JP3468619B2 - Method for removing organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons from tap water or well water - Google Patents

Method for removing organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons from tap water or well water

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JP3468619B2
JP3468619B2 JP20694495A JP20694495A JP3468619B2 JP 3468619 B2 JP3468619 B2 JP 3468619B2 JP 20694495 A JP20694495 A JP 20694495A JP 20694495 A JP20694495 A JP 20694495A JP 3468619 B2 JP3468619 B2 JP 3468619B2
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petroleum hydrocarbons
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、水道水、井戸水あ
るいは工業用水等に溶存する微量の有機ハロゲン化合物
および石油系炭化水素の除去方法に係り、特に、飲料用
水として、あるいは半導体や液晶を製造する電子工業、
原子力発電所、医薬品製造工場等において使用される水
道水、井戸水等に溶存する微量の有機ハロゲン化合物お
よび石油系炭化水素を高効率に除去する方法に関する。 【0002】 【従来の技術】近年、都市廃水、工場廃水あるいは農業
廃水等から多量の燐、窒素等の栄養物質が河川、湖沼等
に流入するために、河川、湖沼等が富栄養化し、それに
伴い大量の植物プランクトン等の藻類が発生している。
この植物プランクトン等の藻類は、それ自身あるいは代
謝産物により多量の有機物を発生し、河川、湖沼等の水
中の有機物濃度を増加させている。したがって、富栄養
化の進んだ河川、湖沼等の原水を浄化して水道水とした
場合には、有機物が除去しきれないために、衛生上、殺
菌あるいは浄化用の目的で塩素を多量に添加しなければ
ならない。ところが、有機物濃度の高い水道水に塩素を
多量に添加すると、有機物と塩素とが反応し、トリハロ
メタン類(クロロホルム等、炭素にハロゲン物質が3つ
結合した有機ハロゲン化合物)等が生成する。こうして
生成したトリハロメタン類等は、高い発癌性および催奇
性を有しており、水道水中に溶存した場合には、衛生
上、大きな問題となる。 【0003】また、ドライクリ−ニングや機械類の脱脂
剤として使用されている1,1,1−トリクロロエタン
や、1,2−ジクロロエタン、トリクロロエチレン、テ
トラクロロエチレン等のクロロエタンやクロロエチレン
類もまた、発癌性および催奇性を有している。したがっ
て、これらは通常クローズドシステムで用いられている
が、クローズドシステムの一部から微量でも地下に浸透
し、地下水に混入した場合には大きな問題となる。さら
に、染料、合成高分子材料等を扱う工場の工場廃液や農
薬等に汚染された農業廃液からは、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の石油系炭化水素が地下に浸透し地下水
に混入する恐れがある。実際、井戸水中においても、微
量ながら揮発性有機ハロゲン化合物および石油系炭化水
素が溶存しており、衛生上の間題となっている。 【0004】また、これらの水道水や井戸水を半導体素
子や液晶を製造する電子工業、原子力発電所、医薬品製
造工場等で広く利用される超純水の原水として使用した
場合には、初期段階において除去されなかった有機ハロ
ゲン化合物や石油系炭化水素が、超純水製造装置内に設
置された有機物分解装置における有機物分解効率を悪化
させ、ひいては超純水の水質を悪化させるので、製品の
歩留まり低下等の原因となっていた。 【0005】従来、水中に溶存する有機ハロゲン化合物
を除去する方法としては、(1)活性炭等の吸着作用を
有する物質(吸着剤)に有機ハロゲン化合物を吸着させ
て除去する吸着処理方法、(2)酸化チタン等の半導体
触媒を用いた光反応により有機ハロゲン化合物を分解す
る光分解方法、(3)還元触媒となる鉄等の金属粉によ
り、例えばトリクロロエチレンを塩素イオンと化学的に
安定なエチレンガスに変換する還元処理方法、(4)活
性汚泥等を構成する生物により有機ハロゲン化合物を生
物分解する生物処理方法、(5)煮沸により水中に溶存
している有機ハロゲン化合物を気相側へ迫い出す煮沸方
法、(6)水中に多量のガスを送り込んで液相中に溶存
している有機ハロゲン化合物をガス分圧差により気相側
へ移動させ、ガスとして追い出す曝気方法、等が検討さ
れてきた。 【0006】しかしながら、(1)の吸着処理方法で
は、吸着剤の吸着能力の関係上、吸着剤を多量に使用し
なければならないためコストがかかり、しかも目的とす
る物質より吸着剤に対して親和性が高い物質が吸着剤の
近傍に存在する場合には、吸着剤は目的とする物質を放
出し、吸着剤に対して親和性がより高い物質を吸着して
しまうという問題があった。また、(2)の光分解方法
では、水中に存在する濁質成分(微粒子等)が光の透過
を遮るため、均一に光を照射することにより有機ハロゲ
ン化合物を分解するには、長い反応時間を要するという
問題があった。さらに、(3)の還元処理方法では、還
元触媒である金属粉の触媒活性の維持が困難であり、被
処理水中に金属粉が混入するという問題があった。そし
て、(4)の生物処理方法では、処理速度が緩慢なため
に装置を大型としなければならず、(5)の煮沸方法で
は煮沸のために多くのエネルギーを必要とするために、
運転コストが高くなるという問題があった。また、
(6)の曝気方法では、トリハロメタン等の水溶液中の
水との相互作用の強い有機物は効率よく除去できないと
いう問題があった。 【0007】さらに、従来、水中に溶存する石油系炭化
水素を除去する方法としては、(7)曝気により、液相
中に溶存している石油系炭化水素を気相側へ移動させ、
石油系炭化水素を除去する曝気方法、(8)紫外線によ
り石油系炭化水素を二酸化炭素にまで分解する紫外線分
解方法等が検討されてきた。 【0008】しかしながら、(7)の曝気方法では石油
系炭化水素を効率よく除去できず、(8)の紫外線分解
方法では、水中に存在する濁質成分(微粒子等)が紫外
線の透過を遮るため、均一に紫外線を照射することによ
り石油系炭化水素を分解するには長い反応時間を要し、
さらに紫外線の照射による分解では運転コストがかさむ
という問題があった。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題を解消すべくなされたもので、飲料用水として、あ
るいは半導体素子や液晶を製造する電子工業、原子力発
電所、医薬品製造工場等において使用される水道水ある
いは井戸水中に溶存する微量の有機ハロゲン化合物およ
び石油系炭化水素を、コストを安く、経時的に安定し
て、高効率に除去する方法を提供することを目的とす
る。 【0010】 【課題を解決するための手段】本発明による水道水又は
井戸水中の有機ハロゲン化合物および石油系炭化水素の
除去方法は、微量の有機ハロゲン化合物および石油系炭
化水素が溶存する水道水又は井戸水をpH 2.0〜
3.0に調整する第1の工程と、曝気空気と前記被処理
水とを向流接触させ、前記被処理水中に溶存する微量の
有機ハロゲン化合物および石油系炭化水素を前記曝気空
気に強制移行させる第2の工程と順に行うことを特徴と
している。 【0011】本発明において、除去の対象となる有機ハ
ロゲン化合物としては、例えばクロロホルム、ジクロロ
ブロモホルム、クロロジブロムホルム、ブロロホルム等
のトリハロメタン類や、1,1,1−トリクロロエタ
ン、1,2−ジクロロエタン、トリクロロエチレン、テ
トラクロロエチレン等のクロロエタン類およびクロロエ
チレン類が挙げられ、石油系炭化水素としては、例えば
ベンゼン、トルエン、キシレン等の有機溶剤が挙げられ
る。 【0012】本発明においては、水道水又は井戸水中に
溶存する微量の有機ハロゲン化合物や石油系炭化水素を
除去するために、被処理水のpΗは2.0〜3.0に調
整される。こうしてpΗが酸性側に調整された被処理水
は、曝気空気と向流接触され、被処理水中に存在する微
量の有機ハロゲン化合物および石油系炭化水素は曝気空
気に強制移行されて効率よく除去される。 【0013】本発明において、被処理水を酸性に調整す
ることにより、有機ハロゲン化合物や石油系炭化水素と
水との相互作用が弱められると考えられ、したがって、
曝気処理により有機ハロゲン化合物および石油系炭化水
素が気相側へより移動しやすくなる結果、被処理水中に
存在する微量の有機ハロゲン化合物および石油系炭化水
素を高効率に除去できるものと推測される。 【0014】本発明において、被処理水を酸性に調整す
るには、被処理水に塩酸あるいは硫酸等の酸を添加する
方法、カチオン交換装置に被処理水を通水する方法、あ
るいはこれらの方法を併用する方法等が挙げられるが、
被処理水を酸性に調整できるものであれば、特に限定は
されない。 【0015】また、曝気空気と被処理水とを向流接触さ
せて、被処理水中に溶存する微量の有機ハロゲン化合物
および石油系炭化水素を曝気空気に強制移行させるに際
しては、テラレットやラシヒリング等の表面積の大きい
充填材を充填した充填層の上部より被処理水を供給し、
充填層下部よりブロア等により空気を導入する常庄脱気
装置を好適に用いることができる。しかしながら、曝気
空気と被処理水とを向流接触させ、被処理水中に溶存す
る微量の有機ハロゲン化合物および石油系炭化水素を曝
気空気に強制移行できる形式のものであれば、特に常庄
脱気装置に限定されるものではない。 【0016】さらに、本発明において、前述した充填層
の容量や充填材、曝気空気の組成等は特に制限されな
い。また、被処理水の通水速度、曝気空気の供給量等に
ついても特に制限はされない。すなわち、充填層の容量
や充填材、曝気空気の組成、被処理水の通水速度、曝気
空気の供給量等は、被処理水中に溶存する有機ハロゲン
化合物および石油系炭化水素の濃度や有機ハロゲン化合
物および石油系炭化水素の種類等によって適宜決定され
る。 【0017】 【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しながら本発
明の実施例について詳細に説明する。 【0018】(実施例1、実施例2および比較例1)図
1は、本発明による水中の有機ハロゲン化合物および石
油系炭化水素の除去方法の一実施例を示した図である。 【0019】図1において、符号1は被処理水に塩酸を
添加するための酸添加装置、2は被処理水を貯水する貯
槽3上に設置した常圧脱気装置で、充填材としてテラレ
ットSタイプ(日鉄化工機(株)、充填径450mm、
充填層高1800mm)を充填している。符号4は、フ
ィルタにより常圧脱気装置2に供給する空気を濾過する
濾過装置、5は濾過装置4で濾過された空気を常圧脱気
装置2に供給するためのブロア(日立製作所(株)、V
B−030−E)であり、6は貯槽3に貯水された被処
理水を後段に送付するための移送ポンプである。 【0020】また、符号7は、被処理水を常圧脱気装置
2の上部へ供給するライン、8は、濾過装置4において
濾過された空気を常圧脱気装置2の下部へ供給するライ
ン、9は、被処理水中に溶存する微量の揮発性有機ハロ
ゲン化合物および石油系炭化水素を移行された空気を常
圧脱気装置2より排出するラインである。そして、符号
11および12は、被処理水を採取するためにライン7
およびライン10に設置されたサンプリングコックであ
る。 【0021】次に、図1を用いて、本発明による一実施
例の動作工程を説明する。 【0022】はじめに、被処理水は、ライン7により流
量3m3 /hで常圧脱気装置2の上部へ供給される。こ
の過程において、被処理水は酸添加装置1により塩酸の
添加を受け、pHが2.0〜3.0に調整されて、常圧
脱気装置2に供給されるようになっている。一方、濾過
装置4において濾過された空気は、ライン8により流量
2.5m3 /minで常圧脱気装置2の下部へ供給され
る。 【0023】そして、常圧脱気装置2内で、落下する被
処理水と上昇する空気とは向流接触され、被処理水中に
含まれる有機ハロゲン化合物および石油系炭化水素は空
気に移行される。有機ハロゲン化合物および石油系炭化
水素を除去された被処理水は貯槽3に流入し、移送ポン
プ6の動力によりライン10を通って後段に送付され
る。 【0024】また、有機ハロゲン化合物および石油系炭
化水素を移行された空気は、ライン9により常圧脱気装
置2の外部へ排出される。さらに、必要に応じてサンプ
リングコック11および12より被処理水が採取され、
水質が分析される。 【0025】次に、このように構成された本発明の一実
施例を用いて実施された実施例および比較例1につい
て説明する。 【0026】被処理水としてpHが7.1、水温が22
℃の厚木市水を使用し、酸添加装置1からの塩酸の添加
より、pHが2.7に調整された被処理水(実施例
1)、対照として塩酸を添加せずにpHが7.1のまま
の厚木市水(比較例1)を常圧脱気装置2に供給して水
中の有機ハロゲン化合物および石油系炭化水素を除去
し、その除去効率を調べた。なお、本実施例および比較
例においては、水中の有機ハロゲン化合物および石油系
炭化水素の濃度はパージアンドトラップ付GC−MSに
より分析されている。 【0027】表1に、被処理水である厚木市水中に含ま
れる各有機ハロゲン化合物および石油系炭化水素の濃度
の分析結果および実施例および比較例1において除去
処理した後の、被処理水中の各有機ハロゲン化合物およ
び石油系炭化水素の濃度の分析結果と除去率を示す。 【0028】 【表1】 表1の結果から明かなように、被処理水のpHが低くな
、被処理水中に含まれる各有機ハロゲン化合物およ
び石油系炭化水素の濃度が減少し、これらが効率よく除
去されていることがわかる。特に、pHを2.7に調整
した場合(実施例)には、pHが7.1のままの対照
(比較例1)と比べて、被処理水中に含まれる各有機ハ
ロゲン化合物および石油系炭化水素の合計の濃度が10
%以下にまで低減されており、高効率の有機ハロゲン化
合物および石油系炭化水素の除去が達成されている。 【0029】(実施例および比較例2)図2は、本発
明による水中の有機ハロゲン化合物および石油系炭化水
素の除去方法の他の実施例を示した図である。なお、図
1と同一の構成に関しては、図1と同一の符号を付して
詳細な説明は省略する。 【0030】図2において、符号13は、予め再生して
Η型に変換した強酸性カチオン交換樹脂デュオライトC
−20(ロ一ム&ハース社)を56リットル充填したカ
チオン交換装置である。このカチオン交換装置13のイ
オン交換容量は0.9当量/リットル−Resinであ
る。 【0031】また、経路Αは、カチオン交換装置13を
バイパスするために設置されたバイパスラインであり、
経路の選択は、調節バルブ14〜17を開閉することに
より行われる。すなわち、被処理水がカチオン交換装置
13に通水される場合には、調節バルブ14および16
が開かれ、調節バルブ15および17は閉じられてお
り、被処理水が経路Aによりカチオン交換装置13をバ
イパスされる場合には、調節バルブ14および16が閉
じられ、調節バルブ15および17は開かれるようにな
っている。 【0032】次に、図2を用いて、本発明による他の実
施例の動作工程を説明する。 【0033】はじめに、被処理水は、カチオン交換装置
13でカチオン交換され、pHが2〜6.5に調整され
た後、ライン7により流量3m3 /hで常圧脱気装置2
の上部へ供給される。 【0034】また、濾過装置4において濾過された空気
は、ライン8により流量2.5m3/minで常圧脱気
装置2の下部へ供給される。 【0035】そして、常圧脱気装置2内で、落下する被
処理水と上昇する空気とは向流接触され、被処理水中に
含まれる有機ハロゲン化合物および石油系炭化水素は空
気に移行される。有機ハロゲン化合物および石油系炭化
水素を除去された被処理水は貯槽3に流入し、移送ポン
プ6の動力によりライン10を通って後段に送付され
る。 【0036】また、有機ハロゲン化合物および石油系炭
化水素を移行された空気は、ライン9により常圧脱気装
置2の外部へ排出される。さらに、必要に応じてサンプ
