JP2008237947A - イオン含有排水処理装置及びイオン含有排水の処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第一のイオン含有排水処理装置10Aは、フッ化物イオンを含有する排水11A中のフッ化物イオンをフッ化カルシウムにする第一の反応槽14と、フッ化カルシウムを含有する排水11B中に残留するフッ化物イオンを除去する第二の反応槽19と、フッ化カルシウムを含有する排水11B中のフッ化カルシウムの凝集したフロックが更に大きく成長し、造粒する造粒槽53と、フロックが濃縮された濃縮汚泥23を高速に沈降分離する高速沈澱槽55と、沈降分離した濃縮汚泥23の一部23aを水酸化カルシウム12と混合したアルカリ化合物含有濃縮汚泥27を第一の反応槽14に送給する汚泥反応槽28とからなる。
【選択図】図1
Description
また、図中、符号29−1、29−2はpH計であり、V1〜V5はバルブであり、Pはポンプであり、Mはモーターである。
本発明による第一の実施の形態に係るイオン含有排水処理装置について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明による第一の実施の形態に係るイオン含有排水処理装置の構成を示す概略図である。図中、前記図5に示したイオン含有排水処理装置と同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。
また、本実施の形態では、処理対象となるイオンを含有する排水としては、例えば半導体製造工場などから排出されるフッ化物イオンを含有するイオン含有排水を用いて説明する。
図1に示すように、本発明による第一の実施の形態に係る第一のイオン含有排水処理装置10Aは、フッ化物イオンを含有する排水(原水)11Aに第一の薬剤供給部13より水酸化カルシウム12を供給し、フッ化カルシウム(CaF2)の生成を行なう第一の反応槽14と、該第一の反応槽14より生成された前記フッ化カルシウムを含有する排水11Bに第二の薬剤供給部18より酸17を供給し、前記フッ化カルシウムを含有する排水11B中に残留する前記フッ化物イオンを除去すると共に、前記フッ化カルシウムを含有する排水11BのpHの調整を行なう第二の反応槽19と、該第二の反応槽19から排出される前記フッ化カルシウムを含有する排水11Bに高分子凝集剤20を供給し、前記フッ化カルシウムの凝集を行なう有機高分子凝集剤供給部21と、造粒槽本体51内の回転軸方向に少なくとも二段以上の攪拌翼52が設けられ、フッ化カルシウムの凝集したフロックを含有する排水を造粒槽本体51下部から供給し、前記造粒槽本体51上部に上昇するにつれて前記フロックが更に大きく成長し、造粒する造粒槽53と、前記造粒したフロックを含有する排水11Cを高速沈澱槽本体54上部から供給し、前記造粒したフロックが濃縮された濃縮汚泥23を高速に沈降分離する高速沈澱槽55と、該高速沈澱槽55で沈降分離された前記濃縮汚泥23の一部23aを抜出す汚泥返送ライン26と、該汚泥返送ライン26より送給された前記濃縮汚泥23の一部23aと前記第一の薬剤供給部13より供給される前記水酸化カルシウム12とを混合して得られる水酸化カルシウム含有濃縮汚泥27を前記第一の反応槽14に送給する汚泥反応槽28とからなるものである。
また、前記濃縮汚泥23aの供給量の制御は、前記汚泥返送ライン26の途中に設けられた手動弁(図示せず)の開度調節によって行うことができる。
前記反応工程(S101)は、前記フッ化物イオンを含有する排水(原水)11Aを第一の反応槽14に送給し、前記第一の反応槽14において前記フッ化物イオンを含有する排水(原水)11A中の前記フッ化物イオンと前記水酸化カルシウム12とを反応させ、フッ化カルシウムを生成し、生成された前記フッ化カルシウムを含有する排水11Bを第二の前記反応槽19に送給し、前記第二の反応槽19において前記フッ化カルシウムを含有する排水11Bに酸17を供給し、前記フッ化カルシウムを含有する排水11B中に残留する前記フッ化物イオンを除去すると共に、前記フッ化カルシウムを含有する排水11BのpHの調整を行なう工程である。
前記造粒工程(S102)は、前記反応工程(S101)において前記第二の反応槽19から排出される前記フッ化カルシウムを含有する排水11Bに前記有機高分子凝集剤20を添加して前記フッ化カルシウムを凝集し、前記フッ化カルシウムが凝集したフロックを生成し、前記フッ化カルシウムを含有する排水11Bを前記造粒槽本体51下部に送給し、前記造粒槽本体51内の回転軸方向に少なくとも二段以上設けられている前記攪拌翼52を回転させ、前記造粒槽本体51下部から前記造粒槽本体51上部に上昇するにつれて前記フロックを更に大きく成長させ、造粒する工程である。
前記固液分離工程(S103)は、前記造粒工程(S102)において前記造粒したフロックを含有する排水11Cを前記高速造粒槽本体54上部側から供給し、前記高速沈澱槽55において前記濃縮汚泥23を高速に沈降分離する工程である。
前記汚泥反応工程(S104)は、前記固液分離工程(S103)において沈降分離された前記濃縮汚泥23を前記高速沈澱槽55から抜出し、抜出された前記濃縮汚泥23の一部23aと前記水酸化カルシウム12とを混合して得られる前記水酸化カルシウム含有濃縮汚泥27を前記第一の反応槽14に送給する工程である。
ここで、本実施例では、イオン含有排水としては、フッ化物イオン含有排水を用いた。
実施例1は、図1に示す本実施の形態に係る第一のイオン含有排水処理装置10Aを用いて行なったものである。また、実施例1では、沈澱槽の水面積負荷を5.0m3/m2・hrとしたものである。
比較例1、2は、図5に示す従来のイオン含有排水処理装置100Aを用いて行なったものである。
比較例1は図5に示す従来のイオン含有排水処理装置100Aの沈澱槽の水面積負荷を5.0m3/m2・hrとしたものである。
比較例2は図5に示す従来のイオン含有排水処理装置100Aの沈澱槽の水面積負荷を1.0m3/m2・hrとしたものである。
本発明による第一の実施の形態に係るイオン含有排水処理装置について、図3を参照して説明する。
図3は、本発明による第二の実施の形態に係るイオン含有排水処理装置の構成を示す概略図である。図中、図1に示す第一の実施の形態に係る第一のイオン含有排水処理装置10Aと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。
図3に示すように、本実施の形態に係る第二のイオン含有排水処理装置10Bは、図1に示す第一の実施の形態に係る第一のイオン含有排水処理装置10Aの前記造粒槽53の前記攪拌翼52を前記高速造粒槽本体54内の槽下部に一体として設けてなるものである。
前記フッ化物イオンを含有する排水11A中にフッ化カルシウムの生成を行なう反応工程(S201)と、前記フッ化カルシウムを含有する排水11B中の前記フッ化カルシウムが凝集したフロックを更に大きく成長させて造粒し、造粒したフロックが濃縮された濃縮汚泥23を水と高速に固液分離し、前記濃縮汚泥23を抜出す造粒・分離工程(S202)と、前記濃縮汚泥23の一部23aと前記水酸化カルシウム12とを混合して得られる前記水酸化カルシウム含有濃縮汚泥27を前記第一の反応槽14に送給する汚泥反応工程(S203)とからなるものである。
反応工程(S201)は、前記フッ化物イオンを含有する排水(原水)11Aを第一の反応槽14に送給し、前記第一の反応槽14において排水11中の前記フッ化物イオンと水酸化カルシウム12とを反応させ、フッ化カルシウムを生成し、生成された前記フッ化カルシウムを含有する排水11Bを第二の反応槽19に送給し、前記第二の反応槽19において前記フッ化カルシウムを含有する排水11Bに酸17を供給し、前記フッ化カルシウムを含有する排水11B中に残留する前記フッ化物イオンを除去すると共に、前記フッ化カルシウムを含有する排水11BのpHの調整を行なう工程である。
前記造粒・分離工程(S202)は、前記反応工程(S201)において前記第二の反応槽19から排出される前記フッ化カルシウムを含有する排水11B中の前記フッ化カルシウムを凝集し、前記フッ化カルシウムが凝集したフロックを生成し、前記造粒・沈澱槽62本体下部から前記造粒・沈澱槽本体62上部に上昇するにつれて前記フロックが更に大きく成長して造粒し、前記造粒・沈澱槽本体62内上部側において造粒したフロックが濃縮された濃縮汚泥23を水と高速に固液分離し、抜出す工程である。
前記汚泥反応工程(S203)は、前記造粒・分離工程(S202)において固液分離され抜出された前記濃縮汚泥23の一部23aと前記水酸化カルシウムとを混合して得られる水酸化カルシウム含有濃縮汚泥27を前記第一の反応槽14に送給する工程である。
10B 第二のイオン含有排水処理装置
11A フッ化物イオンを含有する排水(原水)
11B フッ化カルシウムを含有する排水
11C 造粒したフロックを含有する排水
12 水酸化カルシウム
13 第一の薬剤供給部
14 第一の反応槽
15 硫酸アルミニウム
16 無機凝集剤供給部
17 酸
18 第二の薬剤供給部
19 第二の反応槽
20 高分子凝集剤
21 有機高分子凝集剤供給部
22 凝集槽
23 フッ化カルシウムを含む濃縮汚泥
24 沈澱槽
25 沈澱槽本体
26 汚泥返送ライン
27 水酸化カルシウム含有濃縮汚泥
28 汚泥反応槽
29−1、29−2 pH計
31 排水導入管
32 アルカリ化合物供給管
32A アルカリ化合物供給管
32B アルカリ化合物供給管
33 無機凝集剤供給管
34 酸供給管
35 高分子凝集剤供給管
36 排水送給管
36A 排水送給管
36B 排水送給管
37 汚泥排出管
40 処理水
41 脱水機
42A、42B 開口部
43 整流板
44A、44B ディストリビューター
45 じゃま板
51 造粒槽本体
52 攪拌翼
53 造粒槽
54 高速造粒槽本体
55 高速沈澱槽
61 造粒・沈澱槽
62 造粒・沈澱槽本体
63 汚泥抜出し管
64 排泥器
V1〜V5 バルブ
M モーター
P ポンプ
Claims (18)
- イオンを含有する排水に第一の薬剤供給部よりアルカリ化合物、又は前記アルカリ化合物及びカルシウム化合物を供給し、難溶性塩から成る不溶物の生成を行なう第一の反応槽と、
該第一の反応槽より生成された前記不溶物を含有する排水に第二の薬剤供給部より酸を供給し、前記不溶物を含有する排水中に残留する前記イオンを除去すると共に、前記不溶物を含有する排水のpHの調整を行なう第二の反応槽と、
前記第二の反応槽から排出される前記不溶物を含有する排水に有機高分子凝集剤を供給し、前記不溶物の凝集を行なう有機高分子凝集剤供給部と、
槽本体内の回転軸方向に少なくとも二段以上の攪拌翼が設けられ、前記不溶物が凝集したフロックを含有する排水を槽本体下部から供給し、前記槽本体上部に上昇するにつれて前記フロックが更に大きく成長し、造粒する造粒槽と、
該造粒槽において造粒したフロックを含有する排水を槽本体上部から供給し、前記造粒したフロックが濃縮された濃縮汚泥を沈降分離する高速沈澱槽と、
該高速沈澱槽で沈降分離された濃縮汚泥の一部を抜出す汚泥返送ラインと、
該汚泥返送ラインより送給された前記濃縮汚泥と前記第一の薬剤供給部より供給される前記アルカリ化合物、又は前記アルカリ化合物及びカルシウム化合物と混合して得られるアルカリ化合物含有濃縮汚泥を前記第一の反応槽に送給する汚泥反応槽とからなることを特徴とするイオン含有排水処理装置。 - イオンを含有する排水に第一の薬剤供給部よりアルカリ化合物、又は前記アルカリ化合物及びカルシウム化合物を供給し、難溶性塩から成る不溶物の生成を行なう第一の反応槽と、
該第一の反応槽より生成された前記不溶物を含有する排水に第二の薬剤供給部より酸を供給し、前記排水中に残留する前記イオンを除去すると共に、前記排水のpHの調整を行なう第二の反応槽と、
前記第二の反応槽から排出される前記不溶物を含有する排水に有機高分子凝集剤を供給し、前記不溶物の凝集を行なう有機高分子凝集剤供給部と、
槽本体内下部側に回転軸方向に少なくとも二段以上の攪拌翼が設けられ、前記不溶物の凝集したフロックを含有する排水を槽本体下部から供給し、槽本体上部に上昇するにつれて前記フロックを更に大きく成長させて造粒し、槽本体内上部側において造粒したフロックが濃縮された汚泥を水と固液分離し、槽本体側壁に設けられている汚泥抜出し管より前記汚泥を抜出す造粒・沈澱槽と、
前記沈澱槽で固液分離された前記汚泥の一部を抜出す汚泥返送ラインと、
汚泥返送ラインより送給された前記濃縮汚泥と前記第一の薬剤供給部より供給される前記アルカリ化合物、又は前記アルカリ化合物及びカルシウム化合物とを混合して得られるアルカリ化合物含有濃縮汚泥を前記第一の反応槽に送給する汚泥反応槽とからなることを特徴とするイオン含有排水処理装置。 - 請求項2において、
前記造粒・沈澱槽から抜出された前記汚泥を回収する排泥器が設けられてなることを特徴とするイオン含有排水処理装置。 - 請求項1乃至3の何れか一つにおいて、
前記第二の反応槽が、前記不溶物を含有する排水に無機凝集剤を供給し、前記不溶物の凝集を促進する無機凝集剤供給部を有してなることを特徴とするイオン含有排水処理装置。 - 請求項1乃至4の何れか一つにおいて、
前記アルカリ化合物が、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、又は水酸化カリウムの何れか一つ又はこれら混合してなるものであることを特徴とするイオン含有排水処理装置。 - 請求項1乃至5の何れか一つにおいて、
前記カルシウム化合物が、塩化カルシウムであることを特徴とするイオン含有排水処理装置。 - 請求項1乃至6の何れか一つにおいて、
前記酸が、硫酸、塩酸の何れかであることを特徴とするイオン含有排水処理装置。 - 請求項1乃至7の何れか一つにおいて、
前記無機凝集剤が、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化アルミニウムのアルミ系凝集剤、又は、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、ポリ硫酸鉄の鉄系凝集剤の何れかであることを特徴とするイオン含有排水処理装置。 - 請求項1乃至8の何れか一つにおいて、
前記イオンを含有する排水が、フッ化物イオン、重金属イオン、リン酸イオンの何れか一つ以上を含有する排水であることを特徴とするイオン含有排水処理装置。 - イオンを含有する排水を第一の反応槽に送給し、前記第一の反応槽において排水中の前記イオンとアルカリ化合物、又は前記アルカリ化合物及びカルシウム化合物とを反応させ、難溶性塩から成る不溶物を生成し、生成された前記不溶物を含有する排水を第二の反応槽に送給し、前記第二の反応槽において前記不溶物を含有する排水に酸を供給し、前記不溶物を含有する排水中に残留する前記イオンを除去すると共に、前記不溶物を含有する排水のpHの調整を行なう反応工程と、
前記反応工程において前記第二の反応槽から排出される前記不溶物を含有する排水に有機高分子凝集剤を添加して前記不溶物を凝集し、前記不溶物が凝集したフロックを生成し、前記フロックを含有する排水を造粒槽本体下部に送給し、前記造粒槽本体内の回転軸方向に少なくとも二段以上設けられている攪拌翼を回転させ、前記造粒槽本体下部から前記造粒槽本体上部に上昇するにつれて前記フロックを更に大きく成長させ、造粒する造粒工程と、
前記造粒工程において造粒したフロックを含有する排水を沈澱槽本体上部側から供給し、前記造粒槽において前記造粒したフロックが濃縮された汚泥と水とを高速に沈降分離する固液分離工程と、
前記固液分離工程において沈降分離された前記汚泥を前記沈澱槽から抜出し、抜出された前記汚泥の一部と前記アルカリ化合物、又は前記アルカリ化合物及びカルシウム化合物とを混合して得られるアルカリ化合物含有濃縮汚泥を前記アルカリ化合物として前記第一の反応槽に送給する汚泥反応工程とからなることを特徴とするイオン含有排水の処理方法。 - イオンを含有する排水を第一の反応槽に送給し、前記第一の反応槽において排水中の前記イオンとアルカリ化合物、又は前記アルカリ化合物及びカルシウム化合物とを反応させ、難溶性塩から成る不溶物を生成し、生成された前記不溶物を含有する排水を第二の反応槽に送給し、前記第二の反応槽において前記不溶物を含有する排水に酸を供給し、前記排水中に残留する前記イオンを除去すると共に、前記排水のpHの調整を行なう反応工程と、
前記反応工程において前記第二の反応槽から排出される前記不溶物を含有する排水に有機高分子凝集剤を添加して前記不溶物を凝集し、前記不溶物が凝集したフロックを生成し、前記フロックを含有する排水を造粒・沈澱槽本体下部に送給し、造粒・沈澱槽本体内の下部側に回転軸方向に少なくとも二段以上設けられている攪拌翼を回転させ、前記造粒・沈澱槽本体下部から前記造粒・沈澱槽本体上部に上昇するにつれて前記フロックを更に大きく成長させて造粒し、前記造粒・沈澱槽本体内上部側において造粒したフロックが濃縮された汚泥を水と高速に固液分離し、前記造粒・沈澱槽本体側壁に設けられている汚泥抜出し管より前記汚泥を抜出る造粒・分離工程と、
前記造粒・分離工程において固液分離され抜出された前記汚泥の一部と前記アルカリ化合物、又は前記アルカリ化合物及びカルシウム化合物とを混合して得られるアルカリ化合物含有濃縮汚泥を前記アルカリ化合物として前記第一の反応槽に送給する汚泥反応工程とからなることを特徴とするイオン含有排水の処理方法。 - 請求項11において、
前記造粒・沈澱槽から抜出された不溶物を含む汚泥を排泥器に回収することを特徴とするイオン含有排水の処理方法。 - 請求項10乃至12の何れか一つにおいて、
前記第二の反応槽中の前記不溶物を含有する排水に無機凝集剤を供給し、前記不溶物の凝集を促進することを特徴とするイオン含有排水の処理方法。 - 請求項10乃至13の何れか一つにおいて、
前記アルカリ化合物が、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、又は水酸化カリウムの何れか一つ又はこれら混合してなるものであることを特徴とするイオン含有排水の処理方法。 - 請求項10乃至14の何れか一つにおいて、
前記カルシウム化合物が、塩化カルシウムであることを特徴とするイオン含有排水の処理方法。 - 請求項10乃至15の何れか一つにおいて、
前記酸が、硫酸、塩酸の何れかであることを特徴とするイオン含有排水の処理方法。 - 請求項10乃至16の何れか一つにおいて、
前記無機凝集剤が、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化アルミニウムのアルミ系凝集剤、又は、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、ポリ硫酸鉄の鉄系凝集剤の何れかであることを特徴とするイオン含有排水の処理方法。 - 請求項10乃至17の何れか一つにおいて、
前記イオンを含有する排水が、フッ化物イオン、重金属イオン、リン酸イオンの何れか一つ以上を含有する排水であることを特徴とするイオン含有排水の処理方法。
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