金属粉によるセレン酸の常温化学還元反応速度の解析とセレン酸含有廃液処理装置の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

鉄、亜鉛などの金属粉が酸に溶解の際に発生する活性水素(発生期の水素)による廃水中のセレン酸の還元処理反応の検討は見当たらない。そこで、金属粉/酸が廃水中のセレン酸を常温還元する反応初期10分間の挙動を調べた。具体的には、鉄粉還元処理反応において塩酸濃度、鉄粉添加濃度、セレン酸の初濃度を変化させて、残留全セレン濃度、気化セレン量、水素ガス発生量を測定した。その結果、水素ガス発生速度が塩酸濃度と鉄粉添加濃度の積に比例していることが分かった。また、セレン酸の還元除去反応速度は、R=-d[SeO_4^<2->]/dt=k[SeO_4^<2->]で表わすことができた。反応速度定数kは鉄粉の表面状態によりk=0.31〜0.85と変化し、鉄粉の表面状態がセレン酸の還元作用に影響することが分かった。また、気化セレンの発生挙動から、気化セレンの急激な発生時期と肉眼的に赤色セレンの発生時期が一致していたことから、発生期の水素によりセレン酸が亜セレン酸に還元されると直ちに単体セレンに還元され、一部の単体セレンがセレン化水素まで還元されて気化する過程が考えられた。亜鉛粉は、鉄粉より還元力が強く、水素発生量も多いが、廃水中のセレン酸の還元処理能力が劣っていた。このことは活性水素の多量生成がセレン酸還元に有効に反応する前に水素分子化が優位に進行するためと推定される。また、小型遠心式排風機(ファン静圧・最大185kPa、排風量・最大1.2m^3/min、出力4段切替)に静圧調整槽、ミストセパレータを接続した排風量0.4m^3/Min、圧力損失1.8kPaの気化セレン除去槽を開発し、鉄粉を用いるセレン酸含有廃液処理装置(反応槽容積100L)を試作した。