リングコック11および12より被処理水が採取され、
水質が分析される。 【0037】次に、このように構成された本発明の他の
実施例を用いて実施された実施例および比較例2につ
いて説明する。 【0038】被処理水としてpHが6.8、水温が19
℃の井戸水を使用し、井戸水をカチオン交換装置13に
通水してカチオン交換することによりpHが2.6に調
整された被処理水(実施例)、対照として経路Aによ
りカチオン交換装置13をバイパスさせてpHが6.8
のままの井戸水(比較例2)を常圧脱気装置2に供給し
て水中の有機ハロゲン化合物および石油系炭化水素を除
去し、その除去効率を調べた。なお、本実施例および比
較例においては、実施例および比較例1と同様に、水
中の有機ハロゲン化合物および石油系炭化水素の濃度
は、パージアンドトラップ付GC−MSにより決定され
ている。 【0039】表2に、被処理水である井戸水中に含まれ
る各有機ハロゲン化合物および石油系炭化水素の濃度の
分析結果および実施例および比較例2における除去処
理後の、被処理水中の各有機ハロゲン化合物および石油
系炭化水素の濃度の分析結果と除去率を示す。 【0040】 【表2】 表2の結果から明かなように、被処理水のpHを低くす
ることによって、被処理水中に含まれる各有機ハロゲン
化合物および石油系炭化水素の濃度が減少し、これらが
効率よく除去されていることがわかる。pHを2.6に
調整した場合(実施例)には、pHが6.8のままの
対照(比較例1)と比べて、被処理水中に含まれる各有
機ハロゲン化合物および石油系炭化水素の合計の濃度が
約5%にまで低減されており、高効率の有機ハロゲン化
合物および石油系炭化水素の除去が達成されている。 【0041】 【発明の効果】本発明によれば、被処理水は酸性に調整
された後、曝気空気と向流接触させられるので、被処理
水中に存在する微量の有機ハロゲン化合物および石油系
炭化水素は曝気空気に容易に移行し、効率よく除去され
る。 【0042】そして、本発明によれば、被処理水中に存
在する微量の有機ハロゲン化合物および石油系炭化水素
の除去に際して、被処理水を酸性に調整して曝気空気と
向流接触させればよいので、(1)多量の吸着剤の使用
によるコスト高の問題および吸着剤からの有機ハロゲン
化合物の再溶出の問題が回避される。また、(2)光を
照射する必要がないため、濁質成分(微粒子等)の多い
被処理水にも適用でき、また短い処理時間で有機ハロゲ
ン化合物を除去できる。さらに、(3)触媒による反応
とは異なり、経時的に安定であり、(4)処理速度も速
いために小型の装置でよく、(5)水温も特に上昇させ
る必要もないことから、省スペースおよび安い運転コス
トで被処理中の有機ハロゲン化合物を除去できる。さら
に、(6)被処理中のトリハロメタン等の有機ハロゲン
化合物と水との相互作用を低下させると考えられ、その
結果、水との相互作用の強い有機ハロゲン化合物をも効
率よく除去できる。 【0043】さらに、(7)被処理中のトルエン等の石
油系炭化水素と水との相互作用をも低下させると考えら
れ、石油系炭化水素も効率よく除去できる。また、
(8)紫外線を照射する必要がないので、濁質成分(微
粒子等)の多い被処理水にも適用でき、また短い処理時
間で石油系炭化水素を除去でき、しかも運転コストも安
くなる。 【0044】以上から、本発明によれば、飲料用水とし
て、あるいは半導体素子や液晶を製造する電子工業、原
子力発電所、医薬品製造工場等において使用される水道
水あるいは井戸水中に溶存する微量の有機ハロゲン化合
物および石油系炭化水素を、コストを安く、経時的に安
定して、高効率に除去できる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing trace amounts of organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons dissolved in tap water, well water, industrial water, and the like. Electronics industry that manufactures semiconductors and liquid crystals as drinking water,
The present invention relates to a method for efficiently removing trace amounts of organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons dissolved in tap water, well water, and the like used in nuclear power plants, pharmaceutical manufacturing plants, and the like. 2. Description of the Related Art In recent years, a large amount of nutrients such as phosphorus and nitrogen from urban wastewater, industrial wastewater, agricultural wastewater, etc., flows into rivers, lakes and marshes. A large amount of algae such as phytoplankton are generated.
Algae such as phytoplankton generate large amounts of organic substances by themselves or by metabolites, and increase the concentration of organic substances in water such as rivers and lakes. Therefore, when tap water is used to purify raw water from eutrophic rivers and lakes, a large amount of chlorine is added for sanitary, sterilization, or purification purposes because organic substances cannot be completely removed. Must. However, if a large amount of chlorine is added to tap water having a high organic substance concentration, the organic substance reacts with chlorine to produce trihalomethanes (organic halogen compounds such as chloroform and three halogen substances bonded to carbon). The trihalomethanes and the like thus produced have high carcinogenicity and teratogenicity, and when dissolved in tap water, pose a serious problem in hygiene. Further, chloroethane and chloroethylene such as 1,1,1-trichloroethane, 1,2-dichloroethane, trichloroethylene and tetrachloroethylene which are used as a degreasing agent for dry cleaning and machinery also have carcinogenicity. Teratogenic. Therefore, although these are usually used in a closed system, even a small amount of water penetrates underground from a part of the closed system and becomes a serious problem when mixed with groundwater. Furthermore, petroleum hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene may penetrate underground and mix into groundwater from factory wastewater from factories that handle dyes, synthetic polymer materials, etc., and agricultural wastewater contaminated with pesticides. . In fact, even in the well water, volatile organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons are dissolved in trace amounts, which is a problem in hygiene. [0004] When such tap water or well water is used as raw water of ultrapure water widely used in electronic industries for manufacturing semiconductor devices and liquid crystals, nuclear power plants, pharmaceutical manufacturing plants, etc. Unremoved organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons reduce the efficiency of organic substance decomposition in the organic substance decomposer installed in the ultrapure water production equipment, and consequently the water quality of ultrapure water, thereby lowering product yield. And so on. Conventionally, methods for removing organic halogen compounds dissolved in water include (1) an adsorption treatment method in which an organic halogen compound is adsorbed and removed by a substance (adsorbent) having an adsorbing action such as activated carbon; ) A photodecomposition method in which an organic halogen compound is decomposed by a photoreaction using a semiconductor catalyst such as titanium oxide, and (3) a metal powder such as iron serving as a reduction catalyst converts, for example, trichlorethylene into chlorine gas and ethylene gas which is chemically stable. (4) a biological treatment method for biodegrading an organic halogen compound by living organisms constituting activated sludge, etc .; and (5) an organic halogen compound dissolved in water by boiling is pushed toward the gas phase. (6) A large amount of gas is sent into water, and the organic halogen compound dissolved in the liquid phase is moved to the gas phase by the gas partial pressure difference. Aerated how to drive out to, and the like have been studied. However, the method (1) requires a large amount of the adsorbent due to the adsorbing ability of the adsorbent, which is costly and has a higher affinity for the adsorbent than the target substance. When a substance having high affinity is present in the vicinity of the adsorbent, the adsorbent releases a target substance, and there is a problem that a substance having a higher affinity for the adsorbent is adsorbed. In the photodecomposition method (2), the turbid components (fine particles and the like) present in the water block the transmission of light. There was a problem that required. Further, in the reduction treatment method (3), it is difficult to maintain the catalytic activity of the metal powder as the reduction catalyst, and there is a problem that the metal powder is mixed into the water to be treated. In the biological treatment method (4), the treatment speed is slow, so the apparatus must be large. In the boiling method (5), a large amount of energy is required for boiling.
There has been a problem that operating costs are high. Also,
In the aeration method (6), there is a problem that an organic substance having a strong interaction with water in an aqueous solution such as trihalomethane cannot be efficiently removed. Further, conventionally, as a method for removing petroleum hydrocarbons dissolved in water, (7) the petroleum hydrocarbons dissolved in the liquid phase are moved to the gas phase by aeration,
An aeration method for removing petroleum hydrocarbons, and (8) an ultraviolet ray decomposition method for decomposing petroleum hydrocarbons into carbon dioxide by ultraviolet rays have been studied. However, in the aeration method (7), petroleum hydrocarbons cannot be removed efficiently, and in the ultraviolet decomposition method (8), turbid components (fine particles and the like) existing in water block transmission of ultraviolet light. , It takes a long reaction time to decompose petroleum hydrocarbons by irradiating ultraviolet rays uniformly,
Further, there is a problem in that the operation cost is increased in the decomposition by irradiation with ultraviolet rays. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and is intended for drinking water or for the electronics industry for producing semiconductor devices and liquid crystals, for nuclear power plants, for pharmaceutical production. An object of the present invention is to provide a method of removing trace amounts of organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons dissolved in tap water or well water used in factories and the like at low cost, stably with time, and with high efficiency. I do. [0010] According to the present invention, tap water or
Method for removing organic halogen compounds and petroleum hydrocarbon well water, organic halogen compounds traces and petroleum coal
Tap water or well water in which hydrogen hydride is dissolved has a pH of 2.0
A first step of adjusting to 3.0 , aerated air and the water to be treated are brought into countercurrent contact, and a small amount of organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons dissolved in the water to be treated are forcibly transferred to the aerated air. The second step is performed in order. In the present invention, the organic halogen compounds to be removed include, for example, trihalomethanes such as chloroform, dichlorobromoform, chlorodibromoform, and broloform, 1,1,1-trichloroethane, 1,2-dichloroethane, and the like. Chloroethanes such as trichloroethylene and tetrachloroethylene and chloroethylenes are mentioned, and petroleum hydrocarbons include organic solvents such as benzene, toluene and xylene. [0012] In the present invention, in order to remove the organic halogen compound or a petroleum hydrocarbon traces of dissolved in tap water or well water, Piita of the water to be treated is 2.0 to 3.0 two tone
Is adjusted . The treated water whose p た has been adjusted to the acidic side is brought into countercurrent contact with aerated air, and trace organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons present in the treated water are forcibly transferred to the aerated air and efficiently removed. You. In the present invention, by adjusting the water to be treated to be acidic, it is considered that the interaction between the organic halogen compound or petroleum hydrocarbon and water is weakened.
As a result of the aeration treatment, organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons are more likely to move to the gas phase side, and it is estimated that trace amounts of organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons present in the water to be treated can be removed efficiently. . In the present invention, to adjust the water to be treated to be acidic, a method of adding an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid to the water to be treated, a method of passing the water to be treated through a cation exchange apparatus, or a method of these methods And the like are used in combination,
There is no particular limitation as long as the water to be treated can be adjusted to be acidic. [0015] In addition, when the aerated air and the water to be treated are brought into countercurrent contact with each other to forcibly transfer trace organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons dissolved in the water to be treated to the aerated air, it is necessary to use terraret, Raschig ring or the like. The water to be treated is supplied from the upper part of the packed bed filled with the filler having a large surface area,
A Jojo deaerator that introduces air from the lower part of the packed bed by a blower or the like can be suitably used. However, if the aerated air and the water to be treated are brought into countercurrent contact with each other and a small amount of organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons dissolved in the water to be treated can be forcibly transferred to the aerated air, it is particularly preferable to use Jojo degassing. It is not limited to a device. Further, in the present invention, there are no particular restrictions on the capacity of the packed bed, the filler, the composition of the aerated air, and the like. There is no particular limitation on the flow rate of the water to be treated, the supply amount of the aerated air, and the like. That is, the capacity of the packed bed, the filler, the composition of the aerated air, the flow rate of the water to be treated, the supply amount of the aerated air, and the like are determined by the concentrations of the organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons dissolved in the water to be treated and the organic halogen. It is appropriately determined according to the type of the compound and the petroleum hydrocarbon. Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (Example 1, Example 2, and Comparative Example 1) FIG. 1 is a view showing one example of a method for removing an organic halogen compound and a petroleum hydrocarbon in water according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an acid addition device for adding hydrochloric acid to the water to be treated, and 2 denotes a normal-pressure degassing device installed on a storage tank 3 for storing the water to be treated. Type (Nippon Steel Chemical Co., Ltd., filling diameter 450mm,
(Filling layer height 1800 mm). Reference numeral 4 denotes a filtration device for filtering air supplied to the atmospheric deaerator 2 by a filter, and 5 denotes a blower (Hitachi, Ltd.) for supplying the air filtered by the filter 4 to the atmospheric deaerator 2. ), V
B-030-E), and 6 is a transfer pump for sending the water to be treated stored in the storage tank 3 to a subsequent stage. Reference numeral 7 denotes a line for supplying the water to be treated to the upper part of the atmospheric deaerator 2, and reference numeral 8 denotes a line for supplying the air filtered by the filter 4 to the lower part of the atmospheric deaerator 2. Reference numerals 9 and 9 denote a line for discharging the air to which the trace amounts of volatile organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons dissolved in the water to be treated have been transferred from the atmospheric deaerator 2. Reference numerals 11 and 12 indicate a line 7 for collecting water to be treated.
And a sampling cock installed on the line 10. Next, the operation steps of an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. First, the water to be treated is supplied to the upper part of the atmospheric deaerator 2 at a flow rate of 3 m 3 / h through a line 7. In this process, the water to be treated is subjected to the addition of hydrochloric acid by the acid addition device 1 so that the pH is adjusted to 2.0 to 3.0 and supplied to the atmospheric deaeration device 2. On the other hand, the air filtered in the filtering device 4 is supplied to the lower part of the atmospheric degassing device 2 through the line 8 at a flow rate of 2.5 m 3 / min. The falling water to be treated and the ascending air are brought into countercurrent contact with each other in the atmospheric degassing device 2, and the organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons contained in the water to be treated are transferred to air. . The water to be treated, from which the organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons have been removed, flows into the storage tank 3 and is sent to the subsequent stage through the line 10 by the power of the transfer pump 6. The air into which the organic halogen compound and the petroleum hydrocarbon have been transferred is discharged to the outside of the atmospheric deaerator 2 through a line 9. Further, the water to be treated is collected from the sampling cocks 11 and 12 as necessary,
Water quality is analyzed. Next, a description will be given of Example 1 and Comparative Example 1, which were carried out using the embodiment of the present invention configured as described above. The water to be treated has a pH of 7.1 and a water temperature of 22.
Using the Atsugi water ° C., more addition of hydrochloric acid <br/> from acid addition apparatus 1, treatment water pH adjusted to 2.7 (Example
1) As a control, Atsugi City Water (Comparative Example 1) having a pH of 7.1 without adding hydrochloric acid was supplied to the atmospheric deaerator 2 to remove organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons in the water. Then, the removal efficiency was examined. In Examples and Comparative Examples, the concentrations of organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons in water were analyzed by GC-MS with purge and trap. Table 1 shows the analysis results of the concentration of each organic halogen compound and petroleum hydrocarbon contained in the water to be treated, Atsugi-shi water, and the water to be treated after the removal treatment in Example 1 and Comparative Example 1. 2 shows the results of analysis of the concentration of each organic halogen compound and petroleum hydrocarbon and the removal rate. [Table 1] Table from 1 results clear as, the Ru a pH of the water to be treated is low <br/>, the concentration of each organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons contained in the water to be treated is reduced, often they effectively It can be seen that it has been removed. In particular, when the pH was adjusted to 2.7 (Example 1 ), each organic halogen compound contained in the water to be treated and a petroleum-based compound were compared with the control (Comparative Example 1) in which the pH remained 7.1. The total concentration of hydrocarbons is 10
% Or less, and highly efficient removal of organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons has been achieved. (Example 2 and Comparative Example 2) FIG. 2 is a view showing another embodiment of the method for removing organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons in water according to the present invention. In addition, about the same structure as FIG. 1, the same code | symbol as FIG. 1 is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted. In FIG. 2, reference numeral 13 denotes a strongly acidic cation exchange resin duolite C which has been regenerated and converted into type Η in advance.
This is a cation exchange device filled with 56 liters of -20 (Rome & Haas). The ion exchange capacity of the cation exchange device 13 is 0.9 equivalent / liter-Resin. The route Α is a bypass line installed to bypass the cation exchange device 13,
The selection of the path is performed by opening and closing the control valves 14 to 17. That is, when the water to be treated is passed through the cation exchange device 13, the control valves 14 and 16
Is opened and the control valves 15 and 17 are closed. When the water to be treated is bypassed by the cation exchange device 13 by the path A, the control valves 14 and 16 are closed and the control valves 15 and 17 are opened. It is supposed to be. Next, the operation steps of another embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. First, the water to be treated is cation-exchanged in a cation exchange device 13 to adjust the pH to 2 to 6.5, and then is supplied to a line 7 at a flow rate of 3 m 3 / h at a normal pressure deaeration device 2.
To the top of the The air filtered by the filter 4 is supplied to the lower part of the atmospheric deaerator 2 at a flow rate of 2.5 m 3 / min through a line 8. The falling water to be treated and the ascending air are brought into countercurrent contact with each other in the atmospheric degassing device 2, and the organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons contained in the water to be treated are transferred to air. . The water to be treated, from which the organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons have been removed, flows into the storage tank 3 and is sent to the subsequent stage through the line 10 by the power of the transfer pump 6. The air into which the organic halogen compound and the petroleum hydrocarbon have been transferred is discharged to the outside of the atmospheric deaerator 2 through the line 9. Further, the water to be treated is collected from the sampling cocks 11 and 12 as necessary,
Water quality is analyzed. Next, the thus configured for Example 2 and Comparative Example 2 were performed with another embodiment of the present invention will be described. The water to be treated has a pH of 6.8 and a water temperature of 19
The water to be treated whose pH was adjusted to 2.6 by passing the well water through the cation exchange device 13 to exchange cations using the well water at a temperature of 0 ° C. (Example 2 ). PH 6.8
The as-well water (Comparative Example 2) was supplied to the atmospheric deaerator 2 to remove organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons in the water, and the removal efficiency was examined. In this example and the comparative example, as in the example 1 and the comparative example 1, the concentrations of the organic halogen compound and the petroleum hydrocarbon in the water were determined by GC-MS with purge and trap. Table 2 shows the analysis results of the concentration of each organic halogen compound and petroleum hydrocarbon contained in the well water as the water to be treated, and the respective concentrations in the water after the removal treatment in Example 2 and Comparative Example 2. The analysis result of the concentration of the organic halogen compound and the petroleum hydrocarbon and the removal rate are shown. [Table 2] As is clear from the results in Table 2, by lowering the pH of the water to be treated, the concentration of each organic halogen compound and petroleum hydrocarbon contained in the water to be treated is reduced, and these are efficiently removed. You can see that. When the pH was adjusted to 2.6 (Example 2 ), each organic halogen compound and petroleum hydrocarbon contained in the water to be treated were compared with the control (Comparative Example 1) in which the pH remained 6.8. Has been reduced to about 5%, and highly efficient removal of organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons has been achieved. According to the present invention, the water to be treated is adjusted to be acidic and then brought into countercurrent contact with the aerated air, so that trace amounts of organic halogen compounds and petroleum-based carbon present in the water to be treated are present. Hydrogen easily migrates to aerated air and is efficiently removed. According to the present invention, when removing trace amounts of organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons present in the water to be treated, the water to be treated may be adjusted to be acidic and brought into countercurrent contact with aerated air. Therefore, (1) the problem of high cost due to the use of a large amount of adsorbent and the problem of re-elution of the organic halogen compound from the adsorbent are avoided. (2) Since there is no need to irradiate light, the method can be applied to water to be treated which has a large amount of turbid components (fine particles and the like), and the organic halogen compound can be removed in a short treatment time. Furthermore, unlike (3) a reaction using a catalyst, it is stable over time, (4) the processing speed is high, a small apparatus is required, and (5) the water temperature does not need to be particularly increased, so that space is saved. In addition, the organic halogen compound being processed can be removed at a low operating cost. Further, (6) it is considered that the interaction between water and an organic halogen compound such as trihalomethane during treatment is reduced, and as a result, an organic halogen compound having a strong interaction with water can be efficiently removed. (7) It is considered that the interaction between water and a petroleum hydrocarbon such as toluene during the treatment is also reduced, and the petroleum hydrocarbon can be efficiently removed. Also,
(8) Since there is no need to irradiate ultraviolet rays, the method can be applied to water to be treated which has a large amount of turbid components (fine particles and the like), and petroleum hydrocarbons can be removed in a short treatment time, and the operating cost is reduced. As described above, according to the present invention, trace amounts of organic substances dissolved in tap water or well water used as drinking water or in the electronics industry, nuclear power plants, pharmaceutical manufacturing factories, and the like for manufacturing semiconductor devices and liquid crystals. Halogen compounds and petroleum hydrocarbons can be removed at low cost, with stability over time, and with high efficiency.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明による水中の有機ハロゲン化合物および
石油系炭化水素の除去方法の一実施例を示した図。 【図2】本発明による水中の有機ハロゲン化合物および
石油系炭化水素の除去方法の他の実施例を示した図。 【符号の説明】 1……酸添加装置 2……常圧脱気装置 3……貯槽 4……濾過装置 5……ブロア 6……移送ポンプ 7……ライン 8……ライン 9……ライン 10……ライン 11……サンプリングコック 12……サンプリングコック 13……カチオン交換装置
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing one embodiment of a method for removing organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons in water according to the present invention. FIG. 2 is a view showing another embodiment of the method for removing organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons in water according to the present invention. [Description of Signs] 1... Acid adding device 2... Normal pressure deaerator 3... Storage tank 4... Filtration device 5... Blower 6. ... Line 11 ... Sampling cock 12 ... Sampling cock 13 ... Cation exchange device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木暮 雅彦 神奈川県厚木市岡田2丁目9番8号 野 村マイクロ・サイエンス株式会社内 (72)発明者 知野 秀一 神奈川県厚木市岡田2丁目9番8号 野 村マイクロ・サイエンス株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−317846(JP,A) 特開 平5−212371(JP,A) 特開 平7−68269(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masahiko Kogure 2-9-8 Okada, Atsugi-shi, Kanagawa Prefecture Nomura MicroSciences Co., Ltd. (72) Inventor Shuichi Chino 2-9-1-8 Okada, Atsugi-shi, Kanagawa Prefecture No. Nomura Micro Science Co., Ltd. (56) References JP-A-5-317846 (JP, A) JP-A-5-212371 (JP, A) JP-A-7-682269 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C02F 1/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 微量の有機ハロゲン化合物および石油系
炭化水素が溶存する水道水又は井戸水からなる被処理水
をpH 2.0〜3.0に調整する第1の工程と、 曝気空気と前記被処理水とを向流接触させ、前記被処理
水中に溶存する微量の有機ハロゲン化合物および石油系
炭化水素を前記曝気空気に強制移行させる第2の工程と
を順に行うことを特徴とする水道水又は井戸水中の有機
ハロゲン化合物および石油系炭化水素の除去方法。
(57) [Claims] [Claim 1] Trace amounts of organic halogen compounds and petroleum
Treated water consisting of tap water or well water in which hydrocarbons are dissolved
A first step of adjusting the pH to 2.0 to 3.0, and contacting aerated air with the water to be treated in countercurrent to remove trace amounts of organic halogen compounds and petroleum hydrocarbons dissolved in the water to be treated. a second step the organic halogen compounds in tap water or well water to a characterized in that the sequentially performed and a method of removing the petroleum hydrocarbon to force migrated to the aeration air.
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