(57)【要約】【課題】  被処理廃水に含まれる有機金属化合物を確実且つ効率良く除去でき、ランニングコストを下げることができる処理方法を提供する。【解決手段】  酸化処理工程において、反応槽４内の被処理廃水２に対して紫外線照射とオゾン供給とを併用して行うことによりヒドロキシラジカルを発生させて、有機金属化合物を酸化分解して無機金属化合物に変換し、無機金属除去工程において、活性アルミナ吸着処理を利用した無機金属除去装置５により無機金属化合物を除去する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機金属化合物を含有する廃水から有機金属化合物を除去する処理方法であって、
酸化処理工程において、上記廃水に含まれる有機金属化合物を無機金属化合物に変換し、その後、無機金属除去工程において、上記廃水から無機金属化合物を除去することを特徴とする有機金属化合物含有廃水の処理方法。
【請求項２】
酸化処理工程において、紫外線の照射とオゾンによる酸化と液体状の酸化剤による酸化とフェントン反応による酸化とのいずれか単独又はいずれか複数を併用することにより、有機金属化合物を無機金属化合物に変換することを特徴とする請求項１記載の有機金属化合物含有廃水の処理方法。
【請求項３】
液体状の酸化剤として、過酸化水素、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過硫酸塩、過炭酸塩、過マンガン酸塩のいずれかを用いることを特徴とする請求項２記載の有機金属化合物含有廃水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業廃水，下水，上水，埋立浸出水，地下水，河川水、池水、湖沼水、不法投棄現場の地下水や浸出水等の廃水に含まれる有機金属化合物を除去するための処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機金属化合物を含有する廃水の処理において、有機金属化合物を除去する方法の一つに活性炭吸着処理がある（例えば、特許文献１参照）。本引用特許文献１には、ガス中の有機金属化合物を活性炭で吸着除去する方法が示されており、水中の有機金属化合物も同様に、吸着除去できることが知られている。この活性炭吸着処理では、対象とする被吸着物質の分子量の大きさや極性ごとに、使用する活性炭の種類を変えることによって、最適な吸着除去を行っている。例えば、廃水中のＣＯＤ（化学的酸素要求量）の原因物質であるフミン酸やフルボ酸等を除去する場合は、石炭系の活性炭を使用しており、水道水のカビ臭の原因物質であるジオスミンや２−メチルイソボルネオール等を除去する場合は、ヤシ殻系の活性炭を使用するのが一般的である。
【０００３】
廃水に含有される有機金属化合物を除去する処理方法は、現在のところ上記のように活性炭を使用する以外ないが、例えば、ジフェニルアルシン酸といった有機ヒ素化合物を吸着除去する場合等では、共存するフミン酸等の影響によって、活性炭による吸着除去が不十分になることがあった。さらに、廃水を活性炭吸着処理した後の処理水の水質を保証する場合は、活性炭を頻繁に交換する必要があり、ランニングコストが高いといった問題があった。
【０００４】
また、有機金属化合物が自然分解するなどして無機金属化合物になった場合、活性炭吸着処理では、無機金属化合物の除去はできないといった問題がある。実際、地下水汚染で問題となっている有機ヒ素化合物（ジフェニルアルシン酸等）の場合、ジフェニルアルシン酸の一部が自然分解して無機ヒ素化合物になっていることが確認されており、これら有機ヒ素化合物と無機ヒ素化合物とを共に含有する廃水を効率良く処理することは困難であった。
【特許文献１】特開２００１−２８６８５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、廃水に含有される有機金属化合物を確実且つ効率良く除去することが可能であり、さらに、ランニングコストを下げることができる処理方法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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本第１発明は、有機金属化合物を含有する廃水から有機金属化合物を除去する処理方法であって、
酸化処理工程において、上記廃水に含まれる有機金属化合物を無機金属化合物に変換し、その後、無機金属除去工程において、上記廃水から無機金属化合物を除去するものである。
【０００７】
これによると、廃水に含有される有機金属化合物を確実且つ効率良く除去することが可能であり、さらに、従来の高コストである活性炭を使用しないため、ランニングコストを下げることができる。また、有機金属化合物と無機金属化合物とを含む被処理水であっても、有機金属化合物と無機金属化合物との両方を除去することができる。
【０００８】
また、本第２発明は、酸化処理工程において、紫外線の照射とオゾンによる酸化と液体状の酸化剤による酸化とフェントン反応による酸化とのいずれか単独又はいずれか複数を併用することにより、有機金属化合物を無機金属化合物に変換するものである。
【０００９】
これによると、紫外線の照射とオゾンによる酸化と液体状の酸化剤による酸化とフェントン反応による酸化とのいずれか複数を併用した場合、強酸化物質であるヒドロキシラジカルが発生するため、酸化分解反応の効率が向上して有機金属化合物から無機金属化合物への変換が促進される。尚、フェントン反応による酸化のみでも上記と同様にヒドロキシラジカルが発生するため、酸化分解反応の効率が向上する。
【００１０】
また、本第３発明は、液体状の酸化剤として、過酸化水素、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過硫酸塩、過炭酸塩、過マンガン酸塩のいずれかを用いるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、廃水に含まれる有機金属化合物を確実且つ効率良く除去することが可能であり、さらに、高コストである活性炭を使用しないため、ランニングコストを下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明における第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。
１は、被処理廃水２（産業廃水，下水，上水，埋立浸出水，地下水，河川水、池水、湖沼水、不法投棄現場の地下水や浸出水等）に含まれる有機金属化合物を除去する除去設備である。この除去設備１には、酸化処理工程を行う反応槽４と、無機金属除去工程を行う無機金属除去装置５と、処理水貯槽６とが配置されている。
【００１３】
上記反応槽４には、有機金属化合物を含む被処理廃水２を受け入れる受入流路８が接続されている。また、反応槽４には、この槽４内の被処理廃水２に紫外線を照射する紫外線照射装置９（ランプ等）が設けられている。また、反応槽４の底部から槽４内の被処理廃水２にオゾンを吹き込むオゾン供給装置１０と、槽４内の被処理廃水２のｐＨを調整するためのｐＨ調整剤を注入するｐＨ調整装置１８とが設けられている。
【００１４】
上記無機金属除去装置５は、活性アルミナ吸着処理塔からなり、反応槽４の後段に配置され、流路１１を介して反応槽４と接続されている。
上記処理水貯槽６は、無機金属除去装置５の後段に配置され、流路１２を介して無機金属除去装置５と接続されている。処理水貯槽６には、処理水２０を外部へ排出する排出流路１３と、処理水２０を上記槽６内から受入流路８へ返送する返送流路１４とが接続されている。また、上記処理水貯槽６内の処理水２０中に残留する有機金属化合物の濃度を測定する濃度測定手段１５と、返送流路１４を流れる処理水２０の流量を調節する流量調節弁１６とが設けられている。尚、上記濃度測定手段１５としては、紫外線吸光度法、連続式ＴＯＣ測定機等が用いられるが、これ以外のものでもよい。
【００１５】
以下、上記構成における作用を説明する。
有機金属化合物を含んだ被処理廃水２を受入流路８から反応槽４内に受け入れ、酸化処理工程において、紫外線照射装置９で反応槽４内の被処理廃水２に紫外線を照射すると共に、オゾン供給装置１０で反応槽４内の被処理廃水２にオゾンを吹き込む。これにより、強酸化物質であるヒドロキシラジカルが発生し、有機金属化合物が酸化分解されて無機金属化合物に効率良く変換される。
【００１６】
上記のように反応槽４内で酸化処理された被処理廃水２は、その後、反応槽４内から無機金属除去装置５へ供給され、無機金属除去工程において、被処理廃水２中の無機金属化合物が活性アルミナ吸着処理等により吸着され除去される。このように無機金属除去装置５で吸着処理された被処理廃水２は、処理水２０として無機金属除去装置５から排出され、処理水貯槽６に貯留される。
【００１７】
これにより、被処理廃水２に含まれる有機金属化合物を確実且つ効率良く除去することが可能であり、さらに、従来の高コストである活性炭を使用しないため、ランニングコストを下げることができる。また、有機金属化合物と無機金属化合物とを同時に含む被処理廃水２であっても、有機金属化合物と無機金属化合物との両方を除去することができる。
【００１８】
また、上記酸化処理工程において、ｐＨ調整装置１８を用いてｐＨ調整剤を注入し、反応槽４内の被処理廃水２のｐＨを最適な値に調整することによって、効果的にヒドロキシラジカルを発生させることができ、有機金属化合物から無機金属化合物への変換がより一層促進される。尚、この際、上記ｐＨの最適な値は、４〜１０であり、望ましくは６．５〜７．５の範囲内である。
【００１９】
また、受入流路８から反応槽４に供給される被処理廃水２に含まれる有機金属化合物が数百〜数千ｐｐｍの高濃度であると、一過限の酸化処理のみでは、反応槽４内の被処理廃水２中の有機金属化合物を無機金属化合物に変換することが不十分になる場合があり、有機金属化合物が十分に除去されずに残留する可能性がある。この対策として、無機金属除去装置５の後段に処理水貯槽６を配置し、濃度測定手段１５で処理水貯槽６内の処理水２０中に残留する有機金属化合物の濃度を測定し、測定された濃度が規定値以上に上昇した場合、処理水貯槽６内の処理水２０を返送流路１４から受入流路８へ返送する。
【００２０】
これにより、再度、上記処理水２０が反応槽４に供給され、酸化処理工程において、処理水２０中に残留する有機金属化合物が無機金属化合物に変換され、その後、無機金属化合物が無機金属除去装置５で除去されるため、被処理廃水２に含まれる有機金属化合物が高濃度であっても、有機金属化合物をより一層確実に除去することが可能である。
【００２１】
尚、この際、処理水貯槽６から返送流路１４を通って受入流路８へ返送される処理水２０の流量は、濃度測定手段１５で測定された有機金属化合物の濃度に応じて、流量調節弁１６により、受入流路８から反応槽４へ受け入れられる被処理廃水２の流入量の約１０倍以下の範囲内で調節される。また、処理水２０中に残留する有機金属化合物の濃度が規定値よりも低下した場合、処理水２０の受入流路８への返送を停止する。
【００２２】
また、例えば、地下水汚染で問題となっている有機ヒ素化合物（ジフェニルアルシン酸等）を有機金属化合物の一例とした場合、従来のような活性炭吸着処理では、フミン酸等の共存物質の影響によって、上記有機ヒ素化合物の除去が不十分となるが、これに対して、上記実施の形態では、酸化処理工程と無機金属除去工程とを行うことによって、有機ヒ素化合物が無機ヒ素化合物に変換されて確実に除去される。また、上記のように被処理廃水２が地下水の場合、有機ヒ素化合物と共に無機ヒ素化合物も同時に混在しているため、有機ヒ素化合物と無機ヒ素化合物との両方を一連の処理で除去することができる。
【００２３】
上記実施の形態では、有機および無機の金属化合物の一例として、ヒ素化合物を挙げたが、水銀化合物，鉛化合物，カドミウム化合物，セレン化合物等でもよい。
上記実施の形態では、無機金属除去装置５で活性アルミナ吸着処理を行って、無機金属化合物を除去しているが、キレート樹脂処理，イオン交換樹脂処理，凝集沈殿処理，凝集膜分離処理，共沈処理，ゼオライト処理等のいずれか単独又は上記各処理を２つ以上併用することによって、無機金属化合物を除去してもよい。例えばジフェニルアルシン酸を含有する被処理廃水２を処理する場合、酸化処理工程後、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ３）により凝集沈殿処理を行い、さらに、活性アルミナ吸着処理を行うことで、被処理廃水２中のヒ素を、確実且つ低コストで、０．０１ｍｇ／ｌ以下にすることが可能となる。
【００２４】
上記第１の実施の形態では、酸化処理工程において、紫外線とオゾンとによってヒドロキシラジカルを発生させているが、第２の実施の形態として、図２に示すように、紫外線と過酸化水素（液体状の酸化剤の一例）とによってヒドロキシラジカルを発生させてもよい。この場合、オゾン供給装置１０の代わりに、反応槽４内の被処理廃水２に過酸化水素を注入する過酸化水素供給装置２５が設けられている。
【００２５】
また、第３の実施の形態として、図３に示すように、過酸化水素と塩化第一鉄（ＦｅＣｌ２）とによってフェントン反応を引き起すことで、ヒドロキシラジカルを発生させてもよい。この場合、紫外線照射装置９を設けず、過酸化水素供給装置２５と、反応槽４内の被処理廃水２に塩化第一鉄を注入する塩化第一鉄供給装置２６とが設けられている。尚、反応槽４には、上記過酸化水素と塩化第一鉄とを十分に攪拌混合するための攪拌機２７が設けられている。また、反応槽４と無機金属除去装置５との間に凝集沈殿槽２８を設置し、反応槽４から排出される被処理廃水２を、凝集沈殿処理した後、無機金属除去装置５へ供給してもよい。これにより、被処理廃水２中のヒ素を大幅に除去することができる。尚、凝集沈殿槽２８を設置しないものであってもよい。
【００２６】
さらに、第４の実施の形態として、図４に示すように、紫外線とオゾンと過酸化水素とによってヒドロキシラジカルを発生させてもよい。この場合、紫外線照射装置９とオゾン供給装置１０と過酸化水素供給装置２５とを設けている。
【００２７】
上記第２および第４の実施の形態では、図２，図４に示すように、液体状の酸化剤の一例として過酸化水素を用いたが、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過硫酸塩、過炭酸塩、過マンガン酸塩のいずれかを用いてもよい。
【００２８】
上記第１，第２，第４の実施の形態では、図１，図２，図４に示すように、酸化処理工程において、紫外線の照射とオゾンによる酸化と過酸化水素による酸化とのうち、いずれか複数を併用しているが、それぞれ単独で用いてもよい。また、第３の実施の形態では、図３に示すように、フェントン反応による酸化を単独で利用しているが、紫外線の照射とオゾンによる酸化と過酸化水素による酸化とのいずれかとフェントン反応とを併用してもよい。
【００２９】
上記各実施の形態では、ｐＨ調整装置１８によりｐＨ調整剤を反応槽４内に注入して、反応槽４内で被処理廃水２のｐＨ調整を行っているが、反応槽４の前段にｐＨ調整槽を別途配置し、このｐＨ調整槽において被処理廃水２のｐＨを調整した後、ｐＨ調整槽内の被処理廃水２を反応槽４へ供給し、酸化処理工程を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施の形態における有機金属化合物の除去設備の図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態における有機金属化合物の除去設備の図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態における有機金属化合物の除去設備の図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態における有機金属化合物の除去設備の図である。
【符号の説明】
【００３１】
２    被処理廃水
【図１】
2005279409.tif 000003
【図２】
2005279409.tif 000004
【図３】
2005279409.tif 000005
【図４】
2005279409.tif 000006