JPH1057949A - 有機含有物を有する水の浄化法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機物含有水の浄化法 【解決手段】 脱着物の水性相を、既に負荷された吸着
剤に、その脱着の前に負荷を高めるために戻し導入し、
かつ付加的な外部熱供給で、脱着のために必要な水蒸気
量を減らす。 【効果】 相分離性が改善される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸着樹脂による有
機物含有水の新規浄化法並びにその有利な使用に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】地下水、工業用水又はプロセス水を浄化
するために、吸着法を使用することが多い。その際、浄
化されるべき水を、粒状吸着剤からなる堆積に導通さ
せ、不所望な含有物を、吸着により結合させて吸着剤に
留どめて、浄化し、その堆積から導出する。不所望な水
中の含有物の多くは、ポリマー吸着樹脂を用いて除去さ
れる有機化合物である。

【０００３】その際、前記の意味での操作用排水又はプ
ロセス水は、何らかの形で、工業用製造装置又は製造工
程に関し、かつそれ故、不所望な含有物で汚染されてい
る流水又は水量の全てであり、例えば、それ自身が、製
造工程の成分であろうが、間接的にのみ、例えば、容器
又は装置に由来する沈殿水のように、製造工程又は製造
装置と接触しているような水であろうが、そのような水
は、環境に許容不可能な有害物質で、多くは有機化合物
で汚染されていることが多い。これらの物質は、可能な
限り早期に、プロセス流出物中で、僅かな残留濃度まで
除去すべきである。

【０００４】地下水としては、全ての形の地下水、河川
水、降水又は重力水等が、これに含まれる。

【０００５】「排水浄化、排水衛生及び河川衛生におけ
る最近の処理技術 （"Neuere Verfahrenstechnologien
in der Abwasserreinigung, Abwasser- und Gewaesserh
ygiene"）」R.Oldenbourg Verlag Muenchen Wien 1984
中、２３５〜２５１頁に、塩素化装置に由来する塩化炭
加水素を含有する排水を処理するためのいくつかの方法
が記載されている。１方法では、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、蒸
留物が生じ、これを、凝縮させた後に、塩素化炭化水素
−相と、水性相とに分離する。ストリッパー（オキシス
トリッパー）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。

【０００６】特殊な場合には、１〜２のｐＨ−値を有す
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。このストリッパーの底部に、高い鉄酸及び
塩酸含有率を有する水が生じ、これを、更に後処理する
ために、化学的−機械的浄化装置に供給する。

【０００７】装置及び容器皿に由来する塩化炭化水素を
含有する沈殿水の浄化を、前記の文献では、吸着樹脂装
置中で実施する。その際、沈殿水から、可能な限り厳し
く、固体物を除去した後に、これを、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。再活性のために、蒸気脱着を行う。この方法で
は、１年後に、不可逆的な鉄沈積によるかなりの活性低
下が、認められるので、新しい装置は、ｐＨ１．５で運
転された。

【０００８】Technische Mitteilungen 77 (1984), 525
〜526によると、スチレン−コポリマー又はポリアクリ
ル酸エステルが、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排水から
除去するために好適である。それによると、樹脂の再活
性化を、水蒸気で行う。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を用いて、又は無
機化学物質を用いて再活性化させる。

【０００９】ＤＤ２４９１９０中では、塩素化プロセス
に由来する有機物質で汚染された塩酸を、１０００〜１
６００ｍ²／ｇの内部表面を有するのが有利である、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、樹脂の再活性化
は、１３０℃熱水蒸気で行い、その際、吸着された有機
物質の脱着を、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。

【００１０】ＤＥ−Ｐ４４３３２２５．４から、有機成
分からの地下水の浄化法が公知であり、その際、先ず、
固体成分を分離除去し、引き続き、有機成分を、吸着樹
脂に吸着させる。水蒸気での有機成分の脱着の後に、吸
着樹脂を、必要に応じて、酸で再生させることができ
る。吸着樹脂としては、６００〜１２００ｍ²／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
ーを使用するのが有利である。水蒸気での脱着を、１０
０℃〜１５０℃で行うのが有利である。水蒸気での脱着
の際に生じる脱着物を集め、かつ水性相及び有機相に相
分離することができる。脱着物の分離された水性相を戻
し導入し、かつ浄化されるべき地下水に添加することが
できる；有機相を、工程から導出させる。水中の無機含
有物に由来する樹脂上の無機沈積物を除去するために殊
に好適な方法は、ＤＥ−Ｐ４４３３２２５．４から公知
である。

【００１１】最後に、ＤＥ−４２０４５７３は、汚染さ
れた地下水、重力水、土壌水及び河川水の吸着による浄
化法並びに好適な吸着樹脂を記載しており、その際、吸
着剤は、装置壁を介して、もしくは、適当な装置により
付加的に加熱されていて良い。

【００１２】地下水浄化と並んで、工業廃水もしくはプ
ロセス水浄化のためにも、再活性可能な吸着樹脂による
不所望な有機含有物の吸着は好適である。このような排
水もしくはプロセス水浄化の目的は、そうして浄化され
た水を直接、再利用するか、又は環境に許容できるよう
に排出することができる程充分に、水中の有機含有物を
減らすことである。このために好適な吸着樹脂は、例え
ば、ジビニルベンゼン／スチレンをベースとする前記の
コポリマー（例えば、Purolite社のPurasorb AP 250又
はRohm und Haas社のAmberlite XAD 4）である。

【００１３】それぞれの個々の吸着剤については、方法
全体には関わらず、吸着水浄化を、常に、行程的に行
う。先ず、吸着行程で、吸着樹脂が負荷される。その
際、吸着樹脂内が、流れの方向に、３つの域に別れる：
樹脂が、所定の条件下に、未処理水に相応の平衡負荷を
達成する、吸着剤中への処理されるべき水の入口付近の
飽和された域；樹脂の負荷が、平衡値から、脱着の後に
残る樹脂中の残留濃度（即ち、未使用域値）に低下す
る、実質的な吸着域；並びに吸着剤からの出口前のほぼ
負荷されない未使用域。負荷が増すにつれて、吸着域
は、流れの方向に吸着床の端に移動する。この移動域の
広さは、種々異なるパラメーター、例えば、処理される
べき水の吸着剤を通過する流速に依存している。未使用
域が使用されると、吸着剤の破綻が迫り、かつ吸着行程
は終わる。吸着樹脂を、脱着させなければならない。

【００１４】脱着は、種々異なる方法、例えば、適当な
溶剤を用いて行うことができる。水浄化の際に有利なも
う１つの再活性化の可能性は、吸着剤堆積物を、水蒸気
で掃気することにある。その際、吸着により結びついた
有害物質は、水蒸気に移行し、これを、引き続き、凝縮
させる。多くの公知の使用では、脱着を、この方法で、
１００℃〜１５０℃の水蒸気を用いて行う。樹脂を痛め
ないように、温度を、１１０℃〜１４０℃に調節するの
が有利である。

【００１５】その際、処理されるべき水を樹脂から除去
するために、吸着剤に、通常、先ず完全脱塩水を供給す
る。更に、完全脱塩水を、一般に（殊に、吸着剤付加加
熱をしない装置で）、連続的に加温し、これにより、吸
着樹脂を痛めずに、ほぼ脱着温度にする。水蒸気−脱着
の後に、冷却の際にも、温度差による樹脂の損傷を回避
するために、徐々に低くなっていく温度の完全脱塩水を
用いて吸着床の冷却を行う。

【００１６】使用完全脱塩水を、処理されるべき水に添
加することは公知である。脱着のために使用された水蒸
気を、吸着剤からの導出の後に凝縮させ、かつ通常、約
３５℃〜２５℃に冷却させる。不所望な水中の有機含有
物の脱着された量が、液体脱着物中にこの温度で溶けう
る量よりも多い場合には、２相が生じ（水の少ない有機
相及び水性の有機含有物で飽和された相）、これらは、
異なる比重に基づき、一般に、容易に分離することがで
きる。従って、冷却された脱着物を、通常、相分離器に
導き、そこで、水性相及び有機相への重力分離を行う。
有機相は、濃縮された有害物質分であり、選択的に排出
させることができる。これに対して水性相は、後処理す
る必要がある。これらの相も、浄化されるべき水に添加
して、吸着床に循環させることは、公知である。

【００１７】再活性化の際に生じる、確かに飽和してい
るが、有害物質の少ない水性相の後処理は、吸着による
水浄化法の経済性をそれで決める臨界点である。例え
ば、汚染された地下水の場合には、不所望な含有物の負
荷は、一般に、かなり飽和限界を下回っており、再活性
化に由来する含有物質の少ない（しかし、飽和してい
る）水性相の混入は、この相のかなりな希釈及びそれに
従った経費のかかるエネルギー損失を意味する。

【００１８】更に、例えば、地下水中の不所望な含有物
の濃度は、殊に、衛生処置の最後には、再活性蒸気の凝
縮で、２相が生じない程に低くなりうる。未処理水から
分離除去された含有物量と凝縮物と一緒に再循環される
量との比は、徐々に不利になる。従って、消耗の後に再
活性化されずに廃棄され、新しいものと交換される吸着
剤が、より経済的であることが多い。

【００１９】例えば、吸着質自体が、比較的良好に水溶
性である場合にも、かつ著しい冷却の際にも、必ずし
も、水性相と有機相とへの相分離が生じない場合にも、
水蒸気を用いて脱着する前記の従来方法は、使用するこ
とができない。確かに、物質分離は、適当な方法（例え
ば、ストリッピング等）によっても達成することができ
るが；このような分離法のための経費は、吸着による水
浄化の経済性に著しい悪影響を与えるだろう。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、この
ような場合にも、その他の費用のかかる物質分離技術又
は脱着技術（例えば、必要な後処理工程を招く溶剤の使
用）を回避するために、殊に、浄化されるべき水中の不
所望な有機含有物が、比較的良好に水溶性であるか、又
は不純物の割合が、（なお）僅かだけである場合にも、
使用可能で、かつ／又はより経済的な、付加的な経費を
伴わない吸着による水浄化法を構成するために、好適な
方法工程により、水蒸気−脱着に由来する脱着物の相分
離特性を改善することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この課題は、本発明で、
請求項１の記載に従い、有機含有物を含有する水を、有
機含有物から、吸着樹脂を用いて浄化する方法により解
決し、その際、樹脂に吸着された有機含有物の脱着を、
水蒸気を用いて行うが、これは、水蒸気を用いての吸着
剤の脱着の後に脱着物から分離される水性の、有機含有
物で飽和された相を、その他の水に添加せずに、少なく
とも１つの、終了した吸着行程で、処理されるべき水に
より既に有機含有物を負荷された吸着剤に施与すること
を特徴とする。これ（ら）の負荷された吸着剤には、場
合によりその他の吸着剤も含む、水性脱着相が由来する
同一の吸着剤が、又は１つの又は複数のその他の既に負
荷された吸着剤が、これに該当する。この供給は、吸着
剤により浄化される水の流れの方向に対して、順流又は
向流で行うことができる。水性相を、吸着剤による吸着
浄化で浄化される水の流れの方向に対して、向流で導く
のが有利である。

【００２２】意外にも、本発明の方法により、種々異な
る作用で、有機含有物での吸着剤の負荷を、処理される
べき未処理水の供給の際に破綻が生じる点より上回らせ
ることができ、その結果、水蒸気を用いての後続の脱着
の際に、多くなった有機含有物を含有し、改善された２
相化傾向を有する脱着物が生ずる。

【００２３】多くの場合に、しかし殊に、ほんのわずか
に汚染された水の場合には、脱着物の水性相中の有機含
有物の濃度は、浄化されるべき未処理水の濃度よりも高
い。しかし、吸着樹脂の達成可能な負荷は、殊に、処理
すべき未処理水中の除去されるべき含有物の濃度に依存
している。更に同一の条件では、負荷は、処理される水
の増える汚染に伴い、増大する。未処理水よりも著しく
汚染された脱着物の水性相を、未処理水によってのみ負
荷された吸着剤に、本発明により施与することにより、
この吸着剤の負荷を、更に高めることができる。

【００２４】この効果とは関係なく（もしくは、場合に
より補助的に）、本発明により、有利に、吸着剤を通過
する水性脱着相の流速も、未処理水の流速に比べて低く
する、即ち、有利に、未処理水速度の約８０〜２０％に
する。準連続的に運転される多床実施でも、このこと
は、一般に、それぞれの処理行程での異なる処理量の故
に、問題なく可能である。低下した流速に相応して長く
なった接触時間により、吸着域の幅（即ち、負荷が、平
衡値から、脱着の後の残留値に低下する移行域）が減
り、負荷が総じて増す。吸着条件を、脱着物からの水性
相を吸着剤に、本発明により戻し導入する際に、この水
性相中の有機含有物の出口濃度が、未処理水−濃度を上
回らないように選択するのが有利であり、そうすると、
本発明の戻し導入により浄化された、脱着物に由来する
水性相を、未処理水に添加することができる。

【００２５】先行する行程の脱着物から分離された有機
含有物で飽和された水性相を、その未使用域は、吸着に
よる水浄化により既に消耗されており、かつ破綻寸前で
ある少なくとも１つの負荷された吸着剤に、有利に、浄
化されるべき水の流れの方向に対して向流で、本発明に
より戻し導入することにより、更に、吸着樹脂の高めら
れた負荷を、殊に、移行域の範囲でも達成する。このこ
とによっても、引き続く、吸着剤の水蒸気−脱着の際
に、脱着物中の有機含有物の割合が高まり、脱着物を冷
却する際の相分離性が高まる。この方法で、浄化される
べき水中に比較的良好に水溶性の有機含有物でも、脱着
物の充分な相分離性が、冷却により達成され、このこと
が、水蒸気脱着を伴う吸着による水浄化を、経済的に運
転させる。

