JPH0316608A - 凝集濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、用水浄化処理，排水浄化処理，下水浄化処
理．し尿浄化処理等において使用する凝集炉過装置に関
するものである． 〔従来の技術］ 排水や廃液を浄化処理する際の単位工程としては、最初
沈殿工程．活性汚泥工程．最終沈殿工程，凝集沈殿炉遇
工程．殺菌工程等があるが、それらの工程のうち、凝集
沈ｌｉｌｆＦ過工程は水浄化にとって重要な機能を負担
している． 従来、炉遇工程においては、主として砂が遇層あるいは
繊維系が過層が用いられ、砂が過材あるいは繊維系が遇
材により懸濁物質が除去される．目標水質を保守するた
めに、炉過工程は重要な単位工程であり、特にＳＳ，Ｂ
ＯＤ，Ｔ−Ｎ　（総窒素）等の懸濁物質の除去に効果が
ある．しかし、懸濁物質の粒度分布によってその除去効
果にバラッキが発生し、特に５ｌ＠以下の微粒子に対し
ては、砂あるいは繊維系炉過材等ではほとんど捕捉効果
がなく、その場合には、凝集沈殿工程で多量の凝集剤を
添加して微粒子を完全に除去する方式を採用するか、あ
るいは微粒子に珪藻土をコーティングして粒径を大きく
したのち、その珪藻土コーティング粒子をが遇工程で除
去する方式を採用している． 〔発明が解決しようとする！！ｌＭ〕 前記珪藻上コーティング方式の場合は、高価な珪藻土を
多量使用するので、浄化処理コストが高くなり、かつ珪
藻上分の排出量が多くなって懸濁物質の炉過速度が遅く
なり、そのため処理能力が低下するという問題がある。

また凝集沈殿工程で凝集剤を添加する方式の場合は、良
好な凝集効果を発揮させるために被処理液のＰＨ範囲を
厳密に管理する必要があるので、運転管理が煩雑であり
、かつ炉過材層の圧損が急激に上昇するので処理量が激
減し、さらに凝集沈殴槽を必要とするので、浄化設備の
占有スペースが大きくなるという問題がある． この発明は、凝集剤を枦遇器内の上部に直接添加して、
炉過器内の被処理液中の微粒子を凝集させ、十分な炉過
速度でしかも低圧損で処理できる′ａ集が過装置を提供
することを目的とするものである． 〔課題を解決するための手段〕 前記目的を達戒するために、この発明の凝集が遇装置に
おいては、上部に被処理液入口を有すると共に下部に処
理水出口を有する槽ｌ内の下側に、空隙率９０％以下の
炉遇材Ｎ２が設゛けられ、前記槽ｌ内の上部に凝集剤供
給管３１の排出口が配置されている． また上部に被処理液入口を有すると共に下部に処理水出
口を有する槽１内の下側に、空隙率９０％以下のが遇材
Ｎ２が設けられ、前記槽ｌ内の上側に、被処理液入口の
下部において混合皿１０が設けられ、凝集剤供給管３ｌ
の排出口は混合皿１０の中央上方に配置されることによ
っても、前記目的を達威することができる． さらにまた、枦遇材に付着した被処理液中の微粒子を逆
洗により炉遇材から除去するために、槽１内のが遇材Ｎ
２の下部に逆洗用空気噴射管３および逆洗用水噴射管４
が配置され、かつ槽１の上部に逆洗水排出口５が設けら
れる． 〔作　用〕 炉過器３３内の上部において、被処理液に凝集剤が添加
されて、被処理液中の微粒子が凝集処理され、次いでこ
の凝集処理された被処理液がが過材７１２を下降通遇し
、その炉過材層２により被処理液中の微粒子が捕捉され
、炉遇材層２を通過した処理水は槽ｌの下部の処理水出
口から排出される． また逆洗用空気噴射管３から逆洗用空気を噴射すると共
に、逆洗用水噴射管４から逆洗用水を噴射すると、炉過
材が液中で強力に攪乱されて、炉過材に付着している微
粒子がが過材から分離除去される． 〔実施例〕 次にこの発明を図示の例によって詳細に説明する． 第１図はこの発明の一実施例に係る凝集が遇装置を示す
ものであって、上部中央に被処理液人口６を有する円形
断面の槽１内の下側に、水平な金属製支持１ｉＩ７の周
縁が固定され、前記［１内の支持ｗＡ７の上に多数の繊
維球からなる炉過材３４が充填されてが過材層２が形威
され、その枦過材層２と炉過材層上部の水収容空間８と
の容積比率はＺＯ．Ｓ〜１：２に設定され、かつ前記槽
１内の上側に、水平な金属製支承網９が固定され、さら
に１１内の上部中央に、金属製支承Ｗ４９よりも高レベ
ルにおいて平面円形の混合皿１０が設けられ、その混合
皿１０は放射状に配置された支持杆ｌ１を介して槽ｌに
固定されている． 前記槽１における側壁の上部に、金属製支承網９よりも
高レベルにおいて逆洗水排出口５が設けられ、その逆洗
水排出口５に開閉弁ｌ２を介して逆洗水排出管１３が接
続され、かつ槽ｌ内の下部に、金属製支旧１よりも低レ
ベルにおいて多孔管からなる逆洗用空気噴射管３が配置
されると共に、その逆洗用空気噴射管３よりも低レベル
において多孔管からなる処理水集水管１４が配置され、
その処理水集水管１４の端部は槽１の下部に設けられた
処理水出口ｌ５に接続され、さらに前記が遇材層２内の
下部または金属製支持網７よりも低レベルの位置に、多
孔管からなる逆洗用水噴射管４が配置されている． 前記逆洗用空気噴射管３は開閉弁１６を有する給気管ｌ
７を介して送風機等の送気源に接続され、前記処理水出
口ｌ５に開閉弁ｌ８を有する処理水排出管ｌ９が接続さ
れ、かつ前記逆洗用水噴射管４は開閉弁２０を有する送
水管２ｌを介して送水ポンプに接続され、さらに前記槽
ｌに液面計２２が設けられている． 被処理液２３を収容した原液槽２４内に原液ポンブ２５
の吸込管２６が配置され、その原液ポンプの吐出口に、
流量調整バルプ２７および流量計２８を介在させた原液
供給管２９の一端部が接続され、かつその原液供給管２
９の他端部はｆ！１１の上部の被処理液人口６に接続さ
れ、さらに流量調整バルブ３０を有する凝集剤供給管３
ｌの上端部は凝集剤タンク３２に接続されている．また
前記凝集剤供給管３ｌの下端の排出口は前記混合皿１０
の中央上部に配置され、前記金属製支持網７の上に設け
られたが過材Ｎ２と、そのろ過材層２の上部の水収容空
間８とにより、が過器３３が構威されている。

前記実施例の凝集炉過装置により排水や廃液等の被処理
液を凝集゛炉遇する場合は、原液１２４内の被処理液２
３が原液ボンプ２５により原液供給管２９を経て槽１内
の上部に供給される．この場合、送液量は流量計２８を
見ながら流量調整バルブ２７により調整される。凝集剤
タンク３２から凝集剤供給管３１を経て供給される凝集
剤と被処理液入口から槽１内に供給される被処理液とは
、混合皿１０により均一に混合されたのち、混合皿１０
の周囲からが過器３３内に流下し、かつ被処理液中の？
Ａ濁物質（微粒子）が凝集される．凝集された微粒子を
含む被処理液がが過材層２内を下降通遇する際に、炉過
材層２の炉過材３４により微粒子が捕捉され、炉遇材・
層２を通過した清浄な処理水は処理水排出管１９を経て
放流される． またが遇材層２の炉遇材３４により捕捉された微粒子の
量が多くなるにしたがって、槽１内の水頭が高くなり、
その水頭が所定レベルまで上昇すると、これが液面計２
２により検知され、その液面計２２の検知信号により原
液ポンプ２５の運転が停止されて、被処理液の供給が停
止される．次にが過材Ｎ２の逆洗を行なう．逆洗を行な
う場合は、開閉弁１８および流量調整バルブ３０が閉じ
られ、かつ開閉弁１２．開閉弁１６および開閉弁２０が
開かれて、逆洗用水噴射管４から逆洗用水が噴射される
と共に逆洗用空気噴射管３から逆洗用空気が噴射され、
その逆洗用水および逆洗用空気による上昇流によって、
枦遇材３４が攪乱されながら上昇し、その炉過材３４は
金属製支承綱９に突き当たって停止するので、枦遇材３
４から分離した微粒子等の固形物を含む水が金属製支承
網９を通遇して逆洗徘出管１３から排出される．前述の
ようにして、ある時間逆，洗を行なったのち、開閉弁１
２．開閉弁１６および開閉弁２０が閉じられると共に、
開閉弁ｌ８および流量調整バルプ３０が開かれ、かつ原
液ボンブ２５が運転されて、再び凝集ｉ戸過が開始され
る． 次に各種類の炉過材を使用した非凝集炉過および凝集炉
遇の試験例について説明する．第２図に示す構戒の回分
式枦過器を製作し、非凝集が過を行なう場合は、被処理
液４２が直接炉過器３３内の上部に供給されて炉遇材１
１２を下降通遇し、炉過材層２を通過した処理水は処理
水排出管１９を通って放流される． また第２図に示す回分式が遇器を使用して凝集が遇を行
なう場合は、被処理液３５が流量調整槽３６に供給され
、その流量調整槽３６内の被処理液が溢流液３７と溢流
堰３８から貯槽３９内に制限落下する制限流液４０とに
分流される．次いで凝集剤タンク３２から凝集剤が貯槽
３９内の被処理液に添加されて混合され、貯槽３９内で
凝集処理された１次処理液４１は炉過器３３内の上部に
供給される． が遇器３３内における炉遇材層２の上部の１次処理液は
、フロック威長されたのち、炉過材層２を下降通過する
際にが遇され、炉遇材層２を通過した処理水は処理水排
出管１９を通って放流される． 第２図に示す装置におけるが遇材層２のが遇材として、
砂（平均粒径：２ｍ），スポンジ（厚さ２ａｍ．２０Ｘ
５０−の連続気泡性板体），繊維球（直径０．１閣の塩
化ビニリデン繊維からなる捲縮＃ＩＩＡ維束の中央部を
結束した繊維球状体）．１ａｌｍ紐（直径０．１一の塩
化ビニリデン繊維からなるモール状繊維束）を別個に使
用し、かつ炉過面積を０．７Ｍに設定し、被処理液とし
て凝集処理しない下水を、それぞれ５ｍ／ｈ（ＬＶ（ｔ
Ｆ過速度）一５．流量１．３５ｎｆ／ｈ）．１　０ｎ／
ｈ　（ＬＭ一１０．流量：Ｏ．？ｎｆ／ｈ）．２０ｍ／
ｈ　（ＬＶ一２０．流量：１、４ｎｆ／ｈ）および４　
０　ｍ　／　ｈ（ＬＶ−４　０，流量：２．８ｒｒｒ／
ｈ）の炉過速度で炉遇材層２に通水した．通水１時間後
のが過性能（処理水のＳＳ残量）を第１表に示す．第１
表 被処理液中には、５μ以下のＳＳからなる微細粒子が多
く含まれているので、何れの炉過材を使用しても、炉過
効果が低く、処理水中のＳＳ量は３〜９■／１であった
． そこで、微細粒子の粗大化手段として、第２図に示す貯
槽３９内の被処理液に硫酸ばんどからなる凝集剤を添加
して、予め凝集処理したのちが過を行なった．硫酸ばん
どをＡｔ，Ｑ，として５ｔｇ／１注入して、凝集処理し
たのちが遇処理した場合のが遇性能（処理水のＳＳ残量
）を第２表に示す．第２表 第３表 ？ｌ■ｏ．　　５■／ｌ添加 第２表からわかるように、ｍｓ球をが過材として使用し
た場合の炉過効果が非常に良好である．また被処理液に
ＡＺ，Ｏ，を５■／ｊ！の割合で添加すると、微白濁を
呈する程度の凝集処理水が、炉過器において若干フロッ
ク化され、さらに繊維球からなる炉遇材層の中で造粒化
する． またが遇材としてＳａＷ球を使用する場合、繊維球の空
隙率がが過性能に影響を及ぼし、空隙率９０％付近で枦
遇性能が急激に変化することが判明した．繊維球の９０
％付近の空隙率とが過性能（処理水のＳＳ残量）との関
係゛を第３表に示す．八ｂｕｓ　　５■／ｆｆｉｉ加 第３表からわかるように、繊維球の空隙率を９０％以下
に設定すれば、良好な炉過性能が得られる．また８０〜
９０％の大きな空隙率を有するｔａＷ球からなるが過材
を使用すれば、単位が過面積当りの処理量を大きくでき
ると共に、圧損を小さくすることができる． 第ｌ図に示す凝集が過装置を使用し、かつが過速度ＬＶ
を２　０　ｍ　／　ｈに設定すると共にＡｊ，０，を５
　ｕ／　ｊ！添加して凝集炉過処理を行なったときのが
通性能（ＳＳ除去性Ｉａ）を第３図に示す．第３図から
わかるように、原水（被処理水）のＳＳ濃度が１０〜１
２■／ｌの高い範囲で変動しているのに対し、処理水の
ＳＳ：ａ度は約０．５■／ｌの低い値で安定している． また第１図に示す凝集が過装置を使用して、前記条件で
凝集が過処理を行なった場合の圧力損失を第４図に示す
．このように圧力損失が１０００■＾ｑという低い値で
あるにも拘らず、原水中のｓｓを炉遇材層２により有効
に捕捉することができる．この発明の場合、原水に凝集
剤を添加するので、凝集処理されたＳＳ分がが遇材に対
し比較的強力に付着するが、逆洗用空気噴射管３から逆
洗用空気を噴射すると共に、逆洗用水噴射管４から逆洗
用水を噴射することにより、炉過材を強力に撹拌して炉
遇材に付着したＳＳ分を逆洗により容易に除去すること
ができる． この発明を実施する場合、炉遇材３４としては、例えば
捲縮繊維束の中央部をアルミ線材等の金属線材により結
束して構威した直・径３０〜５０鵠の繊維球を使用する
．また炉過材Ｎ２の空隙率の下限を６０％に設定する。

（発明の効果） この発明は前述のように構威されているので、以下に記
載するような効果を奏する。

被処理液を炉過器内で凝集処理してから空隙率９０％以
下のが過材層２により炉遇するので、ＳＳの微粒子を炉
過材層２により有効に浦促することかでき、かつ少ない
凝集剤使用量で有効に凝集処理することができ、さらに
炉過器の前に凝集混和槽を設置する必要がないので、浄
化処理設備の設備面積が少なくて済む．また槽１内のろ
過材層２の下部に逆洗用空気噴射管３および逆洗用水噴
射管４を設けると共に、槽ｌの上部に逆洗水排出口５を
設けることにより、十分に微細粒子をｔｉ＠促したが遇
材を逆洗により洗浄することができる．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る凝集が遇装置を示す縦
断側面図、第２図は非凝集が遇試験および凝集炉過試験
を行なうために製作した装置を示す概略縦断側面図、第
３図はこの発明の凝集が過装置を使用して凝集が過処理
を行なった場合のが過性能特性を示す図、第４図はこの
発明の凝集が過装置を使用して凝集炉過処理を行なった
場合の経過時間と圧力損失との関係を示す図である．図
において、ｌは槽、２は炉過材層、３は逆洗用空気噴射
管、４は逆洗用水噴射管、５は逆洗水排出口、６は被処
理液入口、７は金属製支持網、８は水収容空間、９は金
属性支承網、１０は混合皿、ｌ３は逆洗水徘出管、ｌ４
は処理水集水管、１５は処理水出口、ｌ９は処理水排出
管、２２は液面計、３０は流量調整バルプ、３１は凝集
剤供給管、３２は凝集剤タンク、３３はが過器、３４は
炉遇材である． べ １：！：ｌ　Ｒ　覇氷　巳

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）上部に被処理液入口を有すると共に下部に処理水
   出口を有する槽１内の下側に、空隙率９０％以下のろ過
   材層２が設けられ、前記槽１内の上部に凝集剤供給管３
   １の排出口が配置されている凝集ろ過装置。
2. （２）上部に被処理液入口を有すると共に下部に処理水
   出口を有する槽１内の下側に、空隙率９０％以下のろ過
   材層２が設けられ、前記槽１内の上側に、被処理液入口
   の下部において混合皿１０が設けられ、凝集剤供給管３
   １の排出口は混合皿１０の中央上方に配置されている凝
   集ろ過装置。
3. （３）槽１内のろ過材層２の下部に逆洗用空気噴射管３
   および逆洗用水噴射管４が配置され、かつ槽１の上部に
   逆洗水排出口５が設けられている請求項１または２記載
   の凝集ろ過装置。