JP2002159977A - リン含有水からのリン酸イオンの除去・回収方法及び装置 - Google Patents
リン含有水からのリン酸イオンの除去・回収方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 希薄な濃度のリン酸イオンを含む水からリン
酸イオンを高度に除去でき、かつリンを高価値の資源と
して回収可能な新技術を確立すること。 【解決手段】 水和酸化鉄粒子をリン含有水（原水）に
添加して原水中のリン酸イオンを除去し、リン酸イオン
を取り込んだ水酸化鉄粒子スラリに酸を添加しｐＨ３以
下の酸性に調整した後、固液分離し、そこで分離した分
離水酸化鉄粒子を原水に返送し、かつ該固液分離で得た
分離液にアンモニウムとＭｇ2+を添加してアルカリ性ｐ
Ｈ条件でＮＨ4 ＭｇＰＯ4 沈殿を析出せしめることを特
徴とするリン含有水からのリン酸イオンの除去・回収方
法、及びその装置。
酸イオンを高度に除去でき、かつリンを高価値の資源と
して回収可能な新技術を確立すること。 【解決手段】 水和酸化鉄粒子をリン含有水（原水）に
添加して原水中のリン酸イオンを除去し、リン酸イオン
を取り込んだ水酸化鉄粒子スラリに酸を添加しｐＨ３以
下の酸性に調整した後、固液分離し、そこで分離した分
離水酸化鉄粒子を原水に返送し、かつ該固液分離で得た
分離液にアンモニウムとＭｇ2+を添加してアルカリ性ｐ
Ｈ条件でＮＨ4 ＭｇＰＯ4 沈殿を析出せしめることを特
徴とするリン含有水からのリン酸イオンの除去・回収方
法、及びその装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水、下水処理
水、し尿、し尿の生物処理水、各種産業排水などのリン
酸イオンを含有する水からリン酸イオンを除去し、かつ
リンを資源として回収できる新技術に関する。
水、し尿、し尿の生物処理水、各種産業排水などのリン
酸イオンを含有する水からリン酸イオンを除去し、かつ
リンを資源として回収できる新技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、リン酸イオンを除去する技術は、
凝集沈殿法、吸着法、晶析脱リン法などが公知であっ
た。しかし、下水等に通常含まれる数ｍｇ／リットル程
度の希薄な濃度のリン酸イオンを、肥料等に使用可能な
有価資源として回収する理想的技術は無かった。そこで
本発明者は、先に水和酸化鉄粒子とゼオライト粒子を原
水と接触させて、原水中のアンモニア性窒素及びリン酸
イオンを除去し、アンモニア性窒素及びリン酸イオンを
取り込んだ粒子をＮａＯＨ液と接触させた後、ＮａＯＨ
液にＭｇ 2+を添加してＮＨ4 ＭｇＰＯ4 沈殿を析出せし
めるアンモニア性窒素及びリン酸イオンの除去回収方法
を特許出願した（特開平７−２８４７６２）。
凝集沈殿法、吸着法、晶析脱リン法などが公知であっ
た。しかし、下水等に通常含まれる数ｍｇ／リットル程
度の希薄な濃度のリン酸イオンを、肥料等に使用可能な
有価資源として回収する理想的技術は無かった。そこで
本発明者は、先に水和酸化鉄粒子とゼオライト粒子を原
水と接触させて、原水中のアンモニア性窒素及びリン酸
イオンを除去し、アンモニア性窒素及びリン酸イオンを
取り込んだ粒子をＮａＯＨ液と接触させた後、ＮａＯＨ
液にＭｇ 2+を添加してＮＨ4 ＭｇＰＯ4 沈殿を析出せし
めるアンモニア性窒素及びリン酸イオンの除去回収方法
を特許出願した（特開平７−２８４７６２）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この方法は、窒素とリ
ンを資源として回収する点では優れた効果を有するもの
の、粉末状ゼオライトと水和酸化鉄粒子を、混合したり
あるいは単独でポリアクリルアミドゲル内に包含させる
ために、ゲル作製の手間が掛かるという問題があった。
また、ゲルを用いないで、粉末状の水和酸化鉄とゼオラ
イトを用いる流動接触法においては、下水の活性汚泥処
理水のアンモニウム性窒素及びリン酸イオンの除去回収
時間が長くなると除去率が低下するので、この時点で原
水の供給を停止し、沈殿槽底部の沈殿スラリーを全量系
外に取り出すため、装置をいったん停止させなければな
らないという問題点があった。
ンを資源として回収する点では優れた効果を有するもの
の、粉末状ゼオライトと水和酸化鉄粒子を、混合したり
あるいは単独でポリアクリルアミドゲル内に包含させる
ために、ゲル作製の手間が掛かるという問題があった。
また、ゲルを用いないで、粉末状の水和酸化鉄とゼオラ
イトを用いる流動接触法においては、下水の活性汚泥処
理水のアンモニウム性窒素及びリン酸イオンの除去回収
時間が長くなると除去率が低下するので、この時点で原
水の供給を停止し、沈殿槽底部の沈殿スラリーを全量系
外に取り出すため、装置をいったん停止させなければな
らないという問題点があった。
【０００４】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、ゲル作製の手間を必要とせず、し
かも装置を停止させる必要もない、下水などのリン酸イ
オンを含む水から希薄な濃度のリンを除去でき、かつ除
去したリンを有価資源として回収する理想的新技術を確
立することを課題とする。我国の下水などの汚水中に含
まれるリンの大部分は、輸入された外国のリン鉱石から
のリンに起源するものといわれる。また、リン鉱石資源
は近い将来枯渇することも指摘されているので、本発明
のように汚水からリンを回収することが可能な技術を確
立することの意義は誠に大きい。
なされたものであり、ゲル作製の手間を必要とせず、し
かも装置を停止させる必要もない、下水などのリン酸イ
オンを含む水から希薄な濃度のリンを除去でき、かつ除
去したリンを有価資源として回収する理想的新技術を確
立することを課題とする。我国の下水などの汚水中に含
まれるリンの大部分は、輸入された外国のリン鉱石から
のリンに起源するものといわれる。また、リン鉱石資源
は近い将来枯渇することも指摘されているので、本発明
のように汚水からリンを回収することが可能な技術を確
立することの意義は誠に大きい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の手段に
よって前記課題を解決した。 （１）水和酸化鉄粒子をリン含有水に添加してリン含有
水中のリン酸イオンを除去し、リン酸イオンを取り込ん
だ水酸化鉄粒子スラリに酸を添加しｐＨ３以下の酸性に
調整した後、固液分離し、そこで分離した分離水酸化鉄
粒子をリン含有水に返送し、かつ該固液分離で得た分離
液にアンモニウムとＭｇ2+を添加してアルカリ性ｐＨ条
件でＮＨ4 ＭｇＰＯ4 沈殿を析出せしめることを特徴と
するリン含有水からのリン酸イオンの除去・回収方法。
よって前記課題を解決した。 （１）水和酸化鉄粒子をリン含有水に添加してリン含有
水中のリン酸イオンを除去し、リン酸イオンを取り込ん
だ水酸化鉄粒子スラリに酸を添加しｐＨ３以下の酸性に
調整した後、固液分離し、そこで分離した分離水酸化鉄
粒子をリン含有水に返送し、かつ該固液分離で得た分離
液にアンモニウムとＭｇ2+を添加してアルカリ性ｐＨ条
件でＮＨ4 ＭｇＰＯ4 沈殿を析出せしめることを特徴と
するリン含有水からのリン酸イオンの除去・回収方法。
【０００６】（２）リン含有水に水和酸化鉄粒子及び高
分子凝集剤を添加して導入して、リン含有水に水和酸化
鉄粒子を接触させる水和酸化鉄粒子接触装置、前記接触
装置から水和酸化鉄粒子引抜き管から水和酸化鉄粒子を
引き抜いて水和酸化鉄粒子を貯留する引抜きスラリ貯
槽、前記貯槽から水和酸化鉄粒子を導入して鉱酸を添加
して水和酸化鉄粒子からリンを脱着させるリン脱着槽、
リン脱着槽からの処理スラリを導入して水和酸化鉄粒子
を沈殿させ、脱着水和酸化鉄粒子のスラリと脱着したリ
ンを含有する分離液とに分ける沈殿槽、前記分離液にマ
グネシウムイオンを添加してＭＡＰを析出させるＭＡＰ
析出槽、及び沈殿槽からの水和酸化鉄粒子のスラリを供
給されるリン含有水に循環供給する循環管を有すること
を特徴とするリン含有水からのリン酸イオンの除去・回
収装置。
分子凝集剤を添加して導入して、リン含有水に水和酸化
鉄粒子を接触させる水和酸化鉄粒子接触装置、前記接触
装置から水和酸化鉄粒子引抜き管から水和酸化鉄粒子を
引き抜いて水和酸化鉄粒子を貯留する引抜きスラリ貯
槽、前記貯槽から水和酸化鉄粒子を導入して鉱酸を添加
して水和酸化鉄粒子からリンを脱着させるリン脱着槽、
リン脱着槽からの処理スラリを導入して水和酸化鉄粒子
を沈殿させ、脱着水和酸化鉄粒子のスラリと脱着したリ
ンを含有する分離液とに分ける沈殿槽、前記分離液にマ
グネシウムイオンを添加してＭＡＰを析出させるＭＡＰ
析出槽、及び沈殿槽からの水和酸化鉄粒子のスラリを供
給されるリン含有水に循環供給する循環管を有すること
を特徴とするリン含有水からのリン酸イオンの除去・回
収装置。
【０００７】なおここで、本発明に言う水和酸化鉄と
は、鉄塩の溶液にＮａＯＨ、Ｍｇ（ＯＨ）2 、ＭｇＯ、
Ｃａ（ＯＨ）2 、ＣａＯ、ＣａＣＯ3 等のアルカリを添
加して溶液のｐＨを高めて生成させた、水酸化第２鉄等
の他、Ｆｅ2 Ｏ3 ・ｎＨ2 ＯやＦｅＯＯＨ・ｎＨ2 Ｏ等
酸化鉄の水和物を意味する。また、水和酸化鉄粒子と
は、前記の水和酸化鉄が生成する際には微粒子状になっ
て生成するので、それを指すものであるが、後記する原
水との接触によるリンの吸着の際に、接触装置の構成と
して、好ましくは流動層を形成すること、あるいはリン
の吸着の後、固液分離することを考慮すると、それらの
操作が容易に行われるような粒子径のものであることが
好ましい。
は、鉄塩の溶液にＮａＯＨ、Ｍｇ（ＯＨ）2 、ＭｇＯ、
Ｃａ（ＯＨ）2 、ＣａＯ、ＣａＣＯ3 等のアルカリを添
加して溶液のｐＨを高めて生成させた、水酸化第２鉄等
の他、Ｆｅ2 Ｏ3 ・ｎＨ2 ＯやＦｅＯＯＨ・ｎＨ2 Ｏ等
酸化鉄の水和物を意味する。また、水和酸化鉄粒子と
は、前記の水和酸化鉄が生成する際には微粒子状になっ
て生成するので、それを指すものであるが、後記する原
水との接触によるリンの吸着の際に、接触装置の構成と
して、好ましくは流動層を形成すること、あるいはリン
の吸着の後、固液分離することを考慮すると、それらの
操作が容易に行われるような粒子径のものであることが
好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照して説明する。図１は、本発明を実施する処理系の一
形態を示すものであって、水酸化鉄粒子接触装置として
水酸化鉄粒子流動層装置を使用したものである。この処
理系は、主として、水酸化鉄粒子流動層１２を収容する
円筒カラム１、引抜きスラリ貯槽２、リン脱着槽３、沈
殿槽４、ＭＡＰ晶析槽５からなる。円筒カラム１におい
ては、リン含有水１１を処理系へ供給する被処理水供給
管６が、円筒カラム１の下方部に接続されているが、こ
の被処理水供給管６には、水酸化鉄微粒子１４と高分子
凝集剤１５の供給管が円筒カラム１の下方部に接続され
る前に、前記各薬剤をリン含有水１１と混合するために
接続されている。また、円筒カラム１には、その頂部の
大径部８に処理水の排出管７が設けられ、その中間位置
にリンを吸着した水酸化鉄粒子を排出するための弁９を
備えた水酸化鉄粒子引抜き管１０が設けられており、こ
の管１０は水酸化鉄粒子流動層１２のブランケットの高
さを定めている。なお、リン含有水を「原水」ともいう
ことがある。
照して説明する。図１は、本発明を実施する処理系の一
形態を示すものであって、水酸化鉄粒子接触装置として
水酸化鉄粒子流動層装置を使用したものである。この処
理系は、主として、水酸化鉄粒子流動層１２を収容する
円筒カラム１、引抜きスラリ貯槽２、リン脱着槽３、沈
殿槽４、ＭＡＰ晶析槽５からなる。円筒カラム１におい
ては、リン含有水１１を処理系へ供給する被処理水供給
管６が、円筒カラム１の下方部に接続されているが、こ
の被処理水供給管６には、水酸化鉄微粒子１４と高分子
凝集剤１５の供給管が円筒カラム１の下方部に接続され
る前に、前記各薬剤をリン含有水１１と混合するために
接続されている。また、円筒カラム１には、その頂部の
大径部８に処理水の排出管７が設けられ、その中間位置
にリンを吸着した水酸化鉄粒子を排出するための弁９を
備えた水酸化鉄粒子引抜き管１０が設けられており、こ
の管１０は水酸化鉄粒子流動層１２のブランケットの高
さを定めている。なお、リン含有水を「原水」ともいう
ことがある。
【０００９】被処理水供給管６から供給される原水は、
水酸化鉄微粒子１４と高分子凝集剤１５の供給管からの
水酸化鉄微粒子１４と高分子凝集剤１５が供給される
他、循環水酸化鉄スラリ１８の供給を受けて、下方部か
ら円筒カラム１に入り、水酸化鉄粒子流動層１２で水酸
化鉄微粒子１４等と接触して、原水中のリンが水酸化鉄
微粒子１４に吸着して除去される。リンを吸着した水酸
化鉄粒子は、円筒カラム１の中間位置の水酸化鉄粒子引
抜き管１０から引き抜かれて、引抜きスラリ貯槽２に入
る。円筒カラム１における水酸化鉄粒子引抜き管１０の
取付位置は、水酸化鉄粒子流動層１２の表面の位置を決
めることになる。円筒カラム１の頂部の大径部８に溢流
部を形成しており、そこから処理水排出管７により処理
水１３が排出される。
水酸化鉄微粒子１４と高分子凝集剤１５の供給管からの
水酸化鉄微粒子１４と高分子凝集剤１５が供給される
他、循環水酸化鉄スラリ１８の供給を受けて、下方部か
ら円筒カラム１に入り、水酸化鉄粒子流動層１２で水酸
化鉄微粒子１４等と接触して、原水中のリンが水酸化鉄
微粒子１４に吸着して除去される。リンを吸着した水酸
化鉄粒子は、円筒カラム１の中間位置の水酸化鉄粒子引
抜き管１０から引き抜かれて、引抜きスラリ貯槽２に入
る。円筒カラム１における水酸化鉄粒子引抜き管１０の
取付位置は、水酸化鉄粒子流動層１２の表面の位置を決
めることになる。円筒カラム１の頂部の大径部８に溢流
部を形成しており、そこから処理水排出管７により処理
水１３が排出される。
【００１０】引抜きスラリ貯槽２にいったん貯蔵され
た、リンを吸着した水酸化鉄粒子はリン脱着槽３へ送ら
れ、ここで硫酸１６を添加され、ｐＨ３以下、好ましく
はｐＨ２〜３に調整され、次いで沈殿槽４へ送られ、分
離されたリンを含有する分離液１７とリンを脱着された
水酸化鉄粒子のスラリに分けられる。前記分離液１７は
沈殿槽４の上部からＭＡＰ晶析槽５へ送液され、後者の
水酸化鉄粒子は沈殿槽４の底部から循環水酸化鉄スラリ
１８として被処理水供給管６の水酸化鉄微粒子１４の供
給管付近へ戻されるように構成されている。なお、分離
液１７は、ＭＡＰ晶析槽５への配管の途中でＭｇ（Ｏ
Ｈ）2 １９を添加され、ＭＡＰ晶析槽５中でＮＨ4 +
