JP2011251232A - 排水処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】有機物質を含有する排水から有機物質を除去することで当該排水を清浄化する排水処理装置であって、
有機物質を含有する排水を接触させることで有機物質を吸着し、高温の加熱ガスを接触させることで吸着した有機物質を脱着する吸着材が充填された吸着ユニットを2個以上接続した吸着槽を含み、
前記吸着槽を構成する吸着ユニットに対し直列に有機物質を含有する排水を供給することで有機物質を前記吸着材に吸着させて清浄水として排出する吸着工程と、
前記吸着槽を構成する吸着ユニットに対し並列に高温の加熱ガスを供給することで有機物質を前記吸着素子から脱着させて有機物質を含有する脱着ガスとして排出する脱着工程と、
前記脱着工程前に、ガスの通流により吸着槽を構成する吸着ユニットの吸着材表面に残存する水滴を吹き飛ばし、これを除去排水として排出するパージ工程とを、
含むことを特徴とする排水処理装置。
【選択図】なし
Description
有機物質を含有する排水を接触させることで有機物質を吸着し、高温の加熱ガスを接触させることで吸着した有機物質を脱着する吸着材が充填された吸着ユニットを2個以上接続した吸着槽を2槽以上備え、
前記吸着槽は、吸着槽を構成する吸着ユニットに対し直列に有機物質を含有する排水を供給することで有機物質を前記吸着材に吸着させて清浄水として排出する吸着工程と、吸着工程後に吸着槽を構成する吸着ユニットに対し並列に高温の加熱ガスを供給することで有機物質を前記吸着素子から脱着させて有機物質を含有する脱着ガスとして排出する脱着工程と、前記脱着工程前に、ガスの通流により吸着槽を構成する吸着ユニットの吸着材表面に残存する水滴を吹き飛ばし、これを除去排水として排出するパージ工程とを、
含むことを特徴とする排水処理装置。
有機物質を含有する排水を接触させることで有機物質を吸着し、高温の加熱ガスを接触させることで吸着した有機物質を脱着する吸着材が充填され、吸着槽内が仕切りにより2個以上に仕切られている吸着槽を2槽以上備え、
前記吸着槽は、吸着槽内の仕切られた区域に対し、直列に有機物質を含有する排水を供給することで有機物質を前記吸着材に吸着させて清浄水として排出する吸着工程と、吸着工程後に吸着槽内の仕切られた区域に対し、並列に高温の加熱ガスを供給することで有機物質を前記吸着素子から脱着させて有機物質を含有する脱着ガスとして排出する脱着工程と、前記脱着工程前に、ガスの通流により吸着槽内の吸着材表面に残存する水滴を吹き飛ばし、これを除去排水として排出するパージ工程とを、
含むことを特徴とする排水処理装置。
活性炭素繊維の表面酸性基量は、Boehmの滴定法により測定した。活性炭素繊維試料約2gに対し0.01mol/lの水酸化ナトリウム水溶液を60ml加え、25℃で2時間振とうさせた。活性炭素繊維試料と溶液をろ別し、ろ液を25ml採取した。指示薬としてフェノールフタレインを数滴加え、残留塩基性成分を0.01mol/lの塩酸で滴定し、以下の式で全酸性基量を算出した。
全酸性基量(meq/g)=(D×60×K)/(W×25)
D:吸着塩基性量(ml)
K:塩酸濃度(mol/l)
W:活性炭素繊維試料重量(g)
BET比表面積は、液体窒素の沸点(−195.8℃)雰囲気下、相対圧力0.0〜0.15の範囲で上昇させたときの試料への窒素吸着量を数点測定し、BETプロットにより試料単位質量あたりの表面積(m2/g)を求めた。
細孔容積は、相対圧0.95における窒素ガスの気体吸着法により測定した。
平均細孔径は、以下の式で求めた。
dp=40000Vp/S(ただし、dp:平均細孔径(Å))
Vp:細孔容積(cc/g)
S:BET比表面積(m2/g)
