JPH08323372A - Treatment of wastewater containing nitrate - Google Patents
Treatment of wastewater containing nitrateInfo
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- JPH08323372A JPH08323372A JP6469796A JP6469796A JPH08323372A JP H08323372 A JPH08323372 A JP H08323372A JP 6469796 A JP6469796 A JP 6469796A JP 6469796 A JP6469796 A JP 6469796A JP H08323372 A JPH08323372 A JP H08323372A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 硝酸根含有排水中の窒素成分を高効率で、し
かも長期間にわたって安定的に処理する方法を提供す
る。
【解決手段】 次の工程(1)および(2)からなるプ
ロセスにしたがって処理する。(1)硝酸根含有排水
を、還元物質の存在下、還元用固体触媒に接触させて排
水中の硝酸根をアンモニア態窒素に湿式還元する工程。
(2)工程(1)からの処理水を酸化触媒に接触させて
処理水中のアンモニア態窒素成分、有機性物質および無
機性物質を酸化分解する工程。
(57) [PROBLEMS] To provide a method for treating nitrogen components in wastewater containing nitrate radicals with high efficiency and stably for a long period of time. SOLUTION: Processing is performed according to a process consisting of the following steps (1) and (2). (1) A step of bringing the nitrate-containing wastewater into contact with a reducing solid catalyst in the presence of a reducing substance to wet-reduce the nitrate radical in the wastewater to ammonia nitrogen.
(2) A step of bringing the treated water from the step (1) into contact with an oxidation catalyst to oxidatively decompose the ammonia nitrogen component, the organic substance and the inorganic substance in the treated water.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、硝酸根を含む排水
の処理方法に関する。詳しく述べると、本発明は、化学
プラント設備、食品加工設備、金属加工設備、皮革製造
設備、医薬品製造設備、繊維工業設備、紙パルプ工業設
備、染色染料工業設備、電子工業設備、写真処理設備、
し尿・下水処理設備などの各種産業設備から排出される
硝酸根を含有する排水を処理して、排水中の硝酸根を有
機性物質および無機性物質とともに窒素、二酸化炭素、
水などに変換し排水を無害化する方法、特に窒素成分の
高度処理を行う方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for treating wastewater containing nitrate radicals. More specifically, the present invention is a chemical plant facility, a food processing facility, a metal processing facility, a leather manufacturing facility, a pharmaceutical manufacturing facility, a textile industry facility, a paper pulp industry facility, a dyestuff dye industry facility, an electronic industry facility, a photographic processing facility,
Treats wastewater containing nitrate radicals discharged from various industrial facilities such as human waste and sewage treatment facilities, and removes nitrate radicals in the wastewater along with organic and inorganic substances such as nitrogen, carbon dioxide,
The present invention relates to a method of converting water into water or the like to render wastewater harmless, particularly a method of performing advanced treatment of nitrogen components.
【0002】[0002]
【従来の技術】海域、湖沼、河川などにおいて、富栄養
化による赤潮の発生やかび臭物質の発生が問題となって
久しいが、この原因はこれら水域に排出される排水中に
含まれている窒素、リンなどの栄養塩類が原因とされて
いる。このため、近年、第三次総量規制の規制強化の実
施に引続き、水質基準において化学的酸素要求物質(C
OD成分)のみならず、窒素成分に係わる排水規制も実
施されてきており、環境保護の観点から排水処理に質的
向上が求められてきている。2. Description of the Related Art In sea areas, lakes, rivers, etc., the generation of red tides and musty odorous substances due to eutrophication has long been a problem, but the cause is nitrogen contained in wastewater discharged into these areas. , Nutrients such as phosphorus are the cause. For this reason, in recent years, following the enforcement of the stricter regulation of the third total amount regulation, chemical oxygen demand substances (C
Not only OD components), but also wastewater regulations related to nitrogen components have been implemented, and qualitative improvement in wastewater treatment is required from the viewpoint of environmental protection.
【0003】従来、窒素成分を除去する方法としては、
生物による脱窒処理、イオン交換法、次亜塩素酸やオゾ
ンなどの酸化剤による酸化脱窒などの方法が用いられて
いる。Conventionally, as a method for removing nitrogen components,
Methods such as denitrification treatment by living organisms, ion exchange method, and oxidative denitrification with oxidants such as hypochlorous acid and ozone are used.
【0004】生物による脱窒処理は、アンモニア態窒素
を硝酸態窒素に硝化した後、硝酸態窒素を嫌気性処理を
行って窒素ガスとする方法であるが、処理時間を長くと
る必要があるために、必然的に装置規模が大きくなると
いう問題点を有している。また、微生物反応を行わせる
ために、適正な処理条件の維持が難しく、高濃度の窒素
含有排水や不定期的に排出される排水や大きな濃度変化
のある排水に対しては不適当な方法である。The biological denitrification is a method of nitrifying ammonia nitrogen into nitrate nitrogen and then anaerobically treating the nitrate nitrogen to produce nitrogen gas, but it requires a long treatment time. In addition, there is a problem that the device scale is inevitably increased. In addition, it is difficult to maintain proper treatment conditions in order to carry out a microbial reaction, and it is not suitable for wastewater containing a high concentration of nitrogen, wastewater discharged irregularly, or wastewater with a large concentration change. is there.
【0005】イオン交換法は、窒素含有イオン以外のイ
オンが多量に含まれているような排水では、イオン交換
基材を頻繁に再生する必要があるとともにイオン交換基
材の耐久性が著しく損なわれるという問題点を有してい
る。The ion exchange method requires frequent regeneration of the ion exchange base material and significantly impairs the durability of the ion exchange base material in waste water containing a large amount of ions other than nitrogen-containing ions. There is a problem.
【0006】また、次亜塩素酸による脱窒法は、近年問
題視されている有機塩素を生成する危険性があり、オゾ
ンによる脱窒法も触媒として臭素イオンの存在が不可欠
となるばかりでなく、加えていずれの方法も酸化剤が多
量に必要となりコスト高になるなどの問題点を有してい
る。Further, the denitrification method using hypochlorous acid has a risk of producing organic chlorine, which has been a problem in recent years, and the denitrification method using ozone not only requires the presence of bromine ions as a catalyst but also All of these methods have a problem that a large amount of oxidant is required and the cost is increased.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、前記従来技術の問題点を的確に解決することを課題
とするものであり、硝酸根含有排水の処理に際し、排水
中の窒素成分を高効率で、しかも長期間にわたって安定
的に処理する方法を提供することを目的とするものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention has an object of accurately solving the above-mentioned problems of the prior art, and when treating the wastewater containing nitrate radicals, the nitrogen component in the wastewater is increased. It is an object of the present invention to provide an efficient and stable treatment method for a long period of time.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために鋭意研究の結果、以下に示す湿式還元処
理工程および湿式酸化処理工程からなるプロセスによっ
て排水を処理することにより、排水中の窒素成分を高効
率で、しかも長期間にわたって安定的に処理できること
を見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies to solve the above problems, and as a result, by treating the wastewater by a process including a wet reduction treatment step and a wet oxidation treatment step shown below, The inventors have found that the nitrogen component therein can be treated with high efficiency and stably for a long period of time, and have completed the present invention based on this finding.
【0009】すなわち、本発明は、硝酸根含有排水を以
下の手順により処理することを特徴とする硝酸根含有排
水の処理方法である。That is, the present invention is a method for treating nitrate-containing wastewater, which comprises treating the nitrate-containing wastewater by the following procedure.
