JP2002529556A - ポリスチレン球形樹脂吸着剤とこれを用いる廃水処理方法 - Google Patents

ポリスチレン球形樹脂吸着剤とこれを用いる廃水処理方法

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JP2002529556A JP2000581072A JP2000581072A JP2002529556A JP 2002529556 A JP2002529556 A JP 2002529556A JP 2000581072 A JP2000581072 A JP 2000581072A JP 2000581072 A JP2000581072 A JP 2000581072A JP 2002529556 A JP2002529556 A JP 2002529556A
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ヨン リョー スン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種廃水から汚染源を除去するために、現在一般的に水処理工程に用いられている粒状活性炭吸着法を代替し得る方法を提供し、これに使用される樹脂吸着剤を提供することである。 【解決手段】 1〜10重量%のジビニールベンゼンで架橋させたポリスチレンと分子量500ダルトン以上、ポリエチレングリコールの含量50重量%以上でグラフトされたポリスチレン球形樹脂と、これを用いて、廃水中に存在する染料、金属(重金属、貴金属)イオン、界面活性剤、ごみ浸出水中のフミンしつを効果的に除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変性(modified)ポリスチレン球形樹脂及び該変性ポリスチレン球
形樹脂を用いることによる廃水処理方法に関するもので、より具体的には、廃水
の処理のために、吸着剤としてポリエチレングリコールでグラフト化されたポリ
スチレン球形樹脂を使用する方法、及び前記球形樹脂に吸着された汚染源を簡単
な操作で樹脂から分離させ、分離された球形樹脂を再使用し得るようにする方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
工業用廃水は代表的な悪性廃水の一つである。そのうち、染色廃水、重金属イ
オン廃水、界面活性剤廃水、フミン質(humic substance)を含有するごみ浸出
水は多くの環境問題を引き起こしてきた。これまで、このような多様な廃水を処
理するために、いろいろの方法が提案されている。現在まで知られた工業用廃水
の処理方法には、大別して化学的、物理的、生物学的方法などがある。 そのうち、化学的処理方法は化学的単位工程を用いる方法であり、代表的に酸
化処理工程が挙げられる。この方法は、酸化剤を使用して染料の発色団を分解し
て、廃水中の色を消失させる工程である。化学薬品としては、過酸化水素などの
酸化剤が主に使用され[参照文献:Yamasaki, K.;Sakata, K.;Yokotani, A.日
本国特願平10−080693号(1998):Hirotsuji, J.;Kaai, Y.;Ikeda,
A.日本国特願平08−267077号(1996):Taoda, H.日本国特願平05−
253581号(1993):Saito, S.;Murayama, K.;Misawa, K.日本国特願平
03−188992号(1991):Mizutani, K.;Inue, H.日本国特公昭51−1
44060(1976)]、最近、オゾン(ozone、O)などが新しく脚光を浴び
ている[参照文献;Kataoka, K.日本国特開平10−137780号(1998):U
eno, S.日本国特開平10−151471号(1998):Watanabe, M.;Hayashi,
F.;Dazai, K.日本国特開平10−165757号(1998):Hayashi,F.;Watan
abe, M.;Nishino, Y.;Dazai, H.日本国特開平10−118444(1998):F
ischer, W. G.ヨーロッパ特許公報第822271号(1998)]。
【0003】 しかし、この方法は、酸化処理工程の結果、色を呈さない代わりに、有毒性副
産物を生成する場合があり、染料分解生成物が廃水中にそのまま存在するので、
COD自体が大きく、低下しない。また、オゾン又は電子ビームを酸化剤として
使用する場合は、エネルギー消費量が大きいという欠点を有する。 また、生物学的処理方法は、一般に曝気槽(aeration tank)内で微生物を用
