JPH10118690A - モノエタノールアミン含有排水処理システム - Google Patents

モノエタノールアミン含有排水処理システム

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JPH10118690A
JPH10118690A JP27906496A JP27906496A JPH10118690A JP H10118690 A JPH10118690 A JP H10118690A JP 27906496 A JP27906496 A JP 27906496A JP 27906496 A JP27906496 A JP 27906496A JP H10118690 A JPH10118690 A JP H10118690A
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JP
Japan
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eta
reaction
aeration tank
wastewater
controlling
Prior art date
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Pending
Application number
JP27906496A
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English (en)
Inventor
Naoki Ogawa
尚樹 小川
Hiroshi Sagawa
佐川  寛
Kuniharu Wakuta
邦晴 涌田
Akiko Kubota
明子 久保田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モノエタノールアミン(ETA)含有排水処
理装置において、ETAの存在によって発生するCOD
を処理するために、亜硝酸イオンの蓄積を解消する手段
を提供する。 【解決手段】 曝気槽内のpHをコントロールすること
により、ETAの生物分解に伴って生成するアンモニア
の酸化反応(硝化反応)を抑止する。すなわち、曝気槽
3内のpHを酸性(5.5〜6.5)に制御することに
より、従来のETA分解能力を低下させることなく、硝
化反応を抑制し亜硝酸イオンの蓄積を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】原子力発電所における二次系
水の復水脱塩装置(コンデミ)から発生する再生排水の
処理やその他モノエタノールアミン(以下、ETAと記
載する。)を含有する産業廃水処理分野に広く適用でき
る。
【0002】
【従来の技術】原子力発電所の二次系水のpH調整剤と
して、ETA等のアミン類が適用された場合、ETAの
一部はコンデミを通過する際にイオン交換樹脂に吸着さ
れる。コンデミ中のイオン交換樹脂は定期的に酸、アル
カリによって再生される時に、再生排水中にETAが流
出することになる。ETAは、下記構造式1に示すよう
な有機物であるため、
【化1】 ETA: NH2 CH2 CH2 OH (構造式1) 排水の放流規制値の一つであるCOD(化学的酸素要求
量)として出現する。従って、コンデミ再生排水を海洋
中に放流するためには、ETAを分解しCODを規制値
以下に下げる必要がある。また、コンデミ再生排水中に
は、従来のpH調整剤として使用されているアンモニア
やヒドラジンが混在していることも多い。
【0003】図1にコンデミ再生排水のETAを微生物
により分解除去する生物処理システムのフローを示す。
コンデミ再生排水はまず、中和槽1に貯溜される。コン
デミ再生排水のpHはサイト毎に異なるが、中性から酸
性領域で排出されることが多い。ここでは、苛性ソーダ
7によってpHを酸性からpH10程度のアルカリ性に
したのち、過酸化水素6を加えて、曝気による攪拌を行
いながら排水中のヒドラジンを分解する。ヒドラジンの
分解が進むに従って液中のpHは低下するので、pHメ
ータ(図示省略)でpHを適正値(通常pH7.0〜
8.0)となるようにモニターする。ヒドラジンの分解
工程はコンデミ再生排水の発生毎にバッチ処理で実施さ
れる。
【0004】ヒドラジンの分解が終了した排水は原水ポ
ンプ12により貯溜タンク2へ送られる。貯溜タンクに貯
溜された排水は原水ポンプ13によって連続的に曝気槽3
へ送液される。曝気槽3にはETA分解菌を含む活性汚
泥が生息しており、ETAが生物分解され排水中のCO
Dが減少する。曝気槽へはリン酸8を添加し、微生物分
解を促進すると共に、曝気槽内のpHをコントロールし
て反応条件を制御する。これにより、pHは、通常、活
性汚泥処理に最適な7.0〜8.0に保持される。ET
A分解菌は反応式1に従って排水中のETAを分解処理
する。
【化2】 ETA+5/2O2 → 2CO2 +2H2 O+NH3 (反応式1) 上記反応式から明らかなように、ETA分解菌がETA
を分解することにより、二酸化炭素、水の他にアンモニ
アが生成する。生成したアンモニアは曝気槽内に共存す
る硝化菌によって、反応式2、反応式3に示す硝化反応
を同時に起こす。
【化3】 NH4 +2O2 → NO2 +2H2 O (反応式2) NO2 +1/2O2 → NO3 (反応式3)
【0005】曝気槽3を出た排水は沈殿槽4に入り、活
性汚泥を沈降分離し、上澄みが処理水として処理水槽5
へ流入する。一方、沈降分離された活性汚泥は返送ポン
プ14によって曝気槽3へ返送されるが、一部は余剰汚泥
として引き抜かれ、汚泥タンク20に一時貯溜された後、
処理される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来法を含む生物処理
法では、曝気槽3内でETA分解菌、および共存する硝
化菌の作用により上記反応式1〜3の反応が進む。この
3つの反応の反応速度は反応1>反応2>反応3の順で
あり、ヒドラジン分解で生成したアンモニアの一部が亜
硝酸イオンを経て硝酸イオンにまで酸化されることにな
る。しかし、反応2>反応3であることから、亜硝酸イ
オンの一部は硝酸イオンに酸化されずに、そのままの形
で残ることになる。この亜硝酸イオンはCODを示す物
質であるため、亜硝酸イオンの残存は処理水のCODを
上昇させる直接の原因となる。本処理装置の本来の目的
はETA存在によって発生するCODを処理することで
あるから、亜硝酸イオンの蓄積を解消する手段が必要で
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ETA含有排
水処理装置において、曝気槽内のpHをコントロールす
ることにより、ETAの生物分解に伴って生成するアン
モニアの酸化反応(硝化反応)を抑止することを特徴と
するETA含有排水処理システム提供する。すなわち、
曝気槽3内のpHを酸性(5.5〜6.5)に制御する
ことにより、従来のETA分解能力を低下させることな
く、硝化反応を抑制し亜硝酸イオンの蓄積を防止できる
ETA含有排水処理システム提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明者らは、従来から硝化反応
の研究に取り組んでおり、酸性条件下では硝化反応が起
こらないことを確認している。すなわち、曝気槽3内の
pHを酸性に制御することにより、硝化反応を抑制し亜
硝酸イオンの蓄積を防止できることを掴んだ。基礎試験
の結果、曝気槽3内のpHを酸性側に制御することによ
り、亜硝酸イオンの蓄積を起こさずにETAの分解処理
を行わせるものである。具体的には曝気槽3内のpHを
5.5〜6.5に制御することにより、従来のETA分
解能力を低下させることなく亜硝酸イオンの蓄積を防止
することができる。
【0009】硝化反応は反応式2、反応式3に示す2段
階の反応が関与している。このうち、亜硝酸酸化反応
(反応式3)は反応式2で生成した亜硝酸イオンのみが
基質となるため、反応2に比べて反応速度が遅くなる。
従って、亜硝酸イオンの蓄積を防止するためには、反応
式2に示すアンモニア酸化反応を起こらないようにする
しかない。
【0010】アンモニア酸化反応に関与する微生物は亜
硝酸菌と呼ばれ、その代表種はニトロソモナス(Nitroso
monas)である。ニトロソモナスの硝化反応に及ぼすpH
の影響を図2に示すが、これまでの実験によりニトロソ
モナスの最適pHは8付近であり、pHが6.5以下に
なると硝化反応がストップすることを確認している。こ
れは一般のアンモニア酸化細菌について共通の現象であ
り、生物硝化脱窒を行う際にはpHが低下しないように
pHコントロールを行っている。
【0011】本発明では、ETA含有排水処理装置にお
いて、曝気槽内のpHを5.5〜6.5に制御すること
によりアンモニア酸化反応を抑止している。pHを6.
