JPH04293581A - 液体の精製方法 - Google Patents
液体の精製方法Info
- Publication number
- JPH04293581A JPH04293581A JP3059190A JP5919091A JPH04293581A JP H04293581 A JPH04293581 A JP H04293581A JP 3059190 A JP3059190 A JP 3059190A JP 5919091 A JP5919091 A JP 5919091A JP H04293581 A JPH04293581 A JP H04293581A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fibers
- treatment
- activated carbon
- water
- ion exchange
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- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は純水や脱塩水の製造に代
表される工業用水の処理、重金属の除去などに代表され
る産業排水の処理、海水中の有用重金属の分離回収、あ
るいは医薬品の精製など各種の液体を処理する方法に関
するものである。
表される工業用水の処理、重金属の除去などに代表され
る産業排水の処理、海水中の有用重金属の分離回収、あ
るいは医薬品の精製など各種の液体を処理する方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】液体中の不純物は通常溶解成分と懸濁物
やコロイド物質等に代表される不溶解成分に分けられる
。溶解成分はイオン性のものと非イオン性のものにわけ
られる。そして、各不純物を除去する技術として、イオ
ンはイオン交換樹脂、逆浸透膜などによりされる。逆浸
透膜は比較的塩濃度の高い海水などからの脱塩に向いて
おり、河川水や井戸水等の塩濃度が低い場合の脱塩やイ
オン成分をほぼ完全に除去する場合は使用方法の違いは
あるが、イオン交換樹脂が用いられる。不溶解成分の除
去には凝集沈澱や濾過が古くから行われてきたが、除去
できる粒子の大きさには限界があり、産業の発展に伴い
使用末端で更に膜処理をする場合が多くなった。膜には
多孔性と非多孔性のものがあり、形状も中空糸や平膜な
どがある。非多孔性の逆浸透膜は微粒子の除去にも効果
的である。非イオン性の溶解成分は活性炭吸着などによ
って除去される。
やコロイド物質等に代表される不溶解成分に分けられる
。溶解成分はイオン性のものと非イオン性のものにわけ
られる。そして、各不純物を除去する技術として、イオ
ンはイオン交換樹脂、逆浸透膜などによりされる。逆浸
透膜は比較的塩濃度の高い海水などからの脱塩に向いて
おり、河川水や井戸水等の塩濃度が低い場合の脱塩やイ
オン成分をほぼ完全に除去する場合は使用方法の違いは
あるが、イオン交換樹脂が用いられる。不溶解成分の除
去には凝集沈澱や濾過が古くから行われてきたが、除去
できる粒子の大きさには限界があり、産業の発展に伴い
使用末端で更に膜処理をする場合が多くなった。膜には
多孔性と非多孔性のものがあり、形状も中空糸や平膜な
どがある。非多孔性の逆浸透膜は微粒子の除去にも効果
的である。非イオン性の溶解成分は活性炭吸着などによ
って除去される。
【０００３】このように液体中の不純物の除去方法はす
でに確立されたものとして多くの実績がある。
でに確立されたものとして多くの実績がある。
【０００４】最近の科学技術の進歩は材料開発の分野に
及び、上記先行技術への機能性材料の適用が徐々に行わ
れるようになった。例えば、本発明者が特開昭６３ー１
３５４３２に提案した「イオンと微粒子の同時除去材料
」では、本来は粒子の除去しかできなかった繊維や中空
繊維、およびそれらの加工品に放射線グラフト重合を利
用してイオン交換基を導入し、イオンと微粒子の同時除
去材料を開発している。しかし、この方法では溶解成分
中の非イオン成分の除去が考慮されていないので、これ
を除去するために別の操作が必要になり、複合機能化の
利点が半減してしまう。
及び、上記先行技術への機能性材料の適用が徐々に行わ
れるようになった。例えば、本発明者が特開昭６３ー１
３５４３２に提案した「イオンと微粒子の同時除去材料
」では、本来は粒子の除去しかできなかった繊維や中空
