JPH091162A - 排水の高度処理方法及び排水の酸化処理用触媒 - Google Patents
排水の高度処理方法及び排水の酸化処理用触媒Info
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- JPH091162A JPH091162A JP17389895A JP17389895A JPH091162A JP H091162 A JPH091162 A JP H091162A JP 17389895 A JP17389895 A JP 17389895A JP 17389895 A JP17389895 A JP 17389895A JP H091162 A JPH091162 A JP H091162A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 排水中のＣＯＤ濃度が著しく大であっても、
少ない薬剤使用量で低コストで高い処理効果をあげるこ
とができる排水の高度処理方法及び排水の酸化剤による
酸化処理用の触媒を提供することである。 【構成】 排水中の有機汚濁成分を金属イオンを触媒と
して酸化剤で酸化分解する排水の高度処理方法におい
て、酸化分解時にアルミ系化合物を処理系に添加するこ
とを特徴とする排水の高度処理方法及び鉄化合物とアル
ミ系化合物とを含有してなる排水の酸化処理用触媒。
少ない薬剤使用量で低コストで高い処理効果をあげるこ
とができる排水の高度処理方法及び排水の酸化剤による
酸化処理用の触媒を提供することである。 【構成】 排水中の有機汚濁成分を金属イオンを触媒と
して酸化剤で酸化分解する排水の高度処理方法におい
て、酸化分解時にアルミ系化合物を処理系に添加するこ
とを特徴とする排水の高度処理方法及び鉄化合物とアル
ミ系化合物とを含有してなる排水の酸化処理用触媒。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は排水の高度処理方法及び
排水の酸化処理で使用する触媒に関し、更に詳しくは薬
剤使用量を著しく低減でき且つ処理能力に優れた化学酸
化方法による排水の高度処理方法及び排水の酸化処理で
使用する触媒に関する。
排水の酸化処理で使用する触媒に関し、更に詳しくは薬
剤使用量を著しく低減でき且つ処理能力に優れた化学酸
化方法による排水の高度処理方法及び排水の酸化処理で
使用する触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＢＯＤで示される排水中の有機汚
濁成分の除去においては、現在実用化されている種々の
生物学的処理方法によって、比較的低いコストで満足で
きる結果が得られている。一方、ＣＯＤとして存在する
有機汚濁成分（生物難分解性物質や生物代謝老廃物質
等）の除去には、活性炭吸着法、オゾン酸化法、逆浸透
法、過酸化水素等の酸化剤を用いる化学酸化方法や種々
の凝集剤を用いる物理化学的方法が利用されている。こ
れらの物理化学的除去方法の中では、過酸化水素と第１
鉄塩を用いる化学酸化方法が極めて強い処理能力を有
し、排水中の広い範囲のＣＯＤ成分の分解除去方法とし
て有力であり、一部実用化されている（PPM-1986／10 3
〜16P 参照）。
濁成分の除去においては、現在実用化されている種々の
生物学的処理方法によって、比較的低いコストで満足で
きる結果が得られている。一方、ＣＯＤとして存在する
有機汚濁成分（生物難分解性物質や生物代謝老廃物質
等）の除去には、活性炭吸着法、オゾン酸化法、逆浸透
法、過酸化水素等の酸化剤を用いる化学酸化方法や種々
の凝集剤を用いる物理化学的方法が利用されている。こ
れらの物理化学的除去方法の中では、過酸化水素と第１
鉄塩を用いる化学酸化方法が極めて強い処理能力を有
し、排水中の広い範囲のＣＯＤ成分の分解除去方法とし
て有力であり、一部実用化されている（PPM-1986／10 3
〜16P 参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
過酸化水素を用いる化学酸化方法においても、比較的高
濃度の有機性排水では過酸化水素、鉄塩、その他の使用
薬剤の消費量が多く処理コストの面で種々の問題が残っ
ている。例えば、この化学酸化方法では排水中のＣＯＤ
を鉄イオン触媒の存在化に過酸化水素を添加して酸化分
解する時に下記の反応が行われる。 Fe2+＋H2O2→Fe3+＋HO- ＋HO・ この反応では過酸化水素１モルに対してほぼ当モルの第
１鉄イオンが必要とされる。
過酸化水素を用いる化学酸化方法においても、比較的高
濃度の有機性排水では過酸化水素、鉄塩、その他の使用
薬剤の消費量が多く処理コストの面で種々の問題が残っ
ている。例えば、この化学酸化方法では排水中のＣＯＤ
を鉄イオン触媒の存在化に過酸化水素を添加して酸化分
解する時に下記の反応が行われる。 Fe2+＋H2O2→Fe3+＋HO- ＋HO・ この反応では過酸化水素１モルに対してほぼ当モルの第
