JP2016083609A - Treatment device and treatment method for ammonia-containing waste water - Google Patents
Treatment device and treatment method for ammonia-containing waste water Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016083609A JP2016083609A JP2014217268A JP2014217268A JP2016083609A JP 2016083609 A JP2016083609 A JP 2016083609A JP 2014217268 A JP2014217268 A JP 2014217268A JP 2014217268 A JP2014217268 A JP 2014217268A JP 2016083609 A JP2016083609 A JP 2016083609A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ammonia
- containing wastewater
- liquid chamber
- sulfuric acid
- ammonium sulfate
- 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.)
- Granted
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 432
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 215
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 178
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 155
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 94
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 94
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 94
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 72
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 56
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims abstract description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 84
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 107
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 8
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000009931 pascalization Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/24—Dialysis ; Membrane extraction
- B01D61/30—Accessories; Auxiliary operation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/24—Dialysis ; Membrane extraction
- B01D61/32—Controlling or regulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/24—Sulfates of ammonium
-
- 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
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
-
- 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
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
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装置および処理方法に関する。 The present invention relates to an ammonia-containing wastewater treatment apparatus and treatment method for treating ammonia-containing wastewater discharged from an electronics industry factory, chemical factory, etc. and recovering it as ammonium sulfate.
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。 Conventionally, a relatively high concentration of ammonia-containing wastewater discharged from an electronic industry factory such as a semiconductor factory, a chemical factory, a thermal power plant, etc. is, for example, an ammonia stripping method (for example, see Patent Document 1), an evaporation concentration method ( For example, it is processed by a catalyst wet oxidation method (for example, see Patent Document 3) or the like. Moreover, the ammonia containing waste water of comparatively low concentration is processed by the biological treatment method etc., for example.
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NOx、N2O等が発生することがある。 Ammonia stripping method is a treatment method in which ammonia in wastewater is moved to the gas side by adding alkaline solution to ammonia-containing wastewater, heating it, passing it through a diffusion tower filled with packing, and bringing it into contact with steam and air It is. Although this method is a comparatively simple process, there exists a subject that the installation of a stripping tower is large. In addition, it is necessary to treat the ammonia that has moved to the gas side using heat energy such as warming and steam, by catalytic oxidation at a higher temperature, resulting in a problem of high processing costs. Further, NO x , N 2 O, etc. may be generated during catalytic oxidation.
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。 The evaporative concentration method is a treatment method in which ammonia-containing waste water is heated and evaporated, and the generated ammonia-containing vapor is condensed and recovered as ammonia water. This method has problems such as heating energy cost for evaporation and scale adhesion on the heat transfer surface of the evaporator.
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。 The catalytic wet oxidation method is a method of treating ammonia-containing wastewater by applying a temperature and pressure of 100 to 370 ° C. in the presence of a catalyst. This method has problems in safety and cost due to high temperature and high pressure processing.
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。
In recent years, a gas-liquid separation membrane method has been proposed in which ammonia is removed from ammonia-containing wastewater using a hydrophobic porous gas-liquid separation membrane that does not allow liquid to pass through but allows ammonia to pass (see, for example, Patent Document 4). This method gasifies ammonia in the wastewater by making the ammonia-containing wastewater alkaline at
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。 Further, in the gas-liquid separation membrane method, a method of recovering as an ammonium sulfate solution by flowing a sulfuric acid solution to the secondary side of the hydrophobic hollow fiber membrane that is a gas-liquid separation membrane and bringing it into countercurrent contact has been proposed (for example, (See Patent Document 5). In this method, ammonia-containing wastewater adjusted to a pH of 10 or more is flowed outside the hollow fiber membrane, and a sulfuric acid solution having a pH of 2 or less is flowed countercurrently to the inside of the hollow fiber membrane, thereby removing and recovering ammonia in the wastewater. Technology. The gasified ammonia contacts with sulfuric acid flowing inside the hollow fiber membrane and is recovered as ammonium sulfate.
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、硫酸アンモニウム溶液中の硫酸アンモニウム濃度が低いと再利用や有価物回収の場合に、硫酸アンモニウム溶液をさらに濃縮する必要があるという課題があった。特に、硫酸アンモニウム溶液の濃度が25質量%未満では有価物として引取りが困難となり、廃棄物として扱われる場合があるため、さらに逆浸透膜(RO膜)処理、イオン交換樹脂処理等で別途濃縮する必要があった。 In the method using a gas-liquid separation membrane, ammonia-containing wastewater can be treated economically with simple equipment and can be reused via an ammonium sulfate solution. However, the ammonium sulfate concentration in the ammonium sulfate solution is low. In the case of reuse and recovery of valuable materials, there is a problem that the ammonium sulfate solution needs to be further concentrated. In particular, if the concentration of the ammonium sulfate solution is less than 25% by mass, it may be difficult to collect as a valuable material and may be handled as waste. Therefore, it is further concentrated separately by reverse osmosis membrane (RO membrane) treatment, ion exchange resin treatment, etc. There was a need.
本発明の目的は、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とともに、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溶液として回収するアンモニア含有排水の処理において、例えば25質量%以上の高濃度の硫酸アンモニウム溶液を得ることにある。 An object of the present invention is to remove ammonia from ammonia-containing wastewater using a gas-liquid separation membrane, and to treat ammonia-containing wastewater that is recovered as an ammonium sulfate solution by contacting the removed ammonia with a sulfuric acid solution, for example, 25% by mass or more. It is to obtain a high concentration ammonium sulfate solution.
本発明は、気液分離膜と、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の液室にアンモニア含有排水を通液してアンモニアを除去し、前記第2の液室に硫酸溶液を前記アンモニア含有排水と対向流で通液して前記除去したアンモニアに接触させて硫酸アンモニウム溶液として回収するアンモニア除去手段と、前記第2の液室の前記硫酸溶液の入口側を開閉するための入口側バルブおよび出口側を開閉するための出口側バルブと、前記第2の液室への前記硫酸溶液の通液を停止した場合に前記入口側バルブおよび前記出口側バルブを閉状態とする制御手段と、を備えるアンモニア含有排水の処理装置である。 The present invention provides a gas-liquid separation membrane, a first liquid chamber provided adjacent to one surface of the gas-liquid separation membrane, and a first liquid chamber provided adjacent to the other surface of the gas-liquid separation membrane. 2 liquid chambers, the ammonia-containing wastewater is passed through the first liquid chamber to remove ammonia, and the sulfuric acid solution is passed through the second liquid chamber in a counterflow with the ammonia-containing wastewater. An ammonia removing means for contacting the removed ammonia to recover it as an ammonium sulfate solution, an inlet side valve for opening and closing the inlet side of the sulfuric acid solution in the second liquid chamber, and an outlet side for opening and closing the outlet side An ammonia-containing wastewater treatment apparatus comprising: a valve; and a control unit that closes the inlet-side valve and the outlet-side valve when the flow of the sulfuric acid solution into the second liquid chamber is stopped. .
前記アンモニア含有排水の処理装置において、さらに前記入口側バルブと前記出口側バルブとの間の圧力を逃すための圧力逃し手段を備え、前記制御手段は、前記第2の液室への前記硫酸溶液の通液を停止した場合に前記入口側バルブおよび前記出口側バルブを閉状態とし、前記圧力逃し手段を作動することが好ましい。 The ammonia-containing wastewater treatment apparatus further comprises pressure relief means for releasing pressure between the inlet side valve and the outlet side valve, and the control means includes the sulfuric acid solution to the second liquid chamber. When the liquid flow is stopped, it is preferable that the inlet side valve and the outlet side valve are closed and the pressure relief means is operated.
前記アンモニア含有排水の処理装置において、前記第2の液室への前記硫酸溶液の通液を停止した場合に、前記アンモニア除去手段により得られた処理水を前記第1の液室の出口側から入口側へ循環運転する処理水循環手段を備えることが好ましい。 In the ammonia-containing wastewater treatment apparatus, when the flow of the sulfuric acid solution into the second liquid chamber is stopped, the treated water obtained by the ammonia removing means is discharged from the outlet side of the first liquid chamber. It is preferable to provide a treated water circulating means for circulating operation to the inlet side.
前記アンモニア含有排水の処理装置において、前記第2の液室に通液する硫酸溶液の硫酸濃度を調整するための硫酸添加手段を備え、前記硫酸添加手段から添加される硫酸溶液の硫酸濃度が50質量%以上であることが好ましい。 The ammonia-containing wastewater treatment apparatus includes a sulfuric acid addition means for adjusting the sulfuric acid concentration of the sulfuric acid solution flowing through the second liquid chamber, and the sulfuric acid concentration of the sulfuric acid solution added from the sulfuric acid addition means is 50. It is preferable that it is mass% or more.
前記アンモニア含有排水の処理装置において、前記回収した硫酸アンモニウム溶液を前記第2の液室の出口側から入口側へ循環運転する硫酸アンモニウム溶液循環手段と、前記回収した硫酸アンモニウム溶液の硫酸アンモニウム濃度を測定する硫酸アンモニウム濃度測定手段と、を備え、前記測定した硫酸アンモニウム濃度が所定の値以上の場合に、前記回収した硫酸アンモニウム溶液を取り出すことが好ましい。 In the ammonia-containing wastewater treatment apparatus, an ammonium sulfate solution circulating means for circulating the recovered ammonium sulfate solution from the outlet side to the inlet side of the second liquid chamber, and an ammonium sulfate concentration for measuring the ammonium sulfate concentration of the recovered ammonium sulfate solution Measuring means, and when the measured ammonium sulfate concentration is a predetermined value or more, the recovered ammonium sulfate solution is preferably taken out.
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における前記アンモニア含有排水の温度が30〜55℃の範囲であることが好ましい。 In the ammonia-containing wastewater treatment apparatus, the temperature of the ammonia-containing wastewater in the ammonia removing means is preferably in the range of 30 to 55 ° C.
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における前記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。 In the ammonia-containing wastewater treatment apparatus, the ammonia-containing wastewater in the ammonia removing means preferably has a pH of 11 or more.
前記アンモニア含有排水の処理装置において、前記アンモニア含有排水が酸化剤を含有する場合に、前記第1の液室に通液する前に前記アンモニア含有排水から前記酸化剤を除去する酸化剤除去手段を備えることが好ましい。 In the ammonia-containing wastewater treatment apparatus, when the ammonia-containing wastewater contains an oxidizing agent, an oxidizing agent removing means for removing the oxidizing agent from the ammonia-containing wastewater before passing through the first liquid chamber. It is preferable to provide.
また、本発明は、気液分離膜と、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の液室とを有するアンモニア除去装置の前記第1の液室にアンモニア含有排水を通液してアンモニアを除去し、前記第2の液室に硫酸溶液を前記アンモニア含有排水と対向流で通液して前記除去したアンモニアに接触させて硫酸アンモニウム溶液として回収するアンモニア除去工程を含み、前記第2の液室への前記硫酸溶液の通液を停止した場合に、前記第2の液室の前記硫酸溶液の入口側を開閉するための入口側バルブおよび出口側を開閉するための出口側バルブを閉状態とするアンモニア含有排水の処理方法である。 The present invention also provides a gas-liquid separation membrane, a first liquid chamber provided adjacent to one surface of the gas-liquid separation membrane, and the other surface of the gas-liquid separation membrane. The ammonia-containing wastewater is passed through the first liquid chamber of the ammonia removing apparatus having the second liquid chamber to remove ammonia, and the sulfuric acid solution is counterflowed with the ammonia-containing wastewater into the second liquid chamber. In the second liquid chamber when the flow of the sulfuric acid solution into the second liquid chamber is stopped. This is a method for treating ammonia-containing wastewater in which the inlet side valve for opening and closing the inlet side of the sulfuric acid solution and the outlet side valve for opening and closing the outlet side are closed.
前記アンモニア含有排水の処理方法において、前記第2の液室への前記硫酸溶液の通液を停止した場合に、前記第2の液室の前記硫酸溶液の入口側を開閉するための入口側バルブおよび出口側を開閉するための出口側バルブを閉状態とし、前記入口側バルブと前記出口側バルブとの間の圧力を逃すための圧力逃し手段を作動させることが好ましい。 In the method for treating ammonia-containing wastewater, an inlet-side valve for opening and closing the inlet side of the sulfuric acid solution in the second liquid chamber when the flow of the sulfuric acid solution into the second liquid chamber is stopped Preferably, the outlet side valve for opening and closing the outlet side is closed, and the pressure relief means for releasing the pressure between the inlet side valve and the outlet side valve is operated.
