JPH0568880A - アンモニア除去用ゼオライトの再生方法 - Google Patents

アンモニア除去用ゼオライトの再生方法

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JPH0568880A
JPH0568880A JP23799891A JP23799891A JPH0568880A JP H0568880 A JPH0568880 A JP H0568880A JP 23799891 A JP23799891 A JP 23799891A JP 23799891 A JP23799891 A JP 23799891A JP H0568880 A JPH0568880 A JP H0568880A
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JP
Japan
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zeolite
ammonia
water
aqueous solution
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JP23799891A
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Takashi Kawamoto
川本孝
Yoshio Kikuchi
菊池與志雄
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TOOKEMI KK
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TOOKEMI KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】アンモニウムイオンをイオン交換吸着したゼオ
ライトを効率的に再生し、再生廃液中に濃縮されたアン
モニアを短時間で分解し再生廃液の処理に不都合のな
い、アンモニア除去用ゼオライトの再生方法を提供する
ことを目的とする。 【構成】次亜塩素酸ナトリウム又は次亜塩素酸カルシウ
ム水溶液、或いは、食塩、塩化カリウム、および塩化カ
ルシウム中の一種又は数種と次亜塩素酸ナトリウム又は
次亜塩素酸カルシウムとの水溶液を用いてアンモニアを
吸着したゼオライトを再生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水からアンモニア性窒素
を選択的に除去し、アンモニウムイオンを吸着したゼオ
ライトの再生方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、水からアンモニアを除去する方法
として(a)塩素処理方法(b)硝化菌を用いた生物学
的処理法(c)エアーストリッピング法(d)スチーム
ストリッピング法および(e)ゼオライトによるイオン
交換法がある。
【0003】この内、(a)の方法はトリハロメタン生
成の問題や管理の困難さ、アンモニア濃度の高いときの
経費高等の問題があり、(b)の方法は低水温時の除去
効果の悪さや、除去施設のための広い敷地面積を必要と
し、また、(c)の方法は水中アンモニア濃度が低い場
合に効率が悪く、かつ、季節による除去率の変動が大き
い欠点があり、(d)の方法は下水処理水程度のアンモ
ニア濃度では経費高となる欠点があった。
【0004】このため、除去速度が速く、水温の変化に
対しても効果が安定し、装置の運転方法が簡単でかつ、
除去材としてのゼオライトが比較的安価であることから
(e)のゼオライトによるイオン交換法が近年用いられ
るようになっている。
【0005】従来、ゼオライトの再生剤として食塩、塩
化カリウム等が用いられ、また、苛性ソーダや塩化カル
シウム等も単独或いは食塩や塩化カリウム等と併用して
用いられ、それなりの再生効果を上げている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ゼオライトの再生方法は、被再生ゼオライトより分離濃
縮された再生廃液中のアンモニアの処分に問題点があ
り、再生廃液中よりアンモニアを除去するために、アル
カリ性廃液のストリッピング法、生物処理等が研究され
ているが、二次公害を生じたり、低温時の効果の悪さや
その他の障害により設備の運転管理等にも種々支障があ
る。
【0007】本発明は斯様な情況のもとに、被再生ゼオ
ライトを効率的に再生し、また、再生廃液の処理上にお
いても問題のない再生方法を提供し、延いては、廃液中
からのアンモニアの除去操作を効率的かつ経済的に行え
る再生方法を提供することを目的として創案したもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】次亜塩素酸ナトリウム又
は次亜塩素酸カルシウムの水溶液或いは食塩、塩化カリ
ウム、塩化ナトリウムおよび塩化カルシウムの中の一種
又は数種と次亜塩素酸ナトリウム又は次亜塩素酸カルシ
ウムの水溶液によってアンモニウムイオンを吸着したゼ
オライトを再生するようにするものである。
【0009】また、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を被再
生ゼオラト中に通液する際、窒素を主とするガスが発生
する。このガスは次亜塩素酸塩の使用量を少くするにつ
れて減少する。このガスのカラム中での発生を抑制する
ためには再生剤を二つに分け、最初に食塩水溶液で再生
し、次いで次亜塩素酸ナトリウム水溶液で再生したり、
或いは、食塩と次亜塩素酸ナトリウムの薄い混合溶液で
被再生ゼオライトを再生し、次いで、濃度の高い混合溶
液で再生する等の二段再生方法が有効である。
【0010】この二段再生法において食塩に代えて塩化
カリウム、塩化ナトリウム或いは塩化カルシウムを用い
ても良く、また、これ等を併用しても良く次亜塩素酸ナ
トリウムに代えて次亜塩素酸カルシウムを用いても良
い。
【0011】
【作用】水溶液中のナトリウムイオン又はカルシウムイ
オンによりアンモニウムイオンが置換され、被再生ゼオ
ライトがナトリウム又はカルシウム型に再生される。こ
のとき再生廃液中のアンモニアに対し再生剤の量をいわ
ゆる不連続点処理になるようにして再生すれば、アンモ
ニアは化学式1のように分解される。
【0012】
【化1】
【0013】なお、この反応はPHが高いほど早く、市
販の次亜塩素酸ナトリウム水溶液のPHが高いからアン
モニアの分解に好都合である。
【0014】
【実施例】図1は本発明に係るアンモニア除去用ゼオラ
イトの再生方法を実施した装置例の略示図である。
【0015】図中、1は中間部に5l(リットル)の天
然産ゼオライトの一種であるクリノプチライト(有効径
0.51mm、均等係数1.66、見掛比重0.93、
以下ゼオライトと称する)aを層高637mmになるよ
うに充填したアクリル製樹脂塔(内径100mm、高さ
1500mm)である。
【0016】この樹脂塔1の上部を切替弁2、流量計3
および流量調整弁4を順次介して第一注入口5に連通さ
せ、前記の第一切替弁2は第一排液口6に連通させてあ
る。
【0017】また、樹脂塔1の下部は第二切替弁7を介
して第二注入口8と第二排液口9に連通させてある。
【0018】そして、この装置において、アンモニウム
イオン25mg/l(リットル)を含む表2の原水を第
一注入口5を通じて空間速度7で樹脂塔1内に流し、第
二切替弁7を通じて第二排液口9から排水される処理水
中のアンモニウムイオンが2.5mg/l(リットル)
に達した時点で原水の注入を中止し、樹脂塔1のゼオラ
イトのアンモニア吸着操作を行い、前処理を終了した。
【0019】
【第一実施例】前処理後、各切替弁2,7を切替えて第
二注入口8より次亜塩素酸ナトリウム水溶液を注入し再
生操作を行った。
【0020】なお、押出操作はアンモニウムイオンをほ
とんど含まない表2の原水の処理水10l(リットル)
を第二注入口8より注入して行った。
【0021】この時の再生廃液の量は、再生剤液量と、
押出し水量の和で20l(リットル)であり、廃液の水
質は表1の通りである。
【0022】再生条件 逆 洗 :30m/hr × 10min(分) 再生剤量 :次亜塩素酸ナトリウム500gを含む水溶
液10l(リットル) 通 薬 :上向流 空間速度 5 押 出 :上向流 空間速度 5 洗 浄 :下向流 空間速度 7×30min(分)
【0023】
【表1】
【0024】次に表2に示した水質の原水を、空間速度
7でゼオライト層を通過させた。その結果は表3の通り
である。
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】表1の結果から、再生廃液中には、アンモ
ニウムイオンの存在は確認されず、また、表3の結果か
ら判明する通り、処理水中にアンモニウムイオンが2.
5mg/l(リットル)漏出するまでに原水を1175
l(リットル)の原水を処理できた。
【0028】
【第二実施例】第一実施例でアンモニウムイオンが貫流
点の濃度2.5mg/lに達したゼオライトを今度は再
生剤として食塩を併用し、次の条件で再生を行った。再
生廃液中のアンモニウムイオン、残留塩素は表4、通水
の結果は表5の通りである。
【0029】再生条件 逆 洗 :30m/hr × 10min(分) 再生剤量 :次亜塩素酸ナトリウム225g 食塩32
5gを含む水溶液10l(リットル) 通 薬 :上向流 空間速度 5 押 出 :上向流 空間速度 5 洗 浄 :下向流 空間速度 7×30min(分)
【0030】
【表4】
【0031】
【表5】
【0032】この結果から、処理水中にアンモニウムイ
オンが2.5mg/l(リットル)漏出するまでに原水
を通水する量は、第一実施例で得た値に近い結果を得て
いる。また、ゼオライトの再生において、排出された再
生廃水中には、アンモニウムイオンは検出されなかった
が、まだ、多量の残留塩素が存在する。
【0033】
【第三実施例】第二実施例で貫流点の2.5mg/l
(リットル)に達したものを再生剤の比率を変え、下記
の条件で再生を行った。通水条件は第一実施例、第二実
施例と同じである。
【0034】再生廃液中のアンモニウムイオン、残留塩
素は表6、通水の結果は表7の通りである。
【0035】再生条件 逆 洗 :30m/hr × 10min(分) 再生剤量 :次亜塩素酸ナトリウム170g 食塩36
5gを含む水溶液10l(リットル) 通 薬 :上向流 空間速度 5 押 出 :上向流 空間速度 5 洗 浄 :下向流 空間速度 7×30min(分)
【0036】
【表6】
【0037】
【表7】
【0038】原水の通水量は、第一実施例、第二実施例
で得られた値に近い値を得ているとともに、第二実施例
では、まだ、多量に存在した残量塩素は、ごくわずかで
あり良好の結果が得られた。
【0039】なお、処理水中に漏洩したアンモニウムイ
オンを平均0.3mm/l(リットル)とすると、ゼオ
ライトの交換吸着したアンモニウムイオンの送料は約2
1.7g(アンモニア性窒素として約16.9g)とな
る。このとき使用した次亜塩素酸ナトリウムの量(17
0g)は通常水処理における不連続点塩素処理の目安で
あるアンモニア性窒素の10倍量の塩素量とほぼ等しい
量である。
【0040】
【第四実施例】再生剤として次亜塩素酸ナトリウムを利
用しない再生との比較のため、第三実施例で貫流点の
2.5mg/l(リットル)に達したものを再生剤とし
て食塩のみを用い下記の条件で再生を行った。通水条件
は第一実施例、第二実施例、第三実施例と同じである。
【0041】再生廃液中のアンモニウムイオンは表8、
通水の結果は表9の通りである。
【0042】再生条件 逆 洗 :30m/hr × 10min(分) 再生剤量 :食塩500gを含む水溶液10l(リット
ル) 通 薬 :上向流 空間速度 5 押 出 :上向流 空間速度 5 洗 浄 :下向流 空間速度 7×30min(分)
【0043】
【表8】
【0044】
【表9】
【0045】表8に示すように、再生廃液中には、アン
モニウムイオンが多量に存在し、再生されたゼオライト
(プリノプチロライト)に通水した原水は、表9に示す
ように、前記第一、第二、第三実施例と比較して少く、
再生の効率が悪い。
【0046】
【発明の効果】本発明の方法によれば、アンモニウムイ
オンをイオン交換吸着したゼオライトを再生できるばか
りでなく、従来その再生廃液中に濃縮された処理が問題
となっていたアンモニアを短時間に分解し、無害化する
ことができる。また、食塩のみの場合に比較し再生の効
率もよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法を実施した装置の略示図。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年11月5日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】この内、(a)の方法はトリハロメタン生
成の問題や管理の困難さ、アンモニア濃度の高いときの
経費高騰の問題があり、(b)の方法は低水温時の除去
効果の悪さや、除去施設のための広い敷地面積を必要と
し、また、(c)の方法は水中アンモニア濃度が低い場
合に効率が悪く、かつ、季節による除去率の変動が大き
い欠点があり、(d)の方法は下水処理水程度のアンモ
ニア濃度では経費高となる欠点があった。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】
【表2】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年4月7日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 アンモニア除去用ゼオライトの再生方
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は水からアンモニア性窒素
を選択的に除去し、アンモニウムイオンを吸着したゼオ
ライトの再生方法に関するものである。
【従来の技術】従来、水からアンモニアを除去する方法
として(a)塩素処理方法(b)硝化菌を用いた生物学
的処理法(c)エアーストリッピング法(d)スチーム
ストリッピング法および(e)ゼオライトによるイオン
交換法がある。この内、(a)の方法はトリハロメタン
生成の問題や管理の困難さ、アンモニア濃度の高いとき
の経費高騰の問題があり、(b)の方法は低水温時の除
去効果の悪さや、除去施設のための広い敷地面積を必要
とし、また、(c)の方法は水中アンモニア濃度が低い
場合に効率が悪く、かつ、季節による除去率の変動が大
きい欠点があり、(d)の方法は下水処理水程度のアン
モニア濃度では経費高となる欠点があった。このため、
除去速度が速く、水温の変化に対しても効果が安定し、
装置の運転方法が簡単で、かつ、除去材としてのゼオラ
イトが比較的安価であることから(e)のゼオライトに
よるイオン交換法が近年用いられるようになっている。
従来、ゼオライトの再生剤として食塩、塩化カリウム等
が用いられ、また、苛性ソーダや塩化カルシウム等も単
独或いは食塩や塩化カリウム等と併用して用いられ、そ
れなりの再生効果を上げている。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ゼオライトの再生方法は、被再生ゼオライトより分離濃
縮された再生廃液中のアンモニアの処分に問題点があ
り、再生廃液中よりアンモニアを除去するために、アル
カリ性廃液のストリッピング法、生物処理等が研究され
ているが、二次公害を生じたり、低温時の効果の悪さや
その他の障害により設備の運転管理等にも種々支障があ
る。本発明は斯様な情況のもとに、被再生ゼオライトを
効率的に再生し、また、再生廃液の処理上においても問
題のない再生方法を提供し、延いては、廃液中からのア
ンモニアの除去操作を効率的かつ経済的に行える再生方
法を提供することを目的として創案したものである。
【課題を解決するための手段】次亜塩素酸ナトリウム又
は次亜塩素酸カルシウムの水溶液或いは食塩、塩化カリ
ウム、および塩化カルシウムの中の一種又は数種と次亜
塩素酸ナトリウム又は次亜塩素酸カルシウムの水溶液に
よってアンモニウムイオンを吸着したゼオライトを再生
するようにするものである。また、次亜塩素酸ナトリウ
ム水溶液を被再生ゼオラト中に通液する際、窒素を主と
するガスが発生する。このガスは次亜塩素酸塩の使用量
を少くするにつれて減少する。このガスのカラム中での
発生を抑制するためには再生剤を二つに分け、最初に食
塩水溶液で再生し、次いで次亜塩素酸ナトリウム水溶液
で再生したり、或いは、食塩と次亜塩素酸ナトリウムの
薄い混合溶液で被再生ゼオライトを再生し、次いで、濃
度の高い混合溶液で再生する等の二段再生方法が有効で
ある。この二段再生法において食塩に代えて塩化カリウ
ム、或いは塩化カルシウムを用いても良く、また、これ
等を併用しても良く次亜塩素酸ナトリウムに代えて次亜
塩素酸カルシウムを用いても良い。
【作用】再生剤水溶液中のナトリウムイオン又はカルシ
ウムイオンによりアンモニウムイオンが置換され、被再
生ゼオライトがナトリウム又はカルシウム型に再生され
る。このとき再生廃液中のアンモニアに対し再生剤の量
