JPS61153192A - 排水中のりん酸イオンの除去方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本０発明は、生活排水、産業排水、農業排水等の各種排
水中に含まれるりん酸イオンを効率よく除去する方法に
関するものである。

（従来の技術） 近年、りん酸イオン物質は湖沼等においては。

富栄養化の原因物質の１つとなるとされており。

特に閉鎖水域においては「あおこ」の発生、海域におい
ては赤潮の発生等に大いに関与しているとされ、我々に
種々の害を与えている。これがために湖沼法等において
は排水中のりん酸イオン含有量に規制が行われると同時
にりん酸イオン物質の湖沼、河川への流入防止の点から
りん酸イオン物質の除去技術が研究され種々提案されて
いる。

現在、これらりん酸イオンの除去方法としては凝集沈澱
法、生物学的法、イオン交換法、晶析法などの技術があ
るが、主として実用に供されているのは凝集沈澱法によ
る方法が多い。

（発明が解決しようとする問題点） この凝集沈澱法は硫酸アルミニウム、硫酸第１鉄、硫酸
第２鉄、塩化アルミニウム、塩化第１鉄。

塩化第２鉄、水酸化カルシウム等の金属塩を使用してｐ
Ｈ調整し、水酸化物としてフロックをつくるか又は反応
させて１反応物とともに残るりん酸イオンを共沈させる
のでりん酸イオンの除去方法としては安定した処理方法
ではある。しかしながら。

この方法はりん酸イオン濃度に対して金属塩を多量に添
加する必要がある。このことは添加金属塩の使用量に対
してりん酸イオンの除去効率がわるいことを示すととも
に、加うるに沈澱汚泥が多量に発生することも欠点とさ
れるものである。また。

その他の生物学的法、イオン交換法、晶析法等もいずれ
も汚泥の発生量が多量であるとともに多くの薬品を必要
とすること、　ｐｉ副調整必要であること操作が複雑で
運転管理が難しいことなども欠点となるものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は従来方法の欠点を゛解決するために鋭意研
究を行った結果、γ−オキシ永和鉄が非常に効率よくり
ん酸イオンを除去し得るものであることを見出し１本発
明に到達したのである。

すなわち１本発明によれば、りん酸イオンを含む排水中
にγ−オキシ水和鉄を添加し、常温で攪拌し、排水中の
りん酸イオンを難溶なりん化合物として沈降させるか、
あるいは吸着させて、りん酸イオン物質を効率よく排水
中より除去することができる。

本発明に使用するＴ−オキシ永和鉄は別名、γ−含水酸
化鉄あるいはγ−オキシ水酸化鉄などと呼ばれ、天然に
はウロコ鉄鉱などで産出するが。

人工的に製造するには実験化学講座、第９巻（丸首、　
１９５８年版）、無機化合物の合成と精製（３４０頁）
や日化誌１９７０年、９１巻、１０号（９３５頁）等に
記載されている方法があり、その使用の際の形状は粒状
、粉状のものがあるが２本発明においてはりん酸イオン
除去装置の形式、大きさ、水の通過速度等とよって得ら
れる除去効率とを考慮に入れて、その使用形状を決定す
るものである。しかしながら、一般的には接触面積の大
きいところの粉状を用いるのが好ましい。

また１種々のりん酸イオン含有水には種々のｐＨのもの
があるので、γ−オキシ永和鉄を接触させる際にはりん
酸イオン含有水のｐｉを４〜１０とすることが望まれる
。この場合にｐＨが４より小さいと鉄分が排水中に溶解
し、りん酸イオン除去効率が悪くなる傾向があり、また
、ｐＨが１０より大きいとγ−オキシ水和鉄の表面に塩
類が析出皮膜をつくってりん酸イオンの除去が著しく損
なわれることになる傾向があるので、この場合ｐＨは６
〜９が好ましい。また接触方法はγ−オキシ水和鉄の粒
状又は粉体の層状体にりん酸イオン含有水を通過させる
方法（静置層を通過又は撹拌層を通過）やりん酸イオン
含有水中にγ−オキシ水和鉄を添加して撹拌するバッチ
法が有効である。

（実施例） 以下に実施例をあげて本発明の詳細な説明するが、実施
例に用いたＴ−オキシ水和鉄は実験化学講座（前記）の
記載方法により次記のごとく調製した。

Ｔ−オキシ水和鉄の製造； １２０ｇの塩化第１鉄を３１の水に溶解し、液を濾過し
、その濾液にウロトロピン溶液（１６８ｇ／６００ｉ＋
　ｌ水）を性別した。青緑色の水酸化第１鉄の沈澱が生
じたら、この液を絶えず撹拌しながら。

濃塩酸８０ｍ　ｌと亜硝酸ナトリウム溶液（４２ｇ／　
６００ｍ１水）を加え、６０℃に加熱した。酸化窒素の
発生する酸化反応が進行したら、ときどき液を攪拌しな
がら約３時間放置した。得られん上澄液を取り去り、濾
過し、塩素イオンのこんせきを認め得ない程度にまで洗
浄した。これを６０℃で乾燥すると。

深いオレンヂ色のこまかい粉末が得られた。以下の実施
例にはこの粉末を用いた。（以下これをＴ−Ｆｅと略記
する。） 実施例１ １ｏｆｆ１ｇ／ｌのりん酸イオン（ＰＯ４−’）を含む
水（ｐＨ７）の２００ｍ　ｌを３個の三角フラスコのそ
れぞれに採り、　（サンプルｌａ）にはｒ−ＦｅをＯ，
’１ｇ添加し、　（サンプルｌｂ）には比較用として活
性アルミナ（試薬特級、　　２００〜３００メツシユ、
牛丼化学社製）を０．１ｇ添加し、（サンプルｌｃ）に
は硫酸アルミニウムを０．１ｇ　（少量の水に溶解）添
加してｐＨ７に調整して、これら（ｌａ）、　　（ｌｂ
）、　　（ｌｃ）を常温にて２４時時間上ウした。その
（１ａ）と（１ｂ）については上澄液を採取し。

（ＩＣ）については濾紙（＃６）にて濾過して。

これら３つの液についてりん酸イオンを測定した。

その結果１本発明のもの（１ａ）はほぼ１００％の除去
率、比較例１（ｌｂ）は８０％、比較例２（ｌｃ）はほ
ぼ１００％の除去率であった。なお、この際の沈降物は
（ｌａ）、　　（ｌｂ）についてはほとんど添加量だけ
であったが、　　（ｌｃ）については水酸化物のフロッ
クが多量に沈降した。

実施例２ りん酸イオンの除去速度を調べるために本発明のγ−Ｆ
ｅと比較用に活性アルミナについて実施した。

１０ｍｇ／　ｊ２のりん酸イオン含有水（ｐＨ７）の１
００ｍ１を２個の三角フラスコのそれぞれに採り、一方
へ本発明の７−Ｆｅを０．０４ｇ　Ｃサンプ２ａ）、他
方に活性アルミナ（実施例１のものと同様）を０．０４
ｇをそれぞれ加え、常温にて振トウした。次いで時間の
経過に従って上澄液中のりん酸イオンを測定した。その
結果は第１図に示すごとく２本発明のごとくγ−Ｆｅを
添加（２ａ）した方が著しく。

りんの除去効果が速いことが解った。

実施例３ 第２図に示したような装置を用いて、りん酸イオン（Ｐ
Ｏ４−３）含有水１０ｍｇ／Ｎ中よりりん酸イオンの除
去を行った。処理槽１の原水注入口２よりりん酸イオン
含有水を注入速度５０ｃｃ　／分で注入し。

槽１内へはγ−Ｆｅを１００ｇ添加して、攪拌機３にて
槽１内をゆるやかに撹拌し、槽内滞留時間を３０分間と
して処理水出口４より上澄水を放出した。

その結果、上澄水のりん酸イオンは、はぼ１００％除去
されていた。また上澄水中には鉄分は検出されなかった
。５は仕切板、Ｆは沈降物である。

（発明の効果） 本発明の方法によれば次のような利点がある。

（１）りん酸イオンの除去操作が簡単で、除去速度が速
やかであり、かつ除去効率が著しく高い。

（２）アルミニウム塩、カルシウム塩を使用する凝集沈
澱法に比し、除去効果が良好であるにもかかわらずスラ
ッジの発生量がほとんどない。

（３）Ｔ−オキシ水和鉄は水に溶けがたいため、処理水
中に溶出することがない。

（４）γ−オキシ水和鉄が天然に産出するので安価に人
手できるとともに人工的にも簡単に製造し得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はりん酸イオンの除去速度の比較図、第２図は実
施例装置の概略縦断面図を示すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）排水中のりん酸イオンを除去する際にγ−オキシ
   水和鉄を用いることを特徴とする排水中のりん酸イオン
   の除去方法。