JP7440859B2 - ホウ素含有水の処理方法 - Google Patents
ホウ素含有水の処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7440859B2 JP7440859B2 JP2020004804A JP2020004804A JP7440859B2 JP 7440859 B2 JP7440859 B2 JP 7440859B2 JP 2020004804 A JP2020004804 A JP 2020004804A JP 2020004804 A JP2020004804 A JP 2020004804A JP 7440859 B2 JP7440859 B2 JP 7440859B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boron
- containing water
- magnesium
- hydroxyapatite
- solid
- 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
Links
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 title claims description 200
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 193
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 100
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims description 97
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 97
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 70
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 58
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 46
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 37
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 33
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 28
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 25
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 20
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 14
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 13
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 13
- 229910052567 struvite Inorganic materials 0.000 claims description 12
- MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L ammonium magnesium phosphate Chemical group [NH4+].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 10
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 36
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 26
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 25
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 20
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 18
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 9
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- -1 aluminum and iron Chemical class 0.000 description 6
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 6
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 6
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 6
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 6
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 5
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910014497 Ca10(PO4)6(OH)2 Inorganic materials 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical compound [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N aluminium nitrate Chemical compound [Al+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CKMXBZGNNVIXHC-UHFFFAOYSA-L ammonium magnesium phosphate hexahydrate Chemical compound [NH4+].O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O CKMXBZGNNVIXHC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000021112 essential micronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000037406 food intake Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- OTCKOJUMXQWKQG-UHFFFAOYSA-L magnesium bromide Chemical compound [Mg+2].[Br-].[Br-] OTCKOJUMXQWKQG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BLQJIBCZHWBKSL-UHFFFAOYSA-L magnesium iodide Chemical compound [Mg+2].[I-].[I-] BLQJIBCZHWBKSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910052585 phosphate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- ADNPLDHMAVUMIW-CUZNLEPHSA-N substance P Chemical compound C([C@@H](C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(N)=O)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC=CC=1)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@@H](N)CCCN=C(N)N)C1=CC=CC=C1 ADNPLDHMAVUMIW-CUZNLEPHSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Description
または、本発明は薬剤に要するコストを低減できるホウ素含有水の処理方法を提供することを目的とする。
第2発明のホウ素含有水の処理方法は、第1発明において、前記リン源はリン酸マグネシウムアンモニウムであることを特徴とする。
第3発明のホウ素含有水の処理方法は、第1または第2発明において、前記第1HAP生成工程で得られたスラリーを固液分離して固形分を得る固液分離工程と、前記固形分を酸で溶解して溶解液を得る溶解工程と、新規のホウ素含有水に前記溶解液を添加してハイドロキシアパタイトを生成してホウ素を共沈させる第2HAP生成工程と、を備えることを特徴とする。
第4発明のホウ素含有水の処理方法は、第3発明において、前記第2HAP生成工程において、前記ホウ素含有水のpHを11.5以上に調整することを特徴とする。
第5発明のホウ素含有水の処理方法は、第3または第4発明において、前記固液分離工程、前記溶解工程および前記第2HAP生成工程からなる一連の工程を複数回繰り返して行ない、この際、2回目以降の前記固液分離工程では前記第1HAP生成工程で得られたスラリーを固液分離するのに代えて、前回の前記第2HAP生成工程で得られたスラリーを固液分離することを特徴とする。
第6発明のホウ素含有水の処理方法は、第5発明において、前記一連の工程の繰り返し回数を3回以下とすることを特徴とする。
第7発明のホウ素含有水の処理方法は、第3~第6発明のいずれかにおいて、前記固液分離工程において、濾布として寝具カバー用の布を用いることを特徴とする。
第3~第7発明によれば、ハイドロキシアパタイトに吸着されるホウ素の量が増加するため、ハイドロキシアパタイトの生成に必要な薬剤のコストを低減できる。
〔第1実施形態〕
本発明の第1実施形態に係るホウ素含有水の処理方法は、炭酸根を含有するホウ素含有水からホウ素を除去する方法である。具体的には、ホウ素含有水にリン源を添加し(リン添加工程)、ついで、ホウ素含有水にカルシウム源を添加し(カルシウム添加工程)、ハイドロキシアパタイト(HAP:Hydoroxyapatite)を生成してホウ素を共沈させる。以下、この処理を第1HAP生成工程と称する。
つぎに、本発明の第2実施形態に係るホウ素含有水の処理方法を説明する。
本実施形態の処理方法は、(1)第1HAP生成工程、(2)固液分離工程、(3)溶解工程、(4)第2HAP生成工程を有する。(1)~(4)の工程はこの順に行なわれる。また、(2)~(4)の工程は、必要に応じて、複数回繰り返し行なわれる。以下、各工程を説明する。
前述のごとく、第1HAP生成工程では、炭酸根を含有するホウ素含有水にリン源を添加し、ついでカルシウム源を添加し、ハイドロキシアパタイトを生成してホウ素を共沈させる。第1HAP生成工程では固形分としてハイドロキシアパタイトを含有するスラリーが得られる。
固液分離工程では、第1HAP生成工程で得られたスラリーを固液分離して固形分を得る。固形分が除去された液は、ホウ素含有水からホウ素が除去された処理後液である。
溶解工程では、固液分離工程で得られた固形分(ハイドロキシアパタイト)を酸で溶解して溶解液を得る。溶解に用いられる酸として塩酸などが挙げられる。溶解工程において固形分を実質的に全て溶解する。
第2HAP生成工程では、溶解工程で得られた溶解液を新規のホウ素含有水に添加してハイドロキシアパタイトを生成してホウ素を共沈させる。溶解液はハイドロキシアパタイトを溶解した液であるので、ハイドロキシアパタイトの生成に必要なリン源およびカルシウム源が含まれている。そのため、ホウ素含有水に溶解液を添加すれば、再びハイドロキシアパタイトが生成される。また、この際、ホウ素含有水に含まれるホウ素が共沈する。このように新規のホウ素含有水に対してもホウ素除去処理を行なうことができる。第2HAP生成工程においても固形分としてハイドロキシアパタイトを含有するスラリーが得られる。
以下の化学式に示されるように、ハイドロキシアパタイトへのホウ素の吸着は、OH-とB(OH)4 -との置換反応であると考えることができる。
Ca10(PO4)6(OH)2+2[B(OH)4]-→Ca10(PO4)6[B(OH)4] 2+2OH-
(ホウ素含有水)
ホウ素含有水として地下水を採取して得た実廃水を用いた。実廃水の組成を、イオンクロマトグラフィー(Na、K、Mg、Cl-、SO4 2-濃度の測定に使用。)、ICP-OES(B、Ca濃度の測定に使用。メーカー:Perkin Elmer、型番:Optima 8300DV、以下同じ。)、ICP-MS(As濃度の測定に使用。メーカー:アジレントテクノロジー株式会社、型番:Agilent 7500C)、酸滴定(HCO3 -濃度の測定に使用。)で分析した。その結果、実廃水には、24mg/L(=2.2mM)のホウ素、904mg/LのHCO3 -のほか、Na、K、Mg、Ca、Cl-、SO4 2-、Asなどが含まれていることが分かった。このうち、Mg濃度は0.5~0.6mM程度であった。また、実廃水のpHは8.2であった。
実廃水(ホウ素濃度:2.2mM)に粉末状のリン酸二水素アンモニウム(NH4H2PO4)を添加して溶解した。ここで、リン酸二水素アンモニウムの添加量を添加後の溶液のリン濃度が18.3mMとなる量とした。したがって、B/P=0.12となっている。つぎに、溶液に1Mの塩酸(HCl)を添加してpHを4.7に調整した。
塩化マグネシウムの添加量を添加後の溶液のマグネシウム濃度が21.4mMとなる量とした。したがって、Mg/B=9.7となっている。その余の手順および条件は実施例1と同様である。
実廃水(ホウ素濃度:2.2mM)に粉末状のリン酸マグネシウムアンモニウム(NH4MgPO4)を添加して溶解した。ここで、リン酸マグネシウムアンモニウムの添加量を添加後の溶液のリン濃度が18.3mMとなる量とした。したがって、B/P=0.12となっている。つぎに、溶液に1Mの塩酸(HCl)を添加してpHを4.7に調整した。
溶液に塩化マグネシウムを添加しなかった。その余の手順および条件は実施例1と同様である。なお、実廃水のマグネシウム濃度は0.57mMである。
塩化マグネシウムの添加量を添加後の溶液のマグネシウム濃度が5.2mMとなる量とした。したがって、Mg/B=2.4となっている。その余の手順および条件は実施例1と同様である。
ホウ素含有水にマグネシウムイオンが含まれていると、カルシウム源を添加した後の反応の初期において、Mg(B(OH))4 +のような安定性の低い錯体が形成され、この錯体にホウ素が取り込まれる。この錯体の形成および分解により、ホウ素濃度は不安定な状態となる。実施例2、3において、ホウ素濃度が下がった後(0.1時間付近)、一時的に高くなる(0.5時間付近)はこのためと推測される。
溶液に塩化マグネシウムに代えて、粉末状の硝酸アルミニウム(Al(NO3)3)を添加して溶解した。ここで、硝酸アルミニウムの添加量を添加後の溶液のアルミニウム濃度が0.8mMとなる量とした。硝酸アルミニウムの添加により溶液のpHが低下したので、溶液に水酸化ナトリウムを添加してpHを4.8に調整した。その余の手順および条件は実施例1と同様である。
ホウ素含有水として地下水を採取して得た実廃水を用いた。実廃水のホウ素濃度は21mg/L(=1.9mM)である。
実廃水1Lに粗精製リン酸を2.2mL(P物質量で約19mmol)添加した。粗精製リン酸添加後の溶液のpHは1.9であった。溶液に空気を吹き込みながら撹拌した後、30分間脱気した。脱気後の溶液に水酸化カルシウムを5.9g(Ca物質量で約80mmol)添加し、60分間撹拌した。撹拌後の溶液のpHは12.7であった。
撹拌後の溶液を吸引濾過した。濾過により得られた固形分を110℃の環境下で2時間乾燥させた。乾燥後の固形分の重量を測定した。また、濾液の一部を採取してホウ素濃度を測定した。
乾燥後の固形分をメノウ乳鉢で解砕した。解砕した固形分に(1+1)塩酸を添加した。ここで、塩酸の添加量[mL]は固形分の重量[g]の約2.7倍とした。固形分が実質的に全て溶解された溶解液が得られた。
新規の実廃水1Lに溶解液を添加し、30分間脱気した。脱気後の溶液に水酸化カルシウムを添加してpHを11.5に調整した。その後、溶液を60分間撹拌した。
Claims (7)
- 炭酸根を含有するホウ素含有水にリン源を添加し、ついでカルシウム源を添加し、ハイドロキシアパタイトを生成してホウ素を共沈させる第1HAP生成工程を備え、
前記第1HAP生成工程は、前記ホウ素含有水に前記カルシウム源を添加する前にマグネシウム源を添加し、前記ホウ素含有水のマグネシウム濃度を9.5mM以上、21.4mM以下に調整する工程を有する
ことを特徴とするホウ素含有水の処理方法。 - 前記リン源はリン酸マグネシウムアンモニウムである
ことを特徴とする請求項1記載のホウ素含有水の処理方法。 - 前記第1HAP生成工程で得られたスラリーを固液分離して固形分を得る固液分離工程と、
前記固形分を酸で溶解して溶解液を得る溶解工程と、
新規のホウ素含有水に前記溶解液を添加してハイドロキシアパタイトを生成してホウ素を共沈させる第2HAP生成工程と、を備える
ことを特徴とする請求項1または2記載のホウ素含有水の処理方法。 - 前記第2HAP生成工程において、前記ホウ素含有水のpHを11.5以上に調整する
ことを特徴とする請求項3記載のホウ素含有水の処理方法。 - 前記固液分離工程、前記溶解工程および前記第2HAP生成工程からなる一連の工程を複数回繰り返して行ない、
この際、2回目以降の前記固液分離工程では前記第1HAP生成工程で得られたスラリーを固液分離するのに代えて、前回の前記第2HAP生成工程で得られたスラリーを固液分離する
ことを特徴とする請求項3または4記載のホウ素含有水の処理方法。 - 前記一連の工程の繰り返し回数を3回以下とする
ことを特徴とする請求項5記載のホウ素含有水の処理方法。 - 前記固液分離工程において、濾布として寝具カバー用の布を用いる
ことを特徴とする請求項3~6のいずれかに記載のホウ素含有水の処理方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019013040 | 2019-01-29 | ||
JP2019013040 | 2019-01-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020121302A JP2020121302A (ja) | 2020-08-13 |
JP7440859B2 true JP7440859B2 (ja) | 2024-02-29 |
Family
ID=71991811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020004804A Active JP7440859B2 (ja) | 2019-01-29 | 2020-01-16 | ホウ素含有水の処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7440859B2 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009128490A1 (ja) | 2008-04-16 | 2009-10-22 | 株式会社Azmec | 有害物質の不溶化剤、有害物質の不溶化方法及び水処理方法 |
JP2013039551A (ja) | 2011-08-19 | 2013-02-28 | Univ Of Tokyo | 水質浄化材の製造方法 |
WO2014162623A1 (ja) | 2013-10-01 | 2014-10-09 | 吉澤石灰工業株式会社 | 有害物質不溶化材及びそれを用いた処理方法 |
JP2014223569A (ja) | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 邦夫 石川 | 水溶液からの元素除去方法および除去元素保管方法 |
WO2016158914A1 (ja) | 2015-03-30 | 2016-10-06 | 吉澤石灰工業株式会社 | 有害物質不溶化剤及び有害物質の不溶化方法 |
JP2018065125A (ja) | 2016-10-18 | 2018-04-26 | 国立大学法人九州大学 | ホウ素含有水の処理方法 |
-
2020
- 2020-01-16 JP JP2020004804A patent/JP7440859B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009128490A1 (ja) | 2008-04-16 | 2009-10-22 | 株式会社Azmec | 有害物質の不溶化剤、有害物質の不溶化方法及び水処理方法 |
JP2013039551A (ja) | 2011-08-19 | 2013-02-28 | Univ Of Tokyo | 水質浄化材の製造方法 |
JP2014223569A (ja) | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 邦夫 石川 | 水溶液からの元素除去方法および除去元素保管方法 |
WO2014162623A1 (ja) | 2013-10-01 | 2014-10-09 | 吉澤石灰工業株式会社 | 有害物質不溶化材及びそれを用いた処理方法 |
WO2016158914A1 (ja) | 2015-03-30 | 2016-10-06 | 吉澤石灰工業株式会社 | 有害物質不溶化剤及び有害物質の不溶化方法 |
JP2018065125A (ja) | 2016-10-18 | 2018-04-26 | 国立大学法人九州大学 | ホウ素含有水の処理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020121302A (ja) | 2020-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5201455B2 (ja) | リン回収資材とその製造方法およびリン回収方法 | |
KR101093557B1 (ko) | 철광석 폐수를 이용한 하수 또는 폐수에 포함된 인과 질소의 처리방법 | |
JP7018393B2 (ja) | 廃水からリン生成物を生成するための方法 | |
JP6865434B2 (ja) | ホウ素含有水の処理方法 | |
JP5201454B2 (ja) | リン回収資材およびリン回収方法 | |
JP5913436B2 (ja) | ホウ素除去剤 | |
JP2010100875A (ja) | 次亜リン酸イオン、亜リン酸イオンの酸化方法、無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法並びにリン酸塩の再資源化方法 | |
CN110129061B (zh) | 一种修复重金属污染的稳定剂及其制备方法和应用 | |
JP7440859B2 (ja) | ホウ素含有水の処理方法 | |
CN113559820A (zh) | 一种磷霉素制药废水除磷吸附剂的制备及其应用回收方法 | |
JP2019155209A (ja) | ホウ素含有水の処理設備および処理方法 | |
Lin et al. | Role of phase transformation of barium perborates in the effective removal of boron from aqueous solution via chemical oxo-precipitation | |
JP6028652B2 (ja) | フッ素イオン吸着剤の製造方法及びフッ素イオン吸着剤 | |
CN114149063A (zh) | 一种硅酸盐-碳酸盐复合矿物材料、其制备方法及在沉淀重金属离子方面的应用 | |
Ashekuzzaman et al. | Use of Ca-and Mg-type layered double hydroxide adsorbent to reduce phosphate concentration in secondary effluent of domestic wastewater treatment plant | |
JP5934706B2 (ja) | 焼却灰からのリン抽出方法 | |
JP2007021485A (ja) | 結晶性珪酸ナトリウムを用いた排水を浄化する方法又は排水浄化剤 | |
JP4583786B2 (ja) | ホウ素含有排水の処理方法 | |
JP7043850B2 (ja) | ホウ素除去方法 | |
JP6158385B1 (ja) | 硫黄化合物除去剤の製造方法 | |
Choi et al. | Recovery of Presource from Sewage Sludge by a Struvite-forming Method | |
JP6901807B1 (ja) | セレン酸イオンを含む水の処理方法 | |
JP5461802B2 (ja) | 脱リン材および脱リン装置 | |
JP5574745B2 (ja) | リン酸カルシウム系水質浄化材およびその製造方法 | |
Kamimoto et al. | Removal properties of phosphate with Ettringite |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220802 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230719 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230808 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20231006 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231025 |
|
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: 20240109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240207 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7440859 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |