JP4770802B2 - Wastewater treatment method - Google Patents

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Description

本発明は、排水処理方法に関する。 The present invention relates to a wastewater treatment method.

含フッ素ポリマーの製造では、一般に、含フッ素界面活性剤の存在下に水性媒体中で重合反応を行うことから、含フッ素界面活性剤を含む排水が生じる。この排水から含フッ素界面活性剤を除去する方法が従来より検討されてきた。 In the production of a fluorine-containing polymer, generally, a polymerization reaction is carried out in an aqueous medium in the presence of a fluorine-containing surfactant, so that wastewater containing the fluorine-containing surfactant is generated. Methods for removing the fluorine-containing surfactant from this waste water have been studied conventionally.

含フッ素ポリマーの製造工程で生じた排水から含フッ素界面活性剤を回収する方法として、含フッ素界面活性剤の錯体形成を利用した除去技術が提案されている。 As a method for recovering the fluorine-containing surfactant from wastewater generated in the production process of the fluorine-containing polymer, a removal technique using complex formation of the fluorine-containing surfactant has been proposed.

特許文献1及び特許文献2には、2価金属イオンと3価金属イオンとを含む混合水溶液を排水に滴下していくことにより層状複水酸化物を形成させてフッ素界面活性剤を除去する方法が記載されている。しかしながら、これらの方法では、含フッ素界面活性剤は除去されるが、ノニオン界面活性剤は除去されないため、別途ノニオン界面活性剤の除去工程が必要である。 Patent Documents 1 and 2 disclose a method of removing a fluorine surfactant by forming a layered double hydroxide by dropping a mixed aqueous solution containing divalent metal ions and trivalent metal ions into waste water. Is described. However, in these methods, the fluorine-containing surfactant is removed, but the nonionic surfactant is not removed. Therefore, a separate step of removing the nonionic surfactant is necessary.

特許文献3及び特許文献4には、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム等の多価金属の金属塩を添加することにより水不溶性塩を形成させて含フッ素アルキルカルボン酸等の有機酸化合物を除去する方法が記載されている。しかしながら、これらの方法も、含フッ素界面活性剤は除去されるが、ノニオン界面活性剤は除去されないため、別途ノニオン界面活性剤の除去工程が必要である。 Patent Document 3 and Patent Document 4 include a method for removing a water-insoluble salt by adding a metal salt of a polyvalent metal such as aluminum, calcium or magnesium to remove an organic acid compound such as a fluorine-containing alkylcarboxylic acid. Are listed. However, in these methods, the fluorine-containing surfactant is removed, but the nonionic surfactant is not removed. Therefore, a separate step of removing the nonionic surfactant is necessary.

含フッ素ポリマーの製造に関し、含フッ素界面活性剤の含有量が低い製品が求められており、含フッ素ポリマー水性分散液の含フッ素界面活性剤の含有量を低減する手段として、例えば、重合反応により得られた水性分散液に相分離濃縮や電気濃縮等を行うことが知られている(例えば、特許文献5参照。)。このような操作を行う場合、ノニオン界面活性剤が添加されるため、含フッ素界面活性剤だけでなくノニオン界面活性剤も含む排水が生じることとなる。しかしながら、これらの界面活性剤を同時に排水から除去する方法は従来提案されていなかった。
特開2003−285075号公報 特開2003−285076号公報 特開2006−206866号公報 特開2007−002072号公報 国際公開第2004/050179号パンフレット
Regarding the production of a fluoropolymer, a product having a low content of a fluorosurfactant is required. As a means for reducing the content of the fluorosurfactant in the aqueous fluoropolymer dispersion, for example, by a polymerization reaction It is known that the obtained aqueous dispersion is subjected to phase separation concentration, electric concentration or the like (for example, see Patent Document 5). When such an operation is performed, since a nonionic surfactant is added, wastewater containing not only the fluorine-containing surfactant but also the nonionic surfactant is generated. However, a method for removing these surfactants from the waste water simultaneously has not been proposed.
JP 2003-285075 A JP 2003-285076 A JP 2006-206866 A JP 2007-002072 A International Publication No. 2004/050179 Pamphlet

本発明は、上記現状に鑑み、排水中の含フッ素界面活性剤とノニオン界面活性剤とを簡便に除去する方法を提供することにある。 In view of the above-mentioned present situation, the present invention is to provide a method for easily removing a fluorine-containing surfactant and a nonionic surfactant in waste water.

本発明は、水と含フッ素界面活性剤とノニオン界面活性剤とを含有し含フッ素ポリマー濃度が0.5質量%以下である被処理液に、電解質を添加する工程(i)、及び、上記工程(i)を経た被処理液を加熱することにより上記含フッ素界面活性剤及び上記ノニオン界面活性剤を実質的に含有しない相(1)と上記含フッ素界面活性剤及び上記ノニオン界面活性剤を含有する相(2)とに相分離させる工程(ii)を有することを特徴とする排水処理方法である。
従来から、ノニオン界面活性剤を含有する水溶液を、ノニオン界面活性剤の曇点以上に加熱することによって、ノニオン界面活性剤を実質的に含有しない相とノニオン界面活性剤を含有する相に相分離することが知られていた。しかしながら、含フッ素界面活性剤が共存する場合には、この相分離が進行しにくくなるため、更に電解質を含有させて加熱することにより相分離が進行することを見出し、さらに驚くべきことに、含有される含フッ素乳化剤が選択的にノニオン界面活性剤を含有する相に移行することを見出すことによって、本発明は完成された。
以下に本発明を詳細に説明する。
The present invention includes a step (i) of adding an electrolyte to a liquid to be treated containing water, a fluorine-containing surfactant and a nonionic surfactant and having a fluorine-containing polymer concentration of 0.5% by mass or less, and the above By heating the liquid to be treated after step (i), the phase (1) substantially free of the fluorine-containing surfactant and the nonionic surfactant, the fluorine-containing surfactant and the nonionic surfactant are added. A wastewater treatment method comprising a step (ii) of phase separation into a phase (2) to be contained.
Conventionally, an aqueous solution containing a nonionic surfactant is heated above the cloud point of the nonionic surfactant to phase separate into a phase containing substantially no nonionic surfactant and a phase containing nonionic surfactant. It was known to do. However, when the fluorine-containing surfactant coexists, this phase separation is difficult to proceed, and it has been found that the phase separation proceeds by further heating by adding an electrolyte. The present invention has been completed by finding that the fluorine-containing emulsifier to be selectively transferred to a phase containing a nonionic surfactant.
The present invention is described in detail below.

本発明において、被処理液は、水と含フッ素界面活性剤とノニオン界面活性剤とを含有するものである。
上記被処理液としては、例えば、含フッ素ポリマー水性分散液の調製の際に生じる排水が考えられる。すなわち、含フッ素ポリマー水性分散液中の含フッ素界面活性剤の含有量を低減させる場合、上述のように、重合に用いた含フッ素界面活性剤と該低減化を行うための操作(相分離濃縮や電気濃縮等)に用いたノニオン界面活性剤とを含む排水が生じる。
一方、従来行われていた排水処理方法では、含フッ素界面活性剤を除去する方法しか提案されておらず、含フッ素界面活性剤とノニオン界面活性剤とを同時に除去する方法は検討されていなかった。
これに対し、本発明の排水処理方法は、含フッ素界面活性剤とノニオン界面活性剤とを同時に且つ短時間で排水から除去することができる方法である。
In the present invention, the liquid to be treated contains water, a fluorine-containing surfactant, and a nonionic surfactant.
As the liquid to be treated, for example, drainage generated in preparing the fluoropolymer aqueous dispersion can be considered. That is, when reducing the content of the fluorine-containing surfactant in the fluorine-containing polymer aqueous dispersion, as described above, the fluorine-containing surfactant used for the polymerization and the operation for performing the reduction (phase separation concentration) And wastewater containing nonionic surfactant used for electric concentration, etc.).
On the other hand, in the conventional wastewater treatment method, only a method for removing the fluorine-containing surfactant has been proposed, and a method for simultaneously removing the fluorine-containing surfactant and the nonionic surfactant has not been studied. .
On the other hand, the waste water treatment method of the present invention is a method capable of simultaneously removing the fluorine-containing surfactant and the nonionic surfactant from the waste water in a short time.

上記被処理液は、含フッ素界面活性剤とノニオン界面活性剤をそれぞれ1種のみ含有するものであってもよいし、それぞれ2種以上含有するものであってもよいし、何れか一方のみ2種以上含有するものであってもよい。 The liquid to be treated may contain only one type of fluorine-containing surfactant and nonionic surfactant, or may contain two or more types, or only one of them. It may contain more than seeds.

上記含フッ素界面活性剤としては、フッ素置換された炭化水素基を疎水基として有し、カルボン酸、スルホン酸及び/又はその塩を親水基として有する化合物を例示することができる。
上記フッ素置換された炭化水素基の例としては、フッ素原子が結合した炭素数が4〜10、好ましくは5〜7のフッ素化アルキル基やフッ素化アルコキシ基が挙げられる。さらに具体的には、フッ素原子が結合した炭素数が4〜10、好ましくは5〜7のパーフルオロアルキル基やパーフルオロアルコキシ基が例示される。上記フッ素置換された炭化水素基は、エーテル結合性酸素を構造中に含有するものであってもよい。
上記含フッ素界面活性剤の代表的なものとしては、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロエーテルカルボン酸又はそれらの塩が挙げられる。
Examples of the fluorine-containing surfactant include compounds having a fluorine-substituted hydrocarbon group as a hydrophobic group and a carboxylic acid, sulfonic acid and / or salt thereof as a hydrophilic group.
Examples of the fluorine-substituted hydrocarbon group include fluorinated alkyl groups and fluorinated alkoxy groups having 4 to 10 carbon atoms, preferably 5 to 7 carbon atoms, to which fluorine atoms are bonded. More specifically, examples thereof include perfluoroalkyl groups and perfluoroalkoxy groups having 4 to 10 carbon atoms, preferably 5 to 7 carbon atoms, to which fluorine atoms are bonded. The fluorine-substituted hydrocarbon group may contain ether bondable oxygen in the structure.
Typical examples of the fluorine-containing surfactant include perfluoroalkyl carboxylic acids, perfluoroether carboxylic acids, and salts thereof.

上記被処理液において、上記含フッ素界面活性剤の含有量は一般に0.01〜2質量%である。
上記含有量は、除去効率の点で、被処理液の0.05質量%以上であることが好ましく、また、1質量%以下であることが好ましい。
In the liquid to be treated, the content of the fluorine-containing surfactant is generally 0.01 to 2% by mass.
The content is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 1% by mass or less, based on the removal efficiency, from the viewpoint of removal efficiency.

本明細書において、上記含フッ素界面活性剤の含有量は、19F−NMR(測定機器AC300P、Bruker Biospin社製)から求めた値である。 In the present specification, the content of the fluorine-containing surfactant is a value determined from 19 F-NMR (measuring instrument AC300P, manufactured by Bruker Biospin).

上記ノニオン界面活性剤は、公知のものであれば特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル等のエーテル型ノニオン界面活性剤、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイドブロック共重合体等のポリオキシエチレン誘導体、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等のエステル型ノニオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド等のアミン系ノニオン界面活性剤が挙げられる。 The nonionic surfactant is not particularly limited as long as it is a known one, and examples thereof include ether type nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylene alkyl ether, and ethylene oxide. / Ester-type nonionic surfactants such as polyoxyethylene derivatives such as propylene oxide block copolymers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, glycerin fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid esters, Examples include amine-based nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkylamine and alkylalkanolamide.

上記ノニオン界面活性剤は、アルキルフェノールを構造中に有しないことが好ましく、ポリオキシエチレン系のノニオン界面活性剤がより好ましい。更に、曇点が50〜90℃であるものが好ましい。
本明細書において、上記曇点は、ISO1065(Method A)に従い、測定希釈試料15mlを試験管に入れ、完全に不透明になるまで加熱させた後に、攪拌しながら徐々に冷却させた際に液全体が透明となる温度として測定した値である。
The nonionic surfactant preferably does not have an alkylphenol in the structure, and a polyoxyethylene nonionic surfactant is more preferable. Furthermore, what has a cloud point of 50-90 degreeC is preferable.
In the present specification, the cloud point is determined according to ISO 1065 (Method A) when 15 ml of a measurement diluted sample is placed in a test tube and heated until it becomes completely opaque, and then gradually cooled with stirring. Is a value measured as the temperature at which becomes transparent.

上記被処理液において、上記ノニオン界面活性剤の含有量は一般に1質量%以上、30質量%以下である。除去効率の点で、好ましい下限が2.5質量%、好ましい上限が25質量%である。 In the liquid to be treated, the content of the nonionic surfactant is generally 1% by mass or more and 30% by mass or less. In terms of removal efficiency, the preferable lower limit is 2.5% by mass, and the preferable upper limit is 25% by mass.

本明細書において、ノニオン界面活性剤の含有量(N)は、試料約1g(Xg)を直径5cmのアルミカップにとり、100℃にて1時間で加熱した加熱残分(Yg)、更に、得られた加熱残分(Yg)を300℃にて1時間加熱した加熱残分(Zg)より、式:N=[(Y−Z)/X]×100(%)から算出したものである。 In this specification, the content (N) of the nonionic surfactant is about 1 g (Xg) of a sample taken in an aluminum cup having a diameter of 5 cm and heated at 100 ° C. for 1 hour. The heating residue (Yg) obtained was calculated from the formula: N = [(Y−Z) / X] × 100 (%) from the heating residue (Zg) heated at 300 ° C. for 1 hour.

上記被処理液は、その濃度が0.5質量%以下であれば含フッ素ポリマーを含むものであってもよい。上記含フッ素ポリマーは、例えば、含フッ素ポリマー水性分散液の調製の際に生じた排水に混入したものであり、本発明の排水処理方法により除去されるべきものである。
上記含フッ素ポリマーの濃度は、0.5質量%を超えると、含フッ素界面活性剤およびノニオン界面活性剤の除去効率が低下するため好ましくない。
The liquid to be treated may contain a fluorine-containing polymer as long as its concentration is 0.5% by mass or less. The above-mentioned fluoropolymer is, for example, mixed in wastewater generated during the preparation of the fluoropolymer aqueous dispersion, and should be removed by the wastewater treatment method of the present invention.
If the concentration of the fluorine-containing polymer exceeds 0.5% by mass, the removal efficiency of the fluorine-containing surfactant and the nonionic surfactant is decreased, which is not preferable.

本明細書において、含フッ素ポリマー濃度(P)は、試料約1g(Xg)を直径5cmのアルミカップにとり、100℃にて1時間で加熱し、更に、300℃にて1時間加熱した加熱残分(Zg)より、式:P=(Z/X)×100(%)から算出したものである。 In this specification, the fluorine-containing polymer concentration (P) is determined by measuring about 1 g (Xg) of a sample in an aluminum cup having a diameter of 5 cm, heating at 100 ° C. for 1 hour, and further heating at 300 ° C. for 1 hour. From the minute (Zg), it is calculated from the formula: P = (Z / X) × 100 (%).

上記含フッ素ポリマーとしては、特に限定されず、ポリテトラフルオロエチレン〔PTFE〕、テトラフルオロエチレン〔TFE〕/ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕共重合体〔FEP〕、TFE/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)〔PAVE〕共重合体〔PFA〕、エチレン/TFE共重合体〔ETFE〕、ポリビリニデンフルオライド〔PVDF〕、ポリクロロトリフルオロエチレン〔PCTFE〕等が挙げられる。 The fluorine-containing polymer is not particularly limited, but is polytetrafluoroethylene [PTFE], tetrafluoroethylene [TFE] / hexafluoropropylene [HFP] copolymer [FEP], TFE / perfluoro (alkyl vinyl ether) [PAVE]. ] Copolymer [PFA], Ethylene / TFE copolymer [ETFE], Polyvinylidene fluoride [PVDF], Polychlorotrifluoroethylene [PCTFE] and the like.

上記PTFEとしては、テトラフルオロエチレン〔TFE〕ホモポリマーであってもよいし、変性ポリテトラフルオロエチレン〔変性PTFE〕であってもよい。
本明細書において、変性PTFEとは、TFEと微量単量体とを重合して得られる非溶融加工性の含フッ素ポリマーを意味する。上記微量単量体としては、例えば、HFP、クロロトリフルオロエチレン〔CTFE〕等のフルオロオレフィン、炭素原子1〜5個、特に炭素原子1〜3個を有するアルキル基を持つフルオロ(アルキルビニルエーテル);フルオロジオキソール;パーフルオロアルキルエチレン;ω−ヒドロパーフルオロオレフィン等が挙げられる。
The PTFE may be a tetrafluoroethylene [TFE] homopolymer or a modified polytetrafluoroethylene [modified PTFE].
In the present specification, the modified PTFE means a non-melt processable fluorine-containing polymer obtained by polymerizing TFE and a small amount of monomer. Examples of the trace monomer include fluoroolefins such as HFP and chlorotrifluoroethylene [CTFE], fluoro (alkyl vinyl ether) having an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, particularly 1 to 3 carbon atoms; Fluorodioxole; perfluoroalkylethylene; ω-hydroperfluoroolefin and the like.

上記被処理液における代表的な含フッ素ポリマーとして、なかでも、TFEホモポリマー、変性PTFEが挙げられる。 Typical examples of the fluorine-containing polymer in the liquid to be treated include TFE homopolymer and modified PTFE.

上記被処理液は、上述の含フッ素界面活性剤及びノニオン性界面活性剤を含むものであれば、何れの方法により生じたものであってもよい。
上記被処理液として、例えば、重合により得られる含フッ素ポリマー水性分散液を濃縮した際に生じる排水が挙げられる。
The liquid to be treated may be produced by any method as long as it contains the fluorine-containing surfactant and the nonionic surfactant described above.
Examples of the liquid to be treated include waste water generated when the fluoropolymer aqueous dispersion obtained by polymerization is concentrated.

本発明の排水処理方法は、被処理液に電解質を添加する工程(i)と、上記工程(i)を経た被処理液を加熱することにより相分離させる工程(ii)とを有するものである。 The wastewater treatment method of the present invention includes a step (i) of adding an electrolyte to the liquid to be treated and a step (ii) of phase separation by heating the liquid to be treated after the above step (i). .

上記電解質としては、無機酸、金属水和物、およびこれらの塩が例示され、無機酸の場合には、硫酸が好ましい。無機酸の塩としては、1〜3価の金属の塩化物又は硫酸塩であることが好ましい。上記金属としては、例えば、Na、K、Ca、Mg、Alが挙げられる。上記無機塩は、ナトリウム塩やアルミニウム塩であることが好ましく、ナトリウム塩であることがより好ましい。より具体的には、NaSO、NaCl、Al(SOが挙げられる。また、金属水和物としては、Na、K、Ca、Mg、Al等の金属の水和物が例示される。 Examples of the electrolyte include inorganic acids, metal hydrates, and salts thereof. In the case of inorganic acids, sulfuric acid is preferable. The salt of the inorganic acid is preferably a chloride or sulfate of a 1 to 3 metal. Examples of the metal include Na, K, Ca, Mg, and Al. The inorganic salt is preferably a sodium salt or an aluminum salt, and more preferably a sodium salt. More specifically, Na 2 SO 4 , NaCl, Al 2 (SO 4 ) 3 may be mentioned. Examples of the metal hydrate include metal hydrates such as Na, K, Ca, Mg, and Al.

上記電解質の添加量は、被処理液に対して0.01〜5質量%であることが好ましく、より好ましい範囲は0.1〜1質量%である。添加量が少ないと、含フッ素界面活性剤及びノニオン界面活性剤を実質的に含まない相(1)へのノニオン界面活性剤残存量が多くなり、添加量が過剰であると、効果は改善されず、経済性が損なわれる。 The addition amount of the electrolyte is preferably 0.01 to 5% by mass with respect to the liquid to be treated, and a more preferable range is 0.1 to 1% by mass. If the amount added is small, the amount of nonionic surfactant remaining in the phase (1) substantially free of fluorine-containing surfactant and nonionic surfactant increases, and if the amount added is excessive, the effect is improved. Therefore, economic efficiency is impaired.

上記工程(i)は、5〜60℃の温度下で行うことが好ましい。上記電解質を添加する際、攪拌することが好ましい。 It is preferable to perform the said process (i) under the temperature of 5-60 degreeC. It is preferable to stir when adding the electrolyte.

上記工程(ii)は、除去効率の点で、被処理液100質量部に対し1〜30質量部のノニオン界面活性剤の存在下で行うことが好ましい。
上記ノニオン界面活性剤の量は、被処理液100質量部に対し、より好ましい下限が3質量部であり、より好ましい上限が25質量部である。
上記被処理液中のノニオン界面活性剤の含有量が該範囲内である場合、上記工程(ii)においてノニオン界面活性剤を添加しなくてよい。上記含有量は、被処理液中のノニオン界面活性剤が2種以上である場合、該ノニオン界面活性剤の合計量に相当する量である。
The step (ii) is preferably performed in the presence of 1 to 30 parts by mass of a nonionic surfactant with respect to 100 parts by mass of the liquid to be treated in terms of removal efficiency.
The amount of the nonionic surfactant is more preferably 3 parts by mass and more preferably 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid to be treated.
When the content of the nonionic surfactant in the liquid to be treated is within the range, it is not necessary to add the nonionic surfactant in the step (ii). The content is an amount corresponding to the total amount of the nonionic surfactant when there are two or more nonionic surfactants in the liquid to be treated.

上記工程(ii)におけるノニオン界面活性剤は、被処理液に含有されているものと同種類のものであることが好ましい。 The nonionic surfactant in the step (ii) is preferably the same type as that contained in the liquid to be treated.

上記工程(ii)は、一般に上記ノニオン界面活性剤の曇点以上、好ましくは5℃以上高い温度下に加熱し静置することにより行うことができるが、分離効率が良い点で60〜95℃であることが更に好ましい。
上記工程(ii)は、一般に20分〜24時間で行えばよい。
The step (ii) can be carried out by heating and standing at a temperature higher than the cloud point of the nonionic surfactant, preferably higher by 5 ° C. or higher, but 60 to 95 ° C. in terms of good separation efficiency. More preferably.
The step (ii) may be generally performed in 20 minutes to 24 hours.

本発明において、上述の(i)、(ii)の工程を行うことにより、含フッ素界面活性剤及びノニオン界面活性剤を実質的に含有しない相(1)と含フッ素界面活性剤及びノニオン界面活性剤を含有する相(2)とに相分離させることができる。
上記相(1)及び上記相(2)は、デカンテーション等の公知の方法を行うことにより分離することができる。
In the present invention, by carrying out the steps (i) and (ii) described above, the phase (1) substantially free of the fluorinated surfactant and the nonionic surfactant, the fluorinated surfactant and the nonionic surfactant The phase can be separated into phase (2) containing the agent.
The phase (1) and the phase (2) can be separated by performing a known method such as decantation.

本明細書において、「含フッ素界面活性剤及びノニオン界面活性剤を実質的に含有しない」とは、含フッ素界面活性剤及びノニオン界面活性剤の含有量がそれぞれ25ppm未満、及び、2.3質量%未満、好ましくは1.0質量%未満であることを意味する。 In the present specification, “substantially free of fluorine-containing surfactant and nonionic surfactant” means that the content of fluorine-containing surfactant and nonionic surfactant is less than 25 ppm, respectively, and 2.3 mass %, Preferably less than 1.0% by weight.

本発明の排水処理方法は、被処理液の含フッ素ポリマー濃度が0.01〜0.5質量%の場合には、上述の工程(i)、工程(ii)に加え、上記相(1)に凝集剤及び/又は電解質を添加し更に加熱を行うことにより含フッ素ポリマーを実質的に含有しない相(3)と含フッ素ポリマーを含有する相(4)に相分離させる工程(以下、本工程を「工程(iii)」ともいう。)を含むものであってもよい。 In the wastewater treatment method of the present invention, when the fluorine-containing polymer concentration of the liquid to be treated is 0.01 to 0.5% by mass, in addition to the above step (i) and step (ii), the phase (1) A step of phase separation into a phase (3) containing substantially no fluorine-containing polymer and a phase (4) containing a fluorine-containing polymer by adding a flocculant and / or an electrolyte and further heating (hereinafter, this step) May also be referred to as “step (iii)”).

本明細書において、「含フッ素ポリマー実質的に含有しない」とは、含フッ素ポリマーの含有量が0.01質量%未満であることを意味する。 In the present specification, “substantially no fluorine-containing polymer” means that the content of the fluorine-containing polymer is less than 0.01% by mass.

本発明において、上記工程(iii)は、凝集剤及び/又は電解質を上記相(1)に添加することにより含フッ素ポリマーを凝集させ、さらに加熱を行うことにより界面活性剤を含フッ素ポリマーを含有する相(4)に選択的に移行させるものである。
上記工程(iii)は、被処理液の含フッ素ポリマー濃度が0.01質量%未満の場合には、特に行わなくてもよい。
In the present invention, the step (iii) comprises adding a flocculant and / or an electrolyte to the phase (1) to agglomerate the fluoropolymer, and further heating to contain the surfactant in the fluoropolymer. Phase (4) to be selectively transferred.
The step (iii) may not be particularly performed when the concentration of the fluoropolymer in the liquid to be treated is less than 0.01% by mass.

上記工程(iii)において、上記凝集剤としては、例えばアニオン系、カチオン系、両性の公知のポリマー凝集剤を使用することができ、アニオン系としては、アクリルアミド/アクリル酸系重合体、カチオン系としては、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート/アクリルアミド系重合体、ポリ塩化アルミニウム(PAC)などが挙げられる。上記電解質は、上述の工程(i)について例示したものと同様のものを使用することができる。 In the step (iii), as the flocculant, for example, anionic, cationic and amphoteric known polymer flocculants can be used. As the anionic, acrylamide / acrylic acid polymer and cationic N, N-dimethylaminoethyl acrylate / acrylamide polymer, polyaluminum chloride (PAC), and the like. The said electrolyte can use the thing similar to what was illustrated about the above-mentioned process (i).

上記工程(iii)において、凝集剤及び/又は電解質は、相(1)中の界面活性剤の合計量に対し合計で0.5〜10質量%添加することが好ましい。
上記添加量は、1〜6質量%であることがより好ましい。
In the said process (iii), it is preferable to add a total of 0.5-10 mass% of a flocculant and / or electrolyte with respect to the total amount of surfactant in a phase (1).
The addition amount is more preferably 1 to 6% by mass.

上記凝集剤及び/又は電解質の添加は、攪拌しながら行うことが好ましい。上記添加は、一般に5〜40℃の温度下で行えばよい。 The flocculant and / or electrolyte is preferably added with stirring. The above addition may be generally performed at a temperature of 5 to 40 ° C.

上記工程(iii)における加熱は、分離効率が良い点で60〜95℃の温度下で行うことが好ましく、70〜85℃の温度下で行うことがより好ましい。本加熱は、加熱開始時時より一定時間攪拌を行ってもよいが、攪拌後、相分離するまで静置して行うことが好ましい。 The heating in the step (iii) is preferably performed at a temperature of 60 to 95 ° C., more preferably 70 to 85 ° C. in terms of good separation efficiency. The main heating may be performed for a certain period of time from the start of heating, but is preferably performed by standing until the phases are separated after the stirring.

上記相分離により生じた相(3)と相(4)は、濾過、デカンテーション等の従来公知の操作を行うことにより分離することができる。 The phase (3) and the phase (4) generated by the phase separation can be separated by performing a conventionally known operation such as filtration and decantation.

本発明の排水処理方法により得られた処理水は、界面活性剤の含有量が非常に低く、工業用水等の用途に再利用することもできる。 The treated water obtained by the wastewater treatment method of the present invention has a very low surfactant content, and can be reused for applications such as industrial water.

本発明の排水処理方法は、上記構成によりなるものであるので、含フッ素界面活性剤とノニオン界面活性剤とを簡便に除去するができる。 Since the waste water treatment method of the present invention is configured as described above, the fluorine-containing surfactant and the nonionic surfactant can be easily removed.

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

各実施例及び比較例中の「部」及び「%」は、特に断りの無い限り「質量部」及び「質量%」をそれぞれ意味する。
各実施例及び比較例において、各物性の測定は以下の方法により行った。
“Part” and “%” in each example and comparative example mean “part by mass” and “% by mass”, respectively, unless otherwise specified.
In each example and comparative example, each physical property was measured by the following method.

含フッ素界面活性剤の含有量
19F−NMR(測定機器AC300P、Bruker Biospin社製)により求めた。
Content of fluorine-containing surfactant
It was determined by 19 F-NMR (measuring instrument AC300P, manufactured by Bruker Biospin).

ノニオン界面活性剤の含有量(N)
試料約1g(Xg)を直径5cmのアルミカップにとり、100℃にて1時間で加熱した加熱残分(Yg)、更に、得られた加熱残分(Yg)を300℃にて1時間加熱した加熱残分(Zg)より、式:N=[(Y−Z)/X]×100(%)から算出した。
Nonionic surfactant content (N)
About 1 g (Xg) of the sample was put in an aluminum cup having a diameter of 5 cm, and the heating residue (Yg) heated at 100 ° C. for 1 hour, and the obtained heating residue (Yg) was further heated at 300 ° C. for 1 hour. From the heating residue (Zg), it was calculated from the formula: N = [(Y−Z) / X] × 100 (%).

実施例1〜6
トリデシルエトキシレート構造を有するノニオン界面活性剤(曇点60℃)7.5%、パーフルオロオクタン酸アンモニウム塩〔PFOA〕5000ppm及びポリテトラフルオロエチレン〔PTFE〕(平均粒子径240nm)0.1%を含有する水溶液を、被処理液として調製した。
この被処理液500gを1Lのガラス製メスシリンダーに入れ、更に表1に示す化合物の25%水溶液を10g添加した後、更に80℃の温水浴中で30分静置したところ、二相に分離した。相分離した液の上相、下相をデカンテーションを行うことにより分けて、各相に含まれるノニオン界面活性剤量及びPFOA濃度を測定した。
Examples 1-6
Nonionic surfactant having a tridecyl ethoxylate structure (cloud point 60 ° C.) 7.5%, perfluorooctanoic acid ammonium salt [PFOA] 5000 ppm and polytetrafluoroethylene [PTFE] (average particle size 240 nm) 0.1% An aqueous solution containing was prepared as a liquid to be treated.
500 g of this liquid to be treated was placed in a 1 L glass graduated cylinder, and 10 g of a 25% aqueous solution of the compound shown in Table 1 was added. did. The upper phase and the lower phase of the phase-separated liquid were separated by decantation, and the amount of nonionic surfactant and the PFOA concentration contained in each phase were measured.

実施例1〜6の結果を表1に示す。 The results of Examples 1 to 6 are shown in Table 1.

Figure 0004770802
Figure 0004770802

実施例7
実施例1で得られた上相40gに対して、凝集剤としてハクトロンSX(伯東化学)1.2g、A15B(伯東化学)0.1%水溶液1.7g、及び、ポリ塩化アルミニウム〔PAC〕0.83gを添加し、80℃で1時間攪拌後静置した。1時間程度で、上澄み相と沈殿相に分離したため、冷却後に上澄み相を回収したところ35gであった。この上澄み相に含まれるPFOA濃度は1ppm未満であり、またノニオン界面活性剤量も0.05%と極めて低い濃度であった。
Example 7
Based on 40 g of the upper phase obtained in Example 1, 1.2 g of Hakutron SX (Hakuto Chemical) as a flocculant, 1.7 g of A15B (Hakuto Chemical) 0.1% aqueous solution, and polyaluminum chloride [PAC] 0 .83 g was added, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 1 hour and allowed to stand. Since it separated into a supernatant phase and a precipitation phase in about 1 hour, it was 35 g when the supernatant phase was recovered after cooling. The concentration of PFOA contained in the supernatant phase was less than 1 ppm, and the amount of nonionic surfactant was very low at 0.05%.

本発明の排水処理方法により得られた処理水は、含フッ素界面活性剤とノニオン界面活性剤とを実質的に含有せず、工業用水等の用途に再利用することができる。 The treated water obtained by the wastewater treatment method of the present invention does not substantially contain a fluorine-containing surfactant and a nonionic surfactant, and can be reused for applications such as industrial water.

Claims (9)

水と含フッ素界面活性剤とノニオン界面活性剤とを含有し含フッ素ポリマー濃度が0.5質量%以下である被処理液に電解質を添加する工程(i)、及び、前記工程(i)を経た被処理液を加熱することにより前記含フッ素界面活性剤及び前記ノニオン界面活性剤を実質的に含有しない相(1)と前記含フッ素界面活性剤及び前記ノニオン界面活性剤を含有する相(2)とに相分離させる工程(ii)を有する
ことを特徴とする排水処理方法。
Adding an electrolyte to a liquid to be treated containing water, a fluorine-containing surfactant and a nonionic surfactant and having a fluorine-containing polymer concentration of 0.5% by mass or less; and the step (i) A phase (1) substantially free of the fluorine-containing surfactant and the nonionic surfactant and a phase containing the fluorine-containing surfactant and the nonionic surfactant (2) by heating the liquid to be treated And a step (ii) of phase separation into a wastewater treatment method.
被処理液に含有される含フッ素界面活性剤濃度が、0.05質量%以上である請求項1記載の排水処理方法。 The wastewater treatment method according to claim 1, wherein the concentration of the fluorine-containing surfactant contained in the liquid to be treated is 0.05% by mass or more. 被処理液に含有されるノニオン界面活性剤濃度が、1質量%以上である請求項1又は2記載の排水処理方法。 The wastewater treatment method according to claim 1 or 2, wherein the nonionic surfactant concentration contained in the liquid to be treated is 1% by mass or more. 被処理液は含フッ素ポリマー濃度が0.01〜0.5質量%であるものであり、
含フッ素界面活性剤及びノニオン界面活性剤を実質的に含有しない相(1)に凝集剤及び/又は電解質を添加し更に加熱を行うことにより含フッ素ポリマーを実質的に含有しない相(3)と含フッ素ポリマーを含有する相(4)とに相分離させる工程を有する請求項1、2又は3記載の排水処理方法。
The liquid to be treated has a fluorine-containing polymer concentration of 0.01 to 0.5% by mass,
A phase (3) substantially free of fluorine-containing polymer by adding a flocculant and / or an electrolyte to the phase (1) substantially free of the fluorine-containing surfactant and nonionic surfactant; The wastewater treatment method according to claim 1, 2 or 3, further comprising a step of phase separation into the phase (4) containing the fluoropolymer.
工程(i)で添加する電解質はナトリウム塩である請求項1、2、3又は4記載の排水処理方法。 The wastewater treatment method according to claim 1, wherein the electrolyte added in step (i) is a sodium salt. 工程(i)で添加する電解質の添加量は、含フッ素界面活性剤1モル当り1〜20モルである請求項1、2、3、4又は5記載の排水処理方法。 The wastewater treatment method according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein the amount of electrolyte added in step (i) is 1 to 20 moles per mole of fluorine-containing surfactant. 工程(ii)において60〜95℃の温度下で加熱を行う請求項1、2、3、4、5又は6記載の排水処理方法。 The wastewater treatment method according to claim 1, 2, 3, 4, 5, or 6, wherein heating is performed at a temperature of 60 to 95 ° C in the step (ii). 含フッ素界面活性剤は、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロエーテルカルボン酸又はそれらの塩である請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の排水処理方法。 The waste water treatment method according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, wherein the fluorine-containing surfactant is perfluoroalkyl carboxylic acid, perfluoroether carboxylic acid or a salt thereof. ノニオン界面活性剤は、曇点が50〜90℃である請求項1、2、3、4、5、6、7又は8記載の排水処理方法。 The wastewater treatment method according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, wherein the nonionic surfactant has a cloud point of 50 to 90 ° C.
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