[发明专利]水处理方法和水处理混凝剂

说明书

本申请是申请日为2010年8月5日、申请号为201080035751.7、发明名称为“水处理方法和水处理混凝剂”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种由酚醛树脂的碱溶液形成的水处理混凝剂及使用该水处理混凝剂的水处理方法。详细而言，涉及一种例如熔点为远高于通常的酚醛清漆型酚醛树脂的熔点50～100℃的130～220℃且由通过混凝残留物引起的二次污染少的酚醛树脂的碱溶液形成的水处理混凝剂，以及针对添加了该水处理混凝剂的被处理水进行膜分离处理的水处理方法，尤其是有效地用于使用逆渗透（RO）膜分离处理的水处理的水处理方法。

本发明还涉及该水处理混凝剂的制造方法。

背景技术

酚醛清漆型酚醛树脂也被称作与其发明者相关的“贝克莱特酚醛树脂（Bakelite resin）”，以前作为塑料制食器，后来通过发挥其耐热性、绝缘性、机械强度上的优良特性而作为铸模等耐火、耐热材料而得到应用，最近作为电子材料的原料树脂正在广泛普及。

酚醛清漆型酚醛树脂，是通过相对于1摩尔苯酚使甲醛略微少于1摩尔并且在酸性催化剂的作用下进行加成缩合反应来获得。其结构是基于通过甲醛相对于一个苯酚环的加成缩合反应而生成的亚甲基键而在反应原理上以二维形式相联的结构，因此链的自由度大，其结果是，酚醛清漆型酚醛树脂的熔点比较低，通常为50～100℃，即使熔点最高的也只达到120℃。因此，在成型时易于进行加温、软化处理。

酚醛清漆型酚醛树脂，由于不含反应活性的羟甲基，所以通过六亚甲基四胺等固化剂和相应于用途的辅料进行混合后加热至树脂熔点以上而使其软化，在进行规定的成型的同时进行热固化反应，由此形成树脂制品。该固化反应后的树脂，其耐热性（加热时的变形耐受性、热裂化耐受性）高，由此支持着贝克莱特酚醛树脂的多种用途。

另一方面，作为将酚醛清漆型酚醛树脂溶解于碱溶液而形成的水处理剂，在作为用于冲洗汽车涂装室的多余涂料的循环水中的涂料回收去除剂（商品名“クリスタックB310”，栗田工业株式会社制造）已在市售之中。

但是，上述水处理剂是能达到适用于涂装室循环水程度的处理剂，不能作为能够满足排放到公共用水域中的澄清度的水处理混凝剂使用，也未见有实际的应用事例。

其原因在于，若将酚醛清漆型酚醛树脂碱溶液用于废水的混凝处理，则含有大量不发生混凝而直接溶解于水中的成分，因此，它们在处理水中残留，例如专利文献1的表1中的比较例2所示，与被处理水相比处理水的总有机碳（TOC）增加，随之COD_Mn增加。

上述不发生混凝而残留于处理水中的成分，分子量为1000以下、尤其是通过亚甲基键连接两个苯酚骨架而成的分子量大于200的苯酚双核体。

此外，在作为酚醛清漆型酚醛树脂本来的用途的热固化树脂及其固化工序中，这些成分作为固化树脂成分发生反应，并没有特别的影响。

本发明人等，从以前就针对在逆渗透（RO）膜等的膜分离处理中去除原水中所夹带的膜污染物质的技术不断地进行研究，发现上述酚醛清漆型酚醛树脂的碱溶液对膜污染物质的混凝去除是有效的并且能够改善作为处理水的膜污染度指标的MFF。

MFF与JIS K3802所定义的FI或ASTM D4189所定义的SDI同样地，是作为表示逆渗透膜供水澄清度的指标而提出的，通常通过使用孔径为0.45μm的微滤膜来进行测定。具体而言，采用日本ミリポア株式会社制造的孔径为0.45μm、47φ的硝基纤维素制成的膜滤器，在66kPa（500mmHg）的减压下过滤50mL过滤水，测量过滤时间T1。进而，同样地进行减压过滤500mL，测定过滤时间T2。根据T2/T1的比值求出MFF，在完全不存在污浊物质的纯水中，T1＝T2，MFF成为1.00。在逆渗透膜供给时所需的MFF低于1.10，作为应该满足的水平设定为低于1.05。

但是，为了达到作为MFF的良好标准的低于1.1的目标，需要加大酚醛清漆型酚醛树脂的碱溶液的添加量，在此基础上混凝残留物的比率大，该结果会显著提高处理水中的残留树脂成分，并且该成分在实际使用了逆渗透膜的平板膜试验中，会形成引起透过通量降低的新的膜污染物质，因此，相对于防止透过通量的降低的目的而言并不适当。

关于去除上述不发生混凝的成分的方法，在专利文献2和专利文献3中，提出了一种方法，其是对酚醛清漆型酚醛树脂的碱溶液进行酸中和，将沉淀物和水中所残留的杂质进行固液分离，通过使沉淀物再次溶解于碱中来进行精制。