JPH07299475A

JPH07299475A - 廃水の処理方法

Info

Publication number: JPH07299475A
Application number: JP6133536A
Authority: JP
Inventors: Hirayasu Nakagawa; 平安中川; Kazuo Fukunaga; 和雄福永; Hideki Kamiyoshi; 秀起神吉; Sadao Sato; 貞雄佐藤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1994-05-10
Filing date: 1994-05-10
Publication date: 1995-11-14
Anticipated expiration: 2019-02-09
Also published as: JP3495420B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は廃水の処理方法に関し、その代表例
として処理困難な着色成分を含む着色廃水の脱色処理方
法を提供するものであり、無尽蔵に存在する安価な海水
成分から、脱色用助剤の一部と凝集剤とを供給し有効利
用することによって着色廃水のほぼ完全な脱色化を図る
ことにある。【構成】着色廃水に自然海水もしくは人工海水等の海
水成分含有液を添加し、次いで次亜塩素酸ナトリウム等
の塩素系酸化剤を添加し、臭素化合物存在下に着色成分
を酸化分解した後、アルカリ剤を加えて生成する水酸化
マグネシウムの沈殿に、残存する着色成分を吸着させ脱
色をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、海水成分の電解により
生成する塩素系酸化剤と異種のハロゲン化物の併用によ
る廃水の処理方法に関し、その代表例として着色廃水の
効率的且つ経済的な脱色処理方法を提供するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】浮遊物質やＣＯＤ，ＢＯＤ成分を含む廃
水は、一般には凝集沈殿処理，活性汚泥処理，吸着処
理，酸化処理等を施して放流されるが、廃水中に含有す
る着色成分は、このような単独処理のみによって除去で
きない場合が多く、また実際の水質以上に汚染されたご
とく視覚上非常に目立つため、美観上の見地から好まし
いものとはいえない。また、各種産業より排出される着
色廃液中の着色成分の種類はその排出源によって千差万
別であり、さらに同一排出源であっても複数の廃水経路
から合流する場合は多種類の着色成分が混在することが
あり、特に化学的安定性の高い着色成分を含有する場合
は甚だ処理が困難であるとされている。

【０００３】

【発明が解決しょうとする課題】次に従来における着色
廃液の主な処理法とその問題点について述べる。凝集沈殿法廃液中の着色成分の化学的組成により処理条件を一定で
きない場合とか、着色成分が水溶性である場合には特に
脱色効果が低い。またこの処理法のみでは、例えば酸性
媒染料等のように殆ど脱色効果を期待できない場合があ
る。さらには、大がかりな処理設備を必要とし、汚泥が
多量に発生しその処分についての問題がある。活性汚泥処理法廃液中のＣＯＤやＢＯＤ成分以外、着色成分の除去効果
は殆ど期待できない。例えば比較的生物分解を受けやす
いとされるし尿や糖質醗酵廃液でも処理水中に色相が残
留する。さらには、設備に多大の設置面積を要し、厄介
な日常管理が必要となるため、設備費と維持管理費が非
常に高くなる。活性炭吸着法除去できる着色成分の種類が限られ、塩基性染料，酸性
染料の場合はある程度効果的であるが、硫化染料，媒染
染料等の場合には殆ど効果がない。さらに、吸着性能が
比較的短時間で著しく低下することに加え、活性炭の費
用が高額であることから経済的に不利であるという大き
な欠点があるほか、使用済み老廃炭の処分の問題があ
る。酸化分解法多量の酸化剤が必要であるうえ、処理に長時間を要し、
特に懸濁物質や有機性物質が共存すると脱色効果が低下
し易い。また、酸化剤、例えば塩素ガス，さらし粉，次
亜塩素酸ナトリウム，オゾン等は一般に高価であり、単
独で多量に使用する際のコストはかなり割り高となる。電解凝集法（電気化学的方法）電力消費量が多く、また電極材料の消耗量が多く処理費
用が増大するため、低コストによる処理が困難となる。
一般に着色廃水中には着色成分以外の汚濁成分を含んで
いることが多く、特に染色廃水と他工程からの廃水とが
混入しているような場合、単独処理では期待する処理効
果を得られないことが多く、複数の処理方式を組み合わ
せることが多い。従って、廃水処理にあたって基準値を
満たしつつ十分な脱色効果を得るためには、高い処理コ
ストの負担など多大の企業努力が必要となっている。

