JP2001149958A

JP2001149958A - 水処理方法

Info

Publication number: JP2001149958A
Application number: JP34173499A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Iguchi; 威士井口; Yoshinobu Sakakibara; 吉延榊原
Original assignee: Cataler Corp
Current assignee: Cataler Corp
Priority date: 1999-12-01
Filing date: 1999-12-01
Publication date: 2001-06-05

Abstract

(57)【要約】【課題】難分解性のＣＯＤ成分等を含む被酸化性物質
に対して優れた除去特性を発揮する水処理方法を提供す
ること。【解決手段】本発明の水処理方法は、被処理水に含ま
れる被酸化性物質を除去する水処理方法であり、被酸化
性物質を含有する被処理水を、酸化剤の存在下でＣＯＤ
吸着材を有する第一処理部２により処理した後に、酸化
剤の存在下でＭｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｅ、Ｆｅの酸
化物の一種以上よりなる触媒成分を有する第二処理部３
に供給して、被処理水に含まれる被酸化性物質を分解す
ることを特徴とする。本発明の水処理方法は、被酸化性
物質が吸着材に吸着されることで、吸着材の表面で酸化
剤に長時間さらされるようになり、被酸化性物質が酸化
され、さらに、触媒成分により分解されるため、難分解
性成分を十分に除去でき、優れた処理性能を示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水処理方法に関し、
詳しくは、難分解性のＣＯＤ成分等の被酸化性物質を含
む水の処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の環境問題への関心の高まりにとも
ない、ゴミの埋め立て地における浸出水の処理や、一般
下水処理場などを対象とした難分解性ＣＯＤ成分の処理
や、水中のＰＣＢ、ダイオキシン、環境ホルモン等の化
学物質の処理を目的とした促進酸化処理に関する研究が
盛んに行われるようになってきている。オゾン等の酸化
剤の存在下で使用される触媒についても、研究がなされ
ている。

【０００３】たとえば、特開平２−１７４９３４号公報
には、オゾンを注入するとともに、チタン、ケイ素、ア
ルミニウムおよびジルコニウムの少なくとも一種を含む
Ａ成分と、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、セリウ
ム、タングステン、銅、銀、金、白金、パラジウム、ロ
ジウム、ルテニウムおよびインジウムの少なくとも一種
の元素の水に不溶性または難溶性の化合物からなるＢ成
分と、を含有している水処理触媒が開示されている。

【０００４】また、特開平６−１１４３８７号には、水
処理用触媒として、鉄−銅酸化物、コバルト−カルシウ
ム−タングステン化合物、チタン酸化物／イリジウム、
チタン−ケイ素酸化物／パラジウム、アルミニウム酸化
物／イリジウム、チタン−ジルコニウム酸化物／白金、
鉄−ストロンチウム酸化物／ロジウム、チタン−ジルコ
ニウム−セリウム酸化物／ルテニウム、チタン−鉄−セ
リウム酸化物／ルテニウム、チタン−鉄酸化物／パラジ
ウム、チタン酸化物／パラジウム／活性炭等があげられ
ている。

【０００５】促進酸化処理に関する水処理方法は、いく
つか提案されているが、実用化にいたらないのは、分解
性が不十分であったり、装置運転管理上で何らかの問題
を抱えているためと考えられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実状に鑑
みてなされたものであり、難分解性のＣＯＤ成分等を含
む被酸化性物質に対して優れた除去特性を発揮する水処
理方法を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明者等は、被酸化性物質を酸化剤の存在下で吸着
材を有する第一処理部で処理した後に、酸化剤の存在下
で酸化物触媒を有する第二処理部で処理する処理方法が
上記課題を解決できることを見出した。

【０００８】すなわち、本発明の水処理方法は、被処理
水に含まれる被酸化性物質を除去する水処理方法であ
り、被酸化性物質を含有する被処理水を、酸化剤の存在
下でＣＯＤ吸着材を有する第一処理部により処理した後
に、酸化剤の存在下でＭｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｅ、
Ｆｅの酸化物の一種以上よりなる触媒成分を有する第二
処理部に供給して、被処理水に含まれる被酸化性物質を
分解することを特徴とする水処理方法。

【０００９】本発明の水処理方法は、酸化剤を含有した
状態の被処理水が吸着材に接触することで被処理水に含
まれる被酸化性物質が吸着材に吸着され、この吸着され
た被酸化性物質が吸着材の表面で酸化剤に長時間さらさ
れるようになり、被酸化性物質が酸化され、さらに、触
媒成分により分解されるため、難分解性成分を十分に除
去でき、優れた処理性能を示す。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の水処理方法は、被処理水
に含まれる被酸化性物質を除去する水処理方法である。

【００１１】ここで、被処理水とは、被酸化性物質を含
有する水を示す。被酸化性物質は、ＣＯＤ成分を含む。
また、被酸化性物質は、ＢＯＤ成分を含んでいてもよ
い。ここで、ＣＯＤ成分とは、有機、無機を問わず、Ｃ
ＯＤとして測定される物質を示す。被酸化性物質として
は、たとえば、メタノール、エタノール、アセトアルデ
ヒド、ギ酸、アセトン、スチレン、フェノール、２−メ
チルイソボルネオール、ジオスミン、メチルアミン、ト
リメチルアミン、アニリン、アセトニトリル、アクリロ
ニトリル、メチルメルカプタン、硫化ジメチル、ベンゼ
ンチオール、有機リン化合物に代表される有機化合物、
亜硝酸等の窒素化合物、硫化水素、亜硫酸、チオ硫酸等
の硫黄化合物などをあげることができる。

【００１２】本発明の水処理方法は、まず、被処理水を
酸化剤の存在下で吸着材を有する第一処理部により処理
する。

【００１３】被処理水を酸化剤の存在下で第一処理部に
より処理することは、吸着材の表面において被酸化性物
質が吸着され、吸着された被酸化性物質が長時間酸化剤
と接触するようになり、吸着材の表面で酸化されるよう
になる。

【００１４】この酸化分解のメカニズムは、ＯＨラジカ
ル等の強力な酸化力を持つ活性物質が生成され、この活
性物質により有機物を分解するという理論が、多方面の
文献で言われている。

【００１５】さらに、その他にも、吸着材表面に生成す
る発生期状態の酸素が、被酸化性物質の分解に大きく貢
献していると考えている。この発生期状態の酸素の酸化
力により被酸化性物質が酸化され、分解される。ここ
で、発生期状態とは、ある元素が化合物から遊離される
瞬間にきわめて高い反応性を持つことがあり、この状態
を発生期状態という。たとえば、オゾン（Ｏ₃）から遊
離する酸素（Ｏ）がこの発生期状態をとる。

【００１６】第一処理部により処理された被処理水は、
酸化剤の存在下で酸化物触媒を有する第二処理部におい
て処理される。

【００１７】第二処理部は、第一処理部において処理さ
れた被処理水を、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ
の酸化物の一種以上よりなる触媒成分を用いて処理す
る。すなわち、第二処理部は、触媒成分により、第一処
理部において分解できなかった被酸化性物質を分解浄化
する。

【００１８】触媒成分は、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｆｅの酸化物の一種以上よりなるものが用いられ
る。触媒成分は、被処理水に溶解しない、酸化されやす
くかつ酸化により価数が変化するものが用いられ、この
ような要求を満たす材料としてＭｎ、Ｎｉ、Ｃｅ、Ｃ
ｏ、Ｃｕ、Ｆｅの酸化物の一種以上よりなるものがあ
る。また、より好ましい触媒成分としては、触媒成分の
高位から低位への標準電位が１．５Ｖ以上であることが
好ましい。

【００１９】ここで、触媒成分のＭｎ、Ｎｉ、Ｃｅ、Ｃ
ｏ、Ｃｕ、Ｆｅの酸化物としては、具体的には、ＭｎＯ
₂、ＭｎＯ等のＭｎ酸化物、ＣｕＯ、Ｃｕ₂Ｏ等のＣｕ酸
化物、ＮｉＯ、ＮｉＯ₂等のＮｉ酸化物、ＣｏＯ等のＣ
ｏ酸化物、ＣｅＯ等のＣｅ酸化物、Ｆｅ₂Ｏ₃等のＦｅ酸
化物を用いることができる。

【００２０】また、より好ましい触媒成分としては、Ｍ
ｎ、Ｃｅの酸化物の一種以上よりなる化合物である。す
なわち、溶出のしにくさや、毒性の低さ等からこれらの
化合物が触媒成分として好ましい。

【００２１】また、このとき、第二処理部の触媒成分
は、第一処理部の吸着材とは、接触しない。第二処理部
の触媒成分と第一処理部の吸着材が接触した状態にある
と、触媒成分が被処理水中に溶出するという問題がある
ためである。

【００２２】詳しくは、酸化剤存在下で触媒により分解
する方法で、化学物質を分解する場合、単純に酸化剤共
存下で触媒に接触させるより、担体上にいったん吸着さ
せ、有機物を濃縮させたところへ、酸化剤と反応させる
ことが有効と言える。

【００２３】この考えは、たとえば、ハニカム担体にＭ
ｎＯ₂のみをコートした場合と、ゼオライト等を共存さ
せ、触媒の有機物に対する吸着量を強化したものとを、
同条件で酸化剤を共存させた有機物含有水溶液と接触さ
せると、後者のほうが除去性能に優れているケースが多
いことから推定される。

【００２４】このような観点から、最も有機物の吸着容
量の大きいとされる活性炭をＭｎＯ ₂等の重金属酸化物
触媒と混合して触媒化することで、最も大きな効果を期
待したが、有機物吸着量が多すぎるためか、Ｍｎの溶出
が検出され、実用性に問題があることがわかった。ここ
で、活性炭を混合しない場合、すなわち、従来例におい
ては、溶出は生じない。

【００２５】この溶出は、吸着材と重金属触媒とを混合
して使用すると、おそらく、重金属触媒の酸化還元反応
が増幅するためと考えられる。すなわち、Ｍｎの場合
は、ＭｎＯ₂の＋４価から＋２価への還元状態、または
＋７価への酸化状態の時間が長くなり、結果、水中への
溶出が発生する。

【００２６】また、第一処理剤の吸着材および第二処理
剤の触媒成分の比は、被処理水に含まれる被酸化性物質
の種類や量により決定される。すなわち、吸着材および
触媒成分の比を調整することで、被処理水の種類に合致
する浄化性が付与されることで、より浄化性能が向上す
る。

【００２７】吸着材は、比表面積が２０〜２０００ｍ²
／ｇであることが好ましい。すなわち、比表面積が２０
ｍ²／ｇ未満では、被酸化性物質の吸着が不十分とな
り、２０００ｍ²／ｇを超えると、特に炭素質材料より
なる吸着材では酸化剤による分解や細孔径の不適合性が
生じるようになる。吸着材としては、活性炭、ゼオライ
ト、アルミナ、シリカ−アルミナ等の多孔質体をあげる
ことができる。

【００２８】酸化剤は、被処理水と向流して供給された
オゾンガス、あるいは被処理水に溶解した過酸化水素、
次亜塩素酸であることが好ましい。酸化剤は、発生期酸
素を生じる物質であることが求められ、このような物質
として、オゾンガス、過酸化水素、次亜塩素酸がある。
また、酸化剤の供給量は、除去すべき被酸化性物質を酸
化させるのに十分な量である。

【００２９】吸着材は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕの少なくとも
１種からなる貴金属触媒成分を有することが好ましい。
吸着材単独でも発生期酸素を生じさせることができる
が、さらに、これらの貴金属触媒を有することで、吸着
材表面における発生期酸素の生成が促進され、第一処理
部における被酸化性物質の処理量が向上する。

【００３０】（水処理装置）本発明の水処理方法は、た
とえば、図１に示された水処理装置により行うことがで
きる。この水処理装置は、酸化剤として、オゾンガスを
用いる装置である。

【００３１】水処理装置は、被処理水が内部を通過する
処理カラム１と、この処理カラム１内に配置された吸着
材を有する第一処理剤２と、この処理カラム１内の第一
処理剤２の下流側に第一処理剤２と接触しない状態で配
置された触媒成分を有する第二処理剤３と、第二処理剤
３の下流側に設けられたオゾンガス供給部６と、第一処
理剤２の上流側に設けられた被処理水を処理カラム１内
に供給する給水部５と、第二処理剤３の下流側に設けら
れた被処理水を排出する排水部７と、吸水部５の上流側
に設けられた被処理水を通過したオゾンガスを処理カラ
ム１外に排出するオゾン排出部４と、を有する。

【００３２】処理カラムは、被処理水が内部を通過する
部材である。すなわち、被処理水を処理する処理剤を内
部に保持する部材である。

【００３３】第一処理剤は、処理カラム内に配置された
吸着材を有する部材である。ここで、第一処理剤が吸着
材を有することで、被処理水に含まれる被酸化性物質が
吸着材に吸着されることで、長時間にわたって酸化剤に
さらされることとなり、処理カラム内に供給されたオゾ
ンガスから生じる発生期酸素により被酸化性物質を分解
する。

【００３４】吸着材は、被酸化性物質を吸着できる材質
により形成される。たとえば、ゼオライト、活性炭、ア
ルミナ、シリカ−アルミナ等の多孔質体をあげることが
できる。吸着材は、比表面積が２０〜２０００ｍ²／ｇ
であることが好ましい。すなわち、比表面積が２０ｍ²
／ｇ未満では、被酸化性物質の濃縮が不十分となり、２
０００ｍ²／ｇを超えると、特に炭素質材料よりなる吸
着材では酸化剤による分解や細孔径の不適合性が生じる
ようになる。

【００３５】吸着材は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕの少なくとも
１種からなる貴金属触媒成分を有することが好ましい。
これらの貴金属触媒を有することで、吸着材表面におけ
る発生期酸素の生成が促進され、第一処理部における被
酸化性物質の処理量が向上する。

【００３６】第二処理剤は、処理カラム内の第一処理剤
の下流側に第一処理剤と接触しない状態で配置された触
媒成分を有する部材である。すなわち、第一処理剤によ
り処理された被処理水を触媒成分により処理する部材で
ある。第一処理剤と第二処理剤を、接触しない状態とす
ることで、触媒成分が被処理水中に溶出することを防ぐ
ことができる。

【００３７】触媒成分は、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｆｅの酸化物の一種以上よりなるものが用いられ
る。触媒成分は、被処理水に溶解しない、酸化されやす
くかつ酸化により価数が変化するものが用いられ、この
ような要求を満たす材料としてＭｎ、Ｎｉ、Ｃｅ、Ｃ
ｏ、Ｃｕ、Ｆｅの酸化物の一種以上よりなるものがあ
る。また、触媒成分の高位から低位への標準電位は１．
５Ｖ以上であることが好ましい。

【００３８】触媒成分は、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｆｅの酸化物の一種以上よりなる。ここで、Ｍｎ、
Ｎｉ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｃｕの酸化物としては、具体的に
は、ＭｎＯ₂、ＭｎＯ等のＭｎ酸化物、ＣｕＯ、Ｃｕ₂Ｏ
等のＣｕ酸化物、ＮｉＯ、ＮｉＯ₂等のＮｉ酸化物、Ｃ
ｏＯ等のＣｏ酸化物、ＣｅＯ等のＣｅ酸化物、Ｆｅ₂Ｏ₃
等のＦｅ酸化物を用いることができる。

【００３９】また、より好ましい触媒成分としては、Ｍ
ｎ、Ｃｅの酸化物の一種以上よりなる化合物である。す
なわち、溶出のしにくさや、毒性の低さ等からこれらの
化合物が触媒成分として好ましい。

【００４０】また、第一処理剤の吸着材および第二処理
剤の触媒成分の比は、被処理水に含まれる被酸化性物質
の種類や量により決定される。すなわち、吸着材および
触媒成分の比を調整することで、被処理水の種類に合致
する浄化性が付与されることで、より浄化性能が向上す
る。

【００４１】オゾンガス供給部は、第二処理剤の下流側
に設けられ、処理カラム内にオゾンガスを供給する。オ
ゾンガスの供給は、たとえば、処理カラム内に配置され
たバブラーを用いてなされる。

【００４２】給水部は、第一処理剤の上流側に設けら
れ、被処理水を処理カラム内に供給する。

【００４３】排水部は、第二処理剤の下流側に設けら
れ、被処理水を排出する。

【００４４】オゾン排出部は、吸水部の上流側に設けら
れ、被処理水を通過したオゾンガスを処理カラム外に排
出する。

【００４５】また、第一処理剤および第二処理剤は、被
処理水が十分に接触できる比表面積が保証される形態で
あれば、どのような形態で供給されていても良い。すな
わち、粒状、ペレット状に形成した部材であっても、被
処理水の流れる方向に管状通路が配置されたハニカム体
等であってもよい。

【００４６】さらに、処理カラムは、被処理水を第一処
理剤で処理した後に第二処理剤で処理できる形態であれ
ばよく、必ずしも、一本のパイプ状である必要はない。
すなわち、第一処理剤および第二処理剤のそれぞれを保
持できるカラム部をパイプ等の部材で連結した構成とな
っていてもよい。

【００４７】本発明を用いた水処理装置は、第一処理剤
および第二処理剤が処理カラム内に配置された状態で、
オゾンガス供給部から処理カラム内にオゾンガスが供給
され、給水部から被処理水を処理カラム内に供給するこ
とで、被処理水を処理する。

【００４８】処理された被処理水は、排水部から処理カ
ラム外に排出される。また、被処理水を通過したオゾン
ガスは、オゾン排出部から、排出される。

【００４９】また、本発明を用いた水処理装置は、酸化
剤としてオゾンガスを用いているが、酸化剤として、過
酸化水素、次亜塩素酸を用いる場合には、これらの酸を
あらかじめ被処理水に溶解させておき、給水部から処理
カラム内に供給して処理する。

【００５０】

【作用】本発明の水処理方法は、まず、酸化剤の存在下
で吸着材に被処理水を接触させる。被処理水が吸着材に
接触すると、被酸化性物質が吸着されることにより吸着
材の表面に保持されるようになる。さらに、吸着材の表
面には、酸化剤により生成された発生期酸素が存在して
おり、この発生期酸素が吸着された被酸化性物質を酸化
して、分解する。この酸化分解により易分解性の成分は
容易に分解され、難分解性の成分においても部分分解を
生じる。また、この部分分解反応は、律速反応であり、
吸着材に吸着した状態で多量の発生期酸素を付与するこ
とで、分解を生じさせている。

【００５１】酸化剤の存在下で吸着材で処理された被処
理水は、酸化剤の存在下で触媒成分と接触する。被処理
水と触媒成分が接触することにより、被処理水に含まれ
る被酸化性物質が触媒成分により酸化され、分解する。
この触媒成分を用いる酸化分解を行うことで、部分分解
されていた難分解性成分も完全に分解される。

【００５２】本発明の水処理方法は、易分解性成分は酸
化剤により容易に分解されるとともに、難分解性成分は
部分分解した後に触媒成分を用いて分解していること
で、高い浄化性能を発揮している。

【００５３】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を説明する。

【００５４】本発明の実施例として、水処理用装置を作
製し、被酸化性物質を有する被処理水を処理した。作製
された水処理用装置を図１に示した。

【００５５】（水処理用装置）図１に示される水処理用
装置は、被処理水を流下させるカラム１内に第一処理剤
２および第二処理剤３が納められるとともに、第一処理
剤２の上流側にオゾンガスが排出される排出口４および
被処理水を供給する供給口５、第二処理剤３の下流側に
オゾンガスを供給するバブラー６および被処理水が排出
される排水口７が、設けられた構造を有している。ここ
で、上流側、下流側とは、被処理水の流れを基準として
いる。

【００５６】すなわち、本実施例の水処理用装置は、垂
直方向に配置された直径が３０ｍｍ、長さが２ｍの円筒
状のカラム１と、カラム１の上方に開口する開口部を有
する処理水供給口５と、カラム１内に配置された吸着材
を有する第一処理剤２と、第一処理剤２の下流側に第一
処理剤２と接触しないように配置された触媒成分を有す
る第二処理剤３と、カラム１の下端から処理水を排出す
る処理水排出口７と、カラム１の下端にもうけられカラ
ム１内にオゾンガスを供給するバブラー６と、カラム１
の上端にもうけられ処理液を通過したオゾンガスをカラ
ム１内から排出するオゾン排出口４と、から構成されて
いる。

【００５７】また、カラム１内に供給あるいは排出され
るオゾンガスおよび被処理水は、その供給量および排出
量を制御する制御装置が、それぞれの供給部あるいは排
出部に設けられている。

【００５８】本実施例の水処理用装置は、第一処理剤２
および第二処理剤３にそれぞれ所定の物質を配置した状
態で、オゾンガスをバブラー６からカラム１内に供給す
るとともに、処理水供給口４から被処理水を供給する。
また、処理水排出口７から浄化された被処理水が排出さ
れる。さらに、オゾン排出口４から、カラム１内を通過
したオゾンガスが排出される。ここで、第一処理剤２お
よび第二処理剤３は、カラム１内の所定の位置にセラミ
ックス製のスノコを設置し、このスノコの上流側にそれ
ぞれの処理剤を配置した。

【００５９】本実施例においては、吸着材および金属触
媒は、以下の材料が用いられた。

【００６０】吸着材Ａ：比表面積が３２０ｍ²、平
均粒径が１０ｍｍの球状活性炭である。

【００６１】吸着材Ｂ：比表面積が９００ｍ²、直
径が５ｍｍ、長さ１０ｍｍのペレット状に成形された活
性炭に、１ｇ／ｌの割合でＰｄを担持させたペレット状
活性炭である。

【００６２】金属触媒Ａ：市販のＭｎＯ₂粉末をア
ルミナ系バインダーを用いて、ペレット状に成形し、３
００℃で乾燥、焼成したペレット状触媒である。

【００６３】この金属触媒Ａは、市販のＭｎＯ₂粉末１
０００ｇ、ベーマイトアルミナ系バインダー粉末２００
ｇおよび適量の水とを混練し、造粒機を用いて直径５ｍ
ｍ、長さ１０ｍｍのペレット状に成形し、３００℃で乾
燥させて製造された。

【００６４】金属触媒Ｂ：市販のＮｉ₂Ｏ₃粉末をア
ルミナ系バインダーを用いて、ペレット状に成形し、３
００℃で乾燥、焼成したペレット状触媒である。

【００６５】この金属触媒Ｂは、市販のＮｉ₂Ｏ₃粉末１
０００ｇ、ベーマイトアルミナ系バインダー粉末２００
ｇおよび適量の水とを混練し、造粒機を用いて直径５ｍ
ｍ、長さ１０ｍｍのペレット状に成形し、３００℃で乾
燥させて製造された。

【００６６】（試験液）試験液は、試薬フミンを用いて
作製されたＣＯＤ濃度が１００ｐｐｍ、ＴＯＣ濃度が６
３ｐｐｍの溶液である。

【００６７】詳しくは、試薬フミン１ｇを、１ｍｏｌ／
ｌのＮａＯＨ１０ｌに溶解させ、このフミン溶解液に２
０ｇのＮａＣｌを添加して溶解させた。さらに、硫酸を
添加して溶液のｐＨを６．５として、５Ｃのろ紙を用い
てろ過して得られたろ液が試験液として用いられた。

【００６８】（浄化）水処理用装置を用いて試験液の浄
化処理を行った。

【００６９】（実施例１）実施例１は、水処理用装置の
第一処理剤に吸着材Ａを、第二処理剤に金属触媒Ａを用
いた例である。このとき、吸着材Ａおよび金属触媒Ａの
配合量は、吸着材Ａが５００ｍｌ、金属触媒Ａが５００
ｍｌであった。

【００７０】（比較例１）比較例１は、１０００ｍｌの
金属触媒Ａのみをカラム内に配置した例である。

【００７１】（比較例２）比較例２は、１０００ｍｌの
吸着材Ａのみをカラム内に配置した例である。

【００７２】（比較例３）比較例３は、オゾンガスのみ
でＣＯＤ成分を除去する例である。詳しくは、実施例１
の装置から、吸着材Ａおよび金属触媒Ａを取り除いた例
である。

【００７３】（比較例４）比較例４は、石炭系活性炭の
みでＣＯＤ成分を除去する例である。詳しくは、比表面
積が３２０ｍ²、直径１ｍｍ、長さ３ｍｍのペレット状
に成形された石炭系活性炭のみを用いた例である。この
とき、用いられた石炭系活性炭は、カラム内で１２００
ｍｌであった。

【００７４】実施例１および比較例１〜４の水処理用装
置を用いて、表１に示される条件で試験液の処理を行っ
た。すなわち、１０００ｍｌ／ｈｒで試験液を供給、排
出した。このときの処理水排出口から排出された試験液
のＣＯＤ濃度およびＴＯＣ濃度を測定し、測定結果を図
２および図３に示した。ここで、ＣＯＤ濃度およびＴＯ
Ｃ濃度の測定は、それぞれ、ＣＯＤ濃度はＪＩＳ−Ｋ０
１０２に規定された排水中のＣＯＤ分析法により、ＴＯ
Ｃ濃度は全有機炭素計ＴＯＣ−５０００Ａ（島津製作所
製）を用いて測定された。

【００７５】

【表１】

【００７６】表１より、実施例１および比較例１〜３に
おいて供給されるオゾンガスは、１０ｇ／ｍ³の濃度
で、０．０７２ｍ³／ｈｒの流速で供給された。また、
比較例４は、オゾンガスが供給されない状態で浄化され
た例である。

【００７７】図２および図３より、本発明の水処理方法
を用いた水処理用装置である実施例１は、測定されるＣ
ＯＤ濃度およびＴＯＣ濃度が低く、高い分解性能を有し
ていることがわかる。

【００７８】詳しくは、実施例１は、経過日数が増加し
ても、ＣＯＤ濃度およびＴＯＣ濃度の測定値が２０ｐｐ
ｍ近辺で安定しており、安定した浄化性能が保持されて
いることがわかる。

【００７９】さらに、実施例１および比較例１〜４の例
における３０日後のＣＯＤ濃度およびＴＯＣ濃度の測定
結果を表２に示した。

【００８０】

【表２】

【００８１】さらに、吸着材および金属触媒を変更し
て、試験液を浄化した。

【００８２】（実施例２）実施例２は、水処理用装置の
第一処理剤に吸着材Ｂを、第二処理剤に金属触媒Ｂを用
い、さらに酸化剤としてＨ₂Ｏ₂を用いて浄化した例であ
る。このとき、吸着材Ｂおよび金属触媒Ｂの配合量は、
実施例１と同様にそれぞれ５００ｍｌずつであった。ま
た、吸着材Ｂおよび金属触媒Ｂのペレットは、実施例１
と同様に配置されている。

【００８３】また、Ｈ₂Ｏ₂の添加は５％Ｈ₂Ｏ₂溶液を処
理水供給口の開口部で１０ｍｌ／ｈｒの割合で試験液に
溶解させることで供給した。また、このとき、オゾンガ
スの供給はなかった。

【００８４】（実施例３）実施例３は、水処理用装置の
第一処理剤に吸着材Ｂを、第二処理剤に金属触媒Ｂを用
い、さらに酸化剤としてＮａＣｌＯを用いて浄化した例
である。このとき、吸着材Ｂおよび金属触媒Ｂの配合量
は、実施例１と同様にそれぞれ５００ｍｌずつであっ
た。また、吸着材Ｂおよび金属触媒Ｂのペレットは、実
施例１と同様に配置されている。

【００８５】また、ＮａＣｌＯの添加は、１０％ＮａＣ
ｌＯ溶液を処理水供給口の開口部で１０ｍｌ／ｈｒの割
合で試験液に溶解させることで供給した。また、このと
き、オゾンガスの供給はなかった。

【００８６】（比較例５）比較例５は、酸化剤としてＨ
₂Ｏ₂を用いて、金属触媒のみで浄化を行った例である。
詳しくは、実施例２の処理装置から吸着材Ｂを取り除
き、金属触媒Ｂの量を１０００ｍｌとした処理装置を用
いて、５％Ｈ₂Ｏ₂を処理水供給口の開口部で１０ｍｌ／
ｈｒの割合で試験液に溶解させることで供給して行われ
た。また、このとき、オゾンガスの供給は、なされなか
った。

【００８７】（比較例６）比較例６は、酸化剤としてＮ
ａＣｌＯを用いて、金属触媒のみで浄化した例である。
詳しくは、比較例５の処理装置と同じ処理装置を用い
て、１０％ＮａＣｌＯを処理水供給口の開口部で１２ｍ
ｌ／ｈｒの割合で試験液に溶解させることで供給して行
われた。また、このとき、オゾンガスの供給は、なされ
なかった。

【００８８】（比較例７）比較例７は、酸化剤としてＨ
₂Ｏ₂を用いて、吸着材のみで浄化を行った例である。詳
しくは、実施例２の処理装置から金属触媒Ｂを取り除
き、吸着材Ｂの量を１０００ｍｌとした処理装置を用い
て、５％Ｈ₂Ｏ₂を処理水供給口の開口部で１０ｍｌ／ｈ
ｒの割合で試験液に溶解させることで供給して行われ
た。また、このとき、オゾンガスの供給は、なされなか
った。

【００８９】（比較例８）比較例７は、酸化剤としてＮ
ａＣｌＯを用いて、吸着材のみで浄化を行った例であ
る。詳しくは、比較例７と同様な処理装置を用いて、１
０％ＮａＣｌＯを処理水供給口の開口部で１２ｍｌ／ｈ
ｒの割合で試験液に溶解させることで供給して行われ
た。また、このとき、オゾンガスの供給は、なされなか
った。

【００９０】（比較例９）比較例９は、酸化剤としてＨ
₂Ｏ₂のみで試験液の浄化を行う例である。詳しくは、実
施例２の処理装置から金属触媒Ｂおよび吸着材Ｂを取り
除いた構成の処理装置を用いて、５％Ｈ₂Ｏ₂を処理水供
給口の開口部で１０ｍｌ／ｈｒの割合で試験液に溶解さ
せることで供給して行われた。また、このとき、オゾン
ガスの供給は、なされなかった。

【００９１】（比較例１０）比較例１０は、酸化剤とし
てＮａＣｌＯのみで試験液の浄化を行う例である。詳し
くは、実施例２の処理装置から金属触媒Ｂおよび吸着材
Ｂを取り除いた構成の処理装置を用いて、１０％ＮａＣ
ｌＯを処理水供給口の開口部で１２ｍｌ／ｈｒの割合で
試験液に溶解させることで供給して行われた。また、こ
のとき、オゾンガスの供給は、なされなかった。

【００９２】なお、実施例２、３および比較例５〜１０
において用いられた酸化剤の投入量は、その発生期酸素
量が実施例１のオゾンガスの供給により生じる発生期酸
素量とほぼ同じになるように決定されている。

【００９３】すなわち、実施例１に用いられたオゾンガ
スは、１０ｇ／ｍ³×０．０７２ｍ³／ｈｒ＝０．７２ｇ
／ｈｒの投入量であり、オゾン（Ｏ₃）に含まれる発生
期酸素量は（Ｏ／Ｏ₃）であるから、オゾンガスに含ま
れる発生期酸素量は、０．７２×（１６／４８）＝０．
２４ｇ／ｈｒであった。

【００９４】同様に、Ｈ₂Ｏ₂は、１０ｇ／ｈｒ×０．０
５＝０．５ｇ／ｈｒの投入量で投入された。ここで、５
％Ｈ₂Ｏ₂は、比重がおよそ１．０であるため、投入量が
１０ｇ／ｈｒとされた。すなわち、Ｈ₂Ｏ₂に含まれる発
生期酸素量は、０．５ｇ／ｈｒ×（１６／３４）＝０．
２３５ｇ／ｈｒであった。

【００９５】さらに、ＮａＣｌＯは、１２ｇ／ｈｒ×
０．１０＝１．２ｇ／ｈｒの投入量で投入された。すな
わち、ＮａＣｌＯに含まれる発生期酸素は、１．２ｇ／
ｈｒ×（１６／７４．５）＝０．２５７ｇ／ｈｒであっ
た。

【００９６】実施例２、３および比較例５〜１０の水処
理用装置を用いて、表３に示される条件で試験液の処理
を行った。３０日後のＣＯＤ濃度およびＴＯＣ濃度を測
定し、測定結果を表４に示した。ここで、このＣＯＤ濃
度およびＴＯＣ濃度の測定は、実施例１および比較例１
〜４の測定と同様の手段により行われた。

【００９７】

【表３】

【００９８】

【表４】

【００９９】表２および表４より、酸化剤の存在下で、
吸着材よりなる第一処理剤で処理した後に触媒成分より
なる第二処理剤で処理された試験液は、ＣＯＤ成分およ
びＴＯＣ成分が高い除去率で除去されていることがわか
る。

【０１００】

【発明の効果】本発明の水処理方法は、吸着材を有する
第一処理部で酸化剤の存在下で被処理水を処理した後
に、触媒成分を有する第二処理部で酸化剤の存在下で処
理することで、高い浄化性能を長期間にわたって保持で
きる。すなわち、本発明の水処理方法は、第一処理部に
おいて、酸化剤から生じる発生期酸素の酸化力を利用し
て難分解性の被酸化性物質を部分分解する。部分分解さ
れた難分解性の被酸化性物質は、第二処理部の触媒成分
により酸化剤の存在下で分解される。また、第一処理部
の吸着材が被酸化性物質を吸着することで長時間にわた
って酸化剤に接触させるため、高い浄化性能を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の水処理用装置の構成を示した図であ
る。

【図２】実施例１および比較例１〜４のＢＯＤ濃度の
測定値を示した図である。

【図３】実施例１および比較例１〜４のＴＯＣ濃度の
測定値を示した図である。

【符号の説明】

１…カラム２…第一処理剤３…第二処
理剤４…オゾン排出口５…処理水供給口６…バブラ
ー７…処理水排出口

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/78 ＺＡＢＢ０１Ｊ 23/74 ３２１ＭＦターム(参考） 4D024 AA04 AB02 BA02 BA07 BA13 BA14 DB23 4D050 AA12 AA15 AB07 AB12 AB14 AB15 AB16 AB17 AB18 AB20 AB37 AB41 AB42 BB02 BB06 BB09 BC06 BC07 BD02 BD08 CA06 4G066 AA05B AA05C AA28B BA22 BA26 CA14 DA08 4G069 AA03 AA08 BA01B BC31A BC43A BC62A BC66A BC67A BC68A BC68B CA05 CA07 CA11 DA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理水に含まれる被酸化性物質を除去
する水処理方法であり、該被酸化性物質を含有する該被処理水を、酸化剤の存在
下で吸着材を有する第一処理部により処理した後に、該
酸化剤の存在下でＭｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｅ、Ｆｅ
の酸化物の一種以上よりなる触媒成分を有する第二処理
部に供給して、該被処理水に含まれる該被酸化性物質を
分解することを特徴とする水処理方法。
【請求項２】前記吸着材は、比表面積が２０〜２００
０ｍ²／ｇである請求項１記載の水処理方法。
【請求項３】前記酸化剤は、前記被処理水と向流して
供給されたオゾンガス、あるいは該被処理水に溶解した
過酸化水素、次亜塩素酸である請求項１記載の水処理方
法。
【請求項４】前記吸着材は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕの少な
くとも１種からなる貴金属触媒成分を有する請求項１記
載の水処理方法。