水净化剂的制造方法和排水处理方法与流程

文档序号:17734184发布日期:2019-05-22 03:03阅读:147来源:国知局

本发明涉及一种用于工业排水等水的净化的、来自植物的水净化剂的制造方法;以及使用了该水净化剂的排水处理方法。



背景技术:

近年来,在工厂制造各种产品的过程中会产生大量的废液,所述废液包含作为无机离子的金属离子或氟离子等环境负荷物质。

另一方面,关于这些无机离子的排放的管制逐渐变得严格。为了遵守该排放管制,人们在寻求一种能够从包含无机离子的排水中有效除去无机离子,且能够在低成本下尽量简单地实施的无机离子的除去方法。

以往,作为从工厂排水等中除去杂质离子的方法,提出了凝聚沉淀法、离子交换法、活性炭等吸附剂的吸附法、电吸附法和磁吸附法等。

例如,作为凝聚沉淀法,提出了进行下述工序的方法:在溶解有重金属离子的排水中加入碱使排水呈碱性,使至少一部分的重金属离子不溶,使形成悬浊固态物的工序;在排水中加入无机凝聚剂,使悬浊固态物凝结沉淀的工序;在排水中加入高分子凝聚剂,使悬浊固态物形成巨大絮凝物的工序;以及使排水通过含有由埃及国王菜、小松菜等叶菜构成的阳离子交换体的吸附层的吸附工序(例如参照专利文献1)。

另外,提出了一种将含有埃及国王菜(mulukhiya)或其干燥物或其提取物的至少任一种的凝聚剂与高分子凝聚剂混合或者并用以使悬浊液中的微粒凝聚分离的凝聚方法(例如参照专利文献2)。

然而,要净化的排水的量越多、排水中所含的无用物质的量越多、或者排水中所含的无用物质的种类越多,就越希望构建自动投入这些排水的净化处理所需的净化剂的系统。

在进行快速且稳定的净化处理方面,装置的自动化是重要课题,在提供显示出稳定的净化性能的自动化净化装置方面,希望提供适合该自动化净化装置的水净化剂。

然而,上述专利文献1及上述专利文献2中记载的方法完全不是指进行排水的净化处理的自动化装置,这些文献中记载的水净化剂在供应给自动化系统装置方面并不适合。

因此,作为能够适用于自动化净化装置的水净化剂,提出了由包含植物粉末与高分子凝聚剂的混合物的造粒物构成的水净化剂(例如参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-194385号公报;

专利文献2:日本特开平11-114313号公报;

专利文献3:日本特开2016-73898号公报。



技术实现要素:

技术问题

然而,明确了上述专利文献3记载的水净化剂在供应给自动化净化装置大型化、特别是排水槽的规模大的自动化净化装置时,在成本低、且每次无偏差地发挥稳定的净化性能方面尚不充分。

因此,希望提供一种成本低、且每次无偏差地显示出稳定的净化性能的水净化剂,该水净化剂也能够适用于排水槽的规模大的自动化净化装置。

本发明以解决上述现有的各种问题、达到以下目的为课题。即,本发明的目的在于:提供一种成本低、且每次无偏差地显示出稳定的净化性能的水净化剂,该水净化剂也能够适用于排水槽的规模大的自动化净化装置。

解决问题的方案

用于解决上述课题的方法如下。即:

<1>一种水净化剂的制造方法,是由含有植物粉末和高分子凝聚剂的造粒物构成的水净化剂的制造方法,其特征在于,

包括混炼植物粉末和高分子凝聚剂的工序,

在上述混炼工序中混炼植物粉末和高分子凝聚剂,使经过上述混炼工序得到的混炼物的硬度在下述测定条件下显示出3n/mm2~100n/mm2的应力。

测定条件:对于上述混炼物,使用应力控制型流变计(粘度测定装置)测定以30mm/分钟的压入速度压入直径为16mm的探针时压入量为5mm时的应力。

<2>上述<1>所述的水净化剂的制造方法,该方法为下述(a1)、下述(a2)和下述(b)的任一种。

方法(a1),包括以下工序:第一混炼工序,在上述高分子凝聚剂中混合水,混炼上述高分子凝聚剂和水;以及第二混炼工序,之后在已混炼的上述高分子凝聚剂中混合上述植物粉末,混炼上述植物粉末和上述高分子凝聚剂,其中,在上述第一混炼工序中,所混合的水的总量(质量)是上述水净化剂中的固体成分的1.5倍~8倍。

