JP2008080236A - Treatment method and treatment apparatus for ammoniacal nitrogen-containing wastewater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンモニア（ＮＨ3）由来の窒素成分を含有する排水の処理方法およびこれに用いる処理装置に関する。 The present invention relates to a method for treating waste water containing a nitrogen component derived from ammonia (NH 3 ) and a treatment apparatus used therefor.
例えば下水、屎尿および産業排水等の排水に含まれるアンモニア性窒素は、放流先の湖沼や内湾等の閉鎖性水域における溶存酸素の低下や富栄養化現象の原因とされている。これらの排水中から窒素成分を除去する窒素除去技術としては、従来から微生物を利用した生物学的な硝化・脱窒処理が行われている。 For example, ammonia nitrogen contained in wastewater such as sewage, human waste, and industrial wastewater is considered to cause a decrease in dissolved oxygen and eutrophication in closed waters such as lakes and inner bays. As a nitrogen removal technique for removing nitrogen components from these wastewaters, biological nitrification / denitrification treatment using microorganisms has been conventionally performed.
この生物学的な硝化・脱窒処理は、独立栄養菌である硝化細菌のアンモニア酸化力と亜硝酸酸化力を利用して、排水中のアンモニア性窒素を好気性状態で亜硝酸性窒素を経て硝酸性窒素まで酸化する。その後、従属栄養細菌である脱窒細菌の働きで排水中の有機物を電子供与体として硝酸性窒素を嫌気状態で窒素ガスに還元することにより、排水中のアンモニア性窒素を除去するものである（例えば特許文献１）。 This biological nitrification / denitrification treatment utilizes the ammonia oxidizing power and nitrite oxidizing power of nitrifying bacteria, which are autotrophic bacteria, to convert ammonia nitrogen in wastewater through nitrite nitrogen in an aerobic state. Oxidizes to nitrate nitrogen. Then, the nitrogenous nitrogen in the wastewater is removed by reducing nitrate nitrogen to nitrogen gas in an anaerobic state using the organic matter in the wastewater as an electron donor by the action of denitrifying bacteria which are heterotrophic bacteria ( For example, Patent Document 1).
これに対し、上記のような生物学的な硝化・脱窒処理に比してより確実に窒素成分を分解・除去することができる方法として、アンモニア性窒素含有排水を電解槽内において電気化学的に処理することにより当該排水から効果的に窒素成分を分解および除去する方法が考えられる。 On the other hand, as a method that can decompose and remove nitrogen components more reliably than biological nitrification / denitrification treatment as described above, ammonia-containing nitrogen-containing wastewater is electrochemically contained in an electrolytic cell. A method of effectively decomposing and removing nitrogen components from the waste water by treating the waste water is considered.
しかしながら、かかる電気化学的処理の際にアンモニア性窒素をより確実に分解、除去するため、電解液に次亜塩素酸ナトリウムまたは塩化ナトリウム等の塩化物イオンを含む電解質を添加する必要があるが、電気分解により塩化物イオンの一部は塩素ガスとなるため、電気分解により発生する塩素ガスの一部が処理に使われず、塩素ガスのまま系外へ排出されるという問題がある。
以上のことから、本発明は、生物学的な硝化・脱窒処理に比べてより確実かつ十分にアンモニア性窒素含有排水から窒素成分を除去することができるとともに、電解処理に要する電解質の添加量を低減すること目的とする。
また本発明は低コストで長期にわたってより確実かつ十分にアンモニア性窒素含有排水窒素成分を除去することのできる処理方法および処理装置を提供することを目的とする。
From the above, the present invention can remove nitrogen components from ammonia nitrogen-containing wastewater more reliably and sufficiently than biological nitrification / denitrification treatment, and the amount of electrolyte added for electrolytic treatment It aims at reducing.
Another object of the present invention is to provide a treatment method and a treatment apparatus that can remove ammonia nitrogen-containing wastewater nitrogen components more reliably and sufficiently over a long period of time at a low cost.
上記のような課題を解決すべく、本発明者らが鋭意実験を繰り返したところ、電解処理時に発生するガス中の塩素または処理液中に残存する塩素を分離、回収し再利用することによって、添加する電解質の量を低減しうることを見出し、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have repeated intensive experiments.By separating, recovering and reusing chlorine in the gas generated during the electrolytic treatment or chlorine remaining in the treatment liquid, It has been found that the amount of electrolyte to be added can be reduced, and the present invention has been completed.
即ち、本発明は、上記課題を解決すべく、
（１）アンモニア性窒素含有排水を含む被処理水に次亜塩素酸ナトリウムおよび塩化ナトリウムのうちの少なくとも一方を含む電解液を供給して混合物を得る工程と、
（２）前記混合物を電解処理する工程と、
（３）前記電解処理により発生するガス中の塩素を捕捉、回収する工程と、を含み、
前記回収した塩素を前記工程（１）において再利用すること、を特徴とするアンモニア性窒素含有排水の処理方法を提供する。
That is, the present invention is to solve the above problems.
(1) supplying an electrolytic solution containing at least one of sodium hypochlorite and sodium chloride to water to be treated containing wastewater containing ammonia nitrogen and obtaining a mixture;
(2) electrolytically treating the mixture;
(3) capturing and recovering chlorine in the gas generated by the electrolytic treatment,
Provided is a method for treating ammonia nitrogen-containing wastewater, wherein the recovered chlorine is reused in the step (1).
このような構成によれば、電解処理後のガスまたは処理水から塩素を回収して再利用できることから、処理方法の低コスト化を実現することができるとともに、塩素の除去されたガスを排出することができる。 According to such a configuration, chlorine can be recovered from the gas after electrolytic treatment or treated water and reused, so that the cost of the treatment method can be reduced and the gas from which chlorine has been removed is discharged. be able to.
ここで、本願発明における処理対象となるアンモニア性窒素含有排水とは、例えば下水および屎尿、無機薬品工場排水ならびに液晶製造工場や半導体製造工場の回収プロセスにおいて生じる産業排水等から得られるアンモニア由来の窒素成分を含有する排水のことをいい、少なくともアンモニア性窒素を含んでいればよく、さらにアンモニア性窒素を生じ得る物質を含んでいてもよい。また、「アンモニア性窒素」とは、「ＮＨ4 +」および「ＮＨ3」中の窒素のことをいい、「ＮＨ4−Ｎ」で表される。なお、「遊離アンモニア」は「ＮＨ3」をいい、アンモニウムイオンとは「ＮＨ4 +」をいう。 Here, the ammonia-containing nitrogen-containing wastewater to be treated in the present invention is, for example, ammonia-derived nitrogen obtained from sewage and human waste, inorganic chemical factory wastewater, and industrial wastewater generated in a recovery process of a liquid crystal manufacturing factory or a semiconductor manufacturing factory. It refers to the waste water containing the component, as long as it contains at least ammonia nitrogen, and may further contain a substance capable of producing ammonia nitrogen. “Ammonia nitrogen” refers to nitrogen in “NH 4 + ” and “NH 3 ” and is represented by “NH 4 —N”. “Free ammonia” refers to “NH 3 ”, and ammonium ion refers to “NH 4 + ”.
なお、半導体の製造工程では、種々の薬剤を使用してウエハの微細加工が行われるため、使用済みの種々の薬剤を含む溶液が排水として排出される。例えば、ウエハのフォトリソグラフィ工程で行う現像作業などでは、（ＣＨ3）4ＮＯＨ（ＴＭＡＨ）を含む処理液でウエハや液晶が処理されるため、主成分としてＴＭＡＨを含む有機系のアルカリ性排水が排出される。また、ウエハの洗浄工程では、ＮＨ4ＯＨ、Ｈ2Ｏ2およびＨ2Ｏを含む洗浄水でウエハを洗浄することが多く、ＮＨ4ＯＨとＨ2Ｏ2とを含む排水が排出される。 In the semiconductor manufacturing process, various chemicals are used to perform microfabrication of the wafer, so that a solution containing various used chemicals is discharged as waste water. For example, in a developing operation performed in a wafer photolithography process, the wafer or liquid crystal is processed with a processing solution containing (CH 3 ) 4 NOH (TMAH), so organic alkaline wastewater containing TMAH as a main component is discharged. Is done. In the wafer cleaning process, the wafer is often cleaned with cleaning water containing NH 4 OH, H 2 O 2 and H 2 O, and waste water containing NH 4 OH and H 2 O 2 is discharged.
したがって、上記「アンモニア性窒素含有排水」は、アンモニア性窒素以外に、アンモニア性窒素を生じ得るＴＭＡＨ、ＮＨ4ＯＨ、ＭＥＡ(モノエタノールアミン）およびＨ2Ｏ2などのうちの少なくともいずれかを含んでいてもよい。もちろん、上記以外にも、液晶製造工場や半導体製造工場の回収プロセスにおいて混入し得る物質を含む場合もある。 Accordingly, the “ammonia nitrogen-containing wastewater” includes at least one of TMAH, NH 4 OH, MEA (monoethanolamine), H 2 O 2 and the like that can generate ammonia nitrogen in addition to ammonia nitrogen. You may go out. Of course, in addition to the above, a substance that may be mixed in a recovery process of a liquid crystal manufacturing factory or a semiconductor manufacturing factory may be included.
また、本発明は、上記の本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理方法に用いる処理装置も提供する。即ち、本発明は、
アンモニア性窒素含有排水を含む被処理水を供給するための原水タンクと、
前記原水タンクに次亜塩素酸および塩化ナトリウムのうちの少なくとも一方を含む電解液を供給するための電解液タンクと、
前記原水タンクにおいて得られる前記被処理水および前記電解液を含む混合物を電解処理するための電解槽と、
前記電解処理により発生したガス中に残留する塩素を捕捉、回収して前記原水タンクに供給するための捕捉・回収手段と、
を含むこと、
を特徴とするアンモニア性窒素含有排水の処理装置を提供する。
Moreover, this invention also provides the processing apparatus used for the processing method of the ammonia nitrogen containing waste_water | drain of said this invention. That is, the present invention
Raw water tank for supplying treated water including ammonia nitrogen-containing wastewater;
An electrolytic solution tank for supplying an electrolytic solution containing at least one of hypochlorous acid and sodium chloride to the raw water tank;
An electrolytic cell for electrolytically treating the mixture containing the water to be treated and the electrolytic solution obtained in the raw water tank;
Capture and recovery means for capturing and recovering chlorine remaining in the gas generated by the electrolytic treatment and supplying it to the raw water tank;
Including,
An ammonia nitrogen-containing wastewater treatment apparatus is provided.
このような構成を有する処理装置を用いれば、電解処理後のガスまたは処理水から塩素を回収して再利用できることから、処理方法の低コスト化を実現することができるとともに、塩素の除去されたガスを排出することができる。 If the treatment apparatus having such a configuration is used, chlorine can be recovered from the gas or treated water after electrolytic treatment and reused, so that the cost of the treatment method can be reduced and chlorine is removed. Gas can be discharged.
本発明によれば、生物学的な硝化・脱窒処理に比べてより確実かつ十分にアンモニア性窒素含有排水から窒素成分を除去することができるとともに、低コストで長期にわたってより確実かつ十分にアンモニア性窒素含有排水窒素成分を除去することのできる処理方法および処理装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to remove nitrogen components from ammonia nitrogen-containing wastewater more reliably and sufficiently than biological nitrification / denitrification treatment, and more reliably and sufficiently ammonia at a low cost over a long period of time. It is possible to provide a treatment method and a treatment apparatus that can remove the nitrogen component of the wastewater containing nitrogen.
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、同一または相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略することもある。図１は、本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理方法に用いる本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理装置の一実施の形態の構成を示す図である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a treatment apparatus for ammonia nitrogen-containing wastewater of the present invention used in the method for treating ammonia nitrogen-containing waste water of the present invention.
図１に示す本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理装置は、アンモニア性窒素含有排水を供給するための原水タンク１と、原水タンク１に次亜塩素酸ナトリウムおよび塩化ナトリウムのうちの少なくとも一方を含む電解液を供給するための電解液タンク２と、電解質を添加した被処理水（混合物）を電解処理するための電解槽３と、を含む。 The ammonia nitrogen-containing wastewater treatment apparatus of the present invention shown in FIG. 1 is a raw water tank 1 for supplying ammonia nitrogen-containing wastewater, and at least one of sodium hypochlorite and sodium chloride is supplied to the raw water tank 1. An electrolytic solution tank 2 for supplying an electrolytic solution containing the electrolytic solution 3 and an electrolytic bath 3 for electrolytically treating water to be treated (mixture) to which an electrolyte is added are included.
さらに本発明の処理装置は、電解処理により発生したガスに残留する塩素を捕捉するためのスクラバー５を含み、原水タンク１から電解槽３にかけて被処理水が通る経路ｃには、当該被処理水に含まれる塩化物イオン濃度を測定するためのセンサ５ａが設けられている。塩化物イオン濃度の測定においては、電気伝導率計や塩素濃度計で電気伝導率や塩素濃度を測定し、塩化物イオン濃度を算出すればよい。 Furthermore, the treatment apparatus of the present invention includes a scrubber 5 for capturing chlorine remaining in the gas generated by the electrolytic treatment, and the treated water passes along the path c through which the treated water passes from the raw water tank 1 to the electrolytic tank 3. Is provided with a sensor 5a for measuring the chloride ion concentration contained in the. In measuring the chloride ion concentration, the chloride ion concentration may be calculated by measuring the electrical conductivity and the chlorine concentration with an electric conductivity meter or a chlorine concentration meter.
まず、液晶製造工場や半導体製造工場において、液晶製造や半導体製造過程で使用され（例えばウエハの洗浄やエッチング）、アンモニア性窒素含有排水（リンス排水やスクラバー排水等）が排出され、回収される。なお、この排水にはアンモニア性窒素だけではなく、例えばフッ素なども含まれる。 First, in a liquid crystal manufacturing factory or a semiconductor manufacturing factory, it is used in a liquid crystal manufacturing or semiconductor manufacturing process (for example, cleaning or etching of a wafer), and ammonia nitrogen-containing waste water (rinse waste water, scrubber waste water, etc.) is discharged and collected. This waste water contains not only ammoniacal nitrogen but also fluorine, for example.
回収されたアンモニア性窒素含有排水は、経路ａを経て原水タンク１に供給される。このとき、アンモニア性窒素含有排水には、例えば塩酸（ＨＣＩ）または硫酸（Ｈ2ＳＯ4）などの酸や水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）などのアルカリを添加してあらかじめｐＨを調整しておいてもよい。なお、溶解性が高く、反応性も高いという観点からアルカリとしては水酸化ナトリウムを利用することが好ましく、添加された塩化物イオンを電解質として利用でき、入手しやすいという観点から酸としては塩酸を利用することが好ましい。 The recovered ammoniacal nitrogen-containing wastewater is supplied to the raw water tank 1 via the path a. At this time, for example, acid such as hydrochloric acid (HCI) or sulfuric acid (H 2 SO 4 ) or an alkali such as sodium hydroxide (NaOH) may be added to the ammoniacal nitrogen-containing wastewater to adjust the pH in advance. Good. From the viewpoint of high solubility and high reactivity, it is preferable to use sodium hydroxide as the alkali. The added chloride ion can be used as the electrolyte, and hydrochloric acid is used as the acid from the viewpoint of easy availability. It is preferable to use it.
電解液タンク２には次亜塩素酸ナトリウムおよび塩化ナトリウムのうちの少なくとも一方を含む電解液が保持されている。このとき、電解液を混合したアンモニア性窒素含有排水の塩化物イオン濃度は、塩化物イオン濃度が０．８５モル／リットル以下であれば、余分な塩素源増加によるコストアップを抑制することができ、塩化物イオンの添加による必要電圧の低減効果を十分に得ることができる。また。０．１４モル／リットル以上であれば充分に電解を行うことができる。そのような理由から０．１４〜０．８５モル／リットルであるのが好ましい。さらには０．１４〜０．４モル／リットルが好ましい。 The electrolytic solution tank 2 holds an electrolytic solution containing at least one of sodium hypochlorite and sodium chloride. At this time, if the chloride ion concentration of the ammonia-containing nitrogen-containing wastewater mixed with the electrolytic solution is 0.85 mol / liter or less, it is possible to suppress an increase in cost due to an extra chlorine source increase. Further, the effect of reducing the required voltage by adding chloride ions can be sufficiently obtained. Also. If it is 0.14 mol / liter or more, it can fully electrolyze. For such a reason, it is preferably 0.14 to 0.85 mol / liter. Furthermore, 0.14-0.4 mol / liter is preferable.
原水タンク１に保持されたアンモニア性窒素含有排水に、電解液タンク２から経路ｂを経て次亜塩素酸ナトリウムおよび塩化ナトリウムのうちの少なくとも一方を含む電解液が供給され、原水タンク１内においてアンモニア性窒素含有排水および上記電解液を含む第１混合物が得られる（工程（１））。なお、図示しないが、経路ａおよび経路ｂには、それぞれアンモニア性窒素含有排水および電解液の供給量を制御するための制御弁等を設けるのが好ましい。 Electrolyte containing at least one of sodium hypochlorite and sodium chloride is supplied from the electrolyte tank 2 to the ammonia nitrogen-containing wastewater held in the raw water tank 1 via the path b. The 1st mixture containing the property nitrogen content drainage and the above-mentioned electrolyte solution is obtained (process (1)). Although not shown, it is preferable to provide a control valve or the like for controlling the supply amount of the ammonia nitrogen-containing waste water and the electrolyte solution in the path a and the path b, respectively.
ここで、上記工程（１）においては、アンモニア性窒素含有排水に対して供給する電解液の量は、後述する電解処理後に発生するガスの量に応じて適宜調整すればよいが、例えば発生ガスから回収した残留塩素と添加する電解質の塩化物の量を合わせて塩化物イオン濃度が０．１４〜０．８５モル／リットルとなる範囲で供給するのが好ましい。 Here, in the above step (1), the amount of the electrolytic solution supplied to the ammoniacal nitrogen-containing wastewater may be appropriately adjusted according to the amount of gas generated after the electrolytic treatment described later. It is preferable to supply the residual chlorine recovered from the above and the amount of the chloride of the electrolyte to be added in a range where the chloride ion concentration is 0.14 to 0.85 mol / liter.
つぎに、本実施の形態においては、原水タンク１で得られた上記第１混合物を電解槽３に供給する。このとき、上記のように原水タンク１に供給する前にアンモニア性窒素含有排水のｐＨを調整しておいてもよいが、効率良く塩化物イオンを利用するためには電解槽３において電解処理される際の被処理水のｐＨを調整するのが好ましい。 Next, in the present embodiment, the first mixture obtained in the raw water tank 1 is supplied to the electrolytic cell 3. At this time, the pH of the ammonia-containing nitrogen-containing wastewater may be adjusted before being supplied to the raw water tank 1 as described above. However, in order to efficiently use chloride ions, electrolytic treatment is performed in the electrolytic cell 3. It is preferable to adjust the pH of the water to be treated.
より具体的には、アンモニア性窒素含有排水のｐＨを４以上、更には５〜７とすることが好ましい。この理由は以下のとおりである。即ち、アンモニア性窒素含有排水に供給された塩素イオンは、電極での電気分解により塩素を生成し、通常であれば水と反応して次亜塩素酸を生成するところ、ｐＨが酸性であれば塩素と水との反応が進まず、その結果、塩素ガスとして大気中に放出されてしまう。このため、被処理水中の塩化物イオン濃度が低下し、電解効率が低下すると共に、酸素が優先的に生成し電極の劣化が進むおそれがあるためである。なお、添加した電解質を効率よく使用するために上述のとおりｐＨ調整は電解槽３内において行うことが好ましい。 More specifically, the pH of the ammoniacal nitrogen-containing wastewater is preferably 4 or more, more preferably 5-7. The reason for this is as follows. That is, the chlorine ions supplied to the ammoniacal nitrogen-containing wastewater produce chlorine by electrolysis at the electrode, and usually react with water to produce hypochlorous acid. If the pH is acidic, The reaction between chlorine and water does not proceed, and as a result, chlorine gas is released into the atmosphere. For this reason, the chloride ion concentration in the water to be treated is lowered, the electrolysis efficiency is lowered, and oxygen is preferentially produced, which may cause deterioration of the electrode. In addition, in order to use the added electrolyte efficiently, the pH adjustment is preferably performed in the electrolytic cell 3 as described above.
次に、上記のようにアンモニア性窒素含有排水、電解液を含む被処理水を、電解槽３において電解処理（電気化学的酸化処理）する（工程（３））。アンモニア性窒素含有排水を電気化学的に酸化処理することによって強酸化物質である次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）と次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ-）を生成させ、当該強酸化性物質によって上記アンモニア性窒素含有排水に含まれるアンモニア性窒素、更には有機成分（ＣＯＤ成分）等を分解して除去することができる。 Next, as described above, the ammonia nitrogen-containing waste water and the water to be treated containing the electrolytic solution are subjected to electrolytic treatment (electrochemical oxidation treatment) in the electrolytic bath 3 (step (3)). Electrochemical oxidation of ammonia-containing nitrogen-containing wastewater produces hypochlorite (HClO) and hypochlorite ions (ClO − ), which are strong oxidants, and the ammoniacal oxidant is produced by the strong oxidizers. Ammonia nitrogen contained in the nitrogen-containing wastewater, further organic components (COD components) and the like can be decomposed and removed.
より具体的には、アンモニア性窒素含有排水に含有される塩化物イオンおよび水、更に場合によっては硝酸イオンに起因して、電解槽３の陰極および陽極（図示せず）においては以下のような反応が代表的に起こる。 More specifically, at the cathode and anode (not shown) of the electrolytic cell 3 due to chloride ions and water contained in the ammonia-containing nitrogen-containing wastewater, and possibly nitrate ions, the following The reaction typically occurs.
陽極：２Ｃｌ- → Ｃｌ2＋２ｅ-
Ｃｌ2＋Ｈ2Ｏ → ＨＣｌＯ＋Ｈ+＋Ｃｌ-
ＨＣｌＯ→Ｈ+＋ＣｌＯ-
２ＮａＯＨ＋Ｃｌ2 → ＮａＣｌＯ＋ＮａＣｌ＋Ｈ2Ｏ（アルカリ性）
陰極：ＮＯ3 -＋６Ｈ2Ｏ＋８ｅ- → ＮＨ3＋９ＯＨ-
２Ｈ2Ｏ＋２ｅ- → ２ＯＨ-＋Ｈ2
Anode: 2Cl − → Cl 2 + 2e −
Cl 2 + H 2 O → HClO + H + + Cl −
HClO → H + + ClO −
2NaOH + Cl 2 → NaClO + NaCl + H 2 O (alkaline)
Cathode: NO 3 − + 6H 2 O + 8e − → NH 3 + 9OH −
2H 2 O + 2e − → 2OH − + H 2
陽極では、塩素が発生し、さらにその塩素が水と反応し、強力な酸化力を有する次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）および次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ-）を生成する。一方、陰極では、アンモニア性窒素含有排水中に硝酸イオンが含まれる場合は、アンモニアへ還元される。また、硝酸イオンが含まれない場合は、水の分解により水素が発生する。また、アンモニア性窒素含有排水中に含まれるアンモニア性窒素および電気分解によって生成したアンモニア性窒素は、陽極で生成した次亜塩素酸によって、以下の式によって分解し除去される。 At the anode, chlorine is generated, and the chlorine reacts with water to generate hypochlorous acid (HClO) and hypochlorite ions (ClO − ) having strong oxidizing power. On the other hand, when nitrate ions are contained in the ammoniacal nitrogen-containing wastewater, the cathode is reduced to ammonia. When nitrate ions are not included, hydrogen is generated by the decomposition of water. Further, ammonia nitrogen contained in the ammonia nitrogen-containing waste water and ammonia nitrogen produced by electrolysis are decomposed and removed by the following formula by hypochlorous acid produced at the anode.
２ＮＨ3＋３ＨＣｌＯ → Ｎ2＋３ＨＣｌ＋３Ｈ2Ｏ
２ＮＨ3＋３ＮａＣｌＯ → Ｎ2＋３ＮａＣｌ＋３Ｈ2Ｏ（アルカリ性）
2NH 3 + 3HClO → N 2 + 3HCl + 3H 2 O
2NH 3 + 3NaClO → N 2 + 3NaCl + 3H 2 O (alkaline)
電解槽３としては、陰極および陽極ならびに陰極と陽極と接続する電源装置を具備する従来からの電解槽を用いることができる。陰極および陽極に付着する物質などを除去するために処理を停止して洗浄したりして電解効率を維持してもよい。 As the electrolytic cell 3, a conventional electrolytic cell including a cathode and an anode and a power supply device connected to the cathode and the anode can be used. The electrolytic efficiency may be maintained by stopping the treatment and washing in order to remove the cathode and the substance adhering to the anode.
また、電解槽３における電気化学的処理は連続処理でもバッチ処理でもよい。なお、電気分解の時間、温度、電圧、電力量（電気量）および処理量(滞留時間)などは、処理対象物の分解性などに依存するが、適宜選択することによって、本発明の効果を得ることができる。 The electrochemical treatment in the electrolytic cell 3 may be continuous treatment or batch treatment. The time, temperature, voltage, amount of electricity (electric amount) and amount of treatment (residence time) of the electrolysis depend on the decomposability of the object to be treated, but the effect of the present invention can be achieved by selecting as appropriate. Obtainable.
陰極および陽極としては、従来のものを用いることができ、例えばステンレス鋼製の電極、金属チタン板の表面を導電性の酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）、酸化イリジウム（ＩｒＯ2）または白金を主成分として含む層で被覆して得られる電極、金属チタン板の表面に白金や酸化イリジウムを主成分として含む層で被覆して得られる電極等が挙げられる。また、導電性セラミックスからなる基材と、前記基材に添加または分散された金属触媒や酸化物触媒とを含む複合電極を用いることもできる。 As the cathode and the anode, conventional ones can be used. For example, the surface of a stainless steel electrode or a metal titanium plate is mainly composed of conductive ruthenium oxide (RuO 2 ), iridium oxide (IrO 2 ), or platinum. Examples thereof include an electrode obtained by coating with a layer containing, an electrode obtained by coating the surface of a metal titanium plate with a layer containing platinum or iridium oxide as a main component, and the like. A composite electrode including a base material made of conductive ceramic and a metal catalyst or an oxide catalyst added or dispersed in the base material can also be used.
上述したいずれの電極を用いても塩化物イオン濃度の調整による本発明の効果（電極劣化の抑制）を得ることができるが、なかでも陽極には、酸化ルテニウムおよび酸化イリジウムのうちの少なくとも一方を用いるのが好ましい。酸化ルテニウムおよび酸化イリジウムは安価であるという観点から好ましい。また、酸化イリジウムは酸素に対する耐久性に優れるという観点から好ましい。 The effect of the present invention (suppression of electrode deterioration) can be obtained by adjusting the chloride ion concentration using any of the above-mentioned electrodes, and in particular, at least one of ruthenium oxide and iridium oxide is used for the anode. It is preferable to use it. Ruthenium oxide and iridium oxide are preferable from the viewpoint of being inexpensive. Further, iridium oxide is preferable from the viewpoint of excellent durability against oxygen.
最後に、上記のように第２混合物（アンモニア性窒素含有排水）を電解処理（電気化学的酸化処理）をした後に発生するガスおよび処理水を排出する（工程（４））。
より具体的には、電解処理後に発生したガスを経路ｄを経てスクラバー５に供給するとともに、発生した処理水を経路ｅを経て処理水タンク４に供給する。
Finally, the gas and treated water generated after the electrolytic treatment (electrochemical oxidation treatment) of the second mixture (ammonia nitrogen-containing wastewater) as described above are discharged (step (4)).
More specifically, the gas generated after the electrolytic treatment is supplied to the scrubber 5 via the path d, and the generated treated water is supplied to the treated water tank 4 via the path e.
スクラバー５においては、前記ガスに残留している塩素を塩化ナトリウムまたは次亜塩素酸ナトリウムとして捕捉する（工程（４−１））。なお、上記スクラバー５としては、従来公知のアルカリ（例えばＮａＯＨ）スクラバーを用いることにより、塩化ナトリウム水溶液若しくは次亜塩素酸ナトリウム水溶液として塩素を回収できる。 In the scrubber 5, chlorine remaining in the gas is captured as sodium chloride or sodium hypochlorite (step (4-1)). As the scrubber 5, chlorine can be recovered as a sodium chloride aqueous solution or a sodium hypochlorite aqueous solution by using a conventionally known alkali (eg, NaOH) scrubber.
そして、スクラバー５において残留塩素を回収した後のガスは大気中に排出し、回収された塩素は経路ｉを経て原水タンク１に供給して再利用するのが好ましい。
なお、図示しないが、経路ｄ、ｅ、ｆ、ｇおよびｉにも、それぞれの供給を制御するための制御弁等を設けるのが好ましい。
The gas after the residual chlorine is recovered in the scrubber 5 is preferably discharged into the atmosphere, and the recovered chlorine is preferably supplied to the raw water tank 1 through the path i and reused.
Although not shown, it is preferable to provide a control valve or the like for controlling the supply of each of the paths d, e, f, g, and i.
上記においては、本発明の代表的な実施の形態について説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。例えば、本発明は、電解処理後に発生するガスから塩素を回収してこれを電解処理に有効に再利用することを特徴とするものであり、例えば図２に示すように、電解槽３において発生した塩素ガスをスクラバーで回収することなく、経路ｉを経て排ガスの一部を原水タンクに返送し、ブロアー（Ｂ）により塩素ガスを原水タンク１中に曝気する構成としても良い。 Although typical embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these. For example, the present invention is characterized in that chlorine is recovered from a gas generated after the electrolytic treatment and is effectively reused for the electrolytic treatment. For example, as shown in FIG. A configuration may be adopted in which a part of the exhaust gas is returned to the raw water tank via the path i and the chlorine gas is aerated into the raw water tank 1 by the blower (B) without collecting the chlorine gas by the scrubber.
この場合、原水タンク１でもｐＨ調整をおこなうことが好ましい。原水タンク１における被処理水のｐＨを４以上、好ましくは５〜７に調整することで、被処理水が塩素ガスを吸収しやすく、また、吸収された塩素ガスは次亜塩素酸イオンとなるため、回収した塩素ガスを有効利用することができる。さらに、塩素ガスを曝気することにより、被処理水の撹拌も同時に行うことができる。 In this case, it is preferable to adjust the pH in the raw water tank 1 as well. By adjusting the pH of the water to be treated in the raw water tank 1 to 4 or more, preferably 5 to 7, the water to be treated easily absorbs chlorine gas, and the absorbed chlorine gas becomes hypochlorite ions. Therefore, the recovered chlorine gas can be used effectively. Furthermore, the water to be treated can be stirred at the same time by aeration of chlorine gas.
また、図２においては、排ガスの一部を原水タンク１へ返送し、残りの一部を系外へ放出する構成としたが、これに限定されず、系外へ放出する経路に別途スクラバーを設けてもよい。また、三方バルブ等を利用して、発生したガスを全て原水タンク１へ返送するように切り替えられる構成としてもよい。 In FIG. 2, a part of the exhaust gas is returned to the raw water tank 1 and the remaining part is discharged to the outside of the system. However, the present invention is not limited to this. It may be provided. Moreover, it is good also as a structure which can be switched so that all the generated gas may be returned to the raw | natural water tank 1 using a three-way valve | bulb.
さらに、返送した排ガスを曝気する箇所について、上記実施の形態においては排ガスを原水タンク１に返送する構成としたが、これに限定されず、電解槽３の前段で被処理水に返送する構成としてもよい。 Furthermore, although it was set as the structure which returns exhaust gas to the raw | natural water tank 1 in the said embodiment about the location which aerates the returned exhaust gas, it is not limited to this, As a structure which returns to to-be-processed water in the front | former stage of the electrolytic cell 3 Also good.
本発明によれば、電解処理後のガスから塩素を回収して再利用できることから、処理方法の低コスト化を実現することができるとともに、清浄化されたガスおよび処理水を排出することができる。当該アンモニア性窒素含有排水の処理方法および処理装置は、下水処理場、液晶製造工場および半導体製造工場等の工場において好適に用いることができる。 According to the present invention, since chlorine can be recovered from the gas after electrolytic treatment and reused, the cost of the treatment method can be reduced, and the purified gas and treated water can be discharged. . The ammonia nitrogen-containing wastewater treatment method and treatment apparatus can be suitably used in factories such as sewage treatment plants, liquid crystal production factories, and semiconductor production factories.
１・・・原水タンク
２・・・電解液タンク
２ａ・・・試薬タンク
３・・・電解槽
４・・・処理水タンク
５・・・スクラバー
５ａ・・・センサ
６・・・曝気装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Raw water tank 2 ... Electrolyte tank 2a ... Reagent tank 3 ... Electrolytic tank 4 ... Treated water tank 5 ... Scrubber 5a ... Sensor 6 ... Aeration apparatus.
Claims (7)
（２）前記混合物を電解処理する工程と、
（３）前記電解処理により発生するガス中の塩素を捕捉、回収する工程と、を含み、
前記回収した塩素を前記工程（１）において再利用すること、を特徴とするアンモニア性窒素含有排水の処理方法。 (1) supplying an electrolytic solution containing at least one of sodium hypochlorite and sodium chloride to ammoniacal nitrogen-containing wastewater to obtain a mixture;
(2) electrolytically treating the mixture;
(3) capturing and recovering chlorine in the gas generated by the electrolytic treatment,
A method for treating ammonia nitrogen-containing wastewater, wherein the recovered chlorine is reused in the step (1).
を特徴とする請求項１に記載のアンモニア性窒素含有排水の処理方法。 Capturing and recovering chlorine in the gas generated by the electrolytic treatment in the step (3) by returning it to the ammoniacal nitrogen-containing wastewater or the mixture;
The method for treating ammonia-containing nitrogen-containing wastewater according to claim 1.
を特徴とする請求項１〜３のうちのいずれかに記載のアンモニア性窒素含有排水の処理方法。 In the step (1), the chloride ion concentration of the mixture is 0.14 to 0.85 mol / liter,
The method for treating ammonia nitrogen-containing wastewater according to any one of claims 1 to 3.
前記原水タンクに次亜塩素酸および塩化ナトリウムのうちの少なくとも一方を含む電解液を供給するための電解液タンクと、
前記原水タンクにおいて得られる前記アンモニア性窒素含有排水および前記電解液を含む混合物を電解処理するための電解槽と、
前記電解処理により発生したガス中に残留する塩素を捕捉、回収して前記原水タンクに供給するための捕捉・回収手段と、
を含むこと、
を特徴とするアンモニア性窒素含有排水の処理装置。 A raw water tank for supplying ammonia nitrogen-containing wastewater;
An electrolytic solution tank for supplying an electrolytic solution containing at least one of hypochlorous acid and sodium chloride to the raw water tank;
An electrolytic tank for electrolytically treating the mixture containing the ammoniacal nitrogen-containing wastewater and the electrolyte obtained in the raw water tank;
Capture and recovery means for capturing and recovering chlorine remaining in the gas generated by the electrolytic treatment and supplying it to the raw water tank;
Including,
A device for treating wastewater containing ammonia nitrogen.
を特徴とする請求項５に記載のアンモニア性窒素含有排水の処理装置。 The scavenging / recovering means includes a scrubber for capturing chlorine remaining in the gas generated by the electrolytic treatment, and a path for supplying the captured chlorine to the raw water tank as an electrolytic solution;
The apparatus for treating ammonia-containing nitrogen-containing wastewater according to claim 5.
を特徴とする請求項５に記載のアンモニア性窒素含有排水の処理装置。 The capture / recovery means includes a return pipe for returning chlorine gas remaining in the gas generated by the electrolytic treatment to the raw water tank, and a blower for circulating the chlorine gas;
The apparatus for treating ammonia-containing nitrogen-containing wastewater according to claim 5.
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101046942B1 (en) | 2008-10-13 | 2011-07-06 | (주) 테크윈 | Water treatment method using electrolysis |
| CN108751325A (en) * | 2018-06-07 | 2018-11-06 | 成都恩承科技股份有限公司 | A kind of ammonia nitrogen waste water processing system and ammonia nitrogen waste water treatment method |
| CN112794510A (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-14 | 西南科技大学 | Method for harmlessly treating low-concentration manganese-containing ammonia-nitrogen wastewater in electrolytic manganese industry |
| CN113896288A (en) * | 2021-08-03 | 2022-01-07 | 浙江大学 | Tail gas reflux type ammonia nitrogen wastewater treatment electrochemical reactor |
| CN113912157A (en) * | 2020-07-07 | 2022-01-11 | 环创源科技股份有限公司 | Treatment method and treatment system for ammonia nitrogen wastewater |
| CN116462282A (en) * | 2023-05-31 | 2023-07-21 | 广州市科翔环保有限公司 | Equipment for removing ultrahigh-concentration ammonia nitrogen wastewater by electrochemical method and treatment process thereof |
| JP7390431B2 (en) | 2017-03-31 | 2023-12-01 | 三菱重工業株式会社 | Non-drainage exhaust gas treatment system and non-drainage exhaust gas treatment method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07100466A (en) * | 1993-10-04 | 1995-04-18 | Nippon Shokubai Co Ltd | Method for treating waste water |
| JP2002079252A (en) * | 2000-09-06 | 2002-03-19 | Sarafuji Kk | Method and apparatus for treating seawater type ammonia-containing wastewater or ammonia-containing exhaust gas |
| JP2004122032A (en) * | 2002-10-03 | 2004-04-22 | Bio Carrier Technology:Kk | Water purifying treatment system |
| JP2006305487A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Sanyo Electric Co Ltd | Electrolytic nitrogen removal system |
| JP2006314948A (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Sanyo Electric Co Ltd | System for removing nitrogen |
-
2006
- 2006-09-27 JP JP2006262255A patent/JP2008080236A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07100466A (en) * | 1993-10-04 | 1995-04-18 | Nippon Shokubai Co Ltd | Method for treating waste water |
| JP2002079252A (en) * | 2000-09-06 | 2002-03-19 | Sarafuji Kk | Method and apparatus for treating seawater type ammonia-containing wastewater or ammonia-containing exhaust gas |
| JP2004122032A (en) * | 2002-10-03 | 2004-04-22 | Bio Carrier Technology:Kk | Water purifying treatment system |
| JP2006305487A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Sanyo Electric Co Ltd | Electrolytic nitrogen removal system |
| JP2006314948A (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Sanyo Electric Co Ltd | System for removing nitrogen |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101046942B1 (en) | 2008-10-13 | 2011-07-06 | (주) 테크윈 | Water treatment method using electrolysis |
| JP7390431B2 (en) | 2017-03-31 | 2023-12-01 | 三菱重工業株式会社 | Non-drainage exhaust gas treatment system and non-drainage exhaust gas treatment method |
| CN108751325A (en) * | 2018-06-07 | 2018-11-06 | 成都恩承科技股份有限公司 | A kind of ammonia nitrogen waste water processing system and ammonia nitrogen waste water treatment method |
| CN112794510A (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-14 | 西南科技大学 | Method for harmlessly treating low-concentration manganese-containing ammonia-nitrogen wastewater in electrolytic manganese industry |
| CN113912157A (en) * | 2020-07-07 | 2022-01-11 | 环创源科技股份有限公司 | Treatment method and treatment system for ammonia nitrogen wastewater |
| CN113896288A (en) * | 2021-08-03 | 2022-01-07 | 浙江大学 | Tail gas reflux type ammonia nitrogen wastewater treatment electrochemical reactor |
| CN116462282A (en) * | 2023-05-31 | 2023-07-21 | 广州市科翔环保有限公司 | Equipment for removing ultrahigh-concentration ammonia nitrogen wastewater by electrochemical method and treatment process thereof |
| CN116462282B (en) * | 2023-05-31 | 2023-09-26 | 广州市科翔环保有限公司 | Equipment for removing ultrahigh-concentration ammonia nitrogen wastewater by electrochemical method and treatment process thereof |
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