JPH09267095A - 水処理方法 - Google Patents

水処理方法

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JPH09267095A
JPH09267095A JP10392596A JP10392596A JPH09267095A JP H09267095 A JPH09267095 A JP H09267095A JP 10392596 A JP10392596 A JP 10392596A JP 10392596 A JP10392596 A JP 10392596A JP H09267095 A JPH09267095 A JP H09267095A
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JP
Japan
Prior art keywords
treatment
treatment tank
water
photochemical
treated
Prior art date
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Pending
Application number
JP10392596A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuyuki Iwasaki
達行 岩崎
Ichiro Mori
一郎 森
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Iwasaki Denki KK
Original Assignee
Iwasaki Denki KK
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

(57)【要約】 【課題】生物難分解性物質を含む排水の高度処理に適す
る水処理方法を提供する。 【解決方法】被処理水に過酸化水素を添加後、紫外線光
源と光触媒とが配置された光化学処理槽内に導いて光化
学処理した後、生物処理槽に導き生物処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水処理、殊に排水の
処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】工場排水等の排水の処理には、活性汚泥
法等の生物処理が広く行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば半導体
の洗浄排水や、染料、染色工場や印刷工場の排水等の生
物難分解性物質を含む排水の処理に関しては、活性汚泥
法等の生物処理方法は有効でなかった。本発明は生物難
分解性物質を含む排水の高度処理に適する水処理方法を
提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
紫外線と光触媒と過酸化水素を併用し、これに生物処理
を組合せるようにした。即ち、本発明の水処理方法で
は、被処理水に過酸化水素を添加後、紫外線光源と光触
媒とが配置された光化学処理槽内に導いて光化学処理し
た後、生物処理槽に導き生物処理するものである。
【0005】生物処理槽では処理しにくい、生物難分解
性物質、例えばフミン酸、界面活性剤等の有機物は、生
物処理に先立って光化学処理槽で低分子化されて生物処
理され易い状態にされてから、生物処理槽で生物処理さ
れるのである。
【0006】なお、生物難分解性物質の他に生物易分解
性物質を多く含む場合には、光化学処理に先立って生物
処理をしてもよい。すなわち被処理水を第一の生物処理
槽内で生物処理した後、過酸化水素を添加し紫外線光源
と光触媒とが配置された光化学処理槽内に導いて光化学
処理した後、第二の生物処理槽内に導き生物処理するよ
うにしてもよい。またこの場合、光化学処理槽から出た
処理水の一部を再び前工程の第一の生物処理槽に戻して
もよく、こうすれば効率よい処理ができ光化学処理槽及
び第二の生物処理槽での負担を軽減できる。
【0007】光化学処理槽においては、紫外線が過酸化
水素および光触媒膜に照射されることにより生ずる有機
物の励起或いはOHラジカルイオンにより有機物の光酸
化分解が行なわれ有機物は低分子化される。また光触媒
と過酸化水素の相互作用により光触媒の表面活性は保持
され、光酸化分解が促進される。なお光触媒と過酸化水
素の相互作用により、過酸化水素の分解速度は促進さ
れ、残留する過酸化水素の量は次工程の生物処理に影響
を与えなくなるまで減少される。
【0008】光触媒としては、二酸化チタン(Ti
2 )を使用することができる。また生物処理としては活
性汚泥法その他の公知の生物処理を使用できる。
【0009】生物処理槽(或いは第一及び第二の生物処
理槽)及び光化学処理槽はそれぞれ1つの槽であっても
それぞれ複数の槽からなっていてもよい。
【0010】光化学処理槽内に配置される紫外線光源と
しては、例えば透光性のジャケットに収容された低圧乃
至中高圧水銀ランプ等が使用でき、185nm以上の波
長の紫外線を放射するものが好ましく、さらに好ましく
は254nmの波長の紫外線を主として放射するものが
よい。
【0011】光触媒は、光化学処理槽内に於いて被処理
水中を浮遊する粒状体の表面に固定されても、光化学処
理槽の内壁や、槽内に配置された板状、網状、紐状等の
支持体の表面に膜状に固定されても、或いは粒状体と膜
体の組合せでもよい。
【0012】光触媒が表面に固定された粒状体として
は、例えば珪藻土の表面に光触媒が固定されたものが使
用できる。粒状体の直径は1〜5mm程度がよい。1m
mより小さいと濾過が困難であり、5mmより大きいと
浮遊させるのに過大なエネルギ−を必要とする。
【0013】光触媒が膜体の場合、紫外線光源からの距
離は、照射される紫外線により光化学反応が効果的に行
われる距離が好ましく、例えば紫外線照度が1mW/c
2保持される距離がよい。
【0014】また光触媒が表面に固定された粒状体を使
用する場合、それ自体浮遊性のものでも浮遊性でないも
のでもよい。光化学処理槽内にはエア−を導入してもよ
く、この場合粒状体の浮遊を助けると共に、粒状体及び
被処理水を攪拌し、また有機物の酸化分解を助ける。
【0015】光触媒が表面に固定された粒状体は、粒状
体が光化学処理槽から出ないようにして使用しても、或
いは粒状体が処理された処理水と共に光化学処理槽から
排出され、生物処理槽に入る前に粒状体だけを濾過回収
して再び光化学処理槽に戻すようにしてもよい。その
際、粒状体を洗浄したり紫外線を照射して再生した後に
戻したりしてもよい。
【0016】
【発明の実施の形態】光化学処理槽内の壁面及び仕切り
壁に光触媒(二酸化チタン)膜を設け、その近くに紫外
線光源として低圧水銀ランプを配置した。一方、活性汚
泥法により処理する生物処理槽としての曝気槽を設け
た。被処理水(原水)には先ず過酸化水素が添加された
後、光化学処理槽に導入され、ここで紫外線、過酸化水
素、光触媒の存在のもとで光化学処理され、有機物は低
分子化される。光化学処理槽で光化学処理された被処理
水は、次に生物処理槽に導入されて、活性汚泥法により
生物処理される。
【0017】なお、被処理水の有機物中に易分解性のも
