JPS5942087A - 水処理用晶析材の活性化方法 - 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】 〔発明の技術方弁〕 本発明は水中リン酸イオンをヒドロキシアパタイトとし
て晶析させて除去するための水処理用晶析材の活性化方
法に関する。

〔発明の技術的☆敏とその問題＾ヤシ 一般に人体排泄物あるいは洗剤には有機リン化合物ある
いは無（痕件リン酸塩が様々の状態で存在しているが、
これらは下、＋＝氷水中排出される場合が多く、しかも
通常の下、ルＬ水４＋１．理工程では十分に除去される
ことなく大部分が無（表リン酸イオンとして水中に残存
する。そして、このリン酸イオンは環境水域の富栄桑化
をもたらし、水質を汚濁して公害発生の原因となるので
、このリン酸イオンを除去するための３′３次処」ｌ〕
（高度処理）が必要とされる。

従来、リン酸イオンの除去法どしては金属塩あるいは消
石灰を用いた凝集沈澱“法がよく知られている。これは
水中のリンｔ″ｊノ・「ａ゛ンな金属イオンあるいは消
石灰と反１ｔ；させグ（Ｌ溶性塩を生成し、これを沈ｔ
×分離する方法であるが、添加する薬品を多ｉ＋口（＝
必要とし、また発生する汚泥の肯も多いため多り：【覆
の処理費用をすする方法となっている１、このような従
来〆にの欠点を解消し、ｆＭ　ｍか操作で効率よく水中
のリン酸イオンを除去−ｊ−るた？／月゛Ｃ、ヒドロキ
シアパタイトの晶析現象を利用した、いわゆる晶析脱リ
ン法が開発された。このＴ）を法（」、被処理水にカル
シウムイオン（Ｃα２＋）を少１１ｊ加えることにより
、水中）ｃ　Ｈ存するリン酸イオン（ＰＯ４５）をヒド
ロキシアパタイト（Ｃα５（ＰＯ４）、ＯＨ）の微結晶
として析出させ、このヒドロキシアパタイトを含みかつ
巣なる沈降では分離困ｎｉｌなコロイド状破処理水を骨
炭又はリンば塩鉱物よりなる晶析材と直ちに接触させる
ことにより、そのヒト「１キシアパタイトの微結晶な晶
析材に広く分布しているヒドロキシアパタイトの結晶に
晶析さｖ：、リン酸イオンをルＩ次配去しようとするも
のである。この方法により、多ｉｆ：・の汚泥発生を部
わず少粕の薬品添加で効率よくリン酸イオンを除去でき
ることとなる。

一般に、この方法番（おいてはお桁材の造宇が重要な因
子であり、子の晶ル１材の性能が本方式の処１！ｉ！効
牙を決定づける。−１１ｆわち通常考えられる晶析月と
してけアパタイトを生成力どした骨炭、リンｒトン塩鉱
物があるが、こｉｌらの４’Ｊ＝　ｆｉｌコはぞの成分
・組成、晶析拐の表面状態、ＡΔ晶の活性化の程度等に
より異なっており、晶や１月のＫＭ　届によってはリン
除却ｉヒが劣るもの、長期に亘ってその性能が持続しな
いもの、あるいは予め被処理水に何らかの前処刑を於ｉ
しておく必’Ｆｌ　ツノ′−ル）イ、ものなどが存在す
る０ 〔発明の目的〕 本発明は上述のような問題に錯み、被処理水中に分散生
成したヒドロキシアパタイトを晶析させる骨炭又はリン
酸塩鉱物よりなる晶析側を水ｈ！基を有−「るアルカリ
剤の水溶液と接触させることにまり晶析材の表面の不純
物質を洗い流子とともにヒドロキシアパタイトの構成物
質である水酸イオンを補填して晶析旧を活性化させよう
とするものである。

〔発明の（′を袋〕

本発明はリン酸イオンな邑−む彼処３単水にカルシウム
イオンを加えてヒドロキシアパタイトを化成させ、この
ヒドロキシアパタイトを７バタイトな主成分とする骨炭
又はリン１役場鉱物よりなる晶析材に晶析させて水中リ
ン酸イオンを除去する水処理方法において、前記晶析材
を水酸基を有するアルカリ剤と接触させることにより晶
析材を洗浄しかつ晶析相に水酸イオンを補填しようとす
るものである。

＃４１ 〔発明の構成及び作用〕 晶析材はアパタイトを主成分とり、た・１１−炭又はリ
ン酸塩鉱物よりなる粒状物であり、アルカリ水溶液と１
−１ては、水酸化ナト・リウム、水酸化カルシウム叫の
７Ｊ・′酸基を有するアルカリ剤の水溶液でｐＨｌＯ以
上に１４Ｍしたものが用いｐ）れる。晶析材とアルカリ
水酸液の接触の方法とし゛（は、晶析馴をアルカリ水Ｕ
液に浸漬させるか−また（ｊ、カラムに充填した晶析材
ＮしＣアルカリ水ｈａを通液する方法がある。アルカリ
水酸液の使用稀は晶析材と十分に接触しかつ反応させる
ために晶析材の容址と同容剛以上とする。アルカリ処理
後の晶析材は、水洗又は脱リン処理用被処即水又は処理
水を用いて十分に洗浄する。ただ（７軽度のアルカリ処
３１１７のＪδ合は（ｋ浄を省略できる。

以上のようにして骨灰やリン酸塩鉱物よりなる晶析材を
アルカリ水酸液と接触させることにより、背がｌやリン
酸塩鉱物に含まれている有機物や一部の無機物から成る
不純物質が洗い流さり、ヒドロキレアパタイトの結ｎが
露呈されて晶析材の表面が活性化される。さらに、アル
カリ水溶液中の水酸イオンがヒドロキシアパタイトの構
成分子である水酸基な晶析材に補填し、晶析材が水酸イ
オンの過剰な状態となり、ヒドロキシアパタイトの結晶
成長を促進させる。

尚晶析材の活性住処」（は、脱リンに晶析材として使用
する以前、或いは脱リンに使用の途中の何れの場合に施
してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、リンを役イオンを含む被処理水にカル
シウムイオンを加えてヒドロキシアパタイトをｌＵ：、
成させ、このヒドロキシアパタイトな骨炭又はリン酸塩
鉱物よりなる晶析材ｉＣ晶析させて水中リン酸イオンを
除去する水処理方法において、前記晶析材を、水酸基を
有３るアルカリ剤の水溶液と接触させることにより、骨
炭又はリン酸塩鉱物よりなる晶析材の表層がアルカリ剤
によって洗浄され不純物質が除去されて活性化されると
ともに水酸イオンが補填されて晶析された結晶の成長を
促進させるため、長期に亘って晶析作用を有効に続行さ
せることが出来る。したがって水中りン０２イオンの除
去を効率良く安定して長期間連続して行うことが出来る
。

〔発明の実施例〕

実施例−１ ｉ、＆径５　ｒ、ＪＩＬ、　＋ＩＩＨさ１５０ｃ、の円
筒カラムを２本用意し、これに粒径０．５〜１．　Ｏｌ
＆７のリン鉱石２ｊを各々充填し、カラム／Ｉ６１およ
びカラム／に２と−ｊ−る。

カラム腐２については、予め１チ濃変の水酸化ナトリウ
ム溶液をリン鉱石充槙睡に、侑肖する着通液したのち水
洗し、カラム内に充填されたリン鉱石を活性化処ｉジ（
ローて」・５く。

次に各々のカラム４Ｃ被処理水（原水）として下水二次
処理水を用い、これに水酸化カルシラＡを添加しｐＨ８
〜９にＨＩ：Ａ整したものを連続的に空塔速度（Ｓ　Ｖ
　）２１／ｌ−リン鉱石・時で通水し各処理水のＰＯ４
３−イオンｆＪｋＣＰ換算）をｅ４＋１　定した。この
結果は次の表に示す通りであり、水酸化ナトリウムな用
いた活性化処理の効果は明らかであった。

巣位：　ｐｏ　　−ｐ　（ｍｙ／ｌ　）実施例−２ 実施例−１と同様の装峙を用いて、これに粒径０．５〜
１．０１ｒＯＪの骨炭２／を各々充填しカラム／Ｉ６１
およびＡｒｘ　２とする。。

カラム７１６２νこりいては千め飽和水酸化カルシウム
６液を骨炭光ＩＭ月の２倍に相当する州通液したのち水
洗し充填骨炭を活性化しておく。

次に’ｒ）６　ｂｌｉ例−１とｌ１１１様の破処坤水を
同様の条件で通水し、各処理水のｐｏ４’−イオン甘を
測定した。

この結果通水５０日後における各カラムの処理水ＰＯａ
　’　　（オ’　１１１　ハＰ　換算テ：’Ｊ　７　Ａ
　４１　ハ０．４２〜力、カラム腐２は０．１６　ｍｌ
／ｌとなっており、水酸化力ルレウムを用いた活性化処
理の動床は明らかであった。

実施例−３ ＴＭ径３０ｃ＋ｎｓ高さ３００ｃｎｔの円筒タンクに粒
径０．５〜１．０Ｕの骨炭な約１０ＯＡ！充填し、これ
に禎処理水として水Ｍ化カルシウＡでｐＨ８〜９に詞整
した下水二次処理水を窒塔速度２１／ｌ−骨炭・時で通
水して水中のリン酸イオンを除去する装館がある。

ある期間通水後１φ水酸化ナトリウム酵ｈダ１００Δを
通液したのち水洗することにより骨炭の活性住処３１１
を実施した。

活性化処理前橡における処理水ＰＯ４３−イミン廿の測
定結果を図に示す。

すなわち活性化以前の処理水１’０４’−イオンはＰ換
算で０．４〜０．５　ｒａｇ／ｌであるのしこ対し、本
発明による方法で活性化処理したのちはその処理水ｐｏ
　、□イオン（Ｐ換算）は、０．１〜０．２　ｍｆｌ　
ＶＣ低下し、活性化処理の動床は明らかであった。

【図面の簡単な説明】

図は実施例−２の方法で脱すュノ処理した処理水中のリ
ン酸イオン疫度と通水日数の関係を示す図表である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｌｌ）　　リン酵−ｆオンを含む破処理水にカルシウム
   イオンを加えてヒドロキシアパタイトを生成させ、この
   ヒドロキシアパタイトを骨炭又はリンｈＲｉｉｔｍ物よ
   りなる晶析材に晶析させて水中リン酸イオンを除去する
   水処理方法において、前記晶析材を、水酸基を有するア
   ルカリ剤の水溶液と１疑ｈ・Ｕさせることを特徴とする
   水処理用ＪＬ析旧の活性化方法。