JP2014138914A - Method for removing nitrogen compounds within treatment target water - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for removing nitrogen compounds capable of easily and efficiently removing at least one type of nitrogen compound within treatment target water selected from between nitric acid-derived nitrogen and nitrous acid-derived nitrogen without requiring a large-scale facility or an extended standing period.SOLUTION: The provided method for removing nitrogen compounds within treatment target water is a method for removing, from treatment target water including at least one type of nitrogen compound selected from between nitric acid-derived nitrogen and nitrous acid-derived nitrogen, the nitrogen compound, in which the treatment target water includes at least one type selected from among amines and salts thereof, and a step of feeding microbubbles into the treatment target water is included.

Description

本発明は、被処理水中の窒素化合物の除去方法に関する。   The present invention relates to a method for removing nitrogen compounds in water to be treated.

工業排水、農業排水等の排水中に含まれる硝酸性窒素、亜硝酸性窒素等の窒素化合物の含有量は、環境汚染の抑制の観点から低減することが求められている。特に、排水を河川へ放流する場合には、排水中の窒素化合物の含有量は基準値が規定され、厳しく制限されている。   The content of nitrogen compounds such as nitrate nitrogen and nitrite nitrogen contained in wastewater such as industrial wastewater and agricultural wastewater is required to be reduced from the viewpoint of suppression of environmental pollution. In particular, when discharging wastewater into rivers, the standard value is specified for the content of nitrogen compounds in the wastewater, which is strictly limited.

例えば、工業排水において、電気めっき業等特定業種では、排水を河川等へ放流する場合には、排水中の硝酸性窒素の含有量の基準値は400ppm以下に設定されている。このため、排水中の窒素化合物の除去方法が求められている。   For example, in industrial wastewater, in specific industries such as electroplating, when discharging wastewater to a river or the like, the reference value of the content of nitrate nitrogen in the wastewater is set to 400 ppm or less. For this reason, the removal method of the nitrogen compound in waste_water | drain is calculated | required.

工業排水中の窒素化合物を除去する処理方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。当該処理方法は、硝酸性窒素を含有する被処理水と、金属微粒子等の硝酸性窒素含有水処理用触媒とを超微細気泡還元ガスの存在下で接触させて、硝酸性窒素を還元分解することにより硝酸性窒素含有水の処理を行っている。   A treatment method for removing nitrogen compounds in industrial wastewater has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this treatment method, water to be treated containing nitrate nitrogen is contacted with a catalyst for water treatment of nitrate nitrogen-containing water such as fine metal particles in the presence of ultrafine bubble reducing gas to reduce and decompose nitrate nitrogen. In this way, water containing nitrate nitrogen is treated.

しかし、上述の処理方法では、金属微粒子等の硝酸性窒素含有水処理用触媒が必要であり、このような硝酸性窒素含有水処理用触媒は高価であるため、経済性に劣るという問題がある。また、被処理水中に水素ガス等の還元性ガスを供給することを必須としており、還元性ガスを供給する装置の設置が必要となるため、経済性に劣り、設備の設置場所が必要となるという問題がある。   However, the above-described treatment method requires a nitrate nitrogen-containing water treatment catalyst such as metal fine particles, and since such a nitrate nitrogen-containing water treatment catalyst is expensive, there is a problem that it is inferior in economic efficiency. . In addition, it is essential to supply a reducing gas such as hydrogen gas into the water to be treated, and it is necessary to install a device for supplying the reducing gas, which is inferior in economic efficiency and requires a place for installation of equipment. There is a problem.

また、農業廃水中の窒素化合物を除去する処理方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。当該処理方法は、窒素を含有する排水に、オゾンを溶解させたオゾンマイクロバブルを供給して排水中の難分解性物を低分子化し、リン蓄積細菌等の細菌の存在下で嫌気性処理、好気性処理、無酸素処理を行うことにより排水中の窒素とリンの除去を行なっている。   Moreover, the processing method which removes the nitrogen compound in agricultural wastewater is proposed (for example, refer patent document 2). The treatment method is to supply ozone microbubbles in which ozone is dissolved to wastewater containing nitrogen to lower the molecular weight of persistent substances in the wastewater, and anaerobic treatment in the presence of bacteria such as phosphorus accumulating bacteria, Nitrogen and phosphorus in the waste water are removed by aerobic treatment and oxygen-free treatment.

しかし、上述の処理方法では、細菌による処理を行うため静置が必要となり、静置を行なうためのタンク等の大型の設備が必要となるという問題があり、且つ長時間の静置時間が必要となるという問題がある。また、排水中にオゾンマイクロバブルを供給することを必須としており、オゾンマイクロバブルを発生させる装置の設置が必要となるため、経済性に劣り、設備の設置場所が必要となるという問題がある。   However, the above-described treatment method has a problem that it is necessary to stand for performing treatment with bacteria, and requires a large facility such as a tank for performing the standstill, and a long standing time is required. There is a problem of becoming. In addition, it is essential to supply ozone microbubbles in the waste water, and it is necessary to install an apparatus for generating ozone microbubbles. Therefore, there is a problem in that it is inferior in economic efficiency and requires an installation place of equipment.

大型設備の設置場所をとらず、長時間の静置時間を必要とせず、被処理水中の硝酸性窒素や亜硝酸性窒素等の窒素化合物を容易に除去することができる窒素化合物の除去方法は、未だ開発されていない。   Nitrogen compound removal method that can easily remove nitrogen compounds such as nitrate nitrogen and nitrite nitrogen in the water to be treated without taking place for large-scale equipment, requiring long standing time, It has not been developed yet.

特開2007−7541号公報JP 2007-7541 A 特開2011−194373号公報JP 2011-194373 A

本発明は、被処理水中の、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素から選択される少なくとも1種である窒素化合物を容易に、且つ効率良く除去することができ、大型設備や長時間の静置時間を必要としない窒素化合物の除去方法を提供することを目的とする。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can easily and efficiently remove at least one nitrogen compound selected from nitrate nitrogen and nitrite nitrogen in the water to be treated, and can provide a large facility and a long standing time. An object of the present invention is to provide a method for removing a nitrogen compound that does not require oxidization.

本発明者は上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素から選択される少なくとも1種の窒素化合物を含有する被処理水が、アミン及びその塩から選択される少なくとも1種を含有する構成とし、当該被処理水中にマイクロバブルを供給して窒素化合物の除去を行なう場合には上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor selected water to be treated containing at least one nitrogen compound selected from nitrate nitrogen and nitrite nitrogen from amines and salts thereof. The present invention has been completed by finding that the above-described object can be achieved when a nitrogen bubble is removed by supplying microbubbles into the water to be treated.

即ち、本発明は、下記の被処理水中の窒素化合物の除去方法に関する。
1.硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素から選択される少なくとも1種の窒素化合物を含有する被処理水から、前記窒素化合物を除去する方法であって、
前記被処理水は、アミン及びその塩から選択される少なくとも1種を含有し、
前記被処理水中にマイクロバブルを供給する工程を含む、
ことを特徴とする被処理水中の窒素化合物の除去方法。
2.前記アミンは、第1〜4級アミンである、上記項1に記載の除去方法。
3.前記アミンは、炭素数8〜18のアルキル基を有する、上記項1又は2に記載の除去方法。
4.前記アミンは、炭素数13〜18のアルキル基を有する、上記項1又は2に記載の除去方法。
5.前記被処理水中の前記アミン及びその塩から選択される少なくとも1種の含有量は、1〜10000ppmである、上記項1〜4のいずれかに記載の除去方法。
6.前記被処理水は、アルカリ金属、アルカリ金属水酸化物塩、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属水酸化物塩、及び酸からなる群より選択される少なくとも1種を含む、上記項1〜5のいずれかに記載の除去方法。
7.前記被処理水は、炭素数1〜8のアルコール及び炭素数1〜8のケトンから選択される少なくとも1種を含む、上記項1〜6のいずれかに記載の除去方法。
8.前記マイクロバブルの平均粒子径は、20〜70μmである、上記項1〜7のいずれかに記載の除去方法。
That is, this invention relates to the removal method of the nitrogen compound in the to-be-processed water below.
1. A method for removing the nitrogen compound from water to be treated containing at least one nitrogen compound selected from nitrate nitrogen and nitrite nitrogen,
The treated water contains at least one selected from amines and salts thereof,
Including a step of supplying microbubbles in the water to be treated.
A method for removing a nitrogen compound from the water to be treated.
2. Item 2. The removal method according to Item 1, wherein the amine is a primary to quaternary amine.
3. Item 3. The removal method according to Item 1 or 2, wherein the amine has an alkyl group having 8 to 18 carbon atoms.
4). Item 3. The removal method according to Item 1 or 2, wherein the amine has an alkyl group having 13 to 18 carbon atoms.
5. The removal method according to any one of Items 1 to 4, wherein the content of at least one selected from the amine and a salt thereof in the water to be treated is 1 to 10,000 ppm.
6). The above items 1 to 5, wherein the water to be treated contains at least one selected from the group consisting of alkali metals, alkali metal hydroxide salts, alkaline earth metals, alkaline earth metal hydroxide salts, and acids. The removal method in any one of.
7). The removal method according to any one of Items 1 to 6, wherein the water to be treated contains at least one selected from alcohols having 1 to 8 carbon atoms and ketones having 1 to 8 carbon atoms.
8). The removal method according to any one of Items 1 to 7, wherein an average particle size of the microbubbles is 20 to 70 μm.

本発明の被処理水中の窒素化合物の除去方法は、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素から選択される少なくとも1種の窒素化合物を含有する被処理水が、アミン及びその塩から選択される少なくとも1種を含有し、上記被処理水中にマイクロバブルを供給する工程を含む。上記除去方法では、被処理水中の上記窒素化合物と親和力の強いアミン等が、マイクロバブルの表面に凝集する。そして、上記マイクロバブルの表面で、アミン等が窒素化合物と反応し、反応生成物が気液界面に濃縮される。当該反応生成物が気液界面に濃縮されたマイクロバブルは、被処理水の上層に浮上するので、被処理水中の窒素化合物が除去される。浮上したマイクロバブルは、被処理水の上層を除去することにより処理すればよい。   In the method for removing nitrogen compounds from the water to be treated according to the present invention, the water to be treated containing at least one nitrogen compound selected from nitrate nitrogen and nitrite nitrogen is at least one selected from amines and salts thereof. A step of containing seeds and supplying microbubbles into the water to be treated. In the removal method, amine having a strong affinity with the nitrogen compound in the water to be treated aggregates on the surface of the microbubble. And the amine etc. react with a nitrogen compound on the surface of the microbubble, and the reaction product is concentrated at the gas-liquid interface. Since the microbubble in which the reaction product is concentrated at the gas-liquid interface floats on the upper layer of the water to be treated, nitrogen compounds in the water to be treated are removed. The microbubbles that have risen may be treated by removing the upper layer of the water to be treated.

上述のように、本発明の除去方法は、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素から選択される少なくとも1種の窒素化合物を含有する被処理水中に、アミン及びその塩から選択される少なくとも1種を添加し、被処理水中にマイクロバブルを供給することにより、上記窒素化合物がマイクロバブルの表面に付着して被処理水の上層に浮上するので、容易に、且つ効率良く被処理水中の窒素化合物を除去することができる。   As described above, the removal method of the present invention comprises at least one selected from amines and salts thereof in treated water containing at least one nitrogen compound selected from nitrate nitrogen and nitrite nitrogen. By adding and supplying microbubbles into the water to be treated, the nitrogen compound adheres to the surface of the microbubbles and floats on the upper layer of the water to be treated, so that the nitrogen compounds in the water to be treated can be easily and efficiently added. Can be removed.

しかも、マイクロバブルが還元性ガスやオゾンを含むことが必須でないので大型設備の設置場所を必要とせず、また、被処理水を長時間静置する必要がないので処理時間を短縮することが可能となる。   In addition, it is not essential that the microbubbles contain reducing gas or ozone, so there is no need to install a large facility, and it is not necessary to leave the water to be treated for a long time, so the treatment time can be shortened. It becomes.

以下、本発明の製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the production method of the present invention will be described in detail.

(窒素化合物)
本発明に用いられる被処理水は、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素から選択される少なくとも1種の窒素化合物を含有する。
(Nitrogen compounds)
The water to be treated used in the present invention contains at least one nitrogen compound selected from nitrate nitrogen and nitrite nitrogen.

上記硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素は、NO、NO、NO、NOを含む化合物が水に溶解して得られる硝酸イオン及び亜硝酸イオンを意味する。上記硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素から選択される少なくとも1種の窒素化合物を含有する被処理水としては、例えば、電気めっきにより発生する工業排水、米の加工により発生する農業廃水、家畜の***物を含む畜産排水等が挙げられる。 The nitrate nitrogen and nitrite nitrogen mean nitrate ions and nitrite ions obtained by dissolving a compound containing NO 3 , NO 2 , NO, and N 2 O in water. Examples of treated water containing at least one nitrogen compound selected from nitrate nitrogen and nitrite nitrogen include, for example, industrial wastewater generated by electroplating, agricultural wastewater generated by rice processing, and excretion of livestock Examples include livestock wastewater containing food.

上記被処理水中の窒素化合物の濃度は、窒素原子換算で0.1〜10000ppmが好ましい。0.1ppmより少ないと、除去は可能であるが、除去の回数が増加するため経済性に劣るおそれがある。10000ppmより多いと、除去に必要なマイクロバブル、並びにアミン及びその塩が多量に必要となるおそれがあり、また、除去に時間がかかるおそれがある。   The concentration of the nitrogen compound in the water to be treated is preferably 0.1 to 10,000 ppm in terms of nitrogen atoms. If the content is less than 0.1 ppm, the removal is possible, but the number of removals increases, which may be inferior in economic efficiency. If it exceeds 10000 ppm, there is a possibility that a large amount of microbubbles, amines and salts thereof required for removal may be required, and there is a possibility that it takes time to remove.

(アミン及びその塩)
上記被処理水は、アミン及びその塩から選択される少なくとも1種を含有する。当該アミン及びその塩から選択される少なくとも1種は、被処理水中で捕収剤としての役割を果すものであり、被処理水中の窒素化合物に吸着してその粒子表面を疎水性にし、マイクロバブルとの付着効率を高めることができる。また、被処理水中の窒素化合物に吸着してその表面の電位を下げ、粒子間の電気的反発力を低下させて、凝集体の形成を容易にすることにより、被処理水からの窒素化合物の迅速な分離が可能となる。
(Amine and its salt)
The treated water contains at least one selected from amines and salts thereof. At least one selected from the amine and a salt thereof plays a role as a collecting agent in the water to be treated, and adsorbs to a nitrogen compound in the water to be treated to make the particle surface hydrophobic, thereby producing microbubbles. Adhesion efficiency can be increased. In addition, the adsorption of nitrogen compounds in the water to be treated lowers the surface potential, reduces the electric repulsive force between particles, and facilitates the formation of aggregates. Rapid separation is possible.

上記アミン及びその塩としては、マイクロバブルの表面に凝集して、上記窒素化合物を吸着することができれば特に限定されないが、例えば、直鎖アルキル基(C2n+1−)を有するアミン、及び当該アミンと酸との中和塩が挙げられる。上記アルキル基の炭素数nは、8〜18が好ましく、13〜18がより好ましい。上記アルキル基の炭素数を上述の範囲とすることにより、被処理水中の窒素化合物との吸着力がより強くなり、窒素化合物の除去効率に特に優れる。アルキル基は、直鎖状構造以外の構造であってもよい。また、アミンは、第一級アミンに限らず、第二級アミンや第三級アミン、第四級アミンであってもよい。処理効率に優れる点で、第三級アミン及び第四級アミンが好ましい。 The amine and the salt thereof are not particularly limited as long as they can aggregate on the surface of the microbubble and adsorb the nitrogen compound, but for example, an amine having a linear alkyl group (C n H 2n + 1 −), and Examples include neutralized salts of amines and acids. 8-18 are preferable and, as for carbon number n of the said alkyl group, 13-18 are more preferable. By making carbon number of the said alkyl group into the above-mentioned range, adsorption power with the nitrogen compound in to-be-processed water becomes stronger, and it is especially excellent in the removal efficiency of a nitrogen compound. The alkyl group may have a structure other than the linear structure. The amine is not limited to a primary amine, and may be a secondary amine, a tertiary amine, or a quaternary amine. A tertiary amine and a quaternary amine are preferable in terms of excellent treatment efficiency.

上記アミンと酸との中和塩としては、塩酸塩、酢酸塩、硝酸塩または硫酸塩が挙げられる。具体的には、陽イオン性界面活性剤であるn−オクチルアミン塩酸塩、n−ノニルアミン塩酸塩、n−デシルアミン塩酸塩、n−ドデシルアミン塩酸塩、n−トリデシルアミン塩酸塩、n−テトラデシルアミン塩酸塩等が挙げられる。   Examples of the neutralized salt of amine and acid include hydrochloride, acetate, nitrate, and sulfate. Specifically, cationic surfactants such as n-octylamine hydrochloride, n-nonylamine hydrochloride, n-decylamine hydrochloride, n-dodecylamine hydrochloride, n-tridecylamine hydrochloride, n-tetra Examples include decylamine hydrochloride.

上記アミン及びその塩から選択される少なくとも1種としては、例えば、炭素数8〜18の高級アルコールの硫酸エステル(アルキル硫酸エステル)またはその塩が挙げられる。具体的には、陰イオン性界面活性剤であるドデシル硫酸ナトリウムが挙げられる。   As at least 1 sort (s) selected from the said amine and its salt, the C8-C18 higher alcohol sulfate (alkyl sulfate) or its salt is mentioned, for example. Specifically, sodium dodecyl sulfate which is an anionic surfactant is mentioned.

被処理水中のアミン及びその塩から選択される少なくとも1種の含有量は、1〜10000ppmが好ましく、100〜500ppmがより好ましい。被処理水中のアミン及びその塩から選択される少なくとも1種の含有量を上記範囲とすることにより、被処理水中の窒素化合物の除去効率が特に高くなる。   The content of at least one selected from amines and salts thereof in the water to be treated is preferably 1 to 10,000 ppm, and more preferably 100 to 500 ppm. By making content of the at least 1 sort (s) selected from the amine and its salt in to-be-processed water into the said range, the removal efficiency of the nitrogen compound in to-be-processed water becomes especially high.

(捕収助剤)
上記被処理水は、更に、アルカリ金属、アルカリ金属水酸化物塩、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属水酸化物塩、及び酸からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。これらは、被処理水中で捕収助剤としての役割を果し、被処理水中の窒素化合物に吸着して、窒素化合物への上記アミン及びその塩から選択される少なくとも1種である捕収剤の吸着を促進させる。このような捕収助剤としては、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の水酸化物塩または酸が挙げられ、被処理水への添加によって被処理水のpHが調整される。上記捕収助剤としては、具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、塩酸、硫酸、硝酸等が挙げられる。
(Collecting aid)
The treated water preferably further contains at least one selected from the group consisting of alkali metals, alkali metal hydroxide salts, alkaline earth metals, alkaline earth metal hydroxide salts, and acids. These serve as a collection aid in the water to be treated, and are adsorbed to nitrogen compounds in the water to be treated, and are at least one selected from the amines and salts thereof to the nitrogen compounds. Promotes adsorption. Examples of such collection aids include alkali metal or alkaline earth metal hydroxide salts or acids, and the pH of the water to be treated is adjusted by addition to the water to be treated. Specific examples of the collection aid include sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid.

上記捕収助剤の被処理水中の含有量は、10000ppm以下が好ましい。また、上記アミン及びその塩から選択される少なくとも1種に対する捕収助剤の混合割合は、上記アミン及びその塩から選択される少なくとも1種100重量部に対して、1重量部以下が好ましい。   The content of the collection aid in the water to be treated is preferably 10,000 ppm or less. Further, the mixing ratio of the collection aid to at least one selected from the amine and salts thereof is preferably 1 part by weight or less with respect to 100 parts by weight of at least one selected from the amine and salts thereof.

(起泡剤)
上記被処理水は、更に、炭素数1〜8のアルコール及び炭素数1〜8のケトンから選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。これらは、被処理水中で起泡剤としての役割を果し、被処理水中でのマイクロバブルの発生およびマイクロバブルの泡沫層の安定形成を促進させる。このような起泡剤としては、具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルイソブチルケトン、メチルイソブチルカービノール等が挙げられる。
(Foaming agent)
The treated water preferably further contains at least one selected from alcohols having 1 to 8 carbon atoms and ketones having 1 to 8 carbon atoms. These serve as a foaming agent in the water to be treated, and promote the generation of microbubbles in the water to be treated and the stable formation of a foam layer of microbubbles. Specific examples of such foaming agents include methanol, ethanol, propanol, butanol, methyl isobutyl ketone, and methyl isobutyl carbinol.

上記起泡剤の被処理水中の含有量は、10000ppm以下が好ましい。また、上記アミン及びその塩から選択される少なくとも1種に対する起泡剤の混合割合は、上記アミン及びその塩から選択される少なくとも1種100重量部に対して、1重量部以下が好ましい。   The content of the foaming agent in the water to be treated is preferably 10,000 ppm or less. Moreover, the mixing ratio of the foaming agent with respect to at least one selected from the amine and salts thereof is preferably 1 part by weight or less with respect to 100 parts by weight of at least one selected from the amine and salts thereof.

(マイクロバブル)
上記マイクロバブルの平均粒子径は、被処理水中に供給された際に窒素化合物と接触するための表面積を十分に確保することができれば特に限定されないが、100nm〜100μmが好ましい。このような平均粒子径のマイクロバブルは、マイクロバブル発生後の収縮運動により直径が数百nm以下となった超微細な気泡(ナノバブル)も包含する。上記マイクロバブルの平均粒子径は、1〜100μmがより好ましく、20〜70μmが更に好ましく、50〜70μmが特に好ましい。マイクロバブルの平均粒子径を上記範囲とすることにより、マイクロバブル泡沫層の安定性が確保でき、且つ被処理水中でのマイクロバブルの表面積が十分であるので、窒素化合物の除去効率が特に優れる。
(Micro bubble)
The average particle size of the microbubbles is not particularly limited as long as a sufficient surface area for contacting the nitrogen compound can be secured when supplied to the water to be treated, but is preferably 100 nm to 100 μm. Such microbubbles having an average particle diameter include superfine bubbles (nanobubbles) having a diameter of several hundred nm or less due to contraction movement after the generation of microbubbles. The average particle size of the microbubbles is more preferably 1 to 100 μm, still more preferably 20 to 70 μm, and particularly preferably 50 to 70 μm. By setting the average particle diameter of the microbubbles within the above range, the stability of the microbubble foam layer can be secured, and the surface area of the microbubbles in the water to be treated is sufficient, so that the nitrogen compound removal efficiency is particularly excellent.

なお、上記マイクロバブルの平均粒子径は、被処理水中のマイクロバブルをCCDカメラ(レーゼンテック社製)を用いて倍率500倍の条件で撮影し、目視により数百個の粒子径を測り、その平均値を算出することにより測定することができる。   The average particle size of the microbubbles was measured by photographing microbubbles in the water to be treated under a condition of 500 times magnification using a CCD camera (manufactured by Resentec Co., Ltd.) It can be measured by calculating an average value.

上記マイクロバブルを形成する気体としては上記平均粒子径のマイクロバブルを形成可能であれば特に限定されず、空気、窒素、水素、アルゴン、ヘリウム等を用いることができる。空気を用いる場合、安価で安全にマイクロバブルを供給することができる。また、水素を用いると、上記窒素化合物を還元して分解することができるので除去効率に優れ、電気分解で容易に製造することができ、必要に応じて回収することが可能である。また、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性なガスを用いると、不必要な溶解性ガス(酸素、二酸化炭素、硫化水素等)の脱気性に優れる。   The gas forming the microbubbles is not particularly limited as long as microbubbles having the above average particle diameter can be formed, and air, nitrogen, hydrogen, argon, helium, or the like can be used. When air is used, microbubbles can be supplied inexpensively and safely. Further, when hydrogen is used, the nitrogen compound can be reduced and decomposed, so that it is excellent in removal efficiency, can be easily produced by electrolysis, and can be recovered as necessary. Moreover, when inert gas, such as nitrogen, argon, and helium, is used, it is excellent in the deaeration property of unnecessary soluble gas (oxygen, a carbon dioxide, hydrogen sulfide, etc.).

上記マイクロバブルとしては、また、マイクロバブルにオゾンを溶解させたオゾンマイクロバブルを用いてもよい。オゾンマイクロバブルを用いることにより、被処理水中に難分解性の有機化合物が含まれる場合であっても、当該難分解性の有機化合物を低分子化して分解することができる。   As the microbubble, an ozone microbubble obtained by dissolving ozone in a microbubble may be used. By using ozone microbubbles, even when a hardly decomposable organic compound is contained in the water to be treated, the hardly decomposable organic compound can be decomposed by reducing its molecular weight.

(除去方法)
本発明の除去方法は、被処理水中にマイクロバブルを供給する工程を含む。上記マイクロバブルを供給する方法としては、被処理水中の窒素化合物とマイクロバブルとを接触させることができれば特に限定されず、処理槽外部に設置されたマイクロバブル発生機から処理槽内に供給してもよいし、処理層内の被処理水中に設置したマイクロバブル発生機により、被処理水中で発生させてもよい。
(Removal method)
The removal method of the present invention includes a step of supplying microbubbles into the water to be treated. The method for supplying the microbubbles is not particularly limited as long as the nitrogen compound in the water to be treated and the microbubbles can be brought into contact with each other, and the microbubbles are supplied from the microbubble generator installed outside the processing tank to the inside of the processing tank. Alternatively, it may be generated in the water to be treated by a microbubble generator installed in the water to be treated in the treatment layer.

上記マイクロバブルを供給する方法としては、例えば、処理槽外部から処理槽内の被処理水にマイクロバブルを形成する気体を供給する際に、均一な細孔が多数形成されたシラス多孔質ガラス(SPG膜)を透過させて供給する方法が挙げられ、また、市販のマイクロバブル発生ノズルを被処理水中に設置して被処理水中で発生させる方法、圧力容器中で気体を過飽和にしてから減圧する方法(加圧溶解法、又は加圧−減圧法)等が挙げられる。   As a method for supplying the microbubbles, for example, when supplying a gas for forming microbubbles to the water to be treated in the treatment tank from the outside of the treatment tank, a shirasu porous glass having a large number of uniform pores ( (SPG membrane) and supply method, and a method of generating a commercially available microbubble generating nozzle in the water to be treated and generating it in the water to be treated, and reducing the pressure after supersaturating the gas in the pressure vessel And a method (pressure dissolution method or pressure-decompression method).

上記マイクロバブルは、被処理水を処理するための処理槽の底部付近から供給することが好ましい。底部付近から供給することにより、浮力によりマイクロバブルが処理槽の底部付近から上層まで移動するので、被処理水中の窒素化合物とマイクロバブルとが接触し易くなり、被処理水中の窒素化合物が補足され易くなる。   The microbubbles are preferably supplied from near the bottom of a treatment tank for treating the water to be treated. By supplying from near the bottom, microbubbles move from near the bottom of the treatment tank to the upper layer by buoyancy, so that nitrogen compounds in the treated water and the microbubbles can easily come into contact with each other, and the nitrogen compounds in the treated water are supplemented. It becomes easy.

本発明の除去方法は、上記被処理水中にマイクロバブルを供給する工程以外の他の工程を含んでいてもよい。他の工程としては、上記工程の後に、上記窒素化合物と上記マイクロバブルとを接触させて付着させ、窒素化合物が付着したマイクロバブルを浮上させる工程2、及び、上記被処理水の上層に浮上した上記窒素化合物が付着したマイクロバブルを除去する工程3が挙げられる。   The removal method of the present invention may include a step other than the step of supplying microbubbles in the water to be treated. As other steps, after the above step, the nitrogen compound and the microbubble were brought into contact with each other and attached, and the microbubble to which the nitrogen compound was attached was levitated, and the surface of the water to be treated was levitated. The process 3 which removes the microbubble to which the said nitrogen compound adhered is mentioned.

上記工程2は、アミン及びその塩から選択される少なくとも1種を含有する被処理水にマイクロバブルが供給されて、浮力等により被処理水中を移動することにより窒素化合物と接触し、マイクロバブル表面に濃縮されたアミン及びその塩から選択される少なくとも1種が窒素化合物と電気的に引き合うことにより、窒素化合物をマイクロバブル表面に付着させることができる。窒素化合物が付着したマイクロバブルは浮力により浮上するが、浮上を促進させるために適宜静置してもよい。この場合の静置は、マイクロバブルが被処理水の上層に浮上するまでの間静置するだけでよいので、農業廃水中の窒素化合物を細菌の存在下で処理する従来の除去方法において必要とされる長時間の静置は必要としない。   In the step 2, the microbubbles are supplied to the water to be treated containing at least one selected from amines and salts thereof, and the microbubbles are brought into contact with the nitrogen compound by moving in the water to be treated by buoyancy or the like. When at least one selected from amines and salts thereof concentrated in the surface is electrically attracted to the nitrogen compound, the nitrogen compound can be attached to the microbubble surface. The microbubbles to which the nitrogen compound is attached are levitated due to buoyancy, but may be allowed to stand as appropriate in order to promote levitation. In this case, it is only necessary to stand until the microbubbles float on the upper layer of the water to be treated. Therefore, it is necessary in the conventional removal method for treating nitrogen compounds in agricultural wastewater in the presence of bacteria. It does not require prolonged standing.

上記工程3において、上記被処理水の上層に浮上した上記窒素化合物が付着したマイクロバブルを除去する方法としては特に限定されず、例えば、上記窒素化合物が付着したマイクロバブルを被処理水の上層に浮上させた状態で、処理槽から被処理水の上層をオーバーフローさせる方法が挙げられる。また、上記窒素化合物が付着したマイクロバブルが浮上して凝集した被処理水の上層を掬い取る方法、減圧容器中へパイプ移送するバキューム法により除去してもよい。   In the step 3, there is no particular limitation on the method for removing the microbubbles adhering to the nitrogen compound floating on the upper layer of the water to be treated. For example, the microbubbles adhering to the nitrogen compound are formed on the upper layer of the water to be treated. The method of making the upper layer of to-be-processed water overflow from a processing tank in the state floated is mentioned. Alternatively, the removal may be performed by a method of scooping up the upper layer of the water to be treated in which the microbubbles to which the nitrogen compound adheres have floated and agglomerated, or by a vacuum method in which the pipe is transferred into a decompression vessel.

本発明の除去方法は、更に、上記被処理水中にマイクロバブルを供給する工程の前に、被処理水中に、アミン及びその塩から選択される少なくとも1種である捕収剤、アルカリ金属、アルカリ金属水酸化物塩、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属水酸化物塩、及び酸からなる群より選択される少なくとも1種である捕収助剤、並びに、炭素数1〜8のアルコール及び炭素数1〜8のケトンから選択される少なくとも1種である起泡剤を混合する工程を有していてもよい。これらの捕収剤、捕収助剤、及び起泡剤は、被処理水中に上述の含有量となるように混合すればよい。   The removal method of the present invention further includes a collection agent, an alkali metal, and an alkali selected from at least one selected from amines and salts thereof in the water to be treated before the step of supplying the microbubbles in the water to be treated. A collection aid that is at least one selected from the group consisting of metal hydroxide salts, alkaline earth metals, alkaline earth metal hydroxide salts, and acids, and alcohols and carbons having 1 to 8 carbon atoms You may have the process of mixing the foaming agent which is at least 1 sort (s) selected from several 1-8 ketones. What is necessary is just to mix these collection agents, collection adjuvants, and foaming agents so that it may become said content in to-be-processed water.

上記捕収剤、捕収助剤、及び起泡剤を被処理水中に混合する方法としては特に限定されず、従来公知の方法により混合することができる。また、上記捕収剤、捕収助剤、及び起泡剤を混合して調製された薬液とし、当該薬液を被処理水に添加することにより混合することもできる。上記薬液中の捕収剤、捕収助剤、及び起泡剤の割合は、捕収剤100重量部に対して、捕収助剤及び起泡剤が、それぞれ1重量部以下であることが好ましい。   The method for mixing the collection agent, collection aid, and foaming agent in the water to be treated is not particularly limited, and can be mixed by a conventionally known method. Moreover, it can also be mixed by setting it as the chemical | medical solution prepared by mixing the said collection agent, a collection aid, and a foaming agent, and adding the said chemical | medical solution to to-be-processed water. The ratio of the collection agent, the collection aid, and the foaming agent in the chemical solution is that the collection aid and the foaming agent are each 1 part by weight or less with respect to 100 parts by weight of the collection agent. preferable.

本発明の除去方法によれば、被処理水中の、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素から選択される少なくとも1種である窒素化合物を容易に、且つ効率良く除去することができる。また、本発明の除去方法によれば、アミン及びその塩から選択される少なくとも1種を被処理水中に添加し、マイクロバブルを供給するだけで窒素化合物を除去することが可能であるので、大型設備や長時間の静置時間を必要とせず被処理水中の窒素化合物を除去することができる。   According to the removal method of the present invention, at least one nitrogen compound selected from nitrate nitrogen and nitrite nitrogen in the water to be treated can be easily and efficiently removed. In addition, according to the removal method of the present invention, it is possible to remove nitrogen compounds simply by adding at least one selected from amines and salts thereof to the water to be treated and supplying microbubbles. Nitrogen compounds in the water to be treated can be removed without requiring equipment or a long standing time.

硝酸イオンを含有する被処理水に、炭素数12のアミン酢酸塩を添加し、マイクロバブルを供給して硝酸イオンを除去した場合の、マイクロバブル供給時間と硝酸イオンの量との関係を示す図である。The figure which shows the relationship between microbubble supply time and the quantity of nitrate ion at the time of adding a C12 amine acetate to the to-be-processed water containing nitrate ion, supplying microbubble, and removing nitrate ion. It is. 硝酸イオンを含有する被処理水に、アミン又はその塩を4種類選定してそれぞれ添加し、マイクロバブルを供給して硝酸イオンを除去した場合の、マイクロバブル供給時間と硝酸イオンの量との関係を示す図である。Relationship between microbubble supply time and the amount of nitrate ion when nitrates are removed by selecting and adding four types of amines or their salts to water to be treated containing nitrate ions and supplying microbubbles. FIG. 硝酸イオンを含有する被処理水に、塩化ベンザルコニウムを濃度を変化させて添加し、マイクロバブルを供給して硝酸イオンを除去した場合の、マイクロバブル供給時間と硝酸イオンの量との関係を示す図である。The relationship between microbubble supply time and the amount of nitrate ion when benzalkonium chloride is added to the water to be treated containing nitrate ion while changing the concentration, and nitrate ion is removed by supplying microbubbles. FIG.

以下に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。   The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the examples.

実施例1
(被処理水の調製)
被処理水として、硝酸性窒素含有擬似排水を調製した。具体的には、水に硝酸ナトリウムを85ppm添加して撹拌することにより、硝酸イオンを窒素原子換算で14ppm含有する硝酸性窒素含有擬似排水を調製した。
Example 1
(Preparation of treated water)
As the water to be treated, a nitrate nitrogen-containing simulated waste water was prepared. Specifically, by adding 85 ppm of sodium nitrate to water and stirring, a nitrate nitrogen-containing simulated waste water containing 14 ppm of nitrate ions in terms of nitrogen atoms was prepared.

被処理水に、捕収剤としてドデシルアミン酢酸塩を1mMの濃度となるように添加した。また、捕収助剤として、水酸化ナトリウムを微量添加して用いてpHを6に調整した。更に、起泡剤として、メチルイソブチルカービノール(MIBC)を0.05vol/vol%添加した。   To the water to be treated, dodecylamine acetate was added as a collection agent to a concentration of 1 mM. Further, the pH was adjusted to 6 using a small amount of sodium hydroxide as a collection aid. Furthermore, 0.05 vol / vol% of methyl isobutyl carbinol (MIBC) was added as a foaming agent.

(マイクロバブルの供給)
上記のように調製した被処理水を、内径50mm、高さ500mm(有効容積 1L)、セル底部に孔径0.8μmのSPG膜を備えるアクリル樹脂製の円筒形セルに入れた。
(Supply of microbubbles)
The water to be treated prepared as described above was placed in an acrylic resin cylindrical cell having an SPG membrane having an inner diameter of 50 mm, a height of 500 mm (effective volume of 1 L), and a pore diameter of 0.8 μm at the cell bottom.

次に、窒素ガスを、50mL/minの流量でセル底部のSPG膜を通過させて、円筒形セル内の被処理水中にマイクロバブルを供給することにより硝酸イオンを除去した。このときのマイクロバブルの平均粒子径は、30μmであった。なお、上記マイクロバブルの平均粒子径は、被処理水中のマイクロバブルをCCDカメラ(レーゼンテック社製)を用いて倍率500倍の条件で撮影し、目視により数百個の粒子径を測り、その平均値を算出することにより測定した値である。   Next, nitrogen gas was passed through the SPG membrane at the bottom of the cell at a flow rate of 50 mL / min, and nitrate ions were removed by supplying microbubbles into the water to be treated in the cylindrical cell. The average particle size of the microbubbles at this time was 30 μm. The average particle size of the microbubbles was measured by photographing microbubbles in the water to be treated under a condition of 500 times magnification using a CCD camera (manufactured by Resentec Co., Ltd.) It is a value measured by calculating an average value.

所定時間経過後に被処理水の一部を採取して、被処理水中に残留する残留硝酸イオン濃度を測定した。硝酸イオン濃度の測定は、硝酸メーター(東亜ディーケーケー社製、型番:TNP−10)を用いて行なった。硝酸イオンの初期濃度を[NO initialとし、マイクロバブルを所定時間供給後の硝酸イオン濃度を[NO ]として、硝酸イオン濃度の初期濃度に対する割合を、式[NO ]/[NO initialにより算出した。 A portion of the water to be treated was collected after a predetermined time, and the concentration of residual nitrate ions remaining in the water to be treated was measured. The nitrate ion concentration was measured using a nitric acid meter (manufactured by Toa DKK Corporation, model number: TNP-10). The initial concentration of nitrate ions is [NO 3 ] initial , the concentration of nitrate ions after supplying microbubbles for a predetermined time is [NO 3 ], and the ratio of the nitrate ion concentration to the initial concentration is expressed by the formula [NO 3 ] / [NO 3 ] Calculated by initial .

実施例2
捕収剤として、ドデシルアミン酢酸塩1mMに代えて、セチルトリメチルアンモニウム水酸化物(CTAH)の25%メタノール水溶液を、CTAHが1mMの濃度となるように添加した以外は実施例1と同様にして、被処理水中の硝酸イオンを除去した。このときの被処理水のpHは、7.0であった。
Example 2
As a collector, in place of 1 mM dodecylamine acetate, a 25% methanol aqueous solution of cetyltrimethylammonium hydroxide (CTAH) was added in the same manner as in Example 1 except that CTAH had a concentration of 1 mM. The nitrate ions in the water to be treated were removed. The pH of the water to be treated at this time was 7.0.

実施例3
捕収剤として、ドデシルアミン酢酸塩1mMに代えて、ドデシルトリメチルアンモニウム塩酸塩を1mM添加した以外は実施例1と同様にして、被処理水中の硝酸イオンを除去した。このときの被処理水のpHは、6.8であった。
Example 3
Nitrate ions in the water to be treated were removed in the same manner as in Example 1 except that 1 mM of dodecyltrimethylammonium hydrochloride was added instead of 1 mM of dodecylamine acetate as a collecting agent. At this time, the pH of the water to be treated was 6.8.

実施例4
捕収剤として、ドデシルアミン酢酸塩1mMに代えて、ドデシルジメチルアミンを1mM添加した以外は実施例1と同様にして、被処理水中の硝酸イオンを除去した。このときの被処理水のpHは、5.0であった。
Example 4
Nitrate ions in the water to be treated were removed in the same manner as in Example 1 except that 1 mM of dodecyldimethylamine was added instead of 1 mM of dodecylamine acetate as a collecting agent. The pH of the water to be treated at this time was 5.0.

実施例5
捕収剤として、ドデシルアミン酢酸塩1mMに代えて、塩化ベンザルコニウムの10%水溶液を塩化ベンザルコニウムの濃度が356ppm(塩化ベンザルコニウムの平均的な炭素数n=13として1.0mM)となるように添加してドデシルトリメチルアンモニウム塩酸塩を1mM添加した以外は実施例1と同様にして、被処理水中の硝酸イオンを除去した。このときの被処理水のpHは、6.2であった。
Example 5
As a collecting agent, instead of 1 mM dodecylamine acetate, a 10% aqueous solution of benzalkonium chloride has a concentration of 356 ppm of benzalkonium chloride (1.0 mM as the average carbon number n = 13 of benzalkonium chloride) The nitrate ions in the water to be treated were removed in the same manner as in Example 1 except that 1 mM of dodecyltrimethylammonium hydrochloride was added. The pH of the water to be treated at this time was 6.2.

実施例6
捕収剤として用いる、塩化ベンザルコニウムの濃度を178ppm(塩化ベンザルコニウムの平均的な炭素数n=13として0.5mM)とした以外は実施例5と同様にして、被処理水中の硝酸イオンを除去した。このときの被処理水のpHは、6.0であった。
Example 6
Nitric acid in the water to be treated in the same manner as in Example 5 except that the concentration of benzalkonium chloride used as a collector is 178 ppm (0.5 mM as the average carbon number n = 13 of benzalkonium chloride). Ions were removed. The pH of the water to be treated at this time was 6.0.

実施例7
捕収剤として用いる、塩化ベンザルコニウムの濃度を35.6ppm(0.1mM)とした以外は実施例5と同様にして、被処理水中の硝酸イオンを除去した。このときの被処理水のpHは、5.9であった。
Example 7
Nitrate ions in the water to be treated were removed in the same manner as in Example 5 except that the concentration of benzalkonium chloride used as a collector was 35.6 ppm (0.1 mM). At this time, the pH of the water to be treated was 5.9.

比較例1
被処理水に、捕収剤及び捕収助剤を添加せず、起泡剤のみを添加した以外は実施例1と同様にして被処理水中にマイクロバブルを供給した。
Comparative Example 1
Microbubbles were supplied into the water to be treated in the same manner as in Example 1 except that only the foaming agent was added to the water to be treated without adding the collection agent and the collection aid.

<考察>
捕収剤として、ドデシルアミン酢酸塩を用い(実施例1)、被処理水中にマイクロバブルを供給した場合の被処理水中に残存する窒素化合物の割合と、マイクロバブル供給時間との関係を調べた(図1)。図1は、被処理水中の硝酸イオンの初期濃度に対する、残存する硝酸イオンの量の割合を経時的に算出した結果を示す図である。図1から、捕収剤としてドデシルアミン酢酸塩を用いることにより、被処理水中の硝酸イオンの量が経時的に減少しており、実施例1の除去方法により被処理水中の窒素化合物が35%程度除去されたことが分かる(C12amine acetate)。図1において、実施例1の除去方法は、窒素化合物の除去効率が良好であるが、この結果は、特に酢酸イオンが気液界面に濃縮され易いことによると考えられる。
<Discussion>
Dodecylamine acetate was used as a collector (Example 1), and the relationship between the ratio of nitrogen compounds remaining in the water to be treated when microbubbles were supplied to the water to be treated and the microbubble supply time was examined. (FIG. 1). FIG. 1 is a diagram showing the results of calculating the ratio of the amount of remaining nitrate ions with respect to the initial concentration of nitrate ions in the water to be treated over time. From FIG. 1, by using dodecylamine acetate as a collection agent, the amount of nitrate ions in the water to be treated decreased with time, and the nitrogen compound in the water to be treated was 35% by the removal method of Example 1. It can be seen that it has been removed to some extent (C12amine acetate). In FIG. 1, the removal method of Example 1 has good nitrogen compound removal efficiency, but this result is thought to be due to the fact that acetate ions are particularly easily concentrated at the gas-liquid interface.

次に、捕収剤として、セチルトリメチルアンモニウム水酸化物(CTAH)(実施例2)、ドデシルトリメチルアンモニウム塩酸塩(実施例3)、ドデシルジメチルアミン(実施例4)、塩化ベンザルコニウム(実施例5(濃度356ppm))を用い、被処理水中にマイクロバブルを供給した場合の被処理水中に残存する窒素化合物の割合と、マイクロバブル供給時間との関係をそれぞれ調べた(図2)。   Next, as a collection agent, cetyltrimethylammonium hydroxide (CTAH) (Example 2), dodecyltrimethylammonium hydrochloride (Example 3), dodecyldimethylamine (Example 4), benzalkonium chloride (Example) 5 (concentration 356 ppm)), the relationship between the ratio of nitrogen compounds remaining in the water to be treated when microbubbles were fed into the water to be treated and the microbubble supply time was examined (FIG. 2).

図2から、捕収剤としてドデシルトリメチルアンモニウム塩酸塩(実施例3:Dodecyltrimethylammonium chloride)、又はドデシルジメチルアミン(実施例4:Dodecyldimethylamine)を用いることにより、被処理水中の窒素化合物の除去が可能であることが分かる。これらは、炭素数12のアルキル基を有する化合物である。   From FIG. 2, by using dodecyltrimethylammonium hydrochloride (Example 3: Dodecyltrimethylammonium chloride) or dodecyldimethylamine (Example 4: Dodecyldimethylamine) as a collector, it is possible to remove nitrogen compounds in the water to be treated. I understand that. These are compounds having an alkyl group having 12 carbon atoms.

また、捕収剤としてセチルトリメチルアンモニウム水酸化物(実施例2:Cetyltrimethylammonium hydroxide)、又は塩化ベンザルコニウム(実施例5(濃度356ppm):Benzalkonium chloride)を用いると、窒素化合物の除去効率が特に良好であることが分かる。上記セチルトリメチルアンモニウム水酸化物は炭素数16のアルキル基を有する。また、塩化ベンザルコニウムは、直鎖アルキル基の炭素数が分子によりバラツキがあるものの、直鎖アルキル基の炭素数が平均して13となるものを用いた。このため、捕収剤として炭素数が13以上のアルキル基を有する化合物を用いると、被処理水中の窒素化合物の除去効率が特に優れることが分かる。   Further, when cetyltrimethylammonium hydroxide (Example 2: Cetyltrimethylammonium hydroxide) or benzalkonium chloride (Example 5 (concentration 356 ppm): Benzalkonium chloride) is used as a collector, the removal efficiency of nitrogen compounds is particularly good. It turns out that it is. The cetyltrimethylammonium hydroxide has an alkyl group having 16 carbon atoms. In addition, as the benzalkonium chloride, a linear alkyl group whose carbon number varies depending on the molecule, but whose linear alkyl group has an average of 13 carbon atoms was used. For this reason, when the compound which has a C13 or more alkyl group is used as a collection agent, it turns out that the removal efficiency of the nitrogen compound in to-be-processed water is especially excellent.

図2で示される実施例2〜5で用いられる捕収剤のうち、セチルトリメチルアンモニウム水酸化物(実施例2)、ドデシルトリメチルアンモニウム塩酸塩(実施例3)、及び塩化ベンザルコニウム(実施例5(濃度356ppm))は、第4級アミンである。一般に、4級アンモニウム基は強塩基性陰イオン交換樹脂に用いられる官能基として有用であり、本発明の窒素化合物の除去方法においては、4級アンモニウムイオンがマイクロバブルの気液界面に吸着しており、当該4級アンモニウムイオンによる陰イオン交換反応により硝酸イオンが除去されると考えられる。   Of the collectors used in Examples 2-5 shown in FIG. 2, cetyltrimethylammonium hydroxide (Example 2), dodecyltrimethylammonium hydrochloride (Example 3), and benzalkonium chloride (Example) 5 (concentration 356 ppm)) is a quaternary amine. In general, a quaternary ammonium group is useful as a functional group used in a strongly basic anion exchange resin. In the method for removing a nitrogen compound of the present invention, a quaternary ammonium ion is adsorbed on a gas-liquid interface of a microbubble. Therefore, it is considered that nitrate ions are removed by the anion exchange reaction with the quaternary ammonium ions.

次に、被処理水中のアミン及びその塩から選択される少なくとも1種の含有量が、窒素化合物の除去効率に及ぼす影響を調べた(図3)。捕収剤として塩化ベンザルコニウムを用い、被処理水中の含有量を1.0mM(356ppm)(実施例5)、0.5mM(178ppm)(実施例6)及び0.1mM(35.6ppm)(実施例7)として、被処理水中にマイクロバブルを供給した場合の被処理水中に残存する硝酸性窒素の割合と、マイクロバブル供給時間との関係をそれぞれ調べた(図3)。   Next, the influence of the content of at least one selected from amines and salts thereof in the water to be treated on the nitrogen compound removal efficiency was examined (FIG. 3). Benzalkonium chloride is used as a collecting agent, and the content in the water to be treated is 1.0 mM (356 ppm) (Example 5), 0.5 mM (178 ppm) (Example 6), and 0.1 mM (35.6 ppm). As (Example 7), the relationship between the ratio of nitrate nitrogen remaining in the water to be treated when microbubbles were supplied into the water to be treated and the microbubble supply time was examined (FIG. 3).

塩化ベンザルコニウムの濃度を0.1mM(35.6ppm)とした場合であっても被処理水中の窒素化合物を除去可能であることが分かる(実施例7:0.1mM(35.6ppm))。   It can be seen that the nitrogen compound in the water to be treated can be removed even when the concentration of benzalkonium chloride is 0.1 mM (35.6 ppm) (Example 7: 0.1 mM (35.6 ppm)). .

塩化ベンザルコニウムの濃度を0.5mM(178ppm)とすると、窒素化合物の除去効率が格段に向上することが分かる(実施例6:0.5mM(178ppm))。また、塩化ベンザルコニウムの濃度を更に上げて1.0mM(356ppm)とすると、窒素化合物の除去効率が0.5mMの場合と同様に高いことが分かる(実施例5:1.0mM(356ppm))。   It can be seen that when the concentration of benzalkonium chloride is 0.5 mM (178 ppm), the nitrogen compound removal efficiency is significantly improved (Example 6: 0.5 mM (178 ppm)). Further, when the concentration of benzalkonium chloride is further increased to 1.0 mM (356 ppm), it can be seen that the nitrogen compound removal efficiency is as high as that of 0.5 mM (Example 5: 1.0 mM (356 ppm)). ).

被処理水に、起泡剤のみを添加し、捕収剤及び捕収助剤を添加しない状態で、被処理水中にマイクロバブルを供給した(比較例1)。被処理水中の窒素イオンは除去されていなかった。このことから、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素から選択される少なくとも1種の窒素化合物を含有する被処理水にマイクロバブルを供給して窒素化合物を処理する場合、被処理水中にアミン及びその塩から選択される少なくとも1種が含まれていることが必要であることが分かる。   Only the foaming agent was added to the water to be treated, and the microbubbles were supplied into the water to be treated without adding the collection agent and the collection aid (Comparative Example 1). Nitrogen ions in the water to be treated were not removed. Therefore, when microbubbles are supplied to water to be treated containing at least one nitrogen compound selected from nitrate nitrogen and nitrite nitrogen to treat the nitrogen compounds, amines and salts thereof in the water to be treated It can be seen that it is necessary to include at least one selected from

Claims (8)

硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素から選択される少なくとも1種の窒素化合物を含有する被処理水から、前記窒素化合物を除去する方法であって、
前記被処理水は、アミン及びその塩から選択される少なくとも1種を含有し、
前記被処理水中にマイクロバブルを供給する工程を含む、
ことを特徴とする被処理水中の窒素化合物の除去方法。
A method for removing the nitrogen compound from water to be treated containing at least one nitrogen compound selected from nitrate nitrogen and nitrite nitrogen,
The treated water contains at least one selected from amines and salts thereof,
Including a step of supplying microbubbles in the water to be treated.
A method for removing a nitrogen compound from the water to be treated.
前記アミンは、第1〜4級アミンである、請求項1に記載の除去方法。   The removal method according to claim 1, wherein the amine is a primary to quaternary amine. 前記アミンは、炭素数8〜18のアルキル基を有する、請求項1又は2に記載の除去方法。   The removal method according to claim 1 or 2, wherein the amine has an alkyl group having 8 to 18 carbon atoms. 前記アミンは、炭素数13〜18のアルキル基を有する、請求項1又は2に記載の除去方法。   The removal method according to claim 1 or 2, wherein the amine has an alkyl group having 13 to 18 carbon atoms. 前記被処理水中の、前記アミン及びその塩から選択される少なくとも1種の含有量は、1〜10000ppmである、請求項1〜4のいずれかに記載の除去方法。   The removal method according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of at least one selected from the amine and a salt thereof in the water to be treated is 1 to 10,000 ppm. 前記被処理水は、アルカリ金属、アルカリ金属水酸化物塩、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属水酸化物塩、及び酸からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1〜5のいずれかに記載の除去方法。   The treated water includes at least one selected from the group consisting of an alkali metal, an alkali metal hydroxide salt, an alkaline earth metal, an alkaline earth metal hydroxide salt, and an acid. The removal method in any one of. 前記被処理水は、炭素数1〜8のアルコール及び炭素数1〜8のケトンから選択される少なくとも1種を含む、請求項1〜6のいずれかに記載の除去方法。   The said to-be-processed water is a removal method in any one of Claims 1-6 containing at least 1 sort (s) selected from a C1-C8 alcohol and a C1-C8 ketone. 前記マイクロバブルの平均粒子径は、20〜70μmである、請求項1〜7のいずれかに記載の除去方法。   The removal method according to any one of claims 1 to 7, wherein an average particle size of the microbubbles is 20 to 70 µm.
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