JP4977317B2 - フィッシャー・トロプシュ法によって誘導された水を浄化する方法 - Google Patents
フィッシャー・トロプシュ法によって誘導された水を浄化する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4977317B2 JP4977317B2 JP2004513183A JP2004513183A JP4977317B2 JP 4977317 B2 JP4977317 B2 JP 4977317B2 JP 2004513183 A JP2004513183 A JP 2004513183A JP 2004513183 A JP2004513183 A JP 2004513183A JP 4977317 B2 JP4977317 B2 JP 4977317B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- treatment
- stage
- stream
- cooling tower
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 230
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 94
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 57
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 52
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 42
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 42
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 42
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 28
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 25
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 18
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 17
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 16
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 16
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 15
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 14
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 13
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 12
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 12
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 10
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 10
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N butyric aldehyde Natural products CCCC=O ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 7
- 239000008214 highly purified water Substances 0.000 claims description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 7
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYSA-N Propionic aldehyde Chemical compound CCC=O NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N pentan-2-one Chemical compound CCCC(C)=O XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BBMCTIGTTCKYKF-UHFFFAOYSA-N 1-heptanol Chemical compound CCCCCCCO BBMCTIGTTCKYKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 5
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 4
- 238000005399 mechanical ventilation Methods 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 4
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 claims description 3
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 3
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims 2
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 claims 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 8
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 108010027322 single cell proteins Proteins 0.000 description 5
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- -1 Nitro Chemical class 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Substances OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 2
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- HGBOYTHUEUWSSQ-UHFFFAOYSA-N valeric aldehyde Natural products CCCCC=O HGBOYTHUEUWSSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical class Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000004443 bio-dispersant Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical class [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000011278 co-treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000009300 dissolved air flotation Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- NMJORVOYSJLJGU-UHFFFAOYSA-N methane clathrate Chemical compound C.C.C.C.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O NMJORVOYSJLJGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940037201 oris Drugs 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000003516 soil conditioner Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/045—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation for obtaining ultra-pure water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/143—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
- B01D3/148—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step in combination with at least one evaporator
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/048—Purification of waste water by evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/26—Treatment of water, waste water, or sewage by extraction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/38—Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/38—Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation
- C02F1/385—Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation by centrifuging suspensions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/40—Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/02—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
- C02F2103/04—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply for obtaining ultra-pure water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
- C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
- C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
- C02F2103/365—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds from petrochemical industry (e.g. refineries)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/08—Corrosion inhibition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/06—Nutrients for stimulating the growth of microorganisms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/04—Aerobic processes using trickle filters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/06—Aerobic processes using submerged filters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/08—Aerobic processes using moving contact bodies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【技術分野】