いて廃水を処理する。しかし、この方法は、広い施設設置空間が要求され、処理
時間が長く、微生物の活性を維持させるためには複雑な条件及び操作が必要であ
るという問題がある。
【0004】 一方、物理的処理方法としては、活性炭吸着法が広く使用されている[Nikola
evsky, R.;Monosov, M.;Monosov, E.:Sharony, E.;Gurevich, D.米国特許公
報第5792336号(1998):Maesaki, M.;Nakajima, M.;Hasegawa, H.日
本国特願平09−253669号(1997):Matsumoto, Y.;Sugano, N.;Inui,
T.;Akao, K.日本国特願平09−248562号(1997):Hatano, Y.;Shiro
ma, S.;Ishikawa, T.;Yobiko, Y.;Takaoka, S.日本国特願平08−2812
71号(1996):Sugiura, W.;Tanaka, S.;Shimotomai, K.日本国特願平08
−000261号(1996):Tamatoshi, K.;Morishima, T.;Awamura, N.;Iji
ri, T.日本国特願平07−047359号(1995):McCollam, F. M. J.英国特
許第2280430号(1995):Michna, M.;Puppe, L.ドイツ特許第4213
163号(1993)]。
【0005】 しかし、これらの方法もいくつかの問題点を有している。すなわち、吸着処理
後、活性炭を再使用することができず、焼却処理することとなる。この際に、焼
却にはバンカー重油が使用されるため、かかる方式は直ちにエネルギーを浪費す
ることとなり、また大気汚染を導くことになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】 したがって、本発明者は前述した先行技術の問題点を解消するために、廃水処
理に繰り返して再使用し得るポリスチレン吸着剤を開発し、これを活用して廃水
を処理する方法を研究した結果、廃水処理に消耗される固定的費用を大幅に節減
しながらも、既存の活性炭で処理する工程と代替することができる新たな方法を
開発するに到った。 本発明の目的は、各種廃水から汚染源を除去するために、現在、一般的に水処
理工程に用いられている粒状活性炭吸着法に代替し得る方法を提供し、更にこの
方法に使用できる樹脂吸着剤を提供することである。 本発明に使用した樹脂吸着剤は、本発明者の米合衆国特許(U.S. Patent No.
5,466,758(1995))、韓国特許第119262号(1997)、韓国特許第119
236号(1997)及び韓国特許出願第98−47748号に詳細に記載されてい
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明で使用するポリエチレングリコールでグラフト化されたポリスチレン球
形樹脂を吸着剤として使用する場合、グラフトされたポリエチレングリコール(
PEG)の含量と分子量によって吸着能力が左右され、また、グラフト方法によ
って吸着剤としての効率に差がある。 本発明者らはポリスチレン球形樹脂を物理的、機械的性質を損うことなく吸脱
着工程に繰り返して使用できるポリスチレン球形樹脂の大きさと架橋度について
研究してきた。 その結果として、本発明者は、ポリスチレン球形樹脂は、1〜10重量%、好
ましくは1〜8重量%、より好ましくは1〜6重量%のジビニルベンゼンで架橋
されたものが、染料、重金属廃水、界面活性剤廃水、フミン質などを含有する廃
水用の吸着剤として適当であるという事実を見い出した。
【0008】 また、ポリスチレン球形樹脂は100〜500メッシュ、より詳しくは100
〜200メッシュ、200〜400メッシュのものが好ましい。ポリエチレング
リコール樹脂の分子量が500ダルトン以上のものが染料、重金属廃水、界面活
性剤廃水、フミン質などの吸着剤として好ましい。 本発明者は、プロピレンオキシド又はエチレンオキシドを使用せずポリスチレ
ン球形樹脂の表面にβヒドロキシ基を導入する方法について研究した(プロピレ
ンオキシド、エチレンオキシドを用いてβヒドロキシ基をポリスチレン球形樹脂
の表面に導入する方法は、本発明者のU.S. Patent No. 5,466,758に記載されて
いる)。 ここで、本発明者は、ポリスチレンを直接2−メチルテトラヒドロフランと反
応させるか、金属水酸化物を用いてクロロメチルポリスチレンを加水分解させる
か、又はエタノールアミン又はジエタノールアミンを用いてクロロメチルポリス
チレンをアミノリシスさせることにより、ポリスチレン球形樹脂の表面にβヒド
ロキシ基を導入した。本発明において、ヒドロキシ基を有するポリスチレン球形
樹脂は、ポリスチレングリコールでグラフト化させるポリスチレン球形樹脂の中
間体として使用することもできる。 また、本発明では、染料廃水、重金属廃水、界面活性剤廃水の吸着剤として使
用するための最大吸着能力と効率を有するポリスチレンでグラフト化されたポリ
エチレングリコール(ポリスチレン−g−ポリエチレングリコール)におけるポ
リエチレングリコールの適当な含量及び分子量について研究した。 その結果、吸着剤として使用されるポリスチレン−g−ポリエチレングリコー
ルにおいて、ポリエチレングリコールの含量が50重量%以上のものが好ましく
、より詳しくは、1重量%のジビニルベンゼンで架橋させたポリスチレンの場合
は、ポリエチレングリコールの含量が約60〜95重量%、2〜3重量%のジビ
ニルベンゼンで架橋させたポリスチレンの場合は、ポリエチレングリコールの含
量が70〜90重量%のものが好適であるという事実を見い出した。
【0009】 また、染料廃水、重金属廃水、界面活性剤廃水、フミン質を含有するごみ浸出
水の吸着剤として使用するに、最大吸着能力及び効率を有するポリスチレン−g
−ポリエチレングリコールのポリエチレングリコール部分は、分子量が500ダ
ルトン以上、より好ましくは900ダルトン以上、最も好ましくは900ダルト
ン〜3,000ダルトンである。 したがって、本発明は、1〜10重量%のジビニルベンゼンで架橋させたポリ
スチレンと分子量が500Da以上であるポリエチレングリコールが50重量%以
上でグラフトされたポリスチレン−g−ポリエチレングリコールを提供する。 また、本発明は、ポリエチレングリコールでグラフトされたポリスチレン球形
樹脂を用いることにより、染料廃水、重金属廃水、界面活性剤廃水、フミン質を
含有するごみ浸出水の処理方法を提供する。 また、本発明は、染料が吸着されたポリエチレングリコールがグラフトされた
ポリスチレン球形樹脂から、有機溶媒を使用して染料を回収する方法を提供する
。 また、本発明は、有機溶媒を用いて、ポリエチレングリコールがグラフトされ
たポリスチレン球形樹脂を回収する方法を提供する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明がこれ
らの実施例に限定されるものではない。
【0011】実施例1 2重量%のジビニルベンゼンで架橋させた球形ポリスチレン(200〜400
メッシュ)樹脂にルイス酸触媒を用いて酸化プロピレンを反応させた。このよう
に得た球形樹脂を高圧反応器に入れ、酸化エチレンを反応させて、ポリスチレン
−g−ポリエチレングリコール球形樹脂を製造した。このうち、ポリエチレング
リコールの含量が68〜87重量%である樹脂200mgを、廃水中の染料の吸着
反応に使用した。 前記製造された球形樹脂と10−4Mの濃度に製造したYellow 5GL
染料(スイス、ノバチス社製)溶液10mlを各反応器に入れ、1時間後、染料溶
液の吸光度を測定した。
【0012】実施例2 1重量%のジビニルベンゼンで架橋させた球形ポリスチレン(200〜400
メッシュ)樹脂にルイス酸触媒を用いて酸化プロピレンを反応させた。このよう
に得た球形樹脂を高圧反応器に入れ、酸化エチレンを反応させてポリスチレン−
g−ポリエチレングリコール球形樹脂を製造した。このうち、ポリエチレングリ
コールの含量が60〜94重量%である樹脂200mgを、実施例1と同一方式で
廃水中の染料の吸着反応に使用した。
【0013】実施例3 1重量%のジビニルベンゼンで架橋させた球形ポリスチレン(200〜400
メッシュ)樹脂にオゾンを用いてヒドロキシラジカルを導入した。ポリエチレン
グリコールを含むビニル系のモノマーとヒドロキシラジカルが導入されたポリス
チレン球形樹脂を反応させて、表面にポリエチレングリコール基を含む球形樹脂
(ポリスチレン−g−ポリエチレングリコール)を製造した。この球形樹脂20
0mgを、実施例1と同一方式で廃水中の染料の吸着反応に使用した。
【0014】実施例4 吸着剤としてポリスチレン−g−ポリエチレングリコール球形樹脂(200〜
400メッシュ、ポリエチレングリコール含量82重量%、ポリエチレングリコ
ール平均分子量約2,400Da)200mgを反応器に入れた。これに、10 Mの濃度に製造したBlue 4GL染料(スイス、ノバチス社製)溶液10m
lを反応器に入れ、1時間後、染料溶液の吸光度を測定した。その結果は表1に
示した。
【0015】比較例1 吸着剤として水処理用ゼオライト(王標化学社製)200mgを反応器に入れた
。これに、10−4Mの濃度に製造したBlue 4GL染料溶液10mlを反応
器に入れ、1時間後、染料溶液の吸光度を実施例1と同一方式で測定した。
【0016】比較例2 吸着剤としてセライト(Celite;Shinyo Pure Chemicals社製)200mgを反
応器に入れた。これに、10−4Mの濃度に製造したBlue 4GL染料溶液
10mlを反応器に入れ、1時間後、染料溶液の吸光度を測定した。
【0017】比較例3 吸着剤として粒状活性炭(徳山製薬社製)200mgを反応器に入れた。これに
、10−4Mの濃度に製造したBlue 4GL染料溶液10mlを反応器に入れ
、1時間後、染料溶液の吸光度を測定した。
【0018】実施例5 5重量%のジビニルベンゼンで架橋させた球形ポリスチレン(100〜200
メッシュ)樹脂にルイス酸触媒を用いて酸化プロピレンを反応させた。このよう
に得た球形樹脂を高圧反応器に入れ、酸化エチレンを反応させて、ポリスチレン
−g−ポリエチレングリコール球形樹脂を製造した。このうち、ポリエチレング
リコールの含量が65〜90重量%である樹脂200mgを、実施例1と同一方式
で廃水中の染料の吸着反応に使用した。
【0019】実施例6 8重量%のジビニルベンゼンで架橋させた球形ポリスチレン(100〜200
メッシュ)樹脂にルイス酸触媒を用いて酸化プロピレンを反応させた。このよう
に得た球形樹脂を高圧反応器に入れ、酸化エチレンを反応させて、ポリスチレン
−g−ポリエチレングリコール球形樹脂を製造した。このうち、ポリエチレング
リコールの含量が60〜92%である樹脂200mgをそれぞれ反応器に入れた。
これに、10−4Mの濃度に製造したYellow 5GL染料溶液10mlを反
応器に入れ、1時間後、染料溶液の吸光度を測定した。その結果は表1に示した
【0020】実施例7 10重量%のジビニルベンゼンで架橋させた球形ポリスチレン(80〜150
メッシュ)樹脂にルイス酸触媒を用いて酸化プロピレンを反応させた。このよう
に得た球形樹脂を高圧反応器に入れ、酸化エチレンを反応させて、ポリスチレン
−g−ポリエチレングリコール球形樹脂を製造した。このうち、ポリエチレング
リコールの含量が55〜90重量%である樹脂200mgを、実施例1と同一方式
で廃水中の染料の吸着反応に使用した。その結果は表1に示した。
【0021】比較例4 吸着剤としてポリスチレン−g−ポリエチレングリコール球形樹脂(200〜
400メッシュ、ポリエチレングリコール含量45重量%、ポリエチレングリコ
ール平均分子量約400Da)200mgを反応器に入れた。これに、10−4
の濃度に製造したBlue 4GLを反応器に入れ、1時間後、染料溶液の吸光
度を測定した。その結果、溶液中の染料の50%が除去された。
【0022】
【表1】 前記表1の結果から、本発明の実施例1、2及び4〜7による樹脂吸着剤を使
用した場合、従来の活性炭樹脂に比べて染料除去効率が優れるだけでなく、染料
の除去時間においても相対的に著しく短縮されたことが分かる。
【0023】実施例8 実施例2でBlue 4GL染料が吸着されたポリスチレン−g−ポリエチレ
ングリコール球形樹脂を反応器に入れ、N,N−ジメチルホルムアミド(N,N-di
methylformamide)10mlを加えた。1時間後、溶液の吸光度を測定した。N,
N−ジメチルホルムアミドで1回処理した結果、吸着された染料の70%が、2
回処理した結果、染料の80%以上が溶液中に溶出された。これにより、球形樹
脂は脱色された。
【0024】実施例9 実施例2でBlue 4GL染料が吸着されたポリスチレン−g−ポリエチレ
ングリコール球形樹脂を反応器に入れ、N,N−ジメチルアセトアミド(N,N-di
methylacetamide)10mlを加えた。1時間後、溶液の吸光度を測定した。N,
N−ジメチルアセトアミドで1回処理した結果、吸着された染料の69%が、2
回処理した結果、染料の80%が溶液中に溶出された。これにより、球形樹脂は
脱色された。
【0025】実施例10 実施例2でBlue 4GL染料が吸着されたポリスチレン−g−ポリエチレ
ングリコール球形樹脂を反応器に入れ、N−メチル−2−ピロリジノン(N-meth
yl-2-pyrrolidinone)10mlを加えた。1時間後、溶液の吸光度を測定した。N
−メチル−2−ピロリジノンで1回処理した結果、吸着された染料の71%が、
2回処理した結果、染料の80%が溶液中に溶出された。これにより、球形樹脂
は脱色された。
【0026】比較例5 比較例3でBlue 4GL染料を吸着した粒状活性炭を反応器に入れ、ジメ
チルホルムアミド10mlを加えた。1時間後、溶液の吸光度を測定した。その結
果、吸着した染料は溶液中に殆ど溶出されなかった。
【0027】実施例11 実施例4及び実施例8のBlue 4GL染料を吸着したポリスチレン−g−
ポリエチレングリコール球形樹脂を用いて、吸着及び脱着実験20回以上を繰り
返した。その結果、新しいものとの吸着能の差は0〜10%以内であった。 実施例8〜11及び比較例5の結果から分かるように、本発明の方法により、
染料が含まれたポリスチレン−g−ポリエチレングリコール球形樹脂に吸着され
た染料は、脱着されて回収されることも可能であった。
【0028】実施例12 2重量%のジビニルベンゼンで架橋させた球形ポリスチレン(200〜400
メッシュ)樹脂にルイス酸触媒を用いて酸化プロピレンを反応させた。このよう
に得た球形樹脂を高圧反応器に入れ、エチレンオキシドを反応させて、ポリスチ
レン−g−ポリエチレングリコール球形樹脂を製造した。このうち、ポリエチレ
ングリコールの含量が68〜87重量%である樹脂200mgを反応器に入れた。
これに、10−4Mの濃度に製造したYellow 5GL染料溶液10mlを反
応器に入れ、1時間後、染料溶液の吸光度を測定した。その結果、溶液中の染料
の89〜99%程度が溶液から除去された。
【0029】実施例13 1重量%のジビニルベンゼンで架橋させた球形ポリスチレン(200〜400
メッシュ)樹脂にルイス酸触媒を用いて酸化プロピレンを反応させた。このよう
に得た球形樹脂を高圧反応器に入れ、酸化エチレンを反応させて、ポリスチレン
−g−ポリエチレングリコール球形樹脂を製造した。このうち、ポリエチレング
リコールの含量が60〜94重量%である樹脂200mgを反応器に入れた。これ
に、10−4Mの濃度に製造したYellow 5GL染料溶液10mlを反応器
に入れ、1時間後、染料溶液の吸光度を測定した。その結果、溶液中の染料の7
8〜98%程度がそれぞれ除去された。
【0030】実施例14 3重量%のジビニルベンゼンで架橋させたクロロメチルポリスチレン(200
〜400メッシュ)樹脂に金属水酸化物を用いて加水分解するか、エタノールア
ミン、ジエタノールアミンなどでアミノリシスして樹脂にヒドロキシ基を導入し
た。このように得た球形樹脂を高圧反応器に入れ、エチレンオキシドを反応させ
て、ポリスチレン−g−ポリエチレングリコール球形樹脂を製造した。このうち
、ポリエチレングリコールの含量が55〜92重量%である樹脂200mgを反応
器に入れた。これに、10−4Mの濃度に製造したYellow 5GL染料溶
液10mlを反応器に入れ、1時間後、染料溶液の吸光度を測定した。その結果、
溶液中の染料の70〜95%程度が溶液から除去された
【0031】実施例15 1重量%のジビニルベンゼンで架橋させた球形ポリスチレン(200〜400
メッシュ)樹脂にルイス酸触媒を用いて2−メチルテトラヒドロフランを反応さ
せた。このように得た球形樹脂を高圧反応器に入れ、エチレンオキシドを反応さ
せて、ポリスチレン−g−ポリエチレングリコール球形樹脂を製造した。このう
ち、ポリエチレングリコールの含量が57〜91重量%である樹脂200mgを反
応器に入れた。これに、10−4Mの濃度に製造したYellow 5GL染料
溶液10mlを反応器に入れ、1時間後、染料溶液の吸光度を測定した。その結果
、溶液中の染料の72〜96%程度がそれぞれ除去された。
【0032】実施例16 2重量%のジビニルベンゼンで架橋させた球形ポリスチレン(100〜200
メッシュ)樹脂にルイス酸触媒を用いて酸化プロピレンを反応させた。このよう
に得た球形樹脂を高圧反応器に入れ、酸化エチレンを反応させて、ポリスチレン
−g−ポリエチレングリコール球形樹脂を製造した。このうち、ポリエチレング
リコールの含量が70〜90重量%である樹脂200mgを反応器に入れた。これ
に、250ppmの濃度のフミン酸(humic acid)水溶液10mlを反応器に入れ、
1時間後、水溶液の色度及び化学的酸素要求量(COD)を測定した。その結果
、溶液中のフミン酸の40〜50%程度がそれぞれ除去された。
【0033】実施例17 1重量%のジビニールベンゼンで架橋させた球形ポリスチレン(200〜40
0メッシュ)樹脂にルイス酸触媒を用いて酸化プロピレンを反応させた。このよ
うに得た球形樹脂を高圧反応器に入れ、酸化エチレンを反応させて、ポリスチレ
ン−g−ポリエチレングリコール球形樹脂を製造した。このうち、ポリエチレン
グリコールの含量が60〜94重量%である樹脂200mgを反応器に入れた。こ
れに、250ppmの濃度のフミン酸(humic acid)水溶液10mlを反応器に入れ
、1時間後、水溶液の色度及び化学的酸素要求量(COD)を測定した。その結
果、溶液中のフミン酸の50〜60%程度がそれぞれ除去された。
【0034】実施例18 2重量%のジビニルベンゼンで架橋させた球形ポリスチレン(200〜400
メッシュ)樹脂にルイス酸触媒を用いてプロピレンオキシドを反応させて架橋さ
せた。このように得た球形樹脂を高圧反応器に入れ、酸化エチレンを反応させて
、ポリスチレン−g−ポリエチレングリコール球形樹脂を製造した。このうち、
ポリエチレングリコールの含量が68〜87重量%である樹脂200mgを反応器
に入れた。これに、10−4Mの濃度に製造したドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム塩溶液10mlを反応器に入れ、2時間後、界面活性剤溶液の吸光度を測
定した。その結果、溶液中の界面活性剤の55〜65%程度がそれぞれ除去され
た。
【0035】実施例19 1重量%のジビニルベンゼンで架橋させた球形ポリスチレン(200〜400
メッシュ)樹脂にルイス酸触媒を用いて酸化プロピレンを反応させて架橋させた
。このように得た球形樹脂を高圧反応器に入れ、酸化エチレンを反応させて、ポ
リスチレン−g−ポリエチレングリコール球形樹脂を製造した。このうち、ポリ
エチレングリコールの含量が60〜94重量%である樹脂200mgを反応器に入
れた。これに、50ppmの濃度に製造したLa(OTf)溶液10mlを反応器に入れ、
2時間後、金属イオン溶液をICP(Inductive Coupled Plasma)で測定した。
その結果、溶液中の金属イオンが50〜55%が除去された。
【0036】実施例20 50ppm濃度のCr(SO溶液10mlを使用して、実施例8と同一方
法で金属イオンの除去程度を測定した。その結果、溶液中の金属イオンの50〜
60%が除去された。
【0037】実施例21 実施例13でYellow 5GL染料が吸着されたポリスチレン−g−ポリ
エチレングリコール球形樹脂を反応器に入れ、N,N−ジメチルホルムアミド(
N,N-dimethylformaide)10mlを加えた。1時間後、溶液の吸光度を測定した。
N,N−ジメチルホルムアミドで1回処理した結果、吸着された染料の69%が
、2回処理した結果、染料の80%以上が溶液中に溶出された。これにより、吸
着樹脂は脱色されなかった。
【0038】比較例22 実施例13でYellow 5GL染料が吸着されたポリスチレン−g−ポリ
エチレングリコール球形樹脂を反応器に入れ、N,N−ジメチルアセトアミド(
N,N-dimethylacetamide)10mlを加えた。1時間後、溶液の吸光度を測定した
。N,N−ジメチルアセトアミドで1回処理した結果、吸着された染料の69%
が、2回処理した結果、染料の80%以上が溶液中に溶出された。これにより、
吸着樹脂は脱色されなかった。
【0039】実施例23 実施例13でYellow 5GL染料が吸着されたポリスチレン−g−ポリ
エチレングリコール球形樹脂を反応器に入れ、N−メチル−2−ピロリジノン(
N-methyl-2-pyrrolidinone)10mlを加えた。1時間後、溶液の吸光度を測定し
た。N−メチル−2−ピロリジノンで1回処理した結果、吸着された染料の69
%が、2回処理した結果、染料の80%以上が溶液中に溶出された。これにより
、吸着樹脂は脱色されなかった。
【0040】実施例24 実施例17でフミン酸が吸着されたポリスチレン−g−ポリエチレングリコー
ル球形樹脂を反応器に入れ、N,N−ジメチルホルムアミド(N,N-dimethylform
aide)10mlを加えた。1時間後、溶液の吸光度を測定した。N,N−ジメチル
ホルムアミドで1回処理した結果、吸着されたフミン酸の75%が溶液中に溶出
された。
【0041】実施例25 実施例5でフミン酸が吸着されたポリスチレン−g−ポリエチレングリコール
球形樹脂を反応器に入れ、N,N−ジメチルアセトアミド(N,N-dimethylacetam
ide)10mlを加えた。1時間後、溶液の吸光度を測定した。N,N−ジメチル
アセトアミドで1回処理した結果、吸着されたフミン酸の70%が溶液中に溶出
された。
【0042】実施例26 実施例17フミン酸が吸着されたポリスチレン−g−ポリエチレングリコール
球形樹脂を反応器に入れ、N−メチル−2−ピロリジノン(N-methyl-2-pyrroli
dinone)10mlを加えた。1時間後、溶液の吸光度を測定した。N−メチル−2
−ピロリジノンで1回処理した結果、吸着されたフミン酸の71%が溶液中に溶
出された。
【0043】実施例27 実施例13及び実施例21のYellow 5GL染料を吸着したポリスチレ
ン−g−ポリエチレングリコール球形樹脂を用いて、前述したのと同一方法で2
0回以上吸脱着実験を繰り返した。その結果、新しいものとの吸着能の差は0〜
10%以内であった。
【0044】実施例28 実施例17及び実施例24のフミン酸を吸着したポリスチレン−g−ポリエチ
レングリコール球形樹脂を用いて、前述した方法で20回以上吸脱着実験を繰り
返した。その結果、新しいものとの吸着能の差は0〜10%以内であった。
【0045】比較例6 吸着剤として水処理用ゼオライト200mgを反応器に入れた。これに、10 Mの濃度に製造したYellow 5GL染料溶液10mlを反応器に入れ、1
時間後、染料溶液の吸光度を測定した。その結果、溶液中の染料の1.5%が除
去された。
【0046】比較例7 吸着剤としてセライト(Celite)200mgを反応器に入れた。これに、10 Mの濃度に製造したYellow 5GL染料溶液10mlを反応器に入れ、1
時間後、染料溶液の吸光度を測定した。その結果、溶液中の染料の15.5%が
除去された。
【0047】比較例8 吸着剤として粒状活性炭200mgを反応器に入れた。これに、10−4Mの濃
度に製造したYellow 5GL染料溶液10mlを反応器に入れ、1時間後、
染料溶液の吸光度を測定した。その結果、溶液中の染料の67.9%が除去され
た。
【0048】比較例9 吸着剤として水処理用ゼオライト200mgを反応器に入れた。これに、250
ppmの濃度のフミン酸10mlを反応器に入れ、1時間後、溶液のCODを測定し
た。その結果、溶液中のフミン酸の3%が除去された。
【0049】比較例10 吸着剤としてセライト(Celite)200mgを反応器に入れた。これに、250
ppmの濃度のフミン酸10mlを反応器に入れ、1時間後、染料溶液のCODを測
定した。その結果、溶液中のフミン酸の15%が除去された。
【0050】比較例11 吸着剤として粒状活性炭200mgを反応器に入れた。これに、250ppmの濃
度のフミン酸10mlを反応器に入れ、1時間後、染料溶液のCODを測定した。
その結果、溶液中のフミン酸の70%が除去された。
【0051】比較例12 比較例8のYellow 5GL染料を吸着した活性炭を反応器に入れ、N,
N−ジメチルホルムアミド10mlを加えた。1時間後、溶液の吸光度を測定した
。その結果、吸着した染料は有機溶媒中に殆ど回収されなかった。
【0052】比較例13 比較例11のフミン酸を吸着した粒状活性炭を反応器に入れ、N,N−ジメチ
ルホルムアミド10mlを加えた。1時間後、溶液のCODを測定した。その結果
、吸着したフミン酸は有機溶媒中に殆ど回収されなかった。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の方法によると、ポリエチレングリコールがグラ
フトされたポリスチレン球形樹脂を廃水処理工程に用いる場合、廃水中の廃染料
、重金属イオン、ごみ浸出水中に含まれたフミン質(hyumic substance)を短時
間内に効果的に除去することができた。 本発明のポリスチレン吸着剤は従来の無機系吸着剤より優秀な吸着性能を有す
る。また、活性炭吸着法との比較及び吸着能においては、本発明のポリスチレン
吸着剤が同等又は優秀であり、特に、フミン酸を吸着、脱着する工程と吸着剤か
らフミン酸を脱着させて再使用する工程においては、活性炭吸着法では予期し得
なかった優秀な効果を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01J 20/26 ZAB B01J 20/26 ZABE 20/34 20/34 C C02F 1/28 C02F 1/28 B Q Z (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),AE,AL,A M,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY ,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE, ES,FI,GB,GD,GE,HR,HU,ID,I L,IN,IS,JP,KP,KZ,LC,LK,LR ,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MX, NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SE,SG,S I,SK,TJ,TM,TR,UA,US,UZ,VN ,YU,ZA (72)発明者 スン ヨン リョー 大韓民国 ソウル 158−070 ヤンチョン −グ シンイェン−ドン モクドン アパ ートメント 1309−402 Fターム(参考) 4D017 AA01 BA04 BA07 BA13 CA13 CA17 CB01 DA07 DB02 EA03 EB03 4D024 AA04 AA07 AA09 AA10 AB04 AB16 BA17 BB01 BC04 CA01 DA04 DA07 DB28 4G066 AC14B AC14D AC22A AC22D AE10B BA09 BA22 BA38 CA46 CA56 FA37 GA11 4J005 AA11

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエチレングリコールでグラフトされたポリスチレン球形樹脂
    において、ポリエチレングリコールの含量が50重量%以上であり、前記ポリエ
    チレングリコール樹脂の分子量が500ダルトン以上であり、ポリスチレン樹脂
    が1〜10重量%のジビニルベンゼンで架橋されたことを特徴とするポリエチレ
    ングリコールでグラフトされたポリスチレン球形樹脂。
  2. 【請求項2】 前記ポリスチレン樹脂が1〜8重量%のジビニルベンゼンで架橋
    されたものであることを特徴とする請求項1記載のポリエチレングリコールでグ
    ラフトされたポリスチレン球形樹脂。
  3. 【請求項3】 前記ポリスチレン樹脂が1〜6重量%のジビニルベンゼンで架橋
    されたものであることを特徴とする請求項1記載のポリエチレングリコールでグ
    ラフトされたポリスチレン球形樹脂。
  4. 【請求項4】 前記ポリエチレングリコールの含量が50〜99重量%の範囲で
    あることを特徴とする請求項1記載のポリエチレングリコールでグラフトされた
    ポリスチレン球形樹脂。
  5. 【請求項5】 ポリエチレングリコールでグラフトされたポリスチレン球形樹脂
    であって、ポリエチレングリコールの含量が50重量%以上であり、前記ポリエ
    チレングリコールの分子量が500ダルトン以上であり、ポリスチレンが1〜1
    0重量%のジビニルベンゼンで架橋されたことを特徴とするポリエチレングリコ
    ールでグラフトされたポリスチレン球形樹脂を吸着剤として使用して、廃水から
    廃染料を吸着させて除去させる方法。
  6. 【請求項6】 ポリエチレングリコールの含量が50重量%以上であり、前記ポ
    リエチレングリコールの分子量が500ダルトン以上であり、ポリスチレンが1
    〜10重量%のジビニルベンゼンで架橋されたことを特徴とするポリエチレング
    リコールでグラフトされたポリスチレン球形樹脂から有機溶媒で処理して、染料
    を回収する方法。
  7. 【請求項7】 前記有機溶媒がN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチ
    ルアセトアミド及びN−メチル−2−ピロリジノンからなる群から選択されるこ
    とを特徴とする請求項6記載の方法。
  8. 【請求項8】 ポリエチレングリコールの含量が50重量%以上であり、前記ポ
    リエチレングリコールの分子量が500ダルトン以上であり、ポリスチレンが1
    〜10重量%のジビニルベンゼンで架橋されたことを特徴とするポリエチレング
    リコールでグラフトされたポリスチレン球形樹脂を使用して、浸出水中のフミン
    質、界面活性剤及び重金属イオンを吸着させて除去する方法。
  9. 【請求項9】 ポリエチレングリコール樹脂の含量が50重量%以上であり、前
    記ポリエチレングリコールの分子量が500Da以上であり、ポリスチレンが1
    〜10重量%のジビニルベンゼンで架橋された、フミン質、界面活性剤及び重金
    属イオンを吸着したポリエチレングリコールでグラフトされたポリスチレン球形
    樹脂を、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド及びN
    −メチル−2−ピロリジノンからなる群から選択される有機溶媒を使用して水簸
    方法により、回収する方法。
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