JPS5995988A - 排煙脱硫脱硝廃水の処理方法 - 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】 本発明は排煙脱硫、脱硝及び脱硫脱硝同時処理装置から
排出される廃水中のＮ−３化合物及びＣＯＤを除去する
方法に関するものである。

一般に排煙からＳＯエ　Ｎｏ工を除去する技術は数多く
開発されつつあるが、その中でアルカリ又はアルカリ土
類金属のアルカリ性化合物、亜硫酸ソーダ管種々の吸収
液を用いる湿式処理方法がきわめて効果的である。この
吸収液は有用物の回収工程を経である程度浄化され、再
び吸収剤を注入され再利用されている。しかし吸収液を
全量再利用することは不可能であシ、吸収液の更新及び
種々の工程からの廃水として１日当り数百−系外ブロー
されている。この廃水中には排煙処理工程中で生じたＮ
Ｈ：　、　Ｎｏフ、Ｎｏ；、Ｎ−８化合物更に亜硫酸・
塩、ジチオン酸が含まれておシ、そのまま放流すれば水
域汚染の原因とな９処理する必要がある。

これら化合物の中でＮＨ４ｒ　ＮＯ２ｒ　ＮＯｓは生物
学的硝化脱窒素処理によって容易にＮ２に還元でき、ま
た亜硫酸塩は酸化によ勺容易に硫酸塩にできるので、そ
れ程問題はない。

しかし、Ｎ−８化合物は、処理方式によって異なるがア
ミドスルホン酸塩、イミドジスルホン酸塩。

ヒドロキシルアミンモノスルホン酸塩等から成ｐＣｔ２
，０５等の酸化剤、活性炭吸着あるいは生物処理によっ
てもあ″！シ除去されない安定な化合物である。また、
ジチオン酸も酸化剤と触媒、紫外線等を併用しても容易
に分解されないものである。

このように排煙脱硫脱硝廃水は通常の酸化処理。

生物処理を行ってもＮ−８化合物に起因するＮ分。

Ｎ−８化合物とジチオン酸に起因するＣＯＤは除去され
ないまま放流されることが多く問題となっている。

発明者等はこの問題を解決するため研究を軍ねた結果、
廃水中のＮ−３化合物およびＣ０Ｄｔ効果的に除去する
方法を発明し既に発表した（特公昭５７−２０８７７　
）。

この発明の要旨は湿式排煙脱硫、脱硝および脱硫脱硝同
時処理装置のブロー廃水の処理において該廃水中のＮ−
８化合物をＮａＮＯ２又はＣａ　（ＮＯ２）２等の亜硝
酸塩の添加によ、り　ＮＨ４，Ｎｏフ＋　ＮＯ５ｒ　Ｎ
２０＋Ｎ２等に分解した後生物学的硝化脱窒素処理によ
υＮＨ；　、　ＮＯ２、ＮｏマをＮ２に還元し、更に凝
集沈殿。

ろ老後も分解できずζて残留しているＮ−３化合物およ
びジチオン酸をイオン交換樹脂および活性炭に通水する
ととてよシ除去することを特徴としている。

しかし、前記発明のイオン交換樹脂を使用する方法はま
だ種々の問題点を有しており、以下その問題点を排煙脱
硫廃水を例にとり詐明する。

排煙脱硫廃水中のＣＯＤ成分金除去するために弱塩基性
又は中塩基性陰イオン交換樹脂（以下、両者ともｒ　Ｗ
ＢＲＪと略す）に通水する方法は従来よシ公知であるが
、次のような欠点を有していた。

ＷＢＲは通水終了後の再生工程において再生剤としてア
ルカリ　（例えばＮａ０Ｈ）、次いでＷＢＲの塩型変更
のため酸（例えばＨＣｔ、Ｈ２ＳＯ４）を通液する。

しかし、従来はこれ等薬品を通水方向と同じ方向即ち順
流式で通液するので、再生終了後もＷＢＲを充填した塔
の底部に未再生のＷＢＲが少量残留する。

この状態で通水工程に移行すると未再生樹脂からＣＯＤ
成分が若干リークする。リークするＣＯＤ成なる。第１
図１はＮａＯＨの再生レベルおよび硫酸の再生レベルが
共に２当量／ｌ−Ｈの場合でめり、原水の塩類濃度が１
００００１ｎ９／を以上になると８２０６が８３■／ｌ
　　（ＣＯＤで２〜３ｍ９／ｌ）を越え排出基準値のＣ
０Ｄ１０■／ｌ　を維持するこ−とが困難になる。

この問題点を解消するにはＮａＯＨの再生レベルを上げ
未再生樹脂の残留量を少なくすれば良いが、その分再生
剤および再生廃液中和用の薬品代が余分に必要となシ、
シたがって再生時間も長くなり、処理コストも高くなる
という別の問題点が伴う。

発明者等は処理水質悪化の原因は未再生のＷＢＲがＷＢ
Ｒ充填塔の処理水出口付近に偏在していることに着目し
、通水方向とは逆方向即ち向流式に再生剤を通液すると
原水の塩類濃度の如何に７５１力λわらず常に良好な処
理水が安定して得られることを見い出し、本発明を完成
するに至った。

次に、本発明の一実施態様を第２図を参照しつつ詳しく
説明する。第２図は下向流通水・上向流再生方式の向流
式ＣＯＤ吸着塔の１例であるが、この方式に限定される
わけではなく、例えば上向流通水・下向流再生方式の向
流式ＣＯＤ吸着塔においても同じ効果が得られる。しか
腰上向流通水方式を適用する場合、０Ｎ−ＯＦＦ逢転が
頻繁と予想され樹脂層の乱れにより処理水質が悪化する
ので、前記下向流通水・上向流再生方式が好ましく、特
に、この第２図例の如くイオン交換処理を下向流で行い
、再生処理をスプリット方式で行うの〃：極めて好まし
い。

第２図において排煙脱硫、脱硝および脱硫脱硝同時処理
装置からブローされた廃水は生物処理。

凝集沈殿、ろ過等の前処理を経て原水槽１からＷＢＲを
充填したイオン交換樹脂塔２へ弁８，９を介し通水され
、廃水中のＣＯＤおよびＮ−８化合物に由来するＮ分は
吸着除去される。

通水が一終了すると中間集水装置２ｏよシ上部のＷＢＲ
を再生用水槽４の再生用水で弁１０．１１　、１２を介
し逆洗する。中間集水装置２ｏより下部のＷＢＲは数サ
イフルル数十ザイクルに１回の頻度で逆洗すれば良い。

その場合は弁１０　、１３　、１２を介しＷＢＲ全層を
逆洗する。逆洗および沈静が終了するとアルカリ貯槽５
のＮａＯＨ溶液を再生用水で適宜希釈しながら弁１４　
、１３　、１６を介し中間集水装置２ｏよシ下部のＷＢ
Ｒ層に上向流で通液する。この際、中間集水必要がある
が図示していない。また中間集水装置２０よシ土部のＷ
ＢＲもＣＯＤ吸着能を有しておシ、これを有効利用する
ためＮａＯＨ溶液を上向流で通液すると同時に弁１５を
開とし中間集水装置２ｏの上部のＷＢＲ層に下向流で通
液しても良い。両者の再生廃液は中間集水装置２０から
排出される。この方式をスプリットフロ一方式と呼び第
２図はその例である。

中間集水装置２０から排出された再生排液はＣＯＤの濃
厚な部分と希薄な部分に分け、濃厚排液は弁１８を介し
濃厚排液貯槽７に貯留し別途濃厚排液処理装置２１で加
熱分解、電気分解等により酸化分解する。希薄部分は、
図示していないが前段の前処理装置へ戻すのが好ましい
。

ＮａＯＨ溶液の通液および押出しが終了する８■Ｒの塩
型変更のため次に酸貯槽６から酸（例えばＨ２ＳＯ４、
ＨＣｔ）を上向流に通液するが、この排液はＣＯＤ濃度
が低いので濃厚排液貯槽７に貯留する必要なく、ＣＯＤ
濃７度にもよるが中和して放流するか又は前段の前処理
装置に戻してやれば良い。また、濃厚排液処理装置２１
で酸化分解した液は強酸性を示し、分解の程度にもよる
が塩型変更用の酸として使用することが可能であり弁２
２はそのだめの弁である。特に濃厚排液処理として酸を
添加し加熱分解する方法は、分解後の酸の濃度が高いの
で塩型変更用の酸はほとんど必要でなくなるかわずかで
すむ。

酸の通液および押出しが終了すると原水僧１のｇｊ水で
通水と同じラインを使用し水洗するが、塔２の底部には
未再生樹脂はほとんどなく極めて短時間のうちに通水に
移行できる。なお図中３は処理水槽、］’７，１．９は
弁、Ｐ１＋　Ｐ２　＋　Ｐ３．　Ｐ４及びＰｓｉｄ：ポ
ンプである。

次に、本発明の実施例を従来法による比較例と共に記す
。

弱塩基性陰イオン交換樹脂レバチン）　ＭＰ　６２　（
商品名）を充填した塔に第１表に示す水質の原水をＳＶ
　１０　Ｔ通水し、処理水の水’Ｊｊ　カＳ　２０６　
］　Ｏｎ　ｖ＋ｇ／ｌに達した時点で通水を止めた（通
水倍量６０　／−／ｌ　Ｒ）。

次に、当該使用済イオン交換樹脂を２分割し、各々１を
充填した４５φ力ラム２本を用意し、第１表の原水およ
び第２表の条件で一方を本発明の向流式、他方を比較例
として順流式で再生−通水テストを行ったところ、第３
図の結果を得た。

第１表　原水水質 第２表　再生２通水条件 注）矢印は通液方向を示す。（↓）は下向流、（↑）は
上向流第３図中Ａは実施例を、Ｂは比較例をそれぞれ示
す。

すなわち向流式（本発明）の場合、通水開始から処理水
の５２０６はＯ■／ｌを示すのに対し順流式は通水当初
において２００ｍ９／ｌもリークし、その後も４５〜／
を以下の処理水を得ることができなかった。

また、処理水の５２０６が１００ｒｖ／ｌに上昇するま
での通水倍量も、実施例が６０〜６５１／Ｌ−Ｒに対し
比較例では５０〜５５ｔ／ｌ−Ｒであり、実施例の方が
有利であった。

実施例２および比較例 原水の共存塩類濃度、再生レベルをそれぞれ第３表、第
４表のように変化させ、他の条件は実施例１と同一にし
てイオン交換処理、再生処理を行った。

第３表　原水水質 第４表　再生レベル （１）再生レベルを２当’ｆｆ３１／ｌ−Ｒとしたとき
の結果は、第５表のとおりである。

注） １）※−１単位は〜／ｌ　ａｓ　５２０６で、通水開始
直後の値。

２）※−２単位はｔ／ｌ−Ｒで、処理水質が１００　ｍ
９／ｌ　ａｓＳ２０６に到達するまでの値。

３）※−３実施例１の値。

（２）　　一方、共存塩類濃度を１４０００即／ｌ　ａ
ｓ　ＣａＣＯ３として従来法によシ再生したときの結果
は第６表のとおシである。

第６表　処理水質 注） １）処理水質は通水開始直後の値。

２）※　実施例１の値。

３）再生剤としての酸ばＨ２ＳＯ４で、再生レベルは２
邑量／（−ｎ（一定）とした。

実施例２の結果から、本発明によれは塩類を高濃度に含
む廃水を低い再生レベルにおいても高除去率で処理でき
る利点があシ、特に高純度の処理水を得るのて有効であ
ることがわかる。

以上述べた如く本発明は、従来法の欠点であったところ
の高塩類含有原水を通水２すると処理水質が悪化すると
いう点を改良し、また低再生レベルでも常に良好な処理
水を得ることができ、公害防止および省資源、省エネル
ギーに寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法によシ再生したイオン交換樹脂のイオン
交換性能を示すグラフ、第２図は本発明の一実ｆｉ℃態
様を示すフローシート、第３図は本発明の一実施例の結
果を示すグラフである。 １・・・原水槽、２・−・塔、４・・・再生用水槽、５
・・・アルカリ貯槽、６・・・酸貯槽、７・・・濃厚排
液貯槽、２１・・・濃厚排液処理装置。 特許出願人　荏原インフィルコ株式会社代理人弁理士　
千　　１）　　　　稔 ＡＬ抄１４’）−塩賎Ｊ／’Ｌ　””！／”　””　Ｃ
ｏＣＯ３）第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　排煙脱硫脱硝廃水を弱塩基性陰イオン交換樹脂層
   又は中塩基性陰イオン交換樹脂層に通水し該廃水中のＣ
   ＯＤ成分およびＮ−８化合物を選択的に交換吸着処理し
   たのち、ＣＯＤ成分およびＮ−Ｓ化合物を吸着した当該
   イオン交換樹脂層にアルカリ、その後酸をイオン交換処
   理におけるイオン交換樹脂層への通水方向と向流式に通
   液して再生処理を行うことを特徴とする排煙脱硫脱硝廃
   水の処理方法。 ２、前記イオン交換処理を下向流に通水して行うと共に
   、前記再生処理をスプリット方式で行う特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ３゜　前記再生処理におけるアルカリ再生排液を前半の
   高ＣＯＤ濃度再生排液と後半の低ＣＯＤ濃度再生排液と
   に分割し、高ＣＯＤ濃度再生排液を酸化分解処理する特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、　前記酸化分解処理により得られた分解液を前記再
   生処理用の酸として利用する特許請求の範囲第３項記載
   の方法。