JP6823513B2 - スラッジブランケット型凝集沈澱装置およびスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法 - Google Patents
スラッジブランケット型凝集沈澱装置およびスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6823513B2 JP6823513B2 JP2017054119A JP2017054119A JP6823513B2 JP 6823513 B2 JP6823513 B2 JP 6823513B2 JP 2017054119 A JP2017054119 A JP 2017054119A JP 2017054119 A JP2017054119 A JP 2017054119A JP 6823513 B2 JP6823513 B2 JP 6823513B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sludge
- adsorbent
- sludge blanket
- coagulation sedimentation
- raw water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims description 160
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 title claims description 94
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 title claims description 94
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 title claims description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 162
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 81
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 49
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 49
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 17
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 13
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 5
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 4
- 244000144992 flock Species 0.000 claims description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims 2
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 claims 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 33
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 13
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- LFYXNXGVLGKVCJ-FBIMIBRVSA-N 2-methylisoborneol Chemical compound C1C[C@@]2(C)[C@](C)(O)C[C@@H]1C2(C)C LFYXNXGVLGKVCJ-FBIMIBRVSA-N 0.000 description 1
- LFYXNXGVLGKVCJ-UHFFFAOYSA-N 2-methylisoborneol Natural products C1CC2(C)C(C)(O)CC1C2(C)C LFYXNXGVLGKVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- DTGKSKDOIYIVQL-UHFFFAOYSA-N dl-isoborneol Natural products C1CC2(C)C(O)CC1C2(C)C DTGKSKDOIYIVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 238000011020 pilot scale process Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Description
本発明は、上水、用水、各種排水等の処理に用いられるスラッジブランケット型凝集沈澱装置およびスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法に関する。
