JP4800461B2 - Backwashing method in filtration equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凝集剤を添加した凝集処理を行った後、ろ過処理を行うろ過装置における逆洗方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
河川水などを原水として浄水や工業用水を製造する場合や、排水処理等において、懸濁物質の分離のために凝集沈殿処理およびろ過処理が広く採用されている。すなわち、凝集沈殿処理では、まず原水に対しアルミ系の凝集剤等を添加混合して、原水中の懸濁物質を粗大フロック化する。そして、この粗大フロックを沈殿池に導入して沈殿処理することで、懸濁質の大部分を除去する。次に、この沈殿池で得られた上澄み水(凝集沈殿処理水)をろ過装置でさらに処理し、残留する微細懸濁物をさらに除去する。このようにして、清澄な処理水を得ている。
【0003】
ここで、ろ過装置においては、ろ材が所定量の懸濁質を捕捉すると、ろ過抵抗が上昇し、またフロックの流出が大きくなるため、ろ材を再生するための逆洗を行う。この逆洗は、逆洗水(通常は処理水)をろ過装置に逆流させ、捕捉した懸濁質を除去することによって行う。
【0004】
ところが、この逆洗を行った直後において、処理水中の懸濁物質(微細フロック)が増加し、十分なろ過が行えない場合が多い。
【0005】
これは、通常のろ過処理においてアルミ系の凝集剤を用いた場合は、ろ材の表面に薄く水酸化アルミニウムが付着し、これが微細な凝集フロックの除去に貢献しているが、逆洗によってこの付着物が除去されるため、逆洗直後の処理水が悪化するものと考えられる。
【0006】
そこで、逆洗水に凝集剤を添加して逆洗を行うことが提案されている。このような逆洗により、逆洗の際に凝集剤がろ材中に供給され、ろ材表面のたとえば、水酸化アルミニウムの付着が助長される。従って、逆洗直後においても、微細フロックの除去を十分なものにできると考えられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この逆洗水に凝集剤を添加した場合においても、逆洗終了直後の処理水中の懸濁物質量はそれほど改善できないことがわかった。これは、凝集剤をろ材全体に付着させるための条件が十分考慮されていないからである。
【0008】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、逆洗直後から良好なろ過処理が行えるろ過装置の逆洗方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、集剤を添加した凝集処理を行った後、ろ過処理を行うろ過装置における逆洗方法において、その逆洗工程において、ポリ塩化アルミニウムが40〜80mg/lとなるように添加され、そのpHが5.0±0.5の範囲内に制御された逆洗水を用いて逆洗を行い、水酸化アルミニウムの被膜をろ材表面に形成してろ材表面のゼータ電位を調整することを特徴とする。
【0010】
このように、本発明によれば、ポリ塩化アルミニウム(PACという)を40〜80mg/lとなるように逆洗水に添加し、逆洗水のpHを5.0±0.5の範囲内に制御し、逆洗を行う。これによって、ろ層全体のろ材の表面に凝集剤が付着して、ろ材の表面状態をろ過に好適なもの、例えばろ材表面の酸化還元電位を0〜−10mV程度にできる。そこで、逆洗後のろ過において、当初より微細フロックの流出を防止して、良好な水質の処理水を得ることができる。なおPACは、通常Al2O3として10%を含むものが市販されているが、本発明における40〜80mg/lというのは、上述した濃度のPACを逆洗水1リットルあたり40〜80mgの割合で添加する意味であり、この場合Alとしては2.12〜4.24mg/lの添加量となる。
【0011】
また、前記逆洗水の通水量をろ過装置におけるろ材の空隙体積の1.5〜2.5倍量とすることが好適である。このような水量により、好適なろ材への凝集剤のコーティングが行え、かつ凝集剤および酸の消費量を適切なものに維持することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態(以下実施形態という)について、図面に基づいて説明する。
【0013】
図1は、本実施形態に係る凝集分離装置の全体構成を示す図である。河川水、湖沼水などの原水は、まず混和槽10に流入される。この混和槽10には、凝集剤貯槽12からの凝集剤が凝集剤ポンプ14によって供給される。凝集剤は、無機アルミニウム系の凝集剤が好ましく、特にPAC(ポリ塩化アルミニウム)が好ましい。そして、混和槽10には、攪拌機16が設けられており、原水と凝集剤が急速攪拌される。この混和槽10において、凝集剤が混和された凝集剤混和水は、凝集槽18に流入する。この凝集槽18には、緩速攪拌機20が配置されており、凝集剤混和水が緩速攪拌され、凝集フロックの合体、粗大化が図られる。
【0014】
次に、凝集槽18からの緩速攪拌後の凝集剤混和水は、傾斜板沈殿槽22に流入する。この傾斜板沈殿槽22は、仕切板22aにより入口側と出口側に仕切られており、入口側に槽深の深い沈殿部22bが形成されている。そして、この沈殿部22bの下部は、沈殿汚泥を貯留する汚泥貯留部22cになっている。また、出口側には多数の傾斜板22dが配置されて傾斜板沈殿部22eが形成されている。凝集剤混和水は沈殿部22bに流入され、ここで沈殿処理された後、仕切板22aの下を通過して、傾斜板沈殿部22eを上向流で通過する。そして、この傾斜板沈殿部22eの傾斜板22dを通過する際にさらに沈殿処理がなされ、スラッジが槽底へ向けて沈殿する。傾斜板沈殿部22eの槽底は、汚泥貯留部22cに向けて深くなるように傾斜しているため、沈殿スラッジは重力により汚泥貯留部22cに移動する。そして、傾斜板沈殿部22eを通過した上澄みが傾斜板沈殿槽22から排出される。なお、傾斜板沈殿槽22の汚泥貯留部22cに沈殿した汚泥は、適宜引き抜かれ別途処分される。
【0015】
このような凝集沈殿処理により、傾斜板沈殿槽22からの沈殿処理水は、懸濁固形物のかなりの部分は除去されたものになっている。この沈殿処理水は、ろ過器24に流入される。このろ過器24は、アンスラサイトのろ過層24bと、砂のろ過層24aの二層のろ過層を有する重力式の急速ろ過器である。なお、場合によっては、沈殿処理水に追加の凝集剤注入あるいは凝集助剤注入を行いラインミキサーにて撹拌し、ろ過器24に供給してもよく、またろ過器は圧力式ろ過器であってもよい。
【0016】
ろ過層24bのろ材としてアンスラサイト以外のろ材を使用してもよいし、またこのろ過層24b自体を省略してもよい。また、ろ過層24aについて、砂に代えガーネットなどを利用したり、砂及びガーネットを多層とすることも好適である。
【0017】
そして、このろ過器24のろ過処理水は、処理水タンク26に貯留された後、配水される。
【0018】
また、この処理水タンク26内の処理水は、逆洗ポンプ28によりろ過器24の底部に供給できるようになっている。そこで、ろ過器24に処理水を上向流で供給し、ろ過器24内のろ過層を逆洗できるようになっている。
【0019】
すなわち、通水を継続していくと、次第にろ過層に捕捉される懸濁物質が増加しろ材が飽和して、ろ過器24はそれ以上懸濁物質を捕捉できなくなる。これは、ろ過抵抗の上昇や、処理水濁度の上昇等によって検出できる。そこで、ろ材が完全に飽和する前に、洗浄によりろ材の再生を行う。
【0020】
この洗浄のタイミングは、経験的に得られる時間に基づくタイマー設定や、差圧計によるろ過抵抗の設定により行われる。さらに、逆洗は、ろ過水を用いた逆流水洗浄や、逆流水洗浄に表面洗浄あるいは空気洗浄を組み合わせて行われる。
【0021】
ここで、本実施形態においては、この逆洗ポンプ28からろ過器24に至る逆洗水のラインに、凝集剤貯槽30からの凝集剤が凝集剤ポンプ32により添加される。この凝集剤としては、上述の凝集剤貯槽12と同様にPACが利用され、凝集剤貯槽12からの凝集剤を添加するように構成してもよい。さらに、酸貯槽34からの酸(酸性溶液、例えば硫酸)が酸ポンプ36によって添加されるように構成されている。
【0022】
このようにして、本実施形態においては、通常の逆洗に加え、凝集剤を含む逆洗水による逆洗が行われ、これによってろ材表面に凝集剤の被膜が構成される。すなわち、所定pHに調整され、所定量の凝集剤が添加された逆洗水を所定量だけろ過器24に通水し、これによってろ材表面に水酸化アルミニウムの被膜が形成される。
【0023】
特に、本実施形態においては、逆洗ラインにpHメータ38および流量計40が設けられており、その検出結果がコントローラ42に供給されるようになっている。そして、コントローラ42は、これら検出結果に基づいて、凝集剤ポンプ32および酸ポンプ36の駆動を制御し、逆洗水のpH、凝集剤の添加量が所定量となるように制御するとともに、凝集剤および酸を添加する逆洗水の水量を制御する。
【0024】
このような所定pHに調整され、所定量の凝集剤が添加された逆洗水を所定量だけろ過器24に通水することによってろ材表面に適切な凝集剤の被膜が形成され、ろ過器24におけるろ過層24aのろ材のゼータ電位が0〜−10mVになるように制御される。すなわち、水酸化アルミニウムがろ材表面上に付着することで、ろ材のゼータ電位が上昇する。また、酸の添加によってもゼータ電位が変化するため酸の添加量も調整する。これによって、ろ材表面のゼータ電位が0〜−10mVに制御される。
【0025】
ここで、ろ材のゼータ電位は、ろ材表面への水酸化アルミニウムの付着状態を示している。そこで、このろ材のゼータ電位を所定値(0〜−10mV)とすることによって、ろ材の表面状態を微細フロックを捕捉しやすい状態に調整することができる。そして、上述のようにして調整した逆洗水によりろ材の表面に水酸化アルミニウムを確実に付着させることで、逆洗後のろ過において、当初より微細フロックの流出を防止して、良好な水質の処理水を得ることができる。
【0026】
また、本実施形態では、次のような手順で逆洗を行う。(i)まずろ過処理水をそのままで逆流させる逆洗を行う。例えば、LV(空塔線速度)=40m/h×8分。なお、上述したように、空気逆洗を組み合わせてもよい。(ii)次に凝集剤(PAC)および酸を添加した逆洗水による逆洗を行う。LV=40m/h×1分。(iii)次に、30秒静置状態で休止する。
【0027】
このようにして、ゼータ電位調整剤としての凝集剤および酸を添加した逆洗水による逆洗を短時間行い、その後休止時間をおくという逆洗を行う。これによって、凝集剤とろ材が十分混合するとともに、接触のための時間が得られ、ろ材表面に水酸化アルミニウムが十分に付着される。
【0028】
特に、本実施形態の凝集剤および酸を添加した逆洗水は、凝集剤としてPAC(有効成分Al2O3を10%含む液体)を利用し、その添加量を40〜80mg/Lとする。そして、その逆洗水のpHは5.0±0.5とし、これをトータルの水量として、ろ過器24におけるろ材の空隙体積の1.5〜2.5倍量とする。このような逆洗水のろ材への流通によって、上述したようなろ材のゼータ電位を0〜−10mVに調整する処理を行うことができる。すなわち、この程度のPACの濃度することによって、ろ材表面への適切な水酸化アルミニウムの被膜形成が行える。濃度の高い凝集剤を通水しても、凝集剤の拡散効率が悪くなり、効果的な被膜形成が行えず、また濃度が低いと通水量が多くなるとともに十分な被膜形成ができない。なお、逆洗水をさらに多くしてもろ材のゼータ電位制御に悪影響はない。しかし、意味のない逆洗を行うことになり、エネルギーおよび凝集剤などの浪費となるため上述のような範囲に制御することが好ましい。
【0029】
上述のように、本実施形態では、ろ材のゼータ電位が0〜−10mVになるように逆洗水への凝集剤添加量を調整する。このゼータ電位は、固体と液体の界面を横切って存在する電気的ポテンシャルを示すものであり、水中の懸濁物質についての表面荷電を示す。通常、河川水等に含まれる懸濁物質(粘度成分や藻類等)は負に帯電しており、懸濁物質が各々負に帯電していることから電気的に反発し、凝集しにくい状態になっている。凝集剤は、この電位の中和をまず行い反発力を弱め、その後に集塊化つまり凝集を行う。従って、凝集フロックのゼータ電位は中和点つまりゼロに近い方が望ましい。通常、原水中の懸濁物質のゼータ電位は−20mV以下で、凝集フロックのゼータ電位は−10mV以上となっている。
【0030】
ここで、浄水処理で一般に用いられる凝集沈殿・急速ろ過法において、急速ろ過器より、特にろ過開始直後に微小なフロックが流出することが知られている。
この微小なフロックのゼータ電位は、−15mV以下と低く、凝集が十分に行われていないことが知られている。
【0031】
ろ材も水中の懸濁物質と同様にそのままでは負に帯電しており、ろ材のゼータ電位を−10mV以上にすることによって、ろ材表面への凝集剤水酸化物の付着を十分なものにできる。そして、この付着物を形成することで、フロックの捕捉能力を改善し、処理水中の懸濁物質濃度の上昇を防止することができる。なお、ゼータ電位を0mV以上にするのは、経済的ではなく、また洗浄排水中のアルミニウム濃度が高くなるので、好ましくない。
【0032】
本実施形態においては、凝集剤としてPAC(有効成分Al2O3を10%含む液体)を利用し、その添加量を40〜80mg/Lとする。そして、その逆洗水のpHは5.0±0.5とし、これをトータルの水量として、ろ過器24におけるろ材の空隙体積の1.5〜2.5倍量とする。このような逆洗水のろ材への流通によって、ろ材のゼータ電位を0〜−10mVに調整する処理を行っている。
【0033】
【実施例】
図1の装置を用いて実験を行った。
【0034】
「実験条件」
・原水流量:3000m3/D
・混和槽:滞留時間4分、G値250〜400s−1
・沈殿池:上向流式傾斜板付き沈殿池、滞留時間40分、上昇速度5cm/min
・ろ過池仕様:φ5000mm×5000mm×H4000mm(ろ過面積25m2)
・ろ過速度(LV):5m/h(120m/d)
・ろ材:ケイ砂 比重2.5m、空隙率45%、有効径0.6mm、均等係数1.4、ろ層高600mm
・通水時間:48時間(タイマーにより洗浄開始)
・原水濁度:8〜30度
・原水pH:7.2〜7.5
・凝集剤:PAC10〜30mg/l
・目標処理水濁度:0.1度未満
・洗浄条件:水逆洗 LV=40m/h×8分
水量=25m2×40m/h×(8÷60)=133.3m3/回
PAC+硫酸水逆洗 LV=40m/h×1分
水量=25m2×40m/h×(1÷60)=16.7m3/回
ろ材空隙容量=25m2×0.6m×0.45=6.75m3
2.5倍量通水として、6.75m3×2.5=16.9m3/回
逆洗水:ろ過水を用いる。pHは、5.0±0.5に調整。
PAC:40〜80mg/Lとなるように調整。
【0035】
「実験結果」
濁度8度の原水に凝集剤としてPACを10mg/L添加し、pHを7.0に調整するために酸として硫酸を加え、混和槽10にて攪拌機16を用いて混和を行い、凝集槽18にて緩速撹拌を行い、傾斜板沈殿槽(傾斜板無しでもよい)22にて沈殿処理を行った後、ろ過器24に供給して処理水を得た。
【0036】
ところで、ろ過器24は、ある程度通水を行っていくと、濁質によりろ材の間隙が飽和し、通水を継続できなくなる。このろ過が継続できなくなるまでの時間は、ろ過器流入水中の濁質濃度や通水速度などによって異なり、通常は24〜72時間程度であるが、本実験では48時間毎に逆洗を行った。
【0037】
この逆洗条件は、水逆洗をLV=40m/h×8分、(i)PAC60mg/Lと75%硫酸を20mL/m3注入したpH5±0.5の凝集剤添加水による水逆洗をLV=40m/h×1分(ろ材空隙容量6.75m3に対し2.5倍)として行った。なお、この凝集剤を添加した水逆洗の後、30秒程度静止時間をおき、凝集剤のろ材表面への付着を促進した。
【0038】
このような処理により、逆洗直後においても、処理水の悪化はなく、目標濁度を継続して維持できることが確認できた。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、逆洗水への凝集剤およびpH調整剤の添加量を予め設定した値に制御する。これによって、ろ材の表面に凝集剤が付着して、ろ材の表面状態をろ過に好適なものにできる。そこで、逆洗後のろ過において、当初より微細フロックの流出を防止して、良好な水質の処理水を得ることができる。
【0040】
特に、凝集剤は、ポリ塩化アルミニウム(PACという)とし、このPAC(10%Al2O3)を40〜80mg/lとなるように逆洗水に添加し、逆洗水のpHを5.0±0.5の範囲内に制御し、かつこの調整した逆洗水の通水量はろ過装置におけるろ材の空隙体積の1.5〜2.5倍量とすることによって、好適なろ材への凝集剤のコーティングが行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態の装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
10 混和槽、18 凝集槽、22 傾斜板沈殿槽、24 ろ過器、30 凝集剤貯槽、32 凝集剤ポンプ、38 pHメータ、40 流量計、42 コントローラ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a backwashing method in a filtration apparatus that performs a filtration treatment after performing a coagulation treatment with a flocculant added.
[0002]
[Prior art]
In the case of producing purified water or industrial water using river water or the like as raw water, or in wastewater treatment or the like, coagulation sedimentation treatment and filtration treatment are widely used for separation of suspended substances. That is, in the coagulation sedimentation treatment, first, an aluminum-based coagulant or the like is added to and mixed with the raw water to make the suspended substances in the raw water coarse. And this coarse floc is introduce | transduced into a sedimentation basin, and most of suspended solids are removed by carrying out a sedimentation process. Next, the supernatant water (coagulation precipitation treated water) obtained in this sedimentation basin is further treated with a filtration device to further remove the remaining fine suspension. In this way, clear treated water is obtained.
[0003]
Here, in the filtration device, when the filter medium captures a predetermined amount of suspended solids, the filtration resistance increases and the outflow of flocs increases, so backwashing for regenerating the filter medium is performed. This backwashing is performed by backflowing backwashing water (usually treated water) through a filtration device and removing the trapped suspended matter.
[0004]
However, immediately after the backwashing, suspended substances (fine flocs) in the treated water increase, and sufficient filtration cannot be performed in many cases.
[0005]
This is because when aluminum flocculant is used in normal filtration treatment, aluminum hydroxide is thinly adhered to the surface of the filter medium, which contributes to the removal of fine flocculent flocs. Since the kimono is removed, the treated water immediately after backwashing is considered to deteriorate.
[0006]
Therefore, it has been proposed to perform a backwash by adding a flocculant to the backwash water. By such backwashing, a flocculant is supplied into the filter medium during backwashing, and adhesion of, for example, aluminum hydroxide on the filter medium surface is promoted. Accordingly, it is considered that fine floc can be sufficiently removed even immediately after back washing.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, even when a flocculant is added to the backwash water, it has been found that the amount of suspended solids in the treated water immediately after the end of backwash cannot be improved so much. This is because the conditions for attaching the flocculant to the entire filter medium are not sufficiently considered.
[0008]
This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the backwashing method of the filtration apparatus which can perform a favorable filtration process immediately after backwashing.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, after the aggregation treatment with added Atsumarizai, in backwashing method in the filtration apparatus for performing a filtration treatment, at its backwashing process, poly aluminum chloride is added to a 40-80 mg / l, that the pH had rows backwash with the backwash water is controlled within a range of 5.0 ± 0.5, a film of aluminum hydroxide formed in filter material surface to adjust the zeta potential of the filter medium surface It is characterized by.
[0010]
Thus, according to the present invention, polyaluminum chloride (referred to as PAC) is added to the backwash water so as to be 40 to 80 mg / l, and the pH of the backwash water is within the range of 5.0 ± 0.5. And backwash. Thereby, the flocculant adheres to the surface of the filter medium of the entire filter layer, and the surface state of the filter medium can be made suitable for filtration, for example, the redox potential of the filter medium surface can be about 0 to −10 mV. Therefore, in the filtration after backwashing, the outflow of fine floc can be prevented from the beginning, and treated water with good water quality can be obtained. In addition, although what contains 10% of PAC as Al 2 O 3 is usually marketed, 40-80 mg / l in the present invention means that 40-80 mg of PAC having the above-mentioned concentration per liter of backwash water. In this case, the added amount of Al is 2.12 to 4.24 mg / l.
[0011]
In addition, it is preferable that the amount of the backwash water to be passed is 1.5 to 2.5 times the void volume of the filter medium in the filtration device. With such an amount of water, a suitable filter medium can be coated with the flocculant, and consumption of the flocculant and the acid can be maintained appropriately.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of the coagulation / separation apparatus according to the present embodiment. Raw water such as river water and lake water is first introduced into the
[0014]
Next, the coagulant-mixed water after slow stirring from the
[0015]
By such a coagulation sedimentation process, a considerable part of the suspended solids is removed from the sedimentation water from the inclined
[0016]
A filter medium other than anthracite may be used as the filter medium for the
[0017]
Then, the filtered water of the
[0018]
The treated water in the treated
[0019]
That is, as the water flow continues, the suspended substance trapped in the filtration layer gradually increases, the filter medium is saturated, and the
[0020]
The timing of this cleaning is performed by setting a timer based on empirically obtained time or setting a filtration resistance by a differential pressure gauge. Further, the backwashing is performed by combining backwashing using filtered water or backwashing with surface washing or air washing.
[0021]
Here, in this embodiment, the flocculant from the
[0022]
Thus, in this embodiment, in addition to normal backwashing, backwashing with backwashing water containing a flocculant is performed, thereby forming a flocculant coating on the filter medium surface. That is, a predetermined amount of backwash water adjusted to a predetermined pH and added with a predetermined amount of flocculant is passed through the
[0023]
In particular, in this embodiment, a
[0024]
By passing a predetermined amount of backwash water adjusted to such a predetermined pH and added with a predetermined amount of flocculant through the
[0025]
Here, the zeta potential of the filter medium indicates an adhesion state of aluminum hydroxide to the filter medium surface. Therefore, by setting the zeta potential of the filter medium to a predetermined value (0 to -10 mV), the surface state of the filter medium can be adjusted to a state in which fine flocs can be easily captured. And by attaching the aluminum hydroxide to the surface of the filter medium with the backwash water adjusted as described above, in the filtration after the backwash, the fine floc is prevented from flowing out from the beginning, and the water quality is good. Treated water can be obtained.
[0026]
Moreover, in this embodiment, backwashing is performed in the following procedure. (I) First, backwashing is performed by allowing the filtered water to flow back as it is. For example, LV (empty linear velocity) = 40 m / h × 8 minutes. As described above, air backwashing may be combined. (Ii) Next, backwashing with backwashing water to which a flocculant (PAC) and an acid are added is performed. LV = 40 m / h × 1 minute. (Iii) Next, it rests in a stationary state for 30 seconds.
[0027]
In this way, backwashing is performed in which backwashing with backwashing water to which an aggregating agent and an acid as a zeta potential adjusting agent are added is performed for a short period of time, followed by a rest period. As a result, the flocculant and the filter medium are sufficiently mixed, a time for contact is obtained, and the aluminum hydroxide is sufficiently adhered to the surface of the filter medium.
[0028]
In particular, the backwash water to which the flocculant and acid are added according to the present embodiment uses PAC (a liquid containing 10% of the active ingredient Al 2 O 3 ) as the flocculant, and the addition amount is 40 to 80 mg / L. . The pH of the backwash water is 5.0 ± 0.5, and this is the total amount of water, which is 1.5 to 2.5 times the void volume of the filter medium in the
[0029]
As described above, in this embodiment, the amount of flocculant added to the backwash water is adjusted so that the zeta potential of the filter medium is 0 to −10 mV. This zeta potential indicates the electrical potential that exists across the solid-liquid interface and indicates the surface charge for suspended matter in water. Normally, suspended substances (viscosity components, algae, etc.) contained in river water are negatively charged, and each suspended substance is negatively charged. It has become. The aggregating agent first neutralizes this potential to weaken the repulsive force, and then agglomerates or aggregates. Therefore, it is desirable that the zeta potential of the aggregate floc is closer to the neutral point, that is, zero. Usually, the zeta potential of suspended substances in raw water is −20 mV or less, and the zeta potential of aggregated floc is −10 mV or more.
[0030]
Here, in the coagulation sedimentation / rapid filtration method generally used in water purification treatment, it is known that minute floc flows out from the rapid filter, particularly immediately after the start of filtration.
It is known that the zeta potential of this minute floc is as low as −15 mV or less and aggregation is not sufficiently performed.
[0031]
The filter medium is negatively charged as it is in the suspended substance in water. By setting the zeta potential of the filter medium to −10 mV or more, the adhesion of the flocculant hydroxide to the filter medium surface can be made sufficient. And by forming this deposit | attachment, the capture | acquisition ability of a floc can be improved and the raise of the suspended solid concentration in a treated water can be prevented. It is not preferable to set the zeta potential to 0 mV or more because it is not economical and the aluminum concentration in the cleaning wastewater becomes high.
[0032]
In this embodiment, PAC (a liquid containing 10% of the active ingredient Al 2 O 3 ) is used as the flocculant, and the amount added is 40 to 80 mg / L. The pH of the backwash water is 5.0 ± 0.5, and this is the total amount of water, which is 1.5 to 2.5 times the void volume of the filter medium in the
[0033]
【Example】
Experiments were performed using the apparatus of FIG.
[0034]
"Experimental conditions"
・ Raw water flow rate: 3000m 3 / D
Mixing tank: residence time 4 minutes, G value 250 to 400 s −1
・ Sedimentation basin: Sedimentation basin with upward flow type inclined plate,
・ Filtration pond specifications: φ5000mm × 5000mm × H4000mm (filtration area 25m 2 )
-Filtration rate (LV): 5 m / h (120 m / d)
Filter medium: Silica sand Specific gravity 2.5m, porosity 45%, effective diameter 0.6mm, uniformity coefficient 1.4, filter layer height 600mm
・ Water flow time: 48 hours (Washing starts with a timer)
-Raw water turbidity: 8-30 degrees-Raw water pH: 7.2-7.5
-Flocculant: PAC 10-30 mg / l
・ Target treatment water turbidity: less than 0.1 degree ・ Washing condition: water backwash LV = 40 m / h × 8 minutes Water volume = 25 m 2 × 40 m / h × (8 ÷ 60) = 133.3 m 3 / times PAC + sulfuric acid Water backwash LV = 40 m / h × 1 minute water amount = 25 m 2 × 40 m / h × (1 ÷ 60) = 16.7 m 3 / filter medium void volume = 25 m 2 × 0.6 m × 0.45 = 6.75 m 3
As 2.5 times the amount of water, 6.75 m 3 × 2.5 = 16.9 m 3 / times backwash water: filtered water is used. Adjust the pH to 5.0 ± 0.5.
PAC: Adjusted to be 40-80 mg / L.
[0035]
"Experimental result"
Add 10 mg / L of PAC as a flocculant to raw water with a turbidity of 8 degrees, add sulfuric acid as an acid in order to adjust the pH to 7.0, and mix using the
[0036]
By the way, if the
[0037]
The backwash condition, Mizugyakuarai the LV = 40m / h × 8 minutes, Mizugyakuarai by (i) PAC60mg / L and 75% pH 5 to ± 0.5 flocculant added water was 20 mL / m 3 inject sulfate Was performed at LV = 40 m / h × 1 min (2.5 times the pore volume of the filter medium 6.75 m 3 ). In addition, after the water backwashing which added this flocculant, the stationary time was set to about 30 second, and adhesion to the filter medium surface of the flocculant was accelerated | stimulated.
[0038]
By such treatment, it was confirmed that the treated water was not deteriorated immediately after backwashing and the target turbidity could be maintained continuously.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the addition amount of the flocculant and the pH adjuster to the backwash water is controlled to a preset value. Thereby, the flocculant adheres to the surface of the filter medium, and the surface state of the filter medium can be made suitable for filtration. Therefore, in the filtration after backwashing, the outflow of fine floc can be prevented from the beginning, and treated water with good water quality can be obtained.
[0040]
In particular, the coagulant is polyaluminum chloride (referred to as PAC), and this PAC (10% Al 2 O 3 ) is added to the backwash water so as to be 40 to 80 mg / l. Control within the range of 0 ± 0.5, and the adjusted backwash water flow rate is 1.5 to 2.5 times the void volume of the filter medium in the filter device. Coagulant coating can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an apparatus according to an embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Mixing tank, 18 Coagulation tank, 22 Inclined plate sedimentation tank, 24 Filter, 30 Coagulant storage tank, 32 Coagulant pump, 38 pH meter, 40 Flow meter, 42 Controller.
Claims (4)
その逆洗工程において、ポリ塩化アルミニウムが40〜80mg/lとなるように添加され、そのpHが5.0±0.5の範囲内に制御された逆洗水を用いて逆洗を行い、水酸化アルミニウムの被膜をろ材表面に形成してろ材表面のゼータ電位を調整することを特徴とするろ過装置における逆洗方法。In the backwashing method in the filtration apparatus that performs the filtration treatment after the aggregation treatment with the addition of the flocculant,
In the backwashing step, polyaluminum chloride is added so as to be 40-80 mg / l, and backwashing is performed using backwashing water whose pH is controlled within the range of 5.0 ± 0.5, A backwashing method in a filtration device, wherein a film of aluminum hydroxide is formed on the surface of a filter medium to adjust a zeta potential on the surface of the filter medium.
前記逆洗水の通水量をろ過装置におけるろ材の空隙体積の1.5〜2.5倍量とすることを特徴とするろ過装置における逆洗方法。The method of claim 1, wherein
A backwashing method in a filtration device, wherein the amount of water flow of the backwashing water is 1.5 to 2.5 times the void volume of the filter medium in the filtration device.
前記ゼータ電位は、0〜−10mVの範囲内とする逆洗方法。The method according to claim 1 or 2, wherein
The zeta potential is a backwash method in which the zeta potential is in the range of 0 to -10 mV.
前記逆洗水による逆洗の終了後、静置状態で休止し、逆洗水中の凝集剤とろ材を接触させることを特徴とするろ過装置における逆洗方法。In the method of Claims 1-3,
After completion of the backwash by the backwash water, suspended in a stationary state, backwash method in the filtration apparatus characterized by contacting the backwash water of the coagulant and filter media.
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