JP2016078014A - アンモニア含有排水の処理方法および処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気液分離膜を用いるアンモニア含有排水の処理において、処理時間の経過と共に生じるアンモニア除去率の低下を抑制するアンモニア含有排水の処理方法および処理装置を提供する。【解決手段】アンモニア含有排水中のマグネシウムイオンの濃度が以下の式（１）で求められる値未満の状態で、気液分離膜２６を備えるアンモニア除去装置１６を用いてアンモニア含有排水からアンモニアを除去し、前記除去したアンモニアに硫酸溶液を接触させて硫酸アンモニウムとして回収するアンモニア除去工程を含むアンモニア含有排水の処理方法である。マグネシウムイオン濃度（単位：ｍｇ／Ｌ）＝４．６９×１０２１−（２×ｐＨ）（１）（式（１）中、ｐＨは、アンモニア除去工程における処理対象のアンモニア含有排水のｐＨである。）【選択図】図１

Description

本発明は、電子産業工場、化学工場等から排出されるアンモニア含有排水を処理して硫酸アンモニウムとして回収するアンモニア含有排水の処理方法および処理装置に関する。

従来、半導体工場等の電子産業工場や化学工場、火力発電所等から排出される比較的高濃度のアンモニア含有排水は、例えば、アンモニアストリッピング法（例えば、特許文献１参照）、蒸発濃縮法（例えば、特許文献２参照）、触媒湿式酸化法（例えば、特許文献３参照）等により処理されている。また、比較的低濃度のアンモニア含有排水は、例えば、生物処理法等により処理されている。

アンモニアストリッピング法は、アンモニア含有排水にアルカリ溶液を添加、加温後、充填物を充填した放散塔に通し、蒸気および空気に接触させることで、排水中のアンモニアをガス側に移動させる処理方法である。本方法は、比較的簡易な処理であるが、放散塔の設備が大型である課題がある。また、加温、蒸気等の熱エネルギーを用いてガス側に移動したアンモニアを、さらに高温での触媒酸化で処理する必要があり、処理コストが高いという課題がある。また、触媒酸化時にＮＯ_ｘ、Ｎ_２Ｏ等が発生することがある。

蒸発濃縮法は、アンモニア含有排水を加熱、蒸発させ、生成したアンモニア含有蒸気を凝縮し、アンモニア水として回収する処理方法である。本方法は、蒸発のための加温エネルギーコスト、蒸発器の伝熱面のスケール付着等の課題がある。

触媒湿式酸化法は、触媒存在下に１００〜３７０℃の温度と圧力をかけてアンモニア含有排水を処理する方法である。本方法は、高温、高圧処理のため安全性、コストに課題がある。

近年、液体を通さずアンモニアを通す疎水性多孔質の気液分離膜を用いてアンモニア含有排水からアンモニアを除去する気液分離膜法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。本方法は、アンモニア含有排水をｐＨ１０以上のアルカリ性にすることで、排水中のアンモニアをガス化し、気液分離膜の二次側を真空ポンプで吸引することで、アンモニア含有排水からアンモニアを除去する方法である。しかし、本方法では、硫安スクラバを別途設置する必要がある。

また、気液分離膜法において、気液分離膜である疎水性中空糸膜の二次側に硫酸溶液を流して向流接触させることで硫酸アンモニウム溶液として回収する方法も提案されている（例えば、特許文献５参照）。本方法は、中空糸膜の外側にｐＨ１０以上に調整したアンモニア含有排水を流し、中空糸膜の内側にはｐＨ２以下の硫酸溶液を対向流で流すことで、排水中のアンモニア除去、回収を行う技術である。ガス化したアンモニアは、中空糸膜の内側を流れる硫酸と接触し、硫酸アンモニウムとして回収される。

気液分離膜を用いた方法では、設備的に簡易な処理で経済的にアンモニア含有排水を処理し、硫酸アンモニウム溶液を経て再利用が可能となる方法であるが、アンモニア含有排水に含まれるマグネシウム化合物等を起因とするスケールが発生することにより気液分離膜が閉塞し、処理時間の経過と共にアンモニア除去率の低下が生じる。

