生産工程で発生する工業廃水には、懸濁物質、有機物、色素、油脂類、塩類などのさまざまな汚染物質が含まれています。

適切な処理をせずに直接排出したり、再利用したりすることはできません。完全な工業用水処理システムは、主に物理濾過、化学処理、生物学的分解、および高度な浄化プロセスの組み合わせに依存して、廃水の浄化、規制に準拠した排出、および水の再利用を実現します。 

これらのプロセスの中で、水処理薬品は処理効率の向上と水質の最適化において重要な役割を果たします。

主要な水処理薬品の分類と動作原理

工業用水処理薬品にはさまざまな種類があります。さまざまな化学物質が特定の水質問題に対処するように設計されており、水質汚染や機器の損傷などの問題の解決においてそれぞれの役割を果たします。廃水処理プロセスに欠かせない材料です。

凝集剤・凝集剤（排水前処理の基幹薬品）

水中の微細な浮遊粒子やコロイド状物質は通常、電荷を帯びているため、浮遊状態が維持され、自然な沈降が妨げられます。これらの粒子は、水の濁りや過度の色の主な原因となります。

ポリ塩化アルミニウム、ポリアクリルアミド、ポリ DADMAC などの一般的に使用される化学物質は、電荷の中和、吸着架橋、凝集沈降という 3 つの主要なメカニズムを通じてコロイド粒子を不安定化する可能性があります。

これらの化学薬品を使用すると、小さな不純物が大きなフロックに凝集し、沈降によって迅速に分離できます。主に廃水から浮遊物質、着色料、部分有機物、重金属を除去するために使用されます。 

これらは汚泥脱水プロセスにも広く適用されており、廃水の濁度を大幅に低減し、その後の高度な処理の負荷を軽減します。

機能性特殊化学品（複雑な水質問題の標的治療）

油田生成水、高色の繊維廃水、高塩分工業廃水などの特殊な廃水の場合、逆乳化剤や脱色剤などの特殊化学薬品が目的の解決策を提供します。

解乳化剤は油と水のエマルジョンを破壊し、廃水からの原油とグリースの分離を促進します。特殊な脱色剤は水中の色の原因となる化合物を分解し、廃水の色を効果的に低減し、さまざまな複雑な産業廃水用途の処理要件を満たします。

主流の工業用水処理プロセス

産業排水処理は単一の化学処理方法に依存しません。代わりに、さまざまな処理技術を組み合わせた段階的なプロセスシステムを採用し、処理パフォーマンスと運転コストのバランスをとりながら水質を段階的に改善します。

ステップ 1: 前処理

均圧タンクにより排水の水質と流量が安定します。大きな粒子、沈殿物、浮遊物、油分を除去し、下流設備の詰まりを防止し、安定した流入状態を確保します。

ステップ 2: 物理化学的処理

凝集剤と凝集剤はこの段階で添加されます。凝固、凝集、沈降、浮選などのプロセスを通じて、ほとんどの浮遊固体、色、粒子状汚染物質が除去されます。

これは重要な前処理段階の 1 つであり、後続の処理プロセスの負荷を大幅に軽減します。

ステップ 3: 生物学的処理

生物学的処理では、微生物を利用して廃水中の可溶性有機汚染物質を分解し、CODやアンモニア性窒素などの重要な指標を削減し、水質をさらに改善します。

ステップ 4: 高度な処理と水の再利用

生物処理後の廃水には、オゾン酸化、限外ろ過、逆浸透などの高度な技術を適用して、残留有機化合物や塩類を除去します。

処理された浄水は設備洗浄や冷却水循環などの産業用途に再利用できるため、水のリサイクルが可能となり、工業用水の使用コストを大幅に削減できます。

最新の水処理技術における主な開発動向

環境規制の強化、省エネとコスト削減への要求の高まりにより、水処理業界は単純な廃水排出規制を超えて、精密処理、資源回収、グリーン低炭素ソリューションという 3 つの主要な方向に向かって発展しています。

従来の単一成分の化学物質は適応性が限られていることが多く、より高い投与量が必要で、より多くのスラッジが生成されます。対照的に、新しいカスタマイズされた化合物の配合は、さまざまな廃水特性に従って設計でき、より高い処理効率、より低いエネルギー消費、および二次汚染の削減を実現します。

同時に、環境に優しい生分解性化学物質、インテリジェントな投与システム、ゼロ液体排出 (ZLD) 技術がますます一般的になってきています。これらの革新は工業用水処理の将来のトレンドを表しており、業界が環境コンプライアンスとエネルギー効率の高い生産の両方を達成するのに役立ちます。