JP6427746B2 - 汚濁水の処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、汚濁水の処理方法に関し、さらに詳しくは、非連続処理に適した汚濁水の処理方法に関する。

従来、汚濁水の処理装置として種々装置類が提供されている。なかでも代表的な装置として高速凝集沈澱池が知られている。高速凝集沈澱池は、フロックの形成を既成フロックの存在下で行うことにより、凝集沈澱池の効率を向上させることを目的とした装置である。
この高速凝集沈澱池は、原理上または機構上から、スラリー循環形、スラッジ・ブランケット形および両者の複合形に大別することができる。
それぞれ多数の異なる機種があり、原水条件と使用条件に対して適用範囲を持っているので、計画する浄水場等の条件と各種高速凝集沈澱池の特徴とを検討し、装置を選択する必要があった。

最も代表的な装置としては図１に示すようなスラリー循環形装置１が揚げられる。この装置は図１に示すように、汚濁水導入管２より汚濁水が導入され、一方凝集剤注入管３より凝集剤溶液が注入され、汚濁水と凝集剤は１次撹拌室４に導入され既存スラリーと混和され、さらに２次撹拌室５に導入されて撹拌の後に循環流と共に分離部６に流入し、ここで上澄水の上昇水流と循環する下降スラリー流とに分離する。上澄水は、水面に配置したトラフ７から流出し、余剰スラッジは底部または循環部の一部に設けられた集泥ホッパから排除される（非特許文献）。

非特許文献 水道施設設計指針（２０００年版）
社団法人 日本水道協会発行、平成１３年３月１５日三版）第１９９〜２０１頁

従来の汚濁水の処理は、処理する場所に固定設置するものであり、移動が不可能であり、また最大の欠点は高濁度の汚濁水には対応し難く、濁度、水温の変動に対処できる薬品の注入量の管理が困難であり、さらに処理装置を一担休止させると再度装置内にスラッジ・ブランケット部を形成するのに時間を要するため、昼間のみまたは短時間の断続運転を行いたい場合にも止むを得ず連続運転を余儀なくされていた。

本発明者は、断続運転が可能で、かつ装置の移動が簡単に行う事ができ、また汚濁水の濁度等の変動にも影響されない汚濁水の処理方法について検討した結果、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、汚濁水を固形凝集剤の存在下に、（１）横形水槽の中央部に少なくとも１対の散気管を設け、かつ越流管近傍部の水面下に垂下膜を展張した接触混合槽で処理した後、（２）横形水槽内に汚濁水の流れ方法に対向するように水面下に垂下膜を多重展張した沈降分離槽で処理する、汚濁水の処理方法である。

本発明方法によれば汚濁水の濁度が変動しても好適に処理することができ、また断続運転が可能なため、昼間のみの運転でも、再度稼働したときに、直ぐにスラッジ・ブランケットゾーンの調整が容易であり、さらに移動が簡単なためにどこの土木工事現場等にも容易に運搬することができる。

従来のスラリー循環形高速凝集沈澱池の断面図 本発明方法に用いる接触混合槽と沈降分離槽の断面図 図２の処理槽の平面図 散気管の断面図 散気管装置の正面図 垂下膜の正面図 沈降分離槽の他の形態を示す平面図 図７のＡ−Ａ′部の断面図

まず本発明方法に使用する接触混合槽８について説明する。
図２に示すように、横形水槽９の一端に汚濁水投入管１０を設けると共に、他端に越流管１１を設ける。横型水槽９の中央部には鉛直方向に一対の散気管１２、１２′を設ける。散気管１２と散気管１２′との間隔は横型水槽９の大きさ等を考慮して適宜決定することができる。
水面下に設けられた散気管１２、１２′の先端部１３、１３′は解放されており、散気管１２、１２′の他端部がコンプレッサ１４に接続されており、コンプレッサ１４から供給される空気が散気管１２、１２′の先端部１３、１３′から気泡となって放出される。散気管１２，１２′からの空気の突出量は、例えば２〜２．５ｍ²／ｍｉｎの範囲が好ましい。

散気管１２、１２′から気泡が発生されると散気管１２、１２′の間に循環流が生起し、この箇所で固形凝集剤と汚濁水との接触がなされ汚濁粒子がフロック化され、スラッジ・ブランケットゾーンが形成される。フロック化された汚濁粒子は、循環流によって、その場所に長時間滞留し、フロック化が促進される。

また散気管１２、１２′の散気穴は先端部１３、１３′に設ける外、図４に示すように散気管の側面例えば散気穴を直列的にかつ散気管の内側に向けて斜めに穿つことによって循環流をより効果的に生起させることができる。

また散気管１２は、横形水槽９の横幅に合わせて複数本設けることができる。例えば図５に示すようにコンプレッサ１４に接続された空気供給管１５に複数の散気管１６、１６´、１６″、１６″′を設けることができる

横形水槽９には、散気管１２´と越流管１１が設けられている壁との間に水面下に垂下膜１７を吊下する。垂下膜１７の吊下方法としては図６に示すように垂下膜の１７の上部にフロート１８を設けて横形水槽９の横幅に合わせて展設することにより設置することができる。このように垂下膜１７を設けることによって越流管１１への短絡流の発生を防止することができる。

前記のように接触混合槽８で処理された汚濁水は次に沈降分離槽１９で処理される。
沈降分離槽１９には図２および図３に示すように横形水槽２０の一方に越流管２１を設け、他方に清澄水流出管２２を設ける。そして横形水槽２０にはその横幅に合わせて例えば図６に示したような垂下膜１７を多重展張して沈降分離槽１９を構成する。沈降分離槽１９の越流管２１と、接触混合槽８の越流管１１とを連結することによって連続的に汚濁水の処理を行うことができる。

沈降分離槽１９に導入された処理水は展張された垂下膜１７（水流傾斜膜）間を通過することによって固液分離が促進され清澄化される。清澄化された処理水は、清澄水流出管２２から沈降分離槽１９外に流出させる。また接触混合槽８および沈降分離槽１９の底部に蓄積したスラッジは底部に設けられた排泥管（図示せず）から槽外に排出される。

また本発明方法の他の態様の接触混合槽８としては、図７のように散気管１２、１２′に代えて水中ポンプ２３、２３′を用いることもできる。水中ポンプ２３の設置個所としては、図８に示すように横形水槽８の長手方向の水槽壁面近傍に水槽底部より間隔を設けて設置する。水中ポンプ２３、２３′からの吐水量は横形水槽の規模によりスライダック等を用いて適宜調整することができる。

次に本発明方法について図２に示した装置を用いて処理する方法について説明する。
汚濁水を汚濁水投入管１０から横形水槽９に流入させる。この横形水槽９中にはペレット状の凝集剤[ＮＣＣ（日本ソリッド株式会社製凝集剤）]が入れられている。横形水槽９に入った汚濁水は散気管１２、１２′の先端部１３、１３′から気泡が放出され、それによってそれぞれ上下流の循環流が発生し、それによって汚濁水と凝集剤とが接触してフロック化が進行する。生成されたフロックは、この循環流によって長い時間その流れのなかに滞流し、フロックが肥大化する。

凝集処理された汚濁水は、散気管１２′の下流側に設けられた垂下膜１７の部位を通過し越流管１１から越流管２１を介して沈降分離槽１９に導入される。沈降分離槽１９に導入された処理水は、多重展張された垂下膜１７を通過することによって固液分離が行われ、清澄水として清澄水流出管２２から槽外に流出される。

本発明方法では凝集剤を固形状として使用することが特徴である。固形状形態としては、球状、ペレット状等種々の形態のものが使用できるが、特に製造工程等を考慮するとペレット状のものが好ましい。ペレットの形状も直径０．５〜３ｃｍ、長さ０．５〜４ｃｍ程度のものが好ましい。
固形状凝集剤を用いることによって、液状凝集剤のように汚濁水の濁度の変動によって凝集剤の添加量をコントロールする必要がない。

８・・・接触混合槽
９・・・横形水路
１２・・・散気管
１７・・・垂下膜
１９・・・沈降分離槽
２３・・・水中ポンプ

Claims (1)

1. 汚濁水を、 （１）横形水槽の中央部に少なくとも１対の散気管または水中ポンプを設けかつ越流管近傍の水面下に横形水槽の横幅に合わせて水中膜を展張した接触混合槽で固形凝集剤の存在下に処理した後、次いで（２）横形水槽内の横幅に合わせるように垂下膜を水面下に多重展張した沈降分離槽で処理することを特徴とする汚濁水の処理方法。

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