JP2001070951A - リン含有水の処理方法 - Google Patents
リン含有水の処理方法Info
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Abstract
ン含有水中のリンをカルシウム塩として固液分離するリ
ン含有水の処理方法において、少ないカルシウム化合物
添加量で効果的にリンを除去して高水質処理水を安定か
つ効率的に得る。 【解決手段】 リン含有水にカルシウム化合物を添加し
てリン含有水中のリンをカルシウム塩として固液分離す
るに当り、固液分離により得られた汚泥の一部を返送し
てリン含有水に添加する方法において、返送する汚泥を
pH7〜12に維持する。
Description
法に係り、特に、リン含有水にカルシウム化合物を添加
してリン含有水中のリンをカルシウム塩として固液分離
するに当り、固液分離により得られた汚泥の一部を返送
してカルシウムイオンの存在下、リン含有水に添加する
方法において、少ないカルシウム化合物の使用量にてリ
ン含有水中のリンを効率的に除去して高水質処理水を得
る方法に関する。
ン含有水に鉄化合物、アルミニウム化合物又はカルシウ
ム化合物を添加してリン含有水中のリンを難溶性の鉄
塩、アルミニウム塩又はカルシウム塩として析出させ、
析出物を凝集沈殿させて固液分離する方法がある。この
方法のうち、鉄化合物、アルミニウム化合物を用いる方
法では、鉄化合物やアルミニウム化合物が比較的高価で
ある上に、大量の汚泥が発生することから、カルシウム
化合物による処理方法が広く採用されている。
方法でも、多量のカルシウム化合物を必要とし、従って
発生する汚泥量が多く、また、pH10以上の強アルカ
リ性で実施する必要があることから、スケール生成や分
離水の中和が必要であるといった問題があった。即ち、
リン含有水にカルシウム化合物を添加すると、リン含有
水中のリンはCa5(PO4)3OHの形で沈殿するが、
この反応を生起させるためにはpH10以上の強アルカ
リ性とする必要がある。
1の比較的低いpHでの反応を可能とするために、従
来、固液分離により得られた汚泥の一部をカルシウム化
合物と混合して原水であるリン含有水に添加することに
より、反応をpH7.5〜11で行う方法が提案されて
いる(特開平8−224587号公報)。
化合物を添加混合してリン含有水に添加する、即ち、汚
泥をリン含有水と接触させる前に予めカルシウム化合物
と混合して汚泥表面にカルシウム化合物を吸着させるこ
とにより、リン含有水のリンを汚泥表面で反応させるよ
うにして生成したカルシウム塩を汚泥表面に強く吸着さ
せることで、処理pHを低減すると共に、凝集性、沈降
性に優れた汚泥を得ることができる。
7号公報の方法によれば、pH7.5〜11の中性に近
いpH領域での処理が可能となるが、処理の安定性やカ
ルシウム化合物使用量の低減の面で十分な効果が得られ
ない場合があり、更なる改善が求められている。
含有水にカルシウム化合物を添加してリン含有水中のリ
ンをカルシウム塩として固液分離するリン含有水の処理
方法において、少ないカルシウム化合物添加量で効果的
にリンを除去して高水質処理水を安定かつ効率的に得る
方法を提供することを目的とする。
理方法は、リン含有水にカルシウム化合物を添加して、
リン含有水中のリンをカルシウム塩として固液分離する
リン含有水の処理方法であって、固液分離により得られ
た汚泥の一部を返送してカルシウムイオンの存在下、リ
ン含有水に添加するリン含有水の処理方法において、返
送する汚泥のpHを7〜12とすることを特徴とする。
おけるリンの除去効率の向上について鋭意検討を重ねた
結果、返送される汚泥の性状が、リンの除去効率に大き
く影響することを知見した。
との接触で表面にリンが付着したものであるが、この汚
泥をカルシウムイオンの存在下でpH7〜12に維持す
ると、汚泥表面に吸着されているリンがカルシウムイオ
ンとの反応でリン吸着能の高いリン酸カルシウム種とし
て安定化する。このように汚泥表面に吸着されたリンが
安定化することにより、汚泥表面は更にリンが吸着され
易い状態となる。このようにリンの吸着能力が高められ
た汚泥を原水であるリン含有水に添加混合することによ
り、リン含有水中のリンを効率的に吸着除去することが
可能となる。
ないしリン吸着能のより一層の向上のためには、系内の
汚泥の滞留時間が重要であり、汚泥の系内滞留時間が5
日以上となるように調整することが望ましい。このよう
な滞留時間を確保するためには、1日当りの系外への引
き抜き汚泥量を、系全体に保有される汚泥の1/5以下
とすることが好ましい。
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を示す系統図である。
槽、4は汚泥調整槽である。なお、以下において、沈殿
槽3で固液分離された汚泥を「分離汚泥」、分離汚泥の
うち系外へ引き抜く汚泥を「引き抜き汚泥」、分離汚泥
のうち汚泥調整槽4へ送給する汚泥を「返送汚泥」、汚
泥調整槽4内でpH条件などの調整が行われる汚泥を
「調整槽内汚泥」、反応槽1に添加される汚泥を「改質
汚泥」とそれぞれ称す。
槽1に導入して後述の改質汚泥と混合して原水中のリン
を改質汚泥に吸着させた後、凝集槽2にて凝集剤を添加
して凝集処理し、凝集処理液を沈殿槽3で固液分離し、
分離水を処理水として取り出す。一方、分離汚泥のうち
の一部を返送汚泥として汚泥調整槽4に送給し、残部は
引き抜き汚泥として系外へ抜き出す。返送汚泥は、汚泥
調整槽4内において必要に応じpH調整やカルシウム化
合物の添加を行い、得られた改質汚泥が反応槽1に供給
される。
種類及びそのリン濃度には特に制限はなく、本発明は、
リン酸又はリン酸塩を数ppmから数重量%までの範囲
で含有する幅広い廃水、例えば、リン酸製造工場廃水、
肥料工場廃水、食品添加剤工場廃水、金属表面処理工場
廃水、半導体部品製造工場廃水等の工場廃水の他、一般
家庭排水や農業排水、下水処理排水等に適用することが
できる。
添加場所には特に制限はなく、反応槽1あるいは汚泥調
整槽4などで添加すればよいが、特に汚泥調整槽4に添
加し、調整槽内汚泥と混合するのが好ましい。添加する
カルシウム化合物としても水溶性のものであれば特に制
限はなく、例えば、塩化カルシウム、水酸化カルシウ
ム、硝酸カルシウムやカーバイト滓等の1種又は2種以
上を用いることができる。
槽内汚泥をpH7〜12に維持するが、このpHが12
を超えると必要とするカルシウム化合物量が多くなり、
薬剤コストの高騰、生成汚泥の増加につながる。このp
Hが7未満であると得られる改質汚泥のリン吸着能力が
低くなり、処理水水質が悪化する。従って、調整槽内汚
泥はpH7〜12、好ましくは7.5〜9.0に維持す
る。
ルシウム化合物を添加する場合に用いるカルシウム化合
物としては、水酸化カルシウム、塩化カルシウム等の種
々のカルシウム化合物を用いることができる。カルシウ
ム化合物として塩化カルシウム等のアルカリ性ではない
カルシウム化合物を用いた場合には、必要に応じて水酸
化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリ剤を併用し
てpH調整を行う。
H範囲において、返送汚泥に吸着されているリンの当モ
ル以上が必要であり、系内に炭酸塩や重炭酸塩が多いほ
ど、また、上述の如く、調整pHが高いほど、必要とす
るカルシウム化合物量が多くなる。
調整槽内汚泥をpH7〜12、好ましくは7.5〜9.
0に維持する時間は、0.5時間以上、特に2〜12時
間程度が適当である。この時間が短か過ぎると返送汚泥
表面のリンとカルシウムイオンとの反応が十分に進行し
ないのでなるべく長くするとよいが、長過ぎると汚泥調
整槽4の容量が増大する。
に送給され、原水中のリンを効率的に吸着除去する。こ
の反応槽1のpH条件は5.5以上であれば良く、特に
制限はない。また、反応槽1の滞留時間は、このリンの
吸着に十分な時間、通常5分以上が必要である。この滞
留時間は長いほどリンの除去率が向上するが、過度に長
いと反応槽1の容量が増大するため、通常は5〜30分
程度とされる。
処理されるが、ここで使用される凝集剤としては、ポリ
アクリルアミド、ポリエチレンオキシド、尿素−ホルマ
リン樹脂などのノニオン性高分子凝集剤、ポリアミノア
ルキルメタクリレート、ポリエチレンイミン、ハロゲン
化ポリジアリルアンモニウム、キトサンなどのカチオン
性高分子凝集剤、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアク
リルアミド部分加水分解物、部分スルホメチル化ポリア
クリルアミド、ポリ(2−アクリルアミド)−2−メチ
ルプロパン硫酸塩などのアニオン性高分子凝集剤等の高
分子凝集剤を使用することができる。これらの高分子凝
集剤の中で、ノニオン性高分子凝集剤及びアニオン性高
分子凝集剤は凝集効果に優れているので、特に好適に使
用することができる。これらの高分子凝集剤の添加量
は、通常の場合、0.5〜5mg/L程度である。
離され、分離水は処理水として取り出され、放流される
か次工程で処理される。
泥調整槽4に送給され、残部は余剰汚泥として引き抜か
れる。
は、原水に対して5〜200%程度であり、一方で、改
質汚泥に対するリンの吸着量は改質汚泥中のリン酸カル
シウムの0.05〜1重量%程度である。従って、原水
中のリンに対して、十分なリン酸カルシウム量が供給さ
れるように、反応槽1に供給する改質汚泥量、即ち、汚
泥調整槽4へ返送される返送汚泥量を調整することが重
要である。
槽内汚泥をpH7〜12、好ましくはpH7.5〜9.
0に維持することで、改質汚泥のリン吸着能力を高める
ことに特徴を有するが、このリン吸着能力を十分に高め
るためには、系内の汚泥の滞留時間が重要であり、この
滞留時間を5日以上、特に7〜50日間とすることが望
ましい。この理由の詳細は明確ではないが、返送汚泥に
吸着されたリンがカルシウムイオンと反応してリン吸着
能の高いリン酸カルシウム種となるのに、5日以上の時
間が必要なためと推定される。
ために1日当りの引き抜き汚泥量を系全体に保有されて
いる汚泥の1/5以下、特に1/7〜1/50とするこ
とが望ましい。
態の一例であって、本発明はその要旨を超えない限り、
図示の方法に何ら限定されるものではない。
ず、反応槽1から沈殿槽3への移送配管に凝集剤を直接
注入しても良い。また、本発明では、汚泥を返送するこ
とで、凝集性に優れた汚泥を得ることができることか
ら、このような凝集処理を省略しても良い。しかし、生
成汚泥のフロック化の促進のためには反応槽と沈殿槽と
の間に汚泥調整槽又は凝集槽を設けるのが好ましい。
えば反応槽1に添加してもよい。
他、遠心分離機、加圧浮上槽や膜分離装置を用いても良
いが、本発明で得られる汚泥は沈降性が極めて良好なも
のであるため、固液分離手段としては沈殿槽又は膜分離
装置が好ましく、沈殿槽の場合、水面積負荷0.5〜2
0m/hrで処理するのが好ましい。
発明をより具体的に説明する。
リン酸濃度1.9mg/L)を原水として処理を行っ
た。まず、この原水に水酸化カルシウムをpHが10に
なるよう添加した後、凝集剤としてポリアクリルアミド
部分加水分解物を0.5mg/L添加して凝集沈殿処理
した。これを繰り返して、生成した汚泥を集め、これを
10L容量の汚泥調整槽に投入した。このとき、汚泥の
濃度は15g/L、pHは9.2であった。この汚泥を
2週間、ゆっくり攪拌し続けた。2週間後、この汚泥を
5L容量の反応槽に導入し、同時にこの反応槽中に原水
を10L/hrの速度で通水した。この反応槽の処理水
を50L容量の沈殿槽に導入して固液分離し、分離汚泥
を上記汚泥調整槽に導入すると共に、この汚泥調整槽に
塩化カルシウムを添加し、水酸化ナトリウムを添加して
pHが9になるよう調整した。この汚泥調整槽からの流
出汚泥(改質汚泥)を2.5L/hrの速度で反応槽に
送給し、この処理を継続した。
のpHは8.0、リン濃度は0.15mg/Lとなっ
た。また、この時、汚泥調整槽の汚泥濃度は14g/L
で汚泥調整槽内の汚泥の滞留時間は2時間であった。な
お、1日当りの引き抜き汚泥量は、系全体の保有汚泥量
の1/20とし、系内の汚泥の滞留時間は20日とし
た。この処理に必要とされた塩化カルシウム量は、カル
シウムとして原水1L当り5mgであった。
Hとなるように、カルシウムの添加量や中和剤の添加量
を調整したこと以外は同様にして処理を行った。
水のpH及びリン濃度を、実施例の結果と共に表1に示
す。
2に維持することにより、少ないカルシウム化合物添加
量で高水質処理水を得ることができることがわかる。
り、系内の汚泥の滞留時間を4日としたこと以外は同様
にして処理を行ったところ、カルシウムの必要添加量は
カルシウムとして5mg/Lであったが、得られた処理
水はpH8.0、リン濃度0.88mg/Lであり、実
施例1の場合よりも水質が低下することが確認された。
の処理方法によれば、リン含有水にカルシウム化合物を
添加してリン含有水中のリンをカルシウム塩として固液
分離するリン含有水の処理方法において、少ないカルシ
ウム化合物添加量で効果的にリンを除去して高水質処理
水を安定かつ効率的に得ることができる。
示す系統図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 リン含有水にカルシウム化合物を添加し
て、リン含有水中のリンをカルシウム塩として固液分離
するリン含有水の処理方法であって、固液分離により得
られた汚泥の一部を返送してカルシウムイオンの存在
下、リン含有水に添加するリン含有水の処理方法におい
て、 返送する汚泥のpHを7〜12とすることを特徴とする
リン含有水の処理方法。 - 【請求項2】 固液分離された汚泥のうちの一部を系外
へ引き抜くリン含有水の処理方法であって、1日当りの
該引き抜き汚泥の量を、系全体に保有される汚泥の1/
5以下とすることを特徴とする請求項1に記載のリン含
有水の処理方法。
Priority Applications (1)
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JP24767299A JP4581160B2 (ja) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | リン含有水の処理方法 |
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JP2001070951A true JP2001070951A (ja) | 2001-03-21 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010012430A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Japan Organo Co Ltd | リン酸含有水の処理装置及びリン酸含有水の処理方法 |
JP2010069416A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Japan Organo Co Ltd | リン酸含有水の処理装置 |
JP2010104869A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-05-13 | Japan Organo Co Ltd | リン酸含有水の処理装置及びリン酸含有水の処理方法 |
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-
1999
- 1999-09-01 JP JP24767299A patent/JP4581160B2/ja not_active Expired - Fee Related
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