5以下に保つ理由は上述の通りである。pHを5.5以
上に保つのは、pH5.5未満では、ETA分解菌の性
能低下が起こり、良好な処理水が得られないからであ
る。このように、pHをコントロールすることによりア
ンモニア酸化反応を抑止できれば、処理水中にCODと
して出現する物質が存在しなくなり、処理水水質は良好
な状態を保てることになる。
【0012】本発明の一態様を図3により具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。曝気
槽31内にETA分解菌を含んだ活性汚泥(硝化菌も共存
している)が入っており、ここで、ETA分解が行われ
る。曝気槽には曝気用に散気球32を入れ、エアーポンプ
33から連続的にエアーが供給される。また、ETA分解
菌の生育に必要な栄養源としてリン酸ソーダ36を送液ポ
ンプ39にて供給する。曝気槽31内のpHは、槽内のpH
電極34でpHをモニターしながら、pHコントローラ35
と苛性ソーダ供給ポンプ40により制御できる。苛性ソー
ダ37はpHコントローラの信号に従って、苛性ソーダ供
給ポンプ40により曝気槽31に送液される。ETA含有排
水は原水ポンプ38により、曝気槽31へ連続的に供給さ
れ、処理水は曝気槽31の沈殿部を経てオーバーフローに
より系外へ放出される。
【0013】
【実施例】図3に示すものと同様な実験室レベルの試験
装置を用いて、連続通水試験を行った。連続通水試験に
おける原水性状および試験条件は下記の通りであった。原水性状 E T A: 1,100mg/リットル アンモニア: 50mg/リットル 塩 濃 度:10,000mg/リットル試験条件 曝気槽容積:2リットル ETA含有排水通水量:2.8リットル/d 反応温度:20〜25℃ 曝気槽pH:5.5〜6.5 曝気槽内活性汚泥濃度:5,400mg/リットル
【0014】上記試験条件における連続通水試験結果を
図4に示すが、31日間の連続運転期間中を通して原水
COD550ppmに対しての処理水CODは10pp
m以下であり、良好にCOD処理が行われていたことを
示している。この試験期間中の処理水の亜硝酸イオン濃
度は常に1ppm以下であった。
【0015】次に、従来のpH値に制御した場合の試験
結果を比較例として示す。 比較例 上記実施例と同じ試験装置を用いて、通常のpHコント
ロールを行った場合、すなわち、曝気槽内pHを7.0
〜8.0にコントロールした場合おけるETA分解試験
を実施した。ETAの分解により曝気槽内pHは低下す
るため、苛性ソーダによりpHコントロールを行ってい
る。曝気槽内のpHは7前後であった。結果を表1に示
すが、原水COD550ppmに対して処理水CODが
130ppm程度残存していた。本処理水の亜硝酸イオ
ン濃度は約100ppmであり、亜硝酸イオンの蓄積に
より、COD値が上昇したことがわかった。
【表1】
【0016】
【発明の効果】本発明は、ETAを生物処理する際に必
ず発生する亜硝酸イオンを抑制することにより、新規設
備を追加することなく、従来法では完全に処理できなか
ったCODまで処理することができるため、ETA含有
排水をこれまで以上に容易に処理、放流することがで
き、本発明の効果は大きいと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ETA含油排水処理装置のフロー図である。
【図2】アンモニア酸化細菌の反応速度のpH依存性を
表す図である。
【図3】本発明の一態様である装置を表す図である。
【図4】本発明におけるCOD処理性能を表す図であ
る。
【符号の説明】
1 中和槽 2 貯溜タンク 3 曝気槽 4 沈殿槽 5 処理水槽 6 過酸化水素 7 苛性ソーダ 8 リン酸 9 苛性ソーダ 10 空気 11 pHコントローラ 12 原水ポンプ 13 原水ポンプ 14 返送ポンプ 15 処理水ポンプ 16 送液ポンプ 17 送液ポンプ 18 送液ポンプ 19 送液ポンプ 20 汚泥タンク 21 pHメータ 22 減圧弁 31 曝気槽 32 散気球 33 エアーポンプ 34 pH電極 35 pHコントローラ 36 リン酸ソーダ 37 苛性ソーダ 38 原水ポンプ 39 リン酸ソーダ供給ポンプ 40 苛性ソーダ供給ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 明子 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目8番19号 高菱エンジニアリング株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モノエタノールアミン含有排水処理装置
    において、曝気槽内のpHをコントロールすることによ
    り、上記モノエタノールアミンの生物分解に伴って生成
    するアンモニアの酸化反応(硝化反応)を抑止すること
    を特徴とするモノエタノールアミン含有排水処理システ
    ム。
JP27906496A 1996-10-22 1996-10-22 モノエタノールアミン含有排水処理システム Pending JPH10118690A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT5502B (lt) 2007-09-12 2008-05-26 Viešoji Įstaiga "Grunto Valymo Technologijos" Pramoninės gamybos atliekos monoetanolamino (mea)tirpalo biodegradavimo būdas

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT5502B (lt) 2007-09-12 2008-05-26 Viešoji Įstaiga "Grunto Valymo Technologijos" Pramoninės gamybos atliekos monoetanolamino (mea)tirpalo biodegradavimo būdas

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