JPH06106173A - 排水の処理方法 - Google Patents
排水の処理方法Info
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- JPH06106173A JPH06106173A JP34361892A JP34361892A JPH06106173A JP H06106173 A JPH06106173 A JP H06106173A JP 34361892 A JP34361892 A JP 34361892A JP 34361892 A JP34361892 A JP 34361892A JP H06106173 A JPH06106173 A JP H06106173A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 汚泥処理や薬品溶解作業を低減するための、
酸化触媒である第１鉄塩を再利用することのできるフェ
ントン処理方法を提供する。 【構成】 有機物を含む排水１１を第１鉄塩１９を過酸
化水素１８を用いてフェントン処理する方法において、
フェントン処理工程１３の後段に固液分離工程１５を設
け、その固液分離工程１５の汚泥２２の一部又は全量を
還元１４し含まれるＦｅ3+をＦｅ2+とした後、前記フェ
ントン処理工程１３に返送する。
酸化触媒である第１鉄塩を再利用することのできるフェ
ントン処理方法を提供する。 【構成】 有機物を含む排水１１を第１鉄塩１９を過酸
化水素１８を用いてフェントン処理する方法において、
フェントン処理工程１３の後段に固液分離工程１５を設
け、その固液分離工程１５の汚泥２２の一部又は全量を
還元１４し含まれるＦｅ3+をＦｅ2+とした後、前記フェ
ントン処理工程１３に返送する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフェントン法による排水
の処理方法に係り、特に酸化触媒であるＦｅ2+の再生利
用を行う排水処理方法に関する。
の処理方法に係り、特に酸化触媒であるＦｅ2+の再生利
用を行う排水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】フェントン法は鉄塩の存在下で水酸基ラ
ジカルＯＨ・を作用させる一種の酸化処理方法である。
ここで酸化触媒としては第１鉄塩（Ｆｅ2+）が好まし
く、第２鉄塩（Ｆｅ3+）はその能力が低い。従来、フェ
ントン法において使用された第１鉄塩は酸化され、主と
してＦｅ（ＯＨ）3 より成る汚泥として排出されてい
る。これは、前記のようにフェントン法の酸化触媒とし
てはＦｅ2+が有効であるが、処理後の汚泥中ではＦ
ｅ3+、特にＦｅ（ＯＨ）3 等の化合物が主となるため、
フェントン処理に再利用した時の反応効率が悪く、実用
上更に多量のＦｅ2+塩の鉄剤を供給する必要があった為
である。
ジカルＯＨ・を作用させる一種の酸化処理方法である。
ここで酸化触媒としては第１鉄塩（Ｆｅ2+）が好まし
く、第２鉄塩（Ｆｅ3+）はその能力が低い。従来、フェ
ントン法において使用された第１鉄塩は酸化され、主と
してＦｅ（ＯＨ）3 より成る汚泥として排出されてい
る。これは、前記のようにフェントン法の酸化触媒とし
てはＦｅ2+が有効であるが、処理後の汚泥中ではＦ
ｅ3+、特にＦｅ（ＯＨ）3 等の化合物が主となるため、
フェントン処理に再利用した時の反応効率が悪く、実用
上更に多量のＦｅ2+塩の鉄剤を供給する必要があった為
である。
【０００３】また、フェントン法によるＣＯＤ除去の効
果を補い沈降分離の効果を増加するため、通常中和凝集
処理が併用されているが、汚泥を再利用すると、凝集沈
殿により除去されたＣＯＤ成分が酸性条件となるため再
溶出し、負荷の増大をまねく。従って、汚泥再利用に関
して、例えば図５に示すように、中和凝集沈殿した汚泥
を硫酸等の酸により処理し、Ｆｅ3+のまま可溶化して液
剤とし、更に硫酸第一鉄等のＦｅ2+剤を補充してフェン
トン処理工程に返送する方法が提案（例えば、PPM 、Vo
l.８、 No.２、１９７７年２月：過酸化水素鉄塩による
廃水の高度処理）されているが、普及するに至らなかっ
た。また、従来法は経済的にも補充Ｆｅ剤代、汚泥処理
費等の面での改善が必要であった。
果を補い沈降分離の効果を増加するため、通常中和凝集
処理が併用されているが、汚泥を再利用すると、凝集沈
殿により除去されたＣＯＤ成分が酸性条件となるため再
溶出し、負荷の増大をまねく。従って、汚泥再利用に関
して、例えば図５に示すように、中和凝集沈殿した汚泥
を硫酸等の酸により処理し、Ｆｅ3+のまま可溶化して液
剤とし、更に硫酸第一鉄等のＦｅ2+剤を補充してフェン
トン処理工程に返送する方法が提案（例えば、PPM 、Vo
l.８、 No.２、１９７７年２月：過酸化水素鉄塩による
廃水の高度処理）されているが、普及するに至らなかっ
た。また、従来法は経済的にも補充Ｆｅ剤代、汚泥処理
費等の面での改善が必要であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、フェントン
処理で多量に発生する汚泥を再度、酸化触媒として再生
利用することによって、汚泥処理や薬品溶解作業の低減
される排水のフェントン処理方法を提供することを課題
とする。
処理で多量に発生する汚泥を再度、酸化触媒として再生
利用することによって、汚泥処理や薬品溶解作業の低減
される排水のフェントン処理方法を提供することを課題
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、有機物を含む排水を第１鉄塩と過酸化
水素を用いてフェントン処理する処理方法において、フ
ェントン処理工程の次段に固液分離工程を設け、分離し
た汚泥の少なくとも一部を還元し含まれるＦｅ3+をＦｅ
2+とした後、前記フェントン処理工程に返送することと
したものである。なお、ここでいうフェントン処理工程
とは、排液にＨ2 Ｏ2 及びＦｅ2+イオンを作用する工程
のみを言い固液分離工程を含まない。
に、本発明では、有機物を含む排水を第１鉄塩と過酸化
水素を用いてフェントン処理する処理方法において、フ
ェントン処理工程の次段に固液分離工程を設け、分離し
た汚泥の少なくとも一部を還元し含まれるＦｅ3+をＦｅ
2+とした後、前記フェントン処理工程に返送することと
したものである。なお、ここでいうフェントン処理工程
とは、排液にＨ2 Ｏ2 及びＦｅ2+イオンを作用する工程
のみを言い固液分離工程を含まない。
【０００６】本発明により処理される排水は、２種類に
分類される。即ち、排水中に、Ｆｅ3+に対し還元作用を
有する物質（以下還元物質と略記する）を含む場合と、
実質的に含まない場合である。排水中に還元物質を含む
場合には、図３のように、フェントン処理工程の後段に
固液分離工程を設け、分離した汚泥の少なくとも一部を
前記フェントン処理工程の前段に混和槽を設けるなどし
て排水と混合して、排水中の還元物質により汚泥中のＦ
ｅ3+をＦｅ2+に還元させた後、フェントン処理工程に導
くことが好ましい。還元力が不足する場合には還元剤を
前記混和槽に添加してもよい。
分類される。即ち、排水中に、Ｆｅ3+に対し還元作用を
有する物質（以下還元物質と略記する）を含む場合と、
実質的に含まない場合である。排水中に還元物質を含む
場合には、図３のように、フェントン処理工程の後段に
固液分離工程を設け、分離した汚泥の少なくとも一部を
前記フェントン処理工程の前段に混和槽を設けるなどし
て排水と混合して、排水中の還元物質により汚泥中のＦ
ｅ3+をＦｅ2+に還元させた後、フェントン処理工程に導
くことが好ましい。還元力が不足する場合には還元剤を
前記混和槽に添加してもよい。
【０００７】また、排水中に還元物質が少いか、又は還
元力が弱いため、実質的に還元力がない場合には、図１
のように、フェントン処理工程の後段に固液分離工程を
設け、分離した汚泥の少なくとも一部を還元剤添加によ
り該汚泥中のＦｅ3+をＦｅ2+に還元した後、前記フェン
トン処理工程に返送することが好ましい。なお、以上の
処理方法において、酸化触媒が排水の処理量に対して不
足するような場合には、鉄塩（Ｆｅ2+でもＦｅ3+でもよ
い）を添加することができる。また、図２に示すよう
に、直接フェントン処理工程に汚泥を返送しても、排水
中に還元物質が多量にある場合、鉄塩の還元が起きるこ
とがある。
元力が弱いため、実質的に還元力がない場合には、図１
のように、フェントン処理工程の後段に固液分離工程を
設け、分離した汚泥の少なくとも一部を還元剤添加によ
り該汚泥中のＦｅ3+をＦｅ2+に還元した後、前記フェン
トン処理工程に返送することが好ましい。なお、以上の
処理方法において、酸化触媒が排水の処理量に対して不
足するような場合には、鉄塩（Ｆｅ2+でもＦｅ3+でもよ
い）を添加することができる。また、図２に示すよう
に、直接フェントン処理工程に汚泥を返送しても、排水
中に還元物質が多量にある場合、鉄塩の還元が起きるこ
とがある。
【０００８】次に、本発明を詳細に説明する。まず、排
水を過酸化水素（以下、Ｈ2 Ｏ2 ）と第１鉄塩でフェン
トン処理した後、固液分離を行い、Ｆｅ（ＯＨ）3 主体
の汚泥を得る。ここで、Ｆｅ（ＯＨ）3 主体の汚泥とは
汚泥乾燥重量当たり、Ｆｅ（ＯＨ）3として６０％以上
含むものを指す。つまり、実質的にはＦｅとして３０％
以上を含む。フェントン処理に続く、固液分離工程は任
意の方法が用いられる。例えば、分離効果の向上をねら
って中和凝集を行うことも良い。但し、凝集沈殿により
除去されたＣＯＤ成分が酸性下で行なわれるフェントン
処理工程で溶出し、フェントン処理の効率を低下させる
可能性がある。
水を過酸化水素（以下、Ｈ2 Ｏ2 ）と第１鉄塩でフェン
トン処理した後、固液分離を行い、Ｆｅ（ＯＨ）3 主体
の汚泥を得る。ここで、Ｆｅ（ＯＨ）3 主体の汚泥とは
汚泥乾燥重量当たり、Ｆｅ（ＯＨ）3として６０％以上
含むものを指す。つまり、実質的にはＦｅとして３０％
以上を含む。フェントン処理に続く、固液分離工程は任
意の方法が用いられる。例えば、分離効果の向上をねら
って中和凝集を行うことも良い。但し、凝集沈殿により
除去されたＣＯＤ成分が酸性下で行なわれるフェントン
処理工程で溶出し、フェントン処理の効率を低下させる
