JPH0780254A - 復水脱塩再生水中のアンモニア性窒素の除去方法 - Google Patents
復水脱塩再生水中のアンモニア性窒素の除去方法Info
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- JPH0780254A JPH0780254A JP5187260A JP18726093A JPH0780254A JP H0780254 A JPH0780254 A JP H0780254A JP 5187260 A JP5187260 A JP 5187260A JP 18726093 A JP18726093 A JP 18726093A JP H0780254 A JPH0780254 A JP H0780254A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】復水脱塩再生水中に含まれるアンモニア性窒素
を有効に除去する。 【構成】復水脱塩再生水中に酸を添加してアンモニウム
塩を含有する酸性の復水脱塩再生水を得、これを電気透
析にかけて該再生水中のアンモニウムイオンを低減す
る。
を有効に除去する。 【構成】復水脱塩再生水中に酸を添加してアンモニウム
塩を含有する酸性の復水脱塩再生水を得、これを電気透
析にかけて該再生水中のアンモニウムイオンを低減す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は復水脱塩再生水中のアン
モニア性窒素の除去方法に関する。
モニア性窒素の除去方法に関する。
【0002】
【従来の技術】復水脱塩再生水は従来、塩濃度及び窒素
濃度に規制がなかったためもあり一般的な排水処理(p
H、重金属、COD等)のみを行なって放流されてい
た。しかし排水の窒素規制が制定されたため、経済的な
アンモニア性窒素の除去法の確立が急務である。従来の
除去技術としては(1)生物学的除去法、(2)アンモ
ニア放散法、(3)塩素処理法、(4)蒸発濃縮法等が
ある。
濃度に規制がなかったためもあり一般的な排水処理(p
H、重金属、COD等)のみを行なって放流されてい
た。しかし排水の窒素規制が制定されたため、経済的な
アンモニア性窒素の除去法の確立が急務である。従来の
除去技術としては(1)生物学的除去法、(2)アンモ
ニア放散法、(3)塩素処理法、(4)蒸発濃縮法等が
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記各方法に
は次のような欠点がある。 (1)は敷地面積が大でかつ運転管理が繁雑、(2)は
大気に放散したアンモニアの二次公害の問題、(3)は
多量の塩素を必要とする他排水中に不必要な塩素化合物
が副生する問題、(4)はエネルギーコストが大である
ことと蒸発水中へのアンモニアの同伴問題などがあり、
それぞれに問題が多かった。 本発明は上記従来技術が有していた諸欠点を解消しよう
とするものである。
は次のような欠点がある。 (1)は敷地面積が大でかつ運転管理が繁雑、(2)は
大気に放散したアンモニアの二次公害の問題、(3)は
多量の塩素を必要とする他排水中に不必要な塩素化合物
が副生する問題、(4)はエネルギーコストが大である
ことと蒸発水中へのアンモニアの同伴問題などがあり、
それぞれに問題が多かった。 本発明は上記従来技術が有していた諸欠点を解消しよう
とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は発電プラントに
おけるアンモニア性窒素を含有する復水脱塩再生水中に
酸を添加し、アンモニウム塩を含有する酸性の復水脱塩
再生水を生成し、必要に応じて該再生水を濾過後、これ
を電気透析にかけ、該再生水中のアンモニウムイオンを
低減する方法を提供する。
おけるアンモニア性窒素を含有する復水脱塩再生水中に
酸を添加し、アンモニウム塩を含有する酸性の復水脱塩
再生水を生成し、必要に応じて該再生水を濾過後、これ
を電気透析にかけ、該再生水中のアンモニウムイオンを
低減する方法を提供する。
【0005】本発明を更に具体的に説明すると、ボイラ
