アンモニア排水の処理とは？3つの方式【基礎知識】
生物処理、ストリッピング、塩素処理は何が違う？アンモニアの平衡から、3つの方式の条件と注意点を解説します。
排水中のアンモニアは、アンモニウムイオン(NH4+)とアンモニア(NH3)の形で平衡の関係にあります。pHを上げると、この平衡はNH3の側に移ります。ここでは代表的な処理方式を3つ取り上げます。 ■3つの方式は何が違う？ 1.生物処理：硝化と脱窒で窒素ガスにする 2.アンモニアストリッピング法：アルカリ性にしてガスとして放出させる 3.不連続点塩素処理法：塩素で酸化して窒素ガスなどにする ■塩素処理は段階を踏んで進む 一般に、次の反応を経て窒素ガスにします。 NH3 + HClO → NH2Cl + H2O NH2Cl + HClO → NHCl2 + H2O NH2Cl + NHCl2 → N2 + 3HCl ■pHは上げる？保つ？ ストリッピング法は、pHを上げてNH3を増やす方式です。一方、生物処理で硝化を担う細菌はpHや水温の影響を受けやすく、効率よく処理するには、pHの管理と水温の維持に注意が必要です。方式によって、狙うpHが変わります。まずはお気軽にご相談ください。
基本情報
■ストリッピング法の条件は？ 次の平衡をpHの上昇で右へ動かし、NH3をガスとして大気中に放出させて除きます。 NH4+ + OH- ←→ NH3 + H2O 処理pHは10.5〜11に調整します。消石灰(水酸化カルシウム)はカルシウムスケールができやすいため、アルカリ剤には水酸化ナトリウムを用います。 ■放出したアンモニアはどうする？ アンモニアガスは通常、硫酸に吸収させて、硫酸アンモニウム(硫安)として回収します。 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 ■水温が除去率を左右する ストリッピングは気液平衡で成り立つ方法のため、除去率は水温の影響を受け、水温が低くなるほど低下します。冬場など水温が下がる時期は、除去率の低下に注意が必要です。 ■塩素処理の長所と短所は？ 塩素処理は反応が速く、水温の影響を受けにくく、薬注をORP(酸化還元電位)計で制御できます。一方、水中の有機物と塩素が反応して、発がん性が指摘されるトリハロメタンが生成する欠点があります。
価格帯
納期
用途／実績例
■塩素はアンモニアの何倍要る？ 水中のアンモニア1mg/Lが消費する塩素は、7.6〜15mg/Lです。窒素で数えるかアンモニアで数えるかで値が変わるため、どちらも目安として扱います。どちらで数えても、アンモニアの何倍もの塩素が要ることに変わりはありません。 ■濃度が高いと薬品量はどうなる？ 塩素の量は、アンモニアの濃度に比例して増えます。アンモニア態窒素が高濃度の排水では、次亜塩素酸ナトリウムの使用量も大きくなり、薬品の費用や貯留の設備にも響きます。ストリッピング法と不連続点塩素処理法は、アンモニア濃度を下げる前処理としても使われる方式です。 ■生物処理はアルカリの収支に注目 硝化は酸を生じる反応で、液中のアルカリ度が減っていきます。そのため、硝化だけでは中和用のアルカリが多く要ります。一方、脱窒はアルカリを生じるため、脱窒済みの液を硝化工程に入れて補えます。トリイでは、pH調整剤や次亜塩素酸ナトリウムをはじめとする排水処理薬品のご相談をお受けしています。まずはお気軽にご相談ください。
