JP2010110689A - 水処理装置および水処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】静電荷像現像用トナーの製造工程から発生する、界面活性剤を含む原水を処理対象とし、処理水中の浮遊物質量（ＳＳ）および化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を低減する水処理装置を提供する。
【解決手段】静電荷像現像用トナーの製造工程から発生する、界面活性剤を含む原水を処理対象とし、原水を凝集処理する凝集処理手段と、凝集処理を行った凝集処理液を処理する流動床式活性炭吸着処理手段と、流動床式活性炭吸着処理手段で処理を行った処理液を処理する固定床式活性炭吸着処理手段と、を有する水処理装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、水処理装置および水処理方法に関する。

静電荷像現像用トナー（以下、単に「トナー」と称する場合がある）の製造工場における水系分散体の製造工程では、着色成分等を含有する水が発生する。これらの水には、着色成分である顔料、染料等の他に、顔料等の分散性を上げるために界面活性剤等の分散剤等が含まれているため、固形分濃度とともに化学的酸素要求量（ＣＯＤ）が大きく、このままの状態で河川や下水道等に排出することはできない。このため、これらの水は、工場内の水処理施設にて処理された後に再利用されたり、外部に排出される。

特に、近年、トナーの製造方法として、従来の混練粉砕法に代わり、乳化重合法によるトナーを始め、懸濁重合法、溶解懸濁法などの各種化学的トナー製法が開発され、実施されている。例えば乳化重合法では、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させて形成された樹脂分散液と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等を界面活性剤の存在下、水系溶媒中で撹拌、混合しながら、凝集、加熱融合させ、所定の粒径、粒度分布、形状、構造を有する着色樹脂粒子であるトナー粒子を作製するが、この過程で界面活性剤水溶液や、着色剤分散液、離型剤分散液、エマルション水溶液、装置洗浄水等の界面活性剤を含有する界面活性剤含有液が発生する。

通常、一般の水処理としては、凝集沈殿処理が利用される場合が多い。凝集沈殿処理とは、五訂公害防止の技術と法規水質編（通商産業省環境立地局監修、平成１３年発行）１４１〜１５３ページに記載されているように、水処理の分野において最も一般的に用いられている固液分離操作であり、広く用いられている。凝集沈殿処理は、原水に凝集剤を添加することによりフロック（凝集により生じた粗大粒子）を生じさせ、水とフロックとの比重差により、フロックを沈殿させて固液分離を行う処理方法である。こうして固体として分離されたフロックは、産業廃棄物の汚泥として処理され、固体を分離した水は、化学的酸素要求量を低減し、再利用されたり、河川や下水道等へ排出されている。これらの固液分離した後の汚泥は、そのまま加圧濾過脱水装置にて脱水処理される場合が多い。加圧濾過脱水装置とは、五訂公害防止の技術と法規水質編（通商産業省環境立地局監修、平成１３年発行）１８２ページにも記載されているように、水処理の分野において最も一般的に用いられている脱水装置である。

トナー製造時に発生するアニオン系界面活性剤等の界面活性剤を含む原水の処理において、界面活性剤を含む原水の着色成分等を除去した後、界面活性剤を含む水を活性炭吸着処理するに際して、多段流動床連続方式等の流動床式の活性炭吸着塔を用いることがある。

また、特許文献１には、着色物質と界面活性剤とを含む被処理水を、木炭が充填された木炭槽に導入して処理し、次に、活性炭が充填された活性炭塔に導入して処理する方法が記載されている。

特開平９−３１４１６３号公報

本発明は、静電荷像現像用トナーの製造工程から発生する、界面活性剤を含む原水を処理対象とし、処理水中の浮遊物質量（ＳＳ）および化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を低減する水処理装置および水処理方法である。

本発明は、静電荷像現像用トナーの製造工程から発生する、界面活性剤を含む原水を処理対象とし、前記原水を凝集処理する凝集処理手段と、前記凝集処理を行った凝集処理液を処理する流動床式活性炭吸着処理手段と、前記流動床式活性炭吸着処理手段で処理を行った処理液を処理する固定床式活性炭吸着処理手段と、を有する水処理装置である。

また、水処理装置において、前記流動床式活性炭吸着処理手段が、多段流動床式活性炭吸着処理手段であることが好ましい。

また、本発明は、静電荷像現像用トナーの製造工程から発生する、界面活性剤を含む原水を処理対象とし、前記原水を凝集処理する凝集処理工程と、前記凝集処理を行った凝集処理液を処理する流動床式活性炭吸着処理工程と、前記流動床式活性炭吸着処理工程で処理を行った処理液を処理する固定床式活性炭吸着処理工程と、を含む水処理方法である。

また、前記水処理方法において、前記流動床式活性炭吸着処理工程が、多段流動床式活性炭吸着処理工程であることが好ましい。

本発明の請求項１によると、流動床式活性炭吸着処理手段で処理を行った処理液を処理する固定床式活性炭吸着処理手段を有さない場合に比較して、処理水中の浮遊物質量（ＳＳ）および化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を低減する水処理装置を提供する。

本発明の請求項２によると、流動床式活性炭吸着処理手段が多段流動床式活性炭吸着処理手段でない場合に比較して、処理水中の浮遊物質量（ＳＳ）および化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を低減する水処理装置を提供する。

本発明の請求項３によると、流動床式活性炭吸着処理工程で処理を行った処理液を処理する固定床式活性炭吸着処理工程を含まない場合に比較して、処理水中の浮遊物質量（ＳＳ）および化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を低減する水処理方法を提供する。

本発明の請求項４によると、流動床式活性炭吸着処理工程が多段流動床式活性炭吸着処理工程でない場合に比較して、処理水中の浮遊物質量（ＳＳ）および化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を低減する水処理方法を提供する。

本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。

トナー製造時に発生するアニオン系界面活性剤等の界面活性剤を含む被処理水の処理において、界面活性剤を含む被処理水の着色成分等を除去した後、界面活性剤を含む水を活性炭吸着処理するに際して、多段流動床連続方式等の流動床式の活性炭吸着塔を用いると、界面活性剤を所定の濃度にするために、活性炭の交換量が多くなることがある。また、交換にあたって活性炭の微粉が処理水側に混入して処理水中の浮遊物質量（ＳＳ）が増加し、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）測定値が高くなる場合がある。

本発明者らは、流動床式活性炭吸着処理手段で処理を行った処理液をさらに固定床式活性炭吸着処理手段で処理することにより、この活性炭の微粉を効率的に除去し、処理水の水質を安定的に維持することを見出した。

図１には本実施形態に係る水処理を行うための水処理装置の一例の概略構成を示す。本実施形態に係る水処理装置１は、原水槽１０と、凝集処理手段としての反応槽１２、凝集槽１４および凝集沈殿槽１６と、流動床式活性炭吸着処理手段としての流動床式活性炭吸着処理装置１８と、固定床式活性炭吸着処理手段としての固定床式活性炭吸着処理装置２０とを備える。

水処理装置１において、原水槽１０、反応槽１２、凝集槽１４、凝集沈殿槽１６、流動床式活性炭吸着処理装置１８、固定床式活性炭吸着処理装置２０の入口と出口とがそれぞれ直列に配管等を介して接続されている。また、凝集剤添加手段として凝集剤添加配管がポンプ等を介して反応槽１２および凝集槽１４にそれぞれ接続されている。反応槽１２、および凝集槽１４には撹拌羽根等の撹拌手段が設置されてもよい。

本実施形態に係る水処理装置の動作および水処理方法を図１を参照して説明する。

トナー製造工程から排出される界面活性剤を含む原水に対しては、まず凝集処理が行われる（凝集処理工程）。凝集処理は、反応槽１２における、被処理水である原水への凝集剤の添加および凝集反応を行い凝集物を得る反応工程と、凝集槽１４における、反応工程で凝集反応した反応液の凝集物からフロックを形成するフロック形成工程と、凝集沈殿槽１６における、凝集沈殿によりフロックと分離液とに分離するフロック分離工程と、を含む。なお、凝集沈殿処理の代わりに加圧浮上処理等による固液分離処理を行ってもよい。

界面活性剤を含む原水は、原水槽１０に一時的に貯留された後、反応槽１２において撹拌羽根等の撹拌手段により急速撹拌されながらポンプ等により凝集剤が添加され、凝集反応が行われる（反応工程）。その後、凝集反応が行われた反応液は、凝集槽１４に送液される。

処理対象となる原水は、界面活性剤、特にアニオン系界面活性剤を含むものであればよいが、原水のＣＯＤは、例えば、１００ｍｇ／Ｌ以上１，５００ｍｇ／Ｌ以下の範囲である。

この反応工程において使用される凝集剤としては、一般の無機系凝集剤、有機系凝集剤を用いればよい。無機系凝集剤としては、例えば、硫酸アルミニウム、塩化第二鉄、ポリ塩化アルミニウム、ポリシリカ鉄凝集剤等が用いられ、安価であること、凝集性が良好であること等から、塩化第二鉄が用いられることが好ましい。

また、有機系凝集剤としては、例えば、ポリアクリルアミド系、ポリアクリル酸ソーダ系等のアニオン性高分子凝集剤；ポリアクリルアミド系、ポリアクリル酸エステル系、ポリメタクリル酸エステル系、ポリアミン系、ポリジシアンジアミド系等のカチオン性高分子凝集剤；ポリアクリルアミド系、ポリエチレンオキサイド系等のノニオン性高分子凝集剤；アクリル酸ジメチルアミノエチル系等の両性高分子凝集剤を使用すればよい。凝集性が良好であること等から、ポリアクリルアミド系アニオン性高分子凝集剤を使用することがより好ましい。また、凝集剤として、上記無機系凝集剤および有機系凝集剤から選択される２つ以上の凝集剤を組み合わせて使用してもよく、無機系凝集剤として塩化第二鉄を使用し、さらにフロックを成長させるために有機系凝集剤としてポリアクリルアミド系アニオン性高分子凝集剤を併用することが好ましい。有機系凝集剤は反応工程において添加してもよいし、後段のフロック形成工程において添加してもよい。

無機系凝集剤を使用する場合の添加量は、処理する原水に対して５００ｍｇ／Ｌ以上５，０００ｍｇ／Ｌ以下の範囲の濃度であることが好ましく、１，０００ｍｇ／Ｌ以上３，０００ｍｇ／Ｌ以下の範囲の濃度であることがより好ましい。

また、有機系凝集剤を使用する場合の添加量としては、処理する原水に対して０．５ｍｇ／Ｌ以上５ｍｇ／Ｌ以下の範囲の濃度であることが好ましく、１ｍｇ／Ｌ以上３ｍｇ／Ｌ以下の範囲の濃度であることがより好ましい。

凝集反応時の反応液のｐＨは、凝集効果の点から６以上８以下の範囲であることが好ましく、６．５以上７．５以下の範囲であることがより好ましい。

反応工程において撹拌羽根等の撹拌手段によって急速撹拌することにより凝集反応が行われるが、撹拌速度は、１００ｒｐｍ以上５００ｒｐｍ以下の範囲であることが好ましい。撹拌速度が１００ｒｐｍより小さいと、凝集反応が十分に行われず、細かい粒子が減らない場合があり、５００ｒｐｍより大きいと、一度形成された凝集物が再び細かくなってしまう場合がある。

次に、凝集槽１４において、反応槽１２から移送された反応液に対して撹拌羽根等の撹拌手段により緩速撹拌が行われ、水中の懸濁物質が凝集したフロックが形成される（フロック形成工程）。このフロック中には、主に、トナー製造において使用された顔料、離型剤、トナー粒子等が含まれている。フロックは、緩速撹拌されることにより成長する。このとき得られるフロックの懸濁液（処理液）の固形分濃度は０．５％以上１．５％以下程度である。なお、反応槽１２と凝集槽１４とを一体化した槽を使用して、１つの槽内で反応工程と、フロック形成工程とが行われてもよい。

フロック形成工程において撹拌羽根等の撹拌手段によって撹拌することによりフロックを成長させるが、撹拌速度は、６０ｒｐｍ以上５００ｒｐｍ以下の範囲であることが好ましく、１００ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下の範囲であることがより好ましい。撹拌速度が６０ｒｐｍより小さいと、フロックの形成が十分ではなく、細かい粒子が減らない場合があり、５００ｒｐｍより大きいと、一度形成されたフロックが再び細かくなってしまう場合がある。

凝集槽１４においてフロック形成された処理液は、次に凝集沈殿槽１６に送液される。フロック形成工程において、反応液は通常、凝集槽１４に連続的に流入され、フロック形成された処理液は連続的に凝集沈殿槽１６へ送液される。このとき、凝集槽１４における滞留時間としては、５分以上２０分以下の範囲であることが好ましく、１０分以上１５分以下の範囲であることがより好ましい。滞留時間が５分より小さいと、フロックの形成が十分ではなく、細かい粒子が減らない場合があり、２０分より大きいと、処理効率が低下する場合がある。また、凝集槽１４においてバッチ式で水の凝集処理が行われてもよい。この場合、処理時間は５分以上１５分以下の範囲であることが好ましく、５分以上１０分以下の範囲であることがより好ましい。

凝集工程における処理する水の温度としては、通常、１０℃以上３０℃以下の範囲で行われ、好ましくは、１５℃以上２５℃以下の範囲で行われる。

凝集沈殿槽１６に送液された処理液は、凝集沈殿槽１６において自然沈降分離によって、フロックが濃縮された沈殿物（汚泥スラリ）と分離液とに分離される（フロック分離工程）。なお、フロック分離工程において、凝集沈殿処理の代わりに加圧浮上処理等を行ってもよいが、汚泥の発生量の点から凝集沈殿処理および加圧浮上処理のうち少なくとも１つを行うことが好ましい。なお、加圧浮上処理とは、加圧水が減圧されることにより加圧状態で溶け込んだ空気が微細気泡となって放出される特性を利用した水処理方法であり、加圧浮上槽内に加圧水を流入させ、発生した微細気泡に水内の浮遊物質を付着させ、浮遊物質を浮上分離させる処理方法である。

凝集沈殿槽１６において汚泥スラリと分離された分離液は、流動床式活性炭吸着処理装置１８に送液されて、活性炭吸着処理される（流動床式活性炭吸着処理工程）。流動床式活性炭吸着処理工程において、活性炭により分離液に含まれる界面活性剤等のＣＯＤ成分が主に吸着除去される。

流動床式活性炭吸着処理装置１８としては、流動床式活性炭塔、多段流動床式活性炭塔等を用いればよいが、運転管理および吸着効率等の点から多段流動床式活性炭塔が好ましい。多段流動床式活性炭塔の段数は、例えば、１０段程度である。

用いる活性炭としては特に制限はないが、石炭系、ヤシガラ系等の粉末活性炭、粒状活性炭等を用いればよい。

凝集処理後の分離液のＣＯＤは、例えば、５０ｍｇ／Ｌ以上４００ｍｇ／Ｌ以下の範囲である。このとき、ＣＯＤ成分中の界面活性剤の量は、例えば、９０重量％以上である。このような場合に特に、流動床式活性炭吸着処理の後段で固定床式活性炭吸着処理を行うことによる効果が発揮される。

活性炭吸着処理された活性炭処理液は、固定床式活性炭吸着処理装置２０に送液されて、活性炭吸着処理される（固定床式活性炭吸着処理工程）。固定床式活性炭吸着処理工程において、活性炭により、活性炭処理液に含まれる活性炭の微粉等の浮遊物質成分（ＳＳ成分）が主に吸着除去される。

固定床式活性炭吸着処理装置２０としては、固定床式活性炭塔、アンスラサイトフィルタ等を用いればよいが、微粉捕集性およびＣＯＤ低減性等の点から固定床式活性炭塔が好ましい。

用いる活性炭としては特に制限はないが、石炭系、ヤシガラ系等の粉末活性炭、粒状活性炭等を用いればよい。

流動床式活性炭吸着処理工程および固定床式活性炭吸着処理工程において活性炭吸着処理された処理液は、再利用あるいは河川等に放流される。必要に応じて、活性炭吸着処理の後に生物処理、砂ろ過処理等が行われてもよい。

一方、凝集沈殿槽１６において分離液と分離された汚泥スラリは、ポンプ等にて例えば汚泥濃縮装置等に送液される。汚泥濃縮装置において汚泥スラリは水分である汚泥分離液と固形分とに分離される（分離工程）。汚泥濃縮装置においては、例えば６時間以上１２時間以下程度をかけて、自然沈降にて濃縮される。濃縮前の固形分の固形分濃度は０．５重量％以上１．５重量％以下程度である。また、濃縮後の固形分の固形分濃度は２．０重量％以上４．０重量％以下程度である。濃縮後の固形分は、例えば脱水装置で脱水処理された（脱水処理工程）後、産業廃棄物の汚泥として処理される。なお、脱水後の汚泥ケーキの固形分濃度は３０重量％以上６０重量％以下程度である。なお、汚泥濃縮装置および脱水装置で発生した濾過液である汚泥分離液は、トナー製造工程で発生した水を貯蔵する原水槽１０へ移送され、新たな原水と混合された後、上述の水処理プロセスで処理されてもよい。

脱水装置としては、加圧葉状濾過機、加圧ヌッチェ等の加圧濾過機、フィルタプレス、加圧浮上機、真空濾過機等が挙げられるが、通常は、フィルタプレスが用いられる。また、発生する汚泥の量が減少すること、処理時間が短縮すること、凝集剤の量が減少すること、装置のメンテナンス性等の点から脱水処理工程の前に遠心分離装置を使用した遠心濃縮により脱水してもよい。

本実施形態においては、多段流動床式連続活性炭塔方式などの流動床式活性炭吸着処理工程を含み、この後工程に、固定床式活性炭塔方式などの固定床式活性炭吸着処理工程を含み、微粒子除去を行う。トナー製造工程から発生する、アニオン系界面活性剤などの界面活性剤を含む水のＳＳ成分およびＣＯＤを低減して安定的に保ち、環境により配慮された水処理を行う。固定床式活性炭吸着処理ではなく、砂ろ過塔、フィルタ等による微粒子除去では、砂ろ過塔は逆洗工程が必要であり、捕集率が低く、また、フィルタは目詰まりによるフィルタの交換が必要である。

図２には本実施形態に係る水処理を行うための水処理装置の他の例の概略構成を示す。本実施形態に係る水処理装置３は、図１の水処理装置１の構成に加えて、反応槽１２と凝集槽１４との間に、ｐＨ調整槽２２を備える。

水処理装置３において、原水槽１０、反応槽１２、ｐＨ調整槽２２、凝集槽１４、凝集沈殿槽１６、流動床式活性炭吸着処理装置１８、固定床式活性炭吸着処理装置２０の入口と出口とがそれぞれ直列に配管等を介して接続されている。また、ｐＨ調整手段としてｐＨ調整剤添加配管がポンプ等を介してｐＨ調整槽２２に接続され、ｐＨ調整槽２２にはｐＨ測定手段であるｐＨメータ２４が設置されている。ｐＨ調整槽２２には撹拌羽根等の撹拌手段が設置されてもよい。

図２の水処理装置３において、トナー製造工程から排出される原水に対しては、まず凝集処理が行われる（凝集処理工程）。原水は、原水槽１０に一時的に貯留された後、反応槽１２において撹拌羽根等の撹拌手段により急速撹拌されながらポンプ等により凝集剤が添加され、凝集反応が行われる（反応工程）。その後、凝集反応が行われた反応液は、ｐＨ調整槽２２に送液される。

ｐＨ調整槽２２において、反応槽１２から移送された反応液に対して、必要に応じて撹拌羽根等の撹拌手段により撹拌を行い、ｐＨメータ２４によりｐＨを測定しながら、ｐＨ調整剤を添加して好ましくはｐＨ３以上５．５以下の酸性にｐＨ調整を行う（ｐＨ調整工程）。その後、ｐＨ調整が行われたｐＨ調整液は、凝集槽１４に送液される。ｐＨは３以上５．５以下の範囲に調整することが好ましく、４．０以上５．０以下の範囲がより好ましい。ｐＨが３未満であると、形成した凝集物が不安定になる場合があり、５．５を超えると、アニオン系界面活性剤などの界面活性剤が解離状態になり、後段で活性炭に吸着されにくくなる場合がある。

ｐＨ調整剤としては、塩酸、硫酸等の酸、または水酸化ナトリウム等のアルカリが用いられる。

次に、凝集槽１４において、ｐＨ調整槽１４から移送されたｐＨ調整液に対して撹拌羽根等の撹拌手段により緩速撹拌が行われ、水中の懸濁物質が凝集したフロックが形成される（フロック形成工程）。なお、原水のｐＨを好ましくは３以上５．５以下の範囲に調整し、反応槽１２と凝集槽１４とを一体化した槽を使用して、１つの槽内で反応工程と、フロック形成工程とが行われてもよい。凝集槽１４においてフロック形成された処理液は、凝集沈殿槽１８に送液され、以降、図１の水処理装置１と同様の処理が行われる。

トナー製造時に発生するアニオン系界面活性剤などの界面活性剤を含む原水の処理において、原水の着色成分および固形分等を好ましくはｐＨ３以上５．５以下の酸性にて凝集処理した後、流動床式活性炭吸着処理手段にて活性炭吸着処理することにより、アニオン系の界面活性剤を含む水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）低減を効率的に達成する。これは、ｐＨ３以上５．５以下の酸性にて凝集処理した処理液においてアニオン系界面活性剤が非解離状態になり、活性炭に吸着されやすい状態となるため、活性炭吸着処理することによりアニオン系界面活性剤を効率的に除去し、その結果、必要以上の活性炭を使用することがほとんどなく、活性炭の使用量が低減する。

特に比較的生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）の値が低い、アニオン系界面活性剤を含む水の処理に際して、使用する活性炭の消費量がより低減する。また、活性炭吸着処理の後段で活性汚泥処理等の生物処理を行わなくてもよい。

図３には本実施形態に係る水処理を行うための水処理装置の他の例の概略構成を示す。本実施形態に係る水処理装置５は、図１の水処理装置１の構成に加えて、流動床式活性炭吸着処理装置１８と固定床式活性炭吸着処理装置２０との間に、凝集手段としての凝集装置２６を備える。

水処理装置５において、原水槽１０、反応槽１２、凝集槽１４、凝集沈殿槽１６、流動床式活性炭吸着処理装置１８、凝集装置２６、固定床式活性炭吸着処理装置２０の入口と出口とがそれぞれ直列に配管等を介して接続されている。

図３の水処理装置５において、トナー製造工程から排出される原水に対しては、まず凝集処理が行われる（凝集処理工程）。凝集処理が行われた分離液は、流動床式活性炭吸着処理装置１８において活性炭吸着処理が行われ（流動床式活性炭吸着処理工程）、凝集装置２６へ送液される。

凝集装置２６は、例えば、反応槽、凝集槽などを有し、反応槽、凝集槽における凝集剤の添加により凝集処理が行われる（第二凝集処理工程）。反応槽および凝集槽には撹拌羽根等の撹拌手段が設置されてもよい。凝集装置２６は、さらに、沈殿槽を有していてもよいが、必ずしも必要ではない。流動床式活性炭吸着処理工程と固定床式活性炭吸着処理工程との間に、凝集処理を行うことにより、処理水中の浮遊物質量（ＳＳ）および化学的酸素要求量（ＣＯＤ）がより低減する。

第二凝集処理工程において、用いられる凝集剤としては、上記無機系凝集剤、有機系凝集剤が挙げられる。

本発明の実施の形態に係る水処理装置および水処理方法は、アニオン系界面活性剤を使用する静電荷像現像用トナーの製造工程から排出される水を処理対象とすることが好ましい。また、本実施形態に係る水処理装置および水処理方法は、乳化重合法、懸濁重合法、溶解懸濁法などの各種化学的トナー製造方法による製造工程、特に、界面活性剤を多量に使用する乳化重合法によるトナーの製造工程から排出される水の処理に好ましく適用される。乳化重合法では、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させて形成された樹脂分散液と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等を水系溶媒中で撹拌、混合しながら、凝集、加熱融合させ、所定の粒径、粒度分布、形状、構造を有する着色樹脂粒子であるトナー粒子を作製する。乳化重合法は、トナーの原材料となる樹脂粒子の製造工程と、着色剤分散液、離型剤分散液等の分散液の製造工程と、現像用トナーの製造工程とに大きく分けられる。以下に、それぞれについて例を挙げて説明する。

＜静電荷像現像用トナー製造工程＞
（樹脂粒子の製造工程）
樹脂粒子を生成するには、通常、重合性単量体と界面活性剤とを水に加え、撹拌してエマルションとする。重合性単量体エマルションが生成したら、該エマルションの好ましくは２５重量％以下（すなわち、少量のエマルション）と、遊離基開始剤とを、水相に加えて混合し、所望の反応温度で種重合を開始する。種粒子の生成後、この種粒子含有組成物にさらに残りのエマルションを追加し、所定の温度で、所定の時間、重合を続けて重合を完了し、樹脂粒子（エマルション分散液）を生成させる。この樹脂粒子の製造工程から、製造工程で不要となったり、その製造工程の設備メンテナンス等にて発生した、界面活性剤、樹脂粒子等の固形分を含有するエマルション分散液、界面活性剤水溶液等が排出される。樹脂粒子が生成したら、着色剤分散液、離型剤分散液等とともに凝集させて凝集体粒子とし、次にこれを融合させてトナー粒子とする。

前記重合性単量体の種類としては、遊離基開始剤と反応しうるものであれば特に制限はない。重合性単量体の具体例としては、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のビニル基を有するエステル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類等が挙げられ、これらの重合性単量体は重合されて、単独重合体あるいは共重合体とされる。

また、自己乳化性を持つポリエステル類、ポリウレタン類のような樹脂を界面活性剤とともに水系媒体中でせん断し、分散させてもよい。また、樹脂粒子として、アンモニア成分を含むものも用いられる。

樹脂粒子の製造に使用される界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤または非イオン系界面活性剤を使用すればよく、一般的にはアニオン系界面活性剤が、分散力が強く、樹脂粒子の分散に優れているため、好ましく用いられる。非イオン系界面活性剤は、前記アニオン系界面活性剤またはカチオン系界面活性剤と併用されるのが好ましい。前記界面活性剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用して使用してもよい。

アニオン系界面活性剤の具体例としては、ラウリン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油ナトリウム等の脂肪酸セッケン類；オクチルサルフェート、ラウリルサルフェート、ラウリルエーテルサルフェート、ノニルフェニルエーテルサルフェート等の硫酸エステル類；ラウリルスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、トリイソプロピルナフタレンスルホネート、ジブチルナフタレンスルホネートなどのアルキルアリールスルホン酸ナトリウム；ナフタレンスルホネートホルマリン縮合物、モノオクチルスルホサクシネート、ジオクチルスルホサクシネート、ラウリン酸アミドスルホネート、オレイン酸アミドスルホネート等のスルホン酸塩類；ラウリルホスフェート、イソプロピルホスフェート、ノニルフェニルエーテルホスフェート等のリン酸エステル類；ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムなどのジアルキルスルホコハク酸塩類；スルホコハク酸ラウリル２ナトリウム等のスルホコハク酸塩類；などが挙げられる。

カチオン系界面活性剤の具体例としては、ラウリルアミン塩酸塩、ステアリルアミン塩酸塩、オレイルアミン酢酸塩、ステアリルアミン酢酸塩、ステアリルアミノプロピルアミン酢酸塩等のアミン塩類；ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジヒドロキシエチルメチルアンモニウムクロライド、オレイルビスポリオキシエチレンメチルアンモニウムクロライド、ラウロイルアミノプロピルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ラウロイルアミノプロピルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムパークロレート、アルキルベンゼントリメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等の４級アンモニウム塩類；などが挙げられる。

非イオン性界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のアルキルエーテル類；ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のアルキルフェニルエーテル類；ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンオレート等のアルキルエステル類；ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンステアリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンオレイルアミノエーテル、ポリオキシエチレン大豆アミノエーテル、ポリオキシエチレン牛脂アミノエーテル等のアルキルアミン類；ポリオキシエチレンラウリン酸アミド、ポリオキシエチレンステアリン酸アミド、ポリオキシエチレンオレイン酸アミド等のアルキルアミド類；ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンナタネ油エーテル等の植物油エーテル類；ラウリン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド等のアルカノールアミド類；ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート等のソルビタンエステルエーテル類；などが挙げられる。

遊離基開始剤としては、特に制限はない。具体的には、過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化ｔｅｒｔ−ブチル、過酸化プロピオニル、過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、ペルオキシ炭酸ジイソプロピル、テトラリンヒドロペルオキシド、１−フェニル−２−メチルプロピル−１−ヒドロペルオキシド、過トリフェニル酢酸ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、過蟻酸ｔｅｒｔ−ブチル、過酢酸ｔｅｒｔ−ブチル、過安息香酸ｔｅｒｔ−ブチル、過フェニル酢酸ｔｅｒｔ−ブチル、過メトキシ酢酸ｔｅｒｔ−ブチル、過Ｎ−（３−トルイル）カルバミン酸ｔｅｒｔ−ブチル等の過酸化物類；２，２'-アゾビスプロパン、２，２'−ジクロロ−２，２'−アゾビスプロパン、１，１'−アゾ（メチルエチル）ジアセテート、２，２'−アゾビス（２−ジアミノプロパン）塩酸塩、２，２'−アゾビス（２−ジアミノプロパン）硝酸塩、２，２'−アゾビスイソブタン、２，２'−アゾビスイソブチルアミド、２，２'−アゾビスイソブチロニトリル、２，２'−アゾビス−２−メチルプロピオン酸メチル、２，２'−ジクロロ−２，２'−アゾビスブタン、２，２'−アゾビス−２−メチルブチロニトリル、２，２'−アゾビスイソ酪酸ジメチル、１，１'−アゾビス（１−メチルブチロニトリル−３−スルホン酸ナトリウム）、２−（４−メチルフェニルアゾ）−２−メチルマロノジニトリル、４，４'−アゾビス−４−シアノ吉草酸、３，５−ジヒドロキシメチルフェニルアゾ−２−メチルマロノジニトリル、２−（４−ブロモフェニルアゾ）−２−アリルマロノジニトリル、２，２'−アゾビス−２−メチルバレロニトリル、４，４'−アゾビス−４−シアノ吉草酸ジメチル、２，２'−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル、１，１'−アゾビスシクロヘキサンニトリル、２，２'−アゾビス−２−プロピルブチロニトリル、１，１'−アゾビス−１−クロロフェニルエタン、１，１'−アゾビス−１−シクロヘキサンカルボニトリル、１，１'−アゾビス−１−シクロへプタンニトリル、１，１'−アゾビス−１−フェニルエタン、１，１'−アゾビスクメン、４−ニトロフェニルアゾベンジルシアノ酢酸エチル、フェニルアゾジフェニルメタン、フェニルアゾトリフェニルメタン、４−ニトロフェニルアゾトリフェニルメタン、１，１'−アゾビス−１，２−ジフェニルエタン、ポリ（ビスフェノールＡ−４，４'−アゾビス-４-シアノペンタノエート）、ポリ（テトラエチレングリコール−２，２'−アゾビスイソブチレート）等のアゾ化合物類；１，４−ビス（ペンタエチレン）−２−テトラゼン、１，４−ジメトキシカルボニル−１，４−ジフェニル−２−テトラゼン等が挙げられる。

本実施形態において、樹脂粒子の大きさは、レーザ回折式粒度分布測定装置（日機装社製マイクロトラック）で測定した体積平均粒径で、０．０５μｍ以上１μｍ以下程度である。

（着色剤分散液、離型剤分散液の製造工程）
着色剤分散液は、着色剤、界面活性剤等を、水相中で混合し、分散処理をすることによって得られる。同様にして、離型剤分散液は、離型剤、界面活性剤等を、水相中で混合し、分散処理をすることによって得られる。この着色剤分散液、離型剤分散液の製造工程から、製造工程で不要となったり、その製造工程の設備メンテナンス等にて発生した、界面活性剤、着色剤等の固形分を含有する着色剤分散液や、界面活性剤、離型剤等の固形分を含有する離型剤分散液、界面活性剤水溶液等が排出される。

着色剤としては、例えばカーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン３Ｂ、ブリリアントカーミン６Ｂ、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンＢレーキ、レーキレッドＣ、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカライトグリーンオキサレート、などの種々の顔料；アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系などの各種染料などが挙げられる。これらの着色剤は１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

また、着色剤分散液中の着色剤の大きさは、例えば、上記レーザ回折式粒度分布測定装置（日機装社製マイクロトラック）で測定した体積平均粒径で、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下程度である。

また離型剤として働くワックスの種類としては特に制限はないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類；軟化点を有するシリコーン類；オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類；カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス；ミツロウ等の動物系ワックス類；モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャトロプシュワックス等の鉱物・石油系ワックス類；ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル等の高級脂肪酸と高級アルコールとのエステルワックス類；などが挙げられる。

また、離型剤分散液中の離型剤の大きさは、例えば、上記レーザ回折式粒度分布測定装置（日機装社製マイクロトラック）で測定した体積平均粒径で、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下程度である。

界面活性剤としては、上記樹脂粒子の製造に使用される界面活性剤と同様のものが挙げられる。

（トナーの製造工程）
上記調製法により得られた樹脂粒子は、次のような方法でトナーの調製に用いられる。上記調製法により得られた樹脂粒子と、着色剤分散液と、離型剤分散液と、必要に応じて凝集剤と、必要に応じて帯電制御剤と、および必要に応じて他の添加剤とを混合し、得られた混合物を樹脂粒子のガラス転移温度（Ｔｇ）近辺の温度、好ましくは、樹脂粒子のＴｇ±１０℃で、凝集体を生成するのに効果的な時間、例えば１時間以上８時間以下加熱して、トナー大の凝集体を生成する。次に、この凝集体懸濁液を、樹脂粒子のＴｇまたはそれより高い温度、好ましくは樹脂粒子のＴｇ＋４０℃、例えば約６０℃以上約１２０℃以下に加熱して合体または融合させてトナー粒子を造粒し、このトナー粒子をろ過などの手段で母液から分離して、イオン交換水などで洗浄（洗浄工程）した後、乾燥する。

樹脂粒子は、通常トナーの結着樹脂として用いられ、トナーの固形分に対して７５重量％以上９８重量％以下程度トナー内に存在する。

着色剤は、通常トナー中に、着色に効果的な量、例えばトナーの固形分に対して１重量％以上１５重量％以下程度、好ましくは３重量％以上１０重量％以下程度存在する。

離型剤として働くワックス類の好ましい量としては、トナーの固形分に対して、５重量％以上２０重量％以下程度である。

必要に応じて使用される凝集剤は、融合に効果的な量、例えばトナーの固形分に対して０．０１重量％以上１０重量％以下程度を用いればよい。使用する凝集剤としては、一価以上の電荷を有する化合物が好ましく、その化合物の具体例としては、前述のアニオン性界面活性剤類；塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、シュウ酸等の酸類；塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム、ポリ塩化アルミニウム等の塩類；等が挙げられるが、これらに限るものではない。好ましい凝集剤としては、硝酸等の窒素成分を有するものが挙げられる。

帯電制御剤は、帯電させるのに効果的な量、例えばトナーの固形分に対して０．１重量％以上５重量％以下で使用してもよい。適当な帯電制御剤としては、アルキルピリジニウムハロゲン化物類、重硫酸塩類、シリカ等の帯電制御剤類、アルミニウム錯体のような陰帯電制御剤等が挙げられるが、これらに限るものではない。

その他必要に応じて添加剤として、無機粒子等を湿式添加してもよい。湿式添加する無機粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウムなど、通常トナー表面の外添剤として使用される全てのものを、イオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基等で水に分散して、シリカ等の無機粒子分散液として湿式添加してもよい。

本実施形態において使用される無機粒子の分散液中の大きさは、上記レーザ回折式粒度分布測定装置（日機装社製マイクロトラック）で測定した体積平均粒径で、４ｎｍ以上１５０ｎｍ以下程度である。

以上のような樹脂粒子の製造工程、着色剤分散液の製造工程、離型剤分散液の製造工程、トナー製造工程等の製造工程（トナーの洗浄工程を含む）から、製造工程で不要となったり、その製造工程の設備メンテナンス等にて発生した、界面活性剤、着色剤、離型剤、無機粒子、トナー等の固形分を含有する界面活性剤水溶液、エマルション分散液、着色剤分散液、離型剤分散液、無機粒子分散液、トナー分散液、装置洗浄水等の界面活性剤含有液が排出される。これらの原水は原水槽に集められ、上記水処理方法による処理が施される。

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

＜静電荷像現像用トナーの製造例＞
以下に、本実施例および比較例における水処理が施される水が排出される、静電荷像現像用トナーの製造例を示す。

（エマルション分散液の調製）
スチレン ３２０重量部
ｎ−ブチルアクリレート ８０重量部
アクリル酸 １０重量部
ドデカンチオール １０重量部
この溶液４２０重量部と、非イオン性界面活性剤（三洋化成社製、ノニポール４００）６重量部、およびアニオン性界面活性剤（第一工業製薬社製、ネオゲンＲ）１０重量部とをイオン交換水５５０重量部に溶解した溶液をフラスコ中に入れて分散、乳化し、１０分間ゆっくりと撹拌、混合しながら、過硫酸アンモニウム４重量部を溶解したイオン交換水５０重量部を投入した。その後、フラスコ内を窒素で充分に置換してから撹拌しながらオイルバスで系内が７０℃になるまで加熱し、５時間そのまま乳化重合を継続し、エマルション分散液を得た。

エマルション分散液で得られた樹脂粒子は、レーザ回折式粒度分布測定装置（日機装社製マイクロトラック）で樹脂粒子の体積平均粒径（Ｄ_５０）を測定したところ１５５ｎｍであり、示差走査熱量計（島津制作所社製、ＤＳＣ−５０）を用いて昇温速度１０℃／ｍｉｎで樹脂のガラス転移点を測定したところ５４℃であり、分子量測定器（東ソー社製、ＨＬＣ−８０２０）を用い、ＴＨＦを溶媒として重量平均分子量（ポリスチレン換算）を測定したところ３３，０００であった。

（着色剤分散液の調製）
顔料 １５０重量部
アニオン性界面活性剤（ネオゲンＳＣ、第一工業製薬（株）製） ２０重量部
イオン交換水 ４００重量部
以上を混合して、アルティマイザーにて分散処理し、着色剤分散液を調整した。なお、顔料は、イエロー用としてはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４（大日精化社製）、シアン用としてはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３（ＢＡＳＦ社製）、マゼンタ用としてはＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２（大日精化社製）、ブラック用としてはカーボンブラック（キャボット社製）をそれぞれ使用した。

（離型剤分散液の調製）
パラフィンワックス（日本精蝋（株）製、ＨＮＰ０１９０、融点８５℃）５０重量部
カチオン性界面活性剤（花王（株）製、サニゾールＢ５０） ５重量部
イオン交換水 ２００重量部
以上を９５℃に加熱して、ホモジナイザ（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）を用いて分散した後、圧力吐出型ホモジナイザで分散処理し、体積平均粒径が５５０ｎｍである離型剤を分散させてなる離型剤分散液を調製した。

（凝集粒子の調製）
エマルション分散液 ２００重量部
着色剤分散液 ３０重量部
離型剤分散液 ７０重量部
カチオン性界面活性剤（花王（株）製、サニゾールＢ５０） １．５重量部
以上を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザ（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）を用いて混合し、分散した後、加熱用オイルバス中でフラスコ内を撹拌しながら４８℃まで加熱した。４８℃で３０分間保持した後、光学顕微鏡にて観察すると平均粒径が約５μｍである凝集粒子（体積：９５ｃｍ^３）が形成されていることが確認された。

（付着粒子の調製）
調整した上記凝集粒子の分散液に、上記樹脂粒子分散液を緩やかに６０重量部追加した。なお、前記樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の体積は２５ｃｍ^３であった。そして、加熱用オイルバスの温度を５０℃に上げて１時間保持した。光学顕微鏡にて観察すると、平均粒径が約５．７μｍである付着粒子が形成されていることが確認された。

その後、調整した上記付着粒子の分散液に、アニオン性界面活性剤（ネオゲンＳＣ、第一工業製薬（株）製）３重量部を追加した後、前記ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて撹拌を継続しながら、１０５℃まで加熱し、３時間保持した。そして、冷却後、反応生成物を濾過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、乾燥させることにより、静電荷像現像用トナーを得た。

（処理対象水Ａの組成）
処理対象水Ａとは、トナー製造工場から排出される水であり、その中には、顔料分散液、離型剤（ワックス）分散液、エマルション分散液、界面活性剤水溶液が含まれる水である。処理対象水Ａの主な組成についてトナーの作製に用いた材料より、以下に示すものと推定される。また、この水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）の測定結果は２００ｍｇ／Ｌであった。
アニオン界面活性剤（ネオゲンＳＣ、第一工業製薬（株）製） ０．５重量％
ラテックスポリマ １．０重量％
着色剤 ２．０重量％
ワックス（ポリワックス７２５、東洋ペトロライト（株）製） １．０重量％
水 ９５．５重量％

化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）は、ＪＩＳ Ｋ ０１０２ １７にて定められている方法で測定した。具体的には、試料に酸化剤を加え、一定の条件の下で反応させ、そのとき消費した酸化剤の量を酸素の量に換算して表す試験方法である。

（処理対象水Ｂの組成）
処理対象水Ｂは、処理対象水Ａと組成は同じであるがその濃度が異なる。処理対象水Ｂの主な組成についてトナーの作製に用いた材料より、以下に示すものと推定される。また、この水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）の測定結果は８００ｍｇ／Ｌであった。
アニオン界面活性剤（ネオゲンＳＣ、第一工業製薬（株）製） ２．０重量％
ラテックスポリマ １．０重量％
着色剤 ２．０重量％
ワックス（ポリワックス７２５、東洋ペトロライト（株）製） １．０重量％
水 ９４．０重量％

（処理対象水Ｃの組成）
処理対象水Ｃは、処理対象水Ａと組成は同じであるがその濃度が異なる。処理対象水Ｃの主な組成についてトナーの作製に用いた材料より、以下に示すものと推定される。また、この水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）の測定結果は１，６００ｍｇ／Ｌであった。
アニオン界面活性剤（ネオゲンＳＣ、第一工業製薬（株）製） ４．０重量％
ラテックスポリマ １．０重量％
着色剤 ２．０重量％
ワックス（ポリワックス７２５、東洋ペトロライト（株）製） １．０重量％
水 ９２．０重量％

＜実施例１＞
処理対象水Ａを、図２に示す水処理装置を用いて処理した。水処理装置において、反応槽１２の容積は３ｍ^３、ｐＨ調整槽２２の内容積は３ｍ^３とした。無機系凝集剤には塩化第二鉄（３８重量％水溶液）を用いて１，５００ｍｇ／Ｌを反応槽１２に添加し、ｐＨ調整槽２２における撹拌速度３６０ｒｐｍ、各槽の滞留時間１０分にて凝集処理を行った。ｐＨ調整槽２２のｐＨ調整はｐＨ５．５にて調整を行った。凝集槽１４においてアニオン性高分子凝集剤（ポリアクリル酸エステル系高分子凝集剤、ハイモロックＳＳ１３０、ハイモ（株）製、０．１重量％水溶液）２ｍｇ／Ｌを添加し、凝集処理を行い、フロックを凝集沈澱槽１６にて沈降分離し、上澄み水（分離液）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は５０ｍｇ／Ｌであった。なお、高速液体クロマトグラフィ（日立ハイテック社製）でカラム（日立ハイテック社製 ＨＩＴＡＣＨＩ−ＩＮＥＲＴＳＩＬ ＰＨ−３）で、移動相に０．１ｖｏｌ％リン酸水とアセトニトリル（混合比５０：５０）を用いて、カラム温度６０℃で分析対象液を速度０．５ｍＬ／分で送液し、ＵＶ検出器を用いて２２４ｎｍ以上２３６ｎｍ以下の波長で分析したところ、上澄み水中のＣＯＤ成分の９０重量％以上は界面活性剤に由来するものであった。この分離液を多段流動床式活性炭吸着装置（段数１０段、上向流、塔内流速２０ｍ／ｈｒ）に導入し、吸着処理を行った。活性炭処理液の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は１０ｍｇ／Ｌであった。この時の活性炭使用量は４００ｋｇ／日であった。その後、固定床式活性炭吸着処理装置（下向流、塔内流速１０ｍ／ｈｒ以下）により吸着処理を行った。処理水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）の測定結果は２ｍｇ／Ｌで、浮遊物質量（ＳＳ）の測定結果は１０ｍｇ／Ｌ未満であった。結果を表１に示す。なお、多段流動床式活性炭吸着装置および固定床式活性炭吸着処理装置において、活性炭は石炭系の活性炭を使用した。

なお、浮遊物質量（ＳＳ）は、昭和４６年環告第５９号付表８の方法で測定した。

＜実施例２＞
処理対象水Ｂを、図２に示す水処理装置を用いて、無機系凝集剤には塩化第二鉄を用いて２，０００ｍｇ／Ｌを添加し、有機系凝集剤にはアニオン性高分子凝集剤（ポリアクリル酸エステル系高分子凝集剤、ハイモロックＳＳ１３０、ハイモ（株）製）４ｍｇ／Ｌを添加し、実施例１と同様に処理した。上澄み水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は２００ｍｇ／Ｌであった。なお、上澄み水中のＣＯＤ成分の９０重量％以上は界面活性剤に由来するものであった。この分離液を多段流動床式活性炭吸着装置（段数１０段）に導入し、吸着処理を行った。活性炭処理液の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は１１ｍｇ／Ｌであった。この時の活性炭使用量は７５０ｋｇ／日であった。その後、固定床式活性炭吸着処理装置により吸着処理を行った。処理水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）の測定結果は３ｍｇ／Ｌで、浮遊物質量（ＳＳ）の測定結果は１０ｍｇ／Ｌ未満であった。結果を表１に示す。

＜実施例３＞
処理対象水Ｃを、図２に示す水処理装置を用いて、無機系凝集剤には塩化第二鉄を用いて４，０００ｍｇ／Ｌを添加し、有機系凝集剤にはアニオン性高分子凝集剤（ポリアクリル酸エステル系高分子凝集剤、ハイモロックＳＳ１３０、ハイモ（株）製）８ｍｇ／Ｌを添加し、実施例１と同様に処理した。上澄み水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は４００ｍｇ／Ｌであった。なお、上澄み水中のＣＯＤ成分の９０重量％以上は界面活性剤に由来するものであった。この分離液を多段流動床式活性炭吸着装置（段数１０段）に導入し、吸着処理を行った。活性炭処理液の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は１２ｍｇ／Ｌであった。この時の活性炭使用量は１，５００ｋｇ／日であった。その後、固定床式活性炭吸着処理装置により吸着処理を行った。処理水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）の測定結果は４ｍｇ／Ｌで、浮遊物質量（ＳＳ）の測定結果は１０ｍｇ／Ｌ未満であった。結果を表１に示す。

＜比較例１＞
処理対象水Ａを、固定床式活性炭吸着処理装置を用いず、無機系凝集剤には塩化第二鉄を用いて１，５００ｍｇ／Ｌを添加し、有機系凝集剤にはアニオン性高分子凝集剤（ポリアクリル酸エステル系高分子凝集剤、ハイモロックＳＳ１３０、ハイモ（株）製）２ｍｇ／Ｌを添加した以外は、実施例１と同様に処理した。上澄み水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は５０ｍｇ／Ｌであった。なお、上澄み水中のＣＯＤ成分の９０重量％以上は界面活性剤に由来するものであった。この分離液を多段流動床式活性炭吸着装置（段数１０段）に導入し、吸着処理を行った。活性炭処理液の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は１０ｍｇ／Ｌであった。この時の活性炭使用量は８００ｋｇ／日であった。処理水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）の測定結果は５ｍｇ／Ｌで、浮遊物質量（ＳＳ）の測定結果は１５ｍｇ／Ｌであった。結果を表１に示す。