ーの復水をイオン交換樹脂で処理して脱塩し、再生され
たアンモニア性窒素を含む復水脱塩再生水を除去するに
当っては、まず酸を添加して、該再生水を酸性にすると
共に、アンモニウム塩を生成する。
ーの復水をイオン交換樹脂で処理して脱塩し、再生され
たアンモニア性窒素を含む復水脱塩再生水を除去するに
当っては、まず酸を添加して、該再生水を酸性にすると
共に、アンモニウム塩を生成する。
【0006】用いられる酸としては、鉱酸が好ましく、
特に塩酸または硫酸が好ましい。添加する酸の量は、再
生水のpHが4以下、好ましくはpHが2〜4程度が適
当である。pHが4を超えるとアンモニウム塩の生成が
不充分となる恐れがあるので好ましくない。
特に塩酸または硫酸が好ましい。添加する酸の量は、再
生水のpHが4以下、好ましくはpHが2〜4程度が適
当である。pHが4を超えるとアンモニウム塩の生成が
不充分となる恐れがあるので好ましくない。
【0007】酸を所定のpHとなるように添加すると、
沈澱が生成する場合があるが、この場合には、生成した
沈澱を除去し、固形分濃度が0.2mg/リットル程度
とするのが好ましい。
沈澱が生成する場合があるが、この場合には、生成した
沈澱を除去し、固形分濃度が0.2mg/リットル程度
とするのが好ましい。
【0008】このようにされた再生水は陽イオン交換膜
と陰イオン交換膜を交互に装着した電気透析装置で電気
透析を行ない、供給した再生水中のアンモニウムイオン
(化学式NH4 +、以下同様)及びその他の無機イオン類
をプラント用水並或は放流基準値まで除去、脱塩する。
と陰イオン交換膜を交互に装着した電気透析装置で電気
透析を行ない、供給した再生水中のアンモニウムイオン
(化学式NH4 +、以下同様)及びその他の無機イオン類
をプラント用水並或は放流基準値まで除去、脱塩する。
【0009】一方、濃縮側ではイオン類が例えばTDS
(溶解塩類総量、以下同様)で数十倍まで濃縮される。
これは例えば加熱濃縮設備にて濃縮、固化して投棄処理
する。したがって本発明を用いればボイラーの復水脱塩
再生水は除去、脱塩された後、放流は勿論、プラント用
水としての再利用も可能となる。
(溶解塩類総量、以下同様)で数十倍まで濃縮される。
これは例えば加熱濃縮設備にて濃縮、固化して投棄処理
する。したがって本発明を用いればボイラーの復水脱塩
再生水は除去、脱塩された後、放流は勿論、プラント用
水としての再利用も可能となる。
【0010】本発明において使用する電気透析装置は陽
イオン交換膜と陰イオン交換膜を交互に配列して形成す
る濃縮液室、希釈液室及び同液室の両端に陽極室と陰極
室とから構成されるもので、陽イオン交換膜ではアンモ
ニウム、ナトリウム、カルシウムなどの陽イオンを、ま
た陰イオン交換膜では、塩素、硫酸などの陰イオンを透
過させ、溶解塩を多量に含有する濃縮液と溶解塩が希薄
となった希薄液を取り出すものである。
イオン交換膜と陰イオン交換膜を交互に配列して形成す
る濃縮液室、希釈液室及び同液室の両端に陽極室と陰極
室とから構成されるもので、陽イオン交換膜ではアンモ
ニウム、ナトリウム、カルシウムなどの陽イオンを、ま
た陰イオン交換膜では、塩素、硫酸などの陰イオンを透
過させ、溶解塩を多量に含有する濃縮液と溶解塩が希薄
となった希薄液を取り出すものである。
【0011】図1に本発明の実施に好適な電気透析装置
の構造及びイオンの移動を模式図を用いて説明する。陽
極板1及び陰極板2の間には、陰イオン交換膜Aと陽イ
オン交換膜Cが交互に配置されている。
の構造及びイオンの移動を模式図を用いて説明する。陽
極板1及び陰極板2の間には、陰イオン交換膜Aと陽イ
オン交換膜Cが交互に配置されている。
【0012】陽極板1としては、例えばチタンに白金メ
ッキを施したものであり、陰極板2としては例えばステ
ンレス板である。陰イオン交換膜としては、例えばスチ
レン/ジビニルベンゼン共重合体系の膜であり、イオン
交換基として4級アンモニウム塩を1.5〜3.0me
q/g乾燥樹脂含むものであり、陽イオン交換膜として
は例えばスチレン/ジビニルベンゼン共重合体系の膜で
