JP6688187B2 - 低アクリルアミド凝集剤組成物、低アクリルアミド凝集剤組成物を使用する方法 - Google Patents
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Description
低アクリルアミド凝集剤組成物は、アクリルアミド含有高分子凝集剤と、当該アクリルアミド含有高分子凝集剤とは異なる副高分子凝集剤とを含む。
アクリルアミド含有高分子凝集剤は、アクリルアミドモノマーを用いて生成されたポリマーであって、アクリルアミドのみを単独重合させたポリアクリルアミド高分子凝集剤;アクリルアミドと他のモノマー成分を共重合させたアクリルアミド系高分子凝集剤のうち、いずれか一方又は両方を用いることが可能であるが、いずれの場合も、アクリルアミド含有率が0.1質量%以下、0.05質量%以下、より好ましくは0.005質量%以下のものを使用する。アクリルアミド含有率の下限は特に限定されないが、含有率はゼロを超え、例えば、0.001質量%以上である。
副高分子凝集剤は、上記アクリルアミド含有高分子凝集剤とは異なる種類の凝集剤であって、アクリルアミド含有率が0.001質量%未満、好ましくはアクリルアミド含有率が実質的にゼロ、より好ましくはアクリルアミド含有率がゼロのものを用いる。ここで、アクリルアミド含有率がゼロとは、副高分子凝集剤の原料にアクリルアミドモノマーを使用しない、副高分子凝集剤中のアクリルアミドが検出限界以下である、または、ポリアクリルアミド系高分子凝集剤(共重合体)もしくはポリアクリルアミド高分子凝集剤(単独重合体)と製造設備を共用せずに製造された物質であることを意味する。
低アクリルアミド凝集剤組成物には、必要に応じて、界面活性剤、防腐剤、着色剤、緩衝剤、pH調整剤などの1種以上の添加剤を添加することができる。添加剤の種類は例示したものに限定されないが、低アクリルアミド凝集剤組成物全体のアクリルアミド含有率を低くするためには、アクリルアミドが残留せず、かつ、アクリルアミド含有高分子凝集剤を分解しないものが好ましい。
アクリルアミド含有高分子凝集剤、副高分子凝集剤、その他添加剤の配合割合は特に限定されないが、好ましくは、アクリルアミド含有高分子凝集剤の含有量が50質量%以下、より好ましくは1質量%以上50質量%以下、より好ましくは10質量%以上50質量%以下である。アクリルアミド含有高分子凝集剤の含有量が少なすぎると凝集性が低下し、逆に含有量が高すぎると処理水中の残留アクリルアミドが増加すると共に、ろ過池でのろ過層閉塞が顕著になる。
本発明で「浄水処理」とは、上水道用、工場等の用水用などの多様な用途の水処理を含む概念であり、処理対象を特に限定するものではない。
本発明の排水処理フローは特に限定されないが、従来技術との対比のため、図2と類似する図4の処理フローを参照し、図2と共通の説明は一部省略して以下に具体的に説明する。
下記のポリアクリル酸塩A1、A2、アクリルアミド含有高分子凝集剤B、C(いずれも粉末品)を下記表1の配合で混合して低アクリルアミド凝集剤組成物を得た。
アニオン当量−9.4meq/g、分子量:500万
‐ポリアクリル酸塩A2:日本触媒(株)製のアクアリックFH−G、
分子量400万〜500万
‐浄水グレード高分子凝集剤B:水ing(株)製のエバグロースWA−542、
アニオン当量−3.0meq/g、共重合体、アクリルアミド含有率0.005質量%
分子量1300万
‐アクリルアミド高分子凝集剤C:水ing(株)製のエバグロースN−300、
アニオン当量−1.1meq/g、ノニオン系(アクリルアミド単独重合体)、
アクリルアミド含有率0.1質量%、分子量1700万
なお、ポリアクリル酸塩A1、A2はアクリルアミドが検出されず、アクリルアミド含有率はゼロ%であった。
‐原水濁度:15〜25度、原水pH:7.0〜7.4、液温:18−22℃
‐凝集混和池:有効容積200L×2槽(周辺速度0.15-0.8m/sで撹拌)
‐フロック形成池:有効容積1200L×2槽沈殿池
(周辺速度0.15〜0.8m/sで撹拌)
‐ろ過池:ろ過速度100m/日
‐ろ過材:有効径1mm、均等係数1.2のアンスラサイトと、
有効径0.5mm、均等係数1.2の珪砂
‐ろ層構成:アンスラサイト層高400mm、珪砂層高400mm
上記浄水処理において、沈殿池から排出される凝集沈殿処理水の濁度と、砂ろ過池から排出されるろ過水の濁度及び連続ろ過可能であったろ過継続時間を、凝集フロックの沈降速度と共に下記表2A、表2Bに示す。
実施例1で用いた、低アクリルアミド凝集剤組成物の原材料単品を高分子凝集剤として用い、実施例1と同様の条件で評価試験を行った。表3にその結果を示す。
実施例1で用いた、粉末品のポリアクリル酸A1、粉末品の浄水グレード高分子凝集剤Bをそれぞれ脱塩水で0.1質量%の濃度に溶解した水溶液を、下記表4の割合(質量比)で混合して、液体状の低アクリルアミド凝集剤組成物を作成した。
高分子凝集剤1〜11を添加せず、無機凝集剤PAC20mg/Lのみを添加した以外は実施例1と同じ条件で浄水処理試験を行って凝集沈殿汚泥(浄水汚泥)を得た。浄水汚泥のpHは6.9、TS(全蒸発残留物)は0.3g/Lであった。
実施例1のろ過池(図3)から排出された洗浄排水について、凝集実験を行った。
ここでは、実施例1の粉末品のポリアクリル酸塩A1、A2に代えて、下記CMC塩を使用した。
CMC2:日本製紙グループ製、F350HC、1質量%粘度2500mPa・s
CMC3:日本製紙グループ製、F120MC、1質量%粘度1000mPa・s
ここでは、実施例1の粉末品のポリアクリル酸塩A1、A2に代えて、下記アルギン酸ナトリウムを使用した(いずれも株式会社キミカ製)。
アルギン酸ナトリウム2:キミカアルギンI―3、1質量%粘度330mPa・s
アルギン酸ナトリウム3:キミカアルギンI―1、1質量%粘度860mPa・s
粉末品浄水グレード高分子凝集剤Bとアルギン酸ナトリウムとを下記表10の割合で混合し、高分子凝集剤24〜32を得た。
実施例3の浄水汚泥(TS:0.3g/L)1リットルにポリアクリル酸塩A1、粉末品浄水グレード高分子凝集剤B、粉末品アクリルアミド高分子凝集剤C、高分子凝集剤2、3、6、7を、TSに対し1.0質量%の注入率で添加した後、容量1リットルのビーカーに10回移し変え、凝集させた。凝集後、2枚の脱水用ろ布に挟みピストン型脱水機を用いて、2×105Paの圧力で1分間圧搾した。脱水ケーキの含水率、脱水分離液のSS(懸濁物質)濃度や残留アクリルアミド濃度を測定した。その測定結果を表12に示す。
実施例3で濃縮した汚泥のうち、高分子凝集剤2、3、6、7、ポリアクリル酸塩A1、浄水グレード高分子凝集剤B、アクリルアミド高分子凝集剤Cの各注入率を1.0%(対TS)として24時間で濃縮させた汚泥を用い、脱水試験を行った。
Claims (6)
- アクリルアミド含有高分子凝集剤と、
ポリ(メタ)アクリル酸塩、カルボキシメチルセルロース塩、アルギン酸塩、デンプン、グァーガム、キトサンからなる群より選択される少なくとも1種の副高分子凝集剤と、を有し、
組成物全体のアクリルアミドモノマー含有率が0.005質量%以下である低アクリルアミド凝集剤組成物。 - 前記アクリルアミド含有高分子凝集剤を1質量%以上50質量%以下含有する請求項1に記載の低アクリルアミド凝集剤組成物。
- 原水に無機凝集剤を添加した後に高分子凝集剤を添加する浄水処理方法であって、
前記高分子凝集剤として、請求項1又は2に記載の低アクリルアミド凝集剤組成物を用いる浄水処理方法。 - 浄水処理のろ過池を洗浄したときの洗浄排水に対し、請求項1又は2に記載の低アクリルアミド凝集剤組成物を単独で用いるか無機凝集剤と併用して用い、当該洗浄排水の懸濁物質を凝集させて、固液分離する排水処理方法。
- 請求項1又は2に記載の低アクリルアミド凝集剤組成物を汚泥に添加し、当該汚泥を濃縮又は脱水する汚泥の処理方法。
- 前記汚泥は、請求項3に記載の浄水処理方法で前記低アクリルアミド凝集剤組成物を前記原水に添加した後に固液分離された浄水汚泥と、請求項4に記載の排水処理方法で凝集した前記懸濁物質の少なくとも一方を含む請求項5に記載の汚泥の処理方法。
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