２０を添加されてＭＡＰ２１の沈殿を析出し、槽底から
分離・回収されるように構成されている。
た、リンを吸着した水酸化鉄粒子はリン脱着槽３へ送ら
れ、ここで硫酸１６を添加され、ｐＨ３以下、好ましく
はｐＨ２〜３に調整され、次いで沈殿槽４へ送られ、分
離されたリンを含有する分離液１７とリンを脱着された
水酸化鉄粒子のスラリに分けられる。前記分離液１７は
沈殿槽４の上部からＭＡＰ晶析槽５へ送液され、後者の
水酸化鉄粒子は沈殿槽４の底部から循環水酸化鉄スラリ
１８として被処理水供給管６の水酸化鉄微粒子１４の供
給管付近へ戻されるように構成されている。なお、分離
液１７は、ＭＡＰ晶析槽５への配管の途中でＭｇ（Ｏ
Ｈ）2 １９を添加され、ＭＡＰ晶析槽５中でＮＨ4 +
２０を添加されてＭＡＰ２１の沈殿を析出し、槽底から
分離・回収されるように構成されている。
【００１１】図１は、概要図であって、本発明の作用原
理を説明するためにその概要を表したものである。図１
に示すように、本発明は、次のような反応過程を取るも
のである。 ａ）汚水中のリン酸イオン（以下ＰＯ4 3- ともいう）を
水和酸化鉄粒子のリン吸着作用によって除去する。 ｂ）脱着されたＰＯ4 3- を取り込んだ水和酸化鉄粒子を
酸性液（ｐＨ２〜３が好適）と接触させて、ＰＯ4 3- を
脱着させたのち固液分離する。分離されたＰＯ 4 3- 脱着
粒子は、再び原水に添加しＰＯ4 3- の除去を行わせる。 ｃ）脱着されたＰＯ4 3- を含む酸性水溶液にアンモニウ
ムとＭｇ2+を添加し、アルカリ性ｐＨ（ｐＨ８．５〜
９．５が好適）でＮＨ4 ＭｇＰＯ4 （ＭＡＰと略記）を
沈殿させる。 本発明は、上記した反応過程を組み合わせる技術によっ
て、汚水等からＰＯ4 3 - を高速度かつ高度に除去し、水
の汚染を防止すると共に、リンを肥料価値の高いＭＡＰ
資源として回収することを、その技術思想の骨子として
いる。
理を説明するためにその概要を表したものである。図１
に示すように、本発明は、次のような反応過程を取るも
のである。 ａ）汚水中のリン酸イオン（以下ＰＯ4 3- ともいう）を
水和酸化鉄粒子のリン吸着作用によって除去する。 ｂ）脱着されたＰＯ4 3- を取り込んだ水和酸化鉄粒子を
酸性液（ｐＨ２〜３が好適）と接触させて、ＰＯ4 3- を
脱着させたのち固液分離する。分離されたＰＯ 4 3- 脱着
粒子は、再び原水に添加しＰＯ4 3- の除去を行わせる。 ｃ）脱着されたＰＯ4 3- を含む酸性水溶液にアンモニウ
ムとＭｇ2+を添加し、アルカリ性ｐＨ（ｐＨ８．５〜
９．５が好適）でＮＨ4 ＭｇＰＯ4 （ＭＡＰと略記）を
沈殿させる。 本発明は、上記した反応過程を組み合わせる技術によっ
て、汚水等からＰＯ4 3 - を高速度かつ高度に除去し、水
の汚染を防止すると共に、リンを肥料価値の高いＭＡＰ
資源として回収することを、その技術思想の骨子として
いる。
【００１２】ＰＯ4 3- を吸着除去する能力の大きな緻密
な水和酸化鉄粒子を得ることは、ポリ硫酸第２鉄、塩化
第２鉄、硫酸第１鉄、硫酸第２鉄の水溶液をＭｇ系、Ｃ
ａ系アルカリ剤で中和する方法によって得られる。この
ような方法によって得られたものは、水酸化第２鉄の粒
子の他Ｆｅ2 Ｏ3・ｎＨ2 ＯやＦｅＯＯＨ・ｎＨ2 Ｏ等
酸化鉄の水和物が含まれる。また、前記ポリ硫酸第２鉄
等の水溶液をＭｇ系、Ｃａ系アルカリ剤で中和して水酸
化第２鉄等の粒子をつくると沈殿濃縮され難いバルキー
なスラリーとしてではなく、沈殿濃縮され易い緻密な水
和酸化鉄等の粒子を得ることができる。なお、水酸化ア
ルミニウム、活性アルミナ、アロフェン、鹿沼土もＰＯ
4 3- を吸着できるが、リン（以下Ｐともいう）を脱着さ
せるために酸性液と接触させると、これら吸着剤がアル
ミニウムイオンとして溶解してしまうので、本発明のリ
ン酸イオン吸着剤には使用できない。
な水和酸化鉄粒子を得ることは、ポリ硫酸第２鉄、塩化
第２鉄、硫酸第１鉄、硫酸第２鉄の水溶液をＭｇ系、Ｃ
ａ系アルカリ剤で中和する方法によって得られる。この
ような方法によって得られたものは、水酸化第２鉄の粒
子の他Ｆｅ2 Ｏ3・ｎＨ2 ＯやＦｅＯＯＨ・ｎＨ2 Ｏ等
酸化鉄の水和物が含まれる。また、前記ポリ硫酸第２鉄
等の水溶液をＭｇ系、Ｃａ系アルカリ剤で中和して水酸
化第２鉄等の粒子をつくると沈殿濃縮され難いバルキー
なスラリーとしてではなく、沈殿濃縮され易い緻密な水
和酸化鉄等の粒子を得ることができる。なお、水酸化ア
ルミニウム、活性アルミナ、アロフェン、鹿沼土もＰＯ
4 3- を吸着できるが、リン（以下Ｐともいう）を脱着さ
せるために酸性液と接触させると、これら吸着剤がアル
ミニウムイオンとして溶解してしまうので、本発明のリ
ン酸イオン吸着剤には使用できない。
【００１３】本発明を実施するには水酸化鉄粒子を流動
層として作用させながら、原水と接触させる方式を推奨
できる。この場合、リンを吸着した水酸化鉄粒子の再生
（リンを脱着させること）部を流動層とは別個に設け、
流動層部から連続的又は間欠的に水酸化鉄粒子を再生部
に少しづつ抜き出して、硫酸、又は塩酸を添加しｐＨ２
〜３の酸性にして１時間程度攪拌すると、ＰＯ4 3- を取
り込んだ水酸化鉄粒子からＰＯ4 3- が脱着し、ＰＯ4 3-
を高濃度に含んだ酸性液が得られる。なお、原水に水酸
化鉄粒子を接触させる接触装置としては、流動層装置の
他、攪拌状態や、渦流状態などで接触させる接触装置が
あるが、それらの場合には別に分離装置を必要とするの
で、１つの装置で接触と分離を行える点で、流動層装置
が好ましい。
層として作用させながら、原水と接触させる方式を推奨
できる。この場合、リンを吸着した水酸化鉄粒子の再生
（リンを脱着させること）部を流動層とは別個に設け、
流動層部から連続的又は間欠的に水酸化鉄粒子を再生部
に少しづつ抜き出して、硫酸、又は塩酸を添加しｐＨ２
〜３の酸性にして１時間程度攪拌すると、ＰＯ4 3- を取
り込んだ水酸化鉄粒子からＰＯ4 3- が脱着し、ＰＯ4 3-
を高濃度に含んだ酸性液が得られる。なお、原水に水酸
化鉄粒子を接触させる接触装置としては、流動層装置の
他、攪拌状態や、渦流状態などで接触させる接触装置が
あるが、それらの場合には別に分離装置を必要とするの
で、１つの装置で接触と分離を行える点で、流動層装置
が好ましい。
【００１４】リンが脱着した水酸化鉄微粒子を固液分離
し、分離された水酸化鉄微粒子を再び原水に返送する
と、再生返送された水酸化鉄微粒子が原水中のリンを吸
着除去する。リン含有水からのリン酸の水酸化鉄による
吸着量は、ｐＨが６程度の弱酸性が最も優れているの
で、本発明のｐＨ３以下、好ましくはｐＨ２〜３の酸性
液を原水に添加すると原水のｐＨを適度に低下でき、リ
ン除去の最適ｐＨに合致させ易くなるという大きな効果
がある。前記分離液には脱着されたリンを高濃度に含有
しているので、これに水酸化マグネシウム又は酸化マグ
ネシウムとアンモニウムイオンを添加しｐＨ約９にする
と、 ＭＨ4 + ＋Ｍｇ2+＋ＰＯ4 3- → ＮＨ4 ＭｇＰＯ4 ↓ の沈殿生成反応が進み、結晶性のリン酸マグネシウムア
ンモニウム（ＭＡＰ）の沈殿が析出するので、これを分
離して回収する。
し、分離された水酸化鉄微粒子を再び原水に返送する
と、再生返送された水酸化鉄微粒子が原水中のリンを吸
着除去する。リン含有水からのリン酸の水酸化鉄による
吸着量は、ｐＨが６程度の弱酸性が最も優れているの
で、本発明のｐＨ３以下、好ましくはｐＨ２〜３の酸性
液を原水に添加すると原水のｐＨを適度に低下でき、リ
ン除去の最適ｐＨに合致させ易くなるという大きな効果
がある。前記分離液には脱着されたリンを高濃度に含有
しているので、これに水酸化マグネシウム又は酸化マグ
ネシウムとアンモニウムイオンを添加しｐＨ約９にする
と、 ＭＨ4 + ＋Ｍｇ2+＋ＰＯ4 3- → ＮＨ4 ＭｇＰＯ4 ↓ の沈殿生成反応が進み、結晶性のリン酸マグネシウムア
ンモニウム（ＭＡＰ）の沈殿が析出するので、これを分
離して回収する。
【００１５】
【実施例】以下に、本発明の水中のＰＯ4 3- の除去・回
収方法を用いて、原水中のＰＯ4 3 - を除去・回収する具
体的な実施例を示す。ただし、本発明の実施例は以下の
説明によって限定されるものではない。
収方法を用いて、原水中のＰＯ4 3 - を除去・回収する具
体的な実施例を示す。ただし、本発明の実施例は以下の
説明によって限定されるものではない。
【００１６】（実施例１） ＰＯ4 3- の除去試験：団地下水を活性汚泥処理した処理
水〔ＰＯ4 3- （Ｐとして）１．２〜１．８ｍｇ／リット
ルを含む〕を原水とし、水酸化鉄微粒子（硫酸第２鉄を
水酸化マグネシウムによって中和して生成させたもの）
によるＰＯ4 3- の除去試験を行った。すなわち直径１０
ｃｍ、高さ１ｍの円筒カラムに原水を上向流（上向流速
１５０ｍｍ／ｍｉｎ）で供給した。原水に水酸化鉄微粒
子を１５０ｍｇ／リットル添加し、かつポリアクリルア
ミド系高分子凝集剤を１ｍｇ／リットル添加した後、前
記カラムに供給した。この結果、カラム内には水酸化鉄
微粒子が凝集した高濃度（水酸化鉄粒子ＳＳ濃度５２ｇ
／リットル）の流動層が形成された。流動層界面からス
ラリを引き抜くことによった流動層の高さを７５０ｍｍ
に制御した。
水〔ＰＯ4 3- （Ｐとして）１．２〜１．８ｍｇ／リット
ルを含む〕を原水とし、水酸化鉄微粒子（硫酸第２鉄を
水酸化マグネシウムによって中和して生成させたもの）
によるＰＯ4 3- の除去試験を行った。すなわち直径１０
ｃｍ、高さ１ｍの円筒カラムに原水を上向流（上向流速
１５０ｍｍ／ｍｉｎ）で供給した。原水に水酸化鉄微粒
子を１５０ｍｇ／リットル添加し、かつポリアクリルア
ミド系高分子凝集剤を１ｍｇ／リットル添加した後、前
記カラムに供給した。この結果、カラム内には水酸化鉄
微粒子が凝集した高濃度（水酸化鉄粒子ＳＳ濃度５２ｇ
／リットル）の流動層が形成された。流動層界面からス
ラリを引き抜くことによった流動層の高さを７５０ｍｍ
に制御した。
【００１７】流動層界面から引抜いた水酸化鉄粒子含有
スラリに、硫酸を添加しｐＨ２．５に調整し、１時間攪
拌後水酸化鉄を沈降分離し、分離液のリンを分析したと
ころ５６ｍｇ／リットルが検出され、この操作によっ
て、リン吸着水酸化鉄からリンが脱着したことが確認さ
れた。この後、この液を静置し水酸化鉄を沈降分離し
て、分離粒子を原水に添加する操作を行った。この循環
操作を開始後４８時間経過後の、定常状態に達したと思
われる時点の処理水のリン濃度は、０．０７〜０．０９
ｍｇ／リットルとリンが高度に除去されていた。
スラリに、硫酸を添加しｐＨ２．５に調整し、１時間攪
拌後水酸化鉄を沈降分離し、分離液のリンを分析したと
ころ５６ｍｇ／リットルが検出され、この操作によっ
て、リン吸着水酸化鉄からリンが脱着したことが確認さ
れた。この後、この液を静置し水酸化鉄を沈降分離し
て、分離粒子を原水に添加する操作を行った。この循環
操作を開始後４８時間経過後の、定常状態に達したと思
われる時点の処理水のリン濃度は、０．０７〜０．０９
ｍｇ／リットルとリンが高度に除去されていた。
【００１８】次にこの酸性の分離液に水酸化マグネシウ
ムと塩化アンモニウムを、モル比で〔ＮＨ4 + 〕：〔Ｍ
ｇ2+〕：〔ＰＯ4 3- 〕＝１：２：１になるように添加
し、ｐＨ９の条件で３０分間攪拌した結果、肥料価値の
大きいＮＨ4 ＭｇＰＯ4 の沈殿が生成し、分離液中のＰ
が３ｍｇ／リットルに減少し、リンが効果的にＭＡＰと
して回収された。
ムと塩化アンモニウムを、モル比で〔ＮＨ4 + 〕：〔Ｍ
ｇ2+〕：〔ＰＯ4 3- 〕＝１：２：１になるように添加
し、ｐＨ９の条件で３０分間攪拌した結果、肥料価値の
大きいＮＨ4 ＭｇＰＯ4 の沈殿が生成し、分離液中のＰ
が３ｍｇ／リットルに減少し、リンが効果的にＭＡＰと
して回収された。
【００１９】
【発明の効果】本発明のリン酸イオンの除去・回収方法
及び装置によれば、以下に示す顕著な効果が得られる。 （１）下水など各種の水の中に含まれる微量のＰＯ4 3-
を、高度に除去できる。 （２）除去したリンを、肥料として価値の大きいＭＡＰ
として回収でき、リン資源の枯渇防止に寄与できる。 （３）リン酸イオンを取り込んだ水酸化鉄粒子からリン
酸を脱着させる際に、水酸化鉄粒子スラリに酸を添加し
ｐＨ３以下の酸性に調整することにより行われるため、
水酸化鉄粒子の回収も容易であり、また回収して循環す
る水酸化鉄粒子スラリを原水に加えた際に、リンの吸着
に適したｐＨの範囲にすることが容易である。さらにｐ
Ｈ２〜３とするときには、酸の所要量も少なくすむ。
及び装置によれば、以下に示す顕著な効果が得られる。 （１）下水など各種の水の中に含まれる微量のＰＯ4 3-
を、高度に除去できる。 （２）除去したリンを、肥料として価値の大きいＭＡＰ
として回収でき、リン資源の枯渇防止に寄与できる。 （３）リン酸イオンを取り込んだ水酸化鉄粒子からリン
酸を脱着させる際に、水酸化鉄粒子スラリに酸を添加し
ｐＨ３以下の酸性に調整することにより行われるため、
水酸化鉄粒子の回収も容易であり、また回収して循環す
る水酸化鉄粒子スラリを原水に加えた際に、リンの吸着
に適したｐＨの範囲にすることが容易である。さらにｐ
Ｈ２〜３とするときには、酸の所要量も少なくすむ。
【図１】本発明のリン酸イオンの除去回収を行うための
１例の装置の概要図を示す。
１例の装置の概要図を示す。
１ 円筒カラム ２ 引抜きスラリ貯槽 ３ リン脱着槽 ４ 沈殿槽 ５ ＭＡＰ晶析槽 ６ 被処理水供給管 ７ 処理水排出管 ８ 大径部 ９ 弁 １０ 水酸化鉄引抜き管 １１ リン含有水 １２ 水酸化鉄粒子流動層 １３ 処理水 １４ 水酸化鉄微粒子 １５ 高分子凝集剤 １６ 硫酸 １７ 分離液 １８ 循環水酸化鉄スラリ １９ Ｍｇ（ＯＨ）2 ２０ ＮＨ4 + ２１ ＭＡＰ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D015 BA19 BB05 CA18 DB02 EA32 FA01 FA02 FA22 FA28 4D024 AA04 AB12 BA14 BB01 BC05 DA08 DB20 DB21 4D038 AA08 AB48 AB54 BA04 BB18 4D062 BA19 BB05 CA18 DB02 EA32 FA01 FA02 FA22 FA28
Claims (2)
- 【請求項１】 水和酸化鉄粒子をリン含有水に添加して
リン含有水中のリン酸イオンを除去し、リン酸イオンを
取り込んだ水酸化鉄粒子スラリに酸を添加しｐＨ３以下
の酸性に調整した後、固液分離し、そこで分離した分離
水酸化鉄粒子をリン含有水に返送し、かつ該固液分離で
得た分離液にアンモニウムとＭｇ2+を添加してアルカリ
性ｐＨ条件でＮＨ4 ＭｇＰＯ4 沈殿を析出せしめること
を特徴とするリン含有水からのリン酸イオンの除去・回
収方法。 - 【請求項２】 リン含有水に水和酸化鉄粒子及び高分子
凝集剤を添加して導入して、リン含有水に水和酸化鉄粒
子を接触させる水和酸化鉄粒子接触装置、前記接触装置
から水和酸化鉄粒子引抜き管から水和酸化鉄粒子を引き
抜いて水和酸化鉄粒子を貯留する引抜きスラリ貯槽、前
記貯槽から水和酸化鉄粒子を導入して鉱酸を添加して水
和酸化鉄粒子からリンを脱着させるリン脱着槽、リン脱
着槽からの処理スラリを導入して水和酸化鉄粒子を沈殿
させ、脱着水和酸化鉄粒子のスラリと脱着したリンを含
有する分離液とに分ける沈殿槽、前記分離液にマグネシ
ウムイオンを添加してＭＡＰを析出させるＭＡＰ析出
槽、及び沈殿槽からの水和酸化鉄粒子のスラリを供給さ
れるリン含有水に循環供給する循環管を有することを特
徴とするリン含有水からのリン酸イオンの除去・回収装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000357728A JP2002159977A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | リン含有水からのリン酸イオンの除去・回収方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000357728A JP2002159977A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | リン含有水からのリン酸イオンの除去・回収方法及び装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002159977A true JP2002159977A (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=18829743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000357728A Pending JP2002159977A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | リン含有水からのリン酸イオンの除去・回収方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002159977A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004067139A1 (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Ebara Corporation | 晶析法による液中イオンの除去方法及び装置 |
| JP2004330022A (ja) * | 2003-05-02 | 2004-11-25 | Ebara Corp | 水中のリンの除去方法及び装置 |
| JP2005305343A (ja) * | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Tomita Pharmaceutical Co Ltd | リンの回収方法 |
| JP2006508791A (ja) * | 2002-12-04 | 2006-03-16 | アイダホ リサーチ ファウンデーション インコーポレイテッド | 反応ろ過作用 |
| US7713426B2 (en) | 2008-01-11 | 2010-05-11 | Blue Water Technologies, Inc. | Water treatment |
| US7744764B2 (en) | 2002-12-04 | 2010-06-29 | Idaho Research Foundation, Inc. | Reactive filtration |
| US8071055B2 (en) | 2002-12-04 | 2011-12-06 | Blue Water Technologies, Inc. | Water treatment techniques |
| US8080163B2 (en) | 2002-12-04 | 2011-12-20 | Blue Water Technologies, Inc. | Water treatment method |
| WO2013033557A1 (en) * | 2011-09-01 | 2013-03-07 | Celanese International Corporation | Reduction of organic phosphorus acids |
| US8741154B2 (en) | 2008-10-17 | 2014-06-03 | Remembrance Newcombe | Water denitrification |
| CN112875912A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-06-01 | 昆明理工大学 | 一种处理氨氮废水的方法 |
| CN113800491A (zh) * | 2020-06-15 | 2021-12-17 | 苏州崇越工程有限公司 | 从混酸废液中回收磷酸的***及方法 |
-
2000
- 2000-11-24 JP JP2000357728A patent/JP2002159977A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE44570E1 (en) | 2002-12-04 | 2013-11-05 | Board Of Regents Of The University Of Idaho | Reactive filtration |
| JP2006508791A (ja) * | 2002-12-04 | 2006-03-16 | アイダホ リサーチ ファウンデーション インコーポレイテッド | 反応ろ過作用 |
| US7713423B2 (en) | 2002-12-04 | 2010-05-11 | Idaho Research Foundation, Inc. | Reactive filtration |
| US7744764B2 (en) | 2002-12-04 | 2010-06-29 | Idaho Research Foundation, Inc. | Reactive filtration |
| US8071055B2 (en) | 2002-12-04 | 2011-12-06 | Blue Water Technologies, Inc. | Water treatment techniques |
| US8080163B2 (en) | 2002-12-04 | 2011-12-20 | Blue Water Technologies, Inc. | Water treatment method |
| WO2004067139A1 (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Ebara Corporation | 晶析法による液中イオンの除去方法及び装置 |
| JP2004330022A (ja) * | 2003-05-02 | 2004-11-25 | Ebara Corp | 水中のリンの除去方法及び装置 |
| JP2005305343A (ja) * | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Tomita Pharmaceutical Co Ltd | リンの回収方法 |
| US7713426B2 (en) | 2008-01-11 | 2010-05-11 | Blue Water Technologies, Inc. | Water treatment |
| US8741154B2 (en) | 2008-10-17 | 2014-06-03 | Remembrance Newcombe | Water denitrification |
| US9670082B2 (en) | 2008-10-17 | 2017-06-06 | Nexom (Us), Inc. | Water denitrification |
| WO2013033557A1 (en) * | 2011-09-01 | 2013-03-07 | Celanese International Corporation | Reduction of organic phosphorus acids |
| CN103842301A (zh) * | 2011-09-01 | 2014-06-04 | 国际人造丝公司 | 减少有机含磷酸 |
| US9346692B2 (en) | 2011-09-01 | 2016-05-24 | Celanese International Corporation | Reduction of organic phosphorus acids |
| CN103842301B (zh) * | 2011-09-01 | 2018-04-06 | 醋酸纤维国际有限责任公司 | 减少有机含磷酸 |
| CN113800491A (zh) * | 2020-06-15 | 2021-12-17 | 苏州崇越工程有限公司 | 从混酸废液中回收磷酸的***及方法 |
| CN112875912A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-06-01 | 昆明理工大学 | 一种处理氨氮废水的方法 |
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