JPH07100471A

JPH07100471A - 廃水処理装置

Info

Publication number: JPH07100471A
Application number: JP27318393A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Hashizume; 正昭橋爪
Original assignee: YAMAGATA SOGYO KK
Current assignee: YAMAGATA SOGYO KK
Priority date: 1993-10-05
Filing date: 1993-10-05
Publication date: 1995-04-18

Abstract

(57)【要約】【目的】廃水処理効率を高め、設備全体の大幅な小型
化を図ること。【構成】配管１２内に廃水を吸入して吐出側へ廃水を
給送するポンプ１２と、配管１２内に薬液を供給する薬
液供給手段２５Ａ，２５Ｂと、薬液供給位置より下流側
に配設されたＯＲＰ計３１及びｐＨ電極３２と、これら
ＯＲＰ計３１及びｐＨ電極３２にそれぞれ接続された制
御手段３５，３６とを備える。制御手段は、前記ＯＲＰ
計３１及びｐＨ電極３２の検出値に対応して、薬液供給
手段２５Ａ，２５Ｂのバルブ開度を自動的に制御し、廃
水のｐＨ調整及びクロム還元を行うようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は廃水処理装置に係り、更
に詳しくは、各種機械、電子部品工場、食品加工工場等
から排出される廃水を所定の環境基準に適合させて自然
界に放流するに好適な廃水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、水は、基本的に中性付近
でなければならないとされており、水質汚濁防止法の排
水基準でも、淡水域に排出する場合のｐＨ値は５．８〜
８．６、海水域に排出する場合のｐＨ値は５．０〜９．
０と規定されている。これは、ｐＨ値が低すぎたり或い
は高すぎたりすることによって、人体への悪影響は勿
論、自然界の生態系が破壊されたりする他、再度の水の
利用によって、パイプの腐食を招いたり、或いは工業製
品等の品質に多大の悪影響をもたらすことになるからで
ある。

【０００３】また、クロム酸生産工場や金属製品工場等
においては、必然的にクロム化合物が多く排出されるこ
ととなる。とりわけ、クロム化合物のうち六価クロム、
一般にはクロム酸及びその塩類は動物に対して極めて強
い毒性を示すので、その排出は厳しく規制されている
が、時として、無秩序な放流によって魚類等の死滅をも
たらす事件が報道されている。

【０００４】このように、人体をも含めた環境への影響
を回避するため、各種の環境基準に従って、従来より、
産業廃水を排出する工場等においては、一定の廃水処理
が講じられている。

【０００５】一般的に知られている廃水処理は、工場の
各棟より排出される廃水が地下配管等を介して数十ない
し数百トンの容積を備えた単一の貯槽タンク内に集めら
れるようになっており、この貯槽タンクとは別個に独立
して設備された数トンクラスの反応槽、中和槽、更には
揚水槽を経て凝集せしめ、その後に沈殿させた上水をろ
過する等して放流する工程が採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
廃水処理設備は、上述のように複数の槽が必要となるば
かりでなく、個々の槽に対応した攪拌装置も必要とな
り、また、各槽も相当に大型であるため、処理設備全体
のスペースが必然的に大きくなることを余儀なくされ、
設備コストの高騰を招来するという不都合があった。こ
のような現実的不都合は、一部の事業責任者の排水に対
する認識不足の他、近時の排水基準を逸脱した違法な排
水を回避し得ない一因とも考えられている。

【０００７】また、従来の設備においては、廃水のｐＨ
調整及びクロム還元を行うに際し、前記複数の槽を介し
て行うものであり、環境基準に適合した基準設定値にな
るまでの時間が比較的長くかかり、処理効率が必ずしも
良好には得られないという不都合もあった。

【０００８】さらに、時々刻々と変化するｐＨ値等に対
応して薬剤供給量を人為的作業で調整する必要もあり、
このため、化学的知識を有するオペレータの存在も要求
され、結果として廃水処理に際しての人件費高騰要因と
もなっていた。

【０００９】

【発明の目的】本発明は、このような従来の廃水処理設
備における種々の不都合を改善すべくなされたものであ
り、その目的は、廃水処理能力を低下させることなく設
備全体を飛躍的に小型化し、設備コストの大幅な低減を
図ることができるとともに、廃水処理を極めて短時間で
正確に実行することができる廃水処理装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明におけるｐＨ調整を行う廃水処理装置は、吸
入側及び吐出側を有するとともに内部所定領域に攪拌部
材を備えた配管と、この配管内に廃水を吸入して吐出側
へ廃水を給送するポンプと、前記配管途中に連結される
て廃水のｐＨ値を調整する薬液供給手段と、前記配管に
おける薬液供給位置より下流側に配設されて配管内を流
通する廃水のｐＨ値を検出するｐＨ電極と、このｐＨ電
極に接続されるとともに検出されたｐＨ値に対応して前
記薬液供給手段の薬液供給量を可変制御する制御手段と
を設け、吐出される廃水のｐＨ値を一定に制御可能に設
ける、という構成を採っている。

【００１１】また、前記配管の吐出側には流路切換弁を
設ることが好ましく、この場合においては、前記ｐＨ電
極で検出される廃水のｐＨ値が許容範囲外にある時に、
流路切換弁が廃水を吸入側に循環し、環境基準に不適合
な廃水の放流が回避されるようになっている。

【００１２】また、本発明におけるクロム還元を行う廃
水処理装置は、吸入側及び吐出側を有するとともに内部
所定領域に攪拌部材を備えた配管と、この配管内に廃水
を吸入して吐出側へ廃水を給送するポンプと、前記配管
途中に連結されて廃水のクロム還元を行う薬液供給手段
と、前記配管における薬液供給位置より下流側に配設さ
れて配管内を流通する廃水のクロム還元電位を測定する
ＯＲＰ計と、このＯＲＰ計に接続されるとともに測定さ
れたクロム還元電位に対応して前記薬液供給手段の薬液
供給量を可変制御する制御手段とを設け、吐出される廃
水のクロム還元を行う、という構成を採っている。

【００１３】この場合においても、前記配管の吐出側に
は流路切換弁を設けることが好ましく、これによって基
準に不適合とされた排水が回避される。

【００１４】なお、本発明の他の好ましい態様として
は、吸入側及び吐出側を有するとともに内部所定領域に
攪拌部材を備えた配管と、この配管内に廃水を吸入して
吐出側へ廃水を給送するポンプと、前記配管途中に連結
されて廃水のｐＨ値を調整する薬液供給手段及び廃水の
クロム還元を行う薬液供給手段と、前記配管における薬
液供給位置より下流側に配設されて配管内を流通するｐ
Ｈ値を検出するｐＨ電極、及びクロム還元電位を測定す
るＯＲＰ計と、これらｐＨ電極及びＯＲＰ計に接続され
るとともに、検出されたｐＨ値及びクロム還元電位に対
応して前記薬液供給手段の薬液供給量を可変制御する制
御手段とを設け、吐出される廃水のｐＨ値及びクロム還
元を一定に制御可能に設ける、という構成も採用され
る。

【００１５】

【作用】本発明において、ｐＨ調整を行う場合には、初
期工程において、単位流量当りの廃水との相関関係に基
づいて予め決定される薬液供給量、例えばバルブ開度の
制御値の最大値を制御手段に入力させておく。ポンプの
作動により、廃水発生源から供給される廃水が配管の吸
入側より吸入されて吐出側に給送される。この際、配管
内に設けられた攪拌部材によって、配管内を流通する廃
水の流れが適宜に阻害されて様々な流れを生じ、廃水に
含まれる有機溶剤、金属粉等が廃水内で均一に分散せし
められる。このようにして攪拌された廃水は、下流側に
配置されたｐＨ電極によってｐＨ値が検出され、この検
出結果に基づいて、前記制御手段が薬液供給手段の薬液
供給量をリアルタイムで制御し、配管内に供給された薬
液によって、廃水を所定のｐＨ値にすることが可能とな
る。

【００１６】本発明におけるクロム還元も前述のｐＨ調
整と略同様に行われ、ＯＲＰ計によって測定された電圧
に基づいて、前記制御手段が薬液供給手段を可変制御
し、これによってクロム還元を連続的に行うことが可能
となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１８】図１には、本実施例の基本的構成における
排水処理装置の正面下半部を開放した状態の外観構成が
示され、図２にはその基本的構造に一部の構成を付加し
たシステム構成図が示されている。これらの図におい
て、廃水処理装置１０は略箱型のケース１１を備え、こ
の箱型のケース１１内に廃水処理を実現する各種の構造
が組込まれるようになっている。本実施例におけるケー
ス１１は、縦横の長さが略同一であり、具体的な寸法は
１ｍ強に設けられて比較的に小型化された大きさに設定
されている。但し、ケース１１の寸法は、本発明を限定
するものではなく、用いられる配管径、長さ或いはポン
プ等の大きさによって種々変更することができるもので
ある。

【００１９】前記ケース１１内の下半部には配管１２が
ジグザグ方向に配設されている。この配管１２は、図２
に示されるように、一端に吸入側１２Ａを備えている一
方、他端に吐出側１２Ｂを備えて構成され、吸入側１２
Ａは、攪拌装置１４及び吸入パイプ１５を介して廃水の
貯槽タンク１７に連通されている。なお、配管１２の内
部における廃水の流通状態等を外部より目視確認するこ
とができるようにするため、配管１２は透光性を有する
樹脂材料で形成することが好ましい。

【００２０】前記配管１２内には、複数の攪拌部材１８
が配置されている。この攪拌部材１８は、前記吐出側１
２Ｂに向かって配管１２内を流通する廃水中に含まれて
いる有機溶剤或いは重金属等を均一に分散させるための
ものである。本実施例においては、図３及び図４に示さ
れるように、配管１２の略中央を軸方向に延びる一本の
支持軸１８Ａと、この支持軸１８Ａの軸方向と直交する
方向に向けられて配管１２の径方向に延びる複数の軸１
８Ｂとを備えて構成されている。図３においては、支持
軸１８Ａの軸方向所定長さ単位毎に軸１８Ｂの向きが所
定角度ずれた攪拌部材１８とされ、これによって、攪拌
効率を良好に維持することができるようになっている。
また、図４に示される軸１８Ｂは、一端側が比較的蜜に
なるように収束される一方、他端側が相互に離間するよ
うに形成され、これによっても同様の攪拌効率が達成さ
れる。

【００２１】前記攪拌部材１８は、廃水に含まれる有機
溶剤等との化学的反応を行うことのない材料で形成する
ことが好ましい。本実施例においては、塩化ビニル樹脂
材料によって形成されているが、本発明の実施に際して
は、その他の材料を用いることは勿論可能である。な
お、攪拌部材１８の保守、点検ないし交換作業を容易に
行うため、配管１２のジグザグの端部位置に、前記支持
軸１８Ａと連結された引抜部２０が設けられている。こ
の際、引抜部２０は適宜なパッキンを用いて配管１２に
装着できるようになっている。

【００２２】前記配管１２の途中には、ポンプ２２が装
備されており、このポンプ２２の作動によって貯槽タン
ク１７内に貯められた廃水を配管１２内に吸引し、吸引
された廃水は吐出側１２Ｂに給送される。

【００２３】また、配管１２には、二つの薬液供給口２
４が設けられており、これらの薬液供給口２４には、廃
水のｐＨ値を調整するための薬液、例えば水酸化ナトリ
ウム或いは硫酸等を供給するための薬液供給手段２５Ｂ
およびクロム還元を行うための薬液、例えば重亜硫酸ソ
ーダ、亜硫酸ソーダ、或いは硫酸鉄または二酸化硫黄等
の溶剤等を供給するための薬液供給手段２５Ａがそれぞ
れ連結されている。

