JPS648597B2 - - Google Patents
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- JPS648597B2 JPS648597B2 JP21428684A JP21428684A JPS648597B2 JP S648597 B2 JPS648597 B2 JP S648597B2 JP 21428684 A JP21428684 A JP 21428684A JP 21428684 A JP21428684 A JP 21428684A JP S648597 B2 JPS648597 B2 JP S648597B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、下水、し尿系汚水、工場排水その他
液体中に比較的高濃度で存在するリン酸塩類を流
動化状態にある、固体粒子層を用いて効率良く除
去する方法に関するものである。 〔従来の技術〕 一般に自然水系に排出される上記の各種液体中
には、無機性のリン酸塩としてオルトリン酸塩や
各種の縮合リン酸塩さらに有機性リン酸塩などが
様々な状態で存在しており、これらのリン酸塩類
の存在が湖沼、内海、内湾などの閉鎖水域乃至は
停滞水域の「あおこ」、「赤潮」発生の誘起因子と
なり、さらに各種の用水として使用する場合に装
置、配管内に生物学的なスライムが発生し、また
化学的なスケールが形成されて、事故発生の重大
な原因となつている。 したがつて、これら液中に存在するリン酸塩を
除去する必要から、各種のリン除去方法が検討さ
れているが、その一つとして本発明者等は、従来
にない新規な処理方法として一定の粒径をもつ固
体粒子を筒状あるいは錐状の脱リン塔に充填し、
被処理液のPHを６〜11の範囲に調整し、さらに被
処理液中に含まれている溶解性リン酸塩類の濃度
に対応して塩化カルシウムなどのカルシウム剤を
加え、これを一定の流速で通過接触せしめること
により、充填されている固体粒子の表面にリン酸
カルシウムの結晶を晶出、固着せしめて溶解性リ
ン酸塩類を除去する方法を提案した。 この方法における固体粒子表面での代表的な化
学反応は次の通りである。 5Ca2+＋7OH-＋3H2PO4 -＝Ca5（OH）（PO4）3＋
6H2O …(1) このような脱リン方法を適用すれば、リン酸カ
ルシウムが固着した固体粒子の分離、脱水が極め
て容易であり、従来の化学的凝集沈殿法と比較す
ると、沈殿汚泥の濃縮装置、脱水機、乾燥装置な
どの既成概念における汚泥処理施設をまつたく必
要としないだけでなく、資源としてのリンを回収
することができる優れた脱リン技術である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、従来の流動層式脱リン法には以下の
ような欠点があつた。従来法は、最適な層内流動
状態をつくり効率良くリン除去を行なうために、
処理水の一部を循環する方法を採用しているが、
循環水にSSが多く含まれる場合には、層内での
晶析反応に悪影響を及ぼすことが度々あつた。即
ち、層内に循環水によつて持ち込まれるSS量が
増加すると、層を形成している固体粒子表面上に
液中から晶析するリン量に比べ、層内に浮遊して
いるSSを核として晶析するリン量の割合が増加
し、SSを核として形成された晶析片はきわめて
微細な粒子のため、層内に留まることなく系外に
選び出され処理水水質が著しく悪化する現象が起
きた。この現象は原水リン濃度が高い場合や循環
水中のSSがリン酸カルシウムや炭酸カルシウム
等の特に晶析反応に関与する成分を多く含む場合
には、ますます顕著となり、処理が悪化して流動
層式脱リン法にとつて致命的なものとなつてしま
うことがあつた。 〔発明の構成〕 本発明は、固体粒子を流動化せしめた層に、リ
ン含有排水を通液してカルシウム存在下で処理水
の一部を循環しながら液中のリンを除去する方法
において、その処理水の一部を固液分離した後、
流入水または流動層内に循環返送することを特徴
とするものであつて、前述のように従来、流動層
式脱リン法において問題であつた循環水中のSS
によつて脱リン能力が低下する欠点を解消し、効
率良く安定したリン酸除去方法を提供することを
目的とするものである。 以下、本発明の実施態様を第１図に基いて説明
する。 第１図中符号１はPH調整槽、２は原水流入管、
２′は原水ポンプ、３は循環水導入管、３′は循環
水ポンプ、４は脱リン塔、５は処理水流出管、６
はアルカリ剤貯槽、７はアルカリ剤注入管、７′
はアルカリ剤注入ポンプ、８はカルシウム剤注入
管、８′はカルシウム剤注入ポンプ、９はカルシ
ウム剤貯槽、１０は固液分離装置、１１は撹拌
機、Ａは流動層を形成する固体粒子、Ｂは槽内に
滞留しているSS、Ｃは流動層を示す。 PH調整槽１に導入された被処理水（原水）は、
撹拌機１１で撹拌しながら、アルカリ剤貯槽６か
らアルカリ剤注入ポンプ７′によりアルカリ剤注
入管７を経て供給されるアルカリにより所定の値
にPHを調節した後、原水ポンプ２′により原水流
入管２を経て脱リン塔にその下部から供給され
る。脱リン塔４の上部から処理水流出管５を経て
流出する処理水の一部は循環水導入管３を経て脱
リン塔に循環せしめられるが、SSを多量に含む
循環水が、脱リン塔４中に返送されると、液中か
ら層内の流動層を形成する固体粒子Ａ上にリン酸
カルシウムが析出する反応とともに、循環水より
層内に持ち込まれたSS粒子Ｂを核としてリン酸
カルシウムが析出する反応が同時に起こり、浮遊
SSを核とした晶析物は、微細なため層内に保持
されずにそのまま処理水流水管５中へ流出してし
まい処理水質が悪化するので、まず循環水として
使用する処理水の一部を、循環ライン途中に設置
した固液分離工程１０に導き、SSを除去した後、
循環液として循環水導入管３を経て脱リン塔に返
送することによつて、かかるSSの層本体の晶析
反応を妨害する作用を抑制し、効率良く脱リン反
応を行なうことができる。なお、この例において
は原水中のリンの濃度に応じて、必要な量のカル
シウムをカルシウム剤貯槽よりポンプ８′により
カルシウム剤注入管より循環水中に供給する。 前記固液分離工程は、単なる重力沈降分離でも
凝集沈殿でも、あるいは固体粒子を充填した層を
通液させるろ過法でも良い。 以上述べたように本発明によれば流動層から排
出される処理水中のSSを固液分離して流動層に
循環返送することで脱リン処理をきわめて効果的
にかつ安定して行なうことが可能となつた。 さらに前記固液分離工程でSSのみではなく、
液中の溶解性リンの一部が除去され得るので流動
層の流入リン負荷を低減することができ、処理効
率を一層高める効果を合わせ持つことができる。 実施例 １ 内径100mmφ、有効深さ2.5ｍの円筒状で底部が
逆円錘型をした脱リン塔に、破砕、篩分けしたリ
ン鉱石（有効径0.4mm、均等係数1.4）を1000mmの
厚さに充填した。粗大固形物を大別分離した工場
廃水を活性汚泥法で処理した２次処理水を被処理
液とし、酸性ストリツプ法で炭酸を除去した後、
苛性ソーダを添加して被処理液のPHを8.5〜10.0
に調整したものを原水とし、またカルシウム剤と
して塩化カルシウムを使用し、被処理液中の溶解
性リン酸塩類の濃度に対応してCa／PO4の重量
比が1.0〜15の範囲になるように循環水へ添加し
た。循環水は処理水を、砂ろ過層でいつたんろ過
した後、流動層に返送した。砂ろ過層は内径200
mmφ、有効深さ2.5ｍの円筒状のカラムに砂（有
効径0.6mm、均等係数1.4）を1000mmの厚さに充填
し、LV＝200ｍ／日で通水した。原水および原水
と同量の循環水を脱リン塔下部より上方にLV＝
30〜40ｍ／日の流速で通水しながら約２ケ月間実
験を行なつた。結果を表―１に示す。
液体中に比較的高濃度で存在するリン酸塩類を流
動化状態にある、固体粒子層を用いて効率良く除
去する方法に関するものである。 〔従来の技術〕 一般に自然水系に排出される上記の各種液体中
には、無機性のリン酸塩としてオルトリン酸塩や
各種の縮合リン酸塩さらに有機性リン酸塩などが
様々な状態で存在しており、これらのリン酸塩類
の存在が湖沼、内海、内湾などの閉鎖水域乃至は
停滞水域の「あおこ」、「赤潮」発生の誘起因子と
なり、さらに各種の用水として使用する場合に装
置、配管内に生物学的なスライムが発生し、また
化学的なスケールが形成されて、事故発生の重大
な原因となつている。 したがつて、これら液中に存在するリン酸塩を
除去する必要から、各種のリン除去方法が検討さ
れているが、その一つとして本発明者等は、従来
にない新規な処理方法として一定の粒径をもつ固
体粒子を筒状あるいは錐状の脱リン塔に充填し、
被処理液のPHを６〜11の範囲に調整し、さらに被
処理液中に含まれている溶解性リン酸塩類の濃度
に対応して塩化カルシウムなどのカルシウム剤を
加え、これを一定の流速で通過接触せしめること
により、充填されている固体粒子の表面にリン酸
カルシウムの結晶を晶出、固着せしめて溶解性リ
ン酸塩類を除去する方法を提案した。 この方法における固体粒子表面での代表的な化
学反応は次の通りである。 5Ca2+＋7OH-＋3H2PO4 -＝Ca5（OH）（PO4）3＋
6H2O …(1) このような脱リン方法を適用すれば、リン酸カ
ルシウムが固着した固体粒子の分離、脱水が極め
て容易であり、従来の化学的凝集沈殿法と比較す
ると、沈殿汚泥の濃縮装置、脱水機、乾燥装置な
どの既成概念における汚泥処理施設をまつたく必
要としないだけでなく、資源としてのリンを回収
することができる優れた脱リン技術である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、従来の流動層式脱リン法には以下の
ような欠点があつた。従来法は、最適な層内流動
状態をつくり効率良くリン除去を行なうために、
処理水の一部を循環する方法を採用しているが、
循環水にSSが多く含まれる場合には、層内での
晶析反応に悪影響を及ぼすことが度々あつた。即
ち、層内に循環水によつて持ち込まれるSS量が
増加すると、層を形成している固体粒子表面上に
液中から晶析するリン量に比べ、層内に浮遊して
いるSSを核として晶析するリン量の割合が増加
し、SSを核として形成された晶析片はきわめて
微細な粒子のため、層内に留まることなく系外に
選び出され処理水水質が著しく悪化する現象が起
きた。この現象は原水リン濃度が高い場合や循環
水中のSSがリン酸カルシウムや炭酸カルシウム
等の特に晶析反応に関与する成分を多く含む場合
には、ますます顕著となり、処理が悪化して流動
層式脱リン法にとつて致命的なものとなつてしま
うことがあつた。 〔発明の構成〕 本発明は、固体粒子を流動化せしめた層に、リ
ン含有排水を通液してカルシウム存在下で処理水
の一部を循環しながら液中のリンを除去する方法
において、その処理水の一部を固液分離した後、
流入水または流動層内に循環返送することを特徴
とするものであつて、前述のように従来、流動層
式脱リン法において問題であつた循環水中のSS
によつて脱リン能力が低下する欠点を解消し、効
率良く安定したリン酸除去方法を提供することを
目的とするものである。 以下、本発明の実施態様を第１図に基いて説明
する。 第１図中符号１はPH調整槽、２は原水流入管、
２′は原水ポンプ、３は循環水導入管、３′は循環
水ポンプ、４は脱リン塔、５は処理水流出管、６
はアルカリ剤貯槽、７はアルカリ剤注入管、７′
はアルカリ剤注入ポンプ、８はカルシウム剤注入
管、８′はカルシウム剤注入ポンプ、９はカルシ
ウム剤貯槽、１０は固液分離装置、１１は撹拌
機、Ａは流動層を形成する固体粒子、Ｂは槽内に
滞留しているSS、Ｃは流動層を示す。 PH調整槽１に導入された被処理水（原水）は、
撹拌機１１で撹拌しながら、アルカリ剤貯槽６か
らアルカリ剤注入ポンプ７′によりアルカリ剤注
入管７を経て供給されるアルカリにより所定の値
にPHを調節した後、原水ポンプ２′により原水流
入管２を経て脱リン塔にその下部から供給され
る。脱リン塔４の上部から処理水流出管５を経て
流出する処理水の一部は循環水導入管３を経て脱
リン塔に循環せしめられるが、SSを多量に含む
循環水が、脱リン塔４中に返送されると、液中か
ら層内の流動層を形成する固体粒子Ａ上にリン酸
カルシウムが析出する反応とともに、循環水より
層内に持ち込まれたSS粒子Ｂを核としてリン酸
カルシウムが析出する反応が同時に起こり、浮遊
SSを核とした晶析物は、微細なため層内に保持
されずにそのまま処理水流水管５中へ流出してし
まい処理水質が悪化するので、まず循環水として
使用する処理水の一部を、循環ライン途中に設置
した固液分離工程１０に導き、SSを除去した後、
循環液として循環水導入管３を経て脱リン塔に返
送することによつて、かかるSSの層本体の晶析
反応を妨害する作用を抑制し、効率良く脱リン反
応を行なうことができる。なお、この例において
は原水中のリンの濃度に応じて、必要な量のカル
シウムをカルシウム剤貯槽よりポンプ８′により
カルシウム剤注入管より循環水中に供給する。 前記固液分離工程は、単なる重力沈降分離でも
凝集沈殿でも、あるいは固体粒子を充填した層を
通液させるろ過法でも良い。 以上述べたように本発明によれば流動層から排
出される処理水中のSSを固液分離して流動層に
循環返送することで脱リン処理をきわめて効果的
にかつ安定して行なうことが可能となつた。 さらに前記固液分離工程でSSのみではなく、
液中の溶解性リンの一部が除去され得るので流動
層の流入リン負荷を低減することができ、処理効
率を一層高める効果を合わせ持つことができる。 実施例 １ 内径100mmφ、有効深さ2.5ｍの円筒状で底部が
逆円錘型をした脱リン塔に、破砕、篩分けしたリ
ン鉱石（有効径0.4mm、均等係数1.4）を1000mmの
厚さに充填した。粗大固形物を大別分離した工場
廃水を活性汚泥法で処理した２次処理水を被処理
液とし、酸性ストリツプ法で炭酸を除去した後、
苛性ソーダを添加して被処理液のPHを8.5〜10.0
に調整したものを原水とし、またカルシウム剤と
して塩化カルシウムを使用し、被処理液中の溶解
性リン酸塩類の濃度に対応してCa／PO4の重量
比が1.0〜15の範囲になるように循環水へ添加し
た。循環水は処理水を、砂ろ過層でいつたんろ過
した後、流動層に返送した。砂ろ過層は内径200
mmφ、有効深さ2.5ｍの円筒状のカラムに砂（有
効径0.6mm、均等係数1.4）を1000mmの厚さに充填
し、LV＝200ｍ／日で通水した。原水および原水
と同量の循環水を脱リン塔下部より上方にLV＝
30〜40ｍ／日の流速で通水しながら約２ケ月間実
験を行なつた。結果を表―１に示す。
【表】
表―１から明らかなように流動層処理水のろ過
液を循環して処理した結果、リン除去率80％以
上、リン濃度３mg／（Ｐとして）以下の処理水
が安定して得られた。一方、比較例として流動層
処理水をろ過せずに循環し、他は全て同一条件で
２ケ月間通水した場合の結果は同じく、表―１の
比較例に示す通りであるが、処理水SS濃度が34
mg／と高くなり、リン除去率は60％、処理水リ
ン濃度6.0mg／（Ｐとして）程度の水質のもの
しか得られなかつた。 実施例 ２ 実施例１において、循環ライン途中に設置した
砂ろ過層の他に、固液分離工程を検討するため、
沈降分離槽、凝集沈殿槽、固定式脱リン槽をそれ
ぞれ使用し、性能を比較した。実験は、実施例１
と同一の装置、被処理液を用い、被処理液を実施
例１記載の方法と同様な方法で前処理したものを
原水とした。層内PH8.5〜10.0になるように苛性
ソーダを注入し、また塩化カルシウムは固液分離
した後の循環ラインに実施例１と同一の濃度範囲
になるように添加し、原水と循環水の比が１にな
るようにして流動層脱リン塔下部から上方へ
LV30〜４ｍ(エ)／時の流速で通水した。 以上の条件で各固液分離装置により、それぞれ
約１ケ月間連続実験した。結果を表２に示す。
液を循環して処理した結果、リン除去率80％以
上、リン濃度３mg／（Ｐとして）以下の処理水
が安定して得られた。一方、比較例として流動層
処理水をろ過せずに循環し、他は全て同一条件で
２ケ月間通水した場合の結果は同じく、表―１の
比較例に示す通りであるが、処理水SS濃度が34
mg／と高くなり、リン除去率は60％、処理水リ
ン濃度6.0mg／（Ｐとして）程度の水質のもの
しか得られなかつた。 実施例 ２ 実施例１において、循環ライン途中に設置した
砂ろ過層の他に、固液分離工程を検討するため、
沈降分離槽、凝集沈殿槽、固定式脱リン槽をそれ
ぞれ使用し、性能を比較した。実験は、実施例１
と同一の装置、被処理液を用い、被処理液を実施
例１記載の方法と同様な方法で前処理したものを
原水とした。層内PH8.5〜10.0になるように苛性
ソーダを注入し、また塩化カルシウムは固液分離
した後の循環ラインに実施例１と同一の濃度範囲
になるように添加し、原水と循環水の比が１にな
るようにして流動層脱リン塔下部から上方へ
LV30〜４ｍ(エ)／時の流速で通水した。 以上の条件で各固液分離装置により、それぞれ
約１ケ月間連続実験した。結果を表２に示す。
【表】
表―２から明らかなように、前記４種のいずれ
の固液分離装置を循環ライン途中に設けても、流
動層処理水のリン濃度は4.0mg／下となり、原
水中の70％以上のリンが除去されることがわか
り、本方式に適用できることを確認した。 実施例 ３ 実施例１において流動層の固体粒子としてリン
鉱石の代わりに砂（0.2〜0.4mm）を用いた場合の
処理結果を表―３に示す。
の固液分離装置を循環ライン途中に設けても、流
動層処理水のリン濃度は4.0mg／下となり、原
水中の70％以上のリンが除去されることがわか
り、本方式に適用できることを確認した。 実施例 ３ 実施例１において流動層の固体粒子としてリン
鉱石の代わりに砂（0.2〜0.4mm）を用いた場合の
処理結果を表―３に示す。
【表】
表―３に示すように、砂を用いた場合は初期に
はあまり良い結果が得られなかつたが、通水時間
の経過とともに水質が向上し、１週間後には、リ
ン鉱石の場合と同等な性能が得られた。従つて流
動層の固体粒子として砂を適用できることがわか
つた。
はあまり良い結果が得られなかつたが、通水時間
の経過とともに水質が向上し、１週間後には、リ
ン鉱石の場合と同等な性能が得られた。従つて流
動層の固体粒子として砂を適用できることがわか
つた。
第１図は本発明の一実施の態様を説明するため
の概略フロー図である。 １…PH調整槽、２…原水導入管、３…循環水導
入管、４…脱リン塔、５…処理水流出管、６…ア
ルカリ剤貯槽、９…カルシウム剤貯槽、１０…固
液分離装置、Ａ…流動層を形成する固体粒子、Ｂ
…循環水により導入されたSS。
の概略フロー図である。 １…PH調整槽、２…原水導入管、３…循環水導
入管、４…脱リン塔、５…処理水流出管、６…ア
ルカリ剤貯槽、９…カルシウム剤貯槽、１０…固
液分離装置、Ａ…流動層を形成する固体粒子、Ｂ
…循環水により導入されたSS。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 固体粒子を流動化せしめた層に、リン含有排
水を通液してカルシウムの存在下で処理水の一部
を循環しながら排水中のリンを除去する方法にお
いて、その処理水の一部を固液分離した後、流入
水または流動層内に循環返送することを特徴とす
る排水中のリン酸塩の除去方法。 ２ 固体粒子を充填した層に通液させて固液分離
する特許請求の範囲第１項記載のリン酸塩の除去
方法。 ３ 固体粒子がリン鉱石である特許請求第１項又
は第２項記載のリン酸塩の除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21428684A JPS6193892A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 流動層式脱リン方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21428684A JPS6193892A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 流動層式脱リン方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6193892A JPS6193892A (ja) | 1986-05-12 |
| JPS648597B2 true JPS648597B2 (ja) | 1989-02-14 |
Family
ID=16653211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21428684A Granted JPS6193892A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 流動層式脱リン方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6193892A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4117106B2 (ja) | 1998-03-30 | 2008-07-16 | 株式会社荏原製作所 | マンガン含有水の処理方法及び装置 |
| JP3659383B2 (ja) * | 1998-03-30 | 2005-06-15 | 株式会社荏原製作所 | マンガン含有水の処理方法及び装置 |
| JP4631295B2 (ja) * | 2004-03-03 | 2011-02-16 | 栗田工業株式会社 | リン含有排水の処理方法 |
| JP6342232B2 (ja) * | 2014-06-19 | 2018-06-13 | 水ｉｎｇ株式会社 | リンの回収装置及びリンの回収方法 |
-
1984
- 1984-10-15 JP JP21428684A patent/JPS6193892A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6193892A (ja) | 1986-05-12 |
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