JPH05115887A - 無機の硫黄を含む化合物を含有する廃水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】硫黄の見かけの酸化数が＋６未満の無機の硫黄
を含有する化合物を含有する廃水の処理に際して、簡便
な処理プロセスによって該廃水を高度に無害化しうる処
理方法を提供する。 【構成】硫黄の見かけの酸化数が＋６未満の無機の硫黄
を含有する化合物を含有する廃水を、３５０℃以下の温
度かつ該廃水が液相を保持する圧力下に、分子状酸素に
より湿式酸化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硫黄の見かけの酸化数
が＋６未満の無機の硫黄を含む化合物を含有する廃水の
処理方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、製紙、
パルプ製造工場の木材蒸解廃水および木釜廃水、繊維洗
浄廃水、鉄鋼業のコークス炉廃水、写真現像廃水、金属
処理廃水、亜硫酸ガス吸収アルカリ廃水、エチレン、Ｂ
ＴＸ等の石油化学製品製造プラント廃水、ならびに石炭
ガス化工場、石油精製工場、レーヨン製造工場、染色整
理工場、食品加工工場、薬品製造工場等の多岐にわたる
産業分野の工場より排出される無機硫黄を含む化合物を
含有する廃水を、分子状酸素によって湿式酸化処理する
ことにより、廃水中に含有される該無機硫黄化合物を無
害な無機硫酸塩あるいは灰分等に転換せしめて廃水を効
率良く処理する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、製紙、パルプ製造工場の木材蒸解
廃水、鉄鋼業のコークス炉廃水、繊維洗浄廃水、エチレ
ン、ＢＴＸ等の石油化学製品製造プラント廃水、石炭ガ
ス化工場、石油精製工場、レーヨン製造工場、染色整理
工場等の廃水のように、硫化ソーダ等の硫化物を含有す
る廃水の処理は、該廃水中に塩化鉄を加えて硫化鉄とし
て硫黄イオンを固定化した後、固液分離によって硫化鉄
を除去し、一方、分離液はｐＨ調整された後、生物処理
をして放流するという方法を採用している場合が多い。
また、パルプ製造工場の木釜廃水、写真現像廃水、金属
処理廃水、亜硫酸ガス吸収アルカリ廃水等のように、亜
硫酸塩やチオ硫酸塩を含有する廃水の処理に関しては、
中和沈澱処理を行った後、生物処理を行って放流するこ
とが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の方法で
は、硫化物を処理する場合には硫化鉄を主成分とする汚
泥が発生し、また処理プロセスとしても薬液注入、固液
分離、ｐＨ調整、生物処理と煩雑である。

【０００４】従って、本発明の目的は、無機の硫黄を含
む化合物を含有する廃水の処理に際して、簡便な処理プ
ロセスによって該廃水中に含有される硫黄成分を高度に
無害化する処理方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、硫黄の見かけの酸化数が＋６未満の無機の硫黄を
含む化合物を含有する廃水を、３５０℃以下の温度かつ
該廃水が液相を保持する圧力下に、分子状酸素により湿
式酸化することを特徴とする無機の硫黄を含む化合物を
含有する廃水の処理方法によって達成される。

【０００６】本発明によれば、硫黄の見かけの酸化数が
＋６未満の無機の硫黄を含む化合物を効率良く酸化分解
し、無機硫酸塩および灰分等に転換せしめることが可能
である。そして、必要に応じて、処理した廃水をｐＨ調
整して直接放流できる。このため、従来の設備と比較し
て非常に小さくなり、処理プロセスが簡素化され、設備
投資や、ランニングコストの面においても有利となる。

【０００７】本発明における硫黄の見かけの酸化数が＋
６未満の無機の硫黄を含む化合物とは、硫黄原子を少な
くとも１つ含む硫酸（ＳＯ₄ ^2-）以外の無機化合物であ
り、たとえば、硫化水素、硫化ソーダ、硫化カリ、水硫
化ソーダ、および多硫化ソーダ等の硫化物；チオ硫酸ソ
ーダ、チオ硫酸カリ等のチオ硫酸類およびその塩類；亜
硫酸ソーダなどの亜硫酸類およびその塩類；三チオン酸
ソーダ等の三チオン酸、四チオン酸およびその塩類等が
挙げられる。

【０００８】湿式酸化反応は、３５０℃以下の温度かつ
廃水が液相を保持する圧力下、前記の硫黄を含む化合物
が酸化分解されるのに必要な理論酸素量の１〜５倍量の
酸素ガスの存在下実施される。

【０００９】設備投資およびランニング等のコスト面よ
り、１８０℃未満の温度、かつ１０ｋｇ／ｃｍ²・Ｇ未
満の圧力下で湿式酸化反応が実施されることが好まし
い。また、この場合、空間速度（以下、ＬＨＳＶと記
す）を０．１〜１とすることが好ましい。ＬＨＳＶが、
０．１よりも小さい場合は処理時間が長くなり、処理装
置が大きなものとなって設備投資面で不利となり、また
ＬＨＳＶが１よりも大きい場合には充分な処理効率が得
られない。

【００１０】本発明において、反応管内に供給する酸素
ガス量は供給酸素量／全酸素消費量＝１〜５の範囲内で
あれば、いずれの量を供給してもよいが、１８０℃未満
の反応条件の場合、特に供給酸素量／全酸素消費量＝
１．６〜５の範囲内であることが好ましい。無機の硫黄
を含む化合物を含有する廃水の場合、一般に塩濃度が高
く、液中への酸素溶解量が著しく少なくなるため、酸素
過剰率を上げることによって実際上の酸素の供給量が酸
素必要量に比べて少なくなることを避け、また反応速度
を速めるためである。また、無機の硫黄を含む化合物を
含有する廃水の処理後のｐＨは、中性からアルカリ性の
範囲になるように処理前あるいは処理中にアルカリ成分
を供給しｐＨを調整することが好ましい。これは、ｐＨ
を上げることが反応の速度を速めるのに有効であり、特
に１８０℃未満の条件の場合、その効果が著しい。ま
た、これは酸性条件下における湿式酸化処理では湿式酸
化反応管材質の腐食が激しくなり、装置の耐久性が著し
く損なわれる恐れがあるためでもある。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例をあげて
詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されるもの
ではない。

【００１２】（実施例１）図１に示すようなフローにし
たがって、表１に示すような組成よりなる廃水を処理し
た。まずライン８より送られてくる廃水をポンプ３で
０.５リットル／Ｈｒ（ＬＨＳＶ＝０．２Ｈｒ^-1）の流
量で９ｋｇ／ｃｍ²・Ｇまで昇圧し、一方、ライン９よ
り供給される空気をコンプレッサー５で昇圧した後、Ｏ
₂ ／ＴＯＤ（空気中の酸素量／全酸素消費量）＝２の割
合で前記廃水に混入した。この気液混合物をライン１０
を経て、熱交換器２において１６５℃に加熱した後、湿
式酸化塔１へ導入した。湿式酸化塔１において廃水を酸
化処理し、被処理水をライン１１を経て熱交換器２にお
いて冷却し、気液分離器４へ流した。気液分離器４にお
いては、液面コントローラ（ＬＣ）により液面を検出し
て液面制御弁６を作動させて一定の液面を保持するとと
もに、圧力コントローラ（ＰＣ）により圧力を検出して
圧力制御弁７を作動させて一定の圧力を保持するように
操作されている。

【００１３】その結果、ＣＯＤ（Ｃｒ）５０００ｍｇ／
リットル以下、硫化物イオン１ｍｇ／リットル以下、チ
オ硫酸イオン７２００ｍｇ／リットル以下である処理水
が安定して得られた。

【００１４】

【表１】

【００１５】（実施例２）実施例１と同様のフローに従
い、処理温度を２００℃、処理圧力を４０ｋｇ／ｃｍ²
・Ｇ 、廃水流量２．５リットル／Ｈｒ（ＬＨＳＶ＝１
Ｈｒ^-1 ）として実験を行った。このようにして処理を
行った結果、処理水としてＣＯＤ（Ｃｒ）８３０ｍｇ／
リットル以下、硫化物イオン０．１ｍｇ／リットル以
下、チオ硫酸イオン１２００ｍｇ／リットル以下である
処理水が安定して得られた。

【００１６】（実施例３）実施例１と同様のフローに従
い、処理温度を１２０℃、処理圧力を９ｋｇ／ｃｍ²・
Ｇ 、廃水流量２．５リットル／Ｈｒ（ＬＨＳＶ＝１Ｈｒ
^-1 ）として実験を行った。このようにして処理を行っ
た結果、処理水としてＣＯＤ（Ｃｒ）で３３０００ｍｇ
／リットル以下、硫化物イオン１７００ｍｇ／リットル
以下、チオ硫酸イオン４２０００ｍｇ／リットル以下で
あった。

【００１７】（実施例４）実施例１と同様のフローに従
い、実施例１と同様の条件下において、廃水流量２．５
リットル／Ｈｒ（ＬＨＳＶ＝１Ｈｒ^-1）として実験を行
った。このようにして処理を行った結果、処理水として
ＣＯＤ（Ｃｒ）で８３００ｍｇ／リットル以下の処理水
が安定して得られた。また、処理水中の硫化物イオンは
７ｍｇ／リットル以下であり、またチオ硫酸イオンにつ
いても１２０００ｍｇ／リットル以下であった。

【００１８】（実施例５）実施例１と同様のフローに従
い、実施例１と同様の条件下において、廃水流量０．２
５リットル／Ｈｒ（ＬＨＳＶ＝０．１Ｈｒ^-1 ）として
実験を行った。このようにして処理を行った結果、処理
水としてＣＯＤ（Ｃｒ）で３５００ｍｇ／リットル以下
の処理水が安定して得られた。また、処理水中の硫化物
イオンは０．１ｍｇ／リットル以下であり、またチオ硫
酸イオンについても５０００ｍｇ／リットル以下であっ
た。

【００１９】（実施例６）実施例１と同様のフロ−に従
い、実施例１と同様の条件下においてＯ₂／ＴＯＤを
１．２として廃水の処理を行った。その結果、処理水と
して、ＣＯＤ（Ｃｒ）５５００ｍｇ／リットル以下、硫
化物イオン５ｍｇ／リットル以下、チオ硫酸イオン８０
００ｍｇ／リットル以下の処理水が安定して得られた。

【００２０】（実施例７）実施例１と同様のフローに従
い、実施例１と同様の条件下において、表２のような組
成よりなる廃水の処理実験を行った。このようにして処
理を行った結果、処理水としてＣＯＤ（Ｃｒ）で２６０
０ｍｇ／リットル以下の処理水が安定して得られた。ま
たチオ硫酸イオンについても３７００ｍｇ／リットル以
下であった。

【００２１】

【表２】

【００２２】（実施例８）実施例１と同様のフローに従
い、実施例１と同様の条件下において、表３に示すよう
な廃水の処理実験を行った。このようにして処理を行っ
た結果、ＣＯＤ（Ｃｒ）１６００ｍｇ／リットル以下、
硫化物イオン１ｍｇ／リットル以下、チオ硫酸イオン２
２００ｍｇ／リットル以下の処理水が安定して得られ
た。なお亜硫酸イオンは０．０１ｍｇ／リットル以下で
あった。

【００２３】

【表３】

【００２４】（実施例９）実施例１と同様のフローに従
い、処理温度を２００℃、処理圧力を４０ｋｇ／ｃｍ²
・Ｇ 、廃水流量２．５リットル／Ｈｒ（ＬＨＳＶ＝１
Ｈｒ^-1 ）として表３に示す組成よりなる廃水の処理実
験を行った。その結果、ＣＯＤ（Ｃｒ）で２００ｍｇ／
リットル以下、硫化物イオン０．１ｍｇ／リットル以
下、チオ硫酸イオン３００ｍｇ／リットル以下の処理水
が安定して得られた。なお、亜硫酸イオンは０．０１ｍ
ｇ／リットル以下であった。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、簡便な操作によって、
廃水中に含有されている硫黄の見かけの酸化数が＋６未
満の無機の硫黄を含む化合物を効率良く酸化分解し、無
機硫酸塩および灰分等に転換せしめることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する際の一態様を示すフロー
チャート図である。

【符号の説明】

１．湿式反応塔 ２．熱交換器 ３．廃水供給ポンプ ４．気液分離器 ５．コンプレッサー ６．液面制御弁 ７．圧力制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三井 紀一郎 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の １ 株式会社日本触媒触媒研究所内 (72)発明者 佐野 邦夫 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の １ 株式会社日本触媒触媒研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硫黄の見かけの酸化数が＋６未満の無機
   の硫黄を含む化合物を含有する廃水を、３５０℃以下の
   温度かつ該廃水が液相を保持する圧力下に、分子状酸素
   により湿式酸化することを特徴とする硫黄を含む化合物
   を含有する廃水の処理方法。
2. 【請求項２】 該廃水を１８０℃未満の温度、かつ１０
   ｋｇ／ｃｍ²・Ｇ未満の圧力下に湿式酸化する請求項１
   記載の無機の硫黄を含む化合物を含有する廃水の処理方
   法。