(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃水中の重金属と金属錯体をつくるノボラック樹脂と、上記ノボラック樹脂を廃水に溶解させるためのアルカリ性物質を含有する重金属除去用処理剤であって、上記ノボラック樹脂と重金属との金属錯体が、廃水に対する酸性物質の添加により、ｐＨ３〜５．５の酸性領域において不溶化することを特徴とする廃水中の重金属（クロム、六価クロムを除く）除去用処理剤。
【請求項２】
ノボラック樹脂が、下記の一般式（１）で表されるものである請求項１記載の廃水中の重金属除去用処理剤。
【化１】
0003696943.tif 000005
【請求項３】
請求項１または２記載の廃水中の重金属除去用処理剤を、重金属含有廃水に添加して均一に混合し、ノボラック樹脂と重金属の金属錯体を形成する工程と、上記混合液に酸性物質を添加し、上記金属錯体をｐＨ３〜５．５の酸性領域において不溶化させて重金属を含有した沈殿物質を生成させる工程と、上記混合液から沈殿物質を分離する工程とを備えたことを特徴とする廃水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属表面処理工程、電子部品等の製造工程等において生ずる、重金属を含有した廃水から重金属を効果的に分離・除去処理することのできる廃水中の重金属除去用処理剤およびそれを用いた廃水処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、種々の重金属物質が、電気・電子部品の製造、有機合成、染色加工、皮革加工、メッキ等の各種分野で汎用されており、上記分野において重金属を使用した施設からの廃水中には、重金属イオンが含有されている。このような重金属イオンを含有する廃水は、河川を汚染し、しかも人体をはじめ生物に多大な悪影響を与えることから、様々な廃水処理が施されている。例えば、このような廃水処理方法の一例として、キレート処理があげられる。このキレート処理は、上記重金属含有廃水に、配位子となる官能基を有するキレート剤を投入して金属錯体を生成させ、必要に応じｐＨコントロールを行うことによって重金属を除去する処理方法である。また、上記キレート処理以外に、イオン交換樹脂を用いた重金属含有廃水処理があげられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の重金属含有廃水処理方法は、処理コストが高く、特殊な設備を要するために設備投資費がかさみ、また処理手順、すなわち処理操作が難しい等の問題を有している。このように、従来の重金属含有廃水処理方法は上記問題を有していることから、処理が容易で、かつ特殊な設備等を必要としない廃水処理方法が望まれている。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、効率良く廃水中の重金属を取り込み廃水から分離除去することのできる廃水中の重金属除去用処理剤、およびそれを用いて、特別な設備を要することなく、低コストで処理可能な廃水処理方法の提供をその目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、廃水中の重金属と金属錯体をつくるノボラック樹脂と、上記ノボラック樹脂を廃水に溶解させるためのアルカリ性物質を含有する重金属除去用処理剤であって、上記ノボラック樹脂と重金属との金属錯体が、廃水に対する酸性物質の添加により、ｐＨ３〜５．５の酸性領域において不溶化する廃水中の重金属（クロム、六価クロムを除く）除去用処理剤を第１の要旨とし、上記重金属除去用処理剤を、重金属含有廃水に添加して均一に混合し、ノボラック樹脂と重金属の金属錯体を形成する工程と、上記混合液に酸性物質を添加し、上記金属錯体をｐＨ３〜５．５の酸性領域において不溶化させて重金属を含有した沈殿物質を生成させる工程と、上記混合液から沈殿物質を分離する工程とを備えた廃水処理方法を第２の要旨とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、廃水中の重金属と金属錯体をつくるノボラック樹脂と、このノボラック樹脂を廃水に溶解させるためのアルカリ性物質を含有する重金属除去用処理剤を用い、この重金属除去用処理剤を重金属含有廃水に添加して均一に混合し、ノボラック樹脂と重金属の金属錯体を形成する。そして、この混合液に酸性物質を添加し、上記金属錯体をｐＨ３〜５．５の酸性領域において不溶化させて重金属を含有した沈殿物質を生成させることにより、廃水を上澄み液と沈殿物質とに分離し、上記沈殿物質を分離除去する廃水処理方法である。すなわち、上記重金属除去用処理剤を用いるため、廃水中の重金属が高効率でノボラック樹脂に取り込まれ沈殿物質を生成することから、残る上澄み液中の重金属濃度は非常に低いものとなる。このように、本発明の処理は、特殊な設備を必要とせず、上記重金属除去用処理剤を添加することにより重金属の金属錯体を形成させ、続いて、酸性物質を添加して、系全体をｐＨ３〜５．５の酸性領域に調整することにより不溶化させて沈殿物質を形成させるものである。したがって、操作手順が簡単であり、安価で処理することができる。そして、本発明の廃水処理方法を経由した重金属含有廃水は、重金属含有濃度の非常に低い上澄み液と沈殿物質とに分離されるため、上記沈殿物質を分離除去し、残る上澄み液の処理も容易となる。
【０００７】
特に、上記ノボラック樹脂としては、前記一般式（１）で表されるものが好適に用いられる。
【０００８】
つぎに、本発明を詳しく説明する。
【０００９】
本発明の廃水処理方法において、その処理対象となる重金属含有廃水とは、一般に重金属と呼称される比重の大きい金属、例えば、カドミウム、水銀、ニッケル、鉄、マンガン、銅、鉛、砒素等の重金属イオンを含有した廃水をいう。
【００１０】
本発明の廃水処理に用いられる重金属除去用処理剤としては、ノボラック樹脂と、アルカリ性物質とを用いて得られる。より具体的には、上記ノボラック樹脂を溶解し含有したアルカリ性水性液が用いられる。なお、上記アルカリ性水性液とは、ノボラック樹脂が完全に溶解した水溶液状態はもちろん、乳化液状態をも含む趣旨である。
【００１１】
上記ノボラック樹脂は、廃水中の重金属と金属錯体をつくる作用を有し、特に限定するものではなく従来公知のものが用いられる。また、その形態としては、粒状、粉末状、フレーク状のものはもちろん、粉末状のものを打錠成形等によりペレット状に成形したものをも含む趣旨である。そして、上記ノボラック樹脂としては、下記の一般式（１）で表されるものを用いることが好ましい。特に、式（１）において、繰り返し数ｎは５〜７の正数が好適である。上記繰り返し数ｎが５〜７の正数のものを用いることにより、廃水中の重金属イオンとそれ以外の分離が一層効果的となる。
【００１２】
【化２】
0003696943.tif 000002
【００１３】
上記ノボラック樹脂とともに用いられるアルカリ性物質は、ノボラック樹脂を廃水に溶解させる目的で用いられるものであって、例えば、アルカリ性水性液があげられる。このアルカリ性水性液はノボラック樹脂としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アンモニア、アミン等の水性液があげられる。なかでも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムの水性液を用いることが好ましい。このアルカリ性水性液の濃度は、例えば、上記ノボラック樹脂を溶解させるのに必要な量に設定されるが、廃水に添加した際に廃水のｐＨが８以上、特に好ましくは９以上となるように配合することが好適である。
【００１４】
本発明の重金属を含有した廃水処理方法は、例えばつぎのようにして行われる。すなわち、まず、アルカリ性水性液にノボラック樹脂を溶解させてノボラック樹脂含有アルカリ性水性液（重金属除去用処理剤）を調製する。そして、このノボラック樹脂含有アルカリ性水性液を、重金属含有廃水に添加して均一に混合し、ノボラック樹脂と重金属の金属錯体を形成する。ついで、この混合液に酸性物質を添加し、上記金属錯体をｐＨ３〜５．５の酸性領域において不溶化させて重金属を含有した凝集物を生成させることにより、重金属含有廃水処理が行われる。
【００１５】
上記生成した重金属含有沈殿物質を系全体から分離する方法としては、沈降分離、加圧浮上、遠心分離、フィルタープレス法等があげられる。
【００１６】
上記ノボラック樹脂を含有するアルカリ性水性液の添加量は、廃水中に含まれる重金属イオンの種類、濃度等によって適宜に設定される。すなわち、ノボラック樹脂の添加量が少ないと重金属を充分に除去することが難しく、逆に添加量が多いと、コストアップになるとともに、スラッジの発生量が多くなる傾向がみられるからである。
【００１７】
上記処理工程において、ノボラック樹脂含有アルカリ性水性液を添加した後に廃水に添加する酸性物質としては、塩酸、硫酸、蓚酸等があげられる。上記酸性物質の添加量としては、廃水中に溶解したノボラック樹脂と重金属の金属錯体を不溶化させることができる量であればよく、系全体のｐＨをｐＨ３〜５．５の酸性領域に降下させる量に設定される。
【００１８】
本発明の廃水処理方法において、上記ノボラック樹脂含有アルカリ性水性液（重金属除去用処理剤）および酸性物質以外に、必要に応じて、無機系凝集剤や高分子凝集剤を上記ノボラック樹脂含有アルカリ性水溶液の添加と同時に適宜に添加してもよい。上記高分子凝集剤としては、ポリアクリルアマイド系凝集剤、ポリカルボン酸系凝集剤等があげられる。
【００１９】
このように、本発明の廃水処理方法では、ノボラック樹脂含有アルカリ性水性液（重金属除去用処理剤）を廃水に添加し混合して、まず、廃水中の重金属イオンをノボラック樹脂が取り込み、金属錯体を形成し、ついで、酸性物質を添加することにより、これをｐＨ３〜５．５の酸性領域において不溶化させ沈殿させる。これにより、廃水を、上澄み液と重金属含有沈殿物質とに分離することが可能となり、上記沈殿物質を除去することにより、重金属含有廃水を処理することができる。このように処理して廃水から生成した上記上澄み液は、透明でかつ乾燥固形分を殆ど含有していない。
【００２０】
つぎに、本発明を実施例に基づいて詳しく説明する。
【００２１】
〔擬似廃水の作製〕
銅の含有量が２４ｐｐｍと、酢酸ビニル系樹脂エマルジョン１００００ｐｐｍの擬似廃水を作製した。
【００２２】
【実施例】
まず、前記一般式（１）で表されるノボラック樹脂（繰り返し数ｎ＝５）の粉末状物４０部と、水酸化ナトリウム水溶液５部と、水５５部とを混合して重金属除去用処理剤を調製した。
【００２３】
つぎに、上記擬似廃水１リットルに、上記重金属除去用処理剤および下記の表１に示す添加剤を同表に示す割合で添加し攪拌して均一に混合した。この時点での擬似廃水のｐＨは７．３であった。ついで、攪拌しながら表１に示す割合で３０％塩酸を０．３ｃｃ添加してｐＨを５．５に設定した。そして、さらに攪拌を続けた後、放置して擬似廃水である系を沈殿物質と上澄み液とに分離した。
【００２４】
【表１】
0003696943.tif 000003
【００２５】
上記各処理により擬似廃水から生じた沈殿物質と上澄み液から、上澄み液を採取して、上記上澄み液中の重金属（銅）の含有割合を、水質測定システム（共立理化学研究所社製、ＵＶ１２００）により測定した。その結果を下記の表２に示す。
【００２６】
【表２】
0003696943.tif 000004
【００２７】
上記表２の結果から、実施例において処理された上澄み液中の重金属含有割合は非常に低いものであって、初期の擬似廃水中の重金属が効率良くノボラック樹脂に取り込まれ沈殿物質として生成したことがわかる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の重金属を含有した廃水処理方法は、ノボラック樹脂とアルカリ性物質を含有する重金属除去用処理剤を、重金属含有廃水に添加して均一に混合し、クロム、六価クロムを除く重金属とノボラック樹脂との金属錯体を形成させた後、上記混合液に酸性物質を添加して上記金属錯体をｐＨ３〜５．５の酸性領域において不溶化して重金属を含有した沈殿物質を生成させる。そして、上記重金属含有廃水を上澄み液と沈殿物質とに分離し、上記沈殿物質を分離除去する処理方法である。このように、上記重金属除去用処理剤を用いるため、廃水中の重金属が高効率でノボラック樹脂に取り込まれて沈殿物質を生成することから、残る上澄み液中の重金属濃度は非常に低いものとなり、分離した上澄み液は系外へ放出可能となる。すなわち、本発明の廃水処理方法は、特殊な設備を必要とせず、上記重金属廃水処理剤を添加することにより重金属の金属錯体を形成させ、続いて、酸性物質を添加して、系全体をｐＨ３〜５．５の酸性領域に調整することにより不溶化させて沈殿物質を形成させるものである。したがって、操作手順が簡単であり、安価で処理することができる。そして、本発明の廃水処理方法を経由した重金属含有廃水は、重金属濃度の低い上澄み液と沈殿物質とに分離されるため、上記沈殿物質を分離除去し、残る上澄み液の処理も容易となる。
【００２９】
このような重金属廃水処理方法に用いられる廃水処理剤中の上記ノボラック樹脂としては、前記一般式（１）で表されるものが特に好適に用いられる。