【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は土木工事等で発生する残土や工場等から排出される下水汚泥などの固形分を懸濁した排水の処理方法及び処理装置に関し、特にフィルタエレメントを設けた濾過装置の濾過性能の低下を防止した排水の処理方法および処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木工事や建築現場等では掘削などにより生じる石粉、泥分などの固形分を懸濁する水が多量に排出される。また工場等からは大量の下水汚泥が排出される。これら排水はそのまま排水路などに放出すると環境を汚染するので、従来から排水処理装置で処理してから放出している。その際、固形分は資源として再利用できるように、固形分を分離してから造粒する方法も採用されている。
【０００３】
そのような造粒による固形分回収方法としては、先ず遠心分離機などで排水を脱水し、得られた固形分にセメント系、石灰系、高分子系などの固化剤を混合し、攪拌しながら造粒する方法が知られている。また、排水中に凝集剤を添加して固形分を沈殿させ、その沈殿物に上記のような固化剤を混合して攪拌しながら造粒する方法も知られている。
【０００４】
一方、固形分を懸濁した排水中から固形分を分離するには、一般に複数のフィルタエレメントを備えた濾過装置が使用される。フィルタエレメントとしてはコイル型、濾布型、多孔式フィルタ型などがありそれぞれ目的に応じて使い分けされるが、その中でもコイル型は微細な固形分を効率よく濾過できるものとして最近注目されている。このコイル型のフィルタエレメントは、水を通過させる多数の間隙を形成したコイル状のエレメントを備え、その一次側に珪藻土などの濾過助剤を付着させたものが知られている。
【０００５】
濾過装置は仕切板を兼ねた固定板を備え、その固定板に複数のフィルタエレメントが着脱自在に装着される。また固定板を境に一次側室と二次側室が形成され、一次側室に処理すべき排水が排水供給手段から供給され、フィルタエレメントを通過して二次側室に流入した清浄な処理水は処理水槽や外部に排水する配管などの処理水排出手段に排出される。
【０００６】
濾過装置で微細な固形分を懸濁した排水を長時間濾過すると、フィルタエレメントの一次側に固形分が堆積してくる。フィルタエレメントに固形分が堆積するとその堆積量に応じて濾過性能（または濾過効率）が低下する。そこで濾過装置を一定時間運転した後、または濾過性能が所定レベルまで低下したときに、濾過工程から固形分分離工程に切り換えてフィルタエレメントに堆積した固形分を分離して排出する。
【０００７】
固形分分離工程では逆洗水または加圧気体を濾過槽の二次側室に供給し、それら逆洗水または加圧気体がフィルタエレメントの二次側から一次側に通過する際に堆積した固形分を一次側に剥離して分離する。一次側室に分離された固形分は懸濁水となって排出し、脱水手段で脱水してから固形分を造粒装置で造粒する。一方、脱水手段から排出する排水には固形分がかなり残留しており、そのまま排水路などに排出することができないので、前記排水供給手段に戻して再度濾過工程にかける。
【０００８】
前記排水供給手段は排水槽とそこから排水を濾過槽に供給する配管およびポンプ等を備えており、その排水槽に例えば工事現場等から排出する排水と前記脱水手段からの排水が流入する。一方、濾過装置における処理能力は装置側の要因と排水側の要因により変化する。装置側の要因としてはフィルタエレメントの濾過面積、濾過圧力、圧損等があり、排水側の要因には懸濁する固形分の濃度、粒子性状などがある。粒子性状としては粒径分布、粒子形状などがあるが、特に粒径の微細な粒子（微粒子）が存在すると、フィルタエレメントへの堆積物が緻密になり、濾過抵抗が増大し、急速にその濾過性能が低下する。
【０００９】
上記のように排水に微細な粒子が多く懸濁している場合の対策として、排水中に珪藻土などの濾過助剤を添加してフィルタエレメントの一次側に堆積する固形分の中に空隙を形成するか、または排水中に凝集剤などの粗粒化剤を添加して微粒子を粗粒子化する方法が採用される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし排水中に濾過助剤や粗粒化剤を添加する方法は、排水量や微細な固形分の濃度に応じて添加量を加減する必要があり、大量の排水を処理する場合や微細な固形分の濃度が高い場合には、添加量も多くなり運転コストの増大の要因になっている。特に前記のように脱水手段からの排水を排水供給手段に供給する場合には、その排水中には微細な固形分がかなり高濃度で含まれるので濾過助剤や粗粒化剤の添加量が著しく増大する。
そこで本発明は上記問題を解決することを課題とし、そのための新しい排水の処理方法および処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の排水の処理方法は、複数のフィルタエレメントを設けた濾過装置に固形分を懸濁した排水を供給し、処理した清浄な処理水を処理水排出手段に排出し、前記フィルタエレメントに固形分が堆積した際に該固形分を分離して懸濁水として排出し、その懸濁水を浄化手段により前記処理水と同等の清浄な浄化水に浄化し、得られた浄化水を前記処理水排出手段に排出することを特徴とする（請求項１）。
【００１２】
上記排水の処理方法において、前記浄化手段として前記処理水と同等の清浄な浄化水に浄化できる遠心分離装置、回転フィルタ、フィルタプレスの内のいずれか一つまたは、それらの二つ以上を組み合わせたもの、または沈殿装置を使用することができる（請求項２）。
【００１３】
上記浄化手段として沈殿装置を用いる場合において、浄化すべき懸濁水に粗粒子化剤を添加することができる（請求項３）。
【００１４】
また前記課題を解決する本発明の排水の処理装置は、複数のフィルタエレメントを設けた濾過装置と、固形分を懸濁した排水を濾過装置に供給する排水供給手段と、濾過装置で処理して得られた清浄な処理水を排出する処理水排出手段と、各フィルタエレメントに堆積した固形分を分離して懸濁水として排出するする固形分分離手段と、懸濁水を前記処理水と同等の清浄な浄化水に浄化する浄化手段と、浄化手段により得られた浄化水を前記処理水排出手段に排出する浄化水排出手段を備えていることを特徴とする（請求項４）。
【００１５】
上記排水の処理装置において、前記浄化手段は遠心分離装置、回転フィルタ、フィルタプレスの内のいずれか一つ或いは、それらを二つ以上組み合わせたもの、または沈殿装置により構成することができる（請求項５）。
【００１６】
上記浄化手段を沈殿装置で構成する場合において、懸濁水に粗粒子化剤を添加する粗粒子化剤供給手段を設けることができる（請求項６）。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面により説明する。図１は本発明に係る排水の処理方法を実施する装置のプロセスフロー図である。図中、１は沈砂池、２は排水槽、３は排水供給手段、４は濾過装置、５は濾過装置４の一次側室、６は濾過装置４の二次側室、７は固定板、８はフィルタエレメント、９は濾過助剤ホッパ、１０はプリコート槽、１１は処理水槽、１２は固形分分離手段、１３は加圧気体源、１６は懸濁水排出手段、１７は懸濁水槽、１８は浄化手段、１９は混合造粒装置、４０は処理水排出手段、４１は粗粒子化剤供給手段、４２は浄化水排出手段、Ｐ１〜Ｐ３，Ｐ５，Ｐ６はポンプ、Ｖ１〜Ｖ８は開閉弁，ａ〜ｑ，ｓは配管、Ｘはコンベアである。
【００１８】
沈砂池１は配管ａから流入する固形分を懸濁した排水中に混在するゴミなどを自然沈降法により除去するために設けられ、排水槽２は沈砂池１からの上澄水を一時的に収容するものである。沈砂池１には上澄水を汲み上げるポンプＰ１を設け、その出口側にその上澄水を排水槽２に供給する配管ｂが接続される。排水槽２には内部の排水を汲み上げるポンプＰ２を設け、その出口側に開閉弁Ｖ１を設けた配管ｃが接続され、その配管ｃは濾過装置４の一次側室５に開口する。そして排水槽２、ポンプＰ２、配管ｃ等により排水供給手段３が構成される。
【００１９】
濾過装置４は仕切板を兼ねた固定板７で仕切られた一次側室５と二次側室６を有し、固定板７には複数のコイル型のフィルタエレメント８が二次元的に所定間隔で且つ着脱自在に装着される。
【００２０】
図２はフィルタエレメント８の１例を示す拡大断面図である。フィルタエレメント８はコイル型とされ、ステンレス等の耐食性を有する金属線を螺旋状に巻回して形成した線輪２０と、その両端部に連結した取付金具２１、接続金具２５を有し、ボルト２２およびナット２３，２６により一体化され、取付金具２１によって固定板７に設けた取付孔２４に着脱自在に装着される。
【００２１】
図３は図２のＡ部拡大図である。図３に示すように金属線にはその外周部に沿って複数の突起Ｂが所定間隔で設けられ、それによって線輪２０の隣接輪間に流体通過用の間隙Ｃが形成される。なお突起Ｂを設けずナット２６で線輪２０を僅かに伸張状態に設定し、それによって形成される間隙を利用して流体を通過させるようにしてもよい。
【００２２】
コイル型のフィルタエレメント８を使用して濾過を行う場合、濾過工程に先立って予め線輪２０の外周に珪藻土などの濾過助剤２７を付着させて濾過効率を向上する。濾過助剤２７を付着した場合は、一次側室５の排水は矢印のように線輪２０の間隙Ｃを通って二次側室６に流入し、その際、固形分は主として濾過助剤２７に捕捉されて分離する。
【００２３】
プリコート槽１０には配管ｄを介して珪藻土などの濾過助剤ホッパ９から濾過助剤が供給され、その濾過助剤と水を混合してプリコート液を調整する。プリコート槽１０にはプリコート液を汲み上げるポンプＰ３が設けられ、そのポンプＰ３の出口側に開閉弁Ｖ２を設けた配管ｅが接続され、配管ｅの先端は濾過装置４の一次側室５に連通する。
【００２４】
濾過装置４の二次側室６の上部から配管ｆと配管ｊが分岐し、配管ｆは開閉弁Ｖ６および配管ｇを経て処理水槽１１に連通し、配管ｊから配管ｌとｋが分岐する。配管ｌは開閉弁Ｖ３を経て排水槽２に連通し、配管ｋは開閉弁Ｖ４を経てプリコート槽１０に連通する。配管ｆ、配管ｇは二次側室６から濾過した清浄な処理水を処理水槽１１に排出するものであるが、配管ｇから点線で示す配管ｓを経て直接排水路に排出することもできる。そして処理水槽１１または配管ｓが処理水排出手段４０を構成する。
【００２５】
処理水槽１１には図示しない処理水供給配管が接続され、冷却水等として各種設備に供給される。また処理水槽１１には処理水を汲み上げるポンプＰ５を設け、そのポンプＰ５の出口側に開閉弁Ｖ７を設けた配管ｈが接続され、配管ｈは前記配管ｆの途中に合流する。そして配管ｈから処理水を逆洗水として濾過装置４の二次側室６に供給し、逆洗水洗浄方式によりフィルタエレメント８の一次側に堆積した固形分を剥離して分離できるようになっている。
【００２６】
二次側室６の上部にはさらに開閉弁Ｖ５を設けた配管ｉが接続され、配管ｉには加圧気体源１３からの加圧気体が供給される。なお加圧気体源１３は通常空気圧縮機により構成され、そこから配管ｉに供給される加圧空気によってフィルタエレメント８に堆積した固形分を加圧気体洗浄方式で分離することができる。従って本実施の形態では、固形分分離操作を逆洗水洗浄方式または加圧気体洗浄方式のいずれかを選択して行うことができるが、いずれか一方を省略することもできる。さらに一次側室５の底部には開閉弁Ｖ８を設けた配管ｍが接続され、配管ｍの先端は懸濁水槽１７に連通する。
【００２７】
上記ポンプＰ５、配管ｈおよび配管ｆにより逆洗水洗浄手段が構成され、上記加圧気体源１３、配管ｉにより加圧気体洗浄手段が構成され、さらに上記配管ｍにより懸濁水排出手段が構成される。そして逆洗水洗浄手段と懸濁水排出手段、または加圧気体洗浄手段と懸濁水排出手段により前記固形分分離手段１２が構成される。
【００２８】
懸濁水槽１７に懸濁水を汲み上げるポンプＰ６を設け、ポンプＰ６の出口側に接続した配管ｏの先端が浄化手段１８に連通する。浄化手段１８は懸濁水を浄化して前記濾過装置４の二次側室６から流出する処理水と同等の清浄度を有する浄化水とするものである。
【００２９】
実線で示す浄化手段１８としては、例えば遠心分離装置または、回転フィルタまたはフィルタプレスの内のいずれか一つまたは、それらを二つ以上組み合わせて直列に接続したものを用いることができる。また点線で示す浄化手段１８は沈殿装置である。なお実線で示す浄化手段１８および点線で示す浄化手段１８の少なくとも一方を設ければよい。上記の浄化能力を有する遠心分離装置として、例えば石川島播磨重工業から市販されているスクリュデカンダ形遠心分離機ＭＷシリーズを使用することができる。
【００３０】
また上記の浄化能力を有する回転フィルタとして、例えばＭＡＴＵＢＯ粉体から市販されているロータリーフィルター型式ＲＦを使用することができる。さらに上記の浄化能力を有するフィルタプレスとして、例えばＭＥＩＷＡから市販されている汚泥処理用フィルタープレス型式ＦＰ−１７００等を使用できる。
【００３１】
点線で示す浄化手段１８（すなわち沈殿装置）は、処理容量に見合った沈殿槽を有し、その沈殿槽には粗粒子化剤供給手段４１から粗粒子化剤を供給できるようになっている。粗粒子化剤供給手段４１は固形分を粗粒子化する凝集剤等の粗粒子化剤を貯蔵するホッパを有し、固形分の濃度に応じて沈殿槽に粗粒子化剤を供給する。このような粗粒子化剤を使用することにより、懸濁水の固形分を粗粒子化して沈殿を促進し、清浄度の高い浄化水を効率よく得ることができる。なお粗粒子化剤供給手段４１からの粗粒子化剤を沈殿槽に添加する代わりに懸濁水槽１７に添加することもできる。
【００３２】
浄化手段１８から浄化した浄化水を処理水排出手段としての処理水槽１１または配管ｓに排出するために配管ｎが設けられ、この配管ｎが浄化水排出手段４２を構成する。また浄化手段１８には浄化水を分離した後の固形分スラリーを排出する配管ｐが設けられ、配管ｐの先端が混合造粒装置１９に連通する。混合造粒装置１９は固形分スラリーを混合して造粒するもので、例えば特開２０００−２９７７号公報に記載されている装置を使用できる。なお混合造粒装置１９には造粒補助剤を供給する配管ｑと、得られた造粒体を排出するコンベアＸが接続される。
【００３３】
次に図１の装置を使用して固形分が懸濁した排水の処理方法を説明する。
（濾過助剤の付着工程）
濾過運転に先立って、図１に示す濾過装置４の各フィルタエレメント８に濾過助剤２７を図２のように付着させる。そのためには先ず濾過助剤ホッパ９に収容した濾過助剤をプリコート槽１０に投入し、所定割合の水と混合攪拌してプリコート溶液を得る。
【００３４】
次いで開閉弁Ｖ２、Ｖ４を開けてポンプＰ３を運転することにより、プリコート槽１０のプリコート溶液が配管ｅから濾過装置４の一次側室５に供給され、それによって各フィルタエレメント８の一次側に濾過助剤が付着して層形成する。そして濾過助剤を付着した後の溶液は二次側室６を経て配管ｋからプリコート槽１０に戻る。各フィルタエレメント８に所定量の濾過助剤が付着したらポンプＰ３を停止し、開閉弁Ｖ２，Ｖ４を閉じて濾過助剤の付着操作を終了する。
【００３５】
（排水の濾過工程）
濾過工程に入るには、開閉弁Ｖ１，Ｖ６を開け、ポンプＰ２を運転する。ポンプＰ２の運転により排水槽２の排水が配管ｃから濾過装置４の一次側室５に流入し、排水に懸濁している固形分はフィルタエレメント８の一次側における濾過助剤２７に捕捉されて分離し、清浄な処理水が二次側室６に流入する。そして二次側室６に流入した処理水は配管ｆ、ｇを経て処理水槽１１に排出する。
【００３６】
（固形分分離工程）
濾過工程を継続するとフィルタエレメント８の一次側には固形分が次第に堆積する。フィルタエレメント８の一次側に堆積した固形分が所定値に達して濾過効率が低下したとき、または所定の濾過運転時間に達したときに濾過工程から固形分分離工程に切り換える。
【００３７】
それには先ずポンプＰ２を停止し、開閉弁Ｖ１、Ｖ６を閉じて濾過工程を終了し、次いで固形分分離工程に移る。但し、固形分分離操作は逆洗水洗浄方式と加圧気体洗浄方式では次のように操作が異なる。なお、以下に説明する固形分分離操作はいずれも手動操作で行うことができるが、制御装置を使用して予め設定されたプログラムに従って自動的に遂行することもできる。
【００３８】
逆洗水洗浄方式を採用する場合は、前記濾過工程終了操作に続いてポンプＰ５を起動し、開閉弁Ｖ７、Ｖ８を開ける。それによって処理水槽１１の清浄な処理水が逆洗水として濾過装置４の二次側室６に供給され、各フィルタエレメント８の濾過助剤に堆積している固形分を剥離して一次側室５に分離する。分離された固形分を多く含む懸濁スラリーは配管ｍから懸濁水槽１７に排出される。フィルタエレメント８の一次側に堆積した固形分が十分に分離されたら、次にポンプＰ５を停止し、開閉弁Ｖ７、Ｖ８を閉じることにより固形分分離工程を終了する。
【００３９】
加圧空気洗浄方式を採用する場合は、前記濾過工程終了の操作に続いて加圧気体源１３を起動し、開閉弁Ｖ５、Ｖ８を開ける。それによって加圧気体源１３からの加圧気体を濾過装置４の二次側室６に供給し、その加圧気体がフィルタエレメント８を通して一次側室５に噴出する際に、フィルタエレメント８の濾過助剤２７に堆積した固形分を剥離して一次側室５に分離する。分離した固形分を多く含む懸濁スラリーは配管ｍから懸濁水槽１７に排出する。フィルタエレメント８の一次側に堆積した固形分が十分に分離されたら、次に加圧気体源１３を停止し、開閉弁Ｖ５、Ｖ８を閉じることにより固形分分離工程を終了する。なお、逆洗水洗浄方式の後に加圧空気洗浄方式を組み合わせて実施してもよい。
【００４０】
（懸濁スラリーの浄化操作）
懸濁水槽１７の懸濁水はポンプＰ６の運転により実線または点線の浄化手段１８に移送される。実線の浄化手段１８の場合は、そこで懸濁スラリーが脱水され、得られた団塊状の固形分が混合造粒装置１９に供給される。一方、実線の浄化手段１８から排出する清浄な浄化水は配管ｎを経て処理水排出手段４０としての処理水槽１１または配管ｓに排出される。
【００４１】
混合造粒装置１９では固形分が配管ｑから供給される造粒補助剤と混合して攪拌・造粒される。なお、造粒補助剤としては従来この分野で使用されている各種のものを使用できる。また混合造粒装置１９で得られた造粒物はコンベアＸから所定の場所に移送される。
【００４２】
点線で示す浄化手段１８、すなわち沈殿装置からなる浄化手段１８の場合は、そこに流入した懸濁水が沈殿槽で沈殿し、上澄水として得られた清浄な浄化水は配管ｎを経て処理水排出手段４０としての処理水槽１１または配管ｓに排出する。また固形分を主体とする沈殿物は配管ｐから排出されて前記混合造粒装置１９に供給される。なお沈殿装置を使用する場合には、前記のように粗粒子化剤供給手段４１から固形分の濃度に応じた粗粒子化剤を沈殿槽に供給し、懸濁液中の微細な固形分の沈殿を促進することができる。なお、粗粒子化剤供給手段４１からの粗粒子化剤を沈殿槽に添加する代わりに懸濁水槽１７にそれを添加することもできる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明の排水の処理方法は、複数のフィルタエレメントを設けた濾過装置に固形分を懸濁した排水を供給し、処理した清浄な処理水を処理水排出手段に排出し、前記フィルタエレメントに固形分が堆積した際に該固形分を分離して懸濁水として排出し、その懸濁水を浄化手段により前記処理水と同等の清浄な浄化水に浄化し、得られた浄化水を前記処理水排出手段に排出することを特徴とする。
【００４４】
上記本発明の排水の処理方法は、従来のように懸濁水を脱水した残りの微細な固形分を多く含む濁度の高い排水を排水供給側に戻すのではなく、懸濁水を処理水と同等の清浄な浄化水に浄化し、それを処理水排出手段に排出するようにしたので、濾過装置の濾過性能の低下を大幅に抑制することができる。また従来のように、濾過性能の低下を回避するために濾過装置に供給する排水中に大量の濾過助剤や粗粒子化剤を添加する必要がないので、排水処理の運転コストを大幅に軽減することができる。
【００４５】
上記排水の処理方法において、前記浄化手段として前記処理水と同等の清浄な浄化水に浄化できる遠心分離装置、回転フィルタ、フィルタプレスの内のいずれか一つまたは、それらの二つ以上を組み合わせたもの、または沈殿装置を使用することができる。これらの装置は市販のものを入手又は容易に設置でき、さらに装置全体をコンパクト化でき、操作も容易である。
【００４６】
上記浄化手段として沈殿装置を用いる場合は、浄化すべき懸濁水に粗粒子化剤を添加することができる。このように浄化すべき懸濁水に粗粒子化剤を添加すると、懸濁水の固形分を粗粒子化して沈殿を促進し、清浄度の高い浄化水を効率よく得ることができる。
【００４７】
また本発明の排水の処理装置は、複数のフィルタエレメントを設けた濾過装置と、固形分を懸濁した排水を濾過装置に供給する排水供給手段と、濾過装置で処理して得られた清浄な処理水を排出する処理水排出手段と、各フィルタエレメントに堆積した固形分を分離して懸濁水として排出する固形分分離手段と、懸濁水を前記処理水と同等の清浄な浄化水に浄化する浄化手段と、浄化手段により得られた浄化水を前記処理水排出手段に排出する浄化水排出手段を備えていることを特徴とする。本装置を使用することにより上記処理方法を効率よく実施することができる。
【００４８】
上記排水の処理装置において、前記浄化手段は遠心分離装置、回転フィルタ、フィルタプレスの内のいずれか一つ、或いはそれらの二つ以上を組み合わせたもの、または沈殿装置により構成することができる。これらの装置は市販のものを入手又は容易に設置でき、さらに装置全体をコンパクト化でき、操作も容易である。
【００４９】
上記浄化手段を沈殿装置で構成する場合において、懸濁水に粗粒子化剤を添加する粗粒子化剤供給手段４１を設けることができる。このように粗粒子化剤供給手段４１を設けると、懸濁水の固形分を粗粒子化して沈殿を促進し、清浄度の高い浄化水を効率よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排水の処理装置のプロセスフロー図。
【図２】コイル型のフィルタエレメントの１例を示す断面図。
【図３】図２のＡ部拡大図。
【符号の説明】
１ 沈砂池
２ 排水槽
３ 排水供給手段
４ 濾過装置
５ 一次側室
６ 二次側室
７ 固定板
８ フィルタエレメント
９ 濾過助剤ホッパ
１０ プリコート槽
１１ 処理水槽
１２ 固形分分離手段
１３ 加圧気体源
１６ 懸濁水排出手段
１７ 懸濁水槽
１８ 浄化手段
１９ 混合造粒装置
２０ 線輪
２１ 取付金具
２２ ボルト
２３ ナット
２４ 取付孔
２５ 接続金具
２６ ナット
２７ 濾過助剤
４０ 処理水排出手段
４１ 粗粒子化剤供給手段
４２ 浄化水排出手段
Ｐ１〜Ｐ３，Ｐ５，Ｐ６ ポンプ
Ｖ１〜Ｖ８ 開閉弁
ａ〜ｑ，ｓ 配管
Ｘ コンベア
Ｂ 突起
Ｃ 間隙[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for treating wastewater in which solids such as sewage sludge discharged from a factory or the like generated from civil engineering work are suspended, and in particular, reduces the filtration performance of a filtration apparatus provided with a filter element. The present invention relates to a wastewater treatment method and a treatment apparatus.
[0002]
[Prior art]
In civil engineering and construction sites, a large amount of water that suspends solids such as stone powder and mud produced by excavation is discharged. A large amount of sewage sludge is discharged from factories. Since these wastewaters pollute the environment if they are released directly into drainage channels, they have been discharged after being treated with a wastewater treatment device. In that case, the method of granulating after isolate | separating solid content is also employ | adopted so that solid content can be reused as a resource.
[0003]
As a solid content recovery method by such granulation, first, the drainage is dehydrated with a centrifuge, etc., and a solidifying agent such as cement-based, lime-based, or polymer-based is mixed with the obtained solid content and stirred. A method of granulating is known. Also known is a method in which a flocculant is added to the waste water to precipitate a solid, and the above solidifying agent is mixed with the precipitate and granulated while stirring.
[0004]
On the other hand, in order to isolate | separate solid content from the waste_water | drain which suspended solid content, the filtration apparatus provided with the several filter element is generally used. There are a coil type, a filter cloth type, a porous filter type, and the like as filter elements, which are properly used according to the purpose. Among them, the coil type has recently attracted attention as being capable of efficiently filtering fine solids. This coil-type filter element is known to include a coil-shaped element having a large number of gaps through which water passes and to which a filter aid such as diatomaceous earth is attached on the primary side.
[0005]
The filtration device includes a fixed plate that also serves as a partition plate, and a plurality of filter elements are detachably mounted on the fixed plate. Also, the primary side chamber and the secondary side chamber are formed with the fixed plate as a boundary, the waste water to be treated is supplied from the drainage supply means to the primary side chamber, and the clean treated water that has flowed into the secondary side chamber through the filter element is treated water tank It is discharged to treated water discharge means such as pipes that drain to the outside.
[0006]
When the wastewater in which the fine solid content is suspended is filtered for a long time by the filtration device, the solid content is deposited on the primary side of the filter element. When solid content is deposited on the filter element, the filtration performance (or filtration efficiency) is lowered in accordance with the amount of deposition. Therefore, after the filtration device has been operated for a certain period of time or when the filtration performance has dropped to a predetermined level, the filtration process is switched to the solid content separation process to separate and discharge the solid content deposited on the filter element.
[0007]
In the solid content separation step, backwash water or pressurized gas is supplied to the secondary chamber of the filtration tank, and the solid content deposited when the backwash water or pressurized gas passes from the secondary side to the primary side of the filter element. Is separated to the primary side and separated. The solid content separated in the primary chamber is discharged as suspended water, dehydrated by a dehydrating means, and then the solid content is granulated by a granulator. On the other hand, the drainage discharged from the dewatering means has a considerable amount of solids and cannot be discharged as it is to the drainage channel or the like, so it is returned to the drainage supply means and subjected to the filtration process again.
[0008]
The drainage supply means is provided with a drainage tank and a pipe and pump for supplying the drainage to the filtration tank, and the drainage discharged from the construction site and the like and the drainage from the dehydration means flow into the drainage tank. On the other hand, the processing capacity of the filtration device varies depending on factors on the device side and factors on the drain side. Factors on the apparatus side include the filtration area of the filter element, filtration pressure, pressure loss, and the like, and factors on the drainage side include the concentration of suspended solids and particle properties. The particle properties include particle size distribution, particle shape, etc. Especially when fine particles (fine particles) are present, the deposit on the filter element becomes dense, the filtration resistance increases, and the filtration rapidly Performance decreases.
[0009]
As a countermeasure when many fine particles are suspended in the waste water as described above, a filter aid such as diatomaceous earth is added to the waste water to form a void in the solid content deposited on the primary side of the filter element. Alternatively, a method of coarsening fine particles by adding a coarsening agent such as a flocculant to the waste water is employed.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method of adding filter aids and coarsening agents to the wastewater needs to adjust the amount depending on the amount of wastewater and the concentration of fine solids. When the concentration of is high, the amount of addition increases, causing an increase in operating costs. In particular, when the waste water from the dehydrating means is supplied to the waste water supplying means as described above, since the fine solid content is contained in the waste water at a considerably high concentration, the amount of the filter aid and the coarsening agent added is small. Increase significantly.
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a new wastewater treatment method and treatment apparatus therefor.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The wastewater treatment method of the present invention that solves the above problems supplies wastewater with suspended solids to a filtration device provided with a plurality of filter elements, and discharges the treated clean treated water to the treated water discharge means, When the solid content is deposited on the filter element, the solid content is separated and discharged as suspended water, and the suspended water is purified to clean purified water equivalent to the treated water by a purification means, and the purified water obtained Is discharged to the treated water discharge means (claim 1).
[0012]
In the above wastewater treatment method, any one of a centrifugal separator, a rotary filter, and a filter press that can be purified to clean purified water equivalent to the treated water as the purification means, or a combination of two or more thereof. Or a precipitation device can be used (claim 2).
[0013]
In the case where a precipitation device is used as the purification means, a coarse particle forming agent can be added to the suspension water to be purified (Claim 3).
[0014]
Moreover, the wastewater treatment apparatus of the present invention that solves the above-mentioned problems is processed by a filtration device provided with a plurality of filter elements, wastewater supply means for supplying wastewater in which solids are suspended to the filtration device, and the filtration device. A treated water discharge means for discharging the obtained clean treated water, a solid content separating means for separating the solid content deposited on each filter element and discharging it as suspended water, and a purified water equivalent to the treated water. Purifying means for purifying into purified water and purified water discharging means for discharging the purified water obtained by the purifying means to the treated water discharging means (claim 4).
[0015]
In the wastewater treatment apparatus, the purification means may be constituted by any one of a centrifugal separator, a rotary filter, and a filter press, or a combination of two or more thereof, or a precipitation device. 5).
[0016]
In the case where the purification means is constituted by a precipitation device, a coarse particle agent supply means for adding the coarse particle agent to the suspension water can be provided (Claim 6).
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a process flow diagram of an apparatus for carrying out a wastewater treatment method according to the present invention. In the figure, 1 is a sand basin, 2 is a drainage tank, 3 is drainage supply means, 4 is a filtration device, 5 is a primary side chamber of the filtration device 4, 6 is a secondary side chamber of the filtration device 4, 7 is a fixed plate, 8 is Filter element, 9 is a filter aid hopper, 10 is a precoat tank, 11 is a treated water tank, 12 is a solids separation means, 13 is a pressurized gas source, 16 is a suspension water discharge means, 17 is a suspension water tank, and 18 is a purification. Means, 19 is a mixing granulator, 40 is treated water discharging means, 41 is a coarse particle agent supplying means, 42 is purified water discharging means, P1 to P3, P5 and P6 are pumps, V1 to V8 are on-off valves, a ˜q and s are pipes, and X is a conveyor.
[0018]
The settling basin 1 is provided to remove dirt and the like mixed in the drainage in which the solid content flowing from the pipe a is suspended by the natural sedimentation method, and the drainage tank 2 temporarily stores the supernatant water from the settling basin 1 To do. The sedimentation basin 1 is provided with a pump P1 for pumping up the supernatant water, and a pipe b for supplying the supernatant water to the drainage tank 2 is connected to the outlet side thereof. The drain tank 2 is provided with a pump P <b> 2 that pumps up the internal drainage, and a pipe c provided with an on-off valve V <b> 1 is connected to the outlet side thereof, and the pipe c opens to the primary side chamber 5 of the filtration device 4. And the drainage supply means 3 is comprised by the drainage tank 2, the pump P2, the piping c, etc. FIG.
[0019]
The filtration device 4 has a primary side chamber 5 and a secondary side chamber 6 that are partitioned by a fixed plate 7 that also serves as a partition plate, and a plurality of coil-type filter elements 8 are two-dimensionally spaced at predetermined intervals on the fixed plate 7. It is attached detachably.
[0020]
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing an example of the filter element 8. The filter element 8 is a coil type, and includes a wire ring 20 formed by spirally winding a metal wire having corrosion resistance such as stainless steel, a mounting bracket 21 and a connection bracket 25 connected to both ends thereof, and a bolt 22. The nuts 23 and 26 are integrated, and the mounting bracket 21 is detachably mounted in the mounting hole 24 provided in the fixing plate 7.
[0021]
FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG. As shown in FIG. 3, a plurality of protrusions B are provided at predetermined intervals along the outer peripheral portion of the metal wire, thereby forming a fluid passage gap C between adjacent wheels of the wire ring 20. Note that the wire ring 20 may be slightly extended with the nut 26 without providing the projection B, and the fluid may be allowed to pass through the gap formed thereby.
[0022]
When filtration is performed using the coil-type filter element 8, a filtration aid 27 such as diatomaceous earth is attached to the outer periphery of the wire ring 20 in advance prior to the filtration step to improve the filtration efficiency. When the filter aid 27 is attached, the drainage of the primary side chamber 5 flows into the secondary side chamber 6 through the gap C of the wire ring 20 as indicated by the arrow, and at this time, the solid content is mainly captured by the filter aid 27. To be separated.
[0023]
A filter aid is supplied to the precoat tank 10 from a filter aid hopper 9 such as diatomaceous earth via a pipe d, and the precoat liquid is prepared by mixing the filter aid and water. The precoat tank 10 is provided with a pump P3 that pumps up the precoat liquid, and a pipe e provided with an on-off valve V2 is connected to the outlet side of the pump P3. The tip of the pipe e communicates with the primary side chamber 5 of the filtration device 4.
[0024]
The pipe f and the pipe j branch from the upper part of the secondary side chamber 6 of the filtration device 4, the pipe f communicates with the treated water tank 11 through the on-off valve V6 and the pipe g, and the pipes l and k branch from the pipe j. The pipe l communicates with the drain tank 2 through the on-off valve V3, and the pipe k communicates with the precoat tank 10 through the on-off valve V4. The pipes f and g are for discharging the clean treated water filtered from the secondary side chamber 6 to the treated water tank 11, but can also be discharged directly from the pipe g to the drainage channel via the pipe s indicated by a dotted line. The treated water tank 11 or the pipe s constitutes the treated water discharge means 40.
[0025]
A treated water supply pipe (not shown) is connected to the treated water tank 11 and supplied to various facilities as cooling water or the like. The treated water tank 11 is provided with a pump P5 for pumping up treated water, and a pipe h provided with an on-off valve V7 is connected to the outlet side of the pump P5. The pipe h joins the pipe f in the middle. Then, the treated water is supplied as backwash water from the pipe h to the secondary side chamber 6 of the filtration device 4 so that the solid content deposited on the primary side of the filter element 8 can be separated and separated by the backwash water washing method. Yes.
[0026]
A pipe i provided with an on-off valve V5 is further connected to the upper part of the secondary side chamber 6, and pressurized gas from a pressurized gas source 13 is supplied to the pipe i. The pressurized gas source 13 is usually composed of an air compressor, and the solid content deposited on the filter element 8 can be separated by the pressurized gas cleaning method by the pressurized air supplied from there to the pipe i. Therefore, in the present embodiment, the solid content separation operation can be performed by selecting either the backwashing water washing method or the pressurized gas washing method, but either one can be omitted. Further, a pipe m provided with an on-off valve V8 is connected to the bottom of the primary side chamber 5, and the tip of the pipe m communicates with the suspension water tank 17.
[0027]
The pump P5, the pipe h and the pipe f constitute a backwash water washing means, the pressurized gas source 13 and the pipe i constitute a pressurized gas washing means, and the pipe m constitutes a suspended water discharge means. The And the said solid content separation means 12 is comprised by a backwashing water washing | cleaning means and suspension water discharge means, or a pressurized gas washing | cleaning means and suspension water discharge means.
[0028]
A pump P6 for pumping the suspended water is provided in the suspended water tank 17, and the tip of the pipe o connected to the outlet side of the pump P6 communicates with the purification means 18. The purifying means 18 purifies the suspended water to obtain purified water having a cleanliness equivalent to the treated water flowing out from the secondary side chamber 6 of the filtration device 4.
[0029]
As the purification means 18 indicated by a solid line, for example, a centrifugal separator, a rotary filter or a filter press, or a combination of two or more of them connected in series can be used. The purification means 18 indicated by the dotted line is a precipitation device. Note that at least one of the purifying means 18 indicated by the solid line and the purifying means 18 indicated by the dotted line may be provided. As the centrifugal separator having the above purification capability, for example, a screw decanter centrifugal separator MW series commercially available from Ishikawajima-Harima Heavy Industries can be used.
[0030]
Further, as the rotary filter having the above purification ability, for example, a rotary filter type RF commercially available from MATUBO powder can be used. Further, as a filter press having the above purification ability, for example, a sludge treatment filter press model FP-1700 commercially available from MEIWA can be used.
[0031]
The purifying means 18 (that is, the precipitation device) indicated by the dotted line has a precipitation tank corresponding to the processing capacity, and the coarse particle forming agent can be supplied from the coarse particle forming agent supply means 41 to the precipitation tank. The coarse particle agent supply means 41 has a hopper that stores a coarse particle agent such as an aggregating agent that coarsens the solid content, and supplies the coarse particle agent to the precipitation tank according to the concentration of the solid content. By using such a coarse particle forming agent, the solid content of the suspended water is coarsened to promote precipitation, and highly purified water can be efficiently obtained. The coarse particle agent from the coarse particle agent supply means 41 may be added to the suspension water tank 17 instead of being added to the precipitation tank.
[0032]
A pipe n is provided to discharge the purified water purified from the purification means 18 to the treated water tank 11 or the pipe s as the treated water discharge means, and this pipe n constitutes the purified water discharge means 42. Further, the purification means 18 is provided with a pipe p for discharging the solid content slurry after the purified water is separated, and the tip of the pipe p communicates with the mixing granulator 19. The mixing granulator 19 mixes and granulates a solid content slurry. For example, an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-2777 can be used. The mixing granulator 19 is connected with a pipe q for supplying a granulation auxiliary and a conveyor X for discharging the obtained granulated body.
[0033]
Next, the processing method of the waste_water | drain with which solid content was suspended using the apparatus of FIG. 1 is demonstrated.
(Adhesion process of filter aid)
Prior to the filtration operation, a filter aid 27 is attached to each filter element 8 of the filtration device 4 shown in FIG. 1 as shown in FIG. For that purpose, first, the filter aid accommodated in the filter aid hopper 9 is put into the precoat tank 10 and mixed and stirred with a predetermined ratio of water to obtain a precoat solution.
[0034]
Next, by opening the on-off valves V2 and V4 and operating the pump P3, the precoat solution in the precoat tank 10 is supplied from the pipe e to the primary side chamber 5 of the filtration device 4 and thereby the filter element 8 is filtered to the primary side. The agent adheres and forms a layer. The solution after adhering the filter aid returns to the precoat tank 10 from the pipe k through the secondary side chamber 6. When a predetermined amount of filter aid adheres to each filter element 8, the pump P3 is stopped, the on-off valves V2 and V4 are closed, and the filter aid attachment operation is completed.
[0035]
(Drainage filtration process)
To enter the filtration step, the on-off valves V1 and V6 are opened and the pump P2 is operated. The drainage of the drainage tank 2 flows into the primary chamber 5 of the filtration device 4 from the pipe c by the operation of the pump P2, and the solid content suspended in the drainage is captured and separated by the filter aid 27 on the primary side of the filter element 8. Then, clean treated water flows into the secondary side chamber 6. The treated water flowing into the secondary side chamber 6 is discharged to the treated water tank 11 through the pipes f and g.
[0036]
(Solid content separation process)
When the filtration process is continued, solid content gradually accumulates on the primary side of the filter element 8. When the solid content deposited on the primary side of the filter element 8 reaches a predetermined value and the filtration efficiency decreases, or when a predetermined filtration operation time is reached, the filtration process is switched to the solid content separation process.
[0037]
For this purpose, the pump P2 is first stopped, the on-off valves V1 and V6 are closed, the filtration step is terminated, and then the solid content separation step is started. However, the solid content separation operation differs between the backwashing water cleaning method and the pressurized gas cleaning method as follows. In addition, although all the solid content separation operation demonstrated below can be performed by manual operation, it can also be automatically performed according to the program preset using the control apparatus.
[0038]
In the case of adopting the backwashing water cleaning method, the pump P5 is started following the above-described filtration process end operation, and the on-off valves V7 and V8 are opened. As a result, clean treated water in the treated water tank 11 is supplied to the secondary side chamber 6 of the filtration device 4 as backwash water, and the solid content accumulated in the filter aid of each filter element 8 is peeled off to the primary side chamber 5. To separate. The suspended slurry containing a large amount of the separated solid content is discharged from the pipe m to the suspended water tank 17. When the solid content deposited on the primary side of the filter element 8 is sufficiently separated, the pump P5 is then stopped and the on-off valves V7 and V8 are closed to complete the solid content separation step.
[0039]
When the pressurized air cleaning method is adopted, the pressurized gas source 13 is activated following the operation for ending the filtration step, and the on-off valves V5 and V8 are opened. Thereby, when the pressurized gas from the pressurized gas source 13 is supplied to the secondary side chamber 6 of the filtration device 4 and the pressurized gas is ejected to the primary side chamber 5 through the filter element 8, the filter aid of the filter element 8. The solid content deposited on 27 is separated and separated into the primary side chamber 5. The suspended slurry containing a large amount of the separated solid content is discharged from the pipe m to the suspended water tank 17. When the solid content deposited on the primary side of the filter element 8 is sufficiently separated, the pressurized gas source 13 is then stopped, and the on-off valves V5 and V8 are closed to complete the solid content separation step. In addition, you may implement in combination with a pressurized air washing | cleaning system after a backwashing water washing | cleaning system.
[0040]
(Purification of suspended slurry)
The suspended water in the suspended water tank 17 is transferred to the solid line or dotted line purification means 18 by the operation of the pump P6. In the case of the solid line purification means 18, the suspended slurry is dehydrated there, and the resulting nodular solid is supplied to the mixing granulator 19. On the other hand, clean purified water discharged from the solid line purifying means 18 is discharged to the treated water tank 11 or the pipe s as the treated water discharging means 40 through the pipe n.
[0041]
In the mixing granulator 19, the solid content is mixed with the granulating auxiliary agent supplied from the pipe q and stirred and granulated. In addition, as a granulation adjuvant, the various things conventionally used in this field | area can be used. The granulated product obtained by the mixing granulator 19 is transferred from the conveyor X to a predetermined place.
[0042]
In the case of the purifying means 18 indicated by the dotted line, that is, the purifying means 18 composed of a precipitation device, the suspended water that has flowed into the settling tank settles in the settling tank, and the purified purified water obtained as the supernatant water is discharged into the treated water via the pipe n. It discharges to the treated water tank 11 or the pipe s as the means 40. Further, the precipitate mainly composed of solid content is discharged from the pipe p and supplied to the mixing granulator 19. In addition, when using a precipitation apparatus, the coarse particle formation agent according to the density | concentration of solid content is supplied to the precipitation tank from the coarse particle formation agent supply means 41 as mentioned above, and the fine solid content in suspension is supplied. It can promote precipitation. In addition, it can also add to the suspension water tank 17 instead of adding the coarse particle agent from the coarse particle agent supply means 41 to a precipitation tank.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, the wastewater treatment method of the present invention supplies wastewater in which a solid content is suspended to a filtration device provided with a plurality of filter elements, and discharges the treated clean treated water to the treated water discharge means, When the solid content is deposited on the filter element, the solid content is separated and discharged as suspended water, and the suspended water is purified to clean purified water equivalent to the treated water by the purification means, and the purified water obtained is purified. It discharges to the treated water discharge means.
[0044]
The above-described wastewater treatment method of the present invention does not return wastewater with high turbidity containing a large amount of remaining fine solids obtained by dehydrating suspended water to the wastewater supply side, but is equivalent to treated water. Since the purified water is purified and discharged to the treated water discharging means, it is possible to greatly suppress the decrease in the filtering performance of the filtering device. In addition, as in the past, there is no need to add a large amount of filter aid or coarse particle agent to the wastewater supplied to the filtration device in order to avoid a drop in filtration performance, greatly reducing the operating cost of wastewater treatment. can do.
[0045]
In the above wastewater treatment method, any one of a centrifugal separator, a rotary filter, and a filter press that can be purified to clean purified water equivalent to the treated water as the purification means, or a combination of two or more thereof. One, or a precipitation device can be used. These devices are commercially available or can be easily installed, and the entire device can be made compact and easy to operate.
[0046]
When a precipitation device is used as the purification means, a coarse particle agent can be added to the suspension water to be purified. When the coarse particle agent is added to the suspension water to be purified in this way, the solid content of the suspension water is coarsened to promote precipitation, and purified water with high cleanliness can be efficiently obtained.
[0047]
The wastewater treatment apparatus of the present invention includes a filtration device provided with a plurality of filter elements, wastewater supply means for supplying wastewater in which solid content is suspended to the filtration device, and a clean product obtained by processing with the filtration device. A treated water discharging means for discharging treated water, a solid content separating means for separating solid contents deposited on each filter element and discharging them as suspended water, and purifying the suspended water into clean purified water equivalent to the treated water. A purification means and a purified water discharge means for discharging the purified water obtained by the purification means to the treated water discharge means are provided. By using this apparatus, the above processing method can be carried out efficiently.
[0048]
In the wastewater treatment apparatus, the purification means can be constituted by any one of a centrifugal separator, a rotary filter, and a filter press, a combination of two or more thereof, or a sedimentation device. These devices are commercially available or can be easily installed, and the entire device can be made compact and easy to operate.
[0049]
In the case where the purification means is constituted by a precipitation device, a coarse particle agent supply means 41 for adding a coarse particle agent to the suspension water can be provided. When the coarse particle agent supply means 41 is provided in this manner, the solid content of the suspended water is coarsened to promote precipitation, and purified water with high cleanliness can be obtained efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process flow diagram of a wastewater treatment apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a coil-type filter element.
FIG. 3 is an enlarged view of a part A in FIG. 2;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sedimentation basin 2 Drainage tank 3 Drainage supply means 4 Filtration apparatus 5 Primary side chamber 6 Secondary side chamber 7 Fixing plate 8 Filter element 9 Filter aid hopper 10 Precoat tank 11 Treated water tank 12 Solid content separation means 13 Pressurized gas source 16 Suspended water Discharge means 17 Suspended water tank 18 Purification means 19 Mixing granulator 20 Wire ring 21 Mounting bracket 22 Bolt 23 Nut 24 Mounting hole 25 Connecting bracket 26 Nut 27 Filter aid 40 Treated water discharge means 41 Coarse particle agent supply means 42 Purification Water discharge means P1-P3, P5, P6 Pumps V1-V8 On-off valves a-q, s Piping X Conveyor B Protrusion C Gap
