WO2016084754A1 - アンモニア処理システム - Google Patents

アンモニア処理システム Download PDF

Info

Publication number
WO2016084754A1
WO2016084754A1 PCT/JP2015/082777 JP2015082777W WO2016084754A1 WO 2016084754 A1 WO2016084754 A1 WO 2016084754A1 JP 2015082777 W JP2015082777 W JP 2015082777W WO 2016084754 A1 WO2016084754 A1 WO 2016084754A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
boiler
drainage
line
seawater
storage tank
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/082777
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宏幸 高波
勇作 那須
章弘 三田村
大暉 四條
Original Assignee
三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 filed Critical 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社
Priority to KR1020177013814A priority Critical patent/KR101967079B1/ko
Priority to SG11201704241YA priority patent/SG11201704241YA/en
Priority to CN201580063882.9A priority patent/CN107001076A/zh
Publication of WO2016084754A1 publication Critical patent/WO2016084754A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines

Definitions

  • the present invention relates to an ammonia treatment system, and more particularly, to an ammonia treatment system for treating ammonia contained in boiler wastewater that is wastewater from boiler equipment.
  • This application claims priority about Japanese Patent Application No. 2014-238737 for which it applied on November 26, 2014, and uses the content here.
  • hydrazine is used to remove oxygen that causes corrosion. Since hydrazine is regarded as a “chemical substance with recognized mutagenicity”, the adoption of safer oxygen scavengers and water treatment without oxygen scavengers has been progressing in recent years.
  • an oxygen scavenger that does not use hydrazine ammonia having a high hydrogen ion exponent (pH) (for example, pH 7 to pH 10.5) is known.
  • PH hydrogen ion exponent
  • reduction of nitrogen is also required by the drainage regulations, and an immediate response is desired.
  • Patent Document 1 describes an ammonia treatment system that decomposes ammonia by chlorination using sodium hypochlorite (sodium hypochlorite) obtained by electrolyzing seawater.
  • sodium hypochlorite sodium hypochlorite
  • the capacity of the mixing tank is determined according to the reaction time of boiler wastewater and hypochlorous acid.
  • the reaction time between the boiler wastewater and hypochlorous acid becomes long, it is necessary to increase the capacity of the mixing tank.
  • An object of the present invention is to provide an ammonia treatment system that can shorten the reaction time between boiler wastewater and hypochlorous acid.
  • the ammonia treatment system includes a drainage line for supplying boiler wastewater to the mixing tank, a pH measuring device for measuring the pH of the boiler wastewater flowing through the drainage line, and the drainage line. And a pH adjusting device for adding a pH adjusting agent for adjusting the pH of the boiler wastewater to the boiler wastewater, and an electrolytic device for electrolyzing seawater or salt water to generate electrolytically treated water having hypochlorous acid. Based on the measured value of the pH measuring device, a supply line that is provided upstream from the junction of the drainage line and the mixing tank and that supplies hypochlorous acid generated by the electrolysis device to the boiler drainage And a control device for controlling the amount of the pH adjuster added.
  • the reaction time between the boiler wastewater and hypochlorous acid can be shortened by adding a pH adjuster to adjust the pH of the boiler wastewater.
  • the pH measuring device is disposed downstream of the pH adjusting device and at a position where the pH of the boiler wastewater adjusted by the pH adjusting agent added by the pH adjusting device is stable. May be.
  • the pH of the boiler wastewater can be measured more accurately by the pH measuring device.
  • adjustment of pH of boiler drainage by a pH adjustment device can be performed correctly.
  • the ammonia treatment system includes a storage tank that is provided upstream of the drainage line and stores the boiler drainage, and a storage tank pH measurement device that measures the pH of the boiler drainage stored in the storage tank.
  • the said control apparatus may control the amount of hypochlorous acid produced
  • the reaction time between boiler wastewater and hypochlorous acid can be shortened by adding a pH adjuster to adjust the pH of the boiler wastewater.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plant P having an ammonia treatment system 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the ammonia treatment system 1 is a system for treating boiler waste water W discharged from a combined cycle power plant P having an exhaust heat recovery boiler B.
  • the ammonia treatment system 1 includes a seawater electrolysis device 2 and a control device 8 as main components.
  • a combined cycle power plant P (hereinafter referred to as plant P) includes a gas turbine (not shown), an exhaust heat recovery boiler B (hereinafter referred to as boiler B) to which exhaust gas from the gas turbine is sent, and a steam turbine. (Not shown) and a generator (not shown) that generates electric power by being driven by the rotational driving force of the gas turbine and the steam turbine.
  • Seawater M taken from the seawater intake 3 through the first seawater supply line 4 is introduced into the plant P. Seawater M is used for applications such as cooling.
  • the first seawater supply line 4 is provided with a seawater supply pump (not shown) that supplies the seawater M and a seawater flow rate adjustment valve (not shown) that adjusts the flow rate of the seawater M.
  • a seawater supply pump (not shown) that supplies the seawater M
  • a seawater flow rate adjustment valve (not shown) that adjusts the flow rate of the seawater M.
  • ammonia is used as an oxygen scavenger for removing oxygen that causes corrosion. Therefore, the boiler waste water W discharged from the boiler B is an ammonia nitrogen-containing waste water containing ammonia nitrogen such as ammonia (NH 3 ) and ammonium ions (NH 4 + ).
  • the boiler waste water W discharged from the boiler B is stored in the storage tank 5.
  • the storage tank 5 is provided with a dilution water introducing device 6 for introducing a temperature-reduced diluted water (industrial water supply) for reducing the temperature of the boiler waste water W into the storage tank 5.
  • the treated water in the storage tank 5 is managed below a predetermined temperature based on the temperature measured by a thermometer (not shown) that can measure the temperature of the treated water.
  • the storage tank 5 is provided with a storage tank pH measurement device 7 that measures the pH (hydrogen ion index) of the treated water in the storage tank 5.
  • a mixing tank 9 is provided on the downstream side of the storage tank 5.
  • the storage tank 5 and the mixing tank 9 are connected via a drainage line 10.
  • the boiler waste water W stored in the storage tank 5 and reduced in temperature is introduced into the mixing tank 9 through the drain line 10.
  • the boiler waste water W is discharged after being introduced into the mixing tank 9.
  • the drainage line 10 is provided with a drainage supply pump 16 that feeds the boiler drainage W stored in the storage tank 5 to the mixing tank 9.
  • the seawater electrolysis apparatus 2 is an apparatus that performs electrolysis of the seawater M introduced from the water intake 3 through the second seawater supply line 11.
  • the second seawater supply line 11 is provided with a seawater supply pump 14 that supplies the seawater M and a seawater flow rate adjustment valve 15 that adjusts the flow rate of the seawater M.
  • the seawater electrolysis apparatus 2 includes an electrolytic cell 12 and a DC power supply device 13.
  • the seawater electrolysis apparatus 2 is an apparatus that generates electrolyzed water E containing sodium hypochlorite (chlorine, sodium hypochlorite) by electrolyzing seawater M.
  • the electrolytic cell 12 has a plurality of electrodes (not shown).
  • the DC power supply device 13 is a device that supplies a current to be used for electrolysis of seawater M.
  • the DC power supply device 13 for example, a configuration including a DC power supply and a constant current control circuit can be employed.
  • the DC power source is a power source that outputs DC power.
  • the DC power supply may be configured to rectify and output AC power output from the AC power supply to DC, for example.
  • the seawater electrolysis apparatus 2 of the present embodiment is a one-through system in which the seawater M is passed through the electrolytic cell 12 only once.
  • a recycling method for circulating seawater may be adopted.
  • the downstream side of the electrolytic cell 12 (outlet of the electrolytic cell 12) and the upstream side of the electrolytic cell 12 (inlet of the electrolytic cell 12) are connected by a circulation channel to circulate seawater.
  • the seawater electrolysis device 2 may be of any type as long as it can generate hypochlorous acid using the seawater M.
  • the electrolyzed water E generated in the seawater electrolyzer 2 is introduced into the mixing tank 9 via the supply line 18 and mixed with the boiler waste water W.
  • a line mixer 21 that promotes mixing of the boiler wastewater W and the electrolytically treated water E is provided on the drainage line 10 and on the downstream side (mixing tank 9 side) of the junction 20 with the supply line 18. Yes.
  • Boiler waste water W and electrolytically treated water E are introduced into the mixing tank 9, and ammonia and hypochlorous acid present in the boiler waste water W undergo a solution reaction and are decomposed to nitrogen gas (N 2 ). That is, in the mixing tank 9, ammonia is processed and the boiler waste water W is in a state where it can be discharged.
  • a pH adjusting device 23 that adjusts the pH (hydrogen ion index) of the boiler drainage W that flows through the drainage line 10 in order from the upstream side, and a pH measurement device that measures the pH of the boiler drainage W. 24 is provided.
  • the pH adjusting device 23 and the pH measuring device 24 are provided on the upstream side of the junction 20 of the drain line 10 and the supply line 18. That is, the pH measuring device 24 is provided on the downstream side of the pH adjusting device 23, and the electrolytically treated water E is mixed on the downstream side of the pH measuring device 24.
  • the pH adjusting device 23 is a device that adjusts the pH of the boiler drainage W by adding a pH adjuster to the boiler drainage W flowing through the drainage line 10.
  • An acid or alkali agent such as hydrochloric acid is used as the pH adjuster.
  • the boiler waste water W of the present embodiment is often on the alkaline side, and hydrochloric acid is mainly added.
  • the pH measuring device 24 is installed sufficiently downstream of the pH adjusting device 23. Specifically, the pH measuring device 24 is arranged at a position where the pH adjusting agent added by the pH adjusting device 23 can be mixed with the boiler waste water W and can measure the pH of the boiler waste water W after reacting appropriately. . In other words, the pH measuring device 24 is disposed at a position where the pH of the boiler waste water W adjusted by the pH adjusting agent added by the pH adjusting device 23 is stabilized.
  • the pH adjusting device 23 is controlled to adjust the addition amount of the pH adjusting agent.
  • the control device 8 controls the pH adjusting device 23 so that hydrochloric acid is added to the boiler waste water W.
  • the boiler waste water W discharged from the boiler B is stored in the storage tank 5.
  • the pH of the boiler waste water W of this embodiment is around 10.5, indicating alkalinity.
  • the temperature-reduced diluted water is introduced into the storage tank 5.
  • the pH of the boiler waste water W in the storage tank 5 becomes 9.9, for example.
  • the boiler waste water W stored in the storage tank 5 is fed to the drain line 10 at a predetermined speed using the drain supply pump 16.
  • the control device 8 inputs a pH adjusting agent into the boiler waste water W using the pH adjusting device 23 based on the pH measured by the pH measuring device 24.
  • the control device 8 controls the pH adjusting device 23 so that the pH of the boiler waste water W becomes 7.5 to 9.5.
  • control device 8 calculates the required amount of hypochlorous acid based on the pH of the boiler waste water W measured by the storage tank pH measurement device 7 and determines the output current value of the DC power supply device 13. And the amount E of electrolytic treatment water required from the processing time etc. in the mixing tank 9 is determined.
  • the nitrogen concentration in the storage tank 5 is known by measuring the pH of the boiler waste water W.
  • the amount of hypochlorous acid with respect to the ammoniacal nitrogen concentration is also correlated, and the amount of hypochlorous acid increases or decreases in proportion to the current value of the DC power supply device 13. Therefore, it is possible to control the DC power supply 13 by measuring the pH of the boiler waste water W in the storage tank 5 and determine the amount of hypochlorous acid produced (ammonia nitrogen removal amount).
  • the ammonia contained in the boiler waste water W can be decomposed
  • reaction time between the boiler waste water W and hypochlorous acid can be shortened by adding a pH adjuster to adjust the pH of the boiler waste water W.
  • reaction time between the boiler waste water W and hypochlorous acid can be further shortened by adjusting the pH to the range of 7.5 to 9.5.
  • the pH adjuster added to the boiler waste water W is added on the upstream side of the merging portion 20 to which the electrolytically treated water E is supplied, so that it is not affected by the pH fluctuation caused by the electrolytically treated water E.
  • the pH of the boiler waste water W can be adjusted.
  • the ammonia treatment system 1 ⁇ / b> B of the present embodiment has an injection line 17 that injects the electrolytically treated water E generated by the seawater electrolysis apparatus 2 into the water inlet 3.
  • the electrolyzed water E sodium hypochlorite
  • the seawater electrolysis apparatus 2 of this embodiment has a function as a marine organism adhesion prevention apparatus.
  • a supply line 18 for supplying electrolytically treated water E to the mixing tank 9 is branched from an injection line 17 that connects the seawater electrolyzer 2 and the water intake 3. That is, the electrolytically treated water E generated by the seawater electrolyzer 2 is introduced into the mixing tank 9 through the supply line 18 branched from the injection line 17 and mixed with the boiler waste water W.
  • the supply line 18 is provided with a flow rate adjusting valve 19 that adjusts the flow rate of the electrolytically treated water E.
  • the control device 8 controls the amount of electrolytically treated water E (sodium hypochlorite) injected from the injection line 17 by adjusting the flow rate adjusting valve 19. Similar to the control device 8 of the first embodiment, the control device 8 calculates the required amount of hypochlorous acid based on the pH of the boiler waste water W measured by the storage tank pH measurement device 7, and the DC power supply device 13. Determine the output current value. And the amount E of electrolytic treatment water required from the processing time etc. in the mixing tank 9 is determined.
  • E sodium hypochlorite
  • the electrolytically treated water E generated by the seawater electrolysis apparatus 2 is injected into the intake 3 of the seawater M through the injection line 17.
  • the electrolyzed water E By injecting the electrolyzed water E into the water intake 3, adhesion of marine organisms to the water intake 3 can be suppressed.
  • the supply line 18 of the electrolytically treated water E according to the above embodiment is connected to the drainage line 10 through which the boiler drainage W flows, but the supply line 18 may be directly connected to the mixing tank 9.
  • the configuration in which the seawater M is introduced into the seawater electrolysis apparatus 2 is described, but the configuration in which saltwater is introduced into the seawater electrolysis apparatus 2 may be employed. That is, the liquid introduced into the seawater electrolysis apparatus 2 only needs to contain chlorine ions (Cl ⁇ ) like the seawater M.
  • a means for measuring pH, residual chlorine, water quality, etc. may be provided downstream of the mixing tank 9 or the mixing tank 9, and a line for returning the waste water to the storage tank 5 when the waste water does not meet the standard may be provided.
  • the reaction time between boiler wastewater and hypochlorous acid can be shortened by adding a pH adjuster to adjust the pH of the boiler wastewater.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

　ボイラ排水（Ｗ）を混合槽（９）へ供給する排水ライン（１０）と、排水ライン（１０）を流れるボイラ排水（Ｗ）のｐＨを測定するｐＨ測定装置（２４）と、排水ライン（１０）上に設けられ、ボイラ排水（Ｗ）にボイラ排水（Ｗ）のｐＨを調整するｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整装置（２３）と、海水又は塩水を電気分解して次亜塩素酸を有する電解処理水（Ｅ）を生成する電解装置（２）と、排水ライン（１０）と混合槽（９）との合流部（２０）より上流に設けられ、電解装置（２）で生成された次亜塩素酸をボイラ排水（Ｗ）に供給する供給ライン（１８）と、ｐＨ測定装置（２４）の測定値に基づいてｐＨ調整剤の添加量を制御する制御装置（８）と、を有するアンモニア処理システム（１）を提供する。

Description

アンモニア処理システム
　本発明は、アンモニア処理システムに係り、特にボイラ設備からの排水であるボイラ排水に含まれるアンモニアを処理するアンモニア処理システムに関する。
　本願は、２０１４年１１月２６日に出願された特願２０１４－２３８６３７号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　例えば、火力発電プラントにおいては、ヒドラジンが腐食の要因となる酸素を除去するために使用されている。ヒドラジンは、「変異原性が認められた化学物質」とみなされていることから、近年はより安全な脱酸素剤や、脱酸素剤不使用の水処理の採用が進行している。
　ヒドラジンを用いない脱酸素剤としては、水素イオン指数（ｐＨ）の値を大きくした（例えばｐＨ７～ｐＨ１０．５）アンモニアが知られている。しかしながら、脱酸素剤としてアンモニアを用いることにより今後プラントからの排水のアンモニア濃度が高くなることが想定されている（例えば非特許文献１参照）。一方、排水規制により窒素の低減も求められており、早急な対応が望まれている。
　特許文献１には、海水を電気分解することによって得られる次亜塩素酸ナトリウム（次亜塩素酸ソーダ）を用い、塩素処理によってアンモニアを分解するアンモニア処理システムが記載されている。このアンモニア処理システムにおいては、アンモニア含有排水であるボイラ排水が混合槽に導入されるとともに混合槽に次亜塩素酸が添加される。これにより、ボイラ排水中に存在するアンモニアと次亜塩素酸とが溶液反応して、窒素ガスまで分解される。
特開２０１４－５６３号公報
"火力プラント水処理における脱ヒドラジンへの取組み"、[online]、三菱重工技報 Vol.46 No.2 (2009)、[平成24年3月30日検索]、インターネット<URL: http://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/462/462055.pdf>
　ところで、特許文献１に記載のシステムにおいては、ボイラ排水と次亜塩素酸との反応時間に応じて混合槽の容量が決定される。しかしながら、ボイラ排水と次亜塩素酸との反応時間が長くなると混合槽の容量を大きくする必要があった。
　この発明は、ボイラ排水と次亜塩素酸との反応時間を短くすることができるアンモニア処理システムを提供することを目的とする。
　本発明の第一の態様によれば、アンモニア処理システムは、ボイラ排水を混合槽へ供給する排水ラインと、前記排水ラインを流れる前記ボイラ排水のｐＨを測定するｐＨ測定装置と、前記排水ライン上に設けられ、前記ボイラ排水に前記ボイラ排水のｐＨを調整するｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整装置と、海水又は塩水を電気分解して次亜塩素酸を有する電解処理水を生成する電解装置と、前記排水ラインと前記混合槽との合流部より上流に設けられ、前記電解装置で生成された次亜塩素酸を前記ボイラ排水に供給する供給ラインと、前記ｐＨ測定装置の測定値に基づいて前記ｐＨ調整剤の添加量を制御する制御装置と、を有する。
　このような構成によれば、ｐＨ調整剤を添加してボイラ排水のｐＨを調整することにより、ボイラ排水と次亜塩素酸との反応時間を短くすることができる。
　上記アンモニア処理システムにおいて、前記ｐＨ測定装置は、前記ｐＨ調整装置の下流側であって、前記ｐＨ調整装置によって添加された前記ｐＨ調整剤によって調整された前記ボイラ排水のｐＨが安定する位置に配置されてもよい。
　このような構成によれば、ｐＨ測定装置によって、より正確なボイラ排水のｐＨを測定することができる。これにより、ｐＨ調整装置によるボイラ排水のｐＨの調整を正確に行うことができる。
　上記アンモニア処理システムにおいて、前記排水ラインの上流側に設けられて前記ボイラ排水を貯留する貯留槽と、前記貯留槽に貯留された前記ボイラ排水のｐＨを測定する貯留槽ｐＨ測定装置と、を有し、前記制御装置は、前記貯留槽ｐＨ測定装置の測定値に基づいて前記電解装置にて生成される次亜塩素酸量を制御してもよい。
　本発明によれば、ｐＨ調整剤を添加してボイラ排水のｐＨを調整することにより、ボイラ排水と次亜塩素酸との反応時間を短くすることができる。
本発明の第一実施形態のアンモニア処理システムの概略構成図である。 本発明の第一実施形態のアンモニア処理システムの混合槽におけるアンモニア分解速度とボイラ排水のｐＨとの関係を示すグラフである。 本発明の第二実施形態のアンモニア処理システムの概略構成図である。
（第一実施形態）
　以下、本発明の第一実施形態のアンモニア処理システム１について図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、本発明の第一実施形態のアンモニア処理システム１を有するプラントＰの概略構成図である。図１に示すように、アンモニア処理システム１は、排熱回収ボイラＢを備えたコンバインドサイクル発電プラントＰから排出されるボイラ排水Ｗを処理するためのシステムである。
　アンモニア処理システム１は、海水電解装置２と、制御装置８と、を主な構成要素として備えている。
　コンバインドサイクル発電プラントＰ（以下、プラントＰと呼ぶ）は、ガスタービン（図示せず）と、ガスタービンからの排気ガスが送られる排熱回収ボイラＢ（以下、ボイラＢと呼ぶ）と、蒸気タービン（図示せず）と、ガスタービンと蒸気タービンの回転駆動力により駆動されて発電する発電機（図示せず）と、を有する構成とすることができる。
　プラントＰには海水の取水口３から第一海水供給ライン４を介して取水された海水Ｍが導入される。海水Ｍは、例えば冷却などの用途に使用される。第一海水供給ライン４には、海水Ｍを送水する海水供給ポンプ（図示せず）、及び海水Ｍの流量を調整する海水流量調整バルブ（図示せず）が設けられている。
　例えばボイラＢのボイラ水には、腐食の要因となる酸素を除去するための脱酸素剤としてアンモニアが使用されている。よって、ボイラＢから排出されるボイラ排水Ｗは、アンモニア（ＮＨ３）、アンモニウムイオン（ＮＨ４ ＋）等のアンモニア性窒素を含むアンモニア性窒素含有排水である。
　ボイラＢから排出されたボイラ排水Ｗは、貯留槽５に貯留される。貯留槽５には、ボイラ排水Ｗを減温するための減温希釈水（工業用水道）を貯留槽５に投入するための希釈水導入装置６が設けられている。貯留槽５内の処理水は、処理水の温度を計測可能な温度計（図示せず）によって計測された温度に基づいて、所定の温度以下に管理されている。また、貯留槽５には、貯留槽５内の処理水のｐＨ（水素イオン指数）を計測する貯留槽ｐＨ測定装置７が設けられている。
　貯留槽５の下流側には、混合槽９が設けられている。貯留槽５と混合槽９とは排水ライン１０を介して接続されている。貯留槽５に貯留され、減温されたボイラ排水Ｗは、排水ライン１０を介して混合槽９に導入される。ボイラ排水Ｗは、混合槽９に導入された後放流される。排水ライン１０には、貯留槽５に貯留されているボイラ排水Ｗを混合槽９に送水する排水供給ポンプ１６が設けられている。
　海水電解装置２は、第二海水供給ライン１１を介して取水口３から導入された海水Ｍの電気分解を行う装置である。第二海水供給ライン１１には、海水Ｍを送水する海水供給ポンプ１４、及び海水Ｍの流量を調整する海水流量調整バルブ１５が設けられている。
　海水電解装置２は、電解槽１２と、直流電源装置１３と、を有している。海水電解装置２は、海水Ｍを電気分解することによって、次亜塩素酸ナトリウム（塩素、次亜塩素酸ソーダ）を含む電解処理水Ｅを生成する装置である。電解槽１２は、複数の電極（図示せず）を有している。
　直流電源装置１３は、海水Ｍの電気分解に供される電流を供給する装置である。直流電源装置１３としては、例えば、直流電源と定電流制御回路とを備える構成を採用することができる。直流電源は、直流電力を出力する電源である。直流電源は、例えば、交流電源から出力される交流電力を直流に整流して出力する構成であってもよい。
　本実施形態の海水電解装置２は、海水Ｍを電解槽１２に一回のみ通すワンスルー方式である。海水電解装置２としては、上記ワンスルー方式の他に、海水を循環させるリサイクル方式を採用してもよい。リサイクル方式は、電解槽１２の下流側（電解槽１２の流出口）と電解槽１２の上流側（電解槽１２の流入口）とを循環流路によって接続して、海水を循環させる。海水電解装置２は、海水Ｍを用いて次亜塩素酸を生成することができれば、どのような形式のものでもよい。
　海水電解装置２にて生成された電解処理水Ｅは、供給ライン１８を介して混合槽９に導入されて、ボイラ排水Ｗと混合される。
　排水ライン１０上であって、供給ライン１８との合流部２０よりも下流側（混合槽９側）には、ボイラ排水Ｗと電解処理水Ｅとの混合を促進するラインミキサ２１が設けられている。
　混合槽９には、ボイラ排水Ｗと電解処理水Ｅが導入されて、ボイラ排水Ｗ中に存在するアンモニアと次亜塩素酸とが溶液反応して窒素ガス（Ｎ２）まで分解される。即ち、混合槽９において、アンモニアが処理されて、ボイラ排水Ｗは放流可能な状態となる。
　本実施形態の排水ライン１０上には、上流側より順に排水ライン１０を流れるボイラ排水ＷのｐＨ（水素イオン指数）を調整するｐＨ調整装置２３と、ボイラ排水ＷのｐＨを測定するｐＨ測定装置２４が設けられている。ｐＨ調整装置２３とｐＨ測定装置２４は、排水ライン１０と供給ライン１８の合流部２０よりも上流側に設けられている。即ち、ｐＨ測定装置２４は、ｐＨ調整装置２３の下流側に設けられ、ｐＨ測定装置２４の下流側にて電解処理水Ｅが混合される。
　ｐＨ調整装置２３は、排水ライン１０を流れるボイラ排水ＷにｐＨ調整剤を添加してボイラ排水ＷのｐＨを調整する装置である。ｐＨ調整剤は、塩酸などの酸又はアルカリ剤が用いられる。本実施形態のボイラ排水Ｗは、アルカリ性側である場合が多く、主として塩酸が添加される。
　ｐＨ測定装置２４は、ｐＨ調整装置２３よりも十分下流側に設置されている。具体的には、ｐＨ測定装置２４は、ｐＨ調整装置２３によって添加されたｐＨ調整剤がボイラ排水Ｗと混合され、適切に反応した後のボイラ排水ＷのｐＨを測定できる位置に配置されている。換言すれば、ｐＨ測定装置２４は、ｐＨ調整装置２３によって添加されたｐＨ調整剤によって調整されたボイラ排水ＷのｐＨが安定する位置に配置されている。
　ここで、混合槽９におけるアンモニア分解速度とボイラ排水ＷのｐＨとの関係について説明する。発明者らの調査によれば、混合槽９におけるアンモニア分解速度とボイラ排水ＷのｐＨとの関係は、図２に示すようになる。図２に示すように、ボイラ排水ＷのｐＨを８．５前後とした場合、混合槽９におけるアンモニアの分解速度が向上することがわかった。
　この関係に基づき、制御装置８は、ｐＨ測定装置２４の測定値、即ち排水ライン１０の合流部２０よりも上流側のボイラ排水ＷのｐＨがｐＨ＝７．５～９．５となるように、ｐＨ調整装置２３を制御してｐＨ調整剤の添加量を調整する。例えば、制御装置８は、ボイラ排水ＷのｐＨが１０（アルカリ側）であった場合、ボイラ排水Ｗに塩酸を添加するようにｐＨ調整装置２３を制御する。
　次に、本実施形態のアンモニア処理システム１の作用について説明する。
　まず、ボイラＢから排出されたボイラ排水Ｗは、貯留槽５に貯留される。本実施形態のボイラ排水ＷのｐＨは、１０．５前後であり、アルカリ性を示している。ボイラ排水Ｗと同時に、減温希釈水が貯留槽５に投入される。これにより、貯留槽５内のボイラ排水ＷのｐＨは例えば９．９となる。貯留槽５に貯留されたボイラ排水Ｗは、排水供給ポンプ１６を用いて所定速度で排水ライン１０に送水される。
　制御装置８は、ｐＨ測定装置２４にて測定されたｐＨに基づいて、ｐＨ調整装置２３を用いてボイラ排水ＷにｐＨ調整剤を投入する。制御装置８は、ボイラ排水ＷのｐＨが７．５～９．５となるように、ｐＨ調整装置２３の制御を行う。
　一方、制御装置８は、貯留槽ｐＨ測定装置７によって測定されるボイラ排水ＷのｐＨに基づいて必要な次亜塩素酸量を算出し、直流電源装置１３の出力電流値を決定する。そして、混合槽９における処理時間などから必要とされる電解処理水量Ｅを決定する。
　貯留槽ｐＨ測定装置７によって測定されるボイラ排水ＷのｐＨとアンモニア性窒素濃度は相関性があるので、ボイラ排水ＷのｐＨを測定することによって貯留槽５内の窒素濃度が解る。アンモニア性窒素濃度に対する次亜塩素酸量も相関性があり、次亜塩素酸量は直流電源装置１３の電流値に対して比例して増減する。よって、貯留槽５内のボイラ排水ＷのｐＨを測定することで直流電源装置１３を制御し、次亜塩素酸の生成量（アンモニア性窒素除去量）を決定することが可能となる。
　上記実施形態によれば、アンモニア性窒素を含む排水であるボイラ排水Ｗに次亜塩素酸を含む電解処理水Ｅが添加されることによって、ボイラ排水Ｗに含まれるアンモニアを分解処理することができる。
　また、ｐＨ調整剤を添加してボイラ排水ＷのｐＨを調整することにより、ボイラ排水Ｗと次亜塩素酸との反応時間を短くすることができる。特に、ｐＨを７．５～９．５の範囲に調整することにより、ボイラ排水Ｗと次亜塩素酸との反応時間をより短くすることができる。
　また、ボイラ排水Ｗに添加されるｐＨ調整剤が、電解処理水Ｅが供給される合流部２０よりも上流側にて添加されることによって、電解処理水ＥによるｐＨ変動の影響を受けることなく、ボイラ排水ＷのｐＨを調整することができる。
　また、貯留槽５内のボイラ排水ＷのｐＨを測定することによって、直流電源装置１３を制御し、次亜塩素酸の生成量を決定することが可能となる。
（第二実施形態）
　以下、本発明の第二実施形態のアンモニア処理システム１Ｂを図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
　図２に示すように、本実施形態のアンモニア処理システム１Ｂは、海水電解装置２にて生成された電解処理水Ｅを取水口３に注入する注入ライン１７を有している。電解処理水Ｅ（次亜塩素酸ナトリウム）が取水口３に注入されることによって、取水口３に対する海洋生物の付着を抑制することができる。即ち、本実施形態の海水電解装置２は、海洋生物付着防止装置としての機能を有する。
　海水電解装置２と取水口３とを接続する注入ライン１７からは、電解処理水Ｅを混合槽９に供給する供給ライン１８が分岐している。即ち、海水電解装置２にて生成された電解処理水Ｅは、注入ライン１７から分岐する供給ライン１８を介して混合槽９に導入されて、ボイラ排水Ｗと混合される。供給ライン１８には、電解処理水Ｅの流量を調整する流量調整バルブ１９が設けられている。
　制御装置８は、流量調整バルブ１９を調整することによって、注入ライン１７から注入される電解処理水Ｅ（次亜塩素酸ナトリウム）の量を制御する。第一実施形態の制御装置８と同様に、制御装置８は、貯留槽ｐＨ測定装置７によって測定されるボイラ排水ＷのｐＨに基づいて必要な次亜塩素酸量を算出し、直流電源装置１３の出力電流値を決定する。そして、混合槽９における処理時間などから必要とされる電解処理水量Ｅを決定する。
　また、海水電解装置２にて生成された電解処理水Ｅは、注入ライン１７を介して海水Ｍの取水口３に注入される。電解処理水Ｅが取水口３に注入されることによって、取水口３に対する海洋生物の付着を抑制することができる。
　なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、上記実施形態の電解処理水Ｅの供給ライン１８は、ボイラ排水Ｗが流れる排水ライン１０に接続されているが、供給ライン１８を直接混合槽９に接続してもよい。
　例えば、上記実施形態では、海水電解装置２には海水Ｍが導入される構成を示したが、海水電解装置２に塩水を導入する構成としてもよい。即ち、海水電解装置２に導入される液体は、海水Ｍと同様に塩素イオン（Ｃｌ－）を含んでいればよい。
　また、混合槽９又は混合槽９の下流にｐＨ、残留塩素、水質などを測定する手段を設けて、廃水が基準に満たない場合に、廃水を貯留槽５に戻すラインを設けてもよい。
　このアンモニア処理システムによれば、ｐＨ調整剤を添加してボイラ排水のｐＨを調整することにより、ボイラ排水と次亜塩素酸との反応時間を短くすることができる。
　１，１Ｂ　アンモニア処理システム
　２　海水電解装置（電解装置）
　３　取水口
　４　第一海水供給ライン
　５　貯留槽
　６　希釈水導入装置
　７　貯留槽ｐＨ測定装置
　８　制御装置
　９　混合槽
　１０　排水ライン
　１１　第二海水供給ライン
　１２　電解槽
　１３　直流電源装置
　１４　海水供給ポンプ
　１５　海水流量調整バルブ
　１６　排水供給ポンプ
　１７　注入ライン
　１８　供給ライン
　１９　流量調整バルブ
　２０　合流部
　２１　ラインミキサ
　２３　ｐＨ調整装置
　２４　ｐＨ測定装置
　Ｂ　ボイラ
　Ｅ　電解処理水
　Ｍ　海水
　Ｐ　プラント
　Ｗ　ボイラ排水

Claims (3)

  1. 　ボイラ排水を混合槽へ供給する排水ラインと、
    　前記排水ラインを流れる前記ボイラ排水のｐＨを測定するｐＨ測定装置と、
    　前記排水ライン上に設けられ、前記ボイラ排水に前記ボイラ排水のｐＨを調整するｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整装置と、
    　海水又は塩水を電気分解して次亜塩素酸を有する電解処理水を生成する電解装置と、
    　前記排水ラインと前記混合槽との合流部より上流に設けられ、前記電解装置で生成された次亜塩素酸を前記ボイラ排水に供給する供給ラインと、
    　前記ｐＨ測定装置の測定値に基づいて前記ｐＨ調整剤の添加量を制御する制御装置と、を有するアンモニア処理システム。
  2. 　前記ｐＨ測定装置は、前記ｐＨ調整装置の下流側であって、前記ｐＨ調整装置によって添加された前記ｐＨ調整剤によって調整された前記ボイラ排水のｐＨが安定する位置に配置されている請求項１に記載のアンモニア処理システム。
  3. 　前記排水ラインの上流側に設けられて前記ボイラ排水を貯留する貯留槽と、
    　前記貯留槽に貯留された前記ボイラ排水のｐＨを測定する貯留槽ｐＨ測定装置と、を有し、
    　前記制御装置は、前記貯留槽ｐＨ測定装置の測定値に基づいて前記電解装置にて生成される次亜塩素酸量を制御する請求項１又は請求項２に記載のアンモニア処理システム。
PCT/JP2015/082777 2014-11-26 2015-11-20 アンモニア処理システム WO2016084754A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020177013814A KR101967079B1 (ko) 2014-11-26 2015-11-20 암모니아 처리 시스템
SG11201704241YA SG11201704241YA (en) 2014-11-26 2015-11-20 Ammonia processing system
CN201580063882.9A CN107001076A (zh) 2014-11-26 2015-11-20 氨处理系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014238637A JP6331145B2 (ja) 2014-11-26 2014-11-26 アンモニア処理システム
JP2014-238637 2014-11-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016084754A1 true WO2016084754A1 (ja) 2016-06-02

Family

ID=56074315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/082777 WO2016084754A1 (ja) 2014-11-26 2015-11-20 アンモニア処理システム

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP6331145B2 (ja)
KR (1) KR101967079B1 (ja)
CN (1) CN107001076A (ja)
SG (1) SG11201704241YA (ja)
TW (1) TWI574921B (ja)
WO (1) WO2016084754A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016167271A1 (ja) * 2015-04-17 2016-10-20 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 次亜塩素酸供給装置及びボイラ排水の処理方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI648431B (zh) * 2018-01-03 2019-01-21 莊政霖 電解裝置
JP7123650B2 (ja) * 2018-06-18 2022-08-23 三菱重工業株式会社 復水設備、及びこれを備える蒸気タービンプラント
CN110204017B (zh) * 2019-05-16 2023-08-22 浙江浙能技术研究院有限公司 一种调节含氨废水pH值的电解处理系统及方法
JP6940713B1 (ja) * 2021-05-18 2021-09-29 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 水素製造システム

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4137166A (en) * 1976-05-29 1979-01-30 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler Process for the purification of waste water containing ammonia and ammonium salts
JPH0975995A (ja) * 1995-09-19 1997-03-25 Hitachi Ltd 高濃度アンモニア態窒素の除去システム
US20030234224A1 (en) * 2002-04-19 2003-12-25 Hydro-Trace, Inc. Process for remediating ground water containing one or more nitrogen compounds
WO2005075355A2 (en) * 2004-02-10 2005-08-18 Kemira Oyj Process of removal of ammonium from waste water
JP2006006993A (ja) * 2004-06-22 2006-01-12 Miura Co Ltd 熱機器システム
JP2006297206A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd アンモニア性窒素含有廃水の電解処理方法及び装置
JP2007289841A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Kurita Water Ind Ltd 石炭ガス化排水の処理方法及び処理装置
JP2014000563A (ja) * 2012-05-25 2014-01-09 Mitsubishi Heavy Industries Environmental & Chemical Engineering Co Ltd アンモニア処理システム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1314688C (en) * 1987-09-14 1993-03-23 Ian Harry Warren Stripping and recovery of dichromate in electrolytic chlorate systems
DE102007004164A1 (de) * 2007-01-22 2008-07-24 Lanxess Deutschland Gmbh Verfahren zur Eliminierung von stickstoffhaltigen organischen Verbindungen aus salzhaltigem Wasser
CN201276469Y (zh) * 2008-03-25 2009-07-22 中国科学院广州地球化学研究所 一种折点氯化处理难生化处理氨氮废水装置
CN101570866B (zh) * 2009-01-15 2010-12-29 新汶矿业集团有限责任公司泰山盐化工分公司 全卤水离子膜电解制碱生产中去除铵的方法
CN102040197B (zh) * 2010-11-17 2012-10-31 株洲化工集团诚信有限公司 一种尿素法水合肼蒸发副产含碱盐渣中的氨氮脱除方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4137166A (en) * 1976-05-29 1979-01-30 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler Process for the purification of waste water containing ammonia and ammonium salts
JPH0975995A (ja) * 1995-09-19 1997-03-25 Hitachi Ltd 高濃度アンモニア態窒素の除去システム
US20030234224A1 (en) * 2002-04-19 2003-12-25 Hydro-Trace, Inc. Process for remediating ground water containing one or more nitrogen compounds
WO2005075355A2 (en) * 2004-02-10 2005-08-18 Kemira Oyj Process of removal of ammonium from waste water
JP2006006993A (ja) * 2004-06-22 2006-01-12 Miura Co Ltd 熱機器システム
JP2006297206A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd アンモニア性窒素含有廃水の電解処理方法及び装置
JP2007289841A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Kurita Water Ind Ltd 石炭ガス化排水の処理方法及び処理装置
JP2014000563A (ja) * 2012-05-25 2014-01-09 Mitsubishi Heavy Industries Environmental & Chemical Engineering Co Ltd アンモニア処理システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016167271A1 (ja) * 2015-04-17 2016-10-20 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 次亜塩素酸供給装置及びボイラ排水の処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107001076A (zh) 2017-08-01
KR20170073657A (ko) 2017-06-28
SG11201704241YA (en) 2017-06-29
KR101967079B1 (ko) 2019-04-08
JP2016097387A (ja) 2016-05-30
TWI574921B (zh) 2017-03-21
JP6331145B2 (ja) 2018-05-30
TW201632468A (zh) 2016-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016084754A1 (ja) アンモニア処理システム
JP6191070B2 (ja) アンモニア処理システム
JP2006297206A (ja) アンモニア性窒素含有廃水の電解処理方法及び装置
KR101269948B1 (ko) 질소 폐수 처리장치 및 그 방법
KR101446571B1 (ko) 고농도 및 저농도 차아염소산나트륨수용액 동시 생성장치
JP2007185610A (ja) 凝集剤注入制御装置
CN107108280B (zh) 电解系统
CN107531518B (zh) 次氯酸供给装置
WO2016167271A1 (ja) 次亜塩素酸供給装置及びボイラ排水の処理方法
JP6584948B2 (ja) 海生生物の付着抑制方法
JP6300252B1 (ja) 水処理システム、水処理システムの電極腐食抑制方法及び電極腐食抑制装置
JP2008012497A (ja) 水処理装置及び水処理方法
JP2012040524A (ja) 電解処理装置及び電解処理方法
JP6565966B2 (ja) 水処理方法
JP7351362B2 (ja) 水処理装置及び水処理方法
JP5995242B2 (ja) 窒素除去方法及びその装置
JP2005324121A (ja) 水処理方法および水処理装置
JP5843600B2 (ja) 次亜塩素酸ナトリウム希釈水溶液の生成注入方法
JP2008155151A (ja) オゾン注入制御装置
JP2022042686A (ja) 電解処理装置及び電解処理方法
JP2001009478A (ja) Ｔｏｃ加熱分解装置
KR20130044721A (ko) 유리잔류염소 농도 측정에 기초한 전력량 제어가 이루어지는 폐수의 전기분해 정화처리 방법
JP2018122267A (ja) 逆浸透膜の改質方法、逆浸透膜、および、非荷電物質含有水の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15862807

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177013814

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11201704241Y

Country of ref document: SG

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15862807

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1