JP2005279409A - Treatment method of organometallic compound-containing waste water - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、産業廃水,下水,上水,埋立浸出水,地下水,河川水、池水、湖沼水、不法投棄現場の地下水や浸出水等の廃水に含まれる有機金属化合物を除去するための処理方法に関する。 The present invention relates to a treatment method for removing organometallic compounds contained in wastewater such as industrial wastewater, sewage, clean water, landfill leachate, groundwater, river water, pond water, lake water, groundwater and leachate at illegal dumping sites. About.
従来、有機金属化合物を含有する廃水の処理において、有機金属化合物を除去する方法の一つに活性炭吸着処理がある(例えば、特許文献1参照)。本引用特許文献1には、ガス中の有機金属化合物を活性炭で吸着除去する方法が示されており、水中の有機金属化合物も同様に、吸着除去できることが知られている。この活性炭吸着処理では、対象とする被吸着物質の分子量の大きさや極性ごとに、使用する活性炭の種類を変えることによって、最適な吸着除去を行っている。例えば、廃水中のCOD(化学的酸素要求量)の原因物質であるフミン酸やフルボ酸等を除去する場合は、石炭系の活性炭を使用しており、水道水のカビ臭の原因物質であるジオスミンや2−メチルイソボルネオール等を除去する場合は、ヤシ殻系の活性炭を使用するのが一般的である。
Conventionally, in the treatment of wastewater containing an organometallic compound, one method for removing the organometallic compound is an activated carbon adsorption treatment (see, for example, Patent Document 1). This cited
廃水に含有される有機金属化合物を除去する処理方法は、現在のところ上記のように活性炭を使用する以外ないが、例えば、ジフェニルアルシン酸といった有機ヒ素化合物を吸着除去する場合等では、共存するフミン酸等の影響によって、活性炭による吸着除去が不十分になることがあった。さらに、廃水を活性炭吸着処理した後の処理水の水質を保証する場合は、活性炭を頻繁に交換する必要があり、ランニングコストが高いといった問題があった。 The treatment method for removing the organometallic compound contained in the wastewater is currently only using activated carbon as described above. For example, in the case of adsorbing and removing an organic arsenic compound such as diphenylarsinic acid, coexisting humic acid is used. In some cases, adsorption removal by activated carbon may be insufficient. Furthermore, when guaranteeing the quality of the treated water after the activated carbon adsorption treatment of the waste water, there is a problem that the activated carbon needs to be frequently replaced and the running cost is high.
また、有機金属化合物が自然分解するなどして無機金属化合物になった場合、活性炭吸着処理では、無機金属化合物の除去はできないといった問題がある。実際、地下水汚染で問題となっている有機ヒ素化合物(ジフェニルアルシン酸等)の場合、ジフェニルアルシン酸の一部が自然分解して無機ヒ素化合物になっていることが確認されており、これら有機ヒ素化合物と無機ヒ素化合物とを共に含有する廃水を効率良く処理することは困難であった。
本発明は、廃水に含有される有機金属化合物を確実且つ効率良く除去することが可能であり、さらに、ランニングコストを下げることができる処理方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the processing method which can remove the organometallic compound contained in wastewater reliably and efficiently, and can also reduce a running cost.
上記目的を達成するために、本第1発明は、有機金属化合物を含有する廃水から有機金属化合物を除去する処理方法であって、
酸化処理工程において、上記廃水に含まれる有機金属化合物を無機金属化合物に変換し、その後、無機金属除去工程において、上記廃水から無機金属化合物を除去するものである。
In order to achieve the above object, the first invention is a treatment method for removing an organometallic compound from wastewater containing an organometallic compound,
In the oxidation treatment step, the organometallic compound contained in the wastewater is converted into an inorganic metal compound, and then, in the inorganic metal removal step, the inorganic metal compound is removed from the wastewater.
これによると、廃水に含有される有機金属化合物を確実且つ効率良く除去することが可能であり、さらに、従来の高コストである活性炭を使用しないため、ランニングコストを下げることができる。また、有機金属化合物と無機金属化合物とを含む被処理水であっても、有機金属化合物と無機金属化合物との両方を除去することができる。 According to this, it is possible to remove the organometallic compound contained in the waste water reliably and efficiently, and furthermore, since the conventional high-cost activated carbon is not used, the running cost can be reduced. Moreover, even if it is the to-be-processed water containing an organometallic compound and an inorganic metal compound, both an organometallic compound and an inorganic metal compound can be removed.
また、本第2発明は、酸化処理工程において、紫外線の照射とオゾンによる酸化と液体状の酸化剤による酸化とフェントン反応による酸化とのいずれか単独又はいずれか複数を併用することにより、有機金属化合物を無機金属化合物に変換するものである。 Further, in the second invention, in the oxidation treatment step, any one or a combination of ultraviolet irradiation, oxidation by ozone, oxidation by a liquid oxidant, and oxidation by Fenton reaction is used in combination. A compound is converted into an inorganic metal compound.
これによると、紫外線の照射とオゾンによる酸化と液体状の酸化剤による酸化とフェントン反応による酸化とのいずれか複数を併用した場合、強酸化物質であるヒドロキシラジカルが発生するため、酸化分解反応の効率が向上して有機金属化合物から無機金属化合物への変換が促進される。尚、フェントン反応による酸化のみでも上記と同様にヒドロキシラジカルが発生するため、酸化分解反応の効率が向上する。 According to this, when any one of ultraviolet irradiation, oxidation by ozone, oxidation by liquid oxidant, and oxidation by Fenton reaction is used in combination, hydroxy radicals, which are strong oxidants, are generated. Efficiency improves and the conversion from an organometallic compound to an inorganic metal compound is promoted. In addition, since only the oxidation by the Fenton reaction generates hydroxy radicals as described above, the efficiency of the oxidative decomposition reaction is improved.
また、本第3発明は、液体状の酸化剤として、過酸化水素、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過硫酸塩、過炭酸塩、過マンガン酸塩のいずれかを用いるものである。 In addition, the third invention uses any one of hydrogen peroxide, hypochlorite, chlorite, chlorate, persulfate, percarbonate, and permanganate as a liquid oxidant. It is what is used.
本発明によると、廃水に含まれる有機金属化合物を確実且つ効率良く除去することが可能であり、さらに、高コストである活性炭を使用しないため、ランニングコストを下げることができる。 According to the present invention, it is possible to reliably and efficiently remove the organometallic compound contained in the wastewater, and furthermore, since the high-cost activated carbon is not used, the running cost can be reduced.
以下、本発明における第1の実施の形態を図1に基づいて説明する。
1は、被処理廃水2(産業廃水,下水,上水,埋立浸出水,地下水,河川水、池水、湖沼水、不法投棄現場の地下水や浸出水等)に含まれる有機金属化合物を除去する除去設備である。この除去設備1には、酸化処理工程を行う反応槽4と、無機金属除去工程を行う無機金属除去装置5と、処理水貯槽6とが配置されている。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
1. Removal to remove organometallic compounds contained in treated wastewater 2 (industrial wastewater, sewage, clean water, landfill leachate, groundwater, river water, pond water, lake water, groundwater and leachate at illegal dumping sites, etc.) Equipment. The
上記反応槽4には、有機金属化合物を含む被処理廃水2を受け入れる受入流路8が接続されている。また、反応槽4には、この槽4内の被処理廃水2に紫外線を照射する紫外線照射装置9(ランプ等)が設けられている。また、反応槽4の底部から槽4内の被処理廃水2にオゾンを吹き込むオゾン供給装置10と、槽4内の被処理廃水2のpHを調整するためのpH調整剤を注入するpH調整装置18とが設けられている。
The
上記無機金属除去装置5は、活性アルミナ吸着処理塔からなり、反応槽4の後段に配置され、流路11を介して反応槽4と接続されている。
上記処理水貯槽6は、無機金属除去装置5の後段に配置され、流路12を介して無機金属除去装置5と接続されている。処理水貯槽6には、処理水20を外部へ排出する排出流路13と、処理水20を上記槽6内から受入流路8へ返送する返送流路14とが接続されている。また、上記処理水貯槽6内の処理水20中に残留する有機金属化合物の濃度を測定する濃度測定手段15と、返送流路14を流れる処理水20の流量を調節する流量調節弁16とが設けられている。尚、上記濃度測定手段15としては、紫外線吸光度法、連続式TOC測定機等が用いられるが、これ以外のものでもよい。
The inorganic
The treated
以下、上記構成における作用を説明する。
有機金属化合物を含んだ被処理廃水2を受入流路8から反応槽4内に受け入れ、酸化処理工程において、紫外線照射装置9で反応槽4内の被処理廃水2に紫外線を照射すると共に、オゾン供給装置10で反応槽4内の被処理廃水2にオゾンを吹き込む。これにより、強酸化物質であるヒドロキシラジカルが発生し、有機金属化合物が酸化分解されて無機金属化合物に効率良く変換される。
Hereinafter, the operation of the above configuration will be described.
The treated
上記のように反応槽4内で酸化処理された被処理廃水2は、その後、反応槽4内から無機金属除去装置5へ供給され、無機金属除去工程において、被処理廃水2中の無機金属化合物が活性アルミナ吸着処理等により吸着され除去される。このように無機金属除去装置5で吸着処理された被処理廃水2は、処理水20として無機金属除去装置5から排出され、処理水貯槽6に貯留される。
The treated
これにより、被処理廃水2に含まれる有機金属化合物を確実且つ効率良く除去することが可能であり、さらに、従来の高コストである活性炭を使用しないため、ランニングコストを下げることができる。また、有機金属化合物と無機金属化合物とを同時に含む被処理廃水2であっても、有機金属化合物と無機金属化合物との両方を除去することができる。
As a result, the organometallic compound contained in the
また、上記酸化処理工程において、pH調整装置18を用いてpH調整剤を注入し、反応槽4内の被処理廃水2のpHを最適な値に調整することによって、効果的にヒドロキシラジカルを発生させることができ、有機金属化合物から無機金属化合物への変換がより一層促進される。尚、この際、上記pHの最適な値は、4〜10であり、望ましくは6.5〜7.5の範囲内である。
Further, in the above oxidation treatment step, a
また、受入流路8から反応槽4に供給される被処理廃水2に含まれる有機金属化合物が数百〜数千ppmの高濃度であると、一過限の酸化処理のみでは、反応槽4内の被処理廃水2中の有機金属化合物を無機金属化合物に変換することが不十分になる場合があり、有機金属化合物が十分に除去されずに残留する可能性がある。この対策として、無機金属除去装置5の後段に処理水貯槽6を配置し、濃度測定手段15で処理水貯槽6内の処理水20中に残留する有機金属化合物の濃度を測定し、測定された濃度が規定値以上に上昇した場合、処理水貯槽6内の処理水20を返送流路14から受入流路8へ返送する。
Further, when the organometallic compound contained in the
これにより、再度、上記処理水20が反応槽4に供給され、酸化処理工程において、処理水20中に残留する有機金属化合物が無機金属化合物に変換され、その後、無機金属化合物が無機金属除去装置5で除去されるため、被処理廃水2に含まれる有機金属化合物が高濃度であっても、有機金属化合物をより一層確実に除去することが可能である。
Thereby, the said treated
尚、この際、処理水貯槽6から返送流路14を通って受入流路8へ返送される処理水20の流量は、濃度測定手段15で測定された有機金属化合物の濃度に応じて、流量調節弁16により、受入流路8から反応槽4へ受け入れられる被処理廃水2の流入量の約10倍以下の範囲内で調節される。また、処理水20中に残留する有機金属化合物の濃度が規定値よりも低下した場合、処理水20の受入流路8への返送を停止する。
At this time, the flow rate of the treated
また、例えば、地下水汚染で問題となっている有機ヒ素化合物(ジフェニルアルシン酸等)を有機金属化合物の一例とした場合、従来のような活性炭吸着処理では、フミン酸等の共存物質の影響によって、上記有機ヒ素化合物の除去が不十分となるが、これに対して、上記実施の形態では、酸化処理工程と無機金属除去工程とを行うことによって、有機ヒ素化合物が無機ヒ素化合物に変換されて確実に除去される。また、上記のように被処理廃水2が地下水の場合、有機ヒ素化合物と共に無機ヒ素化合物も同時に混在しているため、有機ヒ素化合物と無機ヒ素化合物との両方を一連の処理で除去することができる。
In addition, for example, when an organic arsenic compound (diphenylarsinic acid or the like) that is a problem in groundwater contamination is taken as an example of an organometallic compound, in the conventional activated carbon adsorption treatment, due to the influence of coexisting substances such as humic acid, In contrast, the removal of the organic arsenic compound is insufficient, but in the above embodiment, the organic arsenic compound is reliably converted into the inorganic arsenic compound by performing the oxidation treatment step and the inorganic metal removal step. Removed. In addition, when the
上記実施の形態では、有機および無機の金属化合物の一例として、ヒ素化合物を挙げたが、水銀化合物,鉛化合物,カドミウム化合物,セレン化合物等でもよい。
上記実施の形態では、無機金属除去装置5で活性アルミナ吸着処理を行って、無機金属化合物を除去しているが、キレート樹脂処理,イオン交換樹脂処理,凝集沈殿処理,凝集膜分離処理,共沈処理,ゼオライト処理等のいずれか単独又は上記各処理を2つ以上併用することによって、無機金属化合物を除去してもよい。例えばジフェニルアルシン酸を含有する被処理廃水2を処理する場合、酸化処理工程後、塩化第二鉄(FeCl3)により凝集沈殿処理を行い、さらに、活性アルミナ吸着処理を行うことで、被処理廃水2中のヒ素を、確実且つ低コストで、0.01mg/l以下にすることが可能となる。
In the above embodiment, an arsenic compound is given as an example of an organic or inorganic metal compound, but a mercury compound, a lead compound, a cadmium compound, a selenium compound, or the like may be used.
In the above embodiment, the activated alumina adsorption treatment is performed by the inorganic
上記第1の実施の形態では、酸化処理工程において、紫外線とオゾンとによってヒドロキシラジカルを発生させているが、第2の実施の形態として、図2に示すように、紫外線と過酸化水素(液体状の酸化剤の一例)とによってヒドロキシラジカルを発生させてもよい。この場合、オゾン供給装置10の代わりに、反応槽4内の被処理廃水2に過酸化水素を注入する過酸化水素供給装置25が設けられている。
In the first embodiment, in the oxidation process, hydroxy radicals are generated by ultraviolet rays and ozone. As a second embodiment, as shown in FIG. 2, ultraviolet rays and hydrogen peroxide (liquid Hydroxyl radicals may be generated according to an example of an oxidant in the form of a liquid. In this case, instead of the ozone supply device 10, a hydrogen
また、第3の実施の形態として、図3に示すように、過酸化水素と塩化第一鉄(FeCl2)とによってフェントン反応を引き起すことで、ヒドロキシラジカルを発生させてもよい。この場合、紫外線照射装置9を設けず、過酸化水素供給装置25と、反応槽4内の被処理廃水2に塩化第一鉄を注入する塩化第一鉄供給装置26とが設けられている。尚、反応槽4には、上記過酸化水素と塩化第一鉄とを十分に攪拌混合するための攪拌機27が設けられている。また、反応槽4と無機金属除去装置5との間に凝集沈殿槽28を設置し、反応槽4から排出される被処理廃水2を、凝集沈殿処理した後、無機金属除去装置5へ供給してもよい。これにより、被処理廃水2中のヒ素を大幅に除去することができる。尚、凝集沈殿槽28を設置しないものであってもよい。
As a third embodiment, as shown in FIG. 3, hydroxy radicals may be generated by causing a Fenton reaction with hydrogen peroxide and ferrous chloride (FeCl 2 ). In this case, the
さらに、第4の実施の形態として、図4に示すように、紫外線とオゾンと過酸化水素とによってヒドロキシラジカルを発生させてもよい。この場合、紫外線照射装置9とオゾン供給装置10と過酸化水素供給装置25とを設けている。
Furthermore, as a fourth embodiment, as shown in FIG. 4, hydroxy radicals may be generated by ultraviolet rays, ozone, and hydrogen peroxide. In this case, an
上記第2および第4の実施の形態では、図2,図4に示すように、液体状の酸化剤の一例として過酸化水素を用いたが、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過硫酸塩、過炭酸塩、過マンガン酸塩のいずれかを用いてもよい。 In the second and fourth embodiments, as shown in FIGS. 2 and 4, hydrogen peroxide is used as an example of a liquid oxidant. However, hypochlorite, chlorite, chlorine Any of acid salts, persulfates, percarbonates, and permanganates may be used.
上記第1,第2,第4の実施の形態では、図1,図2,図4に示すように、酸化処理工程において、紫外線の照射とオゾンによる酸化と過酸化水素による酸化とのうち、いずれか複数を併用しているが、それぞれ単独で用いてもよい。また、第3の実施の形態では、図3に示すように、フェントン反応による酸化を単独で利用しているが、紫外線の照射とオゾンによる酸化と過酸化水素による酸化とのいずれかとフェントン反応とを併用してもよい。 In the first, second and fourth embodiments, as shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 4, in the oxidation treatment step, among ultraviolet irradiation, oxidation by ozone and oxidation by hydrogen peroxide, Any one of them is used in combination, but each may be used alone. Further, in the third embodiment, as shown in FIG. 3, the oxidation by the Fenton reaction is used alone, but either the ultraviolet irradiation, the oxidation by ozone or the oxidation by hydrogen peroxide, the Fenton reaction, May be used in combination.
上記各実施の形態では、pH調整装置18によりpH調整剤を反応槽4内に注入して、反応槽4内で被処理廃水2のpH調整を行っているが、反応槽4の前段にpH調整槽を別途配置し、このpH調整槽において被処理廃水2のpHを調整した後、pH調整槽内の被処理廃水2を反応槽4へ供給し、酸化処理工程を行ってもよい。
In each of the above embodiments, a
2 被処理廃水 2 Wastewater to be treated
Claims (3)
酸化処理工程において、上記廃水に含まれる有機金属化合物を無機金属化合物に変換し、その後、無機金属除去工程において、上記廃水から無機金属化合物を除去することを特徴とする有機金属化合物含有廃水の処理方法。 A treatment method for removing an organometallic compound from wastewater containing an organometallic compound,
In the oxidation treatment step, the organic metal compound contained in the waste water is converted into an inorganic metal compound, and then the inorganic metal compound is removed from the waste water in the inorganic metal removal step. Method.
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