JP2013107074A - Method for treating waste water - Google Patents
Method for treating waste water Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013107074A JP2013107074A JP2012228921A JP2012228921A JP2013107074A JP 2013107074 A JP2013107074 A JP 2013107074A JP 2012228921 A JP2012228921 A JP 2012228921A JP 2012228921 A JP2012228921 A JP 2012228921A JP 2013107074 A JP2013107074 A JP 2013107074A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wastewater
- cyclohexanone oxime
- cyclohexanone
- water
- treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/722—Oxidation by peroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
本発明は、廃水処理方法に関するものである。 The present invention relates to a wastewater treatment method.
シクロヘキサノンオキシムを製造する方法の1つとして、チタノシリケート触媒の存在下に、シクロヘキサノンを過酸化水素とアンモニアでアンモキシム化反応させる方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1においては、このアンモキシム化反応により得られた反応液に対し、有機溶媒による抽出や、水を用いた洗浄を行うことにより、目的物であるシクロヘキサノンオキシムを回収している。 As one method for producing cyclohexanone oxime, a method is known in which cyclohexanone is ammoximation-reacted with hydrogen peroxide and ammonia in the presence of a titanosilicate catalyst (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, the target cyclohexanone oxime is recovered by performing extraction with an organic solvent or washing with water on the reaction solution obtained by this ammoximation reaction.
通常、回収時に分液で生じる水(廃水)には、未反応原料であるシクロヘキサノン、目的物であるシクロヘキサノンオキシム、その他副生物が含まれている。そのため、これらの有機物を減少させ、環境負荷を低減させた後でなければ、投棄処理することができない。工場設備等において排出される多量の廃水から、このような有機物を減少させるための処理方法としては、活性汚泥を用いた微生物処理(生物学的処理)が広く用いられている。 Usually, water (waste water) generated by liquid separation at the time of recovery contains unreacted raw material cyclohexanone, target product cyclohexanone oxime, and other by-products. Therefore, the disposal process cannot be performed unless these organic substances are reduced and the environmental load is reduced. Microbial treatment (biological treatment) using activated sludge is widely used as a treatment method for reducing such organic matter from a large amount of wastewater discharged in factory facilities and the like.
しかしながら、発明者らの事前検討により、廃水に含まれるシクロヘキサノンオキシムは、生物学的処理の阻害要因となり、上述の廃水から通常の生物学的処理によって有機物を減少させることは困難であることが分かった。 However, prior examination by the inventors revealed that cyclohexanone oxime contained in wastewater is an inhibiting factor for biological treatment, and it is difficult to reduce organic matter from the above-mentioned wastewater by ordinary biological treatment. It was.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、シクロヘキサノンオキシムを含む廃水から、好適に有機物を減少させることを可能とする廃水処理方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, Comprising: It aims at providing the wastewater treatment method which makes it possible to reduce organic substance suitably from the wastewater containing cyclohexanone oxime.
上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、シクロヘキサノンオキシムを含む廃水を、フェントン酸化処理した後に、生物学的処理を行う廃水処理方法を提供する。 In order to solve the above problems, one embodiment of the present invention provides a wastewater treatment method in which wastewater containing cyclohexanone oxime is subjected to biological treatment after Fenton oxidation treatment.
本発明の一態様においては、前記フェントン酸化処理は、前記廃水に酸を加えpH1〜2に調整すること、過酸化水素を前記廃水に加えること、及び鉄(II)塩を前記廃水に加えることを含むことが望ましい。 In one aspect of the present invention, the Fenton oxidation treatment includes adjusting acid to pH 1-2 by adding acid to the wastewater, adding hydrogen peroxide to the wastewater, and adding iron (II) salt to the wastewater. It is desirable to include.
本発明の一態様においては、前記廃水は、チタノシリケート触媒の存在下に、シクロヘキサノン、過酸化水素及びアンモニアを反応させて、シクロヘキサノンオキシム、水及び未反応のシクロヘキサノンを含む反応液を得た後、前記反応液を有機溶媒と混合した後、有機層と水層とに分離することで生じる水層であることが望ましい。 In one aspect of the present invention, the waste water is obtained by reacting cyclohexanone, hydrogen peroxide and ammonia in the presence of a titanosilicate catalyst to obtain a reaction liquid containing cyclohexanone oxime, water and unreacted cyclohexanone. The aqueous solution is preferably an aqueous layer produced by mixing the reaction solution with an organic solvent and then separating it into an organic layer and an aqueous layer.
本発明の一態様においては、前記廃水は、前記有機層を水と混合した後、有機層と水層とに分液して得られる水層をさらに含むことが望ましい。 In one aspect of the present invention, it is preferable that the waste water further includes an aqueous layer obtained by mixing the organic layer with water and then separating the organic layer and the aqueous layer.
本発明の一態様においては、前記フェントン酸化処理に先だって、前記廃水からシクロヘキサノンの沸点以下の沸点を有する成分を蒸留することが望ましい。 In one aspect of the present invention, it is desirable to distill a component having a boiling point equal to or lower than that of cyclohexanone from the waste water prior to the Fenton oxidation treatment.
本発明によれば、シクロヘキサノンオキシムを含む廃水を好適に処理することができる。 According to the present invention, wastewater containing cyclohexanone oxime can be suitably treated.
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態の廃水処理方法について説明する。図1,2は、本実施形態の廃水処理方法の処理対象である廃水が生じる、シクロヘキサノンオキシムの製造工程を示すフロー図である。図3は、本実施形態の廃水処理方法を示すフロー図である。 Hereinafter, a wastewater treatment method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are flowcharts showing a process for producing cyclohexanone oxime in which wastewater that is a target of the wastewater treatment method of the present embodiment is produced. FIG. 3 is a flowchart showing the wastewater treatment method of the present embodiment.
一つの態様において、シクロヘキサノンオキシムは、チタノシリケート触媒(以下、単に「触媒」と称することがある)の存在下にシクロヘキサノンを過酸化水素とアンモニアでアンモキシム化反応させて、残存アンモニア、及びシクロヘキサノンオキシムを含む反応液を得る反応工程(1);前記反応液から残存アンモニアを留去させ、缶出液としてシクロヘキサノンオキシムと水との混合液を得る第一蒸留工程(2);前記混合液から有機溶媒によりシクロヘキサノンオキシムを抽出して、シクロヘキサノンオキシム抽出液を得る抽出工程(3);シクロヘキサノンオキシム抽出液を水で洗浄する洗浄工程(4);洗浄後のシクロヘキサノンオキシム抽出液から有機溶媒を留去させ、缶出液として粗製シクロヘキサノンオキシムを得る第二蒸留工程(5);及び、粗製シクロヘキサノンオキシムから残存シクロヘキサノンを留去させ、缶出液として精製シクロヘキサノンオキシムを得る第三蒸留工程(6)の一連の工程により製造される。 In one embodiment, cyclohexanone oxime is obtained by subjecting cyclohexanone to an ammoximation reaction with hydrogen peroxide and ammonia in the presence of a titanosilicate catalyst (hereinafter sometimes simply referred to as “catalyst”) to obtain residual ammonia and cyclohexanone oxime. A reaction step (1) for obtaining a reaction solution comprising: a first distillation step (2) for distilling off residual ammonia from the reaction solution to obtain a mixture of cyclohexanone oxime and water as a bottoms; organic from the mixture Extraction process of cyclohexanone oxime with solvent to obtain cyclohexanone oxime extract (3); Washing process of washing cyclohexanone oxime extract with water (4); Distilling organic solvent from cyclohexanone oxime extract after washing To obtain crude cyclohexanone oxime as bottoms Distillation step (5); and, by distilling off residual cyclohexanone from the crude cyclohexanone oxime, it is prepared by a series of steps in the third distillation step to obtain purified cyclohexanone oxime as a bottom product (6).
これらの工程は、全てを連続式で行ってもよいし、一部を連続式で行い、一部を回分式で行ってもよいし、全てを回分式で行ってもよいが、シクロヘキサノンオキシムの生産性、さらには得られるシクロヘキサノンオキシムの熱安定性ないし品質の点からは、全てを連続式で行うのが好ましい。 These steps may all be performed continuously, a part may be performed continuously, a part may be performed batchwise, or all may be performed batchwise, but cyclohexanone oxime From the standpoint of productivity and, furthermore, the thermal stability or quality of the resulting cyclohexanone oxime, it is preferable to carry out everything continuously.
ここで、本実施形態の廃液処理方法の対象となる廃液は、抽出工程(3)及び洗浄工程(4)で生じる水層である。これらの水層には、目的物であるシクロヘキサノンオキシムや、未反応原料であるシクロヘキサノン、または反応副生物のような有機物が含まれている。このような有機物を含む廃水は環境負荷が高いため、本発明の実施形態の廃水処理方法を用いて有機物を減少させた後に廃棄する。
以下、シクロヘキサノンオキシムの製造から廃水処理まで順を追って説明する。
Here, the waste liquid which is the target of the waste liquid treatment method of the present embodiment is an aqueous layer generated in the extraction step (3) and the cleaning step (4). These water layers contain organic substances such as cyclohexanone oxime, which is the target product, cyclohexanone, which is an unreacted raw material, or reaction by-products. Since wastewater containing such organic matter has a high environmental load, it is discarded after reducing the organic matter using the wastewater treatment method of the embodiment of the present invention.
Hereinafter, steps from the production of cyclohexanone oxime to the treatment of wastewater will be described in order.
図1に示すように、シクロヘキサノンオキシムの製造工程においては、反応工程(1)を行う反応器1、第一蒸留工程(2)を行う第一蒸留塔2、抽出工程(3)を行う抽出器3、洗浄工程(4)を行う洗浄器4、第二蒸留工程(5)を行う第二蒸留塔5、第三蒸留工程(6)を行う第三蒸留塔6がこの順に用いられ、目的物であるシクロヘキサノンオキシムを製造する。
As shown in FIG. 1, in the production process of cyclohexanone oxime, a reactor 1 that performs the reaction step (1), a
まず、反応器1に触媒が分散した反応液を所定量滞留させ、この中に、シクロヘキサノン11、過酸化水素12、アンモニア13及び必要により溶媒等を供給しながら、アンモキシム化反応を行い、これら原材料と同質量の反応液14を抜き出す〔反応工程(1)〕。
First, a predetermined amount of a reaction solution in which a catalyst is dispersed is retained in the reactor 1, and an ammoximation reaction is performed while supplying
ここで、反応液14の抜き出しは、フィルター等を介して、その液相のみを抜き出し、触媒は反応器1内に留まるようにするのがよい。触媒も一緒に抜き出す場合は、抜き出された反応液14から触媒を分離する工程が必要となり、また反応器1への触媒の供給も必要となる。なお、触媒濃度は、その活性や反応条件等にもよるが、反応液(触媒+液相)の容量あたりの質量として、通常1g/L以上200g/L以下である。また、反応器1としては、過酸化水素の分解を防ぐ観点から、グラスライニングが施されたものやステンレススチール製のものを使用するのがよい。
Here, in extracting the
過酸化水素の使用量は、シクロヘキサノンに対し、通常0.5モル倍以上3モル倍以下、好ましくは0.5モル倍以上1.5モル倍以下である。また、アンモニアの使用量は、シクロヘキサノンに対し、通常1モル倍以上、好ましくは1.5モル倍以上である。ここで、アンモニアは、シクロヘキサノンや過酸化水素より過剰に使用して、反応液中に残存させるようにし、これにより、シクロヘキサノンの転化率やシクロヘキサノンオキシムの選択率が高められる。 The amount of hydrogen peroxide used is usually 0.5 mol times to 3 mol times, preferably 0.5 mol times to 1.5 mol times with respect to cyclohexanone. Moreover, the usage-amount of ammonia is 1 mol times or more normally with respect to cyclohexanone, Preferably it is 1.5 mol times or more. Here, ammonia is used in excess of cyclohexanone and hydrogen peroxide so as to remain in the reaction solution, thereby increasing the conversion rate of cyclohexanone and the selectivity of cyclohexanone oxime.
使用しうる反応溶媒の好適な例としては、反応混合物の液相を均一に保持し易いことから、炭素数1〜6程度のアルコール類が好ましい。なかでも、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、s−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、及びt−アミルアルコールのようなアルコール類や水、又はそれらの混合溶媒がより好ましい。 Preferable examples of the reaction solvent that can be used are alcohols having about 1 to 6 carbon atoms because the liquid phase of the reaction mixture can be easily maintained uniformly. Among them, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, s-butyl alcohol, t-butyl alcohol, and t-amyl alcohol, water, or a mixed solvent thereof. Is more preferable.
反応温度は通常50℃以上120℃以下、好ましくは70℃以上100℃以下である。
また、反応液中へのアンモニアの溶解度を高めるため、反応は加圧下に行うのがよい。
The reaction temperature is usually 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, preferably 70 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.
The reaction is preferably carried out under pressure in order to increase the solubility of ammonia in the reaction solution.
こうして得られる反応液14中には、目的物のシクロヘキサノンオキシムと共に、理論上、シクロヘキサノンの2モル倍の生成水が含まれる(C6H10O+NH3+H2O2→C6H10NOH+2H2O)。また、過酸化水素としては、通常10質量%以上70質量%以下程度の水溶液(過酸化水素水)が使用されるので、過酸化水素を添加するために持ち込まれる水も含まれる。さらに、上で述べたようにアンモニアを過剰に使用することで、未反応のアンモニアが含まれる。また、シクロヘキサノンを完全に反応させるのは困難であるので、未反応のシクロヘキサノンも含まれる。
The
そこで、次にこのシクロヘキサノンオキシム、水、アンモニア及びシクロヘキサノンを含む反応液14を、第一蒸留塔2に導入して蒸留し、留分15としてアンモニアを回収すると共に、缶出液16として、シクロヘキサノンオキシム、水及びシクロヘキサノンの混合物を得る〔第一蒸留工程(2)〕。
この蒸留は、通常、常圧で行えばよいが、必要により加圧下又は減圧下に行ってもよい。
Therefore, next, the
This distillation is usually carried out at normal pressure, but may be carried out under pressure or under reduced pressure if necessary.
留分15として回収されるアンモニアは、反応器1にリサイクルするのが望ましい。また、反応工程(1)で有機溶媒を使用する場合、すなわち反応器1に有機溶媒を供給する場合には、この有機溶媒は反応液14に含まれて第一蒸留塔2に導入されるが、これも留分15として回収し、反応器1にリサイクルするのが望ましい。有機溶媒も反応器1へリサイクルするためには、反応工程(1)で使用される有機溶媒は、シクロヘキサノンオキシムより低沸点である必要がある。なお、有機溶媒の種類によっては、その共沸組成等により水を同伴して留出するので、この水も一緒に反応器1にリサイクルすればよい。例えば、t−ブチルアルコールであれば、水を12質量%以上18質量%以下程度含んだ状態で留出するので、この含水t−ブチルアルコールを反応器1にリサイクルすればよい。また、アンモニアは通常、ガスの状態で圧縮機を用いて反応器1にリサイクルするが、加圧下に低温に冷却して、有機溶媒ないし含水有機溶媒に溶解させ、溶液として反応器1にリサイクルしてもよい。
The ammonia recovered as the
第一蒸留塔2から抜き出される缶出液16は、抽出器3に導入され、有機溶媒17と混合後、缶出液16中のシクロヘキサノンオキシム及びシクロヘキサノンが有機溶媒で抽出されてなる有機層18と、抽出残液である水層19とに分離される〔抽出工程(3)〕。
The
この抽出用の有機溶媒17は、水と分液可能であって、シクロヘキサノンオキシム溶解能を有し、かつシクロヘキサノンオキシムより低沸点である必要がある。その好適な例としては、トルエンのような芳香族炭化水素類;シクロヘキサンのような脂環式炭化水素類;ヘキサンやヘプタンのような脂肪族炭化水素類;ジイソプロピルエーテルやt−ブチルメチルエーテルのようなエーテル類;酢酸エチルのようなエステル類等が挙げられるが、中でもトルエンのような芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、ヘプタンのような脂肪族炭化水素類が好ましく、特にトルエンのような芳香族炭化水素類が好ましい。 The organic solvent 17 for extraction needs to be able to be separated from water, have a cyclohexanone oxime solubility, and have a lower boiling point than that of cyclohexanone oxime. Preferred examples thereof include aromatic hydrocarbons such as toluene; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane; aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane; diisopropyl ether and t-butyl methyl ether. Ethers such as ethyl acetate, aromatic hydrocarbons such as toluene, and aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane and heptane are preferred, especially aromatic carbon such as toluene. Hydrogens are preferred.
有機溶媒17の使用量は、缶出液16中のシクロヘキサノンオキシムに対し、通常0.1質量倍以上2質量倍以下、好ましくは0.3質量倍以上1質量倍以下である。抽出温度は、通常、常温から有機溶媒17の沸点までの範囲で選択されるが、好ましくは40℃以上90℃以下である。
The usage-amount of the organic solvent 17 is 0.1 mass times or more and 2 mass times or less normally with respect to the cyclohexanone oxime in the
なお、抽出器3としては、多段抽出が可能なものを用いてもよいし、混合部と分液部が分離したいわゆるミキサーセトラータイプのものを1段ないし多段で用いてもよい。
In addition, as the
抽出器3からの有機層18は、洗浄器4に導入され、水20と混合後、有機層18から不純物が水洗除去されてなる有機層21と、この不純物が水に溶解してなる水層22とに分離される〔洗浄工程(4)〕。
The
この不純物としては、例えば反応工程(1)で副生しうる硝酸アンモニウムや亜硝酸アンモニウム等が挙げられる。洗浄用の水20の使用量は、有機層18中のシクロヘキサノンオキシムに対し、通常0.05質量倍以上1質量倍以下であり、また洗浄温度は、通常40℃以上90℃以下である。なお、洗浄器4としては、抽出器3と同様、多段抽出が可能なものを用いてもよいし、混合部と分液部が分離したいわゆるミキサーセトラータイプのものを1段ないし多段で用いてもよい。
Examples of the impurities include ammonium nitrate and ammonium nitrite that can be by-produced in the reaction step (1). The amount of
上述の抽出器3で生じる水層19と、洗浄器4で生じる水層22とは、後述の廃水処理工程で処理される。
The
洗浄器4からの有機層21を、第二蒸留塔5に導入して蒸留することにより、留分23として、有機層21中の有機溶媒を回収することができると共に、缶出液24として、前記未反応のシクロヘキサノンを含む粗製シクロヘキサノンオキシムを得ることができる〔第二蒸留工程(5)〕。
By introducing the
また、その際、有機層21中に溶解ないし分散した状態で含まれる水は、有機溶媒と共に留分23として回収される。この蒸留は、通常、有機溶媒の沸点により常圧ないし微減圧で行われる。
At that time, water contained in a dissolved or dispersed state in the
留分23として回収される有機溶媒及び水は、それぞれ、抽出器3に導入される抽出用の有機溶媒17の少なくとも一部及び洗浄器4に導入される洗浄用の水20の少なくとも一部としてリサイクルするのが望ましい。具体的には、留分23として回収される有機溶媒及び水を、分液器7に導入して、主として有機溶媒17を含む有機層と、主として水20を含む水層とに分離し、有機層を抽出器3に導入し、水層を洗浄器4に導入すればよい。
The organic solvent and water recovered as the
第二蒸留塔5の缶出液24として抜き出される粗製シクロヘキサノンオキシムを、第三蒸留塔6に導入して蒸留することにより、留分25として、シクロヘキサノンを回収することができると共に、缶出液26として、シクロヘキサノンが除去ないし低減された精製シクロヘキサノンオキシムを得ることができる〔第三蒸留工程(6)〕。
By introducing the crude cyclohexanone oxime extracted as the
この蒸留は、通常、圧力10kPa以下の減圧下に、温度140℃以下で行われる。こうして得られる精製シクロヘキサノンオキシムは、熱安定性に優れ、気相ベックマン転位用の原料として好適に用いることができる。気相ベックマン転位における副反応抑制の観点からは、前記精製シクロヘキサノンオキシム中のシクロヘキサノン濃度が1質量%以下、好ましくは0.5質量%以下となるように、上記蒸留条件を調整するのがよい。 This distillation is usually performed at a temperature of 140 ° C. or lower under a reduced pressure of 10 kPa or lower. The purified cyclohexanone oxime thus obtained is excellent in thermal stability and can be suitably used as a raw material for gas phase Beckmann rearrangement. From the viewpoint of suppressing side reactions in the gas phase Beckmann rearrangement, the distillation conditions may be adjusted so that the concentration of cyclohexanone in the purified cyclohexanone oxime is 1% by mass or less, preferably 0.5% by mass or less.
留分25として回収されるシクロヘキサノンは、反応器1にリサイクルするのが望ましい。なお、長期運転等により留分25中の不純物の蓄積が顕著となれば、少なくとも一部を精留等により精製すればよい。
The cyclohexanone recovered as the
以上のプロセスにより得られる精製シクロヘキサノンオキシムの熱安定性をさらに高めるには、洗浄工程(4)を工夫する、具体的には、洗浄工程(4)を、塩基を含む水溶液による第一洗浄工程(4a)と、実質的に塩基を含まない通常の水(所謂、蒸留水、脱イオン水、精製水等)による第二洗浄工程(4b)とを含む二段階洗浄とするのが好ましい。このとき、第一洗浄工程(4a)で用いる塩基を含む水溶液として、第二洗浄工程(4b)で発生した水層を塩基と混合して調製したものを使用することにより、洗浄工程(4)全体で発生する水層の量を低減できる。また、第二洗浄工程(4b)で用いる塩基を実質的に含まない水としては、第二蒸留工程の留分である水を使用できる。 In order to further enhance the thermal stability of the purified cyclohexanone oxime obtained by the above process, the washing step (4) is devised. Specifically, the washing step (4) is changed to the first washing step with an aqueous solution containing a base ( It is preferable to perform a two-stage washing including 4a) and a second washing step (4b) with normal water substantially free of base (so-called distilled water, deionized water, purified water, etc.). At this time, the aqueous solution containing the base used in the first washing step (4a) is prepared by mixing the aqueous layer generated in the second washing step (4b) with the base, thereby washing step (4). The amount of the water layer generated as a whole can be reduced. Moreover, the water which is a fraction of a 2nd distillation process can be used as water which does not contain the base used by a 2nd washing | cleaning process (4b) substantially.
さらに、以上のプロセスにおけるシクロヘキサノンオキシムのロスを低減するためには、抽出工程(3)で排出される水層及び洗浄工程(4)で排出される水層中に微量に含まれうるシクロヘキサノンオキシムを、有機溶媒で抽出して回収するのが望ましい。ここで使用される有機溶媒は、抽出工程(3)で使用されるものと同様であることができる。そこで、抽出工程(3)で使用するための有機溶媒を、まず上記水層からの微量のシクロヘキサノンオキシムの回収に使用してから、抽出工程(3)で使用するようにするのが望ましい。また、このシクロヘキサノンオキシムの回収は、多段抽出により行うのが望ましい。 Furthermore, in order to reduce the loss of cyclohexanone oxime in the above process, cyclohexanone oxime that can be contained in a trace amount in the aqueous layer discharged in the extraction step (3) and the aqueous layer discharged in the washing step (4) is reduced. It is desirable to extract and recover with an organic solvent. The organic solvent used here can be the same as that used in the extraction step (3). Therefore, it is desirable that the organic solvent for use in the extraction step (3) is first used for recovering a trace amount of cyclohexanone oxime from the aqueous layer and then used in the extraction step (3). The cyclohexanone oxime is preferably recovered by multistage extraction.
図2は、上記の二段階洗浄及びシクロヘキサノンオキシム回収の例を、模式的に示すフロー図であり、図1の破線で囲まれた部分は、この図2のフロー図に置き換えることができる。 FIG. 2 is a flowchart schematically showing an example of the above-described two-step cleaning and cyclohexanone oxime recovery, and the portion surrounded by a broken line in FIG. 1 can be replaced with the flowchart of FIG.
すなわち、まず、上記の二段階洗浄に関し、抽出器3からの有機層18は、第一洗浄器4aに導入され、塩基を含む水溶液20aと混合後、有機層21aと水層22aとに分離される〔第一洗浄工程(4a)〕。ここで、水溶液20aに含まれる塩基としては、例えば、アルカリ金属の水酸化物や炭酸塩、アンモニア等が挙げられる。アルカリ金属の水酸化物や炭酸塩の具体例としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸ナトリウムなどが挙げられる。その水溶液20a中の濃度は、通常0.01〜2N、好ましくは0.05〜0.5Nである。洗浄温度は好ましくは60〜90℃であり、塩基を含む水溶液20aの使用量は、有機層18中のシクロヘキサノンオキシムに対し、好ましくは0.2〜2質量倍である。次いで、第一洗浄器4aからの有機層21aは、第二洗浄器4bに導入され、実質的に塩基を含まない水20bと混合後、有機層21bと水層22bとに分離される〔第二洗浄工程(4b)〕。実質的に塩基を含まない水20bの使用量は、有機層21b中のシクロヘキサノンオキシムに対し、好ましくは0.1〜10質量倍である。そして、有機層21bは、第二蒸留塔5に導入され、蒸留が行われる。また、水層22bは、塩基又はその水溶液27と混合され、この混合液が、第一洗浄器4aに導入される塩基を含む水溶液20aの少なくとも一部として、リサイクルされる。第二洗浄器4bに導入される実質的に塩基を含まない水20bの少なくとも一部としては、第二蒸留塔5の留分23からの水層(水20)が使用できる。
That is, first, regarding the above-described two-stage cleaning, the
次に、上記のシクロヘキサノンオキシム回収に関し、抽出器3からの水層19と第一洗浄器4aからの水層22aは、回収器8に導入され、有機溶媒17と混合後、水層19及び水層22a中の微量のシクロヘキサノンオキシムが有機溶媒17で抽出されてなる有機層28と、抽出残液である水層29とに分離される。そして、有機層28は、抽出器3に導入され、第一蒸留塔2の缶出液16からシクロヘキサノンオキシムを抽出するための有機溶媒の少なくとも一部として使用される。また、水層29は、排水として処理される。回収器8に導入される有機溶媒17の少なくとも一部としては、第二蒸留塔5の留分23からの有機層(有機溶媒17)が使用できる。なお、回収器8としては、抽出器3や洗浄器4と同様、多段抽出が可能なものを用いてもよいし、混合部と分液部が分離したいわゆるミキサーセトラータイプのものを1段ないし多段で用いてもよい。
Next, regarding the cyclohexanone oxime recovery described above, the
上述の回収器8で生じる水層29は、後述の廃水処理工程で処理される。
The
また、洗浄工程(4)で排出される水層中に微量に含まれうるシクロヘキサノンオキシムを回収するために、前記水層を、第一蒸留工程(2)の缶出液であるシクロヘキサノンオキシムと水との混合液と共に、抽出工程(3)に付すのも有利である。その際、この抽出工程(3)を多段抽出により行えば、前記抽出工程(3)から排出される水層を、実質的にシクロヘキサノンオキシムを含まない回収処理不要のものとすることができ、一層有利である。
以上のようにして、シクロヘキサノンオキシムを製造する。
Further, in order to recover cyclohexanone oxime that can be contained in a trace amount in the aqueous layer discharged in the washing step (4), the aqueous layer is separated from cyclohexanone oxime, which is the bottoms of the first distillation step (2), and water. It is also advantageous to subject it to the extraction step (3) together with the mixed solution. At this time, if this extraction step (3) is performed by multi-stage extraction, the aqueous layer discharged from the extraction step (3) can be made substantially free of cyclohexanone oxime and need not be recovered. It is advantageous.
As described above, cyclohexanone oxime is produced.
