JP3400627B2 - Ｃｏｄ含有水のｃｏｄの除去方法 - Google Patents
Ｃｏｄ含有水のｃｏｄの除去方法Info
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- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種の排水中の難
生物分解性ＣＯＤを効果的に酸化分解する技術、特に糞
尿の生物処理水中の黄褐色の色度成分を効果的に酸化分
解する技術に関するものである。
生物分解性ＣＯＤを効果的に酸化分解する技術、特に糞
尿の生物処理水中の黄褐色の色度成分を効果的に酸化分
解する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、各種の排水中の難生物分解性
ＣＯＤを酸化分解する技術として、フエントン法（過酸
化水素−鉄塩併用法）、紫外線−過酸化水素併用法、紫
外線−光触媒併用法、紫外線−オゾン酸化併用法、オゾ
ン−過酸化水素併用法などが知られているが、いずれの
方法も処理コストが高価につく割にＣＯＤの除去率が劣
り、超純水製造分野以外への実用例はほとんどなかっ
た。
ＣＯＤを酸化分解する技術として、フエントン法（過酸
化水素−鉄塩併用法）、紫外線−過酸化水素併用法、紫
外線−光触媒併用法、紫外線−オゾン酸化併用法、オゾ
ン−過酸化水素併用法などが知られているが、いずれの
方法も処理コストが高価につく割にＣＯＤの除去率が劣
り、超純水製造分野以外への実用例はほとんどなかっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のフエントン法
は、酸性条件下で過酸化水素と鉄塩を被処理水に添加
し、ヒドロキシラジカルを発生させ、被処理水中のＣＯ
Ｄを分解した後、アルカリ剤を添加して中和する方法で
あるが、ラジカル生成量が少ないのでＣＯＤ除去率が期
待したほど大きくなく、またアルカリ剤のような劇薬を
取り扱う必要があるという欠点があった。本発明は、フ
エントン法を改良し、排水中のＣＯＤを高い除去率で除
去し、かつアルカリ剤のような劇薬を取り扱う必要が避
けられる新技術を提供することを課題とする。
は、酸性条件下で過酸化水素と鉄塩を被処理水に添加
し、ヒドロキシラジカルを発生させ、被処理水中のＣＯ
Ｄを分解した後、アルカリ剤を添加して中和する方法で
あるが、ラジカル生成量が少ないのでＣＯＤ除去率が期
待したほど大きくなく、またアルカリ剤のような劇薬を
取り扱う必要があるという欠点があった。本発明は、フ
エントン法を改良し、排水中のＣＯＤを高い除去率で除
去し、かつアルカリ剤のような劇薬を取り扱う必要が避
けられる新技術を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、
（１）ＣＯＤ含有水を隔膜電解槽の陽極室に供給し、前
記陽極室において過酸化水素と鉄イオンの共存下で電解
酸化した後、隔膜電気分解槽の陰極室に導き中和するこ
とを特徴とするＣＯＤ含有水のＣＯＤ除去方法。好まし
くは、（２）前記陽極室に配備する陽極の電極材質を鉄
とすることを特徴とする前記（１）に記載のＣＯＤ含有
水のＣＯＤ除去方法によって達成される。
（１）ＣＯＤ含有水を隔膜電解槽の陽極室に供給し、前
記陽極室において過酸化水素と鉄イオンの共存下で電解
酸化した後、隔膜電気分解槽の陰極室に導き中和するこ
とを特徴とするＣＯＤ含有水のＣＯＤ除去方法。好まし
くは、（２）前記陽極室に配備する陽極の電極材質を鉄
とすることを特徴とする前記（１）に記載のＣＯＤ含有
水のＣＯＤ除去方法によって達成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】排水中のＣＯＤを除去するための
隔膜電解槽を主体とする本発明の処理工程のフローを図
１に示し、以下に図１を用いて本発明を説明する。ちな
みに、酸性条件下で過酸化水素と鉄塩の共存下で起こる
フエントン反応は以下の反応式で示される。 Ｈ2 Ｏ2 ＋Ｆｅ2+→Ｆｅ3+＋ＨＯ- ＋・ＯＨ
隔膜電解槽を主体とする本発明の処理工程のフローを図
１に示し、以下に図１を用いて本発明を説明する。ちな
みに、酸性条件下で過酸化水素と鉄塩の共存下で起こる
フエントン反応は以下の反応式で示される。 Ｈ2 Ｏ2 ＋Ｆｅ2+→Ｆｅ3+＋ＨＯ- ＋・ＯＨ
【０００６】図１において、隔膜電解槽２の構造は、槽
２を槽内に設けた隔膜５により２室に分割し、各室にそ
れぞれを陽極３と陰極４を設置して陽極室６と陰極室７
とする。陽極３と陰極４は共に白金メッキのチタン電極
もしくは鉄材で製作された電極が好適である。隔膜５に
は通常有機性精密ろ過膜（ＭＦ膜とよばれる。）が使用
される。前記構造の隔膜電解槽２を被処理水で満たし、
電源８から直流を通電すると隔膜電解槽２の陽極室６で
は電解反応によって水素イオンが生成しｐＨ３〜４の酸
性の雰囲気となる。この電解反応を反応式で示すと次の
ようである。 Ｈ2 Ｏ →１／２Ｏ2 ＋２Ｈ+ ＋２ｅ-
２を槽内に設けた隔膜５により２室に分割し、各室にそ
れぞれを陽極３と陰極４を設置して陽極室６と陰極室７
とする。陽極３と陰極４は共に白金メッキのチタン電極
もしくは鉄材で製作された電極が好適である。隔膜５に
は通常有機性精密ろ過膜（ＭＦ膜とよばれる。）が使用
される。前記構造の隔膜電解槽２を被処理水で満たし、
電源８から直流を通電すると隔膜電解槽２の陽極室６で
は電解反応によって水素イオンが生成しｐＨ３〜４の酸
性の雰囲気となる。この電解反応を反応式で示すと次の
ようである。 Ｈ2 Ｏ →１／２Ｏ2 ＋２Ｈ+ ＋２ｅ-
【０００７】本発明においては、前記ｐＨ３〜４の酸性
の雰囲気の隔膜電解槽２の陽極室６に、ＣＯＤ含有水１
を供給すると同時に過酸化水素９と鉄塩もしくは金属鉄
（鉄粉など）１０を添加し、電解酸化反応と共にフエン
トン反応を進行させる。本発明においては、隔膜電解槽
２の陽極室６では電解反応により水素イオンが生成して
いるので、硫酸など酸を添加しなくても効果的に電解酸
化反応と共にフエントン反応が進み、被処理水中のＣＯ
Ｄが高度に除去されることがわかった。なお、陽極３の
材質を鉄とすると電極から媒体に鉄イオンが供給される
ので外部から鉄塩もしくは金属鉄などを添加しなくても
すむので好適である。
の雰囲気の隔膜電解槽２の陽極室６に、ＣＯＤ含有水１
を供給すると同時に過酸化水素９と鉄塩もしくは金属鉄
（鉄粉など）１０を添加し、電解酸化反応と共にフエン
トン反応を進行させる。本発明においては、隔膜電解槽
２の陽極室６では電解反応により水素イオンが生成して
いるので、硫酸など酸を添加しなくても効果的に電解酸
化反応と共にフエントン反応が進み、被処理水中のＣＯ
Ｄが高度に除去されることがわかった。なお、陽極３の
材質を鉄とすると電極から媒体に鉄イオンが供給される
ので外部から鉄塩もしくは金属鉄などを添加しなくても
すむので好適である。
【０００８】前記したように、ＣＯＤ含有水を酸性の雰
囲気の隔膜電解槽の陽極室に供給すると同時に過酸化水
素と鉄塩もしくは金属鉄（鉄粉など）を添加し、電解酸
化反応と共にフエントン反応を進行させるとＣＯＤ含有
水から高度にＣＯＤが除去されるのは、電極界面におい
て、フエントン反応によると同時に電解反応によってヒ
ドロキシラジカルなどの活性酸素種が効果的に発生する
ためであろうと推定される。
囲気の隔膜電解槽の陽極室に供給すると同時に過酸化水
素と鉄塩もしくは金属鉄（鉄粉など）を添加し、電解酸
化反応と共にフエントン反応を進行させるとＣＯＤ含有
水から高度にＣＯＤが除去されるのは、電極界面におい
て、フエントン反応によると同時に電解反応によってヒ
ドロキシラジカルなどの活性酸素種が効果的に発生する
ためであろうと推定される。
【０００９】次に、陽極室６からバイパス１１を経て流
出した電解酸化処理水を陰極室７に導くと、陰極室７で
は次の電解反応式、 Ｈ2 Ｏ＋ｅ- →１／２Ｈ2 ＋ＯＨ- で示される反応によって水酸イオンが生成しているので
酸性の電解酸化処理水は中和され、ＣＯＤが除去された
中性の処理水１２が得られる。処理水１２には水酸化鉄
微粒子が含まれるので固液分離して清澄な処理水とす
る。本発明の場合のようにフエントン反応によると同時
に電解反応を行うのでなく、フエントン反応のみによっ
てＣＯＤを含有する被処理水を処理してもＣＯＤ除去効
果は少ない。また、過酸化水素と鉄塩を供給せずに隔膜
電解処理を行ってもやはりＣＯＤ除去効果は本発明の方
法よりかなり劣る。
出した電解酸化処理水を陰極室７に導くと、陰極室７で
は次の電解反応式、 Ｈ2 Ｏ＋ｅ- →１／２Ｈ2 ＋ＯＨ- で示される反応によって水酸イオンが生成しているので
酸性の電解酸化処理水は中和され、ＣＯＤが除去された
中性の処理水１２が得られる。処理水１２には水酸化鉄
微粒子が含まれるので固液分離して清澄な処理水とす
る。本発明の場合のようにフエントン反応によると同時
に電解反応を行うのでなく、フエントン反応のみによっ
てＣＯＤを含有する被処理水を処理してもＣＯＤ除去効
果は少ない。また、過酸化水素と鉄塩を供給せずに隔膜
電解処理を行ってもやはりＣＯＤ除去効果は本発明の方
法よりかなり劣る。
【００１０】
実施例、比較例
図１の装置を用いて、糞尿の生物処理水をＵＦ膜で膜分
離した分離水を対象として、本発明のＣＯＤ除去を行っ
た。処理に使用したＣＯＤ含有水の水質を第１表に示
す。
離した分離水を対象として、本発明のＣＯＤ除去を行っ
た。処理に使用したＣＯＤ含有水の水質を第１表に示
す。
【００１１】
【表１】
【００１２】ＣＯＤ含有水を供給する隔膜電気分解槽の
陽極室および陰極室の能力と操作条件などを第２表およ
び第３表に示す。なお、ＣＯＤ含有水の隔膜電気分解槽
の陽極室への供給量は１日あたり５リットルである。
陽極室および陰極室の能力と操作条件などを第２表およ
び第３表に示す。なお、ＣＯＤ含有水の隔膜電気分解槽
の陽極室への供給量は１日あたり５リットルである。
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】次に、隔膜電気分解槽の陽極室から陰極室
に陽極処理水を移送し、陰極室で電解すると、水酸イオ
ンが発生し酸性の陽極処理水が中和され、ＣＯＤが除去
されたｐＨ中性の処理水が得られる。処理水には水酸化
鉄微粒子が含まれるので、これを固液分離して清澄な処
理水とする。処理水の水質を第４表に示す。なお、比較
のために第１表の水質のＣＯＤ含有水をフエントン単独
処理、あるいは電解単独処理した結果も併記した。
に陽極処理水を移送し、陰極室で電解すると、水酸イオ
ンが発生し酸性の陽極処理水が中和され、ＣＯＤが除去
されたｐＨ中性の処理水が得られる。処理水には水酸化
鉄微粒子が含まれるので、これを固液分離して清澄な処
理水とする。処理水の水質を第４表に示す。なお、比較
のために第１表の水質のＣＯＤ含有水をフエントン単独
処理、あるいは電解単独処理した結果も併記した。
【００１６】
【表４】
【００１７】
１．生物学的に分解できないＣＯＤをフエントン−隔膜
電解複合法により効果的に除去できる。 ２．隔膜電解陽極室におけるｐＨ低下効果をフエントン
酸化の効率化に利用できる。 ３．隔膜電解陰極室におけるｐＨ上昇効果をフエントン
酸化後の中和に利用できる。 ４．劇物である酸やアルカリ剤を使用する必要がない。
電解複合法により効果的に除去できる。 ２．隔膜電解陽極室におけるｐＨ低下効果をフエントン
酸化の効率化に利用できる。 ３．隔膜電解陰極室におけるｐＨ上昇効果をフエントン
酸化後の中和に利用できる。 ４．劇物である酸やアルカリ剤を使用する必要がない。
【図１】隔膜電解槽を主体とする本発明のＣＯＤ除去工
程のフローの１例を示す説明図である。
程のフローの１例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ＣＯＤ含有水
２ 隔膜電解槽
３ 陽極
４ 陰極
５ 隔膜
６ 陽極室
７ 陰極室
８ 電源
９ 過酸化水素
１０ 鉄イオン
１１ バイパス
１２ 処理水
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−265862（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−51250（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−100593（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−182344（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−134465（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−150266（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−74593（ＪＰ，Ａ)
特公 昭33−5939（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C02F 1/461
C02F 1/58
C02F 1/72
Claims (2)
- 【請求項１】 ＣＯＤ含有水を隔膜電解槽の陽極室に供
給し、前記陽極室において過酸化水素と鉄イオンの共存
下で電解酸化した後、隔膜電気分解槽の陰極室に導き中
和することを特徴とするＣＯＤ含有水のＣＯＤ除去方
法。 - 【請求項２】 前記陽極室に配備する陽極の電極材質を
鉄とすることを特徴とする請求項１に記載のＣＯＤ含有
水のＣＯＤ除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31448495A JP3400627B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | Ｃｏｄ含有水のｃｏｄの除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31448495A JP3400627B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | Ｃｏｄ含有水のｃｏｄの除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09150159A JPH09150159A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3400627B2 true JP3400627B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=18053869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31448495A Expired - Fee Related JP3400627B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | Ｃｏｄ含有水のｃｏｄの除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3400627B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112110522A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-22 | 清华大学 | 一种电化学芬顿装置及处理污染物的电化学芬顿方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010068172A (ko) * | 2000-02-24 | 2001-07-23 | 강영 | 전기 분해를 이용한 펜턴 산화 처리의 폐수 처리 장치 및공법 |
| JP5327856B2 (ja) * | 2009-04-01 | 2013-10-30 | 株式会社オメガ | 水処理方法 |
| CN102531107B (zh) * | 2011-12-28 | 2014-04-23 | 青岛科技大学 | 用于难降解有机废水处理的电化学高级氧化体系及方法 |
| CN103011525B (zh) * | 2012-12-31 | 2014-04-02 | 江苏金润环境科技有限公司 | 一种厌氧生化污水处理系统及方法 |
| CN103351040B (zh) * | 2013-08-01 | 2015-01-21 | 中国水产科学研究院黄海水产研究所 | 一种水产养殖用地下海水中无机砷的去除装置和方法 |
| CN106495369B (zh) * | 2016-12-05 | 2019-12-10 | 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 | 一种电芬顿法处理有机废水的方法和装置 |
-
1995
- 1995-12-01 JP JP31448495A patent/JP3400627B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112110522A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-22 | 清华大学 | 一种电化学芬顿装置及处理污染物的电化学芬顿方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09150159A (ja) | 1997-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |