JPH08206670A - Treatment of ammonia nitrogen-containing waste water - Google Patents

Treatment of ammonia nitrogen-containing waste water

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JPH08206670A
JPH08206670A JP4133595A JP4133595A JPH08206670A JP H08206670 A JPH08206670 A JP H08206670A JP 4133595 A JP4133595 A JP 4133595A JP 4133595 A JP4133595 A JP 4133595A JP H08206670 A JPH08206670 A JP H08206670A
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JP
Japan
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ozone
nitrogen
ammoniacal nitrogen
amount
treated water
Prior art date
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JP4133595A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Yo
敏 楊
Haruki Akega
春樹 明賀
Tomio Iwai
富雄 岩井
Kazuya Uesugi
和也 上杉
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Organo Corp
Original Assignee
Organo Corp
Japan Organo Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08206670A publication Critical patent/JPH08206670A/en
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Abstract

PURPOSE: To economically perform the treatment of waste water by suppressing the formation of Br2 and NO3 <-> as by-products and to reduce the consumption amt. of ozone in the treatment of ammonia nitrogen-containing waste water by the addition of ozone in the presence of bromide ions. CONSTITUTION: Ozone is added to ammonia nitrogen-containing waste water in an amt. smaller than an amt. necessary for perfectly decomposing ammonia nitrogen to nitrogen gas. The control of the addition amt. of ozone is performed by installing a reducing nitrogen measuring means 22 measuring the concn. of reducing nitrogen in treated water and a control means 24 controlling the addition amt. of ozone to ammonia nitrogen-containing waste water on the basis of the concn. of reducing nitrogen and regulating the addition amt. of ozone so that the concn. of reducing nitrogen in treated water becomes 0.1-20mgN/L.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各種産業排水などのア
ンモニア性窒素含有排水に臭素イオンの存在下でオゾン
を添加することによりアンモニア性窒素を除去する排水
処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wastewater treatment method for removing ammoniacal nitrogen by adding ozone in the presence of bromine ions to wastewater containing ammoniacal nitrogen such as various industrial wastewater.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、オゾン添加によって排水中の有機
物を酸化、分解することは行われていたが、アンモニア
性窒素は安定性が高いため、排水中のアンモニア性窒素
をオゾン添加によって酸化、分解することは困難である
と考えられていた。しかし、最近になって、臭素イオン
の存在下においてアンモニア性窒素含有排水にオゾンを
添加することにより、アンモニア性窒素を酸化して除去
できることが見い出され、これを利用した排水の処理方
法が提案されている(特開平3−181390号、特開
平4−66190号)。
2. Description of the Related Art Conventionally, the addition of ozone has been used to oxidize and decompose organic substances in wastewater, but since ammonia nitrogen is highly stable, the ammonia nitrogen in wastewater is oxidized and decomposed by adding ozone. Was thought to be difficult to do. However, recently, it was found that ammonia nitrogen can be oxidized and removed by adding ozone to ammonia nitrogen-containing wastewater in the presence of bromide ion, and a wastewater treatment method using this has been proposed. (JP-A-3-181390, JP-A-4-66190).

【0003】臭素イオン存在下でのオゾン添加によるア
ンモニア性窒素の酸化、除去においては、まず排水中に
存在する臭素イオンと添加されたオゾンとが反応して次
亜臭素酸イオンBrO-(あるいは次亜臭素酸HBr
O)が生成する(下記式1)。次に、生成したBrO-
(あるいはHBrO)とアンモニア性窒素とが反応し
て、アンモニア性窒素が窒素ガス化される(下記式
2)。そして、結果的には下記(3)の反応式にしたが
ってアンモニア性窒素の酸化が行われる。 O3 + Br- → BrO- + O2 …(1) 2NH4 + + 3BrO- → N2 + 3Br- + 3H2O + 2H+ …(2) 2NH4 + + 3O3 → N2 + 3O2 + 3H2O + 2H+ …(3)
In the oxidation and removal of ammonia nitrogen by the addition of ozone in the presence of bromine ion, first, the bromine ion present in the waste water reacts with the added ozone to react with hypobromite ion BrO (or Bromate HBr
O) is generated (Equation 1 below). Next, the generated BrO
(Alternatively, HBrO) reacts with ammoniacal nitrogen to gasify the ammoniacal nitrogen (formula 2 below). As a result, ammoniacal nitrogen is oxidized according to the reaction formula (3) below. O 3 + Br → BrO + O 2 (1) 2NH 4 + + 3BrO → N 2 + 3Br + 3H 2 O + 2H + (2) 2NH 4 + + 3O 3 → N 2 + 3O 2 + 3H 2 O + 2H + (3)

【0004】したがって、臭素イオン存在下でのオゾン
添加によるアンモニア性窒素含有排水の処理では、Br
-がオゾンと反応してBrO-になり、次いでNH4 +と反
応してBr-に戻り、さらにオゾンと反応してBrO-
なるというサイクルを繰り返すもので、Br-は触媒的
な作用を示す。
Therefore, in the treatment of ammoniacal nitrogen-containing wastewater by adding ozone in the presence of bromide ions, Br
- reacts with the ozone BrO - becomes, then NH 4 + reacts with Br - returns to further BrO react with ozone - in which repeated cycles of becoming, Br - is a catalytic action Show.

