JPH05185074A - Treating agent for multivalent metal-containing water and treatment of the same - Google Patents

Treating agent for multivalent metal-containing water and treatment of the same

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JPH05185074A
JPH05185074A JP1947692A JP1947692A JPH05185074A JP H05185074 A JPH05185074 A JP H05185074A JP 1947692 A JP1947692 A JP 1947692A JP 1947692 A JP1947692 A JP 1947692A JP H05185074 A JPH05185074 A JP H05185074A
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JP
Japan
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water
acid
acid group
forming
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Application number
JP1947692A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukiya Kobayashi
幸哉 小林
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Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries Ltd
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Publication date
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  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PURPOSE:To unnecessitate the changing of pH of waste water and to prevent the secondary pollution due to redissolution of waste sludge after treatment by fusing water soluble and water insoluble vinyl monomers having a salt forming or complex forming functional group in water based solvent to get a soap-free resin emulsion and adding it to multivalent metal-contg. water. CONSTITUTION:In a reaction vessel, 300 pts. water, 30 pts. acrylic acid and 30 pts. styrene are charged. When the mixture is agitated at a speed of 300rpm, the acrylic acid is dissolved in the water and styrene is in a state of suspension. Next, 0.12 pts. azobisamidinopropane hydrochloride are put in and polymerization is performed under a current of nitrogen at 70 deg.C for 4hrs while stirring and after polymerization is completed, neutralization is performed to get a uniform emulsion. When the emulsion is directly added to multivalent metal- contg. water, the functional group on the surface of the emulsion particles and the metal are combined to lower zeta-potential of the particle surface, permitting the emulsion particles to be flocculated. The emulsion particles capturing multivalent metal, etc., are thus separated from water.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、多価金属含有水の処理
剤および処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a treatment agent and treatment method for polyvalent metal-containing water.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、重金属含有廃水などの多価金属含
有水中の多価金属を除去ないし回収するために一般的に
使用されている方法としては、消石灰、苛性ソーダ等の
アルカリ性物質を投入して多価金属を水酸化物として水
に不溶化させ、凝集沈澱物を除去ないし回収する方法が
ある。また、ポリアルキレンアミンジチオカルバミン酸
等のキレート性物質を水に添加する事により多価金属を
不溶化し、その不溶化物をろ過して除去ないし回収する
方法もある(例えば、特公昭61−8115号公報およ
び特公平1−3549号公報)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method generally used for removing or recovering polyvalent metals in polyvalent metal-containing water such as heavy metal-containing wastewater, an alkaline substance such as slaked lime or caustic soda is added. There is a method of insolubilizing a polyvalent metal in water as a hydroxide to remove or collect an aggregated precipitate. There is also a method of insolubilizing a polyvalent metal by adding a chelating substance such as polyalkyleneamine dithiocarbamic acid to water, and removing or recovering the insoluble matter by filtration (for example, Japanese Patent Publication No. 61-8115). And Japanese Patent Publication No. 1-3549).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記アルカリ
性物質を添加する方法では、系をそのたびごとにアルカ
リ性にする必要があり、多価金属を分離除去ないし回収
した後の廃水を放流する場合には再度酸性物質で中和す
ることが必要で、工業的に非常に煩雑である。また、分
離除去ないし回収した多価金属水酸化物スラッジを廃棄
する場合は、廃棄の仕方によっては再溶解して二次公害
を発生させる危険を含んでいる等の問題がある。また、
キレート性物質を添加する方法では、金属キレートの生
成反応に時間がかかるうえ、沈降性が悪いため、通常ポ
リアクリルアミドなどの高分子凝集剤を併用して沈降を
促進する必要がある。
However, in the above method of adding an alkaline substance, it is necessary to make the system alkaline each time, and when discharging the wastewater after separating and removing or recovering the polyvalent metal, Is required to be neutralized again with an acidic substance, which is industrially very complicated. Further, when the polyvalent metal hydroxide sludge separated and removed or collected is discarded, there is a problem that it may be redissolved to generate secondary pollution depending on the disposal method. Also,
In the method of adding a chelating substance, the metal chelate formation reaction takes time and the sedimentation property is poor. Therefore, it is usually necessary to use a polymer flocculant such as polyacrylamide in combination to accelerate the sedimentation.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、重金属含
有廃水などの多価金属含有水中の多価金属類を除去ない
し回収するための処理剤であり、処理後のpHが変化せ
ず、廃棄する場合のスラッジの再溶解による二次公害の
心配がなく、且つ反応性の速い処理剤を得るべく鋭意検
討した結果、本発明に到達した。
The present inventors have proposed a treatment agent for removing or recovering polyvalent metals in polyvalent metal-containing water, such as heavy metal-containing wastewater, which does not change the pH after treatment. The present invention has been achieved as a result of intensive studies to obtain a treatment agent that is free from the concern of secondary pollution due to re-dissolution of sludge when it is discarded and has a high reactivity.