【０００４】

【課題を解決しょうとする手段】着色廃水の脱色処理方
法において、廃水中に海水成分含有物を添加するととも
に塩素系酸化剤を添加して混合した後、該混合液にアル
カリ剤を加えてｐＨ９以し、次いで凝集し生成した沈殿
物を分離することを特徴とするものである。すなわち、
本発明の一実施例である図１に従って詳しく説明する
と、各工程から排出された着色廃水１１は、海水成分添
加工程１にて撹拌しながら海水（自然海水もしくは人工
海水）１２が添加される。ついで、塩素系酸化剤注入工
程２にて引き続き撹拌しながら次亜塩素酸ナトリウム，
亜塩素酸ナトリウム等の塩素系酸化剤１３を注入し十分
に混合する。それによって着色成分が酸化して脱色し始
めるが、このとき臭素化合物が存在すると脱色反応が著
しく促進される。こうして、海水成分と酸化剤が混合さ
れた廃水には、ｐＨ調整槽３もしくは分離槽４にて水酸
化ナトリウム等のアルカリ剤１４を注入し、ｐＨ９以
上，好ましくはｐＨ１０〜１２に調整する。そして沈殿
物分離工程４では水酸化マグネシウムのフロックが沈降
し、酸化されずに残存した着色成分の殆どはこの沈殿物
に吸着されて汚泥１６として排出され、処理水１５はほ
ぼ完全に脱色された状態となる。なお実験の結果、この
場合も臭素化合物が存在することにより水酸化マグネシ
ウムのフロック生成と着色成分の吸着性が改善され有効
に脱色されるものと考えられる。

【０００５】

【作用】次に本発明における作用を述べる。本発明に適
用できる廃水としては、染色工業における染料，染色助
剤，顔料，重金属等を含む廃水の他、リグニン，カラメ
ル，ラノリン，フミン等生物処理のみでは分解の難しい
廃水も含まれる。着色廃水には反応槽等を利用して海水
成分含有液、例えば海水や市販の人工海水等を添加し撹
拌などして十分に混合する。なお、海水は自然海水によ
って所望の効果が得られるが、市販されている粉状の人
工海水を溶解して使用してもよく、この場合濃度の調節
が任意となり、特に処理水量の減少が望まれる場合は高
濃度の溶液を使用すればよい。ついで塩素系酸化剤、例
えば次亜塩素酸塩等を添加してさらに十分な混合を行
う。この工程により廃水中の着色成分のうち一部は酸化
されて脱色されるが、酸化還元に関与しない着色成分は
残留する。このとき臭素化合物が共存することによって
着色成分の分解を促進する効果があるとみられるが、海
水成分中の臭素化合物量では不足することがあるのでこ
の場合は所要量添加しておく必要がある。そして、該混
合液にアルカリ剤、例えば水酸化ナトリウム，炭酸ナト
リウム，水酸化カリウム等を添加してｐＨ９以上、好ま
しくはｐＨ１０〜１２に調整する。このｐＨ調整によ
り、海水成分中のマグネシウムは水酸化物となって凝集
する。ここで、好ましくは高分子凝集剤を添加すること
により凝集効果を向上させることができるが、後続の処
理手段すなわち分離方法を適宜選択することによって添
加する必要のない場合もある。この反応の際、液中に可
溶化もしくはコロイド状に分散している着色物質が水酸
化マグネシウムに吸着し、脱色される。さらに、この反
応においては、前記塩素系酸化剤のみによって着色成分
を単に酸化する以外に、臭素化合物が存在することによ
って、水酸化マグネシウムに吸着された着色物質の酸化
活性と沈殿生成直前のマグネシウムイオンの吸着活性を
高める作用によって、脱色効果を一層向上させる傾向が
みられる。着色成分を吸着し凝集した水酸化マグネシウ
ムは、分離工程で例えばろ過，遠心脱水等によって固液
分離が可能であり、従ってこれらを分離した水溶液はほ
ぼ完全に脱色された状態となる。なお、これらの操作に
より得られた処理水には、残留塩素が含まれる場合があ
り、さらに還元剤を添加したり活性炭吸着処理をしてお
くことが望ましい。この場合、処理水の残留塩素濃度を
測定し、その値に基づき処理水に対して当量の還元剤を
注入する。還元剤としては、例えば亜硫酸ナトリウムや
チオ硫酸ナトリウム等が使用できる。また前記還元剤の
注入に代えて、さらに処理水を活性炭吸着処理すれば残
留塩素以外の不純成分も除去することができる。これに
よって放流のためのｐＨ調整が不要となる利点がある。

