JPH1177067A - Treatment of waste water - Google Patents
Treatment of waste waterInfo
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- JPH1177067A JPH1177067A JP24132797A JP24132797A JPH1177067A JP H1177067 A JPH1177067 A JP H1177067A JP 24132797 A JP24132797 A JP 24132797A JP 24132797 A JP24132797 A JP 24132797A JP H1177067 A JPH1177067 A JP H1177067A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、排水中に含まれるCO
D成分および/または窒素含有成分を固体触媒の存在下
に酸化・分解して排水を無害化する排水の処理方法に関
するものであり、特にはアルミニウム、アルカリ土類金
属および重金属からなる群より選ばれる少なくとも1種
の金属の水溶性の塩および/または酸化物を含有するも
のである排水の固体触媒を用いて処理する方法において
有用である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing CO contained in wastewater.
The present invention relates to a wastewater treatment method for detoxifying a wastewater by oxidizing and decomposing a D component and / or a nitrogen-containing component in the presence of a solid catalyst, and is particularly selected from the group consisting of aluminum, alkaline earth metals and heavy metals. It is useful in a method of treating wastewater containing a water-soluble salt and / or oxide of at least one metal with a solid catalyst.
【0002】さらに詳しくは、本発明は、化学プラン
ト、めっき工業設備、皮革製造設備、金属工業設備、金
属鉱業設備、発電設備、食品製造設備、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、機械工業設備、印刷製版設備、ガラ
ス製造設備、写真処理設備等に代表される産業排水で、
アルミニウム、アルカリ土類金属または重金属の水溶性
の塩および/または酸化物であるスケール生成物質を含
むものを、370℃以下の温度および排水が液相を保持
する圧力条件下において固体触媒と接触させ、排水中の
含有物質を窒素、炭酸ガス、水および灰分に転換せしめ
て排水の無害化を行う排水の処理方法に関する。More specifically, the present invention relates to chemical plants, plating industrial equipment, leather manufacturing equipment, metal industrial equipment, metal mining equipment, power generation equipment, food manufacturing equipment, pharmaceutical manufacturing equipment, textile industrial equipment, pulp and paper industrial equipment, Industrial wastewater represented by dyeing dye industrial equipment, electronic industrial equipment, mechanical industrial equipment, printing plate making equipment, glass manufacturing equipment, photo processing equipment, etc.
Contacting the solid catalyst with a solid catalyst at a temperature of 370 ° C. or less and a pressure at which the wastewater retains a liquid phase, comprising a scale-forming substance that is a water-soluble salt and / or oxide of aluminum, alkaline earth metal or heavy metal. Also, the present invention relates to a method for treating wastewater, in which substances contained in the wastewater are converted into nitrogen, carbon dioxide, water and ash to detoxify the wastewater.
【0003】[0003]
【従来の技術】固体触媒の存在下で排水を処理する方法
として、酸素、オゾンや過酸化水素等を酸化剤として排
水のCOD成分や窒素含有成分を分解または除去する方
法やメタノールや水素等を還元剤として排水中の硝酸根
を還元除去する方法等が提案されている。その一例とし
て、酸素含有ガス中の酸素を酸化剤とする触媒湿式酸化
処理法は、特定の固体触媒を用い、排水が液相を保持す
る圧力下で酸素含有ガスの供給下、排水を湿式酸化処理
する方法である。この方法では、排水中のCOD成分や
窒素含有成分は水、炭酸ガス、窒素ガス、無機塩、灰
分、またはより低分子量の有機物等に分解でき、排水の
浄化が容易にできる。そのため、多くの場合処理水の河
川等への直接放流が可能であり、後処理によるさらなる
浄化処理工程が必要とされる場合においても、この後処
理工程を、触媒湿式酸化処理法を採用しないときと比較
して、非常に小規模なものにすることが可能である。2. Description of the Related Art As a method of treating wastewater in the presence of a solid catalyst, a method of decomposing or removing a COD component or a nitrogen-containing component of wastewater using oxygen, ozone, hydrogen peroxide or the like as an oxidizing agent, methanol, hydrogen or the like is used. A method of reducing and removing nitrate in wastewater as a reducing agent has been proposed. As one example, a catalytic wet oxidation method using oxygen in an oxygen-containing gas as an oxidizing agent uses a specific solid catalyst, and wet-oxidizes the wastewater while supplying the oxygen-containing gas under a pressure at which the wastewater maintains a liquid phase. It is a method of processing. According to this method, the COD component and the nitrogen-containing component in the wastewater can be decomposed into water, carbon dioxide gas, nitrogen gas, inorganic salts, ash, or lower molecular weight organic substances, and the wastewater can be easily purified. Therefore, in many cases, it is possible to directly discharge treated water into rivers and the like, and even when a further purification treatment step by post-treatment is required, this post-treatment step is performed when the catalytic wet oxidation treatment method is not adopted. It can be very small compared to.
【0004】また、この触媒湿式酸化処理法は、ヨウ素
消費量にかかる成分の処理においても有効であり、12
0℃以下の比較的低温でも容易にヨウ素消費量を低減す
ることができる。[0004] This catalytic wet oxidation treatment is also effective in treating components related to iodine consumption.
The iodine consumption can be easily reduced even at a relatively low temperature of 0 ° C. or less.