【００２６】吸着樹脂を、脱着の際に補助的に付加加熱
するのが有利である。これにより、脱着のために必要な
水蒸気量を、補助的に減らすことができる。

【００２７】脱着温度に加熱すると、固体付着物（例え
ば、湯垢）が析出するような含有物を含有する未処理水
を浄化すべき場合にも、本発明の方法はもう１つの利点
を示す。この場合には、未処理水を、吸着剤から、これ
らの含有物を含有しない水により排出させる必要があ
る。通常、このために、完全脱塩水が使用される。本発
明の方法では、沈積傾向のある水の排出を、有害物質飽
和脱着物で行い（図４、５）、完全脱塩水を使用せずに
済む。

【００２８】脱着物からの水性相を負荷された吸着剤に
供給することを伴う本発明の方法を、処理されるべき水
の吸着浄化と同様に、一般に、１５℃〜３５℃で実施
し、その際、前記のように、いずれの場合にも、吸着剤
の高められた負荷及び凝縮された脱着物中の改善された
相分離性がもたらされる。

【００２９】この方法を開始するために、初めに生じた
水蒸気−脱着物を冷却して、脱着物から、本発明の方法
により、負荷された吸着剤に戻し導入可能な水性相を分
離できるようにするか、又は冷却された脱着物そのもの
を、相分離せずに、負荷された吸着物に戻し導入する。
いずれの場合にも、既に１つの吸着行程で負荷された少
なくとも１つの吸着剤の負荷が、この吸着剤の引き続く
脱着の際に、高い相分離傾向を有し、それから冷却によ
り水性相を取得しうる脱着物が生じる程に高まる。方法
の終了近くで初めて、前記の問題が、より僅かになった
不所望な含有物の濃度によって生じる水浄化法、例えば
地下水浄化の際に、本発明の方法では出発相の問題が、
無い。

【００３０】本発明の方法は、連続的に又は断続的に、
単床実施又は多床実施で実施することができる。有利
に、約０℃〜３５℃、特に有利に３℃〜１５℃に（この
場合、一般に、使用される冷却水の温度による）冷却し
た後の脱着物を集め、必要に従い中間貯蔵し、かつ分離
することができる簡単な相分離装置、有利に、重力分離
器並びに水性脱着物相の本発明による戻し導入のために
好適な装置が必要なだけである。脱着物の冷却のため
に、通常、市販の熱移動器が役立ち、その際、冷却を、
脱着行程の間にのみ行うのが有利である。

【００３１】本発明で戻し導入されて装入される、脱着
物に由来する水性相は、有利に、前記の様に、少なくと
も１つの負荷された吸着床の通過の後に（有利には向流
で）、浄化される水に供給することができる；例えば、
これは、単床−法では、図１のように、浄化される水の
貯蔵タンクに供給することができる。しかし、これは、
先ず、相分離装置に戻し導入し、かつそこから、有利
に、浄化される水に混合することもできる（図２参
照）。

【００３２】脱着物から分離された有機相は、濃縮され
た有害物質分であり、かつ選択的に工程から排出させ、
かつ例えば廃棄することができる。

【００３３】本発明の方法で浄化された水は、プロセス
水又は排水の場合には、プロセスに戻し導入及びその他
のために使用することができるか、又は更に澄明にする
ことができる。浄化された地下水は、環境に許容なよう
に戻すことができるか、又は放流することができる。

【００３４】脱着の際に吸着樹脂を有利に付加的に加熱
することにより、使用水蒸気量を、適当な予備試験で当
業者に決定可能である、有機含有物の脱着のために必要
な量に減らすことができる。樹脂を、水蒸気によって加
熱する必要が無いように、この付加的加熱を、水蒸気−
脱着の前に実施するのが好適である。その際生じる脱着
物は、より僅かな蒸気消費により、割合的に増した有機
含有物を含有し、そのことにより、水性相及び有機相を
形成する脱着物の傾向が、更に改善される。

【００３５】吸着樹脂の付加的加熱を、吸着剤のジャケ
ット加熱又は樹脂中に設置された内部加熱されるコイル
によって行うのが、有利である。加熱媒体としては、殊
には水蒸気が、しかし、その他の慣用の熱担体も好適で
ある。電気的加熱も、可能である。大型装置の不利な表
面／容量−比の場合には、場合により、管束装置に依る
べきである。

【００３６】経済的になお交換可能な脱着物の冷却にも
関わらず、所定の除去されるべき有機含有物（所定の水
溶性を有する）で、重力分離による、又は相分離するた
めのその他の適当な経済的に交換可能な方法での充分な
相分離が、達成され得ない場合にも、本発明の方法の経
済的に有意義な使用性の限界は少なくとも、通常達成さ
れている。慣用の吸着法並びに本発明の方法を理解する
ならば、当業者は、簡単な方法で、例えば、予備実験
で、所定の浄化される水での使用性限界を測定するこ
と、及び方法技術的設計を最適化することができる。こ
の際に、水中に存在する有機含有物のなお許容可能な水
溶性の程度に関する限界も、判明する。本発明の方法を
用いると、この限界内で、全部で、量的には約１０μｇ
／ｌの、処理された水中の有機含有物の非常に僅かな残
留濃度を達成することができ、これは、水浄化のために
通常の吸着法の到達可能な残留濃度に比較しうる。

【００３７】その他の方法と比較して、本発明の方法の
高い経済性が、一方で、例えば、少なくとも部分的に、
比較的良好に水溶性の有機含有物を負荷されている操作
用排水又は製造水の浄化の際に、判明する。しかし、本
発明の方法は、不良に水溶性の有機含有物の場合にも使
用可能であり、かつその際、場合に応じて（例えば、水
中に含有される有機含有物の比較的低い出発濃度）、利
点を示し得る。交換可能な方法と比較しての本発明の方
法の高い経済性が、他方では、殊に、比較的ほんの僅か
に、有機含有物を負荷されている水の浄化の際にも判明
する。

【００３８】有機含有物としては、本発明では、殊に、
化学的プロセスに由来する公知の有機化学物質の全て、
殊に、例えば、脂肪族Ｃ₄〜Ｃ₁₂−炭化水素、例えば、
ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、イソ
オクタン又はデカン、環状ポリエン例えば、シクロペン
タジエン、芳香族炭化水素、例えば、ベンゼン、トルエ
ン又はキシレン、フェノール、有機酸、エステル並びに
ハロゲン化炭化水素が、これに該当する。これらには、
塩化炭化水素、例えば、クロロホルム、四塩化炭素、
１，２−ジクロルエタン又は１，２−ジクロルプロパ
ン、臭化炭化水素、例えば、ブロムクロルメタン、ブロ
モホルム又はブロムベンゼン及びフルオルクロル炭化水
素、例えば、トリフルオルクロルメタンが属する。更に
次のものが、処理される水に含有されていて良い： −エーテル、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、並びに −多環式芳香族炭化水素、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、ピレン又はキセ
ン。

【００３９】有機含有物は、単独で、又は任意の組み合
わせで、浄化される水中に存在して良い。

【００４０】適当な吸着樹脂は、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、有利に、中性
有機化合物を吸着可能なその他のポリマーも、使用する
ことができる。

【００４１】この吸着を、一般に、１５〜３５℃で行
う。水蒸気での脱着を、大概、１００〜１５０℃で実施
する。その際、樹脂を傷めないように、１１０〜１４０
℃の有利な温度に調節する。

【００４２】無機含有物及び調節されていないｐＨ−値
を有する水を、吸着により浄化する場合には、樹脂に沈
積が生じうるので、この場合には、場合により定期的な
間隔をおいて、無機沈積物の除去を行う必要がある（Ｄ
Ｅ−Ｐ４４３３２２５４参照）。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。１０〜２０％塩酸を使用
し、かつ２０〜８０℃で再生させるのが有利である。そ
の際、酸素含有ガス、有利に空気を向流で導入する。

【００４３】再生は、吸着−脱着−サイクル毎に必要で
はなく、樹脂の吸着能力が低下した場合に初めて必要で
ある。多くは、３０〜８０サイクルの後に、１回の再生
を行い、その際、酸性の水の方が、中性の水よりも、再
生させる必要は稀である。

【００４４】処理されるべき水を、塔中の吸着樹脂に、
例えば、下から上に導通させる場合には、水蒸気を、脱
着相の間に、有利に、逆方向で、即ち、上から下に導
く。再生の際には、酸素含有ガスを、樹脂層の下方で供
給する。

【００４５】吸着樹脂への無機沈積物の不可避的な沈積
が、水性酸の定期的な供給により、再び除去されるの
で、この場合にも、樹脂の高い耐久時間が得られる。

【００４６】処理される水が、固体成分（例えば、ポリ
マー）を含有する場合には、これらの成分、殊に浮遊物
を、吸着剤の前で、濾過により除去することが必要であ
る。その際、殊に、砂製濾過器、布濾過器及び紙濾過器
が好適である。浄化されるべき水は、吸着による浄化の
際に、その本来のｐＨ−値のままでよい。ｐＨ−値は、
１〜８であるのが有利であり、その際、３〜７．５のｐ
Ｈ−値が、特に有利である。ｐＨ−値は、吸着浄化に合
わせて調節することもできる。

【００４７】本発明の方法は、有利に、地下水又は化学
工業における操作用プロセス水もしくは排水の吸着浄化
のために好適である。

【００４８】図１及び２は、例１及び２中に詳述されて
いる本発明の方法の実施例を示している。図１は、単床
−実施を示し；図２は、２床−実施を示している。それ
ぞれ、図の中央に、この場合には、電気的に付加加熱さ
れる吸着剤（網掛け部分）並びに吸着行程への処理され
るプロセス水用の供給管もしくは脱着相への水蒸気用の
供給管が認められる。脱着物を、「蒸気出口」と記載さ
れている管を介し、冷却用の熱移動器を介して、重力分
離器に導き、かつそこで、有機相と水性相とに分離す
る。この場合には、有機相が、水性相よりもより少ない
比重を有するということから出発する（しかし、その逆
の場合にも、可能である）。脱着物の有機相を、排出さ
せる；水性相を本発明では、ここから、管「脱着物（水
性相）」を介して、戻し導入して、負荷された吸着床に
施与してよい。その際に生ずる処理された水性相は、図
１の様に、バルブ６を介して、浄化されるべきプロセス
水用の貯蔵容器に、供給することができる（図１左
側）；図２では、それを、バルブ４又は１０を介し、熱
移動器を介し、先ず、再び、分離器に、そして、そこか
ら、バルブ１２を介して、浄化されるべきプロセス水に
供給する。図１中の１〜７の数もしくは図２中の１〜１
２の数は、それぞれの処理工程での種々の物質流の調節
のために必要であるバルブを表す。処理工程の経過を、
例１及び２中で詳述する。

【００４９】

【実施例】本発明の方法を、次の例で詳述するが、本発
明は、それに制限されない。

【００５０】例： 例１：単床−法 少量のプロセス廃水容量流（場合により、断続的な場
合）には、経済的な理由から、単床−法が好適である
（図１参照）。

【００５１】開閉順序： 行程１ プロセス水の吸着 バルブ：２、３を開く バルブ：１、４、５、６、７を閉じる 行程２ 有機相の排出 バルブ：７を開く バルブ：１、２、３、４、５、６を閉じる 行程３ 脱着物の水性相の吸着 ポンプＰ１を用いる バルブ：５、６を開く バルブ：１、２、３、４、７を閉じる 行程４ 床の脱着 ポンプＰ１を用いない 加熱の実施 バルブ：１、４を開く バルブ：２、３、５、６、７を閉じる 脱着の終了後に加熱を止める。

【００５２】このサイクルは、これで終了し、引き続
き、吸着過程を、新たに行程１で開始する。

【００５３】例２：２床−法 連続的な浄化が必要であるより多量の容量流では、より
複雑な２床−法に依るべきである（図２参照）。

【００５４】開閉順序： 行程１ プロセス水の吸着（床Ｉ）、脱着物の水性相の
再循環（床ＩＩ） バルブ：１、３、９、１０を開く バルブ：２、４、５、６、７、８、１１、１２を閉じる 行程２ 水性相を浄化されるべきプロセス水に混合 バルブ：１、３、１２を開く バルブ：２、４、５、６、７、８、９、１０、１１を閉
じる 行程３ プロセス水の吸着（床Ｉ）、脱着（床ＩＩ） 床ＩＩの加熱を実施 バルブ：１、３、５、１０を開く バルブ：２、４、６、７、８、９、１１、１２を閉じる 行程４ 処理水の吸着（床Ｉ）、冷却（床ＩＩ）、相分
離及び有機相の排出（床Ｉ） 床ＩＩの加熱を止める バルブ：１、３、１１を開く バルブ：２、４、５、６、７、８、９、１０、１２を閉
じる 行程５ 処理水の吸着（床ＩＩ）、脱着物の水性相の再
循環（床ＩＩ） バルブ：４、６、７、８を開く バルブ：１、２、３、５、９、１０、１１、１２を閉じ
る 行程６ 水性相を、浄化されるべきプロセス水に混合 バルブ：７、８、１２を開く バルブ：１、２、３、４、５、６、９、１０、１１を閉
じる 行程７ 処理水の吸着（床ＩＩ）、脱着（床Ｉ） 床Ｉの加熱を実施 バルブ：２、４、７、８を開く バルブ：１、３、５、６、９、１０、１１、１２を閉じ
る 行程８ プロセス水の吸着（床ＩＩ）、冷却（床Ｉ）、
相分離及び有機相の排出（床Ｉ） 床Ｉの加熱を止める バルブ：７、８、１１を開く バルブ：１、２、３、４、５、６、９、１０、１２を閉
じる このサイクルは、これで終了し、引き続き、吸着過程
を、新たに行程１で開始する。

