(57)【要約】【課題】  アルミニウム系凝集剤を使用することなく、水中に存在するコロイド状シリカを良好に除去できるようにする。【解決手段】  コロイド状シリカが存在する処理対象水４に鉄系ポリシリカ凝集剤を添加して、コロイド状シリカを凝集分離させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コロイド状シリカが存在する処理対象水に鉄系ポリシリカ凝集剤を添加して、前記コロイド状シリカを凝集分離させる水処理方法。
【請求項２】
前記鉄系ポリシリカ凝集剤中に含まれるシリカと鉄のモル比が、鉄が１に対してシリカが３．０以下である請求項１記載の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含有されるコロイド状シリカ濃度を低減させるために、処理対象水中のコロイド状シリカを凝集分離させる水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリカ（ＳｉＯ2）は、水中に溶存、あるいは、コロイド状シリカとして分散した状態で存在しており、例えば、ボイラー等の冷却水系に使用する場合は、コロイド状シリカが核になってスケールを析出し易く、熱交換効率を低下させる原因になっている。
従来の生活用水や産業用水を生成するシステムにおいては、ポリ塩化アルミニウム（以下、ＰＡＣという）や硫酸アルミニウム（硫酸バンド）等のアルミニウム系凝集剤を注入添加することによって、コロイド状シリカを粗大化させた後、凝集分離させることにより含有濃度を低減させる方法が用いられている(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９２１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、アルミニウム系凝集剤を注入添加した場合は、アルツハイマー症などの神経系疾患が懸念されるアルミニウムが処理水中に残留するので、アルミニウム系凝集剤を多量に使用すると、近年の水質基準の改正により追加された、アルミニウム及びその化合物がアルミニウムの量に関して、０．２ｍｇ／Ｌ以下とする基準値を超えてしまうおそれがあり、特に、プール水や浴槽水等の循環水では、残留アルミニウムが更に濃縮されるおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、アルミニウム系凝集剤を使用することなく、水中に存在するコロイド状シリカを良好に除去できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による水処理方法の第１特徴構成は、コロイド状シリカが存在する処理対象水に鉄系ポリシリカ凝集剤を添加して、前記コロイド状シリカを凝集分離させる点にある。
【０００６】
〔作用及び効果〕
コロイド状シリカが存在する処理対象水に添加する鉄系ポリシリカ凝集剤（以下、ＰＳＩという）は、分子式［ＳｉＯ2］ｎ・［Ｆｅ2Ｏ3］であって、例えば特許第１７８４３７３号公報や特許第２７３２０６７号公報に記載されており、アルミニウム系凝集剤より高いシリカ凝集能力を有する。これは、２０〜８０万daltonの高い平均分子量の重合ケイ酸と塩化第二鉄から調製されるＰＳＩの強力な架橋凝集作用により、水中のコロイド状シリカが粗大化されるためであると考えられ、後述するように、アルミニウム系凝集剤を使用することなく、水中に存在するコロイド状シリカを良好に除去できる。
【０００７】
本発明の第２特徴構成は、前記鉄系ポリシリカ凝集剤中に含まれるシリカと鉄のモル比が、鉄が１に対してシリカが３．０以下である点にある。
【０００８】
〔作用及び効果〕
鉄系ポリシリカ凝集剤中に含まれるシリカと鉄のモル比が、鉄が１に対してシリカが３．０以下であるので、後述するように、コロイド状シリカを、ＰＡＣを凝集剤として添加する場合よりも、効果的に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明による水処理方法を使用する水処理システムを示し、貯水槽１と沈殿槽３とを第１管路Ｌ１で接続して、凝集剤としてのＰＳＩを第１管路Ｌ１の途中において処理対象水４に添加できるように構成してある。
【００１０】
そして、貯水槽１に貯留してある地下水や工業用水（冷却水）などのイオン状シリカとコロイド状シリカとが混在する処理対象水４をポンプＰで汲み上げて、第１管路Ｌ１を通して、途中で凝集剤を添加しながら、沈殿槽３に流入させ、その沈殿槽３内に流入させた処理対象水４を攪拌混合して、コロイド状シリカを凝集分離させるとともに、沈殿物を排出管路Ｌ３を通して排出し、シリカなどが低減した上澄液を処理水として、取り出し管路Ｌ２を通して、所定の供給先に供給できるように構成してある。
【００１１】
〔第２実施形態〕
図２は、本発明による水処理方法を使用する水処理システムの別実施形態を示し、貯水槽１と逆洗機能付きの二基の濾過装置５とを第１管路Ｌ１で接続して、凝集剤としてのＰＳＩを第１管路Ｌ１の途中から処理対象水４に添加できるように構成し、二基の濾過装置５は、第１管路Ｌ１と取り出し管路Ｌ２との間に並列に接続して、切替弁６による切換操作で、何れか一方の濾過装置５を使用できるように設けてある。
【００１２】
そして、貯水槽１からポンプＰで汲み上げた処理対象水４を、第１管路Ｌ１を通して、途中で凝集剤を添加しながら、何れかの濾過装置５に流入させて、凝集したコロイド状シリカを濾過し、シリカなどが低減した濾過水を処理水として、取り出し管路Ｌ２を通して、所定の供給先に供給できるように構成してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【実施例】
【００１３】
第２実施形態で示す水処理システムを使用して、本発明による水処理方法により、イオン状シリカとコロイド状シリカが存在する処理対象水（原水）４に、ＰＳＩ中に含まれるシリカと鉄のモル比が種々に異なるＰＳＩ毎に、種々の添加量でＰＳＩを添加して、シリカ成分を濾過装置５で濾過した後の水質を測定し、また、比較のために、ＰＳＩに代えて、ＰＡＣを種々の添加量で添加して、シリカ成分を濾過装置５で濾過した後の水質を測定した。
【００１４】
処理対象水４としては、千葉県幕張市内に設置してあるクーリングタワーの冷却ブロー水を用いた。
添加するＰＳＩとしては、東西化学産業（株）製ＰＳＩ−０２５（モル比Ｓｉ：Ｆｅ＝0.25：１，ＳｉＯ2濃度２．２ｗｔ％）と、東西化学産業（株）製ＰＳＩ−０５０（モル比Ｓｉ：Ｆｅ＝0.5：１，ＳｉＯ2濃度２．２ｗｔ％）と、東西化学産業（株）製ＰＳＩ−１００（モル比Ｓｉ：Ｆｅ＝１：１，ＳｉＯ2濃度２．２ｗｔ％）と、東西化学産業（株）製ＰＳＩ−３００（モル比Ｓｉ：Ｆｅ＝３：１，ＳｉＯ2濃度２．２ｗｔ％）とを使用し、比較のために添加するＰＡＣとしては、Ａｌ2Ｏ3，１０ｗｔ％品を使用した。
凝集剤濃度は、貯水槽１に貯留してある処理対象水４の水量に対して、ＰＳＩは１４５ｍｇ／Ｌ，２９０ｍｇ／Ｌ若しくは５８０ｍｇ／Ｌとなるように添加し、ＰＡＣは５０ｍｇ／Ｌ，１００ｍｇ／Ｌ，２００ｍｇ／Ｌとなるように添加した。
【００１５】
表１に、水質の測定結果を示す。
【表１】
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表１から明らかなように、凝集剤としてＰＳＩを用いることにより、水中のシリカ成分、特に、コロイド状シリカを、凝集剤としてＰＡＣを用いる場合よりも、効果的に除去することが可能であった。
また、鉄含有量の多いＰＳＩ、つまり、ＰＳＩ中に含まれるシリカと鉄のモル比が、鉄が１に対してシリカが３．０以下のＰＳＩを用いることにより、ＰＳＩ−０２５，ＰＳＩ−０５０，ＰＳＩ−１００，ＰＳＩ−３００の順で、すなわち、シリカ／鉄モル比が低い（鉄含有量が多い）順でシリカ除去効果が高いことが示された。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】水処理方法の説明図
【図２】第２実施形態を示す水処理方法の説明図
【符号の説明】
【００１７】
４  処理対象水
【図１】
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【図２】
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