JP2001198582A - 脱リン装置 - Google Patents

脱リン装置

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JP2001198582A
JP2001198582A JP2000010563A JP2000010563A JP2001198582A JP 2001198582 A JP2001198582 A JP 2001198582A JP 2000010563 A JP2000010563 A JP 2000010563A JP 2000010563 A JP2000010563 A JP 2000010563A JP 2001198582 A JP2001198582 A JP 2001198582A
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phosphorus
tower
reaction tower
calcium phosphate
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JP2000010563A
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Akio Oyama
昭男 大山
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リン含有排水中のリンを流動床式晶析法で除
去する脱リン装置において、流動床を均一に展開させ
て、或いは流動床内のpHを適正に制御して効率的な脱
リン処理を行う。 【解決手段】 塔下部にリン含有排水の導入口が設けら
れ、塔上部に処理水の取り出し口が設けられ、塔内にリ
ン酸カルシウムを含有するリン吸着材の流動床5が形成
された反応塔4を有し、導入口から導入されたリン含有
排水中のリンを、カルシウム化合物及び/又はアルカリ
剤の添加により反応塔4内でリン酸カルシウム結晶とし
て除去する脱リン装置。導入口から導入されたリン含有
排水を流動床に均一に導入するためのディストリビュー
タ6を流動床5下部に有し、流動床5の展開を抑えるた
めの押さえ板7を流動床5上部に有する脱リン装置。カ
ルシウム化合物及び/又はアルカリ剤を流動床5内に供
給する薬剤添加手段15を有し、添加手段15の供給口
15Aが流動床5内で上下動可能に設けられている脱リ
ン装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は脱リン装置に係り、
特に、下水処理水等のリン含有排水中のリンを晶析脱リ
ン反応によりリン酸カルシウムとして効率的に除去する
脱リン装置に関する。
【0002】
【従来の技術】下水処理水等のリン含有排水の処理方法
としては、次のような方法が知られている。 原水にAl塩又は鉄塩等の凝集剤を添加して凝集処
理し、固液分離する凝集沈殿法 原水にマグネシウム化合物と必要に応じてアンモニ
ウム化合物を添加してpH調整し、リンをMAP(リン
酸アンモニウムマグネシウム)として除去するMAP法 原水にカルシウム化合物を添加して種晶の固定床又
は流動床に通水することにより、リンをリン酸カルシウ
ムの結晶として除去する晶析法(特公平2−33435
号公報)
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、凝集沈
殿法では沈殿槽を必要とするため用地面積が大きく、ま
た、汚泥として除去されるリンの純度が低く、リンの再
利用に不利であり、含水率の高い汚泥の脱水処理が必要
である上に、得られる脱水ケーキの含水率も80%以上
と高いという欠点がある。
【0003】これに対して、MAP法や晶析法では沈殿
槽が不要であるために用地面積が小さくて足り、また、
リンを肥料として有効利用可能なMAP又はリン酸カル
シウムの結晶として回収することができ、更に結晶化さ
せるために回収物の容量も小さいという利点があるが、
MAP法ではそのリン回収率が高々70%程度と低く、
また、リンとマグネシウムとアンモニアの化合物である
ために結晶を析出させるために必要とされる化合物が高
価となる上に、pH調整用のアルカリ剤の使用量も多
く、薬剤コストが高くつくという欠点がある。
【0004】これに対して晶析法であれば、リンをリン
酸カルシウムの結晶として安価にかつ比較的高い回収率
で除去することができ、得られるリン酸カルシウム結晶
は、肥料として有効利用することができるが、晶析法の
うち、種晶の固定床を用いる固定床式晶析法では処理能
力が低く、通水SVとしてSV2hr−1以下での処理
しかできない上に、浮遊物で固定床が閉塞するため定期
的に固定床の逆洗が必要であり、逆洗排水の処理の問題
がある。
【0005】種晶の流動床を用いる流動床式晶析法では
このような問題はないが、反応速度の増加、リン除去率
の向上、生成する結晶の粒径の均一化のためには、種晶
がより一層均一に展開した流動床を形成することが望ま
れる。また、流動床内の適正な領域に結晶を析出させ
て、晶析反応を安定化させ、反応効率の向上を図ること
が望まれる。
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決し、リン
含有排水中のリンを流動床式晶析法で除去する脱リン装
置において、流動床を均一に展開させて、或いは流動床
内のpHを適正に制御して効率的な脱リン処理を行うこ
とができる脱リン装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の脱リン装置
は、塔下部にリン含有排水の導入口が設けられ、塔上部
に処理水の取り出し口が設けられ、塔内にリン酸カルシ
ウムを含有するリン吸着材の流動床が形成された反応塔
を有し、該導入口から導入されたリン含有排水中のリン
を、カルシウム化合物及び/又はアルカリ剤の添加によ
り反応塔内でリン酸カルシウム結晶として除去する脱リ
ン装置において、該導入口から導入されたリン含有排水
を流動床下部に均一に導入するためのディストリビュー
タを有し、該流動床の展開を抑制するための押さえ板を
有することを特徴とする。
【0008】請求項2の脱リン装置は、塔下部にリン含
有排水の導入口が設けられ、塔上部に処理水の取り出し
口が設けられ、塔内にリン酸カルシウムを含有するリン
吸着材の流動床が形成される反応塔を有し、該導入口か
ら導入されたリン含有排水中のリンを、カルシウム化合
物及び/又はアルカリ剤の添加により反応塔内でリン酸
カルシウム結晶として除去する脱リン装置において、該
カルシウム化合物及び/又はアルカリ剤を該流動床内に
供給する薬剤添加手段を有し、該添加手段の供給口が流
動床内で上下動可能に設けられていることを特徴とす
る。
【0009】請求項1の脱リン装置であれば、ディスト
リビュータによりリン含有排水(原水)を流動床に均一
に導入させることができると共に、押さえ板で流動床の
過度な展開が抑えられるため、リン吸着材(種晶)が流
動床内で均一に展開するようになる。このため、流動床
内での晶析反応が均一に起こるようになり反応生成物の
粒径の均一化を図ることができ、特にリン濃度が1〜1
0mg/L程度の排水を処理する場合であっても晶析反
応の反応速度の増加、リン除去率の向上を図ることがで
きる。
【0010】また、請求項2の脱リン装置であれば、カ
ルシウム化合物及び/又はアルカリ剤の供給口が流動床
内で上下動するため、流動床内の適正な領域でリン酸カ
ルシウムの結晶を析出させることにより晶析反応を安定
化させ、反応効率の向上を図ることができる。
【0011】請求項1の脱リン装置にあっても、このよ
うにカルシウム化合物及び/又はアルカリ剤添加手段の
供給口を流動床内で上下動可能に設けることが好まし
い。
【0012】また、本発明では反応塔の前段にカルシウ
ム化合物及び/又はアルカリ剤添加手段を備える調整槽
を設け、カルシウム化合物及び/又はアルカリ剤の添加
を調整槽と反応塔との2段階で行うことが好ましい。
【0013】また、流動床への供給口は複数個設けられ
ていることが流動床内へカルシウム化合物及び/又はア
ルカリ剤を均一に供給できることから好ましい。
【0014】このように構成することで、反応塔前段で
リンの不溶化物が生成し、SSの発生による運転障害を
防止すると共に、反応塔入口での急激なpHの低下、反
応領域の偏在を防止して効率的な晶析反応を行える。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の脱
リン装置の実施の形態を詳細に説明する。
【0016】図1は本発明の脱リン装置の実施の形態を
示す系統図である。
【0017】なお、以下においてはカルシウム化合物と
して水酸化カルシウム(Ca(OH))を用いた場合
を例示するが、本発明で用いるカルシウム化合物はCa
(OH)に限定されるものではなく、塩化カルシウム
等の他のカルシウム化合物を用いることもできる。ただ
し、アルカリ剤としての機能を兼用できることから、カ
ルシウム化合物としてはCa(OH)を用いることが
望ましい。
【0018】図1の脱リン装置では、原水槽1の原水
(リン含有排水)をまず配管11よりpH調整槽3に導
入し、このpH調整槽3において、Ca(OH)貯槽
2から配管12より供給されるCa(OH)を添加し
てpH調整する。このpH調整槽3においては、pH計
3Aの測定値に基いて、槽内のpHが好ましくは9以
下、特に8.8〜9.0となるようにpH調整する。
【0019】このpH調整槽3でpH調整した液は配管
13より反応塔4に塔下部から導入する。
【0020】この反応塔4は塔下部に導入口を有し、塔
上部に処理水の排出口を有し、塔内に種晶(リン吸着
材)の流動床5が形成されたものである。
【0021】この種晶としては、リン酸カルシウムを含
むものが好ましく、例えば骨炭、リン酸カルシウム、リ
ン鉱石等を用いることができ、特に、リン鉱石が好適で
ある。また、その粒径は0.15〜0.3mm程度であ
ることが好ましい。
【0022】この流動床5の下部に対し、配管13から
導入された液を均一に流入させるためのディストリビュ
ータ6が設けられており、また、流動床5の上部には流
動床5の過大な展開を抑えるための押さえ傾斜板7が設
けられているため、種晶は流動床5内に均一に展開す
る。
【0023】また、反応塔4には、Ca(OH)貯槽
2からCa(OH)を供給する配管15が流動床5内
で上下動可能に設けられている。配管15は、例えば、
支持棒17と接続した上で支持棒17を反応塔4上部に
設けた位置調整板18にセットボルトで固定する構造と
し、位置調整板18に所定の間隔でボルト孔19を設け
ておけば、支持棒17の固定位置を変えることにより流
動床5内で上下動させることができる。この配管15の
供給位置には、複数の供給口が設けられ、Ca(OH)
を流動床5内に均一に供給することができるように構
成されている。
【0024】このような反応塔4の下部に配管13より
導入された液は、流動床5内で晶析反応を起こし、液中
のリンがリン酸カルシウムとして除去され、処理水は配
管16より抜き出される。また、処理水の一部は配管1
4より反応塔4の下部に循環される。
【0025】この反応塔4内での晶析反応は、pH調整
槽3での調整pHよりも0.2〜1.0高いpH、例え
ば、pH8〜10、特にpH9〜10で行うのが好まし
く、反応塔4内のpHがこの範囲となるようにCa(O
H)供給配管15の流量が反応塔4に設けられたpH
計4Aに連動して制御される。
【0026】また、カルシウムイオン量は、除去するリ
ンに対して3〜6重量倍程度であることが好ましく、従
って、上記pH範囲内において、このようなカルシウム
イオン量となるようにCa(OH)添加量を制御す
る。
【0027】また、反応塔4内の通水条件は、流動床5
の種晶の流動化のために、LV8m/hr以上、特に1
0〜12m/hrであることが好ましく、また、SVは
反応効率の面から5〜10hr−1、或いはそれ以上で
あることが好ましい。
【0028】なお、処理水の循環は必ずしも必要とされ
ないが、反応塔4の通水LVの確保のために、或いは、
原水リン濃度が高い場合において、原水の希釈の面で、
処理水の一部、好ましくは0〜100%を循環させるの
が望ましい。
【0029】また、反応塔4には、流動床5のスライム
発生を防止すると共に滅菌を図るために、塩素剤を添加
しても良い。
【0030】このような本発明の脱リン装置によれば、
リン濃度数mg/L程度の排水を効率的に処理して迅速
にリン濃度0.5mg/L以下の低濃度にまで処理する
ことができ、リンを肥料として有効利用可能なリン酸カ
ルシウム結晶として高い回収率で粒径のばらつきの少な
いリン酸カルシウム結晶を回収することができる。
【0031】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
【0032】実施例1 図1に示す脱リン装置により下水処理水(平均PO
P濃度:3mg/L)を100m/日の水量で処理し
た。カルシウム化合物としてはCa(OH)を用い、
pH調整槽3での調整pHは9とし、反応塔4内の調整
pHは9.5とした。このときのCa(OH)の添加
量はCa換算で10mg−Ca/Lであった。また、反
応塔4には種晶としてリン鉱石(平均粒径0.15m
m)を0.42m投入し、循環水量0m/日で反応
塔4の通水LVは10m/h、SVは10hr−1とし
た。
【0033】また、反応塔4へのCa(OH)供給管
15は支持棒17と接続し、支持棒17を反応塔4上部
に設けた位置調整板18にセットボルトで固定して、供
給位置15Aが流動床5の底部から上方5cmの位置と
し、ここには供給口を8個均一に設けた。なお、位置調
整板18には3cm間隔でボルト孔19を10個設け、
供給管15が流動床5の底部から上方5〜32cmの範
囲で上下動可能な構造とした。また、押さえ傾斜板7は
反応塔3の水面より10cm下方の位置に設け、反応塔
3内には高さ130cmの流動床5を形成した。
【0034】その結果、反応塔4からは平均PO−P
濃度0.4mg/Lの処理水が得られ、使用薬品として
Ca(OH)を用いるのみでリン除去率86%で安定
かつ効率的な処理を行えた。
【0035】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の脱リン装置
によれば、リン含有排水中のリンを流動床式晶析法で除
去する脱リン装置において、流動床を均一に展開させ
て、生成されるリン酸カルシウム結晶の粒径の均一化を
図り、或いは流動床内のpHを適正に制御して効率的な
脱リン処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の脱リン装置の実施の形態を示す系統図
である。
【符号の説明】
1 原水槽 2 Ca(OH)貯槽 3 pH調整槽 4 反応塔 5 流動床 6 ディストリビュータ 7 押さえ傾斜板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塔下部にリン含有排水の導入口が設けら
    れ、 塔上部に処理水の取り出し口が設けられ、 塔内にリン酸カルシウムを含有するリン吸着材の流動床
    が形成される反応塔を有し、 該導入口から導入されたリン含有排水中のリンを、カル
    シウム化合物及び/又はアルカリ剤の添加により反応塔
    内でリン酸カルシウム結晶として除去する脱リン装置に
    おいて、 該導入口から導入されたリン含有排水を流動床の下部に
    均一に導入するためのディストリビュータを有し、 該流動床の展開を抑制するための押さえ板を有すること
    を特徴とする脱リン装置。
  2. 【請求項2】 塔下部にリン含有排水の導入口が設けら
    れ、 塔上部に処理水の取り出し口が設けられ、 塔内にリン酸カルシウムを含有するリン吸着材の流動床
    が形成される反応塔を有し、 該導入口から導入されたリン含有排水中のリンを、カル
    シウム化合物及び/又はアルカリ剤の添加により反応塔
    内でリン酸カルシウム結晶として除去する脱リン装置に
    おいて、 該カルシウム化合物及び/又はアルカリ剤を該流動床内
    に供給する薬剤添加手段を有し、該添加手段の供給口が
    流動床内で上下動可能に設けられていることを特徴とす
    る脱リン装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、該カルシウム化合物
    及び/又はアルカリ剤を該流動床内に供給する薬剤添加
    手段を有し、該添加手段の供給口が流動床内で上下動可
    能に設けられていることを特徴とする脱リン装置。
  4. 【請求項4】 請求項1又は3において、該反応塔の前
    段にカルシウム化合物及び/又はアルカリ剤添加手段を
    備える調整槽を有し、かつ、流動床内への薬剤添加手段
    は複数の供給口を有することを特徴とする脱リン装置。
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Cited By (5)

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