方法(a2),包括以下工序:第一混炼工序,在上述高分子凝聚剂中混合水,混炼上述高分子凝聚剂和水;以及第二混炼工序,之后在已混炼的上述高分子凝聚剂中混合上述植物粉末和水,混炼上述植物粉末和上述高分子凝聚剂,其中,在上述第一混炼工序和上述第二混炼工序中,所混合的水的总量(质量)是上述水净化剂中的固体成分(质量)的1.5倍~8倍。

方法(b),包括混合植物粉末、高分子凝聚剂和水、再混炼这些成分的工序,其中,在上述混炼工序中,所混合的水的总量(质量)是上述水净化剂中的固体成分(质量)的1.5倍~8倍。

<3>上述<1>所述的水净化剂的制造方法,其中,包括以下工序:第一混炼工序,在上述高分子凝聚剂中混合水,混炼上述高分子凝聚剂和水;以及第二混炼工序,之后在已混炼的上述高分子凝聚剂中混合上述植物粉末,混炼上述植物粉末和上述高分子凝聚剂。

<4>上述<1>~<3>中任一项所述的水净化剂的制造方法,其中,上述混炼时的总混炼时间在80rpm~150rpm的转数条件下为15分钟以上且30分钟以内。

<5>上述<1>~<4>中任一项所述的水净化剂的制造方法,其中,上述植物粉末为长朔黄麻、埃及国王菜、小松菜、鸭儿芹、水菜和菠菜中的任一种。

<6>上述<5>所述的水净化剂的制造方法,其中,上述植物粉末为长朔黄麻。

<7>上述<6>所述的水净化剂的制造方法,其中,上述长朔黄麻为中国农业科学院麻类研究所的鉴定编号2013的“中黄麻4号”。

<8>上述<1>~<7>中任一项所述的水净化剂的制造方法,其中,上述水净化剂的中值粒径为150μm以上且850μm以下。

<9>上述<1>~<8>中任一项所述的水净化剂的制造方法,其中,上述高分子凝聚剂为聚丙烯酰胺。

<10>上述<1>~<9>中任一项所述的水净化剂的制造方法,其中,包括以下工序:成型工序,将经过上述混炼工序得到的混炼物成型而形成成型体;干燥工序,将上述成型体干燥;以及粉碎工序,粉碎已干燥的成型体。

<11>一种排水处理方法,其特征在于,将通过上述<1>~<10>中任一项所述的水净化剂的制造方法得到的水净化剂溶解于水,得到包含植物粉末和高分子凝聚剂的分散液,将该分散液供应给含有无机类无用物的排水,从而除去排水中的无机类无用物。

<12>上述<11>所述的排水处理方法,其中,上述排水是含有无机类无用物的排水,所述无机类无用物具有镍、氟、铁、铜、锌、铬、砷、镉和铅中的至少任一种。

<13>上述<11>~<12>中任一项所述的排水处理方法,其中,上述分散液的水的电导率为30μs/cm以上。

发明效果

根据本发明,能够解决上述现有的各种问题、达到上述目的,能够提供一种成本低、且每次无偏差地显示出稳定的净化性能的水净化剂,该水净化剂也能够适用于排水槽的规模大的自动化净化装置。

具体实施方式

(水净化剂的制造方法)

本发明的水净化剂的制造方法(以下也称作本发明的制造方法)中所说的水净化剂包含含有植物粉末和高分子凝聚剂的造粒物。

本发明的制造方法包括混炼植物粉末和高分子凝聚剂的工序,根据需要还包括成型工序、干燥工序、粉碎工序等其他工序。

本发明的制造方法的特征在于:在上述混炼工序中混炼植物粉末和高分子凝聚剂,使经过上述混炼工序得到的混炼物的硬度在下述测定条件下显示出3n/mm2~100n/mm2的应力。

测定条件:针对上述混炼物,使用应力控制型流变计(粘度测定装置)测定以30mm/分钟的压入速度压入直径为16mm的探针时压入量为5mm时的应力。

在获得上述所期望的硬度的混炼物方面,更优选为以下的制造方法。

本发明的制造方法规定了在混炼高分子凝聚剂和水时、或者混炼植物粉末和高分子凝聚剂时混合的水的总量(质量)。该所混合的水的总量(质量)是水净化剂中的固体成分(质量)的1.5倍~8倍。

另外,本发明的制造方法规定:在混炼植物粉末和高分子凝聚剂的工序之前,进行在高分子凝聚剂中混合水、并混炼高分子凝聚剂和水的工序。

通过满足上述要素的本发明的制造方法制造的水净化剂是成本低、且每次无偏差地显示出稳定的净化性能的水净化剂,还能够适用于排水槽的规模大的自动化净化装置。

使用水净化剂进行排水净化时,作为水净化剂的添加方法,可以列举:在排水中直接投入水净化剂的方法;暂且将水净化剂溶解于水,得到植物粉末和高分子凝聚剂的分散液,将该分散液投入排水中的方法等。然而,若自动化净化装置大型化、特别是排水槽的规模变大,则利用粒状的水净化剂每次难以稳定形成均匀的分散状态、且难以维持无偏差的水净化性能。因此,在排水槽的规模大的自动化净化装置中,使用分散液的排水的净化处理方法是必须的。