前記アンモニア含有排水の処理方法において、前記第2の液室への前記 硫酸溶液の通液を停止した場合に、前記アンモニア除去工程により得られた処理水を前記第1の液室の出口側から入口側へ循環運転する処理水循環工程を含むことが好ましい。 In the method for treating ammonia-containing wastewater, when the flow of the sulfuric acid solution into the second liquid chamber is stopped, the treated water obtained by the ammonia removal step is discharged from the outlet side of the first liquid chamber. It is preferable to include a treated water circulation step of circulating operation to the inlet side.
前記アンモニア含有排水の処理方法において、前記第2の液室に通液する硫酸溶液の硫酸濃度を調整するための硫酸溶液の硫酸濃度が50質量%以上であることが好ましい。 In the method for treating ammonia-containing waste water, the sulfuric acid concentration of the sulfuric acid solution for adjusting the sulfuric acid concentration of the sulfuric acid solution flowing through the second liquid chamber is preferably 50% by mass or more.
前記アンモニア含有排水の処理方法において、前記回収した硫酸アンモニウム溶液を前記第2の液室の出口側から入口側へ循環運転し、前記回収した硫酸アンモニウム溶液の硫酸アンモニウム濃度を測定して、前記測定した硫酸アンモニウム濃度が所定の値以上の場合に、前記回収した硫酸アンモニウム溶液を取り出すことが好ましい。 In the method for treating ammonia-containing wastewater, the recovered ammonium sulfate solution is circulated from the outlet side to the inlet side of the second liquid chamber, the ammonium sulfate concentration of the recovered ammonium sulfate solution is measured, and the measured ammonium sulfate concentration When is more than a predetermined value, it is preferable to take out the recovered ammonium sulfate solution.
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における前記アンモニア含有排水の温度が30〜55℃の範囲であることが好ましい。 In the method for treating ammonia-containing wastewater, the temperature of the ammonia-containing wastewater in the ammonia removal step is preferably in the range of 30 to 55 ° C.
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における前記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。 In the method for treating ammonia-containing wastewater, the pH of the ammonia-containing wastewater in the ammonia removing step is preferably 11 or more.
前記アンモニア含有排水の処理方法において、前記アンモニア含有排水が酸化剤を含有する場合に、前記第1の液室に通液する前に前記アンモニア含有排水から前記酸化剤を除去する酸化剤除去工程を含むことが好ましい。 In the method for treating ammonia-containing wastewater, when the ammonia-containing wastewater contains an oxidizing agent, an oxidizing agent removing step of removing the oxidizing agent from the ammonia-containing wastewater before passing through the first liquid chamber. It is preferable to include.
本発明では、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とともに、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溶液として回収するアンモニア含有排水の処理において、例えば25質量%以上の高濃度の硫酸アンモニウム溶液を得ることができる。 In the present invention, ammonia is removed from ammonia-containing wastewater using a gas-liquid separation membrane, and in the treatment of ammonia-containing wastewater that is recovered as an ammonium sulfate solution by contacting the removed ammonia with a sulfuric acid solution, for example, a high concentration of 25% by mass or more. A concentrated ammonium sulfate solution can be obtained.
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。 Embodiments of the present invention will be described below. This embodiment is an example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment.
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、硫酸アンモニウム溶液循環手段としての循環槽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、加熱手段としての熱交換器12と、pH調整槽14と、硫酸添加手段としての硫酸貯槽20と、pH調整剤貯槽22とを備えてもよい。
The outline of an example of the processing apparatus of the ammonia containing waste_water | drain based on embodiment of this invention is shown in FIG. 1, and the structure is demonstrated. The ammonia-containing wastewater treatment apparatus 1 includes an
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24a、第2の液室24b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24a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24b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24aにはアンモニア含有排水が供給され、第2の液室24bには硫酸溶液が供給されるようになっている。
The
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の原水入口に接続されている。原水槽10の出口と熱交換器12の原水入口とが原水供給配管32により接続され、熱交換器12の原水出口とpH調整槽14の入口とが原水供給配管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24aの入口とがpH調整水配管36により接続されている。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24aの出口と熱交換器12の処理水入口とは、処理水循環配管38により接続され、熱交換器12の処理水出口と原水槽10の処理水入口とは、バルブ62を介して処理水循環配管40により接続されている。熱交換器12の処理水出口とバルブ62との間には、処理水排出配管54が処理水取出バルブ64を介して接続されている。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24bの入口とが入口側バルブ56を介して硫酸アンモニウム溶液循環配管42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24bの出口と循環槽18の入口とが出口側バルブ58を介して硫酸アンモニウム溶液循環配管44により接続されている。循環槽18の取出口には、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46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48によりpH調整槽14と接続されている。循環槽18には硫酸アンモニウム濃度測定装置66が設定されていてもよい。
In the ammonia-containing wastewater treatment apparatus 1 of FIG. 1, the
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。 The operation of the ammonia-containing wastewater treatment method and the ammonia-containing wastewater treatment apparatus 1 according to this embodiment will be described.
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熱交換器12に送液される。原水のアンモニア含有排水は、必要に応じて熱交換器12において、処理水配管38を通して送液された処理水と熱交換され、加熱される(加熱工程)。アンモニア含有排水の温度が所定の値であれば、加熱工程は行われなくてもよい。
The ammonia-containing waste water of raw water is stored in the
熱交換器12において必要に応じて加熱されたアンモニア含有排水は、原水供給配管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48を通してpH調整剤が供給され、アンモニア含有排水の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、アンモニア含有排水は、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。アンモニア含有排水の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。
The ammonia-containing waste water heated as necessary in the
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24a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24aの出口から処理水配管38を通して熱交換器12に送液される。一方、入口側バルブ56および出口側バルブ58を開状態として、硫酸貯槽20から硫酸配管46を通して循環槽18に貯留された硫酸溶液が硫酸アンモニウム溶液循環配管42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24bに供給され、第1の液室24a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24a)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24b)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24b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)。
The pH-adjusted water whose pH has been adjusted as needed is sent to the first
熱交換器12に送液された処理水は、必要に応じて熱交換器12において、原水供給配管32を通して送液されたアンモニア含有排水と熱交換され、冷却される(冷却工程)。冷却された処理水は、バルブ62を閉状態、バルブ64を開状態として、処理水排出配管54を通して排出される。
The treated water sent to the
アンモニア除去装置16の第2の液室24bで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24bの出口から硫酸アンモニウム溶液循環配管44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、硫酸アンモニウム溶液循環配管42,44を通して循環される(硫酸アンモニウム溶液循環工程)。この際、硫酸貯槽20から硫酸配管46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。
The ammonium sulfate produced in the second
本発明者らの検討により、気液分離膜を用いてアンモニア含有排水を処理する場合、アンモニアガスの他に水蒸気も気液分離膜を透過して移動することがわかった。このため、回収した硫酸アンモニウム溶液が水蒸気により希釈されて、硫酸アンモニウム溶液中の硫酸アンモニウムの濃度が所定の値にならず、予測より低めになることがあった。特に比較的低濃度、例えば約3,000mg/L以下の濃度のアンモニア含有排水の処理において、25質量%以上の硫酸アンモニウム溶液を得ようとする場合に、水蒸気の移動が無視できないことが明らかになった。 As a result of studies by the present inventors, it has been found that when ammonia-containing wastewater is treated using a gas-liquid separation membrane, water vapor also moves through the gas-liquid separation membrane in addition to ammonia gas. For this reason, the recovered ammonium sulfate solution is diluted with water vapor, so that the concentration of ammonium sulfate in the ammonium sulfate solution does not reach a predetermined value and may be lower than expected. In particular, in the treatment of ammonia-containing wastewater having a relatively low concentration, for example, a concentration of about 3,000 mg / L or less, it becomes clear that the movement of water vapor cannot be ignored when trying to obtain an ammonium sulfate solution of 25% by mass or more. It was.
本発明者らは、気液分離膜における水蒸気の移動についてさらに鋭意検討した結果、気液分離膜へのアンモニア含有排水の通液が停止中でも、水蒸気が気液分離膜を透過して移動し、生成した硫酸アンモニウム溶液の濃度が低下していることが明らかとなった。具体的には、例えば図1において、気液分離膜26へのアンモニア含有排水の通液を停止し、例えば半日程度放置した場合、または、原水槽10の水位レベルが低くなり、通液を停止した場合に、気液分離膜26において水蒸気の移動が生じ、硫酸アンモニウム溶液を貯留する循環槽18において硫酸アンモニウム溶液の水位が高くなり続けると共に、硫酸アンモニウム濃度が低下していた。
As a result of further diligent examination of the movement of water vapor in the gas-liquid separation membrane, the present inventors permeate through the gas-liquid separation membrane and move the water vapor even while the flow of ammonia-containing wastewater to the gas-liquid separation membrane is stopped. It became clear that the density | concentration of the produced | generated ammonium sulfate solution was falling. Specifically, for example, in FIG. 1, the flow of the ammonia-containing wastewater to the gas-
そこで、本発明者らは、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て硫酸アンモニウム溶液を回収する装置において、気液分離膜26の二次側、すなわち第2の液室24bに通液する硫酸溶液の入口側および出口側に入口側バルブ56および出口側バルブ58をそれぞれ設置した。そして、第2の液室24bへの硫酸溶液の通液を停止した場合に入口側バルブ56および出口側バルブ58の両方を閉状態とすることにより、気液分離膜26を透過して水蒸気が移動したとしても、水蒸気が硫酸アンモニウム溶液循環配管42,44を通して循環槽18へ移動することを抑制し、例えば25質量%以上の高濃度の硫酸アンモニウム溶液を得ることができることを見出した。入口側バルブ56および出口側バルブ58の開閉は、図示しない制御装置により行ってもよい。例えば原水槽10の水位レベルが低い場合や循環槽18の水位レベルが高い場合に、「待機」状態、すなわち第2の液室24bへの硫酸溶液の通液を停止し、かつ入口側バルブ56および出口側バルブ58の両方を閉状態として水蒸気の流入による硫酸アンモニウム溶液の濃度低下を防ぐように制御すればよい。
Therefore, the inventors of the present invention use a gas-liquid separation membrane to remove ammonia from ammonia-containing wastewater and recover an ammonium sulfate solution, so that the secondary side of the gas-
アンモニア含有排水処理装置1の運転を「待機」状態とし、運転を再開する前に、第2の液室24bに溜まった硫酸溶液をブローすることが好ましい。これにより、運転再開後に回収した硫酸アンモニウム溶液の濃度の低下をより抑制することができる。
It is preferable that the operation of the ammonia-containing wastewater treatment apparatus 1 is set to the “standby” state, and the sulfuric acid solution accumulated in the second
本発明者らの検討では、第2の液室24bへの硫酸溶液の通液を停止した場合に入口側バルブ56および出口側バルブ58を閉状態としても、気液分離膜26の二次側、すなわち第2の液室24b等に残存する硫酸アンモニウム溶液の濃度が例えば数日後には顕著に低下し、入口側バルブ56と出口側バルブ58との間の圧力が例えば0.05〜0.4MPa程度上昇することが明らかになった。そこで、図2に示すアンモニア含有排水処理装置3のように、例えば入口側バルブ56と第2の液室24bの入口との間に、入口側バルブ56と出口側バルブ58との間の圧力を逃すための圧力逃し手段として圧力逃し配管52を圧力逃しバルブ60を介して接続する。そして、第2の液室24bへの硫酸溶液の通液を停止した場合に入口側バルブ56および出口側バルブ58を閉状態とし、圧力逃しバルブ60を開状態とするように制御する。これにより、長時間運転を停止した場合でも、気液分離膜26の二次側の圧力上昇を抑制し、気液分離膜26に過剰な圧力がかかることを抑制することができる。圧力逃し配管52および圧力逃しバルブ60は、第2の液室24bの出口と出口側バルブ58との間に設置してもよい。入口側バルブ56、出口側バルブ58および圧力逃しバルブ60の開閉は、図示しない制御装置により行ってもよい。
In the study by the present inventors, even if the
第2の液室24bへの硫酸溶液の通液を停止した場合に、バルブ62を開状態、バルブ64を閉状態として、処理水が第1の液室24aの出口側から処理水循環手段としての処理水循環配管38,40、原水槽10を通して第1の液室24aの入口側へ循環されてもよい(処理水循環工程)。気液分離膜26の一次側、すなわち第1の液室24aからの処理水を原水槽10へ循環運転することで、原水であるアンモニア含有排水を保温または加熱してアンモニア含有排水の温度を所定の範囲に保持することにより、運転再開後の処理を安定することが可能となる。
When the flow of the sulfuric acid solution into the second
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。 The ammonia-containing wastewater to be treated is, for example, ammonia-containing wastewater discharged from an electronic industry factory such as a semiconductor factory, a chemical factory, a thermal power plant, or the like.