【0005】[0005]
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、固体
触媒の存在下で排水を処理する上述の各種の方法におい
て、排水中にアルミニウム、アルカリ土類金属または重
金属の水溶性の塩および/または酸化物であるスケール
生成物質が含有される場合、それらが熱交換器や触媒反
応塔等でスケールとして析出し、装置を閉塞させること
があり、装置内でスケールを生成させない方法の開発が
望まれていた。However, in the above-mentioned various methods for treating wastewater in the presence of a solid catalyst, water-soluble salts and / or oxides of aluminum, alkaline earth metals or heavy metals are contained in the wastewater. When a scale-forming substance is contained, they are deposited as scales in a heat exchanger, a catalytic reaction tower, or the like, and may cause clogging of the device, and development of a method that does not generate scale in the device has been desired. .
【0006】[0006]
【課題を解決する手段】本発明者らは上記課題を解決す
べく鋭意研究を重ねた結果、アルミニウム、アルカリ土
類金属または重金属の水溶性の塩および/または酸化物
であるスケール生成物質を1〜500mg/L含有する
排水では、該排水を例えば触媒湿式酸化処理のような固
体触媒を用いた処理に供するに際し、キレート剤を排水
に添加することにより装置内でのスケール生成を防止
し、安全、安価、簡便、安定的に連続した排水処理を行
うことが可能となることを見い出した。本発明は、この
知見を基に完成されたものである。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that a scale-forming substance which is a water-soluble salt and / or oxide of aluminum, an alkaline earth metal or a heavy metal is obtained. For wastewater containing 500500 mg / L, when the wastewater is subjected to treatment using a solid catalyst such as catalytic wet oxidation treatment, the formation of scale in the apparatus is prevented by adding a chelating agent to the wastewater, thereby ensuring safety. It has been found that continuous, inexpensive, simple and stable wastewater treatment can be performed. The present invention has been completed based on this finding.
【0007】本発明は、以下のように特定される。[0007] The present invention is specified as follows.
【0008】(1)排水中に含まれるCOD成分および
/または窒素含有成分を固体触媒およびキレート剤の存
在下に酸化・分解して排水を無害化することを特徴とす
る排水の処理方法。(1) A method for treating wastewater, comprising oxidizing and decomposing a COD component and / or a nitrogen-containing component contained in the wastewater in the presence of a solid catalyst and a chelating agent to render the wastewater harmless.
【0009】(2)排水がアルミニウム、シリコン、ア
ルカリ土類金属および重金属からなる群より選ばれる少
なくとも1種の金属の水溶性の塩(および/または酸化
物)を含有するものである(1)記載の排水の処理方
法。(2) The wastewater contains at least one water-soluble salt (and / or oxide) of a metal selected from the group consisting of aluminum, silicon, alkaline earth metals and heavy metals. The method for treating wastewater as described.
【0010】(3)キレート剤が以下の(A)〜(D)
に分類された化合物のうちの少なくとも1種類のもので
ある(1)または(2)記載の排水の処理方法。(3) The chelating agent comprises the following (A) to (D)
The method for treating wastewater according to (1) or (2), which is at least one of the compounds classified as (1).
【0011】(A)エチレンジアミン四酢酸(EDT
A)、トランス−1,2−シクロヘキサンジアミン四酢
酸(CyDTA)、グリコールエーテルジアミン四酢酸
(GEDTAまたはEGTA)、ジエチレントリアミン
五酢酸(DTPA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、シュ
ウ酸、マレイン酸、フタル酸、クエン酸、コハク酸、サ
リチル酸、スルホサリチル酸、β−メルカプトプロピオ
ン酸、チオグリコール酸およびジメルカプトコハク酸か
らなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物。(A) Ethylenediaminetetraacetic acid (EDT)
A), trans-1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid (CyDTA), glycol etherdiaminetetraacetic acid (GEDTA or EGTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), nitrilotriacetic acid (NTA), oxalic acid, maleic acid, phthalic acid At least one compound selected from the group consisting of, citric acid, succinic acid, salicylic acid, sulfosalicylic acid, β-mercaptopropionic acid, thioglycolic acid and dimercaptosuccinic acid.
【0012】(B)(A)から選ばれる少なくとも1種
の化合物とアルカリ金属の水酸化物とから生成する塩。(B) A salt formed from at least one compound selected from (A) and an alkali metal hydroxide.
【0013】(C)エチレンジアミンまたはトリエタノ
ールアミン。(C) Ethylenediamine or triethanolamine.
【0014】(D)エチレンジアミンまたはトリエタノ
ールアミンと酸とから生成する塩。(D) A salt formed from ethylenediamine or triethanolamine and an acid.
【0015】(4)排水中のアルミニウム、アルカリ土
類金属および重金属からなる群より選ばれる少なくとも
1種の金属の水溶性の塩および/または酸化物の含有量
が、金属イオンの総濃度として1〜500mg/Lの範
囲である(1)〜(3)のいずれかに記載の排水の処理
方法。(4) The content of the water-soluble salt and / or oxide of at least one metal selected from the group consisting of aluminum, alkaline earth metals and heavy metals in the wastewater is 1% as the total concentration of metal ions. The method for treating wastewater according to any one of (1) to (3), which is in a range of from 500 mg / L to 500 mg / L.
【0016】(5)排水中のアルミニウム、アルカリ土
類金属および重金属からなる群より選ばれる少なくとも
1種の金属イオンの総モル濃度に対し、キレート剤の総
モル濃度が0.5〜50倍となるようにキレート剤を添
加する(1)〜(4)のいずれかに記載の排水の処理方
法。(5) The total molar concentration of the chelating agent is 0.5 to 50 times the total molar concentration of at least one metal ion selected from the group consisting of aluminum, alkaline earth metals and heavy metals in the wastewater. The method for treating wastewater according to any one of (1) to (4), wherein a chelating agent is added to the wastewater.
【0017】(6)排水処理時の温度が40〜200℃
である(1)〜(5)のいずれかに記載の排水の処理方
法。(6) The temperature at the time of wastewater treatment is 40 to 200 ° C.
The method for treating wastewater according to any one of (1) to (5).
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】本発明に係る窒素含有成分とは、
例えばアンモニア、アンモニウム塩、ヒドラジン、ヒド
ラジニウム塩、硝酸、硝酸塩、亜硝酸、亜硝酸塩、酸化
窒素等の窒素原子を含む化合物の総称である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The nitrogen-containing component according to the present invention is
For example, it is a general term for compounds containing a nitrogen atom such as ammonia, ammonium salt, hydrazine, hydrazinium salt, nitric acid, nitrate, nitrite, nitrite, and nitric oxide.
【0019】本発明に係るアルカリ土類金属とは、ベリ
リウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、
バリウムおよびラジウムの総称である。The alkaline earth metal according to the present invention includes beryllium, magnesium, calcium, strontium,
Barium and radium.
【0020】本発明に係る重金属とは、クロム、マンガ
ン、鉄、コバルト、ニッケル、銅等の長周期型の元素周
期表における第4〜6周期の遷移金属、亜鉛、カドミウ
ム、水銀、ガリウム、インジウム、タリウム、スズ、
鉛、アンチモン、ビスマス、ランタノイド、アクチノイ
ドの総称である。The heavy metals according to the present invention include transition metals of the fourth to sixth periods in the long-period periodic table of elements such as chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, cadmium, mercury, gallium, and indium. , Thallium, tin,
Lead, antimony, bismuth, lanthanoid, actinoid.
【0021】本発明に係るスケール生成物質とは、アル
ミニウム、アルカリ土類金属および重金属からなる群よ
り選ばれる少なくとも1種の金属の水溶性の塩および/
または酸化物の総称である。The scale-forming substance according to the present invention is a water-soluble salt of at least one metal selected from the group consisting of aluminum, alkaline earth metals and heavy metals, and / or
Or, it is a generic term for oxide.
【0022】本発明に係るスケール生成物質の含有量
は、金属イオンの総濃度として、1〜500mg/Lで
あり、好ましくは2〜200mg/L、より好ましくは
5〜100mg/Lである。1mg/L未満の場合は本
方法によらなくてもスケールが生成しないことが多い。
500mg/Lを超える場合はキレート剤添加のコスト
が大きくなるばかりか、固体触媒を用いた排水処理の後
に残存した物質を処理する工程がさらに必要になる。The content of the scale-forming substance according to the present invention is 1 to 500 mg / L, preferably 2 to 200 mg / L, more preferably 5 to 100 mg / L as the total concentration of metal ions. When the amount is less than 1 mg / L, a scale is not often generated even without using this method.
When the amount exceeds 500 mg / L, not only the cost of adding the chelating agent increases, but also a step of treating the substance remaining after the wastewater treatment using the solid catalyst is required.
【0023】本発明に係るキレート剤とは、金属イオン
に対し多座配位子として配位結合する化合物または金属
イオンに対し多座配位子として配位結合するイオンを含
む塩であれば特に限定されないが、例えば、以下の
(A)〜(G)に分類された化合物のうちの少なくとも
1種類のものを採用することができる。The chelating agent according to the present invention is particularly a compound that coordinates with a metal ion as a polydentate ligand or a salt containing an ion that coordinates with a metal ion as a polydentate ligand. Although not limited, for example, at least one of the compounds classified into the following (A) to (G) can be employed.
【0024】(A)エチレンジアミン四酢酸(EDT
A)、トランス−1,2−シクロヘキサンジアミン四酢
酸(CyDTA)、グリコールエーテルジアミン四酢酸
(GEDTAまたはEGTA)、ジエチレントリアミン
五酢酸(DTPA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、シュ
ウ酸、マレイン酸、フタル酸、クエン酸、コハク酸、サ
リチル酸、スルホサリチル酸、β−メルカプトプロピオ
ン酸、チオグリコール酸およびジメルカプトコハク酸か
らなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物。(A) Ethylenediaminetetraacetic acid (EDT)
A), trans-1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid (CyDTA), glycol etherdiaminetetraacetic acid (GEDTA or EGTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), nitrilotriacetic acid (NTA), oxalic acid, maleic acid, phthalic acid At least one compound selected from the group consisting of, citric acid, succinic acid, salicylic acid, sulfosalicylic acid, β-mercaptopropionic acid, thioglycolic acid and dimercaptosuccinic acid.
【0025】(B)(A)から選ばれる少なくとも1種
の化合物とアルカリ金属の水酸化物とから生成する塩。
例えば、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム四水塩を
挙げることができる。(B) A salt formed from at least one compound selected from (A) and an alkali metal hydroxide.
For example, ethylenediaminetetraacetic acid tetrasodium tetrahydrate can be mentioned.
【0026】(C)エチレンジアミンまたはトリエタノ
ールアミン。(C) Ethylenediamine or triethanolamine.
【0027】(D)エチレンジアミンまたはトリエタノ
ールアミンと酸とから生成する塩。ここで酸とは水に溶
けて酸性を示す物質であり、硫酸、塩酸、酢酸等を例示
することができる。(D) A salt formed from ethylenediamine or triethanolamine and an acid. Here, the acid is a substance that is soluble in water and shows acidity, and examples thereof include sulfuric acid, hydrochloric acid, and acetic acid.
【0028】(E)クラウンエーテル。(E) Crown ether.
【0029】(F)ポリアクリル酸のアルカリ金属との
塩またはアクリル酸/マレイン酸共重合体のアルカリ金
属との塩等の高分子キレート剤。(F) Polymer chelating agents such as salts of polyacrylic acid with alkali metals or salts of acrylic acid / maleic acid copolymer with alkali metals.
【0030】(G)尿素、2,3−ジメルカプトプロパ
ノール、ユニチオール、アミノエチルメルカプタン、チ
オ尿素、チオカルバジド、オルトフェナントロリンまた
はアセチルアセトン。(G) Urea, 2,3-dimercaptopropanol, unithiol, aminoethylmercaptan, thiourea, thiocarbazide, orthophenanthroline or acetylacetone.
【0031】なお、本発明に係るキレート剤としては、
(A)〜(D)に分類した化合物のうちの少なくとも1
種類のものを採用することが好ましい。The chelating agent according to the present invention includes:
At least one of the compounds classified into (A) to (D)
It is preferable to adopt a type.
【0032】また、ヒドラジン1分子には配位座となり
得る窒素原子が2原子あるが、ヒドラジンは固体触媒を
用いた排水処理により容易に分解されるため、ここでは
キレート物質には含めない。Although one molecule of hydrazine has two nitrogen atoms which can be a coordination site, hydrazine is not included in the chelating substance here because it is easily decomposed by wastewater treatment using a solid catalyst.
【0033】本発明に係るキレート剤が排水中に含有さ
れる場合はそれも利用することができる。また、キレー
ト剤の添加は、排水タンク中で行っても良く、処理装置
の排水タンクから熱交換器までの配管の任意の箇所でキ
レート剤の溶液を排水と混合することにより行っても良
い。When the chelating agent according to the present invention is contained in waste water, it can also be used. Further, the addition of the chelating agent may be performed in a drainage tank, or by mixing the chelating agent solution with the wastewater at an arbitrary position in a pipe from the drainage tank of the processing apparatus to the heat exchanger.
【0034】本発明に係るキレート剤の濃度は、特に限
定されないが、例えば上記(A)〜(E)および(G)
のキレート剤では、排水に含有されるスケール生成物質
の金属イオンの総モル濃度に対し、キレート剤の総モル
濃度が0.5〜50倍であることが好ましく、0.8〜
20倍であることがより好ましく、1.0〜10倍であ
ることが更に好ましい。0.5倍未満の場合はスケール
生成抑制の効果が小さくなり、50倍を超える場合はキ
レート剤添加コストが上昇するだけである。また、上記
(F)の高分子キレート剤では、排水単位体積あたりに
溶存する高分子キレート剤の配位座の数が、スケール生
成物質の金属イオンのモル数に対して、1〜100倍で
あることが好ましく、2〜40倍であることがより好ま
しい。1倍未満の場合はスケール生成抑制の効果が小さ
くなり、100倍を超える場合はキレート剤添加コスト
が上昇するだけである。The concentration of the chelating agent according to the present invention is not particularly limited. For example, the above (A) to (E) and (G)
In the chelating agent, the total molar concentration of the chelating agent is preferably 0.5 to 50 times the total molar concentration of the metal ions of the scale-forming substance contained in the wastewater, and 0.8 to 50 times.
It is more preferably 20 times, more preferably 1.0 to 10 times. When the ratio is less than 0.5 times, the effect of suppressing the formation of scale becomes small, and when the ratio exceeds 50 times, the cost of chelating agent addition only increases. In the polymer chelating agent (F), the number of coordination sites of the polymer chelating agent dissolved per unit volume of the drainage is 1 to 100 times the number of moles of the metal ion of the scale-forming substance. Preferably, it is 2 to 40 times. When the ratio is less than 1 time, the effect of suppressing scale formation is small, and when the ratio is more than 100 times, the cost of chelating agent addition only increases.
【0035】本発明に係る排水中に含まれて処理対象と
なる物質は、COD成分および/または窒素含有成分であ
れば特に限定されないが、ヒドラジン、アンモニア、硫
化物、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、青酸塩、シアン酸塩、チ
オシアン酸塩等が比較的低温で容易に処理できるため好
ましい。The substance to be treated contained in the wastewater according to the present invention is not particularly limited as long as it is a COD component and / or a nitrogen-containing component, but hydrazine, ammonia, sulfide, sulfite, thiosulfate, Cyanates, cyanates, thiocyanates and the like are preferable because they can be easily processed at a relatively low temperature.
【0036】本発明に係る排水は、キレート剤を添加す
る前に、必要によりpH調整および固液分離を行い、溶
存するスケール成分を予め低減することができる。ま
た、そうすることにより、キレート剤の添加量を低減
し、処理コストを低減することができる。Before adding the chelating agent, the wastewater according to the present invention can be subjected to pH adjustment and solid-liquid separation as required to reduce dissolved scale components in advance. By doing so, the amount of the chelating agent added can be reduced, and the processing cost can be reduced.
【0037】スケール生成物質を含む溶液は、キレート
物質の不存在下で固体触媒を用いた排水処理に供した場
合、高温となるところで水に不溶または難溶の安定な酸
化物または塩としてスケールを生成させる。しかし、キ
レート剤の存在下では、キレート剤がスケール生成物質
を構成する陽イオンにキレート結合し、水中で安定して
溶存する安定した錯体を生成する。そのため、処理装置
内でスケールが生成しにくくなるのである。When the solution containing the scale-forming substance is subjected to wastewater treatment using a solid catalyst in the absence of a chelating substance, the scale is converted into a stable oxide or salt which is insoluble or hardly soluble in water at a high temperature. Generate. However, in the presence of the chelating agent, the chelating agent chelates with the cations constituting the scale-forming substance to form a stable complex that is stably dissolved in water. Therefore, it is difficult to generate scale in the processing apparatus.
【0038】本発明に係る排水処理時の温度は、40〜
200℃が好ましく、80〜170℃であることがより
好ましい。排水処理温度が200℃を超える場合はキレ
ート剤が一部分解し、キレート剤添加の効果が十分に得
られず、好ましくない。40℃未満では処理反応が実質
的に進行せず、また、キレート剤を添加しなくても処理
装置内にスケールが生成しないことがほとんどであり、
好ましくない。The temperature during the wastewater treatment according to the present invention is 40 to
200 ° C. is preferred, and more preferably 80 to 170 ° C. If the temperature of the wastewater treatment exceeds 200 ° C., the chelating agent is partially decomposed, and the effect of adding the chelating agent cannot be sufficiently obtained, which is not preferable. When the temperature is lower than 40 ° C., the treatment reaction does not substantially proceed, and in most cases, no scale is generated in the treatment device without adding a chelating agent.
Not preferred.
【0039】本発明に係る排水処理時の圧力については
処理温度において排水が液相を保持する圧力を設定す
る。排水処理時の温度が100℃未満の場合は、圧力を
特に調節せずに大気圧で処理を行うことができる。With respect to the pressure during the wastewater treatment according to the present invention, the pressure at which the wastewater retains the liquid phase at the treatment temperature is set. When the temperature at the time of the wastewater treatment is less than 100 ° C., the treatment can be performed at atmospheric pressure without particularly adjusting the pressure.
【0040】本発明にかかる固体触媒は、湿式反応条件
において耐久性と活性を備えた固体触媒であればいずれ
の触媒でもよいが、一例を挙げれば触媒成分としてチタ
ン、ケイ素、ジルコニウム、マンガン、鉄、コバルト、
ニッケル、タングステン、セリウム、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
ウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種の元素の水
に不溶性または難溶性の化合物を含有してなる固体触媒
を用いることができる。The solid catalyst according to the present invention may be any catalyst as long as it has durability and activity under wet reaction conditions. For example, titanium, silicon, zirconium, manganese, iron ,cobalt,
Nickel, tungsten, cerium, copper, silver, gold, platinum, palladium, rhodium, ruthenium, and a solid catalyst containing a water-insoluble or hardly soluble compound of at least one element selected from the group consisting of iridium. Can be used.
【0041】本発明に係る固体触媒は前記の通り特定さ
れた組成からなるものが好ましく、触媒形状としては、
粒状、ペレット状、およびハニカムなどの一体構造体な
ど種々のものを採用することができる。The solid catalyst according to the present invention preferably has the composition specified as described above.
Various things such as a granular form, a pellet form, and an integrated structure such as a honeycomb can be adopted.
【0042】本発明に係る排水処理時における排水の流
入速度は、固体触媒に対して空間速度(LHSV)で
0.1〜20hr-1の範囲内であることが好ましく、
0.5〜5hr-1の範囲内であることがより好ましい。
LHSVが0.1hr-1未満では触媒量に対して処理効
率が上昇しない一方で処理コストが高くなり、好ましく
ない。LHSVが20hr-1を超える場合は排水の処理
が不十分となり、好ましくない。The inflow velocity of the wastewater during the wastewater treatment according to the present invention is preferably in the range of 0.1 to 20 hr -1 in space velocity (LHSV) with respect to the solid catalyst.
More preferably, it is in the range of 0.5 to 5 hr -1 .
If the LHSV is less than 0.1 hr -1 , the processing efficiency does not increase with respect to the catalyst amount, but the processing cost increases, which is not preferable. When the LHSV exceeds 20 hr -1 , the treatment of wastewater becomes insufficient, which is not preferable.
【0043】[0043]
【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。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
【0044】(触媒調製例)硝酸第二鉄を水に溶解させ
て硝酸ジルコニル、硝酸パラジウムを添加し、水酸化ナ
トリウム水溶液を加えてpHを9とし、これをろ過洗浄
して得られたケーキを乾燥させて700℃で焼成後、粉
砕して鉄−ジルコニウム−パラジウムの酸化物粉体(重
量比Fe2O3:ZrO2:PdO=60:39.5:
0.5)を得た。(Catalyst Preparation Example) Ferric nitrate was dissolved in water, zirconyl nitrate and palladium nitrate were added, and an aqueous solution of sodium hydroxide was added to adjust the pH to 9, which was filtered and washed to obtain a cake. After drying and calcining at 700 ° C., it is pulverized to obtain an iron-zirconium-palladium oxide powder (weight ratio Fe 2 O 3 : ZrO 2 : PdO = 60: 39.5:
0.5).
【0045】かくして得られた酸化物粉体にでんぷん、
水を加えてよく混合した後、ペレット状(円筒形、平均
径5mm、長さ6mm)に成型し、乾燥後、400℃で
4時間焼成して完成触媒を得た。The thus obtained oxide powder is added with starch,
After adding water and mixing well, the mixture was shaped into a pellet (cylindrical, average diameter 5 mm, length 6 mm), dried, and calcined at 400 ° C. for 4 hours to obtain a completed catalyst.
【0046】(実施例1)第1図に示すようなフローに
したがって、下に示すスケール成分等を含有するヨウ素
消費量約30,000〜50,000mg/Lのヒドラ
ジン含有排水を以下に述べる方法で処理した。 カルシウムイオン 10〜 20mg/L マグネシウムイオン 10〜 20mg/L 鉄(III)イオン 2〜 5mg/L TOC 50〜100mg/L 排水タンク4は上記組成をもつ排水を定期的に受け入れ
た。その度に受け入れた排水1Lに対しエチレンジアミ
ン四酢酸四水塩500mgを添加した。Example 1 According to the flow as shown in FIG. 1, a hydrazine-containing wastewater containing a scale component shown below and containing about 30,000 to 50,000 mg / L of iodine is described below. Processed. Calcium ion 10 to 20 mg / L Magnesium ion 10 to 20 mg / L Iron (III) ion 2 to 5 mg / L TOC 50 to 100 mg / L The drainage tank 4 regularly receives wastewater having the above composition. 500 mg of ethylenediaminetetraacetic acid tetrahydrate was added to 1 L of the wastewater received each time.
【0047】排水タンク4の排水をポンプ3で9kg/
cm2Gまで昇圧し0.5L/hrの流量で装置内に供
給した。さらに、ライン10より供給される空気をコン
プレッサー6で昇圧した後、ライン11にて前記排水に
混入した。空気の供給量は下記の式により求めた酸素要
求量の2倍に相当する量に設定し、マスフローコントロ
ーラで制御した。The drainage of the drainage tank 4 is 9 kg /
The pressure was increased to cm 2 G and supplied into the apparatus at a flow rate of 0.5 L / hr. Further, after the pressure of the air supplied from the line 10 was increased by the compressor 6, the air was mixed into the drainage in the line 11. The air supply was set to an amount corresponding to twice the oxygen demand determined by the following equation, and controlled by a mass flow controller.
【0048】酸素要求量=ヨウ素消費量×酸素の分子量
/(2×ヨウ素の分子量) この気液混合物を熱交換器2および配管12に設置され
たヒーター14によって120℃に加熱した後、湿式酸
化塔1へ導入した。湿式酸化塔1には触媒調製例で得ら
れた固体触媒1リットルが充填されており、湿式酸化塔
1において排水を処理し、処理水をライン13を経て熱
交換器2において冷却し、気液分離器5に導入した。気
液分離器5においては、液面コントローラ(LC)によ
り液面を検出し、液面制御弁7を作動させて一定の液面
を保持するとともに、圧力コントローラ(PC)により
圧力を検出して圧力制御弁8を作動させて一定の圧力を
保持するように操作した。Oxygen demand = Iodine consumption × Molecular weight of oxygen / (2 × Molecular weight of iodine) This gas-liquid mixture was heated to 120 ° C. by the heat exchanger 2 and the heater 14 installed in the pipe 12, and then wet-oxidized. Introduced into tower 1. The wet oxidation tower 1 is filled with 1 liter of the solid catalyst obtained in the catalyst preparation example, the wastewater is treated in the wet oxidation tower 1, the treated water is cooled in the heat exchanger 2 through the line 13, and the gas-liquid It was introduced into the separator 5. In the gas-liquid separator 5, the liquid level is detected by a liquid level controller (LC), the liquid level control valve 7 is operated to maintain a constant liquid level, and the pressure is detected by a pressure controller (PC). The pressure control valve 8 was operated to maintain a constant pressure.
【0049】上述の方法により約10,000時間の連
続処理テストを行った。得られた処理水を24時間おき
にサンプリングし、カルシウム等の金属イオンの濃度や
ヨウ素消費量を分析した。A continuous processing test was performed for about 10,000 hours by the above method. The obtained treated water was sampled every 24 hours, and the concentration of metal ions such as calcium and the amount of iodine consumed were analyzed.
【0050】得られた処理水中の金属イオンの濃度は、
次のとおりであり、湿式酸化処理の前後において有意な
濃度差は認められなかった。 カルシウムイオン 10〜20mg/L マグネシウムイオン 10〜20mg/L 鉄(III)イオン 2〜 5mg/L また、ヨウ素消費量は常に200mg/L以下であっ
た。The concentration of metal ions in the obtained treated water is:
The results were as follows, and no significant concentration difference was observed before and after the wet oxidation treatment. Calcium ion 10 to 20 mg / L Magnesium ion 10 to 20 mg / L Iron (III) ion 2 to 5 mg / L The iodine consumption was always 200 mg / L or less.
【0051】10,000時間のテスト後、反応を停止
し、装置内部の点検を行ったが、熱交換器2や配管12
や湿式酸化塔1内部にスケールの生成は見られなかっ
た。After the test for 10,000 hours, the reaction was stopped and the inside of the apparatus was inspected.
No scale formation was observed inside the wet oxidation tower 1.
【0052】(実施例2)実施例1と同様の排水に、エ
チレンジアミン四酢酸四水塩のかわりにシュウ酸を排水
1Lあたりシュウ酸イオンとして20〜30mg添加し
た以外は、実施例1と同様にしてテストを行った。(Example 2) In the same manner as in Example 1, except that 20 to 30 mg of oxalic acid per 1 L of effluent was added to effluent in the same manner as in Example 1 in place of ethylenediaminetetraacetic acid tetrahydrate, as oxalate ions. Test.
【0053】得られた処理水を24時間おきにサンプリ
ングし、ヨウ素消費量を分析した結果、常に200mg
/L以下であった。The obtained treated water was sampled every 24 hours and analyzed for iodine consumption.
/ L or less.
【0054】10,000時間のテスト後、反応を停止
し、装置内部の点検を行った結果、熱交換器2の内壁に
わずかなスケールの生成が認められた。このスケールは
硝酸を用いた洗浄により容易に除去することができた。After the test for 10,000 hours, the reaction was stopped, and the inside of the apparatus was inspected. As a result, formation of a slight scale on the inner wall of the heat exchanger 2 was recognized. This scale could be easily removed by washing with nitric acid.
【0055】(実施例3)処理対象とする排水が下記組
成のものであり、エチレンジアミン四酢酸四水塩の代わ
りにエチレンジアミンを排水1Lあたり40mg添加
し、排水処理温度を140℃とし、空気供給量をアンモ
ニアを窒素に変換するのに必要な理論酸素要求量の2倍
に相当する量とした以外は、実施例1と同様にしてテス
トを行った。 NH3 300〜400mg/L カルシウムイオン 5〜10mg/L マグネシウムイオン 5〜10mg/L 得られた処理水を24時間おきにサンプリングし、カル
シウムイオン、マグネシウムイオンおよびアンモニアの
それぞれの濃度を分析した。(Example 3) The wastewater to be treated had the following composition. Instead of ethylenediaminetetraacetic acid tetrahydrate, 40 mg of ethylenediamine was added per liter of wastewater, the wastewater treatment temperature was set to 140 ° C, and the air supply amount The test was performed in the same manner as in Example 1 except that the amount was twice as much as the theoretical oxygen demand required for converting ammonia to nitrogen. NH 3 300 to 400 mg / L Calcium ion 5 to 10 mg / L Magnesium ion 5 to 10 mg / L The obtained treated water was sampled every 24 hours, and the respective concentrations of calcium ion, magnesium ion and ammonia were analyzed.
【0056】得られた処理水中の各成分の濃度は、次の
とおりであり、カルシウムイオンおよびマグネシウムイ
オンについては湿式酸化処理の前後において有意な濃度
差は認められなかった。 NH3 0.5〜 2mg/L カルシウムイオン 5〜10mg/L マグネシウムイオン 5〜10mg/L 10,000時間のテスト後、反応を停止し、装置内部
の点検を行った結果、熱交換器2や配管12や湿式酸化
塔1内部にスケールの生成は見られなかった。The concentrations of the respective components in the obtained treated water are as follows, and no significant difference was observed between calcium ions and magnesium ions before and after the wet oxidation treatment. NH 3 0.5 to 2 mg / L Calcium ion 5 to 10 mg / L Magnesium ion 5 to 10 mg / L After the test for 10,000 hours, the reaction was stopped, and the inside of the device was inspected. No scale was found in the pipe 12 or inside the wet oxidation tower 1.
【0057】(実施例4)処理対象とする排水が下記組
成のものであり、エチレンジアミン四酢酸四水塩の添加
量を排水1Lあたり400mgとし、排水処理温度を1
40℃とし、空気供給量を下記TODから求められる必
要量の1.5倍とした以外は、実施例1と同様にしてテ
ストを行った。 Na2S 8% NaSH 3% Na2CO3 3% アルミニウム 20mg/L (TOD 100,000mg/L) 得られた処理水を24時間おきにサンプリングし、アル
ミニウムの濃度や硫化物イオン濃度を分析した。その結
果、アルミニウムの濃度は18〜22mg/Lであり、
平均して20mg/Lであった。また、硫化物イオン濃
度は0.1mg/L以下であった。(Example 4) The wastewater to be treated had the following composition, the amount of ethylenediaminetetraacetic acid tetrahydrate added was 400 mg per liter of wastewater, and the wastewater treatment temperature was 1
The test was performed in the same manner as in Example 1 except that the temperature was set to 40 ° C. and the amount of air supply was set to 1.5 times the required amount obtained from the following TOD. Na 2 S 8% NaSH 3% Na 2 CO 3 3% Aluminum 20 mg / L (TOD 100,000 mg / L) The obtained treated water was sampled every 24 hours to analyze the aluminum concentration and sulfide ion concentration. . As a result, the concentration of aluminum is 18 to 22 mg / L,
The average was 20 mg / L. Further, the sulfide ion concentration was 0.1 mg / L or less.
【0058】(比較例)排水にキレート剤の添加を行わ
なかった以外は、実施例1と同様にテストを行った。(Comparative Example) A test was conducted in the same manner as in Example 1 except that no chelating agent was added to the waste water.
【0059】処理水ヨウ素消費量は200mg/L以下
が得られていたが、次第に圧力損失が上昇していき、約
1,000時間の運転で処理水ヨウ素消費量は900m
g/Lとなった。その後装置を停止させて反応器内部を
点検した結果、熱交換器2の内壁や湿式酸化塔1の固体
触媒層内部において強固なスケールの生成が認められ
た。Although the treated water iodine consumption was 200 mg / L or less, the pressure loss gradually increased, and the treated water iodine consumption was 900 m / hour after approximately 1,000 hours of operation.
g / L. Thereafter, the apparatus was stopped and the inside of the reactor was inspected. As a result, formation of a strong scale was confirmed on the inner wall of the heat exchanger 2 and the inside of the solid catalyst layer of the wet oxidation tower 1.
【0060】[0060]
【発明の効果】本発明により、スケール生成物質を含む
排水を固体触媒を用いて処理するに際し、キレート剤を
排水に添加することにより装置内でのスケール生成を防
止することができ、装置の保守が容易になり、安全、安
価、簡便、安定的に長時間連続した排水処理を行うこと
が可能となる。According to the present invention, when treating wastewater containing scale-forming substances using a solid catalyst, it is possible to prevent the formation of scale in the apparatus by adding a chelating agent to the wastewater, and to maintain the apparatus. This facilitates safe, inexpensive, simple, and stable long-term continuous wastewater treatment.
【図1】図1は、本発明に係る処理装置の一例のフロー
を示すものである。FIG. 1 shows a flow of an example of a processing apparatus according to the present invention.
【符号の説明】 1. 湿式酸化塔 2. 熱交換器 3. 排水フィードポンプ 4. 排水タンク 5.気液分離器 6. エアーコンプレッサー 7. 液面制御弁 8. 圧力制御弁 9. マスフローコントローラ 10. エアーライン 11.ライン 12.ライン 13.ライン 14.ヒーター[Explanation of Codes] Wet oxidation tower 2. Heat exchanger 3. Drainage feed pump 4. Drain tank 5. Gas-liquid separator 6. Air compressor 7. Liquid level control valve 8. Pressure control valve 9. Mass flow controller 10. Air line 11. Line 12. Line 13. Line 14. heater
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C02F 1/58 C02F 1/58 J 1/62 1/62 Z C09K 3/00 108 C09K 3/00 108C 108B ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI C02F 1/58 C02F 1/58 J 1/62 1/62 Z C09K 3/00 108 C09K 3/00 108C 108B
Claims (6)
は窒素含有成分を固体触媒およびキレート剤の存在下に
酸化・分解して排水を無害化することを特徴とする排水
の処理方法。1. A wastewater treatment method comprising oxidizing and decomposing a COD component and / or a nitrogen-containing component contained in a wastewater in the presence of a solid catalyst and a chelating agent to detoxify the wastewater.
よび重金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金
属の水溶性の塩および/または酸化物を含有するもので
ある請求項1記載の排水の処理方法。2. The wastewater treatment according to claim 1, wherein the wastewater contains a water-soluble salt and / or oxide of at least one metal selected from the group consisting of aluminum, alkaline earth metals and heavy metals. Method.
された化合物のうちの少なくとも1種類のものである請
求項1または2記載の排水の処理方法。 (A)エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、トランス
−1,2−シクロヘキサンジアミン四酢酸(CyDT
A)、グリコールエーテルジアミン四酢酸(GEDTA
またはEGTA)、ジエチレントリアミン五酢酸(DT
PA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、シュウ酸、マレイ
ン酸、フタル酸、クエン酸、コハク酸、サリチル酸、ス
ルホサリチル酸、β−メルカプトプロピオン酸、チオグ
リコール酸およびジメルカプトコハク酸からなる群から
選ばれる少なくとも1種の化合物。 (B)(A)から選ばれる少なくとも1種の化合物とア
ルカリ金属の水酸化物とから生成する塩。 (C)エチレンジアミンまたはトリエタノールアミン。 (D)エチレンジアミンまたはトリエタノールアミンと
酸とから生成する塩。3. The method for treating wastewater according to claim 1, wherein the chelating agent is at least one of the compounds classified into the following (A) to (D). (A) Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), trans-1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid (CyDT
A), glycol ether diamine tetraacetic acid (GEDTA)
Or EGTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DT
PA), nitrilotriacetic acid (NTA), oxalic acid, maleic acid, phthalic acid, citric acid, succinic acid, salicylic acid, sulfosalicylic acid, β-mercaptopropionic acid, thioglycolic acid, and dimercaptosuccinic acid At least one compound. (B) A salt formed from at least one compound selected from (A) and an alkali metal hydroxide. (C) Ethylenediamine or triethanolamine. (D) A salt formed from ethylenediamine or triethanolamine and an acid.
および重金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の
金属の水溶性の塩および/または酸化物の含有量が、金
属イオンの総濃度として1〜500mg/Lの範囲であ
る請求項1〜3のいずれかに記載の排水の処理方法。4. The content of water-soluble salts and / or oxides of at least one metal selected from the group consisting of aluminum, alkaline earth metals and heavy metals in the wastewater is 1 to 3 as the total concentration of metal ions. The method for treating wastewater according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount is in the range of 500 mg / L.
および重金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の
金属イオンの総モル濃度に対し、キレート剤の総モル濃
度が0.5〜50倍となるようにキレート剤を添加する
請求項1〜4のいずれかに記載の排水の処理方法。5. The total molar concentration of the chelating agent is 0.5 to 50 times the total molar concentration of at least one metal ion selected from the group consisting of aluminum, alkaline earth metals and heavy metals in the waste water. 5. The method for treating wastewater according to claim 1, wherein a chelating agent is added as described above.
請求項1〜5のいずれかに記載の排水の処理方法。6. The method for treating wastewater according to claim 1, wherein the temperature during wastewater treatment is 40 to 200 ° C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24132797A JPH1177067A (en) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | Treatment of waste water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24132797A JPH1177067A (en) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | Treatment of waste water |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1177067A true JPH1177067A (en) | 1999-03-23 |
Family
ID=17072656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24132797A Pending JPH1177067A (en) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | Treatment of waste water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1177067A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004337651A (en) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Dowa Mining Co Ltd | Method for storing or transporting hydrogen peroxide-containing wastewater and processing method |
JP2006224023A (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and apparatus for treating heavy metal-containing waste water |
JP2010234339A (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Kurita Water Ind Ltd | Treatment liquid for purification of crude ion exchange resin |
-
1997
- 1997-09-05 JP JP24132797A patent/JPH1177067A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004337651A (en) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Dowa Mining Co Ltd | Method for storing or transporting hydrogen peroxide-containing wastewater and processing method |
JP2006224023A (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and apparatus for treating heavy metal-containing waste water |
JP2010234339A (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Kurita Water Ind Ltd | Treatment liquid for purification of crude ion exchange resin |
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