JPH10192892A - 生物難分解性有機物を含有する排水の処理方法 - Google Patents

生物難分解性有機物を含有する排水の処理方法

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JPH10192892A
JPH10192892A JP9011949A JP1194997A JPH10192892A JP H10192892 A JPH10192892 A JP H10192892A JP 9011949 A JP9011949 A JP 9011949A JP 1194997 A JP1194997 A JP 1194997A JP H10192892 A JPH10192892 A JP H10192892A
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JP
Japan
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ozone
treating
reforming
active species
treated
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JP9011949A
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English (en)
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Souta Nakagawa
創太 中川
Koji Mishima
浩二 三島
Hiroshi Sakuma
博司 佐久間
Takehiko Yamada
武彦 山田
Noboru Katsukura
昇 勝倉
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Ebara Corp
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Ebara Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高額の処理コスト、大きな敷地面積を伴わ
ず、かつ効率よく高度な処理を可能とする生物難分解性
有機物含有排水の処理方法を提供する。 【解決手段】 難分解性有機物含有排水1を、オゾン6
により処理するオゾン処理工程3、生物処理工程4、及
び活性種により処理する改質工程5で順次処理するこ
と、又は該改質工程流出水の少なくとも一部を生物処理
工程4に返送することによる生物難分解性有機物含有排
水の処理方法としたものであり、前記改質工程流出水
は、一部を処理水とすることができ、また一部に脱酸化
剤処理を行うこともでき、前記活性種は、オゾン、過酸
化水素、光線、及び触媒のうちいずれか2つ以上の組み
合わせにより生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排水の処理方法に
係り、特に、生物難分解性有機物を含有する排水を処理
する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の生物難分解性有機物含有排水の処
理方法として、凝集沈殿処理、あるいはフェントン反応
を利用したフェントン処理、オゾンの強力な酸化力を利
用したオゾン処理等が知られている。また、光化学的反
応あるいは化学反応によって、ヒドロキシラジカル等の
活性種を発生させ、有機物を酸化分解するものが知られ
ている。しかしながら凝集沈殿法は、単位スラッジ量あ
たり除去可能な有機物量が少ない特性を持っており、多
量の有機物を処理するために発生するスラッジ量は膨大
なものとなるという欠点がある。フェントン法はフェン
トン反応に必要な過酸化水素、第一鉄塩に関わるコスト
が高額であり、かつ、フェントン反応に用いた鉄イオン
を回収するために凝集沈殿法と同様に多量のスラッジが
発生する。また、フェントン法で生じた活性種が一部第
一鉄イオンの酸化に使用されてしまうため、活性種の反
応効率が悪いという欠点を持っている。
【0003】また、光化学的反応あるいは化学反応によ
って、ヒドロキシラジカルのような活性種を発生させる
方法に於いては、酸化剤、或いは紫外線を照射するため
のコストが高額であり、実用化が困難という欠点があ
る。また、活性種の作用により、BOD(生物学的酸素
要求量)が増加し、処理水を再利用する用途がせばまれ
てしまうという欠点がある(例えば、親水用水に使用す
る水は、BODが3mg/l以下でなければならな
い)。オゾン処理は、処理対象箇所が不飽和結合部分に
限られており、種々多様な構造を持つ生物難分解性物質
には対応不可能である。また、難分解性有機物含有排水
を、オゾンにより処理するオゾン処理工程及び生物処理
工程からなる第一処理工程に導入し、ついでヒドロキシ
ラジカル等の活性種により処理する改質工程、及び生物
処理工程からなる第二処理工程に導入することを特徴と
する生物難分解性有機物含有排水の処理方法も知られて
いるが、この処理法では処理が高効率なものの4つもの
反応槽を必要とするため、敷地面積が大きくなってしま
うという欠点を有していた。また、生物処理工程流出水
の一部を処理水としていた為、衛生学的に好ましくない
