JP7199215B2 - 水処理方法 - Google Patents
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Description
処理対象とする被処理水である有機物溶存水は、CODの要因となる溶存有機物を含有する水であればよく、特に制限はない。有機物溶存水に含まれる全溶存有機物の炭素の50%以上が、分子量6000以上の高分子有機物が有する炭素であることが好ましく、有機物溶存水に含まれる全溶存有機物の炭素の70%以上が、分子量6000以上の高分子有機物が有する炭素であることがより好ましい。
無機凝結剤としては、例えば、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等のアルミニウム系凝集剤、塩化第二鉄、塩化第一鉄、ポリ硫酸第二鉄等の鉄系凝集剤を使用することができる。
カチオン性高分子凝集剤は、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩およびポリエチレンイミンのうち少なくとも1つである。
アニオン性高分子凝集剤は、分子構造内にアクリルアミドを含む、アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体またはアクリルアミド・2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸共重合体である。
次いで、第2凝集工程で得られた凝集物の固液分離を行う。回分処理であれば第2凝集水を1~60分程度静置してから行うのが好ましい。
以下の実施例および比較例で用いた被処理水(有機物溶存水)の水質を表1に示す。S-CODMnは、保持粒子径が1μmのろ紙(ADVANTEC社製、円形定量ろ紙No.5C)でろ過した後に測定したCODMnの値であり、S-TOCは、保持粒子径が1μmのろ紙(ADVANTEC社製、円形定量ろ紙No.5C)でろ過した後に測定したTOCの値である。CODMnは、JIS K102 17に記載する方法で測定し、TOCは、燃焼触媒酸化方式全有機体炭素計(SHIMADZU社製、TOC-L CPN)を用いて測定し、SSは、JIS K0102 14-1に記載する方法で測定し、濁度および色度は、濁度・色度計(NIPPON DENSHOKU社製、Water Analyzer 2000N)を用いて測定した。
装置:DOC-LABOR社製LC-OCD-OND(液体クロマトグラフ-有機炭素検出器)
カラム:東ソー社製TOYOPEARL HW-50S(サイズ排除クロマトグラフィカラム)
カラム温度:室温(25℃)
サンプル注入量:2mL
移動相:純水5Lに対し、KH2PO4 12.5g,Na2PO4 6.0gを加えた液を流速1mL/minで注入
酸化剤:純水5Lに対し、85%H3PO4 20mL、K2S2O8 2.5gを加えた液を流速0.6mL/minで注入
実施例および比較例で用いたカチオン性高分子凝集剤、アニオン性高分子凝集剤をそれぞれ表2,3に示す。
コロイド当量値の測定方法は、以下の通りである。
100mLコニカルビーカに純水95.0mLと和光純薬株式会社製N/400メチルグリコールキトサン水溶液5.0mLを加え、続いて0.1N NaOH 0.5mLを加えて1分間撹拌し、測定試料の0.1%水溶液を5.0mL加えて5分間撹拌する。和光純薬株式会社製トルイジンブルー指示薬を2~3滴加え、滴定速度は2mL/分程度として和光純薬株式会社製N/400ポリビニル硫酸カリウム試薬(N/400PVSK)で滴定する。検水が青から赤紫色に変色してから10秒以上保持する点を終点とし、滴定量を求める。
100mLコニカルビーカに純水100.0mLと和光純薬株式会社製N/400 メチルグリコールキトサン水溶液5.0mLを加え、続いて0.1N NaOH 0.5mLを加えて1分間撹拌する。和光純薬株式会社製トルイジンブルー指示薬を2~3滴加え、滴定速度は2mL/分程度として和光純薬株式会社製N/400ポリビニル硫酸カリウム試薬(N/400PVSK)で滴定する。検水が青から赤紫色に変色してから10秒以上保持する点を終点とし、滴定量を求める。
コロイド当量値(meq/g-純分)=(ブランク滴定量(mL)-試料滴定量(mL))×N/400PVSKの力価÷2
無機凝結剤として、塩化第二鉄(FeCl3、38%水溶液)を用いた。
表1に示した水質の被処理水300mLに、無機凝結剤として塩化第二鉄を300mg/L添加し、pH調整剤として1%NaOH水溶液でpH7に調整し、150rpmの回転数で10分間、撹拌、混合した。次いで、カチオン性高分子凝集剤C1(ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド)を10mg/L添加し、150rpmで10分間、撹拌、混合した。そして、アニオン性高分子凝集剤A1(アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体)を1.5mg/L添加し、150rpmで1分間、急速撹拌した後、40rpmで3分間、緩速撹拌を行った。試験後10分間沈静させ、濁度の測定を行った。続いて、得られた上澄水を、保持粒子径が1μmのろ紙でろ過した後に、S-CODMn、S-TOCの分析を行った。結果を表4に示す。
カチオン性高分子凝集剤C1(ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド)の代わりに、カチオン性高分子凝集剤C2(ポリエチレンイミン)を用い、その添加量を20mg/Lとした。その他は実施例1-1と同様にして処理を行い、濁度、S-CODMn、S-TOCの分析を行った。結果を表4に示す。また、上澄水についてLC-OCDの分析を行った。結果を図4に示す。
表1に示した水質の被処理水300mLに、カチオン性高分子凝集剤C1(ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド)を10mg/L添加し、150rpmで10分間、撹拌、混合した。次いで、無機凝結剤として塩化第二鉄を300mg/L添加し、1%NaOH水溶液でpH7に調整し、150rpmの回転数で10分間、撹拌、混合した。そして、アニオン性高分子凝集剤A1(アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体)を1.5mg/L添加し、150rpmで1分間、急速撹拌した後、40rpmで3分間、緩速撹拌を行った。試験後10分間沈静させ、濁度の測定を行った。続いて、得られた上澄水を、保持粒子径が1μmのろ紙でろ過した後に、S-CODMn、S-TOCの分析を行った。結果を表4に示す。
カチオン性高分子凝集剤C1(ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド)の代わりに、カチオン性高分子凝集剤C2(ポリエチレンイミン)を用い、その添加量を20mg/Lとした。その他は比較例1-1と同様にして処理を行い、濁度、S-CODMn、S-TOCの分析を行った。結果を表4に示す。また、上澄水についてLC-OCDの分析を行った。結果を図4に示す。
実施例1-1,1-2および比較例1-1,1-2の結果を表4に示す。
表1に示した水質の被処理水300mLに、無機凝結剤として塩化第二鉄を300mg/L添加し、pH調整剤として1%NaOH水溶液でpH7に調整し、150rpmの回転数で10分間、撹拌、混合した。次いで、カチオン性高分子凝集剤C1(ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド)を20mg/L添加し、150rpmで10分間、撹拌、混合した。そして、コロイド当量値が-2.3meq/gのアニオン性高分子凝集剤A2(アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体)を1.5mg/L添加し、150rpmで1分間、急速撹拌した後、40rpmで3分間、緩速撹拌を行った。試験後10分間沈静させ、凝集フロック径の確認と、上澄水の濁度およびCODMnの水質分析を行った。続いて、上記で得られた上澄水を、保持粒子径が1μmのろ紙でろ過した後に、S-CODMn、S-TOCの分析を行った。結果を表5に示す。
コロイド当量値が-2.3meq/gのアニオン性高分子凝集剤A2(アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体)の代わりに、コロイド当量値が-2.8meq/gのアニオン性高分子凝集剤A3(アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体)を使用した。その他は実施例2-1と同様にして処理を行い、凝集フロック径の確認と、上澄水の濁度、CODMn、S-CODMn、S-TOCの分析を行った。結果を表5に示す。
コロイド当量値が-2.3meq/gのアニオン性高分子凝集剤A3(アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体)の代わりに、コロイド当量値が-1.8meq/gのアニオン性高分子凝集剤A4(アクリルアミド・2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸共重合体)を使用した。その他は実施例2-1と同様にして処理を行い、凝集フロック径の確認と、上澄水の濁度、CODMn、S-CODMn、S-TOCの分析を行った。結果を表5に示す。
コロイド当量値が-2.3meq/gのアニオン性高分子凝集剤A3(アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体)の代わりに、コロイド当量値が-0.7meq/g未満のアニオン性高分子凝集剤A1(アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体)を使用した。その他は実施例2-1と同様にして処理を行い、凝集フロック径の確認と、上澄水の濁度、CODMn、S-CODMn、S-TOCの分析を行った。結果を表5に示す。
実施例2-1~2-4の結果を表5に示す。
Claims (3)
- 溶存有機物を含有する有機物溶存水の処理方法であって、
前記有機物溶存水について、無機凝結剤を用いて凝結処理を行う凝結工程と、
前記凝結工程で得られた凝結水について、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩およびポリエチレンイミンのうち少なくとも1つであるカチオン性高分子凝集剤を用いて凝集処理を行う第1凝集工程と、
前記第1凝集工程で得られた第1凝集水について、アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体またはアクリルアミド・2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸共重合体であるアニオン性高分子凝集剤を用いて凝集処理を行う第2凝集工程と、
前記第2凝集工程で得られた凝集物を固液分離する固液分離工程と、
を含むことを特徴とする水処理方法。 - 請求項1に記載の水処理方法であって、
前記アクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体のコロイド当量値は、-2.3meq/g以下であり、前記アクリルアミド・2-アクリルアミド2-メチルプロパンスルホン酸共重合体のコロイド当量値は、-1.8meq/g以下であることを特徴とする水処理方法。 - 請求項1または2に記載の水処理方法であって、
前記有機物溶存水に含まれる全溶存有機物の炭素の50%以上が、分子量6000以上の高分子有機物が有する炭素であることを特徴とする水処理方法。
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