JPH04141293A

JPH04141293A - 脱リン装置

Info

Publication number: JPH04141293A
Application number: JP2263643A
Authority: JP
Inventors: Noboru Fujimoto; 昇藤本; Toshiro Mizuochi; 水落　敏朗; Yasutaka Togami; 砥上　靖孝
Original assignee: FUKUOKASHI; Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: FUKUOKASHI; Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1990-10-01
Publication date: 1992-05-14
Anticipated expiration: 2012-01-29
Also published as: JP2576679B2

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］本発明は脱リン装置に係り、特に消化脱離液を高度に脱
リン処理することができる脱リン装置に関する。

［従来の技術］下水、し尿、排水等の嫌気、好気処理工程では、余剰活
性汚泥のリン含有率が高くなるため、この汚泥を消化処
理した場合、消化脱離液中のリン濃度が高くなり、その
結果脱離液移送管にリン酸塩系のスケールによるつまり
を生じたり、返流水のリン濃度が高くなり、水処理系で
のリン除去性能に悪影響を及ぼす。このため、本出願人
は、消化脱離液中に含まれている多量のアンモニアとリ
ンに一部不足しているマグネシウムイオンを添加して、
これらをリン酸マグネシウムアンモニウム（ＭＡＰ）と
して回収するべく、「嫌気性消化槽と、該糟からの脱離
液及び／又は汚泥を気曝処理する気曝槽とを設けたこと
を特徴とする脱リン装置。」を先に特許出願した（特開
昭６３−８４６９６号）。

特開昭６３−８４６９６号の脱リン装置では、曝気によ
り原水の脱炭酸を行なフて、ＭＡＰ析出ｐＨに調節し、
リンをＭＡＰの結晶として除去する。

［発明が解決しようとする課題］上記特開昭６３−８４６９６号の脱リン装置では、次の
ような問題があった。

即ち、高濃度のリンを含む原木をＭＡＰ析出条件にする
と、微細結晶が多量に析出し、大粒の造粒ができない。

例えば、リン酸塩濃度１００ｍｇ／Ｌ以上の原水をＭＡ
Ｐ析出条件に調整するとＭＡＰの過飽和度が高くなり、
ＭＡＰは微細結翳として自己析出する。このようなＭＡ
Ｐの微細軒昂は、原水の汚泥固形物濃度が例えば数１０
００〜数万ｍ　ｇ　／　１と高濃度である場合には、固
形物と共に装置から流出し、高いリン除去率を達成する
ことかできない。

また、ＭＡＰはスケールとして付着し易く、装置内壁に
付着、堆積する。このため、スケールの除去処理が必要
となり、長期間連続運転ができない場合がある。

本発明は上記従来の問題点を解決し、原木（又はＷ、泥
）中のリンを高い除去効率にて安定に除去することがで
きる脱リン装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明の脱リン装置は、塔下部に消化脱離液の導入口、
塔上部に処理水の取出口を有する反応塔と、該反応塔内
に設けられた散気手段と、該反応塔の処理水を塔下部に
循環する循環手段とを備えることを特徴とする。

［作用］本発明の脱リン装置では、反応塔内をＭＡＰＡ出条件に
設定してＭＡＰを析出させる際、反応塔の処理水を循環
させて、リン酸塩濃度１００ｍｇ／ｆｌ以下となるよう
に反応塔内のリン濃度を下げ、ＭＡＰは自己析出ではな
く、反応塔内に既に析出しているＭＡＰを種晶として、
この種晶の表面にＭＡＰが析出、不溶化するいわば「準
安定域」のＭＡＰＡ出条件を設定して処理することがで
きる。これにより、反応塔内のリン濃度が低いことから
、前述したＭＡＰＡ細結晶の自己析出は殆ど生起するこ
となく、種晶の肥大化が促進されて、大粒のＭＡＰが造
粒される。

大粒に造粒されたＭＡＰＡ子は、原水の汚泥固形物との
分離性に優れ、固形物と共に流出することなく、高い回
収率で原水から回収除去することができる。

また、造粒されたＭＡＰＡ子は、処理水の循環流と散気
手段による散気により流動して反応塔内壁をこすり、ス
ケールの付着を防止すると共に、付着スケールを剥離さ
せる。

ところで、曝気による脱炭酸の効果だけでＭＡＰＡ出ｐ
Ｈにするには、多大な曝気量及び曝気時間を必要とする
。このため、曝気のための電力費の高騰、曝気塔容量の
増大を招き、装置建設費及びＩＡ理ココスト高くつく。

なお、ｐＨ調節をアルカリ剤の注入のみで行なおうとす
ると、必要とするアルカリ剤が多量に必要になり、薬剤
コストが高くつく。従って、本発明においては、ｐＨの
調整は曝気による脱炭酸とアルカリ剤添加との併用とす
るのが効果的である。

即ち、原水は高濃度に炭酸塩を含有するため、これに直
接アルカリ剤を添加してもｐＨ上昇効果は小さく、曝気
による脱炭酸の方が効果的にｐＨを上昇させることがで
きる。しかしながら、脱炭酸が進みｐＨがある程度高く
なると、それ以上の曝気による脱炭酸でのｐＨ上昇効果
を得ることは難しい。この場合には、アルカリ剤添加に
よるｐＨ調節が効果的である。このようなことから、曝
気とアルカリ剤添加とのそれぞれ高い効果が得られる範
囲で、原水をまず曝気により脱炭酸しである程度ｐＨを
上昇させ、その後アルカリ剤の添加によりｐＨ調節を行
なうようにするのが経済性の面で好ましい。

Ｃ実施例コ以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の脱リン装置の一実施例を示す断面図で
ある。

図中、１は下部に被処理水の導入口２、上部に処理水の
取出口３を有し、頂部が開放した反応塔である。この反
応塔１は小径部ＩＡ、拡径部ＩＢ及び大径部ＩＣで構成
され、小径部ＩＡはＭＡＰの造粒反応部、大径部ＩＣは
沈殿部、拡径部ＩＢは穆行部とされている。小径部ＩＡ
の下部には散気管４が設けられ、反応塔１内に空気を散
気するように構成されている。また、小径部ＩＡの下部
にはＭｇＣｌ２等のマグネシウム塩溶液（マグネシウム
塩を含有するものであれば良く、海水であっても良い。

）の供給管５及び上部にはＮａＯＨ等のアルカリ剤の供
給管６が設けられている。１０はＭＡＰ粒子である。

一方、大径部ＩＣにはドラフト管７が設けられており、
散気管４より曝気された空気が沈殿部の液を乱すことが
ないように、その排気を案内するよう構成されている。

また、大径部ＩＣには、処理水を抜き出して反応塔１下
部の導入口２に循環するためのポンプＰを備える配管８
が設けられている。９は溢流堰である。

１１は脱炭酸塔であり、上部に導入口１２及び下部に排
出口１３を有し、塔下部には散気管１４が設けられてい
る。１５は脱炭酸塔１１の処理液を反応塔１に送給する
配管、１６は排出管である。

即ち、本実施例においては、前述の如く、高いｐＨ８整
効率を得るために、原水（消化脱離液）を脱炭酸塔１１
で脱炭酸処理してｐＨを上昇させた後、アルカリ剤を添
加して更にｐＨｔＪＲ整する。

以下に、第１図に示す脱リン装置により脱リン処理する
方法について説明する。

原水はまず導入口１２より脱炭酸塔１１に導入し、散気
管１４からの曝気により液中の炭酸ガスを放散させて脱
炭酸する。ここで、原水はＭＡＰが殆ど析出しないｐＨ
範囲、例えば、ｐ）ｒ７．５〜８．２、好ましくはｐＨ
７，７程度となるように脱炭酸処理する。脱炭酸塔１１
の処理液（以下「脱炭酸原水」と称す。）は、排出口１
３から配管１５、導入口２を経て反応塔１に導入する。

反応塔１においては、ＭＡＰが析出するｐＨ条件、即ち
ｐＨ７，７〜９．０、好ましくはｐＨ８，１となるよう
に、供給管６よりＮａＯＨ等のアルカリ剤を注入する。

また、ＭＡＰの析出にマグネシウムが不足する場合には
、供給管５よりＭ　ｇ　Ｃ１２等のマグネシウム塩溶液
を注入する。

小径部ＩＡ、即ちＭＡＰ造粒反応部では、既に析出して
いるＭＡＰ粒子１０を種晶としてＭＡＰが造粒される。

即ち、散気管４からの曝気と脱炭酸原水の流入によりＭ
ＡＰ粒子１０が流動状態となり、このＭＡＰ粒子１０の
表面に新たなＭＡＰが析出して、大粒のＭＡＰ粒子が造
粒される。

このＭＡＰの析出において、原水のリン濃度が高いと前
述の如く、種晶の不存在下でＭＡＰの微小結晶が自己析
出し、大粒のＭＡＰ粒子が得られないという不具合があ
る。これに対し、本発明の脱リン装置では、反応塔１の
処理液を大径部ＩＣから配管８及びポンプＰにより抜き
圧して循環することにより、反応塔１内のＭＡＰ造粒反
応部のリン濃度を低下させることができる。これにより
反応塔内のＭＡＰの過飽和度が低下し、ＭＡＰは微小結
晶として自己析出することなく、種晶のＭＡＰ粒子１０
の表面でのみ析出してＭＡＰ粒子の大粒子化を促進する
。

本発明におては、反応塔１内のＭＡＰ造粒反応部のリン
濃度をリン酸塩濃度１００ｍｇ／ｊ！以下、特に４０〜
ａｏｍｇ／ｆとなるように、処理水を循環するのが好ま
しい。

ＭＡＰの析出により、リン濃度が低下した液は反応塔１
内を上昇して取出口３より排出される。

この際、ＭＡＰ粒子は大粒子化しているため、多量の汚
泥固形物を含む原水を処理する場合においても、ＭＡＰ
粒子が固形物と共に排出されることなく、良好に沈殿分
離される。即ち、ＭＡＰ粒子は、汚泥固形物よりも十分
に大きい比重、粒度であるため、良好な分離性にて沈殿
分離し、汚泥固形物のみが処理水中に含有されて溢流堰
９を越流して排出される。

なお、散気管４による曝気で生じた気泡２０は、ドラフ
ト管７に案内されて、大径部ＩＣの沈殿部の液を乱すこ
となく、液中から分離排気される。

以上の処理は連続処理にて行なわれる。

一方、小径部ＩＡの反応造粒部で粒大化したＭＡＰ粒子
は、反応塔１下部の排出管１６より間欠的に取り出す。

なお、第１図に示す装置は本発明の一実施例であって、
本発明は何ら図示のものに限定されるものではない。

例えば、処理水の循環用配管は処理水の排出管に接続し
て設けても良い。また、この循環用配管で循環する処理
水は、反応塔下部に直接導入するようにしても良い。

以下に実験例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

実験例１第１図に示す脱リン装置を用いて下記水室の原水の処理
を行なった。

原水水質０−Ｐ：２５０ｍｇ／ｆＳＳ＋８０００ｍｇ／ｆｐＨ１，３なお、脱炭酸塔１１では、ｐＨが７．７となるように脱
炭酸処理し、反応塔１では、流入液のリン酸塩濃度が３
０〜５０　ｍ　ｇ／Ｉ１．どなるように処理水の循環を
行なうと共に、ｐＨが８．１となるようにＮａＯＨを添
加し、また、ＭｇＣＪ２溶液を流入水に対して１９０ｍ
ｇ−Ｍｇ／Ｊ：Ｌ−流入水添加した。

反応塔１のその他の条件は下記の通りとした。

処理水量：４．Ｏｒｎ’／日散気量：１２ｊ！／分２０日連続運転した結果、下記水室の良好な処理水が得
られた。また、２０日連続運転後、塔内のＭＡＰ粒子を
取り出して粒径を調べたところ、１．５〜３ｍｍの大粒
子に造粒されていた。

糺里困工１０−Ｐ：３５ｍｇ／Ｊ２ＳＳ　：　８０００ｍｇ／ｕｐＨ：８．１以上の結果から、本発明の脱リン装置によれば、効率的
な脱リン処理を行なえることが明らかである。

なお、処理水の循環を行なわなかったこと以外は、同様
にして処理を行なったところ、得られた処理水中にはＭ
ＡＰ微粒子が混入しており、また、ｏ−ｐも１８０ｍｇ
／Ａで、十分なリン除去がなされなかった。

［発明の効果コ以上詳述した通り、本発明の脱リン装置によれば、高濃
度にリンを含有する消化脱離液からも、高い処理効率に
て安定にＭＡＰとして除去することが可能とされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の脱リン装置の一実施例を示す断面図で
ある。１・・・反応塔、　　　　　２・・・導入口、３・・・
取出口、　　　　　４・・・散気管、７・・・ドラフト
管、　　　８・・・配管、１０・・・ＭＡＰ粒子、　　
１１・・・脱炭酸塔。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）塔下部に消化脱離液の導入口、塔上部に処理水の
取出口を有する反応塔と、該反応塔内に設けられた散気
手段と、該反応塔の処理水を塔下部に循環する循環手段
とを備えることを特徴とする脱リン装置。