JP2010162518A - 水処理装置および水処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この水処理装置では、マイクロナノバブル発生機54から凝集付着槽4にマイクロナノバブルを供給することによって、凝集付着槽4において形成される凝集フロックにマイクロナノバブルを付着させる。さらに、加圧タンク16から加圧浮上槽9の下部混合部10に供給する微細気泡も上記凝集フロックに付着させる。よって、加圧浮上槽9では、マイクロナノバブルと微細気泡の両方でもって上記凝集フロックを短時間で浮上分離することができる。また、マイクロナノバブル発生槽31に界面活性剤タンク18から界面活性剤を添加することで、このマイクロナノバブル発生槽31において、多量でサイズの小さいマイクロナノバブルやナノバブルを含有した2次処理水を作製できる。
【選択図】図1
Description
上記原水槽から被処理水が導入される凝集槽と、
上記凝集槽に凝集剤を添加する凝集剤タンクと、
上記凝集槽からの被処理水が下部に導入される加圧浮上槽と、
上記加圧浮上槽の下部に微細気泡を供給する微細気泡供給部と、
上記加圧浮上槽から被処理水が導入されるマイクロナノバブル発生槽と、
上記マイクロナノバブル発生槽に第1のマイクロナノバブルを供給すると共に上記凝集槽または上記加圧浮上槽の下部に上記第1のマイクロナノバブルに比べてサイズが大きいが上記微細気泡供給部が供給する微細気泡に比べてサイズが小さな第2のマイクロナノバブルを供給するマイクロナノバブル発生機と、
上記マイクロナノバブル発生槽に界面活性剤を添加する界面活性剤タンクとを備えたことを特徴としている。
上記マイクロナノバブル発生槽からの被処理水を吸い込んで上記被処理水にマイクロナノバブルを発生させると共に気体せん断部が付属した渦流ポンプと、
上記渦流ポンプからの被処理水が導入されてこの被処理水を加圧する加圧タンクと、
上記加圧タンクからの被処理水が導入されて上記第1のマイクロナノバブルを含有した被処理水を上記マイクロナノバブル発生槽に供給すると共に上記第2のマイクロナノバブルを含有した被処理水を上記凝集槽または上記加圧浮上槽の下部に供給する余剰エアータンクとを有する。
上記生物処理装置からの処理水が導入される精密ろ過装置とを備えた。
上記生物処理装置からの処理水が導入される精密ろ過装置と、
上記精密ろ過装置からの処理水が導入される逆浸透膜装置とを備え、
上記逆浸透膜装置から得られた処理水を超純水製造装置の原水として再利用する。
上記余剰エアータンクから上記マイクロナノバブル発生槽内へ延びたマイクロナノバブル配管と、
上記マイクロナノバブル配管の先端部に取り付けられた気体せん断ノズルと、
上記渦流ポンプに付属した気体せん断部からのマイクロナノバブル含有被処理水を上記加圧タンクと余剰エアータンクをバイパスして上記気体せん断ノズルへ導くバイパス配管とを有する。
さらに、上記前段の凝集槽に無機凝集剤を添加する無機凝集剤タンクと、上記後段の凝集槽に高分子凝集剤を添加する高分子凝集剤タンクとを備えた。
上記凝集槽に凝集剤を添加し、
上記凝集槽から加圧浮上槽の下部に被処理水を導入し、
上記加圧浮上槽の下部に微細気泡供給部から微細気泡を導入し、
上記加圧浮上槽からマイクロナノバブル発生槽に被処理水を導入し、
マイクロナノバブル発生機から上記マイクロナノバブル発生槽に第1のマイクロナノバブルを供給すると共に上記マイクロナノバブル発生機から上記凝集槽または上記加圧浮上槽の下部に上記第1のマイクロナノバブルに比べてサイズが大きいが上記微細気泡供給部が供給する微細気泡に比べてサイズが小さな第2のマイクロナノバブルを供給し、上記マイクロナノバブル発生槽に界面活性剤を添加する。
気体せん断部が付属した渦流ポンプで上記マイクロナノバブル発生槽からの被処理水を吸い込んで上記被処理水にマイクロナノバブルを発生させ、
上記渦流ポンプからのマイクロナノバブルを含有した被処理水を加圧タンクで加圧し、
上記加圧タンクからのマイクロナノバブル含有被処理水を余剰エアータンクに供給し、この余剰エアータンクから上記マイクロナノバブル発生槽に上記第1のマイクロナノバブルを含有した被処理水を供給し、上記余剰エアータンクから上記凝集槽または上記加圧浮上槽の下部に上記第2のマイクロナノバブルを含有した被処理水を供給する。
図1は、この発明に係る水処理装置の第1実施形態を模式的に示す図である。 図1において、符号1は、原水槽であり、処理するべき被処理水としての排水等の流入水が導入される。上記排水以外の流入水としては、河川水、工業用水、水道水、地下水、工場における再利用水等が該当する。
次に、図2に本発明の水処理装置の第2実施形態を示す。この第2実施形態は、マイクロナノバブル発生槽31からの2次処理水配管34に生物処理装置37を追加設置し、2次処理水配管34から出た被処理水をさらに生物処理装置37に導入して生物学的に処理して3次処理水としている点だけが、前述の第1実施形態と異なっている。よって、この第2実施形態では、前述の第1実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第1実施形態と異なる部分を説明する。
次に、図3に、本発明の水処理装置の第3実施形態を示す。この第3実施形態は、マイクロナノバブル発生槽31からの2次処理水配管34に物理処理装置38を追加設置し、2次処理水配管34から出た被処理水をさらに物理処理装置38に導入して物理学的に処理して3次処理水としている点だけが、前述の第1実施形態と異なっている。よって、この第3実施形態では、前述の第1実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第1実施形態と異なる部分を説明する。
次に、図4に、本発明の水処理装置の第4実施形態を示す。この第4実施形態は、マイクロナノバブル発生槽31からの2次処理水配管34に化学処理装置39を追加設置し、2次処理水配管34から出た被処理水をさらに化学処理装置39に導入して化学的に処理して3次処理水としている点だけが、前述の第1実施形態と異なっている。よって、この第4実施形態では、前述の第1実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第1実施形態と異なる部分を説明する。
次に、図5に、本発明の水処理装置の第5実施形態を示す。この第5実施形態は、マイクロナノバブル発生槽31からの2次処理水配管34に生物処理装置37続いて精密ろ過装置40を追加設置して、2次処理水配管34から出た被処理水をさらに生物処理装置37と精密ろ過装置40に導入している点だけが、前述の第1実施形態と異なっている。よって、この第5実施形態では、前述の第1実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第1実施形態と異なる部分を説明する。
次に、図6に、本発明の水処理装置の第6実施形態を示す。この第6実施形態は、マイクロナノバブル発生槽31からの2次処理水配管34に生物処理装置37続いて精密ろ過装置40、逆浸透膜装置41を順次追加設置して、2次処理水配管34から出た被処理水を順に生物処理装置37、精密ろ過装置40、逆浸透膜装置41に導入している点だけが、前述の第1実施形態と異なっている。よって、この第6実施形態では、前述の第1実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第1実施形態と異なる部分を説明する。
次に、図7に、本発明の水処理装置の第7実施形態を示す。この第7実施形態は、マイクロナノバブル発生槽31からの2次処理水配管34に曝気槽42続いて沈澱槽43を追加設置して、2次処理水配管34から出た被処理水をさらに曝気槽42と沈殿槽43に導入して生物学的に処理し、3次処理水としている点だけが、前述の第1実施形態と異なっている。よって、この第7実施形態では、前述の第1実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第1実施形態と異なる部分を説明する。
次に、図8に、本発明の水処理装置の第8実施形態を示す。この第8実施形態は、マイクロナノバブル発生槽31からの2次処理水配管34に接触酸化槽44続いて沈澱槽43を追加設置して、2次処理水配管34から出た被処理水をさらに接触酸化槽44と沈澱槽43に導入している点だけが、前述の第1実施形態と異なっている。よって、この第8実施形態では、前述の第1実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第1実施形態と異なる部分を説明する。
次に、図9に、本発明の水処理装置の第9実施形態を示す。この第9実施形態は、次の(1)、(2)の点だけが、前述の第1実施形態と異なる。
次に、図10に、本発明の水処理装置の第10実施形態を示す。この第10実施形態は、微小マイクロナノバブル配管27の先端に設置した第2気体せん断ノズル45に水配管で第3気体せん断ノズル46が接続されている点だけが、前述の第9実施形態と異なる。よって、この第10実施形態では、前述の第9実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第9実施形態と異なる部分を説明する。
次に、図11に、本発明の水処理装置の第11実施形態を示す。この第11実施形態は、次の(1),(2)の点だけが前述の第1実施形態と異なる。
図7の第7実施形態の水処理装置に基づき、実験装置を製作した。この実験装置において、原水槽1の容量を約1m3とし、凝集付着槽4の容量を1m3とし、加圧浮上槽9の容量を3m3とし、マイクロナノバブル発生槽31の容量を1m3とした。また、曝気槽42の容量を6m3とし、沈殿槽43の容量を3m3とし、凝集剤タンク8の容量を0.5m3とし、界面活性剤タンク18の容量を0.5m3とした。また、この実験装置は、比較のため、A系列とB系列の2系列製作した。そして、被処理水として人工排水をこの2系列の実験装置に導入して、約3ヶ月試運転を行った。
(表)
2 原水槽ポンプ
3 吐出配管
4 凝集付着槽
5 第1撹拌機
6 凝集剤水配管
7 凝集剤定量ポンプ
8 凝集剤タンク
9 加圧浮上槽
10 混合部
11 浮上汚泥抜き出し部
12 掻き寄せ板
13 掻き寄せ機
14 処理水部
15 加圧タンクポンプ
16 加圧タンク
17 コンプレッサー
18 界面活性剤タンク
19 界面活性剤定量ポンプ
20 界面活性剤水配管
21 粗大マイクロバブル水配管
22 バルブ
23 余剰エアータンク
24 第2加圧タンク
25 空気配管
26 ニードルバルブ
27 微小マイクロナノバブル水配管
28 気体せん断部
29 渦流ポンプ
30 吸い込み配管
31 マイクロナノバブル発生槽
32 第2撹拌機
33 浮上汚泥排出配管
34 2次処理水配管
35 微小マイクロナノバブル流
36 吐出水配管
37 生物処理装置
38 物理処理装置
39 化学処理装置
40 精密ろ過装置
41 逆浸透膜装置
42 曝気槽
43 沈殿槽
44 接触酸化槽
45 気体せん断ノズル
46 気体せん断ノズル
47 ナノバブル流
48 バルブ
49 粗大マイクロナノバブル水吐出管
50 粗大マイクロナノバブル流
51 オーバーフロー配管
52 圧力計
53 加圧浮上装置
54 マイクロナノバブル発生機
55 バルブ
59 バイパス配管
Claims (17)
- 被処理水が導入される原水槽と、
上記原水槽から被処理水が導入される凝集槽と、
上記凝集槽に凝集剤を添加する凝集剤タンクと、
上記凝集槽からの被処理水が下部に導入される加圧浮上槽と、
上記加圧浮上槽の下部に微細気泡を供給する微細気泡供給部と、
上記加圧浮上槽から被処理水が導入されるマイクロナノバブル発生槽と、
上記マイクロナノバブル発生槽に第1のマイクロナノバブルを供給すると共に上記凝集槽または上記加圧浮上槽の下部に上記第1のマイクロナノバブルに比べてサイズが大きいが上記微細気泡供給部が供給する微細気泡に比べてサイズが小さな第2のマイクロナノバブルを供給するマイクロナノバブル発生機と、
上記マイクロナノバブル発生槽に界面活性剤を添加する界面活性剤タンクとを備えたことを特徴とする水処理装置。 - 請求項1に記載の水処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生機は、
上記マイクロナノバブル発生槽からの被処理水を吸い込んで上記被処理水にマイクロナノバブルを発生させると共に気体せん断部が付属した渦流ポンプと、
上記渦流ポンプからの被処理水が導入されてこの被処理水を加圧する加圧タンクと、
上記加圧タンクからの被処理水が導入されて上記第1のマイクロナノバブルを含有した被処理水を上記マイクロナノバブル発生槽に供給すると共に上記第2のマイクロナノバブルを含有した被処理水を上記凝集槽または上記加圧浮上槽の下部に供給する余剰エアータンクとを有することを特徴とする水処理装置。 - 請求項2に記載の水処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生機は、上記余剰エアータンク内の余剰マイクロナノバブルを第2のマイクロナノバブルとして上記凝集槽に設置したマイクロナノバブル水吐出管から吐出させることを特徴とする水処理装置。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の水処置装置において、
上記マイクロナノバブル発生槽からのマイクロナノバブル含有処理水が導入される生物処理装置を備えたことを特徴とする水処理装置。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の水処置装置において、
上記マイクロナノバブル発生槽からのマイクロナノバブル含有処理水が導入される物理処理装置を備えたことを特徴とする水処理装置。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の水処置装置において、
上記マイクロナノバブル発生槽からのマイクロナノバブル含有処理水が導入される化学処理装置を備えたことを特徴とする水処理装置。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の水処置装置において、
上記マイクロナノバブル発生槽からのマイクロナノバブル含有処理水が導入される生物処理装置と、
上記生物処理装置からの処理水が導入される精密ろ過装置とを備えたことを特徴とする水処理装置。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の水処置装置において、
上記マイクロナノバブル発生槽からのマイクロナノバブル含有処理水が導入される生物処理装置と、
上記生物処理装置からの処理水が導入される精密ろ過装置と、
上記精密ろ過装置からの処理水が導入される逆浸透膜装置とを備え、
上記逆浸透膜装置から得られた処理水を超純水製造装置の原水として再利用することを特徴とする水処理装置。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の水処置装置において、
上記マイクロナノバブル発生槽からのマイクロナノバブル含有処理水が導入される曝気槽と、
上記曝気槽からの処理水が導入される沈殿槽とを備えたことを特徴とする水処理装置。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の水処置装置において、
上記マイクロナノバブル発生槽からのマイクロナノバブル含有処理水が導入される接触酸化槽と、
上記接触酸化槽からの処理水が導入される沈殿槽とを備えたことを特徴とする水処理装置。 - 請求項2から10のいずれか1つに記載の水処置装置において、
上記マイクロナノバブル発生機は、
上記余剰エアータンクから上記マイクロナノバブル発生槽内へ延びたマイクロナノバブル配管と、
上記マイクロナノバブル配管の先端部に取り付けられた気体せん断ノズルと、
上記渦流ポンプに付属した気体せん断部からのマイクロナノバブル含有被処理水を上記加圧タンクと余剰エアータンクをバイパスして上記気体せん断ノズルへ導くバイパス配管とを有することを特徴とする水処理装置。 - 請求項11に記載の水処置装置において、
上記気体せん断ノズルに接続されていると共に上記気体せん断ノズルからのマイクロナノバブル含有被処理水が導入されるもう1つの気体せん断ノズルを有することを特徴とする水処理装置。 - 請求項1から12のいずれか1つに記載の水処置装置において、
上記凝集槽を前段の凝集槽とし、この前段の凝集槽からの被処理水が導入される後段の凝集槽を備え、この後段の凝集槽から上記加圧浮上槽の下部に被処理水が導入され、
さらに、上記前段の凝集槽に無機凝集剤を添加する無機凝集剤タンクと、上記後段の凝集槽に高分子凝集剤を添加する高分子凝集剤タンクとを備えたことを特徴とする水処理装置。 - 被処理水を原水槽から凝集槽に導入し、
上記凝集槽に凝集剤を添加し、
上記凝集槽から加圧浮上槽の下部に被処理水を導入し、
上記加圧浮上槽の下部に微細気泡供給部から微細気泡を導入し、
上記加圧浮上槽からマイクロナノバブル発生槽に被処理水を導入し、
マイクロナノバブル発生機から上記マイクロナノバブル発生槽に第1のマイクロナノバブルを供給すると共に上記マイクロナノバブル発生機から上記凝集槽または上記加圧浮上槽の下部に上記第1のマイクロナノバブルに比べてサイズが大きいが上記微細気泡供給部が供給する微細気泡に比べてサイズが小さな第2のマイクロナノバブルを供給し、
上記マイクロナノバブル発生槽に界面活性剤を添加することを特徴とする水処理方法。 - 請求項14に記載の水処理方法において、
上記マイクロナノバブル発生機は、
気体せん断部が付属した渦流ポンプで上記マイクロナノバブル発生槽からの被処理水を吸い込んで上記被処理水にマイクロナノバブルを発生させ、
上記渦流ポンプからのマイクロナノバブルを含有した被処理水を加圧タンクで加圧し、
上記加圧タンクからのマイクロナノバブル含有被処理水を余剰エアータンクに供給し、この余剰エアータンクから上記マイクロナノバブル発生槽に上記第1のマイクロナノバブルを含有した被処理水を供給し、上記余剰エアータンクから上記凝集槽または上記加圧浮上槽の下部に上記第2のマイクロナノバブルを含有した被処理水を供給することを特徴とする水処理方法。 - 請求項14または15に記載の水処理方法において、
上記界面活性剤が非イオン系界面活性剤であることを特徴とする水処理方法。 - 請求項14または15に記載の水処理方法において、
上記界面活性剤がアルコール系界面活性剤であることを特徴とする水処理方法。
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