JPS58137487A - パルプ排液の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパルプ排液の処理方法に関する。

パルプのり新工場から生じる排水には多量のリグニンが
含まれ、黒液のようす濃厚排液は濃縮、燃焼処理され、
一方、漂白排液のよう１よイ１）″薄排液は一般に凝集
沈殿や生物処理がなされている。しかし、凝集沈殿や生
物処理によれば大量のスラッジが生じ、その脱水、焼却
には多情の薬品とエネルギーを要し、処理費用が高価で
ある。このため、比較的希薄なパルプ排液を膜処理する
ことが提案されているか、前記したようにパルプ排液は
リグニンを含有するため、膜表面にゲル層を形成したり
、或いは膜が目詰覧りを起こしたりしゃすく、この結果
、膜処理の間における膜の透過性能の低下が著しい。特
に、アルカリ性パルプ排液に用いる膜には、耐アルカリ
性か要求されると共に、パルプ排液が冒温で排出される
ので耐熱性も要求され、従って、疎水性重合体からなる
半透膜が多く用いられるか、しかし、ポリスルホン等に
代表されるこのような疎水性重合体膜は、特にリグニン
等の溶質が膜面に吸湯しやす（、しかも、一旦膜面を汚
染したこのような有機性物質は、従来知られている方法
によっては容易にこれを除去することができない。

本発明は上記した問題を１怖決するためになされたもの
であって、リグニンを含むアルカリ性パルプ排液の処理
において、膜汚染により低下した膜分離特性、特に透水
速度を１［１１復させる方法を提供することを目的とす
る。

本発明は、アルカリ性パルプ排液をポリスルホン、スル
ホン化ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフッ
化ビニリデン、ポリアクリロニトリル及び塩素化ポリ塩
化ビニルから選ばれる重合体からなる半透膜により処理
する方法において、膜分離特性か低下したに記半透膜を
界面活性剤と酸化性物質とを含有する水溶液によりｐ）
ｆか１０以上、温度が５５°Ｃ以上の条件で処理して、
膜分離特性を回復させることを特徴とする。

本発明において、アルカリ性パルプ排液は黒液、ウオッ
シャ−排液、スクリーン排液、晒バルブアルカリ処理排
液等を含み、そのｐＨは通常、８以上であって、リグニ
ンを主成分とする種々の溶質を含有している。しかも、
アルカリ性パルプ排液は高温で排出されることも多いの
で、用いる半透膜は耐アルカＩＪ　＋Ｉと共に耐熱性を
有することを要し、従って、ポリスルポン、スルホン化
ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフッ化ビニ
リデン、ポリアクリロニトリル、塩素化ポリ塩化ビニル
等の疎水性重合体からなる半透膜が好ましく用いられる
。特に、ポリスルホン又はポリエーテルスルホンからな
る半透膜が好ましい。

また、用いる半透膜は大量のバルブ排液を実用的な速度
で処理し得るように、純水透水量が０．２５ｍ”／　ｍ
’　”日・Ｋｇ／ｃａｔ以上、好ましくはｌ、Ｑ　ｍ’
／　ｍ’−日−Ｋｙ／ｃ１以上であり、タンパク質に対
する分両分子惰が４０００〜１０００００、好ましくは
５０００〜２５ｏｏＯテある。尚、上記分画分子用−は
限外ｐ過膜が９５％の除去率を有するタンパク質の最小
の分子附として定義される値である。

本発明において用いる界面活性剤はアニオン性界面活性
剤、両２６界面活性剤及びノニオン性界面活性剤から選
はれる少な（とも一種であり、１００重量部の５５°Ｃ
の水に対して少な（とも０．００１重佃部の溶解性を有
することが好ましい。

本発明において好ましく用いられるアニオン性界面活性
剤は一般式 ％式％（１） （但し、１．１は炭素数８〜４０の脂肪族、脂環族又は
芳香族炭化水素基を、Ａ−は−０００−１−０ＳＯｓ−
１−５ｏ８−及び−ＰＯａ−から選ばれる陰イオン基を
、また、Ｍ＋は陽イオンを示も］で表わされ、ここに妃
はエステル基、エーテル基、アミド基、水酸基等を有し
ていてもよ（、Ｍ＋は具体的にはＮａ＋、Ｌｌ＋等のア
ルカリ金属イオンやアンモニウムイオン等である。この
ようなアニオン性界面活性剤の好ましい具体例としては
ＲＯＯＯＮａ　（Ｒは炭素数８〜１８の脂肪族炭化水素
基）１．Ｒ８０ａＮａ　（Ｒは同、１−）、ＲＯ（ＯＴ
（ａｃ！Ｆ（ｇｏ）ｎｓＯａＮａ　（Ｒは炭素数８〜１
８の脂肪族炭化水素基、ｎは１〜６の整数２．０００Ｒ
’ ＲＯＯＯＯＨｇＯＨ８ＯａＮａ　（Ｒ及ｃｙ　ｘｔ’は
炭素数４〜８の１ 脂肪族炭化水素基）、（ＲＯ）ｇＰＯＮａ　　（Ｒは炭
素数５〜１８の脂肪族炭化水素基）等を挙げることかで
きる。

また、本発明において好ましく用いられる両性界面活性
剤は一般式 ％式％ Ｒ８、Ｒ４及びＲ５の−っは炭素数８〜２ｏの脂肪族、
脂環族又は芳香族炭化水素基を示し、他は水素又は炭素
数１〜８の脂肪族、脂環族又は芳香族炭化水素基を示す
。）で表わされ、ここに上記いずれの炭化水素基もエス
テル基、エーテル基、アミド基、水酸基、カルボ牛シル
基等を含有していてもよい。このような両性界面活性剤
の好ましい具体例として 同上】等を挙げることかできる。

本発明において好ましく用いられるノニオン性界面活性
剤は、一般式 ％式％（１１０ （但し、Ｉｔ’は炭素数８〜２０の脂肪族、脂環族又は
芳香族炭化水素基を示し、Ａは一〇−１−ＣＯＯ−及び
−Ｃ０ＮＩ（−から選ばれる二価有機基を示し、ｎ及び
ｍは２≦ｎ≦３０．０≦ｒｎ（２８及び４≦ｎ　十ｍ≦
３０の条件を満たす整数を示す。フ、 一般式 （ ％式％（ （但し、ｐ、　ｑ及びｒは１５≦ｐ＝ｓｏ及び２ｏ＝ｐ
＋ｑ＋ｒ、＜、８０の条件を満たす整数を示す。）、又
は一般式 （但し、Ｈ，１は炭素数８〜２０の脂肪族、脂環族又は
芳香族炭化水素基を示し、Ｓ、１及びＵはそれぞれ独立
に０〜５の整数を示す。］、 で表わされ、これらノニオン性界面活性剤の好ましい具
イ杢例としては □ 整数）、ＯｚｇＨｚ５−０（ＯＨｚＯＨｚＯ）ｎＨ（ｎ
は同上）、Ｒｏｏｏ（ＯＨ１ＩＯＪ（、’ｚＯ）。Ｈ（
Ｒは炭素数１２〜１８の脂１ＩＩｉ族炭化水素基、ｎは
同上）、 とかできる。

本発明においては、膜洗浄用水溶液における界面活性剤
の濃度は通常０．００１−１０亀惰％、好ましくは０．
１〜５車量％である。濃度が小さすぎると、膜分離特性
の回復効果に乏しく、濃度か１０重量％を越えて用いて
も、上記範囲での効果と実質的に変わらないので経済的
でないからである。

本発明において用いる酸化性物質としては具体的には塩
素、次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸、二酸化
塩素、過酸化水素、オゾン、及び過酢酸、過プロピオン
醒等の有機過酸やこれらの塩か挙りられるが、好抜しく
は次亜塩素酸す）　ＩＪウム及び過酸化水素が用いられ
る。膜洗浄用水溶液における酸化性物質の濃度は膜の汚
染状況によって適宜に選ばれるか、通常、０．００１〜
５モル／ｌ、好ましくは０．０１〜３モル／ｌである。

特に本発明において好ましく用い得る次亜塩素酸ナトリ
ウムの場合、有効塩素調度では５〜１００００　ｐｐｍ
、好ましくは１００〜２０００　ｐｐｍである。

本発明において、１−記のように界面活性剤と酸化性物
質とを含有する泄浄用水溶液により、膜性＾ＩＥ特個、
特に透水速１０′の低下した半透膜を洗浄処理するに際
して、ｐｎは１０以上、温度は５５°Ｃ以上とされる。

処理ｐＴ（が高い程、特にリグニンの溶解性が増すため
、リグニンを主成分とする膜汚染物質の除去が効果的に
なるので好ましいか、実用上、最適にはｌ０１５〜１３
である。処理ｐＨか１０より小さいときは膜分離特性が
殆ど１問復しない。

ｐＨ調整のためのアルカリとしては水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等が好ましく用いられ
るが、これらに限定されるものではない。また、処理温
度も高い程、膜汚染物質の溶解性が増し、除去されやす
い。好ましくは６ｏ〜１００℃である。

半透膜の処理は、具体的には、例えば膜をモジュールか
ら取りはずして洗浄用水溶液に浸漬したり、別にモジュ
ールに取りつけて洗浄用水溶液を循環通液すればよい。

また、パルプ排液処理モジュールに面接洗浄用水溶液を
循環通液してもよい。

処理時間は膜汚染の程度によっても異なるが、通常、５
分以上であり、好ましくは１０分乃至２４時間である。

尚、本発明の方法は半透膜の形状を問わず、平膜、中す
糸模、スパイラル状膜に適用し得ることはいうまでもな
（、また、洗浄用水溶液は必要に応シてエチレンジアミ
ン四酢ｉ？　（ＥＤＴＡ、　）　、ホＩＪリン酸ナトリ
ウム、ケイ酸ソーダ等のビルダー（洗浄助剤）を含有し
ていてもよい。

不発明の方法は、以上のようにアルカリ性パルプ排液の
膜処理において、膜の分離特性が低下したとき、界面活
性剤と酸化性物質とを含有する水溶液により、高ｐＨ且
つ高温でその膜を処理することにより、膜分離特性を回
復させるので、膜特性を１好に維持しつつ、パルプ排液
を処理することができる。

以下に本発明の実施例を挙げる。尚、実施例において、
〃゛浄回復率（％）は、透水ｍの低下した半透膜を洗浄
用水溶液で処１１１ｊ　ｌ、たとき、で定義される値で
ある。

実施例１〜３ クラフトバルブ晒アルカリ排ｒ＆　＜　ＣＯＤ　２３０
０１１！／１．　ｐＨ１１，０）をポリスルホン半透膜
を備えたｌ／２インチ径管状脱モジュール（日東電気工
業■製Ｎ’ｌ”Ｕ−３５０８、膜面積２．３　ｍ’　）
に運転圧力８に９／ｃ（流速２．６　ｍ　７秒、温度約
５０”Ｃ，ｉｌｌ！ｌｌ率２０倍の条件下で３００時間
にわたって連続して循環供給し、膜処理を行なった。用
いた半透膜の透水量は、温度２５°Ｃ１圧力２　”ｌ　
／　ｃ＋Ｊの通水条件下、水を通じて使用当初２００　
ｌ１ｍ”・時であったものが、上記運転後には５０　ｌ
１ｍ’・時に低下した。

この透水量の低下した半透膜をモジュールから取りはず
して、別の小型モジュールに取りつけ、ネオゲンＲ（第
一工業製薬味アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ）を０
．５重掛％と、第１表に示す濃度の次亜塩素酸ナトリウ
ムとを含存するｐｌ］　１２．５の水溶液をｆ４ｓ　１
表に示す温度、圧力２　Ｋｇ／　ｃ＋＋ｒで２時間循環
通液して、膜を洗浄した。洗浄後、温度２５°Ｃ１圧力
２Ｋ１１　／　ｃｌで水を膜モジュールに供給し、透水
量から洗浄回復率を求めた。結果を９Ｅ１表に示す。比
較のために、次亜塩素酸ナトリウムを含まないほかは上
記と同じ洗浄液で膜を洗浄し、洗浄回復率を測定した。

結果を併せて第１表に示すように、界面活性剤のみの水
溶液による洗浄で第１表 は洗浄回復率が非常に小さい。

実施例４〜６ Ａｉｌ記実施例と同様に透水量か低下したポリスルホン
半透膜を小型モジュールに取付け、ネオゲンＲＯ６５重
量％と次亜塩素酸す）　ＩＪウム（有効塩素Ｉｔ　５０
０　ｐｐｍ　）を含有するｐＴ（１２，５の洗浄用水溶
液により、圧力２に９／ｃＪ、第２表に示す温度で２時
間循環通液して膜を洗浄した。洗浄回復率を第２表に示
す。比較のために、低温で洗浄した結果を併せて示すが
、低温では洗浄回復率が著しく小さい。

第２表 実施例７〜９ 前記実施例と同様に透水量の低下したポリスルホン半透
膜を小型モジュールに取付け、全温度チェア（ブロクタ
ー・アンド・ギャンブル・号ンホーム社、アルキルベン
ゼンスルホン酸ナトリウムを主体とする洗剤）０．５重
Ｍ％と、次亜塩素酸ナトリウム（有効塩素濃度５００　
ｐｐｍ　）を含有し、Ｍ度６０°Ｃ，第３表に示すｐＴ
（を有する洗浄液により、圧力２　Ｋ９７　ｃａｌで２
時間循環通液して股をδ）浄した。比較のために低いｐ
Ｔ（で洗浄した結果を併せて示すが、ｐ、Ｈが９以下で
は膜の透水速度は殆ど第３表 回復しない。

実施例１０〜１４ 前記実施例と同様に透水量の低下したポリスルホン半透
膜を小型モジュールに取付け、第４表に示す濃度のネオ
ゲン８０　（第−工業製薬味製アルキルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウムンと過酸化水素２重用％とを含有するｐ
Ｔ−Ｔ　１２．５の洗浄液により、温度６０”Ｃ１圧力
２〜／Ｃ４で２時間循環通液して膜を洗浄した。比較の
ために界面活性剤を含有しない水溶液で膜を洗浄した結
果を併せて示すか、膜第４表 の透水ｉ４は殆ど回復しない。

実施例１５〜２０ 前記実施例と同様にして透水量か低下したポリスルホン
半透膜を小型のモジュールに取付け、第５表に示す界面
活性剤と次亜塩素酸ナトリウム（有効塩素濃度５００　
ｐｐｍ　）を含有するｐＴ（１２，５の洗浄液により温
度６０°Ｃで２時間循環通液して膜を洗浄した。比較例
として界面活性剤を含有しない洗浄液で膜を洗浄した結
果を併せて示す。

実施例２１〜２６ クラフトバルブのウオッシャ−排液Ｉ　ＣＯＤ　９００
００１ｎ９／１２．固形分１３％、ｐｎ　１２．０　）
をポリスルホン膜を備えた１／２径管状膜モジユール（
日東電気工業■製Ｎ’Ｉ’Ｕ−３０２０１）　１８Ｂ、
膜面積０．７８　ｍ’　）により、運転圧力８に７／Ｃ
ｒＩ、流速３．２　ｍ　７秒、温度５０°Ｃの条件下で
長時間、２倍濃縮する処理を行なった。使用当初の膜の
透水量は温＆２５°Ｃ１圧力２ＫＳＩ　／　ｃ＋Ｊの条
件で水を供給したとき、２５０１／ｍ”・時であったか
上記運転後には６０１７ｍ’・時に低下した。

ネオゲンＲ０，３重量％、有効塩素濃度５００　ｐｐｍ
の次亜塩素酸ナトリウム、及び第６表に示す金属イオン
封鎖剤とビルダーを含有し、ｐＨを１２．５に調整した
洗浄液により上記透水速度の低下した半透膜を６０″Ｃ
で２時間洗浄した。股の洗浄回復率を第６表に示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルカリ性パルプ排液をポリスルホン、スルホン
   化ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフッ化ビ
   ニリデン、ポリアクリロニトリル及び塩素化ポリ塩化ビ
   ニルから選ばれる重合体からなる半透膜により処理する
   方法において、膜分離特性が低下した］二記半透膜を界
   面活性剤と酸化性物質とを含有する水溶液によりｐＴ（
   が１０以ｔ１温度が５５℃以上の条件で処理して、膜分
   離特性を回復させることを特徴とするパルプ排液の処理
   方法。
2. （２）酸化性物質か次亜塩素酸塩又は過酸化水素である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパルプ排
   液の処理方法。