JPH11226576A - Method and apparatus for treating wastewater - Google Patents

Method and apparatus for treating wastewater

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JPH11226576A
JPH11226576A JP31353198A JP31353198A JPH11226576A JP H11226576 A JPH11226576 A JP H11226576A JP 31353198 A JP31353198 A JP 31353198A JP 31353198 A JP31353198 A JP 31353198A JP H11226576 A JPH11226576 A JP H11226576A
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JP
Japan
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waste liquid
cathode
anode
nitrogen
liquid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP31353198A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Fujihata
健二 藤畑
Hideji Seki
秀司 関
Shinichi Terada
慎一 寺田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP31353198A priority Critical patent/JPH11226576A/en
Publication of JPH11226576A publication Critical patent/JPH11226576A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/16Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C02F2101/163Nitrates

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for removing nitrogen compounds from wastewater at an ordinary temperature and under an ordinary pressure without generating secondary waste. SOLUTION: Wastewater 7 containing nitrogen compounds is introduced into the anode chamber 4 of an electrolytic bath 6 in which a diaphragm having selective ion permeability is arranged between electrodes and electrolyzed. Reduces nitrogen compounds such as hydrazine and ammonium ions in the wastewater are oxidized by oxygen generated at an anode into nitrogen gas to be removed from the liquid. After the oxidation, the treated liquid is introduced into a cathode chamber 5 and electrolyzed again. Oxidized nitrogen compounds such as nitrate ions and nitrite ions in the liquid are reduced into nitrogen gas to be removed from the liquid.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、廃液の処理方法お
よび処理装置に係り、さらに詳しくは、ヒドラジン、ア
ンモニウムイオンのような窒素還元物(窒素水素化合
物)、硝酸イオン、亜硝酸イオンのような窒素酸化物な
どの窒素化合物を含む廃液から、窒素化合物を電気化学
的に酸化または還元して窒素ガスとし、除去する方法に
関する。なお、本明細書において、窒素化合物、窒素還
元物および窒素酸化物は、それぞれイオン状態のものを
含むものとする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for treating a waste liquid, and more particularly, to a nitrogen reduction product (nitrogen hydride) such as hydrazine or ammonium ion, a nitrate ion or a nitrite ion. The present invention relates to a method for electrochemically oxidizing or reducing a nitrogen compound from a waste liquid containing a nitrogen compound such as a nitrogen oxide to form a nitrogen gas, and to remove the nitrogen compound. In this specification, the nitrogen compound, the nitrogen reduced product, and the nitrogen oxide each include those in an ionic state.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、火力発電施設の給水系や復水系
の脱酸素(酸化防止)および防食の処理には、ヒドラジ
ンやアンモニアのような還元性の揮発性薬剤を注入する
ことが行なわれている。そのため、このような施設から
発生する廃液中には、添加されたヒドラジンまたはアン
モニア(アンモニウムイオン)が残留しており、このよ
うな残留物に何らかの処理を施して除去することが求め
られている。
2. Description of the Related Art In general, a deoxidizing (antioxidant) and anticorrosive treatment of a water supply system and a condensate system of a thermal power plant is performed by injecting a reducing volatile agent such as hydrazine or ammonia. I have. Therefore, added hydrazine or ammonia (ammonium ion) remains in the waste liquid generated from such a facility, and it is required that such a residue be subjected to some treatment to be removed.

【0003】従来から、液中のヒドラジンやアンモニウ
ムイオンのような窒素化合物を除去する方法としては、 1)次亜塩素酸、過酸化水素、酸素等の酸化剤により酸化
する方法、 2)銅、鉛等の触媒を添加し、高温高圧下で酸化する方
法、 3)逆浸透膜を使用して加圧ろ過する方法、 4)電極間に多数のイオン交換膜を配し、電気泳動により
イオンを分離する電気透析法、 5)窒素成分を消費する微生物を用いて、酸化分解する方
法、 などがある。
Conventionally, methods for removing nitrogen compounds such as hydrazine and ammonium ions from a liquid include: 1) a method of oxidizing with an oxidizing agent such as hypochlorous acid, hydrogen peroxide, oxygen, 2) copper, A method of adding a catalyst such as lead and oxidizing under high temperature and high pressure.3) A method of pressure filtration using a reverse osmosis membrane.4) A large number of ion exchange membranes are arranged between the electrodes, and the ions are electrophoresed. Electrodialysis method for separation, and 5) oxidative decomposition using microorganisms that consume nitrogen components.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
方法では、以下に示すように、反応制御が難しいか、あ
るいは酸化剤や触媒の添加により、新たに二次廃棄物や
副生成物が発生するという問題があった。
However, in these methods, as described below, it is difficult to control the reaction, or secondary waste and by-products are newly generated due to the addition of an oxidizing agent or a catalyst. There was a problem.

【0005】すなわち、1)酸化剤による酸化処理方法で
は、酸化剤の取り扱いが難しいばかりでなく、過剰反応
により副生成物が発生するという問題があり、2)触媒を
用いる酸化方法では、触媒自体が有害な二次廃棄物とな
るおそれがあるばかりでなく、反応の制御が難しいとい
う問題があった。また、3)逆浸透膜による加圧ろ過方法
では、処理量が少ないうえに、濃縮された廃液をさらに
処理する必要があり、4)電気透析による方法では、荷電
したイオン以外のものは処理できないばかりでなく、濃
縮されたイオン成分に対してさらに新たな処理を必要と
するという問題があった。
[0005] That is, in the oxidation treatment method using an oxidizing agent, 1) not only is it difficult to handle the oxidizing agent, but also there is a problem that an overreaction generates by-products. There is a problem that not only may be a harmful secondary waste, but also it is difficult to control the reaction. In addition, 3) the pressure filtration method using a reverse osmosis membrane requires a small amount of treatment and further processing of the concentrated waste liquid, and 4) the method using electrodialysis cannot process anything other than charged ions. In addition, there is a problem that the concentrated ion component requires further treatment.

【0006】したがって現状では、5)微生物による酸化
分解方法が最も有効とされているが、この方法では、設
備面積が膨大となる、微生物の飼育に高度な熟練を要す
る、大量の有機飼料を必要とする、水槽の条件制御が難
しく、−旦分解反応が乱れると回復に長時間を要するな
どの問題があった。
Therefore, at present, 5) the oxidative decomposition method using microorganisms is considered to be the most effective. However, this method requires a large amount of equipment area, requires a high level of skill in breeding microorganisms, and requires a large amount of organic feed. It is difficult to control the conditions of the water tank, and if the decomposition reaction is disturbed, it takes a long time to recover.

【0007】本発明は、これらの問題を解決するために
なされたもので、常温・常圧下において、二次廃棄物を
発生させることなく、廃液中からヒドラジン、アンモニ
ウムイオン、硝酸イオン、亜硝酸イオンなどの窒素化合
物を窒素ガスにして除去する廃液の処理方法、および処
理装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve these problems. Under normal temperature and normal pressure, hydrazine, ammonium ion, nitrate ion and nitrite ion can be produced from waste liquid without generating secondary waste. It is an object of the present invention to provide a method for treating a waste liquid for removing nitrogen compounds such as nitrogen gas and removing the same and a treatment apparatus.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明の廃
液の処理方法は、陽極と陰極との間にイオンに対する選
択透過性を有する隔膜を配置した電解槽の、陽極室と陰
極室の少なくとも一方に、窒素化合物を含む廃液を注入
して電解を行ない、前記廃液中の窒素化合物を酸化また
は還元して窒素ガスにすることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for treating waste water, comprising: an anode chamber and a cathode chamber of an electrolytic cell having a diaphragm having selective permeability to ions between an anode and a cathode; A waste liquid containing a nitrogen compound is injected into at least one of them to perform electrolysis, and the nitrogen compound in the waste liquid is oxidized or reduced to nitrogen gas.

【0009】また、第2の発明の廃液の処理方法は、陽
極と陰極との間にイオンに対する選択透過性を有する隔
膜を配置した電解槽の陽極室に、窒素化合物を含む廃液
を注入して第1の電解を行ない、前記廃液中の窒素還元
物を酸化して窒素ガスにする第1の電解工程と、前記第
1の電解工程により酸化処理された前記廃液を、前記電
解槽の陰極室に注入して第2の電解を行ない、前記廃液
中の窒素酸化物を還元して窒素ガスにする第2の電解工
程とを備えたことを特徴とする。
Further, according to a second aspect of the present invention, a waste liquid containing a nitrogen compound is injected into an anode chamber of an electrolytic cell in which a diaphragm having selective permeability to ions is disposed between an anode and a cathode. Performing a first electrolysis, oxidizing a nitrogen reductant in the waste liquid into nitrogen gas, and discharging the waste liquid oxidized by the first electrolysis step into a cathode chamber of the electrolytic cell. And a second electrolysis step of reducing the nitrogen oxides in the waste liquid into nitrogen gas by performing a second electrolysis.

【0010】本発明の廃液の処理装置は、陽極と陰極と
の間にイオンに対する選択透過性を有する隔膜が配置さ
れ、この隔膜により陽極室と陰極室とに分隔された電解
槽と、前記陽極と前記陰極との間に直流電圧を印加する
直流電源と、前記電解槽の陽極室に電解液を供給するた
めの第1の液供給手段と、前記電解槽の陽極室から前記
電解液を排出するための第1の液排出手段と、前記電解
槽の陰極室に電解液を供給するための第2の液供給手段
と、前記電解槽の陰極室から前記電解液を排出するため
の第2の液排出手段と、前記電解槽の陽極室および/ま
たは陰極室の気相から、電解により生成したガスを排出
するためのガス排出手段とを備えたことを特徴とする。
[0010] In the waste liquid treatment apparatus of the present invention, a diaphragm having selective permeability for ions is disposed between an anode and a cathode, and an electrolytic cell separated into an anode chamber and a cathode chamber by the diaphragm; A DC power supply for applying a DC voltage between the battery and the cathode; a first liquid supply unit for supplying an electrolyte to the anode chamber of the electrolytic cell; and discharging the electrolyte from the anode chamber of the electrolytic cell. A second liquid supply means for supplying an electrolytic solution to the cathode chamber of the electrolytic cell, and a second liquid supply means for discharging the electrolytic solution from the cathode chamber of the electrolytic cell. And a gas discharging means for discharging gas generated by electrolysis from the gas phase of the anode chamber and / or the cathode chamber of the electrolytic cell.

【0011】本発明において、陽極と陰極との間に配置
され、電解槽を陽極室と陰極室とに分隔する隔膜として
は、陰イオン交換膜、陽イオン交換膜、陰イオン交換膜
と陽イオン交換膜とが複合された複合イオン交換膜など
を使用することができる。これらのイオン交換膜は、固
体電解質から構成されており、イオン種に対する選択透
過性を有し、特定のイオンの陽極室と陰極室との間の移
動を遮断する。また、ヨウ化銀(α−AgI)、アルミ
ナ(β−Al2 3 )、安定化ジルコニアのような汎用
の固体電解質膜を使用することも可能である。
In the present invention, an anion exchange membrane, a cation exchange membrane, an anion exchange membrane, and a cation are disposed between an anode and a cathode to divide the electrolytic cell into an anode compartment and a cathode compartment. A composite ion exchange membrane in which an exchange membrane is composited can be used. These ion exchange membranes are composed of a solid electrolyte, have selective permeability to ionic species, and block the movement of specific ions between the anode and cathode compartments. It is also possible to use a general-purpose solid electrolyte membrane such as silver iodide (α-AgI), alumina (β-Al 2 O 3 ), or stabilized zirconia.