【００２４】前記薬液供給手段２５Ａ，２５Ｂは、構造
的には同一構造のものが採用されている。これらの薬液
供給手段２５Ａ，２５Ｂは、一対の薬品槽２６Ａ，２６
Ｂと、これらの薬品槽２６Ａ，２６Ｂから薬液を吸引す
る吸引ポンプ２７Ａ，２７Ｂと、各吸引ポンプ２７Ａ，
２７Ｂにそれぞれ連結された電磁弁２８Ａ，２８Ｂ及び
自動制御バルブ３０Ａ，３０Ｂとを備えて構成されてい
る。

【００２５】前記自動制御バルブ３０Ａ，３０Ｂは、市
販の電子式電動調節弁を用いることができ、後述する制
御手段によって、そのバルブ開度を微細に調整すること
ができるようになっている。

【００２６】前記配管１２の吐出側１２ＢにはＯＲＰ計
３１、ｐＨ電極３２及び温度計３３が装備されている。
ＯＲＰ計３１はクロム還元用の制御手段３５に接続され
ている一方、ｐＨ計３２及び温度計３３はｐＨ調整用の
制御手段３６に接続されている。

【００２７】前記クロム還元用の制御手段３５は、ＯＲ
Ｐ計３１の測定値を表示する電圧計４０と、この電圧計
４０の出力に付勢される指示計４１とを備えている。こ
の指示計４１は処理値、すなわちバルブの数値制御を表
示する第１の表示部４１Ａと、最大値等の設定値を表示
する第２の表示部４１Ｂとを備えているとともに、その
出力端は前記自動制御バルブ３０Ａに接続されており、
予め設定されたクロム還元に必要な薬液を、第１の表示
部４１Ａに表示されるバルブ開度に対応する制御値に従
ってバルブ開度を無段階に制御するようになっている。

【００２８】一方、前記ｐＨ調整用の制御手段３６は、
ｐＨ電極３２の検出値を表示するｐＨ計４５と、このｐ
Ｈ計４５の出力によって付勢される指示計４６とを備え
ている。この指示計４６も前記指示計４１と同様に、第
１及び第２の表示部４６Ａ，４６Ｂを備えているととも
に、その出力端が前記自動制御バルブ３０Ｂに接続さ
れ、予め設定されたｐＨ調整に必要な薬液を供給すべく
バルブ開度を無段階に制御するようになっている。

【００２９】なお、前記各指示計４１及び４６は、市販
のディジタル指示計を用いることができ、本実施例にお
いては、山武ハネウエル株式会社製のＳＤＣ２００ディ
ジタル指示調節計が用いられている。

【００３０】前記ＯＲＰ計３１等が装備された配管１２
位置より更に下流側には、流路切換弁５０が設けられて
いる。この流路切換弁５０は、第１及び第２の排出口５
１，５２を備えている。第１の排出口５１は、図２に示
されるように、例えば凝集槽等のタンク５３に連結され
ている一方、第２の排出口５２は、前記貯槽タンク１７
に連結されている。この流路切換弁５０は、廃水が排水
基準に適合した時に、流路切換弁５０内の流路とタンク
５３との連通を図る一方、排水基準に不適合な時に流路
切換弁５０内の流路と貯槽タンク１７との連通を図るよ
うになっており、これによって、排水基準を満たさない
廃水の放流等を未然に回避し、再度廃水処理に付される
ようになっている。

【００３１】次に、本実施例における廃水処理装置を用
いた作用について説明する。

【００３２】廃水処理対象として、例えばｐＨ調整を行
う場合には、貯槽タンク１７内の廃水のｐＨ値に対応し
て薬液が決定される。因みに、貯槽タンク内におけるｐ
Ｈが１〜７の場合に用いられる薬液としては、水酸化ナ
トリウムが例示され、ｐＨ７以上の場合の薬液としては
硫酸が例示される。

【００３３】ここでは、ｐＨ１０以上の廃水が貯槽タン
ク１７内に収容されているものと仮定し、これを中性に
する場合、ｐＨ調整用の薬液として例えば硫酸が用いら
れる。この一方、制御手段３６において、前記指示計４
６の第２の表示部４６Ｂに表示されるバルブ開度の最大
値が設定される。

【００３４】ポンプ２２の作動により、貯槽タンク１７
内の廃水は、攪拌装置１４及び攪拌部材１８によって攪
拌作用を受けつつ配管１２内を吐出側１２Ｂに向かって
流通する。これにより、ｐＨ電極３２によってｐＨ値が
逐次検出され、ｐＨ計４５にアナログ表示される。これ
に対応して、単位時間当りの廃水流量との相関関係から
決定される薬液供給を開始すべく、指示計４６Ａが自動
制御バルブ３０Ｂのバルブ開度を数値制御することとな
り、所定量の薬液が配管１２内に化学量論的に供給され
て、初期のｐＨ値を低くして中性となるように廃水のｐ
Ｈ調整を行う。

【００３５】廃水のｐＨ値が中性、すなわちｐＨ７前後
の許容範囲内にあるときには、流路切換弁５０はタンク
５３への流路を開放するよう制御手段３６を介して制御
される一方、許容範囲外にあるときにはタンク５３への
流路を遮断して貯槽タンク１７への流路を開放すること
となる。この際、ｐＨ値が許容範囲外にあるときには、
音声等の手段によって外部に報知する手段を採用しても
よい。また、報知手段は、予め定めた時間を越えても依
然として許容範囲外を示す時にのみ作動するようにする
ことも考えられる。

【００３６】このようにして、タンク５３へ供給された
廃水は、その後に凝集され、所定の沈殿作用等の工程を
経て自然界へ放流することができ、本実施例において
は、時間当り約６トンの廃水処理を行うことができる。

【００３７】なお、クロム還元処理も前記ｐＨ調整と略
同様の作用によって行うことができ、処理対象となる廃
水の種別によって、ｐＨ調整とクロム還元処理を交互に
行うことができる。

【００３８】従って、このような実施例によれば、従来
必要とされていた比較的大型の複数の槽を設けることな
く所定のｐＨ調整及びクロム還元を行うことができるか
ら、処理設備全体のスペースを飛躍的に小型化すること
が実現でき、設備コストの大幅な低減を達成することが
できるという効果がある。かかる効果は、比較的事業規
模の小さな企業においても設備導入をより容易とし、排
水基準を逸脱した違法な排水を回避し得る一助ともな
る。

【００３９】しかも、廃水のｐＨ調整及びクロム還元を
行うに際し、複数の槽を介して行う必要がないから、基
準設定値になるまでの時間を短縮化することができ、処
理効率の改善を確実に図ることが可能となる。

【００４０】さらに、薬剤供給量は、制御手段を介して
自動制御バルブの開度により自動化されるため、人為的
作業による調整を一掃することもでき、人件費節約をも
実現かのうになる。

【００４１】また、前記実施例においては、配管１２内
に攪拌部材１８を設けたから、廃水中に含まれる有機溶
剤、金属粉等を廃水中で常に均一化させることができ、
安定した反応を得ることができ、ひいては、廃水処理精
度を良好に維持することが可能となる。しかも、攪拌部
材１８は小型であるとともに、動力も必要とすることな
く配管１２より取り出し可能であるため、その保守、点
検並びに部品交換も極めて容易となり、この点からも設
備コストの低減を図ることが期待される。

【００４２】また、本発明における廃水処理装置は、前
述のように従来装置に比べて小型であるため、工場等に
おける一箇所の貯槽タンクに廃水を貯槽せずに、廃水発
生源の近傍に設置して用い得るという利点がある。この
ような利点によれば、近時、飛躍的に増加した郊外型レ
ストラン等の廃水処理にも応用することができ、これら
に採用されることによって、環境改善の一助とすること
も期待される。

【００４３】なお、前述の実施例における薬液供給位置
は、図示構成例等に限定されるものではないが、配管１
２の比較的上流側で薬液を供給すれば、その後の攪拌作
用と相まって、より顕著な効果を発揮することができ
る。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成され、か
つ、作用するので、これによると、廃水処理能力を低下
させることなく設備全体を飛躍的に小型化し、設備コス
トの大幅な低減を図ることができるとともに、廃水処理
を極めて短時間で正確に実行することができる、という
従来にない優れた効果を奏する廃水処理装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る排水処理装置の正面下
半部を開放した状態の外観構成図である。

【図２】図１に示される装置に一部の構成を付加した場
合を示すシステム全体の構成図である。

【図３】配管内における攪拌部材の一例を示す斜視図で
ある。

【図４】配管内における攪拌部材の他の例を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１０排水処理装置１２配管１２Ａ吸入側１２Ｂ吐出側１８攪拌部材２２ポンプ２５Ａ薬液供給手段２５Ｂ薬液供給手段３１ＯＲＰ計３２ｐＨ電極３５制御手段３６制御手段５０流路切換弁

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 1/00 ＺＡＢＴ 1/70 ＺＡＢＢ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸入側及び吐出側を有するとともに内部
所定領域に攪拌部材を備えた配管と、この配管内に廃水
を吸入して吐出側へ廃水を給送するポンプと、前記配管
途中に連結されて廃水のｐＨ値を調整する薬液供給手段
と、前記配管における薬液供給位置より下流側に配設さ
れて配管内を流通する廃水のｐＨ値を検出するｐＨ電極
と、このｐＨ電極に接続されるとともに検出されたｐＨ
値に対応して前記薬液供給手段の薬液供給量を可変制御
する制御手段とを設け、吐出される廃水のｐＨ値を一定
に制御可能に設けたことを特徴とする廃水処理装置。
【請求項２】前記配管の吐出側には流路切換弁が設け
られ、この流路切換弁は、前記ｐＨ電極で検出される廃
水のｐＨ値が許容範囲外にある時に、廃水を前記吸入側
に循環させる機能を備えたことを特徴とする請求項１記
載の廃水処理装置。
【請求項３】吸入側及び吐出側を有するとともに内部
所定領域に攪拌部材を備えた配管と、この配管内に廃水
を吸入して吐出側へ廃水を給送するポンプと、前記配管
途中に連結されて廃水のクロム還元を行う薬液供給手段
と、前記配管における薬液供給位置より下流側に配設さ
れて配管内を流通する廃水のクロム還元電位を測定する
ＯＲＰ計と、このＯＲＰ計に接続されるとともに測定さ
れたクロム還元電位に対応して前記薬液供給手段の薬液
供給量を可変制御する制御手段とを設け、吐出される廃
水のクロム還元を行うことを特徴とする廃水処理装置。
【請求項４】前記配管の吐出側には流路切換弁が設け
られ、この流路切換弁は、前記ＯＲＰ計で測定される電
圧が許容範囲外にある時に、廃水を前記吸入側に循環さ
せる機能を備えたことを特徴とする請求項３記載の廃水
処理装置。
【請求項５】吸入側及び吐出側を有するとともに内部
所定領域に攪拌部材を備えた配管と、この配管内に廃水
を吸入して吐出側へ廃水を給送するポンプと、前記配管
途中に連結されて廃水のｐＨ値を調整する薬液供給手段
及び廃水のクロム還元を行う薬液供給手段と、前記配管
における薬液供給位置より下流側に配設されて配管内を
流通するｐＨ値を検出するｐＨ電極、及びクロム還元電
位を測定するＯＲＰ計と、これらｐＨ電極及びＯＲＰ計
に接続されるとともに検出されたｐＨ値及びクロム還元
電位に対応して前記薬液供給手段の薬液供給量を可変制
御する制御手段とを設け、吐出される廃水のｐＨ値及び
クロム還元を一定に制御可能に設けたことを特徴とする
廃水処理装置。