水が処理水となっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消し、高額な処理コスト、大きな敷地面
積を伴わず、かつ高度な処理を可能とし、広範囲な用途
に再利用可能な水が得られる生物難分解性有機物含有排
水の処理方法を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、難分解性有機物含有排水を、オゾンに
より処理するオゾン処理工程、生物処理工程、及びヒド
ロキシラジカル等の活性種により処理する改質工程で順
次処理すること、又は、該改質工程流出水の少なくとも
一部を生物処理工程に返送し、改質工程流出水の一部を
処理水とすることを特徴とする生物難分解性有機物含有
排水の処理方法としたものである。前記処理方法におい
て、脱酸化剤処理を行うこともできる。また、前記活性
種は、オゾン、過酸化水素、光線、及び不均一触媒又は
均一触媒のうちいずれか2つ以上の組み合わせにより生
成することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】次に、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用される活性種とは、主に酸化力を有し有機
物中の不飽和結合以外の部分と反応可能なヒドロキシラ
ジカル等のラジカルを意味し、上記のように有機物、特
に生物難分解性の有機物を易生物分解性の有機物に改質
できる能力を有していれば特に制限はない。活性種の生
成は、オゾン、過酸化水素、光線、触媒のうち2つ以上
の組み合わせによって生成されるものを挙げることがで
きる。本発明に於いては好ましくは活性種の生成が、オ
ゾンと過酸化水素、オゾンと紫外線、オゾンと触媒、過
酸化水素と紫外線、過酸化水素と触媒、触媒と紫外線、
オゾンと過酸化水素と紫外線、紫外線とオゾンと触媒、
紫外線と過酸化水素と触媒、オゾンと過酸化水素と紫外
線と触媒によるもの等効率的に活性種を発生させること
が可能なものが挙げられる。
【0007】改質工程で活性種の生成に用いる光線に
は、可視光線、紫外線等を使用することができる。光線
を供給する光源としては、低圧水銀ランプ、エキシマレ
ーザー等比較的低波長(150〜300nm)の紫外線
を照射可能なもの、或いは蛍光灯、自然光等を挙げるこ
とができるがこれに限るものではない。更にこれら光線
は直接、間接の照射によるほか、導光体(光ファイバ
等)による導入によっても良い。改質工程で使用する触
媒には、酸化剤から活性種の発生を促進させる触媒例え
ば、二酸化マンガン、活性炭、貴金属含有固体、金属含
有固体、金属イオン等、紫外線を照射することによって
活性種が発生する触媒例えば二酸化チタン含有固体等を
問わずまた均一系、不均一系触媒を問わず効果的なもの
を使用することができる。また、必要に応じて生物処理
工程流出水の一部をオゾン処理工程に導入しても良い。
【0008】本発明に於いて、改質工程における活性種
の種類、量などは処理対象原水の性状例えばCOD(化
学的酸素要求量)等によって種々選定することができ
る。例えば、原水のCODMnが10mg/l程度で活性
種として過酸化水素とオゾンを用いる場合を以下に記載
する。オゾン処理工程におけるオゾン注入量は、通常1
〜15mg/l、好ましくは3〜10mg/lの範囲か
ら選定される。改質工程における過酸化水素注入量は、
通常0.5〜10mg/l、好ましくは1〜5mg/l
であり、オゾン注入量は通常2〜50mg/l、好まし
くは3〜25mg/lの範囲から選定される。また、原
水のオゾン処理工程における反応時間は通常1〜30m
in、好ましくは3〜20minである。原水の改質工
程における反応時間は通常1〜30min、好ましくは
3〜20minである。また、光線として紫外線を使用
する場合、低圧水銀ランプの出力は通常0.2〜200
kW、好ましくは0.2〜20kWである。
【0009】本発明では以上の工程を行うことにより、
生物難分解性有機物をオゾンによって易生物分解性有機
物に改質し生物処理を行い、次に活性種によって残存す
る有機物をBODの極端な増加を伴うことなく酸化分解
することができる。また、活性種により殺菌された水を
処理水とすることができる。また、オゾン処理工程と生
物処理工程を経た後に改質工程と生物処理工程との間を
処理水が循環することにより、オゾンにより増加したB
ODを生物処理で除去し、活性種の使用により増加した
BODを生物処理で除去するという作用を3つの反応槽
によって行うことができる。また、改質工程での処理対
象を限定することができる。またオゾン処理工程、改質
工程各々での難生物分解性の物質を易生物分解性の物質
に改質するのに要するオゾン量、活性種量を、原水中に
含まれる様々な性質の有機物に対して好適とすることが
可能となり、これらに好適なオゾン量、活性種量を作用
させ、生物処理工程に導入、除去することが可能とな
る。またオゾン処理工程でのオゾン量、改質工程での酸
化剤使用量、紫外線照射量を更に低減化することが可能
となる。
【0010】また、オゾン処理工程、生物処理工程の後
段に改質工程を設けることで、オゾン処理工程ではオゾ
ンによって易生物分解性の有機物に改質可能な生物難分
解性有機物を主に処理対象とすることができる。また、
