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JP7660244B2 - Waste liquid treatment method - Google Patents
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Description

本発明は、廃液の処理方法に関する。 The present invention relates to a method for treating waste liquid.

リンは栄養塩類の一種であり、水中のリン濃度が大きい場合、植物プランクトンである藻類を大量増殖させる原因となる。藻類が大量に増殖した場合、該藻類が水中の酸素を消費することで、水中が嫌気性雰囲気となり、水質の悪化が起こる。特に、湖沼や内湾等の閉鎖性の水域では、リンを原因とする水質の悪化が起こりやすい。
環境省では、排水基準として、排水中のリン含有量を、日間平均8mg/リットルと定めている。
廃水中のリン濃度を減少させる方法として、特許文献1には、廃水中のフルオロリン酸化合物を分解して廃水中のフッ素及びリンの濃度を減少させる方法であり、該方法は、硫酸濃度10~20重量%となるように硫酸を廃水に加えながら、廃水の温度を65~85℃に調整する工程、廃水を該温度範囲内に保持する工程、及びカルシウム化合物を廃水に添加する工程を有することを特徴とする廃水中のフッ素及びリンの濃度を減少させる方法が記載されている。
Phosphorus is a type of nutrient, and when the phosphorus concentration in water is high, it causes the mass proliferation of algae, which is a type of phytoplankton. When the algae proliferates in large quantities, the algae consume the oxygen in the water, causing the water to become anaerobic, resulting in a deterioration in water quality. In particular, phosphorus is likely to cause a deterioration in water quality in closed water areas such as lakes and bays.
The Ministry of the Environment has set the wastewater standard for phosphorus content in wastewater at 8 mg/liter per day on average.
As a method for reducing the phosphorus concentration in wastewater, Patent Document 1 describes a method for reducing the fluorine and phosphorus concentrations in wastewater by decomposing a fluorophosphate compound in the wastewater, the method comprising the steps of: adjusting the temperature of the wastewater to 65 to 85° C. while adding sulfuric acid to the wastewater so that the sulfuric acid concentration is 10 to 20% by weight; maintaining the wastewater within the temperature range; and adding a calcium compound to the wastewater.

特開2010-94573号公報JP 2010-94573 A

閉鎖性の水域等では、水質の悪化を防ぐために、廃液(廃水)中のリン濃度(mg/リットル)について、より厳しい基準が設けられる場合がある。
また、廃水の中には、リン(特に、リン酸イオン)の他に、硫酸イオンを含むものがある。この場合、硫酸イオンが存在することを前提にして、廃水中のリンの除去処理を行う必要がある。
本発明の目的は、リン酸イオン及び硫酸イオンを含む廃液に含まれるリン酸イオンの量を低減することができる廃液の処理方法を提供することである。
In closed water areas, etc., stricter standards may be set for the phosphorus concentration (mg/liter) in waste liquid (wastewater) in order to prevent deterioration of water quality.
In addition, some wastewater contains sulfate ions in addition to phosphorus (especially phosphate ions). In this case, it is necessary to carry out a treatment to remove phosphorus from the wastewater, assuming that sulfate ions are present.
An object of the present invention is to provide a method for treating waste liquid, which is capable of reducing the amount of phosphate ions contained in waste liquid containing phosphate ions and sulfate ions.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、リン酸イオン及び硫酸イオンを含む廃液の処理方法であって、廃液中のリン(P)に対するカルシウム(Ca)のモル比(Ca/P)が特定の値以上になる量のカルシウム化合物を、廃液に添加すること、及び、廃液にpH調整剤を添加して、廃液のpHを10.5以上に調整すること、の両方を行うことによって、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の[1]~[4]を提供するものである。
As a result of intensive research into solving the above-mentioned problems, the present inventors have found that the above-mentioned object can be achieved by a method for treating waste liquid containing phosphate ions and sulfate ions, which comprises adding to the waste liquid an amount of a calcium compound such that the molar ratio (Ca/P) of calcium (Ca) to phosphorus (P) in the waste liquid becomes a specific value or more, and adding a pH adjuster to the waste liquid to adjust the pH of the waste liquid to 10.5 or more, and have completed the present invention.
That is, the present invention provides the following [1] to [4].

[1] リン酸イオン及び硫酸イオンを含む廃液の処理方法であって、(A)下記工程(a)の後に、下記工程(b)を行う方法、(B)下記工程(b)の後に、下記工程(a)を行う方法、または、(C)下記工程(a)と下記工程(b)を同時に行う方法、によって、上記廃液中にリン含有固体物を生成させるリン含有固体物生成工程、を含むことを特徴とする廃液の処理方法。
(a)上記廃液にカルシウム化合物を添加する工程であって、上記廃液中、リン(P)に対するカルシウム(Ca)のモル比(Ca/P)が2.1以上になるように、上記カルシウム化合物の量を調整するカルシウム化合物添加工程
(b)上記廃液にpH調整剤を添加して、上記廃液のpHを10.5以上に調整するpH調整工程
[2] 上記カルシウム化合物が、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、水酸化カルシウム 、酸化カルシウム、及び、炭酸カルシウムからなる群より選ばれる一種以上からなる前記[1]に記載の廃液の処理方法。
[3] 上記pH調整剤が、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、または、無機酸である前記[1]又は[2]に記載の廃液の処理方法。
[4] 上記リン含有固体物生成工程の後、上記廃液を固液分離して、リン酸イオン濃度が低減した液分である処理済みの廃液を得る固液分離工程を含む前記[1]~[3]のいずれかに記載の廃液の処理方法。
[1] A method for treating a waste liquid containing phosphate ions and sulfate ions, comprising: a phosphorus-containing solid production step of producing a phosphorus-containing solid in the waste liquid by: (A) a method of carrying out the following step (a) followed by the following step (b); (B) a method of carrying out the following step (b) followed by the following step (a); or (C) a method of carrying out the following steps (a) and (b) simultaneously:
(a) a step of adding a calcium compound to the waste liquid, the step being to adjust the amount of the calcium compound so that the molar ratio (Ca/P) of calcium (Ca) to phosphorus (P) in the waste liquid is 2.1 or more; (b) a pH adjustment step of adding a pH adjuster to the waste liquid to adjust the pH of the waste liquid to 10.5 or more. [2] The method for treating waste liquid described in [1] above, wherein the calcium compound is one or more selected from the group consisting of calcium chloride, calcium sulfate, calcium hydroxide, calcium oxide, and calcium carbonate.
[3] The method for treating a waste liquid according to the above [1] or [2], wherein the pH adjuster is an alkali metal hydroxide, an alkaline earth metal hydroxide, or an inorganic acid.
[4] The method for treating a waste liquid according to any one of [1] to [3] above, further comprising a solid-liquid separation step of subjecting the waste liquid to solid-liquid separation after the phosphorus-containing solid production step to obtain a treated waste liquid which is a liquid fraction having a reduced concentration of phosphate ions.

本発明の廃液の処理方法によれば、廃液に含まれるリンの量を低減することができる。 The wastewater treatment method of the present invention can reduce the amount of phosphorus contained in the wastewater.

本発明の廃液の処理方法は、リン酸イオン及び硫酸イオンを含む廃液の処理方法であって、(A)下記工程(a)の後に、下記工程(b)を行う方法、(B)下記工程(b)の後に、下記工程(a)を行う方法、または、(C)下記工程(a)と下記工程(b)を同時に行う方法、によって、廃液中にリン含有固体物を生成させるリン含有固体物生成工程 、を含むものである。
(a)上記廃液にカルシウム化合物を添加する工程であって、上記廃液中、リン(P)に対するカルシウム(Ca)のモル比(Ca/P)が2.1以上になるように、上記カルシウム化合物の量を調整するカルシウム化合物添加工程
(b)上記廃液にpH調整剤を添加して、上記廃液のpHを10.5以上に調整するpH調整工程
The method for treating waste liquid of the present invention is a method for treating waste liquid containing phosphate ions and sulfate ions, and includes a phosphorus-containing solid production step of producing a phosphorus-containing solid in the waste liquid by: (A) a method of carrying out the following step (a) followed by the following step (b); (B) a method of carrying out the following step (a) followed by the following step (b); or (C) a method of carrying out the following steps (a) and (b) simultaneously.
(a) a step of adding a calcium compound to the waste liquid, the amount of the calcium compound being adjusted so that the molar ratio (Ca/P) of calcium (Ca) to phosphorus (P) in the waste liquid is 2.1 or more; (b) a pH adjustment step of adding a pH adjuster to the waste liquid to adjust the pH of the waste liquid to 10.5 or more.

本発明において、処理の対象となる廃液は、リン酸イオン及び硫酸イオンを含む廃液であれば特に限定されるものではなく、例えば、下水処理場において、下水を脱水処理して得られるろ液(下水処理場における下水を処理する過程において、余剰汚泥を脱水処理した際に発生する水等)や、食品製造工場等の工場において排出される水や、農業または畜産業において排出される水や、日常生活において排出される水(生活排水)等の廃液(廃水)が挙げられる。また、上述した廃液を水で希釈してなる希釈液を対象としてもよい。
廃液中のリンの濃度は、廃液に含まれるリンの量を低減する本発明の目的を考慮すると、好ましくは10mg/リットル以上、より好ましくは100mg/リットル以上、さらに好ましくは500mg/リットル以上、特に好ましくは800mg/リットル以上である。
上記リンの濃度の上限値は、特に限定されないが、実際に処理の対象となる廃液中のリンの濃度を考慮すると、通常、5,000mg/リットル、好ましくは4,000mg/リットル、より好ましくは3,000mg/リットルである。
なお、廃液中のリンは、通常、リン酸イオンの形態で存在している。
In the present invention, the waste liquid to be treated is not particularly limited as long as it contains phosphate ions and sulfate ions, and examples of the waste liquid (wastewater) include filtrate obtained by dehydrating sewage in a sewage treatment plant (water generated when dehydrating excess sludge in the process of treating sewage in a sewage treatment plant), water discharged from factories such as food manufacturing plants, water discharged from agriculture or the livestock industry, water discharged in daily life (domestic sewage), etc. Furthermore, the target may be a diluted liquid obtained by diluting the above-mentioned waste liquid with water.
Considering the object of the present invention to reduce the amount of phosphorus contained in the waste liquid, the phosphorus concentration in the waste liquid is preferably 10 mg/L or more, more preferably 100 mg/L or more, even more preferably 500 mg/L or more, and particularly preferably 800 mg/L or more.
The upper limit of the phosphorus concentration is not particularly limited, but taking into consideration the phosphorus concentration in the wastewater that is actually to be treated, it is usually 5,000 mg/L, preferably 4,000 mg/L, and more preferably 3,000 mg/L.
Incidentally, phosphorus in the waste liquid is usually present in the form of phosphate ions.

廃液中の硫酸イオンの濃度は、好ましくは30,000mg/リットル以上、より好ましくは32,000mg/リットル以上、さらに好ましくは35,000mg/リットル以上、特に好ましくは40,000mg/リットル以上である。
上記硫酸イオンの濃度の上限値は、特に限定されないが、実際に処理の対象となる廃液中の硫酸イオンの濃度を考慮すると、好ましくは90,000mg/リットル、より好ましくは80,000mg/リットル、特に好ましくは75,000mg/リットルである。
上記硫酸イオンの濃度が上述の好ましい範囲内であると、本発明の効果をより高めることができる。具体的には、カルシウム化合物の添加後の廃液中に、より大きな量の石膏を生成させることができ、粒成長する前の石膏に、リン含有固体物をより大きな量で吸着させることができる。リン含有固体物を吸着した石膏は、固液分離によって固形物として回収することができる。その結果、廃液(固液分離後の液分)中のリン酸イオン濃度を、より大きく低減させることができる。
The concentration of sulfate ions in the waste liquid is preferably 30,000 mg/liter or more, more preferably 32,000 mg/liter or more, further preferably 35,000 mg/liter or more, and particularly preferably 40,000 mg/liter or more.
The upper limit of the sulfate ion concentration is not particularly limited, but taking into consideration the concentration of sulfate ions in the wastewater that is actually to be treated, it is preferably 90,000 mg/L, more preferably 80,000 mg/L, and particularly preferably 75,000 mg/L.
When the sulfate ion concentration is within the above-mentioned preferred range, the effect of the present invention can be further enhanced. Specifically, a larger amount of gypsum can be generated in the waste liquid after the addition of the calcium compound, and a larger amount of phosphorus-containing solids can be adsorbed onto the gypsum before grain growth. The gypsum adsorbing the phosphorus-containing solids can be recovered as a solid by solid-liquid separation. As a result, the phosphate ion concentration in the waste liquid (liquid portion after solid-liquid separation) can be reduced more significantly.

本発明において、廃液中の硫酸イオンの濃度を調整する目的で、廃液に硫酸ナトリウム等の硫酸塩を適宜添加してもよい。
廃液中には、リン酸イオン及び硫酸イオンの他、ナトリウムイオンが存在することがある。この場合、廃液中のナトリウムイオンの濃度は、例えば、200~30,000mg/リットルである。
本発明の処理対象物である廃液の例として50~6,000mg/リットルの濃度のリン酸イオンと、30,000~90,000mg/リットルの濃度の硫酸イオンと、200~30,000mg/リットルの濃度のナトリウムイオンとを含む廃液が挙げられる。このような廃液の例として、金属リン酸塩(例えば、リン酸アルミニウムの合成で生成する廃液)が挙げられる。
In the present invention, for the purpose of adjusting the concentration of sulfate ions in the waste liquid, a sulfate salt such as sodium sulfate may be appropriately added to the waste liquid.
In addition to phosphate ions and sulfate ions, sodium ions may also be present in the waste liquid. In this case, the concentration of sodium ions in the waste liquid is, for example, 200 to 30,000 mg/L.
An example of the waste liquid to be treated in the present invention is a waste liquid containing phosphate ions at a concentration of 50 to 6,000 mg/L, sulfate ions at a concentration of 30,000 to 90,000 mg/L, and sodium ions at a concentration of 200 to 30,000 mg/L. An example of such a waste liquid is a metal phosphate (e.g., a waste liquid generated in the synthesis of aluminum phosphate).

[リン含有固体物生成工程]
リン含有固体物生成工程は、以下の(A)、(B)または(C)の方法によって、廃液中にリン含有固体物を生成させる工程である。
(A)下記工程(a)の後に、下記工程(b)を行う方法
(B)下記工程(b)の後に、下記工程(a)を行う方法
(C)下記工程(a)と下記工程(b)を同時に行う方法
(a)廃液にカルシウム化合物を添加する工程であって、廃液中、リン(P)に対するカルシウム(Ca)のモル比(Ca/P)が2.1以上になるように、カルシウム化合物の量を調整するカルシウム化合物添加工程
(b)廃液にpH調整剤を添加して、廃液のpHを10.5以上に調整するpH調整工程中でも、本発明による処理後の廃液(液分)に含まれているリンの量をより低減することができる観点から、(A)の方法が好適である。
[Phosphorus-containing solid production process]
The phosphorus-containing solid production step is a step of producing a phosphorus-containing solid in the waste liquid by the following method (A), (B) or (C).
(A) A method of carrying out the following step (b) after the following step (a): (B) A method of carrying out the following step (a) after the following step (b): (C) A method of carrying out the following steps (a) and (b) simultaneously: (a) A calcium compound addition step of adding a calcium compound to the waste liquid, in which the amount of the calcium compound is adjusted so that the molar ratio (Ca/P) of calcium (Ca) to phosphorus (P) in the waste liquid is 2.1 or more; (b) A pH adjustment step of adding a pH adjuster to the waste liquid to adjust the pH of the waste liquid to 10.5 or more; Among these, method (A) is preferred from the viewpoint of further reducing the amount of phosphorus contained in the waste liquid (liquid portion) after treatment according to the present invention.

リン含有固体物生成工程において、廃液中のリン酸イオンとカルシウムが反応することによって、ヒドロキシアパタイト等のリン含有固体物を生成させて、廃液に含まれているリンの量を低減させることができる。
また、廃液中の硫酸イオンとカルシウムが反応することによって、石膏(CaSO)が生成される。該石膏は、微細な粒状のリン含有固体物(固液分離しても、固形分として回収されずに、液分中に留まるような微細な粒状のもの)を吸着することから、リン含有固体物生成工程の後工程である固液分離工程を経た後の廃水(本明細書中、「処理後の液分」ともいう。)中のリンの量をより低減させることができる。さらに、液中に浮遊する微細な粒状のリン含有固体物の量が少なくなることから、固液分離の処理効率を向上させることができる。
以下、工程(a)及び工程(b)の各々について、詳しく説明する。
In the phosphorus-containing solid production process, the phosphate ions in the waste liquid react with calcium to produce phosphorus-containing solids such as hydroxyapatite, thereby reducing the amount of phosphorus contained in the waste liquid.
Furthermore, gypsum (CaSO 4 ) is produced by the reaction of sulfate ions in the wastewater with calcium. The gypsum adsorbs fine granular phosphorus-containing solids (fine granular materials that are not recovered as solids even after solid-liquid separation and remain in the liquid), and therefore the amount of phosphorus in the wastewater (also referred to as the "liquid after treatment" in this specification) after the solid-liquid separation process, which is a subsequent process of the phosphorus-containing solid production process, can be further reduced. Furthermore, the amount of fine granular phosphorus-containing solids floating in the liquid is reduced, and therefore the processing efficiency of the solid-liquid separation can be improved.
Each of steps (a) and (b) will be described in detail below.

[工程(a)]
工程(a)は、廃液にカルシウム化合物を添加する工程であって、廃液中、リン(P)に対するカルシウム(Ca)のモル比(Ca/P)が2.1以上になるように、カルシウム化合物の量を調整する工程である。
カルシウム化合物は、粉末状、溶液状、またはスラリー状の形態で添加することができる。中でも、反応性および混合性の観点から、溶液状またはスラリー状の形態が好ましい。
カルシウム化合物の例としては、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、及び、炭酸カルシウム等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、水への溶解性に優れており、水溶液の形態で廃液に添加することができる観点から、塩化カルシウムが好ましい。
[Step (a)]
Step (a) is a step of adding a calcium compound to the waste liquid, and adjusting the amount of the calcium compound so that the molar ratio of calcium (Ca) to phosphorus (P) (Ca/P) in the waste liquid is 2.1 or more.
The calcium compound can be added in the form of a powder, a solution, or a slurry. Among these, from the viewpoints of reactivity and mixability, the solution or slurry form is preferred.
Examples of calcium compounds include calcium chloride, calcium sulfate, calcium hydroxide, calcium oxide, calcium carbonate, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, calcium chloride is preferred because it has excellent solubility in water and can be added to the waste liquid in the form of an aqueous solution.

上記モル比(Ca/P)は、2.1以上、好ましくは2.2以上、より好ましくは2.3以上である。上記モル比が2.1未満であると、石膏の生成量が少なくなるため、処理後の液分中のリンの量を低減する効果が小さくなる。
上記モル比(Ca/P)の上限値は、特に限定されないが、カルシウム(Ca)の量が過剰であると、本発明の効果(リンの除去)が頭打ちになること、及び、カルシウム化合物の使用量を節減して、本発明の処理方法のコストを削減することの観点から、好ましくは3.5、より好ましくは3.0、特に好ましくは2.5である。
The molar ratio (Ca/P) is 2.1 or more, preferably 2.2 or more, and more preferably 2.3 or more. If the molar ratio is less than 2.1, the amount of gypsum produced is small, and the effect of reducing the amount of phosphorus in the liquid after treatment is reduced.
The upper limit of the molar ratio (Ca/P) is not particularly limited, but from the viewpoints that an excessive amount of calcium (Ca) causes the effect of the present invention (removal of phosphorus) to plateau, and that the amount of calcium compound used can be reduced to reduce the cost of the treatment method of the present invention, the upper limit is preferably 3.5, more preferably 3.0, and particularly preferably 2.5.

本発明において、リン(P)に対するカルシウム(Ca)のモル比(Ca/P)とは、廃液中にリン酸イオンとして存在する水溶性のリン成分に含まれるリン(P)のモルに対する、廃液中にカルシウムイオンとして存在する水溶性のカルシウム成分に含まれるカルシウム(Ca)のモルの比を意味する。
したがって、難溶性のリン成分に含まれるリンや、難溶性のカルシウム成分に含まれるカルシウムは、上記モル比におけるリンおよびカルシウムには含めないものとする。
本発明において、カルシウム化合物の添加前の廃液中に、カルシウムイオンが存在する場合、このカルシウムイオンのカルシウム(Ca)は、上記モル比(Ca/P)におけるカルシウムに含めるものとする。この場合、当該カルシウムイオンの量を考慮して、カルシウム化合物の量を定める。
In the present invention, the molar ratio of calcium (Ca) to phosphorus (P) (Ca/P) means the ratio of the molar amount of calcium (Ca) contained in the water-soluble calcium component present as calcium ions in the waste liquid to the molar amount of phosphorus (P) contained in the water-soluble phosphorus component present as phosphate ions in the waste liquid.
Therefore, phosphorus contained in the poorly soluble phosphorus component and calcium contained in the poorly soluble calcium component are not included in the phosphorus and calcium in the above molar ratio.
In the present invention, when calcium ions are present in the waste liquid before the addition of the calcium compound, the calcium (Ca) of the calcium ions is included in the calcium in the above molar ratio (Ca/P). In this case, the amount of the calcium compound is determined taking into account the amount of the calcium ions.

[工程(b)]
工程(b)は、廃液にpH調整剤を添加して、廃液のpHを10.5以上に調整する工程である。
pH調整剤の例としては、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、及び無機酸等が挙げられる。
アルカリ金属の水酸化物の例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が挙げられる。
アルカリ土類金属の水酸化物の例としては、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。
無機酸としては、塩酸、硫酸等が挙げられる。
中でも、入手の容易性等の観点から、水酸化ナトリウム、硫酸、塩酸が好ましい。pH調整剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[Step (b)]
Step (b) is a step of adding a pH adjuster to the waste liquid to adjust the pH of the waste liquid to 10.5 or higher.
Examples of the pH adjuster include hydroxides of alkali metals, hydroxides of alkaline earth metals, and inorganic acids.
Examples of alkali metal hydroxides include sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide.
Examples of the hydroxides of alkaline earth metals include calcium hydroxide and magnesium hydroxide.
Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid and sulfuric acid.
Among these, sodium hydroxide, sulfuric acid, and hydrochloric acid are preferred from the viewpoint of availability, etc. The pH adjusters may be used alone or in combination of two or more.

廃液のpHは、10.5以上、好ましくは10.7以上、より好ましくは10.9以上 、さらに好ましくは11.2~13.5、さらに好ましくは11.5~13.0、特に好ましくは11.5~12.5に調整される。上記pHが10.5未満であると、リン含有固体物の生成量が少なくなるため、処理後の液分中のリンの量を低減する効果が小さくなる。上記pHが13.5以下であると、pH調整剤の使用量の節減等の観点から、好ましい。 The pH of the waste liquid is adjusted to 10.5 or higher, preferably 10.7 or higher, more preferably 10.9 or higher, even more preferably 11.2 to 13.5, even more preferably 11.5 to 13.0, and particularly preferably 11.5 to 12.5. If the pH is less than 10.5, the amount of phosphorus-containing solids produced will be small, and the effect of reducing the amount of phosphorus in the liquid after treatment will be small. If the pH is 13.5 or lower, it is preferable from the viewpoint of reducing the amount of pH adjuster used, etc.

工程(b)(pH調整)の後に、工程(a)(カルシウム添加)を行う場合、工程(b)において、pHを10.5以上に調整した後、工程(a)においてカルシウム化合物を添加している際に、廃液のpHが10.5未満(または、上述の好ましい下限値未満、もしくは、上述の好ましい上限値を超える値)に変化した場合には、工程(a)において、適宜、pH調整剤を添加して、廃液のpHが10.5以上(または、上述の好ましい下限値以上、もしくは、上述の好ましい上限値以下)になるように調整することが好ましい。
また、工程(a)と工程(b)を同時に行う場合、カルシウム化合物の添加が終了した後の廃液のpHが10.5以上(または、上述の好ましい数値範囲内)となるように、pH調整剤を添加することが好ましい。
なお、工程(a)及び工程(b)を行う際の廃液の液温は、特に限定されるものではないが、通常、常温(冷却や加熱を行わない液温;例えば、10~25℃)である。
In the case where step (a) (calcium addition) is carried out after step (b) (pH adjustment), if the pH of the waste liquid changes to less than 10.5 (or to a value less than the above-mentioned preferable lower limit value, or exceeding the above-mentioned preferable upper limit value) during the addition of a calcium compound in step (a) after adjusting the pH to 10.5 or more in step (b), it is preferable to add an appropriate pH adjuster in step (a) to adjust the pH of the waste liquid to 10.5 or more (or to a value equal to or greater than the above-mentioned preferable lower limit value, or equal to or less than the above-mentioned preferable upper limit value).
In addition, when the steps (a) and (b) are carried out simultaneously, it is preferable to add a pH adjuster so that the pH of the waste liquid after the addition of the calcium compound is completed is 10.5 or more (or within the above-mentioned preferred numerical range).
The temperature of the waste liquid during the steps (a) and (b) is not particularly limited, but is usually room temperature (liquid temperature without cooling or heating; for example, 10 to 25° C.).

[固液分離工程]
本工程は、リン含有固体物生成工程(工程(a)及び工程(b))の後に任意で設けられる工程であり、廃液を固液分離して、リン酸イオン濃度が低減した液分である処理済みの廃液(処理後の液分)を得る工程である。
固液分離の処理効率を向上させる観点から、固液分離工程において、廃液にろ過助材を添加してもよい。
ろ過助材の例としては、珪藻土、パーライト、セルロース、及び高分子凝集剤等が挙げられる。
固液分離の方法の例としては、吸引ろ過、フィルタープレス、及び遠心脱水等が挙げられる。
廃液を固液分離することで、リン酸イオン濃度が低減した液分である処理済みの廃液(処理後の液分)と、リン含有固体物(固形分)を分離することができる。
[Solid-liquid separation process]
This step is an optional step that is provided after the phosphorus-containing solid production step (steps (a) and (b)), and is a step in which the waste liquid is subjected to solid-liquid separation to obtain a treated waste liquid (liquid fraction after treatment), which is a liquid fraction with a reduced concentration of phosphate ions.
From the viewpoint of improving the efficiency of solid-liquid separation, a filter aid may be added to the waste liquid in the solid-liquid separation step.
Examples of filter aids include diatomaceous earth, perlite, cellulose, and polymeric flocculants.
Examples of methods for solid-liquid separation include suction filtration, filter press, and centrifugal dehydration.
By subjecting the waste liquid to solid-liquid separation, the treated waste liquid (liquid fraction after treatment), which is a liquid fraction with a reduced concentration of phosphate ions, can be separated from phosphorus-containing solid matter (solid fraction).

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[使用材料]
(1)廃液
リン酸アルミニウムの製造工場の廃水に、リン酸、硫酸、及び水酸化ナトリウムを添加して調製した廃液(リン酸のリン換算の濃度:1,000mg/リットル、硫酸イオン濃度:45,000mg/リットル、ナトリウムイオン濃度:25,000mg/リットル)
(2)塩化カルシウム水溶液
塩化カルシウムを35質量%の濃度で含むもの
(3)水酸化ナトリウム溶液
水酸化ナトリウムを20質量%の濃度で含むもの
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[Materials used]
(1) Waste liquid Waste liquid prepared by adding phosphoric acid, sulfuric acid, and sodium hydroxide to wastewater from an aluminum phosphate manufacturing plant (phosphoric acid phosphorus concentration: 1,000 mg/L, sulfate ion concentration: 45,000 mg/L, sodium ion concentration: 25,000 mg/L).
(2) Calcium chloride aqueous solution: Contains calcium chloride at a concentration of 35% by mass. (3) Sodium hydroxide solution: Contains sodium hydroxide at a concentration of 20% by mass.

[実施例1]
1リットルの廃液(液温:約20℃)に、該廃液中のカルシウム(Ca)とリン(P)のモル比(Ca/P)が2.1となるように、該廃液を撹拌しながら、塩化カルシウム水溶液を添加し、カルシウム量を調整済みの廃液を得た。
得られた廃液に水酸化ナトリウム水溶液を添加して撹拌し、pHが13.0であるpH調整済みの廃液を得た。
pHが13.0に調整された時点から30分間、このpH調整済みの廃液を撹拌した。
次いで、得られた廃液について、ろ過を行い、ろ液(処理後の液分)を得た。
ろ液中のリン濃度(表1中、「処理後のリン濃度」と示す。)を、ICP発光分光分析装置を用いて測定した。
[Example 1]
To 1 liter of waste liquid (liquid temperature: about 20° C.), an aqueous calcium chloride solution was added while stirring the waste liquid so that the molar ratio (Ca/P) of calcium (Ca) to phosphorus (P) in the waste liquid became 2.1, thereby obtaining a waste liquid with an adjusted calcium content.
An aqueous sodium hydroxide solution was added to the resulting waste liquid and stirred to obtain a pH-adjusted waste liquid having a pH of 13.0.
Once the pH was adjusted to 13.0, the pH-adjusted waste liquid was stirred for 30 minutes.
Next, the resulting waste liquid was filtered to obtain a filtrate (treated liquid).
The phosphorus concentration in the filtrate (shown as "phosphorus concentration after treatment" in Table 1) was measured using an ICP emission spectrometer.

[実施例2、比較例1~2]
モル比(Ca/P)及びpHが、表1に示す数値となるように、塩化カルシウム水溶液及び水酸化ナトリウム水溶液を添加する以外は実施例1と同様にして、ろ液を得た。
得られたろ液のリン濃度を、実施例1と同様にして測定した。
[Example 2, Comparative Examples 1 and 2]
A filtrate was obtained in the same manner as in Example 1, except that an aqueous calcium chloride solution and an aqueous sodium hydroxide solution were added so that the molar ratio (Ca/P) and pH became the values shown in Table 1.
The phosphorus concentration of the obtained filtrate was measured in the same manner as in Example 1.

[実施例3]
1リットルの廃液(液温:約20℃)に水酸化ナトリウム水溶液を添加して撹拌し、pHが11.0であるpH調整済みの廃液を得た。
次いで、pH調整済みの廃液に、該廃液中のカルシウム(Ca)とリン(P)のモル比(Ca/P)が2.3となるように、該廃液を撹拌しながら、塩化カルシウム水溶液を添加し、カルシウム量を調整済みの廃液を得た。
上記モル比(Ca/P)が2.3に調整された時点から30分間、この廃液を撹拌した 。なお、撹拌後の廃液のpHは、11.0であった。
次いで、得られた廃液について、ろ過を行い、ろ液(処理後の液分)を得た。
ろ液中のリン濃度を、実施例1と同様にして測定した。
[Example 3]
An aqueous sodium hydroxide solution was added to 1 liter of the waste liquid (liquid temperature: about 20° C.) and stirred to obtain a pH-adjusted waste liquid having a pH of 11.0.
Next, an aqueous calcium chloride solution was added to the pH-adjusted waste liquid while stirring the waste liquid so that the molar ratio (Ca/P) of calcium (Ca) to phosphorus (P) in the waste liquid became 2.3, thereby obtaining a waste liquid with an adjusted calcium content.
After the molar ratio (Ca/P) was adjusted to 2.3, the waste liquid was stirred for 30 minutes. The pH of the waste liquid after stirring was 11.0.
Next, the resulting waste liquid was filtered to obtain a filtrate (treated liquid).
The phosphorus concentration in the filtrate was measured in the same manner as in Example 1.

結果を表1に示す。
表1中、「Ca添加後」は、塩化カルシウム水溶液(Ca含有水溶液)を添加した後に、水酸化ナトリウム水溶液を添加して、pHを調整したことを意味する。「Ca添加前」は、塩化カルシウム水溶液(Ca含有水溶液)を添加する前に、水酸化ナトリウム水溶液を添加して、pHを調整したことを意味する。「処理後のリン濃度」は、ろ液(処理後の液分)に含まれているリンの濃度を意味する。
The results are shown in Table 1.
In Table 1, "after Ca addition" means that after the calcium chloride aqueous solution (Ca-containing aqueous solution) was added, a sodium hydroxide aqueous solution was added to adjust the pH. "before Ca addition" means that before the calcium chloride aqueous solution (Ca-containing aqueous solution) was added, a sodium hydroxide aqueous solution was added to adjust the pH. "Phosphorus concentration after treatment" means the concentration of phosphorus contained in the filtrate (liquid after treatment).

Figure 0007660244000001
Figure 0007660244000001

表1から、実施例1~3(Ca/P:2.1~2.3、pH:11.0~13.0)における処理後の液分のリン濃度(0.2~0.5mg/リットル)は、比較例1(Ca/P:1.8、pH:12.0)及び比較例2(Ca/P:2.5、pH:10.0)における処理後の液分のリン濃度(3.1~7.5mg/リットル)よりも小さいことがわかる。 From Table 1, it can be seen that the phosphorus concentration (0.2-0.5 mg/liter) of the liquid after treatment in Examples 1-3 (Ca/P: 2.1-2.3, pH: 11.0-13.0) is lower than the phosphorus concentration (3.1-7.5 mg/liter) of the liquid after treatment in Comparative Example 1 (Ca/P: 1.8, pH: 12.0) and Comparative Example 2 (Ca/P: 2.5, pH: 10.0).

Claims (2)

リン酸イオン及び硫酸イオンを含む廃液の処理方法であって、
(A)下記工程(a)の後に、下記工程(b)を行う方法、
(B)下記工程(b)の後に、下記工程(a)を行う方法、または、
(C)下記工程(a)と下記工程(b)を同時に行う方法、
によって、上記廃液中にリン含有固体物を生成させるリン含有固体物生成工程、を含むことを特徴とする廃液の処理方法。
(a)上記廃液に、カルシウム化合物である塩化カルシウムを添加する工程であって、上記廃液中、リン(P)に対するカルシウム(Ca)のモル比(Ca/P)が2.1以上になるように、上記カルシウム化合物の量を調整するカルシウム化合物添加工程
(b)上記廃液に、pH調整剤であるアルカリ金属の水酸化物を添加して、上記廃液のpHを、12.5を超えるように調整するpH調整工程
A method for treating wastewater containing phosphate ions and sulfate ions, comprising the steps of:
(A) a method comprising carrying out the following step (a) and then the following step (b):
(B) A method of carrying out the following step (a) after the following step (b), or
(C) A method of simultaneously carrying out the following step (a) and the following step (b):
and generating a phosphorus-containing solid in the waste liquid by the above-mentioned process.
(a) a step of adding calcium chloride, which is a calcium compound, to the waste liquid, and adjusting the amount of the calcium compound so that the molar ratio (Ca/P) of calcium (Ca) to phosphorus (P) in the waste liquid is 2.1 or more; (b) a pH adjustment step of adding a hydroxide of an alkali metal, which is a pH adjuster, to the waste liquid to adjust the pH of the waste liquid to exceed 12.5.
上記リン含有固体物生成工程の後、上記廃液を固液分離して、リン酸イオン濃度が低減した液分である処理済みの廃液を得る固液分離工程を含む請求項1に記載の廃液の処理方法。 The method for treating wastewater according to claim 1 further comprises a solid-liquid separation step of separating the wastewater into solid and liquid after the phosphorus-containing solid production step to obtain treated wastewater, which is a liquid fraction having a reduced concentration of phosphate ions.
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