JPH07112555B2 - Method for treating wastewater containing organic acidic substances - Google Patents

Method for treating wastewater containing organic acidic substances

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JPH07112555B2
JPH07112555B2 JP63088232A JP8823288A JPH07112555B2 JP H07112555 B2 JPH07112555 B2 JP H07112555B2 JP 63088232 A JP63088232 A JP 63088232A JP 8823288 A JP8823288 A JP 8823288A JP H07112555 B2 JPH07112555 B2 JP H07112555B2
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義之 今給黎
泰弘 立石
太起夫 安達
理恵 立仙
紘 吉田
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日鉄化工機株式会社
日本触媒化学工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は有機酸のほかにエステルあるいはアルデヒド類
を含む廃水のアルカリ処理、濃縮及び焼却による処理方
法に関し、さらに具体的には炭化水素等の気相酸化によ
る有機酸類の製造と酸のエステル化工程あるいは炭化水
素類の部分酸化によるガス化等のプロセスから生じる酸
性廃水の濃縮焼却処理方法に関する。
The present invention relates to a method for treating wastewater containing an organic acid or an ester or an aldehyde in addition to an organic acid by alkali treatment, concentration and incineration. The present invention relates to a method for concentrating incineration of acidic wastewater generated from processes such as production of organic acids by gas phase oxidation and esterification of acids, or gasification by partial oxidation of hydrocarbons.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、蟻酸、蓚酸、酢酸、アクリル酸、プロピオン酸、
酪酸、メタクリル酸、コハク酸、マレイン酸等のC4以下
の有機酸を取扱う化学工業においては、精製あるいは回
収工程において数%程度の有機酸を含む廃水がやむを得
ず排出されることがある。これらは生物処理が困難な場
合、アルカリで中和して含有する有機酸の揮発性を抑え
てから補助燃料節約のため濃縮した後焼却し、焼却灰分
である炭酸アルカリ、重炭酸アルカリ(以下これらをア
ルカリ炭酸塩と称す)を中和用に循環使用するプロセス
が知られている(たとえば特公昭60−7558号公報あるい
は特公昭57−58564号公報参照)。
Conventionally, formic acid, oxalic acid, acetic acid, acrylic acid, propionic acid,
In the chemical industry dealing with organic acids of C 4 or less such as butyric acid, methacrylic acid, succinic acid, and maleic acid, waste water containing about several% of organic acids may be unavoidably discharged in the refining or recovery process. When biological treatment is difficult, these are neutralized with an alkali to suppress the volatility of the organic acid contained and then concentrated to save auxiliary fuel and then incinerated. Is referred to as an alkali carbonate) for recycling for neutralization (see, for example, JP-B-60-7558 or JP-B-57-58564).

しかしながら炭化水素あるいは低級アルデヒド類の気相
酸化による有機酸の製造工程から排出される廃水は、有
機酸のほかにホルムアルデヒドやメタクロレインのよう
なα−炭素に水素の結合しないアルデヒド類あるいはア
セトアルデヒドやアクロレインのようなアルデヒドのほ
か生成物の抽出工程で用いられたエステル類、あるいは
有機酸のエステル化工程から排出されるエステルを含む
廃水等に由来するエステル類等を同時に含む場合が多
い。
However, the wastewater discharged from the production process of organic acids by vapor-phase oxidation of hydrocarbons or lower aldehydes is not limited to organic acids, but aldehydes such as formaldehyde and methacrolein that do not bind hydrogen to α-carbon, or acetaldehyde and acrolein. In addition to such aldehydes, the ester used in the extraction step of the product, or the ester derived from wastewater containing the ester discharged from the esterification step of the organic acid and the like are often contained at the same time.

また炭化水素の部分酸化等熱分解プロセスで生成する廃
水はフエノールのような炭酸よりも弱い酸性物質を含む
ことがある。以上のようなアルデヒド類やエステル類あ
るいはフエノール類を有機酸と同時に含む廃水に対して
炭酸アルカリを用いる上記の方法では有機カルボン酸が
アルカリ塩として固定される。
Further, the wastewater produced in the thermal decomposition process such as partial oxidation of hydrocarbons may contain acidic substances weaker than carbonic acid such as phenol. The organic carboxylic acid is fixed as an alkali salt in the above method in which alkali carbonate is used for the wastewater containing the aldehydes, esters or phenols together with the organic acid.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかし中和後の廃水は、濃縮時にエステルが徐徐に加水
分解し、分解物であるアルコール類がCODとして留出す
る。あるいは廃水中にオリゴマーとなつて存在するポリ
ホルムアルデヒドが解重合してホルムアルデヒドモノマ
ーとして、あるいは炭酸アルカリでは中和されないフエ
ノール類が徐々に水と共に留出するため、濃縮水のCOD
が高くなる傾向が強く、これは生物化学的処理が困難で
あるため濃縮が難しかつた。
However, in the wastewater after neutralization, the ester gradually hydrolyzes during concentration, and the alcohol, which is a decomposition product, distills out as COD. Alternatively, polyformaldehyde existing as an oligomer in wastewater is depolymerized to formaldehyde monomer, or phenols that are not neutralized by alkali carbonate are gradually distilled out together with water.
It tends to be high, which is difficult to concentrate due to difficult biochemical treatment.

すなわち、従来濃縮により二次公害を発生するような廃
水は、そのまま濃縮しないで補助燃料を用いて焼却され
ることが多かつた。しかしながらエネルギーコストの上
昇により、燃料節約のため、前記のような中和法を用い
た濃縮が利用されるようになつてきた。濃縮の目的は水
分を出来るだけ減らして単なる水を焼却温度まで加熱す
る不都合をできるだけ避けるためである。しかるに上記
のような廃水は揮発性有機酸を炭酸塩を用いて固定して
も、濃縮に際して分解しつつだらだらと継続的に有機揮
発性成分、たとえばホルムアルデヒド、低級アルコール
等、あるいはさらにエステル等を、また廃水によつては
フエノール等を蒸発水分と共に放出するため凝縮水中の
COD値が極めて高くなるので、生物化学的処理もでき
ず、廃水の高度濃縮による燃料費の節減が困難であつ
た。
That is, the waste water that causes secondary pollution due to concentration in the past was often incinerated using auxiliary fuel without being concentrated. However, due to the rise in energy costs, enrichment using the above-mentioned neutralization method has come to be used for fuel saving. The purpose of concentration is to reduce the water content as much as possible and to avoid the inconvenience of simply heating water to the incineration temperature. However, even if the waste water as described above is fixed with a volatile organic acid by using a carbonate, the organic volatile components such as formaldehyde, lower alcohol, etc., or ester etc. are continuously decomposed and decomposed during the concentration. Also, some wastewater releases phenol, etc., along with evaporated water, so that
Since the COD value becomes extremely high, biochemical treatment was not possible, and it was difficult to reduce fuel cost by highly concentrating wastewater.

本発明は上記のような水と効率よく分離することの困難
な有機酸性物質のほかにエステル、ホルムアルデヒドそ
の他の低級アルデヒド類、あるいはフエノール等のアル
カリ炭酸塩では容易に不揮発性とすることの出来ない化
合物を含有する廃水を焼却無害化する場合に、前処理と
しての濃縮に際して、多量に発生する蒸発水分の凝縮液
中のCOD成分を生物化学的処理可能な範囲内に収め得る
ようにすること、またアルカリ性物質並びにエネルギー
の消費量を出来るだけ少なくすること等の問題点を解決
するための手段を提供するものである。
The present invention cannot easily be made non-volatile with organic acid substances that are difficult to be efficiently separated from water as described above, as well as esters, formaldehyde and other lower aldehydes, or alkali carbonates such as phenol. When detoxifying waste water containing a compound by incineration, as a pretreatment, in order to be able to contain COD components in the condensate of evaporated water generated in large amounts within the range where biochemical treatment is possible, It also provides means for solving the problems such as reducing the consumption of alkaline substances and energy as much as possible.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明の対象とする廃水は、希薄であるため揮発度の差
が少ないとか、水と共沸するためとか、あるいはエネル
ギーコスト的に水との分離が困難な比較的揮発性に富む
C4以下の有機酸のほかにアルデヒド類、特にホルムアル
デヒド、その他場合によつてはエステルやフエノール類
も含み、これらのほかに揮発性の低い水溶性の有機物や
無機物等も時には含有しているものである。その主な発
生源は炭化水素やその一次酸化物であるアルデヒド等の
気相酸化工程を主な工程としてもち、それらの誘導製品
を作ることもある化学工場からの希薄な廃水である。
The wastewater that is the subject of the present invention has a relatively small volatility because it is dilute, is azeotropic with water, or is relatively volatile because it is difficult to separate it from water in terms of energy cost.
In addition to organic acids of C 4 or less, aldehydes, especially formaldehyde, and in some cases, esters and phenols, and in addition to these, sometimes low-volatile water-soluble organic and inorganic substances Is. Its main source is dilute wastewater from a chemical plant that has a gas-phase oxidation process of hydrocarbons and its primary oxides such as aldehydes as its main process, and may produce derivative products thereof.

これらの廃水はそのまま直接燃焼するには補助燃料の使
用が多くなり過ぎること、生物処理には向かない高濃度
のCODあるいはTOCを含むものであること、あるいは生物
毒となるようなアルデヒドあるいはフエノール類を含有
している等の点からも生物化学的処理に向かない場合が
多い。従つてこの廃水を無公害的に処理するには何らか
の手段で水分を留去して補助燃料の使用を減らした形で
焼却することが最良の手段である。
These wastewaters use too much auxiliary fuel to burn directly as they are, contain high concentrations of COD or TOC that are not suitable for biological treatment, or contain aldehydes or phenols that are biotoxic. In many cases, it is not suitable for biochemical treatment because of the fact that it does. Therefore, in order to treat this wastewater pollution-free, it is best to incinerate it by distilling water by some means and reducing the use of auxiliary fuel.

このためには有機物の揮発性を抑えて水との分離をよく
することが大切である。有機酸は通常炭酸よりも強い酸
であるので、廃水にアルカリの炭酸塩あるいは重炭酸塩
を加えて中和すれば相当する有機酸のアルカリ塩となつ
て水中に固定できる。しかしながら有機酸のエステルや
ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドのような化合物、
あるいはフエノール類は炭酸塩との反応は緩慢である
か、あるいは容易に変化しないから、濃縮に際して一部
は留出水の濃厚なCOD源となる。
To this end, it is important to suppress the volatility of organic substances and improve their separation from water. Since the organic acid is usually stronger than carbonic acid, it can be fixed in water by adding an alkali carbonate or bicarbonate to the wastewater to neutralize it, thereby forming an alkali salt of the corresponding organic acid. However, organic acid esters and compounds such as formaldehyde and acetaldehyde,
Alternatively, phenols react slowly with carbonates or do not change easily, so some of them serve as a rich source of COD in the distillate during concentration.

本発明者らはこれらの化合物はpHを12以上、好ましくは
13以上の強アルカリ性にし、さらに好ましくは同時に加
熱処理をすることによつて処理の容易な化合物に変換し
得ることに着想し、しかも高価な苛性アルカリの使用量
を減ずることを念頭におき実験した結果、本発明に到達
した。
We have found that these compounds have a pH above 12, preferably
An experiment was conducted with the idea that the compound can be converted into a compound that can be easily treated by making it a strong alkaline of 13 or more, and more preferably by heat treatment at the same time, and keeping in mind the amount of expensive caustic alkali used. As a result, the present invention has been reached.

すなわち本発明者らは前述の如く対象とする廃水の性質
に鑑み、これをアルカリ処理することに想到し、廃水に
直接苛性アルカリを投入し加熱撹拌した。これによつて
期待される反応は RCOOR′+MOH→RCOOM+ROH ……(3) RCOOH+MOH→RCOOM+H2O ……(4) ArOH+MOH→ArOM+H2O ……(5) M=K又はNa,R=炭化水素残基,Ar=芳香族残基 の如きものである。
That is, the present inventors, considering the properties of the target wastewater as described above, came to the idea of treating the wastewater with an alkali, and directly added caustic alkali to the wastewater and heated and stirred. The reaction expected from this is RCOOR '+ MOH → RCOOM + ROH …… (3) RCOOH + MOH → RCOOM + H 2 O …… (4) ArOH + MOH → ArOM + H 2 O …… (5) M = K or Na, R = hydrocarbon residue, Ar = aromatic residue Like that.

(1)はいわゆるカニツアロ反応であり、例えばホルム
アルデヒドはオリゴマーが解重合しつつ不揮発性の蟻酸
塩と低沸点のメタノールになる。(2)はアルドール縮
合で不揮発性の高沸点物になる。(3)はエステルの鹸
化反応であり、有機酸基は固定され、比較的低沸点のア
ルコールが遊離される。(4)、(5)はそれぞれ有機
カルボン酸とフエノール類の中和反応である。これらの
反応は高温程早く進行し例えば80℃30分でよい。またフ
エノール類が存在すれば当然アルカリ塩となり不揮発性
となる。このようにアルカリ処理により揮発性の有機物
の相当量が不揮発性の有機塩として固定され、また生成
した比較的沸点の低いものを多く含むので、本格的濃縮
の前処理として除去しやすいものであることが判明し
た。
(1) is a so-called Cannituaro reaction. For example, formaldehyde becomes a non-volatile formate and a low boiling point methanol as the oligomer depolymerizes. (2) becomes an involatile high-boiling substance by aldol condensation. (3) is a saponification reaction of an ester, an organic acid group is fixed, and an alcohol having a relatively low boiling point is liberated. (4) and (5) are neutralization reactions of organic carboxylic acids and phenols, respectively. These reactions proceed faster at higher temperatures, and may be, for example, 80 ° C. for 30 minutes. Also, if phenols are present, they naturally become alkaline salts and become non-volatile. In this way, a considerable amount of volatile organic substances are fixed as non-volatile organic salts by the alkali treatment, and a large amount of generated relatively low boiling point substances are included, so that it is easy to remove as a pretreatment for full-scale concentration. It has been found.

よつて本発明の第1は有機酸及びアルカリ成分と反応し
て揮発性成分を生成する物質の双方を含む廃水を濃縮す
るにあたり、必要に応じて予備的に揮発性成分を蒸発せ
しめる第1蒸発工程、第1蒸発工程の残液に苛性アルカ
リ成分を加えpH12以上として加熱し、揮発性成分を生成
させると同時に、残つた有機物の揮発性を抑える反応工
程、生成した揮発性成分を蒸発させる第2蒸発工程、そ
の残液を濃縮する濃縮工程より構成される。
Therefore, the first aspect of the present invention is the first evaporation for preliminarily evaporating the volatile component as necessary in concentrating the wastewater containing both the substance that reacts with the organic acid and the alkaline component to generate the volatile component. A caustic component is added to the residual liquid of the process and the first evaporation process to heat it to pH 12 or more to generate a volatile component, and at the same time, a reaction process of suppressing the volatility of the remaining organic matter and a vaporization of the generated volatile component. It consists of two evaporation steps and a concentration step of concentrating the residual liquid.

本発明の第2はアルカリ炭酸塩でまず廃水を中和し、次
いで苛性アルカリでPHを12以上、好ましくは13以上に上
げて化学反応を進め、有機物の不揮発性化と揮発性の促
進の両面を同時に遂行し、揮発性成分は除去し、爾後の
水分蒸発による濃縮に際しての濃縮水へのCOD成分の混
入度を大幅に減らすことを可能とするものである。
The second aspect of the present invention is to neutralize the wastewater first with an alkali carbonate, and then to increase the pH to 12 or more, preferably 13 or more with a caustic alkali to promote the chemical reaction, thereby making the organic matter non-volatile and promoting the volatility. The volatile components are removed at the same time, and it is possible to significantly reduce the degree of mixing of COD components in the concentrated water during the subsequent concentration by evaporation of water.

また第2蒸発工程で生成する水蒸気及び揮発性成分を含
むガスは第1蒸発工程に供給することにより第1蒸発塔
加熱器及び第2蒸発塔加熱器で使用する熱量を低減でき
る。かくして高度に濃縮した廃水は少ないエネルギーの
補助で焼却できる。
Further, the amount of heat used in the first evaporation tower heater and the second evaporation tower heater can be reduced by supplying the gas containing the steam and the volatile component generated in the second evaporation step to the first evaporation step. Thus highly concentrated wastewater can be incinerated with the aid of less energy.

〔実施例〕 実施例1 第1図を用いて第1の発明の実施態様を説明する。[Embodiment] Embodiment 1 An embodiment of the first invention will be described with reference to FIG.

プロピレンの接触空気酸化反応によるアクリル酸製造工
程から排出された第1表に示すような性状の原廃水12は
第1蒸発塔1に供給され、付設された第1蒸発塔循環ポ
ンプ2で循環されつつ第1蒸発塔加熱器3によつてスチ
ーム等で加熱される。揮発性成分は拡散用空気と向流接
触し、第1蒸発塔塔頂ガス13と第1蒸発塔流出液15に分
離される。
The raw waste water 12 having the properties shown in Table 1 discharged from the acrylic acid production process by the catalytic air oxidation reaction of propylene is supplied to the first evaporation tower 1 and circulated by the attached first evaporation tower circulation pump 2. Meanwhile, it is heated by steam or the like by the first evaporation tower heater 3. The volatile components come into countercurrent contact with the diffusion air and are separated into a first vaporization column overhead gas 13 and a first vaporization column effluent 15.

この流出液15は反応槽4に供給され、同じく反応槽4に
供給される苛性ソーダ水溶液16と所定の条件下に反応す
る。ここでは通常pH12.5以上で遊離酸の中和反応のほ
か、エステルの鹸化あるいはホルムアルデヒドのカニツ
アロ反応、ハイヤーアルデヒドのアルドール縮合等の反
応が行われ、揮発性成分の製出と不揮発性化の両方が起
る。反応槽4を出た反応液17は反応槽ポンプ5によつて
第2蒸発塔6に供給される。ここでも反応液は第2蒸発
塔加熱器8によつて加熱され、第2蒸発塔循環ポンプ7
によつて循環する間に放散用空気18によつて揮発性成分
(主としてアルコール類)がストリツプされる。循環液
の一部は抜き出され、第2蒸発塔流出液19となつて真空
濃縮缶9に送られ、最終的な濃縮処理にかけられる。11
は真空発生機であり、凝縮器10からの濃縮水は必要に応
じて活性汚泥槽に送られる。ここで得られた濃縮廃水は
放散用空気と共に必要量の補助燃料を用いて焼却炉(図
示せず)において焼却される。第1図の主要部分を流れ
る物質の単位時間当りの流量と性状を第1表に示す。な
お焼却温度は1000℃とした。
The effluent 15 is supplied to the reaction tank 4 and reacts with the caustic soda aqueous solution 16 supplied to the reaction tank 4 under predetermined conditions. Here, in addition to neutralization of free acid at pH 12.5 or higher, reactions such as saponification of ester or cannitaro reaction of formaldehyde, aldol condensation of higher aldehyde, etc. are usually carried out, and both production of volatile components and nonvolatization are performed. Occurs. The reaction liquid 17 exiting the reaction tank 4 is supplied to the second evaporation tower 6 by the reaction tank pump 5. Here again, the reaction liquid is heated by the second evaporation tower heater 8, and the second evaporation tower circulation pump 7
Volatile components (mainly alcohols) are stripped by the air 18 for circulation during circulation. A part of the circulating liquid is taken out and is sent to the vacuum condensing can 9 together with the second evaporating tower effluent 19 for the final concentrating treatment. 11
Is a vacuum generator, and the concentrated water from the condenser 10 is sent to an activated sludge tank as needed. The concentrated wastewater obtained here is incinerated in an incinerator (not shown) using a necessary amount of auxiliary fuel together with air for diffusion. Table 1 shows the flow rate and properties of the substance flowing through the main part of Fig. 1 per unit time. The incineration temperature was 1000 ° C.

比較例1 実施例1と同じ廃水を凝縮しないでそのまま1000℃で焼
却する場合には、補助燃料が約10倍すなわち250部必要
となり、それにつれて燃焼用空気、焼却炉の規模等も10
倍必要となる。また実施例1の場合、濃縮に先立つて空
気放散を行わないときは、凝縮水のCOD値は9000ppm以上
となり、生物化学的毒性も強く活性汚泥処理は出来なか
つた。
Comparative Example 1 When incinerating at 1000 ° C. as it is without condensing the same wastewater as in Example 1, about 10 times as much auxiliary fuel is required, that is, 250 parts are required, and accordingly, the combustion air, the scale of the incinerator, etc. are also 10 times.
You will need twice. In the case of Example 1, when air was not emitted prior to the concentration, the COD value of the condensed water was 9000 ppm or more, the biochemical toxicity was strong, and the activated sludge treatment could not be performed.

実施例2 第2図を用いて第2の発明の実施態様を説明する。この
方法は苛性アルカリを節約するためのものである。
Embodiment 2 An embodiment of the second invention will be described with reference to FIG. This method is to save caustic.

図において廃水は供給管31により中和槽32に送られ、炭
酸塩循環ライン40から送られる炭酸塩によつてその含有
する有機酸が中和される。このとき発生する炭酸ガスは
導管47から放散される。この炭酸塩は濃縮廃水の焼却に
よつて生成した炭酸塩類を用いるのが経済的であるが、
別途供給しても差支えないことは勿論である。有機遊離
酸が中和された廃水は次いで導管48を通つて強アルカリ
処理槽33に送られる。強アルカリとしての水酸化アルカ
リ46は導管48内で図の如く混合しても、処理槽33に供給
してもよいが槽内のpHは常に12以上、好ましくは13以上
とすることが反応促進上好ましい。処理槽33は反応を促
進するため加熱することが好ましく、加熱は図において
スチームを用いているが循環炭酸塩水溶液の顕熱を用い
てもよく、図においては熱交換器53でこの顕熱が予熱に
用いられており、任意の方法を取り得る。
In the figure, the wastewater is sent to the neutralization tank 32 by the supply pipe 31, and the organic acid contained therein is neutralized by the carbonate sent from the carbonate circulation line 40. The carbon dioxide gas generated at this time is released from the conduit 47. It is economical to use carbonates produced by incineration of concentrated wastewater as this carbonate,
Of course, it can be supplied separately. The wastewater in which the organic free acid is neutralized is then sent to the strong alkaline treatment tank 33 through the conduit 48. The alkali hydroxide 46 as a strong alkali may be mixed in the conduit 48 as shown in the figure or may be supplied to the treatment tank 33, but the pH in the tank is always 12 or more, preferably 13 or more to promote the reaction. Above all preferred. The treatment tank 33 is preferably heated in order to accelerate the reaction. Although steam is used for heating in the figure, sensible heat of the circulating carbonate aqueous solution may be used. In the figure, this sensible heat is generated by the heat exchanger 53. It is used for preheating, and any method can be used.

ここで起る主な反応である上記(1)、(2)、(3)
で生成する物質のうち揮発性成分は強アルカリ処理槽33
の温度を高くして濃縮された有機物蒸気として導管51に
得ることができるので直接燃焼炉で燃焼することが可能
である。また必要に応じて処理液を別途放散塔(図示せ
ず)において処理し、低沸点物を除いてもよい。この場
合特公昭51−35063号公報で開示されているような空気
放散によつてもよい。かくして蒸発によつて有機物の揮
発する度合の大幅に減つた廃水は濃縮器34に導かれ、多
量の水分を蒸発して濃縮される。
The above-mentioned (1), (2), and (3), which are the main reactions that occur here
The volatile components of the substances produced in
Since the temperature can be increased to obtain the concentrated organic vapor in the conduit 51, it is possible to burn directly in the combustion furnace. If necessary, the treatment liquid may be treated separately in a diffusion tower (not shown) to remove low boiling point substances. In this case, air may be diffused as disclosed in Japanese Patent Publication No. 51-35063. Thus, the wastewater, which has a significantly reduced degree of volatilization of organic substances due to evaporation, is guided to the concentrator 34, where a large amount of water is evaporated and concentrated.

ここでは焼却の廃熱を利用する真空蒸発缶が好適に使用
される。図は一缶式であるが多重効用缶を用いてもよ
い。あるいは別法として若干の還流をかけて揮発性成分
を塔頂から水分をサイドカツトして留去しながら濃縮し
てもよく、このようにすれば揮発分の留去と濃縮が同時
に行える利点がある。この場合蒸気再圧縮法により熱回
収を計ることは合理的である。また留去した水分中の有
機物はアルコール成分が多くCODとして1000〜300ppm程
度あつても、後の生物化学的処理に特に支障がない。
Here, a vacuum evaporation can utilizing the waste heat of incineration is preferably used. Although the figure shows a single-can type, a multi-effect can may be used. Alternatively, a slight amount of reflux may be applied to concentrate the volatile components while distilling off the water from the top of the column to distill off the water. This has the advantage that the volatile components can be distilled off and concentrated at the same time. . In this case, it is reasonable to measure the heat recovery by the vapor recompression method. Further, the organic matter in the distilled water has many alcohol components, and even if COD of about 1000 to 300 ppm is present, there is no particular problem in the subsequent biochemical treatment.

濃縮廃水は導管50を通つて焼却炉35に送られ必要に応じ
て補助燃料36の助けをかりて噴霧焼却される。この際の
焼却温度は通常炭酸塩の融点以上である900〜1000℃で
滞留時間は1〜2秒が普通である。燃焼ガスは急冷缶37
において水により急冷され、生成した炭酸塩類は水溶液
あるいはスラリーとなつて導管40を通つて中和槽32に送
られる。この間過剰の炭酸塩水溶液若しくはスラリーは
パージライン39から排除され別途処理または利用され
る。焼却の排ガスは多量の水分を含有するが、ダクト41
を通つて濃縮器34に送られ真空濃縮用の熱源として利用
され、濃縮水はドレイン42となつて排出され、排ガスは
排気ダクト43を経て大気中に放散される。焼却について
は上述のような噴霧焼却でもよいが、流動層焼却や廃熱
ボイラ方式で炭酸塩を乾燥固体としても回収出来る(こ
の場合重炭酸塩はない)。この場合中和槽32には固体の
ままフイードしてもよい。
The concentrated wastewater is sent to the incinerator 35 through the conduit 50 and is sprayed and incinerated with the help of the auxiliary fuel 36 if necessary. The incineration temperature at this time is usually 900 to 1000 ° C., which is higher than the melting point of carbonate, and the residence time is usually 1 to 2 seconds. Combustion gas can be quenched 37
The water is rapidly cooled with water, and the produced carbonates are sent to the neutralization tank 32 through the conduit 40 as an aqueous solution or slurry. During this period, excess carbonate aqueous solution or slurry is removed from the purge line 39 and separately processed or used. Exhaust gas from incineration contains a large amount of water, but duct 41
The concentrated water is discharged as a drain 42, and the exhaust gas is diffused into the atmosphere through the exhaust duct 43. For incineration, spray incineration as described above may be used, but it is also possible to recover carbonate as a dry solid by fluidized bed incineration or a waste heat boiler method (in this case, there is no bicarbonate). In this case, the neutralization tank 32 may be fed as a solid.

次に具体的に数値によつて説明する。Next, a specific description will be given using numerical values.

下記の組成の希薄廃水1000kg/hを第2図に示す装置で中
和、アルカリ処理、濃縮、焼却処理を行つた結果を示
す。
The results of neutralization, alkali treatment, concentration, and incineration treatment of 1000 kg / h of dilute wastewater having the following composition by the apparatus shown in Fig. 2 are shown.

処理に先立ち、中和槽32に廃水を張込み、Na2CO3を遊離
酸の中和に必要な量の1.05倍、すなわち廃液1トン当り
30.6kg添加した。この中和液を強アルカリを用いる分解
蒸留塔33(強アルカリ処理槽)に送つた。途中分解蒸留
塔内の液がpH>12.5を常に保持するよう、NaOHの47%水
溶液46をラインミキサー(図示せず)で補給した。この
ときのNaOHの供給量は26kg/hであり、塔内の平均滞留時
間30分、温度は100℃を保つよう水蒸気で加熱した。塔
頂に接続された揮発性成分導管51を通つてカニツアロ反
応で生成したメタノール及びエステルの加水分解によつ
て生成した低級アルコール合計約10.3kg/hと若干の水分
が焼却炉35へ送られた。低沸点分解生成物が低減された
アルカリ性廃水は導管49によつて凝縮器34へ送られ、約
60mmHgで減圧濃縮された。ここで得られた濃縮水45の80
0kg/hのCOD値は300ppm以下となり、充分活性汚泥処理の
出来るものであつた。廃水は固形分含量約55%の濃縮液
200kg/hとなつて、濃縮液供給管50を通つて焼却炉35に
おいて補助燃料LPG8kg/hと共に噴霧焼却された。噴霧用
も含めて炉内に供給した空気は480Nm3/h、空気率1.2で
焼却温度は950℃、滞留時間は1.5秒である。炭酸ソーダ
を含む燃焼ガスは、急冷槽37で水により約90℃に急冷さ
れ、炭酸ソーダと重炭酸ソーダを約2:1の比率で含むス
ラリーとなる。このスラリーから炭酸ソーダと重炭酸ソ
ーダの混合物がNa分として0.58kgモル/hの割合で分離さ
れて中和槽32へ送られる。なお図にはこの分離工程は図
示されていない(図は溶液が熱交換後中和槽へ送られる
ケースを示す)。残りのNa分0.64kg/hが炭酸塩類として
除去される(溶液の場合はパージライン39から)。従つ
てこの分と損失分0.01kgモル/h計0.65kgモル/hをNaOHの
形でNaOH供給管46から補給すればよい。本例によれば苛
性ソーダの使用量が半減することになる。
Prior to treatment, the neutralization tank 32 is filled with waste water, and Na 2 CO 3 is 1.05 times the amount required for neutralizing the free acid, that is, per ton of waste liquid.
30.6 kg was added. This neutralized solution was sent to the decomposition distillation column 33 (strong alkali treatment tank) using a strong alkali. A 47% aqueous solution of NaOH 46 was replenished by a line mixer (not shown) so that the liquid in the middle decomposition distillation column always maintained pH> 12.5. The supply amount of NaOH at this time was 26 kg / h, and the average residence time in the column was 30 minutes, and the temperature was maintained at 100 ° C. with steam for heating. Through the volatile component conduit 51 connected to the top of the tower, a total of about 10.3 kg / h of lower alcohol produced by hydrolysis of methanol and ester produced by the Cannizzaro reaction and a small amount of water were sent to the incinerator 35. . The alkaline wastewater depleted in low boiling point decomposition products is sent to the condenser 34 by a conduit 49,
It was concentrated under reduced pressure at 60 mmHg. Concentrated water obtained here 45 of 80
The COD value of 0 kg / h was 300 ppm or less, and the activated sludge could be sufficiently treated. Wastewater is a concentrated liquid with a solid content of about 55%.
200 kg / h was spray-incinerated together with the auxiliary fuel LPG 8 kg / h in the incinerator 35 through the concentrated liquid supply pipe 50. The air supplied to the furnace including that for spraying was 480 Nm 3 / h, the air ratio was 1.2, the incineration temperature was 950 ° C, and the residence time was 1.5 seconds. Combustion gas containing sodium carbonate is rapidly cooled to about 90 ° C. with water in a quench tank 37 to form a slurry containing sodium carbonate and sodium bicarbonate in a ratio of about 2: 1. A mixture of sodium carbonate and sodium bicarbonate is separated from this slurry at a rate of 0.58 kg mol / h as Na content and sent to the neutralization tank 32. The separation step is not shown in the figure (the figure shows the case where the solution is sent to the neutralization tank after heat exchange). The remaining Na content of 0.64 kg / h is removed as carbonates (in the case of a solution, from the purge line 39). Therefore, this amount and the loss amount of 0.01 kg mol / h in total of 0.65 kg mol / h may be supplied from the NaOH supply pipe 46 in the form of NaOH. According to this example, the amount of caustic soda used is halved.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は炭化水素等の気相酸化反応の如き、種種の低級
有機化合物の副生が避け難い化学反応工程から排出され
る希薄廃水の中に含まれる有機化合物の反応性の差を有
効に利用して、無公害的に廃水の濃縮度を高めて補助燃
料を節減すると共に、焼却装置のコンパクト化を果し、
さらに高価な薬品の使用量も低減出来るから産業上極め
て有益である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention effectively utilizes the difference in reactivity of organic compounds contained in a dilute wastewater discharged from a chemical reaction process such as a gas-phase oxidation reaction of hydrocarbons and the like, in which byproducts of various lower organic compounds are inevitable. Then, the pollution of the wastewater can be increased and the auxiliary fuel can be saved, and the incinerator can be made compact.
Furthermore, the amount of expensive chemicals used can be reduced, which is extremely useful in industry.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図及び第2図は本発明のそれぞれ第1及び第2の発
明の実施態様を示す流れ図を示す。 1……第1蒸発塔、2……循環ポンプ 3……加熱器、4……反応槽 5……ポンプ、6……第2蒸発塔 7……循環ポンプ、8……加熱器 9……濃縮缶、10……濃縮器 11……真空発生機、12……原廃水 13……塔頂ガス、14……塔頂ガス 15……流出液、16……苛性ソーダ 17……反応液、18……空気 19……流出液、20……導管 21……濃縮水、22……濃縮液 31……廃水供給管、32……中和槽 33……強アルカリ処理槽、34……濃縮器 35……焼却炉、36……補助燃料 37……急冷槽、38……補給水 39……パージライン、40……循環ライン 41……排ガスダクト、42……ドレイン 43……排気ダクト、44……コンデンサー 45……濃縮水、46……強アルカリ 47……ベント管、48,49,50,51,54……導管 52……真空ライン、53……熱交換器 S……スチーム
1 and 2 show flow charts illustrating embodiments of the first and second aspects of the present invention, respectively. 1 ... First evaporation tower, 2 ... Circulation pump 3 ... Heater, 4 ... Reaction tank 5 ... Pump, 6 ... Second evaporation tower 7 ... Circulation pump, 8 ... Heater 9 ... Concentrator, 10 …… Concentrator 11 …… Vacuum generator, 12 …… Original wastewater 13 …… Top gas, 14 …… Top gas 15 …… Effluent, 16 …… Caustic soda 17 …… Reaction liquid, 18 ...... Air 19 ...... effluent, 20 ...... conduit 21 ...... concentrated water, 22 …… concentrated liquid 31 …… waste water supply pipe, 32 …… neutralization tank 33 …… strong alkaline treatment tank, 34 …… concentrator 35 …… Incinerator, 36 …… Auxiliary fuel 37 …… Quenching tank, 38 …… Makeup water 39 …… Purge line, 40 …… Circulation line 41 …… Exhaust gas duct, 42 …… Drain 43 …… Exhaust duct, 44 …… Condenser 45 …… Concentrated water, 46 …… Strong alkali 47 …… Vent pipe, 48, 49, 50, 51, 54 …… Conduit 52 …… Vacuum line, 53 …… Heat exchanger S …… Steam

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立仙 理恵 埼玉県浦和市元町3―17―1 (72)発明者 吉田 紘 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992―1 日本触媒化学工業株式会社姫路製造所内 (56)参考文献 特開 昭54−90868(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Rie Tatesen, Rie Tatesen 3-17-1 Motomachi, Urawa-shi, Saitama Prefecture (72) Hiro, Yoshida 992-1 Nishioki, Okihama, Aboshi-ku, Himeji-shi, Hyogo Nihon Catalytic Chemical Co., Ltd. Himeji Manufacturing Co., Ltd. In-house (56) Reference JP-A-54-90868 (JP, A)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】揮発性の有機酸並びにC4以下の有機酸の低
級アルコールエステルとホルムアルデヒドから選ばれた
少なくとも一種の化合物を含有する廃水を処理するにあ
たり、廃水にアルカリ性物質を添加しpH12以上として反
応させることにより、不揮発性化合物と揮発性化合物を
誘導し、該揮発性化合物の少なくとも一部を気化させて
除去した後の廃水をさらに濃縮した後に焼却することを
特徴とする有機酸性物質を含む廃水の処理方法。
Upon 1. A process the waste water containing at least one compound selected from volatile organic acids and C 4 following a lower alcohol ester and formaldehyde organic acids, as an additive to pH12 or an alkaline substance to the waste water A non-volatile compound and a volatile compound are induced by a reaction, and at least a part of the volatile compound is vaporized and removed, and the waste water is further concentrated and then incinerated, which includes an organic acidic substance. Waste water treatment method.
【請求項2】揮発性の有機酸並びにC4以下の有機酸の低
級アルコールエステルとC4以下のアルデヒド類から選ば
れた少なくとも一種の化合物を含有する廃水を、アルカ
リ性物質を用いて処理した後に濃縮してから焼却する方
法において、アルカリの炭酸塩を用いて廃水中の遊離有
機酸を中和した後、pH12以上、好ましくはpH13以上を保
持するのに必要な苛性アルカリを加えて加熱し、残留す
るエステル及び/またはアルデヒド類を高沸点物あるい
は不揮発性物質と揮発性物質に変換し、生成した該揮発
性物質の少なくとも一部を気化除去した後に、水分を蒸
発して濃縮廃水として焼却し、焼却によって生成した灰
分または新しいアルカリの炭酸塩の必要量を前記の中和
処理のために使用することを特徴とする有機酸性物質を
含む廃水の処理方法。
2. A method wastewater containing at least one compound selected from a lower alcohol ester and C 4 following aldehydes of volatile organic acids and C 4 following organic acids, after treatment with an alkaline substance In the method of incineration after concentration, after neutralizing the free organic acid in the wastewater using an alkali carbonate, pH12 or more, preferably heated by adding caustic alkali necessary to maintain pH13 or more, Residual esters and / or aldehydes are converted to high-boiling substances or non-volatile substances and volatile substances, at least a part of the volatile substances formed is vaporized and removed, and then water is evaporated to be incinerated as concentrated waste water. A method for treating wastewater containing an organic acidic substance, characterized in that the required amount of ash produced by incineration or a new alkali carbonate is used for the neutralization treatment.
【請求項3】アルカリ性物質を添加する前に、予備的に
廃水の揮発性成分を蒸発せしめる第1蒸発工程を付加し
た請求項(1)または(2)記載の有機酸性物質を含む
廃水の処理方法。
3. Treatment of wastewater containing an organic acidic substance according to claim 1 or 2, wherein a first evaporation step for preliminarily evaporating the volatile components of the wastewater is added before adding the alkaline substance. Method.
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