JPH08257574A - 難分解性cod 含有排水の処理方法および処理装置 - Google Patents

難分解性cod 含有排水の処理方法および処理装置

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JPH08257574A
JPH08257574A JP6815995A JP6815995A JPH08257574A JP H08257574 A JPH08257574 A JP H08257574A JP 6815995 A JP6815995 A JP 6815995A JP 6815995 A JP6815995 A JP 6815995A JP H08257574 A JPH08257574 A JP H08257574A
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JP
Japan
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oxidizing
cod
manganese dioxide
tank
agent
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JP6815995A
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English (en)
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Kiwamu Matsubara
極 松原
Shigehiro Suzuki
重浩 鈴木
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NGK Insulators Ltd
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NGK Insulators Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゴミ埋立地浸出水、下水汚泥消化槽脱離液な
ど難分解性COD 含有排水を効率よく、かつ安価に処理す
る方法および装置を提供すること。 【構成】 COD を含有する原水に、アルカリ剤を加えて
後記酸化液のPHに応じたアルカリ側の所定のPHに調
整するとともに、アルカリ性状態で酸化力を発揮する酸
化剤を添加混合し、二酸化マンガンの存在下で前記COD
を酸化する処理方法、および上記方法を実施するための
難分解性COD 含有排水の処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はゴミ埋立地浸出水、下水
汚泥消化槽脱離液など難分解性COD 含有排水の処理方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の難分解性COD 含有排水の処理方法
としては、(ア) 酸性凝集法、(イ)フェントン法およ
び(ウ)これらの方法と活性炭吸着を組み合わせる方
法、などがある。これらの方法のうち(ア)の概要を図
8に示すが、この方法は原水に塩化第2鉄などの凝集剤
と塩酸などの酸を加えてPHを4〜5に調整した後に凝
集沈澱槽3において難分解性COD を不溶化、凝集させて
沈澱除去し、上澄水は水酸化ナトリウムなどのアルカリ
を加えて中和槽9にてPHを5.8 〜8.6 に調整して処理
水とする方法である。一方(イ)の方法はその概要を図
9に示すように、原水に塩酸などの酸、過酸化水素、お
よび硫酸第1鉄を添加してPHを3程度に調整した後酸
化槽1でCODを酸化分解し、更に水酸化ナトリウムなど
のアルカリおよび凝集剤を添加、PHを5.8 〜8.6 に調
整して、凝集沈澱槽3にて固液分離し上澄液を処理水と
して得る方法である。
【0003】しかしながら、上記(ア)の酸性凝集法に
よるCOD の除去率は50〜60%と難分解性COD 含有排水の
処理方法としては比較的有効な方法であるが、除去率に
限界があるため処理すべき原水のCOD が高い場合には、
処理目標を達成できないことがしばしばあった。従って
この場合には、活性炭処理を併用することが行われてい
るが、処理目標は達成できても活性炭処理のコストが高
いため、全体の処理費用は膨大なものとなり、更に悪い
場合には活性炭処理を併用しても処理目標が達成できず
技術的対応が不可能なこともあった。また、上記(イ)
のフェントン法においても薬品費が高くつき、その上CO
D 除去率も10〜30%と低く、難分解性COD 含有排水を単
独で処理することはほとんどできなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来の問題点を解決して、活性炭処理を併用すること
なく、本発明のプロセスのみで処理目標を達成するこ
と、および難分解性COD 含有排水の処理費用を安価にお
さえることができる難分解性COD 含有排水の処理方法お
よび処理装置を提供することを目的として完成されたも
のである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、COD を含有する原水に、アルカ
リ剤を加えて後記酸化液のPHに応じたアルカリ側の所
定のPHに調整するとともに、アルカリ性状態で酸化力
を発揮する酸化剤を添加混合し、粒状二酸化マンガンの
存在下で前記COD を酸化することを特徴とする難分解性
COD 含有排水の処理方法を第1の発明とし、COD を含有
する原水に、アルカリ剤を加えて後記酸化液のPHに応
じたアルカリ側の所定のPHに調整するとともに、アル
カリ性状態で酸化力を発揮する酸化剤を添加混合し粉末
二酸化マンガンの存在下で前記COD を酸化することを特
徴とする難分解性COD 含有排水の処理方法を第2の発明
とし、また、COD を含有する原水に、酸化液のPHを検
出してアルカリ剤の供給を指示する指示調節計に接続さ
れたアルカリ供給機を接続するとともに酸化剤供給機を
接続し、得られた混合液を酸化処理する粒状二酸化マン
ガンにより固定床を形成した酸化槽からなることを特徴
とする難分解性COD 含有排水の処理装置を第3の発明と
し、COD を含有する原水に、酸化液のPHを検出してア
ルカリ剤の供給を指示する指示調節計に接続されたアル
カリ供給機を接続するとともに酸化剤供給機を接続し、
得られた混合液を酸化処理する粉末二酸化マンガンによ
り流動床を形成した酸化槽からなることを特徴とする難
分解性COD 含有排水の処理装置を第4の発明とするもの
である。
【0006】
【実施例】以下、本発明を図面に基いて詳細に説明す
る。図1は第1の発明の処理工程を示す概略フロー図で
あり、原水は後述の酸化液のPHに応じて調整されたう
え、アルカリ性状態で酸化力を発揮する酸化剤供給機8
から供給される酸化剤と混合されて酸化槽1aに上向流ま
たは下降流として供給される。前記酸化剤としてはアル
カリ性状態で酸化力を発揮する過マンガン酸塩、塩素系
酸化剤、オゾン等が使用されるが、気体であるオゾンを
使用する場合には図2に示されるように原水およびアル
カリはオゾン発生器10に接続した酸化剤供給機8内へ導
入された後、酸化槽1aへ供給される。酸化槽1aには触媒
としてはたらく粒状二酸化マンガンまたは表面を二酸化
マンガンにて被覆した粒状担体を充填した固定床4が形
成されておりここで原水中のCOD が酸化分解、除去され
ることとなる。粒状二酸化マンガンとしては粒径0.5 〜
10mmの二酸化マンガンそのもの、または粒状担体に二酸
化マンガンを被覆したものを用いることができる。ま
た、酸化剤として例えば過マンガン酸塩を用いた場合に
は、過マンガン酸塩の添加量は図4に示すようにKMnO4/
COD として0.4 〜3.5 、望ましくは0.8 〜3.5 がよく、
いかなる場合も最大6.6(COD を酸化分解する理論値)で
よい。KMnO4/COD が0.4 以下の場合にはCOD の除去率が
低下し、また3.5 より多く添加しても、添加した過マン
ガン酸塩がCOD の酸化に有効に使用されず酸化液に混入
するため、別途過マンガン酸塩の処理を必要とするばか
りか、発生する汚泥量が増加する。また、酸化剤として
オゾンを用いた場合には、オゾンの添加量は図4に示す
ようにO3/CODとして0.2 〜1.5 、望ましくは0.4 〜1.5
がよく、いかなる場合も最大3.0 (COD を酸化分解する
理論値)でよい。O3/CODが0.2 以下の場合にはCOD の除
去率が低下し、また3.0 より多く添加しても、添加した
オゾンがCOD の酸化に有効に使用されず触媒である二酸
化マンガンを過マンガン酸塩に酸化して酸化液に混入す
るため、別途過マンガン酸塩の処理を必要とするばかり
か、触媒損失を招くとともに発生する汚泥量も増加す
る。このように使用する酸化剤によって適正添加量が異
なるが原水COD の変動の激しい装置の安定運転のために
は操作範囲の広い過マンガン酸塩が好ましい。そして、
その際の処理PHは図5に示すように、酸化槽1aから排
出された酸化液のPHが過マンガン酸塩、塩素系酸化剤
では6.5 〜8.0 、オゾンでは7.0 〜8.5 とする。酸化剤
が過マンガン酸塩、塩素系酸化剤のとき、酸化液のPH
が6.5 未満では触媒の二酸化マンガンが溶出し、8.0 を
越えるとCOD の除去性が低下する。酸化剤がオゾンのと
きには、上記のPHを逸脱するとCOD の除去性が低下す
る。酸化液のPHについてもオゾンより過マンガン酸塩
のほうが操作範囲が広く、好ましい。ここで原水にアル
カリ剤を添加してPHをアルカリ側に調整するのに酸化
液のPHが微酸性〜微アルカリ性になるのは、酸化槽に
おけるCOD の酸化によって炭酸ガスが生成し、酸化液の
PHが低下するためである。また、酸化槽1aにおける二
酸化マンガンとの接触時間は図6に示すように5分〜60
分、望ましくは15分〜60分がよい。5分以下だとCODの
除去率が低下し、また60分より長くても酸化槽1aの容積
が大きくなるだけで有効には使われないからである。
【0007】そして、酸化槽1aを出た酸化液には塩化第
2鉄、硫酸バン土などの凝集剤を添加し、更に酸、アル
カリなどの中和剤を添加してPHを5.8 〜8.6 に調整し
て、凝集沈澱槽3で凝集沈澱処理を行い、上澄水は処理
水として、沈降した汚泥は引抜汚泥として別途処理す
る。ここでは酸化槽1aで除去しきれなかったSS、微量に
溶出した触媒由来のマンガン化合物などを除去する。添
加する凝集剤は無機系凝集剤、高分子凝集剤のいずれで
もよいが、マンガン化合物の共沈のためには無機系凝集
剤、とくに塩化第2鉄、硫酸第2鉄などの3価の鉄系凝
集剤が好ましい。また、調整PHについてもマンガン化
合物の共沈のためには7.0 〜8.6 のアルカリ側が望まし
い。
【0008】次に、図3は第2の発明の処理工程を示す
概略フロー図で、酸化槽1bは粒径5〜500 μの粉末二酸
化マンガンが分散された流動床5が形成されている。こ
の場合、図7に示すように酸化槽1bの滞留時間(接触時
間)は、触媒である粉末二酸化マンガンの濃度が500 mg
/l以上である場合には15分から60分が望ましい。粉末
二酸化マンガン濃度が500 mg/l未満であったり、滞留
時間が15分より少ないとCOD 除去率が低下するからであ
る。そして、酸化槽1bでCOD の酸化、分解された混合液
は粒径100 〜500 μの粉末二酸化マンガンを使用した場
合は凝集剤は無添加で、また粒径5〜100 μの粉末二酸
化マンガンを使用した場合は1mg/l程度のアニオン系
高分子凝集剤を添加して二酸化マンガン分離部2で二酸
化マンガンを沈降分離した後凝集沈澱槽3に入り、以降
同様に処理される。なお、分離された粉末二酸化マンガ
ンは酸化槽1bに返送され循環して使用される。
【0009】第1の発明の難分解性COD 含有排水の処理
方法の処理過程(A:第1の発明により処理)と従来法
の処理過程(B:酸性凝集沈澱処理→フェントン処理→
中和沈澱処理)とによって下水の二次処理水である原水
の処理を行ったときの処理条件および結果を表1〜表4
に示す。
【0010】
【表1】
【0011】
【表2】
【0012】
【表3】
【0013】
【表4】
【0014】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては (1) 二酸化マンガン触媒と酸化剤の作用によって、原水
中のCOD を強力に酸化分解することができ、従来法では
活性炭処理も含めないと達成できなかった処理目標も本
発明のみで対応できる。 (2) 本発明の主処理工程は酸化剤による処理のみであ
り、フローが簡単で操作がしやすいばかりでなく従来法
の2〜3段もの主処理工程の組み合わせ処理に比べて、
処理費用を安価におさえることができる。 (3) 従来法では技術的に対応できなかった「COD 10mg/
l以下」のような高度な処理目標も十分達成できる。 (4) 本発明によれば、排水中のCOD のみならず色度の除
去も可能である。 という効果を奏し、従来の問題点を一掃した難分解性CO
D 含有排水の処理方法および処理装置として産業の発展
に寄与するところは極めて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の実施例における処理工程を示す概
略フロー図である。
【図2】第2の発明の実施例における処理工程を示す概
略フロー図である。
【図3】その他の実施例における処理工程を示す概略フ
ロー図である。
【図4】本発明の実施例における処理水COD と酸化剤添
加率の関係を示す図である。
【図5】本発明の実施例における処理水COD と酸化液P
Hの関係を示す図である。
【図6】本発明の実施例における処理水COD と二酸化マ
ンガン接触時間の関係を示す図である。
【図7】本発明の実施例における処理水COD と酸化槽に
おける粉末二酸化マンガン濃度及び滞留時間の関係を示
す図である。
【図8】従来法である酸性凝集法の処理工程を示す図で
ある。
【図9】従来法であるフェントン法の処理工程を示す概
略フロー図である。
【符号の説明】
1 酸化槽 1a 固定床型の酸化槽 1b 流動床型の酸化槽 2 二酸化マンガン分離部 3 凝集沈澱槽 4 固定床 5 流動床 6 PH指示調節計 7 アルカリ剤供給機 8 アルカリ性状態で酸化力を発揮する酸化剤供給機、 9 中和槽 10 オゾン発生器
───────────────────────────────────────────────────── 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 1/66 530 C02F 1/66 530P 540 540H 1/78 1/78

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 COD を含有する原水に、アルカリ剤を加
    えて後記酸化液のPHに応じたアルカリ側の所定のPH
    に調整するとともに、アルカリ性状態で酸化力を発揮す
    る酸化剤を添加混合し、粒状二酸化マンガンの存在下で
    前記COD を酸化することを特徴とする難分解性COD 含有
    排水の処理方法。
  2. 【請求項2】 酸化された酸化液に中和剤と凝集剤を添
    加して凝集沈澱槽にて処理水と汚泥とに分離することを
    特徴とする請求項1に記載の難分解性COD 含有排水の処
    理方法。
  3. 【請求項3】 COD を含有する原水に、アルカリ剤を加
    えて後記酸化液のPHに応じたアルカリ側の所定のPH
    に調整するとともに、アルカリ性状態で酸化力を発揮す
    る酸化剤を添加混合し粉末二酸化マンガンの存在下で前
    記COD を酸化することを特徴とする難分解性COD 含有排
    水の処理方法。
  4. 【請求項4】 酸化液に高分子凝集剤を添加して二酸化
    マンガン分離部で酸化液と二酸化マンガンを分離して、
    二酸化マンガンは酸化槽へ返送するとともに酸化液には
    中和剤と凝集剤を添加して凝集沈澱槽にて処理水と汚泥
    とに分離することを特徴とする請求項3に記載の難分解
    性COD 含有排水の処理方法。
  5. 【請求項5】 アルカリ性状態で酸化力を発揮する酸化
    剤が過マンガン酸塩であることを特徴とする請求項1ま
    たは2または3または4に記載の難分解性COD 含有排水
    の処理方法。
  6. 【請求項6】 COD を含有する原水に、酸化液のPHを
    検出してアルカリ剤の供給を指示する指示調節計に接続
    されたアルカリ供給機を接続するとともに酸化剤供給機
    を接続し、得られた混合液を酸化処理する粒状二酸化マ
    ンガンにより固定床を形成した酸化槽からなることを特
    徴とする難分解性COD 含有排水の処理装置。
  7. 【請求項7】 酸化槽に酸化液を処理水と汚泥とに分離
    処理する凝集沈澱槽が接続されていることを特徴とする
    請求項6に記載の難分解性COD 含有排水の処理装置。
  8. 【請求項8】 COD を含有する原水に、酸化液のPHを
    検出してアルカリ剤の供給を指示する指示調節計に接続
    されたアルカリ供給機を接続するとともに酸化剤供給機
    を接続し、得られた混合液を酸化処理する粉末二酸化マ
    ンガンにより流動床を形成した酸化槽からなることを特
    徴とする難分解性COD 含有排水の処理装置。
  9. 【請求項9】 酸化槽に酸化液と二酸化マンガンに分離
    し、二酸化マンガンを酸化槽に返送する二酸化マンガン
    分離部と、該二酸化マンガン分離部に接続され酸化液を
    処理水と汚泥とに分離処理する凝集沈澱槽が接続されて
    いることを特徴とする請求項8に記載の難分解性COD 含
    有排水の処理装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010109838A1 (ja) * 2009-03-24 2010-09-30 株式会社アサカ理研 水処理方法及び水処理システム
US9422177B2 (en) 2013-10-10 2016-08-23 Tronox Llc Removal of organic impurities from water
WO2024070733A1 (ja) * 2022-09-27 2024-04-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 水浄化装置

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