JP4860008B1 - 過酸化水素分解装置及び過酸化水素の分解方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】過酸化水素を含んだ被処理水が通水され、過酸化水素を水と酸素に分解する粒状又は網状の分解材が充填された分解材層と、前記分解材層を上向き流れで通過するように被処理水を供給する供給装置と、前記分解材層中に配置され、分解材層の下面から上面を突出するまで延びるガス抜き整流棒と、を備えた構成とする。
【選択図】図1
Description
第1実施形態に従う過酸化水素分解装置について、図1を参照しながら説明する。本実施形態に従う過酸化水素分解装置は、高濃度の過酸化水素を含む被処理水を処理可能な装置の一例である。図1に示すように、過酸化水素分解装置1は、被処理水を貯留するタンク2と、通水される被処理水の過酸化水素を分解する分解塔3と、タンク2内の被処理水を移送及び循環して分解塔3に供給する供給装置4と、被処理水中に混入した分解材の微粉を分離回収する固液分離装置5を備えている。
続いて、図1に示す過酸化水素分解装置を用いて、被処理水に含まれる過酸化水素を分解する方法について説明する。被処理水は主として廃水であり、その中には過酸化水素以外の成分や不純物等が含まれているが、本実施形態においては過酸化水素を含んだ水であれば特に水質が制限されることはない。過酸化水素の濃度は、1000mg/lまでの低濃度〜中濃度のものから、1000〜100000mg/lといった従来技術では処理できない高濃度のものまで適用可能である。さらに、本実施形態の分解材は、過酢酸の分解もできるので、例えば半導体の洗浄過程において添加されることがある過酢酸が含まれていてもよい。実際に分解試験を行ったところ、SV=20hr−1において200mg/lの過酢酸が検出値以下まで分解できたことを確認している。
本実施形態の過酸化水素分解装置は、例えば過酸化水素が1000mg/l以下の低濃度から中濃度の被処理水に適用される装置の一例である。すなわち、1パスの通水で目標値(例えば、検出値以下)にまで分解できる場合、図1のような循環ライン42を省略することもできる。図4は、循環ライン42を省略した本実施形態に従う過酸化水素分解装置6の構成を示している。なお、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付すことによって詳しい説明を省略する。
続いて、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明する。本例は、透明の樹脂材料で製作したろ過カラムに分解材を充填し、第1実施形態の循環方式で過酸化水素を分解処理した実施例である。処理する被処理水の過酸化水素濃度は、18900mg/l(実験1),21500mg/l(実験2),17800mg/l(実験3)、19600mg/l(実験4)であった。その他の詳しい試験条件を以下に示し、試験の結果を表2に示す。
・ろ過カラム:内径75mm、高さ1000mm
・分解材:ガーネットの表面にMnO2を担持させた分解材
・分解材層:層厚500mm
・SV=100hr−1
・ガス抜き整流棒:直径1mm、5本
続いて、実施例2について説明する。本例は、透明の樹脂材料で製作したろ過カラムに分解材を充填し、第2実施形態の1パス方式で過酸化水素を分解処理した実施例である。処理する被処理水の過酸化水素濃度は、100mg/l(実験5),200mg/l(実験6),500mg/l(実験7)、1000mg/l(実験8)であった。さらに、実施例2では各実験においてSV=10,20,30,40,50のそれぞれに設定した。その他の条件についは実施例1と同様である。本例の試験結果は表3に示す。
2 タンク
3 分解塔
34 ガス抜き整流棒
4 供給装置
5 固液分離装置
Claims (6)
- 被処理水に含まれる過酸化水素を分解処理する装置であって、
過酸化水素を含んだ被処理水が通水される分解塔と、
前記分解塔内に配置された複数の通水孔を有する支持部材上に過酸化水素を水と酸素に分解する粒状の分解材が充填されて成る分解材層と、
前記支持部材の通水孔を通じて被処理水が前記分解材層を上向き流れで通過するように、前記分解塔の底部側から被処理水を供給する供給装置と、
前記分解塔内に配置された支持部材に支持され、前記分解材層の下面から上面を突出するまで延びると共に、前記分解層中に間隔をあけて配置された複数のガス抜き整流棒と、
を備えたことを特徴とする過酸化水素分解装置。 - 前記複数のガス抜き整流棒は、
前記複数のガス抜き整流棒の水平断面積の合計をS1(m2)とし、分解材が充填される空塔の水平断面積をS2(m2)としたときに、
S2/S1=10〜2000の範囲内となるように本数が決められていることを特徴とする請求項1に記載の過酸化水素分解装置。 - 分解材層の空塔容積をQ1(m3)、被処理水の流量をQ2(m3/hr)としたとき、
分解材層の空塔速度(SV=Q2/Q1)が10〜500hr−1であることを特徴とする請求項1又は2に記載の過酸化水素分解装置。 - 過酸化水素を分解する触媒を粒状の担体の表面に担持させた分解材を用い、
前記分解材の真比重が2.5(g/cm3)以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の過酸化水素分解装置。 - 分解材層を通過して前記分解塔から排出された被処理水が供給され、過酸化水素分解時に脱離した分解材の微粉を回収する固液分離装置をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の過酸化水素分解装置。
- 被処理水に含まれる過酸化水素を分解する方法であって、
粒状の分解材が充填された分解材層に、前記分解材層を上向き流れで通過するように被処理水を供給して、過酸化水素を水と酸素に分解すると共に、
前記分解材層の下面から上面を突出するまで延びると共に、前記分解材層中に間隔をあけて配置された複数のガス抜き整流棒によって被処理水の流れを整流し、過酸化水素分解時に発生したガスの排出を促進させたことを特徴とする過酸化水素の分解方法。
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