(57)【要約】【課題】アミン含有排水の処理において使用する薬品使用量を抑えながら、残留アミンの少ない処理水を得ることができるアミン含有排水の処理方法を提供する。【解決手段】蒸発濃縮機１２によりアミン含有排水を蒸発濃縮する蒸発濃縮工程と、凝縮器１６により前記蒸発濃縮工程で発生した蒸気を凝縮する凝縮工程と、ｐＨ調整装置１８により前記凝縮工程で得られた凝縮水をｐＨ８以下に調整するｐＨ調整工程と、逆浸透膜モジュール２０によりｐＨ８以下に調整した前記凝縮水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理工程と、を有するアミン含有排水の処理方法である。【選択図】図１
2018065098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミン含有排水を蒸発濃縮する蒸発濃縮工程と、
前記蒸発濃縮工程で発生した蒸気を凝縮する凝縮工程と、
前記凝縮工程で得られた凝縮水をｐＨ８以下に調整するｐＨ調整工程と、
ｐＨ８以下に調整した前記凝縮水を逆浸透膜に通水し、透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理工程と、を有することを特徴とするアミン含有排水の処理方法。
【請求項２】
前記逆浸透膜処理工程で得られた濃縮水を前記アミン含有排水に供給することを特徴とする請求項１に記載のアミン含有排水の処理方法。
【請求項３】
前記アミン含有排水中のアミン濃度は、全有機炭素濃度換算で３５０００ｍｇ／Ｌ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のアミン含有排水の処理方法。
【請求項４】
アミン含有排水を蒸発濃縮する蒸発濃縮手段と、
前記蒸発濃縮手段で発生した蒸気を凝縮する凝縮手段と、
前記凝縮手段で得られた凝縮水をｐＨ８以下に調整するｐＨ調整手段と、
逆浸透膜を備え、ｐＨ８以下に調整された前記凝縮水を前記逆浸透膜に通水し、透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理手段と、を有することを特徴とするアミン含有排水の処理装置。
【請求項５】
前記逆浸透膜処理手段で得られた濃縮水を前記アミン含有排水に供給する供給手段を有することを特徴とする請求項４に記載のアミン含有排水の処理装置。
【請求項６】
前記アミン含有排水中のアミン濃度は、全有機炭素濃度換算で３５０００ｍｇ／Ｌ以下であることを特徴とする請求項４又は５に記載のアミン含有排水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アミン含有排水を蒸発濃縮してアミン処理するアミン含有排水の処理方法及び処理装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機窒素化合物であるアミンは、塩基または配位子として工業的に広く利用されている。アミンには様々な物質があり、例えば、エタノールアミン類等の脂肪族アミンやピペラジン類等の複素環式アミン等が挙げられる。エタノールアミン類やピペラジン類等は、その高い沸点と高い塩基性を有することから、酸性ガスの洗浄液などに用いられたり、あるいは塩基または配位子となる性質から金属キレート剤や金属配管等の防食剤などとして用いられたりしている。
【０００３】
エタノールアミン類は、例えば、モノエタノールアミン（２−アミノエタノール）、ジエタノールアミン（２，２−イミノジエタノール）、トリエタノールアミン、２，２−メチルイミノジエタノールなどがある。例えば、エタノールアミンは防食剤として、発電所の蒸気生成配管に添加される場合がある。また、近年では、化石燃料燃焼時に発生する二酸化炭素の排出を抑制する観点から、エタノールアミン類を各種配合した二酸化炭素吸収剤（例えば、特許文献１参照）に排ガスを接触させ排ガス中の二酸化炭素を吸収させることも行われている。
