JP2013173117A - Magnetic particle for water treatment, and water treatment method - Google Patents

Magnetic particle for water treatment, and water treatment method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic particle for water treatment, capable of adsorbing, separating and repeatedly recycling a removal target substance in water.SOLUTION: A particle adsorbs a water-insoluble material and deposit in a treated water, is filtered from the water-insoluble material and deposit in the filtered object, and is recovered and used repeatedly, wherein the particle has a magnetic carrier comprising a magnetic single particle with a specific gravity of ≥1 or the aggregate thereof, and an adsorption part supported to the magnetic carrier and having a functional group for receiving a proton (H) in the treated water.

Description

ここに記載する実施の形態は、工場排水や生活排水などの浄化に用いる水処理用磁性体粒子及びそれを用いる水処理方法に関する。   Embodiment described here is related with the water treatment method using the magnetic substance particle for water treatment used for purification | cleaning, such as a factory waste water and domestic waste water.

近時、工業の発達や人口の増加により水資源の有効利用が求められるようになってきている。水資源の有効利用を図るためには工業排水や生活排水などのような各種の排水を浄化して再利用することが重要である。排水を浄化するためには水中に含まれる水不溶物や不純物を分離除去する必要がある。排水を浄化する方法として例えば膜分離法、遠心分離法、活性炭吸着法、オゾン処理法、凝集剤添加による浮遊物質の沈殿除去法などがある。これらの水処理方法を用いて、排水に含まれるリンや窒素などの環境に及ぼす影響の大きい化学物質を除去し、また水中に分散した油類やクレイなどを除去することができる。   Recently, the effective use of water resources has been required due to industrial development and population growth. In order to effectively use water resources, it is important to purify and reuse various wastewaters such as industrial wastewater and domestic wastewater. In order to purify the waste water, it is necessary to separate and remove water insoluble matters and impurities contained in the water. Examples of methods for purifying wastewater include membrane separation methods, centrifugal separation methods, activated carbon adsorption methods, ozone treatment methods, and suspended matter precipitation removal methods by adding flocculants. By using these water treatment methods, chemical substances having a great influence on the environment such as phosphorus and nitrogen contained in the wastewater can be removed, and oils and clays dispersed in water can be removed.

これらの水処理方法のうち加圧浮上法と凝集沈殿法は、排水中の水不溶物質を除去するために広く一般に使用されている。例えば特許文献1には加圧浮上法の一例が記載されている。   Among these water treatment methods, the pressure flotation method and the coagulation sedimentation method are widely used to remove water-insoluble substances in the waste water. For example, Patent Document 1 describes an example of a pressure levitation method.

特開2006−218381号公報JP 2006-218381 A

特許文献1に記載された加圧浮上法は、排水に凝集ポリマーを添加し、排水中の水不溶物質(固形分)を凝集ポリマーにより粗大化させ、圧縮空気の吹込みにより水不溶物質(固形分)をフロックとして水面に浮上させ、浮上したフロックを水から分離除去する技術である。   In the pressure flotation method described in Patent Document 1, agglomerated polymer is added to the waste water, the water insoluble substance (solid content) in the waste water is coarsened by the agglomerated polymer, and the water insoluble substance (solids) is injected by blowing compressed air. Min) is floated on the surface of the water as a floc, and the floated floc is separated and removed from the water.

また、凝集沈殿法は、同様に凝集ポリマーにより排水中の水不溶物質(固形分)を粗大化させ、水不溶物質(固形分)の沈降速度を速め、水不溶物質(固形分)を沈殿物として水から分離除去する技術である。   In the coagulation sedimentation method, the water-insoluble substance (solid content) in the wastewater is also coarsened by the coagulation polymer, and the sedimentation rate of the water-insoluble substance (solid content) is increased, and the water-insoluble substance (solid content) is precipitated. As a technique for separating and removing from water.

しかし、加圧浮上法および凝集沈殿法のいずれの方法においても、多量の凝集ポリマーを排水に添加する必要があるため、薬剤使用コストがランニングコストを増大化させるという問題点がある。また、これらの従来技術においては、凝集ポリマーがスラッジとして回収されるために廃棄物の量を増やしてしまうという問題点がある。   However, in both the pressure flotation method and the coagulation sedimentation method, it is necessary to add a large amount of the coagulation polymer to the waste water, so that there is a problem that the cost of using the drug increases the running cost. Further, in these conventional techniques, there is a problem that the amount of waste is increased because the agglomerated polymer is recovered as sludge.

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、水中の除去対象物質を吸着し、吸着物を分離し、回収して繰り返し再利用することができる水処理用磁性体粒子及びそれを利用する水処理方法を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and employs magnetic particles for water treatment that can adsorb substances to be removed in water, separate adsorbates, collect them, and reuse them repeatedly. A water treatment method is provided.

ここに記載する実施の形態の水処理用磁性体粒子は、被処理水中の水不溶性物質および析出物を吸着し、前記水不溶性物質および析出物とともにろ過され、ろ過物中の前記水不溶性物質および析出物から分離され、回収して繰り返し使用される粒子であって、比重が1より大きい磁性単体粒子またはその凝集体からなる磁性担体と、前記磁性担体に担持され、被処理水中において陽子(H+)を受け取る官能基を有する吸着部と、を具備することを特徴とする。 The magnetic particles for water treatment according to the embodiments described herein adsorb water-insoluble substances and precipitates in water to be treated, and are filtered together with the water-insoluble substances and precipitates. Particles separated from precipitates, collected and repeatedly used, having a specific gravity greater than 1 magnetic single particles or aggregates thereof, supported on the magnetic support, and protons (H And an adsorption part having a functional group for receiving ( + ).

(a)〜(c)はシランカップリング剤と無機物表面との間の反応メカニズムを示す模式図。(A)-(c) is a schematic diagram which shows the reaction mechanism between a silane coupling agent and an inorganic surface. (a)〜(c)は各級アミンで修飾されたフェライト粒子を塩酸で中和して得られる塩をそれぞれ示す模式図。(A)-(c) is a schematic diagram which respectively shows the salt obtained by neutralizing the ferrite particle modified with each class amine with hydrochloric acid. 第1の実施形態の水処理方法に用いられる装置を示す構成ブロック図。The block diagram which shows the apparatus used for the water treatment method of 1st Embodiment. 図3の装置を用いる第1実施形態の水処理方法を示す工程図。Process drawing which shows the water treatment method of 1st Embodiment using the apparatus of FIG. (a)は磁性粒子が凝集した凝集体を示す断面模式図、(b)は被覆材で被覆された磁性粒子を示す断面模式図。(A) is a cross-sectional schematic diagram which shows the aggregate which the magnetic particle aggregated, (b) is a cross-sectional schematic diagram which shows the magnetic particle coat | covered with the coating | covering material. 第2の実施形態の水処理方法に用いられる装置を示す構成ブロック図。The block diagram which shows the apparatus used for the water treatment method of 2nd Embodiment. 図6の装置を用いる第2実施形態の水処理方法を示す工程図。Process drawing which shows the water treatment method of 2nd Embodiment using the apparatus of FIG.

以下に種々の実施の形態を説明する。   Various embodiments will be described below.

(1)ここに記載する実施の形態に係る水処理用磁性体粒子は、被処理水中の水不溶性物質を吸着し、前記水不溶性物質とともに沈降し、沈殿物中の前記水不溶性物質から分離され、回収して繰り返し使用される水処理用磁性体粒子であって、比重が1より大きい磁性単体粒子またはその凝集体からなる磁性コア部と、前記磁性コア部に担持され、被処理水中において陽子(H+)を受け取る官能基を含む表層部と、を有することを特徴とする。 (1) The magnetic particle for water treatment according to the embodiment described herein adsorbs a water-insoluble substance in water to be treated, settles together with the water-insoluble substance, and is separated from the water-insoluble substance in the precipitate. A magnetic particle for water treatment which is recovered and repeatedly used, and comprises a magnetic core part composed of magnetic single particles having a specific gravity greater than 1 or an aggregate thereof, and is carried on the magnetic core part, and protons in the water to be treated And a surface layer portion including a functional group that receives (H + ).

水中において陽子(H+)を放出する受け取る官能基(プロトン供与体)を磁性コア部(無機物粒子)の表面に担持させる方法としては、シランカップリン剤を用いて粒子表面に官能基を直接修飾する方法や、粒子に樹脂を被覆する方法がある。 As a method of supporting the functional group (proton donor) that releases protons (H + ) in water on the surface of the magnetic core (inorganic particles), the functional group is directly modified on the particle surface using a silane coupling agent. And a method of coating particles with resin.

樹脂を被覆する方法には3つの方法がある。すなわち、水中において陽子(H+)を受け取る官能基を有する樹脂を粒子に被覆する第1の方法と、分解すると陽子(H+)を受け取る官能基に変換される官能基を側鎖に有する樹脂を粒子に被覆する第2の方法と、側鎖に陽子(H+)を受け取る官能基を反応させてつけることができる樹脂を被覆する第3の方法とがある。 There are three methods for coating the resin. That is, a first method of coating particles with a resin having a functional group that accepts protons (H + ) in water, and a resin having a functional group in a side chain that is converted into a functional group that accepts protons (H + ) when decomposed There are a second method for coating particles on the particle and a third method for coating a resin that can be attached by reacting a functional group that accepts protons (H + ) on the side chain.

第1の方法では、ポリビニルアミンやポリアリルアミンとポリエチレン共重合物などの樹脂を粒子に被覆する。この共重合物を溶媒に溶かして溶液を作製し、その溶液中に粒子を浸漬させるか、あるいはその溶液を粒子表面に吹き付けるか、あるいは粒子と混合したスラリーを噴霧乾燥する。この第1の方法では、ポリビニルアミンやポリアリルアミンの含有量が多すぎると、水溶性の樹脂となってしまうため、ポリエチレンの含有量を増やす必要がある。   In the first method, particles such as polyvinylamine, polyallylamine and polyethylene copolymer are coated on the particles. A solution is prepared by dissolving the copolymer in a solvent, and the particles are immersed in the solution, or the solution is sprayed onto the particle surface, or the slurry mixed with the particles is spray-dried. In this first method, if the content of polyvinylamine or polyallylamine is too large, it becomes a water-soluble resin, so the content of polyethylene needs to be increased.

第2の方法では、例えばポリビニルアミド/ポリエチレン共重合物などを被覆して、脱アセチル化反応をおこなうことにより、アミドをアミノ基に変換することができる。また、キチンなどのアミドを有する高分子を被覆し、脱アセチル化反応させてキトサンにすることもできる。   In the second method, the amide can be converted to an amino group by coating a polyvinyl amide / polyethylene copolymer or the like and performing a deacetylation reaction. Alternatively, a polymer having an amide such as chitin can be coated and deacetylated to obtain chitosan.

第3の方法では、例えば水酸基を有するポリマーを被覆したあと、ジイソシアネート化合物を負荷させ、その後過剰のイソシアネート基を分解するなどして、アミノ基を担持させることができる。   In the third method, for example, after coating a polymer having a hydroxyl group, an amino group can be supported by loading a diisocyanate compound and then decomposing an excess isocyanate group.

シランカップリング剤を用いて直接修飾する方法では、アルコキシ基と水中において陽子(H+)を受け取る官能基を含む化合物を、粒子表面と反応させて粒子に担持させる。ここで「修飾」とは、無機材料の表面に官能基を付けることをいう。「官能基を付ける」とは、官能基と無機材料とが少なくとも化学的に結合している状態をいい、吸着のような物理的な結合が化学的な結合と組み合わされた状態も含まれる。なお、無機材料と官能基とが化学的に結合することなしに、単に両者が物理的に結合(吸着)しているだけの状態は、原則として修飾に該当しない。ただし、特定の官能基を有する高分子材料により無機物粒子全体を被覆した場合に限り、物理的にのみ結合している場合も含まれるものとする。 In the method of direct modification using a silane coupling agent, a compound containing an alkoxy group and a functional group that accepts protons (H + ) in water is reacted with the particle surface and supported on the particle. Here, “modification” means attaching a functional group to the surface of the inorganic material. “Attaching a functional group” refers to a state in which the functional group and the inorganic material are at least chemically bonded, and also includes a state in which a physical bond such as adsorption is combined with a chemical bond. Note that the state in which the inorganic material and the functional group are merely physically bonded (adsorbed) without chemically bonding to the inorganic material does not correspond to the modification in principle. However, only when the entire inorganic particles are covered with a polymer material having a specific functional group, the case where they are physically bonded is also included.

修飾方法は、粒子を高速撹拌しながら官能基を有するシランカップリング剤溶液を噴霧する乾式法と、粒子とシランカップリング剤を含む溶媒中で反応させる湿式法とがある。乾式法および湿式法のいずれの方法においても、処理後に溶媒を揮発させて後硬化させることにより反応を完全に進行させる。   Modification methods include a dry method in which particles are sprayed with a silane coupling agent solution having a functional group while stirring at high speed, and a wet method in which particles are reacted in a solvent containing a silane coupling agent. In both the dry method and the wet method, the reaction is allowed to proceed completely by volatilizing the solvent after the treatment and post-curing.

上記実施形態では、分離・回収した水処理用磁性体粒子を繰り返し再使用することができるため、従来品よりも運転コストを大幅に低減することができる。また、磁性コア部の比重が1を超えているため、水処理用磁性体粒子は静置状態の水中において沈降し、沈殿物として容易に回収でき、さらに永久磁石や電磁石などの磁気印加手段を用いて磁性体粒子のみを水中から磁気的に選択して容易に分離することができる。   In the said embodiment, since the magnetic substance particle for water treatment isolate | separated and collect | recovered can be reused repeatedly, an operating cost can be reduced significantly rather than a conventional product. Moreover, since the specific gravity of the magnetic core part exceeds 1, the magnetic particles for water treatment settle in the stationary water, and can be easily recovered as a precipitate. Further, a magnetic application means such as a permanent magnet or an electromagnet is provided. It is possible to easily separate magnetic particles only by selecting them magnetically from water.

(2)上記(1)において、表層部の官能基がアミノ基であることが好ましい。   (2) In said (1), it is preferable that the functional group of a surface layer part is an amino group.

水中において陽子(H+)を受け取る官能基(プロトン受容体)として、磁性コア部(無機物粒子)の表面に付きやすく(修飾しやすく)、酸と反応して塩を生成しやすいアミノ基が好ましい。アミノ基は、1級アミンのアミノ基(-NH2)、2級アミンのアミノ基(-NHR)および3級アミンのアミノ基(-NR2)のいずれであってもよい。 As a functional group (proton acceptor) that receives protons (H + ) in water, an amino group that easily attaches to the surface of the magnetic core (inorganic particles) (is easily modified) and easily reacts with an acid to form a salt is preferable. . The amino group may be any of an amino group (—NH 2 ) of a primary amine, an amino group (—NHR) of a secondary amine, and an amino group (—NR 2 ) of a tertiary amine.

アミノ基を粒子の表面に付けるためにシランカップリング剤が用いられる。シランカップリング剤として、例えばN-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン,N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン,3-アミノプロピルトリメトキシシラン,3-アミノプロピルトリエトキシシラン,N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、ジメチル[3-(トリエトキシシリル)プロピル]アミンなどを用いることができる。   Silane coupling agents are used to attach amino groups to the surface of the particles. Examples of silane coupling agents include N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3 -Aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, dimethyl [3- (triethoxysilyl) propyl] amine and the like can be used.

(3)上記(1)において、磁性コア部がフェライト系化合物であることが好ましい。   (3) In the above (1), the magnetic core part is preferably a ferrite compound.

磁性コア部として種々のフェライト系化合物を好適に用いることができる。フェライト系化合物として鉄、鉄基合金、磁鉄鉱(マグネタイト)、チタン鉄鉱(イルメナイト)、磁硫鉄鉱(ピロータイト)、マグネシアフェライト、マンガンマグネシウムフェライト、マンガン亜鉛フェライト、コバルトフェライト、ニッケルフェライト、ニッケル亜鉛フェライト、バリウムフェライト、銅亜鉛フェライトなどを用いることができる。これらのうち水中での安定性に優れたマグネタイト、マグネシアフェライト、マンガンマグネシウムフェライトなどのフェライト系化合物を用いることが最も好ましい。特にマグネタイト(Fe)は、安価であるだけでなく、水中でも磁性体として安定した性質を示し、毒性のない安全な元素ばかりで構成されているため、水処理に使用するのに適している。 Various ferrite compounds can be suitably used as the magnetic core portion. Ferrite compounds such as iron, iron-based alloys, magnetite (magnetite), titanite (ilmenite), pyrrhotite (pilotite), magnesia ferrite, manganese magnesium ferrite, manganese zinc ferrite, cobalt ferrite, nickel ferrite, nickel zinc ferrite, barium Ferrite, copper zinc ferrite, etc. can be used. Of these, it is most preferable to use a ferrite-based compound such as magnetite, magnesia ferrite, or manganese magnesium ferrite having excellent stability in water. In particular, magnetite (Fe 3 O 4 ) is not only inexpensive, but also exhibits stable properties as a magnetic substance in water and is composed of only safe and non-toxic elements, making it suitable for use in water treatment. ing.

また、磁性粉の大きさは特に限定されないが、好ましくは平均粒子径0.1〜100μmのものを使用する。ここで、平均粒子径は、レーザー回折法により測定されたものである。具体的には、株式会社島津製作所製のSALD−DS21型測定装置(商品名)などにより測定することができる。この大きさは、水中で磁性粒子が程よく水と混ざり、静置すると比較的迅速に沈降する粒子径である。すなわち、磁性粒子の平均粒子径が100μmよりも大きいと、沈降速度が速すぎて水中に分散させる時に大きな動力を必要としてしまう場合があり、0.1μmより小さいと静置した時の沈降速度が遅すぎて実用的でない。   Further, the size of the magnetic powder is not particularly limited, but those having an average particle diameter of 0.1 to 100 μm are preferably used. Here, the average particle diameter is measured by a laser diffraction method. Specifically, it can be measured by a SALD-DS21 type measuring device (trade name) manufactured by Shimadzu Corporation. This size is a particle size in which magnetic particles are mixed with water moderately in water and settled relatively quickly when allowed to stand. That is, if the average particle size of the magnetic particles is larger than 100 μm, the sedimentation speed is too fast and may require a large amount of power when dispersed in water. Too late and impractical.

ここに記載する実施形態の磁性体粒子を水処理に用いると、磁性体粒子が吸着性能、分離性能および耐久性能のすべてに優れているので、分散→吸着→分離→回収→分散のサイクルで磁性体粒子を繰り返し何度でも使用することができる。このため、運転コストおよびメンテナンスコストを共に低く抑えることができるというメリットがある。   When the magnetic particles of the embodiment described here are used for water treatment, the magnetic particles are excellent in all of the adsorption performance, separation performance and durability performance. Body particles can be used over and over again. For this reason, there exists an advantage that both an operating cost and a maintenance cost can be suppressed low.

(4)上記(1)において、表層部は、無機酸と前記官能基とが反応して生成される塩を有することが好ましい。   (4) In said (1), it is preferable that a surface layer part has the salt produced | generated by an inorganic acid and the said functional group reacting.

粒子表面に官能基を担持させたあと、必要に応じて官能基を持つ粒子を無機酸で中和して、無機酸を官能基と反応させ、塩を生成することができる。この中和処理をおこなうことにより、官能基にプロトンを保持させてプラスの電荷を与えることができる。このプラスの電荷が水中にコロイド状に存在する浮遊物質(SS)の周りの電荷を中和し、磁性体と浮遊物質(SS)を凝集させる作用が得られる。塩を生成する方法として、例えば水中に粒子を分散させて無機酸を少量ずつ添加して、溶液が特定のpH値になったときに膜ろ過または磁気分離などの方法で水中から磁性体粒子を分離・回収する。   After supporting the functional group on the particle surface, if necessary, particles having a functional group can be neutralized with an inorganic acid, and the inorganic acid can be reacted with the functional group to form a salt. By performing this neutralization treatment, a positive charge can be given by retaining protons in the functional group. This positive charge neutralizes the charge around the suspended matter (SS) that exists in a colloidal form in water, and the action of aggregating the magnetic substance and the suspended matter (SS) is obtained. As a method for producing a salt, for example, particles are dispersed in water and an inorganic acid is added little by little, and when the solution reaches a specific pH value, magnetic particles are removed from the water by a method such as membrane filtration or magnetic separation. Separate and collect.

官能基が1級アミンのアミノ基(-NH2)である場合は、シランカップリング剤として例えば3-アミノプロピルトリエトキシシランを用いて粒子を修飾し、これを塩酸で中和すると塩として1級アミンの塩酸塩が生成される(図2の(a))。 When the functional group is an amino group (—NH 2 ) of a primary amine, the particle is modified with, for example, 3-aminopropyltriethoxysilane as a silane coupling agent, and neutralized with hydrochloric acid to give 1 as a salt. A hydrochloride of a primary amine is produced (FIG. 2 (a)).

官能基が2級アミンのアミノ基(-NHR)である場合は、シランカップリング剤として例えばN-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシランを用いて粒子を修飾し、これを塩酸で中和すると塩として2級アミンの塩酸塩が生成される(図2の(b))。   When the functional group is an amino group (—NHR) of a secondary amine, the particle is modified using, for example, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane as a silane coupling agent, When neutralized with hydrochloric acid, a hydrochloride of a secondary amine is produced as a salt ((b) of FIG. 2).

官能基が3級アミンのアミノ基(-NR2)である場合は、シランカップリング剤として例えばジメチル[3-(トリエトキシシリル)プロピル]アミンを用いて粒子を修飾し、これを塩酸で中和すると塩として3級アミンの塩酸塩が生成される(図2の(c))。 When the functional group is an amino group (—NR 2 ) of a tertiary amine, the particles are modified using, for example, dimethyl [3- (triethoxysilyl) propyl] amine as a silane coupling agent, and this is added with hydrochloric acid. When added, a hydrochloride of a tertiary amine is produced as a salt ((c) of FIG. 2).

(5)上記(4)において、無機酸が、塩酸および硫酸のいずれか一方又はこれらの混合物であることが好ましい。   (5) In the above (4), the inorganic acid is preferably any one of hydrochloric acid and sulfuric acid, or a mixture thereof.

中和処理をおこなうことにより、アミノ基にプロトン( H+)を保持させて粒子にプラスの電荷を与えることができる。このプラスの電荷が水中にコロイド状に存在する浮遊物質(SS)の周りの電荷を中和し、磁性体粒子と浮遊物質(SS)とを凝集させる作用が得られる。塩を生成する方法として、例えば水中に粒子を分散させて塩酸を少量ずつ添加していき、特定のpHになった時に塩酸の添加を止め、膜ろ過または磁気分離などの方法で水中から粒子を分離・回収する。 By carrying out the neutralization treatment, it is possible to retain protons (H + ) in the amino group and give a positive charge to the particles. This positive charge neutralizes the charge around the suspended matter (SS) that exists in a colloidal form in water, and the action of aggregating the magnetic particles and the suspended matter (SS) is obtained. As a method of generating a salt, for example, particles are dispersed in water and hydrochloric acid is added little by little. When a specific pH is reached, the addition of hydrochloric acid is stopped, and particles are removed from water by a method such as membrane filtration or magnetic separation. Separate and collect.

(6)ここに記載する実施の形態に係る水処理方法は、水処理用粒子により被処理水中の水不溶性物質を吸着し、吸着した水不溶性物質とともに前記水処理粒子を沈降分離し、沈殿物から前記水処理用粒子を分離し、分離した水処理用粒子を回収し、回収した水処理用粒子を繰り返し使用する水処理方法において、(a)前記水処理用粒子として、比重が1より大きい磁性体からなる磁性コア部と前記磁性コア部に担持された被処理水中で陽子(H+)を受け取る官能基を含む表層部とを有する磁性体粒子を準備し、(b)前記磁性体粒子を被処理水中に分散させ、前記磁性体粒子に被処理水中の水不溶性物質を吸着・捕捉させ、(c)前記水不溶性物質を吸着・捕捉した磁性体粒子を被処理水中において沈降させ、これにより前記水不溶性物質を吸着・捕捉した磁性体粒子と処理水とに分離し、(d)前記水不溶性物質を吸着・捕捉した磁性体粒子を水中に分散させて粒子分散水を作製し、作製した前記粒子分散水を撹拌し、これにより吸着・捕捉されている前記水不溶性物質を前記磁性体粒子から脱離させ、(e)前記粒子分散水に磁場を印加して、水中の前記磁性体粒子を選択的に吸引し、これにより前記磁性体粒子を水中の前記水不溶性物質から磁気的に分離し、(f)磁気分離した前記磁性体粒子を前記(b)工程において被処理水中の水不溶性物質の吸着・捕捉に再利用する。 (6) In the water treatment method according to the embodiment described herein, a water-insoluble substance in water to be treated is adsorbed by water treatment particles, and the water-treated particles are settled and separated together with the adsorbed water-insoluble substance. In the water treatment method in which the water treatment particles are separated, the separated water treatment particles are collected, and the collected water treatment particles are repeatedly used. (A) As the water treatment particles, the specific gravity is greater than 1. Preparing magnetic particles having a magnetic core portion made of a magnetic material and a surface layer portion containing a functional group that receives protons (H + ) in the water to be treated carried on the magnetic core portion; and (b) the magnetic particle Is dispersed in the water to be treated, and the magnetic particles are allowed to adsorb and trap water-insoluble substances in the water to be treated, and (c) the magnetic particles that have adsorbed and trapped the water-insoluble substances are precipitated in the water to be treated. By the water insoluble substance The adsorbed / trapped magnetic particles are separated into treated water, and (d) the magnetic particles adsorbed / trapped with the water-insoluble substance are dispersed in water to produce particle-dispersed water. Stirring, thereby desorbing the water-insoluble substance adsorbed and trapped from the magnetic particles, and (e) selectively attracting the magnetic particles in water by applying a magnetic field to the particle-dispersed water. Thus, the magnetic particles are magnetically separated from the water-insoluble substance in water. (F) The magnetically separated magnetic particles are adsorbed and trapped in the water to be treated in the step (b). To reuse.

上記実施形態の水処理方法は、沈殿器を用いた沈降分離法に対応する方法である。上記特定の官能基(水中で陽子(H+)を受け取る官能基)を有する磁性体粒子を被処理水中に混合し、水中の水不溶性物質を吸着させる。この懸濁液を沈降槽に導入し、磁性体粒子を水不溶性物質と共に沈降させて分離する。次いで、沈降槽下部から磁性体粒子と水不溶性物質を引き抜き、水中で混合することにより磁性体粒子及び水不溶性物質とそれ以外を分離する。次いで、これを洗浄槽から磁気分離槽へ送り、磁気分離槽内で各々が粒子状態になるまで撹拌し、水中において磁性体粒子および水不溶性物質を均一に分散させる。次いで、水中に分散する磁性体粒子を磁石などの磁気吸着手段に吸着させ、磁気吸着手段に磁性体粒子が吸着されている間に、水不溶性物質を含む処理水を磁気分離槽から排出する。次いで、磁性体粒子の磁気吸着を解除して、磁性体粒子を磁気吸着手段から脱落させ、さらに処理水や水道水などを磁気吸着手段に吹き付け、磁気吸着手段に付着した磁性体粒子を洗浄し、回収する。回収した磁性体粒子は、磁気分離槽から水処理用粒子供給装置へ送り、再利用される。 The water treatment method of the said embodiment is a method corresponding to the sedimentation separation method using a precipitator. Magnetic particles having the specific functional group (functional group that receives protons (H + ) in water) are mixed in the water to be treated to adsorb water-insoluble substances in the water. This suspension is introduced into a sedimentation tank, and the magnetic particles are settled together with a water-insoluble substance and separated. Next, the magnetic particles and the water-insoluble substance are extracted from the lower part of the settling tank and mixed in water to separate the magnetic particles and the water-insoluble substance from the rest. Subsequently, this is sent from the washing tank to the magnetic separation tank, and stirred in the magnetic separation tank until each of the particles becomes a particle state, whereby the magnetic particles and the water-insoluble substance are uniformly dispersed in water. Next, the magnetic particles dispersed in water are adsorbed by a magnetic adsorption means such as a magnet, and the treated water containing the water-insoluble substance is discharged from the magnetic separation tank while the magnetic particles are adsorbed by the magnetic adsorption means. Next, the magnetic adsorption of the magnetic particles is released, the magnetic particles are dropped from the magnetic adsorption means, and treated water or tap water is sprayed on the magnetic adsorption means to wash the magnetic particles adhering to the magnetic adsorption means. ,to recover. The collected magnetic particles are sent from the magnetic separation tank to the water treatment particle supply device and reused.

上記実施形態の水処理方法では、磁性体粒子が分離性および耐久性に優れているので、分散→吸着→分離→回収→分散のサイクルで磁性体粒子を繰り返し使用することができる。このため、運転コストやメンテナンスコストを低く抑えることができるというメリットがある。   In the water treatment method of the above embodiment, since the magnetic particles are excellent in separability and durability, the magnetic particles can be repeatedly used in a cycle of dispersion → adsorption → separation → recovery → dispersion. For this reason, there exists an advantage that an operating cost and a maintenance cost can be restrained low.

(7)ここに記載する実施の形態に係る水処理方法は、水処理用粒子により被処理水中の水不溶性物質を吸着し、吸着した水不溶性物質とともに前記水処理粒子を遠心分離し、遠心分離物から前記水処理用粒子を分離し、分離した水処理用粒子を回収し、回収した水処理用粒子を繰り返し使用する水処理方法において、(A)前記水処理用粒子として、比重が1より大きい磁性体からなる磁性コア部と前記磁性コア部に担持された被処理水中で陽子(H+)を受け取る官能基を含む表層部とを有する磁性体粒子を準備し、(B)前記磁性体粒子を被処理水中に分散させ、前記磁性体粒子に被処理水中の水不溶性物質を吸着・捕捉させ、(C)被処理水に対して遠心力を作用させ、前記水不溶性物質を吸着・捕捉した磁性体粒子を被処理水中において遠心分離し、これにより前記水不溶性物質を吸着・捕捉した磁性体粒子と処理水とに分離し、(D)前記水不溶性物質を吸着・捕捉した磁性体粒子を水中に分散させて粒子分散水を作製し、作製した前記粒子分散水を撹拌し、これにより吸着・捕捉されている前記水不溶性物質を前記磁性体粒子から脱離させ、(E)前記粒子分散水に磁場を印加して、水中の前記磁性体粒子を選択的に吸引し、これにより前記磁性体粒子を水中の前記水不溶性物質から磁気的に分離し、(F)磁気分離した前記磁性体粒子を前記(B)工程において被処理水中の水不溶性物質の吸着・捕捉に再利用する。 (7) In the water treatment method according to the embodiment described herein, the water-insoluble substance in the water to be treated is adsorbed by the water-treatment particles, and the water-treated particles are centrifuged together with the adsorbed water-insoluble substance. In the water treatment method of separating the water treatment particles from the product, collecting the separated water treatment particles, and repeatedly using the collected water treatment particles, (A) the specific gravity of the water treatment particles is 1 Preparing magnetic particles having a magnetic core portion made of a large magnetic material and a surface layer portion containing a functional group for receiving protons (H + ) in the water to be treated carried on the magnetic core portion; (B) the magnetic material Disperse the particles in the water to be treated, adsorb and trap the water-insoluble substances in the water to be treated on the magnetic particles, and (C) apply a centrifugal force to the water to be treated to adsorb and trap the water-insoluble substances. Soaked magnetic particles in treated water Centrifugation, thereby separating the magnetic particles adsorbed and trapped by the water-insoluble substance and the treated water, and (D) dispersing the magnetic particles adsorbed and trapped by the water-insoluble substance in water to disperse the particles. And stirring the produced particle-dispersed water, thereby desorbing the water-insoluble substance adsorbed and trapped from the magnetic particles, and (E) applying a magnetic field to the particle-dispersed water, Selectively attracting the magnetic particles in water, thereby magnetically separating the magnetic particles from the water-insoluble substance in water; and (F) magnetically separating the magnetic particles in the step (B) Reuse to absorb and capture water-insoluble substances in treated water.

上記実施形態の水処理方法は、遠心分離器を用いた遠心分離法に対応する方法である。遠心分離器としては、サイクロンを用いることができる。上記特定の官能基(水中で陽子(H+)を受け取る官能基)を有する磁性体粒子を被処理水中に分散させ、磁性体粒子に水不溶性の水不溶性物質を吸着させ、この磁性体粒子/水不溶性物質の吸着状態にある被処理水を遠心分離器すなわちサイクロンに通水し、遠心分離装置下部に磁性体粒子/水不溶性物質の混合物を分離する。次いで、遠心分離層下部から磁性体粒子と水不溶性物を引き抜き、水中で混合することにより磁性体粒子/水不溶性物質とそれ以外を分離する。次いで、これを洗浄槽から磁気分離槽へ送り、磁気分離槽内で各々が粒子状態になるまで撹拌し、水中において磁性体粒子および水不溶性物質を均一に分散させる。次いで、水中に分散する磁性体粒子を磁石などの磁気吸着手段に吸着させ、磁気吸着手段に磁性体粒子が吸着されている間に、水不溶性物質を含む処理水を磁気分離槽から排出する。次いで、磁性体粒子の磁気吸着を解除して、磁性体粒子を磁気吸着手段から脱落させ、さらに処理水や水道水などを磁気吸着手段に吹き付け、磁気吸着手段に付着した磁性体粒子を洗浄し、回収する。回収した磁性体粒子は、磁気分離槽から水処理用粒子供給装置へ送り、再利用される。 The water treatment method of the said embodiment is a method corresponding to the centrifugation method using a centrifuge. A cyclone can be used as the centrifuge. Magnetic particles having the above specific functional group (functional group that receives protons (H + ) in water) are dispersed in the water to be treated, and water-insoluble water-insoluble substances are adsorbed on the magnetic particles. The water to be treated which is in the state of adsorbing the water-insoluble substance is passed through a centrifuge, that is, a cyclone, and the magnetic particle / water-insoluble substance mixture is separated at the lower part of the centrifuge. Next, the magnetic particles and the water-insoluble substance are extracted from the lower part of the centrifugal separation layer and mixed in water to separate the magnetic substance particles / water-insoluble substance and the others. Subsequently, this is sent from the washing tank to the magnetic separation tank, and stirred in the magnetic separation tank until each of the particles becomes a particle state, whereby the magnetic particles and the water-insoluble substance are uniformly dispersed in water. Next, the magnetic particles dispersed in water are adsorbed by a magnetic adsorption means such as a magnet, and the treated water containing the water-insoluble substance is discharged from the magnetic separation tank while the magnetic particles are adsorbed by the magnetic adsorption means. Next, the magnetic adsorption of the magnetic particles is released, the magnetic particles are dropped from the magnetic adsorption means, and treated water or tap water is sprayed on the magnetic adsorption means to wash the magnetic particles adhering to the magnetic adsorption means. ,to recover. The collected magnetic particles are sent from the magnetic separation tank to the water treatment particle supply device and reused.

上記実施形態の水処理方法においても、磁性体粒子が分離性および耐久性に優れているので、分散→吸着→分離→回収→分散のサイクルで水処理用粒子を繰り返し使用することができる。このため、運転コストやメンテナンスコストを低く抑えることができるというメリットがある。   Also in the water treatment method of the above embodiment, since the magnetic particles are excellent in separability and durability, the water treatment particles can be repeatedly used in a cycle of dispersion → adsorption → separation → recovery → dispersion. For this reason, there exists an advantage that an operating cost and a maintenance cost can be restrained low.

(8)上記(6)又は(7)のいずれかにおいて、磁性コア部に官能基としてアルコキシ基及びエポキシ基を有するシランカップリング剤を反応させた後に、官能基に無機酸を反応させ、これにより磁性コア部を覆う表層部に塩を生成することが好ましい。   (8) In any of the above (6) or (7), after reacting the magnetic core part with a silane coupling agent having an alkoxy group and an epoxy group as functional groups, the functional group is reacted with an inorganic acid, It is preferable to generate salt in the surface layer portion covering the magnetic core portion.

シランカップリング剤は、加水分解反応と縮合反応の2つの反応に寄与する反応物質である。加水分解反応では、フェライト粒子表面の水酸基M-OH(Mは金属原子)とシランカップリング剤に含まれるアルコキシ基(RO-Si)が脱アルコール反応するか、または、図1の(a)と(b)に示すように、水と反応してシランカップリング剤に含まれるアルコキシ基(RO-Si)が加水分解してシラノール基が生成され、無機粒子(コア部)の表面にある水酸基との水素結合を介して無機粒子の表面に移行する。シランカップリング剤分子の加水分解速度は、無機粒子の表面状態、すなわち無機粒子表面のpHおよび吸着水の量により影響を受ける。一方、縮合反応では、図1の(a)と(c)に示すように、シランカップリング剤は脱水縮合反応を経て無機物表面との間に強固な共有結合を生成する。この反応と並行してシラノール基同士が縮合してシロキサンオリゴマーが生成される。熱や触媒の存在下でこれらの反応を加速させることができる。また、加熱・乾燥などにより副生する水、アルコールなどを系外に排出することにより反応を促進させることができる。シランカップリング剤分子の有機官能基は粉体粒子の外側に配向するため、シランカップリング剤溶液の親水性と疎水性とのバランスを考慮して最適な溶媒と配合比を選定する必要がある。   A silane coupling agent is a reactant that contributes to two reactions, a hydrolysis reaction and a condensation reaction. In the hydrolysis reaction, the hydroxyl group M-OH (M is a metal atom) on the ferrite particle surface and the alkoxy group (RO-Si) contained in the silane coupling agent undergo a dealcoholization reaction, or (a) in FIG. As shown in (b), the alkoxy group (RO-Si) contained in the silane coupling agent reacts with water to hydrolyze to produce a silanol group, and the hydroxyl group on the surface of the inorganic particles (core part) It moves to the surface of the inorganic particle through the hydrogen bond. The hydrolysis rate of the silane coupling agent molecule is affected by the surface state of the inorganic particles, that is, the pH of the inorganic particle surface and the amount of adsorbed water. On the other hand, in the condensation reaction, as shown in FIGS. 1A and 1C, the silane coupling agent undergoes a dehydration condensation reaction and generates a strong covalent bond with the inorganic surface. In parallel with this reaction, silanol groups are condensed to produce a siloxane oligomer. These reactions can be accelerated in the presence of heat or catalyst. Further, the reaction can be promoted by discharging water, alcohol and the like by-produced by heating and drying to the outside of the system. Since the organic functional groups of the silane coupling agent molecules are oriented outside the powder particles, it is necessary to select the optimum solvent and blending ratio in consideration of the balance between the hydrophilicity and hydrophobicity of the silane coupling agent solution. .

(9)上記(8)において、シランカップリング剤が、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン,N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン,3-アミノプロピルトリメトキシシラン,3-アミノプロピルトリエトキシシラン,N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシランおよびジメチル[3-(トリエトキシシリル)プロピル]アミンからなる群より選択される1種又は2種以上の混合物からなることが好ましい。   (9) In the above (8), the silane coupling agent is N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3 1 or 2 selected from the group consisting of 2-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane and dimethyl [3- (triethoxysilyl) propyl] amine It preferably consists of a mixture of seeds or more.

シランカップリング剤の基本化学構造は、一般式X3-nMenSi-R-Yで表される。但し、Meはメチル基、Rはエチレン基またはプロピレン基、Xは無機材料と親和性・反応性を示す加水分解基、Yは有機材料と化学結合する有機官能基である。このようなシランカップリング剤は、分子中にガラスや金属のような無機材料と親和性をもつ加水分解基(X)と合成樹脂のような有機材料と化学結合しうる有機官能基(Y)とを兼ね備えた化合物であり、無機材料であるフェライト粒子と反応する一方で、有機材料である各種の官能基およびその塩とも反応し得るものである。このため、分離性および耐久性に優れた磁性体粒子を形成することができ、その磁性体粒子を分散→吸着→分離→回収→分散のサイクルで繰り返し再使用することができる。 The basic chemical structure of the silane coupling agent is represented by the general formula X 3-n Me n Si- R-Y. However, Me is a methyl group, R is an ethylene group or a propylene group, X is a hydrolyzable group having affinity / reactivity with an inorganic material, and Y is an organic functional group chemically bonded to the organic material. Such a silane coupling agent includes a hydrolyzable group (X) having an affinity for an inorganic material such as glass or metal in the molecule and an organic functional group (Y) capable of chemically bonding to an organic material such as a synthetic resin. In addition to reacting with ferrite particles that are inorganic materials, it can also react with various functional groups and salts thereof that are organic materials. For this reason, magnetic particles excellent in separability and durability can be formed, and the magnetic particles can be repeatedly reused in a cycle of dispersion → adsorption → separation → recovery → dispersion.

以下、添付の図面を参照して種々の実施の形態をそれぞれ説明する。   Hereinafter, various embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.

本実施形態の水処理用粒子を用いる水処理方法には沈降分離法と遠心分離法の2種類の方法があるが、各方法に用いられる装置は構成が異なるところがあるので、以下それぞれについて述べる。   There are two types of water treatment methods using the water treatment particles of the present embodiment, namely, a sedimentation separation method and a centrifugal separation method, but the apparatus used for each method is different in configuration, so each will be described below.

(第1の実施形態の装置)
先ず図3を参照して第1の実施形態に用いられる水処理装置を説明する。
(Apparatus of the first embodiment)
First, the water treatment apparatus used in the first embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態の水処理装置1は、固液分離装置に沈殿器を用いる沈降分離法に用いられる装置である。水処理装置1は、混合槽2、沈殿槽3、分離槽4、水処理用粒子供給装置5、図示しない原水供給源および排水貯留槽を有しており、これらの機器及び装置が複数の配管ラインL1〜L6により互いに接続されている。配管ラインL1〜L6には各種のポンプP1〜P2、バルブV1〜V2、図示しない計測器およびセンサが取り付けられている。これらの計測器およびセンサから図示しない制御器の入力部に検出信号が入り、当該制御器の出力部からポンプP1〜P2およびバルブV1〜V2にそれぞれ制御信号が出され、それらの動作が制御されるようになっている。このように水処理装置1の全体は図示しない制御器によって統括的にコントロールされるようになっている。   The water treatment apparatus 1 of this embodiment is an apparatus used for a sedimentation separation method using a precipitator as a solid-liquid separation apparatus. The water treatment apparatus 1 includes a mixing tank 2, a precipitation tank 3, a separation tank 4, a water treatment particle supply apparatus 5, a raw water supply source and a drainage storage tank (not shown), and these devices and apparatuses are provided with a plurality of pipes. The lines L1 to L6 are connected to each other. Various pumps P1 and P2, valves V1 and V2, and measuring instruments and sensors (not shown) are attached to the piping lines L1 to L6. Detection signals are input from these measuring instruments and sensors to an input section of a controller (not shown), and control signals are output from the output section of the controller to the pumps P1 and P2 and valves V1 and V2, respectively. It has become so. As described above, the entire water treatment apparatus 1 is comprehensively controlled by a controller (not shown).

混合槽2は、被処理水を撹拌する撹拌スクリュウ21を有し、図示しない原水供給源からラインL1を介して被処理水となる排水が導入され、被処理水を一時的に貯留しておく間に、ラインL8から供給される水処理用粒子と混合され、被処理水中に含まれる微細な水不溶性の固体粒子を水処理用粒子に吸着させるものである。   The mixing tank 2 has a stirring screw 21 that stirs the water to be treated, and wastewater that becomes the water to be treated is introduced from a raw water supply source (not shown) via the line L1 to temporarily store the water to be treated. In the meantime, it is mixed with the water treatment particles supplied from the line L8, and fine water-insoluble solid particles contained in the water to be treated are adsorbed on the water treatment particles.

沈殿槽3は、内部を仕切り板31により面積の異なる二つの上部スペースに分割されている。沈殿槽の上部スペースのうち、面積の小さい区域は、加圧ポンプP1を有する被処理水供給ラインL2を介して混合槽2に接続されている。また、上部スペースの面積の大きい区域には処理水排出ラインL3が接続されている。   The sedimentation tank 3 is divided into two upper spaces having different areas by a partition plate 31. Of the upper space of the settling tank, a small area is connected to the mixing tank 2 via a water supply line L2 having a pressure pump P1. Moreover, the treated water discharge line L3 is connected to the area where the area of the upper space is large.

一方、沈殿槽3の下部スペースは、バルブV1を有する沈殿物引き抜きラインに接続されている。この沈殿物引き抜きラインは後述する分離層4に接続され、重力により沈殿物を輸送する。   On the other hand, the lower space of the sedimentation tank 3 is connected to a sediment drawing line having a valve V1. This sediment drawing line is connected to a separation layer 4 described later, and transports the sediment by gravity.

分離槽4は、沈殿槽引き抜きラインL4を通って沈殿槽3の下部スペースから受け入れた水処理用粒子と固形物の混合物を撹拌するための撹拌スクリュウ41を有し、かつ固形分と水処理用粒子とに分離するための磁石42を内蔵している。磁石42は、円筒型の筒内に収納されており、図示しない制御器により制御され、エアシリンダー(図示せず)により上下に駆動する。   The separation tank 4 has a stirring screw 41 for stirring the mixture of water treatment particles and solids received from the lower space of the precipitation tank 3 through the precipitation tank drawing line L4, and for solids and water treatment. The magnet 42 for separating into particles is incorporated. The magnet 42 is housed in a cylindrical cylinder, is controlled by a controller (not shown), and is driven up and down by an air cylinder (not shown).

分離槽4の上部には、沈殿槽引き抜きラインL4の他に、図示しないタンクから剥離剤を供給するための剥離剤供給ラインL5が接続されている。一方、磁気分離槽4の下部には濃縮水排出ラインL6および水処理用粒子返送ラインL7がそれぞれ接続されている。濃縮水排出ラインL6は、分離槽4から図示しない貯留槽に水不溶物濃縮水を排出するための配管である。水処理用粒子返送ラインL7は、ポンプP2を有し、分離槽4から分離・回収された水処理用粒子を水処理用粒子供給装置5に戻すための配管である。   In addition to the settling tank drawing line L4, a release agent supply line L5 for supplying a release agent from a tank (not shown) is connected to the upper portion of the separation tank 4. On the other hand, a concentrated water discharge line L6 and a water treatment particle return line L7 are connected to the lower part of the magnetic separation tank 4, respectively. The concentrated water discharge line L6 is a pipe for discharging water-insoluble matter concentrated water from the separation tank 4 to a storage tank (not shown). The water treatment particle return line L7 is a pipe having a pump P2 for returning the water treatment particles separated and collected from the separation tank 4 to the water treatment particle supply device 5.

水処理用粒子供給装置5は、図示しない水処理用粒子供給源から新たに水処理用粒子が補給されるとともに、分離槽4で分離された水処理用粒子が上述の水処理用粒子返送ラインL7を通って返送されるようになっている。また、水処理用粒子供給装置5は、バルブV2を有する水処理用粒子供給ラインL8を介して混合槽2に適量の水処理用粒子を供給するようになっている。   The water treatment particle supply device 5 is replenished with water treatment particles from a water treatment particle supply source (not shown), and the water treatment particles separated in the separation tank 4 are returned to the above-mentioned water treatment particle return line. Returned through L7. In addition, the water treatment particle supply device 5 supplies an appropriate amount of water treatment particles to the mixing tank 2 via a water treatment particle supply line L8 having a valve V2.

(第1実施形態の方法)
次に、図4を参照して上記の装置を用いる第1実施形態の水処理方法を説明する。
(Method of the first embodiment)
Next, the water treatment method according to the first embodiment using the above apparatus will be described with reference to FIG.

図4の沈降分離法は、特に水不溶物の固形分を含む排水の流量が多い場合に有効である。本実施形態における水不溶性の固形分とは、有機物、無機物を特に問わないが、マイナスに帯電する粒子を好適に除去することができる。重金属の水酸化物などの難脱水性の粒子であったり、粒子以外の難脱水成分、例えば油などが入っていたりしても、水処理用粒子の構造により、容易に吸着、分離することができる。この場合に被処理水である排水の性状に応じて水処理用粒子の被覆材を適切に選択するのが好ましい。   The sedimentation separation method of FIG. 4 is particularly effective when the flow rate of waste water containing a solid content of water-insoluble matter is large. The water-insoluble solid content in the present embodiment is not particularly limited to organic substances and inorganic substances, but negatively charged particles can be suitably removed. Even if it is difficult to dehydrate particles such as heavy metal hydroxides or contains other difficult to dehydrate components such as oil, it can be easily adsorbed and separated by the structure of the water treatment particles. it can. In this case, it is preferable to appropriately select the coating material for the water treatment particles according to the properties of the wastewater as the water to be treated.

沈降分離法においては、先ず、混合槽2内で被処理水と水処理用機能粉とを混合し、水処理用粒子に水中の水不溶物の固形分を吸着する(工程S1)。水処理用粒子は、コア部に磁性単体粒子またはその凝集体を有し、表面にコア部に担持されたアミノ基(陽子を受け取る官能基)を含む表層部を有している。被処理水中の水処理用粒子の濃度は、被処理水中の固形物濃度により調整されるが、例えば固形物濃度の1〜10倍になるようにする。次いで、この懸濁液を沈殿槽3に供給し、水中の固形分を吸着した水処理用粒子を沈降分離する。(工程S2)
また、沈殿槽上部の空間を二つの領域に分けるよう、沈殿槽3内に仕切り板31をとりつける。このとき面積の小さい側には、加圧ポンプP1を有する被処理水供給ラインL2が接続され、面積の大きい側には処理水排出ラインL3が接続されている。このような構造にすると、まず被処理水供給ラインL2から供給される水処理用粒子と固形物が沈殿槽3の下部に移動する。この時、面積の大きい側から上向流で処理水排出ラインL3のほうに水が向うが、面積が大きくなるため流速が遅くなり固形分の沈降が促進され、沈殿槽3の下部に固形分を集めることができる。
In the sedimentation separation method, first, the water to be treated and the functional powder for water treatment are mixed in the mixing tank 2 to adsorb the solid content of water-insoluble matter in the water treatment particles (step S1). The water treatment particles have magnetic single particles or aggregates thereof in the core portion, and have a surface layer portion containing amino groups (functional groups that receive protons) supported on the core portion on the surface. The concentration of the water treatment particles in the for-treatment water is adjusted by the solid concentration in the for-treatment water. Next, this suspension is supplied to the sedimentation tank 3, and the water treatment particles adsorbing the solid content in the water are settled and separated. (Process S2)
Moreover, the partition plate 31 is attached in the precipitation tank 3 so that the space above the precipitation tank is divided into two regions. At this time, the treated water supply line L2 having the pressurizing pump P1 is connected to the smaller area side, and the treated water discharge line L3 is connected to the larger area side. With such a structure, first, the water treatment particles and solids supplied from the to-be-treated water supply line L <b> 2 move to the lower part of the settling tank 3. At this time, the water flows upward from the larger area toward the treated water discharge line L3. However, since the area becomes larger, the flow rate becomes slower and sedimentation of solids is promoted. Can be collected.

また、沈殿槽下部にはバルブV1を有する沈殿物引き抜きラインL4が接続されており、水処理用粒子と固形物を沈殿槽下部からラインL4を通って分離槽4に送り、分離槽4内において撹拌スクリュウ41により水処理用粒子と固形物を撹拌し、水処理用粒子および固形分を分散させる(工程S3)。この撹拌を十分に行なうと、懸濁液中において水処理用粒子と固形分がより均一に分散され、水処理用粒子の分離が容易になる。なお、この時に必要に応じてラインL5から剥離剤を添加することもできる。剥離剤としては、水処理用粒子の表面電位を変化させる酸性の溶液やアルカリ性の溶液、水処理用粒子表面の表面張力を低下させる界面活性剤などが挙げられる。   Further, a sediment drawing line L4 having a valve V1 is connected to the lower part of the sedimentation tank, and water treatment particles and solids are sent from the lower part of the sedimentation tank to the separation tank 4 through the line L4. The water treatment particles and the solid are stirred with the stirring screw 41 to disperse the water treatment particles and the solid content (step S3). If the stirring is sufficiently performed, the water treatment particles and the solid content are more uniformly dispersed in the suspension, and the water treatment particles can be easily separated. At this time, a release agent may be added from the line L5 as necessary. Examples of the release agent include acidic solutions and alkaline solutions that change the surface potential of the water treatment particles, and surfactants that reduce the surface tension of the surface of the water treatment particles.

次いで、この分離後の懸濁液から水処理用粒子を磁気分離法を用いて回収する(工程S4)。磁気分離の方法は、分離槽4の容器中に永久磁石又は電磁石を投入して回収する方法や、磁石で磁化した金網などで回収して、磁場を開放することにより粒子を回収する方法などが挙げられる。具体的には、円筒上の筒に入っている磁石42を、図示しないエアシリンダーで分離槽の中に入れ、懸濁液中にて水処理用粒子を磁石42で吸着固定したあとに、分離槽4の容器からラインL6を介して図示しない貯留槽に固形分を含む廃液を排出し、次いで磁石42をエアシリンダーを用いて分離槽4の外に出し、磁石42が入っていた円筒状容器から水処理用磁性体を脱落させ、図示しない水道水供給ラインを介して容器内に水道水を供給し、脱落した水処理用粒子に水道水を加えてスラリー状または懸濁液状とし、このスラリー状または懸濁液状の水処理用粒子をポンプP2を有するラインL7を介して分離槽4から水処理用粒子供給装置5へ送る。   Next, water-treatment particles are recovered from the separated suspension using a magnetic separation method (step S4). As a method of magnetic separation, there are a method of collecting a permanent magnet or an electromagnet in a container of the separation tank 4 and a method of collecting particles by collecting them with a metal net magnetized by a magnet and releasing a magnetic field. Can be mentioned. Specifically, the magnet 42 contained in a cylinder is put into a separation tank by an air cylinder (not shown), and after water treatment particles are adsorbed and fixed in the suspension by the magnet 42, the magnet 42 is separated. The waste liquid containing the solid content is discharged from the container of the tank 4 to the storage tank (not shown) via the line L6, and then the magnet 42 is taken out of the separation tank 4 using an air cylinder, and the cylindrical container in which the magnet 42 is contained. The magnetic material for water treatment is dropped from the water, tap water is supplied into the container via a tap water supply line (not shown), tap water is added to the dropped water treatment particles to form a slurry or suspension, and this slurry Or suspension-like water treatment particles are sent from the separation tank 4 to the water treatment particle supply device 5 via a line L7 having a pump P2.

その後に、回収した水処理用粒子を水処理用粒子供給装置5からラインL8を介して混合槽3に供給し、固形分の吸着に回収水処理用粒子を再使用する。このようにして水処理用粒子を、固形分の吸着→沈降分離→水処理用粒子と固形分の分離→磁気分離→回収→固形分の吸着のサイクルにおいて繰り返し使用することができる。   Thereafter, the recovered water treatment particles are supplied from the water treatment particle supply device 5 to the mixing tank 3 via the line L8, and the recovered water treatment particles are reused for adsorption of the solid content. In this way, the water treatment particles can be repeatedly used in a cycle of solids adsorption → sedimentation separation → water treatment particles and solids separation → magnetic separation → recovery → solids adsorption.

(磁性体粒子)
次に、磁性体粒子を詳しく説明する。
(Magnetic particles)
Next, the magnetic particles will be described in detail.

本実施形態に用いる粒子は、水中において沈降するものであればよいが、磁性粒子を用いると、回収時に磁気分離を用いることができるので、プロセスの幅が広がるため好ましい。磁性粒子は,室温領域において強磁性を示す物質であることが望ましい。しかし、これらのみに限定されるものではなく、強磁性物質を全般的に用いることができ、例えば鉄、および鉄を含む合金、磁鉄鉱、チタン鉄鉱、磁硫鉄鉱、マグネシアフェライト、コバルトフェライト、ニッケルフェライト、バリウムフェライト、などが挙げられる。これらのうち水中での安定性に優れたフェライト系化合物であればより効果的に本発明を達成することができる。例えば磁鉄鉱であるマグネタイト(Fe)は安価であるだけでなく、水中でも磁性体として安定し、元素としても安全であるため、水処理に使用しやすいので好ましい。また、磁性粉は、球状、多面体、不定形など種々の形状を取り得るが特に限定されない。用いるに当って望ましい磁性担体の粒径や形状は、製造コストなどを鑑みて適宜選択すれば良い。 The particles used in the present embodiment may be any particles that settle in water. However, magnetic particles are preferable because magnetic separation can be used during recovery, thereby widening the range of processes. The magnetic particles are desirably a substance exhibiting ferromagnetism in the room temperature region. However, it is not limited to these, and ferromagnetic materials can be generally used. For example, iron and alloys containing iron, magnetite, titanite, pyrrhotite, magnesia ferrite, cobalt ferrite, nickel ferrite, And barium ferrite. Of these, ferrite compounds having excellent stability in water can achieve the present invention more effectively. For example, magnetite (Fe 3 O 4 ), which is a magnetite, is preferable because it is not only inexpensive, but also stable as a magnetic substance in water and safe as an element, so that it can be easily used for water treatment. The magnetic powder can take various shapes such as a spherical shape, a polyhedron, and an indeterminate shape, but is not particularly limited. What is necessary is just to select suitably the particle size and shape of a magnetic support | carrier desired in use in view of manufacturing cost.

水処理用磁性体粒子は、磁性体を含む単体粒子であってもよく、また、図5の(a)に示すように磁性コア部11の表面をポリマーのような表層部12で被覆されていてもよい。また、磁性体粒子は、ポリマー被覆された磁性コア部11の粒子が図5の(b)に示すように凝集した凝集体13であってもよい。   The magnetic particles for water treatment may be single particles containing a magnetic material, and the surface of the magnetic core portion 11 is covered with a surface layer portion 12 such as a polymer as shown in FIG. May be. Further, the magnetic particles may be an aggregate 13 in which the particles of the magnetic core portion 11 coated with the polymer are aggregated as shown in FIG.

水処理用磁性体粒子10は、磁性体粒子からなる磁性コア部11を含み、その平均粒子径D1が0.1〜100μmの範囲にあるものを用いる。水処理用磁性体粒子10は、平均粒子径D1が0.1〜100μmの範囲が好ましく、10〜50μmの範囲がさらに好ましい。水処理用粒子10の平均粒子径D1が100μmよりも大きいと、水中の分散性に劣り水中の固形分を吸着する能力が落ちてしまう場合があるからである。一方、水処理用磁性体粒子10の平均粒子径D1が0.1μm未満になると、沈降速度が低下し、沈降分離装置で分離できなくなるおそれがあるからである。磁性コア部11は、単体粒子(一次粒子)であってもよいし、複数の一次粒子を凝集させた凝集体(二次粒子)であってもよい。なお、コア部11は、必要であればCuメッキ、Niメッキなどのコーティング処理が施されていてもよい。   As the magnetic particles 10 for water treatment, those having a magnetic core portion 11 made of magnetic particles and having an average particle diameter D1 in the range of 0.1 to 100 μm are used. The magnetic particles 10 for water treatment preferably have an average particle diameter D1 in the range of 0.1 to 100 μm, and more preferably in the range of 10 to 50 μm. This is because if the average particle diameter D1 of the water treatment particles 10 is larger than 100 μm, the dispersibility in water is poor and the ability to adsorb solids in water may be reduced. On the other hand, if the average particle diameter D1 of the magnetic particles for water treatment 10 is less than 0.1 μm, the sedimentation speed is lowered, and there is a possibility that the sedimentation apparatus cannot be separated. The magnetic core part 11 may be a single particle (primary particle) or an aggregate (secondary particle) obtained by aggregating a plurality of primary particles. The core portion 11 may be subjected to a coating process such as Cu plating or Ni plating if necessary.

ここで、平均粒子径は、レーザー回折法により測定した結果に基づいて算出される。具体的には、レーザー回折法を利用した機器として株式会社島津製作所製のSALD−DS21型測定装置(商品名)を用いることができる。平均粒子径0.1〜100μmの大きさは、水中で磁性粒子が程よく水と混ざりあい、静置すると比較的迅速に沈降する。すなわち、磁性粉の平均粒子径が100μmを超えると、粒子の沈降速度が速くなりすぎるため、磁性粉を水中に分散させる時に撹拌機に大きな動力が必要となる。とくに平均粒子径を50μm以下にすると、水中への粒子の分散性が非常に良くなり、撹拌機の負荷が大きく軽減される。一方、磁性粉の平均粒子径が0.1μmより小さいと、静置した時の粒子の沈降速度が遅すぎて実用的でない。さらに実用的には平均粒子径を10μm以上にすると、水中において粒子が迅速に沈降するため、短時間の処理が可能になる。ただし、電磁石などの磁気吸着手段を用いて磁性粉を磁気的に吸着する場合は粒子径の制限は緩やかである。   Here, the average particle diameter is calculated based on the result measured by the laser diffraction method. Specifically, a SALD-DS21 type measuring device (trade name) manufactured by Shimadzu Corporation can be used as an apparatus using a laser diffraction method. When the average particle size is 0.1 to 100 μm, the magnetic particles mix well with water in water, and settle down relatively quickly when left standing. That is, if the average particle size of the magnetic powder exceeds 100 μm, the sedimentation rate of the particles becomes too fast, and thus a large power is required for the stirrer when dispersing the magnetic powder in water. In particular, when the average particle size is 50 μm or less, the dispersibility of the particles in water becomes very good, and the load on the stirrer is greatly reduced. On the other hand, if the average particle size of the magnetic powder is smaller than 0.1 μm, the sedimentation rate of the particles when allowed to stand is too slow to be practical. Furthermore, practically, when the average particle diameter is 10 μm or more, the particles quickly settle in water, so that a short time treatment is possible. However, when the magnetic powder is magnetically adsorbed using a magnetic adsorption means such as an electromagnet, the particle size restriction is moderate.

凝集体からなる水処理用粒子の製造方法としては、造粒機などで先に凝集体を形成した後に特定の官能基を含む不定形材料を塗布する方法と、この不定形材料をバインダーとして一次粒子を造粒する方法とがある。前者は、一次粒子と有機系バインダーまたは無機系バインダーとをスプレードライヤーまたはヘンシェルミキサーなどにより混練し、造粒体を作ったあと特定の官能基を含む不定形材料を塗布して100℃〜200℃で反応させる方法や、磁性体原料をスプレードライなどでポーラス状にして焼結させ、ポーラス状のコア部を作製した後に、特定の官能基を含む不定形材料を塗布する方法が挙げられる。後者は、バインダーに特定の官能基を含む不定形材料を用いてヘンシェルミキサーやスプレードライヤーなどで直接造粒する。   As a method for producing water treatment particles comprising an aggregate, a method of applying an amorphous material containing a specific functional group after first forming the aggregate with a granulator or the like, and using this amorphous material as a primary binder There is a method of granulating particles. In the former, primary particles and organic binder or inorganic binder are kneaded with a spray dryer or Henschel mixer, etc., and after forming a granulated material, an amorphous material containing a specific functional group is applied to 100 ° C to 200 ° C. And a method of applying an amorphous material containing a specific functional group after producing a porous core part by sintering the magnetic material in a porous form by spray drying or the like. The latter is directly granulated with a Henschel mixer, a spray dryer or the like using an amorphous material containing a specific functional group in the binder.

これら特定の官能基を含む不定形材料を水処理用粒子に組み込むことにより、相対的に水処理用粒子の比重が高くなるため、重力による沈降や、サイクロンを用いた遠心力による分離を、磁気による分離と併用することが可能となるため、水処理用粒子を水から迅速に分離することができる。   Incorporation of these irregular materials containing specific functional groups into water treatment particles increases the specific gravity of the water treatment particles, so that sedimentation by gravity and separation by centrifugal force using a cyclone can be performed magnetically. Therefore, the water treatment particles can be quickly separated from the water.

(官能基と修飾方法)
本実施形態では官能基としてアミノ基を磁性コア部(無機物粒子)の表面に担持させる。
(Functional group and modification method)
In this embodiment, an amino group is carried on the surface of the magnetic core part (inorganic particles) as a functional group.

無機物粒子の表面にアミノ基を担持させる方法として、樹脂を被覆する方法、あるいはシランカップリング剤を用いて粒子に直接修飾する方法がある。樹脂を被覆する方法として、水中において陽子(H+)を受け取る官能基を有する樹脂を粒子に被覆する第1の方法と、分解すると陽子(H+)を受け取る官能基に変換される官能基を側鎖に有する樹脂を粒子に被覆する第2の方法と、側鎖に陽子(H+)を受け取る官能基を反応させてつけることができる樹脂を被覆する第3の方法とがある。第1の方法では、ポリビニルアミンやポリアリルアミンとポリエチレン共重合物などの樹脂を粒子に被覆する。この共重合物を溶媒に溶かして溶液を作製し、その溶液中に粒子を浸漬させるか、あるいはその溶液を粒子表面に吹き付けるか、あるいは粒子と混合したスラリーを噴霧乾燥する。この第1の方法では、ポリビニルアミンやポリアリルアミンの含有量が多すぎると、水溶性の樹脂となってしまうため、ポリエチレンの含有量を増やす必要がある。第2の方法では、例えばポリビニルアミド/ポリエチレン共重合物などを被覆して、脱アセチル化反応をおこなうことにより、アミドをアミノ基に変換することができる。また、キチンなどのアミドを有する高分子を被覆し、脱アセチル化反応させてキトサンにすることもできる。第3の方法では、例えば水酸基を有するポリマーを被覆したあと、ジイソシアネート化合物を負荷させ、その後過剰のイソシアネート基を分解するなどして、アミノ基を担持させることができる。 As a method of supporting amino groups on the surface of inorganic particles, there are a method of coating a resin or a method of directly modifying particles using a silane coupling agent. As a method of coating the resin, a first method of coating particles with a resin having a functional group that receives protons (H + ) in water, and a functional group that is converted into a functional group that receives protons (H + ) when decomposed are provided. There are a second method of coating particles with a resin having a side chain, and a third method of coating a resin that can be attached by reacting a functional group that receives protons (H + ) to the side chain. In the first method, particles such as polyvinylamine, polyallylamine and polyethylene copolymer are coated on the particles. A solution is prepared by dissolving the copolymer in a solvent, and the particles are immersed in the solution, or the solution is sprayed onto the particle surface, or the slurry mixed with the particles is spray-dried. In this first method, if the content of polyvinylamine or polyallylamine is too large, it becomes a water-soluble resin, so the content of polyethylene needs to be increased. In the second method, the amide can be converted to an amino group by coating a polyvinyl amide / polyethylene copolymer or the like and performing a deacetylation reaction. Alternatively, a polymer having an amide such as chitin can be coated and deacetylated to obtain chitosan. In the third method, for example, after coating a polymer having a hydroxyl group, an amino group can be supported by loading a diisocyanate compound and then decomposing an excess isocyanate group.

一方、シランカップリング剤を用いて直接修飾する方法では、アルコキシ基と水中において陽子(H+)を受け取る官能基を含む化合物を、粒子表面と反応させて粒子に担持させる。修飾方法は、粒子を高速撹拌しながら官能基を有するシランカップリング剤溶液を噴霧する乾式法と、粒子とシランカップリング剤を含む溶媒中で反応させる湿式法とがある。乾式法および湿式法のいずれの方法においても、処理後に溶媒を揮発させて後硬化させることにより反応を完全に進行させる。また、エポキシシランを反応させた後に、アルコキシ基とエポキシ基を有する化合物を反応させて官能基を担持させることも可能である。 On the other hand, in the method of direct modification using a silane coupling agent, a compound containing an alkoxy group and a functional group that accepts protons (H + ) in water is reacted with the particle surface and supported on the particle. Modification methods include a dry method in which particles are sprayed with a silane coupling agent solution having a functional group while stirring at high speed, and a wet method in which particles are reacted in a solvent containing a silane coupling agent. In both the dry method and the wet method, the reaction is allowed to proceed completely by volatilizing the solvent after the treatment and post-curing. It is also possible to carry a functional group by reacting an alkoxy group and a compound having an epoxy group after reacting epoxy silane.

水中において陽子(H+)を受け取る官能基として、磁性コア部(無機物粒子)の表面に付きやすく(修飾しやすく)、酸と反応して塩を生成しやすいアミノ基が好ましい。アミノ基は、1級アミンのアミノ基(-NH2)、2級アミンのアミノ基(-NHR)および3級アミンのアミノ基(-NR2)のいずれであってもよい(図2の(a),(b),(c))。 As the functional group that receives protons (H + ) in water, an amino group that easily attaches to the surface of the magnetic core (inorganic particles) (is easy to modify) and easily reacts with an acid to form a salt is preferable. The amino group may be any of an amino group (—NH 2 ) of a primary amine, an amino group (—NHR) of a secondary amine, and an amino group (—NR 2 ) of a tertiary amine ((( a), (b), (c)).

また、これらの粒子を、必要に応じて無機酸との塩にして使用する。この処理をおこなうことにより、アミノ基にプロトンを保持させてプラスの電荷を与えることができる。このプラスの電荷が水中にコロイド状に存在する浮遊物質(SS)の周りの電荷を中和し、磁性体と浮遊物質(SS)を凝集させる作用が得られる。無機酸と塩を生成する方法として、例えば水中に粒子を分散させて無機酸を少量ずつ添加していき、特定のpH値になったところで膜ろ過または磁気分離などの方法で水中から除去することにより得られる。   Moreover, these particles are used in the form of a salt with an inorganic acid, if necessary. By performing this treatment, a positive charge can be given by retaining protons in the amino group. This positive charge neutralizes the charge around the suspended matter (SS) that exists in a colloidal form in water, and the action of aggregating the magnetic substance and the suspended matter (SS) is obtained. As a method of generating a salt with an inorganic acid, for example, particles are dispersed in water and an inorganic acid is added little by little, and when it reaches a specific pH value, it is removed from the water by a method such as membrane filtration or magnetic separation. Is obtained.

(第2の実施形態の装置)
次に図6を参照して第2の実施形態の水処理方法に用いられる水処理装置1Aを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
(Device of Second Embodiment)
Next, a water treatment device 1A used in the water treatment method of the second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, description of the part which this embodiment overlaps with said embodiment is abbreviate | omitted.

本実施形態の水処理装置1Aは、遠心分離法に用いられ、とくに流量が少ない場合や装置の設置面積が狭い場合に特に有効である。本実施形態の装置1Aが上記第1の実施形態の装置1と異なる点は、装置1Aでは、沈殿槽3の代わりにサイクロン6を設けている。このサイクロンは上部が広く下部が狭い円錐状の筒の中を、流体が旋回しながら流下することにより、遠心力により固形分が壁面沿いに分離し、サイクロン下部のポット61へ排出されるものである。このポット61にはバルブV1を有するラインL4で分離槽4の上部に接続されており、流体は重力により移送されるようになっている。また、固形分がなくなった水は、サイクロン上部に接続されているラインL7を通って処理水として排出されるようになっている。   The water treatment apparatus 1A of the present embodiment is used for a centrifugal separation method and is particularly effective when the flow rate is small or the installation area of the apparatus is small. The difference between the apparatus 1A of the present embodiment and the apparatus 1 of the first embodiment is that a cyclone 6 is provided instead of the settling tank 3 in the apparatus 1A. In this cyclone, the fluid flows down in a conical cylinder with a wide upper part and a narrow lower part, so that the solid content is separated along the wall surface by centrifugal force and discharged to the pot 61 at the lower part of the cyclone. is there. The pot 61 is connected to the upper portion of the separation tank 4 by a line L4 having a valve V1, and the fluid is transferred by gravity. Moreover, the water from which the solid content has disappeared is discharged as treated water through a line L7 connected to the upper part of the cyclone.

(第2の実施形態の方法)
次に、図7と図6を参照して上記の装置を用いる第2の水処理方法としての遠心分離法を説明する。なお、混合槽2、分離槽4、水処理用粒子供給装置6に関しては上記第1の実施形態と同じなので説明を省略する。
(Method of Second Embodiment)
Next, a centrifugation method as a second water treatment method using the above apparatus will be described with reference to FIGS. Since the mixing tank 2, the separation tank 4, and the water treatment particle supply device 6 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

本実施形態の分離工程K2は沈殿槽ではなくサイクロン6でおこなわれる。ラインL2よりサイクロン6に導入された水は、サイクロン内の円周に沿って高速旋回し、この時の遠心力により固形分及び水処理用粒子が水から分離され、分離された固形分/粒子がサイクロン下部のポット61に溜まるようになっている。サイクロン下部のポット61に貯められた水処理用粒子と固形分は、バルブV1を開けてラインL4を通って分離槽4に送られる。バルブV1の開閉は、定期的におこなってもよいし、ポット61内のスラリー量に応じて随時おこなってもよい。   Separation process K2 of this embodiment is performed by cyclone 6 instead of a sedimentation tank. The water introduced into the cyclone 6 from the line L2 swirls at high speed along the circumference of the cyclone, and the solids and water treatment particles are separated from the water by the centrifugal force at this time, and the separated solids / particles are separated. Is accumulated in the pot 61 at the bottom of the cyclone. The water treatment particles and solids stored in the pot 61 at the lower part of the cyclone are sent to the separation tank 4 through the line L4 by opening the valve V1. The opening and closing of the valve V1 may be performed periodically or may be performed at any time according to the amount of slurry in the pot 61.

分離槽4内において撹拌スクリュウ41により水処理用粒子と固形物を撹拌し、水処理用粒子および固形分を分散させる(工程K3)。この撹拌を十分に行なうと、懸濁液中において水処理用粒子と固形分がより均一に分散され、水処理用粒子の分離が容易になる。なお、この時に必要に応じてラインL5から剥離剤を添加することもできる。剥離剤としては、水処理用粒子の表面電位を変化させる酸性の溶液やアルカリ性の溶液、水処理用粒子表面の表面張力を低下させる界面活性剤などが挙げられる。   In the separation tank 4, the water treatment particles and the solid are stirred by the stirring screw 41 to disperse the water treatment particles and the solid content (step K3). If the stirring is sufficiently performed, the water treatment particles and the solid content are more uniformly dispersed in the suspension, and the water treatment particles can be easily separated. At this time, a release agent may be added from the line L5 as necessary. Examples of the release agent include acidic solutions and alkaline solutions that change the surface potential of the water treatment particles, and surfactants that reduce the surface tension of the surface of the water treatment particles.

次いで、この分離後の懸濁液から水処理用粒子を磁気分離法を用いて回収する(工程K4)。磁気分離の方法は、分離槽4の容器中に永久磁石又は電磁石を投入して回収する方法や、磁石で磁化した金網などで回収して、磁場を開放することにより粒子を回収する方法などが挙げられる。具体的には、円筒上の筒に入っている磁石42を、図示しないエアシリンダーで分離槽の中に入れ、懸濁液中にて水処理用粒子を磁石42で吸着固定したあとに、分離槽4の容器からラインL6を介して図示しない貯留槽に固形分を含む廃液を排出し、次いで磁石42をエアシリンダーを用いて分離槽4の外に出し、磁石42が入っていた円筒状容器から水処理用磁性体を脱落させ、図示しない水道水供給ラインを介して容器内に水道水を供給し、脱落した水処理用粒子に水道水を加えてスラリー状または懸濁液状とし、このスラリー状または懸濁液状の水処理用粒子をポンプP2を有するラインL7を介して分離槽4から水処理用粒子供給装置5へ送る。   Next, the water treatment particles are recovered from the separated suspension using a magnetic separation method (step K4). As a method of magnetic separation, there are a method of collecting a permanent magnet or an electromagnet in a container of the separation tank 4 and a method of collecting particles by collecting them with a metal net magnetized by a magnet and releasing a magnetic field. Can be mentioned. Specifically, the magnet 42 contained in a cylinder is put into a separation tank by an air cylinder (not shown), and after water treatment particles are adsorbed and fixed in the suspension by the magnet 42, the magnet 42 is separated. The waste liquid containing the solid content is discharged from the container of the tank 4 to the storage tank (not shown) via the line L6, and then the magnet 42 is taken out of the separation tank 4 using an air cylinder, and the cylindrical container in which the magnet 42 is contained. The magnetic material for water treatment is dropped from the water, tap water is supplied into the container via a tap water supply line (not shown), tap water is added to the dropped water treatment particles to form a slurry or suspension, and this slurry Or suspension-like water treatment particles are sent from the separation tank 4 to the water treatment particle supply device 5 via a line L7 having a pump P2.

その後に、回収した水処理用粒子を水処理用粒子供給装置5からラインL8を介して混合槽3に供給し、固形分の吸着に回収水処理用粒子を再使用する。このようにして水処理用粒子を、固形分の吸着→沈降分離→水処理用粒子と固形分の分離→磁気分離→回収→固形分の吸着のサイクルにおいて繰り返し使用することができる。   Thereafter, the recovered water treatment particles are supplied from the water treatment particle supply device 5 to the mixing tank 3 via the line L8, and the recovered water treatment particles are reused for adsorption of the solid content. In this way, the water treatment particles can be repeatedly used in a cycle of solids adsorption → sedimentation separation → water treatment particles and solids separation → magnetic separation → recovery → solids adsorption.

上記の実施形態によれば、水処理用粒子の回収と再利用が容易であり、薬品を投入することなく水中の微細な固形物を効率よく除去することができる。   According to said embodiment, collection | recovery and reuse of the particle for water treatment are easy, and it can remove fine solid substance in water efficiently, without throwing in a chemical | medical agent.

上記の実施形態によれば、磁性体粒子を水中に投入することにより、水中の被除去物を吸着して迅速に沈降及び/又は磁気により分離できるだけでなく、吸着した被除去物と分離して再び再利用できるため、廃棄物量を低減することが可能な磁性体粒子を提供することができる。   According to the above embodiment, by introducing the magnetic particles into water, not only the object to be removed can be adsorbed and quickly separated by sedimentation and / or magnetism, but also separated from the adsorbed object to be removed. Since it can be reused again, magnetic particles capable of reducing the amount of waste can be provided.

以下に各種の実施例および比較例をそれぞれ説明する。   Various examples and comparative examples will be described below.

(磁性体粒子の製造)
以下のようにして表1に示す各種サンプル粒子を作製した。これらの粒子は水処理用のろ過助剤として用いられるものであり、種々の条件下で実験を行って評価した。
(Manufacture of magnetic particles)
Various sample particles shown in Table 1 were prepared as follows. These particles are used as filter aids for water treatment, and were evaluated through experiments under various conditions.

(粒子B-1)
マンガンマグネシウムフェライト粒子を次のようにして製造し、水処理用磁性体粒子の磁性コア部に用いた。
(Particle B-1)
Manganese magnesium ferrite particles were produced as follows and used for the magnetic core portion of the magnetic particles for water treatment.

酸化マンガン(MnO)粉と酸化マグネシウム(MgO)粉と酸化鉄(Fe2O3)粉をモル比で40:10:50の割合で混合し、混合物にバインダーとしてポリビニルアルコールを添加して造粒した。造粒物を1000℃の温度で仮焼成した。なお、仮焼成は省略することができる任意の工程である。仮焼成した造粒物を再度粉砕し、粉砕物にバインダーとしてポリビニルアルコールを添加して再造粒し、再造粒物を1200℃の温度で本焼成した。本焼成した造粒物を粉砕し、粉砕物を分級し、所望のマンガンマグネシウムフェライト粒子((MnO・Fe2O3),(MgO・Fe2O3))を得た。得られたマンガンマグネシウムフェライトは、(MnO・Fe2O3)と(MgO・Fe2O3)とが混合したものであり、その組成はMnO・Fe2O3が80質量%、MgO・Fe2O3が20質量%であった。 Manganese oxide (MnO) powder, magnesium oxide (MgO) powder and iron oxide (Fe 2 O 3 ) powder are mixed in a molar ratio of 40:10:50, and the mixture is granulated by adding polyvinyl alcohol as a binder. did. The granulated product was temporarily fired at a temperature of 1000 ° C. In addition, temporary baking is an arbitrary process that can be omitted. The preliminarily fired granulated product was pulverized again, polyvinyl alcohol was added as a binder to the pulverized product, and re-granulated, and the re-granulated product was finally fired at a temperature of 1200 ° C. The calcined granulated product was pulverized and the pulverized product was classified to obtain desired manganese magnesium ferrite particles ((MnO · Fe 2 O 3 ), (MgO · Fe 2 O 3 )). The obtained manganese magnesium ferrite is a mixture of (MnO · Fe 2 O 3 ) and (MgO · Fe 2 O 3 ), and its composition is 80% by mass of MnO · Fe 2 O 3 , MgO · Fe. 2 O 3 was 20% by mass.

平均粒子径20μmのマンガンマグネシウムフェライト粉を高速で撹拌しながら、エタノールで希釈したシランカップリング剤(3-アミノプロピルトリエトキシシラン)を滴下した。フェライトに対し、1質量%のシランカップリング剤となるよう調整したあと、撹拌機から取り出し、温度120℃で2時間乾燥させ、磁性体粒子B-1を得た。   While stirring manganese magnesium ferrite powder having an average particle size of 20 μm at high speed, a silane coupling agent (3-aminopropyltriethoxysilane) diluted with ethanol was added dropwise. After adjusting so that it might become a 1 mass% silane coupling agent with respect to a ferrite, it took out from the stirrer and dried at 120 degreeC for 2 hours, and obtained the magnetic body particle B-1.

(粒子B-2)
粒子B-1を純水中に20質量%となるよう分散させ、塩酸を滴下した。pH 5になったところで滴下をやめ、ろ過膜で回収して磁性体粒子B-2を得た。
(Particle B-2)
Particle B-1 was dispersed in pure water so as to be 20% by mass, and hydrochloric acid was added dropwise. When the pH reached 5, dropping was stopped and recovered with a filtration membrane to obtain magnetic particles B-2.

(粒子C-1)
平均粒子径20μmのマンガンマグネシウムフェライト粉を高速で撹拌しながら、エタノールで希釈したシランカップリング剤(N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン)を滴下した。フェライトに対し、1質量%のシランカップリング剤となるよう調整したあと、撹拌機から取り出し、120℃×2時間の条件で加熱乾燥させて磁性体粒子C-1を得た。
(Particle C-1)
A silane coupling agent diluted with ethanol (N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane) was added dropwise while stirring manganese magnesium ferrite powder having an average particle size of 20 μm at high speed. After adjusting so that it might become a 1 mass% silane coupling agent with respect to a ferrite, it took out from the stirrer and heat-dried on the conditions of 120 degreeC x 2 hours, and obtained the magnetic body particle C-1.

(粒子C-2)
粒子C-1を純水中に20質量%となるように分散させ、塩酸を滴下した。pH 5になったところで滴下をやめ、ろ過膜により回収して磁性体粒子C-2を得た。
(Particle C-2)
Particle C-1 was dispersed in pure water so as to be 20% by mass, and hydrochloric acid was added dropwise. When pH 5 was reached, dropping was stopped and recovered with a filtration membrane to obtain magnetic particles C-2.

(粒子D-1)
湿式法を用いて修飾したこと以外は上記粒子B-1と同様にして粒子D-1を作製した。
(Particle D-1)
Particle D-1 was produced in the same manner as Particle B-1 except that the modification was performed using a wet method.

(粒子E-1)
非修飾の平均粒子径20μmのマンガンマグネシウムフェライト粉を比較例のサンプル粒子E-1とした。
(Particle E-1)
Unmodified manganese magnesium ferrite powder having an average particle diameter of 20 μm was used as sample particle E-1 of the comparative example.

[水処理用粒子の評価]
上記各種のサンプル粒子を用いて水処理の評価試験を行い、粒子の性能をそれぞれ評価した。その評価結果を表2に示す。表2において、処理水の透明度をホルマジン標準液を用いる濁度計により測定し、透明度が最も高い値(濁度10FTU未満)を二重丸とし、次に高い値(濁度10FTU以上30FTU未満)を丸とし、それより低い値(濁度30FTU以上100FTU未満)を三角とし、最も低い値(濁度100FTU以上)をバツ(不合格)とした。濁度計としてアズワン・ポータブル濁度計 HI 93703C を用いた。被処理水として界面活性剤と微細な浮遊物質(SS)と砂を含む工場排水を用いた。
[Evaluation of water treatment particles]
A water treatment evaluation test was performed using the above various sample particles, and the performance of the particles was evaluated. The evaluation results are shown in Table 2. In Table 2, the transparency of the treated water is measured with a turbidimeter using a formazine standard solution. The lower value (turbidity of 30 FTU or more and less than 100 FTU) was set as a triangle, and the lowest value (turbidity of 100 FTU or more) was set as X (failed). As One Portable Turbidimeter HI 93703C was used as a turbidimeter. Industrial wastewater containing surfactant, fine suspended solids (SS) and sand was used as the treated water.

(実施例1)
純水中にベントナイトスラリー液200ppmと潤滑油800ppmとなるように分散させた検査液を作製した。この模擬排水中に10000ppmの粒子B-1を加えて3分間撹拌混合した後に静置したところ、水中の研磨剤を吸着して共に沈降し、透明度の高い処理水が得られた。
Example 1
A test solution was prepared by dispersing 200 ppm bentonite slurry and 800 ppm lubricating oil in pure water. When 10000 ppm of particles B-1 were added to the simulated waste water and the mixture was stirred and mixed for 3 minutes and allowed to stand, the abrasive in the water was adsorbed and settled together to obtain treated water with high transparency.

(実施例2〜6)
実施例1とは粒子の種類を変えたこと以外は同様に試験したところ、実施例1と同様に透明度の高い処理水が得られた。その結果を表2に示す。
(Examples 2 to 6)
A test was conducted in the same manner as in Example 1 except that the type of particles was changed. As a result, treated water having high transparency was obtained as in Example 1. The results are shown in Table 2.

(実施例7)
界面活性剤と微細なSSと砂を含む工場排水に対し、10000ppmの粒子A-1を加えて3分間撹拌混合した後に静置したところ、水中の浮遊物質(SS)を吸着して一緒に沈降し、やや透明度の高い処理水が得られた。この実施例7の処理水を上記の実施例1のものと比べると透明度が劣っていた。
(Example 7)
To factory wastewater containing surfactant, fine SS and sand, add 10000 ppm of particles A-1 and stir and mix for 3 minutes. However, treated water with slightly high transparency was obtained. The transparency of the treated water of Example 7 was inferior to that of Example 1 described above.

(実施例8)
実施例7とは粒子の種類をA-2に変えたこと以外は同様に試験したところ、実施例1と同様に透明度の高い処理水が得られたが、実施例1や7に比べて透明度が劣っていた。
(Example 8)
A test was conducted in the same manner as in Example 7 except that the particle type was changed to A-2. As a result, treated water having a high transparency was obtained as in Example 1, but the transparency was higher than in Examples 1 and 7. Was inferior.

(実施例9〜12)
実施例7とは粒子の種類をA-2に変えたこと以外は同様に試験したところ、実施例7と同様に透明度の高い処理水が得られた。結果を表1に示す。
(Examples 9 to 12)
A test was conducted in the same manner as in Example 7 except that the type of particles was changed to A-2. As a result, treated water having high transparency was obtained as in Example 7. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
実施例7とは粒子の種類を未修飾のフェライトに変えたこと以外は同様に試験を行ったところ、浮遊物質(SS)と共に沈降せず、濁った水が得られた。
(Comparative Example 1)
A test was conducted in the same manner as in Example 7 except that the type of particles was changed to unmodified ferrite. As a result, turbid water was obtained without settling with suspended solids (SS).

表2の結果より、研磨剤模擬排水に対しては6つの粒子のいずれにおいても良好な浮遊物質(SS)吸着と沈降性能を示した。また、生活排水に対しては、塩にしている粒子B-2,C-2は非常に良好な結果を示し、塩にしていない粒子B-1,C-1,D-1においても浮遊物質(SS)吸着と沈降性能を確認することができた。

Figure 2013173117
From the results shown in Table 2, good suspended solids (SS) adsorption and sedimentation performance were shown for all of the six particles for the abrasive simulated waste water. For domestic wastewater, the salted particles B-2 and C-2 show very good results, and the unsalted particles B-1, C-1 and D-1 also have suspended solids. (SS) Adsorption and sedimentation performance could be confirmed.
Figure 2013173117

Figure 2013173117
Figure 2013173117

1,1A…水処理装置、2…混合槽、
3…沈殿槽、31…仕切り板、
4…分離槽、5…水処理用粒子供給装置、
10…水処理用磁性体粒子(一次粒子)、11…磁性コア部(担体)、12…表層部、
13…二次凝集体(一次粒子の凝集体)、
P1〜P2…ポンプ、V1〜V2…バルブ、
L1…原水供給ライン、L2…被処理水供給ライン、L3…処理水排出ライン、L4…固形物排出ライン、L5…剥離剤供給ライン、L6…排水ライン、L7…水処理用粒子返送ライン、L8…水処理用粒子供給ライン。
1, 1A ... water treatment device, 2 ... mixing tank,
3 ... settling tank, 31 ... partition plate,
4 ... separation tank, 5 ... particle supply device for water treatment,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Magnetic substance particle (primary particle) for water treatment, 11 ... Magnetic core part (carrier | carrier), 12 ... Surface layer part,
13 ... secondary aggregate (aggregate of primary particles),
P1-P2 ... pump, V1-V2 ... valve,
L1 ... Raw water supply line, L2 ... Treatment water supply line, L3 ... Treatment water discharge line, L4 ... Solid matter discharge line, L5 ... Release agent supply line, L6 ... Drainage line, L7 ... Water treatment particle return line, L8 ... Particle supply line for water treatment.

Claims (9)

被処理水中の水不溶性物質を吸着し、前記水不溶性物質とともに沈降し、沈殿物中の前記水不溶性物質から分離され、回収して繰り返し使用される水処理用磁性体粒子であって、
比重が1より大きい磁性単体粒子またはその凝集体からなる磁性コア部と、
前記磁性コア部に担持され、被処理水中において陽子(H+)を受け取る官能基を含む表層部と、
を有することを特徴とする水処理用磁性体粒子。
Water treatment magnetic particles for adsorbing a water-insoluble substance in water to be treated, sedimenting together with the water-insoluble substance, separated from the water-insoluble substance in the precipitate, recovered and used repeatedly,
A magnetic core part consisting of magnetic single particles having a specific gravity greater than 1 or an aggregate thereof;
A surface layer portion containing a functional group supported on the magnetic core portion and receiving protons (H + ) in the water to be treated;
A magnetic substance particle for water treatment, comprising:
前記表層部の官能基がアミノ基であることを特徴とする請求項1記載の水処理用磁性体粒子。   2. The magnetic particle for water treatment according to claim 1, wherein the functional group of the surface layer portion is an amino group. 前記磁性コア部がフェライト系化合物であることを特徴とする請求項1記載の水処理用磁性体粒子。   The magnetic particle for water treatment according to claim 1, wherein the magnetic core part is a ferrite compound. 前記表層部は、無機酸と前記官能基とが反応して生成される塩を有することを特徴とする請求項1記載の水処理用磁性体粒子。   2. The magnetic particle for water treatment according to claim 1, wherein the surface layer portion includes a salt generated by a reaction between an inorganic acid and the functional group. 前記無機酸が塩酸または硫酸のいずれかであることを特徴とする請求項4記載の水処理用磁性体粒子。   The magnetic particle for water treatment according to claim 4, wherein the inorganic acid is either hydrochloric acid or sulfuric acid. 水処理用粒子により被処理水中の水不溶性物質を吸着し、吸着した水不溶性物質とともに前記水処理粒子を沈降分離し、沈殿物から前記水処理用粒子を分離し、分離した水処理用粒子を回収し、回収した水処理用粒子を繰り返し使用する水処理方法において、
(a)前記水処理用粒子として、比重が1より大きい磁性体からなる磁性コア部と前記磁性コア部に担持された被処理水中で陽子(H+)を受け取る官能基を含む表層部とを有する磁性体粒子を準備し、
(b)前記磁性体粒子を被処理水中に分散させ、前記磁性体粒子に被処理水中の水不溶性物質を吸着・捕捉させ、
(c)前記水不溶性物質を吸着・捕捉した磁性体粒子を被処理水中において沈降させ、これにより前記水不溶性物質を吸着・捕捉した磁性体粒子と処理水とに分離し、
(d)前記水不溶性物質を吸着・捕捉した磁性体粒子を水中に分散させて粒子分散水を作製し、作製した前記粒子分散水を撹拌し、これにより吸着・捕捉されている前記水不溶性物質を前記磁性体粒子から脱離させ、
(e)前記粒子分散水に磁場を印加して、水中の前記磁性体粒子を選択的に吸引し、これにより前記磁性体粒子を水中の前記水不溶性物質から磁気的に分離し、
(f)磁気分離した前記磁性体粒子を前記(b)工程において被処理水中の水不溶性物質の吸着・捕捉に再利用する、ことを特徴とする水処理方法。
Water-insoluble substances in the water to be treated are adsorbed by the water-treatment particles, and the water-treatment particles are settled and separated together with the adsorbed water-insoluble substances, and the water-treatment particles are separated from the precipitate. In the water treatment method of collecting and repeatedly using the collected water treatment particles,
(A) As the water treatment particles, a magnetic core portion made of a magnetic material having a specific gravity greater than 1, and a surface layer portion containing a functional group that receives protons (H + ) in the water to be treated carried on the magnetic core portion. Preparing magnetic particles having,
(B) The magnetic particles are dispersed in the water to be treated, and the magnetic particles are caused to adsorb and trap water-insoluble substances in the water to be treated.
(C) The magnetic particles that have adsorbed and trapped the water-insoluble substance are settled in treated water, thereby separating the magnetic particles that have adsorbed and trapped the water-insoluble substance into treated water,
(D) Dispersing the magnetic particles adsorbed and trapped in the water-insoluble substance in water to prepare particle-dispersed water, stirring the prepared particle-dispersed water, and the water-insoluble substance adsorbed and trapped thereby Is desorbed from the magnetic particles,
(E) applying a magnetic field to the particle-dispersed water to selectively attract the magnetic particles in water, thereby magnetically separating the magnetic particles from the water-insoluble substance in water;
(F) A water treatment method, wherein the magnetically separated magnetic particles are reused for adsorption / capture of water-insoluble substances in the water to be treated in the step (b).
水処理用粒子により被処理水中の水不溶性物質を吸着し、吸着した水不溶性物質とともに前記水処理粒子を遠心分離し、遠心分離物から前記水処理用粒子を分離し、分離した水処理用粒子を回収し、回収した水処理用粒子を繰り返し使用する水処理方法において、
(A)前記水処理用粒子として、比重が1より大きい磁性体からなる磁性コア部と前記磁性コア部に担持された被処理水中で陽子(H+)を受け取る官能基を含む表層部とを有する磁性体粒子を準備し、
(B)前記磁性体粒子を被処理水中に分散させ、前記磁性体粒子に被処理水中の水不溶性物質を吸着・捕捉させ、
(C)被処理水に対して遠心力を作用させ、前記水不溶性物質を吸着・捕捉した磁性体粒子を被処理水中において遠心分離し、これにより前記水不溶性物質を吸着・捕捉した磁性体粒子と処理水とに分離し、
(D)前記水不溶性物質を吸着・捕捉した磁性体粒子を水中に分散させて粒子分散水を作製し、作製した前記粒子分散水を撹拌し、これにより吸着・捕捉されている前記水不溶性物質を前記磁性体粒子から脱離させ、
(E)前記粒子分散水に磁場を印加して、水中の前記磁性体粒子を選択的に吸引し、これにより前記磁性体粒子を水中の前記水不溶性物質から磁気的に分離し、
(F)磁気分離した前記磁性体粒子を前記(B)工程において被処理水中の水不溶性物質の吸着・捕捉に再利用する、ことを特徴とする水処理方法。
Water-insoluble substances in the water to be treated are adsorbed by the water-treatment particles, the water-treatment particles are centrifuged together with the adsorbed water-insoluble substances, the water-treatment particles are separated from the centrifuged product, and the water-treatment particles are separated. In the water treatment method in which the collected water treatment particles are repeatedly used,
(A) As the water treatment particles, a magnetic core portion made of a magnetic material having a specific gravity greater than 1, and a surface layer portion containing a functional group that receives protons (H + ) in the water to be treated carried on the magnetic core portion. Preparing magnetic particles having,
(B) The magnetic particles are dispersed in the water to be treated, and the magnetic particles are adsorbed and trapped with water-insoluble substances in the water to be treated.
(C) Magnetic particles in which a centrifugal force is applied to the water to be treated, and the magnetic particles that have adsorbed and trapped the water-insoluble substance are centrifuged in the water to be treated, thereby adsorbing and capturing the water-insoluble substance. And treated water,
(D) Dispersing the magnetic particles having adsorbed and trapped the water-insoluble substance in water to prepare particle-dispersed water, stirring the prepared particle-dispersed water, and thereby the water-insoluble substance being adsorbed and trapped Is desorbed from the magnetic particles,
(E) applying a magnetic field to the particle-dispersed water to selectively attract the magnetic particles in water, thereby magnetically separating the magnetic particles from the water-insoluble substance in water;
(F) A water treatment method, wherein the magnetically separated magnetic particles are reused for adsorption / capture of water-insoluble substances in the water to be treated in the step (B).
前記磁性コア部に官能基としてアルコキシ基及びエポキシ基を有するシランカップリング剤を反応させた後に、前記官能基に無機酸を反応させ、これにより前記磁性コア部を覆う前記表層部に塩を生成することを特徴とする請求項7又は8のいずれか1項記載の水処理方法。   After reacting the magnetic core part with a silane coupling agent having an alkoxy group and an epoxy group as functional groups, the functional group is reacted with an inorganic acid, thereby generating a salt on the surface layer part covering the magnetic core part. The water treatment method according to any one of claims 7 and 8, wherein: 前記シランカップリング剤が、シランカップリング剤が、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン,N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン,3-アミノプロピルトリメトキシシラン,3-アミノプロピルトリエトキシシラン,N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシランおよびジメチル[3-(トリエトキシシリル)プロピル]アミンからなる群より選択される1種又は2種以上の混合物からなることを特徴とする請求項8記載の水処理方法。   The silane coupling agent is N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-amino. One or more selected from the group consisting of propyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane and dimethyl [3- (triethoxysilyl) propyl] amine The water treatment method according to claim 8, wherein the water treatment method comprises:
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