JP2003080272A - Method for cleaning waste water containing hydrogen peroxide and ammonia - Google Patents
Method for cleaning waste water containing hydrogen peroxide and ammoniaInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は過酸化水素とアンモ
ニアとを含む廃水の浄化方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for purifying wastewater containing hydrogen peroxide and ammonia.
【０００２】[0002]
【従来の技術】過酸化水素とアンモニアとを含む廃水を
浄化する方法として、過酸化水素分解触媒に接触させて
過酸化水素を分解した後、アンモニアを放散させて除去
する方法が特開２０００−５１８７１号公報に記載され
ている。2. Description of the Related Art As a method for purifying wastewater containing hydrogen peroxide and ammonia, there is a method of contacting a hydrogen peroxide decomposition catalyst to decompose hydrogen peroxide, and then dissipating and removing ammonia. It is described in Japanese Patent No. 51871.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、過酸
化水素とアンモニアとを含む廃水を熱効率よく浄化する
方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for purifying waste water containing hydrogen peroxide and ammonia with good heat efficiency.
【０００４】また、他の目的は、過酸化水素とアンモニ
アとを含む廃水を熱効率よく、しかも過酸化水素を高度
に分解して、浄化する方法を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a method for purifying waste water containing hydrogen peroxide and ammonia with good thermal efficiency and by decomposing hydrogen peroxide to a high degree.
【０００５】なお、半導体工場などから排出される過酸
化水素とアンモニアとを含む廃水を浄化する際、廃水中
の過酸化水素を高度に分解処理することが要求されるの
は、過酸化水素およびアンモニアを処理した後の処理水
も他の廃水とともにいったん廃水貯槽に蓄えられること
が多く、その際、処理水中に過酸化水素が残存すると、
この残存過酸化水素は自然に分解して酸素ガスを発生
し、発生した酸素ガスが廃水貯槽内にスラグなどを浮揚
させるなどの弊害を惹起するからである。When purifying wastewater containing hydrogen peroxide and ammonia discharged from a semiconductor factory or the like, it is required to highly decompose hydrogen peroxide in the wastewater. The treated water after treating ammonia is often once stored in a wastewater storage tank together with other wastewater, and when hydrogen peroxide remains in the treated water,
This residual hydrogen peroxide spontaneously decomposes to generate oxygen gas, and the generated oxygen gas causes harmful effects such as floating slag in the waste water storage tank.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的は、過酸化水素
とアンモニアとを含む廃水を過酸化水素分解塔とアンモ
ニア放散塔とに通水して浄化するにあたり、廃水を過酸
化水素分解塔に導入する前にアンモニア放散塔からの処
理水の一部または全部と熱交換し、あるいはさらに過酸
化水素分解塔の底部から空気や窒素ガスなどを供給しな
がら過酸化水素の分解を行うことにより達成できること
がわかった。The above object is to pass waste water containing hydrogen peroxide and ammonia through a hydrogen peroxide decomposition tower and an ammonia diffusion tower to purify the waste water, and then the waste water is passed through the hydrogen peroxide decomposition tower. Achieved by heat exchange with part or all of the treated water from the ammonia stripping tower before introduction, or by decomposing hydrogen peroxide while supplying air or nitrogen gas from the bottom of the hydrogen peroxide decomposition tower. I knew I could do it.
【０００７】特に、空気や窒素ガスなどを供給しながら
過酸化水素を分解すると過酸化水素の分解効率が向上す
る。その理由は、過酸化水素の分解の際に発生する酸素
ガスは、微少な気泡を形成したり、あるいは触媒層内に
閉じ込められて、過酸化水素分解触媒と過酸化水素との
接触を阻害し、その結果、触媒の分解性能が低下する
が、上記のようなガスを過酸化水素分解塔の底部から供
給すると、生成した酸素ガスが迅速に除去されて、過酸
化水素の分解効率が向上するものと考えられている。本
発明は、このような知見に基づいて完成されたものであ
る。In particular, when hydrogen peroxide is decomposed while supplying air or nitrogen gas, the decomposition efficiency of hydrogen peroxide is improved. The reason is that the oxygen gas generated during the decomposition of hydrogen peroxide forms minute bubbles or is trapped in the catalyst layer and inhibits the contact between the hydrogen peroxide decomposition catalyst and hydrogen peroxide. As a result, the decomposition performance of the catalyst decreases, but when the above gas is supplied from the bottom of the hydrogen peroxide decomposition tower, the generated oxygen gas is rapidly removed, and the decomposition efficiency of hydrogen peroxide is improved. Is believed to be. The present invention has been completed based on such findings.
【０００８】すなわち、本発明は、過酸化水素とアンモ
ニアとを含む廃水を過酸化水素分解塔とアンモニア放散
塔とに通水して浄化する方法において、廃水を過酸化水
素分解塔に導入する前にアンモニア放散塔からの処理水
と熱交換させることを特徴とする過酸化水素とアンモニ
アとを含む廃水の浄化方法である。That is, the present invention provides a method for purifying waste water containing hydrogen peroxide and ammonia by passing it through a hydrogen peroxide decomposition tower and an ammonia diffusion tower, and before introducing the waste water into the hydrogen peroxide decomposition tower. A method for purifying wastewater containing hydrogen peroxide and ammonia, characterized in that heat is exchanged with the treated water from the ammonia stripping tower.
【０００９】また、本発明は、過酸化水素とアンモニア
とを含む廃水を過酸化水素分解塔とアンモニア放散塔と
に通水して浄化する方法において、過酸化水素分解塔の
底部から同伴ガスを供給しながら過酸化水素の分解を行
い、かつ廃水を過酸化水素分解塔に導入する前にアンモ
ニア放散塔からの処理水と熱交換させることを特徴とす
る過酸化水素とアンモニアとを含む廃水の浄化方法であ
る。Further, in the present invention, in a method for purifying waste water containing hydrogen peroxide and ammonia by passing it through a hydrogen peroxide decomposition tower and an ammonia diffusion tower, the entrained gas is removed from the bottom of the hydrogen peroxide decomposition tower. Waste water containing hydrogen peroxide and ammonia, characterized in that the hydrogen peroxide is decomposed while being supplied, and the waste water is heat-exchanged with the treated water from the ammonia diffusion tower before being introduced into the hydrogen peroxide decomposition tower. It is a purification method.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の処理対象となる廃水は、
過酸化水素とアンモニアとを含む廃水であり、そのほ
か、揮発性炭化水素類やアンモニア放散塔においてアン
モニアと同様に放散させることが可能な含窒素有機化合
物、例えば、ジメチルアミン、トリメチルアミンなどを
含有していてもよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The wastewater to be treated by the present invention is
It is a wastewater containing hydrogen peroxide and ammonia, and also contains volatile hydrocarbons and nitrogen-containing organic compounds that can be diffused in the same way as ammonia in an ammonia diffusion tower, for example, dimethylamine, trimethylamine, etc. May be.
【００１１】廃水中の過酸化水素およびアンモニアの濃
度については特に制限はない。過酸化水素濃度が１００
ｍｇ／Ｌ（リットル；以下同じ。）未満の廃水であれ
ば、従来技術でも処理が可能であり、本発明の方法は、
過酸化水素濃度が１００ｍｇ／Ｌ以上の廃水の浄化に好
適に用いられる。本発明の方法によれば、過酸化水素濃
度が５００ｍｇ／L以上、さらには１，０００〜１０
０，０００ｍｇ／Ｌのような過酸化水素濃度が高い廃水
を効率よく浄化することができる。There are no particular restrictions on the concentrations of hydrogen peroxide and ammonia in the waste water. Hydrogen peroxide concentration is 100
If the waste water is less than mg / L (liter; the same applies hereinafter), it can be treated by the conventional technique.
It is preferably used for purification of wastewater having a hydrogen peroxide concentration of 100 mg / L or more. According to the method of the present invention, the hydrogen peroxide concentration is 500 mg / L or more, further 1,000 to 10
It is possible to efficiently purify wastewater having a high hydrogen peroxide concentration such as 10,000 mg / L.
【００１２】アンモニア濃度については、アンモニア濃
度が１００ｍｇ／Ｌ未満の廃水であれば、従来技術でも
処理が可能であり、本発明の方法は、アンモニアの濃度
が１００ｍｇ／Ｌ以上の廃水の浄化に好適に用いられ
る。本発明の方法によれば、アンモニア濃度が２００ｍ
ｇ／Ｌ以上、さらには５００〜１００，０００ｍｇ／Ｌ
のようなアンモニア濃度が高い廃水を効率よく浄化する
ことができる。なお、本発明にいうアンモニアとは、廃
水中にアンモニウムイオンとして存在するものを意味
し、例えば、ＮＨ4ＯＨ、（ＮＨ４）２ＳＯ４、ＮＨ４
Ｃｌなどが挙げられる。Regarding the ammonia concentration, if the wastewater has an ammonia concentration of less than 100 mg / L, it can be treated by the conventional technique, and the method of the present invention is suitable for purification of wastewater having an ammonia concentration of 100 mg / L or more. Used for. According to the method of the present invention, the ammonia concentration is 200 m
g / L or more, further 500 to 100,000 mg / L
It is possible to efficiently purify wastewater having a high ammonia concentration such as. In addition, the ammonia referred to in the present invention means one that exists as ammonium ions in waste water, and includes, for example, NH 4 OH, (NH 4 ) 2 SO 4 , NH 4
Cl etc. are mentioned.
【００１３】図１は、本発明の一実施態様を示した系統
図である。以下、図１に基づいて本発明を詳しく説明す
る。FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of the present invention. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG.
【００１４】過酸化水素とアンモニアとを含む廃水（以
下、単に廃水ということもある。）をライン４を経て熱
交換器１に導入し、ここでアンモニア放散塔３からライ
ン１０を経て循環された処理水と熱交換させた後、ライ
ン５から過酸化水素分解塔２に導入する。廃水は、通
常、貯蔵タンク（図示していない。）から供給するので
２０〜３０℃程度の常温であるが、熱交換器１により昇
温される。これにより、廃水浄化の熱経済性が向上す
る。Waste water containing hydrogen peroxide and ammonia (hereinafter sometimes simply referred to as waste water) is introduced into the heat exchanger 1 via the line 4, and is circulated from the ammonia diffusion column 3 via the line 10 here. After heat exchange with the treated water, it is introduced into the hydrogen peroxide decomposition tower 2 through the line 5. The waste water is usually supplied from a storage tank (not shown) and is at room temperature of about 20 to 30 ° C., but is heated by the heat exchanger 1. This improves the thermo-economic efficiency of wastewater purification.
【００１５】過酸化水素分解塔２には、過酸化水素分解
触媒が充填されており、ライン５から廃水を導入して過
酸化水素分解触媒層に接触させる。この実施態様におけ
る特徴は、過酸化水素分解塔２の底部からライン６を経
て同伴ガスを供給する点にある。The hydrogen peroxide decomposition tower 2 is filled with a hydrogen peroxide decomposition catalyst, and waste water is introduced from the line 5 to contact the hydrogen peroxide decomposition catalyst layer. A feature of this embodiment is that the entrained gas is supplied from the bottom of the hydrogen peroxide decomposition tower 2 through the line 6.
【００１６】この「同伴ガス」とは、過酸化水素分解触
媒に対し実質的に無害であって、しかも過酸化水素の分
解によって生成する酸素ガスを過酸化水素分解塔２の外
に除去ないしは同伴除去し得るもの、具体的には、例え
ば、生成酸素ガスの気泡を過酸化水素分解触媒層から除
去ないしは同伴除去し得るものを意味する。この同伴ガ
スとしては、空気あるいは窒素ガスなどの不活性ガスな
どを挙げることができる。このガスの供給は連続的で
も、あるいは間歇的でもよいが、生成酸素ガスの除去効
率を高めるという点から連続的に供給するのがよい。The "entrained gas" is substantially harmless to the hydrogen peroxide decomposition catalyst, and the oxygen gas produced by the decomposition of hydrogen peroxide is removed or entrained outside the hydrogen peroxide decomposition tower 2. It means a substance that can be removed, specifically, a substance that can remove or entrain bubbles of produced oxygen gas from the hydrogen peroxide decomposition catalyst layer. Examples of the accompanying gas include air and an inert gas such as nitrogen gas. The supply of this gas may be continuous or intermittent, but it is preferable to supply it continuously from the viewpoint of increasing the removal efficiency of the generated oxygen gas.
【００１７】過酸化水素分解触媒としては、過酸化水素
の分解に一般に知られている触媒を用いることができ
る。例えば、活性炭、あるいは触媒活性成分として白
金、パラジウム、ロジウム、コバルト、マンガン、鉄、
銅、ニッケルなどをアルミナ、シリカ、シリカ−アルミ
ナなどの酸化物担体に担持してなる担持触媒を挙げるこ
とができる。なかでも、活性炭、あるいは第１の成分と
してチタン、ジルコニウム、鉄およびセリウムよりなる
群から選ばれる少なくとも１種の酸化物と、第２の成分
として白金、イリジウム、ルテニウムおよびマンガンよ
りなる群から選ばれる少なくとも１種の金属および／ま
たは酸化物とを含有している触媒が好適に用いられる。
さらに、ステンレス鋼などの金属、プラスチック、ある
いはセラミックス製のメッシュ状、粒状、ハニカム状な
どの構造体に触媒活性を付与したものも使用できる。上
記構造体にはその構造体単独で過酸化水素分解活性を有
するものもあるが、一般的には、触媒活性の付与は構造
体に触媒活性成分を担持する方法、あるいは構造体を薬
液処理、焼成などを施すことによって達成される。上記
構造体として具体的には、例えば、ラシヒリング、ボー
ルリング、インタロックサドル、ＩＭＴＰ、カスケー
ド、ミニリング、メタレット、テラレットなどの不規則
充填物、スルザーパッキンなどの規則充填物が挙げられ
る。As the hydrogen peroxide decomposition catalyst, a catalyst generally known for decomposition of hydrogen peroxide can be used. For example, activated carbon, or platinum, palladium, rhodium, cobalt, manganese, iron as a catalytically active component,
A supported catalyst obtained by supporting copper, nickel or the like on an oxide carrier such as alumina, silica or silica-alumina can be mentioned. Among them, activated carbon or at least one oxide selected from the group consisting of titanium, zirconium, iron and cerium as the first component, and selected from the group consisting of platinum, iridium, ruthenium and manganese as the second component. A catalyst containing at least one metal and / or oxide is preferably used.
Furthermore, a metal, plastic, or ceramic structure such as stainless steel, which has a catalytic activity to a mesh-shaped, granular, or honeycomb-shaped structure can also be used. Some of the above structures have hydrogen peroxide decomposing activity by themselves, but in general, imparting catalytic activity is a method of supporting a catalytically active component on the structure, or treating the structure with a chemical solution, It is achieved by firing or the like. Specific examples of the structure include irregular packings such as Raschig rings, ball rings, interlock saddles, INTPs, cascades, mini rings, metallets and terrarets, and ordered packings such as sulzer packings.
【００１８】酸素ガスを除去する目的で過酸化水素分解
塔２に供給する同伴ガスとしては、前記のとおり、空気
あるいは窒素ガスなどの不活性ガスが用いられ、その供
給量は廃水量に対して、０．０１〜１００倍、好ましく
は０．１〜１０倍（容量）であり、廃水中の過酸化水素
濃度、過酸化水素分解塔２に充填される過酸化水素分解
触媒の性能、形状、空隙率などを加味して適宜決定すれ
ばよい。なお、廃水は、通常、液空間速度１〜１００ｈ
−１で分解塔１に通水する。過酸化水素分解塔２におけ
る過酸化水素の分解は、同伴ガスを供給する点を除け
ば、過酸化水素の分解に一般に知られている条件下に行
うことができる。なかでも、圧力２０ＫＰａ（ゲージ
圧）以下で、２０〜９５℃、好ましくは３０〜８５℃の
範囲の温度で過酸化水素の分解を行うのがよい。また、
過酸化水素分解塔２に供給する廃水のｐＨについては、
通常、ｐＨ７以上であり、特に、過酸化水素の分解を効
率よく行うという点から７〜１３とするのがよい。As the entrained gas supplied to the hydrogen peroxide decomposition tower 2 for the purpose of removing the oxygen gas, an inert gas such as air or nitrogen gas is used as described above, and the supply amount thereof is based on the amount of waste water. 0.01 to 100 times, preferably 0.1 to 10 times (volume), the hydrogen peroxide concentration in the waste water, the performance and shape of the hydrogen peroxide decomposition catalyst filled in the hydrogen peroxide decomposition tower 2, It may be appropriately determined in consideration of the porosity and the like. In addition, the waste water usually has a liquid space velocity of 1 to 100 h.
Water is passed to the decomposition tower 1 at -1 . The decomposition of hydrogen peroxide in the hydrogen peroxide decomposition tower 2 can be carried out under the conditions generally known for the decomposition of hydrogen peroxide, except that an entrained gas is supplied. Above all, it is preferable to decompose hydrogen peroxide at a pressure of 20 KPa (gauge pressure) or less at a temperature in the range of 20 to 95 ° C., preferably 30 to 85 ° C. Also,
Regarding the pH of the waste water supplied to the hydrogen peroxide decomposition tower 2,
Usually, the pH is 7 or more, and it is particularly preferably 7 to 13 from the viewpoint of efficiently decomposing hydrogen peroxide.
【００１９】過酸化水素分解を上記のような低温、低圧
力という温和な条件で行うことにより、廃水を工業的に
有利に浄化することができるとの効果が得られる。な
お、廃水は過酸化水素分解塔２の上部から導入してもよ
い。By carrying out the decomposition of hydrogen peroxide under mild conditions such as the above-mentioned low temperature and low pressure, it is possible to obtain an effect that the wastewater can be industrially advantageously purified. The wastewater may be introduced from above the hydrogen peroxide decomposition tower 2.
【００２０】上記のように、過酸化水素分解塔２の底部
から空気あるいは窒素ガスなどの同伴ガスを供給するこ
とにより、過酸化水素の分解によって発生する酸素ガス
は、微小な気泡を形成することなく、直ちに系外に排出
されるので、触媒層内に閉じ込められ、触媒と過酸化水
素との接触を阻害することもなくなり、処理効率が向上
するものと考えられている。As described above, by supplying the accompanying gas such as air or nitrogen gas from the bottom of the hydrogen peroxide decomposition tower 2, the oxygen gas generated by the decomposition of hydrogen peroxide forms fine bubbles. Since it is immediately discharged out of the system, it is considered that it is trapped in the catalyst layer and does not hinder the contact between the catalyst and hydrogen peroxide, and the treatment efficiency is improved.
【００２１】同伴ガスおよび過酸化水素の分解により生
成した酸素ガスの大部分はライン７から抜き出す。一
方、過酸化水素の分解により生成した酸素ガスや同伴ガ
スなどを少量含む処理水はライン８から取り出し、必要
に応じて、気液分離器に導入して、同伴ガス、酸素ガス
などを含むガスを分離した後、アンモニア放散塔３に導
入し、このアンモニア放散塔３内にて処理水からアンモ
ニアを分離する。Most of the oxygen gas produced by the decomposition of the accompanying gas and hydrogen peroxide is withdrawn from the line 7. On the other hand, treated water containing a small amount of oxygen gas or entrained gas generated by decomposition of hydrogen peroxide is taken out from the line 8 and, if necessary, introduced into a gas-liquid separator so that gas containing entrained gas, oxygen gas, etc. Is separated and then introduced into the ammonia stripping tower 3, and the ammonia is separated from the treated water in the ammonia stripping tower 3.
【００２２】アンモニア放散塔３では、処理水中のアン
モニアを除去するが、この目的のために一般に用いられ
ている方法、例えば、放散用ガスを用いるストリッピン
グ法、蒸留法、蒸発法などを適宜採用することができ
る。これら方法は、一般に知られている条件下に行うこ
とができる。これら条件については、例えば、特開２０
００−５１８７１号公報を参照することができる。In the ammonia stripping tower 3, ammonia in the treated water is removed, and a method generally used for this purpose, for example, a stripping method using a stripping gas, a distillation method, an evaporation method or the like is appropriately adopted. can do. These methods can be carried out under generally known conditions. Regarding these conditions, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 20
Reference can be made to JP-A No. 00-51871.
【００２３】なかでも、アンモニア放散塔３内にステン
レス鋼などの金属、プラスチックまたはセラミックス製
のメッシュ状、粒状、ハニカム状などの構造体を充填
し、空気、窒素ガス、水蒸気などの放散用ガスを供給
し、処理水中のアンモニアを放散用ガスと一緒に除去す
るのが好ましい。この充填物としては、具体的には、ラ
シヒリング、ボールリング、インタロックサドル、ＩＭ
ＴＰ、カスケード、ミニリング、メタレット、テラレッ
トなどの不規則充填物、スルザーパッキンなどの規則充
填物を使用することができる。具体的には、過酸化水素
分解塔２から排出される処理水をライン８を経てアンモ
ニア放散塔３の塔頂部から導入し、一方、空気、窒素ガ
ス、水蒸気などの放散用ガスをアンモニア放散塔３の下
部からライン１１を経て供給することによって、処理水
中のアンモニア濃度をほとんどゼロ近くまで処理でき
る。なお、処理水はアンモニア放散塔３の底部から導入
してもよいが、塔頂部から導入するのが一般的である。Among them, the ammonia diffusion tower 3 is filled with a mesh-shaped, granular-shaped, honeycomb-shaped structure made of metal such as stainless steel, plastic or ceramics, and a diffusion gas such as air, nitrogen gas or water vapor is filled. It is preferred to feed and remove ammonia in the treated water together with the stripping gas. Specific examples of the filler include Raschig rings, ball rings, interlock saddles, IMs.
Irregular packings such as TP, cascade, mini-rings, metallets, terrarets, ordered packings such as sulzer packing can be used. Specifically, the treated water discharged from the hydrogen peroxide decomposition tower 2 is introduced from the top of the ammonia diffusion tower 3 through the line 8, while the emission gas such as air, nitrogen gas, and steam is introduced into the ammonia diffusion tower. By supplying from the lower part of 3 through the line 11, the ammonia concentration in the treated water can be treated to almost zero. Although the treated water may be introduced from the bottom of the ammonia stripping tower 3, it is generally introduced from the top of the tower.
【００２４】アンモニアの放散処理について詳しく説明
すると、アンモニア放散塔３の操作条件は、温度１２０
℃以下、圧力２０ｋＰａ（ゲージ圧）以下が好ましく、
放散に使用するガスにより次のように分類することがで
きる。すなわち、空気や窒素ガスなどを用いて放散を行
う場合は、温度５〜５０℃、圧力２０ｋＰａ（ゲージ
圧）以下の操作条件が好ましく、蒸気を用いて放散を行
う場合は、温度８０〜１２０℃、圧力２０ｋＰａ（ゲー
ジ圧）以下の操作条件が好ましい。また、放散に用いる
ガスの使用量については、空気や窒素ガスなどにより放
散を行う場合には、廃水投入量に対し容量比で１００〜
１０，０００倍が好ましく、より好ましくは１，０００
〜５，０００倍である。蒸気により放散を行う場合に
は、廃水投入量に対して質量比で０．０５〜１０倍が好
ましく、より好ましくは０．１〜５倍である。The ammonia diffusion process will be described in detail. The operation condition of the ammonia diffusion tower 3 is that the temperature is 120.
℃ or less, the pressure is preferably 20 kPa (gauge pressure) or less,
It can be classified as follows depending on the gas used for emission. That is, when the diffusion is performed using air or nitrogen gas, the operating conditions of a temperature of 5 to 50 ° C. and a pressure of 20 kPa (gauge pressure) or less are preferable, and when the diffusion is performed using steam, the temperature is 80 to 120 ° C. An operating condition of a pressure of 20 kPa (gauge pressure) or less is preferable. Further, regarding the amount of gas used for diffusion, when the emission is performed by air or nitrogen gas, the volume ratio to the amount of waste water input is 100 to 100%.
10,000 times is preferable, more preferably 1,000 times
~ 5,000 times. When vaporized, the mass ratio is preferably 0.05 to 10 times, more preferably 0.1 to 5 times the mass of the waste water input.
【００２５】アンモニア放散塔３でアンモニアを除去し
た処理水はライン９から取り出すが、その一部または全
部をライン１０を経て熱交換器１に循環し、ここで廃水
との熱交換を行わせる。一方、アンモニアなどを含むガ
スはライン１２から抜き出す。アンモニア放散塔３から
排出される処理水には過酸化水素およびアンモニアは両
者共に高度に分解除去されているので、必要に応じて、
中和処理を行った後、河川などに放流することが可能で
ある。The treated water from which ammonia has been removed by the ammonia stripping tower 3 is taken out from the line 9, but a part or all of it is circulated to the heat exchanger 1 via the line 10 to perform heat exchange with waste water. On the other hand, the gas containing ammonia or the like is extracted from the line 12. Since both hydrogen peroxide and ammonia are highly decomposed and removed in the treated water discharged from the ammonia stripping tower 3, if necessary,
After neutralization, it can be discharged to rivers.
【００２６】アンモニア放散塔３からライン１２を経て
排出されるアンモニア含有ガスは、アンモニア分解装置
（図示していない。）に導入してアンモニアを分解して
も、あるいはアンモニア回収装置（図示していない。）
に導入してアンモニアを回収してもよい。なお、アンモ
ニアの接触分解およびアンモニアの回収は一般に知られ
ている方法および条件下に行うことができる。The ammonia-containing gas discharged from the ammonia stripping tower 3 through the line 12 is introduced into an ammonia decomposing device (not shown) to decompose the ammonia, or an ammonia recovery device (not shown). .)
May be introduced to recover ammonia. The catalytic decomposition of ammonia and the recovery of ammonia can be performed under generally known methods and conditions.
【００２７】前記ライン７および気液分離器から排出さ
れるガスには酸素およびアンモニアが含有されているの
で、アンモニア放散塔３からライン１２を経て排出され
るアンモニア含有ガスとともにアンモニア分解塔に導入
して分解処理するか、あるいはアンモニア回収装置に導
入してアンモニアを回収するのが好ましい。Since the gas discharged from the line 7 and the gas-liquid separator contains oxygen and ammonia, it is introduced into the ammonia decomposition tower together with the ammonia-containing gas discharged from the ammonia diffusion tower 3 via the line 12. It is preferable that the decomposition treatment is carried out or the ammonia is recovered by introducing it into an ammonia recovery device.
【００２８】アンモニア分解塔では、アンモニアは、酸
素の存在下、アンモニア分解触媒の働きにより以下の式
にしたがって窒素と水とに分解される。
ＮＨ３＋（３／４）・Ｏ２ →（１／２）・Ｎ２＋（３
／２）・Ｈ２Ｏ
窒素ガス、あるいは水蒸気を放散ガスとして用いた場合
でも、過酸化水素分解塔２での過酸化水素分解により生
成する酸素ガスを利用してアンモニア分解塔にてアンモ
ニアを分解することができる。In the ammonia decomposition tower, ammonia is decomposed into nitrogen and water in the presence of oxygen by the function of the ammonia decomposition catalyst according to the following formula. NH 3 + (3/4) ・ O 2 → (1/2) ・ N 2 + (3
/2).H 2 O Even if nitrogen gas or water vapor is used as the emission gas, the ammonia gas is decomposed in the ammonia decomposition tower using the oxygen gas generated by the hydrogen peroxide decomposition in the hydrogen peroxide decomposition tower 2. can do.
【００２９】過酸化水素の分解により生成する酸素がア
ンモニア分解塔に導入される被処理アンモニアのすべて
を接触分解するに必要とされる量に満たない場合は、適
宜酸素含有ガス（例えば、空気）を必要量追加した後で
アンモニア分解塔に導入すればよい。When the amount of oxygen produced by the decomposition of hydrogen peroxide is less than the amount required for catalytically decomposing all of the ammonia to be treated introduced into the ammonia decomposition tower, an oxygen-containing gas (eg, air) is appropriately used. It may be introduced into the ammonia decomposition tower after adding a necessary amount of.
【００３０】アンモニア分解触媒としては、アンモニア
の分解に一般的に知られている触媒を用いることができ
る。チタニア、シリカ、ジルコニア、アルミナ、バナジ
ウム、タングステン、モリブデン、セリウム、鉄、白
金、パラジウム、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、
マンガン、クロムおよび銅よりなる群より選ばれる少な
くとも一種の金属またはその酸化物を用いることがで
き、好ましくはチタニア、シリカ、ジルコニウムおよび
アルミナからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属
酸化物または金属複合酸化物であるＡ成分と、バナジウ
ム、タングステン、モリブデン、セリウムおよび鉄より
なる群より選ばれる少なくとも一種の金属酸化物である
Ｂ成分と、白金、パラジウム、イリジウム、ロジウム、
ルテニウム、マンガン、クロムおよび銅よりなる群より
選ばれる少なくとも一種の金属またはその酸化物である
Ｃ成分と、を含有している触媒が好ましい。As the ammonia decomposition catalyst, a catalyst generally known for the decomposition of ammonia can be used. Titania, silica, zirconia, alumina, vanadium, tungsten, molybdenum, cerium, iron, platinum, palladium, iridium, rhodium, ruthenium,
It is possible to use at least one metal selected from the group consisting of manganese, chromium and copper or an oxide thereof, preferably at least one metal oxide or metal composite oxide selected from the group consisting of titania, silica, zirconium and alumina. A component which is a substance, a B component which is at least one metal oxide selected from the group consisting of vanadium, tungsten, molybdenum, cerium and iron, and platinum, palladium, iridium, rhodium,
A catalyst containing at least one metal selected from the group consisting of ruthenium, manganese, chromium and copper or a C component which is an oxide thereof is preferable.
【００３１】[0031]
【発明の効果】本発明の方法によれば、過酸化水素とア
ンモニアとを含む廃水を熱効率よく、したがって工業的
に有利に浄化することができる。Industrial Applicability According to the method of the present invention, wastewater containing hydrogen peroxide and ammonia can be purified with high thermal efficiency and therefore industrially advantageously.
【００３２】また、過酸化水素を高度に分解できるの
で、処理水貯蔵槽における、残存過酸化水素の分解によ
るスラグの発生などの問題を解決することができる。Further, since hydrogen peroxide can be decomposed to a high degree, problems such as generation of slag due to decomposition of residual hydrogen peroxide in the treated water storage tank can be solved.
【００３３】[0033]
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。
実施例１
アンモニア性窒素６，５００ｍｇ／Ｌ、過酸化水素８，
０００ｍｇ／Ｌを含有する合成廃水をｐＨ１１に調整
し、この廃水の浄化を図１に示す系統図にしたがって行
った。過酸化水素分解塔２には０．５質量％白金担持チ
タニア触媒（平均粒径３ｍｍ）４０ｍＬを充填固定し、
アンモニア放散塔３にはマクマホンタイプの充填材４０
０ｍＬを充填しておいた。また、アンモニア分解塔（図
示していない。）にはパラジウム−バナジウム−チタニ
ア触媒（パラジウム０．５質量％、バナジウム５質量
％；平均粒径５ｍｍ）５２０ｍＬを充填しておいた。EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. Example 1 Ammoniacal nitrogen 6,500 mg / L, hydrogen peroxide 8,
The pH of the synthetic wastewater containing 000 mg / L was adjusted to 11, and this wastewater was purified according to the system diagram shown in FIG. The hydrogen peroxide decomposition tower 2 was filled and fixed with 40 mL of 0.5% by mass platinum-supported titania catalyst (average particle size 3 mm),
McMahon type packing material 40 for the ammonia diffusion tower 3
It was filled with 0 mL. Further, 520 mL of a palladium-vanadium-titania catalyst (palladium 0.5% by mass, vanadium 5% by mass; average particle size 5 mm) was filled in an ammonia decomposition tower (not shown).
【００３４】上記合成廃水を熱交換器１に導入して６０
℃に昇温した後、ポンプにより１Ｌ／ｈの速度で過酸化
水素分解塔２に導入した。また、同時に、空気をライン
６から０．５Ｌ／ｈ（ＳＴＰ）の速度で供給した。The synthetic wastewater is introduced into the heat exchanger 1 and the temperature is changed to 60.
After the temperature was raised to 0 ° C., it was introduced into the hydrogen peroxide decomposition tower 2 at a rate of 1 L / h by a pump. At the same time, air was supplied from line 6 at a rate of 0.5 L / h (STP).
【００３５】過酸化水素分解塔２からライン８を経て排
出された処理水中の過酸化水素濃度は１ｍｇ／Ｌであっ
た。この処理水は、気液分離器（図示していない。）で
気液分離した後、アンモニア放散塔３に導入し、一方、
ライン１１から０．３ＭＰａ（絶対圧、飽和）蒸気を
０．３Ｋｇ／ｈで供給してアンモニアを放散させた。ア
ンモニア放散塔３からライン９を経て抜き出された処理
水中のアンモニア濃度は５０ｍｇ／Ｌ以下であった。The hydrogen peroxide concentration in the treated water discharged from the hydrogen peroxide decomposition tower 2 through the line 8 was 1 mg / L. This treated water is gas-liquid separated by a gas-liquid separator (not shown) and then introduced into the ammonia diffusion tower 3, while
0.3 MPa (absolute pressure, saturated) vapor was supplied from line 11 at 0.3 Kg / h to diffuse ammonia. The ammonia concentration in the treated water extracted through the line 9 from the ammonia stripping tower 3 was 50 mg / L or less.
【００３６】アンモニア放散塔３のライン１２から排出
されたアンモニア含有ガスにライン７から排出されたガ
スおよび気液分離器からのガスを合流させ、次いで空気
を２．３ｍ３／ｈ（ＳＴＰ）の速度で追加し、３６０℃
に昇温した後、アンモニア分解塔（図示していない。）
に導入してアンモニアの分解を行った。アンモニア分解
塔から排出されるガス中のアンモニア濃度は１ｐｐｍ
（容量）以下であり、窒素酸化物（ＮＯｘ）は１８ｐｐ
ｍ（容量）であった。
比較例１
実施例１において、過酸化水素分解塔２にライン６から
空気を供給しなかった以外は、実施例１と同様の操作を
行った。The ammonia-containing gas discharged from the line 12 of the ammonia stripping tower 3 is combined with the gas discharged from the line 7 and the gas from the gas-liquid separator, and then air is supplied at 2.3 m 3 / h (STP). Add at speed, 360 ℃
After the temperature was raised to 1, the ammonia decomposition tower (not shown).
Was introduced to decompose ammonia. Ammonia concentration in the gas discharged from the ammonia decomposition tower is 1 ppm
(Capacity) or less, nitrogen oxide (NOx) is 18 pp
It was m (volume). Comparative Example 1 The same operation as in Example 1 was performed except that air was not supplied to the hydrogen peroxide decomposition tower 2 from the line 6 in Example 1.
【００３７】過酸化水素分解塔２からライン８を経て排
出された処理水中の過酸化水素濃度は８ｍｇ／Ｌであっ
た。アンモニア放散塔３からの処理水中のアンモニア濃
度、およびアンモニア分解塔から排出される排ガス中の
アンモニアおよび窒素酸化物濃度は実施例１と同じであ
った。The hydrogen peroxide concentration in the treated water discharged from the hydrogen peroxide decomposition tower 2 through the line 8 was 8 mg / L. The ammonia concentration in the treated water from the ammonia stripping tower 3 and the ammonia and nitrogen oxide concentrations in the exhaust gas discharged from the ammonia decomposition tower were the same as in Example 1.
【００３８】実施例１と比較例１との比較により、本発
明の方法によれば、過酸化水素を高度に分解できること
がわかる。From the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, it can be seen that hydrogen peroxide can be highly decomposed by the method of the present invention.
【図１】 本発明の一実施態様を示した系統図である。FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of the present invention.
１ 熱交換器、２ 過酸化水素分解塔、３ アンモニア
放散塔、４〜１２ ライン1 heat exchanger, 2 hydrogen peroxide decomposition tower, 3 ammonia diffusion tower, 4 to 12 lines
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D037 AA11 AB12 BA23 BB05 4D038 AA08 AB26 BA04 BB02 BB03 BB15 BB20 4D050 AA12 AB33 BA20 BC05 BC06 BC07 CA01 CA02 CA03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 4D037 AA11 AB12 BA23 BB05 4D038 AA08 AB26 BA04 BB02 BB03 BB15 BB20 4D050 AA12 AB33 BA20 BC05 BC06 BC07 CA01 CA02 CA03
Claims (4)
過酸化水素分解塔とアンモニア放散塔とに通水して浄化
する方法において、廃水を過酸化水素分解塔に導入する
前にアンモニア放散塔からの処理水と熱交換させること
を特徴とする過酸化水素とアンモニアとを含む廃水の浄
化方法。1. A method for purifying waste water containing hydrogen peroxide and ammonia by passing it through a hydrogen peroxide decomposition tower and an ammonia diffusion tower, wherein the ammonia diffusion tower is provided before the waste water is introduced into the hydrogen peroxide decomposition tower. A method for purifying wastewater containing hydrogen peroxide and ammonia, characterized in that heat is exchanged with the treated water from.
供給する請求項１に記載の過酸化水素とアンモニアとを
含む廃水の浄化方法。2. The method for purifying wastewater containing hydrogen peroxide and ammonia according to claim 1, wherein the accompanying gas is supplied from the bottom of the hydrogen peroxide decomposition tower.
をアンモニア分解装置に導入して分解する請求項１また
は２に記載の過酸化水素とアンモニアとを含む廃水の浄
化方法。3. The method for purifying wastewater containing hydrogen peroxide and ammonia according to claim 1 or 2, wherein the ammonia released from the ammonia stripping tower is introduced into an ammonia decomposing device and decomposed.
をアンモニア回収装置に導入して回収する請求項１また
は２に記載の過酸化水素とアンモニアとを含む廃水の浄
化方法。4. The method for purifying wastewater containing hydrogen peroxide and ammonia according to claim 1 or 2, wherein the ammonia discharged from the ammonia diffusion tower is introduced into an ammonia recovery device and recovered.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001278413A JP2003080272A (en) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | Method for cleaning waste water containing hydrogen peroxide and ammonia |
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| JP2003080272A true JP2003080272A (en) | 2003-03-18 |
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ID=19102790
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003080272A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107913525A (en) * | 2016-10-05 | 2018-04-17 | 笹仓机械工程有限公司 | The retracting device and recovery method of low-boiling point material |
-
2001
- 2001-09-13 JP JP2001278413A patent/JP2003080272A/en active Pending
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