【０００４】
ピペラジン類は、例えば、ピペラジン、１−メチルピペラジン、２−メチルピペラジンなどがあり、酸性ガスの洗浄に使われたり（例えば、特許文献２）、エポキシ樹脂の硬化剤、キレート剤等に使われたりしている。
【０００５】
上記アミンは、例えば、使用時または使用後に水に混入し、アミン含有排水として排出される。排水中のアミンは、炭素、窒素、酸素、水素原子で構成され、炭素及び窒素はＣＯＤ源や富栄養化源となって河川や湖沼を汚染する。
【０００６】
アミンの用途によっては、排水中のアミン濃度が非常に高くなることもあり、高い場合には、有機物濃度として０．１ｗ／ｖ％以上となる場合がある。また、高濃度のアミン含有排水は、中和のための酸（塩酸、硫酸など）が多量に注入されない限り、概ねｐＨ９以上のアルカリ性を示す。
【０００７】
そして、高濃度アミン含有排水は、高いＣＯＤや全窒素（Ｔ−Ｎ）を示すため、これらを低減する処理を行った上で、環境中に放流される。環境中に放流する場合、日本においては排水基準でＣＯＤＭｎ１２０ｍｇ／Ｌ以下（日間平均）、全窒素６０ｍｇ／Ｌ以下（日間平均）に低減する必要がある。
【０００８】
例えば、特許文献３には、アミン等の有機窒素化合物を含む排水を金属担持触媒の存在下で、酸化剤として空気を用いて湿式酸化する排水処理方法が提案されている。しかし、この方法では、反応温度を１００〜３００℃にする必要があり、操作圧力も０．２〜５ＭＰａ以上にする必要がある。このため、加温加圧に要するエネルギーコストが高くなるとともに、高温・高圧に耐えられる装置が必要となり、装置コストが高くなるという問題がある。
【０００９】
また、アミン含有排水の処理方法として、蒸発濃縮法を用いる方法がある。例えば、特許文献４には、高濃度のエタノールアミン含有排水をｐＨ８以下に調整した後、蒸発濃縮装置で蒸留し、凝縮水に移行したエタノールアミンを、触媒を用いて酸化分解する方法が提案されている。この方法によれば、エタノールアミン含有排水をｐＨ８以下にして蒸発濃縮することで、エタノールアミンの蒸発量を低減し、残留アミンが比較的少ない凝縮水を得ることが可能となる。しかし、蒸発濃縮するエタノールアミン含有排水をｐＨ８以下に調整するためには多量の酸が必要（すなわち塩基性のアミンを中和するために多量の酸が必要）となり、また、凝縮水中の残留アミンを酸化分解する際には、多量の酸化剤が必要となるため、薬品費が多大になるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１５−２４３７４号公報
【特許文献２】特許５６７９９９５号公報
【特許文献３】特開２０１１−２２４５４７号公報
【特許文献４】特開平１０−２７２４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は、蒸発濃縮法によるアミン含有排水の処理において使用する薬品使用量を抑えながら、残留アミンの少ない処理水を得ることができるアミン含有排水の処理方法及び処理装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のアミン含有排水の処理方法は、アミン含有排水を蒸発濃縮する蒸発濃縮工程と、前記蒸発濃縮工程で発生した蒸気を凝縮する凝縮工程と、前記凝縮工程で得られた凝縮水をｐＨ８以下に調整するｐＨ調整工程と、ｐＨ８以下に調整した前記凝縮水を逆浸透膜に通水し、透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、上記アミン含有排水の処理方法において、前記逆浸透膜処理工程で得られた濃縮水を前記アミン含有排水に供給することが好ましい。
【００１４】
また、上記アミン含有排水の処理方法において、前記アミン含有排水中のアミン濃度は、全有機炭素濃度換算で３５０００ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明のアミン含有排水の処理装置は、アミン含有排水を蒸発濃縮する蒸発濃縮手段と、前記蒸発濃縮手段で発生した蒸気を凝縮する凝縮手段と、前記凝縮手段で得られた凝縮水をｐＨ８以下に調整するｐＨ調整手段と、逆浸透膜を備え、ｐＨ８以下に調整された前記凝縮水を前記逆浸透膜に通水し、透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理手段と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、上記アミン含有排水の処理装置において、前記逆浸透膜処理手段で得られた濃縮水を前記アミン含有排水に供給する供給手段を有することが好ましい。
【００１７】
また、上記アミン含有排水の処理装置において、前記アミン含有排水中のアミン濃度は、全有機炭素濃度換算で３５０００ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、蒸発濃縮法によるアミン含有排水の処理において使用する薬品使用量を抑えながら、残留アミンの少ない処理水を得ることができるアミン含有排水の処理方法及び処理装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るアミン含有排水の処理装置の構成の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係るアミン含有排水の処理装置の構成の一例を示す模式図である。図１に示す排水処理装置１は、原水槽１０、蒸発濃縮機１２（蒸発濃縮手段）、濃縮水槽１４、凝縮器１６（凝縮手段）、ｐＨ調整装置１８（ｐＨ調整手段）、逆浸透膜モジュール２０（逆浸透膜処理手段）を備えている。蒸発濃縮機１２は、蒸発缶２２、熱媒体供給配管２４を備えている。ｐＨ調整装置１８は、ｐＨ調整槽２６、ｐＨセンサ２８、ｐＨ調整剤添加配管３０を備えている。
【００２２】
以下に、図１に示す排水処理装置１の配管構成について説明する。図１に示す配管構成は一例であって、これに制限されるものではない。
【００２３】
排水流入配管３２の一端は原水槽１０の排水出口に接続され、他端は蒸発缶２２側面の排水入口に接続されている。熱媒体供給配管２４は、蒸発缶２２内部に設けられた伝熱管３４に接続されている。伝熱管３４の一端は、前述したように熱媒体供給配管２４に接続され、他端は蒸発缶２２の外部に設けられたドレン部３６に接続されている。ドレン配管３８の一端は、ドレン部３６に接続され、他端はポンプ４０ａを介して例えば系外に設けられた水槽に接続されている。循環配管４２の一端は蒸発缶２２の下部出口に接続され、他端はポンプ４０ｂを介して蒸発缶２２の上部入口に接続されている。濃縮水配管４４の一端は循環配管４２に接続され、他端は濃縮水槽１４に接続されている。蒸気回収配管４６の一端は蒸発缶２２の側面上部口に接続され、他端は凝縮器１６の蒸気入口に接続されている。凝縮器１６内には、冷却水配管４８が設置されている。凝縮水配管５０ａの一端は凝縮器１６の凝縮水出口に接続され、他端はｐＨ調整槽２６の入口に接続されている。凝縮水配管５０ｂの一端はｐＨ調整槽２６の出口に接続され、他端はポンプ４０ｃを介して逆浸透膜モジュール２０の入口に接続されている。逆浸透膜モジュール２０の透過水出口には処理水配管５２が接続されている。濃縮水供給配管５４（濃縮水供給手段）の一端は逆浸透膜モジュール２０の濃縮水出口に接続され、他端は原水槽１０の濃縮水入口に接続されている。
【００２４】
次に、本実施形態に係る排水処理装置１の動作について説明する。
【００２５】
原水槽１０に貯留されたアミン含有排水は、排水流入配管３２を通り、蒸発濃縮機１２の蒸発缶２２に供給される。また、蒸気等の熱媒体が、熱媒体供給配管２４から伝熱管３４に供給され、伝熱管３４が加熱される。そして、ポンプ４０ｂが稼働され、蒸発缶２２の底部に貯留したアミン含有排水が循環配管４２を通り、蒸発缶２２の上部から、蒸気等の加熱媒体により加熱された伝熱管３４に向けて噴射される。噴射されたアミン含有排水は、伝熱管３４からの熱により加熱され、加熱された排水の一部は蒸発し、残部はアミン濃縮水として蒸発缶２２の底部に貯留される（蒸発濃縮工程）。蒸発濃縮工程で所定の濃縮倍率に濃縮されたアミン濃縮水は、蒸発缶２２から排出され、循環配管４２、濃縮水配管４４を通り濃縮水槽１４に貯留される。アミン濃縮水は、その全量を濃縮水槽１４に供給してもよいし、一部を濃縮水槽１４に供給し、残部を蒸発缶２２による蒸発濃縮に分配してもよい。なお、伝熱管３４を通過した蒸気等の熱媒体は、ドレン部３６に貯留され、必要に応じてポンプ４０ａを稼働させ、ドレン配管３８から系外へ排出される。
【００２６】
また、蒸発缶２２で蒸発したアミン含有排水の蒸気は、蒸気回収配管４６を通り凝縮器１６に供給される。凝縮器１６に供給された蒸気は、凝縮器１６内の冷却水配管４８を流れる冷却液と熱交換されて凝縮し、凝縮水として凝縮水配管５０ａから排出される（凝縮工程）。
【００２７】
凝縮水は、凝縮水配管５０ａからｐＨ調整槽２６に供給され、ｐＨ８以下に調整される（ｐＨ調整工程）。具体的には、ｐＨ調整槽２６内の凝縮水のｐＨをｐＨセンサ２８により計測し、その計測値に応じて、ｐＨ調整剤添加配管３０から供給するｐＨ調整剤の量を調整し、凝縮水のｐＨを８以下に調整する。ここで、凝縮水には、蒸発濃縮工程で蒸発したアミンが含まれる。この凝縮水に含まれるアミンの濃度は、蒸発濃縮工程での凝縮水の回収率にもよるが、例えば、原水（アミン含有排水）の１／１０以下となる。したがって、添加するｐＨ調整剤の量は、例えば、原水のｐＨを８以下にする場合の１／１０以下となるため、蒸発濃縮法によるアミン含有排水の処理において使用する薬品の使用量を顕著に削減することが可能となる。なお、アミンを含む凝縮水のｐＨはアルカリ性を呈するため、ｐＨ調整剤としては、通常、硫酸、塩酸等の酸剤が用いられる。
【００２８】
ｐＨ８以下に調整された（アミン含有）凝縮水は、ポンプ４０ｃにより、凝縮水配管５０ｂから逆浸透膜モジュール２０に通液される。凝縮水は、逆浸透膜モジュール２０内の逆浸透膜により、アミンが除去された透過水と、アミンが濃縮された濃縮水とに分離される。透過水は、処理水として処理水配管５２から排出され、濃縮水は濃縮水供給配管５４から原水槽１０に供給される。このように、（アミン含有）凝縮水のｐＨを８以下とすることで、凝縮水中のアミンの多くは、Ｒ−ＮＨ３＋等のイオン化物質として存在するため、逆浸透膜により効率的にアミンを除去すること可能となり、残留アミンの少ない処理水を得ることができる。また、アミン含有凝縮水を酸化触媒で酸化分解する際には、多量の酸化剤が必要であるが、逆浸透膜処理によれば、酸化剤を添加する必要が無いため、蒸発濃縮法によるアミン含有排水の処理において使用する薬品の使用量を顕著に削減することが可能となる。また、凝縮水の酸化分解では、凝縮水を１００℃付近に加温する必要があるが、逆浸透膜処理によれば、凝縮水を加温せず処理することができるため、エネルギーコスト面でも有益である。
【００２９】
以下に、アミン含有排水の処理条件について説明する。
【００３０】
本実施形態の処理対象であるアミンは、特に制限されるものではないが、大気圧下での沸点が１３０℃以上であり、２５℃水溶液での酸解離定数ｐＫａが８．５以上である物質等が挙げられ、例えば、モノエタノールアミン（例えば、２−アミノエタノール[ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＮＨ２]）、ジエタノールアミン（例えば、２，２−イミノジエタノール［(ＨＯＣＨ２ＣＨ２)２ＮＨ］）、トリエタノールアミン（例えば、［(ＨＯＣＨ２ＣＨ２)３Ｎ］）、２，２−メチルイミノジエタノール、ピペラジン、１-メチルピペラジン、２−メチルピペラジン等が挙げられる。上記物性値を満たすアミンは、蒸発濃縮工程において、蒸気側に移行するものがアルカリ性でも比較的少ない傾向にあるため、凝縮水のｐＨ調整に使用するｐＨ調整剤の添加量は、排水のｐＨ調整に必要な添加量より少なくなる。したがって、上記物性値を満たすアミンを含む排水を本実施形態の処理方法に適用すれば、蒸発濃縮法によるアミン含有排水の処理において使用する薬品の使用量をより削減することが可能となる。
【００３１】
アミン含有排水中のアミン濃度は、例えば、全有機炭素濃度換算で３５０００ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましく、５０００〜３５０００ｍｇ／Ｌの範囲であることが好ましい。アミン濃度が、３５０００ｍｇ／Ｌを超える排水に対しても処理は可能であるが、良好な処理水質を得るのに、逆浸透膜を複数段設置することが必要になる場合があり、設備費やろ過に要するエネルギーコストが大きくなる場合がある。
【００３２】
本実施形態の処理方法において、蒸発濃縮工程前のアミン含有排水に対してｐＨ調整を行っても良い。通常、アミン含有排水は、ｐＨ９以上のアルカリ性を呈しているが、例えば、排水にあらかじめ酸等が多量に混入し装置材質に腐食等の影響を与える恐れのある低いｐＨになっている場合は、その影響が少ないとされるｐＨになるまでアルカリ剤を加えても良い。また、ｐＨ９以上のアルカリ性を示すアミン含有排水に対しては、酸剤を添加せず蒸発濃縮工程を実施する方が望ましいが、酸剤を添加してｐＨ９未満に調整してもよい。アミン含有排水をｐＨ９未満に調整して、蒸発濃縮工程を行うことで、蒸気側に移行するアミン量を低減させることができるため、逆浸透膜の負荷が低減し、設備費やろ過に要するエネルギーコストを削減することができる場合がある。なお、アミン含有排水をｐＨ調整しても、本実施形態の処理方法によれば、逆浸透膜処理の実施により、酸化剤の添加が不要になるため、蒸発濃縮法によるアミン含有排水の処理において使用する薬品の使用量の削減は担保される。
【００３３】
本実施形態で用いた蒸発缶２２は、アミン含有排水を加熱して蒸発させると共に、アミン含有排水を濃縮することができる構造を有していれば特に制限されるものではなく、例えば、自然循環式蒸発缶、強制循環式蒸発缶、液膜式蒸発缶、真空蒸発缶等の従来公知の蒸発缶を使用することができる。これらの中では、蒸発濃縮に掛かるエネルギーコストの点で、真空蒸発缶が好ましい。真空蒸発缶は、蒸発缶内を減圧する真空ポンプを備えており、例えば、真空ポンプで蒸発缶内を−０．０５〜−０．０２ＭＰａ（ゲージ圧）に減圧させる。これにより、高い沸点を有するアミン含有排水に対して、低い加熱温度（例えば、６０〜９０℃）で蒸発させることが可能となるため、エネルギーコストを抑えることが可能となる。
【００３４】
蒸発濃縮工程におけるアミン濃縮液の濃縮倍率は、廃棄処分を考慮すれば、アミン濃縮液の水量が少なくなるように高めに設定することが望ましいが、その一方で、濃縮倍率が上がると、凝縮水に含まれるアミンが増加するため、凝縮水のｐＨ調整に必要なｐＨ調整剤量が増加する場合がある。したがって、廃棄処分費やｐＨ調整剤の使用量を抑える点で、蒸発濃縮工程におけるアミン濃縮液の濃縮倍率は、２５倍以下であることが好ましく、１５倍〜２５倍の範囲であることがより好ましい。
【００３５】
蒸発濃縮工程により得られるアミン濃縮水は、例えば、廃棄物として処分しても良いし、あるいは燃焼装置において酸素を吹込みながら、高温でアミンを燃焼させ、二酸化炭素と窒素に分解しても良い。
【００３６】
凝縮器１６により得られた凝縮水のｐＨは８以下に調整されればよいが、好ましくは７．５以下、より好ましくは６．５〜７．５の範囲に調整される。凝縮水のｐＨを８以下とすることで、凝縮水中のアミンイオン化物質（例えばＲ−ＮＨ３＋）の割合を増加させることができるため、後段の逆浸透膜処理により、効率的にアミンを除去することが可能となる。なお、凝縮水のｐＨを酸性側にし過ぎると（例えば、ｐＨ４以下）、装置内が腐食される虞がある。
【００３７】
凝縮水を逆浸透膜に通水する際には、使用する膜の特性に応じた圧力をかけ、通水する量の一定の割合を濃縮水として取り出すことが望ましい。濃縮水として排出される水の量は、逆浸透膜の特性や流入する水質によって変わるが、概ね、膜に流入する水量の７０〜９０％であることが好ましい。逆浸透膜に通水する際の圧力は、膜の特性にもよるが、例えば、数ｋｇ／ｃｍ２〜７０ｋｇ／ｃｍ２の範囲である。
【００３８】
本実施形態で用いられる逆浸透膜は、特に制限されるものではないが、例えば、ポリアミド系、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、セルロースアセテート（ＣＡ）等の有機膜、セラミック製の無機膜等が挙げられる。また、逆浸透膜の形状は、特に制限されるものではなく、例えば、中空糸膜、管状膜、平膜、スパイラル等が挙げられる。また、逆浸透膜の通水方式は、内圧型、外圧型等のあらゆる通水方式が適用可能である。
【００３９】
逆浸透膜処理により得られる濃縮水中のアミン濃度は、全有機炭素濃度換算で、例えば数千〜２万ｍｇ／Ｌ程度になっているため、当該濃縮水を蒸発濃縮工程前の原水（アミン含有排水）に返送することが好ましい。これにより、処理水の回収率を上げることが可能となる。また、逆浸透膜処理により得られる濃縮水には、ｐＨ調整工程で添加した酸も残るため（ｐＨ調整工程で添加した酸はほとんど逆浸透膜を透過しない）、蒸発濃縮工程前の原水に濃縮水を供給することで、原水のｐＨを下げることも可能となる。これにより、原水中のアミンイオン化物質（例えばＲ−ＮＨ３＋）の割合が増加し、蒸発濃縮工程で蒸気側に移行するアミン量が低減するため、後段の凝縮水のｐＨ調整に必要なｐＨ調整剤量をさらに低減させることが可能となる。なお、逆浸透膜処理により得られる濃縮水を濃縮水槽１４に供給してもよい。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例及び比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４１】
＜実施例１−１〜１−３＞
アミン含有排水として、上記例示したアミン類のうち広範に使用される２-アミノエタノール６g／Ｌ、２,２-イミノジエタノール６g／Ｌ、ピペラジン６ｇ／Ｌ、及び２−メチルピペラジン６ｇ／Ｌを水道水に溶解した合成排水を調製した（有機物濃度２４ｇ／Ｌ）。この合成排水のｐＨは１１．３であった。この合成排水のｐＨを塩酸（３５％）で７．１に調整して測定した、全有機炭素濃度（ＴＯＣ）は１１,５００ｍｇ／Ｌ、全窒素濃度（Ｔ−Ｎ）は６,２００ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤＭｎは１３,０００ ｍｇ／Ｌであった。なお、合成排水におけるＴＯＣ、Ｔ−Ｎは、島津製全有機炭素・窒素測定装置で測定したが、中性付近で測定する必要があるため、上記のような塩酸でのｐＨ調整を行った。以下の排水処理では、ｐＨ調整していない合成排水（ｐＨ１１．３）を用いている。
【００４２】
表１に、合成排水中の各アミンの沸点（７６０ｍｍＨｇ）とｐＫａ（２５℃）を示す。
【００４３】
【表１】
2018065098.tif 000003
【００４４】
ｐＨ１１．３の合成排水５００ｍＬを、ロータリーエバポレータの濃縮部フラスコに導入し、この濃縮部フラスコが８０℃の湯浴に底部から半分程度まで浸漬した状態で濃縮部フラスコを回転させた。凝縮部に２２℃の冷却水を通水しながら、真空ポンプを稼働し、濃縮部フラスコを含むエバポレータ内部の圧力が−０．０７ＭＰａとなるように調整した。凝縮部で冷却された凝縮水を底部の凝縮水フラスコで集水し、凝縮水が４７５ｍＬとなるまで濃縮した（凝縮水回収率９５％）。この蒸留操作を３回行って得られた凝縮水（１４２５ｍＬ）、濃縮水（７５ｍＬ）の水質（ｐＨ、ＴＯＣ、Ｔ−Ｎ、ＣＯＤＭｎ）を測定した。
【００４５】
次に、凝縮水を３００ｍＬ×４個に分け、うち３個には塩酸を添加し、それぞれｐＨを４．０、７．１、 ８．０に調整し（実施例１−１、１−２、１−３）、この時調整に要した塩酸添加量を記録した。残り１つはｐＨ無調整とした（ｐＨ１０．５、比較例１）。
【００４６】
耐圧容器（内部容量３００ｍＬ）の底部に逆浸透膜（日東電工製、ＬＦＣ−３）を配し、容器内に、上記ｐＨ調整済み凝縮水又はｐＨ無調整の凝縮水を導入して密閉し、撹拌翼を回転させながら、容器内部に圧縮窒素を導入して内部圧力を１ＭＰａとし、透過水が２５２ｍＬ（回収率８４％）となるまでろ過を継続した。得られた透過水の水質（ＴＯＣ、Ｔ−Ｎ、ＣＯＤＭｎ）を測定した。なお、合成排水量に対する透過水量（処理水量）の割合（回収率）は８０％（９５％×８４％）である。
【００４７】
表２に、実施例１−１〜１−３及び比較例１の水質結果を示す。
【００４８】
【表２】
2018065098.tif 000004
【００４９】
実施例１−１〜１−３のように、蒸発濃縮により得られた凝縮水のｐＨを８以下に調整して、逆浸透膜ろ過処理することで、比較例１のように凝縮水のｐＨを８以下に調整しなかった場合と比較して、良好な水質の透過水（処理水）を得ることができた。すなわち残留アミンの少ない透過水（処理水）を得ることができた。
【００５０】
＜実施例２＞
実施例１-２と同様の操作を行って得られた逆浸透膜処理後の濃縮水と実施例１−２の逆浸透膜処理後の濃縮水の残液を混合し、そのうち７６ｍＬ（１回の蒸発濃縮操作で得られた凝縮水の１６％）の濃縮水Ａを合成排水５００ｍＬに混合した。この混合水５７６ｍＬを蒸発濃縮し、５５１ｍＬの凝縮水Ｂを得た。凝縮水Ｂの一部は分析に供し、残りの凝縮水Ｂのうち３００ｍＬに、塩酸８００ｍｇＨＣｌ／Ｌを添加してｐＨ７．１に調整し、実施例１−２と同様の操作で、逆浸透膜処理を行い、２５２ｍＬ（凝縮水Ｂの８４％）の透過水Ｃを得た。上記濃縮水Ａ、凝縮水Ｂ及び透過水Ｃの水質を測定し、その結果を表３に示す。
【００５１】
【表３】
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【００５２】
実施例２の透過水Ｃの水質は、ｐＨ調整工程で同等の酸添加量である実施例１−２と比較してわずかに高いが、排水基準は十分満たす値であった。また、実施例２では、５００ｍＬの合成排水から４６３ｍＬの透過水（処理水）を回収することができた。すなわち、実施例２の回収率は９３％であり、実施例１−１〜１−３より高い回収率となった。
【００５３】
＜比較例２＞
上記合成排水に塩酸を添加してｐＨ８．６に調整し、この時の塩酸添加量を記録した（表４には、１リットル当たりの添加量で表記）。ｐＨ調整後の合成排水５００ｍＬをロータリーエバポレータの濃縮部フラスコに導入し、実施例１−１〜１−３と同様の蒸発濃縮操作で約６倍濃縮（＝凝縮水回収率８４％）を行った。得られた凝縮水の水質を測定し、その結果を表４に示す。
【００５４】
【表４】
2018065098.tif 000006
【００５５】
比較例２は排水基準（Ｔ−Ｎ６０ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤＭｎ１２０ｍｇ／Ｌ）を満たす水質の凝縮水（処理水）が得られているが、ｐＨ調整に要した塩酸の量は６７００ｍｇ／Ｌであり、上記各実施例の６．５〜１０．３倍であった。すなわち、実施例は、比較例２よりも良好な水質の処理水を得るのに、酸使用量を著しく低減することができ、大幅な薬品費の低減ができることが示された。
【００５６】
＜実施例３＞
アミン含有排水として、２-アミノエタノール１８ｇ／Ｌ、２，２−イミノジエタノール１８ｇ／Ｌ、ピペラジン１８ｇ／Ｌ、及び２−メチルピペラジン１８ｇ／Ｌを水道水に溶解した合成排水を調製した（有機物濃度７２ｇ／Ｌ）。この合成排水のｐＨは１１．６であり、塩酸（３５％）でｐＨを７．１に調整して測定した、全有機炭素濃度（ＴＯＣ）は３４,６００ｍｇ／Ｌ、全窒素濃度（Ｔ−Ｎ）は１８,５００ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤＭｎは３８,７００ｍｇ／Ｌであった。
【００５７】
ｐＨ１１．６の合成排水５００ｍＬを、ロータリーエバポレータの濃縮部フラスコに導入し、この濃縮部フラスコが８０℃の湯浴に底部から半分程度まで浸漬した状態で濃縮部フラスコを回転させた。凝縮部に２２℃の冷却水を通水しながら、真空ポンプを稼働し、濃縮部フラスコを含むエバポレータ内部の圧力が−０．０７ＭＰａとなるよう調整した。凝縮部で冷却された凝縮水を底部の凝縮水フラスコで集水し、凝縮水が４２５ｍＬとなるまで濃縮した（凝縮水回収率８５％）。得られた凝縮水の水質（ｐＨ、ＴＯＣ、Ｔ−Ｎ及びＣＯＤＭｎ）を測定した。
【００５８】
凝縮水３００ｍＬに塩酸を添加し、ｐＨを７．１に調整し、この時調整に要した塩酸添加量を記録した。その後、実施例１−２と同様に耐圧容器の底部に逆浸透膜（日東電工製、ＬＦＣ−３）を配し、容器内にｐＨを調整した凝縮水を導入して密閉し、容器内部に圧力窒素を導入して内部圧力を１．１ＭＰａとし、ろ過水が２５２ｍＬ（回収率８４％）となるまでろ過を継続した。得られた透過水の水質を測定した。
【００５９】
表５に、実施例３の水質結果を示す。
【００６０】
【表５】
2018065098.tif 000007
【００６１】
表５に示すようにＴＯＣ３４５００ｍｇ／Ｌのアミンを含む合成排水に対しても、ＣＯＤＭｎ、Ｔ−Ｎとも排水基準を満たす処理水（透過水）が得られた。また、実施例３の処理水質は、実施例３の合成排水より有機物濃度の低い合成排水を処理対象とした比較例２よりも良好であった。また、実施例３の塩酸添加量は、比較例２よりも低く、薬品使用量を低減できることが示された。
【符号の説明】
【００６２】
１  排水処理装置、１０  原水槽、１２  蒸発濃縮機、１４  濃縮水槽、１６  凝縮器、１８  ｐＨ調整装置、２０  逆浸透膜モジュール、２２  蒸発缶、２４  熱媒体供給配管、２６  ｐＨ調整槽、２８  ｐＨセンサ、３０  ｐＨ調整剤添加配管、３２  排水流入配管、３４  伝熱管、３６  ドレン部、３８  ドレン配管、４０ａ〜４０ｃ  ポンプ、４２  循環配管、４４  濃縮水配管、４６  蒸気回収配管、４８  冷却水配管、５０ａ〜５０ｂ  凝縮水配管、５２  処理水配管、５４  濃縮水供給配管。
【図１】
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