をいわゆる不連続点処理になるようにして再生すれば、
アンモニアは化学式1のように分解される。
【化1】 なお、この反応はpHが高いほど早く、市販の次亜塩素
酸ナトリウム水溶液のpHが高いからアンモニアの分解
に好都合である。
【実施例】図1は本発明に係るアンモニア除去用ゼオラ
イトの再生方法を実施した装置例の略示図である。図
中、1は中間部に5l(リットル)の天然産ゼオライト
の一種であるクリノプチライト(有効径0.51mm、
均等係数1.66、見掛比重0.93、以下ゼオライト
と称する)aを層高637mmになるように充填したア
クリル製樹脂塔(内径100mm、高さ1500mm)
である。この樹脂塔1の上部を切替弁2、流量計3およ
び流量調整弁4を順次介して第一注入口5に連通させ、
前記の第一切替弁2は第一排液口6に連通させてある。
また、樹脂塔1の下部は第二切替弁7を介して第二注入
口8と第二排液口9に連通させてある。そして、この装
置において、アンモニウムイオン25mg/l(リット
ル)を含む表2の原水を第一注入口5を通じて空間速度
7で樹脂塔1内に流し、第二切替弁7を通じて第二排液
口9から排水される処理水中のアンモニウムイオンが
2.5mg/l(リットル)に達した時点で原水の注入
を中止し、樹脂塔1のゼオライトのアンモニア吸着操作
を行い、前処理を終了した。
【第一実施例】前処理後、各切替弁2,7を切替えて第
二注入口8より次亜塩素酸ナトリウム水溶液を注入し再
生操作を行った。なお、押出操作はアンモニウムイオン
をほとんど含まない表2の原水の処理水10l(リット
ル)を第二注入口8より注入して行った。この時の再生
廃液の量は、再生剤液量と、押出し水量の和で20l
(リットル)であり、廃液の水質は表1の通りである。 再生条件 逆 洗 :30m/hr × 10min(分) 再生剤量 :次亜塩素酸ナトリウム500gを含む水溶
液10l(リットル) 通 薬 :上向流 空間速度 5 押 出 :上向流 空間速度 5 洗 浄 :下向流 空間速度 7×30min(分)
【表1】 次に表2に示した水質の原水を、空間速度7でゼオライ
ト層を通過させた。その結果は表3の通りである。
【表2】
【表3】 表1の結果から、再生廃液中には、アンモニウムイオン
の存在は確認されず、また、表3の結果から判明する通
り、処理水中にアンモニウムイオンが2.5mg/l
(リットル)漏出するまでに原水を1175l(リット
ル)の原水を処理できた。
【第二実施例】第一実施例でアンモニウムイオンが貫流
点の濃度2.5mg/lに達したゼオライトを今度は再
生剤として食塩を併用し、次の条件で再生を行った。再
生廃液中のアンモニウムイオン、残留塩素は表4、通水
の結果は表5の通りである。 再生条件 逆 洗 :30m/hr × 10min(分) 再生剤量 :次亜塩素酸ナトリウム225g 食塩32
5gを含む水溶液10l(リットル) 通 薬 :上向流 空間速度 5 押 出 :上向流 空間速度 5 洗 浄 :下向流 空間速度 7×30min(分)
【表4】
【表5】 この結果から、処理水中にアンモニウムイオンが2.5
mg/l(リットル)漏出するまでに原水を通水する量
は、第一実施例で得た値に近い結果を得ている。また、
ゼオライトの再生において、排出された再生廃水中に
は、アンモニウムイオンは検出されなかったが、まだ、
多量の残留塩素が存在する。
【第三実施例】第二実施例で貫流点の2.5mg/l
(リットル)に達したものを再生剤の比率を変え、下記
の条件で再生を行った。通水条件は第一実施例、第二実
施例と同じである。再生廃液中のアンモニウムイオン、
残留塩素は表6、通水の結果は表7の通りである。 再生条件 逆 洗 :30m/hr × 10min(分) 再生剤量 :次亜塩素酸ナトリウム170g 食塩36
5gを含む水溶液10l(リットル) 通 薬 :上向流 空間速度 5 押 出 :上向流 空間速度 5 洗 浄 :下向流 空間速度 7×30min(分)
【表6】
【表7】 原水の通水量は、第一実施例、第二実施例で得られた値
に近い値を得ているとともに、第二実施例では、まだ、
多量に存在した残量塩素は、ごくわずかであり良好の結
果が得られた。なお、処理水中に漏洩したアンモニウム
イオンを平均0.3mg/l(リットル)とすると、ゼ
オライトの交換吸着したアンモニウムイオンの送料は約
21.7g(アンモニア性窒素として約16.9g)と
なる。このとき使用した次亜塩素酸ナトリウムの量(1
70g)は通常水処理における不連続点塩素処理の目安
であるアンモニア性窒素の10倍量の塩素量とほぼ等し
い量である。
【第四実施例】再生剤として次亜塩素酸ナトリウムを利
用しない再生との比較のため、第三実施例で貫流点の
2.5mg/l(リットル)に達したものを再生剤とし
て食塩のみを用い下記の条件で再生を行った。通水条件
は第一実施例、第二実施例、第三実施例と同じである。
再生廃液中のアンモニウムイオンは表8、通水の結果は
表9の通りである。 再生条件 逆 洗 :30m/hr × 10min(分) 再生剤量 :食塩500gを含む水溶液10l(リット
ル) 通 薬 :上向流 空間速度 5 押 出 :上向流 空間速度 5 洗 浄 :下向流 空間速度 7×30min(分)
【表8】
【表9】 表8に示すように、再生廃液中には、アンモニウムイオ
ンが多量に存在し、再生されたゼオライト(プリノプチ
ロライト)に通水した原水は、表9に示すように、前記
第一、第二、第三実施例と比較して少く、再生の効率が
悪い。
【発明の効果】本発明の方法によれば、アンモニウムイ
オンをイオン交換吸着したゼオライトを再生できるばか
りでなく、従来その再生廃液中に濃縮された処理が問題
となっていたアンモニアを短時間に分解し、無害化する
ことができる。また、食塩のみの場合に比較し再生の効
率もよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法を実施した装置の略示図。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年11月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 アンモニア除去用ゼオライトの再生方
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水からアンモニア性窒素
を選択的に除去し、アンモニウムイオンを吸着したゼオ
ライトの再生方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、水からアンモニアを除去する方法
として(a)塩素処理方法(b)硝化菌を用いた生物学
的処理法(c)エアーストリッピング法(d)スチーム
ストリッピング法および(e)ゼオライトによるイオン
交換法がある。
【0003】この内、(a)の方法はトリハロメタン生
成の問題や管理の困難さ、アンモニア濃度の高いときの
経費高騰の問題があり、(b)の方法は低水温時の除去
効果の悪さや、除去施設のための広い敷地面積を必要と
し、また、(c)の方法は水中アンモニア濃度が低い場
合に効率が悪く、かつ、季節による除去率の変動が大き
い欠点があり、(d)の方法は下水処理水程度のアンモ
ニア濃度では経費高となる欠点があった。
【0004】このため、除去速度が速く、水温の変化に
対しても効果が安定し、装置の運転方法が簡単で、か
つ、除去材としてのゼオライトが比較的安価であること
から(e)のゼオライトによるイオン交換法が近年用い
られるようになっている。
【0005】従来、ゼオライトの再生剤として食塩、塩
化カリウム等が用いられ、また、苛性ソーダや塩化カル
シウム等も単独或いは食塩や塩化カリウム等と併用して
用いられ、それなりの再生効果を上げている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ゼオライトの再生方法は、被再生ゼオライトより分離濃
縮された再生廃液中のアンモニアの処分に問題点があ
り、再生廃液中よりアンモニアを除去するために、アル
カリ性廃液のストリッピング法、生物処理等が研究され
ているが、二次公害を生じたり、低温時の効果の悪さや
その他の障害により設備の運転管理等にも種々支障があ
る。
【0007】本発明は斯様な情況のもとに、被再生ゼオ
ライトを効率的に再生し、また、再生廃液の処理上にお
いても問題のない再生方法を提供し、延いては、廃液中
からのアンモニアの除去操作を効率的かつ経済的に行え
る再生方法を提供することを目的として創案したもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】次亜塩素酸ナトリウム又
は次亜塩素酸カルシウムの水溶液或いは食塩、塩化カリ
ウム、および塩化カルシウムの中の一種又は数種と次亜
塩素酸ナトリウム又は次亜塩素酸カルシウムの水溶液に
よってアンモニウムイオンを吸着したゼオライトを再生
するようにするものである。
【0009】また、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を被再
生ゼオラト中に通液する際、窒素を主とするガスが発生
する。このガスは次亜塩素酸塩の使用量を少くするにつ
れて減少する。このガスのカラム中での発生を抑制する
ためには再生剤を二つに分け、最初に食塩水溶液で再生
し、次いで次亜塩素酸ナトリウム水溶液で再生したり、
或いは、食塩と次亜塩素酸ナトリウムの薄い混合溶液で
被再生ゼオライトを再生し、次いで、濃度の高い混合溶
液で再生する等の二段再生方法が有効である。
【0010】この二段再生法において食塩に代えて塩化
カリウム、或いは塩化カルシウムを用いても良く、ま
た、これ等を併用しても良く次亜塩素酸ナトリウムに代
えて次亜塩素酸カルシウムを用いても良い。
【0011】
【作用】再生剤水溶液中のナトリウムイオン又はカルシ
ウムイオンによりアンモニウムイオンが置換され、被再
生ゼオライトがナトリウム又はカルシウム型に再生され
る。このとき再生廃液中のアンモニアに対し再生剤の量
をいわゆる不連続点処理になるようにして再生すれば、
アンモニアは化学式1のように分解される。
【0012】
【化1】
【0013】なお、この反応はpHが高いほど早く、市
販の次亜塩素酸ナトリウム水溶液のpHが高いからアン
モニアの分解に好都合である。
【0014】
【実施例】図1は本発明に係るアンモニア除去用ゼオラ
イトの再生方法を実施した装置例の略示図である。
【0015】図中、1は中間部に5l(リットル)の天
然産ゼオライトの一種であるクリノプチロライト(有効
径0.51mm、均等係数1.66、見掛比重0.9
3、以下ゼオライトと称する)aを層高637mmにな
るように充填したアクリル製樹脂塔(内径100mm、
高さ1500mm)である。
【0016】この樹脂塔1の上部を切替弁2、流量計3
および流量調整弁4を順次介して第一注入口5に連通さ
せ、前記の第一切替弁2は第一排液口6に連通させてあ
る。
【0017】また、樹脂塔1の下部は第二切替弁7を介
して第二注入口8と第二排液口9に連通させてある。
【0018】そして、この装置において、アンモニウム
イオン25mg/l(リットル)を含む表2の原水を第
一注入口5を通じて空間速度7で樹脂塔1内に流し、第
二切替弁7を通じて第二排液口9から排水される処理水
中のアンモニウムイオンが2.5mg/l(リットル)
に達した時点で原水の注入を中止し、樹脂塔1のゼオラ
イトのアンモニア吸着操作を行い、前処理を終了した。
【0019】
【第一実施例】前処理後、各切替弁2,7を切替えて第
二注入口8より次亜塩素酸ナトリウム水溶液を注入し再
生操作を行った。
【0020】なお、押出操作はアンモニウムイオンをほ
とんど含まない表2の原水の処理水10l(リットル)
を第二注入口8より注入して行った。
【0021】この時の再生廃液の量は、再生剤液量と、
押出し水量の和で20l(リットル)であり、廃液の水
質は表1の通りである。
【0022】再生条件 逆 洗 :30m/hr × 10min(分) 再生剤量 :次亜塩素酸ナトリウム500gを含む水溶
液10l(リットル) 通 薬 :上向流 空間速度 5 押 出 :上向流 空間速度 5 洗 浄 :下向流 空間速度 7×30min(分)
【0023】
【表1】
【0024】次に表2に示した水質の原水を、空間速度
7でゼオライト層を通過させた。その結果は表3の通り
である。
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】表1の結果から、再生廃液中には、アンモ
ニウムイオンの存在は確認されず、また、表3の結果か
ら判明する通り、処理水中にアンモニウムイオンが2.
5mg/l(リットル)漏出するまでに原水を1175
l(リットル)の原水を処理できた。
【0028】
【第二実施例】第一実施例でアンモニウムイオンが貫流
点の濃度2.5mg/lに達したゼオライトを今度は再
生剤として食塩を併用し、次の条件で再生を行った。再
生廃液中のアンモニウムイオン、残留塩素は表4、通水
の結果は表5の通りである。
【0029】再生条件 逆 洗 :30m/hr × 10min(分) 再生剤量 :次亜塩素酸ナトリウム225g 食塩32
5gを含む水溶液10l(リットル) 通 薬 :上向流 空間速度 5 押 出 :上向流 空間速度 5 洗 浄 :下向流 空間速度 7×30min(分)
【0030】
【表4】
【0031】
【表5】
【0032】この結果から、処理水中にアンモニウムイ
オンが2.5mg/l(リットル)漏出するまでに原水
を通水する量は、第一実施例で得た値に近い結果を得て
いる。また、ゼオライトの再生において、排出された再
生廃水中には、アンモニウムイオンは検出されなかった
が、まだ、多量の残留塩素が存在する。
【0033】
【第三実施例】第二実施例で貫流点の2.5mg/l
(リットル)に達したものを再生剤の比率を変え、下記
の条件で再生を行った。通水条件は第一実施例、第二実
施例と同じである。
【0034】再生廃液中のアンモニウムイオン、残留塩
素は表6、通水の結果は表7の通りである。
【0035】再生条件 逆 洗 :30m/hr × 10min(分) 再生剤量 :次亜塩素酸ナトリウム170g 食塩36
5gを含む水溶液10l(リットル) 通 薬 :上向流 空間速度 5 押 出 :上向流 空間速度 5 洗 浄 :下向流 空間速度 7×30min(分)
【0036】
【表6】
【0037】
【表7】
【0038】原水の通水量は、第一実施例、第二実施例
で得られた値に近い値を得ているとともに、第二実施例
では、まだ、多量に存在した残量塩素は、ごくわずかで
あり良好の結果が得られた。
【0039】なお、処理水中に漏洩したアンモニウムイ
オンを平均0.3mg/l(リットル)とすると、ゼオ
ライトの交換吸着したアンモニウムイオンの総量は約2
1.7g(アンモニア性窒素として約16.9g)とな
る。このとき使用した次亜塩素酸ナトリウムの量(17
0g)は通常水処理における不連続点塩素処理の目安で
あるアンモニア性窒素の10倍量の塩素量とほぼ等しい
量である。
【0040】
【第四実施例】再生剤として次亜塩素酸ナトリウムを利
用しない再生との比較のため、第三実施例で貫流点の
2.5mg/l(リットル)に達したものを再生剤とし
て食塩のみを用い下記の条件で再生を行った。通水条件
は第一実施例、第二実施例、第三実施例と同じである。
【0041】再生廃液中のアンモニウムイオンは表8、
通水の結果は表9の通りである。
【0042】再生条件 逆 洗 :30m/hr × 10min(分) 再生剤量 :食塩500gを含む水溶液10l(リット
ル) 通 薬 :上向流 空間速度 5 押 出 :上向流 空間速度 5 洗 浄 :下向流 空間速度 7×30min(分)
【0043】
【表8】
【0044】
【表9】
【0045】表8に示すように、再生廃液中には、アン
モニウムイオンが多量に存在し、再生されたゼオライト
(クリノプチロライト)に通水した原水は、表9に示す
ように、前記第一、第二、第三実施例と比較して少く、
再生の効率が悪い。
【0046】なお、本発明でいう、次亜塩素酸ナトリウ
ム等或いはこれと食塩、塩化カリウム又は塩化カルシウ
ムとの水溶液は、これら各物質を主要剤とするという意
味であることは勿論である。
【0047】
【発明の効果】本発明の方法によれば、アンモニウムイ
オンをイオン交換吸着したゼオライトを再生できるばか
りでなく、従来その再生廃液中に濃縮された処理が問題
となっていたアンモニアを短時間に分解し、無害化する
ことができる。また、食塩のみの場合に比較し再生の効
率もよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法を実施した装置の略示図。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンモニウムイオンを吸着したゼオライ
    トを次亜塩素酸ナトリウム又は次亜塩素酸カルシウム水
    溶液で再生することを特徴とするアンモニア除去用ゼオ
    ライトの再生方法。
  2. 【請求項2】 アンモニウムイオンを吸着したゼオライ
    トを、食塩、塩化カリウム、塩化ナトリウムおよび塩化
    カルシウムの中の一種又は数種と次亜塩素酸ナトリウム
    又は次亜塩素酸カルシウムとの水溶液で再生することを
    特徴とするアンモニア除去用ゼオライトの再生方法。
  3. 【請求項3】 アンモニウムイオンを吸着したゼオライ
    トを食塩、塩化カリウム、塩化ナトリウムおよび塩化カ
    ルシウムの中の一種又は数種の水溶液で再生後、次いで
    請求項1又は請求項2の水溶液で再生することを特徴と
    するアンモニア除去用ゼオライトの再生方法。
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