JPS6087892A - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明はリン酸イオン含有水の脱リン方法、特にアル
ミニウム化合物を使用してリン酸イオンを除去する方法
に関するものである。

〔従来技術〕

リン酸イオン含有水からアルミニウム化合物を使用して
リン酸イオンを除去する方法として、アルミナ等の吸着
性を利用する方法がある。この方法は活性アルミナ等の
吸着剤の充−積層にリン酸イオン含有水を通水し、リン
酸イオンを吸着により除去する方法である。しかしなが
ら、この方法では活性アルミナ等の吸着容量が限られて
おり、頻繁に再生を行いながら吸着を行う必要があり、
維持管理が繁雑になるという欠点があった。

一方、リン酸イオン含有水に塩化アルミニウム、硫酸ア
ルミニウム等を添加し、凝集沈殿により脱リンを行う方
法もある。この方法におけるアルミニウム化合物は、塩
化鉄等の鉄化合物と同様の凝集剤として添加され、その
一部がフロック形成用の水酸化アルミニウムとして消費
されるので、安定した処理水質を達成するためには、リ
ン酸イオンの２〜４倍モルのアルミニウム化合物を添加
する必要があり、処理コストを高くするとともに。

大量の汚泥を生成するという欠点があった。

〔発明の目的〕

この発明は以上のような従来法の欠点を解消するための
もので、リン酸イオン含有水を、アルミニウム化合物の
存在下にアルミニウム含有粒状物で処理することにより
、高除去率で効率よくリン酸イオンを除去できる脱リン
方法を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

この発明は、リン酸イオン含有水を、アルミニウム化合
物の存在下、かつｐＨ３〜８５の条件下にアルミニウム
含有粒状物の充填層に通水することを特徴とする脱リン
方法である。

この発明において処理対象となるリン酸イオン含有水と
しては特に制限はなく、゛例えば下水、し尿、工場廃水
等の二次処理水があげられる。

リン酸イオン含有水に共存させるアルミニウム化合物と
しては、アルミニウムイオンを生成するニウムなどが例
示できる。アルミニウム化合物を存在させる量は、リン
酸イオンとアルミニウムイオンの当量比でに０５〜１５
．好沫しくはほぼ１：１ないし少過剰量である。これら
のアルミニウム化合物は原水中に含韮れているときは添
加しなくてもよいが、含まれていない場合または不足す
る場合は外部から添加する。

リン酸イオン含有水をアルミニウム化合物の存在下にｐ
Ｈ３〜８．５、好ましくはｐＨ５〜７の条件下知アルミ
ニウム含有粒状物の充填層に通水し、リン酸イオンとア
ルミニウムイオンの反応生成物を捕捉する。この場合の
反応は次式によりリン酸アルミニウムが生成し、アルミ
ニウム含有粒子の充填層に捕捉されるものと推定される
。

ＰＯ，＠−Ａｕｇ　−一→Ａノｐｏ、　・・・・・（１
）アルミニウム含有粒状物としては、−経紐り活性アル
ミナ、シリカアルミナ、リン酸アルミニウムの粒状物な
どがあげられ、結晶性のものでもゲル状のものでもよい
が、特に活性アルミナが奸才しい。アルミニウム含有粒
状物の粒径は００５〜１Ｑｍｍ、好ましくは０，５〜１
關程度である。充填層は全体が固定層を形成しているの
が望才しいが、一部が流動床を形成していてもよい。充
填層への通水方法は上向流でも下向流でもよく、流速は
ＳＶ　Ｏ，５−１０１＋ｒ−’程度とする。

アルミニウム含有粒状物の充填層に通水することにより
、リン酸イオンとアルミニウムイオンの反応による生成
物が充填層に捕捉される。この場合１反応生成物がアル
ミニウム含有粒状物表面に捕捉されるため、粒状物表面
で濃縮された状態で析出するとともに、他の部分で析出
した析出物もアルミニウム含有粒状物表面に捕捉されて
集合していると推定されるが、捕捉の詳細なメカニズム
は明らかでない。充填層に通水しない場合および砂濾過
の場合は脱リン効率が劣ることから、単なるｐ過による
ものではなく、吸着作用が関与する特殊なメカニズムで
あると推定される。

充填層への通水を継続している間に、析出物および不純
物が捕捉され、充填層が目詰才りを起こすことがあるの
で、定期的に上向流による展開洗浄（逆洗）を行い、充
填層に捕捉された析出物および不純物を除去する。展開
洗浄の流速は２０〜８０ｍ／ｈｒ　８Ｗ、洗浄時間は５
〜６０分程要、洗浄頻度は処理条件により異なるが、１
〜３回／週程度である。展開洗浄により、捕捉されたリ
ンの６０〜７０％は除去され、充填層は再度脱リンに使
用できるようになる。

このような展開洗浄をくり返えすことにより、長期間に
わたって脱リンを継続することができるが、充填層の活
性が低下した場合はアルミニウム含有粒状物をアルカリ
等で処理して再活性化し。

処理を継続することができる。

本発明において、ｐＨが３〜８．５に限定される理由は
、このｐ１１範囲では生成するリン酸アルミニウムの溶
解度が最少値を示すためであり、この範囲外ではリン酸
アルミニウムの溶解度が高く、リン除去率が低下する。

なお、本発明の処理に先立って砂濾過その他の前処理を
行うことは差支えない。また反応を促進するために他の
添加剤を添加したり、あるいは充填層に他の充填物を充
填するのも差支えない。

〔発明の効果〕

以上のとおり、この発明によれば、リン酸イオン含有水
を、アルミニウム化合物の存在下にアルミニウム含有粒
状物の充填層に通水するようにしたので、高除去率で効
率よくリン酸イオンを除去できるとともに、使用する薬
品および生成する汚泥量は極めて少なく、韮だ従来の吸
着法におけるような再生操作は必要でない。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例および比較例について説明する。

実施例１ 内径３ｃｍ、高さ５　Ｑ　ｃｍのアクリル樹脂製カラム
に粒径０．５〜１市の活性アルミナを１５０　ｒａｔ充
填し、リン濃度１■／７！、総アルカリ度１ｏｏｉｙ／
ｊ！！の原水にアルミニウムイオン濃度１ｍｙ／、ｐｔ
となるように硫酸アルミニウムを汐加し、さらに酸寸た
はアルカリを添加してｐＨ６に調整し、ＳＶ　１　ｈｒ
−”の上向流で前記充填層に通水した。その結果、３０
０日処理した後も処理水中のリン濃度は０．０５■／ノ
以下であった。

比較例１ ｐＨを９に調整したほかは実施例１き同条件で処理を行
った結果を表１に示す。

表１の結果より、処理水リン０度は４０日才では００５
■／ノ以下となったが、その後徐々に高くなり、７５日
を経過すると、はとんどリンが除去されなかった。

実施例２ 比較例１の１２０日経過後に、ｐＨを６に調整し。

かつＳＶ　＝　２　ｈｒ−’としたほかは同条件で処理
を行った結果を表２に示す。

表２ 表２の結果より、処理水リン濃度は徐々に回復し、１０
日経過後は０．０５■／ｉ以下となることがわかる。

比較例２ 粒径０５〜１龍の砂を１２０耐充填したほかは実施例１
と同条件で処理を行った結果を表乙に示す。

表６ 表６の結果より、処理水リン濃度は０３〜ｏ６ｒｑ　／
　ｌで、実施例１よりもリン除去率が悪いことがわかる
。

比較例３ 実施例１と同条件でアルミニウム化合物を添加し、ｐＨ
調整を行ったのち、充填層に通水することなくスタージ
ーで撹拌を続け、一定時間毎に０４２２μｍのメンブレ
ンフィルタで濾過し、ｐ液について残留リンｍ度を測定
した結果を表４に示す。

表４ 表４の結果より、２０分以降残留リす濃度は約０．６ｍ
ｆ／Ｉｔとなり、実施例１および比較例２よりも悪いこ
とがわかる。

実施例６ 実施例１において、５Ｖ＝４ｈｒ−’としたほかは同条
件で処理を行った。その結果、７０日を経過しても処理
水リン濃度は０．０２ｍｇ／ｉであった。

比較例４ 実施例１において、８■＝４ｈｒ−’　とし、かつアル
ミニウム化合物を添加しなかったほかは同条件で処理を
行った結果を表５に示す。

表５ 表５の結果より、アルミニウム化合物を添加しなかった
場合には、５０日以降急速にリン除去率が悪くなること
がわかる。

以上の結果より、実施例の処理は比較例の処理よりもリ
ン除去率が高く、効率的に脱リンできることがわかる。

代理人　弁理士　柳　原　成

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　リン酸イオン含有水を、アルミニウム化合物の
   存在下、かつｐＨ３〜８５の条件下にアルミニウム含有
   粒状物の充填層に通水することを特徴とする脱リン方法
   。 （２）　アルミニウム化合物が、塩化アルミニウム。 硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、アルミン酸す１
   −リウム、カリ明ばん、アンモニア明ばんまたはポリ塩
   化アルミニウムである特許請求の範囲第１頂記載の脱リ
   ン方法。 （６）　アルミニウム化合物が系外より添加するもので
   ある特許請求の範囲第１項寸たは第２争記載の脱リン方
   法。 （４）　アルミニウム含有粒状物が活性アルミナ、シリ
   カアルミナまたはリン酸アルミニウム粒状物である特許
   請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の脱リ
   ン方法。 （５）　充填層が固定層である特許請求の範囲第１項な
   いし第４項のいずれかに記載の脱リン方法。