JPS59150593A - 接触脱リン方法 - 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】 本発明は、上水、下水、し尿系汚水、工業用水、工場排
水、ボイラー用水、その他あらゆる液体中に存在するり
／酸塩類を除去する方法、詳しくは接触脱リン材を用い
て溶解性リン酸基類を除去する際に使用する接触脱リン
材の能力を向上させて処理する方法に関するものである
。

一般に自然水系に排出される上記の各重液体中には、無
機性のリン酸塩としてオル）　ＩＪ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
な原因となっている。

−３− したがって、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リン酸カルシウムを含有する接
触脱リン材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
の流速条件で通過接触せしめることにより、充填されて
いる接触脱リン材の表面にカルシウムハイドロキシアパ
タイトの結晶を晶出、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。

この方法における接触脱リン材表面での代表的な化学反
応は次の通りである。

このような脱り／方法を適用すれば、カルシウムハイド
ロキシアパタイトが固着した接触脱リン材の分離、脱水
が極めて容易であり、従来の化学的凝集沈殿法によるい
わゆる凝沈汚泥と比較する特開昭５９−１５０５９３（
２） と、濃縮装置、脱水機、乾燥装置などの既成概念による
汚泥処理施設をまっ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。

ところで従来の接触脱リン法を各種排水に適用する場合
には以下の様な欠点があった。

即ち、被処理液中に色度成分、有機物等の吸着性に富ん
だ物質が多く含まれる時、これらの物質がアパタイトの
晶析と同時に脱リン材表面に固着してしまい、リン除去
反応を著しく阻害する場合があった。

接触脱リン法は適切なｐＨ条件下でカルシウム剤を添加
し、液中に含まれている溶解性リン酸塩を脱リン材表面
にカルシウムハイドロキシアパタイトの結晶として固着
させる方法であるため、Ｐ材表面状態が晶析反応に大き
く影響する。従って、上記吸着物質による炉材表面の被
覆は脱リン拐の活性の低下の原因となりアパタイト生成
速度が低下するため、当初の脱リン性能が失われてしま
うことになる。吸着物質が被処理液中に濃厚に存在　５
− する場合や、アパタイト形成に最適なｐＨＵ整とカルシ
ウムの添加条件から逸脱した運転を続けた場合には、さ
らに吸着物質の脱リン材表面の被覆が促進され、晶析反
応を著しく妨害するため、接触脱リン法の機能に致命的
な影響を与えることになる。

このような問題の解決法として、これまで、リン除去能
力の低下した接触脱リン材をアルカリ水溶液で洗浄する
方法が効果的であることが確認されてきたが、その後の
研究により被処理液中にある種の有機物が存在する場合
には、上記の方法を適用しても顕著な効果が得られない
場合があり、満足した解決策となるものではなかった。

本発明は接触脱リン法における上記の問題点を解消しさ
らに効果的に脱リン材の脱リン能力を向上させてリン除
去ができる方法を提供することを目的とするものである
。

即ち、本発明は９／酸カルシウムを含有する接触脱リン
材に被処理液を通液することにより、液中に存在するリ
ン酸塩類を除去する方法において、前記接触脱リン材を
酸化剤の共存するアルカリ水溶液と接触処理して該接触
脱リン材の脱リン能力を向上せしめることを特徴とする
ものである。

以下に本発明の一実施態様を図面に基づき説明すれば、
まず被処理液中に多量の浮遊物質が存在する場合には、
この浮遊物質を沈殿槽又は沖過槽などを通してあらかじ
め除去する。

このように前処理操作により予め浮遊物質を除去された
原水は、必要に応じて原水中の溶解性リン酸塩濃度に対
応してカルシウム剤が添加された後、酸又はアルカリの
ｐＨ調整剤でｐＨを６．０〜１１．０に調整し、原水流
入管１から脱リン塔２の上部へ導入する。この脱リン塔
２内には、リン酸カルシウムを含有するリン酸塩鉱物を
破砕し篩分して一定の粒径としたものを接触脱リン材６
として充填してあり、原水はこの接触脱リン材６と接触
しながら下降し、処理水流出管４から塔外へ導出される
。

前記接触脱リン材３としてリン酸塩鉱物に代えて、骨炭
、サンゴ砂、砂などの表面にリン酸カル−マ　− シウムな担持させるもの等でも利用できる。

かかる脱リン操作において接触脱リン材６に原水中の色
度、有機物等の不純物が吸着すること等により、接触脱
リン材６０表面活性が劣化し、脱リン機能は低下するの
で、まず、脱リン塔２への原水の通水と同時に又は一定
期間経過後、塔内の接触脱リン材３は、連続的又は間欠
的に取出管５から反応槽６に送り込まれ、該接触脱リン
材は反応槽６において、タンク１４からポンプ７で給入
される酸化剤の共存するアルカリ水溶液と攪拌機８で時
々攪拌されて接触処理される。この接触処理が終了した
酸化剤の共存するアルカリ水溶液は排水管９より排出さ
れる。

上記接触処理において使用するアルカリ剤は、苛性ソー
ダでも水酸化カリウムでもあるいは消石灰、水酸化マグ
ネシウムでもよい。また酸化剤はＨ２Ｏ，でも０３でも
Ｎａ０１Ｏでもよく、これらを併用することもできる。

次に反応槽６に洗浄水として処理水導入管１０より処理
水が導入され、該接触脱リン材６は洗浄特開昭５９−１
５０５９３（３） 廃水のＩ）Ｈが上昇しなくなるまで洗浄された後ポンプ
１１で脱リン塔２へ戻され洗浄廃水は排水管９より排出
される。但し、この洗浄工程は脱リン処理する原水の種
類によっては省略することも可能である。

また、接触脱リン材６を塔外へ導出することなく、脱リ
ン塔２内で、前記塔外の接触処理と同様の操作を行なう
ことにより接触脱リン材３の脱リン能力を高めることも
できる。この場合における接触処理に用いる酸化剤の共
存するアルカリ水溶液は脱リン塔２を流入管１２から流
出管１６へと上向流に通水させ、接触脱リン材６が膨張
し、流動化するような条件で接触させると更に効果的で
ある。

以上述べたように本発明によれば、脱リン操作中に接触
脱リン材を必要に応じて、酸化剤の共存するアルカリ水
溶液と接触処理することにより、接触脱リン材の脱リン
効果を長期間良好な状態に維持することができ、安定し
た脱リン処理が可能となった。

次に本発明の実施例を示す。

実施例（１） 内径１００ｎｏ＋＋φ、有効深さ２．５ｍの円筒状の脱
リン塔にリン鉱石を破砕、篩分けしたもの（有効径０．
４４間、均等係数１．４）を１０００簡厚充填した。

粗大固形物を大別分離した食品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苛性ソーダにより被
処理液のｐＨを９．０付近に調整し、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Ｏａ／Ｐ０４の重量比が１
．０〜１５の範囲となるように添加した。この被処理液
を前記脱リン塔に導き上方より下向きにＬＶ　＝　２．
０ｍ／Ｈの流速で通水した。

接触脱リン塔には１ケ月に１回＋　Ｈ２ｏｔを１００ｍ
ｇ／を含有するｐＨ１ｌに調整した苛性ソーダ溶液を導
入し、該液に接触脱リン材を約２４時間浸漬して接触処
理した。上記接触処理操作を定期的に行ないながら約１
２ケ月の通水実験を行なった。この結果を表−１に示す
。

−１０− 表−１ 表−１から明らかなように、充填した接触脱リン材をＨ
２Ｏ，の共存下でアルカリ接触処理しながら通水した処
理水のリン濃度は１２ケ月経過しても約ｏ、２　ｍｇ／
ｌを維持することができ脱リン性能の低下は全く認めら
れなかった。一方、比較例として接触脱リン材をアルカ
リのみで接触処理しながら、他は全て同一条件で１２ケ
月間処理を継続した場合の結果は同じく表−１に示す通
りで、１２−１１− ケガ後の処理水質は通水初期に比べ著しく悪化し、未処
理炉材の性能に近いものとなった。

実施例（２） 実施例（１）と同一条件で調整した原水を１２ケ月通水
し、リン除去性能の低下した接触脱リン材を脱リン塔よ
り抜き出し、Ｈ２Ｏ，を１００　ｍｇ／を添加し、ｐＨ
８，５〜１２の範囲でｐＨをそれぞれ変えて調整したア
ルカリ水浴液に約２４時間浸漬して接触処理した。この
場合、接触脱リン材は６３０　ＣＣずつ用い、１ｔのビ
ー力にて接触処理を行なった。

各々のＩ）Ｈ条件で接触処理した脱リン材は水洗後、そ
れぞれ内径４０ｍの脱リン塔に約５０（１ｍ厚充填し、
実施例（１）と同一の条件でＬＶ　＝　１．０　ｍ／ｌ
（で約１ケ月通水し、リン除去性能を比較した。結果を
表−２に示す。

以下余白 特開昭５９−１５０５９３（４） 表　　−２ 表−２より明らかなように、接触脱リン材をＨｌｏ、共
存下でアルカリ処理した場合、アルカリ水溶液のｐＨが
高いほど、洗浄効果が良くなる傾向がみられ、ｐＨ９，
５以上で処理したものは１ｔ月通水しても安定した処理
水が得られ、本発明の効果を確認することができた。

実施例（３） 実施例（１）と同一条件で調整した原水を１２ケ月通水
し、リン除去性能の低下した接触脱リン材を　１３− 脱リン塔より抜き出し、酸化剤としてＨ，Ｏ，、Ｏ５゜
Ｎａ０１Ｏをそれぞれ１００　ｍｇ／ｌ添加し、苛性ソ
ーダによりｐＨ１１に調整した溶液に約２４時間浸漬し
て接触処理した。この場合、接触脱リン材は６３０ｃｃ
ずつ用い、１ｔのビー力にて接触処理を行なった。

各々の洗浄液で接触処理した脱リン材は水洗後それぞれ
内径４０ｍｍの脱リン塔に約５０ｍ＋厚充填し、ＬＶ　
＝　１．０　ｍ／）ｌで他は実施例（１）と同一条件で
約１ケ月通水し、リン除去性能を比較した。結果を表−
３に示す。

表−３ −１４− 表−３から明らかなように、アルカリに添加する酸化剤
としてＨ，０，、Ｏ，、Ｎａ０１Ｏいずれを用いて処理
した場合にも１ｔ月後の水質は安定したものが得られる
ことが確認できた。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施態様のフローシートである。 １・・・原水流入管、２・・・脱リン塔、３・・・接触
脱リン材、４・・・処理水流出管、５・・・取出管、６
・・・反応槽、７・・・ポンプ、８・・・攪拌機、９・
・・排水管、１０・・・処理水導入管、１１・・・ポン
プ、１２・・・流入管、１３・・・流出管、１４・・・
タンク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、リン酸塩鉱物を含有する脱リン材を充填した充填槽
   に被処理液を通液し該被処理液中のリンを除去する方法
   において、前記脱リン材を酸化剤の共存するアルカリ水
   溶液と接触処理することにより前記脱リン材の脱リン能
   力を向上せしめることを特徴とする接触脱リン方法。 ２、　前記アルカリ水溶液のｐＨが９．５以上である特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、　前記酸化剤がＨ，０，、０３，Ｎａ０１Ｏの少な
   くともいずれか一つである特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ４、　前記脱リン材を連続的または間欠的に前記充填槽
   外に取り出し、前記アルカリ水溶液と接触処理した後、
   前記充填槽に返送する特許請求の範囲第１項、第２項又
   は第３項記載の方法。 　２− ５、　前記脱リン材とアルカリ水溶液との接触処理を、
   前記充填槽内で行なう特許請求の範囲第１項、第２項又
   は第３項記載の方法。