(57)【要約】【課題】長期にわたってより確実かつ十分にアンモニア性窒素含有排水窒素成分を除去することのできる処理方法及び処理装置を提供する。【解決手段】（１）アンモニア性窒素含有排水の塩化物イオン濃度を調整する工程と、（２）イオン濃度を調整した前記アンモニア性窒素含有排水を電気化学的に処理する工程と、を含むこと、を特徴とするアンモニア性窒素含有排水の処理方法、及びこれに用いる処理装置を提供する。【選択図】図１
2008105012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）アンモニア性窒素含有排水の塩化物イオン濃度を調整する工程と、
（２）前記イオン濃度を調整した前記アンモニア性窒素含有排水を電気化学的に処理する工程と、を含むこと、
を特徴とするアンモニア性窒素含有排水の処理方法。
【請求項２】
前記工程（２）において、白金族金属及び白金族金属酸化物のうちの少なくともいずれかを含む触媒層を備える陽極を用いること、
を特徴とする請求項１に記載のアンモニア性窒素含有排水の処理方法。
【請求項３】
前記工程（１）において、次亜塩素酸ナトリウム及び塩化ナトリウムよりなる群から選択される少なくとも一種の塩化物イオン源を添加することにより前記アンモニア性窒素含有排水の前記塩化物イオン濃度を調整すること、
を特徴とする請求項１又は２に記載のアンモニア性窒素含有排水の処理方法。
【請求項４】
前記工程（１）において、前記アンモニア性窒素含有排水の前記塩化物イオン濃度を０．１４〜０．８５モル／リットルに調整すること、
を特徴とする請求項１〜３のうちのいずれかに記載のアンモニア性窒素含有排水の処理方法。
【請求項５】
前記工程（１）において、前記アンモニア性窒素含有排水のｐＨを４以上に調整すること、
を特徴とする請求項１〜４のうちのいずれかに記載のアンモニア性窒素含有排水の処理方法。
【請求項６】
前記工程（２）において、３０〜４０℃の温度で前記アンモニア性窒素含有排水を電気化学的に処理すること、
を特徴とする請求項１〜５のうちのいずれかに記載のアンモニア性窒素含有排水の処理方法。
【請求項７】
アンモニア性窒素含有排水の塩化物イオン濃度を調整する調整槽と、
前記イオン濃度を調整した前記アンモニア性窒素含有排水を電気化学的に処理するための電解槽と、を含むこと、
を特徴とするアンモニア性窒素含有排水の処理装置。
【請求項８】
前記電解槽が、白金族金属及び白金族金属酸化物のうちの少なくともいずれかを含む触媒層を備える陽極を有すること、
を特徴とする、請求項７に記載のアンモニア性窒素含有排水の処理方法。
【請求項９】
前記調整槽が、次亜塩素酸ナトリウム及び塩化ナトリウムよりなる群から選択される少なくとも一種を前記アンモニア性窒素含有排水に添加する塩化物イオン源供給部を含むこと、
を特徴とする請求項７又は８に記載のアンモニア性窒素含有排水の処理方法。
【請求項１０】
前記調整槽及び前記電解槽のうちの少なくとも一方が、塩化物イオン濃度測定部を有すること、
を特徴とする請求項７〜９のうちのいずれかに記載のアンモニア性窒素含有排水の処理装置。
【請求項１１】
前記調整槽及び前記電解槽のうちの少なくとも一方が、ｐＨ測定部及びｐＨを調整するための薬剤を添加するｐＨ調整部を有すること、
を特徴とする請求項７〜１０のうちのいずれかに記載のアンモニア性窒素含有排水の処理装置。
【請求項１２】
前記調整槽及び前記電解槽のうちの少なくとも一方が、前記アンモニア性窒素含有排水の温度を調整するための温度調整部を有すること、
を特徴とする請求項７〜１１のうちのいずれかに記載のアンモニア性窒素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、アンモニア（ＮＨ３）由来の窒素成分を含有する排水の処理方法及びこれに用いる処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば下水、屎尿及び産業排水等の排水に含まれるアンモニア性窒素は、放流先の湖沼や内湾等の閉鎖性水域における溶存酸素の低下や富栄養化現象の原因とされている。これらの排水中から窒素成分を除去する窒素除去技術としては、従来から微生物を利用した生物学的な硝化・脱窒処理が行われている。
【０００３】
この生物学的な硝化・脱窒処理においては、独立栄養菌である硝化細菌のアンモニア酸化力と亜硝酸酸化力を利用して、排水中のアンモニア性窒素を好気性状態で亜硝酸性窒素を経て硝酸性窒素まで酸化する。その後、従属栄養細菌である脱窒細菌の働きで排水中の有機物を電子供与体として硝酸性窒素を嫌気状態で窒素ガスに還元することにより、排水中のアンモニア性窒素を除去する（例えば特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、上記のような生物学的な硝化・脱窒処理では、処理条件を制御するのが複雑であることや微生物の処理能力に限界がある等の理由から、排水から窒素成分を必ずしも確実かつ十分に除去することができず、未だ改善の余地があった。
【特許文献１】特開２００５−１３１４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、上記のような生物学的な硝化・脱窒処理に対し、本発明者らは、アンモニア性窒素含有排水を電解槽内において電気化学的に処理すれば当該排水から効果的に窒素成分を分解及び除去し得ることに着目し、かかる電気化学的処理について鋭意検討を重ねたところ、電気化学的処理の際、上記電解槽内においては比較的短時間で電圧が上昇して電極が劣化してしまうことから、電極交換頻度が増え、経済性が成り立たなくなるという問題に直面した。
【０００６】
以上のことから、本発明は、生物学的な硝化・脱窒処理に比べてより確実かつ十分にアンモニア性窒素含有排水から窒素成分を除去することができるとともに、長期にわたってより確実かつ十分にアンモニア性窒素含有排水から窒素成分を除去することのできる、アンモニア性窒素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する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような課題を解決すべく、本発明者らが鋭意実験を繰り返したところ、上記排水中の塩化物イオン（Ｃｌ−）の濃度が低い場合には、電気分解時に塩素（Ｃｌ２）の発生よりも酸素（Ｏ２）の発生が優先的に起こり易く、発生した酸素によって電極が腐食して劣化し易いという知見を得た。特に電極触媒として酸化ルテニウム若しくは酸化イリジウムを用いた場合、前記の劣化が顕著であった。
【０００８】
そこで、本発明者らは、電気化学的処理の際に上記排水中の塩化物イオンの濃度を調整すれば、酸素の優先的発生及びこれに起因する電極の劣化を効果的に抑制することができ、長期間にわたってより確実かつ十分に上記排水から窒素成分を分解・除去し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。加えて本発明者らは、電気化学的処理の際に上記排水の温度を調節すれば、電極の劣化をより効果的に抑制することができ、長期間にわたってより確実かつ十分に上記排水から窒素成分を分解・除去し得ることを見出した。
【０００９】
即ち、本発明は、上記課題を解決すべく、まず
（１）アンモニア性窒素含有排水の塩化物イオン濃度を調整する工程と、
（２）前記イオン濃度を調整した前記アンモニア性窒素含有排水を電気化学的に処理する工程と、を含むこと、
を特徴とするアンモニア性窒素含有排水の処理方法を提供する。
【００１０】
このような構成によれば、電気化学的処理に供されるアンモニア性窒素含有排水中の塩化物イオン濃度を調整することにより、電気分解時に塩素（Ｃｌ２）の発生よりも酸素（Ｏ２）の発生が優先的に起こることを抑制することができるとともに、発生した酸素による電極の劣化を効果的に抑制することができ、長期間にわたってより確実かつ十分に上記排水から窒素成分を分解・除去し得ることができる。
【００１１】
ここで、本願発明における処理対象となるアンモニア性窒素含有排水とは、例えば下水及び屎尿並びに液晶製造工場や無機薬品工場廃水、半導体製造工場の回収プロセスにおいて生じる産業排水等から得られるアンモニア由来の窒素成分を含有する排水のことをいい、少なくともアンモニア性窒素を含んでいればよく、さらにアンモニア性窒素を生じ得る物質を含んでいてもよい。また、「アンモニア性窒素」とは、「ＮＨ４＋」及び「ＮＨ３」中の窒素のことをいい、「ＮＨ４−Ｎ」で表される。なお、「遊離アンモニア」は「ＮＨ３」をいい、アンモニウムイオンとは「ＮＨ４＋」をいう。
【００１２】
なお、半導体の製造工程では、種々の薬剤を使用してウエハの微細加工が行われるため、使用済みの種々の薬剤を含む溶液が排水として排出される。例えば、ウエハのフォトリソグラフィ工程で行う現像作業などでは、（ＣＨ３）４ＮＯＨ（ＴＭＡＨ）を含む処理液でウエハや液晶が処理されるため、主成分としてＴＭＡＨを含む有機系のアルカリ性排水が排出される。また、ウエハの洗浄工程では、ＮＨ４ＯＨ、Ｈ２Ｏ２及びＨ２Ｏを含む洗浄水でウエハを洗浄することが多く、ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む排水が排出される。
【００１３】
したがって、上記「アンモニア性窒素含有排水」は、アンモニア性窒素以外に、アンモニア性窒素を生じ得るＴＭＡＨ、ＮＨ４ＯＨ、ＭＥＡ(モノエタノールアミン）及びＨ２Ｏ２などのうちの少なくともいずれかを含んでいてもよい。もちろん、上記以外にも、液晶製造工場や半導体製造工場の回収プロセスにおいて混入し得る物質を含む場合もある。
【００１４】
また、本発明は、上記の本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理方法に用いる処理装置も提供する。即ち、本発明は、
アンモニア性窒素含有排水の塩化物イオン濃度を調整する調整槽と、
前記イオン濃度を調整した前記アンモニア性窒素含有排水を電気化学的に処理するための電解槽と、を含むこと、
を特徴とするアンモニア性窒素含有排水の処理装置を提供する。
【００１５】
このような構成を有する処理装置を用いれば、電気化学的処理に供されるアンモニア性窒素含有排水中の塩化物イオン濃度を調整して、電気分解時に塩素（Ｃｌ２）の発生よりも酸素（Ｏ２）の発生が優先的に起こることを抑制することができるとともに、電極の劣化を効果的に抑制することができ、次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）及び次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）によってより確実かつ十分に上記排水から窒素成分を長期間にわたって分解・除去することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、生物学的な硝化・脱窒処理に比べてより確実かつ十分にアンモニア性窒素含有排水から窒素成分を除去することができるとともに、長期にわたってより確実かつ十分にアンモニア性窒素含有排水から窒素成分を除去することのできる、アンモニア性窒素含有排水の処理方法及び処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明では、同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略することもある。
図１は、本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理方法に用いる本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理装置の一実施の形態の構成を示す図である。
【００１８】
まず、処理装置１は、アンモニア性窒素含有排水の塩化物イオン濃度を調整する調整槽２と、イオン濃度を調整したアンモニア性窒素含有排水を電気化学的に処理するための電解槽４と、調整槽２において次亜塩素酸ナトリウム及び塩化ナトリウムよりなる群から選択される少なくとも一種をアンモニア性窒素含有排水に添加する塩化物イオン源供給部６と、を含む。さらに、調整槽２は、塩化物イオン濃度測定部８及びｐＨ測定部１０を有している。
【００１９】
液晶製造工場や半導体製造工場において、液晶製造や半導体製造過程で使用され（例えばウエハの洗浄やエッチング）、アンモニア性窒素含有排水（リンス排水やスクラバー排水等）が排出され、回収される。なお、この排水にはアンモニア性窒素だけではなく、例えばフッ素なども含まれる。
【００２０】
回収されたアンモニア性窒素含有排水は経路ａを経て調整槽２に供給され、塩化物イオン源供給部６からは、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）及び塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）よりなる群から選択される少なくとも一種が経路ｂを経て調整槽２に供給されてアンモニア性窒素含有排水と混合される（工程（１））。なお、図示しないが、経路ａ及び経路ｂには、それぞれアンモニア性窒素含有排水及び塩化物イオン源の供給量を制御するための制御弁等を設けるのが好ましい。
【００２１】
ここで、上記工程（１）においては、アンモニア性窒素含有排水の塩化物イオン濃度が０．１４〜０．８５モル／リットルになるように次亜塩素酸ナトリウム及び塩化ナトリウムよりなる群から選択される少なくとも一種（電解質）を調整槽２に供給するのが好ましい。０．１４モル／リットル以上であれば、後述する工程（２）における電気分解によって、酸素よりも塩素が優先的に発生するため、電極、特に陽極電極の劣化をより確実に抑制することができる。また、０．８５モル／リットル以下であれば、必要電圧の低減効果を十分に得ることができ、余分な次亜塩素酸ナトリウム及び塩化ナトリウム等の塩化物が不要となりコストアップを抑制することができる。
【００２２】
なかでも、電解質添加によるコストアップを抑制し、また、電解質添加による電圧の低減効果を高めるためにも単位塩化物イオンあたりの価格が安価な塩化ナトリウムを利用するのが好ましく、アンモニア性窒素含有排水の塩化物イオン濃度が０．１４〜０．４モル／リットルになるように、塩化ナトリウムを調整槽２に供給するのが好ましい。
【００２３】
ここで、調整槽２に設けられている塩化物イオン濃度測定部８においては、例えば、電気伝導率計や塩素濃度計で電気伝導率や塩素濃度を測定し、塩化物イオン濃度を算出するという方法によりアンモニア性窒素含有排水の塩化物イオン濃度を測定すればよい。
【００２４】
また、上記工程（１）においては、アンモニア性窒素含有排水のｐＨを４以上、好ましくは５〜７に調整しておくのが好ましい。その理由は以下のとおりである。ｐＨが酸性側になると、アンモニア性窒素含有排水に供給された塩素イオンは、電極での電気分解により塩素を生成し、通常であれば水と反応して次亜塩素酸を生成する。一方、ｐＨが酸性であれば、塩素と水との反応が進まず、その結果、塩素ガスとして大気中に放出されてしまう。このため、被処理水中の塩素イオン濃度が低下し電解効率が低下するとともに、酸素が優先的に生成し、電極の劣化が進むおそれがある。
【００２５】
このｐＨの調整は、例えば水酸化ナトリウムなどのアルカリや塩酸などの酸を添加することにより行えばよい。水酸化ナトリウムは溶解性が良く、また、塩酸は塩化物イオン源として利用することができる。
【００２６】
次に、上記のように塩化物イオン濃度を調整したアンモニア性窒素含有排水を、経路ｃを経て電解槽４に供給し、ここで電気化学的（酸化）処理を行う（工程（２））。
アンモニア性窒素含有排水を電気化学的に酸化処理することによって強酸化物質である次亜塩素酸と次亜塩素酸イオンを生成させ、当該強酸化性物質によって上記アンモニア性窒素含有排水に含まれるアンモニア性窒素、更には有機成分（ＣＯＤ成分）等を分解して除去することができる。
【００２７】
より具体的には、アンモニア性窒素含有排水に含有される塩化物イオン及び水、更に場合によっては硝酸イオンに起因して、電解槽４の陰極１２及び陽極１４においては以下のような反応が代表的に起こる。
【００２８】
陽極：２Ｃｌ− → Ｃｌ２＋２ｅ−
Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ → ＨＣｌＯ＋Ｈ＋＋Ｃｌ−
ＨＣｌＯ→ＣｌＯ−＋Ｈ＋
２ＮａＯＨ＋Ｃｌ２→ ＮａＣｌＯ＋ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ（アルカリ性）
陰極：ＮＯ３−＋６Ｈ２Ｏ＋８ｅ−→ ＮＨ３＋９ＯＨ−
２Ｈ２Ｏ＋２ｅ−→ ２ＯＨ−＋Ｈ２
【００２９】
陽極１４では、塩素が発生し、さらにその塩素が水と反応し、強力な酸化力を有する次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）を生成する。一方、陰極１２では、アンモニア性窒素含有排水中に硝酸イオンが含まれる場合は、アンモニアへ還元される。また、硝酸イオンが含まれない場合は、水の分解により水素が発生する。また、アンモニア性窒素含有排水中に含まれるアンモニア性窒素及び電気分解によって生成したアンモニア性窒素は、陽極１４で生成した次亜塩素酸によって、以下の式によって分解し除去される。
【００３０】
２ＮＨ３＋３ＨＣｌＯ → Ｎ２＋３ＨＣｌ＋３Ｈ２Ｏ
２ＮＨ３＋３ＮａＣｌＯ → Ｎ２＋３ＮａＣｌ＋３Ｈ２Ｏ（アルカリ性）
【００３１】
電解槽４としては、少なくとも一対の電極、即ち、陰極１２及び陽極１４並びに陰極１２と陽極１４と接続する電源装置（図示せず）を具備する従来からの電解槽を用いることができる。陰極１２及び陽極１４に付着する物質などを除去するために処理を停止して洗浄したりして電解効率を維持してもよい。
【００３２】
また、電解槽４における電気化学的処理は連続処理でもバッチ処理でもよい。なお、電気分解の時間、温度、電圧、電力量（電気量）及び処理量(滞留時間)などは、処理対象物の分解性などに依存するが、適宜選択することによって、本発明の効果を得ることができる。
【００３３】
陰極１２及び陽極１４としては、従来のものを用いることができ、例えばステンレス鋼製の電極、金属チタン板の表面を導電性の酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）又は白金を主成分として含む層で被覆して得られる電極、金属チタン板の表面に白金や酸化イリジウムを主成分として含む層で被覆して得られる電極等が挙げられる。また、導電性セラミックスからなる基材と、前記基材に添加または分散された金属触媒や酸化物触媒とを含む複合電極を用いることもできる。
【００３４】
上述したいずれの電極を用いても塩化物イオン濃度の調整による本発明の効果（電極劣化の抑制）を得ることができるが、なかでも陽極１４には、電解質の電解を効率よく行うという観点から、白金族金属及び白金族金属酸化物のうちの少なくともいずれかをチタン電極に被覆させて構成される電極を用いるのが好ましい。白金族金属としては、例えば白金、ルテニウム、イリジウムおよびルテニウムなどが挙げられ、白金族金属酸化物としては、例えば酸化ルテニウム、酸化イリジウムおよび酸化ルテニウムなどが挙げられる。これらは混合して用いてもよい。
【００３５】
酸化ルテニウムは安価であるが、一般的には、電気分解により発生した酸素により腐食若しくは溶出しやすいという問題がある。これに対し、本発明によれば、酸素（Ｏ２）の発生を効果的に抑制することができるため、酸素に起因する酸化ルテニウムの腐食若しくは溶出といった電極の劣化を防ぐことができる。そのため安価かつ効率よく電解を行うことができるという観点から酸化ルテニウムは好ましい。
【００３６】
また、酸化イリジウムは酸化ルテニウムに比べ酸素に対する耐久性に優れるため、本発明において利用することによって従来以上に長寿命化を達成することができるという観点から好ましい。
【００３７】
更に、白金族属を利用すると、電極が高価になるものの、酸化イリジウムや酸化ルテニウムに比べ酸素の対する耐久性が優れ、上記の触媒を利用した以上に長寿命かを達成できる。なお、陰極としても上述したいずれの電極を用いることができるが、価格的に安価であるという点からステンレス鋼製の電極を利用することが好ましい。
【００３８】
ここで、アンモニア性窒素含有排水を電気化学的に処理する際に、反応熱によって当該アンモニア性窒素含有排水の温度が上昇する。上昇した温度が到達する温度（温度上昇の程度）は、回収されたアンモニア性窒素含有排水の温度、電解槽４の構成および周囲温度、さらには季節等によって異なるが、電解槽４におけるアンモニア性窒素含有排水の温度があまりにも高温になると、陰極１２及び陽極１４を劣化させるおそれがある。また、温度が低くなると処理電圧が高くなり消費電力、即ち電気代の増加のおそれがある。
【００３９】
そのため、本発明においては、工程（２）において、３０〜４０℃の温度でアンモニア性窒素含有排水を電気化学的に処理することが好ましい。したがって、図示しないが、図１における調整槽２及び電解槽４のうちの少なくとも一方に、アンモニア性窒素含有排水の温度を調整するための温度調整部を設けるのが好ましい。
【００４０】
アンモニア性窒素含有排水の温度上昇の程度は、上述のように、回収されたアンモニア性窒素含有排水の温度、電解槽４の構成および周囲温度、さらには季節等によって異なるため、温度調整部としては冷却機能が必要な場合と加熱機能が必要な場合とがある。したがって、温度調整部は、冷却機構及び加熱機構のうちの少なくとも一方、好ましくは両方を有していることが望ましい。
【００４１】
冷却機構としては、例えば冷却用コンデンサーや冷媒循環機構を装置内に設けたり、装置外部にジャケットを設けたりして冷却する方法が挙げられ、加熱機構としては、例えば加熱用ヒーターや熱媒循環機構を装置内に設けたり、外部から加熱したりする方法が挙げられる。そして、これらのうちの少なくともいずれかを含む温度調整部は、調整槽２及び電解槽４のうちの少なくとも一方に従来公知の種々の態様で設けることができる。例えば、冷却用コンデンサーであれば、調整槽２内又は電解槽４内のアンモニア性窒素含有排水に浸漬させて設置したり、調整槽２又は電解槽４の外周面に巻き付けるように設置したりすることができる。
【００４２】
最後に、上記のように電気化学的に酸化処理をした後の排水は、経路ｄを経て系外へ放出すればよい。なお、必要に応じて生物処理や薬品処理などを組み合わせても良い。なお、経路ｃ及び経路ｄには図示していないが、それぞれ調整槽２における塩化物イオン濃度調整後のアンモニア性窒素含有排水及び電解槽４における電気化学処理後の排水を引き上げるポンプ等を設けるのが好ましい。
【００４３】
以上のように、本実施の形態によれば、電気化学的処理に供されるアンモニア性窒素含有排水中の塩化物イオン濃度を調整して、電気分解時に塩素（Ｃｌ２）の発生よりも酸素（Ｏ２）の発生が優先的に起こることを抑制することができるとともに、電極の劣化を効果的に抑制することができ、次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）または次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）によってより確実かつ十分に上記排水から窒素成分を長期間にわたって分解・除去することができる。
【００４４】
上記においては、本発明の代表的な実施の形態について説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。例えば、塩化物イオン源供給部６からは、次亜塩素酸ナトリウム及び塩化ナトリウムのうちの少なくとも一方を供給すればよく、両方を合わせて用いる場合には、混合比を適宜調整して用いればよい。
【００４５】
また、図１においては、調整槽２と電解槽４とが別個に分離している形態について説明したが、単一の槽を調整槽２及び電解槽４として用いてもよい。ここで、図２に、本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理装置の変形例の構成を示す。図２に示す槽３は、図１における調整槽２及び電解槽４の両者としての役割を果たすことができる。
【００４６】
また、図示しないが、排水中のｐＨを調整するための水酸化ナトリウムや塩酸などの薬品を添加するｐＨ調整装置を、調整槽２若しくは電解槽４に設けても良い。このｐＨ調整においては、反応性が良く安価であるという点から水酸化ナトリウムを利用することが好ましく、また、酸を添加する場合は電解質として利用しうる観点から塩酸を利用することが好ましい。
【００４７】
さらに、回収したアンモニア性窒素含有排水には種々の夾雑物が含まれている場合があり、工程（２）における電解に何らかの影響を及ぼすおそれがあるため、あらかじめ除去しておくことが望ましい。例えば陰極１２では、アンモニア性窒素含有排水中に含まれる硝酸イオンのアンモニアへ還元の還元反応を阻害し得るクロム（Ｃｒ）及び鉛（Ｐｂ）、陰極１２上に析出してスケールとなり得るカルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）及びケイ素（Ｓｉ）、並びに電極を構成するステンレス鋼を腐食し得るフッ素（Ｆ）等は、除去しておくことが望ましい。
【００４８】
これらクロム、鉛、カルシウム、マグネシウム、ケイ素、及びフッ素を除去する方法としては、従来公知の方法を用いることができるが、例えば水酸化物沈殿法、凝集沈殿法及び膜分離法等が挙げられる。
【実験例１】
【００４９】
上述した本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理方法及び処理装置の効果を確認すべく、以下の実験例を行った。具体的には、上記実施の形態において説明した構成を有するアンモニア性窒素含有排水の処理装置を用いて、本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理方法を行った。なお、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００５０】
まず、工場排水として回収したアンモニア性窒素含有排水（ＮＨ４−Ｎ：約１，０００ｐｐｍ）を調整槽２に供給した。ここに塩化物イオン源供給部６から塩化ナトリウム水溶液又は次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給して混合し、アンモニア性窒素含有排水の塩化物イオン濃度を調整した（工程（１））。調整後の塩化物イオン濃度は表１に示した。
【００５１】
ついで、上記のように塩化物イオン濃度を調整したアンモニア性窒素含有排水を、電解槽４に供給した。ここで、アンモニア性窒素含有排水のｐＨは７であり（表１参照）、電解槽４の陰極１２及び陽極１４としては、陰極：ＳＵＳ３１６、陽極：ＲｕＯ２／Ｔｉを利用した。
【００５２】
そして、電解槽４では、電流値１０Ａの条件で、電気化学的な酸化処理を行い（工程（２））、電圧が急激に上昇するまでの時間を測定した。なお、電極間距離は、１ｍｍとした。
【００５３】
【表１】
2008105012.tif 000003
【実験例２】
【００５４】
本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理方法及び処理装置における温度の影響を確認すべく、アンモニア性窒素含有排水の温度を３５℃又は５０℃に調整した以外は、上記実験例１における実験番号４と同様の条件で温度を本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理方法を行った。
【００５５】
具体的には、まず工場排水として回収したアンモニア性窒素含有排水（ＮＨ４−Ｎ：約１，０００ｐｐｍ）を調整槽２に供給した。ここに塩化物イオン源供給部６から塩化ナトリウム水溶液又は次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給して混合し、アンモニア性窒素含有排水の塩化物イオン濃度を調整した（工程（１））。調整後の塩化物イオン濃度は１０００ｍｇ／リットルであった（表２参照）。
【００５６】
ついで、上記のように塩化物イオン濃度を調整したアンモニア性窒素含有排水を、電解槽４に供給した。ここで、アンモニア性窒素含有排水のｐＨは７であり（表１参照）、電解槽４の陰極１２及び陽極１４としては、陰極：ＳＵＳ３１６、陽極：ＲｕＯ２／Ｔｉを利用した。
【００５７】
また、電解槽４の外周面にチラー冷却水を循環させ、アンモニア性窒素含有排水の温度を３５℃又は５０℃に調整し、電流値１０Ａの条件で、電気化学的な酸化処理を行い（工程（２））、電圧が初期電圧から１．０Ｖ上昇するまでにかかった時間を電極寿命時間として測定した。アンモニア性窒素含有排水の温度が３５℃の場合の電極寿命時間（測定値）を１００とし、アンモニア性窒素含有排水の温度が３５℃の場合の電極寿命時間を１００とした場合の指数で表２に示した。なお、電極間距離は、１ｍｍとした。
【００５８】
【表２】
2008105012.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明によれば、生物学的な硝化・脱窒処理に比べてより確実かつ十分にアンモニア性窒素含有排水から窒素成分を除去することができるとともに、長期にわたってより確実かつ十分にアンモニア性窒素含有排水窒素成分を除去することのできる処理方法及び処理装置を提供することができる。当該アンモニア性窒素含有排水の処理方法及び処理装置は、下水処理場、液晶製造工場及び半導体製造工場等の工場において好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理方法に用いる本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理装置の一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理方法に用いる本発明のアンモニア性窒素含有排水の処理装置の変形例の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１・・・処理装置
２・・・調整槽
４・・・電解槽
６・・・塩化物イオン供給部
８・・・塩化物イオン測定部
１０・・・ｐＨ測定部
１２・・・陰極
１４・・・陽極
【図１】
2008105012.tif 000005
【図２】
2008105012.tif 000006