JPH10118661A - 水処理方法 - Google Patents

水処理方法

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JPH10118661A
JPH10118661A JP29185697A JP29185697A JPH10118661A JP H10118661 A JPH10118661 A JP H10118661A JP 29185697 A JP29185697 A JP 29185697A JP 29185697 A JP29185697 A JP 29185697A JP H10118661 A JPH10118661 A JP H10118661A
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JP
Japan
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iron material
water
polymeric
iron
metallic substance
Prior art date
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Pending
Application number
JP29185697A
Other languages
English (en)
Inventor
Felix Hulten
フルテン フェリックス
Goeran Sivertsson
シヴェルツソン ゴラン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nouryon Pulp and Performance Chemicals AB
Original Assignee
Eka Chemicals AB
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別な安定化剤を必要とせず、凝集剤用量を
増大し得る水の処理方法を提供する。 【解決手段】 新たにつくられた重合鉄物質を含む水溶
液を生成し、生成された重合鉄物質を水の有効な処理を
与えるのに充分に長く熟成し、熟成された重合鉄物質を
含む水溶液を処理すべき水に添加する水の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、凝集剤として作用
する、重合鉄物質の水溶液を使用して水を精製する水処
理方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】水処理
に重合鉄物質の水溶液を使用することの一般的な概念
は、例えば、Tangら、“無機重合体凝集剤重合塩化
鉄(III)、その性質、効率及び製造" 、Chemica
l Water and Waste−water t
reatment(III),p57−70,Spring
er Verlag 1994(本明細書に参考として
含まれる)に記載されている。一般に、高用量の凝集剤
が良好な凝集を与える。技術上及び経済上の観点から、
高用量の凝集剤が迅速に添加でき、かつエネルギーコス
ト及び装置のポンプ及びその他の箇所の磨耗が少なく、
同様に取り扱うべき溶液の容積が小さいような方法で高
濃度の凝集剤を含む水溶液を使用することにより凝集剤
用量を増大することが望ましい。多くの場合、凝集剤の
高濃度はまた有効な水処理を与える。しかしながら、T
angらにより示されたように、重合鉄物質の水溶液の
工業規模の適用は、特に高濃度の場合、重大な問題、即
ち、大きな不安定性及び沈殿し易い傾向と関連してい
る。Tangら(上記文献)は、特別な安定剤化合物、
特にリン酸塩を使用する重合鉄物質の水溶液の安定化方
法を記載している。しかしながら、このような使用は幾
つかの問題と関連している。水精製系中のリン酸塩の添
加がエコロジー上の観点から望ましくない。リン酸塩化
合物それ自体がコストと関連しており、殆どの薬品のよ
うに、それらはそれらによる幾つかの実用上の取扱いの
問題を有する。
【0003】
【課題を解決するための手段】これらの問題を解決する
一つの方法は消費の時点近くに重合鉄物質を生成するこ
とであることが今見出された。その方法において、重合
鉄物質は沈殿の充分に前に迅速に使用し得る。しかしな
がら、このような方法は有効な凝集を与えるために請求
項1の特徴事項に示された工程を含むべきであり、即
ち、重合鉄物質は処理すべき水に添加される前に少なく
とも或る短い期間にわたって熟成されるべきであること
がまた驚くことに見出された。更に詳しくは、本発明の
方法は新たにつくられた重合鉄物質を含む水溶液を生成
する工程、重合鉄物質を水の有効な処理を与えるのに充
分に長く熟成する工程、及びこうして熟成された重合鉄
物質を含む水溶液を処理すべき水に添加する工程を含
む。
【0004】
【発明の実施の形態】熟成の時間は少なくとも約15
秒、特に少なくとも約0.5分であることが好ましく、
少なくとも約1分であることが最も好ましい。最小の熟
成時間は個々の場合に適していることが好ましい。何と
なれば、前記熟成時間は、幾つかの種々のパラメータ
ー、中でも、例えば、溶液中の重合鉄物質の含量に依存
するからである。しかしながら、それは、例えば、重合
鉄物質の添加の前後に処理中の水の濁度またはリン含量
を測定することにより平均の専門家により容易に決めら
れる。これは基本的には濁度またはリン含量を測定する
ためのあらゆる好適な標準的方法により行い得る。
【0005】重合鉄物質の溶液は、その物質が沈殿し始
める前に添加されることが好適である。沈殿は水処理の
効率に通常寄与しない。むしろ逆に、それはしばしばパ
イプ及び装置のその他の部品の目詰まりをもたらす。本
発明の方法において適用される好ましい最大熟成時間は
幾つかのパラメーター、例えば、特別な種類の重合鉄物
質、重合鉄物質の濃度、温度、及びpHにより決められ
る。しかしながら、それは平均の専門家により容易に決
められる。また、最大時間は決定するのに容易である。
それは、沈殿が重合鉄物質溶液中で生成し始めている時
点である。この時点は、例えば、濁度計により測定し得
る。
【0006】本発明の一つの利点は、それが如何なる安
定剤をも使用する必要なく、3.5M以上程度に高い鉄
含量を保持する重合鉄物質溶液を使用する有効な水処理
を与え得ることである。
【0007】重合鉄物質が生成される反応器を水処理設
備と連結する管またはホースが熟成の適切な時間を与え
るために使用されてもよい。管の寸法及び/または熟成
時間中の重合鉄物質溶液の流速を変化させることによ
り、熟成時間が容易に調節し得る。本発明の好ましい実
施態様によれば、重合鉄物質は重合塩化鉄、重合硫酸
鉄、重合塩化硫酸鉄、またはこれらの混合物である。重
合塩化硫酸鉄は塩化硫酸鉄から生成され、これは水性媒
体中の塩素と硫酸鉄の反応から得られる。
【0008】重合鉄物質は幾つかの方法、例えば、A.
Leprinceら, “重合塩化鉄:改良された無機凝
集剤”,J.AWWA,76(10),93−97頁,
1984(参考として本明細書に含まれる)、またはG
raham及びJiang,WO95/23765(参
考として本明細書に含まれる)により記載された方法に
より生成し得る。本発明によれば、重合鉄物質は鉄塩を
アルカリと反応させることにより生成されることが好ま
しい。鉄塩は、例えば、塩化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄、また
は過塩素酸鉄であってもよく、アルカリは、例えば、N
aOH、KOH、K2 CO3 、またはNaHCO3 であ
ってもよい。このような調製の一つの特別な方法がA.
Leprinceら(上記文献)により開示されてい
る。重合塩化鉄は別として、その他の重合鉄物質は、好
適な適用後に、Leprinceらにより示唆された方
法により生成されてもよい。
【0009】重合鉄物質に関する普通に使用されるパラ
メーターは塩基度またはB値である。本件出願におい
て、B値は[OH]a /[Fe(III)T ](式中、[O
H]aは操作中の溶液に添加された塩基のモル濃度であ
り、かつ[Fe(III)T ]は溶液中の全てのFe(III)種
を表す)と定義される。
【0010】本発明の一つの好ましい実施態様におい
て、重合塩化鉄は、激しく攪拌しながら塩基、好ましく
はNaOHまたはNaHCO3 を好ましくは濃縮された
FeCl3 の水溶液と混合することにより生成される。
FeCl3 の濃縮水溶液はFeに関して約4Mを保持す
る。得られた重合塩化鉄は好ましくは約2.5まで、特
に約0.1から約0.5までのB値を有する。重合塩化
鉄の鉄含量は約1Mから約4Mまでであることが好まし
く、特に約2Mから約3.5Mまでである。
【0011】
【実施例】本発明が幾つかの非限定実施例により以下に
更に説明される。 (実施例1)3.9MのFeCl3 の水溶液及び6.
25MのNaOHの水溶液をホースにより貯蔵容器から
型アーガル(Argal)TM45の磁気遠心分離ポン
プにポンプ輸送し、その中で合わせた溶液を強力な混合
にかけ、その間に重合塩化鉄を生成した。FeCl3 溶
液をワトソン・マーロウ(Watson Marlo
w)604Sホースポンプにより内径10mm、外径1
6mmのシリコンホースを通してポンプ輸送し、一方、
NaOH溶液をワトソン・マーロウ502ホースポンプ
により内径6mm、外径9mmのシリコンホースを通し
てポンプ輸送した。次いで、104.4μモルの鉄に相
当する、30μl の量の合わせた溶液のサンプルを、5
5.1NTUの濁度及び12.1mg/lのリン含量を
有する廃水0.8リットルを保持するビーカーに添加し
た。廃水に添加された重合塩化鉄の溶液を515rpm
で30秒攪拌することにより混合し、次いで凝集塊を4
0rpmで攪拌しながら10分間にわたって成長させ
た。これに続いて、攪拌しないで10分間にわたって凝
集塊を沈降させた。次いでサンプルを上澄みから得、分
析した。サンプルの濁度をHACH 2100P濁度計
により測定した。
【0012】これらの実験において、FeCl3 溶液を
40rpmでポンプ輸送してFeCl3 溶液の0.9リ
ットル/分の流量を得、一方、NaOH溶液を25rp
mでポンプ輸送してFeCl3 溶液の0.11リットル
/分の流量を得た。これは0.2のB値を有し、3.4
8Mの鉄を含む重合塩化鉄溶液をもたらした。次いで重
合塩化鉄溶液を遠心分離ポンプにより第三のホースを経
由して廃水にポンプ輸送した。第三のホースの長さを調
節することにより熟成時間を調節した。熟成時間及び相
当する濁度の値を下記の表1に示す。
【0013】
【表1】 (実施例2)これらの実験において、NaOH溶液16
rpmでポンプ輸送してNaOH溶液の0.04リット
ル/分の流量を得た以外は、実施例1を基本的に繰り返
した。これは0.11のB値及び2.69Mの鉄含量を
有する重合塩化鉄溶液をもたらした。107.6μモル
の鉄に相当する、溶液40μl の量のサンプルを抜取
り、実施例1のように廃水のビーカーに添加した。廃水
のオルトリン含量をHACH DR/700熱量計によ
り測定した。熟成時間及び相当するリン含量の値を下記
の表2に示す。
【0014】
【表2】

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 新たにつくられた重合鉄物質を含む水溶
    液を生成し、 生成された重合鉄物質を水の有効な処理を与えるのに充
    分に長く熟成し、かつ熟成された重合鉄物質を含む水溶
    液を処理すべき水に添加することを特徴とする重合鉄物
    質を凝集剤として使用する水の処理方法。
  2. 【請求項2】 熟成された重合鉄物質を含む水溶液を、
    前記物質が沈殿し始める前に処理すべき水に添加するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 重合鉄物質を塩化鉄、硫酸鉄、塩化硫酸
    鉄、またはこれらの混合物から生成することを特徴とす
    る請求項1または2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 重合鉄物質の水溶液が約2Mから約3.
    5MまでのFeを含むことを特徴とする請求項1〜3に
    記載の方法。
  5. 【請求項5】 重合鉄物質が約0.1〜0.5のOH/
    Fe比(B値)を有することを特徴とする請求項1〜4
    に記載の方法。
  6. 【請求項6】 重合鉄物質が濃縮FeCl3 溶液を激し
    い撹拌下で塩基と混合することにより調製されていたこ
    とを特徴とする請求項1〜5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 生成された重合鉄物質を、処理後の水の
    最小の濁度を与えるのに充分に長く熟成することを特徴
    とする請求項1〜6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 生成された重合鉄物質を、処理後の水の
    最小のリン含量を与えるのに充分に長く熟成することを
    特徴とする請求項1〜7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 生成された重合鉄物質を少なくとも約1
    5秒熟成することを特徴とする請求項1〜8に記載の方
    法。
  10. 【請求項10】 熟成の時間が生成された重合鉄物質の
    水溶液を管またはホースにより生成の位置から処理すべ
    き水に輸送することにより調節され、それにより溶液の
    流量及び/または前記管またはホースの寸法が熟成の所
    望の時間を与えるように選択されることを特徴とする請
    求項1〜9に記載の方法。
JP29185697A 1996-10-15 1997-10-09 水処理方法 Pending JPH10118661A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CA2217893A1 (en) 1998-04-15
NO974665D0 (no) 1997-10-09
SE9603775D0 (sv) 1996-10-15
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EP0837038A1 (en) 1998-04-22

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