河川水、湖沼水等の原水より懸濁物質を除去する場合、原水に凝集剤を添加し、懸濁物質を凝集させてフロックを形成し、このフロックを沈降分離により水中から除去して処理水（除濁水）を得ることは、凝集沈澱法としてよく知られた方法であり、この方法を実施するための凝集沈澱装置は多種多様のものが実用化されている。
このような凝集沈澱装置のうち、フロック形成過程と沈降分離過程を同一の槽に組み込んだ高速凝集沈澱装置は、その設置面積の有利性により広く用いられている。その高速凝集沈澱装置の一種としてスラッジブランケット型凝集沈澱装置がある（例えば、特許文献１参照）。
スラッジブランケット型凝集沈澱装置の一例として、脈動型のスラッジブランケット型凝集沈澱装置がある。脈動型のスラッジブランケット型凝集沈澱装置は、例えば、凝集剤を添加した原水を真空塔に流入させ、真空ポンプ等により真空塔内を真空、脱真空と繰り返すことにより、真空塔内の水位を上下させて原水に脈動を与える。次いで脈動を与えた原水を原水分配管より、上端が水面下に位置する仕切り板によってフロックの凝集および沈澱用の凝集沈澱室とフロックの貯留、濃縮および排出用の濃縮室とに仕切ってなる槽内に流入し、原水中の懸濁物質を脈動あるいは阻流板への衝突により凝集させ、フロックを形成させながら上昇させ、スラッジブランケット層を通過させて凝集液中のフロックを接触捕捉して、懸濁物質を除去した処理水を、トラフを介して得るものである。フロック形成を促進する目的で、真空塔の手前に急速撹拌槽を設置する場合もある。
スラッジブランケット型の凝集沈澱装置で通水を行う場合、原水に高濃度で色度成分、ＴＯＣ、臭気物質等が含まれている場合、通常、凝集沈澱装置の手前で粉末活性炭等の吸着材を注入し、これらの除去を行うことが一般的である。吸着材の注入率は、本来、平衡吸着試験等を実施して求めることが望ましいが、試験には時間を要するため、実際の処理場では、平衡吸着試験で求められる必要量より過剰の吸着材を注入して処理を行う場合が多い。また、吸着材の注入を始めると、原水中の色度成分、ＴＯＣ、臭気物質等が所定の値に戻るまで、吸着材の注入を続ける場合がほとんどである。このように吸着材の注入を行うと、常に吸着材の注入量が必要量より多くなってしまうので、吸着材コストの増大、さらにそれによって発生する汚泥の処分費等の増加の問題が生じる。
本発明の目的は、従来型のスラッジブランケット型凝集沈澱装置と比較して、吸着材の注入の効率化が可能となり、運転管理費が削減される、スラッジブランケット型凝集沈澱装置およびその運転方法を提供することにある。
本発明は、原水へ凝集剤および吸着材を添加し、懸濁物質を凝集してフロックを形成し、前記フロックを含んでなるスラッジブランケット層に前記原水を通過させて処理水を得るスラッジブランケット型凝集沈澱装置であって、上端が水面下に位置する仕切り板により、フロックの凝集および沈澱用の凝集沈澱室とフロックの貯留、濃縮および排出用の濃縮室とに仕切ってなる槽と、前記凝集沈澱室において前記スラッジブランケット層の汚泥濃度を測定する汚泥濃度測定装置と、を備え、前記汚泥濃度測定装置により測定された汚泥濃度の値に基づいて、前記原水への前記吸着材の注入率を制御する、スラッジブランケット型凝集沈澱装置である。
前記スラッジブランケット型凝集沈澱装置において、前記スラッジブランケット層中の前記吸着材の抑留量を、前記吸着材の注入時の汚泥濃度の値と、前記吸着材の注入前の汚泥濃度の値との差分として求め、前記抑留量の増減を確認しながら前記注入率を制御することが好ましい。
前記スラッジブランケット型凝集沈澱装置において、前記スラッジブランケット層中の前記吸着材の抑留量を、前記吸着材の注入時の汚泥濃度の値と、前記原水の濁度、前記原水への前記凝集剤の注入率、および前記原水の通水ＬＶから算出される前記スラッジブランケット層のブランケット濃度の値との差分として求め、前記抑留量の増減を確認しながら前記注入率を制御することが好ましい。
前記スラッジブランケット型凝集沈澱装置において、前記吸着材が、粉末活性炭、微粉末活性炭、ゼオライト、活性アルミナ、粉末イオン交換樹脂、シリカ系吸着材、および高分子系吸着材のうちの少なくとも１つであることが好ましい。
また、本発明は、原水へ凝集剤および吸着材を添加し、懸濁物質を凝集してフロックを形成し、前記フロックを含んでなるスラッジブランケット層に前記原水を通過させて処理水を得るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法であって、前記スラッジブランケット型凝集沈澱装置は、上端が水面下に位置する仕切り板により、フロックの凝集および沈澱用の凝集沈澱室とフロックの貯留、濃縮および排出用の濃縮室とに仕切ってなる槽を備え、前記凝集沈澱室において測定した前記スラッジブランケット層の汚泥濃度の値に基づいて、原水への吸着材の注入率を制御する、スラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法である。
前記スラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法において、前記スラッジブランケット層中の前記吸着材の抑留量を、前記吸着材の注入時の汚泥濃度の値と、前記吸着材の注入前の汚泥濃度の値との差分として求め、前記抑留量の増減を確認しながら前記注入率を制御することが好ましい。
