JP4681384B2 - 砒素吸着剤の製造方法及び砒素吸着剤 - Google Patents
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活性炭に鉄化合物溶液及びアルミニウム化合物溶液を混合し所定時間攪拌する工程と、
過剰の溶液を除去する工程と、
pH9.5〜10.5になるまでアルカリ溶液を添加する工程とを有することを特徴とする砒素吸着剤の製造方法。
アルカリ溶液を添加する工程が、前記活性炭を水没する工程と、アルカリ溶液を添加して鉄水酸化物とアルミニウム水酸化物を生成する工程と、水中に鉄水酸化物とアルミニウム水酸化物を含むスラリーからなる上層と活性炭に鉄水酸化物とアルミニウム水酸化物が吸着してなる下層を形成する工程と、上層のスラリーを除去する工程を含むことを特徴とする請求項1記載の砒素吸着剤の製造方法。
上層のスラリーを除去する工程後に、下層の活性炭を水で洗浄し過剰の鉄水酸化物とアルミニウム水酸化物を除去する工程を含むことを特徴とする請求項2記載の砒素吸着剤の製造方法。
下層の活性炭を水で洗浄する際に、洗浄水のpH、Fe濃度及びAl濃度が水道水基準値以下になるまで洗浄することを特徴とする請求項3記載の砒素吸着剤の製造方法。
活性炭に鉄水酸化物及びアルミニウム水酸化物を担持させてなることを特徴とする砒素吸着剤。
活性炭は、ヤシ殻、木材、木炭、石炭などを原料とし、例えば焼成後、賦活(例えば薬品賦活、水蒸気賦活等)することにより得られる。一般に、活性炭の賦活により、活性炭に細孔を設け、比表面積を大きくし、活性炭の吸着性能を上昇させることができる。
混合槽から過剰の溶液を除去するには、まず攪拌を止めて固液分離する。活性炭の層の上部の溶液を、例えばポンプあるいはサイホンなどによって取り除く。この除去した溶液は再度使用するために保存する。この状態で、残った活性炭の細孔や表面には鉄化合物及びアルミニウム化合物が付着又は吸着している。
アルカリ溶液を添加する工程は、前記活性炭を水没する工程と、アルカリ溶液を添加して鉄水酸化物とアルミニウム水酸化物を生成する工程と、水中に鉄水酸化物とアルミニウム水酸化物を含むスラリーからなる上層と活性炭に鉄水酸化物とアルミニウム水酸化物が吸着してなる下層を形成する工程と、上層のスラリーを除去する工程を含むことが好ましい。
Al3+ + 3OH− = Al(OH)3 ↓ (2)
(砒素吸着剤の製造)
活性炭として市販品(キャタラー社製「DSW−3 8−32」を使用し、活性炭1g当り、2mLの1M FeCl3・6H2O及び2mLの1M AlCl3・6H2O溶液を混合した。
その後、過剰の溶液を活性炭から流出した。
次に、活性炭を水道水で水没させ、10NのNaOHをゆっくりと添加し、スラリーのpHを10程度にする。
最後に、活性炭を水道水で洗浄し、過剰の水酸化物を除去した。
洗浄水のpH、Fe濃度、Al濃度が水道法基準値以下になるまで洗浄した。
(砒素除去の適正pH)
模擬水(As(III)、As(V)それぞれ20mg−As/L)を硫酸および水酸化ナトリウムを用いて、pH2〜12に調整し、回分式吸着試験を行った。
結果を図1に示す。
(平衡吸着試験)
模擬水(As(III)、As(V)それぞれ20mg−As/L)をpH7に調整し、吸着剤の量を変化し、回分式吸着試験を行った。
結果を図2示す。
As(V) q=1.34×c0.510
q:平衡吸着量(mg/g)
c:平衡濃度(mg/L)
(共存陰イオンの影響)
As(V)20mg−As/L溶液に、他の共存イオン(PO4 3−、F−、B(OH)3 −、SO4 2−、Cl−、HCO3 −、NO3 −)1種を100mg/Lとなるように添加し、回分式吸着試験を行った。
結果を図3示す。
(連続通水試験)
カラムに実施例1で製造された砒素吸着剤を充填し、マイクロチューブポンプを用いて、As(V)5mg−As/L及び0.5mg−As/Lに調製した原水をカラムに下向流方式で連続通水した。
カラム出口で砒素濃度の経時変化を測定し、砒素吸着能力の確認を行った。
結果を図4及び図5に示す。
Claims (5)
- 活性炭に鉄化合物溶液及びアルミニウム化合物溶液を混合し所定時間攪拌する工程と、
過剰の溶液を除去する工程と、
pH9.5〜10.5になるまでアルカリ溶液を添加する工程とを有することを特徴とする砒素吸着剤の製造方法。 - アルカリ溶液を添加する工程が、前記活性炭を水没する工程と、アルカリ溶液を添加して鉄水酸化物とアルミニウム水酸化物を生成する工程と、水中に鉄水酸化物とアルミニウム水酸化物を含むスラリーからなる上層と活性炭に鉄水酸化物とアルミニウム水酸化物が吸着してなる下層を形成する工程と、上層のスラリーを除去する工程を含むことを特徴とする請求項1記載の砒素吸着剤の製造方法。
- 上層のスラリーを除去する工程後に、下層の活性炭を水で洗浄し過剰の鉄水酸化物とアルミニウム水酸化物を除去する工程を含むことを特徴とする請求項2記載の砒素吸着剤の製造方法。
- 下層の活性炭を水で洗浄する際に、洗浄水のpH、Fe濃度及びAl濃度が水道水基準値以下になるまで洗浄することを特徴とする請求項3記載の砒素吸着剤の製造方法。
- 活性炭に鉄水酸化物及びアルミニウム水酸化物を担持させてなることを特徴とする砒素吸着剤。
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