JP2002079003A - Inorganic flocculant using highly purified ferric salt and manufacturing method thereof and processing apparatus in water-purification processing - Google Patents

Inorganic flocculant using highly purified ferric salt and manufacturing method thereof and processing apparatus in water-purification processing

Info

Publication number
JP2002079003A
JP2002079003A JP2000273461A JP2000273461A JP2002079003A JP 2002079003 A JP2002079003 A JP 2002079003A JP 2000273461 A JP2000273461 A JP 2000273461A JP 2000273461 A JP2000273461 A JP 2000273461A JP 2002079003 A JP2002079003 A JP 2002079003A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ferric
manganese
water
ion
inorganic coagulant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000273461A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuyuki Kataoka
克之 片岡
Takeshi Otsu
健史 大津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP2000273461A priority Critical patent/JP2002079003A/en
Publication of JP2002079003A publication Critical patent/JP2002079003A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ferric inorganic flocculant and a manufacturing method thereof capable of only remaining several ppb (μg/liter) order of a divalent manganese ion in a flocculant separation processing liquid in a water-purification processing. SOLUTION: In the inorganic flocculant using the highly purified ferric salt, a (Mn/Fe) ratio in the inorganic flocculant is 0.0009 or less of four decimal place at a mass ratio. In a manufacturing method of an inorganic flocculant liquid, a (Mn/Fe) concentration ratio of in the inorganic flocculant liquid is reduced by adding an alkalizing agent and an oxidizing agent selected from the group consisting of a permanganate ion, a persulfate ion and a perchlorate ion to an aqueous ferric slat solution containing a manganese ion and removing the manganese ion. In the method and the apparatus for aggregation-processing of raw water, the flocculant liquid is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な鉄系凝集剤
及びその製造方法、並びに浄水処理における凝集分離処
理方法及び処理装置に関する。特に、浄水処理の凝集分
離処理水中に、2価のマンガンイオンが数ppb(μg
/リットル)程度しか残留しないようにすることができ
る新規な第二鉄系無機凝集剤及びその製造方法、並びに
該第二鉄系無機凝集剤による処理方法及び処理装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel iron-based coagulant and a method for producing the same, and a coagulation / separation method and apparatus in water purification treatment. In particular, a divalent manganese ion contains several ppb (μg
The present invention relates to a novel ferric inorganic coagulant capable of remaining only to the extent of about 1 / liter), a method for producing the same, and a method and apparatus for treating with the ferric inorganic coagulant.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、我が国の浄水(上水)処理施設に
おける凝集沈殿処理工程にあっては、アルミニウム系の
無機凝集剤(例えば、PAC、硫酸ばんど)のみが使用
されており、鉄系の無機凝集剤(以下、簡単のために単
に「凝集剤」ということがある)は全く適用されていな
かった。しかし、最近の浄水処理において、アルミニウ
ム系凝集剤を使用した場合に、凝集沈殿処理水中にアル
ミニウムイオンが残留し易く、このアルミニウムイオン
がアルツハイマ症の一要因になるとの疑いが指摘されて
いる。また、アルミニウム系凝集剤を使用すると、有機
汚染の進んだ藻類量の多い原水を凝集処理した場合、沈
降性が良好なフロックが生成されないという問題も生じ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the coagulation and sedimentation process in a water purification (tap water) treatment facility in Japan, only an aluminum-based inorganic coagulant (for example, PAC, sulfate) is used, and No inorganic coagulant (hereinafter sometimes simply referred to as "coagulant" for simplicity) has not been applied at all. However, in recent water purification treatments, when an aluminum-based flocculant is used, it has been pointed out that aluminum ions are likely to remain in the coagulation-sedimentation treatment water, and that this aluminum ion is a cause of Alzheimer's disease. In addition, when an aluminum-based flocculant is used, there is also a problem that floc with good sedimentation properties is not generated when raw water having a large amount of algae with advanced organic pollution is flocculated.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような状況に対処
して、浄水処理分野においては、アルミニウム系凝集剤
に代えて鉄系凝集剤に変更する気運が出始めている。鉄
系凝集剤の場合には、飲料水中にアルミニウムが残留す
ることが少なく、また、有機汚染の進んだ原水に対して
も沈降性が比較的良いフロックが生成するためである。
しかしながら、鉄系の凝集剤(例えば、塩化第二鉄、ポ
リ硫酸第二鉄、硫酸第二鉄など)の中には、不純物とし
てマンガンイオンが2価のマンガンイオンの形態で高濃
度に存在する。例えば、JIS規格の38%濃度の塩化
第二鉄溶液及びポリ硫酸第二鉄製品(Fe含有量約10
%)中には、マンガンイオンがおよそ400〜1000
mg/リットルと高濃度に存在し、(Mn/Fe)質量
比が0.003〜0.01(小数点以下2桁から3桁)
と高い値を示す。
In order to cope with such a situation, in the field of water purification treatment, there is a tendency to change from an aluminum-based coagulant to an iron-based coagulant. This is because in the case of an iron-based flocculant, aluminum hardly remains in drinking water, and flocs having relatively good sedimentation are generated even in raw water that has been highly contaminated.
However, in iron-based flocculants (eg, ferric chloride, ferric polysulfate, ferric sulfate, etc.), manganese ions exist as impurities at a high concentration in the form of divalent manganese ions. . For example, a JIS standard 38% ferric chloride solution and a ferric polysulfate product (Fe content of about 10%)
%) Contains about 400 to 1000 manganese ions.
It exists in a high concentration of mg / liter and has a (Mn / Fe) mass ratio of 0.003 to 0.01 (two to three decimal places).
Shows a high value.