＜比較例２＞
処理対象水Ｂを、固定床式活性炭吸着処理装置を用いず、無機系凝集剤には塩化第二鉄を用いて２，０００ｍｇ／Ｌを添加し、有機系凝集剤にはアニオン性高分子凝集剤（ポリアクリル酸エステル系高分子凝集剤、ハイモロックＳＳ１３０、ハイモ（株）製）４ｍｇ／Ｌを添加した以外は、実施例１と同様に処理した。上澄み水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は２００ｍｇ／Ｌであった。なお、上澄み水中のＣＯＤ成分の９０重量％以上は界面活性剤に由来するものであった。この分離液を多段流動床式活性炭吸着装置（段数１０段）に導入し、吸着処理を行った。活性炭処理液の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は１１ｍｇ／Ｌであった。この時の活性炭使用量は１，５００ｋｇ／日であった。処理水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）の測定結果は６ｍｇ／Ｌで、浮遊物質量（ＳＳ）の測定結果は２０ｍｇ／Ｌであった。結果を表１に示す。

＜比較例３＞
処理対象水Ｃを、固定床式活性炭吸着処理装置を用いず、無機系凝集剤には塩化第二鉄を用いて４，０００ｍｇ／Ｌを添加し、有機系凝集剤にはアニオン性高分子凝集剤（ポリアクリル酸エステル系高分子凝集剤、ハイモロックＳＳ１３０、ハイモ（株）製）８ｍｇ／Ｌを添加した以外は、実施例１と同様に処理した。上澄み水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は４００ｍｇ／Ｌであった。なお、上澄み水中のＣＯＤ成分の９０重量％以上は界面活性剤に由来するものであった。この分離液を多段流動床式活性炭吸着装置（段数１０段）に導入し、吸着処理を行った。活性炭処理液の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は１２ｍｇ／Ｌであった。この時の活性炭使用量は３，０００ｋｇ／日であった。処理水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）の測定結果は７ｍｇ／Ｌで、浮遊物質量（ＳＳ）の測定結果は２５ｍｇ／Ｌであった。結果を表１に示す。

＜比較例４＞
処理対象水Ｂを、固定床式活性炭吸着処理装置の代わりに砂ろ過装置（下向流、塔内流速１０ｍ／ｈｒ以下）を用い、無機系凝集剤には塩化第二鉄を用いて２，０００ｍｇ／Ｌを添加し、有機系凝集剤にはアニオン性高分子凝集剤（ポリアクリル酸エステル系高分子凝集剤、ハイモロックＳＳ１３０、ハイモ（株）製）４ｍｇ／Ｌを添加した以外は、実施例１と同様に処理した。上澄み水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は２００ｍｇ／Ｌであった。なお、上澄み水中のＣＯＤ成分の９０重量％以上は界面活性剤に由来するものであった。この分離液を多段流動床式活性炭吸着装置（段数１０段）に導入し、吸着処理を行った。活性炭処理液の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は１１ｍｇ／Ｌであった。この時の活性炭使用量は８００ｇ／日であった。その後、砂ろ過装置により吸着処理を行った。処理水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）の測定結果は１０ｍｇ／Ｌで、浮遊物質量（ＳＳ）の測定結果は５ｍｇ／Ｌであった。結果を表１に示す。

＜比較例５＞
処理対象水Ｂを、固定床式活性炭吸着処理装置の代わりにフィルタろ過装置（セントラルフィルター工業社製のろ過精度１００マイクロメートルのエレメントを使用）を用い、無機系凝集剤には塩化第二鉄を用いて２，０００ｍｇ／Ｌを添加し、有機系凝集剤にはアニオン性高分子凝集剤（ポリアクリル酸エステル系高分子凝集剤、ハイモロックＳＳ１３０、ハイモ（株）製）４ｍｇ／Ｌを添加した以外は、実施例１と同様に処理した。上澄み水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は２００ｍｇ／Ｌであった。なお、上澄み水中のＣＯＤ成分の９０重量％以上は界面活性剤に由来するものであった。この分離液を多段流動床式活性炭吸着装置（段数１０段）に導入し、吸着処理を行った。活性炭処理液の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）を測定した結果は１１ｍｇ／Ｌであった。この時の活性炭使用量は８００ｋｇ／日であった。その後、フィルタろ過装置により吸着処理を行った。処理水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ−Ｍｎ）の測定結果は４ｍｇ／Ｌで、浮遊物質量（ＳＳ）の測定結果は１０ｍｇ／Ｌであった。結果を表１に示す。

このように、多段流動床式活性炭吸着装置の後段に固定床式活性炭吸着処理装置を用いた実施例１〜３による水処理では、比較例１〜３による水処理に比べて、処理水中のＳＳおよびＣＯＤ値が低下して処理水が向上し、活性炭の使用量が少なかった。一方、比較例１〜３では、処理水中のＳＳおよびＣＯＤ値が高く、これを低下させるのに、さらに活性炭を多量に交換することが必要であった。実施例１〜３において水処理性が向上していることがわかる。また、比較例４，５では、処理水中のＳＳおよびＣＯＤ値は低下するが、比較例４では逆洗水により水処理量が増加し、比較例５ではフィルタの目詰まりが発生した。

本発明の実施形態に係る水処理装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る水処理装置の他の例を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る水処理装置の他の例を示す概略構成図である。

符号の説明

１，３，５ 水処理装置、１０ 原水槽、１２ 反応槽、１４ 凝集槽、１６ 凝集沈殿槽、１８ 流動床式活性炭吸着処理装置、２０ 固定床式活性炭吸着処理装置、２２ ｐＨ調整槽、２４ ｐＨメータ、２６ 凝集装置。

Claims (4)

1. 静電荷像現像用トナーの製造工程から発生する、界面活性剤を含む原水を処理対象とし、
   前記原水を凝集処理する凝集処理手段と、
   前記凝集処理を行った凝集処理液を処理する流動床式活性炭吸着処理手段と、
   前記流動床式活性炭吸着処理手段で処理を行った処理液を処理する固定床式活性炭吸着処理手段と、
   を有することを特徴とする水処理装置。
2. 請求項１に記載の水処理装置であって、
   前記流動床式活性炭吸着処理手段が、多段流動床式活性炭吸着処理手段であることを特徴とする水処理装置。
3. 静電荷像現像用トナーの製造工程から発生する、界面活性剤を含む原水を処理対象とし、
   前記原水を凝集処理する凝集処理工程と、
   前記凝集処理を行った凝集処理液を処理する流動床式活性炭吸着処理工程と、
   前記流動床式活性炭吸着処理工程で処理を行った処理液を処理する固定床式活性炭吸着処理工程と、
   を含むことを特徴とする水処理方法。
4. 請求項３に記載の水処理方法であって、
   前記流動床式活性炭吸着処理工程が、多段流動床式活性炭吸着処理工程であることを特徴とする水処理方法。

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