CN1910116A - 含难分解性物质水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含难分解性物质水的处理方法,其中通过具有以下工序:(B)在难分解性物质的水(处理原水)中添加吸附剂,使难分解性物质吸附在该吸附剂上的工序(吸附处理工序),(C)用过滤膜分离透过液,对吸附了该难分解性物质的吸附剂浓缩的工序(膜过滤处理工序),以及(D)对吸附在被浓缩的吸附剂上的难分解性物质不进行从该吸附剂上解吸操作,而用过氧化物化学分解工序(化学分解工序)。适于处理浓缩污水(处理原水)所含的噁烯类等难分解性物质使其无害化,也适用于处理含中和游离氯用亚硫酸氢盐等还原性物质的水,同时不受所含难分解性物质的性状限制,能有效和低成本地使其无害化。
Description
技术领域
本发明涉及含有二烯类及其他内分泌干扰性物质等难分解性物质的水的处理方法。
背景技术
1999年在日本国制订了二烯对策特别处理方法,在这种二烯对策特别处理方法中,将二烯类的排出标准规定为10pg-TEQ/L以下。另一方面,焚烧炉解体工程排水和从特定设施排出的产业排水以及一部分土壤浸出水等,由于有时会含有显著超过此基准的高浓度二烯类,所以人们非常希望开发出将其减少化处理或除去的技术。
而且二烯类以外的双酚等内分泌干扰性物质(也叫做谓环境荷尔蒙、内分泌干扰性化学物质),以及以三氯乙烷为代表的各种有机氯化物也是难分解性物质,一方面制订了这些物质的排放标准,另一方面与上述的二烯类等同样,人们强烈要求开发出降低处理技术或除去技术。
作为从含有这些难分解性物质的排水(污水)中除去该物质的方法,例如作为除去二烯的方法,有将排水中的二烯直接分解,臭氧、光分解,利用过氧化氢的化学分解,微生物分解法,利用吸附剂和凝聚剂分离除去等方法。然而,这些分离除去技术,由于直接处理稀释液,所以不但效率差,而且还需要庞大的设备投资。此外,当排水被污染成高浓度的情况下,有时不能满足排出标准,可以说目前尚无理想手段。
作为这种难分解性有机化合物的无害化处理手段,例如作为除去二烯类的除去方法,已知有对该二烯类采用臭氧分解、光分解、过氧化氢分解等化学分解法,微生物分解法,以及采用吸附剂或凝聚剂的分离除去方法等。其中从操作简便的观点来看,人们采用对二烯类添加氧化剂将其化学分解无害化的处理方法,而且作为能将二烯类化学分解的氧化剂,例如特开2003-93999号公报和特开2003-285043号公报提出了采用过硫酸盐的技术。
另一方面,特开2003-144857号公报报道了一种排水处理技术,其中包括对污染水沉降处理的工序,用平均孔径10~100微米的滤网过滤处理的工序,在光催化剂粉末存在下对该过滤液照射紫外线将其接触分解的工序,然后用超滤膜处理的工序。
而且还特开平11-347591号公报和特开2000-354894号公报提出了一种处理方法,其中用反渗透膜(RO膜)对排水进行分离处理后,将浓缩液导入用活泼氧进行化学分解的氧化处理工序。
此外,作为防止难分解性物质排出的技术,例如已知有物理方法、化学方法和生物方法等。作为物理方法之一是吸附法,已开发出了在水中投入活性炭的吸附方法(例如参见平山直道监修著《二烯类的对策技术》,シ-エムシ-社发行,197~205页(1998年)),以及向排气中投入活性炭的方法。然而在这种情况下,对于吸附了难分解性物质的活性炭而言,难分解性物质依然保持在其内部,不能直接废弃。
因此,对于这种完成吸附后的活性炭,虽然有进行焚烧、热分解处理或掩埋等废弃处理的方法,但是由于有与排气一起排出而造成二次污染的问题,或者有从掩埋处溶出而造成再污染的危险性,所以希望开发一种安全而经济的处理方法。
作为含难分解性物质的排水、土壤、废渣中的难分解物质的分解方法,有热分解法和碱的化学分解法,采用超临界液体的方法,用臭氧或过氧化氢等过氧化物、或者次氯酸盐与紫外线组合的方法等,此外还有人研究了用白色腐朽菌或微生物产生的酵母等的生物方法。
这些方法有其各自的特征,根据难分解性物质的存在状态有容易适用和难于适用的两种情况。例如热分解法和超临界水分解法,需要价格昂贵的设备和能量,有时在经济上难于利用。而且臭氧、过氧化氢与紫外线组合的方法,不适用于紫外线难于透过的悬浮物、土壤和废渣等固体。因此,对于含有悬浮物或浮游物的排水,虽然可以在将悬浮物或浮游物过滤和沉降分离除去后再进行处理,但是必须对被吸附在悬浮物或浮游物上的难分解性物质另外作无害化处理。
而且就排水而言提出了将过氧化氢与铁盐组合的化学方法,以及采用过硫酸盐、高锰酸盐的各种化学分解法。
例如,在特开2000-189945号公报中,公开了一种利用简单装置和操作在短时间内能够将内分泌干扰性物质除去至低浓度的处理方法。该技术利用活性炭等对含内分泌干扰性物质的水进行吸附,进而将其解吸浓缩,使该浓缩液与过硫酸盐等过氧化物接触对其进行分解处理。一般而言,内分泌干扰性物质等有害物质,会导致操作越复杂对人体和周围环境再污染的可能性越高的问题。
因此,被吸附在固体的难分解性物质,若能在不溶出的情况下直接将其分解,则操作简便并够回避对人体和周围环境再污染的危险。因此人们希望开发出一种对于难分解性物质吸附分离用的吸附剂能够再利用,可以输送被处理物质,而且能够适用于土壤或废渣等固体污染物质等,工业上优点多的技术。
以下进一步详细说明含难分解性物质的排水处理。
作为含难分解性物质的排水的发生源,已知有从造纸厂的氯类漂白设备、废PCB和PCB处理物的分解设备、PCB污染物或PCB处理物的洗涤设备、供铝和铝合金制造用的熔炉等的废气洗涤设备、湿式除尘设备、排出污水等的废罐等。
而且由环保局对水环境污染物质基准进行了修订,迄今为止在作为重金属主体的环境基准的对象物质中新增加了三氯乙烷、四氯乙烷、PCB等有机化合物。
特开平11-99395号公报开发出一种技术,该技术能用过滤装置、膜分离法等,从含难分解性物质的处理对象水中尽可能除去难分解性物质,将处理水中的难分解性物质分解。
为了像上述那样处理含难分解性物质的排水,作为前处理实施了过滤处理和生物处理等,而作为后处理实施了臭氧处理、紫外线处理、催化剂处理或活性炭处理等。因此,迄今为止不得不使用大量的人力和物力进行分解除去。
而且若以紫外线照射处理为例,只能用于紫外线能够透过的反应体系,其问题是不能用于含有固形物的液体或固形物上。此外,为了防止经前处理除去的难分解性物质产生二次污染,必须另外进行无害化处理。
于是人们迫切希望开发出一种在对人体和周围环境不产生再污染的封闭系统中,有效地分解处理这些难分解性物质的技术。
然而,像上述的特开2003-93999号公报或特开2003-285043号公报公开的那样,在难分解性有机化合物中添加过硫酸盐将该化合物化学分解的情况下,由于难分解性有机化合物的分解效率低,所以对于高浓度的情况而言是极为困难的。另一方面,作为这种高浓度的难分解性有机化合物的处理方法,过硫酸盐虽然也可以添加钌盐等金属盐使用,但是由于这种金属盐非常昂贵,所以从成本上考虑不实用。
在特开2003-144857号公报中公开的技术,对于分解物中固体少的排水而言,在金属筛网上由于不会形成分解物中的固体沉积膜层,所以含有二烯的微粒分解物中的固体或溶解的二烯不会透过金属筛网,因而有时使处理变得不充分。
而对特开平11-347591号公报和特开2000-354894号公报所公开的技术而言,当污染水中存在游离氯的情况下,为了将其中和必须加入过量亚硫酸氢盐等还原性物质,由于这种亚硫酸氢盐等妨碍化学分解等,所以不能说是一种有效地将难分解性物质分离除去的方法。
发明内容
于是,本发明目的在于提供一种含难分解性物质水的处理方法,其中在对焚烧炉解体工程的排水、从特定设施排出的产业排水、一部分土壤浸出水等污染水(处理原水)所含的二烯等难分解性物质等进行浓缩而将其无害化时,既适用于含有中和游离氯的亚硫酸氢盐等还原性物质的水,同时也不受所含难分解性物质性状的限制,能以高效和低成本地使其无害化。
本发明目的还在于提供一种在上述情况下,对被吸附在固体上的难分解性物质不进行解吸等操作,直接以该状态能够有效地分解处理的方法,以及难分解性物质的吸附分离用的吸附剂的再生方法。
此外,本发明的第二目的在于提供一种从含有有害的难分解性物质的排水中吸附分离难分解性物质,使分离的难分解物质以固形成分的状态有效分解,可以将系统封闭的排水处理方法。
而且本发明的第三目的在于提供一种通过将各分离工序与分解工序组合,即使在排水中难分解物质的浓度发生变动的情况下,也能可靠地满足排放标准的、可靠性高的排水处理系统。
为达成上述目的,本发明人等经过深入研究后发现,通过将膜分离浓缩技术、化学分解技术和/或光分解技术加以组合,能够使排水或废弃物中的二烯等难分解性物质浓度降低到更低的水平。
而且还发现,通过能够浓缩盐的反渗透膜(RO膜)或纳滤膜(NF膜)的处理与盐通过的超滤膜(UF膜)的组合,可以抑制由于污水等所含的盐在处理过程中浓缩而造成的渗透压的增加,而且还能抑制过滤能力的降低。
此外又发现,当采用吸附效率高的二氧化钛作为吸附剂的情况下,能够提高化学分解的效率,同时二氧化钛起着光催化剂的作用,所以通过将二氧化钛用作光分解中的催化剂、组合光分解,能够提供一种可靠性更高的、含难分解物质水的处理系统,因而完成了本发明。
也就是说,本发明的第一种实施方式提供以下的含难分解性物质水的处理方法。
[1]一种含难分解性物质水的处理方法,其中包括以下工序:
(B)在含难分解性物质水(处理原水)中添加吸附剂,使难分解性物质吸附在该吸附剂上的工序(吸附处理工序),
(C)用过滤膜分离透过液,将吸附了该难分解性物质的吸附剂浓缩的工序(膜过滤处理工序),
(D)对于被该浓缩的吸附剂吸附的难分解性物质,不进行从该吸附剂上解吸的操作,而用过氧化物化学分解的工序(化学分解工序)。
[2]上述[1]中记载的含难分解性物质水的处理方法,其中在所述的工序D中,相对于所述的难分解性物质使用100摩尔倍以上的所述的过氧化物。[3]上述[1]或[2]中记载的含难分解性物质水的处理方法,其中还包括(A)用反渗透膜(RO膜)或纳滤膜(NF膜)从含难分解性物质水中分离透过液,浓缩难分解性物质的工序(膜浓缩处理工序)。
[4]上述[1]中记载的含难分解性物质水的处理方法,其中还包括(E)中和含难分解性物质水中的氯的工序(氯中和工序)。
[5]上述[1]中记载的含难分解性物质水的处理方法,其中还包括(F)照射紫外线分解难分解性物质的工序(光分解工序)。
[6]上述[1]中记载的含难分解性物质水的处理方法,其中还包括(G)反洗在所述的工序(C)中用过的过滤膜,使吸附了难分解性物质的吸附剂从该过滤膜中游离的工序(反洗工序)。
[7]上述[1]中记载的含难分解性物质水的处理方法,其中还包括(H)向含有吸附了难分解性物质的吸附剂的水中添加凝聚剂,使该吸附了难分解性物质的吸附剂凝聚、使之分离的工序(凝聚分离工序)。
[8]上述[1]中记载的含难分解性物质水的处理方法,其中在所述的工序(B)中添加的吸附剂,是从二氧化钛、沸石、酸性白土、活性白土、硅藻土、金属氧化物、金属粉末、活性炭和炭黑中选出的一种或两种以上的无机系吸附剂。
[9]上述[8]中记载的含难分解性物质水的处理方法,其中在所述的工序(B)中添加的吸附剂是二氧化钛。
[10]上述[1]中记载的含难分解性物质水的处理方法,其中在所述的工序(C)中使用的过滤膜,是从超滤膜(UF膜)、纳滤膜(NF膜)、微滤膜(MF膜)及反渗透膜(RO膜)中选出的。
[11]上述[1]中记载的含难分解性物质水的处理方法,其中在所述的工序(D)中使用的过氧化物是过硫酸盐。
[12]上述[1]中记载的含难分解性物质水的处理方法,其中至少将一部分吸附了所述的工序(A)中浓缩的难分解性物质和/或吸附了所述的工序(C)中浓缩的难分解性物质的吸附剂,返送到含难分解性物质水(处理原水)或工序(A)或工序(C)的上游的工序。
本发明的第二种实施方式,提供一种用于实施上述本发明的第一种实施方式的含难分解性物质水的处理装置。
[13]一种含难分解性物质水的处理装置,其中备有:
吸附剂添加部,向含难分解性物质水(处理原水)中添加吸附剂,
膜过滤处理部,利用过滤膜分离透过液,对吸附了该难分解性物质的吸附剂进行浓缩,和
化学分解部,利用过氧化物将被吸附在该吸附剂上的该难分解性物质氧化分解。
[14]一种含难分解性物质水的处理装置,其中备有:
还原性物质投入部,向含难分解性物质水(处理原水)中投入中和该水中氯的还原性物质,
膜浓缩处理部,利用反渗透膜(RO膜)或纳滤膜(NF膜)从含难分解性物质水中分离透过液、浓缩难分解性物质,
吸附剂添加部,向该被浓缩的难分解性物质中添加吸附剂、将难分解性物质吸附在吸附剂上,
膜过滤处理部,利用过滤膜分离透过液、对吸附了该难分解性物质的吸附剂进行浓缩,
凝聚剂添加部,向含有吸附了难分解性物质的该被浓缩的吸附剂的水中,添加凝聚剂,使吸附了该难分解性物质的吸附剂凝聚,
固液分离部,将通过该凝聚剂凝聚的、吸附了难分解性物质的吸附剂分离,和
化学分解部,利用过氧化物将被吸附在该分离的吸附剂上的难分解性物质氧化分解。
本发明的第三种实施方式,提供一种以下的含难分解性物质水的浓缩方法。
[15]一种含难分解性物质水中的难分解性物质的浓缩方法,其中包括:
(B)向含难分解性物质水(处理原水)中添加吸附剂,使难分解性物质吸附在该吸附剂上的工序(吸附处理工序),和
(C)用过滤膜分离透过液,将吸附了该难分解性物质的吸附剂浓缩的工序(膜过滤处理工序)。
[16]上述[15]中记载的含难分解性物质水中的难分解性物质的浓缩方法,其中还包括(A)用反渗透膜(RO膜)或纳滤膜(NF膜)从含难分解性物质的水中分离透过液,浓缩难分解性物质的工序(膜浓缩处理工序)。
[17]上述[16]中记载的含难分解性物质水中的难分解性物质的浓缩方法,其中至少将一部分在所述的工序(A)中浓缩的难分解性物质,返送到所述的含难分解性物质水(处理原水)中。
本发明的第四种实施方式,提供一种经上述本发明的第三种实施方式浓缩的浓缩水的处理方法。
[18]一种含难分解性物质水的处理方法,其中包括对采用上述[15]~[17]中任何一项记载的含难分解性物质水中的难分解性物质的浓缩方法进行了浓缩后的难分解性物质照射光线,使难分解性物质分解的工序。
按照本发明的第一及第二种实施方式,能够使水中所含的二烯等难分解性物质,在不受其浓度影响的情况下有效地分解除去。
按照本发明的第一及第二种实施方式,通过将氧化剂化学分解与紫外线照射光分解加以组合,能使水中所含的难分解性物质有效地降低到更低的水平,提供一种可靠性高的处理系统。
此外,按照本发明的第一及第二种实施方式,在使难分解性物质吸附在固体中的状态下,不实施解吸而通过化学分解处理,能使该吸附剂再生,所以能够反复使用吸附剂。
按照本发明的第三种实施方式,能够有效地浓缩含难分解性物质水中的难分解性物质。
而且按照本发明的第一、第二及第四种实施方式,能够采用封闭系统有效和安全地处理含有难分解性物质的水,由于在含难分解性物质水的产生地区域内完成全部处理,所以无需对造成环境污染的难分解性物质进行搬运,对环境不会产生有害影响。
附图说明
图1是表示本发明的含难分解性物质水的处理方法中必要工序构成的流程图。
图2是表示本发明的含难分解性物质水的处理方法中一种实施方式的流程图。
图3是表示实施本发明的含难分解性物质水的处理方法中一种实施方式用处理装置的示意图。
图4是包括多级过滤工序的本发明装置的一种实施方式。
图5是包括多级过滤工序的本发明装置的另一实施方式。
图6是实施例1采用装置的示意图。
图7是实施例2采用装置的示意图。
图8是实施例3采用装置的示意图。
图9是实施例4采用装置的示意图。
图10是实施例5采用装置的示意图。
图11是实施例6采用装置的示意图。
图12是实施例7采用装置的示意图。
图13是实施例8和9采用装置的示意图。
图14是实施例10采用装置的示意图。
图15是实施例11采用装置的示意图。
图16是实施例12采用装置的示意图。
具体实施方式
以下详细说明本发明。
作为本发明的第一种实施方式的含难分解性物质水的处理方法(以下叫作本发明方法),其特征在于包括以下工序:
(B)在含难分解性物质的水(处理原水)中添加吸附剂,使难分解性物质吸附在该吸附剂上的工序(吸附处理工序),
(C)用过滤膜分离透过液,对吸附了该难分解性物质的吸附剂浓缩的工序(膜过滤处理工序),和
(D)对被浓缩的吸附剂所吸附的难分解性物质,不进行从该吸附剂上解吸的操作而用过氧化物化学分解的工序(化学分解工序)。
本发明的方法,利用膜过滤处理将水中所含的难分解性物质浓缩除去,同时通过将被浓缩的难分解性物质化学分解,以及必要时将其光分解来进行无害化处理。
本发明中,所述的将难分解性物质或者吸附了难分解性物质的吸附剂“浓缩”,是指提高含有这些物质的水中的难分解性物质或者吸附了难分解性物质的吸附剂的浓度。
本发明方法的必要工序示于图1之中。
作为采用本发明方法能够无害化处理的难分解性物质的实例,可以举出土壤和泥状沉积物质中的有害物质二烯类、其他内分泌干扰性物质和致癌物质等。
其中作为二烯类,例如可以举出卤代二苯并二烯类和卤代二苯并呋喃类、PCB类(特别是氯原子在邻位以外取代的共面的PCB类)等。
作为卤代二苯并二烯类的实例,可以举出2,3,7,8-四氯二苯并对二烯、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二烯、1,2,3,4,7,8-六氯二苯并对二烯、1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并对二烯、1,2,3,4,6,7,8,9-八氯二苯并对二烯等。
作为卤代二苯并呋喃类的实例,可以举出2,3,7,8-四氯二苯并呋喃、1,2,3,7,8-五氯二苯并呋喃、1,2,3,4,7,8-六氯二苯并呋喃、1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并呋喃、1,2,3,4,6,7,8,9-八氯二苯并呋喃等。
作为PCB类(特别是氯原子在邻位以外取代的共面的PCB类)的实例,可以举出3,3’-4,4’-四氯联苯、3,3’,4,4’,5-五氯联苯、3,3’,4,4’,5,5’-六氯联苯等。
作为二烯类以外的内分泌干扰性物质和致癌物质,可以举出叔丁基苯酚、壬基苯酚、辛基苯酚等烷基苯酚类,以及四氯苯酚、五氯苯酚等卤代苯酚类,2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)、1-双(4-羟基苯基)环己烷等双酚类,苯并芘、1,2-苯并菲、苯并蒽、苯并荧省、二萘品并苯等多环芳香族烃类,邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、二-2-乙基己基邻苯二甲酸酯等邻苯二甲酸的酯类。
而且除了上述的二烯类、PCB类以外,二氯丙烷、三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、二氯乙烯等难分解性有机卤代化合物,也能采用本发明的方法光分解或化学分解除去。
本发明的方法包括(B)吸附处理工序、(C)膜过滤处理工序、及(D)化学分解工序,而且必要时还可以包括从(A)膜浓缩处理工序、(E)氯中和工序、(I)预过滤工序、(F)光分解工序、(G)反洗工序、和(H)凝聚分离工序中选出的一个以上工序。上述各工序,既可以仅实施一次,也可以实施两次以上。通过一次或者二次以上多次实施上述工序,可以以更高的可靠性将难分解性物质分解除去到更低的浓度。以下参照图2就各工序进行说明。
(E)氯中和工序
是将含难分解性物质的水中的残余氯中和的工序。残余氯由于将反渗透膜氧化,导致其劣化,所以优选事先除去。利用氯浓度测定仪测定氯浓度,添加适量还原性物质。
作为还原性物质,可以举出亚硫酸氢钠、偏亚硫酸氢钠、二氧化硫等,其中优选亚硫酸氢钠。
(I)预过滤工序
是防止含难分解性物质水中的污物堵塞反渗透膜的微孔用的,例如用10微米预过滤器过滤的工序。
(A)膜浓缩处理工序
用反渗透膜(RO膜)或纳滤膜(NF膜)从含难分解性物质水中分离透过液,将难分解性物质浓缩的工序。例如当二烯的分子量处于200以上时,利用反渗透膜或纳滤膜能以分子水平分离。反渗透膜或纳滤膜不仅使难分解性物质不能透过,而且也使水中所含的盐等不能透过。因此,由于盐同时也被浓缩,所以被浓缩的含难分解性物质水的渗透压增加,过滤性能将会下降。
这里所述的“盐”,包括在含难分解性物质水中所含的全部种类的盐类(碱金属的无机盐),作为主要盐可以举出氯化钠、偏亚硫酸氢盐或亚硫酸氢盐、硫酸氢钠等。氯化钠由于是中和氯时生成,所以在要加以处理的含难分解性物质水中大量含有。
用反渗透膜作膜浓缩处理时的操作压力并无特别限制,但是通常由于随着操作压力的升高,二烯等难分解性物质的除去率上升,所以一般优选设定在大于0.3MPa,更优选处于1MPa以上,特别优选1.5MPa以上压力下操作。此外,为了使反渗透膜长时间运转,并且为了防止因循环水浓缩而使除去率下降,根据排水的性状适当设定浓缩水与透过液之比即可,此比例通常处于1∶99~80∶20范围内,优选处于30∶70~60∶40范围内,特别优选为50∶50。
作为反渗透膜(以下有时也叫作RO膜)的构成材料,可以举出聚酰胺系(包括交联聚酰胺系和芳香族聚酰胺系等)、脂肪族胺缩合物系、杂环聚合物系、醋酸纤维素系、聚乙烯系、聚乙烯醇系、聚醚系等树脂材料。
对于反渗透膜的膜形态并无特别限制,可以制成非对称膜、或者复合膜。
而且作为膜组件,可以适当采用平膜型、中空纤维型、螺旋型、圆筒形、皱折型等形式。
作为纳滤膜(NF膜)的构成材料,可以举出聚酰胺系(包括交联聚酰胺系和芳香族聚酰胺系等)、脂肪族胺缩合物系、杂环聚合物系、醋酸纤维素系、聚乙烯系、聚乙烯醇系、聚醚系等树脂材料。
对于纳滤膜的膜形态并无特别限制,与上述的反渗透膜同样,可以制成非对称膜或复合膜。
而且作为膜组件,可以适当采用平膜型、中空丝型、螺旋型、圆筒形、皱折型等形式。
作为反渗透膜的脱盐率(氯化钠的排除率)虽然并无特别限制,但是优选使用选择性大约处于95%以上的。而且若使用纳滤膜,则优选使用脱盐率大约处于40%以上选择性的。
而且也可以将采用这种反渗透膜或纳滤膜进行浓缩处理时未通过膜的液体部分(浓缩水)再次返回到未处理的含难分解性物质的水中。
(B)吸附处理工序
是在含难分解性物质的水(处理原水)或者在上述(A)工序中难分解性物质被浓缩的水中添加吸附剂,使难分解性物质吸附在吸附剂上的工序。即使将难分解性物质或者经过上述膜浓缩处理被浓缩的水直接送入(C)膜过滤处理工序,由于过滤膜的截留分子量比二烯等难分解性物质的尺寸大而不能将难分解性物质浓缩。因此,添加吸附剂将微小的难分解性物质吸附在大的吸附剂粒子上之后,再经(C)膜过滤处理时,能将难分解性物质浓缩。
作为本发明方法可以采用的吸附剂,是一些无机多孔体和有机多孔体,具体讲可以举出沸石、硅藻土、酸性白土、活性白土、炭黑等无机多孔体,二氧化钛等金属氧化物,金属粉末等无机系吸附剂,以及活性炭和离子交换树脂等有机多孔体。这些吸附剂可以单独使用一种或者两种以上组合使用。优选无机系吸附剂作为吸附剂,其中特别优选吸附效率高的二氧化钛。
而且当设置后述的(F-1)及(F-2)光分解工序的情况下,优选采用能够起到光催化作用的吸附剂,作为这种吸附剂例如可以举出二氧化钛。
吸附剂的添加量,可以根据吸附剂的种类、吸附性能、要处理的污染物种类和数量、以及处理时间和成本等适当决定。但是一般设定在1~1000ppm即可,其中优选设定在10~100ppm。
采用二氧化钛作为吸附剂的情况下,难分解性物质的吸附量虽然随着其添加量的增加而增大,但是成本也随之增高。因此,二氧化钛的添加量应当考虑到成本等适当决定,通常优选处于1~100,000ppm范围内,更优选处于10~1000ppm范围内。
而且为了提高吸附效率和分解效率,优选采用比表面积大的吸附剂。例如若使二氧化钛,则优选X射线粒径为7纳米左右的。
此外,吸附剂与含难分解性物质水的接触时间越长吸附效率虽然越高,但是根据处理槽的大小等适当决定即可,例如优选设定在1~2小时左右。
(F)光分解工序
是对含难分解性物质的水或含有吸附了难分解性物质的吸附剂的水,照射紫外线,使难分解性物质分解的工序。也就是说,将一部分未被吸附剂所吸附的、水中的难分解性物质,以及被吸附剂吸附的难分解性物质分解。通过设置此工序,能够将处理后排出水中所含的难分解性物质降低到更低的浓度。
此外在此工序中,当本发明使用的吸附剂是二氧化钛的情况下,通过进行光线照射(优选250~380nm),可以更加有效地使水中难分解性物质光分解。光分解进行的时间越长分解效率越高。例如,添加20ppm二氧化钛,照射30分钟紫外线(254nm)的情况下,可以使二烯类的分解效率达到60~70%左右。
(C)膜过滤处理工序
是一种采用不能使吸附了难分解性物质的吸附剂通过、但是使盐通过的过滤膜,分离含盐但实质上不含难分解性物质的透过液,得到吸附了难分解性物质的吸附剂浓度被提高的水的工序。利用此工序能够除去盐。
作为膜过滤处理时可使用的膜的种类,只要是具有上述分离性能就无特别限制,但是从具有良好分离性能和简便性的观点来看,例如优选使用超滤膜(UF膜)、纳滤膜(NF膜)、微滤膜(MF膜)、反渗透膜(RO膜)等。
其中使用超滤膜(有时也叫作UF膜)时,能够将吸附了二烯类等的微细吸附剂以及在水中不溶的二烯等微细粒子充分除去,同时操作性和经济性也良好。
作为超滤膜(UF膜)的构成材料,可以举出醋酸纤维素系、聚丙烯腈系、聚亚磺酸系、聚醚砜系等树脂材料。
而且膜组件可以适当采用平膜型、中空纤维型、螺旋型、圆筒型、皱折型等。
此外对于超滤膜的截留分子量并无特别限制,可以使用分子量为3000~150000左右的。
作为微滤膜(MF膜)的构成材料,可以举出纤维素酯系、聚丙烯腈系、聚亚磺酸系、聚醚砜系等树脂材料。而且作为其形状,可以根据要求适当选择平膜、过滤筒、分配筒等。
微滤膜的孔(细孔)尺寸,例如可以根据吸附处理中使用的吸附剂粒径适当确定,处于0.01~1微米左右即可。
其中,关于反渗透膜(RO膜)及纳滤膜(NF膜),与在上述的(A)膜浓缩处理工序中说明的相同。
(G)反洗工序
是反洗上述工序(C)中用过的过滤膜,使吸附了难分解性物质的吸附剂从过滤膜中游离的工序。上述工序(C)中,采用超滤膜的情况下,吸附了难分解性物质的吸附剂(尤其是采用二氧化钛作为吸附剂的情况下)导致超滤膜滤孔堵塞。因此,为了防止该过滤膜过滤性能降低,优选定期进行反洗。反洗的频度可以适当选择,但是优选每经30~120分钟反洗1~10分钟。而且进行这种反洗时,优选采用不含固形物的清水。若使用上述(A)膜浓缩处理工序得到的透过液或(C)膜过滤处理工序得到的透过液作为进行反洗用水(反洗水),则经济。特别优选的是在(A)膜浓缩处理工序中得到的透过液。
而且对于这种反洗水,优选添加次氯酸钠等杀菌剂以便杀菌。而作为这种次氯酸钠的添加量,可以按照使反洗后的残留氯浓度处于1~100毫克/升范围内的方式添加。
此外,为了提高后段中难分解性物质的分解效率,向后述的(D)化学分解工序中输送的水,优选仅用将吸附了难分解性物质的吸附剂洗出的反洗排水,或者在必要时也可以将(A)膜浓缩处理工序得到的难分解性物质浓缩水输送到(D)化学分解工序中。
(H)凝聚分离工序
是在含有吸附了难分解性物质的吸附剂的水中添加凝聚剂,使吸附了难分解性物质的吸附剂凝聚和分离的工序。更详细地讲,向含有上述(C)工序中得到浓缩的吸附了难分解性物质的吸附剂的水中,或者向上述(G)工序得到的反洗水中添加凝聚剂,使吸附了难分解性物质的吸附剂进一步凝聚,得到含难分解性物质的凝聚物的工序。凝聚物虽然一般是沉降的(沉降物),但是也可以是漂浮在液面上聚集(浮游物)。
此外,本工序中将含难分解性物质的凝聚物分离后得到的液体(通常是上清液),可以返送到本发明处理方法中的任何工序中。而且若难分解性物质浓度处于排放标准以下也可以直接排放。
由于吸附了难分解性物质的吸附剂微小,固液分离花费时间,所以本工序是为将其缩短以及为提高后续的(D)化学分解工序中的分解效率而进行的。
作为凝聚剂,可以单独使用无机系凝聚剂、有机系凝聚剂中的任意一种,也可以将二者组合使用。作为无机系凝聚剂,可以举出硫酸铝、氯化铁、硫酸亚铁、多氯化铝、沸石等。
作为有机系凝聚剂的实例,可以举出聚丙烯酸钠、丙烯酸钠与丙烯酰胺的共聚物等各种阴离子系高分子凝聚剂和阳离子系高分子凝聚剂等。
对凝聚剂而言,虽然只要在(D)化学分解工序中不产生有害影响就无特别限制,但是优选少量下可以得到视密度高的凝聚物的无机物作为主要成分的。
关于凝聚剂的添加量,与吸附剂同样,根据凝聚剂的种类、吸附性能和成本等适当决定即可,一般设定为1~10,000ppm即可,优选设定为10~1000ppm。此外,凝聚剂的添加量如果考虑到使最终排出的固体量尽可能少,则优选不要过量。
(D)化学分解工序
是向上述工序(C)中被浓缩的吸附了难分解性物质的吸附剂,或者向(H)工序中得到的凝聚物(沉降物或浮游物)中添加过氧化物,将难分解性物质氧化分解的工序。而且在进行化学分解时,对于被吸附剂吸附的难分解性物质并不进行从吸附剂中解吸的操作,而是通过使过氧化物与难分解性物质反应,能够在难分解性物质不向外部飞散的情况下对其进行分解处理,实现无害化。
其中将难分解性物质化学分解的过氧化物,既可以直接以化合物形态与难分解性物质反应,也可以是在水中变成的化合物、离子、游离基等形式与难分解性物质反应。
本工序中采用的过氧化物,可以举出高锰酸盐、过硫酸盐、过氧化钠、过氧化钡、过氧化锌、过氧化镉、过氧化钾、过氧化钙、过氧化铬等各种金属盐、过氧化氢、臭氧以及金属催化剂和质子给予体的并用体系等。
其中可以作为优选氧化剂使用的过氧化物,是高锰酸盐及过硫酸盐。
作为高锰酸盐,可以举出高锰酸锌、高锰酸镉、高锰酸钾、高锰酸钙、高锰酸银、高锰酸锶、高锰酸铈、高锰酸钠、高锰酸钡、高锰酸镁、高锰酸锂、高锰酸铷等。
而且作为过硫酸盐可以举出过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸氢钾、过硫酸铅、过硫酸铷等,但是作为氧化剂其中特别优选过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾等过硫酸盐。这些氧化剂可以单独使用一种,或者两种以上组合使用。而且其用量以被吸附在吸附剂上的难分解性物质的摩尔数作为基准,优选100摩尔倍以上,更优选在104~1012摩尔倍,特别在107~1010摩尔倍范围内选择。过氧化物的用量若处于难分解性物质的100摩尔倍以上,则即使含难分解性物质的水中难分解性物质浓度变动的情况下,也能稳定地将被吸附剂吸附的难分解性物质化学分解至产业废弃物的排放标准(3,000pg-TEQ/g)以下。
具体讲,过氧化物的添加量,虽然根据难分解性物质含有物中难分解性有机化合物的种类及其浓度、以及共存物质的种类及其浓度适当选择即可,但是当难分解性物质含有物为溶液状的情况下,优选为100~100,000ppm,更优选为1000~50,000ppm。另一方面,当难分解性物质含有物是固形物的情况下,相对于难分解性物质含有物而言优选定为0.01~100质量%,更优选定为0.1~20质量%。
过氧化物的添加量,虽然因作为处理对象的水的pH而异,但是当仅促进反应的情况下,考虑过硫酸的氧化力添加即可。
而且为了促进基于过氧化物的分解,过氧化物优选溶于水中的状态下与难分解性物质反应,此外也可以共存其他氧化剂,例如过氧化氢、臭氧。
此外,为了更加有效地进行此分解反应,可以在此反应体系中添加适量有机溶剂。作为这种有机溶剂,可以适当使用2~12个碳原子的烃类,例如正己烷、甲苯、二甲苯、methylphthalene等。
过硫酸盐在加热时分解,产生硫酸氢根离子游离基、硫酸离子游离基和羟基游离基,这些游离基虽然分解二烯等难分解性物质,但是该游离基在短时间内放出电子,因此为了提高分解效率优选将吸附了难分解性物质的吸附剂制成浆状后搅拌。这种搅拌越剧烈,虽然因游离基与难分解性物质接触的概率就越高而越有利,但是搅拌是有限度的,所以根据分解容器的容量和浆液的粘度等,优选在不会导致经济上显著不利的范围内进行激烈搅拌。
而且用过氧化物将被吸附剂吸附的难分解性物质化学分解的反应温度,优选从室温至100℃。更优选处于40℃~100℃。低于40℃时,分解需要的时间有时延长。
化学分解处理温度越高分解速度增高,但是要在水的沸点温度(若盐浓度增高,则将高于100℃)以上进行分解处理就需要压力容器,所以优选在沸腾温度以下的大气压下进行分解处理。另外,当在沸腾温度以上的大气压下进行分解处理的情况下,由于在水分蒸发的同时,二烯等难分解性物质也会随着温度的增高而蒸发,所以从防止二次污染的观点来看,必须设置废气处理设备。
本发明中,加热的情况下对于加热方式并无特别限制,虽然可以采用电热式、热水供给式、蒸汽吸入式、锅炉式等任何方式,但是采用热水供给式的情况下,应当注意不要使水分量增加。水分量一旦增加,反应所需的过硫酸盐浓度将会降低。关于化学分解处理时间,由处理温度和其他条件等所左右,不能一概而论,通常为10分钟至500小时左右。
经过化学分解的吸附了难分解性物质的吸附剂,化学分解后,难分解性有机化合物的含量,经确认处于排放标准(3,000~TEQ/g)以下,可以与通常的产业废物同样废弃。
而且一度用于吸附难分解性物质的吸附剂,也可以不直接废弃,而是反复使用到作为吸附剂的性能降低为止,可以作为现场设备、封闭系统处理排水,安全性极高,而且是经济的。而且最终将这种难分解性物质吸附剂废弃的情况下,由于能够充分降低难分解性物质的残存量,能够废弃处理,所以不会对自然环境产生有害影响。
为了进一步减少废弃物,在工序(D)的化学分解终止后,通过使分解物静置也能固液分离。分解物固液分离后得到的上清液,可以返送到本发明处理方法中的任何工序。而且难分解性物质浓度若处于排放标准以下,则可以直接排放。
另一方面,沉降物若确认处于3,000ppm-TEQ/g以下,则可以作为产业废物处置。
以下,作为本发明的第二种实施方式的含难分解性物质水的处理装置(以下叫做本发明的装置),其中备有:
吸附剂添加部,向含难分解性物质的水(处理原水)中添加吸附剂,
膜过滤处理部,用过滤膜分离透过液,对吸附了该难分解性物质的吸附剂进行浓缩,和
化学分解部,用过氧化物将被吸附在该吸附剂上的该难分解性物质氧化分解。
上述的各部,也可以设置一或两个以上。上述各部均设置两个以上的
实施方式示于图3~5。
本发明装置的特别优选的实施方式,其中备有:
还原性物质投入部,向含难分解性物质的水(处理原水)中,投入中和该水中的氯的还原性物质,
膜浓缩处理部,用反渗透膜(RO膜)或纳滤膜(NF膜)从含难分解性物质的水中分离透过液,浓缩难分解性物质,
吸附剂添加部,向该被浓缩的难分解性物质中添加吸附剂,将难分解性物质吸附在吸附剂上,
膜过滤处理部,用过滤膜分离透过液,对吸附了该难分解性物质的吸附剂进行浓缩,
凝聚剂添加部,向含有该被浓缩的吸附了难分解性物质的吸附剂的水中添加凝聚剂,使吸附了该难分解性物质的吸附剂凝聚,
固液分离部,将由该凝聚剂凝聚的、吸附了难分解性物质的吸附剂分离,和
化学分解部,用过氧化物将被吸附在该分离出的吸附剂上的难分解性物质氧化分解。
以下就本发明装置的优选实施方式一例,用图3说明含难分解性物质水的处理的全部流程。
图3是表示实施本发明的含难分解性物质水的处理方法中一种方式用处理装置1的示意图。图3所示的处理装置1,以还原性物质投入部10、膜浓缩处理部20、吸附剂添加部30、膜过滤处理部40、凝聚剂添加部60、固液分离部70和化学分解处理部80作为基本构成部分。图3中还记载有根据需要设置的紫外线照射部50。
[还原性物质投入部10]
含二烯类等难分解性物质的水,首先被投入罐11中。利用未图示的泵从还原性物质供给部12将亚硫酸氢钠添加到此投入罐11中,将原水中的游离氯中和。而且利用搅拌装置在投入罐11中将原水与亚硫酸氢钠混合,而且原水中残留的氯浓度,利用未图示的氯浓度计测定。
[膜浓缩处理部20]
经过亚硫酸氢钠中和的含难分解性物质水,通过预过滤器21可以除去悬浮物质。而且通过预过滤器21的水,借助于未图示的泵被输送到反渗透膜22,被该反渗透膜22作膜处理。于是被分成通过了该反渗透膜22的透过液与未通过膜的液体(浓缩物)。
其中,通过了该反渗透膜22的透过液,若难分解性物质含量处于排放标准数值(10pg-TEQ/L)以下,则可以向外部排出。而且可以将其储存在后述的膜过滤处理部40的反洗水罐42中,作为对超滤膜41反洗用的反洗水使用。
而且如图3所示,关于未通过膜22的液体成分(浓缩物),与通过了预过滤器21后的含难分解性物质水混合之后再次进行反渗透处理,。
这样一来,浓缩物虽然被再输送数次,但是未通过反渗透膜22的浓缩物,被输送到设置有吸附剂添加部·紫外线照射部30的处理罐31中。
[吸附剂添加部30]
吸附剂添加部30中,从吸附剂供给部32向被输送到处理罐31中的液体成分(浓缩物)添加经由未图示的给料器送来的吸附剂。在处理罐31内,通过用搅拌装置将浓缩物的液体成分与吸附剂混合,使残存在液体成分中的难分解性物质被有效地吸附在所添加的吸附剂上。
而且使用二氧化钛作为吸附剂的情况下,可以在使液体成分中的难分解性物质被吸附在吸附剂上的同时,通过用UV灯33照射紫外线,将难分解性物质光分解。此时,作为吸附剂的二氧化钛具有光催化剂的功能,促进难分解性物质的光分解。
[膜过滤处理部40]
添加过吸附剂的液体成分(浓缩物),在膜过滤处理部40内,借助于未图示的泵由超滤膜41实施膜过滤处理。而且利用超滤膜41进行膜过滤处理的情况下,若对该过滤膜41进行反洗,则一方面能够防止过滤能力降低,而且当进行反洗的情况下,如图3所示,也可以将在膜浓缩处理部20中通过了反渗透膜22的透过液作为进行反洗的水(反洗水)。
而且对于这种来自反洗水罐42的反洗水,也可以用未图示的泵,从杀菌剂供给部43添加次氯酸钠。
通过用超滤膜41进行膜过滤处理,可以将添加了吸附剂的含难分解性物质水的液体分成透过液和浓缩物(反洗液)。其中透过液中难分解性物质含量若处于排放标准数值(10pg-TEQ/L)以下,则可以作为排水向外部排出。
[紫外线照射部50]
在紫外线照射部50内,将没有通过膜过滤处理部40中的超滤膜41的浓缩物(反洗液)输送到分解罐51中,也可以一边用搅拌装置搅拌一边用紫外线照射灯53照射紫外线,将难分解性物质分解。在这种紫外线照射部50内,为了促进基于紫外线的光分解,也可以通过未图示的泵从促进剂供给部52添加过氧化氢水。
此外,本发明中为了进行光分解,在吸附剂添加部30中添加的吸附剂必须是具有光催化剂作用的二氧化钛。通过采用二氧化钛,可进行分解效能高的光分解处理。
[凝聚剂添加部60]
在凝聚剂添加部60,对被输送到凝聚槽61的、被超滤膜浓缩、根据需要经过光分解处理的含难分解性物质的浓缩物(反洗水),添加经未图示的送料器从凝聚剂供给部62输送过来的凝聚剂。在凝聚槽61内,通过用搅拌装置将浓缩物(反洗水)的液体成分与凝聚剂混合,残存在液体成分中的、被吸附剂吸附的难分解性物质,由于所添加的凝聚剂有效地凝聚,使其变得容易沉降。
[固液分离部70]
在固液分离部70,使在凝聚剂添加部60利用凝聚剂凝聚的难分解性物质在沉淀槽71中沉降,固液分离成上清液和沉降物(浆液)。
设置未图示的搅拌装置,以1rpm左右的缓缓旋转速度进行搅拌,以使沉降物不停留在固定槽71的底部。
清澈的上清液,可以输送到吸附剂添加部30的处理罐31中,或者若处于排放标准值(10pg-TEQ/L)以下则可以直接排放。
[化学分解处理部80]
在化学分解处理部80内,向被输送到分解槽81的、从上述固液分离部分70的沉降槽71底部排出口排出的沉降物(浆液)中,添加来自氧化剂供给部82的过氧化物,用搅拌装置搅拌,将沉降物(浆液)中的难分解性物质化学分解。
化学分解终止后,可以将清澈的上清液输送到吸附剂添加部30的处理罐31中,或者若处于排放标准值(10pg-TEQ/L)以下则可以直接排放。
另一方面,如果固体成分(排放固体)经确认满足产业废弃物排放标准,既可以以产业废弃物形式处理,也可以作为吸附剂再利用。
关于在上述的(A)反渗透膜处理工序和(C)膜过滤工序中产生的透过液,如上所述,除了作为反洗水利用,或者被返送到(B)吸附处理工序等以外,若处于排放标准值(10pg-TEQ/L)以下则可以以排出水的形式向外部排放。所谓向外部排放,通常是指排放到河川中。
然而,当原水中难分解性物质浓度变动的情况下,排水处理后的排出水的出口浓度也会随之产生变动,因而有可能排出难分解性物质含量超过排放标准值浓度的排放水。然而,为了测定排出水中二烯等难分解性物质浓度,按照法定标准大约需要一个月,按照简易法大约需要两周时间,在此期间内事先储存排出水实际上是不可能的。
于是本发明中,为了即使在原水中的难分解性物质浓度变动的情况下,也使排出水中的难分解性物质浓度稳定地处于排放标准值以下,对透过液优选进行数次(C)膜过滤工序。而且在透过液中添加了吸附剂以后,优选再进行(C)膜过滤处理工序。
根据本发明人等的实验,通过两次以上膜过滤处理,不仅能稳定地处于排放标准值(10pg-TEQ/L)以下,而且还确认达到环境标准值(1pg-TEQ/L)以下。下表1中表示进行了两次膜过滤处理的情况下,透过液中二烯的浓度变化以及二烯的除去率(%)。
表1
| 第一膜过滤处理 | 二烯浓度(pg-TEQ/L) | 第二膜过滤处理 | 二烯浓度(pg-TEQ/L) |
| 反渗透膜透过水 | 2.13 | 反渗透膜透过水 | ≤1.0 |
| 超滤膜透过水 | 2.5 | 纳米过滤器透过水 | ≤1.0 |
| 超滤膜透过水+反渗透膜透过水 | 1.63 | 纳米过滤器透过水 | ≤1.0 |
| 超滤膜透过水+反渗透膜透过水添加了20ppm TiO2 | 1.63 | 超滤膜透过水 | ≤1.0 |
| 超滤膜透过水 | 5.8 | 超滤膜透过水 | ≤1.0 |
| 超滤膜透过水+添加20ppm TiO2搅拌1小时 | 5.8 | 超滤膜透过水 | ≤1.0 |
图4和图5表示包括多次(C)膜过滤处理工序的污染水处理系统的
实施方式。
例如在图4(a)的实施方式中,在含难分解性物质水中(原水)添加吸附剂((B-1)吸附处理工序),通过膜过滤分离成浓缩物和透过液((C-1)膜过滤处理工序)。关于浓缩物,在上述的(D)化学分解工序中被处理。对于透过液在进一步添加了吸附剂((B-2)吸附处理工序)之后,再次进行膜过滤((C-2)膜过滤处理工序);关于没有透过过滤膜的浓缩物,被返送到(B-1)吸附处理工序,透过液由于处于排放标准以下,所以能够作为排出水向外部排出。
在图4(b)的实施方式中,通过将(B)吸附处理工序设置一次,(C)膜过滤处理工序设置两次,可形成更加经济的系统。
图5是在吸附剂添加前对含难分解性物质水进行膜浓缩处理(A)。其中采用的过滤膜,优选反渗透膜或纳滤膜。
对于这种初级膜浓缩处理(A)的浓缩液,添加(B)吸附剂后,进行膜过滤处理(C),得到透过液和浓缩液。将浓缩液输送到化学分解工序(D)。
初级膜浓缩处理(A)的透过液,在图5(c)中进一步加入添加吸附剂(B-2),膜过滤处理(C-2)后成为排出水。这种膜过滤处理(C-2)的浓缩液,与初级膜浓缩处理(A)的浓缩液同样,添加(B)吸附剂后,进行膜过滤处理(C)。
膜过滤处理(C-2)的透过液,进一步加入吸附剂(B-3),膜过滤处理(C-3)后变成排出水。这种膜过滤处理(C-3)的浓缩液,与初级膜浓缩处理(A)的浓缩液同样,添加(B)吸附剂后,进行膜过滤处理(C)。
在图5(d)的实施方式中,将(A)膜浓缩处理工序设置一次,将(B)吸附处理工序设置一次,将(C)膜过滤处理工序设置三次,与图5(c)实施方式的(B)吸附处理工序设置三次相比,形成更经济的系统。
在图5(e)的实施方式中,将(A)膜浓缩处理工序设置一次,将(B)吸附处理工序设置一次,将(C)膜过滤工序设置两次,与图5(d)实施方式的(C)膜过滤处理工序设置三次相比,形成更经济的系统。
按照本发明的方法和装置,正如上述图3~5所示,通过设置多次(A)膜浓缩处理工序和膜过滤处理工序,能够使排水中的二烯类等难分解性物质浓度稳定地降低到排放标准值以下。
此外,采用本发明的方法和装置,通过将浓缩、光分解和化学分解加以组合的方式对污染水中所含的难分解性物质进行处理,与过去相比能稳定地降低难分解性物质浓度。
作为本发明第三种实施方式的含难分解性物质水中的难分解性物质的浓缩方法(以下叫做本发明的浓缩方法),其特征在于其中包括以下工序:
(B)向含难分解性物质水(处理原水)中添加吸附剂,使难分解性物质吸附在该吸附剂上的工序(吸附处理工序),和
(C)用过滤膜分离透过液,将吸附了该难分解性物质的吸附剂浓缩的工序(膜过滤浓缩工序)。
通过这样构成,能够在不受所含难分解性物质的性状及分解方法的条件下,有效而低成本地浓缩含难分解性物质的水。
本发明的浓缩方法,优选在工序(B)之前,包括用反渗透膜(RO膜)或纳滤膜(NF膜)从含难分解性物质水中分离透过液,将难分解性物质浓缩的工序(膜浓缩处理工序)。
通过这样构成,由于在添加吸附剂的前阶段能够减少处理的排水量,所以能够降低吸附剂的添加量,同时还能使浓缩物(吸附有难分解性物质的吸附剂被浓缩的水)低容化。而且能使实施(B)吸附处理工序以及其后的(C)膜过滤处理工序的设备小型化。
此外,本发明的浓缩方法,优选将上述(A)工序中被浓缩的难分解性物质中至少一部分返送到含难分解性物质的水(处理原水)中。
通过这样构成,能够在(A)膜浓缩处理工序中尽可能浓缩难分解性物质。
此外,关于本发明第三种实施方式中工序(A)、(B)和(C)的细节,与就上述本发明第一种实施方式说明的相同,在此省略。而且在本发明的第一种实施方式中说明的各选择性工序,可以根据需要组合在本发明的第三种实施方式中。
作为本发明第四种实施方式的、含难分解性物质水的处理方法,其特征在于其中包括对采用上述本发明的浓缩方法浓缩的难分解性物质照射光线,将难分解性物质分解的工序。
通过这样构成,能够得到一种难分解性物质被除去、难分解性物质浓度处于排放标准值(10pg-TEQ/L)以下的处理水(排出水),同时通过将难分解性物质的浓缩物光分解,能够使浓缩物无害化。
作为本发明的第四种实施方式的光分解工序采用的光线,虽然优选紫外线,但是也可以采用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、激元激光器、自然光、荧光灯等光源。
作为本发明的第三种实施方式的工序(B)中添加的吸附剂,通过采用具有光催化剂作用的二氧化钛,在作为本发明第四种实施方式的光分解工序中,能够以高效率将浓缩物中的难分解性物质光分解。
[实施例]
以下借助于实施例对本发明作进一步具体说明,但是本发明并不受这些实施例的任何限制。
实施例1(参照图6)
(B)吸附处理工序
将原水(二烯浓度6500pg-TEQ/L)以滞留时间1小时放入吸附槽中,添加1000ppm硅澡土作为吸附剂,搅拌使其吸附。
(C)膜过滤处理工序
利用超滤膜(中空纤维型,截留分子量15万)对添加了上述吸附剂的水进行膜过滤处理,将未能通过超滤膜的一部分液体添加(返送)到添加了吸附剂的原水中,在0.3MPa操作压力下使其完全通过。此时的透过液为2.5pg-TEQ/L,处于排放标准值(10pg-TEQ/L)以下。作为洗涤水,采用超滤膜透过液量的四倍的透过液量反洗1分钟,以此反洗液作为浓缩物(浆液)。
(D)化学分解工序
向上述工序(C)得到的浓缩物中添加过硫酸钠使其浓度达到10质量%,在70℃下使其反应7小时。反应后分解物中固体二烯的浓度为1,000pg-TEQ/g,处于排放标准值(10pg-TEQ/g)以下。
实施例2(参照图7)
(A)膜浓缩处理工序
利用反渗透膜(螺旋型,氯化钠截留率95%)将原水(二烯浓度6500pg-TEQ/L)过滤。将一部分未能通过此反渗透膜的液体成分(浓缩水)添加(返送)到原水中,在1MPa以上操作压力下过滤。以处理量的2/3作为透过液。此时透过液中二烯的浓度为1pg-TEQ/L,处于排放标准值(10pg-TEQ/L)以下。
(B)吸附处理工序
将工序(A)工序得到的1/3处理量的浓缩水,与实施例1同样,以滞留时间1小时放入吸附槽中,添加2000ppm活性白土作为吸附剂,搅拌使其吸附。
(C)膜过滤处理工序
利用超滤膜(中空纤维型,截留分子量1万)对添加了这种吸附剂的浓缩水进行膜过滤处理,将一部分未能通过超滤膜的液体(浓缩物)添加(返送)到上述(B)工序中得到的添加了吸附剂的浓缩水中,在0.3MPa操作压力下过滤。通过了超滤膜的透过液中二烯浓度为1.8pg-TEQ/L,处于排放标准值(10pg-TEQ/L)以下。此外也可以将一部分工序(C)中得到的浓缩物返送到工序(B)的吸附槽中。
将工序(A)工序得到的反渗透膜透过液和上述工序(C)得到的超滤膜透过液合并,作为排出水(二烯浓度1.3pg-TEQ/L)。
(G)反洗工序
用膜浓缩处理工序的透过液以超滤膜透过液量四倍量的透过液,将上述(C)中附着在超滤膜上的固形分(浓缩物)反洗1分钟,将此反洗液作为浓缩物。
(D)化学分解工序
向上述工序(G)得到的浓缩物中添加过硫酸钠使其浓度达到10质量%,与实施例1同样在70℃下使其反应7小时。反应后分解物中的固体二烯的浓度为950pg-TEQ/g,处于排放标准值(10pg-TEQ/g)以下。
实施例3(参照图8)
(E)氯中和工序及(A)膜浓缩处理工序
对于原水(二烯浓度6500pg-TEQ/L,游离氯浓度50mg/L)添加亚硫酸氢钠,使其浓度达到游离氯三倍量的150mg/L,搅拌。利用反渗透膜(螺旋型,氯化钠截留率95%)将其过滤。将一部分未能通过此反渗透膜的液体成分(浓缩水)添加(返送)到添加了亚硫酸氢钠的原水中,在1MPa以上操作压力下过滤。以处理量的2/3作为透过液。此时透过液中二烯的浓度为1.1pg-TEQ/L,处于排放标准值(10pg-TEQ/L)以下。
(B)吸附处理工序
将工序(A)工序得到的1/3处理量的浓缩水,与实施例1同样,以滞留时间1小时放入吸附槽中,添加2000ppm活性白土作为吸附剂,搅拌使其吸附。
(C)膜过滤处理工序
利用超滤膜(中空纤维型,截留分子量1万)对添加了吸附剂的浓缩水进行超滤处理。将一部分未能通过超滤膜的液体(浓缩物)添加(返送)到添加了吸附剂的浓缩水中,在0.1MPa操作压力下过滤。通过了超滤膜的透过液中二烯浓度为1.7pg-TEQ/L,处于排放标准值(10pg-TEQ/L)以下。
将上述工序(A)中得到的反渗透膜透过液与上述工序(C)得到的超滤膜透过液合并作为排出水(二烯浓度为1.3pg-TEQ/L)。
(G)反洗工序
用膜浓缩处理工序的透过液,以超滤膜透过液量四倍量的透过液,将上述(C)中附着在超滤膜上的固形成分(浓缩物)反洗1分钟,将此反洗液作为浓缩物。
(D)化学分解工序
向上述工序(G)得到的浓缩物中添加过硫酸钠使其浓度达到10质量%,与实施例1同样在70℃下使其反应7小时。反应后分解物中的固体二烯的浓度为970pg-TEQ/g,处于排放标准值(3000pg-TEQ/g)以下。
综上所述,通过用亚硫酸氢钠对导致膜劣化的游离氯进行中和处理,证明对化学分解反应没有影响。
实施例4(参照图9)
(E)氯中和工序及(A)膜浓缩处理工序
对原水(二烯浓度6500pg-TEQ/L,游离氯浓度50mg/L)添加亚硫酸氢钠,使其浓度达到游离氯三倍量的150mg/L,搅拌。将一部分未能通过此反渗透膜的液体(浓缩水)添加(返送)到添加了亚硫酸氢钠的原水中,利用反渗透膜(螺旋型,氯化钠截留率95%),在1.5MPa以上操作压力下过滤。以处理量的2/3作为透过液。此时透过液中二烯的浓度为1.1pg-TEQ/L,处于排放标准值(10pg-TEQ/L)以下。变成处理量1/3的浓缩水中二烯浓度为20,000pg-TEQ/L。
(B)吸附处理工序和(F)光分解工序
将工序(A)工序得到的浓缩水以滞留时间1小时放入吸附槽中,添加15ppm二氧化钛作为吸附剂,一边搅拌使其吸附,一边照射紫外线(波长254nm)。光分解处理后的浓缩水中二烯浓度为6,000pg-TEQ/L。
(C)膜过滤处理工序
利用超滤膜(中空纤维型,截留分子量1万)对添加了吸附剂并经紫外线照射后的浓缩水进行膜过滤处理,将一部分未能通过超滤膜的液体成分(浓缩物)添加(返送)到添加了吸附剂、经过光分解处理后的浓缩水中,在0.3MPa操作压力下过滤。通过了超滤膜的透过液中二烯浓度为1.2pg-TEQ/L,处于排放标准值(10pg-TEQ/L)以下。
(G)反洗工序
用膜浓缩处理工序的透过液,以超滤膜透过液四倍量的透过液,将上述(C)中附着在超滤膜上的固形分(浓缩物)反洗1分钟,将此反洗液作为浓缩物(浆液)。
(D)化学分解工序
向上述工序(G)得到的浓缩物中添加过硫酸钠,使其浓度达到10质量%,与实施例1同样在70℃下使其反应7小时。反应后分解物中的固体二烯的浓度为900pg-TEQ/g,处于排放标准值(3000pg-TEQ/g)以下。
综上可知,通过在没有透过反渗透膜的浓缩液中添加二氧化钛,并进行紫外线照射,能够将该浓缩物分解。
实施例5(参照图10)
直至工序(G)之前,与实施例4同样进行处理,然后实施以下工序。
(F-2)第二光分解工序
对于上述工序(G)得到的浓缩物(反洗水:二烯浓度15,000pg-TEQ/L)进行24小时紫外线照射(波长254nm)之后,紫外线照射后的二烯浓度为750pg-TEQ/L。
(D)化学分解工序
向上述工序(G)得到的浓缩物(浆液)中添加过硫酸钠,使其浓度达到10质量%,与实施例1同样在70℃下使其反应7小时。反应后分解物中的固体二烯的浓度为850pg-TEQ/g,处于排放标准值(3000pg-TEQ/g)以下。
综上可知,通过对没有透过超滤膜的浓缩物进行紫外线照射,能使该浓缩物分解。
实施例6(参照图11)
(H)凝聚分离工序
在实施例5的工序(G)得到的浓缩物(浆液)中添加100ppm作为无机类凝聚剂的多氯化铝后搅拌。12小时后将沉降物作为10质量%浓度的浆液浓缩物排出。
(D)化学分解工序
向上述工序(H)得到的浆液浓缩物中添加过硫酸钠,使其浓度达到20质量%,90℃下使其反应24小时。反应后的二烯的浓度为550pg-TEQ/g,处于排放标准值(3000pg-TEQ/g)以下。
实施例7(多级过滤的实例)(参照图12)
关于(B)吸附处理工序、(C)膜过滤处理工序及(D)化学分解工序,与实施例1同样实施,对工序(C)中得到的透过液进一步处理如下。
(C-2)第二膜过滤处理工序
将来自实施例1的原水(二烯浓度6500pg-TEQ/L)在(C)膜过滤处理工序中得到的透过液,放入吸附槽中滞留时间1小时,添加100ppm硅澡土作为吸附剂后,搅拌使其吸附。用超滤膜(中空纤维型,截留分子量15万)对添加了这种吸附剂的透过液进行膜过滤((C)膜过滤处理工序)。使一部分未通过超滤膜的液体成分(浓缩物)透过工序(C-2)的超滤膜,添加(返送)到添加了吸附剂的透过液中,在0.2MPa操作压力下过滤。此时透过液中二烯浓度为1pg-TEQ/L以下,处于环境标准值(1pg-TEQ/L)以下。
将工序(C-2)得到的超滤膜的浓缩液,也返送到实施例1的(C)膜过滤处理工序前的吸附槽中,其结果处理水(排出水)及化学分解物的二烯浓度不变。
实施例8(多级过滤的实例)(参照图13)
关于(B)吸附处理工序、(C)膜过滤处理工序及(D)化学分解工序,与实施例1同样实施,对工序(C)中得到的透过液进一步处理如下。
(C-2)第二膜过滤处理工序
用超滤膜(中空纤维型,截留分子量3000),将实施例1的原水(二烯浓度6500pg-TEQ/L)经过(C)膜过滤处理工序中得到的透过液进行超滤。将一部分未通过超滤膜的液体(浓缩物)添加(返送)到在(C-1)膜过滤处理工序中得到的透过液中,在0.2MPa操作压力下过滤。此时透过液中二烯浓度为1pg-TEQ/L以下,处于环境标准值(1pg-TEQ/L)以下。
将工序(C-2)得到的超滤膜的浓缩液,返送到实施例1的(C)膜过滤处理工序前的吸附槽中,处理水(排出水)及化学分解物的二烯浓度不变。
实施例9(多级过滤的实例)(参照图13)
关于(B)吸附处理工序、(C)膜过滤处理工序及(D)化学分解工序,与实施例1同样实施,对工序(C)中得到的透过液进一步处理如下。
(C-2)第二膜过滤处理工序
用纳滤膜(中空纤维型,氯化钠截留率30%),将实施例1在(C)膜过滤处理工序中得到的透过液过滤。将一部分未通过纳滤膜的液体成分(浓缩物)添加(返送)到(C-1)膜过滤处理工序中得到的透过液内,在0.5MPa操作压力下过滤。此时透过液中二烯浓度为1pg-TEQ/L以下,处于环境标准值(1pg-TEQ/L)以下。
将工序(C-2)得到的纳滤膜的浓缩液,返送到实施例1的(C)膜过滤处理工序前的吸附槽中,但是处理水(排出水)及化学分解物的二烯浓度不变。
实施例10(多级过滤的实例)(参照图14)
关于(A)膜浓缩处理工序、(B)吸附处理工序、(C)膜过滤处理工序及(D)化学分解工序,与实施例2同样实施,对工序(A)和工序(C)得到的透过液进一步处理如下。
(1)对工序(A)得到的透过液的(B-2)第二吸附处理工序及(C-2)第二膜过滤处理工序
将实施例2的(A)膜浓缩处理工序中得到的透过液放入滞留时间为1小时的吸附槽中,添加100ppm活性白土作为吸附剂,搅拌使其吸附。用超滤膜(中空纤维型,截留分子量15万)过滤添加了这种吸附剂的透过液。将一部分未能通过超滤膜的液体(浓缩物)添加(返送)到添加了吸附剂的来自工序(B-2)的透过液中,在0.2MPa操作压力下过滤。这种透过液中二烯浓度为1pg-TEQ/L以下,处于排放标准值(1pg-TEQ/L)以下。
(2)对工序(C)得到的透过液的(B-3)第三吸附处理工序及(C-3)第三膜过滤工序
将实施例2的(C)膜过滤处理工序中得到的透过液放入滞留时间为1小时的吸附槽中,添加1000ppm活性白土作为吸附剂,搅拌使其吸附。用超滤膜(中空纤维型,截留分子量15万)过滤添加了这种吸附剂的透过液。将一部分未能通过超滤膜的液体成分(浓缩物)添加(返送)到添加了吸附剂的来自工序(B-3)的透过液中,在0.3MPa操作压力下过滤。这种透过液中二烯浓度为1pg-TEQ/L,处于环境标准值(1pg-TEQ/L)以下。
将所有浓缩物都返送到(B)吸附处理工序的吸附槽中,处理水(排出水)和化学分解物的二烯浓度都没有发生变化。
实施例11(多级过滤的实例)(参照图15)
关于(A)膜浓缩处理工序、(B)吸附处理工序、(C)膜过滤处理工序及(D)化学分解工序,与实施例2同样实施,对工序(A)和工序(C)得到的透过液进一步处理如下。
(1)对工序(A)得到的透过液的(C-2)第二膜过滤处理工序
用反渗透膜(螺旋型,氯化钠截留率95%)将实施例2的工序(A)得到的透过液过滤。将一部分未能通过该反渗透膜的液体成分(浓缩物)返送(添加)到来自工序(A)的透过液中,在1MPa以上操作压力下操作。透过液中二烯浓度处于1pg-TEQ/L以下,处于环境标准值(1pg-TEQ/L)以下。
(2)对工序(C)得到的透过液的(C-3)第三膜过滤处理工序
用纳滤膜(中空纤维型,氯化钠截留率30%)将实施例2的(C)工序得到的透过液过滤。将一部分未能通过纳滤膜的液体成分(浓缩物)添加(返送)到工序(C)得到的透过液中,在0.6MPa操作压力下过滤。此时透过液中二烯浓度处于1pg-TEQ/L以下,处于环境标准值(1pg-TEQ/L)以下。
将上述工序(C-2)得到的浓缩物及上述工序(C-3)得到的浓缩物都返送到工序(B)的吸附槽中,处理水(排出水)和化学分解物的二烯浓度都没有发生变化。
实施例12(多级过滤的实例)(参照图16)
关于(A)膜浓缩处理工序、(B)吸附处理工序、(C)膜过滤处理工序及(D)化学分解工序,与实施例2同样实施,对工序(A)和工序(C)得到的透过液进一步处理如下。
对工序(A)工序得到的透过液和工序(C)得到的透过液的(C-2)第二膜过滤处理工序
用纳滤膜(中空纤维型,氯化钠截留率30%),将实施例2的工序(A)得到的透过液及工序(C)得到的透过液合并而成的排水(二烯浓度1.2pg-TEQ/L)过滤。将一部分未通过纳滤膜的液体成分(浓缩物)添加(返送)到上述工序(A)和(C)得到的透过液合并而成的排出水中,在0.5MPa操作压力下过滤。此时透过液中二烯浓度处于1pg-TEQ/L以下,处于环境标准值(1pg-TEQ/L)以下。
将工序(C-2)得到的浓缩液,返送到工序(B)的吸附槽中,但是处理水(排出水)及化学分解物的二烯浓度不变。
实施例13
用图3所示的处理装置,对含有二烯类的污染水进行了无害化处理。(A)膜浓缩处理工序(包括(E)氯中和工序和(I)预过滤工序)
在还原性物质投入部10内,对含有二烯类的污染水(二烯浓度6300pg-TEQ/L,游离氯浓度50mg/L)添加亚硫酸氢钠,使其浓度达到游离氯三倍量的150mg/L。
在反渗透膜处理部20中,使添加了这种亚硫酸氢钠的污染水(电导率3000微秒/厘米)通过预过滤器,除去大颗粒悬浮物后,利用脱盐率95%以上的反渗透膜进行了膜处理。此外,在此反渗透膜处理中,将一部分未能通过反渗透膜的液体成分,与通过了预过滤器的污染水合并后再次供给反渗透膜,将该液体成分的电导率调整到污染水的三倍以下的9000微秒/厘米以下,在此条件下操作。透过液的二烯类浓度为1.9pg-TEQ,处于排放标准值(1.0pg-TEQ/L)以下。
(B)吸附处理工序以及(F-1)第一光分解工序
然后在吸附剂添加·紫外线照射部30中,对没有通过反渗透膜的液体成分(二烯类浓度3000pg-TEQ/L)添加10ppm能够作为光催化剂作用的吸附剂即二氧化钛,搅拌混合后,照射波长254nm的紫外线,将二烯类光分解。此时液体成分中的二烯类浓度为1200pg-TEQ/L,证明60%被光分解。
(C)膜过滤处理工序(包括(G)反洗工序)
在膜过滤处理部40,使上述光分解后的液体成分通过截留分子量15万的超滤膜,进行膜过滤处理。此外,在此超滤膜的膜过滤处理中,将对上述的经过(A)反渗透膜处理得到的透过液添加了3ppm次氯酸钠的液体作为反洗水,用相当于超滤膜透过液量四倍的水将超滤膜洗涤一次,洗涤60分钟。通过了超滤膜的透过液中二烯类浓度为0.65pg-TEQ/L,处于排放标准值(10pg-TEQ/L)以下。
而且将反渗透膜透过液和超滤膜透过液合并作为排出水(二烯类浓度为1.5pg-TEQ/L)。
(F-2)第二光分解工序
将膜过滤处理中到的浓缩物(反洗水)移送到紫外线照射部50,添加100ppm作为光分解促进剂的过氧化氢,再次照射波长254nm的紫外线,将二烯类光分解。此时液体中二烯类的浓度为120pg-TEQ/L,其中90%被光分解。
(H)凝聚分离工序
对于光分解后的浓缩物,在凝聚剂添加添加部60中添加100ppm多铝氯化铝作为凝聚剂,缓缓搅拌,使吸附了二烯类的吸附剂充分凝聚后,一边以1rpm的旋转速度搅拌使沉降物不会停留在底部,一边使凝聚物沉降18小时。将清澈的上清液返送到吸附剂添加·紫外线照射部30中。
(D)化学分解工序
在化学分解处理部80,添加4克(相当于100倍摩尔的二烯类)粉末状过硫酸钠作为过氧化物,用水使总容积达到40毫升后,将温度调整到70℃,在搅拌状态下加热24小时,进行化学分解。化学分解终止后,静置分解物,使其固液分离。
上清液的二烯浓度为32pg-TEQ/L。此上清液用20%氢氧化钠水溶液中和后,返送到吸附剂添加·紫外线照射部30。
化学分解后的浓缩物(固形物)的二烯类含量为270pg-TEQ/g,处于产业废弃物的排放标准值(3000pg-TEQ/g)以下。
产业上利用的可能性
本发明的方法,能将例如工业排水、土壤浸出水、焚烧炉解体工程等中产生的洗涤排水等及其浓缩物等中所含的二烯类、PCB类等难分解性有机化合物化学分解而无害化,而且能够将排出水中的难分解性物质浓度稳定地降低到排放标准值以下,因而能够广泛加以利用。
Claims (18)
1、一种含难分解性物质的水的处理方法,其中包括以下工序:
(B)在含难分解性物质的水(处理原水)中添加吸附剂,使难分解性物质吸附在该吸附剂上的工序(吸附处理工序),
(C)用过滤膜分离透过液,将吸附了该难分解性物质的吸附剂浓缩的工序(膜过滤处理工序),
(D)对该被浓缩的吸附剂所吸附的难分解性物质,不进行从该吸附剂上解吸的操作而用过氧化物化学分解的工序(化学分解工序)。
2、按照权利要求1所述的含难分解性物质的水的处理方法,其中在所述的工序(D)中,相对于所述的难分解性物质使用100摩尔倍以上的所述过氧化物。
3、按照权利要求1或2所述的含难分解性物质的水的处理方法,其中还包括(A)用反渗透膜(RO膜)或纳滤膜(NF膜)从含难分解性物质的水中分离透过液,浓缩难分解性物质的工序(膜浓缩处理工序)。
4、按照权利要求1所述的含难分解性物质的水的处理方法,其中还包括(E)中和含难分解性物质的水中的氯的工序(氯中和工序)。
5、按照权利要求1所述的含难分解性物质的水的处理方法,其中还包括(F)照射紫外线将难分解性物质分解的工序(光分解工序)。
6、按照权利要求1所述的含难分解性物质的水的处理方法,其中还包括(G)反洗在所述的工序(C)中用过的过滤膜,使吸附了难分解性物质的吸附剂从该过滤膜中游离的工序(反洗工序)。
7、按照权利要求1所述的含难分解性物质的水的处理方法,其中还包括(H)向含有吸附了难分解性物质的吸附剂的水中添加凝聚剂,使该吸附了难分解性物质的吸附剂凝聚和分离的工序(凝聚分离工序)。
8、按照权利要求1所述的含难分解性物质的水的处理方法,其中在所述的工序(B)中添加的吸附剂,是从二氧化钛、沸石、酸性白土、活性白土、硅藻土、金属氧化物、金属粉末、活性炭和炭黑中选出的一种或两种以上无机系吸附剂。
9、按照权利要求8所述的含难分解性物质的水的处理方法,其中在所述工序(B)中添加的吸附剂是二氧化钛。
10、按照权利要求1所述的含难分解性物质的水的处理方法,其中在所述的工序(C)中使用的过滤膜,是从超滤膜(UF膜)、纳滤膜(NF膜)、微滤膜(MF膜)及反渗透膜(RO膜)中选出的。
11、按照权利要求1所述的含难分解性物质的水的处理方法,其中在所述的工序(D)中使用的过氧化物是过硫酸盐。
12、按照权利要求1所述的含难分解性物质的水的处理方法,其中至少将一部分吸附了所述的工序(A)中被浓缩的难分解性物质和/或吸附了所述的工序(C)中被浓缩的难分解性物质的吸附剂,返送到含难分解性物质的水(处理原水)或工序(A)或工序(C)的上游工序。
13、一种含难分解性物质的水的处理装置,其中备有:
向含难分解性物质的水(处理原水)中添加吸附剂的吸附剂添加部,
用过滤膜分离透过液,对吸附了该难分解性物质的吸附剂进行浓缩的膜过滤处理部,和
用过氧化物将被吸附在该吸附剂上的该难分解性物质氧化分解的化学分解部。
14、一种含难分解性物质的水的处理装置,其中备有:
还原性物质投入部,用于向含难分解性物质的水(处理原水)中,投入中和该水中氯的还原性物质,
膜浓缩处理部,用于利用反渗透膜(RO膜)或纳滤膜(NF膜)从含难分解性物质的水中分离透过液,浓缩难分解性物质,
吸附剂添加部,用于向该被浓缩的难分解性物质中添加吸附剂,将难分解性物质吸附在吸附剂上,
膜过滤处理部,用于利用过滤膜分离透过液,对吸附了该难分解性物质的吸附剂进行浓缩,
凝聚剂添加部,用于向含有该吸附了被浓缩的难分解性物质的吸附剂的水中添加凝聚剂,使吸附了该难分解性物质的吸附剂凝聚,
固液分离部,用于将通过该凝聚剂凝聚的、吸附了难分解性物质的吸附剂分离,以及
化学分解部,用于利用过氧化物将吸附在该被分离的吸附剂上的难分解性物质氧化分解。
15、一种含难分解性物质水中的难分解性物质的浓缩方法,其中包括以下工序:
(B)向含难分解性物质的水(处理原水)中添加吸附剂,使难分解性物质吸附在该吸附剂上的工序(吸附处理工序),和
(C)用过滤膜分离透过液,将吸附了该难分解性物质的吸附剂浓缩的工序(膜过滤浓缩工序)。
16、按照权利要求15所述的含难分解性物质水中的难分解性物质的浓缩方法,其中还包括(A)用反渗透膜(RO膜)或纳滤膜(NF膜)从含难分解性物质的水中分离透过液,浓缩难分解性物质的工序(膜浓缩处理工序)。
17、按照权利要求16所述的含难分解性物质水中的难分解性物质的浓缩方法,其中至少将一部分在所述的工序(A)中被浓缩的难分解性物质,返送到所述的含难分解性物质的水(处理原水)中。
18、一种含难分解性物质的水的处理方法,其中包括对采用权利要求15~17中任何一项所述的含难分解性物质水中的难分解性物质的浓缩方法浓缩的难分解性物质照射光线,使难分解性物质分解的工序。
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