JP6265822B2 - Coagulation sedimentation apparatus and coagulation sedimentation method - Google Patents

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Description

本発明は、凝集沈殿装置及び凝集沈殿方法に関する。   The present invention relates to a coagulation sedimentation apparatus and a coagulation sedimentation method.

原水中の汚濁成分を沈殿分離する装置として、原水中に凝集剤と不溶性粒状物とを添加混合し、不溶性粒状物を核としたフロックを凝集形成することによりフロックを重量化させて沈降速度を速め、沈降分離処理を極めて短時間で行えるようにした高速凝集沈殿装置が知られている(例えば、下記の特許文献1を参照。)。   As a device to precipitate and separate contaminating components in raw water, flocculants and insoluble particulates are added and mixed in raw water, and flocs are formed by agglomerating flocs with insoluble particulates as the core to increase the weight of the flocs and settling speed. There is known a high-speed coagulating sedimentation apparatus that can speed up and perform a sedimentation separation process in a very short time (see, for example, Patent Document 1 below).

一般的な凝集沈殿装置は、沈殿槽内で一定の滞留時間を確保し、汚泥を濃縮させた上で間欠的に引き抜くため、装置の系外に排出される汚泥濃度は、5%以上と高く安定している。これに対し、下記特許文献1のような不溶性粒状物を用いた高速凝集沈殿装置では、不溶性粒状物を循環再利用する必要があるため、沈殿槽で生成されるスラリーを連続的に引き抜く必要がある。そのため、装置の系外に排出される汚泥濃度が低く、また、原水の濁質負荷の変動に伴って汚泥濃度が大きく変動するという問題があった。   A general coagulation sedimentation device ensures a certain residence time in the sedimentation tank, concentrates the sludge and then pulls it out intermittently, so the concentration of sludge discharged outside the system is as high as 5% or more. stable. On the other hand, in the high-speed coagulating sedimentation apparatus using insoluble granular materials as in Patent Document 1 below, since it is necessary to circulate and reuse insoluble granular materials, it is necessary to continuously draw out the slurry generated in the precipitation tank. is there. For this reason, there is a problem that the sludge concentration discharged out of the system of the apparatus is low, and the sludge concentration largely fluctuates with fluctuations in the turbidity load of the raw water.

そこで、下記の特許文献2では、サイクロン上部出口のラインを汚泥排出ラインと汚泥循環ラインとに分岐し、分岐した汚泥循環ラインを汚泥引抜ポンプの吸い込み側に接続することで、サイクロン上部出口に排出される汚泥濃度を大きくする凝集沈殿装置が提案されている。   Therefore, in Patent Document 2 below, the cyclone upper outlet line is branched into a sludge discharge line and a sludge circulation line, and the branched sludge circulation line is connected to the suction side of the sludge extraction pump to discharge to the cyclone upper outlet. A coagulating sedimentation device has been proposed that increases the concentration of sludge produced.

特許第2634230号Japanese Patent No. 2634230 特許第3866054号Japanese Patent No. 3866054

しかしながら、上記特許文献2の装置を用いた場合、分岐した汚泥循環ラインを汚泥引抜ポンプの吸い込み側に供給しているため、一定量の汚泥を供給しても、原水濁度が変動することで、汚泥引抜ポンプにおける汚泥濃度が変動する。そのため、汚泥濃度が高くなった場合は、汚泥引抜ポンプとサイクロンとの間の流路が閉塞する恐れがある。また、汚泥濃度を制御するために、原水濁度に応じて汚泥返送量を制御すると、サイクロン入口流量が変化してサイクロンの分離性能が大幅に低下する恐れがある。サイクロンの分離性能が大幅に低下すると、循環再利用されるべき粒状物(砂)が大量に流出してしまい、凝集沈殿系全体として安定した運転が不可能となり、処理水質の悪化や粒状物(砂)の回収率の低下を招くことになる。また、汚泥濃度を高くすることを狙って原水濃度が低濃度である条件に対応して汚泥循環量を決定すると、原水濃度が高濃度の際に循環ラインの濃度が高くなりすぎて流路が閉塞してしまい運転不可能になるか、サイクロンの分離性能が極端に低下してしまう。   However, when the apparatus of Patent Document 2 is used, since the branched sludge circulation line is supplied to the suction side of the sludge extraction pump, the raw water turbidity fluctuates even if a certain amount of sludge is supplied. The sludge concentration in the sludge extraction pump varies. Therefore, when the sludge concentration becomes high, the flow path between the sludge extraction pump and the cyclone may be blocked. Further, if the amount of sludge returned is controlled in accordance with the raw water turbidity in order to control the sludge concentration, the cyclone inlet flow rate may change and the cyclone separation performance may be significantly reduced. If the separation performance of the cyclone is greatly reduced, a large amount of particulate matter (sand) that should be recycled and reused will flow out, making stable operation impossible for the entire coagulation sedimentation system, and deterioration of treated water quality and particulate matter ( Sand) recovery rate will be reduced. Also, if the amount of sludge circulation is determined in response to the condition that the raw water concentration is low with the aim of increasing the sludge concentration, the concentration of the circulation line becomes too high when the raw water concentration is high, and the flow path becomes It may be blocked and become inoperable, or the cyclone separation performance will be extremely lowered.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、原水の汚濁濃度等の変化によらず、凝集沈殿処理系全体として安定して所望の排泥濃度を維持することが可能な、凝集沈殿装置及び凝集沈殿方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to stably obtain desired waste mud as a whole coagulation sedimentation treatment system regardless of changes in the raw water pollution concentration and the like. An object of the present invention is to provide a coagulation sedimentation apparatus and a coagulation sedimentation method capable of maintaining the concentration.

上記課題を解決するために、本発明によれば、原水に含まれる懸濁物質を凝集沈殿処理により汚泥と処理水とに分離する凝集沈殿装置であって、前記原水に対して無機凝集剤を添加した上で攪拌混合する第1攪拌槽と、前記第1攪拌槽の後段に設けられ、前記原水に対して高分子凝集剤及び不溶性微粒子からなる沈降促進材を添加した上で攪拌混合する第2攪拌槽と、前記第2攪拌槽の後段に設けられ、前記沈降促進材を核とした前記懸濁物質のフロックを形成させるフロック形成槽と、前記フロック形成槽の後段に設けられ、前記フロックを沈降させて、前記原水を前記処理水とスラリーとに分離する沈殿槽と、前記沈殿槽から汚泥引抜ラインにより抜き出されたスラリーを前記汚泥と前記沈降促進材とに分離し、分離した当該沈降促進材を前記第2攪拌槽に供給するサイクロンと、を備え、前記サイクロンにより分離された前記汚泥を移送するサイクロン上部出口ラインは、前記汚泥を排出する汚泥排出ラインと、前記汚泥の少なくとも一部を前記第1攪拌槽に返送する汚泥返送ラインと、に分岐されており、前記第1攪拌槽への流入経路のそれぞれについて算出される前記懸濁物質の汚濁濃度と流量との積の総和である前記第1攪拌槽の汚濁負荷が一定値となるように、前記汚泥排出ライン又は前記汚泥返送ラインの少なくとも何れかの流量が制御される機能を有する凝集沈殿装置が提供される。   In order to solve the above problems, according to the present invention, there is provided a coagulation sedimentation apparatus that separates suspended substances contained in raw water into sludge and treated water by coagulation sedimentation treatment, wherein an inorganic coagulant is added to the raw water. A first agitation tank that is added and then stirred and mixed; and a first agitation tank that is provided after the first agitation tank and that is added with a settling accelerator composed of a polymer flocculant and insoluble fine particles to the raw water. Two stirring tanks, a flock forming tank provided at the subsequent stage of the second stirring tank and forming a floc of the suspended substance with the settling accelerator as a core, and provided at a subsequent stage of the flock forming tank, The settling tank that separates the raw water into the treated water and the slurry, and the slurry extracted from the settling tank through the sludge extraction line are separated into the sludge and the settling accelerator, and separated. Settling accelerator And a cyclone upper outlet line for transferring the sludge separated by the cyclone, a sludge discharge line for discharging the sludge, and at least a part of the sludge for the first time. A sludge return line that returns to the first stirring tank, and is the sum of products of the turbidity concentration and flow rate of the suspended matter calculated for each of the inflow paths to the first stirring tank. There is provided a coagulation sedimentation apparatus having a function of controlling the flow rate of at least one of the sludge discharge line and the sludge return line so that the pollution load of one stirring tank becomes a constant value.

前記第1攪拌槽の前記汚濁負荷を一定値とする際に、前記原水の汚濁濃度に応じて前記汚泥返送ラインの流量が制御される機能を有することが好ましい。   When making the said pollution load of a said 1st stirring tank into a constant value, it is preferable to have the function in which the flow volume of the said sludge return line is controlled according to the pollution density | concentration of the said raw | natural water.

前記汚泥排出ライン又は前記汚泥返送ラインの少なくとも何れか一方には、ラインの流量を制御する流量コントロール弁が設けられてもよい。   At least one of the sludge discharge line and the sludge return line may be provided with a flow rate control valve for controlling the flow rate of the line.

前記処理水を移送する処理水移送ラインから、当該処理水の少なくとも一部を前記第1攪拌槽に返送する処理水返送ラインが分岐しており、前記第1攪拌槽に流入する前記原水の流量に応じて、前記処理水返送ライン分岐後の前記処理水移送ライン、又は、前記処理水返送ラインの少なくとも何れかの流量が制御される機能を更に有してもよい。   From the treated water transfer line for transferring the treated water, a treated water return line for returning at least part of the treated water to the first stirring tank is branched, and the flow rate of the raw water flowing into the first stirred tank Depending on the, the flow rate of at least one of the treated water transfer line after branching of the treated water return line or the treated water return line may be further controlled.

前記第1攪拌槽、前記第2攪拌槽及び前記フロック形成槽のそれぞれで保持される滞留時間が所定の閾値以下となるように、前記原水の流量に応じて前記処理水返送ラインの流量が制御される機能を有してもよい。   The flow rate of the treated water return line is controlled according to the flow rate of the raw water so that the residence time held in each of the first agitation tank, the second agitation tank, and the floc forming tank is less than a predetermined threshold value. It may have a function.

前記処理水返送ライン分岐後の前記処理水移送ライン、又は、前記処理水返送ラインの少なくとも何れか一方には、ラインの流量を制御する流量コントロール弁が設けられてもよい。   A flow rate control valve for controlling the flow rate of the line may be provided in at least one of the treated water transfer line after the treated water return line branches or the treated water return line.

前記原水は、鉄鋼排水であってもよい。   The raw water may be steel waste water.

前記原水は、鉄分を主体とし、真比重2.43〜4.80、平均粒子径5.3〜42.5μmである鉄鋼排水であり、前記第1攪拌槽、前記第2攪拌槽及び前記フロック形成槽における滞留時間の閾値は、それぞれ、4分以下、4分以下及び12分以下であってもよい。   The raw water is steel drainage mainly composed of iron, having a true specific gravity of 2.43 to 4.80 and an average particle diameter of 5.3 to 42.5 μm, and includes the first stirring tank, the second stirring tank, and the floc The threshold of residence time in the forming tank may be 4 minutes or less, 4 minutes or less, and 12 minutes or less, respectively.

前記原水は、石炭を主体とし、真比重1.37〜1.48、平均粒子径10.2〜23.3μmである鉄鋼排水であり、前記第1攪拌槽、前記第2攪拌槽及び前記フロック形成槽における滞留時間の閾値は、それぞれ、1.5分以下、1.5分以下及び4.5分以下であってもよい。   The raw water is steel drainage mainly composed of coal, having a true specific gravity of 1.37 to 1.48 and an average particle diameter of 10.2 to 23.3 μm, and includes the first stirring tank, the second stirring tank, and the floc The threshold of residence time in the forming tank may be 1.5 minutes or less, 1.5 minutes or less, and 4.5 minutes or less, respectively.

前記沈降促進材は、最大粒径が500μm以下であり、真比重が2.6以上であってもよい。   The sedimentation accelerator may have a maximum particle size of 500 μm or less and a true specific gravity of 2.6 or more.

前記沈降促進材は、スラグであってもよい。   The settling accelerator may be slag.

また、上記課題を解決するために、本発明によれば、原水に含まれる懸濁物質を凝集沈殿処理により汚泥と処理水とに分離する凝集沈殿方法であって、第1攪拌槽の前記原水に対して無機凝集剤を添加した上で攪拌混合し、前記第1攪拌槽の後段に設けられた第2攪拌槽の前記原水に対して、高分子凝集剤及び不溶性微粒子からなる沈降促進材を添加した上で攪拌混合し、前記第2攪拌槽の後段に設けられたフロック形成槽で、前記沈降促進材を核とした前記懸濁物質のフロックを形成させ、前記フロック形成槽の後段に設けられた沈殿槽で、前記フロックを沈降させて、前記原水を前記処理水とスラリーとに分離し、前記沈殿槽から汚泥引抜ラインにより抜き出されたスラリーをサイクロンで前記汚泥と前記沈降促進材とに分離し、分離した当該沈降促進材を前記第2攪拌槽に供給し、前記サイクロンにより分離された前記汚泥を移送するサイクロン上部出口ラインを、前記汚泥を排出する汚泥排出ラインと、前記汚泥の少なくとも一部を前記第1攪拌槽に返送する汚泥返送ラインと、に分岐させ、前記第1攪拌槽への流入経路のそれぞれについて算出される前記懸濁物質の汚濁濃度と流量との積の総和である前記第1攪拌槽の汚濁負荷が一定値となるように、前記汚泥排出ライン又は前記汚泥返送ラインの少なくとも何れかの流量を制御する凝集沈殿方法が提供される。   Moreover, in order to solve the said subject, according to this invention, it is the coagulation sedimentation method which isolate | separates the suspended substance contained in raw | natural water into sludge and treated water by coagulation sedimentation processing, Comprising: The said raw water of a 1st stirring tank An inorganic flocculant is added to the mixture, followed by stirring and mixing, and a settling accelerator composed of a polymer flocculant and insoluble fine particles is added to the raw water in the second stirring tank provided after the first stirring tank. The mixture is stirred and mixed, and a floc forming tank provided downstream of the second stirring tank is used to form a floc of the suspended substance with the sedimentation accelerator as a core, and is provided downstream of the floc forming tank. In the settling tank, the floc is allowed to settle, the raw water is separated into the treated water and slurry, and the slurry extracted from the settling tank by a sludge extraction line is cycloneed with the sludge and the settling accelerator. Separated and separated Supplying the settling accelerator to the second agitation tank, transferring a cyclone upper outlet line for transferring the sludge separated by the cyclone, a sludge discharge line for discharging the sludge, and at least a part of the sludge for the first time. The first agitation which is the sum of products of the turbidity concentration and the flow rate of the suspended matter calculated for each of the inflow paths to the first agitation tank, branched to a sludge return line to be returned to the agitation tank. There is provided a coagulation sedimentation method for controlling the flow rate of at least one of the sludge discharge line or the sludge return line so that the pollution load of the tank becomes a constant value.

以上説明したように本発明によれば、原水の汚濁濃度等の変化によらず、凝集沈殿処理系全体として安定して所望の排泥濃度を維持することが可能である。   As described above, according to the present invention, it is possible to stably maintain a desired waste mud concentration as a whole of the coagulation sedimentation treatment system, regardless of changes in the pollution concentration of raw water.

本発明の第1の実施形態に係る凝集沈殿装置の構成の一例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed an example of the structure of the coagulation sedimentation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る凝集沈殿装置の構成の一例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed an example of the structure of the coagulation sedimentation apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, the duplicate description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

(従来の高速凝集沈殿装置の問題点について)
本発明の実施形態に係る凝集沈殿装置について説明するに先立ち、上記特許文献2に開示されているような高速凝集沈殿装置の問題点についてより詳細に説明し、本発明の目的とするところについて、説明する。
(Problems of conventional high-speed coagulation sedimentation equipment)
Prior to describing the coagulation sedimentation apparatus according to an embodiment of the present invention, the problems of the high-speed coagulation sedimentation apparatus as disclosed in Patent Document 2 will be described in more detail, and the object of the present invention is explain.

上記特許文献1及び特許文献2に開示されているような高速凝集沈殿装置において、装置に設けられたサイクロンで分離された汚泥は、実際には、高速凝集沈殿装置の後段に設けられた濃縮装置や脱水機等により、濃縮処理されることが多い。しかしながら、鉄鋼排水の処理に用いられるような一般的な凝集沈殿装置(不溶性微粒子を用いないもの)での引抜汚泥の汚濁濃度が50g/L以上であるのに対し、高速凝集沈殿装置では、サイクロン上部出口汚濁濃度は、10g/L以下と低くなる。そのため、高速凝集沈殿装置の後段に設けられる濃縮装置が大型化したり、脱水機への負荷が大きくなったりするという問題を招く恐れがある。また、凝集沈殿装置の後段に設けられる濃縮装置等は、なるべく小型化することが望ましい。従って、高速凝集沈殿装置におけるサイクロン上部出口汚濁濃度を、一般的な凝集沈殿装置における引抜汚泥の汚濁濃度に近づけることが求められることとなる。   In the high-speed coagulating sedimentation apparatus as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the sludge separated by the cyclone provided in the apparatus is actually a concentrating apparatus provided at the subsequent stage of the high-speed coagulating sedimentation apparatus. In many cases, it is concentrated by a dehydrator or the like. However, while the concentration of the extracted sludge in a general coagulation sedimentation apparatus (which does not use insoluble fine particles) used in the treatment of steel wastewater is 50 g / L or more, the high speed coagulation sedimentation apparatus uses a cyclone. The upper outlet pollutant concentration is as low as 10 g / L or less. For this reason, there is a possibility that the concentration device provided at the subsequent stage of the high-speed coagulation sedimentation device is increased in size or the load on the dehydrator is increased. In addition, it is desirable to reduce the size of the concentrator provided in the subsequent stage of the coagulation sedimentation apparatus as much as possible. Therefore, it is required that the cyclone upper outlet pollutant concentration in the high-speed coagulating sedimentation apparatus is brought close to that of the extracted sludge in a general coagulating sedimentation apparatus.

一方、例えば鉄鋼排水のように非操業時と操業時とで原水の性状等(特に、汚濁濃度等の性状)が変動する排水を処理する場合もある。例えば鉄鋼排水の場合、非操業時の汚濁濃度が数十mg/L〜数百mg/Lであるのに対し、操業時には汚濁濃度が1000mg/L以上となり、汚濁濃度は大きく変動する。   On the other hand, for example, wastewater in which the properties of raw water (in particular, properties such as pollution concentration) fluctuate between non-operation and operation, such as steel wastewater, may be treated. For example, in the case of steel wastewater, the pollution concentration at the time of non-operation is several tens mg / L to several hundred mg / L, whereas at the time of operation, the pollution concentration is 1000 mg / L or more, and the pollution concentration varies greatly.

このような原水汚濁濃度の変動に伴い、沈殿槽で沈殿する汚泥スラリー濃度も変動し、沈殿槽から引き抜かれサイクロンへと移送される汚泥濃度も変化することとなるため、結果として、サイクロン上部出口へと排出される汚泥の濃度も変動することとなる。   As the raw water pollution concentration fluctuates, the sludge slurry concentration in the settling tank also fluctuates, and the sludge concentration extracted from the settling tank and transferred to the cyclone also changes. The concentration of sludge discharged into the water will also fluctuate.

以下の表1に示すように、装置に流入する原水の流量や沈殿槽からの汚泥引抜流量が同じであっても、原水の汚濁濃度が変化すると(非操業時:380mg/L、操業時:1720mg/L)、サイクロン上部出口汚濁濃度は、大きく変動する。   As shown in Table 1 below, even when the flow rate of raw water flowing into the apparatus and the sludge extraction flow rate from the settling tank are the same, when the pollution concentration of the raw water changes (non-operation: 380 mg / L, operation: 1720 mg / L), the cyclone upper outlet pollutant concentration varies greatly.

Figure 0006265822
Figure 0006265822

ここで、不溶性粒状物を用いた高速凝集沈殿装置では、不溶性粒状物を循環再利用する必要があるため、沈殿槽で生成されるスラリーが連続的に引き抜かれる。そのため、高速凝集沈殿装置では、サイクロン上部出口に排出される汚泥の汚濁濃度は低くなり、また、上記表1に例示したように、原水の汚濁濃度の変動に伴い大きく変動してしまう。   Here, in the high-speed coagulating sedimentation apparatus using insoluble particulate matter, it is necessary to circulate and reuse the insoluble particulate matter, so that the slurry produced in the precipitation tank is continuously drawn out. Therefore, in the high-speed coagulation sedimentation apparatus, the sludge concentration of the sludge discharged to the cyclone upper outlet becomes low, and as illustrated in Table 1 above, it greatly fluctuates with the fluctuation of the raw water pollution concentration.

このような問題に対応し、排出される汚泥の汚濁濃度を高めるために、上記特許文献2では、サイクロン上部出口のラインを汚泥排出ラインと汚泥循環ラインとに分岐し、分岐した汚泥循環ラインを汚泥引抜ポンプの吸い込み側に接続することが行われている。上記特許文献2における汚泥循環ラインの接続位置については、汚泥を装置内に返送する以上、添加薬品等のランニングコスト等を抑えるために、装置の後段に汚泥を返送している。   In order to cope with such problems and increase the concentration of discharged sludge, in Patent Document 2, the cyclone upper outlet line is branched into a sludge discharge line and a sludge circulation line. Connection to the suction side of the sludge extraction pump is performed. About the connection position of the sludge circulation line in the said patent document 2, since sludge is returned in an apparatus, in order to hold down running cost etc. of an additive chemical etc., sludge is returned to the back | latter stage of an apparatus.

しかしながら、排出する汚泥の汚濁濃度を増加させるためにはなるべく多くの量の汚泥を返送する必要がある一方で、汚泥引抜ポンプの前段に大量の汚泥を返送した場合には、沈殿槽からサイクロンへと向かうラインが閉塞する可能性が生じてしまう。また、上記特許文献2に開示された装置において、原水の汚濁濃度に応じて汚泥返送量を制御した場合、サイクロンの入口流量が変化して、サイクロンの分離性能が低下する恐れもある。   However, in order to increase the sludge concentration of the discharged sludge, it is necessary to return as much sludge as possible. On the other hand, if a large amount of sludge is returned before the sludge extraction pump, it is transferred from the sedimentation tank to the cyclone. There is a possibility that the line going to will be blocked. Further, in the apparatus disclosed in Patent Document 2, when the sludge return amount is controlled according to the pollution concentration of raw water, the inlet flow rate of the cyclone may change and the cyclone separation performance may be lowered.

また、上述のように、汚泥循環量の設定によっては、原水濃度が高濃度の際に循環ラインの濃度が高くなりすぎて閉塞してしまい運転不可能になるか、サイクロンの分離性能が極端に低下してしまう。   In addition, as described above, depending on the setting of the sludge circulation amount, when the raw water concentration is high, the concentration of the circulation line becomes too high and the operation becomes impossible, or the separation performance of the cyclone is extremely high. It will decline.

このように、上記特許文献2に開示された凝集沈殿装置であっても、原水の汚濁濃度の変動には対応しきれない場合が生じうるという問題があった。   As described above, even the coagulation sedimentation apparatus disclosed in Patent Document 2 has a problem that it may not be able to cope with fluctuations in the contamination concentration of raw water.

そこで、本発明者らは、原水の汚濁濃度の変化によらず、凝集沈殿処理系全体として安定して所望の排泥濃度を維持することが可能な凝集沈殿装置について更なる検討を行った結果、以下で説明する本発明の実施形態に係る凝集沈殿装置及び凝集沈殿方法に想到した。   Therefore, the present inventors have conducted further studies on a coagulation sedimentation apparatus that can stably maintain a desired waste mud concentration as a whole coagulation sedimentation treatment system regardless of changes in the raw water pollution concentration. The inventors have conceived of a coagulation sedimentation apparatus and a coagulation sedimentation method according to an embodiment of the present invention described below.

(第1の実施形態)
<凝集沈殿装置の構成について>
以下では、図1を参照しながら、本発明の第1の実施形態に係る凝集沈殿装置の構成について、詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る凝集沈殿装置の構成の一例を模式的に示した模式図である。
(First embodiment)
<About the configuration of the coagulation sedimentation device>
Below, the structure of the coagulation sedimentation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention is demonstrated in detail, referring FIG. FIG. 1 is a schematic view schematically showing an example of the configuration of the coagulation sedimentation apparatus according to the present embodiment.

本実施形態に係る凝集沈殿装置10は、原水に含まれる懸濁物質(Suspended Solid:SS)を凝集沈殿処理により汚泥と処理水とに分離する装置である。   The coagulation sedimentation apparatus 10 according to this embodiment is an apparatus that separates suspended solids (SS) contained in raw water into sludge and treated water by coagulation sedimentation treatment.

ここで、本実施形態に係る凝集沈殿装置10で処理対象とする原水(排水)については、特に限定されるものではないが、例えば、以下で挙げるような、鉄成分(酸化鉄等)又は石炭を少なくとも含む鉄鋼排水を処理対象とすることも可能である。   Here, the raw water (drainage) to be treated by the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment is not particularly limited, but for example, iron components (iron oxide, etc.) or coal as listed below. It is also possible to treat steel wastewater containing at least.

(a)鉱石ヤード雨水排水(真比重:3.16、平均粒子径:5.3μm)
(b)石炭ヤード雨水排水(真比重:1.48、平均粒子径:10.2μm)
(c)コークス製造工程で排出される集塵排水(真比重:1.37、平均粒子径:23.3μm)
(d)熱延工程で排出されるスプレー冷却排水(真比重:3.16、平均粒子径:30.0μm)
(e)製銑工程で排出される集塵排水(真比重:3.85、平均粒子径:42.5μm)
(f)製鋼工程で排出される集塵排水(真比重:4.80、平均粒子径:26.5μm)
(g)連続鋳造工程で排出されるスプレー冷却排水(真比重:3.09、平均粒子径:14.0μm)
(h)条鋼製造工程で排出されるスプレー冷却排水(真比重:3.28、平均粒子径:32.5μm)
(i)厚板製造工程で排出されるスプレー冷却排水(真比重:2.43、平均粒子径:14.9μm)
(A) Ore yard rainwater drainage (true specific gravity: 3.16, average particle size: 5.3 μm)
(B) Coal yard rainwater drainage (true specific gravity: 1.48, average particle size: 10.2 μm)
(C) Dust collection wastewater discharged in the coke production process (true specific gravity: 1.37, average particle size: 23.3 μm)
(D) Spray cooling wastewater discharged in the hot rolling process (true specific gravity: 3.16, average particle size: 30.0 μm)
(E) Dust collection wastewater discharged in the iron making process (true specific gravity: 3.85, average particle size: 42.5 μm)
(F) Dust collection wastewater discharged in the steelmaking process (true specific gravity: 4.80, average particle size: 26.5 μm)
(G) Spray cooling wastewater discharged in the continuous casting process (true specific gravity: 3.09, average particle size: 14.0 μm)
(H) Spray cooling wastewater discharged in the steel bar manufacturing process (true specific gravity: 3.28, average particle size: 32.5 μm)
(I) Spray cooling wastewater discharged in the plate manufacturing process (true specific gravity: 2.43, average particle size: 14.9 μm)

ここで、上記排水のうち(b)及び(c)の排水が、石炭を含む鉄鋼排水(すなわち、石炭を主体とする鉄鋼排水)に対応し、上記排水のうち(a),(d),(e),(f),(g),(h)及び(i)の排水が、酸化鉄を含む鉄鋼排水(すなわち、鉄分を主体とする鉄鋼排水)に対応する。また、上記(a)及び(b)の排水は、その名称からも明らかなように、天候によって水量が大きく変動する排水であり、上記(c)〜(i)の排水は、操業時と非操業時とで水量が大きく変動する排水である。   Here, among the wastewaters, the wastewaters (b) and (c) correspond to steel wastewater containing coal (that is, steel wastewater mainly composed of coal), and among the wastewaters (a), (d), The wastewaters (e), (f), (g), (h) and (i) correspond to steel wastewater containing iron oxide (that is, steel wastewater mainly composed of iron). Moreover, the drainage of said (a) and (b) is a wastewater from which the amount of water fluctuates greatly with the weather, as is clear from its name, and the drainage of the above (c) to (i) This is a wastewater whose water volume fluctuates greatly during operation.

上記のような排水を処理することが可能な本実施形態に係る凝集沈殿装置10は、図1に示したように、原水が流入する側から順に、第1攪拌槽11と、第2攪拌槽13と、フロック形成槽15と、沈殿槽17と、を備える。   As shown in FIG. 1, the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment capable of treating the waste water as described above has a first agitation tank 11 and a second agitation tank in order from the side into which raw water flows. 13, a flock formation tank 15, and a precipitation tank 17.

ここで、本実施形態に係る凝集沈殿装置10を制御するにあたっては、以下で詳述する第1攪拌槽11の汚濁負荷が一定値となるように制御を行うことが、重要である。ここで、第1攪拌槽11の汚濁負荷は、第1攪拌槽11に流入する懸濁物質の流入経路のそれぞれについて懸濁物質の汚濁濃度と流量との積を算出し、得られた積の総和として規定される。   Here, in controlling the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, it is important to perform control so that the pollution load of the first stirring tank 11 described in detail below becomes a constant value. Here, the pollution load of the first agitation tank 11 is calculated by calculating the product of the turbidity concentration of the suspended substance and the flow rate for each of the inflow paths of the suspended substance flowing into the first agitation tank 11. It is defined as the sum.

以下で説明する第1の実施形態に係る凝集沈殿装置10では、第1攪拌槽11に流入する懸濁物質の流量が一定であり、かつ、汚濁濃度が変動する場合を想定している。そのため、上記のように規定される第1攪拌槽11の汚濁負荷のうち操業因子となるものは、汚濁濃度である。従って、以下で詳述する凝集沈殿装置10では、第1攪拌槽11の汚濁濃度が一定値となるように、その制御が実施される。   In the coagulation sedimentation apparatus 10 which concerns on 1st Embodiment demonstrated below, the case where the flow volume of the suspended solid which flows into the 1st stirring tank 11 is constant, and the pollution density fluctuates is assumed. Therefore, what becomes an operation factor among the pollution load of the 1st stirring tank 11 prescribed | regulated as mentioned above is a pollution density | concentration. Therefore, in the coagulation sedimentation apparatus 10 described in detail below, the control is performed so that the pollution concentration of the first stirring tank 11 becomes a constant value.

なお、第1攪拌槽11の汚濁濃度については、後述の通り、汚泥引抜ライン25を閉塞させないための限界汚濁濃度に応じて設定される汚濁濃度の範囲とすることが重要である。   As will be described later, it is important that the contamination concentration of the first agitation tank 11 is within a contamination concentration range that is set according to the critical contamination concentration for preventing the sludge extraction line 25 from being blocked.

凝集沈殿処理の対象となる原水は、原水流入ライン21を介して、第1攪拌槽11に流入する。原水流入ライン21には濁度計101が設けられており、第1攪拌槽11に流入する原水の汚濁濃度が管理されている。第1攪拌槽11では、無機凝集剤添加ラインを介して無機凝集剤が原水に対して添加された上で、モータ駆動の攪拌機103により原水が攪拌混合される。添加された無機凝集剤により原水に含まれる懸濁粒子が凝集していくことで、微細なフロックが生成していく。   The raw water to be subjected to the coagulation sedimentation process flows into the first agitation tank 11 through the raw water inflow line 21. A turbidimeter 101 is provided in the raw water inflow line 21, and the pollution concentration of the raw water flowing into the first stirring tank 11 is managed. In the first stirring tank 11, the inorganic flocculant is added to the raw water through the inorganic flocculant addition line, and then the raw water is stirred and mixed by the motor-driven stirrer 103. As the suspended particles contained in the raw water are aggregated by the added inorganic flocculant, fine flocs are generated.

無機凝集剤の種類は、特に限定されるものではなく、原水の性状にあわせて公知のものを使用可能である。このような無機凝集剤として、例えば、ポリ塩化アルミニウム(Poly Aluminum Chioride:PAC)、塩化第二鉄、硫酸第二鉄等といった公知のアルミニウム塩や鉄塩を挙げることができる。   The kind of the inorganic flocculant is not particularly limited, and known inorganic flocculants can be used according to the properties of the raw water. Examples of such inorganic flocculants include known aluminum salts and iron salts such as polyaluminum chloride (PAC), ferric chloride, and ferric sulfate.

ここで、無機凝集剤の添加量については、特に限定されるものではなく、処理対象とする原水の性状等に応じて、適宜決定すればよい。   Here, the addition amount of the inorganic flocculant is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the properties of raw water to be treated.

第1攪拌槽11において無機凝集剤が添加された原水は、生成した微細な凝集フロックとともに、第2攪拌槽13へと流入する。第2攪拌槽13では、原水に対して、高分子凝集剤添加ラインを介して高分子凝集剤が添加されるとともに、沈降促進材添加ラインを介して沈降促進材が添加される。その上で、モータ駆動の攪拌機103により原水が攪拌混合される。添加された高分子凝集剤により原水に含まれる懸濁粒子が凝集することで、微細なフロックが少しずつ成長していくとともに、成長しつつあるフロックと添加された沈降促進材とが混合される。   The raw water to which the inorganic flocculant is added in the first agitation tank 11 flows into the second agitation tank 13 together with the generated fine aggregation flocs. In the second agitation tank 13, the polymer flocculant is added to the raw water via the polymer flocculant addition line, and the sedimentation accelerator is added via the sedimentation accelerator addition line. Then, the raw water is stirred and mixed by a motor-driven stirrer 103. As the suspended particles contained in the raw water agglomerate due to the added polymer flocculant, the fine flocs grow little by little, and the growing floc and the added sedimentation accelerator are mixed. .

高分子凝集剤の種類は、特に限定されるものではなく、原水の性状にあわせて公知のものを使用可能である。このような高分子凝集剤として、例えば、ノニオン性、アニオン性、カチオン性、又は両性の高分子凝集剤を利用することが可能である。   The kind of the polymer flocculant is not particularly limited, and known ones can be used according to the properties of the raw water. As such a polymer flocculant, for example, a nonionic, anionic, cationic, or amphoteric polymer flocculant can be used.

アニオン性の高分子凝集剤としては、例えば、アクリル酸又はその塩の重合物、アクリル酸又はその塩とアクリルアミドとの共重合物、アクリルアミドと2−アクリルアミド−2メチルプロパンスルホン酸塩の共重合物、アクリル酸又はその塩とアクリルアミドと2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸塩の3元共重合物、ポリアクリルアミドの部分加水分解物等を利用することが可能である。ノニオン性の高分子凝集剤としては、例えばポリアクリルアミドを利用することが可能である。両性の高分子凝集剤としては、例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの3級塩及び4級塩(塩化メチル塩等)等の少なくとも1種のカチオン性単量体と、アクリル酸及びその塩(ナトリウム、カルシウム等の塩類)、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸塩(ナトリウム、カルシウム等の塩類)等の少なくとも1種のアニオン性単量体の共重合物、又は、上記の少なくとも1種のカチオン性単量体及び上記の少なくとも1種のアニオン性単量体とアクリルアミド等の少なくとも1種のノニオン性単量体との三元もしくは四元以上の共重合物等を利用することが可能である。ここで、高分子凝集剤の分子量は特に限定されるものではないが、例えば500万〜2000万の範囲が好ましい。これらの高分子凝集剤は、単独で又は混合物として用いることができる。   Examples of the anionic polymer flocculant include a polymer of acrylic acid or a salt thereof, a copolymer of acrylic acid or a salt thereof and acrylamide, and a copolymer of acrylamide and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate. It is possible to use a terpolymer of acrylic acid or a salt thereof, acrylamide and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate, a partial hydrolyzate of polyacrylamide, and the like. For example, polyacrylamide can be used as the nonionic polymer flocculant. Examples of amphoteric polymer flocculants include, for example, at least one cationic monomer such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate tertiary salt and quaternary salt (such as methyl chloride salt), acrylic acid and salts thereof. (Salts such as sodium and calcium), copolymers of at least one anionic monomer such as 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate (salts such as sodium and calcium), or at least one of the above A ternary or quaternary copolymer of a kind of cationic monomer and at least one kind of anionic monomer and at least one kind of nonionic monomer such as acrylamide may be used. Is possible. Here, the molecular weight of the polymer flocculant is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 million to 20 million, for example. These polymer flocculants can be used alone or as a mixture.

原水に添加される沈降促進材は、不溶性微粒子からなるものである。沈降促進材として利用可能な不溶性微粒子として、例えば、天然砂や人工砂等の砂粒(以下、単に「砂」という。)や各種スラグ(例えば高炉水砕スラグ等)を挙げることができる。この沈降促進材は、最大粒径が500μm以下であり、真比重が2.6以上であることが好ましい。最大粒径が500μm以下の沈降促進材は、利用する沈降促進材を例えば篩分けすることにより得ることが可能である。また、沈降促進材の最大粒径は、400μm以下が好ましく、300μm以下が更に好ましい。このような沈降促進材を用いることで、後段の沈殿槽17において、所望の沈降速度を実現することが可能となる。   The settling accelerator added to the raw water is made of insoluble fine particles. Examples of the insoluble fine particles that can be used as the sedimentation promoting material include sand particles such as natural sand and artificial sand (hereinafter simply referred to as “sand”) and various slags (for example, granulated blast furnace slag). The sedimentation accelerator preferably has a maximum particle size of 500 μm or less and a true specific gravity of 2.6 or more. The sedimentation promoting material having a maximum particle size of 500 μm or less can be obtained by, for example, sieving the sedimentation promoting material to be used. Further, the maximum particle size of the settling accelerator is preferably 400 μm or less, and more preferably 300 μm or less. By using such a sedimentation promoting material, it is possible to achieve a desired sedimentation speed in the subsequent sedimentation tank 17.

ここで、高分子凝集剤及び沈降促進材の添加率については、特に限定されるものではなく、処理対象とする原水の性状等に応じて、適宜決定すればよい。   Here, the addition rate of the polymer flocculant and the settling accelerator is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the properties of raw water to be treated.

なお、本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、後述するように、沈降促進材を循環させて利用しているため、第2攪拌槽13では沈降促進材を常時添加する必要は無い。凝集沈殿装置10全体で存在している沈降促進材の量が、維持すべき量よりも少なくなった場合に、新たな沈降促進材を添加すればよい。   In addition, in the coagulation sedimentation apparatus 10 which concerns on this embodiment, since the sedimentation promoting material is circulated and utilized as mentioned later, it is not necessary to always add the sedimentation promoting material to the second stirring tank 13. What is necessary is just to add a new sedimentation promoting material, when the quantity of the sedimentation promoting material which exists in the coagulation sedimentation apparatus 10 whole becomes less than the quantity which should be maintained.

第2攪拌槽13において高分子凝集剤及び沈降促進材が添加された原水は、フロック形成槽15へと流入する。フロック形成槽15では、高分子凝集剤添加ラインを介して高分子凝集剤が添加されるとともに、モータ駆動の攪拌機103により原水を攪拌することで、沈降促進材を核とするフロックを形成させる。より詳細には、第1攪拌槽11にて形成された微細なフロックは、第2攪拌槽13にて添加された高分子凝集剤により架橋されて、フロック形成槽15において、より大きなフロックが形成されることとなる。形成されたフロックには比重の大きな不溶性微粒子が含まれているため、フロック形成槽15で形成されたフロックは、サイズが比較的大きく比重の大きい、沈殿しやすいフロックとなる。   The raw water to which the polymer flocculant and the settling accelerator are added in the second agitation tank 13 flows into the flock formation tank 15. In the floc forming tank 15, the polymer flocculant is added through the polymer flocculant addition line, and the raw water is stirred by the motor-driven stirrer 103 to form a floc having the sedimentation promoting material as a core. More specifically, the fine floc formed in the first stirring tank 11 is cross-linked by the polymer flocculant added in the second stirring tank 13, and a larger floc is formed in the floc forming tank 15. Will be. Since the formed floc contains insoluble fine particles having a large specific gravity, the floc formed in the floc forming tank 15 is a floc that is relatively large in size and large in specific gravity and easily settles.

なお、上記の無機凝集剤や高分子凝集剤として用いる化合物は、pH、温度、粘性などといった水質全体の物性に応じて決まる上記フロックの表面電荷に応じて、適宜選択すればよい。   In addition, what is necessary is just to select suitably the compound used as said inorganic flocculant or said polymer flocculent according to the surface charge of the said floc decided according to the physical property of the whole water quality, such as pH, temperature, a viscosity.

フロック形成槽15においてフロックが形成された原水は、沈殿槽17へと流入する。沈殿槽17では、前記フロックを沈降させて、原水を処理水とスラリーとに分離させる。沈殿槽17には汚泥掻寄機105が設けられており、沈殿槽17内で沈降したフロックを効率良く掻き寄せることが可能となる。また、本実施形態に係る沈殿槽17の内部には傾斜板107が設けられており、沈殿槽17内に存在するフロックを更に効率良く沈降させることが可能となっている。沈殿槽17においてフロックが分離することで得られる処理水は、処理水流出ライン23を介して凝集沈殿装置10の外部へと移送される。なお、処理水流出ライン23で移送される処理水の汚濁濃度は、本実施形態に係る凝集沈殿装置10での原水処理を制御する際の管理値として利用可能である。   The raw water in which flocs are formed in the floc forming tank 15 flows into the settling tank 17. In the settling tank 17, the floc is allowed to settle to separate the raw water into treated water and slurry. The sedimentation tank 17 is provided with a sludge scraping machine 105, and the flocs that have settled in the precipitation tank 17 can be scraped efficiently. In addition, an inclined plate 107 is provided inside the sedimentation tank 17 according to this embodiment, so that flocs existing in the sedimentation tank 17 can be settled more efficiently. The treated water obtained by separating the floc in the settling tank 17 is transferred to the outside of the coagulating sedimentation apparatus 10 via the treated water outflow line 23. In addition, the pollutant density | concentration of the treated water transferred by the treated water outflow line 23 can be utilized as a management value at the time of controlling the raw water treatment in the coagulation sedimentation apparatus 10 which concerns on this embodiment.

ここで、本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、砂やスラグ等の比重の大きな沈降促進材を利用することでフロックの沈降速度を速めることができるため、沈殿槽17の表面負荷率(沈殿槽への流入水量/沈殿槽の底面積)を小さくすることが可能となる。これにより、本実施形態では、一般的な凝集沈殿装置に比べ、凝集沈殿装置10の小型化を図ることができる。   Here, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to this embodiment, since the sedimentation speed of flocs can be increased by using a sedimentation accelerator having a large specific gravity such as sand or slag, the surface load factor (sedimentation) of the sedimentation tank 17 The amount of water flowing into the tank / the bottom area of the settling tank) can be reduced. Thereby, in this embodiment, size reduction of the coagulation sedimentation apparatus 10 can be achieved compared with a general coagulation sedimentation apparatus.

沈殿槽17の底部には、沈殿したフロックを含むスラリーを引き抜くための汚泥引抜ライン25が接続されており、汚泥引抜ライン25に設けられた汚泥引抜ポンプ109により、スラリーが連続的に沈殿槽17から引き抜かれる。汚泥引抜ライン25の末端はサイクロン111の入口に接続されており、沈殿槽17から引き抜かれたスラリーは、所定の圧力や流速等を有した状態でサイクロン111へと移送される。   A sludge extraction line 25 for extracting the slurry containing the precipitated floc is connected to the bottom of the precipitation tank 17. The sludge extraction pump 109 provided in the sludge extraction line 25 allows the slurry to be continuously added to the precipitation tank 17. Pulled out from. The end of the sludge extraction line 25 is connected to the inlet of the cyclone 111, and the slurry extracted from the settling tank 17 is transferred to the cyclone 111 in a state having a predetermined pressure, flow rate, and the like.

一方、沈殿槽17により分離された処理水は、処理水ピット19へと流入する。処理水ピット19では、処理水が一時的に保持された上で、処理水移送ポンプ115により処理水ピット19から引き抜かれ、処理水移送ライン23により移送される。   On the other hand, the treated water separated by the settling tank 17 flows into the treated water pit 19. In the treated water pit 19, the treated water is temporarily retained, and then extracted from the treated water pit 19 by the treated water transfer pump 115 and transferred by the treated water transfer line 23.

サイクロン111は、汚泥引抜ライン25により移送されてきたスラリーを、汚泥と沈降促進材とに分離する。分離された沈降促進材は、サイクロン111の底部に接続されたサイクロン下部出口ライン27を介して、第2攪拌槽13へと供給される。また、分離された汚泥は、サイクロン111の頂部に接続されたサイクロン上部出口ライン29により移送される。このように、本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、汚泥引抜ライン25及びサイクロン下部出口ライン27により、沈降促進材の循環ラインが形成されている。   The cyclone 111 separates the slurry transferred by the sludge extraction line 25 into sludge and a sedimentation promoting material. The separated sedimentation promoting material is supplied to the second agitation tank 13 through a cyclone lower outlet line 27 connected to the bottom of the cyclone 111. Further, the separated sludge is transferred by a cyclone upper outlet line 29 connected to the top of the cyclone 111. Thus, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, the sludge extraction line 25 and the cyclone lower outlet line 27 form a circulation line for the sedimentation promoting material.

サイクロン111により分離された汚泥が移送されるサイクロン上部出口ライン29は、図1に示したように、汚泥返送ライン31と、汚泥排出ライン33と、に分岐されている。汚泥返送ライン31は、サイクロン上部出口ライン29を移送される汚泥の少なくとも一部を、第1攪拌槽11へと返送するためのラインであり、汚泥排出ライン33は、サイクロン上部出口ライン29を移送される汚泥のうち、第1攪拌槽11へと返送される汚泥を除いた分を凝集沈殿装置10の外部へと排出するためのラインである。汚泥排出ライン33により排出される汚泥は、凝集沈殿装置10の後段に設けられた濃縮装置(図示せず。)や脱水機(図示せず。)等へと移送される。なお、汚泥排出ライン33から排出される汚泥の汚濁濃度は、本実施形態に係る凝集沈殿装置10での原水処理を制御する際の管理値として利用可能である。   The cyclone upper outlet line 29 through which the sludge separated by the cyclone 111 is transferred is branched into a sludge return line 31 and a sludge discharge line 33, as shown in FIG. The sludge return line 31 is a line for returning at least part of the sludge transferred through the cyclone upper outlet line 29 to the first stirring tank 11, and the sludge discharge line 33 transfers the cyclone upper outlet line 29. It is a line for discharging the part except the sludge returned to the 1st stirring tank 11 among the sludge to be performed to the outside of the coagulation sedimentation apparatus 10. The sludge discharged by the sludge discharge line 33 is transferred to a concentrating device (not shown), a dehydrator (not shown), etc. provided in the subsequent stage of the coagulation sedimentation apparatus 10. In addition, the turbidity density | concentration of the sludge discharged | emitted from the sludge discharge line 33 can be utilized as a management value at the time of controlling the raw water process in the coagulation sedimentation apparatus 10 which concerns on this embodiment.

第1攪拌槽11へと返送される汚泥の量(汚泥返送量)は、ラインに設けられた流量コントロール弁113により、濁度計101によって検知された原水の汚濁濃度に応じて制御される。流量コントロール弁113は、汚泥返送ライン31又は汚泥排出ライン33の少なくとも何れか一方に設けられていればよく、図1に示したように、汚泥返送ライン31に汚泥返送量コントロール弁113aを設け、かつ、汚泥排出ライン33に汚泥排出量コントロール弁113bを設けても良い。   The amount of sludge returned to the first stirring tank 11 (sludge return amount) is controlled according to the turbidity of the raw water detected by the turbidimeter 101 by a flow rate control valve 113 provided in the line. The flow rate control valve 113 may be provided in at least one of the sludge return line 31 and the sludge discharge line 33. As shown in FIG. 1, the sludge return line 31 is provided with a sludge return amount control valve 113a. Further, the sludge discharge line 33 may be provided with a sludge discharge amount control valve 113b.

このように、本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、汚泥引抜ライン25、サイクロン上部出口ライン29及び汚泥返送ライン31により、汚泥を第1攪拌槽11へと返送する循環ラインが形成されている。本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、従来から行われているように汚泥を凝集沈殿装置のなるべく下流側に返送するのではなく、敢えて凝集沈殿装置の最も上流側に位置する第1攪拌槽11へと汚泥を返送する。これにより、以下で詳述するように、本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、原水の汚濁濃度の変化によらず、凝集沈殿処理系全体として安定して所望の排泥濃度を維持することが可能となる。   Thus, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, a circulation line for returning sludge to the first agitation tank 11 is formed by the sludge extraction line 25, the cyclone upper outlet line 29, and the sludge return line 31. . In the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, the sludge is not returned to the downstream side of the coagulation sedimentation apparatus as much as possible as conventionally performed, but the first agitation tank positioned on the most upstream side of the coagulation sedimentation apparatus. Return the sludge to 11. Thereby, as explained in full detail below, in the coagulation sedimentation apparatus 10 which concerns on this embodiment, irrespective of the change of the pollutant density | concentration of raw | natural water, maintaining a desired waste mud density | concentration stably as the whole coagulation sedimentation processing system. Is possible.

なお、上記説明では、高分子凝集剤添加ラインを介して高分子凝集剤を第2攪拌槽13及びフロック形成槽15の双方に添加する場合について記載したが、第2攪拌槽13及びフロック形成槽15に添加する高分子凝集剤の添加割合は、処理対象とする原水の性状等に応じて、適宜決定すればよい。また、処理対象とする原水の性状等によっては、高分子凝集剤を、第2攪拌槽13又はフロック形成槽15のいずれか一方に対してのみ添加してもよい。   In the above description, the case where the polymer flocculant is added to both the second stirring tank 13 and the flock forming tank 15 through the polymer flocculant addition line has been described. However, the second stirring tank 13 and the flock forming tank are described. What is necessary is just to determine suitably the addition ratio of the polymer flocculent added to 15 according to the property etc. of the raw | natural water made into a process target. Further, depending on the properties of raw water to be treated, the polymer flocculant may be added only to either the second stirring tank 13 or the flock forming tank 15.

<凝集沈殿装置の制御方法について>
続いて、図1に示したような凝集沈殿装置10の制御方法について、詳細に説明する。
本実施形態に係る凝集沈殿装置10を含む高速凝集沈殿装置では、フロックを適切に形成することが重要である。高速凝集沈殿装置におけるフロック形成を検討する際には、攪拌強度Gと、汚濁濃度Cと、撹拌継続時間(すなわち、滞留時間)Tと、の積として規定される、いわゆるGCT値を指標とすることが多い。
<Regarding the control method of the coagulation sedimentation apparatus>
Then, the control method of the coagulation sedimentation apparatus 10 as shown in FIG. 1 is demonstrated in detail.
In the high-speed coagulation sedimentation apparatus including the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, it is important to appropriately form flocs. When examining floc formation in a high-speed coagulating sedimentation apparatus, the so-called GCT value defined as the product of the stirring intensity G, the turbidity concentration C, and the stirring duration (that is, the residence time) T is used as an index. There are many cases.

本実施形態に係る凝集沈殿装置10を構成する各処理槽のフロック形成を検討するに際して、GCT値を規定する操業因子のうち、攪拌強度Gは、例えば以下のような指針で決定することが可能である。   When examining floc formation of each processing tank constituting the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, among the operating factors that define the GCT value, the stirring intensity G can be determined by the following guidelines, for example. It is.

例えば、第1攪拌槽11に求められる攪拌強度Gは、原水に含まれる懸濁粒子と無機凝集剤とで構成される微細な凝集フロックが均一に生成・成長するような攪拌強度に決定される。第2攪拌槽13に求められる攪拌強度Gは、第1攪拌槽11で生成した微細な凝集フロックが高分子凝集剤により成長しつつ、沈降促進材と均一に混合されるような攪拌強度に決定される。また、フロック形成槽15に求められる攪拌強度Gは、凝集フロックと沈降促進材とを結合・成長させて、沈降促進材を核とするフロックが生成されるような攪拌強度に決定される。   For example, the agitation strength G required for the first agitation tank 11 is determined so as to uniformly generate and grow fine aggregated flocs composed of suspended particles contained in raw water and an inorganic flocculant. . The agitation strength G required for the second agitation tank 13 is determined such that the fine agglomeration flocs generated in the first agitation tank 11 grow with the polymer aggregating agent and are uniformly mixed with the settling accelerator. Is done. Further, the stirring strength G required for the floc forming tank 15 is determined to be a stirring strength at which flocs having the sedimentation promoting material as a core are generated by combining and growing the aggregated floc and the sedimentation promoting material.

上記のような指針に即してひとたび攪拌強度Gが決定されると、実際の操業は、決定した攪拌強度(許容される誤差範囲を含む、ほぼ一定の値)で実施されるため、GCT値のうち実際の操業における操業因子は、汚濁濃度C及び滞留時間Tとなる。   Once the stirring intensity G is determined in accordance with the above guidelines, the actual operation is performed at the determined stirring intensity (almost constant value including an allowable error range). Among them, the operating factors in the actual operation are the pollution concentration C and the residence time T.

本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、後段に設けられる濃縮装置や脱水機の負荷を軽減するために、原水の汚濁濃度によらず排出される汚泥の濃度を所定の高い値に維持することが重要となる。そのためには、汚泥引抜ライン25における汚濁濃度(「汚泥」+「沈降促進材」の濃度)を、サイクロン111の分離性能を維持しつつ、かつ、汚泥引抜ライン25が閉塞しないような、なるべく高い値に維持することが求められる。   In the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, the concentration of discharged sludge is maintained at a predetermined high value regardless of the pollution concentration of the raw water in order to reduce the load on the concentration device and dehydrator provided in the subsequent stage. Is important. For this purpose, the contamination concentration (concentration of “sludge” + “precipitation promoter”) in the sludge extraction line 25 is as high as possible so that the separation performance of the cyclone 111 is maintained and the sludge extraction line 25 is not blocked. It is required to maintain the value.

凝集沈殿装置10を設計するに際しては、サイクロン111における所望の分離性能を実現するための流速や圧力等を維持するために、汚泥引抜ライン25に関して、汚泥引抜ポンプ109の性能や、配管の長さや、汚泥の流量等が設定され、更に、汚泥引抜ライン25を閉塞させないための限界汚濁濃度が設定される。設定された限界汚濁濃度に応じて、沈殿槽17における滞留時間、沈降速度、汚濁濃度といった目標値が設定される。また、沈殿槽17における上記目標値が設定されることで、フロック形成槽15、第2攪拌槽13、第1攪拌槽の目標値が順に設定されることとなる。これにより、凝集沈殿装置10の全体としての滞留時間や、凝集沈殿装置10全体での沈降促進材の添加率や、汚泥引抜ライン25の汚濁濃度を限界汚濁濃度以下とするために求められる、第1攪拌槽11の汚濁濃度の範囲が決定される。   In designing the coagulation sedimentation apparatus 10, in order to maintain the flow rate and pressure for realizing the desired separation performance in the cyclone 111, the performance of the sludge extraction pump 109, the length of piping, The sludge flow rate and the like are set, and the limit pollution concentration for preventing the sludge extraction line 25 from being blocked is set. Target values such as a residence time in the settling tank 17, a sedimentation speed, and a pollution concentration are set according to the set limit pollution concentration. Moreover, the target value of the flock formation tank 15, the 2nd stirring tank 13, and the 1st stirring tank will be set in order by the said target value in the sedimentation tank 17 being set. Thereby, it is calculated | required in order to make the residence time as the whole coagulation sedimentation apparatus 10, the addition rate of the sedimentation acceleration | stimulation material in the coagulation sedimentation apparatus 10 whole, and the turbidity density | concentration of the sludge extraction line 25 below a limit turbidity density, The range of the pollutant concentration of the 1 stirring tank 11 is determined.

なお、各処理槽における滞留時間、ひいては、凝集沈殿装置10の全体としての滞留時間が、上記のような観点からひとたび決定されると、実際の操業は、決定した滞留時間に基づいて実施される。より詳細には、凝集沈殿装置10の全体としての滞留時間は、あまりにも長くなると装置全体の制御が困難となることから、所定の閾値以下となるように制御される。このような閾値は特に限定されるものではないが、例えば沈降速度100m/hr以上を実現可能な滞留時間とすることが好ましい。従って、本実施形態に係る凝集沈殿装置10において、着目すべき操業因子は、汚濁濃度Cとなる。   In addition, once the residence time in each treatment tank, and hence the residence time of the coagulation sedimentation apparatus 10 as a whole, is once determined from the above viewpoint, the actual operation is performed based on the decided residence time. . More specifically, the overall residence time of the coagulation sedimentation apparatus 10 is controlled to be equal to or less than a predetermined threshold because it becomes difficult to control the entire apparatus if it becomes too long. Such a threshold value is not particularly limited, but for example, it is preferable to set a residence time capable of realizing a sedimentation speed of 100 m / hr or more. Therefore, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, the operating factor to be noted is the pollution concentration C.

ここで、第1攪拌槽11の汚濁濃度が小さくなった場合には、排出される汚泥の汚濁濃度が一般的な凝集沈殿装置に比べて低下する可能性がある。そのため、第1攪拌槽11の汚濁濃度は、一般的な凝集沈殿装置における汚濁濃度と同程度となる所定の閾値以上となり、かつ、汚泥引抜ライン25の汚濁濃度が限界汚濁濃度以下となるような値に制御される。すなわち、第1攪拌槽11の汚濁濃度が所定閾値以上となるように汚泥返送ライン31による汚泥返送量の制御を行うことで、汚泥引抜ライン25での汚濁濃度を限界汚濁濃度以下に制御しつつ、汚泥排出ライン33から排出される汚泥の汚濁濃度を高めることが可能となる。   Here, when the pollution concentration of the 1st stirring tank 11 becomes small, the pollution concentration of the discharged sludge may fall compared with a general coagulation sedimentation apparatus. Therefore, the pollutant concentration in the first stirring tank 11 is equal to or higher than a predetermined threshold that is comparable to the pollutant concentration in a general coagulation sedimentation apparatus, and the pollutant concentration in the sludge extraction line 25 is equal to or lower than the limit pollutant concentration. Controlled by value. That is, by controlling the sludge return amount by the sludge return line 31 so that the pollutant concentration in the first agitation tank 11 is equal to or higher than a predetermined threshold, the pollutant concentration in the sludge extraction line 25 is controlled to be equal to or lower than the limit pollutant concentration. It becomes possible to increase the turbidity concentration of the sludge discharged from the sludge discharge line 33.

このような制御を行うために、本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、第1攪拌槽11に流入する原水の汚濁濃度を濁度計101により随時計測し、濁度計101から得られる汚濁濃度に応じて、汚泥返送ライン31による汚泥返送量が制御される。より詳細には、濁度計101により得られる原水の汚濁濃度が小さい場合には、汚泥返送ライン31による汚泥返送量が多くなるように制御し、原水の汚濁濃度が大きい場合には、汚泥返送ライン31による汚泥返送量が少なくなるように制御する。これにより、第1攪拌槽11の汚濁濃度を所定の目標値以上に維持することが可能となる。なお、所定の目標値は、原水の汚泥濃度の変動の最大値となるように決定されることが好ましい。すなわち、原水の汚泥濃度の変動を埋めるように、汚泥返送ライン31による汚泥返送量が制御されるため、汚泥返送量をなるべく少なくするためには、原水の汚泥濃度の変動の最大値で維持することが好ましい。   In order to perform such control, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, the turbidity meter 101 measures the turbidity of raw water flowing into the first stirring tank 11 as needed, and the turbidity obtained from the turbidity meter 101 is obtained. The sludge return amount by the sludge return line 31 is controlled according to the concentration. More specifically, when the turbidity of the raw water obtained by the turbidimeter 101 is small, the amount of sludge returned by the sludge return line 31 is controlled to be increased. When the turbidity of the raw water is high, the sludge is returned. Control is made so that the amount of sludge returned by the line 31 is reduced. Thereby, it becomes possible to maintain the pollution concentration of the 1st stirring tank 11 more than a predetermined target value. Note that the predetermined target value is preferably determined so as to be the maximum value of fluctuation of the sludge concentration in the raw water. That is, since the sludge return amount by the sludge return line 31 is controlled so as to fill in the fluctuation of the raw water sludge concentration, in order to reduce the sludge return amount as much as possible, the maximum value of the fluctuation of the raw water sludge concentration is maintained. It is preferable.

原水の汚濁濃度に応じた汚泥返送量の決定方法については、特に限定されるものではなく、公知のあらゆる方法が利用可能である。例えば、原水の汚濁濃度と汚泥返送量とが互いに関連付けられたルックアップテーブルのようなデータベース等を凝集沈殿装置10の制御装置(図示せず。)に予め準備しておくことで、汚泥返送量を決定することが可能である。   The method for determining the amount of sludge returned according to the pollution concentration of the raw water is not particularly limited, and any known method can be used. For example, by preparing a database such as a look-up table in which the turbidity of raw water and the sludge return amount are associated with each other in advance in the control device (not shown) of the coagulation sedimentation apparatus 10, the sludge return amount is prepared. Can be determined.

また、汚泥引抜ライン25の汚濁濃度については、ラインに濁度計等の計測機器を設置することでモニタリング可能であるが、例えば以下のような方法でも汚泥引抜ライン25の汚濁濃度を推定することが可能である。すなわち、本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、汚泥排出ライン33の汚濁量と、汚泥返送ライン31の汚濁量と、サイクロン下部出口ライン27の汚濁量との和が、汚泥引抜ライン25の汚濁量となっている。また、凝集沈殿装置10内に存在する沈降促進材の量は、ほぼ全量回収できていることを確認しているため、ほぼ一定と考えることができる。従って、汚泥排出ライン33から排出される汚泥の汚濁量と、凝集沈殿装置10内に存在する沈降促進材の量に基づいて、上記関係から汚泥引抜ライン25の汚濁量を推定し、これにより汚泥引抜ライン25の汚濁濃度を推定することが可能である。   In addition, the pollutant concentration in the sludge extraction line 25 can be monitored by installing a measuring device such as a turbidimeter in the line. For example, the pollutant concentration in the sludge extraction line 25 can be estimated by the following method. Is possible. That is, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, the sum of the pollution amount of the sludge discharge line 33, the pollution amount of the sludge return line 31, and the pollution amount of the cyclone lower outlet line 27 is the pollution of the sludge extraction line 25. It has become a quantity. Further, since it has been confirmed that almost the entire amount of the settling accelerator present in the coagulation sedimentation apparatus 10 has been recovered, it can be considered to be almost constant. Therefore, based on the amount of sludge discharged from the sludge discharge line 33 and the amount of sedimentation accelerator present in the coagulation sedimentation apparatus 10, the amount of sludge in the sludge extraction line 25 is estimated from the above relationship, and the sludge is thereby obtained. It is possible to estimate the contamination concentration of the drawing line 25.

以上、本実施形態に係る凝集沈殿装置10の制御方法について、詳細に説明した。   The control method for the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment has been described in detail above.

このように、本発明の第1の実施形態に係る凝集沈殿装置及び凝集沈殿方法によれば、原水の汚濁濃度に応じて第1攪拌槽への汚泥返送量を制御するようにしたことで、原水の汚濁濃度が変動した場合であっても、処理水質の悪化、沈降速度の低下、サイクロン分離効率の低下などといった不具合を招くことなく、排泥濃度を所望の濃度(例えば、一般的な凝集沈殿装置の排泥濃度である5%以上)に維持することが可能となる。   Thus, according to the coagulation sedimentation apparatus and the coagulation sedimentation method according to the first embodiment of the present invention, the amount of sludge returned to the first stirring tank is controlled according to the pollution concentration of the raw water. Even if the pollution concentration of the raw water fluctuates, the waste mud concentration can be set to the desired concentration (for example, general agglomeration) without causing problems such as deterioration of the quality of treated water, reduction of sedimentation speed, and reduction of cyclone separation efficiency. It is possible to maintain the waste mud concentration of the precipitation device at 5% or more.

(第2の実施形態)
本発明の実施形態に係る凝集沈殿装置では、沈降促進材を回収して利用するために、汚泥の連続引き抜きが必要である。このような凝集沈殿装置において原水の汚濁濃度が変動した場合には、第1の実施形態で説明したように排泥汚濁濃度が不安定となり、結果として排泥汚濁濃度が変動してしまう。
(Second Embodiment)
In the coagulation sedimentation apparatus according to the embodiment of the present invention, in order to collect and use the sedimentation promoting material, it is necessary to continuously extract sludge. When the pollution concentration of raw water fluctuates in such a coagulation sedimentation apparatus, the waste mud pollution concentration becomes unstable as described in the first embodiment, and as a result, the waste mud pollution concentration fluctuates.

また、第1攪拌槽11に流入する原水の量が減少する場合には、各処理槽の滞留時間が長くなってしまい、過度の攪拌によるフロック破壊が発生して、処理水の水質が悪化してしまう。   In addition, when the amount of raw water flowing into the first agitation tank 11 decreases, the residence time of each treatment tank becomes longer, floc breakage due to excessive agitation occurs, and the quality of the treated water deteriorates. End up.

従って、原水の汚濁濃度と流量の変動が双方生じてしまうと、以下の表2に示したように、サイクロン上部出口汚濁濃度と、処理水の水質の双方とも変動することとなる。   Therefore, if both the pollution concentration of raw water and the fluctuation | variation of flow volume arise, as shown in the following Table 2, both the cyclone upper exit pollution density and the quality of treated water will fluctuate.

Figure 0006265822
Figure 0006265822

Figure 0006265822
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以下で説明する第2の実施形態では、上記のような、懸濁物質の汚濁濃度だけでなく流量までもが変動する場合を例に挙げて、原水の汚濁濃度の変化によらず、凝集沈殿処理系全体として安定して所望の排泥濃度を維持することが可能な凝集沈殿装置について、詳細に説明する。   In the second embodiment to be described below, the case where not only the turbidity of the suspended substance but also the flow rate fluctuate as described above is used as an example. A coagulation sedimentation apparatus capable of stably maintaining a desired waste mud concentration as a whole treatment system will be described in detail.

<凝集沈殿装置の構成について>
以下では、図2を参照しながら、本発明の第2の実施形態に係る凝集沈殿装置の構成について、詳細に説明する。なお、以下の説明では、第1の実施形態に係る凝集沈殿装置との相違点に着目し、第1の実施形態に係る凝集沈殿装置と同様の構成については、説明を簡略化する。図2は、本実施形態に係る凝集沈殿装置の構成の一例を模式的に示した模式図である。
<About the configuration of the coagulation sedimentation device>
Below, the structure of the coagulation sedimentation apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated in detail, referring FIG. In the following description, the difference from the coagulation sedimentation apparatus according to the first embodiment will be noted, and the description of the same configuration as the coagulation sedimentation apparatus according to the first embodiment will be simplified. FIG. 2 is a schematic view schematically showing an example of the configuration of the coagulation sedimentation apparatus according to the present embodiment.

本実施形態に係る凝集沈殿装置10は、原水に含まれる懸濁物質(Suspended Solid:SS)を凝集沈殿処理により汚泥と処理水とに分離する装置である。   The coagulation sedimentation apparatus 10 according to this embodiment is an apparatus that separates suspended solids (SS) contained in raw water into sludge and treated water by coagulation sedimentation treatment.

ここで、本実施形態に係る凝集沈殿装置10で処理対象とする原水(排水)については、第1の実施形態に係る凝集沈殿装置10で処理対象とする原水と同様であるため、詳細な説明は省略する。   Here, the raw water (drainage) to be treated by the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment is the same as the raw water to be treated by the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the first embodiment, and therefore detailed description thereof. Is omitted.

本実施形態に係る凝集沈殿装置10は、図2に示したように、原水が流入する側から順に、第1攪拌槽11と、第2攪拌槽13と、フロック形成槽15と、沈殿槽17と、を備える。   As shown in FIG. 2, the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment has a first agitation tank 11, a second agitation tank 13, a flock formation tank 15, and a precipitation tank 17 in order from the side into which raw water flows. And comprising.

前述のように、以下で説明する第2の実施形態に係る凝集沈殿装置10では、第1攪拌槽11に流入する懸濁物質の流量及び汚濁濃度の双方が変動する場合を想定している。そのため、本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、第1の実施形態に係る凝集沈殿装置10のように汚濁濃度のみが操業因子となるのではなく、汚濁濃度及び流量により規定される汚濁負荷そのものが操業因子となる。従って、以下で詳述する凝集沈殿装置10では、第1攪拌槽11の汚濁負荷が一定値となるように、その制御が実施される。   As described above, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the second embodiment described below, it is assumed that both the flow rate of the suspended substance flowing into the first stirring tank 11 and the pollution concentration fluctuate. Therefore, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, not only the pollution concentration becomes an operating factor as in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the first embodiment, but the pollution load itself defined by the pollution concentration and the flow rate. Is an operating factor. Therefore, in the coagulation sedimentation apparatus 10 described in detail below, the control is performed so that the pollution load of the first stirring tank 11 becomes a constant value.

この際、第1攪拌槽11の汚濁負荷が操業因子となるものの、汚濁負荷を規定する因子の一つである第1攪拌槽11の汚濁濃度は、第1の実施形態と同様に、汚泥引抜ライン25を閉塞させないための限界汚濁濃度に応じて設定される汚濁濃度の範囲とすることが重要である。   At this time, although the pollution load of the first stirring tank 11 becomes an operation factor, the pollutant concentration of the first stirring tank 11 which is one of the factors defining the pollution load is the sludge extraction as in the first embodiment. It is important to set the range of the contamination concentration set according to the limit contamination concentration so as not to block the line 25.

凝集沈殿処理の対象となる原水は、原水流入ライン21を介して、第1攪拌槽11に流入する。原水流入ライン21には、濁度計101及び流量計102が設けられており、第1攪拌槽11に流入する原水の汚濁濃度及び流入量が管理されている。   The raw water to be subjected to the coagulation sedimentation process flows into the first agitation tank 11 through the raw water inflow line 21. The raw water inflow line 21 is provided with a turbidity meter 101 and a flow meter 102, and the pollution concentration and the inflow amount of raw water flowing into the first stirring tank 11 are managed.

ここで、本実施形態に係る凝集沈殿装置10における第1攪拌槽11、第2攪拌槽13、フロック形成槽15、沈殿槽17及び処理水ピット19は、第1の実施形態に係る凝集沈殿装置10における第1攪拌槽11、第2攪拌槽13、フロック形成槽15、沈殿槽17及び処理水ピット19と同様の構成を有している。また、本実施形態に係る凝集沈殿装置10における汚泥引抜ライン25、サイクロン下部出口ライン27、汚泥排出ライン33、サイクロン111及び流量コントロール弁113についても、第1の実施形態に係る凝集沈殿装置10における汚泥引抜ライン25、サイクロン下部出口ライン27、汚泥排出ライン33、サイクロン111及び流量コントロール弁113と同様の構成を有している。従って、以下では、詳細な説明は省略する。   Here, the 1st stirring tank 11, the 2nd stirring tank 13, the flock formation tank 15, the sedimentation tank 17, and the treated water pit 19 in the coagulation sedimentation apparatus 10 concerning this embodiment are the coagulation sedimentation apparatus concerning 1st Embodiment. 10 has the same configuration as the first agitation tank 11, the second agitation tank 13, the flock formation tank 15, the precipitation tank 17, and the treated water pit 19. Further, the sludge extraction line 25, the cyclone lower outlet line 27, the sludge discharge line 33, the cyclone 111, and the flow control valve 113 in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment are also included in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the first embodiment. The sludge extraction line 25, the cyclone lower outlet line 27, the sludge discharge line 33, the cyclone 111 and the flow rate control valve 113 have the same configuration. Therefore, detailed description is omitted below.

また、サイクロン111により分離された汚泥が移送されるサイクロン上部出口ライン29は、濁度計101が設けられてサイクロン上部出口ライン29を流れる汚泥の汚濁濃度が管理されている以外は、第1の実施形態に係る凝集沈殿装置10におけるサイクロン上部出口ラインと同様の構成を有している。更に、汚泥返送ライン31は、流量計102が設けられて汚泥返送ライン31を流れる汚泥の流量が管理されている以外は、第1の実施形態に係る凝集沈殿装置10における汚泥返送ライン31と同様の構成を有している。従って、以下では、詳細な説明は省略する。   The cyclone upper outlet line 29 to which the sludge separated by the cyclone 111 is transferred is the first except that the turbidity meter 101 is provided and the sludge concentration of the sludge flowing through the cyclone upper outlet line 29 is controlled. It has the same configuration as the cyclone upper outlet line in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the embodiment. Further, the sludge return line 31 is the same as the sludge return line 31 in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the first embodiment except that the flow meter 102 is provided and the flow rate of the sludge flowing through the sludge return line 31 is managed. It has the composition of. Therefore, detailed description is omitted below.

一方、本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、図2に示したように、処理水が移送される処理水移送ライン23から、処理水の少なくとも一部を第1攪拌槽11へと返送する処理水返送ライン35が分岐している。これにより、処理水返送ライン35が分岐した後の処理水移送ライン23は、処理水を凝集沈殿装置10の外部へと流出させるための処理水流出ライン37として機能することとなる。なお、処理水流出ライン37には、濁度計101が設けられており、処理水流出ライン37から流出する処理水の汚濁濃度は、本実施形態に係る凝集沈殿装置10での原水処理を制御する際の管理値として利用される。   On the other hand, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, at least a part of the treated water is returned to the first stirring tank 11 from the treated water transfer line 23 to which the treated water is transferred. The treated water return line 35 is branched. As a result, the treated water transfer line 23 after the treated water return line 35 has branched functions as a treated water outflow line 37 for causing the treated water to flow out of the coagulation sedimentation apparatus 10. In addition, the turbidity meter 101 is provided in the treated water outflow line 37, and the turbidity concentration of the treated water flowing out from the treated water outflow line 37 controls the raw water treatment in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment. It is used as a management value when

また、第1攪拌槽11へと返送される処理水の量(処理水返送量)は、ラインに設けられた流量コントロール弁117により制御される。流量コントロール弁117は、処理水返送ライン35又は処理水流出ライン37の少なくとも何れか一方に設けられていればよく、図2に示したように、処理水返送ライン35に処理水返送量コントロール弁117aを設け、かつ、処理水流出ライン37に処理水流出量コントロール弁117bを設けても良い。ここで、処理水返送ライン35には、流量計102が設けられており、処理水返送ライン35を流れる処理水の流量が管理されている。   The amount of treated water returned to the first stirring tank 11 (treated water return amount) is controlled by a flow rate control valve 117 provided in the line. The flow rate control valve 117 may be provided in at least one of the treated water return line 35 and the treated water outflow line 37. As shown in FIG. 2, the treated water return amount control valve is provided in the treated water return line 35. 117a may be provided, and the treated water outflow control valve 117b may be provided in the treated water outflow line 37. Here, the treated water return line 35 is provided with a flow meter 102, and the flow rate of treated water flowing through the treated water return line 35 is managed.

このように、本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、汚泥引抜ライン25、サイクロン上部出口ライン29及び汚泥返送ライン31により、汚泥を第1攪拌槽11へと返送する循環ラインが形成され、処理水移送ライン23及び処理水返送ライン35により、処理水を第1攪拌槽11へと返送する循環ラインが形成されている。本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、従来から行われているように汚泥を凝集沈殿装置のなるべく下流側に返送するのではなく、敢えて凝集沈殿装置の最も上流側に位置する第1攪拌槽11へと汚泥を返送するとともに、凝集沈殿処理により分離された処理水を敢えて凝集沈殿装置の最も上流側に位置する第1攪拌槽11へと返送する。これにより、以下で詳述するように、本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、原水の汚濁濃度及び流量の双方の変化によらず、凝集沈殿処理系全体として安定して所望の排泥濃度を維持することが可能となる。   Thus, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to this embodiment, the sludge extraction line 25, the cyclone upper outlet line 29, and the sludge return line 31 form a circulation line for returning the sludge to the first stirring tank 11, and the processing A circulation line for returning the treated water to the first stirring tank 11 is formed by the water transfer line 23 and the treated water return line 35. In the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, the sludge is not returned to the downstream side of the coagulation sedimentation apparatus as much as possible as conventionally performed, but the first agitation tank positioned on the most upstream side of the coagulation sedimentation apparatus. The sludge is returned to 11, and the treated water separated by the coagulation sedimentation treatment is deliberately returned to the first stirring tank 11 located on the most upstream side of the coagulation sedimentation apparatus. Thus, as will be described in detail below, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, a desired waste mud concentration stably as a whole coagulation sedimentation treatment system regardless of changes in both the turbidity concentration and flow rate of raw water. Can be maintained.

<凝集沈殿装置の制御方法について>
続いて、図2に示したような凝集沈殿装置10の制御方法について、詳細に説明する。
本実施形態に係る凝集沈殿装置10においても、第1の実施形態で説明したようなGCT値を指標として、フロック形成を検討することができる。
<Regarding the control method of the coagulation sedimentation apparatus>
Then, the control method of the coagulation sedimentation apparatus 10 as shown in FIG. 2 is demonstrated in detail.
Also in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, floc formation can be examined using the GCT value as described in the first embodiment as an index.

ここで、GCT値を規定する操業因子のうち、攪拌強度Gは、第1の実施形態で説明した指針と同様にして決定することが可能である。   Here, among the operating factors that define the GCT value, the stirring intensity G can be determined in the same manner as the guideline described in the first embodiment.

上記のような指針に即してひとたび攪拌強度Gが決定されると、実際の操業は、決定した攪拌強度(許容される誤差範囲を含む、ほぼ一定の値)で実施されるため、GCT値のうち実際の操業における操業因子は、汚濁濃度C及び滞留時間Tとなる。   Once the stirring intensity G is determined in accordance with the above guidelines, the actual operation is performed at the determined stirring intensity (almost constant value including an allowable error range). Among them, the operating factors in the actual operation are the pollution concentration C and the residence time T.

これら2種類の操業因子のうち、まず、凝集沈殿装置10の滞留時間Tを所望の閾値以下となるように制御して、処理水の水質を良好な値に維持することが重要となる。そのためには、原水流量の変化に伴うフロックの破壊を防止することが重要であり、装置内の各処理槽における滞留時間を、原水流量の変化によらず、フロックが破壊されない所望の値に維持することが重要となる。以上のことから、装置内の各処理槽における滞留時間を、原水流量の変化によらず、フロックが破壊されない所望の値に維持すること(すなわち、各処理槽における滞留時間を、所定の閾値以下となるように維持すること)が、まず重要となる。   Of these two types of operating factors, first, it is important to control the residence time T of the coagulation sedimentation apparatus 10 to be equal to or less than a desired threshold value and maintain the quality of the treated water at a good value. For this purpose, it is important to prevent the breakage of flocs due to changes in the raw water flow rate, and the residence time in each treatment tank in the equipment is maintained at a desired value that does not destroy the flocs regardless of changes in the raw water flow rate. It is important to do. From the above, the residence time in each treatment tank in the apparatus is maintained at a desired value that does not destroy the floc regardless of the change in the raw water flow rate (that is, the residence time in each treatment tank is less than a predetermined threshold value). First of all, it is important.

このような制御を行うために、本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、第1攪拌槽11に流入する原水の流量を流量計102により随時計測し、流量計102から得られる第1攪拌槽11への原水の流入量に応じて、処理水返送ライン35による処理水返送量が制御される。より詳細には、流量計102により得られる原水の流入量が少ない場合には、処理水返送ライン35による処理水返送量が多くなるように制御し、原水の流入量が多い場合には、処理水返送ライン35による処理水返送量が少なくなるように制御する。これにより、第1攪拌槽11に流入する原水及び処理水の総流量が定量化され、フロック形成槽15を含む各処理槽の滞留時間が所望の閾値以下となるように制御することが可能となる。   In order to perform such control, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment, the flow rate of raw water flowing into the first stirring tank 11 is measured at any time by the flow meter 102, and the first stirring tank obtained from the flow meter 102 is obtained. 11, the amount of treated water returned by the treated water return line 35 is controlled in accordance with the amount of raw water flowing into the water 11. More specifically, when the inflow of raw water obtained by the flow meter 102 is small, control is performed so that the amount of treated water returned by the treated water return line 35 is increased. Control is performed so that the amount of the treated water returned by the water return line 35 is reduced. Thereby, the total flow rate of the raw water and the treated water flowing into the first stirring tank 11 is quantified, and it is possible to control the residence time of each treatment tank including the flock formation tank 15 to be a desired threshold value or less. Become.

また、排泥の汚濁濃度を安定させるためには、第1の実施形態にて説明したように、第1攪拌槽11の汚濁負荷を一定値に制御することが重要となる。図2に示した凝集沈殿装置10の場合、第1攪拌槽11に流入する懸濁物質の流入経路は、原水流入ライン21、汚泥返送ライン31及び処理水返送ライン35の3経路である。従って、本実施形態において、第1攪拌槽11の汚濁負荷Lは、原水流入ライン21の汚濁濃度Tb1及び流量F1、汚泥返送ライン31の汚濁濃度Tb3及び流量F3、並びに、処理水返送ライン35の汚濁濃度Tb2及び流量F2を用いて、以下の式101のように表わされる。   Moreover, in order to stabilize the pollutant concentration of waste mud, it is important to control the pollutant load of the 1st stirring tank 11 to a fixed value as demonstrated in 1st Embodiment. In the case of the coagulation sedimentation apparatus 10 shown in FIG. 2, there are three inflow paths for the suspended matter flowing into the first stirring tank 11, the raw water inflow line 21, the sludge return line 31, and the treated water return line 35. Therefore, in this embodiment, the pollution load L of the first agitation tank 11 includes the pollution concentration Tb1 and flow rate F1 of the raw water inflow line 21, the pollution concentration Tb3 and flow rate F3 of the sludge return line 31, and the treated water return line 35. Using the pollution concentration Tb2 and the flow rate F2, the following expression 101 is expressed.

汚濁負荷L=F1×Tb1+F2×Tb2+F3×Tb3 ・・・(式101)   Pollution load L = F1 × Tb1 + F2 × Tb2 + F3 × Tb3 (Equation 101)

ここで、上記式101に用いられる6種類の操業因子のうち汚濁濃度Tb2,Tb3は、定常時には所望の値に制御されている値であるため、定数と見なして取り扱うことができる。また、汚濁濃度Tb1及び流量F1は、変動する値である。従って、第1攪拌槽11の汚濁負荷Lを一定値とするためには、汚濁濃度Tb1及び流量F1の変動に応じて、処理水返送ライン35の流量F2と、汚泥返送ライン31の流量F3と、を制御すればよいこととなる。   Here, among the six types of operating factors used in the above equation 101, the pollution concentrations Tb2 and Tb3 are values that are controlled to desired values in a steady state, and therefore can be treated as constants. Further, the pollution concentration Tb1 and the flow rate F1 are fluctuating values. Therefore, in order to set the pollution load L of the first agitation tank 11 to a constant value, the flow rate F2 of the treated water return line 35 and the flow rate F3 of the sludge return line 31 according to fluctuations in the pollution concentration Tb1 and the flow rate F1 It will suffice if it is controlled.

ここで、処理水返送ライン35の流量F2は、各処理槽の滞留時間を所定の閾値以下とするために、上記のように適切に制御される。従って、第1攪拌槽11の汚濁負荷Lを一定値とするためには、汚濁濃度Tb1及び流量F1の変動と、各処理槽の滞留時間を所定の閾値以下とするために随時設定される流量F2と、を受けて、汚泥返送ライン31の流量F3を制御すればよいこととなる。従って、汚泥返送ライン31の流量F3は、以下の式102で得られる値となるように制御される。以下の表3に、以下の式102に基づいて算出される汚泥返送ラインの流量F3の例を示す。なお、以下の表3に示す値はあくまでも一例であって、本実施形態に係る凝集沈殿装置10の各特性が下記に示す値に限定されるものではない。   Here, the flow rate F2 of the treated water return line 35 is appropriately controlled as described above in order to set the residence time of each treatment tank to a predetermined threshold value or less. Therefore, in order to set the pollution load L of the first stirring tank 11 to a constant value, the flow rate is set as needed so that the fluctuation of the pollution concentration Tb1 and the flow rate F1 and the residence time of each treatment tank are less than a predetermined threshold value. In response to F2, the flow rate F3 of the sludge return line 31 may be controlled. Therefore, the flow rate F3 of the sludge return line 31 is controlled to be a value obtained by the following expression 102. Table 3 below shows an example of the flow rate F3 of the sludge return line calculated based on the following equation 102. In addition, the value shown in the following Table 3 is an example to the last, and each characteristic of the coagulation sedimentation apparatus 10 which concerns on this embodiment is not limited to the value shown below.

F3=(L−F1×Tb1−F2×Tb2)/Tb3 ・・・(式102)   F3 = (L−F1 × Tb1−F2 × Tb2) / Tb3 (Equation 102)

Figure 0006265822
Figure 0006265822

このような観点のもとに凝集沈殿装置10を設計するに際しては、サイクロン111における所望の分離性能を実現するための流速や圧力等を維持するために、汚泥引抜ライン23に関して、汚泥引抜ポンプ109の性能や、配管の長さや、汚泥の流量等が設定され、更に、汚泥引抜ライン23を閉塞させないための限界汚濁濃度が設定される。設定された限界汚濁濃度に応じて、沈殿槽17における滞留時間、沈降速度、汚濁濃度といった目標値が設定される。また、沈殿槽17における上記目標値が設定されることで、フロック形成槽15、第2攪拌槽13、第1攪拌槽の滞留時間等の目標値が順に設定されることとなる。これにより、凝集沈殿装置10の全体としての滞留時間や、凝集沈殿装置10全体での沈降促進材の添加率等が決定される。   In designing the coagulation sedimentation apparatus 10 based on such a viewpoint, in order to maintain a flow rate, a pressure, and the like for realizing a desired separation performance in the cyclone 111, the sludge extraction pump 109 is associated with the sludge extraction line 23. Performance, pipe length, sludge flow rate, and the like are set, and a limit pollution concentration for preventing the sludge extraction line 23 from being blocked is set. Target values such as a residence time in the settling tank 17, a sedimentation speed, and a pollution concentration are set according to the set limit pollution concentration. Moreover, by setting the target value in the sedimentation tank 17, target values such as the flock formation tank 15, the second stirring tank 13, and the residence time of the first stirring tank are set in order. Thereby, the residence time as the whole coagulation sedimentation apparatus 10, the addition rate of the sedimentation promoter in the coagulation sedimentation apparatus 10 whole, etc. are determined.

ここで、第1攪拌槽11に流入する原水は、第1攪拌槽11からフロック形成槽15までオーバーフローで流れるため、各槽の滞留時間は、第1攪拌槽11に対する原水の流入量と、処理水ピット19から引き抜かれた処理水の少なくとも一部を第1攪拌槽11に対して返送する処理水返送量と、の合計値で、決定される。   Here, since the raw water flowing into the first agitation tank 11 flows from the first agitation tank 11 to the flock formation tank 15 by overflow, the residence time of each tank depends on the amount of raw water flowing into the first agitation tank 11 and the treatment. It is determined by the total value of the treated water return amount for returning at least a part of the treated water drawn from the water pit 19 to the first stirring tank 11.

従って、本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、第1攪拌槽11に流入する水量が重要である。このため、本実施形態では、第1攪拌槽11に流入する原水の流量F1を流量計102により随時計測し、流量計102から得られる第1攪拌槽11への原水の流入量F1に応じて、処理水返送ライン31による処理水返送量が制御される。より詳細には、流量計102により得られる原水の流入量F1が少ない場合には、処理水返送ライン35による処理水返送量が多くなるように制御し、原水の流入量F1が多い場合には、処理水返送ライン35による処理水返送量が少なくなるように制御する。これにより、第1攪拌槽11に流入する原水及び処理水の総量が安定して定量化されるため、第1攪拌槽11からフロック形成槽15までの各処理槽の滞留時間が所望の閾値以下となるように制御することが可能となる。ちなみに、各処理槽の容量は、上記のような定常状態において、各処理槽の滞留時間が所定の範囲となるように、予め設計されているため、第1攪拌槽11に流入する原水及び処理水の総量を設定することで、各処理槽の滞留時間を適正な範囲に制御できる。   Therefore, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to this embodiment, the amount of water flowing into the first stirring tank 11 is important. For this reason, in this embodiment, the flow rate F1 of the raw water flowing into the first stirring tank 11 is measured at any time by the flow meter 102, and according to the inflow amount F1 of the raw water into the first stirring tank 11 obtained from the flow meter 102. The treated water return amount by the treated water return line 31 is controlled. More specifically, when the inflow amount F1 of the raw water obtained by the flow meter 102 is small, control is performed so that the treated water return amount through the treated water return line 35 is increased, and when the inflow amount F1 of the raw water is large. The amount of treated water returned by the treated water return line 35 is controlled to be small. Thereby, since the total amount of raw water and treated water flowing into the first stirring tank 11 is stably quantified, the residence time of each processing tank from the first stirring tank 11 to the flock formation tank 15 is less than a desired threshold value. It becomes possible to control to become. Incidentally, the capacity of each treatment tank is designed in advance so that the residence time of each treatment tank falls within a predetermined range in the steady state as described above, so that the raw water flowing into the first stirring tank 11 and the treatment By setting the total amount of water, the residence time of each treatment tank can be controlled within an appropriate range.

各処理槽の滞留時間は、上記のような決定指針に即して、原水の性状に応じて決定すればよいが、例えば以下のような値に設定することができる。例えば、処理対象とする原水が、鉄分を主体とし、真比重2.43〜3.28、平均粒子径5.3〜32.5μmである鉄鋼排水である場合、第1攪拌槽11、第2攪拌槽13及びフロック形成槽15における滞留時間の閾値は、それぞれ、4分以下、4分以下及び12分以下とすればよい。また、処理対象とする原水が、石炭を主体とし、真比重1.37〜1.48、平均粒子径10.2〜23.3μmである鉄鋼排水である場合、第1攪拌槽11、第2攪拌槽13及びフロック形成槽15における滞留時間の閾値は、それぞれ、1.5分以下、1.5分以下及び4.5分以下とすればよい。   The residence time of each treatment tank may be determined according to the properties of the raw water in accordance with the determination guideline as described above, but can be set to the following values, for example. For example, when the raw water to be treated is a steel wastewater mainly composed of iron and having a true specific gravity of 2.43 to 3.28 and an average particle diameter of 5.3 to 32.5 μm, the first stirring tank 11 and the second The residence time thresholds in the agitation tank 13 and the floc forming tank 15 may be 4 minutes or less, 4 minutes or less, and 12 minutes or less, respectively. In addition, when the raw water to be treated is steel wastewater mainly composed of coal and having a true specific gravity of 1.37 to 1.48 and an average particle size of 10.2 to 23.3 μm, the first stirring tank 11 and the second The residence time thresholds in the stirring tank 13 and the floc forming tank 15 may be 1.5 minutes or less, 1.5 minutes or less, and 4.5 minutes or less, respectively.

ここで、石炭を主体とする鉄鋼排水を処理する際の滞留時間が、鉄分(酸化鉄)を主体とする鉄鋼排水を処理する際の滞留時間の約1/3倍としている理由は、石炭を主体とする鉄鋼排水から形成されるフロックが、鉄分を主体とする鉄鋼排水から形成されるフロックよりも壊れやすいためである。   Here, the reason why the residence time when treating the steel wastewater mainly composed of coal is about 1/3 times the residence time when treating the steel wastewater mainly composed of iron (iron oxide) This is because the floc formed from the steel drainage mainly composed of iron is more fragile than the flock formed from the steel drainage mainly composed of iron.

原水の流入量に応じた処理水返送量の決定方法については、特に限定されるものではなく、公知のあらゆる方法が利用可能である。例えば、原水の流入量と処理水返送量とが互いに関連付けられたルックアップテーブルのようなデータベース等を凝集沈殿装置10の制御装置(図示せず。)に予め準備しておくことで、処理水返送量を決定することが可能である。   The method for determining the treated water return amount according to the inflow amount of the raw water is not particularly limited, and any known method can be used. For example, a database such as a lookup table in which the inflow amount of raw water and the return amount of treated water are associated with each other is prepared in advance in a control device (not shown) of the coagulation sedimentation apparatus 10, thereby treating the treated water. It is possible to determine the return amount.

また、第1攪拌槽11の汚濁負荷が小さくなった場合には、排出される汚泥の汚濁濃度が一般的な凝集沈殿装置に比べて低下する可能性がある。そのため、第1攪拌槽11の汚濁負荷は、一般的な凝集沈殿装置における汚濁負荷と同程度となる所定の閾値以上となり、かつ、汚泥引抜ライン25の汚濁濃度が限界汚濁濃度以下となるような一定値に制御される。すなわち、第1攪拌槽11の汚濁負荷が所定の一定値となるように、上記102に基づいて汚泥返送ライン31による汚泥返送量の制御を行うことで、汚泥引抜ライン25での汚濁濃度を限界汚濁濃度以下に制御しつつ、汚泥排出ライン33から排出される汚泥の汚濁濃度を高めることが可能となる。   Moreover, when the pollution load of the 1st stirring tank 11 becomes small, the pollution density | concentration of the discharged sludge may fall compared with a general coagulation sedimentation apparatus. Therefore, the pollution load of the first agitation tank 11 is equal to or higher than a predetermined threshold value that is comparable to the pollution load in a general coagulation sedimentation apparatus, and the pollution concentration of the sludge extraction line 25 is less than the limit pollution concentration. Controlled to a constant value. That is, by controlling the sludge return amount by the sludge return line 31 based on the above 102 so that the pollution load of the first stirring tank 11 becomes a predetermined constant value, the pollution concentration in the sludge extraction line 25 is limited. It becomes possible to raise the pollution density of the sludge discharged | emitted from the sludge discharge line 33, controlling to below a pollution density.

このような制御を行うために、本実施形態に係る凝集沈殿装置10では、濁度計101により、汚濁濃度Tb1〜Tb3を随時計測するとともに、流量計102により、流量F1〜F3を随時計測し、これらの計測結果に応じて、上記式102に基づき汚泥返送ライン31による汚泥返送量が制御される。   In order to perform such control, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to this embodiment, the turbidity meter 101 measures the pollutant concentrations Tb1 to Tb3 as needed, and the flowmeter 102 measures the flow rates F1 to F3 as needed. In accordance with these measurement results, the sludge return amount by the sludge return line 31 is controlled based on the above equation 102.

以上、本実施形態に係る凝集沈殿装置10の制御方法について、詳細に説明した。   The control method for the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the present embodiment has been described in detail above.

このように、本発明の第2の実施形態に係る凝集沈殿装置及び凝集沈殿方法によれば、原水の汚濁濃度及び流量の変動に応じて、処理水や汚泥を第1攪拌槽に返送することで、装置の前段に調整槽を設けたり凝集沈殿設備の系列分割を行ったりすることなく、原水水量を定量化して各処理槽の滞留時間や表面負荷率を一定に保持することが可能となり、更に、処理水質の悪化、沈降速度の低下、サイクロン分離効率の低下などといった不具合を招くことなく、排泥濃度を所望の濃度(例えば、一般的な凝集沈殿装置の排泥濃度である5%以上)に維持することが可能となる。その結果、本発明の実施形態に係る凝集沈殿装置及び凝集沈殿方法では、処理水質及び排泥濃度を安定化することが可能となる。かかる凝集沈殿装置及び凝集沈殿方法を利用することで、凝集沈殿装置の設置スペースが極めて狭隘であり、また、例えば鉄鋼排水のように水量変動の大きな原水を処理対象とする場合であっても、処理水質や排泥濃度を極めて簡便に維持することができる。   Thus, according to the coagulation sedimentation apparatus and the coagulation sedimentation method according to the second embodiment of the present invention, the treated water and sludge are returned to the first agitation tank according to fluctuations in the raw water pollution concentration and flow rate. Therefore, it is possible to quantify the amount of raw water and keep the residence time and surface load factor of each treatment tank constant without providing an adjustment tank in the front stage of the apparatus or performing series division of the coagulation sedimentation equipment. Furthermore, the waste mud concentration can be set to a desired concentration (for example, 5% or more, which is the waste mud concentration of a general coagulating sedimentation apparatus) without causing problems such as deterioration of treated water quality, decrease in sedimentation speed, and cyclone separation efficiency. ) Can be maintained. As a result, in the coagulation sedimentation apparatus and the coagulation sedimentation method according to the embodiment of the present invention, it is possible to stabilize the treated water quality and the waste mud concentration. By using such a coagulation sedimentation apparatus and coagulation sedimentation method, the installation space of the coagulation sedimentation apparatus is extremely narrow, and even when raw water with a large amount of water fluctuation, such as steel wastewater, is treated, Treated water quality and waste mud concentration can be maintained very simply.

続いて、実験例を示しながら、本発明の実施形態に係る凝集沈殿装置について具体的に説明する。なお、以下に示す実験例は、本発明の実施形態に係る凝集沈殿装置を具体的に説明するための一例にすぎず、本発明の実施形態に係る凝集沈殿装置が下記の例に限定されるわけではない。   Subsequently, the coagulation sedimentation apparatus according to the embodiment of the present invention will be specifically described with reference to experimental examples. In addition, the experimental example shown below is only an example for specifically explaining the coagulation precipitation apparatus according to the embodiment of the present invention, and the coagulation precipitation apparatus according to the embodiment of the present invention is limited to the following example. Do not mean.

○実験例1−第1の実施形態に係る凝集沈殿装置の検証例
(実施例1)
汚濁濃度が互いに異なる2種類のコークス集塵排水を原水として利用し、図1に示した本発明の第1の実施形態に係る凝集沈殿装置10により凝集沈殿処理を行った。この際、無機凝集剤として、ポリ塩化アルミニウム(PAC)を利用し、添加率は50mg/Lとした。また、高分子凝集剤として、弱アニオン性高分子凝集剤(分子量:1600万)を利用し、添加率は1.0mg/Lとした。なお、弱アニオン性高分子凝集剤は、第2攪拌槽13に対して全添加率の10%を添加し、フロック形成槽15に対して全添加率の90%を添加した。更に、沈降促進材として砂粒(天然砂)を利用し、(フロック形成槽15での沈降促進材の存在量/フロック形成槽15での水量)で表されるフロック形成槽15の沈降促進材濃度が10g/Lとなるようにした。用いた砂粒の最大粒径は300μmであり、真比重は2.6であった。これらを利用し、第1攪拌槽11の汚濁濃度が3600mg/L以上となるように、凝集沈殿装置10の制御を行った。
Example 1-Verification example of coagulation sedimentation apparatus according to the first embodiment (Example 1)
Two types of coke dust collection wastewater having different pollution concentrations were used as raw water, and the coagulation sedimentation treatment was performed by the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. At this time, polyaluminum chloride (PAC) was used as the inorganic flocculant, and the addition rate was 50 mg / L. Further, a weak anionic polymer flocculant (molecular weight: 16 million) was used as the polymer flocculant, and the addition rate was 1.0 mg / L. The weak anionic polymer flocculant was added at 10% of the total addition rate to the second stirring tank 13 and 90% of the total addition rate was added to the flock formation tank 15. Further, sand particles (natural sand) are used as the sedimentation promoting material, and the concentration of the sedimentation promoting material in the floc-forming tank 15 represented by (abundance of sedimentation-accelerating material in the flock-forming tank 15 / water amount in the flock-forming tank 15). Of 10 g / L. The maximum particle size of the sand particles used was 300 μm, and the true specific gravity was 2.6. Using these, the coagulation sedimentation apparatus 10 was controlled so that the pollution concentration of the first stirring tank 11 would be 3600 mg / L or more.

なお、本実施例において、汚泥引抜ライン25の長さは約15mであり、汚泥引抜ライン25の限界汚濁濃度は、150g/L(15%)である。   In the present embodiment, the length of the sludge extraction line 25 is about 15 m, and the limit pollution concentration of the sludge extraction line 25 is 150 g / L (15%).

本実施例において、第1攪拌槽11への原水の注入量(原水流量)、沈殿槽17からの汚泥引抜流量、及び、沈殿槽17の表面負荷率(沈殿槽への流入水量/沈殿槽の底面積)は、以下の表4に示した通りである。また、汚泥返送ライン31による汚泥返送量は、原水の汚濁濃度に応じて、以下の表4に示したように設定された。処理の結果得られたサイクロン上部出口汚濁濃度と、処理水の汚濁濃度とを、以下の表4に併せて示した。   In this embodiment, the amount of raw water injected into the first agitation tank 11 (raw water flow rate), the sludge extraction flow rate from the settling tank 17, and the surface load factor of the settling tank 17 (the amount of water flowing into the settling tank / the amount of the settling tank) The bottom area is as shown in Table 4 below. Moreover, the sludge return amount by the sludge return line 31 was set as shown in the following Table 4 according to the pollution concentration of raw water. The cyclone upper outlet pollution concentration obtained as a result of the treatment and the pollution concentration of the treated water are also shown in Table 4 below.

(比較例1)
上記実施例1において、汚泥返送ライン31により汚泥を返送しないようにした(汚泥返送量をゼロとした)以外は実施例1と同様にして、汚濁濃度が互いに異なる2種類のコークス集塵排水に対して凝集沈殿処理を実施した。処理条件及び得られた結果を、以下の表5に併せて示した。
(Comparative Example 1)
In Example 1 above, except that sludge was not returned by the sludge return line 31 (sludge return amount was set to zero), in the same manner as in Example 1, two types of coke dust collection wastewater having different pollution concentrations were used. On the other hand, a coagulation sedimentation treatment was performed. The treatment conditions and the results obtained are shown together in Table 5 below.

(比較例2)
上記実施例1において、汚泥返送ライン31による汚泥の返送先を、第1攪拌槽11ではなく汚泥引抜ポンプ109の吸い込み側として(すなわち、上記特許文献2と同様の返送先として)、汚濁濃度が互いに異なる2種類のコークス集塵排水に対して凝集沈殿処理を実施した。ここで、サイクロン111へのスラリーの流入量を一定とするために、汚泥返送量は、原水の汚濁濃度によらず一定量とした。処理条件及び得られた結果を、以下の表6に併せて示した。
(Comparative Example 2)
In the first embodiment, the return destination of the sludge by the sludge return line 31 is not the first stirring tank 11 but the suction side of the sludge extraction pump 109 (that is, as the return destination similar to the above-mentioned Patent Document 2), Coagulation sedimentation treatment was performed on two different types of coke dust collection wastewater. Here, in order to keep the amount of slurry flowing into the cyclone 111 constant, the amount of sludge returned was constant regardless of the pollution concentration of the raw water. The treatment conditions and the results obtained are shown together in Table 6 below.

Figure 0006265822
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表4から明らかなように、本発明の第1の実施形態に係る凝集沈殿装置10では、原水の汚濁濃度によらず、サイクロン上部出口汚濁濃度(排泥濃度でもある。)が50000mg/Lとなった。一般的な凝集沈殿装置(間欠的に汚泥を引き抜く装置)における排泥濃度が約50000mg/Lであることから、本発明の第1の実施形態に係る凝集沈殿装置10では、非常に高濃度の排泥濃度が実現できていることがわかる。また、本発明の第1の実施形態に係る凝集沈殿装置10では、原水の汚濁濃度が1720mg/Lから380mg/Lへと4分の1以下まで変化した場合であっても、一定したサイクロン上部出口汚濁濃度が実現できていることがわかる。   As is clear from Table 4, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention, the cyclone upper outlet pollution concentration (also the waste mud concentration) is 50000 mg / L regardless of the pollution concentration of the raw water. became. Since the waste mud concentration in a general coagulation sedimentation apparatus (apparatus that intermittently extracts sludge) is about 50000 mg / L, the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention has a very high concentration. It can be seen that the sludge concentration is achieved. Moreover, in the coagulation sedimentation apparatus 10 which concerns on the 1st Embodiment of this invention, even if it is a case where the pollution density | concentration of raw | natural water changes from 1720 mg / L to 380 mg / L or less to 1/4 or less, the constant cyclone top part It can be seen that the outlet pollution concentration is realized.

一方、汚泥を返送しなかった比較例1では、表5から明らかなように、サイクロン上部出口汚濁濃度の値が極めて小さな値となり、かつ、原水の汚濁濃度の変化に応じて変動していることがわかる。   On the other hand, in Comparative Example 1 in which the sludge was not returned, as is clear from Table 5, the value of the cyclone upper outlet pollutant concentration was extremely small and fluctuated according to the change in the pollutant concentration of the raw water. I understand.

また、汚泥の返送先を汚泥引抜ポンプ109の吸い込み側とした比較例2では、比較例1よりはサイクロン上部出口汚濁濃度は大きくなったものの、原水の汚濁濃度の変化に応じてサイクロン上部出口汚濁濃度が変動していることがわかる。   Further, in Comparative Example 2 in which the return destination of the sludge is the suction side of the sludge extraction pump 109, the cyclone upper outlet pollution concentration is higher than that in Comparative Example 1, but the cyclone upper outlet pollution is changed according to the change in the raw water pollution concentration. It can be seen that the concentration fluctuates.

このように、本発明の第1の実施形態に係る凝集沈殿装置及び凝集沈殿方法では、原水の汚濁濃度の変化によらず、凝集沈殿処理系全体として安定して所望の排泥濃度を維持することが可能となることが明らかとなった。   As described above, in the coagulation sedimentation apparatus and the coagulation sedimentation method according to the first embodiment of the present invention, the desired waste mud concentration is stably maintained as the entire coagulation sedimentation treatment system regardless of the change in the pollution concentration of the raw water. It became clear that this would be possible.

○実験例2−第2の実施形態に係る凝集沈殿装置の検証例
(実施例2)
コークス集塵排水(真比重:1.37、平均粒子径:23.3μm)を原水として利用し、図2に示した本発明の第2の実施形態に係る凝集沈殿装置10により凝集沈殿処理を行った。この際、無機凝集剤として、ポリ塩化アルミニウム(PAC)を利用し、添加率は50mg/Lとした。また、高分子凝集剤として、弱アニオン性高分子凝集剤(分子量:1600万)を利用し、添加率は1.0mg/Lとした。なお、弱アニオン性高分子凝集剤は、第2攪拌槽13に対して全添加率の10%を添加し、フロック形成槽15に対して全添加率の90%を添加した。更に、沈降促進材として砂粒(天然砂)を利用し、(フロック形成槽15での沈降促進材の存在量/フロック形成槽15での水量)で表されるフロック形成槽15の沈降促進材濃度が10g/Lとなるようにした。用いた砂粒の最大粒径は300μmであり、真比重は2.6であった。これらを利用し、凝集沈殿装置10の制御を行った。
Example 2-Verification example of coagulation sedimentation apparatus according to second embodiment (Example 2)
Coke dust collection drainage (true specific gravity: 1.37, average particle size: 23.3 μm) is used as raw water, and coagulation sedimentation processing is performed by the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. went. At this time, polyaluminum chloride (PAC) was used as the inorganic flocculant, and the addition rate was 50 mg / L. Further, a weak anionic polymer flocculant (molecular weight: 16 million) was used as the polymer flocculant, and the addition rate was 1.0 mg / L. The weak anionic polymer flocculant was added at 10% of the total addition rate to the second stirring tank 13 and 90% of the total addition rate was added to the flock formation tank 15. Further, sand particles (natural sand) are used as the sedimentation promoting material, and the concentration of the sedimentation promoting material in the floc-forming tank 15 represented by (abundance of sedimentation-accelerating material in the flock-forming tank 15 / water amount in the flock-forming tank 15) Of 10 g / L. The maximum particle size of the sand particles used was 300 μm, and the true specific gravity was 2.6. Using these, the coagulation sedimentation apparatus 10 was controlled.

本実施例において、第1攪拌槽11への原水の注入量(原水流量)F1と汚濁濃度Tb1、第1攪拌槽の汚濁負荷L、沈殿槽17からの汚泥引抜流量、第1攪拌槽〜フロック形成槽15のそれぞれの滞留時間、沈殿槽17の表面負荷率(沈殿槽への流入水量/沈殿槽の底面積)は、以下の表7に示した通りである。また、汚泥返送ライン31による汚泥返送量F3と、処理水返送ライン35による処理水返送量F2とは、以下の表7に示したように設定された。処理の結果得られたサイクロン上部出口汚濁濃度Tb3と、処理水の汚濁濃度Tb2とを、以下の表7に併せて示した。   In this embodiment, the raw water injection amount (raw water flow rate) F1 and the pollution concentration Tb1, the pollution load L of the first stirring tank, the sludge extraction flow rate from the sedimentation tank 17, the first stirring tank to the flock, Each residence time of the formation tank 15 and the surface load factor of the settling tank 17 (the amount of water flowing into the settling tank / the bottom area of the settling tank) are as shown in Table 7 below. The sludge return amount F3 by the sludge return line 31 and the treated water return amount F2 by the treated water return line 35 were set as shown in Table 7 below. The cyclone upper outlet pollution concentration Tb3 and the treatment water pollution concentration Tb2 obtained as a result of the treatment are also shown in Table 7 below.

(比較例3)
上記実施例2において、汚泥返送ライン31による汚泥の返送と、処理水返送ライン35による処理水の返送と、を実施しないようにした以外は実施例2と同様にして、コークス集塵排水に対して凝集沈殿処理を実施した。処理条件及び得られた結果を、以下の表8に併せて示した。
(Comparative Example 3)
In the second embodiment, the coke dust collection drainage is performed in the same manner as in the second embodiment except that the return of the sludge by the sludge return line 31 and the return of the treated water by the treated water return line 35 are not performed. Then, the coagulation sedimentation treatment was performed. The treatment conditions and the results obtained are shown together in Table 8 below.

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表7から明らかなように、本発明の第2の実施形態に係る凝集沈殿装置10では、原水の汚濁濃度や流量によらず、サイクロン上部出口汚濁濃度(排泥濃度でもある。)が50000mg/Lとなり、かつ、処理水のSSが20mg/Lとなった。一般的な凝集沈殿装置(間欠的に汚泥を引き抜く装置)における排泥濃度が約50000mg/Lであることから、本発明の第2の実施形態に係る凝集沈殿装置10では、非常に高濃度の排泥濃度が実現できていることがわかる。また、本発明の実施形態に係る凝集沈殿装置10では、原水の汚濁濃度が1720mg/Lから100mg/Lまで変化した場合であっても、一定したサイクロン上部出口汚濁濃度及び処理水のSSが実現できていることがわかる。   As is apparent from Table 7, in the coagulation sedimentation apparatus 10 according to the second embodiment of the present invention, the cyclone upper outlet pollution concentration (also the waste mud concentration) is 50000 mg / day irrespective of the pollution concentration and flow rate of the raw water. L and the SS of treated water was 20 mg / L. Since the waste mud concentration in a general coagulation sedimentation device (device that intermittently extracts sludge) is about 50000 mg / L, the coagulation sedimentation device 10 according to the second embodiment of the present invention has a very high concentration. It can be seen that the sludge concentration is achieved. Moreover, in the coagulation sedimentation apparatus 10 which concerns on embodiment of this invention, even if it is a case where the pollution density | concentration of raw | natural water changes from 1720 mg / L to 100 mg / L, the cyclone top exit pollution density and SS of process water are implement | achieved. You can see that it is made.

一方、汚泥及び処理水を返送しなかった比較例3では、表8から明らかなように、サイクロン上部出口汚濁濃度の値が大きく変動し、かつ、処理水のSSも変動していることがわかる。   On the other hand, in Comparative Example 3 in which the sludge and the treated water were not returned, as is clear from Table 8, the value of the cyclone upper outlet pollution concentration greatly fluctuated and the treated water SS also fluctuated. .

このように、本発明の第2の実施形態に係る凝集沈殿装置及び凝集沈殿方法では、原水の汚濁濃度及び流量の変化によらず、凝集沈殿処理系全体として安定して所望の排泥濃度を維持することが可能となることが明らかとなった。   As described above, in the coagulation sedimentation apparatus and the coagulation sedimentation method according to the second embodiment of the present invention, a desired waste mud concentration can be stably obtained as a whole coagulation sedimentation treatment system regardless of changes in the turbidity concentration and flow rate of raw water. It became clear that it was possible to maintain.

なお、沈降促進材として、上記砂粒に替えて高炉水砕スラグ(最大粒径:400μm、真比重:2.8)を用いた場合についても、上記実験例1及び実験例2と同様の結果を得ることができた。また、コークス集塵排水に替えて、上記(b),(e)〜(i)で列挙した各種排水に対して同様に処理を行った場合についても、上記実験例1及び実験例2と同様の結果を得ることができた。   The same results as in Experimental Example 1 and Experimental Example 2 were obtained when blast furnace granulated slag (maximum particle size: 400 μm, true specific gravity: 2.8) was used as the sedimentation accelerator instead of the sand particles. I was able to get it. Moreover, it replaces with coke dust collection waste_water | drain, and also when the process is similarly performed with respect to the various waste_water | drain enumerated by said (b), (e)-(i), it is the same as that of the said Experimental example 1 and Experimental example 2. I was able to get the results.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

10 凝集沈殿装置
11 第1攪拌槽
13 第2攪拌槽
15 フロック形成槽
17 沈殿槽
19 処理水ピット
21 原水流入ライン
23 処理水流出ライン
25 汚泥引抜ライン
27 サイクロン下部出口ライン
29 サイクロン上部出口ライン
31 汚泥返送ライン
33 汚泥排出ライン
35 処理水返送ライン
37 処理水流出ライン
101 濁度計
102 流量計
103 攪拌機
105 汚泥掻寄機
107 傾斜板
109 汚泥引抜ポンプ
111 サイクロン
113,117 流量コントロール弁
113a 汚泥返送量コントロール弁
113b 汚泥排出量コントロール弁
117a 処理水返送量コントロール弁
117b 処理水流出量コントロール弁

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Coagulation sedimentation apparatus 11 1st stirring tank 13 2nd stirring tank 15 Flock formation tank 17 Settling tank 19 Treated water pit 21 Raw water inflow line 23 Treated water outflow line 25 Sludge extraction line 27 Cyclone lower outlet line 29 Cyclone upper outlet line 31 Sludge Return line 33 Sludge discharge line 35 Treated water return line 37 Treated water outflow line 101 Turbidimeter 102 Flow meter 103 Stirrer 105 Sludge scraper 107 Inclined plate 109 Sludge extraction pump 111 Cyclone 113, 117 Flow control valve 113a Sludge return amount control Valve 113b Sludge discharge control valve 117a Treated water return control valve 117b Treated water outflow control valve

Claims (12)

原水に含まれる懸濁物質を凝集沈殿処理により汚泥と処理水とに分離する凝集沈殿装置であって、
前記原水に対して無機凝集剤を添加した上で攪拌混合する第1攪拌槽と、
前記第1攪拌槽の後段に設けられ、前記原水に対して高分子凝集剤及び不溶性微粒子からなる沈降促進材を添加した上で攪拌混合する第2攪拌槽と、
前記第2攪拌槽の後段に設けられ、前記沈降促進材を核とした前記懸濁物質のフロックを形成させるフロック形成槽と、
前記フロック形成槽の後段に設けられ、前記フロックを沈降させて、前記原水を前記処理水とスラリーとに分離する沈殿槽と、
前記沈殿槽から汚泥引抜ラインにより抜き出されたスラリーを前記汚泥と前記沈降促進材とに分離し、分離した当該沈降促進材を前記第2攪拌槽に供給するサイクロンと、
を備え、
前記サイクロンにより分離された前記汚泥を移送するサイクロン上部出口ラインは、前記汚泥を排出する汚泥排出ラインと、前記汚泥の少なくとも一部を前記第1攪拌槽に返送する汚泥返送ラインと、に分岐されており、
前記第1攪拌槽への流入経路のそれぞれについて算出される前記懸濁物質の汚濁濃度と流量との積の総和である前記第1攪拌槽の汚濁負荷が一定値となるように、前記汚泥排出ライン又は前記汚泥返送ラインの少なくとも何れかの流量が制御される機能を有する、凝集沈殿装置。
A coagulation sedimentation device that separates suspended substances contained in raw water into sludge and treated water by coagulation sedimentation treatment,
A first stirring tank for stirring and mixing after adding an inorganic flocculant to the raw water;
A second agitation tank, which is provided at the subsequent stage of the first agitation tank and agitates and mixes after adding a sedimentation accelerator composed of a polymer flocculant and insoluble fine particles to the raw water;
A floc-forming tank that is provided downstream of the second stirring tank and forms a floc of the suspended substance with the sedimentation promoting material as a core;
A settling tank which is provided at a subsequent stage of the floc forming tank and sinks the floc to separate the raw water into the treated water and slurry;
A cyclone for separating the slurry extracted from the settling tank by a sludge extraction line into the sludge and the settling accelerator, and supplying the separated settling accelerator to the second stirring tank;
With
A cyclone upper outlet line for transferring the sludge separated by the cyclone is branched into a sludge discharge line for discharging the sludge and a sludge return line for returning at least a part of the sludge to the first stirring tank. And
The sludge discharge so that the pollution load of the first agitation tank, which is the sum of products of the turbidity concentration and flow rate of the suspended matter calculated for each of the inflow paths to the first agitation tank, becomes a constant value. A coagulation sedimentation apparatus having a function of controlling the flow rate of at least one of the line and the sludge return line.
前記第1攪拌槽の前記汚濁負荷を一定値とする際に、前記原水の汚濁濃度に応じて前記汚泥返送ラインの流量が制御される機能を有する、請求項1に記載の凝集沈殿装置。   The coagulation sedimentation apparatus of Claim 1 which has a function in which the flow volume of the said sludge return line is controlled according to the pollution density | concentration of the said raw | natural water, when making the said pollution load of a said 1st stirring tank into a constant value. 前記汚泥排出ライン又は前記汚泥返送ラインの少なくとも何れか一方には、ラインの流量を制御する流量コントロール弁が設けられる、請求項1又は2に記載の凝集沈殿装置。   The coagulation sedimentation apparatus according to claim 1 or 2, wherein a flow rate control valve for controlling a flow rate of the line is provided in at least one of the sludge discharge line and the sludge return line. 前記処理水を移送する処理水移送ラインから、当該処理水の少なくとも一部を前記第1攪拌槽に返送する処理水返送ラインが分岐しており、
前記第1攪拌槽に流入する前記原水の流量に応じて、前記処理水返送ライン分岐後の前記処理水移送ライン、又は、前記処理水返送ラインの少なくとも何れかの流量が制御される機能を更に有する、請求項1〜3の何れか1項に記載の凝集沈殿装置。
From the treated water transfer line for transferring the treated water, a treated water return line for returning at least a part of the treated water to the first stirring tank is branched,
According to the flow rate of the raw water flowing into the first agitation tank, the function of controlling the flow rate of at least one of the treated water transfer line after the treated water return line or the treated water return line is further controlled. The coagulation sedimentation apparatus of any one of Claims 1-3 which have.
前記第1攪拌槽、前記第2攪拌槽及び前記フロック形成槽のそれぞれで保持される滞留時間が所定の閾値以下となるように、前記原水の流量に応じて前記処理水返送ラインの流量が制御される機能を有する、請求項4に記載の凝集沈殿装置。   The flow rate of the treated water return line is controlled according to the flow rate of the raw water so that the residence time held in each of the first agitation tank, the second agitation tank, and the floc forming tank is less than a predetermined threshold value. The coagulation sedimentation apparatus of Claim 4 which has the function to be performed. 前記処理水返送ライン分岐後の前記処理水移送ライン、又は、前記処理水返送ラインの少なくとも何れか一方には、ラインの流量を制御する流量コントロール弁が設けられる、請求項4又は5に記載の凝集沈殿装置。   The flow rate control valve which controls the flow volume of a line is provided in at least any one of the said treated water transfer line after the said treated water return line branch, or the said treated water return line, The Claim 4 or 5 Coagulation sedimentation equipment. 前記原水は、鉄鋼排水である、請求項1〜3の何れか1項に記載の凝集沈殿装置。   The coagulation sedimentation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the raw water is steel wastewater. 前記原水は、鉄分を主体とし、真比重2.43〜4.80、平均粒子径5.3〜42.5μmである鉄鋼排水であり、
前記第1攪拌槽、前記第2攪拌槽及び前記フロック形成槽における滞留時間の閾値は、それぞれ、4分以下、4分以下及び12分以下である、請求項5又は6に記載の凝集沈殿装置。
The raw water is a steel drainage mainly composed of iron and having a true specific gravity of 2.43 to 4.80 and an average particle diameter of 5.3 to 42.5 μm.
The coagulation sedimentation apparatus according to claim 5 or 6, wherein thresholds of residence time in the first stirring tank, the second stirring tank, and the floc forming tank are 4 minutes or less, 4 minutes or less, and 12 minutes or less, respectively. .
前記原水は、石炭を主体とし、真比重1.37〜1.48、平均粒子径10.2〜23.3μmである鉄鋼排水であり、
前記第1攪拌槽、前記第2攪拌槽及び前記フロック形成槽における滞留時間の閾値は、それぞれ、1.5分以下、1.5分以下及び4.5分以下である、請求項5又は6に記載の凝集沈殿装置。
The raw water is a steel drainage mainly composed of coal and having a true specific gravity of 1.37 to 1.48 and an average particle diameter of 10.2 to 23.3 μm.
The threshold values of the residence time in the first stirring tank, the second stirring tank, and the floc forming tank are 1.5 minutes or less, 1.5 minutes or less, and 4.5 minutes or less, respectively. The coagulation sedimentation apparatus described in 1.
前記沈降促進材は、最大粒径が500μm以下であり、真比重が2.6以上である、請求項1〜9の何れか1項に記載の凝集沈殿装置。   The coagulation sedimentation apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the sedimentation promoting material has a maximum particle size of 500 µm or less and a true specific gravity of 2.6 or more. 前記沈降促進材は、スラグである、請求項1〜10の何れか1項に記載の凝集沈殿装置。   The coagulation sedimentation apparatus according to claim 1, wherein the settling accelerator is slag. 原水に含まれる懸濁物質を凝集沈殿処理により汚泥と処理水とに分離する凝集沈殿方法であって、
第1攪拌槽の前記原水に対して無機凝集剤を添加した上で攪拌混合し、
前記第1攪拌槽の後段に設けられた第2攪拌槽の前記原水に対して、高分子凝集剤及び不溶性微粒子からなる沈降促進材を添加した上で攪拌混合し、
前記第2攪拌槽の後段に設けられたフロック形成槽で、前記沈降促進材を核とした前記懸濁物質のフロックを形成させ、
前記フロック形成槽の後段に設けられた沈殿槽で、前記フロックを沈降させて、前記原水を前記処理水とスラリーとに分離し、
前記沈殿槽から汚泥引抜ラインにより抜き出されたスラリーをサイクロンで前記汚泥と前記沈降促進材とに分離し、分離した当該沈降促進材を前記第2攪拌槽に供給し、
前記サイクロンにより分離された前記汚泥を移送するサイクロン上部出口ラインを、前記汚泥を排出する汚泥排出ラインと、前記汚泥の少なくとも一部を前記第1攪拌槽に返送する汚泥返送ラインと、に分岐させ、前記第1攪拌槽への流入経路のそれぞれについて算出される前記懸濁物質の汚濁濃度と流量との積の総和である前記第1攪拌槽の汚濁負荷が一定値となるように、前記汚泥排出ライン又は前記汚泥返送ラインの少なくとも何れかの流量を制御する
ことを特徴とする、凝集沈殿方法。
A coagulation sedimentation method for separating suspended substances contained in raw water into sludge and treated water by coagulation sedimentation treatment,
After adding an inorganic flocculant to the raw water of the first stirring tank, stirring and mixing,
To the raw water in the second agitation tank provided at the subsequent stage of the first agitation tank, after adding a settling accelerator composed of a polymer flocculant and insoluble fine particles, agitated and mixed,
In the floc forming tank provided at the subsequent stage of the second stirring tank, the flocs of the suspended substance with the sedimentation promoting material as a core are formed,
In the sedimentation tank provided at the subsequent stage of the floc forming tank, the floc is allowed to settle, and the raw water is separated into the treated water and slurry,
The slurry extracted by the sludge extraction line from the settling tank is separated into the sludge and the settling accelerator with a cyclone, and the separated settling accelerator is supplied to the second stirring tank,
A cyclone upper outlet line for transferring the sludge separated by the cyclone is branched into a sludge discharge line for discharging the sludge and a sludge return line for returning at least a part of the sludge to the first stirring tank. The sludge so that the pollution load of the first agitation tank, which is the sum of products of the turbidity concentration and the flow rate of the suspended matter calculated for each of the flow paths into the first agitation tank, becomes a constant value. The coagulation sedimentation method characterized by controlling the flow volume of at least any one of a discharge line or the sludge return line.
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