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微粒子吸着材の高効率分離を可能にする新規Ａｌ高分子凝集剤の開発とその機能の解明

新型铝聚合物絮凝剂的开发，可实现颗粒吸附剂的高效分离并阐明其功能

基本信息

批准号：
19J11070
负责人：
中沢禎文
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

微粉化活性炭（微粉炭）を主流の浄水方式である凝集沈殿砂ろ過へ適用するためには，高い粒子除去率をもつ分離操作が求められる．凝集沈殿砂ろ過による粒子分離は凝集工程がカギとなるが，凝集剤自体の加水分解特性と凝集特性の関連および粒子除去性に及ぼす水理条件（滞留時間分布）の影響はこれまでに明らかとなっていない．また，活性炭を実際の浄水処理場で使用する際に共存する粘土粒子，マイクロプラスチック（MP），ウイルス等の懸濁粒子と活性炭粒子の除去性の相違は検討されていない．本年度は，凝集剤の加水分解特性と凝集特性の関連および粒子除去性に及ぼす滞留時間分布の影響を明らかにすることおよび，活性炭粒子と粘土粒子，MP，ウイルスの除去特性を明らかにすることを目的とした．まず，微粉炭を処理対象として流通型の凝集沈殿砂ろ過浄水処理を行い，凝集反応槽の槽割数に起因する滞留時間分布およびアルミニウム系凝集剤種が微粉炭の除去性におよぼす影響を調査した．その結果，浄水処理工程の第一ステップにあたる凝集過程において超高塩基度ポリ塩化アルミニウムに多く含まれる高重合度のアルミニウム種を十分な滞留時間のもと反応させることが微粉炭の集塊化を促進し，低残留性を達成することを見出した．つぎに，微粉炭をはじめ，浄水処理で課題となる粒子（粘土粒子，MP）およびウイルスの除去性を同一の凝集沈澱砂ろ過条件のもと調査した．その結果，全ての粒子に共通して凝集沈澱における除去率が高く，微粉炭は他の粒子よりも砂ろ過による除去率が高いため全体として高除去率となることを明らかにした．研究成果を２編の論文にまとめ，分野国際トップジャーナルに採録された．また，研究成果を国際会議１件と国内学会１件で報告した．

Micronized activated carbon (micronized carbon) is the main way to remove water. It is suitable for coagulation and sedimentation of sand. It is suitable for high particle removal rate. Agglomeration of sand particles in the process of separation and aggregation engineering, the relationship between the characteristics of hydration and aggregation of aggregates themselves, particle removability, and the influence of water conditions (residence time distribution). In addition, activated carbon is used in water treatment field to blue shift clay particles, MP particles and other suspended particles and activated carbon particles removal properties are discussed. This year, the relationship between the hydration characteristics of aggregates and the particle removal characteristics and the effect of the residence time distribution of activated carbon particles and clay particles are clearly indicated. In addition, the residence time distribution and the effect of coagulation agent on the removal of fine carbon were investigated. As a result, the first step in water treatment engineering is to promote agglomeration of micronized carbon and achieve low residue. Investigation of particle (clay particle, MP) removability and the same coagulation and precipitation conditions in water treatment. As a result, the removal rate of all particles is high, and the removal rate of fine carbon particles is high. The research results were collected and recorded in 2 edited papers. 1 international conference and 1 domestic society report.

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Comparison of PACl coagulants with the same Al speciation but different production methods: important roles of aluminum hydrolysis and SO42- in water

相同Al形态但不同生产方法的PACl混凝剂比较：水中铝水解和SO42-的重要作用

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yize Chen;Yoshihiko Matsui;Yoshifumi Nakazawa;Nobutaka Shirasaki and Taku Matsushita
通讯作者：
Nobutaka Shirasaki and Taku Matsushita

Characteristics and control of super-fine (φ 200 nm) carbon particles remaining after coagulation, sedimentation, and sand filtration.

混凝、沉降、砂滤后残留超细（φ200 nm）碳颗粒的特征及控制。