JPS5827995B2 - スイチユウノ ムキセイオヨビ ユウキセイオセンブツオ ドウジニ キユウチヤクシヨリスルホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水中の無機性および有機性汚染物を同時に吸着
処理する方法に関する。

従来、水中の有機性汚染物を吸着処理する方法として活
性炭を用いる吸着法が採用されている。

活性炭による吸着処理は水中の汚染物濃度が比較的に低
い場合に特に有効とされ、処理された水は高度に精製さ
れた水として排出規準を充分に満足するのみならず廃水
の再利用にも可能ならしめる程である。

しかしながら、かかる優れた吸着能を有する活性炭でも
水銀等極く一部の物質を除いては無機性汚染物に対して
は全く吸着能力を打しない。

したがって水中の無（幾肚汚染物の吸着処理には活性炭
以外の物質、即ち各種のイオン交換性物質、特に合成有
機高分子系イオン交換体が使用されている。

しかしながら、これらのイオン交換性物質は荷電のない
有機性物質に対する処理能力は皆無であるかもしくは極
めて低い。

現在、水中の有機性および無機性汚染物を同時に除去す
る方法として逆浸透膜を利用する方法が知られているが
、この方法による処理は現在極めてコストが高く、しか
も水中汚染物を充分に低い濃度にまで除去するのは困難
である。

更に、膜の再生が困難であるのみならず、逆浸透処理に
よって生ずる濃縮された汚染物をどのように処理するか
という問題も存在する。

したがって、現在のところ、水中の有機性及び無機性汚
染物を除去し、充分に精製された水を得るためには活性
炭とイオン交換性物質との併用が有利な方法であるとさ
れている。

しかしながら、この場合、活性炭による処理とイオン交
換性物質による処理とは別々の処理塔で行ない、再生も
態別の再生装置を用い異った再生方法で行なわねばなら
ない。

何故ならば、活・１〈Ｌ炭の再生方法とイオン交換性物
質の再生方法とは全く異るためである。

若し、活性炭とイオン交換物質とを混合して同一の処理
塔で使用した場合には、再生にさきだって両者を分離す
る必要があるが、実際問題として両者の分離は極めて困
難であり、したがって混合使用は現在採用し得ない。

活性炭とイオン交換性物質との混合物を従来の活性炭再
生方法で再生すると、イオン交換性物質が再生時の高温
の為軟化熔融し、活性炭の細孔を閉そくしてしまい活性
炭の吸着能力を著るしく低下せしめるのみならずイオン
交換性物質も破かいされイオン交換能力が失われてしま
う。

また両者の混合物をイオン交換性物質のための再生方法
で処理した場合、活性炭の吸着能力は、例えばフェノー
ル類を吸着処理したときのように極めて特殊な場合を除
き、全く回復されない。

したがって、水中の有機性および無機性汚染物をともに
除去し充分に精製された水を得るためには活性炭による
処理とイオン交換性物質による処理とを別々の処理塔で
実施し、再生もまた別々に異なる方法で行うという煩雑
且つ高価な処理を必要とするのが現状である。

本発明者等はかかる問題点を解決すべく鋭意研究の結果
、従来の活性炭再生方法により処理することによって軟
化熔融することなく活性炭に変化し得るところの不融性
のイオン交換能力を有する炭素質物質を活性炭に添加あ
るいは併用することにより上記の困難を克服し得ること
を見出し本発明を完成した。

即ち、本発明の要旨は活性炭とイオン交換能力を有する
不融性の炭素質物質とから成る吸着材を用いることを特
徴とする水中の無機性および有機性汚染物を同時に吸着
処理する方法に存する。

本発明方法において使用する吸着材を構成する一方の成
分である活性炭部分は特に述べるまでもなく、水中の有
機性汚染物の吸着処理を行う部分であって通常の活性炭
を任意に使用することができる。

本発明方法で使用する吸着材の他の構成成分であるイオ
ン交換能力を有する不融性の炭素質物質としては、特願
昭４７−６４７４．３（特開昭４９１７３９５）の如き
石炭または木質物を硫酸で処理して得られる炭素質物質
、特願昭４７６４７４４（特開昭４９−２３７９５）の
如き石油系重質物を硫酸で処理して得られる炭素質物質
、特願昭４７−９２５５１．（特開昭４９−４９８９２
）の如き石油系重質物を分散媒としての反応媒体の存在
下にスルホン化剤と反応させて得られる炭素質物質、特
願昭４８−２５６７（特開昭４９−９１０９９）の如き
石油系重質物を硫酸以外のスルホン化剤またはこのスル
ホン化剤と硫酸との混合物で処理して得られる炭素質物
質、特願昭４８９６４１３（特開昭５Ｏ−４５７９９）
の如き廃プラスチックあるいは廃ゴムをスルホン化剤で
処理して得られる炭素質物質あるいは特願昭４８１３４
０９１もしくは特願昭４９−５４１４８の如き石油系重
質物を反応媒質中に溶解および／または分散せしめ不溶
、不融性の称犬及び／又は粉末状の炭素質物質の存在下
、かきまぜながらスルホン化剤と反応させて得られる粒
状の不溶、不融性の炭素質物質を用いることができる。

即ち、ヤシ殻、オガ屑等の木質系炭素質物質、瀝青炭、
褐炭等の石炭系炭素質物質、原油を蒸留あるいは分解等
処理する際に得られる石油系重質残渣もしくは廃タイヤ
、廃プラスチック等の炭素質高分子物質あるいはこれら
の二種以上の混合物を硫酸、発煙値酸、無水硫酸もしく
はクロルスルホン酸で処理して得られるイオン交換能力
を有する熱的に不融化した炭素質物質が用いられる。

これらは炭化せしめることなく、単に通常の活性炭製造
工程中の賦活処理により容易に１段で賦活されて優秀な
活性炭に変換し得る物質である。

また上記のこれらのスルホン化物は酸化脱水素重縮合に
より炭素質様物質になっていると同時にスルホン化剤に
よるスルホン化反応を受けて居り、通常０．５〜５ｍｅ
ｑ ／ ′？ 程度のイオン交換能力を有するもので
あって、従ってこれらスルホン化物は水中の無機性、特
に各種の金属イオンの如きＩＩ Ｎ荷を帯びた無機性汚
染物に対するすぐれた吸着能力を有するのである。

そしてこれらは７００ °Ｃ以上に加熱し、水蒸気を含
有するガスで処理する活性炭の通常の再生法によって水
中の有機性汚染物に幻する吸着能力を有する活性炭に変
化し、本発明方法で使用する吸着材の他の構成成分とし
てそのままひきつづき利用される。

そしてこの再生処理の間に、もともと存在していた活性
炭は充分に再生され、その本来の水中有機性汚染物に利
する優秀な吸着能力を回復する。

即ち、本発明方法にあっては吸着材の一方の構成成分で
ある活性炭の再生時に、吸着材の他方の構成成分である
イオン交換性物質をこの活性炭の再生処理によって同時
に活性炭に変化せしめるものであり、次回の使用に際し
ては通常上記のイオン交換性物質のみを添加することに
よって、次回処理時の有機性および無機性汚染物を同時
に吸着処理することが可能となる。

即ち、本発明を言い換えれば、通常の再生方法による活
性炭の目減り分を、活性炭の通常の再生条件で容易に優
秀な活性炭となり得るところの不融性のイオン交換性を
有する炭素質物質で補うところの水中の有機性および無
機性汚染物を同時に吸着処理する方法と言うことが出来
る。

活性炭と不融性のイオン交換性を有する炭素質物質の添
加割合は使用する活性炭の再生収率および被処理水中の
有機性汚染物と無機性汚染物の存在割合によって異なり
、−概に規定することはできないが、使用する活性炭の
使用量をＷＡ、再生収率をＡ％（通常８０〜９０％）そ
して使用する不融性のイオン交換・１□Ｌを有する炭素
質物質の使用量をｗＩ、またこれを賦活して活性炭とす
る際の賦活収率をＢ％（通常３０〜／■Ｏ％）としたと
きＷＡおよびｗＩを次のように決めるのも一方法である
。

活性炭とイオン交換能力を有する不融性の炭素質物質と
の添加方法については何等の規制を受けるものでなく、
任意の添加方法が用いられ得て、例えば両者を混合して
用いてもよくあるいは処理塔の上部、下部に分離され層
状に添加してもよい。

以下に実施例、比較例を示して本発明を更に説明するが
、これらはあくまでも例示であって本発明の範囲を限定
せんとするものではない。

実施例 １ 比表面積１２００〆／′？、メチレンブルー吸着力３０
５ ｍ、９／ ？の性状を有する活性炭８０部にクラエ
ート系原油を常不蒸留した残渣を更に減圧蒸留して得ら
れる重質残渣を５重量部の１ ・１・２トリクロルエタ
ン溶媒中で２重量倍の濃硫酸で処理して得られた３、
９ ｍ ｅｑ ／ ？のイオン交換能力を右する不融性
炭素物質２０部を混合した。

この混合物１０７を内径１７７ｒｔ７ｎのガラス管に充
填し、フェノール類を１１００ｐｐ含有しかつ３０ｐｐ
ｍの蒸発残渣物を有するハーゼンカラー５００の黄色を
帝びた廃水４１を下降流で２５０ｍ、ｌ／時の流速で通
した。

処理前後の水質を表−１に示す。このように有機性汚染
物に列しても無機性汚染物に列しても優れた吸着効果を
本発明方法は示した。

上記の通水処理後の混合吸着材を８００’Ｃに加熱し、
流動状態を呈するように水蒸気を通ずことによって１０
分間再生した。

その結果８２の再生活性炭が得られた。

この再生活性炭の比表面積は１１５０〆／Ｚ、メチレン
ブルー吸着力は２９５■／′？であって、初めに使用し
た活性炭と同程度の性状を有していた。

比較例 １ 実施例１で使用したと同じ活性炭１０′？を用い実施例
１と同様に同じ廃水を処理した。

処理前後の水質を表−２に示す。

表−２から明らかなように有機性汚染物に対しては優れ
た処理能力を有するが無機性汚染物に対しては殆んど処
理能力がなかった。

比較例 ２ 実施例１で用いたと同じイオン交換能力を有する不融性
の炭素質物質１０′？を用い、実施例１と同様に同じ廃
水を処理した。

処理前後の水質を表２に示す。

表−２から明らかなように無機性汚染物に対しては優れ
た処理能力を有するが有機性汚染物にス＼」しては殆ん
ど処理能力がなかった。

比較例 ３ 実施例１で使用した活性炭８グと市販の陽イオン交換樹
脂２？とを混合したものを用いて実施例１と同様に同じ
廃水を処理した。

処理された水のフェノール濃度は０．１ ｐｐｍ以下で
ありまたハーゼン・カラーも１０に低下し且つ蒸気残渣
物も、４ｐｐｍに減少していた。

この通水処理に用いた後の混合吸着材を実施例１に示し
たと同じ条件で再生したところ、収量８．２２で再生物
が得られたが。

このものの比表面積は７８０メ／７、またメチレ※；ン
ブルー吸着力は１５０■／りであってはじめに使用した
活性炭にくらべて非常に性状が劣っていた。

実施例 ２〜５ 実施例１で使用したと同じ混合吸着材１１’を用い、実
施例１で使用したと同じ廃水に表−３に示すように種々
の金属を添加し、実施例１と同様に処理した。

処理前後の水質を表〜３にまとめて示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 活性炭とイオン交換能力を有する不融性の炭素質物
   質とから成る吸着材を用いることを特徴とする水中の無
   機性および有機性汚染物を同時に吸着処理する方法。