JPH09220557A - 地下水からのエーテル及び多環式芳香族炭化水素の除去法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地下水からのエーテル及び多環式芳香族炭化
水素の除去法 【解決手段】 先ず、固体成分を分離除去し、次いで、
エーテル及び多環式芳香族炭化水素を、吸着樹脂に吸着
させ、吸着された化合物を、水蒸気を用いて脱着させ、
かつ吸着樹脂を、酸及び酸素含有ガスを用いて再生させ
ることにより、地下水を浄化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地下水から、エー
テル及び多環式芳香族炭化水素を除去するための新規方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地下水の処理に関しては、殆ど公知では
ない。それにも関わらず、有機成分及び殊に、塩素化溶
剤による地下水及び飲料水産地の汚染に関して、気にか
かる報告が、増加している。

【０００３】一方、排水又は工業処理水の浄化のために
は、数多くの方法が提案されている。その場合には、概
ね、より高い有害物質濃度の程度を、低めることに関し
ている。この場合の目的は、水を、環境に認容されるよ
うに排出するか、又は水又は水溶液を、再利用すること
である。その場合、飲料水を調製する意図は無い。

【０００４】"Neuere Verfahrenstechnologien in der
Abwasserreinigung, Abwasser- undGewaesserhygiene",
R.Oldenbourg Verlag Muenchen Wien 1984 中、２３５
〜２５１頁に、塩素化装置に由来するクロロ炭化水素含
有排水を処理するための多くの方法が記載されている。
１方法では、その排水を、先ずアルカリ性（ｐＨ１１）
に調節する。水蒸気を向流で吹き込むことにより実施さ
れる、引き続くストリッピングにより、留出物が生じ、
これを、凝縮させて、クロロ炭化水素相及び水性相中に
分ける。ストリッパー（オキシストリッパー; Oxistrip
per）の底部に、排水が生じ、これを引き続き、生物学
的に浄化する。

【０００５】特殊な場合には、ｐＨ−値１〜２を有する
排水も、向流の水蒸気を用いてストリッピングすること
ができる。これらのストリッパーの底部には、高い鉄含
有率及び塩酸含有率を有する水が生じ、これを、更なる
処理のために、化学的−機械的浄化装置に供給する。

【０００６】クロロ炭化水素を含有する坑内排水の浄化
を、この場合には、吸着樹脂装置中で実施する。その
際、極めて入念に固体を除去した後に、坑内排水を、ジ
ビニルベンゼン／スチレン−コポリマーをベースとする
吸着樹脂に導通させる。再活性化のために、蒸気脱着を
行う。この方法では、１年後に、その不可逆的鉄沈着の
故に、かなりの活性低下が認められたので、新装置は、
ｐＨ１．５で運転された。

【０００７】Technische Mitteilungen 77(1984), 525-
526 によると、排水から、脂肪族及び芳香族炭化水素、
塩素化炭化水素、フェノール、殺虫剤及び界面活性剤を
除去するためには、スチレン−コポリマー又はポリアク
リル酸エステルが、好適である。樹脂の再生は、その
後、蒸気を用いて行う。しかし、殺虫剤の場合には、溶
剤、例えば、アセトン又はメタノール又は無機化学物質
を用いて再生する。

【０００８】旧東ドイツ特許（ＤＤ）第２４９１９０号
明細書中では、塩化工程に由来する、有機物質で汚染さ
れた塩酸を、有利には、１０００〜１６００ｍ²／ｇの
内部表面積を有する、後架橋された親水性ジビニルベン
ゼン／スチレン−コポリマーを用いて、浄化する。この
場合には、この樹脂の再生を、１３０℃の高熱水蒸気を
用いて行い、その際、結合した有機物質の脱着は、溶
剤、例えば、アルコール及びケトンを用いて行うことも
できる。

【０００９】記載の浄化法により、個々の有害物質に関
しては、濃度＜０．１ｍｇ／ｌが達成される。しかし、
有機成分又はクロロ炭化水素の全量は、浄化後も、良く
ても、数ｍｇ／ｌもしくは数ｐｐｍの範囲である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】さて、本発明の課題
は、エーテル及び多環式芳香族炭化水素を負荷された地
下水を、心配せずに、流れている地上河川に加えること
ができるように浄化することであった。この場合に、そ
の浄化された水は、冷却水として、又は蒸気発生用に、
及び場合により、生物学的浄化の後に、飲料水取得のた
めに好適ともなり得る。特に、エーテルの割合は、１０
μｇ／ｌ未満まで、かつ多環式芳香族炭化水素の割合
は、５μｇ／ｌ未満まで低下すべきであった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題は、本発明で、
固体成分を慎重に分離除去し、次いで、エーテル及び多
環式芳香族炭化水素を、吸着樹脂に吸着させ、吸着され
た化合物を、水蒸気で脱着させ、かつ吸着樹脂を、酸を
用いて再生させることにより、解決される。

【００１２】所定の課題は、ストリップ又はＵＶ−光線
下にＨ₂Ｏ₂を用いての酸化によっては解決されないが、
意外にも、本発明の方法により、地下水中の前記の有機
成分の含有率の低減が、可能になる。工業廃水及び塩酸
を浄化する場合の公知の結果に対して、新規の本方法の
後に、地下水中の物質の含有率が、その１／１００〜１
／１０００の値に低下しうることは、驚きである。

【００１３】固体成分、殊に、懸垂物質の分離除去を、
一般に、濾過により行う。その際、殊に、砂濾過器、布
濾過器及び紙濾過器が、好適である。浄化される地下水
を、吸着浄化の際には、その本来のｐＨ−値のままにす
る。ｐＨ−値は、１〜１０であるのが有利であり、その
際、３〜７．５のｐＨ−値が、特に有利である。

【００１４】負荷された地下水中に含有されうるエーテ
ルは、例えば、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、ｐ−トルイルエーテル又はハロゲン化脂肪族エーテ
ル、例えば、ジ(クロルイソプロピル）エーテル又はジ
(クロルエチル)エーテルである。

【００１５】多環式芳香族炭化水素は、例えば、ナフタ
レン、アセナフチレン、アセナフテン、フルオレン、フ
ェナントレン、アントラセン、フルオランテン、ピレン
又はクリセンである。

【００１６】好適な吸着樹脂は、殊に、ジビニルベンゼ
ン／スチレン−コポリマーであり、その際、６００〜１
２００ｍ²／ｇ、殊に、７００〜９００ｍ²／ｇの比表面
積を有する製品が、有利である。しかし、有機化合物を
吸着しうるその他のポリマーも、使用することができ
る。

【００１７】吸着を、一般に、１５〜３５℃で行う。水
蒸気を用いての脱着を、大抵、１００〜１５０℃で実施
する。その際、樹脂を痛めないように、１１０〜１４０
℃の有利な温度に調節する。

【００１８】調節されていないｐＨ−値を有する地下水
を吸着浄化すると、樹脂上に沈着が生じるので、定期的
な間隔で、無機沈着物の除去を行う必要がある。吸着樹
脂の再生のために使用可能な酸は、殊に、鉱酸、例え
ば、塩酸、硫酸及びリン酸である。しかし、強有機酸、
例えば、ギ酸及び酢酸も使用することができる。有利に
は、１０〜２０％塩酸を使用し、かつ２０〜８０℃で再
生させる。この場合に、酸素含有ガス、有利に、空気
を、向流で導入する。

【００１９】この再生は、吸着−脱着サイクルの後に毎
回、必要ではなく、樹脂の吸着能力が低下して初めて、
必要となる。多くは、３０〜８０回のサイクルの後に、
再生を１回行い、その際、再生させる必要性は、中性地
下水の場合よりも、酸性地下水の場合の方が、稀であ
る。

【００２０】地下水が、塔中の吸着樹脂を、例えば、下
から上に流れ通る場合には、水蒸気を、脱着相の間に、
有利に逆向きに、即ち、上から下に導く。再生の際に
は、酸素含有ガスを、樹脂相の下から供給する。

【００２１】有利な方法では、エーテル及び多環式芳香
族炭化水素の含有率は、例えば、１．５ｍｇ／ｌから、
１０μｇ／ｌ未満に低下させることができる。浄化され
た地下水は、心配せずに、流れている地上河川に、加え
ることができる。これは、低い塩含有率の場合には、冷
却水として使用することができ、かつ生物学的浄化の後
には、飲料水として使用することができる。

【００２２】無機沈着物の吸着樹脂への不可避的な沈着
を、水性酸で定期的にすすぐことにより、繰り返し除去
することで、樹脂の長い耐用時間を得ることができる。

【００２３】

【実施例】次の例で、本発明を詳述する。

【００２４】例１ 図１により、ｐＨ−値７．１の未処理地下水を、導管１
を介して固体−濾過器Ｆ１上に装入する。この濾過器か
ら、導管２を介して出、懸垂物質を除去され、多環式芳
香族炭化水素（ＰＡＫ）１ｍｇ／ｌ及びジ（クロルイソ
プロピル）エーテル５０ｍｇ／ｌを有する地下水を、２
０℃及び３０ｌ／ｈの容量流で、吸着器Ｆ２に供給す
る。この吸着器は、４ｃｍの内径及び１５０ｃｍの高さ
を有し、かつ８００ｍ²／ｇの比表面積を有するジビニ
ルベンゼン／スチレン−コポリマー(PURASORB（登録商
標） AP 250 Purolite社、Ｄ−４０８８２ Ratingen)１
ｋｇを充填されている。導管３を介して、ＰＡＫ＜１μ
ｇ／ｌ及びジ（クロルイソプロピル）エーテル＜２０μ
ｇ／ｌを有する浄化された地下水が得られる。

【００２５】１５時間の運転時間の後に、Ｆ２への地下
水供給を中断し、かつ１３０℃の水蒸気を、導管４を介
して、浄化された水０．５％に相応する量で、吸着器上
に供給する。導管５を介して流出した溶離液を、相分離
器Ｂ１で分離し、その際、上部水相を、導管６を介して
戻し導入し、かつ下部有機相を、導管７を介して流出さ
せる。

【００２６】３５回の吸着−脱着−サイクルの後に、２
０％塩酸を、導管８を介して、７０℃の高温吸着器上に
供給し、かつ同時に、空気を、向流で、導管９を介して
供給することにより、吸着床を再生させる。負荷された
酸溶液を、導管１０を介して排出する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するために好適な装置の例を示す
図

【符号の説明】

Ｂ１ 相分離器、 Ｆ１ 固体−濾過器、 Ｆ２ 吸着
器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地下水からのエーテル及び多環式芳香族
   炭化水素の除去法において、 −固体成分を分離除去し、次いで、 −前記の有機化合物を、吸着樹脂に吸着させ、 −吸着された有機化合物を、水蒸気を用いて脱着させ、
   かつ −吸着樹脂を、酸を用いて再生させる ことを特徴とする、地下水からのエーテル及び多環式芳
   香族炭化水素の除去法。
2. 【請求項２】 固体成分を、ｐＨ−値１〜１０で分離除
   去する、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 吸着樹脂は、比表面積６００〜１２００
   ｍ²／ｇを有するジビニルベンゼン／スチレン−コポリ
   マーである、請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 脱着を、100〜150℃で行う、請求項１に
   記載の方法。
5. 【請求項５】 １０〜２０％水性塩酸を用いて、２０〜
   ８０℃で再生する、請求項１に記載の方法。