前記スラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法において、前記スラッジブランケット層中の前記吸着材の抑留量を、前記吸着材の注入時の汚泥濃度の値と、前記原水の濁度、前記原水への前記凝集剤の注入率、および前記原水の通水ＬＶから算出される前記スラッジブランケット層のブランケット濃度の値との差分として求め、前記抑留量の増減を確認しながら前記注入率を制御することが好ましい。
前記スラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法において、前記吸着材が、粉末活性炭、微粉末活性炭、ゼオライト、活性アルミナ、粉末イオン交換樹脂、シリカ系吸着材、および高分子系吸着材のうちの少なくとも１つであることが好ましい。
本発明によれば、従来型のスラッジブランケット型凝集沈澱装置と比較して、吸着材の注入の効率化が可能となり、運転管理費が削減される。
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
本発明の実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の一例の概略を図１に示し、その構成について説明する。スラッジブランケット型の凝集沈澱装置１は、上端が水面下に位置する仕切り板１８により、フロックの凝集および沈澱用の凝集沈澱室１４とフロックの貯留、濃縮および排出用の濃縮室１６とに仕切ってなる槽１０を備える。凝集沈澱装置１は、槽１０内の原水に脈動を与える脈動発生手段として脈動発生装置１２を備えてもよい。脈動発生装置１２は、真空塔として塔２０と、塔２０の頂部に真空発生手段として真空ポンプ４６と、脱真空手段としてバキュームブレーカ４８とを備える。凝集沈澱装置１の前段に、撹拌翼を有する急速撹拌槽５０を備えてもよい。
図１の凝集沈澱装置１において、急速撹拌槽５０の出口と、脈動発生装置１２の塔２０の入口とは、原水導入管２２により接続されている。槽１０の凝集沈澱室１４の底部の汚泥出口には、汚泥排出管２４が接続され、濃縮室１６の汚泥出口には、汚泥排出管２６が接続され、槽１０の上部の水面部には、少なくとも１つの処理水排出管２８が設けられている。塔２０には水位測定手段として水位計４４が設置されている。凝集沈澱室１４の中央下方部には少なくとも１つの原水分配管３０が横設され、原水分配管３０は塔２０の下部と給水ダクト３２により連通されている。原水分配管３０の下部には原水を流出するためのスリットまたは孔からなる少なくとも１つの流出口が下向きに１列以上設けられている。例えば、複数の流出口が原水分配管３０の真下方向に対して３０°程度の各斜め方向に、原水分配管３０の長軸方向に沿って２列設けられ、一方の列の流出口の間のピッチの略半分の位置に、他方の列の流出口が配置されるようになっている。原水分配管３０の上方はスラッジブランケット層３４が形成されるスラッジブランケットゾーン、阻流板４２の下方は撹拌ゾーン３６となっている。原水分配管３０の上方には、縦断面形状が例えばＶ字状である少なくとも１つの阻流板４２が設置されている。この位置に阻流板４２を設置することにより、槽内に流入された原水が撹拌され、フロックが形成されやすくなる効果がある。スラッジブランケット層３４の上方には、沈降面積を増加させるための傾斜装置４０が設置されてもよい。槽１０には、凝集沈澱室１４においてスラッジブランケット層３４の汚泥濃度を測定する汚泥濃度測定装置６０が設置されている。
仕切り板１８によって仕切られた凝集沈澱室１４は、フロックの凝集および沈澱を行うものであり、濃縮室１６は、スラッジブランケット層３４より仕切り板１８を越流してきたフロックを貯留、濃縮するものである。
脈動発生装置１２は、凝集沈澱室１４に設けられた少なくとも１つの流出口を有する原水分配管３０と下方で接続され、原水を貯留する塔２０を有し、塔２０内の原水の落水および水位上昇を繰り返すことにより、流出口から原水が流出される際の脈動により凝集沈澱室１４内の原水を撹拌するものである。
本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法およびスラッジブランケット型凝集沈澱装置１の動作について説明する。
凝集沈澱装置１の前段に急速撹拌槽５０を設ける場合は、急速撹拌槽５０において懸濁物質を含む原水にポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）等の無機凝集剤等の凝集剤と、吸着材とが添加されて、急速撹拌が行われた後、原水は原水導入管２２を通して塔２０に送液される。凝集剤および吸着材は、原水導入管２２において原水に添加されてもよい。真空ポンプ４６の駆動およびバキュームブレーカ４８の開閉によって、塔２０内の真空と脱真空とを繰り返すことにより、塔２０内の原水の落水および水位上昇が繰り返されて、水位が上下されて原水に脈動が与えられる（脈動発生工程）。脈動が与えられた原水は、給水ダクト３２、原水分配管３０を通して流出口から凝集沈澱室１４の撹拌ゾーン３６に下方向に流出される。この原水分配管３０の流出口から原水が流出される際の脈動により凝集沈澱室１４の水は撹拌を受け、原水中の懸濁物質は凝集しフロックが形成される。凝集沈澱室１４のスラッジブランケットゾーンには、フロック群が高濃度に懸濁平衡されて、スラッジブランケット層３４が形成されている。スラッジブランケット層３４は次第に高さを増してくるが、仕切り板１８は、スラッジブランケット層３４の上面高さを規定するものであり、すなわち、スラッジブランケット層３４の上面高さは、仕切り板１８の高さによって決定される。原水はこのスラッジブランケット層３４内を上向流で通過する際、下部で形成されたフロックがスラッジブランケット層３４中の既存のフロックと接触、吸合することにより、フロックが除去された除濁水が傾斜装置４０を上向流で通過して、処理水として少なくとも１つの処理水排出管２８から排出される。