改質処理工程では、オゾン処理工程、生物処理工程で残
存したオゾンによって、易生物分解性の有機物に改質不
可能であった生物難分解性有機物のみを処理対象とする
ことができる。これにより、これまではオゾン処理工程
に相当する処理法のみでは、易生物分解性の有機物に改
質が困難であった原水、また改質処理工程に相当する処
理法のみでは処理が可能なものの、処理コストが膨大と
なってしまった原水に対して、低コストで処理すること
が可能となった。また、処理水のBODを低くおさえる
こと、衛生学的安全性を高めることが可能となった。
【0011】これは主に、オゾン、ヒドロキシラジカル
それぞれによって、難生物分解性の物質を易生物分解性
の物質に改質する改質効率が、改質対象となる物質によ
って異なり、特にオゾン、ヒドロキシラジカルの両方に
よって改質可能な物質に対しては、ヒドロキシラジカル
よりもオゾンが改質効率が高く、かつ難分解性物質の殆
んどがオゾン、ヒドロキシラジカルの両方によって改質
可能なものであることが鋭意研究によって確認されたた
めである。また、これらの効果は、改質工程と生物処理
工程との間に水を循環させることによって一層高められ
る。これは、改質工程流出水中の易生物分解性の物質
が、改質工程でこまめに除去されることにより、改質工
程流出水中の難生物分解性有機物の割合が増大し、改質
工程での改質対象が難生物分解性有機物に一層絞られる
為である。
【0012】ここで、オゾン処理工程、改質工程で、難
生物分解性の物質を易生物分解性の物質に改質するのに
要する酸化剤量、紫外線照射量は、原水中の有機物を必
要とされる処理水質まで完全分解するものと比べてきわ
めて少量であり、オゾン処理工程、改質工程での処理コ
ストは高額とはならない。また、改質工程流出水の一部
を処理水とすることで、細菌学的に安全でかつ色度の少
ない処理水を得ることができる。また、処理水に対して
更に活性炭処理、生物活性炭処理、曝気処理、紫外線の
照射、還元剤の添加などによる残存有機物の処理、残存
酸化剤の除去を行うことで処理水の安全性、浄化度を向
上させることも可能である。即ち、本発明による生物難
分解性有機物含有排水の処理方法を用いることにより、
排水中の有機物が低コストかつ高度に処理され、かつ、
BODが低い水、衛生学的に安全な水が得られる。
【0013】次に、本発明を図面を用いて説明する。図
1は、本発明の処理方法の一例を示す工程図である。図
1は、原水1に含まれる有機物を、オゾンにより処理す
ることで易生物分解性の有機物に改質するオゾン処理工
程3と、オゾン処理工程3により得られた易生物分解性
の有機物を、生物処理する生物処理工程4、生物処理工
程4流出水中に残存する有機物を、活性種により処理す
ることで易生物分解性の有機物に改質する改質工程5と
からなり、改質工程流出水が処理水2となる構成のもの
である。改質工程5では、活性種を生成させるための過
酸化水素7及びオゾン6が各々槽の入口及び槽内に供給
されている。次に、本発明の具体的構成の別の一例を図
2に基づいて説明する。図2は、改質工程5において、
過酸化水素7、オゾン6が各々槽の入口及び槽内に供給
されており、これらと混合された原水に、紫外線ランプ
8により紫外線を照射することにより活性種が生成し、
また改質工程流出水に対して、空気曝気と活性炭の併用
による脱酸化剤処理を行う構成としている。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例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。 実施例1 CODMnが10mg/lである下水二次処理水を、下記
条件で図1に示すフローに従って処理した。 オゾン処理工程 ・オゾン注入量:10mg/l ・滞留時間:15min 生物処理工程 ・生物膜ろ過法 ・ろ材:粒状活性炭 ・LV:120m/day ・SV:2.5リットル/hr ・液/ガス比:1.5
【0015】改質工程 使用酸化剤:過酸化水素、オゾン 過酸化水素注入量:2mg/l
【0016】オゾン注入量:10mg/l 滞留時間:15min 原水流量:15m3 /day 改質工程流出水循環率:0,1 改質工程流出水循環率が0の条件では、原水CODMn
10mg/lに対し、処理水CODMnは2.8mg/l
であった。また、原水BODが1.5mg/lに対し、
処理水BODは1.8mg/lであった。大腸菌群数は
原水が3000個/mlに対し、処理水が0.3個/m
lであった。比較例として、原水を直接改質工程に導入
し、処理した条件では、原水CODMnが10mg/lに
対し処理水CODMnは4.2mg/lであった。また原
水BODが1.4mg/lに対し処理水BODは4.0
mg/lであった。比較例の条件ではBODで3mg/
l以下という親水用水基準を満足しなかった。これより
本発明による処理法では、BODの大幅な増加を伴わず
CODが除去可能なことが認められた。また、大腸菌群
数も親水用水基準である0.5個/ml以下を満足し、
衛生学的に安全であることも認められた。改質工程流出
水循環率が1の条件で処理した結果を表1に示す。な
お、原水BODが1.6mg/lに対し処理水BODは
1.5mg/lであり、BODの増加は認められなかっ
た。これより改質工程流出水の一部を生物処理工程に導
