JP2001314881A - 有機物含有水の処理方法 - Google Patents
有機物含有水の処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】少量のオゾンを用いて水中の有機物を効率的に
分解することができる有機物含有水の処理方法を提供す
る。 【解決手段】下部に原水入口とオゾン散気管を有し、上
部に処理水出口を有する反応塔に有機物含有水を導入
し、過酸化水素存在下に、オゾンと接触させて有機物を
分解する有機物含有水の処理方法において、有機物含有
水を反応塔内の上向流流速が３〜１０ｍ／hrとなるよう
に導入し、オゾン散気管における水圧を２５〜１００kP
aとすることを特徴とする有機物含有水の処理方法。
分解することができる有機物含有水の処理方法を提供す
る。 【解決手段】下部に原水入口とオゾン散気管を有し、上
部に処理水出口を有する反応塔に有機物含有水を導入
し、過酸化水素存在下に、オゾンと接触させて有機物を
分解する有機物含有水の処理方法において、有機物含有
水を反応塔内の上向流流速が３〜１０ｍ／hrとなるよう
に導入し、オゾン散気管における水圧を２５〜１００kP
aとすることを特徴とする有機物含有水の処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機物含有水の処
理方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、少量のオ
ゾンを用いて水中の有機物を効率的に分解することがで
きる有機物含有水の処理方法に関する。
理方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、少量のオ
ゾンを用いて水中の有機物を効率的に分解することがで
きる有機物含有水の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】水中に含まれる有機物を、オゾンを用い
て酸化分解する方法は、従来より数多く報告され、オゾ
ンと紫外線照射、オゾンとアルカリ、オゾンと過酸化水
素の組み合わせなどが試みられている。例えば、特開昭
５８−１６６９８７号公報には、炭酸根を含む有機物含
有廃水の処理方法として、原廃水のpHを４.５以下に調
整して空気曝気を行ったのち、pHを６〜８に再調整し、
過酸化水素を添加してオゾン処理する方法が提案されて
いる。しかし、従来のオゾンを用いる有機物含有水の処
理方法では、有機物の分解除去率を高めるためには多量
のオゾンを添加する必要があるためにコスト高となり、
さらに、処理水や排気中にも高濃度のオゾンが含まれる
ので、処理水や排気中のオゾンを分解するためにも、大
型の処理装置が必要となるという問題があった。このた
めに、少量のオゾンを用いて水中に含まれる有機物を効
率的に分解することができ、処理水と排気中に残留する
オゾンの量が少ない有機物含有水の処理方法が求められ
ていた。
て酸化分解する方法は、従来より数多く報告され、オゾ
ンと紫外線照射、オゾンとアルカリ、オゾンと過酸化水
素の組み合わせなどが試みられている。例えば、特開昭
５８−１６６９８７号公報には、炭酸根を含む有機物含
有廃水の処理方法として、原廃水のpHを４.５以下に調
整して空気曝気を行ったのち、pHを６〜８に再調整し、
過酸化水素を添加してオゾン処理する方法が提案されて
いる。しかし、従来のオゾンを用いる有機物含有水の処
理方法では、有機物の分解除去率を高めるためには多量
のオゾンを添加する必要があるためにコスト高となり、
さらに、処理水や排気中にも高濃度のオゾンが含まれる
ので、処理水や排気中のオゾンを分解するためにも、大
型の処理装置が必要となるという問題があった。このた
めに、少量のオゾンを用いて水中に含まれる有機物を効
率的に分解することができ、処理水と排気中に残留する
オゾンの量が少ない有機物含有水の処理方法が求められ
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、少量のオゾ
ンを用いて水中の有機物を効率的に分解することができ
る有機物含有水の処理方法を提供することを目的として
なされたものである。
ンを用いて水中の有機物を効率的に分解することができ
る有機物含有水の処理方法を提供することを目的として
なされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下部にオゾン散
気管を有する反応塔に、過酸化水素を添加した有機物含
有水を上向流で通じてオゾンと接触させ、上向流流速を
３〜１０ｍ／hr、オゾン散気管における水圧を２５kPa
以上とすることにより、少量のオゾンを用いて効率的に
有機物を分解することが可能となることを見いだし、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は、（１）下部に原水入口とオゾン散気管を
有し、上部に処理水出口を有する反応塔に有機物含有水
を導入し、過酸化水素存在下に、オゾンと接触させて有
機物を分解する有機物含有水の処理方法において、有機
物含有水を反応塔内の上向流流速が３〜１０ｍ／hrとな
るように導入し、オゾン散気管における水圧を２５〜１
００kPaとすることを特徴とする有機物含有水の処理方
法、を提供するものである。さらに、本発明の好ましい
態様として、（２）処理水のpHが６〜１０となるよう
に、有機物含有水のpHを調整する第１項記載の有機物含
有水の処理方法、（３）過酸化水素の添加量が、有機体
炭素（ＴＯＣ）濃度の３〜１０重量倍である第１項記載
の有機物含有水の処理方法、（４）オゾンの添加量が、
有機体炭素（ＴＯＣ）濃度の１０〜４０重量倍である第
１項記載の有機物含有水の処理方法、（５）オゾン散気
管に供給する気体中のオゾン濃度が、１００ｇ／Ｎｍ3
以上である第１項記載の有機物含有水の処理方法、
（６）有機物含有水とオゾンの接触を、４０〜７０℃で
行う第１項記載の有機物含有水の処理方法、及び、
（７）処理水を、さらに逆浸透膜又はイオン交換樹脂に
より脱塩処理する第１項記載の有機物含有水の処理方
法、を挙げることができる。
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下部にオゾン散
気管を有する反応塔に、過酸化水素を添加した有機物含
有水を上向流で通じてオゾンと接触させ、上向流流速を
３〜１０ｍ／hr、オゾン散気管における水圧を２５kPa
以上とすることにより、少量のオゾンを用いて効率的に
有機物を分解することが可能となることを見いだし、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は、（１）下部に原水入口とオゾン散気管を
有し、上部に処理水出口を有する反応塔に有機物含有水
を導入し、過酸化水素存在下に、オゾンと接触させて有
機物を分解する有機物含有水の処理方法において、有機
物含有水を反応塔内の上向流流速が３〜１０ｍ／hrとな
るように導入し、オゾン散気管における水圧を２５〜１
００kPaとすることを特徴とする有機物含有水の処理方
法、を提供するものである。さらに、本発明の好ましい
態様として、（２）処理水のpHが６〜１０となるよう
に、有機物含有水のpHを調整する第１項記載の有機物含
有水の処理方法、（３）過酸化水素の添加量が、有機体
炭素（ＴＯＣ）濃度の３〜１０重量倍である第１項記載
の有機物含有水の処理方法、（４）オゾンの添加量が、
有機体炭素（ＴＯＣ）濃度の１０〜４０重量倍である第
１項記載の有機物含有水の処理方法、（５）オゾン散気
管に供給する気体中のオゾン濃度が、１００ｇ／Ｎｍ3
以上である第１項記載の有機物含有水の処理方法、
（６）有機物含有水とオゾンの接触を、４０〜７０℃で
行う第１項記載の有機物含有水の処理方法、及び、
（７）処理水を、さらに逆浸透膜又はイオン交換樹脂に
より脱塩処理する第１項記載の有機物含有水の処理方
法、を挙げることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の有機物含有水の処理方法
においては、下部に原水入口とオゾン散気管を有し、上
部に処理水出口を有する反応塔に有機物含有水を導入
し、過酸化水素存在下に、オゾンと接触させて有機物を
分解する有機物含有水の処理方法において、有機物含有
水を反応塔内の上向流流速が３〜１０ｍ／hrとなるよう
に導入し、オゾン散気管における水圧を２５〜１００kP
aとする。本発明方法により処理する有機物の種類に制
限はないが、本発明方法は、界面活性剤、アルコール
類、ケトン類、カルボン酸類などの分解処理に特に有効
である。本発明方法を適用する有機物含有水としては、
例えば、電子材料洗浄工程で発生するリンス排水のよう
に、有機体炭素濃度が１〜１００mg／Ｌである有機物含
有水などを挙げることができる。図１は、本発明方法の
実施の一態様の工程系統図である。貯槽１に貯留された
有機物含有水は、ポンプ２により送り出される。有機物
含有水には、ポンプの上流側においてアルカリが添加さ
れ、ポンプの下流側においてpH計３によりpHが測定さ
れ、所定のpHになるようにアルカリの添加量が制御され
る。アルカリを添加された有機物含有水は熱交換器４へ
送られ、処理水との間の熱交換により処理水の余熱が回
収され、さらに次の熱交換器５において所定の温度まで
加熱される。加熱された有機物含有水には、過酸化水素
が添加され、原水入口６より反応塔７に導入される。有
機物含有水は、反応塔内において上向流で移動しつつ、
反応塔下部に設けられたオゾン散気管８より導入される
オゾンと接触して、有機物が分解される。有機物が分解
された処理水は、処理水出口９より流出し、気液分離器
１０で気相と水相に分離される。気相は、触媒充填層１
１においてオゾンが分解され、排ガスとして放出され
る。気相を分離した処理水は、ポンプ１２により熱交換
器４に送られ、余熱が回収される。送水配管に設けられ
たpH計１３により、処理水のpHが測定され、処理水のpH
測定値によってもアルカリ添加量が制御される。
においては、下部に原水入口とオゾン散気管を有し、上
部に処理水出口を有する反応塔に有機物含有水を導入
し、過酸化水素存在下に、オゾンと接触させて有機物を
分解する有機物含有水の処理方法において、有機物含有
水を反応塔内の上向流流速が３〜１０ｍ／hrとなるよう
に導入し、オゾン散気管における水圧を２５〜１００kP
aとする。本発明方法により処理する有機物の種類に制
限はないが、本発明方法は、界面活性剤、アルコール
類、ケトン類、カルボン酸類などの分解処理に特に有効
である。本発明方法を適用する有機物含有水としては、
例えば、電子材料洗浄工程で発生するリンス排水のよう
に、有機体炭素濃度が１〜１００mg／Ｌである有機物含
有水などを挙げることができる。図１は、本発明方法の
実施の一態様の工程系統図である。貯槽１に貯留された
有機物含有水は、ポンプ２により送り出される。有機物
含有水には、ポンプの上流側においてアルカリが添加さ
れ、ポンプの下流側においてpH計３によりpHが測定さ
れ、所定のpHになるようにアルカリの添加量が制御され
る。アルカリを添加された有機物含有水は熱交換器４へ
送られ、処理水との間の熱交換により処理水の余熱が回
収され、さらに次の熱交換器５において所定の温度まで
加熱される。加熱された有機物含有水には、過酸化水素
が添加され、原水入口６より反応塔７に導入される。有
機物含有水は、反応塔内において上向流で移動しつつ、
反応塔下部に設けられたオゾン散気管８より導入される
オゾンと接触して、有機物が分解される。有機物が分解
された処理水は、処理水出口９より流出し、気液分離器
１０で気相と水相に分離される。気相は、触媒充填層１
１においてオゾンが分解され、排ガスとして放出され
る。気相を分離した処理水は、ポンプ１２により熱交換
器４に送られ、余熱が回収される。送水配管に設けられ
たpH計１３により、処理水のpHが測定され、処理水のpH
測定値によってもアルカリ添加量が制御される。
【０００６】本発明方法において、有機物含有水は、反
応塔内を上向流で、すなわち、オゾンと並流で通水され
る。有機物含有水の上向流流速（ＬＶ）は、３〜１０ｍ
／hrである。有機物含有水の上向流流速が３ｍ／hr未満
であると、反応塔の占有面積が過大となるのみならず、
オゾンの自己分解が生じて有機物の分解に有効に寄与せ
ず、有機物の分解率が低下するおそれがある。有機物含
有水の上向流流速が１０ｍ／hrを超えると、有機物の分
解率が低下するおそれがある。本発明方法においては、
反応塔下部に設けられたオゾン散気管における水圧を２
５〜１００kPaとする。本発明方法において、オゾン散
気管における水圧を調整する方法に特に制限はなく、例
えば、反応塔のオゾン散気管上部の水深を２.５〜１０
ｍとすることにより、オゾン散気管における水圧を２５
〜１００kPaとすることができ、あるいは、加圧型の反
応塔を用いて、オゾン散気管における水圧を２５〜１０
０kPaに調整することもできる。オゾン散気管における
水圧が２５kPa未満であると、オゾンの溶解効率が低下
し、有機物の分解率が低下するおそれがある。オゾン散
気管における水圧が１００kPaを超えると、水圧の上昇
に必要な反応塔と、水圧に抗してオゾン含有ガスを送気
するための設備の経済性が損なわれるおそれがある。本
発明方法においては、処理水のpHが６〜１０になるよう
に、有機物含有水のpHを調整することが好ましい。処理
水のpHが６未満であると、オゾンと過酸化水素の反応速
度が遅く、ラジカルの発生速度が遅くなるので、有機物
の分解率が低下するおそれがある。処理水のpHが１０を
超えると、オゾンと過酸化水素の自己分解速度が速くな
り、有効にラジカルが発生しないので、有機物の分解率
が低下するおそれがある。pHの調整方法に特に制限はな
いが、図１に示す態様のように、アルカリを添加した有
機物含有水のpHを測定してアルカリ添加量を制御すると
ともに、さらに処理水のpHを測定してアルカリの添加量
を制御することが好ましい。反応塔に供給する有機物含
有水のpHが一定であっても、水中の有機物の分解により
カルボン酸や炭酸が生成し、処理水のpHが低下し、しか
も有機物の種類や濃度によって処理水のpHは変化するの
で、反応塔に供給する有機物含有水と反応塔から流出す
る処理水の両点でpHを調整することが好ましい。処理水
のpHが高い方が、有機物の分解率は高くなるが、処理水
のpHが高すぎると脱塩工程への負荷が過大になるおそれ
がある。有機物含有水のpHを調整するために用いるアル
カリに特に制限はなく、例えば、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウムなどを挙げることができる。
応塔内を上向流で、すなわち、オゾンと並流で通水され
る。有機物含有水の上向流流速（ＬＶ）は、３〜１０ｍ
／hrである。有機物含有水の上向流流速が３ｍ／hr未満
であると、反応塔の占有面積が過大となるのみならず、
オゾンの自己分解が生じて有機物の分解に有効に寄与せ
ず、有機物の分解率が低下するおそれがある。有機物含
有水の上向流流速が１０ｍ／hrを超えると、有機物の分
解率が低下するおそれがある。本発明方法においては、
反応塔下部に設けられたオゾン散気管における水圧を２
５〜１００kPaとする。本発明方法において、オゾン散
気管における水圧を調整する方法に特に制限はなく、例
えば、反応塔のオゾン散気管上部の水深を２.５〜１０
ｍとすることにより、オゾン散気管における水圧を２５
〜１００kPaとすることができ、あるいは、加圧型の反
応塔を用いて、オゾン散気管における水圧を２５〜１０
０kPaに調整することもできる。オゾン散気管における
水圧が２５kPa未満であると、オゾンの溶解効率が低下
し、有機物の分解率が低下するおそれがある。オゾン散
気管における水圧が１００kPaを超えると、水圧の上昇
に必要な反応塔と、水圧に抗してオゾン含有ガスを送気
するための設備の経済性が損なわれるおそれがある。本
発明方法においては、処理水のpHが６〜１０になるよう
に、有機物含有水のpHを調整することが好ましい。処理
水のpHが６未満であると、オゾンと過酸化水素の反応速
度が遅く、ラジカルの発生速度が遅くなるので、有機物
の分解率が低下するおそれがある。処理水のpHが１０を
超えると、オゾンと過酸化水素の自己分解速度が速くな
り、有効にラジカルが発生しないので、有機物の分解率
が低下するおそれがある。pHの調整方法に特に制限はな
いが、図１に示す態様のように、アルカリを添加した有
機物含有水のpHを測定してアルカリ添加量を制御すると
ともに、さらに処理水のpHを測定してアルカリの添加量
を制御することが好ましい。反応塔に供給する有機物含
有水のpHが一定であっても、水中の有機物の分解により
カルボン酸や炭酸が生成し、処理水のpHが低下し、しか
も有機物の種類や濃度によって処理水のpHは変化するの
で、反応塔に供給する有機物含有水と反応塔から流出す
る処理水の両点でpHを調整することが好ましい。処理水
のpHが高い方が、有機物の分解率は高くなるが、処理水
のpHが高すぎると脱塩工程への負荷が過大になるおそれ
がある。有機物含有水のpHを調整するために用いるアル
カリに特に制限はなく、例えば、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウムなどを挙げることができる。
【０００７】本発明方法において、有機物含有水に添加
する過酸化水素の量に特に制限はないが、有機物含有水
中の有機体炭素（ＴＯＣ）濃度の３〜１０重量倍である
ことが好ましい。過酸化水素の添加量が有機体炭素濃度
の３重量倍未満であると、有機物の分解率が低下するお
それがある。過酸化水素の添加量が有機体炭素濃度の１
０重量倍を超えると、有機物の分解率は過酸化水素の添
加量の増加に見合っては向上しなくなるおそれがある。
本発明方法においては、オゾン散気管に供給するオゾン
含有ガス中のオゾン濃度が、１００ｇ／Ｎｍ3以上であ
ることが好ましく、１５０ｇ／Ｎｍ3以上であることが
より好ましい。オゾン散気管に供給するオゾン含有ガス
中のオゾン濃度が１００ｇ／Ｎｍ3未満であると、オゾ
ンの溶解効率が低下し、有機物の分解率が低下するおそ
れがある。本発明方法に用いるオゾン含有ガスの製造方
法に特に制限はなく、例えば、純水を原料として電気分
解によりオゾンを発生させるオゾン発生器や、酸素ガス
や空気を原料として無声放電、沿面放電などによりオゾ
ンを発生させるオゾン発生器を用いて製造することがで
きる。これらの中で、オゾン濃度の高いオゾン含有ガス
を発生することができる電解式オゾン発生器を特に好適
に用いることができる。本発明方法において、反応塔下
部に設けるオゾン散気管に特に制限はないが、オゾン含
有ガスを直径５０〜１００μｍの微細気泡とすることが
できる散気管であることが好ましい。オゾン含有ガスの
微細気泡の直径を５０μｍ未満とするためには、オゾン
散気管における圧力損失が過大となるおそれがある。オ
ゾン含有ガスの微細気泡の直径が１００μｍを超える
と、オゾンの溶解効率が低下して、有機物の分解に利用
されることなく気液分離器へ流出するオゾンの量が過大
となるおそれがある。本発明方法において、有機物含有
水に添加するオゾンの量に特に制限はないが、有機物含
有水中の有機体炭素（ＴＯＣ）濃度の１０〜４０重量倍
であることが好ましく、２０〜３０重量倍であることが
より好ましい。オゾンの添加量が有機体炭素濃度の１０
重量倍未満であると、有機物の分解率が低下するおそれ
がある。オゾンの添加量が有機体炭素濃度の４０重量倍
を超えると、有機物の分解率はオゾンの添加量の増加に
見合っては向上しなくなるおそれがある。
する過酸化水素の量に特に制限はないが、有機物含有水
中の有機体炭素（ＴＯＣ）濃度の３〜１０重量倍である
ことが好ましい。過酸化水素の添加量が有機体炭素濃度
の３重量倍未満であると、有機物の分解率が低下するお
それがある。過酸化水素の添加量が有機体炭素濃度の１
０重量倍を超えると、有機物の分解率は過酸化水素の添
加量の増加に見合っては向上しなくなるおそれがある。
本発明方法においては、オゾン散気管に供給するオゾン
含有ガス中のオゾン濃度が、１００ｇ／Ｎｍ3以上であ
ることが好ましく、１５０ｇ／Ｎｍ3以上であることが
より好ましい。オゾン散気管に供給するオゾン含有ガス
中のオゾン濃度が１００ｇ／Ｎｍ3未満であると、オゾ
ンの溶解効率が低下し、有機物の分解率が低下するおそ
れがある。本発明方法に用いるオゾン含有ガスの製造方
法に特に制限はなく、例えば、純水を原料として電気分
解によりオゾンを発生させるオゾン発生器や、酸素ガス
や空気を原料として無声放電、沿面放電などによりオゾ
ンを発生させるオゾン発生器を用いて製造することがで
きる。これらの中で、オゾン濃度の高いオゾン含有ガス
を発生することができる電解式オゾン発生器を特に好適
に用いることができる。本発明方法において、反応塔下
部に設けるオゾン散気管に特に制限はないが、オゾン含
有ガスを直径５０〜１００μｍの微細気泡とすることが
できる散気管であることが好ましい。オゾン含有ガスの
微細気泡の直径を５０μｍ未満とするためには、オゾン
散気管における圧力損失が過大となるおそれがある。オ
ゾン含有ガスの微細気泡の直径が１００μｍを超える
と、オゾンの溶解効率が低下して、有機物の分解に利用
されることなく気液分離器へ流出するオゾンの量が過大
となるおそれがある。本発明方法において、有機物含有
水に添加するオゾンの量に特に制限はないが、有機物含
有水中の有機体炭素（ＴＯＣ）濃度の１０〜４０重量倍
であることが好ましく、２０〜３０重量倍であることが
より好ましい。オゾンの添加量が有機体炭素濃度の１０
重量倍未満であると、有機物の分解率が低下するおそれ
がある。オゾンの添加量が有機体炭素濃度の４０重量倍
を超えると、有機物の分解率はオゾンの添加量の増加に
見合っては向上しなくなるおそれがある。
【０００８】本発明方法において、反応塔内における有
機物含有水とオゾンの接触は、４０〜７０℃で行うこと
が好ましく、５０〜６０℃で行うことがより好ましい。
有機物含有水とオゾンの接触温度が４０℃未満である
と、有機物の分解率が低下するおそれがある。有機物含
有水とオゾンの接触温度が７０℃を超えると、有機物の
分解率は温度上昇に見合っては向上せず、熱エネルギー
の消費量が過大になるおそれがある。反応塔から流出す
る処理水は加熱されているので、熱回収用熱交換器を設
けて、反応塔に供給される有機物含有水と反応塔から流
出する処理水の間で熱交換を行い、熱エネルギーを回収
することが好ましい。本発明方法においては、有機物が
分解された処理水と気体との混合物が反応塔から流出す
るので、この気液混合物を気液分離器に導き、気相と水
相を分離することが好ましい。気液分離器において分離
された気相は、通常なお未分解のオゾンを含有するの
で、触媒充填層を通過させることによりオゾンを分解し
て無害化し、大気中に放出することが好ましい。処理水
中に過酸化水素などの酸化剤が残留している場合は、活
性炭や触媒との接触、還元剤の添加などにより、残留酸
化剤を除去することができる。本発明方法は、図１に示
すような装置を多段に用いて、多段階に行うことができ
る。本発明方法の処理を多段階に行うことにより、有機
物含有水の有機物の分解率を高めることができる。ま
た、本発明方法の実施の前段又は後段において、他の方
法により有機物分解処理を行うことができる。他の有機
物分解処理方法に特に制限はなく、例えば、オゾン酸化
法、生物処理法、酸化剤の添加と高圧水銀灯による紫外
線照射の組み合わせなどを挙げることができる。本発明
の有機物含有水の処理方法によれば、次式で表されるオ
ゾンと過酸化水素の反応により発生するラジカルと水と
の接触を効率的に行い、有機物含有水中の有機物を、少
量のオゾンの添加により効率的に分解することができ
る。 Ｏ3 ＋ Ｈ2Ｏ2 → ・ＯＨ ＋ ＨＯ2 - ＋ Ｏ2 また、添加するオゾンの量を減少し、効率的にオゾンを
利用するために、排ガス中及び処理水中に残留するオゾ
ンの濃度が低く、残留オゾンを処理するための装置を小
型化することができる。
機物含有水とオゾンの接触は、４０〜７０℃で行うこと
が好ましく、５０〜６０℃で行うことがより好ましい。
有機物含有水とオゾンの接触温度が４０℃未満である
と、有機物の分解率が低下するおそれがある。有機物含
有水とオゾンの接触温度が７０℃を超えると、有機物の
分解率は温度上昇に見合っては向上せず、熱エネルギー
の消費量が過大になるおそれがある。反応塔から流出す
る処理水は加熱されているので、熱回収用熱交換器を設
けて、反応塔に供給される有機物含有水と反応塔から流
出する処理水の間で熱交換を行い、熱エネルギーを回収
することが好ましい。本発明方法においては、有機物が
分解された処理水と気体との混合物が反応塔から流出す
るので、この気液混合物を気液分離器に導き、気相と水
相を分離することが好ましい。気液分離器において分離
された気相は、通常なお未分解のオゾンを含有するの
で、触媒充填層を通過させることによりオゾンを分解し
て無害化し、大気中に放出することが好ましい。処理水
中に過酸化水素などの酸化剤が残留している場合は、活
性炭や触媒との接触、還元剤の添加などにより、残留酸
化剤を除去することができる。本発明方法は、図１に示
すような装置を多段に用いて、多段階に行うことができ
る。本発明方法の処理を多段階に行うことにより、有機
物含有水の有機物の分解率を高めることができる。ま
た、本発明方法の実施の前段又は後段において、他の方
法により有機物分解処理を行うことができる。他の有機
物分解処理方法に特に制限はなく、例えば、オゾン酸化
法、生物処理法、酸化剤の添加と高圧水銀灯による紫外
線照射の組み合わせなどを挙げることができる。本発明
の有機物含有水の処理方法によれば、次式で表されるオ
ゾンと過酸化水素の反応により発生するラジカルと水と
の接触を効率的に行い、有機物含有水中の有機物を、少
量のオゾンの添加により効率的に分解することができ
る。 Ｏ3 ＋ Ｈ2Ｏ2 → ・ＯＨ ＋ ＨＯ2 - ＋ Ｏ2 また、添加するオゾンの量を減少し、効率的にオゾンを
利用するために、排ガス中及び処理水中に残留するオゾ
ンの濃度が低く、残留オゾンを処理するための装置を小
型化することができる。
【０００９】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。図２は、実施例及び比較例にお
いて用いた装置の説明図である。実施例１〜７及び比較
例１〜６においては、純水にイソプロピルアルコール
５.００mg／Ｌを添加して、有機体炭素（ＴＯＣ）３.０
０mgＣ／Ｌを含有する水とし、処理水のpHが６〜６.５
になるように水酸化ナトリウム水溶液を添加した。撹拌
槽１４で均一に混合し、ポンプ１５で送り出し、ヒータ
ー１６で水温５５℃に加熱し、過酸化水素２５mg／Ｌを
添加した。バルブ１７及び１８により、反応塔１９にお
ける水流を上向流又は下向流に切り替えた。反応塔は、
下部にオゾン散気管２０を有し、電解式のオゾン発生器
［ササクラ(株)、オゾンマスター］で発生させたオゾン
２００ｇ／Ｎｍ3を含有するオゾン含有ガスを供給し
た。反応塔は、内径１１０mm、オゾン散気管上の水深
２,０００mmであり、出口側のバルブ２１と２２又は２
３の開度により、オゾン散気管における水圧を調整し
た。バルブ２１より流出する気体は、触媒充填層２４に
おいてオゾンを分解し、排ガスとして放出した。バルブ
２２又は２３より流出する処理水は、冷却器２５により
冷却した。pH計２６及び２７により原水及び処理水のpH
を測定し、水酸化ナトリウム水溶液供給装置に信号を送
った。実施例８〜１０においては、処理水のpHが８〜
９.５になるように水酸化ナトリウム水溶液を供給し
た。実施例１１においては、供給するオゾン含有ガスの
オゾン濃度を１００ｇ／Ｎｍ3とした。
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。図２は、実施例及び比較例にお
いて用いた装置の説明図である。実施例１〜７及び比較
例１〜６においては、純水にイソプロピルアルコール
５.００mg／Ｌを添加して、有機体炭素（ＴＯＣ）３.０
０mgＣ／Ｌを含有する水とし、処理水のpHが６〜６.５
になるように水酸化ナトリウム水溶液を添加した。撹拌
槽１４で均一に混合し、ポンプ１５で送り出し、ヒータ
ー１６で水温５５℃に加熱し、過酸化水素２５mg／Ｌを
添加した。バルブ１７及び１８により、反応塔１９にお
ける水流を上向流又は下向流に切り替えた。反応塔は、
下部にオゾン散気管２０を有し、電解式のオゾン発生器
［ササクラ(株)、オゾンマスター］で発生させたオゾン
２００ｇ／Ｎｍ3を含有するオゾン含有ガスを供給し
た。反応塔は、内径１１０mm、オゾン散気管上の水深
２,０００mmであり、出口側のバルブ２１と２２又は２
３の開度により、オゾン散気管における水圧を調整し
た。バルブ２１より流出する気体は、触媒充填層２４に
おいてオゾンを分解し、排ガスとして放出した。バルブ
２２又は２３より流出する処理水は、冷却器２５により
冷却した。pH計２６及び２７により原水及び処理水のpH
を測定し、水酸化ナトリウム水溶液供給装置に信号を送
った。実施例８〜１０においては、処理水のpHが８〜
９.５になるように水酸化ナトリウム水溶液を供給し
た。実施例１１においては、供給するオゾン含有ガスの
オゾン濃度を１００ｇ／Ｎｍ3とした。
【００１０】実施例１ イソプロピルアルコール含有水を流速５ｍ／hrの上向流
で通水し、オゾン散気管における水圧を３０kPaに調整
し、オゾンを２ｇ／hr供給した。処理水のＴＯＣは０.
５１mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８３％であった。 実施例２ オゾンの供給量を３ｇ／hrに増加した以外は、実施例１
と同じ操作を繰り返した。処理水のＴＯＣは０.１５mg
Ｃ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は９５％であった。 実施例３ オゾン散気管における水圧を５０kPaに増加した以外
は、実施例１と同じ操作を繰り返した。処理水のＴＯＣ
は０.４５mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８５％であ
った。 実施例４ オゾン散気管における水圧を６０kPaに増加した以外
は、実施例１と同じ操作を繰り返した。処理水のＴＯＣ
は０.４２mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８６％であ
った。 実施例５ オゾン散気管における水圧を６０kPaに増加し、オゾン
の供給量を３ｇ／hrに増加した以外は、実施例１と同じ
操作を繰り返した。処理水のＴＯＣは０.１５mgＣ／Ｌ
であり、ＴＯＣ除去率は９５％であった。 実施例６ イソプロピルアルコール含有水の流速を３ｍ／hrに低下
した以外は、実施例１と同じ操作を繰り返した。処理水
のＴＯＣは０.５７mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８
１％であった。 実施例７ イソプロピルアルコール含有水の流速を１０ｍ／hrに増
加した以外は、実施例１と同じ操作を繰り返した。処理
水のＴＯＣは０.６０mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は
８０％であった。 実施例８ イソプロピルアルコール含有水に処理水のpHが８になる
ように水酸化ナトリウム水溶液を添加して流速５ｍ／hr
の上向流で通水し、オゾン散気管における水圧を３０kP
aに調整し、オゾンを２ｇ／hr供給した。処理水のＴＯ
Ｃは０.４５mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８５％で
あった。 実施例９ 処理水のpHが９になるようにイソプロピルアルコール含
有水に水酸化ナトリウム水溶液を添加した以外は、実施
例８と同じ操作を繰り返した。処理水のＴＯＣは０.４
５mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８５％であった。 実施例１０ 処理水のpHが９.５になるようにイソプロピルアルコー
ル含有水に水酸化ナトリウム水溶液を添加した以外は、
実施例８と同じ操作を繰り返した。処理水のＴＯＣは
０.６０mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８０％であっ
た。 実施例１１ オゾン濃度が１００ｇ／Ｎｍ3のオゾン含有ガスを用い
た以外は、実施例１と同じ操作を繰り返した。処理水の
ＴＯＣは０.５７mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８１
％であった。
で通水し、オゾン散気管における水圧を３０kPaに調整
し、オゾンを２ｇ／hr供給した。処理水のＴＯＣは０.
５１mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８３％であった。 実施例２ オゾンの供給量を３ｇ／hrに増加した以外は、実施例１
と同じ操作を繰り返した。処理水のＴＯＣは０.１５mg
Ｃ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は９５％であった。 実施例３ オゾン散気管における水圧を５０kPaに増加した以外
は、実施例１と同じ操作を繰り返した。処理水のＴＯＣ
は０.４５mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８５％であ
った。 実施例４ オゾン散気管における水圧を６０kPaに増加した以外
は、実施例１と同じ操作を繰り返した。処理水のＴＯＣ
は０.４２mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８６％であ
った。 実施例５ オゾン散気管における水圧を６０kPaに増加し、オゾン
の供給量を３ｇ／hrに増加した以外は、実施例１と同じ
操作を繰り返した。処理水のＴＯＣは０.１５mgＣ／Ｌ
であり、ＴＯＣ除去率は９５％であった。 実施例６ イソプロピルアルコール含有水の流速を３ｍ／hrに低下
した以外は、実施例１と同じ操作を繰り返した。処理水
のＴＯＣは０.５７mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８
１％であった。 実施例７ イソプロピルアルコール含有水の流速を１０ｍ／hrに増
加した以外は、実施例１と同じ操作を繰り返した。処理
水のＴＯＣは０.６０mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は
８０％であった。 実施例８ イソプロピルアルコール含有水に処理水のpHが８になる
ように水酸化ナトリウム水溶液を添加して流速５ｍ／hr
の上向流で通水し、オゾン散気管における水圧を３０kP
aに調整し、オゾンを２ｇ／hr供給した。処理水のＴＯ
Ｃは０.４５mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８５％で
あった。 実施例９ 処理水のpHが９になるようにイソプロピルアルコール含
有水に水酸化ナトリウム水溶液を添加した以外は、実施
例８と同じ操作を繰り返した。処理水のＴＯＣは０.４
５mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８５％であった。 実施例１０ 処理水のpHが９.５になるようにイソプロピルアルコー
ル含有水に水酸化ナトリウム水溶液を添加した以外は、
実施例８と同じ操作を繰り返した。処理水のＴＯＣは
０.６０mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８０％であっ
た。 実施例１１ オゾン濃度が１００ｇ／Ｎｍ3のオゾン含有ガスを用い
た以外は、実施例１と同じ操作を繰り返した。処理水の
ＴＯＣは０.５７mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８１
％であった。
【００１１】比較例１ イソプロピルアルコール含有水を流速５ｍ／hrの下向流
で通水し、オゾン散気管における水圧を３０kPaに調整
し、オゾンを２ｇ／hr供給した。処理水のＴＯＣは０.
７８mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は７４％であった。 比較例２ オゾンの供給量を３ｇ／hrに増加した以外は、比較例１
と同じ操作を繰り返した。処理水のＴＯＣは０.４２mg
Ｃ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８６％であった。 比較例３ イソプロピルアルコール含有水を流速２ｍ／hrの上向流
で通水し、オゾン散気管における水圧を３０kPaに調整
し、オゾンを２ｇ／hr供給した。処理水のＴＯＣは０.
８４mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は７２％であった。 比較例４ イソプロピルアルコール含有水の流速を１１ｍ／hrに増
加した以外は、比較例３と同じ操作を繰り返した。処理
水のＴＯＣは０.７２mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は
７６％であった。 比較例５ イソプロピルアルコール含有水を流速５ｍ／hrの上向流
で通水し、オゾン散気管における水圧を２０kPaに調整
し、オゾンを２ｇ／hr供給した。処理水のＴＯＣは０.
９０mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は７０％であった。 比較例６ オゾンの供給量を３ｇ／hrに増加した以外は、比較例５
と同じ操作を繰り返した。処理水のＴＯＣは０.７８mg
Ｃ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は７４％であった。実施例
１〜１１及び比較例１〜６の結果を、第１表に示す。
で通水し、オゾン散気管における水圧を３０kPaに調整
し、オゾンを２ｇ／hr供給した。処理水のＴＯＣは０.
７８mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は７４％であった。 比較例２ オゾンの供給量を３ｇ／hrに増加した以外は、比較例１
と同じ操作を繰り返した。処理水のＴＯＣは０.４２mg
Ｃ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は８６％であった。 比較例３ イソプロピルアルコール含有水を流速２ｍ／hrの上向流
で通水し、オゾン散気管における水圧を３０kPaに調整
し、オゾンを２ｇ／hr供給した。処理水のＴＯＣは０.
８４mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は７２％であった。 比較例４ イソプロピルアルコール含有水の流速を１１ｍ／hrに増
加した以外は、比較例３と同じ操作を繰り返した。処理
水のＴＯＣは０.７２mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は
７６％であった。 比較例５ イソプロピルアルコール含有水を流速５ｍ／hrの上向流
で通水し、オゾン散気管における水圧を２０kPaに調整
し、オゾンを２ｇ／hr供給した。処理水のＴＯＣは０.
９０mgＣ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は７０％であった。 比較例６ オゾンの供給量を３ｇ／hrに増加した以外は、比較例５
と同じ操作を繰り返した。処理水のＴＯＣは０.７８mg
Ｃ／Ｌであり、ＴＯＣ除去率は７４％であった。実施例
１〜１１及び比較例１〜６の結果を、第１表に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】イソプロピルアルコール含有水の流れ方向
のみが異なる実施例１と比較例１、実施例２と比較例２
を比較すると、上向流の方が下向流よりも、ＴＯＣ除去
率が高いことが分かる。イソプロピルアルコール含有水
の流速のみが異なる実施例１、実施例６、実施例７、比
較例３及び比較例４を比較すると、流速が３ｍ／hr未満
であっても、１０ｍ／hrを超えても、ＴＯＣ除去率が低
下することが分かる。オゾン散気管における水圧のみが
異なる実施例１と比較例５、実施例２と比較例６を比較
すると、水圧が２０kPa未満になると、ＴＯＣ除去率が
低下することが分かる。同様に、オゾン散気管における
水圧のみが異なる実施例１と実施例３と実施例４、実施
例２と実施例５を比較すると、オゾン散気管における水
圧が高くなると、ＴＯＣ除去率も高くなるが、水圧が５
０kPaを超えると、ＴＯＣ除去率はほぼ一定値に近づい
ている。処理水のpHのみが異なる実施例１、実施例８、
実施例９及び実施例１０を比較すると、ＴＯＣ除去率の
みについて言えば、処理水のpHが８〜９のとき、ＴＯＣ
除去率が最も高くなっている。供給したオゾン含有ガス
のオゾン濃度のみが異なる実施例１と実施例１１を比較
すると、オゾン濃度の高い方が、ＴＯＣ除去率が高くな
ることが分かる。
のみが異なる実施例１と比較例１、実施例２と比較例２
を比較すると、上向流の方が下向流よりも、ＴＯＣ除去
率が高いことが分かる。イソプロピルアルコール含有水
の流速のみが異なる実施例１、実施例６、実施例７、比
較例３及び比較例４を比較すると、流速が３ｍ／hr未満
であっても、１０ｍ／hrを超えても、ＴＯＣ除去率が低
下することが分かる。オゾン散気管における水圧のみが
異なる実施例１と比較例５、実施例２と比較例６を比較
すると、水圧が２０kPa未満になると、ＴＯＣ除去率が
低下することが分かる。同様に、オゾン散気管における
水圧のみが異なる実施例１と実施例３と実施例４、実施
例２と実施例５を比較すると、オゾン散気管における水
圧が高くなると、ＴＯＣ除去率も高くなるが、水圧が５
０kPaを超えると、ＴＯＣ除去率はほぼ一定値に近づい
ている。処理水のpHのみが異なる実施例１、実施例８、
実施例９及び実施例１０を比較すると、ＴＯＣ除去率の
みについて言えば、処理水のpHが８〜９のとき、ＴＯＣ
除去率が最も高くなっている。供給したオゾン含有ガス
のオゾン濃度のみが異なる実施例１と実施例１１を比較
すると、オゾン濃度の高い方が、ＴＯＣ除去率が高くな
ることが分かる。
【００１４】
【発明の効果】本発明方法によれば、少量のオゾンを用
いて水中の有機物を効率的に分解し、有機体炭素濃度を
低下することができる。
いて水中の有機物を効率的に分解し、有機体炭素濃度を
低下することができる。
【図１】図１は、本発明方法の実施の一態様の工程系統
図である。
図である。
【図２】図２は、実施例において用いた装置の説明図で
ある。
ある。
１ 貯槽 ２ ポンプ ３ pH計 ４ 熱交換器 ５ 熱交換器 ６ 原水入口 ７ 反応塔 ８ オゾン散気管 ９ 処理水出口 １０ 気液分離器 １１ 触媒充填層 １２ ポンプ １３ pH計 １４ 撹拌槽 １５ ポンプ １６ ヒーター １７ バルブ １８ バルブ １９ 反応塔 ２０ オゾン散気管 ２１ バルブ ２２ バルブ ２３ バルブ ２４ 触媒充填層 ２５ 冷却器 ２６ pH計 ２７ pH計
Claims (1)
- 【請求項１】下部に原水入口とオゾン散気管を有し、上
部に処理水出口を有する反応塔に有機物含有水を導入
し、過酸化水素存在下に、オゾンと接触させて有機物を
分解する有機物含有水の処理方法において、有機物含有
水を反応塔内の上向流流速が３〜１０ｍ／hrとなるよう
に導入し、オゾン散気管における水圧を２５〜１００kP
aとすることを特徴とする有機物含有水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000140480A JP4423654B2 (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 有機物含有水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000140480A JP4423654B2 (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 有機物含有水の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001314881A true JP2001314881A (ja) | 2001-11-13 |
| JP4423654B2 JP4423654B2 (ja) | 2010-03-03 |
Family
ID=18647764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000140480A Expired - Fee Related JP4423654B2 (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 有機物含有水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4423654B2 (ja) |
-
2000
- 2000-05-12 JP JP2000140480A patent/JP4423654B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4423654B2 (ja) | 2010-03-03 |
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