JPS61257288A - 廃水からのアンモニアの除去方法 - 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】 〔発明の背景〕 本発明は、廃水からのアンモニアの除去方法に、さらＫ
とりわけアンモニウムイオンをゼオライト上に成層し引
き続いてアン七ニアガスとして回収する方法に関する。

廃水中のアンモニアの存在は望ましくない。なぜならば
、アンモニア中に含れている窒素は水中植物に対して肥
料として働くので通常「浮遊植物大増殖」として知られ
ている現象が起こる。現在まで、廃水からアンモニアを
除去する方法が提案されてきた。かかる方法の１つは、
水本体を石灰処理してアンモニウムイオンをガス状のア
ンモニアに変え、次いでこのガス状のアンモニアを空気
ストリリビングを介して大気中に遊離することを含んで
いる。しかしながら、この石灰処理法は、アンそニアの
環境的悪影響を除去するというよりはむしろ問題を水か
ら大気に移しかえているにすぎない。さらに、出発試薬
としてのアンモニアから有用な生成物を生成することが
できるので、大気中へのアンモニアの遊離は重大な経済
的損失を意味している。

米国特許第４，０１１．１５６号明細書には、家庭およ
び工場廃水からの有機および無機結合窒素の除去方法が
開示されている。この方法は、概略的忙は、触媒を含ん
でいる固定層反応器に廃水、アルカリ物質および酸素を
通すことによってアンモニアを無害な窒素ガスに転換す
ることＫより実施される。アルカリ物質を添加する理由
は、ＮＨ：がＮ２に酸化されるに従ってｐＨが著しく低
下し、かかるｐＨの低下は反応ならびに触媒の効率に悪
影響を及ぼすことが観察されたからである。

廃水中のアンモニアの窒素ガスへの転換は環境的見地か
ら極めて望ましいことであるが、それ程経済的であると
いうわけではない。なぜならば、潜在的に有用な材料が
無用な形に変えられて大気中に放出されるからでるる。

さらに、方法それ自体が煩雑であり、従業者は固定層の
種々のポイントに沿って反応混合物のｐＨ値を評価しな
ければならない。

米国特許第３，９８４，３１３号明細誉によれば、アン
モニアならびにリン酸塩を含有する排水を水酸化第二鉄
保有イオン交換樹脂を用いることによって精製する。商
業的に有用な最終生成物である水酸化アンモニウムがア
ンモニア汚染物から生成されるのでこの提案された方法
は経済的に望ましいものであるが、この方法自体は廃水
の供給を一時停止して消費した樹脂を新しい樹脂と交換
しなければならないので連続的に実施することができな
いという不都合に甘んじている。

ゼオライトはアンモニウムイオンに高い親和力を有して
いるので廃水溶液からアンモニウムイオンを除去する吸
着剤として極めて有効であるということが観察された。

ゼオライトはアンモニアガスに対して親和力を有してい
ないので、最初にゼオライト上に吸着されたアンモニウ
ムイオンは、結合アンモニウムイオンを非結合ガス状ア
ンモニアに転換するに十分なまでＫｐＨを増加させるだ
けで脱着させることができる。かかる方法は、大部分の
アンモニウムイオンが廃水から除去され、引き続いて放
出されるアンモニアがそのままで商業的に有用な材料で
あるばかりでなく多数の他の商業的に有用な材料、例え
ば、リン酸アンモニウ、　　　　　　ムへの転換も比較
的容易であるので、経済的および環境的観点の両方から
極めて望ましいことがわかる。

上述したゼオライトのアンモニウムイオンに対する高い
親和力ならびに環境的および経済的好都合にもかかわら
ず、ゼオライトは従来の精製技法、例えば、固定層また
は脈動床と共に用いた場合にそれ程効果的でないことが
わかった。この有効性を欠く一つの理由は、ゼオライト
の保有容量が低いこと、すなわちゼオライト１単位当抄
吸着し得るアンモニウムイオンの量が少ないことである
。

従って、アンモニア除去法忙関して吸着剤としてゼオラ
イトを有効に使用するためには、多量のゼオライトが必
要となるので材料、設備、エネルギー消費およびダウン
タイムの点からコストが増大するととくなる０他の吸着
剤またはイオン交換樹脂を用いる従来の固定層法に関し
て既に述べた不都合に加えてこのような不都合がある。

