JPH0124554B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 この発明はポリエチレングリコール含有水の処
理方法に関するものである。

界面活性剤、化粧品、医薬品製造業や界面活性
剤利用工業などからはポリエチレングリコール含
有水が排水として生じる。

ポリエチレングリコールはイオン性を有しない
ため、凝集処理が困難でるといわれている。

本発明者はこのような背景のもとに鋭意研究を
行なつた結果、メラミン・アルデヒド酸コロイド
溶液を用いれば極めて効率良く凝集処理すること
ができることを見い出し、先に出願した特願昭59
―97004号（特開昭60―241987号）。

しかし、この方法にあつては、処理PHが７未満
になると、メラミン・アルデヒド酸コロイドがコ
ロイド状態から再び溶解状態に移行しはじめて反
応効率が悪化するという問題点を有していた。

この発明は先の出願の問題点を解決すべく、さ
らに鋭意研究が行なわれた結果、多価アニオンと
共に処理することにより、この欠点が克服される
ことがつきとめられ、完成されたものである。

〔発明の構成〕

この発明はポリエチレングリコール含有水に多
価アニオンとメラミン・アルデヒド酸コロイド溶
液を添加して凝集処理することを特徴とするポリ
エチレングリコール含有水の処理方法である。

この発明の対象となるポリエチレングリコール
含有水としては、界面活性剤、化粧品、医薬品製
造業や界面活性剤利用工業などから排出される排
水が例示されるが、これらに限定されることはな
く、要するにポリエチレングリコールが含まれて
おれば全てこの発明の対象となる。

ポリエチレングリコール含有水に多価アニオン
と特定酸コロイド溶液とを添加する。この場合、
多価アニオンが被処理水にすでに存在している場
合は外部より添加する必要はないが、存在しない
ときや不足するときには外部から添加する。その
際、酸コロイド溶液と多価アニオンとの添加順序
は特に限定されず、いずれを先に添加してもよい
し、同時でもよい。但し、同時の場合は若干効果
が悪化する場合がある。

このような多価アニオンとしては、イオウ原子
を含むものが好適で、硫酸イオン、スルホン酸イ
オンなどが例示される。具体的には、硫酸ナトリ
ウム、硫酸カリウム、リグニンスルホン酸ナトリ
ウム、ビニルスルホン酸ナトリウムなどが例示さ
れる。又、本発明に用いられる多価アニオンとし
ては、多価カルボン酸も好適であつて、クエン
酸、しゆう酸、イタコン酸、ポリアクリル酸など
が例示される。このような多価アニオンが共存す
ると、酸コロイド溶液を添加したときに被処理水
のPHが７末満でも、何ら不都合は生ぜず、極めて
広範なPH範囲条件下で良好にポリエチレングリコ
ールが除去される。

一方、この発明に用いるメラミン・アルデヒド
酸コロイド溶液は後述の製造例に見られるように
メラミンと、アルデヒドとを反応させて得られた
メチロールメラミンにさらに酸を加えることによ
つて製造される。なお、必要に応じて、メチロー
ルメラミンをさらにアルキルエーテル化したもの
に酸を加えて得ても良い。

アルデヒドとしてはホルムアルデヒド、パラホ
ルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオン
アルデヒドなどが挙げられるが、ホルムアルデヒ
ドやパラホルムアルデヒドが取り扱い性や反応効
率性から好ましい。

メラミンとアルデヒドの仕込割合は、メラミン
１モルに対してアルデヒド１〜６モルとする。

但し、アルデヒドが2.5モルを越えると、酸コ
ロイド溶液としたときに遊離のアルデヒド量が多
くなる。遊離のアルデヒドはCOD源となるので、
CODが問題となるところではアルデヒド量は2.5
モル以下とすることが好ましい。

こうして得られたメチロールメラミンは、水に
は溶解しないが、酸溶液にはコロイド状態となつ
て溶解する。一方、メチロールメラミンをさらに
アルキルエーテル化して得られるアルキルエーテ
ル化メチロールメラミンの場合は水溶性であり、
酸を添加するとコロイド状になる。

ここで用いる酸としては、一塩基酸が適してい
る。一塩基酸としては、塩酸、硝酸などの鉱酸の
ほか、ギ酸、酢酸、乳酸、プロピオン酸などの有
機酸が挙げられる。なかでも塩酸は安定したコロ
イド溶液が得られるので好ましい。

なお、一塩基酸、とくに塩酸の添加量は、メラ
ミン１モルに対して0.5〜1.5モル程度、好ましく
は0.7〜1.3モルをメドとする。

酸添加量が0.5モル未満となると充分酸コロイ
ド性を発揮させることはできなくなる。一方、
1.5モルを超えると、コロイド溶液の安定性が悪
くなる傾向が生じる。

このメチロールメラミンの酸コロイド溶液中に
は、コロイド溶液調製初期には遊離のアルデヒド
が多く存在するが、調製後、室温で放置して熟成
すると遊離のアルデヒドが少なくなる。熟成は加
熱することによつて加速することもできる。室温
熟成の場合５日〜３ケ月、加熱熟成の場合50℃で
２〜３時間程度である。

酸コロイド溶液の添加量は、廃水の種類、処理
目標値によつて異なるので、ジヤーテストにより
適宜決定する。一方、多価アニオンの添加量（存
在量）としては、酸コロイド溶液中のメラミン１
モルに対し、多価アニオン0.2〜5g分子となるよ
うに設定する。

この発明では、対象水に酸コロイド溶液と多価
アニオンとを添加した後、特にPH調整する必要は
なく、全範囲のPH条件、好ましくは弱酸性〜アル
カリ性の条件下において、ポリエチレングリコー
ルを良好に凝集処理することができる。

必要に応じてPH調整してもよいが、PH調整に用
いる酸やアルカリ剤は、塩酸、硝酸、水酸化ナト
リウム、アンモニアなどの公知のものを選ぶこと
ができる。

なお、本発明では酸コロイド溶液と多価アニオ
ンのみを廃水に添加して用いてもよいが、さらに
硫酸アルミウムや塩化第二鉄のような無機凝結剤
と併用してもよく、また、有機凝結剤と併用して
もよい。

有機凝集剤としては、ポリエチレンイミンで代
表されるポリアルキレンポリアミン、水溶性のジ
シアンジアミド―ホルムアルデヒド縮合物、ポリ
ジメチルジアリルアンモニウム塩、エピハロヒド
リン―アミン縮合物、カチオン化グアガムなどが
使用できる。

COD成分が共存する水を対象として無機凝結
剤、有機凝結剤を併用する場合、こらの添加と同
時に、また添加後に酸コロイド溶液を添加するの
が好ましい。酸コロイド溶液を先に添加すると、
無機凝結剤や有機凝結剤でも除去できるCOD成
分に作用するおそれがあるので好ましくない。

多価アニオンと酸コロイド溶液をポリエチレン
グリコール含有水に添加すると、酸コロイド溶液
が急速に白濁化して凝集すると共に、ポリエチレ
ングリコールも不溶化する。

この反応を十分に行なわせた後、析出物を水か
ら分離する。凝集過法により分離する場合に
は、そのまま懸濁液を適当な材を充填した過
装置に供給すれば良い。 一方、凝集沈殿処理す
る場合には、この懸濁液に有機高分子凝集剤を添
加すると、フロツクが粗大化されて沈降速度が高
まり、好ましい。

有機高分子凝集剤としては公知のものが使用で
きるが、その中でアクリルアミド系のものが望ま
しく、ポリアクリルアミド、ポリメタアクリルア
ミド、ポリアクリルアミドまたはポリメタアクリ
ルアミドの部分加水分解物、アクリルアミドまた
はメタアクリルアミドと他のビニル系単量体たと
えばアクリル酸エステル、アクリロニトリル、ジ
アルキルアミノエチルメタクリレートまたはその
四級化物との共重合体などが挙げられる。

沈殿装置としては円型、角型など公知のものを
用いることができる。

この発明において、酸コロイド溶液によるポリ
エチレングリコールの除去機構は不明であるが、
対象水に酸コロイド溶液を添加したとき、ポリエ
チレングリコールと酸コロイドとが何らかの形で
反応し、その状態で析出するか、或いは先ず、酸
コロイド溶液のコロイド性が多価アニオンによつ
て破られて会合し、その際ポリエチレングリコー
ルをまき込んだ形で不溶化するものと推定され
る。他のカチオン性凝集剤では処理されないにも
かかわらず、酸コロイド溶液では処理されること
を考えると、単なるイオン性だけでなく、分子自
体が反応にあずかつている可能性が大きいと思わ
れる。なお、多価アニオンの作用機構も明らかで
はない。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、従来法では処理するうえ
で何らかの問題点がああつたのに対し、この発明
方法ではポリエチレングリコールを簡単な操作で
しかも迅速に好率良く処理することができる。

以下、次の製造例によつて得られる酸コロイド
液を使用した実施例により本発明の効果を明らか
にする。

〔酸コロイド液の製造例〕

蒸留水93mlにメラミン63g（0.5モル）とパラホ
ルムアルデヒド30g（ホルムアルデヒド1.0モル）
とを加え、NaOHでPHを10.0に調節して70℃に加
熱しメラミンを溶解させた。さらに70℃で５分間
反応させたのち、室温下に放置して徐々に冷却し
てメチロール化メラミンの結晶を析出させた。こ
の析出物をブフナーロート上に集め、メタノール
で洗浄したのち減圧乾燥した。この乾燥したメチ
ロール化メラミンは元素分析の結果、メラミン：
ホルムアルデヒド＝１：2.19であつた。

このメチロール化メラミン10g（0.05モル）を
1.35％塩酸溶液100mlに添加し（対メラミン0.75
モル）、撹拌して酸コロイド溶液を得た。次の実
施例における使用に際しては、さらに室温で12日
間放置して熟成させた。

〔実施例 １〕 PEG6000（キシダ化学製）2gを水道水に添加し
てポリエチレングリコールル62ppmの溶液を作
り、これを対象水とした。

この対象水500mlをビーカに採取し、前記製造
例で得られた薬剤を所定量添加した後、硫酸ナト
リウムを200ppm添加し、または添加せずにさら
に必要に応じて水酸化ナトリウム溶液を添加して
PHを所定値に調整した。１分間撹拌し、次いで15
時間静置してから上澄水中のポリエチレングリコ
ール量をTOCとして測定した。

結果を第１図に示す。

〔実施例 ２〕 実施例１で調製した対象水を倍に水でうすめ
（ポリエチレングリコール31ppm）、さらにリグニ
ンスルホン酸ナトリウムを50ppmとなるように添
加した。この溶液にメラミン・ホルムアルデヒド
縮合物、ポリエチレンイミン、ジメチルアミン・
エピクロルヒドリン縮合物、及び硫酸アルミニウ
ムをそれぞれ別々に所定量添加し、２分間撹拌し
たのち、塩酸又は水酸化ナトリウム溶液で中和し
た。その後15時間静置し、上澄水を採取してポリ
エチレングリコール量をTOCとして測定した。

結果を第２図に示す。

第１図からわかるように、メラミン・ホルムア
ルデヒド縮合物単独では、PHが７未満になると、
ポリエチレングリコールは除去されず、逆に、添
加された酸コロイド溶液の添加量に比例して
TOCが増加していくことがわかる。一方、この
発明の場合には硫酸イオンを存在させるだけで、
PHが７未満でもポリエチレングリコールが効果的
に除去されていることがわかる。

一方、第２図からは従来のカチオン性凝集剤で
は多価アニオンを共存させても処理効果には全く
反映されず、依然としてポリエチレングリコール
は除去されないのに対し、この発明の場合には極
めて効果的に除去されれていることがわかる。

〔実施例 ３〕 実施例１において硫酸ナトリウムのかわりに、
クエン酸を添加した以外は実施例11と同様の処理
を行なつた。

その結果、第１図の処理結果とほとんど同じ結
果が得られた。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例の結果を示すもので、第１図、第
２図とも薬剤の添加量とポリエチレングリコール
の除去率との関係を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリエチレングリコール含有水に多価アニオ
   ンと、メラミン・アルデヒド酸コロイド溶液を添
   加して凝集処理することを特徴とするポリエチレ
   ングリコール含有水の処理方法。 ２ メラミン・アルデヒド酸コロイド溶液はメラ
   ミン１モルに対してアルデヒドが１〜６モル結合
   したメチロールメラミンと酸とから成るものであ
   る特許請求の範囲第１項記載のポリエチレングリ
   コール含有水の処理方法。 ３ メラミン・アルデヒド酸コロイド溶液は、メ
   チロールメラミンをさらにアルキルエーテル化し
   たアルキルエーテル化メチロールメラミンと酸と
   から成るものである特許請求の範囲第２項記載の
   ポリエチレングリコール含有水の処理方法。 ４ 酸は塩酸である特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれかに記載のポリエチレングリコー
   ル含有水の処理方法。 ５ 塩酸はメラミン１モルに対し0.5〜1.5モル添
   加したものである特許請求の範囲第４項記載のポ
   リエチレングリコール含有水の処理方法。 ６ 多価アニオンはイオウ原子を含むものである
   特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに
   記載のポリエチレングリコール含有水の処理方
   法。 ７ 多価アニオンは多価カルボン酸である特許請
   求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の
   ポリエチレングリコール含有水の処理方法。