(57)【要約】【課題】難生物分解性有機物をフェントン処理するに当たり、フェントン反応後に必要な装置設備を小型化ないし削減して省スペースと設備費の低減を図ると共に発生汚泥量の低減を図る。【解決手段】難生物分解性有機物含有水に過酸化水素を添加した後、イオン結合により無機系担体に遷移金属を担持させてなる遷移金属担持担体に、ｐＨ４以下の条件で接触させて難生物分解性有機物を分解した後、ｐＨ４を超え９以下の条件で、鉄担持担体を充填した濾過器に通水する。濾過器で鉄及び有機物の凝集処理、凝集フロックの捕捉及び過酸化水素の還元分解を行うことにより、フェントン反応器後段の中和槽、凝集槽、沈殿槽、還元手段等が不要となり、装置設備を小型化することができ、また、発生汚泥量を大幅に低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
難生物分解性有機物を含有する水の処理方法において、該難生物分解性有機物含有水に過酸化水素を添加した後、イオン結合により無機系担体に遷移金属を担持させてなる遷移金属担持担体に、ｐＨ４以下の条件で接触させて、該難生物分解性有機物を分解した後、ｐＨ４を超え９以下の条件で、鉄担持担体を充填した濾過器に通水することを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理方法。
【請求項２】
請求項１において、前記遷移金属が鉄であり、前記無機系担体がゼオライト、シリカ、アルミナ、及び層状ケイ酸塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含むことを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記遷移金属担持担体を充填した反応器に前記難生物分解性有機物含有水を通水することにより、該難生物分解性有機物を分解することを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記鉄担持担体の担体がゼオライト、シリカ、アルミナ、及び層状ケイ酸塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含むことを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記難生物分解性有機物を分解した後の水にアルカリ及び／又は凝集剤を添加した後前記濾過器に通水することを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記濾過器を定期的に又は該濾過器の差圧が所定値以上に上昇したときに、該濾過器を逆洗することを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理方法。
【請求項７】
請求項６において、前記濾過器を複数並列に設け、一部の濾過器に前記難生物分解性有機物を分解した後の水の通水を行っているときに、残部の濾過器のうちの少なくとも一つの濾過器の逆洗を行うことを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理方法。
【請求項８】
難生物分解性有機物を含有する水の処理装置において、該難生物分解性有機物含有水に過酸化水素を添加する手段と、該難生物分解性有機物含有水のｐＨを４以下に調整する第１のｐＨ調整手段と、過酸化水素が添加されると共にｐＨ調整された難生物分解性有機物含有水を、イオン結合により無機系担体に遷移金属を担持させてなる遷移金属担持担体に接触させて、該難生物分解性有機物を分解する分解手段と、該分解手段の処理水をｐＨ４を超え９以下にｐＨ調整する第２のｐＨ調整手段と、該第２のｐＨ調整手段でｐＨ調整された水が通水される、鉄担持担体が充填された濾過器とを備えてなることを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理装置。
【請求項９】
請求項８において、前記遷移金属が鉄であり、前記無機系担体がゼオライト、シリカ、アルミナ、及び層状ケイ酸塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含むことを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理装置。
【請求項１０】
請求項８又は９において、前記分解手段が、前記難生物分解性有機物含有水が通水される、前記遷移金属担持担体が充填された反応器であることを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理装置。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれか１項において、前記鉄担持担体の担体がゼオライト、シリカ、アルミナ、及び層状ケイ酸塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含むことを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理装置。
【請求項１２】
請求項８ないし１１のいずれか１項において、前記分解手段の処理水にアルカリ及び／又は凝集剤を添加する手段を有し、該アルカリ及び／又は凝集剤添加後の水が前記濾過器に通水されることを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理装置。
【請求項１３】
請求項８ないし１２のいずれか１項において、前記濾過器を定期的に又は該濾過器の差圧が所定値以上に上昇したときに、該濾過器を逆洗する逆洗手段を有することを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理装置。
【請求項１４】
請求項１３において、前記濾過器は複数並列に設けられており、一部の濾過器に前記分解手段の処理水の通水を行っているときに、残部の濾過器のうちの少なくとも一つの濾過器の逆洗を行うための流路切替手段を有することを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は難生物分解性有機物含有水の処理方法及び処理装置に係り、特にフェントン反応による難生物分解性有機物の分解処理において、装置設備を小型化ないし削減して省スペースと設備費の低減を可能とすると共に発生汚泥量を低減する難生物分解性有機物含有水の処理方法及び処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排水中の難生物分解性有機物（ＣＯＤ）の分解方法として、フェントン処理が知られている。フェントン処理は、排水に過酸化水素と鉄塩を添加すると共に、硫酸等でｐＨ１〜５の酸性として過酸化水素から強力な酸化剤であるヒドロキシ（ＯＨ）ラジカルを生成させ、このＯＨラジカルで有機物を酸化分解するものである。
【０００３】
フェントン反応による酸化分解工程後には、添加した鉄塩を除去する必要があるため、フェントン処理とは、酸化分解（フェントン反応）工程と凝集工程の二つの工程からなる処理といえる。この凝集工程において、さらに処理水質を良くするために、凝集剤を追加で添加することが提案されている（特許文献１）。また、フェントン処理の前後に凝集処理を行う方法も提案されている（特許文献２）。
【０００４】
また、フェントン処理では、反応効率を高めるために過剰量の過酸化水素を添加した場合、フェントン反応処理水中に残留する余剰の過酸化水素を分解除去するための還元剤の添加や活性炭塔などを必要とし、更には、フェントン反応で分解し得なかった有機物を凝集処理後、固液分離する設備が必要になる。
【０００５】
図２は、従来の一般的なフェントン処理工程を示す系統図であり、フェントン反応槽２１で原水に酸、過酸化水素及び鉄塩を添加してＣＯＤ成分の酸化分解を行った後、凝集槽２２でフェントン反応処理水に高分子凝集剤（ポリマー）を添加して凝集処理し、凝集処理水を沈殿槽２３で固液分離し、分離水を更に活性炭塔２４に通水して過酸化水素の分解除去を行って処理水を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２６８３９９１号公報
【特許文献２】特開２０１１−５０９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フェントン反応では、ＣＯＤ成分を効率的に分解することはできるが、反応後には、更に、以下の処理を行う必要がある。
（１）低ｐＨで反応させることから、フェントン反応後に処理水を中和する必要がある。
（２）残留している鉄分を除去する必要がある。
（３）フェントン反応処理水中に残留する過酸化水素を還元分解除去する必要がある。
（４）フェントン反応で分解し得なかった有機物を凝集処理後、固液分離する必要がある。
【０００８】
上記（１）〜（４）のために、従来法では、図２のようにフェントン反応槽の後段に、中和槽、凝集槽、沈澱槽、還元槽（図２では活性炭塔）などを設置する必要があり、このため、フェントン処理は、装置の設置スペースが大きく、設備投資が非常にかさむ処理フローとなっている。
また、従来法では、凝集分離で排出される汚泥量も多いという問題もある。
【０００９】
本発明は上記従来の問題点を解決し、フェントン反応後に必要な装置設備を小型化ないし削減して省スペースと設備費の低減を図ると共に、発生汚泥量の低減が可能な難生物分解性有機物含有水の処理方法及び処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、鉄等の触媒金属を担持させた無機系担体を用いた不均一フェントン反応を行った後、鉄担持担体を充填した濾過器に通水して、この濾過器で鉄及び有機物の凝集処理、凝集フロックの捕捉及び過酸化水素の還元分解を行うことにより、フェントン反応器後段の中和槽、凝集槽、沈殿槽、還元手段等が不要となり、装置設備を小型化することができ、また、発生汚泥量を大幅に低減することができることを見出した。
【００１１】
本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。
【００１２】
［１］  難生物分解性有機物を含有する水の処理方法において、該難生物分解性有機物含有水に過酸化水素を添加した後、イオン結合により無機系担体に遷移金属を担持させてなる遷移金属担持担体に、ｐＨ４以下の条件で接触させて、該難生物分解性有機物を分解した後、ｐＨ４を超え９以下の条件で、鉄担持担体を充填した濾過器に通水することを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理方法。
【００１３】
［２］  ［１］において、前記遷移金属が鉄であり、前記無機系担体がゼオライト、シリカ、アルミナ、及び層状ケイ酸塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含むことを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理方法。
【００１４】
［３］  ［１］又は［２］において、前記遷移金属担持担体を充填した反応器に前記難生物分解性有機物含有水を通水することにより、該難生物分解性有機物を分解することを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理方法。
【００１５】
［４］  ［１］ないし［３］のいずれかにおいて、前記鉄担持担体の担体がゼオライト、シリカ、アルミナ、及び層状ケイ酸塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含むことを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理方法。
【００１６】
［５］  ［１］ないし［４］のいずれかにおいて、前記難生物分解性有機物を分解した後の水にアルカリ及び／又は凝集剤を添加した後前記濾過器に通水することを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理方法。
【００１７】
［６］  ［１］ないし［５］のいずれかにおいて、前記濾過器を定期的に又は該濾過器の差圧が所定値以上に上昇したときに、該濾過器を逆洗することを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理方法。
【００１８】
［７］  ［６］において、前記濾過器を複数並列に設け、一部の濾過器に前記難生物分解性有機物を分解した後の水の通水を行っているときに、残部の濾過器のうちの少なくとも一つの濾過器の逆洗を行うことを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理方法。
【００１９】
［８］  難生物分解性有機物を含有する水の処理装置において、該難生物分解性有機物含有水に過酸化水素を添加する手段と、該難生物分解性有機物含有水のｐＨを４以下に調整する第１のｐＨ調整手段と、過酸化水素が添加されると共にｐＨ調整された難生物分解性有機物含有水を、イオン結合により無機系担体に遷移金属を担持させてなる遷移金属担持担体に接触させて、該難生物分解性有機物を分解する分解手段と、該分解手段の処理水をｐＨ４を超え９以下にｐＨ調整する第２のｐＨ調整手段と、該第２のｐＨ調整手段でｐＨ調整された水が通水される、鉄担持担体が充填された濾過器とを備えてなることを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理装置。
【００２０】
［９］  ［８］において、前記遷移金属が鉄であり、前記無機系担体がゼオライト、シリカ、アルミナ、及び層状ケイ酸塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含むことを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理装置。
【００２１】
［１０］  ［８］又は［９］において、前記分解手段が、前記難生物分解性有機物含有水が通水される、前記遷移金属担持担体が充填された反応器であることを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理装置。
【００２２】
［１１］  ［８］ないし［１０］のいずれかにおいて、前記鉄担持担体の担体がゼオライト、シリカ、アルミナ、及び層状ケイ酸塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含むことを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理装置。
【００２３】
［１２］  ［８］ないし［１１］のいずれかにおいて、前記分解手段の処理水にアルカリ及び／又は凝集剤を添加する手段を有し、該アルカリ及び／又は凝集剤添加後の水が前記濾過器に通水されることを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理装置。
【００２４】
［１３］  ［８］ないし［１２］のいずれかにおいて、前記濾過器を定期的に又は該濾過器の差圧が所定値以上に上昇したときに、該濾過器を逆洗する逆洗手段を有することを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理装置。
【００２５】
［１４］  ［１３］において、前記濾過器は複数並列に設けられており、一部の濾過器に前記分解手段の処理水の通水を行っているときに、残部の濾過器のうちの少なくとも一つの濾過器の逆洗を行うための流路切替手段を有することを特徴とする難生物分解性有機物含有水の処理装置。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、水中の難生物分解性有機物を、フェントン反応により分解除去するに当たり、フェントン反応後に必要な装置設備を小型化ないし削減して、省スペースと設備費を低減すると共に、発生汚泥量を大幅に低減することができ、難生物分解性有機物含有水を効率的に処理して高水質処理水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の難生物分解性有機物含有水の処理装置の実施の形態を示す系統図である。
【図２】従来のフェントン処理法を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２９】
＜難生物分解性有機物含有水＞
本発明で処理する難生物分解性有機物含有水とは、電子工業排水（半導体、液晶、めっき）等から排出される、界面活性剤、ジメチルスルホキシド、アルキルフェノール類、有機塩素化合物類、ホルモン様活性を示す化学物質等の難生物分解性有機物を含有する排水が挙げられ、これらの難生物分解性有機物含有排水の水質には特に制限はないが、通常ＣＯＤＣｒとして５０〜５００ｍｇ／Ｌ程度である。
【００３０】
＜フェントン反応＞
本発明においては、このような難生物分解性有機物含有水に、過酸化水素と、必要に応じて酸を添加してｐＨ４以下、好ましくは２．５〜３．５にｐＨ調整した後、イオン結合により無機系担体に遷移金属を担持させてなる遷移金属担持担体に接触させる。
【００３１】
なお、ここで、過酸化水素は、過酸化水素そのものに限らず、系内で過酸化水素を生成する物質であってもよい。
【００３２】
過酸化水素の添加量は、被処理水の難生物分解性有機物濃度に応じて適宜決定され、通常、ＣＯＤＣｒに対して１．５倍当量程度である。
なお、ここで、過酸化水素添加量を多くすることにより、ＯＨラジカルの発生量を多くして反応効率を高めることができる。前述の如く、従来法では、過酸化水素の過剰添加でフェントン反応後に残留する余剰過酸化水素の還元処理が問題となるが、本発明では、残留過酸化水素を後段の濾過器で効率的に分解除去することができるため、過酸化水素添加量を多くしてフェントン反応効率を高めても、後段の還元処理が問題となることはない。
【００３３】
フェントン反応時のｐＨ条件が４を超えると過酸化水素の分解によるＯＨラジカルの発生効率が悪く、フェントン反応が進行しにくくなる。ただし、ｐＨが過度に低くても、それに見合う反応効率の向上効果は得られず、酸添加量が多くなると共に、後段のｐＨ調整に用いるアルカリ添加量が増加し、好ましくない。従って、フェントン反応時のｐＨは２〜４、特に２．５〜３．５とすることが好ましい。
【００３４】
遷移金属担持担体の遷移金属としては、通常、第一鉄(II)、第二鉄(III)が用いられる。鉄は過酸化水素との反応で、以下の反応式に従って、ＯＨラジカルを生成させてフェントン反応で難生物分解性有機物を分解させるが、鉄以外の他の遷移金属、例えば、ニッケル、コバルト、銅、マンガン等であっても、同様の効果が得られるため、本発明で用いる遷移金属担持担体はこれらの鉄以外の遷移金属を無機系担体に担持させたものであってもよい。
Ｆｅ（II）＋Ｈ２Ｏ２→Ｆｅ（III）＋ＯＨ−＋・ＯＨ    （式１）
Ｆｅ（III）＋Ｈ２Ｏ２→Ｆｅ（II）＋Ｈ＋＋・ＯＯＨ    （式２）
Ｆｅ（III）＋・ＯＯＨ→Ｆｅ（II）＋Ｈ＋＋Ｏ２        （式３）
ただし、後段の凝集処理での凝集作用も考慮した場合、遷移金属としては、鉄が好ましい。
これらの遷移金属は、１種のみが無機系担体に担持されていてもよく、２種以上が担持されていてもよい。
【００３５】
これらの遷移金属は、イオン結合により無機系担体に担持されていることがフェントン反応時のＦｅの価数変化の点で重要であり、従って、無機系担体としてはイオン交換能を有するものを用いる。また、ｐＨ４以下の酸性条件で耐久性のあるものが好ましく、このような無機系担体としては、例えば、ゼオライト、シリカ、アルミナ、層状ケイ酸塩、或いはこれらの少なくとも１種を含む担体を用いることができる。これらのうち、イオン交換容量が高く、担体が分解を受けない点でゼオライトを用いることが好ましい。
【００３６】
無機系担体の大きさは、取り扱い性、処理効率の面で、粒径として０．２〜５ｍｍ、特に０．４〜２．０ｍｍであることが好ましい。フェントン反応は主として無機系担体の表面近傍で進行することから、無機系担体の粒径は小さいほど好ましいが、無機系担体の粒径が０．２ｍｍ未満では、フェントン反応触媒による処理をフェントン反応触媒充填塔で行う場合、通水差圧の上昇、懸濁物質による閉塞が問題となる。
無機系担体の形状には特に制限はなく、粒状、柱状、各種の成形品などが挙げられる。なお、無機系担体の粒径は、粒状、柱状等の無機系担体のうち、最も長さの長い部分をさす。
【００３７】
これらの無機系担体に遷移金属を担持させるには、例えば、遷移金属化合物の水溶液に無機系担体を浸漬させるなどして接触させた後、水洗すればよい。
【００３８】
フェントン反応触媒における遷移金属の担持量には特に制限はないが、接触活性と担持処理効率の面から、無機系担体に対する遷移金属換算の担持量で１〜２０重量％程度であることが好ましい。
【００３９】
過酸化水素を添加すると共にｐＨ調整した難生物分解性有機物含有水を上記の遷移金属担持担体に接触させる方法としては特に制限はないが、処理効率に優れることから、遷移金属担持担体を充填した充填塔よりなるフェントン反応器に難生物分解性有機物含有水を通水する方法が挙げられる。ここで、難生物分解性有機物含有水の通水は上向流通水であっても下向流通水であってもよいが、下向流通水とすることが好ましい。即ち、上向流通水の場合は、担体が流動しないように通水ＬＶを調整する必要があるが、下向流通水であれば、このような調整は不要とされる。
また、通水ＳＶは処理効率と反応効率の面から、０．５〜５／ｈｒとすることが好ましい。
なお、処理温度については１５〜３５℃の範囲であり、通常、常温で行われる。
【００４０】
本発明では、このような遷移金属担持担体を用いる不均一系フェントン反応を行うことにより、水中の難生物分解性有機物を分解除去する。従来の均一系フェントン反応では、触媒としての鉄の必要量を添加するために大量の汚泥が発生していたが、本発明の不均一系フェントン反応では、フェントン反応処理水中には、遷移金属担持担体から溶出した少量の遷移金属が含まれるのみであり、発生汚泥量を大幅に低減することができる。また、遷移金属担持担体から溶出した鉄を凝集剤として利用することもできる。
【００４１】
＜濾過器における処理＞
本発明において、フェントン反応処理水は、次いでアルカリを添加してｐＨ４を超え９以下に調整すると共に、必要に応じて凝集剤を添加して、鉄担持担体を充填した濾過器に通水することにより、フェントン反応処理水中の残留有機物及び遷移金属担持担体からの溶出遷移金属の凝集及び濾過分離と、過酸化水素の還元分解を行う。過酸化水素は、鉄担持担体のＦｅの価数変化（フェントン反応）の作用で、水と酸素に分解される。
【００４２】
ここで、濾過器の流入水のｐＨが４以下であると鉄がイオン状である。また、ｐＨが９を超えると鉄が一部再分散する。従って、フェントン反応処理水はｐＨ４を超え９以下、好ましくは６〜８にｐＨ調整する。
【００４３】
また、遷移金属担持担体として鉄担持担体を用いた場合、フェントン反応処理水中には、わずかながら鉄が溶出し、この溶出した鉄による凝集作用で残留有機物の凝集処理を行うこともできるため、フェントン反応処理水には、特に凝集剤を添加する必要がない場合もあるが、必要に応じて、塩化第二鉄やポリ硫酸鉄等の鉄系凝結剤、ポリ塩化アルミニウム等のアルミニウム系凝結剤などの１種又は２種以上の無機系凝結剤を添加してもよい。
【００４４】
濾過器に充填する鉄担持担体としては特に制限はないが、好ましくは前述のフェントン反応触媒と同一のものを用いることが好ましい。
【００４５】
この濾過器は通常下向流通水とする。また過酸化水素の分解で発生する酸素ガスを排除するために０．１ＭＰａ以上に加圧するのが望ましい。
【００４６】
この濾過器では、処理を継続すると、ＳＳによる濾材間の閉塞で差圧が上昇してくる。このため、濾過器は、定期的に或いは濾過器の差圧が所定値以上に上昇したときに逆洗を行って、ＳＳを排出させることが好ましい。
【００４７】
また、このような逆洗を行った上で連続処理を可能とするために、２以上の複数の濾過器を並列に設け、一部の濾過器でフェントン反応処理水の通水を行っているときに、残部の濾過器の少なくとも一つで濾過器の逆洗を行うように、逆洗と通水を切り換えて行うことが好ましい。
【００４８】
この濾過器における処理についても１５〜３５℃の範囲で行うことができ、通常は常温で実施される。
【００４９】
濾過器の処理水はフェントン反応処理水中の残留有機物が凝集、濾過により除去され、また、過酸化水素が鉄担持担体により分解除去されたものであり、更に、遷移金属担持担体から溶出した遷移金属も凝集、濾過分離されることにより、ＣＯＤＣｒ、ＳＳ、過酸化水素濃度及び遷移金属濃度が十分に低減された高水質処理水である。
【００５０】
しかも、本発明において、不均一系フェントン反応処理水中の溶出遷移金属量がごくわずかである上に、これを凝集剤として利用することもでき、必要に応じて添加される凝集剤の添加量も少量で足りることから、濾過器で捕捉され、濾過器の逆洗で排出されるＳＳ量も非常に少ない。また、濾過器であれば、従来法の凝集及び沈殿槽に比べて、その設備スペースは大幅に低減され、更にこの濾過器の後段には有機物の凝集処理や過酸化水素の分解のための設備も不要であり、装置設備は従来法に比べて大幅に小型化される。
【００５１】
＜難生物分解性有機物含有水の処理装置＞
以下に図１を参照して本発明の難生物分解性有機物含有水の処理装置の実施の形態の一例を説明するが、本発明の難生物分解性有機物含有水の処理装置は何ら図１に示すものに限定されない。
【００５２】
図１の難生物分解性有機物含有水の処理装置は、鉄担持ゼオライトを充填したフェントン反応器１と、同じく鉄担持ゼオライトを充填した２つの濾過器（第１の濾過器２Ａ及び第２の濾過器２Ｂ）とを備え、フェントン反応処理水の通水と逆洗とを、濾過器２Ａと濾過器２Ｂとで交互に行うようにしたものである。図中、１０Ａ，１０Ｂ，１１，１２，１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ，１３，１４，１５，１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ，１６は配管を示し、１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂは開閉バルブであり、Ｐ１，Ｐ２はポンプを示す。白ヌキのバルブは閉状態を示し、黒塗りのバルブは開状態を示す。なお、濾過器は３つ以上設けてもよく、この場合において、通水と逆洗をメリーゴーランド方式で行うことも可能である。
【００５３】
図１は第１の濾過器２Ａでフェントン反応処理水の通水を行い、第２の濾過器２Ｂで逆洗を行っている状態を示すが、バルブ１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂの開閉を逆にすることで、第２の濾過器２Ｂでフェントン反応処理水の通水を行い、第１の濾過器２Ａで逆洗を行うことができる。
【００５４】
図１の処理装置では、難生物分解性有機物含有水（原水）に、配管１０Ａ，１０Ｂよりそれぞれ過酸化水素と酸を添加して、所定のｐＨに調整した後、鉄担持ゼオライトを充填したフェントン反応器１に通水して不均一系フェントン反応により原水中の難生物分解性有機物を分解する。このフェントン反応器１の処理水は配管１２より取り出され、アルカリ貯槽３のアルカリが配管１４より添加されて所定のｐＨに調整された後、配管１２Ａを経て鉄担持ゼオライトが充填された第１の濾過器２Ａに通水されて、凝集フロックの濾過分離、過酸化水素の分解が行われる。濾過器２Ａの処理水は配管１３Ａ，１３を経て系外へ排出される。一方、第２の濾過器２Ｂでは、配管１５，１５Ｂを経て導入される逆洗水槽からの逆洗水により逆洗が行われ、逆洗排水は配管１６Ｂ，１６を経て系外へ排出される。
【００５５】
第１の濾過器２Ａへの通水で第１の濾過器２Ａの差圧が所定値以上となった場合、或いは所定量の通水処理を行った後は、開閉バルブ１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂを図示しない切り換え手段により切り換えて、第２の濾過器２Ｂにフェントン反応処理水を通水すると共に、第１の濾過器２Ａで逆洗を行う。
【実施例】
【００５６】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
なお、以下の実施例及び比較例においては、以下の方法で調製した合成排水を試験原水として、試験を行った。
即ち、イソプロピルアルコール、ジメチルスルホキシド及びテトラメチルアンモニウムヒドロキシドをそれぞれ１００ｍｇ／Ｌ模擬排水を生物処理した後、凝集処理、逆浸透膜分離処理して、逆浸透膜濃縮水を得、この濃縮水を更に蒸発濃縮して、ＣＯＤＣｒ８００ｍｇ／Ｌの難生物分解性有機物含有排水（試験原水）を調製した。
また、試験はいずれも２５℃で行った。
【００５７】
遷移金属担持担体としてはゼオライトにＦｅ(II)をイオン交換にて担持させたＦｅ(II)担持ゼオライトを用いた。このＦｅ(II)担持ゼオライトは、硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４）水溶液に、粒状のゼオライト（Ｘ型、粒径１〜２ｍｍ）を２４時間浸漬させてイオン交換した後、純水で洗浄して調製した。
この担体のＦｅ(II)担持量はゼオライトに対して１０重量％である。
【００５８】
［実施例１］
直径５０ｍｍ、高さ５００ｍｍの円筒カラムに、上記Ｆｅ(II)担持担体を充填した充填カラムを２個準備し、一方を不均一系フェントン反応を行うフェントン反応器とし、他方を濾過器とした。なお、フェントン反応器のＦｅ担持担体の充填高さは３００ｍｍとし、濾過器のＦｅ担持担体の充填高さは１５０ｍｍとした。
【００５９】
試験原水に硫酸を添加してｐＨ３に調整した後、過酸化水素を１７００ｍｇ／Ｌ添加混合し、フェントン反応器に、ＳＶ２／ｈｒで下向流通水した。このフェントン反応器から流出する不均一系フェントン反応処理水に水酸化ナトリウムを添加してｐＨを５に調整した後、濾過器に下向流通水した。
【００６０】
フェントン反応器の流出水（フェントン反応処理水）と、濾過器の流出水（最終処理水）の水質を調べ、結果を表１に示した。
【００６１】
［比較例１］
試験原水に硫酸を添加してｐＨ３とすると共に、過酸化水素１７００ｍｇ／ＬとＦｅＳＯ４１５００ｍｇ／Ｌ（５５０ｍｇ／ＬａｓＦｅ）を添加して０．５ｈｒ反応させた後、水酸化ナトリウムを添加してｐＨ９に調整して１０ｍｉｎ攪拌し、次いでアニオン系ポリマー（栗田工業（株）製「ＰＡ３３１」）１ｍｇ／Ｌを添加して生成した粗大フロックを沈降分離して、上澄水を比較例１の最終処理水とした。
【００６２】
なお、表１には、実施例１における濾過器の逆洗で得られる試験原水１Ｌ当たりに換算したＳＳ発生量と、比較例１において、粗大フロックの沈降分離で得られる試験原水１Ｌ当たりに換算したＳＳ発生量を併記した。
【００６３】
【表１】
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【００６４】
表１より明らかなように、実施例１の最終処理水のＣＯＤＣｒ濃度は、比較例１の最終処理水のＣＯＤＣｒ濃度よりも低く、また、実施例１では、ＳＳ発生量は比較例１の約１０％にまで低減することができる。
また、フェントン反応処理水のｐＨを５としたことから、過酸化水素の分解反応効率も比較例１より向上した結果、過酸化水素濃度も著しく低減している。
このようなことから、この実施例１では、フェントン反応器の後段に凝集槽及び沈殿槽といった大型な装置が不要な上に、濾過器の後段に活性炭塔や還元剤添加設備も不要となり、装置設備数及びその設置スペースは大幅に低減される。
【符号の説明】
【００６５】
１  フェントン反応器
２Ａ，２Ｂ  濾過器
３  アルカリ貯槽
４  逆洗水槽
【図１】
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【図２】
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