JP2005230637A - Dilution apparatus and its operation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被希釈液を希釈水によって希釈するための希釈装置とその運転方法に関するものである。 The present invention relates to a diluting apparatus for diluting a liquid to be diluted with diluting water and an operating method thereof.
例えば、下水処理場での汚泥処理プロセスにおいては、下水は曝気槽において活性汚泥法によって生物処理が施され、これに含まれる有機物が生物酸化反応によって分解される。 For example, in a sludge treatment process at a sewage treatment plant, sewage is biologically treated by an activated sludge method in an aeration tank, and organic substances contained therein are decomposed by a biooxidation reaction.
ところで、曝気槽中の活性汚泥濃度を自動測定する場合、光の透過率と濃度との関係を予め求めておき、光の透過率を測定することによって活性汚泥濃度を求めるようにしているが、光の透過率の測定には汚泥の希釈操作が必要である。尚、曝気槽中の活性汚泥濃度は、通常3000mg/リットル程度であるが、1000〜10000mg/リットルでも運転される。 By the way, when automatically measuring the activated sludge concentration in the aeration tank, the relationship between the light transmittance and the concentration is obtained in advance, and the activated sludge concentration is obtained by measuring the light transmittance. The measurement of light transmittance requires dilution of sludge. In addition, although the activated sludge density | concentration in an aeration tank is about 3000 mg / liter normally, it is drive | operated also at 1000-10000 mg / liter.
ここで、汚泥の希釈は、曝気槽から供給される汚泥と工水又は沈殿槽上澄水とを混合槽において混合することによってなされ、希釈された汚泥は、その濃度や性状(大きさや形状)がセンサーによって測定されている。曝気槽の汚泥を採取する場合、桶を用いて手で汲み取る手動式(特許文献1)とポンプで採取する自動式(特許文献2)との何れかが採用されていた。 Here, the sludge is diluted by mixing the sludge supplied from the aeration tank with the industrial water or the sedimentation tank supernatant water in the mixing tank, and the diluted sludge has its concentration and properties (size and shape). It is measured by a sensor. When collecting sludge in an aeration tank, either a manual type (Patent Document 1) that is manually drawn using a jar or an automatic type (Patent Document 2) that is collected by a pump has been adopted.
ところが、従来は曝気槽の汚泥を送液ポンプによって混合槽まで圧送していたため、汚泥が送液ポンプによる剪断力を受けてその性状が変化してしまい、曝気槽内に汚泥の性状を正しく測定することができないという問題があった。又、送液ポンプを設ける必要があるために、装置のコストアップを招くという問題があった。 However, since the sludge in the aeration tank was conventionally pumped to the mixing tank by the liquid feed pump, the sludge was subjected to the shearing force by the liquid feed pump, and its properties changed, and the sludge properties were correctly measured in the aeration tank. There was a problem that could not be done. Further, since it is necessary to provide a liquid feed pump, there is a problem that the cost of the apparatus is increased.
従って、本発明の目的とする処は、送液ポンプを廃して被希釈液をその性状を変化させることなく希釈することができる希釈装置とその運転方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a diluting apparatus capable of diluting a liquid to be diluted without changing its properties by eliminating a liquid feeding pump and an operating method thereof.
又、断続的に希釈を行う場合、希釈装置の運転停止時には汚泥が供給ラインに停滞するため、この汚泥によってラインに目詰まりが発生するという問題もあった。 In addition, when the dilution is performed intermittently, the sludge stays in the supply line when the operation of the diluting apparatus is stopped, so that there is a problem that the line is clogged by the sludge.
従って、本発明の目的とする処は、被希釈液によるラインの目詰まりを防ぐことができる希釈装置の運転方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of operating a diluting apparatus that can prevent clogging of the line due to the liquid to be diluted.
更に、希釈装置の始動時に、混合槽が空の状態或は混合槽内の液位が不十分な状態(液位が混合ラインの出口位置よりも低い状態)で汚泥を混合槽に投入すると、汚泥フロックが投入の衝撃によって崩壊し、その性状(大きさや形状)が変化してしまうという問題もあった。 Furthermore, when the dilution tank is started, if the mixing tank is empty or the liquid level in the mixing tank is insufficient (the liquid level is lower than the outlet position of the mixing line), the sludge is put into the mixing tank. There was also a problem that the sludge floc collapses due to the impact of the input, and its properties (size and shape) change.
従って、本発明の目的とする処は、被希釈液の混合槽への投入による衝撃を緩和してその性状の変化を防ぐことができる希釈装置の運転方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of operating a diluting device that can alleviate the impact caused by charging the liquid to be diluted into the mixing tank and prevent changes in its properties.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、被希釈液槽に収容された被希釈液と希釈水槽に収容された希釈水とを混合槽において混合して被希釈液を希釈する希釈装置において、前記被希釈液槽内の液位を前記混合槽内の液位よりも高く設定したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2記載の発明は、被希釈液槽に収容された被希釈液と希釈水槽に収容された希釈水とを混合槽において混合して被希釈液を希釈する装置であって、前記被希釈液槽内の液位を前記混合槽内の液位よりも高く設定し、前記被希釈液槽から延びる被希釈液ラインと前記希釈水槽から延びる希釈水ラインとを接続し、両者の接続部から混合ラインを前記混合槽まで延ばし、前記被希釈液ライン、希釈水ライン、混合ラインにそれぞれ第1、第2、第3バルブを設けて成る希釈装置の運転方法として、前記希釈水ラインの圧力を前記被希釈液ラインの圧力よりも高く設定するとともに、始動時には前記第3バルブを閉じ、前記第1及び第2バルブを開いて被希釈液ラインの空気を希釈水で置換した後、第3バルブを開くことを特徴とする。
Invention of
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、始動時に前記被希釈液ラインの空気を希釈水で置換した後、前記第1バルブを閉じ、前記第3バルブを開いて希釈水を前記混合槽に先に投入し、該混合槽内の希釈水の水位が前記混合ラインの出口位置よりも高くなった後に前記第1バルブを開いて被希釈液を混合槽に投入することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, after the air in the diluted liquid line is replaced with dilution water at the start, the first valve is closed and the third valve is opened to supply the dilution water. The mixture tank is first charged, and after the level of dilution water in the mixing tank becomes higher than the outlet position of the mixing line, the first valve is opened and the diluted liquid is charged into the mixing tank. And
請求項4記載の発明は、請求項2又は3記載の発明において、断続的に希釈を行う場合の運転停止時には、前記第3バルブを閉じ、前記第1及び第2バルブを開いて前記被希釈液ラインに希釈水を逆流させて充填することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the invention, when the operation is stopped when intermittent dilution is performed, the third valve is closed, the first and second valves are opened, and the dilution is performed. The liquid line is filled with dilution water in a reverse flow.
請求項1及び請求項2記載の発明によれば、被希釈液槽内の液位を混合槽内の液位よりも高く設定し、装置の始動時には被希釈液ラインの空気を希釈水で置換するようにしたため、被希釈液槽内の被希釈液はサイホンの原理によって混合槽へと移送される。この結果、送液ポンプが不要となり、被希釈液をその性状を変化させることなく希釈することができるとともに、装置のコストダウンを図ることができる。 According to the first and second aspects of the present invention, the liquid level in the liquid tank to be diluted is set higher than the liquid level in the mixing tank, and the air in the liquid line to be diluted is replaced with diluted water when the apparatus is started. Therefore, the liquid to be diluted in the liquid tank to be diluted is transferred to the mixing tank by the principle of siphon. As a result, a liquid feed pump becomes unnecessary, and the liquid to be diluted can be diluted without changing its properties, and the cost of the apparatus can be reduced.
請求項3記載の発明によれば、始動時に希釈水を混合槽に先に投入し、該混合槽内の希釈水の水位が混合ラインの出口位置よりも高くなった後に被希釈液を混合槽に投入するようにしたため、被希釈液の混合槽への投入による衝撃が緩和されてその性状の変化が防がれる。
According to invention of
請求項4記載の発明によれば、断続的に希釈を行う場合の運転停止時には、被希釈液ラインに希釈水を充填するようにしたため、被希釈液による被希釈液ラインの目詰まりが防がれる。
According to the invention described in
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る希釈装置の構成図であり、本実施の形態では、下水処理場での汚泥処理プロセスにおいて汚泥の濃度や性状を測定するために施される希釈操作について説明する。 FIG. 1 is a configuration diagram of a diluting apparatus according to the present invention. In this embodiment, a diluting operation performed for measuring the concentration and properties of sludge in a sludge treatment process at a sewage treatment plant will be described.
図1において、1は曝気槽であり、この曝気槽1においては、不図示の散気管から供給される空気によって曝気しながら活性汚泥法によって下水が生物処理され、下水中の有機物が生物酸化反応によって分解される。そして、曝気槽1内の処理液は、不図示のラインを経て沈殿槽2に移送され、沈殿槽2における沈澱分離によって処理水と分離汚泥とに分離される。
In FIG. 1,
ところで、曝気槽1内の活性汚泥は、その濃度や性状(大きさや形状)が測定されるが、その測定には活性汚泥の希釈操作が必要であり、本実施の形態では、活性汚泥は沈殿槽2から供給される処理水によって希釈され、希釈された活性汚泥は混合槽3においてその濃度や性状が測定される。
By the way, the concentration and properties (size and shape) of the activated sludge in the
即ち、曝気槽1から立ち上がって混合槽3に向かう汚泥ラインaには、沈殿槽2から延びる処理水ラインbが接続されており、両ラインa,bの接合部からは混合ラインcが混合槽3に向かって延び、この混合ラインcの出口は混合槽3内に開口している。そして、汚泥ラインa、処理水ラインb、混合ラインcにはそれぞれバルブV1,V2,V3が設けられており、処理水ラインcの途中にはポンプ4が設けられている。
That is, the treated water line b extending from the
又、混合槽2には、撹拌羽根5とセンサー6及びレベル計7が設けられており、混合槽3の底部から延びる排水ラインdにはバルブV4が設けられている。そして、混合槽3の下方には排水槽8が設置され、この排水槽8内にはポンプ9が設けられ、ポンプ9の吐出側から導出する排水ラインeは排水槽8外へと延設されている。尚、前記レベル計7は、混合槽3内の液位のLow(L)レベルとHigh(H)レベルをそれぞれ検知するレベル計(L)7aとレベル計(H)7bによって構成されている。
The
而して、本実施の形態に係る希釈装置においては、曝気槽1内の液位は混合槽3内の液位の低位(Lowレベル)よりも高く設定されており、両者間には図示のようにΔHのヘッド差が設けられている。
Thus, in the diluting apparatus according to the present embodiment, the liquid level in the
次に、以上のように構成された希釈装置の運転方法を図2に示すタイムチャートに従って説明する。 Next, the operation method of the dilution apparatus configured as described above will be described according to the time chart shown in FIG.
希釈装置の始動に際しては、バルブV3が閉じられ、バルブV1とV2が開かれる(Step1)。すると、沈殿槽2からの処理水がポンプ4によって昇圧されて処理水ラインbから供給され、処理水ラインbと汚泥ラインa内の空気が処理水によって置換され、処理水ラインbと汚泥ラインaに処理水が充填される。尚、このとき、バルブV4は開かれ、レベル計7と撹拌羽根5及びセンサー6は共に非作動状態にある。
When starting the dilution apparatus, the valve V3 is closed and the valves V1 and V2 are opened (Step 1). Then, the treated water from the
而して、上述のように処理水ラインbと汚泥ラインaに処理水が充填されると、バルブV2が閉じられ、バルブV3が開けられる(Step2)。すると、前述のように曝気槽1内の汚泥は、サイホンの原理によって汚泥ラインaと混合ラインcを通って混合槽3内に投入され、汚泥ラインbの処理水が汚泥に置換される。尚、このときバルブV4は開いているため、混合槽3に投入された汚泥は、排水ラインdから排水槽8へと落下して収容される。
Thus, when the treated water line b and the sludge line a are filled with treated water as described above, the valve V2 is closed and the valve V3 is opened (Step 2). Then, as described above, the sludge in the
次に、バルブV1とV4が閉じられ、バルブV2が開けられる(Step3)。すると、沈殿槽2からの処理水がポンプ4によって昇圧され、処理水ラインbと混合ラインcを通って混合槽3に投入されて貯留される。
Next, the valves V1 and V4 are closed and the valve V2 is opened (Step 3). Then, the pressure of the treated water from the
そして、混合槽3での処理水の水位が上昇し、その水位がレベル計(L)7aによって検知されると、バルブV2が閉じられ、バルブV1が開けられる(Step4)。すると、曝気槽1内の汚泥がサイホンの原理によって汚泥ラインa及び混合ラインcを通って混合槽3へと投入され、混合槽3に貯留されている処理水と混合されて希釈される。このように、始動時に処理水を混合槽3に先に投入し、該混合槽3内の処理水の水位が混合ラインcの出口位置よりも高くなった後に汚泥を混合槽3に投入するようにしたため、汚泥の混合槽3への投入による衝撃が緩和されてその性状(大きさや形状)の変化が防がれる。
Then, when the level of the treated water in the
上述のように汚泥を混合槽3に投入することによって汚泥と処理水との混合液の液位が上昇し、その液位がレベル計(H)7bによって検知されると、バルブV1とV3が閉じられ(結局、全てのバルブV1〜V4が閉じられる)、撹拌羽根5が駆動されて混合槽3内の混合液が撹拌され、処理水によって希釈された汚泥の濃度や性状がセンサー6によって測定される(Step5)。
When the sludge is introduced into the
上述のように処理水によって希釈された汚泥の濃度や性状がセンサー6によって測定されると、バルブV4が開けられる(Step6)。すると、混合槽3内の混合液(処理水によって希釈された汚泥)が排水ラインdから排水槽8へと排出される。そして、排水槽8に排出された混合液は、ポンプ9によって昇圧されて排出ラインeを通って外部に廃棄される。尚、このとき、撹拌羽根5とセンサー6は共に非作動状態にある。
When the concentration and property of the sludge diluted with treated water as described above is measured by the
その後、バルブV4が閉じられ、バルブV2とV3が開けられる(Step7)。すると、沈殿槽2からの処理水がポンプ4によって昇圧され、処理水ラインbから混合ラインcを通って混合槽3へと投入され、この処理水によって混合槽3が清掃される。
Thereafter, the valve V4 is closed and the valves V2 and V3 are opened (Step 7). Then, the treated water from the
次に、バルブV3が閉じられ、バルブV1とV2が開けられる(Step8)。すると、沈殿槽2からの処理水がポンプ4によって昇圧されて処理水ラインbから汚泥ラインaへと逆流し、汚泥ラインaに充填されていた汚泥が処理水によって置換され、汚泥ラインaには処理水が充填される。このように、断続的に希釈を行う場合の運転停止時には、汚泥ラインaに処理水を充填するようにしたため、汚泥による汚泥ラインaの目詰まりが防がれる。
Next, the valve V3 is closed and the valves V1 and V2 are opened (Step 8). Then, the treated water from the
以上において、本実施の形態に係る希釈装置においては、曝気槽1内の汚泥(正確には汚泥を含んだ被処理水)の液位を混合槽3内の混合液の液位よりも高く設定し(具体的には、両液位の間にヘッド差ΔHを設けた)、装置の始動時には汚泥ラインaの空気を処理水で置換するようにしたため、曝気槽1内の汚泥はサイホンの原理によって混合槽3へと移送される。この結果、従来要していた送液ポンプが不要となり、汚泥をその性状を変化させることなく希釈することができるとともに、装置のコストダウンを図ることができる。
In the above, in the dilution apparatus according to the present embodiment, the liquid level of the sludge in the aeration tank 1 (precisely, the water to be treated containing sludge) is set higher than the liquid level of the mixed liquid in the
又、本実施の形態においては、汚泥の希釈に沈殿槽2において分離される処理水を用いるようにしたため、汚泥の性状を変えることなく、その濃度や性状を検出することができる。これは、処理水は元々汚泥と一緒に存在したものであるため、この処理水で汚泥を希釈した方が水道水等で希釈するよりは汚泥の性状変化が起こりにくいという理由による。
Moreover, in this Embodiment, since the treated water isolate | separated in the
ところで、本実施の形態に係る希釈装置においては、処理水ラインbの圧力を汚泥ラインaの圧力よりも高く設定する必要があるため、処理水ラインbにポンプ4を設けたが、処理水として予め加圧された水道水等の工水を使用すれば、ポンプ4を省略することができる。何れにおいても、処理水を加圧する必要があるため、沈殿槽2を混合槽3よりも低い位置に設置しても良い。
By the way, in the dilution apparatus which concerns on this Embodiment, since it is necessary to set the pressure of the treated water line b higher than the pressure of the sludge line a, although the
本発明は、下水処理場での汚泥処理プロセスにおける汚泥の希釈操作のみならず、その他任意の被希釈液の希釈水による希釈操作に対して有用である。 The present invention is useful not only for a sludge dilution operation in a sludge treatment process at a sewage treatment plant, but also for a dilution operation of any other liquid to be diluted with dilution water.
1 曝気槽(被希釈液槽)
2 沈殿槽(希釈水槽)
3 混合槽
4 ポンプ
5 撹拌羽根
6 センサー
7 レベル計
8 排水槽
9 ポンプ
a 汚泥ライン(被希釈液ライン)
b 処理水ライン(希釈水ライン)
c 混合ライン
d,e 排水ライン
V1 バルブ(第1バルブ)
V2 バルブ(第2バルブ)
V3 バルブ(第3バルブ)
V4 バルブ
1 Aeration tank (diluted liquid tank)
2 Precipitation tank (dilution water tank)
3
b Treated water line (dilution water line)
c Mixing line d, e Drain line V1 valve (first valve)
V2 valve (second valve)
V3 valve (third valve)
V4 valve
Claims (4)
前記被希釈液槽内の液位を前記混合槽内の液位よりも高く設定したことを特徴とする希釈装置。 In a diluting apparatus that dilutes the liquid to be diluted by mixing the liquid to be diluted stored in the liquid tank to be diluted and the dilution water stored in the water tank in the mixing tank,
A diluting apparatus characterized in that a liquid level in the liquid tank to be diluted is set higher than a liquid level in the mixing tank.
前記希釈水ラインの圧力を前記被希釈液ラインの圧力よりも高く設定するとともに、始動時には前記第3バルブを閉じ、前記第1及び第2バルブを開いて被希釈液ラインの空気を希釈水で置換した後、第3バルブを開くことを特徴とする希釈装置の運転方法。 A device for diluting the diluted liquid by mixing the diluted liquid stored in the diluted liquid tank and the diluted water stored in the diluted water tank in the mixing tank, wherein the liquid level in the diluted liquid tank is Set higher than the liquid level in the mixing tank, connect the diluted liquid line extending from the diluted liquid tank and the diluted water line extending from the diluted water tank, and extend the mixing line from the connecting part to the mixing tank. , A method of operating a diluting device comprising first, second, and third valves in the diluted liquid line, the diluting water line, and the mixing line,
The pressure of the dilution water line is set higher than the pressure of the dilution liquid line, and at the start, the third valve is closed, and the first and second valves are opened to dilute the air in the dilution liquid line with dilution water. A method for operating a diluting device, wherein the third valve is opened after the replacement.
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