CN101643258A - 含有水的废液的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种含有水的废液的处理方法，其中在电解槽中，在阴极室内注入纯水，在阳极室内注入所述废液，进行电解，并通过在所述废液中含有的水所生成的氧使废液中的氮还原物进行氧化，形成氮气；或者在阳极室内注入纯水，在阴极室内注入所述废液，进行电解，并通过在所述废液中含有的水所生成的氢使废液中的氮氧化物进行还原，形成氮气；其中在所述电解槽的阳极和阴极间配置了由氧化铝构成的隔膜，且所述阳极和所述阴极中的至少一个具有网状或多孔状，所述阳极和所述阴极被配置成紧密挟持着所述隔膜。所述含有水的废液的处理方法能够在常温常压下，不产生二次废物，将肼、铵离子、硝酸离子，亚硝酸离子等氮化合物，以氮气形式从废液中去除。

Description

含有水的废液的处理方法
本申请是申请日为1998年12月10日、发明名称为“废液的处理方法及处理装置”的中国专利申请No.98123361.9的分案申请。
技术领域
本发明是关于废液的处理方法及其处理装置。更详细讲，是关于将氮化合物进行电化学的氧化或还原反应，以氮气形式，从含有肼、铵一类的氮还原物(氮氢化合物)、象硝酸离子、亚硝酸离子一类氮氧化物等氮化合物的废液物中去除的方法。另外，本说明书中的氮化合物、氮还原物和氮氧化物，分别是含有离子状态的。
背景技术
一般在对火力发电设施的给水系统和冷凝水系统进行脱氧(防氧化)和防腐蚀处理中，注入象肼和氨一类的还原挥发性试剂。因此，在这种设施产生的废液中，残留着添加的脚或氨(铵离子)，必须寻求如何实施处理这些残留物并加以去除的方法。
过去，作为去除废液中像肼和铵离子一类氮化合物的方法，有
1)利用次氯酸、过氧化氢、氧等氧化剂进行氧化的方法，
2)添加铜、铅等催化剂，在高温高压下进行氧化的方法，
3)使用逆浸透膜加压过滤的方法，
4)在电极间配置多个离子交换膜，利用电泳来分离离子的电渗析法，
5)使用消耗氮成分的微生物进行氧化分解的方法，等等。
然而，这些方法存在的问题是如下所示，反应控制难，或者，由子添加氧化剂和催化剂，产生新的二次废弃物和副产物。
即，1)在利用氧化剂进行氧化处理的方法中，存在的问题是不仅氧化剂处理困难，而且，由于反应过剩而产生副产物。2)在使用催化剂的氧化方法中，存在的问题是不仅催化剂自身形成有害的二次废弃物带来危害，而且反应难以控制。3)在利用逆浸透膜加压过滤的方法中，存在的问题是处理量很少，而且需要对浓缩废液进行再处理，4)在利用电渗析方法中，存在的问题是除带电离子外，其它的不仅不能处理，而且，对于浓缩的离子成分，需要再重新处理。
因此，现状是，5)虽然利用微生物进行氧化分解的方法最为有效，但，该方法存在的问题是设备体积庞大，需要高度熟练的技术培育微生物，还需要大量的有机饮料，水槽的条件难以控制，一旦分解反应紊乱，需要很长时间才能恢复。
发明内容
本发明的目的就是为解决这些问题，而提供一种废液处理方法及其处理装置，即，在常温常压下，不产生二次废物，将肼、铵离子、硝酸离子，亚硝酸离子等氮化合物，以氮气形式从废液中去除。
本发明的第一发明的废液处理方法，其特征是在阳极和阴极之间配置了具有对离子进行选择透过性隔膜的电解槽内，阳极室和阴极室中至少一方内，注入含氮化合物的废液，进行电解，使上述废液中的氮化合物进行氧化或还原，形成氮气。
而第二发明的废液处理方法，其特征是包括如下工序，即，在阳极和阴极之间配置对离子具有选择透过性隔膜的电解槽阳极室内，注入含氮化合物的废液，进行第1次电解，将该废液中的氮还原物进行氧化形成氮气的第1电解工序，和将由上述第1电解工序氧化处理的上述废液，注入上述电解槽的阴极室内，进行第2次电解，将上述废液中的氮氧化物进行还原形成氮气的第2电解工序。
本发明的废液处理装置，其特征包括如下部分，即，在阳极和阴极之间配置对离子具有选择透过性的隔膜，由该隔膜分隔成阳极室和阴极室的电解槽、在上述阳极和阴极之间施加直流电压的直流电源、向上述电解槽的阳极室内供入电解液的第1供液装置、由上述电解槽的阳极室排出上述电解液的第1排液装置、向上述电解槽的阴极室内供入电解液的第2供液装置、由上述电解槽的阴极室排出上述电解液的第2排液装置和由上述电解槽的阳极室和/或阴极室的气相，为排出电解生成气体的气体排出装置。
本发明中，作为配置在阳极和阴极之间，将电解槽分隔成阳极室和阴极室的隔膜，可以使用阴离子交换膜、阳离子交换膜、阴离子交换膜和阳离子交换膜复合形成的复合离子交换膜等。这些离子交换膜是由固体电解质构成，对离子具有选择透过性，可以隔断特定离子在阴极室和阳极室之间的移动。而且也可以使用象腆化银(α-AgI)、氧化铝(β-Al2O3)、稳定化的氧化锆一类的，广泛应用的固体电解质膜。
本发明中，阴极和阳极的形状，除了各自使用内部充实的棒状或板状外，也可以使用网状或多孔状的。这样的阴极和阳极，可以配置在由上述隔膜分隔的阴极室内和阳极室内的适当位置上，除了各自间隔配置外，也可以在其之间紧密挟持上述隔膜的方式进行配置。特别是将网状或多孔状的阳极和阴极，以紧密挟持隔膜的方式配置在电解槽内进行电解时，电极和电解液的接触界面面积很大，而且，由于阴极和阳极间的距离短，很容易在电极表面上引起电化学反应。因此，提高了废液中氮化合物的氧化或还原处理效率。
作为本发明中电解处理的氮化合物，有象胁和铵离子一类的氮还原物(氮氢化合物)，和像硝酸离子和亚硝酸离子一类的氮氧化物，氮还原物在电解槽的阳极室内进行氧化处理，氮氧化物在电解槽的阴极室内进行还原处理。进而，作为废液中所含的氮化合物，有羟胶、胶、二胶、酰胺、硝酰胶、四氮烯、次亚硝酸、一氧化氮、一氧化二氮、二氧化氮、四氧化二氮、五氧化二氮、氮化物、叠氮化物、次偶氮化物、氰化物、亚硝酰盐、亚硝基盐等。这些氮化合物，也可以在阴极室或阳极室内通过电解进行氧化或还原处理，以氮气形成去除掉。
本发明的第一发明中，注入电解槽阳极室或阴极室中废液中的水，由阳极或阴极，按以下反应式进行氧化或还原反应。
阳极：2H2O-4e-→O2+4H+
阴极：2H2O+2e-→H2+4OH-
同样，废液中所含的肼、铵离子、硝酸离子、亚硝酸离子等氮化合物，在电解槽的阴极室或阳极室内，与上述阴极还原反应和阳极氧化反应生成的氢和氧进行反应，生成氮气和水。
而，废液中的氮还原物(例如，肼或铵离子)，在阳极室内，和由阳极产生的氧，按以下所示的反应式进行反应，生成氮气和水。
N2H4+O2→N2↑+2H2O
4NH4 ++3O2→2N2↑+4H++6H2O
而，氮氧化物(例如，硝酸离子或亚硝酸离子)，在阴极室内，和由阴极产生的氢，按以下所示的反应式进行反应，生成氮气和水。
2NO3 -+5H2→N2↑+2OH-+4H2O
2NO2 -+3H2→N2↑+2OH-+2H2O
所生成的氮气从电解槽的液相移动到气相中，再从气相排出，以去除。
