シアン系廃液の排水処理-pHとORPの測定で酸化分解処理を適正化

概要

メッキ工場や一部の化学工場から出るシアン系廃液は有毒です。排水に当たっては、シアン濃度が法律で規制されている許容値以下となるよう塩素または塩素化合物を使用した酸化分解反応によって処理されます。
この酸化分解反応は pH 値の影響を大きく受けるので、反応の完結を確認するための ORP 計とともに pH 計が使用されます。分解反応に必要な薬品(塩素など)の過剰消費を防ぐためにも、ORP 計 /pH 計は必要です。
測定システムとして 2 線式と 4 線式のいずれも適合します。シアンが含まれる溶液の場合は、ORP 検出器の指示極には金電極を用います。

 

お客様の期待

  • シアン系廃液の pH/ORP を連続で測定したい
  • ランニングコストを削減したい
  • 設備更新のイニシャルコストはミニマムに抑えたい

 

プロセス概略

シアン化合物の分解反応処理は 2 段に分けて行います。第 1 段の 1 次反応では、高アルカリ性の条件下でシアン化合物を酸化してシアン酸塩の形にします。第 2 段の 2 次反応では、中性に近い条件にしてさらに酸化を進め、無害な炭酸ガスと窒素ガスに変えます。

プロセス概要

 

YOKOGAWA のソリューション

測定システム

2 線式、または 4 線式 ORP 計システム
2 線式、または 4 線式 pH 計システム

  • 検出器
    KCl 補給形 ORP 検出器
     OR8EFG-AU- □□ -TT1- □* A
    KCl 補給形 pH 検出器
     PH8EFP- □□ -TN-TT1-N- □* A
  • ホルダ
    潜漬形ホルダ
     PH8HS-PP- □□ -T-NN-NN*A
  • 中継端子箱(必要に応じて使用)
    WTB10-PH5(2 線式システムの場合)
    WTB10-PH3(4 線式 pH 計および ORP 計システムの場合)
  • 変換器/伝送器
    2 線式伝送器 (pH/ORP 共通)
     FLXA21-D-P-S-AA-P1-NN-A-N-LA-J
    4 線式 pH/ORP 変換器
     PH450G-A-J
  • ディストリビュータ(2 線式システムの場合)
    PH201G-A □* B

ユーティリティ

  • FLXA21
    電源:16 ~ 40 V DC(ディストリビュータより)
  • PH450G
    電源:90 ~ 264 V AC,50/60 Hz
    消費電力:約 15 VA
  • PH201G ディストリビュータ
    電源:100V 仕様:20 ~ 130 V DC/80 ~ 138 V AC,47 ~ 63 Hz
       220V 仕様:120 ~ 340 V DC/138 ~ 264 V AC,47 ~ 63 Hz
    消費電力:24 V DC:約 200 mA
         100 V AC:約 7 VA
         220 V AC:約 11 VA

 

プロセス対応事項

1.塩素によるシアン化物の測定曲線

[pH9 の条件で、金電極(指示極)と 4mol-Ag/AgCl 電極(対極)を用いて測定 ]
Cl2 による CNの酸化反応は、右図のような特性となり、理想的な測定曲線は示されません。
これは、過剰な塩素によって中間生成物である塩化シアンの電位平坦部が 500 ~ 600 mV に押し上げられること、また、同時に CNOへの第 2 段目の酸化反応が始まり、ClOが減少して電位の上昇を止めてしまうことによります。

2.ORP 電極の指示極には金電極を選択

シアン化物の酸化においては、白金電極を使用すると、約 200 mV 以下の電位で電極表面に白金の触媒作用による水素が発生します。そのため、シアン化物の反応に無関係な電位が生じ、測定値に影響します。
したがって、シアン化物の ORP 測定を行なう場合は、指示極に金電極を使用します。

プロセス対応事項

業種

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