あり、イオン交換基としてはスルホン酸基を1.5〜
3.0meq/g乾燥樹脂含むものである。これらイオ
ン交換膜は、復水中に含まれるアンモニア分の濃度等に
より、用いられる対数は異なるが、一般に200〜60
0対程度を用いるのが適当である。
ッキを施したものであり、陰極板2としては例えばステ
ンレス板である。陰イオン交換膜としては、例えばスチ
レン/ジビニルベンゼン共重合体系の膜であり、イオン
交換基として4級アンモニウム塩を1.5〜3.0me
q/g乾燥樹脂含むものであり、陽イオン交換膜として
は例えばスチレン/ジビニルベンゼン共重合体系の膜で
あり、イオン交換基としてはスルホン酸基を1.5〜
3.0meq/g乾燥樹脂含むものである。これらイオ
ン交換膜は、復水中に含まれるアンモニア分の濃度等に
より、用いられる対数は異なるが、一般に200〜60
0対程度を用いるのが適当である。
【0013】電気透析装置にかけられる復水は、これに
酸を添加し酸性とするが、酸として硫酸を用いた場合、
図1に示す如く、例えばアンモニウムイオン(NH4 +)
と硫酸イオン(SO4 2- )は、陰−陽極間に形成された
電場によって電気的に泳動する。例えばアンモニウム等
の陽イオンは陰極板2の方向に泳動し、陽イオン交換膜
Cを透過して濃縮室に入り、更に陰極板2方向へ泳動し
ようとするが、陰イオン交換膜に阻止されて濃縮液中に
残存する。
酸を添加し酸性とするが、酸として硫酸を用いた場合、
図1に示す如く、例えばアンモニウムイオン(NH4 +)
と硫酸イオン(SO4 2- )は、陰−陽極間に形成された
電場によって電気的に泳動する。例えばアンモニウム等
の陽イオンは陰極板2の方向に泳動し、陽イオン交換膜
Cを透過して濃縮室に入り、更に陰極板2方向へ泳動し
ようとするが、陰イオン交換膜に阻止されて濃縮液中に
残存する。
【0014】一方硫酸イオンは陽極板1の方向に泳動
し、陰イオン交換膜Aを透過し、濃縮室に入り、更に陽
極板1方向に泳動しようとするが、陽イオン交換膜Cに
阻止されて濃縮液中に残存する。かくして、濃縮液中の
アンモニウムイオン及び硫酸イオンは、移動媒体である
濃縮液によって電気透析装置から取り出される。
し、陰イオン交換膜Aを透過し、濃縮室に入り、更に陽
極板1方向に泳動しようとするが、陽イオン交換膜Cに
阻止されて濃縮液中に残存する。かくして、濃縮液中の
アンモニウムイオン及び硫酸イオンは、移動媒体である
濃縮液によって電気透析装置から取り出される。
【0015】電気透析装置は、復水中に含まれる各イオ
ンの量により、複数の電気透析装置を用いる場合もあ
る。電気透析装置から取り出されたアンモニウムイオン
を含む液は、所望により加熱蒸発装置に送られる。例え
ば減圧式蒸発缶、薄膜式蒸発缶、遠心薄膜乾燥機等が使
用される。更に蒸発装置から得られた濃縮液は所望によ
り、セメントやフライアッシュ等によって、不活性なも
のに固化される。
ンの量により、複数の電気透析装置を用いる場合もあ
る。電気透析装置から取り出されたアンモニウムイオン
を含む液は、所望により加熱蒸発装置に送られる。例え
ば減圧式蒸発缶、薄膜式蒸発缶、遠心薄膜乾燥機等が使
用される。更に蒸発装置から得られた濃縮液は所望によ
り、セメントやフライアッシュ等によって、不活性なも
のに固化される。
【0016】
【実施例】本発明による復水脱塩再生水中のアンモニア
性窒素の除去処理の一例を図2に示すフローシートを用
いて説明する。
性窒素の除去処理の一例を図2に示すフローシートを用
いて説明する。
【0017】図2において、1は復水脱塩再生装置(図
示省略)からの脱塩再生水を一旦貯留するタンク兼pH
調整槽である。2は脱塩再生水中の濁質生成分を除去す
るカートリッジフィルター、3及び4は脱塩再生水の脱
塩及び一次濃縮を行なう2基の電気透析装置である。
示省略)からの脱塩再生水を一旦貯留するタンク兼pH
調整槽である。2は脱塩再生水中の濁質生成分を除去す
るカートリッジフィルター、3及び4は脱塩再生水の脱
塩及び一次濃縮を行なう2基の電気透析装置である。
【0018】5は一次濃縮された脱塩再生水を更に濃縮
する蒸発缶、6は蒸発缶で生じた水蒸気を凝縮するコン
デンサー、7はタンク兼pH調整槽1の脱塩再生水をフ
ィルター2に定量供給するポンプであり、8はタンク兼
pH調整槽1に受け入れた脱塩再生水をpH調整する
際、酸と脱塩再生水の混合を行なう撹拌器である。
する蒸発缶、6は蒸発缶で生じた水蒸気を凝縮するコン
デンサー、7はタンク兼pH調整槽1の脱塩再生水をフ
ィルター2に定量供給するポンプであり、8はタンク兼
pH調整槽1に受け入れた脱塩再生水をpH調整する
際、酸と脱塩再生水の混合を行なう撹拌器である。
【0019】図2において、復水脱塩再生装置からのT
DSとアンモニウムイオンを含む脱塩再生水26kg/
時をラインaからタンク兼pH調整槽1に導いた。
DSとアンモニウムイオンを含む脱塩再生水26kg/
時をラインaからタンク兼pH調整槽1に導いた。
【0020】タンク兼pH調整槽1に導入された脱塩再
生水にラインbを介して硫酸を添加し、pHを3に調整
した。表1にpH調整された脱塩再生水の組成を示す。
生水にラインbを介して硫酸を添加し、pHを3に調整
した。表1にpH調整された脱塩再生水の組成を示す。
【0021】
【表1】
【0022】pH調整後のタンク兼pH調整槽1の脱塩
再生水はポンプにより26kg/時にてカートリッジフ
ィルター2に供給され、フィルター出口、すなわちライ
ンc中の濁度濃度を0.2mg/リットル以下とした。
再生水はポンプにより26kg/時にてカートリッジフ
ィルター2に供給され、フィルター出口、すなわちライ
ンc中の濁度濃度を0.2mg/リットル以下とした。
【0023】カートリッジフィルター2を出た脱塩再生
水はラインdにより電気透析装置3の希釈室に送られ、
アンモニウムイオン及びその他のイオン濃度(TDS)
の高い1次濃縮液とTDSの低い希釈液とに分離され、
それぞれラインfとeを介して1次濃縮液は蒸発缶5
へ、一方希釈液は電気透析槽4へそれぞれ送られた。
水はラインdにより電気透析装置3の希釈室に送られ、
アンモニウムイオン及びその他のイオン濃度(TDS)
の高い1次濃縮液とTDSの低い希釈液とに分離され、
それぞれラインfとeを介して1次濃縮液は蒸発缶5
へ、一方希釈液は電気透析槽4へそれぞれ送られた。
【0024】ラインeを介して電気透析装置4の希釈室
に送られた脱塩再生水はここで更に脱塩、濃縮されてT
DSの低い希釈液としてラインiを介して系外へ排出し
た。一方1次濃縮液はラインgを介して排出され、電気
透析装置3の濃縮室に戻される。なお、電気透析装置4
の濃縮室には、ラインpから水が供給される。
に送られた脱塩再生水はここで更に脱塩、濃縮されてT
DSの低い希釈液としてラインiを介して系外へ排出し
た。一方1次濃縮液はラインgを介して排出され、電気
透析装置3の濃縮室に戻される。なお、電気透析装置4
の濃縮室には、ラインpから水が供給される。
【0025】電気透析装置3、4の仕様及び運転条件
は、どちらも、有効膜面積3.74dm2 /対、組込膜
対数30対、膜面流速15cm/sであり、電流密度は
電気透析装置3が1.32A/dm2 、電気透析装置3
が0.56A/dm2 であった。
は、どちらも、有効膜面積3.74dm2 /対、組込膜
対数30対、膜面流速15cm/sであり、電流密度は
電気透析装置3が1.32A/dm2 、電気透析装置3
が0.56A/dm2 であった。
【0026】またこの実施例における1次濃縮液は、T
DS112,990mg/リットル、NH4 +11,04
0mg/リットル、流量2.65kg/時であり、希釈
液はTDS148.4mg/リットル、NH4 +5mg/
リットル、流量25.3kg/時であった。
DS112,990mg/リットル、NH4 +11,04
0mg/リットル、流量2.65kg/時であり、希釈
液はTDS148.4mg/リットル、NH4 +5mg/
リットル、流量25.3kg/時であった。
【0027】電気透析装置3、4からの1次濃縮液はラ
インf、g及びhを介して蒸発缶5に供給し、同缶にて
TDS35wt%となるまで濃縮した(以下この濃縮液
を2次濃縮液と称す)。蒸発缶5はこの実施例では遠心
