JP6320102B2 - Coagulation sedimentation tank and coagulation sedimentation system - Google Patents
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Description
本発明は、凝集沈殿槽及び凝集沈殿システムに関する。 The present invention relates to a coagulation sedimentation tank and a coagulation sedimentation system.
従来より、廃水処理の有力な手段の一つとして、特許文献1のように、廃水に対して凝集剤を添加することで有機物等を凝集沈殿させて分離する凝集沈殿方法が知られている。この凝集沈殿方法においては、有機物等の沈殿効果を高めるために、凝集沈殿槽で濃縮された汚泥を引き抜き、その一部の汚泥を前段の反応槽に循環させている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as one of the effective means for wastewater treatment, a coagulation-precipitation method is known, as disclosed in Patent Document 1, in which an organic substance is coagulated and separated by adding a coagulant to wastewater. In this coagulation sedimentation method, sludge concentrated in the coagulation sedimentation tank is drawn out and a part of the sludge is circulated to the previous reaction tank in order to enhance the precipitation effect of organic matter and the like.
上記の凝集沈殿槽として、例えば、特許文献2のようなスラッジブランケット型凝集沈殿槽を適用することができる。これらのスラッジブランケット型凝集沈殿槽は、凝集剤が添加された流入水が上昇するに伴ってフロックが成長するフロック成長ゾーンを有するスラッジブランケット部と、スラッジブランケット部に対し区画されかつそのスラッジブランケット部から流入した汚泥を沈降する汚泥沈降部と、汚泥沈降部の下部に設けられて汚泥を濃縮する汚泥濃縮部と、を有している。 For example, a sludge blanket type coagulation sedimentation tank as disclosed in Patent Document 2 can be applied as the above coagulation sedimentation tank. These sludge blanket type coagulation sedimentation tanks are divided into a sludge blanket part having a flock growth zone in which flocs grow as inflow water to which a flocculant is added rises, and the sludge blanket part. A sludge settling portion for sinking the sludge flowing in from, and a sludge concentration portion provided at a lower portion of the sludge settling portion for concentrating the sludge.
上記の凝集沈殿方法においては、凝集沈殿槽の汚泥濃縮部から引き抜かれた一部の濃縮汚泥を前段の反応槽に返送して循環させることで、原水と汚泥とが流入水として凝集沈殿槽のスラッジブランケット部に導入される。この凝集沈殿槽に流入する流入水は、スラッジブランケット部を上昇することで処理水と汚泥とに分離される。 In the above coagulation sedimentation method, a part of the concentrated sludge extracted from the sludge concentration section of the coagulation sedimentation tank is returned to the previous reaction tank and circulated, so that raw water and sludge are fed into the coagulation sedimentation tank. It is introduced into the sludge blanket section. The inflow water flowing into the coagulation sedimentation tank is separated into treated water and sludge by raising the sludge blanket part.
しかしながら、特許文献2に記載の凝集沈殿槽を、汚泥濃縮部において濃縮された汚泥を前段に返送する構成に適用すると、凝集沈殿槽のスラッジブランケット部へ汚泥を導入することに応じてスラッジブランケット部における上昇流速が速くなる。この場合、導入された流入水のスラッジブランケット部での滞在時間が短くなるため、フロック成長・分離が十分に行われず、分離後の処理水の水質が低下する可能性がある。ここで、流入水のスラッジブランケット部での滞在時間の短縮や上昇速度の上昇による、フロックの成長、分離不良を防ぐための対策として、例えばスラッジブランケット部を大きくする、又は別途凝集槽を設ける等の方法が考えられるが、設備の大型化やコストの上昇が懸念される。 However, when the coagulation sedimentation tank described in Patent Document 2 is applied to the configuration in which the sludge concentrated in the sludge concentration section is returned to the previous stage, the sludge blanket section is introduced in accordance with the introduction of the sludge into the sludge blanket section of the coagulation sedimentation tank. The ascending flow velocity at becomes faster. In this case, since the residence time in the sludge blanket portion of the introduced influent water is shortened, floc growth / separation is not sufficiently performed, and the quality of treated water after separation may be deteriorated. Here, as measures to prevent floc growth and separation failure due to shortening of stay time in the sludge blanket part of the influent water and increase of the rising speed, for example, the sludge blanket part is enlarged or a separate coagulation tank is provided, etc. However, there is a concern that the equipment will become larger and the cost will increase.
そこで、本発明は、大型化することなく良好な処理水質を得ることができる凝集沈殿槽及び凝集沈殿システムを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the coagulation sedimentation tank and coagulation sedimentation system which can obtain a favorable treated water quality without enlarging.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る凝集沈殿槽は、少なくとも流入水の上昇流によって流動層が形成されるフロック成長ゾーンと、成長ゾーンより上方に形成される固形物と処理水とを分離する分離ゾーンとを有するスラッジブランケット部を備えた凝集沈殿槽であって、分離ゾーンより下方から汚泥を引き抜く引き抜きラインと、分離ゾーンより上方から越流した汚泥を排出する排出ラインとを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a coagulation sedimentation tank according to an embodiment of the present invention includes a floc growth zone in which a fluidized bed is formed at least by an upward flow of inflow water, solids formed above the growth zone, and treated water. A coagulation sedimentation tank having a sludge blanket section having a separation zone for separating the wastewater, a drawing line for drawing sludge from below the separation zone, and a discharge line for discharging sludge overflowing from above the separation zone It is characterized by providing.
上記凝集沈殿槽によれば、分離ゾーンより下方から汚泥を引き抜く引き抜きラインが設けられていることにより、スラッジブランケット部から汚泥を引き抜くことができる。従来の凝集沈殿槽の汚泥濃縮部から汚泥を引き抜いた場合、スラッジブランケット部を上昇する流量は、原水量のみとなる(スラッジブランケット部を上昇する流量=原水量)。これに対し、スラッジブランケット部から汚泥を引き抜いた場合、スラッジブランケット部を上昇する流量は、原水量から引き抜き汚泥を引いたものとなる(スラッジブランケット部を上昇する流量=原水量−引抜汚泥量である)。よって、従来の凝集沈殿槽の汚泥濃縮部から汚泥を引き抜く場合と比較して、スラッジブランケット部から汚泥を引き抜く場合、スラッジブランケット部における上昇速度の増加を抑え、固形物と水との分離効果を高めることが可能である。したがって、凝集沈殿槽を大型化することなく、固形物と水との分離効果が向上し、良好な処理水質を得ることができる。 According to the agglomeration sedimentation tank, the sludge can be extracted from the sludge blanket portion by providing the extraction line for extracting the sludge from below the separation zone. When sludge is extracted from the sludge concentration part of a conventional coagulation sedimentation tank, the flow rate for raising the sludge blanket part is only the raw water amount (flow rate for raising the sludge blanket part = raw water amount). On the other hand, when sludge is extracted from the sludge blanket part, the flow rate of raising the sludge blanket part is the amount of raw water minus the drawn sludge (the flow rate of raising the sludge blanket part = raw water amount-drawn sludge amount. is there). Therefore, compared with the case where sludge is extracted from the sludge concentration section of the conventional coagulation sedimentation tank, when sludge is extracted from the sludge blanket section, the increase in the rising speed in the sludge blanket section is suppressed, and the effect of separating solids and water is reduced. It is possible to increase. Therefore, the separation effect of solids and water can be improved without increasing the size of the coagulation sedimentation tank, and good treated water quality can be obtained.
また、上記の凝集沈殿槽において、引き抜きラインはスラッジブランケット部の下部に接続されてもよい。この構成によれば、スラッジブランケット部の下部で汚泥を引き抜く構成とすることで、引き抜きラインより上方において、上昇速度の増加を抑え、HRT、SRTの減少を抑えることが可能である。尚、引き抜きラインをより下方に設けることで、上昇速度の増加を抑え、水理学的滞留時間(以下HRTとする)、汚泥滞留時間(以下SRTとする)の減少を抑えることが可能な領域を広くすることができる。したがって、凝集沈殿槽を大型化することなく、フロックの成長効果及び固形物と水との分離効果がより向上し、より良好な処理水質を得ることができる。 Moreover, in said coagulation sedimentation tank, a drawing line may be connected to the lower part of a sludge blanket part. According to this configuration, by adopting a configuration in which sludge is extracted at the lower part of the sludge blanket part, it is possible to suppress an increase in the rising speed and to suppress a decrease in HRT and SRT above the extraction line. In addition, by providing a drawing line further downward, an area where the increase in the rising speed can be suppressed and the decrease in the hydraulic residence time (hereinafter referred to as HRT) and sludge residence time (hereinafter referred to as SRT) can be suppressed. Can be wide. Therefore, without increasing the size of the coagulation sedimentation tank, the effect of growing flocs and the effect of separating solids and water are further improved, and a better quality of treated water can be obtained.
また、上記の凝集沈殿槽において、スラッジブランケット部の底部に汚泥貯留部が設けられ、引き抜きラインは汚泥貯留部に接続されてもよい。この構成によれば、スラッジブランケット部の底部に設けられた汚泥貯留部から循環用汚泥を引き抜くことで、汚泥貯留部で汚泥が濃縮され、SS濃度の高い汚泥を引き抜くことが可能となる。 In the above coagulation sedimentation tank, a sludge storage section may be provided at the bottom of the sludge blanket section, and the drawing line may be connected to the sludge storage section. According to this configuration, by extracting the sludge for circulation from the sludge storage section provided at the bottom of the sludge blanket section, the sludge is concentrated in the sludge storage section, and the sludge with a high SS concentration can be extracted.
また、上記の凝集沈殿槽において、引き抜きラインは分離ゾーンを貫通して設けられてもよい。この構成によれば、引き抜きラインはスラッジブランケット部の上方で凝集沈殿槽の外へ接続されていることで、凝集沈殿槽がより簡易な構造にすることができる。 In the coagulation sedimentation tank, the drawing line may be provided through the separation zone. According to this configuration, the drawing line is connected to the outside of the coagulation sedimentation tank above the sludge blanket part, so that the coagulation sedimentation tank can have a simpler structure.
また、上記の凝集沈殿槽において、引き抜きラインは汚泥引き抜き位置を変更可能に設けられてもよい。この構成によれば、引き抜きラインを上下、水平等、可変構造とすることでスラッジブランケット部から均一に汚泥を引き抜くことができるので、スラッジブランケット部の整流性に影響しないように、運転することが可能となる。したがって、スラッジブランケット部の整流性が向上でき、凝集沈殿槽を大型化することなく、より良好な処理水質を得ることができる。 Moreover, in said coagulation sedimentation tank, the extraction line may be provided so that a sludge extraction position can be changed. According to this configuration, since the sludge can be drawn uniformly from the sludge blanket part by adopting a variable structure such as the top and bottom, horizontal, etc., it is possible to operate so as not to affect the rectification of the sludge blanket part. It becomes possible. Therefore, the rectification | straightening property of a sludge blanket part can be improved, and more favorable treated water quality can be obtained, without enlarging a coagulation sedimentation tank.
また、本発明の一形態に係る凝集沈殿システムは、凝集剤と原水とを反応させる凝集反応槽と、凝集反応槽からの流入水を固液分離する上記の凝集沈殿槽とを備える凝集沈殿システムであって、引き抜きラインは凝集反応槽へ接続されている。 Moreover, the coagulation precipitation system which concerns on one form of this invention is a coagulation precipitation system provided with the coagulation reaction tank which makes a coagulant and raw | natural water react, and said coagulation precipitation tank which carries out solid-liquid separation of the inflow water from an aggregation reaction tank. The drawing line is connected to the agglomeration reaction vessel.
この凝集沈殿システムによれば、スラッジブランケット部の分離ゾーンより下方に設けられた引き抜きラインから、汚泥を引抜いて前段の凝集反応槽に返送して循環させることができる。このとき、原水に対するスラッジブランケット部への流入水の増分は、引き抜きラインから引き抜かれた汚泥の量と略等しくなる。よって、従来の凝集沈殿槽の汚泥濃縮部から引き抜かれた汚泥を前段に返送する場合と比較して、スラッジブランケット部における流入水の上昇速度を低下させることが可能である。更に、HRT、スラッジブランケット部におけるSRTの減少を抑えることで、微細粒子を捕捉するための滞留時間を保持し、フロックの成長に必要な反応時間を維持するとともに、流れの拡散や粒子同士の衝突によりスラッジブランケット内の流れを均一化する効果を高め、スラッジブランケット内での片流れなど、流れが乱れることによる固液分離性能の悪化を抑えることが可能である。したがって、凝集沈殿槽を大型化することなく、良好な処理水質を得ることができる。 According to this coagulation sedimentation system, the sludge can be extracted from the extraction line provided below the separation zone of the sludge blanket section, and returned to the preceding aggregation reaction tank for circulation. At this time, the increment of the inflow water to the sludge blanket portion with respect to the raw water becomes substantially equal to the amount of sludge extracted from the extraction line. Therefore, compared with the case where the sludge extracted from the sludge concentration part of the conventional coagulation sedimentation tank is returned to the front | former stage, it is possible to reduce the rising speed of the inflow water in a sludge blanket part. In addition, by suppressing the reduction of SRT in the HRT and sludge blanket sections, the residence time for capturing fine particles is maintained, the reaction time necessary for floc growth is maintained, and flow diffusion and particle collisions are maintained. Thus, it is possible to enhance the effect of making the flow in the sludge blanket uniform, and to suppress the deterioration of the solid-liquid separation performance due to the disturbance of the flow, such as a single flow in the sludge blanket. Therefore, it is possible to obtain good treated water quality without increasing the size of the coagulation sedimentation tank.
本発明によれば、凝集沈殿槽を大型化することなく、良好な処理水質を得ることができる凝集沈殿槽及び凝集沈殿システムが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the coagulation sedimentation tank and the coagulation sedimentation system which can obtain favorable treated water quality without enlarging a coagulation sedimentation tank are provided.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本発明の一実施形態の凝集沈殿槽を採用した凝集沈殿システムを示す構成図である。図2は、本発明の一実施形態に係る凝集沈殿システムの凝集沈殿槽を示す断面図である。本実施形態に係る凝集沈殿システムは、所謂「スラッジブランケット型」と称される凝集沈殿槽を有している。スラッジブランケット型凝集沈殿槽は、槽内に上昇水流による凝集フロックの流動層を形成し、その流動層内に、新たに生成したフロックを通過させるものである。このとき、小さなフロックは、流動層における大きなフロックに捕捉されて大きくなり、沈降速度が速まる。これにより、スラッジブランケット型凝集沈殿槽への流入水は、処理水と汚泥に分離され、それぞれ槽外に排出される。以下、フロックは、凝集フロック、汚泥、固形物と称されることがある。 FIG. 1 is a configuration diagram showing a coagulation sedimentation system employing a coagulation sedimentation tank according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a coagulation sedimentation tank of the coagulation sedimentation system according to an embodiment of the present invention. The coagulation sedimentation system according to the present embodiment has a coagulation sedimentation tank called a “sludge blanket type”. The sludge blanket type coagulation sedimentation tank forms a fluidized bed of coagulated flocs by the rising water flow in the tank and allows newly generated flocs to pass through the fluidized bed. At this time, the small flocs are captured by the large flocs in the fluidized bed and become large, and the sedimentation speed increases. Thereby, the inflow water to the sludge blanket type coagulation sedimentation tank is separated into treated water and sludge, and each is discharged out of the tank. Hereinafter, the floc is sometimes referred to as agglomerated floc, sludge, or solid matter.
図1に示されるように、凝集沈殿システム100Aは、第1反応槽10、第2反応槽20、及び凝集沈殿槽30Aをこの順に接続して備えると共に、凝集沈殿槽30Aのスラッジブランケット部Sから引き抜かれた汚泥を第1反応槽10に返送する返送ラインL1と、凝集沈殿槽30Aから汚泥を排出する排出ラインL2と、排出ラインL2に接続された貯留槽50と、貯留槽の後段に設けられた脱水機60と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
第1反応槽10は、原水を導入する共に、無機凝集剤添加手段11により無機凝集剤が添加される。また、第1反応槽10には、返送ラインL1により返送される汚泥が流れ込み、これらは例えば攪拌機による撹拌等により混合される。
In the
ここで、無機凝集剤としては、硫酸バンドやPAC等のAl系無機凝集剤や、ポリ硫酸鉄等のFe系無機凝集剤が用いられてもよい。或いは、NaOH,Ca(OH)2等のアルカリ又はH2SO4,HCL等の酸によるpH調整や、Ca,Al,Fe系化合物の添加や、酸化剤・還元剤の添加等により結晶を析出させてもよい。ここで、結晶は、凝集沈殿槽30Aから返送された汚泥を結晶の核として成長する。
Here, as the inorganic flocculant, Al-based inorganic flocculants such as sulfuric acid band and PAC, and Fe-based inorganic flocculants such as polyiron sulfate may be used. Alternatively, crystals are precipitated by adjusting the pH with an alkali such as NaOH or Ca (OH) 2 or an acid such as H 2 SO 4 or HCL, adding a Ca, Al or Fe compound, or adding an oxidizing agent or a reducing agent. You may let them. Here, the crystal grows using the sludge returned from the
第2反応槽20は、第1反応槽10からの処理水を導入すると共に、高分子凝集剤添加手段21から高分子凝集剤が添加されることで、凝集反応させ、凝集フロックを形成させる。
The
ここで、高分子凝集剤としては、例えば、アニオン性〜カチオン性のポリアクリルアミド等を用いることができる。 Here, as the polymer flocculant, for example, anionic to cationic polyacrylamide can be used.
凝集沈殿槽30Aは、第2反応槽20からの凝集フロックを含む処理水を導入し、スラッジブランケット部Sにおいて、凝集フロックを成長させた後、固形物としての凝集フロックと処理水とを分離する。分離された処理水は、凝集沈殿槽30Aの上部で槽外へ排出される。凝集フロックは、一部は返送ラインL1を経由して前段に返送され、残りはスラッジブランケット部Sから越流し、汚泥濃縮部Z4から濃縮汚泥として排出ラインL2により貯留槽50に排出される。
The
貯留槽50は、排出ラインL2を経由して凝集沈殿槽30Aから排出された汚泥を貯留する。貯留槽50に溜められた汚泥は、脱水機60に運ばれ、脱水処理された後、系外に運ばれる。
The
次に、本実施形態の凝集沈殿槽30Aについて説明する。図2に示されるように、凝集沈殿槽30Aは、有底円筒状の外壁部31を備え、さらに、外壁部31の内側には、外壁部31と同心になるように立設された有底円筒状の内壁部32が設けられている。内壁部32は、外壁部31に比べて直径が小さく、高さも小さい。内壁部32は、図示しない架台により外壁部31に支持されている。
Next, the
外壁部31の軸線L上には、センターシャフト40が配置されている。センターシャフト40の外側には、センターシャフト40を囲むようにフィードパイプ41が設けられている。フィードパイプ41は、流入水配給管39に連結されている。流入水配給管39は、外壁部31を貫通して外壁部31の外側に突き出し、第2反応槽20に接続されている。流入水配給管39の内部とフィードパイプ41の内部とは連通している。本実施形態では、外壁部31、内壁部32、センターシャフト40、及びフィードパイプ41の軸線は全て共通の軸線Lになっている。
A
フィードパイプ41は、上下方向で上部41aと下部41bとに分けられており、上部41aと下部41bとの間は、ラビリンス構造等のロータリジョイント42により接続されている。フィードパイプ41は、その上部41aの側面で流入水配給管39と接続されており、フィードパイプ41の下部41bには、分散管33が設けられている。分散管33は、内壁部32の下部に配置されており、分散管33には、複数の流入水吐出口33aが形成されている。分散管33は、流入水吐出口33aを内壁部32の底部32c側に向けた状態でセンターシャフト40とともに回転する。このとき、フィードパイプ41の下部41bは、分散管33と一緒に回転する。なお、フィードパイプ41の上端部は閉じられているが、上方に向かって開放されてもよい。
The
センターシャフト40は、ロータリジョイント43により底部32cに接続されている。センターシャフト40の下端には、濃縮汚泥掻寄機34が設けられている。センターシャフト40の回転に伴って濃縮汚泥掻寄機34も回転する。濃縮汚泥掻寄機34は、外壁部31の底部31c上に設けられ、外壁部31の底部31cに堆積した濃縮汚泥を排出ラインL2が設けられた中央部に掻き寄せる。
The
本実施形態では、内壁部32の内側領域はスラッジブランケット部Sとして機能し、外壁部31に囲まれた内壁部32の外側領域の断面ドーナツ状の領域は汚泥を沈降する沈降ゾーンZ3として機能する。スラッジブランケット部Sは、フロック成長ゾーンZ1と、フロック成長ゾーンZ1より上方に形成される分離ゾーンZ2とを有している。フロック成長ゾーンZ1は、凝集沈殿槽30Aに流入する流入水の上昇流によって凝集フロックの流動層を形成している。分離ゾーンZ2は、凝集フロック(固形物)と処理水とを固液分離する。濃縮汚泥掻寄機34が設けられている領域は、汚泥濃縮部Z4として機能する。
In the present embodiment, the inner region of the
内壁部32には、スラッジブランケット部Sから汚泥を引き抜くことができる引き抜きライン35が接続されている。引き抜きライン35は、スラッジブランケット部Sにおいて分離ゾーンZ2より下方から凝集フロックと水とを含む汚泥を引き抜けるように、引き抜きライン35の端部に設けられた引き抜き口35aが内壁部32の底部32cに接続されている。また、引き抜きライン35は、外壁部31及び内壁部32を貫通して外へ突き出すと共に、ポンプPを介して返送ラインL1に接続されている。返送ラインL1は、第1反応槽10に接続されている。これにより、スラッジブランケット部Sにおいて分離ゾーンZ2より下方から引き抜かれた汚泥は、前段に返送され、引き抜きライン35及び返送ラインL1を経て第1反応槽10、第2反応槽20を経由し、再び凝集沈殿槽30Aに流入される。
A pull-out
次に、凝集沈殿槽30Aを利用した凝集沈殿方法について説明する。第2反応槽20からのフロックを含む処理水は、流入水配給管39を経て、フィードパイプ41に導入される。フィードパイプ41に導入された流入水は、フィードパイプ41の内を下方に向けて流動し、分散管33で分かれて流入水吐出口33aから噴出する。フロック成長ゾーンZ1内に供給された流入水は、フロック成長ゾーンZ1の全面にわたってほぼ均等に供給され、流入水の上昇流により流動層を形成する。流入水に含まれた小さいフロックは、流動層で上昇する過程で、凝集フロックと接触して捕集され、粒子径が大きく成長する。このように、流入水は、フロック成長ゾーンZ1を上昇しながらフロックを成長させる。
Next, a coagulation sedimentation method using the
ここで、フロックは、その比重が水より大きいため、フロック成長ゾーンZ1の底部に堆積しようとするが、流入水の連続供給により上昇する。この上昇する過程で、流入水のフロックは成長してより大きくかつ重くなり、ある程度まで重くなると、上昇しない。よって、図2に示されるように、内壁部32の上部には、より大きくかつ重くなったフロックが集まり、流入水の上昇流による上昇力とバランスすることで、フロック濃度が不連続に変化する薄い仮想境界層K(スラッジブランケット部Sの界面付近)が形成される。つまり、外壁部31の上方の清澄部Qとスラッジブランケット部Sとの境界には仮想境界層Kが形成されている。ここで、本実施形態において、仮想境界層K及びその下方付近を分離ゾーンZ2という。分離ゾーンZ2には、フロックが高濃度に保持されている。また、分離ゾーンZ2に集まったフロックの一部は、流入水による流動層により内壁部32の周縁部に移動し、内壁部32からF1方向に沿って越流することで沈降ゾーンZ3に流れ込む。ここで、越流とは、大きくかつ重くなったフロックが、内壁部32を超えて分離ゾーンZ2から沈降ゾーンZ3へ溢れ出されることをいう。
Here, since the specific gravity of flocs is greater than that of water, the flocs tend to accumulate at the bottom of the floc growth zone Z1, but rise due to continuous supply of influent water. In the process of rising, the influent water floc grows and becomes heavier and does not rise when it gets heavier to some extent. Therefore, as shown in FIG. 2, larger and heavier flocs gather on the upper portion of the
スラッジブランケット部Sを通過した処理水は、流入水の上昇流によって上昇し、外壁部31の上部から外部へ排出される。内壁部32の周縁部からF1方向に沿って越流した凝集フロックは、沈降ゾーンZ3に流れ込み、沈降される。
The treated water that has passed through the sludge blanket part S rises due to the rising flow of the inflowing water, and is discharged from the upper part of the
沈降ゾーンZ3は、内壁部32の周縁部の内側から越流して流れ込んだ凝集フロック(汚泥)を沈降する。ここで、スラッジブランケット部Sから越流して流れ込んだ凝集フロックは、比重が水より大きいので、自然に外壁部31の底部31cに向けて沈降する。外壁部31の底部31cに沈降して堆積した凝集フロックは、濃縮されて濃縮汚泥になり、汚泥濃縮部Z4に設けられた濃縮汚泥掻寄機34の回転により、中央部に掻き寄せられ、排出ラインL2により貯留槽50に運ばれる。
The sedimentation zone Z3 sediments the aggregated floc (sludge) that has flowed in from the inside of the peripheral edge of the
ここで、従来技術の凝集沈殿システムにおいては、汚泥濃縮部Z4に接続された排出ラインL2から排出した汚泥の一部を、前段の凝集反応槽に返送して循環させる。その目的は、凝集反応槽に、結晶が成長する核としての種晶を供給することにある。凝集反応槽に種晶を供給した場合、種晶を核として結晶が成長し、大きな粒子が生成する。そのため凝集沈殿槽による固形物と処理水との固液分離性が良好になる。 Here, in the coagulation sedimentation system of the prior art, a part of the sludge discharged from the discharge line L2 connected to the sludge concentration unit Z4 is returned to the preceding agglomeration reaction tank and circulated. The purpose is to supply seed crystals as nuclei for crystal growth to the agglomeration reactor. When seed crystals are supplied to the agglomeration reaction tank, crystals grow using the seed crystals as nuclei, and large particles are generated. Therefore, the solid-liquid separation property between the solid matter and the treated water in the coagulating sedimentation tank is improved.
しかし、従来技術の凝集沈殿システムのように、汚泥濃縮部Z4に接続された排出ラインL2から排出した汚泥を前段に返送する構成を採用すると、その汚泥が凝集沈殿槽のスラッジブランケット部Sへ導入されることに応じてスラッジブランケット部Sにおける上昇流速が速くなる。この場合、導入された流入水のスラッジブランケット部Sでの滞在時間が短くなり、上昇速度が速くなるため、フロック成長・分離が十分に行われず、分離後の処理水の水質が低下するおそれがある。 However, if a configuration is adopted in which the sludge discharged from the discharge line L2 connected to the sludge concentration unit Z4 is returned to the previous stage as in the prior art coagulation sedimentation system, the sludge is introduced into the sludge blanket section S of the coagulation sedimentation tank. As a result, the rising flow velocity in the sludge blanket portion S becomes faster. In this case, the residence time of the introduced influent water in the sludge blanket portion S is shortened and the rising speed is increased, so that floc growth / separation is not sufficiently performed, and the quality of treated water after separation may be deteriorated. is there.
これに対して、本実施形態では、スラッジブランケット部Sにおいて分離ゾーンZ2より下方側からフロックと水を含む混合物(汚泥)を引き抜き、前段の第1反応槽10に返送する。
On the other hand, in this embodiment, in the sludge blanket part S, the mixture (sludge) containing flock and water is drawn from the lower side of the separation zone Z2, and returned to the
このとき、スラッジブランケット部Sへの流入水量と、引き抜きライン35によりスラッジブランケット部Sから引き抜かれた汚泥引き抜き量は、下記の式を満たす。
スラッジブランケット部Sへの総流入水量=(スラッジブランケット部Sへの流入水量)−(スラッジブランケット部Sからの汚泥引き抜き量)=原水量
At this time, the amount of water flowing into the sludge blanket part S and the amount of sludge drawn from the sludge blanket part S by the
Total amount of inflow water to sludge blanket part S = (Amount of inflow water to sludge blanket part S) − (Amount of sludge withdrawn from sludge blanket part S) = Amount of raw water
原水量が一定である場合、スラッジブランケット部Sの上昇流速は、汚泥循環の有無や、汚泥循環量の大小に関わらず、スラッジブランケット部Sの上昇速度は一定である。つまり、スラッジブランケット部Sの容量を大きくせずに、良好な凝集フロックを成長させ、沈降分離させるための適切な滞留時間と上昇流速を保つことができ、清澄な処理水を得ることが可能となる。また、スラッジブランケット部Sにおいて、フロック化に必要な滞留時間を確保できると共に、上昇流速の増加がなく、流れの均一化ができるため、スラッジブランケット部Sから排出される処理水質を良好に維持することが可能である。その結果、汚泥濃縮部Z4から引き抜かれた汚泥を前段に返送する場合に比較して、スラッジブランケット部Sを大型化する必要がないため、凝集沈殿槽30Aを大型化することなくより良好な処理水質を得ることができる。
When the raw water amount is constant, the ascending flow rate of the sludge blanket part S is constant regardless of the presence or absence of sludge circulation and the amount of sludge circulation. That is, without increasing the capacity of the sludge blanket part S, it is possible to grow a good coagulation floc and maintain an appropriate residence time and ascending flow rate for sedimentation separation, and to obtain clear treated water. Become. Moreover, in the sludge blanket part S, the residence time required for flocking can be secured, and the flow rate can be made uniform without increasing the ascending flow velocity, so that the quality of the treated water discharged from the sludge blanket part S is maintained well. It is possible. As a result, it is not necessary to enlarge the sludge blanket part S as compared with the case where the sludge extracted from the sludge concentrating part Z4 is returned to the previous stage, and thus a better treatment without increasing the size of the
さらに、本実施形態の場合、スラッジブランケット部Sから汚泥を引き抜き、前段に返送して循環させることで、
(スラッジブランケット部Sへの流入SS量)−(スラッジブランケット部Sからの引き抜きSS量)=一定、とすることができる。
即ち、スラッジブランケット部Sから沈降ゾーンZ3への凝集フロックの越流量が一定となり、汚泥循環の有無や、汚泥循環量の大小に関わらない。よって、汚泥を循環運転するために、例えば、沈降ゾーンZ3、汚泥濃縮部Z4の容量を大きくする必要はない。
Furthermore, in the case of this embodiment, by extracting sludge from the sludge blanket part S, returning it to the previous stage and circulating it,
(Amount of SS flowing into the sludge blanket portion S) − (amount of SS extracted from the sludge blanket portion S) = constant.
That is, the flow rate of the flocs flocs from the sludge blanket part S to the sedimentation zone Z3 is constant, and it does not depend on the presence or absence of sludge circulation or the amount of sludge circulation. Therefore, in order to circulate sludge, for example, it is not necessary to increase the capacities of the sedimentation zone Z3 and the sludge concentration part Z4.
以上のように、本実施形態によれば、引き抜きライン35がスラッジブランケット部Sから汚泥を引き抜き、前段に返送して循環させることで、凝集沈殿槽30Aを大型化することなく、より良好な処理水質を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施形態では、スラッジブランケット部Sの底部32c側から汚泥を引き抜いているため、スラッジブランケット部Sにおいて、汚泥返送によりスラッジブランケット部Sの上昇流の流速が増加する領域を最小限に抑えることが可能である。 Moreover, in this embodiment, since sludge is extracted from the bottom 32c side of the sludge blanket part S, in the sludge blanket part S, the region where the flow velocity of the upward flow of the sludge blanket part S increases due to sludge return is minimized. It is possible.
以上、本発明をその実施形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。例えば、上記実施形態では、有底円筒状の外壁部31及び内壁部32による二重構造式の凝集沈殿槽を用いているが、本発明の凝集沈殿槽は、このような二重構造式に特に限定されず、スラッジブランケット部の凝集フロックが越流して沈降ゾーンに流入できる構成を備える範囲で変更してもよい。このような変更例としては、例えば、スラッジブランケット部を形成するスラッジブランケット槽の外周部のうち一部に沿って、沈降ゾーンとして機能する1以上の沈降槽を設ける構成が挙げられる。このように、スラッジブランケット部としてのスラッジブランケット槽及び沈降ゾーンとしての沈降槽の形状は適宜変更することができる。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the embodiment, this invention is not limited to said embodiment, A various change can be made. For example, in the above embodiment, a double-structured coagulation sedimentation tank having a bottomed cylindrical
また、上記実施形態において、引き抜きライン35は、凝集沈殿槽30Aのスラッジブランケット部Sを形成する内壁部32の底部32cに接続されているが、内壁部32の側面に取り付けられていてもよく、少なくともスラッジブランケット部Sの分離ゾーンZ2の下方に取り付けられていればよい。この場合、引き抜きライン35の取付け位置よりも上方では、上記実施形態で説明したようにスラッジブランケット部Sにおける流入水の上昇速度を低下させることが可能である。したがって、特に分離ゾーンZ2を通過する流入水の速度が上昇することを抑制できるため、分離ゾーンZ2における固形物と水との分離を好適に行うことができ、凝集沈殿槽30Aを大型化することなくより良好な処理水質を得ることができる。
Moreover, in the said embodiment, although the
なお、スラッジブランケット部Sの側面に引き抜きライン35が取り付けられる場合、スラッジブランケット部Sの側板にノズルを設けるだけでよいので、装置構造を簡単にすることができる。一方、スラッジブランケット部Sの底部32cに引き抜きライン35が接続される場合、スラッジブランケット部Sの底面にノズルを設けるため、汚泥濃縮部Z4内に引き抜きライン35が設けられ、装置構造が複雑になる場合がある。しかし、スラッジブランケット部Sの底部32cに引き抜きライン35が接続される構成は、スラッジブランケット部S全体においてスラッジブランケット部S全体の上昇速度を低下させることができ、汚泥返送によりスラッジブランケット部Sの上昇流の流速が増加する領域を最小限に抑えることが可能である点から好ましい。
In addition, when the
また、スラッジブランケット部Sの内部での上昇流速を抑制することで、フロックの成長を促進させるという観点において、引き抜きライン35をスラッジブランケット部Sの下部に接続して、スラッジブランケット部Sの下部から汚泥を引き抜ける構成とすることができる。ここで、スラッジブランケット部Sの下部とは、スラッジブランケット部Sの上下方向での下側半分を指す。この場合、引き抜きライン35は、スラッジブランケット部Sの下側半分の底面又は側面に設けられてもよい。スラッジブランケット部Sの下部で汚泥を引き抜く構成とすることで、引き抜きライン35より上方における流動層の整流性に与える影響を低減させることができるため、良好な処理水質を得ることができる。スラッジブランケット部Sにおいて、汚泥返送によりスラッジブランケット部Sの上昇流の流速が増加する領域を最小限に抑えることが可能である。
In addition, the
さらに、引き抜きライン35が、上記実施形態のように流入水の分散管33よりも下方に取り付けられている場合、分散管33よりも上方に形成される流動層の整流性を好適に保ちやすくなるため、良好な処理水質を得やすくなる。
Furthermore, when the
また、上記実施形態では、1つの引き抜き口35aが内壁部32の底部32cに接続された引き抜きライン35について示したが、複数の引き抜き口35aを備えた引き抜きライン35を用いてもよい。この場合、例えば、複数の引き抜き口35aが軸線Lを囲んで均一になるように配置することもできる。また、例えば、引き抜き口35aが内壁部32の底部32cに均一に分散されるように配置することもできる。この場合、汚泥が引き抜かれる箇所が均一に分布しているので、流入水によって形成された流動層に与える影響を抑制できる。
In the above-described embodiment, the
上記のように、凝集沈殿槽のスラッジブランケット部に設けられる引き抜きラインの構成は適宜変更することができる。ここで、凝集沈殿槽の第1の変形例として図3に示す凝集沈殿槽30Bについて説明する。凝集沈殿槽30Bは、内壁部32の底部32cに下方に凹んでいるように設けられた汚泥貯留部46を有し、引き抜きライン35が汚泥貯留部46に連結されている。この場合、内壁部32の底部32cに設けられた汚泥貯留部46から汚泥を引き抜くことで、引き抜きラインを設けることによる流動層の整流性に影響が及ぶ範囲を汚泥貯留部46付近とすることができ、汚泥貯留部46で汚泥が濃縮され、SS濃度の高い汚泥を前段に返送することも可能となる。なお、汚泥貯留部46は、例えば、軸線Lを囲んでドーナツ状に形成されてもよく、複数の汚泥貯留部46が均一に分散しているように形成されてもよい。このような構成であると、汚泥が引き抜かれる箇所が均一に分布しているので、流入水によって形成された流動層に与える影響を抑制できる。したがって、フロックの成長効果及び固形物と水との分離効果がさらに向上する。
As mentioned above, the structure of the drawing line provided in the sludge blanket part of a coagulation sedimentation tank can be changed suitably. Here, a
また、図3において、汚泥貯留部46は、底部32cの一部が下方に凹んでいるように設けられているが、例えば、凝集沈殿槽30B外部に配管を介して設けられ、引き抜きライン35が、この凝集沈殿槽30B外部の汚泥貯留部に接続されてもよい。この構成によれば、汚泥貯留部で汚泥が濃縮され、SS濃度の高い汚泥を前段に返送することが可能となる。
In FIG. 3, the
また、第2の変形例として図4に示されるような凝集沈殿槽30Cを用いることもできる。凝集沈殿槽30Cにおいて、引き抜きライン45は、内壁部32の壁を突き通すことなく、スラッジブランケット部Sの上面より挿入され、スラッジブランケット部Sの分離ゾーンZ2より下方に位置された引き抜き口45aを有する。このとき、引き抜きライン45は、分離ゾーンZ2を略垂直方向で貫通して内壁部32の上方で外壁部31の外側へ突出し、返送ラインL1に接続されている。ここで、引き抜きライン45は、外壁部31を上部で貫通して外へ突き出されるので、貫通部付近の水圧は、引き抜きラインが外壁部31を下部で貫通する場合に比べてより低く、外壁部31の貫通部を密封するための構成が簡単となる。
Further, a
さらに、第2変形例の凝集沈殿槽30Cにおいて、引き抜きライン45は外壁部31のみを突き通すことで外壁部31の外側へ突出することができる。よって、引き抜きラインが分離ゾーンZ2を上下方向で貫通せずに、内壁部32と外壁部31を突き通して外壁部31の外側へ突き出す場合に比べて、突き通すべき壁が少なくなり、設備の構成がより簡単となることができる。
Furthermore, in the coagulation sedimentation tank 30 </ b> C of the second modified example, the
なお、引き抜きライン45は、内壁部32の上方で外壁部31を貫通して外側へ突出するが、例えば引き抜きライン47のように、上部開放型の凝集沈殿槽の水面を貫通して外側へ突出されてもよい。このとき、引き抜きライン47が外壁部31を貫通しないため構成が簡単となる。また、引き抜き口45aの上下位置を変更し、汚泥の引き抜き位置を変更する構造とすることができる。
The
ここで、汚泥を引き抜くことがフロック成長ゾーンZ1の流動層の整流性に与える影響を制御できるように、引き抜き口45aは、例えば、軸線Lを囲んで均一に分布されてもよい。引き抜き口45aに連結された引き抜きライン45は、例えば、一本のラインに接続されて外壁部31の外側へ突き出してもよい。
Here, the
また、引き抜きライン45は、引き抜き口45aの位置を変更可能に設けられてもよい。この構成によれば、引き抜き口45aの位置による汚泥引き抜き位置を変更するように引き抜きライン45を設けることにより、スラッジブランケット部Sの整流性に影響しないように、汚泥引き抜き位置を調整することが可能である。したがって、スラッジブランケット部Sの整流性が向上でき、より良好な処理水質を得ることができる。なお、この構成において、例えば、複数箇所に引き抜き口45aが設けられ、バルブ自動切り替え等により一定時間ごとに汚泥引き抜き位置を変更するようにコントロールしてもよい。
Moreover, the
また、上記実施形態では、流入水の分散管33を二本にしたが、駆動軸管に対して放射状に延在する三本以上の分散管を設けるようにしてもよい。また、分散管33は、駆動軸管の軸線に直交する態様に限定されず、凝集沈殿槽の底部の形状に対応して傾斜してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the two
また、凝集沈殿システムの構成についても適宜変更することができる。ここで、図5の(a)及び(b)を参照して凝集沈殿システムの2つの変形例について説明する。 Moreover, it can change suitably also about the structure of a coagulation sedimentation system. Here, two modified examples of the coagulation sedimentation system will be described with reference to FIGS.
図5(a)に示されるように、凝集沈殿システム100Bは、第1実施形態の第2反応槽20に代えて、ラインミキサー22を有している。ラインミキサー22は、第1反応槽10からの処理水に、高分子凝集剤添加手段21からの高分子凝集剤を添加して、処理水と高分子凝集剤とを混合する。その後、高分子凝集剤が混合された処理水は凝集沈殿槽30Aの流入水として流れ込み、凝集沈殿槽30Aで凝集沈殿処理を行う。
As shown in FIG. 5A, the
ここで、ラインミキサー22は、高分子凝集剤と処理水とを混合するものなので、凝集フロックを形成する反応は基本的に凝集沈殿槽30Aのスラッジブランケット部S内で行われて、凝集フロックを形成する。
Here, since the
また、図5(b)に示されるように、第1実施形態の第2反応槽を使わず、凝集沈殿槽30Aの直前の流入水配給管中に、高分子凝集剤添加手段21から高分子凝集剤をライン注入してもよい。この場合、凝集フロックは、主に凝集沈殿槽30Aのスラッジブランケット部S内で形成される。
Further, as shown in FIG. 5 (b), the polymer flocculant addition means 21 does not use the second reaction tank of the first embodiment and the polymer flocculant addition means 21 enters the polymer in the influent water distribution pipe immediately before the
また、図5(b)に示されるように、凝集沈殿システム100Cは、第1反応槽10の前に、活性汚泥処理槽70を有してもよい。この場合、凝集沈殿槽30Aから引き抜いた汚泥は、全て活性汚泥処理槽70に返送して循環させてもよく、一部の汚泥は活性汚泥処理槽70に、他の部分の汚泥は第1反応槽10に返送することで循環させてもよい。
5B, the
ここで、活性汚泥処理槽70に汚泥を供給することで、活性汚泥処理槽の汚泥濃度を適切な濃度に維持し、活性汚泥処理槽の菌数を維持することができる。よって、活性汚泥処理槽70は、高い処理負荷で効率よく処理できる。
Here, by supplying sludge to the activated
10…第1反応槽、20…第2反応槽、30A,30B,30C…凝集沈殿槽、35,45…引き抜きライン、46…汚泥貯留部、100A,100B,100C…凝集沈殿システム、S…スラッジブランケット部、L1…返送ライン、L2…排出ライン、Z1…フロック成長ゾーン、Z2…分離ゾーン、Z3…沈降ゾーン、Z4…汚泥濃縮部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
ゾーンより上方に形成される固形物と処理水とを分離する分離ゾーンと、を有するスラッ
ジブランケット部を備えた凝集沈殿槽であって、
運転時に前記分離ゾーンより下方から槽外へ汚泥を引き抜いて前記スラッジブランケッ
ト部における流入水の上昇速度を制御する引き抜きラインと、
前記分離ゾーンより上方から越流した汚泥を排出する排出ラインと、
を備え、
前記引き抜きラインにより汚泥を引き抜くことで前記スラッジブランケット部の上昇流
の流速が増加することを抑えることを特徴とする凝集沈殿槽。 Coagulation sedimentation provided with sludge blanket part which has a floc growth zone where a fluidized bed is formed at least by the rising flow of inflow water, and a separation zone which separates solids and treated water which are formed above the growth zone A tank,
A drawing line that pulls out sludge from below the separation zone to the outside of the tank during operation to control the rising speed of the influent water in the sludge blanket part; and
A discharge line for discharging sludge overflowed from above the separation zone;
Equipped with a,
Ascending flow of the sludge blanket part by extracting sludge through the extraction line
A coagulation sedimentation tank characterized by suppressing an increase in the flow rate of the liquid.
とする請求項1記載の凝集沈殿槽。 The coagulation sedimentation tank according to claim 1, wherein the drawing line is connected to a lower portion of the sludge blanket portion.
汚泥貯留部に接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の凝集沈殿槽。 The coagulation sedimentation tank according to claim 1 or 2, wherein a sludge storage section is provided at the bottom of the sludge blanket section, and the drawing line is connected to the sludge storage section.
求項1に記載の凝集沈殿槽。 The coagulation sedimentation tank according to claim 1, wherein the drawing line is provided so as to penetrate the separation zone.
請求項4に記載の凝集沈殿槽。 The coagulation sedimentation tank according to claim 4, wherein the extraction line is provided so that a sludge extraction position can be changed.
前記凝集反応槽からの流入水を固液分離する請求項1〜5のいずれか一項に記載の凝集
沈殿槽と、
を備える凝集沈殿システムであって、
前記引き抜きラインは前記凝集反応槽へ接続されていることを特徴とする凝集沈殿シス
テム。
A coagulation reaction tank for reacting the coagulant with raw water;
The coagulation sedimentation tank according to any one of claims 1 to 5, wherein the influent water from the aggregation reaction tank is subjected to solid-liquid separation,
A coagulation sedimentation system comprising:
The coagulation sedimentation system, wherein the drawing line is connected to the coagulation reaction tank.
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