【0010】(1)硝酸根含有排水を、還元物質の存在
下、120〜370℃の温度、かつ該排水が液相を保持
する圧力のもとに、実質的に酸素を供給することなく、
還元用固体触媒に接触させて排水中の硝酸根をアンモニ
ア態窒素に湿式還元する工程。 (2)工程(1)で排出される処理水を120〜370
℃の温度、かつ該排水が液相を保持する圧力のもとに、
酸素を供給しながら、酸化用固体触媒に接触させて処理
水中のアンモニア態窒素成分、有機性物質および無機性
物質を湿式酸化分解する工程。(1) The nitrate-containing wastewater is supplied in the presence of a reducing substance at a temperature of 120 to 370 ° C. and under a pressure at which the wastewater holds a liquid phase, without substantially supplying oxygen.
A step of wet-reducing nitrate radicals in wastewater to ammonia nitrogen by contacting with a reducing solid catalyst. (2) The treated water discharged in the step (1) is 120 to 370.
At a temperature of ℃, and the pressure at which the wastewater holds the liquid phase,
A step of wet-oxidizing and decomposing the ammonia nitrogen component, the organic substance and the inorganic substance in the treated water by contacting with a solid catalyst for oxidation while supplying oxygen.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】本発明にいう「硝酸根」とは、硝
酸イオンおよび亜硝酸イオンを意味する。したがって、
本発明の硝酸根含有排水とは、硝酸イオンおよび/また
は亜硝酸イオン、通常、硝酸イオン、または硝酸イオン
と亜硝酸イオンとを含む排水を意味する。これら硝酸イ
オンおよび亜硝酸イオンを構成する窒素原子は硝酸態窒
素(「NO3−N」と表示する場合もある)と総称され
るものであり、本発明の硝酸根含有排水は硝酸態窒素含
有排水ということもできる。また、アンモニア態窒素と
は、分子状のアンモニア(NH3)およびアンモニウム
イオン(NH4 +)を構成する窒素原子を総称するもので
あり、「NH3−N」と表示する場合もある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The "nitrate" in the present invention means nitrate ion and nitrite ion. Therefore,
The nitrate-containing wastewater of the present invention means wastewater containing nitrate ions and / or nitrite ions, usually nitrate ions, or nitrate ions and nitrite ions. The nitrogen atoms constituting these nitrate ions and nitrite ions are collectively referred to as nitrate nitrogen (sometimes referred to as "NO 3 -N"), and the nitrate-containing wastewater of the present invention contains nitrate nitrogen. It can also be called drainage. Ammonia nitrogen is a general term for nitrogen atoms constituting molecular ammonia (NH 3 ) and ammonium ion (NH 4 + ) and may be represented as “NH 3 —N”.
【0012】硝酸根含有排水の具体例としては、化学プ
ラント設備、食品加工設備、金属加工設備、皮革製造設
備、医薬品製造設備、繊維工業設備、紙パルプ工業設
備、染色染料工業設備、電子工業設備、写真処理設備、
し尿・下水処理設備などの各種産業設備から排出される
硝酸根を含有する種々の排水を挙げることができる。Specific examples of nitrate-containing wastewater include chemical plant equipment, food processing equipment, metal processing equipment, leather manufacturing equipment, pharmaceutical manufacturing equipment, textile industry equipment, paper pulp industry equipment, dyeing dye industry equipment, electronic industry equipment. , Photo processing equipment,
Examples include various wastewater containing nitrate radicals discharged from various industrial equipment such as human waste / sewage treatment equipment.
【0013】本発明の方法により処理する際の排水中の
硝酸根濃度には、特に制限はなく、各種産業設備から排
出される排水の種類、処理装置の規模などに応じて適宜
決定することができる。通常、硝酸態窒素として、50
〜50,000mg/l、好ましくは100〜20,0
00mg/1とするのがよい。硝酸根濃度が低すぎると
処理コストがアップして経済的に不利となる。There is no particular limitation on the concentration of nitrate radicals in the wastewater when treated by the method of the present invention, and it can be appropriately determined according to the type of wastewater discharged from various industrial facilities, the scale of the treatment equipment, and the like. it can. Usually, as nitrate nitrogen, 50
~ 50,000 mg / l, preferably 100-20,0
It is recommended to set it to 00 mg / 1. If the concentration of nitrate radicals is too low, the treatment cost will increase and it will be economically disadvantageous.
【0014】なお、硝酸根含有排水中には、COD成
分、窒素化合物、硫黄化合物、有機ハロゲン化合物、無
機塩などが含まれていてもよい。本発明においては、後
記の未分解の還元物質を含め、これらを総称して「有機
性物質および無機性物質」という。The nitrate radical-containing wastewater may contain COD components, nitrogen compounds, sulfur compounds, organic halogen compounds, inorganic salts and the like. In the present invention, these are collectively referred to as “organic substances and inorganic substances”, including the undecomposed reducing substances described later.
【0015】以下、本発明を詳しく説明する。The present invention will be described in detail below.
【0016】工程(1) 工程(1)では、硝酸根含有排水を、還元物質の存在
下、120〜370℃の温度、かつ該排水が液相を保持
する圧力下のもとで、実質的に酸素を供給することな
く、還元用固体触媒に接触させて排水中の硝酸根をアン
モニア態窒素に湿式還元する。 Step (1) In the step (1), the nitrate-containing wastewater is substantially treated in the presence of a reducing substance at a temperature of 120 to 370 ° C. and under a pressure at which the wastewater holds a liquid phase. Wet-reduce the nitrate radicals in the wastewater to ammonia nitrogen by bringing them into contact with a solid reducing catalyst without supplying oxygen to them.
【0017】工程(1)における反応メカニズムについ
ては、還元物質としてメタノールを用いた場合を例にし
て説明すると、以下に示す反応が起こるものと考えられ
る。 3HNO3+4CH3OH+3H+→3NH4 ++4CO2+5H2O ・・(1) 6HNO3+5CH3OH→3N2+5CO2+13H2O ・・(2) したがって、工程(1)で還元処理後に排出される処理
水中には、アンモニア態窒素のほかに、窒素ガス、未分
解の還元物質などが含まれていることがある。なお、本
発明においては、湿式還元を後記の還元用固体触媒を用
いて行うことから、上記(1)で示される反応が起こり
易く、硝酸根のアンモニア態窒素への変換を効率よく行
うことができる。The reaction mechanism in the step (1) will be explained by taking the case of using methanol as a reducing substance as an example, and the following reaction is considered to occur. 3HNO 3 + 4CH 3 OH + 3H + → 3NH 4 + + 4CO 2 + 5H 2 O ··· (1) 6HNO 3 + 5CH 3 OH → 3N 2 + 5CO 2 + 13H 2 O ·· (2) Therefore, it is discharged after the reduction treatment in step (1). In addition to ammonia nitrogen, the treated water may contain nitrogen gas and undecomposed reducing substances. In the present invention, since the wet reduction is carried out using the solid catalyst for reduction described later, the reaction shown in (1) above is likely to occur, and the conversion of nitrate radicals into ammoniacal nitrogen can be carried out efficiently. it can.
【0018】工程(1)で用いる還元物質としては、硝
酸根より酸素原子を奪うことにより硝酸根を還元する能
力を有し、処理後に二次公害的な物質を生じないもので
あれば特に制限はなく、いずれの化合物も使用すること
ができる。還元物質の代表例としては、メタノール、エ
タノール、イソプロパノール、ブタノールなどの炭素数
1〜5の低級アルコール類;ギ酸、酢酸、シュウ酸、プ
ロピオン酸などの有機酸類;ホルムアルデヒド、アセト
アルデヒド、プロピルアルデヒド、ブチルアルデヒドな
どの炭素数1〜5の低級アルデヒド類;ショ糖、グルコ
ース、フラクトース、マルトースなどの糖類;アセト
ン、メチルエチルケトンなどの低級ケトン類;チオ硫酸
ナトリウム、硫化ナトリウムなどの無機硫黄化合物類;
アンモニア、ヒドラジン、アミド類、アミン類、アミノ
酸類などの窒素化合物;フェノール類などを挙げること
ができる。これらのうち、取り扱い性、経済性、後処理
のし易すさなどからして、低級アルコール類、低級アル
デヒド類、糖類およびアンモニア、特にメタノールおよ
びアンモニアが好適に用いられる。還元物質は単独で
も、あるいは2種以上を適宜組み合わせて使用すること
もできる。また、還元物質はそれ自体を添加してもよい
し、あるいは排水中にCOD成分として含まれる還元物
質を利用してもよい。すなわち、処理すべき排水が元来
COD成分として前記のような還元物質を含む場合は、
この還元物質を利用しても、あるいは他の処理設備から
排出されるCOD成分として前記のような還元物質を含
む排水を処理すべき排水と混合して還元物質を供給する
こともできる。The reducing substance used in the step (1) is not particularly limited as long as it has the ability to reduce nitrate radicals by depriving the nitrate radicals of oxygen atoms, and does not generate secondary pollutants after the treatment. None, any compound can be used. Typical examples of the reducing substance include lower alcohols having 1 to 5 carbon atoms such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol; organic acids such as formic acid, acetic acid, oxalic acid, propionic acid; formaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, butyraldehyde. Such as lower aldehydes having 1 to 5 carbon atoms; saccharides such as sucrose, glucose, fructose and maltose; lower ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; inorganic sulfur compounds such as sodium thiosulfate and sodium sulfide;
Nitrogen compounds such as ammonia, hydrazine, amides, amines and amino acids; phenols and the like can be mentioned. Of these, lower alcohols, lower aldehydes, saccharides and ammonia, particularly methanol and ammonia, are preferably used in view of handleability, economy, and ease of post-treatment. The reducing substance may be used alone or in combination of two or more kinds. The reducing substance may be added as it is, or the reducing substance contained in the waste water as a COD component may be used. That is, when the wastewater to be treated originally contains the above-mentioned reducing substances as COD components,
The reducing substance can be supplied by using this reducing substance or by mixing the wastewater containing the above-mentioned reducing substance as a COD component discharged from another treatment facility with the wastewater to be treated.
【0019】還元物質の使用量については、0.5≦還
元物質/硝酸根(モル比)≦10、好ましくは1≦還元
物質/硝酸根(モル比)≦7の割合で排水中に存在させ
るのがよい。還元物質/硝酸根(モル比)が0.5より
少ないと、還元が不十分であって、硝酸根をアンモニア
態窒素に十分変換することができない。そして、硝酸根
をアンモニア態窒素に十分変換するには、還元物質を還
元物質/硝酸根(モル比)が10以下の割合で存在させ
ればよく、これ以上の還元物質を排水中に存在させて
も、それに相応した硝酸根のアンモニア態窒素への還元
の更なる向上は認められず、かえって経済的に不利にな
る。なお、硝酸根濃度は、前記のとおり、硝酸イオンお
よび/または亜硝酸イオンの濃度である。The amount of the reducing substance used is 0.5 ≦ reducing substance / nitrate (molar ratio) ≦ 10, preferably 1 ≦ reducing substance / nitrate (molar ratio) ≦ 7 in the waste water. Is good. If the reducing substance / nitrate (molar ratio) is less than 0.5, the reduction is insufficient and the nitrate cannot be sufficiently converted to ammonia nitrogen. Then, in order to sufficiently convert the nitrate radicals to ammonia nitrogen, it is sufficient that the reducing substances are present at a reducing substance / nitrate radical ratio (molar ratio) of 10 or less, and more reducing substances are present in the wastewater. However, no further improvement in the reduction of nitrate radicals to ammonia nitrogen is observed, which is economically disadvantageous. The nitrate radical concentration is the concentration of nitrate ions and / or nitrite ions as described above.
【0020】工程(1)で用いる還元用固体触媒として
は、上記還元物質の存在下に硝酸態窒素をアンモニア態
窒素に還元し得るものであればいずれも使用することが
できる。例えば、チタン、ケイ素、アルミニウム、ジル
コニウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、セリウ
ム、タングステン、銅、銀、金、白金、パラジウム、ロ
ジウム、ルテニウムおよびイリジウムから選ばれる少な
くとも1種の元素の金属および/または化合物、もしく
はこれらと活性炭または炭素化合物とを含有する触媒を
挙げることができる。As the solid reducing catalyst used in the step (1), any solid catalyst capable of reducing nitrate nitrogen to ammonia nitrogen in the presence of the reducing substance can be used. For example, a metal and / or at least one element selected from titanium, silicon, aluminum, zirconium, manganese, iron, cobalt, nickel, cerium, tungsten, copper, silver, gold, platinum, palladium, rhodium, ruthenium and iridium. Mention may be made of compounds, or catalysts containing these and activated carbon or carbon compounds.
【0021】特に、次の触媒A成分と触媒B成分とを含
有する固体触媒が好適に用いられる。ここで触媒A成分
とは、鉄、チタンおよびジルコニウムから撰ばれる少な
くとも1種の元素の酸化物、炭素化合物または活性炭で
あり、また触媒B成分とは、マンガン、コバルト、ニッ
ケル、セリウム、タングステン、銅、銀、金、白金、パ
ラジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウムから
選ばれる少なくとも1種の元素の金属および/または化
合物である。In particular, a solid catalyst containing the following catalyst A component and catalyst B component is preferably used. Here, the catalyst A component is an oxide of at least one element selected from iron, titanium and zirconium, a carbon compound or activated carbon, and the catalyst B component is manganese, cobalt, nickel, cerium, tungsten, copper. , A metal and / or a compound of at least one element selected from silver, gold, platinum, palladium, rhodium, ruthenium and iridium.
【0022】なお、上記の炭素化合物とは、キレート樹
脂のような有機高分子化合物を成型したものを意味す
る。The above carbon compound means a molded product of an organic polymer compound such as a chelate resin.
【0023】触媒A成分の具体例としては、チタン酸化
物、鉄酸化物、ジルコニウム酸化物、チタン酸化物−ジ
ルコニウム酸化物、チタン酸化物−鉄酸化物などの2元
または多元系酸化物(複合酸化物も含む)のほかに、キ
レート樹脂および活性炭を挙げることができる。触媒A
成分の固体触媒に占める割合は30〜99.95重量%
の範囲が好ましく、触媒A成分を30重量%以上の割合
で用いることにより、還元用固体触媒の耐久性が向上す
る。触媒A成分のなかでも、活性炭が特に好適に用いら
れ、活性炭を用いることにより活性に優れた還元用固体
触媒が得られる。Specific examples of the catalyst component A include binary oxides such as titanium oxide, iron oxide, zirconium oxide, titanium oxide-zirconium oxide and titanium oxide-iron oxide (composite oxides). In addition to (including oxides), chelating resins and activated carbon can be mentioned. Catalyst A
The proportion of the components in the solid catalyst is 30 to 99.95% by weight.
Is preferable, and the durability of the reducing solid catalyst is improved by using the catalyst A component in an amount of 30% by weight or more. Among the components of catalyst A, activated carbon is particularly preferably used, and by using activated carbon, a solid catalyst for reduction having excellent activity can be obtained.
【0024】触媒B成分の具体例としては、前記元素の
金属、酸化物および複合酸化物を挙げることができる。
固体触媒中の触媒B成分の割合は0.05〜70重量%
とするのが好ましく、その割合を0.05重量%以上と
することにより、硝酸根をアンモニア態窒素まで十分に
変換することが可能となる。なお、前記元素のうち、
銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムおよ
びイリジウム(以下、「B−1成分」という)の場合に
は、その金属および/または化合物の割合(合計量)は
還元用固体触媒の0.05〜10重量%とするのがよ
い。10重量%を超える割合で使用しても、それに相応
した還元性能の向上は認められず、かえって高価な原料
であるがために、還元用固体触媒のコストアップとなっ
て経済的に不利となる。そのほかの、マンガン、コバル
ト、ニッケル、セリウム、タングステンおよび銅(以
下、「B−2成分」という)の場合には、その金属およ
び/または化合物の割合(合計量)は固体触媒の0.0
5〜70重量%とするのがよい。もちろん、合計量が
0.05〜70重量%の範囲内において、B−1成分と
B−2成分とをそれぞれ0.05〜10重量%および
0.05〜70重量%の範囲で組み合わせて用いること
もできる。Specific examples of the component B of the catalyst include metals, oxides and complex oxides of the above elements.
The proportion of the catalyst B component in the solid catalyst is 0.05 to 70% by weight.
It is preferable that the content be 0.05% by weight or more, so that the nitrate radical can be sufficiently converted to ammonia nitrogen. Among the above elements,
In the case of silver, gold, platinum, palladium, rhodium, ruthenium and iridium (hereinafter referred to as "B-1 component"), the ratio (total amount) of the metal and / or compound is 0.05 of the solid catalyst for reduction. It is preferable to be 10% by weight. Even if it is used in a proportion of more than 10% by weight, no corresponding improvement in the reduction performance is observed, and since it is an expensive raw material, the cost of the solid reducing catalyst is increased, which is economically disadvantageous. . In addition, in the case of manganese, cobalt, nickel, cerium, tungsten and copper (hereinafter referred to as "B-2 component"), the ratio (total amount) of the metal and / or compound is 0.0 of the solid catalyst.
It is preferable to be 5 to 70% by weight. Of course, within the total amount of 0.05 to 70% by weight, the B-1 component and the B-2 component are used in combination in the ranges of 0.05 to 10% by weight and 0.05 to 70% by weight, respectively. You can also
【0025】還元用固体触媒は、触媒B成分として、B
−1成分を含有している場合が特に触媒活性が高く、効
果的である。特に、B−1成分のなかでも、白金、パラ
ジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウムから選
ばれる少なくとも1種の元素の金属および/または化合
物を含有している場合は触媒活性が高く好ましい。B−
2成分のなかでは、マンガン、コバルト、ニッケルおよ
び銅が好適に用いられる。なお、触媒A成分としてキレ
ート樹脂を用いる場合、触媒B成分はイオンとなり、こ
のイオンがキレート樹脂のキレート成分を配位子として
錯化合物を形成して固定されているものが好ましい。The solid catalyst for reduction contains B as the catalyst B component.
The case of containing the -1 component is particularly effective because the catalyst activity is high. In particular, among the B-1 components, when the metal and / or the compound of at least one element selected from platinum, palladium, rhodium, ruthenium and iridium is contained, it is preferable because the catalytic activity is high. B-
Among the two components, manganese, cobalt, nickel and copper are preferably used. When a chelate resin is used as the catalyst A component, it is preferable that the catalyst B component is an ion, and the ion is fixed by forming a complex compound using the chelate component of the chelate resin as a ligand.
【0026】還元用固体触媒のうち特に好適な例として
は、パラジウム/活性炭、パラジウム/チタン酸化物な
どを挙げることができる。Among the solid catalysts for reduction, particularly preferable examples include palladium / activated carbon and palladium / titanium oxide.
【0027】還元用固体触媒の形状については特に制限
はなく、例えば粒状、球状、ペレット状およびリング状
のいずれでもよく、またハニカム状などの一体構造体で
もよい。懸濁物を含む排水を処理する場合には、固形物
や沈澱物などにより触媒層での閉塞が起こる可能性があ
るので、ハニカム状のものが好適に用いられる。The shape of the reducing solid catalyst is not particularly limited, and may be, for example, granular, spherical, pellet-shaped, or ring-shaped, or may be an integral structure such as honeycomb-shaped. When treating the wastewater containing the suspension, a honeycomb-shaped one is preferably used because clogging of the catalyst layer may occur due to solids or precipitates.
【0028】粒状触媒の場合、その平均粒子径は、通
常、1〜10mmであり、特に2〜7mmの範囲にする
のが好ましい。平均粒子径が1mm未満であると圧力損
失が増加する恐れがある。一方、平均粒子径が10mm
を超えると十分な幾何学的面積をとることができず、接
触面積が低下して十分な還元能力が得られなくなる場合
がある。ペレット状触媒の場合、その平均径は、通常、
1〜10mmであり、特に3〜8mmの範囲にするのが
好ましく、平均長さは、通常、2〜15mmであり、特
に3〜10mmの範囲にするのが好ましい。平均径が1
mm未満、あるいは平均長さが2mm未満では、圧力損
失が増加する恐れがあり、一方平均径が10mmを超え
たり、あるいは平均長さが15mmを超えると十分な幾
何学的表面積をとることができず、接触効率が低下して
十分な還元能力が得られなく場合がある。ハニカム状触
媒の場合、通常、貫通孔の相当直径は2〜20mm、セ
ル肉厚は0.1〜3mm、また開口率は50〜90%で
あり、特に貫通孔の相当直径が2.5〜155mm、セ
ル肉厚が0.5〜3mm、また開口率が50〜90%の
範囲にあるのが好ましい。貫通孔の相当直径が2mm未
満では圧力損失が大きくなり、一方20mmを超える場
合には、圧力損失は小さくなるが、接触率が低下して触
媒活性が低下する恐れがある。セル肉厚が0.1mm未
満では圧力損失が小さくなり、触媒を軽量化できるとの
利点があるが、触媒の機械的強度が低下する恐れがあ
り、一方3mmを超える場合には、機械的強度は十分で
はあるが、触媒の有効接触面積が触媒量に対して小さく
なってしまい、触媒量に応じた活性を期待することがで
きない。開口率についても、上記と同じ理由により、5
0〜90%とするのがよい。In the case of a granular catalyst, the average particle size thereof is usually 1 to 10 mm, preferably 2 to 7 mm. If the average particle size is less than 1 mm, the pressure loss may increase. On the other hand, the average particle size is 10 mm
If it exceeds, a sufficient geometric area cannot be obtained, the contact area may be reduced, and a sufficient reducing ability may not be obtained. In the case of a pellet catalyst, the average diameter is usually
It is 1 to 10 mm, particularly preferably 3 to 8 mm, and the average length is usually 2 to 15 mm, and particularly preferably 3 to 10 mm. Average diameter is 1
If it is less than mm or the average length is less than 2 mm, pressure loss may increase, while if the average diameter exceeds 10 mm or the average length exceeds 15 mm, sufficient geometric surface area can be obtained. In some cases, the contact efficiency may decrease and a sufficient reducing ability may not be obtained. In the case of a honeycomb catalyst, the equivalent diameter of the through hole is usually 2 to 20 mm, the cell wall thickness is 0.1 to 3 mm, and the opening ratio is 50 to 90%. It is preferable that the cell wall thickness is 155 mm, the cell wall thickness is 0.5 to 3 mm, and the aperture ratio is 50 to 90%. When the equivalent diameter of the through hole is less than 2 mm, the pressure loss becomes large, while when it exceeds 20 mm, the pressure loss becomes small, but the contact rate may decrease and the catalytic activity may decrease. If the cell wall thickness is less than 0.1 mm, the pressure loss will be small and the catalyst can be made lighter, but the mechanical strength of the catalyst may decrease, while if it exceeds 3 mm, the mechanical strength may be reduced. Is sufficient, the effective contact area of the catalyst becomes smaller than the amount of the catalyst, and it is impossible to expect the activity according to the amount of the catalyst. Regarding the aperture ratio, for the same reason as above, 5
It is better to set it to 0 to 90%.
【0029】還元用固体触媒の調製法には特に制限はな
く、従来公知の方法によって調製することができる。例
えば、触媒A成分としての市販のチタニアのペレットに
触媒B成分としてのパラジウム金属を含浸担持させれば
よい。また、各触媒成分の化合物を共沈させたり、ある
いは混練することにより調製することもできる。The method for preparing the solid reducing catalyst is not particularly limited and can be prepared by a conventionally known method. For example, a commercially available titania pellet as the catalyst A component may be impregnated and supported with palladium metal as the catalyst B component. It can also be prepared by coprecipitating or kneading the compounds of the respective catalyst components.
【0030】工程(1)における還元処理は、排水の温
度が120〜370℃、好ましくは150〜300℃で
あり、この温度において排水が液相を保持する圧力下
に、かつ酸素を実質的に供給しない条件下で行う。In the reduction treatment in the step (1), the temperature of the waste water is 120 to 370 ° C., preferably 150 to 300 ° C., and at this temperature, the waste water is under a pressure to maintain the liquid phase and oxygen is substantially contained. Carry out under conditions not supplied.
【0031】排水の温度が120℃未満では処理効率が
不十分であり、一方水の臨界温度は370℃であって、
これを超えると排水を液相に保持できなくなる。なお、
排水の温度が370℃を超えると、このような条件に耐
える処理装置を設ける必要があり、処理装置のコストア
ップという問題が生じる。When the temperature of the waste water is less than 120 ° C, the treatment efficiency is insufficient, while the critical temperature of water is 370 ° C,
If it exceeds this, the waste water cannot be retained in the liquid phase. In addition,
When the temperature of the waste water exceeds 370 ° C., it is necessary to install a treatment device that can withstand such conditions, which causes a problem of increased cost of the treatment device.
【0032】還元処理時の圧力については、上記の排水
温度で排水を液相に保持できる圧力であればよく、適宜
決定することができる。The pressure at the time of the reduction treatment may be any pressure as long as it can maintain the wastewater in the liquid phase at the above-mentioned wastewater temperature and can be appropriately determined.
【0033】本発明における実質的に酸素の非供給下と
は、処理すべき排水に酸素を積極的に供給しないことを
意味するのものであり、処理すべき排水中に少量の酸素
が溶存している場合をも包含するものである。処理すべ
き排水中に酸素を供給すると、酸素が硝酸根の還元によ
り生成したアンモニア態窒素を再酸化したり、還元物質
が酸化され、その効果を十分発揮できなるため好ましく
ない。In the present invention, “substantially without supply of oxygen” means that oxygen is not actively supplied to the wastewater to be treated, and a small amount of oxygen is dissolved in the wastewater to be treated. It also includes cases where Supplying oxygen to the wastewater to be treated is not preferable because oxygen reoxidizes ammonia nitrogen generated by the reduction of nitrate radicals or the reducing substance is oxidized, and the effect can be sufficiently exhibited.
【0034】排水のpHについては特に制限はないが、
処理装置の材質面を考慮すると、2〜12の範囲に調整
するのがよい。The pH of the waste water is not particularly limited,
Considering the material of the processing device, it is preferable to adjust the range of 2 to 12.
【0035】排水の供給速度については、還元用固体触
媒に対する排水の空間速度が0.1〜20hr-1、好ま
しくは0.3〜10hr-1となるようにするのがよい。
0.1hr-1未満では、処理装置が大きくなりすぎて非
効率的であり、一方20hr-1を超えると還元効率が低
下する。Regarding the supply rate of the wastewater, it is preferable that the space velocity of the wastewater with respect to the reducing solid catalyst is 0.1 to 20 hr -1 , preferably 0.3 to 10 hr -1 .
If it is less than 0.1 hr -1 , the processing equipment becomes too large and inefficient, while if it exceeds 20 hr -1 , the reduction efficiency is lowered.
【0036】工程(1)を実施するための装置について
は、単管式または多管式のいずれの形式でもよい。ま
た、本発明に係わる装置には、系内圧力の安定化および
脈流防止のため蓄圧器を設けることが好ましい。この蓄
圧器は排水昇圧用ポンプと反応塔との間および/または
反応塔と圧力制御弁との間に設置することができる。な
お、精密な圧力制御が不必要な場合には、ガスの非供給
下で排水を処理することもできる。The apparatus for carrying out the step (1) may be of a single-tube type or a multi-tube type. Further, the apparatus according to the present invention is preferably provided with a pressure accumulator for stabilizing the system pressure and preventing pulsating flow. This pressure accumulator can be installed between the drainage booster pump and the reaction tower and / or between the reaction tower and the pressure control valve. When precise pressure control is unnecessary, wastewater can be treated without supplying gas.
【0037】工程(2) 工程(2)では、工程(1)で排出された処理水を12
0〜370℃の温度、かつ該排水が液相を保持する圧力
のもとに、酸素を供給しながら、酸化用固体触媒に接触
させて処理水中のアンモニア態窒素成分、有機性物質お
よび無機性物質を湿式酸化分解する。 Step (2) In the step (2), the treated water discharged in the step (1) is treated as 12
At a temperature of 0 to 370 ° C. and at a pressure at which the waste water maintains a liquid phase, while supplying oxygen, the waste water is brought into contact with the solid catalyst for oxidation to contact with ammonia nitrogen components, organic substances and inorganic substances in the treated water. Wet oxidatively decomposes material.
【0038】工程(1)から排出される処理水中には、
アンモニウムイオン(NH4 +)とアンモニア(NH3)
とが平衡状態で存在し(これらを総称して「アンモニア
態窒素成分」という)、そのほかに硝酸根含有排水中に
元々含まれる有機および無機物質、場合によっては未分
解の還元物質が存在する。工程(2)では、これらアン
モニア態窒素成分、有機性物質および無機性物質を酸素
を供給しながら酸化用固体触媒により酸化分解もしくは
燃焼させて窒素、二酸化炭素、水などに変換して無害化
する。In the treated water discharged from the step (1),
Ammonium ion (NH 4 + ) and ammonia (NH 3 )
And exist in an equilibrium state (collectively referred to as “ammonia nitrogen component”), and in addition, organic and inorganic substances originally contained in the nitrate-containing wastewater, and in some cases, undecomposed reducing substances exist. In the step (2), the ammonia nitrogen component, the organic substance and the inorganic substance are oxidatively decomposed or burned by a solid catalyst for oxidation while supplying oxygen to be converted into nitrogen, carbon dioxide, water and the like to be rendered harmless. .
【0039】上記酸化分解もしくは燃焼に用いる酸素と
しては、酸素単独でも、あるいは酸素含有ガスでもよい
が、通常、装置のコンパクト化などの特殊な場合を除
き、価格の安価な空気が用いられる。酸素は、処理水中
のアンモニア態窒素成分、有機性物質および無機性物質
を窒素、二酸化炭素、水などに分解するに必要な量の1
〜5倍量を供給するのがよい。特に、コストを考慮する
と、必要量の1.6〜3倍量の酸素を供給するのがよ
い。酸素の使用量が1倍量より少ないと、触媒の表面上
が常に酸素不足の状態、すなわち還元雰囲気となり、酸
化分解もしくは燃焼の効率が低下する。一方、酸素の使
用量が5倍量を超えると、反応塔内でのガスホールドア
ップの増加によるデメリットが反応速度向上の効率を上
回るため処理効率はむしろ低下気味となる。The oxygen used for the above-mentioned oxidative decomposition or combustion may be oxygen alone or an oxygen-containing gas, but normally, inexpensive air is used except for special cases such as downsizing of the apparatus. Oxygen is the amount of 1 necessary for decomposing ammonia nitrogen components, organic substances and inorganic substances in treated water into nitrogen, carbon dioxide, water, etc.
It is recommended to supply ~ 5 times the amount. Particularly, considering the cost, it is preferable to supply 1.6 to 3 times the required amount of oxygen. When the amount of oxygen used is less than 1 time, the surface of the catalyst is always in a state of being deficient in oxygen, that is, a reducing atmosphere, and the efficiency of oxidative decomposition or combustion decreases. On the other hand, when the amount of oxygen used exceeds five times, the demerit due to the increase of gas hold-up in the reaction tower exceeds the efficiency of reaction rate improvement, and the treatment efficiency tends to decrease.
【0040】工程(2)で用いる酸化用固体触媒として
は、例えばチタン、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウ
ム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、セリウム、タ
ングステン、銅、銀、金、白金、パラジウム、ロジウ
ム、ルテニウムおよびイリジウムから選ばれる少なくと
も1種の元素の金属および/または化合物を含有するも
のを使用することができる。上記元素を含む化合物とし
ては、その酸化物もしくは多元系酸化物(複合酸化物も
含む)を挙げることができる。Examples of the solid catalyst for oxidation used in the step (2) include titanium, silicon, aluminum, zirconium, manganese, iron, cobalt, nickel, cerium, tungsten, copper, silver, gold, platinum, palladium, rhodium and ruthenium. And those containing a metal and / or compound of at least one element selected from iridium and iridium can be used. Examples of the compound containing the above element include oxides thereof or multi-component oxides (including complex oxides).
【0041】酸化用固体触媒の形状については特に制限
はなく、工程(1)で用いる還元用固体触媒に関して述
べたような各種形状にすることができる。The shape of the oxidation solid catalyst is not particularly limited, and various shapes as described for the reduction solid catalyst used in the step (1) can be used.
【0042】反応温度は120〜370℃、好ましくは
140〜170℃であり、反応温度が低すぎると処理効
率が不十分であり、一方水の臨界温度は370℃であっ
て、これを超えると処理水を液相に保持できなくなる。
なお、処理水の温度が370℃を超えると、このような
条件に耐える処理装置を設ける必要があり、処理装置の
コストアップという問題が生じる。The reaction temperature is 120 to 370 ° C., preferably 140 to 170 ° C. When the reaction temperature is too low, the treatment efficiency is insufficient, while the critical temperature of water is 370 ° C. and above this. The treated water cannot be retained in the liquid phase.
When the temperature of the treated water exceeds 370 ° C., it is necessary to provide a treatment device that withstands such conditions, which causes a problem of increased cost of the treatment device.
【0043】処理時の圧力については、上記範囲の処理
水の温度で処理水を液相に保持できる圧力であればよ
く、適宜決定することができる。The pressure at the time of treatment may be any pressure as long as it can maintain the treated water in the liquid phase at the temperature of the treated water in the above range and can be appropriately determined.
【0044】処理水の供給速度については、酸化用固体
触媒に対する処理水の空間速度が0.1〜20hr-1、
好ましくは0.3〜10hr-1となるようにするのがよ
い。0.1hr-1未満では、処理装置が大きくなりすぎ
て非効率的であり、一方20hr-1を超えると効率が低
下する。Regarding the supply rate of the treated water, the space velocity of the treated water with respect to the solid catalyst for oxidation is 0.1 to 20 hr -1 ,
It is preferably 0.3 to 10 hr −1 . If it is less than 0.1 hr −1 , the processing apparatus becomes too large and inefficient, while if it exceeds 20 hr −1 , the efficiency is lowered.
【0045】工程(2)を実施するための装置について
は、単管式または多管式のいずれの形式でもよい。The apparatus for carrying out the step (2) may be of a single-tube type or a multi-tube type.
【0046】次に、本発明の一具体例を図1に示すが、
このフロー概略図に基づいて本発明の処理方法を詳しく
説明する。Next, one specific example of the present invention is shown in FIG.
The processing method of the present invention will be described in detail based on this flow schematic diagram.
【0047】処理すべき硝酸根含有排水をライン1から
導入し、この硝酸根含有排水にライン2からポンプ4に
より還元物質、例えばメタノールを供給し、混合した
後、この排水を昇圧ポンプ3により熱交換器5に供給す
る。この熱交換器5で排水を湿式還元反応塔6からの処
理水により反応開始温度まで昇温したあと、還元用固体
触媒を充填した湿式還元反応塔6にその塔底から供給
し、ここで排水中の硝酸根をアンモニア態窒素に還元す
る。還元処理後の処理水はライン7より排出し、熱交換
器5で冷却した後、圧力制御弁8により解圧し、アンモ
ニア態窒素、未分解のメタノールなどを含む処理水を処
理水タンク9に導入する。ここで、処理水中の窒素ガス
などの無害のガスをライン10から大気中に放出する。
なお、処理水は処理水タンク9にて窒素ガスなどを分離
することなく、そのまま次の湿式酸化反応塔15に導入
してもよい(図2参照)。The nitrate-containing wastewater to be treated is introduced from the line 1, the reducing substance such as methanol is supplied to the nitrate-containing wastewater from the line 2 by the pump 4, and after mixing, the wastewater is heated by the booster pump 3. Supply to the exchanger 5. After the wastewater is heated to the reaction start temperature by the treated water from the wet reduction reaction tower 6 in this heat exchanger 5, it is supplied from the bottom to the wet reduction reaction tower 6 filled with the solid catalyst for reduction, and the wastewater is discharged here. The nitrates in the product are reduced to ammonia nitrogen. The treated water after the reduction treatment is discharged from the line 7, cooled by the heat exchanger 5, decompressed by the pressure control valve 8, and the treated water containing ammonia nitrogen, undecomposed methanol and the like is introduced into the treated water tank 9. To do. Here, a harmless gas such as nitrogen gas in the treated water is discharged into the atmosphere through the line 10.
The treated water may be directly introduced into the next wet oxidation reaction tower 15 without separating the nitrogen gas and the like in the treated water tank 9 (see FIG. 2).
【0048】処理水は昇圧ポンプ11で昇圧し、一方空
気供給ライン13より供給される空気をコンプレッサー
12で昇圧した後、処理水と混合し、熱交換器14に供
給する。ここで、処理水は湿式酸化反応塔15からの処
理水により反応開始温度にまで昇温した後、湿式酸化用
固体触媒の充填された湿式酸化反応塔15に供給し、こ
こで処理水中のアンモニア態窒素成分、有機性物質およ
び無機性物質は窒素、二酸化炭素、水などに酸化分解さ
れる。処理後の排水は、ライン16から排出され、熱交
換器14で冷却した後、圧力制御弁17により解圧した
後、処理水タンク18に導入し、ここで無害のガスをラ
イン19から、また無害の処理水をライン20から放出
する。The treated water is boosted by the booster pump 11, while the air supplied from the air supply line 13 is boosted by the compressor 12, then mixed with the treated water and supplied to the heat exchanger 14. Here, the treated water is heated to the reaction start temperature by the treated water from the wet oxidation reaction tower 15 and then supplied to the wet oxidation reaction tower 15 filled with the solid catalyst for wet oxidation, where the ammonia in the treated water is supplied. Nitrogen components, organic substances and inorganic substances are oxidatively decomposed into nitrogen, carbon dioxide, water and the like. The treated wastewater is discharged from the line 16, cooled by the heat exchanger 14, decompressed by the pressure control valve 17, and then introduced into the treated water tank 18, where a harmless gas is discharged from the line 19 and Harmless treated water is discharged from line 20.
【0049】[0049]
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples.
【0050】実施例1 硝酸根含有排水として硝酸ナトリウムを2重量%および
エタノールを3重量%含む排水を用い、これを図2に示
すフロー概略図にしたがって処理した。この排水中の還
元物質(エタノール)/硝酸根(モル比)は2.77で
あった。Example 1 As the nitrate-containing wastewater, wastewater containing 2% by weight of sodium nitrate and 3% by weight of ethanol was used, and this was treated according to the schematic flow chart shown in FIG. The reducing substance (ethanol) / nitrate (molar ratio) in this waste water was 2.77.
【0051】<工程(1)>上記排水を湿式還元反応器
6に導入し、反応温度(排水の温度)270℃、反応圧
力85kg/cm2G、触媒に対する空間速度1hr-1
の条件下で湿式還元処理を行った。還元用固体触媒とし
ては、触媒A成分としてのチタンと鉄との酸化物(Ti
O2:Fe2O3(重量比)=10:90)(99.4重
量%)および触媒B成分としての白金(0.6重量%)
からなるペレット状の触媒を用いた。<Step (1)> The above waste water was introduced into the wet reduction reactor 6, the reaction temperature (waste water temperature) was 270 ° C., the reaction pressure was 85 kg / cm 2 G, and the space velocity for the catalyst was 1 hr −1.
Wet reduction treatment was performed under the conditions of. As the solid catalyst for reduction, an oxide of titanium and iron (Ti
O 2 : Fe 2 O 3 (weight ratio) = 10: 90 (99.4% by weight) and platinum as a catalyst B component (0.6% by weight)
The catalyst in the form of pellets was used.
【0052】<工程(2)>湿式還元反応器6からの処
理水を湿式酸化反応器15に導入し、反応温度160
℃、反応圧力9kg/cm2G、触媒に対する空間速度
2hr-1の条件下、かつ処理水中のアンモニア態窒素成
分および未分解のエタノールを窒素、二酸化炭素、水な
どに分解するに必要な酸素量の2.5倍に相当する量の
空気を導入しながら、湿式酸化処理を行った。酸化触媒
としては、チタン、鉄および白金を含有するペレット状
の触媒を用いた。<Step (2)> The treated water from the wet reduction reactor 6 is introduced into the wet oxidation reactor 15, and the reaction temperature is set to 160.
C, reaction pressure 9 kg / cm 2 G, space velocity 2 hr −1 to the catalyst, and the amount of oxygen required to decompose the ammonia nitrogen component in the treated water and undecomposed ethanol into nitrogen, carbon dioxide, water, etc. The wet oxidation treatment was carried out while introducing an amount of air corresponding to 2.5 times. As the oxidation catalyst, a pellet-shaped catalyst containing titanium, iron and platinum was used.
【0053】その結果、湿式酸化反応器15から排出さ
れる処理水中のアンモニア態窒素濃度は4mg/l以
下、硝酸態窒素濃度は10mg/l以下であった。As a result, the ammonia nitrogen concentration in the treated water discharged from the wet oxidation reactor 15 was 4 mg / l or less, and the nitrate nitrogen concentration was 10 mg / l or less.
【0054】実施例2 硝酸根含有排水として、硝酸アンモニウムを5重量%含
有する排水を用い、この排水に還元物質としてメタノー
ルを4重量%となるように添加し、図2に示すフロー概
略図にしたがって処理した。この排水中の還元物質(ア
ンモニア+メタノール)/硝酸根(モル比)は3であっ
た。Example 2 As the nitrate-containing wastewater, wastewater containing 5% by weight of ammonium nitrate was used, and methanol was added to this wastewater so as to be 4% by weight, and according to the schematic flow chart shown in FIG. Processed. The reducing substance (ammonia + methanol) / nitrate (molar ratio) in this waste water was 3.
【0055】<工程(1)>上記排水を湿式還元反応器
6に導入し、反応温度250℃、反応圧力70kg/c
m2G、触媒に対する空間速度1hr-1の条件下で湿式
還元処理を行った。還元用固体触媒としては、触媒A成
分としてのチタンの酸化物(99重量%)および触媒B
成分としてのパラジウム(1重量%)からなる触媒を用
いた。<Step (1)> The above waste water is introduced into the wet reduction reactor 6, the reaction temperature is 250 ° C., the reaction pressure is 70 kg / c.
The wet reduction treatment was carried out under the conditions of m 2 G and a space velocity of 1 hr −1 with respect to the catalyst. As the reducing solid catalyst, titanium oxide (99% by weight) as the catalyst A component and the catalyst B are used.
A catalyst consisting of palladium (1% by weight) as a component was used.
【0056】<工程(2)>湿式還元反応器6からの処
理水を湿式酸化反応器15に導入し、反応温度160
℃、反応圧力9kg/cm2G、触媒に対する空間速度
2hr-1の条件下、かつ処理水中のアンモニア態窒素成
分および未分解のメタノールを窒素、二酸化炭素、水な
どに分解するに必要は酸素量の2.5倍に相当する量の
空気を導入しながら、湿式酸化処理を行った。酸化触媒
としては、実施例1で用いたと同じ触媒を用いた。<Step (2)> The treated water from the wet reduction reactor 6 is introduced into the wet oxidation reactor 15, and the reaction temperature is set to 160.
℃, reaction pressure 9kg / cm 2 G, space velocity 2hr -1 to the catalyst, and the amount of oxygen required to decompose ammonia nitrogen component and undecomposed methanol in the treated water into nitrogen, carbon dioxide, water, etc. The wet oxidation treatment was carried out while introducing an amount of air corresponding to 2.5 times. The same catalyst as used in Example 1 was used as the oxidation catalyst.
【0057】その結果、湿式酸化反応器15から排出さ
れる処理水中のアンモニア態窒素濃度は4mg/l以
下、硝酸態窒素濃度は20mg/l以下であった。As a result, the ammonia nitrogen concentration in the treated water discharged from the wet oxidation reactor 15 was 4 mg / l or less, and the nitrate nitrogen concentration was 20 mg / l or less.
【0058】実施例3 硝酸根含有排水として、硝酸アンモニウムを6重量%含
む排水を用い、この排水に還元物質としてメタノールを
1.8重量%となるように添加し、図2に示すフロー概
略図にしたがって処理した。この排水中の還元物質(ア
ンモニア+エタノール)/硝酸根(モル比)は1.75
であった。Example 3 As the nitrate-containing wastewater, wastewater containing 6% by weight of ammonium nitrate was used, and methanol was added to this wastewater so as to be 1.8% by weight, and the flow diagram shown in FIG. Therefore treated. The reducing substance (ammonia + ethanol) / nitrate (molar ratio) in this wastewater is 1.75.
Met.
【0059】<工程(1)>上記排水を湿式還元反応器
6に導入し、反応温度(排水の温度)250℃、反応圧
力70kg/cm2G、触媒に対する空間速度1hr-1
の条件下で湿式還元処理を行った。還元用固体触媒とし
ては、触媒A成分としての活性炭および触媒B成分とし
てのパラジウム(2重量%)からなる触媒を用いた。<Step (1)> The above waste water is introduced into the wet reduction reactor 6, the reaction temperature (waste water temperature) is 250 ° C., the reaction pressure is 70 kg / cm 2 G, and the space velocity for the catalyst is 1 hr −1.
Wet reduction treatment was performed under the conditions of. As the reducing solid catalyst, a catalyst composed of activated carbon as the catalyst A component and palladium (2% by weight) as the catalyst B component was used.
【0060】<工程(2)>湿式還元反応器6からの処
理水を湿式酸化反応器15に導入し、反応温度160
℃、反応圧力9kg/cm2G、触媒に対する空間速度
2hr-1の条件下、かつ処理水中のアンモニア態窒素成
分および未分解のエタノールを窒素、二酸化炭素、水な
どに分解するに必要な酸素量の2倍に相当する量の空気
を導入しながら、湿式酸化処理を行った。酸化触媒とし
ては、チタン、鉄、セリウムおよび白金を含有するペレ
ット状の触媒を用いた。<Step (2)> The treated water from the wet reduction reactor 6 is introduced into the wet oxidation reactor 15, and the reaction temperature is set to 160.
C, reaction pressure 9 kg / cm 2 G, space velocity 2 hr −1 to the catalyst, and the amount of oxygen required to decompose the ammonia nitrogen component in the treated water and undecomposed ethanol into nitrogen, carbon dioxide, water, etc. The wet oxidation treatment was performed while introducing an amount of air corresponding to twice the above. As the oxidation catalyst, a pellet-shaped catalyst containing titanium, iron, cerium and platinum was used.
【0061】その結果、湿式酸化反応器15から排出さ
れる処理水中のアンモニア態窒素濃度は4mg/l以
下、硝酸態窒素濃度は10mg/l以下であった。As a result, the ammonia nitrogen concentration in the treated water discharged from the wet oxidation reactor 15 was 4 mg / l or less, and the nitrate nitrogen concentration was 10 mg / l or less.
【0062】[0062]
【発明の効果】本発明の処理方法によれば、排水中の硝
酸根を高効率、かつ長期間にわたって安定的に処理する
ことができる。According to the treatment method of the present invention, nitrate radicals in waste water can be treated with high efficiency and long-term stability.
【0063】特に、工程(1)における還元用固体触媒
として、前記触媒A成分と触媒B成分とからなる触媒を
用いる場合、窒素成分の高度処理が可能となり、しかも
この触媒は耐久性に優れていることから、長期間にわた
り安定した活性を示す。In particular, when the catalyst comprising the catalyst A component and the catalyst B component is used as the solid reducing catalyst in the step (1), the nitrogen component can be highly treated and the catalyst is excellent in durability. Therefore, it shows stable activity over a long period of time.
【図1】本発明の処理方法の一つを示すフロー概略図で
ある。FIG. 1 is a schematic flow chart showing one of the processing methods of the present invention.
【図2】本発明の処理方法の他の例を示すフロー概略図
である。 (1) 排水供給ライン (2) 還元物質供給ライン (3) 昇圧ポンプ (4) 還元物質供給ポンプ (5) 熱交換器 (6) 湿式還元反応器 (7) ライン (8) バルブ (9) 処理水タンク (10) 排ガス処理ライン (11) 昇圧ポンプ (12) コンプレッサー (13) 空気供給ライン (14) 熱交換器 (15) 湿式酸化反応器 (16) ライン (17) バルブ (18) 処理水タンク (19) 処理ガスライン (20) 処理水排出ラインFIG. 2 is a schematic flow chart showing another example of the processing method of the present invention. (1) Wastewater supply line (2) Reducing substance supply line (3) Booster pump (4) Reducing substance supply pump (5) Heat exchanger (6) Wet reduction reactor (7) Line (8) Valve (9) Treatment Water tank (10) Exhaust gas treatment line (11) Booster pump (12) Compressor (13) Air supply line (14) Heat exchanger (15) Wet oxidation reactor (16) Line (17) Valve (18) Treated water tank (19) Treated gas line (20) Treated water discharge line
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 幸弘 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yukihiro Yoneda 1 992, Nishikioki, Kamahama, Aboshi-ku, Himeji-shi, Hyogo 1
Claims (6)
することを特徴とする硝酸根含有排水の処理方法。 (1)硝酸根含有排水を、還元物質の存在下、120〜
370℃の温度、かつ該排水が液相を保持する圧力のも
とに、実質的に酸素を供給することなく、還元用固体触
媒に接触させて排水中の硝酸根をアンモニア態窒素に湿
式還元する工程。 (2)工程(1)で排出される処理水を120〜370
℃の温度、かつ該排水が液相を保持する圧力のもとに、
酸素を供給しながら、酸化用固体触媒に接触させて処理
水中のアンモニア態窒素成分、有機性物質および無機性
物質を湿式酸化分解する工程。1. A method for treating nitrate-containing wastewater, which comprises treating the nitrate-containing wastewater according to the following procedure. (1) Nitrate-containing wastewater in the presence of reducing substances
At a temperature of 370 ° C. and under a pressure at which the wastewater maintains a liquid phase, the nitrate radicals in the wastewater are wet-reduced to ammonia nitrogen by contacting the solid catalyst for reduction without substantially supplying oxygen. The process of doing. (2) The treated water discharged in the step (1) is 120 to 370.
At a temperature of ℃, and the pressure at which the wastewater holds the liquid phase,
A step of wet-oxidizing and decomposing the ammonia nitrogen component, the organic substance and the inorganic substance in the treated water by contacting with a solid catalyst for oxidation while supplying oxygen.
が、チタン、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、マ
ンガン、鉄、コバルト、ニッケル、セリウム、タングス
テン、銅、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテ
ニウムおよびイリジウムから選ばれる少なくとも1種の
元素の金属および/または化合物、もしくはこれらと活
性炭または炭素化合物とを含有するものである請求項1
記載の方法。2. The reducing solid catalyst used in step (1) is titanium, silicon, aluminum, zirconium, manganese, iron, cobalt, nickel, cerium, tungsten, copper, silver, gold, platinum, palladium, rhodium, The metal and / or compound of at least one element selected from ruthenium and iridium, or those containing activated carbon or carbon compound.
The described method.
が、触媒A成分として、鉄、チタンおよびジルコニウム
から撰ばれる少なくとも1種の元素からなる酸化物、炭
素化合物または活性炭を、また触媒B成分として、マン
ガン、コバルト、ニッケル、セリウム、タングステン、
銅、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム
およびイリジウムから選ばれる少なくとも1種の元素の
金属および/または化合物を含有するものである請求項
1記載の方法。3. The reducing solid catalyst used in step (1) is, as the catalyst A component, an oxide, a carbon compound or activated carbon composed of at least one element selected from iron, titanium and zirconium, and a catalyst B. As components, manganese, cobalt, nickel, cerium, tungsten,
The method according to claim 1, which contains a metal and / or compound of at least one element selected from copper, silver, gold, platinum, palladium, rhodium, ruthenium and iridium.
が、チタン、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、マ
ンガン、鉄、コバルト、ニッケル、セリウム、タングス
テン、銅、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテ
ニウムおよびイリジウムから選ばれる少なくとも1種の
元素の金属および/または化合物を含有するものである
請求項1〜3のいずれかに記載の方法。4. The solid catalyst for oxidation used in step (2) is titanium, silicon, aluminum, zirconium, manganese, iron, cobalt, nickel, cerium, tungsten, copper, silver, gold, platinum, palladium, rhodium, The method according to any one of claims 1 to 3, which contains a metal and / or a compound of at least one element selected from ruthenium and iridium.
ル類、炭素数1〜5の低級アルデヒド類、糖類およびア
ンモニアから選ばれる少なくとも1種である請求項1〜
4のいずれかに記載の方法。5. The reducing substance is at least one selected from lower alcohols having 1 to 5 carbon atoms, lower aldehydes having 1 to 5 carbon atoms, sugars and ammonia.
4. The method according to any one of 4 above.
≦還元物質/硝酸根(モル比)≦10の割合で存在させ
る請求項1または5に記載の方法。6. The reducing substance is added to 0.5 in the step (1).
The method according to claim 1 or 5, wherein the reducing agent / nitrate (molar ratio) is present at a ratio of ≦ 10.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6469796A JPH08323372A (en) | 1995-03-24 | 1996-03-21 | Treatment of wastewater containing nitrate |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6634695 | 1995-03-24 | ||
| JP7-66346 | 1995-03-24 | ||
| JP6469796A JPH08323372A (en) | 1995-03-24 | 1996-03-21 | Treatment of wastewater containing nitrate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08323372A true JPH08323372A (en) | 1996-12-10 |
Family
ID=26405806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6469796A Pending JPH08323372A (en) | 1995-03-24 | 1996-03-21 | Treatment of wastewater containing nitrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08323372A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002521197A (en) * | 1998-07-28 | 2002-07-16 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | Method for reducing nitrate and / or nitric acid concentration in aqueous solution |
| CN110240311A (en) * | 2019-06-17 | 2019-09-17 | 江苏海容热能环境工程有限公司 | The process flow of nitrate anion and device in a kind of removal industrial wastewater |
-
1996
- 1996-03-21 JP JP6469796A patent/JPH08323372A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002521197A (en) * | 1998-07-28 | 2002-07-16 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | Method for reducing nitrate and / or nitric acid concentration in aqueous solution |
| CN110240311A (en) * | 2019-06-17 | 2019-09-17 | 江苏海容热能环境工程有限公司 | The process flow of nitrate anion and device in a kind of removal industrial wastewater |
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