(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に種晶が流動可能に充填され、原水中の晶析対象成分が低減された処理水を排出する晶析反応槽と、
該原水を該晶析反応槽に供給する原水供給手段と、
晶析用薬液を該晶析反応槽に供給する晶析用薬液供給手段と、
該晶析反応槽から排出される処理水の少なくとも一部を該晶析反応槽に返送する処理水循環手段とを備える晶析反応装置において、
該種晶の比重が３．２よりも大きいことを特徴とする前記晶析反応装置。
【請求項２】
種晶が金属元素酸化物の１種以上を主成分として含む粒子である請求項１記載の晶析反応装置。
【請求項３】
金属元素酸化物がＭｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｐｄ、Ｈｆ、ＷおよびＴｌからなる群から選択される１以上の金属元素の酸化物である請求項２記載の晶析反応装置。
【請求項４】
金属元素酸化物がジルコンおよび／またはジルコニアである請求項２記載の晶析反応装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の晶析反応装置を用いて原水中の晶析対象成分を晶析除去する晶析処理方法。
【請求項６】
晶析対象成分がフッ素である請求項５記載の晶析処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原水中のフッ素、リンおよび重金属をはじめとする晶析対象成分を晶析除去する晶析反応装置、および該晶析反応装置を用いた晶析処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場などからの排水の水質については厳しい制限がなされているが、その規制は年々厳しくなる傾向にある。電子産業（特に半導体関連）、発電所、アルミニウム工業などから排出される原水中には、フッ素、リンまたは重金属類という、近年厳しい排水基準が設けられている元素が含まれている場合が多い。このため、これらを排水からこれらの成分を効率良く除去することが求められており、フッ素、リン、重金属等を除去するのに有効な技術としては晶析法が知られている。
【０００３】
フッ素の除去技術としては、フッ素を含む原水に、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）をはじめとするカルシウム化合物を添加し、式（Ｉ）に示されるように、難溶性のフッ化カルシウムを生じさせることを基本とする。
Ｃａ２＋＋２Ｆ−→  ＣａＦ２↓  （Ｉ）
特願昭５９−６３８８４号（特開昭６０−２０６４８５号）には、フッ素とカルシウムを含有する種晶を充填した反応槽にフッ素含有原水をカルシウム剤と共に導入して、種晶上にフッ化カルシウムを析出させる、いわゆるフッ化カルシウム晶析法が開示されている。この晶析法においては、一般的に、反応槽の底部から原水を導入し、種晶を流動化させながら上向流で通水して処理を行い、必要に応じて反応槽からの流出水を循環するという方法が用いられる。
【０００４】
また、原水からのリンの除去方法における晶析技術は、リンを含む原水に、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）をはじめとするカルシウム化合物を添加し、式（ＩＩ）および（ＩＩＩ）に示されるように、難溶性のリン酸カルシウムおよびリン酸ヒドロキシアパタイト（以下、リン酸カルシウム等という）を生じさせることを基本とする。
３Ｃａ２＋＋２ＰＯ４３−→Ｃａ３（ＰＯ４）２↓  （ＩＩ）
５Ｃａ２＋＋ＯＨ−＋３ＰＯ４３−→Ｃａ５ＯＨ（ＰＯ４）３↓  （ＩＩＩ）
この反応を利用して、リンとカルシウムを含有する種晶、または砂や活性炭などの微細粒子を充填した反応槽に、リン含有原水をカルシウム剤と共に導入して、種晶上にリン酸カルシウムを析出させる。
さらに、銅、鉄、鉛などの重金属を原水から除去する技術としては、水酸化ナトリウムなどの添加によりｐＨを上昇させ、金属水酸化物の不溶体を生じさせることにより晶析除去する技術が代表的なものとして知られている。
【０００５】
上述の様に、フッ素、リンおよび／または重金属を含む原水からこれらを除去する晶析方法においては、一般的に、図１に示すような晶析反応装置が使用される。すなわち、晶析反応装置は、内部に種晶２が充填され、原水中の晶析対象成分を晶析反応により除去する晶析反応槽１と、原水を該晶析反応槽１に供給する原水供給手段と、晶析用薬液を該晶析反応槽１に供給する晶析用薬液供給手段と、該晶析反応槽１から排出される処理水の少なくとも一部を該晶析反応槽１に返送する処理水循環手段とを具備している。また、原水供給手段は、原水を貯留する原水タンク３、該原水タンク３と晶析反応槽１とを連結する原水供給ライン４を具備する。晶析用薬液供給手段は、晶析用薬液を貯留する晶析用薬液タンク６、該晶析用薬液タンク６と晶析反応槽１とを連結する晶析用薬液供給ライン７を具備する。晶析反応槽１で得られる処理水は該晶析反応槽１の上部から処理水排出ライン８を通って排出され、該処理水排出ライン８には砂ろ過装置９、処理水タンク１０が順次介装されている。また、図１の態様においては、処理水循環手段として、処理水タンク１０から処理水循環ライン１１が分岐し、該処理水循環ライン１１は晶析反応槽１と接続されている。
【０００６】
上述の様な晶析反応装置を用いて晶析処理を行う場合、晶析反応槽内では、一般的に、良好な反応を行うと共に、最終的に種晶２の上に成長した粒径６００μｍ以上の晶析ペレットが晶析反応槽１の底部で固着することがないように、３０〜６０ｍ／ｈの線速度の上向流で、１５０〜３００％の展開率の流動床が形成される。該晶析反応装置は、この条件下で種晶２の周りに晶析対象成分を析出させ、一定の粒径まで成長させた後に、晶析ペレットとして晶析反応槽の底部から抜き出し、抜き出した量に応じて新たな種晶２を補給するという方法で運転される。一般に、種晶２としては、ＳｉＯ２を主成分とする珪砂（比重２．６、粒径２００〜３００μｍ）や、晶析対象成分が種晶上に晶析しやすいという観点から、晶析対象成分と晶析反応成分の両成分を含む種晶（例えば、フッ素とカルシウムの反応により原水中のフッ素を除去する場合には、フッ化カルシウム（蛍石））が好んで使用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
晶析反応槽の内部に充填される種晶としては、上述のように、珪砂（比重２．６、粒径２００〜３００μｍ）や、蛍石（比重３．２、粒径１５０〜３００μｍ）が使用される。種晶に求められる特性は、粒径が小さく、晶析反応槽内での晶析対象成分と晶析反応成分との反応に関係する比表面積（単位体積あたりの表面積）が大きく、しかも、カラム内での上向流によって流出しない沈降速度を有することである。従来の珪砂や蛍石などの種晶では、比表面積を大きくするために粒径を小さくすると沈降速度が小さくなり、晶析反応槽内に保持されず、流出してしまうという問題があった。一方で、沈降速度を確保するために粒径を大きくすると、比表面積が小さくなり、晶析反応の効率が低下し、処理水の水質が悪化するという問題が生じる。
【０００８】
また、成長した晶析ペレットから晶析成分を回収し、該晶析成分を再利用する場合には、種晶として晶析対象成分と晶析反応成分の反応物を使用する場合（例えば、フッ素とカルシウムの場合での蛍石）を除き、種晶の成分が不純物となる。よって、高純度の晶析成分を回収するという観点からは、種晶はできるだけ小さい方が良い。例えば、晶析対象成分がフッ素で種晶として珪砂を用いる場合には、フッ素を回収する際に、珪砂の主成分であるＳｉＯ２に起因するケイ素が不純物となり、ケイフッ酸が生成するという問題がある。この晶析ペレットの純度を向上させるという点では、晶析対象成分と晶析反応成分との反応物を使用するのが良いが、該反応物を利用するのは、蛍石をはじめとして一般的に高価であり、比重も珪砂と大きな差がなく、比表面積を増大させるための粒子の小径化にも限界がある。
一方、比重を大きくするという観点から、安価な種晶として金属を主成分とするものが考えられるが、晶析処理によって処理される排水は低ｐＨであったり、腐食性のフッ素を含有することが多く、種晶の成分である金属が溶解し、種晶から溶出した金属イオンで処理水を汚染することとなるので適用は困難である。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、フッ素、リンおよび／または重金属をはじめとする晶析対象成分を含む原水を晶析処理する晶析反応装置において、種晶の比重を大きくすることにより、種晶の比表面積を大きくすることができ、晶析処理の効率を向上させると共に、晶析反応装置全体をコンパクトにし、コストダウンを図ることができる晶析反応装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は請求項１として、内部に種晶が流動可能に充填され、原水中の晶析対象成分が低減された処理水を排出する晶析反応槽と、
該原水を該晶析反応槽に供給する原水供給手段と、
晶析用薬液を該晶析反応槽に供給する晶析用薬液供給手段と、
該晶析反応槽から排出される処理水の少なくとも一部を該晶析反応槽に返送する処理水循環手段とを備える晶析反応装置において、
該種晶の比重が３．２よりも大きいことを特徴とする前記晶析反応装置を提供する。
本発明は請求項２として、種晶が金属元素酸化物の１種以上を主成分として含む粒子である請求項１記載の晶析反応装置を提供する。
本発明は請求項３として、金属元素酸化物がＭｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｐｄ、Ｈｆ、ＷおよびＴｌからなる群から選択される１以上の金属元素の酸化物である請求項２記載の晶析反応装置を提供する。
本発明は請求項４として、金属元素酸化物がジルコンおよび／またはジルコニアである請求項２記載の晶析反応装置を提供する。
本発明は請求項５として、請求項１〜４のいずれか１項記載の晶析反応装置を用いて原水中の晶析対象成分を晶析除去する晶析処理方法を提供する。
本発明は請求項６として、晶析対象成分がフッ素である請求項５記載の晶析処理方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の晶析反応装置の一態様を示し、以下、詳述する。本発明の晶析反応装置は、内部に種晶２が流動可能に充填され、原水中の晶析対象成分を晶析反応により除去する晶析反応槽１と、原水を該晶析反応槽１に供給する原水供給手段と、晶析用薬液を該晶析反応槽１に供給する晶析用薬液供給手段と、該晶析反応槽１から排出される処理水の少なくとも一部を該晶析反応槽１に返送する処理水循環手段とを具備している。また、図１では、原水供給手段は、原水を貯留する原水タンク３、該原水タンク３と晶析反応槽１とを連結する原水供給ライン４を具備し、該原水供給ライン４にはポンプが介装されている。晶析用薬液供給手段は、晶析用薬液を貯留する晶析用薬液タンク６、該晶析用薬液タンク６と晶析反応槽１とを連結する晶析用薬液供給ライン７を具備し、該晶析用薬液供給ライン７にはポンプが介装されている。晶析反応槽１で得られる処理水は該晶析反応槽１の上部から処理水排出ライン８を通って排出され、該処理水排出ライン８には砂ろ過装置９、処理水タンク１０が順次介装されている。また、図１の態様においては、処理水循環手段として、処理水タンク１０から処理水循環ライン１１が分岐し、該処理水循環ライン１１は晶析反応槽１と接続されている。
【００１２】
本発明の晶析反応装置で使用される種晶２は、比重が３．２より大きい任意の物質である。比重が３．２より大きいことから、蛍石よりも比重が大きく、種晶として比表面積を大きくできる。好ましくは、比重は４．０以上であり、より好ましくは４．５以上である。
【００１３】
種晶２は金属元素酸化物の１種以上を主として含む粒子であることが好ましい。金属元素酸化物とは、金属元素が酸化された化合物であり、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ・Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＭｎＯ、ＺｒＯ２（ジルコニア）、ＺｒＳｉＯ４（ジルコン）、ＨｆＯ２等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。金属元素酸化物を構成する金属元素はＡｌ２Ｏ３のように１種類であっても良いし、ＺｒＳｉＯ４のように２以上の金属元素から構成されていても良い。金属元素酸化物を構成する金属元素としては、好ましくは、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｐｄ、Ｈｆ、ＷまたはＴｌであるがこれに限定されるものではない。
【００１４】
本発明における種晶は、金属元素酸化物を主成分とし、本発明の目的に反しない限りは、微量の金属、金属元素硫化物など、金属元素酸化物以外の成分を含んでいても良い。また、種晶は金属元素酸化物を１種以上含むことができるので、例えば、ジルコンのように１種類の金属元素酸化物であるＺｒＳｉＯ４を主成分とするものであっても良く、また、ガーネットサンド（ＳｉＯ２、約３５％；Ｆｅ２Ｏ３、約３３％；Ａｌ２Ｏ３、約２３％；ＭｇＯ、約７％；ＣａＯ、約１％；ＭｎＯ、約１％）のように複数種類の金属元素酸化物からなるものであっても良い。
【００１５】
本発明の晶析反応装置で処理される原水は低ｐＨであったり、晶析用薬液としてアルカリ性の薬液が供給される。このため、種晶は酸、アルカリに対して難溶性であることが好ましく、この観点から、種晶に使用される金属元素酸化物としては、ＺｎＯ・Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＺｒＳｉＯ４、Ｚｎ２ＳｉＯ４、ジルコンサンド、ガーネットサンド、サクランダム（商品名；日本カーリット株式会社製）が好ましい。より好ましくは、ＺｎＯ・Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＺｒＳｉＯ４、Ｚｎ２ＳｉＯ４であり、さらにより好ましくはＺｒＯ２、ＺｒＳｉＯ４であり、最も好ましくはＺｒＳｉＯ４である。本発明の晶析反応装置は晶析対象成分を特に限定しないが、上述のようにフッ素に対して安定な成分からなる種晶が使用される場合には、特に、晶析対象成分がフッ素である場合に有用である。
【００１６】
本発明における晶析反応槽１は、内部に種晶２が充填されており、該種晶２の表面上に、原水に含まれる晶析対象成分と、該晶析用薬液に含まれる晶析反応成分との反応物が析出することにより、原水中の晶析対象成分を低減させ、晶析対象成分の濃度が低下した処理水を排出するものである。晶析反応槽１は前記機能を有するものであれば、長さ、内径、形状などについては、任意の態様が可能であり、特に限定されるものではない。
【００１７】
晶析反応槽１に充填される種晶２の充填量も、晶析対象成分を晶析反応により除去できるものであれば特に限定されるものではなく、晶析対象成分の濃度、種類、使用される晶析用薬液の種類、濃度、また、晶析反応装置の運転条件等に応じて適宜設定される。本発明の晶析反応装置においては、晶析反応槽１内に上向流を形成し、該上向流によって種晶２が流動するような流動床の晶析反応槽１が好ましい。
【００１８】
本発明の原水供給手段は、原水を晶析反応槽１に供給できるものであれば任意の態様が可能である。図１の態様においては、原水タンク３、原水タンク３と晶析反応槽１とを連結する原水供給ライン４を具備し、該原水供給ライン４にはポンプが介装されている。晶析用薬液供給手段は、晶析用薬液を晶析反応槽１に供給できるものであれば任意の態様が可能である。図１の態様においては、晶析用薬液供給手段は、晶析用薬液を貯留する晶析用薬液タンク６、該晶析用薬液タンク６と晶析反応槽１とを連結する晶析用薬液供給ライン７を具備し、該晶析用薬液供給ライン７にはポンプが介装されている。
【００１９】
原水供給ライン４および晶析用薬液供給ライン７は晶析反応槽１の任意の部分に接続することができる。本発明の晶析反応装置においては、晶析反応槽１内に上向流を形成して晶析処理を行う場合には、効率的に反応を行うという観点から、原水供給ライン４および晶析用薬液供給ライン７は晶析反応槽１の底部に接続されるのが好ましい。
【００２０】
晶析反応槽１は、晶析反応により生じた晶析対象成分が低減された処理水を該晶析反応槽１の外部に排出する。処理水は、晶析反応槽１における液体の流れに従って任意の部分から排出される。晶析反応槽１内で上向流が形成される場合には、晶析反応槽１の上部から処理水が排出される。図１の態様では、該晶析反応槽１の上部から排出される処理水は、処理水排出ライン８を通って排出される。
本発明の晶析反応装置は、晶析反応槽１から排出される処理水の少なくとも一部を該晶析反応槽１に返送する処理水循環手段を有する。処理水循環手段としては、処理水の少なくとも一部を晶析反応槽１に返送できるものであれば任意の態様が可能であり、特に限定されるものではない。図１の態様においては、処理水循環手段として、処理水貯留タンク１０から分岐した処理水循環ライン１１が設けられている。処理水循環手段は、処理水を晶析反応槽１に循環させることにより、晶析反応槽１内に供給された原水を希釈すると共に、晶析用薬液と原水を混合し、さらに、晶析反応槽１内で所定の流れ、特に上向流を形成させるものである。よって、晶析反応槽１内で上向流が形成される場合には、図１のように、処理水循環ライン１１は晶析反応槽１の底部に接続されるような態様が好ましい。
また、本発明の晶析反応装置は、通常、晶析反応装置において使用される、砂ろ過装置９などの任意の装置を設けることも可能である。
【００２１】
本発明の晶析反応装置で処理される原水は、晶析処理により除去される晶析対象成分を含むものであれば、如何なる由来の原水であっても良く、例えば、半導体関連産業をはじめとする電子産業、発電所、アルミニウム工業などから排出される原水が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明における原水中の晶析対象成分としては、晶析反応により晶析し、原水中から除去可能であれば任意の元素が挙げられ、特に限定されるものではない。また、晶析対象成分となる元素の種類は１種類であっても良いし、２種類以上であっても良い。特に、原水中における存在が問題となるという観点から、本発明の晶析対象成分としては、フッ素、リンおよび重金属元素、並びにこれらの混合物が挙げられる。また、重金属元素としては、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅが挙げられるが、これに限定されるものではない。
晶析対象成分となる元素は、晶析反応により晶析するのであれば、任意の状態で原水中に存在することが可能である。原水中に溶解しているという観点から、晶析対象成分はイオン化した状態であるのが好ましい。晶析対象成分がイオン化した状態としては、例えば、Ｆ−、Ｃｕ２＋等をはじめとする原子がイオン化したもの、メタリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、三リン酸、四リン酸、亜リン酸等をはじめとする晶析対象成分を含む化合物がイオン化したもの、また、重金属等の錯イオンなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００２２】
晶析用薬液としては、晶析対象成分と反応して難溶性化合物を形成することにより、原水から晶析対象成分を除去できる晶析反応成分を含むものであれば、任意の化合物を含む薬液を使用することができ、除去されるべき晶析対象成分に応じて適宜設定される。なお、晶析反応成分とは、上述のように晶析対象成分と反応して難溶性化合物を形成するものであり、例えば、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム等の元素またはイオンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、晶析用薬液に含まれる、晶析反応成分は１種類であっても良いし、複数種類であっても良い。また、薬液を構成する液体媒体としては、本発明の目的に反しない限りは任意の物質が可能であり、好ましくは水である。
例えば、晶析対象成分がフッ素の場合には、晶析用薬液としては、水酸化カルシウム、塩化カルシウム、炭酸カルシウムをはじめとするカルシウム化合物、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウムをはじめとするマグネシウム化合物、水酸化ストロンチウム、塩化ストロンチウムをはじめとするストロンチウム化合物を含む薬液、またはこれらの混合物を含む薬液が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、フッ素と反応して形成されるフッ化物の溶解度が低いという観点から、晶析用薬液としては、マグネシウム化合物および／またはカルシウム化合物を含む薬液が好ましく、より好ましくは、カルシウム化合物を含む薬液である。
【００２３】
晶析対象成分がリン元素であり、原水中にリン酸等のリン化合物として存在している場合には、晶析用薬液としては、水酸化カルシウム、塩化カルシウムをはじめとするカルシウム化合物、塩化バリウムをはじめとするバリウム化合物、塩化マグネシウムをはじめとするマグネシウム化合物が挙げられるがこれらに限定されるものではない。リン酸等の形態のリンと反応して形成される化合物の溶解度が低いという観点から、晶析用薬液としては、カルシウム化合物および／またはバリウム化合物を含む薬液が好ましい。
晶析対象成分が上述の重金属である場合には、晶析用薬液としては、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムをはじめとする、水に溶解された場合にアルカリ性を示すアルカリ化合物が好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００２４】
晶析対象成分が原水中に複数種類存在し、この中の全部もしくは２以上の成分の晶析除去が望まれる場合には、除去が望まれる晶析対象成分のいずれに対しても難溶性塩を形成する晶析反応成分を含む晶析用薬液が適宜選択される。例えば、晶析対象成分としてフッ素とリン酸を含む場合には、晶析用薬液としては、フッ素およびリン酸のいずれにも適した晶析反応成分であるカルシウムを含む晶析用薬液が使用されても良いし、また、それぞれに適した複数の晶析反応成分を含む晶析用薬液でも良い。また、晶析用薬液中の晶析反応成分の濃度は、晶析反応槽の処理能力、循環される処理水量、晶析対象成分の種類および濃度等に応じて適宜設定される。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例で本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
実施例１
図１に示される晶析反応装置に種晶として平均粒径１００μｍ、空隙率４０％、密度５ｇ／ｃｍ３、比表面積３６ｍ２／ｄｍ３のジルコンサンド（Ｍｉｎｅｒａｌ  Ｄｅｐｏｓｉｔｓ社製、（ＺｒＯ２、６６％；ＳｉＯ２、３２％；ＴｉＯ２、０．１％））を充填し、表１に示す実験条件で晶析処理を行った。
【００２６】
【表１】
0004841738.tif 000002
【００２７】
晶析処理開始から８０時間後、晶析反応装置の底部から晶析ペレットを回収した。回収された晶析ペレットの平均粒径は約６５０μｍであった。また、このときの処理水中のフッ素濃度を自動フッ素イオン測定装置（ＦＬＩＡ−１０１；堀場製作所製）を用いて測定した。さらに、回収された晶析ペレットのフッ化カルシウムの純度を蛍石分析方法（ＪＩＳ  Ｋ１４６８）で測定した。測定結果は表２に示す。
【００２８】
比較例１
種晶が平均粒径３００μｍ、空隙率５０％、密度２．５ｇ／ｃｍ３、比表面積１０ｍ２／ｄｍ３の珪砂であることを除き、実施例１と同様にして晶析処理を行った。測定結果は表２に示す。
比較例２
種晶が平均粒径２５０μｍ、空隙率５０％、密度３．２ｇ／ｃｍ３、比表面積１２ｍ２／ｄｍ３の蛍石であることを除き、実施例１と同様にして晶析処理を行った。測定結果は表２に示す。
【００２９】
【表２】
0004841738.tif 000003
【００３０】
処理水の水質は、種晶がジルコンサンドの場合に最もフッ素含量が少なく、次いで蛍石、珪砂の場合に最も濃度が高かった。このことから、ジルコンサンドは処理水の水質を向上させることが明らかとなった。
また、晶析ペレット中にフッ化カルシウム純度については、種晶がフッ化カルシウムを主成分とする蛍石の場合が最も純度が高かったが、ジルコンサンドの場合はこれに次ぐ純度であり、珪砂と比較して純度ははるかに向上されていた。
これらを考慮すると、ジルコンサンドは処理水の水質を向上させると共に、晶析ペレットから回収される晶析対象成分の反応物の純度も向上させることが明らかとなった。
【００３１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の晶析反応装置は、フッ素、リンおよび／または重金属をはじめとする晶析対象成分を含む原水を晶析処理する晶析反応装置において、一定以上の比重の種晶を使用することにより、種晶の比表面積を大きくすることができ、晶析処理の効率を向上させると共に、晶析反応装置全体をコンパクトにし、コストダウンを図ることが可能となる。また、本発明においては、フッ素に耐性を有する種晶を使用することにより、特に晶析対象成分がフッ素の場合に上記効果を奏することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の晶析反応装置の一態様を示す概略図である。
【符号の説明】
１  晶析反応槽
２  種晶
３  原水タンク
４  原水供給ライン
６  晶析用薬液タンク
７  晶析用薬液供給ライン
８  処理水排出ライン
９  砂ろ過装置
１０  処理水貯留タンク
１１  処理水循環ライン
【図１】
0004841738.tif 000004