のが多い場合には、被処理水を光化学処理する前に、予
め生物処理(第一の生物処理槽)し、光化学処理後に再
び生物処理(第二の生物処理槽)をするようにしてもよ
い。このようにすると光化学処理槽での紫外線量を少な
くできる。第一の生物処理槽と第二の生物処理槽とは同
じ処理方法のものでも異なる処理方法のものでもよい。
【0018】
【実施例1】容量5m3 の光化学処理槽内に、低圧水銀
ランプ65Wを200本配置し、光化学処理槽内の水銀
ランプ近くの壁面及び仕切り壁に光触媒(二酸化チタ
ン)膜を1.2m2 設けた。一方、活性汚泥法により処
理する生物処理槽として容量5m3 の曝気槽を設けた。
被処理水(原水)として、印刷工場排水を5m3 使用
し、これに過酸化水素90リットルを添加後、光化学処
理槽に導入し、光化学処理した。処理前、8時間処理
後、16時間処理後のCOD(化学的酸素要求量、mg
/l)及びBOD(生物化学的酸素要求量,mg/l)
を表1にそれぞれ示す。
【0019】比較例1として、上記と同じ光化学処理槽
(ただし光触媒は配置せずに紫外線+過酸化水素で処
理)及び生物処理槽を使用して処理した場合の処理前、
光化学処理槽で8時間処理後、生物処理槽で8時間処理
後のCOD及びBODを表2に示す。なお、比較例1で
は生物処理前に亜硫酸ナトリウムを使用して残留過酸化
水素の除去を行った。
【0020】比較例2として上記と同じ生物処理槽だけ
で16時間処理した場合の処理前及び処理後のCOD及
びBOD、さらに比較例3として上記と同じ光化学処理
槽のみで処理した場合(紫外線+過酸化水素+光触媒)
の処理前及び23時間処理後のCOD及びBODを表2
に示す。なお、比較例3では過酸化水素の初期添加量は
150リットルで、光化学処理槽での処理中15時間処
理後に過酸化水素がなくなったので50リットルをさら
に添加した。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】比較例1では、光化学処理後BODは増え
ており難分解性物質の易分解性化は進んでいるが、光触
媒がないことにより光化学処理自体の効率が悪く、CO
D自体は高いまま残留してしまう。また比較例2の生物
処理だけではほとんど処理ができないことがわかる。さ
らに比較例3では処理はできるが時間がかかりすぎる。
これに対して実施例1では時間が比較的短くて効果的な
処理が行われていることがわかる。
【0024】
【実施例2】実施例1と同様の条件の光化学処理槽及び
生物処理槽を使用し、被処理水(原水)として、界面活
性剤溶液(0.26%溶液)を5m3 使用し、これに過
酸化水素50リットルを添加後、光化学処理槽に導入
し、光化学処理した。処理前、光化学処理槽で15時間
処理後、さらに生物処理槽で8時間処理後のCOD及び
BODを表3にそれぞれ示す。
【0025】比較例4として、上記と同じ光化学処理槽
(ただし光触媒は配置せずに紫外線+過酸化水素で処
理)及び生物処理槽を使用して処理した場合の処理前、
光化学処理槽で15時間処理後、生物処理槽で8時間処
理後のCOD及びBOD、比較例5として上記と同じ生
物処理槽だけで23時間処理した場合の処理前及び処理
後のCOD及びBOD、さらに比較例6として上記と同
じ光化学処理槽のみで処理した場合(紫外線+過酸化水
素+光触媒)の処理前及び23時間処理後のCOD及び
BODを表4に示す。なお、比較例4では生物処理前に
比較例1と同様にして残留過酸化水素の除去を行った。
また、比較例6では光化学処理槽で処理中15時間処理
後過酸化水素がなくなったので20リットルさらに添加
した。
【0026】
【表3】
【0027】
【表4】
【0028】比較例4では、紫外線+過酸化水素で分解
はされているが光触媒がないことにより実施例2に比較
して生物処理性能が悪くなっている。また比較例5の生
物処理だけではほとんど処理ができないことがわかる。
さらに比較例6では処理はできるが時間がかかりすぎ
る。これに対して実施例2では時間が比較的短くて効果
的な処理が行われていることがわかる。実施例2では光
化学処理を長く行ったため実施例1と比較して、COD
が低い値を示している。
【0029】
【実施例3】実施例1と同様の条件の光化学処理槽及び
生物処理槽を使用し、被処理水として被処理水(原水)
として、下水処理2次水を0.25m3 使用し、これに
過酸化水素8ミリリットルを添加後、光化学処理槽に導
入し、光化学処理した。処理前、光化学処理槽で15分
処理後、さらに生物処理槽で2時間処理後のCODを表
5にそれぞれ示す。
【0030】比較例7として、上記と同じ光化学処理槽
(ただし光触媒は配置せずに紫外線+過酸化水素で処
理)及び生物処理槽を使用して処理した場合の処理前、
光化学処理槽で15分処理後、生物処理槽で2時間処理
後のCOD及びBOD、比較例8として上記と同じ生物
処理槽だけで3時間処理した場合の処理前及び処理後の
COD及びBOD、さらに比較例9として上記と同じ光
化学処理槽のみで処理した場合(紫外線+過酸化水素+
光触媒)の処理前及び3時間処理後のCOD及びBOD
を表5に示す。なお、なお、比較例7では生物処理前に
比較例1と同様にして残留過酸化水素の除去を行った。
また比較例9では過酸化水素を100ミリリットル使用
した。
【0031】
【表5】
【0032】表5から比較例7では被処理水の生分解性
が悪く、また比較例8の生物処理だけではほとんど処理
ができず。さらに比較例9では処理はできるが時間がか
かりすぎる。これに対して実施例3は時間が比較的短く
て効果的な処理が行われていることがわかる。なお、実
施例3で光化学処理槽で15分処理後のCODが、低分
子化により見掛け上比較例7より大きい値になっている
が、その後の生物処理によりCODは低下している。
【0033】
【発明の効果】本発明方法では、生物処理に先立って、
紫外線、過酸化水素、光触媒を併用して光化学処理する
ことにより有機物を低分子化して、次の生物処理がし易
い状態にまで処理するので、半導体の洗浄排水や、染
料、染色工場や印刷工場の排水のように生物難分解性物
質を含む排水でも処理できる。
【0034】また過酸化水素は紫外線と光触媒の作用に
より分解が進み、次工程の生物処理に悪影響を与えなく
なるまで低減されるので、生物処理に先立って過酸化水
素を除去する工程を生物処理の前に配置する必要がな
い。
【0035】さらに本発明方法では生物処理により主と
して処理されるので、ランニングコストが低減できる。
また、既に生物処理を行っている施設で、処理水水質に
問題があり更なる高度処理が必要な場合には、光化学処
理槽を増設するだけでよく、経済的に有利である。
【0036】また、被処理水を光化学処理する前に、予
め生物処理(第一の生物処理槽)し、光化学処理後に再
び生物処理(第二の生物処理槽)をするようにする方法
は、生物易分解性有機物を多く含んでいる排水を処理す
るのに有利であり、経済的である。また光化学処理槽で
光化学処理した処理水の一部を再び第一の生物処理槽に
戻すようにすると、より効率よく処理ができる。
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 9/00 501 C02F 9/00 501Z 502 502L 502N 504 504A

