JP2017217607A - Water treatment method and apparatus, method for remodeling water treatment apparatus, and kit for remodeling water treatment apparatus - Google Patents

Water treatment method and apparatus, method for remodeling water treatment apparatus, and kit for remodeling water treatment apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water treatment method which includes concentrating ammonia contained in water to be treated in a regeneration waste liquid of a cation exchange resin, and ammonia stripping the regeneration waste liquid, where an amount of alkali to be added at the time of the ammonia stripping can be suppressed.SOLUTION: A water treatment method includes: an ion exchange step of passing water to be treated in which ammonia is dissolved through a cation exchange resin and an anion exchange resin; a regeneration waste liquid mixing step of mixing a regeneration waste liquid obtained by regenerating the cation exchange resin and a regeneration waste liquid obtained by regenerating the anion exchange resin; and a stripping step of removing ammonia from the mixed regeneration waste liquid by stripping the mixed regeneration waste liquid on an alkaline condition. A water treatment apparatus is suitable for performing the method. A method for remodeling the water treatment apparatus and a kit for remodeling the water treatment apparatus obtain the apparatus.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば半導体や液晶などの電子製品ないしその素子の製造プロセスから排出されるアンモニア含有排水などの、アンモニア含有水からアンモニアを除去するための水処理方法および装置に関する。   The present invention relates to a water treatment method and apparatus for removing ammonia from ammonia-containing water, such as ammonia-containing wastewater discharged from a manufacturing process of an electronic product such as a semiconductor or liquid crystal or an element thereof.

半導体製造工程やその関連工程では、アンモニアと過酸化水素とを混合した薬品を用いて洗浄を行っている。上記洗浄工程の後で超純水を使用して洗浄を行い、被洗浄品の表面に残留したアンモニアを除去している。このため塩類濃度が低くアンモニアが比較的低濃度の排水が大量に排出される。アンモニアは富栄養化の原因とされるので排水中のアンモニア処理が必要である。また、洗浄工程では多量の超純水が必要なので、排水を回収再利用することが望まれる。   In the semiconductor manufacturing process and related processes, cleaning is performed using a chemical in which ammonia and hydrogen peroxide are mixed. After the cleaning step, cleaning is performed using ultrapure water to remove ammonia remaining on the surface of the article to be cleaned. For this reason, a large amount of wastewater having a low salt concentration and a relatively low concentration of ammonia is discharged. Since ammonia is a cause of eutrophication, it is necessary to treat ammonia in the wastewater. In addition, since a large amount of ultrapure water is required in the cleaning process, it is desirable to collect and reuse wastewater.

従来アンモニア含有排水を処理する手法として、アンモニアストリッピング法が知られている。この方法では、アンモニア含有排水を蒸気やヒーターなどで加熱して放散塔で放散処理する。放散処理をする際には、処理コストの点でアンモニアが高濃度の方が有利である。そのため、低濃度アンモニア含有排水に含まれるアンモニアを、カチオン交換樹脂に吸着させ、次いでカチオン交換樹脂を再生してアンモニアが濃縮した再生廃液を得、その再生廃液をアンモニアストリッピングしてアンモニア除去する方法がある(特許文献1)。放散塔から排出される排ガスをアンモニア分解触媒と接触させることによりアンモニアを酸化分解して除去することができる(特許文献2)。   Conventionally, an ammonia stripping method is known as a method for treating ammonia-containing wastewater. In this method, ammonia-containing wastewater is heated with steam, a heater, or the like, and diffused in a diffusion tower. When performing the stripping process, it is advantageous that the ammonia concentration is high in terms of processing cost. Therefore, a method in which ammonia contained in low-concentration ammonia-containing waste water is adsorbed on a cation exchange resin, and then the cation exchange resin is regenerated to obtain a regenerated waste liquid in which ammonia is concentrated, and the regenerated waste liquid is ammonia stripped to remove ammonia. (Patent Document 1). By contacting the exhaust gas discharged from the diffusion tower with an ammonia decomposition catalyst, the ammonia can be removed by oxidative decomposition (Patent Document 2).

特公昭56−042360号公報Japanese Examined Patent Publication No. 56-042360 特開2003−340440号公報JP 2003-340440 A

カチオン交換樹脂は酸で再生される。従って、その再生廃液のpHは酸性である。一方、アンモニアストリッピングにおいては、アンモニアを揮発させるために、放散処理する液をアルカリ性にpH調整して放散塔に通水する必要がある。したがって、カチオン交換樹脂の再生廃液をアンモニアストリッピングする場合は、アルカリ性化のために大量のアルカリが必要になる。   The cation exchange resin is regenerated with acid. Therefore, the pH of the recycled waste liquid is acidic. On the other hand, in ammonia stripping, in order to volatilize ammonia, it is necessary to adjust the pH of the liquid to be diffused to alkaline and pass the water through the stripping tower. Therefore, when ammonia stripping is performed on the regeneration waste liquid of the cation exchange resin, a large amount of alkali is required for alkalinization.

本発明の目的は、被処理水に含まれるアンモニアをカチオン交換樹脂の再生廃液中に濃縮し、その再生廃液をアンモニアストリッピングする水処理方法において、アンモニアストリッピングに際して添加するアルカリの量を抑えることのできる方法を提供することである。   An object of the present invention is to reduce the amount of alkali added during ammonia stripping in a water treatment method in which ammonia contained in water to be treated is concentrated in a cation exchange resin regeneration waste liquid and the regeneration waste liquid is ammonia stripped. It is to provide a method that can be used.

本発明の別の目的は、この水処理方法を実施するに好適な水処理装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a water treatment apparatus suitable for carrying out this water treatment method.

本発明のさらなる目的は、この水処理装置を得るための、水処理装置の改造方法および水処理装置改造用キットを提供することである。   A further object of the present invention is to provide a water treatment device remodeling method and a water treatment device remodeling kit for obtaining the water treatment device.

本発明の一態様により、
アンモニアが溶解している被処理水を、カチオン交換樹脂およびアニオン交換樹脂に通水する、イオン交換工程、
前記カチオン交換樹脂を再生して得られる再生廃液と、前記アニオン交換樹脂を再生して得られる再生廃液とを混合する、再生廃液混合工程、および、
混合された再生廃液をアルカリ性条件下でストリッピングすることにより、混合再生廃液からアンモニアを除去する、ストリッピング工程
を含む、水処理方法が提供される。
According to one aspect of the invention,
An ion exchange step of passing water to be treated in which ammonia is dissolved through a cation exchange resin and an anion exchange resin;
A regeneration waste liquid mixing step of mixing a regeneration waste liquid obtained by regenerating the cation exchange resin and a regeneration waste liquid obtained by regenerating the anion exchange resin; and
There is provided a water treatment method including a stripping step in which ammonia is removed from the mixed recycled waste liquid by stripping the mixed recycled waste liquid under alkaline conditions.

本発明の別の態様により、
カチオン交換樹脂およびアニオン交換樹脂を含むイオン交換樹脂塔、
前記イオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口とアニオン交換樹脂再生廃液出口とに接続された混合装置、および、
前記混合装置の出口に接続された放散塔
を含む、水処理装置が提供される。
According to another aspect of the invention,
An ion exchange resin tower comprising a cation exchange resin and an anion exchange resin,
A mixing device connected to the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet and the anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the ion exchange resin tower; and
A water treatment device is provided that includes a stripping tower connected to the outlet of the mixing device.

本発明のさらなる態様により、
カチオン交換樹脂を含むカチオン交換樹脂塔を含む水処理装置の改造方法であって、
被処理水の流れに関してカチオン樹脂塔と直列に配置される、アニオン交換樹脂を含むアニオン交換樹脂塔、
前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口と、前記アニオン交換樹脂塔のアニオン交換樹脂再生廃液出口と、に接続される混合装置、および、
前記混合装置の出口に接続される放散塔
を設けることを含む、水処理装置の改造方法が提供される。
According to a further aspect of the invention,
A method for remodeling a water treatment apparatus including a cation exchange resin tower containing a cation exchange resin,
An anion exchange resin tower comprising an anion exchange resin, arranged in series with the cation resin tower with respect to the water to be treated;
A mixing device connected to the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower and the anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the anion exchange resin tower; and
A method for retrofitting a water treatment device is provided, comprising providing a stripping tower connected to the outlet of the mixing device.

本発明のさらなる態様により、
カチオン交換樹脂を含むカチオン交換樹脂塔を含む水処理装置を改造するためのキットであって、
被処理水の流れに関してカチオン樹脂塔と直列に配置される、アニオン交換樹脂を含むアニオン交換樹脂塔、
前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口と、前記アニオン交換樹脂塔のアニオン交換樹脂再生廃液出口と、に接続される混合装置、および、
前記混合装置の出口に接続される放散塔
を含む、水処理装置改造用キットが提供される。
According to a further aspect of the invention,
A kit for remodeling a water treatment apparatus including a cation exchange resin tower including a cation exchange resin,
An anion exchange resin tower comprising an anion exchange resin, arranged in series with the cation resin tower with respect to the water to be treated;
A mixing device connected to the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower and the anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the anion exchange resin tower; and
A water treatment device retrofit kit is provided that includes a stripping tower connected to the outlet of the mixing device.

本発明のさらなる態様により、
カチオン交換樹脂を含むカチオン交換樹脂塔と、前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口に接続された放散塔と、を含む水処理装置の改造方法であって、
被処理水の流れに関してカチオン樹脂塔と直列に配置される、アニオン交換樹脂を含むアニオン交換樹脂塔、および、
前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口と、前記アニオン交換樹脂塔のアニオン交換樹脂再生廃液出口と、に接続される混合装置であって、混合装置の出口が放散塔に接続される、混合装置
を設けることを含む、水処理装置の改造方法が提供される。
According to a further aspect of the invention,
A method for remodeling a water treatment apparatus comprising: a cation exchange resin tower containing a cation exchange resin; and a diffusion tower connected to a cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower,
An anion exchange resin tower comprising an anion exchange resin, arranged in series with the cation resin tower with respect to the water to be treated; and
A cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower and an anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the anion exchange resin tower, wherein the outlet of the mixing apparatus is connected to the diffusion tower. A method for retrofitting a water treatment device is provided that includes providing a mixing device.

本発明のさらなる態様により、
カチオン交換樹脂を含むカチオン交換樹脂塔と、前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口に接続された放散塔と、を含む水処理装置を改造するためのキットであって、
被処理水の流れに関してカチオン樹脂塔と直列に配置される、アニオン交換樹脂を含むアニオン交換樹脂塔、および、
前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口と、前記アニオン交換樹脂塔のアニオン交換樹脂再生廃液出口と、に接続される混合装置であって、混合装置の出口が放散塔に接続される、混合装置
を含む、水処理装置改造用キットが提供される。
According to a further aspect of the invention,
A kit for remodeling a water treatment apparatus comprising a cation exchange resin tower containing a cation exchange resin, and a diffusion tower connected to a cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower,
An anion exchange resin tower comprising an anion exchange resin, arranged in series with the cation resin tower with respect to the water to be treated; and
A cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower and an anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the anion exchange resin tower, wherein the outlet of the mixing apparatus is connected to the diffusion tower. A water treatment device retrofit kit including a mixing device is provided.

本発明によれば、被処理水に含まれるアンモニアをカチオン交換樹脂の再生廃液中に濃縮し、その再生廃液をアンモニアストリッピングする水処理方法において、アンモニアストリッピングに際して添加するアルカリの量を抑えることのできる方法が提供される。   According to the present invention, in the water treatment method of concentrating ammonia contained in the water to be treated into the cation exchange resin regeneration waste liquid, and stripping the regeneration waste liquid with ammonia, the amount of alkali added during ammonia stripping is suppressed. A method is provided.

また本発明によれば、この水処理方法を実施するに好適な水処理装置が提供される。   Moreover, according to this invention, the water treatment apparatus suitable for implementing this water treatment method is provided.

さらに本発明によれば、この水処理装置を得るための、水処理装置の改造方法および水処理装置改造用キットが提供される。   Furthermore, according to this invention, the modification method of the water treatment apparatus and the kit for water treatment apparatus modification for obtaining this water treatment apparatus are provided.

本発明の水処理装置の一例を示すプロセスフローダイアグラムである。It is a process flow diagram which shows an example of the water treatment apparatus of this invention. 改造しようとする既存水処理装置の一例を示すプロセスフローダイアグラムである。It is a process flow diagram which shows an example of the existing water treatment apparatus which is going to remodel. 改造しようとする既存水処理装置の別の例を示すプロセスフローダイアグラムである。It is a process flow diagram which shows another example of the existing water treatment apparatus which it is going to remodel.

本発明に係る水処理方法は、イオン交換工程、再生廃液混合工程およびストリッピング工程を含む。   The water treatment method according to the present invention includes an ion exchange step, a regeneration waste liquid mixing step, and a stripping step.

〔イオン交換工程〕
水処理の対象となる被処理水は、アンモニアが溶解している水であり、例えば電子製品製造プロセスから排出されるアンモニア含有排水である。水に溶解したアンモニアの一部はアンモニウムイオンになるので、被処理水にはアンモニウムイオンが含まれる。
[Ion exchange process]
The water to be treated is water in which ammonia is dissolved, for example, ammonia-containing wastewater discharged from an electronic product manufacturing process. Since a part of ammonia dissolved in water becomes ammonium ions, the water to be treated contains ammonium ions.

被処理水中のアンモニア濃度が10mg/L以上200mg/L以下程度であると、本発明の効果が特に顕著であるので、好ましい。   It is preferable that the ammonia concentration in the water to be treated is about 10 mg / L or more and 200 mg / L or less because the effect of the present invention is particularly remarkable.

なお別途断りの無い限り、本明細書において液中の「アンモニア濃度」は、遊離アンモニアだけでなくアンモニウムイオンも含めた濃度を意味する。また別途断りの無い限り、液中のアンモニア濃度を単位「mg/L」で表した場合、それは遊離アンモニアおよびアンモニウムイオンを窒素に換算した場合の濃度を意味する。   Unless otherwise specified, “ammonia concentration” in the liquid in this specification means a concentration including not only free ammonia but also ammonium ions. Unless otherwise specified, when the ammonia concentration in the liquid is expressed in the unit of “mg / L”, it means the concentration when free ammonia and ammonium ions are converted to nitrogen.

この工程では、被処理水を、カチオン交換樹脂(陽イオンを吸着する陽イオン交換樹脂)およびアニオン交換樹脂(陰イオンを吸着する陰イオン交換樹脂)に通水する。カチオン交換樹脂による処理と、アニオン交換樹脂による処理の順序は問わない。例えば、被処理水をカチオン交換樹脂に通し、次いで、アニオン交換樹脂に通すことができる。あるいは、被処理水をアニオン交換樹脂に通し、次いで、カチオン交換樹脂に通すことができる。カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とのミックスベッドを使用することもできる。   In this step, water to be treated is passed through a cation exchange resin (cation exchange resin that adsorbs cations) and an anion exchange resin (anion exchange resin that adsorbs anions). The order of the treatment with the cation exchange resin and the treatment with the anion exchange resin is not limited. For example, water to be treated can be passed through a cation exchange resin and then through an anion exchange resin. Alternatively, the water to be treated can be passed through an anion exchange resin and then through a cation exchange resin. A mixed bed of a cation exchange resin and an anion exchange resin can also be used.

被処理水をカチオン交換樹脂に通すと、アンモニウムイオンや、カルシウムイオン、マグネシウムイオンなどの陽イオンがカチオン交換樹脂に吸着される。被処理水をアニオン交換樹脂に通すと、被処理水中に含まれる塩化物イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、硫酸イオンなどのアニオンが吸着される。   When the water to be treated is passed through the cation exchange resin, cations such as ammonium ions, calcium ions, and magnesium ions are adsorbed on the cation exchange resin. When the water to be treated is passed through the anion exchange resin, anions such as chloride ions, nitrate ions, nitrite ions, and sulfate ions contained in the water to be treated are adsorbed.

カチオン交換樹脂、アニオン交換樹脂とも、水処理分野で公知のものから適宜選んで用いることができる。イオン交換樹脂にはゲル型、ポーラス型、MR型があるが、カチオン交換樹脂もしくはアニオン交換樹脂としていずれの型のイオン交換樹脂を用いてもよい。カチオン交換樹脂は、強酸性または弱酸性のいずれであってもよいし、これらの組合せを用いてもよい。アニオン交換樹脂は、強塩基性または弱塩基性のいずれであってもよいし、これらの組合せを用いてもよい。   Both the cation exchange resin and the anion exchange resin can be appropriately selected from those known in the water treatment field. The ion exchange resin includes a gel type, a porous type, and an MR type, and any type of ion exchange resin may be used as the cation exchange resin or the anion exchange resin. The cation exchange resin may be either strongly acidic or weakly acidic, or a combination thereof. The anion exchange resin may be either strongly basic or weakly basic, or a combination thereof.

〔再生廃液混合工程〕
この工程では、前記カチオン交換樹脂を再生して得られる再生廃液と、前記アニオン交換樹脂を再生して得られる再生廃液とを混合して、混合再生廃液を得る。
[Recycled waste liquid mixing process]
In this step, a recycled waste liquid obtained by regenerating the cation exchange resin and a recycled waste liquid obtained by regenerating the anion exchange resin are mixed to obtain a mixed recycled waste liquid.

カチオン交換樹脂の再生は、酸性液(酸水溶液)を用いて、公知の方法で行うことができる。再生剤としては、例えば塩酸を用いることができる。再生操作で得られる再生廃液は酸性である。   The regeneration of the cation exchange resin can be performed by a known method using an acidic solution (acid aqueous solution). As the regenerant, for example, hydrochloric acid can be used. The recycling waste liquid obtained by the regeneration operation is acidic.

アニオン交換樹脂の再生も、アルカリ性液(アルカリ水溶液)を用いて、公知の方法で行うことができる。再生剤としては、例えば水酸化ナトリウム水溶液を用いることができる。再生操作で得られる再生廃液はアルカリ性である。   The regeneration of the anion exchange resin can also be performed by a known method using an alkaline liquid (alkaline aqueous solution). As the regenerant, for example, an aqueous sodium hydroxide solution can be used. The reclaimed waste liquid obtained by the regenerating operation is alkaline.

カチオン交換樹脂再生廃液とアニオン交換樹脂再生廃液とを混合する。この操作によって、カチオン交換樹脂再生廃液(酸性)が、アニオン交換樹脂再生廃液(アルカリ性)によって少なくとも部分的に中和される。これにより、ストリッピングに際して添加するアルカリの量を減らすこと、もしくはゼロにすることができる。   Cation exchange resin regeneration waste liquid and anion exchange resin regeneration waste liquid are mixed. By this operation, the cation exchange resin regeneration waste liquid (acidic) is at least partially neutralized by the anion exchange resin regeneration waste liquid (alkaline). Thereby, the amount of alkali added at the time of stripping can be reduced or zero.

〔ストリッピング工程〕
この工程では、前記混合再生廃液をアルカリ性条件下でストリッピングすることにより、混合再生廃液からアンモニアを除去する。
[Stripping process]
In this step, ammonia is removed from the mixed regeneration waste liquid by stripping the mixed regeneration waste liquid under alkaline conditions.

再生廃液混合工程で得られる混合再生廃液がアルカリ性である場合、混合再生廃液をpH調整せずに放散塔に供給することができる。あるいは混合再生廃液をアルカリ性にするために、あるいは混合再生廃液がアルカリ性であってもそのpHをさらに上昇させるために、混合再生廃液をpH調整(典型的にはpHを上昇させる)することができる。pH調整した混合再生廃液を、放散塔に供給することができる。pH調整のために、混合再生廃液にアルカリ、典型的には水酸化ナトリウムを添加することができる。   When the mixed recycled waste liquid obtained in the recycled waste liquid mixing step is alkaline, the mixed recycled waste liquid can be supplied to the stripping tower without adjusting the pH. Alternatively, the pH of the mixed and regenerated waste liquid can be adjusted (typically, the pH is increased) in order to make the mixed and regenerated waste liquid alkaline, or in order to further increase the pH even if the mixed and regenerated waste liquid is alkaline. . The mixed and regenerated waste liquid adjusted in pH can be supplied to the stripping tower. In order to adjust the pH, an alkali, typically sodium hydroxide, can be added to the mixed regeneration waste liquid.

放散塔入口液(必要に応じてpH調整した混合再生廃液)のpHは、アンモニウムイオンをアンモニアに転換し、ストリッピングし易くする観点から、9〜13が好ましい。   The pH of the stripping tower inlet liquid (mixed and regenerated waste liquid whose pH is adjusted as necessary) is preferably 9 to 13 from the viewpoint of converting ammonium ions to ammonia and facilitating stripping.

放散塔入口液の水温は、アンモニアガスを揮発し易くする観点から、40℃以上100℃以下が好ましい。このために放散塔に供給する混合再生廃液を、熱交換器やヒーターなどによって、適宜加熱することができる。   The water temperature of the diffusion tower inlet liquid is preferably 40 ° C. or higher and 100 ° C. or lower from the viewpoint of facilitating volatilization of ammonia gas. For this purpose, the mixed and regenerated waste liquid supplied to the diffusion tower can be appropriately heated by a heat exchanger, a heater, or the like.

放散塔入口液のアンモニア濃度は、蒸発に必要なエネルギーを抑制する観点から、300mg/L以上が好ましい。放散塔入口液のアンモニア濃度に特段の上限値はない。ただし、濃度が濃い場合は排水量が少ない場合が多いため、場外処分などの方法の方がコスト的に優位となる場合がある。したがって、放散塔入口液のアンモニア濃度は10000mg/L以下である場合に、本発明は特に好適である。   The ammonia concentration in the stripping tower inlet liquid is preferably 300 mg / L or more from the viewpoint of suppressing energy required for evaporation. There is no special upper limit for the ammonia concentration in the stripper tower inlet liquid. However, when the concentration is high, the amount of drainage is often small, and therefore, methods such as off-site disposal may be advantageous in terms of cost. Therefore, the present invention is particularly suitable when the ammonia concentration in the stripper tower inlet liquid is 10,000 mg / L or less.

放散塔から得られる処理水(アンモニアが除去された水)のアンモニア濃度は、放流基準を達成するためなど環境への負荷の観点から、または後段に処理がある場合は窒素負荷を低減するために、0mg/L以上100mg/L以下が好ましい。   The ammonia concentration of the treated water (water from which ammonia has been removed) obtained from the stripping tower is used to reduce the nitrogen load from the viewpoint of environmental load, such as to achieve the discharge standard, or when there is a treatment in the subsequent stage. 0 mg / L or more and 100 mg / L or less is preferable.

放散塔の構造としては、アンモニアストリッピングにおいて公知の構造を適宜採用することができ、放散塔には棚段塔、充填塔などを使用できる。   As the structure of the stripping tower, a known structure can be appropriately employed in ammonia stripping, and a plate tower, a packed tower, or the like can be used as the stripping tower.

ストリッピングの際に、スチームあるいは空気を放散塔に吹き込むことができる。あるいはストリッピングガス吹き込みを行わずに、放散塔の底部に加熱器(リボイラー)を設けて、スチームを発生させてもよい。   Steam or air can be blown into the stripping tower during stripping. Alternatively, steam may be generated by providing a heater (reboiler) at the bottom of the stripping tower without blowing stripping gas.

放散塔から、アンモニアガスを含む気体が得られる。この気体は、ストリッピングガスの種類に応じて、水蒸気、窒素、酸素などを含み得る。   A gas containing ammonia gas is obtained from the stripping tower. This gas may contain water vapor, nitrogen, oxygen, etc. depending on the type of stripping gas.

〔さらなる処理〕
放散塔から得られる気体(アンモニアガスを含む気体)に含まれるアンモニアガスを、アンモニア分解触媒を用いて、窒素ガスに転換することができる。このために、放散塔から得られる気体をアンモニア分解触媒と接触させる触媒反応器(アンモニア触媒分解装置)を使用することができる。この触媒反応器の構造としては、アンモニア分解の分野で公知の構造を適宜採用でき、固定層、流動層などを使用できる。
[Further processing]
Ammonia gas contained in a gas (a gas containing ammonia gas) obtained from the stripping tower can be converted into nitrogen gas using an ammonia decomposition catalyst. For this purpose, it is possible to use a catalytic reactor (ammonia catalytic cracking apparatus) in which the gas obtained from the stripping tower is brought into contact with the ammonia cracking catalyst. As the structure of this catalytic reactor, a known structure in the field of ammonia decomposition can be adopted as appropriate, and a fixed bed, a fluidized bed or the like can be used.

アンモニア分解触媒としては、アンモニア分解の分野で公知の触媒を使用することができ、特には酸化触媒を用いることができる。例えば、チタニア、シリカ、アルミナ、ジルコニア、ゼオライトなどの担体に、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、イリジウム、白金、チタン、鉄、ニッケル、コバルト、バナジウム、セリウム、マンガンなどの塩または酸化物などの触媒活性成分を担持させた触媒を用いることができる。触媒の形状は、ハニカム、金網型、粒状など特に制限はない。   As the ammonia decomposition catalyst, a catalyst known in the field of ammonia decomposition can be used, and in particular, an oxidation catalyst can be used. For example, catalytically active components such as salts or oxides such as ruthenium, rhodium, palladium, iridium, platinum, titanium, iron, nickel, cobalt, vanadium, cerium, and manganese on a carrier such as titania, silica, alumina, zirconia, and zeolite Can be used. The shape of the catalyst is not particularly limited, such as a honeycomb, a wire mesh type, or a granular shape.

〔他の工程〕
イオン交換樹脂による処理の前処理として、砂ろ過や活性炭処理を行うことによって、イオン交換樹脂の閉塞、汚染などを防ぐことができる。
[Other processes]
By performing sand filtration or activated carbon treatment as a pretreatment of the treatment with the ion exchange resin, blockage or contamination of the ion exchange resin can be prevented.

〔水処理装置〕
本発明に係る水処理装置は、
カチオン交換樹脂およびアニオン交換樹脂を含むイオン交換樹脂塔、
前記イオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口とアニオン交換樹脂再生廃液出口とに接続された混合装置、および、
前記混合装置の出口に接続された放散塔
を含む。
[Water treatment equipment]
The water treatment apparatus according to the present invention is
An ion exchange resin tower comprising a cation exchange resin and an anion exchange resin,
A mixing device connected to the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet and the anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the ion exchange resin tower; and
A stripping tower connected to the outlet of the mixing device.

・イオン交換樹脂塔
イオン交換樹脂塔は、カチオン交換樹脂およびアニオン交換樹脂を含む。イオン交換樹脂塔は、カチオン交換樹脂を含むカチオン交換樹脂塔と、アニオン交換樹脂を含むアニオン交換樹脂塔とを含むことができる。この場合、カチオン交換樹脂塔とアニオン交換樹脂塔とは別々に設けられ、したがって、2以上のイオン交換樹脂塔が用いられる。あるいは、イオン交換樹脂塔は、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とのミックスベッドを含むことができる。この場合は、ミックスベッドを含むイオン交換樹脂塔が1つ以上用いられる。
-Ion exchange resin tower An ion exchange resin tower contains a cation exchange resin and an anion exchange resin. The ion exchange resin tower can include a cation exchange resin tower containing a cation exchange resin and an anion exchange resin tower containing an anion exchange resin. In this case, the cation exchange resin tower and the anion exchange resin tower are provided separately, and therefore two or more ion exchange resin towers are used. Alternatively, the ion exchange resin tower can include a mix bed of cation exchange resin and anion exchange resin. In this case, one or more ion exchange resin towers including a mix bed are used.

イオン交換樹脂塔(カチオン交換樹脂塔、アニオン交換樹脂塔、あるいはミックスベッドを備えるイオン交換樹脂塔)自体の構造は、水処理の分野で公知のものを適宜採用することができる。イオン交換樹脂塔が、イオン交換樹脂を再生するための再生用液の入口と、再生に使用された後の再生廃液の出口を有することも公知である。   As the structure of the ion exchange resin tower (cation exchange resin tower, anion exchange resin tower, or ion exchange resin tower provided with a mix bed) itself, a structure known in the field of water treatment can be appropriately employed. It is also known that the ion exchange resin tower has a regeneration liquid inlet for regenerating the ion exchange resin and a regeneration waste liquid outlet after being used for regeneration.

・混合装置
混合装置は、前記イオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口とアニオン交換樹脂再生廃液出口とに接続される。混合装置においてカチオン交換樹脂再生廃液出口とアニオン交換樹脂再生廃液とが混合される。
Mixing device The mixing device is connected to the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet and the anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the ion exchange resin tower. In the mixing device, the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet and the anion exchange resin regeneration waste liquid are mixed.

カチオン交換樹脂塔とアニオン交換樹脂塔とが別々に設けられる場合は、カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口が混合装置に接続され、かつ、アニオン交換樹脂塔のアニオン交換樹脂再生廃液出口が混合装置に接続される。   When the cation exchange resin tower and the anion exchange resin tower are provided separately, the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower is connected to the mixing device, and the anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the anion exchange resin tower is Connected to mixing device.

また、ミックスベッドを備える装置の場合も同様に、順次排出される酸の再生廃液とアルカリの再生廃液が、混合装置によって混合される。   Similarly, in the case of an apparatus equipped with a mix bed, the acid regeneration waste liquid and the alkali regeneration waste liquid that are sequentially discharged are mixed by a mixing apparatus.

混合装置は槽であってよく、あるいは単なる配管であってもよい。例えば、混合装置としての槽(あるいは配管)を設け、この槽(あるいは配管)とカチオン交換樹脂再生廃液出口とを接続するラインを設け、この槽(あるいは配管)とアニオン交換樹脂再生廃液出口とを接続するラインを設けることができる。この槽(あるいは配管)において、カチオン交換樹脂再生廃液出口とアニオン交換樹脂再生廃液とを混合することができる。   The mixing device may be a tank or a simple pipe. For example, a tank (or pipe) as a mixing device is provided, a line connecting the tank (or pipe) and the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet is provided, and the tank (or pipe) and the anion exchange resin regeneration waste liquid outlet are connected. A connecting line can be provided. In this tank (or piping), the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet and the anion exchange resin regeneration waste liquid can be mixed.

・放散塔
混合装置の出口(混合再生廃液の取り出し口)が放散塔に接続され、特には放散塔の液入口に接続され、混合再生廃液のストリッピングが可能となる。混合装置出口と放散塔を接続するラインには、適宜pH調整槽や熱交換器など、他の機器を設けることができる。
-Stripping tower The outlet of the mixing device (the outlet for taking out the mixed recycling waste liquid) is connected to the stripping tower, and in particular, connected to the liquid inlet of the stripping tower, allowing stripping of the mixed recycling waste liquid. In the line connecting the outlet of the mixing device and the stripping tower, other devices such as a pH adjusting tank and a heat exchanger can be appropriately provided.

各ラインは、適宜配管、バルブ、ポンプなどを用いて構成することができる。   Each line can be configured using piping, valves, pumps, and the like as appropriate.

〔水処理装置の例〕
本発明に係る水処理装置の一例のプロセスフローを図1に示す。この装置では、イオン交換樹脂塔が、カチオン交換樹脂塔4とアニオン交換樹脂塔5とで構成される。また、混合装置(再生廃液混合装置)として、ラインL16が用いられる。
[Example of water treatment equipment]
FIG. 1 shows a process flow of an example of a water treatment apparatus according to the present invention. In this apparatus, the ion exchange resin tower includes a cation exchange resin tower 4 and an anion exchange resin tower 5. Moreover, the line L16 is used as a mixing device (recycled waste liquid mixing device).

まずイオン交換樹脂を用いて被処理水からアンモニウムイオンを除去する場合の操作について説明する。排水槽1に貯えられた被処理水が、ラインL1を経て砂ろ過器2に送られ、次いでラインL2を経て活性炭塔3に送られる。砂ろ過器および活性炭塔にて、被処理水から懸濁物質等の不純物が除去される。このように前処理を行った被処理水が、ラインL3を経て、カチオン交換樹脂を備えるカチオン交換樹脂塔4に送られる。ここでカチオン交換樹脂がアンモニウムイオン(NH4 +)を吸着する。カチオン交換樹脂で処理された液が、ラインL4を経て、アニオン交換樹脂塔5に送られる。ここで被処理水に含まれていたアニオン(Cl-、NO3 -、NO2 -、SO4 2-)がアニオン交換樹脂に吸着される。このようにカチオン交換樹脂およびアニオン交換樹脂で処理された液は、アンモニウム濃度が低減された純度の高い処理水であり、ラインL5から水処理装置外に排出され、適宜回収水として再利用され、あるいは外界に放流される。 First, an operation for removing ammonium ions from the water to be treated using an ion exchange resin will be described. The water to be treated stored in the drain tank 1 is sent to the sand filter 2 via the line L1, and then sent to the activated carbon tower 3 via the line L2. Impurities such as suspended substances are removed from the water to be treated with a sand filter and an activated carbon tower. The pretreated water thus pretreated is sent to the cation exchange resin tower 4 including the cation exchange resin via the line L3. Here, the cation exchange resin adsorbs ammonium ions (NH 4 + ). The liquid treated with the cation exchange resin is sent to the anion exchange resin tower 5 via the line L4. Here, anions (Cl , NO 3 , NO 2 , SO 4 2− ) contained in the water to be treated are adsorbed on the anion exchange resin. Thus, the liquid treated with the cation exchange resin and the anion exchange resin is treated water with high purity with reduced ammonium concentration, discharged from the line L5 to the outside of the water treatment apparatus, and reused as recovered water as appropriate. Or it is released to the outside world.

被処理水を、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の両方で処理するために、カチオン交換樹脂塔4とアニオン交換樹脂塔5とを、被処理水の流れに関して直列に配置することができる。図1においては、カチオン交換樹脂塔の下流にアニオン交換樹脂塔が設けられているが、アニオン交換樹脂塔の下流にカチオン交換樹脂塔を設けてもよい。カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とのミックスベッドを用いる場合は、カチオン交換樹脂塔とアニオン交換樹脂塔の組合せに替えて、ミックスベッドを備えるイオン交換樹脂塔を1つだけ用いることもできる。   In order to treat the water to be treated with both the cation exchange resin and the anion exchange resin, the cation exchange resin tower 4 and the anion exchange resin tower 5 can be arranged in series with respect to the flow of the water to be treated. In FIG. 1, an anion exchange resin tower is provided downstream of the cation exchange resin tower, but a cation exchange resin tower may be provided downstream of the anion exchange resin tower. When using a mixed bed of a cation exchange resin and an anion exchange resin, it is possible to use only one ion exchange resin tower provided with a mix bed instead of a combination of a cation exchange resin tower and an anion exchange resin tower.

次に、イオン交換樹脂を再生する際の操作について説明する。再生用水槽11から、再生用の水(純水)が、ラインL11を経た後、さらにラインL12およびL13をそれぞれ経てカチオン交換樹脂塔4およびアニオン交換樹脂塔5に供給される。このとき、カチオン交換樹脂用の再生用水にはラインL31から塩酸が添加され、アニオン交換樹脂用の再生用水にはラインL32から水酸化ナトリウムが添加される。または、塩酸および水酸化ナトリウムがそれぞれ貯槽と供給ラインを備えていてもよい。カチオン交換樹脂塔およびアニオン交換樹脂塔からの再生廃液がそれぞれラインL14およびラインL15を経て、ラインL16に合流し、ここで互いに混合する。混合再生廃液がラインL16から再生廃液槽12に送られる。または、ラインL14およびラインL15がそれぞれ再生廃液槽12に接続されていてもよい。混合再生廃液が、再生廃液槽からラインL17を経て、pH調整槽13に送られる。ここで、水酸化ナトリウムがラインL33から混合再生廃液に添加される。この段階で混合再生廃液はアルカリ性となっている。この混合再生廃液が、ラインL18を経て、熱交換器14に供給され、ここで加熱される。加熱されたアルカリ性混合再生廃液がライン19を経て放散塔15に供給され、ラインL34から供給されるスチームによってストリッピングされる。放散塔からの気体(混合再生廃液から除去されたアンモニアガスと、スチームを含む)が放散塔からラインL20に排出され、ラインL35から供給される空気によって適当な濃度に希釈調整され、ラインL21を経てアンモニア触媒分解装置16に送られる。アンモニア触媒分解装置において、アンモニアが酸化され、窒素ガス(および水分)としてラインL22から外界に排出される。放散塔から得られる液は、ラインL23を経て、熱交換器14に供給され、ここで冷却される。ラインL24に得られる冷却された液は、アンモニアが除去された純度の高い水(処理水)であり、適宜再利用もしくは外界に排出される。   Next, operations for regenerating the ion exchange resin will be described. Regeneration water (pure water) is supplied from the regeneration water tank 11 to the cation exchange resin tower 4 and the anion exchange resin tower 5 through the lines L12 and L13, respectively, after passing through the line L11. At this time, hydrochloric acid is added from the line L31 to the regeneration water for the cation exchange resin, and sodium hydroxide is added from the line L32 to the regeneration water for the anion exchange resin. Alternatively, hydrochloric acid and sodium hydroxide may each have a storage tank and a supply line. Regenerated waste liquids from the cation exchange resin tower and the anion exchange resin tower are joined to the line L16 via the line L14 and the line L15, respectively, and are mixed with each other. The mixed recycled waste liquid is sent from the line L16 to the recycled waste liquid tank 12. Alternatively, the line L14 and the line L15 may be connected to the regeneration waste liquid tank 12, respectively. The mixed regeneration waste liquid is sent from the regeneration waste liquid tank to the pH adjustment tank 13 via the line L17. Here, sodium hydroxide is added to the mixed regeneration waste liquid from line L33. At this stage, the mixed recycling waste liquid is alkaline. This mixed and regenerated waste liquid is supplied to the heat exchanger 14 via the line L18 and heated there. The heated alkaline mixed regeneration waste liquid is supplied to the stripping tower 15 via the line 19 and is stripped by steam supplied from the line L34. Gas from the stripping tower (including ammonia gas removed from the mixed regeneration waste liquid and steam) is discharged from the stripping tower to the line L20, and diluted and adjusted to an appropriate concentration by the air supplied from the line L35. Then, it is sent to the ammonia catalytic cracking device 16. In the ammonia catalytic decomposition apparatus, ammonia is oxidized and discharged as nitrogen gas (and moisture) from the line L22 to the outside. The liquid obtained from the stripping tower is supplied to the heat exchanger 14 via the line L23 and cooled here. The cooled liquid obtained in the line L24 is high-purity water (treated water) from which ammonia has been removed, and is appropriately reused or discharged to the outside.

本発明によれば、被処理水の量に対して、混合再生廃液の量を、10分の1〜50分の1にすることができる。したがって、被処理水を直接ストリッピングする場合と比較すると、ストリッピングに必要な熱エネルギーも10分の1〜50分の1になり、省エネルギーで、処理費用が安価になる。また、より小型の設備で水処理を行うことができる。   According to the present invention, the amount of mixed and regenerated waste liquid can be reduced to 1/10 to 1/50 with respect to the amount of water to be treated. Therefore, compared with the case where the water to be treated is directly stripped, the heat energy required for stripping is also reduced to 1/10 to 1/50, which saves energy and reduces the processing cost. Moreover, water treatment can be performed with a smaller facility.

〔既存の水処理装置の改造〕
アンモニアが溶解している被処理水からアンモニアを除去するために、カチオン交換樹脂を含むカチオン交換樹脂塔を含む水処理装置が既に存在していることがある。この場合、既存の水処理装置を改造することによって、前述の優れた水処理装置を得ることが可能である。
[Modification of existing water treatment equipment]
In order to remove ammonia from the water to be treated in which ammonia is dissolved, a water treatment apparatus including a cation exchange resin tower containing a cation exchange resin may already exist. In this case, it is possible to obtain the above-described excellent water treatment apparatus by modifying an existing water treatment apparatus.

<第1の改造形態:既存の水処理装置が、カチオン樹脂塔を含むが、アニオン交換樹脂を含まず、かつ放散塔を含まない場合>
この場合、
被処理水の流れに関してカチオン樹脂塔と直列に配置される、アニオン交換樹脂を含むアニオン交換樹脂塔、
前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口と、前記アニオン交換樹脂塔のアニオン交換樹脂再生廃液出口と、に接続される混合装置、および、
前記混合装置の出口に接続される放散塔
を、既存の水処理装置に追加して設けることができる。
<First modified form: existing water treatment apparatus includes a cation resin tower, but does not include an anion exchange resin and does not include a diffusion tower>
in this case,
An anion exchange resin tower comprising an anion exchange resin, arranged in series with the cation resin tower with respect to the water to be treated;
A mixing device connected to the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower and the anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the anion exchange resin tower; and
A diffusion tower connected to the outlet of the mixing device can be additionally provided in the existing water treatment device.

例えば、既存の水処理装置が図2に示すプロセスフローを有することができる。図2において(図3においても)、図1と同じ機器やラインには同じ符号を付す。カチオン交換樹脂塔4でアンモニア除去された処理水がラインL4に得られる。カチオン交換樹脂の再生時には、再生用水槽11からの再生用水(ラインL11)に、塩酸(ラインL31)が添加され、ラインL12を経てカチオン交換樹脂塔4に供給される。カチオン交換樹脂塔4の再生廃液出口からの再生廃液(ラインL14)は、適宜廃棄するか、生物処理など別のアンモニア処理装置に送ることができる。   For example, an existing water treatment device can have the process flow shown in FIG. In FIG. 2 (also in FIG. 3), the same symbols are assigned to the same devices and lines as in FIG. Treated water from which ammonia has been removed by the cation exchange resin tower 4 is obtained in the line L4. At the time of regeneration of the cation exchange resin, hydrochloric acid (line L31) is added to the regeneration water (line L11) from the regeneration water tank 11, and is supplied to the cation exchange resin tower 4 via the line L12. The regeneration waste liquid (line L14) from the regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower 4 can be appropriately discarded or sent to another ammonia treatment apparatus such as biological treatment.

この既存水処理装置に、図1に示されるが図2に示されていない機器やラインを設けることにより、図1に示すプロセスフローを有する水処理装置を得ることができる。追加すべき主要な機器は、アニオン交換樹脂塔5と、混合装置(ラインL16)と、放散塔15と、である。   By providing the existing water treatment apparatus with equipment and lines shown in FIG. 1 but not shown in FIG. 2, a water treatment apparatus having the process flow shown in FIG. 1 can be obtained. The main equipment to be added is an anion exchange resin tower 5, a mixing device (line L16), and a stripping tower 15.

アニオン交換樹脂塔5は、アニオン交換樹脂を含む。このアニオン交換樹脂塔は、被処理水の流れに関してカチオン樹脂塔と直列に配置される。例えば、図1に示されるように、被処理水が、カチオン交換樹脂塔4で処理され、次いでアニオン交換樹脂塔5で処理されてもよい。あるいは、被処理水が、アニオン交換樹脂塔で処理され、次いでカチオン交換樹脂塔で処理されてもよい。   The anion exchange resin tower 5 contains an anion exchange resin. This anion exchange resin tower is arranged in series with the cation resin tower with respect to the flow of water to be treated. For example, as shown in FIG. 1, the water to be treated may be treated in the cation exchange resin tower 4 and then in the anion exchange resin tower 5. Alternatively, the water to be treated may be treated with an anion exchange resin tower and then treated with a cation exchange resin tower.

混合装置として機能するラインL16は、カチオン交換樹脂塔4のカチオン交換樹脂再生廃液出口と、アニオン交換樹脂塔5のアニオン交換樹脂再生廃液出口と、にそれぞれラインL14およびL15を介して接続される。   The line L16 functioning as a mixing device is connected to the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower 4 and the anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the anion exchange resin tower 5 via lines L14 and L15, respectively.

放散塔15は、混合装置(ラインL16)の出口に、再生廃液槽12、ラインL17、pH調整槽13、ラインL18、熱交換器14、ラインL19を介して接続される。   The stripping tower 15 is connected to the outlet of the mixing device (line L16) via a regeneration waste liquid tank 12, a line L17, a pH adjustment tank 13, a line L18, a heat exchanger 14, and a line L19.

したがって本発明は、カチオン交換樹脂を含むカチオン交換樹脂塔を含む水処理装置を改造するためのキットを提供する。この水処理装置改造用キットは、
被処理水の流れに関してカチオン樹脂塔と直列に配置される、アニオン交換樹脂を含むアニオン交換樹脂塔、
前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口と、前記アニオン交換樹脂塔のアニオン交換樹脂再生廃液出口と、に接続される混合装置、および、
前記混合装置の出口に接続される放散塔
を含む。
Therefore, this invention provides the kit for remodeling the water treatment apparatus containing the cation exchange resin tower | column containing a cation exchange resin. This water treatment device modification kit is
An anion exchange resin tower comprising an anion exchange resin, arranged in series with the cation resin tower with respect to the water to be treated;
A mixing device connected to the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower and the anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the anion exchange resin tower; and
A stripping tower connected to the outlet of the mixing device.

<第2の改造形態:既存の水処理装置が、カチオン交換樹脂塔だけでなく放散塔も含むが、アニオン交換樹脂を含まない場合>
既存の水処理装置が、カチオン交換樹脂塔に加えて、カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口に接続された放散塔を備えることもあろう。その場合、
被処理水の流れに関してカチオン樹脂塔と直列に配置される、アニオン交換樹脂を含むアニオン交換樹脂塔、および、
前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口と、前記アニオン交換樹脂塔のアニオン交換樹脂再生廃液出口と、に接続される混合装置であって、混合装置の出口が放散塔に接続される、混合装置
を、既存の水処理装置に追加して設けることができる。この結果、カチオン樹脂再生廃液出口と放散塔とが、前記混合装置を介して接続されることになる。
<Second modified form: When existing water treatment apparatus includes not only a cation exchange resin tower but also a diffusion tower, but does not include an anion exchange resin>
In addition to the cation exchange resin tower, the existing water treatment apparatus may include a diffusion tower connected to the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower. In that case,
An anion exchange resin tower comprising an anion exchange resin, arranged in series with the cation resin tower with respect to the water to be treated; and
A cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower and an anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the anion exchange resin tower, wherein the outlet of the mixing apparatus is connected to the diffusion tower. A mixing device can be provided in addition to the existing water treatment device. As a result, the cation resin regeneration waste liquid outlet and the diffusion tower are connected via the mixing device.

例えば、既存の水処理装置が図3に示すプロセスフローを有することができる。カチオン交換樹脂塔4でアンモニア除去された処理水がラインL4に得られる。カチオン交換樹脂の再生時には、再生用水槽11からの再生用水(ラインL11)に、塩酸(ラインL31)が添加され、ラインL12を経てカチオン交換樹脂塔4に供給される。カチオン交換樹脂塔4の再生廃液出口からの再生廃液(ラインL14)が、再生廃液槽12に送られる。図1に示す装置では、混合再生廃液が再生廃液槽12からラインL17に供給され、その後の処理(ストリッピングを含む)に供される。一方、図3に示す装置では、混合再生廃液ではなくカチオン交換樹脂塔からの再生廃液がラインL17に供給され、図1の装置の場合と同様の処理に供される。   For example, an existing water treatment apparatus can have the process flow shown in FIG. Treated water from which ammonia has been removed by the cation exchange resin tower 4 is obtained in the line L4. At the time of regeneration of the cation exchange resin, hydrochloric acid (line L31) is added to the regeneration water (line L11) from the regeneration water tank 11, and is supplied to the cation exchange resin tower 4 via the line L12. The regeneration waste liquid (line L14) from the regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower 4 is sent to the regeneration waste liquid tank 12. In the apparatus shown in FIG. 1, the mixed and regenerated waste liquid is supplied from the regenerated waste liquid tank 12 to the line L <b> 17 and used for the subsequent processing (including stripping). On the other hand, in the apparatus shown in FIG. 3, not the mixed regenerated waste liquid but the regenerated waste liquid from the cation exchange resin tower is supplied to the line L17 and subjected to the same processing as in the apparatus of FIG.

この既存水処理装置に、図1に示されるが図3に示されていない機器やラインを設けることにより、図1に示すプロセスフローを有する水処理装置を得ることができる。図3に示す既存水処理装置ではカチオン交換樹脂塔4のカチオン樹脂再生廃液出口と、放散塔15とが、再生廃液槽12、ラインL17、pH調整槽13、ラインL18、熱交換器14およびラインL19を介して接続されている。一方、図1に示す水処理装置では、カチオン樹脂再生廃液出口と放散塔とが、これらの機器・ラインに加えて混合装置(ライン16)を介して接続される。   By providing the existing water treatment apparatus with equipment and lines shown in FIG. 1 but not shown in FIG. 3, a water treatment apparatus having the process flow shown in FIG. 1 can be obtained. In the existing water treatment apparatus shown in FIG. 3, the cation resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower 4 and the stripping tower 15 are a regeneration waste liquid tank 12, a line L17, a pH adjustment tank 13, a line L18, a heat exchanger 14 and a line. It is connected via L19. On the other hand, in the water treatment apparatus shown in FIG. 1, the cation resin regeneration waste liquid outlet and the diffusion tower are connected via a mixing device (line 16) in addition to these devices and lines.

追加すべき主要な機器は、アニオン交換樹脂塔5と、混合装置(ラインL16)と、である。   The main equipment to be added is an anion exchange resin tower 5 and a mixing device (line L16).

アニオン交換樹脂塔5は、アニオン交換樹脂を含む。このアニオン交換樹脂塔は、被処理水の流れに関してカチオン樹脂塔と直列に配置される。例えば、図1に示されるように、被処理水が、カチオン交換樹脂塔4で処理され、次いでアニオン交換樹脂塔5で処理されてもよい。あるいは、被処理水が、アニオン交換樹脂塔で処理され、次いでカチオン交換樹脂塔で処理されてもよい。   The anion exchange resin tower 5 contains an anion exchange resin. This anion exchange resin tower is arranged in series with the cation resin tower with respect to the flow of water to be treated. For example, as shown in FIG. 1, the water to be treated may be treated in the cation exchange resin tower 4 and then in the anion exchange resin tower 5. Alternatively, the water to be treated may be treated with an anion exchange resin tower and then treated with a cation exchange resin tower.

混合装置として機能するラインL16は、カチオン交換樹脂塔4のカチオン交換樹脂再生廃液出口と、アニオン交換樹脂塔5のアニオン交換樹脂再生廃液出口と、にそれぞれラインL14およびL15を介して接続される。そして、放散塔15が、混合装置(ラインL16)の出口に、再生廃液槽12、ラインL17、pH調整槽13、ラインL18、熱交換器14、ラインL19を介して接続される。   The line L16 functioning as a mixing device is connected to the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower 4 and the anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the anion exchange resin tower 5 via lines L14 and L15, respectively. And the stripping tower 15 is connected to the exit of a mixing apparatus (line L16) via the regeneration waste liquid tank 12, the line L17, the pH adjustment tank 13, the line L18, the heat exchanger 14, and the line L19.

したがって本発明は、カチオン交換樹脂を含むカチオン交換樹脂塔と、前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口に接続された放散塔と、を含む水処理装置を改造するためのキットを提供する。この水処理装置改造用キットは、
被処理水の流れに関してカチオン樹脂塔と直列に配置される、アニオン交換樹脂を含むアニオン交換樹脂塔、および、
前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口と、前記アニオン交換樹脂塔のアニオン交換樹脂再生廃液出口と、に接続される混合装置であって、混合装置の出口が放散塔に接続される、混合装置
を含む。
Accordingly, the present invention provides a kit for remodeling a water treatment apparatus comprising a cation exchange resin tower containing a cation exchange resin and a diffusion tower connected to a cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower. . This water treatment device modification kit is
An anion exchange resin tower comprising an anion exchange resin, arranged in series with the cation resin tower with respect to the water to be treated; and
A cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower and an anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the anion exchange resin tower, wherein the outlet of the mixing apparatus is connected to the diffusion tower. Includes mixing device.

以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited by this.

〔実施例1〕
図1に示すプロセスフローを有する装置を想定し、プロセスシミュレーションを行った。
[Example 1]
A process simulation was performed assuming an apparatus having the process flow shown in FIG.

各工程の水量および濃度等を表1にまとめる。   The amount and concentration of water in each process are summarized in Table 1.

なお、被処理水等として次のものを想定した。
・被処理水:NH4Clを用い、NH4−N(窒素換算濃度)として50mg/Lのアンモニア(アンモニウムイオン)の他に、Clイオンを127mg/L含むように調整した水。
・再生用HCl(L31):工業用35質量%HCl水溶液。
・再生用NaOH(L32)およびストリッピング用NaOH(L33):工業用25質量%NaOH水溶液。
・再生用水(L11):純水。
・加熱用水蒸気(L34):0.5MPa飽和水蒸気。
In addition, the following were assumed as treated water.
Water to be treated: NH 4 Cl, water adjusted to contain 127 mg / L of Cl ions in addition to 50 mg / L of ammonia (ammonium ions) as NH 4 —N (nitrogen equivalent concentration).
-Regeneration HCl (L31): Industrial 35 mass% HCl aqueous solution.
-Regeneration NaOH (L32) and stripping NaOH (L33): Industrial 25 wt% NaOH aqueous solution.
-Reclaimed water (L11): pure water.
-Steam for heating (L34): 0.5 MPa saturated steam.

Figure 2017217607
Figure 2017217607

アニオン塔再生廃液(L15)が、7.1kmol/日のNaOHを含んでいた。このとき、カチオン塔再生廃液にアニオン塔再生廃液を混合した液(L17、50m3/日)をpH11にするために必要なNaOH量(L33)は、2kg/日(100質量%NaOH換算)/であった。 The anion tower regeneration waste liquid (L15) contained 7.1 kmol / day NaOH. At this time, the amount of NaOH (L33) required for adjusting the pH of the solution obtained by mixing the anion tower regeneration waste liquid with the anion tower regeneration waste liquid (L17, 50 m 3 / day) is 2 kg / day (in terms of 100 mass% NaOH) / Met.

〔比較例1〕
カチオン塔再生廃液(L14)をアニオン塔再生廃液(L15)に混合せず、カチオン塔再生廃液をそのままpH調整槽13に送った。このとき、放散塔入口液(L19)のpHが実施例1と同じ(pH=11)になるように、ラインL33からNaOHを添加した。
[Comparative Example 1]
The cation tower regeneration waste liquid (L14) was not mixed with the anion tower regeneration waste liquid (L15), and the cation tower regeneration waste liquid was sent to the pH adjustment tank 13 as it was. At this time, NaOH was added from the line L33 so that the pH of the stripper tower inlet liquid (L19) was the same as in Example 1 (pH = 11).

上記以外は実施例1と同様に、プロセスシミュレーションを行った。ラインL17を流れる液(25m3/日)を中和するために必要なNaOH量は、287kg/日(100質量%NaOH換算)であった。 A process simulation was performed in the same manner as in Example 1 except for the above. The amount of NaOH necessary for neutralizing the liquid flowing through the line L17 (25 m 3 / day) was 287 kg / day (in terms of 100% by mass NaOH).

1 排水(被処理水)槽
2 砂ろ過器
3 活性炭塔
4 カチオン交換樹脂塔
5 アニオン交換樹脂塔
11 再生用水槽
12 再生廃液槽
13 pH調整槽
14 熱交換器
15 アンモニア放散塔
16 アンモニア触媒分解装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wastewater (treated water) tank 2 Sand filter 3 Activated carbon tower 4 Cation exchange resin tower 5 Anion exchange resin tower 11 Regeneration water tank 12 Recycled waste liquid tank 13 pH adjustment tank 14 Heat exchanger 15 Ammonia diffusion tower 16 Ammonia catalytic decomposition apparatus

Claims (7)

アンモニアが溶解している被処理水を、カチオン交換樹脂およびアニオン交換樹脂に通水する、イオン交換工程、
前記カチオン交換樹脂を再生して得られる再生廃液と、前記アニオン交換樹脂を再生して得られる再生廃液とを混合する、再生廃液混合工程、および、
混合された再生廃液をアルカリ性条件下でストリッピングすることにより、混合再生廃液からアンモニアを除去する、ストリッピング工程
を含む、水処理方法。
An ion exchange step of passing water to be treated in which ammonia is dissolved through a cation exchange resin and an anion exchange resin;
A regeneration waste liquid mixing step of mixing a regeneration waste liquid obtained by regenerating the cation exchange resin and a regeneration waste liquid obtained by regenerating the anion exchange resin; and
A water treatment method including a stripping step of removing ammonia from a mixed regenerated waste liquid by stripping the mixed regenerated waste liquid under alkaline conditions.
前記被処理水中のアンモニア濃度が窒素換算濃度で10mg/L以上、200mg/L以下である請求項1記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the ammonia concentration in the water to be treated is 10 mg / L or more and 200 mg / L or less in terms of nitrogen. カチオン交換樹脂およびアニオン交換樹脂を含むイオン交換樹脂塔、
前記イオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口とアニオン交換樹脂再生廃液出口とに接続された混合装置、および、
前記混合装置の出口に接続された放散塔
を含む、水処理装置。
An ion exchange resin tower comprising a cation exchange resin and an anion exchange resin,
A mixing device connected to the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet and the anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the ion exchange resin tower; and
A water treatment device comprising a stripping tower connected to the outlet of the mixing device.
カチオン交換樹脂を含むカチオン交換樹脂塔を含む水処理装置の改造方法であって、
被処理水の流れに関してカチオン樹脂塔と直列に配置される、アニオン交換樹脂を含むアニオン交換樹脂塔、
前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口と、前記アニオン交換樹脂塔のアニオン交換樹脂再生廃液出口と、に接続される混合装置、および、
前記混合装置の出口に接続される放散塔
を設けることを含む、水処理装置の改造方法。
A method for remodeling a water treatment apparatus including a cation exchange resin tower containing a cation exchange resin,
An anion exchange resin tower comprising an anion exchange resin, arranged in series with the cation resin tower with respect to the water to be treated;
A mixing device connected to the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower and the anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the anion exchange resin tower; and
A method for remodeling a water treatment apparatus, comprising providing a diffusion tower connected to an outlet of the mixing apparatus.
カチオン交換樹脂を含むカチオン交換樹脂塔を含む水処理装置を改造するためのキットであって、
被処理水の流れに関してカチオン樹脂塔と直列に配置される、アニオン交換樹脂を含むアニオン交換樹脂塔、
前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口と、前記アニオン交換樹脂塔のアニオン交換樹脂再生廃液出口と、に接続される混合装置、および、
前記混合装置の出口に接続される放散塔
を含む、水処理装置改造用キット。
A kit for remodeling a water treatment apparatus including a cation exchange resin tower including a cation exchange resin,
An anion exchange resin tower comprising an anion exchange resin, arranged in series with the cation resin tower with respect to the water to be treated;
A mixing device connected to the cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower and the anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the anion exchange resin tower; and
A kit for remodeling a water treatment apparatus, comprising a diffusion tower connected to an outlet of the mixing apparatus.
カチオン交換樹脂を含むカチオン交換樹脂塔と、前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口に接続された放散塔と、を含む水処理装置の改造方法であって、
被処理水の流れに関してカチオン樹脂塔と直列に配置される、アニオン交換樹脂を含むアニオン交換樹脂塔、および、
前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口と、前記アニオン交換樹脂塔のアニオン交換樹脂再生廃液出口と、に接続される混合装置であって、混合装置の出口が放散塔に接続される、混合装置
を設けることを含む、水処理装置の改造方法。
A method for remodeling a water treatment apparatus comprising: a cation exchange resin tower containing a cation exchange resin; and a diffusion tower connected to a cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower,
An anion exchange resin tower comprising an anion exchange resin, arranged in series with the cation resin tower with respect to the water to be treated; and
A cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower and an anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the anion exchange resin tower, wherein the outlet of the mixing apparatus is connected to the diffusion tower. A method of remodeling a water treatment device comprising providing a mixing device.
カチオン交換樹脂を含むカチオン交換樹脂塔と、前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口に接続された放散塔と、を含む水処理装置を改造するためのキットであって、
被処理水の流れに関してカチオン樹脂塔と直列に配置される、アニオン交換樹脂を含むアニオン交換樹脂塔、および、
前記カチオン交換樹脂塔のカチオン交換樹脂再生廃液出口と、前記アニオン交換樹脂塔のアニオン交換樹脂再生廃液出口と、に接続される混合装置であって、混合装置の出口が放散塔に接続される、混合装置
を含む、水処理装置改造用キット。
A kit for remodeling a water treatment apparatus comprising a cation exchange resin tower containing a cation exchange resin, and a diffusion tower connected to a cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower,
An anion exchange resin tower comprising an anion exchange resin, arranged in series with the cation resin tower with respect to the water to be treated; and
A cation exchange resin regeneration waste liquid outlet of the cation exchange resin tower and an anion exchange resin regeneration waste liquid outlet of the anion exchange resin tower, wherein the outlet of the mixing apparatus is connected to the diffusion tower. Water treatment device modification kit including mixing device.
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