【０００１】
この発明は各種の炭素質の物質が供給原料に用いられるフィッシャー・トロプシュ合成によって産生された水を浄化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然ガスや石炭などの炭素質の供給原料から水を精製する方法であって、炭化水素も産生されるという方法を出願人は承知している。
【０００３】
そのような方法の一つがフィッシャー・トロプシュ法であって、その最大の産生物は水であり、オレフィン類、パラフィン類、ワックス類を含む炭化水素及びその酸素含有物の産生はそれよりも少量である。この方法については、たとえば、マーク・ドライ著「フィッシャー・トロプシュ法の技術」(Catal.Rev.Sci.Eng.,23巻(1,2合併号), pp.265-278)など多くの文献が存在する。
【０００４】
フィッシャー・トロプシュ法によって得られる生成物は、さらに、たとえば、水素化法によって、合成原油、オレフィン類、溶剤類、潤滑油、工業用オイル、薬用オイル、ロウ状炭化水素類、窒素及び酸素含有化合物、モーター用のガソリン、ディーゼル燃料、ジェット燃料、及び灯油等に加工することができる。この潤滑油には自動車用、ジェット用、タービン用、金属工作用のオイルが含まれる。工業用オイルには掘削流体、農業用油、熱伝導流体が含まれている。
【０００５】
炭素質の原油が見出される地域においては、水の供給は極めて少なく、極めて高価な資源といえる。また、天然水を得るためにフィッシャー・トロプシュ法を利用し、それによって生じた汚染された水を処分することは、これを阻止しないと環境問題となるので、阻止しなければならない。したがって、炭素質の供給原料を利用して使用することのできる水を製造し、回収することが考慮されている。
【０００６】
炭素質の供給原料は、一般的に石炭と天然ガスを含んでいて、これらはフィッシャー・トロプシュ合成中に炭化水素と水と二酸化炭素に転換される。当然、たとえば、海洋中に見出されるメタン水和物のような他の炭素質の供給原料も使用することができる。
【０００７】
本発明によれば、フィッシャー・トロプシュ法を利用して産生された水を精製する前に、フィッシャー・トロプシュ産成物から水濃縮流を分離する目的で予備分離処理に供することを特徴とする。
【０００８】
予備分離行程はフィッシャー・トロプシュ反応器からのガス状の生成物を凝縮することと、これを独特な三段階の分離器によって分離させることとからなっている。この分離器から排出される三種類の流れは、排ガス、主としてＣ5乃至Ｃ20の範囲の炭化水素を含む炭化水素凝縮物並びに非酸性の化学物質類、水、酸類及び懸濁炭化水素類を含有する反応水流である。
【０００９】
次いで、この反応水流はコアレッサーで炭化水素懸濁液と水濃縮流とに分けられる。
【００１０】
このコアレッサーは反応水流から炭化水素を１０ｐｐｍ乃至１０００ｐｐｍ、主として５０ｐｐｍの濃度にまで除去することができる。
【００１１】
このようにして得られた水濃縮流は、この発明による方法の供給材料となり、本明細書中では「フィッシャー・トロプシュ反応水」との用語で表示する。
【００１２】
この水濃縮流又は反応水の組成はフィッシャー・トロプシュ反応器に用いられる触媒金属と反応条件（たとえば温度、圧力）とに大きく左右される。フィッシャー・トロプシュ反応水は、脂肪族、芳香族及び環状アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、及び酸類を含む酸素含有炭化水素を含有する可能性があり、さらにより少量の脂肪族、芳香族及び環状炭化水素、たとえばオレフィン類及びパラフィン類を含有する可能性がある。
【００１３】
フィッシャー・トロプシュ反応水には、またフィッシャー・トロプシュ反応器からの金属を含む無機化合物をごく少量含有している可能性があり、同様に、供給材料から発生する窒素及びイオウを含有する物質が含まれている可能性がある。
【００１４】
フィッシャー・トロプシュ反応水の品質に関して、使用したフィッシャー・トロプシュ合成の形式の影響を、３種類の相違する合成操作モードによって得られたフィッシャー・トロプシュ反応水の代表的な有機分析で（表１）に示す。すなわち、
・低温フィッシャー・トロプシュ ＬＴＦＴ コバルト又は鉄触媒
・高温フィッシャー・トロプシュ ＨＴＦＴ 鉄触媒
【００１５】
【表１】
【００１６】
それぞれ出所が異なる（表１）フィッシャー・トロプシュ反応水の分析で、これらの水、特にＨＴフィッシャー・トロプシュ反応水は比較的高濃度の有機化合物類を含有しており、これらの水をさらに処理して好ましくない成分を除去することなしに直接に利用したり、又は廃棄したりすることが一般的には適切でないことは明白である。フィッシャー・トロプシュ反応水の処理の度合は、専らその用途の如何に依存し、ボイラーへの給水用の水から環境に廃棄することのできるように部分的に処理された水まで広範囲の品質の水を産生することができる。
【００１７】
フィッシャー・トロプシュ反応水を雨水と同様に別個の特有の処理排水と共にあわせて処理することも可能である。
【００１８】
この発明に記載された水質浄化法は、極く僅か改造を加えれば、フィッシャー・トロプシュ合成法に使用した触媒と類似した金属触媒を使用して一般的な合成ガス変換処理によって発生した水流を処理するのにも応用することができる。
【発明の開示】
【００１９】
この発明の第一の形態は、フィッシャー・トロプシュ反応水から精製された水を製造する方法を提供するものであって、この方法は、少なくとも、
ａ）一次水濃縮流を産生するために、前記フィッシャー・トロプシュ反応水から少なくとも非酸性の酸素含有炭化水素分画を除去する段階を少なくとも一段階備えた平衡段階式分離過程を含む第一の処理段階と、
ｂ）二次水濃縮流を産生するために、前記一次水濃縮流の少なくとも一部を蒸発させてその非蒸発部分中の有機成分分画総量を減少させる過程を含む第二の処理段階と、
ｃ）前記二次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも固体成分の一部を除去する固液分離過程を含む最終処理段階と、
の各段階を含む。
【００２０】
この発明の第二の形態は、フィッシャー・トロプシュ反応水から精製された水を製造する方法を提供するものであって、この方法は、少なくとも、
ａ）一次水濃縮流を産生するために前記フィッシャー・トロプシュ反応水から少なくとも非酸性の酸素含有炭化水素分画を除去する段階を少なくとも一段階備えた平衡段階式分離過程を含む第一の処理段階と
ｂ）二次水濃縮流を産生するために、前記一次水濃縮流の少なくとも一部を蒸発させてその非蒸発部分中の有機成分分画総量を減少させる過程を含む第二の処理段階と、
ｃ）三次水濃縮流を産生するために、前記二次水濃縮流から少なくとも溶存有機炭素分画を除去する生物学的処理過程を含む第三の処理段階と、
ｄ）前記三次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも固体成分の一部を除去する固液分離過程を含む第四の処理段階と、
の各段階を含む。
【００２１】
「精製された水」との用語は、ＣＯＤが２０乃至５００ｍｇ／ｌで、ｐＨ が６．０乃至９．０で、懸濁固形分含量が２５０ｍｇ／ｌ未満で、総溶解固形分含量が６００ｍｇ／ｌ未満の水を意味するものとする。
【００２２】
非酸性酸素含有炭化水素類は、通常、アルコール類、ケトン類及びアルデヒド類の中から選択されるが、さらに詳細に述べれば、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、アセトン、メチル−プロピル−ケトン、メタノール、エタノール，プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、及びヘプタノールの中から選択する。
【００２３】
多くの平衡段階式分離過程が第一の処理段階で用いられるのに適している。このような過程には、通常の液体溶媒又は液化ガスを用いた溶剤抽出のみならず、精錬及び石油化学産業において用いられている通常の蒸留過程が含まれる。
【００２４】
その第一の処理段階で蒸留を行うと、フィッシャー・トロプシュ反応水中に含有されている非酸性酸素含有炭化水素類の大部分が除去され、主としてモノカルボキシル酸類（たとえば、酢酸、プロピオン酸）及び、時には微量の非酸化合物が残る。有機酸が存在するので、一次水濃縮流はフィッシャー・トロプシュ酸性水として知られている。
【００２５】
蒸留による塔頂留出物は回収することができ、製品として加工されて、燃料あるいはエネルギー源として利用することができる。
【００２６】
フィッシャー・トロプシュ反応水からごく低沸点の化合物や溶存ガスを除去する目的で、第一の処理段階に反応水からの脱気過程を含めることとしてその後にさらなる処理過程に供することとしてもよい。
【００２７】
概して、ＨＴＦＴ鉄触媒過程によって生ずるフィッシャー・トロプシュ反応水は、第一の処理を経た後のフィッシャー・トロプシュ酸性水の中に残存する有機酸類が比較的高濃度（＞１質量％）であるがために応用範囲が限られているので、この水をさらに処理する必要がある。これとは対照的に、コバルトをベースとしたＬＴＦＴ過程によって得たフィッシャー・トロプシュ反応水は第一の処理を経た後の有機酸類の濃度が有意に低い（＜０．１質量％）ので、中和させた後であれば、充分に希釈することができ、かつ、排出基準が許せば環境に放出することができる。一次水濃縮流は処理水としての用途が制約されている。
【００２８】
段階ｂ）における蒸発は冷却塔の環境温度と圧力で生じ得る。
【００２９】
冷却塔での蒸発中に、一次水濃縮流の中に含まれている溶融有機成分の少なくとも一部が微生物類の作用によって減少する。その、全部又は一部が除かれる成分には酸性酸素含有炭化水素とメタノールとが含まれている。
【００３０】
冷却水として一次水濃縮流が使用されることによって、冷却塔におけるエアレーションによって酸素が豊富になり、これが一次水濃縮流の中にとけ込んでいる有機成分を食物源として利用する微生物類の成長を活発化させる。
【００３１】
この蒸発は、蒸発冷却塔への補給水として一次水濃縮流を利用することを含んでもよい。この蒸発冷却塔は、機械式通風冷却塔、自然通風冷却塔、及び強制通風冷却塔等のうちから選択する。
【００３２】
冷却水として一次水濃縮流を使用するときには、冷却に用いられる装置を通過するその水の直線流速は、懸濁固形分がその装置に沈積しないよう十分な高速度としなければならない。
【００３３】
この水に触れる金属及び／又はコンクリートの表面の腐食を阻止するために、苛性ソーダなどのアルカリを加えて一次水濃縮流のｐＨを調整しなければならない。
【００３４】
一次水濃縮流を冷却水として使用する以前に、たとえば、汚損、腐食及びスケーリングなどの好ましくない作用を阻止するため一種若しくは数種の適当な添加物を添加してもよい。
【００３５】
好気性処理を二次水濃縮流の生物学的処理に含ませることもできる。
【００３６】
好気性処理法は通常の家庭の廃水及び産業廃水の処理と同様である。
【００３７】
好気性処理は、炭素含有有機成分の微生物学的分解を促進するために、窒素（たとえば、尿素、アンモニア若しくはアンモニウム塩）又はリン（たとえばリン酸塩）を含む化合物の形の栄養素を加えることを含むこととしてもよい。さらに、石灰、苛性ソーダ灰分などのアルカリ化合物を用いるｐＨ制御が微生物の性能を最適にするのに求められる。
【００３８】
二次水濃縮流の好気性処理には広範囲の技術を用いることができる。この種の技術は活性化スラッジ処理、高速コンパクト反応器、生物学的通気フィルタ、細流フィルタ、回転式生物学的接触器、膜バイオ・リアクター及び流体床反応器から選択することができる。シングルセルプロテイン（ＳＣＰ）の好気的産生も成功裡に開発されている。
【００３９】
水濃縮流又は三次水濃縮流の他に、好気性処理によると、通常、副産物として二酸化炭素とスラッジとを生ずる。二酸化炭素は周囲に放出することができる。スラッジの方は焼却して、埋め立て、肥料、土壌改善剤、あるいはＳＣＰの供給源として用いることができる。
【００４０】
第四の処理段階は生物学的処理中に生じた三次水濃縮流から懸濁固形分を除くことを目的とするものである。
【００４１】
懸濁固形分の除去には、次のような方法、すなわち、砂による濾過法、薄膜分離法（たとえば、マイクロ濾過法又は限外濾過法）、沈殿物の沈降法、（凝集剤を使用若しくは使用することなく行う）溶解されている空気の浮揚法、及び遠心分離法がある。
【００４２】
地方における排出基準又は意図する用途に応じて、第四の処理に必要なレベル及び形式が要求される。
【００４３】
前述の方法によって生成された精製された水の用途には、冷却水、灌漑用水、あるいは一般的な処理用水などが含まれる。
【００４４】
精製された水は概ね次表の通りの性質である。
【００４５】
【表２】
【００４６】
この発明の第三の形態は、フィッシャー・トロプシュ反応水から高度に精製された水を製造する方法を提供するものであって、この方法は、少なくとも、
ａ）一次水濃縮流を産生するために、前記フィッシャー・トロプシュ反応水から少なくとも非酸性の酸素含有炭化水素分画を除去する段階を少なくとも一段階備えた平衡段階式分離過程を含む第一の処理段階と、