１鉄イオンが必要とされる。
【０００４】第１鉄塩としては、通常硫酸第１鉄の７水
塩（FeSO4・7H2O）が使用されるので、例えば、３５％過
酸化水素水溶液１００重量部当り約３５０〜４００重量
部の使用割合となる。この第１鉄塩は比較的安価である
が、生成した第２鉄塩は後にアルカリ中和によって凝集
沈澱されるので、その際に使用する苛性ソーダ等のアル
カリの使用量、高分子凝集剤の使用量が大となり、更に
水酸化第２鉄を主成分とするスラッジの量が大で、その
処理コストが大となり、トータルとしての処理コストが
著しく大となる欠点がある。
塩（FeSO4・7H2O）が使用されるので、例えば、３５％過
酸化水素水溶液１００重量部当り約３５０〜４００重量
部の使用割合となる。この第１鉄塩は比較的安価である
が、生成した第２鉄塩は後にアルカリ中和によって凝集
沈澱されるので、その際に使用する苛性ソーダ等のアル
カリの使用量、高分子凝集剤の使用量が大となり、更に
水酸化第２鉄を主成分とするスラッジの量が大で、その
処理コストが大となり、トータルとしての処理コストが
著しく大となる欠点がある。
【０００５】又、凝集剤を用いる方法では、多量の凝集
剤を使用すれば排水のＣＯＤを低下させることが出来る
が、処理限界値以下に低下させることは困難であるばか
りか、スラッジの処理問題があり、トータルとしての処
理コストが著しく大となる上記と同様の問題がある。
剤を使用すれば排水のＣＯＤを低下させることが出来る
が、処理限界値以下に低下させることは困難であるばか
りか、スラッジの処理問題があり、トータルとしての処
理コストが著しく大となる上記と同様の問題がある。
【０００６】以上の如きコストの問題は排水中のＣＯＤ
の濃度が比較的低い場合には、本発明者らが以前に開発
した方法であるA-Hipo（登録商標）法により、酸化処理
前にＣＯＤのかなりの量を凝集沈澱させる方法によっ
て、ある程度回避することができるが、排水中のＣＯＤ
濃度が高く、且つ事前の凝集沈澱によっても多量のＣＯ
Ｄが排水中に残る場合には、上記コストの問題が依然と
して残り、経済的に利用困難である。
の濃度が比較的低い場合には、本発明者らが以前に開発
した方法であるA-Hipo（登録商標）法により、酸化処理
前にＣＯＤのかなりの量を凝集沈澱させる方法によっ
て、ある程度回避することができるが、排水中のＣＯＤ
濃度が高く、且つ事前の凝集沈澱によっても多量のＣＯ
Ｄが排水中に残る場合には、上記コストの問題が依然と
して残り、経済的に利用困難である。
【０００７】又、添加する過酸化水素の量は、通常は排
水中のＣＯＤ量に対して有効酸素換算で０．０１〜２倍
であるが、排水中のＣＯＤ濃度は５０〜６０％に低下す
る場合が多く、それ以上に低下させるべく更に過酸化水
素を添加してもそれ以上のＣＯＤの低下は困難であり、
逆に残留過酸化水素がＣＯＤ濃度測定時に見かけＣＯＤ
の値として検出される。そのために残留過酸化水素の除
去のために更に第１鉄イオンを加える必要が生じ、更に
前記のアルカリや高分子凝集剤等の薬剤コストやスラッ
ジ処理コストが上昇するという問題が生じる。
水中のＣＯＤ量に対して有効酸素換算で０．０１〜２倍
であるが、排水中のＣＯＤ濃度は５０〜６０％に低下す
る場合が多く、それ以上に低下させるべく更に過酸化水
素を添加してもそれ以上のＣＯＤの低下は困難であり、
逆に残留過酸化水素がＣＯＤ濃度測定時に見かけＣＯＤ
の値として検出される。そのために残留過酸化水素の除
去のために更に第１鉄イオンを加える必要が生じ、更に
前記のアルカリや高分子凝集剤等の薬剤コストやスラッ
ジ処理コストが上昇するという問題が生じる。
【０００８】従って本発明の目的は、排水中のＣＯＤ濃
度が著しく大であっても、少ない薬剤使用量で低コスト
で高い処理効果をあげることができる排水の高度処理方
法を提供することである。本発明の他の目的は、酸化剤
による排水の酸化処理効率を高める酸化処理用の触媒を
提供することである。
度が著しく大であっても、少ない薬剤使用量で低コスト
で高い処理効果をあげることができる排水の高度処理方
法を提供することである。本発明の他の目的は、酸化剤
による排水の酸化処理効率を高める酸化処理用の触媒を
提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するために種々研究の結果、酸化剤を用いる排水の
化学酸化方法において、酸化処理時に特定の化合物を添
加することによって著しい少量の金属イオン使用量によ
って優れた処理効果が得られることを見出して本発明を
完成した。即ち、本発明は、排水中の有機汚濁成分を金
属イオンを触媒として酸化剤で酸化分解する排水の高度
処理方法において、酸化分解時にアルミ系化合物を処理
系に添加することを特徴とする排水の高度処理方法、及
び鉄化合物及びアルミ系化合物を含有してなることを特
徴とする排水の酸化処理用触媒である。
達成するために種々研究の結果、酸化剤を用いる排水の
化学酸化方法において、酸化処理時に特定の化合物を添
加することによって著しい少量の金属イオン使用量によ
って優れた処理効果が得られることを見出して本発明を
完成した。即ち、本発明は、排水中の有機汚濁成分を金
属イオンを触媒として酸化剤で酸化分解する排水の高度
処理方法において、酸化分解時にアルミ系化合物を処理
系に添加することを特徴とする排水の高度処理方法、及
び鉄化合物及びアルミ系化合物を含有してなることを特
徴とする排水の酸化処理用触媒である。
【００１０】
【作用】本発明者らの研究によれば、過酸化水素と鉄塩
を用いる化学酸化方法において、酸化処理時にアルミ系
化合物を使用することにより、著しく少ない金属イオン
の使用でＣＯＤの分解除去率が著しく向上し、アルミ系
化合物も化学酸化法における触媒として作用することが
認められた。又、酸化処理後のアルカリ中和で析出する
金属及びアルミの水酸化物は、容易に凝集し沈澱するこ
とも認められた。
を用いる化学酸化方法において、酸化処理時にアルミ系
化合物を使用することにより、著しく少ない金属イオン
の使用でＣＯＤの分解除去率が著しく向上し、アルミ系
化合物も化学酸化法における触媒として作用することが
認められた。又、酸化処理後のアルカリ中和で析出する
金属及びアルミの水酸化物は、容易に凝集し沈澱するこ
とも認められた。
【００１１】
【好ましい実施態様】次に好ましい実施態様を挙げて本
発明を更に詳細に説明する。本発明方法が好適に適用で
きる排水としては、ＣＯＤや色度成分を含有しているし
尿生物処理水、埋立場浸出汚水、廃棄物焼却場排水、発
酵及び醸造排水、高濃度有機性排水、石油、石炭化学工
業排水、染色排水、メッキ、表面処理排水、溶解性油脂
排水、塗装排水、その他ＣＯＤ、色度等で示される生物
難分解性物質や生物代謝老廃物質等の有機物を含む排水
であり、従来公知のいずれの有機排水にも適用できる。
特に本発明の効果が顕著に表れる排水は、ＣＯＤ及び色
度成分が高濃度に、例えば、ＣＯＤとして約１００mg／
ｌ以上の濃度の排水である。
発明を更に詳細に説明する。本発明方法が好適に適用で
きる排水としては、ＣＯＤや色度成分を含有しているし
尿生物処理水、埋立場浸出汚水、廃棄物焼却場排水、発
酵及び醸造排水、高濃度有機性排水、石油、石炭化学工
業排水、染色排水、メッキ、表面処理排水、溶解性油脂
排水、塗装排水、その他ＣＯＤ、色度等で示される生物
難分解性物質や生物代謝老廃物質等の有機物を含む排水
であり、従来公知のいずれの有機排水にも適用できる。
特に本発明の効果が顕著に表れる排水は、ＣＯＤ及び色
度成分が高濃度に、例えば、ＣＯＤとして約１００mg／
ｌ以上の濃度の排水である。
【００１２】本発明において使用する酸化剤は、従来公
知の化学酸化法において使用されている酸化剤、例え
ば、過酸化水素、過酸化カルシウム、過硫酸アンモニウ
ム、アルキルヒドロペルオキシド、過酸エステル、過酸
化ジアルキル又はジアシル等が使用されるが、コストや
副生成物等の点からみて過酸化水素が最も好ましい。以
下過酸化水素を代表例として説明する。過酸化水素の使
用量は、特に限定されず、適用排水の内容によって変化
するが、好ましい使用量はＣＯＤ１００mg／ｌに対して
約１〜２００mg／ｌ( Ｏとして、以下では as O と記載
する。）となる範囲である。
知の化学酸化法において使用されている酸化剤、例え
ば、過酸化水素、過酸化カルシウム、過硫酸アンモニウ
ム、アルキルヒドロペルオキシド、過酸エステル、過酸
化ジアルキル又はジアシル等が使用されるが、コストや
副生成物等の点からみて過酸化水素が最も好ましい。以
下過酸化水素を代表例として説明する。過酸化水素の使
用量は、特に限定されず、適用排水の内容によって変化
するが、好ましい使用量はＣＯＤ１００mg／ｌに対して
約１〜２００mg／ｌ( Ｏとして、以下では as O と記載
する。）となる範囲である。
【００１３】本発明において使用する金属イオンとして
は、鉄、チタン、セリウム、銅、マンガン、コバルト、
バナジウム、クロム、鉛のイオン等が使用され、これら
の金属、金属酸化物、金属塩、錯体等いずれの形態でも
よい。本発明において特に好ましい金属イオンは、鉄イ
オンであるので以下鉄イオンを代表例として説明する。
使用する鉄イオンは、従来技術においては第１鉄イオン
が使用されたが、本発明においては第１鉄イオンは勿
論、第２鉄イオンも有効であり、更に鉄屑等の如き金属
鉄や鉄イオンをイオン交換樹脂等で固定した固定鉄イオ
ンも使用することができる。
は、鉄、チタン、セリウム、銅、マンガン、コバルト、
バナジウム、クロム、鉛のイオン等が使用され、これら
の金属、金属酸化物、金属塩、錯体等いずれの形態でも
よい。本発明において特に好ましい金属イオンは、鉄イ
オンであるので以下鉄イオンを代表例として説明する。
使用する鉄イオンは、従来技術においては第１鉄イオン
が使用されたが、本発明においては第１鉄イオンは勿
論、第２鉄イオンも有効であり、更に鉄屑等の如き金属
鉄や鉄イオンをイオン交換樹脂等で固定した固定鉄イオ
ンも使用することができる。
【００１４】本発明の重要な特徴は、アルミ系化合物を
酸化処理時に鉄イオンと同時に使用することにより、過
酸化水素及び触媒としての鉄イオンの使用量が従来技術
に比較して著しく少量で十分な効果を得ることができる
点であり、使用する過酸化水素と第１鉄イオンとの使用
比率は従来技術と変わらないが、これらの少ない使用量
で従来以上の処理効果が得られる点である。
酸化処理時に鉄イオンと同時に使用することにより、過
酸化水素及び触媒としての鉄イオンの使用量が従来技術
に比較して著しく少量で十分な効果を得ることができる
点であり、使用する過酸化水素と第１鉄イオンとの使用
比率は従来技術と変わらないが、これらの少ない使用量
で従来以上の処理効果が得られる点である。
【００１５】本発明方法では前記の如き排水を前記過酸
化水素と鉄イオンとを用いて排水中の有機汚濁成分を酸
化分解する際に、処理系にアルミ系化合物を添加するこ
とにより、使用する過酸化水素及び鉄イオンの量を著し
く低減することができることから、アルミ系化合物は鉄
イオンとともに酸化分解の触媒として作用する。又、ア
ルミ系化合物は、酸化処理後のアルカリ中和で析出する
鉄イオン及びアルミイオンから発生する水酸化物のの凝
集性を良好にし、処理済水の濁りを少なくする作用も有
している。
化水素と鉄イオンとを用いて排水中の有機汚濁成分を酸
化分解する際に、処理系にアルミ系化合物を添加するこ
とにより、使用する過酸化水素及び鉄イオンの量を著し
く低減することができることから、アルミ系化合物は鉄
イオンとともに酸化分解の触媒として作用する。又、ア
ルミ系化合物は、酸化処理後のアルカリ中和で析出する
鉄イオン及びアルミイオンから発生する水酸化物のの凝
集性を良好にし、処理済水の濁りを少なくする作用も有
している。
【００１６】本発明において使用されるアルミ系化合物
としては、塩化アルミ、硝酸アルミ等のアルミ塩、アル
ミカリみょうばん、従来から使用されている全てのアル
ミ系の凝集剤、例えば、硫酸アルミ、硫酸バンド、アル
ミン酸ナトリウム、ポリ塩化アルミ等が使用できる。ア
ルミ系化合物の使用量は、アルミとして（as Al）酸化
分解の触媒として使用される金属イオンの重量の１／３
０以上の量が好ましい。１／３０未満の量では、排水の
ＣＯＤを処理限界値（例えば、実施例の排水ではＣＯＤ
除去率８０％）以下とすることは困難である。しかしな
がら、アルミ系化合物の使用量がアルミとして金属イオ
ンの重量の２倍を超えると、それ以上使用してもＣＯＤ
は低下せず、又、それ以上に過酸化水素や金属イオンの
使用量を低減することもできなくなるので好ましくな
い。
としては、塩化アルミ、硝酸アルミ等のアルミ塩、アル
ミカリみょうばん、従来から使用されている全てのアル
ミ系の凝集剤、例えば、硫酸アルミ、硫酸バンド、アル
ミン酸ナトリウム、ポリ塩化アルミ等が使用できる。ア
ルミ系化合物の使用量は、アルミとして（as Al）酸化
分解の触媒として使用される金属イオンの重量の１／３
０以上の量が好ましい。１／３０未満の量では、排水の
ＣＯＤを処理限界値（例えば、実施例の排水ではＣＯＤ
除去率８０％）以下とすることは困難である。しかしな
がら、アルミ系化合物の使用量がアルミとして金属イオ
ンの重量の２倍を超えると、それ以上使用してもＣＯＤ
は低下せず、又、それ以上に過酸化水素や金属イオンの
使用量を低減することもできなくなるので好ましくな
い。
【００１７】上記のように、金属化合物（イオン）とア
ルミ系化合物（イオン）が、同時に排水の酸化処理時に
存在することにより酸化処理の効率が向上し、アルミ系
化合物も酸化反応の触媒として作用する。触媒効果が著
しく、特に好ましいのは、アルミ系化合物と鉄化合の併
用である。鉄化合物（as Fe）とアルミ系化合物（as A
l）を排水の酸化処理用触媒として使用する場合には、
両化合物の混合水溶液を酸化処理系（酸化反応槽）に添
加してもよいし、前記のように鉄化合物が添加された処
理系にアルミ系化合物を添加してもよい。鉄化合物（as
Fe）とアルミ系化合物（as Al）との使用割合は、前記
と同じであり、アルミ系化合物（as Al）は、鉄化合物
（as Fe）の１／３０（重量）以上の割合で使用するこ
とが好ましい。アルミ系化合物の使用割合がアルミとし
て鉄の重量の２倍を超えると、それ以上の処理効率の向
上は見られず、不経済であるばりでなく、水酸化アルミ
を主体とするスラッジの処理に経費を要し好ましくな
い。
ルミ系化合物（イオン）が、同時に排水の酸化処理時に
存在することにより酸化処理の効率が向上し、アルミ系
化合物も酸化反応の触媒として作用する。触媒効果が著
しく、特に好ましいのは、アルミ系化合物と鉄化合の併
用である。鉄化合物（as Fe）とアルミ系化合物（as A
l）を排水の酸化処理用触媒として使用する場合には、
両化合物の混合水溶液を酸化処理系（酸化反応槽）に添
加してもよいし、前記のように鉄化合物が添加された処
理系にアルミ系化合物を添加してもよい。鉄化合物（as
Fe）とアルミ系化合物（as Al）との使用割合は、前記
と同じであり、アルミ系化合物（as Al）は、鉄化合物
（as Fe）の１／３０（重量）以上の割合で使用するこ
とが好ましい。アルミ系化合物の使用割合がアルミとし
て鉄の重量の２倍を超えると、それ以上の処理効率の向
上は見られず、不経済であるばりでなく、水酸化アルミ
を主体とするスラッジの処理に経費を要し好ましくな
い。
【００１８】本発明の排水処理方法を、処理の流れを示
す図１に基づいて説明する。被処理排水は酸化槽に導か
れ、ここで被処理排水中のＣＯＤ濃度に対応した量の鉄
イオン触媒１、過酸化水素２及びアルミ系化合物４、更
に必要に応じて排水のｐＨを約２乃至４に調整するため
に硫酸のような鉱酸３を添加混合する。アルミ系化合物
を酸化処理時に添加する場合には、添加しない場合に比
べて過酸化水素の使用量を約５分の１に、そして鉄イオ
ンを約５分の１に減らしても同一の処理効果が得られ
る。
す図１に基づいて説明する。被処理排水は酸化槽に導か
れ、ここで被処理排水中のＣＯＤ濃度に対応した量の鉄
イオン触媒１、過酸化水素２及びアルミ系化合物４、更
に必要に応じて排水のｐＨを約２乃至４に調整するため
に硫酸のような鉱酸３を添加混合する。アルミ系化合物
を酸化処理時に添加する場合には、添加しない場合に比
べて過酸化水素の使用量を約５分の１に、そして鉄イオ
ンを約５分の１に減らしても同一の処理効果が得られ
る。
【００１９】この酸化槽中で撹拌しながら酸化分解を行
うことによって排水中の有機汚濁成分は酸化分解され反
応を完了する。本発明においては、酸化処理時の温度
は、特に制限はないが、排水の温度が高ければ酸化効率
を高めることが出来るので好ましい。反応時間は、常温
で約０．０１乃至５時間である。
うことによって排水中の有機汚濁成分は酸化分解され反
応を完了する。本発明においては、酸化処理時の温度
は、特に制限はないが、排水の温度が高ければ酸化効率
を高めることが出来るので好ましい。反応時間は、常温
で約０．０１乃至５時間である。
【００２０】酸化処理された処理水は、中和槽で苛性ソ
ーダの如きアルカリ５で中和されてｐＨが約４以上に調
整されると、触媒としての鉄イオン（主に第２鉄イオ
ン）及び酸化処理時に添加したアルミ系化合物はフロッ
ク状に析出する。これを凝集槽に導いて、例えば、高分
子凝集剤６を添加して沈澱槽で沈澱させる。使用したア
ルミ系化合物が凝集剤としても作用するので、著しく少
ない量の高分子凝集剤の使用で上記の析出物を沈殿させ
ることができる。沈澱物は槽の底からスラッジとして回
収する。このスラッジは水酸化第２鉄及び水酸化アルミ
ニウムを主成分とするので、これを酸に溶解することに
よって、水酸化第２鉄及び水酸化アルミニウムを前記の
鉄イオン触媒及びアルミ系化合物として再使用可能であ
る。上澄液は処理済水として放流又は別の処理システ
ム、例えば、生物学的処理にまわされる。
ーダの如きアルカリ５で中和されてｐＨが約４以上に調
整されると、触媒としての鉄イオン（主に第２鉄イオ
ン）及び酸化処理時に添加したアルミ系化合物はフロッ
ク状に析出する。これを凝集槽に導いて、例えば、高分
子凝集剤６を添加して沈澱槽で沈澱させる。使用したア
ルミ系化合物が凝集剤としても作用するので、著しく少
ない量の高分子凝集剤の使用で上記の析出物を沈殿させ
ることができる。沈澱物は槽の底からスラッジとして回
収する。このスラッジは水酸化第２鉄及び水酸化アルミ
ニウムを主成分とするので、これを酸に溶解することに
よって、水酸化第２鉄及び水酸化アルミニウムを前記の
鉄イオン触媒及びアルミ系化合物として再使用可能であ
る。上澄液は処理済水として放流又は別の処理システ
ム、例えば、生物学的処理にまわされる。
【００２１】尚、被処理排水中に高分子凝集剤等の凝集
剤によって分離可能な有機汚濁成分を多量に含有する場
合には、本発明の方法を実施する前に、前処理工程を設
けて有機汚濁成分の一部を除去してから酸化処理するこ
とにより、本発明における薬剤使用量を更に節約するこ
とができる。
剤によって分離可能な有機汚濁成分を多量に含有する場
合には、本発明の方法を実施する前に、前処理工程を設
けて有機汚濁成分の一部を除去してから酸化処理するこ
とにより、本発明における薬剤使用量を更に節約するこ
とができる。
【００２２】本発明の排水処理方法においては、回分式
プロセス及び酸化槽を連続反応塔（又は反応管）とし、
反応塔中に鉄イオン触媒を担持した触媒担体を固定又は
流動させ、必要に応じて熱交換器又は他の熱源によって
加熱された排水に所定量の過酸化水素、アルミ系化合物
及び鉱酸を連続的に注入しながら反応塔に送り、酸化さ
せる連続プロセスを用いることができる。
プロセス及び酸化槽を連続反応塔（又は反応管）とし、
反応塔中に鉄イオン触媒を担持した触媒担体を固定又は
流動させ、必要に応じて熱交換器又は他の熱源によって
加熱された排水に所定量の過酸化水素、アルミ系化合物
及び鉱酸を連続的に注入しながら反応塔に送り、酸化さ
せる連続プロセスを用いることができる。
【００２３】
【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。 実施例１ 過酸化水素２０ｍｇ／ｌ（as O）と第１鉄塩（環境エン
ジニアリング社製 フェロカットＦＩ：ＦｅＣｌ2の３
０重量％水溶液）１００ｍｇ／ｌ（as Fe）を用い、硫
酸バンド（Ａｌ2Ｏ3含有量８重量％）を変量添加して、
希硫酸でｐＨを３に調整した下記表１の組成の排水を２
５℃で１５分間酸化分解した。中和後の処理水には濁り
もなく、水酸化鉄の凝集状態は良好であった。後記の比
較例２の過酸化水素量の１／５以下及び第１鉄塩量の１
／４及び硫酸バンド５００ｍｇ／ｌの使用でＣＯＤを処
理限界値（ＣＯＤ除去率８０％）以下とすることが出来
た。処理済水のＣＯＤ及びＢＯＤと過酸化水素、第１鉄
塩及び硫酸バンドの添加量の関係を図２に示す。
具体的に説明する。 実施例１ 過酸化水素２０ｍｇ／ｌ（as O）と第１鉄塩（環境エン
ジニアリング社製 フェロカットＦＩ：ＦｅＣｌ2の３
０重量％水溶液）１００ｍｇ／ｌ（as Fe）を用い、硫
酸バンド（Ａｌ2Ｏ3含有量８重量％）を変量添加して、
希硫酸でｐＨを３に調整した下記表１の組成の排水を２
５℃で１５分間酸化分解した。中和後の処理水には濁り
もなく、水酸化鉄の凝集状態は良好であった。後記の比
較例２の過酸化水素量の１／５以下及び第１鉄塩量の１
／４及び硫酸バンド５００ｍｇ／ｌの使用でＣＯＤを処
理限界値（ＣＯＤ除去率８０％）以下とすることが出来
た。処理済水のＣＯＤ及びＢＯＤと過酸化水素、第１鉄
塩及び硫酸バンドの添加量の関係を図２に示す。
【００２４】
【表１】 （ ）内は溶解性濃度を示す。
【００２５】比較例１ 硫酸バンドを変量し、希硫酸でｐＨを７に調整した前記
排水を２５℃で１５分間凝集処理した。硫酸バンドを２
０００ｍｇ／ｌ以上使用してもＣＯＤは処理限界値（Ｃ
ＯＤ除去率８０％）以下に低下させることは出来なかっ
た。処理済水のＣＯＤ及びＢＯＤと硫酸バンドの添加量
の関係を図３に示す。
排水を２５℃で１５分間凝集処理した。硫酸バンドを２
０００ｍｇ／ｌ以上使用してもＣＯＤは処理限界値（Ｃ
ＯＤ除去率８０％）以下に低下させることは出来なかっ
た。処理済水のＣＯＤ及びＢＯＤと硫酸バンドの添加量
の関係を図３に示す。
【００２６】比較例２ 過酸化水素（ｍｇ／ｌ as O）と過酸化水素の４倍量の
前記第１鉄塩の使用量を変量し、希硫酸でｐＨを３に調
整した前記排水を２５℃で１５分間酸化分解した。過酸
化水素１００ｍｇ／ｌ（as O）及び第１鉄塩４００ｍｇ
／ｌ（as Fe）以上の使用によりＣＯＤを処理限界値
（ＣＯＤ除去率８０％）に低下させることが出来る。処
理済水のＣＯＤ及びＢＯＤと過酸化水素及び第１鉄塩の
添加量の関係を図４に示す。
前記第１鉄塩の使用量を変量し、希硫酸でｐＨを３に調
整した前記排水を２５℃で１５分間酸化分解した。過酸
化水素１００ｍｇ／ｌ（as O）及び第１鉄塩４００ｍｇ
／ｌ（as Fe）以上の使用によりＣＯＤを処理限界値
（ＣＯＤ除去率８０％）に低下させることが出来る。処
理済水のＣＯＤ及びＢＯＤと過酸化水素及び第１鉄塩の
添加量の関係を図４に示す。
【００２７】実施例２及び３、比較例３及び４ ＢＯＤが１８ｍｇ／ｌ、ＣＯＤが９５ｍｇ／ｌである製
紙工場の２次処理水を用い、希硫酸でｐＨを３に調節
し、２５℃で１５分間酸化分解を行った。使用した薬剤
及び使用量は表２に示す通りである。尚、第１鉄塩は実
施例１と同じ化合物を用いた。結果を表２に併記する。
紙工場の２次処理水を用い、希硫酸でｐＨを３に調節
し、２５℃で１５分間酸化分解を行った。使用した薬剤
及び使用量は表２に示す通りである。尚、第１鉄塩は実
施例１と同じ化合物を用いた。結果を表２に併記する。
【００２８】
【表２】 （＊）第一鉄塩及び過酸化水素は使用しない。
【００２９】有機汚濁物質の濃度が比較的低濃度であっ
ても、排水量が厖大である製紙工場排水等の２次処理水
のように、除去率としては低くても有機汚濁負荷を低減
しなければならない場合、残留するＢＯＤやＣＯＤ成分
の一部を再処理することにより処理目標を達成すること
が必要となる。ところが、従来の化学酸化法では、鉄イ
オン触媒の使用量が少ないと、過酸化水素が本来の酸化
分解反応に利用される前に消費されたり、触媒回収工程
で凝集不良を起こすことがあった。本発明方法では、表
２に示すように処理効果が著しく向上するのみならず、
安定した鉄等の水酸化物の凝集により、触媒回収を容易
かつ安定に行うことができた。
ても、排水量が厖大である製紙工場排水等の２次処理水
のように、除去率としては低くても有機汚濁負荷を低減
しなければならない場合、残留するＢＯＤやＣＯＤ成分
の一部を再処理することにより処理目標を達成すること
が必要となる。ところが、従来の化学酸化法では、鉄イ
オン触媒の使用量が少ないと、過酸化水素が本来の酸化
分解反応に利用される前に消費されたり、触媒回収工程
で凝集不良を起こすことがあった。本発明方法では、表
２に示すように処理効果が著しく向上するのみならず、
安定した鉄等の水酸化物の凝集により、触媒回収を容易
かつ安定に行うことができた。
【００３０】実施例４ 染色工場排水（ＣＯＤ８８ｍｇ／ｌ、色度１８０°）
を、酸化剤として過酸化水素（３５重量％水溶液）を、
触媒として塩化第１鉄と硫酸アルミニウムの混合水溶液
（Ｆｅの含有量：４重量％、Ａｌの含有量：１重量％）
を用い、表３に示す割合で過酸化水素と触媒を使用して
酸化処理を行った。酸化反応は、上記排水に過酸化水素
と触媒を添加し、希硫酸でｐＨを３に調整し、２５℃で
１０分間行った。苛性ソーダ溶液でｐＨを８に調整した
後、Ｎｏ．５Ａ濾紙で濾過し、濾液のＣＯＤと色度とを
測定した。その結果を表３に示す。尚、ＣＯＤの測定は
下水試験法に、色度の測定は上水試験法に準拠した。以
下の例においても同様である。
を、酸化剤として過酸化水素（３５重量％水溶液）を、
触媒として塩化第１鉄と硫酸アルミニウムの混合水溶液
（Ｆｅの含有量：４重量％、Ａｌの含有量：１重量％）
を用い、表３に示す割合で過酸化水素と触媒を使用して
酸化処理を行った。酸化反応は、上記排水に過酸化水素
と触媒を添加し、希硫酸でｐＨを３に調整し、２５℃で
１０分間行った。苛性ソーダ溶液でｐＨを８に調整した
後、Ｎｏ．５Ａ濾紙で濾過し、濾液のＣＯＤと色度とを
測定した。その結果を表３に示す。尚、ＣＯＤの測定は
下水試験法に、色度の測定は上水試験法に準拠した。以
下の例においても同様である。
【００３１】実施例５ 触媒として塩化第１鉄とポリ塩化アルミとの混合水溶液
（Ｆｅの含有量：４．５重量％、Ａｌの含有量：０．５
重量％）を使用する以外は実施例４と同様にして上記の
排水の酸化処理を行った。その結果を表３に示す。
（Ｆｅの含有量：４．５重量％、Ａｌの含有量：０．５
重量％）を使用する以外は実施例４と同様にして上記の
排水の酸化処理を行った。その結果を表３に示す。
【００３２】比較例５ 触媒として塩化第１鉄水溶液（Ｆｅ含有量：５重量％）
を使用する以外は実施例４と同様にして上記の排水の酸
化処理を行った。その結果を表３に示す。
を使用する以外は実施例４と同様にして上記の排水の酸
化処理を行った。その結果を表３に示す。
【００３３】比較例６ 触媒として硫酸アルミ水溶液（Ａｌ含有量：５重量％）
を使用する以外は実施例４と同様にして上記の排水の酸
化処理を行った。その結果を表３に示す。
を使用する以外は実施例４と同様にして上記の排水の酸
化処理を行った。その結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、高濃度Ｃ
ＯＤを含む排水の化学酸化方法において、酸化反応時に
アルミ系化合物を反応系に添加することにより、過酸化
水素、金属、特に鉄触媒量及び高分子凝集剤の使用量を
少なくすることによって、処理効率が向上するだけでな
く、著しい処理コストの節減が可能となる。更に、処理
後、アルカリ中和により生成する鉄等の金属及びアルミ
の水酸化物は容易に凝集沈殿するので、着色のない清澄
な処理済水が得られる。又、該水酸化物を凝集させ、沈
殿させる為に使用する高分子凝集剤も非常に少ない量で
済む。従って、著しい処理コストの節減が可能となり、
化学酸化処理方法を工業的に十分なコストで実施するこ
とが可能である。
ＯＤを含む排水の化学酸化方法において、酸化反応時に
アルミ系化合物を反応系に添加することにより、過酸化
水素、金属、特に鉄触媒量及び高分子凝集剤の使用量を
少なくすることによって、処理効率が向上するだけでな
く、著しい処理コストの節減が可能となる。更に、処理
後、アルカリ中和により生成する鉄等の金属及びアルミ
の水酸化物は容易に凝集沈殿するので、着色のない清澄
な処理済水が得られる。又、該水酸化物を凝集させ、沈
殿させる為に使用する高分子凝集剤も非常に少ない量で
済む。従って、著しい処理コストの節減が可能となり、
化学酸化処理方法を工業的に十分なコストで実施するこ
とが可能である。
【図１】 本発明の排水処理工程を示す概略図である。
【図２】 実施例１の排水処理結果を示す図である。点
線はＣＯＤの処理限界（ＣＯＤ除去率８０％）のレベル
を示す。以下の図も同様である。
線はＣＯＤの処理限界（ＣＯＤ除去率８０％）のレベル
を示す。以下の図も同様である。
【図３】 比較例１の排水処理結果を示す図である。
【図４】 比較例２の排水処理結果を示す図である。
１：金属イオン触媒 ２：過酸化水素（酸化剤） ３：鉱酸 ４：アルミ系化合物 ５：アルカリ ６：高分子凝集剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/52 Ｃ０２Ｆ 1/52 Ｚ (72)発明者 山本 一郎 東京都千代田区東神田２−５−12 環境エ ンジニアリング株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 排水中の有機汚濁成分を金属イオンを触
媒として酸化剤で酸化分解する排水の高度処理方法にお
いて、酸化分解時にアルミ系化合物を処理系に添加する
ことを特徴とする排水の高度処理方法。 - 【請求項２】 アルミ系化合物の使用量が、アルミとし
て金属イオン重量の１／３０以上である請求項１に記載
の排水の高度処理方法。 - 【請求項３】 酸化剤が過酸化水素であり、該過酸化水
素の添加濃度（酸素原子として）が、ＣＯＤ濃度１００
mg／ｌ当り１〜２００mg／ｌの範囲である請求項１に記
載の排水の高度処理方法。 - 【請求項４】 金属イオンが、第１鉄イオン及び／又は
第２鉄イオンであり、これらの鉄イオン濃度（Ｆｅとし
て）が過酸化水素(Ｏとして）１００mg／ｌ当り５０〜
８００mg／ｌの範囲である請求項１に記載の排水の高度
処理方法。 - 【請求項５】 鉄化合物及びアルミ系化合物を含有して
なることを特徴とする排水の酸化処理用触媒。 - 【請求項６】 アルミ化合物（Ａｌとして）の使用量
が、鉄化合物（Ｆｅとして）の重量の１／３０以上であ
る請求項５に記載の排水の酸化処理用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17389895A JPH091162A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 排水の高度処理方法及び排水の酸化処理用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17389895A JPH091162A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 排水の高度処理方法及び排水の酸化処理用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH091162A true JPH091162A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15969137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17389895A Pending JPH091162A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 排水の高度処理方法及び排水の酸化処理用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH091162A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010162493A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Kurita Water Ind Ltd | 低有機物濃度排水の凝集沈殿処理方法及び装置 |
| WO2015020005A1 (ja) * | 2013-08-07 | 2015-02-12 | 株式会社アオヤマエコシステム | 活性酸素種発生具 |
| CN113181933A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-07-30 | 重庆大学 | 铁铜双金属硫化物微球及其制备方法和在水处理中的应用 |
-
1995
- 1995-06-19 JP JP17389895A patent/JPH091162A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010162493A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Kurita Water Ind Ltd | 低有機物濃度排水の凝集沈殿処理方法及び装置 |
| WO2015020005A1 (ja) * | 2013-08-07 | 2015-02-12 | 株式会社アオヤマエコシステム | 活性酸素種発生具 |
| CN113181933A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-07-30 | 重庆大学 | 铁铜双金属硫化物微球及其制备方法和在水处理中的应用 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040108 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040217 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040414 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040518 |