JPH04367784A - アンモニア含有水の処理方法 - Google Patents

アンモニア含有水の処理方法

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JPH04367784A
JPH04367784A JP3143040A JP14304091A JPH04367784A JP H04367784 A JPH04367784 A JP H04367784A JP 3143040 A JP3143040 A JP 3143040A JP 14304091 A JP14304091 A JP 14304091A JP H04367784 A JPH04367784 A JP H04367784A
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JP
Japan
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ammonia
water
adsorbent
treated
catalyst
Prior art date
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Pending
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JP3143040A
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English (en)
Inventor
Nobuhiro Oda
信博 織田
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Publication date
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  • Removal Of Specific Substances (AREA)
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アンモニア含有水から
アンモニアを除去するためのアンモニア含有水の処理方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】水中のアンモニアを除去する方法の一つ
に、亜硝酸またはその塩を添加し、無触媒下または触媒
の存在下で加熱処理することにより、アンモニアを分解
除去する方法がある。
【0003】この方法は比較的小型の装置を使用して、
簡単な操作により、比較的短時間でアンモニアを除去す
ることができるが、低温では反応効率が悪く、処理水中
に多量のアンモニアが残留する。
【0004】したがって従来の方法で処理水質をアンモ
ニア性窒素として5mg/l以下にするには、反応を無
触媒で行う場合は200℃以上、触媒を用いる場合でも
120℃程度の高温条件で反応を行う必要がある。この
ため分解槽はこのような条件に耐える耐圧容器(加圧容
器)が必要となり、コスト高になるとともに、危険を伴
うという問題点がある。また無触媒の場合は反応効率が
悪く、反応時間を長くする必要があり、加熱部が大きく
なる。そして、触媒を使用する場合は触媒費用のためコ
スト高になるという問題点もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決するため、従来の方法より低い温度条件で
も、安全に、短時間で効率よく、低コストでアンモニア
を除去することができるアンモニア含有水の処理方法を
提案することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、アンモニア含
有水を亜硝酸またはその塩の存在下に加熱処理して反応
させ、大部分のアンモニアを窒素ガスに分解する加熱分
解工程と、反応液中に残留するアンモニアを吸着剤に吸
着させて除去する吸着工程と、吸着剤に吸着したアンモ
ニアを溶離させる溶離工程と、溶離した溶離液を前記加
熱分解工程に返送する返送工程とからなることを特徴と
するアンモニア含有水の処理方法である。
【0007】本発明の方法において、被処理水となるア
ンモニア含有水としては、アンモニアを含有する水であ
れば特に限定されないが、アンモニア性窒素として50
0mg/l以上の比較的高濃度でアンモニアを含有する
水が処理に適している。本発明の処理方法により処理可
能なアンモニア含有水の具体的なものとしては、安水、
発電所等から排出される復水脱塩装置廃水、肥料製造廃
水などをあげることができる。
【0008】アンモニア含有水との反応のために存在さ
せる亜硝酸またはその塩〔以下、両者をまとめて亜硝酸
(塩)という〕は、すでに存在する場合は添加しなくて
もよい場合があるが、量が不足する場合は新しく添加す
る。亜硝酸(塩)の量は、アンモニア含有水/亜硝酸(
塩)混合液のNO2−/NH4+モル比が0.5〜2、
好ましくは1〜1.1となる量が適当である。上記混合
液はpH0.5〜5、好ましくは0.7〜4であるのが
望ましく、必要によりpH調整を行って上記範囲に調整
することができる。
【0009】反応は無触媒下でも、触媒存在下でも行う
ことができるが、触媒の存在下で行う方が反応効率は高
い。触媒の具体的なものとしては、白金族金属、これら
の金属をアルミナ、ゼオライト等の担体に担持させた触
媒などをあげることができる。
【0010】反応温度は、高温ほど効率がよく、無触媒
の場合120〜300℃、好ましくは140〜180℃
、触媒を使用する場合70〜200℃、好ましくは80
〜99℃が適当である。
【0011】本発明では、加熱分解工程において、被処
理水としてのアンモニア含有水を亜硝酸(塩)の存在下
に、加熱処理することにより、次式によりアンモニアを
加熱分解する。
【化1】         NH4++NO2−→N2+2H2O
                …〔1〕
【0012
】上記反応により被処理水中のアンモニアの大部分は亜
硝酸(塩)と反応して、窒素ガスに分解され、無害化す
る。このとき被処理水中のアンモニアを完全に分解、除
去せず、通常アンモニア性窒素として10〜200mg
/l、好ましくは20〜100mg/l程度のアンモニ
アが残留する温度で反応を行う。
【0013】次にアンモニアが残留している反応液を、
吸着工程において吸着剤と接触させ、反応液中に残留し
ているアンモニアを吸着剤に吸着させて除去する。吸着
剤としては、強酸性カチオン交換樹脂、弱酸性カチオン
交換樹脂、ゼオライト、活性炭など、アンモニアに対す
る吸着性を有するものが使用できる。吸着処理は、反応
液と吸着剤とを任意の方法で接触させることにより行う
ことができるが、吸着剤の充填層に反応液を通液して接
触させるのが好ましい。吸着処理により、処理水中のア
ンモニア濃度がアンモニア性窒素として5mg/l以下
に低下するので、処理水はそのまま放流することができ
る。
【0014】吸着剤に吸着したアンモニアは、溶離工程
において、溶離剤により溶離させる。アンモニアの溶離
は、吸着剤がアンモニアで飽和して、吸着能が低下した
場合に行うのが好ましいが、飽和前に行ってもよい。溶
離剤としては、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、亜硝
酸ナトリウム、塩酸、硫酸、水酸化ナトリウム、水酸化
カルシウムなどが使用できる。溶離剤の濃度はそれぞれ
の種類によって異なるが、一般的には1〜10重量%程
度が好ましい。溶離は吸着剤と溶離剤を接触させること
により行うことができ、吸着剤を充填層で用いている場
合は、溶離剤を通液して行うのが好ましい。アンモニア
を溶離した吸着剤は再び吸着工程で使用する。
【0015】溶離工程で生じたアンモニアを含有する溶
離液は、返送工程において、加熱分解工程に返送し、前
記と同様に処理を行う。この場合、溶離液を被処理水で
あるアンモニア含有水と混合し、前記加熱分解処理およ
び吸着処理により処理するのが好ましいが、溶離液のみ
を単独で処理してもよい。
【0016】本発明の処理方法によれば、加熱分解工程
と吸着工程を組合せているため、前段の加熱分解処理を
低温で行うことができる。このため無触媒の場合でも1
40〜180℃の低温で処理できるため、装置コストお
よび加熱コストを下げることができる。また触媒を用い
た場合は100℃以下の温度で分解できるため、加熱分
解槽に高価な耐圧容器を使用する必要がなくなり、これ
により装置コストおよび加熱コストを下げることができ
、安全性も高い。
【0017】さらに本発明では、反応液中の低濃度のア
ンモニアを吸着剤で濃縮して加熱分解に返送して処理を
行うので、効率よくアンモニアの除去が行われる。そし
て最終的に吸着工程でアンモニアが除去されるため、処
理水中のアンモニア濃度は低くなり、アンモニア性窒素
として5mg/l以下の高水質の処理水が得られる。
【0018】
【実施例】次に本発明を図面を用いて説明する。図1は
実施例の処理方法を示す系統図である。図において、1
は被処理水貯槽、2は亜硝酸(塩)貯槽、3は加熱処理
槽、4、5は熱交換器、6は分離器、7は吸着塔である
。加熱処理槽3は内部に触媒8が充填され、外周部にヒ
ータ9が配置され、全体が加熱できるようになっている
。吸着塔7には吸着剤10が充填されている。
【0019】処理方法は、まずアンモニア含有水発生源
から、被処理水(アンモニア含有水)11を被処理水貯
槽1に導入して貯留する。そして被処理水貯槽1から被
処理水11をポンプ12により送液するとともに、亜硝
酸(塩)貯槽2から亜硝酸(塩)13水溶液をポンプ1
4により送液し、被処理水11に亜硝酸(塩)13を添
加する。この混合液15を熱交換器4で加熱した後、加
熱処理槽3に上向流で導入する。加熱処理槽3ではヒー
タ9により加熱した状態で、混合液15を触媒8と接触
させて加熱処理を行い、被処理水11中のアンモニアを
亜硝酸(塩)と反応させて窒素ガスに分解する。加熱処
理後の反応液16は熱交換器4を通過させて、混合液1
5と熱交換し、さらに熱交換器5を通過させて冷却水1
7により冷却し、分離器6において排ガス(窒素ガス)
19と分離液20に分離する。
【0020】分離液20はポンプ21により吸着塔7に
導入して吸着剤10と接触させ、分離液20中に残留し
ているアンモニアを吸着剤10に吸着させて分離、除去
し、高水質の処理水22を得る。
【0021】吸着剤10がアンモニアで飽和した時点で
、吸着塔7への分離液20の導入を止めて、溶離剤23
を導入し、吸着剤10と接触させてアンモニアを溶離さ
せる。溶離の操作は吸着剤10の再生の操作と同様に行
われ、溶離剤23の薬注、押出、水洗の操作を順次行う
。このとき生じた溶離液24は被処理水貯槽1に導入し
て被処理水11と混合し、加熱処理槽3および吸着塔7
で処理を行う。
【0022】実施例1 被処理水11として復水脱塩装置廃水を用い、触媒8を
使用しないで、図1の処理方法で処理した。処理条件お
よび結果は次の通りである。
【0023】被処理水11の水質 pH=0.7 アンモニア含有量 =9700mg/l(アンモニア性窒素として)加熱分
解条件および結果 加熱分解温度=180℃ 滞留時間(HRT)=20分間 亜硝酸ナトリウム13の添加量 =10000mg/l(亜硝酸性窒素として)反応液1
6中のアンモニア含有量(残留アンモニア量)=50m
g/l(アンモニア性窒素として)アンモニアの吸着条
件および結果 吸着剤10の種類=強酸性カチオン交換樹脂ダイヤイオ
ンSK1B 〔三菱化成(株)製、商標〕 吸着剤10の充填量=層高1m 通水LV=20m/hr 処理水22中のアンモニア含有量 =1mg/l以下(アンモニア性窒素として)
【002
