CN104591425A - 水处理方法及水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够使凝集处理高效化并且减少产生污泥的水处理方法及水处理装置。水处理装置具备：凝集剂水溶液贮存槽(7)，存积凝集剂水溶液；凝集槽(10)，具备搅拌机，对被处理水和添加的凝集剂水溶液进行混合，并形成凝集物；粒径分布测定装置(20)，测定所述凝集槽内的凝集物的粒径分布；以及控制部(1)，根据测定出的凝集物的粒径分布，至少控制搅拌强度及所述凝集槽内的混合液温度中的任一方，向被处理水添加凝集剂水溶液，高效地形成凝集物。

Description

水处理方法及水处理装置

技术领域

本发明涉及用于从被处理水中除去杂质，特别是有机污染物质的水处理方法及水处理装置。

背景技术

世界范围来看，现今拥有适合饮用、生活用以及工业用和农畜牧业用的水质的充足水源的地区不能说为大多数。另外也大量存在工业排水、农畜牧业排水、生活排水污染这些水源的情况，所以综合来看，在世界范围内难以确保必要量的必要水质的水的地区以相当大的比例存在。

海水淡化技术是用于确保这些水源的目的的主要技术之一。其优点是能够从占地球上的水的大部分、只要拥有海岸的地区都能够确保的海水中制取饮用甚至能够利用的水，因此是适用于工业用水的增产的技术。

作为海水淡化的主要的除去盐分的方法之一，提出了采用逆渗透膜(RO膜)的过滤。并且，作为应用于海水时的问题，存在由海水中的杂质，特别是有机污染物质向RO膜的附着引起的堵塞(积垢)。

正在研究通过用金属离子等使这些杂质凝集并沉淀或过滤而除去的方法。在非专利文件1中，将光纤的顶端设置在混合被处理水和凝集剂的凝集槽内，通过检测由来自光纤的照射光从混合液中的凝集物发出的散射光来测定粒径。然后根据测定出的凝集物的粒径，增加凝集剂的混合量。

在先技术文献

非专利文献1：《光散乱方式凝集センサーを用いた凝集剤薬注制御システムの廃水処理プロセスヘの適用》渡辺実ら、EICA，13，pp159(2008)

非专利文献1是为了测定凝集槽内的凝集物的粒径且促进凝集物的粒径成长而增加凝集剂的添加量的技术，所以存在凝集剂的过量添加以及与之伴随的污泥产生量增加的问题。

发明内容

本发明提供一种能够使凝集处理高效化并且减少产生污泥的水处理方法以及水处理装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明具备：凝集剂水溶液贮存槽，所述凝集剂水溶液贮存槽存积凝集剂水溶液；凝集槽，所述凝集槽具备搅拌机，混合被处理水和添加的凝集剂水溶液，并形成凝集物；粒径分布测定装置，所述粒径分布测定装置测定上述凝集槽内的凝集物的粒径分布；以及控制部，所述控制部根据测定出的凝集物的粒径分布，至少控制搅拌强度及所述凝集槽内的混合液的温度中的任一个。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种能够防止凝集剂的过量添加并能够减少产生污泥的水处理方法及水处理装置。

上述以外的课题、结构及效果将在以下的实施方式中明确说明。

附图说明

图1是本发明的一实施例的水处理装置的整体结构图。

图2是说明在图1所示的凝集槽中的处理时间和凝集物的最小粒径之间的关系的图。

图3是处理条件选择表。

图4是粒径分布测定和流动池清洗的切换动作的说明图。

图5是本发明的其他实施例的水处理装置的整体结构图。

图6是本发明的其他实施例的水处理装置的整体结构图。

图7是本发明的其他实施例的水处理装置的整体结构图。

附图标记的说明

1控制部，2处理条件选择部，3数据库，4、24、27激光照射部，5、25、28流动池，6、26、29检测部，7第一凝集剂水溶液贮存槽，8第一搅拌机，9、17马达，10第一凝集槽，11第二凝集槽，12分支流路，13加热冷却部，15第二凝集剂水溶液贮存槽，20第一粒径分布测定装置，21第二粒径分布测定装置，22第三粒径分布测定装置，30凝集物除去部，40RO膜单元，50沉淀槽，101第一在线混合器，102第二在线混合器。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的实施例。

实施例1

图1是本发明的一实施例的水处理装置的整体结构图。以下，以将海水淡化装置作为水处理装置的情况为例进行说明，但并不局限于此，工业用排水的处理装置和生活排水等污水处理装置同样适用。另外，在图1中，实线箭头表示水的流动，虚线表示信号线(控制线)。

如图1所示，本发明的水处理装置由以下部件构成：积存凝集剂水溶液的第一凝集剂水溶液贮存槽7；混合凝集剂水溶液和作为被处理水的海水，并形成凝集物的第一凝集槽10；测定第一凝集槽10内混合液中的凝集物的粒径分布中的最小粒径的第一粒径分布测定装置20；测定凝集反应后的被处理水即混合液的凝集物的最小粒径的第二粒径分布测定装置21；从含有被处理水和凝集物的混合液中除去凝集物的凝集物除去部30；从除去了凝集物后的被处理水中除去盐分的逆渗透膜单元(以下，RO膜单元)40；以及控制这些部件的控制部1。控制部1具备在第一凝集槽10中的凝集处理的处理条件选择部2和存储后述的处理条件的数据库(DB)3。

第一凝集槽10中设有：对经由被处理水导入配管14导入的被处理水和来自第一凝集剂水溶液贮存槽7的凝集剂水溶液进行混合的搅拌机8；用于粒径分布测定的分支流路12；设置在分支流路12中，测定混合液中的凝集物的粒径分布的第一粒径分布测定装置20。第一粒径分布测定装置20由以下部件构成：供第一凝集槽10内的混合液流通的流动池5；对在流动池5中流动的混合液照射激光的激光照射部4；隔着流动池5与激光照射部4相对配置的检测部6。检测部6接收由激光照射在混合液中的凝集物上产生的散射光，并通过光电变换检测散射光强度。并且，检测部6根据该散射光强度分布，求出混合液中的凝集物的粒径的分布，并输入到控制部1中。由此，控制部1获取第一凝集槽10内混合液中的凝集物的粒径分布中的最小粒径。这样，通过将第一粒径分布测定装置20不设置在第一凝集槽10内而配置在分支流路12中，能够防止被处理水中的有机污染物质等杂质附着，粒径分布测定精度降低。第二粒径分布测定装置21也同样由激光照射部24、流动池25及检测部26构成。

另外，在此说明了作为第一粒径分布测定装置20，由流动池5、激光照射部4及检测部6通过动态光散射法测定粒径分布的情况，但除此之外，已知例如激光衍射法、图像成像法以及重力沉淀法等粒径分布测定法。激光衍射法是根据向粒子照射激光得到的衍射光及散射光的强度分布而求出粒径的方法。另外，图像成像法是通过光学显微镜和电子显微镜等获取粒子的图像，根据该图像成像得到粒子的大小的方法；重力沉淀法是使分析试样均匀地分散在溶剂中，根据粒子的沉淀速度求出粒径分布的方法。另外，在本发明中，由流动池5、激光照射部4及检测部6构成了第一粒径分布测定装置20，但并不局限于此。例如，也可以由激光照射用的光纤和以与其正交的方式接近配置的受光用的光纤构成第一粒径分布测定装置20，并设置在第一凝集槽10内。在这种情况下，没有必要在第一凝集槽10中设置分支流路12。但是，由于可能发生被处理水中的杂质附着在激光照射用的光纤及受光用的光纤上，所以有必要定期地清洗这些光纤。另外，第一粒径分布测定装置20也可以由排列成一维或二维阵列状的超声波振子构成，并配置在第一凝集槽10内。

另外，第一凝集槽10中安装有对被处理水和凝集剂水溶液的混合液进行加热或冷却的加热冷却部13。作为加热冷却部13，可以采用电热电阻器、珀耳帖元件、电动风扇等电加热冷却机构，或者固体、液体或气体的燃烧装置，或者固体、液体、气体的蒸发装置等物理加热冷却机构之中的任一种。此外，在与水处理装置邻接设有发电设备、工业设备、蓄热设备、太阳能发电设施和自来水管道设备等的情况下，也可以通过与这些设备结合的换热器来实现加热冷却。

第一凝集剂水溶液贮存槽7中积存有作为无机类凝集剂的氯化铁(FeCl₃)等的水溶液。通过向被导入到第一凝集槽10的被处理水中添加适量的凝集剂水溶液，用搅拌机8对被处理水和凝集剂水溶液的混合液进行搅拌，使被处理水中的凝集剂和杂质碰撞，并通过凝集反应形成凝集物。该凝集物的粒径成长依赖于搅拌机8的搅拌强度。即，通过提高搅拌强度，增加凝集剂和杂质的碰撞频率，加速形成的凝集物的成长。在此，搅拌强度由第一凝集槽10的容量、搅拌叶片18的面积和搅拌叶片的转速(搅拌速度)等决定，但由于容量及搅拌叶片18的面积是一定的，所以通过控制马达9的转速来控制搅拌叶片18的转速。

虽然通过控制搅拌强度加速在第一凝集槽10内的凝集物的粒径成长，但当搅拌强度变为规定的搅拌强度以上时，凝集物会分解，凝集物的粒径变小。这是由于，杂质被凝集剂捕捉并形成了凝集物，当凝集物之间的碰撞频率变成规定以上时，会产生被凝集剂捕捉的杂质剥离的现象。因此，在这样的状态下，通过固定搅拌强度，由加热冷却部13加热第一凝集槽10内的混合液使混合液中产生对流，则加速凝集物的粒径成长变得有效果。

此外，对于第一凝集剂水溶液贮存槽7中积存的无机类凝集剂水溶液，还可以采用除了氯化铁水溶液之外的多价金属离子溶液，例如，可以采用硫酸铝(硫酸バンド)、硫酸铁、氯化铝、硫酸铝(硫酸アルミニウム)、聚合氯化铝的任一种。

在第一凝集槽10内形成有凝集物的被处理水(混合液)经由第二粒径分布测定装置被送往凝集物除去部30。通过凝集物除去部30从混合液中分离除去凝集物，除去凝集物后的处理水被输送到RO膜单元40。在RO膜单元40中，从除去了凝集物的处理水中除去氯化物离子、钠离子等离子类，排出浓缩水，生成淡水。在此，凝集物除去部30通过适当地配置例如，沉淀槽(沉淀部)、超滤部、精密过滤部、砂滤槽(砂滤部)或多介质过滤器过滤部等中的任一个或者这些的组合而构成。以下特别是以使用应用了膜过滤(膜分离)方式的凝集物除去部30的情况为例进行说明。

接下来，说明控制部1对搅拌机8或者加热冷却部13的控制动作。搅拌耗费的时间由第一凝集槽10的容量和被导入到第一凝集槽10的被处理水的流量决定，控制部1内的处理条件选择部2利用该搅拌时间、凝集物除去部30的过滤器孔径及预先存储在数据库(DB)3中的凝集物的成长过程模型，对搅拌机8进行控制。具体来说，读取存储在DB3的下式(1)，利用从第一粒径分布测定装置20中得到的混合液中的凝集物的粒径分布中的最小粒径的测定值，根据下式(2)算出搅拌强度，对搅拌机进行控制。在此算出的搅拌强度是如上所述仅将搅拌叶片的转速(搅拌速度)作为变量算出的值，作为对马达9的指令值而得到。

数学式1

(最小粒径)＝f(搅拌强度)···(1)

数学式2

(R-r)＝g(ΔG)···(2)

在此，R：某时间的理想最小粒径，r：实际测定的最小粒径，G：搅拌强度

根据式(2)，求出用于补偿某时间的理想最小粒径和实际测定的最小粒径的差分的搅拌强度变化量。搅拌强度变化量的计算在规定周期或实际测定的最小粒径偏离理想最小粒径1％以上的情况下执行。

另外，关于第一凝集槽10内的混合液的温度控制，同样地，通过将最小粒径和混合液温度的函数存储到DB3中执行。

上述中对处理条件选择部2利用预先存储在DB3中的函数对搅拌强度或第一凝集槽10内温度进行控制的情况进行了说明，以下以参考预先存储在DB3中的处理条件选择表来进行控制的情况为例进行说明。

图2是说明在图1所示凝集槽中的处理时间和凝集物的最小粒径之间的关系的图。图2取处理时间(凝集处理时间)为横轴，取由第一粒径分布测定装置20测定的凝集物的最小粒径为纵轴，表示在由第一凝集槽10的容量及被处理水的流入量决定的临界处理时间(tmax)时，凝集物的最小粒径是否达到凝集物除去部30的过滤器孔径(过滤孔径)。在图2中，点划线L0表示在第一凝集槽10内凝集物有了一定成长并且其最小粒径在临界处理时间时达到了过滤孔径的情况，从t1到t4表示由控制部1内的处理条件选择部2对处理条件的修正时刻。在此，临界处理时间由第一凝集槽10的容量和经由被处理水导入配管14被导入到第一凝集槽10内的被处理水的流量决定。虚线L1表示在第一次处理条件修正时刻t1不改变处理条件而继续进行凝集处理的情况下的凝集物的最小粒径的成长。在此情况下，即使在临界处理时间tmax，凝集物的最小粒径也达不到过滤孔径，可知不能通过凝集处理从被处理水中除去杂质。另外，虚线L2表示在第一次处理条件修正时刻t1改变处理条件，在第二次处理条件修正时刻t2不改变处理条件而继续进行凝集处理的情况下的凝集物的最小粒径的成长。此情况表示凝集物的最小粒径远远早于临界处理时间tmax达到过滤孔径。另外，虚线L3表示在第一次及第二次处理条件修正时刻t1、t2改变处理条件，在第三次处理条件修正时刻t3不改变处理条件而继续进行凝集处理的情况下的凝集物的最小粒径的成长。此情况下，凝集物的最小粒径即使在临界处理时间tmax时也达不到过滤孔径，可知不能通过凝集处理从被处理水中除去杂质。另外，虚线L4表示分别在第一次、第二次及第三次处理条件修正时刻t1、t2、t3改变处理条件，在第四次处理条件修正时刻t4不改变处理条件而继续进行凝集处理的情况下的凝集物的最小粒径的成长。此情况下，凝集物的最小粒径在临界处理时间tmax之前达到过滤孔径。实线L5表示分别在从第一次到第四次全部的处理条件修正时刻都改变处理条件，并且凝集物的最小粒径在临界处理时间tmax时达到过滤孔径的情况。

图3是处理条件选择表。在图3中，处理条件选择表存储了各条件下，各处理条件修正时刻(t1～t4)的搅拌强度或凝集槽内混合液温度。在此搅拌强度是搅拌速度，存储了搅拌叶片的转速，即马达9的转速(rpm)。例如存储了在条件1下，在处理条件修正时刻t1将搅拌速度改变为xa(rpm)，在处理条件修正时刻t2将搅拌速度改变为xb(rpm)，在处理条件修正时刻t3将搅拌速度改变为xc(rpm)，在处理条件修正时刻t4将搅拌速度改变为xd(rpm)的组合。

控制部1内的处理条件选择部2参考存储在DB3中的图3所示的处理条件选择表，选取最合适的处理条件，控制搅拌机8或加热冷却部13。从处理条件选择表中的选取基于例如选择了各条件的情况下的运转成本(消耗电力)等而进行。图2所示的实线L5表示在选择图3所示的处理条件选择表内的“条件1”来控制搅拌机8的情况下的凝集物的最小粒径的成长。图3中表示搅拌机8的搅拌速度及第一凝集槽10内的混合液(被处理水和凝集剂水溶液的混合液)温度中的任一方或者它们的组合的条件，但也可以仅通过例如搅拌机8的搅拌速度的条件对混合液中的凝集物的粒径成长进行控制。

此外，存储在上述处理条件选择表中的第一凝集槽内的混合液的温度设定在混合液能够维持液相状态的范围内(0℃到100℃)。通过预先利用模拟被处理水，在临界处理时间(tmax)内多次改变设定温度获取实验数据，建立处理条件选择表。另外，在手动设定处理条件选择表中存储的条件以外的搅拌速度或混合液温度的情况下，将该条件追加登记到处理条件选择表中。

接下来，对构成第一粒径分布测定装置20的流动池5的清洗进行说明。图4是粒径分布测定和流动池清洗的切换动作的说明图。图4中，粒径分布测定用的分支流路12中设有两个用于使第一凝集槽10内的混合液流通到构成第一粒径分布测定装置20的流动池5的阀B1、B2。另外，还设有两个用于使来自未图示的清洗液供给源的清洗液流通到流动池5的阀B3、B4。在测定第一凝集槽10内的混合液中的凝集物的最小粒径的情况下，通过把阀B1及B2设为打开状态、把阀B3及B4设为关闭状态，将混合液从第一凝集槽10导入到分支流路12，并使其流通到流动池5。由第一粒径分布测定装置20测定了凝集物最小粒径的混合液，经由分支流路12返回到第一凝集槽10。即，第一凝集槽10内的混合液的一部分通过在分支流路12内流通，从而在第一凝集槽10外循环。

另外，在清洗流动池5的情况下，通过把阀B3及B4设为打开状态、把阀B1及B2设为关闭状态，将清洗液导入到分支流路12，并使其在流动池5中流通后排出。该粒径分布测定时的混合液的流动A和清洗液的流动B交互切换进行。此外，阀B1到B4例如是电磁阀，控制部1为了按规定的周期交互执行粒径分布测定和流动池清洗，向阀B1到B4输出指令。通过这种结构，能够防止由凝集物在流动池5内堆积导致的粒径分布测定精度的降低。另外，若在第一凝集槽10中设置多个分支流路12和多个第一粒径分布测定装置20，则能够不用中断粒径分布测定而进行流动池5的清洗。

图1所示的水处理装置的结构中，通过被处理水导入配管14将含有有机污染物质等杂质的被处理水(海水)1L导入第一凝集槽10，通过第一凝集剂水溶液贮存槽7添加氯化铁水溶液，并利用马达9由搅拌叶片18进行了搅拌。随着搅拌时间的经过，在第一凝集槽10中发生了作为凝集物的褐色海藻状的沉淀。每经过该搅拌时间，通过第一粒径分布测定装置20测定凝集物的最小粒径分布，结果，最小粒径随着时间经过而增大。此时，在增加马达9的转速的情况下(增大搅拌速度)，最小粒径在比标准更短的时间内增大，随后与在标准转速下测定的最小粒径一致。

这表示图2所示的虚线L2的状态，凝集物的最小粒径在短时间内达到过滤孔径，其后保持固定不变直到临界处理时间(tmax)。相反地，在减少马达9的转速的情况下(降低搅拌速度)，最小粒径增大消耗的时间大幅增加，但最终与在标准转速下测定的最小粒径一致。从中也可得知，如图2中说明的那样，有必要在由含有应处理杂质的被处理水的量及第一凝集槽10的容量所决定的临界处理时间(tmax)内设定搅拌速度，以使凝集物的最小粒径成长到设置在第一凝集槽10后段的凝集物除去部30中的过滤孔径。并且，可以根据参考图3所示的处理条件选择表对最合适条件的选择或规定上述最小粒径和搅拌强度的关系的式(1)、式(2)来控制搅拌速度而实现。

此外，作为比较例，在图1所示的水处理装置的结构中，搅拌速度及搅拌时间保持固定不变，通过改变凝集剂水溶液的添加量来进行控制，以使凝集物的最小粒径成长到达到凝集物除去部30中的过滤孔径时，因为到伴随凝集物粒径成长的沉淀产生之前需要时间，所以添加的凝集剂水溶液的量超过了必要量并增大。由于凝集剂的过量添加增大了作为凝集剂水溶液使用的氯化铁的三价铁离子浓度，所以有必要在水处理装置上附加用于除去凝集物除去后的处理水中的三价铁离子的机构。

根据本实施例，测定第一凝集槽10内的被处理水和凝集剂水溶液的混合液中的凝集物的最小粒径，并能够进行控制使最小粒径达到设置在第一凝集槽10后段的凝集物除去部30的过滤孔径，所以能够减少由添加必要量以上的凝集剂水溶液导致的运转成本上升，或在第一凝集槽10中生成的污泥。

在本实施例中的结构为在凝集物除去部30的前段配置第二粒径分布测定装置21的结构，但并不局限于此，仅配置第一粒径分布测定装置20的结构也可以得到同样的效果。

实施例2

图5是本发明的其他实施例的水处理装置的整体结构图。对与实施例1同样的构成要素标注相同的附图标记。本实施例中，在第一凝集槽10和凝集物除去部30之间设有具备第二凝集剂水溶液贮存槽15及搅拌机16的第二凝集槽11，这一点与实施例1不同。并且，在第二凝集槽11中设有第二粒径分布测定装置21，在第二凝集槽11的下流侧且凝集物除去部30的前段配置有第三粒径分布测定装置22。

第一凝集剂水溶液贮存槽7中与实施例1同样地积存无机类凝集剂水溶液，第二凝集剂水溶液贮存槽15中积存高分子凝集剂水溶液。第二凝集剂水溶液贮存槽15中积存的高分子凝集剂水溶液，可以采用聚丙烯酰胺系凝集剂、聚磺酸系凝集剂、聚丙烯酸系凝集剂、聚丙烯酸酯系凝集剂、聚胺系凝集剂、聚甲基丙烯酸凝集剂和聚羧酸系凝集剂中的任一种作为高分子凝集剂。

对图5所示的水处理装置的动作进行说明。将被处理水导入到第一凝集槽10，并通过第一凝集剂水溶液贮存槽7添加无机类凝集剂水溶液(例如，氯化铁水溶液)后，与实施例1同样，控制部1按规定周期从第一粒径分布测定装置20获取第一凝集槽10内的混合液中的凝集物的最小粒径。根据获取的凝集物的最小粒径，至少控制第一搅拌机8的搅拌强度及第一凝集槽10内的混合液的温度之中的任一方，并使混合液中的凝集物的粒径成长。经过规定时间后，含有凝集物的被处理水即混合液被输送到第二凝集槽11中。

混合液被导入到第二凝集槽11后，从第二凝集剂水溶液贮存槽15中添加高分子凝集剂水溶液。控制部1按规定的周期从第二粒径分布测定装置21中获取第二凝集槽11内的混合液中的凝集物的最小粒径。根据获取的最小粒径，与实施例1同样，通过控制构成搅拌机16的马达17的转速来控制搅拌叶片19的转速，或者控制第二凝集槽11内的混合液的温度，并进行凝集处理以使凝集物的最小粒径达到配置在后段的凝集物除去部30的过滤孔径。随后，通过第二凝集槽11混合液被输送到凝集物除去部30。由设置在凝集物除去部30的前段且用于流通来自第二凝集槽11的混合液的流动池28、激光照射部27及检测部29构成的第三粒径分布测定装置30测定流入凝集物除去部的混合液中的凝集物的最小粒径，并将测定结果发送到控制部1。经由凝集物除去部30除去了凝集物的处理水通过RO膜单元，膜分离成浓缩水和淡水。此外，控制部1控制各自的搅拌机以使设置在第一凝集槽10的搅拌机8进行快速搅拌，设置在第二凝集槽11的搅拌机16进行慢速搅拌。

图5所示的水处理装置的结构中，通过被处理水导入配管14将含有有机污染物质等杂质的被处理水(海水)1L导入到第一凝集槽10，通过第一凝集剂水溶液贮存槽7添加氯化铁水溶液，并利用马达9由搅拌叶片18进行了一定时间的搅拌。

接下来，将混合液从第一凝集槽10输送到第二凝集槽11，通过第二凝集剂水溶液贮存槽15添加作为高分子凝集剂水溶液的聚羧酸的水溶液，随后利用马达17由搅拌叶片19进行了搅拌。与实施例1相比，在短时间的搅拌时间内产生了作为凝集物的褐色海藻状的沉淀。每经过该搅拌时间通过第二粒径分布测定装置21测定了凝集物的最小粒径分布，结果，最小粒径在短时间内饱和。此时，在增加马达17的转速的情况下(增大搅拌速度)，最小粒径在比标准短的时间内暂时上升，但相反地在减小马达17的转速的情况下(降低搅拌速度)，最小粒径的增大缓慢。再继续搅拌时两种情况下都暂时使最小粒径减小，这是因为由凝集物的粒径成长导致比重增大，成长了的凝集物沉淀，暂时地在液层只形成细小的凝集物。从中也可得知，如图2中说明的那样，有必要在由含有应处理杂质的被处理水的量及第一凝集槽10的容量、第二凝集槽11的容量所决定的临界处理时间(tmax)内，设定搅拌速度以使凝集物的最小粒径成长到设置在第一凝集槽10及第二凝集槽11后段的凝集物除去部30中的过滤孔径。并且，可以根据参考图3所示的处理条件选择表对最合适条件的选择或规定了上述最小粒径和搅拌强度的关系的式(1)、式(2)来控制搅拌速度而实现。

根据本实施例，能够通过第一凝集槽10及第二凝集槽11使凝集物的粒径成长，所以即使增大凝集物除去部30的过滤孔径，谋求低阻力化，也确实能够除去凝集物。凝集物除去部30的低阻力化能够降低用于将混合液输送到凝集物除去部30的泵(未图示)的动力。

另外，在本实施例中与实施例1同样，也能够减少由添加必要量以上的凝集剂水溶液导致的运转成本上升、或在第一凝集槽10中生成的污泥。

在本实施例中的结构为在凝集物除去部30的前段配置第三粒径分布测定装置22的结构，但并不局限于此，具有第一粒径分布测定装置20及第二粒径分布测定装置21的结构也可以得到同样的效果。

实施例3

图6是本发明的其他实施例的水处理装置的整体结构图。对与实施例2同样的构成要素标注相同的附图标记。本实施例设置第一在线混合器(inline mixer)101代替实施例2中的第一凝集槽10及搅拌机8，设置第二在线混合器102代替第二凝集槽11及搅拌机16。第一粒径分布测定装置20在连接第一在线混合器101和第二在线混合器102的配管的第一在线混合器101侧设置并安装分支流路。另外，第二粒径分布测定装置21在连接第二在线混合器102和凝集物除去部30的配管的第二在线混合器102侧设置并安装分支流路。

在线混合器101及102例如在其内部具备两个相互相对的螺旋状的隔壁。由这两个相互相对的螺旋状的隔壁对在内部流通的被处理水作用剪切应力，通过对被处理水含有的无机类凝集剂或高分子凝集剂和杂质进行混合，形成凝集物。由在线混合器产生的剪切应力带来的混合性能，由其配管直径及配管长度决定并固定不变。因此，控制部1通过根据由第一粒径分布测定装置20及第二粒径分布测定装置21测定的凝集物的最小粒径的测定结果来控制加热冷却部13，并控制在第一在线混合器101及第二在线混合器102内流通的混合液的温度，将凝集物的最小粒径控制成达到凝集物除去部30的过滤孔径，从而能够从混合液除去凝集物。

根据本实施例，与实施例1同样，能够减少由添加必要量以上的凝集剂水溶液导致的运转成本上升、或在第一凝集槽10中生成的污泥。

实施例4

图7是本发明的其他实施例的水处理装置的整体结构图。对与实施例2同样的构成要素标注相同的附图标记。本实施例中，在实施例2的结构中的第二凝集槽11和凝集物除去部30之间新设置了沉淀槽50。虽然由沉淀槽50进行混合物中的凝集物的沉淀需要时间，但通过将由沉淀槽50分离了一部分凝集物的混合液输送到凝集物除去部30，能够降低凝集物除去部30的负荷。

此外，本发明并不仅局限于上述实施例，包括各种变形例。例如，上述实施例是为了使本发明的说明更易于理解而详细地进行说明，但不一定局限于具备说明中所有结构的装置。另外，可以将某一实施例的结构的一部分替换成其他实施例的结构，另外，也可以在某一实施例的结构中添加其他实施例的结构。另外，对于各实施例的结构的一部分，可以追加、删除、替换其他实施例的结构。

Claims (10)

1.一种水处理装置，其特征在于，

所述水处理装置具有：

凝集剂水溶液贮存槽，所述凝集剂水溶液贮存槽积存凝集剂水溶液；

凝集槽，所述凝集槽具备搅拌机，混合被处理水和添加的凝集剂水溶液，并形成凝集物；

粒径分布测定装置，所述粒径分布测定装置测定所述凝集槽内的凝集物的粒径分布；

控制部，所述控制部根据测定的凝集物的粒径分布，至少控制搅拌强度及所述凝集槽内的混合液的温度中的任一方。

2.根据权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，

所述水处理装置具备从含有所述凝集物的被处理水中除去凝集物的凝集物除去部。

3.根据权利要求2所述的水处理装置，其特征在于，

所述控制部在由所述凝集槽的容量及被处理水的流入量决定的凝集处理时间内，改变所述搅拌强度以使凝集物的粒径分布中的最小粒径达到所述凝集物除去部的过滤孔径。

4.根据权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，

所述凝集槽具有使所述被处理水和凝集剂水溶液的混合液的一部分在凝集槽外循环的分支流路，

所述粒径分布测定装置由设于所述分支流路的流动池、向在所述流动池内流通的混合液照射激光的激光照射部、及检测由激光照射而从混合液中的凝集物产生的散射光的检测部构成。

5.根据权利要求4所述的水处理装置，其特征在于，

设有与所述分支流路连接并能够使清洗液向所述流动池流通的清洗流路，

所述控制部按规定的周期切换向所述流动池的混合液的流通和清洗液的流通。

6.根据权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，

所述凝集剂水溶液贮存槽，由积存无机类凝集剂水溶液的第一凝集剂水溶液贮存槽和积存高分子凝集剂水溶液的第二凝集剂水溶液贮存槽构成，

所述凝集槽，由混合所述无机类凝集剂水溶液和所述被处理水的第一凝集槽、及配置在所述第一凝集槽的后段，并混合从所述第一凝集槽被导入的含有凝集物的处理水和所述高分子凝集剂水溶液的第二凝集槽构成，

该水处理装置具有测定所述第一凝集槽内的凝集物的粒径分布的第一粒径分布测定装置、和测定所述第二凝集槽内的凝集物的粒径分布的第二粒径分布测定装置。

7.一种水处理装置，其特征在于，

所述水处理装置具有：

第一凝集剂水溶液贮存槽，所述第一凝集剂水溶液贮存槽积存无机类凝集剂水溶液；

第二凝集剂水溶液贮存槽，所述第二凝集剂水溶液贮存槽积存高分子凝集剂水溶液；

第一在线混合器，所述第一在线混合器通过使被处理水和所述无机类凝集剂流通而被混合，并形成凝集物；

第二在线混合器，所述第二在线混合器通过使从所述第一在线混合器导入的混合液和所述高分子凝集剂水溶液流通而被混合，并形成凝集物；

粒径分布测定装置，所述粒径分布测定装置测定在所述第一及第二在线混合器中流通的混合液中的凝集物的粒径分布；

控制部，所述控制部根据测定的凝集物的粒径分布，控制在所述第一及第二在线混合器中流通的混合液的温度。

8.根据权利要求7所述的水处理装置，其特征在于，

所述水处理装置具有：

第一粒径分布测定装置，所述第一粒径分布测定装置安装于在连接所述第一及第二在线混合器的配管上形成的分支流路，测定在所述第一在线混合器中流通后的混合液中的凝集物的粒径分布；及

第二粒径分布测定装置，所述第二粒径分布测定装置安装于在连接从来自所述第二在线混合器的混合液中除去凝集物的凝集物除去部和所述第二在线混合器的配管上形成的分支流路，测定在所述第二在线混合器中流通后的混合液中的凝集物的粒径分布。

9.一种水处理方法，所述水处理方法通过向含有杂质的被处理水中添加并混合一种以上的凝集剂水溶液而形成凝集物，并通过除去所述凝集物来除去被处理水中的杂质，其特征在于，

测定所述被处理水和凝集剂水溶液的混合液中的凝集物的粒径分布，

根据所述测定的凝集物的粒径分布中的最小粒径，控制混合时的搅拌强度或混合液的温度。

10.根据权利要求9所述的水处理方法，其特征在于，

改变搅拌强度，以使混合时形成的凝集物的粒径分布中的最小粒径达到除去所述凝集物的过滤孔径。