JP4880572B2 - Method for treating ethylene glycols - Google Patents

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  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Description

本発明は、エチレングリコール類の処理方法に関する。すなわち、工業廃水等に含有されたエチレングリコールやジエチレングリコール等を、フェントン法に基づき酸化,分解する、処理方法に関するものである。   The present invention relates to a method for treating ethylene glycols. That is, the present invention relates to a treatment method for oxidizing and decomposing ethylene glycol, diethylene glycol or the like contained in industrial waste water or the like based on the Fenton method.

《技術的背景》
エチレングリコールやジエチレングリコール等は、粘調な無色液体よりなり、水等の極性溶媒に溶け易く、溶媒,不凍液,柔軟剤,潤滑剤等々として使用され、合成繊維やプラスチックの原料としても用いられている。
そして、難分解性の有機化合物であると共に、人体への有害性も指摘されており、水質汚濁防止の観点からも、エチレングリコール類を含有した工業廃水等について、その浄化処理技術の確立が望まれている。
《Technical background》
Ethylene glycol, diethylene glycol, etc. consist of viscous colorless liquids, are easily soluble in polar solvents such as water, are used as solvents, antifreezes, softeners, lubricants, etc., and are also used as raw materials for synthetic fibers and plastics .
In addition to being a hardly decomposable organic compound, it has been pointed out to be harmful to the human body. From the viewpoint of preventing water pollution, establishment of purification technology for industrial wastewater containing ethylene glycol is desired. It is rare.

《従来技術》
このようなエチレングリコール類を含有した工業廃水等に関し、その浄化処理技術としては、従来例えば次のようなものが考えられる。
a.微生物処理法:エチレングリコール類を、微生物を用いて生物学的に分解処理すると共に、発生した余剰汚泥の処理を行う。
b.触媒法:エチレングリコール類を、白金,その他の白金族触媒を用いて、メタンや二酸化炭素等に脱炭酸分解する。
c.活性炭吸着+凝集沈殿処理法:エチレングリコール類を、粉末活性炭に吸着させた後、劣化させて無機状態とし鉄塩等との化合物として、凝集,沈殿,分離する。
d.フェントン処理法(従来法):エチレングリコール類を、過酸化水素と鉄塩つまり2価の鉄イオンにて生成したOHラジカルにて、酸化,分解し、もって凝集,沈殿,分離する。
e.その他、UV/オゾン処理法(光触媒やオゾンに紫外線を照射して、OHラジカルを生成)や、RO膜処理法も考えられる。
<Conventional technology>
Conventionally, for example, the following can be considered as a purification treatment technique for industrial wastewater containing such ethylene glycols.
a. Microbial treatment method: Ethylene glycol is biologically decomposed using microorganisms, and the generated excess sludge is treated.
b. Catalytic method: Ethylene glycol is decarboxylated to methane, carbon dioxide, etc. using platinum or other platinum group catalysts.
c. Activated carbon adsorption + coagulation sedimentation treatment method: After ethylene glycol is adsorbed on powdered activated carbon, it is degraded to an inorganic state and coagulated, precipitated, and separated as a compound with iron salt or the like.
d. Fenton treatment method (conventional method): Ethylene glycols are oxidized and decomposed by OH radicals generated by hydrogen peroxide and iron salt, that is, divalent iron ions, and thus aggregate, precipitate and separate.
e. In addition, UV / ozone treatment methods (photocatalyst and ozone are irradiated with ultraviolet rays to generate OH radicals) and RO membrane treatment methods are also conceivable.

《先行技術文献情報》
この種の従来例としては、例えば、次の特許文献1,2,3に示されたものが、挙げられる。特許文献1は微生物処理法に関し、特許文献2は触媒法に関し、特許文献3はフェントン処理法に関する。
特開2002−210489号公報 特開平7−232178号公報 特開2006−239507号公報
《Information on prior art documents》
Examples of this type of conventional example include those disclosed in the following Patent Documents 1, 2, and 3. Patent Document 1 relates to a microbial treatment method, Patent Document 2 relates to a catalyst method, and Patent Document 3 relates to a Fenton treatment method.
JP 2002-210489 A Japanese Patent Laid-Open No. 7-232178 JP 2006-239507 A

ところで、このような従来のエチレングリコール類を含有した工業廃水等の浄化処理技術については、次の問題が指摘されていた。
《第1の問題点》
第1に、従来のフェントン処理法については、処理性能が悪く、ランニングコスト(薬品使用コスト)が嵩む、という問題が指摘されていた。
例えば、OHラジカルの発生源である過酸化水素が、処理途中で無駄に浪費され易く、予め多量の過酸化水素が添加されていた。すなわち過酸化水素が、OHラジカルを生成することなく水と酸素に分解され易く、これをカバーすべく過酸化水素が過剰添加されており、効率が悪かった。そしてこの問題は、フェントン処理法を工業廃水等の大規模処理,大容量処理にスケールアップして適用する際、大きなネックとなる。
By the way, the following problems have been pointed out with regard to such conventional purification techniques for industrial wastewater containing ethylene glycol.
<First problem>
First, the conventional Fenton treatment method has been pointed out that the treatment performance is poor and the running cost (chemical use cost) increases.
For example, hydrogen peroxide, which is a generation source of OH radicals, is easily wasted during the treatment, and a large amount of hydrogen peroxide has been added in advance. That is, hydrogen peroxide is easily decomposed into water and oxygen without generating OH radicals, and hydrogen peroxide is excessively added to cover this, resulting in poor efficiency. This problem becomes a major bottleneck when the Fenton treatment method is scaled up and applied to a large-scale treatment such as industrial wastewater and a large-capacity treatment.

《第2の問題点》
第2に、従来のフェントン処理法については、更に、後処理面でもコストが嵩む、という問題が指摘されていた。
上述したように過酸化水素が過剰添加されるので、エチレングリコール類が酸化,分解,分離された後の工業廃水等について、過酸化水素の残存含有量が多く、イオン濃度が非常に高くなる。そこで、浄水として排出する為には、後処理としてカタラーゼ等の中和剤の多量添加処理が必要となり、その分、更に薬品使用コストが嵩むことになる。この点も、大規模処理,大容量処理へスケールアップ適用する際、大きなネックとなる。
<< Second problem >>
Secondly, the conventional Fenton treatment method has been pointed out that the post-treatment is also costly.
Since hydrogen peroxide is excessively added as described above, the residual content of hydrogen peroxide is high in the industrial waste water after the ethylene glycol is oxidized, decomposed and separated, and the ion concentration becomes very high. Therefore, in order to discharge as purified water, it is necessary to add a large amount of a neutralizing agent such as catalase as a post-treatment, which further increases the cost of using the chemical. This is also a big bottleneck when applying scale-up to large-scale processing and large-capacity processing.

《第3の問題点》
第3に、従来のフェントン処理法については、薬品添加量制御が容易でない、という問題も指摘されていた。
すなわち、供給される工業廃水等の水質変動やエチレングリコール類の含有量変化への対応、つまり過酸化水素や鉄塩の添加量制御が、容易でなかった。過酸化水素や鉄塩は適量添加されるべきであるが、その添加率が確立されておらず、過少となったり過多となったりし易く、多くの場合過剰添加されていた。この点も、大規模処理,大容量処理へのスケールアップ適用のネックとなる。
《Third problem》
Thirdly, the conventional Fenton treatment method has also been pointed out that it is not easy to control the amount of chemical added.
That is, it was not easy to respond to fluctuations in the quality of supplied industrial wastewater and the like and to changes in the content of ethylene glycol, that is, to control the amount of hydrogen peroxide and iron salt added. Hydrogen peroxide and iron salt should be added in appropriate amounts, but the rate of addition has not been established, and they tend to be too little or too much. This is also a bottleneck in applying scale-up to large-scale processing and large-capacity processing.

《第4の問題点》
第4に、他方、微生物処理法,触媒法,活性炭吸着+凝集沈殿処理法,UV/オゾン処理法,RO膜処理法等についても、次の問題が指摘されており、大規模処理,大容量処理へのスケールアップ適用のネックとなっていた。
a.微生物処理法:微生物の活動環境コントロールが容易でなく、複雑かつ微妙な技術が要求されるので、処理の安定性に難点があると共に、設置スペースを取り設備コストも嵩み、更に、余剰汚泥の処理コストも嵩む、という問題があった。
b.触媒法:高価な白金,その他の白金族金属を触媒として使用するので、コスト負担が過大となる、という問題があった。
c.活性炭吸着+凝集沈殿処理法:活性炭破過による処理能力ダウンが難点であり、処理の安定性,活性炭交換コスト,設置スペース,設備コスト等に、問題があった。
d.UV/オゾン処理法:OHラジカル生成効率の悪さ,設備コスト,電力浪費コスト,UVランプ劣化等に、問題があった。
e.RO膜処理法:膜処理ではエチレングリコール類自体の成分変更がないと共に、詰りによる処理の不安定化も考えられる。
《Fourth problem》
Fourthly, on the other hand, the following problems have been pointed out regarding the microbial treatment method, catalyst method, activated carbon adsorption + coagulation sedimentation treatment method, UV / ozone treatment method, RO membrane treatment method, etc. It was a bottleneck in applying scale-up to processing.
a. Microbial treatment method: Control of the environment of microorganisms is not easy, and complicated and delicate technology is required. Therefore, there are difficulties in stability of the treatment, taking up installation space and increasing the equipment cost. There was a problem that processing cost also increased.
b. Catalytic method: Since expensive platinum and other platinum group metals are used as a catalyst, there is a problem that the cost burden becomes excessive.
c. Activated carbon adsorption + coagulation sedimentation treatment method: It is difficult to reduce the processing capacity due to activated carbon breakthrough, and there are problems in processing stability, activated carbon replacement cost, installation space, equipment cost, etc.
d. UV / ozone treatment method: There were problems with poor OH radical production efficiency, equipment cost, power waste cost, UV lamp degradation, and the like.
e. RO membrane treatment method: In the membrane treatment, there is no change in the components of the ethylene glycol itself, and the treatment may become unstable due to clogging.

《本発明について》
本発明のエチレングリコール類の処理方法は、このような実情に鑑み、上記従来例の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第1に、OHラジカルが効率的に生成され、ランニングコスト等に優れると共に、第2に、後処理コストにも優れ、第3に、薬品添加量制御が容易で、第4に、処理安定性やイニシャルコスト等にも優れた、エチレングリコール類の処理方法を提案することを、目的とする。
<< About the present invention >>
The processing method of ethylene glycols of this invention is made | formed in order to solve the subject of the said prior art example in view of such a situation.
In the present invention, first, OH radicals are efficiently generated, and the running cost is excellent. Second, the post-processing cost is excellent. Third, the chemical addition amount is easily controlled. Another object of the present invention is to propose a method for treating ethylene glycol, which is excellent in processing stability, initial cost and the like.

《請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、次のとおりである。
請求項1のエチレングリコール類の処理方法は、被処理水に含有されたエチレングリコール類を、フェントン法の処理プロセスに基づき酸化,分解する。そして、エチレングリコール類を含有した被処理水に対し、過酸化水素と2価の鉄イオン溶液とpH調整剤とが添加される。
<About Claim>
The technical means of the present invention for solving such a problem is as follows.
The ethylene glycol treatment method according to claim 1 oxidizes and decomposes ethylene glycol contained in the water to be treated based on the treatment process of the Fenton method. Then, hydrogen peroxide, a divalent iron ion solution, and a pH adjuster are added to the water to be treated containing ethylene glycol.

そして過酸化水素は、処理槽において、反応当初に全量添加される。
2価の鉄イオン溶液は、該処理槽において、過酸化水素の添加後に間欠的に複数サイクル繰り返して分割添加され、もって下記にて生成されるOHラジカルが余って水に戻り,浪費される反応を回避すべく機能する。
pH調整剤は、まずpH調整槽において、該処理槽に供給される被処理水を対象に酸pH調整剤が添加され、又、過酸化水素の添加後の該処理槽において、2価の鉄イオン溶液の分割添加毎にその都度アルカリpH調整剤が添加され、もって被処理水をpH3〜pH5の弱酸性に維持して、過酸化水素が水と酸素に分解,浪費される反応を抑制すべく機能する。
Then, the entire amount of hydrogen peroxide is added to the treatment tank at the beginning of the reaction.
In the treatment tank, the divalent iron ion solution is intermittently added repeatedly by repeating a plurality of cycles after the addition of hydrogen peroxide, so that the OH radicals generated below return to water and are wasted. It works to avoid.
As for the pH adjuster, an acid pH adjuster is first added to the water to be treated supplied to the treatment tank in the pH adjustment tank, and divalent iron is added in the treatment tank after the addition of hydrogen peroxide. An alkaline pH adjuster is added each time the ionic solution is added in a divided manner, so that the water to be treated is maintained at a weak acidity of pH 3 to pH 5, and the reaction in which hydrogen peroxide is decomposed and wasted into water and oxygen is suppressed. It works as much as possible.

