申请日2016.03.23
公开(公告)日2018.01.02
IPC分类号B01D21/01; B01D61/02; B01D61/16; B01D61/24; B01D61/58; C02F1/42; C02F1/44; C02F1/58
摘要
在对包含有机物的被处理水进行凝集、固液分离后，进行膜分离处理或离子交换树脂处理的水处理中，由于能够对成为分离膜、离子交换树脂的污染原因物质的被处理水中的高分子有机物、腐殖物质有效地进行凝集处理，并将其高度地固液分离，因此，能够抑制膜分离处理或离子交换树脂处理的性能降低，并且能长期进行稳定且有效的水处理。作为凝集剂，添加包含三聚氰胺‑醛缩合物的凝集剂。该凝集剂是三聚氰胺‑醛缩合物的酸溶液，三聚氰胺‑醛缩合物的分子量优选为400～10000000的范围，胶体粒径优选为5～500nm的范围。
摘要附图
权利要求书
1.一种凝集剂，其特征在于，其是在对包含有机物的被处理水进行凝集、固液分离处理时添加于该被处理水的凝集剂，所述凝集、固液分离处理作为对包含有机物的被处理水进行膜分离处理或离子交换树脂处理时的前处理，所述凝集剂含有三聚氰胺-醛缩合物。
2.如权利要求1所述的凝集剂，其是三聚氰胺-醛缩合物的酸溶液。
3.如权利要求1或2所述的凝集剂，其中，所述三聚氰胺-醛缩合物的分子量为400～10000000的范围、或者胶体粒径为5～500nm的范围。
4.如权利要求1至3中任一项所述的凝集剂，其中，所述被处理水含有分子量1万以上的高分子有机物和/或腐殖物质。
5.如权利要求1至4中任一项所述的凝集剂，其中，所述三聚氰胺-醛缩合物1g中的游离醛的含量为7mg以下。
6.如权利要求5所述的凝集剂，其中，通过超滤膜处理或透析膜处理来进行所述醛的去除处理。
7.一种水处理方法，其特征在于，其是将凝集剂添加于包含有机物的被处理水以进行凝集、固液分离处理，并对所得的分离水进行膜分离处理或离子交换树脂处理的水处理方法，作为所述凝集剂，使用权利要求1至6中任一项所述的凝集剂。
8.如权利要求7所述的水处理方法，其中，所述被处理水含有分子量1万以上的高分子有机物和/或腐殖物质。
9.如权利要求7或8所述的水处理方法，其中，所述固液分离处理为沉淀处理、加压上浮处理、过滤处理、以及膜分离处理中的任意处理。
10.如权利要求7至9中任一项所述的水处理方法，其中，在所述凝集剂的添加前、添加后、或添加的同时，将无机凝集剂添加于所述被处理水以进行凝集、固液分离处理。
11.如权利要求7至10中任一项所述的水处理方法，其中，所述凝集、固液分离处理后的膜分离处理是反渗透膜分离处理。
12.如权利要求7至11中任一项所述的水处理方法，其中，在添加了所述凝集剂后的凝集处理水中，添加重亚硫酸和/或其盐。
13.如权利要求12所述的水处理方法，其中，
将所述重亚硫酸和/或其盐添加于所述固液分离前的凝集处理水或所述固液分离后的分离水，将通过该分离水的膜分离处理或离子交换树脂处理而得的处理水的醛浓度设为0.01mg/L以下。
说明书
凝集剂及水处理方法
技术领域
本发明涉及用以对各种工业排水、生活排水、或该排水的生物处理水、或者表层水、地下水等的被处理水所含有的有机物有效地进行凝集处理的凝集剂及水处理方法。详细而言，本发明涉及对包含有机物的被处理水进行凝集、固液分离处理时添加于该被处理水的凝集剂、以及使用该凝集剂的水处理方法，所述凝集、固液分离处理作为对包含有机物的被处理水进行膜分离处理或离子交换树脂处理时的前处理。
背景技术
i)为了从排水或表层水、地下水得到纯水，使用膜分离处理、离子交换树脂处理作为用以去除杂质、离子的高度处理。在这些水处理步骤之前，广泛地进行用以减少水溶性有机物的基于凝集、固液分离处理的前处理，所述水溶性有机物是造成膜、树脂的处理性能下降的污染物质。
ii)作为污染物质的例子，可列举出生物代谢物(多糖、蛋白质)、腐殖物质(腐殖酸、富烯酸)等，这些高分子有机物在膜分离处理中会附着于精密过滤膜、超滤膜、反渗透膜的膜面或者阻塞膜模块的流路，引起透过水量的降低。此外，在离子交换树脂处理中，会吸附于离子交换树脂而引起再生不良。
iii)一直以来，在用以去除污染物质的前处理中使用氯化铁、聚氯化铝等无机凝集剂。然而，在仅使用无机凝集剂的凝集处理中，需使用大量的凝集剂，从而导致污泥产生量的增加。虽已有人尝试将无机凝集剂与阳离子型高分子凝集剂联用以降低污泥产生量(例如专利文献1)，但是，对生物代谢物的凝集去除效果仍不足。
iv)在对包含有机物的被处理水、尤其是含有来自生物代谢物的高分子有机物的被处理水进行凝集、固液分离处理后，在后级进行膜分离处理、尤其是反渗透膜分离处理的水处理中，利用凝集处理进行的多糖类的去除不充分(非专利文献1)，残存的多糖类不仅会使反渗透膜的透水性能降低，并且成为引起不可逆的结垢的原因物质。
在离子交换树脂中，根据本发明人等调查的结果可知，由于腐殖物质吸附于阴离子交换树脂，使离子交换树脂的性能降低。具体而言，通过有机碳探测型尺寸排除色谱法(LC-OCD)及三维荧光分光法，由于离子交换树脂的通水前后，腐殖物质的浓度减少，因此确认腐殖物质吸附于树脂。根据本发明人等进行试验的结果，发现当使含有腐殖物质的水通水于离子交换树脂时，腐殖物质会吸附，如第1图所示地总交换容量与中性盐分解能力下降。
专利文献1：日本特开2013-202452号公报;
非专利文献1：Tambo et al.Water Research,Vol.12(1978),931-950。
发明内容
本发明的课题在于提供一种凝集剂与使用该凝集剂的水处理方法，该凝集剂在对包含有机物的被处理水进行凝集、固液分离处理时作为添加于该被处理水的凝集剂，能够对成为后级的分离膜、离子交换树脂的污染原因物质的被处理水中的高分子有机物、腐殖物质有效地进行凝聚处理，所述凝集、固液分离处理作为对包含有机物的被处理水进行膜分离处理或离子交换树脂处理时的前处理。
本发明人等为了解决上述课题而进行精心探讨，结果发现，通过使用三聚氰胺-醛缩合物作为凝集剂，能够对被处理水中的高分子有机物或腐殖物质有效地进行凝集处理并将其高度地固液分离，从而完成本发明。
本发明以下述内容为主旨。
[1]一种凝集剂，其特征在于，其是在对包含有机物的被处理水进行凝集、固液分离处理时添加于该被处理水的凝集剂，所述凝集、固液分离处理作为对包含有机物的被处理水进行膜分离处理或离子交换树脂处理时的前处理，所述凝集剂含有三聚氰胺-醛缩合物。
[2]如[1]的凝集剂，其是三聚氰胺-醛缩合物的酸溶液。
[3]如[1]或[2]的凝集剂，其中，前述三聚氰胺-醛缩合物的分子量为400～10000000的范围、或者胶体粒径为5～500nm的范围。
[4]如[1]至[3]中任一项的凝集剂，其中，前述被处理水含有分子量1万以上的高分子有机物和/或腐殖物质。
[5]如[1]至[4]中任一项的凝集剂，其中，前述三聚氰胺-醛缩合物1g中的游离醛的含量为7mg以下。
[6]如[5]的凝集剂，其中，通过超滤膜处理或透析膜处理来进行前述醛的去除处理。
[7]一种水处理方法，其特征在于，其是将凝集剂添加于包含有机物的被处理水以进行凝集、固液分离处理，并对所得的分离水进行膜分离处理或离子交换树脂处理的水处理方法，作为所述凝集剂，使用[1]至[6]中任一项的凝集剂。
[8]如[7]的水处理方法，其中，前述被处理水含有分子量1万以上的高分子有机物和/或腐殖物质。
[9]如[7]或[8]的水处理方法，其中，前述固液分离处理为沉淀处理、加压上浮处理、过滤处理、以及膜分离处理中的任意处理。
[10]如[7]至[9]中任一项的水处理方法，其中，在前述凝集剂的添加前、添加后、或添加的同时，将无机凝集剂添加于前述被处理水以进行凝集、固液分离处理。
[11]如[7]至[10]中任一项的水处理方法，其中，前述凝集、固液分离处理后的膜分离处理是反渗透膜分离处理。
[12]如[7]至[11]中任一项的水处理方法，其中，在添加了前述凝集剂后的凝集处理水中，添加重亚硫酸和/或其盐。
[13]如[12]的水处理方法，其中，将前述重亚硫酸和/或其盐添加于前述固液分离前的凝集处理水或前述固液分离后的分离水，并将通过该分离水的膜分离处理或离子交换树脂处理而得的处理水的醛浓度设为0.01mg/L以下。
发明效果
根据本发明，在对包含有机物的被处理水进行凝集、固液分离后，进行膜分离处理或离子交换树脂处理的水处理中，由于能够对成为分离膜、离子交换树脂的污染原因物质的被处理水中的高分子有机物、腐殖物质有效地进行凝集处理，并将其高度地固液分离，因此，能够抑制膜分离处理或离子交换树脂处理的性能降低，并且能长期进行稳定且有效的水处理。
