JP5927216B2 - Phosphorus recovery equipment for phosphorus-containing water - Google Patents

Phosphorus recovery equipment for phosphorus-containing water Download PDF

Info

Publication number
JP5927216B2
JP5927216B2 JP2014040335A JP2014040335A JP5927216B2 JP 5927216 B2 JP5927216 B2 JP 5927216B2 JP 2014040335 A JP2014040335 A JP 2014040335A JP 2014040335 A JP2014040335 A JP 2014040335A JP 5927216 B2 JP5927216 B2 JP 5927216B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphorus
raw water
crystallization reaction
reaction tower
tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014040335A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014138935A (en
Inventor
憲二 満留
憲二 満留
森 一樹
一樹 森
泰生 松島
泰生 松島
佐藤 大士
大士 佐藤
翔太郎 古原
翔太郎 古原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Zosen Environment Engineering Corp
Original Assignee
Mitsui Zosen Environment Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Zosen Environment Engineering Corp filed Critical Mitsui Zosen Environment Engineering Corp
Priority to JP2014040335A priority Critical patent/JP5927216B2/en
Publication of JP2014138935A publication Critical patent/JP2014138935A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5927216B2 publication Critical patent/JP5927216B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Removal Of Specific Substances (AREA)

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. 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 Patent Document 1, in which crystallization dephosphorization is performed using a porous treatment material having a calcium silicate hydrate as a main constituent and a porosity of 50 to 90% as a dephosphorization material. A method is described. In this method, fine adjustments such as water temperature are not necessary, and the treatment is stable. In addition, there is no inflow of phosphorus-containing water from the sludge treatment, which is a problem in biological phosphorus removal methods, to the water treatment system, and an increase in sludge, which is a problem in the simultaneous coagulation method.

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 Patent Document 1, since decarboxylation and calcium addition were not performed, a decrease in the processing speed due to calcium shortage caused by a competitive reaction with calcium carbonate when the phosphorus concentration was low, etc., and could withstand long-term use. I could not.

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 Patent Document 2 and Patent Document 3, the raw water is decarboxylated, calcium ions (calcium chloride) are supplied to the raw water or the reaction tank, and the dephosphorization material mainly composed of calcium silicate hydrate is filled. In addition, a technique is shown in which dephosphorization is performed by passing raw water containing phosphorus through a reaction vessel that has been or fluidized. In the crystallization reaction tank, this technique adjusts the pH value of the remaining raw water from 8 to 10 and replenishes calcium ions to dephosphorylate the raw water at high speed.

特開昭62−183898号公報JP 62-183898 A 特許第3569086号Japanese Patent No. 3569086 特許第3763551号Japanese Patent No. 3766551

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.

原水を流通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 circulating 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 sufficient for phosphorus precipitation. Due to the lack of reaction time, 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、リン回収率の低下を防止できるリンを含む原水から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 from the raw | natural water containing phosphorus which can eliminate precipitation of cohesive phosphorus and can prevent the fall of 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.

. 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を備えたリン回収装置において、
前記晶析反応塔の前段に、塩化カルシウム添加設備を備えた混合槽を有し、
原水供給管を介して前記混合槽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に添加する構成を有し、
前記晶析反応塔の下部には、原水導入口が設けられ、上部には、処理水の排出口が設けられ、
前記混合槽から排出されたリンを含む原水は、原水排出管を介して、原水導入口に送られ、pH調整することなくそのまま前記晶析反応塔に導入される構成であり、
前記晶析反応塔の外部には、pH調整槽が設けられ、前記処理水の排出口には、上部循環配管の一端が接続され、該上部循環配管の他端は前記pH調整槽に接続され、該pH調整槽と前記晶析反応塔の下部は下部循環配管で接続されており、
前記晶析反応塔の下部の前記原水導入口から導入された原水は、該晶析反応塔の内部を上昇する過程でリンが回収され、該晶析反応塔の上部の前記処理水の排出口から循環水として該上部循環配管を介して該pH調整槽に送られ、該pH調整槽で、pH8.0〜8.7の範囲に調整され、pH調整後の処理水は、下部循環配管を介して前記晶析反応塔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。
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 a phosphorus recovery apparatus comprising:
In the front stage of the crystallization reaction tower, it has a mixing tank equipped with calcium chloride addition equipment,
Depending on the concentration of phosphorus in the raw water supplied to the mixing tank through the raw water supply pipe, calcium chloride is added to the mixing tank so that calcium (Ca) is 2 to 3 times the weight ratio of phosphorus (P). Having a configuration to add,
The lower part of the crystallization reaction tower is provided with a raw water inlet, and the upper part is provided with an outlet for treated water.
Raw water containing phosphorus discharged from the mixing tank is sent to the raw water inlet through the raw water discharge pipe, and is introduced into the crystallization reaction tower as it is without adjusting the pH.
A pH adjustment tank is provided outside the crystallization reaction tower, and one end of an upper circulation pipe is connected to the treated water discharge port, and the other end of the upper circulation pipe is connected to the pH adjustment tank. The pH adjusting tank and the lower part of the crystallization reaction tower are connected by a lower circulation pipe,
The raw water introduced from the raw water inlet at the bottom of the crystallization reaction tower is recovered in the course of ascending the inside of the crystallization reaction tower, and the treated water discharge port at the top of the crystallization reaction tower. Is sent to the pH adjustment tank as circulating water through the upper circulation pipe, adjusted to a pH of 8.0 to 8.7 in the pH adjustment tank, and the treated water after pH adjustment passes through the lower circulation pipe. Through the lower part of the crystallization reaction tower through the circulating water,
A phosphorus recovery apparatus having a configuration in which the amount of the circulating water 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 .

.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原水に添加することを特徴とする前記記載のリン回収装置。 2 . 2. The phosphorus recovery according to 1 above, wherein calcium chloride is added to the raw water so that calcium (Ca) is 2 to 3 times the weight ratio of phosphorus (P) according to the phosphorus concentration of the raw water apparatus.

.前記晶析反応塔内で原水が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前記1又は2記載のリン回収装置。 3 . 3. The phosphorus recovery according to claim 1 or 2, wherein the raw water is diluted with circulating water in the crystallization reaction tower, and the phosphorus concentration of the raw water in the crystallization reaction tower is 30 mg / l or less. apparatus.

本発明によれば、晶析反応塔とpH調整槽の間に循環系を形成し、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 circulatory system is formed between the crystallization reaction tower and the pH adjusting tank, and the phosphorus concentration of the crystallization reaction tower is 30 mg by circulating the phosphorus-containing raw water or treated water through the circulation line. / L or less, preferably 25 mg / l or less, more preferably 20 mg / l or less, and adjusting the pH in the circulation line has an effect of eliminating the problem of cohesive phosphorus precipitation.

また、晶析反応塔から排出される処理水は、循環水として、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 discharged from the crystallization reaction tower is circulated as circulating water, sufficient contact time or reaction time between the raw water and the seed crystal is ensured for the precipitation of phosphorus. The phosphorus recovery efficiency 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.

本発明の一実施例に係るリン回収装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the phosphorus collection | recovery apparatus based on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るリン回収装置において処理を行なった際の、pH、リン濃度、晶析反応処理における循環水量に係るリン回収率を表したグラフである。It is the graph showing the phosphorus collection | recovery rate which concerns on pH, phosphorus concentration, and the amount of circulating water in a crystallization reaction process at the time of processing in the phosphorus collection | recovery apparatus which concerns on one Example of this invention.

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。   In the present invention, the raw water used as phosphorus recovery 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 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 mixing tank 1 is provided with a stirrer 10. 11 is a supply pipe for raw water containing phosphorus, and 12 is a calcium chloride supply facility.

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、例えば原水供給管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 chloride supply facility 12 includes a calcium chloride tank and, if necessary, a stirrer. The calcium chloride supply facility 12 is provided with a calcium chloride pump 13, and the supply of calcium chloride is controlled by, for example, an electrical signal from a phosphorus concentration meter 14 provided in the raw water supply pipe 11.

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 mixing tank 1 as long as the raw water containing phosphorus can be supplied from the upper part of the mixing tank 1.

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。塩化カルシウムは、液性はほぼ中性であり、pH調整は意図していない。   In the mixing tank 1, calcium ions are supplied from the calcium chloride supply facility 12 to the raw water. In this embodiment, calcium chloride is used because it is preferable that calcium chloride is easily eluted as calcium ions. Calcium chloride is almost neutral in liquidity and pH adjustment is not intended.

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 crystallization reaction tower 2 disposed in the latter stage of the mixing tank 1 according to the phosphorus concentration of the raw water, and to increase the calcium necessary for the precipitation of hydroxyapatite. This is to supplement the ions.

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 mixing tank 1 is preferably adjusted within a range of 2 to 3 times the weight ratio of calcium (Ca) to phosphorus (P) according to the phosphorus concentration in the raw water.

混合槽1の後段に配設される晶析反応塔2は、塔状に形成される。塔状の晶析反応塔2の下部には、原水導入口17を備え、原水が導入される。前記混合槽1の下部に接続された原水排出管15は、原水ポンプ16を介して原水導入口17に接続されている。   The crystallization reaction tower 2 disposed in the subsequent stage of the mixing tank 1 is formed in a tower shape. A raw water inlet 17 is provided at the bottom of the tower-like crystallization reaction tower 2 and raw water is introduced. A raw water discharge pipe 15 connected to the lower part of the mixing tank 1 is connected to a raw water inlet 17 via a raw water pump 16.

20は塔状の晶析反応塔2の内部の処理水(リン回収後の原水)を排出する排出口である。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。   Reference numeral 20 denotes a discharge port for discharging treated water (raw water after phosphorus recovery) inside the tower-like crystallization reaction tower 2. The discharge port 20 is provided in the upper part of the crystallization reaction tower 2, and when the treated water is discharged from the discharge port 20, the SS accumulated in the upper part of the crystallization reaction tower 2 is also discharged. 2 has a structure in which SS is not accumulated.

3は、塔状の晶析反応塔2に隣接して設けられるpH調整槽である。   3 is a pH adjusting tank provided adjacent to the tower-like crystallization reaction tower 2.

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。本発明では、晶析反応2塔とpH調整槽3の間で循環系が形成されている。   The treated water inside the tower-shaped crystallization reaction tower 2 is configured to flow into the pH adjusting tank 3 through the upper circulation pipe 30 from the discharge port 20 provided in the upper part of the crystallization reaction tower 2. . The circulating water whose pH is adjusted in the pH adjusting tank 3 is configured to be returned to the lower part of the tower-like crystallization reaction tower 2 through the lower circulating pipe 31. In the present invention, a circulation system is formed between the two crystallization reaction towers and the pH adjusting tank 3.

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は循環系における循環ラインを構成する。   32 is a circulation pump. The lower circulation pipe 31 is provided with a valve 33 so that the amount of circulating water returned to the lower part of the crystallization reaction tower 2 can be adjusted. In the present embodiment, the upper circulation pipe 30 and the lower circulation pipe 31 constitute a circulation line in the circulation system.

晶析反応塔2の内部には、例えば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 crystallization reaction tower 2 is filled with a dephosphorizing material mainly composed of, for example, calcium silicate hydrate so as to be flowable. The stack height of the seed crystals is preferably in the range of 1000 mm to 3000 mm.

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 one or a combination of two or more of fine plate-like crystals, columnar crystals, and needle-like crystals of tobermorite, zonotrite, Hilleblandite, 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 crystallization reaction tower 2 promotes the mixing of calcium chloride in the raw water by the air supply in the raw water discharge pipe 15, and further the crystallization reaction tower 2 as it is. It is preferable from the viewpoint that it can be used as air for stirring in the tank from the lower part. Alternatively, a static mixer 22 or the like may be attached to the raw water discharge pipe 15 to promote the mixing of calcium chloride.

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 air supply device 21 such as a compressor is provided, compressed air is supplied from the air supply device 21 to the raw water discharge pipe 15, and air is mixed into the raw water. It is preferable to supply from below the crystallization reaction tower 2.

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が調整される。   The treated water inside the crystallization reaction tower 2 returns to the pH adjustment tank 3 from the upper part of the crystallization reaction tower 2 through the upper circulation pipe 30 and the pH is adjusted.

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を備える。   If necessary, a stirrer 37 may be installed in the pH adjusting tank 3. The pH adjustment tank 3 includes a sodium hydroxide supply facility 34 and a pH sensor 35.

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。   Although not shown, the sodium hydroxide supply facility 34 includes a sodium hydroxide tank and, if necessary, a stirrer. The sodium hydroxide supply facility 34 is provided with a sodium hydroxide pump 36, and the supply of sodium hydroxide is controlled by, for example, an electric signal from the pH sensor 35. In the pH adjusting tank 3, the pH is adjusted to a range of 8.0 to 8.7 by adding sodium hydroxide.

本実施例で、pH調整剤の一例として、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 example, sodium hydroxide is used as an example of the pH adjuster because it is preferable that it is easily eluted 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。   In the pH adjustment tank 3, when it is confirmed that phosphorus is removed to a phosphorus concentration of 30 mg / l or less, preferably 25 mg / l or less, more preferably 20 mg / l or less, a part of the treated water is a pH adjustment tank. 3 is discharged from the upper part through the treated water discharge pipe 38 and transferred to the next wastewater treatment process.

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。   Other treated water is fed from the lower part of the crystallization reaction tower 2 through the lower circulation pipe 31 and circulated. The amount of the circulating water flowing into the crystallization reaction tower 2 is adjusted by a valve 33 installed in the lower circulation pipe 31.

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 crystallization reaction tower 2 is also discharged from the treated water discharge pipe 38. The reason why SS is not removed in this phosphorus recovery process is that wastewater treatment such as coagulation and precipitation is expected after the phosphorus recovery process, and it is possible to use SS as it is in the coagulation sedimentation tank. This is because it is a preferred embodiment.

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 HAP discharge pipe 40 is provided at the lower portion of the crystallization reaction tower 2 to recover the seed crystal HAP after reacting with phosphorus, and the valve 41 is opened after the seed crystal has sufficiently reacted with phosphorus. To recover HAP.

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0.017m、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 crystallization reaction tower 2 had a tower diameter of 0.147 m, a tower cross-sectional area of 0.017 m 2 , a seed crystal height of 1.8 m, and a raw water supply amount of 1.1 m 3 / D.

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、PO−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, SS 10 to 50 mg / l, and temperature 28 to 33 ° C.

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 mixing tank 1, calcium ions were added, and the calcium ion concentration of raw water was adjusted to 2 to 3 times the phosphorus concentration of raw water. The pH was about 6.6. Moreover, in the present Example, potassium phosphate was added in the mixing tank 1, and the phosphorus concentration was adjusted to 95-105 mg / l.

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 mixing tank 1 into the crystallization reaction tower 2 was set to 4 to 10 L / min. The amount of air inserted is appropriately adjusted depending on the amount of SS and the compaction state of the seed crystal.

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 crystallization reaction tower 2, 35 kg of a dephosphorization material mainly composed of calcium silicate hydrate was packed. The LV in the crystallization reaction tower 2 was set to 0.3 m / min or more. The flow rate can be changed as appropriate according to the state of SS and seed crystals.

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 crystallization reaction tower 2 to the pH adjusting tank 3 was 5.1 to 24.1 m 3 / D. In the pH adjustment tank 3, since the phosphorus concentration in the crystallization reaction tower 2 is high when the phosphorus recovery apparatus is started up, the pH is gradually raised to the extent that coherent phosphorus is not generated, and finally the pH is 8.0 to 8. 7 to stabilize.

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 pH adjustment vessel 3 1.1 m 3 / D, circulation to the crystallization reaction circulation line was 4~23m 3 / D.

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 crystallization reaction tower 2, the phosphorus concentration in the crystallization reaction tower 2 is maintained at about 30 mg / L, and the pH is adjusted in the crystallization reaction circulation line. By adjusting to 8.0 to 8.7, precipitation of cohesive phosphorus did not occur.

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 (3)

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を備えたリン回収装置において、
前記晶析反応塔の前段に、塩化カルシウム添加設備を備えた混合槽を有し、
原水供給管を介して前記混合槽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に添加する構成を有し、
前記晶析反応塔の下部には、原水導入口が設けられ、上部には、処理水の排出口が設けられ、
前記混合槽から排出されたリンを含む原水は、原水排出管を介して、原水導入口に送られ、pH調整することなくそのまま前記晶析反応塔に導入される構成であり、
前記晶析反応塔の外部には、pH調整槽が設けられ、前記処理水の排出口には、上部循環配管の一端が接続され、該上部循環配管の他端は前記pH調整槽に接続され、該pH調整槽と前記晶析反応塔の下部は下部循環配管で接続されており、
前記晶析反応塔の下部の前記原水導入口から導入された原水は、該晶析反応塔の内部を上昇する過程でリンが回収され、該晶析反応塔の上部の前記処理水の排出口から循環水として該上部循環配管を介して該pH調整槽に送られ、該pH調整槽で、pH8.0〜8.7の範囲に調整され、pH調整後の処理水は、下部循環配管を介して前記晶析反応塔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 a phosphorus recovery apparatus comprising:
In the front stage of the crystallization reaction tower, it has a mixing tank equipped with calcium chloride addition equipment,
Depending on the concentration of phosphorus in the raw water supplied to the mixing tank through the raw water supply pipe, calcium chloride is added to the mixing tank so that calcium (Ca) is 2 to 3 times the weight ratio of phosphorus (P). Having a configuration to add,
The lower part of the crystallization reaction tower is provided with a raw water inlet, and the upper part is provided with an outlet for treated water.
Raw water containing phosphorus discharged from the mixing tank is sent to the raw water inlet through the raw water discharge pipe, and is introduced into the crystallization reaction tower as it is without adjusting the pH.
A pH adjustment tank is provided outside the crystallization reaction tower, and one end of an upper circulation pipe is connected to the treated water discharge port, and the other end of the upper circulation pipe is connected to the pH adjustment tank. The pH adjusting tank and the lower part of the crystallization reaction tower are connected by a lower circulation pipe,
The raw water introduced from the raw water inlet at the bottom of the crystallization reaction tower is recovered in the course of ascending the inside of the crystallization reaction tower, and the treated water discharge port at the top of the crystallization reaction tower. Is sent to the pH adjustment tank as circulating water through the upper circulation pipe, adjusted to a pH of 8.0 to 8.7 in the pH adjustment tank, and the treated water after pH adjustment passes through the lower circulation pipe. Through the lower part of the crystallization reaction tower through the circulating water,
A phosphorus recovery apparatus having a configuration in which the amount of the circulating water 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 .
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原水に添加することを特徴とする請求項記載のリン回収装置。 Depending on the phosphorus concentration of the raw water, as calcium (Ca) is two to three times weight relative to the phosphorus (P), phosphorus according to claim 1, characterized by adding calcium chloride to the raw water Recovery device. 前記晶析反応塔内で原水が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又は2記載のリン回収装置。 The phosphorus concentration according to claim 1 or 2 , wherein the raw water is diluted with circulating water in the crystallization reaction tower, and the phosphorus concentration of the raw water in the crystallization reaction tower is 30 mg / l or less. Recovery device.
JP2014040335A 2014-03-03 2014-03-03 Phosphorus recovery equipment for phosphorus-containing water Active JP5927216B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014040335A JP5927216B2 (en) 2014-03-03 2014-03-03 Phosphorus recovery equipment for phosphorus-containing water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014040335A JP5927216B2 (en) 2014-03-03 2014-03-03 Phosphorus recovery equipment for phosphorus-containing water

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012050962A Division JP5540034B2 (en) 2012-03-07 2012-03-07 Phosphorus recovery equipment for phosphorus-containing water

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015222112A Division JP2016047534A (en) 2015-11-12 2015-11-12 Apparatus for recovering phosphorus from phosphorus-containing water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014138935A JP2014138935A (en) 2014-07-31
JP5927216B2 true JP5927216B2 (en) 2016-06-01

Family

ID=51415995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014040335A Active JP5927216B2 (en) 2014-03-03 2014-03-03 Phosphorus recovery equipment for phosphorus-containing water

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5927216B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6500534B2 (en) * 2015-03-20 2019-04-17 日本製鉄株式会社 Method and apparatus for removing phosphorus from water
JP6830055B2 (en) * 2017-12-15 2021-02-17 三井E&S環境エンジニアリング株式会社 Phosphorus recovery device
JP6442033B1 (en) * 2017-12-15 2018-12-19 三井E&S環境エンジニアリング株式会社 Operation method of phosphorus recovery equipment

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3480904B2 (en) * 1998-11-11 2003-12-22 三菱マテリアル株式会社 Method and apparatus for recovering phosphorus from sludge
JP4519485B2 (en) * 2004-03-04 2010-08-04 荏原エンジニアリングサービス株式会社 Phosphorus recovery method and apparatus
JP4892212B2 (en) * 2004-09-28 2012-03-07 三菱マテリアル株式会社 Reaction crystallizer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014138935A (en) 2014-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4892212B2 (en) Reaction crystallizer
JP4743627B2 (en) Water or sludge treatment equipment containing ions in liquid
EP1593417A1 (en) Method and apparatus for removing ion in fluid by crystallization
US20120031849A1 (en) Aerated reactor apparatus and methods
JP5927216B2 (en) Phosphorus recovery equipment for phosphorus-containing water
JP4519485B2 (en) Phosphorus recovery method and apparatus
JP6592406B2 (en) Crystallizer, methane fermentation facility, and scale prevention method in methane fermentation facility
US20060196835A1 (en) Method and apparatus for removing ions in liquid through crystallization method
JP5540034B2 (en) Phosphorus recovery equipment for phosphorus-containing water
CN103193370A (en) Phosphorus recovery device for excess sludge
CN103608303B (en) The treatment process of organic waste water and organic sludge and treatment unit
JP2010110688A (en) Crystallization reactor and crystallization reaction method
JP2009011876A (en) Crystallization reactor and crystallization reaction method
JP2016047534A (en) Apparatus for recovering phosphorus from phosphorus-containing water
CN105060616B (en) Waste water purifying treatment system
JP4368159B2 (en) Method for treating wastewater containing phosphate
JP2004321992A (en) Phosphorus resource recovery apparatus
WO2005121028A1 (en) Apparatus for removing phosphorus
JP5788628B2 (en) Chemical supply apparatus, waste water treatment apparatus and waste water treatment equipment using the chemical supply apparatus
JP2008183562A (en) Dephosphorization apparatus
JP4233545B2 (en) Phosphorus removal equipment
JP4519965B2 (en) Crystallization dephosphorization apparatus and crystallization dephosphorization method
CN205076808U (en) Waste water phosphorus fertilizer production composite set
JP4438402B2 (en) Dephosphorization method
Britton Pilot scale struvite recovery trials from a full-scale anaerobic digester supernatant at the City of Penticton Advanced Wastewater Treatment Plant

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141028

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150915

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160405

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160425

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5927216

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350