JPS6219213A - 水処理方法 - Google Patents

水処理方法

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JPS6219213A
JPS6219213A JP61117146A JP11714686A JPS6219213A JP S6219213 A JPS6219213 A JP S6219213A JP 61117146 A JP61117146 A JP 61117146A JP 11714686 A JP11714686 A JP 11714686A JP S6219213 A JPS6219213 A JP S6219213A
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polymer
methyl
aqueous medium
weight
suspended solids
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JP61117146A
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ジヨージ・マツクグロウ
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Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd
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Allied Colloids Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material

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】 塩素化水性媒体から浮遊物質を凝集沈殿させるために、
該媒体に凝集剤(flocculating agen
t )を添加することはしばしば行なわれている。例え
ば飲料水を製造する際に、冷却塔や空調システムに十分
に純粋な水を供給する際、排水処理の際及び水泳用プー
ルに水を供給する際に、上記した凝集沈殿が必要である
水性媒体用凝集剤として高分子量の水溶性ポリマーを使
用することができ、水性媒体の性質を考慮してアニオン
性ポリマー及びカチオン性ポリマーが選択される。例え
ば水がかな多着色多価金属で処理−IFj?場合にはカ
チオン性ポリマーがしばしば好ましい。高用量の多価金
属を使用するときにはアニオン性凝集剤が適当であるが
、水中に残存する金属含量が増大する欠点を生ずる。
よって比較的影響されない。
典型的なカチオン性凝集剤には、ジアルキルアミノアル
キル−(メタ)アクリレート及び−アクリルアミドの塩
、特に第四アンモニウム塩が包含される。典型的なカチ
オン性凝集剤は、遊離塩素量が極めて少ないときでも塩
素処理に対して感応して、凝集剤の性能を低下させる傾
向を示す。
塩素処理に対して比較的耐性であるとしズ・公知のカチ
オン性ポリマーの1つl’i、DADMACをベースと
するもの、即ちジアリルジメチルアンモニウムクロライ
ド単位を含むポリマーであって、しばしばアクリルアミ
ドで共重合されているもので各種の特殊なカチオン性ポ
リマーが様々な目的に提案されている。例えばUS 4
,160,731では、ジメチルアミノプロピルメタア
クリルアミド(DMAPMA)のメチルクロライド塩と
アクリルアミドの共重合体を、石灰では処理できなかっ
た排水スラッジから水を除去するために使用する旨が提
案されている。日常の排水スラッジ処理ではスラッジを
脱水するのに有効な凝集剤は極めて限られてシシ、この
特殊なポリマーを用いるとpHが12以上のスラッジで
優れた結果が得られる旨が記載されている。
本発明者らは、特定のカチオン性ポリ!−が、水性媒体
中の塩素レベルが比較的高いときにも有ことによって浮
遊物質を水性媒体から凝集沈殿さCM、 = C(R1
) C0NHR”NR3R4・・・・・・(1)(式中
、′fL1は水素またはメチルを表わし、R2は骨格(
backbone )に少なくとも2個の炭素原子を有
の七ツマ−から誘導される反復単位を有する。上記R1
は好ましくはメチルであ6、R2は例えばエチレン、イ
ソゾ四ピレン、充−ブチレン或いは2−エチル−1,6
−ヘキシレンであってもよいが好ましくは1,3−プロ
ピレンである。R1及びR4は通常別個にメチル及びエ
チルから選択される。好ましい反復単位は、ジメチルア
ミノプロピルメタアクリルアミド(DMAPMA’)か
ら誘導される。
特定の反復単位が部分的もしくは完全な酸塩の形態であ
っても、部分的もしくは完全な第四アンモニウム塩の形
態であってもよい。換言すれば、反復単位の全てもしく
は一部が酸塩或いは第四アンモニウム塩の形態であって
もよい。適当な酸塩は、有機酸または無機酸、特に硫酸
や塩酸から形成される。適当な四級化基はC□1−アル
キルもしくはヒドロキシアルキル、例えばメチル、エチ
ル、プロピルまたは2−ヒドロキシエチルであり、好ま
しくはメチルまたはエチルである。適当な対イオンは、
塩酸、硫酸、メチル硫酸、酢酸や硝酸イオンである。反
復単位を例えば酸においてエチレンオキサイPまたはエ
ビクロロヒドリンで四級化させると、N−(2−ヒドロ
キシエチル)誘導体が得られる。好ましい四級化化合物
は塩化メチル及び硫酸ジメチルである。
ポリマーが特定の単位を有するホモポリマーであっても
よいが、好ましくは他の共重合可能なエチレン系不飽和
モノマー通常他のアクリルそツマ−とのコホリ・マー(
共重合体)である。但し、こモノマーとしては、ビニル
ピロリドン、N−ビニルN−メチルアセトアミド、メタ
クリルアミPが例示され、好ましくはアクリルアミドで
ある。一般的なポリマーは、5〜70重量饅、好ましく
は10〜50重量%、最も好ましくは15〜40重量%
のDMAPMA或いは他の特定なモノマーと1種もしく
はそれ以上のコモノマーとの混合物から形成される。
1′ を変えると、様々な状況下で有用なイオン含量の異なる
ポリマーが得られる。
ポリマーは実質的に水に可溶性でなければならず、10
0万を超える、好ましくは200万を超える、しばしば
500万を超える分子量を有する実質的に線状のポリマ
ーが一般的である。ポリマーは例えば4dl/i以上(
例えt?8〜15dl/i )(r4J有粘度を有して
いる。高分子量のポリマーは低分子1ポリマーに比べて
凝集剤として優れた性質を示す傾向にあるので、上記し
た高い分子量のものは有利である。
本発明で使用されるポリマーは慣用手段により、例えば
ゲル重合法或いは好ましくは逆相重合法により製造され
る。所要によりその後水を除去すべく共沸蒸留を行って
もよく、粒径が大きいときには得られたビーズをオイル
から分離させてもよい。
ポIJ−r−は使用者(ユーザー)には固体物質例えば
乾燥ビーズもしくは乾燥粉末ゲルとして提供さもしくは
水溶液として提供される。使用前にポリマーを慣用の方
法で冷水溶液の形態に変換させる。
本発明で使用されるポリマーは、従来のジアルキルアミ
ノアルキルアクリレートの第四アンモニウム塩の如きカ
チオン性凝集剤に比べて、塩素化水性媒体、特に塩素濃
度がかな)高い水性媒体においても改良された性能を示
すという利点を有する。加えて、DADMACポリマー
に比べて、本発明の、d IJママ−より高分子量を有
しているため固体、即ち非常に濃゛縮された形態で供給
されうるという改良された性質も示す。
201)Pm或いはそれ以上もあシ得る。遊離塩素がポ
リマーは溶存塩素の存在下で溶解状態にあり、よって、
/ リマーは尚初塩素化された(塩素処理された)水中
の溶液として作成され、この溶液が水性媒体(−に1#
I!J質が幾つか又は全ての遊離塩素を吸収していても
よい)に添加される。例えば、凝程で使用する凝集剤溶
液を作成すべく使用される水が、例えばポリマー溶液中
に遊離塩素が存在するような量の溶存塩素が装入される
段階を含む排水脱水工程(sewage dewate
ring process )から再循環されるために
塩素化されていてもよい。ポリマー量は特殊な凝集沈殿
工程における慣用量であり、例えば浮遊物質の0.01
〜3’lGである。塩素化溶液中のポリマー濃度は典型
的であり、例えば0.01〜1重量饅である。
例えばクロ四シアヌレート、次亜塩素酸塩や過酸化塩素
のような塩素源を用いての処理のように塩素処理された
結果として、凝集沈殿されるべき水性媒体が遊離塩素を
含んでいるときには、本発明は特に有用である。
ポリマーは塩素化された水或いは塩素を含まない水にお
ける溶液として作成されうる。
本発明方法は、固体物質が少ない(例えば浮遊物質1o
oo ppm以下)塩素化懸濁液を清澄化する場合、藻
の繁殖を防ぐために高濃度の塩素が要求されているよう
な例えば飲料水あるいはそれに類する飲用に適する水を
生成する場合や水泳プールの場合、特に冷却塔や空調シ
ステムのようなシステムに水を再循環させる場合に特に
有用である。ポリマー量は慣用量であシ、例えば水性媒
体に基づいて0.01〜2 ppmである。初期の浮遊
物質量は最高tooo ppmであυ、最終の浮遊物質
量は10 ppm以下である。
実施例 各種塩素化レベルでの各種、l? IJママ−性能を比
較するために、所要量の塩素をBradfold水道水
1ノに添加し、次いで重炭酸ナトリウムを添加して、A
j孟5O4)s・16 H,Oとして硫酸アルミニウム
60加せた。更に攪拌後、サンプルを2分間放置し、上
澄の混濁度を測定した。
ポリマー性能を下記式を用いて定量化した。
上記式中、Pは性能−9−センテージであシ、TOはア
ルミニウム単独の場合の混濁度であり、Tpoは塩素の
非存在下アルミニウムとポリマーを使用した場合の混濁
度、T匹は塩素の存在下アルミニウムとポリマーを使用
した場合の混濁度である。
4種のポリマーをテストした。用量は全て0.3ppm
とした。
ポリマーA−塩化メチル:アクリルアミドで四級化され
たジメチルアミノエチルアク リレート(23ニア7) ポリマーB−塩化メチル:アクリルアミドで四級化され
たジメチルアミノエチルメタ クリレ−)(25ニア5) ポリマーD−アクリル酸ナトリウム:アクリルアミ ド
(20:  80 ) なお、上記したモノマー比は重量比である。
ポリマーを0.3ppm使用した。
結果を次表に示す。
ポリマーA     100   63  54  4
0ポリマーB       100   80   7
8   73ポリマーC100949684 ポリマーD      100   99   96 
  9)上記結果から、アニオン性凝集剤の)は塩素に
より実質的に影響されず、本発明で有用なカチオン性ポ
リマーは極めて僅かに影響され、他の公知のカチオン性
凝集剤(A、B)では、遊離塩素によりかなり活性が低
下することが示され丸。従って、カチオン性凝集剤が所
要の場合、本発明で規定されるポリマーが従来のカチオ
ン性凝集剤よシ優れていることが明らかである。
本発明で使用されるポリマー(ポリマーC)の固有粘N
は12.3dt7.9であった。
I九−11人 責ル’j−cF?;n       芝
手続?Fli LE書 昭和61年7月 2日 1、事件の表示   昭和61年特許願第117146
号2、発明の名称   水 処 理 方 法3、補正を
する者 事件との関係  特許出願人 名 称    アライド・コロイズ・リミテッド4、代
 理 人   東京都新宿区新宿1丁目1番14号 山
田ビル(1)  明細書中、特許請求の範囲を別紙の通
り補正する。
2、特許請求の範囲 (1)  工程の少なくとも一部において遊離塩素の存
在下で溶解状態で存在するポリマーの凝集剤を添加する
ことにより浮遊物質含有水性媒体から浮遊物質を凝集沈
澱させる方法であって、前記ポリマ−が式 (I)CH
2=C(R)GO−NHR−NR3R4(式中、R1は
水素またはメチルであり、R2は骨格に少なくとも2個
の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝鎖C2−8アルキ
レンであり、R及びRは別個に01−4アルキルから選
択される)を有するモノマーから誘導される反復単位を
有することを特徴とする方法。
■ R2が1.3−プロピレンであり、R3及びR4が
別個にメチル及びエチルから選択される特許請求の範囲
第1項に記載の方法。
■ R、R及びR4がメチルであり、Rが1.3−プロ
ピレンである特許請求の範囲第1項に記載の方法。
(4)  ポリマーが酸塩または第四アンモニウム塩と
して存在する特許請求の範囲第1項から第3項のいずれ
かに記載の方法。
■ ポリマーが塩化メチルもしくは硫酸ジメチル第四ア
ンモニウム塩として存在する特許請求の範囲第1項から
第4項のいずれかに記載の方法。
(6)ボIJ ?−が、式(I ) (7) ’E /
 マー 5〜70重ff1%と他の共重合可能なエチレ
ン系不飽和上ツマー95〜30重量%とから成る特許請
求の範囲第1項から第5項のいずれかに記載の方法。
ω ポリマーが、式(I)のモノマー15〜40重R%
とアクリルアミド85〜6■1%とから成るコポリマー
である特許請求の範囲第1項から第6項のいずれかに記
載の方法。
(0該方法により清澄化される水性媒体が、浮遊物質含
量がU殻1因υ−以下である遊離塩素含有塩素化水性媒
体である特許請求の範囲第1項から第7項のいずれかに
記載の方法。
■ 清澄化された水性媒体が飲料水である特許請求の範
囲第8項に記載の方法。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)工程の少なくとも一部において遊離塩素の存在下
    で溶解状態で存在するポリマーの凝集剤を添加すること
    により浮遊物質含有水性媒体から浮遊物質を凝集沈殿さ
    せる方法であつて、前記ポリマーが式( I )CH_2
    =C(R^1)CO−NHR^2NR^3R^4(式中
    、R^1は水素またはメチルであり、R^2は骨格に少
    なくとも2個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝鎖C
    _2_−_8アルキレンであり、R^3及びR^4は別
    個にC_1_−_4アルキルから選択される)を有する
    モノマーから誘導される反復単位を有することを特徴と
    する方法。
  2. (2)R^2が1,3−プロピレンであり、R^3及び
    R^4が別個にメチル及びエチルから選択される特許請
    求の範囲第1項に記載の方法。
  3. (3)R^1、R^3及びR^4がメチルであり、R^
    2が1,3−プロピレンである特許請求の範囲第1項に
    記載の方法。
  4. (4)ポリマーが酸塩または第四アンモニウム塩として
    存在する特許請求の範囲第1項から第3項のいずれかに
    記載の方法。
  5. (5)ポリマーが塩化メチルもしくは硫酸ジメチル第四
    アンモニウム塩として存在する特許請求の範囲第1項か
    ら第4項のいずれかに記載の方法。
  6. (6)ポリマーが、式( I )のモノマー5〜70重量
    %と他の共重合可能なエチレン系不飽和モノマー95〜
    30重量%とから成る特許請求の範囲第1項から第5項
    のいずれかに記載の方法。
  7. (7)ポリマーが、式( I )のモノマー15〜40重
    量%とアクリルアミド85〜60重量%とから成るコポ
    リマーである特許請求の範囲第1項から第6項のいずれ
    かに記載の方法。
  8. (8)該方法により清澄化される水性媒体が、浮遊物質
    含量が100ppm以下である遊離塩素含有塩素化水性
    媒体である特許請求の範囲第1項から第7項のいずれか
    に記載の方法。
  9. (9)清澄化された水性媒体が飲料水である特許請求の
    範囲第8項に記載の方法。
JP61117146A 1985-05-22 1986-05-21 水処理方法 Pending JPS6219213A (ja)

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EP (1) EP0203761B1 (ja)
JP (1) JPS6219213A (ja)
AU (1) AU593250B2 (ja)
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DE (1) DE3671003D1 (ja)
GB (1) GB8512937D0 (ja)
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