【0005】すなわち本発明は、下記[1]〜[3]に
より構成される。 [1] 塩形成性もしくは錯体形成性官能基を有する水
溶性ビニル系モノマー(a)および水不溶性のビニル系
モノマー(b)を、実質的に乳化重合用乳化剤を用い
ず、ラジカル重合開始剤(c)を用いて、水系溶媒中で
重合させて得られる樹脂エマルションからなる多価金属
含有水の処理剤[以下、処理剤(1)という]。 [2] 水不溶性のビニル系モノマー(b)および必要
により塩形成性もしくは錯体形成性官能基を有する水溶
性ビニル系モノマー(a)を、塩形成性もしくは錯体形
成性官能基を有する水溶性ポリマー(d)の存在下、実
質的に乳化重合用乳化剤を用いず、ラジカル重合開始剤
(c)を用いて、水系溶媒中で重合させて得られる樹脂
エマルションからなる多価金属含有水の処理剤[以下、
処理剤(2)という]。 [3] 多価金属含有水に処理剤(1)または処理剤
(2)を添加し、沈澱物を分離することを特徴とする多
価金属含有水の処理方法。
That is, the present invention comprises the following [1] to [3]. [1] A radical polymerization initiator (a) containing a water-soluble vinyl-based monomer (a) having a salt-forming or complex-forming functional group and a water-insoluble vinyl-based monomer (b) substantially without using an emulsifier for emulsion polymerization. A treatment agent for polyvalent metal-containing water consisting of a resin emulsion obtained by polymerizing c) in an aqueous solvent [hereinafter referred to as treatment agent (1)]. [2] Water-insoluble vinyl-based monomer (b) and water-soluble vinyl-based monomer (a) optionally having a salt-forming or complex-forming functional group are added to water-soluble polymer having a salt-forming or complex-forming functional group. In the presence of (d), a treatment agent for polyvalent metal-containing water comprising a resin emulsion obtained by polymerizing in a water-based solvent using a radical polymerization initiator (c) substantially without using an emulsifier for emulsion polymerization. [Less than,
Treatment agent (2)]. [3] A method for treating polyvalent metal-containing water, which comprises adding the treatment agent (1) or the treatment agent (2) to the polyvalent metal-containing water and separating the precipitate.

【0006】本発明の処理剤(1)、(2)各々におい
て、該水溶性ビニル系モノマー(a)における塩形成性
もしくは錯体形成性官能基としては、例えば、カルボキ
シル基、スルホン酸基、硫酸基、アミノカルボン酸基、
イミノジカルボン酸基、キサントゲン酸基、リン酸基、
チオカルバミン酸基、ジチオカルバミン酸基、チオール
基、アミノ基、イミノ基、ホスホメチルアミノ基、チオ
ウレイド基、アミドオキシム基および酸ヒドラジド基が
挙げられる。これらのうち、カルボキシル基、スルホン
酸基、硫酸基、アミノカルボン酸基、イミノジカルボン
酸基、キサントゲン酸基、リン酸基、チオカルバミン酸
基およびジチオカルバミン酸基は、アルカリ金属、アン
モニウムなどの塩となっていてもよい。
In each of the treating agents (1) and (2) of the present invention, the salt-forming or complex-forming functional group in the water-soluble vinyl monomer (a) is, for example, a carboxyl group, a sulfonic acid group or a sulfuric acid group. Group, aminocarboxylic acid group,
Iminodicarboxylic acid group, xanthogenic acid group, phosphoric acid group,
Examples thereof include thiocarbamic acid group, dithiocarbamic acid group, thiol group, amino group, imino group, phosphomethylamino group, thioureido group, amidooxime group and acid hydrazide group. Of these, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfuric acid group, an aminocarboxylic acid group, an iminodicarboxylic acid group, a xanthogenic acid group, a phosphoric acid group, a thiocarbamic acid group, and a dithiocarbamic acid group are alkali metals, ammonium salts and the like. It may be.

【0007】以上例示した官能基を有する該水溶性ビニ
ルモノマー(a)のうち好ましいものの具体例として
は、(メタ)アクリル酸、スチレンスルホン酸、ビニル
スルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパン
スルホン酸、ビニルアミン、アリルアミン、ジメチルア
ミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロ
ピル(メタ)アクリルアミド、およびこれらのアルカリ
金属塩もしくはアンモニウム塩から選ばれる1種以上が
挙げられる。
Specific examples of preferable water-soluble vinyl monomers (a) having the above-mentioned functional groups include (meth) acrylic acid, styrenesulfonic acid, vinylsulfonic acid and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfone. One or more selected from acids, vinylamines, allylamines, dimethylaminoethyl (meth) acrylates, dimethylaminopropyl (meth) acrylamides, and alkali metal salts or ammonium salts of these.

【0008】本発明の処理剤(2)において、該水溶性
ポリマ−(d)における塩形成性もしくは錯体形成性官
能基としては、上記(a)における塩形成性もしくは錯
体形成性官能基として例示したものと同様のものが挙げ
られる。また、この官能基を有する水溶性ポリマー
(d)のうち好ましいものの具体例としては、(メタ)
アクリル酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、
ビニルアミン、アリルアミン、ジメチルアミノエチル
(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メ
タ)アクリルアミドおよびこれらのアルカリ金属塩もし
くはアンモニウム塩から選ばれる1種以上を構成単位と
する重合体、およびポリエチレンイミンが挙げられる。
In the treatment agent (2) of the present invention, the salt-forming or complex-forming functional group in the water-soluble polymer (d) is exemplified as the salt-forming or complex-forming functional group in the above (a). The same thing as what was done is mentioned. Specific examples of preferable water-soluble polymers (d) having this functional group include (meth)
Acrylic acid, styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid,
2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid,
Examples thereof include vinylamine, allylamine, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, and polymers having one or more selected from alkali metal salts or ammonium salts thereof as a constituent unit, and polyethyleneimine.

【0009】本発明の処理剤(1)、(2)各々におい
て、水不溶性ビニル系モノマー(b)としては、25℃
での水への溶解度が10g/dl以下のビニル系モノマ
ーが挙げられる。この例としては、たとえば、エチレ
ン、プロピレンなどのオレフィン、スチレンなどの芳香
族オレフィン、酢酸ビニルなどのビニルエステル、ブタ
ジエン、イソプレンなどのジエン類、塩化ビニルなどの
ハロゲン化ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル等の(メ
タ)アクリル酸エステル、およびアクリロニトリル、マ
レイミドなどの他のビニル系モノマーが挙げられる。
In each of the treating agents (1) and (2) of the present invention, the water-insoluble vinyl monomer (b) is 25 ° C.
Vinyl monomers having a solubility in water of 10 g / dl or less are mentioned. Examples of this include olefins such as ethylene and propylene, aromatic olefins such as styrene, vinyl esters such as vinyl acetate, dienes such as butadiene and isoprene, vinyl halides such as vinyl chloride, methyl acrylate and acrylic acid. Examples thereof include (meth) acrylic acid esters such as ethyl, methyl methacrylate and butyl acrylate, and other vinyl-based monomers such as acrylonitrile and maleimide.

【0010】また、(b)として2重結合を2個以上有
する架橋性モノマーを使用することができる。これらの
例としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジビニ
ルベンゼン、メチレンビスアクリルアミド、トリメチロ
ールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラアリル
エタン等が挙げられる。以上(b)として例示したもの
は、2種以上併用してもよい。
Further, as (b), a crosslinkable monomer having two or more double bonds can be used. Examples of these include ethylene glycol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, divinylbenzene, methylenebisacrylamide, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tetraallylethane and the like. Two or more of the above examples (b) may be used in combination.

【0011】本発明の処理剤(1)において、樹脂エマ
ルションの樹脂分を構成する(a)単位と(b)単位の
重量比(a)/(b)は、通常1/99〜90/10、
好ましくは10/90〜80/20である。また発明の
処理剤(2)において、樹脂エマルションの樹脂分の構
成成分のうち、(a)単位および(d)の合計と(b)
単位の重量比[(a)+(d)]/(b)は、通常、1
/99〜90/10、好ましくは、10/90〜80/
20である。またこのうち(a)は、必要により用いら
れる成分である。
In the treating agent (1) of the present invention, the weight ratio (a) / (b) of the units (a) and (b) constituting the resin component of the resin emulsion is usually 1/99 to 90/10. ,
It is preferably 10/90 to 80/20. Further, in the treating agent (2) of the invention, among the constituent components of the resin component of the resin emulsion, the total of the units (a) and (d) and (b)
The unit weight ratio [(a) + (d)] / (b) is usually 1
/ 99 to 90/10, preferably 10/90 to 80 /
Twenty. Further, of these, (a) is a component that is optionally used.

【0012】本発明の処理剤(1)を製造するにあた
り、水系溶媒中で重合する際の、重合系中の(a)と
(b)の合計重量は、通常1〜70重量%、好ましくは
10〜60重量%である。また、本発明の処理剤(2)
を製造するにあたり、水系溶媒中で重合する際の、重合
系中の(a)、(b)および(d)の合計重量は、通常
1〜70重量%、好ましくは10〜60重量%である。
When producing the treating agent (1) of the present invention, the total weight of (a) and (b) in the polymerization system when polymerizing in an aqueous solvent is usually 1 to 70% by weight, preferably It is 10 to 60% by weight. Further, the treating agent of the present invention (2)
The total weight of (a), (b) and (d) in the polymerization system when polymerizing in an aqueous solvent is usually 1 to 70% by weight, preferably 10 to 60% by weight. ..

【0013】本発明の処理剤(1)、(2)各々におい
て、ラジカル重合開始剤(c)としては、特に制限はな
く、その具体例としては、アゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾビスアミジノプロパン塩酸塩、アゾビスシアノ
バレリン酸(塩)などのアゾ化合物;並びに、ベンゾイ
ルパーオキサイド、ジターシャリイブチルパーオキサイ
ド等の有機過酸化物、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウ
ム、過硫酸アンモニウム等の無機過酸化物(これらの無
機過酸化物と還元性物質、例えば亜硫酸ナトリウム、ジ
メチルアミノエタノール、ジメチルアミノ安息香酸等と
を組み合わせたレドックス開始剤として使用してもかま
わない)が挙げられる。これらのうち好ましいものは、
アゾビスアミジノプロパン塩酸塩およびアゾビスシアノ
バレリン酸(塩)や、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウ
ム、過硫酸アンモニウム等の水溶性ラジカル重合開始剤
である。(c)の添加量は投入するビニル系モノマー成
分に対し、通常0.001〜1重量%である。
In each of the treating agents (1) and (2) of the present invention, the radical polymerization initiator (c) is not particularly limited, and specific examples thereof include azobisisobutyronitrile and azobisamidinopropane. Azo compounds such as hydrochloride and azobis cyanovaleric acid (salt); and organic peroxides such as benzoyl peroxide and ditertiary butyl peroxide; inorganic peroxides such as potassium persulfate, sodium persulfate and ammonium persulfate (It may be used as a redox initiator in which these inorganic peroxides and a reducing substance such as sodium sulfite, dimethylaminoethanol, dimethylaminobenzoic acid, etc. are combined). Of these, the preferred one is
Azobisamidinopropane hydrochloride and azobiscyanovaleric acid (salt), and water-soluble radical polymerization initiators such as potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate. The addition amount of (c) is usually 0.001 to 1% by weight based on the vinyl monomer component to be added.