過酸化水素および2価の鉄イオンの添加量は、反応式に基づく反応理論値を基準として、より多目に実際に準備される必要モル数が、算出されるようになっている。
もってまず、被処理水中に含有されたエチレングリコール類の具体的含有量から、OHラジカルの反応理論値のモル数が基準として得られ、次に、OHラジカルの実際の必要モル数が、この基準より多目に算出され、更に、このOHラジカルの必要モル数から、OHラジカルの生成物質である過酸化水素および2価の鉄イオンの反応理論値のモル数が、基準として得られ、そして、過酸化水素および2価の鉄イオンの実際に準備される必要モル数が、この基準より多目に算出される。
過酸化水素および2価の鉄イオンの添加タイミングは、過酸化水素については、使い尽くされて該処理槽の被処理水中から過酸化水素がなくなった時であり、2価の鉄イオンについては、前回分割添加されたものが使い尽くされて、該処理槽の被処理水中から2価の鉄イオンがなくなった時である。
As for the addition amount of hydrogen peroxide and divalent iron ions, the required number of moles actually prepared is more calculated based on the theoretical reaction value based on the reaction formula.
First, from the specific content of ethylene glycol contained in the water to be treated, the number of moles of the theoretical reaction value of OH radical is obtained as a reference, and then the actual required number of moles of OH radical is obtained based on this standard. From the required number of moles of OH radicals, the theoretical number of moles of reaction of hydrogen peroxide and divalent iron ions, which are OH radical products, is obtained as a reference, and The required number of moles of hydrogen peroxide and divalent iron ions that are actually prepared is calculated from this criterion.
The addition timing of hydrogen peroxide and divalent iron ions is when hydrogen peroxide is used up and hydrogen peroxide is exhausted from the water to be treated in the treatment tank. This is a time when divalent iron ions disappear from the water to be treated in the treatment tank after the previously added portion is used up.

そして、OHラジカルの生成反応に関しては、過酸化水素が2価の鉄イオンにて分割添加の都度還元されて、OHラジカルが生成されるフェントン主反応のほか、更に、過酸化水素の還元反応にて生成された水酸化イオンが、2価の鉄イオンの酸化反応にて生成された3価の鉄イオンにて酸化されて、OHラジカルが生成され、又、生成されたOHラジカルが、更に被処理水の水と反応して、新たなOHラジカルと水とを生成する反応が連鎖的に繰り返され、又、2価の鉄イオンの酸化反応にて生成される3価の鉄イオンと、過酸化水素とが反応して、少なくとも新たなOHラジカルを生成する反応が連鎖的に繰り返され、該処理槽内で過酸化水素が使い尽くされた時にOHラジカルの生成が終了する。
もって、被処理水に含有されたエチレングリコール又はジエチレングリコールが、このように生成されたOHラジカルにて酸化,分解されて、エチレングリコールは水と二酸化炭素に、ジエチレングリコールは水と二酸化炭素と酸素に、それぞれ無機化されること、を特徴とする。
As for the OH radical production reaction, hydrogen peroxide is reduced with divalent iron ions each time it is added in a divided manner, and in addition to the Fenton main reaction, in which OH radicals are produced, the hydrogen peroxide is further reduced. The generated hydroxide ions are oxidized by trivalent iron ions generated by the oxidation reaction of divalent iron ions to generate OH radicals, and the generated OH radicals are further covered. The reaction of reacting with the water of the treated water to generate new OH radicals and water is repeated in a chain, and the trivalent iron ions generated by the oxidation reaction of the divalent iron ions The reaction of reacting with hydrogen oxide to generate at least new OH radicals is repeated in a chain, and the generation of OH radicals ends when hydrogen peroxide is exhausted in the treatment tank.
Therefore, ethylene glycol or diethylene glycol contained in the water to be treated is oxidized and decomposed by the OH radicals thus generated, ethylene glycol becomes water and carbon dioxide, diethylene glycol becomes water, carbon dioxide and oxygen, Each is characterized by being mineralized.

《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
(1)エチレングリコール,ジエチレングリコール等のエチレングリコール類を含有した被処理水は、処理装置に供給される。そして、フェントン法に基づく処理方法により、エチレングリコール類が酸化,分解される。
(2)この処理装置は、被処理水供給手段,処理槽,後処理槽等を備えている。処理槽には、過酸化水素添加手段,鉄イオン添加手段,pH調整手段等が、付設されている。
(3)そして被処理水は、処理槽に供給されるが、その前にpH調整手段から硫酸等が添加されて、pH4程度の弱酸性とされる。
(4)処理槽では被処理水に対して、まず、過酸化水素添加手段から過酸化水素が全量添加される。
(5)それから、鉄イオン添加手段から2価の鉄イオン溶液が分割添加されるが、その分割添加毎に、pH調整手段からカセイソーダ等が添加されて、被処理水の弱酸性が維持される。
(6)さてそこで処理槽内では、2価の鉄イオンを触媒として、過酸化水素がOHラジカルを生成する。なお、この生成反応では、鉄イオンが分割添加されるので、OHラジカルそして鉄イオンを浪費する反応が起こる虞がない。又、弱酸性雰囲気なので、鉄イオンの触媒機能が促進されるので、過酸化水素が水と酸素に分解,浪費されることも回避される。
(7)OHラジカルは、上記反応にて生成された3価の鉄イオンと水酸化イオンの反応によっても、生成可能である。
(8)OHラジカルは、更に、上記反応により生成されたOHラジカルが、被処理水の水と反応することによっても、又、上記反応により生成された3価の鉄イオンと過酸化水素が反応することによっても、それぞれ、連鎖的に繰り返して新たに生成される。
(9)さて、処理槽内では、このように生成されたOHラジカルの強力な酸化力により、被処理水中に含有されたエチレングリコール類は酸化,分解され、もって水,二酸化炭素等の低分子化合物に無機化される。
(10)それから被処理水は、後処理槽を経由して外部排水される。
(11)なお、この処理方法では、フェントン試薬等の添加量が反応理論値から容易に算出されると共に、構成も比較的簡単であり、安定的処理が可能である。
(12)さてそこで、本発明の処理方法は、次の効果を発揮する。
<About the action>
Since the present invention comprises such means, the following is achieved.
(1) Water to be treated containing ethylene glycols such as ethylene glycol and diethylene glycol is supplied to the treatment apparatus. Then, ethylene glycols are oxidized and decomposed by a treatment method based on the Fenton method.
(2) This treatment apparatus includes a water to be treated supply means, a treatment tank, a post-treatment tank, and the like. The treatment tank is provided with hydrogen peroxide addition means, iron ion addition means, pH adjustment means, and the like.
(3) And the water to be treated is supplied to the treatment tank, but before that, sulfuric acid or the like is added from the pH adjusting means to make it weakly acidic at about pH 4.
(4) In the treatment tank, first, all the hydrogen peroxide is added from the hydrogen peroxide addition means to the water to be treated.
(5) Then, a divalent iron ion solution is dividedly added from the iron ion adding means, and for each divided addition, caustic soda or the like is added from the pH adjusting means, and the weak acidity of the water to be treated is maintained. .
(6) Now, in the treatment tank, hydrogen peroxide generates OH radicals using divalent iron ions as a catalyst. In this production reaction, since iron ions are added in portions, there is no possibility of a reaction that wastes OH radicals and iron ions. Further, since the atmosphere is weakly acidic, the catalytic function of iron ions is promoted, so that hydrogen peroxide is not decomposed or wasted into water and oxygen.
(7) OH radicals can also be generated by the reaction of trivalent iron ions and hydroxide ions generated by the above reaction.
(8) The OH radical is further reacted with the hydrogen peroxide produced by the above reaction by reacting the OH radical produced by the above reaction with the water to be treated. By doing so, each of them is repeatedly generated in a chain and newly generated.
(9) Now, in the treatment tank, ethylene glycols contained in the water to be treated are oxidized and decomposed by the strong oxidizing power of the OH radicals generated in this way, and thus low molecules such as water and carbon dioxide. Mineralized into compounds.
(10) Then, the water to be treated is drained outside through the post-treatment tank.
(11) In this processing method, the addition amount of the Fenton reagent or the like can be easily calculated from the reaction theoretical value, the configuration is relatively simple, and stable processing is possible.
(12) Now, the treatment method of the present invention exhibits the following effects.

《第1の効果》
第1に、OHラジカルが効率的に無駄なく生成され、ランニングコスト等に優れている。すなわち、本発明の処理方法では、まずa.被処理水の弱酸性維持,過酸化水素の全量添加,2価の鉄イオンの分割添加等により、OHラジカルが効率良く生成される。
b.OHラジカルは、3価の鉄イオンと水酸化イオンとの反応、生成されたOHラジカルの水との反応、3価の鉄イオンの過酸化水素との反応等によっても、連鎖的に繰り返し高効率で生成される。
c.前述したこの種従来例のように、過酸化水素が水と酸素に分解,浪費されることがなく、過剰に多量の過酸化水素を添加する必要もなく、フェントン試薬等の薬品使用コストが低減される。
これらa,b,cにより、本発明では、エチレングリコール類が容易かつ確実に酸化,分解,除去され、その本格的処理,大規模処理,大容量処理等へのスケールアップ適用、つまり実用化が容易である。
<< First effect >>
First, OH radicals are efficiently generated without waste, and the running cost is excellent. That is, in the processing method of the present invention, first, a. OH radicals are efficiently generated by maintaining the weak acidity of the water to be treated, adding all of the hydrogen peroxide, split addition of divalent iron ions, and the like.
b. OH radicals can be chain-repeated and highly efficient by the reaction of trivalent iron ions and hydroxide ions, the reaction of generated OH radicals with water, the reaction of trivalent iron ions with hydrogen peroxide, etc. Is generated.
c. Like this conventional example, hydrogen peroxide is not decomposed and wasted into water and oxygen, and it is not necessary to add an excessive amount of hydrogen peroxide, reducing the cost of using chemicals such as Fenton's reagent. Is done.
With these a, b, and c, in the present invention, ethylene glycols can be easily and reliably oxidized, decomposed, and removed, and can be applied to scale-up, such as full-scale processing, large-scale processing, large-capacity processing, and practical use Easy.

《第2の効果》
第2に、過酸化水素の残存含有量が極めて少なく、後処理コストが低減される。すなわち、本発明の処理方法では、上述したように効率良くOHラジカルが生成されて、エチレングリコール類が酸化,分解,除去される。前述したこの種従来例のように過酸化水素が過剰添加されることもなく、被処理水は、処理後の過酸化水素の残存含有量が少なく、中和剤による後処理コストも低減される。
本発明は、この面からも、薬品使用コストが低減され、本格的処理,大規模処理,大容量処理等へのスケールアップ適用、つまり実用化への道が開かれる。
<< Second effect >>
Secondly, the residual content of hydrogen peroxide is very low, reducing the post-treatment costs. That is, in the treatment method of the present invention, OH radicals are efficiently generated as described above, and ethylene glycols are oxidized, decomposed, and removed. The hydrogen peroxide is not excessively added as in the above-described conventional example, and the water to be treated has a small content of hydrogen peroxide after the treatment, and the post-treatment cost by the neutralizing agent is also reduced. .
From this aspect, the present invention also reduces the cost of chemical use, and opens the way to scale-up application to full-scale processing, large-scale processing, large-capacity processing, etc., that is, practical application.

《第3の効果》
第3に、薬品添加量制御も容易である。すなわち、本発明の処理方法では、エチレングリコール類の含有量に対応した過酸化水素の添加量や、過酸化水素の添加量に見合った2価の鉄イオンの添加量や、pH調整剤の添加量等は、反応理論値から容易に算出され、必要モル数が得られる。
もって、過不足のない適量の薬品添加が可能となり、これらの自動制御も容易である。例えば、前述したこの種従来例のように、2価の鉄イオンが余剰に残存したり不足したりする事態は発生せず、処理性能も安定化する。本発明は、この面からも本格的処理,大規模処理,大容量処理等へのスケールアップ適用、つまり実用化が容易である。
《Third effect》
Thirdly, the chemical addition amount can be easily controlled. That is, in the treatment method of the present invention, the amount of hydrogen peroxide added corresponding to the ethylene glycol content, the amount of divalent iron ions added corresponding to the amount of hydrogen peroxide added, and the addition of a pH adjuster The amount and the like are easily calculated from the theoretical reaction value to obtain the required number of moles.
Therefore, an appropriate amount of chemicals can be added without excess and deficiency, and automatic control of these can be easily performed. For example, unlike the above-described conventional example, a situation in which divalent iron ions remain excessively or insufficient does not occur, and the processing performance is stabilized. From this aspect, the present invention can be easily applied to scale-up, that is, put into practical use for full-scale processing, large-scale processing, large-capacity processing, and the like.