一方、図1の水層19及び水層22、または図2の水層29は、図3に示す廃水処理工程にて処理される。これらの水層には、目的物であるシクロヘキサノンオキシムや、未反応原料であるシクロヘキサノン、または反応副生物のような有機物が含まれている。発明者らの検討により、このような水層(廃水)に含まれるシクロヘキサノンオキシムは、通常の廃水処理に用いられる活性汚泥での微生物処理の阻害要因となり、微生物処理によって有機物を減少させることは困難であることが分かった。
On the other hand, the
そこで、本実施形態の廃水処理方法においては、シクロヘキサノンオキシムを含む廃水に対し、フェントン酸化処理を行った後に、生物学的処理を行うことにより、廃水処理を行う。詳しくは、廃水に酸を加えpH1〜2に調整し、過酸化水素を加えた後、鉄(II)塩をさらに加えることにより、フェントン酸化処理を行い、その後、塩基を加えてpHを4以上10以下に上げた廃水について生物学的処理を行う。また、フェントン酸化処理に先だって、廃水からシクロヘキサノンの沸点以下(すなわち155.65℃以下)の沸点を有する成分(低沸点成分)を蒸留しておき、後段の廃水処理工程の負荷を下げることとしている。「シクロヘキサノンの沸点以下の沸点を有する成分」には、シクロヘキサノンと、シクロヘキサノンよりも沸点の低い成分と、が含まれる。 Therefore, in the wastewater treatment method of this embodiment, wastewater treatment is performed by performing biological treatment after performing Fenton oxidation treatment on wastewater containing cyclohexanone oxime. Specifically, acid is added to wastewater to adjust to pH 1-2, hydrogen peroxide is added, and then iron (II) salt is further added to perform Fenton oxidation treatment, and then a base is added to adjust the pH to 4 or more. Biological treatment of wastewater raised to 10 or less. Prior to the Fenton oxidation treatment, components having a boiling point lower than the boiling point of cyclohexanone (that is, 155.65 ° C. or lower) are distilled from the wastewater to reduce the load of the subsequent wastewater treatment process. . The “component having a boiling point lower than that of cyclohexanone” includes cyclohexanone and components having a boiling point lower than that of cyclohexanone.
図3に示すように、このような廃水処理工程においては、水層19,22、または29に含まれる低沸点成分を蒸留する蒸留塔31、水層19,22、または29のフェントン酸化処理を行う酸化処理槽32、塩基を加えてpH調整する中和槽33、生物学的処理を行う汚泥槽34がこの順に用いられ、廃水を処理する。
As shown in FIG. 3, in such a wastewater treatment process, the Fenton oxidation treatment of the
まず、上述のシクロヘキサノンオキシムの製造工程で排出された水層19,22、または29を、蒸留塔31に導入して蒸留し、留分としてシクロヘキサノンの沸点以下の沸点を有する成分(低沸点成分41)を回収する共に、缶出液42として、シクロヘキサノンオキシム及びシクロヘキサノンを含む廃水を得る。
First, the
次いで、缶出液42を酸化処理槽32に導入し、フェントン酸化処理を行う。
酸化処理槽32においては、まず、導入された缶出液42(すなわち廃水)に酸43と過酸化水素44とが加えられる。酸43としては、廃水のpHを1〜2に下げることが可能であれば、有機酸、無機酸のいずれも用いることができるが、後述のフェントン酸化処理及び生物学的処理における工程負荷を上げないために無機酸を用いることが好ましい。
無機酸としては、硫酸が好ましい。酸43と過酸化水素44と入れる順は、いずれが先であってもよく、また同時であってもよい。
Next, the
In the
As the inorganic acid, sulfuric acid is preferable. The order in which the
過酸化水素44としては、通常の10質量%以上70質量%以下程度の濃度を有する水溶液(過酸化水素水)を使用可能である。
As the
ここで、廃水のpHを1〜2に低下させることにより、廃水に含まれるシクロヘキサノンオキシムには、酸触媒存在下の加水分解反応が起こり、シクロヘキサノンとヒドロキシルアミンとに分解する(C6H10NOH+H2O→C6H10O+NH2OH)。上述したように、シクロヘキサノンオキシムは生物学的処理の阻害要因となるが、前記加水分解により、良好にシクロヘキサノンオキシムの総量を減少させることができる。
Here, by reducing the pH of the wastewater to 1 to 2, the cyclohexanone oxime contained in the wastewater undergoes a hydrolysis reaction in the presence of an acid catalyst and decomposes into cyclohexanone and hydroxylamine (C 6 H 10 NOH + H 2 O → C 6 H 10 O +
さらに、酸化処理槽32においては、廃水に鉄(II)塩45が加えられる。鉄(II)塩及び過酸化水素44(フェントン試薬)が反応することにより、OHラジカルを生じ(H2O2+Fe2+→Fe3++OH−+・OH)、前記OHラジカルが廃水に含まれる有機物を酸化する(フェントン酸化処理)。
Further, in the
鉄(II)塩45としては、水溶性を有するものであれば種々の塩を用いることができるが、対イオンが上述のpH調整で用いる酸の対イオンと共通するとよい。上述のように、pHを調整するための酸としては硫酸が好適に用いられることから、鉄(II)塩45としては硫酸鉄(II)が好ましい。
過酸化水素水の使用量としては、廃水に対し、0.01〜20質量%であることが好ましく、0.05〜5質量%であることがより好ましい。
鉄(II)塩の使用量としては、過酸化水素に対し、0.0001〜1モル倍であることが好ましく、0.0005〜0.5モル倍であることがより好ましい。
フェントン酸化処理は、鉄(II)塩45を加えた後、温度50〜150℃で0.1〜10時間攪拌することが好ましい。
As the iron (II)
The amount of hydrogen peroxide used is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.05 to 5% by mass with respect to the waste water.
The amount of iron (II) salt used is preferably 0.0001 to 1 mol times, more preferably 0.0005 to 0.5 mol times with respect to hydrogen peroxide.
The Fenton oxidation treatment is preferably stirred at a temperature of 50 to 150 ° C. for 0.1 to 10 hours after adding the iron (II)
このようなフェントン酸化処理によって、廃水に含まれるシクロヘキサノンや反応副生物が酸化され分解される。シクロヘキサノンオキシムについては、例えば総量を廃水中の1ppm以下に管理可能となる。このようにして、酸化処理槽32の缶出液46として、フェントン酸化処理がなされた廃水を得る。
By such Fenton oxidation treatment, cyclohexanone and reaction by-products contained in the wastewater are oxidized and decomposed. For cyclohexanone oxime, for example, the total amount can be controlled to 1 ppm or less in the wastewater. In this way, waste water that has undergone Fenton oxidation treatment is obtained as the
さらに、中和槽33においては、缶出液46のpHを調節するために塩基47が加えられる。塩基47としては、廃水のpHを4以上に上げることが可能であれば、有機塩基、無機塩基のいずれも用いることができるが、後述の生物学的処理における工程負荷を上げないために無機塩基を用いることが好ましい。無機塩基としては、例えば水酸化ナトリウム水溶液が好適に用いられる。
前記塩基を加えた後の廃水のpHは、4以上10以下が好ましい。
Further, in the
The pH of the waste water after adding the base is preferably 4 or more and 10 or less.
高濃度の有機物が含まれる廃水の処理を行う場合、上述のフェントン酸化処理を用いる方法は、凝集、沈殿、濾過、吸着などの物理化学的処理を用いる方法と比べて、処理費用の低廉化が可能である。さらに、本実施形態の廃水処理方法では、フェントン酸化処理により廃水に含まれる有機物の一部が分解されるため、廃水に含まれる有機物の量が変動しても、フェントン試薬の量又はフェントン酸化処理の処理時間を変更することにより、生物学的処理に適した有機物量にまで低減させた廃水とすることができる。 When treating wastewater containing high-concentration organic matter, the method using the above-described Fenton oxidation treatment can reduce the processing cost compared to the method using physicochemical treatment such as aggregation, precipitation, filtration, and adsorption. Is possible. Furthermore, in the wastewater treatment method of this embodiment, since a part of the organic matter contained in the wastewater is decomposed by the Fenton oxidation treatment, even if the amount of the organic matter contained in the wastewater varies, the amount of Fenton reagent or the Fenton oxidation treatment By changing the treatment time, waste water reduced to an amount of organic substances suitable for biological treatment can be obtained.
例えば、廃水に含まれる有機物量の指標としては、化学的酸素要求量(Chemical Oxygen Demand、COD)や、全有機炭素(Total Organic Carbon、TOC)が用いられる。上記フェントン酸化処理では、これらCODやTOCの値を基準(閾値)として用い、フェントン酸化処理の処理時間、用いる試薬量、その他の処理条件を調整することにより、CODやTOCの値が閾値を下回るように制御することができる。これにより、廃水のCODやTOCの値が生物学的処理に適した値となるまで低減させた後に、後段の汚泥槽34に送液するというような運用が可能となる。
「閾値」とは、微生物反応を阻害することなく、生物学的処理を行うことができる最大値である。
For example, as an indicator of the amount of organic substances contained in wastewater, chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC) are used. In the Fenton oxidation treatment, the COD and TOC values are lower than the threshold value by adjusting the processing time of the Fenton oxidation treatment, the amount of reagent to be used, and other treatment conditions using these COD and TOC values as a reference (threshold value). Can be controlled. Thereby, after reducing the value of COD and TOC of wastewater until it becomes a value suitable for biological treatment, the operation | movement of sending liquid to the
The “threshold value” is the maximum value at which biological treatment can be performed without inhibiting microbial reactions.
次いで、中和槽33から排出される缶出液48を汚泥槽34に導入し、生物学的処理を行う。汚泥槽34には活性汚泥が貯留されており、活性汚泥を攪拌する攪拌設備や、曝気処理を行う曝気設備を有することとしてもよい。水層19,22、または29に含まれていたシクロヘキサノンオキシムは、上述のフェントン酸化処理により良好に低減しているため、微生物反応を阻害することなく、好適に生物学的処理を行って有機物を低減させることができる。
「生物学的処理」とは、細菌などの微生物の持つ浄化作用を利用して、廃水を処理する方法で、活性汚泥法や生物膜法などがある。
「活性汚泥」とは、廃水を通気状態で長時間処理したときに生じる綿状の塊をいい、廃水中の浮遊物、細菌および原生動物などから構成される。
Next, the
“Biological treatment” is a method of treating wastewater using the purification action of microorganisms such as bacteria, and includes an activated sludge method and a biofilm method.
“Activated sludge” refers to a flocculent lump that is produced when wastewater is treated for a long time in an aerated state, and is composed of suspended matter, bacteria, protozoa, and the like in the wastewater.
このようにして、汚泥槽34の缶出液49として、含有する有機物が低減した廃水を得ることができ、投棄処理することが可能となる。
以上のようにして、廃水処理を行う。
In this way, waste water with reduced organic matter can be obtained as the bottomed
As described above, wastewater treatment is performed.
以上のような廃水処理方法によれば、シクロヘキサノンオキシムを含む廃水を好適に処理することができる。 According to the wastewater treatment method as described above, wastewater containing cyclohexanone oxime can be suitably treated.
なお、本実施形態においては、チタノシリケート触媒の存在下に、シクロヘキサノン、過酸化水素及びアンモニアを反応させて(アンモキシメーション反応)シクロヘキサノンオキシムを製造する工場設備において生じる廃水(上述の水層19,22、または29)を処理することとして説明したが、これに限らない。
In the present embodiment, waste water (the above-mentioned
例えば、他の方法によりシクロヘキサノンオキシムを製造する製造工程において、反応液から分離させる水層を廃棄する際に、前記水層にシクロヘキサノンオキシムが含まれている場合にも、本発明の廃水処理方法を適用することが可能である。すなわち、他のシクロヘキサノンオキシムの製造方法により生じる水層(廃液)についても、前記水層を予めフェントン酸化処理した後、生物学的処理を行うことにより、好適に廃水処理を行うことが可能である。 For example, in the production process for producing cyclohexanone oxime by another method, when the water layer separated from the reaction solution is discarded, the waste water treatment method of the present invention is also used when the water layer contains cyclohexanone oxime. It is possible to apply. That is, also for an aqueous layer (waste liquid) generated by another method for producing cyclohexanone oxime, waste water treatment can be suitably performed by subjecting the aqueous layer to Fenton oxidation treatment in advance and then biological treatment. .
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成の組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. The combinations of the components shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[1.生物学的処理の阻害の検証]
まず、シクロヘキサノンオキシムが混在することによる生物学的処理の阻害について検証した。
[1. Verification of inhibition of biological treatment]
First, we examined the inhibition of biological treatment due to the presence of cyclohexanone oxime.
実施例においては、純水にシクロヘキサノンオキシムを加え、濃度0.1質量%、0.5質量%、1.0質量%のシクロヘキサノンオキシム水溶液(以下、擬似廃水と称する)を調整した。 In the examples, cyclohexanone oxime was added to pure water to prepare cyclohexanone oxime aqueous solutions (hereinafter referred to as simulated waste water) having concentrations of 0.1 mass%, 0.5 mass%, and 1.0 mass%.
上記擬似廃水について、活性汚泥を用いた生物学的処理を行い、処理開始時と、処理開始から21時間目と、の擬似廃水に含まれる窒素量を測定して、生物学的処理により擬似廃水から減少した窒素量(窒素減少量)を測定した。用いた活性汚泥は、廃水中の窒素を硝酸塩の形で固定するものである。生物学的処理は、実機の活性汚泥槽からサンプリングした流水排水1Lと活性泥スラリー1L、及び擬似廃水90mlを混合し、攪拌しながら32℃に保持することにより行った。 The simulated wastewater is subjected to biological treatment using activated sludge, and the amount of nitrogen contained in the simulated wastewater at the start of treatment and 21 hours after the start of treatment is measured. The amount of nitrogen decreased from (the amount of nitrogen decrease) was measured. The activated sludge used is for fixing nitrogen in wastewater in the form of nitrate. Biological treatment was performed by mixing 1 L of running water drainage sampled from the activated sludge tank of the actual machine, 1 L of activated mud slurry, and 90 ml of simulated wastewater, and maintaining at 32 ° C. while stirring.
得られた測定値に基づいて、下記式から、生物学的処理の阻害の程度を示す硝化阻害性を算出した。硝化阻害性の値は、大きいほど生物学的処理が阻害されていることを示している。算出結果について下記表1に示す。
硝化阻害性(%)=[(X−Y)/X]×100
(X:シクロヘキサノンオキシム0%濃度の擬似廃水を処理したときの窒素減少量、Y:各濃度の擬似廃水を処理したときの窒素減少量)
Based on the obtained measured value, nitrification inhibitory property indicating the degree of inhibition of biological treatment was calculated from the following formula. The larger the nitrification inhibitory value, the more biological treatment is inhibited. The calculation results are shown in Table 1 below.
Nitrification inhibition (%) = [(XY) / X] × 100
(X: Nitrogen reduction amount when treating simulated wastewater with 0% concentration of cyclohexanone oxime, Y: Nitrogen reduction amount when treating simulated wastewater with each concentration)
なお、廃水に含まれる窒素量は、JIS K−0102(工場排水試験方法)に従って測定した。 The amount of nitrogen contained in the wastewater was measured according to JIS K-0102 (factory drainage test method).
検証の結果、シクロヘキサノンオキシムの濃度が高くなるほど、硝化が阻害されている(生物学的処理が阻害されている)ことが確認された。 As a result of verification, it was confirmed that nitrification was inhibited (biological treatment was inhibited) as the concentration of cyclohexanone oxime increased.
[2.フェントン酸化処理の効果の検証]
次いで、フェントン酸化処理による廃水処理の効果について検証した。
実施例においては、チタノシリケート触媒の存在下に、シクロヘキサノン、過酸化水素及びアンモニアを反応させて(アンモキシメーション反応)シクロヘキサノンオキシムを製造する工場設備において生じる実機廃水(上述の水層19,22、または29に対応)を用い、COD及びTOCの値、シクロヘキサノンオキシムの濃度を測定することにより、本発明の効果を検証した。
[2. Verification of Fenton oxidation effect]
Next, the effect of wastewater treatment by Fenton oxidation treatment was verified.
In the embodiment, actual waste water generated in a factory facility for producing cyclohexanone oxime by reacting cyclohexanone, hydrogen peroxide and ammonia in the presence of a titanosilicate catalyst (ammoximation reaction) (the above-described
(pHの測定)
廃水のpHは、pH計(型番D−53S、HORIBA(株)社製)を用いて2回測定した平均値を採用した。
(Measurement of pH)
As the pH of the wastewater, an average value measured twice using a pH meter (model number D-53S, manufactured by HORIBA Ltd.) was adopted.
(シクロヘキサノンオキシムの測定)
ガスクロマトグラフィーを用いて、分析し、面積百分率によりシクロヘキサノンオキシム濃度を算出した。
(Measurement of cyclohexanone oxime)
Analysis was performed using gas chromatography, and the concentration of cyclohexanone oxime was calculated by area percentage.
(COD、TOC測定用のサンプル調整)
廃水のCOD及びTOCは、後述の方法によるフェントン酸化処理後の廃水100gに、1%分解酵素(アクアスーパー、三菱ガス化学(株)製、主成分:カタラーゼ)水溶液を0.33g加えた後、1時間攪拌して得られるサンプル液について測定した。
(Sample adjustment for COD and TOC measurement)
The wastewater COD and TOC were added to 0.3 g of a 1% decomposing enzyme (Aqua Super, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., main component: catalase) solution in 100 g of wastewater after the Fenton oxidation treatment by the method described later. It measured about the sample liquid obtained by stirring for 1 hour.
(CODの測定)
廃水のCODは、JIS K−0102(工場排水試験方法)に沿って測定した。
(Measurement of COD)
The COD of wastewater was measured according to JIS K-0102 (factory drainage test method).
(TOCの測定)
廃水のTOCは、JIS K−0102(工場排水試験方法)に沿って測定した。
(Measurement of TOC)
The TOC of wastewater was measured according to JIS K-0102 (factory drainage test method).
(実施例1)
廃水200.1g(シクロヘキサノンオキシム濃度は640ppm)と98%硫酸0.84gとを混合し、pH=1.6(27℃)に調整した後、廃水を90℃に昇温した。廃水に60%過酸化水素水1.19g(廃水に対し過酸化水素として約0.36質量%)と、硫酸鉄(II)・7水和物0.59g(過酸化水素に対し約0.1mol比)とをさらに加え、90℃にて1時間攪拌した後、廃水の温度が40℃以下となるまで冷却した。冷却した廃水に水酸化ナトリウム0.69gを加えて攪拌し、pH>4と成るように調整することで、フェントン酸化処理後、汚泥槽に投入前の廃水(上述の缶出液48)に対応する処理液を得た。
Example 1
After mixing 200.1 g of waste water (cyclohexanone oxime concentration is 640 ppm) and 0.84 g of 98% sulfuric acid to adjust to pH = 1.6 (27 ° C.), the temperature of the waste water was raised to 90 ° C. The wastewater is 1.19 g of 60% hydrogen peroxide (about 0.36% by mass as hydrogen peroxide relative to the wastewater) and 0.59 g of iron (II) sulfate heptahydrate (about 0.1% relative to hydrogen peroxide). 1 mol ratio) was further added, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 1 hour, and then cooled until the temperature of the wastewater became 40 ° C. or lower. 0.69 g of sodium hydroxide is added to the cooled wastewater and stirred, and adjusted to pH> 4, so that it can be used for wastewater (the above-mentioned canned liquid 48) before being fed into the sludge tank after the Fenton oxidation treatment. A treatment liquid was obtained.
(実施例2〜9)
硫酸鉄(II)量、過酸化水素量、90℃での攪拌時間、の各処理条件を、下記表1、2に記載する条件に変更したこと以外は、実施例1と同様にして処理液を得た。
(Examples 2-9)
A treatment liquid was prepared in the same manner as in Example 1 except that the treatment conditions of the iron (II) sulfate amount, the hydrogen peroxide amount, and the stirring time at 90 ° C. were changed to the conditions described in Tables 1 and 2 below. Got.
(比較例1)
硫酸鉄(II)を加えないこと以外は実施例1と同様にして、処理液を得た。
(Comparative Example 1)
A treatment solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that iron (II) sulfate was not added.
(比較例2)
廃水に98%硫酸0.21gを混合し、pH=2.9(27℃)に調整する以外は、実施例1と同様にして処理液を得た。
(Comparative Example 2)
A treatment liquid was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.21 g of 98% sulfuric acid was mixed with the waste water and the pH was adjusted to 2.9 (27 ° C.).
(比較例3)
廃水に98%硫酸0.06gを混合し、pH=3.8(27℃)に調整する以外は、実施例1と同様にして処理液を得た。
(Comparative Example 3)
A treatment solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.06 g of 98% sulfuric acid was mixed with the waste water and the pH was adjusted to 3.8 (27 ° C.).
各処理条件と、COD、TOC及びシクロヘキサノンオキシムの濃度の各測定結果と、を下記の表2、3に示す。 Tables 2 and 3 below show the respective treatment conditions and the measurement results of the concentrations of COD, TOC, and cyclohexanone oxime.
測定の結果、実施例1〜9では廃水原液からCOD、TOC及びシクロヘキサノンオキシムの大幅な低減が確認できた。さらに、硫酸鉄(II)を加えずフェントン酸化処理を行わない比較例1と比べ、さらなるCOD、TOC及びシクロヘキサノンオキシムの低減が確認できた。 As a result of measurement, in Examples 1 to 9, it was confirmed that COD, TOC and cyclohexanone oxime were significantly reduced from the waste water stock solution. Furthermore, compared with the comparative example 1 which does not add iron sulfate (II) and does not perform a Fenton oxidation process, the further reduction | decrease of COD, TOC, and cyclohexanone oxime has been confirmed.
本発明によれば、生物学的処理を行う前の廃水からシクロヘキサノンオキシムを検出限界以下にまで減少させることができるため、シクロヘキサノンオキシムにより阻害されることなく、好適に生物学的処理を実施可能であることが期待できる。併せて、フェントン酸化処理を行うことにより、廃水中の有機物が分解されているため、後段の生物学的処理の負荷を下げることができる。 According to the present invention, since cyclohexanone oxime can be reduced below the detection limit from waste water before biological treatment, it is possible to suitably carry out biological treatment without being inhibited by cyclohexanone oxime. You can expect to be there. In addition, since the organic matter in the wastewater is decomposed by performing the Fenton oxidation treatment, it is possible to reduce the load of biological treatment in the subsequent stage.
また、過酸化水素量や硫酸鉄(II)の使用量を制御すること、及び処理時間を調節することにより、COD及びTOCの値を好適に制御できることが確認できた。
これらの結果から、本発明の有用性が確かめられた。
It was also confirmed that the values of COD and TOC can be suitably controlled by controlling the amount of hydrogen peroxide and the amount of iron (II) sulfate used and adjusting the treatment time.
From these results, the usefulness of the present invention was confirmed.
本発明によれば、シクロヘキサノンオキシムを含む廃水を好適に処理することができる。 According to the present invention, wastewater containing cyclohexanone oxime can be suitably treated.
1…反応器、2…第一蒸留塔、3…抽出器、4…洗浄器、4a…第一洗浄器、4b…第二洗浄器、5…第二蒸留塔、6…第三蒸留塔、7…分液器、8…回収器、11…シクロヘキサノン、12,44…過酸化水素、13…アンモニア、14…反応液、15,23,25…留分、17…有機溶媒、18,21,21a,21b,28…有機層、19,22,22a,22b,29…水層、20,20b…水、20a…水溶液、27…塩基又はその水溶液、31…蒸留塔、32…酸化処理槽、33…中和槽、34…汚泥槽、41…低沸点成分、16,24,26,42,46,48,49…缶出液、43…酸、45…鉄(II)塩、47…塩基
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor, 2 ... 1st distillation tower, 3 ... Extractor, 4 ... Washing machine, 4a ... 1st washing machine, 4b ... 2nd washing machine, 5 ... 2nd distillation tower, 6 ... 3rd distillation tower, DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012228921A JP2013107074A (en) | 2011-10-28 | 2012-10-16 | Method for treating waste water |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011237095 | 2011-10-28 | ||
JP2011237095 | 2011-10-28 | ||
JP2012228921A JP2013107074A (en) | 2011-10-28 | 2012-10-16 | Method for treating waste water |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013107074A true JP2013107074A (en) | 2013-06-06 |
Family
ID=48167587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012228921A Pending JP2013107074A (en) | 2011-10-28 | 2012-10-16 | Method for treating waste water |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013107074A (en) |
CN (1) | CN103827045A (en) |
WO (1) | WO2013061752A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104072385B (en) * | 2013-03-29 | 2016-05-25 | 中国石油化工股份有限公司 | A kind of processing method of cyclohexanone oxime and a kind of preparation method of caprolactam |
CN114906916A (en) * | 2021-02-09 | 2022-08-16 | 中国石油化工股份有限公司 | Pretreatment method of caprolactam ammoximation process production wastewater |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61197093A (en) * | 1985-02-25 | 1986-09-01 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | Treatment of waste water |
DE3942334A1 (en) * | 1989-12-21 | 1991-06-27 | Basf Ag | METHOD FOR PROCESSING HYDROXYLAMMONIUM AND AMMONIUM SALTS CONTAINING AQUEOUS NUTS |
JP4635644B2 (en) * | 2005-02-28 | 2011-02-23 | 住友化学株式会社 | Method for producing cyclohexanone oxime |
CN101323490A (en) * | 2008-07-13 | 2008-12-17 | 赵志军 | Method for zero discharge processing of waste saponification lye of cyclohexanone produced by cyclohexane oxidation technology |
CN101734825B (en) * | 2008-11-20 | 2012-07-25 | 中国石油化工股份有限公司 | Method for treating wastewater generated by cyclohexanone ammoximation process |
-
2012
- 2012-10-04 WO PCT/JP2012/075839 patent/WO2013061752A1/en active Application Filing
- 2012-10-04 CN CN201280046922.5A patent/CN103827045A/en active Pending
- 2012-10-16 JP JP2012228921A patent/JP2013107074A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013061752A1 (en) | 2013-05-02 |
CN103827045A (en) | 2014-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2010222310B2 (en) | Method for removing manganese from wastewater | |
JP2010537799A (en) | Brine purification | |
EP1700846A1 (en) | Process for producing cyclohexanone oxime | |
WO2006124633A1 (en) | Production of lactic acid | |
US20070131540A1 (en) | Synthesis of Hydrogen Peroxide | |
CN110981013A (en) | Method for treating waste liquid after extraction of thiamine | |
CN102452737B (en) | Ammonium sulfate wastewater treatment method during acrylonitrile production process | |
WO2013061752A1 (en) | Method for treating waste water | |
JP5510004B2 (en) | Wastewater treatment method | |
JP4901883B2 (en) | Method of distillatively removing dinitrotoluene in process wastewater from the process of producing dinitrotoluene by nitrating toluene with nitration acid | |
JP4951104B2 (en) | Method for recovering nitric acid from waste liquid | |
CN112094194A (en) | Method for controlling TOC in waste brine in DAM production process | |
CN102417265B (en) | Method for effectively removing organic matters in wastewater from nitrochlorobenzene production | |
CN105263865B (en) | The method that post processing carrys out waste water prepared by self-nitro phenenyl | |
EP2110371B1 (en) | Method for preparing cycloalkanone | |
CN110697661B (en) | Process for recovering dilute sulfuric acid in industrial wastewater | |
CN109824550B (en) | Hydrazine hydrate treatment method after synthesis of benzyl carbazate | |
CN111039481A (en) | Method for treating glyphosate wastewater | |
WO2022067747A1 (en) | Method for controlling toc in effluent brine in dam production process | |
JP6405064B1 (en) | Purification method for nitrile solvents | |
JP5724390B2 (en) | Method and apparatus for treating dioxane-containing water | |
JP3949457B2 (en) | Method for recovering 1,2-dichloroethane | |
JP3107409B2 (en) | Method for producing cumene hydroperoxide | |
JP2713014B2 (en) | Caprolactam manufacturing method | |
US2680761A (en) | Process for manufacturing dicyanobutene |