JP2000117272A - Waste water treatment - Google Patents

Waste water treatment

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JP2000117272A
JP2000117272A JP10294882A JP29488298A JP2000117272A JP 2000117272 A JP2000117272 A JP 2000117272A JP 10294882 A JP10294882 A JP 10294882A JP 29488298 A JP29488298 A JP 29488298A JP 2000117272 A JP2000117272 A JP 2000117272A
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JP
Japan
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wastewater
oxygen
liquid
gas
amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP10294882A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Harada
吉明 原田
Michio Futagawa
道夫 二川
Kenichi Yamazaki
健一 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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  • Catalysts (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new technique in which even in the case the relatively large quantity of oxygen is used to make treatment under high temperature/high pressure conditions, without outer heating needed and with a liquid phase state maintained well, reaction can be continued when performing wet oxidation of waste water containing at least one (polluted component) of nitrogen compounds, organic materials and inorganic materials. SOLUTION: This treatment is provided with a process in which waste water containing at least one of nitrogen compounds, organic material, and inorganic material is subjected to wet oxidizing treatment while it is kept at temperature of 100 deg.C or more and at pressure at which at least part of the waste water is maintained in the liquid phase, in the presence of a deposited catalyst, and in the presence of the theoretical quantity or more of oxygen required for decomposing the nitrogen compounds and/or organic material and/or inorganic material in the waste water into nitrogen and/or carbon dioxide and water and a process in which at least part of the high temperature liquid phase obtained by gas-liquid separation after the wet oxidizing treatment is circulated and mixed with the waste water before the wet oxidizing treatment.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、窒素化合物、有機
性物質および無機性物質の少なくとも1種を含む廃水
(以下においては、これらを単に廃水ということがある)
の処理方法に関する。
The present invention relates to a wastewater containing at least one of a nitrogen compound, an organic substance and an inorganic substance.
(In the following, these are sometimes simply called wastewater.)
Regarding the processing method.

【0002】[0002]

【従来技術】窒素化合物、有機性物質および無機性物質
(以下これらを単に「汚濁成分」と総称することがある)
の少なくとも1種を含む廃水を湿式酸化処理する方法
は、公知である。
BACKGROUND ART Nitrogen compounds, organic substances and inorganic substances
(Hereinafter, these may be simply referred to as "polluting components")
A method for wet-oxidizing wastewater containing at least one of the following is known.

【0003】例えば、本出願人による特公昭59-29317号
は、「担持触媒の存在下に廃水を湿式酸化に供すること
により、廃水中のアンモニア、有機性物質および無機性
物質を分解する方法」を開示している。
[0003] For example, Japanese Patent Publication No. 59-29317 by the present applicant discloses a method of decomposing ammonia, organic substances and inorganic substances in wastewater by subjecting the wastewater to wet oxidation in the presence of a supported catalyst. Is disclosed.

【0004】この方法は、その実施例に示す結果などか
ら明らかな様に、一般にきわめて優れた廃水処理効果を
発揮することができる。しかしながら、この方法におい
て、廃水中の汚濁成分濃度が高い場合(例えば、TOD値が
65000mg/l以上である場合)には、比較的大量の空気(酸
素)を使用して、高温・高圧条件下で処理を行うことに
より、反応塔内で大量の水分が蒸発して気相部に移行す
る。そのため、蒸発潜熱による温度低下に対処するため
に外部加熱が必要となるとともに、液相状態を良好に維
持して反応を継続することが困難となり、汚濁成分の除
去率が低下することがある。また、廃水中の汚濁成分濃
度が高い場合或いは触媒表面に廃水中の金属成分が付着
してその活性が低下する場合には、処理が良好に行われ
ないことがある。
[0004] As apparent from the results shown in the examples, this method can generally exhibit an extremely excellent wastewater treatment effect. However, in this method, when the concentration of pollutants in the wastewater is high (for example, when the TOD value is
(65,000 mg / l or more), by using a relatively large amount of air (oxygen) and treating under high temperature and high pressure conditions, a large amount of water evaporates in the reaction tower, Move to For this reason, external heating is required to cope with the temperature decrease due to the latent heat of evaporation, and it is difficult to maintain the liquid phase in a good state and to continue the reaction, which may reduce the pollutant removal rate. Further, when the concentration of the pollutant component in the wastewater is high or when the metal component in the wastewater adheres to the surface of the catalyst and its activity is reduced, the treatment may not be performed well.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、窒
素化合物、有機性物質および無機性物質の少なくとも1
種を含む廃水の湿式酸化を行うに際し、比較的大量の空
気(酸素)を使用して、高温・高圧条件下で処理を行う場
合にも、外部加熱を必要とせず、かつ液相状態を良好に
維持して、反応を継続することができる新たな技術を提
供することを主な目的とする。
Accordingly, the present invention provides at least one of a nitrogen compound, an organic substance and an inorganic substance.
When performing wet oxidation of wastewater containing seeds, using a relatively large amount of air (oxygen) and performing treatment under high temperature and high pressure conditions, external heating is not required and the liquid phase state is good. The main object of the present invention is to provide a new technology that can maintain the reaction and continue the reaction.

【0006】さらに、本発明は、触媒表面への金属成分
の付着を抑制することにより、汚濁成分濃度の高い廃水
をも効果的に処理できる新たな技術を提供することを目
的とする。
Another object of the present invention is to provide a new technique capable of effectively treating wastewater having a high concentration of pollutant components by suppressing the adhesion of metal components to the catalyst surface.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の様な
技術の現状に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、湿式酸化処
理後に気液分離装置で得られる高温の液相の一部を湿式
酸化反応塔に循環させる場合には、上記の課題を達成し
得ることを見出した。
The present inventor has conducted intensive studies in view of the state of the art as described above, and as a result, has found that a part of the high-temperature liquid phase obtained by the gas-liquid separation device after the wet oxidation treatment is obtained. It has been found that when circulating in a wet oxidation reaction tower, the above problems can be achieved.

【0008】すなわち、本発明は、下記の廃水処理方法
を提供するものである; I.(1)窒素化合物、有機性物質および無機性物質の少
なくとも1種を含む廃水を100℃以上の温度且つ廃水の
少なくとも一部が液相を維持する圧力に保ちつつ、担持
触媒の存在下にかつ廃水中の窒素化合物および/または
有機性物質および/または無機性物質を窒素および/ま
たは二酸化炭素と水にまで分解するに必要な理論酸素量
以上の酸素の存在下に湿式酸化処理する工程、および
(2)湿式酸化処理後の気液分離により得られる高温液相
の少なくとも一部を湿式酸化処理前の廃水に循環混合す
る工程を備えたことを特徴とする廃水の処理方法。
That is, the present invention provides the following wastewater treatment method; (1) nitrogen compound, while maintaining wastewater containing at least one of organic substances and inorganic substances at a temperature of 100 ° C. or more and a pressure at which at least a part of the wastewater maintains a liquid phase, in the presence of a supported catalyst; Wet oxidation treatment in the presence of oxygen in excess of the theoretical amount of oxygen required to decompose nitrogen compounds and / or organic and / or inorganic substances into wastewater into nitrogen and / or carbon dioxide and water; and
(2) A method for treating wastewater, comprising a step of circulating and mixing at least a part of a high-temperature liquid phase obtained by gas-liquid separation after wet oxidation with wastewater before wet oxidation.

【0009】II.工程(1)における触媒活性成分が、
鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラ
ジウム、イリジウム、白金、銅、金およびタングステン
ならびにこれら金属の水に不溶性乃至難溶性の化合物か
らなる群から選ばれた少なくとも1種である上記項1に
記載の廃水の処理方法。
II. The catalytically active component in the step (1) is
Item 1. The above item 1 which is at least one selected from the group consisting of iron, cobalt, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, iridium, platinum, copper, gold and tungsten, and compounds of these metals insoluble or hardly soluble in water. Wastewater treatment method.

【0010】III.工程(1)における塔内液線速度(塔入
液量/塔断面積)が、0.1〜1.0cm/secである請求項1に記
載の廃水の処理方法。
III. 2. The method for treating wastewater according to claim 1, wherein the liquid linear velocity in the column (column liquid entering amount / column sectional area) in the step (1) is 0.1 to 1.0 cm / sec.

【0011】IV.工程(1)における酸素源が、空気、酸
素富化空気、純酸素、オゾンおよびH2O2の少なくとも1
種である上記項1に記載の廃水の処理方法。
IV. The oxygen source in step (1) is at least one of air, oxygen-enriched air, pure oxygen, ozone and H 2 O 2 .
Item 2. The method for treating wastewater according to Item 1, which is a seed.

【0012】V.工程(2)における高温液相の循環量が
廃水の0.1〜15倍量である上記項1に記載の廃水の処理
方法。
V. Item 2. The method for treating wastewater according to Item 1, wherein the circulation amount of the high-temperature liquid phase in the step (2) is 0.1 to 15 times the amount of the wastewater.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明が処理対象とする廃水は、
窒素化合物、有機性物質および無機性物質の少なくとも
1種を含有する限り、特に限定されない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The wastewater to be treated by the present invention is:
There is no particular limitation as long as it contains at least one of a nitrogen compound, an organic substance, and an inorganic substance.

【0014】廃水中に含有される窒素化合物としては、
NH4-N(アンモニウム態窒素を意味する;以下同様)、NO2
-N、NO3-N、有機系窒素(アミン類を含む)、無機系窒素
(CN類、SCN類を含む)などが挙げられる。
The nitrogen compounds contained in the wastewater include:
NH 4 —N (means ammonium nitrogen; the same applies hereinafter), NO 2
-N, NO 3 -N, organic nitrogen (including amines), inorganic nitrogen
(Including CNs and SCNs).

【0015】廃水中に含有される有機性物質としては、
一般的な有機性物質類(フェノール類、アルコール類、
カルボン酸類など)、有機塩素化合物類(トリクロルエチ
レン、テトラクロルエチレン、ダイオキシン類など)、
懸濁物質(有機系固形廃棄物、各種の生物学的処理工程
から発生する汚泥類、厨芥、都市ゴミ類、バイオマス類
などに由来する)が挙げられる。
The organic substances contained in the wastewater include:
Common organic substances (phenols, alcohols,
Carboxylic acids), organic chlorine compounds (trichloroethylene, tetrachloroethylene, dioxins, etc.),
Suspended substances (derived from organic solid waste, sludge generated from various biological treatment processes, kitchen waste, municipal waste, biomass, and the like).

【0016】廃水中に含有される無機性物質としては、
一般的な無機性物質(例えば、S2O3 2-、SO3 2-、SCN-、CN
-など)が挙げられる。
The inorganic substances contained in the wastewater include:
Common inorganic materials (e.g., S 2 O 3 2-, SO 3 2-, SCN -, CN
-, etc.) and the like.

【0017】なお、本発明が処理対象とする各種廃水と
しては、上記の窒素化合物、有機性物質および無機性物
質の1種を単独で含有している廃水およびこれらの2種
以上を併せて含有している廃水が挙げられる。
As the various wastewaters to be treated by the present invention, wastewater containing one of the above-mentioned nitrogen compounds, organic substances and inorganic substances alone, and those containing two or more of these together Wastewater.

【0018】この様な廃水としては、例えば、石炭処理
コークス炉プラント、石炭のガス化プラント、石炭の液
化プラントなどにおいて発生するガス液、これらプラン
ト類でのガス生成に伴って発生する廃水、湿式脱硫塔お
よび湿式脱シアン塔からの廃水、写真廃水、印刷廃水、
農薬関連廃水、染色廃水、半導体製造工場廃水、石油化
学工場廃水、石油精製工場廃水、製薬工場廃水、製紙工
場廃水、化学工場廃水、厨芥、紙、プラスチック類など
を含む生活廃水、し尿、製紙工場廃水、製薬工場廃水、
石炭の液化或いはガス化に伴い発生する廃水、都市ゴミ
の熱分解に伴い発生する廃水、産業廃水の生物処理(嫌
気性処理、好気性処理)に伴い発生する汚泥、下水汚
泥、下水汚泥の油化に伴い発生する廃水、有機塩素化合
物含有廃水、メッキ産業から排出される各種のシアン含
有廃液、鉄鋼類の軟窒化処理、液体浸炭処理、化成処理
などの表面処理に使用されるシアン液、これらの表面処
理過程から排出されるシアン廃液などが例示される。例
えば、上記のシアン含有廃水は、さらに各種の有機性お
よび無機性の物質(ギ酸、酢酸などの有機酸など)、ア
ンモニアなどの各種の窒素化合物(以下、特に必要でな
い限り、シアン、アンモニアを含むすべての窒素化合物
を一括して、単に「窒素化合物」という)、トリクロロ
エチレンなどの有機塩素化合物などを併せて含有してい
る場合もある。
Examples of such wastewater include gas liquids generated in a coal processing coke oven plant, a coal gasification plant, a coal liquefaction plant, etc .; wastewater generated by gas generation in these plants; Wastewater, photographic wastewater, printing wastewater from desulfurization tower and wet de-cyanation tower,
Agrochemical-related wastewater, dyeing wastewater, semiconductor manufacturing plant wastewater, petrochemical plant wastewater, petroleum refinery plant wastewater, pharmaceutical plant wastewater, paper mill wastewater, chemical plant wastewater, kitchen waste, paper, plastics, etc. Wastewater, pharmaceutical factory wastewater,
Wastewater generated by coal liquefaction or gasification, wastewater generated by thermal decomposition of municipal waste, sludge generated by biological treatment (anaerobic treatment, aerobic treatment) of industrial wastewater, sewage sludge, oil of sewage sludge Wastewater generated by chemical conversion, wastewater containing organochlorine compounds, various wastewater containing cyanide discharged from the plating industry, cyanide liquid used for surface treatment such as soft nitriding treatment, liquid carburizing treatment, chemical conversion treatment of iron and steel, etc. And the like, cyan waste liquid discharged from the surface treatment step. For example, the above-mentioned waste water containing cyanide further contains various organic and inorganic substances (such as organic acids such as formic acid and acetic acid) and various nitrogen compounds such as ammonia (hereinafter, unless otherwise required, contains cyan and ammonia. All nitrogen compounds may be collectively referred to as simply "nitrogen compounds"), or may contain an organic chlorine compound such as trichloroethylene.

【0019】本発明は、さらに、Mg、Al、Si、P、Ca、T
i、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cdなどの金属成分の
1種または2種以上を含む廃水または汚泥類の処理に
も、有用である。
The present invention further relates to Mg, Al, Si, P, Ca, T
It is also useful for treating wastewater or sludge containing one or more metal components such as i, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, and Cd.

【0020】以下図面を参照しつつ、本願発明について
詳細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0021】図1は、本願発明の概要を示すフローシー
トである。
FIG. 1 is a flow sheet showing the outline of the present invention.

【0022】廃水は、原水タンクからポンプにより所定
の圧力まで昇圧され、さらに圧縮機で昇圧された酸素含
有ガスを混合され、次いで熱交換器(図1では、「熱
交」と略記してある)により所定の温度まで加熱された
後、反応塔に供給される。
The wastewater is pressurized from a raw water tank to a predetermined pressure by a pump, mixed with an oxygen-containing gas pressurized by a compressor, and then mixed with a heat exchanger (abbreviated as "heat exchange" in FIG. 1). ), The mixture is heated to a predetermined temperature, and then supplied to the reaction tower.

【0023】反応塔には、担体に担持された触媒が充填
されている。
The reaction tower is filled with a catalyst supported on a carrier.

【0024】触媒活性成分としては、鉄、コバルト、ニ
ッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、イリジウ
ム、白金、銅、金およびタングステン、ならびにこれら
金属の水不溶性乃至水難溶性の化合物が挙げられる。こ
の様な化合物のより具体的な例としては、酸化物(酸化
コバルト、酸化鉄など)、塩化物(二塩化ルテニウム、
二塩化白金など)、硫化物(硫化ルテニウム、硫化ロジ
ウムなど)などが挙げられる。これら金属およびその化
合物は、単独で使用しても良く或いは2種以上を併用し
ても良く、或いはさらに第三成分としての金属(例え
ば、La、Ce、Teなど)を混合した複合系触媒であっても
良い。これらの触媒活性成分は、常法に従って、公知の
金属酸化物担体および金属担体担体に担持した状態で使
用される。
Examples of the catalytically active component include iron, cobalt, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, iridium, platinum, copper, gold and tungsten, and water-insoluble or hardly water-soluble compounds of these metals. More specific examples of such compounds include oxides (cobalt oxide, iron oxide, etc.), chlorides (ruthenium dichloride,
Platinum sulfide, etc.), sulfides (ruthenium sulfide, rhodium sulfide, etc.) and the like. These metals and their compounds may be used alone or in combination of two or more, or a composite catalyst mixed with a metal as a third component (for example, La, Ce, Te, etc.). There may be. These catalytically active components are used in a state of being supported on a known metal oxide carrier and a metal carrier carrier according to a conventional method.

【0025】金属酸化物担体および金属担体としては、
特に限定されず、公知の触媒担体として使用されている
ものを使用することができる。金属酸化物担体として
は、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、これら
金属酸化物を含む複合金属酸化物(アルミナ−シリカ、
アルミナ−シリカ−ジルコニア、チタニア−ジルコニア
など)、これら金属酸化物または複合金属酸化物を主成
分とする金属酸化物系担体などが挙げられ、金属担体と
しては、鉄、アルミニウムなどが挙げれる。これらの担
体中では、耐久性に優れたジルコニア、チタニアおよび
チタニア−ジルコニアがより好ましい。
As the metal oxide carrier and the metal carrier,
There is no particular limitation, and those used as known catalyst carriers can be used. As the metal oxide carrier, alumina, silica, zirconia, titania, composite metal oxides containing these metal oxides (alumina-silica,
Alumina-silica-zirconia, titania-zirconia, etc.), metal oxide-based carriers containing these metal oxides or composite metal oxides as main components, and the like. Examples of the metal carrier include iron and aluminum. Among these carriers, zirconia, titania and titania-zirconia having excellent durability are more preferable.

【0026】担持触媒の形状も、特に限定されず、球
状、ペレット状、円柱状、破砕片状、粉末状、ハニカム
状などが挙げられる。この様な担持触媒を充填使用する
場合の反応塔容積は、固定床の場合には、液の空間速度
が0.5〜10hr-1程度、より好ましくは1〜5hr-1程度とな
る様にするのが良い。固定床で使用する担持触媒の大き
さは、球状、ペレット状、円柱状、破砕片状、粉末状な
どの場合には、通常3〜50mm程度、より好ましくは5〜25
mm程度である。また、触媒をハニカム状担体に担持して
使用する場合のハニカム構造体としては、開口部が四角
形、六角形、円形などの任意の形状のものが使用され
る。単位容積当たりの面積、開口率なども特に限定され
るものではないが、通常単位容積当りの面積として200
〜800m2/m3 程度、開口率40〜80%程度のものを使用す
る。ハニカム構造体の材質としても、上記と同様の金属
酸化物および金属が例示され、耐久性に優れたジルコニ
ア、チタニアおよびチタニア−ジルコニアがより好まし
い。
The shape of the supported catalyst is also not particularly limited, and examples thereof include a sphere, a pellet, a column, a fragment, a powder, and a honeycomb. In the case of using a fixed bed, the reaction tower volume in the case of filling and using such a supported catalyst is set so that the space velocity of the liquid is about 0.5 to 10 hr -1 , more preferably about 1 to 5 hr -1 . Is good. The size of the supported catalyst used in the fixed bed is spherical, pellet-like, cylindrical, crushed, in the case of powder, etc., usually about 3 to 50 mm, more preferably 5 to 25 mm.
mm. When the catalyst is supported on a honeycomb-shaped carrier and used, a honeycomb structure having an opening having an arbitrary shape such as a square, a hexagon or a circle is used. The area per unit volume, the aperture ratio, etc. are not particularly limited, but are usually 200 per area per unit volume.
Use a material with an aperture ratio of about 800 to about 800 m 2 / m 3 . Examples of the material of the honeycomb structure include the same metal oxides and metals as described above, and zirconia, titania, and titania-zirconia having excellent durability are more preferable.

【0027】担体に対する触媒活性成分の担持量は、通
常0.05〜25重量%程度、より好ましくは0.3〜3重量%程
度である。
The amount of the catalytically active component carried on the carrier is usually about 0.05 to 25% by weight, more preferably about 0.3 to 3% by weight.

【0028】熱交換器においては、後述する気液分離器
からの高温の気液相を循環させて熱回収する。なお、冬
季などにおいて反応時に所定の反応温度を維持できない
場合或いは所定の温度までの昇温を必要とする場合など
には、加熱器(図示せず)により加熱したり、或いは蒸気
発生器(図示せず)から反応塔に蒸気を供給することもで
きる。また、スタートアップに際して反応塔内温度を所
定温度とするためにも、反応塔に直接蒸気を送入して昇
温したり、或いは熱交換器と反応塔との間に加熱器(図
示せず)を設けて昇温することもできる。
In the heat exchanger, heat is recovered by circulating a high-temperature gas-liquid phase from a gas-liquid separator described later. When a predetermined reaction temperature cannot be maintained during the reaction in winter or when the temperature needs to be raised to a predetermined temperature, heating is performed by a heater (not shown), or a steam generator (not shown). (Not shown), it is also possible to supply steam to the reaction tower. Also, in order to bring the temperature inside the reaction tower to a predetermined temperature at startup, the steam is directly sent to the reaction tower to raise the temperature, or a heater (not shown) is provided between the heat exchanger and the reaction tower. And the temperature can be raised.

【0029】反応塔内における温度は、通常100℃程度
以上、より好ましくは150℃以上程度である。反応時の
温度が高い程、汚濁成分の分解除去率が高まり、また反
応塔内での廃水滞留時間も短縮されるが、反面において
設備費が増大するので、反応温度は、廃水中の汚濁成分
濃度、要求される処理の程度、運転費、建設費などを総
合的に考慮して、定めれば良い。
The temperature in the reaction tower is usually about 100 ° C. or more, more preferably about 150 ° C. or more. The higher the temperature during the reaction, the higher the decomposition removal rate of the pollutant components and the shorter the residence time of the wastewater in the reaction tower, but on the other hand, the equipment cost increases. The concentration may be determined in consideration of the concentration, the required processing degree, the operation cost, the construction cost, and the like.

【0030】反応時の圧力は、被処理廃水が、反応温度
において液相を保持し得る圧力以上であれば良い。ここ
に、「液相を保持し得る圧力」とは、所与の反応温度お
よび酸素含有気体送入量の条件下に平衡的に求められる
液体(廃水)量、水蒸気量および気体量(水蒸気を除く塔
内気体量)において、水蒸気量が60%以下(より好ましく
は50%以下)であって、反応塔内が実質的に液相に保持
される圧力をいう。
The pressure during the reaction may be any pressure at which the wastewater to be treated can maintain a liquid phase at the reaction temperature. Here, the `` pressure at which the liquid phase can be maintained '' refers to the amount of liquid (wastewater), the amount of water vapor, and the amount of gas (steam Excluding the gas in the column), the pressure at which the amount of water vapor is 60% or less (more preferably 50% or less) and the inside of the reaction column is substantially maintained in a liquid phase.

【0031】反応塔に供給される酸素量は、窒素化合
物、有機性物質および無機性物質を無害の生成物にまで
分解するに必要な理論酸素量以上であり、より好ましく
は理論酸素量の1〜3倍量程度であり、特に好ましくは理
論酸素量の1.05〜1.2倍量程度である。酸素源として
は、空気、酸素富化空気(選択性酸素透過膜を使用して
得られた酸素富化空気、空気−酸素混合物、空気をPSA
装置で処理することにより得られた酸素富化空気な
ど)、酸素、ならびに廃水処理条件下に酸素を発生し得
る物質(O3、H2O2など)を使用することができる。酸素源
としては、不純物としてシアン化水素、硫化水素、アン
モニア、硫黄酸化物、有機硫黄化合物、窒素酸化物、炭
化水素などの1種または2種以上を含有する酸素含有廃
ガスを使用しても良い。本発明によれば、これらの酸素
源中の不純物も、廃水中の被処理成分とともに分解され
る。
The amount of oxygen supplied to the reaction tower is not less than the theoretical amount of oxygen necessary to decompose nitrogen compounds, organic substances and inorganic substances into harmless products, and is more preferably 1% of the theoretical amount of oxygen. The amount is about 1.0 to 1.2 times the theoretical oxygen amount. As the oxygen source, air, oxygen-enriched air (oxygen-enriched air obtained using a selective oxygen permeable membrane, air-oxygen mixture, air is PSA
It is possible to use oxygen-enriched air obtained by processing in an apparatus), oxygen, and substances capable of generating oxygen under wastewater treatment conditions (O 3 , H 2 O 2, etc.). As the oxygen source, an oxygen-containing waste gas containing one or more of hydrogen cyanide, hydrogen sulfide, ammonia, sulfur oxides, organic sulfur compounds, nitrogen oxides, and hydrocarbons as impurities may be used. According to the present invention, the impurities in these oxygen sources are also decomposed together with the components to be treated in the wastewater.

【0032】なお、本発明において、「理論酸素量」と
は、「廃水中の窒素化合物、有機性物質および無機性物
質(被処理成分)を無害の生成物(N2、H2OおよびCO2)にま
で分解するに必要な酸素量」を意味する。理論酸素量
は、処理対象である廃水中の被処理成分を分析し、それ
らの分解に必要な酸素量を算出することにより、容易に
決定しうる。実用的には、経験と実験とに基き、いくつ
かのパラメーターを用いて、高い精度で理論酸素量を近
似的に算出する関係式を見出すことができる。この様な
関係式の一例は、特公昭58-27999号公報に記載されてい
る。
In the present invention, the term "theoretical oxygen amount" means "a nitrogen compound, an organic substance and an inorganic substance (component to be treated) in wastewater are harmless products (N 2 , H 2 O and CO 2). 2 ) The amount of oxygen required to decompose to 2 ). The theoretical oxygen amount can be easily determined by analyzing the components to be treated in the wastewater to be treated and calculating the oxygen amount required for their decomposition. Practically, based on experience and experiments, it is possible to find a relational expression that approximately calculates the theoretical oxygen amount with high accuracy using several parameters. An example of such a relational expression is described in Japanese Patent Publication No. 58-27999.

【0033】反応塔からの処理済液は、第1の気液分離
器で気相と液相とに分離される。分離された気相および
液相の一部は、前述の様に、熱交換器における廃水の加
熱源として利用された後、冷却器に送られ、さらに第2
の気液分離器に送られて、気相(排ガス)と液相(処理水)
とに分離される。
The treated liquid from the reaction tower is separated into a gas phase and a liquid phase by a first gas-liquid separator. As described above, a part of the separated gas phase and liquid phase is used as a heating source of wastewater in a heat exchanger, and then sent to a cooler.
Gas (liquid) and liquid phase (treated water)
And separated.

【0034】本発明においては、第1の気液分離器で得
られた高温・高圧の液相の少なくとも一部を、液循環ラ
インおよび循環ポンプを経て反応塔に循環させ(この循
環操作を「ホットリサイクル」という)、廃水に混合す
る。液の循環量は、廃水の性状(被処理成分の種類とそ
の濃度など)、反応器に充填された触媒の活性低下の度
合いなどに応じて適宜定められるが、通常廃水量の0.1
〜15倍量程度、より好ましくは1〜10倍量程度の範囲に
ある。塔内液線速度は、反応塔内で固定床を形成させつ
つ、触媒洗浄をも併せて行うために、通常0.1〜1.0cm/s
ec程度、より好ましくは0.2〜0.9cm/sec程度とする。
In the present invention, at least a part of the high-temperature and high-pressure liquid phase obtained in the first gas-liquid separator is circulated to the reaction tower via a liquid circulation line and a circulation pump (this circulation operation is referred to as “ Hot recycle)) and mix it into wastewater. The circulation amount of the liquid is appropriately determined according to the nature of the wastewater (the type and concentration of the components to be treated and the concentration thereof), the degree of reduction in the activity of the catalyst filled in the reactor, and the like.
It is in the range of about 15 times, more preferably about 1 to 10 times. The liquid linear velocity in the tower is usually 0.1 to 1.0 cm / s in order to perform catalyst washing while forming a fixed bed in the reaction tower.
ec, more preferably about 0.2 to 0.9 cm / sec.

【0035】上記の循環液以外の液相は、第1気液分離
器から熱交換器を経て冷却器で冷却された後、第2の気
液分離器において、排ガスと処理水とに分離される。
The liquid phase other than the circulating liquid is cooled by a cooler from a first gas-liquid separator via a heat exchanger, and then separated into exhaust gas and treated water in a second gas-liquid separator. You.

【0036】第2の気液分離器で得られた処理水は、要
求される水質基準に応じて、さらに常法による生物学的
処理法(活性汚泥処理法、生物学的脱窒法など)に供する
ことができる。この様な生物学的処理法により発生する
余剰汚泥は、本発明方法による湿式酸化処理に供するこ
とができる。
The treated water obtained by the second gas-liquid separator is further subjected to a conventional biological treatment method (activated sludge treatment method, biological denitrification method, etc.) according to the required water quality standards. Can be offered. Excess sludge generated by such a biological treatment method can be subjected to wet oxidation treatment according to the method of the present invention.

【0037】また、本発明で使用する反応塔充填触媒の
再生処理液も、必要に応じ凝集沈殿処理により液中の金
属成分を除去した後、本発明方法により、廃水とともに
湿式酸化処理することができる。この触媒の再生は、特
に制限されるものではないが、例えば、酸水溶液と空気
との気液混合相および/またはアルカリ水溶液と空気と
の気液混合相を使用する洗浄処理により、行うことがで
きる。酸水溶液としては、硝酸水溶液、アスコルビン酸
水溶液などが例示され、アルカリ水溶液としては、水酸
化ナトリウム水溶液などが例示される。
Also, the regenerating solution for the catalyst packed in the reaction tower used in the present invention may be subjected to wet oxidation treatment together with wastewater by the method of the present invention, if necessary, after removing metal components in the solution by coagulation sedimentation treatment. it can. The regeneration of the catalyst is not particularly limited, but may be performed by, for example, a washing treatment using a gas-liquid mixed phase of an acid aqueous solution and air and / or a gas-liquid mixed phase of an alkaline aqueous solution and air. it can. Examples of the acid aqueous solution include a nitric acid aqueous solution and an ascorbic acid aqueous solution, and examples of the alkaline aqueous solution include a sodium hydroxide aqueous solution.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、窒素化合物、有機性物
質および無機性物質の少なくとも1種(汚濁成分)を含む
廃水の湿式酸化を行うに際し、湿式酸化処理後の気液分
離により得られる高温液相の一部をホットリサイクルし
て塔内液線速度を保持することにより、比較的大量の空
気(酸素)を使用して、高温・高圧条件下で処理を行う場
合にも、外部加熱を必要とせず、かつ液相状態を良好に
維持して、反応を継続することができる。
According to the present invention, when performing wet oxidation of wastewater containing at least one of nitrogen compounds, organic substances and inorganic substances (pollutant components), it is obtained by gas-liquid separation after wet oxidation treatment. A part of the high-temperature liquid phase is hot-recycled to maintain the liquid linear velocity in the tower, so that even when a relatively large amount of air (oxygen) is used and processing is performed under high-temperature and high-pressure conditions, external heating can be performed. And the reaction can be continued while maintaining a good liquid phase state.

【0039】さらに、本発明によれば、金属成分の触媒
表面への付着量を減少させるとともに、触媒表面の液境
膜抵抗を低下させることができるので、触媒活性と耐久
性とを向上させて、汚濁成分濃度による制限を受けるこ
となく、廃水を効率的に処理することができるまた、本
発明によれば、高濃度の酸素含有ガス(例えば、純酸素)
を使用する場合には、10kg/cm2(0.98MPa)以下の比較的
低圧力条件において、分単位の時間で廃水処理を行うこ
とができる。
Further, according to the present invention, the amount of metal component adhering to the catalyst surface can be reduced and the liquid film resistance of the catalyst surface can be reduced, so that the catalyst activity and durability can be improved. Without being restricted by the concentration of pollutants, wastewater can be treated efficiently.Also, according to the present invention, a high-concentration oxygen-containing gas (e.g., pure oxygen)
In the case of using, wastewater treatment can be performed in a unit of time under a relatively low pressure condition of 10 kg / cm 2 (0.98 MPa) or less.

【0040】また、空気を使用して、亜臨界、臨界或い
は超臨界条件下に廃水処理を行う場合には、秒単位の時
間で操作を完了することができる。
When the wastewater treatment is performed under subcritical, critical or supercritical conditions using air, the operation can be completed in a time period of seconds.

【0041】さらに、本発明方法によれば、各工程が連
続的に実施され、処理フローが極めて簡単なので、処理
コスト(設備費、運転費など)が著しく低下するととも
に、工程管理が容易となる。
Further, according to the method of the present invention, since each step is continuously performed and the processing flow is extremely simple, the processing cost (equipment cost, operation cost, etc.) is remarkably reduced, and the step management becomes easy. .

【0042】[0042]

【実施例】以下に実施例および比較例を示し、本発明の
特徴とするところをより一層明確にする。
EXAMPLES Examples and comparative examples are shown below to further clarify the features of the present invention.

【0043】実施例1〜2および比較例1〜2 図1に示すフローに従って、本発明方法により、表1に
性状を有するコークス炉工場で発生したガス液(窒素含
有化合物、有機性物質および無機性物質を含む)を処理
した。
EXAMPLES 1-2 AND COMPARATIVE EXAMPLES 1-2 According to the flow shown in FIG. 1, according to the method of the present invention, gas liquids (nitrogen-containing compounds, organic substances and inorganic substances) generated in a coke oven plant having the properties shown in Table 1 are obtained. (Including active substances).

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】(1)実施例1:ガス液を塔内空塔速度4hr-1
(空塔容積基準)、塔内液線速度0.71cm/secおよび質量速
度25.5m3/m2・hrで反応塔に供給しつつ、同時に空気を
空塔速度80.4hr-1(標準状態換算)で供給した。空気供給
量は、理論酸素量の1.1倍量に相当する量であった。な
お、反応塔内には、チタニア担体に担体重量の2%のル
テニウムを担持させた球形触媒(直径約5mm)を充填する
とともに、温度250℃および圧力70kg/cm2・Gに保持し
た。
(1) Example 1: The gas liquid was introduced into the tower at an overhead tower speed of 4 hr -1.
(Superficial volume basis), while supplying the reactor tower in the liquid linear velocity 0.71 cm / sec and mass velocity 25.5m 3 / m 2 · hr, the superficial velocity 80.4Hr -1 air simultaneously (calculated as the standard state) Supplied with The air supply amount was an amount corresponding to 1.1 times the theoretical oxygen amount. The reaction column was filled with a spherical catalyst (diameter of about 5 mm) in which 2% of the weight of the carrier was supported on a titania carrier, and the temperature was maintained at 250 ° C. and the pressure was 70 kg / cm 2 · G.

【0046】反応塔からの処理液を第1の気液分離器に
導き、気液分離を行い、得られた液相の一部(供給ガス
液量と同量)を反応塔にホットリサイクルするととも
に、第1の気液分離器からの気液相を熱交換器で熱回収
し、次いで冷却器で冷却した後、第2の気液分離器で排
ガスと処理水とに分離した。
The treatment liquid from the reaction tower is led to the first gas-liquid separator, where gas-liquid separation is performed, and a part of the obtained liquid phase (the same amount as the supplied gas liquid) is hot recycled to the reaction tower. At the same time, the gas-liquid phase from the first gas-liquid separator was heat-recovered by a heat exchanger, then cooled by a cooler, and then separated into exhaust gas and treated water by a second gas-liquid separator.