繊維、およびそれらの加工品に放射線グラフト重合を利
用してイオン交換基を導入し、イオンと微粒子の同時除
去材料を開発している。しかし、この方法では溶解成分
中の非イオン成分の除去が考慮されていないので、これ
を除去するために別の操作が必要になり、複合機能化の
利点が半減してしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は液体中
の不純物、即ち溶解成分と不溶解成分を同時に効率良く
除去する方法を提供することである。
の不純物、即ち溶解成分と不溶解成分を同時に効率良く
除去する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は放射線グラフト
重合によってイオン交換基を導入した繊維状高分子と活
性炭を使用することを特徴としている。
重合によってイオン交換基を導入した繊維状高分子と活
性炭を使用することを特徴としている。
【０００７】グラフト重合は接ぎ木重合と呼ばれるよう
に、ミクロ的に見れば基材の主鎖から共有結合によって
グラフト側鎖がでており、これに官能基を導入すれば、
主鎖である基材の物理的・化学的性質を保ちながら、新
しい機能を付与することができる。この官能基としてイ
オン交換基又はイオン交換基に変換可能なものを選択す
れば、強度的に優れているばかりでなく、剥離・脱落が
ほとんどないイオン交換繊維となる。また、放射線グラ
フト重合は複雑な形状の基材に対しても適用可能である
。例えば、繊維径を変化させたり、長繊維およびその加
工品、短繊維、短繊維の集合体およびその加工品、中空
糸および多孔性中空糸、さらに非円形断面の繊維および
これらの切断短体を適宜使用することにより、機能を更
に高めることができる。比重の異なる複数の繊維を利用
すると、混合状態で使用済みとなった短繊維を逆洗分離
し、それぞれ再生を行うことができる。再生使用しない
で廃棄処分する場合、繊維内に架橋構造がないため、燃
焼しやすい特性を有している。
に、ミクロ的に見れば基材の主鎖から共有結合によって
グラフト側鎖がでており、これに官能基を導入すれば、
主鎖である基材の物理的・化学的性質を保ちながら、新
しい機能を付与することができる。この官能基としてイ
オン交換基又はイオン交換基に変換可能なものを選択す
れば、強度的に優れているばかりでなく、剥離・脱落が
ほとんどないイオン交換繊維となる。また、放射線グラ
フト重合は複雑な形状の基材に対しても適用可能である
。例えば、繊維径を変化させたり、長繊維およびその加
工品、短繊維、短繊維の集合体およびその加工品、中空
糸および多孔性中空糸、さらに非円形断面の繊維および
これらの切断短体を適宜使用することにより、機能を更
に高めることができる。比重の異なる複数の繊維を利用
すると、混合状態で使用済みとなった短繊維を逆洗分離
し、それぞれ再生を行うことができる。再生使用しない
で廃棄処分する場合、繊維内に架橋構造がないため、燃
焼しやすい特性を有している。
【０００８】ここで放射線グラフト重合に用いられる電
離性放射線はα、β、γ線、電子線、紫外線などがあり
、何れも使用可能であるが、γ線や電子線などが本発明
に適している。
離性放射線はα、β、γ線、電子線、紫外線などがあり
、何れも使用可能であるが、γ線や電子線などが本発明
に適している。
【０００９】放射線グラフト重合に用いられる繊維状高
分子としては、有機高分子化合物のなかでも特に、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等に代表されるポリオレフィ
ン類、ＰＴＦＥ、塩化ビニル等に代表されるハロゲン化
ポリオレフィン類、エチレン−テトラフロロエチレン共
重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＡ
）等に代表されるオレフィン−ハロゲン化オレフィン共
重合体類に適しているが、この範囲に限定されるわけで
はない。
分子としては、有機高分子化合物のなかでも特に、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等に代表されるポリオレフィ
ン類、ＰＴＦＥ、塩化ビニル等に代表されるハロゲン化
ポリオレフィン類、エチレン−テトラフロロエチレン共
重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＡ
）等に代表されるオレフィン−ハロゲン化オレフィン共
重合体類に適しているが、この範囲に限定されるわけで
はない。
【００１０】繊維状高分子に導入されるイオン交換基と
しては、カチオン交換基ではスルホン基、カルボキシル
基やリン酸基、アニオン交換基では強塩基性の４級アン
モニウム基やより低級のアミンを含む弱塩基性のもの、
さらにビリジニウム基などの一般的な酸性・塩基性のイ
オン交換基のほか、イミノジ酢酸基などのキレート基も
使用可能であり、特に限定されるものではなく、対象と
する液体の種類や要求水質などを考慮して適宜選択する
ことができる。
しては、カチオン交換基ではスルホン基、カルボキシル
基やリン酸基、アニオン交換基では強塩基性の４級アン
モニウム基やより低級のアミンを含む弱塩基性のもの、
さらにビリジニウム基などの一般的な酸性・塩基性のイ
オン交換基のほか、イミノジ酢酸基などのキレート基も
使用可能であり、特に限定されるものではなく、対象と
する液体の種類や要求水質などを考慮して適宜選択する
ことができる。
【００１１】基材である繊維状高分子に放射線を照射す
る方法としては、基材とモノマーの共存下に放射線を照
射する同時照射法と、予め基材を照射した後、モノマー
と接触させる前照射法があるが、何れの方法も利用する
ことができる。基材とモノマーとの接触において、モノ
マーが蒸気又は液体のどちらでもよい。
る方法としては、基材とモノマーの共存下に放射線を照
射する同時照射法と、予め基材を照射した後、モノマー
と接触させる前照射法があるが、何れの方法も利用する
ことができる。基材とモノマーとの接触において、モノ
マーが蒸気又は液体のどちらでもよい。
【００１２】一方、活性炭は非イオン性溶解成分である
有機物の吸着性に優れているので、活性炭とグラフト重
合によるイオン交換繊維とを使用することより、イオン
と粒子さらに有機物の同時除去が可能である。活性炭は
粒状、粉末状及び繊維状のいずれも使用することができ
、用途により選択することができる。繊維状活性炭は成
型加工が極めて容易であり、機能の複合化を目指す本発
明には特に好ましい。以上述べた各材料を使用する方法
としては、特に限定されるものではなく、繊維状の特徴
である成型加工の容易さを生かし、種々の方法が考えら
れる。各繊維よりなる不織布をそのまま使用してもよい
し、切断してもよく、また両者を併用してもよい。。 イオン交換基を導入した中空糸に粉末又は短い活性炭素
繊維をプレコートすることも可能である。
有機物の吸着性に優れているので、活性炭とグラフト重
合によるイオン交換繊維とを使用することより、イオン
と粒子さらに有機物の同時除去が可能である。活性炭は
粒状、粉末状及び繊維状のいずれも使用することができ
、用途により選択することができる。繊維状活性炭は成
型加工が極めて容易であり、機能の複合化を目指す本発
明には特に好ましい。以上述べた各材料を使用する方法
としては、特に限定されるものではなく、繊維状の特徴
である成型加工の容易さを生かし、種々の方法が考えら
れる。各繊維よりなる不織布をそのまま使用してもよい
し、切断してもよく、また両者を併用してもよい。。 イオン交換基を導入した中空糸に粉末又は短い活性炭素
繊維をプレコートすることも可能である。
【００１３】例えば、放射線グラフト重合により製造し
たイオン交換繊維の切断短体を粉末活性炭と混合したり
、繊維状活性炭のカット物と混合して、例えばプレコー
トろ過などのろ過層を形成させて液体を処理することも
本発明の一実施態様を示すものである。原子力発電所で
は、放射性廃棄物の低減対策が重要であるが、本発明の
ように燃焼に有利な素材を選定することが好ましい。
たイオン交換繊維の切断短体を粉末活性炭と混合したり
、繊維状活性炭のカット物と混合して、例えばプレコー
トろ過などのろ過層を形成させて液体を処理することも
本発明の一実施態様を示すものである。原子力発電所で
は、放射性廃棄物の低減対策が重要であるが、本発明の
ように燃焼に有利な素材を選定することが好ましい。
【００１４】
【実施例】強酸性粉末カチオン交換樹脂（エピコール社
製、商品名ＰＤ３）０．４ｇ、強塩基性粉末アニオン交
換樹脂（エピコール社製、商品名ＰＤ１）０．２ｇ、放
射線グラフト重合で製造した直径３５μｍ、長さ０．５
ｍｍよりなる強酸性カチオン交換繊維※０．６ｇ及び活
性炭（商品名エバダイヤ）をロールミルで粉砕し２００
ｍｅｓｈ篩を通過した粉末活性炭０．８ｇを予め純水１
ｌに入れ１時間混合撹拌した。これを底部にサランネッ
トを有する直径５０ｍｍφのアクリル製カラムに充填し
、純水に水酸化鉄を注入して鉄濃度が５０μｇ／ｌａｓ
Ｆｅとなるよう調整した合成原水を２０ｌ／ｈで通水し
た。なお、電気伝導率は０．３μｓ／ｃｍ，ＴＯＣは０
．２３ｍｇ／ｌであった。通水１時間後の処理水質は電
気伝導率が０．０６μｓ／ｃｍ、Ｆｅが０．０２μｇ／
ｌ、ＴＯＣが０．０８ｍｇ／ｌであった。 ※放射線グラフト重合による強酸性カチオン交換繊維の
製法 直径約３０μｍのポリプロピレン製長繊維に加速電子線
２０Ｍｒａｄ照射した後、スチレン蒸気と２０時間接触
させ、グラフト重合を行った。次いで、クロルスルホン
酸にてスルホン化を行いイオン交換容量（中性塩分解容
量）２．９ｍｅｑ／ｇの強酸性カチオン交換繊維を得た
。
製、商品名ＰＤ３）０．４ｇ、強塩基性粉末アニオン交
換樹脂（エピコール社製、商品名ＰＤ１）０．２ｇ、放
射線グラフト重合で製造した直径３５μｍ、長さ０．５
ｍｍよりなる強酸性カチオン交換繊維※０．６ｇ及び活
性炭（商品名エバダイヤ）をロールミルで粉砕し２００
ｍｅｓｈ篩を通過した粉末活性炭０．８ｇを予め純水１
ｌに入れ１時間混合撹拌した。これを底部にサランネッ
トを有する直径５０ｍｍφのアクリル製カラムに充填し
、純水に水酸化鉄を注入して鉄濃度が５０μｇ／ｌａｓ
Ｆｅとなるよう調整した合成原水を２０ｌ／ｈで通水し
た。なお、電気伝導率は０．３μｓ／ｃｍ，ＴＯＣは０
．２３ｍｇ／ｌであった。通水１時間後の処理水質は電
気伝導率が０．０６μｓ／ｃｍ、Ｆｅが０．０２μｇ／
ｌ、ＴＯＣが０．０８ｍｇ／ｌであった。 ※放射線グラフト重合による強酸性カチオン交換繊維の
製法 直径約３０μｍのポリプロピレン製長繊維に加速電子線
２０Ｍｒａｄ照射した後、スチレン蒸気と２０時間接触
させ、グラフト重合を行った。次いで、クロルスルホン
酸にてスルホン化を行いイオン交換容量（中性塩分解容
量）２．９ｍｅｑ／ｇの強酸性カチオン交換繊維を得た
。
【００１５】（比較例）実施例で使用したＰＤ１を１．
５ｇ、ＰＤ３を０．５ｇの比率で１時間混合後充填した
以外は実施例と同様に通水試験を行ったところ、１時間
後の処理水質は電気伝導率が０．０６μｓ／ｃｍ、Ｆｅ
が０．０２μｇ／ｌａｓＦｅ，ＴＯＣが０．１９ｍｇ／
ｌであり、ＴＯＣに示される非イオン性溶解成分の除去
性能は本発明と比較して低いことが明らかであった。
５ｇ、ＰＤ３を０．５ｇの比率で１時間混合後充填した
以外は実施例と同様に通水試験を行ったところ、１時間
後の処理水質は電気伝導率が０．０６μｓ／ｃｍ、Ｆｅ
が０．０２μｇ／ｌａｓＦｅ，ＴＯＣが０．１９ｍｇ／
ｌであり、ＴＯＣに示される非イオン性溶解成分の除去
性能は本発明と比較して低いことが明らかであった。
【００１６】
【発明の効果】本発明により、繊維状の素材を基にして
液体中の不純物、即ちイオン、粒子及び非イオン性溶解
成分の同時除去が可能となった。高度の品質が要求され
る液体の処理、例えば原子力発電プラントにおいて、復
水処理にプレコード濾過による純水中の微量不純物の除
去が行われているが、濾過助剤として本発明によるイオ
ン交換繊維と粉末活性炭又は活性炭素繊維を適当な長さ
で使用することにより、イオンや粒子の除去性能を失う
ことなくプレコート用フィラメントからの微細な粉末イ
オン交換樹脂のリークを低減し、従来は除去不能であっ
た非イオン性溶解成分も除去できるようになった。これ
により、プラントの健全運用、放射線被爆の低減、放射
性廃棄物の低減に寄与するところ極めて大である。更に
、先端産業の発展に伴い、周辺産業や周辺技術への要求
は益々高くなっている。本発明による高機能材料は高度
化への要求に対する技術的手段をそれら産業界に提供で
きる。
液体中の不純物、即ちイオン、粒子及び非イオン性溶解
成分の同時除去が可能となった。高度の品質が要求され
る液体の処理、例えば原子力発電プラントにおいて、復
水処理にプレコード濾過による純水中の微量不純物の除
去が行われているが、濾過助剤として本発明によるイオ
ン交換繊維と粉末活性炭又は活性炭素繊維を適当な長さ
で使用することにより、イオンや粒子の除去性能を失う
ことなくプレコート用フィラメントからの微細な粉末イ
オン交換樹脂のリークを低減し、従来は除去不能であっ
た非イオン性溶解成分も除去できるようになった。これ
により、プラントの健全運用、放射線被爆の低減、放射
性廃棄物の低減に寄与するところ極めて大である。更に
、先端産業の発展に伴い、周辺産業や周辺技術への要求
は益々高くなっている。本発明による高機能材料は高度
化への要求に対する技術的手段をそれら産業界に提供で
