JP2883009B2 - 有機性排水の処理方法及び装置 - Google Patents
有機性排水の処理方法及び装置Info
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、下水の二次処理水、ゴ
ミ埋め立て地からの浸出水、し尿、産業廃水等の有機性
排水中から、COD 成分、アンモニア性窒素等を除去する
に適した有機性排水の処理方法及び装置に関するもので
ある。
ミ埋め立て地からの浸出水、し尿、産業廃水等の有機性
排水中から、COD 成分、アンモニア性窒素等を除去する
に適した有機性排水の処理方法及び装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】有機性排水の処理には従来から生物処理
が行われているが、排水中のCOD 成分は生物処理のみで
は十分に除去することができない。このために生物処理
の後段でオゾン処理や活性炭吸着処理、あるいはこれら
を組み合わせた処理が行われている。しかしオゾン処理
を行ってもなおCOD 成分の除去は十分ではないうえ、排
オゾンの処理が必要であるという問題がある。一方、活
性炭吸着処理は処理コストが高く、また定期的に活性炭
の再生のための交換作業が必要となるという問題があ
る。
が行われているが、排水中のCOD 成分は生物処理のみで
は十分に除去することができない。このために生物処理
の後段でオゾン処理や活性炭吸着処理、あるいはこれら
を組み合わせた処理が行われている。しかしオゾン処理
を行ってもなおCOD 成分の除去は十分ではないうえ、排
オゾンの処理が必要であるという問題がある。一方、活
性炭吸着処理は処理コストが高く、また定期的に活性炭
の再生のための交換作業が必要となるという問題があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、有機性廃水中からCOD 成分やアン
モニア性窒素、色度等を十分に除去することができ、し
かも排オゾンの処理や充填材の再生のための交換作業も
不要である有機性排水の処理方法及び装置を提供するた
めになされたものである。
の問題点を解決して、有機性廃水中からCOD 成分やアン
モニア性窒素、色度等を十分に除去することができ、し
かも排オゾンの処理や充填材の再生のための交換作業も
不要である有機性排水の処理方法及び装置を提供するた
めになされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた請求項１の有機性排水の処理方法は、反応
槽内に収容した、MnO2触媒が充填されたMnO2充填層の上
方に上部充填層を設け、このMnO2充填層には下方からオ
ゾンガスを導入して散気しつつ上部充填層の上方から有
機性排水を供給し、前記上部充填層とMnO 2 充填層におい
て酸化処理して、反応槽底部から処理水として取り出す
ことを特徴とするものである。請求項２の有機性排水の
処理方法は、反応槽内に収容した、MnO2触媒が充填され
たMnO2充填層の上方に上部充填層を設け、このMnO2充填
層には下方からオゾンガスを導入して散気しつつ上部充
填層の上方から有機性排水を供給し、前記上部充填層と
MnO 2 充填層において酸化処理し、さらにその処理水を前
記MnO 2 充填層の下方に設けた下部充填層に導きMn成分を
除去して、反応槽底部から処理水として取り出すことを
特徴とするものである。
めになされた請求項１の有機性排水の処理方法は、反応
槽内に収容した、MnO2触媒が充填されたMnO2充填層の上
方に上部充填層を設け、このMnO2充填層には下方からオ
ゾンガスを導入して散気しつつ上部充填層の上方から有
機性排水を供給し、前記上部充填層とMnO 2 充填層におい
て酸化処理して、反応槽底部から処理水として取り出す
ことを特徴とするものである。請求項２の有機性排水の
処理方法は、反応槽内に収容した、MnO2触媒が充填され
たMnO2充填層の上方に上部充填層を設け、このMnO2充填
層には下方からオゾンガスを導入して散気しつつ上部充
填層の上方から有機性排水を供給し、前記上部充填層と
MnO 2 充填層において酸化処理し、さらにその処理水を前
記MnO 2 充填層の下方に設けた下部充填層に導きMn成分を
除去して、反応槽底部から処理水として取り出すことを
特徴とするものである。
【０００５】また上記の課題を解決するためになされた
請求項４の有機性排水の処理装置は、反応槽内に、MnO2
触媒が充填されたMnO2充填層と、そのMnO 2 充填層の上方
に上部充填層を設けるとともに、上部充填層の直下に上
部充填層用逆洗装置を設け、またMnO2充填層の直下にオ
ゾンガス散気装置及びMnO 2 充填層用逆洗装置を設けたこ
とを特徴とするものである。更に請求項５の有機性排水
の処理装置は、反応槽内に、MnO2触媒が充填されたMnO2
充填層と、そのMnO 2 充填層の上下に上部充填層と下部充
填層とをそれぞれ設けるとともに、上部充填層と下部充
填層それぞれの直下に各々専用の逆洗装置を設け、また
MnO2充填層の直下にオゾンガス散気装置及びMnO 2 充填層
用逆洗装置を設けたことを特徴とするものである。
請求項４の有機性排水の処理装置は、反応槽内に、MnO2
触媒が充填されたMnO2充填層と、そのMnO 2 充填層の上方
に上部充填層を設けるとともに、上部充填層の直下に上
部充填層用逆洗装置を設け、またMnO2充填層の直下にオ
ゾンガス散気装置及びMnO 2 充填層用逆洗装置を設けたこ
とを特徴とするものである。更に請求項５の有機性排水
の処理装置は、反応槽内に、MnO2触媒が充填されたMnO2
充填層と、そのMnO 2 充填層の上下に上部充填層と下部充
填層とをそれぞれ設けるとともに、上部充填層と下部充
填層それぞれの直下に各々専用の逆洗装置を設け、また
MnO2充填層の直下にオゾンガス散気装置及びMnO 2 充填層
用逆洗装置を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】本発明においては、上部充填層の上方から供給
された有機性排水はまず上部充填層を通過する。上部充
填層の上部はオゾンの分解により生じた酸素濃度の高い
ガスで散気されているため、有機性排水のCOD 成分は充
填材に付着した生物膜により好気的に分解される。また
有機性排水が下水の二次処理水である場合には、硝化に
よってアンモニア性窒素の除去が可能である。有機性排
水は次に上部充填層の下部を流れるが、この部分では未
反応のオゾンによってオゾン酸化が行われ、COD 成分は
更に分解される。
された有機性排水はまず上部充填層を通過する。上部充
填層の上部はオゾンの分解により生じた酸素濃度の高い
ガスで散気されているため、有機性排水のCOD 成分は充
填材に付着した生物膜により好気的に分解される。また
有機性排水が下水の二次処理水である場合には、硝化に
よってアンモニア性窒素の除去が可能である。有機性排
水は次に上部充填層の下部を流れるが、この部分では未
反応のオゾンによってオゾン酸化が行われ、COD 成分は
更に分解される。
【０００７】なお、上部充填層を通過後の処理水の一部
を上部充填層の上方に循環させれば、COD としては除去
されていないもののオゾン酸化により生物分解性の向上
した水を再び生物処理することが可能となり、効率的に
COD を分解除去することが可能である。
を上部充填層の上方に循環させれば、COD としては除去
されていないもののオゾン酸化により生物分解性の向上
した水を再び生物処理することが可能となり、効率的に
COD を分解除去することが可能である。
【０００８】次に有機性排水はMnO2充填層を流下する
が、この部分では有機性排水中のCOD 成分はオゾンとMn
O2との複合酸化によって更に酸化分解除去される。この
部分においては次のような反応が進行し、COD 成分の酸
化分解が行われる。
が、この部分では有機性排水中のCOD 成分はオゾンとMn
O2との複合酸化によって更に酸化分解除去される。この
部分においては次のような反応が進行し、COD 成分の酸
化分解が行われる。
【０００９】
【化１】MnO2＋COD →MnO ＋反応生成物・・・・・ MnO ＋O3→MnO2＋O2・・・・・・・・・・ O3＋COD →O2＋反応生成物 MnO2＋O3→MnO2＋O2＋O O ＋COD →反応生成物
【００１０】特にMnO2充填層の下部では、式により生
成したMnO を式のようにMnO2へと再生する反応が進行
するので、MnO2は継続して使用することが可能であり、
MnO2の再生のための交換作業が不要である。そしてこの
ようにして処理された処理水は槽底部から取り出される
が、オゾンは上記したように槽内において完全に分解さ
れるため、従来のような残留オゾンがなく、排オゾンの
処理が不要となる利点がある。
成したMnO を式のようにMnO2へと再生する反応が進行
するので、MnO2は継続して使用することが可能であり、
MnO2の再生のための交換作業が不要である。そしてこの
ようにして処理された処理水は槽底部から取り出される
が、オゾンは上記したように槽内において完全に分解さ
れるため、従来のような残留オゾンがなく、排オゾンの
処理が不要となる利点がある。
【００１１】さらに請求項２と請求項５に示したよう
に、MnO2充填層の下方に下部充填槽を設けておけば、摩
耗によってMnO2充填層から流下した微細なMnO2を除去す
ることができるとともに、溶存オゾンによってMn2+を不
溶性のMn4+に酸化したり、溶存酸素によってMn2+を生物
酸化させることができ、処理水中へのMn2+イオンの流出
をなくすることができる利点がある。
に、MnO2充填層の下方に下部充填槽を設けておけば、摩
耗によってMnO2充填層から流下した微細なMnO2を除去す
ることができるとともに、溶存オゾンによってMn2+を不
溶性のMn4+に酸化したり、溶存酸素によってMn2+を生物
酸化させることができ、処理水中へのMn2+イオンの流出
をなくすることができる利点がある。
【００１２】以下に本発明を実施例によって更に詳細に
説明する。図１は請求項１の有機性排水の処理方法を実
施するための請求項４の有機性排水の処理装置の一例を
示す図である。図１において、１は反応槽、２はMnO2触
媒が充填されたMnO2充填層、３はMnO2充填層２の上方の
上部充填層である。上部充填層３は、砂利、軽量骨材等
の粒径が20mm以下の充填材を充填したものである。MnO2
充填層２の下方にはオゾンガス散気装置４のほかに、空
気逆洗ライン５と水逆洗ライン６とからなるMnO 2 充填層
用逆洗装置が設けられている。また、上部充填層３の直
下にも空気逆洗ライン７と水逆洗ライン８とからなる上
部充填層用逆洗装置が設けられているとともに、上部充
填層３の上部と下部にそれぞれ逆洗排水排出ライン９、
10が設けられている。COD 成分、アンモニア性窒素、色
度等を含有する有機性廃水は原水供給ライン11を介して
上部充填層３の上方から反応槽１内に供給され、槽底部
の処理水排出ライン12から取り出される。13はMnO2充填
層２と上部充填層３との中間から処理水の一部を上方に
循環させる循環ラインである。
説明する。図１は請求項１の有機性排水の処理方法を実
施するための請求項４の有機性排水の処理装置の一例を
示す図である。図１において、１は反応槽、２はMnO2触
媒が充填されたMnO2充填層、３はMnO2充填層２の上方の
上部充填層である。上部充填層３は、砂利、軽量骨材等
の粒径が20mm以下の充填材を充填したものである。MnO2
充填層２の下方にはオゾンガス散気装置４のほかに、空
気逆洗ライン５と水逆洗ライン６とからなるMnO 2 充填層
用逆洗装置が設けられている。また、上部充填層３の直
下にも空気逆洗ライン７と水逆洗ライン８とからなる上
部充填層用逆洗装置が設けられているとともに、上部充
填層３の上部と下部にそれぞれ逆洗排水排出ライン９、
10が設けられている。COD 成分、アンモニア性窒素、色
度等を含有する有機性廃水は原水供給ライン11を介して
上部充填層３の上方から反応槽１内に供給され、槽底部
の処理水排出ライン12から取り出される。13はMnO2充填
層２と上部充填層３との中間から処理水の一部を上方に
循環させる循環ラインである。
【００１３】オゾンガス散気装置４から散気されたオゾ
ンは、まずMnO2充填層２で有機性排水中のCOD 成分の酸
化と、前記の式により還元されてMnO となったMnO2の
再生のために利用される。未反応のオゾンは、上部充填
層３の下部3aの部分でCOD 成分の酸化のために消費され
る。そして上部充填層３の上部3bの部分においてオゾン
は完全に分解され、溶存酸素の増大に寄与する。
ンは、まずMnO2充填層２で有機性排水中のCOD 成分の酸
化と、前記の式により還元されてMnO となったMnO2の
再生のために利用される。未反応のオゾンは、上部充填
層３の下部3aの部分でCOD 成分の酸化のために消費され
る。そして上部充填層３の上部3bの部分においてオゾン
は完全に分解され、溶存酸素の増大に寄与する。
【００１４】一方、これとは逆に反応槽１の上部から下
部に向かって流下する有機性排水は、前述したように上
部充填層３の上部3bにおいて好気的に生物分解され、上
部充填層３の下部3aでオゾン酸化される。このとき、上
部充填層３の充填材の粒径は小さい方が生物膜の付着面
積が大きくなり、オゾンの吸収効率も向上し、COD 成分
の効率的な除去が可能となる。しかし粒径が小さ過ぎる
と生物膜の成長による閉塞が生ずるので、その粒径は20
mm以下とし、上部充填層３の上部3bでは３〜10mm、上部
充填層３の下部3aでは３mm以下とすることが好ましい。
そして有機性排水がMnO2充填層２を通過する間に、COD
成分はオゾンとMnO2との複合酸化によって更に酸化分解
除去されたうえ、処理水として槽底部の処理水排出ライ
ン12から取り出される。
部に向かって流下する有機性排水は、前述したように上
部充填層３の上部3bにおいて好気的に生物分解され、上
部充填層３の下部3aでオゾン酸化される。このとき、上
部充填層３の充填材の粒径は小さい方が生物膜の付着面
積が大きくなり、オゾンの吸収効率も向上し、COD 成分
の効率的な除去が可能となる。しかし粒径が小さ過ぎる
と生物膜の成長による閉塞が生ずるので、その粒径は20
mm以下とし、上部充填層３の上部3bでは３〜10mm、上部
充填層３の下部3aでは３mm以下とすることが好ましい。
そして有機性排水がMnO2充填層２を通過する間に、COD
成分はオゾンとMnO2との複合酸化によって更に酸化分解
除去されたうえ、処理水として槽底部の処理水排出ライ
ン12から取り出される。
【００１５】図２は請求項５の有機性排水の処理装置の
一例を示す図である。この装置は、図１に示したMnO2充
填層２の下方に下部充填槽14を設けるとともに、その直
下に空気逆洗ライン15と水逆洗ライン16とからなる下部
充填槽用逆洗装置を設けたものである。この図２の装置
では、下部充填槽14の上部14b が化学的マンガン酸化部
となり、前記したように溶存オゾンによってMn2+を不溶
性のMn4+に酸化する。また下部充填槽14の下部14a は生
物学的マンガン酸化部となり、溶存酸素によってMn2+を
生物酸化させる。
一例を示す図である。この装置は、図１に示したMnO2充
填層２の下方に下部充填槽14を設けるとともに、その直
下に空気逆洗ライン15と水逆洗ライン16とからなる下部
充填槽用逆洗装置を設けたものである。この図２の装置
では、下部充填槽14の上部14b が化学的マンガン酸化部
となり、前記したように溶存オゾンによってMn2+を不溶
性のMn4+に酸化する。また下部充填槽14の下部14a は生
物学的マンガン酸化部となり、溶存酸素によってMn2+を
生物酸化させる。
【００１６】上記した本発明の効果を確認するために、
図１の装置を使用し、各種の有機性排水を原水として処
理テストを行った結果は下記の通りであった。ただし循
環ライン13は使用しなかった。
図１の装置を使用し、各種の有機性排水を原水として処
理テストを行った結果は下記の通りであった。ただし循
環ライン13は使用しなかった。
【表１】 ┌────────────┬──────────┬──────────┐ │ │ │ゴミ埋立地浸出水生物│ │ 原水の種類 │下水の二次処理水 │処理水 │ ├─┬──────────┼──────────┼──────────┤ │原│BOD │ ５mg/L │ ５mg/L │ │水│COD │ 11mg/L │ 70mg/L │ │ │NH4-N │ 14mg/L │ ─── │ │ │TOC │ ─── │ 60mg/L │ ├─┼──────────┼──────────┼──────────┤ │処│BOD │ １mg/L以下 │ １mg/L │ │理│COD │ ２mg/L │ ９mg/L │ │水│NH4-N │ ３mg/L │ ─── │ │ │TOC │ ─── │ 17mg/L │ ├─┼──────────┼──────────┼──────────┤ │実│オゾン添加量 │ 66mg/L │ 315mg/L │ │験│上部充填層の反応時間│ 30分（みかけ) │ 30分（みかけ) │ │条│MnO2充填層の反応時間│ １時間（みかけ）│ １時間（みかけ）│ │件│ │ │ │ └─┴──────────┴──────────┴──────────┘
【００１７】次にゴミ埋立地浸出水生物処理水を原水と
し、循環ライン13による循環率を100 ％として同様にテ
ストを行った結果を示す。
し、循環ライン13による循環率を100 ％として同様にテ
ストを行った結果を示す。
【表２】
【００１８】なお、上記と同一のゴミ埋立地浸出水生物
処理水を原水とし、オゾン処理のみを行った場合の処理
水の性状と、活性炭処理のみを行った場合の処理水の性
状は次の通りであり、本発明の効果が明らかである。
処理水を原水とし、オゾン処理のみを行った場合の処理
水の性状と、活性炭処理のみを行った場合の処理水の性
状は次の通りであり、本発明の効果が明らかである。
【表３】
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の有機性
排水の処理方法及び装置によれば、有機性廃水中からCO
D 成分やアンモニア性窒素を十分に除去することができ
る。また本発明によればオゾンは全量反応槽の内部で消
費されるので、排オゾンの処理が不要である。更にオゾ
ンによってMnO2触媒が再生されるので、充填材の再生の
ための交換作業も不要である。よって本発明は従来の問
題点を解決した有機性排水の処理方法及び装置として、
業界に寄与するところは大である。
排水の処理方法及び装置によれば、有機性廃水中からCO
D 成分やアンモニア性窒素を十分に除去することができ
る。また本発明によればオゾンは全量反応槽の内部で消
費されるので、排オゾンの処理が不要である。更にオゾ
ンによってMnO2触媒が再生されるので、充填材の再生の
ための交換作業も不要である。よって本発明は従来の問
題点を解決した有機性排水の処理方法及び装置として、
業界に寄与するところは大である。
【図１】請求項４の発明の実施例を示す断面図である。
【図２】請求項５の発明の実施例を示す断面図である。
１ 反応槽、２ MnO2充填層、３ 上部充填層、3a 上
部充填層の下部、3b上部充填層の上部、４ オゾンガス
散気装置、５ 空気逆洗ライン、６ 水逆洗ライン、７
空気逆洗ライン、８ 水逆洗ライン、９ 逆洗排水排
出ライン、10逆洗排水排出ライン、11 原水供給ライ
ン、12 処理水排出ライン、13 循環ライン、14 下部
充填槽、14a 下部充填槽の下部、14b 下部充填槽の
上部、15 空気逆洗ライン、16 水逆洗ライン
部充填層の下部、3b上部充填層の上部、４ オゾンガス
散気装置、５ 空気逆洗ライン、６ 水逆洗ライン、７
空気逆洗ライン、８ 水逆洗ライン、９ 逆洗排水排
出ライン、10逆洗排水排出ライン、11 原水供給ライ
ン、12 処理水排出ライン、13 循環ライン、14 下部
充填槽、14a 下部充填槽の下部、14b 下部充填槽の
上部、15 空気逆洗ライン、16 水逆洗ライン
Claims (5)
- 【請求項１】 反応槽内に収容した、MnO2触媒が充填さ
れたMnO2充填層の上方に上部充填層を設け、このMnO2充
填層には下方からオゾンガスを導入して散気しつつ上部
充填層の上方から有機性排水を供給し、前記上部充填層
とMnO 2 充填層において酸化処理して、反応槽底部から処
理水として取り出すことを特徴とする有機性排水の処理
方法。 - 【請求項２】 反応槽内に収容した、MnO2触媒が充填さ
れたMnO2充填層の上方に上部充填層を設け、このMnO2充
填層には下方からオゾンガスを導入して散気しつつ上部
充填層の上方から有機性排水を供給し、前記上部充填層
とMnO 2 充填層において酸化処理し、さらにその処理水を
前記MnO 2 充填層の下方に設けた下部充填層に導きMn成分
を除去して、反応槽底部から処理水として取り出すこと
を特徴とする有機性排水の処理方法。 - 【請求項３】 MnO2充填層と上部充填層との中間から処
理水の一部を上部充填層の上方に循環させる請求項１ま
たは２に記載の有機性排水の処理方法。 - 【請求項４】 反応槽内に、MnO2触媒が充填されたMnO2
充填層と、そのMnO 2 充填層の上方に上部充填層を設ける
とともに、上部充填層の直下に上部充填層用逆洗装置を
設け、またMnO2充填層の直下にオゾンガス散気装置及び
MnO 2 充填層用逆洗装置を設けたことを特徴とする有機性
排水の処理装置。 - 【請求項５】 反応槽内に、MnO2触媒が充填されたMnO2
充填層と、そのMnO 2 充填層の上下に上部充填層と下部充
填層とをそれぞれ設けるとともに、上部充填層と下部充
填層それぞれの直下に各々専用の逆洗装置を設け、また
MnO2充填層の直下にオゾンガス散気装置及びMnO 2 充填層
用逆洗装置を設けたことを特徴とする有機性排水の処理
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6225143A JP2883009B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 有機性排水の処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6225143A JP2883009B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 有機性排水の処理方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0889981A JPH0889981A (ja) | 1996-04-09 |
| JP2883009B2 true JP2883009B2 (ja) | 1999-04-19 |
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ID=16824630
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6225143A Expired - Lifetime JP2883009B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 有機性排水の処理方法及び装置 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2883009B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN104118929A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-10-29 | 江苏中金环保科技有限公司 | 一种臭氧催化反应冷轧废水处理器 |
| CN106630367B (zh) * | 2015-10-29 | 2019-11-22 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种去除乳化液电吸附浓盐水中scod的方法和装置 |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP6225143A patent/JP2883009B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JPH0889981A (ja) | 1996-04-09 |
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