JP2010017682A - 排水処理方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この発明の排水処理方法は、処理前の排水1にその処理後の清浄水2をフィードバックし混合してこの排水処理方法による処理対象水4を調整し、前記処理前の排水1に対する処理後の清浄水2の混合量は、その排水処理の態様について、処理対象水4の濃度指標と流量とが処理に好適な所定の範囲となるように設定すると共に前記処理対象水4の濃度指標をセンサーにより検知し、前記処理対象水4の濃度指標が所定の範囲となるように処理前の排水1への処理後の清浄水2のフィードバック量とこの処理系からの排出量とを制御するようにした。
【選択図】図1
Description
このように色々な排水があるが、その水量や水質は日や時間帯によって変動する。例えば同じ日であっても時間帯によってCOD(化学的酸素要求量)が高いときで2,000ppm近くなり、低いときは1,000ppmを切ったりする。したがって、処理に際しては水量や水質を平均化し且つ処理可能な所定の濃度(生物処理の場合はCOD500ppm程度と言われる)まで希釈するため調整槽(特許文献1)に1日分とかを溜めていた。すなわち日々処理すべき量が1,000トンの場合、1,000トン+αの大きさの調整槽(ピット)を設けてそこに溜めておく。こうするとCODが1,000〜2,000ppmと倍半分に変動したとしても、調整槽に溜めておくうちに次第に水質が均一平均化されて翌日にはどの位置でも1,500ppm程度となる。このようにして平均化された後に処理すると、排水本来の水量や水質の経時的なアップダウンの影響を軽減して処理を安定化させることができる。
しかし、排水を溜めておくために調整槽の大きなピットが必要である上に、調整槽を使用していても日毎の変動のためか処理時の水質が変動している場合があるという問題があった。
(1)この発明の排水処理方法は、処理前の排水にその処理後の清浄水をフィードバックし混合してこの処理方法による処理対象水を調整し、前記処理前の排水に対する処理後の清浄水の混合量は、その排水処理の態様について、処理対象水の濃度指標と流量とが処理に好適な所定の範囲となるように設定すると共に前記処理対象水の濃度指標をセンサーにより検知し、前記処理対象水の濃度指標が所定の範囲となるように処理前の排水への処理後の清浄水のフィードバック量とこの処理系からの排出量とを制御するようにしたことを特徴とする。
ここで排水の処理の態様として、生物処理、電気分解による処理、酸化剤(次亜塩素酸ソーダ等)を添加する処理などを例示することができる。前記濃度指標としてCOD(化学的酸素要求量)、BOD(生物化学的酸素要求量)、TOC、T-N、n-ヘキサンなどを例示することができる。
ここで、センサーで前記処理対象水の他に、処理前の排水と処理後の清浄水の濃度指標をも検知するようにすると、元々の排水と系から排出する清浄水との濃度指標も把握できるので実際上特に排出する清浄水について好ましい。
ところで、処理の態様が電気分解の場合は、必要に応じて排水に食塩などの電解質を溶解させて適当な導電率を付与して電流が流れるようにし、その陽極酸化や生成するOHラジカル等の酸化作用などによって排水中に含有される有機成分を酸化分解しそのCODを低減させる。処理対象水の処理時(処理中)のpHは、電気分解によって生成する次亜塩素酸等の酸化作用が強い範囲に調整する。この電気分解による処理は、生物処理と相違して瞬時に酸化分解が行われると共に汚泥がでないという利点がある。
ここで、前記電解質として塩化ナトリウム(食塩)や臭化ナトリウムなどを例示することができる。前記電解質を含有する水として例えば海水を利用することができる。前記次亜ハロゲン酸として次亜塩素酸や次亜臭素酸などを例示することができる。電解質を分離する手段としてRO膜を用いたり、イオン交換樹脂を用いたり、電気透析を利用したり、イオンセパレーターを使用したりすることができる。
このように構成し、酸化剤生成電解機構で生成した酸化剤含有水を前記処理対象水に及ぼしてその濃度指標の低減処理を行い、処理後の清浄水から電解質を分離したものをフィードバックして処理前の排水に混合するようにしたので、フィードバックして処理前の排水に混合する処理後の清浄水からは電解質が分離されたものとなっており、電解質の濃度が処理時に累積的に増大していくことを回避することができる。また、分離回収した電解質は酸化剤生成電解機構へ供給するようにしたので、酸化剤含有水に含まれる電解質を酸化剤生成機構に循環してその有効利用を図ることができる。
この排水処理システムは前記排水処理方法と同様の作用を有する。ここで、排水を供給して処理を行う処理水槽には、処理開始時には(未だ処理後の清浄水がないので)水道水(又は前回の処理後の清浄水)を貯留しておくとよい。
処理後の清浄水をフィードバックして処理対象水を調整することにより、元々の排水自体の濃度等の変動による処理への影響を軽減して円滑な処理を行うことができるので、調整槽は必ずしも必要なくまた水質の日々の変動を吸収することができる。
ところで、排水は時期や時間帯によって水量や水質がけっこう変動しているものである。例えば液晶テレビの製造工場の場合、生産設備の稼動状況はボーナス商戦の準備の時期の如何などの世間の需要環境に応じて大きく異なってくるものであり、計画生産でならすようにしてはいてもフル稼働の際には大量の排水が発生する反面、その時期を過ぎると一変してほぼ休業状態に近い状況となることがある。また、人が多く水の使用量が多い時間帯と人が少ない時間帯とでも排水量はかなり異なる。そこで、敷地内に排水の貯留槽として大きなピットを掘削工事し(かなりの敷地面積を要する)、このピット内に排水を貯留してできるだけ水量・水質の平均化・均一化を図ろうとするものの、ここから出てくる処理すべき排水の水質は意外に変動している。よって実際の処理時にBOD濃度やCOD濃度が高過ぎたり低かったりして適切な処理が行えない、換言すると排水がきちんと浄化できていないケースも見られた。
このため大きなエバポレーターを複数個並設し、それぞれで排水を蒸発させて再液化せしめ(高濃度有機成分は蒸発せずに濃縮され残渣となる)、その再液化分(高濃度有機成分が減少しているのでCODもある程度は低減している)を生物処理すると共に蒸発残渣は廃棄物として処分にすることが試行されていたが、排水量が多いと多額の燃料代がかかり最善の策とは言い難いと共に、また廃棄物残渣の運搬にも多大な費用と労力とが必要とされる。
この排水処理方法及びシステムは、排水の水量・水質は変動するものであることを前提として容認しつつこの変動を如何に縮小・吸収して処理するかに着眼したものであり、以下のように構成している。
(実施形態1)
この排水処理方法は、処理前の排水(COD 1000〜2000ppm)1に、その処理後の清浄水(COD5ppm未満で好ましくはほぼ0ppm)2をフィードバックし混合して、この処理方法(酸化剤含有水3たる次亜塩素酸ソーダを添加して酸化分解する処理法とした)による処理対象水4を調整するようにしている。なお、この実施形態ではCOD 1000〜2000ppmの排水を処理したが、どのような濃度の排水、例えばCOD 300000ppmとかの高濃度の排水であっても適用が可能である。
一方、この排水処理システムは前記排水処理方法を装置化したものであり、排水を処理する処理水槽5とその処理後の清浄水2をフィードバックする帰還流路6とを具備し、処理前の排水1に処理水槽5における処理後の清浄水2を、帰還流路6を介してフィードバックし混合して処理対象水4を調整するようにしている。なお、処理後の清浄水2をフィードバックして処理前の排水1と混合して処理対象水4を調整するのであるが、水道水などの外部の清浄水も併せて混合するようにしてもよい(図示せず)。
前記処理前の排水1に対する処理後の清浄水2の混合量は、その排水処理の態様(酸化剤の添加法であるか、電気分解による処理法であるか、生物処理法であるかなど)について、処理対象水4の濃度指標(COD)と流量とが処理に好適な所定の範囲となるように設定すると共に、前記処理前の排水1と処理後の清浄水2と処理対象水4との濃度指標をセンサー(COD計)により検知し、前記処理対象水4の濃度指標が所定の範囲(電気分解や酸化剤の添加による処理では例えばCOD 50〜100ppmとすることができ、生物処理の場合は400〜600ppm程度が好ましい)となるように、処理前の排水1への処理後の清浄水2のフィードバック量Aとこの処理系からの排出量Bとを制御するようにしている。なお、処理前の排水1の濃度指標のセンサーをS1、処理後の清浄水2の濃度指標のセンサーをS2、処理対象水4の濃度指標のセンサーをS3で示す。
前記電解質として塩化ナトリウム(食塩)や臭化ナトリウムなどを例示することができる。前記電解質を含有する水として例えば海水を利用することができる。前記次亜ハロゲン酸として次亜塩素酸や次亜臭素酸などを例示することができる。前記電解質分離手段9としてRO膜を用いたり、イオン交換樹脂を用いたり、電気透析を利用したり、イオンセパレーターを使用したりすることができる。
なお、排水の処理を行う処理水槽5には、処理開始時には未だ処理後の清浄水2が存在しないので水道水や前回の処理後の清浄水2を貯留しておくとよい。また、排水中にss成分等が混在している場合は砂濾過装置などで事前に濾過処理をしておく。
この排水処理方法及びシステムによると、処理前の排水(COD 1000〜2000ppm)1にその処理後の清浄水2(COD5ppm未満で好ましくはほぼ0ppm)をフィードバックし混合してこの処理方法(酸化剤たる次亜塩素酸ソーダを添加して酸化分解する処理法)による処理対象水4を調整し、処理前の排水1に対する処理後の清浄水2の混合量は、その排水処理の態様(酸化剤の添加法であるか、電気分解による処理法であるか、生物処理法であるかなど)について処理対象水4の濃度指標と流量とが処理に好適な所定の範囲となるように設定すると共に前記処理対象水4の濃度指標をセンサー(COD計)により検知し、前記処理対象水4の濃度指標が所定の範囲(COD 50〜100ppm)となるように処理前の排水1への処理後の清浄水2のフィードバック量Aとこの処理系からの排出量Bとを制御するようにしたので、処理後の清浄水2をフィードバックして処理対象水4を調整することにより、元々の排水自体の濃度等の変動による処理への影響を軽減して円滑な処理を行うことができると共に、調整槽は必ずしも必要なくまた水質の日々の変動を吸収することができるという利点がある。また、調整に処理後の清浄水2を利用しており、水資源を節約することができ環境問題に資することができるという利点がある。
そのうえ、処理後の清浄水2は前記の如く汚れ評価指標の濃度が低減したもの(COD5ppm未満)であるので、種々の用途にリサイクル利用することができ水資源の提供を介して環境問題に資することができるという利点がある。また、処理前の排水1を調整槽などに溜め置きしておくことなく、リアルタイム且つダイレクトに処理することが可能であるという利点がある。
この実施形態では排水の処理の態様を電気分解とし(図示せず)、排水の導電率が低い場合などの必要に応じて排水に食塩などの電解質を溶解させて適当な導電率を付与して電流が流れるようにし、その陽極酸化や生成するOHラジカル等の酸化作用などによって排水中に含有される有機成分を酸化分解しそのCODを低減させる。処理対象水の処理時(処理中)のpHは、電気分解によって生成する次亜塩素酸等の酸化作用が強い範囲に調整する。
具体的は、食塩などの電解質を添加して処理対象水の電導度につき電気分解が可能な範囲とし、処理水槽に電解電極を挿入して処理対象水を直接的に電気分解するようにしている。この電気分解による処理は、生物処理と相違して瞬時に酸化分解が行われると共に汚泥がでないという利点がある。
2 処理後の清浄水
3 酸化剤含有水
4 処理対象水
5 処理水槽
6 帰還流路
7 酸化剤生成電解機構
Claims (3)
- 処理前の排水1にその処理後の清浄水2をフィードバックし混合してこの排水処理方法による処理対象水4を調整し、前記処理前の排水1に対する処理後の清浄水2の混合量は、その排水処理の態様について、処理対象水4の濃度指標と流量とが処理に好適な所定の範囲となるように設定すると共に前記処理対象水4の濃度指標をセンサーにより検知し、前記処理対象水4の濃度指標が所定の範囲となるように処理前の排水1への処理後の清浄水2のフィードバック量とこの処理系からの排出量とを制御するようにしたことを特徴とする排水処理方法。
- 電解質を含有する水を電気分解して次亜ハロゲン酸を生成させる酸化剤生成電解機構7を具備し、前記酸化剤生成電解機構7で生成した酸化剤含有水3を前記処理対象水4に及ぼしてその濃度指標の低減処理を行い、処理後の清浄水2から電解質を分離したものをフィードバックして処理前の排水1に混合すると共に、分離回収した電解質は酸化剤生成電解機構7へ供給するようにした請求項1記載の排水処理方法。
- 排水を処理する処理水槽5とその処理後の清浄水2をフィードバックする帰還流路6とを具備し、処理前の排水1に処理水槽5での処理後の清浄水2を帰還流路6を介してフィードバックし混合して処理対象水4を調整し、前記処理前の排水1に対する処理後の清浄水2の混合量は、その排水処理の態様について、処理対象水4の濃度指標と流量とが処理に好適な所定の範囲となるように設定すると共に前記処理対象水4の濃度指標をセンサーにより検知し、前記処理対象水4の濃度指標が所定の範囲となるように処理前の排水1への処理後の清浄水2のフィードバック量とこの処理系からの排出量とを制御するようにしたことを特徴とする排水処理システム。
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