入することにより、処理水のBODを更に低くできるこ
とが認められた。
【0017】
【表1】
【0018】また比較例として図3に示すようなフロー
で過酸化水素注入量=0mg/l、オゾン注入量=20
mg/l(オゾン処理工程、改質工程の合計値)とした
場合の処理結果を表2に示す。 実験条件 オゾン処理工程 ・オゾン注入量:10mg/l ・滞留時間:15min 生物処理工程 ・生物膜ろ過法 ・ろ材:活性炭 ・LV:120m/day ・SV:2.5リットル/hr ・液/ガス比:1.5 改質工程 使用酸化剤:オゾン 過酸化水素注入量:0mg/l オゾン注入量:10mg/l 滞留時間:15min 改質工程流出水循環率:1 原水流量:15m3 /day
【0019】
【表2】
【0020】次に別の比較例として図4に示すフローで
下記に示すような条件で処理した結果を表3に示す。 実験条件 改質工程 ・使用酸化剤:オゾン、過酸化水素 ・オゾン注入量:10mg/l ・過酸化水素注入量:2mg/l ・滞留時間:15min 生物処理工程 ・生物膜ろ過法 ・ろ材:粒状活性炭 ・LV:120m/day ・SV:2.5リットル/hr ・液/ガス比:1.5 改質工程 使用酸化剤:オゾン、過酸化水素 過酸化水素注入量:2mg/l オゾン注入量:10mg/l 滞留時間:15min 改質工程処理水循環率:1 原水流量:15m3 /day
【0021】
【表3】 ここで表1〜表3より、本発明による処理法では酸化剤
消費量あたりのCODMn除去量が最も大きく、本発明に
よる処理法ではCODMnの除去が効率的に行われること
が認められた。
【0022】実施例2 図2のように改質工程での活性種発生手段が紫外線、過
酸化水素、オゾンを併用し、脱酸化剤工程を設けたもの
であっても本発明の効果に変わりはない。
【0023】
【発明の効果】本発明による生物難分解性有機物含有排
水の処理方法を用いることにより、少ない敷地面積の装
置にて排水中の有機物が高効率かつ高度に処理される。
また、BODが低く、衛生学的に安全な水が得られる。
つまり、オゾン処理工程に相当する処理法のみでは易生
物分解性の有機物に改質が困難であった原水、また改質
処理工程に相当する処理法のみでは処理が可能なものの
処理コストが膨大となってしまった原水に対して、3つ
の反応槽の組み合わせによる装置にて高効率に処理する
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示す工程図。
【図2】本発明の実施の形態の別の一例を示す工程図。
【図3】比較例その1の工程図。
【図4】比較例その2の工程図。
【符号の説明】
1:原水、2:処理水、3:オゾン処理工程、4:生物
処理工程、5:改質工程、6:オゾン、7:過酸化水
素、8:紫外線ランプ、9:空気
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C02F 1/30 C02F 1/30 1/72 1/72 Z 101 101 1/78 ZAB 1/78 ZAB (72)発明者 山田 武彦 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 勝倉 昇 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 難分解性有機物含有排水を、オゾンによ
    り処理するオゾン処理工程、生物処理工程、及び活性種
    により処理する改質工程で順次処理することを特徴とす
    る生物難分解性有機物含有排水の処理方法。
  2. 【請求項2】 前記改質工程流出水の少なくとも一部を
    生物処理工程に返送し、かつ前記改質工程流出水の少な
    くとも一部を処理水とすることを特徴とする請求項1記
    載の生物難分解性有機物含有排水の処理方法。
  3. 【請求項3】 前記改質工程流出水の少なくとも一部に
    脱酸化剤処理を行うことを特徴とする請求項1又は2記
    載の生物難分解性有機物含有排水の処理方法。
  4. 【請求項4】 前記活性種は、オゾン、過酸化水素、光
    線、及び不均一触媒又は均一触媒のうちいずれか2つ以
    上の組み合わせにより生成することを特徴とする請求項
    1、2又は3記載の生物難分解性有機物含有排水の処理
    方法。
JP9011949A 1997-01-07 1997-01-07 生物難分解性有機物を含有する排水の処理方法 Pending JPH10192892A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006272082A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Takuma Co Ltd 超高度水処理方法及びそれに用いる水処理システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006272082A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Takuma Co Ltd 超高度水処理方法及びそれに用いる水処理システム

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