【０００６】

【実施例】

【０００７】実施例１以下、本発明の実施例について説明する。着色物質とし
て反応性染料を次の割合で純水に溶解し、７０℃で３０
分間温浴中で加熱後放冷して模擬排水を調整した。反応性染料２ｇ／ｌ炭酸ナトリウム（Ｎａ_２ＣＯ_３）２０ｇ／ｌ硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）５０ｇ／ｌここに、反応性染料の種類を２種類とし、試料（１）と
試料（２）とを調整した。試料（１）：反応性染料〔住友化学製，商品名：Ｓｕｍ
ｉｆｉｘＳｕｐｒａＲｅｄ３ＢＦ〕試料（２）：反応性染料〔チバ化学製，商品名：Ｃｉｂ
ａｃｒｏｎＲｅｄＦ−Ｂ〕この試料に対し、表１に示す組成の人工海水を次に示す
所定量注入し、撹拌しながら次亜塩素酸ナトリウム溶液
を有効塩素が２０００ｍｇ／ｌとなるよう添加した後、
アルカリ剤によりｐＨ９に調整して１０分間撹拌し、こ
の溶液を酸化処理液とした。なお上記人工海水は、それ
に含まれる臭素（Ｂｒ）の量とその後に添加する次亜塩
素酸ナトリウム量の比によって注入量を変更し、臭素
（Ｂｒ）／有効塩素（Ｃｌ）（モル比）がほぼ０．１と
なるよう排水中に注入した酸化処理液の透過率測定結果
は表２に示すとおりで、表１の人工海水のうち臭化マグ
ネシウム（ＭｇＢｒ_２）含有率の低い組成の人工海水を
添加したものは、脱色率が低い傾向がみられた。そこ
で、活性塩素量に対する臭素化合物量の脱色効果に及ぼ
す影響を検証するため、前記人工海水Ｂまたは人工海水
Ｆに臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）を添加してＢｒ／Ｃｌ
（モル比）を０／１００〜１００／０とし、前記と同様
に操作して透過率の傾向を調べ図２に示した。その結
果、Ｂｒ／Ｃｌ（モル比）が５／９５〜７０／３０が実
用範囲であり、１０／９０〜６０／４０では脱色率（吸
光光度系による透過率％）が最も高かった。なお、海水
成分中の臭素化合物濃度のみでは不足する場合が多く、
特に処理水量を増やさないためには、市販の粉体状とな
った海水成分含有物に臭素化合物を所要量添加して使用
することが望ましい。ついで、上記反応後の混合液には
アルカリ剤として０．１Ｎ水酸化ナトリウム溶液を添加
してｐＨ１０．０〜１１．０に調整し、５分間撹拌し
た。ここで海水中に含まれるマグネシウム化合物が水酸
化物となって沈殿するＭｇ^２＋＋２（ＯＨ⁻）→Ｍｇ（ＯＨ）_２ＯＣｌ_２ ⁻→ＯＣｌ⁻＋Ｏ〔例えばＮａＯＣｌ_２の場
合〕ＯＣｌ⁻→Ｃｌ⁻＋Ｏまた、その際人工海水中に含有する臭化マグネシウムも
次式に従って反応する。ＭｇＢｒ_２＋２ＮａＯＨ→Ｍｇ（ＯＨ）_２＋２ＮａＢｒこうして、沈殿物を生成した懸濁液を約１５分間静置
し、その上澄液をろ紙（Ｎｏ．５Ａ）によりろ過したも
のを凝集処理液とし、波長５４０ｎｍでの透過度を測定
し脱色効果を比較した。その結果を前記表２に示した。
それによると、臭素イオン（Ｂｒ⁻）濃度が高い人工海
水では脱色効果が一層向上する傾向がみられ、臭素イオ
ンにより沈殿生成直前のマグネシウムイオンの活性度を
高めて吸着効果を促進する効果があると考えられたため
次の実験を行った。すなわち、試料（１）について表２
に示す各人工海水Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの他、人工海水Ａ
よりさらに臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）量を増やしたも
のを加え、Ｂｒ／Ｍｇ（モル比）を０，０．０１，０．
１，１０，１００として前記と同様に操作し、マグネシ
ウムイオンに対する臭素イオンの影響を調べた。その結
果は図３に示すとおりであり、Ｂｒ／Ｍｇ（モル比）が
０．１以上でほぼ実用範囲とみられ、１以上ではほぼ上
限に達しこの範囲で処理することが最も望ましいことが
判明した。このように、試料（模擬着色廃水）について実験した結
果、脱色効果は試料（１）（２）ともほぼ同等の脱色効
果があった。前述したような活性塩素に加え臭素化合物
のみ添加した場合（上記Ｇ）も有効に脱色される傾向が
みられたが、さらに試料中のＭｇ量に対してＢｒ量を多
くした場合（上記Ａ，Ｂ，Ｃ）、すなわちＢｒ／Ｍｇ
（モル比）を高くするほどさらに脱色効果を向上させる
ことが判明した。なお自然海水の場合、臭素化合物濃度
が所定量に比べて不足する場合が多く、特に処理水量を
増やさないためには、海水成分および臭素化合物を粉末
で添加することが望ましい。

【０００８】

【比較例１】さらに、次亜塩素酸ナトリウム等塩素系酸
化剤だけを、試料に２０００〜３０００ｍｇ／ｌ添加し
て上記と同様の処理を行ったが、酸化処理液および凝集
処理液ともに表２の人工海水Ｈと同様に脱色効果は得ら
れなかった。

