JPS5942086A - リン酸塩含有廃水の処理方法 - 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】 る。

自然水系に１．Ｊ１出される各ｆｌｉＩ（ｉ水中には，
各神形態のリン酸１語が含寸れており，これらのリン酸
塩の存在が閉鎖性水域にお（・）で富栄−便化の大きな
原因（でなるとし）われでいる。

水中に含寸れるこれらのリン酸塩を除去する方法の一つ
として，いわゆる晶析法が知られている。

この方法は，リン酸塩含有廃水をカル／ラムイオンの存
在下で，リン鉱石などのリン酸カルシウムを含む結晶種
と接触させることを基本と１７，該廃水中のリン酸イオ
ンをヒドロキノアパタイトなどのリン酸カルシウムの形
にして，前記結晶種に晶析させる。この方法は，運転方
法が簡便であり。

下水二次処理水など比較的リン濃度の低い廃水の高次処
理に適する。反ｉｊｊｉ　、結晶種である天然産のリン
鉱石は，不純物を含むなどその閉状が一定し４ｍため，
処理能力が＝−・定せず，・１４＋’に，廃水中に炭酸
成分が存在するＪ烏合には結晶種の表面に炭酸ノノノＩ
／ウムが析出し、リンＣ！！ψカルノ「ンムの晶Ｉｆ　
１’ｔＥ）１１か阻害されるとし）う欠点を有してし）
る。このた上５．炭酸ｔ］Ｖ、分を沈む廃水に対（−で
は、晶析Ｌ’Ｕ、　ｆｏの＋ｉｉｉ　（’（脱１対酸の
ための工程が不可欠であり、運転一方法がｒ＋ｉ’ｉ　
’ｌ’−であるという本方法の侍Ｊ（が誠役さＩＬるｌ
１１（因と々つＣいた。

□ｂ：　’；ｒ明のｌ」的は、前記従来技術の欠点毛−
改］′％し。

供用１１１Ｌ力が安定１．　、かつ、炭酸成分不・ａン
ｊ・１・ｉト水ｐｃ利しても、脱１（酸工程を必要とし
ない、１ノン酸１ｔＸけ有廃水の１１４ト理方法を提供
することにある。

・ド屈明は、この目的を達するために、酸化））　’　
／Ｌ／ウムを含ｈ・−１グネゾアタリン力の粒イ奮ヅ１
−Ｊ１貞した１戸床に、リンｌ唆１話含有廃水をプＪ／
し／」クムイ刈−ンの１Ｆ、■下で通水することを晶°
徴とする。すなｈち。

ｒｌＹ東の晶析法においては、リン鉱石などｏ　ＩＪン
酉受ノノル／ウムる・含むものが結晶種とし、て用い）
らＩｔでいたのであるが１本発明においては、酸化カル
シウムを含むマグネシアクリンカの粒子を結晶種として
用いることに特徴がある。

マグネシアクリンカの粒子は、全体雷神に対して、２〜
１５％の酸化力ルンウムを含むことが望捷しい。酸化力
ルンウムの唱゛が２％未満のときは。

す／酸カル／ウノ、の晶析能力が低下する。−また。

１５％を越えるときは１粒子中の酸化カルシウムが水蒸
気または水と反１芯し、水酸化カリウムを生成しやすく
、結晶種としての安定性に欠ける。すなわち、水酸化カ
ルシウムの生成により４体積膨張による粒子の脆ｆヒと
、液中へのカルンウム分の溶出か１１６行し好捷しくな
い。本発明に係るマグネ／アクリンカの粒子が、廃水中
の炭酸成分に対してＷ（彫りを受けにくい理由について
は明らかではない。一つの推論ではあるが、廃水中の炭
酸成分がマグネシアと優先的に反応して炭酸マグネシウ
ムを生成し、炭酸力ルンウムの生成が抑制されることが
考えられる。炭酸マグネシウムの溶解度は。

炭酸カルシウムのそれに比１７て大きく、生成した炭酸
マグネシウムは、処理水中に溶出する。このため、結晶
種の表面に、炭酸カルシウムが析出しに＜＜、晶析作用
の阻害要因とげならないと推定される。

イ、発明に１糸るマグネシアクリンカの粒子の製造法は
、水酸化マグネシウムのスラリーに石灰乳を卯／−だの
ち、１０００℃以上で焼成することによ′つてｒト易に
ｔｔＩられる。焼成温度が１０００℃以下の場合には２
粒−ｒの強度が小さくなり、−また、マクネ／ウム分、
カルンウム分の溶出が多くなるので、Ｎ１−ｌＢ１およ
び結晶種として好ましくない。実用的な１キタ成払＾ｕ
’ｌは１５００〜１９００℃である。酸（Ｉｓ−グ不／
ウムとｔｑ＝化カシカルシウム末を断電０ＪｉｌＪ舎で
混合したのら、・焼成することによっても製カできる。

しかし、この場合には所要の強度を得るためには２００
０℃以上で焼成する必要があり、この方法で製造したマ
グネシアクリンカは結晶種としての性能も劣るので好ま
しい製造法ではない。

マグネ／アクリンカの粒子の強！３１ヲ保持するために
、水力ラス、アルミナなどの結合剤を添加すれば、４：
ＪＡ成温度ン・下げることができる。しかし。

これらの結合４１１の添加は、−品種としての性能を低
下させる項内があるので、その添加量は３ぢ以下が好ま
しい。

マグネ７アクリンカの粒子を充填したＰ床への廃水の通
水条Ｉ′ｌ：は、公知の方法がそのまま適用される。晶
析反応は通常１次式で代表される。

３　Ｈ２ＰＯ４−＋５　Ｃａ”　４−７０Ｈ−→Ｃ（Ｚ
５（ＯＨ）（ＰＯ４）３　＋Ｈ２０ 上記反応式を促１１μさせるためには、適量のカルシウ
ムイオンと水酸イオンの存在が必要であり。

原廃水中にこれらのイオンが不足する場合には外部から
添υ１１する。本発明においては、運転初期は。

まず廃水中のリン酸イオンがマグネシアクリンカ中のカ
ルシウム成分と結合してリン酸カルシウムを形成し、晶
析核となる。運転をさらに継続すると上記反応式にもと
づく、ヒドロキシアパタイトなどのリン酸カルシウムが
、上記晶析核を核として、マグネシアクリンカの粒子の
表面に析出し。

結果として廃水中のリン酸イオンが除去される。

前記のように１本発明に係るマグネノアクリンカの粒子
は廃水中に共存する炭酸成分の悪影響を受けにくいので
、上記の晶析作用は安定かつ効率よくり（、−・する。

実ｊ７ｉ＋ｊ　ＩＦリ　　　１ ７１、酸化マグネ／ウドのスラリーに石灰乳を添加ｌ、
て、十分（！ζ１１ｔ合したのち、１６００℃で焼成す
ることに」：つてマグネ／アクリンカのモジ子を１ｉｉ
ｊ造り、、　ｌ（１゜このマグネ／アクリンカの組成は
Ａｊｑｔ’）　９　、’＞％、　　Ｃ，ｕＯ３％、その
他２％であった。このマグネ／アクリンカの枝−γ（粒
径ｏ５〜１．０　Ｉｎｍ　）を内１半：＜　Ｏｍｍのカ
ラムに充填してＰ床を形成した。このど戸＋：、＋５に
下水二次処土甲水の摸１１２液（リン濃度３．５　ｍｇ
／　ｌ　、　　　））　　／ｌ／　　７１シ　ノ、　苗
茎　度　５　（〕　Ｉｎ’　／　　’　　＋　　　７’
Ｈ８，，５）　　をＳ　”ｌ’　：　：３．　ＯＡ　’
の条件で通水した。また、比較のため、結晶伸としてヒ
ドロギンアパタイトを主成分とするリン鉱石を用いた以
外は、上記と同一の条件で通水実験した。その結果を第
１図に示す。

第１図から明らかなように１本発明に係る方法によれば
、処理水のリン？Ａ　ｒＫは０．３　ｍｙ　／　ｌ以下
の値を示し、長時間にわたって安定（７てリンを除去し
。

従来のリン鉱石を結晶種として用−た場合よりも良好な
性能を示した。

実ｂｍ例　２ 模擬液に炭酸成分を共存させた以外は、前記実施例１と
同一の条件で８本発明および従来法につき２通水比較実
験を行った。模擬液に共存させた炭酸成分は、■−アル
カリ度として、１００゜２００．３，００，４．００お
よび５００　ｔｎｇ７　ｔの５種類とした。運転時間が
５００時間におけるＭ−アルカリ度と処理水のりン護度
の関係を第２図に示す。第２図から２本発明に係る方法
は、炭酸成分であるへ４−アルカリ度の悪影響を受けに
〈＜。

安定してリンの除去が行われることが判る。一方。

従来のリン鉱石を結晶種として用めた方法は１Ｍ−アル
カリ度が増）ぐするに従って、リンの除去性能が低下す
ることが判る。

以上のように９本発明はリンの除去能力が安定しており
、炭酸成分を含むリン酸塩含有廃水に対しても脱炭酸の
ための前処理を必要としない。また、結晶種であるマグ
ネ／アクリンカは化学工学的な方法により製造できるも
のであるから、性状が一定し、天然産のリン鉱石のよう
に性状が不安定な／ξめに処理能力が−・定しないと込
う欠点もない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第：２図ｉｔ共にド水二次処理水の摸１１
、Ｊ液の通水実験の結果を示す図であり、第１図は継ａ
運転における本発明と従来技術のリン除去性能を、第２
図は１本発明と従来技術のＭ−アルカリ度がリン除去性
能に与える影響を比較したものである。 （ ［ｍｇ／ｌ）　　　　第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　・ｌν１１　ｉＪ　）Ｌ　／つｌ、をａむマ
   グネ／−γクリツカのｊ”ｌ−１’　ｆ＋−了１−１眞
   し／コツ戸床に、リン酸”’Ｑ　ａ　子１’　”？　／
   に６・カル／１°ツノ、イオンの存在下で通水すること
   ６−１ｈ敞とするリン酸塩菖゛有Ｉヤ水の廚即方法。 ｔ２１　　ｒｌｉｌ　Ｎ１酸ｌ１ｌ−ＪＪル／ウムを介
   むマグネ／−１′クリンカの私°乙−Ｊ’　６：ｔ　、
   全１＋重吐に第ｔ　＋−，て；〜］、−）％の酸化ノノ
   ル／ウム６・含むこと６−’ｔ！ｆＣ？Ｑとする！［１
   ゛許請・１妃のイ・口囲第１項に記載のリン酸１’ＫＡ
   含汀廃水の９匹理Ｊｊ法。 へ、３）　　前Ｍｅ、　？１２化カルシウムを含むマク
   ネ／アクリ／力の＋Ｓｊ　−ｉ’　１．ｔ　、　　水酸
   比マグネ／ラムのスラリーにイイ灰乳ｊ・加えて、１ｏ
   ｏｏ℃以上で・焼成ｌ、２−て得たものであることを特
   徴とする一肯ｉ午請求の範囲第１項または第２項に記・
   ＨＨｇのリン酸塩ａ何廃水の処理方法。