JP2013252508A - 酸化態窒素の除去方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被処理水中の酸化態窒素に対して還元性能を有する合金を導電体の表面にアモルファス状態でコーティングした陰極を用いて電気分解する。
【選択図】 図3
Description
1.本発明の概要
2.陰極について
3.被処理水中の酸化態窒素の除去方法
4.実施例
本発明による酸化態窒素の処理方法は、塩化物イオンを含む被処理水中の酸化態窒素成分を電気化学的に還元処理して除去する方法である。この電気化学的な還元処理による除去方法は、陽極及び陰極を有する電解槽に被処理水を導入し、その電極に電圧を印加して通電することによって、陽極では塩化物イオンを酸化して次亜塩素酸を生成させ、陰極では酸化態窒素を還元してアンモニアを生成させるものであり、発生した次亜塩素酸とアンモニアとを反応させることによって酸化態窒素を窒素ガスとして除去する。
先ず、本実施の形態に係る酸化態窒素の除去方法についての説明に先立ち、この電気分解による酸化態窒素の還元分解処理に用いられる電気分解用電極について説明する。
次に、本実施の形態に係る酸化態窒素の除去方法について説明する。
図1は、本実施の形態に係る酸化態窒素の除去方法に用いられる電解処理装置の一例の概要を示す構成図である。図1に示すように、電解処理装置10は、酸化態窒素を含有する被処理水を収容して電気分解を行う電解槽11と、被処理水を取り込んで調整する調整槽12と、電解槽11と調整槽12との間において被処理水を循環させる循環配管13とから構成されている。
次に、上述した電解処理装置10における電解槽11にて生じる被処理水の電解処理反応について具体的に説明する。
24Cl− + 24H2O → 24ClO− + 48H+ + 48e
[反応式2]
6NO3 − + 48e + 42H2O → 6NH4 + + 60OH−
6NH4 + + 9ClO− → 3N2 + 9Cl− + 9H2O + 6H+
6NO3 − + 15Cl− + 3H2O → 3N2 + 15ClO− + 6OH−
10NH4 + + 15ClO− → 5N2 + 15Cl− + 15H2O + 10H+
6NO3 − + 10NH4 + → 8N2 + 18H2O + 4H+
15SO3 2− + 15ClO− → 15Cl− + 15SO4 2−
6NO3 − + 15SO3 2− + 3H2O
→ 3N2 + 15SO4 2− + 6OH−
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。なお、下記のいずれかの実施例に本発明の範囲が限定されるものではない。
[実施例1]
実施例1では、図1に示す電解処理装置10(電解槽11は図2と同様)を用いて酸化態窒素の電解処理を行った。
実施例2では、陰極としてニッケル−クロム系合金(Ni65Cr15P16B4(at%))をアモルファス状態でコーティングした電極(アモルファス電極)を用いたこと以外は、実施例1と同様の試験を実施した。
比較例1では、陰極としてFe板(炭素鋼板)を用いたこと以外は、実施例1と同様の試験を実施した。
比較例2では、陰極としてNi板を用いたこと以外は、実施例1と同様の試験を実施した。
比較例3では、陰極としてステンレス(SUS304)板を用いたこと以外は、実施例1と同様の試験を実施した。
[実施例3]
次に、実施例3として、電解槽11に硝酸性窒素濃度20000mg/Lの被処理水を収容し、電解処理時間を20時間として電解処理を行った。なお、その他の条件は実施例1と同様にし、鉄−クロム系合金をアモルファス状態でコーティングした陰極を用いた。
[参照例1]
次に、参照例1として、陰極にFe(炭素鋼板)を用い、通電せずに上記比較例1の通電時間と同じ時間だけ同じ被処理水に浸漬させた。
[参照例2]
次に、参照例2として、陰極にプラチナ(Pt)を用い、上記実施例1と同様の試験を実施した。
Claims (7)
- 塩化物イオンを含む被処理水中の酸化態窒素成分を電気分解によって除去する酸化態窒素の除去方法であって、
上記酸化態窒素に対して還元性能を有する合金を導電体の表面にアモルファス状態でコーティングした陰極を用いて電気分解することを特徴とする酸化態窒素の除去方法。 - 上記陰極は、少なくとも鉄を含む鉄系合金、又は、少なくともニッケルを含むニッケル系合金をアモルファス状態でコーティングしてなることを特徴とする請求項1に記載の酸化態窒素の除去方法。
- 上記陰極は、鉄−クロム系合金、鉄−ネオジム系合金、鉄−ケイ素系合金、鉄−ニッケル系合金、鉄−テルル系合金、ニッケル−クロム系合金、ニッケル−モリブデン系合金、ニッケル−タングステン系合金から選択される合金をアモルファス状態でコーティングしてなることを特徴とする請求項2に記載の酸化態窒素の除去方法。
- 上記陰極は、鉄−クロム系合金、又は、ニッケル−クロム系合金をアモルファス状態でコーティングしてなることを特徴とする請求項3に記載の酸化態窒素の除去方法。
- 無隔膜電解槽にて電気分解を行うことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の酸化態窒素の除去方法。
- 余剰次亜塩素酸を捕捉するスカベンジャーを添加し、該スカベンジャー濃度を所定濃度以上に維持しながら電気分解を行うことを特徴とする請求項5に記載の酸化態窒素の除去方法。
- 上記余剰次亜塩素酸スカベンジャーは、アンモニア又はアンモニウム塩であることを特徴とする請求項6に記載の酸化態窒素の除去方法。
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