含有水的废液的处理方法技术

本发明专利技术提供一种含有水的废液的处理方法，其中在电解槽中，在阴极室内注入纯水，在阳极室内注入所述废液，进行电解，并通过在所述废液中含有的水所生成的氧使废液中的氮还原物进行氧化，形成氮气；或者在阳极室内注入纯水，在阴极室内注入所述废液，进行电解，并通过在所述废液中含有的水所生成的氢使废液中的氮氧化物进行还原，形成氮气；其中在所述电解槽的阳极和阴极间配置了由氧化铝构成的隔膜，且所述阳极和所述阴极中的至少一个具有网状或多孔状，所述阳极和所述阴极被配置成紧密挟持着所述隔膜。所述含有水的废液的处理方法能够在常温常压下，不产生二次废物，将肼、铵离子、硝酸离子，亚硝酸离子等氮化合物，以氮气形式从废液中去除。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于废液的处理方法及其处理装置。更详细讲，是关 于将氮化合物进行电化学的氧化或还原反应，以氮气形式，从含有 肼、铵一类的氮还原物(氮氢化合物)、象硝酸离子、亚硝酸离子一类 氮氧化物等氮化合物的废液物中去除的方法。另外，本说明书中的氮化合物、氮还原物和氮氧化物，分别是含有离子状态的。
技术介绍
一般在对火力发电设施的给水系统和冷凝水系统进行脱氧(防氧 化)和防腐蚀处理中，注入象肼和氨一类的还原挥发性试剂。因此， 在这种设施产生的废液中，残留着添加的脚或氨(铵离子)，必须寻求 如何实施处理这些残留物并加以去除的方法。过去，作为去除废液中像肼和铵离子一类氮化合物的方法，有1) 利用次氯酸、过氧化氢、氧等氧化剂进行氧化的方法，2) 添加铜、铅等催化剂，在高温高压下进行氧化的方法，3) 使用逆浸透膜加压过滤的方法，4) 在电极间配置多个离子交换膜利用电泳来分离离子的电渗析法，5) 使用消耗氮成分的微生物进行氧化分解的方法， 等等。然而，这些方法存在的问题是如下所示，反应控制难，或者，3由子添加氧化剂和催化剂，产生新的二次废弃物和副产物。艮口， l)在利用氧化剂进行氧化处理的方法中，存在的问题是不仅氧化剂处理困难，而且，由于反应过剩而产生副产物。2)在使用催化剂的氧化方法中，存在的问题是不仅催化剂自身形成有害的二次废弃物带来危害，而且反应难以控制。3)在利用逆浸透膜加压过滤的方 法中，存在的问题是处理量很少，而且需要对浓縮废液进行再处理， 4)在利用电渗析方法中，存在的问题是除带电离子外，其它的不仅不 能处理，而且，对于浓縮的离子成分，需要再重新处理。因此，现状是，5)虽然利用微生物进行氧化分解的方法最为有 效，但，该方法存在的问题是设备体积庞大，需要高度熟练的技术 培育微生物，还需要大量的有机饮料，水槽的条件难以控制， 一旦 分解反应紊乱，需要很长时间才能恢复。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为解决这些问题，而提供一种废液处理方法 及其处理装置，即，在常温常压下，不产生二次废物，将肼、铵离 子、硝酸离子，亚硝酸离子等氮化合物，以氮气形式从废液中去除。本专利技术的第一专利技术的废液处理方法，其特征是在阳极和阴极之 间配置了具有对离子进行选择透过性隔膜的电解槽内，阳极室和阴 极室中至少一方内，注入含氮化合物的废液，进行电解，使上述废 液中的氮化合物进行氧化或还原，形成氮气。而第二专利技术的废液处理方法，其特征是包括如下工序，即，在 阳极和阴极之间配置对离子具有选择透过性隔膜的电解槽阳极室 内，注入含氮化合物的废液，进行第l次电解，将该废液中的氮还原 物进行氧化形成氮气的第1电解工序，和将由上述第1电解工序氧化 处理的上述废液，注入上述电解槽的阴极室内，进行第2次电解，将 上述废液中的氮氧化物进行还原形成氮气的第2电解工序。本专利技术的废液处理装置，其特征包括如下部分，即，在阳极和4阴极之间配置对离子具有选择透过性的隔膜，由该隔膜分隔成阳极 室和阴极室的电解槽、在上述阳极和阴极之间施加直流电压的直流 电源、向上述电解槽的阳极室内供入电解液的第l供液装置、由上述 电解槽的阳极室排出上述电解液的第l排液装置、向上述电解槽的阴极室内供入电解液的第2供液装置、由上述电解槽的阴极室排出上述 电解液的第2排液装置和由上述电解槽的阳极室和/或阴极室的气 相，为排出电解生成气体的气体排出装置。本专利技术中，作为配置在阳极和阴极之间，将电解槽分隔成阳极 室和阴极室的隔膜，可以使用阴离子交换膜、阳离子交换膜、阴离 子交换膜和阳离子交换膜复合形成的复合离子交换膜等。这些离子 交换膜是由固体电解质构成，对离子具有选择透过性，可以隔断特 定离子在阴极室和阳极室之间的移动。而且也可以使用象腆化银(a 一AgI)、氧化铝(P—Al2()3)、稳定化的氧化锆一类的，广泛应用的 固体电解质膜。本专利技术中，阴极和阳极的形状，除了各自使用内部充实的棒状 或板状外，也可以使用网状或多孔状的。这样的阴极和阳极，可以 配置在由上述隔膜分隔的阴极室内和阳极室内的适当位置上，除了 各自间隔配置外，也可以在其之间紧密挟持上述隔膜的方式进行配 置。特别是将网状或多孔状的阳极和阴极，以紧密挟持隔膜的方式 配置在电解槽内进行电解时，电极和电解液的接触界面面积很大， 而且，由于阴极和阳极间的距离短，很容易在电极表面上引起电化 学反应。因此，提高了废液中氮化合物的氧化或还原处理效率。作为本专利技术中电解处理的氮化合物，有象胁和铵离子一类的氮还原物(氮氢化合物)，和像硝酸离子和亚硝酸离子一类的氮氧化物， 氮还原物在电解槽的阳极室内进行氧化处理，氮氧化物在电解槽的 阴极室内进行还原处理。进而，作为废液中所含的氮化合物，有羟 胶、胶、二胶、酰胺、硝酰胶、四氮烯、次亚硝酸、 一氧化氮、一 氧化二氮、二氧化氮、四氧化二氮、五氧化二氮、氮化物、叠氮化物、次偶氮化物、氰化物、亚硝酰盐、亚硝基盐等。这些氮化合物， 也可以在阴极室或阳极室内通过电解进行氧化或还原处理，以氮气 形成去除掉。本专利技术的第一专利技术中，统入电解槽阳极室或阴极室中废液中的 水，由阳极或阴极，按以下反应式进行氧化或还原反应。阳极2H20—4e_—02+4H+ 阴极2H20+2e_—H2+40H—同样，废液中所含的肼、铵离子、硝酸离子、亚硝酸离子等氮 化合物，在电解槽的阴极室或阳极室内，与上述阴极还原反应和阳 极氧化反应生成的氢和氧进行反应，生成氮气和水。而，废液中的氮还原物(例如，肼或铵离子)，在阳极室内，和由 阳极产生的氧，按以下所示的反应式进行反应，生成氮气和水。N2H4+02—N2 t +2H204NH4++302—2N2 t +4H++6H20而，氮氧化物(例如，硝酸离子或亚硝酸离子)，在阴极室内，和 由阴极产生的氢，按以下所示的反应式进行反应，生成氮气和水。 2N03—+ 5H2—N2 t +20H—+4H20 2N02—+ 3H2—N2 t +20H—+2H20所生成的氮气从电解槽的液相移动到气相中，再从气相排出， 以去除。本专利技术的第二专利技术中，含有上述氮化合物的废液，首先在电解 槽的阳极室内被电解(第l电解工序)，废液中的氮还原物被氧化，形 成氮气和水。接着，由第l电解工序氧化处理的废液，注入电解槽的 阴极室内，进行电解(第2电解工序)，废液中的氮氧化物被还原，形 成氮气和水。这样，废液中的氮还原物和氮氧化物分别被电解，形 成氮气，可从液相中去除。而，在阴极室内的电解，在和废液中的 氮氧化物还原的同时，溶液中溶存的氧等也被还原形成水，从而， 溶存氧量被降低。附图说明图l是说明本专利技术废液处理方法的实施例l的简略结构图。 图2是表示实施例1中，阳极室废液中的阱浓度和铵离子浓度随 时间变化的曲线图。图3是说明本专利技术实施例2的简略结构图。图4是表示实施例2中使用的废液处理装置，(a)为斜视图，(b) 为分解斜视图。图5是表示实施例2中，阳极室内废液中脐浓度和铵离子浓度随 时间变化的曲线图。图6是表示实施例2中，阴极室内液体pH变化曲线图。图7是表示在具有网状阳极和阴极的电解槽内，对纯水进行电解 时，电流随时间变化的曲线图。图8是说明本专利技术实施例3的简略结构图。图9是表示实施例3中使用的废液处理装置，(a)为斜视图，(b) 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有水的废液的处理方法，其中在电解槽中，在阴极室内注入纯水，在阳极室内注入所述废液，进行电解，并通过在所述废液中含有的水所生成的氧使废液中的氮还原物进行氧化，形成氮气，其中在所述电解槽的阳极和阴极间配置了由氧化铝构成的隔膜，且所述阳极和所述阴极中的至少一个具有网状或多孔状，所述阳极和所述阴极被配置成紧密挟持着所述隔膜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤畑健二，关秀司，寺田慎一，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[]