JPH02211287A - 排水より純水を採取する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は生活排水、工場排水、実験排水などの各種排水
を処理して、これら排水より純水を採取回収する方法に
関する。

〔従来の技術〕

従来、各種排水は膜分離法、吸着法、湿式酸化法、機械
的分離法（遠心分離法等〕等が組み合わされたシステム
により処理されて、純水に再生されてきた。しかし％最
近では膜分離技術も進歩し、膜処理だけでもめる程度の
水の精製は可能となり、このことにより装置自身のコン
パクト化も進んできている。

ところが、膜分離技術も液中に含まれる揮発成分、特に
アンモニアの分離は確立されていないのが現状であり、
通常このような揮発成分の除去は、膜分離を行った後に
イオン交換樹脂等により吸着除去を行っている。以下、
従来法の一例を第２図によって説明する。

第２図において、工場や住宅からの排水は、まず物理的
分離を行う前処理装置１を通され、排水中に含まれる比
較的粒径の大きい固型分（粒子径１００μｍ以上）が除
去され、次に材質のもつ化学的な選択性を利用し九逆浸
透モジュール２でコロイド粒子や有機物（尿素、尿酸、
アミノ酸等）が除去される。固型物、コロイド粒子等が
排除された処理水は膜蒸留モジュール５を通すことによ
ってイオン成分を除去し純水として回収される。

しかし、現在の技術では前処理装置、逆浸透モジュール
及び膜蒸留モジュールのどれを使っても排水中の揮発成
分、特にアンモニア（ＮＨｓ）成分は除去することはで
きないため、現技術では膜蒸留モジュールで精製した水
を、さらにイオン交換樹脂筒４等に通すことによって処
理水中の揮発成分（アンモニア成分）を除去し純水ｔ−
ｒａしている。なお、図中５は廃液タンクである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、最近の水処理技術では膜分離法のみで
もある程度の水の精製は可能となっているが、現在の膜
分離技術では排水中に含まれる揮発成分、特にＮＨ３の
分離はまだ確立されていないため、各種排水の膜分離の
みによる精製水を長期にわたる入間の飲料水や細胞培養
のような実験水等に用いることは不適当である。

そのため、純水化された水を精製するにはイオン交換樹
脂などによって揮発性成分の吸着除去が必要となる。し
かし、イオン交換樹脂の吸着寿命も有限でるる丸め、長
期にわたり使用する場合は適宜吸着物質の再生処理又は
交換が必要となるという問題をかかえている。

本発明は上記技術水準に鑑み、本質的には膜分離操作の
みで揮発性成分、特にアンモニアをも除去できる各種排
水の処理法を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は各種排水を前処理して比較的粒径の大きい固形
物、コロイド粒子及び有機物を除去し次処理水に、酸を
添加して処理水中のアンモニア分をアンモニアイオンに
した後、膜蒸留モジュールで処理して純水を得ることを
特徴とする各種排水より純水より純水を採取する方法で
ある。

本発明の排水の処理法としての前処理では比較的粒径の
大なる固形物（粒径１００μｍ以上）のものをフィルタ
ーによる除去と、逆浸透モジュールによるコロイド粒子
、有機物の除去が行われる。逆浸透モジュール膜として
は酢酸セルロース膜、ポリスルホン膜、ポリアミド膜及
びピペラジンとトリメシン酸クロリッドとインフタル酸
りｐリドの重合膜などが使用され、温度１０〜３０℃、
圧力３０〜１００　ＶＮ９／ｃｍ”の条件下で逆浸透処
理が行われる。

膜蒸留モジニールに供給される処理水には硝酸、硫酸、
塩酸及び酢酸のような酸が添加され。

処理水中の揮発生成分であるアンモニアはアンモニアイ
オン（ＮＨ４”　）に変化され、膜蒸留モジュールに供
給される。膜蒸留モジュール膜としてはポリプロピレン
性多孔質膜、ポリエチレン多孔質膜、シリコンゴム膜、
テフロン膜などが使用され、膜蒸留は大気圧下で、膜を
挟んで両側に温度差をつけることによって行われる。

〔作　用〕

排水の前処理を終えた処理水に硝酸などの酸を加えアン
モニアの平衡をくずし、揮発成分であるアンモニア（Ｎ
Ｈｓ）をアンモニアイオン（ＮＨ４”　）にすることで
、膜蒸留でのアンモニアの蒸発を押えることができ、純
水の精製が可能となる。

すなわち、排水中では、次のような反応が起こっている
。

液　　中　　　：　　　ＮＨ４”　＋　ＯＨ’″　、！
　ＮＨ３↑＋Ｈ，Ｏ（１１酸の反応　：　　ＨＮＯ３→
Ｈ”　＋　ＮＯ３−（２１ここで酸を加えることでＨ＋
とＯＨ−が反応し水を精製する。

Ｈ”　＋　ＯＨ−→Ｈ，Ｏ（３１ このため、排水中のＯＨ−が減少する。ここでア［、Ｎ
Ｈ４”］　［ＯＨ″″］ ンモニアの平衡定数ｋ（−、、、）は温度一定であれば
一定であるため、ＯＨ−が減少すれば（１１式において
反応が左に進み、ＮＨ，が減少するようになり、やがて
はＮＨ３はすべてＮＨ４＋になる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図によって説明する。

先ず、各種排水を孔径１００μｍ程度のプレフィルタ−
ＩＫ通すことで排水から１００μｍ以上の大型固型物を
除去し、大型固型物を除去した彼、逆浸透モジュール２
ｔ−通すことで排水中の有機成分、コロイド粒子などを
除去する。

逆浸透モジュール２である程度浄化された後、処理水中
に酸供給装置６より酸、例えば硝酸を加え、ｐＨセンサ
ー７によりｐｌ（＝５程度に設定し、処理水中に含まれ
ているアンモニアをアンモニアイオン化させる。酸が加
えられ、アンモニアイオンを含む処理水は成分の蒸気圧
差を利用する膜蒸留モジュール３を通すことによって純
水を採取する。

精製された純水は再び実験水、住宅水、工場用水等とし
て使用される。

〔発明の効果〕

酸を排水に加える操作のみである九め、従来の技術に比
べ、イオン交換樹脂筒を適宜交換する必要もなくなり装
置がコンパクトになり長期にわたる使用も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の７０−の説明図、第２図は
従来の排水処理装置の一例のフローの説明図である。 ￥１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各種排水を前処理して比較的粒径の大きい固形物、コロ
   イド粒子及び有機物を除去した処理水に、酸を添加して
   処理水中のアンモニア分をアンモニアイオンにした後、
   膜蒸留モジュールで処理して純水を得ることを特徴とす
   る各種排水より純水を採取する方法。