JPH08206410A - Coagulant for water treatment - Google Patents

Coagulant for water treatment

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JPH08206410A
JPH08206410A JP3946295A JP3946295A JPH08206410A JP H08206410 A JPH08206410 A JP H08206410A JP 3946295 A JP3946295 A JP 3946295A JP 3946295 A JP3946295 A JP 3946295A JP H08206410 A JPH08206410 A JP H08206410A
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JP
Japan
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water treatment
water
metals
inorganic acid
flocculant
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Application number
JP3946295A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Morokida
篤 諸喜田
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OKINAWA SANROTSUKUSU KK
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OKINAWA SANROTSUKUSU KK
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  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a coagulant for water treatment which has high coagulation power and is easy for handling and compatible with environment. CONSTITUTION: The coagulant contains salt or double salt of more than one metal and nonmetal with inorganic acid which is obtained by the dissolution and extraction of NAKIJIN chlorite in inorganic acid as a main component.

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、水中の汚染物質を凝集
して浄化処理するために用いられる水処理用凝集剤に関
する。さらに詳しくは、産業廃水および生活廃水等に含
有される、有機物を含む汚染物質の浄化処理に特に好適
に用いられる水処理用凝集剤に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coagulant for water treatment used for coagulating and purifying pollutants in water. More specifically, it relates to a flocculant for water treatment, which is particularly preferably used for purification treatment of pollutants containing organic substances contained in industrial wastewater, domestic wastewater and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の産業廃水等による水資源の水質汚
染は、人命に関わる多様な公害問題を発生させ、清浄な
水資源の確保が人類の存続に根源的に関わる重要問題で
あることを人類に思い知らせてきた。また、限りある資
源としての水を増加する人口の飲料水等として確保する
ため、汚染物質の浄化処理に多大の出費を余儀なくされ
てきた。
2. Description of the Related Art Recently, water pollution of water resources due to industrial wastewater causes various pollution problems related to human life, and securing clean water resources is an important issue fundamental to the survival of humankind. It has reminded humanity. Further, in order to secure water as a limited resource as drinking water for an increasing population, a great deal of expense has been inevitable for purification treatment of pollutants.

【0003】このような汚染物質の浄化処理に用いられ
るものとして凝集剤がある。この凝集剤は、コロイド溶
液中の粒子として存在する汚染物質に、電界質を添加す
ることにより、粒子(汚染物質)の電荷を中和して凝
集,沈でんさせ、水質を浄化処理するものである。
A flocculant is used for the purification treatment of such pollutants. This aggregating agent purifies water quality by adding electric field to pollutants existing as particles in a colloidal solution to neutralize the electric charge of the particles (pollutants) to cause aggregation and precipitation. .

【0004】この種の水処理用凝集剤としては、従来か
ら硫酸アルミニウム,アルミン酸ナトリウム,硫酸鉄
(II),塩素化緑バン等が用いられてきた。
Aluminum sulfate, sodium aluminate, iron (II) sulfate, chlorinated green vane, etc. have been conventionally used as this type of water treatment flocculant.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の水処理用凝集剤は、適正凝集効果の幅が狭いことと
ともに、凝集所要時間,沈降性,長期貯蔵に対する安定
性,安全性,および環境への還元性の面で十分に満足す
るものとはいえなかった。本発明は上述の問題に鑑みな
されたものであり、凝集能力が高くかつ取扱いが簡便で
環境への還元性の高い水処理用凝集剤を提供することを
目的とする。
However, such a conventional flocculant for water treatment has a narrow range of proper flocculation effect, and requires a flocculation time, sedimentation property, stability for long-term storage, safety, and It was not completely satisfactory in terms of environmental reducibility. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a flocculant for water treatment, which has a high flocculating ability, is easy to handle, and is highly reducible to the environment.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明によれば、水中の汚染物質を凝集して浄化処理す
るために用いられる水処理用凝集剤において、緑泥石
(クロライト)を主要構成鉱物とするナキジン変成岩
(ナキジンクロライト)を、無機酸中で溶解,抽出する
ことによって得られる、複数の金属および非金属と無機
酸との塩および/または複塩を主成分として含有するこ
とを特徴とする水処理用凝集剤が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a coagulant for water treatment, which is used for coagulating and purifying pollutants in water, contains chlorite. Contains the salt and / or double salt of multiple metals and non-metals and inorganic acids obtained by dissolving and extracting the nakidin metamorphic rock (nakedine chlorite), which is the main constituent mineral, in inorganic acid A flocculant for water treatment is provided.

【0007】また、その好ましい態様として前記無機酸
が、硫酸,塩酸,硝酸,およびそれらの混合物からなる
群から選択されるものであることを特徴とする水処理用
凝集剤が提供される。
In a preferred embodiment, there is provided a flocculant for water treatment, wherein the inorganic acid is selected from the group consisting of sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, and a mixture thereof.

【0008】また、前記無機酸中における溶解,抽出
が、10〜20重量%の濃度の硫酸水溶液によるもので
あることを特徴とする水処理用凝集剤が提供される。
Further, there is provided a flocculant for water treatment, characterized in that the dissolution and extraction in the inorganic acid is carried out by a sulfuric acid aqueous solution having a concentration of 10 to 20% by weight.

【0009】さらに、前記複数の金属および非金属が、
鉄,カルシウム,ナトリウム,カリウム,マグネシウ
ム,銅,亜鉛,マンガン,コバルト,ゲルマニウム,バ
ナジウム,アルミニウム,リチウム,ルビジウム,スト
ロンチウム,リン,フッ素、およびイオウを含むもので
あることを特徴とする水処理用凝集剤が提供される。
Further, the plurality of metals and non-metals are
A flocculant for water treatment characterized by containing iron, calcium, sodium, potassium, magnesium, copper, zinc, manganese, cobalt, germanium, vanadium, aluminum, lithium, rubidium, strontium, phosphorus, fluorine, and sulfur Provided.

【0010】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
の水処理用凝集剤は、ナキジン変成岩(ナキジンクロラ
イト)を無機酸中で溶解,抽出して得られる、複数の金
属および非金属と無機酸との塩および/または複塩を主
成分として含有している。 1.ナキジン変成岩(ナキジンクロライト) 本発明に用いられるナキジン変成岩(ナキジンクロライ
ト)は、雲母系鉱物(黒雲母)が変成作用を受け粘土化
した緑泥石(クロライト)を主要構成鉱物とする。その
化学成分としては、例えば表1に示すものを挙げること
ができる。
Hereinafter, the present invention will be described specifically. The coagulant for water treatment of the present invention comprises, as a main component, a salt and / or a double salt of a plurality of metals and non-metals and an inorganic acid, which is obtained by dissolving and extracting nakidin metamorphic rock (nakidin chlorite) in an inorganic acid. Contained as. 1. Nakidine metamorphic rock (Nakidine chlorite) The nakidine metamorphic rock (nakidine chlorite) used in the present invention is mainly composed of chlorite, which is a clay formed by metamorphism of a mica-based mineral (biotite). Examples of the chemical components include those shown in Table 1.

【0011】[表1] ────────────────────── 成 分 含有量(%) ────────────────────── SiO2 (二酸化珪素) 42.0 Al2 3 (酸化アルミニウム) 9.24 Fe2 4 (酸化第二鉄) 5.76 TiO2 (二酸化チタン) 0.85 CaO (酸化カルシウム) 1.68 MgO (酸化マグネシウム) 25.0 K2 O (酸化カリウム) 4.71 Na2 O (酸化ナトリウム) 1.08 MnO2 (二酸化マンガン) 0.03 Ig.Loss(強熱減量) 7.57 ──────────────────────[Table 1] ────────────────────── Component content (%) ────────────── ──────── SiO 2 (silicon dioxide) 42.0 Al 2 O 3 (aluminum oxide) 9.24 Fe 2 O 4 (ferric oxide) 5.76 TiO 2 (titanium dioxide) 0.85 CaO (calcium oxide) 1.68 MgO (magnesium oxide) 25.0 K 2 O (potassium oxide) 4.71 Na 2 O (sodium oxide) 1.08 MnO 2 (manganese dioxide) 0.03 Ig. Loss (loss on ignition) 7.57 ──────────────────────

【0012】上記主要成分の他に、Rb(ルビジウ
ム),Se(セレン),Li(リチウム),V(バナジ
ウム),Co(コバルト),Cu(銅),Zn(亜
鉛),Sr(ストロンチウム),S(硫黄),P(リ
ン),B(ホウ素),Ge(ゲルマニウム),F(フッ
素)等の微量成分を含有してもよい。
In addition to the above main components, Rb (rubidium), Se (selenium), Li (lithium), V (vanadium), Co (cobalt), Cu (copper), Zn (zinc), Sr (strontium), You may contain trace components, such as S (sulfur), P (phosphorus), B (boron), Ge (germanium), F (fluorine).

【0013】2.無機酸 本発明に用いられる無機酸としては、例えば硫酸,塩
酸,硝酸,及びそれらの混合物からなる群から選択され
るものを挙げることができる。混合物としては、たとえ
ば王水,硫酸+塩酸,硫酸+硝酸を挙げることができ
る。中でも、溶解度と反応速度が大きく、かつ不揮発性
であることの理由から硫酸が好ましい。
2. Inorganic Acid Examples of the inorganic acid used in the present invention include those selected from the group consisting of sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, and mixtures thereof. Examples of the mixture include aqua regia, sulfuric acid + hydrochloric acid, and sulfuric acid + nitric acid. Among them, sulfuric acid is preferable because it has high solubility and reaction rate and is non-volatile.

【0014】無機酸として硫酸を用いる場合には、たと
えば98%硫酸を用いて10〜20重量%の水溶液とす
ることが好ましい。10重量%未満であるとナキジン変
成岩(ナキジンクロライト)の溶解抽出が低下し、20
重量%を超えると溶出操作の困難性と長期貯蔵に対する
安定性が低下する。
When sulfuric acid is used as the inorganic acid, it is preferable to use 98% sulfuric acid to prepare an aqueous solution of 10 to 20% by weight. If it is less than 10% by weight, the dissolution extraction of the nakidin metamorphic rock (nakidin chlorite) decreases, and
If it exceeds 5% by weight, the dissolution operation becomes difficult and the stability for long-term storage decreases.

【0015】3.複数の金属および非金属 本発明に用いられる、無機酸中で溶解,抽出することに
よって得られる複数の金属および非金属としては、原料
としてのナキジン変成岩の化学組成にもよるが、たとえ
ば表1に示す主要成分を含有するものを用いた場合、表
2に示すものを挙げることができる。
3. Plural metals and non-metals The plural metals and non-metals used in the present invention, which are obtained by dissolving and extracting in an inorganic acid, depend on the chemical composition of the nakidin metamorphic rock as a raw material, for example, as shown in Table 1. When using those containing the main components shown, those shown in Table 2 can be mentioned.

【0016】[表2] ─────────────── 成 分 濃度(ppm) ─────────────── リン 87 鉄 10100 カルシウム 494 ナトリウム 205 カリウム 1110 マグネシウム 5860 銅 15.2 亜鉛 36.7 マンガン 23.5 コバルト 10.2 ゲルマニウム 39.5 バナジウム 5 ケイ素 18 アルミニウム 5610 リチウム 4.5 フッ素 66 イオウ 63700 ルビジウム 15 ストロンチウム 2 ───────────────[Table 2] ─────────────── Component concentration (ppm) ──────────────── Phosphorus 87 Iron 10100 Calcium 494 Sodium 205 Potassium 1110 Magnesium 5860 Copper 15.2 Zinc 36.7 Manganese 23.5 Cobalt 10.2 Germanium 39.5 Vanadium 5 Silicon 18 Aluminum 5610 Lithium 4.5 Fluorine 66 Sulfur 63700 Rubidium 15 Strontium 2 ────── ────────

【0017】4.塩および/または複塩 本発明に用いられる、前記複数の金属および非金属と無
機酸との塩および/または複塩としては、たとえば無機
酸として硫酸を用いた場合、塩として、硫酸水素ナトリ
ウム[NaHSO4 ],硫酸ソーダ[Na2 SO4 ],
硫酸水素カリウム[KHSO4 ],硫酸カリウム[K2
SO4 ],硫酸第一鉄[FeSO4 ],硫酸第二鉄[F
2 (SO4 3 ],硫酸アルミニウム[Al2 (SO
4 3 ]、複塩として、カリミョウバン[K2 SO4
Al2 (SO4 3 ],アルミン酸ソーダ[Na2 O・
Al2 3 ],鉄ミョウバン[FeSO4 ・Al2 (S
4 3 ]を挙げることができる。また、本発明におい
ては、上記の主成分の他に、活性シリカ,亜鉛硫酸塩,
チタン硫酸塩を含むため、凝集補助効果を高めている。
4. Salt and / or Double Salt As the salt and / or double salt of the plurality of metals and non-metals and inorganic acid used in the present invention, for example, when sulfuric acid is used as the inorganic acid, sodium hydrogen sulfate [ NaHSO 4 ], sodium sulfate [Na 2 SO 4 ],
Potassium hydrogen sulfate [KHSO 4 ], potassium sulfate [K 2
SO 4 ], ferrous sulfate [FeSO 4 ], ferric sulfate [F
e 2 (SO 4 ) 3 ], aluminum sulfate [Al 2 (SO 4
4 ) 3 ], double salt as potassium alum [K 2 SO 4 ·
Al 2 (SO 4 ) 3 ], sodium aluminate [Na 2 O.
Al 2 O 3 ], iron alum [FeSO 4 · Al 2 (S
O 4 ) 3 ]. Further, in the present invention, in addition to the above main components, activated silica, zinc sulfate,
Since it contains titanium sulfate, it enhances the coagulation assisting effect.

【0018】5.使用方法 本発明の水処理用凝集剤は、通常淡黄緑色を呈し、比重
が約1.2の液体で、その使用方法は、被処理水の性質
の違いにもよるが、被処理水に対して0.001〜1重
量%、好ましくは0.01〜0.1重量%となるように
添加して使用することが好ましい。
5. Method of Use The coagulant for water treatment of the present invention is usually a liquid having a pale yellowish green color and a specific gravity of about 1.2. The method of use depends on the property of the water to be treated, On the other hand, it is preferable to add 0.001 to 1% by weight, preferably 0.01 to 0.1% by weight, for use.

【0019】[0019]

【作用】本発明の水処理用凝集剤の作用については、そ
の物理的,化学的メカニズムなどはまだ解明されていな
いが、ナキジンクロライト溶出液のMg,Al,Ca,
Fe,K,Na,Si等の複数の金属塩が複塩を形成
し、複雑にからみ合いながら、有機物や懸濁物等の電荷
を効率よく中和させ凝集させていると考えられる。
The physical and chemical mechanism of the coagulant for water treatment of the present invention has not yet been clarified, but Mg, Al, Ca in the eluate of Nakidin chlorite,
It is considered that a plurality of metal salts such as Fe, K, Na, and Si form a double salt, and while being intricately entangled, they efficiently neutralize and agglomerate the charges of organic substances, suspensions, and the like.

【0020】[0020]

【実施例】前記表1に示すナキジンクロライトを山から
採掘し1cmフルイを通して粒状調整した。次に、撹拌
槽に水(浄化処理した水)2,000リットルを入れ、
これに98%硫酸500kgを注意深く注ぎ入れ約20
%硫酸水溶液とした。その時の温度はおよそ60℃とな
った。この熱硫酸水溶液にナキジンクロライト1,50
0kgを少量づつ添加し撹拌を繰り返しながら溶解抽出
した。数日間放置したところ、ナキジンクロライト中に
Si,Al,Fe,Ca,Mg,K,Na等の主成分元
素は硫酸溶液中に溶出され、硫酸塩や複塩となり硫酸塩
溶液となった。次に、この溶液から残渣を分離したの
ち、瀘過槽に移し、1μmと0.5μmのフィルターで
加圧、濾過後、硫酸塩液状凝集剤原液とした。この硫酸
塩液状凝集剤原液の分析結果は前記表2に示した通りで
あった。
[Example] Nakizin chlorite shown in Table 1 was excavated from a mountain and passed through a 1 cm sieve to be granularly adjusted. Next, add 2,000 liters of water (purified water) to the stirring tank,
Carefully pour 98 kg of sulfuric acid (500 kg) into this mixture for about 20 minutes.
% Aqueous solution of sulfuric acid. The temperature at that time was about 60 ° C. Nakyzin Chlorite 1,50 in this hot sulfuric acid solution
0 kg was added little by little, and dissolution extraction was performed while repeating stirring. When left for several days, the main constituent elements such as Si, Al, Fe, Ca, Mg, K and Na were dissolved in the sodium chloride solution into the sulfuric acid solution to form a sulfate salt or double salt, which was a sulfate solution. Next, after separating the residue from this solution, it was transferred to a filtration tank, pressurized with a filter of 1 μm and 0.5 μm, and filtered to obtain a sulfate liquid flocculant stock solution. The analysis results of this sulfate liquid flocculant stock solution were as shown in Table 2 above.

【0021】次に、被処理水として公園池の水を用い、
前記原液を被処理水(原水)に対する添加量0.1%で
添加した。3時間後に処理水の水質を試験し、その結果
を表3に示す。
Next, using water from a park pond as the water to be treated,
The stock solution was added in an amount of 0.1% with respect to the water to be treated (raw water). The water quality of the treated water was tested after 3 hours, and the results are shown in Table 3.

【0022】なお、試験方法は、工場廃水試験方法(J
IS K0102)に準拠した。
The test method is the factory wastewater test method (J
IS K0102).

【0023】 [表3] ──────────────────────────── 試験科目 原水の水質 処理水の水質 ──────────────────────────── PH 9.0 5.5 BOD(mg/リットル) 5.7 0.9 SS(mg/リットル) 77.0 1.8 大腸菌群数(個/ml) 4.1×10 0 総窒素(mg/リットル) 3.31 0.31 総リン(mg/リットル) 0.35 0.01 透視度(cm) 12 >30[Table 3] ──────────────────────────── Test subjects Raw water quality Treated water quality ────── ────────────────────── PH 9.0 5.5 BOD (mg / liter) 5.7 0.9 SS (mg / liter) 77.0 1.8 Number of coliforms (cells / ml) 4.1 × 10 0 Total nitrogen (mg / liter) 3.31 0.31 Total phosphorus (mg / liter) 0.35 0.01 Fluorosity (cm) 12> Thirty

【0024】被処理水(原水)のBOD値は、河川,湖
沼の中腐水性に分類されるものであったが、処理水は1
mg/リットルとなっており、貧腐水性にランクアップ
されるものとなった。また、人工湖(1,000万m3
以上)の環境基準値は、1mg/リットル以下であり、
処理水はこの値の範囲内にあることがわかった。また、
総窒素および総リンの環境基準(水質三種,工業用水,
農業用水,環境保全)は、窒素が、1mg/リットル以
下、リンが、0.1mg/リットル以下であり、処理水
は、それぞれの範囲内にあることがわかった。
The BOD value of the water to be treated (raw water) was classified into the middle rot of rivers and lakes, but the treated water was 1
It was mg / liter, and it was ranked as poor-sustaining water. In addition, artificial lake (10 million m3
Above) environmental standard value is 1 mg / liter or less,
The treated water was found to be within this range. Also,
Environmental standards for total nitrogen and total phosphorus (three types of water quality, industrial water,
Agricultural water, environmental protection), nitrogen was 1 mg / liter or less, phosphorus was 0.1 mg / liter or less, and the treated water was found to be in each range.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって凝
集能力が高く、かつ取扱いが簡便で環境への還元性の高
い水処理用凝集剤を提供することができ、水資源に関す
る環境問題に多大な貢献が期待される。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a flocculant for water treatment which has a high flocculating ability, is easy to handle, and is highly reducible to the environment. Is expected to contribute.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水中の汚染物質を凝集して浄化処理する
ために用いられる水処理用凝集剤において、 緑泥石(クロライト)を主要構成鉱物とするナキジン変
成岩(ナキジンクロライト)を、無機酸中で溶解,抽出
することによって得られる、複数の金属および非金属と
無機酸との塩および/または複塩を主成分として含有す
ることを特徴とする水処理用凝集剤。
1. A coagulant for water treatment, which is used for coagulating and purifying pollutants in water, wherein a nakidin metamorphic rock (nakidin chlorite) containing chlorite (chlorite) as a main constituent mineral is treated with an inorganic acid. An aggregating agent for water treatment, characterized in that it contains a salt and / or a double salt of a plurality of metals and non-metals and an inorganic acid as a main component, which is obtained by dissolving and extracting in water.
【請求項2】 前記無機酸が、硫酸,塩酸,硝酸,およ
びそれらの混合物からなる群から選択されるものである
ことを特徴とする請求項1記載の水処理用凝集剤。
2. The flocculant for water treatment according to claim 1, wherein the inorganic acid is selected from the group consisting of sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, and a mixture thereof.
【請求項3】 前記無機酸中における溶解,抽出が、1
0〜20重量%の濃度の硫酸水溶液によるものであるこ
とを特徴とする請求項1記載の水処理用凝集剤。
3. The dissolution and extraction in the inorganic acid is 1
The flocculant for water treatment according to claim 1, which is obtained by using a sulfuric acid aqueous solution having a concentration of 0 to 20% by weight.
【請求項4】 前記複数の金属および非金属が、鉄,カ
ルシウム,ナトリウム,カリウム,マグネシウム,銅,
亜鉛,マンガン,コバルト,ゲルマニウム,バナジウ
ム,アルミニウム,リチウム,ルビジウム,ストロンチ
ウム,リン,フッ素、およびイオウを含むものであるこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の水処
理用凝集剤。
4. The plurality of metals and non-metals are iron, calcium, sodium, potassium, magnesium, copper,
The flocculant for water treatment according to any one of claims 1 to 3, which contains zinc, manganese, cobalt, germanium, vanadium, aluminum, lithium, rubidium, strontium, phosphorus, fluorine, and sulfur.
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