JPS6161693A

JPS6161693A - 水中のトリハロメタン前駆物質の除去法

Info

Publication number: JPS6161693A
Application number: JP18496284A
Authority: JP
Inventors: Hiromoto Uejima; 植嶋　宏元; Masahide Hirai; 平井　雅英; Mitsunobu Imamura; 光伸今村; Koichiro Nakai; 中井　浩一郎
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1984-09-03
Filing date: 1984-09-03
Publication date: 1986-03-29

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９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／β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
ーダの添加により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、ｉ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間８
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、こ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
とになるぽかりか、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いるが２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
（活性炭も万能な吸着剤ではなり、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研に吸着能を失する。

また、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２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観念研究の結果
、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をす
る水にニッケル塩又はコバルト塩の少なくとも１種とア
ルミニウム塩とを添加した後、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で
ある。

マグネシウム、鉛、鉄（■）、鉄（■）、コバルト、ニ
ッケル、アルミニウム、銅、バナジウム。

ジルコニウム等の塩酸を単独で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、ニッケル塩又は
コバルト塩の少なくとも１種とアルミニウム塩とを併用
する本発明によれば、用いた金属が水中に残存しないで
、しかも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１簡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。

本発明においてはニッケル塩として、ニッケルの硫酸塩
、硝酸塩、塩化物、水酸化物、酢酸塩が。

コバルト塩として、コバルトの硫酸塩、硝酸塩。

塩化物、水酸化物、酢酸塩が好ましく用いられる。

また、アルミニウム塩として、アルミニウムの硫酸塩、
硝酸塩、塩化物、水酸化物、酢酸塩が好ましく用いられ
る。これら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。用いる塩の濃度は、それぞれ対象となる水に対し
て好ましくは０．５乃至１０００ｍｇ／　１２　。

特に好ましくは５乃至５００ｍｇ／　ｌである。特に。

アルミニウム塩の使用量としては、ニッケル塩又はコバ
ルト塩の添加モル濃度に対してモル比で０．１以上、特
に０．４以上であることが好ましい。また添加順序はい
ずれを先に添加してもよい。凝集沈殿は公知の装置で行
うことができるが、　　ｐＨを７以上、特に９１１８以
上で行うことが好ましい。ｐＨが７より低くなるとニッ
ケル、コバルトが水中に残存する傾向があり、またトリ
ハロメクン前駆物質の除去効果も低下する傾向があり、
好ましくない。

この場合、水中に微量のニッケルイオンやコバルトイオ
ンが残存しても１次の工程（塩素添加後マンガン砂等に
よる急速濾過）で容易に、しかも完全に除去することが
できる。また、懸濁性物質を硫酸アルミニウムやポリ塩
化アルミニウム等であらかじめ除去した後９本発明を実
施する。いわゆる多段凝集沈澱法を用いると、ニッケル
やコバルトの回収が容易となり、コスト低下に貢献する
ので、好ましい。

本発明の方法によればトリハロメタンを含有する水にニ
ッケル塩又はコバルト塩の少なくとも１種とアルミニウ
ム塩とを添加した後、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クン前駆物質を
除去することができ。

しかも用いた金属が残存しないので、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９例中の評価は次の方法で行った。

（１）トリハロメタン生成能ｐＨを７±０．２に調整した試料水と、　　１１５Ｆ燐
酸−力リウムー燐酸二ナトリウムの緩衝液（ｐＨ７）２
　ｍ　ｌとを７２ｍβ容の試料瓶に入れ９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ン
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ｐＨを２とする。

このものの１０ｍｊ！を１４ｍｊ２容試料瓶に素早く分
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　１００μβを採取し、　Ｇ−２８
０ＯＮ−ＥＣＯガスクロマトグラフ（柳本！ＩＩ！ｌ）
でトリハロメタン濃度（Ｔ、Ｉｌ、Ｍ、　（μｇ／Ｊ）
）を定量した。

（２）総有機ハロゲン化合物量（Ｔ、０．ＣＩ）（１）
における分取で残った試料の４０ｍ１を、活性炭２０ｍ
ｇ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、８５％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
／ｊりとして求めた。

（３）残留金属イオン濃度原子吸光法により各々の濃度を求めた。

実施例１〜２．比較例１〜９淀用枚方大橋にて採水した水を硝子繊維濾紙（ＧＦ／Ｃ
）で濾過して後９表１に示す各種金属の塩化物を金属と
して２０ｍｇ／　ｌになる量及び硫酸アルミニウムをア
ルミニウムとして５　ｍｇ／　１２になる量を添加し、
　ｐＨを８．５に調整した。その１時間後に生成した沈
澱物を硝子繊維濾紙（ＣＦ／Ｃ）で濾去した。

次に、濾液のｐＨを７．０に戻した後９次亜塩素酸ソー
ダをＣ１ｍとして２０ｍｇ／　ｌの量で使用して塩素化
し、総有機ハロゲン化物ｆｆｉ　（Ｔ、０．Ｃ１）とト
リハロメタン濃度（Ｔ、）１．Ｍ、）を測定した。

その結果を表１に示す。

表１実施例３．比較例１０桂用宮前橋にて採水した水を実施例１と同様に濾過した
。この水に塩化コバルト水溶液をコバルトとして４抛ｇ
／１２になる量及び硫酸アルミニウム水溶液をアルミニ
ウムとして１０ｍｇ／　ｌになる量を添加したのち、苛
性ソーダでｐＨを表２に示すとと＜、　　７．０から９
．５に変化させ、生成した沈澱物を除去し、濾液を中和
した後、塩素５　ｈｇ／　Ｉｌを使用し、実施例１と同
様にしてＴ、Ｉｌ、Ｍ、を求めた。また濾別後の試料水
中の残留コバルト濃度及び残留アルミニウム濃度を原子
吸光法で求めた。得られた結果を表２に示す。

なお、比較のため、硫酸アルミニウム水溶液をアルミニ
ウムとして１０ｍｇ／βになる量を添加しなかった以外
は上記と同様にして行った。そΦ結果を表２に示す。

表２実施例４．実施例１１京都府宇治市の水田より採取した泥土を１００°Ｃで６
時間乾燥した後、１規定苛性ソ一ダ水溶液３００ｍ１で
２４時間抽出した。抽出して得た液ｐＨ７に中和した後
、不溶解物を遠心分離成（７０００ｒ、ｐ、ｍ、　Ｘ　
３０分）で分離した。分離した液を希釈してＴＯＣ濃度
を約４　Ｂ／　Ｉｔとした。この液をｐＨ７、塩素１０
ｍｇ／ｌで２４時間塩素化すると、７３μ　ｇ／ｌのＴ
、Ｈ，ｌ’１．が生成した。この液に硫酸ニッケル水溶
液をニッケルとして５０＋ｎｇ／　ｌになる量及び塩化
アルミニウムをアルミニウムとして２０ｍｇ／βになる
量を添加してのち、苛性ソーダでｐＨを表３に示すごと
＜、７．５〜８．５に変化させ、生成した沈澱物を除去
し、濾液を中和した後、塩素ｌｏｍｇ／　ｉｔを使用し
、実施例１と同様にしてＴ、１１．Ｍ、を求めた。また
、濾別後の７試料水中の残留ニッケル濃度及び残留アル
ミニウム濃度を原子吸光法で求めた。得られた結果を表
３に示す。

表３

Claims

【特許請求の範囲】

（１）トリハロメタン前駆物質を含有する水にニッケル
塩又はコバルト塩の少なくとも１種とアルミニウム塩と
を添加した後、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。