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、酸化剤除去手段としての活性炭処理装置等により酸化剤を除去してもよい(酸化剤除去工程)。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。
When the ammonia-containing wastewater contains an oxidizing agent such as hydrogen peroxide, such as the ammonia-containing wastewater discharged from an electronic industrial factory such as a semiconductor factory, activated carbon treatment as an oxidizing agent removing means is performed before the
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。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。 The ammonia concentration in the ammonia-containing waste water of the raw water is not particularly limited. It is preferable to operate at 900 mg / L or more and 2,200 mg / L or less in order to make the concentration of ammonium sulfate in the recovered ammonium sulfate solution 25% by mass or more and to make the ammonium sulfate hardly precipitate.
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。
If the ammonia concentration in the ammonia-containing wastewater is low (for example, less than 900 mg / L), ammonia may be concentrated by reverse osmosis membrane treatment or the like before the
熱交換器12等の加熱装置により、原水の温度を例えば30〜55℃の範囲で、好ましくは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することが好ましい。原水の温度が30℃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。加熱装置として熱交換器12の代わりに、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つにヒータ等の加温可能な設備を備え、原水を加熱してもよい。
It is preferable to feed the ammonia-containing wastewater to the
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。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。 In the ammonia removal step, the pH of the ammonia-containing wastewater to be treated is preferably 11 or more from the viewpoint of the ammonia removal rate. When the pH of the ammonia-containing wastewater to be treated is less than 11, the ammonia in the ammonia-containing wastewater becomes difficult to gasify, and the ammonia removal rate tends to decrease.
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。
The gas-
循環される硫酸溶液のpHが2以下、例えば1〜2の範囲、好ましくは1.5〜2の範囲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。
It is preferable to inject the sulfuric acid solution from the sulfuric
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。
The sulfuric acid solution added from the sulfuric
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。
As described above, when the concentration of the recovered ammonium sulfate in the circulated sulfuric acid solution is equal to or higher than a predetermined concentration, for example, 25% by mass or higher, the recovered ammonium sulfate solution is discharged from the
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としての硫酸アンモニウム濃度測定装置66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(例えば比重計による測定値が25質量%硫酸アンモニウム溶液の比重約1.14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取り出されてもよい。図1,2の例では硫酸アンモニウム濃度測定装置66は循環槽18に設置されているが、硫酸アンモニウム溶液循環配管42に設置されてもよい。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。
The concentration of ammonium sulfate in the circulated sulfuric acid solution may be measured using an ammonium sulfate
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の酸洗浄を実施してもよい(酸洗浄工程)。例えば、酸貯槽を別途設置して、酸溶液を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24aに送液し、気液分離膜26を洗浄してもよいし、硫酸貯槽20からの硫酸溶液の一部を第1の液室24aに送液してもよい。
Even if the gas-
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。 As the acid solution used in the acid washing step, an acid solution such as sulfuric acid, hydrochloric acid, citric acid or the like can be used.
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。 Hereinafter, although an example and a comparative example are given and the present invention is explained more concretely in detail, the present invention is not limited to the following examples.
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:1.4m2
・通水量:0.0145m3/h
・水温:30℃
・アンモニア含有排水pH:12以上
・酸側pH:2以下
The ammonia-containing wastewater was treated under the following test conditions.
[Test conditions]
・ Gas-liquid separation membrane: Polypropylene porous hollow fiber membrane module ・ Membrane area: 1.4 m 2
・ Water flow rate: 0.0145m 3 / h
・ Water temperature: 30 ℃
・ Ammonia-containing wastewater pH: 12 or more ・ Acid side pH: 2 or less
気液分離膜の一次側(第1の液室)に、アンモニア濃度1796mg/Lのアンモニア含有排水を6時間通水した。本実験系の一次側(第1の液室)および二次側(第2の液室)流量は、それぞれ14.5L/h、19.0L/hとした。第1の液室に通水するアンモニア含有排水は、水酸化ナトリウム溶液を添加してpH12以上とし、第2の液室に通水する溶液は、初期の14質量%硫酸アンモニウム溶液に、50質量%硫酸溶液を用いてpH2以下を維持した。
Ammonia-containing wastewater having an ammonia concentration of 1796 mg / L was passed through the primary side (first liquid chamber) of the gas-liquid separation membrane for 6 hours. The flow rates of the primary side (first liquid chamber) and the secondary side (second liquid chamber) in this experimental system were 14.5 L / h and 19.0 L / h, respectively. The ammonia-containing wastewater that flows into the first liquid chamber is adjusted to
<実施例1>
アンモニア含有排水を6時間通水して処理した後、アンモニア含有排水および硫酸溶液の通水を17時間停止し、硫酸溶液の入口側を開閉するための入口側バルブおよび出口側を開閉するための出口側バルブを閉状態となるように制御した。
<Example 1>
After processing the ammonia-containing wastewater for 6 hours, stop the ammonia-containing wastewater and the sulfuric acid solution for 17 hours, and open and close the inlet side valve and the outlet side for opening and closing the inlet side of the sulfuric acid solution. The outlet side valve was controlled to be closed.
<比較例1>
アンモニア含有排水を6時間通水して処理した後、アンモニア含有排水および硫酸溶液通水を17時間停止し、入口側バルブおよび出口側バルブを両方とも開状態とした。
<Comparative Example 1>
After the ammonia-containing wastewater was passed for 6 hours for treatment, the ammonia-containing wastewater and the sulfuric acid solution water flow were stopped for 17 hours, and both the inlet side valve and the outlet side valve were opened.
(実験結果)
実験結果を表1に示す。
(Experimental result)
The experimental results are shown in Table 1.
実施例1では、硫酸アンモニウム溶液を25%質量以上で安定して回収可能であったが、比較例1では最終的な硫酸アンモニウム溶液の濃度は25質量%未満(22.5質量%)に低下した。比較例1では、17時間停止の際に入口側バルブおよび出口側バルブを両方とも開状態としていたので、気液分離膜を通して水蒸気移動が起こり、循環槽中の硫酸アンモニウム溶液が水蒸気により希釈され、硫酸アンモニウムの濃度が低下したと考えられる。 In Example 1, the ammonium sulfate solution could be stably recovered at 25% by mass or more, but in Comparative Example 1, the final concentration of the ammonium sulfate solution decreased to less than 25% by mass (22.5% by mass). In Comparative Example 1, since both the inlet side valve and the outlet side valve were opened during the 17-hour stoppage, water vapor movement occurred through the gas-liquid separation membrane, and the ammonium sulfate solution in the circulation tank was diluted with water vapor. It is thought that the concentration of was decreased.
1,3 アンモニア含有排水処理装置、10 原水槽、12 熱交換器、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、24a 第1の液室、24b 第2の液室、26 気液分離膜、30 原水配管、32,34 原水供給配管、36 pH調整水配管、38,40 処理水循環配管、42,44 硫酸アンモニウム溶液循環配管、46 硫酸配管、48 pH調整剤配管、50 回収硫酸アンモニウム溶液配管、52 圧力逃し配管、54 処理水排出配管、56 入口側バルブ、58 出口側バルブ、60 圧力逃しバルブ、62 バルブ、64 処理水取出バルブ、66 硫酸アンモニウム濃度測定装置。 1,3 Ammonia-containing wastewater treatment device, 10 Raw water tank, 12 Heat exchanger, 14 pH adjustment tank, 16 Ammonia removal apparatus, 18 Circulation tank, 20 Sulfuric acid storage tank, 22 pH adjuster storage tank, 24a First liquid chamber, 24b Second liquid chamber, 26 Gas-liquid separation membrane, 30 Raw water piping, 32, 34 Raw water supply piping, 36 pH adjustment water piping, 38, 40 Treated water circulation piping, 42, 44 Ammonium sulfate solution circulation piping, 46 Sulfuric acid piping, 48 pH Conditioner piping, 50 recovered ammonium sulfate solution piping, 52 pressure relief piping, 54 treated water discharge piping, 56 inlet side valve, 58 outlet side valve, 60 pressure relief valve, 62 valve, 64 treated water extraction valve, 66 ammonium sulfate concentration measuring device .
Claims (10)
前記第2の液室の前記硫酸溶液の入口側を開閉するための入口側バルブおよび出口側を開閉するための出口側バルブと、
前記第2の液室への前記硫酸溶液の通液を停止した場合に前記入口側バルブおよび前記出口側バルブを閉状態とする制御手段と、
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。 A gas-liquid separation membrane, a first liquid chamber provided adjacent to one surface of the gas-liquid separation membrane, and a second liquid chamber provided adjacent to the other surface of the gas-liquid separation membrane The ammonia-containing wastewater was passed through the first liquid chamber to remove ammonia, and the sulfuric acid solution was passed through the second liquid chamber in a counterflow with the ammonia-containing wastewater to remove the ammonia. An ammonia removal means that is brought into contact with ammonia and recovered as an ammonium sulfate solution;
An inlet side valve for opening and closing the inlet side of the sulfuric acid solution in the second liquid chamber and an outlet side valve for opening and closing the outlet side;
Control means for closing the inlet side valve and the outlet side valve when the flow of the sulfuric acid solution into the second liquid chamber is stopped;
An ammonia-containing wastewater treatment apparatus, comprising:
さらに前記入口側バルブと前記出口側バルブとの間の圧力を逃すための圧力逃し手段を備え、
前記制御手段は、前記第2の液室への前記硫酸溶液の通液を停止した場合に前記入口側バルブおよび前記出口側バルブを閉状態とし、前記圧力逃し手段を作動することを特徴とするアンモニア含有排水の処理装置。 The ammonia-containing wastewater treatment apparatus according to claim 1,
Furthermore, a pressure relief means for releasing the pressure between the inlet side valve and the outlet side valve is provided,
The control means closes the inlet side valve and the outlet side valve when the flow of the sulfuric acid solution into the second liquid chamber is stopped, and operates the pressure relief means. Ammonia-containing wastewater treatment equipment.
前記第2の液室への前記硫酸溶液の通液を停止した場合に、前記アンモニア除去手段により得られた処理水を前記第1の液室の出口側から入口側へ循環運転する処理水循環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。 An apparatus for treating ammonia-containing wastewater according to claim 1 or 2,
A treated water circulating means for circulating the treated water obtained by the ammonia removing means from the outlet side to the inlet side of the first liquid chamber when the flow of the sulfuric acid solution into the second liquid chamber is stopped. An ammonia-containing wastewater treatment apparatus, comprising:
前記第2の液室に通液する硫酸溶液の硫酸濃度を調整するための硫酸添加手段を備え、前記硫酸添加手段から添加される硫酸溶液の硫酸濃度が50質量%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。 The ammonia-containing wastewater treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A sulfuric acid addition means for adjusting the sulfuric acid concentration of the sulfuric acid solution passed through the second liquid chamber is provided, and the sulfuric acid concentration of the sulfuric acid solution added from the sulfuric acid addition means is 50% by mass or more. An ammonia-containing wastewater treatment device.
前記回収した硫酸アンモニウム溶液を前記第2の液室の出口側から入口側へ循環運転する硫酸アンモニウム溶液循環手段と、
前記回収した硫酸アンモニウム溶液の硫酸アンモニウム濃度を測定する硫酸アンモニウム濃度測定手段と、
を備え、
前記測定した硫酸アンモニウム濃度が所定の値以上の場合に、前記回収した硫酸アンモニウム溶液を取り出すことを特徴とするアンモニア含有排水の処理装置。 The ammonia-containing wastewater treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4,
An ammonium sulfate solution circulating means for circulating the recovered ammonium sulfate solution from the outlet side to the inlet side of the second liquid chamber;
Ammonium sulfate concentration measuring means for measuring the ammonium sulfate concentration of the recovered ammonium sulfate solution;
With
The ammonia-containing wastewater treatment apparatus, wherein the collected ammonium sulfate solution is taken out when the measured ammonium sulfate concentration is a predetermined value or more.
前記アンモニア除去手段における前記アンモニア含有排水の温度が30〜55℃の範囲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。 The ammonia-containing wastewater treatment apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The ammonia-containing wastewater treatment apparatus, wherein the temperature of the ammonia-containing wastewater in the ammonia removing means is in the range of 30 to 55 ° C.
前記アンモニア除去手段における前記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。 The ammonia-containing wastewater treatment apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The ammonia-containing wastewater treatment apparatus, wherein the ammonia-containing wastewater has a pH of 11 or more in the ammonia removing means.
前記アンモニア含有排水が酸化剤を含有する場合に、前記第1の液室に通液する前に前記アンモニア含有排水から前記酸化剤を除去する酸化剤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。 The ammonia-containing wastewater treatment apparatus according to any one of claims 1 to 7,
When the ammonia-containing wastewater contains an oxidant, the ammonia-containing wastewater is provided with an oxidant removing means for removing the oxidant from the ammonia-containing wastewater before passing through the first liquid chamber. Processing equipment.
前記第2の液室への前記硫酸溶液の通液を停止した場合に、前記第2の液室の前記硫酸溶液の入口側を開閉するための入口側バルブおよび出口側を開閉するための出口側バルブを閉状態とすることを特徴とするアンモニア含有排水の処理方法。 A gas-liquid separation membrane, a first liquid chamber provided adjacent to one surface of the gas-liquid separation membrane, and a second liquid chamber provided adjacent to the other surface of the gas-liquid separation membrane The ammonia-containing wastewater is passed through the first liquid chamber of the ammonia removing device having the following structure to remove ammonia, and the sulfuric acid solution is passed through the second liquid chamber in a counterflow with the ammonia-containing wastewater. Including an ammonia removal step of contacting the removed ammonia and recovering as an ammonium sulfate solution;
An inlet side valve for opening and closing the inlet side of the sulfuric acid solution in the second liquid chamber and an outlet for opening and closing the outlet side when the flow of the sulfuric acid solution into the second liquid chamber is stopped A method for treating ammonia-containing wastewater, wherein the side valve is closed.
前記第2の液室への前記硫酸溶液の通液を停止した場合に、前記第2の液室の前記硫酸溶液の入口側を開閉するための入口側バルブおよび出口側を開閉するための出口側バルブを閉状態とし、前記入口側バルブと前記出口側バルブとの間の圧力を逃すための圧力逃し手段を作動させることを特徴とするアンモニア含有排水の処理方法。 A method for treating ammonia-containing wastewater according to claim 9,
An inlet side valve for opening and closing the inlet side of the sulfuric acid solution in the second liquid chamber and an outlet for opening and closing the outlet side when the flow of the sulfuric acid solution into the second liquid chamber is stopped A method for treating ammonia-containing wastewater, comprising closing a side valve and operating pressure relief means for releasing pressure between the inlet side valve and the outlet side valve.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014217268A JP6386338B2 (en) | 2014-10-24 | 2014-10-24 | Ammonia-containing wastewater treatment apparatus and treatment method |
CN201580057627.3A CN107074591B (en) | 2014-10-24 | 2015-07-02 | Ammonia-containing wastewater treatment equipment and treatment method |
PCT/JP2015/069130 WO2016063578A1 (en) | 2014-10-24 | 2015-07-02 | Ammonia-containing wastewater treatment apparatus and treatment method |
SG11201703055XA SG11201703055XA (en) | 2014-10-24 | 2015-07-02 | Ammonia-containing wastewater treatment apparatus and treatment method |
TW104130868A TWI646056B (en) | 2014-10-24 | 2015-09-18 | Treatment device and treatment method for ammonia-containing discharge water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014217268A JP6386338B2 (en) | 2014-10-24 | 2014-10-24 | Ammonia-containing wastewater treatment apparatus and treatment method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016083609A true JP2016083609A (en) | 2016-05-19 |
JP6386338B2 JP6386338B2 (en) | 2018-09-05 |
Family
ID=55760629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014217268A Active JP6386338B2 (en) | 2014-10-24 | 2014-10-24 | Ammonia-containing wastewater treatment apparatus and treatment method |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6386338B2 (en) |
CN (1) | CN107074591B (en) |
SG (1) | SG11201703055XA (en) |
TW (1) | TWI646056B (en) |
WO (1) | WO2016063578A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101997846B1 (en) * | 2018-10-08 | 2019-07-08 | 웅진코웨이엔텍 주식회사 | Ammonia removal system and method using membrane contactor |
JP2019188309A (en) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | Removal method and removal device of ammonia |
KR102108512B1 (en) * | 2019-09-25 | 2020-05-08 | 코웨이엔텍 주식회사 | Ammonia removal system and method using membrane contactor |
KR102325892B1 (en) * | 2021-03-03 | 2021-11-12 | 한수테크니칼서비스(주) | Method for treating waste water containing ammonia |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6592386B2 (en) * | 2016-03-09 | 2019-10-16 | オルガノ株式会社 | Method and apparatus for treating ammonia-containing wastewater |
JP6653626B2 (en) * | 2016-06-07 | 2020-02-26 | オルガノ株式会社 | Water treatment method and apparatus, water treatment apparatus modification method, and water treatment apparatus modification kit |
DE102018120720B4 (en) * | 2018-08-24 | 2022-06-23 | Biogastechnik Süd GmbH | Apparatus and method for neutralizing an ammonium sulfate solution |
KR102155238B1 (en) | 2019-09-25 | 2020-09-11 | 코웨이엔텍 주식회사 | Ammonia removal system and method using membrane contactor for sewage reuse |
CN110697814B (en) * | 2019-09-29 | 2021-09-03 | 赣州腾远钴业新材料股份有限公司 | Ammonia-containing sulfate wastewater treatment system and process |
CN115947479A (en) * | 2022-12-21 | 2023-04-11 | 华中农业大学 | Core assembly and process for recycling wastewater ammonia nitrogen through air gap type membrane absorption crystallization |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06246296A (en) * | 1993-02-25 | 1994-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Waste water treatment device |
US20100218573A1 (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | Victor Van Slyke | System and method for producing an organic based fertilizer and usable water from animal waste |
JP2011161305A (en) * | 2010-02-04 | 2011-08-25 | Kurita Water Ind Ltd | Method and apparatus for processing high concentration nitrogen-containing water |
US20120315209A1 (en) * | 2011-04-20 | 2012-12-13 | Thermoenergy Corporation | Methods and systems for treating water streams |
JP2013202475A (en) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Sumitomo Metal Mining Engineering Co Ltd | Method of removing ammonia from ammonia-containing wastewater |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102951745A (en) * | 2011-08-19 | 2013-03-06 | 天津荣翔正达环保科技有限责任公司 | Landfill leachate treatment process based on novel ammonia nitrogen removal technology |
CN103274540B (en) * | 2013-04-03 | 2015-07-29 | 湖南水木科技有限公司 | A kind of alternate cycles formula high ammonia-nitrogen wastewater process and recovery method and system device |
-
2014
- 2014-10-24 JP JP2014217268A patent/JP6386338B2/en active Active
-
2015
- 2015-07-02 WO PCT/JP2015/069130 patent/WO2016063578A1/en active Application Filing
- 2015-07-02 SG SG11201703055XA patent/SG11201703055XA/en unknown
- 2015-07-02 CN CN201580057627.3A patent/CN107074591B/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-09-18 TW TW104130868A patent/TWI646056B/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06246296A (en) * | 1993-02-25 | 1994-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Waste water treatment device |
US20100218573A1 (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | Victor Van Slyke | System and method for producing an organic based fertilizer and usable water from animal waste |
JP2011161305A (en) * | 2010-02-04 | 2011-08-25 | Kurita Water Ind Ltd | Method and apparatus for processing high concentration nitrogen-containing water |
US20120315209A1 (en) * | 2011-04-20 | 2012-12-13 | Thermoenergy Corporation | Methods and systems for treating water streams |
JP2013202475A (en) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Sumitomo Metal Mining Engineering Co Ltd | Method of removing ammonia from ammonia-containing wastewater |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019188309A (en) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | Removal method and removal device of ammonia |
JP7198394B2 (en) | 2018-04-24 | 2023-01-04 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | How to remove ammonia |
KR101997846B1 (en) * | 2018-10-08 | 2019-07-08 | 웅진코웨이엔텍 주식회사 | Ammonia removal system and method using membrane contactor |
KR102108512B1 (en) * | 2019-09-25 | 2020-05-08 | 코웨이엔텍 주식회사 | Ammonia removal system and method using membrane contactor |
KR102325892B1 (en) * | 2021-03-03 | 2021-11-12 | 한수테크니칼서비스(주) | Method for treating waste water containing ammonia |
WO2022186570A1 (en) * | 2021-03-03 | 2022-09-09 | 한수테크니칼서비스(주) | Method for treating wastewater containing ammonia |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SG11201703055XA (en) | 2017-05-30 |
TWI646056B (en) | 2019-01-01 |
JP6386338B2 (en) | 2018-09-05 |
TW201619064A (en) | 2016-06-01 |
CN107074591A (en) | 2017-08-18 |
CN107074591B (en) | 2020-08-21 |
WO2016063578A1 (en) | 2016-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6386338B2 (en) | Ammonia-containing wastewater treatment apparatus and treatment method | |
KR101757525B1 (en) | Ammonia treatment system | |
JP5251184B2 (en) | Gas dissolved water supply system | |
JP2009260020A (en) | Cleaning water for electronic material, method of cleaning electronic material, and system for supplying water containing dissolved gas | |
JP2017020964A (en) | Radioactive waste liquid processing apparatus | |
CN108698864B (en) | Method and apparatus for treating ammonia-containing effluent | |
JP6085155B2 (en) | Ammonia-containing wastewater treatment apparatus and ammonia-containing wastewater treatment method | |
WO2016063581A1 (en) | Treatment method and treatment apparatus for ammonia-containing wastewater | |
KR101816340B1 (en) | Apparatus for treating radioactive waste with multi-membrane | |
TW200413256A (en) | Hydrofluoric acid wastewater treatment method and device | |
JP2006275410A (en) | Boiler device | |
TW201808820A (en) | Water treatment method and apparatus, method of modifying water treatment apparatus, and kit for modifying water treatment apparatus | |
JP2015212585A (en) | Boiler having water-supplying and degasifying device | |
JP2019098206A (en) | Ammonia concentration method and device | |
JP6513874B1 (en) | Water treatment method and water treatment apparatus | |
JP4147408B2 (en) | Hydrofluoric acid wastewater treatment method and apparatus | |
JP4931107B2 (en) | Electrodeionization device and secondary line water treatment device for pressurized water nuclear power plant using the same | |
JP7263730B2 (en) | Boiler water treatment equipment and treatment method | |
JP6021739B2 (en) | Boiler water supply system | |
JP2006283988A (en) | Deaerating system | |
JP5552792B2 (en) | Gas dissolved water production apparatus and production method | |
JP6368767B2 (en) | Ammonia-containing wastewater treatment apparatus and ammonia-containing wastewater treatment method | |
JP5835064B2 (en) | Recovery method of steam drain | |
KR101453754B1 (en) | Electrolysis apparatus with salt water concentrating process | |
KR20160047548A (en) | Method for the recovery of process wastewaters of a fossil-fueled steam power plant and fossil-fueled steam power plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170704 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180605 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180726 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180807 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180809 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6386338 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |