JP2830201B2 - ノニオン性界面活性剤の不溶化剤 - Google Patents

ノニオン性界面活性剤の不溶化剤

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JP2830201B2 JP1285252A JP28525289A JP2830201B2 JP 2830201 B2 JP2830201 B2 JP 2830201B2 JP 1285252 A JP1285252 A JP 1285252A JP 28525289 A JP28525289 A JP 28525289A JP 2830201 B2 JP2830201 B2 JP 2830201B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はノニオン性界面活性剤の不溶化剤に係り、特
にノニオン性界面活性剤含有水から、他の凝集剤を併用
することなく、通常の水処理pH域にて容易かつ効率的に
ノニオン性界面活性剤を凝集・除去することができるノ
ニオン性界面活性剤の不溶化剤に関する。
[従来の技術] ノニオン性界面活性剤には、1価ないし多価アルコー
ルや各種脂肪酸、各種脂肪酸アミドにポリアルキレング
リコール、即ちエチレンオキサイド、プロピレンオキサ
イド等を単独又は混合付加重合させたタイプのものや、
プルロニック型のもの等がある。これらのノニオン性界
面活性剤はアルコールや脂肪酸、脂肪酸アミドの種類を
変えたり、ポリアルキレングリコールの重合度等を変え
ることで、その物性を大きく変化させることができる。
しかして、このような物性を利用して、ノニオン性界面
活性剤は洗浄剤、乳化分散剤、湿潤剤、静電防止剤等と
して広く各種産業分野に利用されている。
ところで、ノニオン性界面活性剤を含む廃水は、通常
行なわれている処理方法では処理することができない。
例えば活性汚泥処理では、ノニオン性界面活性剤は微生
物分解を殆ど受けないため処理できない。また、凝集沈
殿又は加圧浮上処理では、ノニオン性界面活性剤は凝集
剤による凝集が不可能であるため処理できない。電気的
な凝集を試みても、ノニオン性界面活性剤は電荷を有し
ていないことから処理は不可能である。
一方、化学的な方法でノニオン性界面活性剤を含有す
る廃水を処理する方法がいくつか知られている。例え
ば、特公昭53−27909号には、フェノール類とアルデヒ
ド類との初期縮合物をアルカリ性物質の存在下に無機凝
集剤と併用する処理法が記載されている。特公昭57−77
96号では、フェノール性水酸基を有する有機物質と無機
又は有機凝集剤とを併用する処理方法が提案されてい
る。また、特公昭64−10278号には、メラミン・アルデ
ヒド酸コロイド溶液でポリエチレングリコールがよく凝
集、除去できると記載されている。
[発明が解決しようとする課題] 上記従来の方法のうち、特公昭53−27909号及び特公
昭57−7796号の方法では、無機又は有機凝集剤を併用し
なければならないという欠点がある。即ち、無機又は有
機凝集剤を併用しないと、凝集物が浮遊したり、固液分
離が十分に行なわれないなどの不具合が生じるため、こ
れらの凝集剤の使用が必要となる。
メラミン・アルデヒド酸コロイド溶液を用いる場合
(特公昭64−10278号)には、必ずしも無機又は有機凝
集剤と併用する必要はない。しかし、メラミン・アルデ
ヒド酸コロイド溶液による単独処理の場合には、処理pH
域がpH9.5〜9.7と非常に高いため、処理水をそのまま放
流することができないという欠点がある。因みに、通常
の廃水処理pH域はpH5〜7であり、このpH域で処理する
ことが望ましい。
本発明は上記従来の問題点を解決し、従来の通常方法
では処理が困難であった廃水のノニオン界面活性剤を他
の凝集剤を併用することなく、しかも通常の廃水処理pH
域で容易に凝集、除去することができるノニオン性界面
活性剤の不溶化剤を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 請求項(1)のノニオン性界面活性剤の不溶化剤は、
下記〜の重合体粉末の1種又は2種以上を含むこと
を特徴とする。
ビニルフェノールの単独重合体 変性ビニルフェノールの単独重合体 ビニルフェノール及び/又は変性ビニルフェノール
と疎水性ビニルモノマーとの共重合体 請求項(2)のノニオン性界面活性剤の不溶化剤は、
下記〜のビニルフェノール系重合体の1種又は2種
以上をアルカリ水溶液に溶解した水溶液を含むことを特
徴とする。
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明のノニオン性界面活性剤の不溶化剤において、
変性ビニルフェノールとしては、例えば、アルキル基や
アリル基等で置換されたビニルフェノール、ハロゲン化
ビニルフェノール等、フェニル基が何らかの化合物で化
学修飾されたビニルフェノールが挙げられる。
また、疎水性ビニルモノマーとしては、例えばエチレ
ン、アクリロニトリル、メタクリル酸メチル等の水不溶
性又は水難溶性のビニルモノマーが挙げられる。このよ
うな疎水性ビニルモノマーと、ビニルフェノール及び/
又は変性ビニルフェノールとの共重合体中のビニルフェ
ノール及び/又は変性ビニルフェノールの割合は、モル
比で0.5以上、特に0.7以上であることが好ましい。この
割合が0.5未満であると、アルカリ水溶液に対しても難
溶性ないし不溶性となり好ましくない。
前記〜のビニルフェノール系重合体は、その重量
平均分子量が5000以上であることが好ましく、このよう
な分子量の重合体は、通常、粉末で提供される。
本発明に係る前記〜のビニルフェノール系重合体
は水には不溶ないし難溶であるが、アルカリ水溶液には
溶解する。
請求項(2)のノニオン性界面活性剤の不溶化剤にお
いて、用いるアルカリ水溶液のアルカリ性物質として
は、各種アルカリ金属又はアルカリ土類金属等の水酸化
物やアンモニア、アミン類が挙げられるが、入手のし易
さ及び取り扱い性から、苛性ソーダ(NaOH)又は苛性カ
リ(KOH)が好ましい。
請求項(2)のノニオン性界面活性剤の不溶化剤の調
製には、例えば、前記〜の重合体粉末を水に懸濁さ
せ、この中にアルカリ性物質を添加して、褐色ないし黒
褐色の水溶液とする。従って、アルカリ性物質の添加量
は〜の重合体粉末が溶解する量であれば良く、一般
には10〜30重量%のアルカリ水溶液となるように添加さ
れる。
請求項(2)の不溶化剤において、アルカリ水溶液中
の〜の重合体の濃度は任意であるが、一般には5〜
20(w/v)%程度とするのが好ましい。
請求項(2)の不溶化剤は、液状であるため、添加量
の制御が容易で、少量添加が可能であるという利点を有
する。
本発明のノニオン性界面活性剤の不溶化剤は、これを
ノニオン性界面活性剤含有廃水に添加してpHを5〜7に
調整することにより、速やかに析出、凝集すると共に、
ノニオン性界面活性剤を不溶化する。その際、無機凝集
剤や有機凝集剤を併用しても、廃水中のノニオン性界面
活性剤の除去率を高めることはないが、イオン性の他の
共存物質や懸濁物の除去や生成した不溶化物の沈降を促
進するために、それらを併用することもできる。
なお、本発明のノニオン性界面活性剤の不溶化剤によ
る処理対象となるノニオン性界面活性剤含有廃水として
は、界面活性剤、化粧品、医薬品製造業、繊維加工業等
から排出される廃水、又は、金属部品の洗浄廃液等が例
示されるが、これらに限定されるものではない。
これらのノニオン性界面活性剤含有廃水に対する本発
明の不溶化剤の添加量は、廃水中のノニオン性界面活性
剤に対する前記〜の重合体の割合で150〜500重量%
とするのが好適である。
[作用] 本発明に係る前記〜のビニルフェノール系重合体
によるノニオン性界面活性剤の除去機構の詳細は不明で
あるが、これらの重合体を廃水に添加したとき、ビニル
フェノール系重合体とノニオン性界面活性剤が何らかの
形で反応し、その状態で析出するか、或いは、ビニルフ
ェノール系重合体が析出するときにノニオン性界面活性
剤を巻き込んで不溶化するものと推察される。このよう
に不溶化したものは、沈殿、浮上、濾過等の常法により
分離する。
[実施例] 以下に実施例、比較例及び参考例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1,2 ポリオキシエチレンモノステアレート(エチレンオキ
シド付加モル数n=25(東京化成工業製))を水道水に
添加して100mg/の溶液を調製し、これを対象水とし
た。
この対象水500mlをビーカーに採取し、ポリビニルフ
ェノール(重量平均分子量9200)の10(w/v)%水溶液
(実施例1)又はビニルフェノール−スチレン共重合体
(ビニルフェノール/スチレン=7/3(モル比)、重量
平均分子量2700)の5(w/v)%水溶液(実施例2)を
第1表に示す量添加し、150rpmで2分間撹拌した。その
後、塩酸でpHを6.0に調整し、更に150rpmで2分間撹拌
した。30分間静置した後、上澄液の濁度を測定した(波
長660nm、50mmセル)。また、上澄液をNo5C濾紙で濾別
し、濾液のTOCを測定した。この値からポリオキシエチ
レンモノステアレートの除去率を求め、得られた結果を
第1表に示した。
比較例1〜3 ポリビニルフェノールの代わりに特公昭64−10278号
に準じて合成したメラミン・アルデヒド酸コロイド溶液
(10(w/v)%)(比較例1)、ノボラック型フェノー
ル樹脂(5(w/v)%)(比較例2)、レゾール型フェ
ノール樹脂(5(w/v)%)(比較例3)(いずれも群
栄化学工業より入手)を第1表に示す量添加したこと以
外は、実施例1と同様に処理を行ない、結果を第1表に
示した。
第1表より明らかなように、メラミン・アルデヒド酸
コロイド溶液(比較例1)では凝集率の高いフロックが
できないため、上澄液の濁度が高くなってしまった。ま
た、ノニオン性界面活性剤の除去率もポリビニルフェノ
ール(実施例1)やビニルフェノール−スチレン共重合
体(実施例2)より劣った。
一方、ノボラック型フェノール樹脂(比較例2)、レ
ゾール型フェノール樹脂(比較例3)の場合には、上澄
液のTOCが対象水のTOCより高くなった。これは、添加し
たフェノール樹脂が析出せずに多く残存するためと考え
られる。
このように、メラミン・アルデヒド酸コロイド溶液や
フェノール樹脂ではノニオン性界面活性剤を十分に除去
することはできない。
参考例1〜5 実施例1,2及び比較例1〜3で用いた薬剤の第2表に
示す量と硫酸バンド500rpmとを併用してそれぞれ実施例
1と同様に処理し、結果を第2表に示した。
第2表より明らかなように、いずれの薬剤の場合で
も、硫酸バンドを併用することで上澄液濁度は低下する
が、ノニオン性界面活性剤の除去率は、薬剤単独の場合
と同じか、むしろ悪くなる。このことから、無機凝集剤
を併用しても、除去率は向上しないことが確認された。
なお、硫酸バンド単独使用では、ノニオン性界面活性剤
の除去率は5〜6重量%にすぎなかった。また、有機高
分子凝集剤を併用しても除去率は向上しなかった。
実施例3,4 ポリオキシエチレンモノオレイルエーテル(エチレン
オキシド付加モル数n=20(東京化成工業製))を水道
水に添加して100mg/の溶液を調製し、これを対象水と
したこと以外は、実施例1,2とそれぞれ同様に処理し、
結果を第3表に示した。
比較例4,5 実施例3で調製した対象水を用いたこと以外は比較例
1,3とそれぞれ同様に処理し、結果を第3表に示した。
第3表より明らかなように、メラミン・アルデヒド酸
コロイド溶液(比較例4)、レゾール型フェノール樹脂
(比較例5)のノニオン性界面活性剤除去率は、ポリビ
ニルフェノール(実施例3)やビニルフェノール−スチ
レン共重合体(実施例4)の除去率には及ばなかった。
実施例5 ポリオキシエチレンモノノニルフェニルエーテル(エ
チレンオキシド付加モル数n=20(東京化成工業製))
を水道水に添加して100mg/の溶液を調製し、これを対
象水としたこと以外は、実施例1と同様に処理し、結果
を第4表に示した。
比較例6 実施例5で調製した対象水を用いたこと以外は比較例
1と同様に処理し、結果を第4表に示した。
比較例7 メラミン・アルデヒド酸コロイド溶液に硫酸バンド50
0ppmを併用したこと以外は比較例6と同様に処理し、結
果を第4表に示した。
第4表より明らかなように、メラミン・アルデヒド酸
コロイド溶液単独使用の場合(比較例6)のノニオン性
界面活性剤除去率はポリビニルフェノールの場合(実施
例5)より劣っていた。しかも、この除去率は無機凝集
剤を併用しても(比較例7)向上しなかった。
実施例6 実施例1で用いた薬剤を水溶液の形ではなく、粉末の
形で300mg/添加すること以外は、実施例1と同様に処
理したところ、処理水のTCOは28.6mg/であり、TOCの
除去率は51.5%であった。
[発明の効果] 以上詳述した通り、本発明のノニオン性界面活性剤の
不溶化剤によれば、これをノニオン性界面活性剤を含有
する被処理水に添加するのみで、従来法では処理が困難
であったノニオン性界面活性剤を他の凝集剤を併用する
ことなく、通常の廃水処理pH域において簡便かつ迅速に
除去することが可能とされる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B01D 21/01 B01D 17/05 C02F 1/52 - 1/56,1/58

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記〜の重合体粉末の1種又は2種以
    上を含むことを特徴とするノニオン性界面活性剤の不溶
    化剤。 ビニルフェノールの単独重合体 変性ビニルフェノールの単独重合体 ビニルフェノール及び/又は変性ビニルフェノール
    と疎水性ビニルモノマーとの共重合体
  2. 【請求項2】下記〜の重合体の1種又は2種以上を
    アルカリ水溶液に溶解した水溶液を含むことを特徴とす
    るノニオン性界面活性剤の不溶化剤。 ビニルフェノールの単独重合体 変性ビニルフェノールの単独重合体 ビニルフェノール及び/又は変性ビニルフェノール
    と疎水性ビニルモノマーとの共重合体
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