[发明专利]树脂复合体、水处理用助滤剂、水处理用预涂材料及水处理方法

说明书

本申请基于2011年3月15日提交的日本在先专利申请No.2011-057131并要求其优先权，这里援引其全部内容。

技术领域

这里记载的实施方式涉及含有磁性粉和聚合物的树脂复合体(树脂被覆磁性体)、用于分离除去水中含有的有害物及有价物的水处理用助滤剂、水处理用预涂材料及使用它们的水处理方法。

背景技术

近来，由于工业的发达及人口的增加而寻求对水资源的有效利用。因此，工业排水等废水的再利用是非常重要的。为了实现这一目的，就必须进行水的进化，即从水中分离其它物质。作为从液体中分离其它物质的方法，已知有各种方法，例如可以举出膜分离、离心分离、活性炭吸附、臭氧处理、通过凝聚除去浮游物质等。通过上述的方法，能够除去水中含有的磷或氮等对环境影响大的化学物质，或能够除去分散于水中的油类或粘土等。

上述各种水处理方法中，膜分离法对于除去水中的不溶物质是最普遍使用的方法之一，但从膜的保护的观点及从提高含有难脱水性的物质的水的流通速度的观点出发，助滤剂被用于膜分离法。

另一方面，作为从水中除去有害物及有价物的方法，已知有使溶解于水中的物质发生规定的反应而使该物质析出并进行固液分离的方法。在现有方法中，通过向废液中添加顺磁性物质的粉末而除去藻类等难过滤性物质。另外，在其它的现有方法中，将水中的氟转化成氟化钙后除去。进而，在其它的现有方法中，使水中的氟析出，使用凝聚聚合物来除去。

但是，在现有方法中，为了使通过与碳酸钙反应而得到的氟化钙易于除去，将得到的氟化钙的结晶的一部分返回到反应槽，使其重结晶化。因此，存在排水的处理效率低下的问题。另外，在现有的方法中，虽然使用凝聚聚合物使粒径变大，但是存在回收物的纯度下降的问题，或在废弃时污泥量增多的问题。如果能够通过直接过滤等将它们进行固液分离的话，工序数会减少，但是由于粒径细直接过滤较困难。利用现有的方法也难以从水中将粒子有效地除去。

发明内容

下面参照附图对各实施方式进行描述。

(1)实施方式的树脂复合体，其含有由表面分别被聚合物被覆的磁性粒子构成的一次粒子凝聚而成的凝聚体，所述一次粒子的平均粒径D1在0.5～20μm的范围内，且所述凝聚体的平均凝聚直径D2满足D1＜D2≤20μm，且所述聚合物的平均表面被覆厚度t在0.01≤t≤0.25μm的范围内。

这里记载的实施方式的树脂复合体(树脂被覆磁性体)的耐久性非常优异，能够回收而重复再使用。

在这里记载的实施方式中，一次粒子的平均粒径D1设定在0.5～20μm的范围内，但更优选直径D1设定在0.5～15μm的范围内。若一次粒子的平均粒径D1不足0.5μm，则粒子过于致密地凝聚而粒子间的距离变得过小，从而很难得到有实际效果的通水量。另一方面，若一次粒子的平均粒径D1超过20μm，则粒子粗大地凝聚而粒子间的距离过大，使水中的微细粒子(有价物或有害物)易于通过，微细粒子的回收效率大幅度降低。若进一步将一次粒子的平均粒径D1设定为15μm以下，微细粒子(析出的金属化合物粒子)的回收效率得到进一步提高。另外，本申请的发明人等通过进行验证试验，得出在一次粒子的平均粒径D1例如为26μm的情况下也不能实现有实际效果的微细粒子的回收效率的见解。由此也可知，若一次粒子的平均粒径D1过大，则微细粒子的回收效率降低。

在这里记载的实施方式中，使一次粒子的凝聚体的平均凝聚直径D2满足D1＜D2≤20μm，但更优选满足D1＜D2≤15μm。若凝聚体的平均凝聚直径D2超过20μm，则与上述相同，容易使水中的微细粒子通过，微细粒子的回收效率降低。若进一步将平均凝聚直径D2设定为15μm，则与上述相同，微细粒子的回收效率得到进一步提高。

在这里记载的实施方式中，使聚合物的平均被覆厚度t满足0.01≤t≤0.25μm，但更优选t满足0.01≤t≤0.15μm。若聚合物的平均被覆厚度t不足0.01μm，则二次凝聚体的强度弱，在水中不耐用，得不到期望的被覆效果。另一方面，若被覆厚度t超过0.25μm，则一次粒子的平均粒径D1及凝聚体的平均凝聚直径D2变大，其结果是，粒子间的空隙变窄，作为助滤剂使用时不能确保有实际效果的通水量。若进一步将被覆厚度t设定为0.15μm以下，则俘获微细粒子的俘获性能提高，微细粒子的回收效率得到进一步提高。另外，聚合物的被覆量的计算可以通过光学显微镜或SEM等的观察而测量，但优选在无氧状态下升温至高温，使树脂复合体进行热分解，从而求出重量减少量即聚合物被覆量，并根据粒子的比表面积计算聚合物层的平均厚度，则能够准确地求出。