4】上記結果から、触媒8を使用せず、加熱分解を18
0℃と低い温度条件で行っても、アンモニア性窒素1m
g/l以下の処理水22が得られることがわかる。
【0025】吸着剤10の吸着能が飽和した時点で、吸
着塔7への被処理水11の供給を止め、溶離剤23とし
て10重量%硫酸ナトリウム水溶液を、吸着剤1lit
er当りNa2SO4として150gの割合で吸着塔7
へ導入してアンモニアの溶離を行った。そして溶離後の
吸着剤10を前回と同様に使用し、さらに溶離液24を
被処理水11に混合して、上記と同様にしてアンモニア
の除去処理を行ったところ、上記と同様の処理結果を得
た。
【0026】実施例2 被処理水11として実施例1と同じ復水脱塩装置廃水を
用い、触媒8を使用して図1の処理方法で処理した。処
理条件および結果は次の通りである。 加熱分解条件および結果 加熱分解温度=99℃ 滞留時間(HRT)=20分間 亜硝酸ナトリウム13の添加量 =10000mg/l(亜硝酸性窒素として)触媒=白
金担持アルミナ触媒 反応液16中のアンモニア含有量(残留アンモニア量)
=25mg/l(アンモニア性窒素として)アンモニア
の吸着条件および結果 吸着剤10の種類=前記ダイヤイオンSK1B吸着剤1
0の充填量=層高1m 通水LV=20m/hr 処理水22中のアンモニア含有量 =1mg/l以下(アンモニア性窒素として)
【002
7】上記結果から、加熱分解を99℃と低い温度条件で
行っても、アンモニア性窒素1mg/l以下の処理水2
2が得られることがわかる。
【0028】上記処理終了後、吸着塔7への分離液20
の供給を止め、溶離剤23として10重量%塩酸水溶液
を、吸着剤1liter当りHClとして150gの割
合で吸着塔7へ導入してアンモニアの溶離を行った。そ
して溶離後の吸着剤10を再使用し、さらに溶離液24
を被処理水11に混合して、上記と同様にしてアンモニ
アの除去処理を行ったところ、上記と同様の処理結果を
得た。
【0029】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、加熱分解
工程と吸着工程を組合せて処理を行うため、前段の加熱
分解工程でアンモニアを完全に除去する必要がなく、従
来より低温で加熱処理を行うことができ、これにより装
置コストおよび加熱コストが低下するとともに、危険性
も少なくなる。しかも後段の吸着工程で残留アンモニア
を除去できるため、高水質の処理水が得られる。また吸
着したアンモニア溶離工程において、高濃度に濃縮した
状態でアンモニアを回収することができ、これを返送工
程において高濃度のまま加熱分解工程に返送することが
できるため、効率のよい処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の処理方法を示す系統図である
【符号の説明】
1  被処理水貯槽 2  亜硝酸(塩)貯槽 3  加熱処理槽 4、5  熱交換器 6  分離器 7  吸着塔 8  触媒 9  ヒータ 10  吸着剤 11  被処理水 13  亜硝酸(塩) 15  混合液 16  反応液 19  排ガス 20  分離液 22  処理水 23  溶離剤 24  溶離液

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  アンモニア含有水を亜硝酸またはその
    塩の存在下に加熱処理して反応させ、大部分のアンモニ
    アを窒素ガスに分解する加熱分解工程と、反応液中に残
    留するアンモニアを吸着剤に吸着させて除去する吸着工
    程と、吸着剤に吸着したアンモニアを溶離させる溶離工
    程と、溶離した溶離液を前記加熱分解工程に返送する返
    送工程とからなることを特徴とするアンモニア含有水の
    処理方法。
JP3143040A 1991-06-14 1991-06-14 アンモニア含有水の処理方法 Pending JPH04367784A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002094719A1 (en) * 2001-05-21 2002-11-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Process and apparatus for treating nitrogen compound containing water
JP2007111597A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Hitachi Zosen Corp 水質浄化装置および水質浄化方法

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WO2002094719A1 (en) * 2001-05-21 2002-11-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Process and apparatus for treating nitrogen compound containing water
US6878284B2 (en) 2001-05-21 2005-04-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method and apparatus of treating water containing a nitrogen compound
JP2007111597A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Hitachi Zosen Corp 水質浄化装置および水質浄化方法

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