薄膜型蒸発缶を用い、缶内圧力は700mm(水銀
柱)、缶内排水温度は87℃に制御した。
インf、g及びhを介して蒸発缶5に供給し、同缶にて
TDS35wt%となるまで濃縮した(以下この濃縮液
を2次濃縮液と称す)。蒸発缶5はこの実施例では遠心
薄膜型蒸発缶を用い、缶内圧力は700mm(水銀
柱)、缶内排水温度は87℃に制御した。
【0028】蒸発缶5で生じた蒸気はラインkを介して
コンデンサー6に供給され、ここでラインlより供給さ
れる冷却水によって冷却、凝縮される。冷却水はライン
m、凝縮水はラインnを介して系外へ排出した。なお凝
縮水のTDSは20mg/リットルであった。
コンデンサー6に供給され、ここでラインlより供給さ
れる冷却水によって冷却、凝縮される。冷却水はライン
m、凝縮水はラインnを介して系外へ排出した。なお凝
縮水のTDSは20mg/リットルであった。
【0029】蒸発缶5からの2次濃縮液0.9kg/時
はラインjを介して系外に排出した。この2次濃縮液は
セメント及びフライアッシュと混練し固型化した。それ
ぞれの混合比率はおよそ2:1:2であった。
はラインjを介して系外に排出した。この2次濃縮液は
セメント及びフライアッシュと混練し固型化した。それ
ぞれの混合比率はおよそ2:1:2であった。
【0030】なお本実施例は260時間の連続運転を行
なったが、装置上の支障もなく運転が可能であり、本発
明の有効性を実証することができた。
なったが、装置上の支障もなく運転が可能であり、本発
明の有効性を実証することができた。
【0031】
【発明の効果】本発明はボイラー復水脱塩再生水中に含
まれるアンモニア性窒素の除去法において、設置面積が
少なく、運転管理が容易でかつ設備費及びランニングコ
ストの面から経済性にすぐれた利点がある。加えて希釈
水はプラント用水として再利用可能なことから無排水化
プロセスともなり得るという優れた効果がある。
まれるアンモニア性窒素の除去法において、設置面積が
少なく、運転管理が容易でかつ設備費及びランニングコ
ストの面から経済性にすぐれた利点がある。加えて希釈
水はプラント用水として再利用可能なことから無排水化
プロセスともなり得るという優れた効果がある。
【図1】本発明の実施に好適な電気透析装置及びイオン
の移動を示した模式図
の移動を示した模式図
【図2】本発明の一例による復水脱塩再生水中のアンモ
ニア性窒素の除去処理のフローシート
ニア性窒素の除去処理のフローシート
A:陰イオン交換膜 C:陽イオン交換膜 1:タンク兼pH調整槽 2:カートリッジフィルター 3、4:電気透析装置 5:蒸発缶 6:コンデンサー 7:ポンプ 8:撹拌器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 優 東京都港区西新橋三丁目7番1号 東芝プ ラント建設株式会社内 (72)発明者 村吉 泰男 東京都港区西新橋三丁目7番1号 東芝プ ラント建設株式会社内
Claims (2)
- 【請求項1】発電プラントにおけるアンモニア性窒素を
含有する復水脱塩再生水中に酸を添加し、アンモニウム
塩を含有する酸性の復水脱塩再生水を生成し、必要に応
じて該再生水を濾過後、これを電気透析にかけ、該再生
水中のアンモニウムイオンを低減することを特徴とする
復水脱塩再生水中のアンモニア性窒素の除去方法。 - 【請求項2】復水脱塩再生水中に添加される酸は、該再
生水がpH2〜4となる範囲である請求項1の復水脱塩
再生水中のアンモニア性窒素の除去方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5187260A JPH0780254A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 復水脱塩再生水中のアンモニア性窒素の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5187260A JPH0780254A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 