JP2005007246A

JP2005007246A - Treatment method for organic waste water

Info

Publication number: JP2005007246A
Application number: JP2003172400A
Authority: JP
Inventors: Hideo Sakaki; 英雄榊; Yuzo Kono; 雄三河野; Yoichiro Kono; 洋一郎河野
Original assignee: Sintobrator Ltd
Current assignee: Sintobrator Ltd
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2005-01-13

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel method for treating organic waste water including a flocculation process of obtaining flocks excellent in solid-liquid separation property. SOLUTION: The method for treating organic waste water comprises the following steps: (1) a flocculation step I wherein a solid component floating in waste water is flocculated to form 3 mm or larger flocks by using two or more ionic polymer flocculants different in ionic properties; and (2) a solid-liquid separation step II wherein the flocks formed by the flocculation in the flocculation step I are filtered (dehydrated) and recovered as a cake. COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、有機性廃水の処理方法に関し、特に、印刷工場、染料工場や染色工場から排出される、染料、有機顔料等の有機化合物を多量に含む着色廃水の処理に好適な発明に係る。
【０００２】
【背景技術】
着色廃水等の有機性廃水の処理方法との一つとして、無機及び有機高分子凝集剤を使用して凝集沈殿（浮上）させ、更に、固液分離（ろ過脱水）する方法がある（特許文献１・２等参照）。
【０００３】
【特許文献１】特公昭６１−２００６号公報
【特許文献２】特開２０００−１５３２８０公報
【０００４】
【発明の開示】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記にかんがみて、固液分離性に優れたフロックが得られる凝集工程を含む新規な有機性廃水の処理方法を提供することを目的（課題）とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つである有機性廃水の処理方法は、下記構成からなる。
【０００７】
下記工程（１）及び（２）を含むことを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【０００８】
（１）イオン性の異なる２種以上の高分子凝集剤を併用して、有機廃水中に浮遊している固形分を凝集させて３ｍｍ以上のフロック（凝塊）を生成させる凝集工程
（２）該凝集工程で凝集させたフロックを固液分離（ろ過脱水）してケーキとして回収する固液分離工程。
【０００９】
イオン性の異なる２種以上の高分子凝集剤を併用して平均径３ｍｍ以上の粗大なフロックとすることにより、有機性廃水の清澄化効率が良好であるとともに、固液分離（ろ過脱水）効率が良好で低水分のケーキが得ることができる。これは、本発明者らが種々の実験結果から知見したものである。
【００１０】
本発明の他の一つである有機性廃水の処理方法は、下記構成からなる。
【００１１】
下記工程（１）及び（２）を含むことを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【００１２】
（１）、カチオン系とアニオン系との高分子凝集剤を併用して、有機廃水中に浮遊している固形分を凝集させてフロック（凝塊）とする凝集工程
（２）該凝集工程で生成したフロックを固液分離（ろ過脱水）してケーキとして回収する固液分離工程。
【００１３】
高分子凝集剤としてカチオン系とアニオン系とを併用することにより、特に、カチオン系を２種以上併用することにより、上記発明の平均径３ｍｍ以上の粗大なかつ強度が大きいフロックを得やすくなる。その結果、フロックを脱水ろ過して得るケーキの含水率も低くなる。
【００１４】
カチオン系を２種以上併用する場合は、アンモニウム塩ポリマー系（ポリカチオン系）とポリアクリル酸エステル系又はポリメタクリル酸エステル系とを併用することが望ましい。上記効果が顕著となる。
【００１５】
上記固液分離は、スクリュープレス式脱水機で行なうことが望ましい。無機凝集剤を採用して凝集したフロックは強度が高すぎて、スクリュープレス式では目詰まりして固液分離（脱水ろ過）ができない。高分子凝集剤を採用した本発明では、フロック強度が、スクリュープレス式で固液分離可能なものとなった。スクリュープレス式は、他の遠心式、ベルトプレス式ないしフィルタープレス式に比して、連続化が容易であり、さらには、低水分化も容易である。
【００１６】
後処理工程を、回収されるケーキの水分（湿量基準含水率）が８５質量％以下とすることが望ましい。後処理が容易なためである。
【００１７】
上記各構成の発明は、有機性廃水を着色廃水とした場合の凝集効率の向上を図ることができ、特にフレキソインキ洗浄廃水のような着色廃水の場合の凝集効率を向上させることができ、カチオン系高分子凝集剤を添加して一次凝集反応をさせた後、アニオン系高分子凝集剤で二次凝集反応をさせることが、凝集効率（粗大粒子化）を促進することができる。
【００１８】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明を実施する望ましい形態について図１の廃水処理プラントのフロー図（流図）に基づいて説明をする。ここでは、着色廃水（フレオソインキ洗浄廃水）を有機性廃水とする場合を例に採る。
【００１９】
本実施形態の有機性廃水の処理方法は、基本的には、凝集工程と固液分離工程とを含むものである。
【００２０】
なお、以下の説明で、アニオン系・カチオン系・両性高分子凝集剤は、それぞれ、アニオン・カチオン・両性凝集剤と略すことがある。
【００２１】
本実施形態で使用する廃水処理システムは、基本的には▲１▼凝集工程装置Ｉと▲２▼固液分離工程装置ＩＩと、▲３▼後処理工程装置ＩＩＩとを備えている。
【００２２】
（１）凝集工程装置Ｉは、廃水を貯留する廃水貯槽（原液貯槽）１２、一次・二次凝集反応をそれぞれ行なわせる一次凝集槽２０、二次凝集槽２６及びそれらの凝集槽に各凝集剤を供給するアニオン・第一カチオン・第二カチオン凝集剤槽２７、２７Ａ、２７Ｂを備えたものである。
【００２３】
ここで、凝集槽は一次凝集槽、二次凝集槽に分けなくても、一個の凝集槽で一次・二次凝集を行なう構成としてもよい。
【００２４】
ここで廃水貯槽１２は、液均一化攪拌機１４及び廃水供給ポンプ１６及び上・下限水位検知器１８を備えている。そして、廃水供給ポンプ１６は、一次凝集槽２０に接続された廃水供給配管１７と接続されており、廃水を一次凝集槽２０へ供給可能となっている。
【００２５】
一次凝集槽２０は、一次処理水移送ポンプ２２、フロキュレータである攪拌ポンプ２４、及び上・下限水位検知器１８Ａを備えている。
【００２６】
二次凝集槽２６は、一次処理水を導入させる導入部２６ａと、アニオン凝集剤を添加して凝集操作を行なう凝集部２６ｂと、導入部２６ａと凝集部２６ｂとの間に上開き・下開き堰板で区画された緩衝部２６ｃとを備えている。
【００２７】
そして、導入部２６ａの底部には、一次凝集槽２０の一次処理水移送ポンプ２２と接続された一次処理水移送配管２３と接続されている。二次凝集槽２６の導入部２６ａの底部と凝集部２６ｂには、フロキュレータであるプロペラ型攪拌機２８と多段水位検出器３０とを備え、凝集部２６ｂの側部には、二次処理水を脱水機３２に溢流・自重落下させる二次処理水移送給配管３４が接続され、他方、底部には、沈殿物を一次凝集槽２０へ間欠的に戻す第一戻し配管３６がバルブを介して接続されている。
【００２８】
また、各凝集剤槽２７、２７Ａ、２７Ｂは、均一化攪拌機２９、２９Ａ、２９Ｂと凝集剤供給ポンプ３１、３１Ａ、３１Ｂとを備えている。各凝集剤槽２７、２７Ａ、２７Ｂの各凝集剤供給ポンプ３１、３１Ａ、３１Ｂは、廃水供給ポンプ１６の供給量に対応させて各凝集剤を各凝集槽２０、２６に供給可能に、廃水供給ポンプ１６及び一次処理水移送ポンプ２２と信号配線により接続されている。さらには、廃水供給ポンプ１６及び一次処理水供給ポンプ２２は、廃水貯槽１２及び一次凝集槽２０の各上・下限水位検出器１８、１８Ａの信号もフィードパックされるようなっており、更には、一次処理水移送ポンプ２２は、二次凝集槽２６の多段水位検出器３０の信号がフィードバックされるようになっている。
【００２９】
（２）固液分離工程装置ＩＩは、本実施形態では、二次処理水を固液分離（脱水ろ過）するスクリュープレス脱水機３２と、該脱水機３２からのケーキを受けるケーキ受けコンテナ３８と、前段ろ過水及び後段ろ過水をそれぞれ受ける前段ろ過水受け槽４０及び後段ろ過水受け槽４２とを備えている。
【００３０】
さらに、前段ろ過水受け槽４０の底部は、自重により前段ろ過水を後処理工程装置ＩＩＩの処理水沈殿槽４８へ移送するろ過水移送配管４９が接続されている。また、後段ろ過水受け槽４２の低部には一次凝集槽２０へ戻す第二戻し配管３６Ａが接続されている。
【００３１】
なお、脱水機３２の上側には、浄水配管４４とバルブを介して接続された洗浄用シャワー４６が配されている。
【００３２】
（３）後処理工程装置ＩＩＩは、処理水沈殿槽４８と処理水貯槽５０とを備えている。沈殿槽４８は脱水機３２の前段ろ過水を受けて沈降分離するもので、底部には、引き抜きポンプ５２を介して沈殿物を一次凝集槽２０へ戻す第三戻し配管３６Ｂが接続されている。さらに、側部には、溢流室４８ａを介して処理水貯槽５０へ処理水移送配管５４を介して処理水貯槽５０へ移送可能となっている。
【００３３】
処理水貯槽５０は、放流ポンプ５６および上・下限水位検知器１８Ｂを備えている。この上・下限水位検知器１８Ｂは、信号配線により放流ポンプ５６と接続されている。また、放流ポンプ５６にはフィルター６０を備えた放流配管５８が接続されている。
【００３４】
次に、上記廃水処理システムを用いての本実施形態における有機性廃水の処理方法について説明をする。
【００３５】
（１）工場（施設）から排出された廃水を廃水貯槽（原液槽）１２に貯留する。このとき、処理対象物である廃水（原液）を攪拌機１４で攪拌して均一化状態としておく。
【００３６】
ここで、対象処理とする廃水の性状は、ｐＨ（水素イオン濃度）：５．０〜８．０の範囲で、浮遊固形分量（浮遊物質量）（ＳＳ：ＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎＳｏｌｉｄ）：１００〜５００００ｐｐｍのものが望ましく、更には１０００〜５００００ｐｐｍのものが望ましい。
【００３７】
ｐＨが低すぎても高過ぎても、高分子凝集剤の凝集作用が阻害され易い。そのような場合は、適宜、ｐＨ調節剤でｐＨ調節を行なう。ｐＨ調節剤としては、通常、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）や硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）を使用する。
【００３８】
ＳＳが低すぎる場合は、処理する必要が少なくかつ処理効率が良好でなく、ＳＳが高過ぎると、処理能力を超えて凝集による廃水処理（廃水清澄化）が困難となり、処理効率も悪い。
【００３９】
そして、廃水処理量（廃水移送量）は、廃水のＳＳ等により異なるが、例えば、フレキソインク洗浄廃水の場合、２００Ｌ／ｈ以上とする。
【００４０】
（２）凝集処理工程：
▲１▼廃水供給ポンプ１６により一次凝集槽（汚泥サービスタンク）２０へ廃水（処理対象物）を移送させる。そして、該廃水移送量に対応する量の第一・第二カチオン凝集剤を、各凝集剤タンク２９Ａ、２９Ｂから一次凝集槽２０へ各凝集剤供給ポンプ３１Ａ、３１Ｂを介して移送させることにより添加する。このときの、第一・第二カチオン凝集剤の添加時期は、経時的でも同時的でもよい。
【００４１】
このときのカチオン凝集剤の対廃水添加量は、廃水のＳＳ及び凝集剤のタイプにより異なるが、例えば、廃水がフレキソインク洗浄水で、カチオン凝集剤がアンモニウム塩ポリマー系単独使用の場合、１０００〜５０００ｐｐｍとする。アンモニウム塩ポリマー系／ポリアクリル酸エステル系併用の場合、前者：１００〜１５００ｐｐｍ、後者：５０〜５００ｐｐｍとする。
【００４２】
そして、カチオン凝集剤により廃水に凝集（反応）を発生させて一次凝集（一次処理）を行なう。なお、この一次凝集を良好に行なわせるために、攪拌ポンプ（フロキュレータ）２４で軽く攪拌を行なう。
【００４３】
▲２▼次に、一次凝集を行った一次処理水は、一次処理水移送ポンプ２２により二次凝集（混和槽）２６ヘ移送させる。そして、一次処理水にアニオン凝集剤により凝集（反応）を発生せて二次凝集を行なう。
【００４４】
このときのアニオン凝集剤の対廃水添加量は、一次処理水のＳＳ及び凝集剤のタイプにより異なるが、例えば、廃水がフレキソインク洗浄廃水で、アニオン凝集剤がポリアクリルアミド系の場合、５〜４００ｐｐｍとする。
【００４５】
そして、アニオン凝集剤により一次処理水に凝集（反応）を発生させて二次凝集を行なう。なお、この一次凝集反応を良好に行なわせるために、二次フロキュレータ（二次反応攪拌機）で軽く攪拌を行なう（攪拌羽根）。この攪拌の回転速度は、例えば、２〜４ｍｉｎ^−１とする。
【００４６】
なお、二次凝集槽は、必然的ではなく、一次凝集槽で兼ねてもよいが、処理効率の見地からはあった方が望ましい。
【００４７】
（３）固液分離工程（脱水処理工程）：
上記で発生した二次処理水は、二次凝集槽２６から二次処理水移送配管３４を介して溢流自重落下にスクリュープレス式脱水機３２に移送させて、脱水ろ過（固液分離）を行なう。
【００４８】
固液分離により発生した固体成分であるケーキは、ケーキ受コンテナ３８で受けて、廃棄処理を行なう。なお、当該ケーキの水分は、後処理工程との関係から８５％以下、さらに望ましくは、７０％以下となるように脱水処理を行なう。また、当該ケーキが再利用可能な場合は、当然、適宜貯留しておいて、再利用工程に搬送する。
【００４９】
（４）後処理工程：
上記脱水処理工程で、脱水機３２前段で発生したろ過水（二次処理水）は、処理水沈殿槽４８へろ過水移送配管４９を介して連続的に自重落下により移送させた後、沈殿槽４８で沈降分離を行なう。
【００５０】
なお、脱水機３２後段で発生したろ過水は、ＳＳが高いため、一次凝集槽２０へ第二戻し配管３６Ａにより自重落下により戻し、再度、上記一次凝集処理、さらには二次凝集処理を行なう。
【００５１】
沈殿槽４８で発生した底部沈殿物は、引き抜きポンプ５２により、再度、上記一次凝集槽２０へ戻し、再度、上記一次凝集処理さらには二次凝集処理を行なう。
【００５２】
沈殿槽４８の上澄み液は、オーバフロートラフ（溢流受け樋）４８ａから処理水移送配管５４を介して、最終処理水として処理水貯槽５０に貯留させて、放流ポンプ５６から放流配管５８を介して放流又は高次処理工程へと移送する。
【００５３】
なお、上記脱水処理工程においては、脱水機として、スクリュープレス式を用いたが、遠心式、ベルトプレス式、フィルタープレス式も使用可能である。
【００５４】
上記カチオン・アニオン凝集剤としては、下記のようなものを適宜、１種又は２種以上選択して使用可能である。そして、上記実施形態では、２種のカチオン凝集剤で一次凝集を、１種のアニオン凝集剤で二次凝集を行う構成としたが、カチオン凝集剤を１種又は３種以上、アニオン凝集剤を２種以上としてもよく、廃水の種類によっては、少量の無機凝集剤を適宜併用することもできる。
【００５５】
＜カチオン凝集剤＞
▲１▼ポリメタクリル酸エステル系：
代表的に下記構造式により示されるアクリルアミドとＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートとの共重合体であり、具体的には「センカフロックＳＭ５０００Ｃ」（センカ（株）商品名）等を挙げることができる。
【００５６】
【化１】

▲２▼ポリアクリル酸エステル系：
代表的に下記構造式により示されるアクリルアミドとＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートとの共重合体であり、具体的には「センカフロックＳＡ７５８０Ｃ」、「センカフロックＡＫ３０５０Ｃ」（センカ（株）商品名）等を挙げることができる。
【００５７】
【化２】

▲３▼ビニルポリアミジン系：
代表的に下記構造式により示されるアクリロニトリルとＮ−ビニルホルムアミドとの共重合体である。
【００５８】
【化３】

▲４▼ジシアンジアミド系：
具体的に「センカフロックＺ−１５０Ｃ」（センカ（株）商品名）等を挙げることができる。
【００５９】
▲５▼アンモニウム塩ポリマー系（ポリカチオン系）：
具体的は「センカフロックＤＥ−３０」（センカ（株）商品名）等を挙げることができる。
【００６０】
これらのうちで、アンモニウム塩ポリマー系（ポリカチオン系）とポリアクリル酸エステル系又はポリメタクリル酸エステル系とを併用することが、凝集作用（フロック粒子粗大化）が促進されて望ましい。
【００６１】
＜アニオン凝集剤＞
▲１▼ポリアクリルアミド系：
代表的に下記構造式により示されるアクリルアミドとアクリル酸ナトリウムとの共重合体で、具体的には「ハイパークリヤーＣ−３０」、「ハイパークリヤーＡ−４０」（新東ブレーター（株）商品名）等を挙げることができる。
【００６２】
【化４】

また、上記実施形態において、上記カチオン凝集剤又はアニオン凝集剤に代えて下記例示の両性凝集剤のうち、カチオン寄り又はアニオン寄りのものと置換しても、ある程度の凝集作用の増大が期待できるものである。
【００６３】
＜両性凝集剤＞
▲１▼ポリメタクリル酸エステル系：
代表的に下記構造式により示されるアクリルアミドとアクリル酸ナトリウムとＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートとの共重合体である。
【００６４】
【化５】

▲２▼ポリアクリル酸エステル系：
代表的に下記構造式により示されるアクリルアミドとアクリル酸ナトリウムとＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートとの共重合体であり、具体的には「ハイブリッドＨＢ−３０４０」（アムコン（株）商品名）、「センカフロックＡＳＫ５０４０Ｃ」・「センカフロックＡＳＺ２５３０Ｃ」（センカ（株）商品名
【００６５】
【化６】

【００６６】
【試験例】
本発明の効果を確認するために、フレキソインク洗浄廃水（ｐＨ：７．６、ＳＳ：２０００ｐｐｍ）について、凝集沈降試験及びろ過脱水試験を行った。
【００６７】
（１）凝集沈降試験；
▲１▼廃水に対して表１に示すカチオン系／アニオン系の高分子凝集剤（希釈液）を表示の各量となるように添加して、攪拌（３００ｒｐｍ×２０ｓ）して、一次凝集処理を行なう。
【００６８】
▲２▼続いて、アニオン系の高分子凝集剤（希釈液）を表示の各量となるように添加して、攪拌（３００ｒｐｍ×２０ｓ）して、一次凝集処理を行なう。
【００６９】
▲３▼得られた二次処理廃水におけるフロック径を、物差しを当てて目視測定した。
【００７０】
試験結果を、表１・２に示すが、カチオン系のみでは本発明の範囲のフロック径を得難いことが分かる。なお、カチオン系／両性系、両性系／アニオン系の組み合わせでも、３ｍｍ以上のフロック径は得難いことを確認している。
【００７１】
（２）ろ過脱水試験
▲１▼凝集沈降試験で得た試料（二次凝集処理水）の全量を、濾布で、常温ろ過する。
【００７２】
▲２▼ろ過後の濾液についてＳＳを目視判定した。判定基準は下記の如くとした。
【００７３】
−：澄んでいる
＋：わずかに濁っている
＋＋：濁っている
▲３▼ろ過後の濾布上に残ったケーキのフロック強度を手触りにより判定した。判定基準は下記の如くとした。
【００７４】
◎：強
○：中
△：弱
▲４▼ろ過後の濾布上に残ったケーキを加圧脱水（圧力条件：０．９８ｋＰａ×１ｍｉｎ）して得た脱水ケーキを加熱乾燥（１２０℃×９０ｍｉｎ）し、その加熱乾燥前後のケーキ重量を測定して、水分（湿潤基準含水率）を算定した。
【００７５】
試験結果を表２に示すが、カチオン系（アンモニウム塩ポリマー系）のみでは（比較例３）、フロック強度が十分でなく、フロックが加圧脱水させるとろ布を通過してしまい、含水率も測定不可であった。当然、含水率は８５％以上であると推定される。また、アンモニウム塩ポリマー系／ポリアクリル酸エステル系併用の場合（比較例１・２）でも、ポリアクリル酸エステルが１６０ｐｐｍ未満では、フロック径が小さすぎてろ過脱水できなかった。
【００７６】
これに対し、カチオン系２種の場合の実施例１・２においては、ケーキ水分が６１〜６２％と、低水分のものがろ過脱水により得られた。また、カチオン系１種の場合でも、ケーキ水分７５．６％のものが得られた。
【００７７】
【表１】

【００７８】
【表２】

【００７９】
【産業上の利用可能性】
本発明の有機性廃水の処理方法は、上記着色廃水以外に、他の、下水、し尿等の都市廃水、各種産業廃水への適用も期待できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用する廃水処理プラントの一例を示すフローシートである。
【符号の説明】
１２廃水貯槽
２０一次凝集槽
２６二次凝集槽
３２スクリュープレス脱水機
４８処理水沈殿槽
５０処理水貯槽
Ｉ凝集工程装置
ＩＩ固液分離工程装置
ＩＩＩ後処理工程装置[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a method for treating organic wastewater, and particularly relates to an invention suitable for treatment of colored wastewater containing a large amount of organic compounds such as dyes and organic pigments discharged from printing factories, dye factories and dyeing factories.
[0002]
[Background]
One method of treating organic wastewater such as colored wastewater is a method of coagulating and precipitating (floating) using inorganic and organic polymer flocculants, and further solid-liquid separation (filter dehydration) (Patent Document) (See 1 and 2 etc.)
[0003]
[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 61-2006 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-153280 [0004]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above, the present invention has an object (problem) to provide a novel organic wastewater treatment method including a coagulation step in which a floc excellent in solid-liquid separation is obtained.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An organic wastewater treatment method according to the present invention has the following configuration.
[0007]
A method for treating organic wastewater, comprising the following steps (1) and (2).
[0008]
(1) Aggregation step (2) in which two or more kinds of polymer flocculants having different ionic properties are used in combination to agglomerate solids floating in organic wastewater to produce a floc (agglomerate) of 3 mm or more. A solid-liquid separation step in which the flocs aggregated in the aggregation step are collected as a cake by solid-liquid separation (filter dehydration).
[0009]
By using two or more kinds of polymer flocculants with different ionic properties together to form a coarse floc with an average diameter of 3 mm or more, the clarification efficiency of organic wastewater is good, and the solid-liquid separation (filter dehydration) efficiency A good and low moisture cake can be obtained. This has been discovered by the present inventors from various experimental results.
[0010]
Another method of treating organic wastewater according to the present invention has the following configuration.
[0011]
A method for treating organic wastewater, comprising the following steps (1) and (2).
[0012]
(1) An agglomeration step using both a cationic and anionic polymer flocculant to agglomerate solids floating in organic wastewater to form a floc (agglomeration) (2) In the agglomeration step A solid-liquid separation process in which the produced floc is separated into solid and liquid (filter dehydration) and recovered as a cake.
[0013]
By using a cation system and an anion system together as a polymer flocculant, in particular, by using two or more cation systems together, it becomes easy to obtain a coarse and high strength floc having an average diameter of 3 mm or more. As a result, the moisture content of the cake obtained by dehydrating and filtering the floc is also reduced.
[0014]
When using 2 or more types of cation type | system | group together, it is desirable to use together an ammonium salt polymer type | system | group (polycation type | system | group) and a polyacrylic acid ester type | system | group or a polymethacrylic acid ester type | system | group. The above effect becomes remarkable.
[0015]
The solid-liquid separation is preferably performed with a screw press type dehydrator. The flocs agglomerated by using an inorganic flocculant are too strong, and the screw press type is clogged and solid-liquid separation (dehydration filtration) is not possible. In the present invention employing a polymer flocculant, the floc strength is capable of solid-liquid separation by a screw press method. The screw press type is easier to be continuous than the other centrifugal type, belt press type or filter press type, and furthermore, it is easy to reduce moisture.
[0016]
In the post-treatment step, it is desirable that the moisture (humidity reference moisture content) of the recovered cake is 85% by mass or less. This is because post-processing is easy.
[0017]
The invention of each of the above constitutions can improve the coagulation efficiency when organic wastewater is colored wastewater, and in particular, can improve the coagulation efficiency in the case of colored wastewater such as flexo ink washing wastewater. It is possible to promote the aggregation efficiency (coarse particle size) by adding a secondary polymer flocculant to cause a primary agglutination reaction and then performing a secondary agglutination reaction with an anionic polymer flocculant.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the desirable form which implements this invention is demonstrated based on the flowchart (flow diagram) of the wastewater treatment plant of FIG. Here, a case where colored wastewater (fluoresco ink washing wastewater) is organic wastewater is taken as an example.
[0019]
The organic wastewater treatment method of this embodiment basically includes a coagulation step and a solid-liquid separation step.
[0020]
In the following description, anionic, cationic, and amphoteric polymer flocculants may be abbreviated as anionic, cationic, and amphoteric flocculants, respectively.
[0021]
The wastewater treatment system used in this embodiment basically includes (1) a coagulation process apparatus I, (2) a solid-liquid separation process apparatus II, and (3) a post-treatment process apparatus III.
[0022]
(1) The flocculation process apparatus I includes a waste water storage tank (raw solution storage tank) 12 for storing waste water, a primary flocculation tank 20 for performing primary and secondary flocculation reactions, a secondary flocculation tank 26, and a coagulant in each of the flocculation tanks. The anion, first cation and second cation flocculant tanks 27, 27A and 27B are provided.
[0023]
Here, the flocculation tank is not necessarily divided into the primary flocculation tank and the secondary flocculation tank, and the primary and secondary flocculation may be performed in one flocculation tank.
[0024]
Here, the waste water storage tank 12 includes a liquid homogenizing stirrer 14, a waste water supply pump 16, and upper and lower limit water level detectors 18. The waste water supply pump 16 is connected to a waste water supply pipe 17 connected to the primary flocculation tank 20, and can supply waste water to the primary flocculation tank 20.
[0025]
The primary flocculation tank 20 includes a primary treated water transfer pump 22, a stirring pump 24 that is a flocculator, and an upper / lower limit water level detector 18A.
[0026]
The secondary flocculation tank 26 includes an introduction part 26a for introducing primary treated water, an agglomeration part 26b for performing an agglomeration operation by adding an anionic flocculant, and an upper opening / lower opening between the introduction part 26a and the aggregation part 26b. And a buffer portion 26c partitioned by a dam plate.
[0027]
And the primary treated water transfer piping 23 connected with the primary treated water transfer pump 22 of the primary coagulation tank 20 is connected to the bottom part of the introduction part 26a. The bottom part of the introduction part 26a and the agglomeration part 26b of the secondary agglomeration tank 26 are provided with a propeller-type stirrer 28 and a multistage water level detector 30 which are flocculators, and the secondary treated water is supplied to the side part of the agglomeration part 26b. A secondary treated water transfer and supply pipe 34 for overflowing and dropping by its own weight is connected to the dehydrator 32. On the other hand, a first return pipe 36 for intermittently returning sediment to the primary flocculation tank 20 is connected to the bottom via a valve. It is connected.
[0028]
Each of the flocculant tanks 27, 27A, 27B includes a

homogenizing stirrer

29, 29A, 29B and flocculant supply pumps 31, 31A, 31B. Each

flocculant supply pump

31, 31A, 31B of each flocculant tank 27, 27A, 27B supplies waste water so that each flocculant can be supplied to each flocculant tank 20, 26 according to the supply amount of the waste water supply pump 16. The pump 16 and the primary treated water transfer pump 22 are connected by signal wiring. Further, the waste water supply pump 16 and the primary treated water supply pump 22 are also such that the signals of the upper and lower limit water level detectors 18 and 18A of the waste water storage tank 12 and the primary flocculation tank 20 are also feed-packed. The primary treated water transfer pump 22 is fed back with the signal of the multistage water level detector 30 of the secondary flocculation tank 26.
[0029]
(2) In this embodiment, the solid-liquid separation process apparatus II is a screw press dehydrator 32 that performs solid-liquid separation (dehydration filtration) of the secondary treated water, and a cake receiving container 38 that receives the cake from the dehydrator 32. The first-stage filtered water receiving tank 40 and the second-stage filtered water receiving tank 42 for receiving the first-stage filtered water and the second-stage filtered water, respectively.
[0030]
Furthermore, the bottom of the pre-stage filtered water receiving tank 40 is connected with a filtrate transfer pipe 49 for transferring the pre-stage filtered water to the treated water settling tank 48 of the post-treatment process apparatus III by its own weight. A second return pipe 36 A for returning to the primary flocculation tank 20 is connected to the lower part of the post-stage filtered water receiving tank 42.
[0031]
A washing shower 46 connected to the water purification pipe 44 via a valve is disposed above the dehydrator 32.
[0032]
(3) The post-treatment process device III includes a treated water settling tank 48 and a treated water storage tank 50. The sedimentation tank 48 receives the pre-stage filtered water of the dehydrator 32 and settles and separates, and a third return pipe 36 B for returning the sediment to the primary flocculation tank 20 via the drawing pump 52 is connected to the bottom. Further, the side portion can be transferred to the treated water storage tank 50 via the overflow chamber 48 a and the treated water storage tank 50 via the treated water transfer pipe 54.
[0033]
The treated water storage tank 50 includes a discharge pump 56 and upper / lower limit water level detectors 18B. The upper / lower limit water level detector 18B is connected to the discharge pump 56 by signal wiring. A discharge pipe 58 having a filter 60 is connected to the discharge pump 56.
[0034]
Next, a method for treating organic wastewater in the present embodiment using the wastewater treatment system will be described.
[0035]
(1) The waste water discharged from the factory (facility) is stored in a waste water storage tank (raw liquid tank) 12. At this time, the waste water (raw solution) that is the object to be treated is stirred with the stirrer 14 to be in a uniform state.
[0036]
Here, the properties of the wastewater to be treated are those with pH (hydrogen ion concentration): 5.0 to 8.0, suspended solid content (suspended solid amount) (SS: Suspension Solid): 100 to 50000 ppm. Is desirable, and more preferably 1000 to 50000 ppm.
[0037]
If the pH is too low or too high, the aggregation action of the polymer flocculant is likely to be inhibited. In such a case, pH adjustment is appropriately performed with a pH adjusting agent. As the pH regulator, caustic soda (NaOH) or sulfuric acid (H ₂ SO ₄ ) is usually used.
[0038]
When SS is too low, there is little need to process and processing efficiency is not good, and when SS is too high, waste water treatment (waste water clarification) by coagulation becomes difficult and processing efficiency is poor.
[0039]
The wastewater treatment amount (wastewater transfer amount) varies depending on the SS of the wastewater, but is, for example, 200 L / h or more in the case of flexographic ink cleaning wastewater.
[0040]
(2) Aggregation treatment process:
(1) The waste water (treatment object) is transferred to the primary flocculation tank (sludge service tank) 20 by the waste water supply pump 16. Then, an amount of the first and second cationic flocculants corresponding to the wastewater transfer amount is added by being transferred from the respective flocculant tanks 29A and 29B to the primary flocculant tank 20 via the respective

flocculant supply pumps

31A and 31B. To do. At this time, the first and second cationic flocculants may be added over time or simultaneously.
[0041]
The amount of the cationic flocculant added to the waste water at this time varies depending on the SS of the waste water and the type of the flocculant. For example, when the waste water is flexo ink washing water and the cationic flocculant is an ammonium salt polymer system alone, 1000 to 1000 Set to 5000 ppm. In the case of combined use of ammonium salt polymer / polyacrylic acid ester, the former: 100 to 1500 ppm and the latter: 50 to 500 ppm.
[0042]
Then, the flocculation (reaction) is generated in the waste water by the cationic flocculating agent to perform the primary flocculation (primary treatment). In addition, in order to perform this primary aggregation satisfactorily, light stirring is performed with a stirring pump (flocculator) 24.
[0043]
(2) Next, the primary treated water subjected to the primary flocculation is transferred to the secondary flocculation (mixing tank) 26 by the primary treated water transfer pump 22. Then, agglomeration (reaction) is generated in the primary treated water by an anionic flocculant to perform secondary agglomeration.
[0044]
The amount of the anionic flocculant added to the waste water at this time varies depending on the SS of the primary treatment water and the type of the flocculant. For example, when the waste water is a flexo ink washing waste water and the anionic flocculant is a polyacrylamide type, 5 to 400 ppm. And
[0045]
Then, secondary aggregation is performed by causing aggregation (reaction) in the primary treated water with an anionic flocculant. In addition, in order to perform this primary agglutination reaction satisfactorily, light stirring is performed with a secondary flocculator (secondary reaction stirrer) (stirring blade). The rotation speed of this stirring is, for example, 2 to 4 min ⁻¹ .
[0046]
The secondary agglomeration tank is not inevitable and may serve as the primary agglomeration tank, but it is desirable from the viewpoint of processing efficiency.
[0047]
(3) Solid-liquid separation process (dehydration process):
The secondary treated water generated above is transferred from the secondary flocculation tank 26 to the screw press type dehydrator 32 in the overflow of its own weight through the secondary treated water transfer pipe 34 and subjected to dehydration filtration (solid-liquid separation). Do.
[0048]
The cake which is a solid component generated by the solid-liquid separation is received by the cake receiving container 38 and discarded. Note that the dehydration process is performed so that the moisture of the cake is 85% or less, more desirably 70% or less, in relation to the post-treatment process. Moreover, when the said cake can be reused, naturally, it stores suitably and conveys to the reuse process.
[0049]
(4) Post-processing process:
The filtered water (secondary treated water) generated in the preceding stage of the dehydrator 32 in the dehydration process is continuously transferred to the treated water settling tank 48 through the filtered water transfer pipe 49 by its own weight drop, and then the settling tank. At 48, sedimentation is performed.
[0050]
Since the filtered water generated in the subsequent stage of the dehydrator 32 has a high SS, it is returned to the primary flocculation tank 20 by its own weight drop through the second return pipe 36A, and the primary flocculation process and the secondary flocculation process are performed again.
[0051]
The bottom sediment generated in the sedimentation tank 48 is returned again to the primary aggregation tank 20 by the drawing pump 52, and the primary aggregation process and further the secondary aggregation process are performed again.
[0052]
The supernatant of the sedimentation tank 48 is stored in the treated water storage tank 50 as final treated water from the overflow trough 48a through the treated water transfer pipe 54, and from the discharge pump 56 through the discharge pipe 58. Transfer to the discharge or higher processing step.
[0053]
In the dehydration process, a screw press type is used as a dehydrator, but a centrifugal type, a belt press type, and a filter press type can also be used.
[0054]
As the cation / anion flocculant, one or more of the following may be appropriately selected and used. And in the said embodiment, although it was set as the structure which performs a primary aggregation by 1 type of anionic flocculants with 2 types of cationic flocculants, 1 type or 3 types or more of anionic flocculants, anionic flocculants were used. Two or more types may be used, and a small amount of an inorganic flocculant may be used in combination as appropriate depending on the type of wastewater.
[0055]
<Cationic flocculant>
(1) Polymethacrylate type:
Typically, it is a copolymer of acrylamide and N, N-dimethylaminoethyl methacrylate represented by the following structural formula, and specific examples include “Senka Flock SM5000C” (trade name of SENKA Co., Ltd.). .
[0056]
[Chemical 1]

(2) Polyacrylate ester system:
Typically, it is a copolymer of acrylamide and N, N-dimethylaminoethyl acrylate represented by the following structural formula, specifically “Senka Flock SA7580C”, “Sen Cuff Lock AK3050C” (trade name of SENKA Co., Ltd.) Etc.
[0057]
[Chemical 2]

(3) Vinyl polyamidine series:
Typically, it is a copolymer of acrylonitrile and N-vinylformamide represented by the following structural formula.
[0058]
[Chemical 3]

(4) Dicyandiamide type:
Specific examples include “Senka Flock Z-150C” (trade name of Senka Co., Ltd.).
[0059]
(5) Ammonium salt polymer system (polycation system):
Specifically, “Senka Flock DE-30” (trade name of Senka Co., Ltd.) and the like can be mentioned.
[0060]
Of these, it is desirable to use an ammonium salt polymer system (polycation system) and a polyacrylic acid ester system or a polymethacrylic acid ester system in combination because the aggregating action (floc particle coarsening) is promoted.
[0061]
<Anionic flocculant>
(1) Polyacrylamide type:
Typically, a copolymer of acrylamide and sodium acrylate represented by the following structural formula, specifically “Hyperclear C-30” and “Hyperclear A-40” (trade name of Shinto Brater Co., Ltd.) Etc.
[0062]
[Formula 4]

Further, in the above-described embodiment, even if the amphoteric flocculant exemplified below is substituted for the cationic flocculant or the anionic flocculant, it can be expected to increase the flocculent action to some extent even if it is replaced with a cation flocculant or an anionic flocculant. It is.
[0063]
<Amotropic flocculant>
(1) Polymethacrylate type:
Typically, it is a copolymer of acrylamide, sodium acrylate and N, N-dimethylaminoethyl methacrylate represented by the following structural formula.
[0064]
[Chemical formula 5]

(2) Polyacrylate ester system:
Typically, it is a copolymer of acrylamide, sodium acrylate, and N, N-dimethylaminoethyl acrylate represented by the following structural formula. Specifically, “Hybrid HB-3040” (trade name of Amcon Co., Ltd.), “Senka Flock ASK5040C” and “Sen Cuff Lock AZ2530C” (Senka Co., Ltd. trade name)
[Chemical 6]

[0066]
[Test example]
In order to confirm the effect of the present invention, a flocsink washing wastewater (pH: 7.6, SS: 2000 ppm) was subjected to a coagulation sedimentation test and a filtration dehydration test.
[0067]
(1) Coagulation sedimentation test;
(1) Addition of the cationic / anionic polymer flocculant (diluent) shown in Table 1 to the waste water to the indicated amounts, followed by stirring (300 rpm × 20 s) for primary flocculation treatment To do.
[0068]
{Circle around (2)} Subsequently, an anionic polymer flocculant (diluent) is added so as to have the indicated amounts, and stirred (300 rpm × 20 s) to perform primary aggregation treatment.
[0069]
(3) The floc diameter in the obtained secondary treatment wastewater was visually measured with a ruler.
[0070]
The test results are shown in Tables 1 and 2, and it can be seen that it is difficult to obtain a floc diameter in the range of the present invention only with the cationic system. It has been confirmed that it is difficult to obtain a floc diameter of 3 mm or more even in a combination of cationic / amphoteric and amphoteric / anionic.
[0071]
(2) Filtration dehydration test (1) The whole amount of the sample (secondary coagulation treated water) obtained in the coagulation sedimentation test is filtered at room temperature with a filter cloth.
[0072]
(2) The SS was visually determined for the filtrate after filtration. Judgment criteria were as follows.
[0073]
-: Clear +: Slightly cloudy ++: Cloudy (3) The floc strength of the cake remaining on the filter cloth after filtration was judged by touch. Judgment criteria were as follows.
[0074]
◎: Strong ○: Medium △: Weak (4) Dehydrated cake obtained by pressure dehydration (pressure condition: 0.98 kPa × 1 min) of the cake remaining on the filter cloth after filtration was dried by heating (120 ° C. × 90 min) ), And the weight of the cake (wet reference moisture content) was calculated by measuring the cake weight before and after the heat drying.
[0075]
The test results are shown in Table 2, but only with a cation system (ammonium salt polymer system) (Comparative Example 3), the floc strength is not sufficient, and when the floc is dehydrated under pressure, it passes through the filter cloth, and the moisture content is also measured. It was impossible. Naturally, the water content is estimated to be 85% or more. Even in the case of using ammonium salt polymer / polyacrylic acid ester in combination (Comparative Examples 1 and 2), if the polyacrylic acid ester was less than 160 ppm, the floc diameter was too small to be filtered and dehydrated.
[0076]
On the other hand, in Examples 1 and 2 in the case of two types of cationic systems, a cake moisture of 61 to 62% and a low moisture content was obtained by filtration dehydration. Even in the case of one cationic type, a cake having a moisture content of 75.6% was obtained.
[0077]
[Table 1]

[0078]
[Table 2]

[0079]
[Industrial applicability]
The organic wastewater treatment method of the present invention can be expected to be applied to city wastewater such as sewage and human waste and various industrial wastewaters in addition to the colored wastewater.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow sheet showing an example of a wastewater treatment plant used in the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Waste water storage tank 20 Primary coagulation tank 26 Secondary coagulation tank 32 Screw press dehydrator 48 Processed water precipitation tank 50 Processed water storage tank I Coagulation process apparatus II Solid-liquid separation process apparatus III Post-processing process apparatus

Claims

A method for treating organic wastewater, comprising the following steps (1) and (2).
(1) A coagulation step in which two or more ionic polymer flocculants having different ionic properties are used in combination to agglomerate solids floating in the wastewater into flocs (coagulums) having an average diameter of 3 mm or more.
(2) A solid-liquid separation step in which flocs aggregated in the aggregation step are filtered and dehydrated and recovered as a cake.

A method for treating organic wastewater, comprising the following steps (1) and (2).
(1) A coagulation step in which a solid component floating in waste water is aggregated into a floc (agglomerate) using a combination of cationic and anionic polymer coagulants,
(2) A solid-liquid separation step in which flocs aggregated in the aggregation step are filtered and dehydrated and recovered as a cake.

The method for treating organic wastewater according to claim 2, wherein two or more cationic polymer flocculants are used in combination.

4. The method for treating organic wastewater according to claim 3, wherein the cationic polymer flocculant is a combination of an ammonium salt polymer system and a polyacrylate ester or polymethacrylate ester.

The method for treating organic wastewater according to any one of claims 1 to 4, wherein the solid-liquid separation is performed by a screw press type dehydrator.

The method for treating organic wastewater according to any one of claims 1 to 5, wherein the cake recovered in the solid-liquid separation step has a moisture content (wet moisture content) of 85% by mass or less.

The organic wastewater treatment method according to any one of claims 1 to 6, wherein the organic wastewater is colored wastewater.

The organic waste water according to any one of claims 1 to 7, wherein after adding a cationic polymer flocculant to cause a primary agglutination reaction, a secondary agglomeration reaction is performed with an anionic polymer flocculant. Processing method.