論文紹介清水建設が発表した論文をご紹介します。

電気凝集法による排水からのホウ素除去

第88号2011年2月
  • 堀内澄夫(技術研究所)
  • 川口正人(技術研究所)

電気凝集法では排水中に挿入した金属電極から通電時に電極金属イオンが溶出し、排水成分と反応し不溶化する。フッ素やヒ素の除去に適用され高い性能を示すと報告されている1,2)。ホウ素除去についてはモデル排水に対してのアルミニウム電極処理の研究があり40~70%の除去率があると報告されているが3)、多種のイオンが共存する地下水への適用性は明らかではなかった。そこで、初期ホウ素濃度1.3~51mg/Lの4種類の地下水を使用し、(1)70%のホウ素除去率、(2)1.0mg/L以下までの濃度低減、を目標とした実験を進めた。その結果、(i)アルミニウム電極による電気凝集処理はホウ素除去能力が最大でも40%と低く実用性に乏しい、(ii)鉄電極材の採用によってホウ素濃度5.0mg/Lの地下水で除去率80%を達成できる。(iii)ホウ素濃度が25mg/L以上の地下水に対してはマグネシウムが重要な役割を果たし、マグネシウム濃度を調整することで環境基準1.0mg/L以下に低減できる。など、電気凝集処理によるホウ素除去の有効性を確認した。

Boron Removal by Electrocoagulation

by Sumio Horiuchi and Masato Kawaguchi

Electrocoagulation, in which metal ions released from the anode during electrolysis form insoluble precipitants with anions, is widely applied on water treatments of fluorides and arsenics1,2). For the boron removal, a higher removal ratio of 40-70% has been reported on simple model water samples using aluminum electrodes3). Because other anions might have higher reactivities with released metal ions than boron, it is suspected that the removal ratio should be lowered on some natural ground waters. To achieve both (1) 70% boron removal and (2) boron concentartion less than 1.0mg/L, a series of lab tests using four kinds of natural ground waters, which contain 1.3-51mg-boron/L with a variety of minerals and anions, were carried out. The following results show a positive applicability on the boron removal; (1) aluminum anode treatment is inhibited by other anions contained and shows a lower boron removal ratio of less than 40%, (2) by using iron anode, a higher boron removal ratio of 80% on 5mg-boron/L sample is achieved when pH of the treated water is controlled at 7-10, (3) for boron-rich waters higher than 25mg-boron/L, magnesium plays a key role on iron anode electrocoagulation for an effective boron removal.

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