专利名称：着色成分的除去方法
技术领域：
本发明涉及残存于排水的活性污泥中的难生物分解性的水溶性着色成分的除去 方法。
背景技术：
有机性排水的活性污泥处理方法为，在曝气槽中将排水与活性污泥(以下，有时 简称为“污泥”)混合，进行曝气，在污泥的沉降层、上浮层等固液分离槽中分离污泥，将分离 液作为处理水而排出，另一方面，将分离后的污泥的一部分作为回流污泥回流到曝气槽中， 其余部分作为剩余污泥而排出。这种活性污泥处理方法，由以菌胶团等细菌群为中心、聚集 有各种微生物的絮凝体(活性污泥)来分解有机物，但在有机性排水中含有难生物分解性 的水溶性着色物质时，固液分离槽中的上清液中有时会残存着色成分。本发明中，难生物分解性的水溶性着色成分是指在通常的活性污泥处理中难于除 去的阴离子性或具有两性官能团的有机物，是腐殖质、木质素分解生成物、胆红素式物质、 其他的通过氨基羰基反应生成的水溶性着色高分子物质等污染物质，是指BOD (生物需氧 量)/CODMn (由高锰酸钾法的化学需氧量)为0. 1以下且以碳成分计为10mg/L水溶液的色 度为20以上的物质。就腐殖质等难生物分解性的水溶性着色成分而言，例如像非专利文献1和非专利 文献2所示那样，是排水、地下水等中所含的物质，由于兼具亲水性和疏水性，因而溶解于 水中，无法通过凝聚沉淀来除去。另外，这些着色成分由于难以被微生物分解，因此难以通 过通常的处理方法即活性污泥法等除去。虽然利用活性炭等的吸附处理是可能的，但成本尚ο上述难生物分解性的水溶性着色成分中，胆红素式物质是指粪尿、畜产排水中所 含的血色素的代谢物，除了作为红褐色的胆汁色素的胆红素以外，还包括粪胆素原、尿胆 素。胆红素式物质能够通过化学方法处理，但由于现有公知方法的实施在经济上是困难的， 因而实际情况是进行稀释并排放，所以正在寻求环境负荷少的处理方法。如上所述的含有难生物分解性的水溶性着色成分的着色排水，即使通过利用活性 污泥法的处理等而达到BOD等基准值，COD有时也会高。另外，这些着色成分即使其含量很 少，也显示出着色。因此，在污水、粪尿、畜产排水、食品制造排水和造纸排水等通过活性污 泥等处理后的排水(处理水)中，含有这种难生物分解性的水溶性着色成分，因此，将含有 这些成分的排水就那么排放出，会引起水资源的污染，并且，如果排放该着色排水，会招致 来自周边居民等的抱怨。进而，对腐殖质等着色成分进行氯杀菌处理等时，含有会形成对人体有害的三氯 甲烷的前体物质，如果排放到河流等中，则担心会使自来水的引水水质恶化。此外，已知上述着色成分即使在使用滤膜等过滤处理中，也成为结垢的原因，引起 过滤性能的降低。在环境污染日趋受重视的现状下，由于进一步强化了与这种排水处理相关的排水规定，因此，对更高度地处理排水的必要性增高，期待开发出低成本、效率好的水处理方法。于是，提出了含有上述着色成分的排水的各种处理方法，例如可以举出具有臭氧 处理工序以及将臭氧添加与紫外线照射并用的加速氧化处理工序的排水处理方法(例如， 专利文献1、非专利文献3)、使其与离子交换树脂接触来除去的方法(例如，专利文献2)、添 加负载有钛的多孔质体来除去的方法(例如，专利文献3)、向活性污泥处理水中添加无机 凝聚剂和有机高分子凝聚剂的方法(例如，专利文献4、专利文献5)等。但是，这些方法工 序繁杂，从除去效率、经济性的观点等看，还不能说是令人满意的方法。另外，专利文献6中公开了 作为阳离子性聚合物之一的聚乙烯基胺可以用于染 色排水的脱色用途中。现有技术文献专利文献1 日本特开2006-224065号公报专利文献2 日本特开2000-254488号公报专利文献3 日本特开2005-238174号公报专利文献4 日本特开2003-181491号公报专利文献5 日本特开平6-226265号公报专利文献6 日本特开平8-81519号公报非专利文献1 上田正人，坂本义昭著剛性吸着樹脂&用^ &地下水腐値物質O 採取△特性分析(使用刚性吸附树脂的地下水腐殖质的取集和特性分析)，原子力〃,夂 工^ κ研究(原子动力末端研究)，vol. 12No. 1-2(2006)非专利文献2 野上祐作，南有田智子，宫永政光著生活排水O活性汚泥処理水 ^ COD (二及ff t 7 > #酸O影響(富烯酸对生活排水的活性污泥处理水的COD的影响)， 用水i廃水(使用水和废水)，vol. 43No. 12 (2001)非专利文献3 森达摩，崎元道男著新0脱色技術(新脱色技术)，畜産O研究 (畜牧业的研究)第57卷第1号(2003)
发明内容
发明要解决的问题如上所述的公知方法，作为除去排水中的难生物分解性的水溶性着色成分的方 法，还不能说是令人满意的方法。例如，专利文献1中记载的利用臭氧进行处理的方法，由 于不仅成本高，而且需要调整反应条件，因此可以适用的排水种类受到限制。另外，专利文 献2、3中记载的用固体成分吸附除去着色成分的方法，由于吸附容量有限度，因此需要频 繁的洗涤、更换滤材。进而，如专利文献4、5所记载的添加无机凝聚剂和有机高分子凝聚剂 的方法，不仅需要很大的凝聚剂添加量，而且为了调整PH值而需要大量的碱，存在产生大 量处理后的废渣这样的问题。关于专利文献6，对象限于染色排水，未能得知其可以除去其 它的排水的着色成分。本发明的目的在于，提供一种在除去活性污泥中残存的难生物分解性的水溶性着 色成分的过程中，使用比以往方法少的高分子凝聚剂，能够低成本且简便、而且以很少的废 渣产生量来除去该着色成分，降低其浓度的方法。解决问题的手段
本发明涉及有效地除去活性污泥中残存的水溶性的难生物分解性着色成分的方 法，其要点在于以下特征的活性污泥混合液中的着色成分的除去方法在存在浮游固体成 分为500mg/L以上的条件下，将着色成分除去剂添加到含有难生物分解性的水溶性着色成 分的色度为50以上的活性污泥混合液中，然后进行固液分离，所述着色成分除去剂以从含 有后述通式(1)表示的脒结构单元和/或后述通式(2)表示的脒结构单元的水溶性和/或 吸水性的阳离子性聚合物(a)、后述通式(3)表示的单体聚合而成的水溶性和/或吸水性的 阳离子性聚合物(b)、以及水溶性和/或吸水性的两性聚合物(c)中选出的至少任一种聚合 物作为有效成分。作为本发明方法的更优选的方法可以举出以下的方式，S卩，所述活性污泥混合液 的着色成分的主成分不是染料；所述难生物分解性的水溶性着色成分包含选自腐殖质、木 质素分解生成物、胆红素式物质以及通过氨基羰基反应而生成的水溶性着色高分子物质中 的至少一种；相对于所述活性污泥混合液添加0. 1 2000mg/L的所述着色成分除去剂。进而，作为更优选的方式可以举出如下的方式，所述两性聚合物(C)是含有后述 通式(4)表示的单体单元和后述通式(5)表示的单体单元的两性聚合物；所述阳离子性聚 合物(a)含有5 90摩尔％的后述通式(1)表示的脒结构单元和/或后述通式(2)表示 的脒结构单元；所述阳离子性聚合物(b)含有10 100摩尔％的来源于后述通式(3)表示 的单体的单元；所述两性聚合物(c)是含有10 98摩尔％的后述通式(4)表示的单体单 元和2 30摩尔％的后述通式(5)表示的单体单元的两性聚合物。发明效果根据本发明的方法，使用从作为比以往方法更少使用量的有机高分子凝聚剂的水 溶性和/或吸水性的阳离子性聚合物(a)、(b)以及两性聚合物(c)中选出的至少任一种聚 合物，以低成本且少的废渣产生量就能够降低活性污泥中残存的难生物分解性的水溶性着 色成分的浓度。另外，根据本发明，因为仅向活性污泥中添加有机高分子凝聚剂即可，因此 不增加处理工序就可以简便地除去上述着色成分。
具体实施例方式本发明的方法为利用着色成分除去剂除去活性污泥混合液中的难生物分解性的 水溶性着色成分的方法，着色成分除去剂是所谓的高分子凝聚剂，是以从水溶性和/或吸 水性阳离子性聚合物和/或两性聚合物中选出的至少任一种聚合物为主成分的物质。作为本发明的着色除去剂的成分而使用的水溶性和/或吸水性的阳离子性聚合 物是选自含有下述通式(1)表示的脒结构单元和/或下述通式(2)表示的脒结构单元的阳 离子性聚合物(a)以及下述通式(3)表示的单体聚合而成的阳离子性聚合物(b)中的至少 一种。另外，该聚合物也可以是交联性凝胶。[化学式1]
权利要求
1. 一种活性污泥混合液中的着色成分的除去方法，其特征在于，在存在浮游固体成分 为500mg/L以上的条件下，将着色成分除去剂添加到含有难生物分解性的水溶性着色成分 的色度为50以上的活性污泥混合液中，然后进行固液分离，所述着色成分除去剂以从含有下述通式(1)表示的脒结构单元和/或下述通式(2)表 示的脒结构单元的水溶性和/或吸水性的阳离子性聚合物(a)、下述通式(3)表示的单体聚合而成的水溶性和/或吸水性的阳离子性聚合物(b)、以及 水溶性和/或吸水性的两性聚合物(c)中选出的至少任一种聚合物作为有效成分， [化学式1]
2.根据权利要求1记载的着色成分的除去方法，其中，所述活性污泥混合液所含有的 所述难生物分解性的水溶性着色成分的主成分不是染料。
3.根据权利要求1记载的着色成分的除去方法，其中，所述难生物分解性的水溶性着 色成分包含选自腐殖质、木质素分解生成物、胆红素式物质以及通过氨基羰基反应而生成 的水溶性着色高分子物质中的至少一种。
4.根据权利要求1记载的着色成分的除去方法，其中，相对于所述活性污泥混合液添 加0. 1 2000mg/L的所述着色成分除去剂。
5.根据权利要求1记载的着色成分的除去方法，其中，所述两性聚合物(c)是含有下述 通式(4)表示的单体单元和通式(5)表示的单体单元的两性聚合物，[化学式3]
6.根据权利要求1记载的着色成分的除去方法，其中，所述阳离子性聚合物(a)含有上 述通式(1)表示的脒结构单元和/或上述通式(2)表示的脒结构单元5 90摩尔％。
7.根据权利要求1记载的着色成分的除去方法，其中，所述阳离子性聚合物(b)含有来 源于上述通式(3)表示的单体的单元10 100摩尔％。
8.根据权利要求5记载的着色成分的除去方法，其中，所述两性聚合物(c)是含有上 述通式(4)表示的单体单元10 98摩尔％以及上述通式(5)表示的单体单元2 30摩 尔％的两性聚合物。
全文摘要
本发明为着色成分的除去方法。本发明提供一种使用少量的有机高分子凝聚剂有效地除去残存于活性污泥中的难生物分解性的水溶性着色成分的方法。本发明的活性污泥混合液中的着色成分的除去方法，其特征在于，在存在浮游固体成分为500mg/L以上的条件下，将着色成分除去剂添加到含有难生物分解性的水溶性着色成分的色度为50以上的活性污泥混合液中，然后进行固液分离，所述着色成分除去剂以从含有规定通式所表示单元的水溶性和/或吸水性的阳离子性聚合物(a)、(b)以及水溶性和/或吸水性的两性聚合物(c)中选出的至少任一种聚合物作为有效成分。
文档编号C02F1/58GK101993139SQ20101024361
公开日2011年3月30日 申请日期2010年7月30日 优先权日2009年8月5日
发明者石井绘美, 金子真 申请人:大野绿水株式会社