【0012】また本発明において、陽極および陰極の形
状は、それぞれ内部が充実した棒状または板状とするこ
とができる他に、網目形状または多孔形状とすることが
できる。また、このような陽極および陰極は、前記した
隔膜により分隔された陽極室内および陰極室内の適当な
位置に、それぞれ離隔して配置することができる他に、
間に前記隔膜を密接して挟むように配置することもでき
る。特に、網目形状または多孔形状の陽極および陰極
を、間に隔膜を密接して挟んで配置した電解槽により電
解を行なった場合には、電極と電解液との接触界面の面
積が大きく、かつ陽極と陰極との間の距離が短いので、
電極表面での電気化学反応が起こりやすい。したがっ
て、廃液中の窒素化合物の酸化または還元処理の効率が
高くなる。
In the present invention, the shape of the anode and the shape of the cathode can be not only a rod shape or a plate shape having a solid inside, but also a mesh shape or a porous shape. In addition, such an anode and a cathode can be arranged at appropriate positions in the anode chamber and the cathode chamber separated by the above-mentioned diaphragm, respectively, apart from each other,
The diaphragm may be arranged so as to sandwich the diaphragm closely. In particular, when electrolysis is performed by an electrolytic cell in which a mesh-shaped or porous anode and a cathode are arranged with a diaphragm interposed therebetween, the area of the contact interface between the electrode and the electrolyte is large, and Because the distance between and the cathode is short,
Electrochemical reactions tend to occur on the electrode surface. Therefore, the efficiency of the oxidation or reduction treatment of the nitrogen compound in the waste liquid is increased.

【0013】本発明において電解処理される窒素化合物
としては、ヒドラジンやアンモニウムイオンのような窒
素還元物(窒素水素化合物)、および硝酸イオンや亜硝
酸イオンのような窒素酸化物があり、窒素還元物は電解
槽の陽極室で酸化処理され、窒素酸化物は電解槽の陰極
室で還元処理される。さらに、廃液に含まれる窒素化合
物としては、ヒドロキシルアミン、アミン、ジアミン、
アミド、ニトロアミド、テトラゼン、次亜硝酸、−酸化
窒素、−酸化二窒素、二酸化窒素、四酸化二窒素、五酸
化二窒素、窒化物、アジ化物、次アゾ化物、シアン化
物、ニトロシル塩、ニトロイル塩なども挙げられる。こ
れらの窒素化合物をも、陽極室または陰極室で電解によ
り酸化または還元処理し、窒素ガスにして除去すること
ができる。
The nitrogen compounds to be electrolytically treated in the present invention include nitrogen reduced products (nitrogen hydride compounds) such as hydrazine and ammonium ions, and nitrogen oxides such as nitrate ions and nitrite ions. Is oxidized in the anode compartment of the electrolytic cell, and nitrogen oxide is reduced in the cathode compartment of the electrolytic cell. Further, as the nitrogen compound contained in the waste liquid, hydroxylamine, amine, diamine,
Amides, nitramides, tetrazenes, hyponitrite, -nitrogen oxide, -nitrous oxide, -nitrous oxide, nitrogen dioxide, nitrous oxide, nitrous oxide, nitride, azide, hypoazo, cyanide, nitrosyl salt, nitroyl salt And the like. These nitrogen compounds can also be oxidized or reduced by electrolysis in an anode chamber or a cathode chamber to be converted into nitrogen gas and removed.

【0014】本発明の第1の発明においては、電解槽の
陽極室または陰極室に注入された廃液中の水が、陽極ま
たは陰極で、以下の反応式に示すように酸化または還元
される。
In the first aspect of the present invention, water in the waste liquid injected into the anode compartment or the cathode compartment of the electrolytic cell is oxidized or reduced at the anode or the cathode as shown in the following reaction formula.

【0015】陽極:2Η2 O−4e- →Ο2 +4Η+ 陰極:2Η2 O+2e- →H2 +2OΗ- そして、廃液に含まれているヒドラジン、アンモニウム
イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオンなどの窒素化合物
は、電解槽の陽極室または陰極室で、上記した陽極酸化
反応または陰極還元反応で発生した酸素または水素と反
応し、窒素ガスと水を生成する。
The anode: 2Η 2 O-4e - → Ο 2 + 4Η + cathode: 2Η 2 O + 2e - → H 2 + 2OΗ - Then, hydrazine contained in the effluent, ammonium ions, nitrate ions, nitrogen compounds such as nitrite Reacts with oxygen or hydrogen generated by the above-described anodic oxidation reaction or cathodic reduction reaction in an anode chamber or a cathode chamber of an electrolytic cell to generate nitrogen gas and water.

【0016】ここで、廃液中の窒素還元物(例えばヒド
ラジンまたはアンモニウムイオン)は、陽極室におい
て、陽極で発生した酸素と以下の反応式に示すように反
応して、窒素ガスと水になる。
Here, the nitrogen reduced product (for example, hydrazine or ammonium ion) in the waste liquid reacts with oxygen generated at the anode in the anode chamber as shown in the following reaction formula to form nitrogen gas and water.

【0017】Ν2 Η4 +O2 →N2 ↑+2Η2 O 4ΝH4 + +3O2 →2Ν2 ↑+4Η+ +6Η2 O また、窒素酸化物(例えば硝酸イオンまたは亜硝酸イオ
ン)は、陰極室において、陰極で発生した水素と以下の
反応式に示すように反応して、窒素ガスと水になる。
Ν 2 Η 4 + O 2 → N 2 ↑ + 2Η 2 O 4 ΝH 4 + + 3O 2 → 2Ν 2 ↑ + 4 + + 6Η 2 O Nitrogen oxides (eg, nitrate ions or nitrite ions) are removed from the cathode chamber. It reacts with hydrogen generated at the cathode as shown in the following reaction formula to form nitrogen gas and water.

【0018】 2ΝO3 - +5H2 →N2 ↑+2OH- +4H2 Ο 2ΝO2 - +3H2 →N2 ↑+2OH- +2H2 O 生成した窒素ガスは、電解槽の液相から気相に移行し、
さらに気相から排出され除去される。
2ΝO 3 + 5H 2 → N 2 ↑ + 2OH + 4H 2 Ο2ΝO 2 + 3H 2 → N 2 ↑ + 2OH + 2H 2 O The generated nitrogen gas moves from the liquid phase of the electrolytic cell to the gas phase,
It is further discharged and removed from the gas phase.

【0019】本発明の第2の発明においては、前記した
窒素化合物を含む廃液が、まず電解槽の陽極室で電解さ
れ(第1の電解工程)、廃液中の窒素還元物が酸化され
て、窒素ガスと水になる。次いで、第1の電解工程によ
り酸化処理された廃液が、電解槽の陰極室に注入されて
電解され(第2の電解工程)、廃液中の窒素酸化物が還
元されて、窒素ガスと水になる。こうして、廃液中の窒
素還元物と窒素酸化物とをそれぞれ電解して窒素ガスと
し、液相から除去することができる。また、陰極室での
電解では、廃液中の窒素酸化物の還元と同時に、液中の
溶存酸素等も還元されて水になるので、溶存酸素量が低
減される。
In the second aspect of the present invention, the waste liquid containing the nitrogen compound is first electrolyzed in the anode chamber of the electrolytic cell (first electrolysis step), and the nitrogen reductant in the waste liquid is oxidized. It becomes nitrogen gas and water. Next, the waste liquid oxidized in the first electrolysis step is injected into the cathode chamber of the electrolysis tank and electrolyzed (second electrolysis step), and nitrogen oxides in the waste liquid are reduced to nitrogen gas and water. Become. Thus, the nitrogen reduced product and the nitrogen oxide in the waste liquid can be respectively electrolyzed to nitrogen gas and removed from the liquid phase. In addition, in the electrolysis in the cathode chamber, the dissolved oxygen and the like in the liquid are reduced to water at the same time as the nitrogen oxides in the waste liquid are reduced, so that the amount of dissolved oxygen is reduced.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る廃液の処理方
法の実施例を、図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for treating waste liquid according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1は、本発明の廃液の処理方法の第1の
実施例を説明するための概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a first embodiment of the waste liquid treatment method of the present invention.

【0022】第1の実施例では、図1に示すように、い
ずれも板状の陽極1と陰極2との間に、汎用の固体電解
質であるアルミナから成る隔膜3を立設し、この隔膜3
により陽極室4と陰極室5とを分隔した電解槽6におい
て、ヒドラジンとアンモニウムイオンの少なくとも一方
を含む廃液(廃水溶液)7を陽極室4に注入し、陰極室
5には純水8を流して電解を行なう。ここで、ヒドラジ
ンとアンモニウムイオンの少なくとも一方を含む廃液7
としては、例えば火力発電所から発生する廃液が使用さ
れる。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, a diaphragm 3 made of alumina, which is a general-purpose solid electrolyte, is erected between an anode 1 and a cathode 2 each having a plate shape. 3
In the electrolytic cell 6 separating the anode chamber 4 and the cathode chamber 5 from each other, a waste liquid (waste aqueous solution) 7 containing at least one of hydrazine and ammonium ions is injected into the anode chamber 4, and pure water 8 flows through the cathode chamber 5. To perform electrolysis. Here, a waste liquid 7 containing at least one of hydrazine and ammonium ions
For example, a waste liquid generated from a thermal power plant is used.

【0023】陽極室4に注入された廃液7中の水は、陽
極1で、以下の反応式に示すように酸化され、酸素を生
成する。
The water in the waste liquid 7 injected into the anode chamber 4 is oxidized at the anode 1 as shown in the following reaction formula to generate oxygen.

【0024】2H2 O−4e- →O2 +4Η+ そして、廃液7中の窒素還元物(ヒドラジンおよび/ま
たはアンモニウムイオン)は、それぞれ前記反応で陽極
1に発生した酸素により、以下の反応式に示すように酸
化されて窒素ガスを生成し、生成した窒素ガスは、液相
から気相に移行し廃液7から除去される。
2H 2 O-4e → O 2 + 4Η + The nitrogen reduced product (hydrazine and / or ammonium ion) in the waste liquid 7 is converted into the following reaction formula by the oxygen generated at the anode 1 in the above reaction. As shown, nitrogen gas is generated by oxidation, and the generated nitrogen gas shifts from a liquid phase to a gas phase and is removed from the waste liquid 7.