本发明的第二发明中，含有上述氮化合物的废液，首先在电解槽的阳极室内被电解(第1电解工序)，废液中的氮还原物被氧化，形成氮气和水。接着，由第1电解工序氧化处理的废液，注入电解槽的阴极室内，进行电解(第2电解工序)，废液中的氮氧化物被还原，形成氮气和水。这样，废液中的氮还原物和氮氧化物分别被电解，形成氮气，可从液相中去除。而，在阴极室内的电解，在和废液中的氮氧化物还原的同时，溶液中溶存的氧等也被还原形成水，从而，溶存氧量被降低。
附图说明
图1是说明本发明废液处理方法的实施例1的简略结构图。
图2是表示实施例1中，阳极室废液中的阱浓度和铵离子浓度随时间变化的曲线图。
图3是说明本发明实施例2的简略结构图。
图4是表示实施例2中使用的废液处理装置，(a)为斜视图，(b)为分解斜视图。
图5是表示实施例2中，阳极室内废液中脐浓度和铵离子浓度随时间变化的曲线图。
图6是表示实施例2中，阴极室内液体pH变化曲线图。
图7是表示在具有网状阳极和阴极的电解槽内，对纯水进行电解时，电流随时间变化的曲线图。
图8是说明本发明实施例3的简略结构图。
图9是表示实施例3中使用的废液处理装置，(a)为斜视图，(b)为分解斜视图。
图10是表示实施例3中，阴极室内废液中硝酸离子浓度和亚硝酸离子浓度随时间变化的曲线图。
图11是说明本发明实施例4的简略结构图。
图12是表示实施例4，火力发电厂产生废液中总氮浓度随时间变化的曲线图。
图13是表示本发明实施例5中，阴极室内废液中硝酸离子浓度和亚硝酸离子浓度随时间变化的曲线图。
图14是表示本发明实施例6中，废液中总氮浓度随时间变化的曲线图。
图15是说明本发明实施例7的简略结构图。
图16是表示实施例7中使用的废液处理装置，(a)为斜视图，(b)为分解斜视图。
图17是表示实施例7中，废液中总氮浓度随时间变化的曲线图。
图18是表示实施例7中，火力发电厂产生废液中总氮浓度随时间变化的曲线图。
图19是表示在具有复合离子交换膜的电解槽内，对硫酸纳水溶液进行电分解时，阳极室和阴极室内液体pH变化的曲线图。
图20是表示本发明实施例8中，由电化学算出的氢气发生量随时间变化的曲线图。
图21是表示本发明实施例9，阴极室内液体中金属离子浓度随时间变化的曲线图。
具体实施方式
以下根据图面说明本发明废液处理方法的实施例。
图1是说明本发明废液处理方法实施例1的简略构成图。
在实施例1中，如图1所示，在任何一种板状的阳极1和阴极2之间，设置由广泛应用的固体电解质氧化铝形成的隔膜3，在由该隔膜3(用氧化铝制成的隔膜)分隔成阳极室4和阴极室5的电解槽6中，将含有胁和铵离子中至少一种的废液(废水溶液)7注入阳极室4内，并在阴极室5内注入纯水8，进行电解。此处，作为含有肼和铵离子中至少一种的废液7，例如，可使用火力发电厂产生的废液。注入到阳极室4的废液7中的水，在阳极1上，按以下所示的反应式被氧化，生成氧。
2H2O-4e-→O2+4H+
同样，废液7中的氮还原物(肼和/或铵离子)，通过分别按上述反应在阳极1上产生的氧，按如下所示反应式被氧化，生成氮气，所生成的氮气从液相移动到气相中，从而从废液中去除。
N2H4+O2→N2↑+2H2O
4NH4 ++3O2→2N2↑+4H++6H2O
另外，图中符号9表示由阳极室4排出的氧化处理液。
图2表示在这种实施例1中，在电解面积0.75dm2、电流密度5～7A/dm2、液量500ml、液温25～35℃的条件下进行电解，阳极室4内废液7中肼和铵离子浓度随时间测定的结果曲线图。
从该图可知，根据实施例1，可以分别有效地去除废液7中的肼和铵离子，它们的浓度都降低到各自的检测限值以下。以下对本发明的实施例2～7分别进行说明。
图3是说明本发明实施例2的简略构成图。
在实施例2中，如图3所示，在阳极1和阴极2之间设置阴离子交换膜3a，在由该阴离子交换膜3a分隔成阳极室4和阴极室5的电解槽6中，将含有像肼和铵离子一类氮还原物的废液7注入阳极室4内，将纯水8注入阴极室5内进行电解。此时，阳极1是在铁基质材料表面上实施白金镀，并具有网状形状，阴极2是由SUS制成，具有和阳极1相同的网状形状。在这些电极之间挟持阴离子交换膜(强碱性阴离子交换膜)3a，而且，与这种离子交换膜紧密配置。
在实施例2中，注入阳极室4内的废液7中的氮还原物，被阳极1上产生的氧所氧化，生成氮气，所生成的氮气从液相移入到气相中，从而从废液7中去除。
图4(a)和(b)分别是表示实施例2中所用的废液处理装置结构的斜视图和分解斜视图。该处理装置，如这些图所示，包括：在具有网状的阳极1和阴极2之间紧密配置阴离子交换膜3a，由该阴离子交换膜3a分隔成阳极室和阴极室的电解槽趴在阳极1和阴极2之间施加直流电压的外部直流电源10、向电解槽6的阳极室内供入含氮还原物废液7的第1供液管11a、从阳极室排出氧化处理液9的第1排液管12a、向阴极室供入象纯水8一类液体的第2供液管11b、和从阴极室5排出液体的第2排液管12b。这样，第1供液管11a和第1排液管12a分别贯通形成阳极室的阳极室形成板13，向阳极室内开口安装，第2供液管11b和第2排液管12b分别贯通形成阴极室的阴极室形成板14，向阴极室内开口安装。所谓第1供液管11a第1排液管12a，通过第1贮液槽15a第1液体循环泵16a连接，所谓第2供液管11b和第2排液管12b，通过第2贮液槽15b和第2液体循环泵16b连接。进而，在电解槽6的阳极室一侧，安装排出电解生成氮气的排气装置(图示省略)。另外，图中符号17表示形成阳极室4底侧部分的阳极支撑体，符号18表示形成阴极室底侧部分的阴极支撑体。
图5是表示在实施例2中，在电解面积0.75dm2、电流密度5～7A/dm2、液量500ml、液温25～35℃的条件下进行电解，阳极室4内废液7中的肼和铵离子浓度随时间测定的结果的曲线图。
从该图可知，根据实施例2，废液7中的肼和铵离子浓度分别可降低到检测限值以下。
而在实施例2中，用作隔膜的阴离子交换膜3a有选择地使液体中的阴离子透过，由于阳离子不能透过，所以隔断了氮还原物从阳极室4向阴极室5的移动。因此，阳极室4内的氮还原物能有效地进行氧化反应。通过离子交换膜内的固定离子效果，由于OH-从阴极室5向阳极室4移动，所以可抑制伴随阴极室5内的电解，液体的pH上升(OH-增大)，从而抑制了电流效率的降低。进而，由于透过移动的OH-运载电荷，所以由液体电阻而引起的损失非常小。
图6表示在电解面积0.75dm2、电流密度2～3A/cm2，液量500ml、液温25～35℃的条件下进行电解，阴极室5内液体pH变化测定结果的曲线图。从该图可知，作为隔膜使用阴离子交换膜3a时，伴随着电解，阴极室5内的液体pH上升很少。另外，图6也示出了为了比较，使用广泛应用的固体电解质氧化铝形成的隔膜，进行和实施例2相同的电解时，pH随时间的变化。
实施例2中，由于使用了具有网状的阳极1和阴极2，在使用实棒或板状电极的情况相比，电极和电解液的接触界面面积显著增大。又由于这种网状的阳极1和阴极2之间紧密配置阴离子交换膜3a，所以使电极间的距离变短。因此，很容易引起电极反应，使废液7中象肼和铵离子一类的氮还原物，在很短时间内有效地进行氧化。
图7是表示在网状阳极1和阴极2之间紧密配置了阴离子交换膜3a的电解槽6中，将纯水分别注入阳极室4和阴极室5内进行电解时，测定电流随时间变化的结果的曲线图。另外，电解是在电解面积0.75dm2、外加电压1OV(恒定)，水温25～35℃的条件下进行的。从该图可知，通过使用网状的阳极1和阴极2，即使使用纯水也能充分进行电解。
图8是说明本发明实施例3和简略结构图。
实施例3，如图8所示，在阳极1和阴极2之间设置阳离子交换膜3b，由该阳离子交换膜3b分隔成阳极室4和阴极室5的电解槽6中，将含有中象硝酸离子和亚硝酸离子一类氮氧化物的废液7注入阴极室5内，将纯水8注入阳极室4内，进行电解。此处，阳极1是由在铁基质材料表面上实施自金镀的材料构成，并具网状形状。阴极2由SUS制成，和阳极1一样，为网状形状。这些电极之间挟持阳离子交换膜(强酸性阳离子交换膜)弛，而且，该离子交换膜紧密相接配置。
注入到阴极室5内的废液7中的水，在阴极2上按以下所示的反应式被还原，并生成氢。
2H2O+2e-→H2+2OH-
同样，废液7中的氮氧化物(硝酸离子和/或亚硝酸离子)，分别按上述反应，由阴极2上产生的氢，按以下反应式被还原，并生成氮气，所生成的氮气从液相移动到气相，并从废液7中去除。
2NO3 -+5H2→N2↑+2OH-+4H2O
2NO2 -+3H2→N2↑+2OH-+2H2O
这样，废液7中的氮氧化物，在阴极室5内被还原处理，生成氯气，被去除。另外，图中符号19表示从阴极室5排出的还原处理液。
图9(a)和(b)分别是实施例3中所用废液处理装置结构的斜视图和分解斜视图。如这些图所示，该处理装置包括：在具有网状形状的阳极1和阴极2之间，紧密相接配置阳离子交换膜弛，由该阳离子交换膜3b分隔成阳极室和阴极室的电解槽6，在阳极1和阴极2之间施加直流电压的外部直流电源10，向电解槽6的阳极室内供入象纯水8一类液体的第1供液管11a，从阳极室排出液体的第1排液管12a，向阴极室供入含氮氧化物废液7的第2供液管11b，和从阴极室5排出还原处理液19的第2排液管12b。这样，第1供液管11d日第1排液管12a分别贯通形成阳极室的阳极室形成板13，向阳极室内开口安装，第2供液管11b和第2排液管12b分别贯通形成阴极室的阴极室形成板14，向阴极室内开口安装。而第1供液管11a和第1排液管12a，通过第1贮液槽15a和第1液体循环泵16a连接，第2供液管11b和第2排液管12b通过第2贮液槽15b和第2液体循环泵16b连接。进而，在电解槽6的阴极室一侧，安装排出由电解生成氮气的排气装置(图示省略)。另外，图中符号17表示形成阳极室底侧部分的阳极支撑体，符号18表示形成阴极室底侧部分的阴极支撑体。
图10是表示在该实施例3中，在电解面积0.75dm2、电流密度5～7A/dm2、液量500ml、液温25～35℃的条件下进行电解，阴极室5的废液7中的硝酸离子和亚硝酸离子浓度，随时间测定的结果的曲线图。
从图中可知，根据实施例3，废液7中的硝酸离子和亚硝酸离子分别得到有效去除，这些离子的浓度可降低到检测限值以下。
图11是说明本发明实施例4的简略结构图。
实施例4，如图11所示，在任何一种板状的阳极1和阴极2之间设置由氧化铝形成的隔膜3，并由该隔膜3分隔成阳极室4和阴极室5的电解槽6中，向阳极室4内注入含肼和锻离子中任一种的废液7，首先向阴极室5内注入纯水，进行第1次电解，废液7中的氮还原物(肼和/或铵离子)，由阳极1上产生的氧进行氧化，并生成氮气。接着，将这种氧化处理的液体9注入阴极室5内，将纯水注入到阳极室4内，或重新注入废液7，进行第2次电解，对废液7中的氧化性物质进行还原处理。此处，作为含有肼和接离子中至少一种的废液7，例如，可使用火力发电厂产生的废液。再有，废液7的电解处理，进行批处理时，在第1次电解结束后，将全部的阳极室4内的氧化处理液9注入阴极室5内，可进行第2次电解，但也可以采取连续处理方式。即，将氧化处理液9连续地从阳极室4供入阴极室5内，而且，从阴极室5，边连续地排出还原处理液19，边进行第2次电解。
在该实施例中，废液7中的氮还原物(肼和/或铵离子)在阳极室4内进行电化学氧化，形成氮气，从废液7中被去除后，废液7中的氧化性物质，在阴极室5内进行电化学还原。同样，废液7中含有象硝酸离子和亚硝酸离子一类的氮氧化物时，这些氮氧化物被还原，并生成氮气，从废液7中去除。通过在阴极室5内的还原处理，同时也去除了废液7中的溶存氧等。
图12是表示实施例4中，在电解面积0.75dm2、电流密度5～7A/dm2，液量500ml、液温25～35℃的条件下，对来自火力发电厂产生的分别含有肼和铵离子的废液7，连续进行电解处理，废液7中的总氮浓度随时间测定结果的曲线图。另外，对总氮浓度的测定，是对连续由阴极室5排出的液体进行的。从该图可知，根据实施例4，可以有效去除火力发电厂产生的废液7中的氮成分。
在实施例5中，使用实施例4相同的电解槽6将分别含有胁和铵离子中至少一种，和硝酸离子和亚硝酸离子中至少一种的废液7，和实施例4一样，首先，注入阳极室4内，进行第1次电解，废液7中的肼和/或铵离子，由阳极1上产生的氧氧化后，再将这种氧化处理的液体9注入阴极室5内，进行第2次电解，将废液7中的硝酸离子和/或亚硝酸离子进行还原。
在该实施例中，废液7中的氮还原物肼和/或铵离子，在阳极室4内进行电化学的氧化处理，生成氮气，从废液7中去除后，废液7中的氮氧化物硝酸离子和/或亚硝酸离子，在阴极室5内，进行电化学的还原处理，生成氮气，从废液7中去除。
图13是表示实施例5中，在电解面积0.75dm2、电流密度5～7A/dm2、液量500ml、液温25～35℃的条件下进行电解，阴极室5内废液7中的硝酸离子和亚硝酸离子浓度随时间测定结果的曲线图。从该图中可知，根据实施例5，废液7中的硝酸离子和亚硝酸离子可分别有效地去除。
在实施例6中，使用和实施例4相同的电解槽，将分别含有肼和铵离子中至少一种和硝酸离子和亚硝酸离子中至少一种，除此之外，还含有氮化合物的废液7，和实施例4一样，注入阳极室4内，进行第1次电解后，再将氧化处理液9注入阴极室5内，进行第2次电解，废液7中的氮化合物依次进行氧化和还原处理。
在该实施例中，在废液7中的氮化合物中，肼和/或铵离子和其它的氮还原物，在阳极室4内氧化处理后，再将硝酸离子和/或亚硝酸离子和其它的氮氧化物，在阴极室5内进行还原处理，任何一种都形成氮气和水，可从废液7中去除。
图14是表示实施例6中，在电解面积0.75dm2、电流密度5～7A/dm2、液量500ml、液温25～35℃的条件下，对含有氮化合物的废液7连续进行电解处理，废液7中的总氮浓度随时间测定结果的曲线图。从该图可知，根据实施例6，可以有效去除废液7中的各种氮化合物。
