JP2005199248A - 原水の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クリプトスポリジウム汚染を防止し、かつ安価にして保守点検も容易な原水の処理方法を提案することを目的とする。
【解決手段】粒子状物質を含有する水溶液に凝集剤を添加して粒子状物質をフロック化させた懸濁液を調製し、次にこの懸濁液を原水流入部に添加する、原水の処理方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、種々の原水を凝集沈殿装置により処理する、原水の処理方法に関する。

従来、原水を処理する代表的な方法として、傾斜板を設けた横流沈殿池や傾斜管を設けた高速凝集沈殿池等が知られている（以下傾斜板や傾斜管を「傾斜板等」と称する）。しかしながら、この横流沈殿池や高速凝集沈殿池等は、生成したフロックによって傾斜板等の間隙が閉塞する欠点があった。

このような欠点を解消する方法として、被処理水を攪拌槽で凝集剤と共にフロックを形成する処理工程を有し、被処理水の懸濁物質を沈降分離または浮上分離する水処理方法において、被処理水に加える凝集剤の全部または一部を上記攪拌槽より容積の小さい凝集処理槽で上記処理水の一部を用いて処理してフロックおよび／またはその中間物を形成し、この形成したフロックおよび／またはその中間物を上記攪拌槽の被処理水に加えることを特徴とする懸濁水の処理方法が提案されている（特許文献１）。

しかしながら、この処理方法も懸濁水が高濁度の場合には、所期の目的を達成することはできるが、懸濁水が低濁度になると、フロックが生成されにくい。さらに、低水温の場合には、水粘性は高く、低Ｍアルカリの場合には、水酸基（ＯＨ⁻）が少ないために、フロックが生成されにくく、微粒子状の汚濁物質がキャリーオーバーする欠点がある。
また近年は、被処理水がクリプトスポリジウムに汚染されている場合が多い。このクリプトスポリジウムは、人やその他の哺乳動物の小腸に寄生して、下痢を発生するようになる。従って特許文献１に記載の方法のように処理水の一部を用いて処理して形成したフロックおよび／またはその中間物を用いると、前記クリプトスポリジウム汚染の拡大を招来することになり好ましくない。
特許第２５５６３０９号公報

そこで、本発明者は、ダム、河川、湖沼等から取水する原水のように、例えば降雨時による原水が高濁度の場合にも、また晴天時等のように、原水が低濁度の場合にも、低水温、低Ｍアルカリの場合にも好適に処理できる方法について種々検討を重ねた結果本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、粒子状物質を含有する水溶液に凝集剤を添加して粒子状物質をフロック化させた懸濁液を調製し、次にこの懸濁液を原水流入部に添加する、原水の処理方法である。

本発明方法によれば、原水が低濁度から高濁度の広範囲においても、低水温、低Ｍアルカリの場合でも、優れた清澄化効果を有し、また使用する凝集剤も安価であり、使用量も低減させることができる。さらに、本発明方法によれば、クリプトスポリジウム汚染をも予防することができる。

また、本発明方法は、懸濁液の水分母が少量で、粒子密度が高く、粒子状物質を含有する水溶液に凝集剤を直接注入することにより、粒子状物質同士が水温やＭアルカリ度の要素を凌駕し、瞬間的に飢餓状態の模擬凝集となり、マイナスアルカリ側となる。模擬凝集した懸濁液を原水に注入すると原水中のＭアルカリが殺到して、電気中和されたフロックが短時間で形成される。

さらに、使用する粒子状物質が、有機物を分解する作用があるものは、クリプトスポリジウム等の汚染を防止し、かつこの懸濁液を原水に添加して、生成されたフロックはクリプトスポリジウム等に汚染されていない汚泥で、循環再使用でき、安価である。

また、原水量に対し、粒子状物質を含有する水溶液の少量に直接凝集剤を添加し、フロックを形成した懸濁液を原水に添加するので、原水の濁度・水温・Ｍアルカリ度等の変化に左右されない運転管理ができる。

次に本発明方法について横流沈殿池を例に説明するが、本発明は、以下の説明のみに限定されるものではない。

図１は、本発明の処理方法に適した横流沈殿池の概略図である。
１は原水流入部、２は急速攪拌槽、３は緩速攪拌槽、４は水流傾斜板を設置した沈殿槽、５は傾斜板を設置した沈殿槽、６は集水トラフ、７は懸濁液形成槽、８は粒子状物質を含有する水溶液供給管、９は凝集剤供給管、１０は懸濁液供給管、１１は原水を示す。

河川等から取水した原水１１をアルカリ側に調整して原水流入部１に導入する。一方懸濁液形成槽７に粒子状物質を含有する水溶液を供給管８により供給し、ここに凝集剤供給管９より凝集剤を添加し、攪拌して粒子状物質をフロック化させ懸濁液を調製する。懸濁液形成槽７は加温して使用され好ましい。

本発明方法に用いる粒子状物質としては、ゼオライト、ベントナイト、カオリン、焼成ドラバイト、炭酸カルシウム、消石灰、石灰、粉末酸化チタン、粉末貝殻、天日乾燥された汚泥等が挙げられる。この粒子状物質は単独で使用しても、２種以上混合して用いても良い。粒子状物質の使用量は、通常０．０３〜１０重量％、特に０．１〜５重量％の範囲が好ましい。粒子状物質を含有する水溶液は、水分母が少量で、粒子密度が高い。

ドラバイトは電気石とも呼ばれ、石自体から常に微弱電流を発しており、永久的な電気分極を持ち焦電効果を有する。焼成ドラバイトはトルマリンの鉱石をセラミック加工したもので、微粒子状の汚濁物質を吸着し、有機物を分解する殺菌・脱臭作用があり、粉末活性炭の代替として使用できる。

粉末酸化チタンとしては、平方結晶系で高温型のルチル型、低温型のアナターゼ型、斜方結晶系のブルックカイト型のいずれの物でも使用し得るが、中でもアナターゼ型のものが好ましい。懸濁液中の酸化チタンを核としたフロックに、紫外線が当たると抗菌・光触媒作用により、原水中にある菌類、環境ホルモン、クリプトスポリジウム等の有機物を殺菌・酸化還元・分解・除去する働きがある。

粉末貝殻は、抗菌性とミネラルの溶出、脱臭、微アルカリによる中和作用があり、原水を浄化することでクリプトスポリジウム等の汚染防止や、原水中の不足するＭアルカリ度を補い凝集効果を高める働きを有する。

クリプトスポリジウムは、乾燥や紫外線に弱いので、天日乾燥された汚泥は、粒子状物質として使用することができる。

凝集剤としては、アルミ系凝集剤、鉄系凝集剤、重粒子状物質系混合凝集剤等が挙げられるが特に鉄系凝集剤がよい。鉄系凝集剤は還元作用があり、脱臭、脱臭効果が得られ、沈降速度も高い。アルミ系凝集剤に比べ、腐食が少ない。また、鉄系凝集剤としては、ポリ塩化鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、塩化第二鉄等が挙げられる。鉄系凝集剤の使用量は、３００〜５０００００ｐｐｍ特に１０００〜１０００００ｐｐｍの範囲が好ましい。

なお、重粒子状物質系混合凝集剤は沈殿池で分離された懸濁物質（汚泥）を天日乾燥する際に使用する脱水効果のある脱水剤として使用することもできる。

次に懸濁液を懸濁液供給管１０から原水流入部１に導入する。懸濁液を添加された原水１１は、急速攪拌槽２によって懸濁液と良く混合させた後、緩速攪拌槽３でさらに接触混合して、原水中の懸濁物質をフロック化させる。
次に原水１１は、水流傾斜板（「パトレシア」日本ソリッド株式会社製商品名）の展張された沈殿槽４に導入され、フロック化された汚濁物を沈降分離する。さらに、原水は、次の傾斜板の設けられた沈殿槽５により、さらにフロック化された汚濁物を沈降分離して清澄化する。清澄化された原水１１は、流出槽６を通り、浄化池に送られ上水道として供給される。

本発明方法によれば、鉄系凝集剤を使用しても、従来の欠点とされていた茶褐色の着色もなく、かつ少量の鉄系凝集剤で原水を清澄化することができる。

‥‥横流沈殿池の断面図

符号の説明

１‥‥原水流入部
７‥‥懸濁液形成槽
９‥‥凝集剤供給管
１０‥‥懸濁液供給管

Claims (2)

1. 粒子状物質を含有する水溶液に凝集剤を添加して粒子状物質をフロック化させた懸濁液を調製し、次にこの懸濁液を原水流入部に添加することを特徴とする、原水の処理方法。
2. 懸濁液が粒子状物質を０．０３〜１０重量％および凝集剤３００〜５０００００ｐｐｍを含有する請求項１記載の原水の処理方法。

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