JP2022028495A - 1,4-ジオキサン含有水の処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
なお、図1中の流量は、1,4-ジオキサン含有水の処理の一例を示すものである。
噴流式微細気泡発生部4に供給される過酸化水素水の供給量は、流量計15によって計測し、電磁弁16によって調節できるようにしている。
また、放流調整槽3には、pH計18、DO計19、ORP計20、濁度計21及び溶存オゾン計22を備えることで、放流される水の水質を管理するようにしている。
本実施例において、噴流式微細気泡発生部4には、ワイビーエム社製の「フォームジェット(FJP-300(最大処理量:300m3/hr))」(商品名)を使用しているが、このほか、同社製の「ファビー」(商品名)等を使用することができる。
・処理条件
50m3/日(約2m3/hr)の連続処理
オゾンガスのみの注入又はオゾンガス及び過酸化水素水添加を併用した促進酸化法(AOP)
・初期濃度
原水の1,4-ジオキサン濃度:1.4mg/L程度
・処理目標
処理後の水の1,4-ジオキサン濃度:0.25m以下
・オゾンガス注入濃度:200mg-O3/L
200g-O3/m3×2m3/hr=400g-O3/hr
→ オゾンガス発生機構の能力:500g-O3/hr
・処理槽2の処理時間:2時間程度
オゾンガス注入濃度(時間当たり):70mg/L・hr程度以上
→ 5m3規模の処理槽2に常時4m3を貯留してオゾンガスを注入して反応させる。
→ 原水槽1及び放流調整槽3は0.5m3規模に設定する。
→ 4m3÷2m3/hr=2hr(反応時間)
→ 400g-O3/hr÷4m3
=100g-O3/m3・hr
=100mg-O3/L・hr(オゾンガス注入濃度(時間当たり))
>70mg-O3/L・hr
オゾンガス濃度、流量を133.4g/m3、50L/minとした場合、オゾンガス発生量:400.2g-O3/hrとなる。
→ オゾンガス及び過酸化水素水添加を併用した促進酸化法(AOP)(モル比1:1)の場合、35%過酸化水素水が0.717L/hr必要となる。
→ 35%過酸化水素水使用量:17.2L/日、523L/月(平均)必要となる。
表1に、処理対象の1,4-ジオキサン含有水(原水)の分析結果を示す。
この処理対象水は、不法投棄された廃棄物から浸出した浸出水であって、1,4-ジオキサンに加え、多量の有機物(TOC)や金属(Fe、Mn)等の夾雑物質を含有しているものである。
このため、従来のオゾンガスを用いた処理方法では、オゾンガスが専ら夾雑物質の分解や酸化のために消費されてしまい、1,4-ジオキサンを効率よく分解することが困難なことが確認されていた。
噴流式微細気泡発生部4には、ワイビーエム社製の「フォームジェット(FJP-3(最大処理量:50L/min))」(商品名)を使用し、処理槽に貯留した処理対象の原水(浸出水)を循環処理するようにした。
処理槽に貯留した処理対象の原水(浸出水)(1):32L
オゾンガス濃度:70g/m3
オゾンガス量:0.50L/min
オゾン注入濃度(時間当たり):65.6mg/L・hr
360分間オゾンガスを注入
処理槽に貯留した処理対象の原水(浸出水)(2):32L
オゾンガス濃度:70g/m3
オゾンガス量:0.50L/min
オゾン注入濃度(時間当たり):65.6mg/L・hr
300分間オゾンを注入
オゾンと過酸化水素水の注入モル比:1:1
処理槽に貯留した処理対象の原水(浸出水)(2):32L
オゾンガス濃度:70g/m3
オゾンガス量:0.50L/min
オゾン注入濃度(時間当たり):65.6mg/L・hr
180~240(360)分間オゾンを注入
オゾンと過酸化水素水の添加割合(モル比):1:4~1:0.5(1:0)
・原水(浸出水)は、多量の有機物(TOC)や金属(Fe、Mn)等の夾雑物質を含有しているものであるため、オゾンガス注入量をかなり増加させ、オゾン注入濃度(時間当たり)が70mg/L・hr程度以上とする(総合計で、50~300mg/L程度のオゾンガスを添加する)ことで、1,4-ジオキサンを効率的に分解できることを確認した。
具体的には、1,4-ジオキサンの放流基準(0.5mg/L)や処理目標(0.25mg/L)を安定的に満足するためには、初期濃度に応じてオゾン注入濃度(オゾン注入量)を設定し、それを達成するための設備を検討する必要がある。今回の処理対象の原水(浸出水)の実験(実験結果省略)で得られた、1,4-ジオキサン初期濃度と必要とされるオゾン注入濃度(オゾン注入量)は、表6に示すとおりである。
・オゾンガスの注入処理でも着色・懸濁物質を生成するものの1,4-ジオキサンを効率的に分解できることを確認した。ただし、臭素酸やブロモホルムの生成、溶存オゾンの後オゾン処理、排オゾン処理等に留意する必要がある。
・オゾンガスと過酸化水素水を併用したAOP(モル比1:1)では、オゾンガスのみの注入処理と比較して効率的に1,4-ジオキサンを分解することが可能であり、臭素酸、ブロモホルム等の生成も抑制できることを確認した。なお、溶存オゾンはほとんど存在しないため、後オゾン処理は不要である。
オゾンガスと過酸化水素水の添加割合は、モル比で、1:4~1:0.5、好ましくは、1:2~1:0.5であり、今回の処理対象の原水(浸出水)では、1:1であることを確認した。
・オゾンガスのみの注入処理で生成する着色・懸濁物質は、沈降性が良好であるため、後処理は容易であるが、例えば、0.15μm精度のプリーツ型フィルタ式ろ過装置を使用することによって、着色・懸濁物質を除去することもできる。
2 処理槽
3 放流調整槽
4 噴流式微細気泡発生部
5 ポンプ
6 ポンプ
7 ポンプ
8 ポンプ
9 オゾン発生器
10 チラー
11 酸素濃縮器
12 コンプレッサ
13 流量計
14a 流量計
14b 流量計
15 流量計
16 電磁弁
17a レベルセンサ
17b レベルセンサ
17c レベルセンサ
18 pH計
19 DO計
20 ORP計
21 濁度計
22 溶存オゾン計
23 制御盤
24 過酸化水素水タンク
Claims (3)
- 1,4-ジオキサンに加え、夾雑物質を含有している水を、オゾンガスを用いて処理することで、1,4-ジオキサンを分解する1,4-ジオキサン含有水の処理方法において、前記水を導入、処理する処理槽に、該処理槽の水をポンプを介することで水流を付与した水にオゾンガスを添加して噴流式微細気泡発生部に供給して渦流とキャビテーションの作用によって微細気泡化したオゾンガスを水流に乗せて供給することで、1,4-ジオキサンを分解することを特徴とする1,4-ジオキサン含有水の処理方法。
- 前記水に過酸化水素水を添加して噴流式微細気泡発生部に供給することを特徴とする請求項1に記載の1,4-ジオキサン含有水の処理方法。
- 前記オゾンガスと過酸化水素水の添加割合を、モル比で、1:0.25~1:4とすることを特徴とする請求項2に記載の1,4-ジオキサン含有水の処理方法。
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