JP3726294B2

JP3726294B2 - 濁水の処理方法

Info

Publication number: JP3726294B2
Application number: JP28653794A
Authority: JP
Inventors: 孝弘中; 三郎竹之内
Original assignee: Dia Nitrix Co Ltd
Current assignee: Dia Nitrix Co Ltd
Priority date: 1994-11-21
Filing date: 1994-11-21
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2020-12-14
Also published as: JPH08141315A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、濁水の処理方法に関する。詳しくは、特定の有機高分子を組み合わせて使用することによる、河川工事等で発生する濁水を処理して澄明にする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、河川工事等で発生する濁水の処理方法として、一般的には濁水に無機系のカチオン性凝集剤を添加混合した後に、アニオン性有機高分子凝集剤を添加混合する方法が知られている。該処理により透明になった上澄液を放流する方法が採られる。
【０００３】
このような２種類の凝集剤を逐次組み合わせて使用するいわゆる２液処方は、凝集剤の用途分野において幅広く実施されている。この２液処方の基本的な概念は、原水中の懸濁粒子表面のアニオン性親水保護コロイドをカチオン性凝集剤で破壊して粒子を凝結せしめると共に該粒子表面を正に帯電せしめた後、アニオン性凝集剤で凝結粒子を凝集しようとするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の２液処方も、凝集剤の組み合わせ、あるいは対象とする用途分野に応じて、その発現する効果も一定ではない。例えば、凝集剤を添加混合したときの凝集物の破壊、あるいは、カチオン性とアニオン性の凝集剤間の反応も関与した不溶化物の析出などの問題がある。
【０００５】
また、２液処方において、従来の無機系のカチオン凝集剤を使用する場合は、通常、濁水に対する添加量が非常に多くなるので、運搬などの作業負荷が大きい。このため、無機系のカチオン性凝集剤の代わりに、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート系のカチオン性有機高分子などの凝集剤を使用する方法も試みられているが、濁水の透明化の効果、あるいは、経済性において必ずしも満足できるものではなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記の課題に鑑み鋭意検討を行った結果、アミジン構造単位を有する特定のカチオン性高分子を河川晃至等の濁水に添加混合した後、カルボキシル基を有する特定のアニオン性高分子凝集剤を添加混合することにより、河川工事等で発生する濁水を効率よく澄明にすることができることを見いだし本発明に到達した。
【０００７】
すなわち、本発明は、河川工事で発生する濁水又は砂利の洗浄廃水である濁った水に、（Ａ）下記一般式［１］及び／又は［２］で表される繰り返し単位を１０〜９０モル％含有するカチオン性高分子を添加混合した後に、（Ｂ）カルボキシル基を含む繰り返し単位を１０モル％以上含有するアニオン性高分子を添加混合することにより、濁った水を上澄液と沈降物とに分離することを特徴とする方法に存する。
【０００８】
【化３】

（式中、Ｒ¹，Ｒ²は水素原子又はメチル基を、Ｘ^-は陰イオンを表す。）
【０００９】
【化４】

（式中、Ｒ¹，Ｒ²は水素原子又はメチル基を、Ｘ^-は陰イオンを表す。）
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の濁水処理において用いる凝集剤の（Ａ）成分のカチオン性高分子は、前記一般式〔１〕及び／又は〔２〕で表わされる繰り返し単位（以下「アミジン単位」ということがある）を１０〜９０モル％、好ましくは３５〜８０モル％含有する。また、該カチオン性高分子は、１規定の食塩水中０．１ｇ／ｄｌの溶液として、２５℃で測定した還元粘度が、通常１ｄｌ／ｇ以上、好ましくは２〜１５ｄｌ／ｇのものを使用する。前記の〔１〕と〔２〕で表されるアミジン単位は、共に５員環から成るアミジン構造を有しており、核磁気共鳴分光法（ＮＭＲ）や赤外分光法（ＩＲ）等の分析において通常、等価で観測されるものであり、〔１〕と〔２〕の総量として定量される。
【００１１】
かかるカチオン性高分子は、都市下水処理場等で発生する有機汚泥処理用の凝集剤として顕著な効果を有するものとして、近年特に注目されているものである（特開平５−１９２５１３号公報参照）。このアミジン構造を有するカチオン性高分子を製造するためには、通常、アクリロニトリル又はメタクリロニトリルと、重合後の化学変性によりビニルアミン単位を生成し得るビニルモノマーからなる共重合体を合成し、ついで化学変性によりビニルアミン単位を生成せしめ、１級アミノ基とニトリル基の閉環反応を行う。そして、アミジン単位（１）及び／又は（２）を１０〜９０モル％有する高分子を合成するためには該共重合体中に通常１０〜９０モル％、好ましくは４０〜６０モル％のアクリロニトリル又はメタクリロニトリルが存在する必要がある。
【００１２】
また、重合後の化学変性によりビニルアミン単位を生成し得るビニルモノマーとしては、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルフタルイミド、Ｎ−ビニルスクシイミド、Ｎ−ビニルウレタン等のＮ−ビニルアミド類、アクリルアミド、メタクリルアミドなどが挙げられる。
【００１３】
重合体からビニルアミン単位を生成させる方法としては、ポリＮ−ビニルアミド類の場合は酸又は塩基による加水分解、アルコーリシス、アンモノリシス等の加溶媒反応が用いられる。ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミドの場合は塩基性で次亜ハロゲン化合物を使用するホフマン反応が用いられる。
【００１４】
アミジン構造を効率良く生成させるためにはビニルアミン単位のアミノ基の隣接位置にニトリル基が存在する必要があるので、アクリロニトリル又はメタクリロニトリルと交互性の高い共重合体を生成するモノマーを使用することが好ましい。この目的のためにはＮ−ビニルホルムアミドの共重合体を使用することが特に好ましい。
【００１５】
ニトリル基とアミノ基のアミジン化反応は、その生成方法によらず、通常、酸性条件下、８０〜１５０℃、好ましくは、９０〜１２０℃の加熱条件で行われる。以上のような方法で製造されるアミジン構造を有する高分子においては、アミジン単位（１）、（２）の他の任意成分として、通常、アクリロニトリル単位、ビニルアミン単位及び、重合後の化学変性によりビニルアミン単位を生成し得るビニルモノマー由来の繰り返し単位を０〜９０モル％含むことになる。
【００１６】
一方、本発明に用いる凝集剤の（Ｂ）成分のアニオン性有機高分子としては、カルボキシル基を含む繰り返し単位を１０モル％以上、好ましくは１５〜３０モル％含有し、その還元粘度が、通常７ｄｌ／ｇ以上、好ましくは１０〜３０ｄｌ／ｇの高分子化合物が用いられる。好ましいアニオン性有機高分子の例としては、ポリアクリルアミド又はポリメタクリルアミドの部分加水分解物、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム、アクリル酸ナトリウム又はメタクリル酸ナトリウムとアクリルアミド又はメタクリルアミドとの共重合体などが挙げられる。
【００１７】
また、本発明に用いる（Ｂ）成分のアニオン性高分子凝集剤の構成単位としては前述のカルボキシル基や酸アミド基の他に、凝集能に悪影響を及ぼさない範囲で、スルホン基、ニトリル基、酸ヒドラジド基その他任意の官能基を含有することができる。
【００１８】
本発明の濁水の処理方法においては、濁水に（Ａ）成分のカチオン性有機高分子を添加混合した後、（Ｂ）成分のアニオン性有機高分子を添加混合して凝集処理することにより本発明の目的が達せられる。カチオン性有機高分子は濁水に対して、通常０．０５〜１０ｐｐｍ、好ましくは０．１〜２ｐｐｍの範囲で用いられ、通常０．０１〜０．５重量％の水溶液状で添加される。アニオン性有機高分子は、濁水に対し、通常０．０５〜１０ｐｐｍ、好ましくは０．１〜２ｐｐｍの範囲で用いられ、通常０．０１〜０．２重量％の水溶液で用いられる。
【００１９】
本発明の河川工事等で発生する濁水を澄明にする方法においては、カチオン性有機高分子及びアニオン性有機高分子の添加方法、混合方法に特に制約はないが、通常カチオン性有機高分子の添加時は、アニオン性有機高分子の添加時よりも濁水の混合を充分に行う方が好ましい。
【００２０】
なお、本発明が適用される濁水としては、河川工事で発生する濁水、濁度の著しい都市河川表流水、砂利の岡掘りなどにおいて泥分を洗浄した廃水などが例示される。本発明の方法で凝集処理された上澄液は、澄明でそのまま放流することができる。また、沈降した泥は、各所において埋立に使用できる。
【００２１】
【実施例】
次に本発明を実施例によりさらに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１〜３，比較例１〜７
濁水として上澄液濁度１８５ｐｐｍの河川工事排水を用い、凝集剤として表−１に示されるカチオン性高分子とアニオン系高分子を用いて、下記の凝集テストを行った結果を表−２に示す。
【００２２】
（凝集テスト方法）
１００ｍｌ沈降管に濁水を１００ｍｌ採取して０．０５％水溶液のカチオン性高分子を添加して１０回転倒混合した後、０．０５％水溶液のアニオン性有機高分子を添加し１０回転倒混合して静置する。
静置１０分後に中心部（５０ｍｌ前後）からスポイトで上澄液を採取して、ＪＩＳＫ０１０１透過光測定法（６６０ｎｍ：１０ｍｍセル）で、濁度を測定する。
【００２３】
【表１】

【００２４】
【表２】

【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、河川工事等で発生する濁水を効率よく澄明にすることができる。

Claims

河川工事で発生する濁水又は砂利の洗浄廃水である濁った水に、（Ａ）下記一般式［１］及び／又は［２］で表される繰り返し単位を１０〜９０モル％含有するカチオン性高分子を添加混合した後に、（Ｂ）カルボキシル基を含む繰り返し単位を１０モル％以上含有するアニオン性高分子を添加混合することにより、濁った水を上澄液と沈降物とに分離することを特徴とする方法。

（式中、Ｒ¹、Ｒ²は水素原子又はメチル基を、Ｘ^-は陰イオンを表す。）

（式中、Ｒ¹、Ｒ²は水素原子又はメチル基を、Ｘ^-は陰イオンを表す。）
被処理水に対してカチオン性高分子を０．０５〜１０ｐｐｍ添加することを特徴とする請求項１記載の方法。
被処理水に対してカチオン性高分子を０．１〜２ｐｐｍ、アニオン性高分子を０．１〜２ｐｐｍ添加することを特徴とする請求項１記載の方法。