(57)【要約】【課題】イオン交換能を利用したアンモニア性のゼオライト吸着層をアルカリ再生液で再生し、再生液中にアンモニアを高濃度に濃縮するアンモニア含有被処理水の処理方法を提供すること。【解決手段】マグネシウム及び／又はアルカリ土類イオンが共存するアンモニア性窒素を含む被処理水を天然ゼオライト吸着塔に通水し、アルカリ再生液でゼオライトを再生する方法において、マグネシウムイオン及び／又はアルカリ土類イオンを実質的に含まない水でゼオライト吸着塔空間及びゼオライト空孔に残留する該イオンを除去した後、アルカリ再生液でゼオライトの再生を行う。前記再生液中に回収されるアンモニア性窒素の濃度を2,000〜10,000ｐｐｍとすること、更に、前記再生液のアルカリとして固体アルカリ及び／又は液体アルカリを使用して、再生液中に含まれるアンモニアをスチーム又は加熱空気により、ストリッパ中で気相放出し、触媒分解することで達成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニア性窒素を含む被処理水を天然ゼオライト吸着塔に通水した後、アルカリ土類イオン及びアルカリを実質的に含まない洗浄水でゼオライト吸着塔内のアルカリ土類イオンを除去し、次いでアルカリ再生液でゼオライトの再生を行い、回収されたアルカリ再生液中に高濃度に回収されたアンモニア性窒素をスチーム又は加熱空気によって、ストリッパで気相中に放出後、得られたアンモニアを加熱、触媒分解し、無害化することを特徴とするアンモニア含有被処理水の処理方法。
【請求項２】
前記実質的にアルカリ土類イオン及びアルカリを含まない洗浄水として、前記吸着塔に通水後の被処理水及び／又はアンモニア除去後のストリッパ被処理水を使用することを特徴とする請求項１記載のアンモニア含有被処理水の処理方法。
【請求項３】
前記アルカリ再生液中に回収されるアンモニア性窒素の濃度を２，０００〜１０，０００ｐｐｍの範囲で管理することを特徴とする請求項１又は２記載のアンモニア含有被処理水の処理方法。
【請求項４】
ゼオライト吸着塔を複数配置し、第１のゼオライト吸着塔が破過した後、被処理水を第２のゼオライト吸着塔に導き、その間に第１の吸着塔を再生させることを順次複数の吸着塔を用いてアンモニアの吸着と脱離を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のアンモニア含有被処理水の処理方法。
【請求項５】
前記アルカリ再生液は固体アルカリ及び／又は液体アルカリを含み、該再生液のｐＨを９．５以上とすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のアンモニア含有被処理水の処理方法。
【請求項６】
前記吸着塔のゼオライトのアルカリ再生液による再生の後、前記吸着塔をｐＨ４〜５の弱酸性洗浄水で洗浄し、吸着塔洗浄後の洗浄水のｐＨが５．６〜８．６になると該洗浄水を放水することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のアンモニア含有被処理水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマグネシウムイオンを含むアルカリ土類イオンが共存するアンモニア性窒素含有被処理水の処理方法に係わり、天然ゼオライトを吸着剤として充填した吸着塔をアンモニア性窒素の濃縮装置として用い、固体アルカリ及び／又は液体アルカリを含んだ再生液により、再生液中に濃縮されたアンモニア性窒素をストリッパ中で気相に放出後、加熱、触媒分解して無害化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンモニア性窒素は種々のプロセスから発生するが、従来、Ｔ−Ｎ(１５０ｐｐｍ未満）以外の規制がなかったため、中和処理を行い、そのまま放流していた。その結果、海水の富栄養化がおこり、赤潮・青潮発生の遠因となっている。これらの公害発生を防止するために２００４年からはアンモニア性窒素、硝酸性窒素、亜硝酸性窒素の排水規制が東京湾、伊勢湾、瀬戸内海に対して実施されている。
【０００３】
アンモニア性窒素を含有する被処理水を処理する方法として、ゼオライト等のイオン交換体を利用し、アンモニア含有排水をゼオライトと接触させてアンモニアを捕捉した後にゼオライトの再生を行い、再生液中の高濃度のアンモニアをストリッピングによりガス化して処理する技術がある。
【特許文献１】特開平９−２０６７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の対象とする被処理水はマグネシウムイオンなどのアルカリ土類イオンが共存する数百〜数十ｐｐｍのアンモニア性窒素を含むものである。数百ｐｐｍ以上のアンモニア性窒素を含む被処理水からゼオライトを用いてアンモニアを回収するにはゼオライトの吸着容量に限界があるために実用的でない。ゼオライトを用いる処理方法では被処理水の適正な処理量は５０〜２，０００ｔ／ｄであり、また、アンモニア性窒素を数十ｐｐｍ程度の濃度で含む被処理水を取り扱うのが適切である。
【０００５】
そのためには、直径１メートル、高さ３．３メートルのゼオライトを充填した吸着塔で一週間に一度、吸着塔を切り替えられるような規模で行う。吸着塔の再生は再生液６．７ｔで８時間程度の運転で行うことができる。吸着塔の再生時におけるアンモニアの脱離（脱離温度６５℃）は数時間以内で完了する。
【０００６】
ゼオライトはＮＨ4+イオンに高い選択性があるため、ある程度の濃度のアルカリ金属及び／又はアルカリ土類イオンが共存しても、使用できるという特徴がある。しかしながら、ゼオライトの再生をアルカリ再生液で実施する場合には共存するマグネシウムイオンを含むアルカリ土類イオンが加水分解して、ゼオライト吸着塔が詰まるという問題があった。
【０００７】
すなわち、上記従来のイオン交換能を利用したアンモニア排水処理法において、通常のアンモニア性窒素の被処理水中にはマグネシウムを含むアルカリ土類イオンが共存しているため、アルカリ再生液でゼオライトを再生して再生液中にアンモニアを高濃度に濃縮する際、アルカリ土類イオンが加水分解し、ゼオライト間及びゼオライト空孔内に詰まり、廃液処理ができなくなる。更に、ゼオライトのアルカリ再生液として固体アルカリを溶解して使用する場合では、ゼオライトの再生処理後の再生液のストリッピング時に固形物がミストとして飛散するために、ミストキャッチャーに負荷がかかるなど、後流側の機器に好ましくない影響を与えるという問題があった。
【０００８】
本発明の課題はイオン交換能を利用したアンモニア性のゼオライト吸着層をアルカリ再生液で再生し、再生液中にアンモニアを高濃度に濃縮するアンモニア含有被処理水の処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の課題は次の構成で達成される。  
請求項１記載の発明は、アンモニア性窒素を含む被処理水を天然ゼオライト吸着塔に通水した後、アルカリ土類イオン及びアルカリを実質的に含まない洗浄水でゼオライト吸着塔内のアルカリ土類イオンを除去し、次いでアルカリ再生液でゼオライトの再生を行い、回収されたアルカリ再生液中に高濃度に回収されたアンモニア性窒素をスチーム又は加熱空気によって、ストリッパで気相中に放出後、得られたアンモニアを加熱、触媒分解し、無害化するアンモニア含有被処理水の処理方法である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記実質的にアルカリ土類イオン及びアルカリを含まない洗浄水として、前記吸着塔に通水後の被処理水及び／又はアンモニア除去後のストリッパ被処理水を使用する請求項１記載のアンモニア含有被処理水の処理方法である。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記アルカリ再生液中に回収されるアンモニア性窒素の濃度を２，０００〜１０，０００ｐｐｍの範囲で管理する請求項１又は２記載のアンモニア含有被処理水の処理方法である。
【００１２】
請求項４記載の発明は、ゼオライト吸着塔を複数配置し、第１のゼオライト吸着塔が破過した後、被処理水を第２のゼオライト吸着塔に導き、その間に第１の吸着塔を再生させることを順次複数の吸着塔を用いてアンモニアの吸着と脱離を行う請求項１ないし３のいずれかに記載のアンモニア含有被処理水の処理方法である。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記アルカリ再生液は固体アルカリ及び／又は液体アルカリを含み、該再生液のｐＨを９．５以上とする請求項１ないし４のいずれかに記載のアンモニア含有被処理水の処理方法である。
【００１４】
請求項６記載の発明は、前記吸着塔のゼオライトのアルカリ再生液による再生の後、前記吸着塔をｐＨ４〜５の弱酸性洗浄水で洗浄し、吸着塔洗浄後の洗浄水のｐＨが５．６〜８．６になると放水する請求項１ないし５のいずれかに記載のアンモニア含有被処理水の処理方法である。
【００１５】
（作用）
請求項１〜６記載の発明のように天然ゼオライト法アンモニア性窒素処理法では、大量の被処理水中の低濃度アンモニア性窒素を選択的に該ゼオライトに吸着させるため、少量のアルカリ再生液で該ゼオライトの再生が行えるだけでなく、アルカリ再生液中に高濃度アンモニアを脱離させることができ、薬剤添加や加熱などのユーティリティが少なくて済むという大きな利点がある。アルカリ再生液の組成は下記の反応式に基づいて決定される。
【００１６】
即ち、式（１）は被処理水中のＮＨ4+イオンをゼオライトに捕捉する反応である。ＮＨ4+イオンがゼオライトに捕捉されるとＮａ+がゼオライトから離れて排出される。Ｎａ+を含む排出水中のｐＨは通常５．６〜８．６の範囲であり、放水しても公害問題は生じない。ただし、前記排出水中にはＮＨ4+イオンの他、Ｎａ+  、Ｋ+、Ｃａ2+、Ｍｇ2+イオンが共存する場合が多い。ゼオライト交換体の前記イオンの吸着選択性はＮＨ4+〜Ｋ+＞Ｎａ+≫Ｃａ2+≫Ｍｇ2+であり、アンモニア性窒素が選択的に該ゼオライトに吸着される。このとき、その他のイオンもある程度は吸着される。
【００１７】
一方、ゼオライトの再生時は再生液のｐＨはアルカリ側にあり、これにより、式（２）の他、式（３）により、ゼオライトの再生促進が図られる。しかし、Ｍｇ2+、Ｃａ2+イオンなどが共存すると式（４）及び式（５）に従ってゼオライトの再生時にＭｇ2+、Ｃａ2+イオンが加水分解され、沈殿物が析出し、吸着塔内で閉塞の原因となる。
【００１８】
そこで、ゼオライトの再生前に、予めゼオライト吸着塔にアルカリ土類イオン又はアルカリを実質的に含まない水を流し、前記Ｍｇ2+、Ｃａ2+イオン等のイオンを吸着塔から流出除去させた後、アルカリ再生液を吸着塔に通水し、ゼオライトを再生すると共に式（６）に従って、アンモニアをアルカリ再生液中に回収する。
【００１９】
ここで、アルカリ土類イオンとアルカリを実質的に含まない水としては吸着塔被処理水、アンモニア除去後の中和処理されたストリッパ被処理水を使用できる。
【００２０】
Ｚ・Ｎａ＋ＮＨ4+→Ｚ・ＮＨ4＋Ｎａ+………………………（１）
Ｚ・ＮＨ4＋Ｎａ+→Ｚ・Ｎａ＋ＮＨ4+………………………（２）
Ｚ・ＮＨ4＋Ｎａ+＋→Ｚ・Ｎａ＋ＮＨ3（１）＋Ｈ2Ｏ……（３）
Ｍｇ2+＋２ＯＨ-→Ｍｇ（ＯＨ）2……………………………（４）
Ｃａ2+＋２ＯＨ-→Ｃａ（ＯＨ）2……………………………（５）
ＮＨ4+＋ＯＨ-＝ＮＨ3（Ｌ）＋Ｈ2Ｏ…………………………（６）
ＮＨ3（Ｌ）＝ＮＨ3（Ｇ）……………………………………（７）
Ｈ2Ｏ＝Ｈ+＋ＯＨ-………………………………………………（８）
【００２１】
ゼオライトの再生は式（２）、（３）及び（６）で行われるため、再生液中のＮＨ4+イオンと等モルのＮａＯＨが消費されるが、ゼオライトの再生をワンスルーで実施するために、ゼオライトの再生時にはＮａＯＨをメイクアップする必要がない。更に、式（１）、（３）及び（６）の反応を実質的に１００％右側に進めるためには平衡論上はｐＨ１１．８以上とする必要があるが、式（６）と式（７）において、アンモニアガスが放散されれば、反応は上記式（６）と式（７）の右側にずれる。
【００２２】
そこで、充填塔方式の放散塔（ストリッパ）を用いると、放散を効率よく実施すれば、ｐＨは９．５〜１２．５で充分に上記式（６）と式（７）の反応が右側に進む。その場合に式（７）によるアンモニアのゼオライトからの脱離を６０〜８０℃という低温で行える。また、アンモニアの脱離はゼオライトの再生と別個に行うため、ゼオライトの摩耗を抑制できる。
【００２３】
更に、アルカリ再生液のアルカリとして固体アルカリの他に液体アルカリ、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドを使用すれば、ストリッピング時に固形物がミストとして実質的に飛散しないために、ミストキャッチャーに負荷がかからないなど、後流側に悪影響を与えず、また触媒の長寿命化、運転の安定性が図られる。前記再生液のｐＨを９．５〜１２．５、全陽イオン濃度を０．１０〜３．３ｍｏｌ／Ｌとすることが望ましい。
【００２４】
半導体製造工場でフォトレジストの洗浄液廃液としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシドがあると、前記洗浄液廃液そのものをアルカリ再生液として使用することもできる。
【００２５】
このように、アルカリ土類イオンが共存するアンモニア性窒素をゼオライト法で処理すれば、低ユーティリティで被処理水の処理のスピードアップが図れる。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１記載の発明によれば、低濃度アンモニア性窒素を含有した被処理水を吸着塔内の天然ゼオライトに吸着させ、ゼオライトを再生する時には、予め吸着塔にアルカリ土類イオンやアルカリを実質的に含まない吸着塔被処理水又は中和処理されたストリッパ被処理水を流し、前記イオンを吸着塔のゼオライトから流出除去した後、吸着塔のゼオライトにアルカリ再生液を通水すれば、前記マグネシウムイオン等のアルカリ土類イオンは沈殿することなく、また追加的なイオン交換水槽を設置することなく、ゼオライトを再生することができる。
【００２７】
さらに、アンモニアを含む被処理水を天然ゼオライトを用いて除去すると、ゼオライトの粉化が抑制され、ゼオライトの長寿命化とスラッジによる配管の閉塞を抑制できる。
【００２８】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の効果に加えて前記実質的にアルカリ土類イオン及びアルカリを含まない洗浄水として、吸着塔に通水後の被処理水及び／又はアンモニア除去後のストリッパ被処理水を使用することで、無駄なく系内の被処理水を有効できる。
【００２９】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の効果に加えて前記アルカリ再生液中に回収されるアンモニア性窒素の濃度を２，０００〜１０，０００ｐｐｍの範囲で管理することで、被処理水中のアンモニア濃度は数百ｐｐｍ程度まで対応でき、比較的低濃度のアンモニアを含有する被処理水でもゼオライト吸着塔を用いて無害化処理ができる。
【００３０】
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の効果に加えて第１のゼオライト吸着塔が破過した後、被処理水を第２の吸着塔に導き、その間に第１の吸着塔を再生させることを順次複数の吸着塔で行うことにより、連続して被処理水を処理することができる。
【００３１】
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれかに記載の効果に加えて前記アルカリ再生液として固体アルカリ及び／又は液体アルカリを用いて容易にゼオライトを再生でき、特に液体アルカリを用いると後流側にミストを与えることがなく、またアンモニア分解触媒を劣化させることがない。
【００３２】
また、吸着塔再生液中に高濃度に回収されたアンモニアをスチームまたは加熱空気によりストリッパ中で気相中に放散するためのアルカリ濃度としては平衡論的にはｐＨ１１．８程度が必要であるが、ストリッパに充填物を装填すれば、放散が促進され、アンモニウムとアンモニアの等モルで存在するｐＨ９．５以上、強塩基性にならない１２．５以下であれば充分にアンモニアが放散される。
【００３３】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の効果の他に前記吸着塔のゼオライトのアルカリ再生液による再生の後、前記吸着塔をｐＨ４〜５の弱酸性洗浄水で洗浄し、吸着塔洗浄後の洗浄水のｐＨが５．６〜８．６になると放水することで公害防止となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の実施の形態を図面と共に説明する。  
図１に本発明の代表的な一実施例のシステム構成の全体図を示す。廃水である被処理水は被処理水槽２０からライン１を通ってポンプ２１により吸着塔２２に供給される。吸着塔２２を出た被処理水はライン２を経て排水槽２３に供給され、規制値未満のＮＨ4+濃度、ｐＨになるようにしてライン４より排出される。吸着塔２２を出た被処理水がＮＨ4+濃度が規制値を超えた場合にはポンプ２４によりライン１２を通って被処理水槽２０に戻される。
【００３５】
ゼオライト吸着塔２２内ではＮＨ4+が破過する前にライン２のバルブ２ａを閉じて吸着塔２２からの被処理水をライン５を経由してポンプ２５により第２の吸着塔２６へ供給する。吸着塔２６から排出する被処理水はライン６から排水槽２３に供給され、そのＮＨ4+濃度とｐＨを規制値内にしてライン４より排出する。
【００３６】
吸着塔２２が飽和に達したかどうかは吸着塔２２出口に設けられた図示しないｐＨ計または電気伝導度計でｐＨまたは電気伝導度を計測することで行う。吸着塔２２が飽和に達した場合にはライン１とライン２のバルブを閉じ、被処理水はライン７から吸着塔２６へ供給される。被処理水はライン６を通って排水槽２３に通し、その後ライン４から排水する。
【００３７】
その間、ゼオライトによってイオン交換された実質的にＮＨ4+、Ｍｇ2+及びその他のアルカリ土類イオンを含まない被処理水がポンプ２７により排水槽２３からライン８を経由して吸着塔２２に送られる。これにより吸着塔２２内のＭｇ2+及びその他のアルカリ土類イオンはライン２から排水槽２３に排出され、次いでライン３から排水される。
【００３８】
引き続き再生液槽２８からポンプ２９によりアルカリ再生液をライン９を経由して吸着塔２２に通水する。アルカリ再生液で吸着塔２２内のゼオライトが再生されると共に被処理水はライン１０を経てストリッパ貯槽３０に貯蔵される。
【００３９】
ゼオライト吸着塔２２が再生されると排水槽２３から実質的にＮＨ4+、Ｍｇ2+及びその他のアルカリ土類イオンを含まない被処理水がポンプ２７からライン８を通して吸着塔２２に給水される。このとき、ライン８には酸を添加して前記被処理水のｐＨを４〜５とし、吸着塔２２内の被処理水がｐＨ５．６〜８．６になるまで流して、中和処理を行った後に放流する。
【００４０】
吸着塔２２が再生された後はライン６とライン９の各バルブ６ａ、９ａを閉じて吸着塔２６からの被処理水をライン１１からポンプ２９によりライン９を経由させて吸着塔２２に供給する。
【００４１】
なお、吸着塔２６が飽和になれば、既述と同様に、実質的にＮＨ4+、Ｍｇ2+及び／又はアルカリ土類イオンを含まない被処理水を排水槽２３からライン４２を通ってポンプ４１により吸着塔２６に通水される。  
吸着塔２６内のＭｇ2+及びあるいはアルカリ土類イオンをライン６から排水槽２３に導き、ライン３から排水する。
【００４２】
引き続き再生液槽２８からのアルカリ再生液をポンプ４３によりライン４４を経由して吸着塔２６に通水する。これにより、吸着塔２６内のゼオライトを再生すると共に被処理水はライン４５を経てストリッパ貯槽３０に貯蔵される。吸着塔２６が再生されると排水槽２３から実質的にＮＨ4+、Ｍｇ2+及びその他のアルカリ土類イオンを含まない被処理水がポンプ４１によりライン４２を経由して吸着塔２６に給水される。このとき、ライン４２には酸を添加してｐＨを４〜５とし、吸着塔２６からの排水がｐＨ５．６〜８．６になるまで流す。以下同様とする。
【００４３】
吸着塔２２と吸着塔２６のゼオライトを再生するアルカリ再生液はストリッパ貯槽３０に導かれるが、該アンモニアを豊富に含む再生液はポンプ３８によりライン４７を経由してストリッパ３１に給液される。ストリッパ３１の下部に接続したライン３２からはスチーム又は空気を供給してストリッパ３１内に導入し、アンモニアをライン３３から放出する。ストリッパ３１出口のライン３３上には加熱部３４を設置し、さらにその後流側にはアンモニア分解触媒塔３５を設置する。アンモニアが触媒塔３５で分解されて窒素が得られ、クリーンな排ガスはライン３６から排出される。
【００４４】
ストリッパ３１中のアンモニアが放散された後、ストリッパ３１内の再生液はライン３７を通って再生液槽２８に戻される。この際、再生液槽２８内のｐＨを必要値にするためにライン３７内にアルカリを添加する。また、ストリッパ３１で処理される被処理水中のＭｇ2+及びその他のアルカリ土類イオンは加水分解されるため、実質的に含まれない。そこで運転経過により、ストリッパ３１から排出する被処理水が使用できるようになれば、吸着塔２２または吸着塔２６がＮＨ4+で飽和になった後、残留しているＭｇ2+及び／又はアルカリ土類イオンの除去のためにライン５０又はライン５１を通して、該ストリッパ被処理液が使用できる。
【００４５】
次に前記システムの各構成分の相互関係と作用について説明する。  
アンモニア性窒素を含む産業用水、終末処理場の下水道廃水、閉鎖系水域の廃水などの被処理水では多くの場合、マグネシウムイオン及びその他のアルカリ土類イオンが共存する。
【００４６】
イオン交換体として、陽イオン交換樹脂を使用する場合では、ＮＨ4+イオンの他多価イオンであるＭｇ2+、Ｃａ2+も交換力は強く、イオン交換されるため、樹脂の破過がすぐに起こる。このため、陽イオン交換樹脂は使用できない。また、合成ゼオライトでは、アルミニウムの加水分解のため、長期に使用することはできない。一方、天然ゼオライト、特にクリノプチライトではＮＨ4+イオンに高い選択性があるため、マグネシウムイオンなどのアルカリ土類イオンが共存する場合でも、アンモニア性窒素の除去ができる。しかしながら、ゼオライトの再生時は再生液のｐＨはアルカリ側にあるため、Ｍｇ2+、Ｃａ2+イオンは加水分解し、沈殿が析出し、吸着塔内で閉塞を起こす。そこで、再生時に予め、吸着塔２２、２６にマグネシウムイオン等のアルカリ土類イオン及びアルカリを実質的に含まない吸着塔被処理水あるいは中和処理されたストリッパ被処理水を流し、前記マグネシウムイオン等のアルカリ土類イオンを流出除去した後、アルカリ再生液を吸着塔２２、２６に通水すれば、該アルカリ土類イオンは沈殿することなく、ゼオライトを再生することができる。
【００４７】
また、吸着塔２２が破過した後、被処理水を別の吸着塔２６に導き、先の吸着塔２２が破過から飽和になる範囲で通水後、吸着塔２６を再生し、ゼオライトの交換容量を考慮して、吸着塔２２、２６の設計を行えば、アンモニア濃度として、２，０００〜１０，０００ｐｐｍの範囲にできる。これにより、ゼオライトはアンモニア性窒素の濃縮装置として十分役目を果たすことができる。再生液中に高濃度に回収されたアンモニアをスチームあるいは加熱空気によりストリッパ３１中で気相中に放散するためのアルカリ濃度としては平衡論的にはｐＨ１１．８程度が必要であるが、ストリッパ３１に充填物を装填すれば、放散が促進され、アンモニウムとアンモニアの等モルで存在するｐＨ９．６程度で充分に放散される。そのため、アンモニアの脱離を６０〜８０℃という低温で行える。
【００４８】
アルカリ再生液のアルカリとしては、固体アルカリの他に液体アルカリ、例えばテトラメチルアンモニウムヒドロキシドを使用することができ、液体アルカリを使用するとストリッピング時に固形物がミストとして実質的に飛散しないために、ミストキャッチャーに負荷がかからないなど、後流に好ましくない影響を与えず、アンモニア分解触媒の長寿命化、運転の安定性が図られる。
【００４９】
また、半導体フォトレジスト洗浄液廃液としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシドを用いる工場では、前記洗浄液廃液そのものを使用することもできる。テトラメチルアンモニウムヒドロキシドは加熱条件では水蒸気と反応し、アンモニアとメタノールに分解されるため、触媒上で各々窒素と水蒸気または二酸化炭素と水蒸気に分解される。触媒温度は３５０〜４００℃に保つ。吸着塔２２からのアンモニアの脱離はゼオライトの再生と別個に行うため、ゼオライトの摩耗を抑制できる。
【００５０】
以上により、マグネシウムイオンなどのアルカリ土類イオンが共存するアンモニア性窒素をゼオライト法で処理すれば、低ユーティリティでの被処理水の処理のスピードアップが図れる。
【実施例１】
【００５１】
天然ゼオライト０．０２３Ｌを充填したカラムにＮＨ4+イオン５０ｐｐｍを含む被処理水を温度２７℃、ＳＶ２３ｈ-1で通水したところ、流出水中のＮＨ4+イオンが初期濃度の５％が流出するまでの時間は３００ｍｉｎであった。前記流出水中のＮＨ4+イオンの初期濃度の９５％が流出するまでの時間は３００ｍｉｎであった。
【００５２】
次いで天然ゼオライト充填カラムにｐＨ１２、水酸化ナトリウム水溶液濃度０．５ｍｏｌ／Ｌのアルカリ再生液をＳＶ１３ｈ-1で流したところ、３．８ｈでＮＨ4+イオンは９９．８％流出された。
【００５３】
再生したゼオライト充填カラムにｐＨ５の弱酸性水溶液をＳＶ１３ｈ-1で流したところ、３．８ｈで流出中のｐＨは８．６となった。このとき、ＮＨ4+イオン濃度は０．１ｐｐｍであった。
【００５４】
再生液中に含まれるＣａ2+イオンとＭｇ2+イオンの水酸化物、炭酸塩の沈殿物等の不溶性物質はストリッピング貯槽３０などでスラッジとして抜き出すことができる。吸着塔２２，２６における被処理水浄化温度は特に選ばない。また再生温度も特に選ばない、一方ストリッパ３１の温度は６０〜８０℃で十分な速度が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明はマグネシウムイオン等のアルカリ土類イオンが共存するアンモニア性窒素を含む被処理水を天然ゼオライトをアンモニア性窒素の濃縮装置として用いて無害化する方法であり、公害防止技術として利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例になるシステム構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２  ライン
２ａ、６ａ、９ａ  バルブ          ２０  廃水槽
２１、２４、２５、２７、２９、３８、４１、４３  ポンプ
２２、２６  吸着塔                ２３  排水槽
２８  再生液槽                    ３０  ストリッパ貯槽
３１  ストリッパ
３２、３３、３６、３７、４２、４４、４５、４７、５０、５１  ライン
３４  加熱部                      ３５  触媒塔
【図１】
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