JP2552998B2 - 浄水処理汚泥分離水の処理方法及び装置 - Google Patents
浄水処理汚泥分離水の処理方法及び装置Info
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- JP2552998B2 JP2552998B2 JP4356463A JP35646392A JP2552998B2 JP 2552998 B2 JP2552998 B2 JP 2552998B2 JP 4356463 A JP4356463 A JP 4356463A JP 35646392 A JP35646392 A JP 35646392A JP 2552998 B2 JP2552998 B2 JP 2552998B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、飲料水の製造を目的と
した浄水の高度処理施設における、汚泥分離水中のＦ
ｅ、Ｍｎ処理に関する。
した浄水の高度処理施設における、汚泥分離水中のＦ
ｅ、Ｍｎ処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】浄水処理における汚泥処理により発生す
る汚泥濃縮工程の上澄水や脱水工程の濾水などの分離水
は、従来、単に放流されることもあるが、その一部又は
全量を有効利用のため原水側に返送され、続いて浄水処
理工程に送られていた。しかしながら、原水及び返送さ
れる汚泥分離水中のＦｅ、Ｍｎが処理工程上の問題とな
ることはなかった。これは以前の浄水設備においては着
水井への前塩素注入、沈殿池処理水への中塩素注入など
の処理工程途中での塩素注入が行われていたため、塩素
による原水及び返送される汚泥分離水中のＦｅ、Ｍｎが
十分酸化され、凝集沈殿や砂濾過などにより殆ど除去さ
れていたためである。しかしながら、近年、水源の有機
汚染などによる健康上の問題や、おいしい水の要求に伴
う高度処理の発展など浄水処理プロセスの変化により、
汚泥分離水中のＦｅ、Ｍｎの問題が生じて来た。
る汚泥濃縮工程の上澄水や脱水工程の濾水などの分離水
は、従来、単に放流されることもあるが、その一部又は
全量を有効利用のため原水側に返送され、続いて浄水処
理工程に送られていた。しかしながら、原水及び返送さ
れる汚泥分離水中のＦｅ、Ｍｎが処理工程上の問題とな
ることはなかった。これは以前の浄水設備においては着
水井への前塩素注入、沈殿池処理水への中塩素注入など
の処理工程途中での塩素注入が行われていたため、塩素
による原水及び返送される汚泥分離水中のＦｅ、Ｍｎが
十分酸化され、凝集沈殿や砂濾過などにより殆ど除去さ
れていたためである。しかしながら、近年、水源の有機
汚染などによる健康上の問題や、おいしい水の要求に伴
う高度処理の発展など浄水処理プロセスの変化により、
汚泥分離水中のＦｅ、Ｍｎの問題が生じて来た。
【０００３】浄水の高度処理においては、色度、臭気、
界面活性剤などの除去に加え、発ガン性物質である塩素
化炭化水素の除去をも目的としている。発ガン性物質と
されるトリハロメタンに代表される塩素化炭化水素は、
原水中の微量性有機物が多い状態で塩素注入を行うこと
により、生じた遊離塩素と微量性有機物との反応により
生じる。このため健康上の問題から活性炭などによる吸
着によってトリハロメタンなどの除去が行われるが、ト
リハロメタンなどは活性炭吸着では破過が非常に早いと
いう問題が生じる。従って最近の高度処理施設では、前
段で極力微量性有機物を除去した後、最終の濾過工程後
に塩素注入を行う、後塩素注入が一般的となり、前塩
素、中塩素注入は避けられている。
界面活性剤などの除去に加え、発ガン性物質である塩素
化炭化水素の除去をも目的としている。発ガン性物質と
されるトリハロメタンに代表される塩素化炭化水素は、
原水中の微量性有機物が多い状態で塩素注入を行うこと
により、生じた遊離塩素と微量性有機物との反応により
生じる。このため健康上の問題から活性炭などによる吸
着によってトリハロメタンなどの除去が行われるが、ト
リハロメタンなどは活性炭吸着では破過が非常に早いと
いう問題が生じる。従って最近の高度処理施設では、前
段で極力微量性有機物を除去した後、最終の濾過工程後
に塩素注入を行う、後塩素注入が一般的となり、前塩
素、中塩素注入は避けられている。
【０００４】このため、原水中に含まれる懸濁性及び溶
存性のＦｅ、Ｍｎは処理されず汚泥処理工程において還
元状態となり、溶出した溶解性Ｆｅ、Ｍｎは原水側に送
られると、そのまま浄化工程へと送られることとなり種
々の問題を生じる。図３に凝集沈殿槽１、濾過設備２、
活性炭吸着濾過設備３を配した高度処理工程のフローを
示した。すなわち、凝集沈殿槽１における沈殿物は排泥
池４に、濾過設備２および活性炭吸着濾過設備３の濾過
汚泥は排水池５に、それぞれ貯蔵してそれらの上澄水は
返送管ｂを介して原水処理工程に返送し、分離された汚
泥はさらに濃縮槽６および脱水処理設備７の工程を経て
脱水ケーキとして回収し、またその上澄水や濾液は返送
管ｂを介して原水処理工程に返送する工程である。この
ような工程では、汚泥分離水（上記上澄水や濾液）に含
まれたＦｅ、Ｍｎが除去出来ずに原水処理工程に返送さ
れ、原水に含まれたＦｅ、Ｍｎと共に濾過設備２、活性
炭吸着濾過設備３を通って処理水流出管ａを経て処理水
中に流出する。流出したＦｅ、Ｍｎは処理水に色度障害
を与え、また処理工程に管路閉塞の問題を生じ、さらに
また塩素を消費するため後塩素注入量が増大することと
なる。
存性のＦｅ、Ｍｎは処理されず汚泥処理工程において還
元状態となり、溶出した溶解性Ｆｅ、Ｍｎは原水側に送
られると、そのまま浄化工程へと送られることとなり種
々の問題を生じる。図３に凝集沈殿槽１、濾過設備２、
活性炭吸着濾過設備３を配した高度処理工程のフローを
示した。すなわち、凝集沈殿槽１における沈殿物は排泥
池４に、濾過設備２および活性炭吸着濾過設備３の濾過
汚泥は排水池５に、それぞれ貯蔵してそれらの上澄水は
返送管ｂを介して原水処理工程に返送し、分離された汚
泥はさらに濃縮槽６および脱水処理設備７の工程を経て
脱水ケーキとして回収し、またその上澄水や濾液は返送
管ｂを介して原水処理工程に返送する工程である。この
ような工程では、汚泥分離水（上記上澄水や濾液）に含
まれたＦｅ、Ｍｎが除去出来ずに原水処理工程に返送さ
れ、原水に含まれたＦｅ、Ｍｎと共に濾過設備２、活性
炭吸着濾過設備３を通って処理水流出管ａを経て処理水
中に流出する。流出したＦｅ、Ｍｎは処理水に色度障害
を与え、また処理工程に管路閉塞の問題を生じ、さらに
また塩素を消費するため後塩素注入量が増大することと
なる。
【０００５】図４には、前記図３に示した高度処理工程
の濾過設備２と活性炭吸着濾過設備３との間にオゾン処
理設備８を配置した凝集沈殿槽１、濾過設備２、オゾン
処理設備８および活性炭吸着濾過設備３の各工程からな
る高度処理のフローを示した。この図４の高度処理工程
の他の部分は図３の工程と同じである。このような図４
に示した工程では、返送により供給された溶解性のＦ
ｅ、Ｍｎは原水と同様にオゾンによる酸化処理を受け
る。返送により供給された溶解性のＦｅ、Ｍｎの量的変
動も、返送により供給されている時、されていない時に
よってオゾンの消費量も大きくかわる。
の濾過設備２と活性炭吸着濾過設備３との間にオゾン処
理設備８を配置した凝集沈殿槽１、濾過設備２、オゾン
処理設備８および活性炭吸着濾過設備３の各工程からな
る高度処理のフローを示した。この図４の高度処理工程
の他の部分は図３の工程と同じである。このような図４
に示した工程では、返送により供給された溶解性のＦ
ｅ、Ｍｎは原水と同様にオゾンによる酸化処理を受け
る。返送により供給された溶解性のＦｅ、Ｍｎの量的変
動も、返送により供給されている時、されていない時に
よってオゾンの消費量も大きくかわる。
【０００６】このように、不安定状態の酸化処理では、
オゾンの注入率が消費量以下の場合、活性炭濾過により
溶解性のＦｅ、Ｍｎが処理水側に流出する。本邦では、
水道法施行規則および厚生省環境部長通知「水道法の施
行について（環水第８１号昭和４９年７月２６日）」に
示された給水栓水で保持すべき遊離残留塩素量または結
合残留塩素量の規定から後塩素注入が義務づけられてい
る。流出したＦｅ、Ｍｎは、後塩素注入による酸化によ
って色度障害を与えたり、配水、送水管の管路閉塞の原
因となったり、また塩素を消費するため後塩素注入が増
大するなどの問題を生じる。
オゾンの注入率が消費量以下の場合、活性炭濾過により
溶解性のＦｅ、Ｍｎが処理水側に流出する。本邦では、
水道法施行規則および厚生省環境部長通知「水道法の施
行について（環水第８１号昭和４９年７月２６日）」に
示された給水栓水で保持すべき遊離残留塩素量または結
合残留塩素量の規定から後塩素注入が義務づけられてい
る。流出したＦｅ、Ｍｎは、後塩素注入による酸化によ
って色度障害を与えたり、配水、送水管の管路閉塞の原
因となったり、また塩素を消費するため後塩素注入が増
大するなどの問題を生じる。
【０００７】また、オゾンの注入率が適正な消費量の場
合、溶解性Ｍｎは５価のＭｎに酸化され、ＳＳ化される
が、これらＳＳ化されたＭｎは活性炭層内で抑留され、
濾過閉塞などの問題が発生する。さらに、オゾンの注入
率が消費量以上の場合、５価のＳＳ化されたＭｎと溶解
性の７価のＭｎが混在する状態になる。このような状態
下では、５価のＭｎにより、前述のような濾過閉塞の問
題が発生し、７価の溶解性Ｍｎは活性炭の還元作用によ
って５価となり過閉塞の問題が発生すると同時に７価か
ら５価に還元された時活性炭表面がＭｎによりコーティ
ングされ、活性炭の吸着能力を低下させ、さらには活性
炭の賦活力の低下を引き起こす。なお、オゾン注入量が
過度に大きくなると、７価の溶解性Ｍｎはそのまま処理
水に流出する現象も発生し、これら７価のＭｎは経時変
化と共に５価のＭｎとなり、上述と同様な問題が発生す
る。
合、溶解性Ｍｎは５価のＭｎに酸化され、ＳＳ化される
が、これらＳＳ化されたＭｎは活性炭層内で抑留され、
濾過閉塞などの問題が発生する。さらに、オゾンの注入
率が消費量以上の場合、５価のＳＳ化されたＭｎと溶解
性の７価のＭｎが混在する状態になる。このような状態
下では、５価のＭｎにより、前述のような濾過閉塞の問
題が発生し、７価の溶解性Ｍｎは活性炭の還元作用によ
って５価となり過閉塞の問題が発生すると同時に７価か
ら５価に還元された時活性炭表面がＭｎによりコーティ
ングされ、活性炭の吸着能力を低下させ、さらには活性
炭の賦活力の低下を引き起こす。なお、オゾン注入量が
過度に大きくなると、７価の溶解性Ｍｎはそのまま処理
水に流出する現象も発生し、これら７価のＭｎは経時変
化と共に５価のＭｎとなり、上述と同様な問題が発生す
る。
【０００８】以上の様な問題を解決するため、汚泥の固
液分離の際、二次的にＦｅ、Ｍｎを除去する方法が提案
されている。しかしながら、例えば浮上濃縮ではＦｅ、
Ｍｎを十分の酸化することはできず、また凝集沈殿法は
溶解性Ｆｅ、Ｍｎに対して殆ど効果が得られない。凝集
沈殿法の一つとして汚泥に過剰なアルカリ剤を注入する
ことにより高ｐＨ（通常１１〜１２以上）とし、Ｆｅお
よびＭｎを水酸化物として固液分離をする方法がある
が、高ｐＨ化は汚泥の性状を変化させ、また汚泥処理分
離水を原水側に返送する際にｐＨ調整が必要などの問題
があった。
液分離の際、二次的にＦｅ、Ｍｎを除去する方法が提案
されている。しかしながら、例えば浮上濃縮ではＦｅ、
Ｍｎを十分の酸化することはできず、また凝集沈殿法は
溶解性Ｆｅ、Ｍｎに対して殆ど効果が得られない。凝集
沈殿法の一つとして汚泥に過剰なアルカリ剤を注入する
ことにより高ｐＨ（通常１１〜１２以上）とし、Ｆｅお
よびＭｎを水酸化物として固液分離をする方法がある
が、高ｐＨ化は汚泥の性状を変化させ、また汚泥処理分
離水を原水側に返送する際にｐＨ調整が必要などの問題
があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、汚泥処理分
離水を返送するに際し、溶解性のＦｅ、Ｍｎが返送水か
ら原水に供給されることを回避し、好適な浄水の高度処
理が行える方法と装置を提供することを課題とする。
離水を返送するに際し、溶解性のＦｅ、Ｍｎが返送水か
ら原水に供給されることを回避し、好適な浄水の高度処
理が行える方法と装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題は、下記の本発
明の浄水処理汚泥分離水の処理方法及び装置によって解
決された。 （１）最終の活性炭吸着濾過工程の直前にオゾン処理を
行い、かつ該活性炭吸着濾過工程の直後に塩素注入を行
う浄水の高度処理プロセスで、該高度処理において生じ
る汚泥を分離汚泥と汚泥分離水とに分離し、該汚泥分離
水を原水側に返送する汚泥分離水の処理方法において、
該プロセスの浄水処理工程より発生する汚泥分離水に二
酸化塩素を注入した後、濾過及び／又はＭｎ砂による接
触濾過を施して浄水処理工程の原水側に返送することを
特徴とする浄水処理汚泥分離水の処理方法。 （２）最終の活性炭吸着濾過装置の直前にオゾン処理装
置を配し、かつ該活性炭吸着濾過装置の直後に後塩素注
入手段を配した浄水の高度処理装置において、該装置よ
り発生する汚泥を分離汚泥と汚泥分離水に分離する装置
に送り、該分離装置からの汚泥分離水に二酸化塩素を注
入する手段と、二酸化塩素注入後の分離水を処理する濾
過装置及び／又はＭｎ砂による接触濾過装置を備え、該
接触濾過装置の処理水を浄水の高度処理装置の原水側に
導くように構成したことを特徴とする浄水処理汚泥分離
水の処理装置。
明の浄水処理汚泥分離水の処理方法及び装置によって解
決された。 （１）最終の活性炭吸着濾過工程の直前にオゾン処理を
行い、かつ該活性炭吸着濾過工程の直後に塩素注入を行
う浄水の高度処理プロセスで、該高度処理において生じ
る汚泥を分離汚泥と汚泥分離水とに分離し、該汚泥分離
水を原水側に返送する汚泥分離水の処理方法において、
該プロセスの浄水処理工程より発生する汚泥分離水に二
酸化塩素を注入した後、濾過及び／又はＭｎ砂による接
触濾過を施して浄水処理工程の原水側に返送することを
特徴とする浄水処理汚泥分離水の処理方法。 （２）最終の活性炭吸着濾過装置の直前にオゾン処理装
置を配し、かつ該活性炭吸着濾過装置の直後に後塩素注
入手段を配した浄水の高度処理装置において、該装置よ
り発生する汚泥を分離汚泥と汚泥分離水に分離する装置
に送り、該分離装置からの汚泥分離水に二酸化塩素を注
入する手段と、二酸化塩素注入後の分離水を処理する濾
過装置及び／又はＭｎ砂による接触濾過装置を備え、該
接触濾過装置の処理水を浄水の高度処理装置の原水側に
導くように構成したことを特徴とする浄水処理汚泥分離
水の処理装置。
【００１１】（構成）本発明の浄水処理工程の構成の１
例を図１に示す。ただし、本発明はこの具体例によって
制限されるものではない。図１に示した本発明の浄水処
理工程の構成は汚泥分離水を原水側に返送する工程の構
成以外は図４に示した従来の浄水処理工程の構成と同じ
である。勿論この部分の構成は前記図３に示した浄水処
理工程の構成と同じであっても構わない。図１の本発明
の浄水処理工程の汚泥分離水を原水側に返送する工程の
構成は、濃縮槽６からの上澄水と脱水処理設備７からの
濾液を合流して（あるいは別個に）凝集沈殿槽９に流入
し、ＰＡＣ（塩基性塩化アルミニウム）を加えて凝集沈
殿し、流出管ｂを経てアンスラサイトとＭｎ砂を充填し
た濾過設備１０で上記上澄水と濾液からなる汚泥分離水
を濾過して原水側に返送する工程によって構成される
が、該返送工程において、上記凝集沈殿槽９から濾過設
備１０に汚泥分離水を移送する流出管ｂの部位で二酸化
塩素を注入することが本発明の浄水処理工程の構成の骨
子である。
例を図１に示す。ただし、本発明はこの具体例によって
制限されるものではない。図１に示した本発明の浄水処
理工程の構成は汚泥分離水を原水側に返送する工程の構
成以外は図４に示した従来の浄水処理工程の構成と同じ
である。勿論この部分の構成は前記図３に示した浄水処
理工程の構成と同じであっても構わない。図１の本発明
の浄水処理工程の汚泥分離水を原水側に返送する工程の
構成は、濃縮槽６からの上澄水と脱水処理設備７からの
濾液を合流して（あるいは別個に）凝集沈殿槽９に流入
し、ＰＡＣ（塩基性塩化アルミニウム）を加えて凝集沈
殿し、流出管ｂを経てアンスラサイトとＭｎ砂を充填し
た濾過設備１０で上記上澄水と濾液からなる汚泥分離水
を濾過して原水側に返送する工程によって構成される
が、該返送工程において、上記凝集沈殿槽９から濾過設
備１０に汚泥分離水を移送する流出管ｂの部位で二酸化
塩素を注入することが本発明の浄水処理工程の構成の骨
子である。
【００１２】（作用）本発明においては、汚泥処理分離
水中の溶解性のＦｅ、Ｍｎの酸化に二酸化塩素を用いた
点が重要である。通常の水処理においては、塩素、次亜
塩素酸ナトリウムにより酸化を行うが、汚泥分離水のよ
うに有機物が多い状況では、前述のようにトリハロメタ
ンなどの副生成物を生じ、原水及び処理水の質の低下を
来す。これに対し二酸化塩素はトリハロメタンなどを生
じない。また、有機物との反応で生じる亜塩素酸イオン
（ＣｌＣＯ2 - ）、塩素酸イオン（ＣｌＣＯ3 - ）は浄
水工程の活性炭により還元除去される。これらイオンに
よる活性炭の破過はトリハロメタンなどに比較して非常
に遅い。
水中の溶解性のＦｅ、Ｍｎの酸化に二酸化塩素を用いた
点が重要である。通常の水処理においては、塩素、次亜
塩素酸ナトリウムにより酸化を行うが、汚泥分離水のよ
うに有機物が多い状況では、前述のようにトリハロメタ
ンなどの副生成物を生じ、原水及び処理水の質の低下を
来す。これに対し二酸化塩素はトリハロメタンなどを生
じない。また、有機物との反応で生じる亜塩素酸イオン
（ＣｌＣＯ2 - ）、塩素酸イオン（ＣｌＣＯ3 - ）は浄
水工程の活性炭により還元除去される。これらイオンに
よる活性炭の破過はトリハロメタンなどに比較して非常
に遅い。
【００１３】二酸化塩素とＦｅ、Ｍｎの反応は次の通り
であり、反応生成物は続く砂濾過及び／又はマンガン砂
による接触濾過により除去される。すなわち、 Ｍｎ(II)＋ＭｎＯ（ＯＨ）2 →ＭｎＯ2 ・ＭｎＯ＋２Ｈ+ ……（１） ＭｎＯ2 ・ＭｎＯ＋２ＣｌＯ2 ＋３Ｈ2 Ｏ→ ２ＭｎＯ（ＯＨ）2 ＋２ＣｌＯ2 - ＋２Ｈ+ ……（２） Ｆｅ(II)＋ＣｌＯ2 →Ｆｅ(III) ＋ＣｌＯ2 - ……（３） （１）式は試水中のＭｎ(II)のマンガン砂への吸着反
応、（２）式はマンガン砂のＣｌＯ2 による賦活反応で
ある。（３）式はＦｅ(II)のＦｅ(III) への酸化反応で
ある。Ｆｅ(III) はＦｅ（ＯＨ）3 となり、濾過により
除去される。
であり、反応生成物は続く砂濾過及び／又はマンガン砂
による接触濾過により除去される。すなわち、 Ｍｎ(II)＋ＭｎＯ（ＯＨ）2 →ＭｎＯ2 ・ＭｎＯ＋２Ｈ+ ……（１） ＭｎＯ2 ・ＭｎＯ＋２ＣｌＯ2 ＋３Ｈ2 Ｏ→ ２ＭｎＯ（ＯＨ）2 ＋２ＣｌＯ2 - ＋２Ｈ+ ……（２） Ｆｅ(II)＋ＣｌＯ2 →Ｆｅ(III) ＋ＣｌＯ2 - ……（３） （１）式は試水中のＭｎ(II)のマンガン砂への吸着反
応、（２）式はマンガン砂のＣｌＯ2 による賦活反応で
ある。（３）式はＦｅ(II)のＦｅ(III) への酸化反応で
ある。Ｆｅ(III) はＦｅ（ＯＨ）3 となり、濾過により
除去される。
【００１４】また、二酸化塩素注入前に凝集沈殿を行
い、有機物をある程度除去することによって、ＣｌＯ2
- 、ＣｌＯ3 - の大幅な減少が行える。また、ＣｌＯ2
- 、ＣｌＯ3 - は空気曝気によっても速やかに気散する
ため、ＣｌＯ2 - 、ＣｌＯ3 - 除去として曝気処理にて
行うこともできる。
い、有機物をある程度除去することによって、ＣｌＯ2
- 、ＣｌＯ3 - の大幅な減少が行える。また、ＣｌＯ2
- 、ＣｌＯ3 - は空気曝気によっても速やかに気散する
ため、ＣｌＯ2 - 、ＣｌＯ3 - 除去として曝気処理にて
行うこともできる。
【００１５】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。ただし、本発明の実施態様はこの実施例のみに限定
されるものではない。以下に示す各実施例では図２に示
す浄水処理フローにより、除Ｍｎ、除Ｆｅ処理を行っ
た。
る。ただし、本発明の実施態様はこの実施例のみに限定
されるものではない。以下に示す各実施例では図２に示
す浄水処理フローにより、除Ｍｎ、除Ｆｅ処理を行っ
た。
【００１６】図２の浄水処理フローによる原水側の浄水
処理は、図１に示した本発明の原水側の浄水処理フロー
と比較して、着水井Ａの原水を先ず生物接触酸化槽で生
物学的に有機性物の分解を行う工程を含む以外図１の浄
水処理フローと同じである。しかし、汚泥および汚泥分
離水の処理工程は異なっている。すなわち、図２の浄水
処理フローでは、生物接触酸化槽と凝集沈殿槽１からの
汚泥は排泥池４に集め、濾過設備２および活性炭吸着濾
過設備４の各設備からの汚泥は排水池５に集積し、排泥
池４からの汚泥分離水と排水池５からの汚泥分離水とは
別に処理する方式である。
処理は、図１に示した本発明の原水側の浄水処理フロー
と比較して、着水井Ａの原水を先ず生物接触酸化槽で生
物学的に有機性物の分解を行う工程を含む以外図１の浄
水処理フローと同じである。しかし、汚泥および汚泥分
離水の処理工程は異なっている。すなわち、図２の浄水
処理フローでは、生物接触酸化槽と凝集沈殿槽１からの
汚泥は排泥池４に集め、濾過設備２および活性炭吸着濾
過設備４の各設備からの汚泥は排水池５に集積し、排泥
池４からの汚泥分離水と排水池５からの汚泥分離水とは
別に処理する方式である。
【００１７】また図２の浄水処理フローでは、排泥池４
からの汚泥と排水池５からの汚泥も、それらの含水率の
違いによって別個の濃縮・脱水工程で処理している。す
なわち、排泥池４からの汚泥は濃縮槽１１で濃縮し加圧
脱水機１２で脱水して脱水汚泥とし、排水池５からの汚
泥は１次濃縮槽１３および２次濃縮槽１４で濃縮し、前
処理槽１５を経て天日乾燥床で乾燥して脱水汚泥とす
る。上記各汚泥濃縮・脱水工程からのＦｅ、Ｍｎを含む
汚泥分離水は、図２の浄水処理フローで図中……………
…→印で表わされている。図からわかるようにこの浄水
処理工程では図１の場合と異なり排泥池４からの汚泥分
離水と排水池５から濃縮槽などからの汚泥分離水は別個
にＭｎ、Ｆｅ除去槽１６および１７で二酸化塩素による
酸化処理を行って汚泥分離水からＭｎ、Ｆｅを除去し原
水側に返送している。
からの汚泥と排水池５からの汚泥も、それらの含水率の
違いによって別個の濃縮・脱水工程で処理している。す
なわち、排泥池４からの汚泥は濃縮槽１１で濃縮し加圧
脱水機１２で脱水して脱水汚泥とし、排水池５からの汚
泥は１次濃縮槽１３および２次濃縮槽１４で濃縮し、前
処理槽１５を経て天日乾燥床で乾燥して脱水汚泥とす
る。上記各汚泥濃縮・脱水工程からのＦｅ、Ｍｎを含む
汚泥分離水は、図２の浄水処理フローで図中……………
…→印で表わされている。図からわかるようにこの浄水
処理工程では図１の場合と異なり排泥池４からの汚泥分
離水と排水池５から濃縮槽などからの汚泥分離水は別個
にＭｎ、Ｆｅ除去槽１６および１７で二酸化塩素による
酸化処理を行って汚泥分離水からＭｎ、Ｆｅを除去し原
水側に返送している。
【００１８】（実施例１）図２の浄水処理フローにより
以下に示す試水について除Ｍｎ、除Ｆｅ処理を行った。
以下に示す試水について除Ｍｎ、除Ｆｅ処理を行った。
【００１９】（試水）試水は、脱塩素水道水にＦｅ、Ｍ
ｎを添加して用いた。Ｍｎ、Ｆｅの添加量は各々１ｍｇ
／リットルとした。試水水質を表１に示す。なお、Ｆ
ｅ、Ｍｎを添加するには、Ｆｅ(II)ＳＯ4 、Ｍｎ(II)Ｓ
Ｏ4 を用いた。
ｎを添加して用いた。Ｍｎ、Ｆｅの添加量は各々１ｍｇ
／リットルとした。試水水質を表１に示す。なお、Ｆ
ｅ、Ｍｎを添加するには、Ｆｅ(II)ＳＯ4 、Ｍｎ(II)Ｓ
Ｏ4 を用いた。
【００２０】
【表１】
【００２１】（ＣｌＯ2 調整方法及び分析方法） ＣｌＯ2 調整方法 亜塩素酸ナトリウム５ｇ、クエン酸２．５ｇ、カオリン
８ｇを粉末状態で混合し、生成するＣｌＯ2 ガスを純水
約２００ｍｌに吸収させた。本法では、ほぼ純粋のＣｌ
Ｏ2 水溶液（８００〜１２００ｍｇ／リットル程度）が
得られる。 分析方法 下記Ａｉｅｔａらの報告（＊）によるチオ硫酸ナトリウ
ム滴定法を用いて分析を行った。 ＊ Determination of Chlorine Dioxide,Chlorine Chl
orite and Chlorate in Water; E.M.Aieta et al. J.AW
WA 76巻 64頁 (1984)
８ｇを粉末状態で混合し、生成するＣｌＯ2 ガスを純水
約２００ｍｌに吸収させた。本法では、ほぼ純粋のＣｌ
Ｏ2 水溶液（８００〜１２００ｍｇ／リットル程度）が
得られる。 分析方法 下記Ａｉｅｔａらの報告（＊）によるチオ硫酸ナトリウ
ム滴定法を用いて分析を行った。 ＊ Determination of Chlorine Dioxide,Chlorine Chl
orite and Chlorate in Water; E.M.Aieta et al. J.AW
WA 76巻 64頁 (1984)
【００２２】（処理試験条件）カラム試験条件は次の通
りである。 カラム ： φ２０ｍｍ×Ｈ・１２００ｍｍ 充填材 ： デフェライトＭ（荏原インフィルコ
製マンガン砂０．６ｍｍφ） 充填層厚 ： ６００ｍｍ 通水方法 ： 下向流 通水速度 ： １２０〜２４０ｍ／日（ＳＶ8.3 〜
16.3 h-1）
りである。 カラム ： φ２０ｍｍ×Ｈ・１２００ｍｍ 充填材 ： デフェライトＭ（荏原インフィルコ
製マンガン砂０．６ｍｍφ） 充填層厚 ： ６００ｍｍ 通水方法 ： 下向流 通水速度 ： １２０〜２４０ｍ／日（ＳＶ8.3 〜
16.3 h-1）
【００２３】（結果）カラムによる通水試験結果を表２
に示す。
に示す。
【００２４】
【表２】
【００２５】１．Ｍｎ(II)約１ｍｇ／リットル、Ｆｅ(I
I)約１ｍｇ／リットルを含む試水水質（表１参照）に対
して、二酸化塩素（ＣｌＯ2 ）を４ｍｇ／リットルで注
入し、処理試験を行った結果除Ｍｎ、除Ｆｅは良好であ
った。 ２．二酸化塩素（ＣｌＯ2 ）注入率を１０および１５ｍ
ｇ／リットル（表２、ケース６、７）と増加させた場合
でも除Ｍｎ、除Ｆｅは良好である。しかし、処理水の残
留ＣｌＯ2 濃度が高くなり、色度及び塩素臭が高くな
る。残留ＣｌＯ2 濃度が４及び１０ｍｇ／リットルの
時、色度はそれぞれ２６及び９０度である。 ３．残留ＣｌＯ2 と色度について、処理水を静置した状
態での時間経過を表３に示す。
I)約１ｍｇ／リットルを含む試水水質（表１参照）に対
して、二酸化塩素（ＣｌＯ2 ）を４ｍｇ／リットルで注
入し、処理試験を行った結果除Ｍｎ、除Ｆｅは良好であ
った。 ２．二酸化塩素（ＣｌＯ2 ）注入率を１０および１５ｍ
ｇ／リットル（表２、ケース６、７）と増加させた場合
でも除Ｍｎ、除Ｆｅは良好である。しかし、処理水の残
留ＣｌＯ2 濃度が高くなり、色度及び塩素臭が高くな
る。残留ＣｌＯ2 濃度が４及び１０ｍｇ／リットルの
時、色度はそれぞれ２６及び９０度である。 ３．残留ＣｌＯ2 と色度について、処理水を静置した状
態での時間経過を表３に示す。
【００２６】
【表３】
【００２７】時間経過につれ、ＣｌＯ2 と色度は減少す
るものの、ＣｌＯ2 イオンの増加は殆ど見られない。色
度はＣｌＯ2 に由来するものであり、時間と共にＣｌＯ
2 が気散するものといえる。暗所での静置（約２５℃）
にて５時間後、約８０％のＣｌＯ2 が気散している。ま
た、前述の（１）、（２）の式よりＭｎ(II)１ｍｇ／リ
ットルを除去するに必要なＣｌＯ2 は１．２１ｍｇ／リ
ットルと算出できる。本試験においては、Ｍｎ(II)、Ｆ
ｅ(II)各１ｍｇ／リットルを含む試水を用いた。この試
水に対するＣｌＯ2 の必要量は、化学当量的には３．６
ｍｇ／リットルとなり、実際の処理結果（表２）からも
４ｍｇ／リットルのＣｌＯ2 の注入で良好な結果を得て
おり、理論と合致する。
るものの、ＣｌＯ2 イオンの増加は殆ど見られない。色
度はＣｌＯ2 に由来するものであり、時間と共にＣｌＯ
2 が気散するものといえる。暗所での静置（約２５℃）
にて５時間後、約８０％のＣｌＯ2 が気散している。ま
た、前述の（１）、（２）の式よりＭｎ(II)１ｍｇ／リ
ットルを除去するに必要なＣｌＯ2 は１．２１ｍｇ／リ
ットルと算出できる。本試験においては、Ｍｎ(II)、Ｆ
ｅ(II)各１ｍｇ／リットルを含む試水を用いた。この試
水に対するＣｌＯ2 の必要量は、化学当量的には３．６
ｍｇ／リットルとなり、実際の処理結果（表２）からも
４ｍｇ／リットルのＣｌＯ2 の注入で良好な結果を得て
おり、理論と合致する。
【００２８】（実施例２）図２の浄水処理フローによ
り、浄水施設の汚泥の脱水濾水を対象として、除Ｍｎ、
除Ｆｅ処理を実施した。
り、浄水施設の汚泥の脱水濾水を対象として、除Ｍｎ、
除Ｆｅ処理を実施した。
【００２９】（処理対象水）浄水施設の無薬注長時間型
加圧脱水機（圧搾機構付）の濾水
加圧脱水機（圧搾機構付）の濾水
【００３０】（結果） １．濾水の水質分析結果を表４に示す。
【００３１】
【表４】
【００３２】表中主な項目は、濁度８度、色度１００
度、ＮＨ3 −Ｎ１４．８ｍｇ／リットル、Ｆｅ１．８ｍ
ｇ／リットル、Ｍｎ５．６ｍｇ／リットルである。濁
度、色度はＦｅ（水酸化第二鉄）の影響が大きく関与し
ていると思われる。ＭｎはほぼＭｎ2+イオンである。 ２．塩素要求量を検討したブレークポイントカーブを図
５に示す。原水中のＮＨ3 −Ｎが１４．８ｍｇ／リット
ルと高いため、本実施例では塩素要求量はおよそ１５０
ｍｇ／リットルとなっている。
度、ＮＨ3 −Ｎ１４．８ｍｇ／リットル、Ｆｅ１．８ｍ
ｇ／リットル、Ｍｎ５．６ｍｇ／リットルである。濁
度、色度はＦｅ（水酸化第二鉄）の影響が大きく関与し
ていると思われる。ＭｎはほぼＭｎ2+イオンである。 ２．塩素要求量を検討したブレークポイントカーブを図
５に示す。原水中のＮＨ3 −Ｎが１４．８ｍｇ／リット
ルと高いため、本実施例では塩素要求量はおよそ１５０
ｍｇ／リットルとなっている。
【００３３】３．ＣｌＯ2 の注入率と残留ＣｌＯ2 の関
係を図６に、ＣｌＯ2 - イオンの関係を図７に示す。な
お、測定法は塩素要求量の測定条件（暗所・１時間反
応）に準じた。処理対象水のＣｌＯ2 消費量は２０ｍｇ
／リットルである。消費されたＣｌＯ2 はすべてＣｌＯ
2 - イオンに変化している。ＮＨ3 −ＮとＣｌＯ2 との
反応については、ＮＨ4 Ｃｌを純水に溶解した水溶液を
用いて別途試験した。ＮＨ3 −Ｎ水溶液とＣｌＯ2 との
反応は殆ど見られず、その結果を図６および図７に示
す。この結果より、ＮＨ3 −Ｎ水溶液とＣｌＯ2 との反
応は殆ど見られないことがわかる。すなわち、ＣｌＯ2
によりＮＨ3 −Ｎの存在下においても効果的なＦｅ、Ｍ
ｎの酸化が行えることがわかる。
係を図６に、ＣｌＯ2 - イオンの関係を図７に示す。な
お、測定法は塩素要求量の測定条件（暗所・１時間反
応）に準じた。処理対象水のＣｌＯ2 消費量は２０ｍｇ
／リットルである。消費されたＣｌＯ2 はすべてＣｌＯ
2 - イオンに変化している。ＮＨ3 −ＮとＣｌＯ2 との
反応については、ＮＨ4 Ｃｌを純水に溶解した水溶液を
用いて別途試験した。ＮＨ3 −Ｎ水溶液とＣｌＯ2 との
反応は殆ど見られず、その結果を図６および図７に示
す。この結果より、ＮＨ3 −Ｎ水溶液とＣｌＯ2 との反
応は殆ど見られないことがわかる。すなわち、ＣｌＯ2
によりＮＨ3 −Ｎの存在下においても効果的なＦｅ、Ｍ
ｎの酸化が行えることがわかる。
【００３４】（実施例３）脱水濾液の除Ｍｎ、除Ｆｅ処
理のため、塩素ならびに二酸化塩素を注入後、Ｍｎ砂濾
過処理を実施した。処理条件は次の通りである。 カラム ： φ２０ｍｍ×高さ１０００ｍｍ 充填材 ： デフェライトＭ（荏原インフィルコ
製マンガン砂０．６ｍｍφ） 充填層厚 ： ６００ｍｍ 通水方法 ： 下向流 通水速度 ： ＬＶ２００ｍ／日
理のため、塩素ならびに二酸化塩素を注入後、Ｍｎ砂濾
過処理を実施した。処理条件は次の通りである。 カラム ： φ２０ｍｍ×高さ１０００ｍｍ 充填材 ： デフェライトＭ（荏原インフィルコ
製マンガン砂０．６ｍｍφ） 充填層厚 ： ６００ｍｍ 通水方法 ： 下向流 通水速度 ： ＬＶ２００ｍ／日
【００３５】（結果） １．処理結果を表５に示す。
【００３６】
【表５】
【００３７】酸化剤としてＣｌＯ2 ２０ｍｇ／リットル
添加あるいは塩素としてＮａＣｌＯ １５０ｍｇ／リッ
トル添加、いずれでもＦｅ、Ｍｎは良好に除去できる。
ＣｌＯ2 処理の場合、残留ＣｌＯ2 による色度障害が起
こるが、ＣｌＯ2 を曝気などにより除去することで色度
も除去できる。 ２．Ｍｎ砂処理水のトリハロメタン（ＴＨＭ）は、Ｃｌ
Ｏ2 処理で殆ど生成していない。ＮａＣｌＯ処理では、
処理対象水生成能（１０８μｇ／リットル）に対し、採
取直後で４２％、２４時間後で８９％のＴＨＭが生成し
ている。ＴＯＸは、ＣｌＯ2 処理でも幾分生成している
が、ＮａＣｌＯ処理の１５〜３０％程度である。
添加あるいは塩素としてＮａＣｌＯ １５０ｍｇ／リッ
トル添加、いずれでもＦｅ、Ｍｎは良好に除去できる。
ＣｌＯ2 処理の場合、残留ＣｌＯ2 による色度障害が起
こるが、ＣｌＯ2 を曝気などにより除去することで色度
も除去できる。 ２．Ｍｎ砂処理水のトリハロメタン（ＴＨＭ）は、Ｃｌ
Ｏ2 処理で殆ど生成していない。ＮａＣｌＯ処理では、
処理対象水生成能（１０８μｇ／リットル）に対し、採
取直後で４２％、２４時間後で８９％のＴＨＭが生成し
ている。ＴＯＸは、ＣｌＯ2 処理でも幾分生成している
が、ＮａＣｌＯ処理の１５〜３０％程度である。
【００３８】３．ＮａＣｌＯ処理−Ｍｎ砂濾過におい
て、通水中充填層内に気泡が混入する現象が見られた。
これは、処理対象水のＮＨ3 −Ｎ濃度が１５ｍｇ／リッ
トルと高く、ＮａＣｌＯ処理により脱窒素が起こり、気
泡化したものと推定される。本方法を適用するには、Ｎ
ａＣｌＯ混入後滞留時間を長めにとり、さらに曝気処理
など行うことが望ましい。 ４．アメリカ環境保護局（ＵＳＥＰＡ）では、水道水中
の残留ＣｌＯ2 、ＣｌＯ2 - イオン、ＣｌＯ3 - イオン
の合計が１ｍｇ／リットル以下とするよう勧告してい
る。本件、脱水濾液のＣｌＯ2 消費量は約２９ｍｇ／リ
ットルであり、殆どがＣｌＯ2 - イオンに変化する。Ｃ
ｌＯ2 を用いた処理法を適用するには、後段の活性炭処
理などを行うことが好ましい。
て、通水中充填層内に気泡が混入する現象が見られた。
これは、処理対象水のＮＨ3 −Ｎ濃度が１５ｍｇ／リッ
トルと高く、ＮａＣｌＯ処理により脱窒素が起こり、気
泡化したものと推定される。本方法を適用するには、Ｎ
ａＣｌＯ混入後滞留時間を長めにとり、さらに曝気処理
など行うことが望ましい。 ４．アメリカ環境保護局（ＵＳＥＰＡ）では、水道水中
の残留ＣｌＯ2 、ＣｌＯ2 - イオン、ＣｌＯ3 - イオン
の合計が１ｍｇ／リットル以下とするよう勧告してい
る。本件、脱水濾液のＣｌＯ2 消費量は約２９ｍｇ／リ
ットルであり、殆どがＣｌＯ2 - イオンに変化する。Ｃ
ｌＯ2 を用いた処理法を適用するには、後段の活性炭処
理などを行うことが好ましい。
【００３９】
【発明の効果】本発明の処理によりつぎの効果が得られ
る。 二酸化塩素を用いるため、トリハロメタンなどの有
害物質を生じることがない。 除Ｆｅ、除Ｍｎが汚泥返送工程で行われるため、返
送による原水中へのＦｅ、Ｍｎの負荷がない。 従って、浄水過程における活性炭寿命が延び、使用
量が減る。 引いては、前塩素注入、中塩素注入なしに行う浄水
の高度処理が効率よく行え、安全な飲料水が効率的に行
える。
る。 二酸化塩素を用いるため、トリハロメタンなどの有
害物質を生じることがない。 除Ｆｅ、除Ｍｎが汚泥返送工程で行われるため、返
送による原水中へのＦｅ、Ｍｎの負荷がない。 従って、浄水過程における活性炭寿命が延び、使用
量が減る。 引いては、前塩素注入、中塩素注入なしに行う浄水
の高度処理が効率よく行え、安全な飲料水が効率的に行
える。
【図１】本発明の汚泥分離水の処理工程を含む浄水の高
度処理工程の１例を示す概念的フロー図
度処理工程の１例を示す概念的フロー図
【図２】本発明の汚泥分離水の処理工程を含む浄水の高
度処理工程の１具体例を示すフロー図
度処理工程の１具体例を示すフロー図
【図３】凝集沈澱、濾過設備に活性炭吸着設備を加えた
従来の浄水高度処理のフロー図
従来の浄水高度処理のフロー図
【図４】凝集沈澱、濾過設備にオゾン処理と活性炭によ
る生物吸着処理が加った従来の浄水高度処理のフロー図
る生物吸着処理が加った従来の浄水高度処理のフロー図
【図５】ブレークポイントカーブ
【図６】二酸化塩素注入率と残留二酸化塩素の関係グラ
フ
フ
【図７】二酸化塩素注入率と残留二酸化塩素イオンの関
係グラフ
係グラフ
１ 凝集沈澱槽 ２ 濾過設備 ３ 活性炭吸着濾過設備 ４ 排泥池 ５ 排水池 ６ 濃縮槽 ７ 脱水処理設備 ８ オゾン処理設備 ９ 凝集沈殿槽 １０ 濾過設備 １１ 濃縮槽 １２ 加圧脱水機 １３ １次濃縮槽 １４ ２次濃縮槽 １５ 脱水前処理設備 １６ Ｍｎ、Ｆｅ除去槽 Ａ 着水井 ａ 処理水流出管 ｂ 流出管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 仁 東京都港区港南１丁目６番27号 荏原イ ンフィルコ株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−229615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−39384（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−275504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−61510（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−245889（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 最終の活性炭吸着濾過工程の直前にオゾ
ン処理を行い、かつ該活性炭吸着濾過工程の直後に塩素
注入を行う浄水の高度処理プロセスで、該高度処理にお
いて生じる汚泥を分離汚泥と汚泥分離水とに分離し、該
汚泥分離水を原水側に返送する汚泥分離水の処理方法に
おいて、該プロセスの浄水処理工程より発生する汚泥分
離水に二酸化塩素を注入した後、濾過及び／又はＭｎ砂
による接触濾過を施して浄水処理工程の原水側に返送す
ることを特徴とする浄水処理汚泥分離水の処理方法。 - 【請求項２】 最終の活性炭吸着濾過装置の直前にオゾ
ン処理装置を配し、かつ該活性炭吸着濾過装置の直後に
後塩素注入手段を配した浄水の高度処理装置において、
該装置より発生する汚泥を分離汚泥と汚泥分離水に分離
する装置に送り、該分離装置からの汚泥分離水に二酸化
塩素を注入する手段と、二酸化塩素注入後の分離水を処
理する濾過装置及び／又はＭｎ砂による接触濾過装置を
備え、該接触濾過装置の処理水を浄水の高度処理装置の
原水側に導くように構成したことを特徴とする浄水処理
汚泥分離水の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4356463A JP2552998B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 浄水処理汚泥分離水の処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4356463A JP2552998B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 浄水処理汚泥分離水の処理方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06182365A JPH06182365A (ja) | 1994-07-05 |
| JP2552998B2 true JP2552998B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=18449142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4356463A Expired - Fee Related JP2552998B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 浄水処理汚泥分離水の処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2552998B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1165445A1 (en) * | 1999-02-24 | 2002-01-02 | Pall Corporation | Water purification |
| KR100456449B1 (ko) * | 2002-09-24 | 2004-11-10 | 원영희 | 폐수처리 시스템 |
| JP4813807B2 (ja) * | 2005-02-18 | 2011-11-09 | 株式会社日立製作所 | 浄水プロセスの運転管理方法 |
| EP2516337B1 (en) | 2009-12-24 | 2019-05-29 | BCR Environmental Corporation | Improved digestion of biosolids in wastewater |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5939384A (ja) * | 1982-08-27 | 1984-03-03 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 水道原水の処理方法 |
| JPS6061510A (ja) * | 1983-09-15 | 1985-04-09 | Mitsuru Tsuchikura | 水泳プ−ルに用いる消毒殺菌水溶液。 |
| JPH0629163B2 (ja) * | 1988-04-26 | 1994-04-20 | 栗田工業株式会社 | 水中付着生物防除剤並びに水中生物付着防止方法 |
| JPH03229615A (ja) * | 1990-02-06 | 1991-10-11 | Ebara Infilco Co Ltd | 排オゾンの処理方法 |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP4356463A patent/JP2552998B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06182365A (ja) | 1994-07-05 |
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| JPS6218230B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |