JP2008093602A - Waste water treatment method and waste water treatment equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンモニアおよびCOD成分を含む排水を処理する排水処理方法、および、排水処理装置に関する。 The present invention relates to a wastewater treatment method for treating wastewater containing ammonia and a COD component, and a wastewater treatment apparatus.
例えば、製油所や発電所など化石燃料を燃焼させて運転・操業する設備においては、多量の燃焼排ガスが発生し、この排ガス中には硫黄酸化物や窒素酸化物等の環境汚染の原因となる各種物質が含まれているため、当該排ガスに対して脱硫・脱硝処理が施される。かかる脱硫・脱硝処理により発生した排水中には、多量のアンモニアや各種COD成分が含まれているため、これらの物質を除去してからでなければ、当該排水を公共水面に放流することはできない。 For example, in facilities that operate and operate by burning fossil fuels such as refineries and power plants, a large amount of combustion exhaust gas is generated, which causes environmental pollution such as sulfur oxides and nitrogen oxides. Since various substances are contained, the exhaust gas is subjected to desulfurization / denitration treatment. The wastewater generated by such desulfurization / denitration treatment contains a large amount of ammonia and various COD components. Therefore, the wastewater cannot be discharged to the public water surface without removing these substances. .
ここで、従来、排水中のアンモニアを除去する排水処理方法として、活性汚泥を利用するものがある。かかる排水処理方法において、排水中のアンモニア濃度が100ppm以下と低い場合には一般活性汚泥で処理可能であるが、上記の脱硫・脱硝排水のようにアンモニア濃度が300ppm以上となる場合は一般活性汚泥で処理することは困難である。このような高濃度のアンモニアを含有する排水を処理する場合は、硝化菌であるアンモニア酸化細菌によりアンモニアを亜硝酸に変換し、さらに硝化菌である亜硝酸酸化細菌により亜硝酸を硝酸に変換する硝化反応と、脱窒菌により硝酸を分子状窒素に還元する脱窒反応とを利用する排水処理方法が好適である。 Here, conventionally, there is a method using activated sludge as a waste water treatment method for removing ammonia in waste water. In such a wastewater treatment method, when the ammonia concentration in the wastewater is as low as 100 ppm or less, it can be treated with general activated sludge. However, when the ammonia concentration is 300 ppm or more as in the above desulfurization / denitration wastewater, the general activated sludge is used. It is difficult to process with. When treating wastewater containing such a high concentration of ammonia, ammonia is converted to nitrite by ammonia-oxidizing bacteria, which are nitrifying bacteria, and nitrite is converted to nitric acid by nitrifying bacteria, which are nitrifying bacteria. A wastewater treatment method using a nitrification reaction and a denitrification reaction in which nitric acid is reduced to molecular nitrogen by denitrifying bacteria is preferable.
しかしながら、上記の硝化・脱窒反応では、例えばヒドロキシアミン類や無機COD成分等の難分解性COD成分を分解・除去することはできず、排水処理後の処理水中に当該COD成分が残存してしまい、処理水のCOD濃度を十分に低減できない。
また、かかる難分解性COD成分を、次亜塩素酸やオゾン等の酸化剤によって酸化・除去することや、活性炭により吸着・除去することも考えられる。しかし、かかる難分解性COD成分は化学的に安定な物質であるため、酸化剤によっても酸化し難く、また、活性炭では吸着除去できないCOD成分もある。
However, in the nitrification / denitrification reaction described above, it is not possible to decompose and remove hardly decomposable COD components such as hydroxyamines and inorganic COD components, and the COD components remain in the treated water after wastewater treatment. Therefore, the COD concentration of treated water cannot be reduced sufficiently.
It is also conceivable to oxidize and remove such a hardly decomposable COD component with an oxidizing agent such as hypochlorous acid or ozone, or to adsorb and remove with an activated carbon. However, since such a hardly decomposable COD component is a chemically stable substance, it is difficult to oxidize even with an oxidizing agent, and there are some COD components that cannot be adsorbed and removed by activated carbon.
ここにおいて、従来、排煙脱硫脱硝排水中に含まれた各種COD成分を、強塩基性陰イオン交換樹脂を用いて吸着除去する技術(例えば、特許文献1,2参照)や、弱塩基性あるいは中塩基性の陰イオン交換樹脂を用いて吸着除去する技術が知られている(例えば、特許文献3,4参照)。
このような陰イオン交換樹脂を用いた排水処理方法によれば、生物処理では分解・除去できなかった難分解性COD成分を吸着除去でき、処理水中のCOD濃度を十分に低減できることが考えられる。
Here, conventionally, various COD components contained in the flue gas desulfurization denitration wastewater are adsorbed and removed using a strongly basic anion exchange resin (for example, see
According to such a wastewater treatment method using an anion exchange resin, it is conceivable that a hardly degradable COD component that could not be decomposed / removed by biological treatment can be adsorbed and removed, and the COD concentration in the treated water can be sufficiently reduced.
しかしながら、上記特許文献1,2のような強塩基性陰イオン交換樹脂を用いる構成では、排水中に硫酸イオンや塩素イオンなどが共存する場合、これらのイオンに影響されてCOD成分を選択的に吸着できないおそれがある。
一方、上記特許文献3,4のように弱塩基性あるいは中強塩基性の陰イオン交換樹脂を用いる構成では、比較的に上記のイオンによる影響を受け難いものの、陰イオン交換樹脂に導入する排水の状態が不適切な場合、排水処理後の処理水中のCOD濃度を十分に低減できないおそれがある。
However, in the configuration using the strongly basic anion exchange resin as in
On the other hand, in the configuration using a weakly basic or moderately strong anion exchange resin as in Patent Documents 3 and 4, wastewater to be introduced into the anion exchange resin is relatively hardly affected by the above ions. If the state is inappropriate, the COD concentration in the treated water after the wastewater treatment may not be sufficiently reduced.
本発明の目的は、上記した問題に鑑みて、排水中のアンモニアおよびCOD成分を好適に除去できる排水処理方法および排水処理装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a wastewater treatment method and a wastewater treatment apparatus that can suitably remove ammonia and COD components in wastewater.
本発明の排水処理方法は、アンモニアおよびCOD成分を含む排水を処理する排水処理方法であって、活性汚泥による硝化反応および脱窒反応により前記排水中のアンモニアを除去する汚泥処理工程と、この汚泥処理工程後の排水を、pH5以上8.3未満、好ましくはpH5以上8以下に調整してから、弱塩基性あるいは中塩基性の陰イオン交換樹脂に接触させるイオン交換処理工程と、を実施することを特徴とする。
The wastewater treatment method of the present invention is a wastewater treatment method for treating wastewater containing ammonia and a COD component, and a sludge treatment step for removing ammonia in the wastewater by nitrification reaction and denitrification reaction using activated sludge, and the sludge An ion exchange treatment step is performed in which the waste water after the treatment step is adjusted to
ここで、本発明において、排水のpHの調整法としては、例えば塩酸や水酸化ナトリウム等のpH調整剤を投入することが挙げられる。また、弱塩基性あるいは中塩基性の陰イオン交換樹脂としては、例えば、スチレンとジビニルベンゼンの共重合体である母体に、2〜4級アミン等の塩基性の交換基を付加した粒子状の合成樹脂を使用できるが、これに限定されるものではない。 Here, in the present invention, as a method for adjusting the pH of the waste water, for example, a pH adjusting agent such as hydrochloric acid or sodium hydroxide is added. Moreover, as a weakly basic or medium basic anion exchange resin, for example, a particulate form in which a basic exchange group such as a secondary to quaternary amine is added to a base which is a copolymer of styrene and divinylbenzene. A synthetic resin can be used, but is not limited thereto.
このような本発明によれば、汚泥処理工程において活性汚泥中の硝化菌および脱窒菌を利用してアンモニアを分解するので、排水中のアンモニア濃度が高い場合でもこれを良好に除去できる。また、イオン交換処理工程において、汚泥処理工程後の排水を弱塩基性あるいは中塩基性の陰イオン交換樹脂に接触させるので、汚泥処理工程を経て除去できなかったCOD成分を、陰イオン交換樹脂にて良好に吸着除去することができる。さらに、陰イオン交換樹脂に接触させる前の排水のpHを5以上8.3未満に調整することで、低コストで効率良くCOD成分を吸着除去することができ、排水処理後の処理水中のCOD濃度を十分に低減できる。
なお、排水のpHが8.3以上である場合は、処理水中のCOD濃度を十分に低減できない。また、排水のpHが5未満である場合は、排水処理コストが高くなり、処理操作も煩雑となるため好ましくない。すなわち、通常、汚泥処理後の排水のpHは7.4〜7.6であるところ、陰イオン交換樹脂で処理する前の排水のpHを5未満に下げるには、多量の酸性pH調整剤を排水に投与しなければならない。さらにこの後、陰イオン交換樹脂で処理した後の処理水を公共水面に放流する際には、当該処理水のpHを中性に戻す必要があり、多量の塩基性pH調整剤を排水に投与しなければならない。このように、イオン交換処理に際して多量のpH調整剤を使用する必要があるため、排水処理コストが高くなり、処理操作も煩雑となってしまう。
According to the present invention, ammonia is decomposed by using nitrifying bacteria and denitrifying bacteria in activated sludge in the sludge treatment step, so that even when the ammonia concentration in the wastewater is high, it can be removed satisfactorily. In the ion exchange treatment process, the waste water after the sludge treatment process is brought into contact with a weakly basic or medium basic anion exchange resin, so that the COD component that could not be removed through the sludge treatment process is converted into an anion exchange resin. Can be removed with good adsorption. Furthermore, by adjusting the pH of the wastewater before being brought into contact with the anion exchange resin to 5 or more and less than 8.3, COD components can be adsorbed and removed efficiently at low cost, and the COD in the treated water after the wastewater treatment can be obtained. The concentration can be sufficiently reduced.
In addition, when the pH of waste water is 8.3 or more, the COD concentration in the treated water cannot be sufficiently reduced. Further, when the pH of the waste water is less than 5, the waste water treatment cost becomes high and the treatment operation becomes complicated, which is not preferable. That is, the pH of wastewater after sludge treatment is usually 7.4 to 7.6. In order to lower the pH of wastewater before treatment with an anion exchange resin to less than 5, a large amount of acidic pH adjuster is used. Must be administered to drainage. Further, when the treated water after treatment with an anion exchange resin is discharged to the public water surface, the pH of the treated water needs to be returned to neutral, and a large amount of basic pH adjuster is administered to the waste water. Must. As described above, since it is necessary to use a large amount of a pH adjusting agent in the ion exchange treatment, the wastewater treatment cost becomes high and the treatment operation becomes complicated.
また、本発明では、前記汚泥処理工程後の排水であって、かつ、前記イオン交換処理工程を実施する前あるいは実施した後の排水を、活性炭に接触させる活性炭処理工程を実施することが好ましい。
このように、活性炭処理工程をイオン交換処理工程の前あるい後に実施することで、処理水中のCOD濃度を更に低減することができる。
特に、活性炭処理工程をイオン交換処理工程の後に実施した場合は、活性炭処理工程をイオン交換処理工程の前に実施した場合よりも、高いCOD除去効率が得られる。
また、活性炭処理工程をイオン交換処理工程の前に実施した場合は、排水中にペルオキソ硫酸やフミン質等のCOD成分が含まれている場合に特に有効である。すなわち、ペルオキソ硫酸はイオン交換樹脂を劣化させる酸化性物質であるが、このペルオキソ硫酸を活性炭処理工程において予め除去すれば、イオン交換樹脂によりCOD成分を効率的に除去できる。また、フミン質等の分子量の大きなCOD成分は、一度イオン交換樹脂に吸着されると再生処理時に脱着し難く、イオン交換樹脂の吸着能力を低下させてしまうが、このフミン質等を活性炭処理工程において予め除去すれば、かかる問題を防止できる。
Moreover, in this invention, it is preferable to implement the activated carbon treatment process which makes the waste water after the said sludge treatment process contact the activated carbon before or after implementing the said ion exchange treatment process.
Thus, the COD concentration in the treated water can be further reduced by performing the activated carbon treatment step before or after the ion exchange treatment step.
In particular, when the activated carbon treatment step is performed after the ion exchange treatment step, higher COD removal efficiency can be obtained than when the activated carbon treatment step is carried out before the ion exchange treatment step.
Further, when the activated carbon treatment step is performed before the ion exchange treatment step, it is particularly effective when the waste water contains COD components such as peroxosulfuric acid and humic substances. That is, peroxosulfuric acid is an oxidizing substance that degrades the ion exchange resin. If this peroxosulfuric acid is previously removed in the activated carbon treatment step, the COD component can be efficiently removed by the ion exchange resin. In addition, once the COD component having a large molecular weight such as humic substance is adsorbed to the ion exchange resin, it is difficult to desorb during the regeneration treatment, and the adsorption capacity of the ion exchange resin is reduced. If it is removed in advance, such a problem can be prevented.
そして、本発明では、前記イオン交換処理工程の後、前記陰イオン交換樹脂への前記排水の導入を停止し、当該陰イオン交換樹脂に対して前記排水の導入方向と略同方向に再生処理剤を導入して、当該陰イオン交換樹脂に吸着されたCOD成分を脱着させる再生処理工程を実施することが好ましい。
ここで、再生処理剤としては、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カルシウム、アンモニア、塩化ナトリウム等を使用することができる。また、COD成分脱着後の陰イオン交換樹脂には、硫酸や塩酸等の酸を導入して、再生を完了させる。
In the present invention, after the ion exchange treatment step, the introduction of the waste water into the anion exchange resin is stopped, and the regeneration treatment agent is directed in the same direction as the introduction direction of the waste water with respect to the anion exchange resin. It is preferable to carry out a regeneration treatment step in which COD components adsorbed on the anion exchange resin are desorbed.
Here, as the regeneration treatment agent, for example, sodium hydroxide, calcium hydroxide, ammonia, sodium chloride, or the like can be used. In addition, an acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid is introduced into the anion exchange resin after desorption of the COD component to complete the regeneration.
このような構成によれば、陰イオン交換樹脂に吸着されたCOD成分を再生処理液により脱離させることで、陰イオン交換樹脂を再生して繰り返し使用することができる。そして、再生処理液を排水の導入方向と略同方向に導入する、いわゆる並流式を採用しているので、再生処理液を陰イオン交換樹脂に均一に接触させることができ、陰イオン交換樹脂を好適に再生できる。
なお、再生処理液を排水の導入方向と逆方向に導入する、いわゆる向流式を採用した場合は、再生処理液の巻き上がりが生じやすく、再生処理液を陰イオン交換樹脂に均一に接触させることができず、陰イオン交換樹脂の一部を再生できない場合がある。このように、陰イオン交換樹脂の一部にCOD成分が付着した状態で、再びイオン交換処理工程を実施すると、イオン交換処理後の処理液中に若干のCOD成分が混入してしまい、処理液のCOD濃度を十分に低減できないおそれがある。
According to such a configuration, the anion exchange resin can be regenerated and repeatedly used by desorbing the COD component adsorbed on the anion exchange resin with the regeneration treatment liquid. And since the so-called co-current type is adopted, in which the regeneration treatment liquid is introduced in substantially the same direction as the drainage introduction direction, the regeneration treatment liquid can be brought into uniform contact with the anion exchange resin. Can be suitably reproduced.
In addition, when the so-called counter-current type in which the regeneration treatment liquid is introduced in the direction opposite to the direction in which the wastewater is introduced, the regeneration treatment liquid is likely to be rolled up, and the regeneration treatment liquid is uniformly contacted with the anion exchange resin. In some cases, a part of the anion exchange resin cannot be regenerated. As described above, when the ion exchange treatment step is performed again with the COD component attached to a part of the anion exchange resin, a slight amount of COD component is mixed in the treatment solution after the ion exchange treatment. There is a possibility that the COD concentration of the material cannot be sufficiently reduced.
また、本発明では、前記陰イオン交換樹脂は、交換基として2級アミン、3級アミンおよび4級アミンの少なくともいずれか一種を有していることが好ましい。
このような陰イオン交換樹脂を用いれば、排水中に硫酸イオンや塩素イオンなどが共存する場合でも、これらのイオンにより影響を受けることなく、COD成分を選択的に吸着除去できる。
Moreover, in this invention, it is preferable that the said anion exchange resin has at least any 1 type of a secondary amine, a tertiary amine, and a quaternary amine as an exchange group.
When such an anion exchange resin is used, even when sulfate ions, chlorine ions, etc. coexist in the waste water, the COD component can be selectively adsorbed and removed without being affected by these ions.
そして、本発明では、前記排水は、前記COD成分として、ヒドロキシルアミン(NH2OH)、ヒドロキシルアミンスルフォン酸および無機COD成分の少なくともいずれか一種を含むことが好ましい。
ここで、ヒドロキシルアミンスルフォン酸としては、例えばヒドロキシルアミンモノスルフォン酸(HONHSO3)、ヒドロキシルアミンジスルフォン酸(HON(SO3)2)、ヒドロキシルアミン−O−ジスルフォン酸(SO3ONHSO3)、ヒドロキシルアミントリスルフォン酸(SO3ON(SO3)2)等が挙げられる。また、無機COD成分としては、例えばジチオン酸が挙げられる。
これらのCOD成分は、環境に有害な物質であり、活性汚泥による分解・除去が困難な物質であるが、弱塩基性あるいは中塩基性の陰イオン交換樹脂により良好に吸着・除去することができる。このため、イオン交換処理後の処理水中に上記COD成分が残存してしまうことを防止でき、処理水を公共水面に安全に放流することができる。
なお、排水に含まれるCOD成分としては、上記のものに限定されず、例えばフルボ酸やフミン酸などのフミン質、スルファミン酸アンモニウムなどのスルファミン酸類、ペルオキソ硫酸などが含まれていてもよい。
In the present invention, the waste water preferably contains at least one of hydroxylamine (NH 2 OH), hydroxylamine sulfonic acid, and inorganic COD component as the COD component.
Here, as the hydroxylamine sulfonic acid, for example, hydroxylamine monosulfonic acid (HONHSO 3 ), hydroxylamine disulfonic acid (HON (SO 3 ) 2 ), hydroxylamine-O-disulfonic acid (SO 3 ONHSO 3 ), hydroxyl And amine trisulfonic acid (SO 3 ON (SO 3 ) 2 ). Examples of the inorganic COD component include dithionic acid.
These COD components are substances that are harmful to the environment and are difficult to decompose and remove by activated sludge, but they can be adsorbed and removed well by weakly or moderately basic anion exchange resins. . For this reason, it is possible to prevent the COD component from remaining in the treated water after the ion exchange treatment, and the treated water can be safely discharged to the public water surface.
The COD component contained in the waste water is not limited to those described above, and may include, for example, humic substances such as fulvic acid and humic acid, sulfamic acids such as ammonium sulfamate, and peroxosulfuric acid.
また、本発明では、前記排水は、超重質油あるいは重質残渣油の燃焼排ガスに対して、脱硫処理および脱硝処理の少なくともいずれか一方の処理を実施した際に発生する排水であることが好ましい。
このような超重質油あるいは重質残渣油の燃焼排ガスの脱硫脱硝排水中には、高濃度のアンモニアと、ヒドロキシルアミンやヒドロキシルアミンスルフォン酸、無機COD成分等の各種COD成分が含まれている。
この点、本発明によれば、汚泥処理工程により当該排水中のアンモニアを好適に除去でき、イオン交換処理工程によりCOD成分を好適に吸着除去できるので、かかる脱硫脱硝排水に対して最適な排水処理を施すことができる。
In the present invention, the waste water is preferably waste water generated when at least one of desulfurization treatment and denitration treatment is performed on combustion exhaust gas of super heavy oil or heavy residual oil. .
In such desulfurization and denitration wastewater of combustion exhaust gas of super heavy oil or heavy residual oil, high-concentration ammonia and various COD components such as hydroxylamine, hydroxylamine sulfonic acid, and inorganic COD components are contained.
In this regard, according to the present invention, ammonia in the wastewater can be suitably removed by the sludge treatment process, and COD components can be suitably adsorbed and removed by the ion exchange treatment process. Can be applied.
さらに、本発明では、前記排水は、発電設備から排出された燃焼排ガスに対して、脱硫処理および脱硝処理の少なくともいずれか一方の処理を実施した際に発生する排水であることが好ましい。
ここで、発電設備は常時稼動しているので、発電設備からは継続的に多量の燃焼排ガスが発生する。そして、この燃焼排ガスに対して脱硫・脱硝処理を施した際に発生する多量の排水中には、高濃度のアンモニアや各種COD成分が含まれている。
この点、本発明によれば、、汚泥処理工程により当該排水中の高濃度のアンモニアを好適に除去でき、イオン交換処理工程によりCOD成分を好適に吸着除去できるので、当該多量の脱硫脱硝排水に対して最適な排水処理を施すことができる。
Furthermore, in the present invention, the waste water is preferably waste water generated when at least one of desulfurization treatment and denitration treatment is performed on the combustion exhaust gas discharged from the power generation facility.
Here, since the power generation facility is always operating, a large amount of combustion exhaust gas is continuously generated from the power generation facility. A large amount of wastewater generated when desulfurization / denitration treatment is performed on the combustion exhaust gas contains high-concentration ammonia and various COD components.
In this regard, according to the present invention, high-concentration ammonia in the wastewater can be suitably removed by the sludge treatment process, and COD components can be suitably adsorbed and removed by the ion exchange treatment process. On the other hand, the optimal waste water treatment can be performed.
また、本発明では、前記排水中のアンモニア濃度は、300ppm以上、好ましくは500ppm以上3000ppm以下であることが好ましい。
本発明によれば、汚泥処理工程において活性汚泥による硝化反応および脱窒反応により前記排水中のアンモニアを除去するので、発電設備からの排水など、アンモニア濃度が300ppm以上の排水に対して、最適な排水処理を実施できる。
Moreover, in this invention, it is preferable that the ammonia concentration in the said waste_water | drain is 300 ppm or more, Preferably it is 500 ppm or more and 3000 ppm or less.
According to the present invention, ammonia in the waste water is removed by nitrification reaction and denitrification reaction with activated sludge in the sludge treatment step, so that it is optimal for waste water having an ammonia concentration of 300 ppm or more, such as waste water from power generation equipment. Wastewater treatment can be carried out.
以上のような本発明は、方法の発明としてのみならず、物の発明としても成立し得るものである。すなわち、本発明の排水処理装置は、アンモニアおよびCOD成分を含有する排水を処理する排水処理装置であって、内部に活性汚泥が充填されており、当該活性汚泥による硝化反応および脱窒反応により前記排水中のアンモニアを除去する汚泥処理槽と、前記汚泥処理槽にて処理された排水をpH5以上8.3未満に調整するpH調整手段と、内部に弱塩基性あるいは中塩基性の陰イオン交換樹脂が充填されており、前記pH調整手段によりpH調整された前記排水を当該陰イオン交換樹脂に接触させるイオン交換処理槽と、を具備したことを特徴とする。
このような本発明の排水処理装置によれば、上記した本発明の排水処理方法と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、排水中のアンモニアおよびCOD成分を好適に除去できる。
The present invention as described above can be established not only as a method invention but also as a product invention. That is, the wastewater treatment apparatus of the present invention is a wastewater treatment apparatus for treating wastewater containing ammonia and a COD component, and is filled with activated sludge, and the nitrification reaction and denitrification reaction by the activated sludge A sludge treatment tank for removing ammonia in the waste water, a pH adjusting means for adjusting the waste water treated in the sludge treatment tank to a pH of 5 or more and less than 8.3, and a weakly or medium basic anion exchange inside And an ion exchange treatment tank in which the waste water whose pH is adjusted by the pH adjusting means is brought into contact with the anion exchange resin.
According to such a wastewater treatment apparatus of the present invention, the same effects as the above-described wastewater treatment method of the present invention can be achieved. That is, ammonia and COD components in the waste water can be suitably removed.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る排水処理方法を実施するための排水処理装置を示した模式図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a wastewater treatment apparatus for carrying out a wastewater treatment method according to an embodiment of the present invention.
〔排水処理装置の構成〕
図1において、1は排水処理装置であり、この排水処理装置1は、アンモニアおよびCOD成分を含有する排水を処理する装置である。このような排水処理装置1は、排水貯留槽2と、4つの硝化槽3A〜3Dと、4つの脱窒槽4A〜4Dと、酸化槽5と、沈殿槽6と、活性炭処理槽7と、イオン交換処理槽8とを備えており、これらは直列に接続されている。
なお、本発明における汚泥処理槽は、硝化槽3A〜3Dおよび脱窒槽4A〜4Dにて構成されている。
[Configuration of wastewater treatment equipment]
In FIG. 1, 1 is a waste water treatment apparatus, and this waste
In addition, the sludge processing tank in this invention is comprised by
排水貯留槽2は、内部に脱硫脱硝排水を貯留する。この脱硫脱硝排水は、超重質油あるいは重質残渣油を燃料に用いて発電所を運転した際に発生した燃焼排ガスに対して、脱硫処理および脱硝処理を実施した際に発生した排水である。この脱硫脱硝排水中には、300ppm以上、好ましくは500ppm以上3000ppm以下の高濃度のアンモニアが含まれている。また、この脱硫脱硝排水中には、ヒドロキシルアミンやヒドロキシルアミンスルフォン酸、無機COD成分等の各種COD成分も含まれている。
The
硝化槽3A〜3Dは、排水貯留槽2からの脱硫脱硝排水に含まれたアンモニアを硝化する好気性の槽である。
この硝化槽3A〜3Dは、排水貯留槽2の下流側に一連に設けられており、排水貯留槽2から硝化槽3Aに導入された脱硫脱硝排水が硝化槽3B〜3Dへと順に流通するようになっている。
このような硝化槽3A〜3Dの底部には、硝化ブロワ9の配管がそれぞれ接続され、硝化ブロワ9より例えば100〜2000ml/l・minの流量で空気が吹き込まれる(曝気)。これにより硝化槽3A〜3Dの内部が均一に攪拌されると共に、好気性雰囲気が形成される。
The nitrification tanks 3 </ b> A to 3 </ b> D are aerobic tanks that nitrify ammonia contained in the desulfurization / denitration drainage from the
The
Piping of the
そして、硝化槽3A〜3D内部には、活性汚泥を付着させるためのリアクタ31がそれぞれ設けられている。このリアクタ31に付着した活性汚泥では、主に好気性の硝化菌であるアンモニア酸化細菌および亜硝酸酸化細菌が機能する。なお、活性汚泥を付着させる手段としては、リアクタ31を設置するものに限らず、内部に活性汚泥を収容する固定化担体を硝化槽3A〜3D内に投入するものでもよい。
アンモニア酸化細菌としては、Nitrosomonas europaeaなどが挙げられ、このようなアンモニア酸化細菌は脱硫脱硝排水中のアンモニアを電子供与体として、以下に示すようにして亜硝酸を生成する。
And the
Examples of ammonia oxidizing bacteria include Nitrosomonas europaea, and such ammonia oxidizing bacteria produce nitrous acid as described below, using ammonia in the desulfurization denitration wastewater as an electron donor.
(化学式)
NH4+1.5O2→NO2 −+H2O+2H+…(1)
(Chemical formula)
NH 4 + 1.5O 2 → NO 2 − + H 2 O + 2H + (1)
亜硝酸酸化細菌としては、Nitrobacter winogradskyiなどが挙げられ、このような亜硝酸酸化細菌は、アンモニア酸化細菌にて生成された亜硝酸を電子供与体として、以下に示すようにして硝酸を生成する。 Examples of nitrite oxidizing bacteria include Nitrobacter winogradskyi, and such nitrite oxidizing bacteria generate nitric acid as follows using nitrite generated by ammonia oxidizing bacteria as an electron donor.
(化学式)
NO2 −+0.5O2→NO3 −…(2)
(Chemical formula)
NO 2 − + 0.5O 2 → NO 3 − (2)
さらに、硝化槽3Aには、槽内の脱硫脱硝排水のpHを測定するpHセンサ32が接続されている。また、硝化槽3Aには、水酸化ナトリウム水溶液などを槽液に導入して、槽内の脱硫脱硝排水のpHを所定値に調整するpH調整手段33が接続されている。このようなpHセンサ32およびpH調整手段33にて、硝化槽3A〜3D内のpHが所定の値に維持されるようになっている。
また、硝化槽3A〜3Dには、硝化槽3A〜3Dの温度を所定値に制御する図示しない温度制御手段が設けられている。
そして、硝化槽3Aには注入手段34が接続されており、この注入手段34により、リン酸カリウム(KH2PO4、K2HPO4、K3PO4)水溶液が適宜注入される。これにより、汚泥の活性を向上することが可能となり、アンモニアの処理効率をより向上可能とされている。
Furthermore, a
The
An injection means 34 is connected to the
脱窒槽4A〜4Dは、硝化槽3Dからの脱硫脱硝排水に含まれた硝酸を脱窒する嫌気性の槽である。
この脱窒槽4A〜4Dでは、硝化槽3Dの下流側に一連に設けられており、硝化槽3Dから脱窒槽4Aに導入された脱硫脱硝排水が脱窒槽4B〜4Dへと順に流通するようになっている。
このような脱窒槽4A〜4Dの内部は嫌気性雰囲気となっており、また、底部には攪拌装置41設けられて、この攪拌装置41の攪拌により各槽内が均質に混合された状態となっている。
The
The
The inside of
このような脱窒槽4A〜4D内部を流通する活性汚泥では、主に嫌気性の菌体である脱窒菌が機能する。このような脱窒菌としては、硝酸還元菌であるParacoccus denitrificansなどが挙げられる。
そして、脱窒槽4Aには注入手段44が接続されており、この注入手段44よりメタノールなどの電子供与体が適宜注入される。これにより、上記硝酸還元菌は、この注入手段44からの電子供与体を取り込んで、以下に示すようにして硝酸から分子状窒素を生成する。この硝酸還元菌の作用により発生した窒素ガスは、脱窒槽4A〜4Dの上方から大気に放出されるようになっている。
In the activated sludge which distribute | circulates inside such a
An injection means 44 is connected to the
(化学式)
2NO3 −+10H+→N2+4H2O+2OH−…(3)
(Chemical formula)
2NO 3 − + 10H + → N 2 + 4H 2 O + 2OH − (3)
そして、脱窒槽4Aには、槽液のpHを測定するpHセンサ42が接続されている。また、脱窒槽4Aには、塩酸水溶液などを槽内の脱硫脱硝排水に導入して、槽内の脱硫脱硝排水のpHを所定値に調整するpH調整手段43が接続されている。このようなpHセンサ42およびpH調整手段43にて、脱窒槽4A〜4D内のpHが所定の値に維持されるようになっている。さらに、脱窒槽4A〜4Dには、脱窒槽4A〜4Dの温度を所定値に制御する図示しない温度制御手段が設けられている。
The pH sensor 42 for measuring the pH of the tank liquid is connected to the
酸化槽5は、脱窒槽4Dの下流側に一連に設けられた好気性の槽であり、脱窒槽4Dからの脱窒工程後の脱硫脱硝排水中に残存したCOD成分を酸化分解する。このような酸化槽5の底部には、硝化槽3A〜3Dと同様に硝化ブロワ9の配管が接続され、この硝化ブロワ9より例えば100〜2000ml/l・minの流量で空気が吹き込まれる(曝気)。これにより、酸化槽5が好気性雰囲気となって、硝化菌の作用により、脱硫脱硝排水中からCOD成分の一部が酸化除去されるようになっている。
The
沈殿槽6は、酸化槽5の下流側に設けられており、酸化槽5からの脱硫脱硝排水が内部に導入可能とされている。この沈殿槽6は、当該脱硫脱硝排水中の活性汚泥が底部に沈殿し、脱硫脱硝排水の上澄み液は、活性炭処理槽7へと導入されるように構成されている。
また、沈殿槽6の底部には汚泥返送手段61が設けられており、この汚泥返送手段61により、底部に沈殿した活性汚泥が所定の頻度で硝化槽3Aに返送されるようになっている。これにより、硝化槽3A〜3Dおよび脱窒槽4A〜4Dの各槽内における活性汚泥の濃度を所定の値に維持することが可能となり、比較的に増殖能力の低い硝化菌および脱窒菌の増殖能力を補うことが可能となる。
The
Sludge return means 61 is provided at the bottom of the
活性炭処理槽7は、沈殿槽6の下流側に設けられており、沈殿槽6からの脱硫脱硝排水が導入可能とされている。この活性炭処理槽7内には活性炭が充填されており、このような活性炭処理槽7内に沈殿槽6からの脱硫脱硝排水を通水することで、当該排水中に残存するCOD成分を活性炭により吸着除去することが可能となっている。
The activated carbon treatment tank 7 is provided on the downstream side of the
イオン交換処理槽8は、活性炭処理槽7の下流側に設けられて、活性炭処理槽7出口からの脱硫脱硝排水が内部に導入可能とされている。このイオン交換処理槽8内には、弱塩基性あるいは中塩基性の陰イオン交換樹脂が充填されている。陰イオン交換樹脂としては、例えば、スチレンとジビニルベンゼンの共重合体である母体に、2〜4級アミンのうち少なくともいずれかの交換基を付加した粒子状の合成樹脂を使用できる。このようなイオン交換処理槽8内に活性炭処理槽7からの脱硫脱硝排水を通水することで、当該排水中に残存するヒドロキシルアミン等のCOD成分を陰イオン交換樹脂により吸着除去させることが可能となっている。
また、イオン交換処理槽8の入り口側には、pHセンサ81と、pH調整手段82とが接続されている。pHセンサ81は、イオン交換処理槽8に導入する脱硫脱硝排水のpHを測定する。pH調整手段82は、pHセンサ81の測定結果に基づいて、当該排水中に水酸化ナトリウム水溶液などのpH調整剤を導入し、当該排水をpH5以上8.3未満、好ましくはpH5以上8以下に調整する。
このような活性炭処理槽7内を通過した後の脱硫脱硝排水(以下、処理水と称す)は、活性炭処理槽7出口から公共水面に放流されるようになっている。
The ion
Further, a
Desulfurization denitration wastewater (hereinafter referred to as treated water) after passing through the activated carbon treatment tank 7 is discharged from the outlet of the activated carbon treatment tank 7 to the public water surface.
さらに、イオン交換処理槽8の入り口側には再生処理液導入手段83が接続されており、イオン交換処理槽8の出口側には受槽84が設けられている。再生処理液導入手段83は、イオン交換処理槽8への脱硫脱硝排水の導入が停止された際に、イオン交換処理槽8の入り口から内部へと再生処理剤を導入する。この再生処理剤としては、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カルシウム、アンモニア、塩化ナトリウム等の水溶液を使用できる。導入された再生処理剤は、脱硫脱硝排水の流通方向と略同方向に陰イオン交換樹脂内を流通するようになっており、これにて陰イオン交換樹脂に吸着されたCOD成分が脱着されるようになっている。また、再生処理液導入手段83は、再生処理剤の導入後、イオン交換処理槽8内部に硫酸や塩酸等の酸を導入する。受槽84は、イオン交換処理槽8の出口から排出された再生処理後の再生処理剤および酸を受容する。
Furthermore, a regeneration treatment
〔排水処理方法〕
次に、上記排水処理装置1を用いた排水処理方法について説明する。
まず、発電設備からの脱硫脱硝排水を排水貯留槽2に貯留させた後、この脱硫脱硝排水を硝化槽3Aへと導入する。そして、硝化槽3Aに導入された脱硫脱硝排水は硝化槽3Bから硝化槽3Dへと順に流通し、この際、硝化槽3A〜3Dにおける好気性の硝化菌は、脱硫脱硝排水中のアンモニアを硝酸・亜硝酸に変換する硝化反応を進行させる。次に、硝化槽3Dからの脱硫脱硝排水は脱窒槽4Aへと導入され、脱窒槽4Aから脱窒槽4Dへと順に流通する。この際、脱窒槽4A〜4Dにおける嫌気性の脱窒菌は、脱硫脱硝排水中の硝酸を分子状窒素に変換する脱窒反応を進行させる。これにより、脱硫脱硝排水中から高濃度のアンモニアが除去される(汚泥処理工程)。なお、この汚泥処理工程後の脱硫脱硝排水のpHは7.4〜7.6程度である。
[Wastewater treatment method]
Next, a wastewater treatment method using the
First, desulfurization denitration wastewater from the power generation facility is stored in the
この後、脱窒槽4Dからの脱硫脱硝排水は酸化槽5へと導入され、再び好気性雰囲気に曝される。これにより、当該排水中に残存したCOD成分の一部が除去される。そして、酸化槽5からの脱硫脱硝排水は沈殿槽6へと導入される。
次に、沈殿槽6内にて分離された上澄み液は活性炭処理槽7へと導入される。この活性炭処理槽7内を当該脱硫脱硝排水が通過することで、当該脱硫脱硝排水中に残存するCOD成分の多くが活性炭にて吸着除去される(活性炭処理工程)。
さらに、活性炭処理槽7出口からの脱硫脱硝排水は、pHセンサ81およびpH調整手段82によりpH5以上8.3未満、好ましくはpH5以上8以下に調整された上で、イオン交換処理槽8内へと導入される。当該脱硫脱硝排水は、イオン交換処理槽8内を通過することで、当該排水中に残存するヒドロキシルアミン等のCOD成分が陰イオン交換樹脂により吸着除去される(イオン交換処理工程)。
また、所定期間イオン交換処理工程を実施したイオン交換処理槽8については、イオン交換処理槽8への脱硫脱硝排水の導入を停止し、再生処理液導入手段83よりイオン交換処理槽8内部へと再生処理剤を導入する。導入された再生処理剤は、脱硫脱硝排水の流通方向と略同方向に陰イオン交換樹脂内を流通し、これにて陰イオン交換樹脂に吸着されたCOD成分が脱着される。さらに、再生処理液導入手段83よりイオン交換処理槽8内部に硫酸や塩酸等の酸が導入されて、再生が完了する。脱着されたCOD成分を含む再生処理剤および酸は、イオン交換処理槽8の出口から排出されて受槽84にて受容される(再生処理工程)。この再生処理工程が終了した後、再度、上記のイオン交換処理工程が実施される。
Thereafter, the desulfurization denitration waste water from the
Next, the supernatant liquid separated in the
Further, the desulfurization denitration wastewater from the outlet of the activated carbon treatment tank 7 is adjusted to
In addition, for the ion
上記のイオン交換処理工程を実施した後の処理水は、海や河川などの公共水面に放流される。これにて一連の脱硫脱硝排水の排水処理が終了する。
以上の排水処理を実施することで、脱硫脱硝排水中から高濃度のアンモニアおよび各種COD成分を確実に除去することができ、最終的な処理水中のCOD濃度を十分に低減することができる。また、イオン交換処理工程前の脱硫脱硝排水のpHを5以上8.3未満に調整しているため、イオン交換処理後の処理水のpHも略中性となっており、特にpHを調整する必要もない。したがって、このような処理水を公共水面に安全に放流することができる。また、イオン交換処理工程を実施するに当たって、多量のpH調整剤を投与する必要もないので、処理操作が簡易であり、処理コストを低廉なものとすることができる。
The treated water after the above ion exchange treatment step is discharged to public water surfaces such as the sea and rivers. This completes a series of desulfurization and denitration wastewater treatment.
By performing the above waste water treatment, high concentration ammonia and various COD components can be reliably removed from the desulfurization denitration waste water, and the COD concentration in the final treated water can be sufficiently reduced. Moreover, since the pH of the desulfurization denitration waste water before the ion exchange treatment step is adjusted to 5 or more and less than 8.3, the pH of the treated water after the ion exchange treatment is also substantially neutral, and particularly the pH is adjusted. There is no need. Therefore, such treated water can be safely discharged to the public water surface. Further, since it is not necessary to administer a large amount of pH adjusting agent in carrying out the ion exchange treatment step, the treatment operation is simple and the treatment cost can be reduced.
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、発電設備からの高濃度のアンモニアおよび各種COD成分を含有する脱硫脱硝排水を処理とする構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、低濃度のアンモニア等を含有する脱硫脱硝排水はもちろんのこと、食品工場排水や化学設備排水など、アンモニアおよび各種COD成分を含んだいずれの排水に対しても適用できる。
[Modification of Embodiment]
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, The deformation | transformation in the range which can achieve the objective of this invention, improvement, etc. are included in this invention.
For example, in the said embodiment, although the structure which treats the desulfurization denitration waste water containing high concentration ammonia and various COD components from a power generation facility was illustrated, this invention is not limited to this. That is, the present invention can be applied not only to desulfurization and denitration wastewater containing low-concentration ammonia and the like, but also to any wastewater containing ammonia and various COD components such as food factory wastewater and chemical facility wastewater.
前記実施形態では、本発明における汚泥処理槽として、硝化槽3A〜3Dおよび脱窒槽4A〜4Dを設ける構成を例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、硝化槽および脱窒槽の設置数が異なった構成や、硝化槽および脱窒槽の設置順序が逆となった構成、1つの汚泥処理槽内にて硝化反応および脱窒反応の両反応を進行させる構成などとしてもよい。つまり、汚泥処理槽としては、活性汚泥による硝化反応および脱窒反応により排水中のアンモニアを除去できる構成であればいずれをも採用できる。
In the said embodiment, although the structure which provides
前記実施形態では、沈殿槽6の下流側に、活性炭処理槽7およびイオン交換処理槽8を順に設置する構成を例示したが、これに限らず、活性炭処理槽7およびイオン交換処理槽8の設置順序を逆にしてもよい。すなわち、図2に示す排水処理装置1Aのように、沈殿槽6の下流側にイオン交換処理槽8および活性炭処理槽7を順に設置して、汚泥処理工程の後にイオン交換処理工程と活性炭処理工程を順に実施する構成としてもよい。このような構成とすれば、前記実施形態における排水処理装置1と同等あるいはそれ以上のCOD成分除去効率が得られる。
In the said embodiment, although the structure which installs the activated carbon treatment tank 7 and the ion
前記実施形態では、図1において活性炭処理槽7が1つのみ設けられている構成を示したが、これに限らず、2つ以上の活性炭処理槽7が並列して設けられている構成としてもよい。このように構成とすれば、より多くの脱硫脱硝排水を同時に処理することが可能となると共に、COD成分の吸着除去効率をさらに向上することが可能となる。 In the above-described embodiment, the configuration in which only one activated carbon treatment tank 7 is provided in FIG. 1 is not limited to this, and the configuration in which two or more activated carbon treatment tanks 7 are provided in parallel is also possible. Good. With this configuration, more desulfurization denitration wastewater can be treated at the same time, and the adsorption removal efficiency of COD components can be further improved.
前記実施形態では、図1においてイオン交換処理槽8が1つのみ設けられている構成を示したが、これに限らず、2つ以上のイオン交換処理槽8が並列して設けられている構成としてもよい。このような構成の場合、一方のイオン交換処理槽8に脱硫脱硝排水を導入してイオン交換処理を実施している間に、他方のイオン交換処理槽8に再生処理液を導入して再生処理を実施することができる。これにより、活性炭処理槽7からイオン交換処理槽8への脱硫脱硝排水の導入を停止することなく、連続的に排水処理を実施することができる。
In the above-described embodiment, the configuration in which only one ion
前記実施形態では、活性炭処理工程およびイオン交換処理工程の双方を実施する構成を例示したが、活性炭処理工程を実施しない工程としてもよい。このような場合でも、汚泥処理工程およびイオン交換処理工程を実施することにより、排水中のアンモニアおよびCOD成分を好適に除去でき、また、活性炭処理槽7を設けない分、排水処理装置1の製造コストおよび排水処理コストを低減できる。
In the said embodiment, although the structure which implements both an activated carbon treatment process and an ion exchange treatment process was illustrated, it is good also as a process which does not implement an activated carbon treatment process. Even in such a case, by carrying out the sludge treatment step and the ion exchange treatment step, ammonia and COD components in the waste water can be suitably removed, and the waste
以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In addition, this invention is not limited to a following example.
(1)排水処理装置の運転
脱硫脱硝排水を、1槽あたり1071トンの汚泥収容容量を有する硝化槽3A〜3Dと、1槽あたり344トンの汚泥収容容量を有する脱窒槽4A〜4Dとを備えた排水処理装置1(図1参照)に通水し、連続的に処理した。
なお、上記の脱硫脱硝排水は、超重質油あるいは重質残渣油を燃料に用いて発電所を運転した際に発生した燃焼排ガスに対して、脱硫処理および脱硝処理を実施した際に発生した排水である。この排水中には、アンモニウムイオンが1230ppm、ヒドロキシルアミンが3ppm、ヒドロキシルアミンスルフォン酸が15ppm、無機COD成分が3ppm含まれている。
硝化槽3Aへの脱硫脱硝排水の導入量は、一日当たり2000トンとした。活性汚泥の温度は34〜36.5℃、pHは水酸化ナトリウムで7.5〜7.7に制御した。汚泥のMLSS(Mixed liquor suspended solids)は4400〜6800mg/Lの範囲であった。
硝化槽3D出口では、アンモニア酸化細菌および亜硝酸酸化細菌の働きにより、アンモニアおよび亜硝酸はほぼ0であり、アンモニアの全量が硝酸に変換されていた。
硝化槽3Dから排出された汚泥は脱窒槽4Aに導き、槽内を撹拌しながら硝化槽3A〜3D内で生成した硝酸を嫌気条件下にメタノールの供給を行いながら脱窒菌の働きにより窒素に変換し、ガス体として排出した。この結果、脱窒槽4D出口では硝酸は完全に消失し、窒素ガスに変換されていた。
このような条件で運転されている実装置において、脱窒槽4D出口からの処理水を砂濾過槽に通水し、その後、高度処理を施した。
(1) Operation of wastewater treatment apparatus Desulfurization denitration wastewater is provided with
The above desulfurization denitration wastewater is wastewater generated when desulfurization treatment and denitration treatment are performed on combustion exhaust gas generated when a power plant is operated using super heavy oil or heavy residual oil as fuel. It is. This waste water contains 1230 ppm of ammonium ions, 3 ppm of hydroxylamine, 15 ppm of hydroxylamine sulfonic acid, and 3 ppm of inorganic COD components.
The amount of desulfurization denitration wastewater introduced into the
At the exit of the
The sludge discharged from the
In the actual apparatus operated under such conditions, treated water from the
(2)実施例1−1〜1−12および比較例1−1〜1−6
上記(1)で運転中の実装置における砂濾過槽出口から排出された脱硫脱硝排水に、pH調整剤を投与して所定のpHに調整した後、この処理水に対して以下の高度処理を施した。
実験器具として、イオン交換樹脂を100ml詰めた直径6cmのガラスカラムと、活性炭を100ml詰めた直径6cmのガラスカラムを用いた。イオン交換樹脂には、弱塩基性イオン交換樹脂としてバイエル社製MP64を使用し、中塩基性イオン交換樹脂として三菱化学社製ダイヤイオンPA308を使用し、陽イオン交換樹脂として三菱化学社製ダイヤイオンWK20を使用した。
このような実験器具を用い、図1に示す排水処理装置1から活性炭処理槽7を取り外したものを模して、表1に示す種々の条件で、上記測定水をイオン交換樹脂入りのガラスカラムに直接通水させた(実施例1−1,3,5,7,9,11、比較例1−1,3,5)。また、活性炭処理槽7およびイオン交換処理槽8を順に備えた排水処理装置1(図1参照)を模して、表1に示す種々の条件で、上記測定水を活性炭入りのガラスカラムとイオン交換樹脂入りのガラスカラムに順に通水させた(実施例1−2,4,6,8,10,12、比較例1−2,4,6)。なお、活性炭入りのガラスカラムには、上記測定水は流速200t/m3・日相当で通水した。また、イオン交換樹脂による吸着処理は24〜26℃で行った。
そして、イオン交換樹脂入りガラスカラムへ流入する前の測定水のCOD濃度、および、このガラスカラム出口から流出された測定水のCOD濃度をそれぞれ測定した。COD濃度の測定は、公定法(JIS K 0102)に基づき、過マンガン酸カリウム(KMnO4)を用いて定量することにより行った。測定結果を表1に示す。
(2) Examples 1-1 to 1-12 and Comparative Examples 1-1 to 1-6
A pH adjuster is administered to the desulfurization and denitration wastewater discharged from the sand filtration tank outlet in the actual apparatus operated in (1) above to adjust to a predetermined pH, and then the following advanced treatment is performed on this treated water. gave.
As experimental instruments, a 6 cm diameter glass column packed with 100 ml of ion exchange resin and a 6 cm diameter glass column packed with 100 ml of activated carbon were used. For the ion exchange resin, Bayer MP64 is used as a weakly basic ion exchange resin, Mitsubishi Chemical Diaion PA308 is used as a medium basic ion exchange resin, and Mitsubishi Chemical Diaion is used as a cation exchange resin. WK20 was used.
Using such an experimental instrument, a glass column containing an ion exchange resin for the measurement water under various conditions shown in Table 1, imitating the one obtained by removing the activated carbon treatment tank 7 from the waste
And the COD density | concentration of the measurement water before flowing in into the glass column containing an ion exchange resin, and the COD density | concentration of the measurement water which flowed out from this glass column exit were each measured. The COD concentration was measured by quantification using potassium permanganate (KMnO 4 ) based on the official method (JIS K 0102). The measurement results are shown in Table 1.
この表1において、実施例1−1〜1−12と比較例1−1〜1−4とを比較すると、弱塩基性あるいは中塩基性の陰イオン交換樹脂を使用した場合、陽イオン交換樹脂を用いた場合よりも、イオン交換処理後の処理水中のCOD濃度を低減できていることが分かる。
また、実施例1−1〜1−8と比較例1−5〜1−6とを比較することにより、イオン交換処理槽8に導入する排水のpHを8.3未満に調整することで、イオン交換処理後の処理水中のCOD濃度を十分に低減できることが分かる。
そして、実施例1−2,4,6,8,10,12より、イオン交換処理前に活性炭処理を実施することで、イオン交換処理後の処理水中のCOD濃度を6ppm程度まで低減でき、高度な排水処理を実現できたことが分かる。
In Table 1, when Examples 1-1 to 1-12 and Comparative Examples 1-1 to 1-4 are compared, when a weakly basic or medium basic anion exchange resin is used, a cation exchange resin is used. It can be seen that the COD concentration in the treated water after the ion exchange treatment can be reduced as compared with the case where is used.
Moreover, by adjusting Example 1-1 to 1-8 and Comparative Examples 1-5 to 1-6, the pH of the wastewater introduced into the ion
And from Examples 1-2, 4, 6, 8, 10, and 12, by performing the activated carbon treatment before the ion exchange treatment, the COD concentration in the treated water after the ion exchange treatment can be reduced to about 6 ppm. It can be seen that the wastewater treatment was realized.
(3)実施例2−1〜2−4
上記(2)の実験器具を用い、イオン交換処理槽8および活性炭処理槽7を順に備えた排水処理装置1(図2参照)を模して、表2に示す種々の条件で、上記測定水をイオン交換樹脂入りのガラスカラムと活性炭入りのガラスカラムとに順に通水させた(実施例2−1〜2−4)。なお、活性炭入りのガラスカラムには、上記測定水は流速200t/m3・日相当で通水した。また、イオン交換樹脂による吸着処理は24〜26℃で行った。
そして、上記(2)と同様にして、イオン交換樹脂入りガラスカラムへ流入する前の測定水のCOD濃度、および、活性炭入りのガラスカラム出口から流出された測定水のCOD濃度をそれぞれ測定した。測定結果を表2に示す。
(3) Examples 2-1 to 2-4
Using the experimental instrument of (2) above, the measurement water was measured under various conditions shown in Table 2 by imitating a wastewater treatment apparatus 1 (see FIG. 2) equipped with an ion
In the same manner as in (2) above, the COD concentration of measurement water before flowing into the glass column containing ion exchange resin and the COD concentration of measurement water flowing out from the outlet of the glass column containing activated carbon were measured. The measurement results are shown in Table 2.
この表2の結果からも分かるように、イオン交換処理後に活性炭処理を実施した場合でも、活性炭処理後の処理水中のCOD濃度を5〜6ppm程度まで低減でき、高度な排水処理を実現できたことが分かる。 As can be seen from the results in Table 2, even when the activated carbon treatment was performed after the ion exchange treatment, the COD concentration in the treated water after the activated carbon treatment could be reduced to about 5 to 6 ppm, and advanced wastewater treatment could be realized. I understand.
1,1A …排水処理装置
2 …排水貯留槽
3A―3D…硝化槽
31 …リアクタ
32 …pHセンサ
33 …pH調整手段
34 …注入手段
4A―4D…脱窒槽
41 …攪拌装置
42 …pHセンサ
43 …pH調整手段
44 …注入手段
5 …酸化槽
6 …沈殿槽
61 …汚泥返送手段
7 …活性炭処理槽
8 …イオン交換処理槽
81 …pHセンサ
82 …pH調整手段
83 …再生処理液導入手段
84 …受槽
9 …硝化ブロワ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
活性汚泥による硝化反応および脱窒反応により前記排水中のアンモニアを除去する汚泥処理工程と、
この汚泥処理工程後の排水を、pH5以上8.3未満に調整してから、弱塩基性あるいは中塩基性の陰イオン交換樹脂に接触させるイオン交換処理工程と、を実施する
ことを特徴とする排水処理方法。 A wastewater treatment method for treating wastewater containing ammonia and COD components,
A sludge treatment step for removing ammonia in the wastewater by nitrification reaction and denitrification reaction with activated sludge;
The waste water after the sludge treatment step is adjusted to a pH of 5 or more and less than 8.3, and then an ion exchange treatment step of contacting with a weakly basic or medium basic anion exchange resin is performed. Wastewater treatment method.
前記汚泥処理工程後の排水であって、かつ、前記イオン交換処理工程を実施する前あるいは実施した後の排水を、活性炭に接触させる活性炭処理工程を実施する
ことを特徴とする排水処理方法。 The waste water treatment method according to claim 1,
A wastewater treatment method, wherein an activated carbon treatment step is performed in which the wastewater after the sludge treatment step is brought into contact with activated carbon before or after the ion exchange treatment step is carried out.
前記イオン交換処理工程の後、前記陰イオン交換樹脂への前記排水の導入を停止し、当該陰イオン交換樹脂に対して前記排水の導入方向と略同方向に再生処理剤を導入して、当該陰イオン交換樹脂に吸着されたCOD成分を脱着させる再生処理工程を実施する
ことを特徴とする排水処理方法。 In the waste water treatment method according to claim 1 or 2,
After the ion exchange treatment step, the introduction of the waste water into the anion exchange resin is stopped, and a regeneration treatment agent is introduced into the anion exchange resin in substantially the same direction as the waste water introduction direction. A wastewater treatment method comprising carrying out a regeneration treatment step of desorbing a COD component adsorbed on an anion exchange resin.
前記陰イオン交換樹脂は、交換基として2級アミン、3級アミンおよび4級アミンの少なくともいずれか一種を有している
ことを特徴とする排水処理方法。 In the waste water treatment method in any one of Claims 1 thru | or 3,
The anion exchange resin has at least one of a secondary amine, a tertiary amine and a quaternary amine as an exchange group.
前記排水は、前記COD成分として、ヒドロキシルアミン、ヒドロキシルアミンスルフォン酸および無機COD成分の少なくともいずれか一種を含む
ことを特徴とする排水処理方法。 In the waste water treatment method according to any one of claims 1 to 4,
The waste water contains at least one of hydroxylamine, hydroxylamine sulfonic acid, and inorganic COD component as the COD component.
前記排水は、超重質油あるいは重質残渣油の燃焼排ガスに対して、脱硫処理および脱硝処理の少なくともいずれか一方の処理を実施した際に発生する排水である
ことを特徴とする排水処理方法。 In the waste water treatment method according to any one of claims 1 to 5,
The waste water treatment method is characterized in that the waste water is waste water generated when at least one of desulfurization treatment and denitration treatment is performed on combustion exhaust gas of super heavy oil or heavy residual oil.
前記排水は、発電設備から排出された燃焼排ガスに対して、脱硫処理および脱硝処理の少なくともいずれか一方の処理を実施した際に発生する排水である
ことを特徴とする排水処理方法。 In the waste water treatment method according to any one of claims 1 to 6,
The wastewater is a wastewater treatment method generated when at least one of a desulfurization treatment and a denitration treatment is performed on combustion exhaust gas discharged from a power generation facility.
前記排水中のアンモニア濃度は、300ppm以上である
ことを特徴とする排水処理方法。 In the wastewater treatment method according to any one of claims 1 to 7,
The ammonia concentration in the waste water is 300 ppm or more.
内部に活性汚泥が充填されており、当該活性汚泥による硝化反応および脱窒反応により前記排水中のアンモニアを除去する汚泥処理槽と、
前記汚泥処理槽にて処理された排水をpH5以上8.3未満に調整するpH調整手段と、
内部に弱塩基性あるいは中塩基性の陰イオン交換樹脂が充填されており、前記pH調整手段によりpH調整された前記排水を当該陰イオン交換樹脂に接触させるイオン交換処理槽と、を具備した
ことを特徴とした排水処理装置。 A wastewater treatment apparatus for treating wastewater containing ammonia and COD components,
Activated sludge is filled inside, a sludge treatment tank for removing ammonia in the waste water by nitrification reaction and denitrification reaction with the activated sludge,
PH adjusting means for adjusting the wastewater treated in the sludge treatment tank to pH 5 or more and less than 8.3,
An ion exchange treatment tank that is filled with a weakly basic or medium basic anion exchange resin, and that makes the pH adjusted by the pH adjusting means contact the anion exchange resin. Wastewater treatment equipment characterized by.
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