JPS6071084A - 水中のトリハロメタン前駆物質の除去法 - 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、水中のトリハロメタン前駆物質の除去法に関
するものであり、特に水道用原水又は水道水中のトリハ
ロメタン前駆物質の除去法に関するものである。

水道水は、河川や湖沼より取水して砂等を取り除き、つ
いで微細な懸濁物質を硫酸アルミニウムやポリ塩化アル
ミニウム等によって凝集沈殿処理して除き、要すればさ
らに活性炭吸着やオゾン処理したのち、水中に含まれて
いる鉄、マンガン。

アンモニア等を塩素で酸化除去するとともに、殺菌を目
的として過剰の塩素が添加されて各家庭や工場３社会施
設に配水されている。水道水中の塩素濃度は、一般家庭
等の蛇口において０．１ｍｇ／ｊ！以上とすることが水
道法で規定されているため。

浄水場で配水直前の水中にはもっと高い濃度で検出され
る。これまで、我国の水道は塩素あるいは次亜塩素酸ソ
ーダの添加によって病原菌を含まない水道水の供給を可
能にし、また、鉄やマンガン等を含まない清澄な水道水
を供給することを可能にする等大きな貢献をしてきた。

しかし、近年、この除鉄、除マンガン、脱アンモニアあ
るいは殺菌の目的で添加される塩素が。

一方では弊害をもたらしていることが判明し１世界的に
大きな社会問題となっている。すなわち。

水道水用原水としている河川水、湖沼水等に溶存してい
た有機物は、現在の水道水の製造工程における濾過、凝
集沈殿処理等ではほとんど除去し得ず、水中に残存して
いるが、上記除鉄、除マンガン、脱アンモニアあるいは
殺菌の目的で添加される塩素あるいは次亜塩素酸ソーダ
が水中の有機物（トリハロメタン前駆物質）と反応して
クロロホルム、ブロムジクロルメタン、ジブロムクロル
メタンブロモホルム等のいわゆるトリハロメタンを生成
し、これが水道水に含まれたまま飲料用等に供されてい
る。このトリハロメタンは１世界中でその発癌性が問題
提起されているものであるから。

早急にこれを解決することが各界で要望されている。

従来、コのトリハロメタンの生成あるいは水道水への混
入を防ぐ手段として以下のごときものが提案されている
。

（１）塩素あるいは次亜塩素酸ソーダ等の塩素化剤の使
用を中止する。しかし、現状ではこれに代わる殺菌剤が
見い出されていないので一般細菌の多い水を飲用するこ
とになるばかりか、この塩素等を使用しないと鉄、マン
ガン等によって赤い水が発生することになる。また、水
道水製造工程において塩素等を初期工程、中間工程ある
いは後工程で入れる工夫も検討されてといるが１本質的
に問題の解決になるものではない。

（２）活性炭等でトリハロメタンを吸着除去する方法。

しかし、活性炭で水中のトリハロメタンや微量のトリハ
ロメタン前駆物質を完全に除去することは現状では困難
である。なおかつ、活性炭が塩素を吸着してしまうため
に吸着処理後の水中に残存する塩素は皆無となり、改め
て殺菌等を目的として塩素を添加することが必要となる
が、そうすると。

これが再びトリハロメタン前駆物質と反応してトリハロ
メタンを生成するという悪循環を繰り返すことになる。

また、家庭用として活性炭を充填した簡易浄水器も市販
されているが、長期間使用するとその活性炭自身からも
トリハロメタンを発生し、浄水器に入る水道水のトリハ
ロメタン濃度よりも、かえって浄水器から出てくる水の
トリハロメタン濃度の方が高くなるといったことも珍し
くない。

（３）塩素処理前に水中のトリハロメタン前駆物質を活
性炭等に吸着させて除去する方法。しかし、前述のごと
く活性炭も万能な吸着剤ではなく、トリハロメタン前駆
物質といわれるフミン質を完全に除去することは不可能
であり、またこの場合極めて短期間に吸着能を失する。

