TWI646056B - 含有氨之排放水的處理裝置及處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明係於「使用氣液分離膜，自含有氨之排放水將氨除去，並回收作為硫酸銨溶液」之處理中，取得高濃度的硫酸銨溶液。本發明之含有氨之排放水的處理裝置1，包含：氨除去裝置16，其具有氣液分離膜26、鄰接氣液分離膜26之一側的面而設置之第一液室24a、鄰接另一側的面而設置之第二液室24b，於第一液室24a將含有氨之排放水流通而將氨除去，並於第二液室24b將硫酸溶液以與含有氨之排放水為對向流之方式流通，使除去之氨與其接觸，而回收作為硫酸銨溶液；入口側閥56，用以開閉第二液室24b之硫酸溶液的入口側；用以開閉出口側之出口側閥58；及控制手段，當停止了向第二液室24b流通硫酸溶液時，使入口側閥56及出口側閥58成為關閉狀態。

Description

含有氨之排放水的處理裝置及處理方法

本發明係關於含有氨之排放水的處理裝置及處理方法，其處理自電子產業工廠、化學工廠等排出的含有氨之排放水，並回收作為硫酸銨。

以往，自半導體工廠等電子產業工廠、化學工廠、火力發電所等排出之濃度較高的含有氨之排放水，例如係藉由：氨氣提法(例如，參照專利文獻1)、蒸發濃縮法(例如，參照專利文獻2)、觸媒濕式氧化法(例如，參照專利文獻3)等方法進行處理。又，濃度較低的含有氨之排放水，例如係藉由：生物處理法等方法進行處理。

氨氣提法，係藉由「將鹼性溶液添加至含有氨之排放水，並於加溫後，使排放水通過充填有充填物之放散塔，並使排放水接觸蒸氣及空氣」，以使排放水中的氨移動至氣體側之處理方法。本方法雖為比較簡易之處理，但存在放散塔的設備為大型之課題。又，需要將使用加溫、蒸氣等熱能量而移動到氣體側的氨，進而藉由以高溫之觸媒氧化進行處理，因此存在所謂高處理成本之課題。又，在觸媒氧化時，有時NO_x 、N₂ O等會產生。

蒸發濃縮法，係使含有氨之排放水加熱、蒸發，並將生成的含有氨之蒸氣凝縮，而作為氨水回收之處理方法。本方法存在「用以蒸發之加溫能量成本」、「蒸發器之傳熱面的積垢黏附」等課題。

觸媒濕式氧化法，係於觸媒存在下施加100～370℃之溫度與壓力，而處理含有氨之排放水的方法。本方法，因為高溫、高壓處理，在安全性、成本上存在課題。

近年有人提案，使用不通過液體而通過氨之疏水性多孔質的氣液分離膜，而自含有氨之排放水將氨除去之氣液分離膜法(例如，參照專利文獻4)。本方法，係藉由將含有氨之排放水設定成pH值10以上之鹼性，以將排放水中的氨氣體化，並藉由將氣液分離膜的二次側以真空泵抽吸，以自含有氨之排放水將氨除去之方法。然而，本方法中，需要另外設置硫酸銨洗滌器。

又，亦有人提案，於氣液分離膜法中，藉由使硫酸溶液流過氣液分離膜亦即疏水性中空纖維膜的二次側而使其向流接觸，以回收作為硫酸銨溶液之方法(例如，參照專利文獻5)。本方法，係藉由「使調整為pH值10以上之含有氨之排放水流過中空纖維膜的外側，並使pH值2以下之硫酸溶液以對向流流過中空纖維膜的內側」，以進行排放水中的氨除去、回收之技術。氣體化後之氨，係與流過中空纖維膜內側之硫酸接觸，並回收作為硫酸銨。

雖然在使用氣液分離膜的方法中，藉由設備上簡易的處理，經濟地處理含有氨之排放水，並經由硫酸銨溶液，而成為能再利用之方法；然而，若硫酸銨溶液中的硫酸銨濃度低，則有再利用或有價物回收之情形，此時，存在需要進而濃縮硫酸銨溶液之課題。尤其，由於有時，當硫酸銨溶液的濃度未滿25質量％，難以作為有價物利用，而作為廢棄物使用，因此，需要進而藉由逆滲透膜(RO膜)處理、離子交換樹脂處理等，另行濃縮。 【先前技術文獻】 [專利文獻]

【專利文獻1】日本特許3987896號公報 【專利文獻2】日本特開2011-153043號公報 【專利文獻3】日本特許3272859號公報 【專利文獻4】日本特許3240694號公報 【專利文獻5】日本特開2013-202475號公報

[發明所欲解決之問題]

本發明之目的，係於「使用氣液分離膜，而自含有氨之排放水將氨除去的同時，使除去之氨接觸硫酸溶液，而回收作為硫酸銨溶液」之含有氨之排放水的處理中，得到例如25質量％以上的高濃度之硫酸銨溶液。 [解決問題之方式]

本發明為一種含有氨之排放水的處理裝置，包含：氨除去手段，其具有氣液分離膜、鄰接該氣液分離膜之一側的面而設置之第一液室、鄰接該氣液分離膜之另一側的面而設置之第二液室；使含有氨之排放水流通過該第一液室而除去氨，令硫酸溶液以與該含有氨之排放水為對向流之方式流通過該第二液室，使該除去之氨與其接觸，而回收作為硫酸銨溶液；入口側閥，用以開閉該第二液室的該硫酸溶液之入口側；出口側閥，用以開閉該第二液室的該硫酸溶液之出口側；以及控制手段，當停止了向該第二液室流通該硫酸溶液時，令該入口側閥及該出口側閥成為關閉狀態。

於該含有氨之排放水的處理裝置中，較佳為更包含壓力釋放手段，用以釋放該入口側閥與該出口側閥之間的壓力；該控制手段，當停止了向該第二液室流通該硫酸溶液時，令該入口側閥及該出口側閥成為關閉狀態，並使該壓力釋放手段動作。

於該含有氨之排放水的處理裝置中，較佳為包含處理水循環手段，當停止了向該第二液室流通該硫酸溶液時，將藉由該氨除去手段而得到之處理水，自該第一液室的出口側向入口側循環運轉。

於該含有氨之排放水的處理裝置中，較佳為包含：硫酸添加手段，用以調整流通於該第二液室之硫酸溶液的硫酸濃度，由該硫酸添加手段添加之硫酸溶液的硫酸濃度為50質量％以上。

於該含有氨之排放水的處理裝置中，較佳為包含：硫酸銨溶液循環手段，將該回收後之硫酸銨溶液自該第二液室的出口側向入口側循環運轉；及硫酸銨濃度測定手段，測定該回收後之硫酸銨溶液的硫酸銨濃度；當該測定之硫酸銨濃度在既定値以上時，取出該回收後之硫酸銨溶液。

於該含有氨之排放水的處理裝置中，該氨除去手段中之該含有氨之排放水的溫度較佳為在30～55℃之範圍。

於該含有氨之排放水的處理裝置中，該氨除去手段中之該含有氨之排放水的pH值較佳為11以上。

於該含有氨之排放水的處理裝置中，較佳為包含：氧化劑除去手段，當該含有氨之排放水含有氧化劑時，在流通於該第一液室之前，自該含有氨之排放水將該氧化劑除去。

又，本發明為一種含有氨之排放水的處理方法，包含以下步驟：氨除去步驟，在具有氣液分離膜、鄰接該氣液分離膜之一側的面而設置之第一液室、鄰接該氣液分離膜之另一側的面而設置之第二液室的氨除去裝置中，將含有氨之排放水流通於該氨除去裝置之該第一液室而除去氨，令硫酸溶液以與該含有氨之排放水為對向流之方式流通過該第二液室，使該除去之氨與其接觸，而回收作為硫酸銨溶液；當停止了向該第二液室流通該硫酸溶液時，使「用以開閉該第二液室之該硫酸溶液的入口側之入口側閥」及「用以開閉該第二液室之該硫酸溶液的出口側之出口側閥」成為關閉狀態。

於該含有氨之排放水的處理方法中，當停止了向該第二液室流通該硫酸溶液時，較佳為使「用以開閉該第二液室之該硫酸溶液的入口側之入口側閥」及「用以開閉該第二液室之該硫酸溶液的出口側之出口側閥」成為關閉狀態，並使釋放該入口側閥與該出口側閥之間的壓力用之壓力釋放手段動作。

於該含有氨之排放水的處理方法中，較佳為包含處理水循環步驟，當停止了向該第二液室流通該硫酸溶液時，將藉由該氨除去步驟而得之處理水，自該第一液室的出口側向入口側循環運轉。

於該含有氨之排放水的處理方法中，將流通過該第二液室之硫酸溶液的硫酸濃度，調整用之硫酸溶液的硫酸濃度，較佳為50質量％以上。

於該含有氨之排放水的處理方法中，較佳為將該回收後之硫酸銨溶液自該第二液室的出口側向入口側循環運轉，測定該回收後之硫酸銨溶液的硫酸銨濃度，當該測定之硫酸銨濃度在既定之値以上時，取出該回收後之硫酸銨溶液。

於該含有氨之排放水的處理方法中，該氨除去步驟中之該含有氨之排放水的溫度較佳為在30～55℃之範圍。

於該含有氨之排放水的處理方法中，該氨除去步驟中之該含有氨之排放水的pH值較佳為11以上。

於該含有氨之排放水的處理方法中，較佳為包含氧化劑除去步驟，當該含有氨之排放水含有氧化劑時，在流通該第一液室前，自該含有氨之排放水除去該氧化劑。 [發明之效果]

本發明中，於「使用氣液分離膜，自含有氨之排放水將氨除去的同時，使除去之氨接觸硫酸溶液，回收作為硫酸銨溶液」之含有氨之排放水的處理，可獲得例如25質量％以上之高濃度的硫酸銨溶液。

就本發明之實施態樣說明如下。本實施態樣為實施本發明之一例，本發明並非限定於本實施態樣。

於圖1中表示依本發明之實施態樣的含有氨之排放水之處理裝置的一例的概略，就此構成加以說明。含有氨之排放水之處理裝置1，包含：氨除去裝置16，作為氨除去手段；以及循環槽18，作為硫酸銨溶液循環手段。含有氨之排放水處理裝置1，亦可包含：原水槽10；熱交換器12，作為加熱手段；pH值調整槽14；硫酸貯槽20，作為硫酸添加手段；以及pH值調整劑貯槽22。

氨除去裝置16，具有：氣液分離膜26，以及，由該氣液分離膜26劃分之第一液室24a、第二液室24b。氣液分離膜26，為不將液體通過而將氣體狀的氨通過之中空纖維膜等膜。第一液室24a，係鄰接氣液分離膜26之一側的面而設置；第二液室24b，係鄰接氣液分離膜26之另一側的面而設置。於第一液室24a供給含有氨之排放水；於第二液室24b供給硫酸溶液。

於圖1之含有氨之排放水處理裝置1中，原水配管30係連接於原水槽10的原水入口。「原水槽10的出口」與「熱交換器12的原水入口」係藉由「原水供給配管32」連接；「熱交換器12的原水出口」與「pH值調整槽14的入口」係藉由「原水供給配管34」連接。「pH值調整槽14的出口」與「設置於氨除去裝置16之一端側的第一液室24a的入口」係藉由pH值調整水配管36連接。「設置於氨除去裝置16之另一端側的第一液室24a的出口」與「熱交換器12的處理水入口」，係藉由「處理水循環配管38」連接；「熱交換器12的處理水出口」與「原水槽10的處理水入口」，係經由閥62藉由處理水循環配管40連接。在「熱交換器12的處理水出口」與「閥62」之間，經由「處理水取出閥64」連接「處理水排出配管54」。「循環槽18的出口」與「設置於氨除去裝置16之另一端側的第二液室24b的入口」係經由「入口側閥56」藉由「硫酸銨溶液循環配管42」連接；「設置於氨除去裝置16之一端側的第二液室24b的出口」與「循環槽18的入口」係經由「出口側閥58」藉由「硫酸銨溶液循環配管44」連接。在循環槽18的取出口，連接回收硫酸銨溶液配管50。硫酸貯槽20的出口係藉由硫酸配管46與循環槽18連接。pH值調整劑貯槽22的出口係藉由pH值調整劑配管48與pH值調整槽14連接。在循環槽18亦可設定硫酸銨濃度測定裝置66。

就依本實施態樣之含有氨之排放水的處理方法及含有氨之排放水處理裝置1的動作說明。

原水的含有氨之排放水，在通過原水配管30而因應必要貯存於原水槽10後，通過原水供給配管32因應必要輸送至熱交換器12。原水的含有氨之排放水，因應必要，於熱交換器12，與通過處理水配管38輸送之處理水進行熱交換，而受到加熱(加熱步驟)。若含有氨之排放水的溫度為既定之値，亦可不進行加熱步驟。

於熱交換器12中因應必要加熱後之含有氨之排放水，通過原水供給配管34因應必要輸送至pH值調整槽14。於pH值調整槽14，因應必要自「pH值調整劑貯槽22」通過「pH值調整劑配管48」供給pH值調整劑，調整含有氨之排放水的pH值至既定的値(pH值調整步驟)。於pH值調整步驟使用的pH值調整劑，例如，氫氧化鈉溶液等鹼，或是，鹽酸等酸。於pH值調整步驟，為使含有氨之排放水中的銨離子向氨氣體酸解離，而提高下述氨除去步驟中的氨除去速度，含有氨之排放水較佳為調整成pH值11以上。又，若考量對膜或配管材質等之影響，更佳為調整成pH值11～12的範圍。若含有氨之排放水的pH值為既定之値，亦可不進行pH值調整步驟。

因應必要調整pH值後之pH值調整水，係通過「pH值調整水配管36」自「設置於氨除去裝置16之一端側的入口」向「第一液室24a」輸送。於氨除去裝置16，使用不通過液體而通過氨之氣液分離膜26，自含有氨之排放水除去氨。除去氨後之處理水，係自「設置於氨除去裝置16之另一端側的第一液室24a的出口」通過「處理水配管38」而向「熱交換器12」輸送。另一方面，將入口側閥56及出口側閥58設為開狀態，自「硫酸貯槽20」通過「硫酸配管46」而貯存於「循環槽18」之硫酸溶液，通過「硫酸銨溶液循環配管42」自「設置於氨除去裝置16之另一端側的入口」向「第二液室24b」供給，並以與「第一液室24a的含有氨之排放水」為「對向流」之方式流動。例如，亦可於中空纖維膜的外側(第一液室24a)流動含有氨之排放水，而於中空纖維膜的內側(第二液室24b)使硫酸溶液流動。穿透了氣液分離膜26之氨，與流動於「氨除去裝置16之第二液室24b」的硫酸溶液接觸，生成硫酸銨(以上，為氨除去步驟)。

輸送至熱交換器12之處理水，因應必要，於熱交換器12，與通過原水供給配管32輸送之含有氨之排放水進行熱交換，而受到冷卻(冷卻步驟)。處理水受到冷卻後，將閥62設定成關閉狀態，並將閥64設定成開狀態，而將冷卻後之處理水通過處理水排出配管54排出。

在氨除去裝置16的第二液室24b生成之硫酸銨，維持溶解於硫酸溶液之狀態自「設置於氨除去裝置16之一端側的第二液室24b的出口」通過「硫酸銨溶液循環配管44」向「循環槽18」輸送。硫酸溶液通過「循環槽18」、「硫酸銨溶液循環配管42、44」循環，直到硫酸銨達到既定之濃度(硫酸銨溶液循環步驟)。此時，自「硫酸貯槽20」通過「硫酸配管46」向「循環槽18」供給硫酸溶液，以調整循環之硫酸溶液的pH值為既定之値。若循環之硫酸溶液中回收後之硫酸銨的濃度達到既定之濃度以上，則自「循環槽18」通過「回收硫酸銨溶液配管50」，作為回收硫酸銨溶液排出。

由本發明者們之檢討，吾人理解，在使用氣液分離膜處理含有氨之排放水時，除氨氣體外，水蒸氣亦穿透氣液分離膜而移動。因此，有時回收後之硫酸銨溶液藉由水蒸氣稀釋，硫酸銨溶液中之硫酸銨的濃度不會成為既定之値，而會變得比預測低。顯然，於特別比較的低濃度，例如於約3000mg／L以下之濃度的含有氨之排放水的處理中，在設定為欲得到25質量％以上的硫酸銨溶液時，不能無視水蒸氣之移動。

本發明者們，針對氣液分離膜中之水蒸氣的移動，進而潛心檢討後的結果，顯然，即使向氣液分離膜流通含有氨之排放水為停止中，水蒸氣依然會穿透氣液分離膜而移動，使得生成後之硫酸銨溶液的濃度下降。具體而言，例如圖1中，停止向氣液分離膜26流通含有氨之排放水，例如在放置了半天左右時，或是，在原水槽10的水位位準變低而停止流通後，於氣液分離膜26產生水蒸氣的移動，於貯存硫酸銨溶液之循環槽18在硫酸銨溶液之水位持續變高的同時，硫酸銨濃度會下降。

在此，本發明者們，於「使用氣液分離膜，自含有氨之排放水將氨除去，而回收硫酸銨溶液」之裝置，在氣液分離膜26之二次側，亦即，在流通第二液室24b之硫酸溶液的入口側及出口側，分別設置了入口側閥56及出口側閥58。又，吾人發現，即使藉由「當停止了向第二液室24b流通硫酸溶液時，使入口側閥56及出口側閥58雙方成為關閉狀態」，穿透氣液分離膜26而水蒸氣移動後，亦可抑制水蒸氣通過硫酸銨溶液循環配管42、44而向循環槽18移動，並可獲得例如25質量％以上之高濃度的硫酸銨溶液。入口側閥56及出口側閥58之開閉，亦可藉由未圖示之控制裝置進行。例如，當原水槽10的水位位準為低時或是當循環槽18的水位位準為高時，亦可進行控制，以作為「待命」狀態，亦即，「停止向第二液室24b流通硫酸溶液，並使入口側閥56及出口側閥58雙方成為關閉狀態」，防止由於水蒸氣之流入造成硫酸銨溶液的濃度下降。

較佳為，將「含有氨之排放水處理裝置1的運轉」設定成「待命」狀態，並於再次開始運轉前，吹送累積於第二液室24b之硫酸溶液。藉此，能更為抑制「於再度開始運轉後，回收後之硫酸銨溶液的濃度之下降」。

依本發明者們檢討可明白，即使當停止了向第二液室24b流通硫酸溶液時，將入口側閥56及出口側閥58設定成關閉狀態，在氣液分離膜26的二次側，亦即第二液室24b等殘存之硫酸銨溶液的濃度，例如於數日後會顯著下降，且入口側閥56與出口側閥58之間的壓力上升例如0.05～0.4MPa左右。在此，如圖2所示之含有氨之排放水處理裝置3般，例如在入口側閥56與第二液室24b的入口之間，將洩壓配管52經由洩壓閥60連接，以作為釋放入口側閥56與出口側閥58之間的壓力之壓力釋放手段。又，進行控制，以當停止了向第二液室24b流通硫酸溶液時，將入口側閥56及出口側閥58設定成關閉狀態，並將洩壓閥60設定成開狀態。藉此，即便當停止了長時間運轉時，亦可抑制氣液分離膜26之二次側的壓力上升，並抑制於氣液分離膜26承受過剩之壓力。洩壓配管52及洩壓閥60，亦可設置於第二液室24b的出口與出口側閥58之間。入口側閥56、出口側閥58及洩壓閥60的開閉，亦可藉由未圖示之控制裝置進行。

當停止了向第二液室24b流通硫酸溶液時，亦可將閥62設定成開狀態，並將閥64設定成關閉狀態，使處理水從「第一液室24a的出口側」，通過作為處理水循環手段之處理水循環配管38、40、原水槽10，向第一液室24a的入口側循環(處理水循環步驟)。藉由將來自氣液分離膜26的一次側(亦即，第一液室24a)之處理水，向原水槽10循環運轉，以保溫或加熱原水(即含有氨之排放水)而將含有氨之排放水的溫度保持在既定的範圍，藉此，能安定再度開始運轉後的處理。

處理對象的含有氨之排放水，例如，自半導體工廠等電子產業工廠或化學工廠、火力發電所等排出的含有氨之排放水。

當如同自半導體工廠等電子產業工廠排出之含有氨之排放水般，含有氨之排放水包含過氧化氫等氧化劑時，亦可在氨除去裝置16的前段，藉由作為氧化劑除去手段之活性炭處理裝置等，除去氧化劑(氧化劑除去步驟)。藉此，可抑制由過氧化氫等氧化劑造成之，氨除去步驟中氨除去率之下降、或氣液分離膜之劣化。

原水的含有氨之排放水中的氨濃度，並無特別限定。為了使回收硫酸銨溶液中的硫酸銨之濃度在25質量％以上，且設定為硫酸銨難以析出之濃度，較佳為在900mg／L以上、2200mg／L以下運轉。

當含有氨之排放水中的氨濃度為低時(例如，未達於900mg／L時)，亦可在氨除去裝置16的前段，藉由逆滲透膜處理等將氨濃縮。又，為了進行硫酸銨之濃縮，亦可將「處理低濃度的含有氨之排放水而生成之硫酸銨溶液」，自循環槽18送回到原水槽10等，而再度進行氨處理。

較佳為藉由熱交換器12等加熱裝置，將原水的溫度在例如30～55℃的範圍、較佳為在35～55℃的範圍加熱，而向氨除去裝置16輸送含有氨之排放水。若原水的溫度未滿30℃，含有氨之排放水中的氨變得難以氣體化，氨除去裝置16中的氨除去率有下降之傾向。作為加熱裝置，亦可取代熱交換器12，改於原水槽10、原水配管30及原水供給配管32之中至少一者具備加熱器等可加溫的設備，而加熱原水。

於氨除去步驟中，從氨除去速度之觀點，處理對象的含有氨之排放水的pH值較佳為11以上。若處理對象的含有氨之排放水的pH值未滿11，則含有氨之排放水中的氨變得難以氣體化，氨除去率有下降之傾向。

氣液分離膜26，只要不通過液體而通過氣體狀的氨即可，並無特別限制。作為氣液分離膜26，例如，舉凡疏水性多孔質之中空纖維膜等。例如，亦可使用中空纖維的直徑為300μm左右、空孔尺吋為0.03μm左右、(平均)空孔率為40～50％左右的中空纖維膜。藉由這種氣液分離膜26，「含有氨之排放水中所含的氣體狀的氨」通過氣液分離膜26，而自含有氨之排放水中除去。

循環之硫酸溶液的pH值較佳在2以下，例如1～2的範圍，更佳為維持在1.5～2的範圍而自硫酸貯槽20注入硫酸溶液。若循環之硫酸溶液的pH值超過2，有時氨除去速度會下降。

自硫酸貯槽20添加之硫酸溶液，較佳為盡可能高濃度。從取得等點考量，自硫酸貯槽20添加之硫酸溶液的硫酸濃度較佳在50質量％以上。

如上所述，若循環之硫酸溶液中的回收之硫酸銨的濃度在既定的濃度以上，例如成為25質量％以上，自「循環槽18」通過「硫酸銨溶液配管50」，作為回收硫酸銨溶液排出。

循環之硫酸溶液中的硫酸銨濃度，亦可使用例如比重計、濃度計等作為硫酸銨濃度測定手段之硫酸銨濃度測定裝置66來測定。基於測定出之硫酸銨濃度，若硫酸銨濃度為既定之濃度以上，例如若為25質量％以上(例如由比重計測出之測定値，若為25質量％硫酸銨溶液的比重約1.14以上)，亦可自動自「循環槽18」通過「回收硫酸銨溶液配管50」作為「回收硫酸銨溶液」取出。雖然在圖1、2之例中，硫酸銨濃度測定裝置66係設置於循環槽18，但亦可設置於硫酸銨溶液循環配管42。又，亦可具備基於測定出之硫酸銨濃度自動供給水而稀釋之設備，以使硫酸銨成為難以析出之濃度(例如，40質量％以下)。

當氣液分離膜26受到金屬鹽類等污染，而氨除去率下降時，或為了抑制氨除去率下降，亦可在既定的時期實施氣液分離膜26的酸性清洗(酸性清洗步驟)。例如，亦可另外設置酸貯槽，將「酸溶液」通過「pH值調整水配管36」向「氨除去裝置16的第一液室24a」輸送，而清洗氣液分離膜26；亦可將「來自硫酸貯槽20之硫酸溶液的一部份」向「第一液室24a」輸送。

作為於酸性清洗步驟中所使用的酸溶液，可使用硫酸、鹽酸、枸椽酸等酸性溶液。

以下，雖舉實施例及比較例，更具體而詳細說明本發明，但本發明並不限定於以下實施例。

依以下試驗條件進行含有氨之排放水的處理。 ［試驗條件］ ・使用之氣液分離膜：聚丙烯製多孔質中空纖維膜模組 ・膜面積：1.4m² ・通水量：0.0145m³ ／h ・水溫：30℃ ・含有氨之排放水的pH值：12以上 ・酸側的pH值：2以下

於氣液分離膜之一次側(第一液室)，將氨濃度1796mg／L的含有氨之排放水進行通水6小時。本實驗系列之一次側(第一液室)及二次側(第二液室)流量，分別設定成14.5L／h、19.0L／h。於第一液室通水的含有氨之排放水，添加氫氧化鈉溶液而設定成pH值12以上，於第二液室通水之溶液，於起始的14質量％硫酸銨溶液中，使用50質量％之硫酸溶液，將pH值2維持在以下。

＜實施例1＞ 進行控制，在將含有氨之排放水進行通水6小時處理後，將含有氨之排放水及硫酸溶液的通水停止17小時，並將「用以開閉硫酸溶液的入口側之入口側閥」及「用以開閉出口側的出口側閥」設定成關閉狀態。

＜比較例1＞ 在將含有氨之排放水通水6小時處理後，將含有氨之排放水及硫酸溶液通水停止17小時，並將入口側閥及出口側閥雙方均設定成開狀態。

(實驗結果) 實驗結果如表1所示。

【表1】

雖然在實施例1中，可將硫酸銨溶液在25％質量以上安定回收，然而，在比較例1，最終的硫酸銨溶液之濃度係下降至未滿25質量％(22.5質量％)。吾人考量，由於在比較例1，在停止17小時之際，係將入口側閥及出口側閥雙方均設定成開狀態，因此，通過氣液分離膜引起水蒸氣移動，藉由水蒸氣稀釋循環槽中的硫酸銨溶液，硫酸銨的濃度會下降。

1、3‧‧‧含有氨之排放水處理裝置

10‧‧‧原水槽

12‧‧‧熱交換器

14‧‧‧pH值調整槽

16‧‧‧氨除去裝置

18‧‧‧循環槽

20‧‧‧硫酸貯槽

22‧‧‧pH值調整劑貯槽

24a‧‧‧第一液室

24b‧‧‧第二液室

26‧‧‧氣液分離膜

30‧‧‧原水配管

32、34‧‧‧原水供給配管

36‧‧‧pH值調整水配管

38、40‧‧‧處理水循環配管

42、44‧‧‧硫酸銨溶液循環配管

46‧‧‧硫酸配管

48‧‧‧pH值調整劑配管

50‧‧‧回收硫酸銨溶液配管

52‧‧‧洩壓配管

54‧‧‧處理水排出配管

56‧‧‧入口側閥

58‧‧‧出口側閥

60‧‧‧洩壓閥

62‧‧‧閥

64‧‧‧處理水取出閥

66‧‧‧硫酸銨濃度測定裝置

【圖1】表示依本發明之實施態樣的含有氨之排放水之處理裝置的一例之概略構成圖。 【圖2】表示依本發明之實施態樣的含有氨之排放水之處理裝置的另一例之概略構成圖。

Claims (10)

1. 一種含有氨之排放水的處理裝置，包含：氨除去手段，其具有氣液分離膜、鄰接該氣液分離膜之一側的面而設置之第一液室、鄰接該氣液分離膜之另一側的面而設置之第二液室；使含有氨之排放水流通過該第一液室而除去氨，令硫酸溶液以與該含有氨之排放水為對向流之方式流通過該第二液室，使該除去之氨與該硫酸溶液接觸，而回收作為硫酸銨溶液；入口側閥，用以開閉該第二液室的該硫酸溶液之入口側；出口側閥，用以開閉該第二液室的該硫酸溶液之出口側；硫酸銨溶液循環手段，將該回收後之硫酸銨溶液自該第二液室的出口側向入口側循環運轉；以及控制手段，當停止了向該第二液室流通該硫酸溶液時，令該入口側閥及該出口側閥成為關閉狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之含有氨之排放水的處理裝置，更包含：壓力釋放手段，用以釋放該入口側閥與該出口側閥之間的壓力；該控制手段，當停止了向該第二液室流通該硫酸溶液時，令該入口側閥及該出口側閥成為關閉狀態，並使該壓力釋放手段動作。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之含有氨之排放水的處理裝置，更包含：處理水循環手段，當停止了向該第二液室流通該硫酸溶液時，將藉由該氨除去手段而得到之處理水，自該第一液室的出口側向入口側循環運轉。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之含有氨之排放水的處理裝置，更包含：硫酸添加手段，用以調整流通於該第二液室之硫酸溶液的硫酸濃度，由該硫酸添加手段添加之硫酸溶液的硫酸濃度為50質量%以上。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之含有氨之排放水的處理裝置，更包含：硫酸銨濃度測定手段，測定該回收後之硫酸銨溶液的硫酸銨濃度；當該測定之硫酸銨濃度在既定值以上時，取出該回收後之硫酸銨溶液。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述之含有氨之排放水的處理裝置，其中，該氨除去手段中之該含有氨之排放水的溫度在30~55℃之範圍。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述之含有氨之排放水的處理裝置，其中，該氨除去手段中之該含有氨之排放水的pH值為11以上。
8. 如申請專利範圍第1或2項所述之含有氨之排放水的處理裝置，更包含：氧化劑除去手段，當該含有氨之排放水含有氧化劑時，在流通於該第一液室之前，自該含有氨之排放水將該氧化劑除去。
9. 一種含有氨之排放水的處理方法，包含以下步驟：氨除去步驟，在具有氣液分離膜、鄰接該氣液分離膜之一側的面而設置之第一液室、鄰接該氣液分離膜之另一側的面而設置之第二液室的氨除去裝置中，將含有氨之排放水流通於該氨除去裝置之該第一液室而除去氨，令硫酸溶液以與該含有氨之排放水為對向流之方式流通過該第二液室，使該除去之氨與該硫酸溶液接觸，而回收作為硫酸銨溶液，將該回收後之硫酸銨溶液自該第二液室之該硫酸溶液的出口側向入口側循環運轉；當停止了向該第二液室流通該硫酸溶液時，令「用以開閉該第二液室之該硫酸溶液的入口側之入口側閥」及「用以開閉該第二液室之該硫酸溶液的出口側之出口側閥」成為關閉狀態。
10. 如申請專利範圍第9項所述之含有氨之排放水的處理方法，其中，當停止了向該第二液室流通該硫酸溶液時，使「用以開閉該第二液室之該硫酸溶液的入口側之入口側閥」及「用以開閉該第二液室之該硫酸溶液的出口側之出口側閥」成為關閉狀態，並使釋放該入口側閥與該出口側閥之間的壓力用之壓力釋放手段動作。