【0014】本発明の処理剤(1)、(2)各々におい
て、水系溶媒としては水(蒸留水、イオン交換水、水道
水、工業用水など)単独でもよく、水中に水溶性の有機
溶剤(アルコール類、アセトンなど)が含まれていても
かまわない。
In each of the treating agents (1) and (2) of the present invention, the aqueous solvent may be water (distilled water, ion-exchanged water, tap water, industrial water, etc.) alone, or a water-soluble organic solvent in water ( Alcohols, acetone, etc.) may be included.

【0015】本発明の処理剤(1)、(2)各々におい
て、樹脂エマルションを重合する際に、必要によりさら
に他の添加物を存在させてもかまわない。この他の添加
物としては、例えば、乳化を補助するための界面活性
剤、得られる重合体の分子量を調整するための連鎖移動
剤等が挙げられる。また、本発明の処理剤(1)、
(2)各々には樹脂エマルションと共に、必要によりさ
らに他の添加物を含有してもかまわない。この他の添加
物としては、例えば、樹脂エマルションの安定化のため
の安定剤や増粘剤、腐敗防止のための防腐剤などが挙げ
られる。
In each of the treating agents (1) and (2) of the present invention, when the resin emulsion is polymerized, other additives may be optionally present. Other additives include, for example, a surfactant for assisting emulsification, a chain transfer agent for adjusting the molecular weight of the resulting polymer, and the like. Further, the treatment agent (1) of the present invention,
(2) In addition to the resin emulsion, each may further contain other additives if necessary. Examples of other additives include stabilizers and thickeners for stabilizing the resin emulsion, preservatives for preventing spoilage, and the like.

【0016】本発明の処理剤(1)、(2)各々におい
て、樹脂エマルションのミセル粒子の大きさは、通常、
0.01ミクロンから300ミクロンであるが、好まし
い範囲は0.05ミクロンから100ミクロンである。
0.01ミクロンよりも小さい場合は、使用に際して多
価金属等との反応後の粒子の凝集に時間がかかり、場合
によっては、無機凝集剤や高分子凝集剤の併用が必要と
なる。また、300ミクロンを超える場合は、水中での
乳化または分散安定性が悪く、また多価金属等の吸着効
率が悪い。
In each of the treating agents (1) and (2) of the present invention, the size of the micelle particles of the resin emulsion is usually
0.01 to 300 microns, with a preferred range of 0.05 to 100 microns.
If the particle size is smaller than 0.01 micron, it takes time to agglomerate the particles after the reaction with the polyvalent metal or the like in use, and it may be necessary to use an inorganic coagulant or a polymer coagulant together. On the other hand, when it exceeds 300 microns, the emulsion or dispersion stability in water is poor, and the adsorption efficiency of polyvalent metals and the like is poor.

【0017】本発明の処理剤(1)、(2)は何れも、
実質的に乳化重合用乳化剤を用いない、ソープフリー乳
化重合により得られる樹脂エマルションからなる。この
ソープフリー乳化重合方法では、生成してくるポリマー
の水溶性部分と水不溶性部分のバランスをとることによ
り、ポリマーが水系溶媒中で微粒子となり、結果として
水性の樹脂のエマルションまたはサスペンジョンが得ら
れ、活性な粒子表面を乳化剤で被毒することなく安定な
エマルションが得られる利点がある。
The treating agents (1) and (2) of the present invention are both
It consists of a resin emulsion obtained by soap-free emulsion polymerization, substantially without using an emulsifier for emulsion polymerization. In this soap-free emulsion polymerization method, by balancing the water-soluble portion and the water-insoluble portion of the resulting polymer, the polymer becomes fine particles in the aqueous solvent, resulting in an emulsion or suspension of an aqueous resin, There is an advantage that a stable emulsion can be obtained without poisoning the active particle surface with an emulsifier.

【0018】本発明の処理剤(1)、(2)各々におい
て、樹脂エマルションを製造する際は、バッチ式重合
法、連続チューブ式重合法、半連続重合法などのいずれ
の重合法を用いてもよい。バッチ式重合法の場合、溶媒
成分、ビニル系モノマー成分、ラジカル重合開始剤を一
括に仕込んで重合を行っても、また、ビニル系モノマー
成分やラジカル重合開始剤を滴下しつつ重合してもかま
わない。重合温度と時間は、モノマーの重合性と開始剤
の分解温度および時間により決められるが、通常温度は
30〜130℃、好ましくは50℃〜100℃である。
また時間は、数時間から十数時間である。重合を行う上
で重要な因子として攪拌条件がある。攪拌が不十分であ
るとエマルションは得られず、ゲル状の物が生成した
り、残存モノマーが多量に残ったりする。また攪拌速度
により、得られるエマルション中のポリマー粒子の粒径
や粒径分布をコントロールすることができる。
When a resin emulsion is produced using each of the treating agents (1) and (2) of the present invention, any polymerization method such as a batch polymerization method, a continuous tube polymerization method or a semi-continuous polymerization method is used. Good. In the case of the batch-type polymerization method, the solvent component, the vinyl-based monomer component and the radical polymerization initiator may be charged all at once to perform the polymerization, or the vinyl-based monomer component and the radical polymerization initiator may be added dropwise to perform the polymerization. Absent. The polymerization temperature and time are determined by the polymerizability of the monomer and the decomposition temperature and time of the initiator, but the temperature is usually 30 to 130 ° C, preferably 50 ° C to 100 ° C.
Further, the time is several hours to ten and a dozen hours. The stirring condition is an important factor in carrying out the polymerization. If the stirring is insufficient, an emulsion cannot be obtained, and a gelled product is produced or a large amount of residual monomer remains. The particle size and particle size distribution of the polymer particles in the obtained emulsion can be controlled by the stirring speed.

【0019】本発明の処理剤(1)、(2)各々が対象
とする多価金属含有水は、銅、クロム、鉛、カドミウ
ム、水銀、鉄などの重金属や、カルシウム、マグネシウ
ム、アルミニウムなどの他の多価金属を含有する水であ
る。
The polyvalent metal-containing water targeted by each of the treating agents (1) and (2) of the present invention includes heavy metals such as copper, chromium, lead, cadmium, mercury and iron, and calcium, magnesium and aluminum. It is water containing other polyvalent metals.

【0020】本発明の処理剤(1)または(2)を用い
た本発明の処理方法の一例を作用機構を含め説明する。 先ず多価金属等を含有する水に本発明の処理剤
(1)または(2)を直接添加し、若干の攪拌を行う。
添加にともない、エマルション粒子表面の官能基と金属
との結合が起き、さらにこの結合が粒子間にもおよぶと
ともに、結合により粒子表面のゼータ電位を下げ、エマ
ルション粒子を凝集させる。 次いで、この様にして多価金属等を捕集したエマル
ション粒子を水中から分離することで多価金属を水中か
ら除去できる。樹脂エマルションは多価金属等との反応
にともない、自ら凝集沈澱を起こすので、分離方法とし
ては通常凝集分離法が用いられる。 一度凝集分離した濃縮液をさらに凝集剤を用いて脱水
することもできる。脱水法としては通常の方法が使用で
きる。通常、ベルトプレス脱水法、スクリュープレス脱
水法、遠心脱水法、真空脱水法などが使用できる。
An example of the treatment method of the present invention using the treatment agent (1) or (2) of the present invention will be described, including the action mechanism. First, the treatment agent (1) or (2) of the present invention is directly added to water containing a polyvalent metal or the like, and a little stirring is performed.
With the addition, a bond between the functional group on the surface of the emulsion particles and the metal occurs, and this bond also extends between the particles, and the bond lowers the zeta potential on the surface of the particle to aggregate the emulsion particles. Then, the polyvalent metal can be removed from the water by separating the emulsion particles in which the polyvalent metal or the like is collected from the water. The resin emulsion causes coagulation and precipitation by itself with the reaction with the polyvalent metal and the like, so that the coagulation separation method is usually used as the separation method. The concentrated liquid once coagulated and separated can be further dehydrated by using a coagulant. A usual method can be used as the dehydration method. Usually, a belt press dehydration method, a screw press dehydration method, a centrifugal dehydration method, a vacuum dehydration method and the like can be used.

【0021】なお、項の凝集分離には、必要により通
常の凝集剤や中和剤を併用してもかまわない。凝集剤と
しては、無機凝集剤及び/または、有機凝集剤が用いら
れる。無機凝集剤としては、硫酸バンド、ポリ塩化アル
ミニウム、塩化鉄、硫酸鉄、消石灰等が用いられる。ま
た、有機凝集剤としては、通常、ポリアクリルアミド系
の高分子凝集剤が用いられる。
If necessary, an ordinary flocculant or a neutralizing agent may be used in combination for the flocculation / separation. As the aggregating agent, an inorganic aggregating agent and / or an organic aggregating agent is used. As the inorganic coagulant, a sulfuric acid band, polyaluminum chloride, iron chloride, iron sulfate, slaked lime or the like is used. As the organic coagulant, a polyacrylamide-based polymer coagulant is usually used.

【0022】高分子凝集剤は、濃縮を目的とする項の
凝集分離の際は、アクリルアミド重合体、アクリルアミ
ド/アクリル酸(塩)共重合体、アクリルアミド/アク
リル酸(塩)/2−アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸(塩)共重合体、アクリルアミド/(メ
タ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
クロライド共重合体などの、ノニオン性、アニオン性、
弱カチオン性重合体が使用される。一方項におけるベ
ルトプレス脱水法等の、脱水を目的とする際は、高分子
凝集剤は、アクリルアミド/(メタ)アクリロイルオキ
シエチルトリメチルアンモニウムクロライド共重合体や
(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニ
ウムクロライド重合体等のカチオン性重合体が使用され
る。
The polymer coagulant is an acrylamide polymer, an acrylamide / acrylic acid (salt) copolymer, acrylamide / acrylic acid (salt) / 2-acrylamido-2 in the case of aggregation and separation for the purpose of concentration. -Methylpropanesulfonic acid (salt) copolymer, acrylamide / (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride copolymer, nonionic, anionic,
Weakly cationic polymers are used. For the purpose of dehydration such as the belt press dehydration method in the item 1, the polymer flocculant is an acrylamide / (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride copolymer or (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride polymer. Cationic polymers such as

【0023】[0023]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例1 加熱・冷却・攪拌が可能で、窒素通気が可能反応容器に
水300部、アクリル酸30部、スチレン30部を仕込
み、300rpmで攪拌した。アクリル酸は水に溶解し
スチレンは懸濁状態になった。次にアゾビスアミジノプ
ロパン塩酸塩を0.12部仕込み攪拌をしつつ、窒素気
流下70℃で4時間重合を行った。重合にともない、重
合系は次第に白濁し乳化状態となった。重合終了後均一
なエマルションが得られ、反応率は99%であった。こ
のエマルションのpHは2.2であり、水酸化ナトリウ
ム水溶液で中和しpH8とした。
The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 Heating / cooling / stirring is possible and nitrogen aeration is possible. A reaction vessel was charged with 300 parts of water, 30 parts of acrylic acid and 30 parts of styrene, and stirred at 300 rpm. Acrylic acid dissolved in water and styrene became suspended. Next, 0.12 parts of azobisamidinopropane hydrochloride was charged and polymerization was carried out at 70 ° C. for 4 hours under a nitrogen stream while stirring. Along with the polymerization, the polymerization system gradually became cloudy and became an emulsified state. After the completion of the polymerization, a uniform emulsion was obtained and the reaction rate was 99%. The pH of this emulsion was 2.2, and the emulsion was neutralized to pH 8 with an aqueous sodium hydroxide solution.

【0024】実施例2 実施例1と同じ反応器に水300部、ジメチルアミノプ
ロピルアクリルアミド45部、スチレン30部を仕込
み、300rpmで攪拌した。ジメチルアミノプロピル
アクリルアミドは水に溶解しスチレンは懸濁状態になっ
た。次にアゾビスシアノバレリン酸ナトリウムを0.1
2部仕込み攪拌をしつつ、窒素気流下70℃で4時間重
合を行った。重合にともない、重合系は次第に白濁し乳
化状態となった。重合終了後均一なエマルションが得ら
れ、反応率は99%であった。
Example 2 The same reactor as in Example 1 was charged with 300 parts of water, 45 parts of dimethylaminopropylacrylamide and 30 parts of styrene and stirred at 300 rpm. Dimethylaminopropyl acrylamide dissolved in water and styrene became suspended. Next, add 0.1% of sodium azobiscyanovalerate.
Polymerization was carried out at 70 ° C. for 4 hours under a nitrogen stream while charging 2 parts of the mixture and stirring. Along with the polymerization, the polymerization system gradually became cloudy and became an emulsified state. After the completion of the polymerization, a uniform emulsion was obtained and the reaction rate was 99%.

【0025】実施例3 実施例1と同じ反応器に水300部、ポリエチレンイミ
ン(分子量約70,000)15部、スチレン30部を
仕込み、300rpmで攪拌した。ポリエチレンイミン
は水に溶解しスチレンは懸濁状態になった。次にアゾビ
スシアノバレリン酸ナトリウムを0.12部仕込み攪拌
をしつつ、窒素気流下70℃で4時間重合を行った。重
合にともない、重合系は次第に白濁し乳化状態となっ
た。重合終了後均一なエマルションが得られ、反応率は
99%であった。
Example 3 300 parts of water, 15 parts of polyethyleneimine (molecular weight about 70,000) and 30 parts of styrene were charged in the same reactor as in Example 1 and stirred at 300 rpm. Polyethyleneimine was dissolved in water and styrene became suspended. Next, 0.12 parts of sodium azobiscyanovalerate was charged, and polymerization was carried out at 70 ° C. for 4 hours under a nitrogen stream while stirring. Along with the polymerization, the polymerization system gradually became cloudy and became an emulsified state. After the completion of the polymerization, a uniform emulsion was obtained and the reaction rate was 99%.

【0026】実施例4〜6 銅イオン80ppmを含有する水(pH6.0)に、実
施例1〜3で合成した樹脂エマルションを樹脂固形分が
1000ppmの添加量になるように添加し攪拌した。
エマルションはブルーに着色すると同時に凝集して沈澱
を生成した。上澄み液のpHと銅イオン濃度を測定した
ところ、下記表1のような結果になった。
Examples 4 to 6 The resin emulsions synthesized in Examples 1 to 3 were added to water (pH 6.0) containing 80 ppm of copper ions so that the resin solid content would be 1000 ppm, and the mixture was stirred.
The emulsion colored blue and at the same time coagulated to form a precipitate. When the pH and copper ion concentration of the supernatant were measured, the results shown in Table 1 below were obtained.

【0027】比較例1 実施例4〜6で使用した銅イオン含有廃水に、1%水酸
化ナトリウム水溶液を徐々に滴下すると、系は青色に変
化した後、青色の沈澱が徐々に析出した。上澄み液のp
Hと銅イオン濃度を測定したところ、下記表1のような
結果になった。
Comparative Example 1 When a 1% aqueous sodium hydroxide solution was gradually added dropwise to the copper ion-containing wastewater used in Examples 4 to 6, the system turned blue and then a blue precipitate was gradually deposited. P of the supernatant
When H and copper ion concentrations were measured, the results shown in Table 1 below were obtained.

【0028】比較例2 実施例4〜6で使用した銅イオン含有廃水に、市販のキ
レート性処理剤を固形分が1000ppmの添加量にな
るように添加し攪拌した。黒褐色の沈澱物がゆっくりと
析出し、一部は凝集して沈澱を生成した。粒子の凝集と
沈澱に時間がかかるためポリアクリルアミド系高分子凝
集剤を約2ppm添加し、凝集沈澱を促進なければなら
なかった。処理後の上澄み液のpHと銅イオン濃度を測
定したところ、下記表1のような結果になった。
Comparative Example 2 A commercially available chelating treatment agent was added to the copper ion-containing wastewater used in Examples 4 to 6 so that the solid content was 1000 ppm, and the mixture was stirred. A black-brown precipitate slowly precipitated, and a part thereof aggregated to form a precipitate. Since it takes time for the particles to aggregate and precipitate, it was necessary to add about 2 ppm of a polyacrylamide polymer flocculant to promote the aggregation and precipitation. When the pH and copper ion concentration of the supernatant after the treatment were measured, the results shown in Table 1 below were obtained.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明は下記の効果を奏する。 (1)本発明の処理剤を用いることにより、例えば、鉱
工場、鉱山などからの廃水の場合は、有害物質となるよ
うな重金属の除去をすることができる。この場合、廃水
のpHを変化させることなく、従来のように中和する必
要がないため、効率的である。また、処理し廃棄したス
ラッジは再溶解による二次公害の心配がない。 (2)さらに上記廃水の場合、本発明の処理剤を用いる
ことにより、水に溶解しているその他の不純物例えば廃
水中の染料などの発色物質や、有機酸などの水溶性のC
OD原因物質、および放流により水を富栄養化させるリ
ンや窒素の成分にもつリン酸イオンや硝酸イオンをも同
時に除去することができる。これらの不純物の中でもイ
オン性物質で構成される不純物は特に効率よく除去でき
る。 (3)そのほか、本発明の処理剤を用いた簡単な操作に
より、鉱工場内の各種工程などにおける多価金属含有水
中の有用な多価金属の回収ないし邪魔となる多価金属の
除去(硬水の軟水化など)をすることができる。 上記効果を奏することから本発明の水処理剤は、新規な
水処理剤として極めて実用性が高い。
The present invention has the following effects. (1) By using the treating agent of the present invention, for example, in the case of waste water from a mining plant, a mine, etc., it is possible to remove heavy metals that become harmful substances. In this case, it is efficient because the pH of the waste water is not changed and it is not necessary to neutralize it unlike the conventional case. In addition, sludge that has been treated and disposed of does not have the risk of secondary pollution due to redissolution. (2) Further, in the case of the above waste water, by using the treatment agent of the present invention, other impurities dissolved in water, for example, a coloring substance such as a dye in the waste water or a water-soluble C such as an organic acid.
It is also possible to simultaneously remove the OD-causing substance and the phosphate ions and nitrate ions contained in the components of phosphorus and nitrogen that enrich water by releasing. Among these impurities, the impurities composed of ionic substances can be removed particularly efficiently. (3) In addition, by a simple operation using the treatment agent of the present invention, useful polyvalent metal in polyvalent metal-containing water in various steps in a mining factory or the like, or removal of an interfering polyvalent metal (hard water) Water softening). Because of the above effects, the water treatment agent of the present invention is extremely practical as a novel water treatment agent.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 塩形成性もしくは錯体形成性官能基を有
する水溶性ビニル系モノマー(a)および水不溶性のビ
ニル系モノマー(b)を、実質的に乳化重合用乳化剤を
用いず、ラジカル重合開始剤(c)を用いて、水系溶媒
中で重合させて得られる樹脂エマルションからなる多価
金属含有水の処理剤。
1. Radical polymerization initiation of a water-soluble vinyl-based monomer (a) having a salt-forming or complex-forming functional group and a water-insoluble vinyl-based monomer (b) substantially without using an emulsifier for emulsion polymerization. A treatment agent for polyvalent metal-containing water, which comprises a resin emulsion obtained by polymerizing the agent (c) in an aqueous solvent.
【請求項2】 水不溶性のビニル系モノマー(b)およ
び必要により塩形成性もしくは錯体形成性官能基を有す
る水溶性ビニル系モノマー(a)を、塩形成性もしくは
錯体形成性官能基を有する水溶性ポリマー(d)の存在
下、実質的に乳化重合用乳化剤を用いず、ラジカル重合
開始剤(c)を用いて、水系溶媒中で重合させて得られ
る樹脂エマルションからなる多価金属含有水の処理剤。
2. A water-soluble vinyl monomer (b) and a water-soluble vinyl monomer (a) optionally having a salt-forming or complex-forming functional group are added to a water-soluble vinyl monomer having a salt-forming or complex-forming functional group. Of a polyvalent metal-containing water obtained by polymerizing in a water-based solvent by using a radical polymerization initiator (c) without using an emulsifier for emulsion polymerization in the presence of a water-soluble polymer (d). Processing agent.
【請求項3】 (a)における塩形成性もしくは錯体形
成性官能基が、カルボキシル基、スルホン酸基、硫酸
基、アミノカルボン酸基、イミノジカルボン酸基、キサ
ントゲン酸基、リン酸基、チオカルバミン酸基、ジチオ
カルバミン酸基、チオール基、アミノ基、イミノ基、ホ
スホメチルアミノ基、チオウレイド基、アミドオキシム
基または酸ヒドラジド基である請求項1または2記載の
処理剤。
3. The salt-forming or complex-forming functional group in (a) is a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfuric acid group, an aminocarboxylic acid group, an iminodicarboxylic acid group, a xanthogenic acid group, a phosphoric acid group, or thiocarbamine. The treatment agent according to claim 1 or 2, which is an acid group, a dithiocarbamic acid group, a thiol group, an amino group, an imino group, a phosphomethylamino group, a thioureido group, an amidoxime group or an acid hydrazide group.
【請求項4】 (a)が、(メタ)アクリル酸、スチレ
ンスルホン酸、ビニルスルホン酸、2−アクリルアミド
−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルアミン、アリ
ルアミン、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドお
よびこれらのアルカリ金属塩もしくはアンモニウム塩か
ら選ばれる1種以上である請求項1〜3のいずれか記載
の処理剤。
4. (a) is (meth) acrylic acid, styrenesulfonic acid, vinylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, vinylamine, allylamine, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl. The treatment agent according to any one of claims 1 to 3, which is at least one selected from (meth) acrylamide and alkali metal salts or ammonium salts thereof.
【請求項5】 (d)における塩形成性もしくは錯体形
成性官能基が、カルボキシル基、スルホン酸基、硫酸
基、アミノカルボン酸基、イミノジカルボン酸基、キサ
ントゲン酸基、リン酸基、チオカルバミン酸基、ジチオ
カルバミン酸基、チオール基、アミノ基、イミノ基、ホ
スホメチルアミノ基、チオウレイド基、アミドオキシム
基または酸ヒドラジド基である請求項2記載の処理剤。
5. The salt-forming or complex-forming functional group in (d) is a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfuric acid group, an aminocarboxylic acid group, an iminodicarboxylic acid group, a xanthogenic acid group, a phosphoric acid group, or thiocarbamine. The treatment agent according to claim 2, which is an acid group, a dithiocarbamic acid group, a thiol group, an amino group, an imino group, a phosphomethylamino group, a thioureido group, an amidoxime group or an acid hydrazide group.
【請求項6】 (d)が、(メタ)アクリル酸、スチレ
ンスルホン酸、ビニルスルホン酸、2−アクリルアミド
−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルアミン、アリ
ルアミン、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドお
よびこれらのアルカリ金属塩もしくはアンモニウム塩か
ら選ばれる1種以上を構成単位とする重合体、またはポ
リエチレンイミンである請求項2または5記載の重金属
含有水の水処理剤。
6. (d) is (meth) acrylic acid, styrenesulfonic acid, vinylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, vinylamine, allylamine, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl. The water treatment agent for heavy metal-containing water according to claim 2, which is a polymer having a structural unit of at least one selected from (meth) acrylamide and alkali metal salts or ammonium salts thereof, or polyethyleneimine.
【請求項7】 多価金属含有水に請求項1〜6のいずれ
か記載の処理剤を添加し、沈澱物を分離することを特徴
とする多価金属含有水の処理方法。
7. A method for treating polyvalent metal-containing water, which comprises adding the treatment agent according to claim 1 to polyvalent metal-containing water and separating a precipitate.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999031017A1 (en) * 1997-12-15 1999-06-24 Japan As Represented By Ministry Of International Trade And Industry, Director-General, Agency Of Industrial Science And Technology Method of removing harmful ions and remover for use in the same
JP2005087835A (en) * 2003-09-16 2005-04-07 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Fluorine-containing wastewater treatment method
DE102004032255A1 (en) * 2004-07-03 2006-01-19 Bergthaller, Peter, Dr. Method for removing dissolved heavy metals, transition metals and/or metalloids from aqueous solution comprises contacting the solution with a water-insoluble hydrophilic polymer complex structure unit present in particle form
JP2008200651A (en) * 2007-02-22 2008-09-04 Kyushu Univ Method for recovering harmful ion
JP2008260004A (en) * 2007-04-13 2008-10-30 Senka Kk Method for preparing nitrite/nitrate-nitrogen lowering agent, and method for lowering nitrite/nitrate-nitrogen concentration in water using nitrite/nitrate-nitrogen lowering agent prepared by above method
JP2020083905A (en) * 2018-11-15 2020-06-04 花王株式会社 Production method of polymer emulsion

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