ｂ）二次水濃縮流を産生するために、前記一次水濃縮流の少なくとも一部を蒸発させてその非蒸発部分中の有機成分分画総量を減少させる過程を含む第二の処理段階と、
ｃ）三次水濃縮流を産生するために、前記二次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも固体成分の一部を除去する固液分離過程を含む第三の処理段階と、
ｄ）前記三次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも溶解塩及び有機成分の一部を除去するための、溶解塩・有機成分除去過程を含む第四の処理段階と、
の各段階を含む。
【００４７】
この発明の第四の形態は、フィッシャー・トロプシュ反応水から高度に精製された水を製造する方法を提供するものであって、この方法は、少なくとも、
ａ）一次水濃縮流を産生するために、前記フィッシャー・トロプシュ反応水から少なくとも非酸性の酸素含有炭化水素分画を除去する段階を少なくとも一段階備えた平衡段階式分離過程を含む第一の処理段階と、
ｂ）二次水濃縮流を産生するために、前記一次水濃縮流の少なくとも一部を蒸発させてその非蒸発部分中の有機成分分画総量を減少させる過程を含む第二の処理段階と、
ｃ）三次水濃縮流を産生するために、前記二次水濃縮流から少なくとも溶存有機炭素分画を除去する生物学的処理を含む第三の処理段階と、
ｄ）四次水濃縮流を産生するために、前記三次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも固体成分の一部を除去する固液分離過程を含む第四の処理段階と、
ｅ）前記四次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも溶解塩及び有機成分の一部を除去するための、溶融塩・有機成分除去過程を含む最終処理段階と、
の各段階を含む。
【００４８】
「高度に精製された水」との用語は、５０ｍｇ／ｌのＣＯＤで、ｐＨが６．０乃至９．０であり、懸濁固形分含量が５０ｍｇ／ｌ未満で総溶解固形分含量が１００ｍｇ／ｌ未満である水を意味するものとする。
【００４９】
非酸性酸素含有炭化水素類は、通常、アルデヒド類、ケトン類及びアルコール類の中から選択されるが、さらに詳細に述べれば、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、アセトン、メチル−プロピル−ケトン、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、及びヘプタノールの中から選択する。
【００５０】
多くの平衡段階式分離過程が第一の処理段階で用いられるのに適している。このような過程には、通常の液体溶剤又は液化ガスを用いた溶剤抽出のみならず、精製及び石油化学産業において用いられている通常の蒸留過程が含まれる。
【００５１】
その第一の処理段階で蒸留を行うと、フィッシャー・トロプシュ反応水中に含有されている非酸性酸素含有炭化水素類の大部分が除去され、主としてモノカルボキシル酸類（たとえば、酢酸、プロピオン酸）及び、時には微量の非酸化合物が残る。有機酸が存在するので、一次水濃縮流はフィッシャー・トロプシュ酸性水として知られている。
【００５２】
蒸留による塔頂留出物は回収することができ、製品として加工されて、燃料あるいはエネルギー源として利用することができる。
【００５３】
フィッシャー・トロプシュ反応水からごく低沸点の化合物や溶存ガスを除去する目的で、第一の処理段階に反応水からの脱気過程を含めることとしてその後にさらなる処理過程に供することとしてもよい。
【００５４】
概して、ＨＴＦＴ鉄触媒過程によって生ずるフィッシャー・トロプシュ反応水は、第一の処理を経た後のフィッシャー・トロプシュ酸性水の中に残存する有機酸類が比較的高濃度（＞１質量％）であるがために応用範囲が限られているので、この水をさらに処理する必要がある。これとは対照的に、コバルトをベースとしたＬＴＦＴ過程によって得たフィッシャー・トロプシュ反応水は第一の処理を経た後の有機酸類の濃度が有意に低い（＜０．１質量％）ので、中和させた後であれば、充分に希釈することができ、かつ、排出基準が許せば環境に放散することができる。一次水濃縮流は処理水としての用途が制約されている。
【００５５】
段階ｂ）における蒸発は冷却塔の環境温度と圧力で生じ得る。
【００５６】
冷却塔での蒸発中に、一次水濃縮流の中に含まれている溶融有機成分の少なくとも一部が微生物類の作用によって減少する。その、全部又は一部が除かれる成分には産生酸素含有炭化水素とメタノールとが含まれている。
【００５７】
冷却水として一次水濃縮流が使用されることによって、冷却塔におけるエアレーションによって酸素が多量になり、これが一次水濃縮流の中にとけ込んでいる有機成分を食物源として利用する微生物類の成長を活発化させる。
【００５８】
この蒸発は、蒸発冷却塔への補給水として一次水濃縮流を利用することを含んでもよい。この蒸発冷却塔は、機械式通風冷却塔、自然通風冷却塔、及び強制通風冷却塔のうちから選択する。
【００５９】
冷却水として一次水濃縮流を使用するときには、冷却過程に用いられる装置を通過するその水の直線流速は、懸濁固形分がその装置に沈積しないよう十分な高速度としなければならない。
【００６０】
この水に触れる金属及び／又はコンクリートの表面の腐食を阻止するために、苛性ソーダなどのアルカリを加えて一次水濃縮流のｐＨを調整しなければならない。
【００６１】
一次水濃縮流を冷却水として使用する以前に、たとえば、汚損、腐食及びスケーリングなどの好ましくない作用を阻止するため一種若しくは数種の適当な添加物を添加してもよい。
【００６２】
好気性処理を二次水濃縮流の生物学的処理に含ませることもできる。
【００６３】
好気性処理法は通常の家庭の廃水及び産業廃水の処理と同様である。
【００６４】
好気性処理は、炭素含有有機成分の微生物学的分解を促進するために、窒素（たとえば、尿素、アンモニア若しくはアンモニウム塩）又はリン（たとえばリン酸塩）を含む化合物の形の栄養素を加えることを含むこととしてもよい。さらに、石灰、苛性ソーダ灰分などのアルカリ化合物を用いるｐＨ制御が微生物の性能を最適にするのに求められる。
【００６５】
二次水濃縮流の好気性処理には広範囲の技術を用いることができる。この種の技術は活性化スラッジ処理、高速コンパクト反応器、生物学的通気フィルタ、細流フィルタ、回転式生物学的接触器、膜バイオ・リアクター及び流動床反応器から選択することができる。シングルセルプロテイン（ＳＣＰ）の好気的産生も成功裡に開発されている。
【００６６】
水濃縮流又は三次水濃縮流の他に、好気性処理によると、通常、副産物として二酸化炭素とスラッジとを生ずる。二酸化炭素は周囲に放出することができる。スラッジの方は焼却して、埋め立て、肥料、土壌改善剤、あるいはＳＣＰの供給源として用いることができる。
【００６７】
第四の処理段階は生物学的処理中に生じた水濃縮流から懸濁固形分を除くことを目的とするものである。
【００６８】
懸濁固形分の除去には、次のような方法、すなわち、砂による濾過法、薄膜分離法（たとえば、マイクロ濾過法又は限外濾過法）、沈殿物の沈降法、（凝集剤を使用若しくは使用することなく行う）溶解されている空気の浮揚法、及び遠心分離法がある。
【００６９】
生物学的処理と固形分の除去とによっても除かれずに残った、残留有機物は、オゾン及び過酸化水素のような試薬を用いた化学的酸化、紫外線により発生されるフリーラジカル類、並びに活性炭素処理および有機物除去樹脂類を含む吸着／吸収過程などから選択した方法で除去することができる。
【００７０】
第二の処理（すなわち、ｐＨ制御化学物質、栄養素の添加）及び／又は他の処理の廃水との共同処理から生ずる溶解塩類は、イオン交換、逆浸透、ナノ濾過、並びに高温及び低温石灰軟化法を含む化学的な沈殿法等の、いずれかの方法によって減少させることができる。
【００７１】
これまでの方法によって生成された、高度に精製された水の利用例としては、ボイラーへの給水、または飲料水とすることが挙げられる。
【００７２】
高度に精製された水の性質を次の表３に示す。
【００７３】
【表３】
【００７４】
この発明によって生成された精製水及び高度精製水の固有の利点は、フィッシャー・トロプシュ反応水は本質的に固形分を含まない水流であるために、溶解固形分を少量しか含有していないことである。精製水中の残存塩類が低レベルであるのは、一連の精製処理及び／又は溶解固形分を含有する他の廃水との共同処理の中で使用される化学物質の添加を制御することの結果である。これらの残存塩類は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｌ、ＳＯ4 、ＨＣＯ3 及びＣＯ3 の組み合わせを含む。フィッシャー・トロプシュ反応水中の溶解固形分が低濃度であることで精製過程を単純化しそのコストを低減することができる。
【００７５】
この発明を、以下の限定のない実施例によって添付図面を参照しつつ説明する。
【００７６】
図１は種々の処理手段を含むこの発明の方法１０を示すブロック図である。
【００７７】
フィッシャー・トロプシュ反応水１２は、第一の処理のために蒸留塔１４へ送られる。
【００７８】
２本の流れ１６、１８が蒸留塔１４から出る。流れ１６には主に有機成分が含まれており、流れ１８は一次水濃縮流である。
【００７９】
流れ１８は強制通風冷却塔２０に送られて、この冷却塔用の補給水として用いられる。流れ１８を冷却水として用いることにより、その体積が蒸発によって減少し、冷却塔２０中でのエアレーションによる多量の酸素が、一次水濃縮流１８中の溶解有機成分を利用する微生物の成長を活性化することによって、流れ１８中の少なくとも溶解有機成分の一部の量が減少する。
【００８０】
流れ２２は、冷却塔から下流へ流出する部分又は蒸発しなかった部分（すなわち二次水濃縮流）であり、好気的消化２４の形で生物学的処理に供せられ、スラッジ２６、二酸化炭素２８及び三次水濃縮流３０を産生する。
【００８１】
その次の処理段階は、三次水濃縮流３０を固液分離３２に供する段階であって、その処理によってスラッジの形の固形分３４とともに精製水の流れ３６を産生する。
【００８２】
固液分離３２段階から得られた精製水３６の一部は膜分離３８の形式の最終処理段階に供され高度精製水４０と、濃縮された流れ４２とが得られる。この流れ４２は、非生物分解性の有機物と、濃縮無機塩類、たとえばナトリウム及びカルシウムの硫酸化物及び塩化物とを含み、さらに懸濁固形分を高濃度で含んでいる。
【００８３】
精製水３６又は高度精製水４０の最終的な使用意図に応じて、最低限要求される水質は下記表４に示すとおりであり、その方法に使用される装置の操作条件や好適な処理方法をそれに応じて選択することができる。
【００８４】
【表４】
【００８５】
この発明の基本的な内容を記述したので、次にこの発明の特定の実施態様について説明する。
【００８６】
実施例：コバルト触媒ＬＴＦＴ過程により得られたフィッシャー・トロプシュ反応水の処理
【００８７】
副産物を除去した後に、ＬＴＦＴ過程により得た水濃縮流を大気圧において脱気させた。この水濃縮流の中に存在した遊離炭化水素は、コアレッサーによって０．００１％（質量％）に低下した。
【００８８】
このようにして得たフィッシャー・トロプシュ反応水の第一の処理を蒸留を用いて執り行った。蒸留塔の底部のフィッシャー・トロプシュ酸性水を分析した結果を表５に示す。微量のメタノールを除き他の非酸性含有酸素炭化水素の大部分は最初の蒸留で除去され、ｐＨ値３．５の有機酸に富む流れ、つまり一次水濃縮流（すなわち、有機酸類が０．０７２質量％）が残ったことは明らかである。この水流の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の測定値は、８００ｍｇＯ 2／ｌのオーダーであった。
【００８９】
【表５】
【００９０】
一次水濃縮流は、約７０℃の温度で開放した貯蔵タンクに送られる。
【００９１】
一次水濃縮流の中の微生物の集団を維持するために、尿素の形での窒素とリン酸の形でのリン酸塩とをその流れに加えた。一次水濃縮流のｐＨは、その後に水酸化ナトリウムを用いて、５に調節した。
【００９２】
次いで、一次水濃縮流を補給水として強制通風冷却塔に送水した。冷却塔は、４回の濃縮サイクル及びΔＴ＝１０℃で操作した。
【００９３】
この冷却塔での一次水濃縮流からの有機物の除去（ＣＯＤとして判定）は４５％のオーダーであって、揮発酸のおよそ５５％が除去された。この冷却塔で再循環する水のＣＯＤは、約１８００ｍｇ／ｌであって、懸濁固形分の濃度は約２００ｍｇ／ｌであり、その水のｐＨは、６．５と７．５の間の範囲を取った。
【００９４】
冷却塔及び周囲の熱交換機における腐食、汚損及びスケーリングについては、バイオ分散剤及びスケール抑制剤を含む適切な化学的処理プログラムを採用して許容範囲内に保った。
【００９５】
冷却塔から排出された水流、すなわち蒸発をしなかった水分（二次水濃縮流）は、次の条件：
・ ｐＨ：７．２ 乃至７．５
・ 溶融酸素濃度：＞２ｍｇ／ｌ
・ 温度：３５℃
・ ＨＲＴ：３０ｈ
・ Ｆ／Ｍ比：０．２−０．４ｋｇＣＯＤ／ｋｇ ＭＬＳＳ．ｄ
・ 細胞保持時間（スラッジ年齢）− １３日
・ 供給対リサイクルの割合： １：２
において、完全に混合された活性スラッジ・システム（好気性処理）で処理された。
【００９６】
ＣＯＤの除去効率を９１％までに達成することで得られた三次水濃縮流はＣＯＤが１６０ｍｇ／ｌであった。三次水濃縮流の懸濁固形分濃度は平均およそ１２０ｍｇ／ｌであった。
【００９７】
次に、三次水濃縮流を砂を利用して濾過し、その懸濁固形分濃度を２５ｍｇ／ｌに低下させた。このようにして精製した水は、潅漑用水及びプロセス冷却水の両方に用いた。この過程において生じたスラッジは焼却した。
【００９８】
活性スラッジ・システムにおける処理に代わりに、冷却塔から流下する水流又はその一部を０．２μｍのプロポリプレン・マイクロ濾過膜を具備するクロス・フロー膜装置を通るようにした。この装置の安定動作中に得られる透過流速は、７０〜８０ｌ／ｍ2 ・ｈとなった。その装置を通って回収した水は、７５〜８５％であった。マイクロ濾過装置を透過した水のＣＯＤ及び懸濁固形分濃度は、それぞれ１７５０ｍｇＯ2／ｌ及び＜５ｍｇ／ｌであった。
【００９９】
マイクロ濾過装置を通して得た精製された水を、さらに水酸化ナトリウムを用いて、そのｐＨを８．５に調整し、この精製された水を高遮断型ポリアミド海水用の膜を取り付けた逆浸透装置に送りこんで濾過した。この装置の安定動作中に得られる透過流速は、２０〜２５ｌ／ｍ 2 ・ｈとなった。その装置を通って回収した水は８０〜９０％であった。この装置によって、ＣＯＤ及び総溶解固形分濃度がそれぞれ４５〜５０ｍｇＯ2／ｌ及び２０〜３０ｍｇ／ｌである高度精製水流が得られた。
【０１００】
この発明はこれまでに述べ、また図面に示した具体例または構成にのみに限定されるものではなく、たとえば、雨水又はフィッシャー・トロプシュ法以外の過程から得られた水濃縮流をも、以上に説明した方法によって精製することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】この発明の方法１０を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１２ フィッシャー・トロプシュ反応水
１４ 蒸留塔
１６ 主に有機成分が含まれる流れ
１８ 一次水濃縮流
２０ 冷却塔
２２ 二次水濃縮流
２４ 好気性消化
２６ スラッジ
２８ 二酸化炭素
３０ 三次水濃縮流
３２ 固液分離
３４ 固形分
３６ 精製水
３８ 膜分離
４０ 高度精製水
４２ 濃縮された流れ
【０００１】
この発明は各種の炭素質の物質が供給原料に用いられるフィッシャー・トロプシュ合成によって産生された水を浄化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然ガスや石炭などの炭素質の供給原料から水を精製する方法であって、炭化水素も産生されるという方法を出願人は承知している。
【０００３】
そのような方法の一つがフィッシャー・トロプシュ法であって、その最大の産生物は水であり、オレフィン類、パラフィン類、ワックス類を含む炭化水素及びその酸素含有物の産生はそれよりも少量である。この方法については、たとえば、マーク・ドライ著「フィッシャー・トロプシュ法の技術」(Catal.Rev.Sci.Eng.,23巻(1,2合併号), pp.265-278)など多くの文献が存在する。
【０００４】
フィッシャー・トロプシュ法によって得られる生成物は、さらに、たとえば、水素化法によって、合成原油、オレフィン類、溶剤類、潤滑油、工業用オイル、薬用オイル、ロウ状炭化水素類、窒素及び酸素含有化合物、モーター用のガソリン、ディーゼル燃料、ジェット燃料、及び灯油等に加工することができる。この潤滑油には自動車用、ジェット用、タービン用、金属工作用のオイルが含まれる。工業用オイルには掘削流体、農業用油、熱伝導流体が含まれている。
【０００５】
炭素質の原油が見出される地域においては、水の供給は極めて少なく、極めて高価な資源といえる。また、天然水を得るためにフィッシャー・トロプシュ法を利用し、それによって生じた汚染された水を処分することは、これを阻止しないと環境問題となるので、阻止しなければならない。したがって、炭素質の供給原料を利用して使用することのできる水を製造し、回収することが考慮されている。
【０００６】
炭素質の供給原料は、一般的に石炭と天然ガスを含んでいて、これらはフィッシャー・トロプシュ合成中に炭化水素と水と二酸化炭素に転換される。当然、たとえば、海洋中に見出されるメタン水和物のような他の炭素質の供給原料も使用することができる。
【０００７】
本発明によれば、フィッシャー・トロプシュ法を利用して産生された水を精製する前に、フィッシャー・トロプシュ産成物から水濃縮流を分離する目的で予備分離処理に供することを特徴とする。
【０００８】
予備分離行程はフィッシャー・トロプシュ反応器からのガス状の生成物を凝縮することと、これを独特な三段階の分離器によって分離させることとからなっている。この分離器から排出される三種類の流れは、排ガス、主としてＣ5乃至Ｃ20の範囲の炭化水素を含む炭化水素凝縮物並びに非酸性の化学物質類、水、酸類及び懸濁炭化水素類を含有する反応水流である。
【０００９】
次いで、この反応水流はコアレッサーで炭化水素懸濁液と水濃縮流とに分けられる。
【００１０】
このコアレッサーは反応水流から炭化水素を１０ｐｐｍ乃至１０００ｐｐｍ、主として５０ｐｐｍの濃度にまで除去することができる。
【００１１】
このようにして得られた水濃縮流は、この発明による方法の供給材料となり、本明細書中では「フィッシャー・トロプシュ反応水」との用語で表示する。
【００１２】
この水濃縮流又は反応水の組成はフィッシャー・トロプシュ反応器に用いられる触媒金属と反応条件（たとえば温度、圧力）とに大きく左右される。フィッシャー・トロプシュ反応水は、脂肪族、芳香族及び環状アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、及び酸類を含む酸素含有炭化水素を含有する可能性があり、さらにより少量の脂肪族、芳香族及び環状炭化水素、たとえばオレフィン類及びパラフィン類を含有する可能性がある。
【００１３】
フィッシャー・トロプシュ反応水には、またフィッシャー・トロプシュ反応器からの金属を含む無機化合物をごく少量含有している可能性があり、同様に、供給材料から発生する窒素及びイオウを含有する物質が含まれている可能性がある。
【００１４】
フィッシャー・トロプシュ反応水の品質に関して、使用したフィッシャー・トロプシュ合成の形式の影響を、３種類の相違する合成操作モードによって得られたフィッシャー・トロプシュ反応水の代表的な有機分析で（表１）に示す。すなわち、
・低温フィッシャー・トロプシュ ＬＴＦＴ コバルト又は鉄触媒
・高温フィッシャー・トロプシュ ＨＴＦＴ 鉄触媒
【００１５】
【表１】
それぞれ出所が異なる（表１）フィッシャー・トロプシュ反応水の分析で、これらの水、特にＨＴフィッシャー・トロプシュ反応水は比較的高濃度の有機化合物類を含有しており、これらの水をさらに処理して好ましくない成分を除去することなしに直接に利用したり、又は廃棄したりすることが一般的には適切でないことは明白である。フィッシャー・トロプシュ反応水の処理の度合は、専らその用途の如何に依存し、ボイラーへの給水用の水から環境に廃棄することのできるように部分的に処理された水まで広範囲の品質の水を産生することができる。
【００１７】
フィッシャー・トロプシュ反応水を雨水と同様に別個の特有の処理排水と共にあわせて処理することも可能である。
【００１８】
この発明に記載された水質浄化法は、極く僅か改造を加えれば、フィッシャー・トロプシュ合成法に使用した触媒と類似した金属触媒を使用して一般的な合成ガス変換処理によって発生した水流を処理するのにも応用することができる。
【発明の開示】
【００１９】
この発明の第一の形態は、フィッシャー・トロプシュ反応水から精製された水を製造する方法を提供するものであって、この方法は、少なくとも、
ａ）一次水濃縮流を産生するために、前記フィッシャー・トロプシュ反応水から少なくとも非酸性の酸素含有炭化水素分画を除去する段階を少なくとも一段階備えた平衡段階式分離過程を含む第一の処理段階と、
ｂ）二次水濃縮流を産生するために、前記一次水濃縮流の少なくとも一部を蒸発させてその非蒸発部分中の有機成分分画総量を減少させる過程を含む第二の処理段階と、
ｃ）前記二次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも固体成分の一部を除去する固液分離過程を含む最終処理段階と、
の各段階を含む。
【００２０】
この発明の第二の形態は、フィッシャー・トロプシュ反応水から精製された水を製造する方法を提供するものであって、この方法は、少なくとも、
ａ）一次水濃縮流を産生するために前記フィッシャー・トロプシュ反応水から少なくとも非酸性の酸素含有炭化水素分画を除去する段階を少なくとも一段階備えた平衡段階式分離過程を含む第一の処理段階と
ｂ）二次水濃縮流を産生するために、前記一次水濃縮流の少なくとも一部を蒸発させてその非蒸発部分中の有機成分分画総量を減少させる過程を含む第二の処理段階と、
ｃ）三次水濃縮流を産生するために、前記二次水濃縮流から少なくとも溶存有機炭素分画を除去する生物学的処理過程を含む第三の処理段階と、
ｄ）前記三次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも固体成分の一部を除去する固液分離過程を含む第四の処理段階と、
の各段階を含む。
【００２１】
「精製された水」との用語は、ＣＯＤが２０乃至５００ｍｇ／ｌで、ｐＨ が６．０乃至９．０で、懸濁固形分含量が２５０ｍｇ／ｌ未満で、総溶解固形分含量が６００ｍｇ／ｌ未満の水を意味するものとする。
【００２２】
非酸性酸素含有炭化水素類は、通常、アルコール類、ケトン類及びアルデヒド類の中から選択されるが、さらに詳細に述べれば、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、アセトン、メチル−プロピル−ケトン、メタノール、エタノール，プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、及びヘプタノールの中から選択する。
【００２３】
多くの平衡段階式分離過程が第一の処理段階で用いられるのに適している。このような過程には、通常の液体溶媒又は液化ガスを用いた溶剤抽出のみならず、精錬及び石油化学産業において用いられている通常の蒸留過程が含まれる。
【００２４】
その第一の処理段階で蒸留を行うと、フィッシャー・トロプシュ反応水中に含有されている非酸性酸素含有炭化水素類の大部分が除去され、主としてモノカルボキシル酸類（たとえば、酢酸、プロピオン酸）及び、時には微量の非酸化合物が残る。有機酸が存在するので、一次水濃縮流はフィッシャー・トロプシュ酸性水として知られている。
【００２５】
蒸留による塔頂留出物は回収することができ、製品として加工されて、燃料あるいはエネルギー源として利用することができる。
【００２６】
フィッシャー・トロプシュ反応水からごく低沸点の化合物や溶存ガスを除去する目的で、第一の処理段階に反応水からの脱気過程を含めることとしてその後にさらなる処理過程に供することとしてもよい。
【００２７】
概して、ＨＴＦＴ鉄触媒過程によって生ずるフィッシャー・トロプシュ反応水は、第一の処理を経た後のフィッシャー・トロプシュ酸性水の中に残存する有機酸類が比較的高濃度（＞１質量％）であるがために応用範囲が限られているので、この水をさらに処理する必要がある。これとは対照的に、コバルトをベースとしたＬＴＦＴ過程によって得たフィッシャー・トロプシュ反応水は第一の処理を経た後の有機酸類の濃度が有意に低い（＜０．１質量％）ので、中和させた後であれば、充分に希釈することができ、かつ、排出基準が許せば環境に放出することができる。一次水濃縮流は処理水としての用途が制約されている。
【００２８】
段階ｂ）における蒸発は冷却塔の環境温度と圧力で生じ得る。
【００２９】
冷却塔での蒸発中に、一次水濃縮流の中に含まれている溶融有機成分の少なくとも一部が微生物類の作用によって減少する。その、全部又は一部が除かれる成分には酸性酸素含有炭化水素とメタノールとが含まれている。
【００３０】
冷却水として一次水濃縮流が使用されることによって、冷却塔におけるエアレーションによって酸素が豊富になり、これが一次水濃縮流の中にとけ込んでいる有機成分を食物源として利用する微生物類の成長を活発化させる。
【００３１】
この蒸発は、蒸発冷却塔への補給水として一次水濃縮流を利用することを含んでもよい。この蒸発冷却塔は、機械式通風冷却塔、自然通風冷却塔、及び強制通風冷却塔等のうちから選択する。
【００３２】
冷却水として一次水濃縮流を使用するときには、冷却に用いられる装置を通過するその水の直線流速は、懸濁固形分がその装置に沈積しないよう十分な高速度としなければならない。
【００３３】
この水に触れる金属及び／又はコンクリートの表面の腐食を阻止するために、苛性ソーダなどのアルカリを加えて一次水濃縮流のｐＨを調整しなければならない。
【００３４】
一次水濃縮流を冷却水として使用する以前に、たとえば、汚損、腐食及びスケーリングなどの好ましくない作用を阻止するため一種若しくは数種の適当な添加物を添加してもよい。
【００３５】
好気性処理を二次水濃縮流の生物学的処理に含ませることもできる。
【００３６】
好気性処理法は通常の家庭の廃水及び産業廃水の処理と同様である。
【００３７】
好気性処理は、炭素含有有機成分の微生物学的分解を促進するために、窒素（たとえば、尿素、アンモニア若しくはアンモニウム塩）又はリン（たとえばリン酸塩）を含む化合物の形の栄養素を加えることを含むこととしてもよい。さらに、石灰、苛性ソーダ灰分などのアルカリ化合物を用いるｐＨ制御が微生物の性能を最適にするのに求められる。
【００３８】
二次水濃縮流の好気性処理には広範囲の技術を用いることができる。この種の技術は活性化スラッジ処理、高速コンパクト反応器、生物学的通気フィルタ、細流フィルタ、回転式生物学的接触器、膜バイオ・リアクター及び流体床反応器から選択することができる。シングルセルプロテイン（ＳＣＰ）の好気的産生も成功裡に開発されている。
【００３９】
水濃縮流又は三次水濃縮流の他に、好気性処理によると、通常、副産物として二酸化炭素とスラッジとを生ずる。二酸化炭素は周囲に放出することができる。スラッジの方は焼却して、埋め立て、肥料、土壌改善剤、あるいはＳＣＰの供給源として用いることができる。
【００４０】
第四の処理段階は生物学的処理中に生じた三次水濃縮流から懸濁固形分を除くことを目的とするものである。
【００４１】
懸濁固形分の除去には、次のような方法、すなわち、砂による濾過法、薄膜分離法（たとえば、マイクロ濾過法又は限外濾過法）、沈殿物の沈降法、（凝集剤を使用若しくは使用することなく行う）溶解されている空気の浮揚法、及び遠心分離法がある。
【００４２】
地方における排出基準又は意図する用途に応じて、第四の処理に必要なレベル及び形式が要求される。
【００４３】
前述の方法によって生成された精製された水の用途には、冷却水、灌漑用水、あるいは一般的な処理用水などが含まれる。
【００４４】
精製された水は概ね次表の通りの性質である。
【００４５】
【表２】
この発明の第三の形態は、フィッシャー・トロプシュ反応水から高度に精製された水を製造する方法を提供するものであって、この方法は、少なくとも、
ａ）一次水濃縮流を産生するために、前記フィッシャー・トロプシュ反応水から少なくとも非酸性の酸素含有炭化水素分画を除去する段階を少なくとも一段階備えた平衡段階式分離過程を含む第一の処理段階と、
ｂ）二次水濃縮流を産生するために、前記一次水濃縮流の少なくとも一部を蒸発させてその非蒸発部分中の有機成分分画総量を減少させる過程を含む第二の処理段階と、
ｃ）三次水濃縮流を産生するために、前記二次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも固体成分の一部を除去する固液分離過程を含む第三の処理段階と、
ｄ）前記三次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも溶解塩及び有機成分の一部を除去するための、溶解塩・有機成分除去過程を含む第四の処理段階と、
の各段階を含む。
【００４７】
この発明の第四の形態は、フィッシャー・トロプシュ反応水から高度に精製された水を製造する方法を提供するものであって、この方法は、少なくとも、
ａ）一次水濃縮流を産生するために、前記フィッシャー・トロプシュ反応水から少なくとも非酸性の酸素含有炭化水素分画を除去する段階を少なくとも一段階備えた平衡段階式分離過程を含む第一の処理段階と、
ｂ）二次水濃縮流を産生するために、前記一次水濃縮流の少なくとも一部を蒸発させてその非蒸発部分中の有機成分分画総量を減少させる過程を含む第二の処理段階と、
ｃ）三次水濃縮流を産生するために、前記二次水濃縮流から少なくとも溶存有機炭素分画を除去する生物学的処理を含む第三の処理段階と、
ｄ）四次水濃縮流を産生するために、前記三次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも固体成分の一部を除去する固液分離過程を含む第四の処理段階と、
ｅ）前記四次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも溶解塩及び有機成分の一部を除去するための、溶融塩・有機成分除去過程を含む最終処理段階と、
の各段階を含む。
【００４８】
「高度に精製された水」との用語は、５０ｍｇ／ｌのＣＯＤで、ｐＨが６．０乃至９．０であり、懸濁固形分含量が５０ｍｇ／ｌ未満で総溶解固形分含量が１００ｍｇ／ｌ未満である水を意味するものとする。
【００４９】
非酸性酸素含有炭化水素類は、通常、アルデヒド類、ケトン類及びアルコール類の中から選択されるが、さらに詳細に述べれば、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、アセトン、メチル−プロピル−ケトン、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、及びヘプタノールの中から選択する。
【００５０】
多くの平衡段階式分離過程が第一の処理段階で用いられるのに適している。このような過程には、通常の液体溶剤又は液化ガスを用いた溶剤抽出のみならず、精製及び石油化学産業において用いられている通常の蒸留過程が含まれる。
【００５１】
その第一の処理段階で蒸留を行うと、フィッシャー・トロプシュ反応水中に含有されている非酸性酸素含有炭化水素類の大部分が除去され、主としてモノカルボキシル酸類（たとえば、酢酸、プロピオン酸）及び、時には微量の非酸化合物が残る。有機酸が存在するので、一次水濃縮流はフィッシャー・トロプシュ酸性水として知られている。
【００５２】
蒸留による塔頂留出物は回収することができ、製品として加工されて、燃料あるいはエネルギー源として利用することができる。
【００５３】
フィッシャー・トロプシュ反応水からごく低沸点の化合物や溶存ガスを除去する目的で、第一の処理段階に反応水からの脱気過程を含めることとしてその後にさらなる処理過程に供することとしてもよい。
【００５４】
概して、ＨＴＦＴ鉄触媒過程によって生ずるフィッシャー・トロプシュ反応水は、第一の処理を経た後のフィッシャー・トロプシュ酸性水の中に残存する有機酸類が比較的高濃度（＞１質量％）であるがために応用範囲が限られているので、この水をさらに処理する必要がある。これとは対照的に、コバルトをベースとしたＬＴＦＴ過程によって得たフィッシャー・トロプシュ反応水は第一の処理を経た後の有機酸類の濃度が有意に低い（＜０．１質量％）ので、中和させた後であれば、充分に希釈することができ、かつ、排出基準が許せば環境に放散することができる。一次水濃縮流は処理水としての用途が制約されている。
【００５５】
段階ｂ）における蒸発は冷却塔の環境温度と圧力で生じ得る。
【００５６】
冷却塔での蒸発中に、一次水濃縮流の中に含まれている溶融有機成分の少なくとも一部が微生物類の作用によって減少する。その、全部又は一部が除かれる成分には産生酸素含有炭化水素とメタノールとが含まれている。
【００５７】
冷却水として一次水濃縮流が使用されることによって、冷却塔におけるエアレーションによって酸素が多量になり、これが一次水濃縮流の中にとけ込んでいる有機成分を食物源として利用する微生物類の成長を活発化させる。
【００５８】
この蒸発は、蒸発冷却塔への補給水として一次水濃縮流を利用することを含んでもよい。この蒸発冷却塔は、機械式通風冷却塔、自然通風冷却塔、及び強制通風冷却塔のうちから選択する。
【００５９】
冷却水として一次水濃縮流を使用するときには、冷却過程に用いられる装置を通過するその水の直線流速は、懸濁固形分がその装置に沈積しないよう十分な高速度としなければならない。
【００６０】
この水に触れる金属及び／又はコンクリートの表面の腐食を阻止するために、苛性ソーダなどのアルカリを加えて一次水濃縮流のｐＨを調整しなければならない。
【００６１】
一次水濃縮流を冷却水として使用する以前に、たとえば、汚損、腐食及びスケーリングなどの好ましくない作用を阻止するため一種若しくは数種の適当な添加物を添加してもよい。
【００６２】
好気性処理を二次水濃縮流の生物学的処理に含ませることもできる。
【００６３】
好気性処理法は通常の家庭の廃水及び産業廃水の処理と同様である。
【００６４】
好気性処理は、炭素含有有機成分の微生物学的分解を促進するために、窒素（たとえば、尿素、アンモニア若しくはアンモニウム塩）又はリン（たとえばリン酸塩）を含む化合物の形の栄養素を加えることを含むこととしてもよい。さらに、石灰、苛性ソーダ灰分などのアルカリ化合物を用いるｐＨ制御が微生物の性能を最適にするのに求められる。
【００６５】
二次水濃縮流の好気性処理には広範囲の技術を用いることができる。この種の技術は活性化スラッジ処理、高速コンパクト反応器、生物学的通気フィルタ、細流フィルタ、回転式生物学的接触器、膜バイオ・リアクター及び流動床反応器から選択することができる。シングルセルプロテイン（ＳＣＰ）の好気的産生も成功裡に開発されている。
【００６６】
水濃縮流又は三次水濃縮流の他に、好気性処理によると、通常、副産物として二酸化炭素とスラッジとを生ずる。二酸化炭素は周囲に放出することができる。スラッジの方は焼却して、埋め立て、肥料、土壌改善剤、あるいはＳＣＰの供給源として用いることができる。
【００６７】
第四の処理段階は生物学的処理中に生じた水濃縮流から懸濁固形分を除くことを目的とするものである。
【００６８】
懸濁固形分の除去には、次のような方法、すなわち、砂による濾過法、薄膜分離法（たとえば、マイクロ濾過法又は限外濾過法）、沈殿物の沈降法、（凝集剤を使用若しくは使用することなく行う）溶解されている空気の浮揚法、及び遠心分離法がある。
【００６９】
生物学的処理と固形分の除去とによっても除かれずに残った、残留有機物は、オゾン及び過酸化水素のような試薬を用いた化学的酸化、紫外線により発生されるフリーラジカル類、並びに活性炭素処理および有機物除去樹脂類を含む吸着／吸収過程などから選択した方法で除去することができる。
【００７０】
第二の処理（すなわち、ｐＨ制御化学物質、栄養素の添加）及び／又は他の処理の廃水との共同処理から生ずる溶解塩類は、イオン交換、逆浸透、ナノ濾過、並びに高温及び低温石灰軟化法を含む化学的な沈殿法等の、いずれかの方法によって減少させることができる。
【００７１】
これまでの方法によって生成された、高度に精製された水の利用例としては、ボイラーへの給水、または飲料水とすることが挙げられる。
【００７２】
高度に精製された水の性質を次の表３に示す。
【００７３】
【表３】
この発明によって生成された精製水及び高度精製水の固有の利点は、フィッシャー・トロプシュ反応水は本質的に固形分を含まない水流であるために、溶解固形分を少量しか含有していないことである。精製水中の残存塩類が低レベルであるのは、一連の精製処理及び／又は溶解固形分を含有する他の廃水との共同処理の中で使用される化学物質の添加を制御することの結果である。これらの残存塩類は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｌ、ＳＯ4 、ＨＣＯ3 及びＣＯ3 の組み合わせを含む。フィッシャー・トロプシュ反応水中の溶解固形分が低濃度であることで精製過程を単純化しそのコストを低減することができる。
【００７５】
この発明を、以下の限定のない実施例によって添付図面を参照しつつ説明する。
【００７６】
図１は種々の処理手段を含むこの発明の方法１０を示すブロック図である。
【００７７】
フィッシャー・トロプシュ反応水１２は、第一の処理のために蒸留塔１４へ送られる。
【００７８】
２本の流れ１６、１８が蒸留塔１４から出る。流れ１６には主に有機成分が含まれており、流れ１８は一次水濃縮流である。
【００７９】
流れ１８は強制通風冷却塔２０に送られて、この冷却塔用の補給水として用いられる。流れ１８を冷却水として用いることにより、その体積が蒸発によって減少し、冷却塔２０中でのエアレーションによる多量の酸素が、一次水濃縮流１８中の溶解有機成分を利用する微生物の成長を活性化することによって、流れ１８中の少なくとも溶解有機成分の一部の量が減少する。
【００８０】
流れ２２は、冷却塔から下流へ流出する部分又は蒸発しなかった部分（すなわち二次水濃縮流）であり、好気的消化２４の形で生物学的処理に供せられ、スラッジ２６、二酸化炭素２８及び三次水濃縮流３０を産生する。
【００８１】
その次の処理段階は、三次水濃縮流３０を固液分離３２に供する段階であって、その処理によってスラッジの形の固形分３４とともに精製水の流れ３６を産生する。
【００８２】
固液分離３２段階から得られた精製水３６の一部は膜分離３８の形式の最終処理段階に供され高度精製水４０と、濃縮された流れ４２とが得られる。この流れ４２は、非生物分解性の有機物と、濃縮無機塩類、たとえばナトリウム及びカルシウムの硫酸化物及び塩化物とを含み、さらに懸濁固形分を高濃度で含んでいる。
【００８３】
精製水３６又は高度精製水４０の最終的な使用意図に応じて、最低限要求される水質は下記表４に示すとおりであり、その方法に使用される装置の操作条件や好適な処理方法をそれに応じて選択することができる。
【００８４】
【表４】
この発明の基本的な内容を記述したので、次にこの発明の特定の実施態様について説明する。
【００８６】
実施例：コバルト触媒ＬＴＦＴ過程により得られたフィッシャー・トロプシュ反応水の処理
【００８７】
副産物を除去した後に、ＬＴＦＴ過程により得た水濃縮流を大気圧において脱気させた。この水濃縮流の中に存在した遊離炭化水素は、コアレッサーによって０．００１％（質量％）に低下した。
