JP3992910B2

JP3992910B2 - Method and apparatus for removing phosphorus

Info

Publication number: JP3992910B2
Application number: JP2000210050A
Authority: JP
Inventors: 和彰島村; 康弘本間; 俊博田中
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2020-07-11
Also published as: JP2002018448A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リンを含有する被処理水中に、マグネシウム化合物を添加することによって、また、必要に応じてアンモニア態窒素、アルカリ成分を添加することによって、リン酸マグネシウムアンモニウム（以下、「ＭＡＰ」ともいう）を生成させ、被処理水中からリンを除去する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被処理水中のリンをＭＡＰとして不溶化させことによって、脱リン処理する場合、ＭＡＰを生成させる反応槽と、反応槽にリンを含有する被処理水を供給する手段と、反応槽或いは反応槽周辺の設備に応じて、アルカリ成分、マグネシウム化合物、アンモニアを供給する手段を設けた脱リン処理装置で、リン、アンモニア態窒素、マグネシウム、水酸基の各モル濃度を掛け合わせた濃度がＭＡＰの溶解度積以上になるように操作し、尚かつ、被処理水中のリンに対して、アンモニア分、マグネシウム分が等モル、或いはそれ以上存在するようにして処理がなされていた。
【０００３】
通常、被処理水中のリンがＭＡＰとして析出する箇所は、すでに反応槽内に存在しているＭＡＰ粒子の表面である。
ＭＡＰを析出させるとき、反応ｐＨが高いほどＭＡＰの析出量が多く、よって、処理水中のリン濃度が低下する傾向がみられるが、ｐＨ１０以上で反応させると、微細なＭＡＰが自己発核し、それらのＭＡＰは処理水と共に流出してしまう結果、処理水の水質を悪化させることになる。
このため、反応ｐＨ値を７．５〜１０、好ましくは８．５〜９の範囲で処理する処理法がなされていた。
【０００４】
従来、被処理水中のリンに対して、アンモニア分が過剰に存在する廃水、例えば、嫌気性消化を行った脱離液、汚泥処理工程より発生する返流水は、被処理水中のリンに対してマグネシウム分の含有量が少なく、ＭＡＰ生成槽、或いはその周辺の設備にマグネシウム化合物を添加していた。
また、必要に応じて、アルカリ成分（例えば、苛性ソーダ）の添加も行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
被処理水中のリンをマグネシウム化合物を添加してＭＡＰを生成せさせる場合、添加するマグネシウム剤としては、通常は、塩化マグネシウムを用い、被処理水中のリンに対して、等モル以上になるように添加していた。また、塩化マグネシウムは、易溶性であり、取扱の容易な物質である。
しかしながら、塩化マグネシウムは単価が高く、脱リン装置において塩化マグネシウムに要する費用は、相当の金額になるため、処理に要するランニングコストが過大になっていた。
なお、その上、塩化マグネシウムは６水和物であることが多いため、重量当たりのマグネシウム含有量は約１２％と少なく、使用量が多くなっていた。
【０００６】
上記の様な事情から、単価が安く、重量当たりのマグネシウム含有量が約４２％と多い、難溶性の水酸化マグネシウムをＭＡＰを生成させるための添加剤として用い、ＭＡＰ生成槽内に水酸化マグネシウムを添加すると、水酸化マグネシウムが解離したときに生じる水酸基によって、生成槽内におけるｐＨが上昇し、微細なＭＡＰが生成したり、処理水質が安定しない等の不都合があった。
また、被処理水中のリンの量に対して添加する水酸化マグネシウムの供給量を少なくし、被処理水中のリンの量に対して、溶解性のマグネシウムイオンの濃度を低い状態にすると、ＭＡＰの生成速度が遅くなり、反応時間を長くする必要が生じた場合もあった。
【０００７】
また、溶解性マグネシウムイオン濃度が、２０ｍｇ／リットル以下になると、ＭＡＰを生成する際、その濃度が反応律速となる場合もあった。
さらに、ＭＡＰ生成槽に流入させる前に、例えば、被処理水貯留槽に、難溶解性の水酸化マグネシウムを添加しようとすると、被処理水貯留槽内で、溶解したマグネシウムイオン、水酸基が被処理水中のリン、アンモニアと反応を生じ、微細なＭＡＰが生成し、この微細なＭＡＰがＭＡＰ生成槽で捕捉されない場合には、処理水質を悪くすることがあった。
また、ＭＡＰ生成槽や被処理水に直接水酸化マグネシウムを添加する図４や図５の方法においても、添加するマグネシウム化合物が被処理水中のリン、アンモニアと反応し、同様に微細なＭＡＰが生成し、処理水質を悪くすることが問題であった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の手段を用いることによって、上記の課題を解決することができた。
（１）リンを含有した被処理水中のリンを、マグネシウム化合物を添加してリン酸マグネシウムアンモニウムを生成させ、晶析脱リンする方法において、脱リン処理された処理水を用いてスラリー状の水酸化マグネシウムを溶解させ、溶解性のマグネシウムイオン濃度が処理水より高まったマグネシウムイオン含有水を、上記晶析脱リン処理工程に供給することを特徴とするリン含有水の脱リン方法。
（２）リンを含有した被処理水中のリンを、マグネシウム化合物を添加してリン酸マグネシウムアンモニウムを生成させ、晶析脱リンする装置において、リンを含有した被処理水を導入するリン酸マグネシウムアンモニウム生成槽から処理水の一部を導く流出管を水酸化マグネシウム溶解槽につなぎ、水酸化マグネシウム溶解槽からスラリー状の水酸化マグネシウムを溶解させたマグネシウムイオン含有水を送る供給管をリン酸マグネシウムアンモニウム生成槽に連結したことを特徴とするリン含有水の脱リン装置。
（３）リンを含有した被処理水中のリンを、マグネシウム化合物を添加して、リン酸マグネシウムアンモニウムを生成させ、晶析脱リンする装置において、リンを含有した被処理水を導入するリン酸マグネシウムアンモニウム生成槽から処理水を導く流出管をリン酸マグネシウムアンモニウム分離槽に連結し、リン酸マグネシウムアンモニウム分離槽にてリン酸マグネシウムアンモニウムが分離された水を送る供給管を水酸化マグネシウム溶解槽に連結し、水酸化マグネシウム溶解槽からスラリー状の水酸化マグネシウムを溶解させたマグネシウムイオン含有水を送る供給管をリン酸マグネシウムアンモニウム生成槽に連結したことを特徴とするリン含有水の脱リン装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明を実施する処理系の一形態を示し、ＭＡＰ反応槽であるＭＡＰ生成槽２、水酸化マグネシウム溶解槽７および水酸化マグネシウム貯留槽９からなる。
被処理水の供給管１は、ＭＡＰ生成槽２の下部に接続し、処理水の流出管４はＭＡＰ生成槽２の上部に接続されている。ＭＡＰ生成槽２には、ＭＡＰ分離機能も有しており、下部のＭＡＰ取出管５より分離されたＭＡＰは排出される。
処理水の引込管６は、処理水の流出管４と水酸化マグネシウム溶解槽７との間に配設されている。
マグネシウムイオン含有スラリーの供給管１０は、水酸化マグネシウム貯留槽９と水酸化マグネシウム溶解槽７との間を接続し、マグネシウムイオン含有水の供給管８が水酸化マグネシウム溶解槽７の下部とＭＡＰ生成槽２の下部を接続している。
【００１０】
リン、アンモニウムを含有した被処理水は、供給管１により前記ＭＡＰ生成槽２の下部に供給され、槽２内を上向流で連続通水される。
被処理水が、ＭＡＰ生成槽２を上昇流で通過する間に、被処理水中のリン、アンモニア分が、マグネシウムイオン含有水の供給管８により供給されたマグネシウムイオンと水酸基との反応によりＭＡＰを生成することによって、被処理水中のリンの除去がなされる。
このようにして、脱リン処理された処理水は、ＭＡＰ生成槽２の上部に配設する処理水の流出管４により系外に連続流出される。
なお、ＭＡＰ生成槽２内は、アルカリ剤としてＮａＯＨ溶液を供給管３から添加して、ｐＨ値が一定になるようになされている。
また、処理水の一部は、引込管６により、水酸化マグネシウムの溶解槽７に供給される。
【００１１】
水酸化マグネシウム貯留槽９のスラリー中に溶解しているマグネシウムイオンは、約２０ｍｇ／リットル程度と少ないが、水酸化マグネシウム溶解槽７で、スラリーと処理水の引込管６から流入させた緩衝作用のある処理水とを混合させた場合、緩衝作用によりｐＨの上昇は抑えられ、スラリー状の水酸化マグネシウムは、およそ１００〜１５０ｍｇ／リットル程度まで溶解する。
水酸化マグネシウム貯留槽９で、マグネシウムイオンが多くなったマグネシウムイオン含有水は、マグネシウムイオン含有水の供給管８を通って、ＭＡＰ生成槽２の底部より流入させ、ＭＡＰを生成させるマグネシウム源として用いる。
ＭＡＰ生成槽に流入させる水酸化マグネシウム量は、被処理水中のリン量と、等モル量か、或いはそれ以上になるようにし、ＭＡＰの生成速度を高め、効率よく脱リンが行わせるのが好ましい。
また、本発明では、水酸化マグネシウムと塩化マグネシウムとを併用してもかまわない。その場合塩化マグネシウムの供給場所はＭＡＰ生成槽が好ましい。
この結果、難溶解性のマグネシウム塩を、易溶解性のマグネシウム塩と何ら変りなく使用することが可能になり、薬品代を低減させることができることになる。
【００１２】
【実施例】
以下において、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこの実施例により制限されるものではない。
【００１３】
実施例１
メタン発酵の処理水を用いて、図２に示す処理系で脱リン処理を行った。
メタン発酵の処理水にリン及びアンモニア分を添加して、第１表に示す所定の濃度になるようにした液を被処理水とし、内径１５０ｍｍφ×高さ４０００ｍｍのカラムをＭＡＰ生成槽２として、同槽に前記被処理水をカラム底部の被処理水の供給管１より上向流で通水させて、ＭＡＰを生成する反応を行わせた。
【００１４】
【表１】

【００１５】
ＭＡＰ生成槽２を流出した処理水は、次いで、内径３００ｍｍφ×高さ２５００ｍｍのＭＡＰ微粒子分離塔であるＭＡＰ分離槽１１に流入し、ここで、処理水の流出管４へのラインと、処理水の引込管６へのラインに分流される。ＭＡＰ生成槽２は、ＭＡＰ分離機能も有しており、下部のＭＡＰ取出管５よりＭＡＰが排出される。さらに、ＭＡＰ分離槽１１でＭＡＰが分離され、さらに良好な処理水を得る。ＭＡＰ分離槽１１下部にもＭＡＰ取出管５が設けられている。ＭＡＰ分離槽１１は、重力沈殿が好ましい。
処理水の引込管６のラインに分流された処理水は、水酸化マグネシウム溶解槽７へ供給する供給液となる。
水酸化マグネシウム溶解槽７へ供給された前記処理水は、水酸化マグネシウム貯留槽９から導管１０で供給される３５％（ｗ／ｖ）のスラリー状の水酸化マグネシウムと混合され、溶解性のＭｇイオン濃度が約１１０ｍｇ／リットルとなるように調製した。
なお、その他の実験条件を以下に記載する。
【００１６】
【表２】

【００１７】
ＭＡＰ生成槽に流入する前記被処理水の組成は、溶解性のリンが８３ｍｇ／リットル（全リン濃度１１３ｍｇ／リットル）、ＮＨ₄−Ｎが１８４ｍｇ／リットルであり、ＭＡＰ生成槽の反応ｐＨを８．７で操作したところ、処理水の組成は、溶解性のリンが６．２ｍｇ／リットル（全リン濃度２９ｍｇ／リットル）、ＮＨ₄−Ｎが１５３ｍｇ／リットル、Ｍｇが４０ｍｇ／リットルであった。
また、実験期間中のマグネシウムの使用量は、０．８８Ｋｇ−Ｍｇ／ｄ、３５ｗｔ％のＭｇ（ＯＨ）₂スラリーで６．０Ｋｇ／ｄであった。
【００１８】
比較例１
実施例１と同様に、メタン発酵処理水を用いて、図３に示す処理系で脱リン処理を行った。
メタン発酵処理水に第３表に示す所定の濃度になるように、リン、アンモニア分を添加した液を被処理水として、内径１５０ｍｍφ×高さ４０００ｍｍのカラムをＭＡＰ生成槽２として、カラム底部の被処理水の供給管１より上向流で通水させた。ＭＡＰ生成槽２を流出した処理水は、内径３００ｍｍφ×高さ２５００ｍｍのＭＡＰ分離槽１１に流入し、処理水の一部は流出管４に、また、残部は返送水の供給管（処理水引込管）６によりＭＡＰ生成槽２へ供給する返送液に分離した。
被処理水、処理水の水質を第３表に示す。
【００１９】
【表３】

【００２０】
上記において、マグネシウム塩には、塩化マグネシウムを用いて、塩化マグネシウム溶液を原水のリン濃度に対してモル比が１．６倍となるようにＭＡＰ生成槽に注入した。その他の実験条件を第４表に示す。
【００２１】
【表４】

【００２２】
ＭＡＰ生成槽に流入する前記被処理水の組成は、溶解性のリンが８１ｍｇ／リットル（全リン、１０４ｍｇ／リットル）、ＮＨ₄−Ｎが１７３ｍｇ／リットルであり、ＭＡＰ生成槽のｐＨを８．７で操作したところ、処理水の組成は、溶解性のリンが６．６ｍｇ／リットル（全リン、２４ｍｇ／リットル）、ＮＨ₄−Ｎが１５６ｍｇ／リットル、Ｍｇが４０ｍｇ／リットルであった。
実験期間中の塩化マグネシウムの使用量は、０．９０ｋｇ−Ｍｇ／ｄであり、２５ｗｔ％のＭｇＣｌ₂・６Ｈ₂Ｏで３０Ｋｇ／ｄであった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、水酸化マグネシウムのような難溶解性のマグネシウム塩をＭＡＰ生成のマグネシウム源として用いた場合においても、従来使用されていた塩化マグネシウムのような易溶性のマグネシウム塩を用いた場合と何ら変りなく、処理水質を低下させることなく、処理することができる。リンが十分に除去された処理水をマグネシウムイオンの溶解に用いるため、被処理水にマグネシウム化合物を添加する場合に比べ、ＭＡＰの生成が抑えられる。
また、難溶解性のマグネシウム塩は、易溶性のマグネシウム塩に比較して単価が安く、しかも、使用量を低減させることができるので、ランニングコストの削減をもたらし、極めて有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する処理系の一形態のフローシートを示す。
【図２】ＭＡＰ分離槽を設けた本発明の処理系のフローシートを示す。
【図３】ＭＡＰ分離槽にマグネシウム塩溶液を添加する態様の従来技術の処理系のフローシートを示す。
【図４】ＭＡＰ生成槽に水酸化マグネシウムを添加する態様の従来技術の処理系のフローシートを示す。
【図５】被処理水に水酸化マグネシウムを添加する態様の従来技術の処理系のフローシートを示す。
【符号の説明】
１被処理水供給管
２ＭＡＰ生成槽
３アルカリ供給管
４処理水流出管
５ＭＡＰ取出管
６処理水引込管
７水酸化マグネシウム溶解槽
８マグネシウム含有水供給管
９水酸化マグネシウム貯留槽
１０マグネシウム含有スラリー供給管
１１ＭＡＰ分離槽
１２マグネシウム塩溶液供給管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, magnesium ammonium phosphate (hereinafter referred to as “MAP”) can be obtained by adding a magnesium compound to water to be treated containing phosphorus, and adding ammonia nitrogen and an alkaline component as necessary. And a method and apparatus for removing phosphorus from the water to be treated.
[0002]
[Prior art]
In the case of dephosphorizing by insolubilizing phosphorus in the water to be treated as MAP, a reaction tank for generating MAP, a means for supplying water to be treated containing phosphorus to the reaction tank, a reaction tank or around the reaction tank Depending on the equipment, a dephosphorization processing apparatus provided with means for supplying an alkali component, a magnesium compound, and ammonia. The concentration obtained by multiplying the molar concentrations of phosphorus, ammonia nitrogen, magnesium, and hydroxyl groups is greater than the solubility product of MAP. In addition, the treatment was performed such that the ammonia content and the magnesium content were present in an equimolar amount or more with respect to phosphorus in the water to be treated.
[0003]
Usually, the place where phosphorus in the water to be treated precipitates as MAP is the surface of MAP particles already present in the reaction vessel.
When precipitating MAP, the higher the reaction pH, the greater the amount of MAP deposited, and thus there is a tendency for the phosphorus concentration in the treated water to decrease, but when reacted at pH 10 or higher, fine MAP self-nucleates, As a result of these MAPs flowing out together with the treated water, the quality of the treated water is deteriorated.
For this reason, there has been a treatment method in which the reaction pH value is 7.5 to 10, preferably 8.5 to 9.
[0004]
Conventionally, wastewater containing an excessive amount of ammonia relative to phosphorus in the water to be treated, for example, anaerobic digestion liquid, return water generated from the sludge treatment process, The magnesium content was low, and the magnesium compound was added to the MAP production tank or the surrounding equipment.
In addition, an alkali component (for example, caustic soda) was also added as necessary.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the case where MAP is produced by adding a magnesium compound to phosphorus in the water to be treated, magnesium chloride is usually used as the magnesium agent to be added so that it is equimolar or more with respect to phosphorus in the water to be treated. It was added. Magnesium chloride is a material that is easily soluble and easy to handle.
However, magnesium chloride has a high unit price, and the cost required for magnesium chloride in the dephosphorization apparatus becomes a considerable amount, so that the running cost required for the treatment is excessive.
In addition, since magnesium chloride is often hexahydrate, the magnesium content per weight was as low as about 12%, and the amount used was large.
[0006]
Due to the above circumstances, low-solubility magnesium hydroxide with a low unit price and a high magnesium content of about 42% is used as an additive for generating MAP, and magnesium hydroxide is used in the MAP generation tank. When magnesium was added, the hydroxyl group produced when magnesium hydroxide was dissociated increased the pH in the production tank, producing fine MAP, and the quality of the treated water was not stable.
In addition, when the supply amount of magnesium hydroxide added to the amount of phosphorus in the water to be treated is reduced and the concentration of soluble magnesium ions is lowered relative to the amount of phosphorus in the water to be treated, In some cases, the production rate was slow, and it was necessary to lengthen the reaction time.
[0007]
In addition, when the soluble magnesium ion concentration was 20 mg / liter or less, when the MAP was produced, the concentration might be reaction-controlled.
Furthermore, before flowing into the MAP generation tank, for example, if it is attempted to add hardly soluble magnesium hydroxide to the treated water storage tank, the dissolved magnesium ions and hydroxyl groups are treated in the treated water storage tank. When it reacts with phosphorus and ammonia in water to produce fine MAP, and this fine MAP is not captured in the MAP production tank, the quality of the treated water may be deteriorated.
In addition, in the method of FIGS. 4 and 5 in which magnesium hydroxide is directly added to the MAP production tank and the water to be treated, the magnesium compound to be added reacts with phosphorus and ammonia in the water to be treated, so that fine MAP is similarly produced. However, it has been a problem to deteriorate the quality of the treated water.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention was able to solve the above problems by using the following means.
(1) In a method of adding magnesium compound to produce phosphorus magnesium in phosphorus to be treated containing phosphorus and crystallizing and dephosphorizing, water in a slurry state using the dephosphorized treated water A method for dephosphorization of phosphorus-containing water, characterized by supplying magnesium ion-containing water in which magnesium oxide is dissolved and having a soluble magnesium ion concentration higher than that of the treated water to the crystallization and dephosphorization treatment step.
(2) Magnesium ammonium phosphate that introduces phosphorus-treated water in an apparatus that adds magnesium compound to produce magnesium ammonium phosphate by crystallization and dephosphorization. Connect the outflow pipe that leads a part of the treated water from the production tank to the magnesium hydroxide dissolution tank, and supply the magnesium ion-containing water in which slurry magnesium hydroxide is dissolved from the magnesium hydroxide dissolution tank to the magnesium ammonium phosphate A phosphorus removal apparatus for phosphorus-containing water, which is connected to a production tank.
(3) Magnesium phosphate that introduces phosphorus-treated water in an apparatus that adds magnesium compound to produce magnesium ammonium phosphate and crystallizes and removes phosphorus in phosphorus-treated water containing phosphorus The outflow pipe that leads the treated water from the ammonium production tank is connected to the magnesium ammonium phosphate separation tank, and the supply pipe that feeds the water from which magnesium ammonium phosphate has been separated in the magnesium ammonium phosphate separation tank is connected to the magnesium hydroxide dissolution tank Then, a phosphorus-containing water dephosphorization apparatus characterized in that a supply pipe for feeding magnesium ion-containing water in which slurry-like magnesium hydroxide is dissolved from a magnesium hydroxide dissolution tank is connected to a magnesium ammonium phosphate production tank.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of a processing system for carrying out the present invention, and includes a MAP generation tank 2, which is a MAP reaction tank, a magnesium hydroxide dissolution tank 7, and a magnesium hydroxide storage tank 9.
The treated water supply pipe 1 is connected to the lower part of the MAP generation tank 2, and the treated water outflow pipe 4 is connected to the upper part of the MAP generation tank 2. The MAP production tank 2 also has a MAP separation function, and the MAP separated from the lower MAP take-out pipe 5 is discharged.
The treated water inlet pipe 6 is disposed between the treated water outlet pipe 4 and the magnesium hydroxide dissolution tank 7.
The magnesium ion-containing slurry supply pipe 10 connects between the magnesium hydroxide storage tank 9 and the magnesium hydroxide dissolution tank 7, and the magnesium ion-containing water supply pipe 8 is connected to the lower part of the magnesium hydroxide dissolution tank 7 and generates MAP. The lower part of the tank 2 is connected.
[0010]
The water to be treated containing phosphorus and ammonium is supplied to the lower part of the MAP generation tank 2 through the supply pipe 1 and continuously passed through the tank 2 in an upward flow.
While the water to be treated passes through the MAP generation tank 2 in an upward flow, phosphorus and ammonia in the water to be treated are converted into MAP by reaction between magnesium ions and hydroxyl groups supplied from the magnesium ion-containing water supply pipe 8. By generating, phosphorus in the water to be treated is removed.
In this way, the dephosphorized treated water is continuously discharged out of the system by the treated water outflow pipe 4 disposed in the upper part of the MAP generation tank 2.
In the MAP production tank 2, a NaOH solution is added as an alkaline agent from the supply pipe 3 so that the pH value becomes constant.
Also, a part of the treated water is supplied to the magnesium hydroxide dissolution tank 7 through the lead-in pipe 6.
[0011]
Magnesium ions dissolved in the slurry of the magnesium hydroxide storage tank 9 are as low as about 20 mg / liter. However, in the magnesium hydroxide dissolution tank 7, the buffering action of the slurry and the treated water introduced from the inlet pipe 6 is reduced. When mixed with certain treated water, the increase in pH is suppressed by the buffering action, and the slurry-like magnesium hydroxide is dissolved to about 100 to 150 mg / liter.
Magnesium ion-containing water in which magnesium ions have increased in the magnesium hydroxide storage tank 9 flows through the magnesium ion-containing water supply pipe 8 from the bottom of the MAP generation tank 2 and is used as a magnesium source for generating MAP. .
It is preferable that the amount of magnesium hydroxide introduced into the MAP production tank is equal to or more than the amount of phosphorus in the water to be treated to increase the production rate of MAP and to efficiently perform dephosphorization. .
In the present invention, magnesium hydroxide and magnesium chloride may be used in combination. In that case, the supply location of magnesium chloride is preferably a MAP production tank.
As a result, it becomes possible to use the hardly soluble magnesium salt as the easily soluble magnesium salt, and to reduce the chemical cost.
[0012]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples.
[0013]
Example 1
The dephosphorization process was performed with the processing system shown in FIG. 2 using the treated water of methane fermentation.
A liquid in which phosphorus and ammonia are added to the treated water of methane fermentation to have a predetermined concentration shown in Table 1 is treated water, and a column having an inner diameter of 150 mmφ × height of 4000 mm is used as the MAP production tank 2. The treated water was passed through the tank in an upward flow from the treated water supply pipe 1 at the bottom of the column, and a reaction for generating MAP was performed.
[0014]
[Table 1]

[0015]
The treated water that has flowed out of the MAP production tank 2 then flows into the MAP separation tank 11, which is a MAP fine particle separation tower having an inner diameter of 300 mmφ × height of 2500 mm. To the line to the lead-in pipe 6. The MAP production tank 2 also has a MAP separation function, and MAP is discharged from the lower MAP take-out pipe 5. Furthermore, MAP is separated in the MAP separation tank 11 to obtain better treated water. A MAP take-out pipe 5 is also provided at the bottom of the MAP separation tank 11. The MAP separation tank 11 is preferably gravity precipitation.
The treated water that is diverted to the line of the treated water inlet pipe 6 becomes a supply liquid that is supplied to the magnesium hydroxide dissolution tank 7.
The treated water supplied to the magnesium hydroxide dissolution tank 7 is mixed with 35% (w / v) slurry-like magnesium hydroxide supplied from the magnesium hydroxide storage tank 9 through the conduit 10 to form soluble Mg. The ion concentration was adjusted to about 110 mg / liter.
Other experimental conditions are described below.
[0016]
[Table 2]

[0017]
The composition of the water to be treated flowing into the MAP generation tank is such that the soluble phosphorus is 83 mg / liter (total phosphorus concentration 113 mg / liter), NH ₄ -N is 184 mg / liter, and the reaction pH of the MAP generation tank is 8 As a result, the composition of the treated water was 6.2 mg / liter of soluble phosphorus (total phosphorus concentration 29 mg / liter), 153 mg / liter of NH ₄ -N, and 40 mg / liter of Mg.
Moreover, the usage-amount of magnesium during the experiment period was 6.0 kg / d with 0.88 kg-Mg / d, 35 wt% Mg (OH) ₂ slurry.
[0018]
Comparative Example 1
Similarly to Example 1, dephosphorization treatment was performed in the treatment system shown in FIG. 3 using methane fermentation treated water.
A liquid with phosphorus and ammonia added to the methane fermentation treated water so as to have a predetermined concentration shown in Table 3 is treated water, a column with an inner diameter of 150 mmφ × height 4000 mm is used as the MAP production tank 2, and the bottom of the column The water to be treated was passed through the supply pipe 1 in an upward flow. The treated water that has flowed out of the MAP production tank 2 flows into the MAP separation tank 11 having an inner diameter of 300 mmφ × height of 2500 mm, a part of the treated water flows into the outflow pipe 4, and the remaining part is a return water supply pipe (treated water intake). Tube) 6 was separated into a return liquid to be supplied to the MAP production tank 2.
Table 3 shows the quality of treated water and treated water.
[0019]
[Table 3]

[0020]
In the above, magnesium chloride was used as the magnesium salt, and the magnesium chloride solution was injected into the MAP production tank so that the molar ratio was 1.6 times the phosphorus concentration of the raw water. Other experimental conditions are shown in Table 4.
[0021]
[Table 4]

[0022]
The composition of the water to be treated flowing into the MAP generation tank is such that soluble phosphorus is 81 mg / liter (total phosphorus, 104 mg / liter), NH ₄ -N is 173 mg / liter, and the pH of the MAP generation tank is 8. When operated in 7, the composition of the treated water was 6.6 mg / liter of soluble phosphorus (total phosphorus, 24 mg / liter), 156 mg / liter of NH ₄ -N, and 40 mg / liter of Mg.
The amount of magnesium chloride used during the experimental period was 0.90 kg-Mg / d, and 30 kg / d with 25 wt% MgCl ₂ .6H ₂ O.
[0023]
【The invention's effect】
According to the present invention, when a poorly soluble magnesium salt such as magnesium hydroxide is used as a magnesium source for MAP generation, a conventionally soluble magnesium salt such as magnesium chloride is used. It can be processed without deteriorating the quality of the treated water. Since the treated water from which phosphorus has been sufficiently removed is used for dissolving magnesium ions, the generation of MAP is suppressed as compared with the case where a magnesium compound is added to the treated water.
In addition, the hardly soluble magnesium salt is very useful because it has a lower unit price than the readily soluble magnesium salt and can reduce the amount used, thereby reducing running costs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a flow sheet of one form of a processing system for carrying out the present invention.
FIG. 2 shows a flow sheet of the processing system of the present invention provided with a MAP separation tank.
FIG. 3 shows a flow sheet of a conventional processing system in which a magnesium salt solution is added to a MAP separation tank.
FIG. 4 shows a flow sheet of a prior art treatment system in which magnesium hydroxide is added to a MAP production tank.
FIG. 5 shows a flow sheet of a prior art treatment system in which magnesium hydroxide is added to water to be treated.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Treated water supply pipe 2 MAP production tank 3 Alkali supply pipe 4 Treated water outflow pipe 5 MAP take-out pipe 6 Treated water intake pipe 7 Magnesium hydroxide dissolution tank 8 Magnesium-containing water supply pipe 9 Magnesium hydroxide storage tank 10 Magnesium-containing slurry Supply pipe 11 MAP separation tank 12 Magnesium salt solution supply pipe

Claims

In the method of adding magnesium compound to form phosphorus ammonium in the water to be treated containing phosphorus to produce crystallization dephosphorization, slurry magnesium hydroxide is removed using the dephosphorized treated water. A method for dephosphorization of phosphorus-containing water, characterized by supplying magnesium ion-containing water having a dissolved magnesium ion concentration higher than that of the treated water to the crystallization dephosphorization treatment step.

Magnesium ammonium phosphate production tank for introducing phosphorus-treated water into an apparatus that adds magnesium compound to produce phosphorus magnesium in the treated water containing phosphorus to produce crystallization dephosphorization Connect the outflow pipe that leads part of the treated water from the magnesium hydroxide dissolution tank, and supply the magnesium ion-containing water in which the magnesium hydroxide slurry is dissolved from the magnesium hydroxide dissolution tank to the magnesium ammonium phosphate production tank A phosphorus-containing water dephosphorization apparatus, characterized in that it is connected to the apparatus.

Magnesium ammonium phosphate production tank for introducing phosphorus-treated water into an apparatus that adds magnesium compound to produce phosphorus magnesium in the treated water containing phosphorus to produce crystallization dephosphorization The outflow pipe for leading the treated water from is connected to the magnesium ammonium phosphate separation tank, and the supply pipe for feeding the water from which magnesium ammonium phosphate has been separated in the magnesium ammonium phosphate separation tank is connected to the magnesium hydroxide dissolution tank. A dephosphorization apparatus for phosphorus-containing water, wherein a supply pipe for sending magnesium ion-containing water in which slurry-like magnesium hydroxide is dissolved from a magnesium oxide dissolution tank is connected to a magnesium ammonium phosphate production tank.