JP3272714B2 - Wastewater treatment method - Google Patents

Wastewater treatment method

Info

Publication number
JP3272714B2
JP3272714B2 JP2001101464A JP2001101464A JP3272714B2 JP 3272714 B2 JP3272714 B2 JP 3272714B2 JP 2001101464 A JP2001101464 A JP 2001101464A JP 2001101464 A JP2001101464 A JP 2001101464A JP 3272714 B2 JP3272714 B2 JP 3272714B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wastewater
adsorbent
phosphorus
adsorption
temperature
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001101464A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001314879A (en
Inventor
健一 宍田
徹 石井
紀一郎 三井
邦夫 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Priority to JP2001101464A priority Critical patent/JP3272714B2/en
Publication of JP2001314879A publication Critical patent/JP2001314879A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3272714B2 publication Critical patent/JP3272714B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、廃水を触媒の存在下
に湿式酸化処理することにより、廃水中に含まれている
物質を酸化分解して窒素、炭酸ガス、水および灰分等に
転換するとともに、リンを吸着除去して廃水の無害化を
行う方法に関し、特に、リンを含む廃水の処理に好適な
処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a wet oxidation treatment of waste water in the presence of a catalyst to oxidatively decompose substances contained in the waste water to convert them into nitrogen, carbon dioxide, water and ash. In addition, the present invention relates to a method for detoxifying wastewater by adsorbing and removing phosphorus, and particularly to a method suitable for treating wastewater containing phosphorus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の廃水の処理方法では、廃水中の化
学的に酸化分解可能な物質(その量が化学的酸素要求量
(COD)で表されるので、以下「COD成分」と言う
ことがある)を環境に対して無害な程度に分解して放出
していた。このような処理では、COD成分がどのよう
な元素を含んでいるかはあまり考慮されず、単に酸化処
理するだけである。COD成分の処理方法としては、す
でに広く実用化されている活性汚泥法および凝集沈殿法
をはじめとして、高次処理法としての逆浸透法、活性炭
法、化学的酸化法等がある。
2. Description of the Related Art In a conventional wastewater treatment method, a chemically oxidatively decomposable substance in wastewater (the amount of which is represented by chemical oxygen demand (COD), hereinafter referred to as "COD component"). Was decomposed and released to a degree harmless to the environment. In such a treatment, what kind of element the COD component contains is not considered so much, and only the oxidation treatment is performed. As a method of treating the COD component, there are an activated sludge method and a coagulation sedimentation method which are already widely used, as well as a reverse osmosis method, an activated carbon method, a chemical oxidation method and the like as a high-order treatment method.

【0003】しかしながら、これらの処理方法は種々の
欠点を有している。たとえば、活性汚泥法は廃水の処理
に長時間を要し、しかも廃水を生物分解に適した濃度に
希釈する必要があるため、処理施設の設置面積が広大と
ならざるを得ない。逆浸透法においては、海水および工
業用水の脱塩、上水の高度精製等の分野で実用化されつ
つあるが、水中のCOD成分を単に膜で分離するもので
あり、廃水への適用については膜の寿命、生成される濃
縮液の処理方法等の技術的に未解決の部分が多い。活性
炭法は、ベンゼン、トルエン等の比較的低分子量の有機
COD成分に対しては有効であるが、高分子量の有機C
OD成分に対しては効率が悪く、また、活性炭に吸着さ
れにくい無機COD成分を含有する廃水に対しては実用
上適用しにくい。化学的酸化法としては、燃焼法と液相
酸化法が挙げられるが、燃焼法では発熱量の小さい廃液
では燃料を加える必要があるため、経済的理由から適用
できる廃水に限りがあると同時に、燃焼排ガス中に多量
の窒素酸化物等の有害物質が含有されて排ガスの処理も
必要となる等、不利な点が多い。液相酸化法としては、
廃水を高温高圧下に酸化分解するチンマーマン法と呼ば
れる無触媒液相酸化法が知られているが、反応率が低い
ので、放流に先立ち、COD成分の低減工程を必要とす
る。
[0003] However, these processing methods have various disadvantages. For example, the activated sludge method requires a long time to treat wastewater, and furthermore, it is necessary to dilute the wastewater to a concentration suitable for biodegradation, so that the installation area of the treatment facility must be large. The reverse osmosis method is being put to practical use in the fields of desalination of seawater and industrial water, high-purification of tap water, and the like. However, COD components in water are simply separated by a membrane. There are many technically unsolved parts such as the life of the membrane, the method of treating the concentrated liquid produced, and the like. The activated carbon method is effective for relatively low molecular weight organic COD components such as benzene, toluene, etc.
It is inefficient for OD components, and practically difficult to apply to wastewater containing inorganic COD components that are hardly adsorbed by activated carbon. As the chemical oxidation method, there are a combustion method and a liquid phase oxidation method.However, in the combustion method, it is necessary to add fuel to a waste liquid having a small calorific value. There are many disadvantages, for example, a large amount of harmful substances such as nitrogen oxides are contained in the combustion exhaust gas and the exhaust gas needs to be treated. As the liquid phase oxidation method,
A non-catalytic liquid phase oxidation method called the Zimmerman method in which wastewater is oxidatively decomposed under high temperature and pressure is known. However, since the reaction rate is low, a COD component reduction step is required prior to discharge.

【0004】発明者らの一部は、以上のごとき既存の廃
水処理技術に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、特定の触媒
の存在下かつ特定の条件下において、操作容易にして実
用上の経済性も兼ね備えた廃水の処理方法を見いだし、
該知見に基づく発明についてすでに特許出願済みである
(特開昭63−158189号公報、特開昭64−47
451号公報、特開平1−218634号公報、これら
の出願に開示された方法を一括して、以下では「先願発
明方法」と言う)。
[0004] Some of the inventors have conducted intensive studies in view of the existing wastewater treatment technologies as described above, and as a result, have found it easy to operate in the presence of a specific catalyst and under specific conditions, thereby realizing a practical economy. To find a wastewater treatment method that combines
Patents have already been filed for inventions based on the findings (JP-A-63-158189, JP-A-64-47).
No. 451, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-218634, and the methods disclosed in these applications are hereinafter collectively referred to as "the prior invention method").

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】近年、水質規制の観点
からは、COD成分を単に酸化するだけではなく、CO
D成分中に含まれている元素、特に環境へ悪影響を与え
る元素の存在状態にも注意が払われ、アンモニア性窒
素、リン化合物の除去も必要であると考えられるように
なってきた。アンモニア性窒素、リン化合物は、水質の
富栄養化現象の主要誘因物質であり、環境への放出水に
含まれるアンモニア性窒素およびリン化合物は、河川や
湖沼における藻類の異常繁殖、海洋における赤潮の発生
等の原因となり、特に閉鎖系水域などではこれらの富栄
養化現象が大きな社会問題となっている。
In recent years, from the viewpoint of water quality regulation, not only oxidizing COD components but also CO
Attention has also been paid to the presence of elements contained in the D component, particularly elements that have an adverse effect on the environment, and it has come to be considered that ammonia nitrogen and phosphorus compounds need to be removed. Ammoniacal nitrogen and phosphorus compounds are the main inducers of the eutrophication phenomenon of water quality.Ammoniacal nitrogenous and phosphorus compounds contained in water released to the environment cause abnormal algae overgrowth in rivers and lakes, and red tide in the ocean. These eutrophication phenomena are a major social problem, especially in closed water bodies.

【0006】廃水中の上記物質を単に除去するだけでは
なく、回収を図るようにすれば、環境への悪影響を防ぐ
とともに、資源の再利用にも寄与するところが大きい。
他方、発明者らの研究によれば、廃水の種類によっては
固体触媒を用いた湿式酸化処理方法にも若干の問題点が
存在することが判明した。すなわち、廃水中にリンが存
在した場合には、リンが固体触媒の表面に吸着され、固
体触媒の耐久性が低下し、触媒の交換頻度が高くなって
経済的に不利になるのである。そこで、この発明は、廃
水中にリンが存在していても、湿式酸化処理のための固
体触媒の耐久性が低下しないようにすることができ、こ
れによりリンが除去される廃水の処理方法を提供するこ
とを課題とする。
If the above-mentioned substances in the wastewater are not simply removed, but are recovered, it is possible to prevent adverse effects on the environment and to contribute to the reuse of resources.
On the other hand, according to the study of the inventors, it has been found that the wet oxidation treatment method using a solid catalyst has some problems depending on the type of wastewater. That is, when phosphorus is present in the wastewater, the phosphorus is adsorbed on the surface of the solid catalyst, the durability of the solid catalyst is reduced, and the frequency of catalyst replacement is increased, which is economically disadvantageous. Therefore, the present invention can prevent the durability of the solid catalyst for the wet oxidation treatment from being reduced even if phosphorus is present in the wastewater, and thereby a method for treating wastewater from which phosphorus is removed. The task is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】発明者らは、上述の新た
に得られた知見を基に研究を進めた結果、固体触媒の存
在下に廃水を湿式酸化処理する前に廃水からリンを除去
するようにすれば、リンの除去と触媒の劣化防止とを両
立させることができることを見いだし、この発明を完成
した。したがって、上記課題を解決するために、この発
明は、廃水を固体触媒の存在下、かつ、液相を保持する
状態で分子状酸素に接触させることにより酸化処理する
廃水の処理方法において、前記廃水に含まれているリン
を予め除去しておくことを特徴とする廃水の処理方法を
提供する。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted research based on the above-mentioned newly obtained findings, and have found that phosphorus is removed from wastewater before the wet oxidation treatment of the wastewater in the presence of a solid catalyst. By doing so, it has been found that both removal of phosphorus and prevention of deterioration of the catalyst can be achieved, and the present invention has been completed. Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a method for treating wastewater in which wastewater is oxidized by contacting the wastewater with molecular oxygen in the presence of a solid catalyst and while maintaining a liquid phase, And a method for treating wastewater, wherein phosphorus contained in the wastewater is removed in advance.

【0008】廃水からのリンの除去は、たとえば、不溶
化して固液分離する方法、吸着材に吸着させる方法など
種々の方法により行うことができるが、吸着材に吸着さ
せる方法が好ましい。不溶化して固液分離する方法で
は、不溶化のための薬剤を廃水に添加する必要がある
上、固液分離に時間がかかる。吸着材に吸着させる方法
だと、薬剤の添加が不要であり、また、吸着したリンを
離脱させれば吸着材が再生し、リンの回収を図ることが
できる。なお、ここではリンは、単体の状態のみを言う
のではなく、化合物(イオンも含む)などの状態も含む
ものとする。発明者らはさらに研究を重ねた結果、湿式
酸化条件において、チタン、ジルコニウム、鉄、アルミ
ニウムの酸化物がリン酸イオンに対して大きな吸着能を
有すること、かつ、再生が簡単でリンを回収できること
も見いだした。特に廃水温度を80℃以上にすることに
よって、有機物による吸着阻害がほとんど起こらないこ
と、再生に熱アルカリ溶液を用いることによって効率的
に再生ができ、かつ、リン回収率も上がることを見いだ
した。
[0008] The removal of phosphorus from wastewater can be carried out by various methods such as a method of insolubilizing and solid-liquid separation and a method of adsorbing on an adsorbent, but a method of adsorbing on an adsorbent is preferable. In the method of solid-liquid separation by insolubilization, it is necessary to add a chemical for insolubilization to wastewater, and it takes time for solid-liquid separation. With the method of adsorbing on the adsorbent, it is not necessary to add a chemical, and if the adsorbed phosphorus is released, the adsorbent is regenerated and the phosphorus can be recovered. Note that, here, phosphorus does not only refer to a single state, but also includes a state of a compound (including ions). The inventors have further studied and found that under wet oxidation conditions, oxides of titanium, zirconium, iron, and aluminum have a large adsorption capacity for phosphate ions, and are easy to regenerate and can recover phosphorus. Also found. In particular, it has been found that by setting the wastewater temperature to 80 ° C. or higher, adsorption inhibition by organic substances hardly occurs, and by using a hot alkali solution for the regeneration, the regeneration can be efficiently performed and the phosphorus recovery rate is also increased.

【0009】したがって、この発明では、吸着材とし
て、チタン、ジルコニウム、アルミニウムおよび鉄から
なる群より選ばれる少なくとも1種の元素の酸化物から
なる吸着材を用いるのが好ましい。2種以上の金属が用
いられる場合、この酸化物は複合酸化物であってもよい
し、各金属の酸化物の混合物であってもよい。また、こ
の発明では、廃水に含まれているリンを吸着材に吸着さ
せるために、廃水を吸着材の存在下、かつ、液相を保持
する状態で分子状酸素に接触させるのが好ましい。この
発明によれば、COD成分およびリン化合物を含む種々
の廃水を処理する際に、固体触媒の前に吸着材を加える
だけで固体触媒の耐久性を大幅に向上させることがで
き、また、リンも回収できるという利点を持っている。
Therefore, in the present invention, it is preferable to use an adsorbent made of an oxide of at least one element selected from the group consisting of titanium, zirconium, aluminum and iron as the adsorbent. When two or more metals are used, this oxide may be a composite oxide or a mixture of oxides of each metal. Further, in the present invention, in order to adsorb phosphorus contained in the wastewater to the adsorbent, it is preferable that the wastewater is brought into contact with molecular oxygen in the presence of the adsorbent and in a state of maintaining a liquid phase. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when treating various wastewater containing a COD component and a phosphorus compound, the durability of a solid catalyst can be improved significantly only by adding an adsorbent before a solid catalyst. Also has the advantage that it can be collected.

【0010】吸着材の形式としては、固定床形式で用い
ても流動床形式で用いてもよい。固定床形式の場合、吸
着材の形状としては、廃水に懸濁物質が含まれていない
場合は接触効率の関係から粒状のものが好ましく、懸濁
物質が含まれている場合には閉塞防止のために空隙率の
大きいハニカムまたはペレット状のものが好ましいが、
他のいずれの形状に成形したものを用いてもよい。固定
床形式の吸着材を用いることによって、吸着塔と触媒式
湿式酸化塔を1つの反応器にまとめて、前段に吸着材、
後段に触媒を充填することも可能となり、設備投資の面
で経済的に有利となる利点を持っている。
The adsorbent may be used in a fixed bed type or a fluidized bed type. In the case of the fixed bed type, the shape of the adsorbent is preferably granular when the wastewater does not contain suspended matter, from the viewpoint of contact efficiency, and when the suspended matter is contained, it is preferable to prevent clogging. A honeycomb or pellet having a large porosity is preferable for this purpose,
What was shape | molded in any other shape may be used. By using a fixed bed type adsorbent, the adsorption tower and the catalytic wet oxidation tower are combined into one reactor, and the adsorbent,
The latter stage can be filled with a catalyst, which has the advantage of being economically advantageous in terms of capital investment.

【0011】粒状の吸着材としては、平均粒径1.0〜
10.0mm、好ましくは2.0〜5.0mmである。平均
粒径が1.0mm未満であると圧力損失が増加し、また、
10.0mmよりも大きいと空隙率が大きくなって吸着能
力の低下につながることがある。比表面積は60〜10
00m2/g、好ましくは100〜600m2/gである。
比表面積が60m2/g未満だと、吸着能力が大幅に低下
し、また、600m2/gよりも大きいと、吸着材の機械
的強度が弱くなることがある。ペレット状吸着材の形状
としては、平均粒径1.0〜10.0mm、好ましくは
3.0〜8.0mmで、長さ2.0〜15.0mm、好まし
くは3.0〜10.0mmである。平均粒径が1mm未満ま
たは長さが2mm未満であると圧力損失が増大するおそれ
があり、また、平均粒径が10mmよりも大きいかまたは
長さが15mmよりも長いと空隙率が大きくなって接触効
率が低下し、吸着能力の低下につながるおそれがある。
ペレット状吸着材の比表面積は、粒状吸着材の場合と同
じ範囲内に設定される。ハニカム状吸着材の形状として
は、貫通孔の相当直径が2〜20mm、セル肉厚が0.1
〜3mmおよび開孔率が50〜90%の範囲が好ましい。
更に、相当直径が2.5〜15mm、セル肉厚が0.5〜
3mm、および、開孔率が50〜90%の範囲内にあるこ
とが好ましい。相当直径が2mm未満である場合には、圧
力損失が大きく、水中に含有される固形分によって目詰
まりを生じやすくなることがある。相当直径が20mmを
越える場合には、圧力損失は小さくなり、目詰まりの可
能性も低くなるが、接触率が低下して吸着能力が低くな
る。セル肉厚が0.1mm未満の場合には、圧力損失が小
さくなり、吸着材を軽量化できるという利点があるが、
吸着材の機械的強度が低下することがある。セル肉厚が
3mmを越える場合には機械的強度は充分であるが、圧力
損失が大きくなることがある。開孔率が90%を越える
と、圧力損失が小さくなり、吸着材を軽量化できるとい
う利点があるが、吸着材の機械的強度が低下することが
ある。開孔率が50%未満であると、機械的強度は充分
であるが、圧力損失が大きくなることがある。流動床形
式の場合は、水和酸化ジルコニウムや水酸化アルミニウ
ムとして、または、破砕型の吸着材を廃液中に添加し、
リンを吸着させた後に固液分離を行って固形分は系外へ
排出することになる。固液分離手法としては、重力沈降
や遠心分離が挙げられるが、いずれの方法を用いてもよ
い。この発明で用いる吸着材は、たとえば、従来の固体
触媒と同様の製造方法により製造される。
The granular adsorbent has an average particle size of 1.0 to 1.0.
It is 10.0 mm, preferably 2.0 to 5.0 mm. If the average particle size is less than 1.0 mm, the pressure loss increases, and
If it is larger than 10.0 mm, the porosity may increase, leading to a decrease in the adsorption capacity. Specific surface area is 60-10
00 m 2 / g, preferably 100 to 600 m 2 / g.
If the specific surface area is less than 60 m 2 / g, the adsorbing capacity is greatly reduced, and if it is more than 600 m 2 / g, the mechanical strength of the adsorbent may be weak. As the shape of the pellet-shaped adsorbent, the average particle size is 1.0 to 10.0 mm, preferably 3.0 to 8.0 mm, and the length is 2.0 to 15.0 mm, preferably 3.0 to 10.0 mm. It is. If the average particle size is less than 1 mm or the length is less than 2 mm, the pressure loss may increase, and if the average particle size is more than 10 mm or the length is more than 15 mm, the porosity increases. The contact efficiency may decrease, leading to a decrease in the adsorption capacity.
The specific surface area of the pellet-shaped adsorbent is set in the same range as that of the granular adsorbent. As the shape of the honeycomb-shaped adsorbent, the equivalent diameter of the through hole is 2 to 20 mm, and the cell thickness is 0.1.
33 mm and a porosity of 50-90% are preferred.
Furthermore, the equivalent diameter is 2.5 to 15 mm, and the cell thickness is 0.5 to
It is preferable that the diameter is 3 mm and the porosity is in the range of 50 to 90%. When the equivalent diameter is less than 2 mm, pressure loss is large, and clogging may easily occur due to solid content contained in water. When the equivalent diameter exceeds 20 mm, the pressure loss is reduced and the possibility of clogging is reduced, but the contact rate is reduced and the adsorption capacity is reduced. When the cell thickness is less than 0.1 mm, the pressure loss is small, and there is an advantage that the weight of the adsorbent can be reduced.
The mechanical strength of the adsorbent may decrease. If the cell thickness exceeds 3 mm, the mechanical strength is sufficient, but the pressure loss may increase. If the porosity exceeds 90%, there is an advantage that the pressure loss is reduced and the weight of the adsorbent can be reduced, but the mechanical strength of the adsorbent may decrease. If the porosity is less than 50%, the mechanical strength is sufficient, but the pressure loss may increase. In the case of the fluidized bed type, as hydrated zirconium oxide or aluminum hydroxide, or by adding a crushed adsorbent to the waste liquid,
After the adsorption of phosphorus, solid-liquid separation is performed, and the solid content is discharged out of the system. Examples of the solid-liquid separation method include gravitational sedimentation and centrifugation, and any method may be used. The adsorbent used in the present invention is produced, for example, by a production method similar to that of a conventional solid catalyst.

【0012】吸着材の成分としては、チタン、ジルコニ
ウム、鉄およびアルミニウムからなる群の中から選ばれ
る1種または2種以上の元素の酸化物からなるものであ
ればいずれを用いてもよいが、鉄およびアルミニウムの
酸化物は酸性液中で溶解してしまう場合があるため、チ
タンおよびジルコニウムの酸化物を用いることが好まし
い。特に、チタンおよびジルコニウムの酸化物を500
℃以上で焼成したものについては吸着温度の上昇ととも
にリン吸着能も増加するのでより好ましい。また、吸着
を行う温度、圧力条件下で吸着材成分が液中に溶解して
しまうと、吸着材の強度が低下して再生使用が困難にな
るため、液中に溶解しないものが好ましい。
As the component of the adsorbent, any one may be used as long as it is composed of an oxide of one or more elements selected from the group consisting of titanium, zirconium, iron and aluminum. Since oxides of iron and aluminum may be dissolved in an acidic liquid, oxides of titanium and zirconium are preferably used. In particular, titanium and zirconium oxides of 500
It is more preferable that the calcination is carried out at a temperature of not less than ° C., since the phosphorus adsorption capacity increases with the increase of the adsorption temperature. In addition, if the adsorbent component is dissolved in the liquid under the conditions of the temperature and pressure at which the adsorption is performed, the strength of the adsorbent is reduced and it becomes difficult to reuse the adsorbent.

【0013】リン吸着部の反応条件は、廃水が液相を維
持する温度および圧力の中から適宜設定すればよい。し
たがって、反応温度は水の臨界温度未満の温度でなけれ
ばならず、好ましくは80〜370℃、より好ましくは
100〜250℃の範囲内である。有機物によるリンの
吸着の阻害は温度の上昇とともに低くなるため、温度は
高いほどよい。ただし、温度が高くなりすぎると液相を
維持するために相応の高い圧力も必要となり、その圧力
に対して耐久性のある容器が必要となり、装置の建設費
用が多大となる場合がある。このため、液相を維持する
圧力下で廃水中のリンの濃度や後段の触媒層での反応温
度に適した温度を選定すればよい。反応圧力は、選定さ
れた温度において廃水が液相を維持する範囲内で適宜選
定すればよい。たとえば、通常の廃水の湿式酸化処理に
用いられる処理槽に上記吸着材を充填してリンの吸着を
行うことができる。吸着処理の際の分子状酸素の供給量
は、たとえば、廃水の化学的酸素要求量(COD)の
1.0〜5.0倍が好ましく、1.05〜3.0倍がよ
り好ましい。廃水と吸着材の接触時間(または、廃水の
吸着部での滞留時間)は、たとえば、1〜180分が好
ましく、20〜60分がより好ましい。分子状酸素とし
ては、酸素ガス、オゾンなどであり、それらの純粋物を
使用してもよいが、他の気体との混合物、特に空気が利
用される。
The reaction conditions of the phosphorus adsorbing section may be appropriately set from the temperature and pressure at which the wastewater maintains a liquid phase. Therefore, the reaction temperature must be below the critical temperature of water, and is preferably in the range of 80-370C, more preferably 100-250C. Since the inhibition of the adsorption of phosphorus by an organic substance decreases as the temperature increases, the higher the temperature, the better. However, if the temperature is too high, a correspondingly high pressure is required to maintain the liquid phase, a container which is durable against the pressure is required, and the construction cost of the apparatus may be large. For this reason, a temperature suitable for the concentration of phosphorus in the wastewater and the reaction temperature in the subsequent catalyst layer may be selected under the pressure for maintaining the liquid phase. The reaction pressure may be appropriately selected within a range where the wastewater maintains a liquid phase at a selected temperature. For example, phosphorus can be adsorbed by filling the adsorbent into a treatment tank used for ordinary wet oxidation treatment of wastewater. The supply amount of molecular oxygen during the adsorption treatment is, for example, preferably 1.0 to 5.0 times, more preferably 1.05 to 3.0 times, the chemical oxygen demand (COD) of the wastewater. The contact time between the wastewater and the adsorbent (or the residence time of the wastewater in the adsorption section) is, for example, preferably 1 to 180 minutes, and more preferably 20 to 60 minutes. Examples of the molecular oxygen include oxygen gas, ozone, and the like, and pure substances thereof may be used, but a mixture with another gas, particularly air is used.

【0014】上記特定の吸着材は、オルトリン酸イオン
に対して大きな吸着能を示すため、吸着部に廃水が流入
する前もしくは流入直後にはリンはオルトリン酸イオン
となっていることが望ましく、有機リン化合物等比較的
オルトリン酸イオンに酸化されにくいリン化合物を含む
場合には、吸着部前に触媒の不存在下、かつ、廃水が液
相を保持する温度圧力下で分子状酸素に接触させて、リ
ン化合物をオルトリン酸イオンに酸化しておくことが望
ましい。ここでの酸化条件としては、たとえば、温度8
0〜350℃でかつ廃水が液相を保持する圧力であれば
よい。また、酸化助剤として過酸化水素などを投入して
もよい。この酸化処理の際の分子状酸素の供給量は、た
とえば、廃水の化学的酸素要求量(COD)の1.0〜
5.0倍が好ましく、1.05〜3.0倍がより好まし
い。この酸化処理の時間は、廃水の性状によって大きく
異なり、廃水が比較的難酸化性のリンを含有する場合、
たとえば有機リンを含有する状態であれば処理時間を長
くし、比較的酸化されやすいリンを含有する場合、たと
えばメタリン酸等を含有する状態であれば処理時間を短
くするというようにして適宜設定すればよく、特に限定
はない。この酸化処理によって、リン化合物がオルトリ
ン酸に酸化されるとともに、廃水中の有機物のうち易分
解性物質は分解され、有機固形分は液中へ溶解し易くな
る。
Since the above-mentioned specific adsorbent has a large adsorptivity for orthophosphate ions, it is desirable that the phosphorus be orthophosphate ions before or immediately after the wastewater flows into the adsorption section. When a phosphorus compound, such as a phosphorus compound, which is relatively hard to be oxidized to orthophosphate ions, is contacted with molecular oxygen in the absence of a catalyst in front of the adsorption section and at a temperature and pressure at which the wastewater retains a liquid phase. Preferably, the phosphorus compound is oxidized to orthophosphate ions. The oxidation conditions here include, for example, a temperature of 8
Any pressure may be used as long as the temperature is 0 to 350 ° C. and the wastewater maintains a liquid phase. Further, hydrogen peroxide or the like may be added as an oxidation aid. The supply amount of molecular oxygen at the time of this oxidation treatment is, for example, 1.0 to the chemical oxygen demand (COD) of the wastewater.
It is preferably 5.0 times, more preferably 1.05 to 3.0 times. The time of this oxidation treatment varies greatly depending on the nature of the wastewater, and when the wastewater contains relatively hardly oxidizable phosphorus,
For example, if the state contains organic phosphorus, the treatment time is lengthened. If the state contains phosphorus which is relatively easily oxidized, for example, if the state contains metaphosphoric acid or the like, the treatment time is shortened. There is no particular limitation. By this oxidation treatment, the phosphorus compound is oxidized to orthophosphoric acid, and the easily decomposable substances among the organic substances in the wastewater are decomposed, and the organic solids are easily dissolved in the liquid.

【0015】上記のようにしてリンの吸着除去を行った
廃水を固体触媒の存在下、かつ、廃水が液相を保持する
温度圧力下で分子状酸素に接触させることにより酸化処
理する。ここでの反応温度および反応圧力は、たとえ
ば、吸着処理のときと同じ範囲内で適宜設定される。こ
の酸化処理の際の分子状酸素の供給量は、たとえば、廃
水のCOD値に対して1.0〜1.5倍が好ましい。廃
水と固体触媒の接触時間(または、廃水の固体触媒部で
の滞留時間)は、たとえば、6〜120分が好ましく、
12〜60分がより好ましい。この発明で使用される触
媒は、固体触媒でかつ液相酸化の条件下で触媒活性と耐
久性を兼ね備えたものであればいずれの触媒を用いても
よいが、好ましくは触媒A成分としてチタン、ケイ素お
よびジルコニウムよりなる群から選ばれる少なくとも2
種の元素の複合酸化物、および、触媒B成分としてマン
ガン、鉄、コバルト、ニッケル、セリウム、タングステ
ン、銅、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニ
ウムおよびイリジウムよりなる群から選ばれる少なくと
も1種の元素の、水に不溶性または難溶性の化合物を含
有してなる触媒を用いる。触媒における成分の比率は、
A成分が酸化物の形で75〜99.95重量%、好まし
くは90〜99.9重量%、B成分が金属および化合物
の形で0.05〜25重量%、好ましくは0.1〜10
重量%の範囲が適当である。B成分が上記範囲外では酸
化活性が不充分であり、また、白金、パラジウムおよび
ロジウムなどの貴金属の場合、原料コストが高くなり相
応した充分な効果が期待できない。
Oxidation treatment is carried out by contacting the wastewater from which phosphorus has been adsorbed and removed as described above with molecular oxygen in the presence of a solid catalyst and at a temperature and pressure at which the wastewater maintains a liquid phase. The reaction temperature and the reaction pressure here are appropriately set, for example, within the same range as in the case of the adsorption treatment. The supply amount of molecular oxygen during this oxidation treatment is preferably, for example, 1.0 to 1.5 times the COD value of the wastewater. The contact time between the wastewater and the solid catalyst (or the residence time of the wastewater in the solid catalyst part) is preferably, for example, 6 to 120 minutes,
12 to 60 minutes is more preferred. As the catalyst used in the present invention, any catalyst may be used as long as it is a solid catalyst and has both catalytic activity and durability under the conditions of liquid phase oxidation. At least 2 selected from the group consisting of silicon and zirconium
And at least one selected from the group consisting of manganese, iron, cobalt, nickel, cerium, tungsten, copper, silver, gold, platinum, palladium, rhodium, ruthenium and iridium as the catalyst B component And a catalyst containing a compound insoluble or hardly soluble in water. The ratio of the components in the catalyst is
The component A is 75 to 99.95% by weight, preferably 90 to 99.9% by weight in the form of an oxide, and the component B is 0.05 to 25% by weight, preferably 0.1 to 10% by weight in the form of a metal and a compound.
A weight percent range is appropriate. If the component B is outside the above range, the oxidation activity is insufficient, and in the case of a noble metal such as platinum, palladium and rhodium, the cost of the raw material is increased and a correspondingly sufficient effect cannot be expected.

【0016】この発明で使用する固体触媒は前記のとお
り特定された組成からなるものが好ましく、その形状と
しては、ペレット、粒状、リング状、破砕型などの分離
構造体、ハニカムなどの一体構造体など種々のものを採
用することができる。この発明では、固体触媒の形状お
よびサイズなどは、たとえば、廃水の湿式酸化に通常用
いられる固体触媒と同様に設定される。このようにして
湿式酸化処理した後は、処理物を必要に応じて固液分離
および/または気液分離してから、環境へ放出された
り、回収されたりする。このようにリンの吸着除去と廃
水の湿式酸化処理を継続して行うと、吸着材のリン吸着
能力が低下し、破過する〔ここで「破過する」とは、た
とえば、(吸着部出口でのリン濃度/吸着部入口でのリ
ン濃度)値が0.1を超過することを言う〕。そこで、
一旦、廃水の供給を止めて、必要に応じて水を通して洗
浄してから、吸着材の再生を行う。必要ならば、吸着材
の交換を行ってもよい。吸着材の再生は、吸着材からリ
ンを脱着させることにより行われる。その脱着方法は、
特に限定されないが、次のようなやり方を採用すると、
いちいち吸着材を廃水処理装置から取り出すことなく、
再生することができる。すなわち、アルカリ溶液を流し
て吸着材と接触させ、吸着しているリンをアルカリ溶液
中に脱離させるのである。脱離したリンを含むアルカリ
溶液は、適宜回収され、これからリン酸として回収する
ことができる。
The solid catalyst used in the present invention preferably has the composition specified as described above, and may be in the form of a separated structure such as a pellet, a granular, a ring, or a crushed type, or an integrated structure such as a honeycomb. Various things can be adopted. In the present invention, the shape and size of the solid catalyst are set, for example, in the same manner as the solid catalyst generally used for wet oxidation of wastewater. After the wet oxidation treatment in this way, the treated material is subjected to solid-liquid separation and / or gas-liquid separation as required, and then released to the environment or collected. If the adsorption removal of phosphorus and the wet oxidation treatment of the wastewater are continuously performed as described above, the phosphorus adsorbing ability of the adsorbent is reduced and breaks through. Concentration / phosphorus concentration at the entrance of the adsorption section) exceeds 0.1]. Therefore,
The supply of the wastewater is stopped once, the water is washed through if necessary, and then the adsorbent is regenerated. If necessary, the adsorbent may be replaced. Regeneration of the adsorbent is performed by desorbing phosphorus from the adsorbent. The desorption method is
Although not particularly limited, if the following method is adopted,
Without removing the adsorbent from the wastewater treatment equipment
Can be played. In other words, the alkaline solution is caused to flow and brought into contact with the adsorbent, and the adsorbed phosphorus is desorbed into the alkaline solution. The alkaline solution containing the eliminated phosphorus is appropriately collected, and can be recovered as phosphoric acid therefrom.

【0017】吸着材の再生に用いるアルカリ溶液につい
ては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムの水溶液およ
びアンモニア水溶液が好ましい。アルカリ土類金属の水
酸化物についてはアルカリ土類金属が吸着材上に吸着さ
れる場合があるので好ましくない。アルカリ溶液を吸着
材に接触させて吸着材を洗浄する場合には、40〜16
0℃に加熱して(ただし、洗液が液相を維持する圧力条
件下で)行うのがよい。40℃未満ではリン酸塩の溶解
度が低く、また、160℃よりも高いと吸着材に対する
リン酸イオンの吸着力が大きくなるために充分かつ効率
的な吸着材の洗浄を行うことができない。アルカリ溶液
の昇温方法としては、どのような方法を用いてもよい
が、処理廃水を用いて熱交換によって昇温すれば、経済
的にも有利となって好ましい。アルカリ溶液の濃度につ
いては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムの水溶液お
よびアンモニア水溶液のいずれの場合でも、0.1〜5
規定、好ましくは0.5〜3規定の溶液を用いることが
好ましい。0.1規定よりも低濃度であると吸着材の洗
浄効果が充分でなく、また、5規定よりも高濃度になる
と吸着材洗浄廃液のpHが高くなりすぎて中和する工程
が必要となる。アルカリ溶液と吸着材の接触時間は、た
とえば、1〜60時間が好ましく、2〜20時間がより
好ましい。
As the alkaline solution used for the regeneration of the adsorbent, an aqueous solution of sodium hydroxide and potassium hydroxide and an aqueous ammonia solution are preferable. Alkaline earth metal hydroxides are not preferred because alkaline earth metals may be adsorbed on the adsorbent. When the adsorbent is washed by bringing the alkali solution into contact with the adsorbent, 40 to 16
Heating to 0 ° C. (provided that the washing liquid maintains a liquid phase under pressure conditions) is preferable. If the temperature is lower than 40 ° C., the solubility of the phosphate is low. If the temperature is higher than 160 ° C., the adsorbing power of the phosphate ions to the adsorbent becomes large, so that the adsorbent cannot be sufficiently and efficiently washed. As a method for raising the temperature of the alkali solution, any method may be used. However, it is preferable to raise the temperature by heat exchange using the treated wastewater because it is economically advantageous. Regarding the concentration of the alkaline solution, the aqueous solution of sodium hydroxide and potassium hydroxide and the aqueous solution of ammonia each have a concentration of 0.1 to 5%.
It is preferable to use a normal, preferably 0.5 to 3 normal, solution. If the concentration is lower than 0.1N, the effect of washing the adsorbent is not sufficient, and if the concentration is higher than 5N, the pH of the adsorbent washing waste liquid becomes too high and a neutralization step is required. . The contact time between the alkali solution and the adsorbent is, for example, preferably 1 to 60 hours, more preferably 2 to 20 hours.

【0018】このようにアルカリ溶液で再生すれば、吸
着材は、上記継続した運転をたとえば50回繰り返して
行っても、たとえば、その当初のリン吸着能力の90%
以上を維持している。この発明の処理方法の対象となる
廃水としては、たとえば、化学プラントの廃水や洗浄廃
水、および、各種産業廃水などが挙げられる。また、リ
ンは、たとえば、オルトリン酸等のリン酸化物およびそ
の塩類、無機リン化物、有機リン化合物などのリン化合
物として、溶質または懸濁物質として廃水中に含まれて
いる。
If the adsorbent is regenerated with an alkaline solution as described above, the adsorbent can be used, for example, at 90% of its initial phosphorus adsorption capacity even if the above-mentioned continuous operation is repeated, for example, 50 times.
The above is maintained. Examples of the wastewater targeted by the treatment method of the present invention include wastewater from a chemical plant, washing wastewater, and various industrial wastewaters. Phosphorus is contained in wastewater as a solute or a suspended substance, for example, as a phosphoric acid such as orthophosphoric acid and its salts, a phosphorus compound such as an inorganic phosphide and an organic phosphorus compound.

【0019】[0019]

【作用】廃水からリンを除去しておいてから湿式酸化処
理することにより、廃水のリン含有率が低減されるとと
もに、湿式酸化に用いる固体触媒の劣化が防止される。
廃水からのリンの除去を吸着材に吸着させることにより
行うと、リンを吸着した吸着材からリンを脱着させるこ
とによりリンを回収することができる。吸着材として、
リンを選択的に吸着する吸着材、すなわちチタン、ジル
コニウム、アルミニウムおよび鉄からなる群より選ばれ
る少なくとも1種の元素の酸化物からなる吸着材を用い
ると、リンの回収が効率的に行われる。
By performing the wet oxidation treatment after removing the phosphorus from the wastewater, the phosphorus content of the wastewater is reduced and the deterioration of the solid catalyst used for the wet oxidation is prevented.
When the removal of phosphorus from the wastewater is performed by adsorbing the adsorbent, phosphorus can be recovered by desorbing the phosphorus from the adsorbent that has adsorbed phosphorus. As an adsorbent,
When an adsorbent that selectively adsorbs phosphorus, that is, an adsorbent made of an oxide of at least one element selected from the group consisting of titanium, zirconium, aluminum, and iron, phosphorus is efficiently recovered.

【0020】吸着材にリンを吸着させる前に、リンを吸
着されやすい状態、すなわちオルトリン酸に変化させて
おくことによりリンの回収率が高まる。吸着材からのリ
ンの脱着をアルカリ溶液を流して接触させることにより
行うようにすると、廃水処理装置で吸着材の再生を行う
ことができるので、脱着のために吸着材の交換や移動な
どを行う必要がなくなる。
Before the phosphorus is adsorbed on the adsorbent, the phosphorus is easily adsorbed, that is, orthophosphoric acid is changed to increase the phosphorus recovery rate. If the desorption of phosphorus from the adsorbent is performed by flowing and contacting an alkaline solution, the adsorbent can be regenerated in the wastewater treatment device, and the adsorbent is replaced or moved for desorption. Eliminates the need.

【0021】[0021]

【実施例】以下に、この発明の具体的な実施例および比
較例を示すが、この発明は下記実施例に限定されない。 −吸着材の製造例1− 四塩化チタンに硝酸ジルコニウムを添加し、熱加水分解
反応させて沈殿を形成し、これを濾別、洗浄した。得ら
れたケーキを乾燥して粉砕し、550℃で焼成した。得
られた粉体にでんぷんと水を加えてよく混合し、ペレッ
ト状に成形し、乾燥後、550℃で再焼成することによ
り、ペレット(平均粒径5.0mm、長さ6.0mm、比表
面積150m2/g)を得た。このペレットは、X線回折
および蛍光X線分析により、酸化チタンと酸化ジルコニ
ウムの混合酸化物(モル比Ti:Zr=5:5)であっ
た。
EXAMPLES Specific examples and comparative examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited to the following examples. -Production example of adsorbent 1-Zirconium nitrate was added to titanium tetrachloride and subjected to a thermal hydrolysis reaction to form a precipitate, which was separated by filtration and washed. The obtained cake was dried, pulverized and calcined at 550 ° C. Starch and water are added to the obtained powder, mixed well, formed into pellets, dried, and refired at 550 ° C. to obtain pellets (average particle size 5.0 mm, length 6.0 mm, specific A surface area of 150 m 2 / g) was obtained. This pellet was a mixed oxide of titanium oxide and zirconium oxide (molar ratio Ti: Zr = 5: 5) by X-ray diffraction and X-ray fluorescence analysis.

【0022】−実験1− 製造例1で得られた酸化物ペレットをリン吸着材として
用いてオルトリン酸水溶液(300ppm−P)500
mlに該吸着材10gを添加して吸着実験を行ったとこ
ろ、表1のような結果が得られた。なお、実験にはオー
トクレーブ(三菱金属株式会社製の商品名ハステロイ
C、内容量1000ml)を用いた。この吸着実験後、処
理液を化学発光法で成分分析したところ、吸着材からの
チタンおよびジルコニウムの溶出は認められなかった。
-Experiment 1- Using the oxide pellets obtained in Production Example 1 as a phosphorus adsorbent, an aqueous solution of orthophosphoric acid (300 ppm-P) 500
When an adsorbing experiment was performed by adding 10 g of the adsorbing material to ml, the results shown in Table 1 were obtained. In the experiment, an autoclave (trade name: Hastelloy C, manufactured by Mitsubishi Metal Corporation, content: 1000 ml) was used. After this adsorption experiment, when the component of the treatment liquid was analyzed by a chemiluminescence method, no elution of titanium and zirconium from the adsorbent was observed.

【0023】[0023]

【表1】 製造例1で得られた吸着材を以下の実施例で使用した。 −実施例1− 廃水としてエタノール10,000ppm、オルトリン
酸100ppmを含むモデル廃水を図1のフローチャー
トにしたがって処理した。運転開始時点では、バルブ1
9、16は開、バルブ18、15は閉にしておいた。ま
ず、ライン9より送られてくる廃水をポンプ3で75kg
/cm2 まで昇圧し、ライン10より供給される空気をコ
ンプレッサー5で昇圧させた後、O2 /COD(空気中
の酸素量/化学的酸素要求量)=1.2の割合となるよ
うに廃水と空気を混合した。この気液混合物をライン1
1を通して熱交換器4において予熱した後、吸着材50
0gを充填した吸着塔1へ空間速度(単位時間当たりの
処理水容量/吸着材体積のこと。以下、「LHSV」と
言う)=2Hr-1となるように送った。吸着塔1におけ
る、吸着材の充填密度は1g/mlであった。吸着塔1で
は廃水をさらに220℃まで昇温すると同時にリンが吸
着材に吸着されて廃水中のオルトリン酸濃度は1ppm
以下となり、ライン12を通じて湿式酸化塔2へ導入し
た。湿式酸化塔2には、触媒A成分としてチタンとジル
コニウムの複合酸化物、触媒B成分として白金を含有し
たもの(A成分とB成分の重量比率は、A/B=99.
7/0.3であった)が500g充填されており、廃水
は湿式酸化塔2においてさらに250℃まで昇温されて
処理され、廃水中のエタノールが分解され、ライン13
を通って熱交換器4において冷却され、気液分離器6へ
送られた。気液分離器6においては、液面コントローラ
LCにより液面を検出して液面制御弁7を作動させて一
定の液面を保持するとともに、圧力コントローラPCに
より圧力を検出して圧力制御弁8を作動させて一定の圧
力を保持するように操作されていた。このようにして処
理された処理水は、TOCが10ppm以下で安定して
得られた。図2に吸着塔1出口水中のリンおよび湿式酸
化塔2出口水中のTOCのモデル廃水に対する除去率の
経時変化を示す。これより、吸着材は250時間まで安
定してリンを吸着しており、触媒の活性劣化もみられな
かった。
[Table 1] The adsorbent obtained in Production Example 1 was used in the following Examples. -Example 1-Model wastewater containing 10,000 ppm of ethanol and 100 ppm of orthophosphoric acid as wastewater was treated according to the flowchart of Fig. 1. At the start of operation, valve 1
The valves 9 and 16 were open and the valves 18 and 15 were closed. First, 75 kg of wastewater sent from line 9 is pumped
/ Cm 2, and the pressure of the air supplied from the line 10 is increased by the compressor 5, and then the wastewater is adjusted so that the ratio of O 2 / COD (oxygen amount in air / chemical oxygen demand) = 1.2. And air were mixed. This gas-liquid mixture is transferred to line 1
After preheating in the heat exchanger 4 through the
It was sent to the adsorption tower 1 filled with 0 g so that the space velocity (the volume of treated water per unit time / the volume of adsorbent; hereinafter, referred to as “LHSV”) = 2Hr −1 . The packing density of the adsorbent in the adsorption tower 1 was 1 g / ml. In the adsorption tower 1, the wastewater is further heated to 220 ° C., and at the same time, phosphorus is adsorbed by the adsorbent, and the concentration of orthophosphoric acid in the wastewater is 1 ppm.
After that, the mixture was introduced into the wet oxidation tower 2 through the line 12. The wet oxidation tower 2 contains a composite oxide of titanium and zirconium as the catalyst A component and platinum as the catalyst B component (the weight ratio of the A component and the B component is A / B = 99.
And the wastewater was further treated in the wet oxidation tower 2 by raising the temperature to 250 ° C., and the ethanol in the wastewater was decomposed.
And cooled in the heat exchanger 4 and sent to the gas-liquid separator 6. In the gas-liquid separator 6, the liquid level controller LC detects the liquid level and activates the liquid level control valve 7 to maintain a constant liquid level. The pressure controller PC detects the pressure and detects the pressure level. Was operated to maintain a constant pressure. The treated water thus obtained was stably obtained at a TOC of 10 ppm or less. FIG. 2 shows the change over time of the removal rate of phosphorus in the outlet water of the adsorption tower 1 and TOC in the outlet water of the wet oxidation tower 2 with respect to the model wastewater. As a result, the adsorbent stably adsorbed phosphorus for up to 250 hours, and no deterioration in the activity of the catalyst was observed.

【0024】なお、実施例1で使用した装置の吸着塔1
および湿式酸化塔2のサイズは下記のとおりであった。 吸着塔1 :25mm(内径)×1400mmH 湿式酸化塔2:25mm(内径)×1400mmH また、実施例1における処理条件は次のとおりであっ
た。 系内圧力 :75kg/cm2 モデル廃水流量:1リットル/Hr 空気の供給量 :84Nリットル/Hr 吸着部温度 :220℃ 湿式酸化部温度:250℃ −実施例2− 実施例1と同じ処理を運転開始後300時間経過時点で
止め、ライン9よりポンプ3によって純水を5時間供給
した後、温度および圧力を低下させて吸着塔1および湿
式酸化塔2内を70℃、1気圧とし、ポンプ3を止めて
純水の供給を停止した。その後、バルブ16、19を閉
じてバルブ15、18を開放し、ライン17を通じて供
給される70℃に加熱された1N−NaOH水溶液を湿
式酸化塔2および吸着塔1にこの順にLHSV=0.5
Hr-1で流通させ、ライン20より排出させるという吸
着材の洗浄工程を4時間行ったところ、系内に流入させ
たリンのうちの98%がリン酸ナトリウムとなって溶解
して脱離した。
The adsorption tower 1 of the apparatus used in Example 1
And the size of the wet oxidation tower 2 was as follows. Adsorption tower 1: 25 mm (inner diameter) × 1400 mmH Wet oxidation tower 2: 25 mm (inner diameter) × 1400 mmH The processing conditions in Example 1 were as follows. System pressure: 75 kg / cm 2 Model wastewater flow rate: 1 liter / Hr Air supply rate: 84 Nl / Hr Adsorption section temperature: 220 ° C. Wet oxidation section temperature: 250 ° C.-Example 2 The same treatment as in Example 1 was performed. After 300 hours from the start of the operation, the operation was stopped at 300 hours, pure water was supplied from the line 9 by the pump 3 for 5 hours, and the temperature and pressure were reduced to 70 ° C. and 1 atm in the adsorption tower 1 and the wet oxidation tower 2. 3 was stopped and the supply of pure water was stopped. After that, the valves 16 and 19 are closed and the valves 15 and 18 are opened, and the 1N-NaOH aqueous solution supplied to the line 17 and heated to 70 ° C. is supplied to the wet oxidation tower 2 and the adsorption tower 1 in this order with LHSV = 0.5.
When an adsorbent washing step of circulating at Hr- 1 and discharging from the line 20 was performed for 4 hours, 98% of the phosphorus introduced into the system was dissolved as sodium phosphate and desorbed. .

【0025】実施例2において、洗浄を吸着塔1のみに
ついて行い、湿式酸化塔2では行わないと、より効率的
である。 −実施例3− 実施例2において、吸着材の再生処理を行った後、吸着
材の再生使用に対する耐久性を検討するために、再び実
施例1と同様の操作を行い、吸着塔1出口水中のオルト
リン酸濃度が10ppm(入口濃度の10%)を越えた
時点(モデル廃水の供給開始からこの時点までの経過時
間を破過時間とした)でリン酸溶液の流入を止めて実施
例2と同様に洗浄する工程を繰り返した結果、表2に示
すように吸着材は50回の繰り返しまで初期吸着能の9
0%以上を維持していた。
In Example 2, it is more efficient if the washing is performed only on the adsorption tower 1 and not performed on the wet oxidation tower 2. -Example 3-In Example 2, after performing the regeneration treatment of the adsorbent, in order to examine the durability of the adsorbent for re-use, the same operation as in Example 1 was performed again, and the outlet water of the adsorption tower 1 was used. When the orthophosphoric acid concentration exceeded 10 ppm (10% of the inlet concentration) (the elapsed time from the start of the supply of the model wastewater to this point was defined as breakthrough time), the inflow of the phosphoric acid solution was stopped, and Example 2 was repeated. As a result of repeating the washing step in the same manner, as shown in Table 2, the adsorbent had an initial adsorptive capacity of up to 50 times.
0% or more was maintained.

【0026】[0026]

【表2】 −実施例4− 図3のようなフローにしたがって、表3に示すような組
成よりなる廃水を処理した。
[Table 2] Example 4 Wastewater having the composition shown in Table 3 was treated according to the flow shown in FIG.

【0027】[0027]

【表3】 まず、ライン30より送られてくる廃水をポンプ24で
75kg/cm2 Gまで昇圧し、ライン31より供給される
空気をコンプレッサー26で昇圧させた後、O2 /CO
D=1.2の割合で前記廃水に混入した。この気液混合
物をライン32を通って熱交換器25において予熱した
後、無触媒湿式酸化塔21へ流入させた。無触媒湿式酸
化塔21において廃水をさらに250℃まで昇温して酸
化を行い、有機物の一部を分解すると同時に廃水中のリ
ンをオルトリン酸イオンとした後、ライン33を通じて
吸着塔22へLHSV=2Hr-1となるように送った。
吸着塔22内にはハニカム状に成形された吸着材を充填
しておいた。該吸着材の形状は貫通孔の相当直径が10
mm、セル肉厚が1mmおよび開孔率が83%であるものを
用いた。吸着材成分はチタンおよびジルコニウムの複合
酸化物(Ti/Zrのモル比は5/5)であった。吸着
塔22ではリンが吸着材に吸着されて廃水中のリン濃度
は1ppm以下となり、ライン34を通って触媒式湿式
酸化塔23へ導入した。触媒式湿式酸化塔23には、触
媒A成分としてチタンとジルコニウムの複合酸化物、触
媒B成分として白金を含有したもの(Ti/Zrのモル
比=7/3、A成分とB成分の重量比=99.4/0.
6)が500g充填されており、触媒式湿式酸化塔23
において有機物が処理されて炭酸、水および窒素などに
無害化され、ライン35を通って熱交換器25において
冷却され、気液分離器27へ送られた。気液分離器27
においては、液面コントローラLCにより液面を検出し
て液面制御弁28を作動させて一定の液面を保持すると
ともに、圧力コントローラPCにより圧力を検出して圧
力制御弁29を作動させて一定の圧力を保持するように
操作した。このようにして処理した処理水は、TOCが
20ppm以下であり、安定して得られた。
[Table 3] First, the pressure of the wastewater sent from the line 30 is increased to 75 kg / cm 2 G by the pump 24, and the pressure of the air supplied from the line 31 is increased by the compressor 26.
D = 1.2 was mixed into the wastewater. After the gas-liquid mixture was preheated in the heat exchanger 25 through the line 32, the mixture was allowed to flow into the non-catalytic wet oxidation tower 21. In the non-catalytic wet oxidation tower 21, the wastewater is further heated to 250 ° C. to oxidize and partially decompose organic substances, and at the same time convert phosphorus in the wastewater into orthophosphate ions. It was sent to be 2 Hr -1 .
The adsorption tower 22 was filled with an adsorbent formed in a honeycomb shape. The shape of the adsorbent is such that the equivalent diameter of the through hole is 10
mm, a cell thickness of 1 mm, and a porosity of 83% were used. The adsorbent component was a composite oxide of titanium and zirconium (Ti / Zr molar ratio was 5/5). Phosphorus was adsorbed by the adsorbent in the adsorption tower 22 and the phosphorus concentration in the wastewater became 1 ppm or less, and was introduced into the catalytic wet oxidation tower 23 through the line 34. The catalytic wet oxidation tower 23 contains a composite oxide of titanium and zirconium as the catalyst A component and platinum as the catalyst B component (molar ratio of Ti / Zr = 7/3, weight ratio of the A component and the B component). = 99.4 / 0.
6) is charged, and the catalytic wet oxidation tower 23 is filled.
The organic matter was treated to make it harmless to carbon dioxide, water, nitrogen, etc., cooled in the heat exchanger 25 through the line 35, and sent to the gas-liquid separator 27. Gas-liquid separator 27
In the above, the liquid level is detected by the liquid level controller LC and the liquid level control valve 28 is operated to maintain a constant liquid level, and the pressure is detected by the pressure controller PC and the pressure control valve 29 is operated to maintain the constant liquid level. It was operated to keep the pressure of. The treated water thus treated had a TOC of 20 ppm or less and was obtained stably.

【0028】なお、実施例4で使用した装置の、無触媒
湿式酸化塔21、吸着塔22および触媒式湿式酸化塔2
3のサイズは下記のとおりであった。 無触媒湿式酸化塔21:25mm(内径)×1400mmH 吸 着 塔22 :25mm(内径)×1400mmH 触媒式湿式酸化塔23:25mm(内径)×1400mmH また、実施例4における処理条件は次のとおりであっ
た。 系内圧力 :75kg/cm2 廃水流量 :1リットル/Hr 空気の供給量 :84Nリットル/Hr 無触媒湿式酸化部温度:250℃ 吸 着 部 温 度 :250℃ 触媒式湿式酸化部温度:250℃ −実施例5− 実施例1と同装置において、製造例1で得られた吸着材
を市販の粒状のγ−アルミナ(平均粒径3.0mm)に変
更して廃水の処理を行った。処理条件は、吸着部温度を
40℃、モデル廃水に水酸化ナトリウムを加えてpHを
11とした以外は実施例1と同条件であった。その結
果、200時間経過時において、処理液のTOCは10
ppm以下で安定して得られた。また、リンおよびアル
ミニウムに関しても、処理液を化学発光法で測定したと
ころ、処理液中には溶出は認められなかった。
In the apparatus used in Example 4, the non-catalytic wet oxidation tower 21, the adsorption tower 22, and the catalytic wet oxidation tower 2 were used.
The size of No. 3 was as follows. Non-catalytic wet oxidation tower 21: 25 mm (inner diameter) x 1400 mmH Adsorption tower 22: 25 mm (inner diameter) x 1400 mmH Catalytic wet oxidation tower 23: 25 mm (inner diameter) x 1400 mmH The processing conditions in Example 4 are as follows. there were. System pressure: 75 kg / cm 2 Wastewater flow rate: 1 liter / Hr Air supply amount: 84 Nl / Hr Non-catalytic wet oxidizing unit temperature: 250 ° C Adsorption unit temperature: 250 ° C Catalytic wet oxidizing unit temperature: 250 ° C Example 5 In the same apparatus as in Example 1, the adsorbent obtained in Production Example 1 was changed to commercially available γ-alumina (average particle size: 3.0 mm) to treat wastewater. The treatment conditions were the same as in Example 1 except that the temperature of the adsorption section was 40 ° C. and sodium hydroxide was added to the model wastewater to adjust the pH to 11. As a result, the TOC of the processing liquid was 10
It was obtained stably at ppm or less. As for phosphorus and aluminum, no elution was observed in the treatment liquid when the treatment liquid was measured by a chemiluminescence method.

【0029】−実施例6− 酸化鉄の粉末にでんぷん、水を加えてよく混合し、ペレ
ット状に成形し、乾燥後、150℃で焼成して平均粒径
5.0mm、長さ6.0mmのペレット状の吸着材を得た。
実施例1と同装置において、製造例1で得られた吸着材
をこのようにして作製した吸着材に変更して廃水の処理
を行った。処理条件は、吸着部温度を40℃、モデル廃
水に水酸化ナトリウムを加えてpHを11とした以外は
実施例1と同条件であった。その結果、200時間経過
時において、処理液のTOCは10ppm以下で安定し
て得られた。また、リンおよび鉄に関しても、処理液を
化学発光法で測定したところ、処理液中には溶出は認め
られなかった。
Example 6 Starch and water are added to iron oxide powder, mixed well, formed into pellets, dried, and fired at 150 ° C. to have an average particle size of 5.0 mm and a length of 6.0 mm. Thus, a pellet-shaped adsorbent was obtained.
In the same apparatus as in Example 1, the wastewater treatment was performed by changing the adsorbent obtained in Production Example 1 to the adsorbent thus produced. The treatment conditions were the same as in Example 1 except that the temperature of the adsorption section was 40 ° C. and sodium hydroxide was added to the model wastewater to adjust the pH to 11. As a result, the TOC of the processing solution was stably obtained at 10 ppm or less after 200 hours. As for phosphorus and iron, no elution was observed in the treatment liquid when the treatment liquid was measured by a chemiluminescence method.

【0030】実施例5および6の結果から、酸化アルミ
ニウムも酸化鉄も、酸化チタンと酸化ジルコニウムの混
合酸化物と同様に実施例1〜4におけるリン吸着材とし
て使用でき、同様の効果を奏することがわかる。 −実施例7〜12− 実施例1と同様にして廃水の処理を行った。運転開始後
300時間経過時に装置を止め、温度条件を変えて吸着
材の洗浄を行った。洗浄は、吸着塔1に純水をに流入さ
せて表4に示す温度に達した後、1N−NaOH水溶液
をLHSV=1Hr-1で流入させ、吸着塔1より流出し
た液中のリン濃度が1ppm以下になるまでの時間を測
定した。結果を表4に示した。なお、流出液は0.5時
間ごとにサンプリングしてリン濃度を測定した。
From the results of Examples 5 and 6, both aluminum oxide and iron oxide can be used as the phosphorus adsorbent in Examples 1 to 4 in the same manner as the mixed oxide of titanium oxide and zirconium oxide, and have the same effects. I understand. -Examples 7 to 12-Wastewater treatment was performed in the same manner as in Example 1. 300 hours after the start of the operation, the apparatus was stopped, and the adsorbent was washed by changing the temperature conditions. In the washing, pure water was flowed into the adsorption tower 1 to reach the temperature shown in Table 4, and then a 1N-NaOH aqueous solution was flowed at LHSV = 1Hr -1 , and the phosphorus concentration in the liquid flowing out of the adsorption tower 1 was lowered. The time until it became 1 ppm or less was measured. The results are shown in Table 4. The effluent was sampled every 0.5 hour to measure the phosphorus concentration.

【0031】[0031]

【表4】 表4にみるように、吸着材の洗浄温度が40℃よりも低
いか、もしくは、160℃よりも高くなると、洗浄時間
が大幅に増加した。−実施例13−実施例1において、
温度を100℃に、圧力を5kg/cm2 に変えたこと以外
は実施例1と同様にしてモデル廃水を処理した。その結
果、モデル廃水流入開始後70時間経過時点まで吸着塔
出口からの流出液中のリン濃度が10ppm以下であっ
た。
[Table 4] As shown in Table 4, when the cleaning temperature of the adsorbent was lower than 40 ° C. or higher than 160 ° C., the cleaning time was significantly increased. -Example 13-In Example 1,
The model wastewater was treated in the same manner as in Example 1 except that the temperature was changed to 100 ° C. and the pressure was changed to 5 kg / cm 2 . As a result, the phosphorus concentration in the effluent from the outlet of the adsorption tower was 10 ppm or less until 70 hours after the start of inflow of the model wastewater.

【0032】[0032]

【発明の効果】この発明によれば、廃水を固体触媒の存
在下で処理する前に廃水中のリンを除去するので、固体
触媒のリンによる耐久性の低下が起こらない。また、リ
ンを回収することができる。
According to the present invention, the phosphorus in the wastewater is removed before treating the wastewater in the presence of the solid catalyst, so that the durability of the solid catalyst due to phosphorus does not decrease. Further, phosphorus can be recovered.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の廃水の処理方法の実施に用いる装置
の1例を表す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of an apparatus used for implementing a wastewater treatment method of the present invention.

【図2】実施例1における、吸着塔出口水中のリンおよ
び湿式酸化塔出口水中のTOCのモデル廃水に対する除
去率の経時変化を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the change over time in the removal rate of phosphorus in the outlet water of the adsorption tower and TOC in the outlet water of the wet oxidation tower with respect to model wastewater in Example 1.

【図3】この発明の廃水の処理方法の実施に用いる装置
の別の1例を表す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing another example of an apparatus used for carrying out the wastewater treatment method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 吸着塔 2 湿式酸化塔 3 ポンプ 4 熱交換器 5 コンプレッサー 6 気液分離器 21 無触媒湿式酸化塔 22 吸着塔 23 触媒式湿式酸化塔 24 ポンプ 25 熱交換器 26 コンプレッサー 27 気液分離器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Adsorption tower 2 Wet oxidation tower 3 Pump 4 Heat exchanger 5 Compressor 6 Gas-liquid separator 21 Non-catalytic wet oxidation tower 22 Adsorption tower 23 Catalytic wet oxidation tower 24 Pump 25 Heat exchanger 26 Compressor 27 Gas-liquid separator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 邦夫 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地 の1 株式会社日本触媒内 (56)参考文献 特開 昭63−97300(JP,A) 特開 昭63−236588(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/74 C02F 1/28 B01D 15/00 B01J 20/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Kunio Sano 992, Nishioki, Okihama-shi, Aboshi-ku, Himeji-shi, Hyogo Japan Nippon Shokubai Co., Ltd. (56) References JP-A-63-97300 (JP, A) JP-A-63 −236588 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C02F 1/74 C02F 1/28 B01D 15/00 B01J 20/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 廃水を固体触媒の存在下、かつ、液相を
保持する状態で分子状酸素に接触させることにより酸化
処理する廃水の処理方法において、 前記廃水に含まれているリンを予め、オルトリン酸イオ
ンの状態で吸着材に吸着させることにより除去して
き、 リンを吸着した吸着材に、40〜160℃に昇温した状
態でアルカリ溶液を流して接触させることにより、吸着
材を再生する ことを特徴とする廃水の処理方法。
1. A wastewater treatment method in which wastewater is oxidized by bringing the wastewater into contact with molecular oxygen in the presence of a solid catalyst and maintaining a liquid phase, wherein phosphorus contained in the wastewater is previously Orthophosphate ion
Contact was removed by adsorption to the adsorbent in a down state
Come, the adsorbent which has adsorbed phosphorus, like the temperature was raised to 40 to 160 ° C.
Adsorption by flowing alkaline solution in contact
A method for treating wastewater, comprising regenerating wood .
【請求項2】 吸着材として、チタン、ジルコニウム、
アルミニウムおよび鉄からなる群より選ばれる少なくと
も1種の元素の酸化物からなる吸着材を用いる請求項
に記載の廃水の処理方法。
2. An adsorbent comprising titanium, zirconium,
Claim using an adsorbent comprising an oxide of at least one element selected from the group consisting of aluminum and iron 1
The method for treating wastewater described in 1.
【請求項3】 固体触媒として、チタン、ケイ素および
ジルコニウムよりなる群から選ばれる少なくとも2種の
元素の酸化物と、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、
セリウム、タングステン、銅、銀、金、白金、パラジウ
ム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウムよりなる群
から選ばれる少なくとも1種の元素とを含有する、水に
不溶性または難溶性の触媒を用いる請求項1または2
記載の廃水の処理方法。
3. A solid catalyst comprising an oxide of at least two elements selected from the group consisting of titanium, silicon and zirconium, and manganese, iron, cobalt, nickel,
3. A water-insoluble or hardly-soluble catalyst containing at least one element selected from the group consisting of cerium, tungsten, copper, silver, gold, platinum, palladium, rhodium, ruthenium and iridium. The method for treating wastewater described in 1.
JP2001101464A 2001-03-30 2001-03-30 Wastewater treatment method Expired - Fee Related JP3272714B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001101464A JP3272714B2 (en) 2001-03-30 2001-03-30 Wastewater treatment method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001101464A JP3272714B2 (en) 2001-03-30 2001-03-30 Wastewater treatment method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18000491A Division JP3226565B2 (en) 1991-07-20 1991-07-20 Wastewater treatment method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001314879A JP2001314879A (en) 2001-11-13
JP3272714B2 true JP3272714B2 (en) 2002-04-08

Family

ID=18954772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001101464A Expired - Fee Related JP3272714B2 (en) 2001-03-30 2001-03-30 Wastewater treatment method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3272714B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105540982B (en) * 2016-02-23 2018-11-23 浙江奇彩环境科技股份有限公司 A kind of recycling processing method of small molecule amine brine waste
KR101765721B1 (en) * 2016-07-29 2017-08-07 포항공과대학교 산학협력단 Selective dual-purpose photocatalyst composite and method for treating water using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001314879A (en) 2001-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8071055B2 (en) Water treatment techniques
JP6240178B2 (en) Apparatus, system and method for fluid filtration
JPS5929317B2 (en) Wastewater treatment method
EP2035095A2 (en) Method for adsorption of fluid contaminants and regeneration of the adsorbent
CN101041503A (en) Method for removing water ammonia nitrogen by ozone catalytic oxidation intensification
JPS5919757B2 (en) Wastewater treatment method
JP2011517618A (en) Catalytic wet oxidation system and method
CN102361826A (en) Water treatment method and water treatment system
JPH04256495A (en) Method for treating water with ozone
TWI695816B (en) Wastewater treatment system and method using catalyst
JP3226565B2 (en) Wastewater treatment method
JP3272714B2 (en) Wastewater treatment method
JP3529806B2 (en) Wastewater treatment method
JP4013010B2 (en) Method for cleaning and regenerating catalyst
JPH07185569A (en) Treatment of nitrate radical-containing waste water
JPH07185540A (en) Adsorbent for waste water treatment, treatment of waste water using the same and method of regenerating adsorbent
JPH0227035B2 (en)
JP2001009481A (en) Treatment of waste water containing metal and ammonia
JP2924578B2 (en) Wastewater treatment method
JPH08267053A (en) Method of removing arsenic by electrolytic manganese dioxide adsorbent and arsenic removing adsorbent
JP4716771B2 (en) Sludge treatment apparatus and sludge treatment method using the same
JPH05317869A (en) Treatment of waste water
JP3234837B2 (en) How to process photographic wastewater
WO2023203577A1 (en) Regenerable smart materials for selective removal of pollutants from water and waste water
JP4450146B2 (en) COD component-containing water treatment method

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees