JP3348636B2 - 無機系汚染物含有水の処理装置 - Google Patents
無機系汚染物含有水の処理装置Info
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- JP3348636B2 JP3348636B2 JP27264397A JP27264397A JP3348636B2 JP 3348636 B2 JP3348636 B2 JP 3348636B2 JP 27264397 A JP27264397 A JP 27264397A JP 27264397 A JP27264397 A JP 27264397A JP 3348636 B2 JP3348636 B2 JP 3348636B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無機系汚染物含有水
の処理装置に係り、特に、無機系汚染物含有水をアルカ
リで中和して不溶化物を生成させ、これを汚泥として処
理水と分離し、分離汚泥の一部を中和工程に返送する無
機系汚染物含有水の処理装置において、返送汚泥量を適
正に制御して、汚泥濃度を高め、汚泥発生量の低減を図
る無機系汚染物含有水の処理装置に関する。
の処理装置に係り、特に、無機系汚染物含有水をアルカ
リで中和して不溶化物を生成させ、これを汚泥として処
理水と分離し、分離汚泥の一部を中和工程に返送する無
機系汚染物含有水の処理装置において、返送汚泥量を適
正に制御して、汚泥濃度を高め、汚泥発生量の低減を図
る無機系汚染物含有水の処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属イオン含有排水の処理において、濃
縮性に富み、脱水性に優れた高濃度金属水酸化物汚泥を
得る方法として、アルカリ汚泥法がある。この方法は、
金属イオン含有排水にアルカリを直接添加せずに、排水
の処理で分離される汚泥の一部と混合して添加する方法
である（特公昭６１−１５６号公報）。
縮性に富み、脱水性に優れた高濃度金属水酸化物汚泥を
得る方法として、アルカリ汚泥法がある。この方法は、
金属イオン含有排水にアルカリを直接添加せずに、排水
の処理で分離される汚泥の一部と混合して添加する方法
である（特公昭６１−１５６号公報）。
【０００３】アルカリ汚泥法では、高濃度で脱水性に優
れた汚泥を安定して得ると共に、良好な処理水の水質を
維持するために、原水の中和によって生成する不溶化物
量（ＳＳ量）と返送汚泥量の比を一定の範囲に維持する
ことが必要である。しかして、本出願人は、先にアルカ
リと混合する返送汚泥の固形分量を、アルカリと原水と
が反応して生成する不溶化物の量の１５〜４０倍とする
重金属含有廃水の処理方法を提案した（特開平５−５７
２９２号公報）。
れた汚泥を安定して得ると共に、良好な処理水の水質を
維持するために、原水の中和によって生成する不溶化物
量（ＳＳ量）と返送汚泥量の比を一定の範囲に維持する
ことが必要である。しかして、本出願人は、先にアルカ
リと混合する返送汚泥の固形分量を、アルカリと原水と
が反応して生成する不溶化物の量の１５〜４０倍とする
重金属含有廃水の処理方法を提案した（特開平５−５７
２９２号公報）。
【０００４】なお、本明細書において、原水である金属
イオン含有排水の中和によって生成するＳＳ量（以下、
単に「生成ＳＳ」と称する場合がある。）と返送汚泥量
の比を「返送比」と表記する。具体的には、下記式
（１）に示す因子を計測して返送比を算出する。
イオン含有排水の中和によって生成するＳＳ量（以下、
単に「生成ＳＳ」と称する場合がある。）と返送汚泥量
の比を「返送比」と表記する。具体的には、下記式
（１）に示す因子を計測して返送比を算出する。
【０００５】
【数１】
【０００６】上記式（１）からも明らかなように、この
返送比を一定の範囲内に維持するためには、生成ＳＳ濃
度変化に対応して、即ち、ＳＳを生成させる原水中の金
属イオンの濃度変化に対応して返送汚泥の量を制御する
ことが必要である。
返送比を一定の範囲内に維持するためには、生成ＳＳ濃
度変化に対応して、即ち、ＳＳを生成させる原水中の金
属イオンの濃度変化に対応して返送汚泥の量を制御する
ことが必要である。
【０００７】本出願人は、アルカリ汚泥法により金属イ
オン含有排水を処理するにあたり、測定誤差やメンテナ
ンスの点で問題の多い汚泥濃度計を用いることなく、生
成ＳＳ量を容易に算出することにより返送比を所定の値
に維持して良好な処理を行う方法として、原水をｐＨ３
から８．５付近にするに要したアルカリ使用量から原水
の金属イオン濃度を求め、この値に基づいて中和時に原
水中から生成するＳＳ濃度を求める方法を先に提案した
（特開平８−２４８７７号公報）。
オン含有排水を処理するにあたり、測定誤差やメンテナ
ンスの点で問題の多い汚泥濃度計を用いることなく、生
成ＳＳ量を容易に算出することにより返送比を所定の値
に維持して良好な処理を行う方法として、原水をｐＨ３
から８．５付近にするに要したアルカリ使用量から原水
の金属イオン濃度を求め、この値に基づいて中和時に原
水中から生成するＳＳ濃度を求める方法を先に提案した
（特開平８−２４８７７号公報）。
【０００８】即ち、処理対象とされる金属イオン含有排
水としては、例えば、鉄鋼の酸洗排水、鋼板の電気亜鉛
メッキ排水やそれらの工程からの洗浄排水などが挙げら
れるが、これらの排水は金属イオンの他に、酸洗浄やメ
ッキ工程で完全に使用されずに残留した硫酸や塩酸など
が遊離酸の形で含まれており、単にｐＨ滴定に使用され
るアルカリ量のみでは金属イオンの量は求められない。
水としては、例えば、鉄鋼の酸洗排水、鋼板の電気亜鉛
メッキ排水やそれらの工程からの洗浄排水などが挙げら
れるが、これらの排水は金属イオンの他に、酸洗浄やメ
ッキ工程で完全に使用されずに残留した硫酸や塩酸など
が遊離酸の形で含まれており、単にｐＨ滴定に使用され
るアルカリ量のみでは金属イオンの量は求められない。
【０００９】そこで、原水の一定量を採取し、まず、そ
のｐＨを３．０まで調節するのに要したアルカリ量を求
める（以下、このｐＨ３に調整する処理を「予備滴定」
と称する場合がある。）。この予備滴定に要したアルカ
リ消費量を、原水中に含まれる遊離酸の中和に使用され
るものとする。
のｐＨを３．０まで調節するのに要したアルカリ量を求
める（以下、このｐＨ３に調整する処理を「予備滴定」
と称する場合がある。）。この予備滴定に要したアルカ
リ消費量を、原水中に含まれる遊離酸の中和に使用され
るものとする。
【００１０】遊離酸として硫酸を９８０ｍｇ／Ｌの濃度
で含む合成排水のＮａＯＨによるｐＨ滴定曲線を図２に
示す。図２の曲線の立ち上がりの状態から、ｐＨ３で遊
離酸の中和反応（Ｈ2 ＳＯ4 ＋２ＮａＯＨ→Ｎａ2 ＳＯ
4 ＋２Ｈ2 Ｏ）が終了していることが判る。
で含む合成排水のＮａＯＨによるｐＨ滴定曲線を図２に
示す。図２の曲線の立ち上がりの状態から、ｐＨ３で遊
離酸の中和反応（Ｈ2 ＳＯ4 ＋２ＮａＯＨ→Ｎａ2 ＳＯ
4 ＋２Ｈ2 Ｏ）が終了していることが判る。
【００１１】従って、ｐＨ３から８．５付近に到る中和
処理に使用されたアルカリ量が、金属イオンと反応して
その不溶化に使用された量となる（例えば、ＦｅＳＯ4
＋２ＮａＯＨ→Ｆｅ（ＯＨ）2 ＋２Ｈ2 Ｏ）。
処理に使用されたアルカリ量が、金属イオンと反応して
その不溶化に使用された量となる（例えば、ＦｅＳＯ4
＋２ＮａＯＨ→Ｆｅ（ＯＨ）2 ＋２Ｈ2 Ｏ）。
【００１２】この不溶化のための、中和処理に使用され
たアルカリ量は、当該アルカリの種類、不溶化する金属
イオン等により定まり、不溶化対象イオンとアルカリ使
用量が分かれば、生成ＳＳ量を容易に求めることができ
る。
たアルカリ量は、当該アルカリの種類、不溶化する金属
イオン等により定まり、不溶化対象イオンとアルカリ使
用量が分かれば、生成ＳＳ量を容易に求めることができ
る。
【００１３】例えば、原水中の不溶化対象イオンがＦｅ
2+であれば、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）による中和で生成
するＳＳ量は、ｐＨ３から８．５付近に到る中和処理に
使用されたアルカリ量から次のような反応式のもとに、
下記式（２）より求めることができる。
2+であれば、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）による中和で生成
するＳＳ量は、ｐＨ３から８．５付近に到る中和処理に
使用されたアルカリ量から次のような反応式のもとに、
下記式（２）より求めることができる。
【００１４】
【数２】
【００１５】以下、この生成ＳＳ濃度の算出のためにＮ
ａＯＨ等のアルカリの必要量（単位は、ｍｇ−ＮａＯＨ
／Ｌ等）に乗ずる数を「ＳＳ係数」と称する場合があ
る。このＳＳ係数は、アルカリ及び不溶化対象イオンの
種類によって異なり、上記の如く、ＮａＯＨを用いたＦ
ｅ2+の不溶化の場合は０．８９であるが、アルカリとし
てＮａＯＨ又はＣａ（ＯＨ）2 を用いた場合のその他の
主な不溶化対象イオンのＳＳ係数は下記表１の通りであ
る。
ａＯＨ等のアルカリの必要量（単位は、ｍｇ−ＮａＯＨ
／Ｌ等）に乗ずる数を「ＳＳ係数」と称する場合があ
る。このＳＳ係数は、アルカリ及び不溶化対象イオンの
種類によって異なり、上記の如く、ＮａＯＨを用いたＦ
ｅ2+の不溶化の場合は０．８９であるが、アルカリとし
てＮａＯＨ又はＣａ（ＯＨ）2 を用いた場合のその他の
主な不溶化対象イオンのＳＳ係数は下記表１の通りであ
る。
【００１６】
【表１】
【００１７】このようにして算出した生成ＳＳ濃度に対
応して、汚泥返送ポンプの吐出量を制御して、返送比が
８〜４０となるように必要な量の汚泥を返送することに
より、常に安定かつ確実に高濃度で脱水性に優れた汚泥
を得ると共に、良好な処理水の水質を維持することがで
きる。
応して、汚泥返送ポンプの吐出量を制御して、返送比が
８〜４０となるように必要な量の汚泥を返送することに
より、常に安定かつ確実に高濃度で脱水性に優れた汚泥
を得ると共に、良好な処理水の水質を維持することがで
きる。
【００１８】この特開平８−２４８７７号公報記載の方
法において、原水のｐＨが３から８．５付近になるまで
に要するアルカリ使用量は、具体的には次のようにして
測定される。
法において、原水のｐＨが３から８．５付近になるまで
に要するアルカリ使用量は、具体的には次のようにして
測定される。
【００１９】アルカリとの反応で不溶化物を生成させる
中和槽の前段に予備中和槽を設置し、この予備中和層で
ｐＨを予めｐＨ３に調節した原水の一定量を滴定槽に採
取し、濃度既知のアルカリを用いてｐＨ滴定を行い、ｐ
Ｈ８．５まで調節するのに要したアルカリ量を求める。
中和槽の前段に予備中和槽を設置し、この予備中和層で
ｐＨを予めｐＨ３に調節した原水の一定量を滴定槽に採
取し、濃度既知のアルカリを用いてｐＨ滴定を行い、ｐ
Ｈ８．５まで調節するのに要したアルカリ量を求める。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平８−２４８
７７号公報記載の方法によれば、原水の中和によって発
生するＳＳ量を簡単に算出することができ、この生成Ｓ
Ｓ量の計算値に基いて汚泥返送比を容易に所定の値に維
持することができるが、上述の如く、予備中和槽から予
備中和された水を一定量採集してｐＨ滴定することによ
り必要アルカリ量を求めているため、本来の処理装置と
は別にアルカリ量を測定するための容器や配管などの専
用の滴定機器を必要とし、装置が複雑化する、センサや
容器の洗浄、滴定薬品（アルカリ）の補充といったメン
テナンスが必要となり、運転管理が煩雑化するといった
不具合があった。
７７号公報記載の方法によれば、原水の中和によって発
生するＳＳ量を簡単に算出することができ、この生成Ｓ
Ｓ量の計算値に基いて汚泥返送比を容易に所定の値に維
持することができるが、上述の如く、予備中和槽から予
備中和された水を一定量採集してｐＨ滴定することによ
り必要アルカリ量を求めているため、本来の処理装置と
は別にアルカリ量を測定するための容器や配管などの専
用の滴定機器を必要とし、装置が複雑化する、センサや
容器の洗浄、滴定薬品（アルカリ）の補充といったメン
テナンスが必要となり、運転管理が煩雑化するといった
不具合があった。
【００２１】本発明はこの問題を解決し、アルカリ汚泥
法により無機系汚染物含有水を処理するに当り、汚泥返
送比の制御のために、アルカリ使用量から原水の中和に
より生成するＳＳ濃度を算出する際の当該アルカリ使用
量を、別途専用機器を必要とすることなく、本来の処理
装置を利用して求めることができる無機系汚染物含有水
の処理装置を提供することを目的とする。
法により無機系汚染物含有水を処理するに当り、汚泥返
送比の制御のために、アルカリ使用量から原水の中和に
より生成するＳＳ濃度を算出する際の当該アルカリ使用
量を、別途専用機器を必要とすることなく、本来の処理
装置を利用して求めることができる無機系汚染物含有水
の処理装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明の無機系汚染物含
有水の処理装置は、無機系汚染物含有水が導入される第
１ｐＨ調整槽と、該第１ｐＨ調整槽からの水に含有され
る無機系汚染物をアルカリ又はアルカリ及び汚染物不溶
化剤と反応させて該汚染物を不溶化する第２ｐＨ調整槽
と、該第２ｐＨ調整槽からの水に含有される不溶化物を
汚泥として処理水と分離する固液分離槽と、該固液分離
槽で分離された汚泥の一部を前記第２ｐＨ調整槽に返送
する汚泥返送手段と、該第２ｐＨ調整槽又は第２ｐＨ調
整槽に返送する汚泥にアルカリを添加するアルカリ供給
手段と、該アルカリ供給手段によるアルカリ添加量から
前記不溶化物の生成量を算出し、算出したアルカリ添加
量に基いて汚泥返送手段による返送汚泥量を演算して制
御する記録・制御部と、を備える無機系汚染物含有水の
処理装置において、前記アルカリ供給手段はアルカリ注
入弁を有し、前記記録・制御部は、該アルカリ注入弁の
開時間に基いてアルカリ添加量を算出することを特徴と
する。
有水の処理装置は、無機系汚染物含有水が導入される第
１ｐＨ調整槽と、該第１ｐＨ調整槽からの水に含有され
る無機系汚染物をアルカリ又はアルカリ及び汚染物不溶
化剤と反応させて該汚染物を不溶化する第２ｐＨ調整槽
と、該第２ｐＨ調整槽からの水に含有される不溶化物を
汚泥として処理水と分離する固液分離槽と、該固液分離
槽で分離された汚泥の一部を前記第２ｐＨ調整槽に返送
する汚泥返送手段と、該第２ｐＨ調整槽又は第２ｐＨ調
整槽に返送する汚泥にアルカリを添加するアルカリ供給
手段と、該アルカリ供給手段によるアルカリ添加量から
前記不溶化物の生成量を算出し、算出したアルカリ添加
量に基いて汚泥返送手段による返送汚泥量を演算して制
御する記録・制御部と、を備える無機系汚染物含有水の
処理装置において、前記アルカリ供給手段はアルカリ注
入弁を有し、前記記録・制御部は、該アルカリ注入弁の
開時間に基いてアルカリ添加量を算出することを特徴と
する。
【００２３】本発明では、アルカリ供給手段に設置した
アルカリ注入弁の開時間に基いてアルカリ添加量を求め
るため、別途専用機器を必要とすることなく、本来の処
理装置を利用してアルカリ添加量を求め、この結果に基
いて生成ＳＳ量を算出し、算出した生成ＳＳ量とその他
のデータから返送汚泥量を容易に制御することができ
る。
アルカリ注入弁の開時間に基いてアルカリ添加量を求め
るため、別途専用機器を必要とすることなく、本来の処
理装置を利用してアルカリ添加量を求め、この結果に基
いて生成ＳＳ量を算出し、算出した生成ＳＳ量とその他
のデータから返送汚泥量を容易に制御することができ
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。
施の形態について詳細に説明する。
【００２５】図１は本発明の無機系汚染物含有水の処理
装置の実施の形態を示す系統図である。図１において、
１は原水槽、２は予備中和槽（第１ｐＨ調整槽）、３は
中和槽（第２ｐＨ調整槽）、４は凝集槽、５は沈殿槽、
６は反応槽、７はアルカリ貯槽、８はポリマー槽、９は
アルカリ注入弁、１０は記録・制御部、３０は汚泥濃度
計である。また、２Ａ，３Ａ，４Ａ，６Ａは攪拌機、２
Ｂ，３ＢはｐＨ計、Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 ，Ｐ5 はポ
ンプ、Ｖはバルブ、Ｆ1 ，Ｆ2 は流量計、１１〜２３の
各符号は配管である。
装置の実施の形態を示す系統図である。図１において、
１は原水槽、２は予備中和槽（第１ｐＨ調整槽）、３は
中和槽（第２ｐＨ調整槽）、４は凝集槽、５は沈殿槽、
６は反応槽、７はアルカリ貯槽、８はポリマー槽、９は
アルカリ注入弁、１０は記録・制御部、３０は汚泥濃度
計である。また、２Ａ，３Ａ，４Ａ，６Ａは攪拌機、２
Ｂ，３ＢはｐＨ計、Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 ，Ｐ5 はポ
ンプ、Ｖはバルブ、Ｆ1 ，Ｆ2 は流量計、１１〜２３の
各符号は配管である。
【００２６】本実施例の方法において、原水である無機
系汚染物含有水は、配管１１、原水槽１及び配管１２を
経て予備中和槽２に導入される。この原水槽１は必ずし
も必要とはされないが、原水槽１を設けることにより、
後述の如く、原水水質を均一化して原水の水質変動によ
る汚泥返送量の制御のタイムラグを緩和すると共に、供
給原水量を安定化することができる。
系汚染物含有水は、配管１１、原水槽１及び配管１２を
経て予備中和槽２に導入される。この原水槽１は必ずし
も必要とはされないが、原水槽１を設けることにより、
後述の如く、原水水質を均一化して原水の水質変動によ
る汚泥返送量の制御のタイムラグを緩和すると共に、供
給原水量を安定化することができる。
【００２７】この原水の流入量は流量計Ｆ1 で計測さ
れ、測定値は記録・制御部１０に入力される。即ち、前
述の汚泥返送比を算出するためには処理水量（原水流入
量）を把握しておく必要がある。そのため、任意の位置
に流量計を設けておき、常時原水の流入量を測定するの
が好ましい。しかし、通常、ポンプによる送水量はほぼ
一定しており、一方で、汚泥返送比には多少の幅が許容
されることから、処理水量として記録・制御部に予め設
定したポンプ送水量の値を記録させておくことにより、
流量計Ｆ1 を省略しても良い。
れ、測定値は記録・制御部１０に入力される。即ち、前
述の汚泥返送比を算出するためには処理水量（原水流入
量）を把握しておく必要がある。そのため、任意の位置
に流量計を設けておき、常時原水の流入量を測定するの
が好ましい。しかし、通常、ポンプによる送水量はほぼ
一定しており、一方で、汚泥返送比には多少の幅が許容
されることから、処理水量として記録・制御部に予め設
定したポンプ送水量の値を記録させておくことにより、
流量計Ｆ1 を省略しても良い。
【００２８】予備中和槽２において、原水は、アルカリ
貯槽７より配管２１を経て注入される消石灰等のアルカ
リによりｐＨ２．５〜３に調整される。この予備中和槽
２の調整ｐＨ値は、原水中の遊離の酸（例えば、硫酸、
塩酸、硝酸など）を中和するｐＨ又は原水中に含まれる
固形物を溶解するｐＨであり、いずれの場合も通常、
２．５〜３の範囲で良く、従って、予備中和槽２のｐＨ
計２Ｂは、アルカリ供給ポンプＰ2 に連動し、槽内液の
ｐＨが２．５〜３になるように、配管２１よりアルカリ
が注入される。なお、この予備中和槽２のアルカリの注
入制御は記録・制御部１０により行うようにしても良
い。
貯槽７より配管２１を経て注入される消石灰等のアルカ
リによりｐＨ２．５〜３に調整される。この予備中和槽
２の調整ｐＨ値は、原水中の遊離の酸（例えば、硫酸、
塩酸、硝酸など）を中和するｐＨ又は原水中に含まれる
固形物を溶解するｐＨであり、いずれの場合も通常、
２．５〜３の範囲で良く、従って、予備中和槽２のｐＨ
計２Ｂは、アルカリ供給ポンプＰ2 に連動し、槽内液の
ｐＨが２．５〜３になるように、配管２１よりアルカリ
が注入される。なお、この予備中和槽２のアルカリの注
入制御は記録・制御部１０により行うようにしても良
い。
【００２９】また、原水のｐＨが例えば４以上と高い場
合には、この予備中和槽２では、硫酸、塩酸等の酸を添
加して同様にｐＨ２．５〜３に調整する。これは、既に
原水中で析出している不溶化物は汚泥返送を行っても所
期の減容化効果が得られないためであり、原水中に存在
する不溶化物は予備中和槽２でｐＨ２．５〜３．０に調
整することにより、一旦イオン化（例えば、Ａｌ（Ｏ
Ｈ）3 →Ａｌ3+，Ｚｎ（ＯＨ）2 →Ｚｎ2+，ＣａＦ2 →
Ｆ- ，Ｃａ3 （ＰＯ4 ）2 →ＰＯ4 3- ）する。
合には、この予備中和槽２では、硫酸、塩酸等の酸を添
加して同様にｐＨ２．５〜３に調整する。これは、既に
原水中で析出している不溶化物は汚泥返送を行っても所
期の減容化効果が得られないためであり、原水中に存在
する不溶化物は予備中和槽２でｐＨ２．５〜３．０に調
整することにより、一旦イオン化（例えば、Ａｌ（Ｏ
Ｈ）3 →Ａｌ3+，Ｚｎ（ＯＨ）2 →Ｚｎ2+，ＣａＦ2 →
Ｆ- ，Ｃａ3 （ＰＯ4 ）2 →ＰＯ4 3- ）する。
【００３０】一般に、遊離酸の中和は実験レベルでは瞬
時に終了するが、実装置において瞬時中和は不可能であ
るため、予備中和槽２における滞留時間は３〜５分程度
とするのが好ましい。
時に終了するが、実装置において瞬時中和は不可能であ
るため、予備中和槽２における滞留時間は３〜５分程度
とするのが好ましい。
【００３１】予備中和槽２の流出水は、配管１３より中
和槽３に導入される。この中和槽３には、反応槽６にて
配管１７からの返送汚泥と配管２０を経てアルカリ貯槽
７から送給されるアルカリとが混合されて調製された混
合物（以下「アルカリ汚泥」と称す。）が、配管２２よ
り供給されている。この中和槽３のｐＨ計３Ｂの測定値
は記録・制御部１０に入力され、記録・制御部１０でア
ルカリ注入弁９の開閉を制御して反応槽６へのアルカリ
添加量を調整することにより、アルカリ汚泥の添加で槽
内液が無機系汚泥物の不溶化に好適なｐＨに制御される
ように構成されている。
和槽３に導入される。この中和槽３には、反応槽６にて
配管１７からの返送汚泥と配管２０を経てアルカリ貯槽
７から送給されるアルカリとが混合されて調製された混
合物（以下「アルカリ汚泥」と称す。）が、配管２２よ
り供給されている。この中和槽３のｐＨ計３Ｂの測定値
は記録・制御部１０に入力され、記録・制御部１０でア
ルカリ注入弁９の開閉を制御して反応槽６へのアルカリ
添加量を調整することにより、アルカリ汚泥の添加で槽
内液が無機系汚泥物の不溶化に好適なｐＨに制御される
ように構成されている。
【００３２】この中和槽３における不溶化処理に当って
は、必要に応じて無機系汚染物の不溶化剤を添加する。
即ち、本発明に係る原水に含まれる無機系汚染物には、
アルカリのみで不溶化できる金属イオンの他、フッ素、
リン酸、炭酸、亜硫酸などのように、ｐＨ調整のための
アルカリと共にアルカリ土類金属化合物のような不溶化
剤を必要とするものもあり、この場合には、適宜必要量
の不溶化剤を添加する。
は、必要に応じて無機系汚染物の不溶化剤を添加する。
即ち、本発明に係る原水に含まれる無機系汚染物には、
アルカリのみで不溶化できる金属イオンの他、フッ素、
リン酸、炭酸、亜硫酸などのように、ｐＨ調整のための
アルカリと共にアルカリ土類金属化合物のような不溶化
剤を必要とするものもあり、この場合には、適宜必要量
の不溶化剤を添加する。
【００３３】中和槽３の調整ｐＨ値は、原水中の無機系
汚染物の種類や不溶化剤の種類等によっても異なるが、
概ね６〜１１の範囲である。具体的には、不溶化対象イ
オンがＡｌ3+，Ｆｅ3+の場合は好ましくはｐＨ６〜７、
Ｆ- ，ＰＯ4 3- の場合は好ましくはｐＨ８〜１０、Ｎｉ
2+，Ｃｄ2+の場合は好ましくはｐＨ１０〜１１である。
汚染物の種類や不溶化剤の種類等によっても異なるが、
概ね６〜１１の範囲である。具体的には、不溶化対象イ
オンがＡｌ3+，Ｆｅ3+の場合は好ましくはｐＨ６〜７、
Ｆ- ，ＰＯ4 3- の場合は好ましくはｐＨ８〜１０、Ｎｉ
2+，Ｃｄ2+の場合は好ましくはｐＨ１０〜１１である。
【００３４】従って、この調整ｐＨ値となるように、反
応槽６へアルカリを供給する配管２０に設けられた、電
磁弁又はエア作動弁等のアルカリ注入弁９の開閉が制御
される。
応槽６へアルカリを供給する配管２０に設けられた、電
磁弁又はエア作動弁等のアルカリ注入弁９の開閉が制御
される。
【００３５】このアルカリ注入弁９は、一般に、作動を
開始した後所定ｐＨになるまで連続的に「開」の状態と
されるのではなく、所定ｐＨになるまで「開」／「閉」
を繰り返して注入される。この「開」／「閉」時間比
は、タイマにより任意に設定される。
開始した後所定ｐＨになるまで連続的に「開」の状態と
されるのではなく、所定ｐＨになるまで「開」／「閉」
を繰り返して注入される。この「開」／「閉」時間比
は、タイマにより任意に設定される。
【００３６】本発明では、このアルカリ注入弁９の
「開」の時間又は「開」／「閉」のサイクル数（実際に
はこのサイクル数から求められる「開」時間）を記録・
制御部１０に記録する。
「開」の時間又は「開」／「閉」のサイクル数（実際に
はこのサイクル数から求められる「開」時間）を記録・
制御部１０に記録する。
【００３７】一方で、アルカリ注入弁９が「開」のとき
の、当該注入弁固有の単位時間当りのアルカリ注入量
（以下「固有アルカリ注入量」と称す。）を予め求めて
おき、この記録・制御部１０に記録しておく。記録・制
御部１０では、この固有アルカリ流入量と、「開」時間
又は「開」／「閉」サイクルから、反応槽６へのアルカ
リ添加量を算出し、算出したアルカリ添加量から前述の
ＳＳ係数を用いる計算式により生成ＳＳ濃度を算出し、
更に算出した生成ＳＳ濃度と、後述の汚泥濃度計３０か
ら入力される返送汚泥濃度と、流量計Ｆ2 から入力され
る返送汚泥流量と、前述の流量計Ｆ1 から入力される原
水流量とを、前記式（１）に入力して返送比を算出し、
この返送比が所定値となるように汚泥返送ポンプＰ4 の
吐出量の制御信号を出力する。あるいは、調整弁をとり
つけ、その開度調整により流量を制御しても良い。この
返送比は、原水水質（原水中の不溶化対象イオンの種
類、共存イオン）によって異なるが、通常の場合、金属
イオンの処理では返送比１５〜４０、特に、Ｆｅ，Ｃｒ
等の重金属の場合は返送比１５〜２０，Ａｌの場合は返
送比２０〜３０とされ、また、不溶化物がＣａＦ2 の場
合は返送比３０〜５０，Ｃａ3 （ＰＯ4 ）2 の場合は返
送比３０〜１００とされる。
の、当該注入弁固有の単位時間当りのアルカリ注入量
（以下「固有アルカリ注入量」と称す。）を予め求めて
おき、この記録・制御部１０に記録しておく。記録・制
御部１０では、この固有アルカリ流入量と、「開」時間
又は「開」／「閉」サイクルから、反応槽６へのアルカ
リ添加量を算出し、算出したアルカリ添加量から前述の
ＳＳ係数を用いる計算式により生成ＳＳ濃度を算出し、
更に算出した生成ＳＳ濃度と、後述の汚泥濃度計３０か
ら入力される返送汚泥濃度と、流量計Ｆ2 から入力され
る返送汚泥流量と、前述の流量計Ｆ1 から入力される原
水流量とを、前記式（１）に入力して返送比を算出し、
この返送比が所定値となるように汚泥返送ポンプＰ4 の
吐出量の制御信号を出力する。あるいは、調整弁をとり
つけ、その開度調整により流量を制御しても良い。この
返送比は、原水水質（原水中の不溶化対象イオンの種
類、共存イオン）によって異なるが、通常の場合、金属
イオンの処理では返送比１５〜４０、特に、Ｆｅ，Ｃｒ
等の重金属の場合は返送比１５〜２０，Ａｌの場合は返
送比２０〜３０とされ、また、不溶化物がＣａＦ2 の場
合は返送比３０〜５０，Ｃａ3 （ＰＯ4 ）2 の場合は返
送比３０〜１００とされる。
【００３８】なお、アルカリ注入弁９にかかる圧力が変
動し、注入流量の変動が懸念される場合には、アルカリ
注入弁９の流入側或いは流出側に定流量弁を設け、開状
態でのアルカリ流量を一定とすることで、アルカリ注入
弁の開時間からのアルカリ添加量の算出精度を良くする
ことができる。
動し、注入流量の変動が懸念される場合には、アルカリ
注入弁９の流入側或いは流出側に定流量弁を設け、開状
態でのアルカリ流量を一定とすることで、アルカリ注入
弁の開時間からのアルカリ添加量の算出精度を良くする
ことができる。
【００３９】ところで、中和槽３では、上述の如く、常
時、無機系汚染物を不溶化するのに好適なｐＨとなるよ
うにアルカリ汚泥を注入しているが、このアルカリ汚泥
調整のための反応槽６へのアルカリ注入量は、原水の水
質変動に応じて変動する。本発明では、この変動するア
ルカリ注入量をアルカリ注入弁の作動状態から求めるの
であるが、一般にアルカリ注入弁９の「開」／「閉」時
間サイクルは、当該注入弁の規格により種々設定可能で
あり、例えば「開」／「閉」＝１０秒／３０秒、３０秒
／２０秒、２０秒／１０秒、２０秒／６０秒である。こ
のような「開」／「閉」時間サイクルに対して、原水の
水質変動に対応して適正な測定を行うためには、実用的
には、５分以上、通常の場合１０分〜２０分程度の任意
の時間の間のアルカリ注入弁の開時間（「開」時間又は
「開」／「閉」サイクル）を計測し、この計測値からア
ルカリ注入量を把握し、単位時間当たりの平均値に換算
するのが好ましい。なお、原水の水質変動を吸収して、
原水水質を安定化させる点からも原水槽１の設置が重要
であるが、このような計測時間に対応して原水水質の変
動の影響を小さくするためには、原水槽の容量は、上記
計測時間の３倍以上の滞留時間を確保できる容量、例え
ば、アルカリ注入弁９の「開」／「閉」サイクルを２０
分毎の平均値で求める場合、原水槽１の滞留時間は６０
分以上となるように設計するのが好ましい。
時、無機系汚染物を不溶化するのに好適なｐＨとなるよ
うにアルカリ汚泥を注入しているが、このアルカリ汚泥
調整のための反応槽６へのアルカリ注入量は、原水の水
質変動に応じて変動する。本発明では、この変動するア
ルカリ注入量をアルカリ注入弁の作動状態から求めるの
であるが、一般にアルカリ注入弁９の「開」／「閉」時
間サイクルは、当該注入弁の規格により種々設定可能で
あり、例えば「開」／「閉」＝１０秒／３０秒、３０秒
／２０秒、２０秒／１０秒、２０秒／６０秒である。こ
のような「開」／「閉」時間サイクルに対して、原水の
水質変動に対応して適正な測定を行うためには、実用的
には、５分以上、通常の場合１０分〜２０分程度の任意
の時間の間のアルカリ注入弁の開時間（「開」時間又は
「開」／「閉」サイクル）を計測し、この計測値からア
ルカリ注入量を把握し、単位時間当たりの平均値に換算
するのが好ましい。なお、原水の水質変動を吸収して、
原水水質を安定化させる点からも原水槽１の設置が重要
であるが、このような計測時間に対応して原水水質の変
動の影響を小さくするためには、原水槽の容量は、上記
計測時間の３倍以上の滞留時間を確保できる容量、例え
ば、アルカリ注入弁９の「開」／「閉」サイクルを２０
分毎の平均値で求める場合、原水槽１の滞留時間は６０
分以上となるように設計するのが好ましい。
【００４０】中和槽３の流出液は、配管１４より凝集槽
４に導入され、ポリマー槽８より配管２３を経て注入さ
れるポリマーにより凝集処理される。このポリマー注入
量は通常の場合１〜５ｐｐｍ程度とされる。なお、この
凝集槽４は必ずしも必要とされないが、沈殿槽５の前段
に凝集槽４を設けて不溶化物の粗大化を図るのが実用的
である。
４に導入され、ポリマー槽８より配管２３を経て注入さ
れるポリマーにより凝集処理される。このポリマー注入
量は通常の場合１〜５ｐｐｍ程度とされる。なお、この
凝集槽４は必ずしも必要とされないが、沈殿槽５の前段
に凝集槽４を設けて不溶化物の粗大化を図るのが実用的
である。
【００４１】凝集処理液は次いで配管１５より沈殿槽５
に導入され、固液分離される。分離水は処理水として配
管１６より系外へ排出される。また、沈降汚泥の一部は
配管１８を経て系外へ排出され、残部は配管１７より反
応槽６に返送される。
に導入され、固液分離される。分離水は処理水として配
管１６より系外へ排出される。また、沈降汚泥の一部は
配管１８を経て系外へ排出され、残部は配管１７より反
応槽６に返送される。
【００４２】この汚泥返送の濃度は汚泥返送配管１７か
ら分岐した配管１８に設けられた汚泥濃度計３０で測定
される。即ち、汚泥返送配管１７より、返送汚泥の一部
が配管１８より抜き出され、汚泥濃度計３０で濃度測定
された後、配管１９より反応槽６に注入される。
ら分岐した配管１８に設けられた汚泥濃度計３０で測定
される。即ち、汚泥返送配管１７より、返送汚泥の一部
が配管１８より抜き出され、汚泥濃度計３０で濃度測定
された後、配管１９より反応槽６に注入される。
【００４３】この汚泥濃度計の測定値は記録・制御部１
０に入力される。また、返送汚泥流量は汚泥返送配管１
７に設けられた流量計Ｆ2 で測定され、この測定値も記
録・制御部１０に入力される。
０に入力される。また、返送汚泥流量は汚泥返送配管１
７に設けられた流量計Ｆ2 で測定され、この測定値も記
録・制御部１０に入力される。
【００４４】本発明において、処理対象となる無機系汚
染物含有水としては、銅、亜鉛、ニッケル、カドミウ
ム、マンガン、鉛、鉄等の重金属イオンや、重金属とキ
レート剤との重金属錯体等を含む金属イオン含有排水、
例えばメッキ排水やその他、フッ素含有排水、リン含有
排水のように、アルカリ、又は、アルカリと不溶化剤の
添加で不溶化することが可能な、金属イオン、フッ素イ
オン、リン酸イオン等の各種の無機系汚染物を含む排水
が挙げられる。
染物含有水としては、銅、亜鉛、ニッケル、カドミウ
ム、マンガン、鉛、鉄等の重金属イオンや、重金属とキ
レート剤との重金属錯体等を含む金属イオン含有排水、
例えばメッキ排水やその他、フッ素含有排水、リン含有
排水のように、アルカリ、又は、アルカリと不溶化剤の
添加で不溶化することが可能な、金属イオン、フッ素イ
オン、リン酸イオン等の各種の無機系汚染物を含む排水
が挙げられる。
【００４５】また、これらの排水に添加するアルカリと
しては、水酸化ナトリウム、消石灰、水酸化マグネシウ
ム、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウム等のアルカ
リ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物が挙げられ、不
溶化剤としては、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等
が挙げられる。また、ポリマーとしてはポリアクリルア
ミド、その部分加水分解物等が挙げられる。
しては、水酸化ナトリウム、消石灰、水酸化マグネシウ
ム、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウム等のアルカ
リ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物が挙げられ、不
溶化剤としては、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等
が挙げられる。また、ポリマーとしてはポリアクリルア
ミド、その部分加水分解物等が挙げられる。
【００４６】図１に示す処理装置は本発明の実施の形態
の一例であって、本発明はその要旨を超えない限り、何
ら図示のものに限定されるものではない。
の一例であって、本発明はその要旨を超えない限り、何
ら図示のものに限定されるものではない。
【００４７】例えば、中和槽（第２ｐＨ調整槽）３への
アルカリは、返送汚泥に混合して添加する他、中和槽３
に直接添加しても良い。この場合には、反応槽６は不要
となり、沈殿槽５からの返送汚泥は直接中和槽３に添加
される。
アルカリは、返送汚泥に混合して添加する他、中和槽３
に直接添加しても良い。この場合には、反応槽６は不要
となり、沈殿槽５からの返送汚泥は直接中和槽３に添加
される。
【００４８】このような本発明の無機系汚染物含有水の
処理装置によれば、アルカリ添加量測定のための専用の
機器を必要とせず、当該処理装置からアルカリ添加量を
算出するための測定値を得、この測定値に基いて生成Ｓ
Ｓ量を算出し、この生成ＳＳ量をもとに返送比を所定の
値に維持して、脱水性に優れた高濃度汚泥を得ると共
に、清澄な高水質処理水を安定かつ確実に得ることがで
きる。
処理装置によれば、アルカリ添加量測定のための専用の
機器を必要とせず、当該処理装置からアルカリ添加量を
算出するための測定値を得、この測定値に基いて生成Ｓ
Ｓ量を算出し、この生成ＳＳ量をもとに返送比を所定の
値に維持して、脱水性に優れた高濃度汚泥を得ると共
に、清澄な高水質処理水を安定かつ確実に得ることがで
きる。
【００４９】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の無機系汚染
物含有水の処理装置によれば、アルカリ汚泥法により無
機系汚染物含有水を処理するに当り、汚泥返送比の制御
のために、アルカリ使用量から原水の中和により生成す
るＳＳ濃度を算出する際の当該アルカリ使用量を、別途
専用機器を必要とすることなく、本来の処理装置を利用
して求めることができ、設備の簡略化、メンテナンスや
運転管理の軽減を図ることができる。
物含有水の処理装置によれば、アルカリ汚泥法により無
機系汚染物含有水を処理するに当り、汚泥返送比の制御
のために、アルカリ使用量から原水の中和により生成す
るＳＳ濃度を算出する際の当該アルカリ使用量を、別途
専用機器を必要とすることなく、本来の処理装置を利用
して求めることができ、設備の簡略化、メンテナンスや
運転管理の軽減を図ることができる。
【図１】本発明の無機系汚染物含有水の処理装置の実施
の形態を示す系統図である。
の形態を示す系統図である。
【図２】合成排水のｐＨ滴定曲線を示すグラフである。
１ 原水槽 ２ 予備中和槽 ３ 中和槽 ４ 凝集槽 ５ 沈殿槽 ６ 反応槽 ７ アルカリ貯槽 ８ ポリマー槽 ９ アルカリ注入弁 １０ 記録・制御部 ３０ 汚泥濃度計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−132066（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−229571（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−132067（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−7880（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−7879（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−7881（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−57292（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−337474（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−182359（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−88479（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−88480（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−241572（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−132068（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−132069（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 1/52 - 1/56 B01D 21/00 - 21/34 C02F 1/62 C02F 1/66
Claims (1)
- 【請求項１】 無機系汚染物含有水が導入される第１ｐ
Ｈ調整槽と、 該第１ｐＨ調整槽からの水に含有される無機系汚染物を
アルカリ又はアルカリ及び汚染物不溶化剤と反応させて
該汚染物を不溶化する第２ｐＨ調整槽と、 該第２ｐＨ調整槽からの水に含有される不溶化物を汚泥
として処理水と分離する固液分離槽と、 該固液分離槽で分離された汚泥の一部を前記第２ｐＨ調
整槽に返送する汚泥返送手段と、 該第２ｐＨ調整槽又は第２ｐＨ調整槽に返送する汚泥に
アルカリを添加するアルカリ供給手段と、 該アルカリ供給手段によるアルカリ添加量から前記不溶
化物の生成量を算出し、算出したアルカリ添加量に基い
て汚泥返送手段による返送汚泥量を演算して制御する記
録・制御部と、 を備える無機系汚染物含有水の処理装置において、 前記アルカリ供給手段はアルカリ注入弁を有し、 前記記録・制御部は、該アルカリ注入弁の開時間に基い
てアルカリ添加量を算出することを特徴とする無機系汚
染物含有水の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27264397A JP3348636B2 (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 無機系汚染物含有水の処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27264397A JP3348636B2 (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 無機系汚染物含有水の処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11104656A JPH11104656A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3348636B2 true JP3348636B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=17516791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27264397A Expired - Fee Related JP3348636B2 (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 無機系汚染物含有水の処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3348636B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4581160B2 (ja) * | 1999-09-01 | 2010-11-17 | 栗田工業株式会社 | リン含有水の処理方法 |
| JP2004174386A (ja) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Kurita Water Ind Ltd | リン酸含有排水の処理方法 |
| JP4626268B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2011-02-02 | 栗田工業株式会社 | 銅含有液の処理方法 |
| JP2006167633A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Japan Organo Co Ltd | フッ素含有水の処理方法 |
| JP4827541B2 (ja) * | 2005-01-31 | 2011-11-30 | 株式会社 イージーエス | 有害成分の固定化薬剤および固定化方法 |
| JP4632372B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2011-02-16 | 新日本製鐵株式会社 | 溶融亜鉛メッキ鋼板製造設備排水の処理方法 |
| JP4866408B2 (ja) * | 2008-09-18 | 2012-02-01 | オルガノ株式会社 | リン酸含有水の処理装置 |
| JP5338432B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2013-11-13 | 栗田工業株式会社 | 無機イオン含有排水の処理方法 |
| JP5260446B2 (ja) * | 2009-08-26 | 2013-08-14 | 株式会社クレハ環境 | ふっ素濃度自動測定方法、およびふっ素濃度自動測定装置 |
| JP4875128B2 (ja) * | 2009-10-15 | 2012-02-15 | 株式会社東芝 | 固形物分離システム |
| JP5649380B2 (ja) * | 2010-09-02 | 2015-01-07 | 鉄建建設株式会社 | 濁水処理装置 |
| KR102068437B1 (ko) * | 2019-04-12 | 2020-02-11 | 정세영 | 동반응집반응을 이용한 일체형 초고속 응집 경사판 침전장치 |
-
1997
- 1997-10-06 JP JP27264397A patent/JP3348636B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH11104656A (ja) | 1999-04-20 |
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