[发明专利]水处理剂以及水处理方法

说明书

技术领域

本发明关于水处理剂以及水处理方法。更详细的是，可以从含有有害物质的水中简便 且高效地除去有害物质的水处理剂；以及通过简单的装置和操作，以较少的药剂量即可高 效除去有害物质的水处理方法。

背景技术

在各种产品的制造工序、燃烧气的洗烟工序、污染土壤的净化工序等中产生的产业废 水中，含有硒、铜、铬、钼、锑、铅、砷、锌、镉、镍、锰、铁、锡、钴等重金属类；硼、 氟、磷等各种有害物质。由于这些有害物质对动植物产生不良影响，因此法律规定上述废 水必须除去这些有害物质后才能排放到河川、湖沼和海域等公用水域。

作为除去有害物质的一般方法，已知的有，碱沉淀法、共沉淀法、离子交换法、生物 处理等。但是，碱沉淀法虽然对碱性条件下形成沉淀的金属有效，但无法除去氟、硼等的 碱性条件下不形成沉淀的物质，此外，为了除去有害物质，还必须添加大量的药剂，会招 致药剂使用量和污泥产生量增大的问题。共沉淀法也是一样，有的有害物质无法通过共沉 淀剂除去，此外，还必须添加大量的药剂，从而招致药剂使用量和污泥产生量增大的问题， 和添加共沉淀剂而可能引起二次污染的问题。离子交换法中，如果有害物质的浓度较高， 则立即出现饱和，因此效率较差，此外还有成本高的问题。生物处理中，容易受到共存物 质的影响，此外，还存在必须维持适合处理的生育条件的问题。

有害物质中，硼的过量摄取可能会阻碍植物的成长和动物生殖的毒性、影响神经、消 化器官，2001年，日本防止水质污浊法实施令被部分修改，规定了河川、湖沼等非海域 的公用水域的硼及其化合物的排水基准在10mg/L及以下。

硼被使用于玻璃工业以及燃料等的原料、合金或半导体材料的成分、电镀等各种工业 用途，这些制造工序等产生的废水中含有硼。此外，发电厂产生的废水和垃圾焚烧厂的洗 烟废水、掩埋场浸出废水等中也大都含有硼。另外，温泉旅馆业的废水中有的也含有硼。 诸如此种，硼存在于各种废水中。

作为硼的处理技术，所知的有，凝集沉淀法、离子吸附法、溶剂萃取法、蒸发浓缩法、 逆浸透膜法等，但各自都存在有问题。凝集沉淀法中，为了充分除去硼，必须使用大量的 药剂，会招致药剂使用量增大和污泥产生量增大的问题。此外，如果处理水中共存有氯化 物离子的话，存在除去率下降的问题。离子吸附法中，为了处理含有较高浓度的硼的水， 会对使用的螯合树脂造成负荷，因此效率较差，此外，不仅是螯合树脂本身的成本，再生 处理也需要成本。溶剂萃取法中，由于作为萃取剂的有机溶剂会溶解于除去了硼的处理水 中，因此必须除去有机溶剂，存在药剂损失而增加成本的问题。蒸发浓缩法中，为了蒸发， 必须要有热源，为了令硼化合物结晶析出，需要极大的能量，逆浸透膜法则存在硼除去率 低、膜闭塞的问题。

为了解决这些问题，有提案提出，组合使用铝化合物以及钙化合物的凝集沉淀法、与 使用了阴离子交换树脂的离子吸附法，处理含有硼的水的方法(专利文献1、2)。但是 该方法中，必须添加大量的药剂，产生的污泥量也多，其处理较为困难。此外，也有提案 提出，组合蒸发浓缩法以及凝集沉淀法来处理含有硼的水的方法(专利文献3)，和组合 蒸发浓缩法、凝集沉淀法以及离子吸附法来处理含有硼的水的方法(专利文献4)。但是， 即使是这些方法，为了蒸发，必须有大量的热量，此外装置的规模也会很大，同时处理工 序也较为复杂，存在成本变高的问题。另外，也有提案提出了除去废液中的氟和污泥中的 磷酸离子的有害物质固定化材料(专利文献5)，但对于添加盐等也难以在水溶液中生成 沉淀的硼并不知其效果。此外，也有提案提出，在含有硼的排水中添加铝盐、难溶性钙盐、 以及消石灰调整pH的排水处理方法(专利文献6)，但是在水中生成的铝酸钙水合物和 难溶性钙盐的组合中，存在难以获得充分的硼除去力的问题。

专利文献1：特开昭57-81881号公报

专利文献2：特开昭57-180493号公报

专利文献3：特开平7-323292号公报

专利文献4：特开平10-314798号公报

专利文献5：特开2000-93927号公报

专利文献6：特开2004-283731号公报

发明内容