JPH0910780A - アルカノールアミン含有排水の処理方法 - Google Patents

アルカノールアミン含有排水の処理方法

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JPH0910780A
JPH0910780A JP18981395A JP18981395A JPH0910780A JP H0910780 A JPH0910780 A JP H0910780A JP 18981395 A JP18981395 A JP 18981395A JP 18981395 A JP18981395 A JP 18981395A JP H0910780 A JPH0910780 A JP H0910780A
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alkanolamine
liter
oxidizing agent
reaction
cod
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JP18981395A
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English (en)
Inventor
Yoshiro Yuasa
芳郎 湯浅
Susumu Izumitani
進 泉谷
Koji Kagawa
公司 香川
Tomoyuki Asada
智之 淺田
Isao Joko
勲 上甲
Toshiji Nakahara
敏次 中原
Yasuhiko Takabayashi
泰彦 高林
Hiroyuki Asada
裕之 朝田
Hiroko Kitami
裕子 北見
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Kansai Electric Power Co Inc
Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】容易に、かつ効率的にアルカノールアミンを分
解し、小容量の装置による処理が可能で、運転管理が容
易なアルカノールアミン含有排水の処方法を提供する。 【解決手段】アルカノールアミンを含有する排水に酸化
剤を添加し、加温条件で金属触媒存在下にアルカノール
アミンを酸化分解する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカノールアミ
ン含有排水の処理方法に関する。さらに詳しくは、本発
明は、排水中に含有されるアルカノールアミンを小容量
の装置を用いて効率的に分解し、排水のCODを容易に
低下することができるアルカノールアミン含有排水の処
理方法に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、容易に、か
つ効率的にアルカノールアミンを分解し、小容量の装置
による処理が可能で、運転管理が容易なアルカノールア
ミン含有排水の処理方法を提供することを目的としてな
されたものである。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、アルカノールア
ミンを含有する排水を、加温条件で金属触媒存在下に酸
化剤と接触させることにより、アルカノールアミンを効
率的に分解しうることを見いだし、この知見に基づいて
本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
(1)アルカノールアミンを含有する排水に酸化剤を添
加し、加温条件で金属触媒存在下にアルカノールアミン
を酸化分解することを特徴とするアルカノールアミン含
有排水の処理方法、を提供するものである。さらに、本
発明の好ましい態様として、(2)アルカノールアミン
が、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリ
エタノールアミン又はモノイソプロパノールアミンであ
る第(1)項記載のアルカノールアミン含有排水の処理方
法、(3)酸化剤が過酸化水素である第(1)〜(2)項記
載のアルカノールアミン含有排水の処理方法、(4)酸
化剤として、過酸化水素と亜硝酸塩を併用する第(1)〜
(3)項記載のアルカノールアミン含有排水の処理方法、
(5)酸化剤の使用量が、アルカノールアミンとの反応
当量の1〜5倍量である第(1)〜(4)項記載のアルカノ
ールアミン含有排水の処理方法、(6)金属触媒が、担
体に担持された白金、パラジウム、金又は酸化鉄触媒で
ある第(1)〜(5)項記載のアルカノールアミン含有排水
の処理方法、(7)加温条件が、40〜250℃である
第(1)〜(6)項記載のアルカノールアミン含有排水の処
理方法、(8)金属触媒を反応塔に充填し、SV0.1
〜10h-1で通水する第(1)〜(7)項記載のアルカノー
ルアミン含有排水の処理方法、及び、(9)アルカノー
ルアミン含有排水のpHを1〜13に調整したのち処理を
行う第(1)〜(8)項記載のアルカノールアミン含有排水
の処理方法、を挙げることができる。
【0004】本発明方法は、アルカノールアミンを含有
する排水の処理に適用することができる。本発明方法に
より処理することができるアルカノールアミンとして
は、酸化アルキレンとアンモニアの反応によって得られ
る、モノアルカノールアミン、ジアルカノールアミン、
トリアルカノールアミンなどのほか、α−アミノエタノ
ール、β−プロパノールアミン、γ−プロパノールアミ
ン、3−アミノプロピレングリコール、ロイシノールな
どのアミノアルコールなどを挙げることができる。本発
明方法は、特に炭素数1〜4の酸化アルキレンとアンモ
ニアの反応によって得られるアルカノールアミンの処理
に有効であり、このようなアルカノールアミンとして
は、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミ
ンなどを挙げることができる。本発明方法において使用
する酸化剤には特に制限はなく、例えば、過酸化水素、
過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、オゾンなどを使用
することができ、あるいは、過酸化水素と亜硝酸塩を併
用することなどが可能である。これらの酸化剤の中で、
過酸化水素は、反応性が良好で取り扱いやすく、残留生
成物がないので、特に好適に使用することができる。酸
化剤の使用量は、アルカノールアミンとの反応当量に対
して1〜5倍量とすることが好ましく、1〜2倍量とす
ることがより好ましい。反応当量は、例えば、モノエタ
ノールアミンと過酸化水素の場合、次式によって計算す
ることができる。2HOCH2CH2NH2+13H22
→N2+4CO2+20H2
【0005】本発明方法において使用する金属触媒には
特に制限はなく、例えば、白金、イリジウム、パラジウ
ム、ルテニウム、金などの貴金属触媒や、鉄、ニッケ
ル、コバルトなどの酸化物の卑金属酸化物触媒を使用す
ることができる。これらの触媒は、1種を単独で使用す
ることができ、2種以上を併用することができる。触媒
は粉末状で使用することができるが、運転操作上から
は、触媒を担体に担持させ、粒状、板状などの成形体と
して使用することが好ましい。触媒を担持する担体には
特に制限はなく、例えば、チタニア、α−アルミナ、γ
−アルミナ、シリカ、ゼオライト、活性炭、ポリテトラ
フルオロエチレンのような耐薬品性樹脂などを使用する
ことができる。触媒の担持量は、担体に対し0.05〜
10重量%であることが好ましく、0.1〜1重量%で
あることがより好ましい。本発明方法において、アルカ
ノールアミンを含有する排水を酸化剤と接触させるため
の反応槽には特に制限はないが、粒状などの成形体の触
媒を充填した反応塔を使用することが好ましい。アルカ
ノールアミンを含有する排水に必要量の酸化剤を添加し
たのち、触媒を充填した反応塔に、上向流又は下向流で
通水することにより容易にアルカノールアミンを窒素ガ
ス、炭酸ガス及び水に分解することができる。アルカノ
ールアミンを含有する排水に酸化剤及び粉末状の触媒を
添加し、撹拌機を備えた反応槽で、撹拌により触媒を分
散状態に維持してアルカノールアミンの分解反応を進め
たのち、処理水から触媒を分離することも可能である。
【0006】本発明方法において、アルカノールアミン
と酸化剤とを反応するための加温条件は、40〜250
℃であることが好ましく、60〜180℃であることが
より好ましく、90〜170℃であることがさらに好ま
しい。加温条件が40℃未満であると、反応が著しく緩
慢になるおそれがある。加温条件が60〜90℃である
と、反応速度は十分速くはないが、加圧を必要とせず、
反応時間を多少長くすることにより、実用的に実施可能
である。加温条件が90℃を超えると反応速度が速くな
り、短い滞留時間で反応が進むので、反応槽の容量を小
さくすることができる。加温条件が180℃を超える
と、反応速度はさらに速くなるが、反応槽の圧力が高く
なり、材質などの面から設備が高価となる。加温条件が
250℃を超えると、もはや温度上昇に見合うほどの顕
著な反応速度の向上は認められない。本発明方法におい
て、アルカノールアミンと酸化剤を反応するための反応
時間は、5〜120分であることが好ましく、10〜6
0分であることがより好ましい。SV(空塔速度)は
0.1〜10h-1とすることが好ましく、1〜5h-1
することがより好ましい。必要な反応時間は、アルカノ
ールアミン含有排水の水質や反応温度によって影響され
るので、これらの条件を考慮して適切に選択することが
できる。
【0007】本発明方法において、酸化剤を添加したア
ルカノールアミン含有排水のpHは、1〜13であること
が好ましく、2〜12であることがより好ましく、4〜
8であることがさらに好ましい。酸化剤を添加したアル
カノールアミン含有排水のpHが1未満であると、担体の
溶出が発生し、また、反応槽などの装置が腐食するおそ
れがある。酸化剤を添加したアルカノールアミン含有排
水のpHが13を超えると、反応効率が低下するおそれが
ある。本発明方法を実施するに際しては、アルカノール
アミンを含有する排水のpHを調整し、必要量の酸化剤を
添加混合したのち、金属触媒を充填した触媒反応塔に通
水することが好ましい。この際、原水を触媒反応塔に送
給する流路と処理水の流路とを接触せしめる熱交換器を
設け、処理水の熱を原水によって回収することにより、
使用する熱エネルギーを節減することができる。熱交換
によって予熱された原水は、さらにスチームなどの加熱
源を用いて所定の温度まで加温することができる。本発
明方法によれば、アルカノールアミンを含有する排水に
酸化剤を添加し、加温条件で金属触媒存在下に反応させ
ることにより、アルカノールアミンが窒素ガス、炭酸ガ
ス及び水に効率的に酸化分解され、水中から除去され
る。
【0008】
【従来の技術】アルカノールアミン、例えば、モノエタ
ノールアミンは、硫化水素吸収剤、中和剤、腐蝕抑制剤
などとして使用され、発電所復水脱塩装置、石油脱硫装
置や石油蒸留装置などからモノエタノールアミンを含有
する排水が排出される。また、アルカノールアミンは、
切削油、潤滑油などの添加剤、酸性ガス吸収剤、界面活
性剤原料などとして広く使用され、各種の工場排水中に
含有されるとともに、さらに、アンモニアと酸化アルキ
レンとの付加反応によるアルカノールアミン製造工場か
らも排出される。排水中に混入して排出されるアルカノ
ールアミンは、COD源となって河川や湖沼を汚染す
る。一般に、有機物の除去方法としては、活性炭吸着法
や生物処理法が代表的である。しかし、活性炭はアルカ
ノールアミンを吸着するもののその吸着量は小さく、活
性炭吸着によりアルカノールアミンを処理するために
は、大容量の活性炭を必要とする。また、生物処理法に
よるアルカノールアミンの分解は、反応速度が遅いため
に大容量の生物反応槽を必要とし、さらに汚泥が生成す
るという問題もある。モノエタノールアミンの分析法と
して、モノエタノールアミンに亜硝酸を添加して反応
し、窒素ガスまで分解する方法が知られている(Enc
yclopedia of Chemical Tech
nology,Third Edition,Vol.
1,Page 953)。しかし、この分析法を排水処
理方法として応用しても、処理水中にCOD成分が残留
する。さらに、モノエタノールアミンを加熱分解する方
法として、不活性ガス雰囲気中で熱分解し、窒素ガスと
することも知られている(特公昭56−1132号公
報)が、この方法によると600℃以上の高温を必要と
する上に、アンモニア、シアン化水素、NOxなどが副
生するという欠点がある。
【0009】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。なお、原水及び処理水の有機体
炭素(TOC)は JIS K 0102 22.1にした
がって、また酸素消費量(CODMn)は JIS K 0
102 17.にしたがって測定した。また、図1は、本
実施例に用いた装置の工程図である。調整槽1におい
て、原水に酸化剤を添加したのち、ポンプ2により熱交
換器3及びヒータ4を経由して金属触媒を充填した反応
塔5に送る。反応塔は、直径30mm、高さ150mmで、
金属触媒50mlを触媒充填高さ71mmで充填している。
反応塔でアルカノールアミンを分解したのち、反応塔か
ら流出する処理水を熱交換器3を通して熱回収を行い、
圧力調整弁6を通じて処理水を排出する。 実施例1 純水にモノエタノールアミンを濃度280mg/リットル
になるよう溶解し、硫酸を加えてpHを2.6に調整した
水を原水とした。この原水のTOCは110mg/リット
ルであり、CODMnは108mgO/リットルであった。
原水に過酸化水素水を過酸化水素の濃度が1,520mg
/リットル(反応当量の1.5倍量)となるよう添加
し、チタニア担体に白金を0.5重量%担持した触媒を
充填し、150℃に保った反応塔にSV3h-1で通水し
た。処理が定常状態に達したとき、処理水のTOCは1
2mg/リットル、CODMnは3mgO/リットルであり、
TOCの除去率は89%、CODMnの除去率は97%で
あった。 実施例2 反応塔の温度を120℃、SVを1.5h-1とした以外
は、実施例1と同じ試験を繰り返した。処理水のTOC
は17mg/リットル、CODMnは6mgO/リットルであ
り、TOCの除去率は85%、CODMnの除去率は94
%であった。 実施例3 反応塔の温度を90℃、SVを1h-1とした以外は、実
施例1と同じ試験を繰り返した。処理水のTOCは20
mg/リットル、CODMnは8mgO/リットルであり、T
OCの除去率は82%、CODMnの除去率は93%であ
った。 実施例4 反応塔の温度を60℃、SVを0.5h-1とした以外
は、実施例1と同じ試験を繰り返した。処理水のTOC
は40mg/リットル、CODMnは21mgO/リットルで
あり、TOCの除去率は64%、CODMnの除去率は8
1%であった。 実施例5 反応塔の温度を40℃、SVを0.1h-1とした以外
は、実施例1と同じ試験を繰り返した。処理水のTOC
は50mg/リットル、CODMnは26mgO/リットルで
あり、TOCの除去率は55%、CODMnの除去率は7
6%であった。 実施例6 反応塔の温度を250℃、SVを3h-1とした以外は、
実施例1と同じ試験を繰り返した。処理水のTOCは1
mg/リットル以下、CODMnは1mgO/リットル以下で
あり、TOCの除去率は99%以上、CODMnの除去率
は99%以上であった。 実施例7 実施例1で用いた原水に、過酸化水素水を過酸化水素の
濃度が1,520mg/リットル(反応当量の1.5倍量)
となり、亜硝酸ナトリウム水溶液を亜硝酸ナトリウムの
濃度が450mg/リットル(反応当量の1.4倍量)に
なるよう添加し、実施例1で用いた反応塔の温度を12
0℃とし、SV3h-1で通水した。 処理が定常状態に達したとき、処理水のTOCは20mg
/リットル、CODMnは11mgO/リットルであり、T
OCの除去率は82%、CODMnの除去率は90%であ
った。 実施例8 反応塔の温度を90℃、SVを1h-1とした以外は、実
施例7と同じ試験を繰り返した。処理水のTOCは15
mg/リットル、CODMnは9mgO/リットルであり、T
OCの除去率は86%、CODMnの除去率は92%であ
った。 実施例9 純水にモノエタノールアミンを濃度4,800mg/リッ
トルになるよう溶解し、硫酸を加えてpHを5.5に調整
した水を原水とした。この原水のTOCは1,890mg
/リットルであり、CODMnは1,850mgO/リット
ルであった。原水に過酸化水素水を過酸化水素の濃度が
20,900mg/リットル(反応当量の1.2倍量)とな
るよう添加し、チタニア担体に白金を0.5重量%担持
した触媒を充填し、160℃に保った反応塔にSV3h
-1で通水した。処理が定常状態に達したとき、処理水の
TOCは104mg/リットル、CODMnは146mgO/
リットルであり、TOCの除去率は94%、CODMn
除去率は92%であった。 実施例10 実施例9で用いた原水に、過酸化水素水を過酸化水素の
濃度が20,900mg/リットル(反応当量の1.2倍
量)となるよう添加し、α−アルミナ担体に金0.3重
量%と酸化鉄20重量%を担持した触媒を充填し、70
℃に保った反応塔にSV1h-1で通水した。処理が定常
状態に達したとき、処理水のTOCは258mg/リット
ル、CODMnは259mgO/リットルであり、TOCの
除去率は86%、CODMnの除去率は86%であった。 実施例11 反応塔の温度を40℃、SVを0.5h-1とした以外
は、実施例10と同じ試験を繰り返した。処理水のTO
Cは894mg/リットル、CODMnは925mgO/リッ
トルであり、TOCの除去率は53%、CODMnの除去
率は50%であった。 実施例12 実施例10で用いた原水に、過酸化水素水を過酸化水素
の濃度が20,900mg/リットル(反応当量の1.2倍
量)となるよう添加し、チタニア担体にパラジウムを1
重量%担持した触媒を充填し、100℃に保った反応塔
にSV0.5h-1で通水した。処理が定常状態に達した
とき、処理水のTOCは206mg/リットル、CODMn
は241mgO/リットルであり、TOCの除去率は89
%、CODMnの除去率は87%であった。 比較例1 反応塔の温度を23℃、SVを0.1h-1とした以外
は、実施例10と同じ試験を繰り返した。処理水のTO
Cは1,480mg/リットル、CODMnは1,310mgO
/リットルであり、TOCの除去率は22%、CODMn
の除去率は29%であった。この結果から、反応塔を加
温しない場合は、SVを小さくしても、原水中のモノエ
タノールアミンはわずかしか分解されないことが分かっ
た。
【0010】
【発明の効果】本発明方法によれば、排水中に含有され
るアルカノールアミンを小容量の装置を用いて効率的に
分解し、排水のTOC及びCODを容易に低下すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本実施例に用いた装置の工程図であ
る。
【符号の説明】
1 調整槽 2 ポンプ 3 熱交換器 4 ヒータ 5 反応塔 6 圧力調整弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 香川 公司 大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 淺田 智之 大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 上甲 勲 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内 (72)発明者 中原 敏次 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内 (72)発明者 高林 泰彦 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内 (72)発明者 朝田 裕之 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内 (72)発明者 北見 裕子 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルカノールアミンを含有する排水に酸化
    剤を添加し、加温条件で金属触媒存在下にアルカノール
    アミンを酸化分解することを特徴とするアルカノールア
    ミン含有排水の処理方法。
JP18981395A 1995-07-03 1995-07-03 アルカノールアミン含有排水の処理方法 Pending JPH0910780A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6054058A (en) * 1996-02-13 2000-04-25 Kurita Water Industries, Ltd. Method for treating water which contains nitrogen compounds
KR100465521B1 (ko) * 2001-12-11 2005-01-13 국보산업 주식회사 촉매습식산화공정을 이용한 폐수처리방법
JP7157501B1 (ja) * 2022-04-22 2022-10-20 Jトップ株式会社 有機物分解方法および有機物分解装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 20040227