復水脱塩再生水中のアンモニア性窒素の除去方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0780254A true JPH0780254A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=16202868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5187260A Pending JPH0780254A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 復水脱塩再生水中のアンモニア性窒素の除去方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0780254A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2769625A1 (fr) * | 1997-10-15 | 1999-04-16 | Atochem Elf Sa | Dessalement de solutions aqueuses de sulfonamides |
JP2007090299A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Japan Organo Co Ltd | 電気脱イオン装置およびそれを用いた加圧水型原子力発電所の2次系ライン水処理装置 |
CN103130362A (zh) * | 2011-11-23 | 2013-06-05 | 通用电气公司 | 水处理装置及方法 |
CN112551784A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-03-26 | 华夏碧水环保科技有限公司 | 一种电厂脱硫处理中水回用装置 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5187260A patent/JPH0780254A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2769625A1 (fr) * | 1997-10-15 | 1999-04-16 | Atochem Elf Sa | Dessalement de solutions aqueuses de sulfonamides |
EP0913391A1 (fr) * | 1997-10-15 | 1999-05-06 | Elf Atochem S.A. | Dessalement de solutions aqueuses de sulfonamides |
US6036830A (en) * | 1997-10-15 | 2000-03-14 | Elf Atochem S.A. | Desalination of aqueous sulphonamide solutions |
JP2007090299A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Japan Organo Co Ltd | 電気脱イオン装置およびそれを用いた加圧水型原子力発電所の2次系ライン水処理装置 |
CN103130362A (zh) * | 2011-11-23 | 2013-06-05 | 通用电气公司 | 水处理装置及方法 |
US9434630B2 (en) | 2011-11-23 | 2016-09-06 | General Electric Company | Water treatment device and method |
CN112551784A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-03-26 | 华夏碧水环保科技有限公司 | 一种电厂脱硫处理中水回用装置 |
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