JPH08141315A - 濁水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 （Ａ）下記一般式〔１〕及び／又は〔２〕で
表される繰り返し単位を１０〜９０モル％含有するカチ
オン性高分子を濁水に添加した後に、（Ｂ）カルボキシ
ル基を含む繰り返し単位を１０モル％以上含有するアニ
オン性高分子を添加混合することを特徴とする濁水の処
理方法。 【化１】 （式中、Ｒ¹ ，Ｒ² は水素原子又はメチル基をＸ^- は陰
イオンを表す。） 【化２】 （式中、Ｒ¹ ，Ｒ² は水素原子又はメチル基をＸ^- は陰
イオンを表す。） 【効果】 河川工事等で発生する濁水を効率よく澄明に
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、濁水の処理方法に関す
る。詳しくは、特定の有機高分子を組み合わせて使用す
ることによる、河川工事等で発生する濁水を処理して澄
明にする方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、河川工事等で発生する濁水の処理
方法として、一般的には濁水に無機系のカチオン性凝集
剤を添加混合した後に、アニオン性有機高分子凝集剤を
添加混合する方法が知られている。該処理により透明に
なった上澄液を放流する方法が採られる。

【０００３】このような２種類の凝集剤を逐次組み合わ
せて使用するいわゆる２液処方は、凝集剤の用途分野に
おいて幅広く実施されている。この２液処方の基本的な
概念は、原水中の懸濁粒子表面のアニオン性親水保護コ
ロイドをカチオン性凝集剤で破壊して粒子を凝結せしめ
ると共に該粒子表面を正に帯電せしめた後、アニオン性
凝集剤で凝結粒子を凝集しようとするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
２液処方も、凝集剤の組み合わせ、あるいは対象とする
用途分野に応じて、その発現する効果も一定ではない。
例えば、凝集剤を添加混合したときの凝集物の破壊、あ
るいは、カチオン性とアニオン性の凝集剤間の反応も関
与した不溶化物の析出などの問題がある。

【０００５】また、２液処方において、従来の無機系の
カチオン凝集剤を使用する場合は、通常、濁水に対する
添加量が非常に多くなるので、運搬などの作業負荷が大
きい。このため、無機系のカチオン性凝集剤の代わり
に、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート系
のカチオン性有機高分子などの凝集剤を使用する方法も
試みられているが、濁水の透明化の効果、あるいは、経
済性において必ずしも満足できるものではなかった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記の課題
に鑑み鋭意検討を行った結果、アミジン構造単位を有す
る特定のカチオン性高分子を河川晃至等の濁水に添加混
合した後、カルボキシル基を有する特定のアニオン性高
分子凝集剤を添加混合することにより、河川工事等で発
生する濁水を効率よく澄明にすることができることを見
いだし本発明に到達した。

【０００７】すなわち、本発明は、（Ａ）下記一般式
〔１〕及び／又は〔２〕で表される繰り返し単位を１０
〜９０モル％含有するカチオン性高分子を濁水に添加混
合した後に、（Ｂ）カルボキシル基を含む繰り返し単位
を１０モル％以上含有するアニオン性高分子を添加混合
することを特徴とする濁水の処理方法に存する。

【０００８】

【化３】 （式中、Ｒ¹ ，Ｒ² は水素原子又はメチル基を、Ｘ^- は
陰イオンを表す。）

【０００９】

【化４】 （式中、Ｒ¹ ，Ｒ² は水素原子又はメチル基を、Ｘ^- は
陰イオンを表す。）

【００１０】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の濁水処理において用いる凝集剤の（Ａ）成分のカ
チオン性高分子は、前記一般式〔１〕及び／又は〔２〕
で表わされる繰り返し単位（以下「アミジン単位」とい
うことがある）を１０〜９０モル％、好ましくは３５〜
８０モル％含有する。また、該カチオン性高分子は、１
規定の食塩水中０．１ｇ／ｄｌの溶液として、２５℃で
測定した還元粘度が、通常１ｄｌ／ｇ以上、好ましくは
２〜１５ｄｌ／ｇのものを使用する。前記の〔１〕と
〔２〕で表されるアミジン単位は、共に５員環から成る
アミジン構造を有しており、核磁気共鳴分光法（ＮＭ
Ｒ）や赤外分光法（ＩＲ）等の分析において通常、等価
で観測されるものであり、〔１〕と〔２〕の総量として
定量される。

【００１１】かかるカチオン性高分子は、都市下水処理
場等で発生する有機汚泥処理用の凝集剤として顕著な効
果を有するものとして、近年特に注目されているもので
ある（特開平５−１９２５１３号公報参照）。このアミ
ジン構造を有するカチオン性高分子を製造するために
は、通常、アクリロニトリル又はメタクリロニトリル
と、重合後の化学変性によりビニルアミン単位を生成し
得るビニルモノマーからなる共重合体を合成し、ついで
化学変性によりビニルアミン単位を生成せしめ、１級ア
ミノ基とニトリル基の閉環反応を行う。そして、アミジ
ン単位（１）及び／又は（２）を１０〜９０モル％有す
る高分子を合成するためには該共重合体中に通常１０〜
９０モル％、好ましくは４０〜６０モル％のアクリロニ
トリル又はメタクリロニトリルが存在する必要がある。

【００１２】また、重合後の化学変性によりビニルアミ
ン単位を生成し得るビニルモノマーとしては、Ｎ−ビニ
ルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニル
フタルイミド、Ｎ−ビニルスクシイミド、Ｎ−ビニルウ
レタン等のＮ−ビニルアミド類、アクリルアミド、メタ
クリルアミドなどが挙げられる。

【００１３】重合体からビニルアミン単位を生成させる
方法としては、ポリＮ−ビニルアミド類の場合は酸又は
塩基による加水分解、アルコーリシス、アンモノリシス
等の加溶媒反応が用いられる。ポリアクリルアミド、ポ
リメタクリルアミドの場合は塩基性で次亜ハロゲン化合
物を使用するホフマン反応が用いられる。

【００１４】アミジン構造を効率良く生成させるために
はビニルアミン単位のアミノ基の隣接位置にニトリル基
が存在する必要があるので、アクリロニトリル又はメタ
クリロニトリルと交互性の高い共重合体を生成するモノ
マーを使用することが好ましい。この目的のためにはＮ
−ビニルホルムアミドの共重合体を使用することが特に
好ましい。

【００１５】ニトリル基とアミノ基のアミジン化反応
は、その生成方法によらず、通常、酸性条件下、８０〜
１５０℃、好ましくは、９０〜１２０℃の加熱条件で行
われる。以上のような方法で製造されるアミジン構造を
有する高分子においては、アミジン単位（１）、（２）
の他の任意成分として、通常、アクリロニトリル単位、
ビニルアミン単位及び、重合後の化学変性によりビニル
アミン単位を生成し得るビニルモノマー由来の繰り返し
単位を０〜９０モル％含むことになる。

【００１６】一方、本発明に用いる凝集剤の（Ｂ）成分
のアニオン性有機高分子としては、カルボキシル基を含
む繰り返し単位を１０モル％以上、好ましくは１５〜３
０モル％含有し、その還元粘度が、通常７ｄｌ／ｇ以
上、好ましくは１０〜３０ｄｌ／ｇの高分子化合物が用
いられる。好ましいアニオン性有機高分子の例として
は、ポリアクリルアミド又はポリメタクリルアミドの部
分加水分解物、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタク
リル酸ナトリウム、アクリル酸ナトリウム又はメタクリ
ル酸ナトリウムとアクリルアミド又はメタクリルアミド
との共重合体などが挙げられる。

【００１７】また、本発明に用いる（Ｂ）成分のアニオ
ン性高分子凝集剤の構成単位としては前述のカルボキシ
ル基や酸アミド基の他に、凝集能に悪影響を及ぼさない
範囲で、スルホン基、ニトリル基、酸ヒドラジド基その
他任意の官能基を含有することができる。

【００１８】本発明の濁水の処理方法においては、濁水
に（Ａ）成分のカチオン性有機高分子を添加混合した
後、（Ｂ）成分のアニオン性有機高分子を添加混合して
凝集処理することにより本発明の目的が達せられる。カ
チオン性有機高分子は濁水に対して、通常０．０５〜１
０ｐｐｍ、好ましくは０．１〜２ｐｐｍの範囲で用いら
れ、通常０．０１〜０．５重量％の水溶液状で添加され
る。アニオン性有機高分子は、濁水に対し、通常０．０
５〜１０ｐｐｍ、好ましくは０．１〜２ｐｐｍの範囲で
用いられ、通常０．０１〜０．２重量％の水溶液で用い
られる。

【００１９】本発明の河川工事等で発生する濁水を澄明
にする方法においては、カチオン性有機高分子及びアニ
オン性有機高分子の添加方法、混合方法に特に制約はな
いが、通常カチオン性有機高分子の添加時は、アニオン
性有機高分子の添加時よりも濁水の混合を充分に行う方
が好ましい。

【００２０】なお、本発明が適用される濁水としては、
河川工事で発生する濁水、濁度の著しい都市河川表流
水、砂利の岡掘りなどにおいて泥分を洗浄した廃水など
が例示される。本発明の方法で凝集処理された上澄液
は、澄明でそのまま放流することができる。また、沈降
した泥は、各所において埋立に使用できる。

【００２１】

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに具体的に説
明するが本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例
に限定されるものではない。 実施例１〜３，比較例１〜７ 濁水として上澄液濁度１８５ｐｐｍの河川工事排水を用
い、凝集剤として表−１に示されるカチオン性高分子と
アニオン系高分子を用いて、下記の凝集テストを行った
結果を表−２に示す。

【００２２】（凝集テスト方法）１００ｍｌ沈降管に濁
水を１００ｍｌ採取して０．０５％水溶液のカチオン性
高分子を添加して１０回転倒混合した後、０．０５％水
溶液のアニオン性有機高分子を添加し１０回転倒混合し
て静置する。静置１０分後に中心部（５０ｍｌ前後）か
らスポイトで上澄液を採取して、ＪＩＳ Ｋ０１０１透
過光測定法（６６０ｎｍ：１０ｍｍセル）で、濁度を測
定する。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、河川工事等で発生する
濁水を効率よく澄明にすることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）下記一般式〔１〕及び／又は
   〔２〕で表される繰り返し単位を１０〜９０モル％含有
   するカチオン性高分子を濁水に添加した後に、（Ｂ）カ
   ルボキシル基を含む繰り返し単位を１０モル％以上含有
   するアニオン性高分子を添加混合することを特徴とする
   濁水の処理方法。 【化１】 （式中、Ｒ¹ ，Ｒ² は水素原子又はメチル基を、Ｘ^- は
   陰イオンを表す。） 【化２】 （式中、Ｒ¹ ，Ｒ² は水素原子又はメチル基を、Ｘ^- は
   陰イオンを表す。）