【００８８】
このようにして得たフィッシャー・トロプシュ反応水の第一の処理を蒸留を用いて執り行った。蒸留塔の底部のフィッシャー・トロプシュ酸性水を分析した結果を表５に示す。微量のメタノールを除き他の非酸性含有酸素炭化水素の大部分は最初の蒸留で除去され、ｐＨ値３．５の有機酸に富む流れ、つまり一次水濃縮流（すなわち、有機酸類が０．０７２質量％）が残ったことは明らかである。この水流の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の測定値は、８００ｍｇＯ 2／ｌのオーダーであった。
【００８９】
【表５】
一次水濃縮流は、約７０℃の温度で開放した貯蔵タンクに送られる。
【００９１】
一次水濃縮流の中の微生物の集団を維持するために、尿素の形での窒素とリン酸の形でのリン酸塩とをその流れに加えた。一次水濃縮流のｐＨは、その後に水酸化ナトリウムを用いて、５に調節した。
【００９２】
次いで、一次水濃縮流を補給水として強制通風冷却塔に送水した。冷却塔は、４回の濃縮サイクル及びΔＴ＝１０℃で操作した。
【００９３】
この冷却塔での一次水濃縮流からの有機物の除去（ＣＯＤとして判定）は４５％のオーダーであって、揮発酸のおよそ５５％が除去された。この冷却塔で再循環する水のＣＯＤは、約１８００ｍｇ／ｌであって、懸濁固形分の濃度は約２００ｍｇ／ｌであり、その水のｐＨは、６．５と７．５の間の範囲を取った。
【００９４】
冷却塔及び周囲の熱交換機における腐食、汚損及びスケーリングについては、バイオ分散剤及びスケール抑制剤を含む適切な化学的処理プログラムを採用して許容範囲内に保った。
【００９５】
冷却塔から排出された水流、すなわち蒸発をしなかった水分（二次水濃縮流）は、次の条件：
・ ｐＨ：７．２ 乃至７．５
・ 溶融酸素濃度：＞２ｍｇ／ｌ
・ 温度：３５℃
・ ＨＲＴ：３０ｈ
・ Ｆ／Ｍ比：０．２−０．４ｋｇＣＯＤ／ｋｇ ＭＬＳＳ．ｄ
・ 細胞保持時間（スラッジ年齢）− １３日
・ 供給対リサイクルの割合： １：２
において、完全に混合された活性スラッジ・システム（好気性処理）で処理された。
【００９６】
ＣＯＤの除去効率を９１％までに達成することで得られた三次水濃縮流はＣＯＤが１６０ｍｇ／ｌであった。三次水濃縮流の懸濁固形分濃度は平均およそ１２０ｍｇ／ｌであった。
【００９７】
次に、三次水濃縮流を砂を利用して濾過し、その懸濁固形分濃度を２５ｍｇ／ｌに低下させた。このようにして精製した水は、潅漑用水及びプロセス冷却水の両方に用いた。この過程において生じたスラッジは焼却した。
【００９８】
活性スラッジ・システムにおける処理に代わりに、冷却塔から流下する水流又はその一部を０．２μｍのプロポリプレン・マイクロ濾過膜を具備するクロス・フロー膜装置を通るようにした。この装置の安定動作中に得られる透過流速は、７０〜８０ｌ／ｍ2 ・ｈとなった。その装置を通って回収した水は、７５〜８５％であった。マイクロ濾過装置を透過した水のＣＯＤ及び懸濁固形分濃度は、それぞれ１７５０ｍｇＯ2／ｌ及び＜５ｍｇ／ｌであった。
【００９９】
マイクロ濾過装置を通して得た精製された水を、さらに水酸化ナトリウムを用いて、そのｐＨを８．５に調整し、この精製された水を高遮断型ポリアミド海水用の膜を取り付けた逆浸透装置に送りこんで濾過した。この装置の安定動作中に得られる透過流速は、２０〜２５ｌ／ｍ 2 ・ｈとなった。その装置を通って回収した水は８０〜９０％であった。この装置によって、ＣＯＤ及び総溶解固形分濃度がそれぞれ４５〜５０ｍｇＯ2／ｌ及び２０〜３０ｍｇ／ｌである高度精製水流が得られた。
【０１００】
この発明はこれまでに述べ、また図面に示した具体例または構成にのみに限定されるものではなく、たとえば、雨水又はフィッシャー・トロプシュ法以外の過程から得られた水濃縮流をも、以上に説明した方法によって精製することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】この発明の方法１０を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１２ フィッシャー・トロプシュ反応水
１４ 蒸留塔
１６ 主に有機成分が含まれる流れ
１８ 一次水濃縮流
２０ 冷却塔
２２ 二次水濃縮流
２４ 好気性消化
２６ スラッジ
２８ 二酸化炭素
３０ 三次水濃縮流
３２ 固液分離
３４ 固形分
３６ 精製水
３８ 膜分離
４０ 高度精製水
４２ 濃縮された流れ
Claims (21)
- フィッシャー・トロプシュ反応水から、ＣＯＤ２０〜５００ｍｇ／ｌ、ｐＨ６．０〜９．０、懸濁固形分含量２５０ｍｇ／ｌ未満及び総溶解固形分含量６００ｍｇ／ｌ未満の水流である精製水を製造する方法であって、該方法は少なくとも、
ａ）一次水濃縮流を産生するために、前記フィッシャー・トロプシュ反応水から少なくとも非酸性の酸素含有炭化水素分画を除去する段階を少なくとも一段階備えた、蒸留、液体溶剤を使用する溶剤抽出、及び液化ガス類を使用する溶剤抽出からなる群から選ばれる平衡段階式分離過程を含む第一の処理段階と、
ｂ）二次水濃縮流を産生するために、前記一次水濃縮流の少なくとも一部を冷却塔中で蒸発させてその非蒸発部分中の有機成分分画総量を減少させる過程を含む第二の処理段階と、
ｃ）前記二次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも固体成分の一部を除去する固液分離過程を含む最終処理段階と、
の各段階を含むことを特徴とする。 - フィッシャー・トロプシュ反応水から、ＣＯＤ２０〜５００ｍｇ／ｌ、ｐＨ６．０〜９．０、懸濁固形分含量２５０ｍｇ／ｌ未満及び総溶解固形分含量６００ｍｇ／ｌ未満の水流である精製水を製造する方法であって、該方法は少なくとも、
ａ）一次水濃縮流を産生するために、前記フィッシャー・トロプシュ反応水から少なくとも非酸性の酸素含有炭化水素分画を除去する段階を少なくとも一段階備えた、蒸留、液体溶剤を使用する溶剤抽出、及び液化ガス類を使用する溶剤抽出からなる群から選ばれる平衡段階式分離過程を含む第一の処理段階と、
ｂ）二次水濃縮流を産生するために、前記一次水濃縮流の少なくとも一部を冷却塔中で蒸発させてその非蒸発部分中の有機成分分画総量を減少させる過程を含む第二の処理段階と、
ｃ）三次水濃縮流を産生するために、前記二次水濃縮流から少なくとも溶存有機炭素分画を除去する生物学的処理過程を含む第三の処理段階と、
ｄ）前記三次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも固体成分の一部を除去する固液分離過程を含む第四の処理段階と、
の各段階を含むことを特徴とする。 - 前記非酸性の酸素含有炭化水素は、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、アセトン、メチルプロピルケトン、メタノール、エタノール，プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、及びヘプタノールを含む群から選択されるものとした請求項１又は請求項２記載の方法。
- 前記溶存有機炭素をアルデヒド類、ケトン類、アルコール類及び有機酸類を含む群から選択されるものとした請求項２に記載の方法。
- 前記第一の処理段階は、極めて低沸点の化合物及び溶存気体類を前記フィッシャー・トロプシュ反応水から除去するための、該フィッシャー・トロプシュ反応水からの脱気処理を、該第一の処理段階でのその後の処理の前に含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの一項に記載の方法。
- 前記ｂ）の段階における蒸発は、冷却塔において、その中の環境温度及び圧力の下で行われることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの一項に記載の方法。
- 前記ｂ）の段階における蒸発は、前記一次水濃縮流を蒸発冷却塔への補給水として用いることで行われることを特徴とする前記請求項１乃至６のいずれかの一項に記載の方法。
- 前記蒸発冷却塔を機械式の通風冷却塔、自然通風冷却塔、及び強制通風冷却塔のいずれかから選択するものとする請求項７に記載の方法。
- 前記処理段階ｃ）の生物学的処理を好気性処理法とする請求項２に記載の方法。
- 前記好気性処理法に用いられる技術を活性スラッジ処理、生物学的通気フィルタ、細流フィルタ、回転式生物学的接触器、高速コンパクト反応器、膜バイオ・リアクター及び流動床反応器のうちから選択するものとする請求項９に記載の方法。
- 前記第四の処理段階を生物学的処理中に発生した三次水濃縮流から懸濁固形分を除去するものとする請求項２に記載の方法。
- フィッシャー・トロプシュ反応水から、ＣＯＤ５０ｍｇ／ｌ未満、ｐＨ６．０〜９．０、懸濁固形分含量５０ｍｇ／ｌ未満及び総溶解固形分含量１００ｍｇ／ｌ未満の水流である高度精製水を製造する方法であって、該方法は少なくとも、
ａ）一次水濃縮流を産生するために、前記フィッシャー・トロプシュ反応水から少なくとも非酸性の酸素含有炭化水素分画を除去する段階を少なくとも一段階備えた、蒸留、液体溶剤を使用する溶剤抽出、及び液化ガス類を使用する溶剤抽出からなる群から選ばれる平衡段階式分離過程を含む第一の処理段階と、
ｂ）二次水濃縮流を産生するために、前記一次水濃縮流の少なくとも一部を冷却塔中で蒸発させてその非蒸発部分中の有機成分分画総量を減少させる過程を含む第二の処理段階と、
ｃ）三次水濃縮流を産生するために、前記二次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも固体成分の一部を除去する固液分離過程を含む第三の処理段階と、
ｄ）前記三次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも溶解塩の一部を除去するためのイオン交換、逆浸透、ナノ濾過、及び化学的沈殿法の中から選択した一種又は二種以上の方法及び少なくとも有機成分の一部を除去するための化学的酸化作用、紫外線発生フリーラジカル類、吸着及び／又は吸収過程から選択した一種あるいは数種の方法による、溶解塩・有機成分除去過程を含む最終処理段階と、
の各段階を含むことを特徴とする。 - フィッシャー・トロプシュ反応水から、ＣＯＤ５０ｍｇ／ｌ未満、ｐＨ６．０〜９．０、懸濁固形分含量５０ｍｇ／ｌ未満及び総溶解固形分含量１００ｍｇ／ｌ未満の水流である高度精製水を製造する方法であって、該方法は少なくとも、
ａ）一次水濃縮流を産生するために、前記フィッシャー・トロプシュ反応水から少なくとも非酸性の酸素含有炭化水素分画を除去する段階を少なくとも一段階備えた、蒸留、液体溶剤を使用する溶剤抽出、及び液化ガス類を使用する溶剤抽出からなる群から選ばれる平衡段階式分離過程を含む第一の処理段階と、
ｂ）二次水濃縮流を産生するために、前記一次水濃縮流の少なくとも一部を冷却塔中で蒸発させてその非蒸発部分中の有機成分分画総量を減少させる過程を含む第二の処理段階と、
ｃ）三次水濃縮流を産生するために、前記二次水濃縮流から少なくとも溶存有機炭素分画を除去する生物学的処理過程を含む第三の処理段階と、
ｄ）四次水濃縮流を産生するために、前記三次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも固体成分の一部を除去する固液分離過程を含む第四の処理段階と、
ｅ）前記四次水濃縮流の少なくとも一部から少なくとも溶解塩の一部を除去するためのイオン交換、逆浸透、ナノ濾過、及び化学的沈殿法の中から選択した一種又は二種以上の方法及び少なくとも有機成分の一部を除去するための化学的酸化作用、紫外線発生フリーラジカル類、吸着及び／又は吸収過程から選択した一種あるいは数種の方法による、溶解塩・有機成分除去過程を含む最終処理段階と、
の各段階を含むことを特徴とする。 - 前記非酸性の酸素含有炭化水素をアルデヒド類、ケトン類、アルコール類及び有機酸類の内から選択する請求項１２又は１３に記載の方法。
- 前記第一の処理段階は、極めて低沸点の化合物及び溶存気体類を前記フィッシャー・トロプシュ反応水から除去するための、該反応水からの脱気処理を、該一次処理段階でのその後の処理の前に含むことを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれかの一項に記載の方法。
- 前記ｂ）の段階における蒸発は、冷却塔において、その中の環境温度及び圧力の下で行われることを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれかの一項に記載の方法。
- 前記蒸発冷却塔を機械式の通風冷却塔、自然通風冷却塔、及び強制通風冷却塔のいずれかから選択するものとする請求項１６に記載の方法。
- 前記段階ｃ）の生物学的処理を好気性処理法とする請求項１３に記載の方法。
- 前記好気性処理法に用いられる技術を活性スラッジ処理、生物学的通気フィルタ、細流フィルタ、回転式生物学的接触器、高速コンパクト反応器、膜バイオ・リアクター及び流動床反応器のうちから選択するようにした請求項１８に記載の方法。
- 前記第四の処理段階を生物学的処理中に生じた三次水濃縮流から懸濁固形分を除去するものとする請求項１３に記載の方法。
- 前記吸着及び／又は吸収過程が活性炭素処理を行うことと有機物除去樹脂を使用することの一方の処理又は双方の処理を含むものとする請求項１２又は１３に記載の方法。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US39068902P | 2002-06-18 | 2002-06-18 | |
| ZA2002/4849 | 2002-06-18 | ||
| US60/390,689 | 2002-06-18 | ||
| ZA200204849 | 2002-06-18 | ||
| PCT/ZA2003/000080 WO2003106346A1 (en) | 2002-06-18 | 2003-06-18 | Method of purifying fischer-tropsch derived water |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005534468A JP2005534468A (ja) | 2005-11-17 |
| JP2005534468A5 JP2005534468A5 (ja) | 2011-07-28 |
| JP4977317B2 true JP4977317B2 (ja) | 2012-07-18 |
Family
ID=27669346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004513183A Expired - Lifetime JP4977317B2 (ja) | 2002-06-18 | 2003-06-18 | フィッシャー・トロプシュ法によって誘導された水を浄化する方法 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7153393B2 (ja) |
| JP (1) | JP4977317B2 (ja) |
| CN (1) | CN1321069C (ja) |
| AU (1) | AU2003276163C1 (ja) |
| BR (1) | BR0311900B1 (ja) |
| GB (1) | GB2391227B (ja) |
| NL (1) | NL1023694C2 (ja) |
| NO (1) | NO20050241L (ja) |
| RU (1) | RU2329199C2 (ja) |
| WO (1) | WO2003106346A1 (ja) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR0311900B1 (pt) | 2002-06-18 | 2012-05-15 | processo para a produção de água purificada a partir da água da reação de fischer-tropsch. | |
| RU2331592C2 (ru) | 2002-06-18 | 2008-08-20 | Сэйзол Текнолоджи (Пти) Лтд | Способ очистки воды, полученной в процессе фишера-тропша |
| NL1023692C2 (nl) | 2002-06-18 | 2004-02-18 | Sasol Tech Pty Ltd | Werkwijze voor het zuiveren van Fischer-Tropsch-afkomstig water. |
| US7479468B2 (en) | 2004-04-15 | 2009-01-20 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Integrating an air separation unit into an oxygenate-to-olefins reaction system |
| US7488411B2 (en) | 2004-09-28 | 2009-02-10 | Chevron U.S.A. Inc. | Fischer-tropsch wax composition and method of transport |
| US7479216B2 (en) | 2004-09-28 | 2009-01-20 | Chevron U.S.A. Inc. | Fischer-Tropsch wax composition and method of transport |
| CN101190821B (zh) * | 2006-11-30 | 2012-01-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种费-托合成反应水的处理方法 |
| US8076122B2 (en) | 2007-07-25 | 2011-12-13 | Chevron U.S.A. Inc. | Process for integrating conversion of hydrocarbonaceous assets and photobiofuels production using an absorption tower |
| US8076121B2 (en) | 2007-07-25 | 2011-12-13 | Chevron U.S.A. Inc. | Integrated process for conversion of hydrocarbonaceous assets and photobiofuels production |
| ITMI20080079A1 (it) * | 2008-01-18 | 2009-07-19 | Eni Spa | Processo per la purificazione di una corrente acquosa proveniente dalla reazione di fischer-tropsch |
| ITMI20080078A1 (it) * | 2008-01-18 | 2009-07-19 | Eni Spa | Processo per il trattamento della corrente acquosa proveniente dalla reazione fischer-tropsch |
| RU2480414C2 (ru) * | 2008-03-24 | 2013-04-27 | Тийода Корпорейшн | Способ очистки технологической воды |
| IT1392392B1 (it) * | 2008-12-19 | 2012-03-02 | Eni Spa | Processo per la purificazione di una corrente acquosa proveniente dalla reazione di fischer-tropsch |
| US8324413B2 (en) * | 2008-12-23 | 2012-12-04 | Texaco Inc. | Low melting point triglycerides for use in fuels |
| US8361172B2 (en) * | 2008-12-23 | 2013-01-29 | Chevron U.S.A. Inc. | Low melting point triglycerides for use in fuels |
| IT1392803B1 (it) | 2009-01-30 | 2012-03-23 | Eni Spa | Processo per la purificazione di una corrente acquosa proveniente dalla reazione di fischer-tropsch |
| IT1396196B1 (it) * | 2009-10-08 | 2012-11-16 | Eni Spa | Processo per la purificazione di una corrente acquosa proveniente dalla reazione di fischer-tropsch |
| US20110163046A1 (en) * | 2010-01-06 | 2011-07-07 | Neal Kenneth G | Mobile UV Light Treatment Systems and Associated Methods |
| TWI385024B (zh) * | 2010-01-28 | 2013-02-11 | 私立中原大學 | An on - line detection and analysis device for film filtration |
| CN102781849B (zh) * | 2010-03-05 | 2015-09-16 | 栗田工业株式会社 | 水处理方法和超纯水制造方法 |
| CN102001794B (zh) * | 2010-11-30 | 2012-07-04 | 华东理工大学 | 一种不饱和聚酯树脂生产废水处理方法 |
| CN102079603B (zh) * | 2010-12-20 | 2012-01-04 | 大连理工大学 | 一种高浓度的有机和无机混合废水处理回收方法 |
| US9908800B2 (en) | 2011-04-14 | 2018-03-06 | Global Water Group, Incorporated | System and method for wastewater treatment |
| JP5629650B2 (ja) * | 2011-06-30 | 2014-11-26 | 株式会社日立製作所 | 水処理プロセス及びその浄水装置 |
| RU2544510C1 (ru) * | 2014-02-11 | 2015-03-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Новые Газовые Технологии-Синтез" | Способ очистки реакционной воды в процессе производства углеводородов |
| CN106103355A (zh) * | 2014-02-13 | 2016-11-09 | 斯坦陵布什大学 | 结合离心作用的生物过滤 |
| CA2997911A1 (en) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | CHENG, XiaoLing | Desalination processes and fertilizer production methods |
| DE102016107612A1 (de) * | 2016-04-25 | 2017-10-26 | L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Verfahren und Anlage zur Reinigung von Prozesskondensat aus der katalytischen Dampfreformierung eines kohlenwasserstoffhaltigen Einsatzgases |
| US10260005B2 (en) | 2016-08-05 | 2019-04-16 | Greyrock Technology LLC | Catalysts, related methods and reaction products |
| CN108892304B (zh) * | 2018-08-01 | 2021-08-31 | 青岛绿谷知识产权有限公司 | 一种高效家用污水处理装置 |
| CN109516622B (zh) * | 2018-11-16 | 2022-03-04 | 聊城鲁西氯苄化工有限公司 | 一种苯甲醇生产系统中高盐废水的处理工艺 |
| CN109607932B (zh) * | 2018-12-25 | 2021-08-17 | 吉林建筑大学 | 一种城市污水处理再生水循环过滤装置 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2683158A (en) * | 1949-05-21 | 1954-07-06 | Standard Oil Dev Co | Hydrocarbon synthesis process |
| GB672365A (en) * | 1950-02-21 | 1952-05-21 | Cities Service Oil Co | A distillation process for the treatment of organic mixtures containing alcohols and organic acids |
| GB2023120B (en) | 1978-06-12 | 1982-09-08 | Univ Malaya | Treatment of palm oil mill processing effluent ba solvent extraction |
| ZA841928B (en) * | 1983-03-15 | 1984-10-31 | Ver Edelstahlwerke Ag | Process for working up waste waters from the synthesis of hydrocarbons |
| US4746434A (en) * | 1987-06-24 | 1988-05-24 | Amoco Corporation | Process for treating sour water in oil refineries |
| US4948511A (en) * | 1989-04-14 | 1990-08-14 | Maxwell Laboratories, Inc. | Method for extracting dissolved organic pollutants from aqueous streams |
| AU3091392A (en) * | 1991-12-11 | 1993-07-19 | Sasol Chemicals Europe Limited | Method to produce single cell oil containing gamma-linolenic acid |
| JPH08155434A (ja) * | 1994-12-09 | 1996-06-18 | Hitachi Zosen Corp | 廃水からの純水回収システム |
| EP0838435A1 (en) | 1996-10-25 | 1998-04-29 | Kvaerner Process Technology Limited | Process and plant for treating an aqueous waste stream containing alkali metal carboxylates |
| US6225358B1 (en) * | 1999-02-16 | 2001-05-01 | Syntroleum Corporation | System and method for converting light hydrocarbons to heavier hydrocarbons with improved water disposal |
| FR2807027B1 (fr) * | 2000-03-31 | 2002-05-31 | Inst Francais Du Petrole | Procede de production d'eau purifiee et d'hydrocarbures a partir de ressources fossiles |
| GB2411658B (en) * | 2001-12-06 | 2006-04-19 | Sasol Technology | Method of purifying a water-rich stream produced during a fischer-tropsch reaction |
| NL1023692C2 (nl) * | 2002-06-18 | 2004-02-18 | Sasol Tech Pty Ltd | Werkwijze voor het zuiveren van Fischer-Tropsch-afkomstig water. |
| NL1023691C2 (nl) | 2002-06-18 | 2004-02-18 | Sasol Tech Pty Ltd | Werkwijze voor het zuiveren van Fischer-Tropsch-afkomstig water. |
| NL1023695C2 (nl) | 2002-06-18 | 2004-02-18 | Sasol Tech Pty Ltd | Werkwijze voor het zuiveren van Fischer-Tropsch-afkomstig water. |
| BR0311900B1 (pt) | 2002-06-18 | 2012-05-15 | processo para a produção de água purificada a partir da água da reação de fischer-tropsch. |
-
2003
- 2003-06-18 BR BR0311900A patent/BR0311900B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2003-06-18 AU AU2003276163A patent/AU2003276163C1/en not_active Ceased
- 2003-06-18 WO PCT/ZA2003/000080 patent/WO2003106346A1/en active Application Filing
- 2003-06-18 RU RU2004138557A patent/RU2329199C2/ru active
- 2003-06-18 GB GB0314081A patent/GB2391227B/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-18 CN CNB038141256A patent/CN1321069C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-18 NL NL1023694A patent/NL1023694C2/nl not_active IP Right Cessation
- 2003-06-18 JP JP2004513183A patent/JP4977317B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-12-16 US US11/014,518 patent/US7153393B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-01-17 NO NO20050241A patent/NO20050241L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004138557A (ru) | 2005-09-10 |
| JP2005534468A (ja) | 2005-11-17 |
| GB0314081D0 (en) | 2003-07-23 |
| NL1023694C2 (nl) | 2004-02-03 |
| CN1321069C (zh) | 2007-06-13 |
| WO2003106346A1 (en) | 2003-12-24 |
| GB2391227B (en) | 2005-10-26 |
| NL1023694A1 (nl) | 2003-12-19 |
| CN1662450A (zh) | 2005-08-31 |
| AU2003276163C1 (en) | 2009-07-23 |
| BR0311900B1 (pt) | 2012-05-15 |
| AU2003276163A1 (en) | 2003-12-31 |
| US20050131085A1 (en) | 2005-06-16 |
| RU2329199C2 (ru) | 2008-07-20 |
| AU2003276163B2 (en) | 2009-01-08 |
| BR0311900A (pt) | 2005-04-05 |
| US7153393B2 (en) | 2006-12-26 |
| NO20050241L (no) | 2005-03-17 |
| GB2391227A (en) | 2004-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4977317B2 (ja) | フィッシャー・トロプシュ法によって誘導された水を浄化する方法 | |
| JP4499557B2 (ja) | フィッシャー−トロプシュ法由来水の精製方法 | |
| JP4319981B2 (ja) | フィッシャー・トロプシュ生成水の浄化方法 | |
| AU2003276158B2 (en) | Method of purifying Fischer-Tropsch derived water | |
| CN1312051C (zh) | 净化f－t产生的水的方法 | |
| Mikhak et al. | Refinery and petrochemical wastewater treatment | |
| JP2005534468A5 (ja) | ||
| JP2012125745A (ja) | 排水処理方法、及び排水処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060601 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090730 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20091029 |
|
| RD13 | Notification of appointment of power of sub attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7433 Effective date: 20091029 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20091029 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20091120 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20091201 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20091225 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100107 |
|
| A524 | Written submission of copy of amendment under section 19 (pct) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524 Effective date: 20100129 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20100129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110113 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20110407 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20110414 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20110511 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20110518 |
|
| A524 | Written submission of copy of amendment under section 19 (pct) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524 Effective date: 20110609 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20110609 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20111122 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20111130 |
|
| RD13 | Notification of appointment of power of sub attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7433 Effective date: 20111122 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20111130 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20111202 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120322 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120416 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4977317 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150420 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |