JP2000167573A - 染料を含む排水の処理方法およびその処理装置 - Google Patents

染料を含む排水の処理方法およびその処理装置

Info

Publication number
JP2000167573A
JP2000167573A JP34606098A JP34606098A JP2000167573A JP 2000167573 A JP2000167573 A JP 2000167573A JP 34606098 A JP34606098 A JP 34606098A JP 34606098 A JP34606098 A JP 34606098A JP 2000167573 A JP2000167573 A JP 2000167573A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wastewater treatment
photocatalytic semiconductor
wastewater
waste water
dye
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP34606098A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiko Ito
義彦 伊藤
Kazuya Hayashi
和也 林
Koichi Saito
公一 齋藤
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.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP34606098A priority Critical patent/JP2000167573A/ja
Publication of JP2000167573A publication Critical patent/JP2000167573A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】光触媒半導体粒子の強い還元力や酸化力を利用
した排水処理方法とその装置を提供する。 【解決手段】本発明の排水処理方法は、染料を含む排水
に光触媒半導体を添加し、それに太陽光および/または
紫外線を照射して排水の処理を行なう。また、他の態様
は、光触媒半導体を壁面にコーティングしてなる排水処
理槽に染料を含む排水を入れて太陽光および/または紫
外線を照射して排水の処理を行なう。本発明の排水処理
装置は、光触媒半導体を添加した排水を攪拌することが
できる攪拌手段3と該光触媒半導体と処理後の排水とを
区別することができる濾過分離手段5とを有する。ま
た、他の態様は、排水処理槽が光触媒半導体をコーティ
ングした壁面および/または整流板を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、染料を含む排水の
処理方法と処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】染色工場で排水処理する場合、人の目に
明らかである着色廃液が、常に環境問題の課題となって
おり、種々の対策を取りつつ現在に至っている。特に、
近年の合成染料・化学薬剤の発達により、製品の品質・
機能は格段に向上したものの、環境破壊につながる排出
物が増加しているのも事実であり、その対応に努力が注
がれている。
【0003】染色工程から出る着色廃液は、通常、活性
汚泥処理装置、脱色装置、pH管理装置を通り河川へ排
出されている。
【0004】かかる着色廃液の色を消失させる消色装置
には、たとえば、過酸化水素、オゾン、硫酸銅、紫外線
などによって処理する方法が採用されているが、使用し
た薬剤やその薬剤から生じた化合物が被処理水中に残留
するなどといった問題があった。
【0005】一方、酸化チタンなどの光触媒半導体粒子
にそのバンドキャップ以上のエネルギーを持つ波長の光
を照射すると、光励起により伝導帯に電子を価電子帯に
正孔を生じるが、この光励起して生じた電子の持つ強い
還元力や正孔の持つ強い酸化力を利用して、特開平7−
148434号公報には、植物プランクトンの発生抑
止、カビ臭さの減退、魚類に有毒なNH4、NO2の除去
などに利用する水の浄化方法が提案されているが、染料
を含む排水の効率的な処理方法およびその装置について
は何ら開示がされていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の問題
を解決し、光触媒半導体粒子の強い還元力や酸化力を利
用した排水処理方法とその装置を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の排水処理方法の一態様は、染料を含む排水に光触媒
半導体を添加し、それに太陽光および/または紫外線を
照射する排水処理方法である。
【0008】また、本発明の排水処理方法の他の態様
は、光触媒半導体を壁面にコーティングしてなる排水処
理槽に染料を含む排水を入れて太陽光および/または紫
外線を照射する排水処理方法である。
【0009】本発明の排水処理装置の一態様は、光触媒
半導体を添加した排水を攪拌することができる攪拌手
段、太陽光および/または紫外線を照射することができ
る光源、および該光触媒半導体と処理後の排水とを区別
することができる濾過分離手段とを有する排水処理装置
である。
【0010】また、本発明の排水処理方法の他の態様
は、太陽光および/または紫外線を照射することができ
る光源、および排水処理槽が光触媒半導体をコーティン
グした壁面および/または整流板を有する排水処理装置
である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。
【0012】図1は本発明の一例を示す排水処理装置の
模式図であり、1は着色排水が調整槽から流れてくる入
り口であり、2は排水が処理された後に排出される出口
である。
【0013】本発明に用いられる排水は、主として染色
加工場から排出される、染料を含む排水である。
【0014】排水は、入り口1から入り、ある量貯水し
た後で、光触媒半導体の粒体を添加する。
【0015】本発明において、光触媒とは、光により励
起され強い酸化、還元力によって有機物、染料などを酸
化分解する特性を有するものであり、具体的には、アナ
ターゼ型、ルチル型と呼ばれる結晶型の構造を持つもの
をいう。優れた光触媒活性を有する点からアナターゼ型
が好ましい。
【0016】本発明で用いる光触媒半導体は、チタンと
ケイ素の複合酸化物、TiO2、ZnO、SrTiO3
CdS、CdO、CaP、InP、In23、CaA
s、BaTiO3、K2NbO3、Fe23、Ta25
WO3、SbO2、Bi23、NiO、Cu2O、Si
C、SiO2、MoS2、MoS3、InPb、RuO2
よびCeO2から選ばれた少なくとも1種または2種以
上を組み合わせて用いることができる。特に、高い光触
媒作用を有し、化学的に安定であり、かつ、無害である
酸化チタン系化合物がより好ましい。かかる酸化チタン
系化合物とは、いわゆる酸化チタンのほか、チタンとケ
イ素の複合酸化物、含水酸化チタン、水和酸化チタン、
水酸化チタン、メタチタン酸およびオルトチタン酸から
選ばれた少なくとも1種を使用することができる。
【0017】かかる光触媒半導体の粒子径は、大きすぎ
たり、比表面積が小さすぎたりすると、有機物、特に細
菌に対する分解速度が低下する傾向があるので、粒子径
としては、20nm以下で比表面積が100〜300m
2/gであるものが好ましく使用される。ここでいう光
触媒半導体の粒子径は、粉末X線解析で得られるピーク
の反値幅より下記のシェーラーの式を用いて求められる
ものである。
【0018】Lc=0.9λ/(W・cosθ) (Lcは粒子径(nm)であり、λはX線の波長(n
m)であり、Wはピークの反値幅(rad)であり、θ
はピーク位置の角度である。) 光触媒半導体の排水に対する含有量は、少なすぎると染
料などの有機物の分解速度が低下し、十分な性能が得ら
れなかったり、また、多すぎると光触媒自体の回収が困
難となり、実用的でなくなるため、排水に対する含有量
は、好ましくは0.10〜10g/l、より好ましくは
0.2〜0.5g/lの範囲である。
【0019】また、かかる光触媒半導体に、鉄、コバル
ト、ニッケル、銅、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラ
ジウム、銀、金、白金などの他金属あるいは他金属の化
合物を含有させてもよく、特に好ましくは酸化亜鉛およ
び/または水酸化亜鉛を担持した酸化チタン系化合物
が、有害物質に吸着能力と光触媒作用による分解能力を
併せもった優れた効果を有するものである。
【0020】光触媒半導体の粒体を排水に添加した後、
プロペラ式の攪拌装置3により光触媒半導体を均一に分
散させ、太陽光および/または紫外線を照射できるラン
プ4を用いて光を照射させる。
【0021】本発明における攪拌装置3は特に限定され
ず、粒子径が1〜20nmである粒体を均一に分散でき
るものであればよい。
【0022】紫外線を照射できるランプ4は、たとえ
ば、蛍光灯、ブラックランプ、キセノンフラッシュラン
プ、水銀灯などの光が挙げられる。特に、300〜40
0nmの近紫外線を含有した光が望ましい。
【0023】かかる処理をした後、被処理水と光触媒半
導体の流体を区分するために濾過装置5を通して次の槽
へと移す。
【0024】図2は、本発明の他の一例を示す排水処理
装置の模式図である。
【0025】図2においては、光触媒半導体の粒体が壁
面6および整流板7にコーティングされており、排水を
貯水した後、ランプ4を用いて光を照射させる。処理し
た後は、排水を出口2を通って次の槽へと移す。
【0026】壁面または整流板へのコーティング方法
は、特に限定されないが、排水処理装置の壁面および整
流板に酸化チタンゾルを塗布あるいは吹き付けて焼成す
ればよい。この焼成により光触媒半導体を壁面に強固に
接着させることができる。焼成は100℃以上、好まし
くは200〜1000℃、特に好ましくは450〜80
0℃の温度で行う。
【0027】紫外線を含有した光の照射量や照射時間な
どは被処理水の染料の濃度により適宜設定することがで
きる。
【0028】
【実施例】以下に染料を含む排水の処理方法をモデル的
に実施したものを示す。 (吸光度の測定方法)株式会社日立製作所製U−340
0形磁気分光光度計を用いて測定した。 (染料と光触媒の混合液の調合)500mlビーカに染
料として分散染料(ダイアニックス レッド BN−S
E)を0.01g/lの濃度になるように入れた。次
に、光触媒機能性のあるチタンとケイ素の複合酸化物
(SX−T1(日本触媒(株)製))を、0.25g/
lになるように入れ、全量を300mlに調合し、これ
を排水とみなした。
【0029】実施例1 前記混合液を太陽光の下、静置した。
【0030】実施例2 前記混合液を紫外線ランプの下、静置した。
【0031】実施例3 前記混合液をマグネットスターラーにより、攪拌しなが
ら太陽光の下に放置した。その後、濾過吸引装置を用い
て光触媒半導体を取り除いた。
【0032】実施例4 前記した混合液をマグネットスターラーにより、攪拌し
ながら紫外線ランプの下に放置した。その後、濾過吸引
装置を用いて光触媒半導体を取り除いた。
【0033】比較例1 染料だけを調合し、マグネットスターラーにより、攪拌
しながら太陽光の下に放置した。
【0034】比較例2 染料だけを調合し、マグネットスターラーにより、攪拌
しながら紫外線ランプの下に放置した。
【0035】表から明らかなように、実施例1〜4のも
のは、比較例1,2のものに比べて光触媒機能により染
料が分解され、消色された。また、実施例1、2のもの
と実施例3、4のものを比べると後者の方が消色効果と
して優れていることがわかる。
【0036】
【表1】
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、光触媒半導体の機能性
により染料を分解し消色することができる。これにより
従来のオゾンや塩素などを使用する方法よりも安全性に
優れ、かつ、染料だけでなく適応できる有害物質の範囲
が広く、廃棄しても環境を汚さないため、産業的に極め
て有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の染料排水処理装置の一例を示す模式断
面図
【図2】本発明の染料排水処理装置の一例を示す模式断
面図
【符号の説明】
1:排水の入り口 2:出口 3:攪拌装置 4:紫外線を照射できるランプ 5:濾過装置 6:壁面 7:整流板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C02F 1/58 CCR C02F 1/58 CCRD Fターム(参考) 4D037 AA13 AB05 BA18 BB09 CA02 4D038 AA08 AB03 BA02 BB07 BB17 4D050 AA13 AB03 BC04 BC06 BC09 BD02 CA15 4G069 AA01 AA08 BA04A BA04B BA48A BC03A BC09A BC12A BC13A BC18A BC21A BC25A BC26A BC27A BC31A BC35A BC36A BC43A BC55A BC56A BC59A BC60A BC66A BC68A BC70A BD04A BD05A BD07A BD08A CA05 CA11 EB18X EC22X FB23

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】染料を含む排水に光触媒半導体を添加し、
    それに太陽光および/または紫外線を照射することを特
    徴とする排水処理方法。
  2. 【請求項2】光触媒半導体を壁面にコーティングしてな
    る排水処理槽に染料を含む排水を入れて太陽光および/
    または紫外線を照射することを特徴とする排水処理方
    法。
  3. 【請求項3】該光触媒半導体が、チタンとケイ素からな
    る複合酸化物、TiO2、ZnO、SrTiO3、Cd
    S、CdO、CaP、InP、In23、CaAs、B
    aTiO3、K2NbO3、Fe23、Ta25、WO3
    SbO2、Bi2 3、NiO、Cu2O、SiC、SiO
    2、MoS2、MoS3、InPb、RuO2およびCeO
    2から選ばれた少なくとも1種である請求項1または2
    に記載の排水処理方法。
  4. 【請求項4】該光触媒半導体が酸化チタン系化合物であ
    る請求項1〜3いずれかに記載の排水処理方法。
  5. 【請求項5】該光触媒半導体がアナターゼ型結晶形を有
    するものである請求項1〜4いずれかに記載の排水処理
    方法。
  6. 【請求項6】該光触媒半導体の微粒子の粒子径が1〜2
    0nmである請求項1〜5いずれかに記載の排水処理方
    法。
  7. 【請求項7】光触媒半導体を添加した排水を攪拌するこ
    とができる攪拌手段、太陽光および/または紫外線を照
    射することができる光源、および該光触媒半導体と処理
    後の排水とを区別することができる濾過分離手段とを有
    することを特徴とする排水処理装置。
  8. 【請求項8】太陽光および/または紫外線を照射するこ
    とができる光源、および排水処理槽が光触媒半導体をコ
    ーティングした壁面および/または整流板を有すること
    を特徴とする排水処理装置。
  9. 【請求項9】染料を含む排水の消色をすることを特徴と
    する請求項7または8記載の排水処理装置。
  10. 【請求項10】該光触媒半導体が酸化チタン系化合物で
    ある請求項7〜9いずれかに記載の排水処理装置。
  11. 【請求項11】該光触媒半導体がアナターゼ型結晶形を
    有するものである請求項7〜10いずれかに記載の排水
    処理装置。
  12. 【請求項12】該光触媒半導体の微粒子の粒子径が1〜
    20nmである請求項7〜11いずれかに記載の排水処
    理装置。
JP34606098A 1998-12-04 1998-12-04 染料を含む排水の処理方法およびその処理装置 Pending JP2000167573A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34606098A JP2000167573A (ja) 1998-12-04 1998-12-04 染料を含む排水の処理方法およびその処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34606098A JP2000167573A (ja) 1998-12-04 1998-12-04 染料を含む排水の処理方法およびその処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000167573A true JP2000167573A (ja) 2000-06-20

Family

ID=18380875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34606098A Pending JP2000167573A (ja) 1998-12-04 1998-12-04 染料を含む排水の処理方法およびその処理装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000167573A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102513141A (zh) * 2011-12-08 2012-06-27 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种光催化剂及其制备方法和应用
WO2013090518A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-20 Xylem Ip Holdings Llc Waste water installation and method for reducing high content of harmful fluids in waste water
CN110787619A (zh) * 2019-11-22 2020-02-14 耒阳金悦科技发展有限公司 一种化工生产的污水处理设备
CN114849739A (zh) * 2021-02-03 2022-08-05 威水星空(北京)环境技术有限公司 一种铁硼硫化钼复合多孔催化剂及其制备方法与应用

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102513141A (zh) * 2011-12-08 2012-06-27 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种光催化剂及其制备方法和应用
WO2013090518A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-20 Xylem Ip Holdings Llc Waste water installation and method for reducing high content of harmful fluids in waste water
CN110787619A (zh) * 2019-11-22 2020-02-14 耒阳金悦科技发展有限公司 一种化工生产的污水处理设备
CN110787619B (zh) * 2019-11-22 2021-11-12 湖南衡兴环保科技开发有限公司 一种化工生产的污水处理设备
CN114849739A (zh) * 2021-02-03 2022-08-05 威水星空(北京)环境技术有限公司 一种铁硼硫化钼复合多孔催化剂及其制备方法与应用
CN114849739B (zh) * 2021-02-03 2023-08-18 威水星空(北京)环境技术有限公司 一种铁硼硫化钼复合多孔催化剂及其制备方法与应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100473453C (zh) 光解和光催化反应增强装置
Galindo et al. Photooxidation of the phenylazonaphthol AO20 on TiO2: kinetic and mechanistic investigations
Ku et al. Photocatalytic reduction of Cr (VI) in aqueous solutions by UV irradiation with the presence of titanium dioxide
Zhou et al. Titanate supported cobalt catalysts for photochemical oxidation of phenol under visible light irradiations
Al-Rasheed et al. Photocatalytic degradation of humic acid in saline waters: Part 2. Effects of various photocatalytic materials
JPH1043775A (ja) 光触媒による水中有機物の分解方法
Royaee et al. Application of photo-impinging streams reactor in degradation of phenol in aqueous phase
JP2001269573A (ja) 光触媒粒子及びその製造方法並びにその用途
Ameta et al. Use of semiconducting iron (III) oxide in photocatalytic bleaching of some dyes
Bansal et al. Studies on photodegradation of malachite green using TiO2/ZnO photocatalyst
Takeda et al. Characteristics on the determination of dissolved organic nitrogen compounds in natural waters using titanium dioxide and platinized titanium dioxide mediated photocatalytic degradation
JPH02501541A (ja) 液体の洗化方法及び装置
Nikazara et al. Using TiO 2 supported on clinoptilolite as a catalyst for photocatalytic degradation of azo dye disperse yellow 23 in water
CN1583255A (zh) 含铋复合氧化物BiMO4和Bi2NO6型半导体光催化剂及制备和应用
Azimifar et al. Fabrication and evaluation of a photocatalytic membrane based on Sb2O3/CBO composite for improvement of dye removal efficiency
Nokandeh et al. Removal of yellow acid-36 dye from textile industries waste water using photocatalytic process (UV/TiO2)
Al-Gubury et al. Removal of hazardous brilliant cresyl blue dye utilizing aluminum oxide as photocatalyst
Nezhad et al. Photocatalytic removal of ceftriaxone from wastewater using TiO2/MgO under ultraviolet radiation
Mori Photo-Functionalized Materials Using Nanoparticles: Photocatalysis [Translated]
JP3261959B2 (ja) 光触媒材
JP2000167573A (ja) 染料を含む排水の処理方法およびその処理装置
US8343282B2 (en) Photocatalytic auto-cleaning process of stains
KR100353242B1 (ko) 실리카겔을 지지체로 하는 신규한 형태의 광촉매 및 그제조방법
Divya et al. Nano-photocatalysts in the treatment of colored wastewater-a review
Ali et al. Photodegradation of new methylene blue N in aqueous solution using zinc oxide and titanium dioxide as catalyst