JPS59139992A - フエノ−ル類含有排水の電解酸化処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 理法に関するもので、その目的はフェノール類を電解酸
化分解し、排水のＣ　Ｏ　Ｉ）を低減させることにある
。

杓哉工業排水の処ｌｌｊに、従来広く用いられている方
法としては、塩素又は塩素化合物を用いる塩素処理法と
、微生物の酸化作用を利用した微生物処理法とがある。

塩素や塩素化合物を用いる塩素処理法は、滅菌、スライ
ム防止、脱色、擬集促進を主目的としているが、この方
法は、フェノール類含有排水処理に応用した場合、処理
条件によってはフェノールよりも悪臭の強いクロロフェ
ノールが生成しやすいという問題を生じる。一方、微生
物処理は、種々の排水に適用できて簡便な方法ではある
が、この方法は微生物の酸化作用に依存するため、フェ
ノールのような殺菌作用のある物質を含む排水に対して
は通常適用できない。

以」二のように、フェノール類含有排水の処理には種々
の困難な問題があり、工業的に有利な方法は末だ開発さ
れていないのが現状である。

本発明者らは、フェノール類含有排水の処理に関し、］
皿業的に有利な方法を開発すべく鋭意研究を重ねた結果
、本発明を完成するに到った。

即ち、本発明によれは、フェノール類含有排水に硫酸と
マンガン塩を添加し、電解酸化することを特徴とするフ
ェノール類含有排水の電解酸化処理法が提供される。

本発明においては、陽極酸化反応により、排水中に溶存
するフェノール及びその他の有機物は酸化分解され、Ｃ
ＯＤの低下が達成される。

即ち、本発明の場合、マンガン塩から陽極反応により生
成した過マンガン酸と陽極面で生成した活性酸素との相
乗作用により有機物は速やかに酸化分解される。しかも
この場合、陽極界面では、過マンガン酸は有機物と反応
後、陽極酸化を受けて再生され、出び有機物とくり返し
反応する。

本発明においては、陽極面における過マンガン酸の酸化
還元反応は、相当低い硫酸濃度ても生起し、従って、排
水に添加する硫酸は少量でよく、通常、０５〜５軍量％
である。硫酸かこのような少量の添加ですむことは、後
処理用の中和剤の量もわずかですみ、また操業」二の危
険性、処理装置の腐食等の問題も少ない等の工業上の大
きな利点を与える。

本発明においては、排水に対してマンガン塩を添加する
が、この場合、マンガン塩の量は１便宜上Ｎ１虻の重量
濃度（ｐｐｍ）で表わすと、フェノールＨｇ４１３Ｅが
１１００ｐｐの場合、’１．　Ｏ〜５０　ｐｐｍ程度で
あり、フェノールに対する口重ｉ’ｔ：　ａ’３度比に
すれは０１〜０５である。Ｍ　＝、＋　／フェノール重
喰濃比１はモル比１７に相当し、このモル比は一見犬き
いように見えるが、希硫酸中で通常の反応によりプエノ
ールを完全（二酸化分解するに要する過マンガン酸の量
から考えると太きいものではない。

即ち、フェノール類含有排水を弱酸性ないしは中性付近
で直接過マンガン酸塩により処理する場合、過マンガン
酸塩の所要量は、Ｐ　１４にもよるが、ＨＭ、Ｏ，／フ
ェノールの化学量論的モル比として５６〜９３である。

但し、この場合、モル比５６は過マンガン酸がＭ２−＋
まで還元される場合であり、モル比９３は過マンガン酸
がＭ、０２までしか還元されない場合である。過マンガ
ン酸１モル中のマンガン鼠はやはり１モルであるから、
電解酸化における前記Ｍ　＝、＋　／フェノールモル比
１７は、上記化学量論的モル比の約１／３３〜１１５４
に相当する。従って、本発明におけるＭ　”＋”　、、
−フェノール重量濃度比０．１〜０５はモル比にして０
１７〜Ｏ８５であり、過マンガン酸処理における化学量
論的モル比のＪ１５４〜Ｉ／７にずきない。このように
、少量のマンガン塩を用いて排水処理効果をあげ得るの
は本発明の大きな利点の１つである。

本発明で添加するマンガン塩の具体例としては、例えば
、硫酸マンガン及び塩化マンガン等が挙けられる。

本発明におけるフェノール類含有排水の処理を好まし〈
実施するには、通常、排水中のフェノール初期濃度を１
００〜２００ｐｐｍに調整すると共に、硫酸及びマンガ
ン塩を加える。この場合、硫酸酸性どした排水の硫酸濃
度は０５〜５重砒％（０１〜ＩＮ）とするのが好ましく
、またマンガン塩の添加量は、フェノールの初期濃度１
１００ｐｐに対して、Ｍ２．＋濃度換算で、１０〜５０
ｐｐｎ〕程度でよい。このようにして硫酸及びマンガン
塩の添加されたフェノール類含有排水は、通常の方法に
従って電解酸化処理されるが、この場合、陽極電位は酸
素発生が起らない範囲でできるだけ商くするのがよく、
このためには酸素過電圧の高い電極、例えは、二酸化鉛
電極零を用いるのが好ましい。

本発明の方法は、従来広く用いられてきた塩素処理法や
微生物処理法とは異なり、フェノール類含有排水処理に
対して有」、１ｊに適用され、その排水中のフェノール
成分を著しく減少させることができる。しかも本発明の
実施は簡単であり、殊に、不定期に行う小規模のパッチ
式排水処理法として有利に実施される。また本発明の場
合は、季節の影響を受けない他、処理」二稈が自動制御
しやすくかつ処理装置の占有空間が小さいという特徴も
ある。

次に本発明を実施例により更に詳細に停明する。

実施例１ 電解セルとして、陽極１枚と陰極２本、並びに攪拌千１
個を備えた円筒状ガラス容器を用いた。

この場合、２本の陰極は陽極の両側にそれぞれ陽極面か
ら１３ｍｍの位置に同定した。また、陽極は１−１’１
２０　ａｍ、厚さ２ｍｍの鉛板を常法により２０％硫酸
中で陽極処理し、表面を２酸化鉛層としたものであり、
陰極は直経２ｍｍのニッケル棒で、いずれも浸液長は５
５ｍｍとした。

次に、モデル排水として、濃度５０ｐＩ）Ｉｎのフェノ
ール水溶液を用い、この水溶液に硫酸を加えたもの（硫
酸濃度０．　］、　Ｎ）　７０ｍｌ！を前記電解セルに
入れ、陽極電位１５ボルト（対飽和柱コウ電極）のもと
で、通゛市坪士が５０クーロンになるまで電解した（こ
の通電率５０クーロンは、使用したフェノール全量を完
全にＣＯ２と１１，０まで酸化するに要する電気量の１
／２である）。この結果、Ｃ０Ｊ）は４１％減少し、ま
た要した電解時間は７４′分であった。

次に、濃度５０　ｐ　ｐ　Ｉｌｌのフェノール水溶液に
前記と同様に硫酸を加え、更に硫酸マンガンを加えたも
の（硫酸濃度０．　Ｉ　Ｎ、　Ｍ’、＋７農度４１）　
ｌ）　Ｉ〕ｌ）１０ｍ、ｅを、前記と同様にして通電量
５０クー【コンて電解した結果、ＣＯＤは５１％減少１
７、また要した時間は３７分であった。

ｂｉｊ記の結果から明らかなように、本発明の場合、わ
ずかのｈｌのマンカン塩の添加によりフェノールの陽極
酸化反応が促進され、電解時間な大［１］に短縮させる
ことができる。

実施例２ ′電解セルとして、実施例１で示したものにおいて、容
量が２倍である他は、電極＋Ｓ”Ｔ４、形状、極間距離
等の条件は全く同一のものを用いた。

この電解セルに、フェノール濃度５０ｐｐｍ１Ｍ２６＋
濃度４ｐＩ）ｍ、硫酸濃度０．　］、　Ｈの水溶液１４
０ｍｅを入れ、実施例Ｊと同様にして、通電量１００ク
ーロン（フェノールの完全酸化分解に要する電気量の１
／２）で電解した。この結果、Ｃ０１）は４６％減少し
、要した電解時間は８１分であり、実施例１のマンガジ
存在下における電解時間から予想した時間とほぼ同じで
あった。

次に、フェノール濃度のみを前記の２倍にした時のマン
ガンの添加効果を調べるために、フェノール７農度１０
０　ｐｐｍ、Ｍ”−＋ｍ）度４ｐｐｍ、及ヒ硫酸濃度０
．１Ｎの溶液１４０ｍ＃を前記電解セルに入れ、前記と
同様にして通電量２００クーロン（フェノールの完全酸
化分解に要する電気用の１／２）で電解した結果、Ｃ０
１）は４８％減少し、要した電解時間はフェノール濃度
５０　ｐ　ｐｍの時の電解時間と大差なく、９１分であ
った。また、この場合の電解処理において、通電量１０
０クーロンで電解を行ったところ、ＣＯＩ）は９２％減
少し、通電時間は３８５分であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （］）　　フェノール類含有排水に硫酸とマンガン塩を
   加えて電解酸１ヒすることを特徴とするフェノール類含
   有排水の、電解酸化処理法。