JPH10309572A - 水処理方法 - Google Patents
水処理方法Info
- Publication number
- JPH10309572A JPH10309572A JP9123742A JP12374297A JPH10309572A JP H10309572 A JPH10309572 A JP H10309572A JP 9123742 A JP9123742 A JP 9123742A JP 12374297 A JP12374297 A JP 12374297A JP H10309572 A JPH10309572 A JP H10309572A
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- JP
- Japan
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- ion
- iron
- nitric acid
- nitric
- ammonia
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- Pending
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- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 硝酸含有水を安定して効率的かつ安価に
処理した硝酸を除去する方法を提供する。 【解決手段】 上記課題は、硝酸イオンを含む地下水、
工場排水、下水等の被処理水からイオン交換体を用いて
硝酸イオンを除去する方法において、除去された硝酸イ
オンを高濃度で含有する廃水に金属鉄を接触させて硝酸
イオンを分解除去することを特徴とする水処理方法によ
って解決される。
処理した硝酸を除去する方法を提供する。 【解決手段】 上記課題は、硝酸イオンを含む地下水、
工場排水、下水等の被処理水からイオン交換体を用いて
硝酸イオンを除去する方法において、除去された硝酸イ
オンを高濃度で含有する廃水に金属鉄を接触させて硝酸
イオンを分解除去することを特徴とする水処理方法によ
って解決される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地下水等からの硝
酸イオンの除去処理に用いられるイオン交換樹脂等を再
生する際に排出される廃水の処理方法に関する。
酸イオンの除去処理に用いられるイオン交換樹脂等を再
生する際に排出される廃水の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、地下水の汚染物質として硝酸性窒
素の問題が顕在化している。硝酸は直接他の化合物に代
謝されないが、バクテリアにより亜硝酸塩になり血液中
のヘモグロビンと反応し血液中の酸素運搬能力を低下さ
せるというメトヘモグロビン血症を引き起こす。そこ
で、近年地下水からの硝酸除去が行なわれるようにな
り、そのひとつにイオン交換法がある。
素の問題が顕在化している。硝酸は直接他の化合物に代
謝されないが、バクテリアにより亜硝酸塩になり血液中
のヘモグロビンと反応し血液中の酸素運搬能力を低下さ
せるというメトヘモグロビン血症を引き起こす。そこ
で、近年地下水からの硝酸除去が行なわれるようにな
り、そのひとつにイオン交換法がある。
【０００３】しかし、イオン交換膜、イオン交換樹脂等
のイオン交換能体を用いて硝酸を除去する場合、その再
生時に硝酸イオン含有水が排水される。
のイオン交換能体を用いて硝酸を除去する場合、その再
生時に硝酸イオン含有水が排水される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、現在この廃
水の有効な処理法はなく下水道やコミュニティープラン
トへ排水されているため、閉鎖性水域における富栄養化
現象を引き起こす一原因となっている。
水の有効な処理法はなく下水道やコミュニティープラン
トへ排水されているため、閉鎖性水域における富栄養化
現象を引き起こす一原因となっている。
【０００５】さらに、硝酸イオンを含む工場排水、下水
等の被処理水をイオン交換膜、イオン交換樹脂等を用い
て硝酸イオンを除去する場合の該イオン交換膜、イオン
交換樹脂等を再生する際に生じる硝酸含有水も同様であ
る。白金担持パラジウム等の触媒を用いて高温高圧下で
物理化学的に硝酸を除去する方法も存在するが、高い設
備費と運転費を要するという問題点があり、硝酸含有水
の効率的な処理法の開発が待たれている。
等の被処理水をイオン交換膜、イオン交換樹脂等を用い
て硝酸イオンを除去する場合の該イオン交換膜、イオン
交換樹脂等を再生する際に生じる硝酸含有水も同様であ
る。白金担持パラジウム等の触媒を用いて高温高圧下で
物理化学的に硝酸を除去する方法も存在するが、高い設
備費と運転費を要するという問題点があり、硝酸含有水
の効率的な処理法の開発が待たれている。