【0005】オゾン添加によってアンモニア性窒素を除
去する連続排水処理装置は、例えば図2に示す構成のも
のである。図2において、2は反応槽、4は反応槽2内
の上部に設置された原水注入装置、6は原水注入装置4
に接続された原水導入管、8は原水導入管6に連結され
た臭素イオン含有水導入管(臭素イオン添加機構)、1
0は反応槽2内の下部に設置された散気装置、12は散
気装置10に接続されたオゾン含有ガス導入管、14は
オゾン含有ガス導入管12に接続されたオゾン含有ガス
発生装置、16は反応槽2上部に連結された排ガス排出
管、18は排ガス排出管16に介装されたオゾン分解
器、20は反応槽2底部に連結された処理水排出管を示
す。本装置では、原水導入管6及び原水注入装置4によ
って原水導入機構が構成され、オゾン含有ガス発生装置
14、オゾン含有ガス導入管12及び散気装置10によ
ってオゾン添加機構が構成されている。
A continuous waste water treatment apparatus for removing ammoniacal nitrogen by adding ozone has, for example, the structure shown in FIG. In FIG. 2, 2 is a reaction tank, 4 is a raw water injection device installed in the upper part of the reaction tank 2, 6 is a raw water injection device 4
A raw water introduction pipe connected to, a reference numeral 8 denotes a bromide ion-containing water introduction pipe connected to the raw water introduction pipe 6 (bromine ion addition mechanism), 1
0 is an air diffuser installed in the lower part of the reaction tank 2, 12 is an ozone-containing gas introduction pipe connected to the air diffuser 10, 14 is an ozone-containing gas generator connected to the ozone-containing gas introduction pipe 12, Reference numeral 16 denotes an exhaust gas discharge pipe connected to the upper portion of the reaction tank 2, 18 denotes an ozone decomposer interposed in the exhaust gas discharge pipe 16, and 20 denotes a treated water discharge pipe connected to the bottom portion of the reaction tank 2. In this device, the raw water introducing pipe 6 and the raw water injecting device 4 constitute a raw water introducing mechanism, and the ozone-containing gas generating device 14, the ozone-containing gas introducing pipe 12 and the air diffuser 10 constitute an ozone adding mechanism.

【0006】図2の装置で排水処理を行う場合、原水導
入管6を流れるアンモニア性窒素含有排水(原水)に臭
素イオン含有水導入管8から臭素イオン含有水を添加
し、この原水を原水注入装置4から反応槽2内に導入す
る。そして、オゾン含有ガス発生装置14で発生させた
オゾン含有ガスをオゾン含有ガス導入管12を通して散
気装置10から反応槽2内の原水に添加する。これによ
り、原水中のアンモニア性窒素が窒素ガスに分解されて
除去される。アンモニア性窒素が除去された処理水は処
理水排出管20から排出される。また、反応槽2内に生
じた排ガスはオゾン分解器18を通って排ガス排出管1
6から排出される。
When wastewater treatment is performed by the apparatus shown in FIG. 2, bromine ion-containing water is added from the bromine ion-containing water introduction pipe 8 to ammoniacal nitrogen-containing wastewater (raw water) flowing through the raw water introduction pipe 6, and this raw water is injected into the raw water. It is introduced from the device 4 into the reaction tank 2. Then, the ozone-containing gas generated by the ozone-containing gas generator 14 is added to the raw water in the reaction tank 2 from the diffuser 10 through the ozone-containing gas introduction pipe 12. As a result, the ammoniacal nitrogen in the raw water is decomposed into nitrogen gas and removed. The treated water from which the ammonia nitrogen has been removed is discharged from the treated water discharge pipe 20. Further, the exhaust gas generated in the reaction tank 2 passes through the ozone decomposer 18 and the exhaust gas exhaust pipe 1
It is discharged from 6.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】臭素イオン存在下での
オゾン添加によるアンモニア性窒素含有排水の処理で
は、これまで処理水中のアンモニア性窒素濃度を排水規
制値あるいは一定の目標値に低減させることを目的とし
て、アンモニア性窒素濃度ができるだけゼロに近づくよ
うにフィードフォワード制御又はフィードバック制御に
よってオゾン添加量を決定している。
In the treatment of ammoniacal nitrogen-containing wastewater by addition of ozone in the presence of bromide ions, it has been necessary to reduce the concentration of ammoniacal nitrogen in the treated water to the wastewater regulation value or a certain target value. For the purpose, the ozone addition amount is determined by feedforward control or feedback control so that the ammonia nitrogen concentration approaches zero as much as possible.

【0008】しかし、本発明者らは、前記排水処理の実
用化について検討を行っている過程で、処理水中のアン
モニア性窒素濃度がゼロになるようにオゾン添加量を制
御した場合、臭素ガス(Br2)が発生すること、及び
処理水中の硝酸性窒素(NO3 -)の副生成量が増加する
ことに気付いた。Br2は毒性を有するため、これをそ
のまま環境中に排出することはできない。この場合、B
2は大部分が排ガスと共に排出される。したがって、
副生成物としてBr2が生じた場合、排ガス中のBr2
除去設備を別途に設けなければならず、コスト高とな
る。また、NO3 -の副生成はプロセス全体での窒素除去
率の低下につながるとともに、オゾン消費量も増大する
ことになる。。そのため、本発明者らは、上述したBr
2及びNO3 -の副生成を抑制するための手段について検
討を行った。
However, when the inventors of the present invention are studying the practical application of the wastewater treatment, when the amount of ozone added is controlled so that the concentration of ammonia nitrogen in the treated water becomes zero, the bromine gas ( It was noticed that Br 2 ) was generated and the amount of nitrate nitrogen (NO 3 ) by-produced in the treated water was increased. Since Br 2 is toxic, it cannot be discharged into the environment as it is. In this case, B
Most of r 2 is discharged together with the exhaust gas. Therefore,
When Br 2 is produced as a by-product, a facility for removing Br 2 in the exhaust gas must be separately provided, which increases the cost. Further, the NO 3 by-product leads to a decrease in the nitrogen removal rate in the entire process and also increases the ozone consumption amount. . Therefore, the present inventors
A means for suppressing the by-production of 2 and NO 3 was examined.

