JP2000279973A - 有機物含有排水の酸化処理法 - Google Patents
有機物含有排水の酸化処理法Info
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Abstract
してアルカリ性条件下に有機物を酸化分解する方法にお
いて、難分解性の有機物をも効率的に分解処理して良好
な水質の処理水を得る。 【解決手段】 有機物含有排水にオゾンと過酸化水素を
添加してアルカリ性条件下に有機物を酸化分解する有機
物含有排水の酸化処理法において、酸化分解過程で強酸
性物質を生成する有機物の酸化分解反応をpH10以上
に維持して行う。
Description
から排出される有機物含有排水中の有機物を酸化分解除
去する方法に係り、特に、有機物含有排水にオゾンと過
酸化水素を添加してアルカリ性条件下に有機物を酸化分
解する方法において、難分解性の有機物をも効率的に分
解処理して良好な水質の処理水を得る有機物含有排水の
酸化処理法に関する。
その中に含まれる不純物量が低濃度であるため、通常、
これを回収して処理した後再利用されている。半導体製
造工程においては、イソプロピルアルコール、界面活性
剤、ジメチルスルホキシドなどを含む有機系洗浄剤が使
用されていることから、洗浄排水には不純物として微量
の有機物が含まれており、そのため回収系排水の処理の
ためには、これらの有機物の効率的な除去が重要な課題
となる。
物を含む排水においても、その放流には法的な総量規制
があり、この点からも有機物の除去処理は技術的に重要
である。
て、排水中にオゾンを溶解させると共にアルカリを添加
して、有機物を酸化分解して除去する方法が知られてい
る。しかし、この方法では、特に難分解性の有機物の分
解速度が遅いため処理時間が長くなり、処理効率が悪い
という欠点があった。また、酸化剤としてオゾンのみを
添加するため、酸化分解のために必要なオゾン量が多
く、オゾン発生器等の装置が大型化する上、ランニング
コストが増大し経済的にも不利であった。
る方法も提案されているが、この方法では、高圧紫外線
ランプを使用するため装置が大型化し、消費電力の増加
によるコスト上昇を招く欠点があった。
機物を酸化分解する方法も提案されており、特公昭60
−6718号公報には、水中の汚濁有機物の酸化分解に
オゾンと過酸化水素とを併用することが記載されてい
る。この方法では、アルコール、カルボン酸、ケトン、
アミン、エーテル等の有機物をオゾンと過酸化水素との
併用で酸化分解しており、その好適pHは6.5〜9.
5であるとされている。特開平6−23376号公報に
記載される発明は、フェントン酸化法によるアルキルス
ルホキシドの分解法であるが、酸化剤としてオゾンと過
酸化水素とを併用した比較例が記載されている。
添加し、オゾンを気液撹拌で注入することにより、特に
アルカリ条件下であれば、難分解性の有機物も比較的効
率的に酸化分解することができる。このようにアルカリ
条件下でのオゾンと過酸化水素との併用で良好な酸化分
解効率が得られる理由は、次の通りであると考えられ
る。
接な関係があるものと推測されるが、オゾン又は過酸化
水素の単独では、酸化反応を行うことはできるものの、
酸化分解反応に必要なOHラジカルを生成することはで
きない。このため、オゾン又は過酸化水素の単独では、
有機物の分解を十分に行うことができない。なお、前述
のオゾンとアルカリ添加による方法では、OHラジカル
を生成できるものの、その生成量が十分でないため難分
解性の有機物に対しては有効ではない。これに対して、
オゾン、過酸化水素及びアルカリを添加することによ
り、これらが反応してOHラジカルが高効率で生成する
ため、難分解性の有機物をも効率的に酸化分解できるよ
うになる。
者が有機物の酸化分解についてより詳細に検討したとこ
ろ、アルカリ条件下でオゾンと過酸化水素とを併用して
も、十分に有機物濃度を低減できない場合があり、特
に、ジメチルスルホキシドを含む半導体製造工場の回収
系排水では、十分な処理効果が得られないことが判明し
た。
ものであって、有機物含有排水にオゾンと過酸化水素を
添加してアルカリ性条件下に有機物を酸化分解する方法
において、難分解性の有機物をも効率的に分解処理して
良好な水質の処理水を得ることができる有機物含有排水
の酸化処理法を提供することを目的とする。
の酸化処理法は、有機物含有排水にオゾンと過酸化水素
を添加してアルカリ性条件下に有機物を酸化分解する有
機物含有排水の酸化処理法において、該有機物が酸化分
解過程で強酸性物質を生成するものであり、該酸化分解
反応はpH10以上に維持して行うことを特徴とする。
物は、アルカリ性条件下においてオゾンと過酸化水素と
を併用する酸化分解法でも効率的に分解処理して有機物
濃度を十分に低減することはできない。
水に含有されるジメチルスルホキシド(以下、DMSO
と略す。)は、次のような反応機構でジメチルスルホン
(以下、DMSO2と略す。)及びメタンスルホン酸
(以下、MSAと略す。)を経て最終的に硫酸にまで分
解される。そして、この分解反応が、DMSO→DMS
O2やDMSO2→MSAで止まることなく、硫酸に分解
されるまで円滑に進行しないとTOCの低減は図れな
い。
DMSO2はpHの影響を受け難いが、DMSO2→MS
Aの分解反応はpHの影響を受け易く、高pH条件でな
いと円滑に進行しない。これは、MSAが強酸性の物質
であるためであると考えられる。
条件で反応を行うことにより、このような酸化分解過程
で強酸性物質を生成する有機物をも効率的に分解するこ
とを可能とする。
8号公報では、アルコール、カルボン酸、ケトン、アミ
ン、エーテル等の、酸化分解により強酸性の物質を生成
することのない有機物の酸化分解を行っており、従っ
て、pH6.5〜9.5の条件が好適条件とされてい
る。
pH条件について考慮されておらず、オゾンと過酸化水
素との併用でもDMSOの酸化に実用的な効果が得られ
ないことが示されている。
に説明する。
法の実施の形態を示す系統図である。
化反応槽1に導入され、配管12よりNaOH、Ca
(OH)2等のアルカリを添加してpH10以上に調整
すると共に、H2O2が添加される。この酸化反応槽1に
設けられたポンプPを備える循環配管13にはオゾンの
注入配管14とポンプ、エゼクター等の気液混合装置2
が設けられており、これにより循環液にオゾンが注入さ
れ、酸化反応槽1ではアルカリ性条件下、オゾンと過酸
化水素とを併用した酸化分解が行われ、処理水は配管1
5より取り出される。
以上のアルカリ性条件下で行う。これにより、酸化分解
過程で強酸性物質を生成する有機物のような難分解性の
有機物をも効率的に酸化分解することができる。このp
H条件は、過度に高いとpH調整のためのアルカリ剤が
多量に必要となるため、pH10〜12の範囲で調整す
るのが好ましい。
例2の結果から明らかなように原水のTOCに対して5
重量倍以上とするのが好ましく、より好ましくは5〜3
0重量倍である。
10重量倍以上とするのが好ましく、より好ましくは、
15〜25重量倍とするのが好ましい。
果からも明らかなように、10分以上、特に13〜20
分とすることにより、難分解性の有機物であってもTO
Cをほぼ完全に分解除去することができる。
法の実施の形態の一例を示すものであって、本発明はそ
の要旨を超えない限り、何ら図示のものに限定されるも
のではない。
進のために紫外線照射手段を設けても良い。また、オゾ
ンは、原水の導入配管11に注入しても良く、処理水の
排出配管14には未反応オゾンの回収手段を設けても良
い。また、オゾンの注入に際しては、オゾンを効率的に
溶解させるために加圧下で気液撹拌する手段を用いても
良い。また、触媒として固定床型のものではなく、粒状
の触媒を用いても良く、また、触媒添加手段と、添加し
た触媒を回収する手段を設けても良い。
ることにより、酸化分解過程で強酸性物質を生成する有
機物のような難分解性の有機物をも効率的に酸化分解す
るものであるが、本発明において、処理対象とする酸化
分解過程で強酸性物質を生成する有機物としては、前述
のジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、エチ
ルメチルスルホキシドなどのアルキルスルホキシドの
他、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、チオール、スルフ
ィド等のスルホン酸系化合物、アミノトリメチルホスホ
ン酸、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン
酸等のホスホン酸系化合物、その他、脂肪族アミン塩、
フッ素系界面活性剤、ポリアクリルアミド系化合物、ハ
ロゲン化有機化合物、酸アミド、シアノ系化合物、ニト
ロ化合物、アジ化化合物、タンパク質類、ペプチド化合
物、イミン系化合物、アニリン系化合物、アンモニウム
化合物等が挙げられる。
り具体的に説明する。
処理を行った。
にNaOH又はH2SO4によるpH調整で各種のpHに
pH調整して酸化処理し、pH条件と処理水TOC濃度
との関係を調べ、結果を図2に示した。
し、またO3注入量(溶存量)は850mg/Lとし、
反応時間は10分とした。
を十分に低減できることがわかる。
を種々変えたこと以外は同様にして処理を行い、H2O2
添加量と処理水TOC濃度との関係を調べ、結果を図3
に示した。
倍量以上であるとTOCを十分に低減できることがわか
る。
々変えたこと以外は同様にして処理を行い、反応時間と
処理水TOC及び各中間生成物の濃度との関係を調べ、
結果を図4に示した。
TOCを十分に低減することができ、15分の反応でT
OCをほぼ完全に除去できることがわかる。
同様にして処理を行い、反応時間と処理水TOC及び各
中間生成物の濃度との関係を調べ、結果を図5に示し
た。
は分解反応が進行せず、TOCを低減できないことがわ
かる。
MSOを示し、一次酸化生成物DMSO2を示し、二次
酸化生成物はMSAを示し、三次酸化生成物は硫酸を示
す。
排水の酸化処理法によれば、有機物含有排水にオゾンと
過酸化水素を添加してアルカリ性条件下に有機物を酸化
分解する方法において、難分解性の有機物をも効率的に
分解処理して良好な水質の処理水を得ることができる。
形態を示す系統図である。
関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
各中間生成物の濃度との関係を示すグラフである。
各中間生成物の濃度との関係を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 有機物含有排水にオゾンと過酸化水素を
添加してアルカリ性条件下に有機物を酸化分解する有機
物含有排水の酸化処理法において、 該有機物が酸化分解過程で強酸性物質を生成するもので
あり、 該酸化分解反応はpH10以上に維持して行うことを特
徴とする有機物含有排水の酸化処理法。 - 【請求項2】 請求項1において、該有機物がアルキル
スルホキシドであることを特徴とする有機物含有排水の
酸化処理法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08636499A JP4320483B2 (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 有機物含有排水の酸化処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JP2000279973A true JP2000279973A (ja) | 2000-10-10 |
JP4320483B2 JP4320483B2 (ja) | 2009-08-26 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001070950A (ja) * | 1999-09-02 | 2001-03-21 | Kurita Water Ind Ltd | ジメチルスルホキシド含有排水の処理方法及び処理装置 |
CN1312055C (zh) * | 2005-01-19 | 2007-04-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种新型的臭氧高级氧化水处理方法 |
CN108083566A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-05-29 | 深圳市美宜佳机电设备有限公司 | 一种高浓度有机废水处理方法 |
-
1999
- 1999-03-29 JP JP08636499A patent/JP4320483B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP4508317B2 (ja) * | 1999-09-02 | 2010-07-21 | 栗田工業株式会社 | ジメチルスルホキシド含有排水の処理方法及び処理装置 |
CN1312055C (zh) * | 2005-01-19 | 2007-04-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种新型的臭氧高级氧化水处理方法 |
CN108083566A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-05-29 | 深圳市美宜佳机电设备有限公司 | 一种高浓度有机废水处理方法 |
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