高アモニア窒素の廃棄水を処理するための電気化学処理設備

製品概要

本装置は、高アンモニア性窒素廃水の処理に特化して設計されています。高アンモニア性窒素廃水は、肥料製造、コークス製造、埋立地浸出水、水産養殖、化学、製薬、電子産業など、幅広い分野から発生します。従来のストリッピング、スチームストリッピング、生物学的硝化/脱窒などの処理プロセスは、高エネルギー消費、大規模な設置面積、外部炭素源の必要性、顕著な温度感度、不安定な運転といった問題を抱えています。化学的沈殿法（リン酸アンモニウムマグネシウムなど）はコストが高く、生成した沈殿物の処理が困難です。

本システムは電気化学酸化技術を採用しており、アンモニア性窒素を効率的に窒素ガスに変換して除去します。これは直接または間接的な陽極酸化（活性塩素などの強力な酸化剤を生成）によって行われます。同時に、CODや有機物を相乗的に分解することも可能です。化学薬品は不要で、二次汚染がなく、スラッジも発生しません。また、電極モジュールは長期間の運転中にスケールが付着したり詰まったりすることはありません。本装置は全自動運転で、設置面積が小さく、処理水のアンモニア性窒素は常に排出基準を満たします。

アンモニア性窒素処理における課題と本装置による解決策

動作原理

高アンモニア性窒素廃水は、前処理フィルターを経て電気化学反応器に入ります。電極の作用により：

直接電気酸化：陽極表面でアンモニア性窒素が直接窒素ガスに酸化されます。

間接電気酸化（主要経路）：陽極で塩化物イオン（Cl⁻）が電気分解され、活性塩素（Cl₂、HOCl、OCl⁻）が生成されます。これがアンモニア性窒素を急速に窒素ガスに酸化します。反応式は次のとおりです：2NH₃ + 3HOCl → N₂ + 3Cl⁻ + 3H₂O。塩化物イオンは反応で消費されず、リサイクル可能です。

CODの同時除去：陽極で同時に生成される水酸ラジカルなどの強力な酸化物質が、有機物を同時に分解し、有機物がアンモニア性窒素酸化効率に干渉するのを防ぎます。

処理水のアンモニア性窒素は、10 mg/L以下、あるいはそれ以下にまで低減できます。残留塩素は簡単な後処理で除去するか、そのまま消毒用として使用できます。

主要な利点（高アンモニア性窒素廃水向け）

技術パラメータ（カスタマイズ可能）

適用可能な高アンモニア性窒素廃水の種類

埋立地浸出水：アンモニア性窒素濃度500～3000 mg/L、しばしば高CODを伴うため、電気化学的除去を同時に行うことができます。

コークス廃水：アンモニア性窒素濃度100～800 mg/L、フェノール類などの難分解性有機物を伴います。

肥料製造廃水：尿素、合成アンモニア、窒素肥料プラント廃水、アンモニア性窒素濃度は数百～数千 mg/Lに達することがあります。

畜産廃水（豚、牛、鶏舎）：アンモニア性窒素濃度300～2000 mg/L、少量の懸濁固形物を伴います。

嫌気性消化液/バイオガススラリー：嫌気性発酵後にアンモニア性窒素が蓄積し、C/N比が低く、生物学的脱窒が困難です。

化学、製薬、電子産業からのアンモニア性窒素含有廃水：現像液、洗浄液、反応母液など。

食品加工（グルタミン酸ナトリウム、酵母など）：高アンモニア性窒素と高有機物廃水。

プロセス配置

オプション1：単独処理（排出基準適合）

高アンモニア性窒素廃水 → 平衡/沈殿槽（懸濁固形物除去） → 電気化学処理装置 → 処理水（アンモニア性窒素基準適合） → 放流または再利用

オプション2：前処理（生物処理負荷軽減）

高アンモニア性窒素廃水 → 電気化学処理装置（一部アンモニア性窒素と毒性を除去） → 生物処理システム → 高度処理 → 放流

なぜ弊社を選ぶのか？

高アンモニア性窒素処理の専門知識：様々な産業からの高アンモニア性窒素廃水に対応するため、最適化された電極コーティングと電力パラメータにより、90%以上の安定した除去率を実現します。

電極スケール防止：特許取得済みのコーティング技術により、カルシウム・マグネシウム含有廃水処理における電極表面のスケール付着・故障という業界共通の問題を解決します。

パイロットスケール検証サポート：現場でのパイロットスケール装置を提供可能で、1週間以上の運転により除去率、消費電力、安定性を検証できます。

モジュール設計：水量と濃度に応じて柔軟に拡張可能で、段階的な投資が可能です。

高自動化：アンモニア性窒素濃度をリアルタイムで監視し、自動で電流を調整し、省エネルギー運転を行います。