JP5878278B2 - Boron removal water treatment agent and water treatment method - Google Patents

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Description

本発明は、水処理剤、及び水処理方法に関する。より詳細には、有害物質含有水中から有害物質を簡便かつ効率的に除去することができる水処理剤、及び簡単な装置、操作により、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去することができる水処理方法に関する。   The present invention relates to a water treatment agent and a water treatment method. More specifically, a water treatment agent that can easily and efficiently remove harmful substances from harmful substance-containing water, and water that can efficiently remove harmful substances with a small amount of drug by simple equipment and operation. It relates to the processing method.

様々な製品の製造工程や、燃焼ガスの洗煙工程、汚染土壌の浄化工程等から生じる産業廃水には、セレン、銅、クロム、モリブデン、アンチモン、鉛、ヒ素、亜鉛、カドミウム、ニッケル、マンガン、鉄、スズ、コバルト等の重金属類や、ホウ素、フッ素、リン等、種々の有害物質が含まれることがある。これらの有害物質は動植物に悪影響を及ぼすことがあるため、上記廃水は、これらの有害物質を除去した後、河川、湖沼や海域等の公共用水域へ放流することが法律で義務付けられている。   Industrial wastewater generated from various product manufacturing processes, combustion gas smoke cleaning processes, and contaminated soil purification processes include selenium, copper, chromium, molybdenum, antimony, lead, arsenic, zinc, cadmium, nickel, manganese, Various harmful substances such as heavy metals such as iron, tin and cobalt, and boron, fluorine and phosphorus may be contained. Since these harmful substances may adversely affect animals and plants, it is required by law that the wastewater is discharged into public waters such as rivers, lakes and marshes after removing these harmful substances.

有害物質の一般的な除去方法としては、アルカリ沈殿法、共沈法、イオン交換法、生物学的処理等が知られている。しかし、アルカリ沈殿法は、アルカリ性で沈殿を形成する金属には有効であるが、フッ素、ホウ素等のアルカリ性で沈殿を形成しない物質には除去効果がなく、また、有害物質を除去するために多量の薬剤を添加する必要があり、薬剤使用量や汚泥発生量の増大を招くという問題がある。共沈法も同様に、共沈剤種によっては除去効果がない有害物質があり、また、多量の薬剤を添加する必要があるため、薬剤使用量や汚泥発生量の増大を招くという問題や、共沈剤を添加するため二次汚染も懸念されるという問題がある。イオン交換法は、有害物質の含有濃度が高いとすぐに飽和してしまうため、効率が悪く、またコストが高いという問題がある。生物学的処理は、共存物質の影響を受けやすく、また処理に適した生育条件を維持する必要があるという問題がある。   Known methods for removing harmful substances include alkali precipitation, coprecipitation, ion exchange, and biological treatment. However, the alkali precipitation method is effective for alkali-forming precipitates, but is not effective for alkaline and non-precipitation substances such as fluorine and boron. There is a problem that it is necessary to add the chemicals and increase the amount of the chemicals used and the amount of sludge generated. Similarly, the coprecipitation method has harmful substances that do not have a removal effect depending on the type of coprecipitation agent, and it is necessary to add a large amount of chemicals. There is a problem that secondary contamination is also a concern due to the addition of a coprecipitation agent. The ion exchange method saturates immediately when the concentration of harmful substances is high, so that there is a problem that efficiency is low and cost is high. Biological treatment is susceptible to the effects of coexisting substances, and it is necessary to maintain growth conditions suitable for the treatment.

有害物質の中でも、ホウ素は、過剰の摂取により植物の成長阻害や動物の生殖阻害毒性、神経・消化器系障害が懸念されており、2001年に水質汚濁防止法施行令が一部改正され、河川、湖沼等海域以外の公共用水域におけるホウ素及びその化合物の排水基準が10mg/L以下に定められた。
ホウ素はガラス工業をはじめ、染料などの原料、合金や半導体材料の成分、電気メッキなどの種々の工業用途で利用され、これらの製造工程などから生じる廃水はホウ素を含有している。また、発電所から発生する廃水やゴミ焼却場における洗煙廃水、埋立処分場浸出廃水などにもホウ素が含まれることが多い。また温泉を営む旅館業の廃水中にもホウ素が含まれることがある。このようにホウ素は種々の廃水に含有されている。
Among harmful substances, boron is concerned about plant growth inhibition, animal reproductive inhibition toxicity, and nervous / digestive system disorders due to excessive intake. In 2001, the Water Pollution Control Law Enforcement Order was partially revised, The drainage standard for boron and its compounds in public water areas other than sea areas such as rivers and lakes was set at 10 mg / L or less.
Boron is used in various industrial applications such as materials such as dyes, raw materials such as dyes, components of alloys and semiconductor materials, and electroplating in the glass industry, and wastewater generated from these manufacturing processes contains boron. In addition, boron is often contained in wastewater generated from power plants, smoke washing wastewater in garbage incineration sites, landfill disposal site leachate wastewater, and the like. Boron may also be contained in wastewater from the inn business that runs hot springs. Thus, boron is contained in various wastewaters.

ホウ素の処理技術としては、凝集沈殿法、イオン吸着法、溶媒抽出法、蒸発濃縮法、逆浸透膜法などが知られているが、それぞれに問題がある。凝集沈殿法には、ホウ素を十分に除去するためには大量の薬剤を用いる必要があり、薬剤使用量の増大や汚泥発生量の増大を招くという問題がある。また処理水中に塩化物イオンが共存していると、除去率が低下してしまうという問題もある。イオン吸着法には、比較的高濃度のホウ素を含有する水を処理するためには、使用するキレート樹脂に負荷がかかるため効率が悪く、またキレート樹脂そのもののコストだけでなく、再生処理にもコストがかかるという問題がある。溶媒抽出法には抽出剤である有機溶媒がホウ素を除去した処理水へ溶解するために、有機溶媒を除去することが必要であり、また薬剤損失によりコストが高くなるという問題がある。蒸発濃縮法は蒸発のために熱源が必要であり、ホウ素化合物を晶析させるために莫大なエネルギーが必要となり、逆浸透膜法はホウ素除去率が低く、膜の閉塞の問題もある。   Known boron treatment techniques include a coagulation precipitation method, an ion adsorption method, a solvent extraction method, an evaporation concentration method, and a reverse osmosis membrane method, but each has its own problems. In the coagulation sedimentation method, it is necessary to use a large amount of chemical in order to sufficiently remove boron, and there is a problem in that the amount of chemical used is increased and the amount of sludge generated is increased. Further, when chloride ions coexist in the treated water, there is a problem that the removal rate is lowered. In the ion adsorption method, in order to treat water containing a relatively high concentration of boron, the load on the chelate resin used is inefficient, and not only the cost of the chelate resin itself but also the regeneration treatment. There is a problem of cost. In the solvent extraction method, since the organic solvent as an extractant is dissolved in the treated water from which boron has been removed, it is necessary to remove the organic solvent, and there is a problem in that the cost is increased due to the loss of chemicals. The evaporation and concentration method requires a heat source for evaporation, enormous energy is required to crystallize the boron compound, and the reverse osmosis membrane method has a low boron removal rate and has a problem of membrane clogging.

これらの問題を解消するために、アルミニウム化合物及びカルシウム化合物を用いた凝集沈殿法とアニオン交換樹脂を用いたイオン吸着法とを組み合わせてホウ素含有水を処理する方法が提案されている(特許文献1、2)。しかしこの方法でも、多量の薬剤を添加する必要があり、発生汚泥量も多く、その処理が困難である。また、蒸発濃縮法と凝集沈殿法とを組み合わせてホウ素含有水を処理する方法(特許文献3)や蒸発濃縮法、凝集沈殿法及びイオン吸着法を組み合わせてホウ素含有水を処理する方法(特許文献4)も提案されている。しかし、これらの方法であっても、蒸発のために多くの熱量が必要であり、また装置が大規模になるとともに、処理工程も複雑となり、コストが高くなるという問題がある。また、廃液中のフッ素や汚泥中のリン酸イオンを除去する有害物質固定化材が提案されているが(特許文献5)、塩添加などによっても水溶液中で沈殿を生成しにくいホウ素について効果は知られていない。また、ホウ素を含んだ排水にアルミニウム塩、難溶性カルシウム塩、及び消石灰を添加しpHを調整する排水処理方法も提案されているが(特許文献6)、水中で生成されるアルミン酸カルシウム水和物と難溶性カルシウム塩の組み合わせでは、十分なホウ素除去力は得られないという問題がある。   In order to solve these problems, a method of treating boron-containing water by combining an aggregation precipitation method using an aluminum compound and a calcium compound and an ion adsorption method using an anion exchange resin has been proposed (Patent Document 1). 2). However, even in this method, it is necessary to add a large amount of chemicals, the amount of generated sludge is large, and the treatment is difficult. Also, a method of treating boron-containing water by combining the evaporation concentration method and the coagulation precipitation method (Patent Document 3), or a method of treating the boron-containing water by combining the evaporation concentration method, the aggregation precipitation method and the ion adsorption method (Patent Document 3). 4) has also been proposed. However, even with these methods, there is a problem that a large amount of heat is required for evaporation, the apparatus becomes large-scale, the processing steps become complicated, and the cost increases. In addition, a harmful substance immobilization material that removes fluorine in waste liquid and phosphate ions in sludge has been proposed (Patent Document 5). unknown. Moreover, although the wastewater treatment method which adjusts pH by adding an aluminum salt, a hardly soluble calcium salt, and slaked lime to the wastewater containing boron is proposed (patent document 6), the calcium aluminate hydration produced | generated in water is proposed. There is a problem that a sufficient boron removing power cannot be obtained with a combination of a product and a sparingly soluble calcium salt.

特開昭57−81881号公報JP-A-57-81881 特開昭57−180493号公報JP-A-57-180493 特開平7−323292号公報JP 7-323292 A 特開平10−314798号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-314798 特開2000−93927号公報JP 2000-93927 A 特開2004−283731号公報JP 2004-283731 A

本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、有害物質含有水中から有害物質を簡便かつ効率的に除去することができる水処理剤、及び簡単な装置、操作により、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去することができる水処理方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, the present invention can remove harmful substances efficiently with a small amount of chemicals by a water treatment agent capable of easily and efficiently removing harmful substances from water containing harmful substances, and a simple apparatus and operation. An object is to provide a water treatment method.

本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、(A)カルシウムスルホアルミネート水和物、及び/又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質、並びに、(B)カルシウムアルミネート及び/又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物、の少なくともいずれかを含有する水処理剤を用いることにより、簡便かつ効率的に、有害物質含有水中から有害物質を除去することができることを見出し、本発明を完成した。また、本発明では上記水処理剤を用いる水処理方法をも提供する。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors obtained (A) calcium sulfoaluminate hydrate and / or calcium sulfoaluminate hydrate by heat treatment. By using a water treatment agent containing at least one of a substance, and (B) calcium aluminate and / or a mixture of a substance obtained by heat-treating calcium aluminate and a sulfate, The inventors have found that harmful substances can be efficiently removed from water containing harmful substances, and have completed the present invention. The present invention also provides a water treatment method using the above water treatment agent.

本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
<1> 下記(A)及び(B)の少なくともいずれかを含有することを特徴とする水処理剤である。
(A)カルシウムスルホアルミネート水和物、及び/又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質
(B)カルシウムアルミネート及び/又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物
<2> (A)カルシウムスルホアルミネート水和物、及び/又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質を含有する水処理剤であって、更に、(C)カルシウムアルミネート、及び/又は、カルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質を含有する前記<1>に記載の水処理剤である。
<3> 更に、(D)炭酸塩を含有する前記<1>から<2>のいずれかに記載の水処理剤である。
<4> 更に、(E)アルミニウム化合物を含有する前記<1>から<3>のいずれかに記載の水処理剤である。
<5> 前記<1>から<4>のいずれかに記載の水処理剤を用いて水処理を行った後に回収される、水に不溶な物質を加熱処理することによって得られる物質を含有することを特徴とする水処理剤である。
<6> 前記<1>から<5>のいずれかに記載の水処理剤を用いることを特徴とする水処理方法である。
The present invention is based on the above findings by the present inventors, and means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> A water treatment agent containing at least one of the following (A) and (B).
(A) Calcium sulfoaluminate hydrate and / or substance obtained by heat-treating calcium sulfoaluminate hydrate (B) Obtained by heat-treating calcium aluminate and / or calcium aluminate A mixture of a substance obtained and a sulfate <2> (A) Calcium sulfoaluminate hydrate and / or a water treatment agent containing a substance obtained by heat-treating calcium sulfoaluminate hydrate The water treatment agent according to <1>, further comprising (C) calcium aluminate and / or a substance obtained by heat treating calcium aluminate.
<3> The water treatment agent according to any one of <1> to <2>, further comprising (D) a carbonate.
<4> The water treatment agent according to any one of <1> to <3>, further comprising (E) an aluminum compound.
<5> Contains a substance obtained by heat-treating a water-insoluble substance recovered after water treatment using the water treatment agent according to any one of <1> to <4>. It is the water treatment agent characterized by this.
<6> A water treatment method using the water treatment agent according to any one of <1> to <5>.

本発明によれば、前記従来における諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、有害物質含有水中から有害物質を簡便かつ効率的に除去することができる水処理剤、及び簡単な装置、操作により、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去することができる水処理方法を提供することができる。   According to the present invention, a water treatment agent capable of solving the conventional problems and achieving the object and easily and efficiently removing harmful substances from harmful substance-containing water, and a simple apparatus By the operation, it is possible to provide a water treatment method capable of efficiently removing harmful substances with a small amount of drug.

図1は、水処理剤の凝集性(沈降性)の評価方法を示した図である(a:気液界面の高さ(mm)、b:固液界面の高さ(mm)を示す)。FIG. 1 is a view showing a method for evaluating the cohesiveness (sedimentability) of a water treatment agent (a: height of gas-liquid interface (mm), b: height of solid-liquid interface (mm)). . 図2は、実施例7と実施例24の各水処理剤について、実際に水処理後の凝集性(沈降性)を評価した様子を示した図である(左:実施例7、右:実施例24)。FIG. 2 is a diagram showing how the water treatment agents of Example 7 and Example 24 were actually evaluated for cohesiveness (precipitation) after water treatment (left: Example 7, right: implemented). Example 24). 図3は、エトリンガイトのX線回折チャートである。FIG. 3 is an X-ray diffraction chart of ettringite. 図4は、カルシウムアルミネートのX線回折チャートである。FIG. 4 is an X-ray diffraction chart of calcium aluminate. 図5は、エトリンガイトとカルシウムアルミネートとの共存体のX線回折チャートである。FIG. 5 is an X-ray diffraction chart of a coexisting body of ettringite and calcium aluminate.

(水処理剤)
本発明の水処理剤は、(A)カルシウムスルホアルミネート水和物、及び/又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質、並びに、(B)カルシウムアルミネート及び/又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物、の少なくともいずれかを含有してなることを特徴とする。また、前記水処理剤は、好ましくは更に、(C)カルシウムアルミネート、及び/又は、カルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質、(D)炭酸塩、並びに、(E)アルミニウム化合物、の少なくともいずれかを含有してなり、必要に応じて更にその他の成分を含有してなる。
なお、前記「(A)カルシウムスルホアルミネート水和物、及び/又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質」、前記「(B)カルシウムアルミネート及び/又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物」、前記「(C)カルシウムアルミネート、及び/又は、カルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質」、前記「(D)炭酸塩」、及び、前記「(E)アルミニウム化合物」は、本明細書中において、それぞれ単に「(A)成分」、「(B)成分」、「(C)成分」、「(D)成分」、及び、「(E)成分」と称することがある。
(Water treatment agent)
The water treatment agent of the present invention comprises (A) calcium sulfoaluminate hydrate and / or a substance obtained by heat-treating calcium sulfoaluminate hydrate, and (B) calcium aluminate and / or Or it contains at least any one of the mixture of the substance obtained by heat-processing calcium aluminate, and a sulfate, It is characterized by the above-mentioned. The water treatment agent preferably further comprises (C) calcium aluminate and / or a substance obtained by heat treating calcium aluminate, (D) carbonate, and (E) aluminum compound, It contains at least one of the above, and further contains other components as necessary.
In addition, “(A) Calcium sulfoaluminate hydrate and / or substance obtained by heat-treating calcium sulfoaluminate hydrate”, “(B) Calcium aluminate and / or calcium aluminum” A mixture of a substance obtained by heat-treating an nate and a sulfate ", the above-mentioned" (C) calcium aluminate and / or a substance obtained by heat-treating calcium aluminate ", the above" (D In the present specification, “(carbonate)” and “(E) aluminum compound” are simply “(A) component”, “(B) component”, “(C) component”, “(D)”, respectively. “Component” and “(E) component”.

<(A)成分>
前記(A)成分は、カルシウムスルホアルミネート水和物、及び/又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質(本明細書中において、単に「カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物」と称することがある)である。
<(A) component>
The component (A) is calcium sulfoaluminate hydrate and / or a substance obtained by heat-treating calcium sulfoaluminate hydrate (in this specification, simply referred to as “calcium sulfoaluminate hydrate”). It may be referred to as a “material heat-treated product”.

−カルシウムスルホアルミネート水和物−
前記カルシウムスルホアルミネート水和物としては、特に制限はなく、例えば、トリサルフェート型、モノサルフェート型があり、これらの中でも、トリサルフェート型のカルシウムスルホアルミネート水和物を用いることが好ましい。前記トリサルフェート型のカルシウムスルホアルミネート水和物としては、例えば、エトリンガイト等が挙げられる。また、前記カルシウムスルホアルミネート水和物は、合成して得たものを用いてもよいし、天然に存在するものを用いてもよい。
-Calcium sulfoaluminate hydrate-
There is no restriction | limiting in particular as said calcium sulfoaluminate hydrate, For example, there exist a trisulfate type and a monosulfate type, It is preferable to use the trisulfate type calcium sulfoaluminate hydrate among these. Examples of the trisulfate-type calcium sulfoaluminate hydrate include ettringite. Moreover, as the calcium sulfoaluminate hydrate, one obtained by synthesis may be used, or one existing in nature may be used.

−−カルシウムスルホアルミネート水和物の合成−−
前記カルシウムスルホアルミネート水和物は、例えば、合成により得ることができ、前記合成は、特に制限はなく、公知の方法によって行うことができる。例えば、水中でカルシウム化合物、アルミニウム化合物、硫酸化合物を混合することにより合成することもできるし、カルシウム化合物、アルミニウム化合物、硫酸化合物を混合して焼成し、水和させて合成する(固相法)こともできる。前記焼成処理に用いる装置としても、特に制限はなく、例えば公知の熱風乾燥機、電気炉、恒温器、流動層乾燥機、真空乾燥機、スプレードライヤー、ロータリーキルン等を用いて行うことができる。
このときのカルシウム化合物は、カルシウムを含有するものであれば特に制限はなく、例えば、水酸化カルシウム、硝酸カルシウム、硫酸カルシウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム等やこれらの水和物等が挙げられ、これらを1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。アルミニウム化合物は、アルミニウムを含有するものであれば特に制限はなく、例えば、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム(PAC)、炭酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム等やこれらの水和物等が挙げられ、これらを1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。硫酸化合物は、硫酸を含有するものであれば特に制限はなく、例えば、硫酸アルミニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸カリウム、硫酸アルミニウムカリウム、硫酸マグネシウム、硫酸等やこれらの水和物等が挙げられ、これらを1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。また、これらの原料は純品だけでなくアルミスラッジ等の不純物を含むものであっても使用することができる。
--Synthesis of calcium sulfoaluminate hydrate--
The calcium sulfoaluminate hydrate can be obtained, for example, by synthesis, and the synthesis is not particularly limited and can be performed by a known method. For example, it can be synthesized by mixing a calcium compound, an aluminum compound, and a sulfuric acid compound in water. Alternatively, the calcium compound, the aluminum compound, and the sulfuric acid compound can be mixed, baked and hydrated (solid phase method). You can also There is no restriction | limiting in particular also as an apparatus used for the said baking process, For example, it can carry out using a well-known hot air dryer, an electric furnace, a thermostat, a fluidized bed dryer, a vacuum dryer, a spray dryer, a rotary kiln etc.
The calcium compound at this time is not particularly limited as long as it contains calcium, and examples thereof include calcium hydroxide, calcium nitrate, calcium sulfate, calcium oxide, calcium carbonate, calcium chloride, and hydrates thereof. These can be used alone or in combination of two or more. The aluminum compound is not particularly limited as long as it contains aluminum. For example, aluminum sulfate, aluminum nitrate, aluminum hydroxide, aluminum oxide, aluminum chloride, polyaluminum chloride (PAC), aluminum carbonate, sodium aluminate, aluminum Examples thereof include potassium acid and the like and hydrates thereof, and these can be used alone or in combination of two or more. The sulfuric acid compound is not particularly limited as long as it contains sulfuric acid, and examples thereof include aluminum sulfate, sodium sulfate, calcium sulfate, potassium sulfate, aluminum potassium potassium, magnesium sulfate, sulfuric acid, and hydrates thereof. These can be used singly or in appropriate combination of two or more. Further, these raw materials can be used not only as pure products but also as containing impurities such as aluminum sludge.

−−カルシウムスルホアルミネート水和物の合成反応のpHと攪拌熟成−−
前記カルシウムスルホアルミネート水和物の合成反応において、pHは9以上とすることが好ましく、11以上とすることがより好ましい。pHの調整が必要なときには、一般的なpH調整剤を使用することができる。pH調整剤は、特に制限はなく、例えば、炭酸ガス、硫酸、塩酸、硝酸等の酸や、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、アンモニア等のアルカリ剤を、1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
また、前記カルシウムスルホアルミネート水和物の合成反応においては、pH調整後、撹拌を実施してもよいし、しなくてもよい。撹拌は常温で実施しても、加温しながら実施してもよい。また、撹拌後は、熟成してもよいし、しなくてもよい。
--PH of calcium sulfoaluminate hydrate and stirring aging--
In the synthesis reaction of the calcium sulfoaluminate hydrate, the pH is preferably 9 or more, and more preferably 11 or more. When pH adjustment is necessary, a general pH adjuster can be used. The pH adjuster is not particularly limited, and examples thereof include acids such as carbon dioxide, sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, and sodium bicarbonate. In addition, alkali agents such as potassium bicarbonate and ammonia can be used singly or in appropriate combination of two or more.
In the synthesis reaction of the calcium sulfoaluminate hydrate, stirring may or may not be carried out after pH adjustment. Stirring may be performed at room temperature or while heating. Moreover, after stirring, it may or may not be aged.

−カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物−
前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物は、前記カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することにより得ることができる。カルシウムスルホアルミネート水和物の加熱処理は、好ましくは60℃以上、より好ましくは100℃以上の温度で、10分間以上行うことが好ましく、30分間以上行うことがより好ましい。前記加熱温度の上限としては、特に制限はないが、1600℃以下が好ましい。また、前記加熱時間の上限としても、特に制限はないが、24時間以内が好ましい。
この加熱処理では、前記カルシウムスルホアルミネート水和物の水和水の脱水による重量減少が起こる。例えば、前記加熱処理により、重量減少率が15%以上になることが好ましく、20%以上になることがより好ましく、30%以上になることが更に好ましい。なお、前記重量減少率とは、カルシウムスルホアルミネート水和物の初期重量に対する加熱処理後の重量減少分の割合(%)とする。
前記加熱処理は、大気圧環境下で実施してもよいし、減圧しながら実施してもよい。また、合成したカルシウムスルホアルミネート水和物を乾燥した後に加熱処理を実施してもよいし、乾燥せずに加熱処理を実施してもよい。またカルシウムスルホアルミネート水和物を前記したような固相法により合成する場合は、混合して焼成したものを、前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物として使用することができる。前記加熱処理に用いる装置としても、特に制限はなく、例えば公知の熱風乾燥機、電気炉、恒温器、流動層乾燥機、真空乾燥機、スプレードライヤー、ロータリーキルン等を用いて行うことができる。
-Calcium sulfoaluminate hydrate heat treatment-
The calcium sulfoaluminate hydrate heat-treated product can be obtained by heat-treating the calcium sulfoaluminate hydrate. The heat treatment of calcium sulfoaluminate hydrate is preferably performed at a temperature of 60 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher for 10 minutes or more, and more preferably 30 minutes or more. Although there is no restriction | limiting in particular as an upper limit of the said heating temperature, 1600 degrees C or less is preferable. The upper limit of the heating time is not particularly limited, but is preferably within 24 hours.
In this heat treatment, the weight of the calcium sulfoaluminate hydrate is reduced due to dehydration of hydrated water. For example, by the heat treatment, the weight reduction rate is preferably 15% or more, more preferably 20% or more, and further preferably 30% or more. The weight reduction rate is the ratio (%) of the weight reduction after the heat treatment relative to the initial weight of calcium sulfoaluminate hydrate.
The heat treatment may be performed under an atmospheric pressure environment or may be performed while reducing the pressure. Moreover, after drying the synthesized calcium sulfoaluminate hydrate, the heat treatment may be performed, or the heat treatment may be performed without drying. Moreover, when synthesizing calcium sulfoaluminate hydrate by the solid phase method as described above, a mixture and calcined product can be used as the heat-treated calcium sulfoaluminate hydrate. There is no restriction | limiting in particular as an apparatus used for the said heat processing, For example, it can carry out using a well-known hot air dryer, an electric furnace, a thermostat, a fluidized bed dryer, a vacuum dryer, a spray dryer, a rotary kiln etc.

−カルシウムスルホアルミネート水和物/その加熱処理物−
前記カルシウムスルホアルミネート水和物、及び、前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物は、いずれかを単独で前記(A)成分として使用してもよいし、両者を併用して前記(A)成分として使用してもよい。両者を併用する場合の、前記カルシウムスルホアルミネート水和物と前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物との使用量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
なお、前記カルシウムスルホアルミネート水和物と前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物とでは、前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物の方が、より高い有害物質除去力を有する。そのため、有害物質除去力を向上させる観点からは、前記(A)成分としては、前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物を多く使用することが好ましく、前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物を単独で使用することがより好ましい。
-Calcium sulfoaluminate hydrate / heat-treated product-
Any of the calcium sulfoaluminate hydrate and the calcium sulfoaluminate hydrate heat-treated product may be used alone as the component (A), or both of them may be used together as the component (A ) Component may be used. When both are used in combination, the amount ratio of the calcium sulfoaluminate hydrate to the heat-treated calcium sulfoaluminate hydrate is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. .
In the calcium sulfoaluminate hydrate and the calcium sulfoaluminate hydrate heat-treated product, the calcium sulfoaluminate hydrate heat-treated product has a higher ability to remove harmful substances. Therefore, from the viewpoint of improving harmful substance removing power, it is preferable to use a large amount of the calcium sulfoaluminate hydrate heat-treated as the component (A), and the calcium sulfoaluminate hydrate heat-treated. More preferably, the product is used alone.

<(B)成分>
前記(B)成分は、カルシウムアルミネート及び/又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質(本明細書中において、単に「カルシウムアルミネート加熱処理物」と称することがある)と、硫酸塩との混合物である。
<(B) component>
The component (B) includes calcium aluminate and / or a substance obtained by heat-treating calcium aluminate (sometimes referred to simply as “calcium aluminate heat-treated product”), sulfuric acid, It is a mixture with salt.

−カルシウムアルミネート−
前記カルシウムアルミネートとは、CaOとAlを主体とする化合物の総称であり、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、CaAl、CaAl、CaAl1219、CaAl、Ca12Al1433、CaAl14、CaAl1024、CaAl等や、これらの混合物、これらの水和物等が挙げられる。これらの中でも、前記カルシウムアルミネートとしては、有害物質除去力を向上させることができる点で、Ca12Al1433、CaAlや、これらの混合物が好ましい。前記カルシウムアルミネートは、1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
また、前記カルシウムアルミネートには不純物が含まれることがあるが、その種類及び含有量は、本発明の効果を阻害しない範囲内であれば特に制限はなく、具体例としては、例えば、Fe、SiO、MgO、TiO、P、Cl等が挙げられる。また、前記カルシウムアルミネートは、結晶性の化合物であってもよいし、非結晶性の化合物であってもよく、また、合成品であってもよいし、天然に産出されるものであってもよい。また、その粒子径も特に制限はなく、例えば、取り扱い上の点から0.1μm以上が好ましい。
-Calcium aluminate-
The calcium aluminate is a general term for compounds mainly composed of CaO and Al 2 O 3 , and is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, CaAl 2 O 4 , CaAl 4 O 7 , CaAl 12 O 19 , Ca 3 Al 2 O 6 , Ca 12 Al 14 O 33 , Ca 5 Al 6 O 14 , Ca 9 Al 10 O 24 , Ca 2 Al 2 O 5 and the like, a mixture thereof, and a water thereof Japanese products are listed. Among these, as the calcium aluminate, Ca 12 Al 14 O 33 , Ca 3 Al 2 O 6, and mixtures thereof are preferable in that the ability to remove harmful substances can be improved. The said calcium aluminate can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types as appropriate.
The calcium aluminate may contain impurities, but the type and content thereof are not particularly limited as long as they do not impair the effects of the present invention. As a specific example, for example, Fe 2 Examples include O 3 , SiO 2 , MgO, TiO 2 , P 2 O 5 , Cl, and the like. The calcium aluminate may be a crystalline compound, a non-crystalline compound, a synthetic product, or a product naturally produced. Also good. The particle diameter is not particularly limited, and is preferably 0.1 μm or more from the viewpoint of handling.

−−カルシウムアルミネートの合成−−
前記カルシウムアルミネートは、例えば、合成により得ることができ、前記合成は、特に制限はなく、公知の方法によって行うことができる。例えば、水中でカルシウム化合物とアルミニウム化合物とを混合することにより合成することができるし、アルミニウム化合物とカルシウム化合物とを混合して1000℃以上、好ましくは1300℃以上の温度で高温焼成することにより合成する(固相法)こともできる。前記焼成処理に用いる装置としても、特に制限はなく、例えば公知の熱風乾燥機、電気炉、恒温器、流動層乾燥機、真空乾燥機、スプレードライヤー、ロータリーキルン等を用いて行うことができる。このときのカルシウム化合物は、カルシウムを含有するものであれば特に制限はなく、例えば、水酸化カルシウム、硝酸カルシウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム等やこれらの水和物等が挙げられ、これらを1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。アルミニウム化合物は、アルミニウムを含有するものであれば特に制限はなく、例えば、硝酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム(PAC)、炭酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム等やこれらの水和物等が挙げられ、これらを1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。また、これらの原料は純品だけでなくアルミスラッジ等の不純物を含むものであっても使用することができる。
--Synthesis of calcium aluminate--
The calcium aluminate can be obtained, for example, by synthesis, and the synthesis is not particularly limited and can be performed by a known method. For example, it can be synthesized by mixing a calcium compound and an aluminum compound in water, and can be synthesized by mixing an aluminum compound and a calcium compound and firing at a high temperature of 1000 ° C. or higher, preferably 1300 ° C. or higher. (Solid phase method). There is no restriction | limiting in particular also as an apparatus used for the said baking process, For example, it can carry out using a well-known hot air dryer, an electric furnace, a thermostat, a fluidized bed dryer, a vacuum dryer, a spray dryer, a rotary kiln etc. The calcium compound at this time is not particularly limited as long as it contains calcium, and examples thereof include calcium hydroxide, calcium nitrate, calcium oxide, calcium carbonate, calcium chloride, and hydrates thereof. Can be used singly or in appropriate combination of two or more. The aluminum compound is not particularly limited as long as it contains aluminum. For example, aluminum nitrate, aluminum hydroxide, aluminum oxide, aluminum chloride, polyaluminum chloride (PAC), aluminum carbonate, sodium aluminate, potassium aluminate, etc. And hydrates of these, and the like can be used singly or in appropriate combination of two or more. Further, these raw materials can be used not only as pure products but also as containing impurities such as aluminum sludge.

−−カルシウムアルミネートの合成反応のpHと攪拌熟成−−
前記カルシウムアルミネートの合成反応において、pHは9以上とすることが好ましい。pHの調整が必要なときには、一般的なpH調整剤を使用することができる。pH調整剤は、特に制限はなく、例えば、炭酸ガス、塩酸、硝酸等の酸や、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、アンモニア等のアルカリ剤を、1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
また前記カルシウムアルミネートの合成反応においては、pH調整後、撹拌を実施してもよいし、しなくてもよい。撹拌は常温で実施しても、加温しながら実施してもよい。また、撹拌後は、熟成してもよいし、しなくてもよい。
-Calcium aluminate synthesis reaction pH and stirring aging-
In the synthesis reaction of calcium aluminate, the pH is preferably 9 or more. When pH adjustment is necessary, a general pH adjuster can be used. The pH adjuster is not particularly limited, and examples thereof include acids such as carbon dioxide, hydrochloric acid and nitric acid, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, Alkaline agents such as potassium carbonate and ammonia can be used singly or in appropriate combination of two or more.
In the calcium aluminate synthesis reaction, stirring may or may not be performed after pH adjustment. Stirring may be performed at room temperature or while heating. Moreover, after stirring, it may or may not be aged.

−カルシウムアルミネート加熱処理物−
前記カルシウムアルミネート加熱処理物は、前記カルシウムアルミネートを加熱処理することにより得ることができる。カルシウムアルミネートの加熱処理は、好ましくは60℃以上、より好ましくは100℃以上の温度で、10分間以上行うことが好ましく、30分間以上行うことがより好ましい。前記加熱温度の上限としては、特に制限はないが、1600℃以下が好ましい。また、前記加熱時間の上限としても、特に制限はないが、24時間以内が好ましい。
前記加熱処理は、大気圧環境下で実施してもよいし、減圧しながら実施してもよい。また合成したカルシウムアルミネートを乾燥した後に加熱処理を実施してもよいし、乾燥せずに加熱処理を実施してもよい。前記加熱処理に用いる装置としても、特に制限はなく、例えば公知の熱風乾燥機、電気炉、恒温器、流動層乾燥機、真空乾燥機、スプレードライヤー、ロータリーキルン等を用いて行うことができる。
-Calcium aluminate heat treatment-
The calcium aluminate heat-treated product can be obtained by heat-treating the calcium aluminate. The heat treatment of calcium aluminate is preferably performed at a temperature of 60 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher for 10 minutes or longer, and more preferably for 30 minutes or longer. Although there is no restriction | limiting in particular as an upper limit of the said heating temperature, 1600 degrees C or less is preferable. The upper limit of the heating time is not particularly limited, but is preferably within 24 hours.
The heat treatment may be performed under an atmospheric pressure environment or may be performed while reducing the pressure. Moreover, after drying the synthesized calcium aluminate, the heat treatment may be performed, or the heat treatment may be performed without drying. There is no restriction | limiting in particular as an apparatus used for the said heat processing, For example, it can carry out using a well-known hot air dryer, an electric furnace, a thermostat, a fluidized bed dryer, a vacuum dryer, a spray dryer, a rotary kiln etc.

−硫酸塩−
前記硫酸塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸リチウム、硫酸銀、硫酸カルシウム、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硫酸ニッケル、硫酸コバルト、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸銅、硫酸マンガン、硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムナトリウム、硫酸アルミニウムカリウム等が挙げられる。また、前記硫酸塩としては、これらの水和物であってもよい。
これらの中でも、前記硫酸塩としては、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、及び、硫酸アルミニウムから選択される1種以上が好ましく、中でも硫酸カルシウムが特に好ましい。前記硫酸塩として、少なくとも硫酸カルシウムを含有する水処理剤は、有害物質除去力に加えて、処理後の水中の硫酸イオン濃度の低さにも優れ、そのため、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去できるとともに、硫酸イオンによる二次汚染をも少なくできる点で、有利である。前記硫酸カルシウムとしては、例えば、硫酸カルシウム(無水)、硫酸カルシウム・2水和物、硫酸カルシウム・0.5水和物などが挙げられ、これらの有害物質除去力の強さは、硫酸カルシウム(無水)>硫酸カルシウム・2水和物≒硫酸カルシウム・0.5水和物の順となる。更に、前記硫酸塩として硫酸カルシウムを用いる場合、水溶性の高い硫酸ナトリウムや硫酸アルミニウムを併せて用いると、有害物質除去力を向上させることができる点で、有利である。前記硫酸塩は、1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
-Sulfate-
There is no restriction | limiting in particular as said sulfate, According to the objective, it can select suitably, For example, sodium sulfate, potassium sulfate, lithium sulfate, silver sulfate, calcium sulfate, ferrous sulfate, ferric sulfate, sulfuric acid Examples include nickel, cobalt sulfate, magnesium sulfate, barium sulfate, copper sulfate, manganese sulfate, aluminum sulfate, sodium aluminum sulfate, and potassium aluminum sulfate. Further, the sulfate may be a hydrate thereof.
Among these, as the sulfate, at least one selected from calcium sulfate, sodium sulfate, and aluminum sulfate is preferable, and calcium sulfate is particularly preferable. A water treatment agent containing at least calcium sulfate as the sulfate salt is excellent in low sulfate ion concentration in the treated water in addition to the ability to remove harmful substances. This is advantageous in that it can be removed and secondary contamination by sulfate ions can be reduced. Examples of the calcium sulfate include calcium sulfate (anhydrous), calcium sulfate dihydrate, calcium sulfate 0.5 hydrate, and the like. Anhydrous)> Calcium sulfate dihydrate ≒ Calcium sulfate 0.5 hemihydrate. Further, when calcium sulfate is used as the sulfate, it is advantageous to use sodium sulfate or aluminum sulfate having high water solubility in that the ability to remove harmful substances can be improved. The said sulfate can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

前記硫酸塩は、そのままの状態で使用してもよいし、水に溶解又は分散させた状態で使用してもよい。また、前記硫酸塩は、例えば、硫酸と対応する水酸化物とを水中で混合することにより生成することができる(例えば、硫酸と水酸化カルシウムで硫酸カルシウムを生成することができ、硫酸と水酸化ナトリウムで硫酸ナトリウムを生成することができる)が、この生成された硫酸塩を含む水溶液の状態で使用してもよい。   The sulfate may be used as it is, or may be used in a state dissolved or dispersed in water. In addition, the sulfate can be produced, for example, by mixing sulfuric acid and a corresponding hydroxide in water (for example, calcium sulfate can be produced with sulfuric acid and calcium hydroxide, and sulfuric acid and water can be produced. Sodium oxide can produce sodium sulfate), but it may also be used in the form of an aqueous solution containing this produced sulfate.

−カルシウムアルミネート及び/又はその加熱処理物/硫酸塩−
前記カルシウムアルミネート及び/又はその加熱処理物と、前記硫酸塩とは、両者を併用して、前記(B)成分として使用する。なお、前記「カルシウムアルミネート及び/又はその加熱処理物と、硫酸塩との混合物」としては、必ずしも前記カルシウムアルミネート及び/又はその加熱処理物と、前記硫酸塩とを予め混合した状態で使用する必要はなく、前記カルシウムアルミネート及び/又はその加熱処理物と、前記硫酸塩とを、水中に別々に添加して使用するものであってもよい。なお、前記カルシウムアルミネート及び/又はその加熱処理物と、前記硫酸塩とを水中に別々に添加して使用する場合には、先に前記硫酸塩を添加し、後に前記カルシウムアルミネート及び/又はその加熱処理物を添加して用いる態様が、より有害物質除去力を向上させることができる点で、有利である。
前記カルシウムアルミネート及び/又はその加熱処理物と、前記硫酸塩との使用量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、質量比で、カルシウムアルミネート及び/又はその加熱処理物:硫酸塩=20:80〜90:10が好ましく、25:75〜75:25がより好ましく、30:70〜70:30が更に好ましい。前記使用量比が、前記好ましい範囲内であると、有害物質除去力を向上させることができ、かつ、有害物質処理後の汚泥の発生を抑制することができる点で、有利である。
-Calcium aluminate and / or heat-treated product thereof / sulfate-
The calcium aluminate and / or the heat-treated product thereof and the sulfate are used in combination as the component (B). The “calcium aluminate and / or heat-treated product thereof and sulfate” is used in a state where the calcium aluminate and / or heat-treated product and the sulfate are mixed in advance. However, the calcium aluminate and / or the heat-treated product thereof and the sulfate may be used separately in water. In addition, when using the calcium aluminate and / or its heat-treated product and the sulfate separately in water, the sulfate is added first, and then the calcium aluminate and / or later. An embodiment in which the heat-treated product is added and used is advantageous in that the ability to remove harmful substances can be further improved.
There is no restriction | limiting in particular as usage-amount ratio of the said calcium aluminate and / or its heat-processed material, and the said sulfate, Although it can select suitably according to the objective, For example, a calcium aluminate is mass ratio. And / or its heat-treated product: sulfate = 20: 80 to 90:10 is preferable, 25:75 to 75:25 is more preferable, and 30:70 to 70:30 is still more preferable. It is advantageous in that the use amount ratio is within the preferable range in that the harmful substance removing power can be improved and the generation of sludge after the hazardous substance treatment can be suppressed.

<(A)成分/(B)成分>
前記水処理剤には、前記(A)成分、及び、前記(B)成分の少なくともいずれかが含有されていればよく、即ち、前記(A)成分と前記(B)成分との組み合わせとしては、以下の(1)〜(7)の態様が挙げられる。
(1)カルシウムスルホアルミネート水和物((A)成分)を含有する水処理剤。
(2)カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質((A)成分)を含有する水処理剤。
(3)カルシウムスルホアルミネート水和物、及び、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質((A)成分)を含有する水処理剤。
(4)カルシウムアルミネート及び/又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物((B)成分)を含有する水処理剤。
(5)カルシウムスルホアルミネート水和物((A)成分)、並びに、カルシウムアルミネート及び/又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物((B)成分)を含有する水処理剤。
(6)カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質((A)成分)、並びに、カルシウムアルミネート及び/又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物((B)成分)を含有する水処理剤。
(7)カルシウムスルホアルミネート水和物、及び、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質((A)成分)、並びに、カルシウムアルミネート及び/又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物((B)成分)を含有する水処理剤。
<(A) component / (B) component>
The water treatment agent only needs to contain at least one of the component (A) and the component (B), that is, as a combination of the component (A) and the component (B). Examples of the following (1) to (7) are mentioned.
(1) A water treatment agent containing calcium sulfoaluminate hydrate (component (A)).
(2) A water treatment agent containing a substance (component (A)) obtained by heat-treating calcium sulfoaluminate hydrate.
(3) A water treatment agent containing calcium sulfoaluminate hydrate and a substance (component (A)) obtained by heat-treating calcium sulfoaluminate hydrate.
(4) A water treatment agent containing a mixture of calcium aluminate and / or a substance obtained by heat-treating calcium aluminate and a sulfate (component (B)).
(5) Calcium sulfoaluminate hydrate (component (A)), and a mixture of calcium aluminate and / or a substance obtained by heat-treating calcium aluminate and sulfate (component (B)) Water treatment agent containing
(6) Substance obtained by heat-treating calcium sulfoaluminate hydrate (component (A)), substance obtained by heat-treating calcium aluminate and / or calcium aluminate, and sulfate And a water treatment agent containing a mixture (component (B)).
(7) Calcium sulfoaluminate hydrate, and a substance (component (A)) obtained by heat-treating calcium sulfoaluminate hydrate, and heat-treating calcium aluminate and / or calcium aluminate A water treatment agent containing a mixture (component (B)) of a substance obtained by doing and a sulfate.

前記(1)〜(7)の態様の水処理剤は、いずれも高い有害物質除去力を有し、そのため、有害物質含有水中から、有害物質を簡便かつ効率的に除去することができるものである。
これらの中でも、少なくとも前記(B)成分を含有する前記(4)〜(7)の態様の水処理剤は、有害物質除去力に加えて、水処理剤の凝集性(沈降性)にも優れ、そのため、有害物質処理後に水処理剤を回収するために、高価な凝集剤を添加したり、凝集(沈降)するまで長時間静置させたりする必要が無く、有害物質処理後の処理水と水処理剤とを容易に分離することができる点で、有利である。さらに、前記(B)成分の硫酸塩として、少なくとも硫酸カルシウムやその水和物を含有する水処理剤は、有害物質除去力、優れた凝集性(沈降性)に加えて、処理後の水中の硫酸イオン濃度の低さにも優れ、そのため、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去できるとともに、硫酸イオンによる二次汚染をも少なくできる点で、有利である。
The water treatment agents according to the above aspects (1) to (7) all have a high ability to remove harmful substances, and therefore can easily and efficiently remove harmful substances from harmful substance-containing water. is there.
Among these, the water treatment agent according to the embodiments (4) to (7) containing at least the component (B) is excellent in cohesiveness (sedimentability) of the water treatment agent in addition to the ability to remove harmful substances. Therefore, it is not necessary to add an expensive flocculant or leave for a long time until aggregation (sedimentation) in order to recover the water treatment agent after the hazardous substance treatment, This is advantageous in that the water treatment agent can be easily separated. Furthermore, as a sulfate of the component (B), the water treatment agent containing at least calcium sulfate or its hydrate has a harmful substance removing ability and excellent cohesiveness (sedimentation), It also has an excellent low sulfate ion concentration, which is advantageous in that harmful substances can be efficiently removed with a small amount of drug and secondary contamination by sulfate ions can be reduced.

なお、前記(5)〜(7)の態様のように、前記(A)成分と前記(B)成分とを併用する際の、前記(A)成分と前記(B)成分との使用量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、質量比で、(A)成分:(B)成分=5:95〜90:10が好ましく、10:90〜80:20がより好ましい。前記使用量比が、前記好ましい範囲内であると、凝集性(沈降性)が向上する点で、有利である。   In addition, like the aspect of said (5)-(7), when using together said (A) component and said (B) component, the usage-amount ratio of said (A) component and said (B) component Is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the mass ratio is preferably (A) component: (B) component = 5: 95 to 90:10, 10:90 to 80:20 is more preferable. It is advantageous that the use ratio is within the preferable range in that the cohesiveness (settlement) is improved.

<(C)成分>
前記(C)成分は、カルシウムアルミネート、及び/又は、カルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質(本明細書中において、単に「カルシウムアルミネート加熱処理物」と称することがある)である。
前記(1)〜(3)の態様(前記(A)成分と前記(B)成分のうち、前記(A)成分のみを含有する態様)の水処理剤においては、更に、前記(C)成分として、カルシウムアルミネート、及び/又は、カルシウムアルミネート加熱処理物を含有することが好ましい。前記(A)成分に加えて、前記(C)成分を含有する水処理剤は、有害物質除去力に加えて、処理後の水中の硫酸イオン濃度の低さにも優れ、そのため、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去できるとともに、硫酸イオンによる二次汚染をも少なくできる点で、有利である。
<(C) component>
The component (C) is calcium aluminate and / or a substance obtained by heat-treating calcium aluminate (in the present specification, simply referred to as “calcium aluminate heat-treated product”). is there.
In the water treatment agent of the aspect (1) to (3) (the aspect containing only the component (A) among the component (A) and the component (B)), the component (C) It is preferable to contain calcium aluminate and / or a calcium aluminate heat-treated product. In addition to the component (A), the water treatment agent containing the component (C) is excellent in the low concentration of sulfate ions in the treated water in addition to the ability to remove harmful substances. This is advantageous in that it can efficiently remove harmful substances and reduce secondary contamination by sulfate ions.

−カルシウムアルミネート−
前記(C)成分としてのカルシウムアルミネートの種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記(B)成分の項目で挙げられたカルシウムアルミネートと同様なカルシウムアルミネート(例えば、CaAl、CaAl、CaAl1219、CaAl、Ca12Al1433、CaAl14、CaAl1024、CaAl等や、これらの混合物、これらの水和物等)を好適に使用することができる。また、前記カルシウムアルミネートの入手方法としても、特に制限はなく、例えば、前記(B)成分の項目に記載された合成方法と同様な方法により合成することができる。
-Calcium aluminate-
There is no restriction | limiting in particular as a kind of calcium aluminate as said (C) component, According to the objective, it can select suitably, For example, it is the same as that of the calcium aluminate mentioned by the item of the said (B) component. calcium aluminate (e.g., CaAl 2 O 4, CaAl 4 O 7, CaAl 12 O 19, Ca 3 Al 2 O 6, Ca 12 Al 14 O 33, Ca 5 Al 6 O 14, Ca 9 Al 10 O 24, Ca 2 Al 2 O 5 or the like, a mixture thereof, a hydrate of these, or the like) can be preferably used. Moreover, there is no restriction | limiting in particular also as the acquisition method of the said calcium aluminate, For example, it can synthesize | combine by the method similar to the synthesis method described in the item of the said (B) component.

−カルシウムアルミネート加熱処理物−
また、前記(C)成分としてのカルシウムアルミネート加熱処理物としても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記(B)成分の項目で挙げられたカルシウムアルミネート加熱処理物と同様に、前記カルシウムアルミネートを加熱処理することにより得ることができる。前記カルシウムアルミネートの加熱処理方法としても、特に制限はなく、例えば、前記(B)成分の項目に記載されたカルシウムアルミネートの加熱処理方法と同様な方法により行うことができる。
-Calcium aluminate heat treatment-
Further, the calcium aluminate heat-treated product as the component (C) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the calcium aluminate listed in the item of the component (B) It can obtain by heat-processing the said calcium aluminate similarly to a heat-processed material. There is no restriction | limiting in particular also as the heat processing method of the said calcium aluminate, For example, it can carry out by the method similar to the heat processing method of the calcium aluminate described in the item of the said (B) component.

−カルシウムアルミネート/その加熱処理物−
前記カルシウムアルミネート、及び、前記カルシウムアルミネート加熱処理物は、いずれかを単独で前記(C)成分として使用してもよいし、両者を併用して前記(C)成分として使用してもよい。両者を併用する場合の、前記カルシウムアルミネートと前記カルシウムアルミネート加熱処理物との使用量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
-Calcium aluminate / heat-treated product-
Any of the calcium aluminate and the heat-treated calcium aluminate may be used alone as the component (C), or both may be used in combination as the component (C). . There is no restriction | limiting in particular as usage-amount ratio of the said calcium aluminate and the said calcium aluminate heat-processing thing when using both together, According to the objective, it can select suitably.

<(A)成分/(C)成分>
前記の通り、前記(C)成分は、少なくとも前記(A)成分と併用される。前記(A)成分と前記(C)成分との使用量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、質量比で、(A)成分:(C)成分=35:65〜95:5が好ましく、45:55〜85:15がより好ましい。前記使用量比が、前記好ましい範囲内であると、有害物質除去力に加えて、処理後の水中の硫酸イオン濃度の低さにも優れ、そのため、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去できるとともに、硫酸イオンによる二次汚染をも少なくできる点で、有利である。
<(A) component / (C) component>
As described above, the component (C) is used in combination with at least the component (A). There is no restriction | limiting in particular as usage-amount ratio of the said (A) component and the said (C) component, Although it can select suitably according to the objective, For example, (A) component: (C) by mass ratio Component = 35: 65 to 95: 5 is preferable, and 45:55 to 85:15 is more preferable. When the use ratio is within the preferable range, in addition to the ability to remove harmful substances, it also excels in low sulfate ion concentration in the water after treatment, so that harmful substances can be efficiently removed with a small amount of drug. At the same time, it is advantageous in that secondary contamination by sulfate ions can be reduced.

−カルシウムスルホアルミネート水和物とカルシウムアルミネートとの共存体−
また、前記(A)成分及び前記(C)成分としては、例えば、前記(A)成分の一種であるカルシウムスルホアルミネート水和物と、前記(C)成分の一種であるカルシウムアルミネートとの共存体(本明細書中において、単に「共存体」と称することがある)を使用してもよい。ここで、前記共存体とは、広角X線回折測定にて、カルシウムスルホアルミネート水和物、及びカルシウムアルミネートの両方のピークを観察できた構造体とする。なお、参考として、カルシウムスルホアルミネート水和物の一種であるエトリンガイトのX線回折チャートを図3に、カルシウムアルミネートのX線回折チャートを図4に、エトリンガイトとカルシウムアルミネートとの共存体のX線回折チャートを図5に示す。なお、広角X線回折測定はX線回折装置((株)リガク製、RINT2100)を用い、光源Cu−K−ALPHA1/40kV/20mA、走査速度4.0°/minで測定した。
-Coexistence of calcium sulfoaluminate hydrate and calcium aluminate-
In addition, as the component (A) and the component (C), for example, calcium sulfoaluminate hydrate which is a kind of the component (A) and calcium aluminate which is a kind of the component (C) A coexisting body (in the present specification, it may be simply referred to as “coexisting body”) may be used. Here, the coexisting body is a structure in which both peaks of calcium sulfoaluminate hydrate and calcium aluminate can be observed by wide-angle X-ray diffraction measurement. For reference, the X-ray diffraction chart of ettringite, a kind of calcium sulfoaluminate hydrate, is shown in FIG. 3, the X-ray diffraction chart of calcium aluminate in FIG. 4, and the coexisting substance of ettringite and calcium aluminate. An X-ray diffraction chart is shown in FIG. The wide-angle X-ray diffraction measurement was performed using an X-ray diffractometer (RINT2100, manufactured by Rigaku Corporation) at a light source of Cu-K-ALPHA 1/40 kV / 20 mA and a scanning speed of 4.0 ° / min.

−−カルシウムスルホアルミネート水和物とカルシウムアルミネートとの共存体の合成−−
カルシウムスルホアルミネート水和物を調製する際に、理論量より少ないモル数の硫酸化合物を添加することで、前記共存体を合成することができる。ここで、硫酸化合物の添加量は、硫酸化合物が添加されていれば、特に制限はないが、理論量の2割以上8割以下が好ましい。
--Synthesis of calcium sulfoaluminate hydrate and calcium aluminate ---
When preparing calcium sulfoaluminate hydrate, the coexistent can be synthesized by adding a sulfuric acid compound having a mole number less than the theoretical amount. Here, the addition amount of the sulfate compound is not particularly limited as long as the sulfate compound is added, but is preferably 20% to 80% of the theoretical amount.

−−カルシウムスルホアルミネート水和物とカルシウムアルミネートとの共存体の加熱処理−−
また、前記(A)成分及び前記(C)成分としては、前記共存体を加熱処理することによって得られる物質(本明細書中において、単に「共存体加熱処理物」と称することがある)を使用してもよい。前記共存体の加熱処理は、好ましくは60℃以上、より好ましくは100℃以上の温度で、10分間以上行うことが好ましく、30分間以上行うことがより好ましい。前記加熱温度の上限としては、特に制限はないが、1600℃以下が好ましい。また、前記加熱時間の上限としても、特に制限はないが、24時間以内が好ましい。
前記加熱処理は、大気圧環境下で実施してもよいし、減圧しながら実施してもよい。また合成した共存体を乾燥した後に加熱処理を実施してもよいし、乾燥せずに加熱処理を実施してもよい。加熱処理に用いる装置としても、特に制限はなく、例えば公知の熱風乾燥機、電気炉、恒温器、流動層乾燥機、真空乾燥機、スプレードライヤー、ロータリーキルン等を用いて行うことができる。
-Heat treatment of coexisting body of calcium sulfoaluminate hydrate and calcium aluminate-
In addition, as the component (A) and the component (C), a substance obtained by heat-treating the coexisting body (in this specification, sometimes simply referred to as “coexisting body heat-treated product”). May be used. The heat treatment of the coexisting body is preferably performed at a temperature of 60 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher for 10 minutes or longer, and more preferably for 30 minutes or longer. Although there is no restriction | limiting in particular as an upper limit of the said heating temperature, 1600 degrees C or less is preferable. The upper limit of the heating time is not particularly limited, but is preferably within 24 hours.
The heat treatment may be performed under an atmospheric pressure environment or may be performed while reducing the pressure. Further, the heat treatment may be performed after the synthesized coexisting body is dried, or the heat treatment may be performed without drying. There is no restriction | limiting in particular also as an apparatus used for heat processing, For example, it can carry out using a well-known hot air dryer, an electric furnace, a thermostat, a fluidized bed dryer, a vacuum dryer, a spray dryer, a rotary kiln etc.

<(D)成分>
前記(D)成分は、炭酸塩である。
前記水処理剤は、更に、前記(D)成分として、炭酸塩を含有することが好ましい。前記炭酸塩を含有する水処理剤は、より有害物質除去力を向上させることができる点で、有利である。
<(D) component>
The component (D) is a carbonate.
It is preferable that the water treatment agent further contains a carbonate as the component (D). The water treatment agent containing the carbonate is advantageous in that the ability to remove harmful substances can be further improved.

前記炭酸塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウムナトリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸マグネシウムやこれらの水和物等が挙げられる。これらの中でも、前記炭酸塩としては、より有害物質除去力を向上させることができる点で、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムが好ましい。前記炭酸塩は、1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。   There is no restriction | limiting in particular as said carbonate, According to the objective, it can select suitably, For example, calcium carbonate, potassium carbonate, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogencarbonate, sodium potassium carbonate, ammonium carbonate, hydrogencarbonate Examples include ammonium, magnesium carbonate, and hydrates thereof. Among these, as the carbonate, calcium carbonate, potassium carbonate, and sodium carbonate are preferable in that the ability to remove harmful substances can be further improved. The said carbonate can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types as appropriate.

前記炭酸塩の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記(A)成分及び前記(B)成分の合計使用量(前記(A)成分及び前記(B)成分のいずれか一方のみを含む場合には、その一方のみの含有量)に対して、1〜50質量%が好ましく、5〜35質量%がより好ましい。前記使用量が、前記好ましい範囲内であると、より有害物質除去力を向上させることができる点で、有利である。   There is no restriction | limiting in particular as usage-amount of the said carbonate, Although it can select suitably according to the objective, For example, the total usage-amount (the said (A) component and said (A) component and said (B) component) When only any one of the said (B) component is included, 1-50 mass% is preferable with respect to the content of only that one), and 5-35 mass% is more preferable. When the amount used is within the preferable range, it is advantageous in that the ability to remove harmful substances can be further improved.

<(E)成分>
前記(E)成分は、アルミニウム化合物である。
前記水処理剤は、更に、前記(E)成分として、アルミニウム化合物を含有することが好ましい。前記アルミニウム化合物を含有する水処理剤は、より有害物質除去力を向上させることができる点で、有利である。
前記アルミニウム化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウムなどが挙げられる。なお、前記(B)成分を含有する前記(4)〜(7)の態様の水処理剤については、前記アルミニウム化合物としては、前記(B)成分における硫酸塩に含まれるもの(硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムナトリウム、硫酸アルミニウムカリウム等)は除くものとする。前記アルミニウム化合物は、1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
<(E) component>
The component (E) is an aluminum compound.
The water treatment agent preferably further contains an aluminum compound as the component (E). The water treatment agent containing the aluminum compound is advantageous in that the ability to remove harmful substances can be further improved.
There is no restriction | limiting in particular as said aluminum compound, According to the objective, it can select suitably, For example, aluminum hydroxide, aluminum oxide, etc. are mentioned. In addition, about the water treatment agent of the aspect of said (4)-(7) containing said (B) component, as said aluminum compound, what is contained in the sulfate in said (B) component (aluminum sulfate, sulfuric acid) Excluding aluminum sodium and potassium aluminum sulfate). The said aluminum compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types as appropriate.

前記アルミニウム化合物の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記(A)成分及び前記(B)成分の合計含有量(前記(A)成分及び前記(B)成分のいずれか一方のみを含む場合には、その一方のみの含有量)に対して、1〜50質量%が好ましく、5〜35質量%がより好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as usage-amount of the said aluminum compound, Although it can select suitably according to the objective, For example, the total content (the said (A) component and said (A) component and said (B) component) When only any one of the said (B) component is included, 1-50 mass% is preferable with respect to the content of only that one), and 5-35 mass% is more preferable.

<その他の成分>
また、本発明の水処理剤は、前記(A)成分、及び、前記(B)成分の少なくともいずれか、好ましくは更に、前記(C)成分、前記(D)成分、及び、前記(E)成分の少なくともいずれかのみからなるものであってもよいし、更に適宜その他の成分を含有してなるものであってもよい。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、本発明の効果を損なわない範囲内で、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、原料として用いたカルシウム化合物や、酸やアルカリ等のpH調整剤、水溶性アルカリ土類金属塩などが挙げられる。
前記その他の成分の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
<Other ingredients>
The water treatment agent of the present invention is at least one of the component (A) and the component (B), preferably the component (C), the component (D), and the component (E). It may consist of only at least one of the components, or may further contain other components as appropriate.
The other components are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose within a range not impairing the effects of the present invention. For example, calcium compounds used as raw materials, pH of acids, alkalis, and the like Examples thereof include regulators and water-soluble alkaline earth metal salts.
There is no restriction | limiting in particular as usage-amount of the said other component, According to the objective, it can select suitably.

−水溶性アルカリ土類金属塩−
ここで、前記水溶性アルカリ土類金属塩は、いずれの態様の水処理剤に含有されていてもよいが、中でも、前記(1)〜(3)の態様(前記(A)成分と前記(B)成分のうち、前記(A)成分のみを含有する態様)の水処理剤に含有されることが好ましい。
前記水溶性アルカリ土類金属塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、亜硝酸カルシウム、ヨウ化カルシウム、臭化カルシウム、臭化バリウム、ヨウ化バリウム、塩化バリウム、硝酸バリウム、亜硝酸バリウム、硫化バリウム、水酸化バリウム、酢酸バリウム、塩化ストロンチウム、臭化ストロンチウム、ヨウ化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、硝酸ストロンチウム、亜硝酸ストロンチウム、酢酸ストロンチウム、塩化ラジウム、硝酸ラジウム、水酸化ラジウム、臭化ラジウム等、硫酸イオンと結合性を有し、硫酸イオンと結合することで溶解度の低い沈殿を形成することができる物質を好適に使用することができる。前記水溶性アルカリ土類金属塩は、1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。ここで、水溶性とは20℃の水100gに対する溶解度が1g以上であることとする。
-Water-soluble alkaline earth metal salt-
Here, the water-soluble alkaline earth metal salt may be contained in the water treatment agent of any aspect, but among them, the aspects (1) to (3) (the component (A) and the above ( It is preferable to contain in the water treatment agent of the aspect which contains only the said (A) component among B) components.
The water-soluble alkaline earth metal salt is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, calcium chloride, calcium nitrate, calcium nitrite, calcium iodide, calcium bromide, barium bromide , Barium iodide, barium chloride, barium nitrate, barium nitrite, barium sulfide, barium hydroxide, barium acetate, strontium chloride, strontium bromide, strontium iodide, strontium hydroxide, strontium nitrate, strontium nitrite, strontium acetate, A substance that has a binding ability to sulfate ions, such as radium chloride, radium nitrate, radium hydroxide, and radium bromide, and can form a precipitate with low solubility by binding to sulfate ions can be preferably used. . The water-soluble alkaline earth metal salts can be used alone or in combination of two or more. Here, water solubility means that the solubility in 100 g of water at 20 ° C. is 1 g or more.

<製造、剤型>
本発明の水処理剤は、例えば、前記(A)成分、及び、前記(B)成分の少なくともいずれか、好ましくは更に、前記(C)成分、前記(D)成分、及び、前記(E)成分の少なくともいずれか、並びに、必要に応じてその他の成分を混合することにより、製造することができる。また、前記水処理剤は、塊状、粒状、粉状等、いずれの状態でも使用することができる。粒状、粉状の水処理剤は、例えば、粉砕することにより製造することができる。粉砕方法は特に制限はなく、公知の装置を用いて行うことができ、前記(A)成分、及び、前記(B)成分の少なくともいずれか、好ましくは更に、前記(C)成分、前記(D)成分、及び、前記(E)成分の少なくともいずれか、並びに、必要に応じてその他の成分のそれぞれを、混合する前に粉砕してもよいし、前記(A)成分、及び、前記(B)成分の少なくともいずれか、好ましくは更に、前記(C)成分、前記(D)成分、及び、前記(E)成分の少なくともいずれか、並びに、必要に応じてその他の成分を、混合した後に粉砕してもよい。
<Manufacturing, dosage form>
The water treatment agent of the present invention is, for example, at least one of the component (A) and the component (B), preferably the component (C), the component (D), and the component (E). It can be produced by mixing at least one of the components and, if necessary, other components. Moreover, the said water treatment agent can be used in any states, such as lump shape, a granular form, and powder form. Granular and powdery water treatment agents can be produced, for example, by pulverization. The pulverization method is not particularly limited and can be performed using a known apparatus. At least one of the component (A) and the component (B), preferably the component (C) and the component (D) ) Component, and at least one of the component (E) and, if necessary, each of the other components may be pulverized before mixing, the component (A), and the component (B). ) At least one of the components, preferably further, pulverized after mixing at least one of the component (C), the component (D), and the component (E), and other components as necessary. May be.

なお、前記水処理剤としては、前記(A)成分、及び、前記(B)成分の少なくともいずれか、好ましくは更に、前記(C)成分、前記(D)成分、及び、前記(E)成分の少なくともいずれか、並びに、必要に応じてその他の成分が予め混合された混合物を、水中に一度に添加して用いる態様のもののみに限定されず、例えば、前記(A)成分、及び、前記(B)成分の少なくともいずれか、好ましくは更に、前記(C)成分、前記(D)成分、及び、前記(E)成分の少なくともいずれか、並びに、必要に応じてその他の成分を、水中に別々に添加して用いる態様のものであってもよい。   The water treatment agent is at least one of the component (A) and the component (B), preferably the component (C), the component (D), and the component (E). At least one of the above, and a mixture in which other components are mixed in advance as necessary, is not limited to the one in an aspect of being added to water at one time. For example, the component (A) and the above (B) at least one of the components, preferably further, at least one of the component (C), the component (D), and the component (E) and, if necessary, other components in water. The thing of the aspect added and used separately may be sufficient.

<用途>
本発明の水処理剤によれば、有害物質含有水中から有害物質を簡便かつ効率的に除去することができる。そのため、本発明の水処理剤は、例えば後述する本発明の水処理方法に、好適に利用可能である。
<Application>
According to the water treatment agent of the present invention, harmful substances can be easily and efficiently removed from harmful substance-containing water. Therefore, the water treatment agent of the present invention can be suitably used for, for example, the water treatment method of the present invention described later.

(水処理方法)
本発明の水処理方法は、前記した本発明の水処理剤を用いて行うことを特徴とする。
(Water treatment method)
The water treatment method of the present invention is performed using the above-described water treatment agent of the present invention.

<対象となる水>
本発明の水処理方法において処理対象となる水(処理対象水)としては、何らかの有害物質を含有する水であれば、特に制限はなく、例えば、様々な製品の製造工程や、燃焼ガスの洗煙工程、汚染土壌の浄化工程等から生じる産業廃水等が挙げられる。処理対象となる有害物質としても、特に制限はなく、例えば、セレン、銅、クロム、モリブデン、アンチモン、鉛、ヒ素、亜鉛、カドミウム、ニッケル、マンガン、鉄、スズ、コバルト等の重金属類や、ホウ素、フッ素、リン等が挙げられる。特に、本発明の水処理方法は、ホウ素を含有する水に適している。ホウ素含有水は、通常オルトホウ酸(HBO)の形でホウ素を含有するが、ホウ酸塩やその他の形でホウ素を含むものであってもよく、このようなホウ素含有水としては、例えば、ガラス工業や電気メッキ業等の廃水が挙げられる。また、本発明の水処理剤は、処理対象水のpHが2〜14の範囲で使用することができ、塩化物イオン等の他のイオンが共存しても使用することができる。なお、前記水処理剤がアルカリ性であるため、通常は、処理時の有害物質含有水は弱アルカリ性になる。有害物質含有水が強酸性溶液である場合には、必要に応じて、水酸化ナトリウムや水酸化カルシウムを添加して、弱アルカリ性にすることができる。
<Target water>
The water to be treated in the water treatment method of the present invention (treatment target water) is not particularly limited as long as it contains water that contains some harmful substance. For example, the manufacturing process of various products and the washing of combustion gas The industrial wastewater etc. which arise from a smoke process, the purification process of contaminated soil, etc. are mentioned. There are no particular restrictions on the hazardous substances to be treated. For example, heavy metals such as selenium, copper, chromium, molybdenum, antimony, lead, arsenic, zinc, cadmium, nickel, manganese, iron, tin, cobalt, and boron , Fluorine, phosphorus and the like. In particular, the water treatment method of the present invention is suitable for water containing boron. Boron-containing water usually contains boron in the form of orthoboric acid (H 3 BO 4 ), but may contain borate or other forms of boron, and as such boron-containing water, For example, waste water from the glass industry or electroplating industry can be used. Moreover, the water treatment agent of this invention can be used in the range whose pH of process target water is 2-14, and can be used even if other ions, such as a chloride ion, coexist. In addition, since the said water treatment agent is alkaline, the harmful substance containing water at the time of a process becomes weak alkalinity normally. When the harmful substance-containing water is a strongly acidic solution, sodium hydroxide or calcium hydroxide can be added to make it weakly alkaline as necessary.

<水処理剤による処理方法>
本発明の水処理方法は、当該水処理剤が、有害物質含有水と接触することができればよく、その方法に特に制限はない。例えば、有害物質含有水中に所定量の当該水処理剤を添加して有害物質を除去した後、当該水処理剤を固液分離により分離する方法(添加法)や、当該水処理剤を充填した充填塔へ水を通水させることによって有害物質を除去する方法(充填法)等が挙げられる。いずれの方法においても、効率的に有害物質を除去することが可能である。また、有害物質含有水が水処理剤と接触する前に、pH調整工程等、前処理工程を設けてもよい。
<Treatment method with water treatment agent>
The water treatment method of the present invention is not particularly limited as long as the water treatment agent can be brought into contact with harmful substance-containing water. For example, after adding a predetermined amount of the water treatment agent to harmful substance-containing water to remove the harmful substance, the water treatment agent is separated by solid-liquid separation (addition method) or the water treatment agent is filled. Examples include a method (packing method) for removing harmful substances by passing water through the packed tower. In either method, it is possible to efficiently remove harmful substances. In addition, a pretreatment step such as a pH adjustment step may be provided before the harmful substance-containing water comes into contact with the water treatment agent.

−添加法の処理条件−
添加法における水処理剤の添加量は、特に制限はなく、有害物質含有水の有害物質濃度に応じて適宜決定される。
添加法における水処理剤の添加方法としては、特に制限はなく、例えば、水処理設備の配管などの流路や貯水槽に添加する方法などが挙げられる。
添加法における処理時間は、特に制限はなく、例えば10分間以上、好ましくは30分間以上とすることができる。また処理中に撹拌しても、しなくてもよい。撹拌するとき、装置、操作などは特に制限されず、従来公知である装置、操作を用いることができる。
添加法における有害物質処理後の固液分離は、デカンテーション、濾過、遠心分離などの手段により通常の装置を用いて実施することができる。本発明の水処理剤は、例えば、少なくとも前記(B)成分を含有する前記(4)〜(7)の態様において、凝集性(沈降性)に優れるため、凝集剤を添加しなくとも容易に固液分離を行うことができるが、必要に応じて、更に凝集剤を添加してもよい。用いる凝集剤は、特に制限はなく、従来公知の物質を用いることができ、例えば、アニオン系高分子凝集剤、ノニオン系高分子凝集剤、カチオン系高分子凝集剤、両性系高分子凝集剤、無機凝集剤などが挙げられる。
前記固液分離を行うことにより、水処理後の水処理剤を容易に回収することができ、回収された水処理剤は、例えば、適切な処理を施した後、再び有害物質含有水の有害物質除去に用いることができる。具体的には、水処理後に回収される、水に不溶の物質(水処理剤)に加熱処理を施すことによって、得られた加熱処理物を再び有害物質含有水の有害物質除去に用いることができる。この加熱処理物は、飽和有害物質吸着量に至るまでは、好適に有害物質含有水の有害物質除去への再利用が可能である。
前記水処理後に回収される、水に不溶の物質(水処理剤)の加熱処理は、好ましくは60℃以上、より好ましくは100℃以上の温度で、10分間以上行うことが好ましく、30分間以上行うことがより好ましい。前記加熱温度の上限としては、特に制限はないが、1600℃以下が好ましい。また、前記加熱時間の上限としても、特に制限はないが、24時間以内が好ましい。
この加熱処理では重量減少が起こる。例えば、前記加熱処理により、重量減少率が15%以上になることが好ましく、20%以上になることがより好ましく、25%以上になることが更に好ましい。なお、前記重量減少率とは、回収された水に不溶の物質の乾燥重量に対する加熱処理後の重量減少分の割合(%)とする。
前記加熱処理は、大気圧環境下で実施してもよいし、減圧しながら実施してもよい。また、回収された物質を乾燥した後に加熱処理を実施してもよいし、乾燥せずに加熱処理を実施してもよい。前記加熱処理に用いる装置としても、特に制限はなく、例えば公知の熱風乾燥機、電気炉、恒温器、流動層乾燥機、真空乾燥機、スプレードライヤー、ロータリーキルン等を用いて行うことができる。
-Treatment conditions for the addition method-
There is no restriction | limiting in particular in the addition amount of the water treatment agent in an addition method, According to the hazardous | toxic substance density | concentration of harmful substance containing water, it determines suitably.
There is no restriction | limiting in particular as the addition method of the water treatment agent in an addition method, For example, the method of adding to flow paths, such as piping of a water treatment facility, and a water tank.
The treatment time in the addition method is not particularly limited, and can be, for example, 10 minutes or longer, preferably 30 minutes or longer. Further, it may or may not be stirred during the treatment. When stirring, the apparatus and operation are not particularly limited, and conventionally known apparatus and operation can be used.
The solid-liquid separation after the harmful substance treatment in the addition method can be carried out using a normal apparatus by means such as decantation, filtration, and centrifugation. The water treatment agent of the present invention is excellent in cohesiveness (sedimentability) in the embodiments (4) to (7) containing at least the component (B), for example. Although solid-liquid separation can be performed, a flocculant may be further added as necessary. The flocculant to be used is not particularly limited, and conventionally known substances can be used. For example, anionic polymer flocculants, nonionic polymer flocculants, cationic polymer flocculants, amphoteric polymer flocculants, An inorganic flocculant etc. are mentioned.
By performing the solid-liquid separation, it is possible to easily recover the water treatment agent after water treatment. Can be used for material removal. Specifically, the heat-treated product obtained by performing heat treatment on a water-insoluble substance (water treatment agent) recovered after water treatment can be used again for removing harmful substances containing water. it can. The heat-treated product can be suitably reused for removing harmful substances containing water, until the saturated harmful substance adsorption amount is reached.
The heat treatment of the water-insoluble substance (water treatment agent) recovered after the water treatment is preferably performed at a temperature of 60 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, preferably for 10 minutes or longer, and for 30 minutes or longer. More preferably. Although there is no restriction | limiting in particular as an upper limit of the said heating temperature, 1600 degrees C or less is preferable. The upper limit of the heating time is not particularly limited, but is preferably within 24 hours.
This heat treatment causes weight loss. For example, by the heat treatment, the weight reduction rate is preferably 15% or more, more preferably 20% or more, and further preferably 25% or more. The weight reduction rate is the ratio (%) of the weight reduction after the heat treatment to the dry weight of the recovered water-insoluble substance.
The heat treatment may be performed under an atmospheric pressure environment or may be performed while reducing the pressure. Further, the heat treatment may be performed after the collected substance is dried, or the heat treatment may be performed without drying. There is no restriction | limiting in particular as an apparatus used for the said heat processing, For example, it can carry out using a well-known hot air dryer, an electric furnace, a thermostat, a fluidized bed dryer, a vacuum dryer, a spray dryer, a rotary kiln etc.

−充填法の処理条件−
充填法における充填塔への水処理剤の充填量は、特に制限はなく、充填塔の大きさや、有害物質含有水の通水速度などに応じて適宜決定される。
充填法における充填塔は、特に制限はなく、公知のものを用いることができ、またその数も特に制限はなく、例えば、充填塔1基のみを使用することもできるし、複数基の充填塔を直列につなぎ使用することもできる。
充填法における水処理剤の充填層への流入は上向流でも下向流でもよく、空間速度(SV)にも特に制限はないが、例えば1〜120hr−1、好ましくは5〜50hr−1とすることができる。
また充填塔から回収された水処理剤も、適切な処理を施した後、再び有害物質含有水の有害物質除去に用いることができる。
-Processing conditions for filling method-
The amount of the water treatment agent packed into the packed tower in the packing method is not particularly limited, and is appropriately determined according to the size of the packed tower, the water flow rate of harmful substance-containing water, and the like.
The packed tower in the packing method is not particularly limited, and known ones can be used, and the number thereof is also not particularly limited. For example, only one packed tower can be used, or a plurality of packed towers can be used. Can be connected in series.
The inflow of the water treatment agent into the packed bed in the filling method may be an upward flow or a downward flow, and the space velocity (SV) is not particularly limited, but is, for example, 1 to 120 hr −1 , preferably 5 to 50 hr −1. It can be.
In addition, the water treatment agent recovered from the packed tower can be used again for removing harmful substances in water containing harmful substances after appropriate treatment.

<用途>
本発明の水処理方法によれば、簡単な装置及び操作により、少ない薬剤量(水処理剤量)で効率よく有害物質を除去することができる。そのため、本発明の水処理方法は、例えば、各種産業廃水における有害物質の除去に、好適に利用可能である。
<Application>
According to the water treatment method of the present invention, harmful substances can be efficiently removed with a small amount of chemical (amount of water treatment agent) with a simple apparatus and operation. Therefore, the water treatment method of the present invention can be suitably used for removing harmful substances in various industrial wastewaters, for example.

以下、実施例、比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these Examples at all.

[実施例1〜62、比較例1〜12]
下記表1〜13に示す各成分を混合することにより、実施例1〜62、比較例1〜12の各水処理剤を製造した。実施例1〜6、13〜16、24〜37、40〜42、及び46〜56は、参考例である。なお、表1〜13中、「添加濃度」とは、処理対象水に対する各成分の濃度(質量%)を示す。また、表1〜13中、「A−1」〜「A−5」、「B−1」〜「B−7」、「b−1」〜「b−6」、「C−1」〜「C−7」、「D−1」〜「D−3」、「E−1」〜「E−2」の各成分の詳細は、表14に示す通りである。
[Examples 1 to 62, Comparative Examples 1 to 12]
Each water treatment agent of Examples 1-62 and Comparative Examples 1-12 was manufactured by mixing each component shown to the following Tables 1-13. Examples 1-6, 13-16, 24-37, 40-42, and 46-56 are reference examples. In addition, in Tables 1-13, "addition density | concentration" shows the density | concentration (mass%) of each component with respect to process target water. In Tables 1 to 13, “A-1” to “A-5”, “B-1” to “B-7”, “b-1” to “b-6”, “C-1” to Details of each component of “C-7”, “D-1” to “D-3”, and “E-1” to “E-2” are as shown in Table 14.

(1)有害物質除去力の評価
得られた実施例1〜62、比較例1〜12の水処理剤について、下記表1〜13に示す条件で有害物質含有水(処理対象水)を処理したときの有害物質除去率を算出することにより、有害物質除去力を評価した。具体的には、75mLの市販のマヨネーズ瓶に、有害物質含有水(処理対象水)50.0gと、所定量の水処理剤を添加し、所定の時間激しく撹拌した後、10分間静置した。処理液を濾過し、必要に応じて純水で希釈した後、ICP発光分析装置((株)パーキンエルマージャパン製、optima5300DV)、又は、イオン電極(サーモエレクトロン(株)製、Orion370)を用いて有害物質濃度を測定した。有害物質濃度は、ホウ素、リン酸、カドミウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、亜鉛、銅、鉄、鉛に関しては、前記ICP発光分析装置を用いて測定した。フッ素に関しては、前記イオン電極を用いて測定した。有害物質除去率は下記式(1)により算出した。なお、前記有害物質除去率は100%に近い方が、有害物質除去力が高いことを示す。本発明では、50%以上を有害物質除去率の合格レベルとした。結果を表1〜13に示す。
[式]
有害物質除去率(%)=(1−C/C)×100 ・・・式(1)
:処理後の有害物質濃度(mg/L)
:処理前の初期有害物質濃度(mg/L)
(1) Evaluation of harmful substance removal power About the obtained water treatment agents of Examples 1 to 62 and Comparative Examples 1 to 12, harmful substance-containing water (treatment target water) was treated under the conditions shown in Tables 1 to 13 below. The harmful substance removal power was evaluated by calculating the harmful substance removal rate. Specifically, to a 75 mL commercial mayonnaise bottle, 50.0 g of harmful substance-containing water (treatment target water) and a predetermined amount of water treatment agent were added, stirred vigorously for a predetermined time, and then allowed to stand for 10 minutes. . After the treatment liquid is filtered and diluted with pure water as necessary, an ICP emission analyzer (manufactured by PerkinElmer Japan, optima5300DV) or an ion electrode (manufactured by Thermoelectron, Orion 370) is used. Hazardous substance concentration was measured. The concentration of harmful substances was measured with respect to boron, phosphoric acid, cadmium, chromium, manganese, cobalt, nickel, zinc, copper, iron, and lead using the ICP emission spectrometer. Fluorine was measured using the ion electrode. The harmful substance removal rate was calculated by the following formula (1). The harmful substance removal rate closer to 100% indicates higher harmful substance removal power. In the present invention, 50% or more is regarded as an acceptable level of the harmful substance removal rate. The results are shown in Tables 1-13.
[formula]
Hazardous substance removal rate (%) = (1−C 1 / C 0 ) × 100 Formula (1)
C 1 : Hazardous substance concentration after treatment (mg / L)
C 0 : Initial hazardous substance concentration (mg / L) before treatment

(2)二次汚染の程度(処理後の水中の硫酸イオン濃度の低さ)の評価
また、実施例1〜62、比較例1〜12の水処理剤について、前記(1)と同様に水処理を行い、処理液を濾過し、必要に応じて純水で希釈した後、ICP発光分析装置((株)パーキンエルマージャパン製、optima5300DV)を用いて、処理後の水中の硫酸イオン濃度を測定した。結果を表1〜13に示す。なお、表中の「ND」は検出下限値未満であることを示す。
(2) Evaluation of degree of secondary contamination (low sulfate ion concentration in treated water) For the water treatment agents of Examples 1 to 62 and Comparative Examples 1 to 12, water was used in the same manner as in (1) above. After performing the treatment, filtering the treatment liquid and diluting with pure water as necessary, using an ICP emission analyzer (manufactured by PerkinElmer Japan Co., Ltd., optima5300DV), the sulfate ion concentration in the treated water is measured. did. The results are shown in Tables 1-13. In addition, “ND” in the table indicates that it is less than the detection lower limit value.

(3)凝集性(沈降性)の評価
また、実施例1〜62、比較例1〜12の水処理剤について、有害物質除去後の凝集性(沈降性)を、以下のようにして評価した。75mLの市販のマヨネーズ瓶に、有害物質含有水(処理対象水)50.0gと、所定量の水処理剤を添加し、所定の時間激しく撹拌した後、静置した。10分後、気液界面の高さと固液界面の高さを測定し、下記式(2)により凝集率(沈降率)を算出した(図1参照)。なお、凝集率は100%に近い方が、凝集性が良好であることを示すが、凝集率が100%の場合は、水処理剤が処理対象水に溶解したことを示し、凝集性に優れることの指標とはならない(比較例8、9、11)。結果を表1〜13に示す。
[式]
凝集率(%)=(1−b/a)×100 ・・・式(2)
a:気液界面の高さ(mm)
b:固液界面の高さ(mm)
(3) Evaluation of cohesiveness (sedimentability) Moreover, about the water treatment agent of Examples 1-62 and Comparative Examples 1-12, the cohesiveness (sedimentability) after removal of harmful substances was evaluated as follows. . To a 75 mL commercial mayonnaise bottle, 50.0 g of harmful substance-containing water (treatment target water) and a predetermined amount of water treatment agent were added, and after vigorous stirring for a predetermined time, the mixture was allowed to stand. After 10 minutes, the height of the gas-liquid interface and the height of the solid-liquid interface were measured, and the aggregation rate (sedimentation rate) was calculated by the following formula (2) (see FIG. 1). In addition, the aggregation rate is closer to 100%, indicating that the aggregation property is better. However, when the aggregation rate is 100%, the water treatment agent is dissolved in the water to be treated, and the aggregation property is excellent. It is not an index of this (Comparative Examples 8, 9, and 11). The results are shown in Tables 1-13.
[formula]
Aggregation rate (%) = (1−b / a) × 100 (2)
a: Height of gas-liquid interface (mm)
b: Height of solid-liquid interface (mm)

なお、表14中、各「合成品」の合成方法は、以下の通りである。   In Table 14, the synthesis method of each “synthetic product” is as follows.

<A−1の合成方法>
水1L中に硫酸アルミニウム6.3gと、水酸化カルシウム8.9gとを混合し、水酸化ナトリウムでpHを12に調整した後、室温で1時間撹拌、24時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で減圧乾燥し、不溶性固体を得た。この固体を広角X線回折測定により分析し、エトリンガイトであることを確認した。このエトリンガイト15.0gを高温電気炉(ヤマト科学(株)製、FP41)を用いて500℃で5時間加熱処理し、A−1を8.6g得た。なお、加熱処理による重量減少率は42.4%であった。
<Synthesis Method of A-1>
6.3 g of aluminum sulfate and 8.9 g of calcium hydroxide were mixed in 1 L of water, and the pH was adjusted to 12 with sodium hydroxide, followed by stirring at room temperature for 1 hour and aging for 24 hours. After completion of the reaction, the precipitate was filtered and dried under reduced pressure at room temperature to obtain an insoluble solid. This solid was analyzed by wide-angle X-ray diffraction measurement and confirmed to be ettringite. 15.0 g of this ettringite was heat-treated at 500 ° C. for 5 hours using a high-temperature electric furnace (manufactured by Yamato Kagaku Co., Ltd., FP41) to obtain 8.6 g of A-1. The weight reduction rate due to the heat treatment was 42.4%.

<A−2の合成方法>
水1L中に硫酸アルミニウム6.3gと、水酸化カルシウム8.9gとを混合し、水酸化ナトリウムでpHを12に調整した後、室温で1時間撹拌、24時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で減圧乾燥し、不溶性固体を得た。この固体を広角X線回折測定により分析し、エトリンガイトであることを確認した。このエトリンガイト15.0gを高温電気炉(ヤマト科学(株)製、FP41)を用いて200℃で5時間加熱処理し、A−2を10.0g得た。なお、加熱処理による重量減少率は33.2%であった。
<Synthesis Method of A-2>
6.3 g of aluminum sulfate and 8.9 g of calcium hydroxide were mixed in 1 L of water, and the pH was adjusted to 12 with sodium hydroxide, followed by stirring at room temperature for 1 hour and aging for 24 hours. After completion of the reaction, the precipitate was filtered and dried under reduced pressure at room temperature to obtain an insoluble solid. This solid was analyzed by wide-angle X-ray diffraction measurement and confirmed to be ettringite. 15.0 g of this ettringite was heat-treated at 200 ° C. for 5 hours using a high-temperature electric furnace (manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd., FP41) to obtain 10.0 g of A-2. The weight reduction rate due to the heat treatment was 33.2%.

<A−3の合成方法>
水1L中に硫酸アルミニウム6.3gと、水酸化カルシウム8.9gとを混合し、水酸化ナトリウムでpHを12に調整した後、室温で1時間撹拌、24時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で減圧乾燥し、不溶性固体を得た。この固体を広角X線回折測定により分析し、エトリンガイトであることを確認した。このエトリンガイト15.0gを高温電気炉(ヤマト科学(株)製、FP41)を用いて150℃で5時間加熱処理し、A−3を10.8g得た。なお、加熱処理による重量減少率は28.0%であった。
<Synthesis Method of A-3>
6.3 g of aluminum sulfate and 8.9 g of calcium hydroxide were mixed in 1 L of water, and the pH was adjusted to 12 with sodium hydroxide, followed by stirring at room temperature for 1 hour and aging for 24 hours. After completion of the reaction, the precipitate was filtered and dried under reduced pressure at room temperature to obtain an insoluble solid. This solid was analyzed by wide-angle X-ray diffraction measurement and confirmed to be ettringite. 15.0 g of this ettringite was heat-treated at 150 ° C. for 5 hours using a high-temperature electric furnace (FP41, manufactured by Yamato Kagaku Co., Ltd.) to obtain 10.8 g of A-3. The weight reduction rate due to the heat treatment was 28.0%.

<A−4の合成方法>
水1L中に硫酸アルミニウム6.3gと、水酸化カルシウム8.9gとを混合し、水酸化ナトリウムでpHを12に調整した後、室温で1時間撹拌、24時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で減圧乾燥し、不溶性固体を得た。この固体を広角X線回折測定により分析し、エトリンガイトであることを確認した。このエトリンガイト15.0gを高温電気炉(ヤマト科学(株)製、FP41)を用いて100℃で5時間加熱処理し、A−4を12.2g得た。なお、加熱処理による重量減少率は18.6%であった。
<Synthesis Method of A-4>
6.3 g of aluminum sulfate and 8.9 g of calcium hydroxide were mixed in 1 L of water, and the pH was adjusted to 12 with sodium hydroxide, followed by stirring at room temperature for 1 hour and aging for 24 hours. After completion of the reaction, the precipitate was filtered and dried under reduced pressure at room temperature to obtain an insoluble solid. This solid was analyzed by wide-angle X-ray diffraction measurement and confirmed to be ettringite. 15.0 g of this ettringite was heat-treated at 100 ° C. for 5 hours using a high-temperature electric furnace (manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd., FP41) to obtain 12.2 g of A-4. The weight reduction rate due to the heat treatment was 18.6%.

<A−5の合成方法>
水1L中に硫酸アルミニウム6.3gと、水酸化カルシウム8.9gとを混合し、水酸化ナトリウムでpHを12に調整した後、室温で1時間撹拌、24時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で減圧乾燥し、不溶性固体(A−5)を得た。この固体A−5を広角X線回折測定により分析し、エトリンガイトであることを確認した。
<Synthesis Method of A-5>
6.3 g of aluminum sulfate and 8.9 g of calcium hydroxide were mixed in 1 L of water, and the pH was adjusted to 12 with sodium hydroxide, followed by stirring at room temperature for 1 hour and aging for 24 hours. After completion of the reaction, the precipitate was filtered and dried under reduced pressure at room temperature to obtain an insoluble solid (A-5). This solid A-5 was analyzed by wide-angle X-ray diffraction measurement and confirmed to be ettringite.

<B−1(=C−1)、B−6(=C−6)の合成方法>
水1L中に水酸化アルミニウム41.2gと水酸化カルシウム58.8gとを混合し、100℃で12時間撹拌、24時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で乾燥し、不溶性固体(B−6)81.7gを得た。この固体B−6を500℃で3時間焼成して固体(B−1)59.5gを得た。それぞれの生成物を広角X線回折測定により分析し、固体B−6がCaAl・6HO、固体B−1がCa12Al1433であることを確認した。
<Method for synthesizing B-1 (= C-1) and B-6 (= C-6)>
41.2 g of aluminum hydroxide and 58.8 g of calcium hydroxide were mixed in 1 L of water, stirred at 100 ° C. for 12 hours, and aged for 24 hours to be reacted. After completion of the reaction, the precipitate was filtered and dried at room temperature to obtain 81.7 g of an insoluble solid (B-6). This solid B-6 was calcined at 500 ° C. for 3 hours to obtain 59.5 g of a solid (B-1). Each product was analyzed by wide-angle X-ray diffractometry, solid B-6 is Ca 3 Al 2 O 6 · 6H 2 O, the solid B-1 was identified as Ca 12 Al 14 O 33.

<B−2(=C−2)の合成方法>
水酸化アルミニウム4.1gと水酸化カルシウム5.9gを混合し、るつぼの中に入れ、焼成炉((株)モトヤマ製、SUPER BURN)を用いて1400℃で7時間加熱し、固体(B−2)を7.0g得た。この固体B−2を広角X線回折測定により分析し、CaAlであることを確認した。
<Synthesis Method of B-2 (= C-2)>
4.1 g of aluminum hydroxide and 5.9 g of calcium hydroxide were mixed, put in a crucible, heated at 1400 ° C. for 7 hours using a baking furnace (manufactured by Motoyama Co., Ltd., SUPER BURN), and solid (B- 7.0 g of 2) was obtained. This solid B-2 was analyzed by wide-angle X-ray diffraction measurement and confirmed to be Ca 3 Al 2 O 6 .

<B−3(=C−3)の合成方法>
水酸化アルミニウム4.1gと水酸化カルシウム5.9gを混合し、るつぼの中に入れ、焼成炉((株)モトヤマ製、SUPER BURN)を用いて1380℃で5時間加熱し、固体(B−3)を7.1g得た。この固体B−3を広角X線回折測定により分析し、CaAl/Ca12Al1433の混合物であることを確認した。
<Method for synthesizing B-3 (= C-3)>
4.1 g of aluminum hydroxide and 5.9 g of calcium hydroxide were mixed, put in a crucible, heated at 1380 ° C. for 5 hours using a baking furnace (manufactured by Motoyama Co., Ltd., SUPER BURN), and solid (B− 7.1 g of 3) was obtained. This solid B-3 was analyzed by wide-angle X-ray diffraction measurement and confirmed to be a mixture of Ca 3 Al 2 O 6 / Ca 12 Al 14 O 33 .

<B−5(=C−5)、B−7(=C−7)の合成方法>
水1L中に硝酸アルミニウム・9水和物14.1gと、硝酸カルシウム・4水和物26.6gとを混合し、水酸化ナトリウムでpHを12に調整した後、室温で1時間撹拌し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で乾燥し、不溶性固体(B−5)10.9gを得た。この固体B−5を広角X線回折測定により分析し、CaAl・6HOであることを確認した。この固体B−5を500℃で3時間焼成して固体(B−7)7.8gを得た。
<Method for synthesizing B-5 (= C-5) and B-7 (= C-7)>
14.1 g of aluminum nitrate nonahydrate and 26.6 g of calcium nitrate tetrahydrate were mixed in 1 L of water, the pH was adjusted to 12 with sodium hydroxide, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Reacted. After completion of the reaction, the precipitate was filtered and dried at room temperature to obtain 10.9 g of an insoluble solid (B-5). This solid B-5 was analyzed by wide-angle X-ray diffraction measurement, and confirmed to be Ca 2 Al 2 O 5. 6H 2 O. This solid B-5 was calcined at 500 ° C. for 3 hours to obtain 7.8 g of a solid (B-7).

表1〜13の結果から、(A)カルシウムスルホアルミネート水和物、及び/又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質、並びに、(B)カルシウムアルミネート及び/又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物、の少なくともいずれかを含有する実施例1〜62の水処理剤はいずれも、有害物質除去率が高く、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去できることがわかった。
中でも、(B)カルシウムアルミネート及び/又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物、を含有する実施例7〜23の水処理剤は、有害物質除去率が高いことに加え、凝集率も高く、そのため、これらの水処理剤は、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去できるとともに、処理後に水処理剤を回収するために、高価な凝集剤を添加したり、凝集(沈降)するまで長時間静置させたりする必要が無く、処理後の処理水と水処理剤とを容易に分離できる点で有利であることがわかった。(なお、実施例7の水処理剤の水処理後の凝集の様子を、図2左に示す。)中でも特に、(B)カルシウムアルミネート及び/又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物であって、前記硫酸塩として硫酸カルシウムやその水和物を使用した実施例7〜12、及び17〜23の水処理剤は、有害物質除去率、及び凝集率が高いことに加え、更に処理後の水中の硫酸イオン濃度も低く、そのため、これらの水処理剤は、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去でき、有害物質処理後の処理水と水処理剤とを分離する際にも有利であるとともに、硫酸イオンによる二次汚染をも少なくできることがわかった。
また、(A)カルシウムスルホアルミネート水和物、及び/又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質と、(C)カルシウムアルミネート、及び/又は、カルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質とを含有する実施例24〜34の水処理剤は、有害物質除去率が高いことに加え、処理後の水中の硫酸イオン濃度も低く、そのため、これらの水処理剤は、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去できるとともに、硫酸イオンによる二次汚染をも少なくできることがわかった。
また、実施例1〜62の水処理剤はいずれも、市販のキレート樹脂より非常に安価に製造することができ、経済性の観点からも、非常に効率よく有害物質を除去することができる点で、有利である。
From the results of Tables 1 to 13, (A) calcium sulfoaluminate hydrate and / or substance obtained by heat-treating calcium sulfoaluminate hydrate, and (B) calcium aluminate and / or Alternatively, all of the water treatment agents of Examples 1 to 62 containing at least one of a substance obtained by heat-treating calcium aluminate and a sulfate salt have a high harmful substance removal rate and a small drug It was found that harmful substances can be efficiently removed by volume.
Among these, the water treatment agents of Examples 7 to 23 containing (B) calcium aluminate and / or a mixture of a material obtained by heat treating calcium aluminate and a sulfate have a harmful substance removal rate. In addition to being high, the agglomeration rate is also high, so these water treatment agents can efficiently remove harmful substances with a small amount of chemicals, and add expensive flocculants to recover the water treatment agent after treatment. It has been found that it is advantageous in that it can be easily separated from the treated water and the water treatment agent after the treatment without being left to stand for a long time until aggregation (sedimentation). (The state of agglomeration of the water treatment agent of Example 7 after water treatment is shown on the left side of FIG. 2). Particularly, (B) obtained by heat treating calcium aluminate and / or calcium aluminate. A water treatment agent of Examples 7 to 12 and 17 to 23, which is a mixture of a substance and a sulfate and uses calcium sulfate or its hydrate as the sulfate, the harmful substance removal rate and the aggregation rate In addition to the high water content, the concentration of sulfate ions in the treated water is also low. Therefore, these water treatment agents can efficiently remove harmful substances with a small amount of chemicals. It was also found that it is advantageous when separating and from the secondary contamination, and secondary contamination by sulfate ions can be reduced.
(A) Calcium sulfoaluminate hydrate and / or a substance obtained by heat-treating calcium sulfoaluminate hydrate, and (C) calcium aluminate and / or calcium aluminate. The water treatment agents of Examples 24 to 34 containing substances obtained by heat treatment have a high harmful substance removal rate and also a low sulfate ion concentration in the treated water. Therefore, these water treatments It was found that the agent can efficiently remove harmful substances with a small amount of drug and can reduce secondary contamination by sulfate ions.
In addition, all of the water treatment agents of Examples 1 to 62 can be produced at a lower cost than commercially available chelate resins, and can remove harmful substances very efficiently from the viewpoint of economy. It is advantageous.

一方で、(A)カルシウムスルホアルミネート水和物、及び/又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質、並びに、(B)カルシウムアルミネート及び/又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物、のいずれをも含有していない比較例1〜12では、有害物質除去率は著しく低く、有害物質の除去を目的とした水処理剤としての使用は不可能なものであった。   On the other hand, (A) calcium sulfoaluminate hydrate and / or a substance obtained by heat-treating calcium sulfoaluminate hydrate, and (B) calcium aluminate and / or calcium aluminate In Comparative Examples 1 to 12, which contain neither a substance obtained by heat treatment and a mixture of sulfates, the water removal agent intended to remove harmful substances has a remarkably low harmful substance removal rate. It was impossible to use as.

参考例63(共存体)]
水1L中に硝酸アルミニウム9水和物14.1gと、硝酸カルシウム4水和物26.6gと、硫酸ナトリウム4.0gとを混合し、pHを12に調整した後、1時間撹拌、24時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で乾燥し、不溶性固体を得た。その固体を広角X線回折測定により分析し、カルシウムスルホアルミネート水和物の一種であるエトリンガイトとカルシウムアルミネート(CaAl・6HO)との共存体であることを確認した。なお、エトリンガイトとカルシウムアルミネートとの共存体のX線回折チャートを図5に示す。なお、広角X線回折測定はX線回折装置((株)リガク製、RINT2100)を用い、光源Cu−K−ALPHA1/40kV/20mA、走査速度4.0°/minで測定した。
その固体を初期pH12のホウ素含有水(ホウ素濃度112mg/L)に1質量%添加して、5時間撹拌し、水処理を実施したところ、有害物質であるホウ素の除去率は55.2%、処理後の水中の硫酸イオン濃度は検出下限値未満であり、少ない薬剤量で効率よく、かつ二次汚染を少なくホウ素を除去できることがわかった。このときの凝集率は、10%であった。
[ Reference Example 63 (Coexisting body)]
14.1 g of aluminum nitrate nonahydrate, 26.6 g of calcium nitrate tetrahydrate, and 4.0 g of sodium sulfate were mixed in 1 L of water, and the pH was adjusted to 12, followed by stirring for 1 hour, 24 hours Aged and reacted. After completion of the reaction, the precipitate was filtered and dried at room temperature to obtain an insoluble solid. The solid was analyzed by wide-angle X-ray diffraction measurement and confirmed to be a co-existing body of ettringite, which is a kind of calcium sulfoaluminate hydrate, and calcium aluminate (Ca 2 Al 2 O 5. 6H 2 O). . An X-ray diffraction chart of a coexisting body of ettringite and calcium aluminate is shown in FIG. The wide-angle X-ray diffraction measurement was performed using an X-ray diffractometer (RINT2100, manufactured by Rigaku Corporation) at a light source of Cu-K-ALPHA 1/40 kV / 20 mA and a scanning speed of 4.0 ° / min.
1% by mass of the solid was added to boron-containing water having an initial pH of 12 (boron concentration: 112 mg / L) and stirred for 5 hours. When water treatment was performed, the removal rate of boron, which is a harmful substance, was 55.2%. It was found that the sulfate ion concentration in the treated water was less than the lower limit of detection, and boron could be removed efficiently with a small amount of drug and with little secondary contamination. The aggregation rate at this time was 10%.

参考例64(共存体加熱処理物)]
参考例63で得た固体を500℃で5時間加熱処理した後、初期pH12のホウ素含有水(ホウ素濃度112mg/L)に1質量%添加して、5時間撹拌し、水処理を実施したところ、有害物質であるホウ素の除去率は98.5%、処理後の水中の硫酸イオン濃度は6mg/Lであり、少ない薬剤量で効率よく、かつ二次汚染を少なくホウ素を除去できることがわかった。このときの凝集率は、5%であった。
[ Reference Example 64 (coexisting heat-treated product)]
The solid obtained in Reference Example 63 was heat-treated at 500 ° C. for 5 hours, and then added to 1% by mass of boron-containing water having an initial pH of 12 (boron concentration 112 mg / L) and stirred for 5 hours, followed by water treatment. The removal rate of boron, which is a harmful substance, was 98.5%, and the sulfate ion concentration in the treated water was 6 mg / L. It was found that boron can be removed efficiently with a small amount of chemicals and with less secondary contamination. . The aggregation rate at this time was 5%.

参考例65(共存体加熱処理物)]
水1L中に硝酸アルミニウム9水和物14.1gと、硝酸カルシウム4水和物26.6gと、硫酸ナトリウム5.6gとを混合し、pHを12に調整した後、1時間撹拌、24時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で乾燥し、不溶性固体を得た。その固体を広角X線回折測定により分析し、カルシウムスルホアルミネート水和物の一種であるエトリンガイトとカルシウムアルミネート(CaAl・6HO)との共存体であることを確認した。
その固体を500℃で5時間加熱処理した後、初期pH12のホウ素含有水(ホウ素濃度112mg/L)に1質量%添加して5時間撹拌し、水処理を実施したところ、有害物質であるホウ素の除去率は97.1%、処理後の水中の硫酸イオン濃度は19mg/Lであり、少ない薬剤量で効率よく、かつ二次汚染を少なくホウ素を除去できることがわかった。このときの凝集率は6%であった。
[ Reference Example 65 (coexisting heat-treated product)]
14.1 g of aluminum nitrate nonahydrate, 26.6 g of calcium nitrate tetrahydrate, and 5.6 g of sodium sulfate were mixed in 1 L of water, and the pH was adjusted to 12, followed by stirring for 1 hour, 24 hours Aged and reacted. After completion of the reaction, the precipitate was filtered and dried at room temperature to obtain an insoluble solid. The solid was analyzed by wide-angle X-ray diffraction measurement and confirmed to be a co-existing body of ettringite, which is a kind of calcium sulfoaluminate hydrate, and calcium aluminate (Ca 2 Al 2 O 5. 6H 2 O). .
The solid was heat treated at 500 ° C. for 5 hours, then added with 1% by mass of boron-containing water having an initial pH of 12 (boron concentration 112 mg / L) and stirred for 5 hours. The removal rate was 97.1%, and the sulfate ion concentration in the treated water was 19 mg / L. It was found that boron can be removed efficiently with a small amount of drug and with little secondary contamination. The aggregation rate at this time was 6%.

[実施例66(添加順序の評価)]
ホウ素含有水(ホウ素濃度102mg/L、pH9)にb−1(硫酸カルシウム・2水和物)0.4質量%を添加し、30分撹拌した後、B−1(Ca12Al1433)0.4質量%を添加した。その後、5時間撹拌し、ホウ素処理を実施した。この時のホウ素除去率は、87.1%であり、両成分を同時に添加した場合(実施例7)に比べホウ素除去力が向上した。また、処理後の水中の硫酸イオン濃度は18mg/Lであり、二次汚染が少なく、凝集率は、72%であり、凝集性も良好であった。
[Example 66 (Evaluation of order of addition)]
After adding 0.4 mass% of b-1 (calcium sulfate dihydrate) to boron-containing water (boron concentration 102 mg / L, pH 9) and stirring for 30 minutes, B-1 (Ca 12 Al 14 O 33 ) 0.4% by weight was added. Then, it stirred for 5 hours and implemented boron treatment. The boron removal rate at this time was 87.1%, and the boron removal power was improved as compared with the case where both components were added simultaneously (Example 7). Further, the sulfate ion concentration in the treated water was 18 mg / L, there was little secondary contamination, the aggregation rate was 72%, and the cohesiveness was also good.

[比較例13(キレート樹脂法)]
ホウ素除去用として市販されているキレート樹脂ダイヤイオンCRB05(三菱化学(株)製)をホウ素含有水(ホウ素濃度101mg/L、pH9)に1質量%添加して、5時間撹拌し、水処理を実施したところ、ホウ素除去率は39.1%であり、ホウ素濃度はやや低減され、処理後の水中の硫酸イオン濃度も検出下限値未満であったが、市販のキレート樹脂は非常に高価であり、経済性を考慮すると効率よくホウ素を除去することができない。この時の凝集率は、95%であった。
[Comparative Example 13 (chelate resin method)]
1% by mass of chelating resin Diaion CRB05 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) marketed for boron removal is added to boron-containing water (boron concentration 101 mg / L, pH 9) and stirred for 5 hours to perform water treatment. When carried out, the boron removal rate was 39.1%, the boron concentration was slightly reduced, and the sulfate ion concentration in the water after treatment was also below the lower detection limit, but the commercially available chelate resin was very expensive. In view of economy, boron cannot be removed efficiently. The aggregation rate at this time was 95%.

[比較例14(キレート樹脂法)]
ホウ素除去用として市販されているキレート樹脂ダイヤイオンCRB05(三菱化学(株)製)をホウ素含有水(ホウ素濃度106mg/L、pH12)に1質量%添加して、5時間撹拌し、水処理を実施したところ、ホウ素除去率は38.9%であり、ホウ素濃度はやや低減され、処理後の水中の硫酸イオン濃度も検出下限値未満であったが、市販のキレート樹脂は非常に高価であり、経済性を考慮すると効率よくホウ素を除去することができない。この時の凝集率は、95%であった。
[Comparative Example 14 (chelate resin method)]
1% by mass of chelating resin Diaion CRB05 (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) commercially available for boron removal is added to boron-containing water (boron concentration 106 mg / L, pH 12) and stirred for 5 hours to perform water treatment. When carried out, the boron removal rate was 38.9%, the boron concentration was somewhat reduced, and the sulfate ion concentration in the water after treatment was also below the lower detection limit, but the commercially available chelate resin was very expensive. In view of economy, boron cannot be removed efficiently. The aggregation rate at this time was 95%.

[比較例15(凝集沈澱法)]
硫酸アルミニウム18水和物0.5質量%、及び水酸化カルシウム0.5質量%をホウ素含有水(ホウ素濃度114mg/L、pH9)に添加して、5時間撹拌し、水処理を実施したところ、ホウ素除去率は20.0%であり、水中のホウ素濃度はやや低減されたが、その効果は低く、また硫酸イオン濃度も1406mg/Lであり、二次汚染の可能性があった。さらに凝集率も39%であり、凝集性も十分でなかった。
[Comparative Example 15 (aggregation precipitation method)]
When 0.5 mass% of aluminum sulfate 18 hydrate and 0.5 mass% of calcium hydroxide were added to boron-containing water (boron concentration 114 mg / L, pH 9) and stirred for 5 hours, water treatment was performed. The boron removal rate was 20.0%, and the boron concentration in water was slightly reduced, but the effect was low, and the sulfate ion concentration was 1406 mg / L, and there was a possibility of secondary contamination. Furthermore, the aggregation rate was 39%, and the aggregation property was not sufficient.

[比較例16(水中でアルミン酸カルシウム水和物が生成される系において硫酸カルシウムを添加した場合)]
アルミン酸ナトリウム0.5質量%と水酸化カルシウム0.5質量%、硫酸カルシウム・2水和物0.5質量%をホウ素含有水(ホウ素濃度105mg/L、pH9)に同時に添加して、5時間撹拌し、ホウ素処理を実施した。ホウ素除去率は20.1%であり、ホウ素濃度はやや低減されたが、その効果は低かった。また、処理後の水中の硫酸イオン濃度は1428mg/Lであり、二次汚染の可能性があった。この時の凝集率は、72%であった。
[Comparative Example 16 (when calcium sulfate is added in a system in which calcium aluminate hydrate is produced in water)]
Sodium aluminate 0.5% by mass, calcium hydroxide 0.5% by mass, calcium sulfate dihydrate 0.5% by mass were added simultaneously to boron-containing water (boron concentration 105 mg / L, pH 9). The mixture was stirred for a period of time and boron treatment was performed. The boron removal rate was 20.1%, and the boron concentration was slightly reduced, but the effect was low. Further, the sulfate ion concentration in the water after treatment was 1428 mg / L, and there was a possibility of secondary contamination. The aggregation rate at this time was 72%.

参考例67(加熱処理による水処理剤の再利用の評価)]
参考例1に示す条件でホウ素含有水を処理した後、ろ過を行い、ホウ素濃度が十分に低下した水と水に不溶の水処理剤を分離した。ろ過で回収した物質を室温で2日間真空乾燥した後、150℃で5時間加熱乾燥した。この時の重量減少率は、27.1%であった。この加熱乾燥によって得られた物質0.8質量%をホウ素含有水(ホウ素濃度106mg/L、pH12)に添加し、5時間撹拌し、水処理を実施した。この時のホウ素除去率は76.4%であり、ホウ素濃度は低減され、その効果は非常に高かった。また、硫酸イオン濃度は656mg/Lであり、凝集率は45%であった。
[ Reference Example 67 (Evaluation of reuse of water treatment agent by heat treatment)]
After treating the boron-containing water under the conditions shown in Reference Example 1, filtration was performed to separate water having a sufficiently reduced boron concentration and water-insoluble water treatment agent. The material collected by filtration was vacuum-dried at room temperature for 2 days and then heat-dried at 150 ° C. for 5 hours. The weight reduction rate at this time was 27.1%. 0.8% by mass of the substance obtained by this heat drying was added to boron-containing water (boron concentration 106 mg / L, pH 12) and stirred for 5 hours to carry out water treatment. The boron removal rate at this time was 76.4%, the boron concentration was reduced, and the effect was very high. The sulfate ion concentration was 656 mg / L, and the aggregation rate was 45%.

[実施例68(加熱処理による水処理剤の再利用の評価)]
実施例7に示す条件でホウ素含有水を処理した後、ろ過を行い、ホウ素濃度が十分に低下した水と水に不溶の水処理剤を分離した。ろ過で回収した物質を室温で2日間真空乾燥した後、200℃で1時間加熱乾燥した。この時の重量減少率は、25.3%であった。この加熱乾燥によって得られた物質0.8質量%をホウ素含有水(ホウ素濃度104mg/L、pH12)に添加し、5時間撹拌し、水処理を実施した。この時のホウ素除去率は72.9%であり、ホウ素濃度は低減され、その効果は非常に高かった。また、硫酸イオン濃度は29mg/Lであり、二次汚染が少なく、凝集率は83%であり、凝集性も良好であった。
[Example 68 (Evaluation of reuse of water treatment agent by heat treatment)]
After treating boron-containing water under the conditions shown in Example 7, filtration was performed to separate water having a sufficiently low boron concentration and water-insoluble water treatment agent. The material collected by filtration was vacuum-dried at room temperature for 2 days and then heat-dried at 200 ° C. for 1 hour. The weight loss rate at this time was 25.3%. 0.8% by mass of the substance obtained by this heat drying was added to boron-containing water (boron concentration 104 mg / L, pH 12) and stirred for 5 hours to carry out water treatment. The boron removal rate at this time was 72.9%, the boron concentration was reduced, and the effect was very high. Further, the sulfate ion concentration was 29 mg / L, there was little secondary contamination, the aggregation rate was 83%, and the aggregation property was also good.

参考例69]
表14に示す成分からなる初期pH7.2の温泉水(ホウ素濃度76mg/L)に参考例1で用いた水処理剤を1質量%添加して、5時間撹拌し、水処理を実施した。このときのホウ素除去率は95.0%であり、ホウ素濃度は低減され、その効果は非常に高かった。また、硫酸イオン濃度は1250mg/L、凝集率は2%であった。
[ Reference Example 69]
1 mass% of the water treatment agent used in Reference Example 1 was added to hot spring water having an initial pH of 7.2 (boron concentration: 76 mg / L) composed of the components shown in Table 14, and the mixture was stirred for 5 hours for water treatment. The boron removal rate at this time was 95.0%, the boron concentration was reduced, and the effect was very high. The sulfate ion concentration was 1250 mg / L, and the aggregation rate was 2%.

[実施例70]
表14に示す成分からなる初期pH7.2の温泉水(ホウ素濃度76mg/L)に実施例7で用いた水処理剤を添加して、5時間撹拌し、水処理を実施した。このときのホウ素除去率は95.1%であり、ホウ素濃度は低減され、その効果は非常に高かった。また硫酸イオン濃度は25mg/Lであり、二次汚染も少なく、凝集率は70%であり、凝集性も良好であった。
[Example 70]
The water treatment agent used in Example 7 was added to hot spring water having an initial pH of 7.2 (boron concentration: 76 mg / L) composed of the components shown in Table 14, and the mixture was stirred for 5 hours to carry out water treatment. The boron removal rate at this time was 95.1%, the boron concentration was reduced, and the effect was very high. Further, the sulfate ion concentration was 25 mg / L, there was little secondary contamination, the aggregation rate was 70%, and the aggregation property was also good.

参考例71]
表14に示す成分からなる初期pH7.2の温泉水(ホウ素濃度76mg/L)に参考例24で用いた水処理剤を添加して、5時間撹拌し、水処理を実施した。このときのホウ素除去率は96.0%であり、硫酸イオン濃度は13mg/Lであり、少ない薬剤量で効率よく、かつ二次汚染も少なくホウ素を除去できることがわかった。また凝集率は5%であった。
[ Reference Example 71]
The water treatment agent used in Reference Example 24 was added to hot spring water having an initial pH of 7.2 (boron concentration: 76 mg / L) composed of the components shown in Table 14, and the mixture was stirred for 5 hours for water treatment. The boron removal rate at this time was 96.0%, the sulfate ion concentration was 13 mg / L, and it was found that boron can be removed efficiently with a small amount of drug and with little secondary contamination. The aggregation rate was 5%.

参考例72(添加法)]
ホウ素含有水(ホウ素濃度118mg/L、pH12)に、参考例1で用いた水処理剤を1質量%添加して、5時間撹拌し、水処理を実施した後、アニオン系高分子凝集剤を添加し、1時間撹拌した。撹拌後静置すると、水処理剤が沈降し、その上澄み液のホウ素、硫酸イオン濃度を測定すると、ホウ素除去率は85.0%であり、簡単な装置及び操作により、少ない薬剤量で効率よくホウ素を除去できることがわかった。また処理後の水中の硫酸イオン濃度は1204mg/Lであった。
[ Reference Example 72 (addition method)]
1% by mass of the water treatment agent used in Reference Example 1 was added to boron-containing water (boron concentration 118 mg / L, pH 12), and the mixture was stirred for 5 hours. Added and stirred for 1 hour. When left standing after stirring, the water treatment agent settles, and when the boron and sulfate ion concentration of the supernatant is measured, the boron removal rate is 85.0%, and it is efficient with a small amount of drug by simple equipment and operation. It was found that boron can be removed. Further, the sulfate ion concentration in the water after treatment was 1204 mg / L.

参考例73(添加法)]
ホウ素含有水(ホウ素濃度116mg/L、pH10)に、参考例24で用いた水処理剤を1質量%添加して、5時間撹拌し、水処理を実施した後、アニオン系高分子凝集剤を添加し、1時間撹拌した。撹拌後静置すると、水処理剤が沈降し、その上澄み液のホウ素、硫酸イオン濃度を測定すると、ホウ素除去率は97.8%、処理後の水中の硫酸イオン濃度は10mg/Lであり、簡単な装置及び操作により、少ない薬剤量で効率よく、かつ二次汚染も少なくホウ素を除去できることがわかった。
[ Reference Example 73 (addition method)]
1% by mass of the water treatment agent used in Reference Example 24 was added to boron-containing water (boron concentration 116 mg / L, pH 10), and the mixture was stirred for 5 hours to carry out water treatment, and then an anionic polymer flocculant was added. Added and stirred for 1 hour. When left standing after stirring, the water treatment agent settles, and the boron and sulfate ion concentrations of the supernatant are measured. The boron removal rate is 97.8%, and the sulfate ion concentration in the treated water is 10 mg / L. It has been found that boron can be removed efficiently with a small amount of drug and with little secondary contamination by a simple apparatus and operation.

参考例74(充填法)]
参考例1で用いた水処理剤を15g充填し、ホウ素含有水(ホウ素濃度112mg/L、pH12)をSV15hr−1の条件で100mL流入させると、そのホウ素除去率は87.5%であり、簡単な装置及び操作により、少ない薬剤量で効率よくホウ素を除去できることがわかった。また処理後の水中の硫酸イオン濃度は1159mg/Lであった。
[ Reference Example 74 (filling method)]
When 15 g of the water treatment agent used in Reference Example 1 is filled and 100 mL of boron-containing water (boron concentration 112 mg / L, pH 12) is allowed to flow in under conditions of SV15 hr −1 , the boron removal rate is 87.5%. It was found that boron can be efficiently removed with a small amount of drug by a simple apparatus and operation. The sulfate ion concentration in the water after treatment was 1159 mg / L.

参考例75(充填法)]
参考例24で用いた水処理剤を15g充填し、ホウ素含有水(ホウ素濃度112mg/L、pH12)をSV15hr−1の条件で100mL流入させると、そのホウ素除去率は97.5%、処理後の水中の硫酸イオン濃度は検出下限値以下未満であり、簡単な装置及び操作により、少ない薬剤量で効率よく、かつ二次汚染も少なくホウ素を除去できることがわかった。
[ Reference Example 75 (filling method)]
When 15 g of the water treatment agent used in Reference Example 24 was charged and 100 mL of boron-containing water (boron concentration 112 mg / L, pH 12) was allowed to flow under conditions of SV15 hr −1 , the boron removal rate was 97.5%, after treatment It was found that the concentration of sulfate ion in water was less than the lower limit of detection, and boron could be removed efficiently with a small amount of drug and with little secondary contamination by a simple apparatus and operation.

参考例76]
A−1(CaAl(SO(OH)12・26HOを加熱処理することによって得られる物質)と塩化バリウム2水和物とを質量比80:20で混合した水処理剤を、初期pH12のホウ素含有水(ホウ素濃度104mg/L)に1質量%添加して5時間撹拌し、水処理を実施したところ、ホウ素除去率は92.1%、処理後の水中の硫酸イオン濃度は検出下限値未満であり、少ない薬剤量で効率よく、かつ二次汚染を少なくホウ素を除去できることがわかった。このときの凝集率は、6%であった。
[ Reference Example 76]
A-1 (Ca 6 Al 2 (SO 4) 3 (OH) 12 · 26H 2 material obtained by O to the heat treatment) and mixed with water treatment and barium chloride dihydrate in a weight ratio of 80:20 The agent was added to 1% by mass of boron-containing water having an initial pH of 12 (boron concentration: 104 mg / L) and stirred for 5 hours, followed by water treatment. The boron removal rate was 92.1%, and the sulfuric acid in the treated water was It was found that the ion concentration was less than the lower limit of detection, and boron could be removed efficiently with a small amount of drug and with little secondary contamination. The aggregation rate at this time was 6%.

本発明の水処理剤及び水処理方法は、例えば、各有害物質の排水基準を満たすことを目的とした、各種産業廃水における有害物質除去に非常に有用である。   The water treatment agent and water treatment method of the present invention are very useful for removing harmful substances in various industrial wastewaters, for example, for the purpose of satisfying the drainage standards for each harmful substance.

Claims (4)

下記(B1)、(B2)、及び(D)を含有することを特徴とするホウ素除去用水処理剤。
(B1)カルシウムアルミネート及び/又はカルシウムアルミネートの加熱処理物質
(B2)硫酸カルシウム
(D)炭酸塩
A boron treatment water treatment agent comprising the following (B1), (B2), and (D).
(B1) Calcium aluminate and / or heat treatment material of calcium aluminate (B2) Calcium sulfate (D) Carbonate
(D)炭酸塩が、炭酸カルシウム及び炭酸ナトリウムのいずれかである請求項1に記載のホウ素除去用水処理剤。   (D) The water treatment agent for boron removal according to claim 1, wherein the carbonate is either calcium carbonate or sodium carbonate. 更に、(E)アルミニウム化合物を含有する請求項1から2のいずれかに記載のホウ素除去用水処理剤。   Furthermore, the water treatment agent for boron removal in any one of Claim 1 to 2 which contains the (E) aluminum compound. 請求項1から3のいずれかに記載のホウ素除去用水処理剤を用いることを特徴とする水処理方法。A water treatment method using the water treatment agent for removing boron according to any one of claims 1 to 3.
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