JPS59156488A - Artificial dephosphorizing agent and dephosphorization - Google Patents

Artificial dephosphorizing agent and dephosphorization

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JPS59156488A
JPS59156488A JP3157983A JP3157983A JPS59156488A JP S59156488 A JPS59156488 A JP S59156488A JP 3157983 A JP3157983 A JP 3157983A JP 3157983 A JP3157983 A JP 3157983A JP S59156488 A JPS59156488 A JP S59156488A
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JP
Japan
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phosphate
dephosphorization
calcium phosphate
powder
water
Prior art date
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Pending
Application number
JP3157983A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Joko
勲 上甲
Hatsumi Kaneniwa
金庭 初美
Shigeki Sawada
沢田 繁樹
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.)
Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To efficiently crystallizedly remove phosphates from water, by supporting powder containing calcium phosphate such as hydroxyapatite on a supporting body containing calcium carbonate such as a fossile coral to form the titled dephosphorizing agent. CONSTITUTION:The interior of a tank for manufacturing a dephosphorizing agent is packed with calcium carbonate-contg. particles to form a stationary bed. The liquid suspension of powder containing calcium phosphate is cyclically circulated, until most of suspended matter is eliminated. Hence, said powder is captured in the stationary bed of the supporting body. Thereafter, phosphate- contg. water is circulated in a series or cyclically under the condition of a pH above 6, so that said powder is supported on the supporting body to obtain the artificial dephosphorizing agent. This dephosphorizing agent is brought into contact with phosphate-contg. water at a pH above 6 in the presence of Ca ion, to crystallize phosphoric ion in the form of hydroxyapatite on the dephosphorizing agent. Thus, dephosphorization is performed.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はリン酸塩を含む水の処理に適した人工脱リン
材および脱リン方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an artificial dephosphorization material and a dephosphorization method suitable for treating water containing phosphates.

上水、下水、工業用水、工場廃水、ボイラ水等に含まれ
てリン酸塩を除去する方法として、1)、ン酸塩を含む
水をカルシウムイオンの存在下に、リン鉱石などのリン
酸カルシウムを含む結晶種と接触させる方法が提案され
ている。この方法は水中に含まれるリン酸イオンをヒド
ロキシアパタイト等のリン酸カルシウムの形にして結晶
種に晶析させることによシ除去するものであって、運転
方法が従来の凝集沈殿方法と比べて簡略化できるだけで
なく、処理効率も格段によくなる。
As a method for removing phosphates contained in tap water, sewage, industrial water, factory wastewater, boiler water, etc., 1) Water containing phosphate is treated with calcium phosphate such as phosphate rock in the presence of calcium ions. A method has been proposed in which the material is brought into contact with crystal seeds containing the material. This method removes phosphate ions contained in water by crystallizing them into crystal seeds in the form of calcium phosphate such as hydroxyapatite, and the operating method is simpler than the conventional coagulation-sedimentation method. Not only this, but the processing efficiency will also be significantly improved.

この方法では1.リン酸カルシウム粒状物の粒径がり/
除去反応に大きな影響を与えるため、できる限り小さな
粒径のものを使用することがり/の除去効率を高めるう
えで有効となる。またたとえばリン酸カルシウム粒状物
としてリン鉱石を用いた場合を考えてみても、水中のリ
ン酸塩の除去反応に関与するのは粒状物表面であるので
、粒状物の内部が活用されに、〈<、リン鉱石資源の有
効利用の観点からも、粒径の小さなリン酸カルシウム粒
状物を用いることが好ましい。しか[〜ながら、あまり
にも小さな粒径のものを充填して充填層とした場合には
通水抵抗が太きくなるため、粒径の選定にはおのずと限
界があった。
In this method, 1. Particle size reduction of calcium phosphate granules/
Since it has a large effect on the removal reaction, it is effective to use particles with as small a particle size as possible in order to increase the removal efficiency. Also, for example, if we consider the case where phosphate rock is used as calcium phosphate granules, it is the surface of the granules that is involved in the reaction to remove phosphate in water, so the inside of the granules is not utilized. Also from the viewpoint of effective utilization of phosphate rock resources, it is preferable to use calcium phosphate granules with a small particle size. However, if the packed bed is filled with particles of too small a diameter, the resistance to water passage becomes large, so there is a natural limit to the selection of the particle diameter.

このような問題点を解決するたηに、砂などの支持体上
にリン酸カルシウムを析出させた脱リン材により晶析を
行うことが提案されているが、このような方法では結晶
種となる程度にリン酸−カルシウムを析出、成長させる
ことは難しく、このような脱り/材を使用して晶析を行
っても効率よ〈脱リンを行うことはできなかった。
In order to solve these problems, it has been proposed to perform crystallization using a dephosphorizing material in which calcium phosphate is precipitated on a support such as sand. It is difficult to precipitate and grow calcium phosphate in the phosphor solution, and even if crystallization is performed using such a dephosphorization material, efficient dephosphorization cannot be achieved.

また公知となっていない方法として、砂等の支持体上に
、リン酸カルシウム結晶種を接着剤で担持させる方法も
提案されているが、この方法ではリン酸カルシウム結晶
種を担持させるために接着剤を使用するため、製造が面
倒であったり、晶析有効表面積が小さくなるなどの問題
点があった。
In addition, as a method that is not publicly known, a method has been proposed in which calcium phosphate crystal seeds are supported on a support such as sand with an adhesive; however, in this method, an adhesive is used to support the calcium phosphate crystal seeds. Therefore, there are problems such as the production is troublesome and the effective surface area for crystallization is small.

本発明は、以上のような従来の問題点を解決するための
もので、炭酸カルシウムを含む支持体上に、リン酸カル
シウムを含む粉末を担持させることによシ、脱、リン効
率の高い人工脱リン材およびこの人工脱リン材を使用す
る脱リン方法を提供することを目的としている。
The present invention is intended to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to perform artificial dephosphorization with high dephosphorization efficiency by supporting powder containing calcium phosphate on a support containing calcium carbonate. The purpose of this invention is to provide a dephosphorization method using this artificial dephosphorization material.

本発明は次の2発明を含む。The present invention includes the following two inventions.

(1)炭酸カルシウムを含む支持体上に、リン酸カルシ
ウムを含む粉末を担持させたことを特徴とする人工脱リ
ン材。
(1) An artificial dephosphorization material comprising powder containing calcium phosphate supported on a support containing calcium carbonate.

(2)炭酸カルシウムを含む支持体上に、リン酸カルシ
ウムを含む粉末を担持させた人工脱リン材と、リン酸塩
を含む水とを、カルシウムイオンの存在下であって、か
つp145以上の条件下で接触させることを特徴とする
脱リン方法。
(2) An artificial dephosphorization material in which powder containing calcium phosphate is supported on a support containing calcium carbonate and water containing phosphate in the presence of calcium ions and under conditions of p145 or higher. A dephosphorization method characterized by contacting with.

本発明の人工脱リン材は、炭酸カルシウムを含む支持体
上に、リン酸カルシウムを含む粉末を担持させたもので
あり、炭酸カルシウムを含む支持体としては、サンゴ化
石、サンゴ砂、石灰岩、大理石、泥灰岩、ドロマイト、
方解石、あられ石など、主成分として炭酸カルシウムを
含む粒状物が望ましく、天然の鉱物でも、人工のもので
もよい。
The artificial dephosphorization material of the present invention is made by supporting powder containing calcium phosphate on a support containing calcium carbonate. Examples of the support containing calcium carbonate include coral fossil, coral sand, limestone, marble, and mud. graystone, dolomite,
Granular materials containing calcium carbonate as a main component, such as calcite and aragonite, are preferable, and may be natural or artificial minerals.

粒径は8〜120メツシュ程度9ものが望ましい。The particle size is preferably about 8 to 120 mesh.

粒子の形状は特に制限されず、破砕状その他の形状でよ
いが、表面積の大きいものが望ましい。
The shape of the particles is not particularly limited and may be crushed or other shapes, but particles with a large surface area are desirable.

リン酸カルシウムを含む粉末としては、ヒドロキシアパ
タイト[: (Ca 5XOH) (PO4)3 )、
フルオロア、。
Examples of powders containing calcium phosphate include hydroxyapatite [: (Ca 5XOH) (PO4) 3 ),
Fluoroa,.

タイト((ca5(FXPO4)3)またはリン酸三石
灰((ca3(PO4)2)などのリン酸カルシウムを
含む結晶の粉末が使用でき、天然のリン鉱石はこれらの
リン酸カルシウムを主成分としておシ、結晶種として適
している。このほか骨炭、結晶性リン酸カルシウム合成
物、リン酸カルシウムを主成分とする凝集沈殿物、例え
ばリン含有水にカルシウムを加えて沈澱したリン酸カル
シウムなどの粉末が使用できる。なお結晶性リン酸カル
シウム合成物とけ、リン酸イオンとカルシウムイオンと
を反応させ、得られた反応生成物を熟成させたものなど
があげられる。これらのリン酸カルシウムを含む粉末は
粒径Q、 4 mm以下(約36メツシユ以下)のもの
を使用し、もともと粉末物として得られるものはそのま
1使用できるが、粒状物または塊状物として得られるも
のは粉末化して使用する。粉末化手段としては公知の手
段が用いられる。
Crystal powders containing calcium phosphate such as phosphorite ((ca5(FXPO4)3) or tricalcium phosphate ((ca3(PO4)2)) can be used, and natural phosphate rock contains these calcium phosphates as main components. Suitable as seeds.In addition, bone char, crystalline calcium phosphate composites, coagulated precipitates mainly composed of calcium phosphate, powders such as calcium phosphate precipitated by adding calcium to phosphorus-containing water can also be used. Examples include monotoke, those made by reacting phosphate ions and calcium ions, and aging the resulting reaction product.These powders containing calcium phosphate have a particle size Q of 4 mm or less (approximately 36 mesh or less). Those originally obtained as powder can be used as they are, but those obtained as granules or lumps are used after being pulverized.As the pulverization means, known means can be used.

炭酸カルシウムを含む支持体に、リン酸カルシウムを含
む粉末を担持させる[ld:、バインダーとしてす/酸
カルシウム自体を使用することができる。この場合、前
記支持体と粉末・と全接触させた状態で晶析を行うと、
析出するリン酸カルシウムが支持体と粉末を結合する作
用をする。これにより粉末は析出する結晶をバインダー
として支持体上に担持される。
A powder containing calcium phosphate is supported on a support containing calcium carbonate [ld: Calcium phosphate itself can be used as a binder. In this case, if crystallization is performed in a state where the support is in full contact with the powder,
The precipitated calcium phosphate acts to bind the powder to the support. As a result, the powder is supported on the support using the precipitated crystals as a binder.

人工脱リン材の具体的な製造方法について述べると、脱
リン処理を行う現場または別の場所で、脱リン材を製造
するための槽を準備し、その中に炭酸カルシウムを含む
支持体の粒子を充填して固定床を形成し、リン酸カルシ
ウムを含む粉末の懸濁液を大半の懸濁物がなくなるまで
循環通水し、上記粉末を支持体の固定床に捕捉させる。
Regarding the specific manufacturing method of artificial dephosphorization material, a tank for manufacturing the dephosphorization material is prepared at the site where the dephosphorization treatment is performed or at another location, and support particles containing calcium carbonate are prepared in the tank for manufacturing the dephosphorization material. is filled to form a fixed bed, and a suspension of powder containing calcium phosphate is circulated with water until most of the suspended matter is removed, and the powder is captured in the fixed bed of the support.

粉末を懸濁するための液としては、上水、工業用水、処
理水または原水などが使用でき、上向流または下向流で
通水できるが、上向流の方が粉末を均一に捕捉させるこ
とができ好ましく、また使用する液量は少ないほど装置
およびエネルギーの面から好ましい。粉末の供給量は支
持体50〜500gに対し粉末1gの比率を目安とする
As the liquid for suspending the powder, tap water, industrial water, treated water, or raw water can be used, and the water can be passed in an upward or downward flow, but the upward flow captures the powder more uniformly. The smaller the amount of liquid used, the more preferable it is from the viewpoint of equipment and energy. The amount of powder to be supplied is approximately 1 g of powder per 50 to 500 g of the support.

リン酸カルシウムを含む粉末を捕捉させた支持体の固定
床に、リン酸塩を含む水をpH6以上の条件で、好葦し
くはカルシウムイオンの存在下に、−過式または循環式
に通水すると、リン酸カルシウムが支持体および粉末間
を架橋するように析出し、粉末が支持体に担持される。
When water containing phosphate is passed through a fixed bed of a support that traps powder containing calcium phosphate under conditions of pH 6 or higher, preferably in the presence of calcium ions, in a perfusion or circulation manner, Calcium phosphate is precipitated to bridge the support and the powder, and the powder is supported on the support.

粉末を支持体に担持させるためには、リン酸塩を含む水
を数日ないし数十日通水させるのが望ましく、粉末の担
持量は通水時間によυ決まる。
In order to support the powder on the support, it is desirable to pass water containing phosphate for several days to several tens of days, and the amount of powder supported is determined by the water passing time.

支持体に対する粉末の担持率は、炭酸カルシウム1gあ
たりり/1nrg以上とするのが好寸しい。
The loading rate of the powder on the support is preferably at least 1 nrg/g of calcium carbonate.

炭酸カルシウムを含む支持体の中にId、天然で産出す
る状態忙おいてリンを含むものがあるが、上記担持率1
d支持体表面に担持されたリンの量として算出される。
Among the supports containing calcium carbonate, there are some that contain phosphorus in the state in which they are naturally produced, but the above-mentioned loading rate is 1.
d Calculated as the amount of phosphorus supported on the support surface.

脱リン材および支持体のリンの量は、例えば105℃で
乾燥させ、乾燥物を1N塩酸で溶解し、溶液中のリンを
比色法で測定して得られる。そして担持率は両者の差か
ら算出できるが、酸濃度を低下させるなどの゛方法によ
り、表面のリン濃度を測定してもよい。
The amount of phosphorus in the dephosphorizing material and the support can be obtained, for example, by drying the material at 105° C., dissolving the dried product in 1N hydrochloric acid, and measuring the phosphorus in the solution by a colorimetric method. The supporting rate can be calculated from the difference between the two, but the phosphorus concentration on the surface may also be measured by a method such as lowering the acid concentration.

支持体に11rL9− P / gCaC03以上のυ
)を担持させるためKは、条件によって異なるが、一般
的には前記晶析を20〜25日以上行えばよい。粉末を
担持させるための晶析の条件は後述の脱り/のための晶
析の条件と同じでよい。
υ of 11rL9-P/gCaC03 or more on the support
) to support K varies depending on the conditions, but generally the crystallization may be carried out for 20 to 25 days or more. The conditions for crystallization for supporting the powder may be the same as the conditions for crystallization for removal/removal described below.

支持体表面に粉末を担持させた後、支持体の充填1脅に
上水等の清水を上向流通水して充填層を展開させると、
担持されなんつだ粉末が除去され、人工膜リン材が得ら
れる。粉末を含む流出水は、沖過等により粉末を除去し
て循環使用することができる。除去された粉末は、再度
脱リン材の製造に利用してもよく、また肥料等として利
用してもよい。
After the powder is supported on the surface of the support, clean water such as tap water is flowed upward during filling of the support to develop a packed layer.
The supported powder is removed and an artificial membrane phosphor material is obtained. Runoff water containing powder can be recycled by removing the powder by filtration or the like. The removed powder may be used again to produce a dephosphorizing material, or may be used as fertilizer or the like.

支持体に担持されたリン酸カルシウムを含む粉末は後述
の脱リンの際の晶析の核となるので、支持体に相持さセ
る前または担持させた後、濃厚消石灰溶液、塩素剤含有
溶液(塩素水、次亜塩素酸ナトリウム、サラン粉、高度
サラシ粉溶液など)、酸水溶液などと接触させて活性化
処理を施すことができる。
The powder containing calcium phosphate supported on the support becomes the core of crystallization during dephosphorization described later, so before or after it is supported on the support, a concentrated slaked lime solution, a chlorine agent-containing solution (chlorine Activation treatment can be performed by contacting with water, sodium hypochlorite, saran powder, highly salinated powder solution, etc.), acid aqueous solution, etc.

以上により炭酸カルシウムを含む支持体上に、リン酸カ
ルシウムを含む粉末を担持させた人工脱リン材は、その
ままの充填状態で脱リンに供することもできるが、他の
処理槽に充填して脱リン処理を行ってもよい。いずれの
場合も固定床オたけ流動床で通水して晶析を行うのに適
している。
As described above, the artificial dephosphorization material in which powder containing calcium phosphate is supported on a support containing calcium carbonate can be used for dephosphorization as it is, but it can also be filled into another treatment tank for dephosphorization treatment. You may do so. In either case, it is suitable for crystallization by passing water through a fixed bed or a fluidized bed.

以上により得られる脱リン材は、リン酸塩を含む水、例
えば下水2次処理水その他の各種廃水を原水として直接
税リン処理をしてもよいが、予め従来の粒状リン酸カル
シウム結晶棟を充填した晶析脱リン装置によって脱リン
処理したのち、流出水を上記脱り/材と接触させてホリ
ツシャ的に処理してもよい。後者の場合、原水中のリン
の大部分と懸濁物とが予め除去されているので、処理効
率を上げ、高度処理が可能となる。
The dephosphorizing material obtained in the above manner may be subjected to direct phosphorus treatment using phosphate-containing water, such as secondary treated sewage water and other various wastewater, as raw water, but it may be treated in advance by using conventional crystalline crystals filled with granular calcium phosphate crystals. After the dephosphorization treatment is performed using a precipitation/dephosphorization device, the effluent water may be brought into contact with the above-mentioned dephosphorization material to be treated in a holocaust-like manner. In the latter case, since most of the phosphorus and suspended matter in the raw water have been removed in advance, treatment efficiency is increased and advanced treatment becomes possible.

本発明の第2発明は上記によシ得られた脱り/材とリン
酸塩を含む水とをカルシウムイオンの存在下、かつpH
6以上で接触させることにより、リン酸イオンをヒドロ
キシアパタイトの形で脱リン材上に晶析させ、脱リンす
る方法であり、以下脱リン材により充填層を形成して脱
リンする場合を例にとって脱リン方法を説明する。
The second invention of the present invention is to combine the above-obtained desorbing material and water containing phosphate in the presence of calcium ions and at pH
This is a method of dephosphorization by crystallizing phosphate ions in the form of hydroxyapatite on the dephosphorization material by contacting with the dephosphorization material at a temperature of 6 or more. This section explains the dephosphorization method.

本発明において処理対象となる原水はリン酸塩を含む水
で、下水、し尿、工場廃水等の2次処理、水があげられ
る。このような原水をカルシウムイオンの存在下に脱リ
ン材と接触させて晶析を行う。
The raw water to be treated in the present invention is water containing phosphates, and includes secondary treatment water such as sewage, human waste, and industrial wastewater. Crystallization is performed by bringing such raw water into contact with a dephosphorizing agent in the presence of calcium ions.

このときに起こる反応は反応条件によって異なるが、通
常は次式によって表わされる。
The reaction that occurs at this time varies depending on the reaction conditions, but is usually expressed by the following formula.

5 Ca2+70H−+ 3H2PO4→Ca s (
OI−1) (PO4)s + 6H20・・・(1)
リン酸塩を含む水から効率良くリン酸塩を除去するため
には(11式の反応を右側に進行させる必要があり、こ
のためにはカルシウム剤やアルカリ剤を必要により添加
して、カルシウムイオンおよび水酸イオンを存在させる
必要がある。
5 Ca2+70H-+ 3H2PO4→Ca s (
OI-1) (PO4)s + 6H20...(1)
In order to efficiently remove phosphates from water containing phosphates, it is necessary to allow the reaction in equation 11 to proceed to the right, and for this purpose, add calcium agents or alkaline agents as necessary to remove calcium ions. and hydroxyl ions must be present.

反応を進行させるためには、反応系にカルシウムイオン
および水酸化イオンを多量に存在させることが望ましい
が、これらが過剰に存在すると、結晶種以外のところに
リン酸カルシウムなどの微細沈澱を生じて充填層を閉塞
し、却って通水処理効率を低下させることもある。
In order for the reaction to proceed, it is desirable to have large amounts of calcium ions and hydroxide ions present in the reaction system, but if these are present in excess, fine precipitates such as calcium phosphate will occur in areas other than crystal seeds, leading to the formation of a packed bed. It may even block the water flow and reduce the water treatment efficiency.

(1)式で、生成するリン酸カルシウムの濃度が溶。In equation (1), the concentration of calcium phosphate produced is soluble.

解度よりも高く、かつ過溶解度(反応系に結晶種が存在
しない場合に結晶が析出し始める濃度)より低くなるよ
うなカルシウムイオン濃度およびpHの領域、すなわち
準安定領域においては、生成するリン酸カルシウムは結
晶表面に析出し、微細沈澱は生成しない。
In a region where the calcium ion concentration and pH are higher than the solubility and lower than the supersolubility (the concentration at which crystals begin to precipitate in the absence of crystal seeds in the reaction system), that is, in the metastable region, the calcium phosphate produced precipitates on the crystal surface, and no fine precipitates are formed.

一方、カルシウムイオン濃度および/またはpHが高く
なり、生成するリン酸カルシウムが過溶解度を越える不
安定領域においては、リン酸カルシウムが微細沈澱とな
って析出する。このように、準安定域は原水中に含址れ
るリン酸イオンの濃度によって異なり、リン酸イオン濃
度が低いほど広くなる。したがって、原水中のリン酸イ
オンの濃度が高い場合には、カルシウムイオン濃度およ
び/またはpHを高くすると不安定領域となって沈澱が
生成しやすいが、リン酸イオン濃度が低い場合には、カ
ルシウムイオン濃度あるいはpHを高くしても準安定領
域での晶析が可能とな9、沈澱を生成させることなく反
応速度を速くすることができる。
On the other hand, in an unstable region where the calcium ion concentration and/or pH is high and the produced calcium phosphate exceeds supersolubility, calcium phosphate precipitates as fine precipitates. As described above, the metastable region varies depending on the concentration of phosphate ions contained in raw water, and the lower the phosphate ion concentration, the wider it becomes. Therefore, when the concentration of phosphate ions in raw water is high, increasing the calcium ion concentration and/or pH creates an unstable region and tends to form precipitates, but when the phosphate ion concentration is low, calcium Even if the ion concentration or pH is increased, crystallization in the metastable region is possible9, and the reaction rate can be increased without forming a precipitate.

カルシウムイオンおよび水酸イオンの量を準安定域の範
囲にするためには、必要によりカルシウム剤および/ま
たはアルカリ剤を、リン酸塩を含む水に添加する。カル
シウム剤およびアルカ’J 剤ノ好適添加量は簡単な実
験にょシ予め決めることができるが、原水中のリン酸塩
が5CJm9/e以下の場合、カルシウムイオンは1o
〜200■/l、pHは6以上、好ましくは、6〜12
程度である。
In order to keep the amounts of calcium ions and hydroxide ions within the metastable range, a calcium agent and/or an alkaline agent is added to the water containing phosphate, if necessary. Suitable addition amounts of calcium agents and alkali'J agents can be determined in advance through simple experiments, but if the phosphate in the raw water is less than 5CJm9/e, calcium ions are
~200 ■/l, pH is 6 or more, preferably 6 to 12
That's about it.

この発明に用いられるカルシウム剤としては水酸化カル
シウム、塩化カルシウムなど、アルカリ剤としては水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムなど
があげられる。
Calcium agents used in this invention include calcium hydroxide and calcium chloride, and alkaline agents include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and the like.

リン酸塩を含む水と脱リン材の接触は充填層通水方式に
よる場合、流速SV1〜10hr−’で上向流、下向流
捷だは横向流で通水し、ヒドロキシアパタイトの結晶を
析出させる。上向流の場合、下層の大粒径の部分で懸濁
物を捕捉し、上層の小粒径の活性度の高い部分で晶析を
行うことができる。同様に下向流で通水する場合には、
脱リン材表面への懸濁物の付着を避けるだめ、脱リン材
より比重が小さく粒径の大きいp材を脱リン材充填層の
上に積層し、このp材により懸濁物を除去するのが望ま
しい。
When the water containing phosphate is brought into contact with the dephosphorizing material using a packed bed water flow method, the water is passed in an upward flow, a downward flow, or a horizontal flow at a flow rate of SV 1 to 10 hr-' to remove hydroxyapatite crystals. Let it precipitate. In the case of upward flow, suspended matter can be captured in the large particle size part of the lower layer, and crystallization can be performed in the small particle size part of the upper layer with high activity. Similarly, when water flows downward,
In order to avoid adhesion of suspended matter to the surface of the dephosphorizing material, a P material with a smaller specific gravity and larger particle size than the dephosphorizing material is layered on top of the dephosphorizing material packed layer, and this P material removes the suspended matter. is desirable.

ただし、前述のように従来法の結晶種充填層によシ予め
脱リン処理を行い、懸濁物を除去しているときは、この
よう〜な措置は必要でない。
However, such measures are not necessary when dephosphorization treatment is performed in advance using the crystal seed packed bed in the conventional method to remove suspended matter as described above.

通水中に脱リン拐表面が汚染されたシ・目詰シを起こす
ようなことがあれば、定期的に上向流による逆洗を行っ
て脱リン材を展開洗浄し、表面に付着した不純物を除去
するのが望ましい。逆洗時の通水条件としては、流速は
20〜80 mlh r 程度、逆洗時間は、5〜60
分程度である。
If the dephosphorizing surface becomes contaminated or clogged during water flow, periodically perform backwashing using an upward flow to spread and clean the dephosphorizing material and remove impurities that have adhered to the surface. It is desirable to remove. Water flow conditions during backwashing include a flow rate of about 20 to 80 mlhr, and a backwashing time of 5 to 60 mlhr.
It takes about a minute.

以上のようにして晶析を行うと、主として(1)式によ
り溶解度の低いヒドロキシアパタイトが生成し、これが
脱リン材の表面に晶析し、処理水中のリン酸塩濃度は低
くなる。
When the crystallization is performed as described above, hydroxyapatite with low solubility is mainly generated according to the formula (1), and this crystallizes on the surface of the dephosphorizing material, thereby lowering the phosphate concentration in the treated water.

また、以上の処理において、脱リン操作に先立って原水
に前処理を施した9、処理水に後処理を施したり、ある
いは、脱リン処理に際して、他の処理を併用したり、薬
剤等を添加することも可能である。
In addition, in the above treatment, the raw water is pre-treated prior to the dephosphorization operation9, the treated water is post-treated, or other treatments are used in conjunction with the dephosphorization treatment, or chemicals are added. It is also possible to do so.

以上のとおり、この発明によれば、炭酸カルシウムを含
む支持体に、リン酸カルシウムを含む粉末を担持させる
ようにしたので、接着剤を使用することなく、同質のリ
ン酸カルシウムを72イングーとして、リン酸カルシウ
ムを含む粉末を担持させることができ、リン酸カルシウ
ム資源を有効に利用して効率的に水中のす/酸塩を晶析
除去することができる。
As described above, according to the present invention, since the powder containing calcium phosphate is supported on the support containing calcium carbonate, the powder containing calcium phosphate can be powdered by using the same calcium phosphate as 72 Ingu without using an adhesive. can be supported, and calcium phosphate resources can be effectively used to efficiently crystallize and remove soot/acid in water.

従来の砂等にす/酸カルシウムを所出させる方法に比べ
れi、丁、脱リン効果が高く、また結晶種を接着剤で相
持させる方法に比べれは、同質のバイ7ダーで粉末を担
持させることができるので、支持体の利用効率を上げる
ことができる。さらに支持体に粉末を捕捉させた状柳で
晶析させるものに比べれは、通水量の変動による粉末の
脱落、流出か1防止できる。
Compared to the conventional method of distributing calcium/acid in sand, etc., it has a higher dephosphorizing effect, and compared to the method of supporting the crystal seeds with an adhesive, it supports the powder with a homogeneous binder. Therefore, it is possible to increase the utilization efficiency of the support. Furthermore, compared to crystallizing with a support that captures the powder on a support, it is possible to prevent the powder from falling off or flowing out due to fluctuations in the amount of water flow.

実!准例 粒径0.5〜1.3 mrn、のせノコ化石(含り/率
0.22mt2 / 、Q ) 1’ 50 mlを内
径3Qmm、高さ500朋のアクリル樹脂製カラムに充
填し、一方粒径017πm以下のヒドロキシアパタイト
粉末2gを100alの水道水に懸濁させ、この懸濁液
を前記サンゴ化石の充喘1響に5〜100 rnl/m
inの流速で循環通水し、ヒドロキシアパタイトの粉末
を捕捉させた。
fruit! Quasi-example: Fill an acrylic resin column with an inner diameter of 3Q mm and a height of 500 mm with 1'50 ml of Nose saw fossil (content/rate 0.22 mt2/, Q) with a particle size of 0.5 to 1.3 mrn, and 2 g of hydroxyapatite powder with a particle size of 017 πm or less is suspended in 100 al of tap water, and this suspension is applied at a rate of 5 to 100 rnl/m to the coral fossil.
Water was circulated at a flow rate of 1.5 in to capture the hydroxyapatite powder.

続いてり/濃度2mg/l、総アルカリ度約100■/
lの合成水に、カラム入口で塩化カルシウム水溶液と水
酸化ナトリウム水溶液を連続添加して、カルシウムイオ
ン濃度ヲ約45〃η/l、pHヲ8.8〜90となるよ
うに調整した後、3 D Oml/ hrの流速で充填
層に上向流通水し、30日間連続処理を行った。その間
の処理水のす/濃度の平均値は0、 、i s m9/
 lであった。130日間後に約11の水通水で充填層
を洗浄(逆洗)して、捕捉されてい! だ未担持ヒドロキシアパタイトの粉末を除去したところ
、リン担持率1.08〜9− P/g−CaCO5の脱
リン材が得られた。
Continued/concentration 2mg/l, total alkalinity approximately 100■/
After continuously adding a calcium chloride aqueous solution and a sodium hydroxide aqueous solution to 1 liter of synthetic water at the column inlet to adjust the calcium ion concentration to about 45 η/l and the pH to 8.8 to 90, Water was allowed to flow upward through the packed bed at a flow rate of D Oml/hr, and continuous treatment was performed for 30 days. The average value of the concentration of the treated water during that period is 0, , i s m9/
It was l. After 130 days, the packed bed was washed (backwashed) with about 11 water passes and the trapped water was removed! When the unsupported hydroxyapatite powder was removed, a dephosphorization material with a phosphorus loading rate of 1.08 to 9 P/g-CaCO5 was obtained.

上記脱り/材をその捷ま充填した状態で、リン濃度2 
TLL?/ l、総アルカリ度約1001+19/lの
合成水に、カラム入口で塩化力ルンウム未溶液および水
酸化ナトリウム水溶液を連続添加して、カルシウムイオ
ン濃度を約451n9/ 11 、 pHを88〜90
に調整した後、300 rnl/ hrの流速で充填層
に上向流通水し、60日間連続して晶析脱リン処理を行
った。60日間の処理水リン濃度の平均値は0、32 
mg /lであった。
In the state where the above-mentioned material is removed and filled, the phosphorus concentration is 2.
TLL? /l, total alkalinity of about 1001 + 19/l, synthetic water with a total alkalinity of about 1001 + 19/l, continuous addition of unsolved chloride solution and aqueous sodium hydroxide solution at the column inlet to bring the calcium ion concentration to about 451n9/11 and the pH to 88-90
After adjusting the temperature, water was allowed to flow upward through the packed bed at a flow rate of 300 rnl/hr, and crystallization dephosphorization treatment was performed continuously for 60 days. The average value of phosphorus concentration in treated water for 60 days is 0.32
mg/l.

同様の試験をリン担持率1.01 m?−PI3  C
aCO3となる条件で行ったところ、処理水リン濃度の
平均値は0.47 rng / 73となった。まだ担
持のための晶析を1週間行ってリン担持率0.30 m
g−p/9− CaCO3とした場合の処理水リン濃度
平均値は12〃1g/llとなった。
A similar test was conducted with a phosphorus loading rate of 1.01 m? -PI3C
When conducted under the conditions of aCO3, the average value of the phosphorus concentration in the treated water was 0.47 rng/73. After one week of crystallization for loading, the phosphorus loading rate was 0.30 m
The average phosphorus concentration of the treated water was 12.1 g/ll when the ratio was g-p/9-CaCO3.

比較例1 粒径05〜1.0 mmに調整したサンゴ化石150m
1を内径33mm、高さ500m′rftのアクリル樹
脂製カラムに充填し、ヒドロキシアパタイトを捕捉させ
ることなく、リン濃度で2〜/l、総アルカリ度100
1d9/lの合成水を、実施例と同様の条件で10日間
連続して通水したところ、処理水のリンa度の平均値は
1.75 my/ 11であった。
Comparative Example 1 150 m of coral fossils adjusted to a particle size of 05 to 1.0 mm
1 was packed into an acrylic resin column with an inner diameter of 33 mm and a height of 500 m'rft, and the phosphorus concentration was 2~/l and the total alkalinity was 100 without trapping hydroxyapatite.
When 1d9/l of synthetic water was continuously passed through for 10 days under the same conditions as in the example, the average phosphorus degree of the treated water was 1.75 my/11.

比較例2 サンゴ化石の代りに粒径0.5〜1. (1vrmの砂
を充填し、実施例と同様の条件でヒドロキシアパタイト
を捕捉させた状態で、リン濃度2m9./lの合成水を
60日間にわたって通水した場合の処理水のリンa度の
平均値は0.70m9/13であった。
Comparative Example 2 Particle size 0.5-1. (The average phosphorus degree of the treated water when synthetic water with a phosphorus concentration of 2 m9./l was passed for 60 days with 1 vrm of sand filled and hydroxyapatite captured under the same conditions as in the example. The value was 0.70m9/13.

また充填層を洗浄(逆洗)して、捕捉されていたヒドロ
キシアパタイトの粉末を除去した後(す/担持率は0.
1 rng−P / g−秒以下)、リン濃度2rng
/iの合成水を15日間にわたって通水した場合の処理
水リン濃度の平均値は1.78 ’Tn9 /’ lで
あった。
In addition, after washing (backwashing) the packed bed and removing the trapped hydroxyapatite powder, the loading rate was 0.
1 rng-P/g-sec), phosphorus concentration 2 rng
/i synthetic water was passed for 15 days, and the average value of the phosphorus concentration in the treated water was 1.78 'Tn9 /' l.

以上の結果より、炭酸カルシウムを含む支持体には、リ
ン酸カルシウムをパイノダートシて、リン酸カルシウム
を含む粉末を担持させることができ、これにより効率的
な脱リンを行えることがわう1 る 。
From the above results, it can be seen that powder containing calcium phosphate can be supported on a support containing calcium carbonate by pouring calcium phosphate into the powder, and thereby efficient dephosphorization can be carried out.

代理人 弁理士 柳 原    成Agent: Patent attorney Sei Yanagi Hara

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)炭酸カルシウムを含む支持体上に、リン酸カルシ
ウムを含む粉末を担持させたことを特徴とする人工脱リ
ン材。 (2)炭酸カルシウムを含む支片体〃・、サンゴ化石、
サンゴ砂、石灰岩、大理石、泥灰岩、ドロマイト、方解
石また/riあられ石である特許請求の範囲第1項記載
の人工脱リン材。 (3)リン酸カルシウムを含む粉末が、ヒドロキシアパ
タイト、フルオロアパタイト、リン酸三石灰、リン鉱石
、骨炭またはリン酸カルシウムを主成分とする凝集沈殿
物である特許請求の範囲第1項または第2項記載の人工
脱リン材。 (4)リン酸カルシウムを含む粉末はリン酸カルシウム
をバインダーとして支持体上に担持させたものである特
許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれかに記載の人
工脱リン材。 (5)リン酸カルシウhf含む粉末h I Tl? −
P/g −CaCO3以上担持させたものである特許請
求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載の人工脱
リン材。 (6)炭酸カルシウムを含む支持体上に、リン酸カルシ
ウムを含む粉末を担持させた人工脱リン材と、リン酸塩
を含む水とを、カルシウムイオンの存在下であって、か
つpH6以上の条件下で接触させることを特徴とする脱
リン方法。 (力炭酸カルシウム街含む支持体が、サンゴ化石、サン
ゴ砂、石灰岩、大理石、泥灰岩、ドロマイト、方解石ま
たはあられ石である特許請求の範囲第6項記載の脱リン
方法。 (8)リン酸カルシウムを含む粉末が、ヒドロキシアパ
タイト、フルオロア/!?タイト、リン酸三石灰、リン
鉱石、骨炭凍たはリン酸カルシウムを主成分とする凝集
沈殿物である特許請求の範囲第6項または第7項記載の
脱リン方法。 (9)リン酸カルシウムを含む粉末はリン酸カルシウム
をバ′イノダーとして支持体上に担持させたものである
特許請求の範囲第6項ないし第8項のいずれかに記載の
脱リン方法。 (10)リン酸カルシウムを含む粉末は1 m9− P
/g−CaCOs以上担持させたものである特許請求の
範囲第6項ないし第9項のいずれかに記載の脱リン方法
[Scope of Claims] (1) An artificial dephosphorization material comprising powder containing calcium phosphate supported on a support containing calcium carbonate. (2) Splinters containing calcium carbonate, coral fossils,
The artificial dephosphorization material according to claim 1, which is coral sand, limestone, marble, marl, dolomite, calcite or /ri aragonite. (3) The artificial substance according to claim 1 or 2, wherein the powder containing calcium phosphate is an agglomerated precipitate whose main component is hydroxyapatite, fluoroapatite, tricalcium phosphate, phosphate rock, bone char, or calcium phosphate. Dephosphorization material. (4) The artificial dephosphorization material according to any one of claims 1 to 6, wherein the powder containing calcium phosphate is supported on a support using calcium phosphate as a binder. (5) Powder containing calcium phosphate hf h I Tl? −
The artificial dephosphorization material according to any one of claims 1 to 4, which supports P/g -CaCO3 or more. (6) An artificial dephosphorization material in which powder containing calcium phosphate is supported on a support containing calcium carbonate and water containing phosphate in the presence of calcium ions and under conditions of pH 6 or higher. A dephosphorization method characterized by contacting with. (The dephosphorization method according to claim 6, wherein the support containing calcium carbonate is coral fossil, coral sand, limestone, marble, marl, dolomite, calcite, or aragonite. (8) Calcium phosphate The decomposition method according to claim 6 or 7, wherein the powder contained is an agglomerated precipitate containing hydroxyapatite, fluoroa/!?tite, tricalcium phosphate, phosphate rock, bone charcoal, or calcium phosphate as a main component. Phosphorus method. (9) The dephosphorization method according to any one of claims 6 to 8, wherein the powder containing calcium phosphate is one in which calcium phosphate is supported on a support as a binder. (10 ) Powder containing calcium phosphate is 1 m9-P
The dephosphorization method according to any one of claims 6 to 9, wherein the dephosphorization method is one in which the amount of CaCOs supported is at least /g-CaCOs.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0395187A2 (en) * 1989-04-28 1990-10-31 Interpore International Coated biomaterials and methods for making same
JP2001276850A (en) * 2000-03-30 2001-10-09 Mitsubishi Materials Corp Crystallizing/dephosphorizing method using dephosphorizing agent and its device
CN107746224A (en) * 2017-10-26 2018-03-02 宁波天河水生态科技股份有限公司 A kind of configuration of solid dephosphorization matrix and its processing method

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