实施例7，如图15所示，在阳极1和阴极2之间设置阴离子交换膜和阳离子交换膜进行复合的复合离子交换膜3c，由该复合离子交换膜3c分隔成阳极室4和阴极室5的电解槽6中，将含氮化合物的废液注入阳极室4内，首先将纯水注入阴极室5内，进行第1次电解，对废液7中的氮还原物，由阳极1上产生的氧进行氧化，生成氮气。接着，将这种氧化处理的液体9注入阴极室5内，进行第2次电解，对废液7中的氧化性物质进行还原处理。此处，阳极1是用铁基质材料表面上实施白金镀的材料构成，并具有网状形状，阴极2是用SUS制成，具有和阳极1一样的网状形状。这些电极之间挟持复合离子交换膜3c，而且，这种离子交换膜紧密相接配置。
根据此实施例，废液7中像脐和铵离子一类的氮还原物，在阳极室4内进行电化学的氧化处理，形成氮气，从废液7中去除后，废液7中的氧化性物质，在阴极室5内进行电化学的还原处理。同样，在废液7中含有硝酸离子和亚硝酸离子一类的氮氧化物时，这种氮氧化物被还原，生成氮气，并从废液7中去除。
图16(a)和(b)分别是表示实施例7中使用的废液处理装置结构斜视图和分解斜视图。如这些图所示，该处理装置包括：在具有网状形状的阳极1和阴极2之间紧密相接配置复合离子交换膜元，并由该复合离子交换膜3c分隔成阳极室和阴极室的电解槽6，在阳极1和阴极2之间施加直流电压的外部直流电源10，向电解槽6的阳极室内供入含氮化合物废液7的第1供液管11a，从阳极室排出氧化处理液9的第1排液管12a，向阴极室5供入含氮化合物废液7的第2供液管11b和从阴极管5排出还原处理液19的第2排液管12b。这样，第1供液管11a和第1排液管12a分别贯通形成阳极室的阳极室形成板13，向阳极室内开口安装，第2供液管11b和第2排液管12b分别贯通形成阴极室的阴极室形成板14，向阴极室内开口安装。而第2排液管12b和第1供液管11a，通过第3贮液槽15c和第3液体循环泵16c连接，第1排液管12a和第2供液管11b通过第4液体循环泵16d连接。这样，在阳极室内的第1电解处理和在阳极室内的第2次电解处理能连续进行。进而，在电解槽6的阳极室一侧和阴极室一侧，分别安装排出电解生成氮气的排气装置(未图示)。另外，图中符号17表示形成阳极室底侧部分的阳极支撑体，符号18表示形成阴极室底侧部分的阴极支撑体。
图17是表示实施例7中，在电解面积0.75dm2、电流密度5～7A/dm2、液量500ml、液温25～35℃的条件下，对含有肼和/或铵离子废液7连续进行电解处理，废液7中总氮浓度随时间测定结果的曲线图。总氮浓度的测定是对从阴极室5连续排出的液体进行的。从该图可知，根据实施例7可以有效去除废液7中像肼和铵离子一类的氮化合物。
图18是表示实施例7，对火力发电厂产生的含氮化合物废液7，和上述一样进行处理时，废液7中的总氮浓度随时间测定结果的曲线图。从该图可知，根据实施例7，对火力发电厂产生的废液7中的各种氮化合物也可以有效去除，氮成分的浓度明显地降低。
在实施例7中，作为隔膜，设置了由阳离子交换膜和阴离子交换膜形成的复合离子交换膜3c。同样，构成这种复合离子交换膜3c的阳离子交换膜，由于可选择地透过阳离子，隔断阴离子透过·移动，阴离子交换膜，由于可选择地透过阴离子，而隔断阳离子透过·移动，所以，阳极室4内的氧化反应和阴极室5内的还原反应能分别有效地进行。在阳室4和阴极室5，两个方面的作用下，可以抑制降低电流效率的H+或OH-的增加，并能抑制液体pH的变化。
为了确认这种效果，利用具有由阳离子交换膜和阴离子交换膜形成复合离子交换膜的电解槽，对硫酸纳水溶液进行电解(电解面积0.75dm2、电流密度2～3A/dm2、液量500ml、液温25～35℃)。
图19是表示在硫酸纳水溶液的电解中，分别测定阳极室和阴极室中溶液pH变化的结果曲线图。从该图可知，由于复合离子交换膜能够隔断阳离子和阴离子两种离子的透过·移动，所以，阳极室和阴极室两个室内的pH变化很小。
进而，分别对本发明的实施例8和9进行说明。
实施例8中，使用和实施例1相同的电解槽6，将含有肼和铵离子的废液7注入阳极室4内，将纯水8注入阴极室5内，进行电解，在阳极室4中，废液7中的肼和铵离子被氧化，生成氮气，从废液7中去除，同时回收由阴极2产生的氢气。
在阴极2上，水按以下反应式被电解(还原分解)，生成氢。
2H2O+2e-→H2+2OH-
回收所生成的氢气，回收氢气再进行利用。
图20是表示实施例8中，由电化学算出的氢气发生量随时间变化的一例曲线图。从该图可知，由于氢气正常产生，所以通过回收，可正常得到能再利用的氢气。
实施例9中，使用和实施例4相同的电解槽6，将含有肼和铵离子及金属离子的废液7，首先注入阳极室4内，进行第1次电解，肼和接离子被氧化形成氮气后，再将这种氧化处理过的液体9注入阴极室5内，进行第2次电解。
废液7中的金属离子(标准电极电位比氢低的金属离子)，在阴极2上，按以下反应式被还原，形成金属，在阴极2的表面上析出。
回收析出的金属，从而废液7中的金属离子可被去除。
M++e-→M(金属)
图21是表示实施例9中，阴极室5中液体中金属离子浓度随时间测定结果的曲线图。从该图中可知，根据实施例9，废液7中的金属离子在阴极2上析出，并可回收。
正如从以上记载所明确的，本发明中，通过在阳极和阴极之间，配置对离子具有选择透过性的离子交换隔膜，进行电解，在常温常压下，对产生的二次废弃物，火力发电设施等产生废液中的氮化合物，形成为氮气，可有效去除。

Claims (3)

1、一种含有水的废液的处理方法，其中在电解槽中，在阴极室内注入纯水，在阳极室内注入所述废液，进行电解，并通过在所述废液中含有的水所生成的氧使废液中的氮还原物进行氧化，形成氮气，其中在所述电解槽的阳极和阴极间配置了由氧化铝构成的隔膜，且所述阳极和所述阴极中的至少一个具有网状或多孔状，所述阳极和所述阴极被配置成紧密挟持着所述隔膜。
2、一种含有水的废液的处理方法，其中在电解槽中，在阳极室内注入纯水，在阴极室内注入所述废液，进行电解，并通过在所述废液中含有的水所生成的氢使废液中的氮氧化物进行还原，形成氮气，其中在所述电解槽的阳极和阴极间配置了由氧化铝构成的隔膜，且所述阳极和所述阴极中的至少一个具有网状或多孔状，所述阳极和所述阴极被配置成紧密挟持着所述隔膜。
3、一种含有水的废液的处理方法，其包括下列工序：在电解槽中，在阴极室内注入纯水，在阳极室内注入含有氮化合物的废液，进行第1次电解，并通过在所述废液中含有的水所生成的氧使所述废液中的氮还原物进行氧化、形成氮气的第1电解工序；和在所述电解槽的阳极室内注入纯水，将由所述第1电解工序氧化处理的所述废液注入所述电解槽的阴极室内，进行第2次电解，并通过在所述废液中含有的水所生成的氢使所述废液中的氮氧化物进行还原，形成氮气的第2电解工序，其中在所述电解槽的阳极和阴极间配置了由氧化铝构成的隔膜，且所述阳极和所述阴极中的至少一个具有网状或多孔状，所述阳极和所述阴极被配置成紧密挟持着所述隔膜。
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