專利名稱：著色成分的除去方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及殘存于排水的活性污泥中的難生物分解性的水溶性著色成分的除去 方法。
背景技術(shù)：
有機性排水的活性污泥處理方法為，在曝氣槽中將排水與活性污泥(以下，有時 簡稱為“污泥”)混合，進行曝氣，在污泥的沉降層、上浮層等固液分離槽中分離污泥，將分離 液作為處理水而排出，另一方面，將分離后的污泥的一部分作為回流污泥回流到曝氣槽中， 其余部分作為剩余污泥而排出。這種活性污泥處理方法，由以菌膠團等細(xì)菌群為中心、聚集 有各種微生物的絮凝體(活性污泥)來分解有機物，但在有機性排水中含有難生物分解性 的水溶性著色物質(zhì)時，固液分離槽中的上清液中有時會殘存著色成分。本發(fā)明中，難生物分解性的水溶性著色成分是指在通常的活性污泥處理中難于除 去的陰離子性或具有兩性官能團的有機物，是腐殖質(zhì)、木質(zhì)素分解生成物、膽紅素式物質(zhì)、 其他的通過氨基羰基反應(yīng)生成的水溶性著色高分子物質(zhì)等污染物質(zhì)，是指BOD (生物需氧 量)/CODMn (由高錳酸鉀法的化學(xué)需氧量)為0. 1以下且以碳成分計為10mg/L水溶液的色 度為20以上的物質(zhì)。就腐殖質(zhì)等難生物分解性的水溶性著色成分而言，例如像非專利文獻1和非專利 文獻2所示那樣，是排水、地下水等中所含的物質(zhì)，由于兼具親水性和疏水性，因而溶解于 水中，無法通過凝聚沉淀來除去。另外，這些著色成分由于難以被微生物分解，因此難以通 過通常的處理方法即活性污泥法等除去。雖然利用活性炭等的吸附處理是可能的，但成本尚ο上述難生物分解性的水溶性著色成分中，膽紅素式物質(zhì)是指糞尿、畜產(chǎn)排水中所 含的血色素的代謝物，除了作為紅褐色的膽汁色素的膽紅素以外，還包括糞膽素原、尿膽 素。膽紅素式物質(zhì)能夠通過化學(xué)方法處理，但由于現(xiàn)有公知方法的實施在經(jīng)濟上是困難的， 因而實際情況是進行稀釋并排放，所以正在尋求環(huán)境負(fù)荷少的處理方法。如上所述的含有難生物分解性的水溶性著色成分的著色排水，即使通過利用活性 污泥法的處理等而達到BOD等基準(zhǔn)值，COD有時也會高。另外，這些著色成分即使其含量很 少，也顯示出著色。因此，在污水、糞尿、畜產(chǎn)排水、食品制造排水和造紙排水等通過活性污 泥等處理后的排水(處理水)中，含有這種難生物分解性的水溶性著色成分，因此，將含有 這些成分的排水就那么排放出，會引起水資源的污染，并且，如果排放該著色排水，會招致 來自周邊居民等的抱怨。進而，對腐殖質(zhì)等著色成分進行氯殺菌處理等時，含有會形成對人體有害的三氯 甲烷的前體物質(zhì)，如果排放到河流等中，則擔(dān)心會使自來水的引水水質(zhì)惡化。此外，已知上述著色成分即使在使用濾膜等過濾處理中，也成為結(jié)垢的原因，引起 過濾性能的降低。在環(huán)境污染日趨受重視的現(xiàn)狀下，由于進一步強化了與這種排水處理相關(guān)的排水規(guī)定，因此，對更高度地處理排水的必要性增高，期待開發(fā)出低成本、效率好的水處理方法。于是，提出了含有上述著色成分的排水的各種處理方法，例如可以舉出具有臭氧 處理工序以及將臭氧添加與紫外線照射并用的加速氧化處理工序的排水處理方法(例如， 專利文獻1、非專利文獻3)、使其與離子交換樹脂接觸來除去的方法(例如，專利文獻2)、添 加負(fù)載有鈦的多孔質(zhì)體來除去的方法(例如，專利文獻3)、向活性污泥處理水中添加無機 凝聚劑和有機高分子凝聚劑的方法(例如，專利文獻4、專利文獻5)等。但是，這些方法工 序繁雜，從除去效率、經(jīng)濟性的觀點等看，還不能說是令人滿意的方法。另外，專利文獻6中公開了 作為陽離子性聚合物之一的聚乙烯基胺可以用于染 色排水的脫色用途中?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻1 日本特開2006-224065號公報專利文獻2 日本特開2000-254488號公報專利文獻3 日本特開2005-238174號公報專利文獻4 日本特開2003-181491號公報專利文獻5 日本特開平6-226265號公報專利文獻6 日本特開平8-81519號公報非專利文獻1 上田正人，坂本義昭著剛性吸著樹脂&用^ &地下水腐値物質(zhì)O 採取△特性分析(使用剛性吸附樹脂的地下水腐殖質(zhì)的取集和特性分析)，原子力〃,夂 工^ κ研究(原子動力末端研究)，vol. 12No. 1-2(2006)非專利文獻2 野上祐作，南有田智子，宮永政光著生活排水O活性汚泥処理水 ^ COD (二及ff t 7 > #酸O影響(富烯酸對生活排水的活性污泥處理水的COD的影響)， 用水i廃水(使用水和廢水)，vol. 43No. 12 (2001)非專利文獻3 森達摩，崎元道男著新0脫色技術(shù)(新脫色技術(shù))，畜産O研究 (畜牧業(yè)的研究)第57卷第1號(2003)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題如上所述的公知方法，作為除去排水中的難生物分解性的水溶性著色成分的方 法，還不能說是令人滿意的方法。例如，專利文獻1中記載的利用臭氧進行處理的方法，由 于不僅成本高，而且需要調(diào)整反應(yīng)條件，因此可以適用的排水種類受到限制。另外，專利文 獻2、3中記載的用固體成分吸附除去著色成分的方法，由于吸附容量有限度，因此需要頻 繁的洗滌、更換濾材。進而，如專利文獻4、5所記載的添加無機凝聚劑和有機高分子凝聚劑 的方法，不僅需要很大的凝聚劑添加量，而且為了調(diào)整PH值而需要大量的堿，存在產(chǎn)生大 量處理后的廢渣這樣的問題。關(guān)于專利文獻6，對象限于染色排水，未能得知其可以除去其 它的排水的著色成分。本發(fā)明的目的在于，提供一種在除去活性污泥中殘存的難生物分解性的水溶性著 色成分的過程中，使用比以往方法少的高分子凝聚劑，能夠低成本且簡便、而且以很少的廢 渣產(chǎn)生量來除去該著色成分，降低其濃度的方法。解決問題的手段
本發(fā)明涉及有效地除去活性污泥中殘存的水溶性的難生物分解性著色成分的方 法，其要點在于以下特征的活性污泥混合液中的著色成分的除去方法在存在浮游固體成 分為500mg/L以上的條件下，將著色成分除去劑添加到含有難生物分解性的水溶性著色成 分的色度為50以上的活性污泥混合液中，然后進行固液分離，所述著色成分除去劑以從含 有后述通式(1)表示的脒結(jié)構(gòu)單元和/或后述通式(2)表示的脒結(jié)構(gòu)單元的水溶性和/或 吸水性的陽離子性聚合物(a)、后述通式(3)表示的單體聚合而成的水溶性和/或吸水性的 陽離子性聚合物(b)、以及水溶性和/或吸水性的兩性聚合物(c)中選出的至少任一種聚合 物作為有效成分。作為本發(fā)明方法的更優(yōu)選的方法可以舉出以下的方式，S卩，所述活性污泥混合液 的著色成分的主成分不是染料；所述難生物分解性的水溶性著色成分包含選自腐殖質(zhì)、木 質(zhì)素分解生成物、膽紅素式物質(zhì)以及通過氨基羰基反應(yīng)而生成的水溶性著色高分子物質(zhì)中 的至少一種；相對于所述活性污泥混合液添加0. 1 2000mg/L的所述著色成分除去劑。進而，作為更優(yōu)選的方式可以舉出如下的方式，所述兩性聚合物(C)是含有后述 通式(4)表示的單體單元和后述通式(5)表示的單體單元的兩性聚合物；所述陽離子性聚 合物(a)含有5 90摩爾％的后述通式(1)表示的脒結(jié)構(gòu)單元和/或后述通式(2)表示 的脒結(jié)構(gòu)單元；所述陽離子性聚合物(b)含有10 100摩爾％的來源于后述通式(3)表示 的單體的單元；所述兩性聚合物(c)是含有10 98摩爾％的后述通式(4)表示的單體單 元和2 30摩爾％的后述通式(5)表示的單體單元的兩性聚合物。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的方法，使用從作為比以往方法更少使用量的有機高分子凝聚劑的水 溶性和/或吸水性的陽離子性聚合物(a)、(b)以及兩性聚合物(c)中選出的至少任一種聚 合物，以低成本且少的廢渣產(chǎn)生量就能夠降低活性污泥中殘存的難生物分解性的水溶性著 色成分的濃度。另外，根據(jù)本發(fā)明，因為僅向活性污泥中添加有機高分子凝聚劑即可，因此 不增加處理工序就可以簡便地除去上述著色成分。
具體實施例方式本發(fā)明的方法為利用著色成分除去劑除去活性污泥混合液中的難生物分解性的 水溶性著色成分的方法，著色成分除去劑是所謂的高分子凝聚劑，是以從水溶性和/或吸 水性陽離子性聚合物和/或兩性聚合物中選出的至少任一種聚合物為主成分的物質(zhì)。作為本發(fā)明的著色除去劑的成分而使用的水溶性和/或吸水性的陽離子性聚合 物是選自含有下述通式(1)表示的脒結(jié)構(gòu)單元和/或下述通式(2)表示的脒結(jié)構(gòu)單元的陽 離子性聚合物(a)以及下述通式(3)表示的單體聚合而成的陽離子性聚合物(b)中的至少 一種。另外，該聚合物也可以是交聯(lián)性凝膠。[化學(xué)式1]
權(quán)利要求
1. 一種活性污泥混合液中的著色成分的除去方法，其特征在于，在存在浮游固體成分 為500mg/L以上的條件下，將著色成分除去劑添加到含有難生物分解性的水溶性著色成分 的色度為50以上的活性污泥混合液中，然后進行固液分離，所述著色成分除去劑以從含有下述通式(1)表示的脒結(jié)構(gòu)單元和/或下述通式(2)表 示的脒結(jié)構(gòu)單元的水溶性和/或吸水性的陽離子性聚合物(a)、下述通式(3)表示的單體聚合而成的水溶性和/或吸水性的陽離子性聚合物(b)、以及 水溶性和/或吸水性的兩性聚合物(c)中選出的至少任一種聚合物作為有效成分， [化學(xué)式1]
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的著色成分的除去方法，其中，所述活性污泥混合液所含有的 所述難生物分解性的水溶性著色成分的主成分不是染料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1記載的著色成分的除去方法，其中，所述難生物分解性的水溶性著 色成分包含選自腐殖質(zhì)、木質(zhì)素分解生成物、膽紅素式物質(zhì)以及通過氨基羰基反應(yīng)而生成 的水溶性著色高分子物質(zhì)中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1記載的著色成分的除去方法，其中，相對于所述活性污泥混合液添 加0. 1 2000mg/L的所述著色成分除去劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1記載的著色成分的除去方法，其中，所述兩性聚合物(c)是含有下述 通式(4)表示的單體單元和通式(5)表示的單體單元的兩性聚合物，[化學(xué)式3]
6.根據(jù)權(quán)利要求1記載的著色成分的除去方法，其中，所述陽離子性聚合物(a)含有上 述通式(1)表示的脒結(jié)構(gòu)單元和/或上述通式(2)表示的脒結(jié)構(gòu)單元5 90摩爾％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1記載的著色成分的除去方法，其中，所述陽離子性聚合物(b)含有來 源于上述通式(3)表示的單體的單元10 100摩爾％。
8.根據(jù)權(quán)利要求5記載的著色成分的除去方法，其中，所述兩性聚合物(c)是含有上 述通式(4)表示的單體單元10 98摩爾％以及上述通式(5)表示的單體單元2 30摩 爾％的兩性聚合物。
全文摘要
本發(fā)明為著色成分的除去方法。本發(fā)明提供一種使用少量的有機高分子凝聚劑有效地除去殘存于活性污泥中的難生物分解性的水溶性著色成分的方法。本發(fā)明的活性污泥混合液中的著色成分的除去方法，其特征在于，在存在浮游固體成分為500mg/L以上的條件下，將著色成分除去劑添加到含有難生物分解性的水溶性著色成分的色度為50以上的活性污泥混合液中，然后進行固液分離，所述著色成分除去劑以從含有規(guī)定通式所表示單元的水溶性和/或吸水性的陽離子性聚合物(a)、(b)以及水溶性和/或吸水性的兩性聚合物(c)中選出的至少任一種聚合物作為有效成分。
文檔編號C02F1/58GK101993139SQ20101024361
公開日2011年3月30日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者石井繪美, 金子真 申請人:大野綠水株式會社