JPH0315516B2

JPH0315516B2 -

Info

Publication number: JPH0315516B2
Application number: JP17978783A
Authority: JP
Inventors: Yoshitada Ootani; Mitsunobu Imamura; Koichiro Nakai
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1983-09-27
Filing date: 1983-09-27
Publication date: 1991-03-01
Also published as: JPS6071084A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、水中のトリハロメタン前駆物質の除
去法に関するものであり、特に水道用原水又は水
道水中のトリハロメタン前駆物質の除去法に関す
るものである。水道水は、河川や湖沼より取水して砂等を取り
除き、ついで微細な懸濁物質を硫酸アルミニウム
がポリ塩化アルミニウム等によつて凝集沈殿処理
して除き、要すればさらに活性炭吸着やオゾン処
理したのち、水中に含まれている鉄、マンガン、
アンモニア等を塩素で酸化除去するとともに、殺
菌を目的として過剰の塩素が添加されて各家庭や
工場、社会施設に配水されている。水道水中の塩
素濃度は、一般家庭等の蛇口において0.1mg／
以上とすることが水道法で規定されているため、
浄水場で配水直前の水中にはもつと高い濃度で検
出される。これまで、我国の水道は塩素あるいは
次亜塩素酸ソーダの添加によつて病原菌を含まな
い水道水の供給を可能にし、また、鉄やマンガン
等を含まない清澄な水道水を供給することを可能
にする等大きな貢献をしてきた。しかし、近年、この除鉄、除マンガン、脱アン
モニアあいは殺菌の目的で添加される塩素が、一
方では弊害をもたらしていることが判明し、世界
的に大きな社会問題となつている。すなわち、水
道水用原水としている河川水、湖沼水等に溶存し
ていた有機物は、現在の水道水の製造工程におけ
る濾過、凝集沈殿処理等ではほとんど除去し得
ず、水中に残存しているが、上記除鉄、除マンガ
ン、脱アンモニアあるいは殺菌の目的で添加され
る塩素あるいは次亜塩素酸ソーダが水中の有機物
（トリハロメタン前駆物質）と反応してクロロホ
ルム、ブロムジクロルメタン、ジブロムクロルメ
タン、ブロモホルム等のいわゆるトリハロメタン
を生成し、これが水道水に含まれたまま飲料用等
に供されている。このトリハロメタンは、世界中
でその発癌性が問題提起されているものであるか
ら、早急にこれを解決することが各界で要望され
ている。従来、このトリハロメタンの生成あるいは水道
水への混入を防ぐ手段として以下のごときものが
提案されている。 (1) 塩素あるいは次亜塩素酸ソーダ等の塩素化剤
の使用を中止する。しかし、現状ではこれに代
わる殺菌剤が見い出されていないので一般細菌
の多い水を飲用することになるばかりか、この
塩素等を使用しないと鉄、マンガン等によつて
赤い水が発生することになる。また、水道水製
造工程において塩素等を初期工程、中間工程あ
るいは後工程で入れる工夫も検討されてといる
が、本質的に問題の解決になるものではない。 (2) 活性炭等でトリハロメタンを吸着除去する方
法。しかし、活性炭で水中のトリハロメタンや
微量のトリハロメタン前駆物質を完全に除去す
ることは現状では困難である。なおかつ、活性
炭が塩素を吸着してしまうために吸着処理後の
水中に残存する塩素は皆無となり、改めて殺菌
等を目的として塩素を添加することが必要とな
るが、そうすると、これが再びトリハロメタン
前駆物質と反応してトリハロメタンを生成する
という悪循環を繰り返すことになる。また、家
庭用として活性炭を充填した簡易浄水器も市販
されているが、長期間使用するとその活性炭自
身からもトリハロメタンを発生し、浄水器に入
る水道水のトリハロメタン濃度よりも、かえつ
て浄水器から出てくる水のトリハロメタン濃度
の方が高くなるといつたことも珍しくない。 (3) 塩素処理前に水中のトリハロメタン前駆物質
を活性炭等に吸着させて除去する方法。しか
し、前述のごとく活性炭も万能な吸着剤ではな
く、トリハロメタン前駆物質といわれるフミン
質を完全に除去することは不可能であり、また
この場合極めて短期間に吸着能を失する。ま
た、活性炭濾過の他に緩速濾過により微生物化
学的にトリハロメタン前駆物質を分解する方法
も提案されているが、これには広大に敷地面積
を必要とし、人工の集中している都市部におい
ては水の処理量が水道水の需要に応じ切れず実
用上、採用は困難である。 (4) オゾンあるいは紫外線等によるトリハロメタ
ン前駆物質の分解。しかし、この方法もトリハ
ロメタン前駆物質を完全に炭酸ガスと水にまで
分解することは不可能であり、またアルデヒ
ド、有機酸等を副生し、さらには塩素の添加に
よつてトリハロメタンを生成し、なおかつ、経
済的にみて非常に経費がかかるという欠点を有
している。本発明者らは、以上のごとき状況に鑑み、トリ
ハロメタンの生成を防止するべく水中から簡便に
トリハロメタン前駆物質を除去しうる方法を提供
すべく鋭意研究の結果、以下の本発明に到達した
ものである。すなわち、本発明は、トリハロメタン前駆物質
を含有する水に亜鉛塩を添加し、PH７以上で凝集
沈殿処理を行うことを特徴とする水中のトリハロ
メタン前駆物質の除去法である。マグネシウム、鉛、鉄、コバルト、ニツケル、
アルミニウム、銅、バナジウム、ジルコニウム等
の酸化物や水酸化物を用いてもトリハロメタン前
駆物質を効率良く除去できないのに亜鉛塩を用い
る本発明によればトリハロメタン前駆物質が効果
的に除去しうるのは驚くべきことである。本発明によれば、活性炭による吸着塔やオゾン
処理施設等の大規模な装置を必要とせず、簡単な
凝集沈殿槽のみで処理が可能であり、しかもこれ
は現状の水道水製造施設にはすでに設けられてい
るものであるから、新たにそれを建設する必要が
ない利点を有している。本発明においては亜鉛塩として、亜鉛の硫酸
塩、硝酸塩、塩化物、水酸化物、酢酸塩が好まし
く用いられる。亜鉛の各種塩は粉体のまま添加し
てもよいし、また水溶液として使用してもよく、
また塩酸、硫酸等で微酸性として使用してもさし
つかえない。用いる亜鉛塩の濃度は、対象となる
水に対して好ましくは0.5乃至1000mg／、特に
好ましくは５乃至500mg／である。凝集沈殿は
公知の装置で行うことができるが、PHを７以上、
好ましくは７乃至11、特に好ましくはPH7.5乃至
9.5の範囲で行うことが必要である。PHが７より
低くなると亜鉛が水中に高濃度に残存し、またト
リハロメタン前駆物質の除去効果も低下する。ま
たPHが11をこえると同様の傾向がある。本発明の方法によればトリハロメタンを含有す
る水に亜鉛塩を添加し、PH７以上で凝集沈殿処理
するという極めて簡便な方法で、効果的に水中の
トリハロメタン前駆物質を除去することができる
ので、水の処理、とりわけ水道水として用いられ
る水の処理に好適に利用される。以下実施例をあげて本発明をさらに具体的に説
明する。なお、例中の評価は次の方法で行つた。 (1) トリハロメタン生成能 PHを７±0.2に調整した試料水と、１／5M燐酸
−カリウム−燐酸二ナトリウムの緩衝液（PH７）
３mlとを72ml容の試料瓶に入れ、次亜塩素酸ソー
ダの所要量を加えたのち、13ミクロン厚のテフロ
ン膜とシリコンゴム栓を施し、さらにアルミニウ
ムキヤツプで密栓して20℃で24時間水中に放置す
る。24時間後、５％亜硫酸ソーダ水溶液で残留塩
素を消去した後、10％燐酸でPHを２とする。この
ものの10mlを14ml容試料瓶に素早く分取し、上記
と同様に密栓し、20℃で１時間以上放置してか
ら、気相部より100μを採取し、Ｇ−2800N−
ECDガスクロマトグラフ（柳本製）でトリハロ
メタン濃度〔T.H.M.（μg／ｌ）〕を定量した。 (2) 総有機ハロゲン化合物量（T.O.C1） (1)における分取で残つた試料の40mlを、活性炭
20mgに吸着させた。塩素イオン等を硝酸カリウム
水溶液で洗い流した後、この活性炭を800℃で焼
いて吸着している有機塩素化合物を分解したの
ち、80％酢酸水に吸収させ、電量滴定（三菱化成
製、TOX−10型）により試料水中の有機塩素化
合物量を塩素の濃度（μg／）として求めた。 (3) 色度条去率蒸留水を対照とし、日立製EPS^-3型分光光度計
により50mmセルに入れた試料の420nmの吸光度か
ら次式により色度除去率を求めた。色度除去率＝ 100−［処理水の吸光度／未処理水の吸光度×100］実施例１，比較例１〜７桂川宮前橋にて採水した水を硝子繊維濾紙
（GF／Ｃ）２枚で吸引濾過したのち、さらにメン
ブラン濾紙（0.45μ）で濾過した。得られた水に
表１に示す各種金属の塩化物を125mg／の量で
添加し、PHを7.0に調整し、生成した沈殿物を硝
子繊維濾紙（GF／Ｃ）２枚で濾去した。濾液に
ついて次亜塩素酸ソーダをCI₂として50mg／の
量で使用して塩素化して、総有機ハロゲン化物量
（T.O.C1）とトリハロメタン濃度（T.H.M.）を
測定した。得られた結果を表１に示す。

【表】実施例２〜８、比較例８淀川枚方大橋にて採水した水を実施例１と同様
に濾過した。この水に塩化亜鉛水溶液を亜鉛とし
て50mg／になるように添加したのち、苛性ソー
ダでPHを表２に示すごとく6.5から10.1に変化さ
せ、生成した沈殿物を除去し、濾液を中和した
後、塩素20mg／を使用し、実施例１と同様にし
てT.O.C1（μg／）、T.H.M.（μg／）を求めた。
また、濾別後の試料水中の残留亜鉛濃度を原子吸
光法で求めた。得られた結果を表２に示す。

【表】

【表】なお、実施例２において沈殿物を濾別した硝子
繊維濾紙２枚の中、上の１枚を72mlの試料瓶に入
れ蒸留水を入れ、Cl₂を50mg／添加して実施例
と同様にしてT.O.C1（μg／）、T.H.M.（μg／）
を求めた。その結果を表３に示す。

【表】実施例９〜16、比較例９北海道北村泥炭地の水を総有機炭素量（T.O.
C）が４mg／となるよう希釈し、実施例２〜８
と同様に処理した。処理液の色度除去率（％）及
びCl₂＝20ppmで塩素化したときのT.H.M.（μg／
）を求めた。その結果を表４に示す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１トリハロメタン前駆物質を含有する水に亜鉛
塩を添加し、PH７以上で凝集沈殿処理を行うこと
を特徴とする水中のトリハロメタン前駆物質の除
去法。