きる。
Claims (3)
- 【請求項１】 放射線グラフト重合によってイオン交
換基を導入した繊維状高分子と活性炭を使用することを
特徴とする液体の精製方法。 - 【請求項２】 前記繊維状高分子が紡糸された長繊維
およびこの加工品、短繊維、短繊維の集合体およびその
加工品、中空糸および多孔性中空糸、およびこれらの切
断短体から選択される請求項１記載の方法 - 【請求項３】
前記活性炭は粒状、粉末状、繊維状より選択される
請求項１又は請求項２記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3059190A JPH04293581A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 液体の精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3059190A JPH04293581A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 液体の精製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04293581A true JPH04293581A (ja) | 1992-10-19 |
Family
ID=13106250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3059190A Pending JPH04293581A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 液体の精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04293581A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011167606A (ja) * | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Nippon Rensui Co Ltd | キレート形成基含有吸着材料の製造方法 |
| CN110300735A (zh) * | 2017-02-13 | 2019-10-01 | 默克专利股份公司 | 用于生产超纯水的方法 |
| US11629071B2 (en) | 2017-02-13 | 2023-04-18 | Merck Patent Gmbh | Method for producing ultrapure water |
| US11820676B2 (en) | 2017-02-13 | 2023-11-21 | Merck Patent Gmbh | Method for producing ultrapure water |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP3059190A patent/JPH04293581A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011167606A (ja) * | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Nippon Rensui Co Ltd | キレート形成基含有吸着材料の製造方法 |
| CN110300735A (zh) * | 2017-02-13 | 2019-10-01 | 默克专利股份公司 | 用于生产超纯水的方法 |
| US11629071B2 (en) | 2017-02-13 | 2023-04-18 | Merck Patent Gmbh | Method for producing ultrapure water |
| US11807556B2 (en) | 2017-02-13 | 2023-11-07 | Merck Patent Gmbh | Method for producing ultrapure water |
| US11820676B2 (en) | 2017-02-13 | 2023-11-21 | Merck Patent Gmbh | Method for producing ultrapure water |
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