「凝集後の上澄みは透明なのに、CODを測ると高い」。この現象は、凝集処理が失敗したとは限りません。凝集で取れた成分と、CODとして水側に残った成分が違う可能性があります。

結論：SS除去とCOD除去を分け、凝集上澄みを次段処理の原水として評価する

顔料や塗料かすなどの粒子状成分は凝集で除去しやすい一方、溶解性・微細分散の樹脂、界面活性剤、添加剤などは水側へ残り得ます。CODが下がらないときは凝集剤を増やす前に、原水とろ過水、凝集上澄みのCODを比べて負荷の形を確かめます。

理由1：溶解性の樹脂・有機成分が残っている

水性塗料の樹脂は、粒子として分散する部分だけでなく、条件によって水側へ残る部分があります。凝集で粒子を沈めても、溶解性CODは上澄みに残ります。

対策は、ろ過前後のCODを測り、粒子性と溶解性の寄与を推定することです。残存負荷が多ければ、活性炭、生物処理、酸化処理、膜処理などの適用試験へ進みます。

理由2：界面活性剤や分散剤が凝集を妨げている

塗料中の粒子を安定して分散させる添加剤は、排水処理ではフロック形成を妨げる場合があります。薬品添加直後は濁りが消えても、細かな粒子が沈まず、CODや色度として残ることがあります。

pH、無機凝集剤の種類、高分子凝集剤の型、投入順、攪拌条件を変えたジャーテストで比較します。

理由3：測定対象と現場の評価が一致していない

「透明だから処理できた」「SSが低いからCODも低いはず」という判断は危険です。CODは見た目では判定できません。また、採水時刻、試料の均一化、分析前処理が違えば、日ごとの比較も難しくなります。

同じ採水地点・時間帯・分析方法で傾向を取り、特に洗浄排水が流入する時間を外さないようにします。

理由4：高濃度排水が一時的に流入している

通常運転中は問題がなくても、色替え、ガン・配管・治具洗浄、ブース清掃でCODが急上昇することがあります。調整槽が小さい、攪拌が不十分、投入が一括で行われると、凝集槽の設定範囲を外れます。

発生源ごとの分離、別受け、定量投入、調整槽容量と攪拌の見直しで、原水のピークを抑えます。

理由5：凝集剤の過剰添加で限界を超えている

凝集剤を増やしても、溶解性成分は必ずしも除去できません。過剰添加は薬品由来の負荷、微細フロック、汚泥増加、pH変動を招くことがあります。

薬品量とCOD除去率の関係をグラフ化し、改善が頭打ちになる点を確認します。最小薬品量ではなく、処理水質・汚泥・運転安定性を満たす適正点を選びます。

凝集後に検討する4つの処理

処理方式 主な役割 事前に確認すること
活性炭吸着 溶解性有機物、色、臭気の低減 吸着容量、交換頻度、使用済み炭
生物処理 生分解可能な有機物の低減 生分解性、阻害性、負荷変動、栄養塩
酸化処理 難分解性成分の分解・改質 薬品・電力、安全性、副生成物
膜処理 微細粒子・溶解成分の分離、再利用水の仕上げ ファウリング、前処理、濃縮水

水性塗料排水を対象とした研究では、凝集に酸化や膜を組み合わせた処理・再利用が検討されています。ただし、研究で得られた除去率や薬品条件は、その試料・装置での結果です。実設備へ採用する際は、対象工場の実排水で性能と副産物を確認します。

処理方式を決める試験フロー

  1. 原水のCOD、SS、pH、色度、流量変動を把握する
  2. ろ過前後のCODを比較する
  3. 凝集条件を最適化し、上澄みを採取する
  4. 凝集上澄みで後段処理の小試験を行う
  5. 処理水質、汚泥・濃縮水、薬品、電力を比較する
  6. 連続運転と負荷ピークへの追従性を確認する

よくある質問

Q1. CODが高ければ高分子凝集剤を増やすべきですか？
A. 溶解性CODが主体なら効果は限られます。まずろ過水・上澄みの分析で原因を切り分けます。

Q2. 活性炭を付ければ必ず基準を満たせますか？
A. 対象成分と負荷によります。破過までの期間、交換費用、前処理を実液で確認してください。

Q3. 生物処理にそのまま流せますか？
A. 急な高負荷や阻害成分があれば不安定になります。生分解性、毒性、均等化、栄養バランスの確認が必要です。

Q4. 膜処理なら排水ゼロにできますか？
A. 膜は水と成分を分けますが、濃縮水が残ります。回収率、水質、洗浄、濃縮物処理まで設計してください。

まとめ

水性塗料排水で顔料が取れてもCODが残る主因は、凝集で捕捉しにくい成分と原水変動です。凝集剤を増量する前に、溶解性・粒子性の負荷を切り分け、凝集上澄みを使って後段処理を試験することが、過大設備と運転費の両方を避ける近道です。

CODが下がらない排水の診断相談

参考資料

  • 国土交通省「河川水質試験方法（案）」（2026-08-20確認） https://www.mlit.go.jp/river/shishin_guideline/kasen/suishitsu/pdf/s04.pdf
  • A. Ucarほか「Treatment and recycling of highly polluted water-based paint wastewater」（2026-08-20確認） https://doi.org/10.5004/dwt.2011.2111
  • E. D. Şengülほか「Microfiltration of water-based paint effluents」（2026-08-20確認） https://doi.org/10.1016/S1093-0191(02)00122-3
  • A. K. Körbahtiほか「Treatment of paint manufacturing wastewater by coagulation and electrochemical methods」（2026-08-20確認） https://doi.org/10.1016/j.watres.2016.05.006

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