300mg/lのエタノール、600mg/lの酢酸、250mg/lの酢酸エチル、300mg/lのIPAを含む温度30℃の水を空間速度(SV)5h−1で流し、10時間後と100時間運転後の各水処理装置出口の各溶剤濃度およびpHを測定した。
入口・出口の溶剤濃度をガスクロマトグラフ法により分析し測定した。
入口・出口のpHをガラス電極法により分析し測定した。
全酸性基量が0.2meq/g、平均細孔径14Å、BET比表面積1500m2/g、全細孔容積0.68cm3/gの活性炭素繊維Aおよび全酸性基量が0.05meq/g、平均細孔径13Å、BET比表面積1000m2/g、全細孔容積0.50cm3/gの活性炭素繊維Bを使用した40mmφで、厚み150mmの重量20gの吸着ユニットを作成し、活性炭素繊維Aを含む吸着ユニットAを吸着最上流側に1個、続いて活性炭素繊維Bを含む吸着ユニットBを2個接続した吸着槽を2個作成した。図1のダンパー切替方式の水処理装置に設置して300mg/lのエタノール、600mg/Lの酢酸、250mg/lの酢酸エチル、300mg/lのIPAを含むpH3.2の原水を吸着ユニットに対して直列に30min、600ml導入した(吸着工程)。次に、吸着ユニットに対して並列に外気が通風されるようにダンパー切替操作を行い、風速50cm/cmで5min通風させ(脱水工程)、続いて130℃の加熱ガスを風速50cm/cmで25min通風させて(脱着工程)切替サイクルとした。10サイクル運転後の処理水濃度はエタノール5mg/l以下、酢酸5mg/l以下、酢酸エチル1mg/l以下、IPA1mg/lであり、pHは6.5であった。また、脱水および脱着工程の圧力損失はそれぞれ500mmAqおよび600mmAqであった。
全酸性基量が0.2meq/g、平均細孔径14Å、BET比表面積1500m2/g、全細孔容積0.68cm3/gの活性炭素繊維Aおよび全酸性基量が0.05meq/g、平均細孔径13Å、BET比表面積1000m2/g、全細孔容積0.50cm3/gの活性炭素繊維Bを使用した40mmφで、厚み150mmの重量20gの吸着ユニットを作成し、活性炭素繊維Aを含む吸着ユニットAを吸着最上流側に1個、続いて活性炭素繊維Bを含む吸着ユニットBを2個接続した吸着槽を2個作成した。図1のダンパー切替方式の水処理装置に設置して300mg/lのエタノール、600mg/lの酢酸、250mg/lの酢酸エチル、300mg/lのIPAを含む原水を吸着ユニットに対して並列に30min、600ml導入した(吸着工程)。次に、吸着ユニットに対して直列に外気が通風されるようにダンパー切替操作を行い、風速150cm/cmで5min通風させ(脱水工程)、続いて130℃の加熱ガスを風速150cm/cmで25min通風させて(脱着工程)切替サイクルとした。10サイクル運転後の処理水濃度はエタノール20mg/l以下、酢酸15mg/l以下、酢酸エチル1mg/l以下、IPA5mg/l以下であり、エタノールは4倍、酢酸は3倍、IPAは5倍の処理水濃度の増加が確認され、またpHは4.0まで低下した。さらに、脱水および脱着工程の圧力損失はそれぞれ4500mmAqおよび5400mmAqと非常に高くなる結果となった。
全酸性基量が0.2meq/g、平均細孔径14Å、BET比表面積1500m2/g、全細孔容積0.68cm3/gの活性炭素繊維Aおよび全酸性基量が0.05meq/g、平均細孔径13Å、BET比表面積1000m2/g、全細孔容積0.50cm3/gの活性炭素繊維Bを使用した40mmφで、厚み150mmの重量20gの吸着ユニットを作成し、活性炭素繊維Bを含む吸着ユニットBを吸着最上流側に2個、続いて活性炭素繊維Aを含む吸着ユニットAを1個接続した吸着槽を2個作成した。図1のダンパー切替方式の水処理装置に設置して300mg/lのエタノール、600mg/lの酢酸、250mg/lの酢酸エチル、300mg/lのIPAを含む原水を吸着ユニットに対して直列に30min、600ml導入した(吸着工程)。次に、吸着ユニットに対して並列に外気が通風されるようにダンパー切替操作を行い、風速50cm/cmで5min通風させ(脱水工程)、続いて130℃の加熱ガスを風速50cm/cmで25min通風させて(脱着工程)切替サイクルとした。10サイクル運転後の処理水濃度はエタノール10mg/l以下、酢酸10mg/l以下、酢酸エチル1mg/l以下、IPA2mg/lであり、エタノールは2倍、酢酸は2倍、IPAは2倍の処理水濃度の増加が確認され、またpHは4.7まで低下した。脱水および脱着工程の圧力損失はそれぞれ500mmAqおよび600mmAqであった。
11 原水導入ライン
12 原水貯蔵タンク
13 原水供給ポンプ
14 処理水排出ライン
15 吸着ユニット
16 吸着材1
17 吸着材2
18 ヒータ
19 送風機
20 脱着ガス排出ライン
Claims (6)
- 有機物質を含有する排水から有機物質を除去することで当該排水を清浄化する排水処理装置であって、
有機物質を含有する排水を接触させることで有機物質を吸着し、高温の加熱ガスを接触させることで吸着した有機物質を脱着する吸着材が充填された吸着ユニットを2個以上接続した吸着槽を2槽以上備え、
前記吸着槽は、吸着槽を構成する吸着ユニットに対し直列に有機物質を含有する排水を供給することで有機物質を前記吸着材に吸着させて清浄水として排出する吸着工程と、吸着工程後に吸着槽を構成する吸着ユニットに対し並列に高温の加熱ガスを供給することで有機物質を前記吸着素子から脱着させて有機物質を含有する脱着ガスとして排出する脱着工程と、前記脱着工程前に、ガスの通流により吸着槽を構成する吸着ユニットの吸着材表面に残存する水滴を吹き飛ばし、これを除去排水として排出するパージ工程とを、
含むことを特徴とする排水処理装置。 - 有機物質を含有する排水から有機物質を除去することで当該排水を清浄化する排水処理装置であって、
有機物質を含有する排水を接触させることで有機物質を吸着し、高温の加熱ガスを接触させることで吸着した有機物質を脱着する吸着材が充填され、吸着槽内が仕切りにより2個以上に仕切られている吸着槽を2槽以上備え、
前記吸着槽は、吸着槽内の仕切られた区域に対し、直列に有機物質を含有する排水を供給することで有機物質を前記吸着材に吸着させて清浄水として排出する吸着工程と、吸着工程後に吸着槽内の仕切られた区域に対し、並列に高温の加熱ガスを供給することで有機物質を前記吸着素子から脱着させて有機物質を含有する脱着ガスとして排出する脱着工程と、前記脱着工程前に、ガスの通流により吸着槽内の吸着材表面に残存する水滴を吹き飛ばし、これを除去排水として排出するパージ工程とを、
含むことを特徴とする排水処理装置。 - 前記吸着材が活性炭素繊維である請求項1または2に記載の排水処理装置。
- 請求項1に記載の排水処理装置の吸着槽を構成する吸着ユニットの、吸着工程時に最上流部となる吸着ユニットに充填された吸着材が、比表面積が1100〜2000m2/gで、全酸性基量が0.2meq/g以下の活性炭素繊維であり、最下流部となる吸着ユニットに充填された吸着材が、比表面積が700〜1100m2/gで、全酸性基量が0.05meq/g以下の活性炭素繊維である排水処理装置。
- 請求項2に記載の排水処理装置の吸着槽内の仕切られた区域の、吸着工程時に最上流部となる吸着区域に充填された吸着材が、比表面積が1100〜2000m2/gで、全酸性基量が0.2meq/g以下の活性炭素繊維であり、最下流部となる吸着区域に充填された吸着材が、比表面積が700〜1100m2/gで、全酸性基量が0.05meq/g以下の活性炭素繊維である排水処理装置。
- 前記排水処理装置の脱着工程において、吸着ユニットに供給する高温の加熱ガス風速を調整する手段が設けられている請求項1〜5のいずれかに記載の排水処理装置。
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