JPS5831239B2 - ウロトロピン含有廃水の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はウロトロピン含有廃水の処理方法に関するもの
である。

ウロトロピンを製造する工場は言うまでもなく、尿素ホ
ルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂等の製造あるいは
これらを使用する工程から放出されるホルムアルデヒド
をアンモニア水溶液で洗浄する除害設備等から多量のウ
ロトロピン含有廃水が排出される。

ウロトロピンを含有する廃水は化学的酸素消費量（ＣＯ
Ｄ）がいちじるしく高い値を示すことが知られており、
そのような廃水をそのまま活性汚泥法により生物処理す
ることはすこぶる困難であるとされている。

このため、たとえば次亜塩素酸ソーダ、オゾン等の薬剤
を使用して廃水中のウロトロピンを酸化し、無害化する
方法が知られているが、この方法は多量の薬剤を消費す
るため工業的に有利な方法ではなく、また廃水中のウロ
トロピンを回収することもできない。

廃水に硫酸を加えてウロトロピンと反応させ、硫安とし
て回収する方法も知られているが、この方法では反応の
際ホルムアルデヒドが副生ずるので、このホルムアルデ
ヒドヲ除去するための二次処理設備が必要となる。

本発明者らはウロトロピン含有廃水の処理について種々
検討した結果、強酸性陽イオン交換樹脂を使用して廃水
中のウロトロピンを吸着除去し、廃水を無害化し、さら
に廃水中のウロトロピンを約９０ｆ０以上の回収率で回
収しうる方法を見出した。

ウロトロピンは弱塩基性物質であるから、一般的には水
素型陽イオン交換樹脂に吸着することが考えられるが、
しかし、ウロトロピン含有廃水を陽イオン交換樹脂と接
触させる際、接触させる条件を特定の条件に設定しなけ
ればウロトロピンが陽イオン交換樹脂の水素イオンと反
応して分解し、ホルムアルデヒドを副生ずるので不都合
である。

ウロトロピンが分解する反応は次の（１）式により表わ
される。

４ＲＨ＋（ＣＨ２）６Ｎ４＋６Ｈ２０ →４Ｒ−ＮＨ４＋６ＨＣＨＯ（１） （ここでＲＨは水素型陽イオン交換樹脂を示す。

）従って、ウロトロピン含有廃水を陽イオン交換樹脂と
接触させる際には、ウロトロピンが分解するような条件
を避けなければならないが、代表的な条件要因として接
触温度と空塔速度（ＳＶ）をあげることができる。

第１図は強酸性陽イオン交換樹脂（商品名レバチットＳ
−１００）を使用して、クロトロピン１係含有水溶液を
処理した場合に、破過点に達する以前のウロトロピンの
除去率（ウロトロピンカ破過して流出するまでに流出し
た処理液中のホルムアルデヒドの総量を、被処理液中の
ウロトロピン量に相当するホルムアルデヒド量で割った
値）ヲ接触温度およびＳＶをパラメーターとして示した
ものである。

第１図から明らかなように、除去率は接触温度およびＳ
Ｖと密接な関係がある。

この場合、約４０℃以下で９ 、Ｏ１以上の除去率を達
成するためにはＳｖの値を約１０Ｈｒ’以上に保たなけ
ればならず、ＳＶを約２０Ｈｒ””以上に保てば約９５
係以上の除去率が得られる。

一方、温度については、約９５係以上の除去率を達成す
るためには４０℃以下の温度で接触させることが必要で
あり、ＳＶが５Ｈｒ−１のように低い場合でも、接触温
度を約２５℃以下に保てば約９５係以上の除去率を得る
ことができる。

第２図は原廃水中のウロトロピン濃度が０．１％の場合
の除去率を示す。

接触温度およびＳＶを一定にして単純に除去率を比較す
れば、ウロトロピンの濃度が高いほど有利であるが、処
理後の廃水中のウロトロピンの総量を考えれば低濃度が
不利とは言えない。

第３図および第４図は、強酸性陽イオン交換樹脂（商品
名レバチツ）Ｓ−１００）を使用してクロトロピン１係
含有水溶液を処理した場合に、処理水中のホルムアルデ
ヒド濃度（咽−縦軸）を陽イオン交換樹脂Ｉｎ’当りの
処理水量（，３−横軸）との関係で図示したもので、接
触温度を３０’Ｃに保ってＳＶの影響を示したものが第
３図であり、ＳＶを２０Ｈｒ”−１に固定して接触温度
の影響を示したものが第４図である（図において矢印は
破過点を示す） 第３図および第４図からＳｖおよび接触温度が処理液中
のホルムアルデヒド濃度に重要な影響を与えること、お
よび処理水中のホルムアルデヒド濃度を常に低く保つた
めには２０Ｈｒ−１以上のように高いＳＶを使用し、３
０′Ｃ以下のように低い温度で接触させることが好まし
いことがわかる。

（１）式で示されるようにウロトロビンの加水分解は陽
イオン交換樹脂の酸性に起因するものであるから、強酸
性陽イオン交換樹脂よりも弱酸性陽イオン交換樹脂の使
用が好ましいように考えられるが、実際には弱酸性暢イ
オン交換樹脂（たとえば商品名レバチットＣＮＰ−８０
）を使用した場合はウロトロピンの吸着容量がきわめて
小さく、約Ｘ〜にの処理水量で破過点に達して実用的で
はない。

上述したように、イオン交換樹脂処理において、ウロト
ロピン含有廃水の通液速度を落すと、ウロトロピンの加
水分解が急速に進行し、多量のホルムアルデヒドが処理
水中に流出されるようになる。

また、何らかの事情でイオン交換樹脂処理操作が中断さ
れた場合、暫時の中断の後ふたたびウロトロピン含有廃
水のフィードを再開するようなことをすれば、暫時の中
断の間に加水分解して副生じたホルムアルデヒドがフィ
ード再開と共に一度に流出して二次汚染の原因となる。

従って、暫時の中断の後そのまま操作を再開するような
ことは避けるべきである。

本発明の方法によって、廃水中のウロトロピンはほとん
ど加水分解することなく強酸性陽イオン交換樹脂に吸着
されており、アンモニア水溶液でイオン交換樹脂を洗浄
すれば、吸着されているウロトロピンが効果的に脱離さ
れる。

このようにして得られたウロトロピンのアンモニア水溶
液は、被処理廃水より濃縮されているのでそのまま焼却
処理することもできるが、それから結晶化によりウロト
ロピンを回収するか、またはウロトロピン製造工程に循
環使用することによって廃水中のウロトロピンを約９０
係以上の高収率で経済的に回収することができる。

アンモニア水溶液で洗浄されたイオン交換樹脂は、次に
、硫酸、塩酸のように水素イオンを供与しうる酸水溶液
で処理することによって賦活される。

このように、本発明の方法によるときはウロトロピン含
有廃水の処理に多量の薬剤を必要とせず、ホルムアルデ
ヒドのような有害成分を副生しないので二次処理設備も
不要であり、工業的にきわめて有利である。

また、廃水中のウロトロピンを効果的に回収することが
できる。

以下に本発明の実施例を示す。

実施例 １ 内径５０ｍｍ、長さ３５０間のカラムにＨ型強酸性陽イ
オン交換樹脂（商品名レバチットｓ−５−１ｏｏ）５０
０を充填し、これに１５℃に冷却した、ｐＨ８５のウロ
トロピン１．ｏ％の水溶液を５Ｖ３０Ｈｒ ’で通液
して、一定のフラクション毎にホルムアルデヒドとアン
モニアの分析を行なった。

９、Ｏ１処理した時にはじめてアンモニアが検出サレ、
その時のホルムアルデヒド濃度は４４咽であった。

この間に処理液中に流出したホルムアルデヒドの総量は
被処理液９．０１に含まれているウロトロピンに相当す
るホルムアルデヒド量の約０．１５係にあたる。

次ニ、ウロトロピンを吸着した樹脂に１４係Ｎ Ｈ４０
Ｈ水溶液７００ｒｎｌを常温下５ＶＩＨｒ−１で通し、
純水１０１００Ｏで洗浄してウロトロピンのアンモニア
水溶液１．７４を回収した。

これは被処理液量のＸ以下に和尚する。

イオン交換樹脂は、次に２Ｎ−硫酸水溶液で処理して賦
活し、繰返し使用した。

実施例 ２ 内径２２關、長さ３５０ｍｍのカラムに実施例１で使用
した強酸性陽イオン交換樹脂１００ｍ１を充填し、これ
に１５℃に冷却したウロトロピンの０．１％水溶液をＳ
Ｖ ４０ Ｈｒ−’で通して、一定のフラクション毎
にホルムアルデヒドとアンモニアを分析した。

１３．３１処理した時にはじめてアンモニアが検出され
、その時ホルムアルデヒド濃度は９５ｐｐｍであった。

この間に処理液中に流出したホルムアルデヒドの総量は
被処理液中のウロトロピン含有量に相当するホルムアル
デヒド量の約５係にあたった。

ウロトロピンを吸′着した樹脂に常温下Ｓ Ｖ ０．５
Ｈｒ−’で１０％ＮＨ４ＯＨ水溶液２００ｒｒｌｌを通
し、次に、純水３００ｍ１で洗浄してウロトロピンのア
ンモニア水溶液を回収した。

この場合、処理液中のホルムアルデヒド濃度を５０ｐｐ
Ｈｌ以下に保つためには、６１処理した時点で吸着操作
を停止することが必要であり、その時被処理量の尾量に
相当するウロトロピン溶液が回収された。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はＳｖをパラメーターとして、接触
温度とウロトロピン除去率の関係を示すグラフであり、
第３図および第４図はＳｖまたは温度をそれぞれパラメ
ーターとして、処理水量と処理水中のホルムアルデヒド
濃度の関係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ウロトロピン含有廃水を、温度および空塔速度をウ
   ロトロピンが分解しないような条件に設定して強酸性陽
   イオン交換樹脂と接触させ、廃水中のウロトロピンを吸
   着除去することを特徴とするウロトロピン含有廃水の処
   理方法。 ２ ウロトロピン含有廃水を強酸性陽イオン交換樹脂と
   接触させる際の空塔速度が２０Ｈｒ−’以上であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載処理方法。 ３ ウロトロピン含有廃水を強酸性陽イオン交換樹脂と
   接触させる際の温度を４０’Ｃ以下とすることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の処理方法。 ４ ウロトロピンを吸着した強酸性イオン交換樹脂を、
   次に、アンモニア水溶液で洗浄してウロトロピンを回収
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３
   項のいずれかに記載の処理方法。