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被処理水に過酸化水素を添加後、紫外線光
    源と光触媒とが配置された光化学処理槽内に導いて光化
    学処理した後、生物処理槽に導き生物処理することを特
    徴とする水処理方法。
  2. 【請求項2】被処理水を第一の生物処理槽内で生物処理
    した後、過酸化水素を添加し紫外線光源と光触媒とが配
    置された光化学処理槽内に導いて光化学処理した後、第
    二の生物処理槽内に導き生物処理することを特徴とする
    水処理方法。
  3. 【請求項3】光化学処理槽で光化学処理した処理水の一
    部を再び第一の生物処理槽に戻すことを特徴とする請求
    項2に記載の水処理方法。
JP10392596A 1996-03-30 1996-03-30 水処理方法 Pending JPH09267095A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11267692A (ja) * 1998-03-24 1999-10-05 Jgc Corp 洗濯廃液の処理方法
JP2003088892A (ja) * 2001-09-18 2003-03-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 有機性廃水処理装置
MD4041C2 (ro) * 2008-11-10 2010-12-31 Государственный Университет Молд0 Procedeu de tratare biochimică a vinasei
CN102874994A (zh) * 2012-10-30 2013-01-16 山东大学 一种光催化与好氧生物结合的双重内循环水处理器及其工作方法
JP2013226475A (ja) * 2012-04-24 2013-11-07 Hitachi Ltd メチルセルロース含有廃水の処理方法

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