JP2001286701A - 晶析反応装置及びその装置を用いた晶析脱燐方法 - Google Patents
晶析反応装置及びその装置を用いた晶析脱燐方法Info
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Abstract
た、動力費などの運転経費も低廉となる晶析反応装置と
その装置を用いて、脱燐効果を安定して高く維持でき、
析出結晶も容易に分離できる晶析脱燐方法を提供する。 【解決手段】晶析反応装置が、処理液排出口を具備する
処理液槽と、該処理液槽内に内設され、内部に種結晶が
充填された周部に多数の通液孔が設けられた円筒形のス
クリ−ンとからなり、該スクリ−ンの内周面に、スクリ
−ンの内周方向に一定間隔で複数装着され長尺掻揚げ板
と、スクリ−ンの軸線部には、結晶を排出するスクリュ
ウ部材が挿通された中空軸が設けられている晶析反応装
置とその装置を用いた晶析脱燐方法。
Description
て水中の結晶化成分を種結晶の表面に析出させる晶析反
応装置と該装置を用いて燐化合物を含有する排水中の燐
を燐酸マグネシウム化合物結晶として種結晶の表面に析
出させて分離する晶析脱燐方法に関する。
は、結晶化成分含有水を種結晶と接触させて水中の結晶
化成分を種結晶の表面に析出させて回収又は除去する晶
析反応装置が使用されており、従来の晶析反応装置とし
ては、析出した結晶や外部から添加した結晶を種結晶し
て晶析反応槽内に充填し、曝気装置、機械攪拌装置又は
ポンプ循環などにより攪拌しながら水中の結晶化成分を
種結晶の表面に析出させる流動床式晶析反応装置が多く
用いられている。
などの燐化合物を含有する排水中の燐を除去する方法と
して、嫌気性処理と好気性処理を組合せて燐を微生物汚
泥に取り込んで除去する生物脱燐方法や硫酸アルミニウ
ム、ポリ塩化アルミニウムなどの凝集剤を用いてSSや
コロイドなどと共に凝集させて沈降分離する凝集沈殿法
が一般的に用いられているが、生物脱燐方法にあって
は、生物学的処理であるため、運転管理が煩雑であり、
また高度な技術を必要とし、更に、処理時間がかかるた
め装置が過大となる問題があり、また、凝集沈殿法で
は、凝集剤自体とSSやコロイドなどが凝集分離するた
め、発生スラッジ量が多くなり、スラッジの処理に多額
な費用や過大な設備が必要となる問題があるため、でき
るだけスラッジ量などを少なくすると共に資源の有効活
用が図れる処理方法として、前記の流動床式晶析反応装
置を用いて、消石灰や生石灰などのカルシウム塩を添加
し、ヒドロキシアパタイト結晶を析出させて分離するC
a塩晶析脱燐方法や塩化マグネシウム、水酸化マグネシ
ウムなどのマグネシウム塩を添加し、排水中のアンモニ
アを利用してマグネシウムアンモニア燐酸(MAP)な
どの結晶を析出させて分離するMAP法晶析脱燐方法な
どが開発されている。
装置では、結晶造粒物の比重が重いため、流動化させる
ための動力が大きくなり、動力費が嵩む問題があり、特
に、流動床式晶析反応装置を晶析脱燐方法に用いる場合
には、晶析脱燐における析出結晶は、比重が1.5〜
2.0と重いため、流動動力費が嵩む問題と、カルシウ
ム塩による晶析脱燐では、スケールが発生しやすいた
め、流動不完全により晶析反応槽内の底部に沈降し、沈
降した結晶により晶析反応槽内にスケール付着や配管の
閉塞などを惹起しやすい問題がある。また、MAP法晶
析脱燐では、微細なフロックが流出しやすく、脱燐効率
が低い問題などがある。
置やその装置を用いる晶析脱燐方法の問題点に鑑みて成
されたものであり、設備面積が狭くすみ、設備費が低廉
であり、また、動力費などの運転経費も低廉となる晶析
反応装置及びその装置を用いて、脱燐効果を安定して高
く維持でき、析出結晶も容易に分離でき、また、分離回
収した結晶も不純物が少なくマグネシウムや燐酸及びア
ンモニアを多量に含んでいるため、肥料や土壌改良材と
して還元することができる晶析脱燐方法を提供する目的
で成されたものである。
の本発明の要旨は、請求項1に記載した発明において
は、結晶化成分含有水を種結晶と接触させて水中の結晶
化成分を種結晶の表面に析出させる晶析反応装置におい
て、晶析反応装置が、処理液排出口を具備する処理液槽
と、該処理液槽内に内設され、内部に種結晶が充填され
た周部に多数の通液孔が設けられた円筒形のスクリ−ン
とからなり、該スクリ−ンは、円周面が上下方向となる
よう横架され、処理液槽内の処理液中に下方の適宜深さ
まで浸漬され、回転駆動装置に接続して回転可能に支持
されて設けられており、スクリ−ンの内周面に、軸線と
平行する長尺掻揚げ板が、スクリ−ンの内周方向に一定
間隔で複数装着され、スクリ−ンの軸線部には、中空軸
が両端面を貫通して横設され、該中空軸は、軸線方向に
排水供給部と結晶排出部とに区画され、排水供給部には
スクリ−ン内と連通する排水供給口が設けられ、結晶排
出部には結晶排出口と、上面の軸線方向に穿設された長
孔と、長孔の対向する両長辺部から長尺矩形板が夫々突
設され、内部にはスクリュウ部材が挿通されて設けられ
ていることを特徴とする晶析反応装置である。前記の構
成とすることにより、設備面積が狭くすみ、設備費が低
廉であり、また、動力費などの運転経費も低廉となる。
は、請求項1記載の晶析反応装置において、長尺矩形板
が先端側になるに従い外側に傾斜して夫々突設され、長
尺掻揚げ板がスクリ−ンの回転方向に傾斜して装着され
たことを特徴とする晶析反応装置である。前記の構成と
することにより、請求項1に記載した発明の効果と共
に、結晶を効率よく掬い上げることができ、より効率的
に結晶を排出することができる。
は、排水中にマグネシウム塩溶液を添加すると共にアル
カリ溶液を添加してpH調整する溶液混合工程と、溶液
混合工程でpH調整された排水を燐酸マグネシウム化合
物の種結晶と接触させて排水中の燐を種結晶の表面に析
出させる晶析反応工程を設けた晶析脱燐方法において、
晶析反応工程に、処理液排出口を具備する処理液槽と、
該処理液槽内に内設され、内部に種結晶が充填された周
部に多数の通液孔が設けられた円筒形のスクリ−ンとか
らなり、該スクリ−ンは、円周面が上下方向となるよう
横架され、処理液槽内の処理液中に下方の適宜深さまで
浸漬され、回転駆動装置に接続して回転可能に支持され
て設けられており、スクリ−ンの内周面に、軸線と平行
する長尺掻揚げ板が、スクリ−ンの内周方向に一定間隔
で複数装着され、スクリ−ンの軸線部には、中空軸が両
端面を貫通して横設され、該中空軸は、軸線方向に排水
供給部と結晶排出部とに区画され、排水供給部にはスク
リ−ン内と連通する排水供給口が設けられ、結晶排出部
には結晶排出口と、上面の軸線方向に穿設された長孔
と、該長孔の対向する両長辺部から長尺矩形板が夫々突
設され、内部にはスクリュウ部材が挿通されて設けられ
た晶析反応装置を用い、種結晶として燐酸マグネシウム
化合物の結晶を充填し、排水を中空軸の排水供給口から
スクリ−ン内に供給し、スクリ−ンを回転しながら晶析
反応させ、液分はスクリ−ンの通液孔で結晶を分離して
処理液槽の処理液排出口から排出し、結晶は長尺掻揚げ
板で掻揚げて長孔上で落下させ、長尺矩形板で誘導して
長孔内に導入し、内部に挿通されたスクリュウ部材によ
り結晶排出口に移送してスクリ−ン外に排出することを
特徴とする晶析脱燐方法である。前記の構成とすること
により、設備面積が狭くすみ、設備費が低廉であり、ま
た、動力費などの運転経費も低廉となり、更に、脱燐効
果が安定して高く維持でき、析出結晶も容易に分離で
き、また、分離回収した結晶も不純物が少なくマグネシ
ウムや燐酸及びアンモニアを多量に含んでいるため、肥
料や土壌改良材として還元することができる。
て図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施の形
態である晶析反応装置の概略縦断面図、図2は図1のA
−A矢視図であり、また、図3は本発明の一実施の形態
である晶析脱燐装置全体の系統図である。なお、全図に
おいて、同一の作用を有する部材については同一の番号
を付与した。
備する処理液槽1aと、処理液槽1a内に内設される周
部に多数の通液孔が設けられた円筒形のスクリ−ン2と
からなる晶析反応装置であり、処理液槽1aは、実施例
では上部が開放された矩形体の槽であるが、適宜形状の
蓋体で覆蓋した密閉構造の槽としてもよく、また、内設
するスクリ−ン形状に合わせた円弧状底部の槽であって
もよい。また、スクリ−ン2は、多数の通液孔が設けら
れたスクリ−ンの周部を形成するスクリ−ン部材3とし
て、金網、多孔板、スリット板などを用い、円筒形に形
成したスクリ−ン部材3の両端を適宜な係着手段により
平板部材で覆蓋し、内部に種結晶aを充填している。
なるよう処理液槽1a内に横架され、処理液槽1a内の
処理液中に下方の適宜深さまで浸漬されて設けられ、回
転駆動装置8に接続して回転可能に支持されて設けられ
ている。回転駆動装置8の接続は、スクリ−ン2を後記
の中空軸4に軸支する適宜な軸受手段13a、13bの
一方の軸受手段13aに嵌合させたプ−リ16aと、モ
−タ8のプ−リ16bとをベルト17で連結するのが好
ましいが、ギア構造でもよく、また、スクリ−ン2に直
接プ−リを付設した構造であってもよい。更に、スクリ
−ン2の内周面には、軸線と平行する長尺掻揚げ板6
が、スクリ−ン2の内周方向に一定間隔で複数装着さ
れ、また、スクリ−ン2の軸線部には、中空軸4が両端
面を貫通して横設されている。なお、スクリ−ン2の処
理液中への浸漬深さは、中空軸4よりも下方の位置に設
定される。
0と結晶排出部11とに区画され、排水供給部10には
スクリ−ン2内と連通する排水供給口12が設けられ、
結晶排出部11には結晶排出口14と、上面の軸線方向
に穿設された長孔9と、長孔9の対向する両長辺部から
長尺矩形板5a、5bが夫々突設され、内部にはスクリ
ュウ部材7が挿通されて設けられている。なお、長尺矩
形板5a、5bは先端側になるに従い外側に傾斜して夫
々突設されるのが好ましい。
水導入管b、マグネシウム溶液を供給するマグネシウム
供給管f及びアルカリ溶液を供給するアルカリ供給管g
が接続され、原水導入管bから導入された排水に、マグ
ネシウム供給管fから供給された塩化マグネシウムなど
のマグネシウム溶液を添加すると共に、アルカリ供給管
gから供給された水酸化ナトリウムなどのアルカリ溶液
でpH調整する溶液混合工程に用いる原水調整槽であ
り、内部には攪拌手段21が付設されている。なお、攪
拌手段21としては、攪拌羽根で攪拌する機械式攪拌機
が好ましいが、空気攪拌手段又はポンプ循環などであっ
てもよい。1は前記図1で説明した晶析反応装置と略同
一構成の装置であり、排水中の燐とマグネシウムを反応
させて燐酸マグネシウム化合物の結晶を種結晶の表面に
析出させる晶析反応工程の晶析反応装置である。
り排水中の燐を除去する方法について以下詳述する。排
水を排水供給ポンプ24により原水導入管bから原水調
整槽20に導入し、マグネシウム塩溶液貯槽22からマ
グネシウム塩溶液供給ポンプ25によりマグネシウム供
給管fを経てマグネシウム溶液を添加すると共に、アル
カリ溶液貯槽23からアルカリ溶液供給ポンプ26によ
りアルカリ供給管gを経てアルカリ溶液を供給し、攪拌
手段21により攪拌混合してpH調整する。
ネシウムが排水に含有される燐の1〜3倍モル比となる
ように添加するのが好ましく、更に好ましくは、1.5
〜2倍モル比である。前記において、マグネシウムが燐
の1倍モル比以下では燐の除去率が低くなり、3倍モル
比以上では、残存マグネシウム量が多くなり、薬品費が
嵩むと共に、スケールが発生する恐れがある。また、調
整pHは、7.5〜10が好ましく、更に好ましくは、
8〜8.5であり、pHが7.5以下であると燐酸マグ
ネシウム化合物の生成効率が低下し、pHが10以上で
は薬品費が嵩むと共に、スケールが発生する恐れがあ
る。
合液導入管cから中空軸4の排水供給口12を経てスク
リ−ン2内に供給され、スクリ−ン2を回転駆動装置8
により回転させながら排水中の燐とマグネシウムを反応
させて燐酸マグネシウム化合物とし、種結晶として充填
された燐酸マグネシウム結晶の表面に結晶として析出さ
せる。液分は、スクリ−ン部材3の通液孔により結晶が
分離され処理液槽1aの処理液排出口15から処理液排
出管dを経て排出され、結晶は、長尺掻揚げ板6で掻揚
げて長孔9上で落下させ、長尺矩形板5a、5bで誘導
して長孔9内に導入し、中空軸4の内部に挿通されたス
クリュウ部材7により結晶排出口14に移送して結晶排
出口14から排出管eを経て図示しない結晶貯留槽など
に貯留される。
が低廉であり、また、動力費などの運転経費も低廉とな
る晶析反応装置及びその装置を用いて、脱燐効果が安定
して高く維持でき、析出結晶も容易に分離でき、また、
分離回収した結晶も不純物が少なくマグネシウムや燐酸
及びアンモニアを多量に含んでいるため、肥料や土壌改
良材として還元することができる晶析脱燐方法である。
略縦断面図
の系統図
Claims (3)
- 【請求項1】結晶化成分含有水を種結晶と接触させて水
中の結晶化成分を種結晶の表面に析出させる晶析反応装
置において、晶析反応装置が、処理液排出口を具備する
処理液槽と、該処理液槽内に内設され、内部に種結晶が
充填された周部に多数の通液孔が設けられた円筒形のス
クリ−ンとからなり、該スクリ−ンは、円周面が上下方
向となるよう横架され、処理液槽内の処理液中に下方の
適宜深さまで浸漬され、回転駆動装置に接続して回転可
能に支持されて設けられており、スクリ−ンの内周面
に、軸線と平行する長尺掻揚げ板が、スクリ−ンの内周
方向に一定間隔で複数装着され、スクリ−ンの軸線部に
は、中空軸が両端面を貫通して横設され、該中空軸は、
軸線方向に排水供給部と結晶排出部とに区画され、排水
供給部にはスクリ−ン内と連通する排水供給口が設けら
れ、結晶排出部には結晶排出口と、上面の軸線方向に穿
設された長孔と、長孔の対向する両長辺部から長尺矩形
板が夫々突設され、内部にはスクリュウ部材が挿通され
て設けられていることを特徴とする晶析反応装置。 - 【請求項2】長尺矩形板が先端側になるに従い外側に傾
斜して夫々突設され、長尺掻揚げ板がスクリ−ンの回転
方向に傾斜して装着されたことを特徴とする請求項1記
載の晶析反応装置。 - 【請求項3】排水中にマグネシウム塩溶液を添加すると
共にアルカリ溶液を添加してpH調整する溶液混合工程
と、溶液混合工程でpH調整された排水を燐酸マグネシ
ウム化合物の種結晶と接触させて排水中の燐を種結晶の
表面に析出させる晶析反応工程を設けた晶析脱燐方法に
おいて、晶析反応工程に、処理液排出口を具備する処理
液槽と、該処理液槽内に内設され、内部に種結晶が充填
された周部に多数の通液孔が設けられた円筒形のスクリ
−ンとからなり、該スクリ−ンは、円周面が上下方向と
なるよう横架され、処理液槽内の処理液中に下方の適宜
深さまで浸漬され、回転駆動装置に接続して回転可能に
支持されて設けられており、スクリ−ンの内周面に、軸
線と平行する長尺掻揚げ板が、スクリ−ンの内周方向に
一定間隔で複数装着され、スクリ−ンの軸線部には、中
空軸が両端面を貫通して横設され、該中空軸は、軸線方
向に排水供給部と結晶排出部とに区画され、排水供給部
にはスクリ−ン内と連通する排水供給口が設けられ、結
晶排出部には結晶排出口と、上面の軸線方向に穿設され
た長孔と、該長孔の対向する両長辺部から長尺矩形板が
夫々突設され、内部にはスクリュウ部材が挿通されて設
けられた晶析反応装置を用い、種結晶として燐酸マグネ
シウム化合物の結晶を充填し、排水を中空軸の排水供給
口からスクリ−ン内に供給し、スクリ−ンを回転しなが
ら晶析反応させ、液分はスクリ−ンの通液孔で結晶を分
離して処理液槽の処理液排出口から排出し、結晶は長尺
掻揚げ板で掻揚げて長孔上で落下させ、長尺矩形板で誘
導して長孔内に導入し、内部に挿通されたスクリュウ部
材により結晶排出口に移送してスクリ−ン外に排出する
ことを特徴とする晶析脱燐方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000108839A JP4519986B2 (ja) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | 晶析反応装置及びその装置を用いた晶析脱燐方法 |
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