JP7177220B2

JP7177220B2 - 同時に、高濃度のアンモニア態窒素と、有機構成物を含む廃水の処理方法

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Publication number: JP7177220B2
Application number: JP2021106191A
Authority: JP
Inventors: 黄毅峰; 張士元; 周宜成; ▲トゥ▼茂園; 呂國旭
Original assignee: 台灣中油股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2020-10-12
Filing date: 2021-06-26
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2041-06-26
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Description

本発明は、同時に、高濃度のアンモニア態窒素と、有機構成物を含む廃水の処理方法とシステムに関し、特に、高効率方法で、同時に、高濃度アンモニア態窒素と有機汚染物の酸化分解を触媒させ、更に、有機懸濁固形物を除去することや前もってｐＨ値を調整すること及び希釈することが必要としないまま、紫外光を照射して、過硫酸塩酸化剤を活性化する方法や、微量の遷移金属で、過硫酸鹽酸化剤を触媒する方法、或いは、それらを両立する接触酸化方法である。

一般工業廃水の処理過程には、一般的に、物理法や化学法及び生物法の三つの方法が結合され、また、既存の工場の処理手順は、少なくとも、第１レベル物質化（例えば、化学凝集沈殿）や第２レベル生物処理（例えば、活性汚泥法）等のユニットの処理によって、法令の放流水排出基準を満たす。しかしながら、各種類の工業の快速発展と共に、化学品や工業工程及び、生成された廃水の構成も、より複雑的になり、これらの特殊廃水にある化合物は、有機体に対して、毒性や抑制性を有するため、生物によって分解されることが難しく、生物処理の効果が悪くなり、より厳しい場合、生物処理ユニット内の微生物が、大量的に死亡し、放流水排出基準を満たすことができなくて、環境を汚染する恐れがある。

全地球の産業が様々であり、それらの廃水特性や水質は、大きい差違を持ち、大部分の工場は、適当に、高級酸化処理技術を利用して、日々に厳しくなる法令排出基準を満たす。有毒な高濃度有機廃水の外に、高濃度アンモニア態窒素廃水は、工業にとって、現在において、もっとも処理しにくい主な廃水の一つであり、また、アンモニアの気態や液体状態が、容易に、腐食によって漏れる高毒性物質であって、台湾労動部労動法令の丁類格別化学物質であり、例えば、医薬化工や化学肥料、石化、コーク生成、と製錬等は、高濃度アンモニア態窒素廃水を排出する業種である。廃水に含まれるアンモニア態窒素の濃度の高低と、作業原理の差違に基づいて、物理処理（回収）や化学処理及び、生物処理の方法に分けられるが、スチームフォーミュレーション回収やエアリフト除去、不連続点塩素処理法、イオン交換、流動床式晶析反応及び、生物消化脱窒等の方法が、よく利用される。工場の工程端によって生成された低い水量、高濃度アンモニア態窒素の廃液（＞１％或いは＞１０，０００ｍｇ／Ｌ）に対しては、工業上、一般として、物理のスチームフォーミュレーション方法で、アンモニア態窒素を除去し、より高い濃度のアンモニア水（１０～２０％）を形成して、回収再利用するが、当該スチームフォーミュレーション法の欠点は、大量の熱蒸気とエネルギが必要とされ、エアリフト除去法によっては、アンモニア態窒素の吹き飛ばし効率が、比較的に低く（特に、低温のアンモニア態窒素の除去効率が悪い）、また、上記の両者は、有効的に、無機游離アンモニア態窒素を除去できるが、有機アンモニア態窒素を有効的に除去できなく、また、アンモニアや揮発性有機化合物（Ｖｏｌａｔｉｌｅｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄ，ＶＯＣ）が逸脱する問題があり、そして、更に、派生する二次廃液を処理しなければならなく、また、他の上記らの方法（例えば、生物消化脱窒や不連続点塩素処理法、イオン交換及び、流動床式晶析反応等）は、低い濃度のアンモニア態窒素廃水の処理に適合するが、その欠点は、游離アンモニア態窒素の生物抑制作用やコスト或いは、敷地面積等の原因により、その応用が制限され、同時に、多いアンモニア態窒素廃水に、塩分含有量が大きいため、その後の生物化学的処理が難しくなり、高濃度アンモニア態窒素廃水は、基準を満たして排出されることができなく、比較的に、処理し難い産業廃水である。

最近の関連研究と特許（例えば、ＷＯ２０１５０６６８１１Ａ１やＷＯ２０１５１６４７４４Ａ１、Ｉ５６０１４９、Ｉ６３３０６５、Ｉ６４６０５７、Ｍ５７７４２３及び、Ｍ５６７６６３等）によると、電気透析法や薄膜法或いは、電気透析法に合わせて薄膜法を利用して、高濃度アンモニア態窒素廃水を処理でき、これらの方法は、無害な窒素（Ｎ_２）と水素（Ｈ_２）だけを排出する利点が得られるが、これらの方法は、装備コストや材料費が高いことと処理過程の電力消費量が大きいこと、作業時、イオン交換膜が、有機物質によって塞げる生物膜を形成して、水生成率を低下させること、或いは、廃水にある他の化学物質によって、イオン交換膜処理効率に悪影響を与えて、作業難度が増加して、処理コストが高くなること等の問題があり、そのため、当該らの方法は、無機游離アンモニア態窒素だけを除去できるが、有機アンモニア態窒素を除去できなく、また、その濃縮排出液に対して、別の処理を行わなければならない。それから、薄膜法の副産物である硫酸アンモニウムや塩化アンモニウムは、農業用肥料として利用できないから、その後の処理費用が問題になる。また、電気化学法の欠点は、処理過程において、電気エネルギーを消費するため、運営コストが高くなる。上記らの技術は、実用上、解決しなければならない課題がある。

既存のアンモニア態窒素廃水の処理方法（一般として、無機アンモニア態窒素を指す）は、多種類の技術を同時に利用して、その処理標的を達成することができるが、今まで、同時に、高効率や経済的、且つ快速的に、安定的に、有機アンモニア態窒素廃水を処理できる単一の方案がない。そのため、作業簡単と処理性能安定、低いコスト、及び、高効率に有機アンモニア態窒素廃水を除去できる処理技術は、業界の最大課題である。

近年、高級酸化技術は、幅広く、土壌や地下水の処理回復（一般として、原位置酸化分解法（Ｉｎｓｉｔｕｃｈｅｍｉｃａｌｏｘｉｄａｔｉｏｎ，ＩＳＣＯ）で回復させること）に応用され、そして、各種類の工業廃水や飲用水等の処理に応用されても、効果がある。化学酸化法の技術は、様々であり、オキシダントの類別に基づいては、過マンガン酸法やオゾン法、過硫酸塩法及び、触媒過酸化水素伝播法（ｃａｔａｌｙｚｅｄＨ_２Ｏ_２ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，ＣＨＰ）があり、当該ＣＨＰ法は、普通、フェントン試薬（Ｆｅｎｔｏｎ'ｓＲｅａｇｅｎｔ）を含むことを指すが、多い研究（例えば、特許ＵＳ９６１６４７２Ｂ２等）によれば、これらの方法は、それぞれ、利点と欠点があり、また、使用上に制限があり、例えば、過マンガン酸塩は、容易に、自然界に存在する他の有機物質によって、無効反応に消費され、また、ＣＨＰ法の過酸化水素は、容易に、地下土壌系の伝播過程において、無効分解され、そして、その移転導入が、難しくて、無効分解される前に、標的汚染物と、有効的に接触して反応させることも、制御し難い。オゾン法の場合、オゾン自身が、気相パターンであるため、いかに、その溶解度を制御して、地下系や水相に導入し、有効的に反応させることも、問題になり、また、当該方法のオゾンの生成装置の規模拡大も、簡単ではなく、応用上に、解決しなければならない課題である。

背景技術と関連研究によれば、過硫酸塩類が、水中に溶解すると、過硫酸イオン（Ｓ_２Ｏ_８ ^２－）が形成され、その酸化還元電位（Ｅｏ＝２．０１Ｖ）が、オゾン（Ｏ_３）（Ｅｏ＝２．０７Ｖ）より、やや低い。Ｓ_２Ｏ_８ ^２－が、多い有機物質に対して、動的反応速度が遅いが、（即ち、Ｓ_２Ｏ_８ ^２－が、多い有機物質に対して、酸化速度が遅いこと）、「過硫酸塩酸化技術」全体において、主として、処理システムに、強オキシダント（派生オキシダント）を利用し、また、その酸化還元電位が、Ｅｏ＝２．６０Ｖに高くなる。過酸化水素と比較すると、過硫酸塩は、保存上且つ、応用するメディアシステムにおいて、相対的に安全的で、また、安定的であり、水中分解により、酸素や硫酸塩（硫酸ナトリウム或いは、硫酸カリウム）が釈放され、有害物質を生成しない。例えば、土壌地下水系に応用される時、メディアにある他の有機物質（即ち、非標的汚染物）によって分解されることにより、有効的に標的汚染物と反応することができない。言い換えれば、過硫酸塩の酸化反応制御性は、過酸化水素等の他のオキシダントより、比較的に高い。

上記のように、過硫酸塩酸化法の応用実例によれば、現在、単一汚染物構成且つ汚染物濃度が低い學術研究や、土壌地下水等の原位置酸化分解法に適用され、特に、有機物によって汚染された土壌地下水の現場に適用されるが、今まで、国内や海外でも、石化や製煉類の工業廃水（汚染物構成が複雑で、高生物毒性であるもの）の処理に、利用される成熟且つ成功の実例はない。特に、「高濃度有機アンモニア態窒素工業廃水」の処理に利用される実例はない。

背景技術によれば、一般として、過硫酸塩は、アルカリ類（例えば、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ））や第一鉄イオン（Ｆｅ^２＋）等の遷移金属を利用して、フェントン反応（Ｆｅｎｔｏｎ'ｓＲｅａｃｔｉｏｎ）に類似する手順で、活性化させて、ＳＯ_４ ^－・遊離基を生成する。当該過硫酸塩酸化法は、応用可能性があるが、原位置酸化分解法回復に応用されても、必ず、効果を得ることは、保証できない。それは、過硫酸塩方法による派生遊離基（ＳＯ_４ ^－・）の活性化反応が、有効的に制御されないため、有機汚染構成と有効的に反応することができない。また、当該第一鉄イオンが、ｐＨ＞４により、沈殿して機能を失う。制御手段を利用して、より高いｐＨ（ｐＨ＞４）において、初期反応を促進できるが、基本的に言えば、直接に、相対的なアルカリ性や強アルカリ性のシステムに、応用できない。背景技術（例えば、特許ＵＳ９６１６４７２Ｂ２）によれば、前記金属類活性剤の代わりに、炭水化物類（ぶどう糖や果糖と乳糖等）を添加するが、当該方法は、「高濃度の汚染物（源）」の処理に応用できない可能性が高い。それは、添加される炭水化物類が、有機物構成であるため、炭水化物類が微生物によって分解されるが、当該炭水化物類の添加により、濃度が、瞬間に、大幅に増大し、元のシステムに存在する有機汚染構成含有量の外に、余分の化学的酸素要求量（Ｃｈｅｍｉｃａｌｏｘｙｇｅｎｄｅｍａｎｄ，ＣＯＤ）の有機汚染リスクが発生する。また、特許ＣＮ１０７５１９８７７Ａによれば、コバルトスピネルかドーピングタイプコバルトスピネルを、カーボン材料の表面に積載して、複合触媒を作成し、過硫酸塩酸化アンモニア態窒素汚水に触媒作用を及ぼすが、当該特許の方法による合成触媒の基質が、多種類の炭素源であるため、前記の特許ＵＳ９６１６４７２Ｂ２と同じように、標的汚染物の外に、余分の有機物材質であり、悪い条件下の汚水処理過程において、触媒構造が、例えば、酸分解や摩耗等の因子によって崩壊し、システムにおいて、余分のＣＯＤリスクが派生する恐れがある。また、当該複合触媒は、酸性廃水と廃酸の処理に適用できないことが、（アンモニア態窒素を含む廃水／廃液が、中性やアルカリ性だけに存在することでなく、アンモニウムイオンが、安定的に酸性条件の廃水に存在できる）、主な問題であり、酸性環境において、当該酸化鉄とその複合金属とが、酸性溶出現象が発生することにより、鉄汚泥の生成やその後の処理問題が派生し、そのため、当該背景技術は、中性条件の汚水（ｐＨ６．５～７．５）を処理することに制限され、また、当該背景技術が処理できる、廃水のアンモニア態窒素の濃度が非常に低い（０．５～３０ｍｇ／Ｌ）ことも、主の欠点の一つであり、このような低いアンモニア態窒素の濃度範囲の廃水は、工業上、一般として、より経済的な生物処理方法（消化脱窒等）によって処理され、また、当該背景技術は、触媒を回収再利用する時、繰り返して、清潔な脱イオン水で、洗い落とすことが必要であるため、二次廃水の問題が派生される。

上記の陳述のように、上記らの背景技術は、炭水化物類等の付加的な助剤や炭素源を添加して補助すること或いは、炭素系材料や高分子等の他の有機質で整備した金属複合触媒を利用することで、分離回収等の格別要求を満足するが、これらの方法によっては、実用上、接触酸化技術を廃水水質に応用する時の条件範囲（中性条件に制限されること）が制限され、その故、現時点の素早く変貌する工業廃水の使用ニーズに対応できない。そのため、既存の、従来のものは、実用的とは言えない。

本発明者は、上記欠点を解消するため、慎重に研究し、また、学理を活用して、有効に上記欠点を解消でき、設計が合理である本発明を提案する。

本発明の主な目的は、従来の上記問題を解消でき、高効率接触酸化反応を主として、同時に、高濃度アンモニア態窒素と有機汚染構成を分解でき、廃水に応用できる処理方法とシステムを提供する。

以上の目的を達成するため、本発明は、同時に、高濃度アンモニア態窒素と有機廃水を処理できる（光）接触酸化反応の方法とシステムであり、（光）触媒反応槽とその後の中和調整槽が含まれ、二つのタンクは、独自的に循環するように、順に連結され、主として、高濃度の有機アンモニア態窒素廃水を、当該触媒反応槽に導入し、ｐＨ調節剤や緩衝剤或いは、他の添加剤の添加調整を行わないまま、直接に酸化反応を触媒（活性化）し、当該反応槽内のオキシダントが、紫外線を照射することによって活性化され、或いは、微量遷移金属イオン（Ｍ^ｎ＋）を触媒し、或いは、上記の両者を利用して接触酸化手順を行い、アンモニア態窒素と有機汚染構成の分解を除去する標的を達成し、また、当該中和調整槽において、実際反応後の水体のｐＨ値に基づいて、その後の合流する工場の物理や生物処理ユニットのｐＨ値の許容条件に合わせて調整するか、或いは、そのアンモニア態窒素とＣＯＤが、本発明方法によって排出基準を満足できるように処理した後、実際放流水のｐＨ値排出基準（通常は、６～９であること）に調整する。本発明の方法にとっては、ただ、ｐｐｍ等級（通常は、数ｍｇ／Ｌ～３０ｍｇ／Ｌの範囲内にありにあること）の微小触媒使用量が、もう一つの技術利点であり、実際工場に応用される時、工場の物理と生物処理ユニットに合流された後、簡単に、１ｐｐｍより低く、環境保護法令の放流水排出基準を満足できるが、当該極微量の遷移金属の回収技術と評価は、本発明の研究範囲に属しないのは、例えば、イオン交換樹脂法と捕集剤等の方法である、既存の数多い商業化技術は、将来の零排出の発展動向に合わせて、選択的に、工場に応用できる。

本発明の接触酸化反応は、主として、過硫酸塩（硫酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ，ＳＰＳ或いはＮａ_２Ｓ_２Ｏ_８）や過硫酸カリウム（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ，ＫＰＳ或いはＫ_２Ｓ_２Ｏ_８））、パーオキシモノ硫酸塩（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍｐｅｒｏｘｙｍｏｎｏｓｕｌｆａｔｅ，ＰＭＳ或いは２ＫＨＳＯ_５・ＫＨＳＯ_４・Ｋ_２ＳＯ_４）或いは、それらの混合物であるオキシダントが、紫外線照射（ＵＶ波長が１８０ｎｍ～３６５ｎｍであること）によって活性化され、或いは、微量の遷移金属（特に、Ｃｏ（ＩＩ、ＩＩＩ）を指すこと）を触媒させ、或いは、上記の両者を利用する接触酸化反応であり、当該酸化反応は、上記のオキシダントが本発明方法による触媒／活性化されることによって、生成されたＳＯ_４ ^－・やＳＯ_３ ^－・、ＳＯ_５ ^－・及び、ＨＯ・等の遊離基で、廃水中の有機汚染物を、より無害且つ、より小さい有機分子（例えば、蟻酸や酢酸或いはシュウ酸等の短炭酸（ｓｈｏｒｔｃａｒｂｏｎｉｃａｃｉｄ））に酸化劣化させ、更に、ミネラル化になり、また、反応の同時に、水中のアンモニア態窒素を、硝酸態窒素と窒素に転換し、完全に脱窒の効果が得られ、その中、ＵＶ照射に活性化させて、当該過硫酸塩や当該パーオキシモノ硫酸塩が、遊離基ＳＯ_４ ^－・、ＨＯ・を形成することを促進するだけでなく、遷移金属の接触酸化劣化の反応システムにおいて、同時に、ＵＶ照射により、余分に、遷移金属の還元作用（Ｍ^{（ｎ＋１）＋}をＭ^ｎ＋に還元すること）を促進し、また、余分の遊離基Ｒ・とＨＯ・が生成されて、分解反応を促進する。本発明による方法は、主なアンモニア態窒素酸化とその分解の反応機構は、下記のように、

であり、
曝気参与の反応の促進は、

であり、
遷移金属参与の反応の促進は、

であり、
同時に、ＵＶ照射参与の反応の促進は、

と、

であり、
その中、Ｒ・が、有機物分解によって、派生される中間遊離基の種類であって、ＲＯＯ・がＲ・によって派生されるスーパーオキシドラジカルである。

上記の酸化反応によって形成される硝酸態窒素（ＮＯ_３ ^－）は、比較的容易に、微生物によって代謝分解され、実用上、工場のその後に接続される生物ユニットによって処理され、これらの脱窒過程によって脱窒され、中間派生種類を含む、脱窒反応に参与する有機物質は、生物システムの脱窒細菌の役割を担当して、硝酸態窒素を、電子遷移の最終電子受容体（ｔｅｒｍｉｎａｌｅｌｅｃｔｒｏｎａｃｃｅｐｔｏｒ）として、物質エネルギー交換を行い、その総脱窒反応機構は、下記のようであり、

。

本発明に必要とする遷移金属触媒Ｃｏ（ＩＩ）の使用量は、極めて少なく、多くでも、僅か、数十ｐｐｍの等級で、また、背景技術の汚泥生成問題（例えば、水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）_３（Ｓ））の沈殿）がなく、それは、本発明のシステムにあるＣｏ（ＩＩＩ）が、絶えずにＣｏ（ＩＩ）に自己還元することにより、循環的に循環して触媒するためである。Ｃｏ（ＩＩ）で、過硫酸塩（或いは、パーオキシモノ硫酸塩）を触媒して遊離基ＳＯ_４ ^－・（或いはＳＯ_５ ^－・）やＨＯ・及び、Ｃｏ（ＩＩＩ）イオンを形成し、当該Ｃｏ（ＩＩＩ）が、水中のＳＯ_４ ^２－（或いはＳＯ_５ ^２－）と反応して、余分の遊離基ＳＯ_４ ^－・（或いはＳＯ_５ ^－・）を生成して、Ｃｏ（ＩＩＩ）をＣｏ（ＩＩ）に還元させ、また、本発明の方法に行われる曝気（エアー或いは酸素）の作業により、酸素が、有機物分解によって派生される中間物との反応に参与し、例えば、アルキル遊離基Ｒ・等が、スーパーオキシドラジカルＲＯＯ・を形成し、当該ＲＯＯ・によってＣｏ（ＩＩＩ）をＣｏ（ＩＩ）形態に還元して余分の遊離基ＨＯ・を派生し、これにより、本発明のシステムの高効率の触媒作用と酸化能力を維持でき、その中、遷移金属の還元反応機構は、下記のようである。

本発明の（光）接触酸化反応方法の利点は、上記の高効率的に、同時に高濃度アンモニア態窒素と有機汚染物を含む廃水を、分解できるだけでなく、予処理の方法と装置で、廃水中にある有機懸濁固形物を除去することや希釈すること及び、ｐＨ値を調整することを必要しないまま、本発明の方法によって、直接に、高濃度有機アンモニア態窒素工業廃水を処理でき、また、処理時間が短く、より分解と脱窒効率が実現できる。

以下、図面を参照しながら、本発明の特徴や技術内容について、詳しく説明するが、それらの図面等は、参考や説明のためであり、本発明は、それによって制限されることが無い。

背景技術（例えば、特許ＵＳ９６１６４７２Ｂ２）によれば、過硫酸塩を、アルカリ（ＮａＯＨ）触媒で、ＳＯ_４ ^－・遊離基と硫酸根イオンが生成されるが、当該ＮａＯＨアルカリ触媒条件下の反応が遅く、有機汚染物を酸化する効果がよくない。そのため、本発明は、過硫酸塩（或いは、パーオキシモノ硫酸塩（ｐｅｒｏｘｙｍｏｎｏｓｕｌｆａｔｅ，ＰＭＳ））を活性化する方法を提案し、アルカリ性条件下で、有効的にＳＯ_４ ^－・遊離基を生成でき、また、有効的に且つ快速的に、アンモニア態窒素と有機構成物を含む標的汚染物を酸化劣化できる。

本発明の方法は、紫外線で活性化させる方法或いは、コバルトイオン触媒の方法或いは、紫外線で活性化させて、同時にコバルトイオン触媒を利用する方法によって、実現される。

当該紫外線の方法は、廃水のｐＨ値によって制限されず、コバルト（Ｃｏ（ＩＩ））を利用する方法の特性は、比較的に高いｐＨ条件下でも、イオン状態溶解を維持でき、ｐＨ応用範囲が比較的に広く、また、適当な作業により、中性やアルカリ性条件下で、反応させても、例えば、フェントン試薬（Ｆｅｎｔｏｎ'ｓＲｅａｇｅｎｔ）の鉄（Ｆｅ（ＩＩ））触媒が無効（言い換えれば、水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）_３）沈殿の形成）になることが発生しない。

また、背景技術（Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．（２００３），３７，４７９０－４７９７）によれば、中性条件（ｐＨ＝７）下で、ＳＯ_４ ^－・遊離基の酸化還元電位が、ＨＯ・遊離基より高く、また、当該オキシダントのＳＯ_４ ^－・遊離基は、非選択性のＨＯ・遊離基と異なり、２，４－ジクロロフェノール（２，４－ｄｉｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｏｌ，２，４－ＤＣＰ）やアトラジン（ａｔｒａｚｉｎｅ）及び、ナフタリン（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）等の有機有害物に対する処理効果は、ＨＯ・遊離基よりも優れる。

しかしながら、上記らの背景技術は、殆ど、単一汚染物構成且つ低汚染物濃度の學術研究と、土壌地下水等の原位置酸化分解法回復（ＩＳＣＯ）に適用される。上述の目的を達成するため、本発明は、当該ＳＯ_４ ^－・遊離基種類が、標的汚染物に対して選択性がある特性を利用する方法であり、複雑の汚染物構成や高濃度且つ、高生物毒性の石化と製煉業廃水に適用でき、特に、「高濃度有機アンモニア態窒素工業廃水」を処理する課題を解消する。

図１Ａ～図１０は、それぞれ、本発明に係る方法により、廃水中の汚染物を酸化劣化する時の流れ概念図や本発明のＣｏ（ＩＩ）の接触酸化劣化手順のステップ流れ概念図や、本発明のＵＶ光の接触酸化劣化手順のステップ流れ概念図、本発明のＣｏ（ＩＩ）の接触酸化劣化手順のシステムアーキテクチャ概念図、本発明のＵＶ光の接触酸化劣化手順のシステムアーキテクチャ概念図、本発明に係る実施例１のＣＯＤやアンモニア態窒素濃度、硝酸態窒素濃度、ＣＯＤ除去率とアンモニア態窒素除去率が、時間に対する関係図、本発明に係る実施例２のＣＯＤやアンモニア態窒素濃度、硝酸態窒素濃度、ＣＯＤ除去率とアンモニア態窒素除去率が、時間に対する関係図、本発明に係る実施例３のＣＯＤやアンモニア態窒素濃度、硝酸態窒素濃度、ＣＯＤ除去率とアンモニア態窒素除去率が、時間に対する関係図、本発明に係る実施例４のＣＯＤやアンモニア態窒素濃度、硝酸態窒素濃度、ＣＯＤ除去率とアンモニア態窒素除去率が、時間に対する関係図、本発明に係る実施例５のＣＯＤ、アンモニア態窒素濃度、硝酸態窒素濃度、ＣＯＤ除去率とアンモニア態窒素除去率が、時間に対する関係図、本発明の比較例１のＣＯＤとＣＯＤ除去率の時間関係図及び、本発明の比較例２のＣＯＤとＣＯＤ除去率の時間関係図である。図のように、本発明は、同時に接触酸化劣化によって高濃度アンモニア態窒素と有機物構成の廃水を処理できる方法とシステムであり、紫外線（ＵＶ）照射で、オキシダントを活性化する手順や、微量遷移金属でオキシダントを触媒する手順、或いは、その両者を利用して接触酸化の作業で、また、使用する触媒の構成処方と方法に合わせて目的を実現でき、主として、所定の割合のコバルトイオン（具体的に言えば、硝酸塩や塩化物を含まず、硫酸コバルトとその混合物であること）と過硫酸塩（具体的に言えば、過硫酸ソーダ（Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_８）や過硫酸カリウム（Ｋ_２Ｓ_２Ｏ_８））或いは、パーオキシモノ硫酸塩（具体的に言えば、モノ過硫酸水素カリウム（２ＫＨＳＯ_５・ＫＨＳＯ_４・Ｋ_２ＳＯ_４））等を混合した反応試剤処方で、希釈することやｐＨを調整することが、要らない。

図１Ａは、本発明の各実施例の（光）接触酸化手順で、廃水中のアンモニア態窒素と有機汚染物構成を分解する時の流れである。

ステップＳ１０は、オキシダント（過硫酸塩或いはパーオキシモノ硫酸塩）を、処理待ちの廃水と、十分に混合し、その中、当該オキシダント（Ｏｘ）／（化学的酸素要求量（ＣＯＤ）＋アンモニア態窒素）の割合（ｍｇ／Ｌ）は、０．１～３０の範囲内にあり、また、当該オキシダントが、過硫酸塩やパーオキシモノ硫酸塩（ｐｅｒｏｘｙｍｏｎｏｓｕｌｆａｔｅ，ＰＭＳ）或いは、その混合物である。その中、当該オキシダント（Ｏｘ）／（ＣＯＤ＋アンモニア態窒素）の割合（ｍｇ／Ｌ）は、３．５～１６の範囲内にあることが好ましい。

ステップＳ１１は、当該処理待ちの廃水中に溶けたオキシダントに対して、紫外線（ＵＶ）を照射して活性化させ、或いは遷移金属（Ｍｎ^＋）触媒を添加して触媒させ、或いは、その両者を利用して接触酸化させ、また、エアー或いは酸素を供給して曝気を行って、当該オキシダントが、光によって活性化され、或いは、遷移金属触媒により、遊離基が派生形成される。その中、当該遷移金属触媒は、二価の鉄（Ｆｅ（ＩＩ））やコバルト（Ｃｏ（ＩＩ））、ニッケル（Ｎｉ（ＩＩ））、銅（Ｃｕ（ＩＩ））、亜鉛（Ｚｎ（ＩＩ））或いは、その混合物、或いは、その派生物であり、また、当該混合物と当該派生物は、硝酸塩や塩化物を含まなく、当該遷移金属触媒のＣｏ（ＩＩ）と当該オキシダントの割合（ｍｇ／Ｌ）は、０．０００１～０．００２の範囲内にあり、当該ＵＶ照射によって活性化させて酸化する方法は、当該有機アンモニア態窒素廃水の処理可能の初期ｐＨ値（ｐＨｉ）の範囲制限がなく、０～１４の範囲内にあり、当該遷移金属のＣｏ（ＩＩ）によって接触酸化する方法は、当該有機アンモニア態窒素廃水の処理可能の初期ｐＨ値が、０～８の範囲内にある。

ステップＳ１２は、生成した遊離基を利用して酸化反応を行い、同時に、アンモニア態窒素と有機汚染物構成を分解し、その中、当該遷移金属触媒と当該オキシダントの割合（ｍｇ／Ｌ）は、０．００００１～０．００３の範囲内にあり、また、当該遊離基は、少なくとも、選択性を有する遊離基ＳＯ_４ ^－・（或いはＳＯ_３ ^－・或いは、ＳＯ_５ ^－・）と非選択性の遊離基ＨＯ・及び、スーパーオキシドラジカルＲＯＯ・の活性遊離基が含まれる。

ステップＳ１３は、処理済みの廃水のｐＨ値を、生物処理ユニットの要求或いは、排出水標準に調整する。

更に、図１Ｂと図２は、本発明のＣｏ（ＩＩ）で接触して酸化させる手順を利用する実施例を、有機アンモニア態窒素廃水の処理に適用される時のシステム図であり、そのステップは、下記のようである。

ステップＳ２０は、処理待ちの有機アンモニア態窒素廃水（簡稱処理待ちの廃水）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）とアンモニア態窒素（ＮＨ_４ ^＋－Ｎ）の含有量に基づいて、所定の化学薬品量のＣｏ（ＩＩ）イオン触媒と当該処理待ちの廃水を、第一上方供給ホッパ２１から、触媒（活性化）酸化処理システム１０の触媒反応槽２０に送り込み、また、常温常圧下において、インターナルサイクルポンプ２５で循環させて（或いは、機械撹拌）、当該触媒と当該処理待ちの廃水を、十分に混合する。

ステップＳ２１は、所定の化学薬品量のオキシダント（過硫酸塩或いは、パーオキシモノ硫酸塩）を、第二上方供給ホッパ２２を、当該触媒反応槽２０に送り込んで、上記のステップＳ２０の触媒／処理待ちの廃水の混合液に対して、混合反応を行わせ、この時、当該触媒反応槽２０のインターナルサイクルポンプ２５によって循環することを維持して、当該触媒と当該オキシダントとが、十分に混合接触され、また、曝気装置２３を利用して、曝気端２４からエアー（言い換えれば、酸素を供給すること）を導入して、余分の酸素が、反応に参与して、接触酸化と分解反応を促進することも、できる。

ステップＳ２２は、反応させながら、熱交換器２６で、温度制御を行い、反応が、廃水中の標的汚染物の構成や濃度に従って、約２～４時間掛かり、反応の進行とともに、試料採取を行って、従来のＣＯＤ分析やオンラインＣＯＤアナライザー（ＯｎｌｉｎｅＣＯＤＡｎａｌｙｚｅｒ）及び、アンモニア態窒素分析や硝酸態窒素（ＮＯ_３ ^－－Ｎ）分析等の方法で、汚染物の除去状況を確認して、反応を中止する。

ステップＳ２３は、処理済みの溶液を、底部出口ポンプ２８で、第三上方供給ホッパ３１を介して、中和調整槽３０へ導入し、また、実況に応じて、ｐＨ調節剤を、第四上方供給ホッパ３２で導入し、インターナルサイクルポンプ３３で循環させ（或いは、機械撹拌）、混合させて、その後の生物処理ユニットに満足できるように、反応後の溶液のｐＨ値を調整し、或いは、排出水標準に満足できれば、底部排出口３６から排出する。

図１Ｃと図３は、本発明の実施例のＵＶ光接触酸化手順で、有機アンモニア態窒素廃水を処理する時のシステム概念図であり、そのステップは、下記のようである。

ステップＳ３０は、処理待ちの廃水のＣＯＤとアンモニア態窒素の含有量に基づいて、所定の化学薬品量のオキシダント（過硫酸塩或いはパーオキシモノ硫酸塩）と処理待ちの廃水とを、直接に、均等化槽（図に未表示）に送り込んで、当該インターナルサイクルポンプ２５を起動して、当該処理待ちの廃水と当該オキシダントとを、十分に混合させる。

ステップＳ３１は、ＵＶ照射装置４０を起動し、光源が安定した後（一般、数分）、上記均等化槽の混合液を、当該触媒反応槽２０に導入して、反応させる。

ステップＳ３２は、同期に、反応溶液にエアー（或いは、窒素）を導入して、流動床効果を生成し、混合を促進させ、また、当該曝気作業のもう一つの効用は、酸素（Ｏ_２）を、化学酸化手順に参与させ、本方法のオキシダントによって派生される余分の遊離基（例えば、Ｏ_２ ^－・やＨＯ_２・及びＲＯＯ・等）を生成して、汚染物の分解を加速する。

ステップＳ３３は、本発明のＣｏ（ＩＩ）の接触酸化劣化手順に比較すると、ＵＶ光接触酸化劣化手順の反応時間が、４時間を超え、実際の作業において、廃水の汚染構成と濃度によって決められるが、反応の進行とともに、従来のＣＯＤ分析やオンラインＣＯＤアナライザー及び、アンモニア態窒素分析や硝酸態窒素分析等の方法で、汚染物の除去状況を確認して、反応を中止する。

ステップＳ３４は、反応を中止した後、実際の作業要求に応じて、その後の生物処理ユニットや排出水標準に合わせて、反応後の溶液のｐＨ値を調整する。

本発明のアンモニア態窒素と有機汚染物の分解試験作業において、汚染物の分解と伴って、段階的に、或いは、快速的に、脱窒反応によって窒素（Ｎ_２、一般として、脱窒によってＮ_２を生成する反応が、硝酸態窒素に転化することより著しく、そのため、本発明の各実施例において、残された硝酸態窒素が、初期アンモニア態窒素の濃度より遥かに小さい）を生成し、また、ミネラル化反応によって二酸化炭素（ＣＯ_２）が生成される現象が現れ、更に、曝気（エアー）作業の時、そして、反応温度が上昇することにより、触媒反応槽２０内に、圧力が蓄積されることを考慮して、触媒反応槽２０の頂上と中和調整槽３０の頂上に、夫々、排気口２７、３５が設けられ、その他、排気ガス回収技術と評価は、本発明の研究範囲に属しないが、一般として、上記の疑念があれば、熱交換器２６、３４等の簡単な反応制御方法によって解消できる。

本発明に係る実施例の反応温度は、常圧作業下で、４０°Ｃを超えないように制御し、本発明の具体的な実施例によれば、ステップにおいてのもっとも良い作業温度が、３０～４０°Ｃの範囲内に設定される。上記の作業流れと反応処方構成要素によって、新規の、同時に、高濃度のアンモニア態窒素と、有機構成物を含む廃水の処理方法とそのシステムが構成される。

上記の有機アンモニア態窒素廃水のアンモニア態窒素濃度は、最も高くても、最４５００ｍｇ／Ｌであり、また、同時に分解可能の有機構成物濃度のＣＯＤは、最も高くても、７５００ｍｇ／Ｌである。その中、当該有機アンモニア態窒素廃水のアンモニア態窒素濃度は、５００～３０００ｍｇ／Ｌにあることが、好ましく、また、同時に分解可能の有機構成物濃度のＣＯＤは、５００～６０００ｍｇ／Ｌにあることが、好ましい。

上記の有機アンモニア態窒素廃水汚染源は、主として、石油化学産業廃水と石油精練産業廃水の工業廃水が含まれ、その標的汚染物は、アンモニア態窒素構成と有機物構成であり、また、当該有機物構成は、揮発性有機物や不揮発性有機物、ハロゲン含有有機物、非ハロゲン含有有機物、多環芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、複素環炭化水素、石油系炭化水素、有機溶剤及び重合体が含まれる。

上記の有機アンモニア態窒素廃水の汚染源は、主として、工業廃水や生活汚水及び、土壌地下水が含まれる。

上記の有機アンモニア態窒素廃水のすべてのステップの流れは、必要とする滞在時間と処理時間が、全体として、１～８時間である。

以下、他の例を挙げて、本発明を説明する。また、実施例と比較例で、本発明を説明するが、当該らの実施例は、ただ、説明のためのもので、本発明が、それによって制限されない。

＜実施例＞

＜実施例１＞Ｃｏ（ＩＩ）触媒ＰＭＳ酸化法で製煉業の有機アンモニア態窒素廃水を分解

本実施例１の処理對象は、製油所工程によって生成される高濃度有機アンモニア態窒素廃水であり、そのアンモニア態窒素と有機構成物は、主として、重油流動接触分解装置（ＲＦＣＣ）のよって生成される汚い酸性ガスを、アルカリ脱脂によって生成される高濃度のアンモニア態窒素廃水（その構成は、アンモニア態窒素やアルケン（エチレンやプロピレン等）、芳香族化合物、ガソリン及びオイルガス等の分解ガスの複雑構成）である。上記の実験方法によれば、良い例の図２を参照しながら、微量のＣｏ（ＩＩ）触媒で過硫酸ソーダ（ｓｏｄｉｕｍｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ，ＳＰＳ）或いはパーオキシモノ硫酸塩（ＰＭＳ）を触媒する酸化方法で、廃水を分解することであり、本試験を詳しく説明すると、下記のようである。高濃度の有機アンモニア態窒素を含む製油廃水に対して、硫酸を利用して、ｐＨｉを酸性（ｐＨｉ～４．６２）に調整することにより、逸脱しない安定のアンモニウムイオン（ＮＨ_４ ^＋）形態で、水中に存在することを確保し、また、当該ｐＨ調整後の廃水のアンモニア態窒素とＣＯＤ含有量に対して、化学検査を行うと、それぞれ、１１４０ｐｐｍと６２４５ｐｐｍであり、それを、処理前の初期条件として、前記図２のＣｏ（ＩＩ）／ＰＭＳ酸化劣化手順を行う。

約２０ｐｐｍの硫酸コバルトを、必要とする触媒として、投入して、処理待ちの廃水と、十分に混合させ、更に、Ｏｘ／（ＣＯＤ＋アンモニア態窒素）＝１３．５（オキシダントが、約１０００００ｐｐｍ≒１６２ｍＭ）のパーオキシモノ硫酸塩を、オキシダントとして、上記の触媒／廃水混合液を、十分に混合させ、また、常圧下で、４０°Ｃを超えないように温度制御し、汚染物の酸化と分解反応を行う。

本実施例１の処理結果は、図４のようであり、その結果から分かるように、当該酸化劣化反応が、０．５ｈｒに進む時、ＣＯＤが、元の６２４５ｐｐｍから、大幅に、１２００ｐｐｍに低下し、また、アンモニア態窒素が、元の１１４０ｐｐｍから、０に低下し、完全に除去され、そして、反応が、１ｈｒに進むと、硝酸態窒素が、０から１００ｐｐｍに増加し（脱窒によってＮ２を生成する反応が、硝酸態窒素に転化することより著しく、そのため、本発明の各実施例において、残された硝酸態窒素が、初期アンモニア態窒素の濃度より遥かに小さい）、また、反応が、２ｈｒに進まれれば、その時、ＣＯＤの残存量が７００ｐｐｍであり、硝酸態窒素が、０．５ｈｒに進む時の１００ｐｐｍに維持する。本実施例の結果によれば、本発明の方法は、ｐＨ＜５の酸性作業条件下（ｐＨｉ～４．６２）でも、快速的に且つ有効的に、ＣＯＤ（ＣＯＤ除去率が８８．８％に達すること）を分解できるだけでなく、同時に、１１４０ｐｐｍのアンモニア態窒素を、完全に除去（アンモニア態窒素除去率が１００％に達すること）し、それから、処理前後の外観が、著しく改善（処理前、黄色で、処理済みのものは、澄まし透明であること）される。

＜実施例２＞Ｃｏ（ＩＩ）触媒ＰＭＳ酸化法で製煉業の有機アンモニア態窒素廃水を分解

本実施例２の処理對象は、同じように、製油所工程によって生成される高濃度有機アンモニア態窒素廃水であり、そのアンモニア態窒素と有機構成物は、主として、重油流動接触分解装置によって生成される汚い酸性ガスを、アルカリ脱脂によって生成される高濃度のアンモニア態窒素廃水である。上記の実験方法に基づく、図２のもう一つの例を参照しながら、同じように、微量のＣｏ（ＩＩ）触媒で過硫酸ソーダ（ＳＰＳ）或いはパーオキシモノ硫酸塩（ＰＭＳ）を触媒する酸化方法で、廃水を分解することであり、しかしながら、製油所の有機アンモニア態窒素廃水の水質条件は、工場工程による作業調整によって、何時でも、変動的（即ち、固定しない水質条件であること）であるため、本実施例２の廃水の水質条件が、実施例１より悪く、そのアンモニア態窒素とＣＯＤ含有量が、実施例１より高くなる。本試験によれば、高濃度の有機アンモニア態窒素を含む製油廃水に対して、硫酸を利用して、ｐＨｉを酸性（ｐＨｉ～４．８１）に調整することにより、逸脱しない安定のアンモニウムイオン（ＮＨ_４ ^＋）形態で、水中に存在することを確保し、また、当該ｐＨ調整後の廃水のアンモニア態窒素とＣＯＤ含有量に対して、化学検査を行うと、それぞれ、４０７０ｐｐｍと７８０５ｐｐｍであり、それを、処理前の初期条件として、前記図２のＣｏ（ＩＩ）／ＰＭＳ酸化劣化手順を行う。

実施例１と同様の作業条件で、約２０ｐｐｍの硫酸コバルトを、必要とする触媒として、投入して、処理待ちの廃水と、十分に混合させ、更に、Ｏｘ／（ＣＯＤ＋アンモニア態窒素）＝８．５（オキシダントが、約１０００００ｐｐｍ≒１６２ｍＭ）のパーオキシモノ硫酸塩を、オキシダントとして、上記の触媒／廃水混合液を、十分に混合させ、また、常圧下で、４０°Ｃを超えないように温度制御し、汚染物の酸化と分解反応を行う。

本実施例２の処理結果は、図５のようであり、その結果から分かるように、当該酸化劣化反応が、０．５ｈｒに進む時、ＣＯＤが、元の７８０５ｐｐｍから、大幅に、３０５０ｐｐｍに低下し、また、アンモニア態窒素が、元の４０７０ｐｐｍから３０３０ｐｐｍに低下し、そして、反応が、１ｈｒに進むと、硝酸態窒素が、０から１３０ｐｐｍに増加し（脱窒によってＮ２を生成する反応が、硝酸態窒素に転化することより著しく、そのため、本発明の各実施例において、残された硝酸態窒素が、初期アンモニア態窒素の濃度より遥かに小さい）。反応が、２ｈｒに進まれれば、その時、ＣＯＤの残存量が２５２０ｐｐｍであり、アンモニア態窒素が、０．５ｈｒに進む時の３０５０ｐｐｍから、少しだけに、２７１０ｐｐｍ左右に低下し、そして、硝酸態窒素をほとんど、検知できない。上記の結果によれば、本発明の方法は、比較悪い水質条件且つｐＨ＜５の酸性作業条件下（ｐＨｉ～４．８１）において、実施例１と同じ投薬量でも、同時に、ＣＯＤとアンモニア態窒素の除去に、所定の効果が得られ、有効的に約５２８５ｐｐｍのＣＯＤ（ＣＯＤ除去率が６７．７％に達すること）を分解できるだけでなく、同時に、約１３６０ｐｐｍのアンモニア態窒素含有量（アンモニア態窒素除去率が約３３．４％であること）を除去し、それから、処理前後の外観が、著しく改善（処理前、黄色で、処理済みのものは、澄まし透明であること）される。

＜実施例３＞ＵＶ光触媒ＰＳＰ酸化法で製煉業の有機アンモニア態窒素廃水を分解

本実施例３の処理對象は、同じように、製油所工程によって生成される高濃度有機アンモニア態窒素廃水であり、そのアンモニア態窒素と有機構成物は、主として、重油流動接触分解装置によって生成される汚い酸性ガスを、アルカリ脱脂によって生成される高濃度のアンモニア態窒素廃水である。上記の実験方法に基づく、図３の一つの例を参照しながら、ＵＶ光で過硫酸ソーダ（ＳＰＳ）或いはパーオキシモノ硫酸塩（ＰＭＳ）を活性化する酸化方法で、廃水を分解する。本試験を詳しく説明すると、高濃度の有機アンモニア態窒素を含む製油廃水に対して、硫酸を利用して、ｐＨを酸性（ｐＨｉが約４．８０）に調整して、逸脱しない安定のアンモニウムイオン（ＮＨ_４ ^＋）形態で、水中に存在することを確保し、また、当該ｐＨ調整後の廃水のアンモニア態窒素とＣＯＤ含有量に対して、化学検査を行うと、それぞれ、４４７０ｐｐｍと７４５５ｐｐｍであり、それを、処理前の初期条件として、前記図３のＵＶ／ＳＰＳ酸化劣化手順を行う。

Ｏｘ／（ＣＯＤ＋アンモニア態窒素）＝１６（オキシダント約１９４０００ｐｐｍ≒２００ｍＭ）を、必要とするオキシダントとして、投入し、処理待ちの廃水と、十分に混合させ、同時に、ＵＶ光源装置を起動し、光源が安定した後、上記のオキシダント／廃水混合液をＵＶ反応装置に導入して、図３の曝気とポンプ循環によって、絶えずに混合され、また、ＵＶ照射を受け、そして、常圧下で、４０°Ｃを超えないように温度制御し、汚染物の酸化と分解反応を行う。

本実施例３において、投入されたオキシダントの投薬量が比較的に多いため、分解反応初期のＣＯＤ分析が、当該オキシダントの添加によって大きく影響されるから、反応後期において、試料採取して、全体の除去効果を分析し、また、主として、アンモニア態窒素の数値変化を観察する。本実施例３の処理結果は、図６のように、その結果から分かるように、反応が、０．５ｈｒに進む時、アンモニア態窒素が、元の４４７０ｐｐｍから、３８５０ｐｐｍに低下し、また、硝酸態窒素が、０から最大値の７３５ｐｐｍに増加する（脱窒によってＮ２を生成する反応が、硝酸態窒素に転化することより著しく、そのため、本発明の各実施例において、残された硝酸態窒素が、初期アンモニア態窒素の濃度より遥かに小さい）。反応の進行とともに、アンモニア態窒素が、ゆっくり且つ安定的に低下の動きが見られ、反応が、２ｈｒに進むと、その時、アンモニア態窒素が、０ｈｒの４４７０ｐｐｍから、３５２０ｐｐｍ左右（９５０ｐｐｍを除去すること）にゆっくり低下し、また、硝酸態窒素が、４８０ｐｐｍに低下し、そのため、本実施例において、反応を、８ｈｒに延長し、その時のアンモニア態窒素残存量が１８２０ｐｐｍで、約２６５０ｐｐｍのアンモニア態窒素が除去され、アンモニア態窒素総除去率が約６０％であり、この時、硝酸態窒素が、１９０ｐｐｍに低下し、また、反応液に残存するＣＯＤが、約５３９０ｐｐｍ（２０６５ｐｐｍのＣＯＤを除去すること）であり、そのＣＯＤ除去率は、約２８％である。当該結果によれば、本発明方法は、ｐＨｉ＜５の酸性作業条件下（ｐＨｉ～４．８０）でも、アンモニア態窒素に対して、除去効果が著しく、当該酸性試験条件下で、ある程度のＣＯＤを除去できるが、当該分解効果は、弱アルカリ性条件下の処理結果より、やや悪く、前記背景技術（特許ＵＳ９６１６４７２Ｂ２等）によれば、過硫酸塩の酸化が、ＮａＯＨ等のアルカリ性物質の触媒によって、硫酸根遊離基を生成することを促進でき、それに、有利な条件が、アルカリ性環境である。しかしながら、全体の結果から言えば、本実施例３の酸性反応試験結果によれば、高濃度アンモニア態窒素と有機物に対して、所定の除去効果が得られ、本実施例３の結果からも分かるように、アンモニア態窒素の除去速度が、ＣＯＤの除去速度（分解動向勾配が類似すること）が類似し、本発明技術の特性は、高濃度のアンモニア態窒素の除去が、有機汚染物が共存する廃水においても、著しい分解効果が得られる。

＜実施例４＞ＵＶ光触媒ＰＳＰ酸化法で製煉業の有機アンモニア態窒素廃水を分解

上記の実施例１～３の酸性テストの目的は、安定のアンモニウムイオン（ＮＨ_４ ^＋）形態で、水中に存在することを確保し、また、当該上記の各実施例の試験結果により、本発明の方法が、酸性条件下で、有機アンモニア態窒素廃水を分解する有効性が証明される。また、商業化のフェントン反応（Ｆｅｎｔｏｎ'ｓＲｅａｃｔｉｏｎ）と類似フェントン反応（ｌｉｋｅＦｅｎｔｏｎ'ｓＲｅａｃｔｉｏｎ）の汚水処理手順の応用が制限されること（ｐＨｉ＜４）と欠陥（大量の鉄汚泥の生成や詰り及びその後の処理問題）を避け、そして、過硫酸塩酸化反応において、相対的な有利条件が、アルカリ性環境であり、それに対応して、本発明方法の一つの大きい利点は、ｐＨｉよりやや高い中性やアルカリ性の条件下で、実行できるように、本実施例４は、処理待ちの廃水の初期条件を、中性乃至弱アルカリ性（ｐＨｉ＝７～８）の範囲に調整して、試験を進行する。

本実施例４の処理對象は、同じように、製油所工程によって生成される高濃度有機アンモニア態窒素廃水である。上記の実験方法に基づいて、図３の比較良い例を参照しながら、ＵＶ光で、過硫酸ソーダ（ＳＰＳ）或いはパーオキシモノ硫酸塩（ＰＭＳ）を活性化する酸化方法で、廃水を分解する。本試験は、高濃度の有機アンモニア態窒素を含む製油廃水に対して、硫酸を利用して、ｐＨｉを弱アルカリ性（ｐＨｉ＜８．０）に調整し、また、当該ｐＨ調整後の廃水のアンモニア態窒素とＣＯＤ含有量に対して、化学検査を行うと、それぞれ、９００ｐｐｍと１５３０ｐｐｍであり、それを、処理前の初期条件として、前記図３のＵＶ／ＳＰＳ酸化劣化手順を行う。

本実施例４は、実施例３と同じ作業を行う。しかし、処理待ちの廃水の初期ｐＨｉが約７．０であることと投入したオキシダント／汚染物の投薬量（Ｏｘ／（ＣＯＤ＋アンモニア態窒素）＝３．５（オキシダントが約８４８４ｐｐｍ≒３５ｍＭ））が比較的に少ないことは、異なる。同じように、当該オキシダントと処理待ちの廃水とを、十分に混合させ、同時に、ＵＶ光源装置を起動し、光源が安定した後、上記のオキシダント／廃水混合液をＵＶ反応装置に導入して、図３の方法によって混合され、また、ＵＶ照射を受け、そして、常圧下で、４０°Ｃを超えないように温度制御し、汚染物の酸化と分解反応を行う。

本実施例の処理結果は、図７のようである。結果から分かるように、当該酸化劣化反応が、０．５ｈｒに進む時、ＣＯＤが、元の１５３０ｐｐｍから、大幅に１０５０ｐｐｍに低下し、そのアンモニア態窒素が、元の９００ｐｐｍから２０５ｐｐｍに低下し、また、反応が、１ｈｒに進むと、硝酸態窒素が、０から１７５ｐｐｍに増加する（脱窒によってＮ２を生成する反応が、硝酸態窒素に転化することより著しく、そのため、本発明の各実施例において、残された硝酸態窒素が、初期アンモニア態窒素の濃度より遥かに小さい）。反応が、持続的に１．５ｈｒに進むと、ＣＯＤの残存が、１５０ｐｐｍになり、また、アンモニア態窒素が、完全に除去されて、検知できない。反応が、２ｈｒに進むと、ＣＯＤも、完全に除去され、硝酸態窒素が、１５５ｐｐｍになる。上記の結果から分かるように、本発明の方法によれば、ｐＨｉ＝７～８の作業条件下（ｐＨｉ～７．０）で、本実施例４は、実施例３より少ない投薬量で、水質条件下において、２時間に、同時に、ＣＯＤとアンモニア態窒素を、快速的且つ完全的に、除去である効果（ＣＯＤ除去率とアンモニア態窒素除去率が、１００％に達すること）が得られ、また、処理前後の外観が、著しく改善（処理前、黄色で、処理済みのものは、澄まし透明であること）される。上記の実施例において、完全的に除去されるアンモニア態窒素は、より容易に生物ユニットによって分解される硝酸態窒素に転化され、そして、無毒無害なＮ_２形態に転換されて水中から除去される。

＜実施例５＞ＵＶ光触媒ＰＳＰ酸化法で製煉業の有機アンモニア態窒素廃水を分解

上記の実験方法によれば、図３のもう一つの良い本実施例５は、実施例４と同じ作業を行い、水質条件がより悪い、製煉所の処理待ちの有機アンモニア態窒素廃水（ＣＯＤ＝２１９０ｐｐｍ、アンモニア態窒素＝１９００ｐｐｍ）を処理するが、その他の条件は、初期ｐＨｉが、同じように～７．０に調整し、投入するオキシダント／汚染物の投薬量比が、同じように、Ｏｘ／（ＣＯＤ＋アンモニア態窒素）＝３．５（オキシダント約１４２８０ｐｐｍ≒６０ｍＭ）である。同じように、図３の方法によって、混合させて、ＵＶを照射し、また、常圧下で、４０°Ｃを超えないように温度制御し、汚染物の酸化と分解反応を行う。

本実施例の処理結果は、図８のようであり、その結果から分かるように、当該酸化劣化反応が、０．５ｈｒに進む時、ＣＯＤが、元の２１９０ｐｐｍから、１７７４ｐｐｍに低下し、また、アンモニア態窒素が、元の１９００ｐｐｍから、快速的に、２７５ｐｐｍに大幅に低下し、硝酸態窒素が、０から１９０ｐｐｍに増加する（脱窒によってＮ２を生成する反応が、硝酸態窒素に転化することより著しく、そのため、本発明の各実施例において、残された硝酸態窒素が、初期アンモニア態窒素の濃度より遥かに小さい）。反応が、２ｈｒに進まれれば、その時、ＣＯＤの残存量が６９２ｐｐｍであり、この時、アンモニア態窒素が、完全に除去され、０になり、検知されなく、また、反応が、持続的に２．５ｈｒに進むと、ＣＯＤが、完全に除去されるが、この時の硝酸態窒素が、２４２ｐｐｍである。上記の結果によれば、本実施例５は、同じｐＨｉ～７．０において、一様の投薬条件下で処理すると、本実施例５は、実施例４と比較すれば、０．５時間の処理時間（総時間が２．５ｈｒ）を伸ばしたら、より高いＣＯＤとアンモニア態窒素（実施例４の二倍）構成の廃水を完全に除去できる（ＣＯＤ除去率が、１００％で、アンモニア態窒素除去率が、１００％である）効果が得られ、それから、処理前後の外観が、著しく改善（処理前、黄色で、処理済みのものは、澄まし透明であること）される。同じように、本実施例において、完全的に除去されるアンモニア態窒素は、より容易に生物ユニットによって分解される硝酸態窒素に転化され、そして、無毒無害なＮ_２形態に転換されて水中から除去される。

＜比較例＞

＜比較例１＞Ｃｏ（ＩＩ）触媒ＰＭＳ酸化法で製煉業の有機アンモニア態窒素廃水を分解

上記らの実施例の結果によれば、本発明の方法に係る「Ｃｏ（ＩＩ）触媒」或いは「ＵＶ光活性化」の酸化劣化手順を、アンモニア態窒素を含まない構成の有機廃水を処理することに応用しても、優れる効果が得られる。本比較例１は、二種類の石油精製プラントのアンモニア態窒素を有しない構成の有機廃水について、試験を行う。それぞれ、芳香族化合物工場廃水（ＣＯＤが、５２５０ｐｐｍで、その構成は、メチルｔｅｒｔ－ブチルエーテル（ｍｅｔｈｙｌｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｅｔｈｅｒ，ＭＴＢＥ）やＮ－メチルピロリジノン（Ｎ－ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｏｎｅ，ＮＭＰ）及び、スルホラン（Ｓｕｌｆｏｌａｎｅ））を、テスト廃水一とし、オイルバス流し台廃水（ＣＯＤが７７０５ｐｐｍで、主な構成がＭＴＢＥである）を、テスト廃水二として、本比較例１を行って、そして、前記の各実施例に対照して比較する。

本比較例１は、二種類の廃水の原水のｐＨが、５．８～６．０であるため、試験前の調整を行わなく、前記図２のＣｏ（ＩＩ）／ＰＭＳ酸化劣化手順に従って、約２０ｐｐｍの硫酸コバルトを、必要とする触媒として、上記の二種類の処理待ちの廃水に、投入して十分に混合させ、また、Ｏｘ／ＣＯＤ＝１２．３（廃水一の場合は、オキシダントが、６４４５４ｐｐｍ≒１０５ｍＭであり、廃水二の場合は、オキシダントが、９４５９４ｐｐｍ≒１５４ｍＭである）のパーオキシモノ硫酸塩を、オキシダントとして、それぞれ、上記の両種類の触媒／廃水混合液を、十分に混合させ、また、常圧下で、４０°Ｃを超えないように温度制御し、汚染物の酸化と分解反応を行う。

本比較例１の処理結果は、図９のようであり、その結果から分かるように、両種類の有機廃水の酸化劣化反応が、１ｈｒに進む時、ＣＯＤが、それぞれ、元の５２５０ｐｐｍと７７０５ｐｐｍから、大幅に５１０ｐｐｍと５９０ｐｐｍに低下し、ＣＯＤ除去率が、それぞれ、９０．２９％と９２．２８％になり、また、持続的に、２ｈｒに進まれれば、両種類の廃水は、それぞれ、ＣＯＤ残存量が、４３０ｐｐｍと４５０ｐｐｍであり、ＣＯＤ除去率が、それぞれ、９１．８１％と９４．１６％に向上され、また、処理前後の外観が、著しく改善（処理前、それぞれ、黄色と不透光黒色であり、処理済みのものは、ともに澄まし透明であること）される。本比較例１の結果から分かるように、本発明の方法によれば、直接に、中性近いの作業条件下（ｐＨｉ＝５．８～６．０）で、１乃至２時間で、快速的に濃度有機毒害廃水を破壊分解できる効果が得られ、除去率が九割以上になり、本発明方法は、水素イオン指数調整の予処理手順を行うことを必要しなく、工業応用の便利さと作業弾性が得られるだけでなく、より良い経済的になる。

＜比較例２＞ＵＶ光触媒ＰＳＰ酸化法で石油化学の有機アルカリ性廃液を分解

上記の比較例１の結果によれば、本発明の方法に係る触媒（活性化）酸化劣化手順を、有機廃水を処理することに応用しても、優れる効果が得られる。本比較例２は、石油精製プラントのナフサ分解工程によって生成される有機無機混合アルカリ性廃液を処理することに応用し、試験を行い、主な構成が、ＮａＯＨや炭酸ナトリウム（Ｎａ_２ＣＯ_３）、有機硫化物（水硫化ソーダ（ｓｏｄｉｕｍｈｙｄｒｏｓｕｌｆｉｄｅ，ＮａＨＳ）、硫化ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍｓｕｌｆｉｄｅ，Ｎａ_２Ｓ）、チオール化ナトリウム（ＮａＳＲ））、フェノール（ｐｈｅｎｏｌ）、オイル（ｏｉｌ）及び（ｐｏｌｙｍｅｒ）であり、当該石化アルカリ性廃液は、一般として、廃水処理工場において、湿潤空気酸化（ｗｅｔａｉｒｏｘｉｄａｔｉｏｎ，ＷＡＯ）ユニットによって、処理され、ＷＡＯ手順を利用して処理すると、大部分の硫化物（ＮａＨＳ、Ｎａ_２Ｓ、ＮａＳＲ）が除去されるが、ＣＯＤに対して、最終の除去効果は、制限され（ＣＯＤの残存量が、通常、１１００～２７００ｐｐｍ左右であること）、本比較例２において、水素イオン指数調整を行わない条件下で、本発明の方法で、直接に当該アルカリ性廃液（ｐＨ１２．９～１３．９）に対して、酸化劣化試験を行い、本実施例２の場合は、水質条件が相対的に悪いアルカリ性廃液に対して、試験（ＣＯＤが２９２０ｐｐｍであること）をおこない、当該試験のアルカリ性廃液の硫化物は、上記ＷＡＯや他の方法によって除去（硫化物の除去と評価方法は、本発明の研究範囲に属しないこと）。

本比較例２は、ｐＨが約１３．０４であるアルカリ性廃液について、試験前調整を行わず、前記図３のＵＶ／ＳＰＳ酸化劣化手順に従って、Ｏｘ／ＣＯＤ＝４．８９（オキシダントが１４２８０ｐｐｍ≒６０ｍＭであること）の過硫酸ソーダを、オキシダントとして、投入して、図３の方法で、当該処理待ちのアルカリ性廃液と、十分に混合させて、持続にＵＶ照射を行い、また、常圧下で、４０°Ｃを超えないように温度制御し、汚染物の酸化と分解反応を行う。

本比較例２の処理結果は、図１０のようであり、試験結果から分かるように、本比較例２によって、当該石化アルカリ性廃液のＣＯＤが、２９２０ｐｐｍから３３０ｐｐｍに低下し（ＣＯＤ除去率が～８８．７％であること）、また、処理前後の外観が、著しく改善（処理前、濃い黄色で、処理済みのものは、澄まし透明であること）される。また、本試験において、処理済みのアルカリ液のｐＨ値が、１２．２１であり、処理前との差違が大きくない。当該結果によれば、本比較例２は、本発明の方法に係るＵＶ光活性化酸化処理の効果が、極めて良いから、補助として利用されることができるだけでなく、既存の廃水工場においての従来のＷＡＯ処理を改善でき、処理済みの有機物残存量（ＣＯＤ）が低く、また、処理済みのアルカリ液のアルカリ度を、ｐＨ１２以上に維持できる。上記の結果から分かるように、本発明の方法は、当該類石化アルカリ性廃液の処理に対して、応用性が極めてよく、本発明の方法による処理済みのアルカリ液は、その後の廃水工場の生物処理ユニットの負担を低下できるだけでなく、アルカリ液を再生して、前記ナフサ分解工程に必要とする補充アルカリ液として使用できるため、大幅に、処理前後の酸－塩基中和薬剤の使用量を節約でき、経済性（符合循環型経済）に有利である。

また、特定の化学や工業廃水（例えば、製紙業やパルプ業、撮影業、自動車業、金属業及び、電気めっき業等）は、一般として、大量の遷移金属イオン（例えば、マンガン（Ｍｎ）や鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）及びＣｏ）が含まれ、これらの金属イオンは、廃水処理手順において、大量の金属汚泥を生成する問題があるが、その金属除去手順の前に、本発明の（光）接触酸化劣化技術を挿入することにより、格別の有機有害物質とアンモニア態窒素を分解除去できる。

上述から分かるように、本発明に係る、同時に高濃度アンモニア態窒素と有機汚染物を含む廃水を、分解する処理方法とシステムは、（光）触媒反応槽と、その後の中和調整槽が含まれ、主として、有機アンモニア態窒素廃水を、当該触媒反応槽に導入して、酸－塩基剤の調整や他の添加剤の添加を必要しなく、当該反応槽内にある過硫酸塩類オキシダントが、紫外線照射によって活性化され、或いは、微量の遷移金属で触媒させ、或いは、上記の両者を利用して、接触酸化手順を行うことにより、高効率に、工業廃水のアンモニア態窒素と有機毒害物を、酸化劣化させ、これにより、同時に、廃水中のアンモニア態窒素と有機炭素含有量を低下（或いは、完全除去）させ、また、実況に応じて、中和調整することにより、生物処理条件や排出水質標準或いは回収用水標準に満足させる。当該高効率接触酸化技術を利用して、アルキルや芳香族及び複素環化合物（例えば、スルホランやＮ－メチルピロリジノン）等の毒害有機物を分解できるだけでなく、同時に、水中のアンモニア態窒素を、無毒害の窒素（Ｎ_２）と硝酸態窒素（ＮＯ_３ ^－－Ｎ）に転化し、これにより、当該反応後の廃水のアンモニア態窒素（ＮＨ_４ ^＋－Ｎ）と硝酸態窒素の含有量は、ともに、大幅に低下するか、完全除去される。

そのため、本発明の最大利点は、有機懸濁固形物をろ過や沈殿或いは浮上分離する予処理作業を必要しなく、当該酸化劣化手順を行うことができ、その作業弾性が極めてよく、もう一つの利点は、応用できるｐＨ範囲が広く、希釈作業やｐＨ調整を必要しなく、酸性乃至アルカリ性の範囲下で、派生遊離基酸化反応を行わせて、廃液中のアンモニア態窒素と有機有害物質を分解できる。また、本発明の処理効率が高いため、セミバッチ式の設備が、連続的に、作業できるから、小さい面積の敷地だけを必要とし、工業廃水処理ユニットの装備に、非常に有利である。

上述のように、本発明に係る、同時に高濃度のアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水を処理できる方法とシステムであり、有効的に、アンモニア態窒素の有機廃水処理の問題を解消でき、直接に、高濃度の有機アンモニア態窒素工業廃水を処理できるだけでなく、処理時間が短く、また、良い分解と脱窒効率が実現され、本発明の実施例と比較例によって、直接に、石油精製プラントと製煉所の各種類の有機廃水とアルカリ性廃液を処理できるため、本発明は、より進歩的かつより実用的で、法に従って特許請求を出願する。

以上は、ただ、本発明のより良い実施例であり、本発明は、それによって制限されることが無く、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが、本発明の特許請求の範囲内に含まれる。

本発明の酸化劣化廃水中の汚染物の流れ概念図である。本発明のＣｏ（ＩＩ）接触酸化劣化手順のステップ流れ概念図である。本発明のＵＶ光活性化酸化劣化手順のステップ流れ概念図である。本発明のＣｏ（ＩＩ）接触酸化劣化手順のシステムアーキテクチャ概念図である。本発明のＵＶ光活接触酸化劣化手順のシステムアーキテクチャ概念図である。本発明に係る実施例１のＣＯＤやアンモニア態窒素濃度、硝酸態窒素濃度、ＣＯＤ除去率及び、アンモニア態窒素除去率が、時間に対する関係図である。本発明に係る実施例２のＣＯＤやアンモニア態窒素濃度、硝酸態窒素濃度、ＣＯＤ除去率及び、アンモニア態窒素除去率が、時間に対する関係図である。本発明に係る実施例３のＣＯＤやアンモニア態窒素濃度、硝酸態窒素濃度、ＣＯＤ除去率及び、アンモニア態窒素除去率が、時間に対する関係図である。本発明に係る実施例４のＣＯＤやアンモニア態窒素濃度、硝酸態窒素濃度、ＣＯＤ除去率及びアンモニア態窒素除去率が、時間に対する関係図である。本発明に係る実施例５のＣＯＤやアンモニア態窒素濃度、硝酸態窒素濃度、ＣＯＤ除去率及び、アンモニア態窒素除去率が、時間に対する関係図である。本発明の比較例１のＣＯＤとＣＯＤ除去率の時間関係図である。本発明の比較例２のＣＯＤとＣＯＤ除去率の時間関係図である。

１０触媒（活性化）酸化処理システム
２０触媒反応槽
２１第一上方供給ホッパ
２２第二上方供給ホッパ
２３曝気装置
２４曝気端
２５インターナルサイクルポンプ
２６熱交換器
２７排気口
２８底部出口ポンプ
３０中和調整槽
３１第三上方供給ホッパ
３２第四上方供給ホッパ
３３インターナルサイクルポンプ
３４熱交換器
３５排気口
３６底部排出口
４０ＵＶ照射装置
Ｓ１０～Ｓ１３ステップ
Ｓ２０～Ｓ２３ステップ
ステップＳ３０～Ｓ３４

Claims

アンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法であって、
オキシダントが、過硫酸塩、パーオキシモノ硫酸塩（ｐｅｒｏｘｙｍｏｎｏｓｕｌｆａｔｅ，ＰＭＳ）、および、その混合物からなる群から選択され、前記オキシダント（Ｏｘ）／（化学的酸素要求量（ＣＯＤ）＋アンモニア態窒素）の割合（ｍｇ／Ｌ）が、０．１～３０の範囲内になるように、前記オキシダントと、アンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水である有機アンモニア態窒素廃水と、を曝気装置を有する触媒反応槽に入れ込んで、均一に混合するステップ一と、
前記有機アンモニア態窒素廃水に溶けたオキシダントに対して、紫外線（ＵＶ）を照射し、遷移金属（Ｍ^ｎ＋）である二価のコバルト（Ｃｏ（ＩＩ））を触媒とし、エアーか酸素を供給して曝気させることにより、前記オキシダントが光を受けて活性化されるとともに遷移金属によって触媒されて、遊離基が形成され、同時に、それにより、水中のアンモニア態窒素と有機汚染物の構成を衝撃するから、化学構造が、破壊されて酸化劣化され、このとき、前記遷移金属触媒と前記オキシダントの割合（ｍｇ／Ｌ）が、０．００００１～０．００３の範囲内にあり、また、前記遊離基には、遊離基ＳＯ_４ ^－・、遊離基ＨＯ・、および、スーパーオキシドラジカルＲＯＯ・の活性遊離基種類が含まれる、ステップ二と、
生成された遊離基で、水中のアンモニア態窒素と有機汚染物構成に対して、酸化を触媒させて、分解させ、また、処理された溶液を中和調整槽へ導入し、その後の生物処理ユニットに合わせて、実用に応じてその処理済みの溶液のｐＨ値を調整するか、放流水の標準に満たして直接に放流できるように、その処理済みの溶液のｐＨ値を調整する、ステップ三と、が含まれる、
ことを特徴とするアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法。
請求項１に記載のアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法において、
前記有機アンモニア態窒素廃水のアンモニア態窒素濃度は、最も高いのが、４５００ｍｇ／Ｌであり、また、同時に分解可能の有機構成物濃度のＣＯＤは、最も高いのが、７５００ｍｇ／Ｌである
ことを特徴とするアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法。
請求項１に記載のアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法において、
前記有機アンモニア態窒素廃水のアンモニア態窒素濃度は、５００～３０００ｍｇ／Ｌの範囲内にあり、また、同時に分解可能の有機構成物濃度のＣＯＤは、５００～６０００ｍｇ／Ｌの範囲内にある
ことを特徴とするアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法。
請求項１に記載のアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法において、
前記有機アンモニア態窒素廃水の汚染源は、主として、石油化学廃水や石油精練廃水の工業廃水であり、
前記有機アンモニア態窒素廃水の標的汚染物は、アンモニア態窒素構成と有機物構成であり、
前記有機構成物に、揮発性有機物や不揮発性有機物、ハロゲン含有有機物、非ハロゲン含有有機物、多環芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、複素環炭化水素、石油系炭化水素、有機溶剤及び、重合体が含まれる
ことを特徴とするアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法。
請求項１に記載のアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法において、
前記有機アンモニア態窒素廃水の汚染源は、主として、工業廃水や生活汚水或いは、土壌地下水が含まれる
ことを特徴とするアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法。
請求項１に記載のアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法において、
前記過硫酸塩には、過硫酸ソーダ（Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_８）および過硫酸カリウム（Ｋ_２Ｓ_２Ｏ_８）のうちの少なくとも一つが含まれ、
前記パーオキシモノ硫酸塩には、モノ過硫酸水素カリウム（２ＫＨＳＯ_５・ＫＨＳＯ_４・Ｋ_２ＳＯ_４）が含まれる
ことを特徴とするアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法。
請求項１に記載のアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法において、
前記ステップ一の前記オキシダント（Ｏｘ）／（ＣＯＤ＋アンモニア態窒素）の割合（ｍｇ／Ｌ）は、３．５～１６の範囲内にある
ことを特徴とするアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法。
請求項１に記載のアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法において、
前記ステップ二の遷移金属触媒は、二価のコバルト（Ｃｏ（ＩＩ））を含む化合物或いはその混合物であり、ただし、硝酸塩と塩化物を含めない
ことを特徴とするアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法。
請求項１に記載のアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法において、
前記ステップ二の遷移金属触媒のＣｏ（ＩＩ）と当該オキシダントの割合（ｍｇ／Ｌ）は、０．０００１～０．００２の範囲内にある
ことを特徴とするアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法。
請求項１に記載のアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法において、
前記ステップ二において、曝気や遷移金属触媒、そして、ＵＶ照射の作業により、アンモニア態窒素の酸化と、硝酸態窒素に分解する手順の促進の主な反応機構は、

であって、
曝気参与の反応促進が、

であり、
遷移金属参与の反応促進が、

である、
ことを特徴とするアンモニア態窒素と有機構成物を含む廃水の処理方法。