(57)【要約】  本発明の目的は、有害物質含有水中から有害物質を簡便かつ効率的に除去することができる水処理剤、及び、簡単な装置、操作により、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去することができる水処理方法を提供することにある。即ち、本発明は、下記（Ａ）及び（Ｂ）の少なくともいずれかを含有することを特徴とする水処理剤、及び、前記水処理剤を用いることを特徴とする水処理方法に関する。（Ａ）カルシウムスルホアルミネート水和物、及び／又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質（Ｂ）カルシウムアルミネート及び／又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物
2008120732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（Ａ）及び（Ｂ）の少なくともいずれかを含有することを特徴とする水処理剤。
（Ａ）カルシウムスルホアルミネート水和物、及び／又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質
（Ｂ）カルシウムアルミネート及び／又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物
【請求項２】
（Ａ）カルシウムスルホアルミネート水和物、及び／又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質を含有する水処理剤であって、更に、（Ｃ）カルシウムアルミネート、及び／又は、カルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質を含有する請求項１に記載の水処理剤。
【請求項３】
更に、（Ｄ）炭酸塩を含有する請求項１から２のいずれかに記載の水処理剤。
【請求項４】
更に、（Ｅ）アルミニウム化合物を含有する請求項１から３のいずれかに記載の水処理剤。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の水処理剤を用いて水処理を行った後に回収される、水に不溶な物質を加熱処理することによって得られる物質を含有することを特徴とする水処理剤。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の水処理剤を用いることを特徴とする水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理剤、及び水処理方法に関する。より詳細には、有害物質含有水中から有害物質を簡便かつ効率的に除去することができる水処理剤、及び簡単な装置、操作により、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去することができる水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な製品の製造工程や、燃焼ガスの洗煙工程、汚染土壌の浄化工程等から生じる産業廃水には、セレン、銅、クロム、モリブデン、アンチモン、鉛、ヒ素、亜鉛、カドミウム、ニッケル、マンガン、鉄、スズ、コバルト等の重金属類や、ホウ素、フッ素、リン等、種々の有害物質が含まれることがある。これらの有害物質は動植物に悪影響を及ぼすことがあるため、上記廃水は、これらの有害物質を除去した後、河川、湖沼や海域等の公共用水域へ放流することが法律で義務付けられている。【０００３】
有害物質の一般的な除去方法としては、アルカリ沈殿法、共沈法、イオン交換法、生物学的処理等が知られている。しかし、アルカリ沈殿法は、アルカリ性で沈殿を形成する金属には有効であるが、フッ素、ホウ素等のアルカリ性で沈殿を形成しない物質には除去効果がなく、また、有害物質を除去するために多量の薬剤を添加する必要があり、薬剤使用量や汚泥発生量の増大を招くという問題がある。共沈法も同様に、共沈剤種によっては除去効果がない有害物質があり、また、多量の薬剤を添加する必要があるため、薬剤使用量や汚泥発生量の増大を招くという問題や、共沈剤を添加するため二次汚染も懸念されるという問題がある。イオン交換法は、有害物質の含有濃度が高いとすぐに飽和してしまうため、効率が悪く、またコストが高いという問題がある。生物学的処理は、共存物質の影響を受けやすく、また処理に適した生育条件を維持する必要があるという問題がある。【０００４】
有害物質の中でも、ホウ素は、過剰の摂取により植物の成長阻害や動物の生殖阻害毒性、神経・消化器系障害が懸念されており、２００１年に水質汚濁防止法施行令が一部改正され、河川、湖沼等海域以外の公共用水域におけるホウ素及びその化合物の排水基準が１０ｍｇ／Ｌ以下に定められた。
ホウ素はガラス工業をはじめ、染料などの原料、合金や半導体材料の成分、電気メッキなどの種々の工業用途で利用され、これらの製造工程などから生じる廃水はホウ素を含有している。また、発電所から発生する廃水やゴミ焼却場における洗煙廃水、埋立処分場浸出廃水などにもホウ素が含まれることが多い。また温泉を営む旅館業の廃水中にもホウ素が含まれることがある。このようにホウ素は種々の廃水に含有されている。【０００５】
ホウ素の処理技術としては、凝集沈殿法、イオン吸着法、溶媒抽出法、蒸発濃縮法、逆浸透膜法などが知られているが、それぞれに問題がある。凝集沈殿法には、ホウ素を十分に除去するためには大量の薬剤を用いる必要があり、薬剤使用量の増大や汚泥発生量の増大を招くという問題がある。また処理水中に塩化物イオンが共存していると、除去率が低下してしまうという問題もある。イオン吸着法には、比較的高濃度のホウ素を含有する水を処理するためには、使用するキレート樹脂に負荷がかかるため効率が悪く、またキレート樹脂そのもののコストだけでなく、再生処理にもコストがかかるという問題がある。溶媒抽出法には抽出剤である有機溶媒がホウ素を除去した処理水へ溶解するために、有機溶媒を除去することが必要であり、また薬剤損失によりコストが高くなるという問題がある。蒸発濃縮法は蒸発のために熱源が必要であり、ホウ素化合物を晶析させるために莫大なエネルギーが必要となり、逆浸透膜法はホウ素除去率が低く、膜の閉塞の問題もある。【０００６】
これらの問題を解消するために、アルミニウム化合物及びカルシウム化合物を用いた凝集沈殿法とアニオン交換樹脂を用いたイオン吸着法とを組み合わせてホウ素含有水を処理する方法が提案されている（特許文献１、２）。しかしこの方法でも、多量の薬剤を添加する必要があり、発生汚泥量も多く、その処理が困難である。また、蒸発濃縮法と凝集沈殿法とを組み合わせてホウ素含有水を処理する方法（特許文献３）や蒸発濃縮法、凝集沈殿法及びイオン吸着法を組み合わせてホウ素含有水を処理する方法（特許文献４）も提案されている。しかし、これらの方法であっても、蒸発のために多くの熱量が必要であり、また装置が大規模になるとともに、処理工程も複雑となり、コストが高くなるという問題がある。また、廃液中のフッ素や汚泥中のリン酸イオンを除去する有害物質固定化材が提案されているが（特許文献５）、塩添加などによっても水溶液中で沈殿を生成しにくいホウ素について効果は知られていない。また、ホウ素を含んだ排水にアルミニウム塩、難溶性カルシウム塩、及び消石灰を添加しｐＨを調整する排水処理方法も提案されているが（特許文献６）、水中で生成されるアルミン酸カルシウム水和物と難溶性カルシウム塩の組み合わせでは、十分なホウ素除去力は得られないという問題がある。【０００７】
【特許文献１】特開昭５７−８１８８１号公報
【特許文献２】特開昭５７−１８０４９３号公報
【特許文献３】特開平７−３２３２９２号公報
【特許文献４】特開平１０−３１４７９８号公報
【特許文献５】特開２０００−９３９２７号公報
【特許文献６】特開２００４−２８３７３１号公報
【発明の開示】
【０００８】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、有害物質含有水中から有害物質を簡便かつ効率的に除去することができる水処理剤、及び簡単な装置、操作により、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去することができる水処理方法を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、（Ａ）カルシウムスルホアルミネート水和物、及び／又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質、並びに、（Ｂ）カルシウムアルミネート及び／又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物、の少なくともいずれかを含有する水処理剤を用いることにより、簡便かつ効率的に、有害物質含有水中から有害物質を除去することができることを見出し、本発明を完成した。また、本発明では上記水処理剤を用いる水処理方法をも提供する。
【００１０】
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
＜１＞  下記（Ａ）及び（Ｂ）の少なくともいずれかを含有することを特徴とする水処理剤である。
（Ａ）カルシウムスルホアルミネート水和物、及び／又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質
（Ｂ）カルシウムアルミネート及び／又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物
＜２＞  （Ａ）カルシウムスルホアルミネート水和物、及び／又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質を含有する水処理剤であって、更に、（Ｃ）カルシウムアルミネート、及び／又は、カルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質を含有する前記＜１＞に記載の水処理剤である。
＜３＞  更に、（Ｄ）炭酸塩を含有する前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の水処理剤である。
＜４＞  更に、（Ｅ）アルミニウム化合物を含有する前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の水処理剤である。
＜５＞  前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の水処理剤を用いて水処理を行った後に回収される、水に不溶な物質を加熱処理することによって得られる物質を含有することを特徴とする水処理剤である。
＜６＞  前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の水処理剤を用いることを特徴とする水処理方法である。
【００１１】
本発明によれば、前記従来における諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、有害物質含有水中から有害物質を簡便かつ効率的に除去することができる水処理剤、及び簡単な装置、操作により、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去することができる水処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、水処理剤の凝集性（沈降性）の評価方法を示した図である（ａ：気液界面の高さ（ｍｍ）、ｂ：固液界面の高さ（ｍｍ）を示す）。
【図２】図２は、実施例７と実施例２４の各水処理剤について、実際に水処理後の凝集性（沈降性）を評価した様子を示した図である（左：実施例７、右：実施例２４）。
【図３】図３は、エトリンガイトのＸ線回折チャートである。
【図４】図４は、カルシウムアルミネートのＸ線回折チャートである。
【図５】図５は、エトリンガイトとカルシウムアルミネートとの共存体のＸ線回折チャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（水処理剤）
本発明の水処理剤は、（Ａ）カルシウムスルホアルミネート水和物、及び／又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質、並びに、（Ｂ）カルシウムアルミネート及び／又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物、の少なくともいずれかを含有してなることを特徴とする。また、前記水処理剤は、好ましくは更に、（Ｃ）カルシウムアルミネート、及び／又は、カルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質、（Ｄ）炭酸塩、並びに、（Ｅ）アルミニウム化合物、の少なくともいずれかを含有してなり、必要に応じて更にその他の成分を含有してなる。
なお、前記「（Ａ）カルシウムスルホアルミネート水和物、及び／又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質」、前記「（Ｂ）カルシウムアルミネート及び／又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物」、前記「（Ｃ）カルシウムアルミネート、及び／又は、カルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質」、前記「（Ｄ）炭酸塩」、及び、前記「（Ｅ）アルミニウム化合物」は、本明細書中において、それぞれ単に「（Ａ）成分」、「（Ｂ）成分」、「（Ｃ）成分」、「（Ｄ）成分」、及び、「（Ｅ）成分」と称することがある。【００１４】
＜（Ａ）成分＞
前記（Ａ）成分は、カルシウムスルホアルミネート水和物、及び／又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質（本明細書中において、単に「カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物」と称することがある）である。【００１５】
−カルシウムスルホアルミネート水和物−
前記カルシウムスルホアルミネート水和物としては、特に制限はなく、例えば、トリサルフェート型、モノサルフェート型があり、これらの中でも、トリサルフェート型のカルシウムスルホアルミネート水和物を用いることが好ましい。前記トリサルフェート型のカルシウムスルホアルミネート水和物としては、例えば、エトリンガイト等が挙げられる。また、前記カルシウムスルホアルミネート水和物は、合成して得たものを用いてもよいし、天然に存在するものを用いてもよい。【００１６】
−−カルシウムスルホアルミネート水和物の合成−−
前記カルシウムスルホアルミネート水和物は、例えば、合成により得ることができ、前記合成は、特に制限はなく、公知の方法によって行うことができる。例えば、水中でカルシウム化合物、アルミニウム化合物、硫酸化合物を混合することにより合成することもできるし、カルシウム化合物、アルミニウム化合物、硫酸化合物を混合して焼成し、水和させて合成する（固相法）こともできる。前記焼成処理に用いる装置としても、特に制限はなく、例えば公知の熱風乾燥機、電気炉、恒温器、流動層乾燥機、真空乾燥機、スプレードライヤー、ロータリーキルン等を用いて行うことができる。
このときのカルシウム化合物は、カルシウムを含有するものであれば特に制限はなく、例えば、水酸化カルシウム、硝酸カルシウム、硫酸カルシウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム等やこれらの水和物等が挙げられ、これらを１種単独又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。アルミニウム化合物は、アルミニウムを含有するものであれば特に制限はなく、例えば、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、炭酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム等やこれらの水和物等が挙げられ、これらを１種単独又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。硫酸化合物は、硫酸を含有するものであれば特に制限はなく、例えば、硫酸アルミニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸カリウム、硫酸アルミニウムカリウム、硫酸マグネシウム、硫酸等やこれらの水和物等が挙げられ、これらを１種単独又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。また、これらの原料は純品だけでなくアルミスラッジ等の不純物を含むものであっても使用することができる。【００１７】
−−カルシウムスルホアルミネート水和物の合成反応のｐＨと攪拌熟成−−
前記カルシウムスルホアルミネート水和物の合成反応において、ｐＨは９以上とすることが好ましく、１１以上とすることがより好ましい。ｐＨの調整が必要なときには、一般的なｐＨ調整剤を使用することができる。ｐＨ調整剤は、特に制限はなく、例えば、炭酸ガス、硫酸、塩酸、硝酸等の酸や、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、アンモニア等のアルカリ剤を、１種単独又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
また、前記カルシウムスルホアルミネート水和物の合成反応においては、ｐＨ調整後、撹拌を実施してもよいし、しなくてもよい。撹拌は常温で実施しても、加温しながら実施してもよい。また、撹拌後は、熟成してもよいし、しなくてもよい。【００１８】
−カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物−
前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物は、前記カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することにより得ることができる。カルシウムスルホアルミネート水和物の加熱処理は、好ましくは６０℃以上、より好ましくは１００℃以上の温度で、１０分間以上行うことが好ましく、３０分間以上行うことがより好ましい。前記加熱温度の上限としては、特に制限はないが、１６００℃以下が好ましい。また、前記加熱時間の上限としても、特に制限はないが、２４時間以内が好ましい。
この加熱処理では、前記カルシウムスルホアルミネート水和物の水和水の脱水による重量減少が起こる。例えば、前記加熱処理により、重量減少率が１５％以上になることが好ましく、２０％以上になることがより好ましく、３０％以上になることが更に好ましい。なお、前記重量減少率とは、カルシウムスルホアルミネート水和物の初期重量に対する加熱処理後の重量減少分の割合（％）とする。
前記加熱処理は、大気圧環境下で実施してもよいし、減圧しながら実施してもよい。また、合成したカルシウムスルホアルミネート水和物を乾燥した後に加熱処理を実施してもよいし、乾燥せずに加熱処理を実施してもよい。またカルシウムスルホアルミネート水和物を前記したような固相法により合成する場合は、混合して焼成したものを、前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物として使用することができる。前記加熱処理に用いる装置としても、特に制限はなく、例えば公知の熱風乾燥機、電気炉、恒温器、流動層乾燥機、真空乾燥機、スプレードライヤー、ロータリーキルン等を用いて行うことができる。【００１９】
−カルシウムスルホアルミネート水和物／その加熱処理物−
前記カルシウムスルホアルミネート水和物、及び、前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物は、いずれかを単独で前記（Ａ）成分として使用してもよいし、両者を併用して前記（Ａ）成分として使用してもよい。両者を併用する場合の、前記カルシウムスルホアルミネート水和物と前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物との使用量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
なお、前記カルシウムスルホアルミネート水和物と前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物とでは、前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物の方が、より高い有害物質除去力を有する。そのため、有害物質除去力を向上させる観点からは、前記（Ａ）成分としては、前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物を多く使用することが好ましく、前記カルシウムスルホアルミネート水和物加熱処理物を単独で使用することがより好ましい。【００２０】
＜（Ｂ）成分＞
前記（Ｂ）成分は、カルシウムアルミネート及び／又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質（本明細書中において、単に「カルシウムアルミネート加熱処理物」と称することがある）と、硫酸塩との混合物である。【００２１】
−カルシウムアルミネート−
前記カルシウムアルミネートとは、ＣａＯとＡｌ２Ｏ３を主体とする化合物の総称であり、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＣａＡｌ４Ｏ７、ＣａＡｌ１２Ｏ１９、Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６、Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３、Ｃａ５Ａｌ６Ｏ１４、Ｃａ９Ａｌ１０Ｏ２４、Ｃａ２Ａｌ２Ｏ５等や、これらの混合物、これらの水和物等が挙げられる。これらの中でも、前記カルシウムアルミネートとしては、有害物質除去力を向上させることができる点で、Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３、Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６や、これらの混合物が好ましい。前記カルシウムアルミネートは、１種単独又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
また、前記カルシウムアルミネートには不純物が含まれることがあるが、その種類及び含有量は、本発明の効果を阻害しない範囲内であれば特に制限はなく、具体例としては、例えば、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、Ｐ２Ｏ５、Ｃｌ等が挙げられる。また、前記カルシウムアルミネートは、結晶性の化合物であってもよいし、非結晶性の化合物であってもよく、また、合成品であってもよいし、天然に産出されるものであってもよい。また、その粒子径も特に制限はなく、例えば、取り扱い上の点から０．１μｍ以上が好ましい。【００２２】
−−カルシウムアルミネートの合成−−
前記カルシウムアルミネートは、例えば、合成により得ることができ、前記合成は、特に制限はなく、公知の方法によって行うことができる。例えば、水中でカルシウム化合物とアルミニウム化合物とを混合することにより合成することができるし、アルミニウム化合物とカルシウム化合物とを混合して１０００℃以上、好ましくは１３００℃以上の温度で高温焼成することにより合成する（固相法）こともできる。前記焼成処理に用いる装置としても、特に制限はなく、例えば公知の熱風乾燥機、電気炉、恒温器、流動層乾燥機、真空乾燥機、スプレードライヤー、ロータリーキルン等を用いて行うことができる。このときのカルシウム化合物は、カルシウムを含有するものであれば特に制限はなく、例えば、水酸化カルシウム、硝酸カルシウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム等やこれらの水和物等が挙げられ、これらを１種単独又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。アルミニウム化合物は、アルミニウムを含有するものであれば特に制限はなく、例えば、硝酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、炭酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム等やこれらの水和物等が挙げられ、これらを１種単独又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。また、これらの原料は純品だけでなくアルミスラッジ等の不純物を含むものであっても使用することができる。【００２３】
−−カルシウムアルミネートの合成反応のｐＨと攪拌熟成−−
前記カルシウムアルミネートの合成反応において、ｐＨは９以上とすることが好ましい。ｐＨの調整が必要なときには、一般的なｐＨ調整剤を使用することができる。ｐＨ調整剤は、特に制限はなく、例えば、炭酸ガス、塩酸、硝酸等の酸や、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、アンモニア等のアルカリ剤を、１種単独又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
また前記カルシウムアルミネートの合成反応においては、ｐＨ調整後、撹拌を実施してもよいし、しなくてもよい。撹拌は常温で実施しても、加温しながら実施してもよい。また、撹拌後は、熟成してもよいし、しなくてもよい。【００２４】
−カルシウムアルミネート加熱処理物−
前記カルシウムアルミネート加熱処理物は、前記カルシウムアルミネートを加熱処理することにより得ることができる。カルシウムアルミネートの加熱処理は、好ましくは６０℃以上、より好ましくは１００℃以上の温度で、１０分間以上行うことが好ましく、３０分間以上行うことがより好ましい。前記加熱温度の上限としては、特に制限はないが、１６００℃以下が好ましい。また、前記加熱時間の上限としても、特に制限はないが、２４時間以内が好ましい。
前記加熱処理は、大気圧環境下で実施してもよいし、減圧しながら実施してもよい。また合成したカルシウムアルミネートを乾燥した後に加熱処理を実施してもよいし、乾燥せずに加熱処理を実施してもよい。前記加熱処理に用いる装置としても、特に制限はなく、例えば公知の熱風乾燥機、電気炉、恒温器、流動層乾燥機、真空乾燥機、スプレードライヤー、ロータリーキルン等を用いて行うことができる。【００２５】
−硫酸塩−
前記硫酸塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸リチウム、硫酸銀、硫酸カルシウム、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硫酸ニッケル、硫酸コバルト、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸銅、硫酸マンガン、硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムナトリウム、硫酸アルミニウムカリウム等が挙げられる。また、前記硫酸塩としては、これらの水和物であってもよい。
これらの中でも、前記硫酸塩としては、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、及び、硫酸アルミニウムから選択される１種以上が好ましく、中でも硫酸カルシウムが特に好ましい。前記硫酸塩として、少なくとも硫酸カルシウムを含有する水処理剤は、有害物質除去力に加えて、処理後の水中の硫酸イオン濃度の低さにも優れ、そのため、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去できるとともに、硫酸イオンによる二次汚染をも少なくできる点で、有利である。前記硫酸カルシウムとしては、例えば、硫酸カルシウム（無水）、硫酸カルシウム・２水和物、硫酸カルシウム・０．５水和物などが挙げられ、これらの有害物質除去力の強さは、硫酸カルシウム（無水）＞硫酸カルシウム・２水和物≒硫酸カルシウム・０．５水和物の順となる。更に、前記硫酸塩として硫酸カルシウムを用いる場合、水溶性の高い硫酸ナトリウムや硫酸アルミニウムを併せて用いると、有害物質除去力を向上させることができる点で、有利である。前記硫酸塩は、１種単独又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。【００２６】
前記硫酸塩は、そのままの状態で使用してもよいし、水に溶解又は分散させた状態で使用してもよい。また、前記硫酸塩は、例えば、硫酸と対応する水酸化物とを水中で混合することにより生成することができる（例えば、硫酸と水酸化カルシウムで硫酸カルシウムを生成することができ、硫酸と水酸化ナトリウムで硫酸ナトリウムを生成することができる）が、この生成された硫酸塩を含む水溶液の状態で使用してもよい。【００２７】
−カルシウムアルミネート及び／又はその加熱処理物／硫酸塩−
前記カルシウムアルミネート及び／又はその加熱処理物と、前記硫酸塩とは、両者を併用して、前記（Ｂ）成分として使用する。なお、前記「カルシウムアルミネート及び／又はその加熱処理物と、硫酸塩との混合物」としては、必ずしも前記カルシウムアルミネート及び／又はその加熱処理物と、前記硫酸塩とを予め混合した状態で使用する必要はなく、前記カルシウムアルミネート及び／又はその加熱処理物と、前記硫酸塩とを、水中に別々に添加して使用するものであってもよい。なお、前記カルシウムアルミネート及び／又はその加熱処理物と、前記硫酸塩とを水中に別々に添加して使用する場合には、先に前記硫酸塩を添加し、後に前記カルシウムアルミネート及び／又はその加熱処理物を添加して用いる態様が、より有害物質除去力を向上させることができる点で、有利である。
前記カルシウムアルミネート及び／又はその加熱処理物と、前記硫酸塩との使用量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、質量比で、カルシウムアルミネート及び／又はその加熱処理物：硫酸塩＝２０：８０〜９０：１０が好ましく、２５：７５〜７５：２５がより好ましく、３０：７０〜７０：３０が更に好ましい。前記使用量比が、前記好ましい範囲内であると、有害物質除去力を向上させることができ、かつ、有害物質処理後の汚泥の発生を抑制することができる点で、有利である。【００２８】
＜（Ａ）成分／（Ｂ）成分＞
前記水処理剤には、前記（Ａ）成分、及び、前記（Ｂ）成分の少なくともいずれかが含有されていればよく、即ち、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との組み合わせとしては、以下の（１）〜（７）の態様が挙げられる。
（１）カルシウムスルホアルミネート水和物（（Ａ）成分）を含有する水処理剤。
（２）カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質（（Ａ）成分）を含有する水処理剤。
（３）カルシウムスルホアルミネート水和物、及び、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質（（Ａ）成分）を含有する水処理剤。
（４）カルシウムアルミネート及び／又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物（（Ｂ）成分）を含有する水処理剤。
（５）カルシウムスルホアルミネート水和物（（Ａ）成分）、並びに、カルシウムアルミネート及び／又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物（（Ｂ）成分）を含有する水処理剤。
（６）カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質（（Ａ）成分）、並びに、カルシウムアルミネート及び／又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物（（Ｂ）成分）を含有する水処理剤。
（７）カルシウムスルホアルミネート水和物、及び、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質（（Ａ）成分）、並びに、カルシウムアルミネート及び／又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物（（Ｂ）成分）を含有する水処理剤。【００２９】
前記（１）〜（７）の態様の水処理剤は、いずれも高い有害物質除去力を有し、そのため、有害物質含有水中から、有害物質を簡便かつ効率的に除去することができるものである。
これらの中でも、少なくとも前記（Ｂ）成分を含有する前記（４）〜（７）の態様の水処理剤は、有害物質除去力に加えて、水処理剤の凝集性（沈降性）にも優れ、そのため、有害物質処理後に水処理剤を回収するために、高価な凝集剤を添加したり、凝集（沈降）するまで長時間静置させたりする必要が無く、有害物質処理後の処理水と水処理剤とを容易に分離することができる点で、有利である。さらに、前記（Ｂ）成分の硫酸塩として、少なくとも硫酸カルシウムやその水和物を含有する水処理剤は、有害物質除去力、優れた凝集性（沈降性）に加えて、処理後の水中の硫酸イオン濃度の低さにも優れ、そのため、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去できるとともに、硫酸イオンによる二次汚染をも少なくできる点で、有利である。【００３０】
なお、前記（５）〜（７）の態様のように、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分とを併用する際の、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との使用量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、質量比で、（Ａ）成分：（Ｂ）成分＝５：９５〜９０：１０が好ましく、１０：９０〜８０：２０がより好ましい。前記使用量比が、前記好ましい範囲内であると、凝集性（沈降性）が向上する点で、有利である。【００３１】
＜（Ｃ）成分＞
前記（Ｃ）成分は、カルシウムアルミネート、及び／又は、カルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質（本明細書中において、単に「カルシウムアルミネート加熱処理物」と称することがある）である。
前記（１）〜（３）の態様（前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分のうち、前記（Ａ）成分のみを含有する態様）の水処理剤においては、更に、前記（Ｃ）成分として、カルシウムアルミネート、及び／又は、カルシウムアルミネート加熱処理物を含有することが好ましい。前記（Ａ）成分に加えて、前記（Ｃ）成分を含有する水処理剤は、有害物質除去力に加えて、処理後の水中の硫酸イオン濃度の低さにも優れ、そのため、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去できるとともに、硫酸イオンによる二次汚染をも少なくできる点で、有利である。【００３２】
−カルシウムアルミネート−
前記（Ｃ）成分としてのカルシウムアルミネートの種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記（Ｂ）成分の項目で挙げられたカルシウムアルミネートと同様なカルシウムアルミネート（例えば、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＣａＡｌ４Ｏ７、ＣａＡｌ１２Ｏ１９、Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６、Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３、Ｃａ５Ａｌ６Ｏ１４、Ｃａ９Ａｌ１０Ｏ２４、Ｃａ２Ａｌ２Ｏ５等や、これらの混合物、これらの水和物等）を好適に使用することができる。また、前記カルシウムアルミネートの入手方法としても、特に制限はなく、例えば、前記（Ｂ）成分の項目に記載された合成方法と同様な方法により合成することができる。【００３３】
−カルシウムアルミネート加熱処理物−
また、前記（Ｃ）成分としてのカルシウムアルミネート加熱処理物としても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記（Ｂ）成分の項目で挙げられたカルシウムアルミネート加熱処理物と同様に、前記カルシウムアルミネートを加熱処理することにより得ることができる。前記カルシウムアルミネートの加熱処理方法としても、特に制限はなく、例えば、前記（Ｂ）成分の項目に記載されたカルシウムアルミネートの加熱処理方法と同様な方法により行うことができる。【００３４】
−カルシウムアルミネート／その加熱処理物−
前記カルシウムアルミネート、及び、前記カルシウムアルミネート加熱処理物は、いずれかを単独で前記（Ｃ）成分として使用してもよいし、両者を併用して前記（Ｃ）成分として使用してもよい。両者を併用する場合の、前記カルシウムアルミネートと前記カルシウムアルミネート加熱処理物との使用量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。【００３５】
＜（Ａ）成分／（Ｃ）成分＞
前記の通り、前記（Ｃ）成分は、少なくとも前記（Ａ）成分と併用される。前記（Ａ）成分と前記（Ｃ）成分との使用量比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、質量比で、（Ａ）成分：（Ｃ）成分＝３５：６５〜９５：５が好ましく、４５：５５〜８５：１５がより好ましい。前記使用量比が、前記好ましい範囲内であると、有害物質除去力に加えて、処理後の水中の硫酸イオン濃度の低さにも優れ、そのため、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去できるとともに、硫酸イオンによる二次汚染をも少なくできる点で、有利である。【００３６】
−カルシウムスルホアルミネート水和物とカルシウムアルミネートとの共存体−
また、前記（Ａ）成分及び前記（Ｃ）成分としては、例えば、前記（Ａ）成分の一種であるカルシウムスルホアルミネート水和物と、前記（Ｃ）成分の一種であるカルシウムアルミネートとの共存体（本明細書中において、単に「共存体」と称することがある）を使用してもよい。ここで、前記共存体とは、広角Ｘ線回折測定にて、カルシウムスルホアルミネート水和物、及びカルシウムアルミネートの両方のピークを観察できた構造体とする。なお、参考として、カルシウムスルホアルミネート水和物の一種であるエトリンガイトのＸ線回折チャートを図３に、カルシウムアルミネートのＸ線回折チャートを図４に、エトリンガイトとカルシウムアルミネートとの共存体のＸ線回折チャートを図５に示す。なお、広角Ｘ線回折測定はＸ線回折装置(（株）リガク製、ＲＩＮＴ２１００)を用い、光源Ｃｕ−Ｋ−ＡＬＰＨＡ１／４０ｋＶ／２０ｍＡ、走査速度４．０°／ｍｉｎで測定した。【００３７】
−−カルシウムスルホアルミネート水和物とカルシウムアルミネートとの共存体の合成−−
カルシウムスルホアルミネート水和物を調製する際に、理論量より少ないモル数の硫酸化合物を添加することで、前記共存体を合成することができる。ここで、硫酸化合物の添加量は、硫酸化合物が添加されていれば、特に制限はないが、理論量の２割以上８割以下が好ましい。【００３８】
−−カルシウムスルホアルミネート水和物とカルシウムアルミネートとの共存体の加熱処理−−
また、前記（Ａ）成分及び前記（Ｃ）成分としては、前記共存体を加熱処理することによって得られる物質（本明細書中において、単に「共存体加熱処理物」と称することがある）を使用してもよい。前記共存体の加熱処理は、好ましくは６０℃以上、より好ましくは１００℃以上の温度で、１０分間以上行うことが好ましく、３０分間以上行うことがより好ましい。前記加熱温度の上限としては、特に制限はないが、１６００℃以下が好ましい。また、前記加熱時間の上限としても、特に制限はないが、２４時間以内が好ましい。
前記加熱処理は、大気圧環境下で実施してもよいし、減圧しながら実施してもよい。また合成した共存体を乾燥した後に加熱処理を実施してもよいし、乾燥せずに加熱処理を実施してもよい。加熱処理に用いる装置としても、特に制限はなく、例えば公知の熱風乾燥機、電気炉、恒温器、流動層乾燥機、真空乾燥機、スプレードライヤー、ロータリーキルン等を用いて行うことができる。【００３９】
＜（Ｄ）成分＞
前記（Ｄ）成分は、炭酸塩である。
前記水処理剤は、更に、前記（Ｄ）成分として、炭酸塩を含有することが好ましい。前記炭酸塩を含有する水処理剤は、より有害物質除去力を向上させることができる点で、有利である。【００４０】
前記炭酸塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウムナトリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸マグネシウムやこれらの水和物等が挙げられる。これらの中でも、前記炭酸塩としては、より有害物質除去力を向上させることができる点で、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムが好ましい。前記炭酸塩は、１種単独又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。【００４１】
前記炭酸塩の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記（Ａ）成分及び前記（Ｂ）成分の合計使用量（前記（Ａ）成分及び前記（Ｂ）成分のいずれか一方のみを含む場合には、その一方のみの含有量）に対して、１〜５０質量％が好ましく、５〜３５質量％がより好ましい。前記使用量が、前記好ましい範囲内であると、より有害物質除去力を向上させることができる点で、有利である。【００４２】
＜（Ｅ）成分＞
前記（Ｅ）成分は、アルミニウム化合物である。
前記水処理剤は、更に、前記（Ｅ）成分として、アルミニウム化合物を含有することが好ましい。前記アルミニウム化合物を含有する水処理剤は、より有害物質除去力を向上させることができる点で、有利である。
前記アルミニウム化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウムなどが挙げられる。なお、前記（Ｂ）成分を含有する前記（４）〜（７）の態様の水処理剤については、前記アルミニウム化合物としては、前記（Ｂ）成分における硫酸塩に含まれるもの（硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムナトリウム、硫酸アルミニウムカリウム等）は除くものとする。前記アルミニウム化合物は、１種単独又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。【００４３】
前記アルミニウム化合物の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記（Ａ）成分及び前記（Ｂ）成分の合計含有量（前記（Ａ）成分及び前記（Ｂ）成分のいずれか一方のみを含む場合には、その一方のみの含有量）に対して、１〜５０質量％が好ましく、５〜３５質量％がより好ましい。【００４４】
＜その他の成分＞
また、本発明の水処理剤は、前記（Ａ）成分、及び、前記（Ｂ）成分の少なくともいずれか、好ましくは更に、前記（Ｃ）成分、前記（Ｄ）成分、及び、前記（Ｅ）成分の少なくともいずれかのみからなるものであってもよいし、更に適宜その他の成分を含有してなるものであってもよい。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、本発明の効果を損なわない範囲内で、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、原料として用いたカルシウム化合物や、酸やアルカリ等のｐＨ調整剤、水溶性アルカリ土類金属塩などが挙げられる。
前記その他の成分の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。【００４５】
−水溶性アルカリ土類金属塩−
ここで、前記水溶性アルカリ土類金属塩は、いずれの態様の水処理剤に含有されていてもよいが、中でも、前記（１）〜（３）の態様（前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分のうち、前記（Ａ）成分のみを含有する態様）の水処理剤に含有されることが好ましい。
前記水溶性アルカリ土類金属塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、亜硝酸カルシウム、ヨウ化カルシウム、臭化カルシウム、臭化バリウム、ヨウ化バリウム、塩化バリウム、硝酸バリウム、亜硝酸バリウム、硫化バリウム、水酸化バリウム、酢酸バリウム、塩化ストロンチウム、臭化ストロンチウム、ヨウ化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、硝酸ストロンチウム、亜硝酸ストロンチウム、酢酸ストロンチウム、塩化ラジウム、硝酸ラジウム、水酸化ラジウム、臭化ラジウム等、硫酸イオンと結合性を有し、硫酸イオンと結合することで溶解度の低い沈殿を形成することができる物質を好適に使用することができる。前記水溶性アルカリ土類金属塩は、１種単独又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。ここで、水溶性とは２０℃の水１００ｇに対する溶解度が１ｇ以上であることとする。【００４６】
＜製造、剤型＞
本発明の水処理剤は、例えば、前記（Ａ）成分、及び、前記（Ｂ）成分の少なくともいずれか、好ましくは更に、前記（Ｃ）成分、前記（Ｄ）成分、及び、前記（Ｅ）成分の少なくともいずれか、並びに、必要に応じてその他の成分を混合することにより、製造することができる。また、前記水処理剤は、塊状、粒状、粉状等、いずれの状態でも使用することができる。粒状、粉状の水処理剤は、例えば、粉砕することにより製造することができる。粉砕方法は特に制限はなく、公知の装置を用いて行うことができ、前記（Ａ）成分、及び、前記（Ｂ）成分の少なくともいずれか、好ましくは更に、前記（Ｃ）成分、前記（Ｄ）成分、及び、前記（Ｅ）成分の少なくともいずれか、並びに、必要に応じてその他の成分のそれぞれを、混合する前に粉砕してもよいし、前記（Ａ）成分、及び、前記（Ｂ）成分の少なくともいずれか、好ましくは更に、前記（Ｃ）成分、前記（Ｄ）成分、及び、前記（Ｅ）成分の少なくともいずれか、並びに、必要に応じてその他の成分を、混合した後に粉砕してもよい。【００４７】
なお、前記水処理剤としては、前記（Ａ）成分、及び、前記（Ｂ）成分の少なくともいずれか、好ましくは更に、前記（Ｃ）成分、前記（Ｄ）成分、及び、前記（Ｅ）成分の少なくともいずれか、並びに、必要に応じてその他の成分が予め混合された混合物を、水中に一度に添加して用いる態様のもののみに限定されず、例えば、前記（Ａ）成分、及び、前記（Ｂ）成分の少なくともいずれか、好ましくは更に、前記（Ｃ）成分、前記（Ｄ）成分、及び、前記（Ｅ）成分の少なくともいずれか、並びに、必要に応じてその他の成分を、水中に別々に添加して用いる態様のものであってもよい。【００４８】
＜用途＞
本発明の水処理剤によれば、有害物質含有水中から有害物質を簡便かつ効率的に除去することができる。そのため、本発明の水処理剤は、例えば後述する本発明の水処理方法に、好適に利用可能である。【００４９】
（水処理方法）
本発明の水処理方法は、前記した本発明の水処理剤を用いて行うことを特徴とする。【００５０】
＜対象となる水＞
本発明の水処理方法において処理対象となる水（処理対象水）としては、何らかの有害物質を含有する水であれば、特に制限はなく、例えば、様々な製品の製造工程や、燃焼ガスの洗煙工程、汚染土壌の浄化工程等から生じる産業廃水等が挙げられる。処理対象となる有害物質としても、特に制限はなく、例えば、セレン、銅、クロム、モリブデン、アンチモン、鉛、ヒ素、亜鉛、カドミウム、ニッケル、マンガン、鉄、スズ、コバルト等の重金属類や、ホウ素、フッ素、リン等が挙げられる。特に、本発明の水処理方法は、ホウ素を含有する水に適している。ホウ素含有水は、通常オルトホウ酸（Ｈ３ＢＯ４）の形でホウ素を含有するが、ホウ酸塩やその他の形でホウ素を含むものであってもよく、このようなホウ素含有水としては、例えば、ガラス工業や電気メッキ業等の廃水が挙げられる。また、本発明の水処理剤は、処理対象水のｐＨが２〜１４の範囲で使用することができ、塩化物イオン等の他のイオンが共存しても使用することができる。なお、前記水処理剤がアルカリ性であるため、通常は、処理時の有害物質含有水は弱アルカリ性になる。有害物質含有水が強酸性溶液である場合には、必要に応じて、水酸化ナトリウムや水酸化カルシウムを添加して、弱アルカリ性にすることができる。【００５１】
＜水処理剤による処理方法＞
本発明の水処理方法は、当該水処理剤が、有害物質含有水と接触することができればよく、その方法に特に制限はない。例えば、有害物質含有水中に所定量の当該水処理剤を添加して有害物質を除去した後、当該水処理剤を固液分離により分離する方法（添加法）や、当該水処理剤を充填した充填塔へ水を通水させることによって有害物質を除去する方法（充填法）等が挙げられる。いずれの方法においても、効率的に有害物質を除去することが可能である。また、有害物質含有水が水処理剤と接触する前に、ｐＨ調整工程等、前処理工程を設けてもよい。【００５２】
−添加法の処理条件−
添加法における水処理剤の添加量は、特に制限はなく、有害物質含有水の有害物質濃度に応じて適宜決定される。
添加法における水処理剤の添加方法としては、特に制限はなく、例えば、水処理設備の配管などの流路や貯水槽に添加する方法などが挙げられる。
添加法における処理時間は、特に制限はなく、例えば１０分間以上、好ましくは３０分間以上とすることができる。また処理中に撹拌しても、しなくてもよい。撹拌するとき、装置、操作などは特に制限されず、従来公知である装置、操作を用いることができる。
添加法における有害物質処理後の固液分離は、デカンテーション、濾過、遠心分離などの手段により通常の装置を用いて実施することができる。本発明の水処理剤は、例えば、少なくとも前記（Ｂ）成分を含有する前記（４）〜（７）の態様において、凝集性（沈降性）に優れるため、凝集剤を添加しなくとも容易に固液分離を行うことができるが、必要に応じて、更に凝集剤を添加してもよい。用いる凝集剤は、特に制限はなく、従来公知の物質を用いることができ、例えば、アニオン系高分子凝集剤、ノニオン系高分子凝集剤、カチオン系高分子凝集剤、両性系高分子凝集剤、無機凝集剤などが挙げられる。
前記固液分離を行うことにより、水処理後の水処理剤を容易に回収することができ、回収された水処理剤は、例えば、適切な処理を施した後、再び有害物質含有水の有害物質除去に用いることができる。具体的には、水処理後に回収される、水に不溶の物質（水処理剤）に加熱処理を施すことによって、得られた加熱処理物を再び有害物質含有水の有害物質除去に用いることができる。この加熱処理物は、飽和有害物質吸着量に至るまでは、好適に有害物質含有水の有害物質除去への再利用が可能である。
前記水処理後に回収される、水に不溶の物質（水処理剤）の加熱処理は、好ましくは６０℃以上、より好ましくは１００℃以上の温度で、１０分間以上行うことが好ましく、３０分間以上行うことがより好ましい。前記加熱温度の上限としては、特に制限はないが、１６００℃以下が好ましい。また、前記加熱時間の上限としても、特に制限はないが、２４時間以内が好ましい。
この加熱処理では重量減少が起こる。例えば、前記加熱処理により、重量減少率が１５％以上になることが好ましく、２０％以上になることがより好ましく、２５％以上になることが更に好ましい。なお、前記重量減少率とは、回収された水に不溶の物質の乾燥重量に対する加熱処理後の重量減少分の割合（％）とする。
前記加熱処理は、大気圧環境下で実施してもよいし、減圧しながら実施してもよい。また、回収された物質を乾燥した後に加熱処理を実施してもよいし、乾燥せずに加熱処理を実施してもよい。前記加熱処理に用いる装置としても、特に制限はなく、例えば公知の熱風乾燥機、電気炉、恒温器、流動層乾燥機、真空乾燥機、スプレードライヤー、ロータリーキルン等を用いて行うことができる。【００５３】
−充填法の処理条件−
充填法における充填塔への水処理剤の充填量は、特に制限はなく、充填塔の大きさや、有害物質含有水の通水速度などに応じて適宜決定される。
充填法における充填塔は、特に制限はなく、公知のものを用いることができ、またその数も特に制限はなく、例えば、充填塔１基のみを使用することもできるし、複数基の充填塔を直列につなぎ使用することもできる。
充填法における水処理剤の充填層への流入は上向流でも下向流でもよく、空間速度（ＳＶ）にも特に制限はないが、例えば１〜１２０ｈｒ−１、好ましくは５〜５０ｈｒ−１とすることができる。
また充填塔から回収された水処理剤も、適切な処理を施した後、再び有害物質含有水の有害物質除去に用いることができる。【００５４】
＜用途＞
本発明の水処理方法によれば、簡単な装置及び操作により、少ない薬剤量（水処理剤量）で効率よく有害物質を除去することができる。そのため、本発明の水処理方法は、例えば、各種産業廃水における有害物質の除去に、好適に利用可能である。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例、比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。【００５６】
［実施例１〜６２、比較例１〜１２］
下記表１〜１３に示す各成分を混合することにより、実施例１〜６２、比較例１〜１２の各水処理剤を製造した。なお、表１〜１３中、「添加濃度」とは、処理対象水に対する各成分の濃度（質量％）を示す。また、表１〜１３中、「Ａ−１」〜「Ａ−５」、「Ｂ−１」〜「Ｂ−７」、「ｂ−１」〜「ｂ−６」、「Ｃ−１」〜「Ｃ−７」、「Ｄ−１」〜「Ｄ−３」、「Ｅ−１」〜「Ｅ−２」の各成分の詳細は、表１４に示す通りである。【００５７】
（１）有害物質除去力の評価
得られた実施例１〜６２、比較例１〜１２の水処理剤について、下記表１〜１３に示す条件で有害物質含有水（処理対象水）を処理したときの有害物質除去率を算出することにより、有害物質除去力を評価した。具体的には、７５ｍＬの市販のマヨネーズ瓶に、有害物質含有水（処理対象水）５０．０ｇと、所定量の水処理剤を添加し、所定の時間激しく撹拌した後、１０分間静置した。処理液を濾過し、必要に応じて純水で希釈した後、ＩＣＰ発光分析装置（（株）パーキンエルマージャパン製、ｏｐｔｉｍａ５３００ＤＶ）、又は、イオン電極（サーモエレクトロン（株）製、Ｏｒｉｏｎ３７０）を用いて有害物質濃度を測定した。有害物質濃度は、ホウ素、リン酸、カドミウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、亜鉛、銅、鉄、鉛に関しては、前記ＩＣＰ発光分析装置を用いて測定した。フッ素に関しては、前記イオン電極を用いて測定した。有害物質除去率は下記式（１）により算出した。なお、前記有害物質除去率は１００％に近い方が、有害物質除去力が高いことを示す。本発明では、５０％以上を有害物質除去率の合格レベルとした。結果を表１〜１３に示す。
[式]
有害物質除去率（％）＝（１−Ｃ１／Ｃ０）×１００          ・・・式（１）
Ｃ１：処理後の有害物質濃度(ｍｇ／Ｌ) 
Ｃ０：処理前の初期有害物質濃度（ｍｇ／Ｌ）【００５８】
（２）二次汚染の程度（処理後の水中の硫酸イオン濃度の低さ）の評価
また、実施例１〜６２、比較例１〜１２の水処理剤について、前記（１）と同様に水処理を行い、処理液を濾過し、必要に応じて純水で希釈した後、ＩＣＰ発光分析装置（（株）パーキンエルマージャパン製、ｏｐｔｉｍａ５３００ＤＶ）を用いて、処理後の水中の硫酸イオン濃度を測定した。結果を表１〜１３に示す。なお、表中の「ＮＤ」は検出下限値未満であることを示す。【００５９】
（３）凝集性（沈降性）の評価
また、実施例１〜６２、比較例１〜１２の水処理剤について、有害物質除去後の凝集性（沈降性）を、以下のようにして評価した。７５ｍＬの市販のマヨネーズ瓶に、有害物質含有水（処理対象水）５０．０ｇと、所定量の水処理剤を添加し、所定の時間激しく撹拌した後、静置した。１０分後、気液界面の高さと固液界面の高さを測定し、下記式（２）により凝集率（沈降率）を算出した（図１参照）。なお、凝集率は１００％に近い方が、凝集性が良好であることを示すが、凝集率が１００％の場合は、水処理剤が処理対象水に溶解したことを示し、凝集性に優れることの指標とはならない（比較例８、９、１１）。結果を表１〜１３に示す。
［式］
凝集率（％）＝（１−ｂ／ａ）×１００          ・・・式（２）
ａ：気液界面の高さ（ｍｍ）
ｂ：固液界面の高さ（ｍｍ）【００６０】
【表１】
2008120732.tif 000003
【００６１】
【表２】
2008120732.tif 000004
【００６２】
【表３】
2008120732.tif 000005
【００６３】
【表４】
2008120732.tif 000006
【００６４】
【表５】
2008120732.tif 000007
【００６５】
【表６】
2008120732.tif 000008
【００６６】
【表７】
2008120732.tif 000009
【００６７】
【表８】
2008120732.tif 000010
【００６８】
【表９】
2008120732.tif 000011
【００６９】
【表１０】
2008120732.tif 000012
【００７０】
【表１１】
2008120732.tif 000013
【００７１】
【表１２】
2008120732.tif 000014
【００７２】
【表１３】
2008120732.tif 000015
【００７３】
【表１４】
2008120732.tif 000016
【００７４】
なお、表１４中、各「合成品」の合成方法は、以下の通りである。【００７５】
＜Ａ−１の合成方法＞
水１Ｌ中に硫酸アルミニウム６．３ｇと、水酸化カルシウム８．９ｇとを混合し、水酸化ナトリウムでｐＨを１２に調整した後、室温で１時間撹拌、２４時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で減圧乾燥し、不溶性固体を得た。この固体を広角Ｘ線回折測定により分析し、エトリンガイトであることを確認した。このエトリンガイト１５．０ｇを高温電気炉（ヤマト科学（株）製、ＦＰ４１）を用いて５００℃で５時間加熱処理し、Ａ−１を８．６ｇ得た。なお、加熱処理による重量減少率は４２．４％であった。【００７６】
＜Ａ−２の合成方法＞
水１Ｌ中に硫酸アルミニウム６．３ｇと、水酸化カルシウム８．９ｇとを混合し、水酸化ナトリウムでｐＨを１２に調整した後、室温で１時間撹拌、２４時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で減圧乾燥し、不溶性固体を得た。この固体を広角Ｘ線回折測定により分析し、エトリンガイトであることを確認した。このエトリンガイト１５．０ｇを高温電気炉（ヤマト科学（株）製、ＦＰ４１）を用いて２００℃で５時間加熱処理し、Ａ−２を１０．０ｇ得た。なお、加熱処理による重量減少率は３３．２％であった。【００７７】
＜Ａ−３の合成方法＞
水１Ｌ中に硫酸アルミニウム６．３ｇと、水酸化カルシウム８．９ｇとを混合し、水酸化ナトリウムでｐＨを１２に調整した後、室温で１時間撹拌、２４時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で減圧乾燥し、不溶性固体を得た。この固体を広角Ｘ線回折測定により分析し、エトリンガイトであることを確認した。このエトリンガイト１５．０ｇを高温電気炉（ヤマト科学（株）製、ＦＰ４１）を用いて１５０℃で５時間加熱処理し、Ａ−３を１０．８ｇ得た。なお、加熱処理による重量減少率は２８．０％であった。【００７８】
＜Ａ−４の合成方法＞
水１Ｌ中に硫酸アルミニウム６．３ｇと、水酸化カルシウム８．９ｇとを混合し、水酸化ナトリウムでｐＨを１２に調整した後、室温で１時間撹拌、２４時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で減圧乾燥し、不溶性固体を得た。この固体を広角Ｘ線回折測定により分析し、エトリンガイトであることを確認した。このエトリンガイト１５．０ｇを高温電気炉（ヤマト科学（株）製、ＦＰ４１）を用いて１００℃で５時間加熱処理し、Ａ−４を１２．２ｇ得た。なお、加熱処理による重量減少率は１８．６％であった。【００７９】
＜Ａ−５の合成方法＞
水１Ｌ中に硫酸アルミニウム６．３ｇと、水酸化カルシウム８．９ｇとを混合し、水酸化ナトリウムでｐＨを１２に調整した後、室温で１時間撹拌、２４時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で減圧乾燥し、不溶性固体（Ａ−５）を得た。この固体Ａ−５を広角Ｘ線回折測定により分析し、エトリンガイトであることを確認した。【００８０】
＜Ｂ−１（＝Ｃ−１）、Ｂ−６（＝Ｃ−６）の合成方法＞
水１Ｌ中に水酸化アルミニウム４１．２ｇと水酸化カルシウム５８．８ｇとを混合し、１００℃で１２時間撹拌、２４時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で乾燥し、不溶性固体（Ｂ−６）８１．７ｇを得た。この固体Ｂ−６を５００℃で３時間焼成して固体（Ｂ−１）５９．５ｇを得た。それぞれの生成物を広角Ｘ線回折測定により分析し、固体Ｂ−６がＣａ３Ａｌ２Ｏ６・６Ｈ２Ｏ、固体Ｂ−１がＣａ１２Ａｌ１４Ｏ３３であることを確認した。【００８１】
＜Ｂ−２（＝Ｃ−２）の合成方法＞
水酸化アルミニウム４．１ｇと水酸化カルシウム５．９ｇを混合し、るつぼの中に入れ、焼成炉(（株）モトヤマ製、ＳＵＰＥＲ ＢＵＲＮ)を用いて１４００℃で７時間加熱し、固体（Ｂ−２）を７．０ｇ得た。この固体Ｂ−２を広角Ｘ線回折測定により分析し、Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６であることを確認した。【００８２】
＜Ｂ−３（＝Ｃ−３）の合成方法＞
水酸化アルミニウム４．１ｇと水酸化カルシウム５．９ｇを混合し、るつぼの中に入れ、焼成炉（（株）モトヤマ製、ＳＵＰＥＲ  ＢＵＲＮ）を用いて１３８０℃で５時間加熱し、固体（Ｂ−３）を７．１ｇ得た。この固体Ｂ−３を広角Ｘ線回折測定により分析し、Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６／Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３の混合物であることを確認した。【００８３】
＜Ｂ−５（＝Ｃ−５）、Ｂ−７（＝Ｃ−７）の合成方法＞
水１Ｌ中に硝酸アルミニウム・９水和物１４．１ｇと、硝酸カルシウム・４水和物２６．６ｇとを混合し、水酸化ナトリウムでｐＨを１２に調整した後、室温で１時間撹拌し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で乾燥し、不溶性固体（Ｂ−５）１０．９ｇを得た。この固体Ｂ−５を広角Ｘ線回折測定により分析し、Ｃａ２Ａｌ２Ｏ５・６Ｈ２Ｏであることを確認した。この固体Ｂ−５を５００℃で３時間焼成して固体（Ｂ−７）７．８ｇを得た。【００８４】
表１〜１３の結果から、（Ａ）カルシウムスルホアルミネート水和物、及び／又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質、並びに、（Ｂ）カルシウムアルミネート及び／又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物、の少なくともいずれかを含有する実施例１〜６２の水処理剤はいずれも、有害物質除去率が高く、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去できることがわかった。
中でも、（Ｂ）カルシウムアルミネート及び／又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物、を含有する実施例７〜２３の水処理剤は、有害物質除去率が高いことに加え、凝集率も高く、そのため、これらの水処理剤は、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去できるとともに、処理後に水処理剤を回収するために、高価な凝集剤を添加したり、凝集（沈降）するまで長時間静置させたりする必要が無く、処理後の処理水と水処理剤とを容易に分離できる点で有利であることがわかった。（なお、実施例７の水処理剤の水処理後の凝集の様子を、図２左に示す。）中でも特に、（Ｂ）カルシウムアルミネート及び／又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物であって、前記硫酸塩として硫酸カルシウムやその水和物を使用した実施例７〜１２、及び１７〜２３の水処理剤は、有害物質除去率、及び凝集率が高いことに加え、更に処理後の水中の硫酸イオン濃度も低く、そのため、これらの水処理剤は、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去でき、有害物質処理後の処理水と水処理剤とを分離する際にも有利であるとともに、硫酸イオンによる二次汚染をも少なくできることがわかった。
また、（Ａ）カルシウムスルホアルミネート水和物、及び／又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質と、（Ｃ）カルシウムアルミネート、及び／又は、カルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質とを含有する実施例２４〜３４の水処理剤は、有害物質除去率が高いことに加え、処理後の水中の硫酸イオン濃度も低く、そのため、これらの水処理剤は、少ない薬剤量で効率よく有害物質を除去できるとともに、硫酸イオンによる二次汚染をも少なくできることがわかった。
また、実施例１〜６２の水処理剤はいずれも、市販のキレート樹脂より非常に安価に製造することができ、経済性の観点からも、非常に効率よく有害物質を除去することができる点で、有利である。【００８５】
一方で、（Ａ）カルシウムスルホアルミネート水和物、及び／又は、カルシウムスルホアルミネート水和物を加熱処理することによって得られる物質、並びに、（Ｂ）カルシウムアルミネート及び／又はカルシウムアルミネートを加熱処理することによって得られる物質と、硫酸塩との混合物、のいずれをも含有していない比較例１〜１２では、有害物質除去率は著しく低く、有害物質の除去を目的とした水処理剤としての使用は不可能なものであった。【００８６】
［実施例６３（共存体）］
水１Ｌ中に硝酸アルミニウム９水和物１４．１ｇと、硝酸カルシウム４水和物２６．６ｇと、硫酸ナトリウム４．０ｇとを混合し、ｐＨを１２に調整した後、１時間撹拌、２４時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で乾燥し、不溶性固体を得た。その固体を広角Ｘ線回折測定により分析し、カルシウムスルホアルミネート水和物の一種であるエトリンガイトとカルシウムアルミネート（Ｃａ２Ａｌ２Ｏ５・６Ｈ２Ｏ）との共存体であることを確認した。なお、エトリンガイトとカルシウムアルミネートとの共存体のＸ線回折チャートを図５に示す。なお、広角Ｘ線回折測定はＸ線回折装置(（株）リガク製、ＲＩＮＴ２１００)を用い、光源Ｃｕ−Ｋ−ＡＬＰＨＡ１／４０ｋＶ／２０ｍＡ、走査速度４．０°／ｍｉｎで測定した。
その固体を初期ｐＨ１２のホウ素含有水（ホウ素濃度１１２ｍｇ／Ｌ）に１質量％添加して、５時間撹拌し、水処理を実施したところ、有害物質であるホウ素の除去率は５５．２％、処理後の水中の硫酸イオン濃度は検出下限値未満であり、少ない薬剤量で効率よく、かつ二次汚染を少なくホウ素を除去できることがわかった。このときの凝集率は、１０％であった。【００８７】
［実施例６４（共存体加熱処理物）］
実施例６３で得た固体を５００℃で５時間加熱処理した後、初期ｐＨ１２のホウ素含有水（ホウ素濃度１１２ｍｇ／Ｌ）に１質量％添加して、５時間撹拌し、水処理を実施したところ、有害物質であるホウ素の除去率は９８．５％、処理後の水中の硫酸イオン濃度は６ｍｇ／Ｌであり、少ない薬剤量で効率よく、かつ二次汚染を少なくホウ素を除去できることがわかった。このときの凝集率は、５％であった。【００８８】
［実施例６５（共存体加熱処理物）］
水１Ｌ中に硝酸アルミニウム９水和物１４．１ｇと、硝酸カルシウム４水和物２６．６ｇと、硫酸ナトリウム５．６ｇとを混合し、ｐＨを１２に調整した後、１時間撹拌、２４時間熟成し、反応させた。反応終了後、沈殿物を濾過、室温で乾燥し、不溶性固体を得た。その固体を広角Ｘ線回折測定により分析し、カルシウムスルホアルミネート水和物の一種であるエトリンガイトとカルシウムアルミネート（Ｃａ２Ａｌ２Ｏ５・６Ｈ２Ｏ）との共存体であることを確認した。
その固体を５００℃で５時間加熱処理した後、初期ｐＨ１２のホウ素含有水（ホウ素濃度１１２ｍｇ／Ｌ）に１質量％添加して５時間撹拌し、水処理を実施したところ、有害物質であるホウ素の除去率は９７．１％、処理後の水中の硫酸イオン濃度は１９ｍｇ／Ｌであり、少ない薬剤量で効率よく、かつ二次汚染を少なくホウ素を除去できることがわかった。このときの凝集率は６％であった。【００８９】
［実施例６６（添加順序の評価）］
ホウ素含有水（ホウ素濃度１０２ｍｇ／Ｌ、ｐＨ９）にｂ−１（硫酸カルシウム・２水和物）０．４質量％を添加し、３０分撹拌した後、Ｂ−１（Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３）０．４質量％を添加した。その後、５時間撹拌し、ホウ素処理を実施した。この時のホウ素除去率は、８７．１％であり、両成分を同時に添加した場合（実施例７）に比べホウ素除去力が向上した。また、処理後の水中の硫酸イオン濃度は１８ｍｇ/Ｌであり、二次汚染が少なく、凝集率は、７２％であり、凝集性も良好であった。【００９０】
［比較例１３（キレート樹脂法）］
ホウ素除去用として市販されているキレート樹脂ダイヤイオンＣＲＢ０５（三菱化学（株）製）をホウ素含有水（ホウ素濃度１０１ｍｇ／Ｌ、ｐＨ９）に１質量％添加して、５時間撹拌し、水処理を実施したところ、ホウ素除去率は３９．１％であり、ホウ素濃度はやや低減され、処理後の水中の硫酸イオン濃度も検出下限値未満であったが、市販のキレート樹脂は非常に高価であり、経済性を考慮すると効率よくホウ素を除去することができない。この時の凝集率は、９５％であった。【００９１】
［比較例１４（キレート樹脂法）］
ホウ素除去用として市販されているキレート樹脂ダイヤイオンＣＲＢ０５（三菱化学（株）製）をホウ素含有水（ホウ素濃度１０６ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１２）に１質量％添加して、５時間撹拌し、水処理を実施したところ、ホウ素除去率は３８．９％であり、ホウ素濃度はやや低減され、処理後の水中の硫酸イオン濃度も検出下限値未満であったが、市販のキレート樹脂は非常に高価であり、経済性を考慮すると効率よくホウ素を除去することができない。この時の凝集率は、９５％であった。【００９２】
［比較例１５（凝集沈澱法）］
硫酸アルミニウム１８水和物０．５質量％、及び水酸化カルシウム０．５質量％をホウ素含有水（ホウ素濃度１１４ｍｇ／Ｌ、ｐＨ９）に添加して、５時間撹拌し、水処理を実施したところ、ホウ素除去率は２０．０％であり、水中のホウ素濃度はやや低減されたが、その効果は低く、また硫酸イオン濃度も１４０６ｍｇ／Ｌであり、二次汚染の可能性があった。さらに凝集率も３９％であり、凝集性も十分でなかった。【００９３】
［比較例１６（水中でアルミン酸カルシウム水和物が生成される系において硫酸カルシウムを添加した場合）］
アルミン酸ナトリウム０．５質量％と水酸化カルシウム０．５質量％、硫酸カルシウム・２水和物０．５質量％をホウ素含有水（ホウ素濃度１０５ｍｇ／Ｌ、ｐＨ９）に同時に添加して、５時間撹拌し、ホウ素処理を実施した。ホウ素除去率は２０．１％であり、ホウ素濃度はやや低減されたが、その効果は低かった。また、処理後の水中の硫酸イオン濃度は１４２８ｍｇ／Ｌであり、二次汚染の可能性があった。この時の凝集率は、７２％であった。【００９４】
［実施例６７（加熱処理による水処理剤の再利用の評価）］
実施例１に示す条件でホウ素含有水を処理した後、ろ過を行い、ホウ素濃度が十分に低下した水と水に不溶の水処理剤を分離した。ろ過で回収した物質を室温で２日間真空乾燥した後、１５０℃で５時間加熱乾燥した。この時の重量減少率は、２７．１％であった。この加熱乾燥によって得られた物質０．８質量％をホウ素含有水（ホウ素濃度１０６ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１２）に添加し、５時間撹拌し、水処理を実施した。この時のホウ素除去率は７６．４％であり、ホウ素濃度は低減され、その効果は非常に高かった。また、硫酸イオン濃度は６５６ｍｇ／Ｌであり、凝集率は４５％であった。【００９５】
［実施例６８（加熱処理による水処理剤の再利用の評価）］
実施例７に示す条件でホウ素含有水を処理した後、ろ過を行い、ホウ素濃度が十分に低下した水と水に不溶の水処理剤を分離した。ろ過で回収した物質を室温で２日間真空乾燥した後、２００℃で１時間加熱乾燥した。この時の重量減少率は、２５．３％であった。この加熱乾燥によって得られた物質０．８質量％をホウ素含有水（ホウ素濃度１０４ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１２）に添加し、５時間撹拌し、水処理を実施した。この時のホウ素除去率は７２．９％であり、ホウ素濃度は低減され、その効果は非常に高かった。また、硫酸イオン濃度は２９ｍｇ／Ｌであり、二次汚染が少なく、凝集率は８３％であり、凝集性も良好であった。【００９６】
［実施例６９］
表１４に示す成分からなる初期ｐＨ７．２の温泉水（ホウ素濃度７６ｍｇ／Ｌ）に実施例１で用いた水処理剤を１質量％添加して、５時間撹拌し、水処理を実施した。このときのホウ素除去率は９５．０％であり、ホウ素濃度は低減され、その効果は非常に高かった。また、硫酸イオン濃度は１２５０ｍｇ／Ｌ、凝集率は２％であった。【００９７】
【表１４】
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【００９８】
［実施例７０］
表１４に示す成分からなる初期ｐＨ７．２の温泉水（ホウ素濃度７６ｍｇ／Ｌ）に実施例７で用いた水処理剤を添加して、５時間撹拌し、水処理を実施した。このときのホウ素除去率は９５.１％であり、ホウ素濃度は低減され、その効果は非常に高かった。また硫酸イオン濃度は２５ｍｇ／Ｌであり、二次汚染も少なく、凝集率は７０％であり、凝集性も良好であった。【００９９】
［実施例７１］
表１４に示す成分からなる初期ｐＨ７．２の温泉水（ホウ素濃度７６ｍｇ／Ｌ）に実施例２４で用いた水処理剤を添加して、５時間撹拌し、水処理を実施した。このときのホウ素除去率は９６.０％であり、硫酸イオン濃度は１３ｍｇ／Ｌであり、少ない薬剤量で効率よく、かつ二次汚染も少なくホウ素を除去できることがわかった。また凝集率は５％であった。【０１００】
［実施例７２（添加法）］
ホウ素含有水（ホウ素濃度１１８ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１２）に、実施例１で用いた水処理剤を１質量％添加して、５時間撹拌し、水処理を実施した後、アニオン系高分子凝集剤を添加し、１時間撹拌した。撹拌後静置すると、水処理剤が沈降し、その上澄み液のホウ素、硫酸イオン濃度を測定すると、ホウ素除去率は８５．０％であり、簡単な装置及び操作により、少ない薬剤量で効率よくホウ素を除去できることがわかった。また処理後の水中の硫酸イオン濃度は１２０４ｍｇ／Ｌであった。【０１０１】
［実施例７３（添加法）］
ホウ素含有水（ホウ素濃度１１６ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１０）に、実施例２４で用いた水処理剤を１質量％添加して、５時間撹拌し、水処理を実施した後、アニオン系高分子凝集剤を添加し、１時間撹拌した。撹拌後静置すると、水処理剤が沈降し、その上澄み液のホウ素、硫酸イオン濃度を測定すると、ホウ素除去率は９７．８％、処理後の水中の硫酸イオン濃度は１０ｍｇ／Ｌであり、簡単な装置及び操作により、少ない薬剤量で効率よく、かつ二次汚染も少なくホウ素を除去できることがわかった。【０１０２】
［実施例７４（充填法）］
実施例１で用いた水処理剤を１５ｇ充填し、ホウ素含有水（ホウ素濃度１１２ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１２）をＳＶ１５ｈｒ−１の条件で１００ｍＬ流入させると、そのホウ素除去率は８７．５％であり、簡単な装置及び操作により、少ない薬剤量で効率よくホウ素を除去できることがわかった。また処理後の水中の硫酸イオン濃度は１１５９ｍｇ／Ｌであった。【０１０３】
［実施例７５（充填法）］
実施例２４で用いた水処理剤を１５ｇ充填し、ホウ素含有水（ホウ素濃度１１２ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１２）をＳＶ１５ｈｒ−１の条件で１００ｍＬ流入させると、そのホウ素除去率は９７．５％、処理後の水中の硫酸イオン濃度は検出下限値以下未満であり、簡単な装置及び操作により、少ない薬剤量で効率よく、かつ二次汚染も少なくホウ素を除去できることがわかった。【０１０４】
［実施例７６］
Ａ−１（Ｃａ６Ａｌ２（ＳＯ４）３（ＯＨ）１２・２６Ｈ２Ｏを加熱処理することによって得られる物質）と塩化バリウム２水和物とを質量比８０：２０で混合した水処理剤を、初期ｐＨ１２のホウ素含有水（ホウ素濃度１０４ｍｇ／Ｌ）に１質量％添加して５時間撹拌し、水処理を実施したところ、ホウ素除去率は９２．１％、処理後の水中の硫酸イオン濃度は検出下限値未満であり、少ない薬剤量で効率よく、かつ二次汚染を少なくホウ素を除去できることがわかった。このときの凝集率は、６％であった。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明の水処理剤及び水処理方法は、例えば、各有害物質の排水基準を満たすことを目的とした、各種産業廃水における有害物質除去に非常に有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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