JPH05285491A - コークス炉安水の処理方法 - Google Patents

コークス炉安水の処理方法

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JPH05285491A
JPH05285491A JP4094170A JP9417092A JPH05285491A JP H05285491 A JPH05285491 A JP H05285491A JP 4094170 A JP4094170 A JP 4094170A JP 9417092 A JP9417092 A JP 9417092A JP H05285491 A JPH05285491 A JP H05285491A
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JP
Japan
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ozone
activated sludge
treatment
treated water
tank
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JP4094170A
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English (en)
Inventor
Hisaaki Kamiyama
神山久朗
Yuko Tamakoshi
玉越祐子
Takayoshi Ikeda
池田孝悦
Shoichi Yamaguchi
山口彰一
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 コークス炉で発生する安水中のCOD成分を活性汚泥と
オゾンを用いることにより効率的に低減する方法を提供
する。 【構成】 コークス炉で発生する安水を活性汚泥処理
し、次いでオゾン処理して安水中のCOD成分を低減す
るに際し、導入する安水のPHを8〜10の範囲内のほ
ぼ一定値に管理すると共にその活性汚泥処理槽内の酸化
還元電位を150〜300mvに制御して活性汚泥処理
し、次いで酸化処理槽内で上記PH6〜7の処理水にオ
ゾンを添加、撹拌する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コークス炉で発生する
安水中のCOD成分を活性汚泥とオゾンを用いることに
より効率的に低減する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、表面化してきた地球環境問題は、
オゾン層の破壊、地球温暖化、酸性雨等の大気問題から
海洋汚染等水質問題、有害廃棄物問題と多岐に渡ってき
ている。特に水質汚染は、その基準達成率の遅れから最
近その対応策がクローズアップされてきている。
【0003】鉄鋼業においても水質対応策は多数存在し
ているが、コークス炉で発生する安水は、その処理量の
多さ、石炭乾留物であることから多成分混在物であり、
その処理方法が難しいことから生物処理である活性汚泥
処理、濾過処理、凝集沈殿処理等の方法で対応してきて
いる。
【0004】上記活性汚泥処理は、生物の酸化反応を利
用して処理することから反応時間が長く、かつ生物の順
応性から変動に弱いことから、処理槽の大型化、細かい
制御が非常に難しい等の問題点がある。従来からもこの
活性汚泥能力向上として、「コークスサンキュラー」第
36巻、第1号、1987年に、汚泥槽内での酸化還元
電位、溶存酸素を制御して活性汚泥の沈降性を制御する
方法が開示されている。また、「化学装置」10月号1
991年に、生物単体処理では難しい水質規制への対応
として、活性炭吸着により脱色、COD低減を行う方法
が開示されている。また、特開昭49−70457号
に、活性汚泥後の処理水へのオゾン吹き込みによる脱色
への利用方法が開示されており、「三菱電気技法」第4
6巻、第5号1972年にはシアン、フェノール排水へ
のオゾン吹き込みによる除去方法が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法におい
て記載されている活性汚泥を用いた生物処理では、導入
処理水の水質の大きな変動、つまり急激な環境変化には
活性汚泥の処理能力が追従ができないこと、環境順応が
遅れ、場合によっては死滅すること、また多成分系の同
時処理では処理値に限界が生じる等の問題が生じてい
る。
【0006】この対応への一環として、例えば処理水を
活性汚泥処理後に活性炭で吸着処理する等の複合処理が
なされているが、いずれにしても処理能力が固定的な除
去法となるため、過渡的な最大処理値に対応するために
は大型な設備になったり、安水のような高分子を多量に
含んだ処理水を対象とする場合、細孔内の表面への物理
的な吸着を原理とする活性炭法においては、特に大きな
分子量のものは分子径も大きく吸着できない場合も生じ
る。
【0007】また単純に活性汚泥処理後の処理水とか原
安水にオゾンを用いて酸化処理する場合、COD成分以
外のロダン、アンモニア等にオゾンが消費されたり、ま
た、シアン等の成分が新たに発生したりし、水中のCO
D成分の酸化による非COD成分化ができず効率的な除
去が不可能であった。
【0008】本発明は安水中のCOD成分を活性汚泥処
理とオゾン処理を特定の条件下で適用することによっ
て、効率的に低減する方法を提供することを目的とした
ものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、コークス炉で
発生する安水を活性汚泥処理し、次いでオゾン処理して
安水中のCOD成分を低減するに際し、導入する安水の
PHを8〜10の範囲内のほぼ一定値に管理すると共に
その活性汚泥処理槽内の酸化還元電位を150〜300
mvに制御して活性汚泥処理し、次いで酸化処理槽内で
上記PH6〜7の処理水にオゾンを添加、攪拌すること
を特徴とするコークス炉安水の処理方法である。
【0010】
【発明の作用】本発明は、まず、コークス炉から発生す
る安水にアルカリ水溶液、海水あるいは淡水を混合して
PHを8〜10の範囲内のほぼ一定値の処理水とするの
で後続する活性汚泥処理の負荷が過不足なく安定的に遂
行できる。上記ほぼ一定値というのはPHが8〜10の
範囲内においてそのPHが緩やかに変動するとしても急
激に変動しないということであり、具体的には、連続的
に供給される処理水のPHを8〜10の範囲内でその変
化幅を例えば±30%の範囲に管理するものである。
【0011】また、PH8〜10の範囲内のほぼ一定値
に管理された処理水を活性汚泥処理する処理槽内には、
例えば散気管を用いて酸素源を供給するとかあるいはイ
ンペラー等で処理水表層部を攪拌することで酸素源であ
る空気を取り込むことによって活性汚泥処理槽内の酸化
還元電位を150〜300mvに制御して活性汚泥処理
するので、処理水中のロダンは2ppm以下に除去さ
れ、且つ処理水中のアンモニアは酸化処理されて亜硝酸
を10〜100ppm発生させることでアンモニア量を
低減すると共に処理水のPHを6〜7にすることがで
き、後続するオゾンによる酸化処理に適したPHの処理
水を準備できる。
【0012】上記活性汚泥処理後の活性汚泥含有処理水
から活性汚泥を沈降分離した処理水にオゾンを添加して
酸化処理すると、最優先に酸化される亜硝酸の硝酸化で
処理水のPHを5〜6に低減できるのでオゾンのアンモ
ニアの酸化への消費回避、ロダンの酸化分解によるシア
ン化の回避を可能として、処理水中のCOD成分の選択
的酸化、処理水中へのシアン等毒性物質の混入を防止で
きる。
【0013】本発明において対象とする処理水である安
水のPHは通常8以上の値であるが、その値はコークス
炉操業条件、石炭条件によって安水の成分が変動し、し
ばしば高い値を示す現象が発生し活性汚泥処理を困難に
していた。例えば処理水のPHを8に管理して処理して
いる過程で急激にPHが10に変動すると活性汚泥処理
が乱れ、未消化CODが多量に残ったり、活性汚泥の一
部が死滅する。また、活性汚泥処理後のオゾンによる酸
化処理においてオゾンが大量に消費されるという問題が
発生する。
【0014】従って、本発明はPH8〜10の範囲内の
ほぼ一定値に管理するために、アルカリ水溶液、海水あ
るいは淡水を選択配合することによってその変動幅を可
能な範囲において小さくするものである。
【0015】上記活性汚泥処理槽内の酸化還元電位は1
50mv未満になると活性汚泥が酸欠状態となって活性
度が低下する。一方、300mvを越えると過曝気とな
って活性汚泥の自己消化現象が発現すると共に亜硝酸が
過剰に生成し、後続する酸化処理工程におけるオゾンに
よる亜硝酸の優先酸化時にオゾンの消費量が増加する。
【0016】従って、本発明は導入され処理水中に酸素
源を供給し酸化還元電位を150〜300mvに制御す
る。制御手段としては散気管から供給する空気量あるい
はインペラー回転数により調整することができ、当然両
手段を組み合わせて使用できる。
【0017】尚、上記処理槽内の微生物量は1日に処理
するCOD量と微生物槽体積の比率を1.0〜1.5に
調節することが好ましい。
【0018】上記活性汚泥処理後のオゾンによる酸化処
理において、活性汚泥を分離した処理水は攪拌槽にてオ
ゾンと攪拌混合する。このオゾンによる酸化処理によっ
て、処理水中の亜硝酸が優先的に酸化されて硝酸とな
り、処理水中のPHは5〜6となり、この段階でCOD
の酸化分解処理が進行するので、オゾン添加量は処理水
中のCOD低減量に応じて調整するものである。
【0019】上記オゾンによる酸化分解処理の効率をよ
り高めるためには処理水中のオゾン気泡径をできるだけ
小さくすることが望ましく、またオゾン気泡を処理水中
により長く滞留させるためにはインペラーを用いた数1
000回転の高速攪拌がよい。このオゾン酸化により、
オゾン消費量を最小で処理水中COD量を精度よく低減
できる。
【0020】また、オゾンの利用効率を更に高める手段
としては、図1に示すように、上記攪拌処理手段を備え