《第4の効果》
第4に、処理安定性やイニシャルコスト等にも、優れている。すなわち、本発明の処理方法では、前述したこの種従来例について指摘されていたその他の各種問題も、すべて解消される。
例えば、容易でない微生物の活動環境コントロール、高価な白金等の触媒使用、活性炭の破過や交換の必要性、OHラジカルの生成効率の悪さ、電力浪費やUVランプ劣化、等々の問題もなく、処理の安定性が向上すると共に、設置スペースにも問題がなく、設備コストその他のイニシャルコストも低減される。本発明は、これらの面からも、本格的処理,大規模処理,大容量処理等へのスケールアップ適用、つまり実用化が裏付けられる。
このように、この種従来例に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
<< 4th effect >>
Fourthly, it is excellent in processing stability and initial cost. That is, in the processing method of the present invention, all the other various problems that have been pointed out with regard to this type of conventional example are all solved.
For example, it is not easy to control the environmental environment of microorganisms, use expensive catalysts such as platinum, need to break through or replace activated carbon, poor OH radical generation efficiency, waste of power, UV lamp deterioration, etc. As well as improving the stability of the system, there is no problem in the installation space, and the equipment cost and other initial costs are reduced. From these aspects, the present invention supports the application of scale-up to full-scale processing, large-scale processing, large-capacity processing, etc., that is, practical use.
As described above, the effects exerted by the present invention are remarkably large, such as all the problems existing in this type of conventional example are solved.

《図面について》
以下、本発明のエチレングリコール類の処理方法を、図面に示した発明を実施するための最良の形態に基づいて、詳細に説明する。
図1は、本発明を実施するための最良の形態の説明に供し、構成フロー図である。
《About drawing》
Hereinafter, the method for treating ethylene glycols of the present invention will be described in detail based on the best mode for carrying out the invention shown in the drawings.
FIG. 1 is a configuration flowchart for explaining the best mode for carrying out the present invention.

《エチレングリコール類1について》
まず、本発明の処理方法の処理対象である、エチレングリコール類1について説明する。
エチレングリコール(C),ジエチレングリコール(C10),ポリエチレングリコール[HO(CHCHO)nH]等のエチレングリコール類1は、粘性の高い無色透明な液体よりなり、水,その他の極性溶媒に可溶な安定物質である。
そしてエチレングリコール類1は、溶媒,不凍液,潤滑剤,柔軟剤等として広く利用される他、化粧品,医薬品等の製造にも利用され、更に、ポリエステル系合成繊維の原料や、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のプラスチックの原料としても、知られている。2価のアルコールの1種であるエチレングリコールは、エチレンからクロロヒドリン法や直接酸化法で生成される。ジエチレングリコールやポリエチレングリコールは、エチレングリコールの脱水縮合や重縮合にて生成される。
そして、このようなエチレングリコール類1は、難分解性の有機化合物であると共に、最近は人体への有害性も指摘されており、水質汚濁防止の観点からも、エチレングリコール類1を含有した工業廃水等の浄化処理が、重要となっている。
本発明は、このような工業廃水等に被処理水3に含有されたエチレングリコール類1を、その処理対象とする。
<< About ethylene glycols 1 >>
First, the ethylene glycol 1, which is a processing target of the processing method of the present invention, will be described.
Ethylene glycols 1 such as ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ), diethylene glycol (C 4 H 10 O 3 ), and polyethylene glycol [HO (CH 2 CH 2 O) nH] are more viscous than colorless and transparent liquids. It is a stable substance soluble in water and other polar solvents.
Ethylene glycols 1 are widely used as solvents, antifreezes, lubricants, softeners, etc., and are also used in the production of cosmetics, pharmaceuticals, and the like. Furthermore, raw materials for polyester-based synthetic fibers and polyethylene terephthalate (PET) It is also known as a raw material for plastics. Ethylene glycol, which is a kind of divalent alcohol, is produced from ethylene by a chlorohydrin method or a direct oxidation method. Diethylene glycol and polyethylene glycol are produced by dehydration condensation or polycondensation of ethylene glycol.
Such ethylene glycols 1 are hardly decomposable organic compounds and have recently been pointed out to be harmful to the human body, and from the viewpoint of preventing water pollution, the industry containing ethylene glycols 1 Purification of waste water is important.
In the present invention, the ethylene glycols 1 contained in the water to be treated 3 in such industrial wastewater or the like are treated.

《処理方法の概要》
本発明の処理方法は、被処理水3に含有されたエチレングリコール類1を、改良されたフェントン法の処理プロセスに基づいて、酸化,分解する。
すなわち、本発明の処理方法は、エチレングリコール類1の含有水を、被処理水3とする。そして、含有されたエチレングリコール類1を、フェントン試薬の過酸化水素(H)と2価の鉄イオン(Fe2+)を用い、フェントン主反応で生成されたOHラジカル(・OH)や、このようなフェントン主反応の付随的,副次的,連鎖的反応にて生成されたOHラジカルにて酸化,分解し、もって、水,二酸化炭素等の低分子化合物へと無機化する。
そして、本発明の処理方法は、処理槽4と、この処理槽4に付設された被処理水供給手段5,過酸化水素添加手段6,鉄イオン添加手段7,pH調整手段8とを、備えている。
以下、これらについて詳細に説明する。
<Outline of processing method>
The treatment method of the present invention oxidizes and decomposes the ethylene glycols 1 contained in the water 3 to be treated based on the improved Fenton process.
That is, in the treatment method of the present invention, the water containing ethylene glycol 1 is treated water 3. The ethylene glycols 1 contained in the fenton reagent hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and divalent iron ions (Fe 2+ ) were used to generate OH radicals (.OH) generated by the Fenton main reaction. Then, it is oxidized and decomposed by OH radicals generated by the incidental, secondary and chain reactions of the Fenton main reaction, and mineralized into low molecular weight compounds such as water and carbon dioxide.
And the processing method of this invention is equipped with the processing tank 4, the to-be-processed water supply means 5, the hydrogen peroxide addition means 6, the iron ion addition means 7, and the pH adjustment means 8 which were attached to this processing tank 4. ing.
Hereinafter, these will be described in detail.

《被処理水供給手段5等について》
まず、被処理水供給手段5等について、説明する。被処理水供給手段5は、処理槽4に対し、エチレングリコール類1を含有した被処理水3を、処理対象として供給する。
すなわち図示例では、被処理水供給手段5の原水槽9には、被処理水3が導入されており、この原水槽9そしてpH調整槽10を経由して、処理槽4に被処理水3が供給される。原水槽9に導入される被処理水3は、必要に応じ予め粉塵汚泥除去,生物処理等の前処理が施されている。pH調整槽10では、付設されたpH調整手段8からpH調整剤が添加される。
このpH調整手段8は、被処理水供給手段5の原水槽9から処理槽4に供給される途中の被処理水3に対し、pH調整剤を添加して、被処理水3を所定の弱酸性に調整してから、処理槽4に供給する。すなわち、原水槽9からの被処理水3は、例えばpH6以上であることも多いので、これをpH5〜pH3程度、代表的にはpH4程度に調整すべく、pH調整剤として硫酸等の酸pH調整剤が用いられる。
このように事前にpH調整しておく理由は、後述するように、過酸化水素と2価の鉄イオンによるOHラジカルの生成反応が、所期の通り効率良く行われるようにする為、等々である。
なお、上記pH調整槽10は、被処理水3の大容量処理,連続処理や、高濃度のエチレングリコール類1の処理、等の場合に使用される。
被処理水供給手段5等は、このようなっている。
<< About treated water supply means 5 etc. >>
First, the treated water supply means 5 and the like will be described. The treated water supply means 5 supplies the treated water 3 containing the ethylene glycols 1 to the treatment tank 4 as a treatment target.
That is, in the illustrated example, the treated water 3 is introduced into the raw water tank 9 of the treated water supply means 5, and the treated water 3 is supplied to the treated tank 4 via the raw water tank 9 and the pH adjustment tank 10. Is supplied. The treated water 3 introduced into the raw water tank 9 is subjected to pretreatment such as dust sludge removal and biological treatment in advance as necessary. In the pH adjusting tank 10, a pH adjusting agent is added from the attached pH adjusting means 8.
The pH adjusting means 8 adds a pH adjusting agent to the treated water 3 being supplied from the raw water tank 9 of the treated water supply means 5 to the treated tank 4 so as to reduce the treated water 3 to a predetermined weakness. After adjusting to acidity, it is supplied to the treatment tank 4. That is, the treated water 3 from the raw water tank 9 is often pH 6 or more, for example, so that the pH is adjusted to about pH 5 to about 3, typically about pH 4, so that an acid pH such as sulfuric acid is used as a pH adjuster. A modifier is used.
The reason for adjusting the pH in advance in this way is that, as will be described later, in order to ensure that the OH radical production reaction with hydrogen peroxide and divalent iron ions is performed efficiently as expected. is there.
In addition, the said pH adjustment tank 10 is used in the case of the large volume process of the to-be-processed water 3, a continuous process, the process of the high concentration ethylene glycol 1, etc.
The treated water supply means 5 and the like are as described above.

《過酸化水素添加手段6について》
次に、処理槽4に付設された過酸化水素添加手段6について、説明する。過酸化水素添加手段6は、処理槽4の被処理水3に対し、その反応当初において、過酸化水素(H)の水溶液を、フェントン試薬として全量添加する。過酸化水素は、OHラジカルの発生源となる。
過酸化水素の1回の反応当たりの添加量は、その被処理水3中に含有された処理対象のエチレングリコール類1の具体的含有量,濃度次第であるが、その反応理論値を基準として多目に算出された実際必要量(必要モル数)が、反応当初に一度に全量添加される。次回の添加は、処理槽4の被処理水3中から過酸化水素がなくなった時、つまり次の反応時であり、同様にその全量が添加されて行くことになる。
このように、この明細書において全量添加とは、反応に必要な薬剤量を1回に100%全量一括添加すること、を意味する。
このように過酸化水素添加手段6から、過酸化水素が全量添加される。
<About hydrogen peroxide addition means 6>
Next, the hydrogen peroxide addition means 6 attached to the processing tank 4 will be described. The hydrogen peroxide addition means 6 adds a total amount of an aqueous solution of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) to the treated water 3 in the treatment tank 4 as a Fenton reagent at the beginning of the reaction. Hydrogen peroxide is a source of OH radicals.
The amount of hydrogen peroxide added per reaction depends on the specific content and concentration of the ethylene glycol 1 to be treated contained in the treated water 3, but based on the theoretical reaction value. The actual required amount (necessary number of moles) calculated in a large amount is added all at once at the beginning of the reaction. The next addition is when hydrogen peroxide is exhausted from the water 3 to be treated in the treatment tank 4, that is, at the next reaction, and the whole amount is added in the same manner.
Thus, in this specification, the addition of the total amount means that 100% of the total amount of the drug necessary for the reaction is added all at once.
In this way, the entire amount of hydrogen peroxide is added from the hydrogen peroxide addition means 6.

《鉄イオン添加手段7について》
次に、処理槽4に付設された鉄イオン添加手段7について、説明する。鉄イオン添加手段7は、上述により過酸化水素が添加された後の処理槽4の被処理水3に対し、間欠的に複数サイクル繰り返して、2価の鉄イオン(Fe2+)溶液を、フェントン試薬として分割添加する。
すなわち、液中で2価の鉄イオンを生じる物質、例えば硫酸第一鉄7水和物(FeSO・7HO)が、このような鉄塩として代表的に使用されるが、その他の無水塩や含水塩、例えば塩化鉄(FeCl)やその水和物も使用可能である。2価の鉄イオンは、過酸化水素のOHラジカル生成反応の触媒として機能する。
この鉄イオンの1回の反応当たりの添加量は、反応理論値を基準として、より多い実際必要量が算出されるが、例えば、過酸化水素の1モルに対し0.5モル程度とされる。
又、この鉄イオンは、複数回に分けて分割添加される。すなわち、1回の反応についての必要量が、全量添加されずに3〜7回程度に分けて、例えば5回に分けて順次添加される。各回毎の添加タイミングは、前回添加したものがなくなった段階で、次回分が添加される。このように、この明細書において分割添加とは、反応に必要な薬剤量を複数回に分けて添加すること、を意味する。
<< About iron ion addition means 7 >>
Next, the iron ion addition means 7 attached to the processing tank 4 will be described. The iron ion adding means 7 intermittently repeats a plurality of cycles with respect to the water to be treated 3 of the treatment tank 4 after the addition of hydrogen peroxide as described above, thereby supplying a divalent iron ion (Fe 2+ ) solution to Fenton. Add in portions as reagents.
That is, substances that generate divalent iron ions in the liquid, such as ferrous sulfate heptahydrate (FeSO 4 · 7H 2 O), are typically used as such iron salts, but other anhydrous Salts and hydrated salts such as iron chloride (FeCl 2 ) and hydrates thereof can also be used. The divalent iron ion functions as a catalyst for the OH radical generation reaction of hydrogen peroxide.
The amount of iron ion added per reaction is calculated based on the theoretical reaction value, but the actual required amount is larger, for example, about 0.5 mole per mole of hydrogen peroxide. .
Moreover, this iron ion is divided and added in multiple times. That is, the necessary amount for one reaction is not added in the whole amount, but is divided into about 3 to 7 times, for example, 5 times, and is added sequentially. As for the addition timing for each time, the next time is added at the stage where the previous addition is gone. Thus, in this specification, divided addition means that the amount of drug necessary for the reaction is added in multiple portions.

2価の鉄イオンを分割添加する理由は、次のa,b,cのとおり。まずa.もしも全量添加すると、後述する化学反応において、過酸化水素を反応物質とする原系から、OHラジカルを生成物質とする生成系へと向かう所期の正反応と同時に、OHラジカルを消費する無駄な反応が起こり易くなる。つまり、余ったOHラジカルが水に戻る反応が起こり易くなり、ロスが生じ、OHラジカル生成のために使用した鉄イオンが、無駄に消費されることになる。これに対し分割添加すると、このような反応が抑制され、鉄イオンの無駄も解消される。
又b.OHラジカルは、反応が激しいだけに存在時間が瞬間的,超短寿命であり、全量添加より分割添加した方が、その都度OHラジカルが生成されて、処理槽4内の被処理水3の隅々まで行き渡るようになる。もってその分、エチレングリコール類1の酸化,分解が確実化,効率化,迅速化される。
更にc.分割添加すると、全量添加に比し残存する過酸化水素が少なくなるので、その分、中和剤による後処理コストも低減される。
このように鉄イオン添加手段7から、2価の鉄イオン等が分割添加される。
The reason why the divalent iron ions are added separately is as follows: a, b, c. First a. If the total amount is added, in the chemical reaction to be described later, the OH radical is wasted at the same time as the intended positive reaction from the original system using hydrogen peroxide as a reactant to the production system using OH radical as a product. Reaction is likely to occur. That is, a reaction in which surplus OH radicals return to water easily occurs, loss occurs, and iron ions used for generating OH radicals are wasted. On the other hand, when the addition is divided, such a reaction is suppressed and the waste of iron ions is eliminated.
B. OH radicals have a very short reaction time due to their intense reaction, and have a very short life. When the total amount is added in a divided manner, OH radicals are generated each time, and the corner of the treated water 3 in the treatment tank 4 is generated. I will come across. Therefore, the oxidation and decomposition of ethylene glycols 1 can be ensured, made efficient and expedited accordingly.
C. When the addition is divided, the remaining hydrogen peroxide is smaller than the total addition, and accordingly, the post-treatment cost by the neutralizing agent is reduced accordingly.
In this way, divalent iron ions and the like are dividedly added from the iron ion adding means 7.

《pH調整手段8について》
次に、処理槽4に付設されたpH調整手段8について、説明する。pH調整手段8は、前述したように被処理水供給手段5から処理槽4に供給される前の被処理水3、および処理槽4に供給された後の被処理水3に対し、pH調整剤を添加して、被処理水3を例えばpH4程度の弱酸性に維持する。
すなわちpH調整手段8は、過酸化水素の添加前には、硫酸(HSO)等の酸pH調整剤を添加し、過酸化水素の添加後は、上述した鉄イオンの添加毎に、カセイソーダ(NaOH)等のアルカリpH調整剤を添加する。
<About pH adjusting means 8>
Next, the pH adjusting means 8 attached to the processing tank 4 will be described. The pH adjusting means 8 adjusts the pH of the water to be treated 3 before being supplied from the water to be treated supplying means 5 to the treatment tank 4 and the water to be treated 3 after being supplied to the treatment tank 4 as described above. An agent is added to maintain the water to be treated 3 at a weak acidity of about pH 4, for example.
That is, the pH adjusting means 8 adds an acid pH adjuster such as sulfuric acid (H 2 SO 4 ) before the addition of hydrogen peroxide, and after the addition of hydrogen peroxide, An alkaline pH adjuster such as caustic soda (NaOH) is added.

被処理水3を、pH3〜pH5程度代表的にはpH4程度に維持する理由は、次のa,b,cのとおり。
まずa.後述するように、所期の反応を阻害する過酸化水素の水と酸素への無駄な分解反応を、抑制すべく機能する。これと共にb.2価の鉄イオンの過酸化水素への電子供与を、促進すべく機能する。更にc.後述する付随的,副次的,連鎖的に繰り返されるOHラジカル生成反応を、促進し確実化すべく機能する。これらa,b,cにより、OHラジカルの生成が、効率良く進行するようになる。
これに対し、まず、被処理水供給手段5の原水槽9からの被処理水3は、例えばpH6以上であることが多いので、前述したようにpH調整槽10において、pH調整手段8から例えば硫酸が添加されて、例えば4程度にpH調整される。
そして事後、処理槽4において、2価の鉄イオンが添加されると、そのままでは被処理水3のpHが例えば2.8程度まで低下し酸性度が過度に上がるので、2価の鉄イオンの分割添加毎にその都度、例えばカセイソーダが添加され、もって例えばpH4程度へと被処理水3がpH調整される。
pH調整手段8は、このようになっている。
The reasons for maintaining the water to be treated 3 at about pH 3 to about pH 5 typically about pH 4 are as follows: a, b, c.
First a. As will be described later, it functions to suppress a wasteful decomposition reaction of hydrogen peroxide into water and oxygen that inhibits the intended reaction. With this, b. It functions to promote electron donation of divalent iron ions to hydrogen peroxide. C. It functions to promote and ensure the incidental, secondary, and chain-repeated OH radical generation reactions described below. With these a, b, and c, generation of OH radicals proceeds efficiently.
On the other hand, first, the treated water 3 from the raw water tank 9 of the treated water supply means 5 is often, for example, pH 6 or higher, and therefore, as described above, in the pH adjusting tank 10, Sulfuric acid is added to adjust the pH to about 4, for example.
Then, after the fact, when divalent iron ions are added in the treatment tank 4, the pH of the water to be treated 3 is lowered to, for example, about 2.8 and the acidity is excessively increased. For each divided addition, for example, caustic soda is added to adjust the pH of the water to be treated 3 to about pH 4, for example.
The pH adjusting means 8 is as described above.

《処理槽4における反応(OHラジカルの生成:その1)》
次に、処理槽4内における化学反応(OHラジカルの生成:その1)について、説明する。この処理方法において、処理槽4内では、まず第1に、被処理水3が攪拌,流下されると共に、添加された過酸化水素が、触媒として添加された2価の鉄イオンにて還元されて、OHラジカルを生成する。
このようなOHラジカルの生成について、更に詳述する。処理槽4内では、次の化1,化2の反応式(化3の反応式)に基づき、OHラジカルが生成される。これがフェントン主反応である。
<< Reaction in Treatment Tank 4 (OH Radical Generation: Part 1) >>
Next, the chemical reaction (generation of OH radicals: part 1) in the treatment tank 4 will be described. In this treatment method, first, in the treatment tank 4, the water to be treated 3 is stirred and flowed down, and the added hydrogen peroxide is reduced with divalent iron ions added as a catalyst. OH radicals are generated.
The generation of such OH radicals will be further described in detail. In the treatment tank 4, OH radicals are generated based on the following chemical formulas 1 and 2 (chemical formula 3). This is the Fenton main reaction.

Figure 0004880572
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これらについて、更に詳述する。このフェントン主反応では、上記化1の反応式において、鉄イオン添加手段7から順次分割添加される2価の鉄イオン(Fe2+)は、被処理水3が例えばpH4程度の弱酸性雰囲気に維持されているので容易に、触媒として上記化2の反応式の過酸化水素(H)に対し、順次電子(e)を供与すると共に、自己は酸化して3価の鉄イオン(Fe3+)となる。
そこで、化2の反応式において、過酸化水素添加手段6から最初に全量添加された過酸化水素は、化1の反応式に基づき電子が順次供与され、もってその都度、OHラジカル(・OH)と水酸化イオン(OH)が生成される。化1と化2の反応式をまとめて合成すると、上記化3の反応式となる。
ところで、このような反応に際し、前述したように被処理水3が弱酸性雰囲気に維持されているので、過酸化水素が水と酸素に分解され、浪費されてしまうことは抑制される。これに対し、もしも弱酸性雰囲気に維持されないと、次の化4の反応式により、過酸化水素が、発生期の酸素(O)を発生しつつ水分子(HO)になり、所期の化2(化3)の反応式によりOHラジカルを生成することなく、浪費されてしまうことになる。なお、この発生期の酸素は、その酸化対象がない場合、酸素分子(O)となって系外にでる。
処理槽4内では、まず第1に、このようなフェントン主反応により、OHラジカルが生成される。
These will be further described in detail. In this Fenton main reaction, the divalent iron ions (Fe 2+ ) sequentially added from the iron ion addition means 7 in the reaction formula of the above chemical formula 1 maintain the treated water 3 in a weakly acidic atmosphere having a pH of about 4, for example. Therefore, as a catalyst, electrons (e ) are sequentially donated to the hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) of the above reaction formula 2 as a catalyst, and the self oxidizes to trivalent iron ions ( Fe 3+ ).
Therefore, in the reaction formula of Chemical Formula 2, all of the hydrogen peroxide initially added from the hydrogen peroxide addition means 6 is sequentially supplied with electrons based on the chemical formula of Chemical Formula 1, and in each case, OH radical (.OH) And hydroxide ions (OH ) are produced. When the reaction formulas of Chemical Formula 1 and Chemical Formula 2 are synthesized together, the reaction formula of Chemical Formula 3 is obtained.
By the way, in such a reaction, since the to-be-processed water 3 is maintained in the weakly acidic atmosphere as mentioned above, it is suppressed that hydrogen peroxide is decomposed | disassembled into water and oxygen, and wasted. On the other hand, if it is not maintained in a weakly acidic atmosphere, hydrogen peroxide becomes water molecules (H 2 O) while generating oxygen (O) in the nascent stage according to the following reaction formula 4; The reaction formula of Chemical Formula 2 (Chemical Formula 3) is wasted without generating OH radicals. It should be noted that oxygen in this nascent stage is out of the system as oxygen molecules (O 2 ) when there is no oxidation target.
In the treatment tank 4, first, OH radicals are generated by such a Fenton main reaction.

Figure 0004880572
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《処理槽4における反応(OHラジカルの生成:その2)》
次に、処理槽4内における化学反応(OHラジカルの生成:その2)について、説明する。処理槽4では、第2に、次の化5,化6の反応式によっても、OHラジカル(・OH)を生成可能である。
すなわち、処理槽4内では、まず第1に、前記化3(化1,化2)の反応式のフェントン主反応により、OHラジカルが生成されるが、これと共に第2に、次の化5,化6の反応式によっても、付随的,副次的,連鎖的にOHラジカルを生成可能である。
<< Reaction in treatment tank 4 (generation of OH radicals: 2) >>
Next, the chemical reaction (generation of OH radical: part 2) in the treatment tank 4 will be described. Secondly, in the treatment tank 4, OH radicals (.OH) can be generated also by the following reaction formulas 5 and 6.
That is, in the treatment tank 4, first of all, OH radicals are generated by the Fenton main reaction in the reaction formula of the chemical formula 3 (Chemical formula 1, Chemical formula 2). OH radicals can also be generated incidentally, secondaryly, or chained by the reaction formula of ## STR5 ##

Figure 0004880572
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これについて、更に詳述する。処理槽4内では、過酸化水素の還元反応にて生成された水酸化イオン(OH)が、2価の鉄イオンの酸化反応にて生成された3価の鉄イオン(Fe3+)にて酸化されて、OHラジカル(・OH)を生成する。
すなわち、前記化1の反応式で生成された3価の鉄イオンは、前記化2の反応式で生成された水酸化イオンから、上記化5,化6の反応式により、電子(e)を奪ってOHラジカルを生成させ、自らは2価の鉄イオンに還元されて戻る。
このように、化3(化1,化2)の反応式のみならず、化5,化6の反応式が、連鎖的にバランス良く起こるようにすると、OHラジカルが、より効率的に生成される。
処理槽4内では、第2に、このような反応によって、OHラジカルを生成可能である。
This will be further described in detail. In the treatment tank 4, the hydroxide ions (OH ) generated by the reduction reaction of hydrogen peroxide are converted into trivalent iron ions (Fe 3+ ) generated by the oxidation reaction of divalent iron ions. Oxidized to generate OH radicals (.OH).
That is, the trivalent iron ion generated by the chemical formula 1 is converted into an electron (e ) from the hydroxide ion generated by the chemical formula 2 according to the chemical formula 5 and chemical formula 6 above. OH radicals are generated, and they are reduced to divalent iron ions and returned.
In this way, when not only the reaction formula of Chemical Formula 3 (Chemical Formula 1, Chemical Formula 2) but also the chemical formulas of Chemical Formula 5 and Chemical Formula 6 occur in a chain-balanced manner, OH radicals are generated more efficiently. The
Secondly, in the treatment tank 4, OH radicals can be generated by such a reaction.

《処理槽4における反応(OHラジカルの生成:その3)》
次に、処理槽4内における化学反応(OHラジカルの生成:その3)について、説明する。処理槽4では、上述した第1,第2に加え、更に第3の反応によっても、付随的,副次的,連鎖的に、新たなOHラジカルが生成される。
すなわち、前記化3(化1,化2)や前記化5,化6の反応式にて生成されたOHラジカルが、被処理水3の水と反応して、新たなOHラジカルと水とを生成する反応が、次の化7,化8の反応式により、連鎖的に繰り返される。
<< Reaction in Treatment Tank 4 (Generation of OH radical: Part 3) >>
Next, the chemical reaction (generation of OH radicals: part 3) in the treatment tank 4 will be described. In the treatment tank 4, in addition to the first and second described above, new OH radicals are generated incidentally, secondary, and chained by the third reaction.
That is, the OH radicals generated by the reaction formulas of Chemical Formula 3 (Chemical Formula 1, Chemical Formula 2) and Chemical Formula 5 and Chemical Formula 6 react with the water of the water 3 to be treated, and new OH radicals and water are converted. The reaction to be generated is repeated in a chain according to the following reaction formulas 7 and 8.

Figure 0004880572
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これらについて、更に詳述する。まずOHラジカルは、中性〜アルカリ性雰囲気下では、水分子から水素原子を引き抜いてこれを酸化し、酸素分子を発生せしめると共に、自身は還元されて水分子に帰す。
これに対し酸性雰囲気下では、上記化7の反応式により、OHラジカル(・OH)は、水分子(HO)から電子(e)を引き抜き、自身は水酸化イオン(OH)になるが、この引き抜き反応が、水分子をラジカル分裂させ活性化させて、新たなOHラジカル(・OH)とプロトン(H)を生成させる。生成された水酸化イオンとプロトンは、上記化8の反応式にて、新たな水(HO)を生成して消滅する。
処理槽4の被処理水3は、弱酸性雰囲気に維持されているので、このようにして、新たなOHラジカルが生成されるが、更にこのように生成されたOHラジカルを基に、再びこのような一連の反応が連鎖的に起き、事後も同様に連鎖的に繰り返される。
つまり、前記化3等の反応式にてOHラジカルが一旦生成されると、これを開始反応,反応開始剤として、事後は連鎖的反応により、半永続的にOHラジカルが得られることになる。エチレングリコール類1の酸化,分解過程において消費された分を除いたOHラジカルが、プロトンの連鎖的な生成・消滅と共存的に、生成・消滅を繰り返す。OHラジカルは超短寿命であることに鑑み、このような繰り返し生成の意義は大きい。
処理槽4内では、第3に、このような反応によっても、OHラジカルが生成される。
These will be further described in detail. First, in a neutral to alkaline atmosphere, OH radicals extract hydrogen atoms from water molecules and oxidize them to generate oxygen molecules, and are themselves reduced to water molecules.
On the other hand, in an acidic atmosphere, the OH radical (.OH) withdraws electrons (e ) from water molecules (H 2 O) according to the above reaction formula (7) and converts itself into hydroxide ions (OH ). However, this abstraction reaction radically splits and activates water molecules to generate new OH radicals (.OH) and protons (H + ). The generated hydroxide ions and protons disappear by generating new water (H 2 O) in the reaction formula of the above formula 8.
Since the water 3 to be treated in the treatment tank 4 is maintained in a weakly acidic atmosphere, new OH radicals are generated in this way. Further, based on the OH radicals thus generated, A series of reactions like this occur in a chain, and the subsequent process is repeated in a chain.
That is, once OH radicals are generated by the reaction formulas such as Chemical Formula 3, etc., OH radicals are obtained semipermanently by a chain reaction afterwards using this as an initiation reaction and reaction initiator. The OH radicals excluding the amount consumed in the oxidation and decomposition processes of ethylene glycols 1 are repeatedly generated and disappeared together with proton chain formation and disappearance. Considering that the OH radical has a very short lifetime, the significance of such repeated generation is great.
Thirdly, in the treatment tank 4, OH radicals are also generated by such a reaction.

《処理槽4における反応(OHラジカルの生成:その4)》
次に、処理槽4内における化学反応(OHラジカルの生成:その4)について、説明する。処理槽4では、上述した第1,第2,第3に加え、更に第4に、次の反応によっても付随的,副次的,連続的に、新たにOHラジカルが生成される。
すなわち、2価の鉄イオンの酸化反応にて生成される3価の鉄イオンと、過酸化水素とが反応して、新たにOHラジカル等を生成する反応が、次の化9,化10の反応式(化11の反応式)により、連鎖的に繰り返される。
<< Reaction in Treatment Tank 4 (OH Radical Generation: Part 4) >>
Next, the chemical reaction (generation of OH radical: part 4) in the treatment tank 4 will be described. In the treatment tank 4, in addition to the first, second, and third described above, OH radicals are newly generated incidentally, subsidiaryly, and continuously by the following reaction.
That is, the reaction in which trivalent iron ions generated by the oxidation reaction of divalent iron ions react with hydrogen peroxide to newly generate OH radicals or the like is represented by the following chemical formulas 9 and 10. The reaction formula (reaction formula of Formula 11) is repeated in a chain.

Figure 0004880572
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これらについて、更に詳述する。前記化3(化1)の反応式で生成された3価の鉄イオ
ン(Fe3+)が、過酸化水素(H)と上記化9の反応式により反応し、もって、3価の鉄イオンが2価の鉄イオン(Fe2+)に還元されると共に、酸素分子が電子と結合して生じたイオンであるスーパーオキシドアニオン(・O )が生成される。
そして、上記化10の反応式により、このラジカルなスーパーオキシドアニオンが、過酸化水素と反応して、OHラジカル(・OH)を生成可能である。化9と化10の反応式をまとめて合成すると、化11の反応式が得られる。
このように、前記化3(化2)の反応式にてOHラジカル生成の源泉となっていた過酸化水素が残ってさえいれば、(エチレングリコール類1の酸化,分解過程で、OHラジカルが、例え消費され尽くされてしまった場合においても、余剰に過酸化水素が残存してさえいれば、)その過酸化水素を基に、新たなOHラジカルが、連鎖的に半永続的に生成され続けられることになる。OHラジカルは超短寿命であることに鑑み、このような生成継続の意義は大きい。
但し、化11(化9,化10)の反応式が確実に起こるためには、過酸化水素が水と溶存酸素に分解(前記化4の反応式を参照)しない程度の弱酸性雰囲気まで、pH調整手段8にてカセイソーダ等を処理槽4の被処理水3に加える等、pH操作が必要であり、pH値をアルカリ側に移動させておくことが必要である。
更に、化11(化9)の反応式で生じた2価の鉄イオンは、pHを下げるが、上述により弱酸性雰囲気で安定存在する過酸化水素との共存を図るべく、必要なpH操作を実施しておけば、前記化3等の反応式のフェントン主反応により、OHラジカルの生成も見込める。
処理槽3内では、第4に、このような反応によっても、OHラジカルが生成される。
These will be further described in detail. The trivalent iron ion (Fe 3+ ) generated by the reaction formula of Chemical Formula 3 (Chemical Formula 1) reacts with hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) by the reaction formula of Chemical Formula 9 above. The iron ion is reduced to a divalent iron ion (Fe 2+ ), and a superoxide anion (.O 2 ), which is an ion generated by combining oxygen molecules with electrons, is generated.
Then, according to the reaction formula of the above chemical formula 10, this radical superoxide anion can react with hydrogen peroxide to generate an OH radical (.OH). When the reaction formulas of the chemical formulas 9 and 10 are synthesized together, the chemical formula of the chemical formula 11 is obtained.
Thus, as long as the hydrogen peroxide that was the source of OH radical generation in the reaction formula of Chemical Formula 3 (Chemical Formula 2) remains, the OH radicals are oxidized in the process of oxidation and decomposition of ethylene glycols 1. Even if it has been consumed up, as long as hydrogen peroxide remains, new OH radicals are generated in a chain semipermanently based on the hydrogen peroxide. Will continue. Considering that the OH radical has an extremely short lifetime, the significance of such generation continuation is great.
However, in order to ensure that the reaction formula of Chemical Formula 11 (Chemical Formula 9, Chemical Formula 10) occurs, even a weakly acidic atmosphere that does not decompose hydrogen peroxide into water and dissolved oxygen (see the chemical formula of Chemical Formula 4), A pH operation is required, such as adding caustic soda or the like to the water to be treated 3 of the treatment tank 4 by the pH adjusting means 8, and it is necessary to move the pH value to the alkali side.
Furthermore, although the divalent iron ion generated by the reaction formula of Chemical Formula 11 (Chemical Formula 9) lowers the pH, the necessary pH operation is performed in order to coexist with hydrogen peroxide that is stably present in the weakly acidic atmosphere as described above. If carried out, the generation of OH radicals can be expected by the Fenton main reaction of the reaction formula such as Chemical Formula 3 above.
In the treatment tank 3, fourthly, OH radicals are also generated by such a reaction.

《処理槽4における反応(エチレングリコール類1の酸化,分解)》
次に、OHラジカルによるエチレングリコール類1の酸化,分解,無機化について説明する。この処理方法において、処理槽4内では、被処理水3に含有されたエチレングリコール類1が、このようにフェントン主反応,その他にて生成されたOHラジカルにて、酸化,分解されて無機化される。
これらについて、更に詳細に説明する。OHラジカルつまりヒドロキシラジカル(・OH)は、周知のごとく強力な酸化力を備えている。つまり、活性酸素種として他に類を見ない極めて強力な電子(e)の奪取力,酸化力,つまり活性力,分解力を有しており、ラジカルで反応性に富んでいる。なお反応が激しいだけに、その存在時間は、ほんの瞬間的で寿命の短い化学種でもある。
さてそこで、水相分散したOHラジカルは、被処理水3中に含有されたエチレングリコール類1を酸化し、遂には分解してしまう。すなわちOHラジカルは、エチレングリコール類1の有機構造や、その分解過程の中間体の有機構造について、例えば、その水素原子Hを対象としつつ酸化の連鎖プロセスを辿り、もって、その炭素連鎖,有機結合,分子結合を順次切断,分解,分断して、最終的には無機の低分子化合物へと、酸化,分解,無機化してしまう。後で詳述するように、エチレングリコールは水と二酸化炭素に、ジエチレングリコールは水と二酸化炭素と酸素に、それぞれ酸化,分解,無機化される。
処理槽4では、このようにエチレングリコール類1が、酸化,分解,無機化される。
<< Reaction in treatment tank 4 (oxidation and decomposition of ethylene glycols 1) >>
Next, oxidation, decomposition, and mineralization of ethylene glycols 1 by OH radicals will be described. In this treatment method, in the treatment tank 4, the ethylene glycols 1 contained in the water to be treated 3 are oxidized and decomposed by the OH radicals generated in the Fenton main reaction and others, thereby becoming mineralized. Is done.
These will be described in more detail. The OH radical, that is, the hydroxy radical (.OH) has a strong oxidizing power as is well known. That is, it has an extremely strong electron (e ) deprivation ability, oxidation ability, that is, activation ability and decomposition ability, which is unparalleled as an active oxygen species, and is highly reactive with radicals. In addition, since the reaction is intense, its existence time is a very short-lived chemical species.
Now, the OH radicals dispersed in the water phase oxidize the ethylene glycols 1 contained in the water to be treated 3 and eventually decompose. That is, the OH radical follows the chain process of oxidation with respect to the organic structure of ethylene glycol 1 and the intermediate structure of the decomposition process, for example, targeting the hydrogen atom H. , Molecular bonds are sequentially cut, decomposed, and broken, and finally oxidized, decomposed, and mineralized into inorganic low-molecular compounds. As will be described in detail later, ethylene glycol is oxidized, decomposed and mineralized into water and carbon dioxide, and diethylene glycol is oxidized into water, carbon dioxide and oxygen, respectively.
In the treatment tank 4, the ethylene glycols 1 are thus oxidized, decomposed and mineralized.

