JP2013202585A - ホルムアルデヒド含有排水の処理法 - Google Patents

Abstract

【課題】アンモニアを用いることなくホルムアルデヒドを十分に分解除去することができるホルムアルデヒド含有排水の処理法を提供する。
【解決手段】ホルムアルデヒド含有排水を逆浸透膜分離処理する膜分離工程と、該膜分離工程からの分離処理水に酸化剤を添加してホルムアルデヒドを酸化処理する化学酸化工程とを有するホルムアルデヒド含有排水の処理法。ホルムアルデヒド含有排水を脱炭酸処理した後、逆浸透膜処理し、次いで化学酸化処理してもよい。
【選択図】なし

Description

本発明は、食品工場等で生じるホルムアルデヒド含有排水を逆浸透膜処理及び化学酸化処理により処理する方法に関する。

食品製造工場の容器洗浄排水や高圧殺菌窯（レトルト）からの冷却排水にホルムアルデヒドが含まれることがある（特許文献１）。

特許文献１には、ホルムアルデヒド含有排水に過酸化水素を添加した後、活性炭と接触させ、ホルムアルデヒドを分解して除去することが記載されている。特許文献１の００２５段落には、過酸化水素が活性炭と接触すると、ヒドロキシラジカルが発生し、これによってホルムアルデヒドが分解、除去されると記載されている。

特許文献２，３には、ホルムアルデヒド含有排水にアンモニアを添加してヘキサメチレンテトラミンを生成させた後、逆浸透膜分離処理してヘキサメチレンテトラミンを濃縮側に分離する方法が記載されている。

特開２０１０−２４７００９ 特開平３−７７６８５ 特開２００５−２２４７７０

上記特許文献１の方法では、ホルムアルデヒドが十分には除去されない。例えば特許文献１の実施例１，２ではホルムアルデヒド分解能は２０％又は４５％に止まる。

特許文献２，３では、アンモニアを用いることが必要である。

本発明は、上記従来の問題点を解決し、アンモニアを用いることなくホルムアルデヒドを十分に分解除去することができるホルムアルデヒド含有排水の処理法を提供することを目的とする。

本発明のホルムアルデヒド含有排水の処理法は、ホルムアルデヒド含有排水を逆浸透膜分離処理する膜分離工程と、該膜分離工程からの分離処理水に酸化剤を添加してホルムアルデヒドを酸化処理する化学酸化工程とを有する。

本発明では、化学酸化として、過酸化水素を添加して紫外線を照射してもよく、過酸化水素及びオゾンを添加してもよく、これらの双方を行ってもよい。

本発明では、ホルムアルデヒド含有排水を酸性下で脱炭酸処理した後、膜分離処理を行い、その後、化学酸化処理を行ってもよい。

本発明では、ホルムアルデヒド含有排水を逆浸透膜処理した後、逆浸透膜を透過したホルムアルデヒドを化学酸化処理することにより、ホルムアルデヒドを十分に分解処理することができる。即ち、ホルムアルデヒド含有排水を逆浸透膜（ＲＯ）処理することにより、分子量の大きな溶存有機物が除去されるので、化学酸化工程で化学酸化剤がホルムアルデヒドの酸化に有効に利用され、ホルムアルデヒドが十分に化学酸化分解される。

また、ＲＯ処理によりＣｌ⁻、ＨＣＯ_３ ⁻などのＯＨラジカルのスカベンチャーイオンが除去されるので、化学酸化工程におけるホルムアルデヒドの分解効率が向上する。ホルムアルデヒド含有排水を脱炭酸した後、逆浸透膜処理することにより、逆浸透膜の被処理水中のＨＣＯ_３ ⁻イオン濃度が低下し、逆浸透膜処理の負荷が低下する。

化学酸化工程において、逆浸透膜処理水に過酸化水素を添加した後、紫外線（以下、ＵＶということがある。）を照射すると、ホルムアルデヒドが分解される。このホルムアルデヒド分解反応は、酸性下で効率よく進行する。上記の脱炭酸のために被処理水のｐＨを酸性としておくと、ＲＯ透過水も酸性となり、化学酸化工程においてホルムアルデヒドが過酸化水素及びＵＶにより効率よく分解される。

本発明において処理対象とするホルムアルデヒド含有排水としては、食品工場の容器洗浄排水や、レトルト冷却排水などが例示される。

本発明では、必要に応じ脱炭酸処理した後、ＲＯ処理する。

脱炭酸を行う場合、ホルムアルデヒド含有排水を塩酸を添加すること等によってｐＨ５．５以下例えば５〜５．５とし、膜脱気装置、脱炭酸塔、真空脱気装置などによって脱炭酸する。脱炭酸により被処理水のｐＨは約０．５〜１程度高くなるが、酸性である。

ホルムアルデヒド含有排水をそのまま又は上記脱炭酸処理した後、ＲＯ装置（逆浸透膜分離装置）に通水してＲＯ処理し、各種イオンのほか、分子量の大きい溶解性有機物質を除去する。ホルムアルデヒドや、尿素、メタノール、エタノール等の低分子量有機物はＲＯ膜を透過する。

そこで、このＲＯ処理水を化学酸化処理してホルムアルデヒドや残存有機物を酸化処理する。化学酸化処理方法としては、オゾン及び過酸化水素を添加する方法、過酸化水素を添加してＵＶ照射する方法、又はこれらを併用する方法が好適である。

過酸化水素及びオゾンによる化学酸化処理を行う場合、ＲＯ処理水中のホルムアルデヒド濃度は０．５ｍｇ／Ｌ以上、特に２ｍｇ／Ｌ以上例えば２〜５ｍｇ／Ｌ程度であることが好ましい。

オゾンの吹込量はＲＯ処理水中のホルムアルデヒド濃度１ｍｇ／Ｌ当り１０〜２０ｍｇ／Ｌ特に１０〜１５ｍｇ／Ｌ程度が好ましい。過酸化水素の添加量は、［オゾン吹込量（ｍｇ／Ｌ）］／［過酸化水素添加量（ｍｇ／Ｌ）］が１〜１５特に２〜１０とりわけ５〜８程度となる量が好ましい。

このオゾン及び過酸化水素によるホルムアルデヒド分解時のｐＨは８〜１１特に９〜１０程度であることが好ましく、このｐＨ範囲とすることによりホルムアルデヒドの分解が効率よく進行する。ｐＨ調整のために必要に応じＮａＯＨ及び／又はＫＯＨを添加することが好ましい。

化学酸化処理を過酸化水素添加およびＵＶ照射により行う場合、過酸化水素添加量は、ホルムアルデヒド１ｍｇ／Ｌ当り５〜１５ｍｇ／Ｌ特に６〜１０ｍｇ／Ｌ程度とすることが好ましい。ＵＶ照射量は１ｋＷｈ／ｍ^３以上例えば１〜５ｋＷｈ／ｍ^３特に２〜３ｋＷｈ／ｍ^３程度が好ましい。

このときのｐＨは７以下例えば４〜７特に６〜７であることが好ましい。上述の通り、酸性下で脱炭酸された脱炭酸処理水は、ＲＯ処理後でも酸性となっているので、この過酸化水素ＵＶ処理に供するのに好適である。

本発明では、ＲＯ処理水を上記オゾン及び過酸化水素による第１化学酸化工程により、ホルムアルデヒド濃度が０．５ｍｇ／Ｌ以下特に０．４ｍｇ／Ｌ以下となるまでホルムアルデヒドを分解した後、過酸化水素添加ＵＶ照射による第２化学酸化工程を行ってもよい。

本発明では、ＲＯ処理により溶存有機物濃度が低くなっていると共に、ＯＨラジカルスカベンジャーであるＣｌ⁻，ＨＣＯ_３ ⁻等が除去されたＲＯ処理水を化学酸化工程に供給するので、化学酸化工程においてホルムアルデヒドが効率よく酸化分解される。

［実施例１（ＲＯ＋Ｏ_３／Ｈ_２Ｏ_２処理）］
水道水にホルムアルデヒドを１ｍｇ／Ｌ ａｓ ＨＣＨＯとなるように添加し、ｐＨ６のホルムアルデヒド含有模擬排水を調製した。

この模擬排水を前段のＲＯ装置（日東電工製ＥＳ−２０−Ｄ２）と後段のＯ_３／Ｈ_２Ｏ_２化学酸化処理装置として連続通水する試験を行った。まずＲＯ装置に７５Ｌ／ｈで通水し、回収率８０％にて透過水を得た。このＲＯ処理水のホルムアルデヒド濃度は０．８２ｍｇ／Ｌであった。

このＲＯ処理水に過酸化水素を２ｍｇ／Ｌとなるよう添加し、さらにＮａＯＨを添加してｐＨ９に調整した後、化学酸化処理装置に供給し、室温（約２０℃）でオゾンを０．７５ｇ／ｈの吹込量で吹き込み、処理後のホルムアルデヒド濃度を測定したところ、０．０１ｍｇ／Ｌであり、ホルムアルデヒド濃度が大幅に低下したことが認められた。

［比較例１］
実施例１において、模擬排水をＲＯ処理なしに化学酸化処理したところ、化学酸化処理水中のホルムアルデヒド濃度は０．１ｍｇ／Ｌと実施例１よりも著しく高い値であった。

［比較例２］
比較例１において、過酸化水素添加量を７．５ｇ／Ｌ、オゾン吹込量を２．８ｇ／ｈと多くしたが、化学酸化処理水中のホルムアルデヒド濃度は０．０８ｍｇ／Ｌと高い値であった。

［実施例２（ＲＯ＋Ｈ_２Ｏ_２／ＵＶ）］
実施例１において、化学酸化処理を過酸化水素８ｍｇ／Ｌ添加、ＵＶ照射処理１ｋＷｈで通水としたこと以外は同様とした。その結果、化学酸化処理水中のホルムアルデヒド濃度は０．０１５ｍｇ／Ｌであった。

［実施例３（脱炭酸＋ＲＯ＋Ｈ_２Ｏ_２／ＵＶ）］
実施例２において、ホルムアルデヒド含有模擬排水を塩酸によりｐＨ５．５とし、脱炭酸塔に通水して脱炭酸処理した。この脱炭酸処理水（ｐＨ＝６）をＲＯ装置に給水したこと以外は同様とした。その結果、化学酸化処理水中のホルムアルデヒド濃度は０．００８ｍｇ／Ｌ未満と著しく低い値であった。

Claims (4)

1. ホルムアルデヒド含有排水を逆浸透膜分離処理する膜分離工程と、
   該膜分離工程からの分離処理水に酸化剤を添加してホルムアルデヒドを酸化処理する化学酸化工程と
   を有するホルムアルデヒド含有排水の処理法。
2. 請求項１において、前記化学酸化工程において前記分離処理水に過酸化水素を添加し、紫外線を照射することを特徴とするホルムアルデヒド含有排水の処理法。
3. 請求項１において、前記化学酸化工程において前記分離処理水にオゾン及び過酸化水素を添加することを特徴とするホルムアルデヒド含有排水の処理法。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、前記ホルムアルデヒド含有排水を酸性下で脱炭酸処理した後、前記膜分離工程を行うことを特徴とするホルムアルデヒド含有排水の処理法。