JPH02164492A - 排水の脱リン方法 - Google Patents

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】 〔技術分野〕 本発明は排水中のリン成分を除去する方法に関する。

〔従来技術〕

排水中のリンの除去方法として、リン成分を不溶化して
固液・分離するために、アルミニウム塩、鉄塩、カルシ
ウム塩などを添加する。生成した不溶化生成物はリン酸
アルミニウム、リン酸鉄、ヒドロキシアパタイト、水酸
化アルミニウム、水酸化鉄、水酸化カルシウムなどであ
り、これらはいずれも結晶の圧密性が低く、固液分離性
や脱水性が悪いという問題点があった。

低濃度リン含有排水については、リン鉱石などを種晶と
して充填した晶析濾過式脱リン方法が公知であるが、こ
の方法は原排水中リン濃度が、数■−Ｐ／Ｑの低濃度排
水に有効であり、数十、数百■−Ｐ／Ｑ濃度になると、
カルシウムが存在する系では不溶化が急速に起るため、
脱水性の悪いゲル状析出物となり、かつ析出物量が多い
ために晶析濾過では負荷が高く実用化ができないという
問題点があった。

晶析濾過での負荷を小さくするために晶析濾過の前処理
（カルシウム塩の添加による不溶化後）として沈殿槽を
設けることば晶析濾過の差圧を少なくし、濾過持続時間
を長くすることができるので有効であるが沈殿槽で得ら
れるヒドロキシアパタイトは圧密性の低い分離性の悪い
ゲル状沈殿物であり、固液分離をするためには沈降用凝
集剤が必要である。

〔目　　的〕

本発明は、排水中のリンを分離性のよい結晶とすること
により、高能率で排水の脱リンを行うことを目的とする
ものである。

〔構　　成〕

本発明者等は、前述の目的を達成するため鋭意研究を重
ねた結果、排水中のリン濃度が高いほど、生成するリン
含有沈殿物の濾過性、濾過膜における水の透過性が高い
ことを発見し１本発明にいたったものである。

すなわち１本発明は、リンを含有する排水にカルシウム
化合物を添加し、リンを不溶化した後、固液分離して排
水中のリンを除去する方法において、固液分離したリン
不溶化物又は濃縮されたリン不溶化物スラリーの一部を
前記カルシウム化合物の添加に先立フて前記排水中に投
入、再溶解させ、処理用排水中のリン濃度を高めること
を特徴とするものである。

カルシウム化合物としては、水酸化カルシウム、酸化カ
ルシウム、塩化カルシウム等を挙げることができる。

排水中に溶解しているリン酸イオンをヒドロキシアパタ
イトのようなカルシウム塩として沈殿させるためには、
カルシウムイオンのほか。

水酸基イオンが必要であり、系はカルシウム化合物の添
加の前後又は添加時の任意の段階でアルカリ性にしてお
く、たとえば、カルシウム化合物として塩化カルシウム
を使用するときは。

これを添加する前後又は同時にＮａＯＨのようなアルカ
リ化剤を加える。

このようにして生成したヒドロキシアパタイトのような
リン酸カルシウム類は過飽和状態になってもなかなか沈
殿しないので、系内で生成した結晶を過剰に返送すると
よい。種晶として骨炭、リン鉱石等を添加することが行
われているが、本発明においてもこの技術を使用するこ
とは一部にさしつかえない。

固液分離手段は、凝集沈殿法あるいはフィルターブレス
のような通常の固液分離方法でもよいし、ＵＦ、　ＭＰ
などの膜モジュールを用いた膜濾過法でもよく、特に制
限はない。

本発明は、リンを含有する排水であればすべて適用でき
る。とくに、リン肥料製造工場排水や高濃度有機性排水
、有機汚泥の処理法である湿式酸化処理法（チンマーマ
ン法）の処理排水に対して本発明は極めて有効である。

前記チンマーマン法やその改良法（例えば特公昭５７−
４２３９１号、特公昭５９−４９０７３号等）において
は高温高圧下に排水中に空気（酸素）を吹き込みＣＯＤ
成分およびＮ）１３−Ｎ（アンモニア態窒素）を効率よ
く酸化分解するが、リンは酸化さ九でリン酸イオンの形
で残留している。したがってチンマーマン法等の処理排
水は、リンを含有する排水であり、リン除去工程を必要
とするものである。

本発明を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施態様を示すものである。１は
溶解槽であり、ここに原排水がライン７より供給される
。一方、ライン８を通ってリン不溶化物スラリーが供給
され、溶解槽１内で原排水と混合して溶解する。溶解槽
では通常原水の酸度でリン不溶化物スラリーを溶解させ
るが、酸度の低い排水では、原水および／またはリン不
溶化物スラリーに鉱酸を添加して溶解させてもよい。溶
解槽へのスラリー量は、原水の世（酸性度）によって異
なるが、し尿の湿式触媒酸化液の場合は、し尿原液にＨ
２Ｓｏ４０．０１ｍｏΩ／ｒｒｌ’程度添加されること
があり、そのリン溶解力は１０００〜２０００ｍｇ−５
ｓ／　Ｑ　（固形物としてＱ当りに何ＩＩＩｇ含まれて
いるかを示す）程度にあるので２０００ｍｇ／２以上の
添加が望ましく、過剰に添加しても未反応結晶は種晶の
作用を促進するので膜透、過性に悪い影響はない。

溶解槽を出るときのリン濃度は好ましくは１３０ｍｇ−
Ｐ／１２以上さらに好ましくは３００ｍｇ−Ｐ／１２以
上である。このようにして溶解性リンを高濃度化した排
水はスラリー晶析反応槽２においてライン６より供給さ
れてきた消石灰水溶液と混合される。溶解槽をへてＣａ
（ＯＨ）２のようなカルシウム化合物とリン酸イオンと
の反応によるヒドロキシアパタイト生成では反応槽を一
槽としてＰＨを８〜９に調整するのもよいが、図面に示
すようにｐＨ６、５〜７．０の反応槽とＰＨ８，０〜８
．５の反応槽よりなる多段反応槽として用いてもよい。

循環槽３を出たスラリーはポンプで膜分離装置４に送ら
れる。膜分離装置は、多数のチューブ状決過体中に酊記
スラリーを通過させることにより、水は濾過材よりなる
チューブ壁を通って排水され、スラリーは濃度を高めて
、ライン８より大部分は循環槽３に、そして一部は溶解
槽１に返送される。処理水は排ガス中の炭酸ガスで中和
するためにライン１０を経てＰＨ調整塔９に送られる。

通常、し尿の湿式触媒酸化塔から生ずる排ガス中には排
水中の有機物を酸化して生成した炭酸ガスを多く含むの
でＰＨ中和剤として使用するのが有利である。

なお、溶解槽１に供給されるリン不溶化物スラリーは膜
分離装置４からの返送でも、循環槽３からの返送でもよ
い。

〔実施例〕

し尿の湿式触媒酸化処理液（Ｔ−Ｐ　４２ｍｇ／Ｑ、　
５Ｓ２０■／Ｑ、　ＴＯＣ９■／Ｌ山１．５）を処理対
象の排水として使用した。なお、　Ｔ−Ｐは全リン濃度
、ＳＳは固形物濃度、　ＴＯＣは全有機炭素である。

この排水中のリン濃度を高めるため、実験的にリン成分
としてＮａＨ２ＰＯ４・２Ｈ２０とリン不溶化物スラリ
ーを下記の表に示された量で前記排水に添加した。

前記リン不溶化物スラリーは、リン含有排水にＣａ（Ｏ
Ｈ）、を添加し田８に調節したものである。

カルシウム化合物としてはＣａ（ＯＨ）、　１００ｇ／
１２液を使用し、Ｃａ／Ｐ当量比１．５倍のＣａ（ＯＨ
）、を加え、田が８を越えないようにＨＣＱで微調整し
つつ５分間１１００ｒｐで撹拌した。

（注）ｒＣａ／Ｐ当量１．５倍」について、ＣａとＰＯ
４とは、ヒドロキシアパタイトＣａ。

（ＯＨ）　（ＰＯ４）ｓを形成するのでＣａが５に対し
、Ｐが３のとき当量と言っている。したがってＰが３に
対しＣａが７．５のときを当量比１．５倍と言う。

ついでこの液を内径５．５ｍの多孔質ポリプロピレンチ
ューブ（孔径０．２μｍ）の肝モジュールに平均圧０　
、８　ｋｇ　／　ａｍ　”、膜面流速１．５ｍ／ｓで通
液し、チューブ壁から透過して出てくる透過水量を測定
した。

（以下余白） ４゜ 〔効　　果〕 本発明は、従来リンの含有濃度が低くて処理が困難であ
ったような排水をも処理することができると共に、排水
中のリン含有濃度が変動する場合にあっても、添加する
リン成分の濃度を自動的に制御するなどして対処するこ
とができる。

又、沈殿物が水との分離性にすぐれているため発生汚泥
量が少く、固液分離方法として膜分離法を使用するとき
には、膜での透過水量が多く、かつ透過水量が安定して
いる。固液分離方法としてフィルタープレス法などを採
用する場合にあってもケーキの脱水性がすぐれている。

さらに、本発明を使用すると他の方法に較べて、スケー
ルの発生が少い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施態様を示すフローシートであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、リンを含有する排水にカルシウム化合物を添加し、
   リンを不溶化した後、固液分離して排水中のリンを除去
   する方法において、固液分離したリン不溶化物又は濃縮
   されたリン不溶化物スラリーの一部を前記カルシウム化
   合物の添加に先立って前記排水中に投入、再溶解させ、
   処理用排水中のリン濃度を高めることを特徴とする排水
   中のリンを除去する方法。