JPH02135189A

JPH02135189A - 含リン排水の処理方法

Info

Publication number: JPH02135189A
Application number: JP29047988A
Authority: JP
Inventors: Norio Murashige; 村重　憲生
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1988-11-17
Filing date: 1988-11-17
Publication date: 1990-05-24
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: JPH0747155B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、し尿、水産加工排水、家庭用排水、下水ある
いは工場排水などにおけるリン化合物を有する排水の高
度浄化処理方法に関し、特に、化学的酸素要求ｆｌ（以
下ＣＯＤということがある）、生物学的酸素要求量（以
下ＢＯＤということがある）、懸濁固体（以下ＳＳとい
うことがある）、リン酸等の除去率が高く、しかも膜処
理時の膜透過流速（以下フラックスということがある）
の低下がす（ない処理方法に関する。

〈従来技術とその問題点〉従来、有機物等で汚染度の高い排水の処理方法としては
、水で希釈後、活性汚泥法によって処理することが行わ
れてきた。さらに、下水、工場排水の再利用の必要から
排水の高度処理技術が発達してきた。

下水、排水の高度処理技術には大別して二つあり、−は
従来の活性汚泥処理した処理液をさらに高度処理する方
法であり、他は、物理化学的処理方法と呼ばれるもので
硫酸パン±、消石灰、塩化第一鉄などの無機凝集剤によ
る沈澱生成と沈澱除去を組み合わせる方法である。物理
化学的処理方法は、各種の被処理物質に応じた処理が可
能で高膜処理ができるが、複雑な処理工程が必要であり
装置が大型化してしまう問題があり、また必ずしも低濃
度まで除去する必要のない被処理物もあり経済的でない
場合もある。

このため処理する排水に応じた各種の処理方法を組み合
わせて行う方法が考えられている。

し尿の処理は、希釈後、生物学的処理方法である硝化脱
窒素活性汚泥法をおこなってってＢＯＤ、窒素を除去し
た後、処理水に硫酸パン土などを添加し、残留する燐、
ＣＯＤ、色度、ｓｓを除去する方法がおこなわれている
。しかし硫酸パン土による凝集処理は凝集剤を大量に消
費するうえ、発生する凝集汚泥の処分も大きな問題とな
る。

また、近年、燐酸の存在は富栄養化の主因となり、湖水
、河川水の富栄養化によってって水質が異臭化し、閉鎖
系海域への燐酸含有排水の放流は赤潮発生の原因となる
。このような燐酸は逆浸透膜を利用した高度な処理をす
れば除去できるが、設備費、経費がかかる。このため、
し尿、下水、工場排水処理法での脱燐法の主流は、曝気
段階で第一鉄塩を添加して、燐酸を鉄塩として沈澱させ
る方法や、最終沈澱処理の段階で、第二鉄塩を添加して
沈澱処理する方法、また、鉄塩に代わってアルミニウム
塩を使用する方法が知られている。

本発明者等は、ＦｅＣｌ３により燐酸を凝集沈澱させた
後、膜濾過して固液分離して排水処理をおこなったとこ
ろｐＨ４〜５で凝集反応を行った後そのまま膜処理する
だけで燐酸を効率よ（除去でき、さらにＣＯＤや色度も
減少でき、最終工程の活性吸着塔の運転コストも低減で
きることがわかった。

ところが、この様な膜処理を用いる排水の処理方法では
、膜処理時の経時によりフラックスが低下してしまい、
所定の排水処理ヱが安定して得られないという問題があ
った。

〈発明が解決しようとする課題〉本発明の目的は、従来技術の問題点を解決し、リン化合
物を効率よ（除去できるだけでなく、膜濾過時のフラッ
クスの低下のない含リン排水の処理方法を提供しようと
するく課題を解決するための手段〉すなわち本発明は、リン化合物を含有する排水の処理方
法において、ポリフッ化ビニリデン系樹脂膜を用いた膜
濾過処理を行うことを特徴とする含リン排水の処理方法
を提供する。

ここで、下記の工程（ａ）および（ｂ）を有する含リン
排水の処理方法が好ましい。

（ａ）酸性条件下で、リン化合物固定化剤を加え、リン
化合物を不溶性物として生成せしめる工程。

（ｂ）前記不溶性物が生成せしめられた液をポリフッ化
ビニリデン系樹脂膜を用いて膜濾過して濃縮液と処理水
とに分離する工程。

以下に、本発明の詳細な説明する。

本発明方法を適用される排水は、リン化合物を含む排水
であれば特に限定されないが、し尿、水産加工排水、食
品排水、下水、工場排水などの有機性物質を含む排水で
ある。排水は、必要により生物学的処理を行ってから以
下の膜濾過処理工程を行う。生物学的処理は、嫌気性菌
、好気性菌、通性嫌気性菌、等の微生物を活性汚泥と共
に排水中に入れ、ばっ気、攪拌等の適切な処理を行う。

膜濾過処理は、分画分子量１０，０００〜１゜ｏ、ｏｏ
ｏの透過膜を１．　０〜５．　０Ｋｇ／ｃｍ２の加圧条
件で用いて透過する。膜濾過処理の温度は、１０〜７０
℃が好ましい。

使用する透過膜の素材は、ポリフッ化ビニリデン系樹脂
を用いる。

ポリフッ化ビニリデン系樹脂は、下記式で示されるポリ
フッ化ビニリデンを主成分とするふっ素糸の樹脂であり
、機械的強度、耐熱性が高く、耐薬品性、耐候性に優れ
ている。

本発明に用いるボリフ・ノ化ビニリデン系樹脂は、上述
のポリフッ化ビニリデン以外に、他の樹脂を混合したり
共重合してもちいてもよく、他の樹脂は、テトラフロロ
エチレン、メチルメタクリレート、を例示することが出
来る。

本発明において使用するポリフ・ノ化ビニリデン系樹脂
膜としては、例えばローンブーラン社製ＩＲＩＳ−３０
６５などが例示できる。

膜濾過装置の形式は、特に限定されないが、ロッド型膜
モジュール、管型膜モジンール、中空管型膜モジュール
、のり巻き構造型膜モジュール、中空糸型膜モジュール
、平膜型モジュール等を利用することができるが、管型
、中空管型膜モジュールは物理的洗浄が容易であり好ま
しい。より好ましくは、第一図に例示する平膜型モジュ
ールがよい。

好ましくは、下記の工程（ａ）および（ｂ）を用いる。

工程（ａ）；酸性条件下で、リン化合物固定化剤を加え
、リン化合物を不溶性物として生成せしめる工程。

リン化合物を不溶性物とする工程は、排水中のリン化合
物を、接触粒体あるいは粉体、沈澱物を添加して、吸着
あるいは化学的に反応させて固定化し、−度固定化した
リン化合物が系外に流出しないようにする場合もあるし
、化合物を添加してリン化合物と反応させて不溶性の沈
澱とする等の場合もある。

用いるリン化合物固定化剤は、リン化合物を不溶性リン
含有物とするものであれば特に限定されないが、燐鉱石
、燐灰石、骨炭、アルミナ等の粉体、粒体や、Ｃ１１Ｃ
１２，アルミン酸塩、Ｆｅ塩等の化学物質が例示され、
Ｆｅ塩が好ましく、特に第二鉄塩、なかでもＦｅＳＯ４
、ＦｅＣｌ３が好ましい。リン化合物固定化剤の濃度は
、全リン濃度に対してＦｅ、Ａｔ、Ｃａ等の金属濃度が
、金属（Ｆｅ、ＡＩ、Ｃａ等）／全リン＝１．５〜３モ
ル比がよい。

酸性条件は、好ましくは、ｐＨ３〜５、より好ましくは
、ｐＨ４〜４．５がよい。酸性条件は、燐化合物固定化
剤にＦｅＣｌ３を用いる場合は、カセイソーダ、カセイ
カリ、等のアルカリを添加して調整するが、場合によっ
ては、硝酸、塩酸、硫酸等の酸を必要により添加して調
整してもよい。

工程（ａ）を行う装置は、バッチ式でも連続式でもよい
が第一図に例示する攪拌機７を備えた混合槽６が好まし
い。

工程（ａ）を行う時間およびａｔは、処理される排水の
種類や汚染度によって種々であり限定されない。好まし
くは、１０〜１２０分、１５〜５０℃がよい。

工程（ｂ）；前記不溶性物が生成せしめられた液をポリ
フッ化ビニリデン系樹脂膜を用いて膜濾過して濃縮液と
処理水とに分離する工程。

以上の処理を行った処理水は、必要によりさらに吸着処
理を行ってもよい。吸着処理は、有機性吸着樹脂や、活
性炭、ゼオライト、珪藻土、酸性白土等の無機性吸着剤
を用いて処理を行うことができる。

本発明の好適実施例の一つを第一図を用いて説明する。

第一図に示すフローチャートは、攪拌機７を備えた混和
槽６、濃縮槽１３、膜分離装置１５、をこの順序で配置
して、搬送ライン１４で連続的につないだ含リン化合物
の処理ラインをあられす。

別に、原水槽２、塩化第二鉄槽３、カセイソーダ槽４を
設け、これらは、それぞれポンプ２５を介して搬入ライ
ン２６をもち、搬入ライン２６は混和槽６に連通し、そ
れぞれ混和槽６に原水１、塩化第二鉄、カセイソーダを
供給できるように配置されている。

原水１は、原水槽２に導入され、原水槽２ではフロート
２１により原水の水位が一定に保たれている。

原水槽２中の原水１は、ポンプ２５により搬入ライン２
６中を運ばれ、ガイド２７により混和槽６の底部にはい
る。別に混和槽６中には、塩化第二鉄槽３およびカセイ
ソーダ槽４よりそれぞれ塩化第二鉄、カセイソーダが、
適宜供給される。

原水と、塩化第二鉄と、カセイソーダは、混和槽６中で
攪拌機７により攪拌混合され所定のｐＨ値を保つよう調
節されつつ供給される。混和槽６中で、原水中に含まれ
るリン化合物は、塩化第二鉄と反応して不溶性物となる
。不溶性物中には、不溶性リン化合物以外に、ＳＳ凝集
物等も含まれる。

一定時間混和槽６中で混合されリン化合物を不溶性物と
して含む原水は、搬送ライン１４により濃縮槽１３に搬
送され、濃縮槽１３中で、所定時間保持され、さらに沈
澱凝集反応がすすめられる。

充分沈澱反応が行われた原水は、搬送ライン１４により
ポンプ２５を介して膜分離装置１５に送られる。原水は
膜分離装置１５中の分離膜を通過することにより分画分
子量以上の物をこしとられて処理水２２となり処理水ラ
イン１９により糸外に搬送される。処理水ライン１９に
は流量計２０が設けられ膜分離装置からの透過液量を常
時読みとれる。また、搬送ライン１４から濃縮槽１３に
流れ込む液量以上の膜分離装置からの透過液は、濃縮槽
１３に設けたフロート２１を介して返送することにより
、濃縮槽１３の液レベルは一定に保持される。

膜分離装置１５により処理水２２と分離された膜分離装
置濃縮液は、返送ライン１６を通って一部濃縮槽返送ラ
イン１７にはいって濃縮槽１３中に返送される。

〈実施例〉（実施例および比較例）第一図に示す装置を用いて、下記の条件で排水の処理を
行い、第２図に示すＣＯＤおよび全リン濃度の処理水を
得た。この処理により全リン除去率９９％以上、ＣＯＤ
除去率６０％以上、色度除去率８０％が得られた。

膜分離装置で使用するＵＦ膜に、ポリアクリロニトリル
系樹脂膜（ローンブーラン社製ＩＲＩＳ−３０３８，分
画分子ｆ１２００００）を用いて比較例とし、ポリフッ
化ビニリデン系樹脂膜（ローンブーラン社製ＩＲＩＳ−
３０６５，分画分子量４００００）を用いて本発明例と
した。

用いたＵＦ膜の種類によるフラックス量の変化を測定し
、第３図に示した。

実験条件は、下記のとおりとした。

１、膜分離装置およびＵＦ膜ＵＦモジュール；ｔＪＦｐ−ｔｏ　　２Ｓ２ＰＯ，２２
ｍ２ＵＦ運転条件　；圧力　入口　２．４Ｋｇ／ｃ＃出口　
１．６Ｋｇ／ｃゴ線速度　２．５ｍ／ｓ２、初期テスト条件原水水質　　　；°全リン濃度　８０　ｍ　ｇ　／　’
ＪＣＯＤ　　　　１００ｍｇ／ＲＵＦフラックス；　２００２７ｍ２．　　ｈ　　以上原
水処理量　　；４４Ｑ／ｈ塩化第二鉄フィード量　；Ｆｅ／全リン　モル比　１．５ＦｅＣ１３フイード速度１７１ｍｍｏｌ／ｈカセイソダ
フィードｆｆｉ　２５７ｍｍｏｌ／ｈＮ　ａ　ＯＨ／　
Ｆ　ｅモル比　１．５沈澱分離槽ｐＨ；４．５３、分析方法全リン濃度モリブデン酸アンモニウム法（下水試験法基準）ＣＯＤ
濃度１００″Ｃ過マンガン酸カリウム法（ＪＩＳ　　Ｋ−０
１０２基準）全鉄濃度０−フェナントロリン法（Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ−０１０２
基準）懸濁固体（Ｓ　Ｓ）濃度サンプルの２０ｍ２を３０００ｒｐｍ、２０ｍ１ｎの条
件で遠心分離し、上澄み液を廃棄の後３ＯｍＱの蒸留水
に再溶解、再度遠心分離し沈澱分を１０５℃で一昼夜乾
燥後秤量してＳＳとした。

色度吸光高度計を使用し測定波長４１０　ｎｍ、セル１０ｍ
ｍにて測定した。

フラックス変化テスト開始時Ｆｅ／全リンモル比２の条件でポリアクリ
ロニトリル樹脂膜によりテストを行ったが、２００２／
ｍ２・ｈのフラックスを維持した時間は約２日であった
。

原水フィード量を低下しＦｅ／全リンモル比を２以上と
した条件でポリフッ化ビニリデン樹脂膜でテストした。

その結果フラックス２００　！９／ｍ２・ｈが５日間持
続できた。

〈発明の効果〉本発明の排水の処理方法は、ポリフッ化ビニリデン系樹
脂膜を用いて膜濾過処理を行うので、排水中のリン化合
物を効率よ（除去できるだけでなく、膜濾過時のフラッ
クスの低下が少な（安定した処理量が長期に渡って得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第一図は、本発明の一実施例を示すフローチャートであ
る。第二図は、本発明で得られる処理水の水質を示すグラフ
である。第三図は、膜濾過装置の膜材質の変化によるフラックス
の変化を示すグラフである。符号の説明１・・・原水（排水）２・・・原水槽３・・・塩化第二鉄槽４．５・・・カセイソーダ槽６・・・混和槽７・・・攪拌機８・・・沈澱分離槽９・・・かきとり羽根１０・・・バルブ１１・・・排出ライン１２・・・不溶性物（濃縮液）１３・・・濃縮槽４・・・搬送ライン５・・・膜分離装置６・・・返送ライン７・・・混和槽返送ライン９・・・処理水ライン０・・・流量計１・・・フロート２・・・処理水５・・・ポンプ６・・・搬入ライン７・・・ガイドＦＩＧ、２ＦＩＧ、３

Claims

【特許請求の範囲】

（１）リン化合物を含有する排水の処理方法において、
ポリフッ化ビニリデン系樹脂膜を用いた膜濾過処理を行
うことを特徴とする含リン排水の処理方法。
（２）下記の工程（ａ）および（ｂ）を有する請求項１
記載の含リン排水の処理方法。（ａ）酸性条件下で、リン化合物固定化剤を加え、リン
化合物を不溶性物として生成せしめる工程。（ｂ）前記不溶性物が生成せしめられた液をポリフッ化
ビニリデン系樹脂膜を用いて膜濾過して濃縮液と処理水
とに分離する工程。