JPS59162995A - Ｃｏｄ成分を含有する廃水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ＣＯＤ成分を含有する廃水の処理方法に係シ
、特に廃水中のＣＯＤ成分を過酸化水素と鉄塩とを用い
て酸化分解する廃水の処理方法に関する。

廃水中のＣＯＤ成分を過酸化水素と鉄塩とを用いて酸化
分解する廃水中の処理方法は、酸化剤である過酸化水素
が鉄塩と反応して生成する遊離基（ヒドロキシラジカル
）による強力な酸化力を利用するものであシ、生物処理
などの通常の酸化分解処理では除去困難なＣＯＤ成分を
酸化分解する方法として有効である。

このよう彦廃水中の処理法として、例えば、廃水中に過
酸化水素および硫酸第一鉄ガどの鉄塩を加えてＰＨ２〜
４の酸性条件下でＣＯＤ成分を酸化分解したのち、アル
カリを加えてＰＨ５〜８に調整して水酸化鉄を生成させ
、これを凝集分離し、処理水を得る方法がある。

しかし１、この方法では、廃水中に高濃度のＣＯＤ成分
や難分解性のＣＯＤ成分が含有されている場合、極めて
多量の過酸化水素および鉄塩を添加する必要があり、ま
た多量の過酸化水素及び鉄塩を添加し、でも廃水中のＣ
ＯＤ成分を十分に除去することが困難であるという問題
がある。

このような問題点を解消するだめのひとつ方法として過
酸化水素および鉄塩の添加による酸化分解処理を２段に
分けて行う方法が提案されている（特開昭５６−１．６
３７９６号公報）。この方法は、過酸化水素および鉄塩
を分割添加し、有機物質の酸化分解および凝集分離をそ
れぞれ２回繰り返すことにより、これらの薬剤の全量を
一括して添加する従来法よりも薬剤を有効に利用でき、
比較的高い処理効率が達成される。しかし、このような
２段処理法でも廃水中のＣＯＤ成分を十分に除去するに
は限界があり、処理プロセスが複雑となるとともに少な
くとも酸化分解槽及び凝集沈殿槽とを各２槽ずつ要する
ため処理装置が複雑なものとなる。

なお、廃水を３段階以上の多段階に処理する多段処理（
有機物質の酸化分解および凝集分離を３回以上繰り返す
）によりさらに高い処理効率が得られることが考えられ
るが、処理プロセスがより複雑となり実用的ではない。

本発明の目的は、簡単なプロセス及び装置で廃水中のＣ
ＯＤ成分を効率的に除去できるＣＯＤ成分を含有する廃
水の処理方法を提供することにある。

プロセス及び装置を複雑化しないことを前提として過酸
化水素および鉄塩の添加による酸化分解法を考慮した場
合、次のような点が問題となる。

すなわち、ＣＯＤ成分の濃度が高い廃水中に過酸化水素
および鉄塩を一度に多量に添加すると過酸化水素と鉄塩
との反応で生成する酸化性の遊離基（ヒドロキシラジカ
ル）が共存する水酸化鉄により劣化され、過酸化水素が
、ＣＯＤ成分の酸化反応に有効に利用されず、また水酸
化鉄によって未分解のＣＯＤ成分が凝集分離工程時十分
に分離できないものと考えられる。

本発明は、このような知見を基になされたものであって
、ＣＯＤ成分を含有する廃水に過酸化水素および鉄塩を
添加して廃水中のＣＯＤ成分を酸化分解し、次いで酸化
分解処理液に固液分離して固形分を除去した処理液の一
部を酸化分解処理前又は酸化分解処理時の廃水中に混合
することを特徴上する。

以下、本発明を添付図面に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すフローシートである。

第１図において、原廃水１は、まず固液分離槽２から循
環供給された処理水３と混合され反応槽４に流入する。

反応槽４において、過酸化水素５と鉄塩６、および必要
に応じてＰＨ調整剤７が添加され、通常ＰＨ２〜４の酸
性条件下で所定時間攪拌され、溶存する有機物質などの
ＣＯＤ成分が酸化分解される。この場合、酸化反応時間
は廃水の濃度、水温、過酸化水素や鉄塩の濃度などによ
って適宜選定することができる。反応槽４において酸化
反応の終了した酸化処理水８は、凝集槽９に流入しアル
カリ剤１０の添加によりＰＨ５〜８程度に調整され、水
酸化第二鉄々どの水酸化鉄を主体とするフロックが析出
する。次いで沈殿槽２において、処理水３とスラッジ１
１に分離される。

ここで鉄塩としては特に硫酸第一鉄が有効であるが、更
に塩化第一鉄などのように鉄イオンを含有するものであ
ればよい。また過酸化水素および鉄塩の添加時に添加し
つるＰＨ調整剤としては硫酸などの鉱酸を挙げることが
できる。

酸化処理水の凝集処理時に添加されるアルカリ剤は、Ｎ
ａＯＨ，Ｃａ（ＯＨ）２などの強塩基でもよく、またＭ
り（ＯＨ）　ｔなどのマグネシウム系アルカリも使用で
きる。さらに凝集処理時において、予め高分子凝集剤を
添加することによって生成するフロックの沈降速度を高
め凝集処理を効率的に行うようにしてもよい。このよう
な添加剤の使用は後記する実施例においても同様である
。

本実施例において、廃水中のＣＯＤ成分を酸化分解し、
次いで凝集処理した処理水を原廃水中に混合して処理し
ているので、原廃水が希釈されるため低濃度の過酸化水
素および鉄塩を添加するのみで高濃度のＣＯＤ成分や難
分解性のＣＯＤ成分も効率よ＜ＣＯＤ成分を除去できる
。これは過酸化水素が鉄塩と反応して生成する酸化性の
遊離基（ヒドロキシラジカル）がＣＯＤ成分の酸化分解
に有効に働き、また処理水中の残留ＣＯＤ成分をも繰り
返し酸化分解、凝集分離されるものと考えられる。

第２図は本発明の他の実施例を示すフローシートである
。

第２図において、第１図に示す反応槽４を複数槽（図で
はＡ、Ｂ％Ｃの３槽）に区画し、Ａ槽では過酸化水素５
、鉄塩６およびＰＨ調整剤７が添加され、Ｂ槽およびＣ
槽にはそれぞれ過酸化水素５および鉄塩６が添加される
ようになっている。

すなわち過酸化水素および鉄塩を廃水に対し分割添加す
るようになっている。第２図におけるその他の７０−は
第１図と同じである。

本実施例では特に反応槽４の各種籾に所要量の過酸化水
素および鉄塩を少量ずつ添加することができるので各種
籾に酸化性の遊離基（ヒドロキシラジカル）を有効に生
かし、処理効率を一段と高めることができる。

第３図は本発明の更に他の実施例を示すフローシートで
ある。第３図において、原廃水１の流量を流量計１２Ａ
で測定したのちその一部を吸光光度計１３Ｂのフローセ
ルに導き、色度や難分解性の有機物質などの濃度と相関
をもつ特定の波長における吸光度が測定される。また、
循環された処理水３についても、同様に流量計１２Ｂと
吸光光度計１３Ｂにより流量（循環量）と吸光度が測定
される。これら原廃水１の吸光度と流量、および処理水
の吸光度に応じて、演算機能を有する制御装置Ｊ４を介
してコントロールバルブ１５により循環量が調整される
。このとき、原廃水の吸光度が大きい場合、すなわち原
廃水の色度あるいは有機物濃度が高い場合には固液分離
槽２からの処理水３の循環量が増加させることにより処
理効率が高捷り、逆に原廃水の吸光度が小さい場合には
、固液分離槽２からの処理水３の循環量が減少するよう
に調整することができる結果、常に安定した処理水が得
られる。

実施例１ 原水として、汚泥、の熱分解液を生物処理した処理水を
凝集沈殿した上澄水を用いた。ＣＯＤＭｎは５２０１ｎ
ｆｌ／ｌである。この原水を第１図に示した本発明方法
で処理したときの処理水の循環率（原水量に対する循環
量の割合）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）と硫酸第一鉄（Ｆ
’ｅＳ０４）の添加量、および処理水ＣＯＤ　Ｍｎを第
１表にまとめだ。ただし、反応槽の滞留時間を３０分、
Ｐ　Ｈを３．５とし、凝集槽はアルカリ剤にＣａ（ＯＨ
）、を用いてＰ）（を５とした。なお、各循環率におけ
る処理効率を比較するために、ＣＯＤＭｎの除去量をＨ
２Ｏ２の添加量（０原子とし、て）で割った値を求め、
Ｈ２Ｏ２利用率として示しまた。

第１表から処理水を循環しない場合（循環率０第１表 ％、従来法）よりも循環した場合の方が、また循環した
場合、循環率が大きいほど処理効率が高く、少量のＨ２
Ｏ，およびＦｅＳＯ４の添加で同等の処理水質が得られ
た。Ｈ２Ｏ，利用率が１００％を越える場合があるのは
、ＣＯＤＭｎが、反応槽におけるＨ２Ｏ２を用いた酸化
分解だけでなく、凝集槽および固液分離槽における水酸
化鉄による凝集分離によっても除去されるためである。

実施例２ 原水として、機械工場廃水を生物処理した処理水を凝集
沈殿した上澄水を用いた。ＣＯＤ　Ｍｎは５５．３ｍｆ
／ｌである。この原水を第１図に示しだ本発明方法で処
理したときの処理水の循環率と処理水ＣＯＤ　Ｍｎの関
係を第４図に曲線Ａで示し、また、比較のため同一原水
を従来法で処理（１段目）した処理水をさらに従来法で
処理（２段目）する２段処理法で処理したときの処理水
ＣＯＤｙ１ｎを破線Ｂで示した。

ただし、本発明方法ではいずれの循環率の場合もＨ２Ｏ
，をＯ原子とし１３０　”！ｉ’／　Ｌ、　Ｆｅ５０．
をＦｅ原子として１２０■／を添加し、２段処理法では
、１段目と２段目にＨ，Ｏ，およびＦｅ５０．を等量ず
つ添加し、添加量の合計がそれぞれ３０ｑ／ｌ、１２０
〜／ｌになるようにした。

また、反応槽の滞留時間を３０分（２段処理法では、１
段目と２段目の反応槽の滞留時間の合計）、反応槽のＰ
Ｈを３．５とし、凝集槽は、アルカリ剤にＣａ（ＯＨ）
２を用いてＰＨを５とした。

第４図から本発明による方法は従来の２段処理法（循環
率０％）よシも良好な処理水質が得られ、また処理水の
循環率が１３０％以上のとき、２段処理法よりも処理水
質が良好となることがわかる。

（１１） 実施例３ 原水として、化学メッキ工場廃水を生物処理した処理水
を凝集沈殿した上澄水を用いた。

ＣＯＤ　Ｍｎ　は４４６■／ｌである。この原水を、第
１図に示した本発明方法、および第２図に示すように反
応槽を３槽に区切って（第１槽〜第３槽）各種に所要量
のＨ２Ｏ，とＰｅ５ｏ、を分割添加する方法で処理した
ときの処理水の循環率と処理水であり、また、比較とし
て、２段処理法による処理水のＣＯＤ　Ｍｎ　を破線Ｅ
で示した。

これらの方法における処理条件は、すべて反応槽の滞留
時間を１時間（２段処理法、第２図の方法は各反応槽の
滞留時間の合計）、反応槽のＰＨを３．５とし、凝集槽
はアルカリ剤としてＣａ（ＯＨ）２を用いてＰＨを５と
した。まだ、それぞれの方法におけるＨ２Ｏ，およびＦ
ｅＳＯ４の添加量は第２表に示す通りである。

第２表及び第５図から本発明方法（第１図及び（１２） 第２表 第２図による方法）は１００％の処理水循環率で従来の
２段処理法よシも良好な処理水質が得られることがわか
る。

実施例４ 原水として、ＣＯＤ　Ｍｎの異なる３種類の汚泥の熱分
解液をそれぞれ生物処理した処理水を凝集沈殿した上澄
水を用いた。ＣＯＤ　Ｍｎはそれぞれ４６５ｍｇ／ｚ、
　５２０■７７．６１０■／ｌである。それぞれの原水
を、反応槽滞留時間とＰＨを実施例１と同じ条件にして
処理したところ、第３表に示すような結果が得られた。

第３表 第３表から原水中のＣＯＤ　Ｍｎが異なる場合でも処理
水の循環率を変えることにより同量のＨ２Ｏ２およびｒ
ｅ、８０．の添加によって同等の処理水質が得られるこ
とがわかる。

以上のように本発明によれば、高濃度のＣＯＤ成分や難
分解性のＣＯＤ成分をも効率的に除去することができる
。例えばＣＯＤ除去量を過酸化水素の添加量で割って得
られる過酸化水素の利用率は、処理水の循環率（原廃水
量に対する循環量の割合）を大きくすることにより極め
て高くなり、前記２段処理法よりも高い処理効率を得る
ことができる。

また、処理水の循環率を変化させることにより処理効率
を変えることができるだめ、連続流入する廃水の水質が
変動する場合、過酸化水素や鉄塩の添加量を調節するだ
けでなく処理水の循環率を変化させることにより比較的
大きな廃水の水質変動にも対処でき、安定した処理水質
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図はそれぞれ本発明の実施例
を示すフローシート、第４図および第５図はそれぞれ実
施例２および実施例３における処理水の循環率と処理水
のＣＯＤ含有量との関係を示すグラフである。 １・・・原廃水　　２・・・固液分離槽　　３・・・処
理水４・・・反応槽　　５・・・過酸化水素　　６・・
・鉄塩７・・・ＰＨ調整剤　　８・・・酸化処理水９・
・・凝集槽　　１０・・・アルカリ剤１１・・・スラッ
ジ （１５） ５４５−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）、ＣＯＤ成分を含有する廃水中に過酸化水素およ
   び鉄塩を添加して廃水中のＣＯＤ成分を酸化分解し、次
   いで酸化分解処理液にアルカリを添加して生成する固形
   分を固液分離して得られる処理水の一部を酸化分解処理
   前又は酸化分解処理時の廃水に混合することを特徴とす
   るＣＯＤ成分を含有する廃水の処理方法。 （２、特許請求の範囲第１項において、ＣＯＤ成分を含
   有する廃水を複数個に区画された反応槽に順次導入し、
   各々区画された反応槽毎に所要量の過酸化水素および鉄
   塩を添加することを特徴とするＣＯＤ成分を含有する廃
   水の処理方法。 （３）、特許請求の範囲第１項において、原廃水の流量
   と原廃水中のＣＯＤ成分とを測定し、一方面液分離して
   得られる処理水の流量とその処理水中のＣＯＤ成分とを
   測定し、これらの測定値に基いて酸化分解処理前又は酸
   化分解処理時の廃水に供給される処理水の循環量を調整
   することを特徴とするＣＯＤ成分を含有する廃水の処理
   方法。