JPH047082A - 汚染水の処理方法及び処理装置 - 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、地下水などに含まれる有機塩素化合物の処理
方法とその装置に関する。

［従来の技術］ 地下水などに含まれる有機塩素化合物、例えばトリクロ
ロエチレン、テトラクロロエチレン！　＋。

１．１−トリクロロエタン等を処理する技術としては従
来より、加温曝気法と活性炭法とを組み合わせた蒸散吸
着法あるいは過マンガン酸カリウム、フェントン試薬等
の投入による酸化分解法が知られているが、現在では加
温曝気法と活性炭とを組み合わせた蒸散吸着法が主とし
て用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、蒸散吸着法の基礎となるそれぞれの加温
曝気法、活性炭法においては、曝気時に発生する水分の
ために活性炭が濡れ、活性炭の有機塩素化合物吸着能力
が著しく低下し、その結果、活性炭に吸着されぬままに
大気放散される有機塩素化合物の量が多くなり、これら
大気放散された有機塩素化合物が再度、地下浸透する。

又、飽和した活性炭の処理が必要であり、これを業者の
弓き取りに任せるときにはその処理のために新たな費用
発生は免れない。更に、地下水揚水後、加温曝気される
までの間にバクテリアの発生に起因する配管、熱交換器
、散気管の目詰まり等、数々の問題を抱えている。一方
、過マンガン酸カリウム。

フェントン試薬等による酸化分解法においては、使用さ
れる試薬の量か多いことと、試薬による汚染負荷の増加
や試薬中に重金属が含まれるためにこの重金属処理に後
処理装置が必要になる。

本発明の目的は、上記問題点を解決した汚染水の処理方
法及び処理装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明による汚染水の処理方
法においては、殺菌工程と、浮遊物除去工程と、有機塩
素化合物分解工程と、残留酸化剤処理工程とを含み、汚
染水を原水として処理する方法であって、 殺菌工程は、過酸化水素、オゾン等の酸化剤を用いて原
水中のバクテリアを殺菌する工程であり、浮遊物除去工
程は、原水中の浮遊物をろ過、沈澱を含む分離処理によ
り除去する工程であり、有機塩素化合物分解工程は、前
工程による処理後の水中の残留酸化剤に紫外線を照射し
て有機塩素化合物を酸化分解する工程であり、 残留酸化剤処理工程は、前工程による処理後の水中に残
留する酸化剤を還元処理する工程である。

また、本発明による汚染水の処理装置においては、殺菌
装置と、ろ過装置と、紫外線酸化分解装置と、還元装置
とを有し、汚染水を原水として処理する装置であって、 殺菌装置は、過酸化水素、オゾン等の酸化剤を原水中に
最先に供給する装置であり、 ろ過装置は、酸化剤の供給を受けた水中に含まれる浮遊
物を除去する装置であり、 紫外線酸化分解装置は、浮遊物が除去された水中に紫外
線を照射して発生させた活性酸素により該水中に含まれ
る有機塩素化合物を酸化分解させる装置であり、 還元装置は、有機塩素化合物が分解処理された水中に残
留する酸化剤を還元処理する装置である。

［原理・作用］ 本発明の第１工程は殺菌工程である。第１工程は、汚染
された地下水などに含まれる各種有機物により増殖する
バクテリアを過酸化水素、オゾン等の酸化剤を用いて殺
菌する工程である。従って、処理装置に用いられた流量
計、フィルター、配管等へのバクテリアによる目詰まり
が解消される。

尚、この工程に用いる酸化剤としては、特段限定される
ものではない。しかし、殺菌能力が大きいこと、紫外線
吸収能力が大きいこと、後処理が容易であること、配管
類を腐蝕しないことなどの要件を満たすことが望ましい
。オゾンは、水に溶解する量が少なく、効率が非常に悪
く、その上水に溶解しなかったオゾンは、これが悪臭源
となる。

この点、過酸化水素は取り扱いか容易であり、水中に残
存しても紫外線あるいは還元剤あるいは活性炭にて容易
に分解し、て水と酸素になるため、汚染を起こさす有効
である。なお、添加する酸化剤の量は、殺菌効果及び後
の第３工程に導入する有機塩素化合物分解工程において
、有機物の分解に使用する量を考慮して設定する。

第２工程は、該水中の浮遊物をフィルターあるいは秘集
沈澱法により除去する工程である。

第３工程は、第１工程及び第２工程通過後の残留酸化剤
に紫外線を照射して、有機塩素化合物を酸化分解する工
程である。この酸化分解反応は、まず該残留酸化剤に紫
外線を照射することによって活性酸素を発生させ、該活
性酸素にて該有機塩素化合物を酸化分解するものである
。尚、紫外線酸化装置としては、シリンター形式あるい
はタンク形式のどちらを用いても良いが、設置スペース
及びメンテナンス及び紫外線照射効率の点ではシリンダ
ー形式のものが有利である。又、紫外線ランプは、高圧
水銀ランプあるいは低圧水銀ランプのいずれを用いても
良いが酸化剤に過酸化水素を用いたときに、これを効率
良く分解するために有効な２５３．７ｎ　ｍの波長エネ
ルギーを多く有している低圧水銀ランプの方が有利であ
る。

第４工程は、第３工程にて残留した酸化剤を還元剤ある
いは活性炭あるいは触媒樹脂等にて還元処理する工程で
ある。

又、第３工程において、該有機塩素化合物が酸化分解さ
れると、塩酸を生じ、特に、有機塩素化合物の濃度が高
い場合にはｐＨが著しく低下する。

この場合は、第３工程にてアルカリ剤を添加し、ｐＨを
調整しながら酸化分解を行なうか、あるいは該第３工程
と該第４工程との間でアルカリ剤を添加し、ｐＨを調整
すれば良い。ここに使用するアルカリ剤は、水酸化カリ
ウムあるいは水酸化カルシウムあるいは水酸化ナトリウ
ム、炭酸ナトリウムのいずれでもよいが、作業上量も使
用しやすいのは水酸化ナトリウムである。

本発明の処理方法によれば、従来法に比べ汚染水中の有
機塩素化合物の処理が容易となり、あわせてバクテリア
の発生を阻止し、その発生に起因する配管類の目づまり
を防止できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例をトリクロロエチレン含有排水の
処理例を用いて説明する。処理に際しては、第１図に示
す試験装置を用いた。又、該試験装置の仕様を第１表に
示す。

（以下余白） 第１表 トリクロロエチレンの特級試薬を予めメスフラスコにて
溶解し、それをタンクｌに入れ、純水で希釈して２０Ｑ
とした。そのときのトリクロロエチレン濃度は５．０〜
０．０５ｍｇ／　Ｑの範囲であり、生菌数は１００個／
ｍＱである。これを試験液とした。

該試験液をポンプ２にて揚水し、カートリッジフィルタ
ー３にてろ過した後、タンク４に貯留する。この際、過
酸化水素は、過酸化水素貯槽９からポンプ１０によりタ
ンク１に供給される。その時のタンク４における過酸化
水素濃度は、約３００ｍ　ｇ／Ｑである。

タンク４に貯留された過酸化水素を含んだ該試験液は、
ポンプ５にて流量計６を通り、紫外線酸化分解装置７へ
送られる。そして、該トリクロロエチレンにはここで酸
化分解される。第２図はトリクロロエチレン初期濃度５
．０ｍｇ／Ωのときの測定結果、第３図は０．０５ｍｇ
／Ｑのときの測定結果である。

いずれの試験においても、該試験液中の残留過酸化水素
は、亜硫酸水素ナトリウムにて還元される。亜硫酸水素
ナトリウムは亜硫酸水素ナトリウム貯槽１１からポンプ
１２によりタンク８に供給される。又、同時にタンク８
には水酸化ナトリウムか供給され、酸化分解にて低下し
たｐＨが調整される。

水酸化ナトリウムは、水酸化ナトリウム貯槽１３からポ
ンプ１４によりタンク８に供給される。

本発明による実施効果の−っである生菌に関しては、タ
ンク４よりサンプリングした試験液中の生菌数を測定し
て調べたところ、０個／ｍＱであり、いずれも過酸化水
素による殺菌効果を確かめることができた。尚、実施例
における過酸化水素濃度は、３００ｍｇ／　Ｑであった
が、過酸化水素濃度を１０００ｍ　ｇ　／　Ｑ　、　５
００ｍｇ／　’−、］００ｍｇ／／Ｌに調整して同じ実
験を行なったが、いずれの場合にも生菌は認められなか
った。

又、トリクロロエチレンの分解に関しては、第２図、第
３図に示すとおりである。処理後の水中のトリクロロエ
チレン濃度は水道水の暫定水質基準（昭和５９年２月１
８日厚生省認定）　０．０３ｍｇ／　Ｑ以下を目標とし
た。第２図はスタート時のトリクロロエチレン濃度５．
０ｍｇ／　Ｑを原水とし、本発明方法によるｌ、’Ｖ　
＋　Ｈ，Ｏ，法で分解したときの水中のトリクロロエチ
レン濃度の変化を紫外線照射量（ＫＷ　−Ｈ／Ｍ’　）
に対して示した実験データである。即ち紫外線照射量が
０．１８ＫＷ　−Ｈ／Ｍ’のときの処理後の水中のトリ
クロロエチレン濃度は０．５ｍｇ／Ｃとなり、紫外線照
射量が０．３７．０．７７、１．３５．２，０３ＫＷ−
Ｈ／Ｍ’　ｌ：増加するにつれてトリクロロエチレン濃
度は０．０４．０．０１゜０．００４．０．００３ｍｇ
／Ｑと低下し、照射量が約０．４ＫＷ−Ｈ／開開基以上
ときに本発明方法が有効であることが明かである。第３
図は、初期トリクロロエチレン濃度が０．０５ｍｇ／Ｑ
のときの結果である。この例によると、照射量が０．２
Ｋｗ・Ｈ／〜１°以上ては処理後の水中のトリクロロエ
チレン濃度は、０．０３ｍｇ／Ｎ以下となり、本発明方
法が有効であることか明かである。

特に、照射量が０．７７に誌・Ｈ／Ｍ’以上では処理後
の水中のトリクロロエチレン濃度は０．００１ｍｇ／　
Ｑ未満になった。

以上実施例においては、初期トリクロロエチレン濃度を
５．Ｏｍｇ／　’；ｌ　、　０．０５ｍｇ／Ｑの場合に
ツイテ説明したが、初期濃度か５．Ｏｍｇ／ｆｆｉ以上
及び０．０５ｍｇ／Ｑ以下の／ずれの場合でも本発明方
法によれば処理後の水中のトリクロロエチレン濃度は目
標値０．０３ｍｇ／Ｑ以下を／易に実現できた。さらに
水中に含まれる有機塩素化合物としては、トリクロロエ
チレンの他にテトラクロロエチレン、Ｉ、　ｌ、　ｌ−
トリクロロエタンがあり、これらによる地下水汚染か問
題化している。そこで、テトラクロロエチレン０．１〜
１００ｍｇ／　Ｑ　、　ｌ、　ｌ、　ｌ−トリクロロエ
タン１．０〜１００ｍｇ／Ｃを含有する液を原水として
前記トリクロロエチレンの場合と同じ方法及び条件で分
解実験をした結果、処理後の水中のこれらの濃度として
それぞれ０，０１ｍｇ／Ｍ以下、０．３ｍｇ／　Ｌ以下
を実現することができた。尚、テトラクロロエチレン、
ｌ、　ｌ、　Ｉ−トリクロロエタンの処理後の水中の濃
度としては水道水の暫定水質基準（昭和５９年２月１８
日厚生省認定）を目標とした。

［発明の効果］ 以上のように本発明によるときには、汚染水中に酸化剤
の添加に続く紫外線照射によって、地下水中のバクテリ
アの殺菌、水中に含まれた有機塩素化合物を分解させる
ため、後処理としては残留酸化剤の還元処理のみでよく
、汚染された水を効果的に、経済的に容易に処理するこ
とができ、また、酸化剤の投入によってバクテリアが殺
菌されるため、ろ過、沈澱などによる浮遊物除去工程を
導入するのみの処理によって、配管、熱交換器などに目
詰りを生ぜさせずに大量の水の処理が可能となり、ひい
ては地下水を含め、汚染された水の有効利用を図ること
ができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の処理装置の略示図、第２図及び第３図
はそれぞれ各実施例のトリクロロエチレン濃度と紫外線
照射量との関係を示す図である。 １．４，８．・・タンク　　　　　２．５．　ＩＱ、　
１２．１４・・ポンプ３・・カートリッジフィルター　
　６・・・流量計７・・・紫外線酸化分解装置　９・過
酸化水素貯槽１１・亜硫酸水素ナトリウム貯槽 １３・・水酸化ナトリウム貯槽

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）殺菌工程と、浮遊物除去工程と、有機塩素化合物
   分解工程と、残留酸化剤処理工程とを含み、汚染水を原
   水として処理する方法であって、殺菌工程は、過酸化水
   素、オゾン等の酸化剤を用いて原水中のバクテリアを殺
   菌する工程であり、浮遊物除去工程は、原水中の浮遊物
   をろ過、沈澱を含む分離処理により除去する工程であり
   、有機塩素化合物分解工程は、前工程による処理後の水
   中の残留酸化剤に紫外線を照射して有機塩素化合物を酸
   化分解する工程であり、 残留酸化剤処理工程は、前工程による処理後の水中に残
   留する酸化剤を還元処理する工程であることを特徴とす
   る汚染水中の有機塩素化合物の処理方法。
2. （２）殺菌装置と、ろ過装置と、紫外線酸化分解装置と
   、還元装置とを有し、汚染水を原水として処理する装置
   であって、 殺菌装置は、過酸化水素、オゾン等の酸化剤を原水中に
   最先に供給する装置であり、 ろ過装置は、酸化剤の供給を受けた水中に含まれる浮遊
   物を除去する装置であり、 紫外線酸化分解装置は、浮遊物が除去された水中に紫外
   線を照射して発生させた活性酸素により該水中に含まれ
   る有機塩素化合物を酸化分解させる装置であり、 還元装置は、有機塩素化合物が分解処理された水中に残
   留する酸化剤を還元処理する装置であることを特徴とす
   る汚染水の処理装置。