JP2003251357A - 被酸化性物質含有水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機物、アンモニア、ヒドラジン等の被酸化
性物質を含む排水を、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）、全
有機炭素（ＴＯＣ）、全窒素濃度を大幅に低減すること
ができる処理方法を提供する。 【解決手段】 被酸化性物質含有水を、（１）塩化物イ
オンの存在下で電気分解処理した後、遊離残留塩素の存
在下で金属酸化物触媒と接触させるか、あるいは処理順
序を逆にして、（２）遊離残留塩素の存在下で金属酸化
物触媒と接触させた後、塩化物イオンの存在下で電気分
解処理する方法であって、これらの処理方法における電
気分解を導電性ダイヤモンド電極を用いて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、有機物、アンモニ
ア、ヒドラジン等の被酸化性物質を含む排水の処理方法
に関し、特に、当該排水の化学的酸素要求量（ＣＯ
Ｄ）、あるいは全有機炭素（ＴＯＣ）や全窒素濃度を低
減することができる処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、有機物、アンモニア、ヒドラジン
等の被酸化性物質を含む排水処理法として、次亜塩素酸
ナトリウムを酸化剤として用い、過酸化ニッケル系触媒
あるいは過酸化コバルト系触媒の充填層に通液して処理
する方法が提案され（特公昭５１−４８３８７号公報、
特開昭５４−１２３２４３号公報、化学工業（１），５
９（１９９９）参照）、実用化されている。また、上記
排水を、酸化イリジウムを表面に担持させた白金系電極
を用いて電解処理し、続いて上記の過酸化ニッケル系触
媒あるいは過酸化コバルト系触媒と接触させて処理する
方法も提案され（火力原子力発電５１（１２），１７１
１（２０００）参照）、実用化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の塩素系
化合物を酸化剤として用い、過酸化ニッケルや過酸化コ
バルト系触媒の充填層に通液する方法では、有機物が酸
化分解する過程で副生する酢酸の酸化分解効率が低いた
め、ＣＯＤやＴＯＣ成分を完全に酸化分解して除去する
ためには、化学量論量に比べて大過剰の塩素系化合物を
添加させる必要がある。従って、この塩素系化合物に要
するコストが高く、経済的な観点から適用に限界がある
ばかりか、塩素系化合物に起因する装置構成材料の腐食
によるトラブルの問題もある。

【０００４】また、上記の酸化イリジウムを表面に担持
させた白金系電極で電解処理する方法では、電解時の電
流効率を高めるために、処理対象排水中の塩化物イオン
濃度を６０００ｍｇ／リットル（以下、リットルは
「Ｌ」、ミリリットルは「ｍＬ」と記す）以上にして行
っている。塩化物イオン濃度が６０００ｍｇ／Ｌ以下に
なると、電流効率の低下傾向が大きくなるため、塩化物
イオン濃度を６０００ｍｇ／Ｌ以上に維持させる必要が
あり、上記の酸化分解法の場合と同様に、経済上の観点
からやはり適用に限界があるばかりか、この塩化物イオ
ン源（すなわち塩素系化合物）に起因する装置構成材料
の腐食によるトラブルの問題もある。

【０００５】本発明は、以上の従来の処理方法よりも、
被酸化性物質の除去効率に優れ、ＣＯＤやＴＯＣ、全窒
素濃度の低減効率が高いばかりでなく、処理性能の安定
性にも優れ、かつ適用範囲を広くすることができる電気
分解処理技術と触媒酸化処理技術とを組み合わせた被酸
化性物質含有水の処理方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の被酸化性物質含
有水の処理方法は、上記目的を達成するために、被酸化
性物質含有水を、（１）塩化物イオンの存在下で電気分
解処理した後、遊離残留塩素の存在下で金属酸化物触媒
と接触させるか、あるいは処理順序を逆にして、（２）
遊離残留塩素の存在下で金属酸化物触媒と接触させた
後、塩化物イオンの存在下で電気分解処理する被酸化性
物質含有水の処理方法であって、これら（１），（２）
の処理方法における電気分解を導電性ダイヤモンド電極
を用いて行うことを特徴とする。また、本発明は、これ
ら（１），（２）の処理方法の後、すなわち（１）の処
理方法では金属酸化物触媒と接触させた後、（２）の処
理方法では導電性ダイヤモンド電極を用いて電気分解処
理した後に、必要に応じて好気性生物処理を行うことも
できる。

【０００７】本発明の処理対象水である被酸化性物質含
有水は、各種の工場から排出されるる産業排水はもとよ
り、生活排水、その他の排水であってよく、該排水中の
被酸化性物質は、各種の有機物、あるいはアンモニアや
ヒドラジン等が挙げられ、本発明では、これら有機物、
アンモニア、ヒドラジンのうちの少なくとも１つを含む
排水に適用して好ましい効果を得ることができる。上記
排水中のこれら被酸化性物質の濃度は、特に制限され
ず、被酸化性物質を種々の濃度で含む排水に好ましく適
用することができる。

【０００８】上記（１），（２）の処理方法における電
気分解は、塩化物イオンの存在下で行うが、この塩化物
イオン源としては、塩化カリウム、塩化ナトリウム、次
亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウム等の無機塩化
物を挙げることができ、これらは単独であってもよい
し、適宜の組み合わせによる２種以上であってもよい。

【０００９】本発明では、これらの無機塩化物を本発明
の処理対象排水である被酸化性物質含有水に投入するこ
とにより、これら無機塩化物が解離して、Ｋ^＋やＮａ^＋
等のイオンと共に、Ｃｌ⁻やＣｌＯ⁻等の塩化物イオン
を生成する。このような塩化物イオンの存在下で、被酸
化性物質含有水を電気分解する。

【００１０】本発明の場合、塩化物イオンの濃度は、通
常５０〜５００００ｍｇ／Ｌ程度を必要とするが、他の
方法では極めて効率が悪くなる濃度である６０００ｍｇ
／Ｌ未満でも、効率よく処理することができる。すなわ
ち、電気分解処理の際、塩化物イオンは、電流効率を高
める作用をなすものであって、この作用を十分に得るた
めに、酸化イリジウム表面担持の白金系電極を用いる従
来の方法では、塩化物イオン濃度６０００ｍｇ／Ｌ以上
を必要としていたのに対し、導電性ダイヤモンド電極を
用いる本発明では、電流効率の改善効果を得ることがで
きるため、塩化物イオン濃度６０００ｍｇ／Ｌ未満の低
濃度領域でも、十分な処理効果を得ることができる。但
し、導電性ダイヤモンド電極を使用する本発明において
も、塩化物イオン濃度があまり低すぎると、排水中の被
酸化性物質を電気分解処理するのに十分な電流効率を得
ることができない場合もあるため、本発明における好ま
しい塩化物イオン濃度は上記排水に対して５００〜６０
００ｍｇ／Ｌ程度である。

【００１１】上記の塩化物イオン源は、上記の被酸化性
物質含有水中に含有されている場合もあり、この含有塩
化物イオン源のみで上記の塩化物イオン濃度を確保でき
る場合は、別途上記の塩化物イオン源を投入する必要は
ない。含有塩化物イオン源のみで上記の塩化物イオン濃
度を確保できない場合は、本発明の処理に先立って、上
記の塩化物イオン濃度を確保できる量の塩化物イオン源
を投入する。

【００１２】本発明で使用する導電性ダイヤモンド電極
は、Ｎｉ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｚｒ等の導電性金属
材料を基板とし、これら基板の表面に導電性ダイヤモン
ド薄膜を析出させたものや、シリコンウエハ等の半導体
材料を基板とし、このウエハの表面に導電性多結晶ダイ
ヤモンド薄膜を合成させたもの等の他に、通常の導電性
ダイヤモンド電極を挙げることができる。なお、導電性
（多結晶）ダイヤモンド薄膜は、ダイヤモンド薄膜の析
出あるいは合成等の際にボロン又は塩素の所定量をドー
プして導電性を付与したものであり、ボロンをドープし
て導電性を付与したものがより一般的である。これらの
ドープ量は、少なすぎればドープする技術的意義が発現
せず、多すぎてもドープ効果は飽和するため、ダイヤモ
ンド薄膜に対し５０〜１００００ｐｐｍの範囲内のもの
が適している。

【００１３】本発明において、導電性ダイヤモンド電極
は、どのような形態のものでも使用でき、例えば、板状
体、棒状体、波形板状体、その他にも排水との接触面積
の大きい種々の形態のものが好適に使用できる。また、
１個の使用でも電気分解処理ができるように、絶縁体を
挟持させたもの、例えば、板状体の絶縁体の両面に板状
体や蒲鉾形等の導電性ダイヤモンド電極を取付けたも
の、短冊状の絶縁体の両側に板状体の導電性ダイヤモン
ド電極を波形になるように取付け、これを連続させたも
の等であってもよい。

【００１４】この導電性ダイヤモンド電極を使用し、上
記の塩化物イオンの存在下で行う電気分解処理は、導電
性ダイヤモンド電極の電流密度を１０〜１０，０００ｍ
Ａ／ｃｍ^２とし、温度１０〜８０℃の被酸化性物質含有
水を、５．０〜１，０００ｍＬ／ｈｒの通液速度で循環
させて行うことが好ましい。電流密度が上記未満である
と、電流効率の良い導電性ダイヤモンド電極を使用して
も、排水中の被酸化性物質の十分な電気分解処理を行う
ための必要電極面積が大きくなり、逆に上記を超える
と、極間抵抗が増大し、熱エネルギーに消費されるてし
まうため、不経済となる。

【００１５】また、上記排水の温度は、低温すぎると、
上記の電解が良好に進行せず、逆に高温すぎると、上記
のような低濃度領域であっても、塩化物イオンによる装
置構成材料の腐食の懸念がある。そして、上記温度範囲
内の上記排水を、循環させることで、排水の攪拌効果を
得ることができ、この攪拌効果を十分に得るために、循
環時の通液速度を上記範囲内とすることが適している。
この循環は、例えば、電解反応槽と通液する配管を電解
反応槽近傍に設置しておき、配管と電解反応槽との間を
循環させたり、あるいはダイヤモンド電極の作用を阻害
しない電解反応槽内の部分に渦流等を発生させる手段を
設置しておき、電解反応槽内を循環させる等で行うこと
ができる。

【００１６】また、本発明の上記（１），（２）の処理
方法における金属酸化物触媒との接触は、上記の遊離残
留塩素を酸化剤として被酸化性物質の酸化分解のために
行うものである。この金属酸化物触媒は、無機質材料か
らなる多孔質担体に、ニッケル又はコバルトの酸化物、
好ましくは過酸化物を担持させたものである。

【００１７】上記の多孔質担体しとては、アルミナ、シ
リカ、マグネシア、チタニア、ジルコニア、クロミア、
シリカアルミナ、シリカマグネシア等の金属酸化物；天
然ゼオライト、合成ゼオライト、金属イオン交換型ゼオ
ライト等のゼオライト類；アパタイト、カオリン等の粘
土類や珪藻土類等の珪酸塩類；等を、各々単独であるい
は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。

【００１８】これらの多孔質担体に、ニッケル、コバル
ト、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、白金、ランタ
ン、セリウム、銅、鉄、モリブデン等の酸化物あるいは
過酸化物（以下、活性金属成分と記すこともある）を、
各々単独で、あるいは２種以上を適宜組み合わせて担持
する。本発明においては、コストや処理程度（排水中の
被酸化性物質の酸化程度）等の面から、ニッケルやコバ
ルトの酸化物や過酸化物の少なくとも１種を担持したも
のが好ましい。これらの活性金属成分の担持量は、上記
排水中の被酸化性物質の酸化程度に応じて適宜選定され
るが、本発明では、触媒全量に対して０．０１〜２０重
量％程度であり、ニッケルやコバルトの酸化物や過酸化
物の場合は０．０２〜３０重量％程度、好ましくは０．
１〜１０重量％程度である。

【００１９】上記の金属酸化物触媒は、触媒酸化反応槽
に充填して使用するもので、その形状は、特に制限しな
いが、この触媒酸化反応槽に充填するのに適すると共
に、排水との接触効率が良好なもので、例えば、粉末
状、顆粒状、ペレット状、ハニカム状等が挙げられる。
もちろん、フィルタータイプの上記多孔質担体に、上記
の活性金属成分を担持したものであってもよい。

【００２０】この金属酸化物触媒に上記の被酸化性物質
含有水を上記の遊離残留塩素の存在下で接触させるに
は、金属酸化物触媒の所定量を充填した触媒酸化反応槽
に、遊離残留塩素を含む被酸化性物質含有水を、上記の
電気分解処理時と同程度の温度すなわち１０〜８０℃程
度で、かつＳＶ０．５〜２０／ｈｒの空塔速度で通液し
て行うことが好ましい。このときの排水の温度は、上記
より低温であると、排水中の被酸化性物質の酸化が十分
に進行せず、逆に高温であると、遊離残留塩素の分解が
促進してしまうため、熱経済上不利となるばかりか、分
解物である塩化物イオンによる装置構成材料の腐食の懸
念がある。空塔速度も、上記より速すぎると、被酸化性
物質と金属酸化物触媒との接触時間が短すぎて、被酸化
性物質の酸化が十分に進行せず、遅すぎると、この接触
効果は飽和するばかりか、処理効率が低下してしまう。
また、１回の通液では被酸化性物質の酸化が十分に進行
しない場合は、触媒酸化反応槽を出た排水を再び触媒酸
化反応槽に戻す操作を複数回繰り返して処理（すなわち
循環処理）することもできる。

【００２１】本発明の上記（１）の処理方法は、先ず、
上記の塩化物イオンの存在下で上記の導電性ダイヤモン
ド電極を用いた電気分解を行って、排水中の被酸化性物
質を電気分解処理し、次いで、この電解反応で生成する
遊離残留塩素の存在下で上記の金属酸化物触媒と接触さ
せて、酸化分解処理する方法である。すなわち、この
（１）の方法は、被酸化性物質を含有する排水に、該排
水中の塩化物イオン濃度が上記濃度になるように、必要
に応じて上記した塩化物イオン源を投入する。これを導
電性ダイヤモンド電極を設置した電解反応槽に導き、上
記した条件で電気分解を行う。この電気分解により、被
酸化性物質の大部分が分解処理されたり、あるいはより
低分子の化合物に分解される。電気分解後の排水は、上
記の金属酸化物触媒を充填した触媒酸化反応槽に導き、
当該槽を上記条件で通過中に当該触媒と接触して酸化分
解される。この酸化分解により、残りの被酸化性物質
や、上記の電気分解で低分子化した化合物が酸化分解処
理される。また、上記の電気分解で生成する遊離残留塩
素は、この酸化分解の際の酸化剤とし消費され、この触
媒酸化反応槽を通過中に酸化分解処理される。

【００２２】この（１）の方法では、被酸化性物質含有
水は、先ず、導電性ダイヤモンド電極による電気分解処
理が行われて、大部分の被酸化性物質が分解されるた
め、これに続く金属酸化物触媒による酸化分解処理時に
は、有機物の含有量がかなり少なくなっており、酢酸は
副生しないか副生するとしても極く僅かである。従っ
て、この（１）の方法による処理済み水中のＣＯＤやＴ
ＯＣ量は、従来の処理方法による処理済み水に比して大
幅に低減する。

【００２３】本発明の上記（２）の処理方法は、先ず、
上記の遊離残留塩素の存在下で金属酸化物触媒と接触さ
せて、排水中の被酸化性物質を酸化分解処理し、次い
で、上記の塩化物イオンの存在下で導電性ダイヤモンド
電極を用いた電気分解を行って、電気分解処理する方法
である。すなわち、この（２）の方法は、上記の（１）
の方法と同様に、被酸化性物質を含有する排水に、被酸
化性物質の濃度に応じて必要量の遊離残留塩素濃度とな
るように、上記した塩化物イオン源と同様の次亜塩素酸
塩等の塩素剤を投入する。これを、上記の金属酸化物触
媒を充填した触媒酸化反応槽に導き、当該槽を上記条件
で通過中に当該触媒と接触させ遊離残留塩素を酸化剤と
して酸化分解を行う。この酸化分解により、被酸化性物
質の大部分が分解処理されたり、あるいは低分子の化合
物に分解される。これを導電性ダイヤモンド電極を設置
した電解反応槽に導き、上記した条件で電気分解を行
う。この電気分解により、残りの被酸化性物質や、上記
の酸化分解で低分子化した化合物が酸化分解処理され
る。

【００２４】この（２）の方法では、被酸化性物質含有
水は、先ず、金属酸化物触媒による酸化分解が行われる
ため、有機物の酸化分解により酸化分解効率の低い酢酸
が副生するが、この酢酸は、これに続く導電性ダイヤモ
ンド電極による電気分解処理で効率よく電気分解処理す
ることができる。従って、この（２）の方法による処理
済み水中のＣＯＤやＴＯＣ量も、上記の（１）の方法と
同様に、従来の処理方法による処理済み水に比して大幅
に低減する。

【００２５】更に、本発明では、上記の（１），（２）
の処理方法で処理した後の液、すなわち（１）の処理方
法では金属酸化物触媒と接触させた後の液、（２）の処
理方法では電気分解した後の液を、好気性生物処理を行
うこともできる。この生物処理を行うことによって、上
記（１），（２）の処理後排水中のＣＯＤ、ＴＯＣ、全
窒素濃度をより一層低減することができる。

【００２６】

【実施例】実施例１ 板状体（１ｃｍ×１ｃｍ×０．０５ｃｍ）の積層状導電
性多結晶ダイヤモンド電極２枚を、極間距離３ｍｍにな
るように、内寸１ｃｍ×１ｃｍ×０．４ｃｍのガラス製
容器に設置し、電解反応槽とした。一方、粒径０．５〜
１．０ｍｍのクリノプチロライト系天然ゼオライトに、
過酸化ニッケルを触媒全量に対して１ｗｔ％となるよう
に担持した粒状触媒を、内径２６ｍｍ、高さ５００ｍｍ
のガラス製カラムに２００ｍＬ充填（充填高さ３８０ｍ
ｍ）し、触媒酸化反応槽とした。

【００２７】メタノール２００ｍｇ／Ｌを含む合成排水
（ＣＯＤ：３００ｍｇ／Ｌ、ＴＯＣ：７５ｍｇ／Ｌ）
に、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）を１４００ｍ
ｇ／Ｌ添加し、そのままの温度（約２５℃）で、上記の
触媒酸化反応槽に４００ｍＬ／ｈｒの速度（空塔通液速
度《ＳＶ》は２／ｈｒ、通液線速度《ＬＶ》は０．７５
ｍ／ｈｒ）で通液し、酸化分解処理した。この触媒酸化
反応槽を流出する排水を、そのままの温度（約２５℃）
で、同じ通液速度（空塔通液速度《ＳＶ》は１．３３３
／ｈｒ、通液線速度《ＬＶ》は１３．３ｍ／ｈｒ）で電
解反応槽に通液し、電気分解処理した。なお、電気分解
処理時の投入電気量は、ダイヤモンド電極の電流密度が
２５ｍＡ／ｃｍ^２となるように調整した。

【００２８】上記のようにして、触媒酸化反応槽と電解
反応槽とに連続通液し、１０時間の連続処理を行い、触
媒酸化反応槽と電解反応槽とから流出する処理済み水の
水質を、所定時間毎に分析した。処理が安定した時点で
の各処理済み水の分析結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】実施例２ 塩化物イオン３０００ｍｇ／Ｌとメタノール２００ｍｇ
／Ｌを含む合成排水（ＣＯＤ：３００ｍｇ／Ｌ、ＴＯ
Ｃ：７５ｍｇ／Ｌ）を、最初に電解反応槽を通液させ、
次いで触媒酸化反応槽を通液させる以外は、実施例１と
同様にして合成排水を処理した結果は、表２に示す通り
であった。

【００３１】

【表２】

【００３２】実施例３ 実施例１と同様の電解反応槽を準備した。一方、平均粒
径０．５ｍｍのクリノプチロライト系天然ゼオライト
に、過酸化コバルトを触媒全量に対して１ｗｔ％となる
ように担持した粒状触媒を、内径１０ｍｍ、高さ３５０
ｍｍのガラス製カラムに２０ｍＬ充填（充填高さ２５５
ｍｍ）し、触媒酸化反応槽とした。

【００３３】モノエタノールアミン（ＥＴＡ）４５００
ｍｇ／Ｌ、アンモニア（ＮＨ_４−Ｎ）１０００ｍｇ／
Ｌ、ヒドラジン（Ｎ_２Ｈ_２）３００ｍｇ／Ｌ、塩化物イ
オン（Ｃｌイオン）２４０００ｍｇ／Ｌを含む合成排水
（ＣＯＤ：２２７０ｍｇ／Ｌ、ＴＯＣ：１７４０ｍｇ／
Ｌ、全窒素濃度：２２８０ｍｇ／Ｌ）を、そのままの温
度（約２５℃）で、上記の電解反応槽に５００ｍＬ／ｈ
ｒの速度（空塔通液速度《ＳＶ》は１．６６６／ｈｒ、
通液線速度《ＬＶ》は１６．７ｍ／ｈｒ）で通液し、電
解反応槽流出水を再度同じ電解反応槽に同じ通液速度で
戻す循環通液を行い、電気分解処理した。なお、電気分
解処理時の投入電気量は、ダイヤモンド電極の電流密度
が５Ａ／ｃｍ^２となるように調整した。

【００３４】上記のようにして、５時間の電気分解処理
を行い、５時間後の電解反応槽流出水の水質を分析し
た。この結果は、ＣＯＤ：４．８ｍｇ／Ｌ、ＴＯＣ：１
２ｍｇ／Ｌ、全窒素濃度：２１８ｍｇ／Ｌ、遊離残留塩
素：２８００ｍｇ／Ｌであった。

【００３５】この５時間後の電解反応槽流出液を、上記
の触媒酸化反応槽に、４０ｍＬ／ｈｒの速度で通液処理
した。このようにして８時間の酸化分解処理を行った後
の触媒酸化反応槽流出水を分析した結果は、ＣＯＤ：１
ｍｇ／Ｌ以下、ＴＯＣ：１ｍｇ／Ｌ以下、全窒素濃度：
２１０ｍｇ／Ｌ、遊離残留塩素：１ｍｇ／Ｌ以下であっ
た。

【００３６】実施例４ 実施例３で用いた酸化反応カラムを２塔直列に連結し、
１塔目入口でＮａＯＣｌ濃度２５０００ｍｇ／Ｌとなる
ようにＮａＯＣｌを添加したモノエタノールアミン（Ｅ
ＴＡ）４５００ｍｇ／Ｌ、アンモニア（ＮＨ_４−Ｎ）１
０００ｍｇ／Ｌ、ヒドラジン（Ｎ_２Ｈ_２）３００ｍｇ／
Ｌを含む合成排水（ＣＯＤ：２２７０ｍｇ／Ｌ、ＴＯ
Ｃ：１７４０ｍｇ／Ｌ、全窒素濃度：２２８０ｍｇ／
Ｌ）を、４０ｍＬ／ｈｒの流速で通液処理し、その処理
水にＮａＯＣｌ濃度２５０００ｍｇ／ＬとなるようにＮ
ａＯＣｌを追加添加した後、２塔目の触媒反応カラムに
通液処理した。８時間の酸化分解処理を行った後の触媒
酸化反応槽流出水は、ＣＯＤ：２８０ｍｇ／Ｌ、ＴＯ
Ｃ：１０７ｍｇ／Ｌ、全窒素濃度：２３１ｍｇ／Ｌ、遊
離残留塩素：４６０ｍｇ／Ｌであった。実施例３と同じ
条件で５時間の電気分解処理を行った後の電解反応槽流
出水は、ＣＯＤ：１ｍｇ／Ｌ以下、ＴＯＣ：１ｍｇ／Ｌ
以下、全窒素濃度：１９４ｍｇ／Ｌ、遊離残留塩素：１
ｍｇ／Ｌ以下であった。

【００３７】比較例１ ダイヤモンド電極に代えて板状体のチタン表面に白金を
メッキした電極（４ｃｍ×５ｃｍ×０．３ｃｍ）（以
下、チタン−白金電極と記す）を用いる以外は、実施例
３と同様にして電解反応槽を準備した。電気分解処理時
の投入電気量は、実施例３と同様になるように、チタン
−白金電極への電流密度を０．１Ａ／ｃｍ^２となるよう
に調整した。これ以外は、実施例３と同様にして合成排
水を、電気分解処理し、酸化分解処理した。５時間の電
気分解処理を行った後の電解反応槽流出水の水質を分析
した結果は、ＣＯＤ：１１３０ｍｇ／Ｌ、ＴＯＣ：４３
２ｍｇ／Ｌ、全窒素濃度：２８９ｍｇ／Ｌ、遊離残留塩
素：３２０ｍｇ／Ｌであった。また、８時間の酸化分解
処理を行った後の触媒酸化反応槽流出水の水質を分析し
た結果は、ＣＯＤ：１０６０ｍｇ／Ｌ、ＴＯＣ：３９４
ｍｇ／Ｌ、全窒素濃度：２８６ｍｇ／Ｌ、遊離残留塩
素：１ｍｇ／Ｌ以下であった。

【００３８】比較例２ 最初に実施例４と同様の条件で触媒反応カラム２塔直列
に連結した触媒酸化反応槽を通液させ、次いで電解反応
槽を通液させる以外は、比較例１と同様にして合成排水
を処理した結果は、次の通りであった。８時間の酸化分
解処理を行った後の触媒酸化反応槽流出水は、ＣＯＤ：
２８４ｍｇ／Ｌ、ＴＯＣ：１１２ｍｇ／Ｌ、全窒素濃
度：２３３ｍｇ／Ｌ、遊離残留塩素：８９１０ｍｇ／Ｌ
であった。５時間の電気分解処理を行った後の電解反応
槽流出水は、ＣＯＤ：８ｍｇ／Ｌ、ＴＯＣ：２４ｍｇ／
Ｌ、全窒素濃度：２１８ｍｇ／Ｌ、遊離残留塩素：６８
００ｍｇ／Ｌであった。

【００３９】比較例３ ダイヤモンド電極の代わりに比較例１の電極を用いた以
外は、実施例１と同様の条件で処理を行った結果、電解
反応槽流出水はＣＯＤ：１０８ｍｇ／Ｌ、ＴＯＣ：４５
ｍｇ／Ｌであった。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電気分
解処理の際の電極として電流効率の高い導電性ダイヤモ
ンド電極を用いるため、処理対象排水中に存在させる塩
化物イオン濃度を、従来の塩化物イオン濃度より大幅に
低減することができる。このため、処理コストが低減す
るばかりでなく、塩化物イオンによる装置構成材料の腐
食によるトラブルの問題を解消することができる。

【００４１】また、先ず塩化物イオンの存在下で導電性
ダイヤモンド電極を用いる電気分解処理を行い、続いて
遊離残留塩素の存在下で金属酸化物触媒による酸化分解
を行う本発明の（１）の方法によれば、電気分解処理で
大部分の被酸化性物質が分解されるため、これに続く酸
化分解処理時には、有機物の含有量がかなり少なくなっ
ており、酢酸の副生を大幅に低減することができ、処理
済み水中のＣＯＤ、ＴＯＣ、全窒素濃度が大幅に低減す
る。

【００４２】そして、先ず遊離残留塩素の存在下で金属
酸化物触媒による酸化分解を行い、続いて塩化物イオン
の存在下で導電性ダイヤモンド電極を用いる電気分解処
理を行う本発明の（２）の方法によれば、酸化分解時に
副生する酸化分解効率の低い酢酸は、これに続く電気分
解により効率良く電気分解することができ、やはり処理
済み水中のＣＯＤ、ＴＯＣ、全窒素濃度が大幅に低減す
る。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D050 AA12 AB11 AB35 AB36 BB04 BC04 CA10 4D061 DA08 DB19 DC06 DC14 DC15 EA02 EB19 EB31 EB39 ED12 ED13 FA16 FA20 GC02 GC11 GC12

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被酸化性物質含有水を塩化物イオンの存
   在下で電気分解処理した後、遊離残留塩素の存在下で金
   属酸化物触媒と接触させる被酸化性物質含有水の処理方
   法であって、前記電気分解を導電性ダイヤモンド電極を
   用いて行うことを特徴とする被酸化性物質含有水の処理
   方法。
2. 【請求項２】 被酸化性物質含有水を遊離残留塩素の存
   在下で金属酸化物触媒と接触させた後、塩化物イオンの
   存在下で電気分解処理する被酸化性物質含有水の処理方
   法であって、前記電気分解を導電性ダイヤモンド電極を
   用いて行うことを特徴とする被酸化性物質含有水の処理
   方法。
3. 【請求項３】 被酸化性物質が、有機物、アンモニア及
   びヒドラジンからなる群から選ばれる少なくとも１つで
   あることを特徴とする請求項１又は２に記載の被酸化性
   物質含有水の処理方法。
4. 【請求項４】 塩化物イオンの濃度が、６０００ｍｇ／
   Ｌ未満であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに
   記載の被酸化性物質含有水の処理方法。
5. 【請求項５】 導電性ダイヤモンド電極を用いて行う電
   気分解は、導電性ダイヤモンド電極の電流密度を１０〜
   １０，０００ｍＡ／ｃｍ^２とし、被酸化性物質含有水の
   温度を１０〜８０℃とし、５．０〜１，０００ｍＬ／ｈ
   ｒの通液速度で被酸化性物質含有水を循環させて行うこ
   とを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の被酸化性
   物質含有水の処理方法。
6. 【請求項６】 金属酸化物触媒が、ニッケル、コバルト
   の何れか一方又は双方の酸化物、過酸化物の何れか一方
   又は双方であることを特徴とする請求項１〜５の何れか
   に記載の被酸化性物質含有水の処理方法。