たオゾン酸化処理槽を多段に、例えば2槽設置し、第1
槽に供給し、酸化処理後に第1槽から排出されたオゾン
18を第2槽に供給することにより、オゾンの利用率が
高まると共に過渡的なCOD変化時のオゾン吹き込み量
調節が容易となる。
【0021】以上のように本発明は、コークス炉から発
生する安水の成分変動に対して、活性汚泥処理において
平均的に処理水中COD量を低減し、その処理水のオゾ
ン処理により過渡的なCOD変化に対応できるので、い
かなるコークス炉操業での安水成分が変化しても常に安
水中のCOD量を一定値以下に制御できる。
【0022】以下、本発明を図面にもとづいて具体的に
説明する。図2は本発明を実施する処理フローの一例の
説明図である。
【0023】コークス炉1で発生したコークス炉ガスを
配管2によりクーラー3に導き、アンモニア、硫化物、
シアン化物、無機化合物、フェノール等の有機物を含ん
だガス液として配管4により原安水タンク5に貯留す
る。この原安水はポンプ6にて配管7を通し蒸留塔8で
大部分のアンモニア、シアン化合物、硫化水素等が除去
される。この安水に海水あるいは水と混合してそのPH
を8〜10の範囲内でほぼ一定値に調整された処理水は
ポンプ9で配管10を通し活性汚泥処理槽12に導入す
る。
【0024】処理槽12内には活性汚泥を槽当たりの1
日のCOD処理量比1.0〜1.5に調節した状態で、
空気配管13にて槽12内の酸化還元電位を150〜3
00mvになるように空気を導入する。この空気の処理
槽12内の活性汚泥への供給法は上記配管による導入方
式だけでなくインペラー等(図示せず)による空気の巻
き込みを利用した方法でもよい。
【0025】上記活性汚泥処理された処理水を配管14
で沈降槽15に導き、活性汚泥と処理水を分離する。分
離された処理水は配管16にてオゾン攪拌槽17に導入
され、オゾン18と共に攪拌機19にて攪拌される。こ
の際の攪拌機回転数はオゾン気泡径が1mm以下且つ滞
留時間が5分程度もてるようにすることが望まれる。ま
た温度は30℃程度が好ましい。
【0026】図1はオゾン18による酸化処理槽17を
二つ配置した態様を示しており、第1槽に処理水とオゾ
ンが導入されインペラー19で高速攪拌され酸化処理が
進行する。第1槽から抜き出された処理水は配管16で
第2槽に導入される。一方第1槽から抜き出されたオゾ
ンを含有する排気は第2槽に導入される。この排気には
新たにオゾンを添加してその酸化能を調整できる。
【0027】上記酸化処理された処理水は、排水溝等の
排水設備(図示せず)に導かれ処理される。
【0028】
【実施例】コークス炉安水をPHを9程度、水温を30
度になるように希釈水、蒸気等で調節した後、活性汚泥
槽に導き、活性汚泥槽内の活性汚泥量を槽出口堰高さ、
排出管絞り等で活性汚泥槽当たりの1日のCOD処理量
比を1.0〜1.5程度になるように調節し、かつ活性
汚泥槽へ散気管により酸素源を供給し酸化還元電位15
0〜250mvになるように調節して試験した。
【0029】その結果を第1表に示す。試験No.1及
び2は本発明例であって、一定オゾン量でのCOD低減
かつロダンの低減、シアンなどの発生を制御ができてお
り効率的な安水の処理が行えた。尚、No.3は比較例
でCOD、ロダンの低減が悪く、またシアンの発生が見
られた。
【0030】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】処理水とオゾンを攪拌混合する2槽式装置の説
明図。
【図2】本発明を実施する処理フローの一例の説明図。
【符号の説明】
1…コークス炉 2,4…ガス配管 3…クーラー 5…安水タンク 6…ポンプ 7…配管 8…蒸留塔 9…ポンプ 10…配管 11…希釈水 12…活性汚泥処理槽 13…空気供給管 14…配管 15…沈降槽 16…配管 17…混合槽 18…オゾン 19…インペラー
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 9/00 A 8515−4D (72)発明者 山口彰一 東海市東海町5−3 新日本製鐵株式会社 名古屋製鐵所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コークス炉で発生する安水を活性汚泥処
    理し、次いでオゾン処理して安水中のCOD成分を低減
    するに際し、導入する安水のPHを8〜10の範囲内の
    ほぼ一定値に管理すると共にその活性汚泥処理槽内の酸
    化還元電位を150〜300mvに制御して活性汚泥処
    理し、次いで酸化処理槽内で上記PH6〜7の処理水に
    オゾンを添加、攪拌することを特徴とするコークス炉安
    水の処理方法。
JP4094170A 1992-04-14 1992-04-14 コークス炉安水の処理方法 Pending JPH05285491A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19961203