JP3263968B2 - 硝酸塩を含む排水の処理法 - Google Patents
硝酸塩を含む排水の処理法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は硝酸塩を含む排水の処理
法に係り、特に、硝酸塩を含む排水に水素供与体を添加
して触媒存在下に加熱することにより、硝酸塩を容易か
つ効率的に、低コストにて分解して高水質の処理水を得
る硝酸塩を含む排水の処理法に関する。
法に係り、特に、硝酸塩を含む排水に水素供与体を添加
して触媒存在下に加熱することにより、硝酸塩を容易か
つ効率的に、低コストにて分解して高水質の処理水を得
る硝酸塩を含む排水の処理法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、硝酸アンモニウムを含む排水から
ＮＨ4 +，ＮＯ3 -を除去する方法としては、生物処理によ
る方法、或いは、薬剤とオゾンを併用する方法（特開平
３−１８１３９０）がある。
ＮＨ4 +，ＮＯ3 -を除去する方法としては、生物処理によ
る方法、或いは、薬剤とオゾンを併用する方法（特開平
３−１８１３９０）がある。
【０００３】また、特開昭５２−７３６９には、４０〜
９５重量％の硝酸アンモニウムを分解するに当り、１８
０〜２９０℃の流動床に排水を噴霧する方法が、特開昭
５３−２０６６２，同５５−８６４８４等には、アンモ
ニア含有水に酸素を吹き込んで脱窒することが開示され
ている。
９５重量％の硝酸アンモニウムを分解するに当り、１８
０〜２９０℃の流動床に排水を噴霧する方法が、特開昭
５３−２０６６２，同５５−８６４８４等には、アンモ
ニア含有水に酸素を吹き込んで脱窒することが開示され
ている。
【０００４】更に、特開平２−１１１４９５では、亜硝
酸塩や硝酸塩を含む水に水素ガスを注入した後、パラジ
ウム触媒やロジウム触媒と接触させ亜硝酸塩や硝酸塩を
窒素に還元することが提案されている。
酸塩や硝酸塩を含む水に水素ガスを注入した後、パラジ
ウム触媒やロジウム触媒と接触させ亜硝酸塩や硝酸塩を
窒素に還元することが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法のう
ち、生物処理による方法では、次のような問題点があ
る。
ち、生物処理による方法では、次のような問題点があ
る。
【０００６】汚泥が発生する。 処理水の水質のコントロールが難かしい。 広いスペースを必要とする。
【０００７】また、薬剤とオゾンの併用処理には次のよ
うな問題点がある。 ＮＨ4 +濃度の１０倍以上のＢｒ- 濃度が必要である。 ＮＨ4 +濃度の２倍以上のオゾン濃度が必要である。 ＮＨ4 +濃度の大きい原水に対応できない。 ＮＯ3 -に対しては効果がない。
うな問題点がある。 ＮＨ4 +濃度の１０倍以上のＢｒ- 濃度が必要である。 ＮＨ4 +濃度の２倍以上のオゾン濃度が必要である。 ＮＨ4 +濃度の大きい原水に対応できない。 ＮＯ3 -に対しては効果がない。
【０００８】また、特開昭５２−７３６９の方法では、
焼却炉が必要であること、水を蒸発させるための熱が必
要であり、４０重量％以下の硝酸アンモニウム濃度のも
のには対応できないという欠点があり、特開昭５３−２
０６６２，同５５−８６４８４の方法では、実用上の温
度は２５０℃以上と高く、第１種高圧容器の取締りを受
ける条件となり、管理者の常駐が必要となるという不具
合がある。
焼却炉が必要であること、水を蒸発させるための熱が必
要であり、４０重量％以下の硝酸アンモニウム濃度のも
のには対応できないという欠点があり、特開昭５３−２
０６６２，同５５−８６４８４の方法では、実用上の温
度は２５０℃以上と高く、第１種高圧容器の取締りを受
ける条件となり、管理者の常駐が必要となるという不具
合がある。
【０００９】更に、水素ガスを用いる特開平２−１１４
９５の方法では、水素ガスは、ボンベを必要とし爆発の
危険を伴なうので、取り扱いが容易ではないという欠点
がある。
９５の方法では、水素ガスは、ボンベを必要とし爆発の
危険を伴なうので、取り扱いが容易ではないという欠点
がある。
【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決し、硝酸
塩を含む排水から、硝酸塩を容易かつ効率的に分解除去
する硝酸塩を含む排水の処理法を提供することを目的と
する。
塩を含む排水から、硝酸塩を容易かつ効率的に分解除去
する硝酸塩を含む排水の処理法を提供することを目的と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の硝酸塩を含む
排水の処理法は、硝酸塩を含む排水に水素供与体を添加
し、触媒存在下に加熱して硝酸塩を分解する方法におい
て、該水素供与体は、ヒドラジン又はヒドロキシルアミ
ンであり、該加熱処理温度が８５〜１８０℃であること
を特徴とする。
排水の処理法は、硝酸塩を含む排水に水素供与体を添加
し、触媒存在下に加熱して硝酸塩を分解する方法におい
て、該水素供与体は、ヒドラジン又はヒドロキシルアミ
ンであり、該加熱処理温度が８５〜１８０℃であること
を特徴とする。
【００１２】請求項２の硝酸塩を含む排水の処理法は、
請求項１の方法において、硝酸塩は硝酸アンモニウムで
あることを特徴とする。
請求項１の方法において、硝酸塩は硝酸アンモニウムで
あることを特徴とする。
【００１３】以下に本発明を図面を参照して詳細に説明
する。図１は本発明の硝酸塩を含む排水の処理法の一実
施方法を示す系統図である。
する。図１は本発明の硝酸塩を含む排水の処理法の一実
施方法を示す系統図である。
【００１４】図中、１は硝酸塩（本実施例では硝酸アン
モニウム（ＮＨ4 ＮＯ3 ））を含有する排水の貯槽、２
は水素供与体（本実施例ではヒドラジン）貯槽、３は熱
交換器、４はヒーター、５は触媒５Ａが充填された分解
塔である。Ｐ1 ，Ｐ2 はポンプ、１１，１２，１３，１
４，１５は配管を示す。
モニウム（ＮＨ4 ＮＯ3 ））を含有する排水の貯槽、２
は水素供与体（本実施例ではヒドラジン）貯槽、３は熱
交換器、４はヒーター、５は触媒５Ａが充填された分解
塔である。Ｐ1 ，Ｐ2 はポンプ、１１，１２，１３，１
４，１５は配管を示す。
【００１５】本実施例の方法においては、貯槽１中のＮ
Ｈ4 ＮＯ3 含有排水をポンプＰ1 を備える配管１１を経
て熱交換器３に導入して加熱するが、その過程で貯槽２
よりポンプＰ2 を備える配管１２を経て、該排水中に水
素供与体としてのヒドラジンが添加される。ヒドラジン
が添加された排水は熱交換器３内で後述の分解塔５の流
出水と熱交換された後、更にヒーター４を備える配管１
３で加熱された後、分解塔５に導入され、塔内の触媒５
Ａと接触することによりＮＨ4 ＮＯ3 がＮ2 に分解され
て除去される。ＮＨ4 ＮＯ3 が分解除去された分解塔５
の流出水は配管１４を経て、熱交換器３に導入され、前
述の排水と熱交換された後、配管１５より処理水として
系外へ排出される。
Ｈ4 ＮＯ3 含有排水をポンプＰ1 を備える配管１１を経
て熱交換器３に導入して加熱するが、その過程で貯槽２
よりポンプＰ2 を備える配管１２を経て、該排水中に水
素供与体としてのヒドラジンが添加される。ヒドラジン
が添加された排水は熱交換器３内で後述の分解塔５の流
出水と熱交換された後、更にヒーター４を備える配管１
３で加熱された後、分解塔５に導入され、塔内の触媒５
Ａと接触することによりＮＨ4 ＮＯ3 がＮ2 に分解され
て除去される。ＮＨ4 ＮＯ3 が分解除去された分解塔５
の流出水は配管１４を経て、熱交換器３に導入され、前
述の排水と熱交換された後、配管１５より処理水として
系外へ排出される。
【００１６】本発明において、硝酸塩を含む排水に添加
する水素供与体としては、ヒドラジン又はヒドロキシル
アミンが使用される。ヒドラジン又はヒドロキシルアミ
ン添加量は処理する排水中の硝酸塩の種類及び濃度によ
って異なり、硝酸塩がＮＨ4ＮＯ3 である場合、ＮＨ4
ＮＯ3 に対して１／２〜２モル倍程度とされる。
する水素供与体としては、ヒドラジン又はヒドロキシル
アミンが使用される。ヒドラジン又はヒドロキシルアミ
ン添加量は処理する排水中の硝酸塩の種類及び濃度によ
って異なり、硝酸塩がＮＨ4ＮＯ3 である場合、ＮＨ4
ＮＯ3 に対して１／２〜２モル倍程度とされる。
【００１７】また、分解処理温度は、８５〜１８０℃、
好ましくは１４０〜１７０℃とし、圧力は１０ｋｇ／ｃ
ｍ２未満で実施される。
好ましくは１４０〜１７０℃とし、圧力は１０ｋｇ／ｃ
ｍ２未満で実施される。
【００１８】触媒としては、触媒有効成分として、白
金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、インジウム、
イリジウム、銀、金、コバルト、ニッケル及びタングス
テン、並びにこれらの金属の水不溶性又は水難溶性の化
合物、具体的には、一酸化コバルト、一酸化ニッケル、
二酸化ルテニウム、三二酸化ロジウム、一酸化パラジウ
ム、二酸化イリジウム、二酸化タングステン等の酸化
物、更には二塩化ルテニウム、二塩化白金等の塩化物、
硫化ルテニウム、硫化ロジウム等の硫化物等よりなる群
から選ばれた１種又は２種以上を、アルミナ、活性炭、
酸化チタン、酸化ジルコニア等の担体に担持したものが
挙げられる。このような担持触媒中の金属及び／又はそ
の化合物の担持量は、通常、担体重量の０．０５〜２５
重量％、好ましくは０．５〜３重量％であることが望ま
しい。このような担持触媒は、球状、ペレット状、円柱
状、破砕片状、ハニカム状、粉末状等の種々の形態で使
用可能である。
金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、インジウム、
イリジウム、銀、金、コバルト、ニッケル及びタングス
テン、並びにこれらの金属の水不溶性又は水難溶性の化
合物、具体的には、一酸化コバルト、一酸化ニッケル、
二酸化ルテニウム、三二酸化ロジウム、一酸化パラジウ
ム、二酸化イリジウム、二酸化タングステン等の酸化
物、更には二塩化ルテニウム、二塩化白金等の塩化物、
硫化ルテニウム、硫化ロジウム等の硫化物等よりなる群
から選ばれた１種又は２種以上を、アルミナ、活性炭、
酸化チタン、酸化ジルコニア等の担体に担持したものが
挙げられる。このような担持触媒中の金属及び／又はそ
の化合物の担持量は、通常、担体重量の０．０５〜２５
重量％、好ましくは０．５〜３重量％であることが望ま
しい。このような担持触媒は、球状、ペレット状、円柱
状、破砕片状、ハニカム状、粉末状等の種々の形態で使
用可能である。
【００１９】本発明の方法は、図１に示す如く、硝酸塩
を含む排水にヒドラジン又はヒドロキシルアミンの水素
供与体の所定量を添加し、これを上記担持触媒を充填し
た固定床式反応層に通液することにより実施することが
できる。この場合、反応層容積、触媒充填量、通液速度
は、用水と担持触媒との接触時間が３〜６０分、特に１
０〜２０分となるように設定するのが好ましい。なお、
固定床式反応層に使用する担持触媒の粒径は、通常、
０．２〜１０ｍｍ、特に０．５〜５ｍｍ程度であること
が好ましい。
を含む排水にヒドラジン又はヒドロキシルアミンの水素
供与体の所定量を添加し、これを上記担持触媒を充填し
た固定床式反応層に通液することにより実施することが
できる。この場合、反応層容積、触媒充填量、通液速度
は、用水と担持触媒との接触時間が３〜６０分、特に１
０〜２０分となるように設定するのが好ましい。なお、
固定床式反応層に使用する担持触媒の粒径は、通常、
０．２〜１０ｍｍ、特に０．５〜５ｍｍ程度であること
が好ましい。
【００２０】このような本発明の方法は、特に、半導体
製造工場から排出される硝酸排水とアンモニア排水とを
合併して硝酸アンモニウムとすることにより、酸化性成
分（ＨＮＯ3 ）と還元性成分（ＮＨ3 ）とを含む化合物
の形の排水に調製されたものに対して極めて有効であ
る。
製造工場から排出される硝酸排水とアンモニア排水とを
合併して硝酸アンモニウムとすることにより、酸化性成
分（ＨＮＯ3 ）と還元性成分（ＮＨ3 ）とを含む化合物
の形の排水に調製されたものに対して極めて有効であ
る。
【００２１】
【作用】硝酸塩、例えばＮＨ4 ＮＯ3 を含む排水に、水
素供与体として例えばヒドラジン（Ｎ2 Ｈ4 ）を当量以
上添加し、これを所定温度に加熱して触媒に接触させる
と、下記反応により、ＮＨ4 ＮＯ3 をＮ2 に分解して除
去することができる。
素供与体として例えばヒドラジン（Ｎ2 Ｈ4 ）を当量以
上添加し、これを所定温度に加熱して触媒に接触させる
と、下記反応により、ＮＨ4 ＮＯ3 をＮ2 に分解して除
去することができる。
【００２２】
【化１】
【００２３】この分解反応は１８０℃以下の比較的低温
度で円滑に進行する。因みに、水素供与体を用いない下
記反応の場合には、１８０℃以上の高温を必要とし、特
に、低濃度排水ではより高い反応温度を必要とする。
度で円滑に進行する。因みに、水素供与体を用いない下
記反応の場合には、１８０℃以上の高温を必要とし、特
に、低濃度排水ではより高い反応温度を必要とする。
【００２４】
【化２】
【００２５】これは、水素供与体を添加することによ
り、ＮＯ3 は還元されてＮＯ2 となり、ＮＨ4 ＮＯ2 は
ＮＨ4 ＮＯ3 に比べて分解温度が低いことから、より低
温での分解が可能となるためと考えられる。本発明にお
いては、このような分解温度の低下に有効な水素供与体
として、ヒドラジン又はヒドロキシルアミンを用いるた
め、水素ガスを用いる方法に比べて、薬品の取り扱い
性、作業性を大幅に改善させることができる。
り、ＮＯ3 は還元されてＮＯ2 となり、ＮＨ4 ＮＯ2 は
ＮＨ4 ＮＯ3 に比べて分解温度が低いことから、より低
温での分解が可能となるためと考えられる。本発明にお
いては、このような分解温度の低下に有効な水素供与体
として、ヒドラジン又はヒドロキシルアミンを用いるた
め、水素ガスを用いる方法に比べて、薬品の取り扱い
性、作業性を大幅に改善させることができる。
【００２６】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。
より具体的に説明する。
【００２７】実施例１ ０．５重量％Ｐｔ担持Ａｌ2 Ｏ3 触媒４０ｇ（約４０ｍ
ｌ）をカラムに詰め、これを１４０℃の油浴に浸して加
熱した。このカラムに、Ｎ2 Ｈ4 を添加したＮＨ4 ＮＯ
3 水溶液（Ｎとして２０００ｍｇ／ｌ）を毎分３ｍｌ送
液してＮＨ4 ＮＯ3 の分解を行なった。なお、Ｎ2 Ｈ4
はＮＨ4 ＮＯ3 の１／２モル倍量添加した。
ｌ）をカラムに詰め、これを１４０℃の油浴に浸して加
熱した。このカラムに、Ｎ2 Ｈ4 を添加したＮＨ4 ＮＯ
3 水溶液（Ｎとして２０００ｍｇ／ｌ）を毎分３ｍｌ送
液してＮＨ4 ＮＯ3 の分解を行なった。なお、Ｎ2 Ｈ4
はＮＨ4 ＮＯ3 の１／２モル倍量添加した。
【００２８】得られた処理水のＮＨ4 +，ＮＯ3 -濃度を測
定したところ、Ｎとして２０〜３０ｍｇ／ｌであり、除
去率は９７〜９８％であった。なお、処理水中にＮ2 Ｈ
4 ，ＮＯ2 -は含まれていなかった。
定したところ、Ｎとして２０〜３０ｍｇ／ｌであり、除
去率は９７〜９８％であった。なお、処理水中にＮ2 Ｈ
4 ，ＮＯ2 -は含まれていなかった。
【００２９】比較例１ Ｎ2 Ｈ4 を添加しなかったこと以外は実施例１と同様に
して行なったところ、処理水のＮＨ4 +，ＮＯ3 -濃度は各
々７００〜８００ｍｇ／ｌ（Ｔ−ＮではＮとして１４０
０〜１６００ｍｇ／ｌ）であり、除去率は３０〜２０％
であった。
して行なったところ、処理水のＮＨ4 +，ＮＯ3 -濃度は各
々７００〜８００ｍｇ／ｌ（Ｔ−ＮではＮとして１４０
０〜１６００ｍｇ／ｌ）であり、除去率は３０〜２０％
であった。
【００３０】実施例２ Ｎ2 Ｈ4 の代りに、ヒドロキシルアミンをＮＨ4 ＮＯ3
の２モル倍量添加したこと以外は実施例１と同様にして
行なったところ、処理水のＮＨ4 +，ＮＯ3 -濃度はＮとし
て２０〜３０ｍｇ／ｌであり、除去率は９７〜９８％で
あった。なお、処理水中にヒドロキシルアミンは含まれ
ていなかった。
の２モル倍量添加したこと以外は実施例１と同様にして
行なったところ、処理水のＮＨ4 +，ＮＯ3 -濃度はＮとし
て２０〜３０ｍｇ／ｌであり、除去率は９７〜９８％で
あった。なお、処理水中にヒドロキシルアミンは含まれ
ていなかった。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の硝酸塩を含
む排水の処理法によれば、硝酸塩を含む排水中から、硝
酸塩をＮ2 として容易かつ効率的に分解除去することが
できる本発明によれば、 生物処理に比べて、処理水の水質コントロールが容易
であり、汚泥の発生もない。 薬剤使用量が少なくて足りる。 ２０００ｍｇ／ｌ程度の濃度の排水にも対応できる。 低温度で分解反応を進行させることができる。 取り扱い性に問題のある水素ガス等を必要としない。 といった効果が奏され、工業的に極めて有利である。
む排水の処理法によれば、硝酸塩を含む排水中から、硝
酸塩をＮ2 として容易かつ効率的に分解除去することが
できる本発明によれば、 生物処理に比べて、処理水の水質コントロールが容易
であり、汚泥の発生もない。 薬剤使用量が少なくて足りる。 ２０００ｍｇ／ｌ程度の濃度の排水にも対応できる。 低温度で分解反応を進行させることができる。 取り扱い性に問題のある水素ガス等を必要としない。 といった効果が奏され、工業的に極めて有利である。
【００３２】特に、本発明は硝酸塩としてＮＨ4 ＮＯ3
を含む排水に有効である。
を含む排水に有効である。
【図１】図１は本発明の硝酸塩を含む排水の処理法の一
実施方法を示す系統図である。
実施方法を示す系統図である。
１ 排水貯槽 ２ 水素供与体貯槽 ３ 熱交換器 ４ ヒーター ５ 分解塔 ５Ａ 触媒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−61987（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−223485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−79590（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 1/70 CDK C02F 1/50
Claims (2)
- 【請求項１】 硝酸塩を含む排水に水素供与体を添加
し、触媒存在下に加熱して硝酸塩を分解する方法におい
て、 該水素供与体は、ヒドラジン又はヒドロキシルアミンで
あり、該加熱処理温度が８５〜１８０℃であることを特
徴とする硝酸塩を含む排水の処理法。 - 【請求項２】 硝酸塩は硝酸アンモニウムであることを
特徴とする請求項１に記載の硝酸塩を含む排水の処理
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06820992A JP3263968B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 硝酸塩を含む排水の処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06820992A JP3263968B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 硝酸塩を含む排水の処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05269477A JPH05269477A (ja) | 1993-10-19 |
| JP3263968B2 true JP3263968B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=13367184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06820992A Expired - Fee Related JP3263968B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 硝酸塩を含む排水の処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3263968B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1678535A (zh) * | 2002-08-29 | 2005-10-05 | 住友金属矿山株式会社 | 处理含高浓度硝酸盐氮的排放水的方法 |
| CN107519868B (zh) * | 2016-06-20 | 2020-08-11 | 中国科学院金属研究所 | 一种催化还原水中硝酸根的纳米钯银合金催化材料及其制备方法和应用 |
-
1992
- 1992-03-26 JP JP06820992A patent/JP3263968B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH05269477A (ja) | 1993-10-19 |
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