JP2004267981A - パルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】硫酸バンドの添加量を自動的に調整し、硫酸バンドを必要最小限に抑制しようとするパルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法を提供する。
【解決手段】薬注混合槽と円形沈殿槽を備えたパルプ排水処理装置からなり、該装置の薬注混合槽にてパルプ排水の凝集沈殿処理する際に、
▲1▼パルプ排水、およびパルプ排水の処理水に複数種の排水を混合して公共用水域に排出される総合排水の各々CODと色度、
▲2▼該円形沈殿槽で処理されたパルプ排水の処理水、および該総合排水の各流量、を測定し、それぞれの測定値を演算制御装置に入力して硫酸バンドの所定添加量を演算し、予めCOD75mg/リットル以下および色度110度以下に自主管理設定した総合排水となるよう、硫酸バンドを該薬注混合槽に自動添加することを特徴とするパルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法。
【選択図】 図1
【解決手段】薬注混合槽と円形沈殿槽を備えたパルプ排水処理装置からなり、該装置の薬注混合槽にてパルプ排水の凝集沈殿処理する際に、
▲1▼パルプ排水、およびパルプ排水の処理水に複数種の排水を混合して公共用水域に排出される総合排水の各々CODと色度、
▲2▼該円形沈殿槽で処理されたパルプ排水の処理水、および該総合排水の各流量、を測定し、それぞれの測定値を演算制御装置に入力して硫酸バンドの所定添加量を演算し、予めCOD75mg/リットル以下および色度110度以下に自主管理設定した総合排水となるよう、硫酸バンドを該薬注混合槽に自動添加することを特徴とするパルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法に関するものであり、さらに詳しくは、流入するパルプ排水のCOD、色度の変化に対応し、かつCOD、色度の安定した総合排水を排出するために硫酸バンドの添加量を自動的に調整し、硫酸バンドを必要最小限に抑制しようとするパルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のパルプ排水の処理方法について、図2を用いて説明する。図2は、従来におけるパルプ排水処理設備を示す概略図である。図2において、パルプ排水処理設備は、薬注混合槽21、円形沈殿槽22、演算制御装置23、硫酸バンドタンク25、硫酸バンド流量計26、処理水流量計29、原水用連続測定器28から構成されている。凝集沈殿処理において、薬注混合槽21ではパルプ排水(以下、原水と称する。)に凝集剤を添加し反応させ、円形沈殿槽22では反応で生じる凝集体(以下、フロックと称する。)を成長、沈降分離させる。
【0003】
図2より、従来における排水の流れとして、パルプ排水(原水)が薬注混合槽21に流入し、一方、薬注混合槽1には硫酸バンドタンク25から定量ポンプ24により硫酸バンドが添加され、薬注混合槽21に設けられた攪拌機によって原水と硫酸バンドが混合され、原水中の汚濁物質と硫酸バンドによる反応物(フロック)が生成される。フロックとの混合水は円形沈殿槽22に流入し、高分子凝集剤などの凝集剤を添加して沈降分離するのに十分な大きさまで成長させ、汚泥と処理水とを沈降分離する。処理水は円形沈殿槽22よりオーバーフローして流出し、排水路の途中で、抄紙排水や雑排水と合流し、総合排水として公共用水域に排出される。
【0004】
まず、原水サンプリングポンプ27により測定試料を汲み上げ、原水連続測定器28でCODと色度を測定し、演算制御装置3に測定値の信号2aが送信される。また、円形沈殿槽22の処理水流量計29で得られる流量は、演算制御装置3に測定値の信号2bとして送信される。
【0005】
演算制御装置23に送信された原水による測定値の信号2a、処理水流量の信号2bは、演算制御装置23に入力され、COD除去に対する硫酸バンド添加量、色度除去に対する硫酸バンド添加量を演算し、演算結果に基づく硫酸バンド添加量の信号2eにより硫酸バンド流量計6に送信され、薬注混合槽21に硫酸バンドが所定量添加される。ここで、演算制御装置23に入力される入力データ2fとしては、1)原水のCODと色度の測定値、2)処理水のCODと色度の測定値、である。
【0006】
