JPS58128147A - 水処理材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は水中に分散１乳化１溶解している１機物質又は
無機物質の＊＊能が優れた水処理材及びそのｓａｉ方法
に関する扇 水中σ）′４を機物質の処理、とりわけ含油廃水の４Ｉ
Ｉ＆境に関しては従来より多くの処理方法が提案されて
いる□たとえば自然浮上、強制浮上、ｒ過、遠心力によ
る重力分離等の機械的分離法、超音波、電解電気泳動等
の電磁気利用による分用した方決等が知られている□ これらの中でも、運転管理等が北壁的簡単かつ安定な吸
着法に関して種青の吸着材が提案されているが、微細な
分散油や乳化油処理にｉ麹な吸着材は未だ見い出されて
いない□たとえば提案されている吸着材において、疎水
性の合成１膳や合成ｓｔｍ＊ｍ卿造体は浮上油や粗大な
分散油

【主な対象としている□粒状活性炭は微細な分散
油に対してはある程度有効であるが１その数層容量が極
めて小さく実用的でなく・乳化油に対しては殆んど効果
を示さない◎ 陰イオン交換１１はその表面に多量の陽イオン基を持っ
ているが１水に対゛する膨潤炭が大であり、イオンの如
き低分子１懺に対しては有効であるが、声オーダーの油
滴に対しては陽イオン効果が十分に及ばないので有効で
ない。又真密度も元の樹脂に依存するために通常行なわ
れる逆洗には耐え得ない０又最近陽イオン基な含有する
軟ｇ／Ｌぎりウレタン７オームが提案されているが１発
泡体であるために油分の吸着や懸濁物質ｇ１＠捉により
圧密化が生じ易く１又逆洗も不可能である・更に■繍％
Ｉｉ＃微ｓｔｅｍ体又はシリカアルミナ粒状体等の基材
表面に界面活性剤、シリコンオイル、又はアミン等の保
持せしめたＩＩ＆場材・が提案されており、これらの中
には使用初期において微細な油滴や乳化油に対して良好
な４６ｍ性能を示！ものもあるが・基材と保持成分との
密着性が十分でなく使用中に保持成分が脱落するので１
逆洗が実質的に不可能であり長期間使用には耐えないの
が欠点である。 以上述べたように一黴■な油滴や乳化油等の処理に対し
ては有効な４１＆単材が艶い出されていないのが現状で
ある・ 通常１水中に安定に分散したコロイド、微細な油滴・又
は有機高分子量体（以下油滴で代表］は、油滴表層に負
電荷が分布し１その油滴の安定度は主として油滴径と電
荷量とに依存するのでこれらの油滴を除去するための４
１１＆層材としては、油滴表面に存在する電荷を中和し
て油滴な不安定化する能力があること、油滴と逆電荷【
有し油滴に対する吸引力があること％油分を吸着あるい
は抱油する性質のある有機高分子量物等が存在し、好ま
しくは多孔質性で豪［１ｉＩＩＩが大きい材質であるこ
と１混在する固形物量によって閉ｌｌｌされにくく１通
水圧の上昇が少なく、かつ好ましくは閉塞時には逆洗等
の洗浄操作によって閉ｍｆ：解除しつること、及び又は
機械的嫌度が高く、水中での膨潤性が小さく水に沈むこ
とが必要である口 本発明の目的は、水中に分散、乳化５ｌＩＩ！解してい
る有機物質又は無機物＊１除去する重力に優れた水処理
材及びそのＩ！造方法を提供することにあり、特に微細
な油滴の存在する含油廃水の帳場に好適な水処理材及び
その製造方法を提供することにある〇 本発明は、陽イオン性の架橋重合体を有−重合体からな
る基材の少なくとも一部に保持せしめた水処理材及び陽
イオン基な含む単量体又は重合体（４）及びその架橋剤
威分儂）覧あるいは更に重合開始剤又は助剤Ｃ）憂％ｉ
機重合体からなる基材と混合又は基材に付着させ免状扉
にて１反応させて陽イオン性の架橋重合体ｆ：影形成せ
ることからなる水処理材の製造方法にある〇本発明の水
処理材の製造方法における（４）、（至））成分又は（
４）、　ＣＢ）　、　（Ｃ）成分の基材への付着及び陽
イオン性の架橋重合体の形成方法としては任意の方法を
採用することができる・たとえば＃ＡＪ。 俤）成分又は（４）、儂）、Ｃ）成分な溶解させた水漕
績、有機＊＊＊液１又は本−有機溶媒の混合溶液中に基
材を一定時間浸漬畜せた俵１脱液し、龜嶋理又は光照射
する方決１あるいは（２）、１）成分又は（４）、　（
ＩＩ）　、　１Ｇ）成分を基材にコーティングした後熱
峨理又は光照射する方ａ等ｔＩｓ用することができる０
光照射の光源としては可視光線、紫外―や電子線等を用
いることができる０ 浸漬液濃度や浸漬時間は（４）、儂）　ｅ　（Ｃ）成分
の種讃や溶媒の穂腫によるで任意に変更しうるが・通常
溶質濃度はａｊ−ＪＯ重量外程度、浸漬時間はＱ　ｊ　
−Ｊ時間帳度である。又コーティング方法としては基材
を流動状悪に保ちながら（４）。 ■】又は（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）　１滴下又は
スプレーすることにより付珊させる方法等ｒｔ採用しう
る◎熱処理は２ＯＮ−〇ＯＣの温度で１０分〜コｏＨ関
娠度実膳すれば良いが１架橋富合体形成の際に発生ずる
反応熱を利用することも可能である・又光照射による場
合は、光の檀秦や光量により照射時間は任意に変更しつ
るが通常は１９時間以内で実施することができる〇 又本発明の水処理材は１前記の（４）、儂）成分又は偽
）、儂）、Ｃ）成分と基材となる成分とを混合し溶融押
出機や造粒−等を用いて酸量し、必要に応じて更に熱処
理又は光照射することによっても得ることができる・ 陽イオン基な含む単量体又は重合体偽）としては−エチ
レンジアミン、ジエチレントリア之ン、トリエチレンテ
トラミン、ヘキサメチレンジアミン、ビニルアミン、エ
チレンイ之ン、アニリン等のアミン傾、Ｎ、Ｎ−ジエチ
ルエタノ−ルア電ン、アミ／エチルエタノ−ルア之ン、
Ｎ−メチル−Ｎ、Ｎ−ジェタノールアミン、Ｎ、Ｎ−シ
イラブルビルエタノールアミン、Ｎ、Ｎ−ジブチルヱタ
／−ルア電ン、Ｎ−メチルエタノ−ルア電ン、トリエタ
ノールアミン等のアミ７アルコール類、ジアルキルアミ
ノエチルメタクリレート、ビニルピリジン、ジシアンジ
アセト、ビエルイ之ダシリン又・工前記化合物ｔ”塩化
ベンジル、ジメチル硫酸、塩化メチル等の試薬で陽イオ
ン化した四級アンモニウム−又はコーヒドロ中シーＪ−
メタクリルオキシプロビルトリメチルアンモエウムハテ
イド等の単量体、重合体又は共重合体１又〆リエステル
ぎりアミン、ダリアミドポリアミン、又はカチオン性ビ
エルラタタムーアクリルア電ド共重合体、ジアリルアン
モエウムハ田ゲン化智の環化重合物１イソブチレンと無
水マレイン酸との共重合物にジアミンを作用させて得ら
れる牛ア電ド、アンモニアとエビフルルヒドリンとの重
縮合物、スチレンと無水マレイン酸との共重合物にジア
ミン及び塩化メチルを作用して得られる四級アンモニウ
ム塩、アルキレンジクルライドとアルキレンポリアミン
との重縮金物、アスパラギン酸とへキサメチレンジアミ
ンとの重縮金物、アニリンとホルムアルデヒドとの重縮
金物、キト賃ン等の陽イオン高分子凝集剤等が用いられ
る０又更にアルキルジメチルスルホニウム等のスルホニ
ウム化合物やテトラアルキルホスホニウム塩等のネスホ
ニウム化合物等を用いることもできる・架−銅成分（Ｂ
）としては、（ポリ）エチレンダリコールジグリシジル
エーテル、（ポリ）プロピレングリコールジグリシジル
ニーテルルネオペンチルグリコールジグリシジルエーテ
ル、（ジ）グリ七四−ルｌリグリシジルエーテル、トリ
メチロールプ四パンポリグリシジルエーテル、ソルート
ル〆リグリシジルエーテル、エビフルルヒドリン等の工
メキシ類、（〆す）エチレングリコールジ（メタ］アク
リレート、テトラヒトｃ１フルフリル（メタ）アクリレ
ート、／、＋１−ブタンジオールシアタリレート、１．
轟−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグ
リコールシアタリレート、トリメチリールプ四パンシリ
アタリレート、ペンタエリスリトルトリアクリレート等
の（メタ）アクリレート類、（ジ）エチレンダリコール
ジグリシジルエーテルジメタタリレート、プνビレンダ
リコールジグリシジルエーテルジアタリレート、ダリセ
ロール〆リグリシジルエーテルポリアクリレート、フタ
ル酸ジグリシジルエステルジアタリレ−Ｆ等のエボ中シ
アタリレート類、ジフェニルメタンジイソシア率−ト、
トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート等のイソシアネート領、ポリエステルポリオール
、ｌす；、−チルポリオール、アタリルボリオール、ヒ
！シ油誘導体、）−Ｊｌ’Ｊ騎導体、車錫水酸基含有ポ
リブタジェン等の含水酸基化合物及びそれらのプレｌサ
マー等が用いられる・（Ｃ）成分の重合開始剤としては
、過酸化水素１過硫酸カリウム、亜硫酸、亜硫酸水素ナ
トリウム１過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチルニト
リル、トリアルキルアミン、テトラアル中ルジア處ン等
のアミン類、ジ−ｎ−ブチル錫ジラウレート等の有−金
員化合物等の通常の重合開始剤が用いられ１又助剤とし
ては通常の安定剤、乳化剤、−科、染料等が用いられる
＠ 本発明における基材としての′４を機態合体としてはエ
チレン、プロピレン、スチレン、酢拳ビ＝ｋ、塩化ビニ
ル、アタリ四ニトリル、（メタ）アクリルアミド、（メ
タ〕アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチル、ジビニル
ベンゼン、ブタジェン、イソプレン、Ｉａａプレン等の
重合体又は共重合体、あるいはポリウレタン、ポリ尿素
１１リエチレンテレ７タレート、ナイロン、芳香族ポリ
アミド、ポリカーボネート、ポリスルフォン、〆リエー
テルスル７オン等を用いることができる＠ 基材としての有機重合体の形感は全く任意であるが、得
られる水処理材は＠塩性能の観点からすれば比表面積の
大きい形態であることが好ましい・ 従って、浸漬法やコーティング法によって陽イオン性成
分を基材に付着きせる場合翫水暢珊材の形態は基材のｓ
ｍをはとんどそのまま保つので、基材としてはｔｓＩ總
秋物１ストランド状物、リン片状物、フィブリ〃状物、
海綿状物、繊Ｊｌｌｌを熱融着させた粒状物や多孔質粒
状物等の比表ｌ１ｉ１１（Ｆ’１大きい形ｓのものが好
ましい・又、溶融押出機や造粒機等を用いる場合−基材
の形態は通常粒状又はペレット状であるが一発泡剤や基
材成分用の架橋剤な適宜添加することにより、得られる
水処理材を多孔質粒状物とすることが好ましい。 以上の橡にして得られる本発明の水ＩＩ＆場材において
、基材１好ましく框基材表面に保持賃しめる陽イオン性
の有機重合体の量は、好まシ〈はａｏｓ；−ｎｏ富量遥
の範囲であり、より好ましくはａｉ〜Ｊ０重量襲である
。 陽イオン性の有−重合体がａＯＺ重量−未満では水中に
存在する有機物質及び無機物質の除去効果が十分でなく
、又ｇｏ重重量管越えても陽イオン基が水処理材の内部
にかくれるためにそれ以上の処理効果の向上が關められ
ない・又陽イオン性の１ｉｒｌｌ′Ｉ１１合体が含窒素
化合物である場合は、水＠環材中の窒素含有量は好まし
くはａｏｏｊ−ｉｏ重量惨であり、より好ましくは００
／−ｊ重量≦である。 本発明における水処理材の形態は粒状１リン片状、海綿
状、フィブリル状又はストランド吠等の任意の形ｍｔ有
することができるが、逆洗して再使用することを考慮す
れば粒状であることが好ましい。 本発明の水処理材は、特に各種の鉱物油−動植物油から
なる油分を単独ｖＥたは混合状態で含′ＴｊＴる廃水の
浄化に有効に使用することができ、これらの油分が分散
、乳化等のいかなる状態で含＊＊れていても一油分１１
１来が可能である。又廃水中にｓＪｉ！−分その他の油
分以外の汚染成分が含まれていても処理−力は影響され
ない・本発明の水処理材は又油分のみならずシリカコ冒
イドの様な負電荷を帯びたコシイドの除去にも有効であ
る。 又この水処理材は基材と陽イオン基を有する重合体との
密着性が極めて優れており１長期間使用に耐えうる性能
をｉしている・ 本発明の水ＩＩＥ１埋材は吸着材としてのみならず粗粒
化材としても使用可能である６ｇ＆着材として使用する
場合は、スラリー吸着方式の採用も可能であるが一通常
は充填塔吸着方式を採用するのが好ましい。また粗粒化
材として使用する場合も充填塔方式をＳ用しうる。 充填塔方式により吸着材又は粗粒化材として使用された
本発明の水ＩＩ＆場材は１逆流洗浄又は表向洗浄によっ
て再生使用することも可能である◎洗浄には水又は空気
を使用することかで會る・ 本発明の水処理材は、従来より処理が［―とされていた
切削油廃水、圧延油廃水、オイルタンクの洗浄廃水１機
械洗浄廃水、塗料工場廃水−食品工場廃水、コンプレッ
サードレイン等の乳化油廃水やオイルタンカーのバラス
ト水、ビルジ水・原油掘削廃水等の乳化油又は分散油等
の広範な公費の廃水峨珊にきわめて有効であり再利用な
目的とした処理にも有効である◎以下、実施例により本
発明を説明する。 実施例１ 〆リエチレンイミン（分子量〕万、以下（Ａ）ｌｉＬ分
という）１００９、〆リエチレングリコールジグリシジ
ルエーテル（以下（Ｂ）成分という）１０２及び水ｓｏ
ｏｇの混合液中に、メリエステル株總スフｒｔリペレツ
ト化して熱融着して得た粒で−１濾過により５Ｆｉｌｆ
：取り除きη）及び儂）成分を付着させた基材をｌＯＣ
の熱風で１時間熱処理することにより基材表面上で（４
）及び場）成分を反応させ、本発明の水＠基材を得た◎
得られた水処理材中の陽イオン性の架橋重合体及びその
窒素の量を第７表に示した。 次いでこの水処理材をカラムにコＯ■φＸ１００■の条
件で充填し、このカラムにモデル原水（油分／　１　＊
９／Ｉ　）を流速事態／Ｈｒの下向流でｊＯ時間流した
・モデル原水としては原油（アラビアンライト）４１ｇ
と水ｌｌとｒｔｔキサ−で！分間攪拌した液を水で２０
０４に希釈しドラム缶内で１０時間以上静置させた後の
下層液１００４を用いた。第１表にはｉｏ待時間びｊＯ
時間後の処理水油分を示した・ なお、油分はｒｚＩｓ　　＊ｏｔｏＪ　ｌｚ　　参考ｌ
油分」　の８塩化炭素抽出−赤外纏分析法に従って測定
した・ 第　　　７　　　表 比較例１ 実施例１で崩いたと同一の基材を実施例／におけると同
様に一〇ｍｓφｘｇｏｏ−の条件でカラムに充填し、モ
デル原水を流した６１１−表に処理後の真水中の油分な
示したが一実施例１の本発明の水処理材の場合と比較す
るとかなり高い油分濃度を示した。 １１Ｊ表 実施例１ で流動状態に保ちながら、Ｎ−メチル−に、Ｎ−ジェタ
ノールアミン（以下（２）成分という）　ｉｔす及び１
ｉ１１１ジフエニルメタンジイソシアネート（ＮＣＯ含
有量Ｊ　Ｑ　ｊ　％　、以下（６）成分という】７４ｇ
を順次滴下することにより基材表面上で（４）及び（２
））成分な反応さ曽本発明の水処理材を得たＯ 次いでこの水処理材を実施例Ｉと同一条件でカラムに充
填し、モデル廃水を流し１その結果ｔ１１Ｊ表に示した
・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　ＩＩ陽イオン性架橋重合体を有機重合体から
   なる基材の少なくとも一部に保持せしめた水処理材。 （Ｊ）　　保持せしめた陽イオン性の架橋重合体量がａ
   ｏｚ−ｇｏ重量％である特許請求の範囲第１項記載の水
   処理材０ （Ｊ）　　陽イオン性の架橋重合体が含窒素化合物であ
   り、保持せしめた窒素含有量がａｏｏｚ〜１０重量外で
   ある特許請求の範Ｉｌｌ＠／項記軌の水処理材６ （ダ）　形態が粒状である特許請求の範囲第７頂記・載
   の水処理材・ （ｊ）　　有機重合体からなる基材が有機重合体−線状
   物を龜−着させた粒状物もしくは多孔質粒状物である特
   許請求の範囲第１項記載の水処理材〇 （６）陽イオン基な含む単量体又は重合体（２）及びそ
   の架橋剤成分律）、あるいは更に重合開始剤又は助剤忙
   ）を％有機重合体からなる基材と混合又は基材に付着さ
   せた状態にて、反応させて陽イオン性の架橋重合体を形
   成させることを特徴とする陽イオン性の架橋重合体を基
   材の少なくとも一部に保持せしめた水処理材のｓｕｍ方
   法・ （り）　粒状基材の表面に陽イオン基な含む単量体いは
   更に（Ｃ）成分を付着させ反応させる第１項記載の水処
   理材のｌｌｌ１ｍ方沃０ （８】　　粒状基材を流動状態に保ちながら（４）、儂
   ）あり るいは更に（Ｃ）成分を付着させ反応させる第１項記載
   の水＠環材の製造方法６