JP3434848B2 - フェノール含有排水の処理方法 - Google Patents
フェノール含有排水の処理方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフェノール含有排水から
フェノールを分離、回収する方法に関する。
フェノールを分離、回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】フェノールは難分解性物質であり、微生
物による処理が困難である。フェノール樹脂製造工程か
ら排出されるフェノール含有排水は、メチルイソブチル
ケトン (ＭＩＢＫ) 等の抽出剤でフェノールを抽出、除
去した後に大量の水で希釈し、活性汚泥法で処理され、
放流されている。
物による処理が困難である。フェノール樹脂製造工程か
ら排出されるフェノール含有排水は、メチルイソブチル
ケトン (ＭＩＢＫ) 等の抽出剤でフェノールを抽出、除
去した後に大量の水で希釈し、活性汚泥法で処理され、
放流されている。
【０００３】抽出剤で抽出されたフェノールとＭＩＢＫ
との混合溶液からは蒸留によってフェノールが分離、回
収され、ＭＩＢＫはデカンタにおいて水と相分離され、
回収されている。しかしながら、かかる抽出剤を用いる
フェノールの分離、回収方法は、ＭＩＢＫによる抽出
塔、ＭＩＢＫとフェノール混合溶液の蒸留塔、ＭＩＢＫ
と水の相分離のためのデカンタなど多くの機器を必要と
すると共に、水資源、抽出剤およびエネルギーの浪費を
ともない、運転コストの増大を招くなどの問題点があっ
た。
との混合溶液からは蒸留によってフェノールが分離、回
収され、ＭＩＢＫはデカンタにおいて水と相分離され、
回収されている。しかしながら、かかる抽出剤を用いる
フェノールの分離、回収方法は、ＭＩＢＫによる抽出
塔、ＭＩＢＫとフェノール混合溶液の蒸留塔、ＭＩＢＫ
と水の相分離のためのデカンタなど多くの機器を必要と
すると共に、水資源、抽出剤およびエネルギーの浪費を
ともない、運転コストの増大を招くなどの問題点があっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決せんとす
る課題は、抽出剤、希釈水を不要とし、かつ構成機器の
簡素化と運転コストの低廉化をはかることにある。
る課題は、抽出剤、希釈水を不要とし、かつ構成機器の
簡素化と運転コストの低廉化をはかることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、フェノールの外に少なくともフェノールの
２量体 、 ３量体などの２量体以上の低分子量フェノーポ
リマーを含有する排水の浄化方法であって 、 該浄化方法
は、蒸留工程と浸透気化工程とからなり、前記蒸留工程
は、前記排水を減圧下に蒸発、凝縮させて前記排水から
低分子量フェノールポリマーを含む固形分を除去し、蒸
発したフェノールおよび水を凝縮液として取り出し、前
記浸透気化工程は、浸透気化膜によって前記凝縮液側と
減圧側とを隔てた膜分離装置によって、前記減圧側に前
記フェノールを浸透気化させて分離し、前記凝縮液側に
残留する液を浄化処理済み排水として取り出し回収する
ことを特徴とするものである。以下本発明の原理を図１
に示す原理図によって説明する。
の本発明は、フェノールの外に少なくともフェノールの
２量体 、 ３量体などの２量体以上の低分子量フェノーポ
リマーを含有する排水の浄化方法であって 、 該浄化方法
は、蒸留工程と浸透気化工程とからなり、前記蒸留工程
は、前記排水を減圧下に蒸発、凝縮させて前記排水から
低分子量フェノールポリマーを含む固形分を除去し、蒸
発したフェノールおよび水を凝縮液として取り出し、前
記浸透気化工程は、浸透気化膜によって前記凝縮液側と
減圧側とを隔てた膜分離装置によって、前記減圧側に前
記フェノールを浸透気化させて分離し、前記凝縮液側に
残留する液を浄化処理済み排水として取り出し回収する
ことを特徴とするものである。以下本発明の原理を図１
に示す原理図によって説明する。
【０００６】フェノール樹脂製造工程からの排水は、製
造対象がノボラック法またはレゾール法であるかによっ
て排水成分が多少異なるものの、フェノール以外に未反
応物であるフェノールの２量体、３量体などの低分子量
ポリマーが含まれている。そこで本発明においては、ま
ず、フェノール樹脂製造工程からのフェノール含有排水
を減圧処理、たとえば減圧フラッシュ処理、すなわち減
圧下で蒸発、凝縮させ、残留する低分子量フェノール樹
脂や固形物を除去した排水を図１に示す浸透気化測定装
置で処理した。
造対象がノボラック法またはレゾール法であるかによっ
て排水成分が多少異なるものの、フェノール以外に未反
応物であるフェノールの２量体、３量体などの低分子量
ポリマーが含まれている。そこで本発明においては、ま
ず、フェノール樹脂製造工程からのフェノール含有排水
を減圧処理、たとえば減圧フラッシュ処理、すなわち減
圧下で蒸発、凝縮させ、残留する低分子量フェノール樹
脂や固形物を除去した排水を図１に示す浸透気化測定装
置で処理した。
【０００７】浸透気化膜１はフランジベースのセル２に
セットされており、有効膜面積は22.04cm2 である。膜
１としては、有機物選択性能が非常に優れているシリコ
ーン系膜 (特開昭58-84005) 、ポリアセチレン系膜 (特
開昭61‐174905および特開平１-194903)、ポリアクリル
酸系膜およびポリエーテル系膜 (特開昭57-63101）など
が用いられる。膜面上のガラス容器３内に300ml の上記
減圧処理をした排水を供給し、マグネチックスターラ４
で攪拌する。この供給液は、ガラスヒーター５およびヒ
ーターコントローラ６で常に50℃に調整してある。
セットされており、有効膜面積は22.04cm2 である。膜
１としては、有機物選択性能が非常に優れているシリコ
ーン系膜 (特開昭58-84005) 、ポリアセチレン系膜 (特
開昭61‐174905および特開平１-194903)、ポリアクリル
酸系膜およびポリエーテル系膜 (特開昭57-63101）など
が用いられる。膜面上のガラス容器３内に300ml の上記
減圧処理をした排水を供給し、マグネチックスターラ４
で攪拌する。この供給液は、ガラスヒーター５およびヒ
ーターコントローラ６で常に50℃に調整してある。
【０００８】膜１の下面の透過側の真空度は真空ポンプ
７、電磁弁８およびセンサー９により１Torrに保たれて
いる。膜１の透過液はクーラー10により−30℃に冷却さ
れたエチレングリコール11で凝固され、容器12および13
に集められる。なお14はエチレングリコール11の温度コ
ントローラである。透過液の組成は、ガスクロマトグラ
フまたは吸光光度計により測定する。上記装置により5.
75重量％のフェノール含有排水を200ppmフェノール含有
濃度に低減させるのに必要な所要時間および膜１の性能
を求めた結果を表１に示す。
７、電磁弁８およびセンサー９により１Torrに保たれて
いる。膜１の透過液はクーラー10により−30℃に冷却さ
れたエチレングリコール11で凝固され、容器12および13
に集められる。なお14はエチレングリコール11の温度コ
ントローラである。透過液の組成は、ガスクロマトグラ
フまたは吸光光度計により測定する。上記装置により5.
75重量％のフェノール含有排水を200ppmフェノール含有
濃度に低減させるのに必要な所要時間および膜１の性能
を求めた結果を表１に示す。
【０００９】
膜１の透過性能は単位面積、単位時間当りの全透過量
(kg/m2h)と分離係数αにより比較した。なお、分離係数
αは下記式により求めた。
(kg/m2h)と分離係数αにより比較した。なお、分離係数
αは下記式により求めた。
【００１０】
ただし、Fph, Fw はそれぞれ供給液中のフェノール濃度
(重量％) と水分濃度(重量％) を示し、Pph, Pw はそ
れぞれ透過液中のフェノール濃度 (重量％) と水分濃度
(重量％) を示す。
(重量％) と水分濃度(重量％) を示し、Pph, Pw はそ
れぞれ透過液中のフェノール濃度 (重量％) と水分濃度
(重量％) を示す。
【００１１】表１から明らかなとおり、フェノール含有
排水を浸透気化膜を用いれば、供給液中のフェノール濃
度に依存するものの、効率的にフェノール回収および処
理が可能である。以下、本発明を下記実施例により具体
的に説明する。
排水を浸透気化膜を用いれば、供給液中のフェノール濃
度に依存するものの、効率的にフェノール回収および処
理が可能である。以下、本発明を下記実施例により具体
的に説明する。
【００１２】
【実施例】図２に示す工程で、かつ図２に示す装置を用
いてフェノール含有排水の処理を行なった。すなわち、
フェノール５重量％、不揮発分１重量％を含む排水 (水
含有量94重量％) を１kg/hの供給量で供給槽21、ポンプ
22、熱交換器23から、管路24、管路25、ヒーター26およ
びポンプ27を経てフラッシュエバポレータ28に供給し
た。
いてフェノール含有排水の処理を行なった。すなわち、
フェノール５重量％、不揮発分１重量％を含む排水 (水
含有量94重量％) を１kg/hの供給量で供給槽21、ポンプ
22、熱交換器23から、管路24、管路25、ヒーター26およ
びポンプ27を経てフラッシュエバポレータ28に供給し
た。
【００１３】エバポレータ28にはヒートポンプ29が組合
わされており、自己蒸発、凝縮する構造である。すなわ
ち、排水の蒸発に必要な熱量と凝縮に必要な冷熱源をヒ
ートポンプの操作により確保することができる。また、
真空ポンプ33によってエパポレータ28の外管側を143、
フラッシュ面10の上側を50mlterに保持した。
わされており、自己蒸発、凝縮する構造である。すなわ
ち、排水の蒸発に必要な熱量と凝縮に必要な冷熱源をヒ
ートポンプの操作により確保することができる。また、
真空ポンプ33によってエパポレータ28の外管側を143、
フラッシュ面10の上側を50mlterに保持した。
【００１４】エバポレータ28に供給された排水は、内管
31を通過する間に加熱され、蒸発し、蒸気はデミスター
30、ヒートポンプ29を経て内管31の外管側に供給され、
内管31側を通る排水との熱変換により凝縮する。一方、
フェノール含有排水中に含まれる低分子量ポリマーや固
形物などの蒸発残留物はエバポレータ28から管路42によ
り除去した。この除去物の量は、残渣0.02kg/h、フェノ
ール0.003kg/h、水分0.007kg/h、不揮発分0.01kg/hであ
った。なお、ヒータ26は、主として始動時にヒートポン
プ29によって熱の受供バランスが得られるまで用いられ
るものであり、以後は排水をエバポレータ28へ供給する
ための管路の一部としての機能にとどまるようになる。
31を通過する間に加熱され、蒸発し、蒸気はデミスター
30、ヒートポンプ29を経て内管31の外管側に供給され、
内管31側を通る排水との熱変換により凝縮する。一方、
フェノール含有排水中に含まれる低分子量ポリマーや固
形物などの蒸発残留物はエバポレータ28から管路42によ
り除去した。この除去物の量は、残渣0.02kg/h、フェノ
ール0.003kg/h、水分0.007kg/h、不揮発分0.01kg/hであ
った。なお、ヒータ26は、主として始動時にヒートポン
プ29によって熱の受供バランスが得られるまで用いられ
るものであり、以後は排水をエバポレータ28へ供給する
ための管路の一部としての機能にとどまるようになる。
【００１５】凝縮した、減圧処理ずみの排水をエバポレ
ータ28の外管側から排出し、管路32、ポンプ33および冷
却器34を経て膜分離装置35に供給した。この膜分離装置
35への供給液組成は、供給量0.98kg/h、フェノール含有
量4.８重量％、水含有量95.2重量％であった。膜分離装
置35としては、浸透気化膜36を備え、有効膜面積１m2
のプレート＆フレーム型モジュールを用いた。
ータ28の外管側から排出し、管路32、ポンプ33および冷
却器34を経て膜分離装置35に供給した。この膜分離装置
35への供給液組成は、供給量0.98kg/h、フェノール含有
量4.８重量％、水含有量95.2重量％であった。膜分離装
置35としては、浸透気化膜36を備え、有効膜面積１m2
のプレート＆フレーム型モジュールを用いた。
【００１６】また、浸透気化膜36の浸透側を真空ポンプ
37によって２Torrに保持した。浸透液を管路38、冷却器
39を経て、ポンプ40により受槽41に回収した。回収液の
組成は、回収量0.109kg/h 、フェノール含有量43重量
％、水含有量57重量％であり、減圧処理と浸透気化膜に
よる分離との組合せによって、フェノール含有量５重量
％の供給排水をフェノール含有量43重量％に濃縮するこ
とができた。この回収液からのフェノールの分離・回収
は減圧処理と浸透気化膜との組合せにより容易に行なう
ことができる。
37によって２Torrに保持した。浸透液を管路38、冷却器
39を経て、ポンプ40により受槽41に回収した。回収液の
組成は、回収量0.109kg/h 、フェノール含有量43重量
％、水含有量57重量％であり、減圧処理と浸透気化膜に
よる分離との組合せによって、フェノール含有量５重量
％の供給排水をフェノール含有量43重量％に濃縮するこ
とができた。この回収液からのフェノールの分離・回収
は減圧処理と浸透気化膜との組合せにより容易に行なう
ことができる。
【００１７】一方、浸透気化膜36の非透過液を管路43を
経て熱交換器23に供給し、エバポレータ28に供給される
排水の熱付与により冷却した後に管路44から処理ずみ排
水として取出した。この排水量は0.871kg/h 、フェノー
ル含有量は100ppm、水含有量は99.99重量％であった。
管路44で取出した処理ずみ排水中のフェノールを、活性
汚泥処理、活性炭処理あるいは逆浸透法処理によって更
に除去した。
経て熱交換器23に供給し、エバポレータ28に供給される
排水の熱付与により冷却した後に管路44から処理ずみ排
水として取出した。この排水量は0.871kg/h 、フェノー
ル含有量は100ppm、水含有量は99.99重量％であった。
管路44で取出した処理ずみ排水中のフェノールを、活性
汚泥処理、活性炭処理あるいは逆浸透法処理によって更
に除去した。
【００１８】図３は活性汚泥処理を示し、管路44、ポン
プ45によって処理ずみ排水を活性汚泥処理槽46に導き、
処理ずみ排水中のフェノール (100ppm) を活性汚泥によ
って除去し、フェノール含有量２ppm 以下とした後に管
路47から放流した。図４は活性炭処理を示し、管路44、
ポンプ45を介して処理ずみ排水を活性炭塔48に供給し、
フェノール含有量２ppm 以下の排水として管路49から放
流した。
プ45によって処理ずみ排水を活性汚泥処理槽46に導き、
処理ずみ排水中のフェノール (100ppm) を活性汚泥によ
って除去し、フェノール含有量２ppm 以下とした後に管
路47から放流した。図４は活性炭処理を示し、管路44、
ポンプ45を介して処理ずみ排水を活性炭塔48に供給し、
フェノール含有量２ppm 以下の排水として管路49から放
流した。
【００１９】なお、活性炭に吸着されたフェノールは、
管路50から水蒸気を供給し、排出液を管路51を介して浸
透気化膜分離装置35 (図２) への供給液に混入し、フェ
ノールを回収した。図５は逆浸透法処理を示し、管路4
4、ポンプ45によって処理ずみ排水を逆浸透膜装置52に
供給し、フェノール含有量２ppm 以下の浸透液を管路53
により放流した。
管路50から水蒸気を供給し、排出液を管路51を介して浸
透気化膜分離装置35 (図２) への供給液に混入し、フェ
ノールを回収した。図５は逆浸透法処理を示し、管路4
4、ポンプ45によって処理ずみ排水を逆浸透膜装置52に
供給し、フェノール含有量２ppm 以下の浸透液を管路53
により放流した。
【００２０】一方、濃縮されたフェノール水溶液を管路
54を経て浸透気化膜分離装置35 (図２) への供給液に混
入した。
54を経て浸透気化膜分離装置35 (図２) への供給液に混
入した。
【発明の効果】本発明によれば、減圧処理と浸透気化膜
による透過との組合せによって、フェノール含有量５重
量％の排水を43重量％のフェノール含有排水に濃縮する
ことができる。一方、本発明により処理された排水中の
フェノールは、この排水を更に活性汚泥処理、活性炭処
理または逆浸透法で処理することによって容易に含有量
２ppm 以下に低下させることができる。
による透過との組合せによって、フェノール含有量５重
量％の排水を43重量％のフェノール含有排水に濃縮する
ことができる。一方、本発明により処理された排水中の
フェノールは、この排水を更に活性汚泥処理、活性炭処
理または逆浸透法で処理することによって容易に含有量
２ppm 以下に低下させることができる。
【００２１】従って従来のように抽出剤や多量の希釈水
が不要になり、かつ減圧処理のためのエバポレータと浸
透気化膜モジュールのみを必要とするだけなので構成機
器の簡素化と運転コストの低減をはかることができる。
が不要になり、かつ減圧処理のためのエバポレータと浸
透気化膜モジュールのみを必要とするだけなので構成機
器の簡素化と運転コストの低減をはかることができる。
【図１】本発明の原理を示す原理図である。
【図２】本発明の工程を示す工程図である。
【図３】処理ずみの排水中のフェノール含有量を２ppm
以下にするための工程図である。
以下にするための工程図である。
【図４】処理ずみ排水中のフェノール含有量を２ppm 以
下にするための、他の工程図である。
下にするための、他の工程図である。
【図５】処理ずみ排水中のフェノール含有量を２ppm 以
下にするための、更に他の工程図である。
下にするための、更に他の工程図である。
１ 浸透気化膜 ７ 真空ポンプ
28 減圧処理装置 29 ヒートポン
プ 35 膜分離装置 36 浸透気化膜 37 真空ポンプ 39 冷却器
プ 35 膜分離装置 36 浸透気化膜 37 真空ポンプ 39 冷却器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 佐藤 博彦
東京都中央区築地５丁目６番４号 三井
造船株式会社内
(72)発明者 金田 愛三
茨城県結城市大字鹿窪1772−１ 日立化
成工業株式会社 南結城工場内
(72)発明者 山崎 一雄
茨城県結城市大字鹿窪1772−１ 日立化
成工業株式会社 南結城工場内
(72)発明者 越沼 敦
茨城県結城市大字鹿窪1772−１ 日立化
成工業株式会社 南結城工場内
(56)参考文献 特開 昭58−104685（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−4826（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−178804（ＪＰ，Ａ)
特開 昭51−41333（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01D 61/36
Claims (4)
- 【請求項１】 フェノールの外に少なくともフェノール
の２量体 、 ３量体などの２量体以上の低分子量フェノー
ポリマーを含有する排水の浄化方法であって 、 該浄化方
法は、蒸留工程と浸透気化工程とからなり、前記蒸留工
程は、前記排水を減圧下に蒸発、凝縮させて前記排水か
ら低分子量フェノールポリマーを含む固形分を除去し、
蒸発したフェノールおよび水を凝縮液として取り出し、
前記浸透気化工程は、浸透気化膜によって前記凝縮液側
と減圧側とを隔てた膜分離装置によって、前記減圧側に
前記フェノールを浸透気化させて分離し、前記凝縮液側
に残留する液を浄化処理済み排水として取り出すことを
特徴とするフェノール含有排水の処理方法。 - 【請求項２】 前記浸透気化したフェノールおよび水を
冷却し、フェノールを水との混合液として回収すること
を特徴とする請求項１記載のフェノール含有排水の処理
方法。 - 【請求項３】 前記浸透気化工程によって得られた浄化
処理済み排水を、前記浸透気化工程によって繰返し処理
することにより前記浄化処理済み排水内のフェノール濃
度を低減することからなる請求項１または２記載のフェ
ノール含有排水の処理方法。 - 【請求項４】 前記浸透気化工程から得られた低濃度フ
ェノール含有排水を、活性汚泥処理、活性炭吸着処理お
よび逆浸透処理の少なくともいずれか１種の処理方法と
組み合わせることにより、フェノール濃度と浄化コスト
とを低減させるようにしたことを特徴とする請求項１〜
３記載のフェノール含有排水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08876993A JP3434848B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | フェノール含有排水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08876993A JP3434848B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | フェノール含有排水の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06296831A JPH06296831A (ja) | 1994-10-25 |
| JP3434848B2 true JP3434848B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=13952072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08876993A Expired - Fee Related JP3434848B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | フェノール含有排水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3434848B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109052826A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-12-21 | 重庆渝茁科技有限公司 | 高效环保的城市污水处理方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5064690B2 (ja) * | 2006-01-27 | 2012-10-31 | 出光興産株式会社 | フェノール含有水の処理方法及び処理設備 |
| JPWO2014115687A1 (ja) | 2013-01-25 | 2017-01-26 | 住友ベークライト株式会社 | 浸透気化膜およびフェノール濃縮方法 |
| JP6123313B2 (ja) * | 2013-01-31 | 2017-05-10 | 住友ベークライト株式会社 | フェノール濃縮方法 |
| JP2016188176A (ja) * | 2013-08-30 | 2016-11-04 | 住友ベークライト株式会社 | フェノールの分離、濃縮、及び／又は回収方法、並びにそのシステム |
| CN103922530B (zh) * | 2014-04-25 | 2015-04-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种循环式正渗透与渗透汽化一体化的水处理方法 |
| CN104787955B (zh) * | 2015-04-17 | 2016-10-12 | 青岛科技大学 | 一种含酚废水中有机物去除的方法 |
-
1993
- 1993-04-15 JP JP08876993A patent/JP3434848B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109052826A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-12-21 | 重庆渝茁科技有限公司 | 高效环保的城市污水处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06296831A (ja) | 1994-10-25 |
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