JP5540034B2 - Phosphorus recovery equipment for phosphorus-containing water - Google Patents
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Description
本発明はリン回収率を向上させたリン含有水のリン回収装置に関する。 The present invention relates to a phosphorus recovery apparatus for phosphorus-containing water with an improved phosphorus recovery rate.
リンは、肥料、工業薬品などの原料、食料、飼料として大量に輸入され、使用されているが、し尿、雑排水、工場からの産業排水、畜産廃棄物、農耕地からの排出等による水域への富栄養化が問題となっている。 Phosphorus is imported and used in large quantities as fertilizers, industrial chemicals, and other raw materials, food, and feed, but it is released into human bodies by excreta, miscellaneous wastewater, industrial wastewater from factories, livestock waste, discharge from agricultural land Eutrophication is a problem.
一方、リンは枯渇が懸念される資源であり、循環型社会形成のためにも、「除去する」から「回収する」への転換が重要である。 On the other hand, phosphorus is a resource that is depleted, and it is important to switch from “removing” to “recovering” in order to create a recycling-oriented society.
従来のリン除去方法は、生物学的リン除去方法、同時凝集法、晶析脱リン方法が知られている。生物学的リン除去方法は、エアレーションタンクの一部の曝気を行なわずに、嫌気状態とすることにより、余剰汚泥として引き抜かれるリン量を通常の処理法より多くできることを原理としている。同時凝集法は、既存のエアレーションタンクに凝集剤を添加する方法である。晶析脱リン法は、液中のリン酸イオンがカルシウムイオン及び水酸化物イオンの反応によって生成するヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ）の晶析現象を利用した方法である。 As a conventional phosphorus removal method, a biological phosphorus removal method, a simultaneous aggregation method, and a crystallization dephosphorization method are known. The biological phosphorus removal method is based on the principle that the amount of phosphorus withdrawn as excess sludge can be increased as compared with a normal treatment method by making the anaerobic state without aeration of a part of the aeration tank. The simultaneous flocculation method is a method of adding a flocculating agent to an existing aeration tank. The crystallization dephosphorization method is a method that utilizes the crystallization phenomenon of hydroxyapatite (HAP) produced by the reaction of phosphate ions in the liquid with calcium ions and hydroxide ions.
今後、リンを回収するという観点から、晶析脱リン法が有効に用いられていくと考えられる。 In the future, the crystallization dephosphorization method will be used effectively from the viewpoint of recovering phosphorus.
晶析脱リン方法は、特許文献１に、脱リン材として、珪酸カルシウム水和物を主構成物とし、５０〜９０％の空隙率を有する多孔質処理材を用いて、晶析脱リンする方法が記載されている。この方法では、水温等の細かい前後調整が必要なく、処理が安定している。また、生物学的リン除去方法で問題となる汚泥処理から水処理系へのリン含有水の流入や、同時凝集法で問題となる汚泥増加もない。
The crystallization and dephosphorization method is disclosed in
しかし、特許文献１では、脱炭酸、カルシウム添加を行なわなかったため、リン濃度が低い場合において炭酸カルシウムと競合反応してしまうなどして、カルシウム不足による処理速度の低下が著しく、長期使用に耐えることができなかった。
However, in
そこで、特許文献２と特許文献３には、原水に脱炭酸処理を施し、原水または反応槽にカルシウムイオン（塩化カルシウム）を供給して、珪酸カルシウム水和物を主体とした脱リン材を充填し、または流動させた反応槽に、リンを含む原水を通流させて脱リンを行なう技術が示されている。この技術は、晶析反応槽では、滞留する原水のｐＨ値を８から１０に調整し、カルシウムイオンを補充することで、原水から高速に脱リンする。
Therefore, in
カルシウムイオンを補充し、ｐＨ調整を行なうと、従来の技術よりはリン除去率が上がり、処理時間も短縮できるが、原水のリン濃度が高い場合、ｐＨを８以上に調整すると、種晶とリンが反応する前に、凝集性リン（リン酸カルシウム）が発生し、各処理槽においてスケールの問題を引き起こしていた。当然、種晶にヒドロキシアパタイトとして析出する量が減少し、リン回収率は下がる。 Replenishing calcium ions and adjusting the pH increases the phosphorus removal rate and shortens the treatment time compared to the conventional technique. However, when the phosphorus concentration of the raw water is high, adjusting the pH to 8 or more will increase the seed crystal and phosphorus. Before the reaction, cohesive phosphorus (calcium phosphate) was generated, causing scale problems in each treatment tank. Naturally, the amount of hydroxyapatite deposited on the seed crystal decreases, and the phosphorus recovery rate decreases.
また、原水から晶析反応によって脱リンを行う際に、リン回収装置の運転を一定時間続けていくと、ＳＳ等の閉塞（つまり）によって、リン回収率が低下する問題があった。さらにまた、ＳＳはリンが晶析する際に一部が取り込まれてしまうので、ヒドロキシアパタイトの純度も低下させていた。 Further, when dephosphorization is performed from raw water by a crystallization reaction, if the operation of the phosphorus recovery apparatus is continued for a certain period of time, there is a problem that the phosphorus recovery rate decreases due to clogging (that is, SS) or the like. Furthermore, since a part of SS is taken in when phosphorus crystallizes, the purity of hydroxyapatite is also lowered.
原水を通流させることによって、ＳＳによる閉塞を防止しても、供給水が種晶に充分に接触せずに越流する等、種晶と原水の反応時間が短く、リン析出のための十分な反応時間がとれていないことにより、リン回収率が低下していた。 Even if the clogging with SS is prevented by passing the raw water, the reaction time of the seed crystal and the raw water is short, such as the supply water overflows without sufficiently contacting the seed crystal, and it is sufficient for phosphorus precipitation. As a result, the phosphorus recovery rate was reduced.
そこで、本発明は、凝集性リンの析出をなくし、リン回収率を低下させないリン含有水のリン回収装置を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the phosphorus collection | recovery apparatus of the phosphorus containing water which eliminates precipitation of cohesive phosphorus and does not reduce a phosphorus collection | recovery rate.
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。 Other problems of the present invention will become apparent from the following description.
上記課題は以下の各発明によって解決される。 The above problems are solved by the following inventions.
（請求項１）
内部にリン回収材を充填または流動させて、種結晶として珪酸カルシウム水和物を用い、当該種結晶にヒドロキシアパタイトとして析出させる晶析反応によりリンを含む原水から当該リンを回収する晶析反応塔（２）を備えたリン回収装置において、
前記晶析反応塔（２）の前段に、塩化カルシウム添加設備を備えた混合槽（１）を有し、
原水供給管（１１）を介して前記混合槽（１）に供給される原水のリン濃度に応じて、カルシウム（Ｃａ）がリン（Ｐ）に対して重量比２〜３倍になるように塩化カルシウムを前記混合槽（１）に添加する構成を有し、
前記晶析反応塔（２）の下部には、原水導入口（１７）が設けられ、上部には、処理水の排出口（２０）が設けられ、
前記混合槽（１）から排出されたｐＨ７未満のリンを含む原水は、原水排出管（１５）を介して、原水導入口（１７）に送られ、ｐＨ調整することなくそのまま前記晶析反応塔（２）に導入される構成であり、
前記晶析反応塔（２）の外部には、ｐＨ調整槽（３）が設けられ、前記処理水の排出口（２０）には、上部循環配管（３０）の一端が接続され、該上部循環配管（３０）の他端は前記ｐＨ調整槽（３）に接続され、該ｐＨ調整槽（３）と前記晶析反応塔（２）の下部は下部循環配管（３１）で接続されており、
前記晶析反応塔（２）の下部の前記原水導入口（１７）から導入された原水は、該晶析反応塔（２）の内部を上昇する過程でリンが回収され、該晶析反応塔（２）の上部の前記処理水の排出口（２０）から循環水として該上部循環配管（３０）を介して該ｐＨ調整槽（３）に送られ、該ｐＨ調整槽（３）で、ｐＨ８．０〜８．７の範囲に調整され、ｐＨ調整後の処理水は、下部循環配管（３１）を介して前記晶析反応塔（２）の下部に循環水として返送循環される構成であり、
前記循環水の水量を、前記晶析反応塔（２）の下部から導入される前記リンを含む原水の水量の３倍から３０倍の範囲となるように調整する構成を有することを特徴とするリン回収装置。
(Claim 1)
Crystallization reaction tower that collects or flows phosphorus recovery material inside, uses calcium silicate hydrate as seed crystal, and recovers the phosphorus from raw water containing phosphorus by crystallization reaction that precipitates as hydroxyapatite on the seed crystal In the phosphorus recovery apparatus comprising (2) ,
In the front stage of the crystallization reaction tower (2), it has a mixing tank (1) equipped with calcium chloride addition equipment,
According to the concentration of phosphorus in the raw water supplied to the mixing tank (1) through the raw water supply pipe (11), chlorination is performed so that calcium (Ca) is 2 to 3 times the weight ratio of phosphorus (P). Having a configuration of adding calcium to the mixing vessel (1),
The lower part of the crystallization reaction tower (2) is provided with a raw water inlet (17) , and the upper part is provided with a treated water outlet (20) .
Raw water containing phosphorus having a pH of less than 7 discharged from the mixing tank (1) is sent to the raw water inlet (17) through the raw water discharge pipe (15), and the crystallization reaction tower is directly adjusted without adjusting the pH. The configuration introduced in (2),
A pH adjusting tank (3) is provided outside the crystallization reaction tower (2) , and one end of an upper circulation pipe (30) is connected to the treated water discharge port (20). the other end of the pipe (30) is connected to the pH adjustment tank (3), the lower portion of the pH adjustment tank (3) and the crystallization reactor (2) is connected with the lower circulation pipe (31),
The raw water introduced from the raw water inlet (17 ) at the bottom of the crystallization reaction tower (2) is recovered in the course of ascending the inside of the crystallization reaction tower (2) , and the crystallization reaction tower From the treated water discharge port (20 ) at the upper part of (2) , it is sent as circulating water to the pH adjusting tank (3) through the upper circulating pipe (30) , and in the pH adjusting tank (3) ,
The circulating water amount is adjusted to be in a range of 3 to 30 times the amount of raw water containing phosphorus introduced from the lower part of the crystallization reaction tower (2). Phosphorus recovery device.
（請求項２）
前記晶析反応塔（２）の下部に散気ノズルを有するか、または前記晶析反応塔の下部から気泡を混入させた原水を導入することを特徴とする請求項１記載のリン回収装置。
(Claim 2)
2. The phosphorus recovery apparatus according to
（請求項３）
前記ｐＨ調整槽（３）に処理水排出管（３８）が接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載のリン回収装置。
(Claim 3)
The phosphorus recovery apparatus according to claim 1 or 2, wherein a treated water discharge pipe (38) is connected to the pH adjustment tank (3) .
（請求項４）
前記晶析反応塔（２）内で循環水により希釈された状態で、晶析反応塔（２）内における前記原水のリン濃度が、３０ｍｇ／ｌ以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のリン回収装置。
(Claim 4)
In a form diluted by circulating water in the crystallization reactor (2) in claim phosphorus concentration of the raw water in the crystallization reactor (2) in, characterized in that at most 30 mg / l. 1 to The phosphorus collection | recovery apparatus in any one of 3 .
（請求項５）
前記晶析反応塔内で循環水により希釈された状態で、晶析反応塔内における前記原水のリン濃度が、３０ｍｇ／ｌ以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のリン回収装置。
(Claim 5)
5. The phosphorus concentration of the raw water in the crystallization reaction tower is 30 mg / l or less in a state diluted with circulating water in the crystallization reaction tower. Phosphorus recovery equipment.
本発明によれば、晶析反応塔とｐＨ調整槽の間に、循環ラインを形成し、リン含有原水ないし処理水を、循環ラインを介して循環することにより、晶析反応塔のリン濃度を常時好ましくは３０ｍｇ／ｌ程度に保ち、該循環ライン内においてｐＨを調整することによって、凝集性リン析出の問題を解消できる効果がある。 According to the present invention, a circulation line is formed between the crystallization reaction tower and the pH adjustment tank, and the phosphorus concentration of the crystallization reaction tower is increased by circulating phosphorus-containing raw water or treated water through the circulation line. By maintaining the pH at about 30 mg / l at all times and adjusting the pH in the circulation line, it is possible to eliminate the problem of cohesive phosphorus precipitation.
また、処理水は循環しているため、リン析出のために、原水と種晶の充分な接触時間ないし反応時間が確保されており、排水中のリンの回収効率を低下させることはない。 In addition, since the treated water is circulated, sufficient contact time or reaction time between the raw water and the seed crystal is secured for phosphorus precipitation, and the recovery efficiency of phosphorus in the waste water is not reduced.
さらに、循環水の水量を、晶析反応塔の下部から導入されるリンを含む原水の水量の３倍から３０倍、好ましくは５倍から２５倍の範囲となるように調整する調整手段を有することにより、原水と種晶の接触回数も増加し、種晶の圧密を防ぎ、反応効率が上昇し、原水中のリンの回収効率を増加させることができる。 Furthermore, it has adjusting means for adjusting the amount of circulating water to be in the range of 3 to 30 times, preferably 5 to 25 times the amount of raw water containing phosphorus introduced from the lower part of the crystallization reaction tower. As a result, the number of contact between the raw water and the seed crystal is also increased, the compaction of the seed crystal is prevented, the reaction efficiency is increased, and the recovery efficiency of phosphorus in the raw water can be increased.
さらにまた、晶析反応塔下部から散気したり、気泡を入れたりすると、気泡により、ＳＳが塔の上方に抜けるので、ＳＳによる閉塞も防止され、その閉塞によるリン回収率の低下を防止できる。なお、このため、本発明リン回収装置の前段に、ＳＳ除去のための膜処理の必要がないという効果もある。 Furthermore, when air is diffused from the lower part of the crystallization reaction tower or bubbles are introduced, SS is pulled out above the tower by the bubbles, so that clogging with SS is prevented, and a decrease in phosphorus recovery rate due to the clogging can be prevented. . For this reason, there is also an effect that there is no need for film treatment for removing SS in the previous stage of the phosphorus recovery apparatus of the present invention.
一般的な排水処理において、リン回収後の処理水は、凝集沈殿槽などに移行され、排水処理が行なわれる。本発明は、該凝集沈殿槽において利用できるため、ＳＳを除去しないでいて、且つ、リン回収処理においてはＳＳによる閉塞が防止されているため、一連の一般的な排水処理を考慮に入れると、大変望ましい形態をとっていると考えられる。 In general wastewater treatment, treated water after phosphorus recovery is transferred to a coagulation sedimentation tank or the like, and wastewater treatment is performed. Since the present invention can be used in the coagulation sedimentation tank, SS is not removed, and blockage due to SS is prevented in the phosphorus recovery process, so that a series of general wastewater treatment is taken into consideration. It is considered to have a very desirable form.
以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
本発明においてリン回収となる排水（原水）としては、リンが回収できる排水であれば特に限定されず、例えばし尿、雑排水、工場からの産業排水、畜産廃棄物、農耕地からの排出等による水域への富栄養化が問題となるような排水からリン回収できれば、富栄養化の問題を回収しつつ、リン回収できて二重の効果がある。 The drainage (raw water) for phosphorus recovery in the present invention is not particularly limited as long as it can recover phosphorus, for example, human waste, miscellaneous wastewater, industrial wastewater from factories, livestock waste, discharge from agricultural land, etc. If phosphorus can be recovered from wastewater where eutrophication into the water becomes a problem, phosphorus can be recovered while recovering the problem of eutrophication, which has a double effect.
図１は本発明のリン回収装置の一例を示す図である。 FIG. 1 is a view showing an example of the phosphorus recovery apparatus of the present invention.
同図において、１はカルシウム混合槽であり、該混合槽１には攪拌機１０が設置されている。１１は、リンを含む原水の供給管であり、１２は塩化カルシウム供給設備である。
In the figure, 1 is a calcium mixing tank, and the
塩化カルシウム供給設備１２は、図示しないが、塩化カルシウムタンクを備え、タンク内には必要により攪拌機を備えている。塩化カルシウム供給設備１２には、塩化カルシウムポンプ１３が備えられており、原水供給管１１に設けられたリン濃度計１４からの例えば電気信号により、塩化カルシウムの供給が制御されている。
Although not shown, the calcium
リンを含む原水の供給管１１は、リンを含む原水を混合槽１の上部から供給できるように接続されれば、混合槽１のどの部位に接続されてもよい。
The supply pipe 11 for raw water containing phosphorus may be connected to any part of the
混合槽１では、この原水に対して、塩化カルシウム供給設備１２からカルシウムイオンが供給される。本実施例で、塩化カルシウムを用いているのは、カルシウムイオンとして溶出しやすいものが好ましいからである。
In the
塩化カルシウムを添加する目的は、混合槽１の後段に配設される晶析反応塔２に供給する原水中のカルシウム濃度を原水のリン濃度に応じて調整し、ヒドロキシアパタイトの析出に必要なカルシウムイオンを補うためである。
The purpose of adding calcium chloride is to adjust the calcium concentration in the raw water supplied to the
この混合槽１内の原水に対するカルシウムの注入量は、原水中のリン濃度に応じて、カルシウム（Ｃａ）がリン（Ｐ）に対して重量比２〜３倍の範囲に調整するのが好ましい。
The amount of calcium injected into the raw water in the
本発明においては、混合槽１内でのｐＨは、６．５以上７．０未満であり、ｐＨを７以上に調整する処理は行わない。凝集性リン析出の問題を発生させないためである。
In this invention, pH in the
混合槽１の後段に配設される晶析反応塔２は、塔状に形成され、塔状の晶析反応塔２の下部には、前記混合槽１の下部に接続された原水排出管１５が接続され、原水排出管１５には原水ポンプ１６が設けられ、晶析反応塔２の下部から原水導入口１７を介して原水が導入される構造になっている。
The
２０は塔状の晶析反応塔２の内部の処理水を排出する処理水の排出口である。処理水の排出口２０は晶析反応塔２上部に設けられており、処理水が処理水の排出口２０から排出される際に、晶析反応塔２上部に集積されたＳＳも共に排出するため、晶析反応塔２内にＳＳを蓄積させない構造になっている。
３は、塔状の晶析反応塔２に隣接して設けられるｐＨ調整槽３である。塔状の晶析反応塔２の内部の処理水は、晶析反応塔２の上部に設けられた処理水の排出口２０から、上部循環配管３０を介してｐＨ調整槽３に流入するように構成される。またｐＨ調整槽３でｐＨ調整された循環水は、下部循環配管３１を介して塔状の晶析反応塔２の下部に戻されるように構成される。３２は循環ポンプである。また、下部循環配管３１にはバルブ３３が設けられ、晶析反応塔２の下部に戻す循環水の水量を調節することができる構成になっている。本実施例では、上部循環配管３０と下部循環配管３１は循環ラインを構成する。
3 is a
晶析反応塔２の内部には、珪酸カルシウム水和物を主体とした脱リン材が流動可能に充填されている。種晶の積み高さは１０００ｍｍ〜３０００ｍｍの範囲が好ましい。
The inside of the
この珪酸カルシウム水和物としては、例えば、トバモライト、ゾノトライト、ヒレブランダイト、ワラストナイトの微小な板状晶、柱状晶および針状晶の中の１種類または２種類以上の組み合わせを挙げることができる。 Examples of the calcium silicate hydrate include, for example, one kind or a combination of two or more kinds of fine plate-like crystals, columnar crystals, and acicular crystals of tobermorite, zonotrite, hireblandite, and wollastonite. it can.
本実施の態様において、晶析反応塔２の下方から散気できる構造を採用することは、原水排出管１５におけるエアー送気により原水中の塩化カルシウム混合が促進され、さらにそのまま晶析反応塔２下部からの槽内撹拌用エアーとして使用できる観点で好ましい。また、原水排出管１５にスタティックミキサー２２等を付設し、塩化カルシウムの混合を促進する手段をとってもよい。
In the present embodiment, adopting a structure in which the gas can be diffused from below the
散気できる構造は格別限定されないが、例えば、コンプレッサーのような空気供給機２１を設け、該空気供給機２１から原水排出管１５に圧縮エアーを送気し、原水中にエアーを混入させた状態で晶析反応塔２の下部より供給することが好ましい。
The structure that can be diffused is not particularly limited. For example, an
晶析反応塔２の内部の処理水は、晶析反応塔２の上部から上部循環配管３０を介してｐＨ調整槽３に戻り、そのｐＨを調整される。該ｐＨ調整槽３には必要により攪拌機３７を設置してもよい。ｐＨ調整槽３には水酸化ナトリウム供給設備３４とｐＨセンサー３５を備え、水酸化ナトリウム供給設備３４は、図示しないが、水酸化ナトリウムタンクを備え、タンク内には必要により攪拌機を備えている。水酸化ナトリウム供給設備３４には、水酸化ナトリウムポンプ３６が備えられており、ｐＨセンサー３５からの例えば電気信号により、水酸化ナトリウムの供給を制御されている。ｐＨ調整槽３では水酸化ナトリウムの投入によりそのｐＨを８．０〜８．７の範囲に調整される。
The treated water inside the
本実施例で、水酸化ナトリウムを用いているのは水酸化物イオンとして溶出しやすいものが好ましいからである。 In this embodiment, sodium hydroxide is used because it is preferable that it is easy to elute as hydroxide ions.
ｐＨ調整槽３において、リン濃度が３０ｍｇ／ｌ以下、好ましくは２５ｍｇ／ｌ以下、より好ましくは２０ｍｇ／ｌ以下にリン除去されていることが確認された場合、一部の処理水はｐＨ調整槽３上部から処理水排出管３８を介して排出され、次の排水処理工程へ移行される。その他の処理水は下部循環配管３１を介して晶析反応塔２の下部より送入され、循環する。この循環水は下部循環配管３１に設置されたバルブ３３によって晶析反応塔２への流入量を調整される。
In the
処理水排出管３８からは、晶析反応塔２から排出されたＳＳも共に排出される。本リン回収処理においてＳＳを除去しないのは、リン回収処理の後段に、凝集沈殿処理等の排水処理が行なわれるのを見越しているからであって、凝集沈殿槽においてＳＳをそのまま利用することができ、好ましい態様だからである。
The SS discharged from the
また、晶析反応塔２の下部には、リンと反応した後の種晶ＨＡＰ回収のためにＨＡＰ排出管４０が設けられ、種晶が充分にリンと十分に反応した後に、バルブ４１を開いてＨＡＰを回収する。
In addition, a
本発明の実施例について説明する。かかる実施例によって本発明が限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described. The present invention is not limited to the embodiments.
＜試験装置＞
図１に示す装置を用いた。
塔状の晶析反応塔２の塔径を０．１４７ｍ、塔断面積０．０１７ｍ２、種晶高さ１．８ｍとし、原水供給量を１．１ｍ3／Ｄとした。
<Test equipment>
The apparatus shown in FIG. 1 was used.
The tower-shaped
本発明における下記の試験データは、し尿を用いて行った。原水の性状は概ねｐＨ６．５〜７．１、ＰＯ４−Ｐが４５〜５５ｍｇ／ｌ、ＳＳが１０〜５０ｍｇ／ｌ、温度２８〜３３℃であった。
The following test data in the present invention was conducted using human waste. The properties of the raw water were generally pH 6.5 to 7.1, PO 4 -P 45 to 55 mg / l,
混合槽１において、カルシウムイオンを添加し、原水のカルシウムイオン濃度は、原水のリン濃度に対して２〜３倍に調整された。ｐＨは約６．６であった。また、本実施例においては、混合槽１においてリン酸カリウムを添加し、リン濃度を９５〜１０５ｍｇ／ｌに調整した。
In
混合槽１から晶析反応塔２へ流入するラインにおけるエアー挿入量は４〜１０Ｌ／ｍｉｎに設定した。ＳＳの量や種晶の圧密の状態により、エアー挿入量は適宜調整される。
The amount of air inserted in the line flowing from the
晶析反応塔２において、珪酸カルシウム水和物を主体とした脱リン材は３５ｋｇ充填した。晶析反応塔２における槽内ＬＶは、０．３ｍ／ｍｉｎ以上に設定した。流速はＳＳや種晶の状態をみて適宜変更できる。
In the
晶析反応塔２からｐＨ調整槽３への排出量は５．１〜２４．１ｍ3／Ｄとした。ｐＨ調整槽３では、リン回収装置立ち上げ時は晶析反応塔２内のリン濃度が高いため、凝集性リンが発生しない程度に徐々にｐＨを上げていき、最終的にｐＨ８．０〜８．７で安定させた。
The discharge amount from the
ｐＨ調整槽３から排出される処理水は１．１ｍ3／Ｄ、晶析反応循環ラインへの循環は４〜２３ｍ3／Ｄとした。
treated water discharged from the
上記の状態において、第一形態の条件の下で処理した結果は、図２に示す通りであった。 In the above state, the result of processing under the conditions of the first embodiment is as shown in FIG.
晶析反応塔２で脱リンする際に、晶析反応循環ラインを設けたことで、晶析反応塔２内のリン濃度を３０ｍｇ／Ｌ程度に保ち、また晶析反応循環ライン内でｐＨを８．０〜８．７に調整することで、凝集性リンの析出は起こらなかった。
By providing a crystallization reaction circulation line when dephosphorizing in the
また、晶析反応塔下部からの散気や流速によって、晶析反応塔内における種晶の圧密やＳＳによる種晶の閉塞は見られなかった。加えて、処理水を循環ラインで循環させたことで、リンと種晶の接触回数も増え、ＨＡＰ析出のための充分な接触反応時間が確保されたと考察できる。 Moreover, due to the aeration and flow rate from the lower part of the crystallization reaction tower, the seed crystal was not consolidated in the crystallization reaction tower and the seed crystal was not blocked by SS. In addition, it can be considered that by circulating the treated water in the circulation line, the number of contact times of phosphorus and the seed crystal is increased, and sufficient contact reaction time for HAP precipitation is secured.
さらに、本発明のリン回収装置に流入する原水中のＳＳと、処理水排出管から排出されるＳＳの濃度は同量程度に保たれており、晶析反応塔におけるＳＳの濃縮、堆積が防止されていることが確認できた。 Furthermore, the concentration of SS in the raw water flowing into the phosphorus recovery apparatus of the present invention and the concentration of SS discharged from the treated water discharge pipe are kept at the same level, preventing concentration and accumulation of SS in the crystallization reaction tower. It has been confirmed that.
そして、図２によると、晶析反応処理における循環量４〜２３ｍ3／Ｄの範囲においては何れもリン回収率が安定して７３％以上となっていることがわかる。 And according to FIG. 2, in the range of the circulation amount of 4-23 m < 3 > / D in a crystallization reaction process, it turns out that phosphorus recovery rate is 73% or more stably.
リン回収率や、処理水を晶析反応塔に循環させる動力コストを考えると、出来るだけ循環量を低く設定することが好ましいと考えられるが、本試験によれば、循環水の水量をリンを含む原水の水量の３〜３０倍の範囲において調整を行なうことによって、安定してリン回収率７３％以上を保てることが立証された。 Considering the phosphorus recovery rate and the cost of power for circulating the treated water to the crystallization reaction tower, it is considered preferable to set the circulation rate as low as possible. It has been proved that the phosphorus recovery rate can be stably maintained at 73% or more by adjusting in the range of 3 to 30 times the amount of raw water contained.
また、リン含有水のリン濃度が９５ｍｇ／Ｌ〜１２５ｍｇ／Ｌの範囲においては、本発明を用いることで、処理水のリン濃度３０ｍｇ／Ｌ以下までリン回収をすることが出来た。 Moreover, when the phosphorus concentration of phosphorus-containing water is in the range of 95 mg / L to 125 mg / L, phosphorus can be recovered to a phosphorus concentration of 30 mg / L or less by using the present invention.
１：混合槽
２：晶析反応塔
３：ｐＨ調整槽
１０：攪拌機
１１：原水供給管
１２：塩化カルシウム供給設備
１３：塩化カルシウムポンプ
１４：リン濃度計
１５：原水排出管
１６：原水ポンプ
１７：原水導入口
２０：処理水の排出口
２１：空気供給機
２２：スタティックミキサー
３０：上部循環配管
３１：下部循環配管
３２：循環ポンプ
３３：バルブ
３４：水酸化ナトリウム供給設備
３５：ｐＨセンサー
３６：水酸化ナトリウムポンプ
３７：撹拌機
３８：処理水排出管
４０：ＨＡＰ排出管
４１：バルブ
1: Mixing tank 2: Crystallization reaction tower 3: pH adjusting tank 10: Stirrer 11: Raw water supply pipe 12: Calcium chloride supply equipment 13: Calcium chloride pump 14: Phosphorus concentration meter 15: Raw water discharge pipe 16: Raw water pump 17: Raw water inlet 20: treated water outlet 21: air feeder 22: static mixer 30: upper circulation pipe 31: lower circulation pipe 32: circulation pump 33: valve 34: sodium hydroxide supply equipment 35: pH sensor 36: water Sodium oxide pump 37: Stirrer 38: Treated water discharge pipe 40: HAP discharge pipe 41: Valve
Claims (4)
前記晶析反応塔（２）の前段に、塩化カルシウム添加設備を備えた混合槽（１）を有し、
原水供給管（１１）を介して前記混合槽（１）に供給される原水のリン濃度に応じて、カルシウム（Ｃａ）がリン（Ｐ）に対して重量比２〜３倍になるように塩化カルシウムを前記混合槽（１）に添加する構成を有し、
前記晶析反応塔（２）の下部には、原水導入口（１７）が設けられ、上部には、処理水の排出口（２０）が設けられ、
前記混合槽（１）から排出されたｐＨ７未満のリンを含む原水は、原水排出管（１５）を介して、原水導入口（１７）に送られ、ｐＨ調整することなくそのまま前記晶析反応塔（２）に導入される構成であり、
前記晶析反応塔（２）の外部には、ｐＨ調整槽（３）が設けられ、前記処理水の排出口（２０）には、上部循環配管（３０）の一端が接続され、該上部循環配管（３０）の他端は前記ｐＨ調整槽（３）に接続され、該ｐＨ調整槽（３）と前記晶析反応塔（２）の下部は下部循環配管（３１）で接続されており、
前記晶析反応塔（２）の下部の前記原水導入口（１７）から導入された原水は、該晶析反応塔（２）の内部を上昇する過程でリンが回収され、該晶析反応塔（２）の上部の前記処理水の排出口（２０）から循環水として該上部循環配管（３０）を介して該ｐＨ調整槽（３）に送られ、該ｐＨ調整槽（３）で、ｐＨ８．０〜８．７の範囲に調整され、ｐＨ調整後の処理水は、下部循環配管（３１）を介して前記晶析反応塔（２）の下部に循環水として返送循環される構成であり、
前記循環水の水量を、前記晶析反応塔（２）の下部から導入される前記リンを含む原水の水量の３倍から３０倍の範囲となるように調整する構成を有することを特徴とするリン回収装置。 Crystallization reaction tower that collects or flows phosphorus recovery material inside, uses calcium silicate hydrate as seed crystal, and recovers the phosphorus from raw water containing phosphorus by crystallization reaction that precipitates as hydroxyapatite on the seed crystal In the phosphorus recovery apparatus comprising (2) ,
In the front stage of the crystallization reaction tower (2), it has a mixing tank (1) equipped with calcium chloride addition equipment,
According to the concentration of phosphorus in the raw water supplied to the mixing tank (1) through the raw water supply pipe (11), chlorination is performed so that calcium (Ca) is 2 to 3 times the weight ratio of phosphorus (P). Having a configuration of adding calcium to the mixing vessel (1),
The lower part of the crystallization reaction tower (2) is provided with a raw water inlet (17) , and the upper part is provided with a treated water outlet (20) .
Raw water containing phosphorus having a pH of less than 7 discharged from the mixing tank (1) is sent to the raw water inlet (17) through the raw water discharge pipe (15), and the crystallization reaction tower is directly adjusted without adjusting the pH. The configuration introduced in (2),
A pH adjusting tank (3) is provided outside the crystallization reaction tower (2) , and one end of an upper circulation pipe (30) is connected to the treated water discharge port (20). the other end of the pipe (30) is connected to the pH adjustment tank (3), the lower portion of the pH adjustment tank (3) and the crystallization reactor (2) is connected with the lower circulation pipe (31),
The raw water introduced from the raw water inlet (17 ) at the bottom of the crystallization reaction tower (2) is recovered in the course of ascending the inside of the crystallization reaction tower (2) , and the crystallization reaction tower From the treated water discharge port (20 ) at the upper part of (2) , it is sent as circulating water to the pH adjusting tank (3) through the upper circulating pipe (30) , and in the pH adjusting tank (3) , pH 8 The treated water after pH adjustment is adjusted to a range of 0.0 to 8.7, and is returned and circulated as circulating water to the lower part of the crystallization reaction tower (2) via the lower circulation pipe (31) . ,
The circulating water amount is adjusted to be in a range of 3 to 30 times the amount of raw water containing phosphorus introduced from the lower part of the crystallization reaction tower (2). Phosphorus recovery device.
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