【０００６】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、硝酸含有水を安定して効率的かつ
安価に処理した硝酸を除去する方法を提供することを目
的としている。
めになされたもので、硝酸含有水を安定して効率的かつ
安価に処理した硝酸を除去する方法を提供することを目
的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するべくなされたものであり、硝酸イオンを含む地下
水、工場排水、下水等の被処理水からイオン交換体を用
いて硝酸イオンを除去する方法において、除去された硝
酸イオンを高濃度で含有する廃水に金属鉄を接触させて
硝酸イオンを分解除去することによってかかる目的を達
成したものである。
するべくなされたものであり、硝酸イオンを含む地下
水、工場排水、下水等の被処理水からイオン交換体を用
いて硝酸イオンを除去する方法において、除去された硝
酸イオンを高濃度で含有する廃水に金属鉄を接触させて
硝酸イオンを分解除去することによってかかる目的を達
成したものである。
【０００８】かかる本発明においては、硝酸イオンは金
属鉄によって還元されて窒素ガスまたはアンモニアにな
り、大気放出あるいは通常の下水処理によって処理する
ことができる。
属鉄によって還元されて窒素ガスまたはアンモニアにな
り、大気放出あるいは通常の下水処理によって処理する
ことができる。
【０００９】鉄と硝酸イオンの反応は次のように進行す
る。 ＮＯ3＋５／２Ｆｅ＋６Ｈ+ → １／２Ｎ2＋５／２Ｆ
ｅ2+＋３Ｈ2Ｏ ＮＯ3＋４Ｆｅ＋１０Ｈ+ → ＮＨ4 +＋４Ｆｅ2+＋３
Ｈ2Ｏ
る。 ＮＯ3＋５／２Ｆｅ＋６Ｈ+ → １／２Ｎ2＋５／２Ｆ
ｅ2+＋３Ｈ2Ｏ ＮＯ3＋４Ｆｅ＋１０Ｈ+ → ＮＨ4 +＋４Ｆｅ2+＋３
Ｈ2Ｏ
【００１０】この反応における窒素ガスおよびアンモニ
アの生成の比率および反応速度はｐＨと相関が有り、ｐ
Ｈが低いほどアンモニアの比率が高くなり、反応速度も
増加する。
アの生成の比率および反応速度はｐＨと相関が有り、ｐ
Ｈが低いほどアンモニアの比率が高くなり、反応速度も
増加する。
【００１１】
【発明の実施の形態】イオン交換体は被処理水から硝酸
イオンを分離できるものであればよく、強塩基性陰イオ
ン交換樹脂、中，弱塩基性陰イオン交換樹脂等の各種陰
イオン交換樹脂、イオン交換膜、イオン交換能を有する
天然物、その他各種のイオン交換体を用いることができ
る。イオン交換膜は拡散透析、電気透析のいずれも適用
できる。
イオンを分離できるものであればよく、強塩基性陰イオ
ン交換樹脂、中，弱塩基性陰イオン交換樹脂等の各種陰
イオン交換樹脂、イオン交換膜、イオン交換能を有する
天然物、その他各種のイオン交換体を用いることができ
る。イオン交換膜は拡散透析、電気透析のいずれも適用
できる。
【００１２】被処理水からイオン交換体を用いて除去さ
れた硝酸イオンを高濃度で含有する廃水（高濃度硝酸含
有廃水）とは、イオン交換樹脂を再生する際に生じる廃
水、イオン交換膜処理によって分離された硝酸イオン含
有廃水などである。硝酸イオン濃度は１,０００〜１０
０,０００ｍｇ／ｌ程度、通常１，０００〜５，０００
ｍｇ／ｌ程度、ｐＨ １〜７程度、通常ｐＨ ５〜７程
度、亜硝酸イオン １０〜１，０００ｍｇ／ｌ程度、通
常２０〜３００ｍｇ／ｌ、リン酸１０〜５００ｍｇ／ｌ
程度、通常２０〜５０ｍｇ／ｌのものである。
れた硝酸イオンを高濃度で含有する廃水（高濃度硝酸含
有廃水）とは、イオン交換樹脂を再生する際に生じる廃
水、イオン交換膜処理によって分離された硝酸イオン含
有廃水などである。硝酸イオン濃度は１,０００〜１０
０,０００ｍｇ／ｌ程度、通常１，０００〜５，０００
ｍｇ／ｌ程度、ｐＨ １〜７程度、通常ｐＨ ５〜７程
度、亜硝酸イオン １０〜１，０００ｍｇ／ｌ程度、通
常２０〜３００ｍｇ／ｌ、リン酸１０〜５００ｍｇ／ｌ
程度、通常２０〜５０ｍｇ／ｌのものである。
【００１３】鉄は金属であり、通常はそのまま用いるこ
とができるが、表面の酸化が著しい場合は、酸を用いた
洗浄や表面の研磨等の前処理を行った方がよい。
とができるが、表面の酸化が著しい場合は、酸を用いた
洗浄や表面の研磨等の前処理を行った方がよい。
【００１４】鉄の形状は、目的とする処理速度が達成で
きる表面積を与え得るものならば、粉末状、粒状、ウー
ル状、箔状、板状、もしくは切削屑等の鉄屑の利用も可
能である。
きる表面積を与え得るものならば、粉末状、粒状、ウー
ル状、箔状、板状、もしくは切削屑等の鉄屑の利用も可
能である。
【００１５】鉄の供給量は処理対象硝酸イオン（亜硝酸
イオンも含む場合はその和）のモル比で３〜１０倍程
度、好ましくは４〜５倍程度が適当である。
イオンも含む場合はその和）のモル比で３〜１０倍程
度、好ましくは４〜５倍程度が適当である。
【００１６】鉄の使用方法は、両者が良好に接触する限
り任意の手段で行うことができる。例えば、鉄を充填し
た有孔性の容器内に高濃度硝酸含有廃水を通過させて処
理するか、図面のように高濃度硝酸含有廃水に鉄を加え
て攪拌してもよい。鉄の供給時期は、高濃度硝酸含有廃
水が濃厚であり鉄の消耗が著しいときは、連続的に供給
すればよく、消耗がわずかであるならば、間欠的な供給
でよい。
り任意の手段で行うことができる。例えば、鉄を充填し
た有孔性の容器内に高濃度硝酸含有廃水を通過させて処
理するか、図面のように高濃度硝酸含有廃水に鉄を加え
て攪拌してもよい。鉄の供給時期は、高濃度硝酸含有廃
水が濃厚であり鉄の消耗が著しいときは、連続的に供給
すればよく、消耗がわずかであるならば、間欠的な供給
でよい。
【００１７】本発明の除去処理の際の高濃度硝酸含有廃
水のｐＨは７．０以下、好ましくはｐＨ１．０〜７．０
程度、より好ましくはｐＨ３〜５程度、特に好ましくは
ｐＨ３〜４程度である。アンモニアの除去を後段に設置
する場合あるいは高い反応速度を必要とする場合はｐＨ
を２〜４程度とすることが好ましく、窒素ガス還元の比
率を増加させたい場合はｐＨ６〜７程度とすることが好
ましい。
水のｐＨは７．０以下、好ましくはｐＨ１．０〜７．０
程度、より好ましくはｐＨ３〜５程度、特に好ましくは
ｐＨ３〜４程度である。アンモニアの除去を後段に設置
する場合あるいは高い反応速度を必要とする場合はｐＨ
を２〜４程度とすることが好ましく、窒素ガス還元の比
率を増加させたい場合はｐＨ６〜７程度とすることが好
ましい。
【００１８】硝酸イオン(および亜硝酸イオン)の還元に
よって、高濃度硝酸含有廃水のｐＨは上昇するので、反
応速度が低下する。したがって、高濃度硝酸含有廃水の
ｐＨを目的とする生成物を与えうるｐＨに維持する必要
があるが、高濃度硝酸含有廃水中の硝酸イオン濃度が小
であるならば、ｐＨの上昇も小さいので連続的にｐＨを
制御する必要はない。
よって、高濃度硝酸含有廃水のｐＨは上昇するので、反
応速度が低下する。したがって、高濃度硝酸含有廃水の
ｐＨを目的とする生成物を与えうるｐＨに維持する必要
があるが、高濃度硝酸含有廃水中の硝酸イオン濃度が小
であるならば、ｐＨの上昇も小さいので連続的にｐＨを
制御する必要はない。
【００１９】鉄と硝酸イオンとの反応速度を高めるため
に攪拌を行なうことは好ましい。これは鉄が粉末状、ウ
ール状、箔状、小板状、切削屑等で攪拌によって懸濁状
態になりやすい場合に特に有効である。一方、粒状、板
状、ブロック状等で攪拌を行なってもあまり流動しない
場合には、鉄の堆積状態で空隙が多くなる形状とし、高
濃度硝酸含有廃水を循環させることによって目的を達成
することができる。
に攪拌を行なうことは好ましい。これは鉄が粉末状、ウ
ール状、箔状、小板状、切削屑等で攪拌によって懸濁状
態になりやすい場合に特に有効である。一方、粒状、板
状、ブロック状等で攪拌を行なってもあまり流動しない
場合には、鉄の堆積状態で空隙が多くなる形状とし、高
濃度硝酸含有廃水を循環させることによって目的を達成
することができる。
【００２０】本発明の水処理方法は、高濃度硝酸含有廃
水に亜硝酸イオンが含まれていればこれも鉄で還元して
アンモニアや窒素に変えることができる。また、リン酸
が含まれている場合には、硝酸イオンを還元するために
電子を供与してイオン化した鉄がリン酸イオンと反応し
て難溶性塩を形成するので、これを分離除去することに
よって高濃度硝酸含有廃水中のリン酸を除去することが
できる。
水に亜硝酸イオンが含まれていればこれも鉄で還元して
アンモニアや窒素に変えることができる。また、リン酸
が含まれている場合には、硝酸イオンを還元するために
電子を供与してイオン化した鉄がリン酸イオンと反応し
て難溶性塩を形成するので、これを分離除去することに
よって高濃度硝酸含有廃水中のリン酸を除去することが
できる。
【００２１】高濃度硝酸含有廃水中の硝酸イオン、さら
には亜硝酸イオンあるいはリン酸イオン等も除去された
後に残存した鉄イオンは、水酸化鉄となり沈殿する。こ
れを回収して凝集剤等として再利用することもできる。
には亜硝酸イオンあるいはリン酸イオン等も除去された
後に残存した鉄イオンは、水酸化鉄となり沈殿する。こ
れを回収して凝集剤等として再利用することもできる。
【００２２】
【実施例】図１に示したように実験装置を用いて、本発
明方法に関連する実験を行った。この装置において、イ
オン交換樹脂再生廃液１は反応槽２流入する。反応槽２
内で硝酸イオンは槽内の鉄３と反応してアンモニアおよ
び窒素ガスに変わる。窒素ガスは大気中に放散し、アン
モニアは下水処理施設等で処理される。
明方法に関連する実験を行った。この装置において、イ
オン交換樹脂再生廃液１は反応槽２流入する。反応槽２
内で硝酸イオンは槽内の鉄３と反応してアンモニアおよ
び窒素ガスに変わる。窒素ガスは大気中に放散し、アン
モニアは下水処理施設等で処理される。
【００２３】硝酸イオン５０００ｍｇ／ｌを含むイオン
交換樹脂廃液１ｌをｐＨ３に調整し、粒度８０メッシュ
の鉄粉末５０ｇを加え、水温２０℃で２４時間反応させ
た。
交換樹脂廃液１ｌをｐＨ３に調整し、粒度８０メッシュ
の鉄粉末５０ｇを加え、水温２０℃で２４時間反応させ
た。
【００２４】その結果、処理水４の硝酸イオン濃度は２
ｍｇ／ｌになった。このように、イオン交換樹脂再生廃
液を鉄を用いて処理することにより硝酸イオンが効率良
くかつ安易に除去率できることがわかった。
ｍｇ／ｌになった。このように、イオン交換樹脂再生廃
液を鉄を用いて処理することにより硝酸イオンが効率良
くかつ安易に除去率できることがわかった。
【００２５】
【発明の効果】本発明において、現在有効な処理方法を
持たない地下水等の硝酸イオン除去に用いられるイオン
交換樹脂を再生する際に排出される硝酸含有水中の硝酸
を、鉄を用いて窒素ガスもしくはアンモニアに還元処理
することにより、安定して効率的かつ安価に除去するこ
とが可能となり、該硝酸含有水中のリン酸性リンをも除
去できる。
持たない地下水等の硝酸イオン除去に用いられるイオン
交換樹脂を再生する際に排出される硝酸含有水中の硝酸
を、鉄を用いて窒素ガスもしくはアンモニアに還元処理
することにより、安定して効率的かつ安価に除去するこ
とが可能となり、該硝酸含有水中のリン酸性リンをも除
去できる。
【図１】 本発明の実施例で使用した装置の概略図であ
る。
る。
１…イオン交換樹脂再生廃液 ２…反応槽 ３…鉄 ４…処理水
Claims (1)
- 【請求項１】 硝酸イオンを含む地下水、工場排水、下
水等の被処理水からイオン交換体を用いて硝酸イオンを
除去する方法において、除去された硝酸イオンを高濃度
で含有する廃水に金属鉄を接触させて硝酸イオンを分解
除去することを特徴とする水処理方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9123742A JPH10309572A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9123742A JPH10309572A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 水処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10309572A true JPH10309572A (ja) | 1998-11-24 |
Family
ID=14868213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9123742A Pending JPH10309572A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 水処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10309572A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007185580A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水処理方法及びシステム |
| WO2011125398A1 (ja) * | 2010-04-01 | 2011-10-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 汚染水の浄化方法 |
| CN113045025B (zh) * | 2019-12-27 | 2022-06-24 | 北京大疆实业有限公司 | 一种含硝酸的不锈钢电解抛光废水处理方法 |
-
1997
- 1997-05-14 JP JP9123742A patent/JPH10309572A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007185580A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水処理方法及びシステム |
| WO2011125398A1 (ja) * | 2010-04-01 | 2011-10-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 汚染水の浄化方法 |
| JP2011224535A (ja) * | 2010-04-01 | 2011-11-10 | Kobe Steel Ltd | 汚染水の浄化方法 |
| CN113045025B (zh) * | 2019-12-27 | 2022-06-24 | 北京大疆实业有限公司 | 一种含硝酸的不锈钢电解抛光废水处理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20031211 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051017 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070115 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070515 |