仕切り板１８によって仕切られた濃縮室１６内および濃縮室１６の上部は上昇流がほとんど起こらないので、スラッジブランケット層３４の上面の余剰のフロックは仕切り板１８の上端を越流して濃縮室１６内に貯留、濃縮され、スラッジブランケット層３４の高さはほぼ一定に保たれる。余剰の濃縮されたフロックは、汚泥として汚泥排出管２６を通して適切な間隔で、例えば定期的に系外に排出される。凝集沈澱室１４の底部にフロックが堆積した場合には、汚泥として汚泥排出管２４を通して適切な間隔で、例えば定期的に系外に排出されてもよい。
本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法および凝集沈澱装置では、槽１０の凝集沈澱室１４においてスラッジブランケット層３４の汚泥濃度を測定する汚泥濃度測定装置６０を設置し、汚泥濃度測定装置６０により測定された汚泥濃度の値に基づいて、原水への吸着材の注入率を制御する。汚泥濃度測定装置６０により測定された汚泥濃度の値をモニタリングしながら、汚泥濃度の値に基づいて吸着材の注入率を制御することにより、従来型のスラッジブランケット型凝集沈澱装置と比較して、吸着材の注入の効率化が可能となり、運転管理費が大幅に削減される。また、原水への吸着材の注入の自動化が可能となる。
スラッジブランケット型凝集沈澱装置においては、吸着材の注入時にそれらが吸着能を充分に残した状態で既存のスラッジブランケット層３４中に抑留されるため、同じ処理水質を求める場合、平衡吸着試験で求められる必要量より少ない吸着材の注入率で、同等の処理効果を得ることができる。また、同量の吸着材を注入した場合は、処理水質は向上する。スラッジブランケット層３４中に吸着材が抑留されている間はそれらが吸着能を持つため、吸着材の注入を行わなくても色度成分、ＴＯＣ、臭気物質等の除去が可能となる。すなわち吸着材の抑留量をモニタリングしながら、吸着材の注入率を制御することにより、従来法と比較して、吸着材の注入の無駄を大幅に削減することが可能となる。
スラッジブランケット層３４中の吸着材の抑留量は、汚泥濃度測定装置６０により求めることができる。具体的には、原水の水質（例えば、濁度等）の変動が少ない場合、例えば、原水の濁度の変動が１５％未満の場合には、スラッジブランケット層３４中の吸着材の抑留量を、吸着材の注入時の汚泥濃度測定装置６０から導かれる汚泥濃度の値と、吸着材の注入前の汚泥濃度測定装置６０から導かれる汚泥濃度の値との差分として求め、吸着材の抑留量の値の増減を確認しながら吸着材の注入率を制御すればよい。
原水の水質（例えば、濁度等）の変動が多い場合、例えば、原水の濁度の変動が１５％以上の場合には、スラッジブランケット層３４中の吸着材の抑留量を、吸着材の注入時の汚泥濃度測定装置６０から導かれる汚泥濃度の値と、原水の濁度、原水への凝集剤の注入率、および原水の通水ＬＶから算出されるスラッジブランケット層３４のブランケット濃度の値との差分として求め、吸着材の抑留量の値の増減を確認しながら吸着材の注入率を制御すればよい。このように、原水の水質（例えば、濁度等）の変動があっても対応することができる。
汚泥濃度測定装置６０は、スラッジブランケット層３４中の汚泥濃度を測定することができるものであればよく、特に制限はない。汚泥濃度測定装置６０としては、例えば、近赤外光散乱光式、透過光式、超音波式、マイクロ波式等の汚泥濃度計を用いればよい。
吸着材は、色度成分、ＴＯＣ、臭気物質等のうち少なくとも１つを吸着することができるものであればよく、特に制限はない。吸着材は、例えば、粉末活性炭、微粉末活性炭、ゼオライト、活性アルミナ、粉末イオン交換樹脂、シリカ系吸着材、および高分子系吸着材のうちの少なくとも１つである。
凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、塩化第二鉄等の無機系凝集剤等が挙げられる。
本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法およびスラッジブランケット型凝集沈澱装置において処理対象となる原水は、例えば、上水、用水、河川水、湖沼水、各種排水等である。
処理対象となる原水の濁度は、例えば、１度〜５０００度の範囲であり、本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法およびスラッジブランケット型凝集沈澱装置によって、処理水の濁度を例えば１度未満に低減することができる。
処理対象となる原水の色度成分の含有量は、例えば、０．５〜５０度の範囲であり、ＴＯＣは、例えば、０．３〜３０ｍｇ／Ｌの範囲であり、臭気物質の含有量は、例えば、１〜１０００ｎｇ／Ｌの範囲である。本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法およびスラッジブランケット型凝集沈澱装置によって、処理水の色度成分の含有量を例えば０．５度以下に低減することができ、処理水のＴＯＣを例えば０．３ｍｇ／Ｌ以下に低減することができ、処理水の臭気物質の含有量を例えば１ｎｇ／Ｌ以下に低減することができる。
脈動の強度は例えば、下記の式で算出される脈動Ｇ値（ｓ−１）により決定すればよい。
脈動Ｇ値には、例えば、塔２０で発生する脈動における落水時間、上昇時間、落水幅等を変更することにより調整することができる。例えば、真空ポンプの出力を上げ、脈動における上昇時間を短くすることにより、脈動Ｇ値を容易に高めることができる。また、落水水位を高くすること、または、バキュームブレーカ４８の開度を上げることによって落水時間を短くすることにより、脈動Ｇ値を容易に高めることができる。例えば、脈動Ｇ値（ｓ−１）を２（ｓ−１）以上５０（ｓ−１）以下の範囲として、原水に脈動を与えればよい。なお、脈動Ｇ値をどのくらい高くすればよいかについては、原水の温度と処理水の温度との差や、原水濁度の上昇率、目的とする処理水水質等、装置の運転条件に基づいて実験や試運転等により決定することができる。
脈動Ｇ値＝（落水Ｇ値×落水時間＋上昇Ｇ値×上昇時間）÷（落水時間＋上昇時間）
Ｇ＝√｛（Ａ・ｖ３）／（２ν・Ｖ）｝
Ａ：噴出面積（流出口面積）（ｍ２）
ｖ：噴出流速（ｍ／ｓ）
ν：動粘性係数（原水）（ｍ２／ｓ）
Ｖ：混和部（阻流板４２より下部）容量（ｍ３）
Ｇ＝√｛（Ａ・ｖ３）／（２ν・Ｖ）｝
Ａ：噴出面積（流出口面積）（ｍ２）
ｖ：噴出流速（ｍ／ｓ）
ν：動粘性係数（原水）（ｍ２／ｓ）
Ｖ：混和部（阻流板４２より下部）容量（ｍ３）
脈動発生手段としては、原水に脈動を付与することができるものであればよく、特に制限はない。脈動発生手段としては、図１に示す真空ポンプを用いる方式の他に、図２に示す凝集沈澱装置３のようにサイフォンを用いる方式、図３に示す凝集沈澱装置５のように回転弁５８を用いる方式のものであってもよい。
図２に示す凝集沈澱装置３では、塔２０の頂部にサイフォンを備えるサイフォン装置５２が設置され、原水導入管５４はサイフォン装置５２に接続されている。凝集剤および吸着材が添加された原水は、原水導入管５４を通してサイフォン装置５２に送液される。サイフォン装置５２においてサイフォンの作用によって、サイフォン装置５２内の水位が上下されて原水に脈動が与えられる（脈動発生工程）。脈動が与えられた原水は、給水ダクト３２、原水分配管３０を通して流出口から凝集沈澱室１４の撹拌ゾーン３６に下方向に流出される。この場合、ダンパー弁５６の開度を変えることによって、脈動強度を変えることができる。
図３に示す凝集沈澱装置５では、原水導入管２２の途中に回転弁５８が接続されている。凝集剤および吸着材が添加された原水は、原水導入管２２を通して塔２０に送液される。回転弁５８の作用によって、塔２０内の水位が上下されて原水に脈動が与えられる（脈動発生工程）。脈動が与えられた原水は、給水ダクト３２、原水分配管３０を通して流出口から凝集沈澱室１４の撹拌ゾーン３６に下方向に流出される。この場合、回転弁５８の回転速度を変えることによって、脈動強度を変えることができる。
これらのうち、脈動発生手段としては、脈動の制御がしやすい、装置高さを抑えることができる等の点で、真空ポンプを用いる方式が好ましい。
本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置として、脈動発生装置を備える凝集沈澱装置を例として説明したが、これらに限定されるものではなく、スラッジブランケット型の凝集沈澱装置であれば本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法が適用される。
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
＜実施例および比較例＞
図４に示すパイロットスケールの実験装置を用い、Ｎｏ．１系に汚泥濃度測定装置を設置し、吸着材として粉末活性炭の注入の自動制御を行った（実施例）。Ｎｏ．２系では、あらかじめ平衡吸着試験によって求めた粉末活性炭の必要量を常時注入した（比較例）。パイロット実験装置の仕様、原水条件は以下の通りである。
図４に示すパイロットスケールの実験装置を用い、Ｎｏ．１系に汚泥濃度測定装置を設置し、吸着材として粉末活性炭の注入の自動制御を行った（実施例）。Ｎｏ．２系では、あらかじめ平衡吸着試験によって求めた粉末活性炭の必要量を常時注入した（比較例）。パイロット実験装置の仕様、原水条件は以下の通りである。
［装置仕様］
高速凝集沈澱槽 ：８００ｍｍ×９００ｍｍ×４０００ｍｍ
凝集沈澱槽滞留時間 ：９６ｍｉｎ
通水流量 ：１．８ｍ３／ｈ
通水ＬＶ ：３ｍ／ｈ
濃縮室高さ ：１０００ｍｍ
高速凝集沈澱槽 ：８００ｍｍ×９００ｍｍ×４０００ｍｍ
凝集沈澱槽滞留時間 ：９６ｍｉｎ
通水流量 ：１．８ｍ３／ｈ
通水ＬＶ ：３ｍ／ｈ
濃縮室高さ ：１０００ｍｍ
［原水条件］
原水：河川水
凝集剤：ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）
凝集剤添加量（注入率）：２５ｍｇ／Ｌ
凝集ｐＨ：７
原水濁度：５度
原水水温：１５℃
２−ＭＩＢ濃度：５ｎｇ／Ｌ（原水に標準物質としてかび臭物質である２−メチルイソボルネオール（２−ＭＩＢ）を添加）
原水：河川水
凝集剤：ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）
凝集剤添加量（注入率）：２５ｍｇ／Ｌ
凝集ｐＨ：７
原水濁度：５度
原水水温：１５℃
２−ＭＩＢ濃度：５ｎｇ／Ｌ（原水に標準物質としてかび臭物質である２−メチルイソボルネオール（２−ＭＩＢ）を添加）
［粉末活性炭注入制御］
Ｎｏ．１系：粉末活性炭の抑留量を汚泥濃度測定装置（東亜ＤＫＫ製、ＳＳＤ−１６２０型）によりモニタリングした。原水の濁度、原水への凝集剤の注入率、通水ＬＶの変動はないので、原水の初期の汚泥濃度４８０ｍｇ／Ｌを、粉末活性炭の注入前の汚泥濃度とした。粉末活性炭の抑留量が最大となったら、粉末活性炭の注入を停止した。粉末活性炭の抑留量が最大値の６０％となった時点で、粉末活性炭の注入を再開した。粉末活性炭の注入率は１０ｍｇ／Ｌとした。
Ｎｏ．２系：粉末活性炭の注入率を常時２０ｍｇ／Ｌとした。
Ｎｏ．１系：粉末活性炭の抑留量を汚泥濃度測定装置（東亜ＤＫＫ製、ＳＳＤ−１６２０型）によりモニタリングした。原水の濁度、原水への凝集剤の注入率、通水ＬＶの変動はないので、原水の初期の汚泥濃度４８０ｍｇ／Ｌを、粉末活性炭の注入前の汚泥濃度とした。粉末活性炭の抑留量が最大となったら、粉末活性炭の注入を停止した。粉末活性炭の抑留量が最大値の６０％となった時点で、粉末活性炭の注入を再開した。粉末活性炭の注入率は１０ｍｇ／Ｌとした。
Ｎｏ．２系：粉末活性炭の注入率を常時２０ｍｇ／Ｌとした。
実験結果を図５に示す。比較例のＮｏ．２系では、粉末活性炭の注入開始直後（注入開始２時間後）から処理水の２−ＭＩＢ濃度は検出下限値（０．５ｎｇ／Ｌ）未満となった。Ｎｏ．１系でも粉末活性炭の注入開始２時間後に処理水の２−ＭＩＢ濃度が０．５ｎｇ／Ｌとなったが、問題となる値ではなく、それ以降は全て検出下限値未満となった。実施例（Ｎｏ．１系）の方法を用いることにより、処理水質は同等で、従来法の比較例（Ｎｏ．２系）と比較して、粉末活性炭の注入率は４３％削減可能となった。
このように、実施例の方法により、比較例と比較して、吸着材の注入の効率化が可能となり、運転管理費が削減された。
１，３，５ 凝集沈澱装置、１０ 槽、１２ 脈動発生装置、１４ 凝集沈澱室、１６ 濃縮室、１８ 仕切り板、２０ 真空塔、２２，５４ 原水導入管、２４，２６ 汚泥排出管、２８ 処理水排出管、３０ 原水分配管、３２ 給水ダクト、３４ スラッジブランケット層、３６ 撹拌ゾーン、４０ 傾斜装置、４２ 阻流板、４４ 水位計、４６ 真空ポンプ、４８ バキュームブレーカ、５０ 急速撹拌槽、５２ サイフォン装置、５６ ダンパー弁、５８ 回転弁、６０ 汚泥濃度測定装置。
Claims (8)
- 原水へ凝集剤および吸着材を添加し、懸濁物質を凝集してフロックを形成し、前記フロックを含んでなるスラッジブランケット層に前記原水を通過させて処理水を得るスラッジブランケット型凝集沈澱装置であって、
上端が水面下に位置する仕切り板により、フロックの凝集および沈澱用の凝集沈澱室とフロックの貯留、濃縮および排出用の濃縮室とに仕切ってなる槽と、
前記凝集沈澱室において前記スラッジブランケット層の汚泥濃度を測定する汚泥濃度測定装置と、
を備え、
前記汚泥濃度測定装置により測定された汚泥濃度の値に基づいて、前記原水への前記吸着材の注入率を制御することを特徴とするスラッジブランケット型凝集沈澱装置。 - 請求項１に記載のスラッジブランケット型凝集沈澱装置であって、
前記スラッジブランケット層中の前記吸着材の抑留量を、前記吸着材の注入時の汚泥濃度の値と、前記吸着材の注入前の汚泥濃度の値との差分として求め、前記抑留量の増減を確認しながら前記注入率を制御することを特徴とするスラッジブランケット型凝集沈澱装置。 - 請求項１に記載のスラッジブランケット型凝集沈澱装置であって、
前記スラッジブランケット層中の前記吸着材の抑留量を、前記吸着材の注入時の汚泥濃度の値と、前記原水の濁度、前記原水への前記凝集剤の注入率、および前記原水の通水ＬＶから算出される前記スラッジブランケット層のブランケット濃度の値との差分として求め、前記抑留量の増減を確認しながら前記注入率を制御することを特徴とするスラッジブランケット型凝集沈澱装置。 - 請求項１〜３のいずれか１項に記載のスラッジブランケット型凝集沈澱装置であって、
前記吸着材が、粉末活性炭、微粉末活性炭、ゼオライト、活性アルミナ、粉末イオン交換樹脂、シリカ系吸着材、および高分子系吸着材のうちの少なくとも１つであることを特徴とするスラッジブランケット型凝集沈澱装置。 - 原水へ凝集剤および吸着材を添加し、懸濁物質を凝集してフロックを形成し、前記フロックを含んでなるスラッジブランケット層に前記原水を通過させて処理水を得るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法であって、
前記スラッジブランケット型凝集沈澱装置は、上端が水面下に位置する仕切り板により、フロックの凝集および沈澱用の凝集沈澱室とフロックの貯留、濃縮および排出用の濃縮室とに仕切ってなる槽を備え、