《後処理槽11について》
次に、後処理槽11について説明する。以上述べた処理槽4には、後処理槽11が付設されている。そして、この後処理槽11に、前述によりエチレングリコール類1が酸化,分解された後の被処理水3が、処理槽4から排出され、必要な処理が施されて外部排水される。
このような後処理槽11について、更に詳述する。図示例の後処理槽11は、中和槽12,沈殿槽13,凝集沈殿槽14,濾過槽15,pH調整槽16,処理水槽17等を、下流に向け順に備えている。
これらについて、更に詳述する。まず処理槽4から、エチレングリコール類1の酸化,分解処理が済んだ被処理水3が、後処理槽11の中和槽12へと排出される。
中和槽12では、このような被処理水3に対し、カセイソーダ等のpH調整剤が添加され、もって無機凝集剤への最適pHへと調整される。なお、被処理水3中に僅かでも過酸化水素が残留している場合には、水質汚濁を回避すべくカタラーゼ等の中和剤が添加される。
次に沈殿槽13では、中和層12から流入した被処理水3中に残留物として含有されていた鉄分とのコロイド状錯体が、固液分離されて下部に沈殿,除去される。
次の、凝集沈殿槽14では、沈殿槽13上部から流入した被処理水3に対し、無機凝集剤として、例えばポリ塩化アルミニウム(PAC,Al(OH)Cl6−n)や、塩化第二鉄(FeCl)が、添加されて攪拌される。もって、沈殿槽13で沈殿されることなく被処理水3中に残存していた上記コロイド状錯体が、凝集化され固液分離されて、沈殿,除去される。
なお、被処理水3中にフェントン法にて発生した3価の鉄イオン(Fe3+)の残存量が多い場合は、この鉄イオン(Fe3+)が無機凝集剤として機能するので、例えばPAC等の添加は不用である。
又、必要に応じこの凝集沈殿槽14の次に貯留沈殿槽を設けて、高分子凝集剤として例えばアニオンを添加し、もって、上記コロイド状錯体の一層の凝集化,ブロック化,固液分離化,そして沈殿,除去を図るようにしてもよい。
それから被処理水3は、濾過槽15,pH調整槽16,処理水槽17を、順次経由する。もって被処理水3は、更に浄化されると共に、外部排水に適したpH値に調整された後、処理水槽17から外部排水されて、放流される。
後処理槽11は、このようになっている。
<< About the post-treatment tank 11 >>
Next, the post-treatment tank 11 will be described. A post-treatment tank 11 is attached to the treatment tank 4 described above. And the to-be-processed water 3 after ethylene glycol 1 is oxidized and decomposed | disassembled by the above-mentioned to the post-processing tank 11 is discharged | emitted from the processing tank 4, a required process is performed, and it drains outside.
Such a post-treatment tank 11 will be further described in detail. The illustrated post-treatment tank 11 includes a neutralization tank 12, a precipitation tank 13, a coagulation sedimentation tank 14, a filtration tank 15, a pH adjustment tank 16, a treatment water tank 17, and the like in order toward the downstream.
These will be further described in detail. First, the treated water 3 that has been subjected to the oxidation and decomposition treatment of the ethylene glycols 1 is discharged from the treatment tank 4 to the neutralization tank 12 of the post-treatment tank 11.
In the neutralization tank 12, a pH adjuster such as caustic soda is added to the water 3 to be treated, and the pH is adjusted to the optimum value for the inorganic flocculant. When hydrogen peroxide remains even in the treated water 3, a neutralizing agent such as catalase is added in order to avoid water pollution.
Next, in the sedimentation tank 13, the colloidal complex with iron contained as a residue in the water to be treated 3 flowing in from the neutralization layer 12 is solid-liquid separated and precipitated and removed in the lower part.
In the next coagulation sedimentation tank 14, for example, polyaluminum chloride (PAC, Al 2 (OH) n Cl 6-n ) or chloride chloride is used as the inorganic coagulant for the treated water 3 flowing from the upper part of the sedimentation tank 13. Diiron (FeCl 3 ) is added and stirred. Thus, the colloidal complex remaining in the water to be treated 3 without being precipitated in the settling tank 13 is agglomerated and solid-liquid separated to be precipitated and removed.
In addition, when the residual amount of trivalent iron ions (Fe 3+ ) generated by the Fenton method in the water to be treated 3 is large, the iron ions (Fe 3+ ) function as an inorganic flocculant. The addition of is unnecessary.
If necessary, a storage sedimentation tank is provided next to the aggregation sedimentation tank 14, and for example, an anion is added as a polymer flocculant so that the colloidal complex is further agglomerated, blocked, and solid-liquid separated. , And precipitation and removal may be attempted.
Then, the water to be treated 3 sequentially passes through the filtration tank 15, the pH adjustment tank 16, and the treated water tank 17. Thus, the treated water 3 is further purified, adjusted to a pH value suitable for external drainage, and then drained from the treated water tank 17 to be discharged.
The post-treatment tank 11 is as described above.

《作用等》
本発明のエチレングリコール類1の処理方法は、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
(1)エチレングリコール,ジエチレングリコール,ポリエチレングリコール等のエチレングリコール類1を含有した被処理水3は、処理装置2へと供給される。
そして処理装置2を使用し、フェントン法の処理プロセスに基づく処理方法により、エチレングリコール類1を酸化,分解し、もって被処理水3を浄化する。
《Action etc.》
The method for treating ethylene glycols 1 of the present invention is configured as described above. Therefore, it becomes as follows.
(1) The treated water 3 containing ethylene glycols 1 such as ethylene glycol, diethylene glycol, and polyethylene glycol is supplied to the treatment device 2.
Then, the treatment apparatus 2 is used to purify the treated water 3 by oxidizing and decomposing the ethylene glycols 1 by a treatment method based on the treatment process of the Fenton method.

(2)そして、この処理装置2は、被処理水供給手段5の原水槽9,pH調整槽10,処理槽4,後処理槽11等を、順に備えている。
pH調整槽10には、pH調整手段8が付設されている。処理槽4には、過酸化水素添加手段6,鉄イオン添加手段7,pH調整手段8等が、付設されている。
(2) And this processing apparatus 2 is equipped with the raw | natural water tank 9, the pH adjustment tank 10, the processing tank 4, the post-processing tank 11, etc. of the to-be-processed water supply means 5 in order.
A pH adjusting means 8 is attached to the pH adjusting tank 10. The treatment tank 4 is provided with hydrogen peroxide adding means 6, iron ion adding means 7, pH adjusting means 8, and the like.

(3)そして被処理水3は、被処理水供給手段5の原水槽9から、処理槽4に供給される。なお被処理水3は、処理槽4に供給される前に、pH調整槽10において、pH調整手段8から例えば硫酸等の酸pH調整剤が添加され、もってpH3〜pH5例えばpH4程度の弱酸性とされる。   (3) The treated water 3 is supplied from the raw water tank 9 of the treated water supply means 5 to the treatment tank 4. In addition, before the water 3 to be treated is supplied to the treatment tank 4, an acid pH adjuster such as sulfuric acid is added from the pH adjustment unit 8 in the pH adjustment tank 10, so that the acidity of pH 3 to pH 5 such as about pH 4 is weakly acidic. It is said.

(4)処理槽4に供給された被処理水3には、まず、過酸化水素添加手段6から過酸化水素の水溶液が、添加される。過酸化水素は、反応当初に全量添加される。   (4) First, an aqueous solution of hydrogen peroxide is added from the hydrogen peroxide addition means 6 to the water to be treated 3 supplied to the treatment tank 4. The total amount of hydrogen peroxide is added at the beginning of the reaction.

(5)処理槽4では、このように過酸化水素が添加された後、被処理水3に対して、鉄イオン添加手段7から2価の鉄イオン溶液が、添加される。この添加は、過酸化水素添加後の反応中において、分割添加により複数回に分けて間欠的に、複数サイクル繰り返して行われる。
又、このような鉄イオンの分割添加毎に、pH調整手段8から例えばカセイソーダ等のアルカリpH調整剤が添加され、もって被処理水3は常時、例えばpH4程度の弱酸性を維持する。つまり被処理水3は、OHラジカル生成に最適なpHへと調整される。
(5) In the treatment tank 4, after the hydrogen peroxide is added in this way, a divalent iron ion solution is added from the iron ion addition means 7 to the water to be treated 3. This addition is performed by repeating a plurality of cycles intermittently divided into a plurality of times by divided addition during the reaction after the addition of hydrogen peroxide.
Further, for each divided addition of iron ions, an alkaline pH adjusting agent such as caustic soda is added from the pH adjusting means 8 so that the water to be treated 3 always maintains a weak acidity of about pH 4, for example. That is, the water to be treated 3 is adjusted to an optimum pH for generating OH radicals.

(6)さてそこで、処理槽4内では、次の第1,第2,第3,第4の反応に基づき、OHラジカルが生成される。
第1に、上述により全量添加された過酸化水素が、触媒として分割添加される2価の鉄イオンにて、分割添加の都度還元されて、OHラジカルを生成する。
すなわち、前記化3(化1,化2)の反応式のフェントン主反応により、2価の鉄イオンが、過酸化水素に電子を供与して3価の鉄イオンになり、電子を供与された過酸化水素が、OHラジカルを生成する。
なお、このOHラジカルの生成は、2価の鉄イオンが分割添加されるので、OHラジカルそして2価の鉄イオンが浪費される反応が起こる虞もなく、分割添加の都度、無駄なく効率良く実施される。
これに加え、このOHラジカルの生成は、pH4程度の弱酸性雰囲気に維持されていることによって、一段と効率良く確実に実施される。すなわち、弱酸雰囲気下であることにより、まず、2価の鉄イオンの電子供与が促進されると共に、更に過酸化水素が、前記化4の反応式により水と酸素に分解,浪費される反応が抑制,回避され、能力いっぱいのOHラジカルを生成するようになる。
(6) Now, in the treatment tank 4, OH radicals are generated based on the following first, second, third and fourth reactions.
First, the total amount of hydrogen peroxide added as described above is reduced by divalent iron ions added in portions as a catalyst, and OH radicals are generated each time the addition is performed.
That is, by the Fenton main reaction in the reaction formula of Chemical Formula 3 (Chemical Formula 1, Chemical Formula 2), the divalent iron ion donated an electron to hydrogen peroxide to become a trivalent iron ion, and the electron was donated. Hydrogen peroxide generates OH radicals.
The generation of OH radicals is carried out efficiently without waste, since there is no risk of wasteful reaction of OH radicals and divalent iron ions because divalent iron ions are added in portions. Is done.
In addition to this, the generation of OH radicals is more efficiently and reliably performed by being maintained in a weakly acidic atmosphere having a pH of about 4. That is, under the weak acid atmosphere, first, electron donation of divalent iron ions is promoted, and further, hydrogen peroxide is decomposed into water and oxygen by the reaction formula (4) and is wasted. Suppressed and avoided, generating full-capacity OH radicals.

(7)第2に、OHラジカルは、処理槽4内で2価の鉄イオンの酸化反応にて生成された3価の鉄イオンにて、過酸化水素の還元反応にて生成された水酸化イオンが、酸化されることによっても生成可能である。
すなわちOHラジカルは、前記化3(化1,化2)の反応式で生成された3価の鉄イオンと水酸化イオンとに基づき、前記化5,化6の反応式によっても生成され可能であり、この面からも、OHラジカルが効率良く生成される。なおこのOHラジカルも、鉄イオンの分割添加の都度、連鎖的にそれぞれ生成される。
(7) Second, OH radicals are hydroxylated by a reduction reaction of hydrogen peroxide with trivalent iron ions generated by an oxidation reaction of divalent iron ions in the treatment tank 4. Ions can also be generated by oxidation.
That is, OH radicals can be generated by the reaction formulas of Chemical Formula 5 and Chemical Formula 6 based on the trivalent iron ions and hydroxide ions generated by the reaction formula of Chemical Formula 3 (Chemical Formula 1, Chemical Formula 2). From this aspect, OH radicals are efficiently generated. The OH radicals are also generated in a chain every time iron ions are dividedly added.

(8)OHラジカルは更に、次の第3,第4によっても生成される。つまり、上記(6)のフェントン主反応以外でも、付随的,副次的,連鎖的反応によって、効率良く生成され続ける。
第3に、前記化3の反応式等により生成されたOHラジカルが、前記化7,化8の反応式により被処理水3の水と反応することにより、新たなOHラジカルが連鎖的に繰り返し生成される。
第4に、前記化3(化1)の反応式で生成された3価の鉄イオンと、過酸化水素とが、前記化11(化9,化10)の反応式により反応することによっても、新たなOHラジカルが、連鎖的に繰り返し生成される。
なお、これら第1,第2,第3,第4のOHラジカルの生成は、処理槽4内でフェントン試薬の過酸化水素が使い尽くされてなくなった時に、終了する。
(8) OH radicals are also generated by the following third and fourth. That is, other than the Fenton main reaction of (6) above, it continues to be efficiently generated by incidental, secondary, and chain reactions.
Third, OH radicals generated by the reaction formulas of the chemical formula 3 react with the water of the water 3 to be treated according to the chemical formulas of the chemical formulas 7 and 8, so that new OH radicals are repeated in a chain. Generated.
Fourthly, the trivalent iron ion generated by the reaction formula of Chemical Formula 3 (Chemical Formula 1) and hydrogen peroxide react by the reaction formula of Chemical Formula 11 (Chemical Formula 9 and Chemical Formula 10). New OH radicals are repeatedly generated in a chain.
Note that the generation of the first, second, third, and fourth OH radicals ends when the hydrogen peroxide of the Fenton reagent is exhausted in the processing tank 4.

(9)さて、このように生成されたOHラジカルは、極めて強力な酸化力を備えている。そこで処理槽4内では、被処理水3中に含有されたエチレングリコール,ジエチレングリコール,ポリエチレングリコール等のエチレングリコール類1が、このOHラジカルにて酸化,分解され、もって低分子化合物へと無機化されてしまう。
例えば、エチレングリコールは水と二酸化炭素に、ジエチレングリコールは水と二酸化炭素と酸素に、無機化される。
(9) Now, the OH radicals thus generated have a very strong oxidizing power. Therefore, in the treatment tank 4, ethylene glycols 1 such as ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol and the like contained in the water to be treated 3 are oxidized and decomposed by the OH radicals to be mineralized into low molecular compounds. End up.
For example, ethylene glycol is mineralized to water and carbon dioxide, and diethylene glycol is mineralized to water, carbon dioxide, and oxygen.

(10)被処理水3は、含有されていたエチレングリコール類1が、このように水や二酸化炭素等に無機化され、もって処理槽4から後処理槽11へと排出される。図示の後処理槽11は、中和槽12,沈殿槽13,凝集沈殿槽14,濾過槽15,pH調整槽16,処理水槽17、等を備えている。
なお過酸化水素は、前述によりOHラジカル生成に無駄なく有効使用されるので、処理後の残存量は僅かであり、中和槽12における中和剤の使用も、極く僅か又は皆無となる(例えば、残存過酸化物イオン濃度は、使用過酸化水素の0〜3%以下程度となる)。
そして被処理水3は、後処理槽11を経由することにより、排水可能な状態に調整されて、外部排水される。
(10) In the water 3 to be treated, the ethylene glycol 1 contained therein is mineralized in this way into water, carbon dioxide or the like, and is discharged from the treatment tank 4 to the post-treatment tank 11. The illustrated post-treatment tank 11 includes a neutralization tank 12, a sedimentation tank 13, a coagulation sedimentation tank 14, a filtration tank 15, a pH adjustment tank 16, a treated water tank 17, and the like.
Since hydrogen peroxide is effectively used for generating OH radicals as described above, the residual amount after the treatment is very small, and the use of the neutralizing agent in the neutralization tank 12 is negligible or absent ( For example, the residual peroxide ion concentration is about 0 to 3% or less of the hydrogen peroxide used).
And the to-be-processed water 3 is adjusted to the state which can be drained by passing through the post-treatment tank 11, and is drained outside.

(11)この処理方法では、上述したように、フェントン法の処理プロセス等に基づき、被処理水3に含有されたエチレングリコール類1を無機化するが、これは簡単容易に実現される。
すなわち、過酸化水素,2価の鉄イオン,pH調整剤等のフェントン試薬等の薬品添加量は、反応理論値から実際必要量が容易に算出され、反応理論値より多目の例えば数倍程度が、実際必要量として添加され、もって添加量の最適化が実現される。
又、この処理装置2は、処理槽4を中心に、原水槽9や後処理槽11が配設されると共に、過酸化水素添加手段6,鉄イオン添加手段7,pH調整手段8等が付設された構成よりなる。つまり、この処理方法では、比較的簡単な構成の処理装置2が用いられており、安定的な処理が可能である。
本発明の作用等は、このようになっている。
(11) In this treatment method, as described above, the ethylene glycols 1 contained in the water to be treated 3 are mineralized based on the treatment process of the Fenton method and the like, but this is easily and easily realized.
That is, the amount of chemicals added such as hydrogen peroxide, divalent iron ions, and Fenton's reagent such as a pH adjuster is easily calculated from the theoretical reaction value, and is about several times larger than the theoretical reaction value. However, it is actually added as a necessary amount, so that the addition amount is optimized.
The treatment apparatus 2 is provided with a raw water tank 9 and a post-treatment tank 11 with a treatment tank 4 as the center, and a hydrogen peroxide addition means 6, an iron ion addition means 7, a pH adjustment means 8 and the like. It consists of the structure which was made. That is, in this processing method, the processing device 2 having a relatively simple configuration is used, and stable processing is possible.
The operation of the present invention is as described above.

《エチレングリコールの酸化,分解過程について》
ここで、本発明の処理方法に関し、その適用例であるエチレングリコールの酸化,分解過程の詳細について、説明しておく。
すなわち、処理槽4内における反応(エチレングリコール類1の酸化,分解)と題して前述した所について、その1例を理論的に検証しておく。
被処理水3中に含有されたエチレングリコール(C)は、その分解過程の不安定な中間体の有機構造を含め、以下に述べる化12〜化14の連鎖プロセスを辿ることにより、順次OHラジカル(・OH)にて酸化され、もって水(HO)と二酸化炭素(C0)へと、分解,無機化されてしまう。
<Oxidation and decomposition processes of ethylene glycol>
Here, regarding the processing method of the present invention, the details of the oxidation and decomposition processes of ethylene glycol, which is an application example thereof, will be described.
That is, one example of the above-mentioned place entitled “Reaction (oxidation and decomposition of ethylene glycols 1) in the treatment tank 4” is theoretically verified.
Ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) contained in the water to be treated 3 follows the chain process of Chemical Formula 12 to Chemical Formula 14 described below, including the organic structure of an unstable intermediate of the decomposition process. As a result, they are sequentially oxidized with OH radicals (.OH), and thus decomposed and mineralized into water (H 2 O) and carbon dioxide (C 0 2 ).

Figure 0004880572
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上記化12〜化14の反応式については、次のとおり。出発物質であるエチレングリコールは、まず化12の反応式にて、両端のアルコールOHが、OHラジカルにて水素原子を奪われて酸化され、OHラジカルは水に帰す。これと共に、その酸素原子が炭素原子と二重結合化され、もってホルムアルデヒド(H-CHO)が生成される。
それから、化13の反応式へと進み、ホルムアルデヒドは、OHラジカルにて水素原子を奪われて酸化され、OHラジカルが水に帰すと共に、次のOHラジカルが取り付くことにより、蟻酸(H-COOH)となる。そして、化14の反応式にて、蟻酸は、OHラジカルにて二酸化炭素(CO)と水(HO)に、酸化,分解されてしまう。
このようにして、エチレングリコールは、化12〜化14の反応式の連鎖プロセスを辿ることにより、理論上すべて酸化,分解,無機化されてしまう。
ところで、以上説明したところを総括すると(つまり各反応式を合算すると)、次の化15の総括反応式が得られる。
The reaction formulas of Chemical Formulas 12 to 14 are as follows. First, ethylene glycol, which is a starting material, is oxidized by the reaction formula of Chemical Formula 12 in which alcohol OH at both ends is deprived of hydrogen atoms by OH radicals, and the OH radicals are returned to water. At the same time, the oxygen atom is double-bonded with the carbon atom, thereby forming formaldehyde (H—CHO).
Then, the reaction formula proceeds to Chemical Formula 13, and formaldehyde is oxidized by depriving of hydrogen atoms by OH radicals, and the OH radicals are returned to water and the next OH radicals are attached to formic acid (H-COOH). It becomes. In the reaction formula of Chemical Formula 14, formic acid is oxidized and decomposed into carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O) by OH radicals.
In this way, ethylene glycol is theoretically oxidized, decomposed, and mineralized by following the chain process of the reaction formulas of Chemical Formula 12 to Chemical Formula 14.
By the way, when the place explained above is summarized (that is, when each reaction formula is added up), the following general reaction formula of Chemical Formula 15 is obtained.

Figure 0004880572
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この化15の総括反応式では、1モルのエチレングリコールは、理論上、10モルのOHラジカルにより、8モルの水と2モルの二酸化炭素とに、分解,無機化される。
なおOHラジカルは、この例では、反応理論値として10モルを予め準備すれば良いが、実際必要量としては、例えばその数倍程度と多目に準備される。勿論、OHラジカルの生成物質である過酸化水素や2価の鉄イオン等についても、同様である。
エチレングリコールの酸化,分解過程の詳細は、以上説明したようになっている。
In the general reaction formula of Chemical Formula 15, 1 mol of ethylene glycol is theoretically decomposed and mineralized by 10 mol of OH radicals into 8 mol of water and 2 mol of carbon dioxide.
In this example, 10 mol of OH radicals may be prepared in advance as a theoretical reaction value, but the actual required amount is prepared, for example, several times as many as that. Of course, the same applies to hydrogen peroxide, divalent iron ions, and the like, which are OH radical products.
Details of the oxidation and decomposition processes of ethylene glycol are as described above.

≪ジエチレングリコールの酸化,分解過程について≫
次に、本発明の処理方法に関し、その適用例であるジエチレングリコールの酸化,分解過程の詳細について、説明しておく。
すなわち、処理槽4内における反応(エチレングリコール類1の酸化,分解)と題して前述した所について、その1例を理論的に検証しておく。
被処理水3中に含有されたジエチレングリコール(C10)は、その分解過程の不安定な中間体の有機構造を含め、以下に述べる化16〜化19の連鎖プロセスを辿ることにより、順次OHラジカル(・OH)にて酸化され、もって水(HO)と二酸化炭素(C0)と酸素(O)へと、分解,無機化されてしまう。
≪About oxidation and decomposition process of diethylene glycol≫
Next, regarding the treatment method of the present invention, details of oxidation and decomposition processes of diethylene glycol, which is an application example thereof, will be described.
That is, one example of the above-mentioned place entitled “Reaction (oxidation and decomposition of ethylene glycols 1) in the treatment tank 4” is theoretically verified.
Diethylene glycol (C 4 H 10 O 3 ) contained in the water to be treated 3 is obtained by following the chain process of Chemical Formula 16 to Chemical Formula 19 described below, including the organic structure of an unstable intermediate of the decomposition process. Then, it is sequentially oxidized with OH radicals (.OH), so that it is decomposed and mineralized into water (H 2 O), carbon dioxide (C 0 2 ) and oxygen (O 2 ).

Figure 0004880572
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上記化16〜化19の反応式については、次のとおり。出発物質であるジエチレングリコールは、まず化16の反応式にて、両端のアルコールOHが、OHラジカルにて水素原子を奪われて酸化され、OHラジカルは水に帰す。これと共に、その酸素原子が炭素原子と二重結合化され、もってホルムアルデヒド(H-CHO)が生成される。
そして、このホルムアルデヒドの生成にあたっては、結合電子が移動してC‐C単結合が切断され、次のOHラジカルが取り付くことにより、HO‐CH‐O‐CH‐OHが生成される。そして、生成されたHO‐CH‐O‐CH‐OHは、次の化17の反応式にて、OHラジカルによる酸化,分解により、そのOH基の水素原子が水に帰すと共に、ホルムアルデヒドが生成される。その際、酸素(O)も派生的に生成される。
次に、化18の反応式へと進み、上記化16と化17の反応式で生成されたホルムアルデヒドは、OHラジカルにて水素原子を奪われて酸化され、OHラジカルが水に帰すと共に、次のOHラジカルが取り付くことにより、蟻酸(H‐COOH)となる。そして、化19の反応式にて、蟻酸は、OHラジカルにて二酸化炭素(CO)と水(HO)に、酸化,分解されてしまう。
このようにして、ジエチレングリコールは、化16〜化19の反応式の連鎖プロセスを辿ることにより、理論上すべて酸化,分解,無機化されてしまう。
ところで、以上説明したところを総括すると(つまり各反応式を合算すると)、次の化20の総括反応式が得られる。
The reaction formulas of the chemical formulas 16 to 19 are as follows. First, diethylene glycol, which is a starting material, is oxidized by the reaction formula of Chemical Formula 16 in which alcohols OH at both ends are deprived of hydrogen atoms by OH radicals, and the OH radicals are returned to water. At the same time, the oxygen atom is double-bonded with the carbon atom, thereby forming formaldehyde (H—CHO).
Then, when the generation of the formaldehyde, the bonding electrons are to C-C single bond cleavage movement, by the following OH radicals attach, HO-CH 2 -O-CH 2 -OH is generated. The generated HO—CH 2 —O—CH 2 —OH has the following reaction formula 17: Oxidation and decomposition by OH radicals cause the hydrogen atom of the OH group to return to water and formaldehyde Generated. At that time, oxygen (O 2 ) is also generated derivatively.
Next, the process proceeds to the reaction formula of Chemical Formula 18, and formaldehyde generated by the chemical formulas of Chemical Formula 16 and Chemical Formula 17 is oxidized by depriving of hydrogen atoms by OH radicals, and the OH radicals are returned to water. By attaching the OH radical, formic acid (H-COOH) is obtained. In the reaction formula of chemical formula 19, formic acid is oxidized and decomposed into carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O) by OH radicals.
In this way, diethylene glycol is theoretically oxidized, decomposed, and mineralized by following the chain process of the reaction formulas of Chemical Formula 16 to Chemical Formula 19.
By the way, when the place explained above is summarized (that is, when each reaction formula is added up), the following general reaction formula of Chemical Formula 20 is obtained.

Figure 0004880572
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この化20の総括反応式では、1モルのジエチレングリコールは、理論上、22モルのOHラジカルにより、16モルの水と4モルの二酸化炭素と1/2モルの酸素とに、無機化される。
なおOHラジカルは、この例では、反応理論値として22モルを予め準備すれば良いが、実際必要量としては、例えばその数倍程度と多目に準備される。勿論、OHラジカルの生成物質である過酸化水素や2価の鉄イオン等についても、同様である。
ジエチレングリコールの酸化,分解過程の詳細は、以上説明したようになっている。
In the general reaction formula of Chemical Formula 20, 1 mol of diethylene glycol is theoretically mineralized to 16 mol of water, 4 mol of carbon dioxide and 1/2 mol of oxygen by 22 mol of OH radicals.
In this example, OH radicals may be prepared in advance in an amount of 22 mol as a theoretical reaction value, but the actual required amount is prepared several times, for example, several times as much. Of course, the same applies to hydrogen peroxide, divalent iron ions, and the like, which are OH radical products.
The details of the oxidation and decomposition processes of diethylene glycol are as described above.

ここで、本発明の処理方法の実施例について、説明しておく。
この実施例では、26℃の常温下で処理槽4に対し、エチレングリコールを含有した1Lの被処理水3を、サンプルAとして供給した後、薬品添加量をサンプルB,C,D毎に変えて、フェントン処理した。
まず、テスト条件については、次のとおり
<サンプルB>
・硫酸(HSO) (60%): 0.090mL/L
・過酸化水素(H) (35%): 0.694mL/L
・硫酸第一鉄(FeSO・7HO) : 1.110g/L
・カセイソーダ(NaOH) (25%): 1.035mL/L
<サンプルC>
・硫酸(HSO) (60%): 0.090mL/L
・過酸化水素(H) (35%): 1.388mL/L
・硫酸第一鉄(FeSO・7HO) : 2.220g/L
・カセイソーダ(NaOH) (25%): 1.035mL/L
<サンプルD>
・硫酸(HSO) (60%): 0.090mL/L
・過酸化水素(H) (35%): 0.347mL/L
・硫酸第一鉄(FeSO・7HO) : 0.555g/L
・カセイソーダ(NaOH) (25%): 1.035mL/L
すなわち、フェントン反応においてOHラジカルの発生源となる過酸化水素と硫酸第一鉄について、サンプルBでは、前述した理論値(例えば、前記化3の反応式を参照)の1/2の添加量で添加し、サンプルCでは、理論値通りで添加し、サンプルDでは、理論値の1/4で添加した。硫酸やカセイソーダについては、各サンプル共に同じ添加量とした。
このようなテスト条件のもとで、被処理水3中に含有されるエチレングリコールの含有量,その他の分析項目について、フェントン処理前のサンプルAと、フェントン処理後のサンプルB,C,Dとを、それぞれ計測した結果、次の表1のデータが得られた。
Here, an example of the processing method of the present invention will be described.
In this example, after supplying 1 L of treated water 3 containing ethylene glycol as a sample A to a treatment tank 4 at a room temperature of 26 ° C., the amount of chemical addition is changed for each of the samples B, C, and D. Fenton treatment.
First, the test conditions are as follows <Sample B>
・ Sulfuric acid (H 2 SO 4 ) (60%): 0.090 mL / L
Hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) (35%): 0.694 mL / L
Ferrous sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O): 1.110 g / L
・ Caustic soda (NaOH) (25%): 1.035 mL / L
<Sample C>
・ Sulfuric acid (H 2 SO 4 ) (60%): 0.090 mL / L
Hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) (35%): 1.388 mL / L
Ferrous sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O): 2.220 g / L
・ Caustic soda (NaOH) (25%): 1.035 mL / L
<Sample D>
・ Sulfuric acid (H 2 SO 4 ) (60%): 0.090 mL / L
Hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) (35%): 0.347 mL / L
Ferrous sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O): 0.555 g / L
・ Caustic soda (NaOH) (25%): 1.035 mL / L
That is, with respect to hydrogen peroxide and ferrous sulfate, which are generation sources of OH radicals in the Fenton reaction, in Sample B, the addition amount is 1/2 of the theoretical value described above (for example, refer to the reaction formula of Chemical Formula 3). In sample C, it was added according to the theoretical value, and in sample D, it was added at 1/4 of the theoretical value. For sulfuric acid and caustic soda, the same amount was added to each sample.
Under such test conditions, regarding the content of ethylene glycol contained in the water to be treated 3 and other analysis items, the sample A before the Fenton treatment and the samples B, C, and D after the Fenton treatment As a result of the measurement, the following data in Table 1 was obtained.

Figure 0004880572
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この表1の結果により、エチレングリコールは、水と二酸化炭素に酸化,分解,無機化されてしまい、被処理水3中には殆ど存在しなくなったことが、データ的に確認された。
又、COD−Cr分析(ニクロム酸カリウムを使用したCHEMICAL OXYGEN DEMAND 化学的酸素要求量テスト)のデータ、TOC分析(TOTAL ORGANIC CARBON 全有機炭素量テスト)のデータ、電気伝導率のデータ等によっても、エチレングリコールの無機化が裏付けられた。なお電気伝導率は、フェントン試薬やpH調整剤の添加量に比例して上がる。
実施例については、以上のとおり。
From the results shown in Table 1, it was confirmed by data that ethylene glycol was oxidized, decomposed, and mineralized into water and carbon dioxide, and hardly existed in the water to be treated 3.
In addition, according to the data of COD-Cr analysis (CHEMICAL OXYGEN DEMAND chemical oxygen demand test using potassium dichromate), TOC analysis (TOTAL ORGANIC CARBON total organic carbon content test), electric conductivity data, etc. The mineralization of ethylene glycol was supported. The electrical conductivity increases in proportion to the amount of Fenton reagent and pH adjuster added.
About an Example, it is as above.

本発明に係るエチレングリコール類の処理方法について、発明を実施するための最良の形態の説明に供し、構成フロー図である。The ethylene glycol treatment method according to the present invention is a configuration flow diagram for explaining the best mode for carrying out the invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 エチレングリコール類
2 処理装置
3 被処理水
4 処理槽
5 被処理水供給手段
6 過酸化水素添加手段
7 鉄イオン添加手段
8 pH調整手段
9 原水槽
10 pH調整槽
11 後処理槽
12 中和槽
13 沈殿槽
14 凝集沈殿槽
15 濾過槽
16 pH調整槽
17 処理水槽
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ethylene glycol 2 Treatment apparatus 3 Water to be treated 4 Treatment tank 5 Treatment water supply means 6 Hydrogen peroxide addition means 7 Iron ion addition means 8 pH adjustment means 9 Raw water tank 10 pH adjustment tank 11 Post-treatment tank 12 Neutralization tank 13 Precipitation tank 14 Coagulation sedimentation tank 15 Filtration tank 16 pH adjustment tank 17 Treated water tank

Claims (1)

被処理水に含有されたエチレングリコール類を、フェントン法の処理プロセスに基づき酸化,分解する処理方法であって、エチレングリコール類を含有した被処理水に対し、過酸化水素と2価の鉄イオン溶液とpH調整剤とが添加されると共に、
過酸化水素は、処理槽において、反応当初に全量添加され、
2価の鉄イオン溶液は、該処理槽において、過酸化水素の添加後に間欠的に複数サイクル繰り返して分割添加され、もって下記にて生成されるOHラジカルが余って水に戻り,浪費される反応を回避すべく機能し、
pH調整剤は、まずpH調整槽において、該処理槽に供給される被処理水を対象に酸pH調整剤が添加され、又、過酸化水素の添加後の該処理槽において、2価の鉄イオン溶液の分割添加毎にその都度アルカリpH調整剤が添加され、もって被処理水をpH3〜pH5の弱酸性に維持して、過酸化水素が水と酸素に分解,浪費される反応を抑制すべく機能し、
過酸化水素および2価の鉄イオンの添加量は、反応式に基づく反応理論値を基準として、より多目に実際に準備される必要モル数が、算出されるようになっており、
もってまず、被処理水中に含有されたエチレングリコール類の具体的含有量から、OHラジカルの反応理論値のモル数が基準として得られ、次に、OHラジカルの実際の必要モル数が、この基準より多目に算出され、更に、このOHラジカルの必要モル数から、OHラジカルの生成物質である過酸化水素および2価の鉄イオンの反応理論値のモル数が、基準として得られ、そして、過酸化水素および2価の鉄イオンの実際に準備される必要モル数が、この基準より多目に算出され、
過酸化水素および2価の鉄イオンの添加タイミングは、過酸化水素については、使い尽くされて該処理槽の被処理水中から過酸化水素がなくなった時であり、2価の鉄イオンについては、前回分割添加されたものが使い尽くされて、該処理槽の被処理水中から2価の鉄イオンがなくなった時であり、
そして、OHラジカルの生成反応に関しては、過酸化水素が2価の鉄イオンにて分割添加の都度還元されて、OHラジカルが生成されるフェントン主反応のほか、更に、過酸化水素の還元反応にて生成された水酸化イオンが、2価の鉄イオンの酸化反応にて生成された3価の鉄イオンにて酸化されて、OHラジカルが生成され、又、生成されたOHラジカルが、更に被処理水の水と反応して、新たなOHラジカルと水とを生成する反応が連鎖的に繰り返され、又、2価の鉄イオンの酸化反応にて生成される3価の鉄イオンと、過酸化水素とが反応して、少なくとも新たなOHラジカルを生成する反応が連鎖的に繰り返され、該処理槽内で過酸化水素が使い尽くされた時にOHラジカルの生成が終了し、
もって、被処理水に含有されたエチレングリコール又はジエチレングリコールが、このように生成されたOHラジカルにて酸化,分解されて、エチレングリコールは水と二酸化炭素に、ジエチレングリコールは水と二酸化炭素と酸素に、それぞれ無機化されること、を特徴とするエチレングリコール類の処理方法。
A treatment method that oxidizes and decomposes ethylene glycol contained in water to be treated based on the Fenton process. Hydrogen peroxide and divalent iron ions are treated against water to be treated containing ethylene glycol. A solution and a pH adjuster are added,
Hydrogen peroxide is added in the treatment tank at the beginning of the reaction,
In the treatment tank, the divalent iron ion solution is intermittently added repeatedly by repeating a plurality of cycles after the addition of hydrogen peroxide, so that the OH radicals generated below return to water and are wasted. Function to avoid
As for the pH adjuster, an acid pH adjuster is first added to the water to be treated supplied to the treatment tank in the pH adjustment tank, and divalent iron is added in the treatment tank after the addition of hydrogen peroxide. An alkaline pH adjuster is added each time the ionic solution is added in a divided manner, so that the water to be treated is maintained at a weak acidity of pH 3 to pH 5, and the reaction in which hydrogen peroxide is decomposed and wasted into water and oxygen is suppressed. Function as
The amount of hydrogen peroxide and divalent iron ions added is calculated based on the theoretical reaction value based on the reaction formula.
First, from the specific content of ethylene glycol contained in the water to be treated, the number of moles of the theoretical reaction value of OH radical is obtained as a reference, and then the actual required number of moles of OH radical is obtained based on this standard. From the required number of moles of OH radicals, the theoretical number of moles of reaction of hydrogen peroxide and divalent iron ions, which are OH radical products, is obtained as a reference, and The actual required number of moles of hydrogen peroxide and divalent iron ions to be prepared is calculated more than this standard,
The addition timing of hydrogen peroxide and divalent iron ions is when hydrogen peroxide is used up and hydrogen peroxide is exhausted from the water to be treated in the treatment tank. When the previously added portion is used up, the divalent iron ions disappear from the water to be treated in the treatment tank.
As for the OH radical production reaction, hydrogen peroxide is reduced with divalent iron ions each time it is added in a divided manner, and in addition to the Fenton main reaction, in which OH radicals are produced, the hydrogen peroxide is further reduced. The generated hydroxide ions are oxidized by trivalent iron ions generated by the oxidation reaction of divalent iron ions to generate OH radicals, and the generated OH radicals are further covered. The reaction of reacting with the water of the treated water to generate new OH radicals and water is repeated in a chain, and the trivalent iron ions generated by the oxidation reaction of the divalent iron ions The reaction of reacting with hydrogen oxide to at least generate new OH radicals is repeated in a chain, and generation of OH radicals is terminated when hydrogen peroxide is exhausted in the treatment tank,
Therefore, ethylene glycol or diethylene glycol contained in the water to be treated is oxidized and decomposed by the OH radicals thus generated, ethylene glycol becomes water and carbon dioxide, diethylene glycol becomes water, carbon dioxide and oxygen, A method for treating ethylene glycol, characterized in that each is mineralized.
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