【0025】N2 4 +O2 →N2 ↑+2Η2 O 4ΝH4 + +3O2 →2N2 ↑+4Η+ +6Η2 O なお、図中、符号9は陽極室4から導出される酸化処理
された液を示す。
N 2 H 4 + O 2 → N 2 ↑ + 2Η 2 O 4 ΝH 4 + + 3O 2 → 2N 2 ↑ + 4Η + + 6Η 2 O In the figure, reference numeral 9 denotes an oxidized liquid derived from the anode chamber 4. Is shown.

【0026】図2は、このような第1の実施例におい
て、電解面積0.75dm2 、電流密度 5〜7A/dm2 、液量 50
0ml、液温25〜35℃の条件で電解を行ない、陽極室4の
廃液7中のヒドラジンとアンモニウムイオンの濃度を経
時的に測定した結果を表わすグラフである。
[0026] Figure 2, in such a first embodiment, the electrolyte area 0.75Dm 2, current density 5~7A / dm 2, the liquid amount 50
It is a graph showing the result of having measured the concentration of hydrazine and ammonium ion in the waste liquid 7 of the anode chamber 4 with time by performing electrolysis under the conditions of 0 ml and a liquid temperature of 25 to 35 ° C.

【0027】この図から、第1の実施例により、廃液7
中のヒドラジンおよびアンモニウムイオンをそれぞれ効
率良く除去し、これらの濃度をそれぞれ検出限界値以下
まで低減できることがわかる。
From this figure, it is seen that the waste liquid 7
It can be seen that hydrazine and ammonium ions in each of these can be efficiently removed, and their concentrations can be reduced below the detection limit.

【0028】次に、本発明の第2乃至第7の実施例につ
いてそれぞれ説明する。
Next, second to seventh embodiments of the present invention will be described.

【0029】図3は、本発明の第2の実施例を説明する
ための概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram for explaining a second embodiment of the present invention.

【0030】第2の実施例では、図3に示すように、陽
極1と陰極2との間に陰イオン交換膜3aを立設し、こ
の陰イオン交換膜3aにより陽極室4と陰極室5とを分
隔した電解槽6において、ヒドラジンやアンモニウムイ
オンのような窒素還元物を含む廃液7を陽極室4に注入
し、陰極室5には純水8を流して電解を行なう。ここ
で、陽極1は、チタン基材の表面に白金めっきが施され
た構造で網目形状を有しており、陰極2は sus製で、陽
極1と同様に網目形状を有している。また、これらの電
極は、陰イオン交換膜(強塩基性陰イオン交換膜)3a
を間に挟み、かつこのイオン交換膜に密接して配置され
ている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, an anion exchange membrane 3a is erected between the anode 1 and the cathode 2, and the anode compartment 4 and the cathode compartment 5 are formed by the anion exchange membrane 3a. In the electrolytic cell 6 which separates the wastewater and the wastewater, a waste liquid 7 containing a nitrogen reduced product such as hydrazine or ammonium ion is injected into the anode chamber 4, and pure water 8 flows through the cathode chamber 5 to perform electrolysis. Here, the anode 1 has a mesh shape in a structure in which platinum plating is applied to the surface of a titanium base material, and the cathode 2 is made of sus and has a mesh shape like the anode 1. These electrodes are used as anion exchange membranes (strongly basic anion exchange membranes) 3a
Are interposed therebetween and are arranged in close contact with the ion exchange membrane.

【0031】この第2の実施例では、陽極室4に注入さ
れた廃液7中の窒素還元物は、陽極1で発生した酸素に
より酸化されて窒素ガスとなり、生成した窒素ガスは、
液相から気相に移行し廃液7から除去される。
In the second embodiment, the nitrogen reduced product in the waste liquid 7 injected into the anode chamber 4 is oxidized by the oxygen generated at the anode 1 into nitrogen gas, and the generated nitrogen gas is
The liquid phase shifts to the gas phase and is removed from the waste liquid 7.

【0032】図4(a)および(b)は、それぞれ第2
の実施例に使用する廃液処理装置の構造を示す斜視図お
よび分解斜視図である。この処理装置は、これらの図に
示すように、網目形状を有する陽極1と陰極2との間に
陰イオン交換膜3aが密接して配置され、この陰イオン
交換膜3aにより陽極室と陰極室とに分隔された電解槽
6と、陽極1と陰極2との間に直流電圧を印加する外部
直流電源10と、電解槽6の陽極室に窒素還元物を含む
廃液7を供給する第1の液供給パイプ11aと、陽極室
から酸化処理された液9を排出する第1の液排出パイプ
12aと、陰極室に純水8のような液を供給する第2の
液供給パイプ11b、および陰極室5から液を排出する
第2の液排出パイプ12bをそれぞれ備えている。そし
て、第1の液供給パイプ11aおよび第1の液排出パイ
プ12aは、それぞれ陽極室を形成する陽極室形成プレ
ート13を貫通し、陽極室内に開口して取り付けられて
おり、第2の液供給パイプ11bおよび第2の液排出パ
イプ12bは、それぞれ陰極室を形成する陰極室形成プ
レート14を貫通し、陰極室内に開口して取付けられて
いる。また、第1の液供給パイプ11aと第1の液排出
パイプ12aとは、第1の液貯溜タンク15aおよび第
1の液循環ポンプ16aを介して接続され、第2の液供
給パイプ11bと第2の液排出パイプ12bとは、第2
の液貯溜タンク15bおよび第2の液循環ポンプ16b
を介して接続されている。さらに、電解槽6の陽極室側
には、電解により生成した窒素ガスを排出するためのガ
ス排出手段(図示を省略。)が取付けられている。な
お、図中、符号17は、陽極室4の底側部を形成する陽
極支持体を示し、符号18は、陰極室の底側部を形成す
る陰極支持体を示している。
FIGS. 4A and 4B respectively show the second
It is the perspective view and disassembled perspective view which show the structure of the waste liquid processing apparatus used for the Example of FIG. In this processing apparatus, as shown in these figures, an anion exchange membrane 3a is closely arranged between an anode 1 and a cathode 2 having a mesh shape, and an anode chamber and a cathode chamber are formed by the anion exchange membrane 3a. And an external DC power supply 10 for applying a DC voltage between the anode 1 and the cathode 2, and a first solution for supplying a waste liquid 7 containing a nitrogen reduced product to the anode chamber of the electrolytic bath 6. A liquid supply pipe 11a, a first liquid discharge pipe 12a for discharging the oxidized liquid 9 from the anode chamber, a second liquid supply pipe 11b for supplying a liquid such as pure water 8 to the cathode chamber, and a cathode A second liquid discharge pipe 12b for discharging the liquid from the chamber 5 is provided. The first liquid supply pipe 11a and the first liquid discharge pipe 12a penetrate the anode chamber forming plate 13 forming the anode chamber, respectively, and are mounted so as to open into the anode chamber. The pipe 11b and the second liquid discharge pipe 12b respectively penetrate the cathode chamber forming plate 14 forming the cathode chamber, and are mounted so as to open into the cathode chamber. Further, the first liquid supply pipe 11a and the first liquid discharge pipe 12a are connected via a first liquid storage tank 15a and a first liquid circulation pump 16a, and the second liquid supply pipe 11b is connected to the second liquid supply pipe 11b. The second liquid discharge pipe 12b is
Liquid storage tank 15b and second liquid circulation pump 16b
Connected through. Further, a gas discharging means (not shown) for discharging nitrogen gas generated by the electrolysis is attached to the anode chamber side of the electrolytic cell 6. In the drawing, reference numeral 17 denotes an anode support forming the bottom side of the anode chamber 4, and reference numeral 18 denotes a cathode support forming the bottom side of the cathode chamber.

【0033】図5は、このような第2の実施例におい
て、電解面積0.75dm2 、電流密度 5〜7A/dm2 、液量 50
0ml、液温25〜35℃の条件で電解を行ない、陽極室4の
廃液7中のヒドラジンとアンモニウムイオンの濃度を経
時的に測定した結果を表わすグラフである。
[0033] Figure 5, in such second embodiment, the electrolyte area 0.75Dm 2, current density 5~7A / dm 2, the liquid amount 50
It is a graph showing the result of having measured the concentration of hydrazine and ammonium ion in the waste liquid 7 of the anode chamber 4 with time by performing electrolysis under the conditions of 0 ml and a liquid temperature of 25 to 35 ° C.

【0034】この図から、第2の実施例により、廃液7
中のヒドラジンおよびアンモニウムイオンの濃度を、そ
れぞれ検出限界値以下まで低減できることがわかる。
From this figure, it can be seen that the waste liquid 7
It can be seen that the concentrations of hydrazine and ammonium ions in each can be reduced below the detection limit.

【0035】また、第2の実施例では、隔膜として使用
された陰イオン交換膜3aが、液中の陰イオンのみを選
択的に透過し、陽イオンは透過しないので、陽極室4か
ら陰極室5への窒素還元物の移動が遮断される。そのた
め、陽極室4での窒素還元物の酸化反応を効率よく行な
うことができる。また、イオン交換膜内の固定イオン効
果により、OΗ- は陰極室5から陽極室4へと移動する
ので、陰極室5内での電解に伴なう液のpΗ上昇(OΗ
- の増大)が抑制され、電流効率の低下が抑えられる。
さらに、透過・移動するOΗ- が電荷を運ぶため、液の
電気抵抗による損失が非常に小さくなる。
In the second embodiment, the anion exchange membrane 3a used as a diaphragm selectively permeates only anions in the liquid and does not transmit cations. The transfer of nitrogen reductant to 5 is blocked. Therefore, the oxidation reaction of the nitrogen reduced product in the anode chamber 4 can be efficiently performed. Further, the fixed ion effect in the ion-exchange membrane, Oita - so moves from the cathode chamber 5 to the anode chamber 4, Piita elevated accompanied liquid electrolyte at the cathode chamber 5 (Oita
- the increase) is suppressed, decrease in current efficiency is suppressed.
Furthermore, Oita for transmitting and movement - for carry charge, loss due to electric resistance of the liquid becomes very small.

【0036】図6は、第2の実施例において、電解面積
0.75dm2 、電流密度 2〜 3A/dm2 、液量 500ml、液温25
〜35℃の条件で電解を行ない、陰極室5内の液のpΗ変
化を測定した結果を表わすグラフである。この図から、
隔膜として陰イオン交換膜3aを使用した場合には、電
解に伴なう陰極室5内の液のpΗ上昇が少ないことがわ
かる。なお図6においては、比較のために、汎用の固体
電解質であるアルミナから成る隔膜を使用し、第2の実
施例と同様に電解を行なった場合のpΗの経時変化も、
共に示した。
FIG. 6 shows the electrolysis area in the second embodiment.
0.75dm 2, current density 2~ 3A / dm 2, liquid volume 500 ml, liquid temperature 25
It is a graph showing the result of having performed electrolysis on conditions of -35 ° C, and measuring p ^ change of the solution in cathode room 5. From this figure,
When the anion exchange membrane 3a is used as the diaphragm, it can be seen that the pΗ rise of the liquid in the cathode chamber 5 due to electrolysis is small. In FIG. 6, for the purpose of comparison, the time-dependent change of pΗ in the case where a diaphragm made of alumina which is a general-purpose solid electrolyte is used and electrolysis is performed in the same manner as in the second embodiment is also shown in FIG.
Both are shown.

【0037】さらに、第2の実施例においては、網目形
状を有する陽極1および陰極2を使用しているので、充
実した棒状または板状の電極を使用した場合と比べて、
電極と電解液との接触界面の面積が著しく増大してい
る。また、このような網目形状の陽極1および陰極2
が、陰イオン交換膜3aを間に挟んで密接して配置され
ているので、電極間の距離も短くなっている。したがっ
て、電極反応が起こりやすく、廃液7中のヒドラジンや
アンモニウムイオンのような窒素還元物の酸化が、効率
的に短時間で行われる。
Further, in the second embodiment, since the anode 1 and the cathode 2 having a mesh shape are used, compared with the case where a solid rod or plate electrode is used,
The area of the contact interface between the electrode and the electrolyte has increased significantly. Further, the anode 1 and the cathode 2 having such a mesh shape are used.
However, since they are closely arranged with the anion exchange membrane 3a interposed therebetween, the distance between the electrodes is also reduced. Therefore, the electrode reaction easily occurs, and the oxidation of the nitrogen reduced product such as hydrazine or ammonium ion in the waste liquid 7 is efficiently performed in a short time.

【0038】図7は、網目形状の陽極1および陰極2が
陰イオン交換膜3aを間に挟んで密接して配置された電
解槽6において、純水を陽極室4および陰極室5にそれ
ぞれ注入して電解を行なった場合の、電流の経時変化を
測定した結果を表わすグラフである。なお、電解は、電
解面積0.75dm2 、印加電圧 10V(一定)、水温25〜35℃
の条件で行なった。この図から、網目形状の陽極1およ
び陰極2の使用により、純水中でも十分に電解を行なう
ことができることがわかる。
FIG. 7 shows that pure water is injected into the anode chamber 4 and the cathode chamber 5 in an electrolytic cell 6 in which a mesh-shaped anode 1 and a cathode 2 are closely arranged with an anion exchange membrane 3a interposed therebetween. 5 is a graph showing the results of measuring the change over time in current when electrolysis is performed. The electrolysis was performed with an electrolysis area of 0.75 dm 2 , an applied voltage of 10 V (constant), and a water temperature of 25 to 35 ° C.
The conditions were as follows. From this figure, it can be seen that the use of the mesh-shaped anode 1 and cathode 2 enables sufficient electrolysis even in pure water.

【0039】図8は、本発明の第3の実施例を説明する
ための概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram for explaining a third embodiment of the present invention.

【0040】第3の実施例では、図8に示すように、陽
極1と陰極2との間に陽イオン交換膜3bを立設し、こ
の陽イオン交換膜3bにより陽極室4と陰極室5とを分
隔した電解槽6において、硝酸イオンや亜硝酸イオンの
ような窒素酸化物を含む廃液7を陰極室5に注入し、陽
極室4には純水8を流して電解を行なう。ここで、陽極
1は、チタン基材の表面に白金めっきが施された構造で
網目形状を有しており、陰極2は sus製で、陽極1と同
様に網目形状を有している。また、これらの電極は、陽
イオン交換膜(強酸性陽イオン交換膜)3bを間に挟
み、かつこのイオン交換膜に密接して配置されている。
In the third embodiment, as shown in FIG. 8, a cation exchange membrane 3b is erected between the anode 1 and the cathode 2, and the cation exchange membrane 3b allows the anode chamber 4 and the cathode chamber 5 to be formed. In the electrolytic cell 6 which separates the wastewater and the wastewater, a waste liquid 7 containing nitrogen oxides such as nitrate ions and nitrite ions is injected into the cathode chamber 5, and pure water 8 is flowed into the anode chamber 4 to perform electrolysis. Here, the anode 1 has a mesh shape in a structure in which platinum plating is applied to the surface of a titanium base material, and the cathode 2 is made of sus and has a mesh shape like the anode 1. Further, these electrodes are arranged with a cation exchange membrane (strongly acidic cation exchange membrane) 3b interposed therebetween and in close contact with the ion exchange membrane.

【0041】陰極室5に注入された廃液7中の水は、陰
極2で、以下の反応式に示すように還元され、水素を生
成する。
The water in the waste liquid 7 injected into the cathode chamber 5 is reduced at the cathode 2 as shown in the following reaction formula to generate hydrogen.

【0042】2Η2 O+2e- →H2 +2OΗ- そして、廃液7中の窒素酸化物(硝酸イオンおよび/ま
たは亜硝酸イオン)は、それぞれ前記反応で陰極2に発
生した水素により、以下の反応式に示すように還元され
て窒素ガスを生成し、生成した窒素ガスは、液相から気
相に移行し廃液7中から除去される。
[0042] 2Η 2 O + 2e - → H 2 + 2OΗ - Then, nitrogen oxides in the effluent 7 (nitrate ion and / or nitrite ions), the hydrogen generated in the cathode 2 in each of the reaction, the following reaction formula As shown, nitrogen gas is generated by reduction, and the generated nitrogen gas shifts from a liquid phase to a gaseous phase and is removed from the waste liquid 7.

【0043】 2ΝO3 - +5H2 →N2 ↑+2OH- +4H2 Ο 2ΝO2 - +3H2 →N2 ↑+2OH- +2H2 O このように、廃液7中の窒素酸化物は、陰極室5におい
て還元処理されて窒素ガスとなり、除去される。なお、
図中、符号19は陰極室5から導出される還元処理され
た液を示す。
2ΝO 3 + 5H 2 → N 2 ↑ + 2OH + 4H 2 Ο2ΝO 2 + 3H 2 → N 2 ↑ + 2OH + 2H 2 O As described above, the nitrogen oxides in the waste liquid 7 are reduced in the cathode chamber 5. It becomes nitrogen gas and is removed. In addition,
In the figure, reference numeral 19 denotes a liquid that has been subjected to a reduction treatment and is led out of the cathode chamber 5.

【0044】図9(a)および(b)は、それぞれ第3
の実施例に使用する廃液処理装置の構造を示す斜視図お
よび分解斜視図である。この処理装置は、これらの図に
示すように、網目形状を有する陽極1と陰極2との間に
陽イオン交換膜3bが密接して配置され、この陽イオン
交換膜3bにより陽極室と陰極室とに分隔された電解槽
6と、陽極1と陰極2との間に直流電圧を印加する外部
直流電源10と、電解槽6の陽極室に純水8のような液
を供給する第1の液供給パイプ11aと、陽極室から液
を排出する第1の液排出パイプ12aと、陰極室に窒素
酸化物を含む廃液7を供給する第2の液供給パイプ11
b、および陰極室5から還元処理された液19を排出す
る第2の液排出パイプ12bをそれぞれ備えている。そ
して、第1の液供給パイプ11aおよび第1の液排出パ
イプ12aは、それぞれ陽極室を形成する陽極室形成プ
レート13を貫通し、陽極室内に開口して取り付けられ
ており、第2の液供給パイプ11bおよび第2の液排出
パイプ12bは、それぞれ陰極室を形成する陰極室形成
プレート14を貫通し、陰極室内に開口して取付けられ
ている。また、第1の液供給パイプ11aと第1の液排
出パイプ12aとは、第1の液貯溜タンク15aおよび
第1の液循環ポンプ16aを介して接続され、第2の液
供給パイプ11bと第2の液排出パイプ12bとは、第
2の液貯溜タンク15bおよび第2の液循環ポンプ16
bを介して接続されている。さらに、電解槽6の陰極室
側には、電解により生成した窒素ガスを排出するための
ガス排出手段(図示を省略。)が取付けられている。な
お、図中、符号17は、陽極室の底側部を形成する陽極
支持体を示し、符号18は、陰極室の底側部を形成する
陰極支持体を示している。
FIGS. 9A and 9B respectively show the third
It is the perspective view and exploded perspective view which show the structure of the waste liquid processing apparatus used for the Example of FIG. In this processing apparatus, as shown in these figures, a cation exchange membrane 3b is closely arranged between an anode 1 and a cathode 2 having a mesh shape, and the cation exchange membrane 3b allows the anode chamber and the cathode chamber to be arranged. And an external DC power supply 10 for applying a DC voltage between the anode 1 and the cathode 2, and a first supply of a liquid such as pure water 8 to the anode chamber of the electrolytic bath 6. A liquid supply pipe 11a, a first liquid discharge pipe 12a for discharging liquid from the anode chamber, and a second liquid supply pipe 11 for supplying waste liquid 7 containing nitrogen oxide to the cathode chamber
b, and a second liquid discharge pipe 12 b for discharging the reduced liquid 19 from the cathode chamber 5. The first liquid supply pipe 11a and the first liquid discharge pipe 12a penetrate the anode chamber forming plate 13 forming the anode chamber, respectively, and are mounted so as to open into the anode chamber. The pipe 11b and the second liquid discharge pipe 12b respectively penetrate the cathode chamber forming plate 14 forming the cathode chamber, and are mounted so as to open into the cathode chamber. Further, the first liquid supply pipe 11a and the first liquid discharge pipe 12a are connected via a first liquid storage tank 15a and a first liquid circulation pump 16a, and the second liquid supply pipe 11b is connected to the second liquid supply pipe 11b. The second liquid discharge pipe 12b includes a second liquid storage tank 15b and a second liquid circulation pump 16b.
b. Further, a gas discharging means (not shown) for discharging nitrogen gas generated by electrolysis is attached to the cathode chamber side of the electrolytic cell 6. In the drawing, reference numeral 17 denotes an anode support forming the bottom side of the anode chamber, and reference numeral 18 denotes a cathode support forming the bottom side of the cathode chamber.

【0045】図10は、このような第3の実施例におい
て、電解面積0.75dm2 、電流密度 5〜 7A/dm2 、液量 5
00ml、液温25〜35℃の条件で電解を行ない、陰極室5の
廃液7中の硝酸イオンと亜硝酸イオンの濃度を経時的に
測定した結果を表わすグラフである。
[0045] Figure 10, in such a third embodiment, the electrolytic area 0.75Dm 2, the current density. 5 to 7A / dm 2, the liquid volume 5
It is a graph showing the result of having measured the concentration of nitrate ion and nitrite ion in the waste liquid 7 of the cathode chamber 5 with time by performing electrolysis under the conditions of 00 ml and a liquid temperature of 25 to 35 ° C.

【0046】この図から、第3の実施例により、廃液7
中の硝酸イオンおよび亜硝酸イオンをそれぞれ効率良く
除去し、これらのイオンの濃度を、検出限界値以下まで
低減できることがわかる。
From this figure, it can be seen that the waste liquid 7
It can be seen that nitrate ions and nitrite ions in the medium were efficiently removed, and the concentrations of these ions could be reduced to below the detection limit.

【0047】図11は、本発明の第4の実施例を説明す
るための概略構成図である。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention.

【0048】第4の実施例では、図11に示すように、
いずれも板状の陽極1と陰極2との間に、アルミナから
成る隔膜3を立設し、この隔膜3により陽極室4と陰極
室5とを分隔した電解槽6において、ヒドラジンとアン
モニウムイオンの少なくとも一方を含む廃液7を陽極室
4に注入し、陰極室5にはまず純水を流して第1の電解
を行ない、廃液7中の窒素還元物(ヒドラジンおよび/
またはアンモニウムイオン)を、陽極1で発生した酸素
により酸化して窒素ガスとする。次いで、この酸化処理
された液9を、陰極室5に注入し、陽極室4には純水を
流すか、あるいは新たに廃液7を注入して第2の電解を
行ない、廃液7中の酸化性物質を還元処理する。ここ
で、ヒドラジンとアンモニウムイオンの少なくとも一方
を含む廃液7としては、例えば火力発電所から発生する
廃液が使用される。また、廃液7の電解処理は、バッチ
処理とし、第1の電解が終了した後、陽極室4内の酸化
処理された液9の全量を陰極室5に注入・供給して、第
2の電解を行なっても良いが、連続処理方式を採ること
もできる。すなわち、酸化処理された液9を、陽極室4
から陰極室5に連続的に供給し、かつ陰極室5から還元
処理された液19を連続的に排出しながら、第2の電解
を行なうこともできる。
In the fourth embodiment, as shown in FIG.
In each case, a diaphragm 3 made of alumina is erected between the plate-like anode 1 and the cathode 2. In the electrolytic cell 6 in which the anode chamber 4 and the cathode chamber 5 are separated by the diaphragm 3, hydrazine and ammonium ions are separated. A waste liquid 7 containing at least one of them is injected into the anode chamber 4, and firstly, pure water is flowed into the cathode chamber 5 to perform first electrolysis, and nitrogen reduction products (hydrazine and / or
Or ammonium ions) are oxidized by oxygen generated at the anode 1 to form nitrogen gas. Next, the oxidized solution 9 is injected into the cathode chamber 5 and pure water is flown into the anode chamber 4 or a new waste liquid 7 is injected to perform a second electrolysis, and the oxidation in the waste liquid 7 is performed. The reducing substance is reduced. Here, as the waste liquid 7 containing at least one of hydrazine and ammonium ion, for example, a waste liquid generated from a thermal power plant is used. The electrolytic treatment of the waste solution 7 is a batch process. After the first electrolysis, the entire amount of the oxidized solution 9 in the anode chamber 4 is injected and supplied to the cathode chamber 5 to perform the second electrolysis. May be performed, but a continuous processing method may be employed. That is, the oxidized solution 9 is supplied to the anode chamber 4
The second electrolysis can be performed while continuously supplying the reduced solution 19 from the cathode chamber 5 and continuously supplying the reduced solution 19 from the cathode chamber 5.

【0049】この実施例では、廃液7中の窒素還元物
(ヒドラジンおよび/またはアンモニウムイオン)が、
陽極室4で電気化学的に酸化され、窒素ガスとなって廃
液7中から除去された後、廃液7中の酸化性物質が、陰
極室5で電気化学的に還元される。そして、廃液7中に
硝酸イオンや亜硝酸イオンのような窒素酸化物が含まれ
ている場合には、この窒素酸化物が還元されて窒素ガス
となり、廃液7から除去される。また、陰極室5での還
元処理により、同時に廃液7中の溶存酸素等が除去され
る。
In this embodiment, the nitrogen reduced product (hydrazine and / or ammonium ion) in the waste liquid 7 is
After being oxidized electrochemically in the anode chamber 4 and removed from the waste liquid 7 as nitrogen gas, the oxidizing substance in the waste liquid 7 is electrochemically reduced in the cathode chamber 5. When the waste liquid 7 contains nitrogen oxides such as nitrate ions and nitrite ions, the nitrogen oxides are reduced to nitrogen gas and removed from the waste liquid 7. Further, by the reduction treatment in the cathode chamber 5, dissolved oxygen and the like in the waste liquid 7 are simultaneously removed.

【0050】図12は、このような第4の実施例におい
て、電解面積0.75dm2 、電流密度 5〜 7A/dm2 、液量 5
00ml、液温25〜35℃の条件で、火力発電所から発生した
ヒドラジンとアンモニウムイオンをそれぞれ含む廃液7
の電解処理を連続的に行ない、廃液7中の全窒素濃度を
経時的に測定した結果を表わすグラフである。なお、全
窒素濃度の測定は、陰極室5から連続的に排出される液
について行なった。この図から、第4の実施例により、
火力発電所から発生する廃液7中の窒素成分を、効率良
く除去できることがわかる。
[0050] Figure 12, in such a fourth embodiment, the electrolytic area 0.75Dm 2, the current density. 5 to 7A / dm 2, the liquid volume 5
Waste water containing hydrazine and ammonium ions generated from a thermal power plant under the conditions of 00 ml and a liquid temperature of 25 to 35 ° C. 7
5 is a graph showing the results of continuously performing the electrolytic treatment of No. 7 and measuring the total nitrogen concentration in the waste liquid 7 over time. The measurement of the total nitrogen concentration was performed on the liquid continuously discharged from the cathode chamber 5. From this figure, according to the fourth embodiment,
It can be seen that the nitrogen component in the waste liquid 7 generated from the thermal power plant can be efficiently removed.

【0051】第5の実施例では、第4の実施例と同じ電
解槽6を使用し、ヒドラジンとアンモニウムイオンの少
なくとも一方と、硝酸イオンと亜硝酸イオンの少なくと
も一方とをそれぞれ含む廃液7を、第4の実施例と同様
に、まず陽極室4に注入して第1の電解を行ない、廃液
7中のヒドラジンおよび/またはアンモニウムイオン
を、陽極1で発生した酸素により酸化した後、この酸化
処理された液9を、陰極室5に注入して第2の電解を行
ない、廃液7中の硝酸イオンおよび/または亜硝酸イオ
ンを還元する。
In the fifth embodiment, the same electrolytic cell 6 as in the fourth embodiment is used, and a waste liquid 7 containing at least one of hydrazine and ammonium ion and at least one of nitrate ion and nitrite ion is used. In the same manner as in the fourth embodiment, the electrolyte is first injected into the anode chamber 4 to perform first electrolysis, and hydrazine and / or ammonium ions in the waste liquid 7 are oxidized by oxygen generated at the anode 1 and then subjected to this oxidation treatment. The solution 9 thus obtained is injected into the cathode chamber 5 to perform the second electrolysis, thereby reducing nitrate ions and / or nitrite ions in the waste solution 7.

【0052】この実施例では、廃液7中の窒素還元物で
あるヒドラジンおよび/またはアンモニウムイオンが、
陽極室4で電気化学的に酸化処理され、窒素ガスとなっ
て廃液7中から除去された後、廃液7中の窒素酸化物で
ある硝酸イオンおよび/または亜硝酸イオンが、陰極室
5で電気化学的に還元処理され、窒素ガスとなって廃液
7から除去される。
In this embodiment, hydrazine and / or ammonium ions, which are nitrogen reductants, in the waste liquid 7 are
After being electrochemically oxidized in the anode chamber 4 and removed as nitrogen gas from the waste liquid 7, nitrate ions and / or nitrite ions, which are nitrogen oxides, in the waste liquid 7 are converted into electricity in the cathode chamber 5. It is chemically reduced and becomes nitrogen gas and is removed from the waste liquid 7.

【0053】図13は、このような第5の実施例におい
て、電解面積0.75dm2 、電流密度 5〜 7A/dm2 、液量 5
00ml、液温25〜35℃の条件で電解を行ない、陰極室5の
廃液7中の硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの濃度を経時
的に測定した結果を表わすグラフである。この図から、
第5の実施例により、廃液7中の硝酸イオンおよび亜硝
酸イオンをそれぞれ効率良く除去できることがわかる。
[0053] Figure 13, in such a fifth embodiment, electrolytic area 0.75Dm 2, the current density. 5 to 7A / dm 2, the liquid volume 5
It is a graph showing the result of performing electrolysis under the conditions of 00 ml and a liquid temperature of 25 to 35 ° C., and measuring the concentrations of nitrate ions and nitrite ions in the waste liquid 7 of the cathode chamber 5 with time. From this figure,
According to the fifth embodiment, it can be seen that nitrate ions and nitrite ions in the waste liquid 7 can be efficiently removed.

【0054】第6の実施例では、第4の実施例と同じ電
解槽6を使用し、ヒドラジンとアンモニウムイオンの少
なくとも一方と、硝酸イオンと亜硝酸イオンの少なくと
も一方とをそれぞれ含み、さらにこれら以外の窒素化合
物をそれぞれ含む廃液7を、第4の実施例と同様に陽極
室4に注入して第1の電解を行なった後、酸化処理され
た液9を陰極室5に注入して第2の電解を行ない、廃液
7中の窒素化合物の酸化および還元処理を順に行なう。
In the sixth embodiment, the same electrolytic cell 6 as in the fourth embodiment is used, which contains at least one of hydrazine and ammonium ions, at least one of nitrate ions and nitrite ions, and further contains The waste solution 7 containing each nitrogen compound is injected into the anode chamber 4 in the same manner as in the fourth embodiment to perform the first electrolysis, and then the oxidized solution 9 is injected into the cathode chamber 5 to perform the second electrolysis. , And the oxidation and reduction treatment of the nitrogen compound in the waste liquid 7 are sequentially performed.

【0055】この実施例では、廃液7中の窒素化合物の
うちで、ヒドラジンおよび/またはアンモニウムイオン
とその他の窒素還元物を、陽極室4で酸化処理した後、
硝酸イオンおよび/または亜硝酸イオンとその他の窒素
酸化物を、陰極室5で還元処理し、いずれも窒素ガスと
水にして廃液7から除去することができる。
In this embodiment, of the nitrogen compounds in the waste liquid 7, hydrazine and / or ammonium ions and other nitrogen reduction products are oxidized in the anode chamber 4,
Nitrate ions and / or nitrite ions and other nitrogen oxides can be reduced in the cathode chamber 5, all of which can be converted into nitrogen gas and water and removed from the waste liquid 7.

【0056】図14は、このような第6の実施例におい
て、電解面積0.75dm2 、電流密度 5〜 7A/dm2 、液量 5
00ml、液温25〜35℃の条件で窒素化合物を含む廃液7の
電解処理を連続的に行ない、廃液7中の全窒素濃度を経
時的に測定した結果を表わすグラフである。この図か
ら、第6の実施例により、廃液7中の各種の窒素化合物
を効率良く除去できることがわかる。
[0056] Figure 14, in this sixth embodiment, the electrolyte area 0.75Dm 2, the current density. 5 to 7A / dm 2, the liquid volume 5
It is a graph showing the result of having performed electrolytic treatment of the waste liquid 7 containing a nitrogen compound continuously on conditions of 00 ml and liquid temperature of 25-35 degreeC, and measuring the total nitrogen concentration in the waste liquid 7 with time. From this figure, it is understood that various nitrogen compounds in the waste liquid 7 can be efficiently removed by the sixth embodiment.

【0057】第7の実施例では、図15に示すように、
陽極1と陰極2との間に、陰イオン交換膜と陽イオン交
換膜とが複合された複合イオン交換膜3cを立設し、こ
の複合イオン交換膜3cにより陽極室4と陰極室5とを
分隔した電解槽6において、窒素化合物を含む廃液7を
陽極室4に注入し、陰極室5にはまず純水を流して第1
の電解を行ない、廃液7中の窒素還元物を、陽極1で発
生した酸素により酸化して窒素ガスとする。次いで、こ
の酸化処理された液9を、陰極室5に注入して第2の電
解を行ない、廃液7中の酸化性物質を還元処理する。こ
こで、陽極1は、チタン基材の表面に白金めっきが施さ
れた構造で網目形状を有しており、陰極2は sus製で、
陽極1と同様に網目形状を有している。また、これらの
電極は、複合イオン交換膜3cを間に挟み、かつこのイ
オン交換膜に密接して配置されている。
In the seventh embodiment, as shown in FIG.
A composite ion exchange membrane 3c in which an anion exchange membrane and a cation exchange membrane are combined is erected between the anode 1 and the cathode 2, and the anode chamber 4 and the cathode chamber 5 are separated by the composite ion exchange membrane 3c. In the separated electrolytic cell 6, a waste liquid 7 containing a nitrogen compound is injected into the anode chamber 4, and pure water is first flowed into the cathode chamber 5 so that the first
And the nitrogen reduced product in the waste liquid 7 is oxidized by the oxygen generated at the anode 1 to produce nitrogen gas. Next, the oxidized solution 9 is injected into the cathode chamber 5 to perform the second electrolysis, and the oxidizing substance in the waste solution 7 is reduced. Here, the anode 1 has a structure in which platinum plating is applied to the surface of a titanium base material and has a mesh shape, and the cathode 2 is made of sus.
Like the anode 1, it has a mesh shape. These electrodes are arranged with the composite ion exchange membrane 3c interposed therebetween and in close contact with the ion exchange membrane.

【0058】この実施例によれば、廃液7中のヒドラジ
ンやアンモニウムイオンのような窒素還元物が、陽極室
4で電気化学的に酸化処理され、窒素ガスとなって廃液
7から除去された後、廃液7中の酸化性物質が、陰極室
5で電気化学的に還元処理される。そして、廃液7中に
硝酸イオンや亜硝酸イオンのような窒素酸化物が含まれ
ている場合には、この窒素酸化物が還元されて窒素ガス
となり、廃液7から除去される。
According to this embodiment, after the nitrogen reduced products such as hydrazine and ammonium ions in the waste liquid 7 are electrochemically oxidized in the anode chamber 4 to be removed from the waste liquid 7 as nitrogen gas. The oxidizing substance in the waste liquid 7 is electrochemically reduced in the cathode chamber 5. When the waste liquid 7 contains nitrogen oxides such as nitrate ions and nitrite ions, the nitrogen oxides are reduced to nitrogen gas and removed from the waste liquid 7.

【0059】図16(a)および(b)は、それぞれ第
7の実施例に使用する廃液処理装置の構造を示す斜視図
および分解斜視図である。この処理装置は、これらの図
に示すように、網目形状を有する陽極1と陰極2との間
に複合イオン交換膜3cが密接して配置され、この複合
イオン交換膜3cにより陽極室と陰極室とに分隔された
電解槽6と、陽極1と陰極2との間に直流電圧を印加す
る外部直流電源10と、電解槽6の陽極室に窒素化合物
を含む廃液7を供給する第1の液供給パイプ11aと、
陽極室から酸化処理された液9を排出する第1の液排出
パイプ12aと、陰極室5に窒素化合物を含む廃液7を
供給する第2の液供給パイプ11b、および陰極室5か
ら還元処理された液19を排出する第2の液排出パイプ
12bをそれぞれ備えている。そして、第1の液供給パ
イプ11aおよび第1の液排出パイプ12aは、それぞ
れ陽極室を形成する陽極室形成プレート13を貫通し、
陽極室内に開口して取り付けられており、第2の液供給
パイプ11bおよび第2の液排出パイプ12bは、それ
ぞれ陰極室を形成する陰極室形成プレート14を貫通
し、陰極室内に開口して取付けられている。また、第2
の液排出パイプ12bと第1の液供給パイプ11aと
は、第3の液貯溜タンク15cおよび第3の液循環ポン
プ16cを介して接続されており、第1の液排出パイプ
12aと第2の液供給パイプ11bとは、第4の液循環
ポンプ16dを介して接続されている。そして、陽極室
での第1の電解処理と陰極室での第2の電解処理とが連
続的に行なわれるようになっている。またさらに、電解
槽6の陽極室側および陰極室側には、それぞれ電解によ
り生成した窒素ガスを排出するためのガス排出手段(図
示を省略。)が取付けられている。なお、図中、符号1
7は、陽極室の底側部を形成する陽極支持体を示し、符
号18は、陰極室の底側部を形成する陰極支持体を示し
ている。
FIGS. 16A and 16B are a perspective view and an exploded perspective view, respectively, showing the structure of a waste liquid treatment apparatus used in the seventh embodiment. In this processing apparatus, as shown in these figures, a composite ion exchange membrane 3c is closely arranged between an anode 1 and a cathode 2 having a mesh shape, and the composite ion exchange membrane 3c allows the anode chamber and the cathode chamber to be arranged. , An external DC power supply 10 for applying a DC voltage between the anode 1 and the cathode 2, and a first liquid for supplying a waste liquid 7 containing a nitrogen compound to the anode chamber of the electrolytic cell 6. A supply pipe 11a,
A first liquid discharge pipe 12a for discharging the oxidized liquid 9 from the anode chamber, a second liquid supply pipe 11b for supplying a waste liquid 7 containing a nitrogen compound to the cathode chamber 5, and a reduction processing from the cathode chamber 5. A second liquid discharge pipe 12b for discharging the liquid 19 which has been discharged. Then, the first liquid supply pipe 11a and the first liquid discharge pipe 12a respectively penetrate the anode chamber forming plate 13 forming the anode chamber,
The second liquid supply pipe 11b and the second liquid discharge pipe 12b penetrate the cathode chamber forming plate 14 forming the cathode chamber, respectively, and are mounted and opened in the cathode chamber. Have been. Also, the second
The liquid discharge pipe 12b and the first liquid supply pipe 11a are connected via a third liquid storage tank 15c and a third liquid circulation pump 16c, and the first liquid discharge pipe 12a and the second liquid supply pipe 11c are connected to each other. The liquid supply pipe 11b is connected via a fourth liquid circulation pump 16d. Then, the first electrolytic treatment in the anode chamber and the second electrolytic treatment in the cathode chamber are performed continuously. Further, gas discharging means (not shown) for discharging nitrogen gas generated by electrolysis is attached to each of the anode chamber side and the cathode chamber side of the electrolytic cell 6. In the figure, reference numeral 1
Reference numeral 7 denotes an anode support forming the bottom side of the anode chamber, and reference numeral 18 denotes a cathode support forming the bottom side of the cathode chamber.

【0060】図17は、このような第7の実施例におい
て、電解面積0.75dm2 、電流密度 5〜 7A/dm2 、液量 5
00ml、液温25〜35℃の条件で、ヒドラジンおよび/また
はアンモニウムイオンを含む廃液7の電解処理を連続的
に行ない、廃液7中の全窒素濃度を経時的に測定した結
果を表わすグラフである。なお、全窒素濃度の測定は、
陰極室5から連続的に排出される液について行なった。
この図から、第7の実施例により、廃液7中のヒドラジ
ンやアンモニウムイオンのような窒素化合物を効率良く
除去できることがわかる。
[0060] Figure 17, in this seventh embodiment, the electrolyte area 0.75Dm 2, the current density. 5 to 7A / dm 2, the liquid volume 5
It is a graph showing the result of having performed the electrolytic treatment of the waste liquid 7 containing hydrazine and / or ammonium ion continuously under the conditions of 00 ml and the liquid temperature of 25 to 35 ° C., and measuring the total nitrogen concentration in the waste liquid 7 with time. . In addition, the measurement of the total nitrogen concentration
This was performed on the liquid continuously discharged from the cathode chamber 5.
From this figure, it can be seen that the seventh embodiment can efficiently remove nitrogen compounds such as hydrazine and ammonium ions in the waste liquid 7.

【0061】また図18は、第7の実施例において、火
力発電所から発生した窒素化合物を含む廃液7を、前記
と同様にして処理した場合の、廃液7中の全窒素濃度を
経時的に測定した結果を表わすグラフである。この図か
ら、火力発電所から発生する廃液7中の各種の窒素化合
物も、第7の実施例により、効率良く除去することがで
き、窒素成分の濃度を著しく低減できることがわかる。
FIG. 18 is a graph showing the chronological change of the total nitrogen concentration in the waste liquid 7 when the waste liquid 7 containing nitrogen compounds generated from the thermal power plant in the seventh embodiment is treated in the same manner as described above. It is a graph showing the measurement result. From this figure, it is understood that various nitrogen compounds in the waste liquid 7 generated from the thermal power plant can be efficiently removed and the concentration of the nitrogen component can be significantly reduced by the seventh embodiment.

【0062】また、第7の実施例では、陽イオン交換膜
と陰イオン交換膜との複合イオン交換膜3cが、隔膜と
して設けられている。そして、この複合イオン交換膜3
cを構成する陽イオン交換膜が、陽イオンのみを選択的
に透過して陰イオンの透過・移動を遮断し、陰イオン交
換膜が陰イオンのみを選択的に透過して陽イオンの透過
・移動を遮断するので、陽極室4での酸化反応および陰
極室5での還元反応をそれぞれ効率良く行なうことがで
きる。また、陽極室4と陰極室5の両方において、電流
効率を低下させるΗ+ またはOΗ- の増加が抑制され、
液のpΗ変化が抑えられる。
In the seventh embodiment, a composite ion exchange membrane 3c of a cation exchange membrane and an anion exchange membrane is provided as a diaphragm. And this composite ion exchange membrane 3
The cation exchange membrane constituting c selectively permeates only cations and blocks the permeation and movement of anions, and the anion exchange membrane selectively permeates only anions and permeates and permeates cations. Since the movement is blocked, the oxidation reaction in the anode chamber 4 and the reduction reaction in the cathode chamber 5 can be efficiently performed. Further, in both the anode chamber 4 and the cathode chamber 5, an increase in Η + or O Η that reduces current efficiency is suppressed,
The change in pΗ of the liquid is suppressed.

【0063】このような効果を確認するため、陽イオン
交換膜と陰イオン交換膜との複合イオン交換膜を有する
電解槽により、硫酸ナトリウム水溶液の電気分解を行な
った(電解面積0.75dm2 、電流密度 2〜 3A/dm2 、液量
500ml、液温25〜35℃)。
In order to confirm such an effect, an aqueous solution of sodium sulfate was electrolyzed (electrolysis area: 0.75 dm 2 , current: 10 μm) using an electrolytic cell having a composite ion exchange membrane of a cation exchange membrane and an anion exchange membrane. Density 2-3 A / dm 2 , liquid volume
500 ml, liquid temperature 25-35 ° C).

【0064】図19は、このような硫酸ナトリウム水溶
液の電解において、陽極室および陰極室の液のpΗ変化
をそれぞれ測定した結果を示すグラフである。この図か
ら、複合イオン交換膜が、陽イオンと陰イオンの両方の
イオンの透過・移動を遮断するため、陽極室と陰極室の
両方の室において、pH変化が少ないことがわかる。
FIG. 19 is a graph showing the results of measuring the pΗ change of the solution in the anode compartment and the cathode compartment in the electrolysis of the aqueous sodium sulfate solution. From this figure, it can be seen that the composite ion-exchange membrane blocks the permeation and movement of both cations and anions, so that there is little pH change in both the anode compartment and the cathode compartment.

【0065】さらに、本発明の第8および第9の実施例
についてそれぞれ説明する。
Next, the eighth and ninth embodiments of the present invention will be described.

【0066】第8の実施例では、第1の実施例と同じ電
解槽6を使用し、ヒドラジンとアンモニウムイオンをそ
れぞれ含む廃液7を陽極室4に注入し、陰極室5には純
水8を流して電解を行ない、陽極室4で廃液7中のヒド
ラジンおよびアンモニウムイオンを酸化し、窒素ガスと
して廃液7から除去するとともに、陰極2から発生する
水素ガスを回収する。
In the eighth embodiment, the same electrolytic cell 6 as in the first embodiment is used, a waste liquid 7 containing hydrazine and ammonium ions is injected into the anode chamber 4, and pure water 8 is poured into the cathode chamber 5. The hydrazine and ammonium ions in the waste liquid 7 are oxidized in the anode chamber 4 and removed from the waste liquid 7 as nitrogen gas, and the hydrogen gas generated from the cathode 2 is recovered.

【0067】陰極2では、水が、以下の反応式に示すよ
うに電解(還元分解)され、水素が生成する。
At the cathode 2, water is electrolyzed (reductively decomposed) as shown in the following reaction formula, and hydrogen is generated.

【0068】2Η2 O+2e- →Η2 +2OΗ- こうして生成した水素ガスは回収され、回収された水素
は再利用される。
[0068] 2Η 2 O + 2e - → Η 2 + 2OΗ - thus produced hydrogen gas is recovered, the recovered hydrogen is recycled.

【0069】図20は、このような第8の実施例におい
て、電気化学的に算出される水素ガス発生量の経時変化
の一例を表わすグラフである。この図から、水素ガスが
定常的に発生するので、これを回収することにより、再
利用可能な水素を定常的に得ることができることがわか
る。
FIG. 20 is a graph showing an example of a change with time of the hydrogen gas generation amount electrochemically calculated in the eighth embodiment. From this figure, it can be seen that since hydrogen gas is constantly generated, recyclable hydrogen can be constantly obtained by recovering the hydrogen gas.

【0070】第9の実施例では、第4の実施例と同じ電
解槽6を使用し、ヒドラジンとアンモニウムイオン並び
に金属イオンをそれぞれ含む廃液7を、まず陽極室4に
注入して第1の電解を行ない、ヒドラジンおよびアンモ
ニウムイオンを酸化し窒素ガスとした後、この酸化処理
済みの液9を陰極室5に注入して第2の電解を行なう。
In the ninth embodiment, the same electrolytic bath 6 as that of the fourth embodiment is used, and a waste solution 7 containing hydrazine, ammonium ions and metal ions is first injected into the anode chamber 4 and the first electrolytic solution is discharged. Is performed to oxidize hydrazine and ammonium ions into nitrogen gas, and then the oxidized solution 9 is injected into the cathode chamber 5 to perform second electrolysis.

【0071】廃液7中の金属イオン(標準電極電位が水
素より低い金属のイオン)は、陰極2で以下の反応式に
示すように還元されて金属となり、陰極2表面に析出す
る。析出した金属を回収することで、廃液7中の金属イ
オンの除去を行なうことができる。
The metal ions (metal ions having a standard electrode potential lower than hydrogen) in the waste liquid 7 are reduced at the cathode 2 as shown in the following reaction formula to become metals, and are deposited on the surface of the cathode 2. By collecting the precipitated metal, metal ions in the waste liquid 7 can be removed.

【0072】M+ +e- →M( metal) 図21は、このような第9の実施例において、陰極室5
の液中の金属イオン濃度を経時的に測定した結果を表わ
すグラフである。この図から、第9の実施例により、廃
液7中の金属イオンを陰極2に析出させて回収できるこ
とがわかる。
M + + e → M (metal) FIG. 21 shows a cathode chamber 5 according to the ninth embodiment.
3 is a graph showing the results of measuring the concentration of metal ions in the solution over time. From this figure, it can be seen that according to the ninth embodiment, metal ions in the waste liquid 7 can be deposited on the cathode 2 and recovered.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上の記載から明らかなように、本発明
においては、陽極と陰極との間に、イオン交換膜のよう
なイオンに対する選択透過性を有する隔膜を配置して電
解を行なうことにより、常温・常圧下において、二次廃
棄物の発生なしに、火力発電施設等から発生する廃液中
の窒素化合物を、窒素ガスとし、効率的に除去すること
ができる。
As is apparent from the above description, in the present invention, the electrolysis is carried out by disposing a diaphragm having a selective permeability to ions such as an ion exchange membrane between the anode and the cathode. Under normal temperature and normal pressure, nitrogen compounds in waste liquid generated from a thermal power generation facility or the like can be converted to nitrogen gas and efficiently removed without generating secondary waste.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る廃液の処理方法の第1の実施例を
説明するための概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining a first embodiment of a waste liquid treatment method according to the present invention.

【図2】第1の実施例において、陽極室の廃液中のヒド
ラジン濃度およびアンモニウムイオン濃度の経時変化を
示すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing changes over time in hydrazine concentration and ammonium ion concentration in the waste liquid in the anode chamber in the first embodiment.

【図3】本発明の第2の実施例を説明するための概略構
成図。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram for explaining a second embodiment of the present invention.

【図4】第2の実施例に使用する廃液処理装置を示し、
(a)は斜視図、(b)は分解斜視図。
FIG. 4 shows a waste liquid treatment apparatus used in a second embodiment,
(A) is a perspective view, (b) is an exploded perspective view.

【図5】第2の実施例において、陽極室の廃液中のヒド
ラジン濃度およびアンモニウムイオン濃度の経時変化を
示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing changes over time in the hydrazine concentration and the ammonium ion concentration in the waste liquid in the anode chamber in the second embodiment.

【図6】第2の実施例において、陰極室の液のpΗ変化
を示すグラフ
FIG. 6 is a graph showing a change in pΗ of the liquid in the cathode chamber in the second embodiment.

【図7】網目形状の陽極および陰極を有する電解槽で純
水の電気分解を行なった場合の、電流の経時変化を示す
グラフ。
FIG. 7 is a graph showing a change over time in current when electrolysis of pure water is performed in an electrolytic cell having a meshed anode and a cathode.

【図8】本発明の第3の実施例を説明するための概略構
成図。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram for explaining a third embodiment of the present invention.

【図9】第3の実施例に使用する廃液処理装置を示し、
(a)は斜視図、(b)は分解斜視図。
FIG. 9 shows a waste liquid treatment apparatus used in the third embodiment,
(A) is a perspective view, (b) is an exploded perspective view.

【図10】第3の実施例において、陰極室の廃液中の硝
酸イオン濃度および亜硝酸イオン濃度の経時変化を示す
グラフ。
FIG. 10 is a graph showing changes over time in nitrate ion concentration and nitrite ion concentration in the waste liquid in the cathode chamber in the third embodiment.

【図11】本発明の第4の実施例を説明するための概略
構成図。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention.

【図12】第4の実施例において、火力発電所から発生
した廃液中の全窒素濃度の経時変化を示すグラフ。
FIG. 12 is a graph showing a change over time in a total nitrogen concentration in a waste liquid generated from a thermal power plant in a fourth embodiment.

【図13】本発明の第5の実施例において、陰極室の廃
液中の硝酸イオン濃度および亜硝酸イオン濃度の経時変
化を示すグラフ。
FIG. 13 is a graph showing time-dependent changes in nitrate ion concentration and nitrite ion concentration in waste liquid in a cathode chamber in a fifth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第6の実施例において、廃液中の全
窒素濃度の経時変化を示すグラフ。
FIG. 14 is a graph showing the change over time of the total nitrogen concentration in the waste liquid in the sixth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第7の実施例を説明するための概略
構成図。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram for explaining a seventh embodiment of the present invention.

【図16】第7の実施例に使用する廃液処理装置を示
し、(a)は斜視図、(b)は分解斜視図。
16A and 16B show a waste liquid treatment apparatus used in the seventh embodiment, wherein FIG. 16A is a perspective view and FIG. 16B is an exploded perspective view.

【図17】第7の実施例において、廃液中の全窒素濃度
の経時変化を示すグラフ。
FIG. 17 is a graph showing the change over time in the total nitrogen concentration in the waste liquid in the seventh embodiment.

【図18】第7の実施例において、火力発電所から発生
した廃液中の全窒素濃度の経時変化を示すグラフ。
FIG. 18 is a graph showing a change over time in a total nitrogen concentration in a waste liquid generated from a thermal power plant in a seventh embodiment.

【図19】複合イオン交換膜を有する電解槽で硫酸ナト
リウム水溶液の電気分解を行なった場合の、陽極室およ
び陰極室における液のpΗ変化を示すグラフ。
FIG. 19 is a graph showing a change in pΗ of a solution in an anode chamber and a cathode chamber when an aqueous solution of sodium sulfate is electrolyzed in an electrolytic cell having a composite ion exchange membrane.

【図20】本発明の第8の実施例において、電気化学的
に算出される水素ガス発生量の経時変化を示すグラフ。
FIG. 20 is a graph showing the change over time in the amount of hydrogen gas generated electrochemically calculated in the eighth embodiment of the present invention.

【図21】本発明の第9の実施例において、陰極室の液
中の金属イオン濃度の経時変化を示すグラフ。
FIG. 21 is a graph showing a change over time of a metal ion concentration in a liquid in a cathode chamber in a ninth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1………陽極 2………陰極 3………アルミナから成る隔膜 3a………陰イオン交換膜 3b………陽イオン交換膜 3c………複合イオン交換膜 4………陽極室 5………陰極室 6………電解槽 7………廃液 8………純水 9………酸化処理された液 10………外部直流電源 11a………第1の液供給パイプ 11b………第2の液供給パイプ 12a………第1の液排出パイプ 12b………第2の液排出パイプ 16a………第1の液循環ポンプ 16b………第2の液循環ポンプ 16c………第3の液循環ポンプ 16d………第4の液循環ポンプ 19………還元処理された液 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Anode 2 ... Cathode 3 ... Alumina diaphragm 3a ... Anion exchange membrane 3b ... Cation exchange membrane 3c ... Composite ion exchange membrane 4 ... Anode chamber 5 ... ... Cathode chamber 6... Electrolytic cell 7... Waste liquid 8... Pure water 9... Oxidized liquid 10... External DC power supply 11 a. .. Second liquid supply pipe 12a first liquid discharge pipe 12b second liquid discharge pipe 16a first liquid circulation pump 16b second liquid circulation pump 16c ... Third liquid circulation pump 16d Fourth liquid circulation pump 19 Liquid reduced

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陽極と陰極との間にイオンに対する選択
透過性を有する隔膜を配置した電解槽の、陽極室と陰極
室の少なくとも一方に、窒素化合物を含む廃液を注入し
て電解を行ない、前記廃液中の窒素化合物を酸化または
還元して窒素ガスにすることを特徴とする廃液の処理方
法。
1. An electrolytic cell in which a diaphragm having selective permeability to ions is disposed between an anode and a cathode, a waste liquid containing a nitrogen compound is injected into at least one of an anode chamber and a cathode chamber, and electrolysis is performed. A method for treating waste liquid, comprising oxidizing or reducing nitrogen compounds in the waste liquid to form nitrogen gas.
【請求項2】 陽極と陰極との間にイオンに対する選択
透過性を有する隔膜を配置した電解槽の陽極室に、窒素
還元物を含む廃液を注入して第1の電解を行ない、前記
廃液中の窒素還元物を酸化して窒素ガスにすることを特
徴とする請求項1記載の廃液の処理方法。
2. A first electrolysis is performed by injecting a waste liquid containing a nitrogen reduced product into an anode chamber of an electrolytic cell in which a diaphragm having selective permeability to ions is disposed between an anode and a cathode. 2. The method for treating waste liquid according to claim 1, wherein the nitrogen reduced product is oxidized into nitrogen gas.
【請求項3】 陽極と陰極との間にイオンに対する選択
透過性を有する隔膜を配置した電解槽の陰極室に、窒素
酸化物を含む廃液を注入して第2の電解を行ない、前記
廃液中の窒素酸化物を還元して窒素ガスにすることを特
徴とする請求項1記載の廃液の処理方法。
3. A second electrolysis is performed by injecting a waste liquid containing nitrogen oxides into a cathode chamber of an electrolytic cell in which a diaphragm having selective permeability to ions is disposed between an anode and a cathode. 2. The method for treating waste liquid according to claim 1, wherein said nitrogen oxide is reduced to nitrogen gas.
【請求項4】 陽極と陰極との間にイオンに対する選択
透過性を有する隔膜を配置した電解槽の陽極室に、窒素
化合物を含む廃液を注入して第1の電解を行ない、前記
廃液中の窒素還元物を酸化して窒素ガスにする第1の電
解工程と、前記第1の電解工程により酸化処理された前
記廃液を、前記電解槽の陰極室に注入して第2の電解を
行ない、前記廃液中の窒素酸化物を還元して窒素ガスに
する第2の電解工程とを備えたことを特徴とする廃液の
処理方法。
4. A first electrolysis is performed by injecting a waste liquid containing a nitrogen compound into an anode chamber of an electrolytic cell in which a diaphragm having selective permeability to ions is disposed between an anode and a cathode. A first electrolysis step of oxidizing the nitrogen reductant to nitrogen gas, and injecting the waste liquid oxidized in the first electrolysis step into a cathode chamber of the electrolysis tank to perform a second electrolysis; A second electrolysis step of reducing nitrogen oxides in the waste liquid into nitrogen gas.
【請求項5】 前記廃液が、窒素還元物として、ヒドラ
ジンとアンモニウムイオンの少なくとも一方を含むこと
を特徴とする請求項2または4記載の廃液の処理方法。
5. The waste liquid treatment method according to claim 2, wherein the waste liquid contains at least one of hydrazine and ammonium ion as a nitrogen reduced product.
【請求項6】 前記廃液が、窒素酸化物として、硝酸イ
オンと亜硝酸イオンの少なくとも一方を含むことを特徴
とする請求項3または4記載の廃液の処理方法。
6. The method according to claim 3, wherein the waste liquid contains at least one of nitrate ions and nitrite ions as nitrogen oxides.
【請求項7】 前記廃液が、火力発電施設から発生する
ものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか
1項記載の廃液の処理方法。
7. The waste liquid treatment method according to claim 1, wherein the waste liquid is generated from a thermal power generation facility.
【請求項8】 前記陽極と前記陰極の少なくとも一方
が、網目形状または多孔形状を有しており、その陽極お
よび陰極を、前記隔膜を密接して挟んで配置することを
特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の廃液の
処理方法。
8. The method according to claim 1, wherein at least one of the anode and the cathode has a mesh shape or a porous shape, and the anode and the cathode are arranged so as to sandwich the diaphragm closely. The method for treating waste liquid according to any one of claims 1 to 4.
【請求項9】 前記隔膜が、イオン交換膜であることを
特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の廃液の
処理方法。
9. The method for treating waste liquid according to claim 1, wherein the diaphragm is an ion exchange membrane.
【請求項10】 前記隔膜が、陰イオン交換膜であるこ
とを特徴とする請求項9記載の廃液の処理方法。
10. The method according to claim 9, wherein the diaphragm is an anion exchange membrane.
【請求項11】 前記隔膜が、陽イオン交換膜と陰イオ
ン交換膜とが複合された膜であることを特徴とする請求
項9記載の廃液の処理方法。
11. The method for treating waste liquid according to claim 9, wherein the diaphragm is a composite membrane of a cation exchange membrane and an anion exchange membrane.
【請求項12】 前記第1の電解工程で、陰極から発生
する水素ガスを回収することを特徴とする請求項2また
は4記載の廃液の処理方法。
12. The method according to claim 2, wherein hydrogen gas generated from the cathode is recovered in the first electrolysis step.
【請求項13】 前記第2の電解工程で、前記廃液に含
まれる金属イオンを陰極に析出させて回収することを特
徴とする請求項3または4記載の廃液の処理方法。
13. The method for treating waste liquid according to claim 3, wherein, in the second electrolysis step, metal ions contained in the waste liquid are deposited on a cathode and collected.
【請求項14】 陽極と陰極との間にイオンに対する選
択透過性を有する隔膜が配置され、この隔膜により陽極
室と陰極室とに分隔された電解槽と、前記陽極と前記陰
極との間に直流電圧を印加する直流電源と、前記電解槽
の陽極室に電解液を供給するための第1の液供給手段
と、前記電解槽の陽極室から前記電解液を排出するため
の第1の液排出手段と、前記電解槽の陰極室に電解液を
供給するための第2の液供給手段と、前記電解槽の陰極
室から前記電解液を排出するための第2の液排出手段
と、前記電解槽の陽極室および/または陰極室の気相か
ら、電解により生成したガスを排出するためのガス排出
手段とを備えたことを特徴とする廃液の処理装置。
14. A diaphragm having selective permeability to ions is disposed between an anode and a cathode, and an electrolytic cell separated into an anode chamber and a cathode chamber by the diaphragm, and between the anode and the cathode. DC power supply for applying a DC voltage; first liquid supply means for supplying an electrolytic solution to the anode chamber of the electrolytic cell; and first liquid for discharging the electrolytic solution from the anode chamber of the electrolytic cell. Discharging means, second liquid supply means for supplying an electrolytic solution to the cathode chamber of the electrolytic cell, second liquid discharging means for discharging the electrolytic solution from the cathode chamber of the electrolytic cell, A waste liquid treatment apparatus comprising: gas discharging means for discharging gas generated by electrolysis from a gas phase of an anode chamber and / or a cathode chamber of an electrolytic cell.
【請求項15】 陽極と陰極との間にイオンに対する選
択透過性を有する隔膜が配置され、この隔膜により陽極
室と陰極室とに分隔された電解槽と、前記陽極と前記陰
極との間に直流電圧を印加する直流電源と、前記電解槽
の陽極室に窒素化合物を含む廃液を注入するための第1
の液供給手段と、前記電解槽の陽極室から酸化処理され
た前記廃液を排出するための第1の液排出手段と、前記
電解槽の陰極室に窒素化合物を含む廃液を注入するため
の第2の液供給手段と、前記電解槽の陰極室から還元処
理された前記廃液を排出するための第2の液排出手段
と、前記電解槽の陽極室および/または陰極室の気相か
ら、電解により生成した窒素ガスを排出するための窒素
ガス排出手段とを備えたことを特徴とする請求項14記
載の廃液の処理装置。
15. A diaphragm having selective permeability to ions is disposed between an anode and a cathode, and an electrolytic cell separated into an anode chamber and a cathode chamber by the diaphragm, and between the anode and the cathode. A DC power supply for applying a DC voltage, and a first power supply for injecting a waste liquid containing a nitrogen compound into an anode chamber of the electrolytic cell.
A liquid supply means, a first liquid discharge means for discharging the oxidized waste liquid from the anode chamber of the electrolytic cell, and a second liquid discharge means for injecting a waste liquid containing a nitrogen compound into the cathode chamber of the electrolytic cell. A second liquid supply means, a second liquid discharge means for discharging the waste liquid subjected to the reduction treatment from the cathode chamber of the electrolytic cell, and electrolysis from the gas phase of the anode chamber and / or the cathode chamber of the electrolytic cell. 15. The waste liquid treatment apparatus according to claim 14, further comprising a nitrogen gas discharging means for discharging the nitrogen gas generated by the method.
【請求項16】 前記第1の液排出手段と前記第2の液
供給手段とが、直接接続されていることを特徴とする請
求項15記載の廃液の処理装置。
16. The waste liquid processing apparatus according to claim 15, wherein said first liquid discharging means and said second liquid supplying means are directly connected.
【請求項17】 前記陽極と前記陰極の少なくとも一方
が、網目形状または多孔形状を有し、その陽極および陰
極が、間に前記隔膜を密接して挟み配置されていること
を特徴とする請求項14または15記載の廃液の処理装
置。
17. The method according to claim 1, wherein at least one of the anode and the cathode has a mesh shape or a porous shape, and the anode and the cathode are arranged so as to sandwich the diaphragm therebetween. 16. The waste liquid treatment apparatus according to 14 or 15.
【請求項18】 前記隔膜が、イオン交換膜であること
を特徴とする請求項14または15記載の廃液の処理装
置。
18. The apparatus for treating waste liquid according to claim 14, wherein the diaphragm is an ion exchange membrane.
【請求項19】 前記隔膜が、陰イオン交換膜であるこ
とを特徴とする請求項18記載の廃液の処理装置。
19. The waste liquid treatment apparatus according to claim 18, wherein the diaphragm is an anion exchange membrane.
【請求項20】 前記隔膜が、陽イオン交換膜と陰イオ
ン交換膜とが複合された膜であることを特徴とする請求
項18記載の廃液の処理装置。
20. The waste liquid treatment apparatus according to claim 18, wherein the diaphragm is a composite membrane of a cation exchange membrane and an anion exchange membrane.
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