【０００９】

【実施例２】実施例１の試料（１）の反応性染料を用い
た模擬排水に、アンモニア性窒素（ＮＨ_４−Ｎ）が２５
０ｍｇ／ｌとなるように塩化アンモニウムを添加し、実
施例１と同様にして、次亜塩素酸ナトリウム２０００ｍ
ｇ／ｌと表１に示す人工海水Ａ〜Ｈを添加して、ｐＨ７
に調整した。この溶液を酸化処理液とし、さらにアルカ
リでｐＨ１２に調整して、この液を凝集処理液とした。
これらの溶液の透過率、全窒素（Ｔ−Ｎ）およびアンモ
ニア性窒素（ＮＨ_４−Ｎ）を測定した。その結果、脱色
率は表２とほぼ同じであった。このときの酸化処理液お
よび凝集処理液の全窒素（Ｔ−Ｎ）、アンモニア性窒素
（ＮＨ_４−Ｎ）を表３に示す。表３から、実施例１と同
様に、活性塩素に加え臭素化合物のみ添加した場合（人
工海水Ｇ）も有効にアンモニ性窒素を酸化分解する傾向
がみられたが、さらに試料中のＢｒ量を多くした場合
（上記Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥ）、アンモニ性窒素の酸
化分解効果が向上し、残存する全窒素を低減すること、
即ちクロラミン類や硝酸等の生成を抑制することが判明
した。なお実施例１の試料（２）の反応性染料で、上記
のアンモニア性窒素（ＮＨ_４−Ｎ）濃度を含む模擬排水
を使用して、上記と同様の処理を行ったところ、ほぼ同
様の結果が得られた。

【００１０】

【比較例２】実施例２と同様の模擬排水を用いて、次亜
塩素酸ナトリウムのみを２０００ｍｇ／ｌとなるように
添加した。その結果比較例１と同じように、脱色効果は
得られず、その酸化処理液の全窒素（Ｔ−Ｎ）、アンモ
ニア性窒素（ＮＨ_４−Ｎ）はそれぞれ２１０ｍｇ／ｌ、
３０ｍｇ／ｌで、アンモニア性窒素の酸化分解は不十分
であった。

【００１１】

【実施例３】アンモニア性窒素（ＮＨ_４−Ｎ）が５００
ｍｇ／ｌとなるように調整した模擬排水および人工海水
ＣとＧを使用し、その他の操作は実施例２と同様にして
酸化処理および凝集処理を行った。その結果、脱色率は
表２とほぼ同じであった。このときの酸化処理液および
凝集処理液の全窒素（Ｔ−Ｎ）、アンモニア性窒素（Ｎ
Ｈ_４−Ｎ）を表４に示す。表４からＭｇの共存によっ
て、凝集処理液の全窒素、アンモニア性窒素が減少し
た。なお実施例１の試料（２）の反応性染料で、上記の
アンモニア性窒素（ＮＨ_４−Ｎ）濃度を含む模擬排水を
使用して、上記と同様の処理を行ったところ、ほぼ同様
の結果が得られた。

【００１２】

【比較例３】実施例３と同様の模擬排水を用いて、次亜
塩素酸ナトリウムが２０００ｍｇ／ｌとなるように添加
した。その結果比較例２と同じように、脱色効果は得ら
れず、その酸化処理液の全窒素（Ｔ−Ｎ）、アンモニア
性窒素（ＮＨ_４−Ｎ）はまったく減少せず、アンモニア
性窒素の酸化分解はされていなことが判明した。

【００１３】

【発明の効果】以上の構成によって、本発明は次の効果
を奏功する。（１）通常使用される次亜塩素酸ナトリウム等塩素系
酸化剤に加えて臭素化合物を添加することにより、廃水
中の着色成分の脱色効率を著しく向上させるとともに、
着色成分の存在下でもアンモニア性窒素の酸化分解反応
を促進し、次亜塩素酸ナトリウム等塩素系酸化剤の使用
量を節減することができる。また、優れた脱色効率が得
られることから後続処理への負担も軽減することができ
る。（２）安価且つ無尽蔵に存在する海水成分を有効利用
することにより、その含有成分中の臭素化合物の一部を
供給して脱色処理に寄与するとともに、後続のｐＨ調整
により生成する水酸化マグネシウムが残存する着色成分
を吸着して確実に脱色することができ薬品の使用量を大
幅に節減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係わる着色廃水の脱色処理
方法の模式図である。

【符号】

１．海水成分添加処理，２．塩素系酸化剤注入処理，
３．ｐＨ調整処理，４．沈殿物分離処理，１１．着色廃
水，１２．海水成分含有物，１３，塩素系酸化剤，１
４．アルカリ剤，１５．処理水，１６．汚泥，

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年９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】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる着色廃水の脱色処理
方法の模式図。