【００５５】例３：プロセス水の浄化 図１に従って、汚染されたプロセス水を、固体−濾過器
を介して吸着剤（直径４．４ｃｍ、高さ１．５ｍ）に供
給した。吸着を、２０℃、２０ｌ／ｈの容量流で、樹脂
Purasorb AP 250を用いて実施した。本発明に従い、脱
着物の水性相を、負荷された吸着剤に循環させた。これ
は、吸着の終了後、かつ続く吸着剤上の有害物質−分の
濃縮後の状況（単床−法の行程３もしくは２床−法の行
程１もしくは５の終了）である。

【００５６】プロセス水の不純物は、アルキル化された
環状エーテル、例えば、メチルテトラヒドロフラン及び
塩素化環状アセタール、例えば、２−(クロルメチル)−
１，３−ジオキソランであった。

【００５７】脱着： −床を、ジャケットで、電気的に、約１３０℃のＴ樹脂
に加熱し、 −出口バルブを開くと、３０重量％までの有害物質−分
を含有する（有機相中に）２相脱着物−溶液が得られ、 −残留分（負荷物）を脱着させるために、蒸気を、約１
０ｇ／分の量流で非常にゆっくりと、約７０分間に渡り
配量する。

【００５８】脱着物を、重力分離器中に集め、かつ水性
相及び有機相に分離した。水性相を、本発明により更に
処理した。有機相を、排出した。

【００５９】装備された電気的加熱を行った場合と、行
わない場合の脱着の間の蒸気−消費（Ｖ）を比較する
と、前記の吸着で、次の値が得られる： 床の加熱を行った場合のＶ＝蒸気５１５ｇ／樹脂１ｋｇ 床の加熱を行わない場合のＶ＝蒸気１６７０ｇ／樹脂１
ｋｇ。

【００６０】脱着の間の樹脂の温度は、いずれの場合も
約１４０℃であった。

【００６１】（次の例４及び５は、図３〜５に関する） 例４：１５０ｍｇ／ｌで、ハロゲン化炭化水素（有害物
質として）で汚染された水[未処理水（１）]を、１６０
ｍ³／ｈの容量流で、吸着剤（マクロ多孔性ポリマー吸
着樹脂、例えば、Amberlite XAD-4、Rohm und Haas社）
１１０００ｋｇを含有する固定床（４）に導通させる
（図３参照）。約６時間後に、排出された水[浄化水
（５）]中の炭化水素濃度が上昇し始める。未処理水の
供給を中断する。吸着剤の有害物質での負荷は、この時
点で、 ６時間・１６０ｍ³／時・１５０ｍｇ／ｌ・１０００ｌ
／ｍ³＝１４４ｋｇ。

【００６２】これは、吸着剤の量の１．３１％に相応す
る。

【００６３】さて、先行の再生で、より軽い相（８）と
して、重力分離器（６）中に生じ、かつ集められた有害
物質で飽和された（約２５００ｍｇ／ｌ）凝縮物２５ｍ
³を、１時間、固定床を介して、未処理水貯蔵器（２）
に供給する。凝縮物を、同じ方向（図４）で、又は逆の
方向で（図５）、未処理水と同様に、床に導通させるか
により、排出される水は、より低い又はほぼ未処理水に
近い濃度を有する。凝縮物の通過の後に、吸着剤の負荷
は、ほぼ同じである １４４ｋｇ＋２５ｍ³・２５００ｍｇ／ｌ・１０００ｌ
／ｍ³＝２０６．５ｋｇ。

【００６４】これは、吸着剤の量の１．８８％に相当す
る。

【００６５】引き続き、固定床を、公知の方法で、蒸気
を用いて再活性化させる（図６）。その際、純粋な有害
物質相１４４ｋｇ及び有害物質含有率２５００ｍｇ／ｌ
を有する凝縮物２５０００ｋｇが得られる。

【００６６】例５：最初の例からの固定床（４）に、同
様に、未処理水１６０ｍ³／時を導通させる。ハロゲン
化された炭化水素の有害物質濃度は、５ｍｇ／ｌであっ
た。この床は、６時間後に消耗したようである。床の負
荷は、４．８ｋｇであり、これは、床の量の０．０４４
％に相応する。前記の再活性化で、２５００ｍｇ／ｌを
有する凝縮物１５ｍ³が生じ、これを、例１と同様に、
順流（図４）又は向流（図５）で、固定床に導通させ
る。導出される水は、未処理水濃度よりも低い（向流）
か、又は未処理水濃度と殆ど同じ程度（順流）の有害物
質濃度を有する。凝縮物の通過の後に、吸着剤の負荷
は、近似的に、 ４．８ｋｇ＋１５ｍ³・１０００ｌ／ｍ³・２５００ｍｇ
／ｌ＝４２．３ｋｇ であり、これは、固定床の量の０．３８％に相当する。
引き続き、床を、公知の方法で、蒸気を用いて再生さ
せ、その際、純粋な有害物質相４．８ｋｇ及び有害物質
２５００ｍｇ／ｌを有する飽和水性相１５０００ｋｇ
が、重力分離器に生じた。

【００６７】図３〜５中の記号の説明 １３ 未処理水供給 １４ 未処理水容器 １５ 未処理水ポンプ １６ 吸着剤 １７ 浄化水導出 １８ 重力分離器 １９ 有害物質相廃棄 ２０ 有害物質飽和水性相 ２１ 水性相の再循環 ２２ コンデンサー及び過冷機 ２３ 蒸気供給 ２４ 冷却水供給 ２５ 冷却水導出

【００６８】

【外１】

【図面の簡単な説明】

【図１】例１に詳述されている、本発明を単床−法で実
施する１方法を示す図

【図２】例２に詳述されている、本発明を２床−法で実
施する１方法を示す図

【図３】例４及び５に詳述されている１方法中の１行程
を示す図

【図４】例４及び５に詳述されている１方法中の１行程
を示す図

【図５】例４及び５に詳述されている１方法中の１行程
を示す図

【図６】例４及び５に詳述されている１方法中の１行程
を示す図

【符号の説明】

１〜１２ 開閉バルブ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機含有物を含有する水を、有機含有物
   から、吸着樹脂を用いて浄化する方法において、樹脂に
   吸着された有機含有物の脱着を、水蒸気を用いて行う場
   合に、吸着剤の水蒸気を用いての脱着の後に、脱着物か
   ら分離された、有機含有物で飽和された水性相を、別の
   水と混ぜずに、少なくとも１つの、終了した吸着行程
   で、処理されるべき水により有機含有物を負荷された吸
   着剤に施与することを特徴とする、有機含有物を含有す
   る水を、有機含有物から、吸着樹脂を用いて浄化する方
   法。
2. 【請求項２】 脱着物からの水性相を、吸着浄化で浄化
   される水の流れの方向に対して向流で、吸着剤に導通さ
   せる、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 水蒸気−脱着の際に、吸着剤を付加的に
   加熱する、請求項１又は２に記載の方法。
4. 【請求項４】 付加的な加熱を、電気的に、水蒸気で又
   は別の熱担体循環で行う、請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 吸着剤のジャケット加熱又は吸着剤中に
   装備された加熱コイル又はそれら両方を特徴とする、請
   求項４に記載の方法。
6. 【請求項６】 負荷吸着剤を介する水性相の流速は、初
   めに処理される水の流速よりも低い、請求項１から５の
   いずれかに記載の方法。
7. 【請求項７】 引き続く脱着の際に生じる脱着物を、有
   機相及び水性相が形成されるまで冷却し、かつ有機相及
   び水性相を、重力分離器で分離する、請求項１から６の
   いずれかに記載の方法。
8. 【請求項８】 脱着物の水性相を戻し導入して最終的に
   生じる、吸着により処理された水性相を、浄化されるべ
   き水に添加する、請求項１から７のいずれかに記載の方
   法。
9. 【請求項９】 吸着樹脂が、６００〜１２００ｍ²／ｇ
   の比表面積を有するジビニルベンゼン／スチレン−コポ
   リマーである、請求項１から８のいずれかに記載の方
   法。
10. 【請求項１０】 脱着を、１００〜１５０℃で行う、請
    求項１から９のいずれかに記載の方法。
11. 【請求項１１】 地下水又は化学工業における操作用プ
    ロセス水もしくは排水を浄化する、請求項１から１０の
    いずれかに記載の方法。