树脂复合体、水处理用助滤剂、水处理用预涂材料及水处理方法

文档序号:4812517阅读:453来源:国知局
专利名称:树脂复合体、水处理用助滤剂、水处理用预涂材料及水处理方法
技术领域
这里记载的实施方式涉及含有磁性粉和聚合物的树脂复合体(树脂被覆磁性体)、用于分离除去水中含有的有害物及有价物的水处理用助滤剂、水处理用预涂材料及使用它们的水处理方法。
背景技术
近来,由于エ业的发达及人口的増加而寻求对水资源的有效利用。因此,エ业排水等废水的再利用是非常重要的。为了实现这一目的,就必须进行水的进化,即从水中分离其它物质。作为从液体中分离其它物质的方法,已知有各种方法,例如可以举出膜分离、离心 分离、活性炭吸附、臭氧处理、通过凝聚除去浮游物质等。通过上述的方法,能够除去水中含有的磷或氮等对环境影响大的化学物质,或能够除去分散于水中的油类或粘土等。上述各种水处理方法中,膜分离法对于除去水中的不溶物质是最普遍使用的方法之一,但从膜的保护的观点及从提高含有难脱水性的物质的水的流通速度的观点出发,助滤剂被用于膜分离法。另ー方面,作为从水中除去有害物及有价物的方法,已知有使溶解于水中的物质发生规定的反应而使该物质析出并进行固液分离的方法。在现有方法中,通过向废液中添加顺磁性物质的粉末而除去藻类等难过滤性物质。另外,在其它的现有方法中,将水中的氟转化成氟化钙后除去。进而,在其它的现有方法中,使水中的氟析出,使用凝聚聚合物来除去。但是,在现有方法中,为了使通过与碳酸钙反应而得到的氟化钙易于除去,将得到的氟化钙的结晶的一部分返回到反应槽,使其重结晶化。因此,存在排水的处理效率低下的问题。另外,在现有的方法中,虽然使用凝聚聚合物使粒径变大,但是存在回收物的纯度下降的问题,或在废弃时污泥量增多的问题。如果能够通过直接过滤等将它们进行固液分离的话,エ序数会減少,但是由于粒径细直接过滤较困难。利用现有的方法也难以从水中将粒子有效地除去。

发明内容
下面參照附图对各实施方式进行描述。(I)实施方式的树脂复合体,其含有由表面分别被聚合物被覆的磁性粒子构成的一次粒子凝聚而成的凝聚体,所述一次粒子的平均粒径Dl在O. 5 20 μ m的范围内,且所述凝聚体的平均凝聚直径D2满足Dl < D2 < 20 μ m,且所述聚合物的平均表面被覆厚度t在O. 01彡t彡O. 25 μ m的范围内。
这里记载的实施方式的树脂复合体(树脂被覆磁性体)的耐久性非常优异,能够回收而重复再使用。在这里记载的实施方式中,一次粒子的平均粒径Dl设定在O. 5 20 μ m的范围内,但更优选直径DI设定在O. 5 15μπι的范围内。若一次粒子的平均粒径DI不足O. 5 μ m,则粒子过于致密地凝聚而粒子间的距离变得过小,从而很难得到有实际效果的通水量。另一方面,若一次粒子的平均粒径Dl超过20 μ m,则粒子粗大地凝聚而粒子间的距离过大,使水中的微细粒子(有价物或有害物)易于通过,微细粒子的回收效率大幅度降低。若进ー步将一次粒子的平均粒径Dl设定为15 μ m以下,微细粒子(析出的金属化合物粒子)的回收效率得到进ー步提高。另外,本申请的发明人等通过进行验证试验,得出在一次粒子的平均粒径Dl例如为26 μ m的情况下也不能实现有实际效果的微细粒子的回收效率的见解。由此也可知,若一次粒子的平均粒径Dl过大,则微细粒子的回收效率降低。在这里记载的实施方式中,使一次粒子的凝聚体的平均凝聚直径D2满足Dl <D2 < 20 μ m,但更优选满足Dl < D2 < 15 μ m。若凝聚体的平均凝聚直径D2超过20 μ m,则与上述相同,容易使水中的微细粒子通过,微细粒子的回收效率降低。若进ー步将平均凝聚直径D2设定为15 μ m,则与上述相同,微细粒子的回收效率得到进ー步提高。在这里记载的实施方式中,使聚合物的平均被覆厚度t满足O. Ol^t^O. 25ym,但更优选t满足O. 01 < t < O. 15 μ m。若聚合物的平均被覆厚度t不足O. 01 μ m,则二次凝聚体的強度弱,在水中不耐用,得不到期望的被覆效果。另ー方面,若被覆厚度t超过O. 25 μ m,则一次粒子的平均粒径Dl及凝聚体的平均凝聚直径D2变大,其结果是,粒子间的空隙变窄,作为助滤剂使用时不能确保有实际效果的通水量。若进ー步将被覆厚度t设定为O. 15 μ m以下,则俘获微细粒子的俘获性能提闻,微细粒子的回收效率得到进一步提尚。另外,聚合物的被覆量的计算可以通过光学显微镜或SEM等的观察而測量,但优选在无氧状态下升温至高温,使树脂复合体进行热分解,从而求出重量减少量即聚合物被覆量,井根据粒子的比表面积计算聚合物层的平均厚度,则能够准确地求出。(2)在上述(I)的树脂复合体中,优选各个磁性粒子为磁铁矿。这是因为磁铁矿(Fe3O4)不仅廉价,而且即使在水中作为磁性体也具有稳定的功能,作为元素也安全,因此适合作为水处理用的材料。(3)在上述(I)的树脂复合体中,优选聚合物选自聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酷、聚苯こ烯及它们的共聚物中的ー种或两种以上。就聚合物而言,虽然能够根据目的选用适当的聚合物,但优选特别使用聚丙烯臆、聚甲基丙烯酸甲酷、聚苯こ烯或它们的共聚物。这是因为这些聚合物容易被覆到磁铁矿等的磁性粉上,且具有耐酸性及耐碱性。(4)在上述(I)的树脂复合体中,优选聚合物为酚醛树脂。这是因为酚醛树脂在水中的分散性优异。(5)在上述(I)的树脂复合体中,优选聚合物为三烷氧基硅烷的缩合物。这是因为三烷氧基硅烷缩合物与磁性粉牢固地粘接,在水中的稳定性高。(6)实施方式的水处理用助滤剂含有由表面分别被聚合物被覆的磁性粒子构成的一次粒子凝聚而成的凝聚体,所述一次粒子的平均粒径Dl在O. 5 20 μ m的范围内,且所述凝聚体的平均凝聚直径D2满足Dl < D2 < 20 μ m,且所述聚合物的平均表面被覆厚度t在O. Ol彡t彡O. 25 μ m的范围内,其中,(a)在所述助滤剂在过滤器上形成预涂层的情况下将分散介质与所述助滤剂混合以提供分散介质中分散有所述助滤剂的悬浮液,用所述过滤器对该悬浮液进行过滤而在所述过滤器上形成所述助滤剂的预涂层,将含有金属离子的被处理水进行碱化,在所述被处理水中使不溶于水的金属化合物粒子析出,使含有所述不溶于水的金属化合物粒子的所述被处理水通过所述预涂层和所述过滤器,由此使所述助滤剂俘获所述不溶于水的金属化合物粒子,将剥离水注入所述预涂层,使所述预涂层从所述过滤器剥离,由此提供俘获了所 述不溶于水的金属化合物粒子而得到的所述预涂层的剥离物与所述剥离水的混合物,从所述混合物中将所述助滤剂进行磁力分离;或者(b)在所述助滤剂在过滤器上形成带有不溶于水的金属化合物粒子的沉积层的情况下将含有金属离子的被处理水进行碱化,在所述被处理水中使不溶于水的金属化合物粒子析出,将含有所述不溶于水的金属化合物粒子的所述被处理水和所述助滤剂进行混合,从而提供含有所述助滤剂和所述不溶于水的金属化合物粒子的悬浮液,并使该悬浮液通过所述过滤器,由此在所述过滤器上形成含有所述助滤剂和所述不溶于水的金属化合物粒子的所述沉积层,由此使所述沉积层中的所述助滤剂俘获被处理水中的所述不溶于水的金属化合物粒子,将剥离水注入所述沉积层,使所述沉积层从所述过滤器剥离,由此提供俘获了所述不溶于水的金属化合物粒子而得到的所述沉积层的剥离物和所述剥离水的混合物,从所述混合物中将所述助滤剂进行磁力分离。通过使用本实施方式的助滤剂,能够吸附、俘获通过反应从水中析出的粒子,例如像氢氧化铜这样的铜化合物的粒子,将其有效地从被处理水中分离、除去。(7)上述(6)的水处理用助滤剂,优选凝聚体的比重比水大。这是因为如果凝聚体的比重比水大,例如将在主体加料法中过滤得到的析出粒子/助滤剂的混合物送到分离槽,在分离槽内搅拌并进行磁力分离的操作中,助滤剂不易从分离槽中流出,因而助滤剂的回收效率提高。(8)实施方式的预涂材料含有助滤剂,所述助滤剂含有由表面分别被聚合物被覆的磁性粒子构成的一次粒子凝聚而成的凝聚体,所述一次粒子的平均粒径Dl在O. 5 20 μ m的范围内,且所述凝聚体的平均凝聚直径D2满足Dl < D2 < 20 μ m,且所述聚合物的平均表面被覆厚度t在O. 01 < t < O. 25 μ m的范围内;其中,将分散介质与所述预涂材料混合而提供分散介质中分散有所述预涂材料的悬浮液;用所述过滤器对所述悬浮液进行过滤而在所述过滤器上形成所述预涂材料的预涂层;将含有金属离子的被处理水进行碱化,在所述被处理水中使不溶于水的金属化合物粒子析出;
使含有所述不溶于水的金属化合物粒子的所述被处理水通过所述预涂层和所述过滤器,由此使所述预涂材料俘获被处理水中的所述不溶于水的金属化合物粒子;将剥离水注入俘获了所述不溶于水的金属化合物粒子而得到的所述预涂层,使所述预涂层从所述过滤器剥离,由此提供所述预涂层的剥离物与所述剥离水的混合物;从所述混合物中将所述助滤剂进行磁力分离。通过使用这里记载的实施方式的预涂材料,能够吸附、俘获通过反应从水中析出的粒子,例如像氢氧化铜这样的铜化合物粒子,能够将其有效地从被处理水中分离、除去。(9)上述⑶的预涂材料,优选助滤剂的比重比水大。这是因为如果助滤剂的比重比水大,例如将在预涂法中过滤得到的析出粒子/助滤剂的混合物送到分离槽,在分离槽内搅拌并进行磁力分离的操作中,助滤剂不易从分离槽中流出,因而助滤剂的回收效率提闻。

(10)实施方式的水处理方法包括下述エ序(a)将含有金属离子的被处理水进行碱化,在所述被处理水中使不溶于水的金属化合物粒子析出;(b)将含有所述不溶于水的金属化合物粒子的被处理水与助滤剂混合,从而提供被处理水中分散有所述助滤剂和所述不溶于水的金属化合物粒子的悬浮液,所述助滤剂含有由表面分别被聚合物被覆的磁性粒子构成的一次粒子凝聚而成的凝聚体,所述一次粒子的平均粒径Dl在O. 5 20 μ m的范围内,且所述凝聚体的平均凝聚直径D2满足Dl
<D2 < 20 μ m,且所述聚合物的平均表面被覆厚度t在O. 01 < t < O. 25 μ m的范围内;(C)将所述悬浮液通过过滤器进行过滤,由此在所述过滤器上形成含有所述助滤剂和所述不溶于水的金属化合物粒子的所述沉积层;(d)将剥离水注入所述沉积层,使所述沉积层从所述过滤器剥离,由此提供所述沉积层的剥离物与所述剥离水的混合物;(e)将所述混合物中所含的助滤剂和不溶于水的金属化合物粒子进行磁力分离;(f)回收含有所述分离得到的不溶于水的金属化合物粒子的所述剥离水,并且在所述(b)エ序中对分离得到的助滤剂进行再使用。这里记载的实施方式的水处理方法是与主体加料法(body feed method)相对应的方法,使不溶于水的金属化合物粒子从被处理水中析出后,使满足上述特定数值范围的助滤剂分散在被处理水中,使助滤剂吸附不溶于水的金属化合物粒子,将处于该助滤剂/不溶于水的金属化合物粒子吸附状态的被处理水供给固液分离装置,用过滤器进行过滤,在过滤器上形成由助滤剂/不溶于水的金属化合物粒子的混合物构成的沉积层。然后从侧方向过滤器上的沉积层吹送剥离水,使沉积层从过滤器上剥离,再对剥离物吹送剥离水,使剥离物呈分解成碎片的状态。然后将分解成碎片的剥离物与剥离水一起从固液分离装置送到分离槽,在分离槽内对剥离物进行搅拌直至其成为粒子状态,使助滤剂和金属化合物粒子在水中均匀分散。然后使磁力分离机构(电磁铁和永磁体等)磁性吸附分散在水中的助滤剂,在助滤剂被磁力分离机构吸附期间,将含有金属化合物粒子的被处理水从分离槽排放至回收贮存槽。由此回收被处理水中析出的金属化合物粒子。另ー方面,解除助滤剂的磁性吸附,使助滤剂从电磁铁脱落,再向电磁铁吹送处理水或自来水等,对附着在电磁铁上的助滤剂进行清洗、回收。将该回收的助滤剂从分离槽送到助滤剂供给装置,在助滤剂供给装置中再次用于悬浮液的制作。在这里记载的实施方式的水处理方法中,由于助滤剂的耐久性特别优异,因此能够在分散一吸附一分离一回收一分散的循环中重复使用助滤剂。因此有能够将运行成本及维护成本抑制在较低水平的优点。(11)实施方式的水处理方法包括下述エ序(i)将含有金属离子的被处理水进行碱化,在所述被处理水中使不溶于水的金属化合物粒子析出;(ii)将分散介质与助滤剂混合而提供所述分散介质中分散有所述助滤剂的悬浮液,所述助滤剂含有由表面分别被聚合物被覆的磁性粒子构成的一次粒子凝聚而成的凝聚体,所述一次粒子的平均粒径Dl在O. 5 20 μ m的范围内,且所述凝聚体的平均凝聚直径D2满足Dl < D2 < 20 μ m,且所述聚合物的平均表面被覆厚度t在O. 01 < t < O. 25 μ m的 范围内;(iii)将所述悬浮液通过过滤器进行过滤,由此在所述过滤器上形成所述助滤剂的预涂层;(iv)使含有所述不溶于水的金属化合物粒子的被处理水通过所述预涂层和所述过滤器,由此使所述预涂层的助滤剂俘获被处理水中所含的所述不溶于水的金属化合物粒子;(V)将剥离水注入所述预涂层,使所述预涂层从所述过滤器剥离,由此提供所述预涂层的剥离物与所述剥离水的混合物;(vi)将所述混合物中所含的助滤剂和不溶于水的金属化合物粒子进行磁力分离;(vii)回收含有所述分离得到的不溶于水的金属化合物粒子的所述剥离水,并且在所述(ii)エ序中对分离得到的助滤剂进行再使用。这里记载的实施方式的水处理方法是与预涂法(precoat method)相对应的方法,使满足上述特定数值范围的预涂材料分散在水等分散介质中,将该分散溶液供给固液分离装置,使预涂材料在过滤器上沉积而形成期望的预涂材料层,另ー方面,通过反应使不溶于水的金属化合物粒子从被处理水中析出,将含有析出的不溶于水的金属化合物粒子的被处理水流通到预涂材料层,使助滤剂吸附、俘获不溶于水的金属化合物粒子。然后从侧方向过滤器上的预涂材料层吹送剥离水,使预涂材料层从过滤器剥离,再对剥离物吹送剥离水,使剥离物呈分解成碎片的状态。然后将分解成碎片的剥离物与剥离水一起从固液分离装置送到分离槽,在分离槽内对剥离物进行搅拌直至其成为粒子状态,使助滤剂和金属化合物粒子在水中均匀分散。然后使电磁铁磁性吸附分散在水中的助滤剂,在助滤剂被电磁铁吸附期间,将含有金属化合物粒子的被处理水从分离槽排放至回收贮存槽。由此回收在被处理水中析出的金属化合物粒子。另ー方面,解除助滤剂的磁性吸附,使助滤剂从电磁铁脱落,再向电磁铁吹送处理水或自来水等,对附着在电磁铁上的助滤剂进行清洗、回收。将该回收的助滤剂从分离槽送到助滤剂供给装置,在助滤剂供给装置中再次用于悬浮液的制作。在这里记载的实施方式的水处理方法中,由于预涂材料的耐久性特别优异,因此能够在分散一吸附一分离一回收一分散的循环中重复使用预涂材料。因此有能够将运行成本及维护成本抑制在较低水平的优点。


图I是表示第一实施方式的水处理方法中使用的装置的结构方框图。图2是表示使用图I的装置的第一实施方式的水处理方法(预涂法)的エ序图。图3A是表示磁性体粒子凝聚而成的凝聚体的剖面示意图,图3B是表示被助剂(聚合物)被覆的磁性体粒子的剖面示意图。图4是表示第二实施方式的水处理方法中使用的装置的结构方框图;图5是表示使用图2的装置的第二实施方式的水处理方法(主体加料法)的エ序图。
具体实施例方式
下面,參照附图对各种优选的实施方式进行说明。在下面叙述的实施方式或实施例中,向含有微小的固体粒子(平均粒径O. 01 10 μ m)及金属离子或非金属离子等各种溶质成分的被处理水中投入凝聚剂和碱,使固体粒子凝聚生成凝聚体,或者使金属或非金属的化合物盐的粒子(平均粒径O. 01 ομπι)析出。凝聚剂和碱的种类没有特别限定。这些凝聚剂和碱的直接投入,使凝聚的凝聚体或析出的金属或非金属粒子的粒径变细,从水中分离变得非常困难。但是,若使用本实施方式的树脂复合体,则能够连续地或半连续半间歇地除去这些微小的水不溶物,因此具有减少エ序数,简化装置结构的优点。使用本实施方式的树脂复合体的水处理方法有预涂法和主体加料法这两种方法,但是由于各方法使用的装置的结构不同,因此下面分别叙述。(第一实施方式)首先參照图I说明用于第一实施方式的水处理装置。本实施方式的水处理装置I为用于预涂法的装置,特别是被有效用于被处理水中的水不溶物的浓度低的情況。水处理装置I具备凝聚析出槽2、固液分离装置3、分离槽4、助滤剂罐5、混合槽6、未图示的原水供给源、凝聚剂添加装置(或碱添加装置)和浓缩水贮存槽,这些设备和装置通过多条配管管线LI L8相互连接。在配管管线LI L8上安装有各种泵Pl Ρ9、阀门Vl V3、未图示的计量器和传感器。从这些计量器和传感器向未图示的控制器的输入部输入检测信号,从该控制器的输出部分别向泵Pl Ρ9和阀门Vl V3输出控制信号,来控制它们的动作。这样整个水处理装置I由未图示的控制器统ー控制。凝聚析出槽2具备搅拌被处理水的搅拌螺杆21,从未图示的原水供给源经由管线LI导入成为被处理水的エ厂排水,在暂时贮存被处理水期间,从未图示的凝聚剂添加装置投入适量的凝聚剂,使被处理水中含有的微小固体粒子凝聚。另外,在凝聚析出槽2中,从未图示的碱添加装置投入适量的碱剂,使被处理水中含有的金属离子或非金属离子以化合物盐的粒子的形式析出。固液分离装置3内置有将内部分隔为上部空间31和下部空间32的过滤器33。固液分离装置的上部空间31经由具备加压泵Pl的被处理水供给管线L2与凝聚析出槽2连接。另外,在上部空间31的侧部分别连接有具有泵Ρ5的剥离水供给管线L31及剥离除去物排出水管线L4。
另ー方面,固液分离装置的排出空间32与具备三个三通阀VI、V2、V3的处理水配水管线L3连接。在第I三通阀Vl处从被处理水配水管线L3分支有上述剥离水供给管线L31。在第2三通阀V2处从被处理水配水管线L3分支有具有泵P2的处理水管线L32。在第3三通阀V3处从被处理水配水管线L3分别分支有两条管线L33,L34。一条分支管线L33具有泵P4,且与后述的分离槽4连接。另一条分支管线L34具有泵P5,且与后述的混合槽6连接。分离槽4具备搅拌螺杆41,其用于对通过剥离物排出管线L4从固液分离装置的上部空间31接收的清洗排出水进行搅拌,且分离槽4内置有电磁铁42,其用于将清洗排出水分离成析出铜化合物和助滤剂。电磁铁42与通过未图示的控制器进行开关控制的电源(未图示)连接。分离槽4的上部除了连接着剥离物排出管线L4,还连接着从处理水配水管线L3分支的分支管线L33,将透过了固液分离装置的过滤器33的处理水的一部分供给到分离槽4,以使处理水的一部分在分离槽4中被再次利用。另ー方面,在分离槽4的下部分别连接有浓缩水排出管线L8及助滤剂返送管线L5。浓缩水排出管线L8具有泵P9,且是用于从分离 槽4向未图示的贮存槽排出水不溶物浓缩水的配管。助滤剂返送管线L5具有泵P6,且是用于使从分离槽4分离得到的助滤剂返送到助滤剂罐5的配管。助滤剂罐5从未图示的助滤剂供给源补给新的助滤剂,而且使在分离槽4中分离得到的助滤剂通过上述的助滤剂返送管线L5被返送。另外,助滤剂罐5经由具有泵P7的助滤剂供给管线L6向混合槽6供给适量的助滤剂。混合槽6具备用于搅拌水的搅拌螺杆61,向助滤剂罐5提供的助滤剂中添加分散介质并进行搅拌混合,以制作含有助滤剂的混合物(悬浮液)。作为分散介质优选使用水。在混合槽6的上部连接有从处理水配水管线L3分支的分支管线L34,且向混合槽6供给透过了固液分离装置的过滤器33的处理水的一部分,以在混合槽6中将处理水的一部分作为分散介质而再次利用。另外,在混合槽6的适当位置连通有具有泵P8的悬浮液供给管线L7。悬浮液供给管线L7与被处理水供给管线L2的适当位置连接、合流。将来自悬浮液供给管线L7的含有助滤剂的混合物(悬浮液)添加到流经被处理水供给管线L2的被处理水中。另外,在悬浮液供给管线L7上安装有未图示的流量控制阀,以通过控制器调节悬浮液的流量。(第一实施方式的水处理方法)接着,參照图2和图I对使用上述装置的第一实施方式的水处理方法进行说明。
预涂法对被处理水中含有的水不溶物的浓度低的情况特别有效。所谓本实施方式中的水不溶物,不特别限于有机物、无机物。另外,没有必要在从水中析出时进行加入晶核等特别的操作而使析出粒径变大,或加入凝聚剂等化学药品而使其凝聚。因为本实施方式的树脂复合体是为了能够除去处于从水中析出的状态的粒子而设计的。特别是在本实施方式中,特别适用于使钙离子与水中的氟离子反应而析出的氟化钙、或水中的重金属离子的还原、氧化、或通过与其它离子成盐而析出的重金属化合物。这些物质的限制浓度严格,多是在较低浓度的环境下析出,因此多以小粒径析出。另外,即使是重金属的氢氧化物等难脱水性粒子,或粒子以外的难脱水成分例如油等进入,由于树脂复合体的结构也能够容易地过滤。优选根据其排水的性状适当地选择聚合物。
在本实施方式的水处理方法中,首先,对含有要除去的水溶性杂质的水进行某些操作,使水溶性杂质发生氧化、还原、中和等反应,使其不溶于水。通过这样的操作,不溶于水的物质(水不溶物)在水中以微粒的形式析出,部分粒子彼此凝聚,以ー微米左右的粒子的形式在水中分散。在预涂法中,首先,在混合槽6内将含有磁性体的助滤剂和分散介质进行混合,调整含有助滤剂的悬浮液(エ序Si)。助滤剂含有磁性体粒子,也可以进一歩含有被覆磁性体粒子的聚合物。分散介质主要使用水,但也能够适当地使用其它分散介质。对于悬浮液中的助滤剂浓度,只要通过以下操作能够形成预涂层即粒子沉积层,就没有特别的限制,例如调节为10000 200000mg/L左右。然后,使悬浮液流通固液分离装置3的过滤器33,滤出悬浮液中的助滤剂,使其残留在过滤器上,形成助滤剂凝聚而成的粒子沉积层(预涂材料层)(エ序S2)。另外,通过加压泵Pl向过滤器33的通水在规定的压カ下进行。按照堵塞固液分离装置3的入口的方式安装过滤器33,以使固液分离装置3内的 悬浮液的压カ的降低尽可能減少,以进行利用过滤器33的悬浮液的过滤。具体而言,使由固液分离装置3的容器壁和过滤器33限定周围的上部空间31縮小,通过向该小容积的狭小的空间31中压入加压了的悬浮液,促进由过滤器33进行的固体(助滤剂)和液体的分离。此时,通过加压泵Pl的驱动带来的压カ和重力的协同作用,悬浮液的液体成分迅速透过过滤器33,悬浮液的固体成分(助滤剂)被过滤器33俘获,其结果是,在过滤器33上形成由助滤剂构成的预涂层。另外,预涂材料层的厚度根据处理液体的浓度而变化,但大约为O. 5 10mm左右。另ー方面,将含有铜离子的被处理水导入析出槽2内,向其中添加氢氧化钠(NaOH)使被处理水呈碱性,在析出槽2内使氢氧化铜粒子从被处理水中析出。氢氧化铜的析出反应被推测为以下式(I)表示的結果。Cu2++2Na0H — Cu (OH) 2 I (析出)+2Na+ (I)但是,水溶液为酸性的情况下,上式⑴的反应中得到的氢氧化铜的析出物(氢氧化铜粒子)如下式(2)那样与酸反应而溶解,因此得不到氢氧化铜粒子。另外,在中性区域中,羟基数少,因此不能促进上式(I)的反应,结果得不到氢氧化铜粒子。氢氧化铜的粒子作为析出物在水溶液中产生是因为水溶液的PH进入了碱区域。水溶液为碱性的情况下,根据上式(I)氢氧化铜粒子从水溶液中稳定地析出。Cu (OH) 2+H2S04 — CuS04+2H20 (2)通过加压泵Pl的驱动从析出槽2经由管线L2向固液分离装置3压送含有这样析出的氢氧化铜粒子的被处理水,利用过滤器33及预涂层过滤被处理水(エ序S3)。此时,通过预涂层中的助滤剂俘获被处理水中的氢氧化铜粒子。被处理水向过滤器33上的预涂层的通水主要是在加压下进行的。这时,氢氧化铜粒子通过吸附在预涂层中的助滤剂的表面,而从被处理水中分离除去。这时,通过将助滤剂设定为如后述那样特殊的构成,能够有效地俘获氢氧化铜粒子,并且能够得到充分的通水速度。接着,切换阀VI,启动泵P3,通过泵P3的驱动通过管线L3 — L31使一部分或者全部处理水返送到固液分离装置的上部空间31。该返送处理水作为使预涂层从过滤器33剥离的剥离水而使用。从上部空间31的侧方吹送处理水(剥离水)到预涂层以使预涂层从过滤器33剥离,进一歩吹送处理水到该剥离物以使剥离物分解为碎片,使助滤剂及氢氧化铜粒子分散于分散介质中(エ序S4)。该预涂层的剥离、分解可以在设置有过滤器的容器内进行,也可以在其它的容器中进行。在其它的容器中进行预涂层的剥离、分解的情况下,在使用喷射喷嘴等机构使预涂层分解成碎片的分解物后进行输送。在处理水不足的情况下,也可以从其它部位向管线L31补给水。预涂层的剥离、分解优选使用水,但也可以使用表面活性剂或有机溶剂对预涂层进行剥离、分解。将含有预涂层的分解物的悬浮液从上部空间31经过管线L4送至分离槽4,在分离槽4内利用搅拌螺杆41对预涂层的分解物进行搅拌,将该分解物进ー步分解成粒子水平,使助滤剂和氢氧化铜粒子分散。若充分地进行该搅拌,则助滤剂和氢氧化铜粒子在悬浮液中更均匀地分散,从而易于助滤剂的分离。接着,使用磁力分离法从预涂层剥离、分解后的悬浮液中回收助滤剂(エ序S5)。 磁力分离的方法没有特别限定,可以列举向分离槽4的容器中投入永磁体或者电磁铁进行回收的方法、或利用通过磁铁磁化的金属丝网等进行回收,通过开放磁场回收粒子的方法等。具体而言,将电磁铁42设为0N,在悬浮液中通过电磁铁42吸附固定助滤剂后,从分离槽4的容器经由管线L8向未图示的贮存槽排出铜浓缩水,接着,将电磁铁42设为0FF,使助滤剂从电磁铁42脱落,经由管线L32从固液分离装置3向容器内供给处理水的一部分,向脱落的助滤剂中加入处理水,制成浆料状或者悬浮液状,经由管线L5从分离槽4向助滤剂供给装置5输送该浆料状或者悬浮液状的助滤剂。或者,也可以在通过电磁铁42吸附固定助滤剂之后,使电磁铁42与助滤剂一同移动到其它容器,在其它容器中将电磁铁42设为0FF,使助滤剂从电磁铁42脱落,从而在其它容器内回收助滤剂。之后,从助滤剂供给装置5经由管线L6向固液分离装置3的上部空间31供给回收得到的助滤剂,对回收的助滤剂进行再使用以形成预涂层。这样,能够在预涂层的形成一铜析出物的俘获一从铜析出物分离一回收一预涂层的形成的循环中反复使用助滤剂。另外,在本实施方式的水处理方法中,预先在过滤器上形成预涂材料层,其后通上被处理水,因此随着处理时间增加,助滤剂表面吸附的水不溶物的数量増大。其结果是,由于极其过剩地吸附的水不溶物将助滤剂的空隙填埋,因此通水速度下降。因而,如上所述,本实施方式的水处理方法在水中的水不溶物的浓度低的情况下有效。(树脂复合体)接着,详细说明树脂复合体。作为树脂复合体,使用含有磁性体粒子且其平均粒径在O. 5 20 μ m的范围的树脂复合体。树脂复合体可以是如图3A所示的磁性粉11表面被聚合物12被覆而成的一次粒子10。即,树脂复合体构成为以磁性粉11为芯、被覆其表面的聚合物12的层构成壳的芯/壳结构的一次粒子10。另外,树脂复合体也可以为被聚合物被覆的磁性体粒子11如图3B所示那样凝聚而成的凝聚体13。即,树脂复合体构成为芯/壳结构的许多一次粒子凝聚而成的二次凝聚体。作为一次粒子的芯的磁性粉,只要是由磁性体构成的就没有特别限定。所使用的磁性体优选是在室温区域中显示强磁性的物质。但是,磁性体不仅限于这些,强磁性物质ー般都能够使用,例如可以举出铁、及含铁合金、磁铁矿(四氧化三铁,magnetite)、钛铁矿、磁黄铁矿、镁铁氧体、钴铁氧体、镍铁氧体、钡铁氧体等。只要是它们中的在水中的稳定性优异的铁氧体系化合物,就能够更有效地进行水处理。例如,磁铁矿即四氧化三铁(Fe3O4)不仅廉价,而且在水中作为磁性体也稳定,作为元素也安全,因此在水处理时易于使用,因而优选。另外,磁性粉可取球状、多面体、无定形等种种形状,但没有特别限定。使用时优选的磁性载体的粒径和形状根据制造成本等适当选择即可,特别优选球状或圆角的多面体结构。这些磁性粉根据需要也可以实施Cu镀覆、Ni镀覆等通常的镀覆处理。另外,磁性粉使用平均粒径在O. 5 20 μ m范围内的磁性粉。在这里,平均粒径是通过激光衍射法測量的。具体而言,能够通过株式会社岛津制作所制造的SALD-DS21型测定装置(商品名)測量。若磁性粉的平均粒径超过20 μ m,则一次粒子间的距离过大而使下述的水中的微小析出物通过。另ー方面,若粒径不足O. 5 μ m,则一次粒子致密地凝聚,不能得到有实际效果的通水量。

通过掺入这些磁性粉,树脂复合体的比重相对升高,因此能够将重力引起的沉降、或使用旋风器的离心カ引起的分离与磁力引起的分离并用,因此能够迅速地将树脂复合体从水中分离。在本实施方式中,用于被覆磁性粉的表面使其凝聚的聚合物能够根据目的选择具备最佳性质的材料。优选适当地使用容易被覆于磁性粉,且具有耐酸、碱性的聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酷、聚苯こ烯或者它们的共聚物,在水中的分散性优异的酚醛树脂,与磁性粉牢固地粘接且在水中的稳定性较高的三烷氧基硅烷缩合物。以该聚合物的平均表面被覆厚度t在O. 01<t<0. 25μπι的范围内的方式在磁性体粒子上被覆聚合物。若聚合物的平均表面被覆厚度t不足O. 01 μ m,则二次凝聚体的强度变弱,难以在水中使用。另ー方面,若聚合物的平均表面被覆厚度t超过O. 25 μ m,则粒子间的空隙变窄,作为助滤剂使用时不能确保有实际效果的通水量。另外,聚合物的被覆量的计算可以通过光学显微镜、SEM等观察而进行測定,但优选在无氧状态下升温至高温,使树脂复合体进行热分解来求出重量減少量即聚合物被覆量,由粒子的比表面积计算聚合物层的平均厚度,则能够准确求出。树脂复合体含有上述磁性粉11被上述聚合物12被覆的一次粒子10凝聚而成的二次凝聚体13(图3A和图3B)。优选该二次凝聚体13具有特征的形状。即,在树脂复合体中,将一次粒子10的平均粒径设为Dl时的凝聚体的平均凝聚直径D2满足Dl < D2 ^ 20 μ m的关系。若以该尺寸凝聚,则一次粒径并非完全凝聚为球状而成为二次凝聚体,而是形成椭圆形。由于具有该椭圆形,作为助滤剂或预涂材料使用时,预涂材料层中具有适度的空隙,能够捕获水中的物质。凝聚体13的平均凝聚直径D2更优选Dl < D2 < 15 μ m的范围。若平均凝聚直径D2大于15 μ m,则凝聚体间的空隙变大,难以捕获水中的析出物。若完全没有凝聚,则形成均匀的过滤层,析出物不进入过滤层内部,而在过滤层上部沉积,因此过滤变得困难,不能获得流速。对于树脂复合体,只要是能够实现如上所述的树脂复合体的结构即可,能够通过任意的方法进行制造。作为这样的方法的一例,可列举使聚合物溶解于可溶解聚合物的有机溶剤,并在该溶液中对使磁性粉分散得到的组合物进行调整,通过对该组合物进行喷雾而除去有机溶剂的喷雾干燥法。根据该方法,通过对喷雾干燥的环境温度及喷出速度等进行调整,不仅能够调整一次粒子凝聚而成的二次凝聚体的平均粒径,而且,在从凝聚的一次粒子10之间除去有机溶剂时形成孔,能够容易地形成优选的多孔构造。另ー方面,在エ业上,制备使聚合物溶解在可溶解聚合物的溶剂中而得到的聚合物溶液,将聚合物溶液倒入装在模具等中的磁性粉的表面,进ー步将除去溶剂并固化的物质粉碎,或者,将从使磁性粉分散于聚合物溶液所得的组合物中除去有机溶剂并固化得到的物质粉碎,由此也能够形成树脂复合体。另外,通过向亨舍尔混合机、球磨机、或者造粒机等中滴加使聚合物溶解于溶剂得到的组合物并干燥,能够制造树脂复合体。这时,经过覆盖磁性粉表面这样的制造条件和使该磁性粉凝聚这样的条件的两道エ序,就能够制造优选的树脂复合体。接着,对制造时聚合物被覆厚度的调节方法及聚合物被覆磁性体粒子凝聚而成的凝聚体的凝聚直径的调节方法进行说明。为了在制造时决定磁性体表面的表面被覆厚度,根据聚合物和磁性体的混合比例、树脂的密度、磁性体的比表面积进行计算。即,如果根据添加的树脂的重量和密度求出 添加的树脂的体积,将该体积除以根据磁性体的重量和比表面积求出的磁性体的表面积,则得到聚合物的平均被覆厚度t。另外,粒径的控制根据喷雾液的种类及喷雾方法的不同而不同,要縮小凝聚体,只要使喷雾乾燥的液滴的液滴直径变小即可。例如,若使喷雾喷嘴的喷雾压力升高,或者使喷雾速度减慢,或者使喷雾盘的旋转加快,则制造的凝聚体的粒径减小。接着,对已经制成的凝聚体中的聚合物被覆厚度的測量方法进行说明。聚合物的被覆厚度的计算可以通过光学显微镜或SEM等观察而进行測定,但优选在无氧状态下升温至高温,使树脂复合体进行热分解而求出重量减少量即聚合物被覆重量,由粒子的比表面积计算聚合物层的平均厚度,则能够准确地求出。(第二实施方式)參照图4,对第二实施方式的水处理方法中使用的水处理装置IA进行说明。另外,省略本实施方式和上述的实施方式重复的部分的说明。本实施方式的水处理装置IA用于主体加料法,特别是有效地用于水中的水不溶物的浓度高的情况。本实施方式的装置IA与上述第一实施方式的装置I的不同点在于,在装置IA中没有混合槽6,代替凝聚析出槽2而设有混合析出槽2A。该混合析出槽2A兼备向被处理水中添加碱而使化合物盐析出的析出功能和向被处理水中添加助滤剂而使两者混合的混合功能。即,在本实施方式的装置IA中,助滤剂不经过混合槽而是从助滤剂罐5经由管线L6直接供给至混合析出槽2A内。(第二水处理方法)接着,參照图5和图4对作为使用上述装置的第二水处理方法的主体加料法进行说明。在本实施方式中,虽然最初也要混合助滤剂和分散介质而对悬浮液进行调节,但该情况下使用的分散介质为混合析出槽2A内存在的被处理水。即,在本方法中,向作为被处理水的原水中直接投入助滤剂,从原水调节悬浮液(エ序Kl)。悬浮液中助滤剂的浓度只要根据以下操作能够形成过滤层,就没有特别的限制,例如调节为10000 200000mg/L左右。
接着,使悬浮液(被处理水)通过过滤器,滤出悬浮液中的助滤剂,使其残留在过滤器上,形成助滤剂凝聚而成的过滤层(エ序K2)。另外,通水在加压下进行。另外,如上所述,由于过滤层是通过外力的作用形成及保持的,因此上述过滤例如将上述的过滤器按照堵塞规定容器的容器ロ的方式配置,助滤剂在这样配置的过滤器上残留、排列及层叠。这种情况下,通过来自上述容器壁面的外力及位于上方的助滤剂的重量引起的向下方的外力(重力),形成及保持上述过滤层。如上所述除去被处理水中的水不溶物后,使过滤层分散在分散介质中,将过滤层分解为助滤剂,并且对助滤剂进行清洗(エ序K3)。该清洗可以在设置有过滤器33的容器内进行,也可以在其它容器内进行。在其它容器内进行时,利用清洗等机构将过滤层分解为助滤剂后进行输送。清洗中使用水,但也可以使用表面活性剂或有机溶剂进行清洗。接着,采用磁力分离对清洗后的助滤剂进行回收(エ序K4)。磁力分离的方法没有特别限定,可以举出向容器中投入永磁体或电磁铁而进行回收的方法、或通过使用被磁铁磁化了的金属丝网等进行回收并将磁场开放而回收粒子的方法等。 另外,在第二水处理方法中,构成滤层的助滤剂被包含在上述被处理水即利用该水调节后的悬浮液中,因此凝聚体通常与含有应该除去的水不溶物的被处理水(悬浮液)一起被供给。因而,特别是在被处理水(悬浮液)中的水不溶物的数量多的情况下,水不溶物的供给和助滤剂的供给可同时进行,因此像上述第一实施方式那样,过多吸附的水不溶物不会将助滤剂的空隙填埋。因此,能够长时间地维持过滤速度。其结果是,如上所述,第二实施方式的水处理方法在被处理水中的水不溶物浓度高的情况下有效。另外,在第一、ニ中的任一水处理方法中,都能够容易地进行回收的水不溶物的清洗(脱盐处理)。即,通过向在过滤器上沉积的助滤剂和水不溶物流通一定时间的水,能够除去附着于水不溶物中的离子成分。下面,对表I所示的实施例和比较例的各种树脂复合体详细地说明。(树脂复合体的制造)(实施例树脂复合体A)将30重量份的聚苯こ烯(密度I. 05g/cm3)溶解在3升四氢呋喃中而制成溶液,使300重量份的平均粒径为2 μ m的磁铁矿粒子(比表面积2. 5m2/g)分散在该溶液中而得到组合物。使用小型喷雾干燥器(柴田科学株式会社制、B-290型)将该组合物缓慢喷雾,制造凝聚为球状的平均二次粒径为约8 μ m的树脂复合体。由聚苯こ烯的密度、磁铁矿的比表面积计算得到的平均被覆厚度为38nm。(实施例树脂复合体B)除了将树脂的种类设定为30重量份的聚丙烯腈-苯こ烯共聚物(密度I. 05g/cm3)以外,按照与树脂复合体A相同的操作而制造树脂复合体。平均凝聚直径为约7 μ m,平均被覆厚度为38nm。(实施例树脂复合体C)除了将树脂的种类设定为30重量份的聚甲基丙烯酸甲酯(密度1.20g/cm3)以外,按照与树脂复合体A相同的操作而制造树脂复合体。平均凝聚直径为约6 μ m,平均被覆厚度为33nm。
(实施例树脂复合体D)除了将树脂量设定为10重量份以外,按照与树脂复合体C相同的操作而制造树脂复合体。平均凝聚直径为约2. 4 μ m,平均被覆厚度为llnm。(实施例树脂复合体E)除了将树脂量设定为50重量份以外,按照与树脂复合体C相同的操作而制造树脂复合体。平均凝聚直径为约18 μ m,平均被覆厚度为O. 055 Um(C)0(实施例树脂复合体F)除了将树脂量设定为220重量份以外,按照与树脂复合体C相同的操作而制造树脂复合体。因平均凝聚直径为约80 μ m,因此用粉碎机粉碎并筛分,得到平均凝聚直径为约14 μ m的树脂组合物。平均被覆厚度为242nm。

(实施例树脂复合体G)将40重量份的可溶性酚醛树脂(固化时的密度I. 2g/cm3)溶解在3升水中而制成溶液,使300重量份的平均粒径为2 μ m(A)的磁铁矿粒子(比表面积2. 5m2/g)分散在该溶液中而得到组合物。使用小型喷雾干燥器(柴田株式会社制、B-290型)将该组合物缓慢喷雾,制造凝聚为球状的平均二次粒径为约8 μ m的树脂复合体。由聚酚醛树脂的密度、磁铁矿的比表面积计算得到的平均被覆厚度为44nm。(实施例树脂复合体H)将100重量份的苯基三こ氧基硅烷溶解在3000ml水和10重量份醋酸中,使300重量份的平均粒径为2 μ m(A)的磁铁矿粒子(比表面积2. 5m2/g)分散在该溶液中而制成溶液。使用小型喷雾干燥器(柴田科学株式会社制、B-290型)将该溶液喷雾,制造凝聚为球状的平均二次粒径D2为10 μ m的磁性体的凝聚体。计算得到的平均被覆厚度为25nm。(实施例树脂复合体I)除了使用平均粒径为0.5 μ m(比表面积5. 2m2/g)的磁铁矿以外,按照与树脂复合体C相同的操作而制造树脂复合体。平均凝聚直径D2为约5 μ m,平均被覆厚度为16nm。(实施例树脂复合体J)除了使用平均粒径为5 μ m(比表面积O. 7m2/g)的磁铁矿以外,按照与树脂复合体C相同的操作而制造树脂复合体。平均凝聚直径D2为约16 μ m,平均被覆厚度为119nm。(比较例树脂复合体K)与树脂复合体C相比,増大喷雾速度,制造大粒径的树脂复合体。平均凝聚直径为约26 μ m,平均被覆厚度为33nm。表I各种树脂复合体的结构「[平均二次粒径或平I平均被覆
类别试料组成一_
—— 均凝聚直径(μιη) 厚度(nm)
—实施例_ A 聚苯乙烯+磁铁矿 —8 —38—
—实施例___B__聚丙烯腈+磁铁矿738_
一实施例C__聚甲基丙烯酸甲酯+磁铁矿Jl_ _33
—实施例_ 一D__聚甲基丙烯酸甲酯+磁铁矿—2.4—H_
—实施例E__聚甲基丙烯酸甲酯+磁铁矿1855 — —实施例F 聚甲基丙烯酸甲醋+磁铁矿14242
—实施例G__可溶性酚醛树脂十磁铁矿844
—实施例__H__苯基三乙氧基硅焼+磁铁矿— 1025
一实施例 _1 聚甲基丙烯酸甲酷+磁铁矿 —516
—实施例J__聚甲基内烯酸甲酯+磁铁矿_119
比较例I: K J 聚甲基丙稀酸甲酷+磁铁矿 I— 2633(使用树脂复合体的水处理)(实施例I)向含有IOOOppm硫酸铜的排水中加入氢氧化钠,调节至pH为11,使氢氧化铜析出。在该水中混合树脂复合体A至5000ppm,使用孔径为约I μ m的滤布进行加压过滤,用主体加料法除去氢氧化铜和氧化铜,结果确认除去了水中99%以上的铜。接着,对沉积在该滤布上的层混合水,制成树脂复合体和铜析出物的混合液,取出至其它容器,用永磁性体取出树脂复合体,結果确认,氢氧化铜和除氢氧化铜以外的水不溶物在水中分离。再次使用该取出的树脂复合体,结果能够无问题地进行再利用。(实施例2)向含有IOOppm硫酸铜的排水中加入氢氧化钠,调节至pH为11,使氢氧化铜析出。除此之外,另外准备使树脂复合体A在水中分散为IOOOOppm而得到的浆料,使用孔径为约I μ m的滤布进行加压过滤,制造树脂复合体的预涂层。然后,使排水通过预涂层,结果确认,氢氧化铜和除氢氧化铜以外的水不溶物被除去,可除去水中99%以上的铜。然后,向该滤布上沉积的预涂层混合水,制成树脂复合体和铜析出物的混合液,取出至其它容器,用永磁体取出树脂复合体,结果确认,氢氧化铜和除氢氧化铜以外的水不溶物在水中分离。再次使用该取出的树脂复合体,结果可无问题地进行再利用。(实施例3 11)除了将树脂复合体的种类变更为树脂复合体B J以外,与实施例I同样地进行水处理,结果可知,可除去水中99%以上的铜,可无问题地进行再利用。(比较例I)除了将树脂复合体的种类变更为比较例的树脂复合体K以外,与实施例I同样地进行水处理,結果,氢氧化铜从滤液中流出,只能除去水中55%的铜。(比较例2)
实施例I中不混合树脂复合体而进行加压过滤,結果,氢氧化铜立即堵在滤布上,得不到充足的通水量。(比较例12)将含有IOOOppm氟化物离子的排水通入碳酸钙填充塔,得到含有从碳酸钙填充物表面剥落的氟化I丐为800ppm的液体。在该水中混 合树脂复合体A,使其达到5000ppm,使用孔径为约I μ m的滤布进行加压过滤,通过主体加料法除去氟化钙,结果可确认除去了水中99%以上的氟化钙。然后,向沉积在该滤布上的层混合水,制成树脂复合体和氟化钙的混合液,取出至其它容器,用永磁体取出树脂复合体,结果确认氟化钙在水中分离。再次使用该取出的树脂复合体,结果可无问题地进行再利用。
权利要求
1.ー种树脂复合体,其含有由表面分别被聚合物被覆的磁性粒子构成的一次粒子凝聚而成的凝聚体,所述一次粒子的平均粒径Dl在O. 5 20 μ m的范围内,且所述凝聚体的平均凝聚直径D2满足Dl < D2 ^ 20 μ m,且所述聚合物的平均表面被覆厚度t在O.01 ^ t ^ O. 25 μ m 的范围内。
2.如权利要求I所述的树脂复合体,其中,所述各个磁性粒子为磁铁矿。
3.如权利要求I所述的树脂复合体,其中,所述聚合物选自聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酷、聚苯こ烯及它们的共聚物中的ー种或两种以上。
4.如权利要求I所述的树脂复合体,其中,所述聚合物为酚醛树脂。
5.如权利要求I所述的树脂复合体,其中,所述聚合物为三烷氧基硅烷的缩合物。
6.ー种水处理用助滤剂,其含有由表面分别被聚合物被覆的磁性粒子构成的一次粒子凝聚而成的凝聚体,所述一次粒子的平均粒径Dl在O. 5 20 μ m的范围内,且所述凝聚体的平均凝聚直径D2满足Dl < D2 < 20 μ m,且所述聚合物的平均表面被覆厚度t在O.01 ^ t ^ O. 25 μ m 的范围内, 其中,(a)在所述助滤剂在过滤器上形成预涂层的情况下 将分散介质与所述助滤剂混合而提供分散介质中分散有所述助滤剂的悬浮液,用所述过滤器对该悬浮液进行过滤而在所述过滤器上形成所述助滤剂的预涂层, 将含有金属离子的被处理水进行碱化,在所述被处理水中使不溶于水的金属化合物粒子析出, 使含有所述不溶于水的金属化合物粒子的所述被处理水通过所述预涂层和所述过滤器,由此使所述助滤剂俘获所述不溶于水的金属化合物粒子, 将剥离水注入所述预涂层,使所述预涂层从所述过滤器剥离,由此提供俘获了所述不溶于水的金属化合物粒子而得到的所述预涂层的剥离物与所述剥离水的混合物, 从所述混合物中将所述助滤剂进行磁力分离;或者 (b)在所述助滤剂在过滤器上形成带有不溶于水的金属化合物粒子的沉积层的情况下 将含有金属离子的被处理水进行碱化,在所述被处理水中使不溶于水的金属化合物粒子析出, 将含有所述不溶于水的金属化合物粒子的所述被处理水和所述助滤剂进行混合,从而提供含有所述助滤剂和所述不溶于水的金属化合物粒子的悬浮液,并使该悬浮液通过所述过滤器,由此在所述过滤器上形成含有所述助滤剂和所述不溶于水的金属化合物粒子的所述沉积层,由此使所述沉积层中的所述助滤剂俘获被处理水中的所述不溶于水的金属化合物粒子, 将剥离水注入所述沉积层,使所述沉积层从所述过滤器剥离,由此提供俘获了所述不溶于水的金属化合物粒子而得到的所述沉积层的剥离物和所述剥离水的混合物, 从所述混合物中将所述助滤剂进行磁力分离。
7.如权利要求6所述的水处理用助滤剂,其中,所述凝聚体的比重比水大。
8.覆的磁性粒子构成的一次粒子凝聚而成的凝聚体,所述一次粒子的平均粒径Dl在O. 5 20 μ m的范围内,且所述凝聚体的平均凝聚直径D2满足Dl < D2 < 20 μ m,且所述聚合物的平均表面被覆厚度t在O. Ol < t < O. 25 μ m的范围内; 其中,将分散介质与所述预涂材料混合而提供分散介质中分散有所述预涂材料的悬浮液; 用所述过滤器对所述悬浮液进行过滤而在所述过滤器上形成所述预涂材料的预涂层; 将含有金属离子的被处理水进行碱化,在所述被处理水中使不溶于水的金属化合物粒子析出; 使含有所述不溶于水的金属化合物粒子的所述被处理水通过所述预涂层和所述过滤器,由此使所述预涂材料俘获被处理水中的所述不溶于水的金属化合物粒子; 将剥离水注入俘获了所述不溶于水的金属化合物粒子而得到的所述预涂层,使所述预涂层从所述过滤器剥离,由此提供所述预涂层的剥离物与所述剥离水的混合物; 从所述混合物中将所述助滤剂进行磁力分离。
9.如权利要求8所述的预涂材料,其中,所述助滤剂的比重比水大。
10.ー种水处理方法,其包括下述エ序 (a)将含有金属离子的被处理水进行碱化,在所述被处理水中使不溶于水的金属化合物粒子析出; (b)将含有所述不溶于水的金属化合物粒子的被处理水与助滤剂混合,从而提供被处理水中分散有所述助滤剂和所述不溶于水的金属化合物粒子的悬浮液,所述助滤剂含有由表面分别被聚合物被覆的磁性粒子构成的一次粒子凝聚而成的凝聚体,所述一次粒子的平均粒径Dl在O. 5 20 μ m的范围内,且所述凝聚体的平均凝聚直径D2满足Dl< D2 < 20 μ m,且所述聚合物的平均表面被覆厚度t在O. 01 < t < O. 25 μ m的范围内; (c)将所述悬浮液通过过滤器进行过滤,由此在所述过滤器上形成含有所述助滤剂和所述不溶于水的金属化合物粒子的所述沉积层; (d)将剥离水注入所述沉积层,使所述沉积层从所述过滤器剥离,由此提供所述沉积层的剥离物与所述剥离水的混合物; (e)将所述混合物中所含的助滤剂和不溶于水的金属化合物粒子进行磁力分离; (f)回收含有所述分离得到的不溶于水的金属化合物粒子的所述剥离水,并且在所述(b)エ序中对分离得到的助滤剂进行再使用。
11.ー种水处理方法,其包括下述エ序 (i)将含有金属离子的被处理水进行碱化,在所述被处理水中使不溶于水的金属化合物粒子析出; ( )将分散介质与助滤剂混合而提供所述分散介质中分散有所述助滤剂的悬浮液,所述助滤剂含有由表面分别被聚合物被覆的磁性粒子构成的一次粒子凝聚而成的凝聚体,所述一次粒子的平均粒径Dl在O. 5 20 μ m的范围内,且所述凝聚体的平均凝聚直径D2满足Dl < D2 < 20 μ m,且所述聚合物的平均表面被覆厚度t在O. 01 < t < O. 25 μ m的范围内; (iii)将所述悬浮液通过过滤器进行过滤,由此在所述过滤器上形成所述助滤剂的预涂层; (iv)使含有所述不溶于水的金属化合物粒子的被处理水通过所述预涂层和所述过滤器,由此使所述预涂层的助滤剂俘获被处理水中所含的所述不溶于水的金属化合物粒子;(V)将剥离水注入所述预涂层,使所述预涂层从所述过滤器剥离,由此提供所述预涂层的剥离物与所述剥离水的混合物;(Vi)将所述混合物中所含的助滤剂和不溶于水的金属化合物粒子进行磁力分离;(Vii)回收含有所述分离得到的不溶于水的金属化合物粒子的所述剥离水,并且在所述(ii)エ序中对分离得到的助滤剂进行再使用。
全文摘要
本发明提供一种树脂复合体,其含有由表面分别被聚合物被覆的磁性粒子构成的一次粒子凝聚而成的凝聚体,所述一次粒子的平均粒径D1在0.5~20μm的范围内,且所述凝聚体的平均凝聚直径D2满足D1<D2≤20μm,且所述聚合物的平均表面被覆厚度t在0.01≤t≤0.25μm的范围内。
文档编号C02F1/56GK102671465SQ20111025962
公开日2012年9月19日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年3月15日
发明者关秀司, 堤剑治, 山崎厚, 山梨伊知郎, 深谷太郎, 菊池靖崇, 野口博史 申请人:株式会社东芝
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