JPH05285483A - 廃液の処理方法 - Google Patents

廃液の処理方法

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JPH05285483A
JPH05285483A JP13745492A JP13745492A JPH05285483A JP H05285483 A JPH05285483 A JP H05285483A JP 13745492 A JP13745492 A JP 13745492A JP 13745492 A JP13745492 A JP 13745492A JP H05285483 A JPH05285483 A JP H05285483A
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emulsion
treatment
mgo
latex
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JP13745492A
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Satoshi Otaka
聡 大高
Keiko Hiraizumi
恵子 平泉
Kozo Hirozawa
耕造 広沢
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Ube Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 重合体系エマルジョン又はラテックスを
含有する廃液を処理するための安価で効果の大きい方法
を提供する。 【構成】 重合体系エマルジョン又はラテックスを
含有する廃液に、CaO−MgO−SiO系熱分解生
成物、硫酸アルミニウムを主成分とする物質および水溶
性硼酸化合物からなる処理材を添加し、該廃液中の樹脂
を主成分とする粒子を凝集分解させることを特徴とする
廃液の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は繊維加工、塗料、紙、接
着剤、合成樹脂、ゴムなどの産業に多量に使用されてい
る重合体系エマルジョン(以下、エマルジョンと記述す
る。)又はラテックスの製造あるいは使用の際に排出さ
れる廃液の処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年エマルジョン又はラテックスは繊維
加工、塗料、紙、接着剤、合成樹脂、ゴムなどの産業に
多量に使用されている これらのエマルジョン又はラテックスの製造、貯蔵、搬
送、配合、加工、使用等の工程から排出される廃液その
ものは白濁色を呈しており、またこれらの工程の装置、
容器、配管類に残留あるいは付着したエマルジョン又は
ラテックスを水等で洗浄する際に発生する廃液も濃度に
よって程度の差はあるが同様に白濁色を呈している。
【0003】エマルジョン又はラテックスを含有する廃
液は、主成分としての合成高分子あるいは天然高分子で
ある樹脂分と、界面活性剤の一種である乳化剤とからな
る数ミクロン以下の微細な粒子が水中に安定に乳濁して
いるものである。かかるエマルジョン又はラテックスを
含有する廃液は、白濁色を呈しかつ化学的酸素要求量
(以下、CODと記述する。)も許容値を大幅に超えて
いるので、そのまま下水や河川を放流することは水質汚
濁の問題を生じ、公害防止の観点からこれらの廃液の処
理方法を確立することが急務になっている。
【0004】従来このようなエマルジョン又はラテック
スを含有する廃液を処理する方法として希釈法、凝集
法、焼却法、活性汚泥法などが一般的に採用されてい
る。例えば、希釈法では多量の水で希釈するかあるいは
少量の酸、アルカリを併用するが、単に白濁色を消した
だけであり、合成高分子もしくは天然高分子と乳化剤と
からなる物質は全く除去されない。このような状態で放
流すると高分子と乳化剤がCODを高め水質を著しく劣
化させる。
【0005】また、ベントナイトおよび無機質凝集剤を
添加する方法(特開昭50−117687号公報)、特
殊な陽イオン性電荷を有する水性分散体を使用する方法
(特公昭51ー44343号公報)、ラテックス含有廃
液のpHを調整し、樹脂分を分離後空気攪拌条件下で無
機沈降剤を添加してフロックを形成させ、沈降分離する
方法(特公昭52−9558号公報)等が提案されてい
るが、いずれの方法も満足できる結果を与えるものでは
ない。
【0006】焼却法は、このようなエマルジョン又はラ
テックスを含有する廃液を適当な焼却設備で燃焼させる
方法であるが、このためには多大な熱エネルギーが必要
であり、また燃焼排ガス中に有害物質が含有される懸念
があって二次公害の恐れがある。
【0007】活性汚泥は、エマルジョン又はラテックス
を含有する廃液中の樹脂分や乳化剤を微生物の作用によ
って分解する方法であるが、完全に分解させるためには
処理時間が長くなり、大規模な設備を必要とする。エマ
ルジョン又はラテックスの成分によっては毒性のために
高濃度の廃液には適用し難いという欠点がある。さら
に、活性汚泥の曝気工程から悪臭が発生する場合には二
次公害の恐れがある。一般に、活性汚泥法から発生する
スラッジは量も多くて含水率も高いことが多く、このス
ラッジ処理方法が課題になってくる。
【0008】これら従来の処理方法の課題を解決するた
め、本出願人は先に特開平2−111407号公報にお
いてCaO−MgO−SiO系熱分解生成物と鉄塩又
はマグネシウム塩とからなる金属塩の混合組成物によっ
てエマルジョン又はラテックスを含有する廃液を処理す
る方法を提案している。さらに、本出願人は特願平3−
63828号明細書において、CaO−MgO=SiO
系熱分解生成物単独あるいはこの熱分解生成物と鉄塩
又はマグネシウム塩とからなる混合組成物に、アルミニ
ウム系無機凝集剤又はアルミニウム系無機凝集剤と高分
子凝集剤を混合し、これらによってエマルジョン又はラ
テックスを含有する廃液を処理する方法を提案してい
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本出願人が先に出願し
た特開平2−111407号公報の方法および特願平3
−63828号明細書の方法は、エマルジョン又はラテ
ックスを含有する廃液の処理には極めて有効であり、特
に鉄塩として硫酸第二鉄を使用した場合好ましい結果が
得られる。しかし硫酸第二鉄を使用した場合、処理後の
pHが排水基準を満足するためには硫酸第二鉄の使用量
を多くする必要があるが、硫酸第二鉄は高価であるので
廃液の処理コストが高くなるという欠点がある。また、
処理後のスラッジは茶色あるいは褐色を呈するので、そ
の外観から汚染度合いが高いあるいは危険な物との誤認
を生じやすい。
【0010】本発明は、この様な状況に鑑み、特開平2
−111407号公報の方法および特願平3−6382
8号明細書の方法の特徴をそのまま生かし、硫酸第二鉄
に代わる安価な材料を使用するエマルジョン又はラテッ
クスを含有する廃液の処理方法を提供しようとするもの
である。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のこの目的は、本
発明の方法により達成された。即ち、本発明の要旨は (1)重合体系エマルジョン又はラテックスを含有する
廃液に、CaO−MgO−SiO系熱分解生成物、硫
酸アルミニウムを主成分とする物質および水溶性硼酸化
合物からなる処理材を添加し、該廃液中の樹脂を主成分
とする粒子を凝集分離させることを特徴とする廃液の処
理方法、および
【0012】(2)水溶性硼酸化合物が、四硼酸ナトリ
ウム十水和物、四硼酸ナトリウム無水物、硼砂、硼砂の
無水物又は硼酸と水酸化ナトリウムの混合物である上記
(1)に記載の廃液の処理方法、である。
【0013】本発明の処理方法が適用できるエマルジョ
ン又はラテックスを含有する廃液の種類としては、本出
願人が先に出願した特開平2−111407号公報およ
びその後出願した特願平3−63828号明細書に記載
したように、塩化ビニル重合体系エマルジョン、アクリ
ル酸エステル重合体系エマルジョン、スチレン重合体系
エマルジョン、スチレン−アクリル酸エステル−酢酸ビ
ニル共重合体系エマルジョン、クロロプレン重合体系エ
マルジョン、エチレン−酢酸ビニル共重合体系エマルジ
ョン、ウレタン樹脂系エマルジョン、ブタジエン重合体
系エマルジョン、塩化ビニル重合体系エマルジョン、塩
化ビニリデン重合体系エマルジョン、エポキシ樹脂系エ
マルジョン、アクリロニトリル重合体系エマルジョン、
アクリロニトリル−スチレン共重合体系エマルジョン、
酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体系エマルジョ
ン、酢酸ビニル−ベオバ(Vinyl Versati
casid)共重合体系エマルジョン、スチレン−アク
リル酸エステル共重合体系エマルジョン、スチレン−ブ
タジエン共重合体系エマルジョン、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共重合体系エマルジョン、メチルメタクレートース
チレン−ブタジエン共重合体系エマルジョン、アクリロ
ニトリルースチレン−ブタジエン共重合体系ラテック
ス、天然ゴムラテックスなどを一種以上含有する廃液で
ある。
【0014】本発明の方法に使用する処理材は、CaO
−MgO−SiO系熱分解生成物と、硫酸アルミニウ
ムを主成分とする物質と、水溶性硼酸化合物とが組み合
わされている。 CaO−MgO−SiO系熱分解生
成物の製造方法は、本出願人が先に出願した特開平2−
111407号公報に記載したとおりである。すなわ
ち、熱分解によってCaOを生じる原料、例えば炭酸カ
ルシウム、石灰石、消石灰など、熱分解によってMgO
を生じる原料、例えば炭酸マグネシウム、マグネサイ
ト、水酸化マグネシウムなど、熱分解によってCaOと
MgOとを生じる原料、例えばドロマイトなど、SiO
を主成分とする原料、例えば珪石、フライアッシュ、
高炉スラグなど、を熱分解によってCaOとMgOとが
生成する温度条件、通常700〜1200℃に加熱す
る。この際、熱分解生成物の成分組成が下記の範囲を満
足するように各原料を混合する。
【0015】CaO/MgO(重量比)>1、 MgO/SiO(重量比)>1、 CaO+MgO+SiO>80重量%、
【0016】好ましくは CaO/MgO(重量比)>1.2、 MgO/SiO(重量比)>1.2、 CaO+MgO+SiO>90重量%。
【0017】この熱分解生成物を粉砕機によって粒度1
49μm以下程度に粉砕する。得られた粉砕品の成分分
析を行い、前述の範囲を満足していることを確認する。
本発明に使用する硫酸アルミニウムを主成分とする物質
は特に限定されないが、コスト等を考慮すると工業用の
硫酸バンドが好適であり、純度あるいは有効濃度を確認
の上、粉末状あるいは水溶液状で使用する。
【0018】本発明に使用する水溶性硼酸化合物は、水
に溶解した時に硼酸イオンを生ずる物質であり、例えば
四硼酸ナトリウム十水和物およびその無水物、硼砂およ
びその無水物、あるいは硼酸と水酸化ナトリウムの混合
物等であり、これらの中から一種類以上を粉末状あるい
は水溶液状で使用すれば良いが、本発明の効果を十分達
成するためには純度あるいは有効濃度を予め確認してお
く必要がある。
【0019】処理材におけるCaO−MgO−SiO
系熱分解生成物、硫酸アルミニウムを主成分とする物質
および水溶性硼酸化合物の配合比率は、処理対象のエマ
ルジョンまたはラテックスを含有する廃液の種類および
濃度、更には本発明の処理後の二次処理の有無によって
変える必要があるが、通常は下記の範囲である。
【0020】水溶性硼酸化合物(固形分基準):CaO
−MgO−SiO系熱分解生成物と硫酸アルミニウム
を主成分とする物質(固形分基準)の合計量=7:3〜
1:9(重量比) CaO−MgO=SiO系熱分解生成物:硫酸アルミ
ニウムを主成分とする物質(固形分基準)=8:2〜
2:8(重量比)
【0021】CaO=MgO−SiO系熱分解生成
物、硫酸アルミニウムを主成分とする物質および水溶性
硼酸化合物からなる処理材の処理対象のエマルジョン又
はラテックスを含有する廃液への添加割合は、処理対象
のエマルジョン又はラテックスを含有する廃液の種類お
よび濃度、更には本発明の処理後の二次処理の有無によ
って変える必要があるが、通常廃液中の樹脂分重量に対
して0.1〜1.5重量倍である。
【0022】また、本発明において、本出願人が先に出
願した特願平3−63828号明細書に記載したよう
に、無機凝集剤又は高分子系凝集剤を併用すると好まし
い結果が得られる。
【0023】処理材の廃液への添加は、バッチ式あるい
は連続式のいずれの方式も採用できる。処理材を処理対
象の廃液に添加して所定時間攪拌すると、処理材の固体
粒子表面および処理材が水中での反応によって生成した
固体粒子表面に懸濁状態で存在する樹脂分が吸着凝集す
る。生成した凝集物の沈降分離性は極めて良好なため、
短時間の静置で無色透明かあるいはそれに近い上澄液と
樹脂分を含有した下相とに分離する。この下相を慣用の
方法で濾過すると無色透明かあるいはそれに近い濾液が
得られる。工業的な濾過方法としては各種フィルターや
遠心分離機等が用いられる。
【0024】このような処理方法によって得られた上澄
液およひ濾液は、透明度が高くかつCODも大幅に低下
しているので二次処理を行わずに放流することができる
が、必要に応じてpH調整などの二次処理を行った後に
放流する。上澄液および濾液中の樹脂分濃度が高い場合
には、pHの調整、本発明の処理方法を繰り返し行う。
【0025】本発明の方法で廃液を処理した後に発生す
るスラッジは白色であり、外観上も問題を生じない。
【0026】
【作 用】エマルジョン又はラテックスを含有する廃液
のpHは通常7前後であり、この廃液の中に樹脂分は乳
化剤と共に安定して分散している。エマルジョン又はラ
テックスを構成している粒子の大きさは0.1〜5μm
の非常に微細な粒子であり、これが水中に30ppm程
度以上存在すると白濁色を呈する。
【0027】CaO−MgO−SiO系熱分解生成
物、硫酸アルミニウムを主成分とする物質および水溶性
硼酸化合物からなる処理材をエマルジョン又はラテック
スを含有する廃液に添加すると、この処理材および処理
材が水中で反応によって生成した物質は、白濁の原因物
質である微細なエマルジョン又はラテックスの粒子の吸
着凝集材として有効に作用し、大きな凝集物(フロッ
ク)が形成される。
【0028】本発明の方法による廃液の清澄化に関する
作用機構の詳細は明らかでないが、CaO−MgO−S
iO系熱分解生成物、硫酸アルミニウムを主成分とす
る物質およひ水溶性硼酸化合物からなる処理材をエマル
ジョン又はラテックスを含有する廃液に添加することに
より、廃液中に安定に分散していたエマルジョン又はラ
テックスの主要成分である樹脂分の乳化状態が破壊され
て、処理材の固体粒子の表面および処理材が水中で反応
した結果生成した固体粒子の表面に吸着されて凝集す
る。また、エマルジョン又はラテックス中に少量含まれ
ている界面活性剤の一種である乳化剤も同様に固体粒子
の表面に吸着され、樹脂粒子の乳化状態が一層破壊され
て樹脂分の凝集が加速され、より大きなフロックが生成
し、分離速度が一段と加速されるものと考えられる。
【0029】なお、CaO−MgO−SiO系熱分解
生成物および硫酸アルミニウムを主成分とする物質の二
種のみ、CaO−MgOーSiO系熱分解生成物と水
溶性硼酸化合物の二種のみ、CaO−MgO−SiO
系熱分解生成物と高分子凝集剤の二種のみをエマルジョ
ン又はラテックスを含有する廃液に添加した場合、いず
れの場合も廃液の清澄化が十分ではなく、本発明の方法
の三種の材料を添加した場合に十分な結果が得られる。
次に本発明を実施例により詳しく説明する。
【0030】
【実施例】
実施例1 A社工場から排出するスチレン−アクリル酸エステル−
酢酸ビニル共重合体系エマルジョンを含有する白濁色の
廃液(樹脂分濃度(固形分濃度)1%)1000ミリリ
ットルをコニカルビーカーに採り、後述のように調製し
たCaO−MgO−SiO系熱分解生成物0.75
g、硫酸アルミニウムを主成分とする物質として工業用
硫酸バンド1.75gおよび水溶性硼酸化合物として硼
砂2.50gを上述の廃液に攪拌下で添加し室温で30
分間攪拌した。次いでアニオン系高分子凝集剤の0.1
%水溶液5ミリリットルを添加、混合した。その後、分
析用A濾紙を用いて自然濾過を行い、濾液の透明度、p
HおよひCODを測定した。結果を表1に示す。
【0031】
【表1】
【0032】なお、この明細書の実施例および比較例で
使用するCaO−MgO−SiO系熱分解生成物はつ
ぎのように調製した。すなわち、天然に産するドロマイ
ト鉱石100gと石炭の粉砕品30gを混合して電気炉
にて810℃で1時間加熱し、試験ミルで149μ網ふ
るい全通になるように粉砕した。この粉砕品の組成分析
結果はCaO54.3%、MgO36.3%、SiO
2.6%であった。
【0033】CODはJIS K102「工業排水試験
方法」に従い、100℃における過マンガン酸カリウム
による酸素消費量(CODMn)により測定した。透明
度は上澄液を内径32mmで底部に十字の表示のついた
メスシリンダーに入れ、標字の見えるまでの上澄液の高
さ(cm)を求めた。また、目視による上澄液の状態を
下記のように評価した。
【0034】◎ : 完全に透明。 ○ : ほんの少し濁りがある。 △ : 濁りはあるが透明感がある。 × : 濁っていて透明感がない。
【0035】実施例2 アクリロニトリル重合体系エマルジョン含有廃液を水で
希釈し、樹脂分濃度を1%に調整した白濁色の廃液10
00ミリリットルをコニカルビーカーに採り、CaO−
MgO−SiO系熱分解生成物0.3g、工業用硫酸
バンド0.7gおよび硼砂1.0gを上述の廃液に攪拌
下で添加し室温で30分間攪拌した。次いでアニオン系
高分子凝集剤の0.1%水溶液5ミリリットルを添加、
混合した。その後、分析用A濾紙を用いて自然濾過を行
い、濾液の透明度、pHおよびCODを測定した。結果
を表1に示す。
【0036】実施例3 エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン含有廃液を
水で希釈し、樹脂分濃度を1%に調整した白濁色の廃液
1000ミリリットルをコニカルビーカーに採り、Ca
O−MgOーSiO系熱分解生成物0.6g、工業用
硫酸バンド1.4gおよび硼砂1.0gを上述の廃液に
攪拌下で添加し室温で30分間攪拌した。次いでカチオ
ン系高分子凝集剤の0.1%水溶液5ミリリットルを添
加、混合した。その後、分析用A濾紙を用いて自然濾過
を行い、濾液の透明度、pHおよびCODを測定した。
結果を表1に示す。
【0037】実施例4〜6 実施例1において、硼砂を無水の四硼酸ナトリウム(実
施例4)に、四硼酸ナトリウム十水和物(実施例5)
に、硼酸1.6gと水酸化ナトリウム0.5g(実施例
6)に変更した以外は実施例1と同様の方法で実験を行
った。その結果を表1に示す。
【0038】実施例7 実施例1において、工業用硫酸バンド1.75gの代わ
りに、市販の硫酸バンド水溶液(固形分濃度40%)
4.0ミリリットル添加した以外は実施例1と同様の方
法で実験を行った。その結果を表1に示す。
【0039】比較例1 実施例1において、CaOーMgO−SiO系熱分解
生成物の添加量を1.5gに、硫酸バンドの添加量を
3.5gに変更し、硼砂を添加しない以外は実施例1と
同様の方法で実験を行った。その結果を表2に示す。
【0040】
【表2】
【0041】比較例2 実施例1において、CaO−MgO−SiO系熱分解
生成物の添加量を1.5gに、硼砂の添加量を3.5g
に変更し、硫酸バンドを添加しない以外は実施例1と同
様の方法で実験を行った。その結果を表2に示す。
【0042】比較例3 実施例1と同様の廃液1000ミリリットルをコニカル
ビーカーに採り、硼砂5.0gを攪拌下で添加混合し、
室温で30分間攪拌した。次いでアニオン系高分子凝集
剤の0.1%水溶液5ミリリットルを添加混合した。そ
の後、分析用A濾紙を用いて自然濾過を行い、濾液の透
明度、pHおよびCODを測定した。結果を表2に示
す。
【0043】比較例4 実施例1と同様の廃液1000ミリリットルをコニカル
ビーカーに採り、アニオン系高分子凝集剤の0.1%水
溶液10ミリリットルを添加混合し、室温で30分間攪
拌の後1時間静置した。その後、分析用A濾紙を用いて
自然濾過を行い、濾液の透明度、pHおよびCODを測
定した。結果を表2に示す。
【0044】比較例5 実施例1と同様の廃液1000ミリリットルをコニカル
ビーカーに採り、CaO−MgO−SiO系熱分解生
成物2.7g、硫酸第一鉄0.7gおよび硼砂1.7g
を攪拌下で添加混合し室温で30分間攪拌した。次いで
アニオン系高分子凝集剤の0.1%水溶液5ミリリット
ルを添加、混合した。その後、分析用A濾紙を用いて自
然濾過を行い、濾液の透明度、pHおよびCODを測定
した。結果を表2に示す。
【0045】
【発明の効果】本出願人は、先に特開平2−11140
7号公報および特願平3−63828号明細書として、
CaO−MgO−SiO系熱分解生成物と鉄塩又はマ
グネシウム塩からなる金属塩の混合組成物との混合物、
更にこれらにアルミニウム系無機凝集剤又はアルミニウ
ム系無機凝集剤と高分子凝集剤を混合して廃液に添加す
るエマルジョン又はラテックスを含有する廃液の処理方
法を提案している。
【0046】本発明は、上述の一連の発明において処理
材の構成成分として添加される鉄塩、特に高価な硫酸第
二鉄に代わる材料を見出したものである。
【0047】すなわち、重合体系エマルジョン又はラテ
ックスを含有する廃液の処理に、CaO−MgO−Si
系熱分解生成物、安価な硫酸アルミニウムを主成分
とする物質および安価な水溶性硼酸化合物からなる処理
材を添加するという本発明の一連の廃液処理工程を実施
すると、硫酸第二鉄を構成成分とする上述の発明の場合
と同様に、該廃液は白濁色の原因物質である樹脂を主成
分とする粒子が凝集分離されて無色透明な処理液とな
り、CODは大幅に除去され、処理液の上澄液のpHは
ほぼ中性となる。更に、硫酸第二鉄を含有する上述の発
明の場合、処理後のスラッジが茶ないし褐色を呈して外
観上汚染度合いが高い物質との誤認を生じやすいが、本
発明の処理方法に使用する処理材の場合には、処理後の
スラッジは白色でそのような恐れはない。
【0048】以上のように、本発明の方法は従来の方法
に比較して処理効果、処理コストに優れており工業的利
用価値は極めて大きい。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重合体系エマルジョン又はラテック
    スを含有する廃液に、CaO−MgO−SiO系熱分
    解生成物、硫酸アルミニウムを主成分とする物質および
    水溶性硼酸化合物からなる処理材を添加し、該廃液中の
    樹脂を主成分とする粒子を凝集分離させることを特徴と
    する廃液の処理方法。
  2. 【請求項2】 水溶性硼酸化合物が、四硼酸ナトリ
    ウム十水和物、四硼酸ナトリウム無水物、硼砂、硼砂の
    無水物又は硼酸と水酸化ナトリウムの混合物である請求
    項1に記載の廃液の処理方法。
JP13745492A 1992-04-14 1992-04-14 廃液の処理方法 Pending JPH05285483A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002113305A (ja) * 2000-10-11 2002-04-16 Neos Co Ltd 塗料ミスト処理剤

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JP2002113305A (ja) * 2000-10-11 2002-04-16 Neos Co Ltd 塗料ミスト処理剤

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