【0047】反応開始から100時間後に得られた処理水
の組成を表2に示す。 なお、本実施例1においては、
8000時間運転後にも、処理水中のCODおよびNH4-Nは、10
mg/l未満であった。
Table 2 shows the composition of the treated water obtained 100 hours after the start of the reaction. In the first embodiment,
Even after 8000 hours of operation, COD and NH 4 -N in the treated water remain 10
It was less than mg / l.

【0048】(2)実施例2:ホットリサイクルする液量
を1/2とする以外は実施例1の手法に準じてガス液の湿
式酸化処理を行った。但し、ホットリサイクル液量を半
減したことにより、ガス液に関連して塔内空塔速度を3h
r-1(空塔容積基準)、塔内液線速度を0.53cm/secおよび
質量速度を19.1m3/m2・hrとした。
(2) Example 2: The wet oxidation treatment of the gas liquid was performed according to the method of Example 1 except that the amount of the hot recycled liquid was halved. However, since the amount of hot recycle liquid was halved, the tower speed in the tower was 3h
r -1 (based on empty tower volume), liquid linear velocity in the tower was 0.53 cm / sec, and mass velocity was 19.1 m 3 / m 2 · hr.

【0049】反応開始から100時間後に得られた処理水
の組成を表2に併せて示す。
Table 2 shows the composition of the treated water obtained 100 hours after the start of the reaction.

【0050】(3)比較例1:ホットリサイクルを行わな
い以外は実施例1の手法に準じてガス液の湿式酸化処理
を行った。但し、ホットリサイクルを省略したことによ
り、ガス液に関連して塔内空塔速度を2hr-1(空塔容積基
準)、塔内液線速度を0.35cm/secおよび質量速度を12.7m
3/m2・hrとした。
(3) Comparative Example 1 A wet oxidation treatment of a gas liquid was performed according to the method of Example 1 except that hot recycling was not performed. However, by omitting the hot recycling, the superficial velocity in the tower was 2 hr -1 (based on the superficial volume), the liquid linear velocity in the tower was 0.35 cm / sec, and the mass velocity was 12.7 m in relation to the gas liquid.
3 / m 2 · hr.

【0051】反応開始から100時間後に得られた処理水
の組成を表2に併せて示す。
Table 2 shows the composition of the treated water obtained 100 hours after the start of the reaction.

【0052】(4)比較例2:反応塔径を変える以外は比
較例1の手法に準じてガス液の湿式酸化処理を行った。
但し、反応塔径の変更により、ガス液に関連して塔内空
塔速度を2hr-1(空塔容積基準)、塔内液線速度を0.088cm
/secおよび質量速度を3.2m3/m2・hrとした。
(4) Comparative Example 2: The gas liquid was subjected to wet oxidation treatment in accordance with the method of Comparative Example 1 except that the diameter of the reaction tower was changed.
However, due to the change in the diameter of the reaction tower, the superficial velocity in the tower is 2 hr -1 (based on the superficial volume) and the liquid linear velocity in the tower is 0.088 cm in relation to the gas liquid.
/ sec and a mass velocity of 3.2 m 3 / m 2 · hr.

【0053】反応開始から100時間後に得られた処理水
の組成を表2に示す。
Table 2 shows the composition of the treated water obtained 100 hours after the start of the reaction.

【0054】[0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】表2に示す結果から明らかな様に、ホット
リサイクルを行うことにより、塔内液線速度が上昇し
て、触媒表面での液境膜抵抗が減少するとともに、廃水
由来の金属成分の触媒表面への付着が抑制されるので、
高度の触媒活性が長期にわたり維持され、処理水の水質
が改善されている。
As is clear from the results shown in Table 2, by performing the hot recycling, the liquid linear velocity in the tower is increased, the liquid film resistance on the catalyst surface is reduced, and the metal component derived from wastewater is reduced. Since the adhesion to the catalyst surface is suppressed,
A high degree of catalytic activity is maintained for a long time, and the quality of treated water is improved.

【0056】なお、比較例2と同等の処理水質に到達す
るまでの時間は、実施例1では450時間、実施例2では3
40時間、比較例1では200時間であった。
The time required to reach the treated water quality equivalent to that of Comparative Example 2 was 450 hours in Example 1, and 3 hours in Example 2.
40 hours, and 200 hours in Comparative Example 1.

【0057】また、実施例1〜2および比較例1〜2の
いずれにおいても、排ガス(気相)からは、NOx、SOxおよ
びNH4-Nは、検出されなかった。
In each of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, NO x , SO x and NH 4 -N were not detected from the exhaust gas (gas phase).

【0058】実施例3〜12 触媒成分と担体との組み合わせを変更する以外は実施例
1と同様にして、ガス液の処理を行った。反応開始から
100時間後に得られた処理水の組成を表3に示す。
Examples 3 to 12 Gas liquid treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the combination of the catalyst component and the carrier was changed. From the start of the reaction
Table 3 shows the composition of the treated water obtained after 100 hours.

【0059】[0059]

【表3】 [Table 3]

【0060】実施例13 図1に示すフローに従って、本発明方法により、石炭の
ガス化工程でのガス洗浄塔廃水をイオン交換樹脂充填塔
に通し、アンモニア成分を吸着除去した後、硫酸水溶液
で脱着させたアンモニア含有廃水(pH=6.6、COD=1.9mg/
l、NH4-N=2100mg/l、T-N=2100mg/l)を処理した。
Example 13 According to the flow shown in FIG. 1, according to the method of the present invention, wastewater from a gas washing tower in a coal gasification step is passed through an ion-exchange resin packed tower to adsorb and remove ammonia components, and then desorbed with an aqueous sulfuric acid solution. Ammonia-containing wastewater (pH = 6.6, COD = 1.9 mg /
l, NH 4 -N = 2100 mg / l, TN = 2100 mg / l).

【0061】すなわち、上記廃水を塔内空塔速度8hr
-1(空塔容積基準)、塔内液線速度0.88cm/secおよび質量
速度31.8m33/m2・hrで反応塔に供給しつつ、酸素含有
ガスとして酸素富化空気(酸素濃度90%)空塔速度13.4hr
-1(標準状態換算)で供給した。酸素含有ガス供給量は、
理論酸素量の1.5倍量に相当する量であった。なお、反
応塔内には、チタニア担体に担体重量の2.3%のルテニ
ウムを担持させた球形触媒(直径約1.5mm)を充填すると
ともに、温度200℃および圧力20kg/cm2・Gに保持した。
That is, the above-mentioned wastewater was emptied at a tower speed of 8 hours.
-1 (superficial volume basis), while supplying the reactor tower in the liquid linear velocity 0.88 cm / sec and mass velocity 31.8m 3 3 / m 2 · hr , oxygen-enriched air (oxygen concentration 90 as the oxygen-containing gas %) Superficial tower speed 13.4hr
Supplied at -1 (standard conversion). The oxygen-containing gas supply rate is
The amount was equivalent to 1.5 times the theoretical oxygen amount. The reaction tower was filled with a spherical catalyst (diameter of about 1.5 mm) in which 2.3% by weight of ruthenium was supported on a titania carrier, and the temperature was maintained at 200 ° C. and the pressure was 20 kg / cm 2 · G.

【0062】反応塔からの処理液を第1の気液分離器に
導き、気液分離を行い、得られた液相の一部(供給廃水
量と同量)を反応塔にホットリサイクルするとともに、
廃水の加熱に使用した気相を冷却器で冷却した後、第2
の気液分離器で排ガスと処理水とに分離した。
The treatment liquid from the reaction tower is led to a first gas-liquid separator, where gas-liquid separation is performed, and a part of the obtained liquid phase (the same amount as the amount of waste water supplied) is hot recycled to the reaction tower. ,
After cooling the gas phase used for heating the wastewater with a cooler,
Was separated into exhaust gas and treated water by the gas-liquid separator of No. 1.

【0063】反応開始から100時間後に得られた処理水
の組成を表4に示す。
Table 4 shows the composition of the treated water obtained 100 hours after the start of the reaction.

【0064】実施例14 (イ)反応時の温度170℃とし、圧力を9.9kg/cm2・Gとした
こと、(ロ)反応塔内液空塔速度(空塔容積基準)を4hr
-1(すなわち、触媒充填量を実施例13の2倍)としたこ
と、(ハ)廃水に予め48%NaOHを添加して、そのpHを9.7に
調整したこと、および(ホ)酸素含有ガスの空塔速度を6.7
hr-1としたこと以外は実施例13と同様にして、アンモ
ニア含有廃水を処理した。反応開始から100時間後に得
られた処理水の組成を表4に示す。
Example 14 (a) The temperature during the reaction was 170 ° C., the pressure was 9.9 kg / cm 2 · G, and (b) the liquid superficial velocity in the reaction tower (based on the superficial volume) was 4 hours.
-1 (i.e., the catalyst loading was twice that of Example 13), (c) the pH was adjusted to 9.7 by adding 48% NaOH to wastewater in advance, and (e) oxygen-containing gas Sky tower speed of 6.7
Ammonia-containing wastewater was treated in the same manner as in Example 13 except that hr- 1 was used. Table 4 shows the composition of the treated water obtained 100 hours after the start of the reaction.

【0065】実施例15 (イ)反応塔内液空塔速度(空塔容積基準)を2hr-1(すなわ
ち、触媒充填量を実施例14の2倍)としたこと、および
(ロ)酸素含有ガスの空塔速度(空塔容積基準)を3.4hr-1
したこと以外は実施例13と同様にして、アンモニア含
有廃水を処理した。反応開始から100時間後に得られた
処理水の組成を表4に示す。
Example 15 (A) The liquid superficial velocity in the reaction column (based on the superficial volume) was set to 2 hr -1 (that is, the amount of catalyst charged was twice that of Example 14), and
(B) Ammonia-containing wastewater was treated in the same manner as in Example 13 except that the superficial velocity (based on superficial volume) of the oxygen-containing gas was 3.4 hr -1 . Table 4 shows the composition of the treated water obtained 100 hours after the start of the reaction.

【0066】また、本実施例において、反応塔触媒充填
部下部から2/3の位置にNH4-N=120mg/lを分解するに必要
な理論量の1.1倍のH2O2を添加することにより、実施例
14とほぼ同様の結果を得ることができた。
In this example, 1.1 times the theoretical amount of H 2 O 2 required to decompose NH 4 —N = 120 mg / l was added to the position 2/3 from the lower part of the catalyst packed portion of the reaction tower. As a result, substantially the same results as in Example 14 could be obtained.

【0067】実施例16 (イ)廃水に予め48%NaOHを添加して、そのpHを11.5に調整
したこと以外は実施例15と同様にして、アンモニア含
有廃水を処理した。反応開始から100時間後に得られた
処理水の組成を表4に示す。
Example 16 (a) Ammonia-containing wastewater was treated in the same manner as in Example 15 except that 48% NaOH was previously added to the wastewater to adjust its pH to 11.5. Table 4 shows the composition of the treated water obtained 100 hours after the start of the reaction.

【0068】[0068]

【表4】 [Table 4]

【0069】実施例17 アンモニア含有廃水の処理温度および処理圧力を水の臨
界温度(374℃)および臨界圧力(220kg/cm2)をそれぞれ超
える380℃と230kg/cm2に設定するとともに、反応塔内液
空塔速度(空塔容積基準)を240hr-1(すなわち、触媒充填
量を実施例13の1/62.5)とする以外は実施例13と同
様にして、アンモニア含有廃水を処理した。反応開始か
ら100時間後に得られた処理水の組成を表5に示す。
Example 17 The treatment temperature and the treatment pressure of the ammonia-containing wastewater were set to 380 ° C. and 230 kg / cm 2 which exceeded the critical temperature (374 ° C.) and the critical pressure (220 kg / cm 2 ) of water, respectively. Ammonia-containing wastewater was treated in the same manner as in Example 13 except that the inner liquid superficial velocity (based on the superficial volume) was 240 hr -1 (that is, the catalyst loading was 1 / 62.5 of Example 13). Table 5 shows the composition of the treated water obtained 100 hours after the start of the reaction.

【0070】比較例3 アンモニア含有廃水の処理温度を630℃とし、触媒を使
用しない以外は実施例17と同様にして、アンモニア含
有廃水を処理した。反応開始から100時間後に得られた
処理水の組成を表5に示す。
Comparative Example 3 Ammonia-containing wastewater was treated in the same manner as in Example 17 except that the treatment temperature of the ammonia-containing wastewater was 630 ° C. and no catalyst was used. Table 5 shows the composition of the treated water obtained 100 hours after the start of the reaction.

【0071】[0071]

【表5】 [Table 5]

【0072】実施例18 図1に示すフローに従って、本発明方法により、石油化
学工場からの有機物含有廃水(pH=2.6、COD=28100mg/l、
TOD=101800mg/l、TOC=36500mg/l、NH4-N=1mg/l未満、T-
N=1mg/l未満)を処理した。廃水中の有機物は、酢酸、ア
クリル酸、ホルムアルデヒド、ギ酸などであった。
Example 18 According to the flow shown in FIG. 1, according to the method of the present invention, wastewater containing an organic substance from a petrochemical plant (pH = 2.6, COD = 28100 mg / l,
TOD = 101 800 mg / l, TOC = 36500 mg / l, NH 4 -N = 1 mg / l, T-
N = 1 mg / l). Organics in the wastewater were acetic acid, acrylic acid, formaldehyde, formic acid and the like.

【0073】すなわち、上記廃水を塔内液空塔速度2.9h
r-1(空塔容積基準)、塔内液線速度0.71cm/secおよび液
質量速度25.5.8m3/m2・hrで反応塔に供給しつつ、酸素
含有ガスとして空気を空塔速度553hr-1(標準状態換算)
で供給した。空気供給量は、理論酸素量の1.5倍量に相
当する量であった。なお、反応塔内には、チタニア担体
に担体重量の1.5%の白金を担持させた球形触媒(直径約
5mm)を充填するとともに、温度270℃および圧力90kg/cm
2・Gに保持した。
That is, the above wastewater is supplied to the column with a liquid superficial velocity of 2.9 h.
r -1 (based on empty tower volume), while supplying liquid to the reaction tower at a liquid linear velocity of 0.71 cm / sec and a liquid mass velocity of 25.5.8 m 3 / m 2・ hr, air as an oxygen-containing gas was introduced at an empty tower velocity of 553 hr. -1 (standard condition conversion)
Supplied with The air supply amount was an amount corresponding to 1.5 times the theoretical oxygen amount. In the reaction tower, a spherical catalyst (1.5 mm in diameter) in which 1.5% of platinum by weight of a carrier was supported on a titania carrier was used.
5mm), temperature 270 ° C and pressure 90kg / cm
It was kept at 2 · G.

【0074】反応塔からの処理液を第1の気液分離器に
導き、気液分離を行い、得られた液相の一部(供給廃水
量と同量)を反応塔にホットリサイクルするとともに、
廃水の加熱に使用した気相を冷却器で冷却した後、第2
の気液分離器で排ガスと処理水とに分離した。
The treatment liquid from the reaction tower is led to a first gas-liquid separator, where gas-liquid separation is performed, and a part of the obtained liquid phase (the same amount as the amount of waste water supplied) is hot-recycled to the reaction tower. ,
After cooling the gas phase used for heating the wastewater with a cooler,
Was separated into exhaust gas and treated water by the gas-liquid separator of No. 1.

【0075】本実施例においては、反応器出口におい
て、圧力24kg/cm2の蒸気を0.84ton/hr回収す
ることができた。
In the present example, at the outlet of the reactor, steam at a pressure of 24 kg / cm 2 could be recovered at 0.84 ton / hr.

【0076】反応開始から100時間後に得られた処理
水の組成を表6に示す。
Table 6 shows the composition of the treated water obtained 100 hours after the start of the reaction.

【0077】比較例4 ホットリサイクルを行わない以外は実施例18の手法に
準じて廃水の湿式酸化処理を行った。但し、ホットリサ
イクルを省略したことにより、廃水に関連して塔内空塔
速度を1.5hr-1(空塔容積基準)、塔内液線速度を0.35cm/
secおよび質量速度を12.7m3/m2・hrとした。
Comparative Example 4 A wet oxidation treatment of wastewater was performed according to the method of Example 18 except that hot recycling was not performed. However, due to the omission of hot recycling, the superficial tower velocity in the tower was 1.5 hr -1 (based on the superficial tower volume) and the liquid linear velocity in the tower was 0.35 cm /
The sec and the mass velocity were set to 12.7 m 3 / m 2 · hr.

【0078】反応開始から100時間後に得られた処理水
の組成を表6に示す。
Table 6 shows the composition of the treated water obtained 100 hours after the start of the reaction.

【0079】[0079]

【表6】 [Table 6]

【0080】なお、比較例4と同等の処理水質に到達す
るまでの時間は、実施例18では350時間であった。
The time required to reach the treated water quality equivalent to that of Comparative Example 4 was 350 hours in Example 18.

【0081】また、実施例18および比較例4のいずれ
においても、排ガス(気相)からは、NOx、SOxおよびNH
4-Nは、検出されなかった。
In each of Example 18 and Comparative Example 4, NOx, SOx and NH
4- N was not detected.

【0082】さらに、実施例18においては、8000時間
運転後にも、処理水中のCODおよびTODは、10mg/l未満で
あった。
Further, in Example 18, the COD and TOD in the treated water were less than 10 mg / l even after the operation for 8000 hours.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の概要を示すフローシートである。FIG. 1 is a flow sheet showing an outline of the present invention.

フロントページの続き (72)発明者 山崎 健一 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 Fターム(参考) 4D050 AA12 AB06 AB07 AB11 AB14 AB15 AB16 AB17 AB19 AB34 AB35 AB40 BB01 BB02 BB09 BC01 BC02 BC06 BD02 BD06 CA06 4G069 AA03 BC31A BC31B BC33A BC33B BC60A BC60B BC66A BC66B BC67A BC67B BC68A BC68B BC70A BC70B BC71A BC71B BC72A BC72B BC74A BC74B BC75A BC75B CA05 CA07 DA06 Continuation of front page (72) Inventor Kenichi Yamazaki 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture F-term in Osaka Gas Co., Ltd. 4D050 AA12 AB06 AB07 AB11 AB14 AB15 AB16 AB17 AB19 AB34 AB35 AB40 BB01 BB02 BB09 BC01 BC02 BC06 BD02 BD06 CA06 4G069 AA03 BC31A BC31B BC33A BC33B BC60A BC60B BC66A BC66B BC67A BC67B BC68A BC68B BC70A BC70B BC71A BC71B BC72A BC72B BC74A BC74B BC75A BC75B CA05 CA07 DA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(1)窒素化合物、有機性物質および無機性
物質の少なくとも1種を含む廃水を100℃以上の温度且
つ廃水の少なくとも一部が液相を維持する圧力に保ちつ
つ、担持触媒の存在下にかつ廃水中の窒素化合物および
/または有機性物質および/または無機性物質を窒素お
よび/または二酸化炭素と水にまで分解するに必要な理
論酸素量以上の酸素の存在下に湿式酸化処理する工程、
および(2)湿式酸化処理後の気液分離により得られる高
温液相の少なくとも一部を湿式酸化処理前の廃水に循環
混合する工程を備えたことを特徴とする廃水の処理方
法。
(1) A supported catalyst while maintaining a wastewater containing at least one of a nitrogen compound, an organic substance and an inorganic substance at a temperature of 100 ° C. or more and a pressure at which at least a part of the wastewater maintains a liquid phase. Wet oxidation in the presence of oxygen and in the presence of oxygen in excess of the stoichiometric amount of oxygen required to decompose nitrogen compounds and / or organic and / or inorganic substances in wastewater to nitrogen and / or carbon dioxide and water Processing,
And (2) a method for treating wastewater, comprising a step of circulating and mixing at least a part of a high-temperature liquid phase obtained by gas-liquid separation after wet oxidation with wastewater before wet oxidation.
【請求項2】工程(1)における触媒活性成分が、鉄、コ
バルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウ
ム、イリジウム、白金、銅、金およびタングステンなら
びにこれら金属の水に不溶性乃至難溶性の化合物からな
る群から選ばれた少なくとも1種である請求項1に記載
の廃水の処理方法。
2. The catalytically active component in the step (1) comprises iron, cobalt, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, iridium, platinum, copper, gold and tungsten, and compounds of these metals which are insoluble or hardly soluble in water. The method for treating wastewater according to claim 1, wherein the method is at least one selected from the group.
【請求項3】工程(1)における塔内液線速度(塔入液量/
塔断面積)が、0.1〜1.0cm/secである請求項1に記載の
廃水の処理方法。
3. The liquid linear velocity in the column in step (1) (the amount of liquid entering the column /
2. The method for treating wastewater according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the tower is 0.1 to 1.0 cm / sec.
【請求項4】工程(1)における酸素源が、空気、酸素富
化空気、純酸素、オゾンおよびH2O2の少なくとも1種で
ある請求項1に記載の廃水の処理方法。
4. The method for treating wastewater according to claim 1, wherein the oxygen source in the step (1) is at least one of air, oxygen-enriched air, pure oxygen, ozone and H 2 O 2 .
【請求項5】工程(2)における高温液相の循環量が廃水
の0.1〜15倍量である請求項1に記載の廃水の処理方
法。
5. The method for treating wastewater according to claim 1, wherein the circulation amount of the high-temperature liquid phase in step (2) is 0.1 to 15 times the amount of wastewater.
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