含有过氧化氢的废水的处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术的含有过氧化氢的废水的处理装置，以向上流动的方式使含有过氧化氢的废水在反应塔（２）内流通。并且，配置在反应塔（２）内的催化剂沿上下方向被分割成多层，例如下部催化剂层（８）与上部催化剂层（１４）的上下两层。另外，在反应塔（２）设有排气管（２０），使得至少最下方催化剂层所产生的氧气在不与位于最下方催化剂层上方的催化剂层接触的情况下排出到反应塔（２）之外。由此，可提高催化剂与过氧化氢的接触效率，并可谋求装置小型化、节省空间、降低设备费用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造的废液、清洗食品容器的废水等各种含有过氧化氢的废水的处理装置。
技术介绍
由于过氧化氢具有优异的清洗和杀菌等效果，而且在反应后分解为氧气和水，因此，作为无污染药品，广泛用作制造工艺中的清洗剂和消毒剂。例如，在半导体装置的制造工厂，在各种工艺中，将过氧化氢用于晶片清洗等方面。用于清洗、消毒的过氧化氢，在制造工序后被当作废液(含有过氧化氢的废水)排出。由于该废液具有消毒能力，变成COD的诱因物质，因此，最好不要直接排放到公用水域中。目前，将采用亚硫酸钠等还原剂或过氧化物酶等酶进行的处理作为含有过氧化氢的废水的处理方法，但是这些方法具有药物用量多、操作成本高等问题。此外，已知，还有采用活性碳、载体型锰催化剂、载体型铂催化剂等还原催化剂以还原过氧化氢的方法。废水中的过氧化氢通过与上述还原催化剂的接触而分解成氧气与水。利用这种采用还原催化剂的处理方法，便可控制并降低含有过氧化氢的废水的处理所需的操作成本。尽管采用还原催化剂对含有过氧化氢的废水进行处理具有上述优点，但是这种处理与采用还原剂、酶的处理相比，却存在有可能使处理设备较大的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种采用可有效地执行处理的过氧化氢分解催化剂(还原催化剂)的，对含有过氧化氢的废水进行处理的装置。本专利技术涉及一种含有过氧化氢的废水的处理装置，它是在填充有过氧化氢分解催化剂的反应塔内，以向上流动式通入含有过氧化氢的废水，从而将过氧化氢分解为氧气和水。配置在反应塔内的上述过氧化氢分解催化剂，沿上下方向被分割成多层。而且，在反应塔内设有排气管，使得至少最下方催化剂层所产生的氧气不与位于该层上方的催化剂层接触，而直接排出到反应塔外。这样就能有效地进行过氧化氢的分解。附图说明图1为本专利技术的含有过氧化氢的废水的处理装置某实施方式的概略图。图2为图1所示装置的上层催化剂支撑板的平面示意图。图3为实验例中所采用的实验装置A的概略图。图4为实验例中所采用的实验装置B的概略图。具体实施例方式首先，为完成本专利技术，本专利技术的专利技术人进行了下述①～④所述的研究。①在利用催化剂的反应系统中，一般是通过提高催化剂与反应对象物(在本专利技术中为水中的过氧化氢)之间的接触效率，而提高反应效率，结果即有可能使装置小型化，并降低设备费用。②另一方面，在采用还原催化剂的含有过氧化氢的废水的处理装置中，一般是在填充有催化剂的反应塔中，以向上流动式或向下流动式连续通入含有过氧化氢的废水，而从反应塔上部或下部得到处理水。但是，当将高浓度过氧化氢进行分解处理时，将产生大量氧气，这些氧气会变成气泡，并在填充层内导致阻塞，因此，从装置构造的简单性、系统的安全性观点出发，优选为较容易从反应塔上部排出气体的向上流动方式。③但是，考虑到过氧化氢分解时所产生的氧气气泡将降低催化剂与过氧化氢间的接触效率，结果会降低处理装置的反应效率。所以，可以推测，尽管依先前所述理由，特别是当处理含有高浓度的过氧化氢的废水时，优选为采用向上流动式反应塔，但是，产生的氧气气泡在催化剂层内上升的过程中，气泡将妨碍催化剂与废水的接触。④所以，本专利技术的专利技术人针对防止所产生的氧气气泡阻碍催化剂与过氧化氢接触的方法进行了研究。结果发现，在使含有过氧化氢的废水向上流动以进行处理的反应塔中，在反应塔内，沿上下方向分割成多层以配置催化剂，同时，使得下方催化剂层所产生的氧气在不与上方的催化剂层接触的情况下排出到反应塔外，由此使得上方催化剂层在不致受到下方催化剂层所产生氧气气泡的阻碍的情况下，使催化剂与过氧化氢发生接触，从而可提高反应塔中的过氧化氢的去除率。并且发现，此时通过将氧气排出管设置于反应塔内，可将催化剂层所产生的氧气气体顺畅排出。本实施方式的装置是向填充有过氧化氢分解催化剂的反应塔内，以向上流动式通入过氧化氢废水，从而将过氧化氢分解为氧气与水的处理装置。而且，在反应塔内设有排气管，使得至少最下方催化剂层所产生的氧气在不与位于该层上方的催化剂层接触的情况下排出到反应塔外。在此情况下，可适当决定到底将过氧化氢分解催化剂分割为多少层，但是通常为2层～4层，尤其以分割为2层为恰当。并且，在本实施方式的处理装置中，由于最下方催化剂层所产生的氧气量最多，因此，尽管设有至少将最下方催化剂层所产生的氧气排出到反应塔外的排气管，但更优选的是，在反应塔内设置分别将各催化剂层中所产生的气体排出到反应塔外的排气管。另外，利用排气管进行的氧气排放，只要在可有效防止所产生的氧气气泡阻碍上方催化剂层中催化剂与过氧化氢之间接触的程度下排出即可。所以，未必需要将催化剂层中所产生的气体全部排出，而也可部分排出。在本实施方式中，过氧化氢分解催化剂的种类并无限定，只要可还原过氧化氢并使其分解为氧气与水即可。过氧化氢分解催化剂具体而言可举出例如铂、钯、锰等金属催化剂，或活性碳等。此外，还可采用在由活性碳、氧化铝、氧化硅等构成的载体上载持铂、钯、锰等金属催化剂的方式。另外，在本实施方式中，在沿上下方向被分割为多层而配置的各催化剂层的催化剂填充量，在考虑到废水中的过氧化氢浓度、废水的排水速度、作为目标的过氧化氢去除率等各种因素的情况下，可进行任意设定。此外，在各催化剂层中还可填充各种不同的催化剂。以下，针对本专利技术实施方式，根据附图进行说明。图1为本专利技术的含有过氧化氢的废水的处理装置的某种实施方式的概略图。在图1中，反应塔2呈例如圆筒状。原料水供应管4按照从外部插入反应塔2底部的形态而固定。在反应塔2底部，设有支撑砂砾层6，原料水供应管4便开口于此支撑砂砾层6内。在反应塔2内的支撑砂砾层6上，依序形成下部催化剂层8、上部催化剂支撑板10、支撑砂砾层12、上部催化剂层14。支撑砂砾层6、12分别支撑着下部催化剂层8、上部催化剂层14，并由比构成下部催化剂层8、上部催化剂层14的催化剂颗粒更大粒径的支撑材构成。并且，在上部催化剂层14上方设置上端开放的L型处理水排放管16，并使反应塔2内的处理水(上清液)溢流排出。此外，在反应塔2的上端，设有用于排出内部气体的气体排放口18。而且，设有贯穿反应塔2的上部催化剂支撑板10、支撑砂砾层12、和上部催化剂层14的排气管20。此排气管20的下端部由上部催化剂支撑板10支撑，而上端部则由配置于反应塔2上部的排气管支撑体22所支撑。其中，在支撑着支撑砂砾层12与上部催化剂层14的上部催化剂支撑板10上，设有如图2所示的8个集水口(收集网)24和4个排气口26，各排气口26分别连接着排气管20下端部。即，在图1中，虽仅标示了一条排气管20，但排气管20是与各排气口26相对应地设置，在本装置中，合计设有4条排气管20。此外，这些排气管20贯穿上部催化剂层14并在塔上端的处理水的水面30上方形成开口。即，排气管20上端延至处理水排放管16上端开口更上方的位置。另外，上部催化剂支撑板10配置在下部催化剂层8的上方，在下部催化剂层8与上部催化剂支撑板10之间，形成空间部32。由此，在本装置中，便将催化剂层分为上下两层(下部催化剂层8与上部催化剂层14)而设置于反应塔2内，且设有绕过(bypass)上部催化剂层14的排气管20。在这样的装置中，含有过氧化氢的废水28经由原料水供应管4而输送到反应塔2的下部。在反应塔2下部设有支撑砂砾层6。含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有过氧化氢的废水的处理装置，其特征在于，在填充有过氧化氢分解催化剂的反应塔内，以向上流动式通入含有过氧化氢的废水，从而将过氧化氢分解为氧气和水，其中，配置在反应塔内的所述过氧化氢分解催化剂，沿上下方向被分割为许多层，同时，在反 应塔内设有排气管，使得至少最下方催化剂层所产生的氧气在不与位于所述最下方催化剂层上方的催化剂层接触的情况下排出到反应塔外。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：上杉和也，杉崎辉雄，
申请(专利权)人：奥加诺株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]