因此,本发明人在对使用了分散液的排水的净化处理反复进行研究时明确了:在溶解植物粉末和高分子凝聚剂时,该分散液的粘度根据分散液的水的种类而发生变化。

而且,还发现了:分散液的粘度的不同会影响到排水的净化性能;为了获得良好的净化性能,某种程度地提高分散液的粘度是有效的。

具体而言,虽然自来水或地下水所代表的水比较廉价,但在使用因所含离子等的影响而电导率大的水得到分散液时,若在排水中添加该分散液,则排水的粘度变小,植物粉末等固体成分在短时间内沉淀,结果是有时无法获得充分的无机离子的吸附性能。另一方面,使用电导率小的蒸馏水代替自来水或地下水时,不会产生这样的问题。然而,蒸馏水的价格高,在每天处理大量排水的半导体工厂或电镀工厂等中,其成本为很大的负担。

因此,本发明人在进一步进行研究时发现了:即使在分散液中使用自来水或地下水所代表的比较廉价的水,也能够将排水中的无机离子减少至所期望的浓度以下的水净化剂。

获得了以下认知:即使是使用了自来水或地下水的分散液,为了提高其粘度,在水净化剂的制造方法中,调整混炼植物粉末和高分子凝聚剂而得到的混炼物的硬度也是有效的。

这里,混炼物的硬度可以使用作为应力控制型流变计(粘度测定装置)的tainstruments公司制造的ar-g2的硬度测定模式来求出。具体而言,将约7.5g的混炼物填充在内径的直径为22mm、深11mm的聚丙烯制圆筒状容器中,使用直径为16mm探针以30mm/分钟的压入速度压入,测定压入量为5mm时的应力。在本发明中,将该条件下测定的应力作为“硬度”。

其结果,混炼物的硬度可以是3n/mm2~100n/mm2的范围。

而且,本发明人还发现:为了获得该所期望的硬度的混炼物,进行下述(i)或(ii)所示的工序较为重要。

在(i)制造水净化剂的方法中,在混炼高分子凝聚剂和水时、或者混炼植物粉末和高分子凝聚剂时,将所混合的水的总量(质量)设为水净化剂中的固体成分(质量)的1.5倍~8倍。

在(ii)制造水净化剂的方法中,在混炼植物粉末和高分子凝聚剂的工序之前进行下述工序:在高分子凝聚剂中混合水,混炼高分子凝聚剂和水。

这样,进行在高分子凝聚剂中添加大量的水分进行混炼、或者在与植物粉末混炼之前预先将高分子凝聚剂与水混炼的工序时,可以形成所期望的硬度的混炼物,经过这样的混炼物制造的水净化剂能够提高分散有该水净化剂的分散液、或者投入了该分散液的排水的粘度。

虽然理由尚未明确,但认为这些条件是通过混炼在某种程度上解除了高分子凝聚剂的分子链的凝聚,有效地有助于提高其在水中的溶解性。

下面,关于水净化剂的制造方法的具体构成,分为(a)第一方案和(b)第二方案进行详细说明。

<a;水净化剂的制造方法的第一方案>

在上述水净化剂的制造方法中,混炼上述高分子凝聚剂和水时、或者混炼上述植物粉末和上述高分子凝聚剂时,所混合的水的总量(质量)是上述水净化剂中的固体成分(质量)的1.5倍~8倍。

<<混炼植物粉末和高分子凝聚剂的工序>>

上述水净化剂的制造方法包括混炼植物粉末和高分子凝聚剂的工序,作为该混炼工序,具体而言,例如可以列举包括下述(a1)、(a2)和(b)中规定的工序的下述(a1)、(a2)和(b)这3个方案。

(a1)包括:第一混炼工序,在高分子凝聚剂中混合水,混炼上述高分子凝聚剂和水;以及第二混炼工序,之后在已混炼的上述高分子凝聚剂中混合上述植物粉末,混炼上述植物粉末和上述高分子凝聚剂;

上述(a1)中,在混炼上述植物粉末和上述高分子凝聚剂时也可以混合水,这种情况下成为下述(a2)。

(a2)包括:第一混炼工序,在高分子凝聚剂中混合水,混炼上述高分子凝聚剂和水;以及第二混炼工序,之后在已混炼的上述高分子凝聚剂中混合上述植物粉末和水,混炼上述植物粉末和上述高分子凝聚剂;

(b)包括:混合植物粉末、高分子凝聚剂和水,再将它们混炼的工序。

关于上述混合的水的总量(质量),在上述(a1)中是指第一混炼工序中混合的水的量,在上述(a2)中是指第一混炼工序中混合的水量和第二混炼工序中混合的水量的总量,在上述(b)中是指在混炼植物粉末和高分子凝聚剂的混炼工序中在植物粉末和高分子凝聚剂的混合时一起混合的水的量。

所混合的水的总量(质量)可以是水净化剂中的固体成分(质量)的1.5倍~8倍。

尚需说明的是,上述(a2)的情况下,第一混炼时和第二混炼时混合的水的总量只要是1.5倍~8倍即可,优选第一混炼时混合的水的量可以是上述固体成分(质量)的至少1倍以上。

另外,上述水净化剂中的固体成分是指植物粉末和高分子凝聚剂加起来的总和,当水净化剂除了包含植物粉末和高分子凝聚剂以外还包含下述所示的其他添加剂时,水净化剂中的固体成分是指还包括这些添加剂在内的水净化剂中的所有固态成分加起来的总和。

对混炼装置没有特别限定,可以根据目的而适当选择,例如只要是行星式混合器、捏合机、蝶形混合器、挤压机等可获得一定的混炼效果的混炼机即可使用。

上述混炼时混炼机的转数例如可以在10rpm~180rpm的范围内进行。

另外,上述混炼时的总混炼时间例如在转数为80rpm~150rpm的条件下可以是15分钟以上且30分钟以内。不足15分钟时,供应给排水时粘度的提高效果不充分。另外,即使超过30分钟,供应给排水时粘度的提高效果也不充分。认为这是由于:若混炼时间过长,则高分子凝聚剂的分子链被切断。

<<植物粉末>>

作为上述植物,只要是能够使排水中的无用物(镍、铜、氟等)凝聚分离的植物即可,可以无特别限制地进行使用。例如,作为具有阳离子交换功能的植物,可以列举长朔黄麻(チョウサクコウマ)、埃及国王菜、小松菜、鸭儿芹、水菜、菠菜等。

作为植物的部位,即使是叶、茎、根中的任一部分也可使用。

在上述植物中,优选长朔黄麻(チョウサクコウマ)和埃及国王菜,更优选在下述实施例中显示出良好的结果的长朔黄麻。

另外,在长朔黄麻中,特别优选中国农业科学院麻类研究所的鉴定编号2013的“中黄麻4号”。

“中黄麻4号”具有以下特性。

农作物种类:黄麻。

<<高分子凝聚剂>>

作为上述高分子凝聚剂,只要是与上述植物一样显示出除去排水中的上述无机类无用物的效果的物质即可,没有特别限定,例如可以列举聚丙烯酰胺(pam)、聚丙烯酰胺的部分水解盐、海藻酸钠、聚丙烯酸钠、cmc钠盐等。其中,可以优选使用聚丙烯酰胺。作为该聚丙烯酰胺,例如可以使用市售的flopanan995sh、fa920sh、fo4490、an923、an956(株式会社snf制造)等。

<<其他添加剂>>

在上述水净化剂中,例如可以含有填料、增稠剂、着色剂、触变性赋予剂等添加剂作为其他的添加剂。另外,为了提高混炼成分在水中的溶解性等,可以含有少量的醇等液体。

尚需说明的是,可以在混炼高分子凝聚剂时含有其他添加剂、或者可以在混炼植物粉末和高分子凝聚剂时含有其他添加剂。

<<植物粉末与高分子凝聚剂的造粒物>>

上述植物粉末粒子与上述高分子凝聚剂的混合比以质量比计可以在10:90~90:10的范围。

混炼上述植物粉末和上述高分子凝聚剂而得到的造粒物的表面可以混合存在存在于造粒物表面的植物粉末被高分子凝聚剂覆盖的包覆部分和未被高分子凝聚剂覆盖的非包覆部分。

上述造粒物的中值粒径可以是150μm以上,更优选为150μm以上且850μm以下。上述造粒物的中值粒径为150μm以上时,有助于净化的成分的沉淀变慢,能够延长有助于净化的成分的吸附时间。

这里,中值粒径(也称作d50)是指,将上述造粒物按照粒径大小进行绘图时,被标绘在全体个数的50%的粒径(粒径大的一侧和粒径小的一侧达到等量的粒径)。中值粒径可以使用市售的测定仪进行计测。

<<其他工序>>

本发明的制造方法除了包括上述混炼工序以外,还可以包括成型工序、干燥工序、粉碎工序等其他工序。

具体而言,本发明中规定的造粒物通过包括下述工序的制造方法来制造:成型工序,将如上操作经过混炼工序得到的混炼物成型而形成成型体;将上述成型物干燥的干燥工序;以及将已干燥的成型体粉碎的粉碎工序。

在上述粉碎工序之后,可以进一步包括使用筛子将造粒物分级的分级工序。

在上述成型工序中,例如将上述混炼物通过任意的成型方法进行成型,形成成型体。

在上述干燥工序中,对于所得的成型体,可以使用多阶段热风式干燥机在80℃~150℃的温度下干燥2小时~12小时。

可以将上述成型体干燥,供应给粉碎工序。

尚需说明的是,上述干燥工序的优选方式是按照将通过成型工序得到的成型体干燥、接下来粉碎该干燥的成型体的顺序进行应用,但也可以按照例如将通过成型工序得到的成型体粉碎、之后通过实施干燥工序得到造粒物的顺序进行。

在上述粉碎工序中,可以使用粉碎机、例如气流式超微粉碎机进行粉碎。

在上述分级工序中,可以使用分级机、例如振动筛、或者风比式分级机将已粉碎的粉末进行分级,使中值粒径达到所期望的范围。为了只选择粒径落入150μm~850μm范围的粒子使中值粒径达到150μm~850μm的范围,可以将不足150μm和超过850μm的粉末留在筛上而除去(截留)。

<b;水净化剂的制造方法的第二方案>

在上述水净化剂的制造方法中,在混炼植物粉末和高分子凝聚剂的工序之前,包括在高分子凝聚剂中混合水、并混炼高分子凝聚剂和水的工序。

<<混炼植物粉末和高分子凝聚剂的工序>>

作为第二方案中的混炼工序,具体而言,例如与上述第一方案中的上述(a1)和(a2)所记载的工序相同,可以列举包括下述(a1)和(a2)中规定的工序的下述(a1)和(a2)这2个方案。

(a1)包括:第一混炼工序,在高分子凝聚剂中混合水,混炼上述高分子凝聚剂和水;以及第二混炼工序,之后在已混炼的上述高分子凝聚剂中混合上述植物粉末,混炼上述植物粉末和上述高分子凝聚剂;

上述(a1)中,在混炼上述植物粉末和上述高分子凝聚剂时也可以混合水,这种情况下成为下述(a2)。

(a2)包括:第一混炼工序,在高分子凝聚剂中混合水,混炼上述高分子凝聚剂和水;以及第二混炼工序,之后在已混炼的上述高分子凝聚剂中混合上述植物粉末和水,混炼上述植物粉末和上述高分子凝聚剂。

如第二方案所规定,在与植物粉末混炼之前,预先将高分子凝聚剂与水混炼,从而对获得所期望的硬度的混炼物起到有效作用。

这种情况下,对混炼时添加的水的总量(质量)没有特别限定,例如,即使相对于水净化剂中的固体成分(质量)为1倍~9倍,也能够获得本发明所目标的水净化剂。然而,更优选如第一方案所规定,混炼时混合的水的总量(质量)是水净化剂中的固体成分(质量)的1.5倍~8倍的范围。

作为混炼工序中规定的上述以外的要素,可以采用上述第一方案中记载的内容。

关于第二方案中的<<植物粉末>>、<<高分子凝聚剂>>、<<其他添加剂>>、<<植物粉末与高分子凝聚剂的造粒物>>、<<其他工序>>的要素,也可以采用上述第一方案中记载的内容。

(排水处理方法)

本发明的排水处理方法如下:将通过上述本发明的制造方法得到的水净化剂溶解于水,得到植物粉末和高分子凝聚剂的分散液,再将该分散液供应给排水,从而除去排水中的无机类无用物。

作为上述无机类无用物,例如可以列举具有镍、氟、铁、铜、锌、铬、砷、镉和铅中的至少任一种的无机类无用物。

作为上述分散液,除纯水(蒸馏水)以外,还可以使用电导率为30μs/cm以上的水。由此,可以使用比较廉价的自来水及地下水。

即使在分散液中使用自来水及地下水,也能够使排水中的无机离子浓度减少至所期望的浓度以下,能够显示出高的水净化性能。

使用通过本发明的制造方法得到的水净化剂制作分散液。

对本发明的排水处理方法进行具体说明。

例如,在排水中加入碱使排水呈碱性,使上述重金属离子的至少一部分不溶,形成悬浊固态物,在此不溶化工序之后可以添加通过本发明的制造方法得到的水净化剂。还可以在单独添加胺等高分子凝聚剂之后添加通过本发明的制造方法得到的水净化剂。

可以使用通过本发明的制造方法得到的水净化剂制作分散液,将该分散液供应给排水。

通过将分散液供应给排水,使无机类无用物凝聚沉淀,除去沉淀分离的沉淀物,从而将排水净化。

实施例

下面,说明本发明的实施例,但本发明并不受这些实施例的任何限定。

(实施例1)

作为实验中使用的排水,将硫酸镍六水合物溶解于纯水,制作800g包含50mg/l的镍离子的水溶液(假想排水)。

接下来,向上述排水供应氢氧化钠使ph达到10,进行搅拌使镍不溶。该排水的上清液的镍离子浓度为2mg/l。

<水净化剂>

接下来,使用“群马县前桥产打褶菠菜”作为植物、使用聚丙烯酰胺(pam)作为高分子凝聚剂。通过下述所示的制造方法得到造粒物1,使用所述造粒物1作为水净化剂1。

<<水净化剂的制造方法>>

相对于植物粉末和高分子凝聚剂总共的固体成分的质量加入5倍质量的水,将所得的混炼物(植物粉末+高分子凝聚剂+水=30kg)装入行星式混合器(株式会社爱工舍制作所制造、混合机acm-110、容量为110l)中,在转数为150rpm、20分钟混合的条件下施加剪切力进行混炼。

将所得的混炼物成型,制作成型体。

使用多阶段热风式干燥机(株式会社七洋制作所制造、齿条式烘焙装置)将该成型体在120℃下干燥3小时、再于150℃下干燥2小时。

接下来,将已干燥的片材用气流式超微粉碎机(增幸产业株式会社制造、selenmiller)进行粉碎,使中值粒径达到400μm。

尚需说明的是,中值粒径使用mastersizer2000(malverninstruments制造)来测定。

使用分级机(tsukasa工业株式会社制造振动筛)将已粉碎的粉末分级,不足150μm和大于850μm的粒子留在筛上除去(截留),只使用粒径落入150μm~850μm范围的粒子。

如此操作,得到造粒物1,作为水净化剂1。

<分散液>

对于该造粒物,加入电导率为110μs/cm的水(栃木县鹿沼市自来水)进行搅拌使固体成分达到0.1质量%,得到分散液1。

<特性评价>

接下来,对于上述排水添加包含水净化剂1的分散液1使固体成分达到7mg/l,进行搅拌。这里,“固体成分”的测定方法可以使用水分计计测排水中的浆料浓度,进行反算,从而可以求出。

将添加有分散液1的排水移送到沉淀槽,之后静置,每隔1小时通过目视确认状态。

测定明确确认到分离成上清液和沉淀物这2层的时间点作为沉淀时间。

另外,采集上清液,通过lambda(λ)9000(共立理化学研究所制造)测定离子浓度。

其结果,按照下述标准评价水净化性能。

[水净化性能的评价标准]

◎:不足1.0mg/l(检测限以下);

○:1.0mg/l以上且不足1.4mg/l;

○△:1.4mg/l以上且不足1.7mg/l;

△:1.7mg/l以上且不足2.0mg/l;

×:2.0mg/l以上。

实施例1的评价结果见表1-1。

另外,表1-1中还显示使用b型粘度计测定分散液粘度50(mpa·秒)的结果。另外,还显示了按照上述方法以tainstruments制造的ar-g2的硬度测定模式测定通过制造造粒物的过程得到的混炼物的硬度的结果。

尚需说明的是,上述粘度测定是使用东机产业制造的tvc-7型粘度计(b型粘度计),在室温23℃下使用1号转子进行测定。

尚需说明的是,在表1-1中,植物粉末1表示“群马县前桥产打褶菠菜”,pam表示聚丙烯酰胺(表1-2~表1-3、表2中亦同)。

(实施例2)

在实施例1中,除了使用长朔黄麻(中国·广州产)作为植物、并将混炼工序中的混合器的转数变更为80rpm以外,进行与实施例1相同的操作,制作造粒物2。

使用包含造粒物2的水净化剂2,进行与实施例1相同的操作,评价水净化剂的特性。实施例2的评价结果见表1-1。尚需说明的是,在表1-1中,植物粉末2表示“长朔黄麻(中国·广州产)”。

(实施例3)

在实施例2中,使用长朔黄麻的中国农业科学院麻类研究所的鉴定编号2013“中黄麻4号”作为植物。除此以外,进行与实施例2相同的操作,制作造粒物3。

使用包含造粒物3的水净化剂3,进行与实施例1相同的操作,评价水净化剂的特性。实施例3的评价结果见表1-1。尚需说明的是,在表1-1中,植物粉末3表示“中黄麻4号”。

(实施例4)

在实施例3中,除了将相对于固体成分(高分子凝聚体+植物粉末)的加水量设为3倍以外,进行与实施例3相同的操作,制作造粒物4。

使用包含造粒物4的水净化剂4,进行与实施例1相同的操作,评价水净化剂的特性。实施例4的评价结果见表1-1。

(实施例5)

在实施例3中,除了将相对于固体成分(高分子凝聚体+植物粉末)的加水量设为8倍以外,进行与实施例3相同的操作,制作造粒物5。

使用包含造粒物5的水净化剂5,进行与实施例1相同的操作,评价水净化剂的特性。实施例5的评价结果见表1-1。

(实施例6)

在实施例3中,除了将混炼工序中的混炼时间变更为15分钟以外,进行与实施例3相同的操作,制作造粒物6。

使用包含造粒物6的水净化剂6,进行与实施例1相同的操作,评价水净化剂的特性。实施例6的评价结果见表1-2。

(实施例7)

在实施例3中,除了将混炼工序中的混炼时间变更为30分钟以外,进行与实施例3相同的操作,制作造粒物7。

使用包含造粒物7的水净化剂7,进行与实施例1相同的操作,评价水净化剂的特性。实施例7的评价结果见表1-2。

(实施例8)

在实施例3中,除了使用电导率为198μs/cm的水(栃木县鹿沼市自来水)作为分散液的水以外,进行与实施例3相同的操作,制作造粒物8。

使用包含造粒物8的水净化剂8,进行与实施例1相同的操作,评价水净化剂的特性。实施例8的评价结果见表1-2。

(实施例9)

在实施例3中,除了使用将栃木县鹿沼市自来水和蒸馏水适量混合得到的、电导率为30μs/cm的水作为分散液的水以外,进行与实施例3相同的操作,制作造粒物9。

使用包含造粒物9的水净化剂9,进行与实施例1相同的操作,评价水净化剂的特性。实施例9的评价结果见表1-2。

(实施例10)

在实施例3中,除了没有进行分级以外,进行与实施例3相同的操作,制作造粒物10。

使用包含造粒物10的水净化剂10,进行与实施例1相同的操作,评价水净化剂的特性。实施例10的评价结果见表1-2。

(实施例11)

在实施例3中,除了使用聚胺作为高分子凝聚剂以外,进行与实施例3相同的操作,制作造粒物11。

使用包含造粒物11的水净化剂11,进行与实施例1相同的操作,评价水净化剂的特性。实施例11的评价结果见表1-2。

(实施例12)

作为实验中使用的排水,将氟化钾溶解于纯水,制作800g包含2,500mg/l的氟离子的水溶液(假想排水)。

接下来,在上述排水中添加8.6mg/l的氯化钙,再添加氢氧化钠使ph达到7.5~9.0,同时进行搅拌,使氟不溶。通过该操作,氟水溶液分离成包含微絮凝物的上清液和沉淀物。

在该时间点,该排水的上清液的离子浓度为10mg/l。

除了使用上述排水以外,进行与实施例3相同的操作,使用包含造粒物3的水净化剂3,评价水净化剂的特性。实施例12的评价结果见表1-3。

(实施例13)

作为实验中使用的排水,将二氯化铁·六水合物溶解于纯水,制作800g包含200mg/l的铁离子的水溶液(假想排水)。

接下来,在上述排水中边添加氢氧化钠边进行搅拌使ph达到6.5~9.0,使铁不溶。

在该时间点,该排水的上清液的离子浓度为2mg/l。

除了使用上述排水以外,进行与实施例3相同的操作,使用包含造粒物3的水净化剂3,评价水净化剂的特性。实施例13的评价结果见表1-3。

(实施例14)

作为实验中使用的排水,将硫酸铜·五水合物溶解于纯水,制作800g包含100mg/l的铜离子的水溶液(假想排水)。

接下来,在上述排水中边添加氢氧化钠边进行搅拌使ph达到7.0~8.0,使铜不溶。

在该时间点,该排水的上清液的离子浓度为2mg/l。

除了使用上述排水以外,进行与实施例3相同的操作,使用包含造粒物3的水净化剂3,评价水净化剂的特性。实施例14的评价结果见表1-3。

(实施例15)

作为实验中使用的排水,将硝酸锌·六水合物溶解于纯水,制作800g包含100mg/l的锌离子的水溶液(假想排水)。

接下来,在上述排水中边添加氢氧化钠边进行搅拌使ph达到.9.0~9.5,使锌不溶。

在该时间点,该排水的上清液的离子浓度为5mg/l。

除了使用上述排水以外,进行与实施例3相同的操作,使用包含造粒物3的水净化剂3,评价水净化剂的特性。实施例15的评价结果见表1-3。

(实施例16)

作为实验中使用的排水,将二铬酸钾溶解于纯水,制作800g包含100mg/l的铬离子的水溶液(假想排水)。

接下来,在上述排水中边添加氢氧化钠边进行搅拌使ph达到6.0~7.5,使铬不溶。

在该时间点,该排水的上清液的离子浓度为5mg/l。

除了使用上述排水以外,进行与实施例3相同的操作,使用包含造粒物3的水净化剂3,评价水净化剂的特性。实施例16的评价结果见表1-3。

(实施例17)

作为实验中使用的排水,将三氧化二砷溶解于纯水,制作800g包含10mg/l的砷离子的水溶液(假想排水)。

接下来,在上述排水中添加65mg/l的二氯化铁、354mg/l的氯化钙,接下来,边添加氢氧化钠边进行搅拌使ph达到8.0~9.5,使砷不溶。

在该时间点,该排水的上清液的离子浓度为0.05mg/l。

除了使用上述排水以外,进行与实施例3相同的操作,使用包含造粒物3的水净化剂3,评价水净化剂的特性。实施例17的评价结果见表1-3。

然而,在实施例17中,进行与实施例3相同的操作,测定沉淀时间后,采集上清液,利用蒸发器使体积浓缩到1/100,之后测定了离子浓度。对于砷离子,以离子浓度为0.01mg/l以下判断为优选的结果,评价为◎。

[表1-1]

[表1-2]

[表1-3]

(实施例18)

关于实施例3、4和5中得到的水净化剂3、4和5,也按照与实施例3、4和5相同的方法分别进行将分散液的水变更为电导率为1μs/cm的水(蒸馏水)时的水净化剂的特性评价。

针对水净化剂3、4和5的、以蒸馏水作为分散液的水时的评价结果和上述实施例3、4和5中进行的、使用电导率为110μs/cm的水(栃木县鹿沼市自来水)作为分散液时的评价结果见表2。

(比较例1~2)

在实施例3中,除了将相对于固体成分(高分子凝聚体+植物粉末)的加水量设为0.8倍、9倍以外,进行与实施例3相同的操作,制作比较造粒物1~2。

使用包含比较造粒物1~2的比较水净化剂1~2,进行与实施例3和实施例18相同的操作,评价分散液使用电导率为110μs/cm的水(栃木县鹿沼市自来水)时和使用电导率为1μs/cm的水(蒸馏水)时的排水的水净化性能。比较例1~2的评价结果见表2。

尚需说明的是,对于比较例1中使用的比较造粒物1,虽然按照与实施例1相同的方法测定了制造过程中得到的该混炼物的硬度,但该混炼物没有粘性,纷纷崩裂、不集中,因此也无法使用硬度计进行测定。

[表2]

(实施例19)

在实施例3中,如实施例3所示使用分散液,进行30次评价排水的净化性能的实验。

另一方面,使用实施例3中得到的水净化剂3,未使用分散液,将该水净化剂3直接投入上述排水中,从而进行30次评价排水的净化性能的实验。水净化剂3的添加量相对于排水设定成固体成分达到7mg/l。

分别评价每次实验的净化性能的偏差度。

使用分散液时,得到◎的结果,可以确认每次都得到了偏差少的净化结果。

另一方面,将水净化剂直接投入排水中时,虽然有时也显示出◎的良好结果,但按照相同的方法进行实验时,有时也没有显示出相同的结果(○及○△的结果时),结果存在偏差。

(实施例20)

在实施例3中,除了如下所示变更混炼工序以外,进行与实施例3相同的操作,制作造粒物20。

使用包含造粒物20的水净化剂20,进行与实施例3相同的操作,评价水净化剂的特性。

<混炼工序>

在高分子凝聚剂中添加下述表3所示的量的水,混炼高分子凝聚剂和水10分钟。之后,在已混炼的高分子凝聚剂中混合植物粉末,混炼植物粉末和高分子凝聚剂10分钟。

另外,使用如上得到的水净化剂20,如实施例18所示,还评价了将分散液的水变更成电导率为1μs/cm的水(蒸馏水)时的水净化剂的特性。

使用了水净化剂20的评价结果见表3。

(实施例21~23)

对于水净化剂20,除了改成下述表3所示的条件以外,按照相同的方法制作水净化剂21~23。

在实施例20中,除了将水净化剂20改成水净化剂21~23以外,利用相同的方法评价水净化剂的特性(实施例21~23)。

[表3]

以上,由实施例1~23的结果可以确认:通过本发明的制造方法制造的水净化剂成本低、且每次无偏差地显示出稳定的净化性能,该水净化剂还能够适用于排水槽的规模大的自动化净化装置。

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