(57)【要約】      （修正有）【課題】排水を連続吸脱着式排水処理装置を用いて処理する排水処理システムに関し、吸着素子の劣化の抑制効率の高い手段を付帯することで、吸着素子の交換頻度を減らし、ランニングコストや交換時の労力を削減できる排水処理システムを提供する。【解決手段】排水を加熱させて、有機物質を蒸発させる加熱器１１０と、凝縮水を一次処理水として排出させる蒸発凝縮装置１２０と、一次処理水を接触させることで有機物質を吸着し二次処理水として排出し、吸着素子に加熱ガスを供給し有機物質を吸着素子から脱着させて有機物質を含有する脱着ガスとして排出し、脱着処理を繰り返し実施できる手段を有した連続吸脱着式排水処理装置２１１、２２２と、連続吸脱着式排水処理装置に接続され、連続吸脱着式排水処理装置から排出された有機物質を含有する脱着ガスを燃焼させて酸化分解した清浄ガスを排出する燃焼装置３００を備えたことを特徴とする、排水処理システム。【選択図】図２
2014104407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物質を含有する排水から有機物質を除去することで当該排水を清浄化する排水処理システムであって、
有機物質を含有する排水を加熱させて、有機物質を蒸発させる加熱器と、蒸発した前記有機物質を液化凝縮させた凝縮水を一次処理水として排出させる冷却器とを含む蒸発凝縮装置と、
前記蒸発凝縮装置に接続され、前記一次処理水を接触させることで有機物質を吸着し、加熱ガスを接触させることで吸着した有機物質を脱着する吸着素子を含み、前記吸着素子に排水を供給することで有機物質を前記吸着素子に吸着させて二次処理水として排出し、前記吸着素子に加熱ガスを供給することで有機物質を前記吸着素子から脱着させて有機物質を含有する脱着ガスとして排出し、前記吸着素子の脱着処理が完了した部分を、吸着処理を行なう部分に移行させるとともに前記吸着素子の吸着処理が完了した部分を、脱着処理を行なう部分に移行させる操作を繰り返し実施できる手段を有した連続吸脱着式排水処理装置と、
前記連続吸脱着式排水処理装置に接続され、連続吸脱着式排水処理装置から排出された有機物質を含有する脱着ガスを燃焼させて酸化分解した清浄ガスを排出する燃焼装置を備えたことを特徴とする、
排水処理システム。
【請求項２】
前記連続吸脱着式排水処理装置は、前記吸着素子にガスを吹き付けることで前記吸着素子に付着した余剰の排水を吹き飛ばしてこれを除去排水として排出する請求項１に記載の排水処理システム。
【請求項３】
前記連続吸脱着式排水処理装置から排出された除去排水が、排水として前記連続吸脱着式排水処理装置に再度供給されるように構成された請求項２に記載の排水処理システム。
【請求項４】
前記吸着素子が、活性炭、活性炭素繊維およびゼオライトからなる群から選ばれる少なくとも１の部材を含んでいる請求項１から３のいずれかに記載の排水処理システム。
【請求項５】
前記蒸発凝縮装置の加熱器および冷却器が、蒸発させた排水の蒸気と、蒸発する前の排水とを熱交換させて、排水を蒸発と、排水の蒸気の凝縮を行えるように構成された請求項１から４のいずれかに記載の排水処理システム。
【請求項６】
有機物質を含有する排水へガスを接触させて、曝気処理することで、排水中から有機物質を揮発除去させ、有機物質を含有する曝気ガスを排出させる曝気装置が、前記蒸発凝縮装置もしくは前記連続吸脱着式排水処理装置の前に接続されているように構成された請求項１から５のいずれかに記載の排水処理システム。
【請求項７】
前記蒸発凝縮装置の加熱器の加熱手段として、前記燃焼装置から排出される清浄ガスが間接的に排水に接触して、排水を加熱できるように構成された請求項１から６のいずれかに記載の排水処理システム。
【請求項８】
前記曝気装置が前記蒸発凝縮装置の前に接続された場合において、前記蒸発凝縮装置の加熱器に残存する排水の濃縮液を、前記曝気装置の入口へ再度供給するように構成された請求項１から７のいずれかに記載の排水処理システム。
【請求項９】
前記蒸発凝縮装置の加熱器に残存する排水の濃縮液を、前記二次処理水と混合する様に構成された請求項１から７のいずれかに記載の排水処理システム。
【請求項１０】
排水中の有機物質もしくは無機物質を吸着する吸着素子を含む吸着装置が、前記連続吸脱着式排水処理装置の前に接続されているように構成された請求項１から９のいずれかに記載の排水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物質を含有する排水から有機物質を除去することで当該排水を正常化する排水処理システムに関し、特に、各種工場や研究施設等から排出される有機物質を含有する排水から有機物質を効率的に除去することで当該排水を清浄化する排水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排水中から有機物質の除去方法として、有機物質含有排水を吸着素子に通液吸着させ、吸着された有機物質を加熱ガスにて吸着素子から脱着し、この吸着と脱着とを連続的に繰り返して実施しできる手段を用いて排水処理するとともに、脱着の際に排出された有機物質を含むガスを後処理装置へ導入して処理する連続吸脱着式排水処理装置が有効である事が知られている。後処理装置としては、触媒燃焼装置などの酸化分解処理装置（燃焼装置）などが知られている。また、上記連続吸脱着式排水処理装置の処理効率を高めるためなどの目的で、曝気槽などを上記連続吸脱着式排水処理装置の前段に接続して、前処理する方法も有効であることが知られている（例えば、特許文献１〜３）。
【０００３】
連続吸脱着式排水処理装置と燃焼装置とを組み合わせた排水処理システムのフローの一例を図１に示す。有機物質を含む排水を接触させることで有機物質を吸着処理して、加熱ガスを接触させることによって有機物質を脱着処理する吸着素子を含む連続吸脱着式排水処理装置に導入されて、連続的な吸着処理と脱着処理の繰り返し（連続吸脱着）によって有機物質を除去し、清浄化された処理水として排出される。連続吸脱着式排水処理装置から排出される脱着ガスは混合され、脱着ガスとして燃焼装置に導入され後処理される。脱着ガスは、熱交換器を通過することで加熱された後、燃焼炉に導入されてガス中の有機物質が酸化分解され、清浄化された分解ガスを排出する。分解ガスは熱交換器を通過し、大気中に放出される。
【０００４】
図１の連続吸脱着式排水処理装置は、吸着処理後、加熱空気、加熱窒素、水蒸気、過熱水蒸気などの加熱ガスを用いて脱着処理を行うことで、吸着素子に吸着された有機物質を吸着素子から脱着させて、吸着素子を再生させて、再び吸着処理へ移行し、この処理を繰り返すことで、少量の吸着材量で効率的に排水中の有機物を除去することができる排水処理装置である。
【０００５】
しかし、排水中には、上記の加熱ガスの温度よりも高沸点な有機物や、揮発しない無機物等が含有しているケースがしばしばあり、これらの物質は脱着処理においても吸着素子から脱着が困難である場合がある。これらの物質（脱着困難物質）を含む排水を連続吸脱着処理した場合、脱着困難物質がサイクル毎に吸着素子に蓄積して、所定の吸着性能を得られなくなる（いわゆる、吸着素子の劣化）ので、吸着素子の交換頻度が高くなり、ランニングコストが高くなる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−５５７１２号公報
【特許文献２】特開２００６−５５７１３号公報
【特許文献３】特開２０１２−４０５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものである。すなわち、前記脱着困難物質と有機物質を含んだ排水を連続吸脱着式排水処理装置を用いて処理する排水処理システムに関し、吸着素子の劣化の抑制効率の高い手段を付帯することで、吸着素子の交換頻度を減らし、ランニングコストや交換時の労力を削減できる排水処理システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。すなわち本発明は以下の構成からなる。
１．有機物質を含有する排水から有機物質を除去することで当該排水を清浄化する排水処理システムであって、
有機物質を含有する排水を加熱させて、有機物質を蒸発させる加熱器と、蒸発した前記有機物質を液化凝縮させた凝縮水を一次処理水として排出させる冷却器とを含む蒸発凝縮装置と、
前記蒸発凝縮装置に接続され、前記一次処理水を接触させることで有機物質を吸着し、加熱ガスを接触させることで吸着した有機物質を脱着する吸着素子を含み、前記吸着素子に排水を供給することで有機物質を前記吸着素子に吸着させて二次処理水として排出し、前記吸着素子に加熱ガスを供給することで有機物質を前記吸着素子から脱着させて有機物質を含有する脱着ガスとして排出し、前記吸着素子の脱着処理が完了した部分を、吸着処理を行なう部分に移行させるとともに前記吸着素子の吸着処理が完了した部分を、脱着処理を行なう部分に移行させる操作を繰り返し実施できる手段を有した連続吸脱着式排水処理装置と、
前記連続吸脱着式排水処理装置に接続され、連続吸脱着式排水処理装置から排出された有機物質を含有する脱着ガスを燃焼させて酸化分解した清浄ガスを排出する燃焼装置を備えたことを特徴とする、
排水処理システム。
２．前記連続吸脱着式排水処理装置は、前記吸着素子にガスを吹き付けることで前記吸着素子に付着した余剰の排水を吹き飛ばしてこれを除去排水として排出する、上記１に記載の排水処理システム。
３．前記連続吸脱着式排水処理装置から排出された除去排水が、排水として前記連続吸脱着式排水処理装置に再度供給されるように構成された、上記２に記載の排水処理システム。
４．前記吸着素子が、活性炭、活性炭素繊維およびゼオライトからなる群から選ばれる少なくとも１の部材を含んでいる、上記１から３のいずれかに記載の排水処理システム。
５．前記蒸発凝縮装置の加熱器および冷却器が、蒸発させた排水の蒸気と、蒸発する前の排水とを熱交換させて、排水を蒸発と、排水の蒸気の凝縮を行えるように構成された、上記１から４のいずれかに記載の排水処理システム。
６．有機物質を含有する排水へガスを接触させて、曝気処理することで、排水中から有機物質を揮発除去させ、有機物質を含有する曝気ガスを排出させる曝気装置が、前記蒸発凝縮装置もしくは前記連続吸脱着式排水処理装置の前に接続されているように構成された、上記１から５のいずれかに記載の排水処理システム。
７．前記蒸発凝縮装置の加熱器の加熱手段として、前記燃焼装置から排出される清浄ガスが間接的に排水に接触して、排水を加熱できるように構成された、上記１から６のいずれかに記載の排水処理システム。
８．前記曝気装置が前記蒸発凝縮装置の前に接続された場合において、前記蒸発凝縮装置の加熱器に残存する排水の濃縮液を、前記曝気装置の入口へ再度供給するように構成された、上記１から７のいずれかに記載の排水処理システム。
９．前記蒸発凝縮装置の加熱器に残存する排水の濃縮液を、前記二次処理水と混合する様に構成された、上記１から７のいずれかに記載の排水処理システム。
１０．排水中の有機物質もしくは無機物質を吸着する吸着素子を含む吸着装置が、前記連続吸脱着式排水処理装置の前に接続されているように構成された、上記１から９のいずれかに記載の排水処理システム。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の水処理システムによれば、連続吸脱着式排水処理装置の吸着素子の劣化を抑制させて、吸着素子の交換頻度を減らし、ランニングコストや交換時の労力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】連続吸脱着式排水処理装置と燃焼装置を組み合わせた排水処理システムの一例である。
【図２】本発明の好ましい排水処理システムの一形態の例である。
【図３】本発明の好ましい蒸発濃縮装置の一形態の例である。
【図４】本発明の好ましい曝気槽の一形態の例である。
【図５】本発明の好ましい排水処理システムの一形態の例である。
【図６】各実施例および比較例におけるサイクル毎の１，４−ジオキサンの除去率である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態）
図２は、本発明の実施の形態における排水処理システムのシステム構成図である。以下においては、この図２を参照して、本実施の形態における排水処理システムの構成について説明する。図２に示すとおり、本実施の形態における排水処理システムは、蒸発濃縮装置１００と、連続吸脱着式排水処理装置２００と、燃焼装置３００を主として備えている。
【００１２】
蒸発濃縮装置１００は、加熱器１１０と、冷却器１２０から構成されている。加熱器１１０は、排水を加熱させて、排水および有機物質を蒸発・気化させる機器である。
【００１３】
加熱器１１０にて蒸発した物質は、冷却機器へ送られ、蒸発しなかった物質は、濃縮水として蒸発濃縮装置１００外へ排出される。加熱温度は特に限定しないが、前記連続吸脱着式排水処理装置の加熱ガス温度以下が好ましい。前記加熱ガス温度以上で処理した場合、脱着が困難な物質も蒸発する可能性があるからである。また、加熱方式については、蒸気などの加熱ガスによる間接加熱、電気ヒーターによる加熱、マイクロ波による加熱などが挙げられるが、これも特に限定しない。
【００１４】
冷却器１２０は、前記加熱器で蒸発した物質を液化凝縮させる機器である。液化凝縮させた液は、一次処理水として蒸発濃縮装置１００から排出される。冷却方式については、冷却水、地下水などによる間接冷却や、チラー設備（冷水）による冷却などが挙げられるが、特に限定しない。
【００１５】
また、蒸発濃縮装置１００は、図３に示す通り、排水の蒸発の際に発生した蒸気を間接的に排水と接触させるような加熱器と冷却器の装置構成であっても良い。図３の構成とすることによって、排水の蒸気が熱源として排水を蒸発させることができ、この際に熱交換によって、蒸気は液化凝縮して一次処理水として排出されるので、加熱および冷却に必要なユーティリティーを削減することができるからである。
【００１６】
以上において説明した蒸発濃縮装置１００は、次に説明する連続吸脱着式排水処理装置２００の前処理装置として機能し、蒸発濃縮装置１００から排出される一次処理水は、次に説明する連続吸脱着式排水処理装置２００において、基本的に脱着可能な有機物質のみを含有した水となる。
【００１７】
一次処理水は、連続吸脱着式排水処理装置２００へ送られる。連続吸脱着式排水処理装置２００は、吸着素子としての吸着材２１１、２２１がそれぞれ収容された第１処理槽２１０および第２処理槽２２０を有している。吸着材２１１、２２１は、排水を通水させることで一次処理水に含有される有機物質を吸着し、二次処理水として連続吸脱着式排水処理装置２００から排出される。また、加熱ガスを通風させることで吸着した有機物質は、吸着材２１１、２２１から脱着し、有機物質を含有する脱着ガスとして連続吸脱着式排水処理装置２００から排出される。
【００１８】
第１処理槽２１０と第２処理槽２２０は、バルブＶ２０１〜Ｖ２０８の開閉を操作することによって交互に吸着槽および脱着槽として機能する。例えば、第１処理槽２１０が吸着槽として機能している場合には、第２処理槽２２０が脱着槽として機能し、第１処理槽２１０が脱着槽として機能している場合には、第２処理槽２２０が吸着槽として機能するようにバルブＶ２０１〜Ｖ２０８が開閉し、加えて吸着槽と脱着槽とが経時的に交互に切り替わるように構成されている。以上の装置構成により、連続吸脱着式排水処理装置２００にて、排水処理されて排水を清浄化する。
【００１９】
連続吸脱着式排水処理装置２００の脱着槽においては、Ｖ２０９およびＶ２１０を開閉操作などの手段を用いて、加熱ガスを通風する前にパージガスを吸着材に通風させ、吸着材の付着水をパージ除去させるパージ処理することが好ましい。付着水を除去させることで、吸着材の脱着効率が高まるからである。また、除去した付着水は、Ｖ２１１およびＶ２１２を開閉操作などの手段を用いて、連続吸脱着式排水処理装置２００の入口に返送することがより好ましい。付着水は十分に有機物質が除去されていない場合があり、この場合、除去した付着水を別途、排水処理する必要がなくなるからである。
【００２０】
連続吸脱着式排水処理装置２００の脱着槽において使用する加熱ガスは、１５０℃以下の水蒸気、加熱空気、加熱窒素などが挙げられる。１５０℃を越える加熱ガス（過熱蒸気など）を使用しても良いが、非常にエネルギー量を消費する上、活性炭などの有機物で構成される吸着材の場合は、脱着時に焼失などのリスクもあるため、上記温度範囲の加熱ガスが好ましい。
【００２１】
吸着材２１１、２２１は、活性炭、活性炭素繊維またはゼオライトの少なくともいずれかを含む部材にて構成されている。好適には、粒状、粒体状、ハニカム状等の活性炭やゼオライトが利用されるが、より好適には、活性炭素繊維が利用される。活性炭素繊維は、表面にミクロ孔を有する繊維状構造を有しているため、水との接触効率が高く、特に水中の有機物質の吸着速度が速くなり、他の吸着素子に比べて極めて高い吸着効率を実現できる部材である。
【００２２】
吸着材２１１、２２１として利用可能な活性炭素繊維の物性は、特に限定されるものではないが、ＢＥＴ比表面積が７００〜２０００ｍ２／ｇ、細孔容積が０．４〜０．９ｃｍ３／ｇ、平均細孔径が１４〜１８Åのものが好ましい。これは、ＢＥＴ比表面積が７００ｍ２／ｇ未満、細孔容積が０．４ｍ３／ｇ未満、平均細孔径が１４Å未満のものでは、有機物質の吸着量が低くなるためであり、またＢＥＴ比表面積が２０００ｍ２／ｇを超え、細孔容積が０．９ｍ３／ｇを超え、平均細孔径が１８Åを超えるのものでは、細孔径が大きくなることで分子量の小さな物質等の吸着能力が低下したり、強度が弱くなったり、素材のコストが高くなって経済的に不利になったりするためである。
【００２３】
燃焼装置３００は、連続吸脱着式排水処理装置２００から排出される脱着ガスを燃焼させて酸化分解させるための装置である。脱着ガスは、熱交換器３１０に導入されて後述する分解ガスと熱交換されて加熱された後、燃焼炉３２０へ導入される。燃焼炉では所定温度にて燃焼し、脱着ガス中の有機物質は酸化分解され、分解ガスを排出する。分解ガスは、熱交換器３１０および熱交換器３３０を通過後、清浄ガスとして大気放出される。熱交換器３３０については、連続吸脱着式排水処理装置２００の加熱ガスの予熱を目的とした機器であり、供給されたガスと分解ガスを熱交換してガスが加熱されて、脱着槽へ供給される。
【００２４】
燃焼装置３００としては、特にその種類が限定されるものではないが、例えばガスを６５０〜８００℃の高温で直接的に燃焼させて有機物質を酸化分解させる直接燃焼装置や、白金触媒等を利用してガスを触媒酸化反応させて有機物質を酸化分解する触媒燃焼装置、蓄熱体を利用して熱回収を行ないつつ経済的に有機物質の直接酸化分解を行なう蓄熱式直接燃焼装置、白金触媒等と蓄熱体とを組み合わせて効率的にガスを触媒酸化反応させて有機物質を酸化分解する蓄熱式触媒燃焼装置等を使用することが可能である。当該燃焼装置３００を用いてガスを燃焼、酸化反応させることにより、有機物質は完全に分解される。
【００２５】
以上において説明した本発明の実施の形態においては、図４に示す、曝気槽４００が、蒸発濃縮装置１００もしくは連続吸脱着式排水処理装置２００の前に接続されたシステム構成であっても良い。排水に含有される有機物質が高濃度である場合、特に揮発性の高い有機溶剤等を多く含む場合は、曝気槽４００を蒸発濃縮装置１００もしくは連続吸脱着式排水処理装置２００前に接続させて曝気処理することで、蒸発濃縮装置１００もしくは連続吸脱着式排水処理装置２００の処理負荷量を簡便に削減できるからである。
【００２６】
曝気槽４００は、気泡を発生させる曝気装置４１０を含み、曝気槽４００に送られた排水は、曝気槽４００内で曝気処理されて、揮発性の高い有機物質は水中から除去され、曝気水として排出され、蒸発濃縮装置１００もしくは連続吸脱着式排水処理装置２００へ送られる。図示しないが、必要に応じて曝気槽４００内を適切な温度に加温させる手段を入れても良い。排水から揮発除去された有機物質は、曝気槽４００から排出される曝気ガスに含有されて、曝気槽４００から排出される。
【００２７】
曝気槽４００から排出された曝気ガスは、連続吸脱着式排水処理装置２００から排出される脱着ガスと混合して、燃焼装置３００にて排ガス処理される構成が好ましい。別途、曝気ガスの処理装置を付帯させる必要がなくなるだけでなく、曝気ガス中に含有される有機物質が追加されるので、有機物質の酸化分解時に得られる熱量が増大し、燃焼装置３００内での熱回収の効率が向上する場合があるからである。
【００２８】
また、以上において説明した本発明の実施の形態においては、図５に示すように、燃焼装置３００から排出される分解ガスが蒸発濃縮装置１００の加熱器１１０へ送られる装置構成としても良い。燃焼装置３００から排出される分解ガスは、加熱器１１０内に間接的を通過した際に、加熱器１１０内の排水と熱交換して排水を加温させることで、加熱に必要なエネルギーを低減できるからである。図示しないが、加熱器１１０が加熱ガスによる間接加熱による加熱方式の場合は、供給する加熱ガスと分解ガスと熱交換させても良く、同様の効果が得られる。また、図示しないが、図３に示す蒸発濃縮装置においても同様の装置構成にしても良い。
【００２９】
以上において説明した本発明の実施の形態においては、蒸発濃縮装置１００から排出される濃縮水の処理方式は、別途、排水処理装置にて排水処理したり、産廃するなど特に限定しない。放流しても問題ない場合は、図示しないが、二次処理水と混合して排出しても良い。また、図示しないが、曝気槽４００を蒸発濃縮装置１００の前に接続させる場合は、濃縮水を曝気槽４００の入口へ返送して、再度曝気処理させても良い。
【００３０】
また、以上において説明した本発明の実施の形態においては、排水中の有機物質もしくは無機物質を吸着する吸着素子を含む吸着装置が、連続吸脱着式排水処理装置２００の前に接続された構成にしても良い。蒸発濃縮装置１００から排出された一次処理水中に脱着困難物質が微量に混入していた場合、上記吸着装置を付帯させることで、連続吸脱着式排水処理装置２００の吸着材２１１、２１２の劣化がさらに抑制されるからである。
【００３１】
以上において説明した本発明の実施の形態における特徴的な装置構成は、相互に組み合わせることが可能である。
【００３２】
また、以上において説明した本発明の実施の形態においては、ポンプやファン等の流体搬送手段やストレージタンク等の流体貯留手段などの構成要素を特に示すことなく説明を行なったが、これら構成要素は必要に応じて適宜の位置に配置すればよい。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例によりさらに本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
なお、評価は下記の方法によりおこなった。
【００３４】
（ＢＥＴ比表面積）
ＢＥＴ比表面積は、液体窒素の沸点（−１９５．８℃）雰囲気下、相対圧力０．０〜０．１５の範囲で上昇させたときの試料への窒素吸着量を数点測定し、ＢＥＴプロットにより試料単位質量あたりの表面積（ｍ２／ｇ）を求めた。
【００３５】
（細孔容積）
細孔容積は、相対圧０．９５における窒素ガスの気体吸着法により測定した。
【００３６】
（平均細孔径）
平均細孔径は、以下の式で求めた。
ｄｐ＝４００００Ｖｐ／Ｓ（ただし、ｄｐ：平均細孔径（Å））
Ｖｐ：細孔容積（ｃｃ／ｇ）
Ｓ：ＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）
【００３７】
（トルエン吸着率）
トルエン吸着率（ｗｔ％）は、ＪＩＳ  Ｋ１４７７に準じる方法で測定した。
【００３８】
（原水）
排水から除去する対象物質として使用する有機物質は、１，４−ジオキサンとした。また、有機物質からはポリエチレングリコールを、無機物質からは硫酸鉄を難脱着物質として使用した。原水（排水）は、これらの物質を所定濃度になるように純水に溶解させた水とした。
【００３９】
（有機物質除去効果）
各装置の入出の１，４−ジオキサン濃度をガスクロマトグラフ法により定量した。
【００４０】
（ポリエチレングリコール付着物分析）
吸着材をアセトンに浸漬させて、吸着材に付着した物質を抽出し、この抽出液を液相クロマトグラフィー法により定量した。
【００４１】
（硫酸鉄付着物分析）
吸着材を灰化させ、鉄イオンについては、灰を硝酸に溶解させて原子フレーム吸光光度法にて定量を行い、硫酸イオンについては、灰化する際のガスをコールドトラップした試料をイオンクロマトグラフ法にて定量した。
【００４２】
(連続吸脱着式排水処理装置の操作条件)
吸着材は平均細孔径１４Å、ＢＥＴ比表面積１６５０ｍ２／ｇ、全細孔容積０．６ｍ３／ｇ、トルエン吸着率４９ｗｔ％の活性炭素繊維とし、１３０ｍｍφで、厚み１５０ｍｍの重量２００ｇの充填層を吸着素子とした。吸着工程における吸着温度は３０℃、脱水工程時におけるガスとして空気を使用し、風量を３００Ｌ／ｍｉｎとした。脱着工程における加熱ガスとして１３０℃の空気を使用し、風量を３００Ｌ／ｍｉｎとした。吸着工程における吸着時間は６０ｍｉｎ、脱水工程における脱水時間は５ｍｉｎ、脱着工程における脱着時間は５５ｍｉｎとして切替サイクルとした。
【００４３】
＜実施例１＞
加熱温度１００℃、冷却温度３０℃、濃縮倍率１０倍の蒸発濃縮装置へ１，４−ジオキサン２００ｍｇ／ｌ、硫酸鉄２０００ｍｇ／ｌを含む原水を１０ｌ／ｈの流量で導入し、一次処理水および濃縮水を得た。一次処理水中の１，４−ジオキサン濃度は２２３ｍｇ／ｌ、硫酸鉄濃度は０．５ｍｇ／ｌ以下であり、濃縮水中の１，４−ジオキサン濃度は０．５ｍｇ／ｌ以下、硫酸鉄濃度は２０ｇ／ｌであった。
【００４４】
次に一次処理水を１０ｌ／ｈの流量で連続吸脱着式排水処理装置へ導入し、１０サイクル吸脱着処理を行った。各サイクルの二次処理水の１，４−ジオキサンは、図６に示す通り、全て０．５ｍｇ／ｌ以下、除去率９９．７％以上と良好な性能を示した。また、１０サイクル後の吸着材のＢＥＴ比表面積およびトルエン吸着率を測定した結果、表１に示す通り、１６５０ｍ２／ｇおよび４９ｗｔ％であり、劣化は確認されなかった。
【００４５】
次に連続吸脱着式排水処理装置から排出された脱着ガスを触媒燃焼装置へ導入した。触媒は白金を使用し、燃焼温度は３００℃とした。分解ガスの１，４−ジオキサン濃度は０．５ｐｐｍ以下と良好な性能を示した。
【００４６】
＜実施例２＞
加熱温度１００℃、冷却温度３０℃、濃縮倍率１０倍の蒸発濃縮装置へ１，４−ジオキサン２００ｍｇ／ｌ、ポリエチレングリコール１５ｇ／ｌを含む原水を１０ｌ／ｈの流量で導入し、一次処理水および濃縮水を得た。一次処理水中の１，４−ジオキサン濃度は２２３ｍｇ／ｌ、ポリエチレングリコール濃度は０．５ｍｇ／ｌ以下であり、濃縮水中の１，４−ジオキサン濃度は０．５ｍｇ／ｌ以下，ポリエチレングリコール濃度は１５０ｇ／ｌであった。
【００４７】
次に一次処理水を１０ｌ／ｈの流量で連続吸脱着式排水処理装置へ導入し、１０サイクル吸脱着処理を行った。各サイクルの二次処理水の１，４−ジオキサン濃度は、図６に示す通り、全て０．５ｍｇ／ｌ以下、除去率９９．７％以上と良好な性能を示した。また、１０サイクル後の吸着材のＢＥＴ比表面積およびトルエン吸着率を測定した結果、表１に示す通り、１６５０ｍ２／ｇおよび４９ｗｔ％であり、劣化は確認されなかった。
【００４８】
次に連続吸脱着式排水処理装置から排出された脱着ガスを触媒燃焼装置へ導入した。触媒は白金を使用し、燃焼温度は３００℃とした。分解ガスの１，４−ジオキサン濃度は０．５ｐｐｍ以下と良好な性能を示した。
【００４９】
＜比較例１＞
実施例１と同じ原水を１０ｌ／ｈの流量で連続吸脱着式排水処理装置へ導入し、１０サイクル吸脱着処理を行った。その際の１，４−ジオキサン除去性能は、図６に示す通り、二次処理水の１，４−ジオキサン除去率がサイクル毎に徐々に低下した。また、１０サイクル後の吸着材のＢＥＴ比表面積およびトルエン吸着率を測定した結果、表１に示す通り、１０５０ｍ２／ｇおよび３６ｗｔ％であり、劣化が確認された。また、１０サイクル後の吸着材の付着物分析を行った結果、硫酸鉄が１００ｍｇ／ｇ検出された。
【００５０】
＜比較例２＞
実施例２と同じ原水を１０ｌ／ｈの流量で連続吸脱着式排水処理装置へ導入し、１０サイクル吸脱着処理を行った。その際の１，４−ジオキサン除去性能は、図６に示す通り、二次処理水の１，４−ジオキサン除去率がサイクル毎に徐々に低下した。また、１０サイクル後の吸着材のＢＥＴ比表面積およびトルエン吸着率を測定した結果、表１に示す通り、７００ｍ２／ｇおよび２６ｗｔ％であり、劣化が確認された。また、１０サイクル後の吸着材の付着物分析を行った結果、ポリエチレングリコールが２００ｍｇ／ｇ検出された。
【００５１】
【表１】
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【符号の説明】
【００５２】
１００：蒸発濃縮装置
１１０：加熱器
１２０：冷却器
２００：連続吸脱着式排水処理装置
２１０：第１処理槽
２１１：吸着材
２２０：第２処理槽
２２１：吸着材
３００：燃焼装置
３１０：熱交換器
３２０：燃焼炉
３３０：熱交換器
４００：曝気槽
４１０：曝気装置
Ｖ２０１〜Ｖ２１２：バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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