JPH10128350A

JPH10128350A - 色素含有廃水の処理方法

Info

Publication number: JPH10128350A
Application number: JP28407696A
Authority: JP
Inventors: Koichi Katayama; 貢一片山; Mitsuaki Ikeda; 光明池田; Toru Ishii; 徹石井
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 1998-05-19

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、色を含む廃水、例えば、家庭、染
料、塗料、化学プラント等の廃水において、色素を含む
廃水を脱色処理する方法に関するものである。【解決手段】本発明は、廃水を処理するに際して、該廃
水温度が０〜１００℃、かつ硫酸および/または塩酸の
存在下で、該廃水にオゾンを導入し廃水を脱色すること
を特徴とする廃水の処理方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業廃水等を脱色する
廃水の処理方法に関する。詳しくは、色を含む廃水、例
えば、家庭、染料、塗料、化学プラント等の廃水におい
て、色素を含む廃水を脱色処理する方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】工場等から排出される廃水に色素が含ま
れる場合、廃水をそのまま無処理で排出すると、河川等
の色素汚染を生じ、新たな問題を引き起こすことにもな
る。このような色素を含む廃水の処理方法としては、生
物処理、塩素、次亜塩素酸もしくは過酸化水素などの酸
化剤を用いた酸化処理、活性炭吸着、膜ろ過などを用い
る物理処理等が導入されつつある。

【０００３】しかし、これらの方法は各々問題点を有し
ている。生物処理を高度に行うためには被処理水の滞留
時間を大きくとる必要があるために、処理装置が大きく
なり、処理装置の設置面積も大きくなる。

【０００４】酸化剤として塩素を用いる場合には、トリ
ハロメタンなどの二次公害に留意する必要があり、かつ
残留塩素規制のために多量の塩素を添加した場合には後
処理が必要となる。

【０００５】活性炭による吸着処理の場合は、活性炭の
再生、交換が必要となり、膜ろ過の場合にも装置費やメ
ンテナンス費用がかさむという問題点があり、低コスト
で効率の良い処理方法の開発が望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、廃水を高効
率で脱色し、かつ操作容易な廃水の処理方法を提供しよ
うとするものである。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】本発明者は、上記の問
題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、特定の反応条
件下において、色素を含有する廃水の脱色を容易かつ実
用上の経済性も兼ね備えた廃水の処理方法を見いだし、
発明完成するに至ったのである。

【０００８】本発明のうち第１の発明として、色素を含
有する廃水を処理するに際して、該廃水温度が０〜１０
０℃、かつ硫酸および/または塩酸（以下、塩酸等と略
すこともある）の存在下で、該廃水にオゾンを導入し廃
水を脱色することを特徴とする廃水の処理方法を提供す
る。

【０００９】同第２の発明として、オゾン濃度０.２g/m
³以上含有するガスを導入し、対ＣＯＤオゾン供給率
０．１〜１.０で湿式オゾン酸化処理を行い、かつ処理
時の廃水中の硫酸等の濃度が１〜２００mmol/リットルの被
処理水と固体触媒に接触させ、被処理水を高効率で脱色
するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明を適用する廃水としては、
色素を含有する廃水であり、詳しくは、色素を含有する
廃水であれば特に限定されるものではないが、具体的に
は、染料廃水、メッキ廃水、写真処理廃水、化学プラン
ト廃水、洗浄廃水、皮革製造廃水、農業用廃水、食品製
造廃水、畜産業廃水、農業廃水、家庭廃水などである。

【００１１】上記、対オゾン供給量とは、オゾン／ＣＯ
ＤＣｒ（ＣＯＤＣｒとは、化学的酸素供給量をいう）で
示されるものである。

【００１２】本発明に係る廃水の処理方法において、処
理時の温度は０〜１００℃、好ましくは１０〜６０℃で
ある。温度は高いほど触媒の効果が顕著に現れ、処理が
進みやすいため、０℃以上とすることが好ましい。しか
し、条件によっては加温することにより、コスト的に高
くなる場合も多くなり好ましくはない。さらに１００℃
を越える場合にはオゾンが自己分解を起こす割合が高く
なるため、処理効率が悪くなるので好ましくない。

【００１３】本発明においては、廃水に塩酸等が存在す
る被処理水を用いる。詳しくは、廃水に硫等が存在し、
塩酸等の濃度が１〜２００mmol/リットル、好ましくは５〜
１００mmol/リットルの範囲である。通常塩酸等の塩酸添加
量が高くなると廃水に対するオゾンの溶解度が低くな
り、脱色効率が低下し好ましくない。一方、１mmol/リット
ル未満である場合は好ましい脱色効率が得られないもの
である。

【００１４】本発明に係る廃水の処理方法において、酸
の種類は硫酸および/または塩酸であるならば特に限定
されるものではないが、効果的には塩酸の存在下で廃水
を処理することである。この原因は、硫酸を使用する場
合には、廃水中には一般的にカルシウム等のイオンが含
まれることが多く、これらのイオンが硫酸イオンと反応
してスケール成分を生成し装置および触媒にこれらのス
ケール成分が付着することがある。

【００１５】本発明に係る廃水の処理方法において、塩
酸等を添加する際には、反応時に廃水の供給とは別にラ
インで塩酸等を直接反応塔に導入することもできるし、
また反応時に予め廃水に添加しこれらの混合液を反応塔
に導入することもできる。好ましくは、廃水と別のライ
ンで塩酸等を反応等に導入することである。その理由
は、塩酸を廃水に導入することで廃水が変質し処理前に
悪臭を発生する等の新たな問題を生じ易くなること、廃
水と硝酸等の混合貯液槽を新たに設ける必要があった
り、該混合御の廃水の輸送ラインを耐酸性にする必要等
が生じるからである。

【００１６】上記理由を踏まえると、塩酸等を導入する
位置は、反応器の入口部、熱交換器の入口部と出口部、
廃水ポンプ吸入部等の種々が考えられるが、反応器の入
口部または熱交換器の出口部が好ましい。

【００１７】また塩酸等の添加ライン〓および輸送用ポ
ンプは、上記と同様の理由によって塩酸等を通すため耐
酸性のものが好ましい。

【００１８】オゾンガスの発生方法としては、無声放電
法、電解法、光化学反応法、放射線照射法、高周波電解
法など、様々な方法が実用化されているが、本発明にお
けるオゾン含有ガスはいずれの方法において生成したも
のを使用しても差し支えない。また、オゾン含有ガス中
のオゾン濃度は、０.２wt%以上、好ましくは１〜９０wt
%の範囲内のものを用いる。オゾン濃度が上記範囲以下
では、本発明においてはオゾンによる酸化反応は溶解律
速となるため、オゾン含有ガス中のオゾン濃度が低い際
には迅速な処理が事実上不可能となり、好ましくない。
また、オゾンガス濃度が高くなりすぎると排ガスに含有
されるオゾンを直接放散可能なレベルまで分解処理する
ためのオゾン分解工程における必要触媒量も増加し、ま
た有効に使用されないオゾン量も増加するので、これは
コストや装置の最適ガス流量などの条件によって、上記
範囲内で設計することが好ましい。

【００１９】オゾン含有ガスの流量は、目標処理効率お
よび装置特性に基づいて適当な流量を流入させることが
望ましい。これはすなわち触媒による空隙率の変化や圧
力損失の増加などから装置的に有利なガス量を求め、こ
れらの条件と前述の廃水に注入するオゾン量やオゾンガ
ス濃度を考慮して決定することとなる。

【００２０】色の測定方法としては、目視でも可能であ
るが、場合によっては、可視光、赤外光、紫外光を用い
ることによってもできる。除去する成分によって、吸収
する光が異なるからである。

【００２１】本発明における廃水の流量は、触媒量に対
する空間速度で０.１〜１０の範囲内、好ましくは０.５
〜５の範囲内である。廃水の流量が上記範囲以上になる
と充分な色素成分の処理が行われなくなり、また上記範
囲以下では触媒量が大量になり、処理装置が膨大になる
とともに触媒の必要量も多くなり、結果として処理コス
トが高くなる。

【００２２】本発明に係る第２の発明においては、廃水
の処理時に固体触媒を使用することができ、その固体触
媒は通常水処理用の触媒として使用されるものであれ
ば、いずれのものであっても良いが、好ましくは、該固
体触媒が、触媒Ａ成分としてチタン、ケイ素、アルミニ
ウム及びジルコニウムよりなる郡から選ばれた少なくと
も一種の元素の酸化物、ならびに触媒Ｂ成分としてマン
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
ウム及びイリジウムよりなる郡から選ばれた少なくとも
一種の元素又はこれらの化合物を含有してなるものであ
る。また、これらの成分は、本発明が水の処理方法であ
るため水に不溶性または難溶性の元素又は化合物である
ことが好ましい。触媒の形状としては、粉体状、ペレッ
ト状、球状、ハニカム状等を使用することができる。

【００２３】本発明に係る廃水の処理方法において、廃
水の処理方法は廃水を連続的に処理してもよくまた回分
的に処理してもよく特に限定されるものではない。さら
に詳しくは、装置として、単管式、多管式の反応器、バ
ッチ式の反応器等を使用することかできる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施例にしたがって詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００２５】（実施例１）第１図に示すようなフローに
従い廃水処理実験を行った。具体的な手順としては吸光
度５０(400nm)の廃水に酸をライン〓から塩酸５mmol/リッ
トルになるように添加し、ラインより０.５リットル/Hrで廃
水の処理温度が２５℃となるように設定し、反応管に
導入した。一方、オゾン発生器によって生成されたオ
ゾンを含有するガス(オゾン濃度２１.４g/m³)を流量弁
により、７５リットル/Hrの流量に調節し、該廃水と接触
させ反応管に通した。また予め触媒を図の散気管の
上部のの部分に０.５リットル充填した。また、反応後の
ガスはラインを通り系外に排出され、また廃水は処理
された後ライン〓により系外に排出される被処理水は反
応管内をオゾンと接触しながら流れ脱色される。以上の
ようなフローに従い、廃水を供給した場合について、運
転を行い、被処理水および処理水の吸光度(400nm)の測
定を行った。その結果、脱色効率は９７%であった。

【００２６】（比較例１）実施例１において、塩酸を添
加していなかった以外は、実施例１と同様にして実験を
行った。その結果、脱色効率は８４%であった。

【００２７】（比較例２）実施例１において、供給ガス
をＡｉｒに変えた以外は、実施例と同様にして実験を行
った。その結果、脱色効率は２０%であった。

【００２８】（実施例２）図１の装置を用いて、同様の
操作方法で処理を行った。廃水には吸光度１０の廃水を
供給し、酸を硫酸２mmol/リットルとなるように添加し、廃
水の処理温度を５０℃に設定した。また、オゾン濃度１
７.１g/m³のオゾン含有ガスの流量を６０リットル/Hrの流量
で供給し廃水の脱色を行った。その結果、脱色効率は９
４%であった。

【００２９】（比較例３）実施例２において、硫酸を添
加しなかった以外は、実施例１と同様にして実験を行っ
た。その結果、脱色効率は８６％であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を使用するために用いる装置の一
態様である。

【符号の説明】触媒充填塔反応管ポンプオゾン発生器調節弁散気管廃水ラインオゾンラインガス排気ライン〓処理水排出ライン〓酸添加ライン〓熱交換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】色素を含有する廃水を処理するに際して、
該廃水温度が０〜１００℃、かつ硫酸および/または塩
酸の存在下で、該廃水にオゾンを導入し廃水を脱色する
ことを特徴とする廃水の処理方法。
【請求項２】請求項１において、該廃水に硫酸および/
または塩酸を添加することを特徴とする請求項１記載の
廃水の処理方法。
【請求項３】請求項１において、該硫酸および/または
塩酸の濃度が該廃水中で１〜２００mmol/リットルであるこ
とを特徴とする請求項１記載の廃水の処理方法。
【請求項４】請求項１において、触媒を併用し廃水を脱
色することを特徴とする廃水の処理方法。