UV酸化水処理装置

UV酸化処理技術資料

有機物の分解について

発生したヒドロキシラジカルはフッ素に次ぐ酸化還元電位(表1)を有し、非常に反応性が高い。このヒドロキシラジカルを用いて有機物を酸化分解させる技術(UV酸化処理と呼ばれている)は、近年では促進酸化処理(AOP:Advanced Oxidation Process)と呼ばれ、有機物の酸化分解方法の一つとして注目を集めている。

超純水製造システムにて用いられている微量な有機物の分解

主に波長184.9nmの紫外線を用いた処理で、紫外線を水に直接照射することでヒドロキシラジカル(・OH)を発生(1式)1)させ、有機物を分解させる方法である。

廃水処理にて用いられている有機物の分解

波長253.7nmの紫外線と酸化剤(オゾン、過酸化水素等)との反応により発生(2、3式)2)するヒドロキシラジカルにより有機物を分解する方法である。

参考文献

  1. Okabe,H.(1978)Photochemistry of small molecules,p.202,John Wiley & Sons,Inc
  2. 宗宮功ら(1993)新版オゾン利用の新技術、三瑛書房.

UV酸化処理における処理効果

実験条件

実験方法
回分式
対象有機物
アルキルフェニルエーテル型非イオン界面活性剤
R-C6H4-O(CH2CH2O)nH
有機物濃度
1,200mg/ℓ(TOC濃度)
添加酸化剤
過酸化水素
酸化剤添加物
対象有機物のTOCに対してモル比にて4倍当量

表1 各物質の標準電極電位

酸化剤 反応 E0(V)
フッ素 F2(g)+2e-=2F- 2.87
ヒドロキシラジカル OH(aq)+H++e-=H2O 2.38
オゾン O3+2H++2e-=O2+H2O 2.08
過酸化水素 H2O2(ag)+2H++2e-=2H2O 1.76
過マンガン酸 MnO4 -+4H++3e-=MnO2+2H2O 1.70
次亜鉛塩素酸 2HClO(aq)+2H++2e-=Cl2(g)+2H2O 1.63
塩素 Cl2(aq)+2e-=2Cl- 1.40
酸素 O2+4H++4e-=2H2O 1.23
臭素 Br2(aq)+2e-=2Br- 1.09
ヨウ素 I2(s)+2e-=2I- 0.54

(化学便覧基礎編改訂4版より抜粋) g:気体、aq:水溶液、s:固体

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