可能性がある。
【０００９】従って、本発明ではフェントン処理工程の
次段でｐＨ変化を伴わない固液分離を行い、その沈殿物
の少くとも一部を返送することが好ましい。中和凝集に
よる効果を併用しようとする場合は、本発明の工程の後
段に中和凝集分離等の工程を配置することが好ましい態
様である。固液分離工程で分離された汚泥は通常のＦｅ
（ＯＨ）3 のようなゲル状ではなく、サラサラした状態
であるので、遠心分離、膜分離、重力沈降等のいずれの
固液分離手段をもちいても容易に１％以上の汚泥濃度を
得ることができる。この汚泥の一部又は、全量をフェン
トン処理工程に戻し、所定の鉄イオン濃度になるように
調整する。
次段でｐＨ変化を伴わない固液分離を行い、その沈殿物
の少くとも一部を返送することが好ましい。中和凝集に
よる効果を併用しようとする場合は、本発明の工程の後
段に中和凝集分離等の工程を配置することが好ましい態
様である。固液分離工程で分離された汚泥は通常のＦｅ
（ＯＨ）3 のようなゲル状ではなく、サラサラした状態
であるので、遠心分離、膜分離、重力沈降等のいずれの
固液分離手段をもちいても容易に１％以上の汚泥濃度を
得ることができる。この汚泥の一部又は、全量をフェン
トン処理工程に戻し、所定の鉄イオン濃度になるように
調整する。
【００１０】次いで、本発明の固液分離工程で固液分離
されたＦｅ（ＯＨ）3 主体の汚泥を還元槽に導き、還元
剤によって、Ｆｅ2+に還元したのち、前記のフェントン
処理工程に返送して、フェントン処理の酸化触媒として
再利用する（図１）。ここで被処理液中にＦｅ3+の還元
剤となる物質が存在する場合は、それを還元剤として利
用することができる（図２）。この時、汚泥と直接フェ
ントン処理工程に返送せず、前段の混合槽で還元反応を
進行させてから、フェントン処理工程へ導くことが好ま
しい（図３）。
されたＦｅ（ＯＨ）3 主体の汚泥を還元槽に導き、還元
剤によって、Ｆｅ2+に還元したのち、前記のフェントン
処理工程に返送して、フェントン処理の酸化触媒として
再利用する（図１）。ここで被処理液中にＦｅ3+の還元
剤となる物質が存在する場合は、それを還元剤として利
用することができる（図２）。この時、汚泥と直接フェ
ントン処理工程に返送せず、前段の混合槽で還元反応を
進行させてから、フェントン処理工程へ導くことが好ま
しい（図３）。
【００１１】あるいは他の方法としては、本発明の固液
分離工程で固液分離された汚泥の一部は、全量に、必要
なら酸やアルカリを加えてｐＨ調整しつつ還元剤を添加
して、汚泥中のＦｅ（ＯＨ）3 をＦｅ2+に還元処理した
のち、フェントン処理工程に返送してもよい。処理設備
の試運転、本運転等の立ち上げ時には新たに第１鉄塩を
添加するが、返送汚泥を含む被処理水に鉄イオンがフェ
ントン処理に必要な濃度以上含まれていれば更に添加す
る必要はない。
分離工程で固液分離された汚泥の一部は、全量に、必要
なら酸やアルカリを加えてｐＨ調整しつつ還元剤を添加
して、汚泥中のＦｅ（ＯＨ）3 をＦｅ2+に還元処理した
のち、フェントン処理工程に返送してもよい。処理設備
の試運転、本運転等の立ち上げ時には新たに第１鉄塩を
添加するが、返送汚泥を含む被処理水に鉄イオンがフェ
ントン処理に必要な濃度以上含まれていれば更に添加す
る必要はない。
【００１２】還元剤は金属鉄、鉄材、鉄スクラップ、金
属亜鉛、金属錫、塩化第一錫、アスコルビン酸塩、亜硫
酸塩、亜硫酸水素塩等、Ｆｅ3+やＨ2 Ｏ2 に対して、還
元作用を有するものであれば、いずれの還元剤でも使用
できる。また、還元物質を含み、有機物質が比較的少な
い排水があれば、これを還元剤として複合処理すること
もよい。還元処理に際しては液のｐＨを２〜１０になる
ように酸やアルカリで調整するのが望ましい。これは使
用する還元剤によって、その還元力が最大となるｐＨが
それぞれ異なるためであるので該還元剤に最適のｐＨ域
での使用が好ましく、総括的には還元処理時のｐＨはお
おむね上記の値となる。
属亜鉛、金属錫、塩化第一錫、アスコルビン酸塩、亜硫
酸塩、亜硫酸水素塩等、Ｆｅ3+やＨ2 Ｏ2 に対して、還
元作用を有するものであれば、いずれの還元剤でも使用
できる。また、還元物質を含み、有機物質が比較的少な
い排水があれば、これを還元剤として複合処理すること
もよい。還元処理に際しては液のｐＨを２〜１０になる
ように酸やアルカリで調整するのが望ましい。これは使
用する還元剤によって、その還元力が最大となるｐＨが
それぞれ異なるためであるので該還元剤に最適のｐＨ域
での使用が好ましく、総括的には還元処理時のｐＨはお
おむね上記の値となる。
【００１３】還元処理においては、汚泥中のＦｅ（Ｏ
Ｈ）3 及び残留Ｈ2 Ｏ2 濃度に対して１当量分の還元剤
を定量注入してもよいが、ＯＲＰ計を用いて、還元剤を
注入制御する方が合理的である。還元槽での汚泥の滞留
時間は１５分程度でよいが、汚泥濃度が高い時は更に、
長くすることもできる。還元槽の攪はんは、機械式でも
散気管式でも良い。
Ｈ）3 及び残留Ｈ2 Ｏ2 濃度に対して１当量分の還元剤
を定量注入してもよいが、ＯＲＰ計を用いて、還元剤を
注入制御する方が合理的である。還元槽での汚泥の滞留
時間は１５分程度でよいが、汚泥濃度が高い時は更に、
長くすることもできる。還元槽の攪はんは、機械式でも
散気管式でも良い。
【００１４】次に、図６に本発明の処理方法の一例であ
る工程図を示し、具体的に説明する。被処理水１１は反
応槽１３にてＨ2 Ｏ2 、第１鉄塩及びｐＨ調整用の酸又
はアルカリが添加されて、フェントン処理される。フェ
ントン処理された被処理水は水面積負荷５mm／min 以上
の沈殿槽１５でＦｅ（ＯＨ）3 主体の汚泥２２と上澄水
１６とに分離される。多量の還元物質を含む被処理水に
ついては上記の汚泥２２の一部又は全量を反応槽１３に
返送して、フェントン処理の酸化触媒にしてもよいが、
いずれの排水に対しても、フェントン処理効果が大とな
るように汚泥２２中のＦｅ（ＯＨ）3をＦｅ2+に還元処
理することが望ましい。
る工程図を示し、具体的に説明する。被処理水１１は反
応槽１３にてＨ2 Ｏ2 、第１鉄塩及びｐＨ調整用の酸又
はアルカリが添加されて、フェントン処理される。フェ
ントン処理された被処理水は水面積負荷５mm／min 以上
の沈殿槽１５でＦｅ（ＯＨ）3 主体の汚泥２２と上澄水
１６とに分離される。多量の還元物質を含む被処理水に
ついては上記の汚泥２２の一部又は全量を反応槽１３に
返送して、フェントン処理の酸化触媒にしてもよいが、
いずれの排水に対しても、フェントン処理効果が大とな
るように汚泥２２中のＦｅ（ＯＨ）3をＦｅ2+に還元処
理することが望ましい。
【００１５】従って、この処理では汚泥２２を還元槽１
４に導き、還元剤１７を加えて行う。この時、ＯＲＰ計
を用いて還元剤の注入制御を行うと共に、ｐＨ計２１で
酸、アルカリの注入制御を行い、汚泥中のＦｅ（ＯＨ）
3 をＦｅ2+に還元処理することが望ましい。Ｆｅ2+に還
元処理された汚泥２３は反応槽１３に返送され、フェン
トン処理の酸化触媒として再利用される。このため、第
１鉄塩の使用量が減少し、その溶解作業にかかる労力が
節減できる。また、汚泥発生量が少なくなるため、その
処理が軽便となり、総体的に低コストでのフェントン処
理が達成される。
４に導き、還元剤１７を加えて行う。この時、ＯＲＰ計
を用いて還元剤の注入制御を行うと共に、ｐＨ計２１で
酸、アルカリの注入制御を行い、汚泥中のＦｅ（ＯＨ）
3 をＦｅ2+に還元処理することが望ましい。Ｆｅ2+に還
元処理された汚泥２３は反応槽１３に返送され、フェン
トン処理の酸化触媒として再利用される。このため、第
１鉄塩の使用量が減少し、その溶解作業にかかる労力が
節減できる。また、汚泥発生量が少なくなるため、その
処理が軽便となり、総体的に低コストでのフェントン処
理が達成される。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されない。 実施例１ 次の条件下にフェントン処理した。被処理水は、ｐＨ：
７．５、ＳＳ：２５mg／リットル、ＣＯＤ：４５０mg／
リットルの染色排水を用いた。このＣＯＤ成分中には多
量の還元物質が含まれている。被処理水２リットルを下
記の処理条件でフェントン処理した。 ＦｅＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ： １５００mg／リット
ル Ｈ2 Ｏ2 ： １４００mg／リット
ル 反応ｐＨ ： ２．５〜３．０ 反応時間 ： １２０分 反応温度 ： ２０〜２５℃
るが、本発明はこれに限定されない。 実施例１ 次の条件下にフェントン処理した。被処理水は、ｐＨ：
７．５、ＳＳ：２５mg／リットル、ＣＯＤ：４５０mg／
リットルの染色排水を用いた。このＣＯＤ成分中には多
量の還元物質が含まれている。被処理水２リットルを下
記の処理条件でフェントン処理した。 ＦｅＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ： １５００mg／リット
ル Ｈ2 Ｏ2 ： １４００mg／リット
ル 反応ｐＨ ： ２．５〜３．０ 反応時間 ： １２０分 反応温度 ： ２０〜２５℃
【００１７】上記の条件により処理したフェントン処理
水をそのまま、ＮａＯＨ：９００mg／リットルを加え
て、ｐＨ９．１とした後、 No.５Ａろ紙でろ過した。そ
のろ過水のＣＯＤは２２．５mg／リットルであった。な
お、ＣＯＤはＮａＨＳＯ3 で残留Ｈ2 Ｏ2 を消去して、
測定した。この時の汚泥発生量は０．７５ｇ／リットル
−被処理水であった。これは、図４の従来法による処理
に相当する。
水をそのまま、ＮａＯＨ：９００mg／リットルを加え
て、ｐＨ９．１とした後、 No.５Ａろ紙でろ過した。そ
のろ過水のＣＯＤは２２．５mg／リットルであった。な
お、ＣＯＤはＮａＨＳＯ3 で残留Ｈ2 Ｏ2 を消去して、
測定した。この時の汚泥発生量は０．７５ｇ／リットル
−被処理水であった。これは、図４の従来法による処理
に相当する。
【００１８】一方、本発明の図２に従い、上記フェント
ン処理水を中和処理せず、水面積負荷１０mm／min で固
液分離し、分離した汚泥の全量（汚泥濃度：１．５％、
５０ml）を前記フェントン処理におけるＦｅＳＯ4 ・７
Ｈ2 Ｏの代りに用いて、再度上記と同じフェントン処理
条件で処理した。この場合、排水中のＣＯＤ成分に含ま
れる還元物質により、フェントン処理工程中でＦｅ3+は
Ｆｅ2+に還元されている。その結果、処理水のＣＯＤは
２３．８mg／リットルであった。上記のように、ＣＯＤ
成分中に還元物質を含む場合には、フェントン処理工程
で生成した汚泥を第１鉄塩の代わりに用いても、そのＣ
ＯＤ除去効果はほぼ同じであり、何ら遜色のない処理物
質が得られる。
ン処理水を中和処理せず、水面積負荷１０mm／min で固
液分離し、分離した汚泥の全量（汚泥濃度：１．５％、
５０ml）を前記フェントン処理におけるＦｅＳＯ4 ・７
Ｈ2 Ｏの代りに用いて、再度上記と同じフェントン処理
条件で処理した。この場合、排水中のＣＯＤ成分に含ま
れる還元物質により、フェントン処理工程中でＦｅ3+は
Ｆｅ2+に還元されている。その結果、処理水のＣＯＤは
２３．８mg／リットルであった。上記のように、ＣＯＤ
成分中に還元物質を含む場合には、フェントン処理工程
で生成した汚泥を第１鉄塩の代わりに用いても、そのＣ
ＯＤ除去効果はほぼ同じであり、何ら遜色のない処理物
質が得られる。
【００１９】上記の汚泥を返送して用いる操作条件をさ
らに、２回繰り返して、得られたフェントン処理水の全
量をＮａＯＨ：９５０mg／リットルで、ｐＨ：９．２と
した後、 No.５Ａろ紙でろ過した。そのろ過水のＣＯＤ
は２３．１mg／リットルであった。汚泥発生量は０．８
ｇ／リットルであった。これより、１回の処理で発生す
る汚泥発生量はおおよそ０．２ｇ／リットルとなる。従
って、フェントン処理工程で発生する汚泥をフェントン
処理水から分離し、その汚泥を全量使用することで、汚
泥発生量は従来法の１／４程度になった。上記実施例１
では排水中、還元物質が多量に存在したため、フェント
ン処理工程中でＦｅ3+の還元が生じたが、通常は以下の
実施例のようにフェントン工程の前にＦｅ3+をＦｅ2+に
還元しておくことが好ましい。
らに、２回繰り返して、得られたフェントン処理水の全
量をＮａＯＨ：９５０mg／リットルで、ｐＨ：９．２と
した後、 No.５Ａろ紙でろ過した。そのろ過水のＣＯＤ
は２３．１mg／リットルであった。汚泥発生量は０．８
ｇ／リットルであった。これより、１回の処理で発生す
る汚泥発生量はおおよそ０．２ｇ／リットルとなる。従
って、フェントン処理工程で発生する汚泥をフェントン
処理水から分離し、その汚泥を全量使用することで、汚
泥発生量は従来法の１／４程度になった。上記実施例１
では排水中、還元物質が多量に存在したため、フェント
ン処理工程中でＦｅ3+の還元が生じたが、通常は以下の
実施例のようにフェントン工程の前にＦｅ3+をＦｅ2+に
還元しておくことが好ましい。
【００２０】実施例２ 図３の本発明の処理方法に従って処理した。ここでは実
施例１と同じ処理条件でフェントン処理して得られたフ
ェントン処理水の汚泥（汚泥濃度：１．５ W/V％，５０
ml）の全量をフェントン処理工程の前段に配備した還元
槽に導き、被処理水２リットルを加えて、Ｈ2 ＳＯ4 １
５０mg／リットルでｐＨ２〜２．５にして３０分間攪は
んした。この還元槽にて排水中のＣＯＤ成分によってフ
ェントン処理の前に予めＦｅ（ＯＨ）3 をＦｅ2+に還元
した。この操作で汚泥中のＦｅ（ＯＨ）3 の約８５％が
Ｆｅ2+に還元された。この還元処理後、実施例１と同じ
フェントン処理条件でフェントン処理した。このフェン
トン処理水を実施例１と同じように固液分離した。
施例１と同じ処理条件でフェントン処理して得られたフ
ェントン処理水の汚泥（汚泥濃度：１．５ W/V％，５０
ml）の全量をフェントン処理工程の前段に配備した還元
槽に導き、被処理水２リットルを加えて、Ｈ2 ＳＯ4 １
５０mg／リットルでｐＨ２〜２．５にして３０分間攪は
んした。この還元槽にて排水中のＣＯＤ成分によってフ
ェントン処理の前に予めＦｅ（ＯＨ）3 をＦｅ2+に還元
した。この操作で汚泥中のＦｅ（ＯＨ）3 の約８５％が
Ｆｅ2+に還元された。この還元処理後、実施例１と同じ
フェントン処理条件でフェントン処理した。このフェン
トン処理水を実施例１と同じように固液分離した。
【００２１】得られた処理水をＮａＯＨ９５０mg／リッ
トル、アニオンポリマー２mg／リットルで凝集後、水面
積負荷４０mm／分で固液分離するとその処理水ＣＯＤは
２３．０mg／リットルであった。フェントン処理後の固
液分離で得られた汚泥の全量を上記のように排水で還元
後、フェントン処理し、中和凝集後固液分離すると第２
回目の処理水ＣＯＤは２２．８mg／リットルであった。
この操作を３回くり返しても、処理水ＣＯＤは２２．６
〜２３．５mg／リットルであった。なお、後述の比較例
１のような処理水ＣＯＤの増加及び中和・凝集後の固液
分離の不良等は認められなかった。
トル、アニオンポリマー２mg／リットルで凝集後、水面
積負荷４０mm／分で固液分離するとその処理水ＣＯＤは
２３．０mg／リットルであった。フェントン処理後の固
液分離で得られた汚泥の全量を上記のように排水で還元
後、フェントン処理し、中和凝集後固液分離すると第２
回目の処理水ＣＯＤは２２．８mg／リットルであった。
この操作を３回くり返しても、処理水ＣＯＤは２２．６
〜２３．５mg／リットルであった。なお、後述の比較例
１のような処理水ＣＯＤの増加及び中和・凝集後の固液
分離の不良等は認められなかった。
【００２２】比較例１ 図５の処理方法に従って、実施例１と同じ被処理水２リ
ットルを同じ処理条件で処理した。処理後のフェントン
処理水にＮａＯＨ９００mg／リットル、アニオンポリマ
ー（エバクロースＡ−１５１：荏原インフィルコ製）２
mg／リットルを加えて中和・凝集させたのち、水面積負
荷４０mm／分で固液分離した。この処理水のＣＯＤをＮ
ａ2 ＳＯ3 で残留Ｈ2 Ｏ2 を消去して測定すると２３．
０mg／リットルであった。これは即ち返送を行なわない
従来法（図４）における結果に相当する。
ットルを同じ処理条件で処理した。処理後のフェントン
処理水にＮａＯＨ９００mg／リットル、アニオンポリマ
ー（エバクロースＡ−１５１：荏原インフィルコ製）２
mg／リットルを加えて中和・凝集させたのち、水面積負
荷４０mm／分で固液分離した。この処理水のＣＯＤをＮ
ａ2 ＳＯ3 で残留Ｈ2 Ｏ2 を消去して測定すると２３．
０mg／リットルであった。これは即ち返送を行なわない
従来法（図４）における結果に相当する。
【００２３】次に固液分離した凝集汚泥の性状を示す。 汚泥量 ： ５５ml 汚泥濃度 ： １．５Ｗ／Ｖ％ ＳＳ発生量 ： ０．８ｇ／リットル−被処理水 Ｈ2 ＳＯ4 ２００mg／リットルとこの凝沈汚泥０．０５
５リットルをＦｅＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏの代りに加えて、上
記と同じ条件でフェントン処理し、更にＮａＯＨとポリ
マーで中和・凝集後、固液分離した。第１回目の凝沈汚
泥を使用すると処理水ＣＯＤは２３．０mg／リットルで
あった。更にこの操作を２回くり返すと処理水ＣＯＤは
２５．０mg／リットルとなり、第１回目のＣＯＤに比べ
て約２mg／リットルのＣＯＤが増加した。
５リットルをＦｅＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏの代りに加えて、上
記と同じ条件でフェントン処理し、更にＮａＯＨとポリ
マーで中和・凝集後、固液分離した。第１回目の凝沈汚
泥を使用すると処理水ＣＯＤは２３．０mg／リットルで
あった。更にこの操作を２回くり返すと処理水ＣＯＤは
２５．０mg／リットルとなり、第１回目のＣＯＤに比べ
て約２mg／リットルのＣＯＤが増加した。
【００２４】次にこの操作を２回くり返し、５回目のフ
ェントン処理を行いそのフェントン処理水を中和・凝集
後、固液分離すると処理水のＣＯＤは３０．５mg／リッ
トルとなり、処理水ＣＯＤが大巾に増加した。加えて、
フェントン処理工程で異常発泡し、固液分離工程でのＳ
Ｓの沈降速度が当初４０mm／分であったものが、５mm／
分に下げなければ固液分離できなかった。このようにポ
リマーで凝集沈殿処理後、生成する凝沈汚泥をフェント
ン処理工程に返送しＦｅＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏの代りに使用
した場合、前記したような種々の問題が発生した。この
問題解決のために沈殿池５からの引き抜き汚泥Ａ′を増
し、フェントン処理工程への凝沈汚泥の返送量を減ら
し、新たにＦｅＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏを追加してテストし
た。
ェントン処理を行いそのフェントン処理水を中和・凝集
後、固液分離すると処理水のＣＯＤは３０．５mg／リッ
トルとなり、処理水ＣＯＤが大巾に増加した。加えて、
フェントン処理工程で異常発泡し、固液分離工程でのＳ
Ｓの沈降速度が当初４０mm／分であったものが、５mm／
分に下げなければ固液分離できなかった。このようにポ
リマーで凝集沈殿処理後、生成する凝沈汚泥をフェント
ン処理工程に返送しＦｅＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏの代りに使用
した場合、前記したような種々の問題が発生した。この
問題解決のために沈殿池５からの引き抜き汚泥Ａ′を増
し、フェントン処理工程への凝沈汚泥の返送量を減ら
し、新たにＦｅＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏを追加してテストし
た。
【００２５】つまり、被処理水２リットルに前記の凝沈
汚泥３０ml、Ｈ2 ＳＯ4 １５０mg／リットルとＦｅＳＯ
4 ・７Ｈ2 Ｏ ５００mg／リットル加えて実施例１と同
様にフェントン処理した。このフェントン処理水をＮａ
ＯＨとポリマーで凝集沈殿処理すると処理水ＣＯＤは２
５．８mg／リットルであった。次に前記の凝沈汚泥２０
ml、Ｈ2 ＳＯ4 １００mg／リットルとＦｅＳＯ4 ・７Ｈ
2 Ｏ １０００mg／リットルにするとフェントン処理後
の凝集沈殿処理水のＣＯＤは２３．６mg／リットルとな
った。このように新たにＦｅＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ１０００
mg／リットルを加えることで処理水ＣＯＤが実施例１、
２とほぼ同じ値になった。更にまたフェントン処理工程
での異常発泡がなくなり、固液分離での生成フロック
（ＳＳ）の沈降速度が４０mm／分となり、正常にもどっ
た。
汚泥３０ml、Ｈ2 ＳＯ4 １５０mg／リットルとＦｅＳＯ
4 ・７Ｈ2 Ｏ ５００mg／リットル加えて実施例１と同
様にフェントン処理した。このフェントン処理水をＮａ
ＯＨとポリマーで凝集沈殿処理すると処理水ＣＯＤは２
５．８mg／リットルであった。次に前記の凝沈汚泥２０
ml、Ｈ2 ＳＯ4 １００mg／リットルとＦｅＳＯ4 ・７Ｈ
2 Ｏ １０００mg／リットルにするとフェントン処理後
の凝集沈殿処理水のＣＯＤは２３．６mg／リットルとな
った。このように新たにＦｅＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ１０００
mg／リットルを加えることで処理水ＣＯＤが実施例１、
２とほぼ同じ値になった。更にまたフェントン処理工程
での異常発泡がなくなり、固液分離での生成フロック
（ＳＳ）の沈降速度が４０mm／分となり、正常にもどっ
た。
【００２６】実施例３ 図６の処理方法に従って、次の条件下に処理した。ＢＯ
Ｄ：２６００mg／リットル、ＣＯＤ：３０００mg／リッ
トルの染色排水をＢＯＤ汚泥負荷：０．１kg／kgd で生
物処理して得られた処理水：２リットルを被処理水とし
た。その被処理水の水質は次の通り。 ｐＨ ： ８．２ ＳＳ ： ３０mg／リットル ＢＯＤ ： ３５mg／リットル ＣＯＤ ： １８００mg／リットル
Ｄ：２６００mg／リットル、ＣＯＤ：３０００mg／リッ
トルの染色排水をＢＯＤ汚泥負荷：０．１kg／kgd で生
物処理して得られた処理水：２リットルを被処理水とし
た。その被処理水の水質は次の通り。 ｐＨ ： ８．２ ＳＳ ： ３０mg／リットル ＢＯＤ ： ３５mg／リットル ＣＯＤ ： １８００mg／リットル
【００２７】フェントン処理条件は次の通り。 ＦｅＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ： ７０００mg／リット
ル Ｈ2 Ｏ2 ： ７０００mg／リット
ル Ｈ2 ＳＯ4 ： ５００mg／リットル 反応ｐＨ ： ３．５ 反応時間 ： ９０分 反応温度 ： ２０〜２５℃ このフェントン処理工程で生成した汚泥を含むフェント
ン処理水を水面積負荷：２０mm／min で固液分離した。
分離された汚泥濃度は１．５％、汚泥量は０．４リット
ルであった。この汚泥のＦｅ（ＯＨ）3 の含有率は対汚
泥当たり８０％であった。
ル Ｈ2 Ｏ2 ： ７０００mg／リット
ル Ｈ2 ＳＯ4 ： ５００mg／リットル 反応ｐＨ ： ３．５ 反応時間 ： ９０分 反応温度 ： ２０〜２５℃ このフェントン処理工程で生成した汚泥を含むフェント
ン処理水を水面積負荷：２０mm／min で固液分離した。
分離された汚泥濃度は１．５％、汚泥量は０．４リット
ルであった。この汚泥のＦｅ（ＯＨ）3 の含有率は対汚
泥当たり８０％であった。
【００２８】この汚泥全量にＮａＨＳＯ3 ：３ｇを加え
て、ｐＨ：３〜５にＨ2 ＳＯ4 でｐＨ調整しつつ、３０
分間攪はんし、汚泥中のＦｅ（ＯＨ）3 を還元した。こ
の還元処理によってＦｅ3+の９０％がＦｅ2+に転換され
た。この還元された汚泥の全量を上記と同じ被処理水：
２リットルに加えて、第１鉄塩の代替として上記のフェ
ントン処理条件でフェントン処理した。このフェントン
処理水の残留Ｈ2 Ｏ2 をＮａＨＳＯ3 で消去して、ＣＯ
Ｄを測定したところ、９２．１mg／リットルであった。
て、ｐＨ：３〜５にＨ2 ＳＯ4 でｐＨ調整しつつ、３０
分間攪はんし、汚泥中のＦｅ（ＯＨ）3 を還元した。こ
の還元処理によってＦｅ3+の９０％がＦｅ2+に転換され
た。この還元された汚泥の全量を上記と同じ被処理水：
２リットルに加えて、第１鉄塩の代替として上記のフェ
ントン処理条件でフェントン処理した。このフェントン
処理水の残留Ｈ2 Ｏ2 をＮａＨＳＯ3 で消去して、ＣＯ
Ｄを測定したところ、９２．１mg／リットルであった。
【００２９】別途、比較のため、汚泥を固液分離せず
に、第１鉄塩を用いたフェントン処理工程で生成した汚
泥を含むフェントン処理水に、そのままＮａＯＨ：４０
００mg／リットルを加えて、ｐＨ８．５とした後、 No.
５Ａのろ紙でろ過した。そのろ過水のＣＯＤは８９．２
mg／リットルであった。尚、ＣＯＤはＮａＨＳＯ3 で残
留Ｈ2 Ｏ2 を消去して測定した。また、汚泥発生量は
３．３ｇ／リットル−被処理水であった。このようにフ
ェントン処理工程で生成した汚泥を還元処理した後、フ
ェントン処理の酸化触媒として再利用しても、そのＣＯ
Ｄ除去効果は第１鉄塩の使用時とほぼ同じ効果であっ
た。
に、第１鉄塩を用いたフェントン処理工程で生成した汚
泥を含むフェントン処理水に、そのままＮａＯＨ：４０
００mg／リットルを加えて、ｐＨ８．５とした後、 No.
５Ａのろ紙でろ過した。そのろ過水のＣＯＤは８９．２
mg／リットルであった。尚、ＣＯＤはＮａＨＳＯ3 で残
留Ｈ2 Ｏ2 を消去して測定した。また、汚泥発生量は
３．３ｇ／リットル−被処理水であった。このようにフ
ェントン処理工程で生成した汚泥を還元処理した後、フ
ェントン処理の酸化触媒として再利用しても、そのＣＯ
Ｄ除去効果は第１鉄塩の使用時とほぼ同じ効果であっ
た。
【００３０】また、汚泥を固液分離して還元して返送し
て用いる操作を、更に２回繰り返し、そのフェントン処
理水をＮａＯＨ：３６００mg／リットルを加えて、ｐＨ
９．１としたのち、 No.５Ａのろ紙でろ過した。そのろ
過液のＣＯＤは９０．６mg／リットルであった。この時
の汚泥発生量は３．６ｇ／リットル−被処理水であっ
た。しかしながら、従来法より計算すると、全体として
の汚泥発生量は一回の処理でおよそ０．９ｇ／リットル
となる。このようにフェントン処理工程で生成した汚泥
を還元処理し、それをフェントン処理の酸化触媒に使用
しても、ＣＯＤ除去効果は変わらず、被処理水あたりの
汚泥発生量も従来法に比べて、約１／４となり、大幅に
低減できた。
て用いる操作を、更に２回繰り返し、そのフェントン処
理水をＮａＯＨ：３６００mg／リットルを加えて、ｐＨ
９．１としたのち、 No.５Ａのろ紙でろ過した。そのろ
過液のＣＯＤは９０．６mg／リットルであった。この時
の汚泥発生量は３．６ｇ／リットル−被処理水であっ
た。しかしながら、従来法より計算すると、全体として
の汚泥発生量は一回の処理でおよそ０．９ｇ／リットル
となる。このようにフェントン処理工程で生成した汚泥
を還元処理し、それをフェントン処理の酸化触媒に使用
しても、ＣＯＤ除去効果は変わらず、被処理水あたりの
汚泥発生量も従来法に比べて、約１／４となり、大幅に
低減できた。
【００３１】
【発明の効果】本発明は、前記のような構成としたこと
により、次の効果を奏する。 １）第１鉄塩の使用量の低減に伴う溶解作業量の削減が
できる。 ２）汚泥発生量の低減が可能となる。 本発明は従来法に比べて、排水のＣＯＤを容易に、かつ
低コストで除去する方法を提供することができる。ま
た、汚泥をそのまま再生利用するため、可溶化槽等の付
帯設備を必要としない。
により、次の効果を奏する。 １）第１鉄塩の使用量の低減に伴う溶解作業量の削減が
できる。 ２）汚泥発生量の低減が可能となる。 本発明は従来法に比べて、排水のＣＯＤを容易に、かつ
低コストで除去する方法を提供することができる。ま
た、汚泥をそのまま再生利用するため、可溶化槽等の付
帯設備を必要としない。
【図１】本発明の処理フローを示す概略図
【図２】本発明の処理フローを示す別の概略図
【図３】本発明の処理フローを示す他の概略図
【図４】従来法の処理フローを示す概略図
【図５】従来法の処理フローを示す別の概略図
【図６】本発明の処理方法を示す工程図
１：フェントン処理工程、２、５：固液分離工程、３、
３′：還元工程、４：中和凝集工程、６：鉄溶解工程、
７：Ｆｅ2+添加工程、Ａ、Ａ′：汚泥、Ｂ：処理水、
Ｃ：被処理水、１１：被処理水、１２：攪はん機、１
３：反応槽、１４：還元槽、１５：沈殿槽、１６：上澄
水、１７：還元剤注入設備、１８：Ｈ2 Ｏ2 注入設備、
１９：第１鉄塩注入設備、２０：ｐＨ調整剤注入設備、
２１：ｐＨ計、２２：Ｆｅ（ＯＨ）3 主体の汚泥、２
３：還元処理汚泥
３′：還元工程、４：中和凝集工程、６：鉄溶解工程、
７：Ｆｅ2+添加工程、Ａ、Ａ′：汚泥、Ｂ：処理水、
Ｃ：被処理水、１１：被処理水、１２：攪はん機、１
３：反応槽、１４：還元槽、１５：沈殿槽、１６：上澄
水、１７：還元剤注入設備、１８：Ｈ2 Ｏ2 注入設備、
１９：第１鉄塩注入設備、２０：ｐＨ調整剤注入設備、
２１：ｐＨ計、２２：Ｆｅ（ＯＨ）3 主体の汚泥、２
３：還元処理汚泥
Claims (1)
- 【請求項１】 有機物を含む排水を第１鉄塩と過酸化水
素を用いてフェントン処理する処理方法において、フェ
ントン処理工程の後段に固液分離工程を設け、分離した
汚泥の少なくとも一部を還元し含まれるＦｅ3+をＦｅ2+
とした後、前記フェントン処理工程に返送することを特
徴とする排水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34361892A JP2506032B2 (ja) | 1992-08-12 | 1992-12-01 | 排水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23514392 | 1992-08-12 | ||
| JP4-235143 | 1992-08-12 | ||
| JP34361892A JP2506032B2 (ja) | 1992-08-12 | 1992-12-01 | 排水の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06106173A true JPH06106173A (ja) | 1994-04-19 |
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