|
| ブランド名: | aa ss |
| モデル番号: | CQDHX |
| MOQ: | 1セット |
| 価格: | $20,000 to $500,000 per set |
| 支払い条件: | LC、T/T |
| 供給能力: | 5セット/月 |
I. 製品概要
石炭化学廃水は、主に石炭コークス化、ガス化、液化、石炭からメタノール、石炭からオレフィンプロセスから発生します。典型的な水質特性には、高COD濃度（2000〜15000 mg/L）、高アンモニア態窒素濃度（200〜2000 mg/L）、大量の難分解性有機物（フェノール類、多環芳香族炭化水素、複素環式化合物）、強い生物毒性、極めて低い生分解性（BOD₅/CODは通常0.2未満）、水質の大きな変動、高塩分濃度が含まれます。
従来の処理プロセスでは、通常、「前処理（油分除去、フェノール除去、アンモニアストリッピング）+生物処理+高度処理」という長いプロセスが組み合わされていますが、プロセスフローが長い、広大な土地面積が必要、毒性阻害による生物系の崩壊を起こしやすい、冬場の運転効率が低い、汚泥発生量が多い、排出基準を安定して満たすのが難しいといった問題があります。
本システムは電気化学酸化技術を採用しています。石炭化学廃水は、油分除去、硬度除去、pH調整などの必要な前処理を経て、電気化学反応器に入ります。陽極での直接酸化と、電気触媒によって生成される強力な酸化性活性種による間接酸化により、フェノール類や複素環式毒性汚染物質は1〜2時間以内に急速に酸化分解され、廃水のBOD₅/COD比を0.1〜0.2から0.35以上に向上させ、生物毒性を完全に除去し、後続の生物処理システムに安全な流入条件を作り出します。あるいは、生物処理段階を必要とせずに、直接排出基準を満たすように処理することも可能です。
プロセス全体で化学薬品は必要なく、汚泥や濃縮水も生成されません。電極は耐汚染性・耐スケーリング性に優れるように設計されており、高硬度・高塩分濃度の石炭化学廃水の複雑な水質に適しています。
II. 石炭化学廃水処理における課題と本装置による解決策
| 課題への対応 |
電気化学的解決策 |
|
フェノール類や複素環式化合物を含み、生物毒性が強く、生化学システムが容易に破壊され崩壊する。 |
電気化学的前処理により、1〜2時間以内に毒性物質を急速に酸化分解し、生物毒性を完全に除去し、生化学システムの安定稼働を確保する。 |
|
生分解性が極めて低い（B/C < 0.2）ため、生化学的方法だけでは効果的に分解できない。電気化学的酸化により分子構造を破壊し、B/C比を0.35以上に向上させ、後続の生化学的効率を大幅に改善する。 |
従来の「前処理+生化学処理+深度処理」プロセスは非常に長く、数十エーカーの土地を占有する。 |
|
電気化学モジュールは、前処理酸化セクション+深度酸化セクションを置き換えることができ、設置面積を50%〜70%削減する。 |
生物系は温度の影響を大きく受け、冬場には硝化効率が急激に低下するか、停止することさえある。 |
|
電気化学的処理は、常温常圧（0〜40℃）で運転でき、季節や温度変化の影響を受けない。 |
アンモニアストリッピングやフェノール除去などの前処理プロセスはエネルギー消費が大きく、運転コストが高い。 |
|
電気化学的処理は、フェノールやアンモニアを含む廃水を直接処理でき、アンモニアストリッピング負荷と全体的なエネルギー消費を削減する。 |
高度処理ではオゾン/フェントン法が一般的に使用されるが、この方法は多くの試薬を消費し、鉄スラッジなどの有害廃棄物を生成する。 |
|
化学薬品無添加、固形廃棄物/有害廃棄物の生成なし、二次汚染処理コストなし。 |
高硬度・高塩分濃度は、従来の膜システムにおける深刻なファウリングと頻繁な洗浄を引き起こす。 |
|
電極には特殊な防スケールコーティングが施されており、硬度に影響されにくいため、頻繁な酸洗浄の必要がなく、高ミネラル濃度の水に適している。 |
III. 動作原理 |
油分除去や沈殿/ろ過などの前処理後、石炭化学廃水は電気化学反応器に入り、電極の作用下で以下の反応が発生します。
(1) 直接電気酸化
フェノール類や複素環式化合物（ピリジン、キノリン、カルバゾールなど）は陽極表面で直接酸化され、ベンゼン環や複素環が開裂し、高分子有機物が低分子有機酸または二酸化炭素に分解されます。この経路は、フェノール類や多環芳香族炭化水素の除去に特に効果的です。
間接電気酸化（主経路）
廃水中の塩化物イオン（石炭化学廃水には通常500〜5000 mg/LのCl⁻が含まれる）は陽極で電解され、活性塩素を生成します。活性塩素はアンモニア態窒素を窒素ガスにさらに酸化すると同時に、フェノール類や複素環式化合物の深度酸化・分解を行います。
陽極は同時に水を電解してヒドロキシルラジカル（・OH）を生成し、これは非選択的な強力な酸化剤として様々な有機汚染物質を無差別に酸化・攻撃し、流出水の生物毒性を完全に除去することを保証します。
相乗効果
アンモニア態窒素は窒素ガスに酸化され、同時にCODが分解されます。
有機物が除去されると、アンモニア態窒素酸化との競合干渉が回避され、アンモニア態窒素とCODの両方の効率的な除去が達成されます。流出水中の少量の残留活性塩素は、後続の生物系に対して抗菌保護効果を持ち、毒性細菌が生物タンクに入るのを防ぎます。処理された流出水はBOD₅/COD比が大幅に向上し、さらなる分解のために直接生物系に入ることができます。低濃度の石炭化学廃水の場合は、排出基準を満たすように直接処理することも可能です。
IV. コアメリット（石炭化学廃水を対象）
メリット
|
説明 |
生物毒性の迅速な除去 |
|
1〜2時間以内にフェノール類や複素環式毒性物質を酸化分解し、流出水のB/C比を0.2から0.35以上に向上させ、生物系を影響から保護する。 |
アンモニア態窒素とCODの相乗除去 |
|
アンモニア態窒素と有機物の同時酸化により、区分処理の必要がなくなり、単一システムで複数の目的を達成する。 |
汚泥問題を完全に解消 |
|
化学汚泥、生物汚泥、濃縮廃水を生成せず、汚泥脱水や有害廃棄物処理プロセスがない。 |
化学薬品無添加 |
|
酸、アルカリ、酸化剤、炭素源、凝集剤などの添加が不要で、化学薬品の調達・保管に伴うリスクを排除する。 |
水質への極めて高い適応性 |
|
フェノール毒性ショック、硬度スケール、塩分変動に耐性があり、電流調整により流入CODやアンモニア態窒素の大きな変動を自動的に補償する。 |
プロセスフローを大幅に簡略化 |
|
従来の「前処理酸化段階+深度酸化段階」プロセスを置き換えることができ、元の長いプロセスを大幅に短縮する。 |
年間を通じて安定稼働 |
|
0〜40℃の温度範囲で除去効率はほぼ変化せず、北部の冬場の硝化停滞の心配がない。 |
電極の長期稼働 |
|
チタン系コーティング電極は汚染やスケールに強く、通常の運転条件下では交換の必要がなく、メンテナンスは定期的な点検のみ。 |
V. 技術仕様（カスタマイズ可能） |
パラメータ
|
範囲 |
処理量 |
|
5〜2000 m³/日（モジュール並列運転） |
設置電力 |
|
10〜500 kW（水質と処理目標による） |
運転電圧 |
|
3〜15 V（DC、安全電圧） |
流入COD |
|
500〜15000 mg/L |
流入アンモニア態窒素 |
|
50〜2000 mg/L |
流出COD（前処理モード） |
|
除去率40%〜70%、B/C比を0.35以上に向上。 |
流出アンモニア態窒素（前処理モード） |
|
除去率60%〜90%、生化学負荷を効果的に低減。 |
流出COD（直接適合モード） |
|
100 mg/L未満に低減可能（後処理あり）。 |
流出アンモニア態窒素（直接適合モード） |
|
10 mg/L以下に低減可能 |
エネルギー消費（COD分解部分） |
|
水質の複雑さによる |
装置材質 |
|
PP / ステンレス鋼 / チタン |
VI. 適用可能な石炭化学産業セグメントシナリオ |
サブセクター廃水特性
|
電気化学的適応のポイント |
石炭コークス化 |
COD 3000〜8000 mg/L、アンモニア態窒素 200〜800 mg/L、フェノール類、シアン化物、硫化物を含む。 |
|
シアン化物の急速な解毒と除去、その後流出水の生化学処理により、コークス化廃水の生化学的不安定性の問題を解決する。 |
石炭ガス化 |
COD 5000〜15000 mg/L、アンモニア態窒素 500〜1500 mg/L、タール、フェノール類、脂肪酸を含む。 |
|
予備脱脂後の電気化学的開環により、生分解性が大幅に向上する。 |
石炭からメタノール/オレフィン |
COD 1500〜5000 mg/L、アンモニア態窒素 100〜500 mg/L、メタノール、有機酸、微量の触媒を含む。 |
|
低電力消費で有機物を分解し、同時にアンモニア態窒素を除去し、流出水は直接放流または再利用可能。 |
石炭液化 |
COD 2000〜6000 mg/L、多環芳香族炭化水素および複素環式窒素化合物を含む。 |
|
複素環式化合物の開環酸化による生物毒性の除去 |
VII. プロセス配置 |
オプション1：前処理と解毒 |
石炭化学廃水 → 油分除去・沈殿（浮遊油分・SS除去） → 電気化学処理装置（生物毒性除去、B/C比向上） → 生化学システム（A/OまたはA²/O） → 高度処理（オプション） → 基準適合放流/再利用
注：電気化学装置の前には、浮遊固形物やグリースを除去し、電極を保護し、処理効率を確保するために、油分除去や沈殿などの物理的前処理が必要です。電気化学流出水のB/C比を0.35以上に高めることで、後続の生物システムのCOD除去率を30%以上向上させ、プロセス全体の安定性を大幅に向上させることができます。
オプション2：分離処理（中・低濃度石炭化学廃水または生化学流出水のアップグレードに適している）
石炭化学廃水 → 油分除去・沈殿 → 電気化学処理装置 → 基準適合放流/工場内再利用
注：廃水は電気化学処理後に生物処理システムなしで直接放流できます。特に、流出アンモニア態窒素/CODが基準を超えた場合に、既存の生物処理システムをアップグレードするのに適しています。
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski
