JP2020097004A - 水処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】溶存有機物を含有する有機物溶存水の処理において溶解性ＣＯＤを低減することができる水処理方法を提供する。【解決手段】溶存有機物を含有する有機物溶存水の処理方法であって、有機物溶存水について、無機凝結剤を用いて凝結処理を行う凝結工程と、凝結工程で得られた凝結水について、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩およびポリエチレンイミンのうち少なくとも１つであるカチオン性高分子凝集剤を用いて凝集処理を行う第１凝集工程と、第１凝集工程で得られた第１凝集水について、アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体またはアクリルアミド・２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体であるアニオン性高分子凝集剤を用いて凝集処理を行う第２凝集工程と、第２凝集工程で得られた凝集物を固液分離する固液分離工程と、を含む、水処理方法である。【選択図】なし

Description

本発明は、溶存有機物を含有する有機物溶存水を処理する水処理方法に関する。

各種産業排水や生活排水には、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）を指標とする有機物が含有されている。これらのＣＯＤ成分は、水質汚濁防止法において一律排水基準が定められており、ＣＯＤ濃度を排水基準以下に低減することが求められている。これらのＣＯＤ成分を低減する方法として、主に生物処理が採用されているが、難生分解性である物質が排水中に含まれていると、生物処理だけではＣＯＤ成分が十分に低減できないという問題がある。

そこで、より効率的に、低コストでＣＯＤ成分を低減できる方法が望まれており、その方法として、生物処理後の凝集処理において無機凝結剤に加えて高分子凝集剤を添加する方法が知られている。

例えば、特許文献１には、難分解性の物質を含む有機性排水を好気性条件下で生物処理する生物処理工程と、生物処理後の処理水に塩化第二鉄および縮合系ポリアミンを添加して凝結フロックを得る凝結工程と、凝結工程で得られた凝結フロックを含む水系に高分子凝集剤を添加して凝集フロックを得ると共に、凝集フロックを沈殿させる凝集沈殿処理工程と、を含む有機性排水の処理方法が記載されている。特許文献１の方法では、生物処理後の処理水に、無機凝結剤として塩化第二鉄を添加し、次いで縮合系ポリアミンとしてカチオン系ポリマのポリエチレンポリアミン・ジアルキルアミン・エピクロルヒドリンの重縮合物を加え、最後にアニオン系高分子凝集剤としてアクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体を添加している。

近年では、排水規制の強化に伴い、放流水中のＣＯＤ成分をより低減するニーズが高まっており、ＣＯＤＭｎの上乗せ排水基準により、２０ｍｇ／Ｌ以下の厳しい基準を定めている例もあるが、これに対応できる技術がなく、さらなるＣＯＤ低減の技術が求められている。特許文献１の方法によれば、水処理後のＣＯＤＭｎが約３０ｍｇ／Ｌである。これは排水規制の強化に伴うＣＯＤＭｎの上乗せ排水基準として２０ｍｇ／Ｌ以下に設定される場合、ＣＯＤ低減性能が十分であるとは言えない。また、溶存性の有機物が排水中に含まれていると、特許文献１の方法でも溶解性のＣＯＤ成分を十分に低減することができないという問題もある。

特開２０１７−１３１８４２号公報

本発明の目的は、溶存有機物を含有する有機物溶存水の処理において溶解性ＣＯＤを低減することができる水処理方法を提供することにある。

本発明は、溶存有機物を含有する有機物溶存水の処理方法であって、前記有機物溶存水について、無機凝結剤を用いて凝結処理を行う凝結工程と、前記凝結工程で得られた凝結水について、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩およびポリエチレンイミンのうち少なくとも１つであるカチオン性高分子凝集剤を用いて凝集処理を行う第１凝集工程と、前記第１凝集工程で得られた第１凝集水について、アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体またはアクリルアミド・２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体であるアニオン性高分子凝集剤を用いて凝集処理を行う第２凝集工程と、前記第２凝集工程で得られた凝集物を固液分離する固液分離工程と、を含む、水処理方法である。

前記水処理方法において、前記アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体のコロイド当量値は、−２．３ｍｅｑ／ｇ以下であり、前記アクリルアミド・２−アクリルアミド２−メチルプロパンスルホン酸共重合体のコロイド当量値は、−１．８ｍｅｑ／ｇ以下であることが好ましい。

前記水処理方法において、前記有機物溶存水に含まれる全溶存有機物の炭素の５０%以上の炭素が分子量６０００以上の高分子有機物であることが好ましい。

本発明により、溶存有機物を含有する有機物溶存水の処理において溶解性ＣＯＤを低減することができる。

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。 分子量既知のポリエチレングリコール（ＰＥＧ２００、ＰＥＧ４００、ＰＥＧ１０００、ＰＥＧ２０００、ＰＥＧ６０００、ＰＥＧ１００００、ＰＥＧ２００００）のＬＣ−ＯＣＤのクロマトグラムを示す図である。 実施例および比較例で用いた被処理水のＬＣ−ＯＣＤのチャートを示す図である。 被処理水、実施例１−２の上澄水、比較例１−２の上澄水のＬＣ−ＯＣＤのチャートを示す図である。

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。

本発明の実施形態に係る水処理装置の一例の概略を図１に示し、その構成について説明する。

水処理装置１は、溶存有機物を含有する有機物溶存水の処理装置である。水処理装置１は、有機物溶存水について、無機凝結剤を用いて凝結処理を行う凝結手段として、凝結槽１０と、凝結手段で得られた凝結水について、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩およびポリエチレンイミンのうち少なくとも１つであるカチオン性高分子凝集剤を用いて凝集処理を行う第１凝集手段として第１凝集槽１２と、第１凝集手段で得られた第１凝集水について、アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体またはアクリルアミド・２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体であるアニオン性高分子凝集剤を用いて凝集処理を行う第２凝集手段として第２凝集槽１４と、第２凝集手段で得られた凝集物を固液分離する固液分離手段として沈殿槽１６と、を備える。

図１の水処理装置１において、配管１８が凝結槽１０の入口に接続されている。凝結槽１０の出口と第１凝集槽１２の入口とは、配管２０により接続されている。第１凝集槽１２の出口と第２凝集槽１４の入口とは、配管２２により接続されている。第２凝集槽１４の出口と沈殿槽１６の入口とは、配管２４により接続されている。沈殿槽１６の処理水出口には、配管２６が接続され、汚泥出口には、配管２８が接続されている。凝結槽１０には、凝結槽１０に無機凝結剤を添加する無機凝結剤添加手段として、無機凝結剤添加配管３０、ｐＨ調製剤を添加するｐＨ調製剤添加手段として、ｐＨ調製剤添加配管３２が接続されている。第１凝集槽１２には、第１凝集槽１２にカチオン性高分子凝集剤を添加するカチオン性高分子凝集剤添加手段として、カチオン性高分子凝集剤添加配管３４が接続されている。第２凝集槽１４には、第２凝集槽１４にアニオン性高分子凝集剤を添加するアニオン性高分子凝集剤添加手段として、アニオン性高分子凝集剤添加配管３６が接続されている。凝結槽１０、第１凝集槽１２、第２凝集槽１４には、例えばモータ等の回転駆動手段および撹拌羽根等を有する撹拌手段として、撹拌装置３８，４０，４２がそれぞれ設置されている。

本実施形態に係る水処理方法および水処理装置１の動作について説明する。

図１の水処理装置１において、溶存有機物を含有する有機物溶存水は、配管１８を通して凝結槽１０へ送液される。凝結槽１０において無機凝結剤添加配管３０を通して無機凝結剤が有機物溶存水に添加され、有機物溶存水について無機凝結剤を用いて凝結処理が行われる（凝結工程）。凝結工程において、ｐＨ調製剤添加配管３２を通してｐＨ調製剤が有機物溶存水に添加されて、ｐＨ調整が行われてもよい（ｐＨ調整工程）。凝結工程で得られた凝結水は、配管２０を通して第１凝集槽１２へ送液される。第１凝集槽１２においてカチオン性高分子凝集剤添加配管３４を通してカチオン性高分子凝集剤が凝結水に添加され、凝結水について、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩およびポリエチレンイミンのうち少なくとも１つであるカチオン性高分子凝集剤を用いて凝集処理が行われる（第１凝集工程）。第１凝集工程で得られた第１凝集水は、配管２２を通して第２凝集槽１４へ送液される。第２凝集槽１４においてアニオン性高分子凝集剤添加配管３６を通してアニオン性高分子凝集剤が第１凝集水に添加され、第１凝集水について、アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体またはアクリルアミド・２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体であるアニオン性高分子凝集剤を用いて凝集処理が行われる（第２凝集工程）。第２凝集工程で得られた第２凝集水は、配管２４を通して沈殿槽１６へ送液される。沈殿槽１６において、第２凝集水中の凝集物は固液分離される（固液分離工程）。固液分離工程で得られた処理水は、配管２６を通して排出され、汚泥は、配管２８を通して排出される。

本実施形態に係る水処理方法および水処理装置１では、溶存有機物を含有する有機物溶存水にまず無機凝結剤を添加し、次いでポリジアリルジメチルアンモニウム塩およびポリエチレンイミンのうち少なくとも１つであるカチオン性高分子凝集剤を添加し、その後、分子構造内にアクリルアミドを含む、アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体またはアクリルアミド・２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体であるアニオン性高分子凝集剤を添加混合することにより、溶存有機物を不溶化し、その不溶物を粗大化して得られた凝集物を固液分離する。

これにより、特にＣＯＤの原因となっている溶存有機物を不溶化することができ、その不溶物を粗大化して固液分離性を高め、溶解性ＣＯＤを低減することができる。また、ＣＯＤや濁度等の処理水質を向上させることができる。各種産業排水や生活排水等の有機物溶存水に含まれる溶存高分子有機物等の溶存有機物の溶解性ＣＯＤを含むＣＯＤ成分、ＴＯＣ（全有機炭素）成分および濁質を効率的に凝集処理することができる。

＜有機物溶存水＞
処理対象とする被処理水である有機物溶存水は、ＣＯＤの要因となる溶存有機物を含有する水であればよく、特に制限はない。有機物溶存水に含まれる全溶存有機物の炭素の５０%以上が、分子量６０００以上の高分子有機物が有する炭素であることが好ましく、有機物溶存水に含まれる全溶存有機物の炭素の７０%以上が、分子量６０００以上の高分子有機物が有する炭素であることがより好ましい。

ここで、本明細書において、「分子量が６０００以上の高分子有機物」は、東ソー社製カラムＴＯＹＯＰＥＡＲＬ ＨＷ−５０Ｓ（サイズ排除クロマトグラフィカラム）を用いたＤＯＣ−ＬＡＢＯＲ社製ＬＣ−ＯＣＤ−ＯＮＤ（液体クロマトグラフ−有機炭素検出器）における保持時間が４５分以下のものと規定する。図２に、上記カラム、装置で測定した分子量既知のポリエチレングリコール（ＰＥＧ２００（平均分子量１８０〜２２０）、ＰＥＧ４００（平均分子量３６０〜４４０）、ＰＥＧ１０００（平均分子量９００〜１１００）、ＰＥＧ２０００（平均分子量１８００〜２２００）、ＰＥＧ６０００（平均分子量７３００〜９３００）、ＰＥＧ１００００（平均分子量８５００〜１１５００）、ＰＥＧ２００００（平均分子量１５０００〜２５０００））のクロマトグラムを示すが、同クロマトグラムに基づいて保持時間４５分以下のものを、「分子量が６０００以上の高分子有機物」と規定する。

処理対象とする有機物溶存水は、例えば、染色排水、食品製造排水等の各種産業排水や、生活排水等である。

有機物溶存水のＣＯＤＭｎは、１０〜２００ｍｇ／Ｌの範囲であり、Ｓ−ＣＯＤＭｎは、１０〜１００ｍｇ／Ｌの範囲である。有機物溶存水のＳ−ＴＯＣは、５〜１００ｍｇ／Ｌの範囲である。なお、Ｓ−ＣＯＤＭｎは、保持粒子径が１μｍのろ紙でろ過した後に測定したＣＯＤＭｎの値であり、Ｓ−ＴＯＣは、保持粒子径が１μｍのろ紙でろ過した後に測定したＴＯＣの値である。有機物溶存水のＳＳは、１〜１００ｍｇ／Ｌの範囲である。有機物溶存水の濁度は、１〜１００度の範囲である。本実施形態に係る水処理方法および水処理装置はＳＳ／ＣＯＤＭｎ比が０．０１〜１０の範囲、好ましくは０．１〜５の範囲である有機物溶存水に好適に適用される。

＜無機凝結剤＞
無機凝結剤としては、例えば、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等のアルミニウム系凝集剤、塩化第二鉄、塩化第一鉄、ポリ硫酸第二鉄等の鉄系凝集剤を使用することができる。

無機凝結剤の添加量は、無機凝結剤の種類や被処理水の性状によって異なるが、通常は被処理水である有機物溶存水に対して１００〜１０００ｍｇ／Ｌ程度である。

無機凝結剤を添加する凝結処理においては、各無機凝結剤に対して最適なｐＨ条件に調整することが好ましく、アルミニウム系凝集剤ではｐＨ６．５〜７．５の範囲、鉄系凝集剤ではｐＨ５．０〜７．０の範囲であることが好ましい。また、ｐＨ調整剤として水酸化ナトリウム等のアルカリや、塩酸、硫酸等の酸を用いることができる。

無機凝結剤とｐＨ調整剤の添加後の反応における撹拌混合は、例えば、Ｇ値が１００〜３００ｓ^−１程度で撹拌時間が１〜３０分程度である。

＜カチオン性高分子凝集剤＞
カチオン性高分子凝集剤は、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩およびポリエチレンイミンのうち少なくとも１つである。

カチオン性高分子凝集剤は、例えば凝集剤そのものの添加量として、０．５〜５０ｍｇ／Ｌを、０．０５〜１ｗ／ｖ%の濃度で水に溶存した溶存液の状態で添加することが好ましい。

カチオン性高分子凝集剤添加後の反応における撹拌混合は、例えば、Ｇ値が１００〜３００ｓ^−１程度で撹拌時間が１〜３０分程度である。

＜アニオン性高分子凝集剤＞
アニオン性高分子凝集剤は、分子構造内にアクリルアミドを含む、アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体またはアクリルアミド・２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体である。

アニオン性高分子凝集剤の水中におけるアニオン性は、コロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）を目安として評価することができる。ここで、コロイド当量値とは試料１ｇが有するアニオン基のｍｇ当量（単位：ｍｅｑ／ｇ）である。

アニオン性高分子凝集剤のコロイド当量値は、−１．８ｍｅｑ／ｇ以下であることが好ましく、−２．３ｍｅｑ／ｇ以下であることがより好ましく、−２．８ｍｅｑ／ｇ以下であることがさらに好ましい。アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体のコロイド当量値は、−２．３ｍｅｑ／ｇ以下であることが好ましく、−２．８ｍｅｑ／ｇ以下であることがより好ましい。アクリルアミド・２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体のコロイド当量値は、−１．８ｍｅｑ／ｇ以下であることが好ましい。

アニオン性高分子凝集剤は、例えば凝集剤そのものの添加量として、０．５〜５ｍｇ／Ｌを、０．０５〜０．５ｗ／ｖ%の濃度で水に溶存した溶存液の状態で添加することが好ましい。

アニオン性高分子凝集剤添加後の反応における撹拌混合は、例えば、Ｇ値が１００〜３００ｓ^−１程度で１〜１０分程度急速撹拌した後、Ｇ値が１０〜７５ｓ^−１程度で１〜１０分程度緩速撹拌することが好ましい。

＜固液分離処理＞
次いで、第２凝集工程で得られた凝集物の固液分離を行う。回分処理であれば第２凝集水を１〜６０分程度静置してから行うのが好ましい。

固液分離処理は、沈殿槽に限定されるものではない。固液分離方法は、特に制限はなく、例えば、沈殿処理、ろ過処理、膜分離処理等が挙げられる。沈殿処理は、特に制限はなく、例えば、沈殿槽を用いた自然沈殿処理以外に、遠心分離器等を用いた強制沈殿処理でもよい。また、ろ過処理も特に制限はなく、例えば、重力式、圧力式、サイフォン式、上向流式、ろ材循環式、連続ろ過式等のろ過器と、アンスラサイト、砂、けい砂、砂利、活性炭、プラスチック等のろ材とを用いてろ過することができる。膜分離処理も特に制限はなく、例えば、精密ろ過膜、限外ろ過膜等を用いて膜分離することができる。

本実施形態に係る水処理方法および水処理装置により、処理水のＣＯＤＭｎを、２０ｍｇ／Ｌ以下、Ｓ−ＣＯＤＭｎを、１８ｍｇ／Ｌ以下とすることができる。処理水のＳ−ＴＯＣを、１３ｍｇ／Ｌ以下とすることができ、処理水の濁度を、１０度以下とすることができる。

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。

［被処理水水質］
以下の実施例および比較例で用いた被処理水（有機物溶存水）の水質を表１に示す。Ｓ−ＣＯＤＭｎは、保持粒子径が１μｍのろ紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製、円形定量ろ紙Ｎｏ．５Ｃ）でろ過した後に測定したＣＯＤＭｎの値であり、Ｓ−ＴＯＣは、保持粒子径が１μｍのろ紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製、円形定量ろ紙Ｎｏ．５Ｃ）でろ過した後に測定したＴＯＣの値である。ＣＯＤＭｎは、ＪＩＳ Ｋ１０２ １７に記載する方法で測定し、ＴＯＣは、燃焼触媒酸化方式全有機体炭素計（ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製、ＴＯＣ−Ｌ ＣＰＮ）を用いて測定し、ＳＳは、ＪＩＳ Ｋ０１０２ １４−１に記載する方法で測定し、濁度および色度は、濁度・色度計（ＮＩＰＰＯＮ ＤＥＮＳＨＯＫＵ社製、Ｗａｔｅｒ Ａｎａｌｙｚｅｒ ２０００Ｎ）を用いて測定した。

また、図３に被処理水のＬＣ−ＯＣＤのチャートを示す。前記の通り、「分子量が６０００以上の高分子有機物」は、東ソー社製カラムＴＯＹＯＰＥＡＲＬ ＨＷ−５０Ｓ（サイズ排除クロマトグラフィカラム）を用いたＤＯＣ−ＬＡＢＯＲ社製ＬＣ−ＯＣＤ−ＯＮＤ（液体クロマトグラフ−有機炭素検出器）における保持時間が４５分以下のものと規定され、図３においてピーク面積が炭素濃度に比例することから、被処理水（有機物溶存水）に含まれる全溶存有機物の炭素の５０%以上が、分子量６０００以上の高分子有機物が有する炭素であることがわかる（図３のピーク面積より、７９％）。

［ＬＣ−ＯＣＤの測定条件］
装置：ＤＯＣ−ＬＡＢＯＲ社製ＬＣ−ＯＣＤ−ＯＮＤ（液体クロマトグラフ−有機炭素検出器）
カラム：東ソー社製ＴＯＹＯＰＥＡＲＬ ＨＷ−５０Ｓ（サイズ排除クロマトグラフィカラム）
カラム温度：室温（２５℃）
サンプル注入量：２ｍＬ
移動相：純水５Ｌに対し、ＫＨ_２ＰＯ_４ １２．５ｇ，Ｎａ_２ＰＯ_４ ６．０ｇを加えた液を流速１ｍＬ／ｍｉｎで注入
酸化剤：純水５Ｌに対し、８５%Ｈ_３ＰＯ_４ ２０ｍＬ、Ｋ_２Ｓ_２Ｏ_８ ２．５ｇを加えた液を流速０．６ｍＬ／ｍｉｎで注入

［カチオン性高分子凝集剤、アニオン性高分子凝集剤］
実施例および比較例で用いたカチオン性高分子凝集剤、アニオン性高分子凝集剤をそれぞれ表２，３に示す。

［コロイド当量値の測定条件］
コロイド当量値の測定方法は、以下の通りである。

（１）コロイド当量値の測定
１００ｍＬコニカルビーカに純水９５．０ｍＬと和光純薬株式会社製Ｎ／４００メチルグリコールキトサン水溶液５．０ｍＬを加え、続いて０．１Ｎ ＮａＯＨ ０．５ｍＬを加えて１分間撹拌し、測定試料の０．１%水溶液を５．０ｍＬ加えて５分間撹拌する。和光純薬株式会社製トルイジンブルー指示薬を２〜３滴加え、滴定速度は２ｍＬ／分程度として和光純薬株式会社製Ｎ／４００ポリビニル硫酸カリウム試薬（Ｎ／４００ＰＶＳＫ）で滴定する。検水が青から赤紫色に変色してから１０秒以上保持する点を終点とし、滴定量を求める。

（２）ブランク試験
１００ｍＬコニカルビーカに純水１００．０ｍＬと和光純薬株式会社製Ｎ／４００ メチルグリコールキトサン水溶液５．０ｍＬを加え、続いて０．１Ｎ ＮａＯＨ ０．５ｍＬを加えて１分間撹拌する。和光純薬株式会社製トルイジンブルー指示薬を２〜３滴加え、滴定速度は２ｍＬ／分程度として和光純薬株式会社製Ｎ／４００ポリビニル硫酸カリウム試薬（Ｎ／４００ＰＶＳＫ）で滴定する。検水が青から赤紫色に変色してから１０秒以上保持する点を終点とし、滴定量を求める。

（３）計算方法
コロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ−純分）＝（ブランク滴定量（ｍＬ）−試料滴定量（ｍＬ））×Ｎ／４００ＰＶＳＫの力価÷２

［無機凝結剤］
無機凝結剤として、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ_３、３８%水溶液）を用いた。

なお、上記カチオン性高分子凝集剤、アニオン性高分子凝集剤、無機凝結剤はいずれも水溶液として添加した。

＜実施例１−１＞
表１に示した水質の被処理水３００ｍＬに、無機凝結剤として塩化第二鉄を３００ｍｇ／Ｌ添加し、ｐＨ調整剤として１%ＮａＯＨ水溶液でｐＨ７に調整し、１５０ｒｐｍの回転数で１０分間、撹拌、混合した。次いで、カチオン性高分子凝集剤Ｃ１（ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド）を１０ｍｇ／Ｌ添加し、１５０ｒｐｍで１０分間、撹拌、混合した。そして、アニオン性高分子凝集剤Ａ１（アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体）を１．５ｍｇ／Ｌ添加し、１５０ｒｐｍで１分間、急速撹拌した後、４０ｒｐｍで３分間、緩速撹拌を行った。試験後１０分間沈静させ、濁度の測定を行った。続いて、得られた上澄水を、保持粒子径が１μｍのろ紙でろ過した後に、Ｓ−ＣＯＤＭｎ、Ｓ−ＴＯＣの分析を行った。結果を表４に示す。

＜実施例１−２＞
カチオン性高分子凝集剤Ｃ１（ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド）の代わりに、カチオン性高分子凝集剤Ｃ２（ポリエチレンイミン）を用い、その添加量を２０ｍｇ／Ｌとした。その他は実施例１−１と同様にして処理を行い、濁度、Ｓ−ＣＯＤＭｎ、Ｓ−ＴＯＣの分析を行った。結果を表４に示す。また、上澄水についてＬＣ−ＯＣＤの分析を行った。結果を図４に示す。

＜比較例１−１＞
表１に示した水質の被処理水３００ｍＬに、カチオン性高分子凝集剤Ｃ１（ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド）を１０ｍｇ／Ｌ添加し、１５０ｒｐｍで１０分間、撹拌、混合した。次いで、無機凝結剤として塩化第二鉄を３００ｍｇ／Ｌ添加し、１%ＮａＯＨ水溶液でｐＨ７に調整し、１５０ｒｐｍの回転数で１０分間、撹拌、混合した。そして、アニオン性高分子凝集剤Ａ１（アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体）を１．５ｍｇ／Ｌ添加し、１５０ｒｐｍで１分間、急速撹拌した後、４０ｒｐｍで３分間、緩速撹拌を行った。試験後１０分間沈静させ、濁度の測定を行った。続いて、得られた上澄水を、保持粒子径が１μｍのろ紙でろ過した後に、Ｓ−ＣＯＤＭｎ、Ｓ−ＴＯＣの分析を行った。結果を表４に示す。

＜比較例１−２＞
カチオン性高分子凝集剤Ｃ１（ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド）の代わりに、カチオン性高分子凝集剤Ｃ２（ポリエチレンイミン）を用い、その添加量を２０ｍｇ／Ｌとした。その他は比較例１−１と同様にして処理を行い、濁度、Ｓ−ＣＯＤＭｎ、Ｓ−ＴＯＣの分析を行った。結果を表４に示す。また、上澄水についてＬＣ−ＯＣＤの分析を行った。結果を図４に示す。

［結果］
実施例１−１，１−２および比較例１−１，１−２の結果を表４に示す。

カチオン性高分子凝集剤を無機凝結剤の後に添加し、その後にアニオン性高分子凝集剤を添加した実施例１−１，１−２では、溶存有機物が不溶化したフロックを得ることができ、その結果、溶存したＣＯＤ成分を十分に低減することができた。また、図４のＬＣ−ＯＣＤのチャートより、保持時間が約３０分のピークが大幅に低減していることから、溶存高分子有機物を低減することができたことがわかる。

一方、カチオン性高分子凝集剤を無機凝結剤の前に添加した比較例１−１，１−２では、溶存有機物の不溶化したフロックを十分に得ることができず、その結果、溶存したＣＯＤ成分を十分に低減することができなった。図４のＬＣ−ＯＣＤのチャートより、比較例１−２を実施例１−２と比較すると、比較例１−２では保持時間が約３０分のピークの減少率が低いことから、溶存高分子有機物が十分に取り除けていないことがわかった。以上の結果より、カチオン性高分子凝集剤を無機凝結剤の後に添加し、その後にアニオン性高分子凝集剤を添加した方がＣＯＤＭｎをより低減できることが示された。

＜実施例２−１＞
表１に示した水質の被処理水３００ｍＬに、無機凝結剤として塩化第二鉄を３００ｍｇ／Ｌ添加し、ｐＨ調整剤として１%ＮａＯＨ水溶液でｐＨ７に調整し、１５０ｒｐｍの回転数で１０分間、撹拌、混合した。次いで、カチオン性高分子凝集剤Ｃ１（ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド）を２０ｍｇ／Ｌ添加し、１５０ｒｐｍで１０分間、撹拌、混合した。そして、コロイド当量値が−２．３ｍｅｑ／ｇのアニオン性高分子凝集剤Ａ２（アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体）を１．５ｍｇ／Ｌ添加し、１５０ｒｐｍで１分間、急速撹拌した後、４０ｒｐｍで３分間、緩速撹拌を行った。試験後１０分間沈静させ、凝集フロック径の確認と、上澄水の濁度およびＣＯＤＭｎの水質分析を行った。続いて、上記で得られた上澄水を、保持粒子径が１μｍのろ紙でろ過した後に、Ｓ−ＣＯＤＭｎ、Ｓ−ＴＯＣの分析を行った。結果を表５に示す。

＜実施例２−２＞
コロイド当量値が−２．３ｍｅｑ／ｇのアニオン性高分子凝集剤Ａ２（アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体）の代わりに、コロイド当量値が−２．８ｍｅｑ／ｇのアニオン性高分子凝集剤Ａ３（アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体）を使用した。その他は実施例２−１と同様にして処理を行い、凝集フロック径の確認と、上澄水の濁度、ＣＯＤＭｎ、Ｓ−ＣＯＤＭｎ、Ｓ−ＴＯＣの分析を行った。結果を表５に示す。

＜実施例２−３＞
コロイド当量値が−２．３ｍｅｑ／ｇのアニオン性高分子凝集剤Ａ３（アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体）の代わりに、コロイド当量値が−１．８ｍｅｑ／ｇのアニオン性高分子凝集剤Ａ４（アクリルアミド・２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体）を使用した。その他は実施例２−１と同様にして処理を行い、凝集フロック径の確認と、上澄水の濁度、ＣＯＤＭｎ、Ｓ−ＣＯＤＭｎ、Ｓ−ＴＯＣの分析を行った。結果を表５に示す。

＜実施例２−４＞
コロイド当量値が−２．３ｍｅｑ／ｇのアニオン性高分子凝集剤Ａ３（アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体）の代わりに、コロイド当量値が−０．７ｍｅｑ／ｇ未満のアニオン性高分子凝集剤Ａ１（アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体）を使用した。その他は実施例２−１と同様にして処理を行い、凝集フロック径の確認と、上澄水の濁度、ＣＯＤＭｎ、Ｓ−ＣＯＤＭｎ、Ｓ−ＴＯＣの分析を行った。結果を表５に示す。

［結果］
実施例２−１〜２−４の結果を表５に示す。

実施例２−１〜２−４において、処理水のＣＯＤＭｎ、Ｓ−ＣＯＤＭｎ、Ｓ−ＴＯＣは、原水のＣＯＤＭｎ、Ｓ−ＣＯＤＭｎ、Ｓ−ＴＯＣと比べて大幅に低減していた。特に、コロイド当量値が−１．８ｍｅｑ／Ｌ以下のアニオン性高分子凝集剤を用いた、実施例２−１〜２−３では、大きなフロックを得ることができ、その結果、不溶化した有機物を良好に固液分離できた。それにより、上澄水中のＣＯＤ成分および濁度をより低減することができた。

このように、実施例の方法により、溶存有機物を含有する有機物溶存水の処理において溶解性ＣＯＤを低減することができた。

１ 水処理装置、１０ 凝結槽、１２ 第１凝集槽、１４ 第２凝集槽、１６ 沈殿槽、１８，２０，２２，２４，２６，２８ 配管、３０ 無機凝結剤添加配管、３２ ｐＨ調製剤添加配管、３４ カチオン性高分子凝集剤添加配管、３６ アニオン性高分子凝集剤添加配管、３８，４０，４２ 撹拌装置。

Claims (3)

1. 溶存有機物を含有する有機物溶存水の処理方法であって、
   前記有機物溶存水について、無機凝結剤を用いて凝結処理を行う凝結工程と、
   前記凝結工程で得られた凝結水について、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩およびポリエチレンイミンのうち少なくとも１つであるカチオン性高分子凝集剤を用いて凝集処理を行う第１凝集工程と、
   前記第１凝集工程で得られた第１凝集水について、アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体またはアクリルアミド・２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体であるアニオン性高分子凝集剤を用いて凝集処理を行う第２凝集工程と、
   前記第２凝集工程で得られた凝集物を固液分離する固液分離工程と、
   を含むことを特徴とする水処理方法。
2. 請求項１に記載の水処理方法であって、
   前記アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体のコロイド当量値は、−２．３ｍｅｑ／ｇ以下であり、前記アクリルアミド・２−アクリルアミド２−メチルプロパンスルホン酸共重合体のコロイド当量値は、−１．８ｍｅｑ／ｇ以下であることを特徴とする水処理方法。
3. 請求項１または２に記載の水処理方法であって、
   前記有機物溶存水に含まれる全溶存有機物の炭素の５０%以上が、分子量６０００以上の高分子有機物が有する炭素であることを特徴とする水処理方法。