JP2016043285A - Method of treating triethanolamine-containing waste liquid - Google Patents

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  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce COD of triethanolamine-containing waste liquid.SOLUTION: An oxidizing agent is added to triethanolamine-containing waste liquid, the pH of the waste liquid is controlled to fall in an alkaline region, and when decrease of oxidation reduction potential stops, the pH of the waste liquid is controlled to fall in an acidic area.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、廃液に含有されているトリエタノールアミンを分解し、廃液の化学的酸素要求量を低減するトリエタノールアミン含有廃液の処理方法に関する。   The present invention relates to a method for treating a triethanolamine-containing waste liquid that decomposes triethanolamine contained in the waste liquid and reduces the chemical oxygen demand of the waste liquid.

ニッケルや銅等の金属の微粉末と有機物とを混練して得たペースト材料は、コンデンサやチップ抵抗器等の電子部品の材料として用いられる。   A paste material obtained by kneading a fine metal powder such as nickel or copper and an organic material is used as a material for electronic parts such as capacitors and chip resistors.

金属微粉末は、乾式還元法又は湿式還元法を用いて製造されることが多い。具体的には、湿式還元法で金属微粉末を製造する場合、金属の原料となる塩を含有する水溶液に還元剤や添加剤を添加して、水溶液中で還元反応を行い、金属微粉末を得ることが一般的に行われている。   The metal fine powder is often produced using a dry reduction method or a wet reduction method. Specifically, when producing a metal fine powder by a wet reduction method, a reducing agent or an additive is added to an aqueous solution containing a salt that is a raw material for the metal, and a reduction reaction is performed in the aqueous solution. Getting is generally done.

還元剤や添加剤には、アミンが使用されることがある。このために、金属粉末を製造した際に発生する廃液の塩濃度は、増加し、COD(化学的酸素要求量)の高い廃液となることがある。このような廃液は、富栄養化等の公害を引き起こす原因となるため、未処理のまま、公共用水域に排水することはできない。そのため、廃液を排水する際には、処理が必要となる。   An amine may be used as the reducing agent or additive. For this reason, the salt concentration of the waste liquid generated when the metal powder is produced may increase, resulting in a waste liquid having a high COD (chemical oxygen demand). Since such waste liquid causes pollution such as eutrophication, it cannot be discharged into public water areas without being treated. Therefore, treatment is required when draining the waste liquid.

我が国の公共用水域の有機物に関する環境基準は、河川についてはBOD(生物的酸素要求量)が、湖沼及び海域についてはCODが指標となっている。水質汚濁防止法では、一律排水基準としてCOD及びBODは160mg/l及び日間平均120mg/lを許容限度として定めている。つまり廃液は、CODを概ね0.1g/lとなるまで低下させないと排水できず、できるだけ低い方が好ましい。   Japan's environmental standards for organic matter in public water bodies are based on BOD (biological oxygen demand) for rivers and COD for lakes and seas. According to the Water Pollution Control Law, COD and BOD are defined as the allowable limits of 160 mg / l and daily average of 120 mg / l as uniform drainage standards. That is, the waste liquid cannot be drained unless the COD is reduced to approximately 0.1 g / l, and it is preferable that the waste liquid be as low as possible.

さらに、都道府県によっては、これより厳しい上乗せ基準を条例で定めている場合もある。汚濁の著しい閉鎖海域にあっては、水質環境基準を確保するために、濃度規制ではなく、当該海域へ排出される有機汚濁物質の総量を基準値以下に削減する水質総量規制を課している。このように、水質汚濁等の公害を防止するために、上述したようなアミンを含む廃液は処理をしてCODを低減する必要がある。   Furthermore, in some prefectures, there are cases where stricter standards for addition are stipulated by regulations. In order to ensure water quality environmental standards in closed waters where there is significant pollution, water quality regulations are imposed to reduce the total amount of organic pollutants discharged to the sea area to below the standard value, rather than concentration regulations. . Thus, in order to prevent pollution such as water pollution, it is necessary to treat the waste liquid containing amine as described above to reduce COD.

CODを低減するための有機物の分解については、従来から様々な方法が提案されている。古くから知られている活性汚泥や生物膜等を利用した例えば非特許文献1に示すような生物処理を適用しようとする場合には、上記廃液のような高塩濃度液では生物が死滅する恐れがあり、そのままでは生物処理の適用が困難である。そのため、生物処理を利用した方法は、生物が生存可能な濃度まで希釈する必要があり、希釈によって液量が増加するために必要な設備規模が大きくなり、投資やランニングのコストが増加するといった課題がある。   Various methods have been proposed for the decomposition of organic substances for reducing COD. When applying biological treatment such as that shown in Non-Patent Document 1 using activated sludge and biological membranes that have been known for a long time, there is a risk that organisms will die in a high salt concentration solution such as the above-mentioned waste liquid. Therefore, it is difficult to apply biological treatment as it is. For this reason, the method using biological treatment needs to be diluted to a concentration at which living organisms can survive, and the scale of equipment required to increase the liquid volume due to dilution increases the cost of investment and running. There is.

このため、特許文献1には、有機物を分解せずに蒸発乾固による固形化を行い、液中から有機物を除去する方法も提案されている。しかしながら、特許文献1の方法では、加熱に要するエネルギーコストが大きいといったデメリットがある。また、特許文献1の方法では、固形化した回収物が粘着性を有するため、蒸発窯に付着して除去することが困難になる等、ハンドリング性の問題も大きい。   For this reason, Patent Document 1 also proposes a method of removing organic substances from the liquid by solidifying by evaporation to dryness without decomposing the organic substances. However, the method of Patent Document 1 has a demerit that the energy cost required for heating is large. Moreover, in the method of patent document 1, since the solidified collection | recovery has adhesiveness, the problem of handling property, such as it becoming difficult to adhere to an evaporation kiln and to remove, is also big.

有機物を分解する方法では、生物分解の他、次亜塩素酸ナトリウムのような酸化剤を用いて化学的に酸化分解する、例えば特許文献2に示す方法が知られている。次亜塩素酸ナトリウムは、強い酸化剤であり、水道水や食品の殺菌に広く用いられている利用しやすい酸化剤である。   As a method for decomposing organic substances, for example, a method shown in Patent Document 2 is known in which, in addition to biodegradation, chemical oxidative decomposition is performed using an oxidizing agent such as sodium hypochlorite. Sodium hypochlorite is a strong oxidant and is an easy-to-use oxidant widely used for sterilization of tap water and food.

この次亜塩素酸ナトリウムは、pH5以下では自己分解して塩素ガスになり、放散してしまうので、水溶液中の有効塩素濃度が低下して酸化能力が低下する。このため、通常、アルカリ性のpH領域で次亜塩素酸ナトリウムを添加することが多い。   This sodium hypochlorite self-decomposes and becomes chlorine gas at a pH of 5 or lower, and dissipates. Therefore, the effective chlorine concentration in the aqueous solution decreases and the oxidation ability decreases. For this reason, usually sodium hypochlorite is often added in an alkaline pH region.

一方、有機物は、分解して二酸化炭素になる際、様々な中間体を経ることがある。この有機物由来の中間体を分解するには、アルカリ性は最適とは言い難い場合が多い。したがって、酸化剤が酸化能力を発揮するアルカリ性環境下では、有機物由来の中間体を十分に分解できず、廃液のCODを効果的に低減できないことがある。   On the other hand, organic substances may go through various intermediates when decomposed into carbon dioxide. In order to decompose this organic substance-derived intermediate, alkalinity is often not optimal. Therefore, in an alkaline environment in which the oxidizing agent exhibits oxidation ability, the intermediate derived from the organic matter cannot be sufficiently decomposed, and the COD of the waste liquid cannot be effectively reduced.

有機物の中でも、アミン、特にその中の一種であるトリエタノールアミンは、単純にアルカリ性だけで次亜塩素酸処理した場合には効果的に分解できず、排水規制値までCODを低減するには多量の次亜塩素酸ナトリウムの添加と長い処理時間が必要である。   Among organic substances, amines, especially triethanolamine, which is one of them, are simply alkaline and cannot be effectively decomposed when treated with hypochlorous acid. Addition of sodium hypochlorite and a long treatment time are required.

特開2009−220047号公報JP 2009-220047 A 特開2000−220088号公報JP 2000-220088 A

和田洋六、「よくわかる最新水処理技術の基本と仕組み」[第2版] 、株式会社 秀和システム、2012年7月10日、p145〜174Yoroku Wada, “Basics and Mechanism of Newest Water Treatment Technology Understandable” [Second Edition], Hidekazu System, Inc., July 10, 2012, p145-174 浦垣充朗ら 横浜市環境科学研究所所報 第37号(2013)「オゾンによるトリエタノールアミンの酸化分解」Mitsuaki Uragaki et al. Bulletin 37 of Yokohama City Environmental Science Research Institute (2013) "Oxidative decomposition of triethanolamine by ozone" 秋丸貴也ら 化学工学会第75年回要旨(I306)(2010)「超音波反応場を用いたエチレングリコールの分解」Takaya Akimaru et al. Abstracts of the 75th Annual Meeting of the Chemical Society of Japan (I306) (2010) “Decomposition of ethylene glycol using ultrasonic reaction field”

したがって、トリエタノールアミンを含む廃液の処理において、次亜塩素酸ナトリウムを用いた効果的なトリエタノールアミンの分解方法が望まれている。   Therefore, an effective method for decomposing triethanolamine using sodium hypochlorite is desired in the treatment of waste liquid containing triethanolamine.

そこで、本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、トリエタノールアミンの分解を効果的に行い、効率的に化学的酸素要求量(COD)の低減を行うことができるトリエタノールアミン含有廃液の処理方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been proposed in view of such circumstances, and it is possible to effectively decompose triethanolamine and efficiently reduce chemical oxygen demand (COD). It aims at providing the processing method of an ethanolamine containing waste liquid.

上述した目的を達成する本発明に係るトリエタノールアミン含有廃液の処理方法は、トリエタノールアミンを含有する廃液に酸化剤を添加し、当該廃液のpHをアルカリ領域に調整し、酸化還元電位が低下しなくなったところで当該廃液のpHを酸性領域に調整することを特徴とする。   The method for treating a triethanolamine-containing waste liquid according to the present invention that achieves the above-described object is to add an oxidizing agent to the waste liquid containing triethanolamine, adjust the pH of the waste liquid to an alkaline region, and reduce the oxidation-reduction potential. The pH of the waste liquid is adjusted to an acidic region when it is no longer used.

本発明では、トリエタノールアミンの分解を効果的に行い、効率的に化学的酸素要求量(COD)の低減を行うことができる。これにより、本発明では、トリエタノールアミンを高濃度に含有し、CODが高い廃液であっても排水規制値までCODを効果的に低減することができる。   In the present invention, triethanolamine can be effectively decomposed and chemical oxygen demand (COD) can be efficiently reduced. Thereby, in this invention, even if it is a waste liquid which contains triethanolamine in high concentration and has a high COD, the COD can be effectively reduced to the drainage regulation value.

以下に、本発明を適用したトリエタノールアミン含有廃液の処理方法について詳細に説明する。なお、本発明は、特に限定がない限り、以下の詳細な説明に限定されるものではない。   Below, the processing method of the triethanolamine containing waste liquid to which this invention is applied is demonstrated in detail. Note that the present invention is not limited to the following detailed description unless otherwise specified.

トリエタノールアミン含有廃液の処理方法は、酸化剤を添加してトリエタノールアミンの分解反応を行う際に、廃液のpHを2段階に調整することで、トリエタノールアミンの分解反応を効果的に行うようにする。これにより、このトリエタノールアミン含有廃液の処理方法では、トリエタノールアミンが含まれていても、少ない酸化剤でかつ効率的に化学的酸素要求量(以下、CODという。)を低減することができる。   The treatment method of the triethanolamine-containing waste liquid effectively performs the triethanolamine decomposition reaction by adjusting the pH of the waste liquid in two stages when the triethanolamine decomposition reaction is performed by adding an oxidizing agent. Like that. Thus, in this method for treating a triethanolamine-containing waste liquid, even if triethanolamine is contained, the chemical oxygen demand (hereinafter referred to as COD) can be efficiently reduced with a small amount of oxidizing agent. .

このトリエタノールアミン含有廃液の処理方法は、トリエタノールアミンを含む廃液であればどのような形態のものでも適用できる。   The treatment method of this triethanolamine-containing waste liquid can be applied in any form as long as it is a waste liquid containing triethanolamine.

トリエタノールアミンの分解反応について説明する。トリエタノールアミンは、酸化剤により酸化されて分解すると、様々な中間体を経て最終的に無機化される。トリエタノールアミンを含む廃液に酸化剤を添加すると、酸化剤の存在下では、下記の反応式1で示すように、トリエタノールアミンのオキシドを形成する。反応式1に示すように、トリエタノールアミンは、ヒドロキシルアミンを経由した後、エチレンオキシドになる。このことについては、例えば非特許文献2に報告されている。ここでの酸化剤は、オゾンであるが、オゾンに限らず、酸素、過酸化水素等の一般的な酸化剤を用いることができる。   The decomposition reaction of triethanolamine will be described. When triethanolamine is oxidized and decomposed by an oxidizing agent, it is finally mineralized through various intermediates. When an oxidizing agent is added to a waste liquid containing triethanolamine, an oxide of triethanolamine is formed in the presence of the oxidizing agent as shown in the following reaction formula 1. As shown in Reaction Scheme 1, triethanolamine becomes ethylene oxide after passing through hydroxylamine. This is reported, for example, in Non-Patent Document 2. The oxidizing agent here is ozone, but it is not limited to ozone, and general oxidizing agents such as oxygen and hydrogen peroxide can be used.

Figure 2016043285
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次に、エチレンオキシドは、下記の反応式2に示すように水と反応するとエチレングリコールになることが一般的に知られている。したがって、反応式1により生成したエチレンオキシドは、廃液中の水と反応してエチレングリコールとなる。   Next, it is generally known that ethylene oxide becomes ethylene glycol when it reacts with water as shown in the following reaction formula 2. Therefore, the ethylene oxide produced | generated by Reaction formula 1 reacts with the water in a waste liquid, and becomes ethylene glycol.

Figure 2016043285
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次に、エチレングリコールは、さらに酸化されて下記の反応式3に示すように分解される。このような反応が起こることは、例えば非特許文献3で報告されている。   Next, ethylene glycol is further oxidized and decomposed as shown in the following reaction formula 3. For example, Non-Patent Document 3 reports that such a reaction occurs.

Figure 2016043285
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エチレングリコール(HOCHCHOH)は、グリコールアルデヒド(HOCH−CHO)を経た後、グリオキサール(OHC−CHO)又はグリコール酸(HOCH−COOH)を経て、グリオキシル酸(OHC−COOH)、そしてギ酸(HCOOH)となり最終的に無機化される。 Ethylene glycol (HOCH 2 CH 2 OH) is passed through the glycolaldehyde (HOCH 2 -CHO), via a glyoxal (OHC-CHO) or glycolic acid (HOCH 2 -COOH), glyoxylic acid (OHC-COOH), and Formic acid (HCOOH) is finally mineralized.

トリエタノールアミンは、反応式1〜3に示すように、様々な中間体を経て無機化される。そのため、トリエタノールアミンの分解反応では、中間体に応じて反応時のpHを分解に適した条件にする必要がある。トリエタノールアミンの分解反応では、pHを適切に調整することにより、効果的にトリエタノールアミンを分解することができる。   Triethanolamine is mineralized through various intermediates as shown in Reaction Schemes 1-3. Therefore, in the decomposition reaction of triethanolamine, it is necessary to make the pH during the reaction suitable for the decomposition according to the intermediate. In the decomposition reaction of triethanolamine, triethanolamine can be effectively decomposed by adjusting the pH appropriately.

まず、反応式1の反応では、アミンは酸性にするとアミン塩を生成し、分解反応し難くなることから、アルカリ性にする必要がある。したがって、トリエタノールアミンを含む廃液をアルカリ性にする。トリエタノールアミンの塩基解離定数pKbは、6.3程度であることから、この値より高いpHであることが望ましい。   First, in the reaction of the reaction formula 1, if the amine is acidified, an amine salt is formed and the decomposition reaction is difficult, so it is necessary to make it alkaline. Therefore, the waste liquid containing triethanolamine is made alkaline. Since the base dissociation constant pKb of triethanolamine is about 6.3, it is desirable that the pH is higher than this value.

そして、反応式2の反応を経て、反応式3の反応を考えた場合、エチレングリコールはグリコールアルデヒドから経路が2つに分かれ、グリオキサール又はグリコール酸になる。このとき、グリコール酸は反応速度がグリオキサールより遅いため、グリオキサールへの反応に誘導する必要がある。酸であるグリコール酸は、pHが高いと生成しやすくなるため、グリオキサールへ誘導するためには酸性の方が好ましい。   Then, when the reaction of Reaction Formula 3 is considered through the reaction of Reaction Formula 2, ethylene glycol is divided into two pathways from glycol aldehyde to become glyoxal or glycolic acid. At this time, since glycolic acid has a slower reaction rate than glyoxal, it is necessary to induce the reaction to glyoxal. Glycolic acid, which is an acid, is likely to be produced when the pH is high. Therefore, acidic acid is preferable for inducing glyoxal.

したがって、トリエタノールアミン含有廃液の処理方法では、トリエタノールアミンを反応できるフリーのアミンの形態とし、かつグリコールアルデヒドからグリオキサールへと誘導するためには、酸性とアルカリ性の中間のpHである弱アルカリ性とすることが望ましい。pHの範囲は、pH8〜10、好ましくはpH8.5〜9.5が適している。   Therefore, in the method of treating a triethanolamine-containing waste liquid, in order to convert triethanolamine into a free amine form capable of reacting and to derive from glycolaldehyde to glyoxal, a weakly alkaline pH that is an intermediate pH between acidic and alkaline is used. It is desirable to do. A suitable pH range is pH 8 to 10, preferably pH 8.5 to 9.5.

そして、グリオキサールを経た後は、グリオキシル酸、ギ酸を経て無機化されるが、グリオキサール、グリオキシル酸及びギ酸は酸性の方が分解しやすい。しかしながら、pHが低すぎると、酸化剤として添加した次亜塩素酸が塩素に分解してしまうため、酸化能力が著しく低下する。   And after passing through glyoxal, it is mineralized through glyoxylic acid and formic acid, but glyoxal, glyoxylic acid and formic acid are more easily decomposed when acidic. However, if the pH is too low, hypochlorous acid added as an oxidizing agent is decomposed into chlorine, so that the oxidation ability is significantly reduced.

一般的に、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の酸化力が高い状態は、次亜塩素酸(HOCl)の存在比率が最も高いpH5程度とされている。pH5より小さい場合は、自己分解して塩素ガスの生成が増加し酸化力が低下しやすい。また、pH5よりも大きい場合には、次亜塩素酸イオン(OCl)の存在比率が増加して酸化力が低下しやすい。この次亜塩素酸イオンは、次亜塩素酸より酸化力が低いことが知られている。 Generally, the state in which the oxidizing power of the sodium hypochlorite aqueous solution is high is about pH 5 where the abundance ratio of hypochlorous acid (HOCl) is the highest. When the pH is less than 5, self-decomposition tends to increase the generation of chlorine gas, and the oxidizing power tends to decrease. On the other hand, when the pH is higher than 5, the abundance ratio of hypochlorite ions (OCl ) increases and the oxidizing power tends to decrease. This hypochlorite ion is known to have lower oxidizing power than hypochlorous acid.

したがって、グリオキサール、グリオキシル酸及びギ酸の分解には、廃液のpHをpH4〜6、好ましくはpH4.5〜5.5の範囲とすることが適している。   Therefore, for the decomposition of glyoxal, glyoxylic acid and formic acid, it is suitable that the pH of the waste liquid is in the range of pH 4 to 6, preferably pH 4.5 to 5.5.

トリエタノールアミン含有廃液の処理方法では、トリエタノールアミンの分解反応を円滑に進めて効果的に分解させるために、酸化剤を添加した後に、生成される中間体の分解反応に合わせて2段階にpHを調整する。   In the method for treating a triethanolamine-containing waste liquid, in order to smoothly proceed and effectively decompose the decomposition reaction of triethanolamine, after adding an oxidant, it is divided into two stages in accordance with the decomposition reaction of the produced intermediate. Adjust the pH.

具体的には、反応式1に示すように、廃液に酸化剤を添加してトリエタノールアミンを酸化してエチレンオキシドに分解する際には、弱アルカリ性が好ましいため、pH8〜10、好ましくはpH8.5〜9.5の範囲に調整する(1段目)。そして、エチレンオキシドから更に分解反応を促進させ、かつグリコール酸の生成を抑制し、グリオキサールへの反応を誘導するためには、酸性が好ましいため、pHをpH4〜6、好ましくはpH4.5〜5.5の範囲に調整する(2段目)。   Specifically, as shown in Reaction Formula 1, when an oxidizing agent is added to the waste liquid to oxidize triethanolamine to decompose it into ethylene oxide, weak alkalinity is preferable, so that the pH is 8 to 10, preferably pH 8. Adjust to the range of 5 to 9.5 (first stage). And, in order to further promote the decomposition reaction from ethylene oxide, suppress the formation of glycolic acid, and induce the reaction to glyoxal, the acid is preferable, so the pH is pH 4-6, preferably pH 4.5-5. Adjust to a range of 5 (second stage).

1段目から2段目へpHを切り替えるタイミングは、反応式1に示すトリエタノールアミンからエチレンオキシドへの分解反応において、トリエタノールアミンが全量反応し終わった後が望ましい。トリエタノールアミンが残留した状態でpHを酸性に切り替えた場合には、トリエタノールアミンはアミン塩となり、分解反応しにくくなり、CODを低減させることが難しくなる。   The timing for switching the pH from the first stage to the second stage is preferably after the triethanolamine has completely reacted in the decomposition reaction from triethanolamine to ethylene oxide shown in Reaction Formula 1. When the pH is switched to acidic with the triethanolamine remaining, the triethanolamine becomes an amine salt, which makes it difficult to decompose and makes it difficult to reduce COD.

トリエタノールアミンが全量反応し終わった状態を確認するには、廃液中の酸化還元電位(ORP)を測定することで可能となる。還元物質であるトリエタノールアミンが存在する状態では、ORPは低下し、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤を添加してもORPは上昇しない。添加時に一時的にORPが増加しても、反応で次亜塩素酸ナトリウムが消費されることで、すぐにORPは低下する。そして、分解反応が進行して、トリエタノールアミンが無くなると、グリオキサール以降の反応はアルカリ性では進みにくくなるため、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤が消費されず、ORPは低下しなくなる。即ち、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤を添加しなくても酸化状態が保持できるようになった時点が1段目から2段目へpHを切り替えタイミングとなる。酸化状態であることを確認できるORPは、pHによって変化するが、アルカリ性では銀−塩化銀電極を参照電極とする電位で730〜800mV、好ましくは750〜780mVの範囲である。   In order to confirm the state in which the total amount of triethanolamine has been reacted, it is possible to measure the oxidation-reduction potential (ORP) in the waste liquid. In the state where triethanolamine, which is a reducing substance, is present, ORP decreases, and ORP does not increase even when an oxidizing agent such as sodium hypochlorite is added. Even if ORP increases temporarily at the time of addition, ORP falls immediately because sodium hypochlorite is consumed by reaction. If the decomposition reaction proceeds and triethanolamine disappears, the reaction after glyoxal becomes difficult to proceed in an alkaline state, so that an oxidizing agent such as sodium hypochlorite is not consumed and ORP does not decrease. That is, the point in time when the oxidation state can be maintained without adding an oxidizing agent such as sodium hypochlorite becomes the timing for switching the pH from the first stage to the second stage. The ORP that can be confirmed to be in an oxidized state varies depending on the pH, but in the alkaline state, the potential is 730 to 800 mV, preferably 750 to 780 mV, with a silver-silver chloride electrode as a reference electrode.

以上のように、トリエタノールアミン含有廃液の処理方法では、単純にアルカリ性環境下だけで分解反応をさせるのではなく、酸化剤を添加してトリエタノールアミンの分解反応を開始してから無機化するまでの間に、分解反応に応じて廃液のpHを段階的に調整する。トリエタノールアミン含有廃液の処理方法では、廃液に酸化剤を添加してトリエタノールアミンをエチレンオキシドに分解する際には、弱アルカリ性として、アミン塩の生成を抑制し、分解反応を促進させる。そして、トリエタノールアミン含有廃液の処理方法では、エチレンオキシドからエチレングリコール、グリコールアルデヒドを経て、グリオキサールへの反応に誘導するため、廃液を酸性とすることで、分解の反応速度を速くすることができる。したがって、このトリエタノールアミン含有廃液の処理方法では、pHを適宜段階的に調整することで、トリエタノールアミンのエチレンオキシドへの分解反応が促進し、反応速度が速いグリオキサールへの反応に進むようになるため、効果的に分解反応を行うことができる。これにより、トリエタノールアミン含有廃液の処理方法では、トリエタノールアミンが含まれていても、効率的に廃液のCODを低減することができる。更に、この処理方法では、高濃度のトリエタノールアミンが含まれており、CODが高い場合であっても、効率よくCODを排水規制値まで低減することができる。   As described above, in the method for treating a triethanolamine-containing waste liquid, the decomposition reaction is not simply performed in an alkaline environment, but an oxidation agent is added to start the decomposition reaction of triethanolamine and then mineralize. In the meantime, the pH of the waste liquid is adjusted stepwise according to the decomposition reaction. In the method for treating a triethanolamine-containing waste liquid, when an oxidizing agent is added to the waste liquid to decompose triethanolamine into ethylene oxide, the production of amine salt is suppressed and the decomposition reaction is promoted as weakly alkaline. And in the processing method of a triethanolamine containing waste liquid, since it induces to the reaction to glyoxal through ethylene glycol and glycol aldehyde from ethylene oxide, the reaction rate of decomposition | disassembly can be made quick by acidifying a waste liquid. Therefore, in this treatment method for triethanolamine-containing waste liquid, by appropriately adjusting the pH stepwise, the decomposition reaction of triethanolamine into ethylene oxide is promoted, and the reaction rate proceeds to glyoxal with a high reaction rate. Therefore, the decomposition reaction can be performed effectively. Thereby, in the processing method of a triethanolamine containing waste liquid, even if triethanolamine is contained, COD of a waste liquid can be reduced efficiently. Further, in this treatment method, even when high concentration of triethanolamine is contained and COD is high, COD can be efficiently reduced to the drainage regulation value.

以下、本発明を適用した具体的な実施例について説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。   Specific examples to which the present invention is applied will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
実施例1では、50℃に加熱したトリエタノールアミンを6g/l含有する水溶液300mlを用意し、これを元液とした。この元液のCODは、5.2g/lであった。
Example 1
In Example 1, 300 ml of an aqueous solution containing 6 g / l of triethanolamine heated to 50 ° C. was prepared and used as an original solution. The COD of this original solution was 5.2 g / l.

次に、元液に12重量%濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を添加した。次亜塩素酸ナトリウムを添加する際は、反応時のpHが9になるように、4mol/lの濃度の水酸化ナトリウム溶液を用いて1段目のpH調整を行った。次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、銀−塩化銀電極を参照電極とするORPが750mVになるまで連続的に添加した。   Next, a 12% by weight sodium hypochlorite aqueous solution was added to the original solution. When adding sodium hypochlorite, the pH of the first stage was adjusted using a 4 mol / l sodium hydroxide solution so that the pH during the reaction was 9. The sodium hypochlorite aqueous solution was continuously added until the ORP using a silver-silver chloride electrode as a reference electrode was 750 mV.

そして、ORPが750mVに達した後は、次亜塩素酸ナトリウムの添加を停止した時にORPが低下する場合のみ、断続的に次亜塩素酸ナトリウムを添加し、添加停止をしてもORPの低下が見られなくなるまで添加を継続した。最終的に、添加した次亜塩素酸ナトリウム水溶液は78mlだった。この段階でのCODは0.8g/lとかなり低下できた。   And after ORP reaches 750 mV, only when ORP decreases when the addition of sodium hypochlorite is stopped, sodium hypochlorite is added intermittently, and the ORP decreases even when the addition is stopped. The addition was continued until no more was seen. Finally, the added sodium hypochlorite aqueous solution was 78 ml. The COD at this stage could be considerably reduced to 0.8 g / l.

次に、2段目のpH調整として、次亜塩素酸ナトリウムを添加した溶液を50℃に維持しながら、16重量%の濃度の硫酸を添加してpHを5に調整し、安定した後も30分間撹拌を継続した。その後、溶液を分取し、CODを分析した。この溶液のCODは0.1g/lであり、含有するトリエタノールアミンをほぼ完全に分解できたことが確認できた。   Next, as the second stage pH adjustment, while maintaining the solution to which sodium hypochlorite was added at 50 ° C., sulfuric acid having a concentration of 16% by weight was added to adjust the pH to 5, and after stabilization, Stirring was continued for 30 minutes. Then, the solution was fractionated and COD was analyzed. The COD of this solution was 0.1 g / l, and it was confirmed that the triethanolamine contained could be almost completely decomposed.

(比較例1)
比較例1では、1段目でpHを5に調整し、ORPが1000mVになるまで酸化したこと以外は実施例1と同様の操作を行った。なお、比較例1では、2段目のpH調整は行わなかった。添加した次亜塩素酸ナトリウムは、40mlであった。CODは、3.5g/lと実施例1の1段目の結果よりも高くなった。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the same operation as in Example 1 was performed except that the pH was adjusted to 5 in the first stage and oxidation was performed until the ORP reached 1000 mV. In Comparative Example 1, the second-stage pH adjustment was not performed. The added sodium hypochlorite was 40 ml. The COD was 3.5 g / l, which was higher than the result of the first stage of Example 1.

(比較例2)
比較例2では、1段目でpHを6に調整し、ORPが900mVになるまで酸化したこと以外は実施例1と同様の操作を行った。なお、比較例2では、2段目のpH調整は行わなかった。添加した次亜塩素酸ナトリウムは、30mlであった。CODは、3.0g/lと実施例1の1段目の結果よりも高くなった。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, the same operation as in Example 1 was performed except that the pH was adjusted to 6 in the first stage and oxidation was performed until the ORP reached 900 mV. In Comparative Example 2, the second stage pH adjustment was not performed. The added sodium hypochlorite was 30 ml. The COD was 3.0 g / l, which was higher than the result of the first stage of Example 1.

(比較例3)
比較例3では、1段目のpHを7に調整し、ORPが850mVなるまで酸化したこと以外は実施例1と同様の操作を行った。なお、2段目のpH調整は行わなかった。添加した次亜塩素酸ナトリウムは、38mlであった。CODは、2.7g/lと実施例1の1段目の結果よりも高かった。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, the same operation as in Example 1 was performed except that the pH of the first stage was adjusted to 7 and oxidation was performed until the ORP reached 850 mV. The second stage pH adjustment was not performed. The added sodium hypochlorite was 38 ml. The COD was 2.7 g / l, which was higher than the result of the first stage of Example 1.

(比較例4)
比較例4では、1段目のpHを8に調整し、ORPが800mVとなるまで酸化したこと以外は実施例1と同様の操作を行った。なお、2段目のpH調整は行わなかった。添加した次亜塩素酸ナトリウムは、73.5mlであった。CODは、1.2g/lと実施例1の1段目の結果よりも高かった。
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 4, the same operation as in Example 1 was performed except that the pH of the first stage was adjusted to 8 and oxidation was performed until the ORP reached 800 mV. The second stage pH adjustment was not performed. The added sodium hypochlorite was 73.5 ml. The COD was 1.2 g / l, which was higher than the result of the first stage of Example 1.

(比較例5)
比較例5では、1段目のpHを10.6に調整し、ORPが700mVになるまで酸化したこと以外は実施例1と同様の操作を行った。なお、2段目のpH調整は行わなかった。添加した次亜塩素酸ナトリウムは、89mlであった。CODは、2.7g/lと実施例1の1段目の結果よりも高かった。
(Comparative Example 5)
In Comparative Example 5, the same operation as in Example 1 was performed except that the pH of the first stage was adjusted to 10.6 and oxidation was performed until the ORP reached 700 mV. The second stage pH adjustment was not performed. The added sodium hypochlorite was 89 ml. The COD was 2.7 g / l, which was higher than the result of the first stage of Example 1.

(比較例6)
比較例6では、実施例1と同様の条件で1段目のpH調整を行った溶液を50℃に加熱し、16重量%濃度の硫酸を添加し、pHを3.5に調整する2段目のpH調整を行い30分間撹拌し混合を行った。CODは、0.5g/lとなったが、まだ直接排出できる水準までは低減できなかった。
(Comparative Example 6)
In Comparative Example 6, a solution in which the pH of the first step was adjusted under the same conditions as in Example 1 was heated to 50 ° C., 16 wt% sulfuric acid was added, and the pH was adjusted to 3.5. The pH of the eye was adjusted and mixed for 30 minutes with stirring. The COD was 0.5 g / l but could not be reduced to a level where it could still be discharged directly.

(比較例7)
比較例7では、実施例1と同様の条件で1段目のpH調整を行った液を50℃に加熱し、16重量%濃度の硫酸を添加し、pHを6.5に調整する2段目のpH調整を行い30分間撹拌し混合した。CODは、0.6g/lとなったが、まだ直接排出できる水準までは低減できなかった。
(Comparative Example 7)
In Comparative Example 7, the first-stage pH-adjusted liquid was heated to 50 ° C. under the same conditions as in Example 1, and 16% strength sulfuric acid was added to adjust the pH to 6.5. The eyes were adjusted for pH and stirred for 30 minutes to mix. The COD was 0.6 g / l but could not be reduced to a level where it could still be discharged directly.

以上の結果から、pHの調整を2段階で行うことによって、効果的にトリエタノールアミンを分解することが可能であることが確認できた。上述のように、1段目のpHは8〜10、好ましくは8.5〜9.5の範囲に調整することが良く、2段目のpHは4〜6、好ましくは4.5〜5.5の範囲に調整することが良いことが確認できた。   From the above results, it was confirmed that triethanolamine can be effectively decomposed by adjusting the pH in two stages. As described above, the pH of the first stage is adjusted to 8 to 10, preferably 8.5 to 9.5, and the pH of the second stage is 4 to 6, preferably 4.5 to 5. It was confirmed that the adjustment in the range of .5 was good.

特に、1段目のpH調整は、実施例1と比較例1〜5での結果とを比べると、pH9が最適であることがわかる。また、2段目のpH調整は、実施例1と比較例6〜7の結果と比べると、pH5が最適なことが確認できた。   In particular, the pH adjustment at the first stage shows that pH 9 is optimal when comparing the results of Example 1 and Comparative Examples 1-5. In addition, it was confirmed that the pH adjustment at the second stage was optimum when compared with the results of Example 1 and Comparative Examples 6-7.

Claims (4)

トリエタノールアミンを含有する廃液に酸化剤を添加し、当該廃液のpHをアルカリ領域に調整し、酸化還元電位が低下しなくなったところで当該廃液のpHを酸性領域に調整することを特徴とするトリエタノールアミン含有廃液の処理方法。   An oxidant is added to a waste solution containing triethanolamine, the pH of the waste solution is adjusted to the alkaline region, and the pH of the waste solution is adjusted to the acidic region when the oxidation-reduction potential does not decrease. Treatment method for ethanolamine-containing waste liquid. 上記アルカリ領域とは、pH8〜10の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のトリエタノールアミン含有廃液の処理方法。   The said alkali area | region is the range of pH8-10, The processing method of the triethanolamine containing waste liquid of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 上記酸性領域とは、pH4〜6の範囲であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のトリエタノールアミン含有廃液の処理方法。   The said acidic area | region is the range of pH 4-6, The processing method of the triethanolamine containing waste liquid of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. 上記アルカリ性領域から上記酸性領域への調整は、銀−塩化銀電極を参照電極とした場合に、730〜800mVの範囲内のいずれかの電位から酸化還元電位が低下しなくなったときであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のトリエタノールアミン含有廃液の処理方法。   The adjustment from the alkaline region to the acidic region is that when the silver-silver chloride electrode is used as a reference electrode, the redox potential does not decrease from any potential within the range of 730 to 800 mV. The processing method of the triethanolamine containing waste liquid of any one of Claims 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned.
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