JP2901278B2 - 水処理フィルター及びその製造方法 - Google Patents
水処理フィルター及びその製造方法Info
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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、例えば水中の有機ハロゲン化合物または難
分散性汚濁成分を還元除去する水処理フィルター及びそ
の製造方法に関するものである。
分散性汚濁成分を還元除去する水処理フィルター及びそ
の製造方法に関するものである。
従来の技術 水処理技術としては、例えば活性炭を用いる吸着
法、触媒を用いる酸化還元法、エアバブリングにて
揮散させる曝気法、オゾンにて酸化させるオゾン処理
法、水酸化物として共沈分離させる凝集処理法などが
知られている。工業用水学会誌（工業用水）、No.357
（1988）、p2〜７には、の触媒法に関するもので還元
剤として鉄粉を用い、これを1,1,2,2−テトラクロロエ
タンを含有する水に一定量添加すれば、1,1,2,2−テト
ラクロロエタンは、還元分解除去される事が記載されて
いる。
法、触媒を用いる酸化還元法、エアバブリングにて
揮散させる曝気法、オゾンにて酸化させるオゾン処理
法、水酸化物として共沈分離させる凝集処理法などが
知られている。工業用水学会誌（工業用水）、No.357
（1988）、p2〜７には、の触媒法に関するもので還元
剤として鉄粉を用い、これを1,1,2,2−テトラクロロエ
タンを含有する水に一定量添加すれば、1,1,2,2−テト
ラクロロエタンは、還元分解除去される事が記載されて
いる。
発明が解決しようとする課題 このような水処理技術を水中の汚染物として例えば有
機ハロゲン化合物または難分解性汚濁成分の除去技術に
適用すると、は、活性炭の特性から何でも吸着するた
め、水中の目的成分以外の無害物質も吸着除去し効率が
悪い。更に廃棄時に燃焼させると、吸着した該成分が大
気中に揮散し、さらには塩素ガス、ホスゲン、ダイオキ
シン等の二次有害物質を生成する危険性がある。は、
触媒の酸化還元効率の持続性が短期のものが多いため、
実用向きでない。は、大気中への汚染物質の揮散には
過ぎず根本的な解決手段にはならない。は、オゾン発
生機を必要とする上、有害なオゾンの残存が考えられ、
装置規模が大きくなり過ぎる。は、有機ハロゲン化合
物を生成する前駆物質の除去などの対症療法的な方法で
あり、該成分を直接除去する方法ではない等の問題があ
る。
機ハロゲン化合物または難分解性汚濁成分の除去技術に
適用すると、は、活性炭の特性から何でも吸着するた
め、水中の目的成分以外の無害物質も吸着除去し効率が
悪い。更に廃棄時に燃焼させると、吸着した該成分が大
気中に揮散し、さらには塩素ガス、ホスゲン、ダイオキ
シン等の二次有害物質を生成する危険性がある。は、
触媒の酸化還元効率の持続性が短期のものが多いため、
実用向きでない。は、大気中への汚染物質の揮散には
過ぎず根本的な解決手段にはならない。は、オゾン発
生機を必要とする上、有害なオゾンの残存が考えられ、
装置規模が大きくなり過ぎる。は、有機ハロゲン化合
物を生成する前駆物質の除去などの対症療法的な方法で
あり、該成分を直接除去する方法ではない等の問題があ
る。
又、前記の鉄粉による還元分解に関する公知技術は、
表面を活性化する処理工程上、鉄粉は取扱い難いだけで
なく、カラム等に充填して水処理フィルターとして用い
ると、還元体が粉体であるために処理水を通過すると、
充填層内にショートパスを生じやすく、充填した鉄粉と
有害物質とが均一に接触しないため、分解効率が悪い等
の欠点がある。
表面を活性化する処理工程上、鉄粉は取扱い難いだけで
なく、カラム等に充填して水処理フィルターとして用い
ると、還元体が粉体であるために処理水を通過すると、
充填層内にショートパスを生じやすく、充填した鉄粉と
有害物質とが均一に接触しないため、分解効率が悪い等
の欠点がある。
課題を解決するための手段 本発明の特徴とするところは、 （１）三次元網目状多孔体を形成している骨格をMn,Mg,
Zn,Al,Tiの１種又は２種以上（但し、Alの１種除く）の
金属により構成した、水処理フィルター、 （２）三次元網目状多孔体を形成している骨格をMn,Mg,
Zn,Al,Tiの１種又は２種以上の金属にFeを含有せしめた
金属により構成した水処理フィルター、 （３）三次元網目状多孔体を酸化膜溶解水溶液と接触せ
しめ酸化膜を除去することを特徴とする、請求項１記載
の水処理フィルターの製造方法、 （４）三次元網目状多孔体を酸化膜溶解水溶液と接触せ
しめ酸化膜を除去することを特徴とする、請求項２記載
の水処理フィルターの製造方法、 に関するものである。
Zn,Al,Tiの１種又は２種以上（但し、Alの１種除く）の
金属により構成した、水処理フィルター、 （２）三次元網目状多孔体を形成している骨格をMn,Mg,
Zn,Al,Tiの１種又は２種以上の金属にFeを含有せしめた
金属により構成した水処理フィルター、 （３）三次元網目状多孔体を酸化膜溶解水溶液と接触せ
しめ酸化膜を除去することを特徴とする、請求項１記載
の水処理フィルターの製造方法、 （４）三次元網目状多孔体を酸化膜溶解水溶液と接触せ
しめ酸化膜を除去することを特徴とする、請求項２記載
の水処理フィルターの製造方法、 に関するものである。
有害物質を含む汚染物水処理技術として、有機塩素化
合物の水処理例を説明する。
合物の水処理例を説明する。
前述の０価の金属は、人体に有害とされる有機塩素化
合物と下記の反応を起こして有機塩素化合物を無害化す
るため、極めて効果的な還元処理剤である。たとえば、
Mnを還元剤とする場合、下記のごとき反応により無害化
することができる。
合物と下記の反応を起こして有機塩素化合物を無害化す
るため、極めて効果的な還元処理剤である。たとえば、
Mnを還元剤とする場合、下記のごとき反応により無害化
することができる。
しかし、Mnは溶存酸素を含む水中では０価の状態で存
在することは困難で、一般には２価〜７価の酸化物に変
化して前記の化学反応や還元が起こりにくい。
在することは困難で、一般には２価〜７価の酸化物に変
化して前記の化学反応や還元が起こりにくい。
本発明者等は、簡易な手段でMn0の還元状態を維持す
る方法を研究した結果、鉄からなるフィルター表層部
（表面）に存在する鉄の酸化被膜を溶解除去することに
よって達成できることを知得した。
る方法を研究した結果、鉄からなるフィルター表層部
（表面）に存在する鉄の酸化被膜を溶解除去することに
よって達成できることを知得した。
酸化膜溶解水溶液としては塩酸、過酸化水素、硝酸、
硫酸、りん酸、ふっ酸、クロム酸、ぎ酸、酢酸、アスコ
ルビン酸等の１〜70％水溶液と接触することによりフィ
ルター表層部の酸化被膜を除去する。またこれらの酸の
２種類以上の混合物も同様の作用を有する。即ち、フィ
ルター表層部がMnよりなる表層部にはMn0が保持され
る。
硫酸、りん酸、ふっ酸、クロム酸、ぎ酸、酢酸、アスコ
ルビン酸等の１〜70％水溶液と接触することによりフィ
ルター表層部の酸化被膜を除去する。またこれらの酸の
２種類以上の混合物も同様の作用を有する。即ち、フィ
ルター表層部がMnよりなる表層部にはMn0が保持され
る。
これらの方法でフィルターの表層部に維持されたMn0
を溶存酸素を含む水中において有機塩素化合物の還元処
理剤として長期間使用する際には、常時あるいは必要の
都度間欠的に、フィルターに前記の水溶液を流すか、処
理した後Mn0の状態を維持するためにMnの酸化電位より
も低い電位に分極させ続ける。これにより、Mn0は、長
期間にわたって生成され、保持できる。
を溶存酸素を含む水中において有機塩素化合物の還元処
理剤として長期間使用する際には、常時あるいは必要の
都度間欠的に、フィルターに前記の水溶液を流すか、処
理した後Mn0の状態を維持するためにMnの酸化電位より
も低い電位に分極させ続ける。これにより、Mn0は、長
期間にわたって生成され、保持できる。
又フィルターに犠牲陽極としてMnよりも電気化学的に
酸化されやすい金属例えば、アルミニウム、亜鉛等を多
孔体に付着させ、あるいは焼結金属多孔体製造時の母材
用粉末中にアルミニウム、亜鉛等を混合し、アルミ、亜
鉛を含む多孔体とすることにより表層部をMn0に保持す
る。
酸化されやすい金属例えば、アルミニウム、亜鉛等を多
孔体に付着させ、あるいは焼結金属多孔体製造時の母材
用粉末中にアルミニウム、亜鉛等を混合し、アルミ、亜
鉛を含む多孔体とすることにより表層部をMn0に保持す
る。
更にフィルター表面にMn0を生成せしめる他の方法と
しては、マンガンからなるフィルターを還元雰囲気中例
えば、水素気流中で加熱還元処理することによっても、
達成することができる。このようなフィルターは、還元
剤であるMnが構造体となっており、容易に酸化膜除去で
き、また処理水のショートパスがなく処理水中の有害物
質と均一に接触でき分解除去が効率的にできる。
しては、マンガンからなるフィルターを還元雰囲気中例
えば、水素気流中で加熱還元処理することによっても、
達成することができる。このようなフィルターは、還元
剤であるMnが構造体となっており、容易に酸化膜除去で
き、また処理水のショートパスがなく処理水中の有害物
質と均一に接触でき分解除去が効率的にできる。
このようにMnと処理水との接触による反応で還元分解
し無害化するものであるが、Mg、Zn、Al、TiやMnを含む
これらの金属の２種類以上からなる多孔体フィルターに
おいても同一反応により処理水を還元分解し無害化する
ことができる。
し無害化するものであるが、Mg、Zn、Al、TiやMnを含む
これらの金属の２種類以上からなる多孔体フィルターに
おいても同一反応により処理水を還元分解し無害化する
ことができる。
上記のごとき有機塩素化合物の他難分解性汚濁物質と
しては、例えば、殺虫剤として農薬に用いられるイソキ
サチオン、イソフェンホス、ダイアジイン、DDVP、De
p、MEP、NAC等、殺菌剤として農薬に用いられるイプロ
ジオン、キャプタン、チオファネートメチル、ベノミ
ル、TPN等、除草剤として農薬に用いられるアシュラ
ム、ベンタゾン、ペンディメタリン、CAT、SAP等、冷却
用冷媒としてのフロン12、フロン22等、発泡ウレタン等
のアワ剤としてのフロン11等、電子部品等の洗浄剤とし
てのフロン113等がある。
しては、例えば、殺虫剤として農薬に用いられるイソキ
サチオン、イソフェンホス、ダイアジイン、DDVP、De
p、MEP、NAC等、殺菌剤として農薬に用いられるイプロ
ジオン、キャプタン、チオファネートメチル、ベノミ
ル、TPN等、除草剤として農薬に用いられるアシュラ
ム、ベンタゾン、ペンディメタリン、CAT、SAP等、冷却
用冷媒としてのフロン12、フロン22等、発泡ウレタン等
のアワ剤としてのフロン11等、電子部品等の洗浄剤とし
てのフロン113等がある。
三次元網目状多孔体としては、例えばMn、Mg、Zn、A
l、Tiのいずれか１種または２種以上（但しAlの１種除
く）の金属、又はこれら金属にFeを含有せしめた金属か
らなる細線をフエルト化したもの、ハニカム交叉積層化
したもの、平板に細孔を形成し、これを複数毎積層化す
る、有機質多孔体にFe金属粉末を塗着、焼結するなどが
ある。
l、Tiのいずれか１種または２種以上（但しAlの１種除
く）の金属、又はこれら金属にFeを含有せしめた金属か
らなる細線をフエルト化したもの、ハニカム交叉積層化
したもの、平板に細孔を形成し、これを複数毎積層化す
る、有機質多孔体にFe金属粉末を塗着、焼結するなどが
ある。
次に三次元網目状多孔体製造の一例を挙げる。
平均粒径50μ以下のMn粉、酸化Mn粉、表面を酸化した
Mn粉を単独であるいは混合して、あるいはFe粉を添加混
合して母材用粉末として使用する。結合剤と混練し有機
質三次元多孔体に塗着し、更に熱処理を行い自己還元焼
結反応を行なわしめる。
Mn粉を単独であるいは混合して、あるいはFe粉を添加混
合して母材用粉末として使用する。結合剤と混練し有機
質三次元多孔体に塗着し、更に熱処理を行い自己還元焼
結反応を行なわしめる。
表面を酸化させたMn粉は、例えば安価に製造可能な電
解Mnを湿式粉砕して製造することができる。湿式粉砕法
によるMn粉は、粉砕中に発火や爆発がないために安全で
あり、又表面が酸化していないMn粉よりも安価に製造で
きる。
解Mnを湿式粉砕して製造することができる。湿式粉砕法
によるMn粉は、粉砕中に発火や爆発がないために安全で
あり、又表面が酸化していないMn粉よりも安価に製造で
きる。
粉砕するMnが合金元素であるFe、Ni、Cr、Cu,P、Alを
含有する場合は、これ等の合金元素を含有するMn粉や表
面を酸化させたMn粉が得られる。
含有する場合は、これ等の合金元素を含有するMn粉や表
面を酸化させたMn粉が得られる。
が、これらの合金元素は焼結金属多孔体の骨格の強度
等を向上させるために好ましい。またこれ等の合金元素
を含有する粉末を母材用粉末に添加させると同様の効果
が得られる。
等を向上させるために好ましい。またこれ等の合金元素
を含有する粉末を母材用粉末に添加させると同様の効果
が得られる。
次に母材用粉末は結合剤と混練し、有機質三次元多孔
材の骨格に塗着する。結合材は有機系では例えばCMCや
ポリアクリル酸を、又無機系では例えば水ガラスを用い
ることができるが、母材用粉末をこれらの結合剤の水溶
液と混練する。
材の骨格に塗着する。結合材は有機系では例えばCMCや
ポリアクリル酸を、又無機系では例えば水ガラスを用い
ることができるが、母材用粉末をこれらの結合剤の水溶
液と混練する。
有機質三次元多孔材とは、熱処理での加熱で熱分解あ
るいは昇華して除去できる多孔体で、例えばウレタンフ
ォームや三次元織物をいう。母材用粉末と結合剤との混
練物は、スプレーや浸漬によって有機質三次元多孔材の
骨格に塗着される。粒度が50μ以下の母材用粉末は結合
剤との混練によって粘調なスラリー状になるため、有機
質三次元多孔材の骨格に均一な厚さに塗着せしめること
ができる。
るいは昇華して除去できる多孔体で、例えばウレタンフ
ォームや三次元織物をいう。母材用粉末と結合剤との混
練物は、スプレーや浸漬によって有機質三次元多孔材の
骨格に塗着される。粒度が50μ以下の母材用粉末は結合
剤との混練によって粘調なスラリー状になるため、有機
質三次元多孔材の骨格に均一な厚さに塗着せしめること
ができる。
熱処理では、母材用粉末が炭素を十分に含有している
ため、加熱炉の雰囲気は一般に焼結合金の場合と異な
り、還元雰囲気にする必要はなく、非酸化性のアルゴン
ガスや窒化ガスの雰囲気で十分である。有機質三次元多
孔材がウレタンフォームの場合は、100〜350℃で30分加
熱すると有機質三次元多孔材は除去される。
ため、加熱炉の雰囲気は一般に焼結合金の場合と異な
り、還元雰囲気にする必要はなく、非酸化性のアルゴン
ガスや窒化ガスの雰囲気で十分である。有機質三次元多
孔材がウレタンフォームの場合は、100〜350℃で30分加
熱すると有機質三次元多孔材は除去される。
更に600〜1200℃に約１時間加熱すると、液相焼結化
や自己還元反応や仕上げ焼結化によって、母材がMnであ
る焼結金属多孔体が得られる。
や自己還元反応や仕上げ焼結化によって、母材がMnであ
る焼結金属多孔体が得られる。
このような多孔体の表面積、空孔等の調整は、上記有
機質三次元孔材の空孔率で調整することができる。
機質三次元孔材の空孔率で調整することができる。
前記他の金属についても同様に処理することにより、
三次元網目状の多孔体が得られる。
三次元網目状の多孔体が得られる。
実施例 次に本発明の実施例を比較例とともに挙げる。
注1:三次元網目多孔体は、Mn、Fe、Zn、Mg、Ti、Fe−Al
（50/50）、Fe−Ti（50/50）、Fe−Mn（50/50）、Fe−Z
n（50/50）、Al−Ti（50/50）、Al−Mg−Zn（30/30/4
0）を湿式粉砕し、平均粒径10μｍの粒体とし、これを
水とCMCで混練し、空孔2mmのウレタンフォームにスプレ
ー法にて塗着し、乾燥（100℃）、脱脂（200℃）、自己
還元（800℃）、焼結（1100℃）の熱処理を窒素雰囲気
中で実施。
（50/50）、Fe−Ti（50/50）、Fe−Mn（50/50）、Fe−Z
n（50/50）、Al−Ti（50/50）、Al−Mg−Zn（30/30/4
0）を湿式粉砕し、平均粒径10μｍの粒体とし、これを
水とCMCで混練し、空孔2mmのウレタンフォームにスプレ
ー法にて塗着し、乾燥（100℃）、脱脂（200℃）、自己
還元（800℃）、焼結（1100℃）の熱処理を窒素雰囲気
中で実施。
注2:処理水は40℃に加温して使用。
注3:処理結果は、上記多孔体をフィルターとし、処理水
を1.0l/分の流速で１時間循環させ、フィルターを通過
して出てくる水中の汚染物濃度をECDガスクロマトグラ
フ分析方法により測定した結果。
を1.0l/分の流速で１時間循環させ、フィルターを通過
して出てくる水中の汚染物濃度をECDガスクロマトグラ
フ分析方法により測定した結果。
注4:比較例、上記鉄粉を充填槽内（直径100mm、高さ300
mm）に充填し、上記汚染物含有水を同様に循環させた。
mm）に充填し、上記汚染物含有水を同様に循環させた。
発明の効果 本発明により、排水などの汚水浄化を確実にでき、か
つ多孔体フィルターも長期間に亘り使用することができ
る。又極めて安価なコストで水処理ができる。更に有機
ハロゲン化合物等難分解性汚濁水の処理も確実にできる
等の優れた効果が得られる。
つ多孔体フィルターも長期間に亘り使用することができ
る。又極めて安価なコストで水処理ができる。更に有機
ハロゲン化合物等難分解性汚濁水の処理も確実にできる
等の優れた効果が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−9058（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−100379（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−289211（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−58220（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−42945（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C02F 1/70 B01D 39/00
Claims (4)
- 【請求項１】三次元網目状多孔体を形成している骨格を
Mn,Mg,Zn,Al,Tiの１種又は２種以上（但し、Alの１種除
く）の金属により構成した、水処理フィルター。 - 【請求項２】三次元網目状多孔体を形成している骨格を
Mn,Mg,Zn,Al,Tiの１種又は２種以上の金属にFeを含有せ
しめた金属により構成した水処理フィルター。 - 【請求項３】三次元網目状多孔体を酸化膜溶解水溶液と
接触せしめ酸化膜を除去することを特徴とする、請求項
１記載の水処理フィルターの製造方法。 - 【請求項４】三次元網目状多孔体を酸化膜溶解水溶液と
接触せしめ酸化膜を除去することを特徴とする、請求項
２記載の水処理フィルターの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24900889A JP2901278B2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 水処理フィルター及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24900889A JP2901278B2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 水処理フィルター及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03114589A JPH03114589A (ja) | 1991-05-15 |
| JP2901278B2 true JP2901278B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=17186639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24900889A Expired - Fee Related JP2901278B2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 水処理フィルター及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2901278B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04359605A (ja) * | 1991-06-06 | 1992-12-11 | Satsuporoshi | 絞り弁付シリンダを備えるパンタグラフ装置 |
| EP0544924A4 (en) * | 1991-06-25 | 1993-11-03 | Nippon Steel Corporation | Method and device for treating waste water containing organic chlorine compounds |
| JP2006218343A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Kurita Water Ind Ltd | セレン含有排水の処理方法および処理装置 |
| JP5331060B2 (ja) * | 2010-05-31 | 2013-10-30 | 大成建設株式会社 | 透過性地下水浄化体の性能回復方法 |
-
1989
- 1989-09-27 JP JP24900889A patent/JP2901278B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH03114589A (ja) | 1991-05-15 |
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|---|---|---|---|
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