【0009】本発明は、かかる検討の結果なされたもの
で、臭素イオン存在下でのオゾン添加によるアンモニア
性窒素含有排水の処理において、Br2、NO3 -の副生
成を可及的に抑制することが可能なアンモニア性窒素含
有排水の処理方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made as a result of such a study, and suppresses by-production of Br 2 and NO 3 as much as possible in the treatment of ammoniacal nitrogen-containing wastewater by adding ozone in the presence of bromine ions. It is an object of the present invention to provide a method for treating wastewater containing ammoniacal nitrogen.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
前記目的を達成するために種々の研究を行った結果、下
記(a)〜(e)の知見を得た。 (a)反応式1、2からわかるように、処理水中のアン
モニア性窒素濃度をゼロにするためには、反応槽内の水
中に常に一定量のBrO-が残存するようにオゾン添加
量を制御する必要があり、したがって従来はアンモニア
性窒素の全量が完全に窒素ガスにまで分解するのに必要
な量より過剰のオゾンを添加している。一方、BrO-
が残存する水中では、下記4、5式に示す平衡によって
BrO-、HBrO及びBr2が共存している。こののB
2の一部が気相側に移行し、排ガスと共に反応槽から
排出される。
Means and Action for Solving the Problems The present inventors have
As a result of various studies to achieve the above-mentioned object, the following findings (a) to (e) were obtained. (A) As can be seen from the reaction formulas 1 and 2, in order to make the concentration of ammonia nitrogen in the treated water zero, the ozone addition amount is controlled so that a constant amount of BrO always remains in the water in the reaction tank. Therefore, in the past, ozone was added in excess of the amount required to completely decompose all the ammoniacal nitrogen into nitrogen gas. On the other hand, BrO -
In the remaining water, BrO , HBrO, and Br 2 coexist by the equilibrium shown in the following formulas 4 and 5. B of this
Part of r 2 moves to the gas phase side and is discharged from the reaction tank together with the exhaust gas.

【0011】[0011]

【化1】 Embedded image

【0012】このように、Br2が生成するのは反応槽
内の水中にBrO-が残存しているからであり、BrO-
が残存するのは過剰のオゾンを添加しているからであ
る。したがって、反応槽内の水に過剰のオゾンを添加せ
ず、アンモニア性窒素を完全に窒素ガスに分解するのに
必要な量より少ない量のオゾンを添加することにより、
BrO-の残存を防ぐことができ、Br2の副生成を防止
することが可能となる。また、アンモニア性窒素を完全
に窒素ガスに分解するのに必要な量より少ない量のオゾ
ンを添加するようにした場合、オゾン消費量を削減でき
るので経済的に有利になる。
As described above, Br 2 is produced because BrO remains in the water in the reaction tank, and BrO −.
Remains because the excess ozone is added. Therefore, without adding excess ozone to the water in the reaction tank, by adding an amount of ozone less than that required to completely decompose the ammoniacal nitrogen into nitrogen gas,
It is possible to prevent BrO from remaining and prevent Br 2 from being produced as a by-product. Further, when ozone is added in an amount smaller than that required to completely decompose ammoniacal nitrogen into nitrogen gas, ozone consumption can be reduced, which is economically advantageous.

【0013】(b)臭化物イオンの存在下においてオゾ
ンを添加することによりアンモニア性窒素を酸化して除
去する反応は、前記式1、2に示した通りであるが、実
際の反応プロセスはもっと複雑である。すなわち、処理
水中のNH4 +の一部が遊離のアンモニア(NH3)とな
り、このNH3はO3とBr-とが反応してできたBrO-
(HBrO)と反応して一臭化アミン(NH2Br)に
なり、さらにこのNH2BrがBrO-(HBrO)の作
用で二臭化アミン(NHBr2)と三臭化アミン(NB
3)になって、最後にN2まで分解される。したがっ
て、NH3の分解が不完全な場合にはアンモニアと上記
の各種臭化アミン系物質とが共存することになる。
(B) The reaction of oxidizing and removing ammoniacal nitrogen by adding ozone in the presence of bromide ion is as shown in the above formulas 1 and 2, but the actual reaction process is more complicated. Is. That, NH 4 + in the part free of ammonia in the treated water (NH 3), and this NH 3 is O 3, Br - and has Deki reacted BrO -
It reacts with (HBrO) to form an amine monobromide (NH 2 Br), and this NH 2 Br acts as BrO (HBrO) to produce an amine dibromide (NHBr 2 ) and an amine tribromide (NB
r 3 ), and finally decomposed to N 2 . Therefore, when the decomposition of NH 3 is incomplete, ammonia and the above various amine bromide-based substances coexist.

【0014】そのため、アンモニア性窒素を完全に窒素
ガスに分解するのに必要な量より少ない量のオゾンを添
加し、アンモニア性窒素の分解を不完全にした場合、処
理水中に還元性窒素(アンモニア性窒素及び臭化アミン
系窒素)が必ず含有されることになる。それ故、処理水
中の還元性窒素濃度を測定し、この濃度が一定の範囲、
具体的には0.1〜20mgN/リットル、好ましくは
0.5〜5mgN/リットルとなるようにオゾン添加量
を制御することにより、アンモニア性窒素を完全に窒素
ガスに分解するのに必要な量より少ない量のオゾンが水
中に添加されるようにオゾン添加量を制御することが可
能となる。
Therefore, when ozone is added in an amount less than the amount required to completely decompose ammoniacal nitrogen into nitrogen gas and the decomposition of ammoniacal nitrogen is incomplete, reducing nitrogen (ammonia) is added to the treated water. Nitrogen and amine bromide-based nitrogen) will always be contained. Therefore, the reducing nitrogen concentration in the treated water was measured, and this concentration was within a certain range,
Specifically, the amount required to completely decompose ammoniacal nitrogen into nitrogen gas by controlling the ozone addition amount so as to be 0.1 to 20 mgN / liter, preferably 0.5 to 5 mgN / liter. It becomes possible to control the ozone addition amount so that a smaller amount of ozone is added to the water.

【0015】(c)アンモニア性窒素を完全に窒素ガス
に分解するのに必要な量より少ない量のオゾンを添加し
た場合、処理水中に還元性窒素が含有され、特に還元性
窒素濃度が5mgN/リットル以下になると臭化アミン
類(NH2Br、NHBr2及びNBr3)が大部分の割
合を占め、2mgN/リットル以下になると殆どがアミ
ンの形になる。この臭化アミン系物質は毒性があるため
除去することが必要であるが、臭化アミン系物質は触媒
や還元剤の作用によって容易に分解することができ、分
解によりその一部はN2とBr-になり、残りはNH3
Br-になる。臭化アミン系物質は、特に触媒によって
簡単に分解することができる。したがって、アンモニア
性窒素を完全に窒素ガスに分解するのに必要な量より少
ない量のオゾンを添加した場合、反応槽の後段で処理水
に触媒を作用させることにより、処理水中の臭化アミン
系物質を簡単に除去することができる。
(C) When adding a smaller amount of ozone than the amount required for completely decomposing ammoniacal nitrogen into nitrogen gas, reducing nitrogen is contained in the treated water, and particularly, the reducing nitrogen concentration is 5 mgN / Below 1 liter, the amine bromides (NH 2 Br, NHBr 2 and NBr 3 ) account for most of the proportion, and below 2 mg N / liter, most are in the amine form. Since this amine bromide-based substance is toxic, it is necessary to remove it. However, the amine bromide-based substance can be easily decomposed by the action of a catalyst or a reducing agent, and a part of it is decomposed into N 2 Br and the rest NH 3 and Br . The amine bromide-based material can be easily decomposed, especially by a catalyst. Therefore, when an amount of ozone that is less than the amount required to completely decompose ammoniacal nitrogen into nitrogen gas is added, by reacting a catalyst on the treated water in the latter stage of the reaction tank, the amine bromide system in the treated water is reduced. The substance can be easily removed.

【0016】(d)NO3 -は、水中でNH4 +の一部が遊
離のアンモニア(NH3)となり、このNH3とオゾンと
が直接反応したり、式2の反応の中間生成物であるNH
2Brとオゾンとが反応したりすることにより生成す
る。したがって、アンモニア性窒素の全量を完全に窒素
ガスに分解するのに必要な量より少ない量のオゾンを添
加した場合、オゾン添加量が削減される結果NO3 -の副
生成量が低減する。また、NH4 +からNO3 -が生成する
経路ではNH4 +からN2が生成する経路より多くのO3 -
を消費するため、NO3 -の副生成の抑制はオゾン消費量
の削減につながり、経済的に有利になる。
(D) NO 3 is a part of NH 4 + which is free ammonia (NH 3 ) in water, and this NH 3 directly reacts with ozone, or is an intermediate product of the reaction of formula 2. NH
2 Generated when Br and ozone react with each other. Therefore, when ozone is added in an amount less than the amount required to completely decompose all the amount of ammoniacal nitrogen into nitrogen gas, the amount of ozone added is reduced, and as a result, the amount of NO 3 by-produced is reduced. Moreover, NH 4 + from NO 3 - more than route N 2 is produced from NH 4 + is a path generates O 3 -
Therefore, the suppression of the by-production of NO 3 leads to the reduction of ozone consumption, which is economically advantageous.

【0017】(e)アンモニア性窒素を完全に窒素ガス
に分解するのに必要な量より少ない量のオゾンを添加し
た場合、水中に少量のNH3が残存し、このNH3とBr
-とが反応してNH2Brとなるため、前記(5)式に
よるBr2の生成が起こりにくい。したがって、少量の
NH3の残存はかえって好ましい。
(E) When a smaller amount of ozone than that required for completely decomposing ammoniacal nitrogen into nitrogen gas is added, a small amount of NH 3 remains in the water, and this NH 3 and Br
O - and because is NH 2 Br by reacting the (5) Generation of Br 2 is less likely to occur by an equation. Therefore, a small amount of remaining NH 3 is rather preferable.

【0018】本発明は、(a)〜(e)の知見に基づい
てなされたもので、下記第1〜3発明を提供するもので
ある。 (1)第1発明 アンモニア性窒素含有排水に臭素イオンの存在下でオゾ
ンを添加することにより、該排水中のアンモニア性窒素
を除去する排水処理方法において、アンモニア性窒素を
完全に窒素ガスに分解するのに必要な量より少ない量の
オゾンをアンモニア性窒素含有排水に添加することを特
徴とするアンモニア性窒素含有排水処理方法。
The present invention has been made on the basis of the findings (a) to (e), and provides the following first to third inventions. (1) First invention In a wastewater treatment method of removing ammoniacal nitrogen in wastewater containing ammonia by adding ozone to the wastewater containing ammoniacal nitrogen in the presence of bromine ions, the ammoniacal nitrogen is completely decomposed into nitrogen gas. A method for treating ammoniacal nitrogen-containing wastewater, which comprises adding ozone in an amount smaller than that necessary for the addition to the ammoniacal nitrogen-containing wastewater.

【0019】(2)第2発明 アンモニア性窒素含有排水に臭素イオンの存在下でオゾ
ンを添加することにより、該排水中のアンモニア性窒素
を除去する排水処理方法において、アンモニア性窒素除
去後の処理水中の還元性窒素濃度が0.1〜20mgN
/リットルとなるようにアンモニア性窒素含有排水への
オゾン添加量を制御することを特徴とするアンモニア性
窒素含有排水処理方法。
(2) Second Invention In a wastewater treatment method for removing ammoniacal nitrogen in wastewater containing ammonia nitrogen by adding ozone to the wastewater containing ammoniacal nitrogen in the presence of bromine ions, the treatment after removal of the ammoniacal nitrogen is performed. Reducing nitrogen concentration in water is 0.1-20mgN
A method for treating ammoniacal nitrogen-containing wastewater, which comprises controlling the amount of ozone added to the ammoniacal nitrogen-containing wastewater so that it becomes 1 / liter.

【0020】(3)第3発明 アンモニア性窒素除去後の処理水中に存在する臭化アミ
ン系物質をN2及び/又はNH3と、Br-とに分解して
から処理水を排出するようにした第1発明又は第2発明
のアンモニア性窒素含有排水処理方法。
(3) Third Invention In order to discharge the treated water after decomposing the amine bromide substance present in the treated water after removal of ammonia nitrogen into N 2 and / or NH 3 and Br −. The method for treating wastewater containing ammoniacal nitrogen according to the first invention or the second invention.

【0021】以下、本発明につきさらに詳しく説明す
る。第1発明では、アンモニア性窒素を完全に窒素ガス
に分解するのに必要な量(前記3式から計算される量)
より少ない量のオゾンをアンモニア性窒素含有排水に添
加する。
The present invention will be described in more detail below. In the first invention, the amount necessary for completely decomposing ammoniacal nitrogen into nitrogen gas (the amount calculated from the above 3 formula)
A smaller amount of ozone is added to the ammoniacal nitrogen-containing wastewater.

【0022】オゾン添加量の制御は、アンモニア性窒素
除去後の処理水中の還元性窒素濃度を指標にして行うと
良く、アンモニア性窒素除去後の処理水中の還元性窒素
濃度が0.1〜20mgN/リットル、好ましくは0.
5〜5mgN/リットルとなるようにオゾンを添加する
ことにより、オゾン添加量の制御を適切に行うことがで
きる(第2発明)。すなわち、還元性窒素濃度が20m
gN/リットルより大きいときにはオゾン添加量が少な
すぎ、0.1mgN/リットルより小さいときにはオゾ
ン添加量が多すぎると判断することができる。また、還
元性窒素濃度が0.1mgN/リットルより少ないとB
rO-が残存してBr2が生成することがあり、20mg
N/リットルより多いと処理水中にアンモニア性窒素が
多く残存することがある。
The amount of ozone added may be controlled by using the reducing nitrogen concentration in the treated water after removal of ammonia nitrogen as an index, and the reducing nitrogen concentration in the treated water after removal of ammonia nitrogen is 0.1 to 20 mgN. / Liter, preferably 0.
By adding ozone to 5 to 5 mgN / liter, the ozone addition amount can be appropriately controlled (second invention). That is, the reducing nitrogen concentration is 20 m
When it is larger than gN / liter, it can be judged that the ozone addition amount is too small, and when it is smaller than 0.1 mgN / liter, the ozone addition amount is too large. If the reducing nitrogen concentration is less than 0.1 mgN / liter, B
20 mg of Br 2 may be formed due to residual rO −.
If it is more than N / liter, a large amount of ammoniacal nitrogen may remain in the treated water.

【0023】この場合、処理水中の還元性窒素濃度の測
定手段としては、公知のアンモニアモニターを用いるこ
とができるが、特に隔膜型アンモニウムイオン電極を用
いる方法が好ましい。その理由は、隔膜型アンモニウム
イオン電極を用いることにより、処理水中のアンモニウ
ムイオン濃度のみならず、全還元性窒素(NH3、NH2
Br、NHBr2及びNBr3)の濃度を測定することが
でき、したがって前述した(b)の制御を正確に行うこ
とができるからである。また、オゾン添加量の制御は、
例えば排水中に導入するオゾン含有ガスの流量、オゾン
含有ガス中のオゾン濃度、あるいは原水流量等を調節す
ることによって行うことができる。なお、本発明におい
て排水中に添加する臭素イオン含有水としては、NaB
r、KBr等の臭素化合物の水溶液や、臭素イオンを比
較的多量に含んでいる海水などを用いることができる。
また、オゾン添加時における排水中の臭素イオン濃度
は、排水中のアンモニア性窒素濃度等に応じて適宜選択
されるが、通常、アンモニア性窒素含有量の1/10〜
2倍の臭素イオン濃度とするとよい。
In this case, a known ammonia monitor can be used as a means for measuring the reducing nitrogen concentration in the treated water, but a method using a diaphragm type ammonium ion electrode is particularly preferable. The reason is that by using the diaphragm type ammonium ion electrode, not only the concentration of ammonium ions in the treated water but also the total reducing nitrogen (NH 3 , NH 2
This is because the concentrations of Br, NHBr 2 and NBr 3 ) can be measured, and therefore the above-mentioned control of (b) can be performed accurately. In addition, the amount of ozone added is controlled by
For example, it can be performed by adjusting the flow rate of the ozone-containing gas introduced into the waste water, the ozone concentration in the ozone-containing gas, or the raw water flow rate. In the present invention, the bromine ion-containing water added to the waste water is NaB
An aqueous solution of a bromine compound such as r or KBr or seawater containing a relatively large amount of bromine ions can be used.
Further, the bromine ion concentration in the wastewater at the time of adding ozone is appropriately selected according to the ammoniacal nitrogen concentration in the wastewater, etc., but is usually 1/10 to 10% of the ammoniacal nitrogen content.
It is advisable to double the bromine ion concentration.

【0024】第3発明では、アンモニア性窒素除去後の
処理水中の臭化アミン系物質をN2及び/又はNH3と、
Br-とに分解してから処理水を排出する。この場合、
臭化アミン系物質の分解には触媒を用いることが好まし
く、これによって臭化アミン系物質を簡単に分解するこ
とができる。触媒としては、活性炭や、鉄、ニッケル、
コバルト、銅等からなる金属系触媒を用いることができ
る。なお、臭化アミン系物質を分解する手段としては、
この他に亜硫酸塩、次亜硫酸(塩)等の還元性薬剤を用
いることもできる。
In the third invention, the amine bromide-based substance in the treated water after removal of the ammonia nitrogen is N 2 and / or NH 3 ,
Dissolve it into Br - and discharge the treated water. in this case,
A catalyst is preferably used for decomposing the amine bromide-based substance, which allows the amine bromide-based substance to be easily decomposed. As the catalyst, activated carbon, iron, nickel,
A metal catalyst composed of cobalt, copper or the like can be used. As a means for decomposing the amine bromide-based substance,
In addition, reducing agents such as sulfite and hyposulfite (salt) may be used.

【0025】以下、図面により本発明を具体的に示す
が、本発明は下記の例に限定されるものではない。図1
は、本発明のアンモニア性窒素含有排水処理方法の実施
に使用される装置の一例を示す。なお、図1において図
2と同一構成の部分には同一参照符号を付してその説明
を省略する。
The present invention will be specifically described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples. FIG.
Shows an example of an apparatus used for carrying out the ammoniacal nitrogen-containing wastewater treatment method of the present invention. In FIG. 1, the same components as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0026】本装置においては、処理水排出管20に隔
膜型アンモニウムイオン電極を用いて処理水中の還元性
窒素濃度を測定する還元性窒素測定手段22が連結され
ている。また、制御手段24とオゾン含有ガス発生装置
14及び還元性窒素測定手段22とがそれぞれ計装的に
接続されている。さらに、処理水排出管20には活性炭
の作用によって処理水中の臭化アミン系物質を分解する
アミン分解手段26が介装され、排ガス排出管16には
排ガス中のBr2濃度を検出するガス検知管28が連結
されている。
In this apparatus, a reducing nitrogen measuring means 22 for measuring the reducing nitrogen concentration in the treated water using a diaphragm type ammonium ion electrode is connected to the treated water discharge pipe 20. Further, the control means 24, the ozone-containing gas generator 14, and the reducing nitrogen measuring means 22 are instrumentally connected to each other. Further, the treated water discharge pipe 20 is provided with an amine decomposing means 26 for decomposing the amine bromide-based substance in the treated water by the action of activated carbon, and the exhaust gas discharge pipe 16 is a gas detector for detecting the Br 2 concentration in the exhaust gas. A pipe 28 is connected.

【0027】本装置による排水処理では、還元性窒素測
定手段22によって処理水中の還元性窒素濃度が測定さ
れ、その信号が制御手段24に伝達される。そして、こ
の還元性窒素濃度に基づいて制御手段24がオゾン含有
ガス発生装置14を制御し、オゾン含有ガス発生装置1
4におけるオゾン含有ガス発生量あるいはオゾン含有ガ
ス中のオゾン濃度が調節される。具体的には、処理水中
の還元性窒素濃度が0.1〜20mgN/リットルとな
るようにオゾン添加量が制御される。
In the wastewater treatment by this apparatus, the reducing nitrogen measuring means 22 measures the reducing nitrogen concentration in the treated water, and the signal is transmitted to the controlling means 24. The control means 24 controls the ozone-containing gas generator 14 based on the reducing nitrogen concentration, and the ozone-containing gas generator 1
The amount of ozone-containing gas generated in 4 or the ozone concentration in the ozone-containing gas is adjusted. Specifically, the ozone addition amount is controlled so that the reducing nitrogen concentration in the treated water is 0.1 to 20 mgN / liter.

【0028】なお、図1の装置では、制御手段24でオ
ゾン含有ガス発生装置14を制御することによりオゾン
添加量を調節するようにしたが、原水導入管6を流れる
原水流量を制御することによりオゾン添加量を調節こと
もできる。また、その他の構成についても本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変更して差し支えない。
In the apparatus of FIG. 1, the control means 24 controls the ozone-containing gas generator 14 to adjust the ozone addition amount. However, by controlling the flow rate of raw water flowing through the raw water introducing pipe 6. The amount of ozone added can also be adjusted. Further, other configurations may be variously modified without departing from the scope of the present invention.

【0029】また、還元性窒素測定手段22として上述
のごとく隔膜型アンモニウムイオン電極を使用する場合
は、長期間使用するうちに処理水中の臭化アミン系物質
の酸化力によって電極の隔膜が劣化する可能性がある。
したがって、隔膜の劣化が無視できないような場合は、
測定すべきアンモニア性窒素除去後の処理水を予め活性
炭、鉄、ニッケル等の前記した分解触媒に接触させて処
理水中の臭化アミン系物質を分解し、その後隔膜型アン
モニウムイオン電極によって測定を行うようにしてもよ
い。この場合、隔膜型アンモニウムイオン電極によって
測定される還元性窒素の濃度は、上記分解触媒との接触
によって処理水中の臭化アミン系物質の一部がN2に分
解される分だけ接触前の処理水より低下するが、後述の
実施例で示すごとく、通常その量はわずかであるので、
このような場合でも臭化アミン系物質分解後の処理水中
の還元性窒素濃度が0.1〜20mgN/リットルとな
るようにオゾン添加量を制御することで実用上ほとんど
問題はない。
When the diaphragm type ammonium ion electrode is used as the reducing nitrogen measuring means 22 as described above, the diaphragm of the electrode is deteriorated by the oxidizing power of the amine bromide-based substance in the treated water during long-term use. there is a possibility.
Therefore, when the deterioration of the diaphragm cannot be ignored,
The treated water after removal of ammonia nitrogen to be measured is brought into contact with the above-mentioned decomposition catalyst such as activated carbon, iron, or nickel in advance to decompose the amine bromide-based substance in the treated water, and then the measurement is performed using a diaphragm-type ammonium ion electrode. You may do it. In this case, the concentration of reducible nitrogen measured by the diaphragm type ammonium ion electrode is the amount before the contact treatment by the amount by which a part of the amine bromide-based substance in the treated water is decomposed into N 2 by the contact with the decomposition catalyst. Although it is lower than water, as shown in the examples below, the amount is usually small, so
Even in such a case, there is almost no problem in practice by controlling the ozone addition amount so that the concentration of reducing nitrogen in the treated water after the decomposition of the amine bromide-based substance becomes 0.1 to 20 mgN / liter.

【0030】[0030]

【実施例】次に、実施例を示す。図1に示した構成の実
験装置を作製し、下記条件でアンモニア性窒素含有排水
の処理を行った。アンモニア性窒素含有排水(原水)と
しては、水道水にアンモニア性窒素濃度が300mgN
/リットルとなるようにNH4Clを溶解したものを用
いた。排水中に添加する臭素イオン含有水としてはNa
Br水溶液を用い、排水中のNaBr濃度が130mg
/リットル(Brとして101mgBr/リットル)と
なるように添加した。還元性窒素測定手段22には東亜
電波(株)製アンモニウムイオン測定装置NHMS−3
を使用した。その他の条件は以下の通りとした。 反応槽:容量200リットル(高さ5m、内径22.5
cm) 原水流量:660リットル/day 反応槽における排水のpH:6.8
EXAMPLES Next, examples will be shown. An experimental apparatus having the configuration shown in FIG. 1 was produced and the wastewater containing ammoniacal nitrogen was treated under the following conditions. As the ammonia-nitrogen-containing wastewater (raw water), the concentration of ammonia nitrogen in the tap water is 300 mgN
A solution in which NH 4 Cl was dissolved so that the concentration became / liter was used. As the bromine ion-containing water added to the wastewater, Na
The concentration of NaBr in the wastewater is 130 mg using the Br aqueous solution.
/ Liter (101 mgBr / liter as Br). Ammonium ion measuring device NHMS-3 manufactured by Toa Denpa Co., Ltd. is used as the reducing nitrogen measuring means 22.
It was used. Other conditions are as follows. Reaction tank: capacity 200 liters (height 5 m, inner diameter 22.5
cm) Raw water flow rate: 660 liters / day pH of wastewater in the reaction tank: 6.8

【0031】処理水中の還元性窒素濃度を0、2、5、
20mgN/リットルにそれぞれ制御して排水処理を行
った結果を表1に示す。表1より、処理水中の還元性窒
素濃度を0.1〜20mgN/リットルとした場合、す
なわちアンモニア性窒素を完全に窒素ガスに分解するの
に必要な量より少ない量のオゾンをアンモニア性窒素含
有排水に添加した場合には、排ガス中のBr2を大幅に
削減することができ、またNO3 -の副生成も良好に抑制
できることが認められる。これに対し、処理水中の還元
性窒素濃度をゼロとした場合は、アンモニア性窒素を完
全に窒素ガスに分解するのに必要な量より過剰のオゾン
がアンモニア性窒素含有排水に添加されているために、
Br2、NO3 -の副生成が多くなるものであった。な
お、アミン分解手段26で臭化アミン系物質を分解した
後の処理水中の還元性窒素濃度を表1に示すが、還元性
窒素測定手段22による測定結果との差は分解されてN
2となった臭化アミン系物質の量に相当する。
The reducing nitrogen concentration in the treated water is set to 0, 2, 5,
Table 1 shows the results of the wastewater treatment by controlling each to 20 mgN / liter. From Table 1, when the reducing nitrogen concentration in the treated water is 0.1 to 20 mgN / liter, that is, the amount of ozone is less than the amount necessary to completely decompose ammoniacal nitrogen into nitrogen gas, It is recognized that when added to the waste water, Br 2 in the exhaust gas can be significantly reduced, and NO 3 by-product can be satisfactorily suppressed. On the other hand, when the reducing nitrogen concentration in the treated water is set to zero, excess ozone is added to the ammoniacal nitrogen-containing wastewater in excess of the amount required to completely decompose the ammoniacal nitrogen into nitrogen gas. To
The amount of by-produced Br 2 and NO 3 was large. Table 1 shows the reducing nitrogen concentration in the treated water after the amine decomposing means 26 decomposed the amine bromide-based substance.
This corresponds to the amount of the amine bromide substance that became 2 .

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明では、アンモニア性窒素を完全に
窒素ガスに分解するのに必要な量より少ない量のオゾン
をアンモニア性窒素含有排水に添加するので、Br2
NO3 -の副生成を抑制することができ、しかもオゾン消
費量を削減することができる。したがって、副生成した
Br2の処理設備を排ガスライン中に別途設ける必要も
なくなり、臭素イオン存在下でのオゾン添加によるアン
モニア性窒素含有排水の処理を経済的に行うことが可能
となる。
In the present invention, since an amount of ozone less than that required for completely decomposing ammoniacal nitrogen into nitrogen gas is added to the ammoniacal nitrogen-containing wastewater, Br 2 ,
By-production of NO 3 can be suppressed, and the ozone consumption can be reduced. Therefore, there is no need to separately provide a treatment facility for the by-produced Br 2 in the exhaust gas line, and it is possible to economically treat the ammoniacal nitrogen-containing wastewater by adding ozone in the presence of bromine ions.

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

【図1】図1は本発明アンモニア性窒素含有排水処理方
法の実施に使用する装置の一例を示すフロー図である。
FIG. 1 is a flow chart showing an example of an apparatus used for carrying out a method for treating wastewater containing ammoniacal nitrogen according to the present invention.

【図2】図2は従来のアンモニア性窒素含有排水処理装
置を示すフロー図である。
FIG. 2 is a flowchart showing a conventional wastewater treatment apparatus containing ammoniacal nitrogen.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 反応槽 4 原水注入装置 6 原水導入管 8 臭素イオン含有水導入管 10 散気装置、 12 オゾン含有ガス導入管 14 オゾン含有ガス発生装置 16 排ガス排出管 20 処理水排出管 22 還元性窒素測定手段 24 制御手段 26 アミン分解手段 2 Reaction tank 4 Raw water injection device 6 Raw water introduction pipe 8 Bromine ion-containing water introduction pipe 10 Air diffuser, 12 Ozone-containing gas introduction pipe 14 Ozone-containing gas generator 16 Exhaust gas discharge pipe 20 Treated water discharge pipe 22 Reducing nitrogen measuring means 24 Control means 26 Amine decomposition means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上杉 和也 埼玉県戸田市川岸1丁目4番9号 オルガ ノ株式会社総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuya Uesugi 1-4-9 Kawagishi, Toda City, Saitama Prefecture Organo Research Institute

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アンモニア性窒素含有排水に臭素イオン
の存在下でオゾンを添加することにより、該排水中のア
ンモニア性窒素を除去する排水処理方法において、アン
モニア性窒素を完全に窒素ガスに分解するのに必要な量
より少ない量のオゾンをアンモニア性窒素含有排水に添
加することを特徴とするアンモニア性窒素含有排水処理
方法。
1. A wastewater treatment method of removing ammoniacal nitrogen in wastewater containing ammonia by adding ozone to the wastewater containing ammoniacal nitrogen in the presence of bromine ions, whereby the ammoniacal nitrogen is completely decomposed into nitrogen gas. A method for treating wastewater containing ammoniacal nitrogen, comprising adding ozone to the wastewater containing ammoniacal nitrogen in an amount smaller than that required for the wastewater containing ammoniacal nitrogen.
【請求項2】 アンモニア性窒素含有排水に臭素イオン
の存在下でオゾンを添加することにより、該排水中のア
ンモニア性窒素を除去する排水処理方法において、アン
モニア性窒素除去後の処理水中の還元性窒素濃度が0.
1〜20mgN/リットルとなるようにオゾン添加量を
制御することを特徴とするアンモニア性窒素含有排水処
理方法。
2. A wastewater treatment method for removing ammoniacal nitrogen in wastewater containing ammonia by adding ozone to the wastewater containing ammoniacal nitrogen in the presence of bromine ions. The nitrogen concentration is 0.
A method for treating wastewater containing ammoniacal nitrogen, comprising controlling the amount of ozone added so as to be 1 to 20 mgN / liter.
【請求項3】 アンモニア性窒素除去後の処理水中に存
在する臭化アミン系物質をN2及び/又はNH3と、Br
-とに分解してから処理水を排出するようにした請求項
1又は2記載のアンモニア性窒素含有排水処理方法。
3. The amine bromide-based substance present in the treated water after removal of ammoniacal nitrogen is N 2 and / or NH 3 and Br.
The method for treating wastewater containing ammonia nitrogen according to claim 1 or 2, wherein the treated water is discharged after being decomposed into-and.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI594956B (en) * 2016-06-13 2017-08-11 鋒霈環境科技股份有限公司 An ammonia containing waste water processing system
WO2018051376A1 (en) 2016-09-15 2018-03-22 Politecnico Di Torino Ozonization of waste water with high ammonium content improved by the presence of bromine ions
CN110104612A (en) * 2019-06-05 2019-08-09 宁波荙博爽石油化工有限公司 A kind of bromine recovery method of the brominated waste water of acid imide

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