かかる不都合は、反応を連続的に実施することにおける
困難ならびく材料が反応しまたは吸着されるように最適
ＰＨを維持することにおける困難を含んでいる０ 臥下永白 〔発明の概要および目的〕 従来の技術に係る方法の前記した限界および不都合、な
らびに特には言及しなかった他の不都合を考慮すると、
廃液からアンモニアを除去する方法であって最適な効率
で実施することができ廃水からアンモニウムイオンを除
去するだけでなく取り出したアンモニアを引き続いて商
業的最終生成物として使用できるようにする方法がこの
分野において必要であることは明らかである。従って、
本発明の第１の目的は、高度分離装置と共にゼオライト
吸着剤を用いて廃水中に含まれているアンモニウムを連
続的かつ有効に廃水から除去し引き続いてこれを回収す
る方法を提供することによって上記の要求を満たすこと
にある。

さらにとりわけ、本発明の目的はゼオライト吸着剤の最
適利用を達成する廃水からのアンモニアの除去方法を提
供することＫある。

本発明の一層の目的は有害でない副生物を生ずる廃水か
らのアンモニアの除去方法を提供することにある。

本発明のもう１つ別の目的は、プロセス効率を最大にす
るために第１ゼオライト段階で処理してアンモニウム量
を減少させた廃水を逆流（ｃｏｕｎｔｅｒｃｕｒｒｅｒ
ｌｔ　）で循環させて第２ゼオライト段階に供給される
新たな廃水と合することができる戻水からのアンモニア
の除去方法を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、処理すべき流体のｐＨを段
階内（ｉｎｔｒａ−ｓｔａｇｅ）式に、例えば、吸着段
階の量制御することができる廃水からのアンモニアの除
去方法を提供することにある０本発明の別の目的は、現
在の廃水処理技術と適合する廃水からのアンモニアの除
去方法を提供する°ことにある。

簡結に述べれば、本発明の上記および他の目的は、アン
モニウムイオン含有廃水を供給する第１０、ゼオライト
が用尺された後任意の連行された廃水を除去する洗浄水
を供給する任意の第２０、吸着したアンモニウムを脱着
したアンモニアに転換するアルカリ再生流体を供給する
第３０セよびサイクルの反復のためにゼオライトを洗浄
する洗口のもとに円形路のまわりを移動する複数のゼオ
ライト充填室を提供することＫよって達成される。

前記４つの口はすべて、任意の与えられたモーメントで
各日と流体連通状態にある特定の室に供給材料を供給す
るように連続的に稼動する。固定供給口に対応する４つ
の固定排出口も設けられている。なお、処理される廃水
流の質に応じて、１のまたは場合により２の洗浄水流を
省くことができるり 〔好ましい態様の詳細な記載〕 本発明の方法は、流体流と収着剤との連続的接触を可能
とし２、この総合的な方法に取り入れられた場合に廃水
からアンモニアを有効忙除去し得る高度分離装置（Ａｄ
ｖａｎｃｅｄ　５ｅｐａｒａｔｉｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅ　
；ＡＳＤ）を用いて実施する。ＡＳＤは１９８５年３月
１９日に出願された譲受人の共同未決出願番号ｗ、７１
３，４９３号明細書に詳しく記載されているので、この
開示を参照されたい。

本発明の方法へのＡＳＤ装置の適用を述べる前に、ＡＳ
Ｄを用いてゼオライトにより廃水からアンモニアを除去
する全プロセスの概要をブロック図、第１図および第２
図によって示す。

本発明に従りて処理されるアンモニア含有廃水のｐＨは
かなり変化し得るので１．最初にアルカリ塩、例えば、
石灰または酸を用いて廃水を処理してｐＨを約４〜６に
調整する０なぜ力らば、このｐＨ範囲がゼオライト充填
室の作用に理想的範囲だからである０ 次いで、処理すべき廃水をＡＳＤ４Ｃ向ける。

ＡＳＤではアンモニウムイオンがゼオライト上に吸着さ
れる０次いで、吸着を受けたゼオライトをＡＳＤＫ供給
されたアルカリ再生溶液を用いて処理Ｌａ着アンモニウ
ムイオンを非吸着アンモニアＫＷ、ｔ、次いでこのアン
モニアをアルカリ材料と共ＫＡＳＤから流す（アンモニ
ア保有再生溶液）つ次いで、この溶液をストリッピング
塔においてアルカリ材料からアンモニアガスと置き換わ
るように働く空気を用いて処理する。次いで、アルカリ
材料を石灰または他のアルカリまたはアルカリ塩により
て強化して循環によりＡＳＤへ戻すことができる。アン
モニアは任意の適尚なスクラビング媒体、例えば、リン
酸と反応させて商業的に有用な最終生成物であるリン酸
アンモニウムを生成することができる。必要に応じて、
アンモニウム消耗廃水は排出前に最終的なアンそニウム
除去、ｐＨ調整または一層の処理プロセスに付すことが
できる０ 便宜のため、第３図に示すＡＳＤについて簡単に述べる
。

ＡＳＤは複数の固定供給口１２を有しており、その各供
給口に種々の供給材料を供給することができる。本発明
の場合、これらの材料はアンモニウム含有廃水、アルカ
リ再生流体および洗浄水供給材料を含んでいる。

交換材料、例えば、供給流体と相互作用する吸着剤を充
填した複数の宸１４は、前述し九固定供給口のそれぞれ
と周期的流体連通状態で円形路のまわりを移動する。流
出液、すなわち、供給材料と交換材料との相互作用によ
って生ずる流体を本明細書において相互作用生成物とい
う。本発明の方法において、吸着剤はゼオライトである
。

室１４のそれぞれにおいて吸着剤との周期的相互作用を
行なうために供給材料がその各供給口の端面には複数の
固定排出口１６が設けられている。各供給口１２は対応
する排出口１６を有している。相互作用生成物は所定の
固定排出口を通過し喪後、系からパージするか、再循環
により選ばれた供給口に戻すか、またはその両方を組み
合わせ石ことができる。

問題としている池水または廃水は、典型的にはアンモニ
ウム塩化合物、例えば、リン酸ニアンモニウムの製造に
含まれる処理工程に由来している。

この製造プロセスにおいて、リン酸はアンモニアと反応
して部分的にアンモニア化したスラリーを生ずる。次い
で、このスラリーをポンプ輸送して標準的造粒システム
に送る。ここでは前記スラリ−を再生リン酸ニアンモニ
ウム粒子の層上に噴霧する。追加量のアンモニアを材料
の層に散布して適当なアンモニア／リン酸塩比を達成す
る。次いで、材料を乾燥させ、サイジングして生成物貯
蔵所へ送る。材料、すなわちアンモニア、リン酸塩等の
少量の損失が起こるものと考えられる。かかる材料の大
気中への放出を避けるためｌ１ｌｃ１スクラバーが使用
されている。スクラビング媒体は典型的には再循環され
る池水である。一定時間を経た後、アンモニウムおよび
他の汚染性イオンの濃度は明らかな定常状態の濃度まで
増加する０水の収支を考えると、この池水の一部を排出
し、次いでこれを処理して不都合なイオン、例えば、弗
化物、リン化合物等を除去することが必要表場合がある
。

これは通常石灰処理システムによって達成される。

本発明を現在の処理システムと共に用いてアンそニアを
回収することができる０ 以下余白 典型的なＩＪ　ｙ酸塩複合体 ｐＨ２，１５，４９，９ Ｎ＆”　　　　７３３　　　　４２８　　　　　２９４
Ｐ　　　　　４０７０　　　１０３５　　　　　４３Ａ
　１　　　　　　ｇ　７　　　　　０．２　　　　　０
．６Ｆｅ　　　　　−５２０，６０，８ Ｃａ　　　　１０６０　　　　３４０　　　　　１４Ｇ
Ｎｍ　　　　１６５０　　　　８５０　　　　　４２３
Ｋ　　　　　　１６２　　　　　９６　　　　　９０Ｍ
ｇ　　　　　１９８　　　　１２０　　　　　　８Ｓｏ
、　　　　４５００　　　２７００　　　　２２００Ｆ
　　　　　４３２０　　　　　７１　　　　　１１多数
の汚染物質の濃度が実質的に低減されているにもかかわ
らず、アンモニア量は比較的高いレベルのままであるこ
とが理解されよう。　　□通常、リン酸塩複合体により
池水は１．５−Ｚ２のｐＨを有しており、ゼオライト材
料と接触させるには酸性が強過ぎる。典型的な石灰処理
システムにおいては、酸性の池水は最初に石灰と接触さ
せてｐＨを５〜６まで高めて可溶性の弗化物の量を減少
させる。この石灰の添加は種々の塩、とりわけ弗化物の
沈殿を惹起する。これは沈砂池または清澄器により沈殿
として系を離れる。通常の実際においては、この水を石
灰処理の第２段階に移す。しかしながら１．アンモニア
の回収が望しい場合には、この第１段階の石灰処理流出
液をＡＳＤ系への供給物として用いる。

このように、第１段階の石灰処理流出液をＡＳＤへ送り
、天然産ゼオライト、とりわけクリノプチロライト（ｃ
ｌｉｎｏｐｔｉｌｏｌｉｔｅ　）として知られるゼオラ
イトからなる固体吸着剤と接触させる０他の適用におい
て、これらの特定のゼオライトは典凰的Ｋ「好ましい」
イオン交換樹脂、例えば、カルシウム、マグネシウム等
以上にアンモニウムイオンに対して親和力を有している
ことが見い出された。

プロセスの概要を第２図に示す。

本発明に係る方法を実施するにとりわけ好都合である仁
とが見い出されたゼオライトは、ＰＤＺコーポレイシ讐
ンによって市販されているＰＤＺ−１５０として知られ
るゼオライトである。このゼオライトの特性は次の通り
である： 固躊密度　１００　ｌｂｓ／ｆｔ３（１６００ｋｇ／ｙ
ｙ／）嵩　　密　　度　　　４５〜８０１ｈ／ｆｔ３（
７２０〜１２８０ｋｇ／Ｗ？）硬度（モース硬度スケー
ル）５．１ 細孔の大きさ　　　４．０Ｘ 細孔の容量　　１５％ 比表面積　１３５７ｙｄ”１０ｚ、　（４Ｕ、０２ｊｌ
／ｍ’）アルカリ安定性ｐＨ７〜ｌＯ 酸安定性ｐＨ３〜７ 熱安定性　１２０２°ＦＣ６５０℃〕 陽イオン交換容量　　１．５５　ｍｅｑ／Ｊｉｌ上記ゼ
オライトは下記の成分を有している：Ｓｉｎ、　　　　
　６９．５４％ Ａ’ｚＯｓ　　　　　　９．８６俤 ＣａＯＯ，８８％ ＭｇＯ０，１７％ ＴｉＯ□　　　　　０．３２チ Ｎａ、０　　　　　１．１６％ に２０　　　　　　４．６５％ Ｆｅ２Ｑ３　　　　　１．９２％ ＭｎＯ０，０３４１ アンモニウム含有廃水を第３図に示す１またはそれ以上
の固定供給口１２へ供給するＯプロセス効率を最大にす
るために、固定排出口から排出されるゼオライト／廃水
相互作用生成物を次の固定供給口へ供給する、すなわち
逆流で循環させることができる。例えば、第３図を参照
するに、新たな廃水を供給口１２Ａへ供給して排出口１
６Ａから排出される相互作用生成物を得る場合、次いで
この生成物を逆流で、すなわち固定供給口１２Ｂへ循環
させることができ、この供給口１２Ｂから低減したレベ
ルのＮＨ４＋を含有する廃水相互作用生成物を室１４Ｂ
中に供給する。所望により、これを繰り返して、一層低
減したレベルのＮＨ，＋を有する廃水を含有する１６Ｂ
から排出される相互作用生成物を固定供給口１２Ｃへ循
環させることができる。

ゼオライトによる廃水からのアンモニアの除去によって
ゼオライト効率が有意に低減するところまでｐＨレベル
が上昇するため、段階内的Ｋｍ酸を添加してｐＨを５．
０〜５．５に維持することができる。このようにして保
有段階の間溶液のｐＨを調整し得ることはＡＳＤ内での
ゼオライト材料上への多量で効率的なアンモニアの保有
を可能とするものである。。従って、廃水／ゼオライト
相互作用生成物が排出口１６Ａから排出された後固定供
給口１２ＢＫ加えられる前に酸を添加することができる
。

次いで、必要に応じて、有意に少量のアンモニウムイオ
ンを含有する処理すべき水を最終的なアンそニア除去プ
ロセスに送る。このプロセスは任意の残留アンモニウム
の最終的（ｐｐｍ）除去のために粋砕されたゼオライト
材料を添加することからなっていてもよいし、またはこ
の水を常法によって、例えば、「不連続的塩素処理」に
よって処理することができる。不連続的塩素処理では、
廃棄物流にガス状塩素を注入するとアンモニアの最終的
酸化が起こり窒素ガスに分解して廃棄物流から遊離する
化合物を生ずる。このタイプの操作に必要な塩素の量は
、除去すべきアンモニア１部当り約１０部の塩素である
。ダスチング操作では、極めて微細な粉末のゼオライト
効率を、アンモニアを吸着しそして簡単に処分されるゼ
オライト系からの流出液と混合する。次いで、ＡＳＤ系
からの部分的に処理された水を石灰処理の第２段階へ送
る。この第２段階では別の汚染物、とりわけリンを除去
するう ゼオライト吸着剤はアンモニアを保有した後、洗浄段階
に移る。吸着段階の場合と同様に、洗浄段階は洗浄流体
をＡＳＤの１またはこれ以上の固定供給口へ供給すると
とくよって実施しそれＫよって残留量の連行された材料
ならびに未処理水を含有するゼオライトを洗浄する。次
いで、吸着剤をＡＳＤの再生段階に移し、この再生段階
において電解質として働くアルカリ塩、例えば、硫酸ナ
トリウムの少量を含有していてもよいアルカリ塩、例え
ば、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム等からなる溶
液と吸着剤とを接触させる。固定層によるアンモニア吸
着の通常の実際において、塩化ナトリウム含有のアルカ
リ塩溶液を用いる。しかしながら、リン酸適用に対して
、塩化物イオンは現在の池系から隔離状態に保たなけれ
ばならず、余水路（ａｐｉｌｌａ）等の場合には塩化ナ
トリウムの必要性を完全に排除することが好都合である
。硫酸ナトリウムは、例えば、水酸化ナトリウムのアル
カリ溶液において適当な添加剤として働くことが見い出
された。清澄化した「石灰水」の溶液、すなわち水酸化
カルシウムの飽和水溶液は適当な再生剤として働くとい
うことも見い出された。このアプローチはリン酸池の状
態においてとりわけ好都合である。なぜならば、アンモ
ニア回収循環路を出る水は実歴的には第２段階の石灰処
理システムに送られるからである。従って、「石灰水」
の使用は試薬消費を最適化する。なぜならば、アンモニ
ア再生プロセスに用いられた石灰は第２段階の石灰処理
に用いられず、すなわちコストを最小とするからである
０ この再生媒体は、ＡＳＤｏｌまたはそれ以上の固定供給
口に供給してゼオライト−ＮＨ４＋吸着複合体を含有す
る回転室に分配する。ゼオライトを通過する再生媒体は
、イオン交換およびゼオライト充填室力を有さないアン
モニアへのアンモニウムの転化によってゼオライトから
アンモニウムを取り去る。吸着段階の場合と同様に、段
階内的ｐＨ制御を用いる逆流技法を用いて試薬の使用量
を最小にし再生段階の間のゼオライトの利用を最適化す
る。さらにとりわけ、再生溶液によってゼオライトから
アンモニアが除去されるにつれて、再生体のｐ）Ｉはゼ
オライトからのアンモニアの除去能が有意に低減すると
ころまで減少する傾向がある。

再生プロセスの間種々のポイントで苛性材料をＡＳＤ自
体に加えて、ｐｕ　ｔ”ｆｉ適レベルに維持する０ 次いで、保有再生溶液、すなわちアルカリ／ＮＨ３相互
作用生成物をストリッピング塔に移してここで空気流ま
たは再循環ガス流と接触させる。

−態様として、再循環ガス流を用いて再生溶液中の炭酸
塩の蓄積を最小にする。ストリッピングガスは再生溶液
からアンモニアを取シ出し、その結果アンモニアリッチ
ガス相および５０　ｐｐｍ　　以下のアンモニアを含有
するアンモニア消耗再生溶液が生ずる。次いで、再生溶
液は必！！に応じて追加量のアルカリ材料を用いて強化
してＡＳＤ装置に再循環する。従って、再生溶液の損失
は最小であるＯ 次いで、アンモニアリッチのストリッピングガスは、ベ
ンチエリスクラバー、噴霧塔等からなる酸スクラビング
システムに移すことができる。

ＤＡＰ操作の場合には、ストリプピンガス中チアンモニ
アと反応して酸性のリン酸アンモニウム溶液を生成する
スクラビング媒体としてリン酸を用いる。次いで、この
材料を現在のリン酸ニアンモニウム操作に戻す。従って
、ある点では不都合な廃棄材料と考えられていたアンモ
ニアが今や有用なリン酸アンモニウム化合物に転換され
、この結果として改良された全プラントアンモニア利用
効率が達成される。

次いで、アンモニア消耗ストリッピングガスをストリッ
ピング塔に再循環する。

別の態様において、空気をスクラビング媒体として貫流
的に用いストリッピング塔に通す。次いで、再生溶液か
らのアンモニアガスを含有するこの空気を硫酸またはリ
ン酸を用いてスクラビングする。ここで実質的にアンモ
ニア不合となった再生溶液をＡＳＤ系に再循環する。次
いで、空気のスクラビングによって生成したリン酸アン
モニウムまたは硫酸アンモニウムを、リン酸アンモニウ
ムの場合（はリン酸ニアンモニウムの製遺に用いること
ができ、または翫酸アンモニウム生成物に結晶化するこ
とができる〇 なお、再生溶液は環境中に排出されず空気は大気中に排
出されないように系内で循環することができる。これに
よって、魔境的に清浄な操作が達成され最小の化学コス
トの基礎が形成される、プロセスの次の段階はゼオライ
トの洗浄を含んでいる。前述した吸着段階、第１の洗浄
段階および再生段階の場合と同様忙、第２の洗浄段階は
洗浄流体をＡＳＤの１またはそれ以上の固定供給口・Ｋ
供給することによ）て実施し、それＫよって残留量の連
行材料ならびにアンモニアを含有するゼオライトを浄洗
して廃水精製の別のサイクルにすぐに使用できるように
する。任意には、ｌまたはそれ以上の固定供給口から材
料を送らずに供給口と流木連通状態にあるゼオライト充
填室を単に排水する。

ＡＳＤの室１４、固定供給口１２および固定排出口１６
の数は、供給材料および再生材料の種類、使用する吸着
剤の種類およびＡＳＤの大きさに応じて設計上選択され
る問題である。１８〜２４インチ（４６〜６１　ａｎ　
）のゼオライトを充填した吸Ｎ室が有効である。

供給材料の流量も設計上の選択の問題である。

前述した室の場合には、２〜２０　ＩＩｐｍ／ｆｔ”（
８０〜８２０１／ｍ／ｒｒ？　）の流量のアンモニア含
有廃水および２〜２０　ｊｌｐｍ／ｆｔ２（８０〜８２
０１ｉｍ／ｒｒ？＞の流量のアルカリ溶液が好都合であ
る０室はプロセスの厳密な性質に応じて１回転当り２〜
１２０分間で回転させることができる。

相互作用生成物流に添加される新たな供給材料の量はｐ
Ｈを５．０〜６．ＯＫ維持するに十分な量である。

本発明の方法は、廃水からの有意量のアンモニアの除去
を達成する。従って、アンそニウム塩化合物の製造から
生じ６００〜８００　ｐｐｍ　　の多量のアンモニアを
含有する産業性池水を本発明の方法によって処理して２
〜５ｐｐｍ　　のＮＨ，含有のものとする。しかしなが
ら、本発明の方法は前記濃度のアンモニアの処理に限定
されず、むしろ実質的に任意の濃［Ｖζおいて有効であ
る。従って、本発明の方法は５’Ｏｐｐｍのアンそニア
を含んでいる場合がある一般廃棄物からアンモニアを除
去するのに用いることができる。本発明の方法は、濃度
、　　　　　　が有意に８００ｐｐｍ以上である特定の
プロセスにも用いることができる。

以下の例は説明の目的でのみ与えるものでるって決して
開示され特許請求の範囲に記載された方法の範囲を限定
するように解釈されるべきものではない。

例１： この試験の目的は、６４５ｐｐｍ　　のアンモニアを含
有する産業廃水を処理して典型的な家庭廃水のアンモニ
ア含有量に和尚する５０〜１００　ｐｐｍのアンモニア
含有とすることができるかどうかを決定することＫあっ
た。

本発明の方法は６４５　ｐｐｍの旧、を含有するｐＨ５
，９のリンの化学プラント池水を用いて実施した。これ
を第４図に示す。ＡＳＤ自体は合計１２の固定供給口お
よび標準ＰＤＺ　１５０ゼオライトを充填し喪１４の室
を有していた。各室に１６インチ（４ｂｙ）のゼオライ
トの層を充填して１室轟りのゼオライトの容量を１．３
ｊとなるようにした。各室の直径は約２インチ（５ｍ）
であった。アンモニア含有池水を供給口４Ｔに供給し、
第１の洗浄水流を固定供給口２ＴＫ供給し、驚酸ナトリ
ウムの溶液中水敗北ナトリウムを含有する再生溶液を固
定供給口１０Ｔに供給し、そして第２の洗浄水流を固定
供給口８Ｔに供給した。池水の流量は約６．４１　ｐｍ
／ｆｔ”　（２６０／　／ｙｄａ／ｌｒ？　）であった
。２つの洗浄水流の流ｉｋハ変化したが典型的には２〜
４　ｇｐｍ／ｆｔ”（８０〜１６０ＩＩ／ｓｍ／ｍ’　
）で６、たつ再生流体は５〜１０ｇｐｍ／ｆｔ”（２０
０〜４１０１／馴／Ｗ？）の流量でサージタンクから再
循環させた。少量の流体を前もって供給した。新たな再
生溶液は１１〜１１．５のｐＨおよび１０重量％の硫酸
ナトリウム濃度を有していた。

纂４図から明らかなように、固定口４Ｂから排出される
廃水／ゼオライト相互作用生成物はｐＨ６，０の１８２
ｐｐｍアンモニウム溶液を含んでいた。

次いで、その溶液を固定口５Ｔへ供給して別の室へ送っ
た。口５Ｂから排出される第２の相互作用生成物は１０
４　ｐｐｍのアンモニウムイオンを含んでいた。廃水か
らアンモニウムイオンを除去することによりｐＨが高く
なるので、口５Ｂから排出された生成物ＫＨ，ＳＯ，を
添加してｐＨを下げた。

次いでこのｐＨｖ４整を受けた溶液を固定ロ６ＴＩＣ供
給して最終的なアンモニウムの除去を行なった０固足ロ
６Ｂから排出された生成物はｐＨ６，０で７２ｐｐｍの
アンモニウムを含んでいた。

廃水吸着段階の場合と同様に、再生段階に関して段階内
ｐＨ詞整を行なった。さらにとりわけ、口ＩＯＢから排
出されたアルカリ再生溶液とアンモニウム保有ゼオライ
トとの相互作用生成物を固定口１１Ｔおよび１２ＴＩＣ
供給する前にサージタンク中で追加量のアルカリ材料を
用いて強化した。

十分量のアルカリ材料を添加して口ＬＯＴ〜１２Ｔｉｃ
入いる流れのｐＨ値を１０．５以上に調整した。

使用済再生溶液中のアンモニア濃度は５６０ｐｐｍであ
った。溶液自体のｐＨは９．４であった。

装置は２４分間当り１回転の速度で回転させた。

本例においては１６インチ（４１ｃｍ）のゼオライトで
室を充填したが、層の深さまたはゼオライト含有室の数
を増加させろととＫよってアンモニア量の一層の低減が
達成されることが理解されよう。

比較例： ＡＳＤを用いて廃水からアンモニアを除去する方法をｐ
Ｈｉ！ｉ整剤を段階内的に添加せずに実施した。これは
ｐＨｌ、ｉ！整剤の段階内的添加から生ずる好都合を証
明するためである。

例１で使用したと同じＡＳＤを再び使用した口しかしな
がら、この比較例においては、例１で処理した工業廃水
よりむしろ５０ｐｐｎｌアンモニアを含有する一般廃水
を処理した。このプロセスを第５図に示す。

６．０のＩ）Ｈを有する一般廃水を約１２１１ｐｍ／ｆ
ｔ”　（４９０１／ｍ／’ｍ’）の流量で固定口２’ｌ
’に供給した。固定口２Ｂ’、３Ｂ’および４Ｂ’から
排出された相互作用生成物を酸性材料の段階内的添加な
しに連続供給口に供給した０同ｉ！！Ｋして、初期ｐＨ
１１，５のＮａ、８０４およびＮａＯＨの２Ｎ溶液を含
むアルカリ再生流体を８〜Ｉ　Ｑ　Ｊｉｒｐｍ／ｆｔ’
　（３３（〜４１０１／ｌｌｄｇ／ｄ）の流量で口１０
Ｔ’および１２　Ｔ’に加え、追加量のアルカリ材料に
よる強化は行なわなかった。

差異を有する条件でアンモニアの除去方法を評価するた
めに過剰量の洗浄水を固定供給口８Ｔ’に供給してクロ
ス汚染の最小化を確実にした。

逆流で循環される廃水の段階内的ｐＨＩＥｌ整を行なわ
ない場合にはアンモニウム含有廃水が４つの室を通過す
るにつれて全体的ＫｐＨが高まりた。

従って、吸着段階排出口２Ｂ’、　３Ｂ’、　４Ｂ’お
よび５Ｂ’から排出される流出液のｐＨはそれぞれ９．
１゜１０．１　、１０．０および１０，６であり１．５
の総体的増加であった。

例えば、位置４と５との間のｐＨ増加のためＫ。

廃水中に含まれるアンモニウムイオンより非吸着アンモ
ニアの形成の方がますます優位になる。この現象は再生
段階から残きれた残留量のアンモニアを放出させること
となり、従って段階４および５０間で観察された３、６
ｐｐｍから６．７ｐｐへのアンモニア含有量の増加が説
明される口開様にして、再生段階の間アルカリ材料の段
階内添加を実施しないととくよって脱着動車を低下させ
るｐＨの減少が観察される。なぜならば、非吸着アンモ
ニアより吸層アン七ニウムイオンの方が優位となるから
である。再生段階の間アルカリ材料の段階内添加を行な
わないことにより保有段階の間酸性材料を段階内添加し
ない効果がさらＫＸまる０なぜならば、残留アンモニウ
ムの増加量は保有段階の間ゼオライト上に存在している
からである。

この例は一般廃水のアンモニウム量を２ｐｐｍまで低減
することができるということを示している。再生溶液の
濃度は７０ｐｐｍまで増加した。

好ましい態様のみを特に説明し述べてきたが、本発明の
精神および意図する範囲から逸脱することなく上記技法
を考慮し特許請求の範囲に記載した範囲内で本発明の多
くの変形および変化を施すことができるということが理
解されよう。

【図面の簡単な説明】

嬉１図はアンモニア除去の概要を示す流れ図である〇 第２図ｔｉ９ンの化学的複合体廃水に適用されるアンモ
ニア除去の概要を説明する流れ図である。 嬉３図は典型的な高度分離装置の透視図である０１２・
・・・・・供給口、１４・・・・・・室、１６・・−・
・・排出口、第４図および第５図は高度分離装置を用い
る特定のアンモニア除去方法を示すフローシートである
。第５図中、（）内の値はすべてＮＨｓのｐｐｍを表わ
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アンモニウムイオンをゼオライト上に吸着させ引き
   続いてアンモニアガスとして回収する、廃水からのアン
   モニアの除去方法であって、周期的間隔でアンモニウム
   イオン含有溶液を受容する複数のゼオライト充填室を配
   置すること、およびアンモニウムイオンのアンモニアへ
   のイオン交換転換によってアンモニウム保有ゼオライト
   から実質的部分のアンモニウムイオンを脱着するため前
   記周期的間隔の間アルカリ再生流体を供給すること、お
   よび前記複数の室から実質的に連続流れでアンモニアガ
   スを排出することを特徴とする方法。 ２、アンモニウム溶液を固定供給口を介して供給し、前
   記室を規則的な間隔で順々に該供給口を通過させて移動
   し、そして固定排出口を介してアンモニアガスを受容す
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、前記固定供給口に供給され前記ゼオライト充填室に
   送られるアンモニア含有廃水が実質的にアンモニウムの
   量を減少させた廃水を含む相互作用生成物を形成し、前
   記相互作用生成物が前記第１の吸着段階排出口から排出
   されて第２の吸着段階固定供給口へ入いる特許請求の範
   囲第２項記載の方法。 ４　前記相互作用生成物が前記第２の吸着段階固定供給
   口に入いる前に該相互作用生成物を最低１種の酸および
   追加量の廃水と合して第２の供給溶液を形成する特許請
   求の範囲第３項記載の方法。 ５、前記酸がＨ＿２ＳＯ＿４である特許請求の範囲第４
   項記載の方法。 ６、前記第１、第２、または追加のパージされる吸着段
   階の相互作用生成物を後処理して残留量のアンモニウム
   イオンを除去する工程をさらに含む特許請求の範囲第３
   項記載の方法。 ７、前記後処理工程が残留量のアンモニウムイオンを吸
   着する粉砕ゼオライトを添加することを含んでいる特許
   請求の範囲第６項記載の方法。 ８、廃水のｐＨを約４〜約６に調整する前処理工程をさ
   らに含んでいる特許請求の範囲第１項から第７項までの
   いずれかに記載の方法。 ９、前記再生段階固定供給口へ供給され前記アンモニウ
   ム保有ゼオライトを含有する室へ送られるアルカリ再生
   溶液がアルカリ／アンモニア溶液を含む第２の相互作用
   生成物を形成し、該第２の相互作用生成物が前記再生段
   階固定排出口から排出されて第２の再生段階固定供給口
   に入いる特許請求の範囲第１項から第８項までのいずれ
   かに記載の方法。 １０、前記第２の相互作用生成物が前記第２の再生段階
   固定供給口に入いる前に該相互作用生成物をアルカリ材
   料と合する特許請求の範囲第９項記載の方法。 １１、前記複数のゼオライト充填室と周期的な流体連通
   状態にある洗浄段階固定供給口および対応する洗浄段階
   固定排出口をさらに含み、洗浄流体を前記洗浄段階固定
   供給口に供給して前記室に送ることによってアンモニウ
   ム保有ゼオライトを洗浄し、その際前記洗浄流体が残留
   量の連行材料の除去を行なう特許請求の範囲第１項から
   第１０項までのいずれかに記載の方法。 １２、前記複数のゼオライト充填室と周期的な流体連通
   状態にある第２の洗浄段階固定供給口および対応する第
   ２の洗浄段階固定排出口をさらに含み、第２の洗浄流体
   を前記第２の洗浄段階固定供給口に供給して残留量のア
   ンモニア含有ゼオライトを含む前記室に送ることによっ
   てゼオライトを洗浄し、その際前記第２の洗浄流体が前
   記アンモニアの除去を行なって実質的に新たなゼオライ
   トを与える特許請求の範囲第１項から第１１項までのい
   ずれかに記載の方法。