重合硫酸鉄(PFS)凝集剤:製法が決める浄水性能の科学
水処理薬品の効果は、その組成と製造条件に大きく左右される。無機高分子凝集剤の代表である重合硫酸鉄(PFS)も例外ではない。どのような製法を選択するかが、その優れた凝集性能を左右するため、製造プロセスの知見が不可欠だ。寧波イノファームケム株式会社はPFS合成技術の最前線に立ち、異なるPFS製法が凝集効果に与える影響を具体例をもって解説する。
PFSの特長は高分子化したフェリックイオンが形成する網目構造にある。モノマー型鉄塩よりも高い電荷密度を持ち、電荷中和と吸着能力に優れるため、低速攪拌でも強力な凝集塊を生成できる。
代表的なPFS合成では、酸性溶液中で硫酸第一鉄を酸化・加水分解・重合させる「湿式合成法」が採られる。酸化剤には過酸化水素、硝酸、または酸素が用いられ、得られるPFSの分子構造や官能基分布が微妙に異なる。さらに「噴霧乾燥工程」を組み合わせることで淡黄色の粉末製品とし、輸送・保管性を高めている。
反応温度、反応時間、薬品モル比などの合成パラメーターを厳格に制御することで、PFSの塩基度、全鉄含有率、さらには高分子鎖の安定性を設計できる。これら物理化学特性は、低温や高濁度といった苛酷な原水条件でも高い凝集性能を維持するために不可欠だ。
また製法の違いは、重金属除去能など目的別性能にも影響する。たとえば、重金属捕捉効率を高めるためには重合度をやや抑え、特定官能基を導入する「部分中和重合法」が有効である。したがって、現場の水質要件に合わせたPFSグレード選定が廃水処理の成功の鍵となる。
寧波イノファームケム株式会社は、精緻な品質管理体制でPFSの分子設計を制御し、安定供給を実現。科学的アプローチに基づいた製法開発により、多彩な汚濁負荷に対応可能でかつ高コストパフォーマンスを誇る製品をラインアップしている。同社のPFSは、次世代水処理・環境保全戦略の基盤として、世界中の浄水施設で実証されている。
視点と洞察
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「たとえば、重金属捕捉効率を高めるためには重合度をやや抑え、特定官能基を導入する「部分中和重合法」が有効である。」
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「寧波イノファームケム株式会社は、精緻な品質管理体制でPFSの分子設計を制御し、安定供給を実現。」
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「科学的アプローチに基づいた製法開発により、多彩な汚濁負荷に対応可能でかつ高コストパフォーマンスを誇る製品をラインアップしている。」