特許第３９８７８９６号公報 特開２０１１−１５３０４３号公報 特許第３２７２８５９号公報 特許第３２４０６９４号公報 特開２０１３−２０２４７５号公報

本発明は、気液分離膜を用いるアンモニア含有排水の処理において、処理時間の経過と共に生じるアンモニア除去率の低下を抑制することを目的とする。

本発明は、アンモニア含有排水中のマグネシウムイオンの濃度が以下の式（１）で求められる値未満の状態で、気液分離膜を用いてアンモニア含有排水からアンモニアを除去し、前記除去したアンモニアに硫酸溶液を接触させて硫酸アンモニウムとして回収するアンモニア除去工程を含むアンモニア含有排水の処理方法である。
マグネシウムイオン濃度（単位：ｍｇ／Ｌ）＝４．６９×１０^{２１−（２×ｐＨ）} （１）
（式（１）中、ｐＨは、アンモニア除去工程における処理対象のアンモニア含有排水のｐＨである。）

前記アンモニア含有排水の処理方法におけるアンモニア除去工程において、処理対象のアンモニア含有排水のｐＨが１１以上であることが好ましい。

前記アンモニア含有排水の処理方法において、前記アンモニア除去工程の前段に、アンモニア含有排水の軟化処理を行う軟化処理工程を含むことが好ましい。

前記アンモニア含有排水の処理方法において、所定の時期に前記気液分離膜の酸洗浄を実施することが好ましい。

前記アンモニア含有排水の処理方法において、前記気液分離膜の一方の面に隣接して設けられた第１の液室に前記アンモニア含有排水を流し、前記気液分離膜の他方の面に隣接して設けられた第２の液室に前記硫酸溶液を前記アンモニア含有排水と対向流で流すことが好ましい。

また、本発明は、アンモニア含有排水中のマグネシウムイオンの濃度が以下の式（１）で求められる値未満の状態で、気液分離膜を用いてアンモニア含有排水からアンモニアを除去し、前記除去したアンモニアに硫酸溶液を接触させて硫酸アンモニウムとして回収するアンモニア除去手段を備えるアンモニア含有排水の処理装置である。
マグネシウムイオン濃度（単位：ｍｇ／Ｌ）＝４．６９×１０^{２１−（２×ｐＨ）} （１）
（式（１）中、ｐＨは、アンモニア除去手段における処理対象のアンモニア含有排水のｐＨである。）

前記アンモニア含有排水の処理装置におけるアンモニア除去手段において、処理対象のアンモニア含有排水のｐＨが１１以上であることが好ましい。

前記アンモニア含有排水の処理装置において、前記アンモニア除去手段の前段に、アンモニア含有排水の軟化処理を行う軟化処理手段を備えることが好ましい。

前記アンモニア含有排水の処理装置において、所定の時期に前記気液分離膜の酸洗浄を実施する酸洗浄手段を備えることが好ましい。

前記アンモニア含有排水の処理装置において、前記アンモニア除去手段は、前記気液分離膜の一方の面に隣接して設けられた第１の液室と、前記気液分離膜の他方の面に隣接して設けられた第２の液室とを有し、前記第１の液室に前記アンモニア含有排水を流し、前記第２の液室に前記硫酸溶液を前記アンモニア含有排水と対向流で流すことが好ましい。

本発明では、気液分離膜を用いるアンモニア含有排水の処理において、処理時間の経過と共に生じるアンモニア除去率の低下を抑制することができる。

本発明の実施形態に係るアンモニア含有排水の処理装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係るアンモニア含有排水の処理装置の他の例を示す概略構成図である。 実施例で用いた原水中の濁質をフィルタでろ過し、蛍光Ｘ線分析を行った結果を示す図である。

本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係るアンモニア含有排水の処理装置の一例の概略を図１に示し、その構成について説明する。アンモニア含有排水処理装置１は、アンモニア除去手段としてのアンモニア除去装置１６と、循環槽１８とを備える。アンモニア含有排水処理装置１は、原水槽１０と、軟化処理手段としての軟化装置１２と、ｐＨ調整槽１４と、硫酸貯槽２０と、ｐＨ調整剤貯槽２２と、酸洗浄手段としての酸貯槽２４とを備えてもよい。

アンモニア除去装置１６は、気液分離膜２６、および、その気液分離膜２６により区画された第１の液室２５ａ、第２の液室２５ｂを有する。気液分離膜２６は、液体を通さずガス状のアンモニアを通す中空糸膜等の膜である。第１の液室２５ａは、気液分離膜２６の一方の面に隣接して設けられ、第２の液室２５ｂは、気液分離膜２６の他方の面に隣接して設けられる。第１の液室２５ａにはアンモニア含有排水が供給され、第２の液室２５ｂには硫酸溶液が供給されるようになっている。

軟化装置１２は、水中に含まれるカルシウムイオン、マグネシウムイオン等の陽イオンを、陽イオン交換樹脂等のイオン交換樹脂によりナトリウムイオンに置換するものである。

図１のアンモニア含有排水処理装置１において、原水配管３０が原水槽１０の入口に接続されている。原水槽１０の出口と軟化装置１２の入口とが原水供給配管３２により接続され、軟化装置１２の出口とｐＨ調整槽１４の入口とが軟化処理水配管３４により接続されている。ｐＨ調整槽１４の出口とアンモニア除去装置１６の一端側に設けられた第１の液室２５ａの入口とがｐＨ調整水配管３６により接続され、アンモニア除去装置１６の他端側に設けられた第１の液室２５ａの出口には、処理水配管３８が接続されている。循環槽１８の出口とアンモニア除去装置１６の他端側に設けられた第２の液室２５ｂの入口とが循環配管４０により接続され、アンモニア除去装置１６の一端側に設けられた第２の液室２５ｂの出口と循環槽１８の入口とが循環配管４２により接続されている。循環槽１８の回収出口には、回収硫酸アンモニウム溶液配管５０が接続されている。硫酸貯槽２０の出口は硫酸配管４４により循環槽１８と接続されている。ｐＨ調整剤貯槽２２の出口はｐＨ調整剤配管４６によりｐＨ調整槽１４と接続されている。酸貯槽２４の出口は酸配管４８によりｐＨ調整水配管３６と接続されている。

本実施形態に係るアンモニア含有排水の処理方法およびアンモニア含有排水処理装置１の動作について説明する。

原水のアンモニア含有排水は、原水配管３０を通して必要に応じて原水槽１０に貯留された後、原水供給配管３２を通して必要に応じて軟化装置１２に送液される。

アンモニア含有排水に含まれるマグネシウムイオン濃度が、アンモニア除去装置１６における処理対象のアンモニア含有排水のｐＨに対して、以下の式（１）で求められる値以上の場合は、軟化装置１２において、アンモニア含有排水中のマグネシウムイオンが除去されて（軟化処理工程）、以下の式（１）で求められる値未満とされる。アンモニア含有排水に含まれるマグネシウムイオン濃度が、以下の式（１）で求められる値未満である場合は、軟化処理工程は行われなくてもよい。
マグネシウムイオン濃度（単位：ｍｇ／Ｌ）＝４．６９×１０^{２１−（２×ｐＨ）} （１）
（式（１）中、ｐＨは、アンモニア除去工程における処理対象のアンモニア含有排水のｐＨである。）

必要に応じて軟化処理された軟化処理水は、軟化処理水配管３４を通して必要に応じてｐＨ調整槽１４に送液される。ｐＨ調整槽１４において、必要に応じてｐＨ調整剤貯槽２２からｐＨ調整剤配管４６を通してｐＨ調整剤が供給され、軟化処理水のｐＨが所定の値に調整される（ｐＨ調整工程）。ｐＨ調整工程において用いられるｐＨ調整剤は、例えば、水酸化ナトリウム溶液等のアルカリ、または、塩酸等の酸である。ｐＨ調整工程において、軟化処理水は、アンモニア含有排水中のアンモニウムイオンをアンモニアガスへと酸解離させて下記アンモニア除去工程におけるアンモニア除去速度を高めるため、ｐＨ１１以上に調整されることが好ましい。また、膜や配管材質等への影響を考えると、ｐＨ１１〜１２の範囲に調整されることがより好ましい。軟化処理水のｐＨが所定の値であれば、ｐＨ調整工程は行われなくてもよい。

必要に応じてｐＨ調整されたｐＨ調整水は、ｐＨ調整水配管３６を通してアンモニア除去装置１６の一端側に設けられた入口から第１の液室２５ａに送液される。アンモニア除去装置１６において、液体を通さずアンモニアを通す気液分離膜２６を用いて、アンモニア含有排水からアンモニアが除去される。アンモニアが除去された処理水は、アンモニア除去装置１６の他端側に設けられた第１の液室２５ａの出口から処理水配管３８を通して排出される。一方、硫酸貯槽２０から硫酸配管４４を通して循環槽１８に貯留された硫酸溶液が循環配管４０を通してアンモニア除去装置１６の他端側に設けられた入口から第２の液室２５ｂに供給され、第１の液室２５ａのアンモニア含有排水と対向流で流される。例えば、中空糸膜の外側（第１の液室２５ａ）にアンモニア含有排水を流し、中空糸膜の内側（第２の液室２５ｂ）に硫酸溶液を流せばよい。気液分離膜２６を透過したアンモニアは、アンモニア除去装置１６の第２の液室２５ｂを流れる硫酸溶液と接触し、硫酸アンモニウムが生成される（以上、アンモニア除去工程）。

生成した硫酸アンモニウムは、硫酸溶液に溶解されたままアンモニア除去装置１６の一端側に設けられた第２の液室２５ｂの出口から循環配管４２を通して循環槽１８へ送液される。硫酸溶液は、硫酸アンモニウムが所定の濃度となるまで循環槽１８、循環配管４０、循環配管４２を通して循環される。この際、硫酸貯槽２０から硫酸配管４４を通して硫酸溶液が循環槽１８へ供給され、循環される硫酸溶液のｐＨが所定の値になるように調整される。循環される硫酸溶液中の回収された硫酸アンモニウムの濃度が所定の濃度以上となったら、循環槽１８から回収硫酸アンモニウム溶液配管５０を通して、回収硫酸アンモニウム溶液として排出される。

本実施形態に係るアンモニア含有排水の処理方法および処理装置では、アンモニア除去工程において、処理対象のアンモニア含有排水のマグネシウムイオン濃度（単位：ｍｇ／Ｌ）をｐＨに対して上記式（１）で求められる値未満とすることにより、処理時間の経過と共に生じるアンモニア除去率の低下を抑制することができる。これは、マグネシウム化合物等を起因とするスケールの発生が抑制されるためと考えられる。

アンモニア除去工程において、アンモニア除去速度の観点から、処理対象のアンモニア含有排水のｐＨは１１以上であることが好ましい。この場合、処理対象のアンモニア含有排水のマグネシウムイオン濃度を、上記式（１）で求められる０．４６９ｍｇ／Ｌ未満とすることが好ましい。処理対象のアンモニア含有排水のｐＨが１１未満であると、アンモニア含有排水中のアンモニアがガス化しにくくなり、アンモニア除去率が低下する傾向にある。

処理対象のアンモニア含有排水は、例えば、半導体工場等の電子産業工場や化学工場、火力発電所等から排出されるアンモニア含有排水である。

半導体工場等の電子産業工場から排出されるアンモニア含有排水のようにアンモニア含有排水が過酸化水素等の酸化剤を含む場合には、アンモニア除去装置１６の前段で、活性炭処理等の酸化剤除去処理により酸化剤を除去してもよい。これにより、過酸化水素等の酸化剤に起因する、アンモニア除去工程におけるアンモニア除去率の低下や、気液分離膜の劣化を抑制することができる。

原水のアンモニア含有排水中のアンモニア濃度は、特に限定されるものではないが、回収硫酸アンモニウム溶液中の硫酸アンモニウムの濃度を２５質量％以上とし、かつ硫酸アンモニウムが析出しにくい濃度にするために、９００ｍｇ／Ｌ以上２，２００ｍｇ／Ｌ以下で運転することが好ましい。

アンモニア含有排水中のアンモニア濃度が低い場合（例えば、９００ｍｇ／Ｌ未満の場合）、アンモニア除去装置１６の前段で、逆浸透膜処理等によりアンモニアを濃縮してもよい。また、硫酸アンモニウムの濃縮を行うために、濃度が低いアンモニア含有排水を処理して生成された硫酸アンモニウム溶液を循環槽１８から原水槽１０等へ返送し、再度アンモニア処理を行ってもよい。

原水槽１０、原水配管３０および原水供給配管３２のうち少なくとも１つに熱交換、ヒータ等の加温可能な設備を備え、原水の温度を例えば３５〜５５℃の範囲で加熱してアンモニア除去装置１６へアンモニア含有排水を送液してもよい。原水の温度が３５℃未満であると、アンモニア含有排水中のアンモニアがガス化しにくくなり、アンモニア除去装置１６におけるアンモニア除去率が低下する傾向にある。

