TWI605021B - 含生物難分解性有機物之水的處理方法及處理裝置 - Google Patents

Description

含生物難分解性有機物之水的處理方法及處理裝置

本發明係關於一種藉由芬頓氧化處理而有效率地處理含生物難分解性有機物之水的含生物難分解性有機物之水的處理方法及處理裝置。

於作為生物難分解性有機物的處理方法之芬頓氧化處理的反應機構中，藉由鐵藥劑與過氧化氫之反應而生成作為強力的氧化劑之OH自由基，此自由基會將有機物進行氧化分解。芬頓氧化處理，由於必須去除所添加的鐵藥劑，因此具有氧化步驟與其後之凝集步驟二個步驟。

於芬頓氧化處理中，係有作為觸媒使用的鐵藥劑之添加量變多，而影響藥品成本的第1問題。且有鐵污泥的產生量非常多，隨著該污泥脫水而來之脫水費用或污泥搬運/處分費用增加的第2問題。

於專利文獻1中，為了解決第1問題，將鐵藥劑的添加量設為少量，並進行在pH1.0~2.0反應3~8小時的芬頓氧化處理，使亞鐵鹽(ferrous salt)與有機物 之複合鹽(complex salt)形成，藉此而不生成污泥(sludge)地進行生物處理。但，依據本發明者們之探討，於pH1.0~2.0中COD分解速度非常緩慢，此外，於生物處理後最後仍會生成污泥(sludge)。

於專利文獻2、3中，為了解決第2問題，於排水之凝集處理時，將鹼混合污泥送回凝集反應槽以使於排水中作為凝集劑所添加的金屬鹽成為例如2~50倍量之金屬量，該鹼混合污泥係將鹼劑添加於凝集分離污泥的一部分中而得到。藉此，減低凝集劑的必需量，並且減低產生污泥量，而提昇污泥脫水性。然而，依據本發明著們的探討，得知將此方法適用於芬頓氧化處理來減低鐵藥劑的添加量時，污泥脫水性並未獲得改善。

於專利文獻4中，將2價之鐵藥劑添加於氧化處理水中，成為2價與3價之鐵的混合污泥(綠鏽與鐵亞鐵酸鹽(ferrous ferrite))，而送回分離污泥。但，於此方法中，必須生成使2價鐵與全鐵的比例成為0.4~0.8之污泥，因此2價之鐵藥劑添加量多，而使藥品成本過大。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

[專利文獻1]日本特公平4-80758號公報

[專利文獻2]日本專利第2601441號公報

[專利文獻3]日本專利第2910346號公報

[專利文獻4]日本特開2009-148749號公報

本發明係解決上述以往之問題點，其目的為提供一種於含生物難分解性有機物之水的芬頓氧化處理中，減低鐵藥劑的使用量及污泥產生量，並且改善污泥之脫水性，且得到良好的水質之處理水的含生物難分解性有機物之水的處理方法及處理裝置。

本發明者們為了解決上述課題屢經努力探討的結果，發現於含生物難分解性有機物之水的芬頓氧化處理中，在氧化步驟中，添加過氧化氫、與過氧化氫添加量的0.005~0.2莫耳倍量之鐵藥劑，在pH2~4之條件下反應1小時以上而得到氧化處理水，之後，將於固液分離所得到之污泥的一部分中添加了鹼劑的鹼混合污泥添加於此氧化處理水的方法。依據此方法，可得到良好的處理水質，並且在減少鐵藥劑量的同時減低鐵污泥的生成量，而得到經濃縮之脫水性高的鐵污泥。藉由添加鹼混合污泥，而可分解在氧化處理中殘留的過氧化氫。

本發明係基於如此之見解而達成者，其要旨如下。

[1]一種含生物難分解性有機物之水的處理方 法，其係將含生物難分解性有機物之水進行芬頓氧化處理的方法，其特徵為具有：於該含生物難分解性有機物之水中，添加過氧化氫、與該過氧化氫添加量的0.005~0.2莫耳倍量之鐵藥劑，在pH2~4條件下反應1小時以上的芬頓氧化步驟、於在該氧化步驟得到的氧化處理水中添加鹼劑而生成不溶化物的不溶化步驟、以及將所生成的不溶化物進行固液分離的固液分離步驟，且將鹼混合污泥作為在前述不溶化步驟添加於氧化處理水中之鹼劑的至少一部分進行添加，該鹼混合污泥係將鹼劑添加混合於在該固液分離步驟得到的分離污泥之一部分而得到。

[2]如[1]之含生物難分解性有機物之水的處理方法，其中，於前述不溶化步驟中添加的鹼混合污泥之固體份量，係前述使氧化處理水與鹼劑產生反應而生成之不溶化物量的20~500倍量。

[3]如[1]或[2]之含生物難分解性有機物之水的處理方法，其中，前述不溶化步驟係具備：將前述氧化處理水調整為pH3.5~4.5的預備中和步驟、以及將預備中和處理水調整為pH5~12的中和步驟。

[4]一種含生物難分解性有機物之水的處理裝置，其係將含生物難分解性有機物之水進行芬頓氧化處理的裝置，其特徵為具有：於該含生物難分解性有機物之水中，添加過氧化氫、與該過氧化氫添加量的0.005~0.2莫耳倍量之鐵藥劑，在pH2~4條件下反應1小時以上的芬頓氧化手段、於在該氧化手段得到的氧化處理水中添加鹼 劑而生成不溶化物的不溶化手段、以及將所生成的不溶化物進行固液分離的固液分離手段，且具備：將鹼劑添加混合於在該固液分離手段得到的分離污泥之一部分的鹼混合手段、以及將所得到的鹼混合污泥作為在前述不溶化手段添加於氧化處理水中之鹼劑的至少一部分進行添加的手段。

[5]如[4]之含生物難分解性有機物之水的處理裝置，其中，於前述不溶化手段中添加的鹼混合污泥之固體份量，係前述使氧化處理水與鹼劑產生反應而生成之不溶化物量的20~500倍量。

[6]如[4]或[5]之含生物難分解性有機物之水的處理方法，其中，前述不溶化手段係具備：將前述氧化處理水調整為pH3.5~4.5的預備中和槽、以及將預備中和處理水調整為pH5~12的中和槽。

依據本發明，於含生物難分解性有機物之水的芬頓氧化處理中，控制芬頓氧化中的pH與鐵藥劑的添加量與反應時間，並且將於固液分離污泥的一部分中添加了鹼劑的鹼混合污泥添加於氧化處理水中。藉此，可得到良好的處理水質，並且在減少鐵藥劑量的同時減低鐵污泥的生成量，而得到經濃縮之脫水性高的鐵污泥。藉由添加鹼混合污泥，而能夠進行在氧化處理中殘留的過氧化氫之分解去除。

1‧‧‧芬頓氧化(Fenton oxidation)反應槽

2‧‧‧預備中和槽

3‧‧‧中和槽

4‧‧‧凝集槽

5‧‧‧沉澱槽

6‧‧‧鹼混合槽

[第1圖]係顯示本發明之含生物難分解性有機物之水的處理裝置之實施形態的一例子之系統圖。

[第2圖]係顯示本發明之含生物難分解性有機物之水的處理裝置之實施形態的其他例子之系統圖。

[第3圖]係顯示本發明之含生物難分解性有機物之水的處理裝置之實施形態的其他例子之系統圖。

[第4圖]係顯示本發明之含生物難分解性有機物之水的處理裝置之實施形態的其他例子之系統圖。

以下，將本發明之實施形態進行詳細地說明。

本發明所處理之含生物難分解性有機物之水，係指二甲基亞碸(DMSO)、乙二胺四乙酸(EDTA)、酚類、有機氯化合物、環境激素、界面活性劑、生物代謝物等含生物難分解性有機物之水，通常其有機物含量係COD_Cr濃度為50~1,000mg/L左右。此等之含生物難分解性有機物之水的pH為1~9左右。

於本發明中，將如此之含生物難分解性有機物之水作為原水，於芬頓氧化處理時，添加特定量的過氧化氫與鐵藥劑，並且因應需要而添加硫酸等之酸來調整 pH，在特定的pH條件下，藉由芬頓氧化反應，將生物難分解性有機物氧化分解，將氧化處理水進行中和處理，生成不溶化物，並將不溶化物進行固液分離。將在固液分離所得到之分離污泥的一部分，作為於此污泥中添加混合了鹼劑的鹼混合污泥添加於中和處理中之氧化處理水。

如前述般，芬頓氧化處理，係具有氧化步驟與凝集步驟。

於氧化步驟中之芬頓反應，係藉由過氧化氫與2價鐵之反應而生成OH自由基。鐵，係如以下之反應式1所示般，由於觸媒性地重複利用2價與3價，因此鐵無須相對於過氧化氫而添加該莫耳量。

<反應式1>Fe(II)+H₂O₂→Fe(III)+OH^-+．OH Fe(III)+H₂O₂→Fe(II)+H⁺+．OOH Fe(III)+．OOH→Fe(II)+H⁺+O₂

鐵係作為觸媒而發揮功效，因此，鐵量會對反應時間造成影響。於以往，一般以可在反應時間15~60分鐘左右進行處理的方式決定鐵量。但，本發明者們進行了探討之後，得知若以可在60分鐘內之反應時間進行處理的方式添加鐵，則處理水之COD濃度會惡化。此乃被認為是因鐵濃度高，與過氧化氫之反應會急速進行，因此會進行如以下之反應式2所示的過氧化氫之自我分解。

<反應式2>2Fe(II)+2H₂O₂→2Fe(III)+2OH^-+2．OH．OH+．OH→H₂O₂

依據如此之觀點，本發明者們係判斷出：將鐵添加量設定得較多來縮短反應時間一事並不理想。

於本發明中，係藉由將鐵藥劑的添加量設為過氧化氫添加量的0.005~0.2莫耳倍量，較以往更少，而抑制過氧化氫的自我分解。其結果，過氧化氫添加量亦可較以往更為減低。藉由減少鐵藥劑的添加量，反應時間係設為1小時以上，較佳為1~3小時。鐵藥劑添加量，尤其以設為過氧化氫添加量的0.02~0.1莫耳倍量為佳。

添加於原水中的鐵藥劑，係可使用硫酸亞鐵、氯化亞鐵等之亞鐵(Fe(II))化合物、硫酸鐵、氯化鐵等之鐵(Fe(III))化合物等的1種或2種以上。亦即，如前述反應式1般地，於氧化步驟中，鐵係連續地重複2價與3價，因此，於本發明中，所添加的鐵藥劑係可為Fe(II)化合物、Fe(III)化合物中任一者。惟，氧化分解所使用的OH自由基，係因2價之鐵的反應而生成，因此較佳為2價之鐵化合物。

過氧化氫的添加量，相對於原水之COD_Cr，為0.5~3莫耳倍，尤其以設為0.7~2莫耳倍為佳。

於氧化步驟中之pH係設為2~4。於pH未達2時，雖然鐵的溶解量大，但與過氧化氫的反應性差，若 超過4則鐵會析出。較佳為，在氧化步驟後之固液分離的入口，鐵必須為離子狀態，因此，依據反應時間與鐵濃度、水溫、原水組成而決定最適pH。

於在上述之氧化步驟所得到的氧化處理水中，添加鹼劑進行不溶化處理，將不溶化物進行固液分離。於本發明中，係將鹼劑添加於此固液分離所得到之分離污泥的一部分成為鹼混合污泥，將鹼混合污泥添加於氧化處理水中進行不溶化處理。如此一來，藉由將鹼混合污泥添加於氧化處理水中，氧化處理水中的鐵離子，會與吸附於鹼混合污泥的污泥表面之氧化物產生反應而在污泥表面析出，因此可得到高密度且脫水性優異的污泥。

如前述般，得知：以往將分離污泥的一部分送回之處理，雖為如專利文獻2、3所記載般地周知的處理，但針對鐵濃度低的芬頓氧化處理水，即使適用污泥送回法，污泥的脫水性仍未獲得改善。

於專利文獻2、3中之污泥送回量，被送回的污泥中之金屬量，係作為凝集劑添加之金屬量的2~50倍，較佳為15~40倍，但在如此之條件下，於芬頓氧化處理中，污泥並非高密度化或者固液分離不安定。

依據本發明者們的探討，得知：藉由將添加於氧化處理水中之污泥的固體份量設為氧化處理水與鹼劑產生反應所生成的不溶化物之量(僅於氧化處理水中添加鹼劑生成不溶化物時所生成的不溶化物之量)的20~500倍量，較佳為50~200倍量，而成為凝集塊體的尺寸粗 大，且脫水性優異的污泥，可使固液分離安定化。若此污泥送回量少於20倍量，則由於送回污泥量少，因此有在污泥表面之鐵離子的析出不進行，而使污泥不高密度化的傾向，若多於500倍量，則由於污泥濃度高，因此污泥不會肥大化，而成為分散狀態，變得容易從固液分離的沉澱槽洩漏。

本發明中之不溶化步驟，較佳為以預備中和與中和之2階段處理進行。亦即，較佳為在前段的中和處理槽與後段的中和槽進行。

由於在氧化處理水中含有有機酸等之酸成分，因此有在一段的中和處理中，鐵不會充分析出，而進行局部溶解的情況。因此，較佳為以預備中和與中和之2階段來進行中和。於此2階段中和中，鹼混合污泥，係可添加於預備中和槽中，亦可添加於中和槽中。此外，可添加於預備中和槽與中和槽兩者，亦可將不混合鹼劑的污泥直接添加。例如，可採用如以下般的中和處理形態。

(1)於預備中和槽中添加鹼劑，於中和槽中添加鹼混合污泥。

(2)於預備中和槽中添加鹼混合污泥，於中和槽中添加污泥與鹼劑。

(3)於預備中和槽中添加鹼混合污泥，於中和槽中添加鹼劑。

(4)於預備中和槽與中和槽中分別添加鹼混合污泥。

如上述(4)所示般，藉由分別於預備中和槽中與中和槽中添加鹼混合污泥，而可得到更高密度且脫水性優異的污泥。

如此一來，於進行分離污泥之送回時，污泥的送回量，較佳為如前述般，設為在氧化處理水與鹼劑的反應所生成之不溶化物量的20~500倍量作為添加於氧化處理水中之送回污泥的固體份量。

以下，將送回污泥的固體份量相對於在氧化處理水與鹼劑之反應所生成的不溶化物量之比例稱為「污泥送回比」。藉由將此污泥送回比設為20倍以上，可將固液分離所得到的污泥充分高密度化而得到脫水性優異的污泥。但，若污泥送回比過高則處理效率會降低，此外，由於需要作為預備中和槽或中和槽之大容量的槽，因此污泥送回比係以設為500倍以下為佳。就處理效率與污泥之高密度化的觀點而言，污泥送回比尤其以設為50~200倍為佳。

分別於預備中和槽中與中和槽中添加送回污泥或於送回污泥中混合了鹼劑的鹼混合污泥時，針對被添加於預備中和槽中及中和槽中的污泥之固體份量的比例並無特別限制。送回污泥較佳為至少被添加於預備中和槽中。將送回污泥及/或鹼混合污泥添加於預備中和槽與中和槽兩者時，較佳為被送回的污泥(亦包含鹼混合污泥之污泥)當中，20~80%添加於預備中和槽中，剩餘部分添加於中和槽中。

如上述般以較佳的污泥送回比進行處理時，通常，分離污泥，亦即被送回的污泥之濃度(固體成分濃度)係成為10~30%之高濃度。

作為污泥或添加於預備中和槽、中和槽的鹼劑，可使用苛性鈉(氫氧化鈉)、消石灰等。

於預備中和槽中之處理，係在pH3.5~4.5，尤其以在3.8~4.2進行為佳。預備中和槽的滯留時間較佳為5~20分鐘左右。

於預備中和槽中，在氧化步驟所殘留的過氧化氫亦被分解。過氧化氫係藉由氫氧化物與鐵而分解(參考文獻1：Japan tappi journal第49卷第4號，下述反應式3)。因而，於本發明中，考慮藉由將污泥之送回比設為高達20~500倍，並藉由污泥所含有的鐵與吸附於污泥的表面之高濃度的鹼劑，過氧化氫會被分解。為了促進過氧化氫的分解，亦可將輔助性之重亞硫酸鈉等還原劑添加於預備中和槽中或中和槽中。

於預備中和後之中和槽的處理，較佳為在pH5~12進行。如前述般，由於有在預備中和槽中鐵並未充分析出，而進行局部溶解的情況，因此於該情況中，可於中和槽中添加分離污泥或鹼混合污泥而促進晶析化。於排水中含有鐵以外的金屬時，亦可藉由排水中的金屬成分選擇最適合的pH而添加分離污泥或鹼混合污泥。鐵為氧化處理水中之金屬的主要構成成分時，於中和槽中的處理，較佳為在pH6.0~8.5進行。

此中和槽的滯留時間較佳為5~20分鐘左右。

上述之中和處理水，接下來添加凝集劑進行凝集處理，而形成凝集塊。

凝集劑係可使用高分子凝集劑。雖可因應原水的性狀，而將由陰離子系聚合物、陽離子系聚合物、兩性聚合物、及非離子系聚合物之中1種單獨或組合複數種而使用，較佳為陰離子系聚合物。此等凝集劑之添加量通常為1~5mg/L。

凝集處理水，接著進行固液分離並將處理水與污泥分離。固液分離手段，係只要進行固液分離，則可適用沉澱槽、膜分離裝置、過濾器等。分離後之污泥的一部分，被送至預備中和槽、或中和槽、或鹼混合槽，剩餘部分係作為剩餘污泥而排出至系統外。

於鹼混合槽中，將污泥與鹼劑混合而成為鹼混合污泥。為了將鹼混合污泥移送至預備中和槽或中和 槽，只要從鹼混合槽連續地溢流即可。將鹼劑添加至鹼混合槽的量，係根據預備中和槽或中和槽的pH變動而受到控制。

第1圖~第4圖係顯示本發明之含生物難分解性有機物之水的處理裝置之實施形態的一例子之系統圖。於第1圖~第4圖，1為芬頓氧化反應槽，2為預備中和槽，3為中和槽，4為凝集槽，5為沉澱槽，6、6A、6B為鹼混合槽。於任一裝置中，在芬頓氧化反應槽1中，於原水中添加過氧化氫與硫酸亞鐵(FeSO₄)等之鐵藥劑與因應需要之硫酸(H₂O₂)等之酸，在pH2~4之條件下進行芬頓氧化1小時以上。芬頓氧化反應槽1之氧化處理水，接著依序在預備中和槽2、中和槽3進行中和處理。中和處理水，在凝集槽4中添加高分子凝集劑(聚合物)進行凝集處理，凝集處理水係在沉澱槽5中進行固液分離。分離污泥的一部分，係給送至預備中和槽2、中和槽3、鹼混合槽6、6A、6B中任一槽，使鹼混合污泥或分離污泥被添加至預備中和槽2及/或中和槽3。

第1圖，係顯示前述(1)之污泥送回形態。於第1圖中，分離污泥的一部分被移送至預備中和槽2，其他的部分被移送至鹼混合槽6，在鹼混合槽6添加混合有NaOH等之鹼劑的鹼混合污泥係被添加於中和槽3中。

第2圖，係顯示前述(2)之污泥送回形態。於第2圖中，分離污泥的一部分被移送至中和槽3，其他的部分被移送至鹼混合槽6，在鹼混合槽6添加混合有 NaOH等之鹼劑的鹼混合污泥係被添加於預備中和槽1。

第3圖，係顯示前述(3)之污泥送回形態。於第3圖中，分離污泥的一部分被移送至鹼混合槽6，在鹼混合槽6添加混合有鹼劑的鹼混合污泥係被添加於預備中和槽1，於中和槽3中係添加NaOH等之鹼劑。

第4圖，係顯示前述(4)之污泥送回形態。於第4圖中，分離污泥的一部分被移送至鹼混合槽6A，其他的部分被移送至鹼混合槽6B。在鹼混合槽6A、6B分別添加混合有NaOH等之鹼劑的鹼混合污泥，係分別被添加於預備中和槽2、中和槽3。

如上所述，於本發明中，係控制添加於芬頓氧化反應槽的鐵藥劑量與pH條件、反應時間，並且將固液分離所得到之分離污泥的一部分作為鹼混合污泥而添加於芬頓氧化處理水中，進行中和處理。依據本發明，藉由在減少鐵藥劑之必需量的同時減低污泥生成量，得到經濃縮之高脫水性的污泥，進而添加鹼混合污泥，成為亦能夠分解在芬頓氧化處理所殘留的過氧化氫。

〔實施例〕

以下，列舉實施例更具體地說明本發明。

於以下之實施例及比較例中，原水之含生物難分解性有機物之水，係使用如以下的方式所調製的模擬原水來進行處理。

<模擬原水之調製>

將各含100mg/L之異丙醇(IPA)、二甲基亞碸(DMSO)、四甲基銨氫氧化物(TMAH)的合成排水進行生物處理後，將進行凝集處理、逆滲透膜分離處理所得到的濃縮水進一步蒸發濃縮，藉此而調製出COD_Cr 600mg/L之含生物難分解性有機物之水。

在以下之實施例、比較例及參考例所得到的處理水之COD_Cr，係以重亞硫酸鈉分解所殘留的過氧化氫之後進行測定。此外，處理水之過氧化氫濃度，係以栗田工業(股)製過氧化氫試驗紙「Chekuru KS」(測定下限值3mg/L)進行測定。

[實施例1]

在第1圖之裝置進行通水量1L/hr之連續通水處理。

在芬頓氧化反應槽1，以過氧化氫為1500mg/L、硫酸亞鐵為100mg/L as Fe之添加量進行添加，並設為pH3、滯留時間2小時、25℃之條件([Fe]/[H₂O₂]=0.04)。

接著，在預備中和槽2送回沉澱槽5之分離污泥進行添加，並且以使pH成為4.2±0.1的方式添加NaOH。預備中和槽2的滯留時間係設為0.2小時。

接著，在中和槽3，以使pH成為8.0±0.1的方式添加來自鹼混合槽6之鹼混合污泥。此中和槽的滯留時間係設為0.4小時。

此時之送回污泥濃度為12%。送回污泥比係 設為80，而送回至預備中和槽2與鹼混合槽6。亦即，由於從氧化處理水所產生的SS濃度係以Fe(OH)₃換算為190mg/L，因此送回比設為80，並以污泥送回量127mL/hr(污泥濃度12%)送回污泥。另外，送回污泥當中，以70%添加至預備中和槽2，且30%添加至中和槽3的方式進行調整。

在凝集槽4，係添加3mg/L的高分子凝集劑之栗田工業(股)製陰離子系聚合物「PA331」，以100rpm進行緩速攪拌，在滯留時間0.1小時進行凝集處理。

在接下來的沉澱槽5中將凝集處理所生成的粗大塊體進行沉澱分離，將水槽內之流槽溢流的上澄水作為實施例1之處理水。

將進行此操作2週之後的處理水進行分析。將結果顯示於表1。此外，將自沉澱槽5所排出的污泥脫水處理後的脫水污泥之含水率顯示於表1。

[實施例2]

在第2圖之裝置設為通水量1L/hr之連續通水，以與實施例1相同的反應時間、注藥條件、污泥送回條件得到處理水。將處理水之分析結果與脫水污泥之含水率顯示於表1。

[實施例3]

在第3圖之裝置設為通水量1L/hr之連續通水，以與實施例1相同的反應時間、注藥條件、污泥送回條件得到處理水。但，送回污泥係作為鹼混合污泥而將其全量添加於預備中和槽2。將處理水之分析結果與脫水污泥之含水率顯示於表1。

[實施例4]

在第4圖之裝置設為通水量1L/hr之連續通水，以與實施例1相同的反應時間、注藥條件、污泥送回條件得到處理水。將處理水之分析結果與脫水污泥之含水率顯示於表1。

[比較例1]

實施以芬頓氧化與凝集沉澱處理所進行之試驗。

將原水在pH3之條件下，添加過氧化氫1500mg/L、與硫酸亞鐵200mg/L as Fe，在25℃反應0.5小時之後，調整為pH9進行攪拌10分鐘，接著，添加3mg/L之栗田工業(股)製陰離子系聚合物「PA331」，將所生成之粗大的塊體進行沉澱分離，將上澄水作為比較例1之處理水。

[比較例2]

除將於芬頓氧化之硫酸亞鐵添加量設為100mg/L as Fe，反應時間設為2小時以外，以與比較例1相同的方式 實施試驗，將沉澱分離所得到的上澄水作為比較例2之處理水。將處理水之分析結果與脫水污泥之含水率顯示於表1。

[參考例1]

除將污泥送回比設為20以外，以與實施例1相同條件實施試驗，將沉澱槽5之上澄水作為參考例1之處理水。此時之送回污泥濃度為5.5%。亦即，由於從氧化處理水所產生的SS濃度係以Fe(OH)₃換算為190mg/L，因此送回比設為20，並以污泥送回量69mL/hr(污泥濃度5.5%)送回污泥。將處理水之分析結果與脫水污泥之含水率顯示於表1。

依據表1可知如下述情事。

於比較例1中，由於鐵藥劑添加量為200mg-Fe/L，相較於實施例1~4為2倍，因此在芬頓氧化反應下過氧化氫引起自我分解，處理水COD_Cr高，污泥之脫水性亦差。此外，比較例2，係與實施例1相同之鐵藥劑添加量，因此，處理水COD_Cr濃度相同，但由於污泥並無高密度化，因此脫水污泥之含水率高達79%。參考例1，係與實施例1相同地進行用以高密度化之污泥送回，處理水COD_Cr雖相較於實施例1為稍高的程度，但由於污泥送回比低達20，因此污泥的高密度化並不充分，脫水污泥之含水率高達68%。此外，污泥送回比低，且鹼混合污泥與過氧化氫之反應不足，因此於處理水中殘留有過氧化氫。

相對於此，於實施例1~4中，脫水污泥之含水率低達51~56%，尤其，於分別在預備中和槽與中和槽中添加了鹼混合污泥的實施例4中，含水率最低，而得到高密度的污泥。

依據以上的結果，可知依照本發明，以少的鐵藥劑之添加量進行芬頓氧化，並於固液分離所得之污泥中添加鹼劑而進行鹼混合污泥之送回，藉此可得到良好的水質，並且鐵藥劑添加量之減低、污泥產生量之減低、以及污泥脫水性之提昇，進而達成殘留過氧化氫之分解去除。

雖使用特定之態樣並對本發明作了詳細地說明，但在不悖離本發明之意圖與範圍下可做各種的變更乃 該業者所應明瞭。

本發明，係基於2013年6月4日所申請的日本專利申請2013-117984，並藉由引用的方式而援用其全部內容。

1‧‧‧芬頓氧化(Fenton oxidation)反應槽

2‧‧‧預備中和槽

3‧‧‧中和槽

4‧‧‧凝集槽

5‧‧‧沉澱槽

6‧‧‧鹼混合槽

Claims (4)

1. 一種含生物難分解性有機物之水的處理方法，其係將含生物難分解性有機物之水進行芬頓氧化(Fenton oxidation)處理的方法，其特徵為具有：於該含生物難分解性有機物之水中，添加過氧化氫、與該過氧化氫添加量的0.005~0.2莫耳倍量之鐵藥劑，在pH2~4條件下反應1小時以上的芬頓氧化步驟、於在該氧化步驟得到的氧化處理水中添加鹼劑而生成不溶化物的不溶化步驟、以及將所生成的不溶化物進行固液分離的固液分離步驟，且將鹼混合污泥作為在前述不溶化步驟添加於氧化處理水中之鹼劑的至少一部分進行添加，該鹼混合污泥係將鹼劑添加混合於在固液分離步驟得到的分離污泥之一部分而得到，在前述不溶化步驟中添加的鹼混合污泥之固體份量為前述氧化處理水與鹼劑反應所生成的不溶化物之量的50~200倍量。
2. 如請求項1之含生物難分解性有機物之水的處理方法，其中，前述不溶化步驟係具備：將前述氧化處理水調整為pH3.5~4.5的預備中和步驟、以及將預備中和處理水調整為pH5~12的中和步驟。
3. 一種含生物難分解性有機物之水的處理裝置，其係將含生物難分解性有機物之水進行芬頓氧化處理的裝置，其特徵為具有： 於該含生物難分解性有機物之水中，添加過氧化氫、與該過氧化氫添加量的0.005~0.2莫耳倍量之鐵藥劑，在pH2~4條件下反應1小時以上的芬頓氧化手段、於在該氧化手段得到的氧化處理水中添加鹼劑而生成不溶化物的不溶化手段、以及將所生成的不溶化物進行固液分離的固液分離手段，且具備：將鹼劑添加混合於在固液分離手段得到的分離污泥之一部分的鹼混合手段、以及將所得到的鹼混合污泥作為在前述不溶化手段添加於氧化處理水中之鹼劑的至少一部分進行添加的手段，在前述不溶化步驟中添加的鹼混合污泥之固體份量為前述氧化處理水與鹼劑反應所生成的不溶化物之量的50~200倍量。
4. 如請求項3之含生物難分解性有機物之水的處理裝置，其中，前述不溶化手段係具備：將前述氧化處理水調整為pH3.5~4.5的預備中和槽、以及將預備中和處理水調整為pH5~12的中和槽。