JP2541800B2 - 有機物含有水の処理方法 - Google Patents
有機物含有水の処理方法Info
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Description
から排出される希薄有機系排水を再生する方法に関す
る。
法、酸化剤による化学的酸化方法等があり、さらに処理
効果を高めるために触媒を使用したり、紫外線を併用す
る方法が開発されている。生物処理法は装置管理上、処
理下限値に技術上厄介な問題があり、酸化剤を用いる化
学的酸化方法では過酸化水素、オゾン以外の例えば塩
素、次亜塩素酸等の塩素系酸化剤を使用する方法は塩素
による装置腐食、系内塩濃度の増加等好ましからざる結
果をもたらす。
どの洗浄に使用できる高度純水に再生しようとする場合
に上記の方法を適用すると、造水コストの上昇をもたら
す原因となり、実用的な方法とは云えない。現在商業的
に採用されている唯一の方法では過酸化水素と紫外線照
射による分解法である。この方法は原水の有機物濃度に
応じ、所定量の過酸化水素と紫外線を照射することによ
って行われるが、原水の有機物濃度が大きく変動する場
合には注入過酸化水素、紫外線量に過不足が起り、処理
水質に満足すべきものが得られない。その理由は過酸化
水素注入量は制御できても紫外線照射量の調節は実装置
上不可能のためである。過酸化水素と触媒として鉄塩を
用いる酸化分解法では通常半導体プロセス排水等に含ま
れる有機物を極めて低濃度にまで分解するためには原水
の全有機炭素量(TOC)に対して5〜10倍量の過酸化水
素を添加しても60〜70%以上の除去率を得ることは経験
上難しい。また、これ以上に過酸化水素の注入量を多く
しても分解率を上げることは極めて効率が悪く、運転経
費上での問題が大きく、実用的ではない。即ち、高濃度
過酸化水素の注入によるランニングコストの上昇と残存
過酸化水素除去のための大容量除去装置、例えば活性炭
塔などを必要とし、投資コストの高騰をもたらす。
中のTOC分を60〜70%分解し、さらに原水中に残存する
過酸化水素を未分解残存有機物の分解に有効利用して高
度純水の再生を実現する方法を提供することにある。
中の全有機炭素量に対し重量比にて5〜10倍量の過剰過
酸化水素及び3〜5倍量の第一鉄塩又は第二鉄塩を原水
中に添加して酸化分解反応を行わせる第1工程と、続い
て紫外線を照射して原水中に残存する過酸化水素を再活
性化して未分解残存有機物を酸化分解する第2工程とを
行うことを特徴とする有機物含有水の処理方法である。
倍の過酸化水素(H2O2純量として)水溶液を原水中に連
続的に注入し、同時に鉄イオンとして重量比で3〜5倍
量の第一鉄塩又は第二鉄塩を連続的に定量注入する。注
入する過酸化水素溶液及び鉄塩水溶液の濃度は特に制限
はなく、前者については商業的に供給される35〜60%の
ものが利用可能であり、特に貯蔵安定性、注入精度の点
からは35%乃至原水の水量が少ない場合にはそれ以下の
濃度に希釈して使用するのが望ましい。後者についても
10〜20%水溶液を使用するのが望ましい。注入は定量性
の良い注入装置であれば特に制約はないが、プランジャ
ー型又はダイヤフラム型の定量ポンプを使用するのが最
善である。過酸化水素注入量は原水中に含有している有
機物の種類によりその分解性に難易があるため経験的に
決定される。即ち半導体プロセス排水中に含まれる有機
物のうち、メタノール、エタノールの如き易分解性物質
に関してはTOCに対する注入過酸化水素重量比は小さ
く、水酸化テトラアルキルアンモニウム、ナフトキノン
ジアジド、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ルの如き難分解性物質に対してはH2O2重量比は大きく、
イソプロピルアルコール、酢酸等に対しては両者の中間
である。
は下記の(1)〜(7)式に示す反応によって分解が連
鎖的に起るものと考えられる。H2O2は鉄塩の触媒作用の
下にヒドロキシラジカル(・OH)を生成する。鉄塩は硫
酸第一鉄のような第一鉄塩(Fe2+)でも塩化第二鉄のよ
うな第二鉄塩(Fe3+)のどちらでも有効である。
ルコールと反応して連鎖的にアルデヒドを生成する。
される。
合) (7) 以上の反応で必要な過酸化水素量は化学量論的には有
機物質の種類と濃度が決まれば決定される。即ち有機炭
素当り必要なH2O2重量比は2.8以下で十分である。しか
しながら低濃度域では経験的にこの分解は円滑にすすま
ず、過剰のH2O2と触媒としての鉄塩を添加したり、反応
時間を長く採ることが一般的手段として行われている。
その結果濃度を高めることによるランニングコストの上
昇と投資費用の高騰を余儀なくさせられる。
5.0〜1.0に設定し、且つ鉄塩触媒濃度を最少適正濃度と
することによってH2O2の自己分解を最小限に抑え、過剰
のH2O2を次工程で有効利用し、ランニングコストの低減
を図り、また、分解効率を60〜70%に抑える反面、反応
時間を短くし、設置費用の低減も同時に図っている。即
ち第2工程で、UV触媒酸化反応により処理効率を上げ、
(1)H2O2濃度を高くすることによるランニングコスト
高、設置コスト高、(2)反応時間を短くすることによ
る分解率低下−長くすることによる設置コスト高、
(3)触媒濃度を高くすることによるH2O2自己分解−低
くすることによる分解率の低下の二律背反の関係に解決
を与え、従来実用化を困難にしていた問題に解決を与え
た。又紫外線触媒酸化に対するTOC濃度変動にも対処可
能となり、安定した処理性能と設置コストの低減が可能
となった。
しているH2O2を含む原水を連続的に紫外線酸化槽へ導
き、H2O2を励起してヒドロキシラジカルを生成して有機
物を分解する。これは前記(1)〜(7)式に示した反
応と同じ原理で有機物の分解が起ると考えられる。照射
紫外線源としては水銀ランプやキセノンランプが使用可
能であり、水銀ランプの場合低圧水銀ランプ(0.01〜0.
1mmHg)でも高圧水銀ランプ(0.1〜10atm)のどちらも
使用可能であるが、低圧水銀ランプの方が照射エネルギ
ー効率に優れている。TOC負荷量当り1〜5gTOC/KWHの照
射エネルギーを与える。未反応の低濃度残存H2O2は本装
置の後に設定する活性炭塔又はH2O2分解樹脂塔で分解除
去を行うか又はNaSO3の添加による酸化還元によって除
去を行う。
沈降分離するか又は第2工程反応中にH2O2と共存させ第
2工程終了後活性炭塔又はH2O2分解樹脂塔で過分離し
ても良い。
含む溶液20mlを市水に溶かして20lとし、TOCとして10pp
mとなるように有機物含有模擬液を調整した。これを温
度計、攪拌機、pHを備えた20lのポリプロピレン製反応
槽に移し、35%H2O2約3mlを50ppmとなるように、又、10
%硫酸第一鉄(FeSO4.7H2O)溶液25mlを(Fe2+として30
ppmとなるように)添加後、硫酸にてpH4.5に調整し、室
温にて1.0時間反応させた(第1工程反応)。反応終了
後、S.S(懸濁物質)を沈降分離し、500mlを分析用試料
として採取した残部処理液を500W低圧UVランプ(紫外線
出力35W)を装着した20l循環型UV酸化反応槽に移し、循
環させながら1時間UV照射による酸化分解反応を起こさ
せた(第2工程反応)。
C15ppmの検水を調整した。TOCの内容に関してはスチー
ムガスクロマトグラフ、液体クロマトグラフによる分析
でイソプロピルアルコール、酢酸、水酸化テトラメチル
アンモニウム、セロソルブアセテート、ポリオキシエチ
レングリコール系界面活性剤が固定された。
%H2O20.2ml及び10%硫酸第一鉄溶液1.3mlを添加してH2
O2濃度、Fe2+濃度をそれぞれ80ppm,38ppmに設定した。
調整後のpHは4.0であった。第1工程反応として本検水
をUVランプを消灯した状態で45分間攪拌しながら触媒酸
化反応を行った。
置に移し、第2工程反応としてランプを点灯してUV照射
酸化反応を攪拌しながら室温にて1時間継続した。反応
終了後の分析値は第2表の通りであった。
び残存H2O2とUV酸化による第2工程反応により第1工程
反応で過剰に加えたH2O2の第2工程反応での有効利用に
より、第1工程反応で分解率を一定の値に抑え、第2工
程で高度分解を行うことができる。即ち、少過剰のH2O2
と最適量の鉄塩を添加することによって第2段階のH2O2
とUVとによる反応で純水として許容できるTOC濃度にま
で分解することができる。
素消費量を節減でき、かつ未反応H2O2の除去のための活
性炭又は樹脂の交換頻度も減少することができる効果を
あわせて有するものである。
Claims (1)
- 【請求項1】アルコール、酢酸等の有機化合物を含む原
水中の全有機炭素量に対し重量比にて5〜10倍量の過剰
過酸化水素及び3〜5倍量の第一鉄塩又は第二鉄塩を原
水中に添加して酸化分解反応を行わせる第1工程と、続
いて紫外線を照射して原水中に残存する過酸化水素を再
活性化して未分解残存有機物を酸化分解する第2工程と
を行うことを特徴とする有機物含有水の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61124798A JP2541800B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 有機物含有水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61124798A JP2541800B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 有機物含有水の処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62282688A JPS62282688A (ja) | 1987-12-08 |
JP2541800B2 true JP2541800B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=14894386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61124798A Expired - Lifetime JP2541800B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 有機物含有水の処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2541800B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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WO1993001136A1 (en) * | 1991-07-05 | 1993-01-21 | Solarchem Enterprises Inc. | Enhanced oxidation treatment of contaminated effluents and groundwaters |
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JP4877893B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2012-02-15 | 成田国際空港株式会社 | 撒布不凍液廃液の処理方法 |
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-
1986
- 1986-05-30 JP JP61124798A patent/JP2541800B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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JPS62282688A (ja) | 1987-12-08 |
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