また、原水の保温またはアンモニア濃度調整のために処理水を原水槽１０等へ循環させてもよい。

軟化装置１２において使用される陽イオン交換樹脂の種類としては、強酸性カチオン交換樹脂、弱酸性カチオン交換樹脂、アミノリン酸形キレート樹脂、イミノジ酢酸形キレート樹脂等が挙げられる。マグネシウムイオン、カルシウムイオンの選択性から、アミノリン酸形キレート樹脂、イミノジ酢酸形キレート樹脂のうち少なくとも１つを使用することが好ましい。

気液分離膜２６は、液体を通さずガス状のアンモニアを通すものであればよく、特に制限はない。気液分離膜２６としては、例えば、疎水性多孔質の中空糸膜等が挙げられる。例えば、中空糸の径が３００μｍ程度で、空孔サイズが０．０３μｍ程度、（平均）空孔率が４０〜５０％程度の中空糸膜を用いればよい。このような気液分離膜２６により、アンモニア含有排水中に含有されるガス状のアンモニアが気液分離膜２６を通過し、アンモニア含有排水中から除去される。

硫酸溶液を通液するアンモニア除去装置１６の第２の液室２５ｂに接続された循環配管４０，４２には、自動バルブを備えることが好ましい。

循環される硫酸溶液のｐＨが２以下に維持されるように硫酸貯槽２０から硫酸溶液を注入することが好ましい。循環される硫酸溶液のｐＨが２を超えると、アンモニア除去速度が低下する場合がある。

硫酸貯槽２０から添加される硫酸溶液は、できる限り高濃度であることが好ましい。取扱い等の点から硫酸貯槽２０から添加される硫酸溶液の硫酸濃度は５０質量％以上であることが好ましい。

上記の通り、循環される硫酸溶液中の回収された硫酸アンモニウムの濃度が所定の濃度以上、例えば２５質量％以上となったら、循環槽１８から回収硫酸アンモニウム溶液配管５０を通して、回収硫酸アンモニウム溶液として排出される。

循環される硫酸溶液中の硫酸アンモニウムの濃度は、例えば比重計や濃度計等の硫酸アンモニウム濃度測定手段を用いて測定してもよい。測定した硫酸アンモニウムの濃度に基づいて、硫酸アンモニウムの濃度が所定の濃度以上、例えば２５質量％以上となったら、自動的に循環槽１８から回収硫酸アンモニウム溶液配管５０を通して回収硫酸アンモニウム溶液として排出されてもよい。また、硫酸アンモニウムが析出しにくい濃度（例えば、４０質量％以下）になるように、測定した硫酸アンモニウムの濃度に基づいて自動的に水を供給して希釈する設備を備えてもよい。

金属塩類等により気液分離膜２６が汚染し、アンモニア除去率が低下した場合、またはアンモニア除去率の低下を抑制するために、所定の時期に気液分離膜２６の酸洗浄を実施することが好ましい。図１に示すように、例えば、酸貯槽２４から酸溶液を酸配管４８、ｐＨ調整水配管３６を通してアンモニア除去装置１６の第１の液室２５ａに送液し、気液分離膜２６を洗浄する（酸洗浄工程）。

酸洗浄工程において用いられる酸溶液としては、硫酸、塩酸、クエン酸等の酸の溶液を用いることができる。

酸洗浄手段としては、図１に示すように酸貯槽２４を別途設置してもよいし、図２に示すアンモニア含有排水処理装置３のように、アンモニア除去装置１６の第２の液室２５ｂに送液している硫酸貯槽２０からの硫酸溶液の一部を第１の液室２５ａに送液する硫酸配管５２を設置してもよい。

ここで、上記式（１）の算出方法を説明する。

処理対象のアンモニア含有排水の温度が３５℃の場合、
水酸化マグネシウムの溶解度：９．８６×１０^−３ｇ／Ｌ、水酸化マグネシウム式量：５８．３２ｇ／ｍｏｌより、
溶解度積Ｋｓｐ＝［Ｍｇ］［ＯＨ］^２＝｛（９．８６×１０^−３）／５８．３２｝×｛（９．８６×１０^−３）／５８．３２｝^２＝１．９３×１０^−１１
水のイオン積より、あるｐＨに対する水酸化イオン濃度［ＯＨ］＝１０^{（ｐＨ−１４）}より、飽和するマグネシウムイオン濃度は下記となる。
［Ｍｇ］＝Ｋｓｐ／［ＯＨ］^２＝（１．９３×１０^−１１）／｛１０^{（ｐＨ−１４）}｝^２＝１．９３×１０^{１７−（２×ｐＨ）}
マグネシウム分子量：２４．３×１０^３mｇ／ｍｏｌより、飽和するマグネシウムイオン濃度は下記となる。
マグネシウムイオン濃度＝２４．３×１０^３×１．９３×１０^{１７−（２×ｐＨ）}＝４．６９×１０^{２１−（２×ｐＨ）} （１）
上記の通り、アンモニア除去速度の観点から、アンモニア含有排水のｐＨは１１以上とすることが好ましいため、アンモニア含有排水中のマグネシウムイオン濃度は０．４６９ｍｇ／Ｌ未満とすることが好ましい。

処理対象のアンモニア含有排水の温度が４５℃の場合、
水酸化マグネシウムの溶解度：８．７５×１０^−３ｇ／Ｌ、水酸化マグネシウム式量：５８．３２ｇ／ｍｏｌより、
溶解度積Ｋｓｐ＝［Ｍｇ］［ＯＨ］^２＝｛（８．７５×１０^−３）／５８．３２｝×｛（８．７５×１０^−３）／５８．３２｝^２＝１．３５×１０^−１１
水のイオン積より、あるｐＨに対する水酸化イオン濃度［ＯＨ］＝１０^{（ｐＨ−１４）}より、飽和するマグネシウムイオン濃度は下記となる。
［Ｍｇ］＝Ｋｓｐ／［ＯＨ］^２＝（１．３５×１０^−１１）／｛１０^{（ｐＨ−１４）}｝^２＝１．３５×１０^{１７−（２×ｐＨ）}
マグネシウム分子量：２４．３×１０^３ｍｇ／ｍｏｌより、飽和するマグネシウムイオン濃度は下記となる。
マグネシウムイオン濃度＝２４．３×１０^３×１．３５×１０^{１７−（２×ｐＨ）}＝３．２８×１０^{２１−（２×ｐＨ）} （２）
上記の通り、アンモニア除去速度の観点から、アンモニア含有排水のｐＨは１１以上とすることが好ましいため、アンモニア含有排水中のマグネシウムイオン濃度は０．３２８ｍｇ／Ｌ未満とすることが好ましい。

アンモニア除去工程は、通常３５℃以上で行われるため、アンモニア除去工程において、処理対象のアンモニア含有排水中のマグネシウムイオン濃度（単位：ｍｇ／Ｌ）をｐＨに対して上記式（１）で求められる値未満とすればよい。

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

＜実施例１，２、比較例１＞
以下の試験条件でアンモニア含有排水の処理を行った。
［試験条件］
・使用気液分離膜：ポリプロピレン製多孔質中空糸膜モジュール
・膜面積：１．４ｍ^２
・通水量：０．０２ｍ^３／ｈ
・水温：４５℃
・アンモニア含有排水ｐＨ：１１
・酸側ｐＨ：１

［原水水質］
使用した原水の水質を表１に示す。

原水中の濁質を０．４５μｍフィルタでろ過し、蛍光Ｘ線分析装置（リガク社製、ＺＳＸ１００ｅ型）を用いて蛍光Ｘ線分析を行った結果を図３に示す。

［試験方法］
実施例１では、アンモニア含有排水中のマグネシウム濃度を０．３ｍｇ／Ｌ未満の状態として、気液分離膜を用いてアンモニア処理を実施した。比較例１では、アンモニア含有排水に対してマグネシウムの除去を行わず、気液分離膜を用いてアンモニア処理を実施した。実施例２では、比較例１で処理した後のアンモニア除去率が低下した気液分離膜を、０．１質量％の塩酸で１時間浸漬洗浄を行った後、再度アンモニア処理を行った。

ＪＩＳ Ｋ０１０２ インドフェノール青吸光光度法で処理前後のアンモニア濃度を測定し、アンモニアの除去率を算出した。結果を表２に示す。なお、実施例２のアンモニア除去率は、洗浄直後の値である。

実施例１ではアンモニア除去率は時間が経過しても７５％とほぼ同じであった。比較例１では処理開始直後のアンモニア除去率は７５％であったが、時間経過とともに徐々に除去率が低下し、１４時間後には６６％となった。実施例２では、酸洗浄の実施によりアンモニア除去率は７５％まで回復したことが確認された。

１，３ アンモニア含有排水処理装置、１０ 原水槽、１２ 軟化装置、１４ ｐＨ調整槽、１６ アンモニア除去装置、１８ 循環槽、２０ 硫酸貯槽、２２ ｐＨ調整剤貯槽、２４ 酸貯槽、２５ａ 第１の液室、２５ｂ 第２の液室、２６ 気液分離膜、３０ 原水配管、３２ 原水供給配管、３４ 軟化処理水配管、３６ ｐＨ調整水配管、３８ 処理水配管、４０，４２ 循環配管、４４，５２ 硫酸配管、４６ ｐＨ調整剤配管、４８ 酸配管、５０ 回収硫酸アンモニウム溶液配管。

Claims (10)

1. アンモニア含有排水中のマグネシウムイオンの濃度が以下の式（１）で求められる値未満の状態で、気液分離膜を用いてアンモニア含有排水からアンモニアを除去し、前記除去したアンモニアに硫酸溶液を接触させて硫酸アンモニウムとして回収するアンモニア除去工程を含むことを特徴とするアンモニア含有排水の処理方法。
   マグネシウムイオン濃度（単位：ｍｇ／Ｌ）＝４．６９×１０^{２１−（２×ｐＨ）} （１）
   （式（１）中、ｐＨは、アンモニア除去工程における処理対象のアンモニア含有排水のｐＨである。）
2. 請求項１に記載のアンモニア含有排水の処理方法であって、
   前記アンモニア除去工程において、処理対象のアンモニア含有排水のｐＨが１１以上であることを特徴とするアンモニア含有排水の処理方法。
3. 請求項１または２に記載のアンモニア含有排水の処理方法であって、
   前記アンモニア除去工程の前段に、アンモニア含有排水の軟化処理を行う軟化処理工程を含むことを特徴とするアンモニア含有排水の処理方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のアンモニア含有排水の処理方法であって、
   所定の時期に前記気液分離膜の酸洗浄を実施することを特徴とするアンモニア含有排水の処理方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンモニア含有排水の処理方法であって、
   前記気液分離膜の一方の面に隣接して設けられた第１の液室に前記アンモニア含有排水を流し、前記気液分離膜の他方の面に隣接して設けられた第２の液室に前記硫酸溶液を前記アンモニア含有排水と対向流で流すことを特徴とするアンモニア含有排水の処理方法。
6. アンモニア含有排水中のマグネシウムイオンの濃度が以下の式（１）で求められる値未満の状態で、気液分離膜を用いてアンモニア含有排水からアンモニアを除去し、前記除去したアンモニアに硫酸溶液を接触させて硫酸アンモニウムとして回収するアンモニア除去手段を備えることを特徴とするアンモニア含有排水の処理装置。
   マグネシウムイオン濃度（単位：ｍｇ／Ｌ）＝４．６９×１０^{２１−（２×ｐＨ）} （１）
   （式（１）中、ｐＨは、アンモニア除去手段における処理対象のアンモニア含有排水のｐＨである。）
7. 請求項６に記載のアンモニア含有排水の処理装置であって、
   前記アンモニア除去手段において、処理対象のアンモニア含有排水のｐＨが１１以上であることを特徴とするアンモニア含有排水の処理装置。
8. 請求項６または７に記載のアンモニア含有排水の処理装置であって、
   前記アンモニア除去手段の前段に、アンモニア含有排水の軟化処理を行う軟化処理手段を備えることを特徴とするアンモニア含有排水の処理装置。
9. 請求項６〜８のいずれか１項に記載のアンモニア含有排水の処理装置であって、
   所定の時期に前記気液分離膜の酸洗浄を実施する酸洗浄手段を備えることを特徴とするアンモニア含有排水の処理装置。
10. 請求項６〜９のいずれか１項に記載のアンモニア含有排水の処理装置であって、
    前記アンモニア除去手段は、前記気液分離膜の一方の面に隣接して設けられた第１の液室と、前記気液分離膜の他方の面に隣接して設けられた第２の液室とを有し、
    前記第１の液室に前記アンモニア含有排水を流し、前記第２の液室に前記硫酸溶液を前記アンモニア含有排水と対向流で流すことを特徴とするアンモニア含有排水の処理装置。