(57)【要約】【課題】処理の効率及び性能が良い排水処理方法またはその装置を提供する。【解決手段】排水中の有機物を分解する電気分解反応槽１３と、排水を濃縮し電気分解反応槽１３に排水を供給する蒸発濃縮装置１１と、蒸発濃縮装置１１から発生する蒸気中に含有する揮発性成分を分離除去する分離除去装置１５とを備える。蒸発濃縮装置１１で排水に含有する有機物を濃縮し、濃縮した有機物を電気分解反応槽１３で電気分解する。また、蒸発濃縮装置１１から蒸気とともに排出する揮発性有機化合物を分離除去装置１５で分離除去する。【効果】排水中の有機物を電気分解反応槽１３で分解する前に、蒸発濃縮装置１１で排水中の有機物濃度を高め、電気分解時に常に有機物濃度が高濃度で含有する排水を供給できる。また、揮発性有機化合物を分離除去でき、処理水の水質を向上することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水中の有機物を分解する電気分解反応槽と、排水を蒸発濃縮し前記電気分解反応槽に濃縮した排水を供給する蒸発濃縮装置と、前記蒸発濃縮装置から蒸気とともに排出される揮発性有機化合物を分離除去する分離除去装置を有することを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
前記電気分解反応槽から発生する可燃性ガスと、前記分離除去装置により分離除去された揮発性有機化合物とを酸化処理する酸化処理装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項３】
前記酸化処理装置が前記蒸発濃縮装置の熱源であることを特徴とする請求項２に記載の排水処理装置。
【請求項４】
前記分離除去装置が蒸留塔であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の排水処理装置。
【請求項５】
前記蒸留塔により分離除去された留出液から揮発性有機化合物を分離する留出液分離槽を備えることを特徴とする請求項４に記載の排水処理装置。
【請求項６】
前記蒸発濃縮装置が単効用缶または多重効用缶であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の排水処理装置。
【請求項７】
前記電気分解反応槽と前記蒸発濃縮装置との間に、両者間で前記排水を循環させるラインが設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の排水処理装置。
【請求項８】
前記電気分解反応槽に用いる電極がダイヤモンド電極であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の排水処理装置。
【請求項９】
排水中の有機物を電気分解する電気分解工程と、排水を蒸発濃縮し前記電気分解工程に濃縮した排水を供給する蒸発濃縮工程と、前記蒸発濃縮工程時に発生する蒸気中から揮発性有機化合物を分離除去する分離除去工程とを有することを特徴とする排水処理方法。
【請求項１０】
前記分離除去工程により分離除去された揮発性有機化合物を酸化処理することを特徴とする請求項９に記載の排水処理方法。
【請求項１１】
前記電気分解工程で発生する可燃性ガスを、前記揮発性有機化合物とともに酸化処理することを特徴とする請求項１０に記載の排水処理方法。
【請求項１２】
前記蒸発濃縮工程時に発生する蒸気中から揮発性有機化合物を分離除去する分離除去工程が蒸留によることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、揮発性有機化合物を含有する排水の処理装置およびその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、難分解性有機物質を含む排水の処理方法として、電気分解により処理する技術が知られているが、特に、この電解処理にダイヤモンド電極を用いると電流密度を高くできるので、注目を集めている（例えば、非特許文献１参照。）。
この電解処理方法は、水溶液中に溶解している有機化合物だけでなく固体状化合物あるいは高分子有機化合物も分解できることが特長である。
この処理方法によると、理論的には電流密度を高くすることにより電解反応速度を大きくすることができるが、実際には有機物濃度が低く電流密度が過剰であると、電気が水の電気分解に消費されてＯ２が生成するため、有機物濃度を高くすることが必要である。また、この処理方法では有機化合物濃度が高い方が電流効率が高くなることからも、濃度が低い場合には排水中の有機化合物濃度を高くして電気分解にかけるのが有効である。
【０００３】
【非特許文献１】
Ｍ．Ａ．Ｒｏｄｒｉｇｏ  ｅｔ  ａｌ、”Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｔｈｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ”、２００１年、Ｖｏｌｕｍｅ  １４８、Ｉｓｓｕｅ  ５、ｐ．Ｄ６０−ｐ．Ｄ６４
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このため、本出願人は、排水中の有機物濃度を高くした後に電気分解処理する排水処理装置について先に出願した（特願２００３−０４５３３４号）、（図３参照。）。
この排水処理装置３０は、まず有機化合物を含有する未処理の排水（以下、「原水」という。）を蒸発濃縮装置３１で蒸発濃縮し、排水中の有機化合物の濃度を高くする。この濃縮された排水（以下、「濃縮液」という。）を循環ポンプ３２で電気分解反応槽３３に送入し、有機化合物を電気分解する。この濃縮液は、電気分解されて有機化合物濃度が低くなっているが、循環ライン３４で再び蒸発濃縮装置３１に送入され、原水とともに蒸発濃縮されて有機化合物濃度が高くされる。そして再び循環ポンプ３２で電気分解反応槽３３に送入され、有機化合物が電気分解される。
このように、排水処理装置３０では常に排水中の有機物濃度を高くした後に電気分解処理するので、電気分解処理の電流効率を高くすることができる。また、排水処理装置３０から排出される処理水は、蒸発した後に凝縮されているので、水質が蒸留水に近いものであり、排水が循環して処理されるため、添加する電解質を繰り返し利用できる、等の利点をも有する。
【０００６】
しかし、塗装排水のように不揮発性有機化合物のほかに揮発性有機化合物を含む排水を蒸発濃縮装置で蒸発濃縮させると、揮発性有機化合物が水蒸気とともに揮発するので、当該蒸気を凝縮して処理水として排出したときに処理水中に揮発性有機化合物が残留するという問題が生じる。
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、揮発性有機化合物を含有する排水を処理するための方法および装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の排水処理方法及びその装置のうち請求項１に記載の発明は、排水中の有機物を分解する電気分解反応槽と、排水を蒸発濃縮し前記電気分解反応槽に濃縮した排水を供給する蒸発濃縮装置と、前記蒸発濃縮装置から蒸気とともに排出される揮発性有機化合物を分離除去する分離除去装置を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の排水処理装置は、前記電気分解反応槽から発生する可燃性ガスと、前記分離除去装置により分離除去された揮発性有機化合物とを酸化処理する酸化処理装置を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の排水処理装置は、請求項２に記載の発明において、前記酸化処理装置が前記蒸発濃縮装置の熱源であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の排水処理装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記分離除去装置が蒸留塔であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の排水処理装置は、請求項４に記載の発明において、前記蒸留塔により分離除去された留出液から揮発性有機化合物を分離する留出液分離槽を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の排水処理装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記蒸発濃縮装置が単効用缶または多重効用缶であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の排水処理装置は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記電気分解反応槽と前記蒸発濃縮装置との間に、両者間で前記排水を循環させるラインが設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の排水処理装置は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、前記電気分解反応槽に用いる電極がダイヤモンド電極であることを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の排水処理方法は、排水中の有機物を電気分解する電気分解工程と、排水を蒸発濃縮し前記電気分解工程に濃縮した排水を供給する蒸発濃縮工程と、前記蒸発濃縮工程時に発生する蒸気中から揮発性有機化合物を分離除去する分離除去工程とを有することを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の排水処理方法は、請求項９記載の発明において、前記分離除去工程により分離除去された揮発性有機化合物を酸化処理することを特徴とする。
【００１７】
請求項１１記載の排水処理方法は、請求項１０に記載の発明において、前記電気分解工程で発生する可燃性ガスを、前記揮発性有機化合物とともに酸化処理することを特徴とする。
【００１８】
請求項１２記載の排水処理は、請求項９〜１１のいずれかに記載の発明において、前記蒸発濃縮工程時に発生する蒸気中から揮発性有機化合物を分離除去する分離除去工程が蒸留によることを特徴とする。
【００１９】
すなわち本発明によれば、排水中の有機物を電気分解する前に、蒸発濃縮によって排水中の有機物濃度を高め、電気分解時に有機物を高濃度で含有する排水を供給し、電解効率を高く維持する。また、排水を蒸発濃縮したときに発生する蒸気から揮発性有機化合物を分離除去し、系外に排出する処理水（凝縮水）中に有機化合物がほとんど含まれなようにする。なお、排水は、当初から蒸発濃縮して電気分解反応槽に供給するようにしてもよく、また、電気分解によって濃度が低下した排水に対し適宜蒸発濃縮を行うようにしてもよい。
【００２０】
また、電気分解反応槽から発生する可燃性ガスと分離除去装置により分離除去された揮発性有機化合物とを酸化処理する酸化処理装置を備えることが好ましく、燃焼性のある可燃性ガスと揮発性有機化合物とを当該酸化処理装置で処理する。酸化処理においては、適宜の着火装置によって着火させることにより酸化反応を生じさせることができる。この際に、効率の良い触媒燃焼装置を用いれば、比較的低温で燃焼することができ、燃焼熱によって酸化分解を継続させることができる。
また、蒸発濃縮装置の熱源となる装置で、可燃性ガスと揮発性有機化合物とを酸化処理することが可能であり、酸化処理により発生する酸化熱を蒸発濃縮装置の熱源の一部とすることができる。
【００２１】
また、上述の分離除去装置は蒸留塔であることが好ましく、好適には連続蒸留塔が好ましい。蒸留塔を用いることにより、蒸発濃縮装置から発生する蒸気を、有機物がほとんど含有しない水と揮発性有機化合物を主とする液体とに分離することができる。
なお、塗装用溶剤では、揮発性と溶解性のバランスを取るために芳香族化合物、アルコール類、エステル類の混合溶剤（トルエン、イソブタノール、酢酸エチルなどがその代表的な物質）が用いられることが多く、これらの混合溶剤となる化合物は表１に示すように水と共沸混合物を形成する。これらの共沸温度は水の沸点より低くなっているため、蒸留塔の頂塔温度を当該共沸温度を超え水の沸点より低い温度に設定して蒸留すれば、塔頂より揮発性有機化合物の共沸混合物が留出し、塔底からは水質の良い水が排出される。
また、溶剤中の揮発性有機化合物の種類及び混合比率によっては、塔頂液が２相に分離することがあるが、この場合には有機相を抜き取り、水相を蒸留塔に環流する。
また、連続蒸留塔は、蒸発濃縮装置から発生する蒸気を蒸留塔の中間部に連続的に供給して、塔頂と塔底とからそれぞれ揮発性有機化合物を主とする蒸気と、水とを抜き出す方法で、最も理想的な方法である。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
なお、上記蒸留塔により分離除去された留出液が２相に分離する場合には、揮発性有機化合物を分離する留出液分離槽を備えることが望ましい。蒸留塔の塔頂から留出した成分を凝縮した留出液中から揮発性有機化合物を留出液分離槽で分離し、残りの留出液を再び塔頂に戻して還流を行い蒸留の精度を高める。また、塔底にはリボイラーと呼ばれる加熱蒸発装置を備えて、塔底から出てきた水を再度加熱し、その蒸発成分を再び塔底に戻して蒸留の精度を高めることができる。
【００２４】
また、本発明に用いる蒸発濃縮装置は、排水を加熱蒸発させて有機物の濃縮を図るものであり、本発明としては単効用缶または多重効用缶のいずれであってもよい。多重効用缶を用いることにより、熱効率が高くなる。また、熱源として加熱炉などの燃焼装置を用いることが好ましい。燃焼装置を用いることにより、可燃性ガスおよび揮発性有機化合物を当該燃焼装置で燃焼処理することができる。
【００２５】
また、排水を循環ラインにより、電気分解反応槽と蒸発濃縮装置との間を循環させて排水処理をすることが好ましい。循環ラインにより、各１つの電気分解反応槽および蒸発濃縮装置の間を排水を循環させ、連続に効率よく排水の処理をする。また、排水を電気分解する際に電極間電圧を下げるために排水に電解質を加えることがあるが、排水が電気分解反応槽と蒸発濃縮装置との間を循環するため電解質も循環し、添加機会および添加量を低減することができ、例えば、１回の添加によって長期間連続的に排水処理を行うことができる。
【００２６】
なお、上記処理方法および処理装置においては、電解に用いる電極のうち、少なくとも陽極には、導電性ダイヤモンド電極を用いることが望ましい。好適には陽極、陰極ともにダイヤモンド電極とする。導電性ダイヤモンド電極を用いた電気分解処理によって、排水中の不揮発性有機化合物を高電流密度によって高効率で除去できる。従来の白金系電極を用いた電気分解処理に比べて電解効率が良く、特に必要電極面積が少なくてすみ電解反応装置が小型化できる技術的特長があり、経済的メリットが大きい。また、導電性ダイヤモンドは化学的安定性に優れ、通常の酸やアルカリによる腐食の心配がなく、酸条件からアルカリ条件の幅広いｐＨ範囲を有する水処理に適用できて、かつ長期間に渡って安定した電解酸化処理効果が持続する。
【００２７】
導電性ダイヤモンド電極としては、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ等の導電性金属材料を基板とし、これらの基板の表面に導電性ダイヤモンド薄膜を析出させたものや、シリコンウエハ等の半導体材料を基板とし、このウエハ表面に導電性ダイヤモンド薄膜を合成させたもの、さらに、基板を用いない条件で板状に析出合成した導電性多結晶ダイヤモンドなどを挙げることができる。また、ダイヤモンドの結晶性については特に制限はなく、非晶質のものであっても良い。
なお、導電性ダイヤモンド電極は、ダイヤモンド膜の合成の際にボロン、窒素等の所定量をドープして導電性を付与したものであり、通常はボロンドープしたものが一般的である。こららのドープ量は、少なすぎると技術的意義が発生せず、多すぎてもドープ効果が飽和するため、ダイヤモンド薄膜の炭素量に対して、５０〜１０，０００ｐｐｍの範囲のものが適している。
【００２８】
本発明において、導電性ダイヤモンド電極は、通常は板状のものを使用するが、網目構造物を板状にしたものも使用できる。また、炭素粉末などにダイヤモンドをコーティングした粉末を電解液によって流動させて、流動床を構成することもできる。さらに、三次元構造の基質にダイヤモンド粉末を担持させ、高表面積を有する固定床を構成し、反応速度を大きくすることもできる。導電性ダイヤモンド電極は、従来の白金等の金属電極に比べると、電位窓が極めて広く水の電気分解による水素発生や酸素発生を抑えながら、目的の有機物質のみを効率的に酸化分解処理できる。この導電性ダイヤモンド電極を用いて行う電解処理は、導電性ダイヤモンド電極表面の電流密度を１０〜１００，０００Ａ／ｍ２として、有機物質を含む水をダイヤモンド電極面と平行方向に、通液線速度を１０〜１０，０００ｍ／ｈで接触処理させることが望ましい。さらに、電解持の電解槽内等の液温度は通常１０〜９５℃（好適には６０〜８０℃）にするのが望ましい。
【００２９】
なお、電気分解と蒸発濃縮とを並行して連続的にまたは繰り返し行う場合には、固体粒子など夾雑物が系内に蓄積することが考えられる。このような場合には、循環ラインで循環する排水の一部又は全部を引き抜いて系外に排出することができる。該排出は、引き抜き装置によって行うことができる。また、引き抜き装置には、引き抜かれた排水の有機物を分解するために電気分解反応槽を付設することもできる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下に、本発明の一実施形態を図１に基づいて説明する。
本発明の一実施形態である排水処理装置１０は、３重効用缶１１と濃縮液ポンプ１２と電気分解反応槽１３と気液分離装置１４と蒸留塔１５と処理水タンク１６とを有して構成される。
【００３１】
３重効用缶１１は、第１缶１１ａと第２缶１１ｂと第３缶１１ｃからなり、第１缶１１ａは濃縮液ライン１１ａ１、濃縮液ポンプ１２及び電解槽ライン１２ａを介して電気分解反応槽１３と接続し、さらに、蒸気ライン１１ａ２を介して第２缶１１ｂと接続する。また、第２缶１１ｂは濃縮液ライン１１ｂ１を介して第１缶１１ａと接続し、蒸気ライン１１ｂ２を介して第３缶１１ｃと接続し、さらに、凝縮水ライン１１ｂ３を介して処理水タンク１６と接続する。また、第３缶１１ｃは濃縮液ライン１１ｃ１を介して第２缶１１ｂ２と接続し、蒸気ライン１１ｃ２を介して下記の蒸留塔１５中間部１５ｂと接続し、さらに、凝縮水ライン１１ｃ３を介して処理水タンク１６と接続する。また、電気分解反応槽１３はダイヤモンド電極１３ａ、１３ｂを備え、気液分離ライン１３ｃを介して気液分離装置１４と接続し、また、気液分離装置１４は循環ライン１２ｂを介して第３缶１１ｃと接続し、さらに、排気ライン１４ａを介して混合ガス槽１７と接続する。なお、第１缶１１ａの近傍に加熱炉１１ｄを備える。
【００３２】
蒸留塔１５は、塔頂部１５ａ、中間部１５ｂおよび塔底部１５ｃとを有する。塔頂部１５ａはコンデンサー１５ａ１を有する蒸気ライン１５ａ２を介して留出液分離槽１８と接続し、また、塔底部１５ｃは処理水ライン１５ｃ１を介して処理水タンク１６と接続して構成する。なお、塔底部１５ｃにはリボイラー１５ｃ２を備える。
留出液分離槽１８は、環流ライン１５ａ３を介して塔頂部１５ａと接続し、また、真空ポンプ１８ａと排気ライン１８ｂを介して混合ガス槽１７と接続し、さらに、留出液ライン１８ｃを介して有機留出液タンク１８ｄと接続する。有機留出液タンク１８ｄは、留出液ポンプ１８ｅを介して加熱炉１１ｄと接続する。
また、混合ガス槽１７は、空気ファン１７ａおよび混合ガスライン１７ｃを介して加熱炉１１ｄと接続する。
【００３３】
この排水処理装置１０の動作について以下に説明する。
まず、希薄有機物を液中に有する排水の原水を第３缶１１ｃに注入し、さらに、第２缶１１ｂ、第１缶１１ａを経て、原水を蒸発濃縮して濃縮液を作る。この濃縮液は、濃縮液ライン１１ａ１、濃縮液ポンプ１２および電解槽ライン１２ａにより電気分解反応槽１３に送られる。電気分解反応槽１３に送られた濃縮液中の不揮発性有機物は電気分解される。このとき、濃縮液中の不揮発性有機物濃度は、第１缶１１ａ〜第３缶１１ｃによる蒸発濃縮処理によって高められているので、不揮発性有機物を分解するために使われる電流の効率を高くすることができる。なお、電気分解反応槽１３では有機物を完全分解する必要はなく、一部を分解して気液分離装置１４で可燃性ガスと排水とに分離した後、可燃性ガスは可燃性ガスライン１４ａにより混合ガス槽１７に搬送され、排水は返送液として循環ライン１２ｂにより第３缶１１ｃに返送される。そして、第３缶１１ｃで蒸発濃縮され、濃縮液ライン１１ｃ１により第２缶１１ｂに送られ、さらに、第２缶１１ｂで蒸発濃縮されて第１缶１１ａに送られる。そして、原水とともに、第１缶１１ａで蒸発濃縮されて電気分解反応槽１３に送られる。このように、排水は３重効用缶１１と電気分解反応槽１３とを循環し、蒸発濃縮処理と電気分解処理が繰り返し行われる。
【００３４】
第１缶１１ａの蒸発熱源として加熱炉１１ｄで発生した生蒸気が用いられる。この熱により第１缶１１ａで発生した排水の蒸気は、蒸気ライン１１ａ２により第２缶１１ｂに送られ、第２缶１１ｂの熱源となり、その凝縮水は凝縮水ライン１１ｂ３により処理水タンク１６に送られる。また、２缶１１ｂで発生した蒸気は、蒸気ライン１１ｂ２により第３缶１１ｃに送られ、第３缶１１ｃの熱源となり、その凝縮水は凝縮水ライン１１ｃ３により処理水タンク１６に送られる。さらに、第３缶１１ｃで発生した蒸気は蒸気ライン１１ｃ２により蒸留塔１５の中間部１５ｂに注入され蒸留される。そして、頂塔部１５ａからは揮発性有機化合物を主とする蒸気（以下、「揮発性有機化合物等」という。）が留出され、頂底部１５ｃからは水が排出される。
【００３５】
頂塔部１５ａから留出された揮発性有機化合物等はコンデンサー（凝縮器）１５ａ１で凝縮された後に留出液分離槽１８に送られる。留出液分離槽１８に送られた揮発性有機化合物等は、比重差によって、気相、揮発性有機化合物の液相および水溶液相に分離し、気相成分は真空ポンプ１８ａおよび排気ライン１８ｂにより混合ガス槽１７に移送される。また、揮発性有機化合物の液相成分は抜き取られて有機留出液として留出液ライン１８ｃにより有機留出液タンク１８ｄに移送される。また、水溶液相成分は環流ライン１５ａ３により塔頂部１５ａに戻され、再度蒸留される。
頂底部１５ｃから留出された水は、リボイラー１５ｃ２により再度加熱され蒸発成分は頂底部１５ｃに戻されて再度蒸留され、蒸発しない成分は処理水ライン１５ｃ１により処理水タンク１６に送られ処理水として系外にポンプにより排出される。
【００３６】
加熱炉１１ｄでは、灯油を燃焼させて第１缶１１ａから循環して供給される排水を加熱する。また、混合ガス槽１７内の燃焼ガスと気相成分（以下、「燃焼ガス等」という。）とは、吸気口１７ｂから吸入した空気を混入した後、空気ファン１７ａにより、混合ガスライン１７ｃを経由して加熱炉１１ｄに供給し、前記灯油とともに燃焼処理する。また、有機留出液タンク１８ｄに移送された有機留出液は留出液ポンプ１８ｅにより加熱炉１１ｄに移送されるとともに加熱炉１１ｄ内で噴霧されて燃焼される。なお、例えば塗装用排水の場合には、有機留出液の成分はＣ、Ｈ、Ｏのみから構成される化合物であるため、燃焼処理しても有害物質を生じることはない。
【００３７】
（実施形態２）
また、上記の排水処理装置１０では、３重効用缶を用いたが、これは装置が複雑で設備費が嵩む場合がある。このような場合には、蒸発濃縮装置に単効用缶を使用すればよい。
【００３８】
以下に、蒸発濃縮装置に単効用缶を用いた排水処理装置を図２に基づいて説明する。なお、この実施形態２において、前記実施形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
この実施形態における本発明の排水処理装置２０は、前述の排水処理装置１０の３重効用缶１１に変えて単効用缶２１を備えて構成する。
単効用缶２１は、濃縮液ライン２２、濃縮液ポンプ１２および電解槽ライン１２ａを介して電気分解反応槽１３と接続し、さらに、蒸気ライン２３を介して蒸留塔１５と接続する。また、電気分解反応槽１３は気液分離ライン１３ａ、気液分離装置１４および循環ライン１２ｂを介して単効用缶２１と接続する。なお、単効用缶２１の近傍に加熱炉２１ｄを備える。
【００３９】
この排水処理装置２０の動作について以下に説明する。
まず、希薄有機物を液中に有する排水の原水を単効用缶２１に注入し、原水を蒸発濃縮して濃縮液を作る。この濃縮液は濃縮液ライン２２、濃縮液ポンプ１２および電解槽ライン１２ａにより電気分解反応槽１３に送られる。また、蒸発濃縮処理にともない発生する蒸気は蒸気ライン２３により蒸留塔１５に注入される。このため、排水中の有機化合物は、不揮発性有機化合物ならば電気分解反応槽１３で電解処理され、揮発性有機化合物ならば蒸留塔１５で蒸留されて分離除去されるので系外に未処理のまま放出されることはない。なお、単効用缶２１の蒸発熱源として加熱炉２１ｄで発生した生蒸気が用いられる。加熱炉２１ｄでは灯油の燃焼とともに、混合ガス槽１７から供給される燃焼ガス等と有機留出液タンク１８ｄから供給される有機留出液とが燃焼される。
【００４０】
なお、本発明の実施形態１，２では、加熱炉１１ｄ、２１ｄの燃料に灯油を用いたが、高火力で効率的に燃焼可能であるものであるならば、液化天然ガス、都市ガス等種々の燃料でもよい。また、３重効用缶１１および単効用缶２１の蒸発濃縮缶と加熱炉１１ｄ、２１ｄを別置きにして排水を循環させる構造を示しているが、これに限定するものではなく、蒸発濃縮缶を直火で加熱する構造を用いても良い。また、蒸発濃縮装置として３重効用缶１１および単効用缶２１の蒸発濃縮缶を用いたが他の種々の蒸発濃縮装置でもよい。
以上、本発明の排水処理装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行っても良いのはもちろんである。
【００４１】
【実施例】
次に、図１に示す排水処理装置を用いて揮発性有機化合物含有排水を処理したところ、下記の結果を得た。
（処理条件）
排水量＝１０ｔ／日＝４１７ｋｇ／ｈｒ
排水中化学的酸素要求量（ＣＯＤ）濃度＝５００ｍｇ／Ｌ
蒸発濃縮缶の形式＝３重効用缶
（結果）
灯油消費量＝１５ｋｇ／ｈｒ
空気ファン風量＝２１０Ｎｍ２／ｈｒ
電解反応槽発生ガス＝０．５Ｎｍ３／ｈｒ（ｄｒｙ）
蒸留塔塔頂液有機物量＝０．０２ｋｇ／ｈｒ
処理水化学的酸素要求量（ＣＯＤ）濃度＝１０ｍｇ／Ｌ
上記結果に示されるように、本発明の処理装置によって、排水に含まれる揮発性および不揮発性の有機物が効率よく、かつ効果的に処理されることが分かる。
【００４２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の排水処理方法は、排水中の有機物を電気分解する電気分解工程と、排水を蒸発濃縮し前記電気分解工程に濃縮した排水を供給する蒸発濃縮工程と、前記蒸発濃縮工程時に発生する蒸気中から揮発性有機化合物を分離除去する分離除去工程とを有するので、有機物を高い濃度で含む状態で電気分解を行うことができ、良好なエネルギ効率によって排水の処理を行うことができるとともに、処理水の水質を向上することができる。
【００４３】
また、本発明の排水処理装置は、排水中の有機物を分解する電気分解反応槽と、排水を蒸発濃縮し前記電気分解反応槽に濃縮した排水を供給する蒸発濃縮装置と、前記蒸発濃縮装置から蒸気とともに排出する揮発性有機化合物を分離除去する分離除去装置を有するので、上記処理方法を容易に実行することができ、上記処理方法による効果が確実に得られる。
【００４４】
また、前記電気分解工程で発生する可燃性ガスと前記分離除去工程により分離除去された揮発性有機化合物とを前記蒸発濃縮装置の熱源で酸化処理するので、可燃性ガスおよび揮発性有機化合物を酸化処理するときに発生する酸化熱を前記蒸発濃縮装置の熱源の一部とすることができる。
【００４５】
また、前記電気分解反応槽に用いられる電極をダイヤモンド電極とすることにより、電流密度を高くしても酸素発生がなく、排水に含有する有機物を効率よく分解することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排水処理方法及びその装置の一実施形態の説明に供するフロー図である。
【図２】本発明の排水処理方法及びその装置の他の実施形態の説明に供するフロー図である。
【図３】本発明の前提となる排水処理方法及びその装置の実施形態の説明に供するフロー図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０    排水処理装置
１１    ３重効用缶
１１ａ  第１缶
１１ｂ  第２缶
１１ｃ  第３缶
１１ｄ、２１ｄ  加熱炉
１１ａ１、１１ｂ１、１１ｃ１、２２  濃縮液ライン
１１ａ２、１１ｂ２、１１ｃ２、１５ａ２、２３  蒸気ライン
１１ｂ３、１１ｃ３  凝縮水ライン
１２、３２  濃縮液ポンプ
１２ａ  電解槽ライン
１３、３３  電気分解反応槽
１３ｂ  循環ライン
１４    気液分離装置
１４ａ  排気ライン
１５    蒸留塔
１５ａ  塔頂部
１５ｂ  中間部
１５ｃ  塔底部
１５ａ１  コンデンサー
１５ａ３  環流ライン
１５ｃ１  処理水ライン
１５ｃ２  リボイラー
１６    処理水タンク
１７    混合ガス槽
１７ａ  空気ファン
１７ｂ  吸気口
１８    留出液分離槽
１８ａ  真空ポンプ
１８ｂ  排気ライン
１８ｃ  留出ライン
１８ｄ  有機留出液タンク
１８ｅ  留出液ポンプ
２１    単効用缶
３１    蒸発濃縮装置
【図１】
2004275922.tif 000004
【図２】
2004275922.tif 000005
【図３】
2004275922.tif 000006