JPH0696150B2

JPH0696150B2 - 難分解性ｃｏｄ含有排水の処理方法および処理装置

Info

Publication number: JPH0696150B2
Application number: JP18362590A
Authority: JP
Inventors: 極松原; 栄助百合草
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1990-03-08
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1994-11-30
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: JPH03278883A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はゴミ埋立地浸出水、下水汚泥硝化槽脱離液など
難分解性COD含有排水の処理方法に関するものである。

（従来の技術）従来の難分解性COD含有排水の処理方法としては、
（ア）酸性凝集法、（イ）フェントン法および（ウ）こ
れらの方法と活性炭吸着を組み合わせる方法、などがあ
る。

これらの方法のうち（ア）の概要を第８図に示すが、こ
の方法は原水に塩化第２鉄などの凝集剤と塩酸などの酸
を加えてPHを４〜５に調整した後に凝集沈澱槽（３）に
おいて難分解性CODを不溶化、凝集させて沈澱除去し、
上澄水は水酸化ナトリウムなどのアルカリを加えて中和
槽（７）にてPHを5.8〜8.6に調整して処理水とする方法
である。

一方（イ）の方法はその概要を第９図に示すように、原
水に塩酸などの酸、過酸化水素、および硫酸第１鉄を添
加してPHを３程度に調整した後酸化槽（１）でCODを酸
化分解し、更に水酸化ナトリウムなどのアルカリおよび
凝集剤を添加、PHを5.8〜8.6に調整して、凝集沈澱槽
（３）にて固液分離し上澄液を処理水として得る方法で
ある。

しかしながら、上記（ア）の酸性凝集法によるCODの除
去率は50〜60％と難分解性COD含有排水の処理方法とし
ては比較的有効な方法であるが、除去率に限界があるた
め処理すべき原水のCODが高い場合には、処理目標を達
成できないことがしばしばあった。従ってこの場合に
は、活性炭処理を併用することが行われているが、処理
目標は達成できても活性炭処理のコストが高いため、全
体の処理費用は膨大なものとなり、更に悪い場合には活
性炭処理を併用しても処理目標が達成できず技術的対応
が不可能なこともあった。

また、上記（イ）のフェントン法においても薬品費が高
くつき、その上COD除去率も10〜30％と低く、難分解性C
OD含有排水を単独で処理することはほとんどできなかっ
た。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上記のような従来の問題点を解決して、活性
炭処理を併用することなく、本発明はプロセスのみで処
理目標を達成すること、および難分解性COD含有排水の
処理費用を安価におさえることができる難分解性COD含
有排水の処理方法および処理装置を提供することを目的
として完成されたものである。

（課題を解決するための手段）上記の課題を解決するためになされた第１の発明は、予
め酸性に調整したCODを含有する原水に酸性状態で酸化
力を発揮する酸化剤を添加混合した後酸化槽へ供給して
二酸化マンガンの存在下で前記CODを酸化し、次いでこ
の酸化された酸化液を曝気槽にて曝気して溶存マンガン
を不溶化し、更に曝気槽から排出される曝気液に中和剤
と凝集剤を添加して凝集沈澱槽にて処理水と汚泥とに分
離することを特徴とする難分解性COD含有排水の処理方
法であり、第２の発明は酸性状態にあるCODを含有する
原水に酸化剤供給機を接続し、得られた混合液を酸化処
理する二酸化マンガンを存在させた酸化槽と、該酸化槽
に接続され酸化液中の溶存マンガンを不溶化処理する曝
気槽と、該曝気槽に接続され曝気液を処理水と汚泥とに
分離処理する凝集沈澱槽とからなることを特徴とする難
分解性COD含有排水の処理装置である。

以下、本発明を図面に基いて詳細に説明する。第１図は
第１の発明の処理工程を示す概略フロー図であり、原水
は酸、および酸性状態で酸化力を発揮する酸化剤供給機
（８）から供給される酸化剤と混合されて酸化槽（1a）
に上向流または下降流として供給される。前記酸化剤と
しては酸性状態で酸化力を発揮する過マンガン酸塩、過
酸化水素等が使用される。酸化槽（1a）には触媒として
はたらく粒状二酸化マンガンまたは表面を二酸化マンガ
ンにて被覆した粒状担体を充填した固定床（４）が形成
されておりここで原水中のCODが酸化分解、除去される
こととなる。粒状二酸化マンガンとしては粒径0.5〜10m
mの二酸化マンガンそのもの、または粒状担体に二酸化
マンガンを被覆したものを用いることができる。また、
酸化剤として例えば過マンガン酸塩を用いた場合には、
過マンガン酸塩の添加量は第３図に示すようにKMnO₄/CO
Dとして0.25〜2.0、望ましくは0.5〜2.0がよく、いかな
る場合も最大4.0（CODを酸化分解する理論値）でよい。
KMnO₄/CODが0.25以下の場合にはCODの除去率が低下し、
また2.0より多く添加しても、添加した過マンガン酸塩
がCODの酸化に有効に使用されず酸化液に混合するた
め、別途過マンガン酸塩の処理を必要とするばかりか、
発生する汚泥量が増加する。そして、その際の処理PHは
５以下、望ましくは４以下とすることが必要である。処
理PHが５を越えるとそのPHの程度に応じて添加した過マ
ンガン酸塩の一部が酸化液中に残留するようになり、CO
Dの除去率が低下するばかりか、別途過マンガン酸塩の
処理が必要になる（第４図の記載参照）。また、酸化槽
（1a）における二酸化マンガンとの接触時間は第５図に
示すように５分〜60分、望ましくは15分〜60分がよい。
５分以下だとCODの除去率が低下し、また60分より長く
ても酸化槽（1a）の容積が大きくなるだけで有効には使
われない。

次に酸化槽（1a）でCODの酸化分解された酸化液は曝気
槽（２）に入る。ここでは、酸化槽（1a）でCODが過マ
ンガン酸塩に酸化分解を受けた結果溶け込んだマンガン
酸イオンと、酸性状態に維持されることによって溶け込
んできた酸化剤である過マンガン酸塩からの溶存マンガ
ンを曝気によって酸化し、二酸化マンガンとして析出さ
せる。曝気槽（２）における曝気時間は第６図に示すよ
うに５分〜30分、望ましくは10分〜30分がよい。曝気時
間が５分より短いと溶存マンガンに起因するCODが増加
し、また、30分より長くてもCODの低下は見込めない。
また、曝気量はとくに溶存マンガンの酸化速度には影響
を及ぼさないが、散気装置として多孔管を使った場合で
0.8〜2.0m³air/m³槽・Hr程度、散気板など微細気泡発生
装置を使った場合で0.4〜1.5m³air/m³槽・Hr程度でよ
い。この酸化液中の溶存マンガンの処理は前記曝気槽
（２）における曝気によるほか、溶存マンガンの濃度に
応じて塩素、過マンガン酸塩などの酸化剤を添加した後
混和・反応させる方法を用いてもよい。

そして、曝気槽（２）を出た曝気液には塩化第２鉄、硫
酸バン土などの凝集剤を添加し、更に酸、アルカリなど
の中和剤を添加してPHを5.8〜8.6に調整して、凝集沈澱
槽（３）で凝集沈澱処理を行い、上澄水は処理水とし
て、沈降した汚泥は引抜汚泥として別途処理する。添加
する凝集剤は無機系凝集剤、高分子凝集剤のいずれでも
よいが、マンガン化合物の共沈のためには無機系凝集
剤、とくに塩化第２鉄、硫酸第２鉄などの３価の鉄系凝
集剤が好ましい。また、調整PHについてもマンガン化合
物の共沈のためには7.0〜8.6のアルカリ側が望ましい。

次に、第２図は他の実施例の処理工程を示す概略フロー
図で、酸化槽（1b）は粒径５〜500μの粉末二酸化マン
ガンが分散された流動床（５）が形成されている。この
場合、第７図に示すように酸化槽（1b）の滞留時間（接
触時間）は、触媒である粉末二酸化マンガンの濃度が50
0mg/以上である場合には15分から60分が望ましい。粉
末二酸化マンガン濃度が500mg/未満であったり、滞留
時間が15分より少ないとCOD除去率は低下する。そし
て、酸化槽（1b）でCODの酸化、分解された混合液は粒
径５〜100μの粉状二酸化マンガンを使用した場合は凝
集剤は無添加で、また粒径100〜500μの粉状二酸化マン
ガンを使用したときは1mg/程度のアニオン系高分子凝
集剤を添加して二酸化マンガン分離部（６）で二酸化マ
ンガンを沈降分離した後曝気槽（２）に入り、以降同様
に処理される。なお、分離された二酸化マンガンは酸化
槽（1b）に返送され循環して使用される。

（実施例）次にこのように構成された第１の発明の難分解性COD含
有排水の処理方法を組み入れた処理過程（A:第１の発明
による処理→活性炭処理）と従来法を組みあわせた処理
過程（B:酸性凝集沈降処理→フェントン処理→中和沈澱
処理→活性炭処理）とによりゴミ埋立地浸出水の生物処
理水である原水（１）及び（２）の処理を1m³/日の規模
で行い、それぞれの処理過程における処理条件を第１表
及び第３表に、また、それぞれの処理過程により原水
（１）及び（２）を処理した結果を第２表および第４表
に示す。

上記の第２表および第４表の処理結果から本発明による
処理を行った場合には従来法に比べて処理水CODが大幅
に低下しており、更に色度も除去できることがわかる。
また、本発明の方法に活性炭処理を併用すれば「COD10m
g/以下」のような高度な処理目標も充分に達成できる
ことがわかる。

（発明の効果）以上の結果からも明らかなように、本発明においては（１）二酸化マンガン触媒と酸化剤の作用によって、原
水中のCODを強力に酸化分解することができ、従来法で
は活性炭処理も含めないと達成できなかった処理目標も
本発明のみで対応できる。

（２）本発明の主処理工程は酸化剤による処理のみであ
り、フローが簡単で操作がしやすいばかりでなく従来法
の２〜３段もの主処理工程の組み合わせ処理に比べて、
処理費用を安価におさえることができる。

（３）従来法では技術的に対応できなかった「COD10mg/
以下」のような高度な処理目標も十分達成できる。

（４）本発明によれば、排水中のCODのみならず色度の
除去も可能である。

という効果を奏し、従来の問題点を一掃した難分解性CO
D含有排水の処理方法および処理装置として産業の発展
に寄与するところは極めて大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の処理工程を示す概略フロ
ー図、第３図は本発明における処理水CODと過マンガン
酸塩添加率の関係を示す図面、第４図は本発明における
処理水CODと処理PHの関係を示す図面、第５図は本発明
における処理水CODと二酸化マンガン接触時間の関係を
示す図面、第６図は本発明における処理水CODと曝気槽
における曝気時間の関係を示す図面、第７図は本発明に
おける処理水CODと酸化槽における粉末二酸化マンガン
濃度及び滞留時間の関係を示す図面、第８図は従来法で
ある酸性凝集法の処理工程を示す図面、第９図は従来法
であるフェントン法の処理工程を示す概略フロー図であ
る。（1a）：固定床型の酸化槽（1b）：流動床型の酸化槽（２）：曝気槽、（３）：凝集沈澱槽、（４）：固定床、（５）：流動床、（６）：二酸化マンガン分離部、（７）：中和槽。（８）：酸性状態で酸化力を発揮する酸化剤供給機。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予め酸性に調整したCODを含有する原水に
酸性状態で酸化力を発揮する酸化剤を添加混合した後酸
化槽へ供給して二酸化マンガンの存在下で前記CODを酸
化し、次いでこの酸化された酸化液を曝気槽にて曝気し
て溶存マンガンを不溶化し、更に曝気槽から排出される
曝気液に中和剤と凝集剤を添加して凝集沈澱槽にて処理
水と汚泥とに分離することを特徴とする難分解性COD含
有排水の処理方法。
【請求項２】酸性状態にあるCODを含有する原水に酸化
剤供給機を接続し、得られた混合液を酸化処理する二酸
化マンガンを存在させた酸化槽と、該酸化槽に接続され
た酸化液中の溶存マンガンを不溶化処理する曝気槽
（２）と、該曝気槽（２）に接続され曝気液を処理水と
汚泥とに分離処理する凝集沈澱槽（３）とからなること
を特徴とする難分解性COD含有排水の処理装置。