JP6861478B2 - フミン含有排水の処理方法及び処理装置 - Google Patents
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Description
[1]フミンを含む排水を処理する方法であって、下記の工程(i)〜(iv)を含む方法。
(i)排水中のフミンを不溶化させる、不溶化工程;
(ii)前記不溶化工程で不溶化したフミンを分離する、分離工程;
(iii)前記分離工程で分離された不溶化したフミンを前記不溶化工程に返送する、返送工程;
(iv)前記分離工程で得られたフミン分離後の排水を膜濾過する、膜濾過工程。
[2]フミンを含む排水を処理する方法であって、下記工程(a)〜(e)を含む方法。
(a)排水に酸を添加しpHを5未満に調整し、排水中のフミンを不溶化させる、不溶化工程;
(b)前記不溶化工程で不溶化したフミンを分離する、分離工程;
(c)前記分離工程で分離された不溶化したフミンを前記不溶化工程に返送する、返送工程;
(d)前記分離工程で得られたフミン分離後の排水にアルカリを添加しpHを5以上9以下に中和する、中和工程;
(e)前記中和工程で中和された排水を膜濾過する、膜濾過工程。
[3]前記返送工程において、前記不溶化工程にある排水100体積部に対し、前記分離工程で分離された不溶化したフミンを含む排水2体積部以上10体積部未満を返送する、[1]又は[2]の方法。
[4]前記返送工程において、前記不溶化工程にある排水中の不溶化したフミンを含む浮遊物質1倍量に対し、前記分離工程で分離された不溶化したフミンを含む浮遊物質4.5倍量以上24倍量以下を返送する、[1]〜[3]のいずれかの方法。
[5]前記不溶化工程において、塩酸または硫酸あるいはそれらの混合物を添加し、pHを調整する、[1]〜[4]のいずれかの方法。
[6]前記膜濾過工程が、生物処理と膜分離処理とを組み合わせた膜分離活性汚泥処理である、[1]〜[5]のいずれかの方法。
[7]前記生物処理が、嫌気処理、無酸素処理及び好気処理の1又は2以上の組み合わせにより行われる処理である、[6]の方法。
[8]前記膜濾過工程の後段で生物担体による処理を行う、[1]〜[7]のいずれか一項に記載の方法。
[9]前記生物担体の担体が活性炭である、[8]の方法。
[10]前記排水が、石炭の一部をガス化させる加熱処理を含む工程から生じる排水、又は、家畜のし尿を含む排水である、[1]〜[9]のいずれかの方法。
(I)排水中のフミンを不溶化させる、不溶化槽;
(II)前記不溶化工程で不溶化したフミンを分離する、分離槽;
(III)前記分離槽で分離された不溶化したフミンを前記不溶化槽に返送する、返送ライン;
(IV)前記分離槽で得られたフミン分離後の排水を膜濾過する、膜濾過器。
[12]フミンを含む排水を処理する装置であって、下記の構成(A)〜(E)を備える装置。
(A)排水に酸を添加しpHを5未満に調整し、排水中のフミンを不溶化させる、不溶化槽;
(B)前記不溶化槽で不溶化したフミンを分離する、分離槽;
(C)前記分離槽で分離された不溶化したフミンを前記不溶化槽に返送する、返送ライン;
(D)前記分離槽で得られたフミン分離後の排水にアルカリを添加しpHを5以上9以下に中和する、中和槽;
(E)前記中和槽で中和された排水を膜濾過する、膜濾過器。
[13]前記中和槽及び前記膜濾過器が一体に構成された、[11]又は[12]の装置。
[14] フミンを不溶化させる不溶化槽に、酸を添加して槽内のpHを調整する、pH調整手段を備える、[11]〜[13]のいずれかの装置。
[15] フミン分離後の排水を中和する中和槽に、アルカリを添加して槽内のpHを調整する、pH調整手段を備える、[11]〜[14]のいずれかのの装置。
[16]膜濾過器において、生物処理と膜分離処理を組み合わせた膜分離活性汚泥処理が行われる、[11]〜[15]のいずれかの装置。
[17]前記生物処理が、嫌気処理、無酸素処理及び好気処理の1又は2以上の組み合わせにより行われる処理である、[16]の装置。
[18] 前記膜濾過器の後段に生物担体による処理を行う生物担体槽を備える、[11]〜[17]のいずれかの装置。
本発明に係るフミン含有排水の処理方法は、下記の工程(i)〜(iv)を含むことを特徴とする。
(i)排水中のフミンを不溶化させる、不溶化工程;
(ii)前記不溶化工程で不溶化したフミンを分離する、分離工程;
(iii)前記分離工程で分離された不溶化したフミンを前記不溶化工程に返送する、返送工程;
(iv)前記分離工程で得られたフミン分離後の排水を膜濾過する、膜濾過工程。
(a)排水に酸を添加しpHを5未満に調整し、排水中のフミンを不溶化させる、不溶化工程;
(b)前記不溶化工程で不溶化したフミンを分離する、分離工程;
(c)前記分離工程で分離された不溶化したフミンを前記不溶化工程に返送する、返送工程;
(d)前記分離工程で得られたフミン分離後の排水にアルカリを添加しpHを5以上9以下に中和する、中和工程;
(e)前記中和工程で中和された排水を膜濾過する、膜濾過工程。
本工程は、排水に酸を添加しpHを5未満に調整し、排水中のフミンを不溶化させる工程である。
本工程は、不溶化工程で不溶化したフミンを分離する工程である。
本工程は、分離工程で分離された不溶化したフミンを不溶化工程に返送する工程である。分離工程で分離された不溶化したフミンを不溶化工程に返送することにより、不溶化工程における、フミンを含む浮遊物質の沈降速度を高め、フミンの除去効率を高めることができる。
本工程は、分離工程で得られたフミン分離後の排水にアルカリを添加しpHを5以上9以下に中和する工程である。
本工程は、中和工程で中和された排水を膜濾過する。膜濾過工程は中和工程と同時に行われてもよい。
本発明に係るフミン含有排水の処理装置は、上述した不溶化工程、分離工程、返送工程、中和工程及び膜濾過工程を実施するため構成を備える。本発明に係るフミン含有排水の処理装置は、下記の構成(I)〜(IV)を備えることを特徴とする。
(I)排水中のフミンを不溶化させる、不溶化槽;
(II)前記不溶化工程で不溶化したフミンを分離する、分離槽;
(III)前記分離槽で分離された不溶化したフミンを前記不溶化槽に返送する、返送ライン;
(IV)前記分離槽で得られたフミン分離後の排水を膜濾過する、膜濾過器。
(A)排水に酸を添加しpHを5未満に調整し、排水中のフミンを不溶化させる、不溶化槽;
(B)前記不溶化槽で不溶化したフミンを分離する、分離槽;
(C)前記分離槽で分離された不溶化したフミンを前記不溶化槽に返送する、返送ライン;
(D)前記分離槽で得られたフミン分離後の排水にアルカリを添加しpHを5以上9以下に中和する、中和槽;
(E)前記中和槽で中和された排水を膜濾過する、膜濾過器。
不溶化槽では、排水中のフミンが不溶化される。不溶化槽は、フミンを含む排水が貯留できるものであれば特に限定されないが、フミン含有排水及び酸の添加によって劣化しにくいものが好ましい。
分離槽では、不溶化槽で不溶化されたフミンが分離される。
返送ラインは、分離槽で分離された不溶化したフミンを不溶化槽に返送する。
中和槽では、分離槽で得られたフミン分離後の排水にアルカリが添加され、そのpHが5以上9以下に中和される。中和槽は、pHの調整を行うための手段として、アルカリ溶液を貯留するタンクや、排水のpHの測定装置、pHの測定値に基づいて必要量のアルカリ溶液を排水中に添加する添加装置等を備える。
膜濾過器では、中和槽で中和された排水の膜濾過が行われる。膜濾過器は中和槽と一体に構成されるものであってもよい。
試験排水の調製には、コークス化工程によって生じた排水(石炭加熱排水)を用いた。石炭加熱排水に水酸化ナトリウムを添加してpHを11以上に調整し、空気により曝気を行ってNH4−Nの一部を除去した後、pHを再調整して「試験排水」とした。試験排水
は、pHが6.2であり、NH4−N 110mg/Lを含み、CODCrが3900mg
/Lであった。試験排水中のフミンを含む浮遊物質量は74mg/Lであった。
上記試験排水を、変質を防ぐために冷蔵で保持しながら1ヵ月程度沈殿処理し、上清を取り除くことにより、フミンを含む浮遊物質を高濃度に含有する排水を「試験返送水」として得た。取り除いた上清は、「浄化水」とした。試験返送水中のフミンを含む浮遊物質の濃度は18,170mg/Lであった。また、浄化水中には、フミンを含む浮遊物質は実質的に含まれないとみなすことが可能である。
試験排水100.0体積部に対し、試験返送水5.0体積部と、浄化水15.0体積部とを添加、撹拌し、撹拌停止後24時間経過時の上清中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量を測定したところ、12mg/Lであった。
(試験返送水中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量/試験排水中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量=12.3)
試験排水100.0体積部に対し、試験返送水2.5体積部と、浄化水17.5体積部とを添加、撹拌し、撹拌停止後24時間経過時の上清中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量を測定したところ、22mg/Lであった。
(試験返送水中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量/試験排水中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量=6.1)
試験排水100.0体積部に対し、浄化水20.0体積部を添加、撹拌し、撹拌停止直後の上清中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量を測定したところ、59mg/Lであった。
(試験返送水中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量/試験排水中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量=0)
試験排水100.0体積部に対し、浄化水20.0体積部を添加、撹拌し、撹拌停止後24時間経過時の上清中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量を測定したところ、24mg/Lであった。
(試験返送水中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量/試験排水中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量=0)
試験排水100.0体積部に対し、試験返送水10.0体積部と、浄化水10.0体積部とを添加、撹拌し、撹拌停止後24時間経過時の上清中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量を測定したところ、26mg/Lであった。
(試験返送水中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量/試験排水中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量=24.6)
試験排水100.0体積部に対し、試験返送水20.0体積部を添加、撹拌し、撹拌停止後24時間経過時の上清中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量を測定したところ、24mg/Lであった。
(試験返送水中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量/試験排水中の不溶化したフミンを含む浮遊物質量=49.1)
試験排水に、フミンを含む浮遊物質を高濃度に含有する試験返送水を添加した実施例1及び実施例2(試験排水100体積部に対してそれぞれ試験返送水5体積部、2.5体積部)では、試験返送水の添加を行っていない比較例2に比べて、静置24時間後の浮遊物質量が減少した。すなわち、試験返送水の試験排水中への添加によって、試験排水における浮遊物質の沈降速度が高まり、沈降が良好となることが分かった。
Claims (18)
- フミンを含む排水を処理する方法であって、下記の工程(i)〜(iv)を含む方法。
(i)排水に酸を添加しpHを5.0以上7.0以下に調整し、排水中のフミンを不溶化させる、不溶化工程;
(ii)前記不溶化工程で不溶化したフミンを分離する、分離工程;
(iii)前記分離工程で分離された不溶化したフミンを前記不溶化工程に返送する、返送工程;
(iv)前記分離工程で得られたフミン分離後の排水を膜濾過する、膜濾過工程。 - フミンを含む排水を処理する方法であって、下記工程(a)〜(e)を含む方法。
(a)排水に酸を添加しpHを5未満に調整し、排水中のフミンを不溶化させる、不溶化工程;
(b)前記不溶化工程で不溶化したフミンを分離する、分離工程;
(c)前記分離工程で分離された不溶化したフミンを前記不溶化工程に返送する、返送工程;
(d)前記分離工程で得られたフミン分離後の排水にアルカリを添加しpHを5以上9以下に中和する、中和工程;
(e)前記中和工程で中和された排水を膜濾過する、膜濾過工程。 - 前記返送工程において、前記不溶化工程にある排水100体積部に対し、前記分離工程で分離された不溶化したフミンを含む排水2体積部以上10体積部未満を返送する、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記返送工程において、前記不溶化工程にある排水中の不溶化したフミンを含む浮遊物質1倍量に対し、前記分離工程で分離された不溶化したフミンを含む浮遊物質4.5倍量以上24倍量以下を返送する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記不溶化工程において、塩酸または硫酸あるいはそれらの混合物を添加し、pHを調整する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記膜濾過工程が、生物処理と膜分離処理とを組み合わせた膜分離活性汚泥処理である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記生物処理が、嫌気処理、無酸素処理及び好気処理の1又は2以上の組み合わせにより行われる処理である、請求項6記載の方法。
- 前記膜濾過工程の後段で生物担体による処理を行う、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記生物担体の担体が活性炭である、請求項8記載の方法。
- 前記排水が、石炭の一部をガス化させる加熱処理を含む工程から生じる排水、又は、家畜のし尿を含む排水である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- フミンを含む排水を処理する装置であって、下記の構成(I)〜(IV)を備える装置。
(I)排水に酸を添加しpHを5.0以上7.0以下に調整し、排水中のフミンを不溶化させる、不溶化槽;
(II)前記不溶化工程で不溶化したフミンを分離する、分離槽;
(III)前記分離槽で分離された不溶化したフミンを前記不溶化槽に返送する、返送ライン;
(IV)前記分離槽で得られたフミン分離後の排水を膜濾過する、膜濾過器。 - フミンを含む排水を処理する装置であって、下記の構成(A)〜(E)を備える装置。
(A)排水に酸を添加しpHを5未満に調整し、排水中のフミンを不溶化させる、不溶化槽;
(B)前記不溶化槽で不溶化したフミンを分離する、分離槽;
(C)前記分離槽で分離された不溶化したフミンを前記不溶化槽に返送する、返送ライン;
(D)前記分離槽で得られたフミン分離後の排水にアルカリを添加しpHを5以上9以下に中和する、中和槽;
(E)前記中和槽で中和された排水を膜濾過する、膜濾過器。 - 前記中和槽及び前記膜濾過器が一体に構成された、請求項12に記載の装置。
- フミンを不溶化させる不溶化槽に、酸を添加して槽内のpHを調整する、pH調整手段を備える、請求項11〜13のいずれか一項に記載の装置。
- フミン分離後の排水を中和する中和槽に、アルカリを添加して槽内のpHを調整する、pH調整手段を備える、請求項12又は13に記載の装置。
- 膜濾過器において、生物処理と膜分離処理を組み合わせた膜分離活性汚泥処理が行われる、請求項11〜15のいずれか一項に記載の装置。
- 前記生物処理が、嫌気処理、無酸素処理及び好気処理の1又は2以上の組み合わせにより行われる処理である、請求項16に記載の装置。
- 前記膜濾過器の後段に生物担体による処理を行う生物担体槽を備える、請求項11〜17のいずれか一項に記載の装置。
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