前記凝集沈澱室において測定した前記スラッジブランケット層の汚泥濃度の値に基づいて、原水への吸着材の注入率を制御することを特徴とするスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法。 - 請求項５に記載のスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法であって、
前記スラッジブランケット層中の前記吸着材の抑留量を、前記吸着材の注入時の汚泥濃度の値と、前記吸着材の注入前の汚泥濃度の値との差分として求め、前記抑留量の増減を確認しながら前記注入率を制御することを特徴とするスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法。 - 請求項５に記載のスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法であって、
前記スラッジブランケット層中の前記吸着材の抑留量を、前記吸着材の注入時の汚泥濃度の値と、前記原水の濁度、前記原水への前記凝集剤の注入率、および前記原水の通水ＬＶから算出される前記スラッジブランケット層のブランケット濃度の値との差分として求め、前記抑留量の増減を確認しながら前記注入率を制御することを特徴とするスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法。 - 請求項５〜７のいずれか１項に記載のスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法であって、
前記吸着材が、粉末活性炭、微粉末活性炭、ゼオライト、活性アルミナ、粉末イオン交換樹脂、シリカ系吸着材、および高分子系吸着材のうちの少なくとも１つであることを特徴とするスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017054119A JP6823513B2 (ja) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | スラッジブランケット型凝集沈澱装置およびスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017054119A JP6823513B2 (ja) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | スラッジブランケット型凝集沈澱装置およびスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018153772A JP2018153772A (ja) | 2018-10-04 |
| JP6823513B2 true JP6823513B2 (ja) | 2021-02-03 |
Family
ID=63715428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017054119A Active JP6823513B2 (ja) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | スラッジブランケット型凝集沈澱装置およびスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6823513B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110368720A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-10-25 | 北京北排装备产业有限公司 | 一种水平流沉淀装置及其使用方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53148151A (en) * | 1977-05-31 | 1978-12-23 | Kurita Water Ind Ltd | Coagulation-sedimentation device |
| JPS5781891A (en) * | 1980-11-11 | 1982-05-22 | Ebara Infilco Co Ltd | High-degree treatment of organic waste water |
| JPH02237604A (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-20 | Ebara Infilco Co Ltd | 凝集沈殿処理装置 |
| JPH06226011A (ja) * | 1993-02-03 | 1994-08-16 | Hitachi Ltd | 水処理凝集プロセスにおける凝集剤注入制御方法、及び、凝集剤注入制御装置 |
| JPH08309109A (ja) * | 1995-05-15 | 1996-11-26 | Hitachi Ltd | 浄水場の薬剤注入制御装置 |
| JPH08332351A (ja) * | 1995-06-09 | 1996-12-17 | Takeda Chem Ind Ltd | 水処理システムおよび水処理方法 |
| JP4885512B2 (ja) * | 2005-10-31 | 2012-02-29 | 株式会社日立製作所 | 浄水設備及びその運転方法 |
| US20120211426A1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-08-23 | Oronzo Santoro | Method and system for treating a contaminated fluid |
| JP6276138B2 (ja) * | 2014-08-25 | 2018-02-07 | 株式会社東芝 | 水処理システム、制御装置、及び水処理方法 |
-
2017
- 2017-03-21 JP JP2017054119A patent/JP6823513B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018153772A (ja) | 2018-10-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5143762B2 (ja) | 凝集沈殿装置 | |
| US5143625A (en) | Method and apparatus for clarifying liquid using a pulsating sludge bed and part of concentrated sludge | |
| NO345190B1 (no) | Prosess og anlegg for behandling av vann fylt med oppløste eller suspenderte kolloidale urenheter | |
| JP2009220085A (ja) | スクリュープレスにおける含水率一定制御方法並びに含水率一定制御装置 | |
| JP5851827B2 (ja) | 凝集沈殿装置 | |
| JP2013078730A (ja) | 凝集沈殿処理方法および凝集沈殿処理装置 | |
| JP6752113B2 (ja) | スラッジブランケット型凝集沈澱装置およびスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法 | |
| JP6823513B2 (ja) | スラッジブランケット型凝集沈澱装置およびスラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法 | |
| JP2010089047A (ja) | 凝集沈殿装置 | |
| JP2006075750A (ja) | 凝集分離処理装置及び凝集分離処理方法 | |
| KR200418339Y1 (ko) | 수처리 장치 | |
| JP5713793B2 (ja) | 凝集沈殿装置 | |
| JP5876719B2 (ja) | 急速攪拌強度の制御方法及びその制御装置 | |
| KR100472947B1 (ko) | 감시 제어기능을 가지는 일체형 하수, 폐수 및 정수처리장치 | |
| JP6752114B2 (ja) | スラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法 | |
| JP2002035503A (ja) | 濁水処理装置 | |
| JP6752115B2 (ja) | スラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法 | |
| WO2016006419A1 (ja) | 凝集方法および凝集装置 | |
| JP7137419B2 (ja) | 水処理装置および水処理方法 | |
| JP6965001B2 (ja) | スラッジブランケット型凝集沈澱装置、スラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法、および整流装置 | |
| RU2688619C1 (ru) | Способ и установка для обработки воды | |
| JP2022174886A (ja) | 凝集剤注入制御方法および凝集剤注入制御装置 | |
| JP7202867B2 (ja) | 水処理装置および水処理方法 | |
| JP2017056418A (ja) | 凝集剤注入率決定方法および凝集剤注入率決定装置 | |
| Hartung et al. | Calcium Carbonate Stabilization of Lime-softened Water [with Discussion] |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191220 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200911 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201020 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210105 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210108 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6823513 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |