(57)【要約】【課題】水中の除去対象物質を吸着し、吸着物を分離し、回収して繰り返し再利用することができる水処理用磁性体粒子及びそれを利用する水処理方法を提供する。【解決手段】被処理水中の水不溶性物質を吸着し、水不溶性物質とともに沈降し、沈殿物中の水不溶性物質から分離され、回収して繰り返し使用される水処理用磁性体粒子であって、比重が１より大きい磁性単体粒子またはその凝集体からなる磁性コア部と、磁性コア部に担持され、被処理水中において陽子(H+)を放出して負電位に帯電する陽子供与体を含む表層部とを有する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水中の水不溶性物質を吸着し、前記水不溶性物質とともに沈降し、沈殿物中の前記水不溶性物質から分離され、回収して繰り返し使用される水処理用磁性体粒子であって、
比重が１より大きい磁性単体粒子またはその凝集体からなる磁性コア部と、
前記磁性コア部に担持され、被処理水中において陽子(H+)を放出して負電位に帯電する陽子供与体を含む表層部と、
を有することを特徴とする水処理用磁性体粒子。
【請求項２】
前記陽子供与体がカルボキシル基、カルボン酸無水物およびカルボン酸の化合物塩からなる群より選択される１又は２以上であることを特徴とする請求項１記載の水処理用磁性体粒子。
【請求項３】
前記磁性コア部がフェライト系化合物からなることを特徴とする請求項１記載の水処理用磁性体粒子。
【請求項４】
前記磁性コア部にカルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかとアルコキシ基を有するシランカップリング剤を反応させることにより、カルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかを有する塩を含む前記表層部を形成することを特徴とする請求項１記載の水処理用磁性体粒子。
【請求項５】
水処理用粒子により被処理水中の水不溶性物質を吸着し、吸着した水不溶性物質とともに前記水処理粒子を沈降分離し、沈殿物から前記水処理用粒子を分離し、分離した水処理用粒子を回収し、回収した水処理用粒子を繰り返し使用する水処理方法において、（ａ）前記水処理用粒子として、比重が１より大きい磁性体からなる磁性コア部と前記磁性コア部に担持されたカルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかを含む表層部とを有する粒子を準備し、（ｂ）前記水処理用粒子と被処理水を混合し、前記水処理用粒子に水不溶性物質を吸着・捕捉させ、（ｃ）前記吸着・捕捉した水処理用粒子を沈降により固液分離して処理水と水処理用粒子とに分離し、（ｄ）前記分離した水処理用粒子を水中で混合して、水処理用粒子と水不溶性物質を分離し、（ｅ）前記混合物から前記水処理用粒子を磁気的に分離し、（ｆ）分離した水処理用粒子を前記（ｂ）工程において水不溶性物質の吸着・捕捉に再利用することを特徴とする水処理方法。
【請求項６】
水処理用粒子により被処理水中の水不溶性物質を吸着し、吸着した水不溶性物質とともに前記水処理粒子を遠心分離し、遠心分離物から前記水処理用粒子を分離し、分離した水処理用粒子を回収し、回収した水処理用粒子を繰り返し使用する水処理方法において、（Ａ）前記水処理用粒子として、比重が１より大きい磁性体からなる磁性コア部と前記磁性コア部に担持されたカルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかを含む表層部とを有する粒子を準備し、（Ｂ）前記水処理用粒子と被処理水を混合し、前記水処理用粒子に水不溶性物質を吸着・捕捉させ、（Ｃ）前記水不溶性物質を吸着・捕捉した水処理用粒子を遠心力により固液分離して処理水と水処理用粒子とを分離し、（Ｄ）前記分離した水処理用粒子を水中で混合して、水処理用粒子と水不溶性物質を分離し、（Ｅ）前記混合物から前記水処理用粒子を磁気的に分離し、（Ｆ）分離した水処理用粒子を前記（Ｂ）工程において水不溶性物質の吸着・捕捉に再利用することを特徴とする水処理方法。
【請求項７】
前記磁性コア部にアルコキシ基及びカルボキシル基を有するシランカップリング剤を反応させた後に、カルボキシル基を有する化合物を反応させ、これにより前記磁性コア部にカルボキシル基を有する化合物を担持させることを特徴とする請求項５又は６のいずれか１項記載の水処理方法。
【請求項８】
前記磁性コア部にカルボキシル基を有する化合物を反応させた後に、アルカリを反応させ、これにより前記磁性コア部を覆う前記表層部に塩を生成することを特徴とする請求項７記載の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに記載する実施の形態は、工場排水や生活排水などの浄化に用いる水処理用磁性体粒子及びそれを用いる水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、工業の発達や人口の増加により水資源の有効利用が求められるようになってきている。水資源の有効利用を図るためには工業排水や生活排水などのような各種の排水を浄化して再利用することが重要である。排水を浄化するためには水中に含まれる水不溶物や不純物を分離除去する必要がある。排水を浄化する方法として例えば膜分離法、遠心分離法、活性炭吸着法、オゾン処理法、凝集剤添加による浮遊物質の沈殿除去法などがある。これらの水処理方法を用いて、排水に含まれるリンや窒素などの環境に及ぼす影響の大きい化学物質を除去し、また水中に分散した油類やクレイなどを除去することができる。
【０００３】
これらの水処理方法のうち加圧浮上法と凝集沈殿法は、排水中の水不溶物質を除去するために広く一般に使用されている。例えば特許文献１には加圧浮上法の一例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１８３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された加圧浮上法は、排水に凝集ポリマーを添加し、排水中の水不溶物質（固形分）を凝集ポリマーにより粗大化させ、圧縮空気の吹込みにより水不溶物質（固形分）をフロックとして水面に浮上させ、浮上したフロックを水から分離除去する技術である。
【０００６】
また、凝集沈殿法は、同様に凝集ポリマーにより排水中の水不溶物質（固形分）を粗大化させ、水不溶物質（固形分）の沈降速度を速め、水不溶物質（固形分）を沈殿物として水から分離除去する技術である。
【０００７】
しかし、加圧浮上法および凝集沈殿法のいずれの方法においても、排水に多量の凝集ポリマーを添加する必要があるため、薬剤使用コストがランニングコストを押し上げる結果、トータルコストを増大化させてしまうという問題点がある。また、これらの従来技術においては、凝集ポリマーがスラッジとしてそのまま排出されるために廃棄物の量が増加するという問題点がある。
【０００８】
ここに記載する実施の形態は上記課題を鑑みてなされたものであり、水中の除去対象物質を吸着し、吸着物を分離し、回収して繰り返し再利用することができる水処理用磁性体粒子及びそれを利用する水処理方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここに記載する実施の形態の水処理用磁性体粒子は、被処理水中の水不溶性物質を吸着し、前記水不溶性物質とともに沈降し、沈殿物中の前記水不溶性物質から分離され、回収して繰り返し使用される水処理用磁性体粒子であって、比重が１より大きい磁性単体粒子またはその凝集体からなる磁性コア部と、前記磁性コア部に担持され、被処理水中において陽子(H+)を放出して負電位に帯電する陽子供与体を含む表層部と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）〜（ｃ）はシランカップリング剤と無機物表面との間の反応メカニズムを示す模式図。
【図２】磁性体表面に修飾されたカルボキシル基が陽子(H+)を放出する作用を模式的に示す図。
【図３】第１の実施形態の水処理方法に用いられる装置を示す構成ブロック図。
【図４】図３の装置を用いる第１実施形態の水処理方法を示す工程図。
【図５】（ａ）は磁性粒子が凝集した凝集体を示す断面模式図、（ｂ）は被覆材で被覆された磁性粒子を示す断面模式図。
【図６】第２の実施形態の水処理方法に用いられる装置を示す構成ブロック図。
【図７】図６の装置を用いる第２実施形態の水処理方法を示す工程図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に上記課題を解決するための種々の実施の形態を説明する。
【００１２】
（１）ここに記載する実施の形態に係る水処理用磁性体粒子は、被処理水中の水不溶性物質を吸着し、前記水不溶性物質とともに沈降し、沈殿物中の前記水不溶性物質から分離され、回収して繰り返し使用される水処理用磁性体粒子であって、比重が１より大きい磁性単体粒子またはその凝集体からなる磁性コア部と、前記磁性コア部に担持され、被処理水中において陽子(H+)を放出して負電位に帯電する陽子供与体を含む表層部と、を有する。
【００１３】
上記の水処理用磁性体粒子を被処理水中に分散させると、陽子供与体が陽子(H+)を放出して粒子の表層部を負電位に帯電させ、水中において水不溶性物質（浮遊物質SS、金属微粒子、非金属微粒子など）を引き寄せ、粒子に吸着させる。この吸着は、化学的な結合ではなく、静電力によるものである。このため粒子表面の陽子供与体に陽子(H+)を再結合させると、表層部の負の電荷が中和され、吸着していた水不溶性物質が粒子から離れる。この作用を利用して水溶液のpHを酸性にすることができる剥離剤を被処理水中に投入して、帯電電荷を中和させ、磁性体粒子に吸着している水不溶性物質を磁性体粒子から脱離させ、分離槽内において磁性体粒子のみを磁気分離手段（永久磁石又は電磁石）により選択的に分離・回収する一方で、水不溶性物質を被処理水とともに分離槽から排出する。このようにして磁性体粒子は、水不溶性物質に対して吸着と脱離を繰り返す。
【００１４】
上記実施形態では、分離・回収した水処理用粒子を繰り返し再使用することができるため、従来品よりも運転コストを大幅に低減することができる。また、コア部の比重が１を超えているため、水処理用粒子は静置状態の水中において沈降し、沈殿物として容易に分離・回収できる。
【００１５】
（２）上記（１）において、陽子供与体がカルボキシル基、カルボン酸無水物およびカルボン酸の化合物塩からなる群より選択される１又は２以上であることが好ましい。
【００１６】
水中において陽子(H+)を放出する陽子供与体として、磁性コア部（無機物粒子）の表面に付きやすく（修飾しやすく）、ナトリウム等のアルカリ金属と反応して塩を生成しやすいカルボキシル基が好ましい。
【００１７】
磁性コア部（無機物粒子）の表面にカルボキシル基又はカルボン酸無水物又はカルボン酸の化合物塩を担持させる方法として、シランカップリング剤を用いて粒子に直接修飾する方法と、粒子に樹脂を被覆する方法とがある。
【００１８】
シランカップリング剤により無機物粒子の表面を直接修飾する方法では、カルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかとアルコキシ基を有する化合物を粒子と反応させ、粒子の表面に所望のカルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかを担持させる。ここで「修飾」とは、無機物の表面に官能基を付けることをいう。「官能基を付ける」とは、官能基と無機物とが少なくとも化学的に結合している状態をいい、吸着のような物理的な結合が化学的な結合と組み合わされた状態も含まれる。なお、粒子を構成する無機物と官能基とが化学的に結合することなしに、単に両者が物理的に結合（吸着）しているだけの状態は、原則として修飾に該当しない。ただし、特定の官能基を有する高分子材料により無機物粒子全体を被覆した場合に限り、物理的にのみ結合している場合も含まれるものとする。
【００１９】
修飾方法は、粒子を高速撹拌しながらシランカップリング剤溶液を噴霧する乾式法と、粒子とシランカップリング剤を含む溶媒中で反応させる湿式法とがある。乾式法および湿式法のいずれの方法においても、処理後に溶媒を揮発させて後硬化させることにより反応を完全に進行させる。また、カルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかとアルコキシ基を有する化合物を反応させて粒子にカルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかを担持させることも可能である。
【００２０】
一方、樹脂を被覆する方法として、カルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかとアルコキシ基を有する樹脂を被覆する方法、あるいは側鎖に反応性官能基を持たせた樹脂を被覆し、カルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかとアルコキシ基を有する化合物を反応させる方法がある。樹脂を被覆する方法では、先ずカルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかとアルコキシ基を有する樹脂を粒子に被覆し、カルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかとアルコキシ基を有する化合物を粒子と反応させ、該化合物を粒子の表面に担持させる。
【００２１】
（３）上記（１）において、磁性コア部がフェライト系化合物からなることが好ましい。磁性コア部として種々のフェライト系化合物粒子を好適に用いることができる。フェライト系化合物として鉄、鉄基合金、磁鉄鉱（マグネタイト）、チタン鉄鉱（イルメナイト）、磁硫鉄鉱（ピロータイト）、マグネシアフェライト、マンガンマグネシウムフェライト、マンガン亜鉛フェライト、コバルトフェライト、ニッケルフェライト、ニッケル亜鉛フェライト、バリウムフェライト、銅亜鉛フェライトなどを用いることができる。これらのうち水中での安定性に優れたマグネタイト、マグネシアフェライト、マンガンマグネシウムフェライトなどのフェライト系化合物を用いることが最も好ましい。特にマグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）は、安価であるだけでなく、水中でも磁性体として安定した性質を示し、毒性のない安全な元素ばかりで構成されているため、水処理に使用するのに適している。
【００２２】
また、磁性粉の大きさは特に限定されないが、好ましくは平均粒子径０．１〜１００μｍのものを使用する。粒子の平均粒子径はさらに好ましくは１０〜５０μｍの範囲である。平均粒子径は、体積平均（Mean Volume Diameter）のことである。ここで、平均粒子径は、レーザー回折法により測定されたものである。具体的には、株式会社島津製作所製のＳＡＬＤ−ＤＳ２１型測定装置（商品名）などにより測定することができる。この大きさは、水中で磁性粒子が程よく水と混ざり、静置すると比較的迅速に沈降する粒子径である。すなわち、磁性粒子の平均粒子径が５０μｍよりも大きいと、沈降速度が速すぎて水中に分散させる時に大きな動力を必要としてしまう場合があり、１０μｍより小さいと静置した時の沈降速度が遅すぎて実用的でない。ただし、磁気を用いて分離する場合はこの粒子径の限りではない。
【００２３】
（４）上記（１）において、磁性コア部にカルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかとアルコキシ基を有するシランカップリング剤を反応させることにより、カルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかを有する塩を含む前記表層部を形成することが好ましい。
【００２４】
シランカップリング剤は、加水分解反応と縮合反応の２つの反応に寄与する反応物質である。加水分解反応では、フェライト粒子表面の水酸基M-OH（Mは金属原子）とシランカップリング剤に含まれるアルコキシ基（RO-Si）が脱アルコール反応するか、または、図１の（ａ）と（ｂ）に示すように、水と反応してシランカップリング剤に含まれるアルコキシ基（RO-Si）が加水分解してシラノール基が生成され、無機粒子（コア部）の表面にある水酸基との水素結合を介して無機粒子の表面に移行する。シランカップリング剤分子の加水分解速度は、無機粒子の表面状態、すなわち無機粒子表面のpHおよび吸着水の量により影響を受ける。一方、縮合反応では、図１の（ａ）と（ｃ）に示すように、シランカップリング剤は脱水縮合反応を経て無機物表面との間に強固な共有結合を生成する。この反応と並行してシラノール基同士が縮合してシロキサンオリゴマーが生成される。熱や触媒の存在下でこれらの反応を加速させることができる。また、加熱・乾燥などにより副生する水、アルコールなどを系外に排出することにより反応を促進させることができる。シランカップリング剤分子の有機官能基は粉体粒子の外側に配向するため、シランカップリング剤溶液の親水性と疎水性とのバランスを考慮して最適な溶媒と配合比を選定する必要がある。
【００２５】
カルボキシル基を粒子の表面に付けるためにシランカップリング剤が用いられる。シランカップリング剤として例えばトリメトキシシリルプロピル酸無水物、トリエトキシシリルプロピル酸無水物、トリメトキシシリルプロピル酸、トリエトキシシリルプロピル酸などを用いることができる。また、市販品として信越化学工業（株）製のX-12-967Cなどを用いることもできる。
【００２６】
（５）ここに記載する実施の形態に係る水処理方法は、水処理用粒子により被処理水中の水不溶性物質を吸着し、吸着した水不溶性物質とともに前記水処理粒子を沈降分離し、沈殿物から前記水処理用粒子を分離し、分離した水処理用粒子を回収し、回収した水処理用粒子を繰り返し使用する水処理方法において、（ａ）前記水処理用粒子として、比重が１より大きい磁性体からなる磁性コア部と前記磁性コア部に担持されたカルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかを含む表層部とを有する粒子を準備し、（ｂ）前記水処理用粒子と被処理水を混合し、前記水処理用粒子に水不溶性物質を吸着・捕捉させ、（ｃ）前記水不溶性物質を吸着・捕捉した水処理用粒子を沈降により固液分離して処理水と水処理用粒子とを分離し、（ｄ）前記分離した水処理用粒子を水中で混合して、水処理用粒子と水不溶性物質を分離し、（ｅ）前記混合物から前記水処理用粒子を磁気的に分離し、（ｆ）分離した水処理用粒子を前記（ｂ）工程において水不溶性物質の吸着・捕捉に再利用する。
【００２７】
上記実施形態の水処理方法は、沈殿器を用いた沈降分離法に対応する方法である。上記特定の官能基（カルボキシル基）を有する水処理用粒子を被処理水中に混合し、水中の水不溶性物質を吸着させる。この懸濁液を沈降槽に導入し、水処理用粒子を水不溶性物質と共に沈降させて分離する。次いで、沈降槽下部から水処理用粒子と水不溶性物質を引き抜き、水中で混合することにより水処理用粒子とそれ以外を分離する。次いで、これを洗浄槽から磁気分離槽へ送り、磁気分離槽内で各々が粒子状態になるまで撹拌し、水中において水処理用粒子および水不溶性物質を均一に分散させる。次いで、水中に分散する水処理用粒子を磁石などの磁気吸着手段に吸着させ、磁気吸着手段に水処理用粒子が吸着されている間に、水不溶性物質を含む処理水を磁気分離槽から排出する。次いで、水処理用粒子の磁気吸着を解除して、水処理用粒子を磁気吸着手段から脱落させ、さらに処理水や水道水などを磁気吸着手段に吹き付け、磁気吸着手段に付着した水処理用粒子を洗浄し、回収する。回収した水処理用粒子は、磁気分離槽から水処理用粒子供給装置へ送り、再利用される。
【００２８】
上記実施形態の水処理方法では、水処理用粒子が分離性および耐久性に優れているので、分散→吸着→分離→回収→分散のサイクルで水処理用粒子を繰り返し使用することができる。このため、運転コストやメンテナンスコストを低く抑えることができるというメリットがある。
【００２９】
（６）ここに記載する実施の形態に係る水処理方法は、水処理用粒子により被処理水中の水不溶性物質を吸着し、吸着した水不溶性物質とともに前記水処理粒子を遠心分離し、遠心分離物から前記水処理用粒子を分離し、分離した水処理用粒子を回収し、回収した水処理用粒子を繰り返し使用する水処理方法において、（Ａ）前記水処理用粒子として、比重が１より大きい磁性体からなる磁性コア部と前記磁性コア部に担持されたカルボキシル基または無水カルボキシル基のいずれかを含む表層部とを有する粒子を準備し、（Ｂ）前記水処理用粒子と被処理水を混合し、前記水処理用粒子に水不溶性物質を吸着・捕捉させ、（Ｃ）前記水不溶性物質を吸着・捕捉した水処理用粒子を遠心力により固液分離して処理水と水処理用粒子とを分離し、（Ｄ）前記分離した水処理用粒子を水中で混合して、水処理用粒子と水不溶性物質を分離し、（Ｅ）前記混合物から前記水処理用粒子を磁気的に分離し、（Ｆ）分離した水処理用粒子を前記（Ｂ）工程において水不溶性物質の吸着・捕捉に再利用する。
【００３０】
上記実施形態の水処理方法は、遠心分離器を用いた遠心分離法に対応する方法である。遠心分離器としては、サイクロンを用いることができる。上記特定の官能基（カルボキシル基）を有する水処理用粒子を被処理水中に分散させ、水処理用粒子に水不溶性の固形分を吸着させ、この水処理用粒子／固形分の吸着状態にある被処理水を遠心分離器すなわちサイクロンに通水し、遠心分離装置下部に水処理用粒子／固形分の混合物を分離する。次いで、遠心分離層下部から水処理用粒子と水不溶性物質及び析出物を引き抜き、水中で混合することにより水処理用粒子とそれ以外を分離する。次いで、これを洗浄槽から磁気分離槽へ送り、磁気分離槽内で各々が粒子状態になるまで撹拌し、水中において水処理用粒子および固形分を均一に分散させる。次いで、水中に分散する水処理用粒子を磁石などの磁気吸着手段に吸着させ、磁気吸着手段に水処理用粒子が吸着されている間に、固形分を含む処理水を磁気分離槽から排出する。次いで、水処理用粒子の磁気吸着を解除して、水処理用粒子を磁気吸着手段から脱落させ、さらに処理水や水道水などを磁気吸着手段に吹き付け、磁気吸着手段に付着した水処理用粒子を洗浄し、回収する。回収した水処理用粒子は、磁気分離槽から水処理用粒子供給装置へ送り、再利用される。
【００３１】
上記実施形態の水処理方法においても、水処理用粒子が分離性および耐久性に優れているので、分散→吸着→分離→回収→分散のサイクルで水処理用粒子を繰り返し使用することができる。このため、運転コストやメンテナンスコストを低く抑えることができるというメリットがある。
【００３２】
（７）上記（５）または（６）のいずれかにおいて、磁性コア部にアルコキシ基及びカルボキシル基（又は無水カルボキシル基）を有するシランカップリング剤を反応させた後に、カルボキシル基を有する化合物を反応させ、これにより磁性コア部にカルボキシル基を有する化合物を担持させることが好ましい。
【００３３】
上記シランカップリング剤と磁性コア部との加水分解反応では、フェライト粒子表面の水酸基M-OH（Mは金属原子）とシランカップリング剤に含まれるアルコキシ基（RO-Si）とが脱アルコール反応するか、または、図１の（ａ）と（ｂ）に示すように、水と反応してシランカップリング剤に含まれるアルコキシ基（RO-Si）が加水分解してシラノール基が生成され、無機粒子（磁性コア部）の表面にある水酸基との水素結合を介して無機粒子の表面に移行する。シランカップリング剤分子の加水分解速度は、無機粒子の表面状態、すなわち無機粒子表面のpHおよび吸着水の量により影響を受ける。一方、縮合反応では、図１の（ａ）と（ｃ）に示すように、シランカップリング剤は脱水縮合反応を経て無機物表面との間に強固な共有結合を生成する。この反応と並行してシラノール基同士が縮合してシロキサンオリゴマーが生成される。熱や触媒の存在下でこれらの反応を加速させることができる。また、加熱・乾燥などにより副生する水、アルコールなどを系外に排出することにより反応を促進させることができる。シランカップリング剤分子の有機官能基は粉体粒子の外側に配向するため、シランカップリング剤溶液の親水性と疎水性とのバランスを考慮して最適な溶媒と配合比を選定する必要がある。
【００３４】
（８）上記（７）において、磁性コア部にカルボキシル基を有する化合物を反応させた後に、アルカリを反応させ、これにより磁性コア部を覆う表層部に塩を生成することが好ましい。
【００３５】
先ず磁性コア部の表面にシランカップリング剤を作用させて、官能基としてアルコキシ基及びカルボキシル基（又は無水カルボキシル基）を磁性コア部の表面に担持させる。磁性コア部の表面にカルボキシル基を担持させたあと、有機溶媒中でカルボキシル基を有する化合物と反応させる。
【００３６】
さらに、カルボキシル基を有する化合物をシランカップリング剤で修飾された無機物表面に作用させて塩を生成する。
【００３７】
また、必要に応じてカルボキシル基（又は無水カルボキシル基）を担持した磁性コア部にアルカリ（例えば水酸化ナトリウム）を作用させ、カルボキシル基とアルカリとの反応により磁性コア部の表面にアルコキシ基とカルボキシル基を有する塩を生成する。この処理をおこなうことによりカルボキシル基（陽子供与体）に水酸基を保持させ、水溶液中で粒子の表層部にマイナスの電荷を与えることができ、このマイナスの電荷を帯びた陽子供与体から陽子(H+)が放出される（図２）。次いで、マイナスの電荷が水中にコロイド状に存在する浮遊物質(SS)の周りの電荷を中和するように磁性体粒子が浮遊物質(SS)を吸着し、水中の浮遊物質(SS)および磁性体粒子が凝集し、それらの凝集物が沈降する。アルカリと塩を作る方法として、例えば水中に粒子を分散させてアルカリを少しずつ加え、特定のpH値になった時に膜ろ過または磁気分離などの方法を用いて水中から磁性体粒子を分離除去する。
【００３８】
このようにして生成される塩は、水中に浮遊する水不溶性の固形分を吸着する能力が高いので、吸着による浄化作用を飛躍的に向上させる。また、中和処理をおこなうことにより、カルボキシル基（陽子供与体）に陽子(H+)を保持させてマイナスの電荷を与えることができる。このマイナスの電荷が水中にコロイド状に存在する浮遊物質(SS)の周りの電荷を中和し、磁性体粒子と浮遊物質(SS)とを凝集させる作用が得られる。アルカリと塩を生成する方法として、例えば水中に粒子を分散させてアルカリを少量ずつ添加していき、特定のpHになった時にろ過または磁気分離などの方法で水中から分離除去することにより得られる。
【００３９】
以下、添付の図面を参照して種々の実施の形態をそれぞれ説明する。
【００４０】
本実施形態の水処理用粒子を用いる水処理方法には沈降分離法と遠心分離法の２種類の方法があるが、各方法に用いられる装置は構成が異なるところがあるので、以下それぞれについて述べる。
【００４１】
（第１の実施形態の装置）
先ず図３を参照して第１の実施形態に用いられる水処理装置を説明する。
【００４２】
本実施形態の水処理装置１は、固液分離装置に沈殿器を用いる沈降分離法に用いられる装置である。水処理装置１は、混合槽２、沈殿槽３、分離槽４、水処理用粒子供給装置５、図示しない原水供給源および排水貯留槽を有しており、これらの機器及び装置が複数の配管ラインＬ１〜Ｌ６により互いに接続されている。配管ラインＬ１〜Ｌ６には各種のポンプＰ１〜Ｐ２、バルブＶ１〜Ｖ２、図示しない計測器およびセンサが取り付けられている。これらの計測器およびセンサから図示しない制御器の入力部に検出信号が入り、当該制御器の出力部からポンプＰ１〜Ｐ２およびバルブＶ１〜Ｖ２にそれぞれ制御信号が出され、それらの動作が制御されるようになっている。このように水処理装置１の全体は図示しない制御器によって統括的にコントロールされるようになっている。
【００４３】
混合槽２は、被処理水を撹拌する撹拌スクリュウ２１を有し、図示しない原水供給源からラインＬ１を介して被処理水となる排水が導入され、被処理水を一時的に貯留しておく間に、ラインＬ８から供給される水処理用粒子と混合され、被処理水中に含まれる微細な水不溶性の固体粒子を水処理用粒子に吸着させるものである。
【００４４】
沈殿槽３は、内部を仕切り板３１により面積の異なる二つの上部スペースに分割されている。沈殿槽の上部スペースのうち、面積の小さい区域は、加圧ポンプＰ１を有する被処理水供給ラインＬ２を介して混合槽２に接続されている。また、上部スペースの面積の大きい区域には処理水排出ラインＬ３が接続されている。
【００４５】
一方、沈殿槽３の下部スペースは、バルブＶ１を有する沈殿物引き抜きラインに接続されている。この沈殿物引き抜きラインは後述する分離層４に接続され、重力により沈殿物を輸送する。
【００４６】
分離槽４は、沈殿槽引き抜きラインL4を通って沈殿槽３の下部スペースから受け入れた水処理用粒子と固形物の混合物を撹拌するための撹拌スクリュウ４１を有し、かつ固形分と水処理用粒子とに分離するための磁石４２を内蔵している。磁石４２は、円筒型の筒内に収納されており、図示しない制御器により制御され、エアシリンダー（図示せず）により上下に駆動する。
【００４７】
分離槽４の上部には、沈殿槽引き抜きラインL4の他に、図示しないタンクから剥離剤を供給するための剥離剤供給ラインL5が接続されている。一方、磁気分離槽４の下部には濃縮水排出ラインL6および水処理用粒子返送ラインL7がそれぞれ接続されている。濃縮水排出ラインL6は、分離槽４から図示しない貯留槽に水不溶物濃縮水を排出するための配管である。水処理用粒子返送ラインL7は、ポンプＰ２を有し、分離槽４から分離・回収された水処理用粒子を水処理用粒子供給装置５に戻すための配管である。
【００４８】
水処理用粒子供給装置５は、図示しない水処理用粒子供給源から新たに水処理用粒子が補給されるとともに、分離槽４で分離された水処理用粒子が上述の水処理用粒子返送ラインL7を通って返送されるようになっている。また、水処理用粒子供給装置５は、バルブＶ２を有する水処理用粒子供給ラインＬ８を介して混合槽２に適量の水処理用粒子を供給するようになっている。
【００４９】
（第１実施形態の方法）
次に、図４を参照して上記の装置を用いる第１実施形態の水処理方法を説明する。
【００５０】
図４の沈降分離法は、特に水不溶物の固形分を含む排水の流量が多い場合に有効である。本実施形態における水不溶性の固形分とは、有機物、無機物を特に問わないが、マイナスに帯電する粒子を好適に除去することができる。重金属の水酸化物などの難脱水性の粒子であったり、粒子以外の難脱水成分、例えば油などが入っていたりしても、水処理用粒子の構造により、容易に吸着、分離することができる。この場合に被処理水である排水の性状に応じて水処理用粒子の被覆材を適切に選択するのが好ましい。
【００５１】
沈降分離法においては、先ず、混合槽２内で被処理水と水処理用機能粉とを混合し、水処理用粒子に水中の水不溶物の固形分を吸着する（工程Ｓ１）。水処理用粒子は、コア部に磁性単体粒子またはその凝集体を有し、表面に記コア部に担持されたアミド基またはウレイド基のいずれかを含む表層部を有する。被処理水中の水処理用粒子の濃度は、被処理水中の固形物濃度により調整されるが、例えば固形物濃度の1〜10倍になるようにする。次いで、この懸濁液を沈殿槽３に供給し、水中の固形分を吸着した水処理用粒子を沈降分離する。（工程Ｓ２）
また、沈殿槽上部の空間を二つの領域に分けるよう、沈殿槽３内に仕切り板３１をとりつける。このとき面積の小さい側には、加圧ポンプＰ１を有する被処理水供給ラインＬ２が接続され、面積の大きい側には処理水排出ラインＬ３が接続されている。このような構造にすると、まず被処理水供給ラインＬ２から供給される水処理用粒子と固形物が沈殿槽３の下部に移動する。この時、面積の大きい側から上向流で処理水排出ラインＬ３のほうに水が向うが、面積が大きくなるため流速が遅くなり固形分の沈降が促進され、沈殿槽３の下部に固形分を集めることができる。
【００５２】
また、沈殿槽下部にはバルブＶ１を有する沈殿物引き抜きラインＬ４が接続されており、水処理用粒子と固形物を沈殿槽下部からラインL4を通って分離槽４に送り、分離槽４内において撹拌スクリュウ４１により水処理用粒子と固形物を撹拌し、水処理用粒子および固形分を分散させる（工程Ｓ３）。この撹拌を十分に行なうと、懸濁液中において水処理用粒子と固形分がより均一に分散され、水処理用粒子の分離が容易になる。なお、この時に必要に応じてラインL5から剥離剤を添加することもできる。剥離剤としては、水処理用粒子の表面電位を変化させる酸性の溶液やアルカリ性の溶液、水処理用粒子表面の表面張力を低下させる界面活性剤などが挙げられる。
【００５３】
次いで、この分離後の懸濁液から水処理用粒子を磁気分離法を用いて回収する（工程Ｓ４）。磁気分離の方法は、分離槽４の容器中に永久磁石又は電磁石を投入して回収する方法や、磁石で磁化した金網などで回収して、磁場を開放することにより粒子を回収する方法などが挙げられる。具体的には、円筒上の筒に入っている磁石４２を、図示しないエアシリンダーで分離槽の中に入れ、懸濁液中にて水処理用粒子を磁石４２で吸着固定したあとに、分離槽４の容器からラインL6を介して図示しない貯留槽に固形分を含む廃液を排出し、次いで磁石４２をエアシリンダーを用いて分離槽４の外に出し、磁石４２が入っていた円筒状容器から水処理用磁性体を脱落させ、図示しない水道水供給ラインを介して容器内に水道水を供給し、脱落した水処理用粒子に水道水を加えてスラリー状または懸濁液状とし、このスラリー状または懸濁液状の水処理用粒子をポンプＰ２を有するラインL7を介して分離槽４から水処理用粒子供給装置５へ送る。
【００５４】
その後に、回収した水処理用粒子を水処理用粒子供給装置５からラインL8を介して混合槽３に供給し、固形分の吸着に回収水処理用粒子を再使用する。このようにして水処理用粒子を、固形分の吸着→沈降分離→水処理用粒子と固形分の分離→磁気分離→回収→固形分の吸着のサイクルにおいて繰り返し使用することができる。
【００５５】
（水処理用磁性体粒子）
次に、水処理用磁性体粒子を詳しく説明する。
【００５６】
本実施形態に用いる磁性体粒子は、水中において沈降するように比重が１．０を超え、磁気分離を用いて分離・回収することができるので、プロセス選択幅が広がり好ましい。磁性体粒子は，室温領域において強磁性を示す物質であることが望ましく、フェライト系化合物のような強磁性物質を全般的に用いることができる。フェライト系化合物として鉄、鉄基合金、磁鉄鉱（マグネタイト）、チタン鉄鉱（イルメナイト）、磁硫鉄鉱（ピロータイト）、マグネシアフェライト、マンガンマグネシウムフェライト、マンガン亜鉛フェライト、コバルトフェライト、ニッケルフェライト、ニッケル亜鉛フェライト、バリウムフェライト、銅亜鉛フェライトなどを用いることができる。これらのうち水中での安定性に優れたマグネタイト、マグネシアフェライト、マンガンマグネシウムフェライトなどのフェライト系化合物を用いることが最も好ましい。特にマグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）は、安価であるだけでなく、水中でも磁性体として安定した性質を示し、毒性のない安全な元素ばかりで構成されているため、水処理に使用するのに適している。また、磁性粉は、球状、多面体、不定形など種々の形状を取り得るが特に限定されない。用いるに当って望ましい磁性担体の粒径や形状は、製造コストなどを鑑みて適宜選択すればよい。
【００５７】
水処理用磁性体粒子は、磁性体を含む単体粒子（磁性コア部）であってもよく、また、図５の（ａ）に示すように磁性体単体粒子からなる磁性コア部１１の表面をポリマーのような被覆剤１２で被覆されていてもよい。また、磁性コア部は、ポリマー被覆された磁性体粒子１１が図５の（ｂ）に示すように凝集した凝集体１３であってもよい。
【００５８】
磁性体粒子１０は、磁性体粒子からなる磁性コア部１１を含み、その平均粒子径D1が0.1〜100μｍの範囲にあるものを用いる。水処理用磁性体粒子１０は、平均粒子径D1が0.1〜100μｍの範囲が好ましく、10〜50μｍの範囲がさらに好ましい。磁性体粒子１０の平均粒子径D1が100μｍよりも大きいと、水中の分散性に劣り水中の固形分を吸着する能力が落ちてしまう場合があるからである。一方、磁性体粒子１０の平均粒子径D1が0.1μｍ未満になると、沈降速度が低下し、沈降分離装置で分離できなくなるおそれがあるからである。磁性コア部１１は、単体粒子（一次粒子）であってもよいし、複数の一次粒子を凝集させた凝集体（二次粒子）であってもよい。なお、磁性コア部１１は、必要であればＣｕメッキ、Ｎｉメッキなどのコーティング処理が施されていてもよい。
【００５９】
ここで、平均粒子径は、レーザー回折法により測定した結果に基づいて算出される。具体的には、レーザー回折法を利用した機器として株式会社島津製作所製のＳＡＬＤ−ＤＳ２１型測定装置（商品名）を用いることができる。平均粒子径0.1〜100μｍの大きさは、水中で磁性粒子が程よく水と混ざりあい、静置すると比較的迅速に沈降する。すなわち、磁性粉の平均粒子径が100μｍを超えると、粒子の沈降速度が速くなりすぎるため、磁性粉を水中に分散させる時に撹拌機に大きな動力が必要となる。とくに平均粒子径を50μｍ以下にすると、水中への粒子の分散性が非常に良くなり、撹拌機の負荷が大きく軽減される。一方、磁性粉の平均粒子径が0.1μｍより小さいと、静置した時の粒子の沈降速度が遅すぎて実用的でない。さらに実用的には平均粒子径を10μｍ以上にすると、水中において粒子が迅速に沈降するため、短時間の処理が可能になる。ただし、電磁石などの磁気吸着手段を用いて磁性粉を磁気的に吸着する場合は粒子径の制限は緩やかである。
【００６０】
凝集体からなる水処理用粒子の製造方法としては、造粒機などで先に凝集体を形成した後に特定の官能基を含む不定形材料を塗布する方法と、この不定形材料をバインダーとして一次粒子を造粒する方法とがある。前者は、一次粒子と有機系バインダーまたは無機系バインダーとをスプレードライヤーまたはヘンシェルミキサーなどにより混練し、造粒体を作ったあと特定の官能基を含む不定形材料を塗布して100℃〜200℃で反応させる方法や、磁性体原料をスプレードライなどでポーラス状にして焼結させ、ポーラス状のコア部を作製した後に、特定の官能基を含む不定形材料を塗布する方法が挙げられる。後者は、バインダーに特定の官能基を含む不定形材料を用いてヘンシェルミキサーやスプレードライヤーなどで直接造粒する。
【００６１】
これら特定の官能基を含む不定形材料を水処理用粒子に組み込むことにより、相対的に水処理用粒子の比重が高くなるため、重力による沈降や、サイクロンを用いた遠心力による分離を、磁気による分離と併用することが可能となるため、水処理用粒子を水から迅速に分離することができる。
【００６２】
（官能基と修飾方法）  
本実施形態ではカルボキシル基を有する化合物を磁性体粒子（磁性コア部）の表面に担持する。
【００６３】
本実施形態に必要なプロトンまたは陽イオンを放出することのできる官能基としては、プロトンまたは陽イオンを放出してマイナスにチャージするものであれば特に問わないが、シランカップリング剤で磁性体への修飾がしやすいカルボキシル基及びその無水物、塩が好ましい。
【００６４】
また、粒子表面に官能基を担持する方法としては、シランカップリン剤などを用いて直接修飾する方法（第１の方法）や、樹脂を被覆する方法（第２の方法）が挙げられる。
【００６５】
第１の方法であるシランカップリング剤を用いて直接修飾する方法では、アルコキシシリル基とプロトンを放出することのできる官能基を有する化合物を、粒子表面と反応させて担持させる。プロトンまたは陽イオンを放出させる官能基としては、カルボキシル基、及びその塩、無水物が挙げられる。例えば、信越化学工業（株）製のX-12-967Cが挙げられる。
【００６６】
修飾方法は、粒子を高速攪拌しながらシランカップリング剤溶液を噴霧する乾式法や、粒子とシランカップリング剤を含む溶媒中で反応させる湿式法が挙げられる。どちらの場合も、処理後に後硬化させることにより反応を完全に進行させる。また、エポキシシランを反応させた後に、ポリカルボン酸を反応させて官能基を担持させることも可能である。
【００６７】
第２の方法では、例えばポリメチルメタアクリレートなどの側鎖にエステル基を有する樹脂を磁性体表面に塗布した後、その側鎖のエステル基を加水分解することでカルボキシル基を生成させることができる。樹脂を磁性体表面に塗布するには、有機溶剤に溶解させた後に、高速回転の混合機中で磁性体に噴霧したり、磁性体と共に混合したスラリー液をスプレードライなどで噴霧乾燥することで表面に塗布することができる。また有機溶剤は、樹脂を溶解させることができれば特に限定されず、ポリメチルメタアクリレートの例ではアセトンやテトラヒドロフランが挙げられる。
【００６８】
また、第２の方法では、アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸などの不飽和炭素結合とカルボキシル基及び/又は無水カルボキシル基を有する化合物と、不飽和炭素結合とカルボキシル基を持たない化合物を共重合させて樹脂を合成し、その樹脂を先に述べた方法で磁性体に噴霧することもできる。この場合、カルボキシル基及び/又は無水カルボキシル基を有する化合物の量が多いと、樹脂そのものが水に溶解または膨潤してしまい、使用できなくなってしまう。カルボキシル基を持たない化合物の疎水性で調整できるものの、カルボキシル基及び/又は無水カルボキシル基を有する化合物の割合は、全体の１〜３０モル％程度が良い。
【００６９】
（第２の実施形態の装置）
次に図６を参照して第２の実施形態の水処理方法に用いられる水処理装置１Ａを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【００７０】
本実施形態の水処理装置１Ａは、遠心分離法に用いられ、とくに流量が少ない場合や装置の設置面積が狭い場合に特に有効である。本実施形態の装置１Ａが上記第１の実施形態の装置１と異なる点は、装置１Ａでは、沈殿槽３の代わりにサイクロン６を設けている。このサイクロンは上部が広く下部が狭い円錐状の筒の中を、流体が旋回しながら流下することにより、遠心力により固形分が壁面沿いに分離し、サイクロン下部のポット６１へ排出されるものである。このポット６１にはバルブＶ１を有するラインＬ４で分離槽４の上部に接続されており、流体は重力により移送されるようになっている。また、固形分がなくなった水は、サイクロン上部に接続されているラインＬ７を通って処理水として排出されるようになっている。
【００７１】
（第２の実施形態の方法）
次に、図７と図６を参照して上記の装置を用いる第２の水処理方法としての遠心分離法を説明する。なお、混合槽２、分離槽４、水処理用粒子供給装置６に関しては上記第１の実施形態と同じなので説明を省略する。
【００７２】
本実施形態の分離工程Ｋ２は沈殿槽ではなくサイクロン６でおこなわれる。ラインＬ２よりサイクロン６に導入された水は、サイクロン内の円周に沿って高速旋回し、この時の遠心力により固形分及び水処理用粒子が水から分離され、分離された固形分／粒子がサイクロン下部のポット６１に溜まるようになっている。サイクロン下部のポット６１に貯められた水処理用粒子と固形分は、バルブＶ１を開けてラインＬ４を通って分離槽４に送られる。バルブＶ１の開閉は、定期的におこなってもよいし、ポット６１内のスラリー量に応じて随時おこなってもよい。
【００７３】
分離槽４内において撹拌スクリュウ４１により水処理用粒子と固形物を撹拌し、水処理用粒子および固形分を分散させる（工程Ｋ３）。この撹拌を十分に行なうと、懸濁液中において水処理用粒子と固形分がより均一に分散され、水処理用粒子の分離が容易になる。なお、この時に必要に応じてラインL5から剥離剤を添加することもできる。剥離剤としては、水処理用粒子の表面電位を変化させる酸性の溶液やアルカリ性の溶液、水処理用粒子表面の表面張力を低下させる界面活性剤などが挙げられる。
【００７４】
次いで、この分離後の懸濁液から水処理用粒子を磁気分離法を用いて回収する（工程Ｋ４）。磁気分離の方法は、分離槽４の容器中に永久磁石又は電磁石を投入して回収する方法や、磁石で磁化した金網などで回収して、磁場を開放することにより粒子を回収する方法などが挙げられる。具体的には、円筒上の筒に入っている磁石４２を、図示しないエアシリンダーで分離槽の中に入れ、懸濁液中にて水処理用粒子を磁石４２で吸着固定したあとに、分離槽４の容器からラインL6を介して図示しない貯留槽に固形分を含む廃液を排出し、次いで磁石４２をエアシリンダーを用いて分離槽４の外に出し、磁石４２が入っていた円筒状容器から水処理用磁性体を脱落させ、図示しない水道水供給ラインを介して容器内に水道水を供給し、脱落した水処理用粒子に水道水を加えてスラリー状または懸濁液状とし、このスラリー状または懸濁液状の水処理用粒子をポンプＰ２を有するラインL7を介して分離槽４から水処理用粒子供給装置５へ送る。
【００７５】
その後に、回収した水処理用粒子を水処理用粒子供給装置５からラインL8を介して混合槽３に供給し、固形分の吸着に回収水処理用粒子を再使用する。このようにして水処理用粒子を、固形分の吸着→沈降分離→水処理用粒子と固形分の分離→磁気分離→回収→固形分の吸着のサイクルにおいて繰り返し使用することができる。
【００７６】
上記の実施形態によれば、水処理用粒子の回収と再利用が容易であり、薬品を投入することなく水中の微細な固形物を効率よく除去することができる。
【実施例】
【００７７】
以下に各種の実施例および比較例をそれぞれ説明する。
【００７８】
［水処理用磁性体粒子の製造］
以下のようにして表１に示す各種のサンプル粒子を作製した。
【００７９】
（粒子A）
アセトン溶媒中にポリメチルメタアクリレート10部を溶解し、さらに平均粒子径2μｍのマグネタイト粒子100部を混合してスラリー溶液を作製した。このスラリー溶液を、140℃に保ったスプレードライヤーで噴霧して、平均凝集径50μｍのポリメチルメタアクリレートの被覆されたマグネタイト粒子を作製した。
【００８０】
このマグネタイト粒子を１mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液中に分散させ、25℃で1時間撹拌し、部分的にカルボキシル基を有する磁性体を得た。
【００８１】
（粒子B）
20μｍのマンガンマグネシウムフェライトをヘンシェルミキサーで高速混合しながら、トルエン/メタノール溶液で希釈したX-12-967Cをフェライトに対して１質量％となるように噴霧し、120℃×2時間の乾燥をおこない、表面に無水カルボキシル基を有する磁性体を得た。
【００８２】
（粒子C）
粒子Bを水中に入れ、緩やかに1時間撹拌させて水中から取り出し、無水カルボキシル基が加水分解したカルボキシル基を有する磁性体を得た。
【００８３】
（粒子D）
粒子Bを水中に入れ、緩やかに撹拌させながら水酸化ナトリウムを滴定し、pHが９になったところで水中から取り出し、カルボキシル基のナトリウム塩が表面に担持された磁性体を得た。
【００８４】
（粒子E）
シランカップリング剤で表面修飾処理していない平均粒径20μｍのマンガンマグネシウムフェライト粒子を準備した。
【００８５】
［水処理用磁性体粒子の評価］
上記各種のサンプル粒子を用いて水処理の評価試験を行い、粒子の性能をそれぞれ評価した。評価試験結果を表２に示す。評価項目として分離槽の上澄み水に含まれる水酸化銅の残存濃度（mg/L）を測定し、濃度測定結果に基づいて銅の回収率(%)をそれぞれ算出した。
【００８６】
（実施例１）
プリント基板の製造工程から出るエッチング排水を準備した。この排水には、硫酸と過酸化水素が含まれ、pHは０（零）であった。この排水に水酸化ナトリウム水溶液を混合し、pHが８になるまで添加した。この排水中には水酸化銅が析出し、水酸化銅の含有量は約4000 mg/Lであった。
【００８７】
この排水中に、40000 mg/Lの粒子Aを添加して３分間強撹拌した。その後５分間静置したところ、水中の水酸化銅粒子（析出粒子）と磁性体粒子Aが共に沈降した。上澄みの水酸化銅の残存濃度は103 mg/Lであった。銅の回収率は97.425％であった。
【００８８】
（実施例２）
粒子Aの代わりに粒子Bを用いたこと以外は実施例１と同じ条件で試験を行った。水中の水酸化銅粒子と粒子Aが共に沈降した。上澄みの水酸化銅の残存濃度は97 mg/Lであった。銅の回収率は97.575％であった。
【００８９】
（実施例３）
粒子Aの代わりに粒子Cを用いたこと以外は実施例１と同じ条件で試験を行った。水中の水酸化銅粒子と粒子Aが共に沈降した。上澄みの水酸化銅の残存濃度は101 mg/Lであった。銅の回収率は97.475％であった。
【００９０】
（実施例４）
粒子Aの代わりに粒子Dを用いたこと以外は実施例１と同じ条件で試験を行った。水中の水酸化銅粒子と粒子Aが共に沈降した。上澄みの水酸化銅の残存濃度は120 mg/Lであった。銅の回収率は97 ％であった。
【００９１】
（比較例１）
粒子Aの代わりに粒子Eを用いたこと以外は実施例１と同じ条件で試験を行ったところ、少量の水酸化銅粒子が析出して、粒子Aと共に沈降した。上澄みの水酸化銅の残存濃度は3600 mg/Lであった。銅の回収率は僅か10 ％にすぎなかった。
【表１】
2013184099.tif 000002
【００９２】
【表２】
2013184099.tif 000003
【符号の説明】
【００９３】
１，１Ａ…水処理装置、２…混合槽、
３…沈殿槽、３１…仕切り板、
４…分離槽、５…水処理用粒子供給装置、
１０…水処理用粒子（一次粒子）、１１…磁性コア部（担体）、１２…表層部、
１３…二次粒子（一次粒子の凝集体）、
Ｐ１〜Ｐ２…ポンプ、Ｖ１〜Ｖ２…バルブ、
Ｌ１…原水供給ライン、Ｌ２…被処理水供給ライン、Ｌ３…処理水排出ライン、Ｌ４…固形物排出ライン、Ｌ５…剥離剤供給ライン、Ｌ６…排水ライン、Ｌ７…水処理用粒子返送ライン、Ｌ８…水処理用粒子供給ライン。
【図１】
2013184099.tif 000004
【図２】
2013184099.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013184099.tif 000009
【図７】
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