JP2002028404A - チタン系凝集剤 - Google Patents
チタン系凝集剤Info
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- JP2002028404A JP2002028404A JP2000251657A JP2000251657A JP2002028404A JP 2002028404 A JP2002028404 A JP 2002028404A JP 2000251657 A JP2000251657 A JP 2000251657A JP 2000251657 A JP2000251657 A JP 2000251657A JP 2002028404 A JP2002028404 A JP 2002028404A
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- titanium
- sulfuric acid
- tio2
- concentration
- flocculating agent
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- Pending
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】上水及び下水処理においてアルミニウムを含ま
ない経済的、高有効成分濃度及び広範囲ｐＨ領域で凝集
能の優れたチタン塩溶液の凝集剤の製造法を提供する。 【解決手段】硫酸チタン又は四塩化チタンの熱加水分解
又は中和によって生成した水和酸 化チタンを硫酸或い
は硫酸＋塩酸によりＴｉＯ２濃度１８から２５％、硫酸
又は硫酸＋ 塩酸濃度（対ＴｉＯ２）１．８から２．０
に溶解調整した上水及び下水処理用硫酸チタン溶液凝集
剤。
ない経済的、高有効成分濃度及び広範囲ｐＨ領域で凝集
能の優れたチタン塩溶液の凝集剤の製造法を提供する。 【解決手段】硫酸チタン又は四塩化チタンの熱加水分解
又は中和によって生成した水和酸 化チタンを硫酸或い
は硫酸＋塩酸によりＴｉＯ２濃度１８から２５％、硫酸
又は硫酸＋ 塩酸濃度（対ＴｉＯ２）１．８から２．０
に溶解調整した上水及び下水処理用硫酸チタン溶液凝集
剤。
Description
【０００１】〔発明の属する技術分野〕本発明は、上水
または下水処理において、水中に懸濁または溶解してい
る物質の凝集沈殿除去に有効な新しい凝集剤の製造法に
関するものである。
または下水処理において、水中に懸濁または溶解してい
る物質の凝集沈殿除去に有効な新しい凝集剤の製造法に
関するものである。
【０００２】〔従来の技術〕上水または下水処理に使わ
れている凝集剤としては、従来より硫酸アルミニウム、
ポリ塩化アルミニウム、硫酸鉄、塩化鉄、ポリ塩化鉄な
どが使われている。又四塩化チタン、硫酸チタニル水溶
液、アルカリ金属塩或いはアルカリ土類金属を含むチタ
ン系凝集剤が提案されている。アルミ系凝集剤では、ポ
リ塩化アルミニウム（以下ＰＡＣで表す。）が凝集効果
が大きく、生成フロックも大きいため沈降性がよいが、
スラッジ量が多く処理が大変である。最近では人体への
影響も報告されている。鉄系は水に色が着く欠点がある
ので単独での使用は難しい。チタン系凝集剤は中性ｐＨ
領域での凝集能が低く上澄水中にチタンコロイドが残留
する欠点がある。又アルカリ金属塩或いはアルカリ土類
金属を含むチタン系凝集剤は経済的でなく、又凝集能が
低く実用的でない。
れている凝集剤としては、従来より硫酸アルミニウム、
ポリ塩化アルミニウム、硫酸鉄、塩化鉄、ポリ塩化鉄な
どが使われている。又四塩化チタン、硫酸チタニル水溶
液、アルカリ金属塩或いはアルカリ土類金属を含むチタ
ン系凝集剤が提案されている。アルミ系凝集剤では、ポ
リ塩化アルミニウム（以下ＰＡＣで表す。）が凝集効果
が大きく、生成フロックも大きいため沈降性がよいが、
スラッジ量が多く処理が大変である。最近では人体への
影響も報告されている。鉄系は水に色が着く欠点がある
ので単独での使用は難しい。チタン系凝集剤は中性ｐＨ
領域での凝集能が低く上澄水中にチタンコロイドが残留
する欠点がある。又アルカリ金属塩或いはアルカリ土類
金属を含むチタン系凝集剤は経済的でなく、又凝集能が
低く実用的でない。
【０００３】〔発明が解決しようとする課題〕一般に、
無機系凝集剤の最適凝集領域はアルミニウム系の場合は
中性、鉄系の場合は中性の領域、又チタン系の場合は酸
性とアルカリ性の両側で、広いｐＨ領域で有効な凝集能
を有する無機系凝集剤は無い。上水及び下水処理で広い
ｐＨ領域で有効な凝集能を有する凝集剤が求められてい
る、そこで鋭意努力の結果、今までの無機系凝集剤の欠
点を克服した新規のチタン系凝集剤を開発した。
無機系凝集剤の最適凝集領域はアルミニウム系の場合は
中性、鉄系の場合は中性の領域、又チタン系の場合は酸
性とアルカリ性の両側で、広いｐＨ領域で有効な凝集能
を有する無機系凝集剤は無い。上水及び下水処理で広い
ｐＨ領域で有効な凝集能を有する凝集剤が求められてい
る、そこで鋭意努力の結果、今までの無機系凝集剤の欠
点を克服した新規のチタン系凝集剤を開発した。
【０００４】〔課題を解決するための手段〕ＴｉＯ２濃
度１５％以下及びＴｉＯ２に対するＨ２ＳＯ４又はＨ２
ＳＯ４＋ＨＣｌ濃度１６０％以下の硫酸チタン溶液を凝
集剤として使用すると中性領域に於ける除濁能が低く又
加水分解した水和酸化チタンはコロイド状で上澄水中に
残留する。
度１５％以下及びＴｉＯ２に対するＨ２ＳＯ４又はＨ２
ＳＯ４＋ＨＣｌ濃度１６０％以下の硫酸チタン溶液を凝
集剤として使用すると中性領域に於ける除濁能が低く又
加水分解した水和酸化チタンはコロイド状で上澄水中に
残留する。
【０００５】ＴｉＯ２濃度１８％から２５％、Ｈ２ＳＯ
４又はＨ２ＳＯ４＋ＨＣｌ濃度がＴｉＯ２に対して１８
０％から２００％に成るよう硫酸チタン溶液を調整する
事により中性領域に於ける凝集能が大幅に改善出来る事
を発見した。
４又はＨ２ＳＯ４＋ＨＣｌ濃度がＴｉＯ２に対して１８
０％から２００％に成るよう硫酸チタン溶液を調整する
事により中性領域に於ける凝集能が大幅に改善出来る事
を発見した。
【０００６】イルメナイト鉱石又はチタンスラグ鉱の硫
酸溶解による硫酸チタン及びルチル鉱石又はチタンスラ
グ鉱の塩素化による匹塩化チタンの熱加水分解又は中和
により生成した水和酸化チタンを脱鉄洗浄、濾過後Ｔｉ
Ｏ２に対してＨ２ＳＯ４又はＨ２ＳＯ４＋ＨＣｌを１８
０％から２００％（水和酸化チタンに含まれるＴｉＯ２
に対して約１０％の硫酸又は塩酸含有量は１８０から２
００％の内数とする。）添加、加熱溶解によるＴｉＯ２
濃度１８％、硫酸濃度ＴｉＯ２に対するＨ２ＳＯ４又は
Ｈ２ＳＯ４＋ＨＣｌの１８０％から２００％の硫酸チタ
ン溶液は上水処理、下水処理及び工業排水処理でｐＨ６
−８の領域で優た凝集能を発揮する、又アルミ・鉄系凝
集剤に比べて有効成分濃度が高く貯槽及び輸送上経済的
である。
酸溶解による硫酸チタン及びルチル鉱石又はチタンスラ
グ鉱の塩素化による匹塩化チタンの熱加水分解又は中和
により生成した水和酸化チタンを脱鉄洗浄、濾過後Ｔｉ
Ｏ２に対してＨ２ＳＯ４又はＨ２ＳＯ４＋ＨＣｌを１８
０％から２００％（水和酸化チタンに含まれるＴｉＯ２
に対して約１０％の硫酸又は塩酸含有量は１８０から２
００％の内数とする。）添加、加熱溶解によるＴｉＯ２
濃度１８％、硫酸濃度ＴｉＯ２に対するＨ２ＳＯ４又は
Ｈ２ＳＯ４＋ＨＣｌの１８０％から２００％の硫酸チタ
ン溶液は上水処理、下水処理及び工業排水処理でｐＨ６
−８の領域で優た凝集能を発揮する、又アルミ・鉄系凝
集剤に比べて有効成分濃度が高く貯槽及び輸送上経済的
である。
【０００７】本発明に使用する硫酸チタン溶液は、イル
メナイト鉱石又はチタンスラグ鉱を硫酸で溶解、又は硫
酸チタニル結晶を水に溶解した溶液、四塩化チタンはル
チル鉱石又はチタンスラグ絋と塩素との反応による生成
物が使用可能である。
メナイト鉱石又はチタンスラグ鉱を硫酸で溶解、又は硫
酸チタニル結晶を水に溶解した溶液、四塩化チタンはル
チル鉱石又はチタンスラグ絋と塩素との反応による生成
物が使用可能である。
【０００８】〔実施例〕次に実施例により本発明を具体
的に説明するが、本発明は此れに限定されるものではな
い。
的に説明するが、本発明は此れに限定されるものではな
い。
【０００９】〔実施方法〕 （１）ジャーテスター：宮本理研工業株式会社製Ｊ１７
Ｄ−４Ｓ 攪拌翼形状 ：二段櫂型 ビーカー ：ガラス製１０００ｍｌ
Ｄ−４Ｓ 攪拌翼形状 ：二段櫂型 ビーカー ：ガラス製１０００ｍｌ
【００１０】（２）攪拌条件 急速攪拌 ：１８０ｒｐｍｘ１０分間 緩速攪拌 ： ４０ｒｐｍｘ１０分間 静置時間 ： １０分間
【００１１】（３）温度条件 ：室温（２０℃）
【００１２】（４）原水／薬品及び凝集剤：水道水に水
ヒしたカオリンを２０ｐｐｍになるよう添如、このカオ
リン分散水を塩酸及び苛性ソーダでｐＨ＝７．０に調整
し、１、０００ｍｌを使用した。使用薬品及び凝集剤を
表−１にしめす。 （５）凝集剤添加量 ：２．５ｐｐｍ（ＴｉＯ２又はＡ
ｌ２Ｏ３として）。
ヒしたカオリンを２０ｐｐｍになるよう添如、このカオ
リン分散水を塩酸及び苛性ソーダでｐＨ＝７．０に調整
し、１、０００ｍｌを使用した。使用薬品及び凝集剤を
表−１にしめす。 （５）凝集剤添加量 ：２．５ｐｐｍ（ＴｉＯ２又はＡ
ｌ２Ｏ３として）。
【００１３】表−１ 名称 メーカ ＴＭ結晶 テイカ株式会社 四塩化チタン 東邦チタニウム株式会社 硫酸バンド 多木化学株式会社 ＰＡＣ 多木化学株式会社 硫酸 ９８％Ｈ２ＳＯ４ 塩酸 ２５％ＨＣｌ
【００１４】（５）分析方法 静置後の上澄水１００ｍｌを採取し濁度、ｐＨ値を測定
した。 測定器 濁度 ：分光光度計（島津製作所製ＵＶ−２４００Ｐ
Ｃ）， ｐＨ値：ガラス電極法。
した。 測定器 濁度 ：分光光度計（島津製作所製ＵＶ−２４００Ｐ
Ｃ）， ｐＨ値：ガラス電極法。
【００１５】実施例−１ 硫酸チタンを熱加水分解後、洗浄、脱水し、表−２に示
す乾燥した水和酸化チタンに硫酸を加え、加熱溶解にて
硫酸チタン溶液を生成し、蒸留水を加え濃度調整した。
この硫酸チタン溶液の組成とＴｉＯ２濃度と凝集能評価
結果及び比較対象の硫酸バンドとＰＡＣの凝集能評価結
果を表−３に示す。 評価結果 硫酸バンド及びＰＡＣに比べて凝集能の優れている硫酸
チタンの組成は、Ｈ２ＳＯ４ ／ＴｉＯ２＝１．８では
ＴｉＯ２濃度＝２５％，Ｈ２ＳＯ４／ＴｉＯ２＝２．０
では ＴｉＯ２濃度＝１８−２５％であった。
す乾燥した水和酸化チタンに硫酸を加え、加熱溶解にて
硫酸チタン溶液を生成し、蒸留水を加え濃度調整した。
この硫酸チタン溶液の組成とＴｉＯ２濃度と凝集能評価
結果及び比較対象の硫酸バンドとＰＡＣの凝集能評価結
果を表−３に示す。 評価結果 硫酸バンド及びＰＡＣに比べて凝集能の優れている硫酸
チタンの組成は、Ｈ２ＳＯ４ ／ＴｉＯ２＝１．８では
ＴｉＯ２濃度＝２５％，Ｈ２ＳＯ４／ＴｉＯ２＝２．０
では ＴｉＯ２濃度＝１８−２５％であった。
【００１６】実施例−２ 実施例−１の溶解用硫酸の一部を塩酸に代えて硫酸チタ
ン溶液を生成した、この硫酸チタン溶液の組成と凝集能
評価結果を表−４に示す。 凝集能評価結果 水和酸化チタンを加熱溶解する硫酸の一部を塩酸に置き
換えても硫酸単独で溶解した硫酸チタンと同等の凝集能
であった。
ン溶液を生成した、この硫酸チタン溶液の組成と凝集能
評価結果を表−４に示す。 凝集能評価結果 水和酸化チタンを加熱溶解する硫酸の一部を塩酸に置き
換えても硫酸単独で溶解した硫酸チタンと同等の凝集能
であった。
【００１７】実施例−３ 硫酸チタンの熱加水分解後、洗浄、脱水した実施例−１
に示す水和酸化チタンを硫酸で加熱溶解により生成した
硫酸チタンの組成とその凝集能評価結果を表−５に示し
た。 凝集能評価結果 凝集剤１−３は原水ｐＨ＝６−７で優れた凝集能を発揮
した。
に示す水和酸化チタンを硫酸で加熱溶解により生成した
硫酸チタンの組成とその凝集能評価結果を表−５に示し
た。 凝集能評価結果 凝集剤１−３は原水ｐＨ＝６−７で優れた凝集能を発揮
した。
【００１９】本発明は硫酸チタン及び四塩化チタンから
生成した水和酸化チタンを硫酸又は硫酸＋塩酸で溶解し
た硫酸チタン溶液で、アルミ、鉄系にない広範囲のｐＨ
領域で優れた凝集能を発揮する凝集剤である。硫酸チタ
ン凝集剤はアルミ・鉄系凝集剤に比べて有効成分濃度が
１８−２５％と高いため輸送、貯蔵面で経済的である、
又酸化チタンは食品添加等に使われており健康上比較的
安全で、上水および下水の懸濁成分の凝集沈殿処理に有
効である。
生成した水和酸化チタンを硫酸又は硫酸＋塩酸で溶解し
た硫酸チタン溶液で、アルミ、鉄系にない広範囲のｐＨ
領域で優れた凝集能を発揮する凝集剤である。硫酸チタ
ン凝集剤はアルミ・鉄系凝集剤に比べて有効成分濃度が
１８−２５％と高いため輸送、貯蔵面で経済的である、
又酸化チタンは食品添加等に使われており健康上比較的
安全で、上水および下水の懸濁成分の凝集沈殿処理に有
効である。
Claims (1)
- 【請求項１】硫酸チタニル溶液または四塩化チタン溶液
の熱加水分解または中和により生成した水和酸化チタン
にＴｉＯ２に対してＨ２ＳＯ４或いはＨ２Ｏ４＋ＨＣｌ
を１８０から２００重量％（以下％は重量％）に成るよ
う９８％硫酸或いは９８％硫酸と２５％塩酸を添加しＴ
ｉＯ２濃度１８％から２０％に調製して加熱溶解した硫
酸チタン溶液を上水又は下水に対してＴｉＯ２として１
−５０００ｐｐｍ添加する上水又は下水処理用に供する
凝集剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000251657A JP2002028404A (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | チタン系凝集剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000251657A JP2002028404A (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | チタン系凝集剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002028404A true JP2002028404A (ja) | 2002-01-29 |
Family
ID=18741024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000251657A Pending JP2002028404A (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | チタン系凝集剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002028404A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007534167A (ja) * | 2004-04-22 | 2007-11-22 | トロノクス ピグメンツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 化学機械研磨（ｃｍｐ）のための組成物 |
| WO2016192144A1 (zh) * | 2015-06-05 | 2016-12-08 | 南京大学 | 一种TiO2基混凝剂及其应用 |
| JP2021514294A (ja) * | 2019-01-22 | 2021-06-10 | 成都千砺金科技創新有限公司 | 自己結合によるナノ触媒型汚水処理剤の生産方法 |
| CN115092967A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-09-23 | 成都纺织高等专科学校 | 一种制备聚合硫酸铝铁钛的方法 |
-
2000
- 2000-07-17 JP JP2000251657A patent/JP2002028404A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007534167A (ja) * | 2004-04-22 | 2007-11-22 | トロノクス ピグメンツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 化学機械研磨（ｃｍｐ）のための組成物 |
| WO2016192144A1 (zh) * | 2015-06-05 | 2016-12-08 | 南京大学 | 一种TiO2基混凝剂及其应用 |
| JP2021514294A (ja) * | 2019-01-22 | 2021-06-10 | 成都千砺金科技創新有限公司 | 自己結合によるナノ触媒型汚水処理剤の生産方法 |
| CN115092967A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-09-23 | 成都纺织高等专科学校 | 一种制备聚合硫酸铝铁钛的方法 |
| CN115092967B (zh) * | 2022-07-27 | 2024-03-15 | 成都纺织高等专科学校 | 一种制备聚合硫酸铝铁钛的方法 |
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