【0004】このような現象を生じる要因は、塩化第二
鉄やポリ硫酸第二鉄の製造原料である金属鉄(主に屑鉄
を使用する)中に、マンガンと鉄は周期率表で同族の元
素であるところから、マンガンが多量に共存しているこ
とに起因する。このため、従来の(Mn/Fe)重量比
が0.003〜0.01と非常に大きな巾のある第二鉄
系凝集剤を浄水処理の凝集剤として添加すると、凝集処
理水中に、飲料水水質基準の快適水質基準(10μg/
リットル以下)を超える濃度の2価のMnイオンが残留
してしまうという大きな問題があり、PACなどのアル
ミニウム系凝集剤を、単純に鉄系凝集剤に変更すること
には、なお困難があった。
[0004] The cause of such a phenomenon is that manganese and iron are contained in the same family in the periodic table in metallic iron (which mainly uses scrap iron), which is a raw material for producing ferric chloride and ferric polysulfate. This is because a large amount of manganese coexists because it is an element. For this reason, when a conventional ferric coagulant having a very large (Mn / Fe) weight ratio of 0.003 to 0.01 is added as a coagulant for water purification treatment, drinking water is added to the coagulation treatment water. Comfortable water quality standards (10 μg /
There is a major problem that divalent Mn ions of a concentration exceeding 1 liter remain, and it is still difficult to simply change an aluminum-based flocculant such as PAC to an iron-based flocculant. .

【0005】また、工業用水処理の分野においても、同
様に処理水中にマンガンが残留することは、マンガン汚
染のおそれがあるため、第二鉄系凝集剤の使用は、その
凝集効果がアルミニウム系凝集剤よりも大きいにも拘ら
ず、避けざるを得ない状況にあった。なお、凝集処理水
中に残留する2価のMnイオンは、凝集沈殿処理水に塩
素を添加した後、マンガン砂充填層に通水して、接触酸
化法によって除去可能であるが、このような特別のマン
ガン除去工程を付加することなく、Mnイオンが処理水
に残留しないような技術の方がはるかに合理的である。
Similarly, in the field of industrial water treatment, manganese remaining in the treated water may cause manganese contamination. Therefore, the use of a ferric coagulant has a disadvantage in that the coagulation effect of aluminum-based coagulation is low. Despite being larger than the drug, it was inevitable. In addition, divalent Mn ions remaining in the coagulation treatment water can be removed by a catalytic oxidation method after chlorine is added to the coagulation precipitation treatment water and then passed through a manganese sand packed bed. It is much more rational to use a technique in which Mn ions do not remain in the treated water without adding a manganese removal step.

【0006】このように、従来にあっては、マンガンを
不純物として含有する塩化第二鉄溶液、またはポリ硫酸
第二鉄液を水処理工程の凝集剤として使用すると、2価
のマンガンイオンは水酸化物を形成しないため、マンガ
ンを不純物として含有する鉄系凝集剤を凝集分離工程に
添加すると、マンガンをSSとして分離できずに、2価
のマンガンイオンとして、形態を変えることなくそのま
ま残留してしまい、不可避的に凝集分離処理水に2価の
マンガンが残留してしまうことになる。周期律表におい
て同族で、化学的性質が類似しているマンガンと鉄(原
子番号:Mn25、Fe26)の共存液から、マンガン
のみを選択的に、かつ、高度に分離することは、塩化第
二鉄、ポリ硫酸第二鉄の製造に関係する企業の研究者で
さえも技術的に不可能視していたのが実情である。
As described above, conventionally, when a ferric chloride solution containing manganese as an impurity or a ferric polysulfate solution is used as a coagulant in a water treatment step, divalent manganese ions are converted into water. Since an oxide is not formed, if an iron-based coagulant containing manganese as an impurity is added to the coagulation / separation step, manganese cannot be separated as SS and remains as divalent manganese ions without changing the form. Inevitably, divalent manganese will inevitably remain in the coagulation separation treatment water. Selective and high-level separation of manganese alone from coexisting liquids of manganese and iron (atomic numbers: Mn25, Fe26), which are homologous in the periodic table and have similar chemical properties, is based on the second chloride. In fact, even researchers at companies involved in the production of iron and ferric polysulfate have made it technically impossible.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】しかしながら、本発明者
は、新規な発想によってマンガンを不純物として含む塩
化第二鉄、ポリ硫酸第二鉄等の鉄系凝集剤を浄水処理に
使用する際に、浄水被処理原水を良好に凝集処理できる
適正注入率(通常、塩化第二鉄10〜50mg/リット
ルの注入率で良好な凝集が生起する)で第二鉄系凝集剤
を添加した場合にでも、凝集分離処理水にマンガンが数
μg/リットル以下しか残留しない(Mn/Fe)質量
比が、小数点以下4桁の0.0009以下の高純度第二
鉄系凝集剤を開発することによって、この問題点を解決
することができた。
SUMMARY OF THE INVENTION However, the present inventor has proposed a novel idea for using an iron-based flocculant containing manganese as an impurity, such as ferric chloride or polyferric sulfate, in water purification treatment. Even when a ferric coagulant is added at an appropriate injection rate at which the raw water to be treated can be coagulated well (usually good coagulation occurs at an injection rate of 10 to 50 mg / l ferric chloride). This problem has been solved by developing a high-purity ferric coagulant having a mass ratio (Mn / Fe) in which only a few μg / liter or less of manganese remains in the coagulation-separated water and having a 4-digit decimal place of 0.0009 or less. The point could be solved.

【0008】すなわち、本発明は以下の手段によって前
記の課題を解決した。 (1)第二鉄系無機凝集剤中の(Mn/Fe)比が、質
量比で小数点以下4桁の0.0009以下であることを
特徴とする高純度第二鉄系無機凝集剤。 (2)第二鉄系無機凝集剤液中の(Mn/Fe)濃度比
が、質量比で小数点以下4桁の0.0009以下である
ことを特徴とする高純度第二鉄系無機凝集剤液。 (3)マンガンイオンを含有する第二鉄塩水溶液に、ア
ルカリ剤と過マンガン酸イオン、過硫酸イオン及び過塩
素酸イオンの群の中から選ばれる酸化剤とを添加して、
マンガンイオンを除去することにより、第二鉄塩系無機
凝集剤液の(Mn/Fe)濃度比を減少することを特徴
とする第二鉄塩系無機凝集剤液の製造方法。 (4)浄水施設において、浄水処理対象原水に、前記
(1)又は(2)記載の第二鉄塩系無機凝集剤を添加し
て原水を凝集せしめた後、生成フロックを分離すること
を特徴とする浄水の凝集分離処理方法。 (5)第二鉄系無機凝集剤を用いて凝集処理する浄水の
凝集処理装置において、マンガンイオンを低減した前記
(1)又は(2)記載の第二鉄塩系無機凝集剤を用いる
ことを特徴とする浄水の凝集分離処理装置。
That is, the present invention has solved the above-mentioned problems by the following means. (1) A high-purity ferric inorganic coagulant, wherein the (Mn / Fe) ratio in the ferric inorganic coagulant is 0.0009 or less, which is four digits after the decimal point in terms of mass ratio. (2) A high-purity ferric inorganic flocculant characterized in that the (Mn / Fe) concentration ratio in the ferric inorganic flocculant liquid is 0.0009 or less, which is 4 digits after the decimal point in terms of mass ratio. liquid. (3) To an aqueous ferric salt solution containing manganese ions, an alkali agent and an oxidizing agent selected from the group of permanganate ions, persulfate ions and perchlorate ions are added,
A method for producing a ferric salt-based inorganic flocculant solution, characterized by reducing the (Mn / Fe) concentration ratio of a ferric salt-based inorganic flocculant solution by removing manganese ions. (4) In the water purification facility, the ferric salt-based inorganic coagulant described in (1) or (2) is added to the raw water to be treated for water purification to coagulate the raw water, and then the generated floc is separated. Coagulation separation method. (5) In a water purifying apparatus for coagulating water using a ferric inorganic coagulant, the ferric salt inorganic coagulant according to (1) or (2), wherein manganese ions are reduced, is used. Characteristic coagulation separation treatment equipment for purified water.

【0009】本発明の要点は、従来、2価のマンガンイ
オンの形態で、第二鉄系凝集剤中に含有されているマン
ガンを、過マンガン酸イオン、過硫酸イオンおよび過塩
素酸イオンの中から選ばれる特定の種類の酸化剤及びア
ルカリ剤の併用による化学的酸化手段によって、二酸化
マンガン(4価)の形態に変換し、この二酸化マンガン
は溶解度が低いので、固体化して析出した二酸化マンガ
ンを遠心分離、濾過等の手段で第二鉄系凝集剤から除去
して、(Mn/Fe)質量比を0.0009以下と従来
より大幅に小さい第二鉄系凝集剤を製造することができ
た。なお、析出した二酸化マンガンを分離することなし
に、その状態のままで凝集剤として使用しても良いが、
この場合には、凝集沈殿スラッジ中の二酸化マンガン量
が増加するため、汚泥処理の過程で、二酸化マンガンが
還元されて2価のマンガンが生成してしまう場合のある
ことに注意する必要がある。
The gist of the present invention is that manganese conventionally contained in a ferric coagulant in the form of divalent manganese ions is separated from permanganate ions, persulfate ions and perchlorate ions. Manganese dioxide (tetravalent) is converted to manganese dioxide (tetravalent) form by chemical oxidation means using a combination of an oxidizing agent and an alkaline agent of a specific type selected from the group consisting of: The ferric-based flocculant was removed from the ferric-based flocculant by means such as centrifugal separation and filtration to produce a ferric-based flocculant having a (Mn / Fe) mass ratio of 0.0009 or less, which is much smaller than the conventional one. . Incidentally, without separating the precipitated manganese dioxide, it may be used as a coagulant in that state,
In this case, since the amount of manganese dioxide in the coagulated sediment sludge increases, it is necessary to pay attention to the fact that manganese dioxide may be reduced to generate divalent manganese during the sludge treatment.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に、図1を参照して本発明の
高純度第二鉄系凝集剤液を製造する方法を塩化第二鉄、
又はポリ硫酸第二鉄溶液を用いた場合を例として詳しく
説明する。撹拌機2を備えた反応槽1に入れた、マンガ
ンを不純物として含有する塩化第二鉄又はポリ硫酸第二
鉄溶液3に、過マンガン酸イオン、過硫酸イオン又は過
塩素酸イオンの何れかを生ずる酸化剤4と、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、消石灰、炭酸ナトリウム等か
ら選択されるアルカリ剤5を適正量添加し、所要の時間
反応させるという極めて簡単な処理操作で、水処理の凝
集分離工程に第二鉄系の凝集剤を添加しても、処理水に
マンガンが残留しない(Mn/Fe)質量比が0.00
09以下の塩化第二鉄液、ポリ硫酸第二鉄液を製造でき
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1, a method for producing a high-purity ferric coagulant solution of the present invention will be described below.
Alternatively, a case where a ferric polysulfate solution is used will be described in detail. Either permanganate ion, persulfate ion or perchlorate ion is added to a ferric chloride or ferric polysulfate solution 3 containing manganese as an impurity, which is placed in a reaction tank 1 equipped with a stirrer 2. The resulting oxidizing agent 4 and an appropriate amount of an alkaline agent 5 selected from sodium hydroxide, potassium hydroxide, slaked lime, sodium carbonate, etc. are added and reacted for a required period of time. Even if a ferric coagulant is added to the process, manganese does not remain in the treated water (Mn / Fe).
A ferric chloride solution and a ferric polysulfate solution of not more than 09 can be produced.

【0011】本発明者の先の研究結果(特願平11−3
74009)に示したように、過マンガン酸カリウムの
単独添加の場合には、塩化第二鉄濃度が20%以下の場
合は、過マンガン酸カリウムのみで2価のマンガンイオ
ンを充分酸化することができるが、塩化第二鉄濃度が3
0%以上になると、過マンガン酸カリウムのみでは、2
価のマンガンイオンを充分に酸化することができなくな
る現象が認められた。しかしながら、その後更に研究を
進めて、濃度が30%以上の塩化第二鉄溶液からでもマ
ンガンを高度に除去できる技術を追及したところ、過マ
ンガン酸イオン、過硫酸イオンおよび過塩素酸イオンか
ら選ばれる酸化剤と、微量のアルカリ剤を併用すること
により、塩化第二鉄の濃度が30%以上の場合でも、2
価のマンガンイオンを高度に二酸化マンガン(4価)に
酸化し、除去できることが判明した。特に、酸化剤とし
て過マンガン酸イオンを、また、アルカリ剤としてNa
OHを使用する場合に、最善のマンガン除去効果が得ら
れることが見い出された。なお、強力な酸化剤として、
オゾン、過酸化水素が周知であるが、後記するように、
本発明に適用した場合には、全くその効果は認められな
かった。
The results of the inventor's previous research (Japanese Patent Application No. 11-3)
As shown in 74009), when potassium permanganate is added alone, if the ferric chloride concentration is 20% or less, divalent manganese ions can be sufficiently oxidized only with potassium permanganate. Yes, but the ferric chloride concentration is 3
If it is 0% or more, potassium permanganate alone becomes 2%
A phenomenon was observed in which it was not possible to sufficiently oxidize the multivalent manganese ion. However, after further research, after pursuing a technique capable of highly removing manganese even from a ferric chloride solution having a concentration of 30% or more, it was selected from permanganate ion, persulfate ion, and perchlorate ion. By using an oxidizing agent and a trace amount of an alkaline agent together, even when the concentration of ferric chloride is 30% or more, 2
It has been found that highly manganese ions can be highly oxidized to manganese dioxide (tetravalent) and removed. In particular, permanganate ion as an oxidizing agent and Na as an alkaline agent
It has been found that the best manganese removal effect is obtained when OH is used. In addition, as a strong oxidizing agent,
Ozone and hydrogen peroxide are well known, but as described below,
When applied to the present invention, no effect was observed.

【0012】38%塩化第二鉄原液に対する過マンガン
酸カリウム及びアルカリ剤には適正添加量が有り、過マ
ンガン酸カリウムの適正添加量は2000〜4000m
g/リットルであり、水酸化ナトリウムの適正添加量
は、アルカリ剤添加後の液のpHが0.01〜1の範囲
になるように添加することが好適条件である。pHが1
を超すと、鉄イオンが重合して水酸化鉄コロイドに変化
する傾向があるので、避けた方がよい。また、過マンガ
ン酸カリウムおよびアルカリ剤が多すぎると、鉄系凝集
剤中に多量のマンガンイオンが残留してしまうこと、ま
た、過マンガン酸カリウムとアルカリ剤が少なすぎると
鉄系凝集剤中の2価のマンガンイオンを充分酸化できな
いことが認められた。さらに、過マンガン酸カリウムが
適切量であってもアルカリ剤が過剰で、アルカリ剤添加
後のpHが2を超えると、3価の鉄イオンが水酸化第二
鉄として沈殿し、凝集剤の有効成分が減少してしまうの
で避けなければならない。
The potassium permanganate and the alkali agent to the 38% ferric chloride stock solution have proper addition amounts, and the proper addition amount of potassium permanganate is 2000 to 4000 m.
g / liter, and the appropriate amount of sodium hydroxide to be added is such that the pH of the solution after the addition of the alkali agent is preferably in the range of 0.01 to 1. pH 1
When the value exceeds 3, iron ions tend to polymerize and change into iron hydroxide colloid, so it is better to avoid them. In addition, when the amount of potassium permanganate and the alkali agent is too large, a large amount of manganese ions will remain in the iron-based flocculant. It was recognized that divalent manganese ions could not be sufficiently oxidized. Furthermore, even if the amount of potassium permanganate is in an appropriate amount, the alkali agent is excessive, and if the pH after the addition of the alkali agent exceeds 2, trivalent iron ions precipitate as ferric hydroxide, and the coagulant is effectively used. It must be avoided because the components are reduced.

【0013】本発明の凝集剤によって、凝集分離処理水
にマンガンが残留しなくなるメカニズムは、例えば、過
マンガン酸イオンの場合、過マンガン酸イオンと微量ア
ルカリ剤の複合作用によって、第二鉄液中の不純物であ
る2価のマンガンイオンが、下記の式1に示す反応によ
って、効果的に酸化されてSS性(固体状)の二酸化マ
ンガンに変わり、2価のマンガンイオンが消失するため
であることが判明した。
The mechanism by which manganese does not remain in the coagulation-separated water by the coagulant of the present invention is, for example, in the case of permanganate ions, due to the combined action of permanganate ions and a trace amount of an alkali agent, the ferric acid solution has The divalent manganese ion, which is an impurity of the above, is effectively oxidized by the reaction shown in the following formula 1 to be converted into SS (solid) manganese dioxide, and the divalent manganese ion disappears. There was found.

【0014】[0014]

【式1】 (Equation 1)

【0015】38%塩化第二鉄液、ポリ硫酸第二鉄液の
ように、極めて大量の第二鉄イオンが存在し、かつ、酸
性度がきわめて高い(pHが0以下)液中の数100m
g/リットルという微量マンガンイオンが、過マンガン
酸イオン、過硫酸イオン、過塩素酸イオンおよび微量の
アルカリの併用によって、二酸化マンガンに酸化される
という知見は、既往の文献記載が皆無の全く予期できな
かった現象である。微量のアルカリ剤が、何故このよう
に大きな効果を示すのかという点については、現時点に
おいては未だ解明ができていないが、おそらくは、微量
のアルカリの存在によって生成した二酸化マンガンが2
価のマンガンイオンに還元される反応が抑制されるため
であろうと推測される。以上の知見によって完成された
本発明の高純度第二鉄系凝集剤を、水処理工程の凝集分
離工程に添加して凝集分離処理を行うと、処理水に2価
のマンガンイオンが殆ど残留しなくなるという大きな効
果がある。従って、従来の塩化第二鉄を上水処理に使用
した場合に比較して、凝集処理水中のマンガンイオン濃
度が顕著に減少し、飲料水水質基準の快適水質基準(1
0μg/リットル)を十分に下回ることになる。
A few hundred meters of a solution containing a very large amount of ferric ion and having a very high acidity (pH 0 or less), such as a 38% ferric chloride solution and a ferric polysulfate solution.
The finding that g / liter of trace manganese ion is oxidized to manganese dioxide by the combined use of permanganate ion, persulfate ion, perchlorate ion and a trace amount of alkali is quite unexpected because there is no description in the literature. It was not a phenomenon. The reason why such a small amount of alkaline agent exhibits such a large effect has not yet been elucidated at this time, but it is supposed that manganese dioxide produced by the presence of a small amount of alkali may cause 2
It is presumed that this is because the reaction of reducing to a multivalent manganese ion is suppressed. When the high-purity ferric coagulant of the present invention completed based on the above findings is added to the coagulation / separation step of the water treatment step and coagulation / separation is performed, divalent manganese ions hardly remain in the treated water. There is a big effect that it disappears. Therefore, the manganese ion concentration in the coagulated water is significantly reduced as compared with the case where conventional ferric chloride is used for water treatment, and the comfortable water quality standard (1
0 μg / liter).

【0016】[0016]

【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれによって制限されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described below in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited by these examples.

【0017】実施例1 (Mn/Fe)質量比が0.0009以下の高純度塩化
第二鉄凝集剤の製造例。 不純物として、マンガンイオン405mg/リットルを
含有する工業用塩化第二鉄原液(38%FeCl3
に、水酸化ナトリウムを800mg/リットルを添加し
た後、過マンガン酸カリウム水溶液を過マンガン酸カリ
ウムとして3000mg/リットル添加し、更に常温で
3日間撹拌した結果、二酸化マンガンの沈殿が析出し
た。この液のpHは0.6であった。この液を遠心分離
してSS分を除去し、分離液中のマンガンをIPC発光
分析装置で分析したところ、2価のマンガンイオンは、
10.2mg/リットルと微量であり、マンガンの除去
率が97.48%という極めて高い除去率が得られた。
この液の(Mn/Fe)質量比は、7.8×10-5と極
めて小さな値に減少した。
Example 1 An example of producing a high-purity ferric chloride flocculant having a (Mn / Fe) mass ratio of 0.0009 or less. Industrial ferric chloride stock solution (38% FeCl 3 ) containing 405 mg / liter of manganese ions as impurities
After adding 800 mg / l of sodium hydroxide, 3000 mg / l of an aqueous potassium permanganate solution was added as potassium permanganate, and the mixture was further stirred at room temperature for 3 days. As a result, a precipitate of manganese dioxide was deposited. The pH of this solution was 0.6. This solution was centrifuged to remove SS, and manganese in the separated solution was analyzed by an IPC emission spectrometer.
The amount was as small as 10.2 mg / liter, and an extremely high manganese removal rate of 97.48% was obtained.
The (Mn / Fe) mass ratio of this liquid was reduced to an extremely small value of 7.8 × 10 −5 .

【0018】次に、NaOHの最適添加量を調べる試験
を行った。すなわち、不純物としてマンガンイオン40
5mg/リットルを含有する工業用塩化第二鉄原液(3
8%FeCl3 )のそれぞれの試料に、NaOHを各種
の添加率で添加した後、過マンガン酸カリウムを300
0mg/リットル添加し、常温(20〜25℃)で3日
間撹拌し、析出した二酸化マンガンの沈殿を遠心分離器
で除去し、分離液のマンガンをICP発光分析装置で分
析した。その結果を第1表に示す。
Next, a test was conducted to determine the optimum amount of NaOH to be added. That is, manganese ions 40 as impurities
Industrial ferric chloride stock solution containing 5 mg / l (3
8% FeCl 3 ), NaOH was added at various addition rates, and potassium permanganate was added to each sample at 300%.
0 mg / liter was added, and the mixture was stirred at room temperature (20 to 25 ° C) for 3 days. The precipitated manganese dioxide precipitate was removed by a centrifugal separator, and manganese in the separated solution was analyzed by an ICP emission spectrometer. Table 1 shows the results.

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】次に、酸化剤として過マンガン酸カリウム
に代えて、オゾン、過酸化水素、過硫酸ナトリウムおよ
び過塩素酸ナトリウムを使用した場合について検討し
た。すなわち、不純物としてマンガンイオン405mg
/リットルを含有する工業用塩化第二鉄原液(38%F
eCl3 )に、水酸化ナトリウムを800mg/リット
ル(第1表においてマンガンイオンの除去率が最大であ
る場合の添加量)添加した後、オゾン、過酸化水素、過
硫酸化ナトリウムおよび過塩素酸ナトリウムをそれぞ
れ、Mn量に対しモル比で4倍量を添加し、常温(20
〜25℃)で3日間撹拌した後、遠心分離し、分離液の
マンガンを分析した。この結果を第2表に示す。
Next, the case where ozone, hydrogen peroxide, sodium persulfate and sodium perchlorate were used instead of potassium permanganate as the oxidizing agent was examined. That is, 405 mg of manganese ions as impurities
/ L industrial ferric chloride stock solution (38% F
eCl 3 ), after adding 800 mg / liter of sodium hydroxide (addition amount when the removal rate of manganese ions is the maximum in Table 1), ozone, hydrogen peroxide, sodium persulfate and sodium perchlorate. Was added in a molar ratio of 4 times the amount of Mn, and the mixture was added at room temperature (20
After stirring for 3 days at 2525 ° C.), the mixture was centrifuged and the separated solution was analyzed for manganese. Table 2 shows the results.

【0021】[0021]

【表2】 [Table 2]

【0022】第2表の結果から、強力な酸化剤として周
知のオゾン、過酸化水素は2価Mnイオンの酸化分解に
全く機能せず、本発明の目的には無効であった。
From the results shown in Table 2, ozone and hydrogen peroxide, which are known as strong oxidizing agents, did not function at all for the oxidative decomposition of divalent Mn ions, and were ineffective for the purpose of the present invention.

【0023】実施例2 (Mn/Fe)質量比が、0.0009以下のポリ硫酸
第二鉄液の製造例 不純物として、マンガンイオン890mg/リットルを
含有するポリ硫酸第二鉄液(日鉄鉱業(株)社製品、F
eとしての含有濃度10%)にNaOHを200mg/
リットル添加後、過マンガン酸カリウム溶液を5000
mg/リットル添加して、常温(20〜25℃)で3日
間撹拌した。その結果、二酸化マンガンの沈殿が析出し
た。析出したSSを遠心分離により分別し、分離液のマ
ンガンをIPC発光分析装置で分析した結果、マンガン
イオンは、8.3mg/リットルと極めて微量であり、
(Mn/Fe)比が8.3×10-5と極めて小さい高純
度のポリ硫酸第二鉄液が得られた。
Example 2 Production example of ferric polysulfate liquid having a (Mn / Fe) mass ratio of 0.0009 or less Ferric polysulfate liquid containing 890 mg / l of manganese ion as an impurity (Nippon Steel Mining Company products, F
e content of 10%) and 200 mg of NaOH /
After adding 1 liter, add potassium permanganate solution to 5000
mg / L, and the mixture was stirred at room temperature (20 to 25 ° C) for 3 days. As a result, a precipitate of manganese dioxide was deposited. The precipitated SS was separated by centrifugation, and manganese in the separated solution was analyzed by an IPC emission spectrometer. As a result, manganese ions were extremely small at 8.3 mg / liter.
A highly pure ferric polysulfate solution having an extremely small (Mn / Fe) ratio of 8.3 × 10 −5 was obtained.

【0024】実施例3 本発明の凝集剤使用時の凝集沈殿処理水中のマンガン濃
度の測定 A上水場の原水に、実施例1で調製した本発明の塩化第
二鉄凝集剤を塩化第二鉄として15mg/リットル注入
して凝集処理試験を行い、上澄水のマンガンイオン濃度
を測定した結果、マンガンの濃度は0.43μg/リッ
トルと飲料水快適水質項目のマンガン10μg/リット
ルの値よりも大幅に少なかった。
Example 3 Measurement of Manganese Concentration in Coagulated and Precipitated Water When Using the Coagulant of the Present Invention The ferric chloride coagulant of the present invention prepared in Example 1 was added to raw water in the A waterworks. The coagulation test was conducted by injecting 15 mg / liter of iron, and the manganese ion concentration in the supernatant water was measured. Was few.

【0025】比較例1 不純物として、マンガンイオン405mg/リットルを
含有する工業用塩化第二鉄原液(38%FeCl3
に、アルカリを添加することなく、過マンガン酸カリウ
ム水溶液を過マンガン酸カリウム3000mg/リット
ル添加した後、常温(20〜25℃)で3日間撹拌した
後、液中の2価のマンガンイオンを測定した結果、マン
ガンイオンが304mg/リットルと、多量に残留して
いた。この結果から、アルカリの併用がマンガン除去効
果を高めるために重要な作用を果たすことが確認され
た。
Comparative Example 1 An industrial ferric chloride stock solution (38% FeCl 3 ) containing 405 mg / liter of manganese ions as impurities.
After adding 3000 mg / L of potassium permanganate aqueous solution without adding alkali, the mixture was stirred at room temperature (20-25 ° C) for 3 days, and then divalent manganese ions in the solution were measured. As a result, a large amount of manganese ions remained at 304 mg / liter. From these results, it was confirmed that the combined use of an alkali plays an important role in enhancing the manganese removal effect.

【0026】比較例2 不純物として、マンガンイオン405mg/リットルを
含有する工業用塩化第二鉄原液(38%FeCl3
に、水酸化ナトリウムを400mg/リットル添加した
後、3日間常温(20〜25℃)で撹拌後、塩化第二鉄
中のマンガンイオンを分析した結果、マンガンイオンが
405mg/リットルであり、アルカリ単独処理ではマ
ンガンイオンを全く除去することができなかった。
Comparative Example 2 An industrial ferric chloride stock solution (38% FeCl 3 ) containing 405 mg / liter of manganese ions as impurities.
After adding 400 mg / l of sodium hydroxide to the mixture, the mixture was stirred at room temperature (20 to 25 ° C) for 3 days, and the manganese ion in the ferric chloride was analyzed. As a result, the manganese ion was 405 mg / l. The treatment did not remove any manganese ions.

【0027】比較例3 比較例として、従来の塩化第二鉄(マンガン含有量85
0mg/リットル)を添加した場合の凝集沈殿処理水中
のマンガン濃度は、23.6μg/リットルであり、快
適水質項目のマンガン濃度規制値の10μg/リットル
を大きく超える値であった。
Comparative Example 3 As a comparative example, a conventional ferric chloride (having a manganese content of 85) was used.
(0 mg / liter), the manganese concentration in the coagulated sedimentation treated water was 23.6 μg / liter, which was a value far exceeding the manganese concentration regulation value of 10 μg / liter of the comfortable water quality item.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果がもたらされ、
上水処理に寄与するところ極めて大である。 (1)第二鉄系凝集剤中のマンガン不純物を高度に除去
できるので、本発明の高純度鉄系凝集剤を浄水処理に用
いた場合にあっても、マンガンイオンの含有量が極めて
微少な凝集分離処理水を得ることができる。 (2)上記(1)の処理性から、上水処理工程に除マン
ガン設備を設ける必要がなくなり、浄水処理のプロセス
を簡素化することができ、極めて有益である。 (3)第二鉄系凝集剤液から簡単な手段でマンガンイオ
ンを除去できるので、実用性が高い。 (4)実際の使用に用いられる第二鉄系凝集剤液の状態
でその中のマンガンイオンを不溶性物として析出させて
分離できるので、精製処理工程が簡単である。
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
It is extremely large that contributes to water treatment. (1) Since the manganese impurities in the ferric coagulant can be removed to a high degree, even when the high-purity iron coagulant of the present invention is used for water purification treatment, the content of manganese ions is extremely small. Coagulation separation treatment water can be obtained. (2) From the processability of the above (1), there is no need to provide a manganese removal facility in the water treatment process, and the water purification process can be simplified, which is extremely beneficial. (3) Since manganese ions can be removed from the ferric coagulant solution by simple means, the practicability is high. (4) Since the manganese ion in the ferric coagulant solution used for actual use can be precipitated and separated as an insoluble substance, the purification process is simple.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の高純度第二鉄系凝集剤液の製造例を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a production example of a high-purity ferric coagulant liquid of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応槽 2 撹拌機 3 第二鉄塩水溶液 4 酸化剤 5 アルカリ剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction tank 2 Stirrer 3 Ferric salt aqueous solution 4 Oxidizing agent 5 Alkaline agent

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D015 BA03 BA10 BB05 CA14 DA17 DC02 DC04 DC10 EA02 EA32 4D062 BA03 BA10 BB05 CA14 DA17 DC02 DC04 DC10 EA02 EA32 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4D015 BA03 BA10 BB05 CA14 DA17 DC02 DC04 DC10 EA02 EA32 4D062 BA03 BA10 BB05 CA14 DA17 DC02 DC04 DC10 EA02 EA32

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第二鉄系無機凝集剤中の(Mn/Fe)
比が、質量比で小数点以下4桁の0.0009以下であ
ることを特徴とする高純度第二鉄系無機凝集剤。
1. (Mn / Fe) in a ferric inorganic coagulant
A high-purity ferric inorganic coagulant, characterized in that the mass ratio is 0.0009 or less, which is four digits after the decimal point in terms of mass ratio.
【請求項2】 第二鉄系無機凝集剤液中の(Mn/F
e)濃度比が、質量比で小数点以下4桁の0.0009
以下であることを特徴とする高純度第二鉄系無機凝集剤
液。
2. The method according to claim 1, wherein (Mn / F) in the ferric inorganic coagulant solution is
e) The concentration ratio is 0.0009 with four digits after the decimal point in terms of mass ratio.
A high-purity ferric-based inorganic flocculant solution characterized by the following:
【請求項3】 マンガンイオンを含有する第二鉄塩水溶
液に、アルカリ剤と過マンガン酸イオン、過硫酸イオン
及び過塩素酸イオンの群の中から選ばれる酸化剤とを添
加して、マンガンイオンを除去することにより、第二鉄
塩系無機凝集剤液の(Mn/Fe)濃度比を減少するこ
とを特徴とする第二鉄塩系無機凝集剤液の製造方法。
3. An aqueous solution of a ferric salt containing a manganese ion, comprising adding an alkali agent and an oxidizing agent selected from the group consisting of permanganate ion, persulfate ion and perchlorate ion to obtain a manganese ion. A method for producing a ferric salt-based inorganic coagulant liquid, characterized by reducing the (Mn / Fe) concentration ratio of the ferric salt-based inorganic coagulant liquid by removing the above.
【請求項4】 浄水施設において、浄水処理対象原水
に、請求項1又は請求項2記載の第二鉄塩系無機凝集剤
を添加して原水を凝集せしめた後、生成フロックを分離
することを特徴とする浄水の凝集分離処理方法。
4. In a water purification facility, after adding the ferric salt-based inorganic coagulant according to claim 1 or 2 to the raw water to be treated for water purification to coagulate the raw water, separating the generated floc. Characterized by the method of coagulation and separation of purified water.
【請求項5】 第二鉄系無機凝集剤を用いて凝集処理す
る浄水の凝集処理装置において、マンガンイオンを低減
した請求項1又は請求項2記載の第二鉄塩系無機凝集剤
を用いることを特徴とする浄水の凝集分離処理装置。
5. The use of the ferric salt-based inorganic coagulant according to claim 1 or 2, wherein manganese ions are reduced in a water purifying apparatus for coagulating water using a ferric-based inorganic coagulant. A coagulation separation treatment apparatus characterized in that:
JP2000273461A 2000-09-08 2000-09-08 Inorganic flocculant using highly purified ferric salt and manufacturing method thereof and processing apparatus in water-purification processing Pending JP2002079003A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000273461A JP2002079003A (en) 2000-09-08 2000-09-08 Inorganic flocculant using highly purified ferric salt and manufacturing method thereof and processing apparatus in water-purification processing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000273461A JP2002079003A (en) 2000-09-08 2000-09-08 Inorganic flocculant using highly purified ferric salt and manufacturing method thereof and processing apparatus in water-purification processing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002079003A true JP2002079003A (en) 2002-03-19

Family

ID=18759399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000273461A Pending JP2002079003A (en) 2000-09-08 2000-09-08 Inorganic flocculant using highly purified ferric salt and manufacturing method thereof and processing apparatus in water-purification processing

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002079003A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006342007A (en) * 2005-06-07 2006-12-21 Tsurumi Soda Co Ltd Method for preparing purified ferric chloride aqueous solution
CN100420637C (en) * 2006-12-01 2008-09-24 北京工业大学 Method for removing trace phosphorus by coagulant
CN100420636C (en) * 2006-11-24 2008-09-24 北京工业大学 Coagulation method for removing trace phosphorus in water
CN100457646C (en) * 2006-05-19 2009-02-04 北京工业大学 Composite dephosphorizing coagulant dedicated for drinking water
CN102153177A (en) * 2011-04-25 2011-08-17 宜兴禾大水处理技术有限公司 Efficient dephosphorization agent for waste water treatment
CN102206000A (en) * 2011-04-25 2011-10-05 宜兴禾大水处理技术有限公司 Application of efficient dephosphorization agent in wastewater treatment
CN104973671A (en) * 2015-06-23 2015-10-14 河北冀泽生物科技有限公司 Production method for polyferric aluminum chloride

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006342007A (en) * 2005-06-07 2006-12-21 Tsurumi Soda Co Ltd Method for preparing purified ferric chloride aqueous solution
CN100457646C (en) * 2006-05-19 2009-02-04 北京工业大学 Composite dephosphorizing coagulant dedicated for drinking water
CN100420636C (en) * 2006-11-24 2008-09-24 北京工业大学 Coagulation method for removing trace phosphorus in water
CN100420637C (en) * 2006-12-01 2008-09-24 北京工业大学 Method for removing trace phosphorus by coagulant
CN102153177A (en) * 2011-04-25 2011-08-17 宜兴禾大水处理技术有限公司 Efficient dephosphorization agent for waste water treatment
CN102206000A (en) * 2011-04-25 2011-10-05 宜兴禾大水处理技术有限公司 Application of efficient dephosphorization agent in wastewater treatment
CN104973671A (en) * 2015-06-23 2015-10-14 河北冀泽生物科技有限公司 Production method for polyferric aluminum chloride

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10137508A (en) Water treating flocculant and water treatment
JP2008036608A (en) Method and apparatus for treating cyanide-containing wastewater
JP2007260586A (en) Treatment method of waste water generated in coke oven
JP6597349B2 (en) Blast furnace wastewater treatment method
JP2002079003A (en) Inorganic flocculant using highly purified ferric salt and manufacturing method thereof and processing apparatus in water-purification processing
JP4351867B2 (en) Fluorine or phosphorus-containing water treatment equipment
KR20120043832A (en) Inorganic coagulants for water treatment method
JP3642516B2 (en) Method and apparatus for removing COD components in water
JP4552164B2 (en) Waste liquid treatment method
JP2001187391A (en) Method for removing manganese ion in iron(iii) salt aqueous solution
JP2000117265A (en) Treatment for molybdenum-containing waste water
JP4014032B2 (en) Disposal method of wastewater containing dissolved copper complex compound and chemical used therefor
JP2018202270A (en) Agent and treatment method of selenium-containing wastewater
JP4035347B2 (en) Method for treating selenate-containing wastewater and treating agent used therefor
JP4583786B2 (en) Treatment method for boron-containing wastewater
JP4407236B2 (en) Treatment method of wastewater containing antimony
JP2788552B2 (en) Aggregate composition for drinking water to remove heavy metals and trihalomethanes and their precursors
JP2002136976A (en) Method for removing manganese in ferric salt aqueous solution
JPH09314182A (en) Treatment process for selenium containing drain
JP2741998B2 (en) Inorganic flocculant produced from phosphoric acid waste liquid
JP4043671B2 (en) Water treatment agent
JP3282452B2 (en) How to remove selenium from wastewater
JP4408167B2 (en) Method for removing manganese from ferric sulfate solution
JP4831589B2 (en) Method for producing ferric sulfate solution
JPH0592190A (en) Treatment of waste acid solution