【図２】ブロム塩と次亜塩素酸塩の添加比率と脱色率
との関係を示すグラフ。

【図３】ブロム塩とマグネシウム塩の添加比率と脱色
率との関係を示すグラフ。

【符号の説明】１混合槽２反応槽３ pH調整槽４分離槽１１着色廃水１２海水成分含有物１３塩素系酸化剤１４アルカリ剤１５処理水１６汚泥

【手続補正書】

【提出日】平成６年９月１６日

【手続補正２】

【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】廃水の処理方法

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【従来の技術】浮遊物質やＣＯＤ，ＢＯＤ成分を含む廃
水は、一般には凝集沈殿処理、活性汚泥処理、吸着処
理、酸化処理等を施して放流されるが、廃水中に含有す
る着色成分は、このような単独処理のみによって除去で
きない場合が多く、また実際の水質以上に汚染されたご
とく視覚上非常に目立つため、美観上の見地から好まし
いものとはいえない。また、各種産業より排出される着
色廃液中の着色成分の種類はその排出源によって千差万
別であり、さらに同一排出源であっても複数の廃水経路
から合流する場合は多種類の着色成分が混在することが
あり、特に化学的安定性の高い着色成分を含有する場合
は甚だ処理が困難であるとされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】次に従来における着色
廃液の主な処理方法とその問題点について述べる。

【０００４】凝集沈殿法廃液中の着色成分の化学的組成により処理条件を一定で
きない場合とか、着色成分が水溶性である場合には特に
脱色効果が低い。またこの処理法のみでは、例えば酸性
媒染料等のように殆ど脱色効果を期待できない場合があ
る。さらには、大がかりな処理設備を必要とし、汚泥が
多量に発生しその処分についての問題がある。

【０００５】活性汚泥処理法廃液中のＣＯＤやＢＯＤ成分以外、着色成分の除去効果
は殆ど期待できない。例えば比較的生物分解を受けやす
いとされるし尿や糖質醗酵廃液でも処理水中の色相が残
留する。さらには、設備に多大の設置面積を要し、厄介
な日常管理が必要となるため、設備費と維持管理費が非
常に高くなる。

【０００６】活性炭吸着法除去できる着色成分の種類が限られ、塩基性染料、酸性
染料の場合はある程度効果的であるが、硫化染料、媒染
染料等の場合には殆ど効果がない。さらに、吸着性能が
比較的短時間で著しく低下することに加え、活性炭の費
用が高額であることから経済的に不利であるという大き
な欠点があるほか、使用済み老廃炭の処分の問題があ
る。

【０００７】酸化分解法多量の酸化剤が必要であるうえ、処理に長時間を要し、
特に懸濁物質や有機性物質が共存すると脱色効果が低下
し易い。また、酸化剤、例えば塩素ガス、さらし粉、次
亜塩素酸ナトリウム、オゾン等は一般に高価であり、単
独で多量に使用する際のコストはかなり割り高となる。

【０００８】電解凝集法（電気化学的方法）電力消費量が多く、また電極材料の消耗量が多く処理費
用が増大するため、低コストによる処理が困難となる。

【０００９】一般に着色廃水中には着色成分以外の汚濁
成分を含んでいることが多く、特に染色廃水と他工程か
らの廃水とが混入しているような場合、単独処理では期
待する処理効果を得られないことが多く、複数の処理方
式を組み合わせることが多い。従って、廃水処理にあた
って基準値を満たしつつ十分な脱色効果を得るために
は、高い処理コストの負担など多大の企業努力が必要と
なっている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】着色廃水の脱色処理方法
において、廃水中に海水成分含有物を添加するとともに
塩素系酸化剤を添加して混合した後、該混合液にアルカ
リ剤を加えてｐＨ９以上にし、次いで凝集し生成した沈
殿物を分離することを特徴とするものである。

【００１１】すなわち、本発明の一実施例である図１に
従って詳しく説明すると、各工程から排出された着色排
水１１は、海水成分添加工程１にて攪拌しながら海水
（自然海水もしくは人工海水）１２が添加される。つい
で、塩素系酸化剤注入工程２にて引き続き攪拌しながら
次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム等の塩素系
酸化剤１３を注入し十分に混合する。それによって着色
成分が酸化して脱色し始めるが、このとき臭素化合物が
存在すると脱色反応が著しく促進される。

【００１２】こうして、海水成分と酸化剤が混合された
廃水には、ｐＨ調整槽３もしくは分離槽４にて水酸化ナ
トリウム等のアルカリ剤１４を注入し、ｐＨ９以上、好
ましくはｐＨ１０〜１２に調整する。そして沈殿物分離
工程４では水酸化マグネシウムのフロックが沈降し、酸
化されずに残存した着色成分の殆どはこの沈殿物に吸着
されて汚泥１６として排出され、処理水１５はほぼ完全
に脱色された状態となる。なお実験の結果、この場合も
臭素化合物が存在することにより水酸化マグネシウムの
フロック生成と着色成分の吸着性が改善され有効に脱色
されるものと考えられる。

【００１３】

【作用】次に本発明における作用を述べる。本発明を適
用できる廃水としては、染色工業における染料、染色助
剤、顔料、重金属等を含む廃水の他、リグニン、カラメ
ル、ラノリン、フミン等生物処理のみでは分解の難しい
廃水も含まれる。

【００１４】着色廃水には反応槽等を利用して海水成分
含有液、例えば海水や市販の人工海水等を添加し攪拌な
どして十分に混合する。なお、海水は自然海水によって
所望の効果が得られるが、市販されている粉状の人工海
水を溶解して使用してもよく、この場合濃度の調節が任
意となり、特に処理水量の減少が望まれる場合は高濃度
の溶液を使用すればよい。

【００１５】ついで塩素系酸化剤、例えば次亜塩素酸塩
等を添加してさらに十分な混合を行う。この工程により
廃水中の着色成分のうち一部は酸化されて脱色される
が、酸化還元に関与しない着色成分は残留する。このと
き臭素化合物が共存することによって着色成分の分解を
促進する効果があるとみられるが、海水成分中の臭素化
合物量では不足することがあるのでこの場合は所要量添
加しておく必要がある。

【００１６】そして、該混合液にアルカリ剤、例えば水
酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム等を
添加してｐＨ９以上、好ましくはｐＨ１０〜１２に調整
する。このｐＨ調整により、海水成分中のマグネシウム
は水酸化物となって凝集する。ここで、好ましくは高分
子凝集剤を添加することにより凝集効果を向上させるこ
とができるが、後続の処理手段すなわち分離方法を適宜
選択することによって添加する必要のない場合もある。

【００１７】この反応の際、液中に可溶化もしくはコロ
イド状に分散している着色物質が水酸化マグネシウムに
吸着し、脱色される。さらに、この反応においては、前
記塩素系酸化剤のみによって着色成分を単に酸化する以
外に、臭素化合物が存在することによって、水酸化マグ
ネシウムに吸着された着色物質の酸化活性と沈殿生成直
前のマグネシウムイオンの吸着活性を高める作用によっ
て、脱色効果を一層向上させる傾向がみられる。

【００１８】着色成分を吸着し凝集した水酸化マグネシ
ウムは、分離工程で例えばろ過、遠心脱水等によって固
液分離が可能であり、従ってこれらを分離した水溶液は
ほぼ完全に脱色された状態となる。なお、これらの操作
により得られた処理水には、残留塩素が含まれる場合が
あり、さらに還元剤を添加したり活性炭吸着処理をして
おくことが望ましい。

【００１９】この場合、処理水の残留塩素濃度を測定
し、その値に基づき処理水に対して当量の還元剤を注入
する。還元剤としては、例えば亜硫酸ナトリウムやチオ
硫酸ナトリウム等が使用できる。また前記還元剤の注入
に代えて、さらに処理水を活性炭吸着処理すれば残留塩
素以外の不純成分も除去することができる。これによっ
て放流のためのｐＨ調整が不要となる利点がある。

【００２０】

【実施例】

【００２１】（実施例１）以下、本発明の実施例につい
て説明する。着色物質として反応性染料を次の割合で純
水に溶解し、７０℃で３０分間温浴中で加熱後放冷して
模擬排水を調整した。反応性染料２ｇ／リットル炭酸ナトリウム（Ｎａ₂ＣＯ₃）２０ｇ／リットル硫酸ナトリウム（Ｎａ₂ＳＯ₄）５０ｇ／リットル

【００２２】ここに、反応性染料の種類を２種類とし、
試料（１）と（２）とを調整した。試料（１）：反応性染料〔住友化学製，商品名：Sumifi
x Supra Red 3BF 〕試料（２）：反応性染料〔チバ化学製，商品名：Cibacr
on Red F-B〕

【００２３】この試料に対し、表１に示す組成の人工海
水を次に示す所定量注入し、攪拌しながら次亜塩素酸ナ
トリウム溶液を有効塩素が２０００mg/リットルとなるよう
添加した後、アルカリ剤によりｐＨ９に調整して１０分
間攪拌し、この溶液を酸化処理液とした。なお上記人工
海水は、それに含まれる臭素（Ｂｒ）の量とその後に添
加する次亜塩素酸ナトリウム量の比によって注入量を変
更し、臭素（Ｂｒ）／有効塩素（Ｃｌ）（モル比）がほ
ぼ０．１となるよう排水中に注入した。

【００２４】酸化処理液の透過率測定結果は表２に示す
とおりであり、表１の人工海水のうち臭化マグネシウム
（ＭｇＢｒ₂）含有率の低い組成の人工海水を添加した
ものは、脱色率が低い傾向がみられた。そこで、活性塩
素量に対する臭素化合物量の脱色効果に及ぼす影響を検
証するため、前記人工海水Ｂまたは人工海水Ｆに臭化ナ
トリウム（ＮａＢｒ）を添加してＢｒ／Ｃｌ（モル比）
を０／１００〜１００／０とし、前記と同様に操作して
透過率の傾向を調べ図２に示した。

【００２５】その結果、Ｂｒ／Ｃｌ（モル比）が５／９
５〜７０／３０が実用範囲であり、１０／９０〜６０／
４０では脱色率（吸光光度計による透過率％）が最も高
かった。なお、海水成分中の臭素化合物濃度のみでは不
足する場合が多く、特に処理水量を増やさないために
は、市販の粉体状となった海水成分含有物に臭素化合物
を所要量添加して使用することが望ましい。ついで、上
記反応後の混合液にはアルカリ剤として０．１Ｎ水酸化
ナトリウム溶液を添加してｐＨ１０．０〜１１．０に調
整し、５分間攪拌した。

【００２６】ここで海水中に含まれるマグネシウム化合
物が水酸化物となって沈殿する。Ｍｇ²⁺＋２（ＯＨ^-）
→ Ｍｇ（ＯＨ）₂ ＯＣｌ₂ ^-→ ＯＣｌ^-＋Ｏ〔例えばＮａＯＣ
ｌ₂の場合〕ＯＣｌ^- → Ｃｌ^-＋Ｏまた、その際人工海水中に含有する臭化マグネシウムも
次式に従って反応する。ＭｇＢｒ₂＋２ＮａＯＨ →
Ｍｇ（ＯＨ）₂＋２ＮａＢｒ

【００２７】こうして、沈殿物を生成した懸濁液を約１
５分間静置し、その上澄液をろ紙（Ｎｏ．５Ａ）により
ろ過したものを凝集処理液とし、波長５４０nmでの透過
度を測定し脱色効果を比較した。その結果を前記表２に
示した。それによると、臭素イオン（Ｂｒ^-）濃度が高
い人工海水では脱色効果が一層向上する傾向がみられ、
臭素イオンにより沈殿生成直前のマグネシウムイオンの
活性度を高めて吸着効果を促進する効果があると考えら
れたため次の実験を行った。

【００２８】すなわち、試料（１）について表２に示す
各人工海水Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの他、人工海水Ａよりさ
らに臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）量を増やしたものを加
え、Ｂｒ／Ｍｇ（モル比）を０，０．０１，０．１，
１，１０，１００として前記と同様に操作し、マグネシ
ウムイオンに対する臭素イオンの影響を調べた。その結
果は図３に示すとおりであり、Ｂｒ／Ｍｇ（モル比）が
０．１以上でほぼ実用範囲とみられ、１以上ではほぼ上
限に達しこの範囲で処理することが最も望ましいことが
判明した。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】このように、試料（模擬着色廃水）につい
て実験した結果、脱色効果は試料（１）（２）ともほぼ
同等であった。前述したような活性塩素に加え臭素化合
物のみ添加した場合（上記Ｇ）も有効に脱色される傾向
がみられたが、さらに試料中のＭｇ量に対してＢｒ量を
多くした場合（上記Ａ，Ｂ，Ｃ）、すなわちＢｒ／Ｍｇ
（モル比）を高くするほどさらに脱色効果を向上させる
ことが判明した。

【００３２】なお自然海水の場合、臭素化合物濃度が所
定量に比べて不足する場合が多く、特に処理水量を増や
さないためには、海水成分および臭素化合物を粉末で添
加することが望ましい。

【００３３】（比較例１）さらに、次亜塩素酸ナトリウ
ム等塩素系酸化剤だけを、試料に２０００〜３０００mg
/リットル添加して上記と同様の処理を行ったが、酸化処理
液および凝集処理液ともに表２の人工海水Ｈと同様に脱
色効果は得られなかった。

【００３４】（実施例２）実施例１の試料（１）の反応
性染料を用いた模擬排水に、アンモニア性窒素（ＮＨ₄-
Ｎ）が２５０mg/リットルとなるように塩化アンモニウムを
添加し、実施例１と同様にして、次亜塩素酸ナトリウム
２０００mg/リットルと表１に示す人工海水Ａ〜Ｈを添加し
て、ｐＨ７に調整した。この溶液を酸化処理液とし、さ
らにアルカリでｐＨ１２に調整して、この液を凝集処理
液とした。これらの溶液の透過率、全窒素（Ｔ−Ｎ）お
よびアンモニア性窒素（ＮＨ₄-Ｎ）を測定した。その結
果、脱色率は表２とほぼ同じであった。このときの酸化
処理液および凝集処理液の全窒素（Ｔ−Ｎ）、アンモニ
ア性窒素（ＮＨ₄-Ｎ）を表３に示す。

【００３５】表３から、実施例１と同様に、活性塩素に
加え臭素化合物のみ添加した場合（人工海水Ｇ）も有効
にアンモニア性窒素を酸化分解する傾向がみられたが、
さらに試料中のＢｒ量を多くした場合（上記Ａ，Ｂ，
Ｃ，ＤおよびＥ）、アンモニア性窒素の酸化分解効果が
向上し、残存する全窒素を低減すること、すなわちクロ
ラミン類や硝酸等の生成を抑制することが判明した。な
お実施例１の試料（２）の反応性染料で、上記のアンモ
ニア性窒素（ＮＨ₄-Ｎ）濃度を含む模擬排水を使用し
て、上記と同様の処理を行ったところ、ほぼ同様の結果
が得られた。

【００３６】（比較例２）実施例２と同様の模擬排水を
用いて、次亜塩素酸ナトリウムのみを２０００mg/リットル
となるように添加した。その結果比較例１と同じよう
に、脱色効果は得られず、その酸化処理液の全窒素（Ｔ
−Ｎ）、アンモニア性窒素（ＮＨ₄-Ｎ）はそれぞれ２１
０mg/リットル、３０mg/リットルで、アンモニア性窒素の酸化
分解は不十分であった。

【００３７】

【表３】

【００３８】（実施例３）アンモニア性窒素（ＮＨ₄-
Ｎ）が５００mg/リットルとなるように調整した模擬排水お
よび人工海水ＣとＧを使用し、その他の操作は実施例２
と同様にして酸化処理および凝集処理を行った。その結
果、脱色率は表２とほぼ同じであった。このときの酸化
処理液および凝集処理液の全窒素（Ｔ−Ｎ）、アンモニ
ア性窒素（ＮＨ₄-Ｎ）を表４に示す。

【００３９】表４からＭｇの共存によって、凝集処理液
の全窒素、アンモニア性窒素が減少した。なお実施例１
の試料（２）の反応性染料で、上記のアンモニア性窒素
（ＮＨ₄-Ｎ）濃度を含む模擬排水を使用して、上記と同
様の処理を行ったところ、ほぼ同様の結果が得られた。

【００４０】（比較例３）実施例３と同様の模擬排水を
用いて、次亜塩素酸ナトリウムが２０００mg/リットルとな
るように添加した。その結果比較例２と同じように、脱
色効果は得られず、その酸化処理液の全窒素（Ｔ−
Ｎ）、アンモニア性窒素（ＮＨ₄-Ｎ）はまったく減少せ
ず、アンモニア性窒素の酸化分解はされていないことが
判明した。

【００４１】

【表４】

【００４２】

【発明の効果】以上の構成によって、本発明の次の効果
を奏功する。

【００４３】（１）通常使用される次亜塩素酸ナトリウ
ム等塩素系酸化剤に加えて臭素化合物を添加することに
より、廃水中の着色成分の脱色効率を著しく向上させる
とともに、着色成分の存在下でもアンモニア性窒素の酸
化分解反応を促進し、次亜塩素酸ナトリウム等塩素系酸
化剤の使用量を節減することができる。また、優れた脱
色効率が得られることから後続処理への負担も軽減する
ことができる。

【００４４】（２）安価且つ無尽蔵に存在する海水成分
を有効利用することにより、その含有成分中の臭素化合
物の一部を供給して脱色処理に寄与するとともに、後続
のｐＨ調整により生成する水酸化マグネシウムが残存す
る着色成分を吸着して確実に脱色することができ薬品の
使用量を大幅に節減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる着色廃水の脱色処理方
法の模式図。

【図２】ブロム塩と次亜塩素酸塩の添加比率と脱色率と
の関係を示すグラフ。

【図３】ブロム塩とマグネシウム塩の添加比率と脱色率
との関係を示すグラフ。

【符号の説明】１混合槽２反応槽３ｐＨ調整槽４分離槽１１着色廃水１２海水成分含有物１３塩素系酸化剤１４アルカリ剤１５処理水１６汚泥

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０３Ｃ５０４Ｂ (72)発明者佐藤貞雄神戸市兵庫区小松通五丁目１番16号株式会社神菱ハイテック内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃水の処理方法において、廃水中に海水成
分含有物を添加するとともに塩素系酸化剤を添加して混
合した後、該混合液にアルカリ剤を加えてｐＨ９以上好
ましくはｐＨ１０〜１２に調整し、次いで凝集し生成し
た沈殿物を分離することを特徴とする廃水の処理方法。
【請求項２】廃水中に添加する海水成分含有物が、固体
又は液体もしくはそれらを任意の濃度に調整した人工海
水である請求項１に記載された廃水の処理方法。
【請求項３】廃水中に海水成分を添加するとともに臭素
化合物を廃水中又は海水成分中に含有させる請求項１及
び請求項２に記載された廃水の処理方法。
【請求項４】廃水中に添加する海水成分中にマグネシウ
ム化合物を含有する請求項１又は請求項２及び請求項３
に記載された廃水の処理方法。
【請求項５】廃水中に臭素（Ｂｒ）：酸化性塩素（Ｃ
ｌ）のモル比が１：５〜０．０５に、好ましくは１：１
となるよう着色廃水又は海水成分に添加する請求項１又
は請求項２及び請求分項３に記載された廃水の処理方
法。
【請求項６】廃水中に臭素（Ｂｒ）：マグネシウム（Ｍ
ｇ）のモル比が、１：１０〜０．１に、好ましくは１：
２となるよう着色廃水又は海水成分に添加する請求項１
又は請求項２及び請求項３に記載された廃水の処理方
法。
【請求項７】廃水中に臭素（Ｂｒ）：酸化性塩素（Ｃ
ｌ）：マグネシウム（Ｍｇ）のモル比が、１：５〜０．
０５：１０〜０．１に、好ましくは１：１：２となるよ
う着色廃水又は海水成分に添加する請求項１又は請求項
２及び請求項３に記載された廃水の処理方法。