JPH0436722B2 - - Google Patents

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JPH0436722B2
JPH0436722B2 JP58122367A JP12236783A JPH0436722B2 JP H0436722 B2 JPH0436722 B2 JP H0436722B2 JP 58122367 A JP58122367 A JP 58122367A JP 12236783 A JP12236783 A JP 12236783A JP H0436722 B2 JPH0436722 B2 JP H0436722B2
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JP
Japan
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liquid
flocculant
sulfate
composition
water
Prior art date
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JP58122367A
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JPS6014911A (ja
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Tadahisa Nakazawa
Masahide Ogawa
Kenzo Hanano
Hiroshi Enomoto
Shunichi Ishikawa
Yoshihiro Sakuma
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Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Original Assignee
Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
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  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、貯蔵安定性と水質汚濁成分の凝集効
果との組合せに優れた液体無機凝集剤に関するも
ので、より詳細には、特定組成の塩基性硫酸アル
ミニウム鉄の水溶液から成る液体無機凝集剤に関
する。 用水や廃水中の水質汚濁成分等を凝集分離する
目的で、硫酸アルミニウムや硫酸第二鉄を用いる
ことは古くから知られており、またこれらの組合
せわ凝集剤として使用することもよく知られてい
る。例えば、特公昭39−19422号公報には、硫酸
第二鉄と硫酸アルミニウム、或いは更に遊離酸を
含む複合凝集剤は、重質フロツクの形成に著効が
あることが示されている。 このような正塩の凝集剤或いは遊離酸を含むも
のは、形成されるフロツクが微細であり、また濁
質を取りにくいという傾向があり、この欠点を改
善するのものとして、塩基性塩の使用も既に提案
されている。例えば、塩基性硫酸アルミニウムの
凝集剤としての使用も古くかく知られており、例
えば特公昭45−49号公報には塩基度が36〜67%、
Al2O3の濃度が10〜12.5%のポリ硫酸アルミニウ
ム溶液の凝集剤としての使用が開示されている。
この塩基性硫酸アルミニウムは、製造したばかり
の新鮮な内は、確かに良好な凝集効果を示すが、
保存中に分子の重合が進行して凝集効果が著しく
低減し、また液自体の保存安定性も高々1ケ月程
度のオーダーであるという欠点がある。 また、塩基性硫酸鉄の凝集剤としての使用も古
くから知られており、例えば特公昭51−17516号
公報には、全鉄分を50g/以上含む硫酸第1鉄
溶液中の硫酸を、硫酸第1鉄1モル当り0.5モル
未満になるように酸化することを特徴とするポリ
硫酸鉄の製造法が開示されている。この種の塩基
性硫酸鉄の溶液は、塩基性硫酸アルミニウム溶液
に比較して貯蔵安定性にはやや優れているが、水
質汚濁成分の凝集効果に劣つており、未だ十分満
足し得るものではない。 従つて、本発明の目的は、塩基性硫酸アルミニ
ウム鉄の水溶液から成る新規液体無機凝集剤を提
供するにある。 本発明の他の目的は、従来の凝集剤の上記欠点
が解消された液体無機凝集剤を提供するにある。 本発明の更に他の目的は、貯蔵安定性と水質汚
濁成分の凝集効果との組合せに優れた塩基性硫酸
アルミニウム鉄系の液体凝集剤を提供するにあ
る。 本発明の更に他の目的は、凝集フロツクの圧密
性、脱水性、過性に優れた塩基性硫酸アルミニ
ウム鉄系の液体凝集剤を提供するにある。 本発明によれば、Al2O3、Fe2O3及びSO3の3
成分のモル%組成で表わして、下記式 〔Al2O3〕≦−1.4〔Fe2O3〕+50.4 10≧〔Fe2O3〕≧1 〔Al2O3〕≧−0.8〔Fe2O3〕+29.8 で表わされる組成の塩基性硫酸アルミニウム鉄を
含有し且つAl2O3及びFe2O3の合計重量濃度が2
乃至15%の範囲にある水溶液から成ることを特徴
とする安定性及び凝集性に優れた液体無機凝集剤
が提供される。 本発明に用いる塩基性硫酸アルミニウム鉄の
Al2O3、Fe2O3及びSO3の3成分のモル%組成
(合計が100である)は、第1図の三角座標で表わ
すことができ、第1図中の各線は次の線を表わ
す。 (1) 〔Al2O3〕=−1.4〔Fe2O3〕+50.4 (2) 〔Fe2O3〕=10 (3) 〔Fe2O3〕=1 (4) 〔Al2O3〕=−0.8〔Fe2O3〕+29.8 また、図中の記号白丸(○)はプロツトされた
組成物が安定であること、黒丸(●)はプロツト
された組成物が濁ること、及びカケ印(×)はプ
ロツトされた組成物がゲル化することを夫々表わ
す。 本発明に用いる塩基性硫酸アルミニウム鉄凝集
剤は、上記直線(1)、(2)、(3)及び(4)で包囲される領
域内にある。上記第1図を参照すると次の予想外
の事実が明らかとなる。 先ず、凝集剤中のAl2O3及びFe2O3の合計(以
下単にR2O3として示す)のモル数とSO3のモル
数とは、R2O3:SO3=3:1である場合、即ち
〔SO3〕=75モル%の場合に、上記成分は正塩の硫
酸塩の形で存在するが、Al2O3成分とFe2O3成分
とが共存する場合には、塩基性塩の形でも安定な
領域が存在することが明らかとなる。 また、同じ塩基度、即ちSO3のモル%を一定に
して比較した場合、Fe2O3分を直線(3)左側となる
ように含有せしめることにより、液の安定性が顕
著な向上するという事実も第1図から明らかとな
る。この少量の鉄分の共存により、液体凝集剤の
安定性が顕著に向上する理由は正確には不明であ
るが、この塩基性硫酸アルミニウム鉄が長期保存
後においても、優れた凝集作用を示すことからみ
て、共存する鉄分がアルミナ分の過度の重合を抑
制するように作用するためと思われる。 また、水質汚濁成分の凝集効果の点では、鉄分
は直線(2)よりも左側となる量で配合されているこ
とが重要となる。例えば、Fe2O3分を10モル%よ
りも多い量で含有する塩基性硫酸アルミニウム鉄
は、本発明範囲内のものに比して、凝集能に劣
り、また液の貯蔵安定性も低下する傾向にある。 更に、Al2O3のモル比が上記式(1)もりも大きい
場合、及び上記式(4)よりも小さい場合にも、液体
凝集剤が濁つたり或いはゲル化したりする傾向が
認められる。即ち、硫酸アルミニウム或いは少量
の硫酸第二鉄を含む硫酸アルミニウムは、遊離の
硫酸を含む状態、即ち〔SO3〕≧75の状態では安
定であるが、この正塩のモル比よりも〔SO3〕を
次第に減少させると、必らず液が不安定となる領
域が表われる。本発明においては、この不安定領
域よりも更に〔SO3〕のモル比を減少させること
によつて、液が極めて安定な状態で存在する領域
が存在することが見出されたものである。 しかも、本発明の液体凝集剤においては、SO3
のモル比が50乃至70モル%の少ないレベルに抑制
されていることに関連して、形成されるフロツク
のサイズが大きく、濁質の除去が容易であり、更
に凝集フロツクの圧密性、脱水性及び過性に顕
著に優れているという利点を有する。 液の貯蔵安定性の点では、とくに〔Fe2O3〕は
2以上であることが望ましく、また凝集能の点で
は〔Fe2O3〕は5以下であることが望ましい。 従来、塩基性硫酸アルミニウムのゾルに、硫酸
マグネシウム、硫酸第1鉄、硫酸アンモニウム等
が共存するとゾルの安定性が向上すること自体は
公知であるが、少量の硫酸第二鉄の共存が塩基性
塩溶液を安定化させることは、本発明前未知のこ
とである。しかも、前述した共存硫酸塩は、水質
汚濁成分の凝集には殆んど作用効果を示さないの
に対して、本発明のFe2O3成分はAl2O3成分との
協働により顕著な作用効果を示すものである。 本発明の液体凝集剤は、R2O3分、即ちAl2O3
びFe2O3の組合せを、2乃至15重量%、特に4乃
至13重量%の濃度で含有すべきである。上記濃度
よりも低い場合には、加水分解により沈澱する傾
向があると共に、多量の液体を、輸送、保存或い
は取扱わねばならない点で経済的に不利であり、
一方、上記濃度よりも高い場合には、粘度等が高
くなつて液体としての取扱いが困難となるという
問題がある。 本発明の液体凝集剤には、上述した成分に加え
て、Na、K等のアルカリ金属成分、Ca、Mg等
のアルカリ土類金属成分、TiO2、SiO2等の成分
を、安定性を阻害しない範囲の量で、不純物とし
て含有していても勿論何等差支えはない。 本発明の液体凝集剤は、硫酸第二鉄及び硫酸ア
ルミニウムを、前述したモル組成及びR2O3濃度
となるように水に溶解し、これらを撹拌した後、
炭酸カルシウム等のカルシウム系中和剤を用いて
硫酸根を石膏の形で取除くことによつて、SO3
ル比を所定の範囲に調節することにより得ること
ができる。また、酸性白土等の各種粘土類やボー
キサイトを硫酸で抽出して得られる鉄とアルミニ
ウム分とを含む硫酸塩溶液について、各種成分の
モル比の調節、中和処理及び濃縮等の操作を行つ
て、液体凝集剤を得ることができる。 本発明の液体凝集剤は、所謂タンクローリ、タ
ンク車等により取扱の容易な液体の形で需要家に
供給でき、輸送の際加わる振動や衝撃によつて
も、一切の沈澱物やフロツクを形成することがな
く、気温の変化の激しい条件下に長期間にわたつ
て放置した場合でさえ、沈澱やフロツクを形成す
ることがなく、優れた流動性が維持され、作業性
に際立つて優れている。 本発明の液体凝集剤は、各種用水、廃水或は汚
泥等の水質汚濁成分の凝集沈降に、単独で或は非
イオン系、アニオン系、カチオン系或は両性系の
高分子凝集剤等の組合せで使用し得る。 本発明の液体凝集剤の使用量は、被処理水(原
水)中の水質汚濁成分の含有量によつてもかなり
相違するが、R2O3として用水の場合の1乃至
200ppmから汚泥の場合の0.01乃至0.5%迄変化さ
せ得る。 本発明を次の例で説明する。 実施例 液体無機凝集剤組成物としては、下記に示す方
法により調整された各液状組成物を選び、その貯
蔵安定性ならびに水処理効果を調べた。 原料としては、市販試薬の硫酸アルミニウム
(Al2O38.00重量%、SO318.82重量%)(以下本明
細書においては、特記しない限り%は重量をもつ
て表わした。)並びに市販試薬の硫酸第二鉄
(Fe2O318.59%、SO327.96%)、および市販試薬の
硫酸(H2SO4比重1.89)をそれぞれ選び第1表に
示すそれぞれの組成(mol%)の試料を、上記原
料を配合し、必要に応じて水を配合し、もしくは
水を蒸発させて濃縮し、市販試薬の精製炭酸カル
シウム(CaCO3)を用いて所定量のSO3組成比ま
で中和法によりSO3分を石膏として分離除去し
て、それぞれの液状組成物として調製し試料とし
た。 ここに各々調製した液状組成物300mlを合成樹
脂製の半透明の密封可能な円筒容器(内容積約
500ml)に採り6ケ月間放置し、毎月毎に観察し、
6ケ月間を通して、各月毎に析出物が生じなかつ
た液状組成物を貯蔵安定性のある液状組成物と
し、一方6ケ月間中いづれかの月もしくは6ケ月
の時間の経過の中で析出物が生じた場合を貯蔵安
定性のない液状組成物とした。
【表】 実施例 10 本実施例にて前記実施例にて作成した試料を用
いて凝集試験を行なつた。 凝集試験の方法は、原水1000mlを1リツトル型
ガラスビーカーに採取し、ジヤーテスターにて急
速撹拌(120r.p.m)しながら、各試料を所定量添
加し3分間撹拌しフロツクを生成せしめた、その
後緩速撹拌(60r.p.m)10分間行いフロツクを成
長せしめ、得られたフロツクの大きさを肉眼観察
した。 また、このものを10分間静置した後、水面より
約2cm下の部分の上澄液を採り、濁度およびPHを
測定した。なお、フロツクの大きさの表示は次の
規準に従つた。 d1 0.3〜0.5mm d2 0.5〜0.75mm d3 0.75〜1.0mm 以上の試験結果を第2表に示した。 なお、第2表に記載の比較例は、市販の塩基性
塩化アルミニウム(PAC)を凝集剤として用い
た例である。
【表】
【表】 実施例 11 本実施例にて前記実施例2及び5にて試作した
試料を用いて汚泥脱水試験を行つた。汚泥脱水試
験の方法は1のビーカーに汚泥500ml採取し、
各々所定量の無機凝集剤を添加したのち、市販の
撹拌機を用いて200rpmで30秒間撹拌した。さら
に各々高分子凝集剤を添加し200rpmで30秒間撹
拌後、プレス脱水機を用い2Kg/cm2で2分間加圧
脱水し脱水ケーキを採取した。この脱水ケーキに
ついて含水率を測定した。以上の試験結果を第3
表、第4表に示した。
【表】
【表】
【表】 以上の実験に示した如く本発明にて得た液体凝
集剤組成物が優れた脱水ケーキを得ることが出来
ることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に用いる塩基性硫酸アルミニ
ウム鉄のAl2O3、Fe2O3及びSO3の3成分のモル
%組成を示す三角座標である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 Al2O3、Fe2O3及びSO3の3成分のモル%組
    成で表わして、下記式 〔Al2O3〕≦−1.4〔Fe2O3〕+50.4 10≧〔Fe2O3〕≧1 〔Al2O3〕≧−0.8〔Fe2O3〕+29.8 で表わされる組成の塩基性硫酸アルミニウム鉄を
    含有し且つAl2O3及びFe2O3の合計重量濃度が2
    乃至15%の範囲にある水溶液から成ることを特徴
    とする安定性及び凝集性に優れた液体無機凝集
    剤。
JP12236783A 1983-07-07 1983-07-07 液体無機凝集剤 Granted JPS6014911A (ja)

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JPS6014911A JPS6014911A (ja) 1985-01-25
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62269800A (ja) * 1986-05-15 1987-11-24 Mizusawa Ind Chem Ltd 汚泥の凝集脱水法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5881413A (ja) * 1981-11-11 1983-05-16 Central Glass Co Ltd 無機凝集剤の製造法

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