JPH09299932A - 水道水の浄化方法 - Google Patents
水道水の浄化方法Info
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Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水道水に溶存する鉛を10ppb以下の低濃度に
まで除去することの可能な水道水の浄化方法を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 リン酸カルシウム化合物の粒子を収容し
た容器に水道水を通水することにより、水道水に溶存す
る鉛イオンをリン酸カルシウム化合物粒子の表面に存在
するリン酸基に化学吸着させる工程と、所定量通水後に
所定時間にわたり容器への通水を停止することにより、
鉛イオンに対するリン酸カルシウム化合物の吸着能力を
回復させる工程、とを繰り返すことを特徴とする。
まで除去することの可能な水道水の浄化方法を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 リン酸カルシウム化合物の粒子を収容し
た容器に水道水を通水することにより、水道水に溶存す
る鉛イオンをリン酸カルシウム化合物粒子の表面に存在
するリン酸基に化学吸着させる工程と、所定量通水後に
所定時間にわたり容器への通水を停止することにより、
鉛イオンに対するリン酸カルシウム化合物の吸着能力を
回復させる工程、とを繰り返すことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水道水に溶存する
鉛イオンを除去するための浄化方法に関する。
鉛イオンを除去するための浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】人体に摂取された鉛は骨に蓄積し、高濃
度に蓄積すると貧血、便秘症、腹痛、筋肉の麻痺などの
鉛中毒を惹き起こすことが知られている。
度に蓄積すると貧血、便秘症、腹痛、筋肉の麻痺などの
鉛中毒を惹き起こすことが知られている。
【０００３】公共水道管と蛇口との間の古い配管には鉛
管が使われていることが多い。鉛管の鉛は水に溶けるの
で、水道水には鉛イオンが低濃度で溶存している。近年
では、子供は成人の数倍の鉛を吸収すること、および、
低濃度の鉛でもヘム合成酵素の働きを阻害することが明
らかになっており、飲料水中の低濃度の鉛が人体に与え
る影響が問題となっている。
管が使われていることが多い。鉛管の鉛は水に溶けるの
で、水道水には鉛イオンが低濃度で溶存している。近年
では、子供は成人の数倍の鉛を吸収すること、および、
低濃度の鉛でもヘム合成酵素の働きを阻害することが明
らかになっており、飲料水中の低濃度の鉛が人体に与え
る影響が問題となっている。
【０００４】これに鑑み、1993年12月に施行された改正
水質省令には飲料水中の鉛の濃度は0.05mg/l（50ppb）
以下にしなければならないことが規定されている。世界
保健機構（WHO）のガイドライン（1993年）は、更に、
飲料水中の鉛の濃度を10ppb以下にすることを勧告して
いる。そこで、水道水に溶存する鉛を10ppb以下もの低
濃度にまで除去することの可能な浄水器が望まれてい
る。
水質省令には飲料水中の鉛の濃度は0.05mg/l（50ppb）
以下にしなければならないことが規定されている。世界
保健機構（WHO）のガイドライン（1993年）は、更に、
飲料水中の鉛の濃度を10ppb以下にすることを勧告して
いる。そこで、水道水に溶存する鉛を10ppb以下もの低
濃度にまで除去することの可能な浄水器が望まれてい
る。
【０００５】従来技術においては、水溶液中の鉛イオン
が水酸アパタイト(Ca5(PO4)3OH）のようなリン酸カルシ
ウム塩によって容易に除去されることが知られている
（鈴木喬『環境とイオン交換・吸着剤』、雑誌『表
面』、Vol.29、No.11、p.918(1991))。鈴木氏は水溶液
中の鉛イオンは水酸アパタイトのカルシウムイオンと常
温常圧下で容易にイオン交換すると考えておられる（イ
オン交換説）。
が水酸アパタイト(Ca5(PO4)3OH）のようなリン酸カルシ
ウム塩によって容易に除去されることが知られている
（鈴木喬『環境とイオン交換・吸着剤』、雑誌『表
面』、Vol.29、No.11、p.918(1991))。鈴木氏は水溶液
中の鉛イオンは水酸アパタイトのカルシウムイオンと常
温常圧下で容易にイオン交換すると考えておられる（イ
オン交換説）。
【０００６】水酸アパタイトによる鉛イオンの吸着メカ
ニズムに関する従来の他の通説は、水酸アパタイトがカ
ルシウムイオン（Ca2+）とリン酸イオン（PO4 3-）の形
で水に溶解し、水中の鉛イオン（Pb2+）とリン酸イオン
との結合により生成した鉛アパタイト（Pb5(PO4)3OH）
が水酸アパタイトの表面に析出するというものである
（溶解再析出説）。
ニズムに関する従来の他の通説は、水酸アパタイトがカ
ルシウムイオン（Ca2+）とリン酸イオン（PO4 3-）の形
で水に溶解し、水中の鉛イオン（Pb2+）とリン酸イオン
との結合により生成した鉛アパタイト（Pb5(PO4)3OH）
が水酸アパタイトの表面に析出するというものである
（溶解再析出説）。
【０００７】従来技術には、また、リン酸カルシウムに
よって飲料水の鉛を除去するようになった浄水器が提案
されている。例えば、特開平7-185532号には、活性炭が
充填された区画とリン酸カルシウムが充填された区画を
備えた浄水器が開示されている。活性炭は、水道水に溶
存する残留塩素や、残留塩素と有機物との反応により生
成するトリハロメタンのような有害な有機塩素化合物
や、水源の微生物に由来する黴くさい物質を除去する。
リン酸カルシウムは水道水に溶存する有害な鉛を除去す
ることを目的としている。
よって飲料水の鉛を除去するようになった浄水器が提案
されている。例えば、特開平7-185532号には、活性炭が
充填された区画とリン酸カルシウムが充填された区画を
備えた浄水器が開示されている。活性炭は、水道水に溶
存する残留塩素や、残留塩素と有機物との反応により生
成するトリハロメタンのような有害な有機塩素化合物
や、水源の微生物に由来する黴くさい物質を除去する。
リン酸カルシウムは水道水に溶存する有害な鉛を除去す
ることを目的としている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来技術に提案された
浄水器においては、リン酸カルシウム単位重量当たりの
鉛吸着容量は限られており、リン酸カルシウムからなる
鉛吸着剤には所与の寿命がある。従って、10ppb以下も
の低濃度にまで鉛を除去するためには、浄水器の吸着槽
には大量のリン酸カルシウムを充填するか、或いはリン
酸カルシウムの吸着剤を頻繁に交換しなければならなか
った。リン酸カルシウムを大量に充填するためには浄水
器を大型にしなければならない。吸着剤を頻繁に交換す
るには面倒なメンテナンスを要する。
浄水器においては、リン酸カルシウム単位重量当たりの
鉛吸着容量は限られており、リン酸カルシウムからなる
鉛吸着剤には所与の寿命がある。従って、10ppb以下も
の低濃度にまで鉛を除去するためには、浄水器の吸着槽
には大量のリン酸カルシウムを充填するか、或いはリン
酸カルシウムの吸着剤を頻繁に交換しなければならなか
った。リン酸カルシウムを大量に充填するためには浄水
器を大型にしなければならない。吸着剤を頻繁に交換す
るには面倒なメンテナンスを要する。
【０００９】本発明の目的は、水道水に溶存する鉛イオ
ンを10ppb以下の低濃度にまで除去することが可能で、
小型の浄水器で実施することの可能な浄化方法を提供す
ることにある。
ンを10ppb以下の低濃度にまで除去することが可能で、
小型の浄水器で実施することの可能な浄化方法を提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、研究の結
果、水中に低濃度で溶存する鉛に対するリン酸カルシウ
ムの吸着能力は、通水を停止している間に回復すること
を発見した。
果、水中に低濃度で溶存する鉛に対するリン酸カルシウ
ムの吸着能力は、通水を停止している間に回復すること
を発見した。
【００１１】本発明は斯る発見に基づくもので、本発明
の水道水の浄化方法は、リン酸カルシウム化合物の粒子
を収容した容器に水道水を通水することにより水道水に
溶存する鉛イオンをリン酸カルシウム化合物粒子の表面
に存在するリン酸基に化学吸着させる工程と、所定量通
水後に所定時間にわたり容器への通水を停止することに
より鉛イオンに対するリン酸カルシウム化合物の吸着能
力を回復させる工程、とを繰り返すことを特徴とする。
の水道水の浄化方法は、リン酸カルシウム化合物の粒子
を収容した容器に水道水を通水することにより水道水に
溶存する鉛イオンをリン酸カルシウム化合物粒子の表面
に存在するリン酸基に化学吸着させる工程と、所定量通
水後に所定時間にわたり容器への通水を停止することに
より鉛イオンに対するリン酸カルシウム化合物の吸着能
力を回復させる工程、とを繰り返すことを特徴とする。
【００１２】鉛に対するリン酸カルシウムの吸着能力が
通水を停止している間に回復する理由は現在のところ明
らかではない。水酸アパタイトのイオン交換能力が通水
停止により回復することは考え難いので、前掲『環境と
イオン交換・吸着剤』のイオン交換説からこの現象を説
明するのは困難である。また、Ｘ線回折で調べたとこ
ろ、鉛アパタイトの結晶の生成は認められなかったの
で、前掲の溶解再析出説によってこの現象を説明するの
も困難である。
通水を停止している間に回復する理由は現在のところ明
らかではない。水酸アパタイトのイオン交換能力が通水
停止により回復することは考え難いので、前掲『環境と
イオン交換・吸着剤』のイオン交換説からこの現象を説
明するのは困難である。また、Ｘ線回折で調べたとこ
ろ、鉛アパタイトの結晶の生成は認められなかったの
で、前掲の溶解再析出説によってこの現象を説明するの
も困難である。
【００１３】本発明者は、水道水に溶存する鉛イオンの
ように濃度が極めて低い（ppbのオーダー）場合には、
通水を停止している間に、リン酸カルシウム化合物粒子
の表面リン酸基に吸着された鉛イオンがリン酸カルシウ
ム化合物粒子の内部に拡散し、鉛イオンの吸着サイトと
なる表面リン酸基が見かけ上増加するからではないかと
考える。
ように濃度が極めて低い（ppbのオーダー）場合には、
通水を停止している間に、リン酸カルシウム化合物粒子
の表面リン酸基に吸着された鉛イオンがリン酸カルシウ
ム化合物粒子の内部に拡散し、鉛イオンの吸着サイトと
なる表面リン酸基が見かけ上増加するからではないかと
考える。
【００１４】リン酸カルシウム化合物としては合成の水
酸アパタイト（Ca5(PO4)3OH）を使用することができ
る。水酸アパタイトは脊椎動物の骨や歯の主成分であ
り、鉛が骨に蓄積されるのと同様の原理で鉛を吸着する
ことができる。しかし、本発明者の研究によれば、鉛吸
着能力と吸着能力の回復において合成水酸アパタイトよ
りも骨炭の方が優れていることが判った。骨炭は家畜な
どの骨を熱処理して得られるもので、その主成分はリン
酸カルシウムである。本発明の好ましい実施態様におい
ては、リン酸カルシウム化合物として骨炭が使用され
る。
酸アパタイト（Ca5(PO4)3OH）を使用することができ
る。水酸アパタイトは脊椎動物の骨や歯の主成分であ
り、鉛が骨に蓄積されるのと同様の原理で鉛を吸着する
ことができる。しかし、本発明者の研究によれば、鉛吸
着能力と吸着能力の回復において合成水酸アパタイトよ
りも骨炭の方が優れていることが判った。骨炭は家畜な
どの骨を熱処理して得られるもので、その主成分はリン
酸カルシウムである。本発明の好ましい実施態様におい
ては、リン酸カルシウム化合物として骨炭が使用され
る。
【００１５】リン酸カルシウム化合物の粒子を、例え
ば、活性炭素繊維などの活性炭に担持させた上で被処理
水を通水するのが好ましい。このため、リン酸カルシウ
ム化合物粒子と活性炭素繊維を結着剤で結着することに
より吸着エレメントを形成し、この吸着エレメントを浄
水器の濾過容器に装填することができる。
ば、活性炭素繊維などの活性炭に担持させた上で被処理
水を通水するのが好ましい。このため、リン酸カルシウ
ム化合物粒子と活性炭素繊維を結着剤で結着することに
より吸着エレメントを形成し、この吸着エレメントを浄
水器の濾過容器に装填することができる。
【００１６】通水の停止はリン酸カルシウム化合物１ｇ
当たり水道水１０リッター通水毎に少なくとも約１０分
間行うのが好ましい。浄水器はリン酸カルシウム化合物
１ｇ当たり水道水１０リッター通水毎に使用者に対して
通水の停止を勧告するように構成することができる。
当たり水道水１０リッター通水毎に少なくとも約１０分
間行うのが好ましい。浄水器はリン酸カルシウム化合物
１ｇ当たり水道水１０リッター通水毎に使用者に対して
通水の停止を勧告するように構成することができる。
【００１７】
【実施例】市販の活性炭素繊維(繊維直径2■30μｍ；繊
維長0.5■10ｍｍ；中心細孔直径0.8■2.0ｎｍ；比表面
積1500〜2500ｍ2/ｇ）と市販の骨炭粒子（リン酸カルシ
ウム含有量約80％；粒径74μｍ以下）と結着剤を配合し
た水性スラリーを調整し、吸引成形法と乾燥により複数
の吸着エレメントを製作した。夫々のエレメントの容積
は約400ｃｍ3であり、重量は約90ｇであり、骨炭の含有
量は40重量％であった。
維長0.5■10ｍｍ；中心細孔直径0.8■2.0ｎｍ；比表面
積1500〜2500ｍ2/ｇ）と市販の骨炭粒子（リン酸カルシ
ウム含有量約80％；粒径74μｍ以下）と結着剤を配合し
た水性スラリーを調整し、吸引成形法と乾燥により複数
の吸着エレメントを製作した。夫々のエレメントの容積
は約400ｃｍ3であり、重量は約90ｇであり、骨炭の含有
量は40重量％であった。
【００１８】茅ヶ崎市の水道水に硝酸鉛と塩酸を添加す
ることにより、鉛濃度が50ppbでｐＨ7.5の被処理水を調
整した。２つの吸着エレメントを異なる２つの浄水器内
に夫々配置し、膜面積２ｍ2の中空糸膜フィルターで濾
過した被処理水を５リッター／分の流量で供給した。一
方の吸着エレメントには46リッター通水毎に約50分間通
水を停止しながら、他方の吸着エレメントには連続的に
通水しながら、ポーラログラフ分析法により流出鉛濃度
Cを測定した。
ることにより、鉛濃度が50ppbでｐＨ7.5の被処理水を調
整した。２つの吸着エレメントを異なる２つの浄水器内
に夫々配置し、膜面積２ｍ2の中空糸膜フィルターで濾
過した被処理水を５リッター／分の流量で供給した。一
方の吸着エレメントには46リッター通水毎に約50分間通
水を停止しながら、他方の吸着エレメントには連続的に
通水しながら、ポーラログラフ分析法により流出鉛濃度
Cを測定した。
【００１９】測定された流出鉛濃度Cと被処理水の初期
鉛濃度C0（50ppb）とから鉛流出率（C／C0）を計算し
た。結果を図１および図２のグラフに示す。図１のグラ
フは46リッター通水毎に約50分間通水停止しながら通水
した場合の鉛流出率を示し、図２のグラフは連続的に通
水した場合の鉛流出率を示す。また、図１のグラフにお
いては右側の縦軸が鉛流出率（C／C0）を表し、図２の
グラフにおいては左側の縦軸が鉛流出率（C／C0）を表
す。
鉛濃度C0（50ppb）とから鉛流出率（C／C0）を計算し
た。結果を図１および図２のグラフに示す。図１のグラ
フは46リッター通水毎に約50分間通水停止しながら通水
した場合の鉛流出率を示し、図２のグラフは連続的に通
水した場合の鉛流出率を示す。また、図１のグラフにお
いては右側の縦軸が鉛流出率（C／C0）を表し、図２の
グラフにおいては左側の縦軸が鉛流出率（C／C0）を表
す。
【００２０】図２のグラフが示すように、鉛流出濃度C
が10ppbを超える点（即ち、初期鉛濃度C0が50ppbである
から、鉛流出率C／C0が0.2を超える点）を破過点とすれ
ば、吸着エレメントに連続的に通水した場合には、吸着
エレメントは積算通水量約32ｍ3の水しか処理すること
ができなかった。これに対し、図１のグラフが示すよう
に、46リッター通水毎に約50分間通水停止しながら通水
した場合には、積算通水量が約110ｍ3に達するまで吸着
エレメントは鉛流出濃度が10ppb以下になるように鉛を
除去することができた。このことから、鉛流出濃度が10
ppb以下になるように鉛を除去するに当たり、断続的に
通水した場合には、連続的に通水した場合に比べ、３倍
強の被処理水を処理することができることが分かる。
が10ppbを超える点（即ち、初期鉛濃度C0が50ppbである
から、鉛流出率C／C0が0.2を超える点）を破過点とすれ
ば、吸着エレメントに連続的に通水した場合には、吸着
エレメントは積算通水量約32ｍ3の水しか処理すること
ができなかった。これに対し、図１のグラフが示すよう
に、46リッター通水毎に約50分間通水停止しながら通水
した場合には、積算通水量が約110ｍ3に達するまで吸着
エレメントは鉛流出濃度が10ppb以下になるように鉛を
除去することができた。このことから、鉛流出濃度が10
ppb以下になるように鉛を除去するに当たり、断続的に
通水した場合には、連続的に通水した場合に比べ、３倍
強の被処理水を処理することができることが分かる。
【００２１】次に、断続的に通水した場合について、流
出鉛濃度Cと初期鉛濃度C0に基づいて吸着エレメントに
実際に吸着された鉛イオンの量（鉛イオン吸着量）を計
算した。結果を図１のグラフにプロットした。図１のグ
ラフにおいては左側の縦軸が鉛イオン吸着量を表す。更
に、骨炭表面の40％をリン酸基が占めるものと仮定し、
リン酸基のイオン半径に基づいて吸着エレメントの表面
のリン酸基の個数を計算することにより、吸着エレメン
トの理論上の表面リン酸基数を求めた。更に、表面リン
酸基に鉛イオンがPb5(PO4)3OHの化学組成比に従い３：
５で吸着するものと仮定し、吸着エレメントの理論上の
鉛吸着容量を求め、理論上の鉛吸着容量と上記鉛イオン
吸着量に基づいて、吸着率（理論上の鉛吸着容量に対す
る実際の鉛イオン吸着量の割合）を計算した。得られた
吸着率を図１のグラフに示す。更に、同様の方法で、連
続的に通水した場合について、吸着率を計算した。得ら
れた吸着率を図２のグラフに示す。
出鉛濃度Cと初期鉛濃度C0に基づいて吸着エレメントに
実際に吸着された鉛イオンの量（鉛イオン吸着量）を計
算した。結果を図１のグラフにプロットした。図１のグ
ラフにおいては左側の縦軸が鉛イオン吸着量を表す。更
に、骨炭表面の40％をリン酸基が占めるものと仮定し、
リン酸基のイオン半径に基づいて吸着エレメントの表面
のリン酸基の個数を計算することにより、吸着エレメン
トの理論上の表面リン酸基数を求めた。更に、表面リン
酸基に鉛イオンがPb5(PO4)3OHの化学組成比に従い３：
５で吸着するものと仮定し、吸着エレメントの理論上の
鉛吸着容量を求め、理論上の鉛吸着容量と上記鉛イオン
吸着量に基づいて、吸着率（理論上の鉛吸着容量に対す
る実際の鉛イオン吸着量の割合）を計算した。得られた
吸着率を図１のグラフに示す。更に、同様の方法で、連
続的に通水した場合について、吸着率を計算した。得ら
れた吸着率を図２のグラフに示す。
【００２２】図１のグラフと図２のグラフを対比すれば
分かるように、連続通水処理では破過点（ C／C0＝0.
2）における鉛イオンの吸着率は約0.25であるのに対し
て、断続通水処理では破過点における鉛イオン吸着率は
約0.84まで増加しており、骨炭のほぼ全表面が鉛イオン
で被覆されているものと考えられる。
分かるように、連続通水処理では破過点（ C／C0＝0.
2）における鉛イオンの吸着率は約0.25であるのに対し
て、断続通水処理では破過点における鉛イオン吸着率は
約0.84まで増加しており、骨炭のほぼ全表面が鉛イオン
で被覆されているものと考えられる。
【００２３】連続通水処理に較べ断続通水処理の方が吸
着率が高い理由としては、骨炭表面での鉛イオンの拡散
性が関与しているものと考えられる。この点に関し、図
３の模式図に示すように、骨炭や水酸アパタイトはサブ
ミクロンの微小結晶（一次粒子）により構成されてお
り、これらの一次粒子は互いに凝集して二次粒子を形成
しているので、一次粒子間には微小細孔が存在し、極め
て高い多孔性を有するものと考えられる。
着率が高い理由としては、骨炭表面での鉛イオンの拡散
性が関与しているものと考えられる。この点に関し、図
３の模式図に示すように、骨炭や水酸アパタイトはサブ
ミクロンの微小結晶（一次粒子）により構成されてお
り、これらの一次粒子は互いに凝集して二次粒子を形成
しているので、一次粒子間には微小細孔が存在し、極め
て高い多孔性を有するものと考えられる。
【００２４】水溶液中の鉛イオン濃度がppbのオーダー
と極希薄濃度である場合には、鉛イオンは濃度勾配の影
響を受けにくいので、濃度勾配を推進力とする細孔内拡
散は律速となり、表面拡散が支配的となるものと考えら
れる。しかしながら、表面拡散においては、或るリン酸
基に吸着した鉛イオンが異なるリン酸基に移動するため
にはポテンシャルエネルギの障壁を乗り越えなければな
らないので、移動速度は低くなる。このことから考える
と、鉛イオンの表面拡散は、吸着量のみならず、時間的
な要因および温度的要因によって支配されることとな
る。また、表面拡散係数は表面被覆率の関数であり、表
面吸着量の増加に伴い大きくなることが知られている。
従って、連続通水処理に較べ、単位鉛イオン濃度当たり
の処理時間が長い断続的通水処理の方が、遥かに有利に
表面拡散を進行させることができると考えられる。
と極希薄濃度である場合には、鉛イオンは濃度勾配の影
響を受けにくいので、濃度勾配を推進力とする細孔内拡
散は律速となり、表面拡散が支配的となるものと考えら
れる。しかしながら、表面拡散においては、或るリン酸
基に吸着した鉛イオンが異なるリン酸基に移動するため
にはポテンシャルエネルギの障壁を乗り越えなければな
らないので、移動速度は低くなる。このことから考える
と、鉛イオンの表面拡散は、吸着量のみならず、時間的
な要因および温度的要因によって支配されることとな
る。また、表面拡散係数は表面被覆率の関数であり、表
面吸着量の増加に伴い大きくなることが知られている。
従って、連続通水処理に較べ、単位鉛イオン濃度当たり
の処理時間が長い断続的通水処理の方が、遥かに有利に
表面拡散を進行させることができると考えられる。
【００２５】図３（Ａ）を参照するに、通水中には、供
給液中の鉛イオンは水酸アパタイト（HAp）の結晶粒子
表面のリン酸基に優先的に吸着するものと考えられる。
濃度勾配を推進力とする細孔内拡散は前述したように律
速となるので、結晶粒子間に形成される微小細孔内への
鉛イオンの進入は低い割合で行われる。
給液中の鉛イオンは水酸アパタイト（HAp）の結晶粒子
表面のリン酸基に優先的に吸着するものと考えられる。
濃度勾配を推進力とする細孔内拡散は前述したように律
速となるので、結晶粒子間に形成される微小細孔内への
鉛イオンの進入は低い割合で行われる。
【００２６】通水を停止すると、図３（Ｂ）に示したよ
うに、鉛イオンの表面拡散が進行し、鉛イオンの微小細
孔内への移動が起こるので、表面に吸着された鉛イオン
濃度が減少する。その結果、鉛イオンを吸着可能な表面
リン酸基サイトが見かけ上増加し、水酸アパタイトの鉛
イオン吸着能力が回復する。
うに、鉛イオンの表面拡散が進行し、鉛イオンの微小細
孔内への移動が起こるので、表面に吸着された鉛イオン
濃度が減少する。その結果、鉛イオンを吸着可能な表面
リン酸基サイトが見かけ上増加し、水酸アパタイトの鉛
イオン吸着能力が回復する。
【００２７】図３（Ｃ）に示したように、再び通水を開
始すると、供給液中の鉛イオンは回復した表面リン酸基
サイトに接触し、表面リン酸基への鉛イオンの吸着が再
開されるので、水酸アパタイトは鉛イオンを更に吸着す
ることができる。
始すると、供給液中の鉛イオンは回復した表面リン酸基
サイトに接触し、表面リン酸基への鉛イオンの吸着が再
開されるので、水酸アパタイトは鉛イオンを更に吸着す
ることができる。
【００２８】このように、水酸アパタイトへの鉛イオン
の吸着は、細孔内拡散律速・表面拡散支配型で進行し、
通水を停止している間に鉛イオンの細孔内表面への拡散
が進むので、通水を断続的に行えば、鉛イオンを吸着可
能な表面リン酸基サイトが見かけ上増加し、通水再開時
の水酸アパタイトの鉛イオン吸着能力が回復するものと
考えられる。
の吸着は、細孔内拡散律速・表面拡散支配型で進行し、
通水を停止している間に鉛イオンの細孔内表面への拡散
が進むので、通水を断続的に行えば、鉛イオンを吸着可
能な表面リン酸基サイトが見かけ上増加し、通水再開時
の水酸アパタイトの鉛イオン吸着能力が回復するものと
考えられる。
【００２９】
【発明の効果】従って、本発明によれば、水道水に溶存
する鉛イオンを10ppb以下の低濃度にまで除去すること
が可能で、小型の浄水器で実施することの可能な浄化方
法を実現することができる。
する鉛イオンを10ppb以下の低濃度にまで除去すること
が可能で、小型の浄水器で実施することの可能な浄化方
法を実現することができる。
【図１】水酸アパタイト粒子に断続的に被処理水を通水
した場合の鉛流出率と鉛イオン吸着量と鉛吸着率を示す
グラフである。
した場合の鉛流出率と鉛イオン吸着量と鉛吸着率を示す
グラフである。
【図２】水酸アパタイト粒子に連続的に被処理水を通水
した場合の鉛流出率と鉛吸着率を示すグラフである。
した場合の鉛流出率と鉛吸着率を示すグラフである。
【図３】水酸アパタイト粒子に鉛イオンが表面拡散と細
孔内拡散により吸着される状態を仮想的に示す模式図で
ある。
孔内拡散により吸着される状態を仮想的に示す模式図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 正樹 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 輪島 尚人 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 鳩野 広典 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 北崎 聡 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 今坂 卓男 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 リン酸カルシウム化合物の粒子を収容し
た容器に水道水を通水することにより、水道水に溶存す
る鉛イオンをリン酸カルシウム化合物粒子の表面に存在
するリン酸基に化学吸着させる工程と、 所定量通水後に所定時間にわたり容器への通水を停止す
ることにより、鉛イオンに対するリン酸カルシウム化合
物の吸着能力を回復させる工程、とを繰り返すことを特
徴とする水道水の浄化方法。 - 【請求項２】 リン酸カルシウム化合物粒子の表面リン
酸基に吸着された鉛イオンは、容器への通水を停止する
前記工程において、リン酸カルシウム化合物粒子の内部
に拡散することを特徴とする請求項１に基づく浄化方
法。 - 【請求項３】 前記リン酸カルシウム化合物は水酸アパ
タイトを含む請求項１に基づく浄化方法。 - 【請求項４】 前記リン酸カルシウム化合物は骨炭を含
む請求項１に基づく浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13965696A JPH09299932A (ja) | 1996-05-08 | 1996-05-08 | 水道水の浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13965696A JPH09299932A (ja) | 1996-05-08 | 1996-05-08 | 水道水の浄化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09299932A true JPH09299932A (ja) | 1997-11-25 |
Family
ID=15250356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13965696A Pending JPH09299932A (ja) | 1996-05-08 | 1996-05-08 | 水道水の浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09299932A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003190941A (ja) * | 2001-12-25 | 2003-07-08 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 浄水器用吸着材及びその製造方法、並びにこれを用いた浄水器 |
| JP2008119692A (ja) * | 2007-12-28 | 2008-05-29 | Ngk Insulators Ltd | 浄水器 |
-
1996
- 1996-05-08 JP JP13965696A patent/JPH09299932A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003190941A (ja) * | 2001-12-25 | 2003-07-08 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 浄水器用吸着材及びその製造方法、並びにこれを用いた浄水器 |
| JP2008119692A (ja) * | 2007-12-28 | 2008-05-29 | Ngk Insulators Ltd | 浄水器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040526 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040824 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050222 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |