JPS6139876B2 - - Google Patents

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JPS6139876B2
JPS6139876B2 JP54102801A JP10280179A JPS6139876B2 JP S6139876 B2 JPS6139876 B2 JP S6139876B2 JP 54102801 A JP54102801 A JP 54102801A JP 10280179 A JP10280179 A JP 10280179A JP S6139876 B2 JPS6139876 B2 JP S6139876B2
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JP
Japan
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acid
phosphate
calcium
water
crystal seeds
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Application number
JP54102801A
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Japanese (ja)
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JPS5626582A (en
Inventor
Isao Joko
Motomu Koizumi
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Kurita Water Industries Ltd filed Critical Kurita Water Industries Ltd
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Publication of JPS6139876B2 publication Critical patent/JPS6139876B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明はリン酸塩を含む水を処理してリン酸
塩を除去する方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for treating water containing phosphate to remove phosphate.

近年湖沼、内湾をはじめとする閉鎖水域におい
て、富栄養化の進行が著しく、問題視されてい
る。富栄養化の一因として、水中に存在するリン
酸塩がクローズアツプされ、その除去が緊急の課
題として取りあげられている。富栄養化の原因と
なるリン酸塩は上水、下水、工業用水、工場廃
水、ボイラ水等に含まれており、オルソリン酸
塩、縮合リン酸塩などの無機性のリン酸塩や有機
性のリン酸塩の形で存在している。
In recent years, the progress of eutrophication in closed water bodies such as lakes and inner bays has been remarkable and has become a problem. Phosphate present in water has been highlighted as a cause of eutrophication, and its removal has been raised as an urgent issue. Phosphates, which cause eutrophication, are contained in tap water, sewage, industrial water, factory wastewater, boiler water, etc.; It exists in the form of phosphate.

このようなリン酸塩を除去する方法として、リ
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(Dissertation
Abstracts International、Vol.30、No.12、Part
、5878−B頁など)。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
により除去するものであつて、運転方法が従来の
凝集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。ところがこの方法では、
反応条件によつてはリン酸カルシウムや炭酸カル
シウム等の微細結晶が結晶種以外の部分に沈殿と
して析出して目詰りを起こしたり、あるいは結晶
種の表面に不純物が析出してそれ以後の晶析を妨
げてしまい、その結果リン酸塩の除去能力が大幅
に低下するという問題があつた。
As a method to remove such phosphates, water containing phosphates is treated in the presence of calcium ions,
A method has been proposed in which contact with crystal species containing calcium phosphate, such as phosphate rock (Dissertation
Abstracts International, Vol.30, No.12, Part
, p. 5878-B, etc.). This method removes phosphate ions contained in water by converting them into calcium phosphate, such as hydroxyapatite, and crystallizing them into crystal seeds. , processing efficiency will also be significantly improved. However, with this method,
Depending on the reaction conditions, fine crystals such as calcium phosphate and calcium carbonate may precipitate in areas other than the crystal seeds, causing clogging, or impurities may precipitate on the surface of the crystal seeds, hindering subsequent crystallization. As a result, there was a problem in that the ability to remove phosphates was significantly reduced.

この発明は従来法におけるこのような問題点を
解決し、不純物や沈殿を析出させることなく、安
定して長期間にわたりリン酸塩を除去することの
できるリン酸塩を含む水の処理方法を提供するこ
とを目的としている。
This invention solves these problems with conventional methods and provides a method for treating water containing phosphates that can stably remove phosphates over a long period of time without depositing impurities or precipitates. It is intended to.

この発明はポリカルボン酸、ホスホン酸および
それらの塩から選ばれる1ないし数種の物質の存
在下に、リン酸塩を含む水と、リン酸カルシウム
を含む結晶種とを接触させることを特徴とするリ
ン酸塩を含む水の処理方法である。
This invention is characterized in that water containing phosphate is brought into contact with crystal seeds containing calcium phosphate in the presence of one or several substances selected from polycarboxylic acids, phosphonic acids, and salts thereof. This is a method for treating water containing acid salts.