また３活性炭濾過の他に緩速濾過により微生物化学的に
トリハロメタン前駆物質を分解する方法も提案されてい
るが。

これには広大な敷地面積を必要とし１人工の集中してい
る都市部においては水の処理量が水道水の需要に応じ切
れず実用上、採用は困難である。

（４）オゾンあるいは紫外線等によるトリハロメタン前
駆物質の分解。しかし、この方法もトリハロメタン前駆
物質を完全に炭酸ガスと水にまで分解することは不可能
であり、またアルデヒド、有機酸等を副生じ、さらには
塩素の添加によってはトリハロメタンを生成し、なおか
つ、経済的にみて非常に経費がかかるという欠点を有し
ている。

本発明者らは１以上のごとき状況に鑑み、トリハロメタ
ンの生成を防止するべく水中から簡便にトリハロメタン
前駆物質を除去しうる方法を提供すべく鋭意研究の結果
、以下の本発明に到達したものである。

すなわち１本発明は、トリハロメタン前駆物質を含有す
る水に亜鉛塩を添加し、ｐｌ＋７以上で凝集５− 沈殿処理を行うことを特徴とする水中のトリハロメタン
前駆物質の除去法である。

マグネシウム、　６Ｇ、　鉄、コバルト、ニッケル。

アルミニウム、銅、バナジウム、ジルコニウム等の酸化
物や水酸化物を用いてもトリハロメタン前駆物質を効率
良く除去できないのに亜鉛塩を用いる本発明によればト
リハロメタン前駆物質が効果的に除去しうるのは驚くべ
きことである。

本発明によれば、活性炭による吸着塔やオゾン処理施設
等の大規模な装置を必要とせず、Ｍ単な凝集沈殿槽のみ
で処理が可能であり、しかもこれは現状の水道水製造施
設にはすでに設けられているものであるから、新たにそ
れを建設する必要がない利点を有している。

本発明においては亜鉛塩として、亜鉛の硫酸塩。

硝酸塩、塩化物、水酸化物、酢酸塩が好ましく用いられ
る。亜鉛の各種塩は粉体のまま添加してもよいし、また
水溶液として使用してもよく、また塩酸、硫酸等で微酸
性として使用してもさしつかえない。用いる亜鉛塩の濃
度は、対象となる水に６− 対して好ましくは０．５乃至１０００ｍｇ／β、特に好
ましくは５乃至５００ｍｇ／ρである。凝集沈殿は公知
の装置で行うことができるが、ｐｌｌを７以上、好まし
くは７乃至１１．特に好ましくはｐｌｌ　７．５乃至９
．５の範囲で行うことが必要である。ｐＨが７より低く
なると亜鉛が水中に高濃度に残存し、またトリハロメタ
ン前駆物質の除去効果も低下する。またｐＨが１１をこ
えると同様の傾向がある。

本発明の方法によればトリハロメクンを含有する水に亜
鉛塩を添加し、　ｐ）１７以上で凝集沈殿処理するとい
う極めて簡便な方法で、効果的に水中のトリハロメタン
前駆物質を除去することができるので、水の処理、とり
わけ水道水として用いられる水の処理に好適に利用され
る。

以下実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。

なお２例中の評価は次の方法で行った。

（１）トリハロメタン濃度能 ｐｌｌを７±０．２に調整した試料水と、１１５Ｍ燐酸
−カリウムー燐酸二ナトリウムの緩（ｈ液（ｐＨ７＞３
ｍ７！とを７２ｍ　ｌ！容の試料瓶に入れ２次亜塩素酸
ソーダの所要量を加えたのち、１３ミクロン厚のテフロ
ン膜とシリコンゴム栓を施し、さらにアルミニウムキャ
ップで密栓して２０℃で２４時間水中に放置する。２４
時間後、５％亜硫酸ソーダ水溶液で残留塩素を消去した
後、１０％燐酸でｐｌｌを２とする。

このものの］Ｏｍ　Ｉｔを１４ｍ　ｌ！容試料順に素早
く分取し、上記と同様に密栓し、２０℃で１時間以上放
置してから、気相部より　１００１ｚＡを採取し、　Ｇ
−２８０ＯＮ−１ＩＣＤガスクロマＩ・グラフ（柳本製
）でトリハロメタン濃度（Ｔ、Ｉｌ、Ｍ、　（μｇ／β
））を定量した。

（２）総有機ハロゲン化合物量（Ｔ、０．ＣＩ）（］）
における分取で残った試料の４０ｍ　ｊ２を、活性炭２
０ｍｇに吸着させた。塩素イオン等を硝酸カリウム水溶
液で洗い流した後、この活性炭を８００　’ｃで焼いて
吸着している有機塩素化合物を分解したのち、８％酢酸
水に吸収させ、電量滴定（三菱化成製、　ＴＯＸ−１０
型）により試料水中の有機塩素化合物量を塩素の濃度（
μｇ／＃）としてめた。

（３）色度除去率 蒸留水を対照とし１日立層ＴＰＳ−３Ｔにより５０ｍｍ
セルに入れた試料の４２０ｎｍの吸光度から次式により
色度除去率をめた。

実施例１３比較例１〜７ 桂用宮前橋にて採水した水を硝子繊維濾紙（ＧＦ／Ｃ）
２枚で吸引濾過したのち、さらにノンプラン濾紙（０，
４５μ）で濾過した。得られた水に表１に示す各種金属
の塩化物を１２５ｍｇ／　ｊ！の量で添加し、　ｐＨを
７．０に調整し、生成した沈殿物を硝子繊維濾紙（ＧＦ
／Ｃ）２枚で濾去した。濾液について次亜塩素酸ソーダ
をＣ１，とじて５０ｍｇ／　Ｉｔの量で使用して塩素化
して、総有機ハロゲン化物量（Ｔ、Ｏ。

ＣＩ）とトリハロメタン濃度（Ｔ、Ｈ，Ｍ、）を測定し
た。

得られた結果を表１に示す。

９− 表１ 実施例２〜８．比較例８ 淀用枚方大橋にて採水した水を実施例１と同様に濾過し
た。この水に塩化亜鉛水溶液を亜鉛として５０ｎ＋ｇ／
βになるように添加したのち、苛性ソーダで９１１を表
２に示すごと＜６．５から１０．１に変化させ、生成し
た沈殿物を除去し、濾液を中和した後。

塩素２０ｍｇ／　７！を使用し、実施例１と同様にして
Ｔ、Ｏ，ＣＩ　（メｔ　ｇ／　ｆｆ）　、Ｔ、Ｈ，Ｍ、
　（μｇ／ｊりをめ−１０＝ た。また、濾別後の試料水中の残留亜鉛濃度を原子吸光
法でめた。得られた結果を表２に示す。

表２ なお、実施例２において沈殿物を濾別した硝子繊維濾紙
２枚の中、上の１枚を７２ｍ　ｊ２の試料瓶に入れ蒸留
水を入れ、Ｃ１２を５０ｍｇ／β添加して実施例と同様
にしてＴ、Ｏ，ＣＩ　（μｇ／β）、Ｔ、Ｉｌ、Ｍ。

（μｇ／７りをめた。その結果を表３に示す。

表３ 実施例９〜１６．比較例９ 北海道北村泥炭地の水を総有機炭素量（Ｔ、Ｏ，Ｃ’）
が４　ｍｇ／βとなるよう希釈し、実施例２〜８と同様
に処理した。処理液の色度除去率（％）及びＣＩ！＝　
２０　ｐｐｍで塩素化したときのＴ、１１．Ｍ、　（μ
ｇ／ｌ）をめた。その結果を表４に示す。

表４ １３−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トリハロメタン前駆物質を含有する水に亜鉛塩を
   添加し、　ｐＨ７以上で凝集沈殿処理を行うことを特徴
   とする水中のトリハロメタン前駆物質の除去法。