凝集沈殿処理工程では、原水中に含まれる微細なパルプ繊維に代表される濁質、パルプの漂白で発生するCOD、色度の原因物質となる木材中に含まれるリグニンに代表される水に可溶な有機性汚濁物などを、薬注混合槽21で凝集剤を添加してフロックを形成させ、このフロックを次の円形沈殿槽22で沈降分離するのに十分な大きさまで成長させ、沈殿物(以下、汚泥と称する。)とパルプ排水の処理水(以下、処理水と称する。)が得られる。処理水は抄紙排水、雑排水と合流され、総合排水として公共用水域に排出される。
【0007】
凝集沈殿処理の原理は、凝集剤に硫酸バンドを用いた場合、下記一般式1の加水分解に伴って生じる水酸化アルミニウムが排水を浄化させるということにある。
【0008】
【化1】
【0009】
加水分解により生じる水酸化アルミニウムはゲル状の沈殿物であり、多孔質のために表面積が著しく大きく、排水中に汚濁物質として存在するコロイド粒子を凝集してフロックを生成する。一般に、コロイド粒子は水中でブラウン運動をしており、また粒子表面が負に荷電して互いに反発し合っているため、安定な分散状態を保っている。また、コロイド粒子と水が接触する部分にはゼータ電位が生じている。安定な分散状態を保っている排水中に正荷電を持つ水酸化アルミニウムが存在すると、コロイド粒子の荷電が中和され、ファン・デル・ワールス力(van der Waals force)によって凝集が起こり、フロックが生成する。
【0010】
原水中に添加される凝集剤の添加量は、円形沈殿槽2に流入される流量に対する比である添加率として管理される。凝集剤は、一般にアルミニウムの硫酸塩である硫酸バンドが多く用いられている。この他に、ポリ塩化アルミニウム(PAC)や塩化第2鉄なども用いられる。また、凝集剤との反応で生じるフロックの成長を促進するために、アクリルアミドなどを主原料とする高分子凝集剤も使用する場合がある(例えば、非特許文献1〜2参照。)。
【0011】
凝集剤の添加率の決定は、ジャーテストでの添加率を決定する方法、運転員の経験的な感を拠り所とするものが多く、原水水質の急激な変化に追従できない上に、添加率を細かく設定することもできない。また、複数以上の運転員間での経験の差、水質の変化への対応の違いなど、対応に個人差が生じるために安定した水質の処理水を得ることが困難であった。
【0012】
【非特許文献1】
用廃水管理技術研究会「用廃水管理叢書No.3凝集沈殿」1966年、第44〜61頁
【非特許文献2】
紙パルプ技術協会「環境対策・用水」1978年、第231〜235頁
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、流入するパルプ排水(原水)のCOD、色度の変化に対応し、かつCOD、色度の安定した総合排水を排出するために硫酸バンドの添加量を自動的に調整し、硫酸バンドを必要最小限に抑制しようとするパルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法を提供するものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を解決するため検討を重ねた結果、本発明のパルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法を発明するに至った。
【0015】
すなわち、本発明のパルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法は、パルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法において、薬注混合槽と円形沈殿槽を備えたパルプ排水処理装置からなり、該装置の薬注混合槽にてパルプ排水の凝集沈殿処理する際に、
▲1▼パルプ排水、およびその処理水に複数種の排水を混合して公共用水域に排出される総合排水の各々のCODと色度、
▲2▼該円形沈殿槽で処理されたパルプ排水の処理水、および該総合排水の各流量、を測定し、それぞれの測定値を演算制御装置に入力して硫酸バンドの所定添加量を演算し、予めCOD75mg/リットル以下および色度110度以下に自主管理設定した総合排水となるよう、硫酸バンドを該薬注混合槽に自動添加することを特徴とするものである。
【0016】
本発明において、総合排水に対し、連続的に実測されたCODおよび色度およびJIS K0102に基いて測定されたCODおよび色度とを演算制御装置に入力して演算し、得られた各補正値に基づいて硫酸バンドを自動添加することを特徴とする。
【0017】
また、本発明において、パルプ排水が主としてクラフトパルプ製造工程から排出される該排水であることを特徴とする。
【0018】
上記発明において、パルプ排水および総合排水のCOD、色度を連続的に測定する連続測定器が、UV計、COD自動測定器、または色度自動測定器であることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のパルプ排水処理における硫酸バンドの自動添加方法について、詳細に説明する。
【0020】
本発明は、パルプ排水(原水)の凝集沈殿処理、例えば、主にクラフトパルプ製造工程から排出される原水を凝集沈殿処理する際に、▲1▼連続測定した原水、および複数種の排水を混合して公共用水域に排出される総合排水の各々のCODと色度、▲2▼円形沈殿槽で処理された処理水、および該総合排水の各流量、に基づき演算制御装置で必要な硫酸バンドの添加量を演算し、
該総合排水の自主管理設定値としてCODを75mg/リットル以下、色度を110度以下になるように、定量ポンプで演算結果に基づく添加量の硫酸バンドを自動添加し、法規制値を遵守することを前提にして硫酸バンドを必要最小限に抑制し、ランニングコストを削減しようとするものである。
【0021】
本発明において、自主管理設定値として、CODを75mg/リットル以下、色度を110度以下に規定しているが、この設定値は、通常、公に規定されている数値より厳しい値である。
【0022】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明におけるパルプ排水処理設備を示す概略図である。図1において、パルプ排水処理設備は、薬注混合槽1、円形沈殿槽2、演算制御装置3、硫酸バンドタンク5、硫酸バンド流量計6、処理水流量計11、総合排水流量計12、原水用連続測定器8、総合排水用連続測定器10から構成されている。
【0023】
図1より、本発明における排水の流れとして、パルプ排水(原水)が薬注混合槽1に流入し、一方、薬注混合槽1には硫酸バンドタンク5から定量ポンプ4により硫酸バンドが添加され、薬注混合槽1に設けられた攪拌機によって原水と硫酸バンドが混合され、原水中の汚濁物質と硫酸バンドによる反応物(フロック)が生成される。フロックとの混合水は円形沈殿槽2に流入し、高分子凝集剤などの凝集剤を添加して沈降分離するのに十分な大きさまで成長させ、汚泥と処理水とを沈降分離する。処理水は円形沈殿槽2よりオーバーフローして流出し、排水路の途中で、抄紙排水や雑排水と合流し、総合排水として公共用水域に排出される。
【0024】
本発明は、硫酸バンドの添加量を自動的に決定するものであるが、予め入力データfに示す総合排水のCODと色度に対応する自主管理設定値、処理水のCODと色度の総合排水への影響度、硫酸バンド濃度、およびCOD除去、色度除去に対する硫酸バンドの反応効率を演算制御装置3に入力する。ここで、入力データfは、1)総合排水のCODと色度の自主管理設定値、2)処理水CODと色度の総合排水への影響度、3)硫酸バンド濃度、4)COD除去と色度除去に対する硫酸バンド反応効率、を示している。
【0025】
他の制御に必要なデータは、原水サンプリングポンプ7により測定試料を汲み上げ、原水連続測定器8でCODと色度を測定し、演算制御装置3に測定値の信号aが送信される。また、円形沈殿槽2の処理水流量計11および総合排水流量計12で得られる流量は、演算制御装置3にそれぞれ測定値の信号bおよびcで送信される。
【0026】
演算制御装置3に送信された原水による測定値の信号a、処理水流量の信号bおよび総合排水流量の信号cは、演算制御装置3に入力され、下記の数式1および数式2の演算式により、COD除去に対する硫酸バンド添加量、色度除去に対する硫酸バンド添加量を演算する。
【0027】
【数1】
E1
Fa1:COD除去に対する硫酸バンド添加量(リットル/min)
Cs1:円形沈殿槽入口COD(g/m3)
Fs :円形沈殿槽流量(m3/h)
Ct1:総合排水COD(g/m3)
Ft :総合排水流量(m3/h)
A1 :円形沈殿槽処理水COD負荷の総合排水への影響度
[経験値](w/w%)
E1 :COD除去に対する硫酸バンド反応効率(kg−除去COD/kg−硫酸バンド)
Ca :硫酸バンド濃度(w/v%)
【0028】
【数2】
Fa2:色度除去に対する硫酸バンド添加量(リットル/min)
Cs2:円形沈殿槽入口色度(度)
Fs :円形沈殿槽流量(m3/h)
Ct2:総合排水色度(度)
Ft :総合排水流量(m3/h)
A2 :円形沈殿槽処理水色度負荷の総合排水への影響度
[経験値](w/w%)
E2 :色度除去に対する硫酸バンド反応効率(kg−除去色度/kg−硫酸バンド)
Ca :硫酸バンド濃度(w/v%)
【0029】
ここで、上記数式1および数式2で得られたCOD除去に対する硫酸バンド添加量、色度除去に対する硫酸バンド添加量を演算制御装置3で比較して、添加量の多い方を添加すべき硫酸バンド添加量と決定する。
【0030】
得られた硫酸バンド添加量は、演算制御装置3からの演算結果に基づく硫酸バンド添加量の信号eにより、硫酸バンド流量計6に送信され、これに従って定量ポンプ4にて硫酸バンドタンク5から薬注混合槽1へ自動添加される。
【0031】
この制御を内部に有するタイマーの設定に従って繰り返し演算を行い、自動的に硫酸バンド添加量を調整する。
【0032】
また、総合排水は常に状態を監視する必要があり、総合排水サンプリングポンプ9により測定試料を汲み上げ、総合排水の連続測定器10でCOD、色度を測定し、演算制御装置3に測定値の信号dが送信される。総合排水の連続測定器10の測定値およびJISに基いて測定された測定値とを自主管理値に近づけるため、演算制御装置3に運転員が適宜補正値を入力し、下記数式3により添加量を補正し、補正後の実添加量を得る。
【0033】
【数3】
Fac=Fa×N (数式3)
Fac:補正後の硫酸バンド添加量[実添加量](リットル/min)
Fa :硫酸バンド添加量(リットル/min)
N :補正値
【0034】
ここで、補正によって得られた実添加量は、演算結果に基づく硫酸バンド添加量の信号eで硫酸バンド流量計6に送信され、これに従って定量ポンプ4にて硫酸バンドタンク5から薬注混合槽1へ自動添加される。
【0035】
このように、本発明は、パルプ排水のCOD除去および色度除去に対する硫酸バンドの自動添加方法であるが、CODおよび色度は以下の測定方法によって規定されるものである。
COD:JIS K0102 工場排水試験方法
(100℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量の測定)
色度:JIS K0102 工場排水試験方法
(色度)
【0036】
本発明において、パルプ排水および総合排水のCOD、色度を連続的に測定する連続測定器としては、UV計、COD自動測定器、または色度自動測定器などを使用することができる。例えば、UV計を用いる場合には、UV計による測定値とCODおよび色度各々の相関分析に基づく回帰式を予め求め、演算制御装置でCODおよび色度に換算し、硫酸バンドの添加量を演算する。
【0037】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明のパルプ排水処理における硫酸バンドの自動添加方法により、演算結果に基づく添加量の硫酸バンドを自動添加することによって、安定した処理水を得ると共に、法規制値を遵守することを前提に硫酸バンドを必要最小限に抑制し、ランニングコストを削減することが可能となる。また、硫酸バンドに代表される凝集剤の過剰な添加が減少することにより、凝集沈殿処理の結果発生する汚泥の減少につながり、産業廃棄物の発生抑制にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるパルプ排水処理設備を示す概略図である。
【図2】従来におけるパルプ排水処理設備を示す概略図である。
【符号の説明】
1、21 薬注混合槽
2、22 円形沈殿槽
3、23 演算制御装置
4、24 定量ポンプ
5、25 硫酸バンドタンク
6、26 硫酸バンド流量計
7、27 原水サンプリングポンプ
8、28 原水用連続測定器
9 総合排水サンプリングポンプ
10 総合排水用連続測定器
11、29 処理水流量計
12 総合排水流量計
a、2a 原水の測定値の信号
b、2b 処理水の流量の信号
c、2c 総合排水の流量の信号
d 総合排水の測定値の信号
e、2e 演算結果に基づく硫酸バンド添加量の信号
f、2f 入力データ
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法に関するものであり、さらに詳しくは、流入するパルプ排水のCOD、色度の変化に対応し、かつCOD、色度の安定した総合排水を排出するために硫酸バンドの添加量を自動的に調整し、硫酸バンドを必要最小限に抑制しようとするパルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のパルプ排水の処理方法について、図2を用いて説明する。図2は、従来におけるパルプ排水処理設備を示す概略図である。図2において、パルプ排水処理設備は、薬注混合槽21、円形沈殿槽22、演算制御装置23、硫酸バンドタンク25、硫酸バンド流量計26、処理水流量計29、原水用連続測定器28から構成されている。凝集沈殿処理において、薬注混合槽21ではパルプ排水(以下、原水と称する。)に凝集剤を添加し反応させ、円形沈殿槽22では反応で生じる凝集体(以下、フロックと称する。)を成長、沈降分離させる。
【0003】
図2より、従来における排水の流れとして、パルプ排水(原水)が薬注混合槽21に流入し、一方、薬注混合槽1には硫酸バンドタンク25から定量ポンプ24により硫酸バンドが添加され、薬注混合槽21に設けられた攪拌機によって原水と硫酸バンドが混合され、原水中の汚濁物質と硫酸バンドによる反応物(フロック)が生成される。フロックとの混合水は円形沈殿槽22に流入し、高分子凝集剤などの凝集剤を添加して沈降分離するのに十分な大きさまで成長させ、汚泥と処理水とを沈降分離する。処理水は円形沈殿槽22よりオーバーフローして流出し、排水路の途中で、抄紙排水や雑排水と合流し、総合排水として公共用水域に排出される。
【0004】
まず、原水サンプリングポンプ27により測定試料を汲み上げ、原水連続測定器28でCODと色度を測定し、演算制御装置3に測定値の信号2aが送信される。また、円形沈殿槽22の処理水流量計29で得られる流量は、演算制御装置3に測定値の信号2bとして送信される。
【0005】
演算制御装置23に送信された原水による測定値の信号2a、処理水流量の信号2bは、演算制御装置23に入力され、COD除去に対する硫酸バンド添加量、色度除去に対する硫酸バンド添加量を演算し、演算結果に基づく硫酸バンド添加量の信号2eにより硫酸バンド流量計6に送信され、薬注混合槽21に硫酸バンドが所定量添加される。ここで、演算制御装置23に入力される入力データ2fとしては、1)原水のCODと色度の測定値、2)処理水のCODと色度の測定値、である。
【0006】
凝集沈殿処理工程では、原水中に含まれる微細なパルプ繊維に代表される濁質、パルプの漂白で発生するCOD、色度の原因物質となる木材中に含まれるリグニンに代表される水に可溶な有機性汚濁物などを、薬注混合槽21で凝集剤を添加してフロックを形成させ、このフロックを次の円形沈殿槽22で沈降分離するのに十分な大きさまで成長させ、沈殿物(以下、汚泥と称する。)とパルプ排水の処理水(以下、処理水と称する。)が得られる。処理水は抄紙排水、雑排水と合流され、総合排水として公共用水域に排出される。
【0007】
凝集沈殿処理の原理は、凝集剤に硫酸バンドを用いた場合、下記一般式1の加水分解に伴って生じる水酸化アルミニウムが排水を浄化させるということにある。
【0008】
【化1】
【0009】
加水分解により生じる水酸化アルミニウムはゲル状の沈殿物であり、多孔質のために表面積が著しく大きく、排水中に汚濁物質として存在するコロイド粒子を凝集してフロックを生成する。一般に、コロイド粒子は水中でブラウン運動をしており、また粒子表面が負に荷電して互いに反発し合っているため、安定な分散状態を保っている。また、コロイド粒子と水が接触する部分にはゼータ電位が生じている。安定な分散状態を保っている排水中に正荷電を持つ水酸化アルミニウムが存在すると、コロイド粒子の荷電が中和され、ファン・デル・ワールス力(van der Waals force)によって凝集が起こり、フロックが生成する。
【0010】
原水中に添加される凝集剤の添加量は、円形沈殿槽2に流入される流量に対する比である添加率として管理される。凝集剤は、一般にアルミニウムの硫酸塩である硫酸バンドが多く用いられている。この他に、ポリ塩化アルミニウム(PAC)や塩化第2鉄なども用いられる。また、凝集剤との反応で生じるフロックの成長を促進するために、アクリルアミドなどを主原料とする高分子凝集剤も使用する場合がある(例えば、非特許文献1〜2参照。)。
【0011】
凝集剤の添加率の決定は、ジャーテストでの添加率を決定する方法、運転員の経験的な感を拠り所とするものが多く、原水水質の急激な変化に追従できない上に、添加率を細かく設定することもできない。また、複数以上の運転員間での経験の差、水質の変化への対応の違いなど、対応に個人差が生じるために安定した水質の処理水を得ることが困難であった。
【0012】
【非特許文献1】
用廃水管理技術研究会「用廃水管理叢書No.3凝集沈殿」1966年、第44〜61頁
【非特許文献2】
紙パルプ技術協会「環境対策・用水」1978年、第231〜235頁
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、流入するパルプ排水(原水)のCOD、色度の変化に対応し、かつCOD、色度の安定した総合排水を排出するために硫酸バンドの添加量を自動的に調整し、硫酸バンドを必要最小限に抑制しようとするパルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法を提供するものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を解決するため検討を重ねた結果、本発明のパルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法を発明するに至った。
【0015】
すなわち、本発明のパルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法は、パルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法において、薬注混合槽と円形沈殿槽を備えたパルプ排水処理装置からなり、該装置の薬注混合槽にてパルプ排水の凝集沈殿処理する際に、
▲1▼パルプ排水、およびその処理水に複数種の排水を混合して公共用水域に排出される総合排水の各々のCODと色度、
▲2▼該円形沈殿槽で処理されたパルプ排水の処理水、および該総合排水の各流量、を測定し、それぞれの測定値を演算制御装置に入力して硫酸バンドの所定添加量を演算し、予めCOD75mg/リットル以下および色度110度以下に自主管理設定した総合排水となるよう、硫酸バンドを該薬注混合槽に自動添加することを特徴とするものである。
【0016】
本発明において、総合排水に対し、連続的に実測されたCODおよび色度およびJIS K0102に基いて測定されたCODおよび色度とを演算制御装置に入力して演算し、得られた各補正値に基づいて硫酸バンドを自動添加することを特徴とする。
【0017】
また、本発明において、パルプ排水が主としてクラフトパルプ製造工程から排出される該排水であることを特徴とする。
【0018】
上記発明において、パルプ排水および総合排水のCOD、色度を連続的に測定する連続測定器が、UV計、COD自動測定器、または色度自動測定器であることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のパルプ排水処理における硫酸バンドの自動添加方法について、詳細に説明する。
【0020】
本発明は、パルプ排水(原水)の凝集沈殿処理、例えば、主にクラフトパルプ製造工程から排出される原水を凝集沈殿処理する際に、▲1▼連続測定した原水、および複数種の排水を混合して公共用水域に排出される総合排水の各々のCODと色度、▲2▼円形沈殿槽で処理された処理水、および該総合排水の各流量、に基づき演算制御装置で必要な硫酸バンドの添加量を演算し、
該総合排水の自主管理設定値としてCODを75mg/リットル以下、色度を110度以下になるように、定量ポンプで演算結果に基づく添加量の硫酸バンドを自動添加し、法規制値を遵守することを前提にして硫酸バンドを必要最小限に抑制し、ランニングコストを削減しようとするものである。
【0021】
本発明において、自主管理設定値として、CODを75mg/リットル以下、色度を110度以下に規定しているが、この設定値は、通常、公に規定されている数値より厳しい値である。
【0022】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明におけるパルプ排水処理設備を示す概略図である。図1において、パルプ排水処理設備は、薬注混合槽1、円形沈殿槽2、演算制御装置3、硫酸バンドタンク5、硫酸バンド流量計6、処理水流量計11、総合排水流量計12、原水用連続測定器8、総合排水用連続測定器10から構成されている。
【0023】
図1より、本発明における排水の流れとして、パルプ排水(原水)が薬注混合槽1に流入し、一方、薬注混合槽1には硫酸バンドタンク5から定量ポンプ4により硫酸バンドが添加され、薬注混合槽1に設けられた攪拌機によって原水と硫酸バンドが混合され、原水中の汚濁物質と硫酸バンドによる反応物(フロック)が生成される。フロックとの混合水は円形沈殿槽2に流入し、高分子凝集剤などの凝集剤を添加して沈降分離するのに十分な大きさまで成長させ、汚泥と処理水とを沈降分離する。処理水は円形沈殿槽2よりオーバーフローして流出し、排水路の途中で、抄紙排水や雑排水と合流し、総合排水として公共用水域に排出される。
【0024】
本発明は、硫酸バンドの添加量を自動的に決定するものであるが、予め入力データfに示す総合排水のCODと色度に対応する自主管理設定値、処理水のCODと色度の総合排水への影響度、硫酸バンド濃度、およびCOD除去、色度除去に対する硫酸バンドの反応効率を演算制御装置3に入力する。ここで、入力データfは、1)総合排水のCODと色度の自主管理設定値、2)処理水CODと色度の総合排水への影響度、3)硫酸バンド濃度、4)COD除去と色度除去に対する硫酸バンド反応効率、を示している。
【0025】
他の制御に必要なデータは、原水サンプリングポンプ7により測定試料を汲み上げ、原水連続測定器8でCODと色度を測定し、演算制御装置3に測定値の信号aが送信される。また、円形沈殿槽2の処理水流量計11および総合排水流量計12で得られる流量は、演算制御装置3にそれぞれ測定値の信号bおよびcで送信される。
【0026】
演算制御装置3に送信された原水による測定値の信号a、処理水流量の信号bおよび総合排水流量の信号cは、演算制御装置3に入力され、下記の数式1および数式2の演算式により、COD除去に対する硫酸バンド添加量、色度除去に対する硫酸バンド添加量を演算する。
【0027】
【数1】
E1
Fa1:COD除去に対する硫酸バンド添加量(リットル/min)
Cs1:円形沈殿槽入口COD(g/m3)
Fs :円形沈殿槽流量(m3/h)
Ct1:総合排水COD(g/m3)
Ft :総合排水流量(m3/h)
A1 :円形沈殿槽処理水COD負荷の総合排水への影響度
[経験値](w/w%)
E1 :COD除去に対する硫酸バンド反応効率(kg−除去COD/kg−硫酸バンド)
Ca :硫酸バンド濃度(w/v%)
【0028】
【数2】
Fa2:色度除去に対する硫酸バンド添加量(リットル/min)
Cs2:円形沈殿槽入口色度(度)
Fs :円形沈殿槽流量(m3/h)
Ct2:総合排水色度(度)
Ft :総合排水流量(m3/h)
A2 :円形沈殿槽処理水色度負荷の総合排水への影響度
[経験値](w/w%)
E2 :色度除去に対する硫酸バンド反応効率(kg−除去色度/kg−硫酸バンド)
Ca :硫酸バンド濃度(w/v%)
【0029】
ここで、上記数式1および数式2で得られたCOD除去に対する硫酸バンド添加量、色度除去に対する硫酸バンド添加量を演算制御装置3で比較して、添加量の多い方を添加すべき硫酸バンド添加量と決定する。
【0030】
得られた硫酸バンド添加量は、演算制御装置3からの演算結果に基づく硫酸バンド添加量の信号eにより、硫酸バンド流量計6に送信され、これに従って定量ポンプ4にて硫酸バンドタンク5から薬注混合槽1へ自動添加される。
【0031】
この制御を内部に有するタイマーの設定に従って繰り返し演算を行い、自動的に硫酸バンド添加量を調整する。
【0032】
また、総合排水は常に状態を監視する必要があり、総合排水サンプリングポンプ9により測定試料を汲み上げ、総合排水の連続測定器10でCOD、色度を測定し、演算制御装置3に測定値の信号dが送信される。総合排水の連続測定器10の測定値およびJISに基いて測定された測定値とを自主管理値に近づけるため、演算制御装置3に運転員が適宜補正値を入力し、下記数式3により添加量を補正し、補正後の実添加量を得る。
【0033】
【数3】
Fac=Fa×N (数式3)
Fac:補正後の硫酸バンド添加量[実添加量](リットル/min)
Fa :硫酸バンド添加量(リットル/min)
N :補正値
【0034】
ここで、補正によって得られた実添加量は、演算結果に基づく硫酸バンド添加量の信号eで硫酸バンド流量計6に送信され、これに従って定量ポンプ4にて硫酸バンドタンク5から薬注混合槽1へ自動添加される。
【0035】
このように、本発明は、パルプ排水のCOD除去および色度除去に対する硫酸バンドの自動添加方法であるが、CODおよび色度は以下の測定方法によって規定されるものである。
COD:JIS K0102 工場排水試験方法
(100℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量の測定)
色度:JIS K0102 工場排水試験方法
(色度)
【0036】
本発明において、パルプ排水および総合排水のCOD、色度を連続的に測定する連続測定器としては、UV計、COD自動測定器、または色度自動測定器などを使用することができる。例えば、UV計を用いる場合には、UV計による測定値とCODおよび色度各々の相関分析に基づく回帰式を予め求め、演算制御装置でCODおよび色度に換算し、硫酸バンドの添加量を演算する。
【0037】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明のパルプ排水処理における硫酸バンドの自動添加方法により、演算結果に基づく添加量の硫酸バンドを自動添加することによって、安定した処理水を得ると共に、法規制値を遵守することを前提に硫酸バンドを必要最小限に抑制し、ランニングコストを削減することが可能となる。また、硫酸バンドに代表される凝集剤の過剰な添加が減少することにより、凝集沈殿処理の結果発生する汚泥の減少につながり、産業廃棄物の発生抑制にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるパルプ排水処理設備を示す概略図である。
【図2】従来におけるパルプ排水処理設備を示す概略図である。
【符号の説明】
1、21 薬注混合槽
2、22 円形沈殿槽
3、23 演算制御装置
4、24 定量ポンプ
5、25 硫酸バンドタンク
6、26 硫酸バンド流量計
7、27 原水サンプリングポンプ
8、28 原水用連続測定器
9 総合排水サンプリングポンプ
10 総合排水用連続測定器
11、29 処理水流量計
12 総合排水流量計
a、2a 原水の測定値の信号
b、2b 処理水の流量の信号
c、2c 総合排水の流量の信号
d 総合排水の測定値の信号
e、2e 演算結果に基づく硫酸バンド添加量の信号
f、2f 入力データ
Claims (4)
- パルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法において、薬注混合槽と円形沈殿槽を備えたパルプ排水処理装置からなり、該装置の薬注混合槽にてパルプ排水の凝集沈殿処理する際に、
▲1▼パルプ排水、およびパルプ排水の処理水に複数種の排水を混合して公共用水域に排出される総合排水の各々CODと色度、
▲2▼該円形沈殿槽で処理されたパルプ排水の処理水、および該総合排水の各流量、を測定し、それぞれの測定値を演算制御装置に入力して硫酸バンドの所定添加量を演算し、予めCOD75mg/リットル以下および色度110度以下に自主管理設定した総合排水となるよう、硫酸バンドを該薬注混合槽に自動添加することを特徴とするパルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法。 - 総合排水に対し、連続的に実測されたCODおよび色度およびJIS K0102に基いて測定されたCODおよび色度とを演算制御装置に入力して演算し、得られた各補正値に基づいて硫酸バンドを自動添加することを特徴とする請求項1記載のパルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法。
- パルプ排水が主としてクラフトパルプ製造工程から排出される該排水であることを特徴とする請求項1記載のパルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法。
- パルプ排水および総合排水のCOD、色度を連続的に測定する連続測定器が、UV計、COD自動測定器、または色度自動測定器であることを特徴とする請求項1記載のパルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法。
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JP2003065630A JP2004267981A (ja) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | パルプ排水処理工程における硫酸バンドの自動添加方法 |
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CN106471355A (zh) * | 2014-06-18 | 2017-03-01 | 栗田工业株式会社 | 凝集监视装置、凝集监视方法以及凝集系统 |
CN107381747A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-11-24 | 广州奇达瑞盛环保科技有限公司 | 一种污水沉淀净化用装置 |
CN111847614A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-10-30 | 中法水务管理(中山)有限公司 | 精准加药方法和系统 |
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- 2003-03-11 JP JP2003065630A patent/JP2004267981A/ja active Pending
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