リン酸塩を含む水をカルシウムイオンの存在下
にリン酸カルシウムを含む結晶種と接触させたと
きに起こる反応は反応条件によつて異なるが、通
常は次式によつて表わされる。
The reaction that occurs when water containing phosphate is brought into contact with crystal seeds containing calcium phosphate in the presence of calcium ions varies depending on the reaction conditions, but is usually expressed by the following formula.

5Ca2++7OH-+3H2PO4 - →Ca5(OH)(PO43+6H2O …(1) (1)式からわかるように、リン酸塩の除去率を上
げるためには、反応を右に進行させる必要があ
り、このためには反応時のカルシウムイオン濃度
とPHを高くする必要がある。ところがこれらの濃
度をあまり高くすると、反応が急速に進行するた
め生成するヒドロキシアパタイト等のリン酸カル
シウムが結晶種以外の部分において微細沈殿とな
つて析出したり、また過剰に入れられたカルシウ
ムイオンやアルカリが反応して不純物(例えば炭
酸カルシウムや水酸化マグネシウム)が結晶種表
面や他の部分に析出する。このような現象は添加
するカルシウムイオンやアルカリの量を多くしな
い場合でも、原水中のリン酸塩濃度が変動するこ
とにより発生する。
5Ca 2+ +7OH - +3H 2 PO 4 - →Ca 5 (OH) (PO 4 ) 3 +6H 2 O...(1) As can be seen from equation (1), in order to increase the phosphate removal rate, the reaction It is necessary to make the reaction proceed to the right, and for this purpose it is necessary to increase the calcium ion concentration and pH during the reaction. However, if these concentrations are too high, the reaction will proceed rapidly, causing calcium phosphates such as hydroxyapatite to precipitate as fine precipitates in areas other than the crystal seeds, and excessively added calcium ions and alkalis. As a result of the reaction, impurities (such as calcium carbonate and magnesium hydroxide) are deposited on the surface of the crystal seeds and other parts. Such a phenomenon occurs even when the amount of calcium ions or alkali added is not increased, due to fluctuations in the phosphate concentration in the raw water.

即ち、本願のように沈殿を発生させずに水中の
リン酸塩を晶析により除去する場合、水中のリン
酸塩濃度、水中のカルシウムイオン濃度及びPHに
よつて決定される準安定域で運転することがポイ
ントとなる。ここで準安定域とは生成するヒドロ
キシアパタイトの溶解度より高く、過溶解度より
低い領域であり、過溶解度とは反応系における結
晶種が存在しない場合に結晶が析出し始める濃度
である。PHやカルシウム濃度のバランスが準安定
域を超えるとリン酸カルシウムや炭酸カルシウム
等の沈殿が発生する不安定域となる。
In other words, when removing phosphates from water by crystallization without causing precipitation as in the present application, operation is performed in a metastable region determined by the phosphate concentration in water, the calcium ion concentration in water, and PH. The key is to do so. Here, the metastable region is a region higher than the solubility of the generated hydroxyapatite and lower than the supersolubility, and the supersolubility is the concentration at which crystals begin to precipitate when no crystal seeds exist in the reaction system. When the balance of pH and calcium concentration exceeds the metastable region, it becomes an unstable region where precipitation of calcium phosphate, calcium carbonate, etc. occurs.

本発明においては、このように、本来は不安定
域の条件下にポリカルボン酸、ホスホン酸または
これらの塩を存在させることにより、PHやカルシ
ウム濃度がふえても沈殿の生成や不純物の結晶種
表面への析出を防止しながらヒドロキシアパタイ
トの結晶種への析出を促進し、水中のリン酸塩を
高除去率で長期にわたり安定して除去することが
できる。即ち本発明によれば準安定域が拡大さ
れ、PHやカルシウム濃度が増加した分晶析速度を
高めることができる。
In the present invention, by allowing polycarboxylic acids, phosphonic acids, or their salts to exist under conditions that are originally unstable, the formation of precipitates and crystal seeds of impurities can be prevented even when the pH and calcium concentration increases. It promotes precipitation of hydroxyapatite crystal seeds while preventing precipitation on the surface, and can stably remove phosphates in water at a high removal rate over a long period of time. That is, according to the present invention, the metastable region is expanded, and the rate of analytical crystallization can be increased when the pH and calcium concentration are increased.

ポリカルボン酸はカルボン酸モノマーまたはこ
れと重合可能な他のモノマーとの重合体であり、
例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸も
しくはその無水物、フマール酸、イタコン酸、ク
ロトン酸の単独重合体または共重合体がある。単
独重合体としてはポリアクリル酸、ポリメタクリ
ル酸、ポリイタコン酸など、共重合体としてはマ
レイン酸もしくはその無水物とイソブテン、フヤ
ル酸とアクリル酸、アクリル酸とヒドロキシエチ
ルメタクリル酸、マレイン酸もしくはその無水物
とアクリル酸、マレイン酸とブテン、アクリル酸
とイタコン酸、アクリル酸とメタクリル酸、マレ
イン酸もしくはその無水物とスチレンスルホン酸
などの共重合体が例示できる。共重合体の場合、
重合するモノマーの双方がカルボン酸である場合
にはカルボン酸のモル比は30%以上とし、特に50
%以上とすることが望ましい。これらのポリマー
の分子量は500〜100000とし、例えばポリアクリ
ル酸の場合500〜40000、イソブチレンと無水マレ
イン酸の共重合体の場合は通常モル比を1:1と
して5000〜100000とする。
Polycarboxylic acid is a carboxylic acid monomer or a polymer of this with other polymerizable monomers,
Examples include homopolymers or copolymers of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid or its anhydride, fumaric acid, itaconic acid, and crotonic acid. Homopolymers include polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyitaconic acid, etc.; copolymers include maleic acid or its anhydride and isobutene, fyalic acid and acrylic acid, acrylic acid and hydroxyethyl methacrylic acid, and maleic acid or its anhydride. Examples include copolymers of monomer and acrylic acid, maleic acid and butene, acrylic acid and itaconic acid, acrylic acid and methacrylic acid, and maleic acid or its anhydride and styrene sulfonic acid. In the case of copolymers,
When both monomers to be polymerized are carboxylic acids, the molar ratio of carboxylic acids should be 30% or more, especially 50%.
% or more is desirable. The molecular weight of these polymers is 500 to 100,000, for example, 500 to 40,000 in the case of polyacrylic acid, and 5,000 to 100,000 in the case of a copolymer of isobutylene and maleic anhydride, usually at a molar ratio of 1:1.

ホスホン酸としてはホスホノブタントリカルボ
ン酸などのホスホノカルボン酸類、ヒドロキシエ
チリデンジホスホン酸などのヒドロキシアルキレ
ンホスホン酸類、アミノトリ(メチレンホスホン
酸)などのアミノアルキルホスホン酸、エチレン
ジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)などが挙
げられる。
Examples of phosphonic acids include phosphonocarboxylic acids such as phosphonobutanetricarboxylic acid, hydroxyalkylenephosphonic acids such as hydroxyethylidene diphosphonic acid, aminoalkylphosphonic acids such as aminotri(methylenephosphonic acid), and ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid). Can be mentioned.

これらの塩としてはナトリウム塩、カリウム
塩、アンモニウム塩などの水溶性塩が挙げられ
る。
These salts include water-soluble salts such as sodium salts, potassium salts, and ammonium salts.

ポリカルボン酸、ホスホン酸またはこれらの塩
のうち1種類の物質を使用することもできるが、
2種類以上を混合して使用することもできる。こ
れらの薬剤はリン酸塩を含む水に連続的または間
欠的に添加して0.01〜10ppm程度、好ましくは
0.1〜5ppm存在させる。
It is also possible to use one substance among polycarboxylic acids, phosphonic acids or their salts, but
A mixture of two or more types can also be used. These agents are added continuously or intermittently to water containing phosphate at a concentration of about 0.01 to 10 ppm, preferably
Presence of 0.1-5ppm.

このように薬剤を添加したリン酸塩を含む水
は、カルシウムイオンの存在下にリン酸カルシウ
ムを含む結晶種と接触させると、前記(1)式により
生成するリン酸カルシウムが結晶種表面に析出し
て結晶が生成し、水中のリン酸が除去される。こ
の場合前記薬剤添加により、PHやカルシウム濃度
が高くても、リン酸カルシウムの沈殿や炭酸カル
シウムの析出が防止される一方、リン酸カルシウ
ムは過飽和の状態で液中に保持されるため、結晶
種への析出は促進される。またカルシウムイオン
や水酸イオンの存在量を多くしても沈殿の生成や
不純物の析出は起こらないから、これらの存在量
を多くして前記(1)式の反応を速めることができ
る。
When water containing phosphate to which a drug has been added is brought into contact with crystal seeds containing calcium phosphate in the presence of calcium ions, the calcium phosphate produced by the above formula (1) precipitates on the surface of the crystal seeds and crystals form. The phosphoric acid in the water is removed. In this case, the addition of the drug prevents precipitation of calcium phosphate and calcium carbonate even if the pH and calcium concentration are high, but since calcium phosphate is retained in the liquid in a supersaturated state, precipitation on the crystal seeds is prevented. promoted. Further, even if the amount of calcium ions or hydroxide ions is increased, the formation of precipitates and precipitation of impurities will not occur, so the reaction of formula (1) can be accelerated by increasing the amount of these ions.

即ち、後述の実験結果に基く図に示すように原
水中にリン酸イオンが、例えば、10ppm含まれ
る場合、従来法では、PH9では準安定域のカルシ
ウムイオン濃度は約45ppmで限界であり、それ
を超えて添加すると不安定域となりただちに沈殿
や不純物が生成するが、この発明の方法ではポリ
カルボン酸又は/およびホスホン酸を1ppm添加
するだけで、同じ条件下でカルシウムイオンを
120ppmまで添加することができるようになる。
In other words, as shown in the figure based on the experimental results described below, if raw water contains 10 ppm of phosphate ions, for example, in the conventional method, the calcium ion concentration in the metastable range at PH9 is at the limit of about 45 ppm; However, in the method of this invention, by adding only 1 ppm of polycarboxylic acid or/and phosphonic acid, calcium ions can be absorbed under the same conditions.
It becomes possible to add up to 120ppm.

逆にこの条件下ではカルシウムイオンが
45ppmの時にはPHを9.0から9.6まで上昇させるこ
とができ、準安定域が大巾に拡大されたことにな
る。従つて、その分、晶析反応速度は速まり、効
率良く水中のリン酸塩を除去することができる。
Conversely, under these conditions, calcium ions
At 45ppm, the pH can be raised from 9.0 to 9.6, which means that the metastable region has been greatly expanded. Therefore, the crystallization reaction rate increases accordingly, and phosphates in water can be efficiently removed.

水中に存在させるカルシウムイオンや水酸イオ
ンは、原水中に初めから存在する場合には外部か
ら添加する必要はないが、原水中に存在しない場
合または不足する場合には外部から添加する。添
加量は反応当量よりも過剰量となる。反応液のPH
は6〜12とするのが望ましい。
Calcium ions and hydroxide ions to be present in water do not need to be added from the outside if they are present in the raw water from the beginning, but if they are not present in the raw water or are insufficient, they are added from the outside. The amount added is in excess of the reaction equivalent. PH of reaction solution
is preferably 6 to 12.

リン酸カルシウムを含む結晶種としては、ヒド
ロキシアパタイト〔Ca5(OH)(PO43〕、フルオ
ロアパタイト〔Ca5(F)(PO43〕またはリン酸
三石灰〔Ca3(PO42〕などのリン酸カルシウムを
含む結晶粒子が使用でき、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り、結晶
種として適している。また、砂などの材面にリ
ン酸カルシウムを析出させた結晶種も用いること
ができる。結晶種としては反応によつて生成する
リン酸カルシウムと同種のリン酸カルシウムを主
成分とするものが望ましい。例えばヒドロキシア
パタイトが生成する系ではヒドロキシアパタイト
を主成分とする結晶種を使用すると新しい結晶の
析出が促進される。
Crystal species containing calcium phosphate include hydroxyapatite [Ca 5 (OH) (PO 4 ) 3 ], fluoroapatite [Ca 5 (F) (PO 4 ) 3 ], or tricalcium phosphate [Ca 3 (PO 4 ) 2 ] Crystal particles containing calcium phosphate such as these can be used, and natural phosphate rock has these calcium phosphates as a main component and is suitable as a crystal seed. Furthermore, crystal seeds in which calcium phosphate is precipitated on the surface of a material such as sand can also be used. The crystal seed is preferably one whose main component is calcium phosphate of the same type as the calcium phosphate produced by the reaction. For example, in a system where hydroxyapatite is produced, the use of crystal seeds containing hydroxyapatite as a main component promotes the precipitation of new crystals.

リン酸塩を含む水とリン酸カルシウムを含む結
晶種との接触方法は固定床式でも流動床式でもよ
い。濁質除去も同時に行うときは固定床式がよ
く、濁質除去を必要としないときは流動床式でよ
い。結晶種の大きさは小さいものほど表面積が大
きいため新しい結晶が析出しやすいが、あまり小
さいと結晶種と水の接触または分離に困難を伴
う。また粒径があまり大きいと単位充填量当りの
比表面積が小さいから、通常は9〜300メツシユ
程度のものを使用する。このうち大きいものは固
定床に適し、小さいものは流動床に適する。固定
床の場合9〜35メツシユの粒径の結晶種を充填
し、流速SV1〜2(1/hr)で上向流または下向
流で通水してリン酸カルシウムの結晶を析出させ
る。下向流で通水する場合には結晶種表面への不
純物の付着を避けるため、原水はあらかじめ前処
理により夾雑物を除去しておくのが望ましい。
The method of contacting the water containing phosphate with the crystal seeds containing calcium phosphate may be a fixed bed method or a fluidized bed method. A fixed bed type is preferable when turbidity removal is also performed at the same time, and a fluidized bed type is suitable when turbidity removal is not required. The smaller the size of the crystal seeds, the larger the surface area, which makes it easier for new crystals to precipitate, but if the size of the seeds is too small, it will be difficult to contact or separate the crystal seeds from water. Furthermore, if the particle size is too large, the specific surface area per unit filling amount will be small, so particles of about 9 to 300 mesh are usually used. The larger ones are suitable for fixed beds, and the smaller ones are suitable for fluidized beds. In the case of a fixed bed, crystal seeds with a particle size of 9 to 35 mesh are packed, and water is passed upwardly or downwardly at a flow rate of SV1 to 2 (1/hr) to precipitate calcium phosphate crystals. When passing water in a downward flow, it is desirable to pre-treat the raw water to remove impurities in order to avoid adhesion of impurities to the surface of the crystal seeds.

通水中に結晶種表面が汚染されたり、目詰りを
起こすようなことがあれば、定期的に上向流によ
る逆洗を行つて結晶種床を展開して、洗浄し、表
面に付着した不純物を剥離するのが望ましい。
If the crystal seed surface becomes contaminated or clogged during water flow, backwashing is performed periodically using an upward flow to spread out the crystal seed bed and clean it to remove impurities attached to the surface. It is desirable to peel off the

実験例 リン酸イオンとして10ppm、Mアルカリ度と
して100ppmを含む水を複数の1ビーカーに採
り、PHをそれぞれ6、7、8、9、10に調節し
た。次いでPH6のものについて、塩化カルシウム
をカルシウムイオンとして40、60、80、100ppm
となるように添加し、室温下、一時間撹拌した
後、0.2ミクロンのミリポアフイルターで過
し、液中のカルシウムイオン濃度を測定した。
この作業をPH7、8、9、10のものについても順
次行なつた。液中のカルシウムイオンが添加量
よりも減少した点(過溶解度)を求めグラフ化し
た。
Experimental Example Water containing 10 ppm of phosphate ions and 100 ppm of M alkalinity was taken into multiple beakers, and the pH was adjusted to 6, 7, 8, 9, and 10, respectively. Next, for those with PH6, calcium chloride is used as calcium ions at 40, 60, 80, and 100 ppm.
After stirring at room temperature for one hour, the solution was filtered through a 0.2 micron Millipore filter, and the concentration of calcium ions in the solution was measured.
This work was performed sequentially for PH7, 8, 9, and 10. The point at which the amount of calcium ions in the solution decreased compared to the amount added (supersolubility) was determined and graphed.

次に、さらにホスホノブタントリカルボン酸を
水に1ppm添加した以外は上記と同一の操作をく
り返し、ホスホン酸が存在する場合の拡大した過
溶解度線を求めた。一方、溶解度はリン酸イオン
が0.5ppmとなる理論値をグラフ化した。結果を
図面に示す。図中、aは溶解度線、bは過溶解度
線、cは拡大した過溶解度線、Eは沈殿の生成し
ない安定域、Fは結晶が存在すれば晶析のおこる
準安定域、Gは拡大された準安定域、そしてHは
沈殿の生成する不安定域をそれぞれ示す。
Next, the same operation as above was repeated except that 1 ppm of phosphonobutanetricarboxylic acid was added to the water, and an expanded supersolubility line in the presence of phosphonic acid was determined. On the other hand, for the solubility, the theoretical value of 0.5 ppm of phosphate ion is plotted as a graph. The results are shown in the drawing. In the figure, a is the solubility line, b is the supersolubility line, c is the enlarged supersolubility line, E is the stable region where no precipitate is formed, F is the metastable region where crystallization occurs if crystals are present, and G is the enlarged supersolubility line. H indicates the metastable region, and H indicates the unstable region where precipitation occurs.

実施例 1 リン酸イオンを10ppm含む人工廃水にポリア
クリル酸ナトリウム(分子量5000)1ppmを添加
し、次いで塩化カルシウム水溶液をカルシウムと
して40ppmとなるように添加し、更に水酸化ナ
トリウム水溶液を添加してPH9.5に調整し(この
条件は本来は沈殿の生成する不安定域である)、
リン酸カルシウムを含む結晶種として60〜115メ
ツシユの粒度のフロリダ産リン鉱石700mlを充填
した内径25mm円筒状シリンダーにSV2hr-1(1400
ml/hr)で流動床で通液処理した。この場合展開
率は15%であり、約3ケ月にわたり安定して処理
水のリン酸イオン濃度を1ppm以下にすることが
できた。
Example 1 1 ppm of sodium polyacrylate (molecular weight 5000) was added to artificial wastewater containing 10 ppm of phosphate ions, then an aqueous calcium chloride solution was added to give a calcium concentration of 40 ppm, and an aqueous sodium hydroxide solution was further added to adjust the pH to 9. .5 (this condition is originally an unstable region where precipitation occurs),
SV2hr -1 (1400 mL
ml/hr) in a fluidized bed. In this case, the development rate was 15%, and the phosphate ion concentration in the treated water could be stably reduced to 1 ppm or less for about 3 months.

一方比較例としてポリアクリル酸ナトリウムを
添加しないで同条件で連続処理した結果、カラム
入口や入口付近の結晶種にリン酸カルシウムおよ
び炭酸カルシウムを含む不純物が生成し、約40日
間で通液できなくなつた。
On the other hand, as a comparative example, as a result of continuous treatment under the same conditions without adding sodium polyacrylate, impurities containing calcium phosphate and calcium carbonate were generated in the crystal seeds at and near the column inlet, and the liquid could not be passed after about 40 days. .

実施例 2 リン酸イオン10ppmを含む人工廃水にホスホ
ノブタントリカルボン酸1ppmを添加し、次いで
塩化カルシウム水溶液をカルシウムとして
80ppmになるように添加し、更に水酸化ナトリ
ウム水溶液を添加してPH9に調整し(この条件は
本来は沈殿の生成する不安定域である)、リン酸
カルシウムの結晶種として32〜60メツシユの粒度
のフロリダ産リン鉱石300mlを充填した内径30mm
の円筒状シリンダーにSV2hr-1で上向流で通液処
理した。この結果約3ケ月にわたり安定して処理
水のリン酸イオン濃度を1ppm以下とすることが
できた。
Example 2 1 ppm of phosphonobutanetricarboxylic acid was added to artificial wastewater containing 10 ppm of phosphate ions, and then an aqueous solution of calcium chloride was added as calcium.
The pH was adjusted to 80 ppm, and an aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 9 (this condition is normally an unstable region where precipitation occurs), and a particle size of 32 to 60 mesh was added as calcium phosphate crystal seeds. Inner diameter 30mm filled with 300ml of Florida phosphate rock
The liquid was passed through the cylindrical cylinder in an upward flow at SV2hr -1 . As a result, the phosphate ion concentration in treated water could be stably maintained at 1 ppm or less for about 3 months.

一方比較例としてホスホン酸を添加しないで同
条件で連続通液処理した結果、結晶種充填層入口
にリン酸カルシウムおよび炭酸カルシウムを含む
微細白色沈殿物が発生し、充填層の圧力損失が増
加し、約20日間で通水不能となつた。
On the other hand, as a comparative example, as a result of continuous liquid flow treatment under the same conditions without adding phosphonic acid, a fine white precipitate containing calcium phosphate and calcium carbonate was generated at the inlet of the crystal seed packed bed, increasing the pressure loss of the packed bed and approx. After 20 days, water was no longer available.

以上の通り本発明によれば、準安定域が拡大さ
れた結果沈殿の生成や不純物の結晶種表面への析
出を防止しながら、リン酸カルシウムの結晶種へ
の析出を促進し、水中のリン酸塩を高除去率で長
期にわたり安定して除去することができる。この
ため原水中のリン酸塩濃度が変動する場合でも安
定して処理をすることができ、また反応が速くな
るようにカルシウムイオンの濃度やPHを高くする
ことができる。
As described above, according to the present invention, as a result of expanding the metastable region, it is possible to prevent the formation of precipitates and the precipitation of impurities on the surface of the crystal seeds, while promoting the precipitation of calcium phosphate on the crystal seeds. can be stably removed over a long period of time with a high removal rate. Therefore, even if the phosphate concentration in the raw water fluctuates, stable treatment is possible, and the concentration of calcium ions and pH can be increased to speed up the reaction.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は実験例における薬剤添加による準安定域
の拡大を示すグラフであり、図中aは溶解度線、
bは過溶解度線、cは拡大した過溶解度線、Eは
安定域、Fは準安定域、Gは拡大された準安定
域、Hは不安定域を示す。
The figure is a graph showing the expansion of the metastable region due to drug addition in experimental examples, where a is the solubility line;
b is a supersolubility line, c is an expanded supersolubility line, E is a stable region, F is a metastable region, G is an expanded metastable region, and H is an unstable region.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ポリカルボン酸、ホスホン酸およびそれらの
塩から選ばれる1ないし数種の物質の存在下に、
リン酸塩を含む水と、リン酸カルシウムを含む結
晶種とを接触させることを特徴とするリン酸塩を
含む水の処理方法。 2 ポリカルボン酸はアクリル酸、メタクリル
酸、マレイン酸もしくはその無水物、フマール
酸、イタコン酸、クロトン酸の単独重合体または
共重合体である特許請求の範囲第1項記載のリン
酸塩を含む水の処理方法。 3 ホスホン酸はホスホノブタントリカルボン
酸、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、アミノ
トリ(メチレンホスホン酸)またはエチレンジア
ミンテトラ(メチレンホスホン酸)である特許請
求の範囲第1項または第2項記載のリン酸塩を含
む水の処理方法。 4 リン酸カルシウムを含む結晶種はヒドロキシ
アパタイト、フルオロアパタイトまたはリン酸三
石灰を含むものである特許請求の範囲第1項ない
し第3項のいずれかに記載のリン酸塩を含む水の
処理方法。 5 リン酸カルシウムを含む結晶種はリン鉱石で
ある特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
かに記載のリン酸塩を含む水の処理方法。
[Claims] 1. In the presence of one or several substances selected from polycarboxylic acids, phosphonic acids, and salts thereof,
A method for treating water containing phosphate, comprising bringing water containing phosphate into contact with crystal seeds containing calcium phosphate. 2. The polycarboxylic acid includes a phosphate according to claim 1, which is a homopolymer or copolymer of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid or its anhydride, fumaric acid, itaconic acid, or crotonic acid. How to treat water. 3. The phosphonic acid includes the phosphate salt according to claim 1 or 2, wherein the phosphonic acid is phosphonobutanetricarboxylic acid, hydroxyethylidene diphosphonic acid, aminotri(methylenephosphonic acid) or ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid). How to treat water. 4. The method for treating water containing phosphate according to any one of claims 1 to 3, wherein the crystal seeds containing calcium phosphate contain hydroxyapatite, fluoroapatite, or tricalcium phosphate. 5. The method for treating water containing phosphate according to any one of claims 1 to 3, wherein the crystal seed containing calcium phosphate is phosphate rock.
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