JPH07136500A - Cod成分除去材、それを用いたcod成分の除去方法及び該除去材の製造方法 - Google Patents

Cod成分除去材、それを用いたcod成分の除去方法及び該除去材の製造方法

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JPH07136500A
JPH07136500A JP30965093A JP30965093A JPH07136500A JP H07136500 A JPH07136500 A JP H07136500A JP 30965093 A JP30965093 A JP 30965093A JP 30965093 A JP30965093 A JP 30965093A JP H07136500 A JPH07136500 A JP H07136500A
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JP
Japan
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cod
iron hydroxide
suspension
removing material
polyurethane foam
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JP30965093A
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Inventor
Katsuyuki Kataoka
克之 片岡
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Ebara Corp
Ebara Research Co Ltd
Original Assignee
Ebara Corp
Ebara Research Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れたCOD除去材を開発し、それを用いて
既存の設備で、低濃度にまで、低ランニングコストでC
ODを除去できる水中のCOD成分除去方法を提供する
こと及び該COD成分除去材を製造する方法を提供する
こと。 【構成】 (1)水酸化鉄の微粒子を有機高分子ゲルに
よって、立体的網目構造をもつ粒状物に固定化したCO
D成分除去材。(2)COD成分除去材を固定床に充填
して、または浮遊状態において、原水と接触させる水中
のCOD成分除去方法。(3)無定形水酸化鉄の微粒子
を有機高分子水溶液に分散させて得たサスペンジョン内
に網目状構造粒状物を浸漬し、網目状構造内にサスペン
ジョンを浸透させ、サスペンジョンから取出した後、粒
状物をゲル化剤水溶液内に浸漬させて有機高分子のゲル
を形成させ、水洗してなるCOD成分除去材の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、下水、し尿及びその生
物処理処理水、各種産業廃水、上水用原水等に含まれる
COD成分、特に難分解性のCODを効果的に除去する
技術を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】下水、各種産業廃水、し尿等の有機性汚
水は、通常活性汚泥法等の生物処理によって浄化処理さ
れた後、公共用水域に放流される。前記生物処理によっ
てBODやSSは充分除去できるが、生物難分解性のC
ODは生物処理によっては除去されずに処理水に残留す
る。前記処理水の中に残存するCODを除去する技術と
して、活性炭吸着法や凝集沈澱法が従来より周知であ
る。しかし活性炭吸着法でCODを低濃度にまで除去す
る場合には、活性炭が短時間に平衡吸着量に達してしま
うため、頻繁に活性炭を交換しなければならず、ランニ
ングコストが高価に過ぎるという欠点があり、また凝集
沈澱法では、処理の結果多量の汚泥が生成するという重
大な欠点があるので、実際には活性炭吸着法や凝集沈澱
法が実施されるケースは稀である。
【0003】また、高率のCODの除去方法として、最
近RO(逆浸透)膜が検討されているが、膜分離で発生
する濃縮液の効率的な処理方法が懸案となっている。ま
た濃縮液のCOD濃度上昇に従ってRO膜分離水のCO
D濃度も上昇するという欠点もあり、RO膜の実用化に
も解決すべき課題が残っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、既存の設備
で、従来のCOD除去方法のもつ欠点を解決できる、低
ランニングコストで、低濃度にまでCODを除去できる
優れたCOD成分除去材と該除去材を用いた水中のCO
D成分の除去方法を提供し、さらに該除去材を製造する
製造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記COD成分除去材と
該除去材を用いたCOD成分の除去方法を提供する本発
明の課題は、本発明の除去材及び除去方法により達成さ
れた。すなわち、(1)水酸化鉄の微粒子を有機性高分
子ゲルによって、立体的網目構造をもつ粒状物に固定化
したCOD成分除去材を開発することに成功し、(2)
前記COD成分除去材を固定床に充填して、または浮遊
状態において、原水と接触させる水中のCOD成分の除
去方法により達成された。本発明者は鋭意研究の結果、
水酸化鉄の、特に無定形水酸化鉄の微粒子を有機性高分
子ゲルによって粒状固体に固定化したものをCOD含有
水と接触させることにより、効果的にCODを除去し得
ることを見いだしたものである。
【0006】また、前記水酸化鉄の微粒子を有機性高分
子ゲルに固定化したCOD成分除去材を製造する本発明
の課題は、以下の製造方法により達成される。すなわ
ち、(3)1)水酸化鉄の微粒子を水溶性の有機性高分
子の水溶液に分散させたサスペンジョンをつくる工程、
2)立体網目状構造粒状物を、前記サスペンジョン内に
浸漬し、立体網目状構造粒状物の網目状構造内に前記サ
スペンジョンを浸透させる工程、3)前記立体網目状構
造粒状物を前記サスペンジョンから取出した後、ゲル化
剤水溶液内に浸漬させ、前記有機性高分子のゲルを形成
させる工程、4)前記ゲル化剤水溶液から前記立体網目
状構造粒状物を取出して水洗する工程よりなる製造方法
により製造することができる。
【0007】また、より好ましい本発明のCOD成分除
去材は、(4)前記水酸化鉄が無定形の水酸化鉄であ
り、前記水溶性の有機性高分子がアルギン酸ソーダであ
り、前記立体網目状構造粒状物がポリウレタンフォーム
粒状物であり、前記ゲル化剤が塩化カルシウムである前
記(3)に記載のCOD成分除去材の製造方法によって
製造することができる。COD含有水と本発明のCOD
成分の除去材を接触させるには、COD除去材を固定床
に充填した、または浮遊状態に充填した充填槽内に原水
を通過させる方法が効果的である。
【0008】
【作用】無定形の水酸化鉄を得るには、塩化第2鉄、ま
たは一般にポリ鉄とよばれるポリ硫酸第2鉄の水溶液を
NaOH、Ca(OH)2 等のアルカリ剤を用いて中和
し、酸性側のpH、例えばpH4〜6に中和して、前記
水溶液から水酸化鉄を析出する方法が良い。アルカリ性
側のpHで水酸化鉄を析出させると、COD除去能力が
酸性側のpHで析出させたものより劣ることが認められ
た。また、結晶性の水酸化鉄(α、β、γ及びFeOO
H)は無定形の水酸化鉄よりCOD除去能力が劣ってい
た。さらに、水酸化アルミニウムは、COD除去能力
が、無定形の水酸化鉄よりも著しくCOD除去能力が劣
ることも認められた。
【0009】本発明のCOD除去材は、無定形の水酸化
鉄を、アルギン酸カルシウム、キトサン、アガローズ、
ヒドロキシエチルセルローズ、CMC、変成澱粉、ポリ
アクリル酸、PVA、酢酸ビニルとメタクリル酸との共
重合等からの有機高分子ゲルによって粒状固体に固定化
したものである。特に、アルギン酸カルシウム、キトサ
ン、ポリアクリル酸、PVA等からの有機高分子ゲルが
適している。さらに特に、アルギン酸カルシウムからの
ゲルが最も適した固定化用ゲルである。
【0010】前記立体網目状構造粒状物としては、ポリ
ウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム等の立体的網
目構造をもつ粒状物が本発明にとって適している。特に
ポリウレタンフォームからなる立体的網目構造をもつ粒
状物が本発明にとって最も適している。本発明のCOD
除去材の製造方法の代表例を、無定形の水酸化鉄を固定
化する素材として、孔径2mm程度の立体網目状(スポ
ンジ状)の角状ポリウレタンフォームを用い、有機高分
子ゲルとしてはアルギン酸カルシウムゲルを用いた場合
について説明する。ただし、本発明は以下の説明によっ
て制限されるものではない。
【0011】ステップ1:無定形水酸化鉄の微粒子をア
ルギン酸ソーダ溶液に分散させたサスペンジョンを作
る。 ステップ2:ポリウレタンフォーム粒状物をサスペンジ
ョン中に浸漬し、ポリウレタンフォームの網目内にサス
ペンジョンを浸透させる。 ステップ3:ポリウレタンフォーム粒状物をサスペンジ
ョンから取出した後、塩化カルシウム水溶液内に浸漬さ
せ、アルギン酸ソーダをアルギン酸カルシウムとしてゲ
ル化させる。 ステップ4:塩化カルシウム水溶液からポリウレタンフ
ォーム粒状物を取出して、水洗すれば、本発明のCOD
除去材が製造される。
【0012】無定形水酸化鉄の微粒子がアルギン酸カル
シウムゲルによってポリウレタンフォーム粒状物の網目
構造内に固定化されている状態を拡大した模式図を図1
に示した。実際には、アルギン酸カルシウムゲルが必ず
しもすべて連続している必要はなく、網目構造内に小孔
を生じていても良い。本発明の無定形水酸化鉄の微粒子
をゲルによって固定化する素材として、最適な立体網目
状素材の粒径は、10〜50mm程度が好適である。ま
たその形状は、成形する場合の容易さや固定床に充填し
た場合の空隙率の大きさから、角状が好ましいが、その
他球形や楕円体形等であっても構わない。また、網目の
孔径は重要な因子であり、0.5〜4mm程度が好適で
ある。網目の孔径が小さ過ぎると、無定形水酸化鉄を内
部に浸透させ難い。また、網目の孔径が大き過ぎると、
ネットワーク構造が疎になり、無定形水酸化鉄をゲルで
固定化する場合にゲルが剥離し易い。
【0013】以上のような、COD除去材によって、C
ODを除去するには、COD含有水と適当な時間、本発
明COD除去材を接触させれば良い。原水として下水の
2次処理水を対象とする場合、本COD除去材に該原水
を通水することによって5〜6mg/リットルの処理水
を長時間安定して得ることができる。また本発明では、
原水にCOD以外にリン酸を含む場合には、リン酸も同
時に除去できるという副次的効果がある。例えば、下水
の2次処理水にはCODとリン酸が含まれているので、
本発明のCOD除去材を適用すれば、下水2次処理水か
らCODとリン酸を一挙に除去することができる。
【0014】
【実施例】以下に本発明のCOD除去材製造方法の具体
例と下水の2次処理水への適用例を記載する。ただし本
発明は以下の製造方法の具体例や処理への適用例の説明
によって制限されるものではない。
【0015】実施例1:COD除去材の製造方法 20%の塩化第2鉄水溶液を苛性ソーダによってpH5
〜5.5に中和し、無定形の水酸化鉄を製造した。この
水酸化鉄が無定形であることは、X線回折によって確認
された。前記、無定形の水酸化鉄を乾燥し、粉末状の無
定形水酸化鉄を得た。この粉末状水酸化鉄を、アルギン
酸ソーダ濃度が1.5%のアルギン酸ソーダ水溶液内
に、重量%濃度が30%になるように添加してサスペン
ジョンを作った。次に、一辺が10mmの立方体形に成
形した、網目孔径2〜2.5mmのポリウレタンフォー
ムをサスペンジョン内に5〜10分間浸漬させ、ポリウ
レタンフォームの網目内にサスペンジョンを浸透させ
た。
【0016】その後、ポリウレタンフォームをサスペン
ジョンから取出し、20%塩化カルシウム水溶液に30
分間浸漬させ、アルギン酸カルシウムゲルをポリウレタ
ンフォーム網目構造内に形成し、続いて塩化カルシウム
水溶液からポリウレタンフォーム粒状物を取出して水洗
する。以上の操作によって、本発明のCOD除去材が製
造できる。以上の説明より明らかなように、本発明のC
OD除去材は製造が簡単である。従って、製造コストは
安価である。
【0017】実施例2:COD除去試験 第1表の条件で、本発明のCOD除去材の性能試験を行
った。(カラム通水試験による。)また、COD除去処
理の結果を第2表に示す。また比較例として、粒状活性
炭(粒径2mm)を用いて同様に性能試験を行った。結
果を第3表に示す。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】
【表3】
【0021】第2表と第3表とに記載の結果の比較から
明らかなように、本発明のCOD除去材のCOD除去効
果は優秀で、長期間安定して低CODの処理水を得すこ
とができた。また第2表の結果からわかるように本発明
のCOD除去材ではリンも同時に高度に除去された。
【0022】
【発明の効果】本発明のCOD除去材は以下のような重
要な効果がある。 コストが安い水酸化鉄を用いるので、得られたCOD
除去材は活性炭よりもはるかに製品価格が安価で、極力
処理コストを安くしなければならない廃水処理にとって
理想的である。使用する水酸化鉄は特に無定形水酸化鉄
が好適である。 COD除去材の粒径が大きいので、SSを含んだ原水
に適用しても、SSによる充填層の閉鎖が起きない。 COD除去材は軽量なので、ハンドリングが容易であ
る。 CODとリンを同時に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】無定形水酸化鉄の微粒子がアルギン酸カルシウ
ムゲルによってポリウレタンフォームの網目構造内に固
定化されている状態を拡大した模式図である。
【符号の説明】
1 ポリウレタンフォームの網目 2 無定形水酸化鉄の微粒子 3 アルギン酸カルシウムゲル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水酸化鉄の微粒子を有機性高分子ゲルに
    よって、立体的網目構造をもつ粒状物に固定化したこと
    を特徴とするCOD成分除去材。
  2. 【請求項2】 前記COD成分の除去材を固定床に充填
    して、または浮遊状態において、原水と接触させること
    を特徴とする水中のCOD成分の除去方法。
  3. 【請求項3】 1)水酸化鉄の微粒子を水溶性の有機性
    高分子の水溶液に分散させたサスペンジョンをつくる工
    程、2)立体網目状構造粒状物を、前記サスペンジョン
    内に浸漬し、立体網目状構造粒状物の網目状構造内に前
    記サスペンジョンを浸透させる工程、3)前記立体網目
    状構造粒状物を前記サスペンジョンから取出した後、ゲ
    ル化剤水溶液内に浸漬させ、前記有機性高分子のゲルを
    形成させる工程、4)前記ゲル化剤水溶液から前記立体
    網目状構造粒状物を取出して水洗する工程よりなること
    を特徴とするCOD成分除去材の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記水酸化鉄が無定形の水酸化鉄であ
    り、前記水溶性の有機性高分子がアルギン酸ソーダであ
    り、前記立体網目状構造粒状物がポリウレタンフォーム
    粒状物であり、前記ゲル化剤が塩化カルシウムであるこ
    とを特徴とする請求項3に記載のCOD成分除去材の製
    造方法。
JP30965093A 1993-11-17 1993-11-17 Cod成分除去材、それを用いたcod成分の除去方法及び該除去材の製造方法 Pending JPH07136500A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005320548A (ja) * 2004-05-05 2005-11-17 Lanxess Deutschland Gmbh 鉄オキシヒドロキシ顆粒を含有するフォームおよびその使用
CN111995795A (zh) * 2020-08-27 2020-11-27 江南大学 一种双亲性聚氨酯海绵及其制备方法

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