(57)【要約】【課題】  高濃度リン含有水に対してカルシウムを多量に添加することなく、かつ安定運転を確保することができるリン含有水の晶析処理方法を提供する。【解決手段】  流動床式の晶析槽を多段に配置するとともに、初段晶析槽１０ａと中段晶析槽１０ｂでは流入させる被処理水２２のリン濃度とカルシウム濃度の相関関係が準安定域に属するように運転し、最終段晶析槽１０ｃでは当該晶析槽に流入させる被処理水２２ａのリン濃度とカルシウム濃度の相関関係が準安定域と凝集域の境界部に属するように運転する。この際、最終段以外の晶析槽では流入させる被処理水のｐＨを７程度に調整し、最終段晶析槽では流入させる被処理水のｐＨを８程度に調整することが望ましい。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子状の種晶を充填した晶析槽にリンとカルシウムが共存する被処理水を上向流で循環させて前記晶析槽内に前記種晶の流動床を形成し、前記被処理水が前記流動床を通過する過程で前記種晶の表面にリン酸カルシウム化合物を晶析させるようにしたリン含有水の晶析処理方法において、前記晶析槽を多段に配置するとともに、最終段以外の晶析槽では流入させる被処理水のリン濃度とカルシウム濃度の相関関係が準安定域に属するように運転し、最終段の晶析槽では流入させる被処理水のリン濃度とカルシウム濃度の相関関係が準安定域と凝集域の境界部に属するように運転することを特徴とするリン含有水の晶析処理方法。
【請求項２】
前記多段に配置した晶析槽の内、初段の晶析槽においては流入するリン含有水中のリン量に対するカルシウム量が晶析反応の反応当量以下となるように、カルシウムの添加量を調整することを特徴とする請求項１に記載のリン含有水の晶析処理方法。
【請求項３】
前記最終段以外の晶析槽では流入させる被処理水のｐＨを７程度に調整し、前記最終段晶析槽では流入させる被処理水のｐＨを８程度に調整することを特徴とする請求項１に記載のリン含有水の晶析処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリン含有水の晶析処理方法に係り、特にリンの濃度が１００ｍｇ／Ｌ以上のリン含有水に対して好適なリン含有水の晶析処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カルシウムイオンを共存させたリン含有水を晶析槽に通水して種晶表面にリン酸カルシウム化合物を晶析させ、リンを除去するようにした晶析処理方法が知られている。
この晶析処理方法によれば、リン含有水中のリンをリン酸カルシウム化合物として比較的安価に除去することができ、得られたリン酸カルシウム化合物は肥料などに有効利用できる。晶析槽の型式としては固定床式と流動床式がある。流動床式では粒子状の種晶を充填した晶析槽に被処理水を上向流で循環させて晶析槽内に種晶の流動床を形成する。カルシウムが共存する被処理水が流動床を通過する過程で種晶の表面にリン酸カルシウム化合物を晶析させる。
【０００３】
流動床式は懸濁物質による閉塞や偏流の問題がなく、固定床式に比べて運転管理が容易であり実用的である。特許文献１には流動床式の晶析槽を用いて、リン含有水を晶析処理する方法が開示されている。
特許文献１に開示された方法では、リン含有水のリンイオン濃度（以下、単にリン濃度という）に対してカルシウムイオン濃度（以下、単にカルシウム濃度という）が１０〜１５モル倍となるようにカルシウムを添加し、晶析槽内のｐＨを９〜１１となるようにｐＨ制御する。この方法によればリン濃度が数ｍｇ／Ｌ〜数十ｍｇ／Ｌ程度の低濃度リン含有水をＳＶ＝１０〜２０ｈｒ−１程度の高速処理により、リン濃度１ｍｇ／Ｌ以下の処理水にすることができるとされている。
【特許文献１】特開２００１―３３４２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された方法はリン濃度が数十ｍｇ／Ｌ以下の低濃度リン含有水に適用可能な処理方法であって、リン濃度が１００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度リン含有水に適用することは困難である。すなわち、種晶の表面に晶析するリン酸カルシウム化合物は主に分子式がＣａ５(ＰＯ４)３ＯＨで表されるリン酸ヒドロキシアパタイトであり、このリン酸ヒドロキシアパタイトが晶析するためのリンに対するカルシウムの反応モル比は５／３＝１．７である。特許文献１に開示された方法は、この反応モル比に対して大過剰のカルシウムを添加する方法であり、処理のために多量のカルシウムを必要とする。また、後述の図２に示したようにリン濃度が１００ｍｇ／Ｌ以上の場合にはカルシウム濃度が１３０ｍｇ／Ｌ程度でも相関関係が凝集域に属することになる。このため、晶析槽では晶析反応が進行する以前に反応凝集物であるリン酸カルシウムＣａ３(ＰＯ４)２などが生成し、このリン酸カルシウムが微細懸濁物として処理水中に多量に浮遊することになり、不安定運転を招く。
【０００５】
本発明の目的は上記従来技術の問題点を改善し、リンの濃度が例えば１００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度リン含有水に対してもカルシウムを多量に添加することなく、かつ安定運転を確保することができるリン含有水の晶析処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明に係るリン含有水の晶析処理方法は、粒子状の種晶を充填した晶析槽にリンとカルシウムが共存する被処理水を上向流で循環させて前記晶析槽内に前記種晶の流動床を形成し、前記被処理水が前記流動床を通過する過程で前記種晶の表面にリン酸カルシウム化合物を晶析させるようにしたリン含有水の晶析処理方法において、前記晶析槽を多段に配置するとともに、最終段以外の晶析槽では流入させる被処理水のリン濃度とカルシウム濃度の相関関係が準安定域に属するように運転し、最終段の晶析槽では流入させる被処理水のリン濃度とカルシウム濃度の相関関係が準安定域と凝集域の境界部に属するように運転することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るリン含有水の晶析処理方法は、前記多段に配置した晶析槽の内、初段の晶析槽においては流入するリン含有水中のリン量に対するカルシウム量が晶析反応の反応当量以下となるように、カルシウムの添加量を調整することを特徴とする。さらに、本発明に係るリン含有水の晶析処理方法は、前記最終段以外の晶析槽では流入させる被処理水のｐＨを７程度に調整し、前記最終段晶析槽では流入させる被処理水のｐＨを８程度に調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、最終段以外の晶析槽では被処理水のリン濃度とカルシウム濃度の相関関係が準安定域に属するように運転して、安定した晶析処理を行う。また、仕上げ工程である最終段晶析槽では流入させる被処理水のリン濃度とカルシウム濃度の相関関係が準安定域と凝集域の境界部に属するように運転することによって、リンの除去性能を最大限に発揮させる。このため、全体としてリンの濃度が例えば１００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度リン含有水に対してカルシウムを多量に添加することなく、かつ安定運転を確保したリン含有水の晶析処理を実現することができる。
【０００９】
また、前記多段に配置した晶析槽の内、初段の晶析槽においては流入するリン含有水中のリン量に対するカルシウム量が晶析反応の反応当量以下となるように、カルシウムの添加量を調整することによって、初段の晶析槽における準安定域での運転を確実に実施することができる。
【００１０】
また、最終段以外の晶析槽では流入させる被処理水のｐＨを７程度に調整し、最終段晶析槽では流入させる被処理水のｐＨを８程度に調整することによって、より一層、カルシウムの添加量を削減し、かつ処理水中のカルシウム濃度を低減させたリン含有水の晶析処理を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明に係るリン含有水の晶析処理方法の実施形態を示す系統図である。本実施形態では晶析槽が初段晶析槽１０ａと中段晶析槽１０ｂと最終段晶析槽１０ｃの３段で形成され、各晶析槽にはそれぞれ混合調整槽１２ａ，１２ｂ，１２ｃが付設されている。
【００１２】
リン含有水である原水１４はまず、初段の混合調整槽１２ａに流入する。この混合調整槽１２ａには初段晶析槽１０ａからの循環水１６が流入し、原水１４と循環水１６がこの混合調整槽１２ａで混合される。混合調整槽１２ａにはカルシウム化合物１８とｐＨ調整剤２０が添加され、混合調整槽１２ａから初段晶析槽１０ａに向けて供給される被処理水２２の性状が晶析処理に適した状態となるように調整される。
【００１３】
図２は水中のリン濃度とカルシウム濃度との相関関係を示す特性図である。水中のリン濃度とカルシウム濃度との相関関係はｐＨの影響を大きく受け、ｐＨが１程度変化しても相関関係は左右に大きくシフトする。図２はｐＨが７の時の特性図であり、図中の曲線Ａは溶解度曲線、曲線Ｂは過溶解度曲線である。溶解度曲線Ａよりも左下のエリアは安定域であり、水中のリンとカルシウムはそれぞれイオン状で安定に存在している。溶解度曲線Ａと過溶解度曲線Ｂに挟まれたエリアは準安定域であり、水中に核となる種晶が存在すると種晶表面にリン酸カルシウム化合物が晶析する。準安定域の溶解度曲線Ａに近い部分では晶析反応の進行が遅く、種晶表面に緻密なリン酸カルシウム化合物が晶析する。逆に準安定域の過溶解度曲線Ｂに近い部分では晶析反応の速度が大きく、種晶表面に粗いリン酸カルシウム化合物が晶析する。過溶解度曲線Ｂよりも右側のエリアは凝集域であり、リンとカルシウムが活発に反応して種晶の有無に関係なくリン酸カルシウムＣａ３(ＰＯ４)２などを生成する。凝集域で生成したこれらの凝集物は水中に微細懸濁物として存在することになり、水質の低下をもたらす。
【００１４】
なお、過溶解度曲線Ｂは前記したようにｐＨによって左右に大きくシフトするが、ｐＨが一定の場合でも水温や水中のリン、カルシウム以外の共存物質によって多少移動する。また、過溶解度曲線Ｂの近傍のエリアでは晶析反応と凝集反応が併行して進行するケースが多い。本発明ではこの過溶解度曲線Ｂに沿った近傍のエリアを準安定域と凝集域の境界部Ｃとして定義する。
【００１５】
前記した混合調整槽１２ａでは被処理水２２が晶析処理に適した状態となるように、すなわち被処理水２２のリン濃度とカルシウム濃度の相関関係が図２に示した準安定域に属するように被処理水２２中のリン濃度に応じてカルシウム化合物１８及びｐＨ調整剤２０の添加量を調整する。ｐＨ調整剤２０は被処理水２２のｐＨが例えば一定値の７となるように添加される。
【００１６】
また、カルシウム化合物１８は被処理水２２のｐＨが例えば一定値の７とされた条件において、被処理水２２のリン濃度とカルシウム濃度の相関関係が図２に示した準安定域のなるべく中央部に位置するように添加される。前記したように、準安定域の溶解度曲線Ａに近い部分では晶析反応の進行が遅く、処理効率が低下する。また、準安定域の過溶解度曲線Ｂに近い部分では晶析反応の進行は速いが運転が不安定になる。このため、多段に配置した晶析槽の内、初段の晶析槽においては流入するリン含有水中のリン量に対するカルシウム量が多くても晶析反応の反応当量以下となるように、カルシウム化合物１８の添加量を調整する。
【００１７】
カルシウム化合物１８としては中性の塩化カルシウムが好ましく用いられる。水酸化カルシウムはカルシウム源としても酸性を中和するｐＨ調整剤としても機能する。したがって、原水が酸性である場合にはカルシウム化合物１８の一部として水酸化カルシウムを用い、最終的なカルシウム濃度の調整剤として塩化カルシウムを補うようにすることもできる。
【００１８】
混合調整槽１２ａで上記の混合と調整がなされた被処理水２２は初段晶析槽１０ａの底部から当該初段晶析槽１０ａに上向流で循環される。初段晶析槽１０ａには粒子状の種晶が充填されており、被処理水２２の上向流によって初段晶析槽１０ａ内に種晶の流動床２４が形成される。種晶としては粒子径が０.５〜２ｍｍ程度のリン酸カルシウム化合物が適しており、例えばリン鉱石、骨炭が好ましく用いられる。又は本発明の実施によって回収した晶析物を加工し、一定の粒径に粒度調整したものを種晶として用いることもできる。
【００１９】
被処理水２２が流動床２４を通過する過程で、被処理水２２は種晶と接触する。すると種晶が核となって種晶表面にリン酸ヒドロキシアパタイトに代表されるリン酸カルシウム化合物が晶析する。その結果、被処理水２２中のリンが除去される。流動床２４を通過した被処理水２２は初段晶析槽１０ａの上部から取り出され、原水１４の流量に見合った量の被処理水２６が次段の混合調整槽１２ｂに向けて分流される。残りの被処理水は循環水１６として混合調整槽１２ａに循環される。この循環水１６は高濃度リン含有水である原水１４を希釈して被処理水２２のリン濃度を引き下げるとともに、流動床２４を形成させるために必要な被処理水２２の上向流速を確保するように機能する。
【００２０】
循環比は原水１４と循環水１６の合計値である被処理水量と原水量との比である（被処理水量）／（原水量）で定義され、この循環比が通常１０〜３０となるように被処理水２２の上向流速や初段晶析槽１０ａの内径、流動床２４の層高が選定される。被処理水２２の上向流速は通常５０〜１２０ｍ／ｈｒの範囲で選定される。上向流速が過小であると良好な流動床が形成されず、偏流や閉塞の問題が発生する。上向流速が過大であると流動床を形成している種晶が被処理水２２の上向流に乗って初段晶析槽１０ａの上部から溢流し、運転不安定を招く。
【００２１】
長期間の運転によって種晶表面での晶析が継続すると、種晶は晶析したリン酸カルシウム化合物によって肥大化し流動性が低下する。したがって、適当なタイミングで肥大化した種晶を初段晶析槽１０ａから抜き出して、新規の種晶に更新する。回収した肥大化種晶は肥料などに有効利用する。又は前記したように肥大化種晶を破砕やその他の手段を用いて一定の粒径に粒度調整し、種晶として再利用することもできる。
【００２２】
中段晶析槽１０ｂや最終段晶析槽１０ｃにおいても上記初段晶析槽１０ａと同様の考え方で装置の設計がなされ、晶析槽に流入させる被処理水のｐＨを一定の７に調整しつつ、カルシウム濃度を一定に保持した運転を行う。ただし、最終段晶析槽１０ｃは晶析処理としての仕上げ工程であるため、前段の初段晶析槽１０ａや中段晶析槽１０ｂとは異なる方針で被処理水のカルシウムの濃度調整がなされる。
【００２３】
すなわち、混合調整槽１２ｃに流入する被処理水２６ａは既に前段の初段晶析槽１０ａや中段晶析槽１０ｂにおいて大部分のリンが除去されているため、リン濃度が低いレベルにある。さらに、この被処理水２６ａを循環水１６で希釈した被処理水２２ａはリン濃度がより一層、低いレベルにある。かつ、最終段晶析槽１０ｃは仕上げ工程として処理水２８中のリン濃度を最小にしたい要請がある。
【００２４】
そこで、混合調整槽１２ｃでは最終段晶析槽１０ｃに流入させる被処理水２２ａのリン濃度とカルシウム濃度の相関関係が準安定域と凝集域の境界部Ｃに属するように調整する。この境界部Ｃでは晶析反応速度が大きく、かつ凝集反応が併行して進む可能性が強いエリアである。ただし、晶析、凝集いずれの反応も水中のリンイオンを減少させる反応である。したがって、被処理水２２ａを境界部Ｃに属するように調整すれば、被処理水２２ａが最終段晶析槽１０ｃを通過する過程で晶析反応が効率よく促進する。また、凝集反応が多少、併行しても前記したように被処理水２２ａのリン濃度が低いレベルにあるので、凝集反応によって生成するリン酸カルシウムの微細懸濁物の量は微少であり、処理水２８の濁度を大きく悪化させる程度ではない。このため、最終段晶析槽１０ｃではリンの除去性能を最大限に発揮させて処理水２８のリン濃度を引き下げる効率のよい晶析処理を実現することができる。
【００２５】
図３は上記実施形態の晶析処理方法を実用レベルで例示した物質収支図である。原水１４は例えばａ１に示したように流量Ｑ＝１０００ｍｇ／ｈ、リン濃度Ｐ＝３００ｍｇ／Ｌ、リン量ＰＷ＝３００ｇ／ｈ、カルシウム濃度Ｃａ＝０ｍｇ／Ｌ、とする。この原水１４を循環比＝２１で希釈すると、被処理水２２はｂ１に示したように流量Ｑ＝２１０００ｍｇ／ｈ、リン濃度Ｐ＝１２９ｍｇ／Ｌとなる。このリン濃度Ｐ＝１２９ｍｇ／Ｌの被処理水２２が図２の準安定域に属するようにカルシウム濃度をＣａ＝７０ｍｇ／Ｌに調整する。
【００２６】
被処理水２２を初段晶析槽１０ａに通水することによって、初段晶析槽１０ａではｃ１に示したように原水１４中のリン量ＰＷ＝３００ｇ／ｈの６０％に相当するリン量ＰＷ＝１８０ｇ／ｈが晶析によって除去されると仮定する。この時に分子式Ｃａ５(ＰＯ４)３ＯＨで表されるリン酸ヒドロキシアパタイトが晶析することによって消費されるカルシウム量はリン量に対して２倍のＣａＷ＝３６０ｇ／ｈである。
【００２７】
初段晶析槽１０ａを経た被処理水の内、原水１４の流量Ｑ＝１０００ｍｇ／ｈに見合う量の被処理水２６が中段晶析槽１０ｂ側に送られる。この被処理水２６の性状はａ２に示したようにリン濃度Ｐ＝１２０ｍｇ／Ｌ、カルシウム濃度Ｃａ＝５３ｍｇ／Ｌとなる。初段晶析槽１０ａにおける循環水１６はｄ１に示したように流量Ｑ＝２００００ｍｇ／ｈ、リン濃度Ｐ＝１２０ｍｇ／Ｌ、リン量ＰＷ＝２４００ｇ／ｈ、カルシウム濃度Ｃａ＝５３ｍｇ／Ｌ、カルシウム量ＣａＷ＝１０５７ｇ／ｈと計算される。また、カルシウム化合物１８の添加量はｅ１に示したようにカルシウム量ＣａＷ＝４１３ｇ／ｈと計算される。
【００２８】
中段晶析槽１０ｂでも被処理水２６を循環比＝２１で希釈すると、被処理水２２はｂ２に示したように流量Ｑ＝２１０００ｍｇ／ｈ、リン濃度Ｐ＝４０ｍｇ／Ｌとなる。このリン濃度Ｐ＝４０ｍｇ／Ｌの被処理水２２が図２の準安定域に属するようにカルシウム濃度をＣａ＝１００ｍｇ／Ｌに調整する。
被処理水２２を中段晶析槽１０ｂに通水することによって、中段晶析槽１０ｂでは例えばｃ２に示したように被処理水２６中のリン量ＰＷ＝１２０ｇ／ｈの７０％に相当するリン量ＰＷ＝８４ｇ／ｈが晶析によって除去され、カルシウム量はＣａＷ＝１６８ｇ／ｈが消費される。
【００２９】
中段晶析槽１０ｂを経た被処理水の内、原水１４の流量Ｑ＝１０００ｍｇ／ｈに見合う量の被処理水２６ａが最終段晶析槽１０ｃ側に送られる。被処理水２６ａの性状はａ３に示したようにリン濃度Ｐ＝３６ｍｇ／Ｌ、カルシウム濃度Ｃａ＝９２ｍｇ／Ｌとなる。中段晶析槽１０ｂにおける循環水１６はｄ２に示したように流量Ｑ＝２００００ｍｇ／ｈ、リン濃度Ｐ＝３６ｍｇ／Ｌ、リン量ＰＷ＝７２０ｇ／ｈ、カルシウム濃度Ｃａ＝９２ｍｇ／Ｌ、カルシウム量ＣａＷ＝１８４０ｇ／ｈと計算される。また、カルシウム化合物１８の添加量はｅ２に示したようにカルシウム量ＣａＷ＝２０７ｇ／ｈと計算される。
【００３０】
最終段晶析槽１０ｃでも被処理水２６ａを循環比＝２１で希釈すると、被処理水２２はｂ３に示したように流量Ｑ＝２１０００ｍｇ／ｈ、リン濃度Ｐ＝９ｍｇ／Ｌとなる。このリン濃度Ｐ＝９ｍｇ／Ｌの被処理水２２ａが図２の準安定域と凝集域との境界部Ｃに属するようにカルシウム濃度をＣａ＝２５０ｍｇ／Ｌに調整する。
【００３１】
被処理水２２ａを最終段晶析槽１０ｃに通水することによって、最終段晶析槽１０ｃでは例えばｃ３に示したように被処理水２６ａ中のリン量ＰＷ＝３６ｇ／ｈの７８％に相当するリン量ＰＷ＝２８ｇ／ｈが晶析によって除去され、カルシウム量はＣａＷ＝５６ｇ／ｈが消費される。
【００３２】
最終段晶析槽１０ｃを経た処理水の内、原水１４の流量Ｑ＝１０００ｍｇ／ｈに見合う量の処理水２８が系外に排出される。被処理水２８の性状はａ４に示したようにリン濃度Ｐ＝８ｍｇ／Ｌ、カルシウム濃度Ｃａ＝２４７ｍｇ／Ｌとなる。最終段晶析槽１０ｃにおける循環水１６はｄ３に示したように流量Ｑ＝２００００ｍｇ／ｈ、リン濃度Ｐ＝８ｍｇ／Ｌ、リン量ＰＷ＝１６０ｇ／ｈ、カルシウム濃度Ｃａ＝２４７ｍｇ／Ｌ、カルシウム量ＣａＷ＝４９４７ｇ／ｈと計算される。また、カルシウム化合物１８の添加量はｅ３に示したようにカルシウム量ＣａＷ＝２１１ｇ／ｈと計算される。
【００３３】
図４は図３に示した物質収支の集約図である。原水１４中のリン量ＰＷ＝３００ｇ／ｈに対し、３段の晶析槽で添加されるカルシウムの合計量はＣａＷ＝８３１ｇ／ｈである。３段の晶析槽で除去されるリンの合計量はＰＷ＝２９２ｇ／ｈ、消費されるカルシウムの合計量はＣａＷ＝５８４ｇ／ｈである。原水１４中のリンの約９７％が晶析処理によって除去され、リン濃度がＰ＝８ｍｇ／Ｌの浄化された処理水２８が得られる。原水１４中のリン量ＰＷ＝３００ｇ／ｈに対して添加したカルシウムの合計量はＣａＷ＝８３１ｇ／ｈであり、添加カルシウムのリンに対する重量比は８３１／３００＝２．８と計算され、これをモル比に換算すると２．１と計算される。すなわち、本実施形態の方法によれば、前記特許文献１に開示されたカルシウムのモル比１０〜１５に比べて５分の１以下にカルシウムの添加量を低減できる。また、添加したカルシウムが晶析反応のために有効に消費された率は５８４／８３１＝７０％であり、この種の化学反応を利用した水処理方法としては相当にすぐれた利用率を示す。
【００３４】
図３に示した物質収支は原水中にカルシウムイオンが含まれていない例である。原水がカルシウムイオンを含んでいる場合には、上記したカルシウムの添加量がその分、少なくて済む。
図３に示した物質収支図の主要点ｂ１，ａ２，ｂ２，ａ３，ｂ３，ａ４のリン濃度とカルシウム濃度を図２にプロットして示す。図２においてｂ１→ａ２の線は初段晶析槽１０ａにおける被処理水の入り出口状態を、ｂ２→ａ３の線は中段晶析槽１０ｂにおける被処理水の入り出口状態を、ｂ３，ａ４は最終段晶析槽１０ｃにおける被処理水の入り出口状態をそれぞれ示している。初段晶析槽１０ａ及び中段晶析槽１０ｂでは準安定域の中央部での反応速度が比較的大きく、かつ安定した晶析処理が進行することが分かる。また、最終段晶析槽１０ｃでは過溶解度曲線Ｂ近傍の境界部Ｃでのリン除去を優先させた晶析処理が進行することが分かる。
【００３５】
なお、被処理水のｐＨを７から例えば８に上げると図２に過溶解度曲線Ｂ’で示したように過溶解度曲線が左側に大きくシフトする。したがって、本実施形態において最終段晶析槽１０ｃに流入させる被処理水のｐＨを８に引き上げることによって、流入させる被処理水のカルシウム濃度をｂ３’点で示した１５０ｍｇ／Ｌ程度に下げることができる。その結果、図３に示した物質収支例に比べて最終段晶析槽１０ｃに流入させる被処理水２２ａと処理水２８のカルシウム濃度を相対的に低くでき、カルシウムの添加量も削減できる。
【００３６】
このように、最終段以外の晶析槽では被処理水のｐＨを７程度に調整し、最終段晶析槽では被処理水のｐＨを８程度に調整する運転をすると、最終段晶析槽で添加するカルシウム量を削減し、かつ処理水のカルシウム濃度を低くできるという格別の効果が得られる。
【００３７】
上述のとおり、本実施形態のリン含有水の晶析処理方法では比較的リン濃度が高い初段晶析槽１０ａと中段晶析槽１０ｂでは流入させる被処理水のリン濃度とカルシウム濃度の相関関係が準安定域に属するように運転して、安定した晶析処理を行う。また、仕上げ工程である最終段晶析槽１０ｃではリン濃度が低い被処理水のリン濃度とカルシウム濃度の相関関係が準安定域と凝集域の境界部Ｃに属するように運転することによって、リンの除去性能を最大限に発揮させることができる。このため、全体としてリンの濃度が１００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度リン含有水に対してカルシウムを多量に添加することなく、かつ安定運転を確保したリン含有水の晶析処理を実現することができる。
【００３８】
上記実施形態では流動床式の晶析槽を３段に配置した場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限らず、リン含有水のリン濃度が例えば２００ｍｇ／Ｌ以下と比較的低い場合には晶析槽を２段に配置してもよい。また、リン濃度が例えば５００ｍｇ／Ｌ以上と比較的高い場合には晶析槽を４段以上に配置してもよい。また、本発明はリン濃度が１００ｍｇ／Ｌ以下のリン含有水に対しても必要に応じて適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係るリン含有水の晶析処理方法の実施形態を示す系統図である。
【図２】水中のリン濃度とカルシウム濃度との相関関係を示す特性図である。
【図３】本発明に係る晶析処理方法を実用レベルで例示した物質収支図である。
【図４】図３に示した物質収支の集約図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０ａ………初段晶析槽、１０ｂ………中段晶析槽、１０ｃ………最終段晶析槽、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ………混合調整槽、１４………原水、１６………循環水、１８………カルシウム化合物、２０………ｐＨ調整剤、２２，２２ａ………被処理水、２４………流動床、２６，２６ａ………被処理水、２８………処理水、Ａ………溶解度曲線、Ｂ………過溶解度曲線、Ｃ………境界部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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