JPH07136408A

JPH07136408A - 排水処理方法

Info

Publication number: JPH07136408A
Application number: JP5309687A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Yamamoto; 一郎山本; Tadao Honma; 忠夫本間; Toyoichi Yokomaku; 豊一横幕; Yoshinari Sugaya; 能成菅家
Original assignee: Kankyo Engineering Co Ltd
Current assignee: Kankyo Engineering Co Ltd
Priority date: 1993-11-17
Filing date: 1993-11-17
Publication date: 1995-05-30
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JP2601441B2

Abstract

(57)【要約】【目的】最終的に得られる処理水の浄化度が高く且つ
発生する汚泥の沈降速度、濃度及び脱水性が高く、汚泥
の最終処理が容易な排水処理方法を提供すること。【構成】有機汚染物含有原水を反応槽に導入してｐＨ
調整し、凝集剤として金属塩を添加して原水中の固形分
を凝集させ、該処理水を固液分離する排水処理方法にお
いて、分離された汚泥の一部を前記反応槽に戻す工程を
繰り返し又は連続的に行うことを特徴とする排水処理方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排水処理方法に関し、
更に詳しくはＳＳ、油分、ＣＯＤ、ＢＯＤ、濁質成分、
着色物質、有機塩素化合物、農薬、その他の有害物質を
含む排水の処理方法において、最終的に得られる処理水
の浄化度が高く且つ発生する汚泥の沈降速度、固形分濃
度及び脱水性が高く、汚泥の最終処理が容易な排水処理
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、工業排水、家庭用等の生活排水、
産業廃棄物埋め立て地の浸出水、し尿、糖蜜排水、発酵
工業排水、畜産業における排水等、種々の排水が大量に
発生するが、これらの排水は、例えば、ＳＳ、油分、Ｃ
ＯＤ、ＢＯＤ、濁質成分、着色物質、有機塩素化合物、
農薬、その他の有害物質を多量に含んでおり、環境保全
の面からこれらの有害物質を除去した後、清浄な水とし
て自然環境に戻すことが極めて重要である。上記の如き
各種排水の処理方法のうち、有機物質の除去方法として
は活性汚泥方式、凝集剤や分離膜等による固液分離方法
等があり、更にこれらの処理方法では除去されにくいＣ
ＯＤや色度成分等を含む生物難分解性の有機物質含有排
水の高度処理方法として、本願出願人の提案による酸化
処理方法が広く行われている。これらのいずれの方法に
おいても凝集剤として用いた金属の水酸化物に基づく多
量の汚泥が発生する。

【０００３】

【発明が解決しようとしている問題点】上記従来のいず
れの方法においても発生する汚泥の処理が大きな問題と
して残っている。即ち、従来技術の活性汚泥方式では排
水中のＢＯＤ成分は分解除去されるが、その他のＣＯＤ
や色度成分等の生物難分解性の有機汚染物質の除去が困
難であり、多量の汚泥発生の問題と共に、排水によって
は更に高度な浄化処理が必要とされる。又、凝集剤や膜
を使用する固液分離方法では、凝集剤による凝集フロッ
クの沈澱池等における沈降性が悪く、その為固液分離に
際し非常に大きな沈澱槽と長時間の沈降処理が要求さ
れ、そのうえ、上記活性汚泥方法と同様な問題があり、
更に沈降分離された汚泥は含水率が高いばかりではな
く、それらの脱水性が劣り、脱水処理後に最終的に処分
すべき汚泥の粘性及び含水率が非常に高く、その結果焼
却や埋め立て等の最終処理が非常にコスト高であるとい
う問題がある。

【０００４】又、活性汚泥方法や凝集方法、膜分離方法
で処理された二次処理水を、更に酸化剤や金属塩凝集剤
等で高度処理する方法では、高度浄化水が得られるもの
の、触媒や凝集剤として使用した金属塩に基づく水酸化
金属を主成分とするスラッジが大量に発生するという問
題があり、該スラッジの処理の問題が別に発生する。従
って、本発明の目的は、最終的に得られる処理水の浄化
度が高く且つ発生する汚泥の沈降速度、固形分濃度及び
脱水性が高く、汚泥の最終処理が容易な排水処理方法を
提供することである。

【０００５】

【問題点を解決する為の手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、有機汚染物含有
原水を反応槽に導入してｐＨ調整し、凝集剤として金属
塩を添加して原水中の固形分を凝集させ、該処理水を固
液分離する排水処理方法において、分離された汚泥の一
部を前記反応槽に戻す工程を繰り返し又は連続的に行う
ことを特徴とする排水処理方法を基本とする。

【０００６】

【作用】排水の凝集沈澱方法において、固液分離装置で
発生した汚泥の一部を被処理原水側に戻して循環処理す
ることにより、最終的に得られる処理水の浄化度が高く
且つ発生する汚泥の沈降速度、固形分濃度及び脱水性が
高く、汚泥の最終処理が非常に容易な排水処理方法を提
供することが出来る。

【０００７】

【好ましい実施態様】次に好ましい実施態様を図面に示
す実施例により説明する。本発明の基本は、有機汚染物
含有原水を反応槽に導入してｐＨ調整し、凝集剤として
金属塩を添加して原水中の固形分を凝集させ、該処理水
を固液分離する排水処理方法において、分離された汚泥
の一部を前記反応槽に戻す工程を繰り返し又は連続的に
行うことを特徴としている。尚、本発明において「ｐＨ
調整」という用語は、酸又はアルカリの添加によって被
処理水を所望のｐＨに調整することを意味すると共に、
予め被処理水が所望のｐＨ範囲にある場合には、酸又は
アルカリを添加しないが、この場合も「ｐＨ調整」とい
う。

【０００８】図１に示す例は、本発明の好ましい１形態
であり、先ず被処理排水である原水を、第一反応槽に適
当な流量で導入し、第二反応槽を経由して、最終的に固
液分離装置から汚泥が分離され、分離された汚泥の一部
を原水側に戻すと共に、浄化水が放流される。第一反応
槽では、撹拌機を作動させ、好ましくは曝気を行ないつ
つ、固液分離装置から戻される汚泥のｐＨを考慮しつ
つ、アルカリ又は酸（通常の金属塩や凝集剤は酸性であ
るので通常はアルカリ添加）により第一反応槽内のｐＨ
調整をする。この際、図示の通り第三反応槽を設けて、
ここでｐＨ調整して汚泥を第一反応槽に戻すことも出来
る。金属塩が、例えば、第二鉄塩である場合は第一反応
槽内のｐＨは３．０〜５．５の範囲に、第一鉄塩の場合
はｐＨが７〜９に、そしてアルミニウム塩の場合にはｐ
Ｈが６〜９に保たれる様にｐＨ計と連動させてアルカリ
を注入する。尚、第一反応槽におけるｐＨ調整は、第三
反応槽に添加するアルカリによって行なってもよく、こ
の場合には第一反応槽におけるアルカリ添加は省略して
もよい。更に濃度が５〜５，０００ｍｇ／リットル（金
属イオンとして）になる様に一次凝集剤として鉄やアル
ミニウム等の金属塩を添加して一次凝集を行う。

【０００９】この第一反応槽における処理液の温度は常
温でもよく幾分加温してもよい。又、処理液の第一反応
槽における滞留時間は通常５〜６０分間程度である。こ
の際、第一反応槽に過酸化水素等の酸化剤を添加するこ
とによって、被処理水中の、特に溶解しているＣＯＤ、
ＢＯＤ及び色度成分等をフェントン反応によりを酸化分
解して排水中の有機物を減少させ、処理水質を更に向上
させることが出来る。本発明においては全ての工程は常
温で行うことが出来るが、上記酸化処理を行う場合には
被処理水を４０〜９０℃程度の温度に加温することによ
り、酸化をより一層有利に行うことが出来、同時に本発
明の目的である汚泥の沈降性、脱水性等を更に向上させ
ることが出来る。又、酸化剤として過酸化水素を使用す
る場合には一次凝集剤としては鉄化合物を用いて酸化触
媒を兼ねさせることが好ましい。又、上記第一反応槽に
おいては、空気等で曝気して、処理水に酸素を供給する
ことで、本発明の目的である汚泥の沈降性、脱水性等を
更に向上させることが出来る。

【００１０】第二反応槽では撹拌機を作動させつつ、適
当な濃度、例えば、０．２〜１０ｍｇ／リットルになる
様に、二次凝集剤として高分子凝集剤（例えば、ポリア
クリルアミド系弱アニオン性高分子凝集剤等）を添加
し、第一反応槽で凝集された凝集フロックを更に凝集さ
せて大きなフロックとして沈降性を向上させ、次の固液
分離装置に送る。尚、上記の高分子凝集剤は、固液分離
装置が沈降方式である場合に必要であって、固液分離装
置が膜分離方式等である場合には不要である。従って、
この場合には第二反応槽も本発明において必須ではなく
なる。以下全て固液分離装置として沈澱槽等の沈降方式
を採用した場合を代表して説明する。この第二反応槽に
おける処理液の温度は常温でもよく幾分加温してもよ
い。又、処理液の第二反応槽における滞留時間は通常５
〜６０分間程度である。固液分離装置（沈澱槽）では、
第二反応槽で凝集された凝集フロックが沈降し、沈降し
た汚泥を抜き出し、上澄液は必要に応じてｐＨ調整され
て放流される。この固液分離装置における滞留時間は、
固液分離装置の機種によって大いに異なるが、例えば、
沈澱槽の場合には通常１〜６時間程度である。

【００１１】本発明では、上記固液分離装置から沈降し
た汚泥の引き抜きに際して、固液分離装置の底部から引
き抜いた汚泥の一部（第一反応槽で注入した金属原子の
約２〜５０重量倍、好ましくは１０〜２５重量倍の金属
原子を含む汚泥）を第三反応槽に導き、ここで撹拌しつ
つ、汚泥にアルカリを加えて汚泥を弱アルカリ性からア
ルカリ性、例えば、金属塩として鉄塩を使用する場合は
ｐＨ４以上、アルミニウム塩を使用する場合はｐＨ８以
上、亜鉛塩を使用する場合はｐＨ９．０以上の如く、ｐ
Ｈ５〜１３、好ましくは７〜１２にした後、該汚泥を第
一反応槽に戻すことを特徴としている。この操作によっ
て本発明の目的が主として達成される。第三反応槽にお
ける処理液の温度は常温でもよく幾分加温してもよい。
又、処理液の第三反応槽における滞留時間は通常２〜３
０分間程度である。以上の処理、特に第一及び第二反応
槽における処理によって、添加した金属塩及び汚泥中の
金属は、例えば、鉄の場合にはＦｅＯ（ＯＨ）に、アル
ミニウムの場合にはＡｌＯ（ＯＨ）にの如く一部脱水さ
れた形態となり、これが処理工程中を循環することによ
って、汚泥の沈降性や脱水性が極端に向上する。

【００１２】以上の操作を行い全工程におけるｐＨ、凝
集剤、返送汚泥等の各条件が定常状態になった時点で、
固液分離装置の底部から引き抜いた汚泥の一部は第三反
応槽を経由して連続的に第一反応槽に戻され、残りの大
部分の汚泥は静置或は遠心分離等や膜分離等の適当な手
段によって脱水濃縮処理されて最終処分される。この
際、汚泥の脱水性は非常に良好であり、本発明を適用し
ない場合の脱水後の汚泥の固形分は通常約１２〜２５重
量％程度が限界であるのに対して、本発明では脱水後の
固形分を容易に約４０〜６０重量％程度とすることが出
来、埋め立て、焼却、有価物回収等の最終の汚泥処理が
著しく経済化される。一方、浄化された処理水は非常に
高い浄化率を示し、必要に応じてｐＨ処理されて放流さ
れる。

【００１３】図２に示す実施例は、上記図１の実施例の
変形であり、図１の例における第一反応槽が２分割さ
れ、図２の第一反応槽では酸性状態で一次凝集剤として
金属塩が添加され、必要に応じて酸又はアルカリを注入
してｐＨ調整し、次の第二反応槽においてアルカリによ
ってｐＨ調整され、金属塩が一次凝集剤として作用す
る。従って、第四反応槽で処理された返送汚泥は第二反
応槽に戻される。この図２に示す実施例では、第一反応
槽が酸性状態、例えば、ｐＨ３．５以下、好ましくは
２．５〜３．０であるので、第一反応槽で過酸化水素等
の酸化剤で被処理原水中の溶存ＣＯＤ、ＢＯＤ及び色度
成分等の有機物の酸化分解を行うのに適しており、更に
金属塩凝集剤をイオン状態で排水中のＢＯＤ、ＣＯＤ及
び色度成分等の有機物と接触させることが出来、金属塩
凝集剤による有機物の凝集効果及び吸着効果が向上する
等の利点がある。尚、この例においても第二反応槽にお
けるｐＨ調整は、第四反応槽に添加するアルカリ剤によ
って行なってもよく、この場合には第二反応槽における
アルカリ添加は省略してもよい。又、第二反応槽を曝気
して、酸素を供給することで、本発明の目的である汚泥
の沈降性及び脱水性等を向上させることが出来るのは図
１の場合と同様である。

【００１４】図３に示す実施例は、上記図１の実施例と
上記図２の実施例の変形とを組み合わせた例であり、図
２の第二反応槽に相当する第五反応槽と、第三反応槽に
相当する第七反応槽との間に第六反応槽が設けられてい
る。第四反応槽で金属塩凝集剤として第一鉄を使用し、
且つ過酸化水素等の酸化剤を用いる場合には、大部分の
鉄は第二鉄となり、一部の第一鉄が残る場合がある。こ
の場合には、先ず第五反応槽のｐＨを３．０〜５．５に
調整して曝気することにより全ての鉄をＦｅＯ（ＯＨ）
とすることが出来る。この反応は第八反応槽からの返送
汚泥中の鉄分が１種の触媒となって行なわれる。第六反
応槽に送られた処理水中の第一鉄はｐＨ６〜９で曝気に
より全てＦｅＯ（ＯＨ）になる。この際にも第一反応槽
からの鉄が触媒となる。その結果各槽中の汚泥は沈降性
及び脱水性が著しく向上する。

【００１５】この実施例の前半の工程では図１に示した
と同様な処理が行われると共に、第一固液分離装置から
放流される処理水が、図２に示したと同様な処理工程で
処理され、図１に示した例の利点と図２に示した例の利
点の双方が得られる。尚、この実施例における各工程条
件等は前記図１及び図２に示す実施例と同様であるが、
後半の工程における引き抜き汚泥の一部（点線表示）
は、前半の処理工程の第一反応槽に戻してもよい。この
実施例では、処理水の浄化率が一層向上し且つ汚泥の処
理が更に容易になると共に、更に第一反応槽に注入する
金属塩凝集剤の注入量を減少させても、ＣＯＤ、ＢＯＤ
及び色度成分等の有機物に対する高い処理効果が得られ
る為、金属塩凝集剤に起因する汚泥発生量を更に少なく
することが出来る等の利点がある。

【００１６】図４に示す実施例は、上記図３に示す実施
例における第三反応槽と第八反応槽とを省略した実施例
であり、前半の工程では図１に示したと同様な処理が行
われるが、第一固液分離装置で抜き取られた汚泥の一部
が直接第一反応槽に戻される。第一固液分離装置から放
流される処理水は、前記図３に示した実施例において第
八反応槽が省略され、第二固液分離装置で抜き出された
汚泥の一部は第一、第四及び／又は第五反応槽に戻され
る。この実施例では３図に示した実施例の第三反応槽及
び第八反応槽が省略されているので、第一反応槽と第四
又は第五反応槽におけるｐＨ調整が重要となる。この実
施例においても図３に示したと同様な作用効果が奏さ
れ、最終浄化水の浄化度を低下させることなく第一凝集
剤である金属塩の使用量を減少させることが出来、従っ
て最終的に発生する汚泥（スラッジ）の量も減少させる
ことが出来る。

【００１７】本発明で処理される排水は、工業排水、家
庭用等の生活排水、産業廃棄物埋め立て地の浸出水、し
尿、糖蜜排水、発酵工業排水、畜産業における排水等等
の排水のいずれでもよく、更に本発明の方法は、上記排
水を処理した二次処理水を更に高度処理するのに極めて
有用である。又、以上の実施例で使用する各種薬剤は、
従来公知の排水処理における薬剤と同様である。例え
ば、一次凝集剤である金属塩としては、鉄、アルミニウ
ム、アルミン酸塩、銅、亜鉛、マンガン、コバルト等の
金属塩が使用され、特に鉄とアルミニウムが好ましい。
更に過酸化水素で酸化処理を併用する場合には鉄が酸化
触媒としても作用するので鉄塩を使用することが好まし
い。アルカリ又は酸としては特に限定されず、例えば、
苛性ソーダ、炭酸ソーダ、消石灰、水酸化マグネシウ
ム、硫酸等が任意に使用される。又、二次凝集剤として
は、例えば、通常使用されているポリアクリルアミド誘
導体、ポリアクリル酸誘導体、キトサン等のアニオン
系、カチオン系或はノニオン系の高分子凝集剤が使用さ
れる。、又、固液分離装置には、例えば、沈澱法、加圧
或は減圧浮上法、遠心分離法、限外濾過、精密濾過等の
いずれの方法でもよいが、通常は沈澱法又は限外濾過法
が使用される。

【００１８】

【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。実施例１図１に示す工程で行った。被処理原水は公共下水を活性
汚泥処理によって処理された二次処理水であり、汚染物
質として下記成分を含有している。ＢＯＤ：３ｍｇ／リットルＣＯＤ：１２ｍｇ／リットル全燐：４ｍｇ／リットルｐＨ：７．８

【００１９】試験用処理設備は下記の通りである。第一反応槽：容量１０リットル付属機器：急速撹拌機、ｐＨ計及び曝気２リットル／ｍ
ｉｎ．第二反応槽：容量１０リットル付属機器：緩速撹拌機固液分離装置（沈澱槽）：容量１８０リットル第三反応槽：容量０．８リットル付属機器：急速撹拌機及びｐＨ計

【００２０】先ず上記原水を、第一反応槽に６０リット
ル／Ｈｒの割合で導入し、第一及び第二反応槽の滞留量
を夫々８リットルとし、最終的に固液分離装置から処理
水が放流される様に設定した。第一反応槽には、撹拌機
を作動させつつ、第三反応槽から戻される汚泥のｐＨを
考慮しつつ、消石灰乳を第一反応槽内のｐＨが６〜７の
範囲に保たれる様にｐＨ計と連動させて注入し、更に濃
度が１０ｍｇ／リットル（Ａｌ³⁺として）になる様に一
次凝集剤としてポリ塩化アルミニウムを添加し、第二反
応槽では撹拌機を作動させつつ、濃度が１ｍｇ／リット
ルになる様に二次凝集剤として高分子凝集剤（ポリアク
リルアミド系弱アニオン性高分子凝集剤）を添加した。
更に固液分離装置（沈澱槽）の底部から汚泥を引き抜
き、その一部（第一反応槽で注入したＡｌ³⁺量の２０倍
量のアルミニウム原子を含む汚泥）を第三反応槽に導
く。撹拌機を作動させつつ、１５重量％の消石灰乳を該
反応槽のｐＨが９〜１０の範囲に保たれる様にｐＨ計と
連動させて注入し、該汚泥を第一反応槽に戻した。

【００２１】以上の全工程が定常状態になった時点で、
固液分離装置の底部から引き抜いた汚泥を１リットルの
メスシリンダーに採って静置沈澱を行い、下記表１に記
載の時間経過後、上澄み液をデカンテーションで除き、
残った沈降汚泥の濃度を測定し、下記表１の結果を得
た。比較例１汚泥返送を行わず、第一反応槽に消石灰乳を注入して第
一反応槽内のｐＨを７に調整した他は上記実施例と同一
の操作を繰り返し、同様に評価し、その結果を表１に示
した。

【００２２】

【表１】汚泥の沈降性以上の表１の結果から明らかである様に、汚泥の一部を
アルカリ処理して第一反応槽に戻す本発明発明方法によ
れば、比較例に比べて、静置時間０時間で約５倍の汚泥
の固形分濃度を示し、時間経過と共にその傾向は一層顕
著となり、２４時間経過後には約１０倍の汚泥固形分濃
度を示した。

【００２３】実施例２図２に示す工程で行った。被処理原水はし尿低希釈二段
活性汚泥処理によって処理された処理水であり、汚染物
質として下記成分を含有している。ＢＯＤ：８ｍｇ／リットルＣＯＤ：４５ｍｇ／リットル全燐：７７ｍｇ／リットル全窒素：１３ｍｇ／リットル色度：２１０度ｐＨ：８．１

【００２４】試験用処理設備は下記の通りである。第一反応槽：容量１０リットル付属機器：急速撹拌機、ｐＨ計及び気曝２リットル／ｍ
ｉｎ．第二反応槽：容量１０リットル付属機器：急速撹拌機及びｐＨ計第三反応槽：容量１０リットル、限外濾過膜の循環水槽
として使用付属機器：急速撹拌機固液分離装置（限外濾過膜）：内圧式１１ｍｍφチュー
ブラー、操作圧５Ｋｇ／ｃｍＧ、通水速度膜１本当たり
１５リットル／ｍｉｎ．、ポリオレフィン膜、分画分子
量１０万、膜面積０．８ｍ² 、３０分間に１回の割合で
ボール洗浄実施第四反応槽：容量０．８リットル付属機器：急速撹拌機及びｐＨ計

【００２５】先ず上記原水を、第一反応槽に６０リット
ル／Ｈｒの割合で導入し、第一〜三反応槽の滞留量を夫
々８リットルとし、最終的に固液分離装置から処理水が
放流される様に設定した。第一反応槽には、撹拌機を作
動させつつ、第一反応槽内のｐＨが２．５〜３．０の範
囲に保たれる様にｐＨ計と連動させて硫酸を注入し、更
に濃度が３００ｍｇ／リットル（Ｆｅ³⁺として）になる
様に塩化第二鉄水溶液を添加し、第二反応槽では撹拌機
を作動させつつ、第四反応槽から戻される汚泥のｐＨを
考慮しつつ、ｐＨ４〜５の範囲に維持される様に苛性ソ
ーダ溶液を加えた。更に固液分離装置から汚泥を引き抜
き、その一部（金属塩として注入したＦｅ³⁺量の２０倍
量の鉄原子を含む汚泥量）を第四反応槽に導く。撹拌機
を作動させつつ、２５重量％の苛性ソーダを該反応槽の
ｐＨが７〜８の範囲に保たれる様にｐＨ計と連動させて
注入し、該汚泥を第二反応槽に戻した。

【００２６】以上の全工程が定常状態になった時点で、
固液分離装置の底部から引き抜いた汚泥を１リットルの
メスシリンダーに採って静置沈澱を行い、下記表２に記
載の時間経過後上澄み液をデカンテーションで除き、残
った沈降汚泥の濃度を測定し下記表２の結果を得た。比較例２汚泥返送を行わず、第二反応槽に苛性ソーダ溶液を注入
して第二反応槽内のｐＨ調整した他は上記実施例と同一
の操作を繰り返し、同様に評価し、その結果を表２に示
した。

【００２７】

【表２】汚泥の沈降性以上の表２の結果から明らかである様に、汚泥の一部を
アルカリ処理して第二反応槽に戻す本発明発明方法によ
れば、比較例に比べて、０時間では有意の差は認められ
なかったが、時間経過と共にその汚泥固形分濃度の向上
は顕著となり、２４時間経過後には約８倍の汚泥固形分
濃度を示した。

【００２８】上記実施例２において、第一反応槽におけ
るｐＨのみを変化させた場合の引き抜き汚泥の３０分間
静置後の汚泥濃度と、最終処理水の水質を調べた結果下
記表３の結果が得られた。

【表３】第一反応槽のｐＨと汚泥濃度並びに処理水水質

【００２９】上記表３の結果からして、上記実施例２の
方法では、第一反応槽におけるｐＨは汚泥の濃縮性並び
に処理水水質に大きな関係があり、金属塩として第二鉄
塩を使用した場合には、ｐＨが３．５以下では本発明の
効果が明瞭であるが、酸の注入量を多くすることは不経
済であるので、第一反応槽におけるｐＨは２．５〜３．
０の範囲が好ましい。更に上記実施例２において、第二
反応槽におけるｐＨのみを変化させた場合の引き抜き汚
泥の３０分間静置後の汚泥濃度と、この汚泥を対象とし
たリーフテストで真空脱水した場合の脱水ケーキ濃度と
最終処理水の水質の変化を調べた結果下記表４の結果が
得られた。尚、リーフテストは濾過面積６０ｃｍ² 、濾
過吸引時間１分間及び脱水吸引時間１分間にて行った。

【００３０】

【表４】第二反応槽のｐＨと汚泥濃度並びに処理水水質

【００３１】上記表４の結果からして、上記実施例２の
方法では、一次凝集剤として第二鉄塩を用いた場合、第
二反応槽におけるｐＨは汚泥の濃縮性に大きな関係があ
り、ｐＨ３．０〜４．５の範囲において本発明の効果が
顕著である。脱水ケーキの濃度もｐＨ３．０〜５．５の
範囲では５０重量％前後と極めて高い濃度を示し、本発
明の効果が明瞭である。しかしながら、ｐＨ２．５〜
３．０の範囲では処理水中に第二鉄イオンが残留する
為、処理水質の悪化が認められた。これは、第二反応槽
の後に不図示のｐＨ調整槽を設けてｐＨを４以上にした
後固液分離することで回避することが出来る。

【００３２】実施例３図２に示す工程で行った。被処理原水はメッキ工場排水
の凝集沈澱処理水であり、汚染物質として下記成分を含
有している。ＢＯＤ：４９ｍｇ／リットルＣＯＤ：５５ｍｇ／リットルｐＨ：８．１試験用処理設備は下記の通りである。第一反応槽：容量１０リットル付属機器：急速撹拌機及びｐＨ計第二反応槽：容量１０リットル付属機器：急速撹拌機、ｐＨ計及び曝気２リットル／ｍ
ｉｎ．第三反応槽：容量１０リットル付属機器：緩速撹拌機固液分離装置（沈澱槽）：容量１８０リットル第四反応槽：容量０．８リットル付属機器：急速撹拌機及びｐＨ計

【００３３】先ず上記原水を、第一反応槽に６０リット
ル／Ｈｒの割合で導入し、第一〜三反応槽の滞留量を夫
々８リットルとし、最終的に固液分離装置から処理水が
放流される様に設定した。第一反応槽には、撹拌機を作
動させつつ、第一反応槽のｐＨが２．８前後に保たれる
様に硫酸をｐＨ計と連動させて注入し、更に濃度が２０
０ｍｇ／リットル（Ｆｅ²⁺として）になる様に塩化第一
鉄及び有効酸素換算で酸素濃度が５０ｍｇ／リットルに
なる様に過酸化水素を添加し、被処理水中のＣＯＤ、Ｂ
ＯＤ及び色度成分等をフェントン酸化によって酸化分解
した。第二反応槽では撹拌機を作動させつつ、第四反応
槽から汚泥を戻した。第三反応槽では、濃度が１ｍｇ／
リットルになる様に高分子凝集剤を添加した。更に固液
分離装置から汚泥を引き抜き、その一部（第一反応槽に
おける加えた鉄（Ｆｅ²⁺）の１０倍になる量の汚泥）を
第四反応槽に導く。撹拌機を作動させつつ、２５重量％
の苛性ソーダ水溶液を第二反応槽のｐＨが４〜５の範囲
に保たれる様にｐＨ計と連動させて注入し、該汚泥を第
二反応槽に戻した。

【００３４】以上の全工程が定常状態になった時点で、
固液分離装置の底部から引き抜いた汚泥を１リットルの
メスシリンダーに採って静置沈澱を行い、下記表５に記
載の時間経過後上澄み液をデカンテーションで除き、残
った沈降汚泥の濃度を測定し下記表５の結果を得た。比較例３汚泥返送を行わず、第二反応槽に苛性ソーダ溶液を注入
して第二反応槽内のｐＨ調整した他は上記実施例と同一
の操作を繰り返し、同様に評価し、その結果を表５に示
した。

【００３５】

【表５】汚泥の沈降性以上の表２の結果から明らかである様に、汚泥の一部を
アルカリ処理して第二反応槽に戻す本発明発明方法によ
れば、比較例に比べて、０時間〜２４時間に渡って著し
い汚泥固形分濃度の向上が認められた。上記実施例３に
おいて、第一反応槽におけるｐＨを変化させた場合の引
き抜き汚泥の３０分間静置後の汚泥濃度と、最終処理水
の水質を調べた結果下記表６の結果が得られた。

【００３６】

【表６】第一反応槽のｐＨと汚泥濃度並びに処理水水質上記表６の結果からして、上記実施例３の方法でも、第
一反応槽におけるｐＨは汚泥の濃縮性並びに処理水水質
に大きな関係があり、酸化触媒として添加した第一鉄は
過酸化水素によって第二鉄に酸化されており、実施例２
と同様にｐＨが３．５以下では本発明の効果が明瞭であ
る。又、フェントン反応自体の好ましいｐＨも３前後で
あるので、水質的にも第一反応槽におけるｐＨは２．５
〜３．０の範囲が好ましい。

【００３７】更に上記実施例３において、第二反応槽に
おけるｐＨのみを変化させた場合の引き抜き汚泥の３０
分間静置後の汚泥濃度と、この汚泥を対象としたリーフ
テストで真空脱水した場合の脱水ケーキ濃度と最終処理
水の水質の変化を調べた結果下記表７の結果が得られ
た。尚、リーフテストは濾過面積６０ｃｍ² 、濾過吸引
時間１分間及び脱水吸引時間１分間にて行った。

【００３８】

【表７】第二反応槽のｐＨと汚泥濃度並びに処理水水質上記表７の結果からして、上記実施例３の方法では、第
二反応槽におけるｐＨは汚泥の濃縮性に大きな関係があ
り、実施例２と同様にｐＨ３．０〜５．５の範囲におい
て本発明の効果が顕著である。脱水ケーキの濃度もｐＨ
３．０〜５．５の範囲では６０重量％前後と極めて高い
濃度を示し、本発明の効果が明瞭である。しかしなが
ら、ｐＨ２．５〜３．０の範囲では処理水中に第二鉄イ
オンが残留する為好ましくない。又、ｐＨ３．０〜５．
５では処理水を直接公共水域へ放流することが出来ない
ので、第二反応槽の後又は固液分離装置の後にｐＨ調整
槽を設けることが好ましい。この点は実施例１及び２に
おいても同様である。

【００３９】実施例４図３に示す工程で行った。被処理原水は廃棄物埋め立て
場浸出汚水の嫌気好気循環型活性汚泥法による処理水で
あり、汚染物質として下記成分を含有している。ＢＯＤ：１１ｍｇ／リットルＣＯＤ：２８０ｍｇ／リットル全窒素：２２ｍｇ／リットルｐＨ：７．６色度：５３０度

【００４０】試験用処理設備は下記の通りである。第一反応槽：容量１０リットル付属機器：急速撹拌機、ｐＨ計及び気曝（脱炭酸）第二反応槽：容量１０リットル付属機器：緩速撹拌機第一固液分離装置（沈澱槽）：容量１８０リットル第三反応槽：容量０．８リットル付属機器：急速撹拌機及びｐＨ計第四反応槽：容量１０リットル付属機器：急速撹拌機及びｐＨ計第五反応槽：容量１０リットル付属機器：急速撹拌機、ｐＨ計及び曝気２リットル／ｍ
ｉｎ．第六反応槽：容量１０リットル付属機器：急速撹拌機、ｐＨ計及び気曝（Ｆｅ²⁺の酸
化）第七反応槽：容量１０リットル付属機器：緩速撹拌機第二固液分離装置（沈澱槽）：容量１８０リットル第八反応槽：容量０．８リットル付属機器：急速撹拌機及びｐＨ計

【００４１】先ず上記原水を、第一反応槽に６０リット
ル／Ｈｒの割合で導入し、第一、第二、第四、第五、第
六及び第七反応槽の滞留量を夫々８リットルとし、最終
的に第二固液分離装置から処理水が放流される様に設定
した。第一反応槽には、撹拌機を作動させつつ、濃度が
２００ｍｇ／リットル（Ｆｅ³⁺として）となる様に塩化
第二鉄を加え、第三反応槽から戻される汚泥のｐＨを考
慮しつつ、硫酸又は消石灰乳を第一反応槽のｐＨが４．
０〜４．５の範囲に保たれる様にｐＨ計と連動させて注
入し、第二反応槽では撹拌機を作動させつつ、濃度が１
ｍｇ／リットルになる様に高分子凝集剤を添加した。更
に第一固液分離装置の底部から汚泥を引き抜き、その一
部を第一反応槽において加えた鉄（Ｆｅ²⁺）の１０倍に
なる量の鉄を含む汚泥を第三反応槽に導く。撹拌機を作
動させつつ、濃度１５重量％の消石灰乳を該反応槽のｐ
Ｈが７〜８の範囲に保たれる様にｐＨ計と連動させて注
入し、該汚泥を第一反応槽に戻した。

【００４２】第一固液分離装置からの処理水を第四反応
槽に導き、第四反応槽では、撹拌機を作動させつつ、濃
度が２００ｍｇ／リットル（Ｆｅ²⁺として）となる様に
塩化第一鉄溶液及び有効酸素換算で酸素濃度が４０ｍｇ
／リットルになる様に過酸化水素を添加し、反応槽のｐ
Ｈが２．８前後の保たれる様にｐＨ計と連動させながら
硫酸を注入し、処理水中のＣＯＤ、ＢＯＤ及び色度成分
をフェントン反応により酸化分解した。第五反応槽で
は、第五反応槽のｐＨ計で第八反応槽に注入する１０重
量％消石灰乳の量を制御して第五反応槽のｐＨを４〜５
に調整した。第六反応槽では、撹拌しながら空気を送り
込みＦｅ²⁺イオンをＦｅ³⁺イオンに酸化し、ｐＨ計で制
御しながら１０重量％消石灰乳を加えてｐＨを７〜８に
制御し、第七反応槽では撹拌機を作動させつつ濃度が１
ｍｇ／リットルになる様に高分子凝集剤を添加した。更
に第二固液分離装置の底部から汚泥を引き抜き、その一
部を第四反応槽においる加えた鉄（Ｆｅ⁺²）の２０倍に
なる量の汚泥を第八反応槽に導く。撹拌機を作動させつ
つ、濃度１０重量％の消石灰乳を第五反応槽のｐＨが４
〜５の範囲に保たれる様に、第五反応槽のｐＨ計と連動
させて注入し、該汚泥の５０重量％を第五反応槽に戻
し、残りの５０重量％を第六反応槽に戻した。

【００４３】以上の全工程が定常状態になった時点で、
第一及び第二固液分離装置の底部から引き抜いた汚泥を
１リットルのメスシリンダーに採って静置沈澱を行い下
記表８に記載の時間経過後上澄み液をデカンテーション
で除き、残った沈降汚泥の濃度を測定し下記表８の結果
を得た。比較例４汚泥返送（１）及び（２）を行なわず、第一反応槽と、
第五及び第六反応槽に１０重量％消石灰乳を注入してｐ
Ｈ調整を行った他は上記と同一の操作を繰り返し、同様
に評価し、その結果を表８に示した。

【００４４】

【表８】汚泥の沈降性

【００４５】実施例５図４に示す工程で行った。被処理原水は廃棄物埋め立て
場浸出汚水の嫌気好気循環型活性汚泥法による処理水で
あり、汚染物質として下記成分を含有している。ＢＯＤ：１５ｍｇ／リットルＣＯＤ：３１０ｍｇ／リットル全窒素：１８ｍｇ／リットルｐＨ：７．７色度：５９０° 試験用処理設備は下記の通りである。第一反応槽：容量１０リットル付属機器：急速撹拌機、ｐＨ計及び気曝２リットル／ｍ
ｉｎ．（脱炭酸）第二反応槽：容量１０リットル付属機器：緩速撹拌機第一固液分離装置（沈澱槽）：容量１８０リットル

【００４６】第三反応槽：容量１０リットル付属機器：急速撹拌機及びｐＨ計第四反応槽：容量１０リットル付属機器：急速撹拌機及びｐＨ計、気曝２リットル／ｍ
ｉｎ．第五反応槽：容量１０リットル付属機器：急速撹拌機及びｐＨ計、気曝２リットル／ｍ
ｉｎ．第六反応槽：容量１０リットル付属機器：緩速撹拌機第二固液分離装置（沈澱槽）：容量１８０リットル

【００４７】先ず上記原水を、第一反応槽に６０リット
ル／Ｈｒの割合で導入し、第一、第二、第三、第四、第
五及び第六反応槽の滞留量を夫々８リットルとし、最終
的に第二固液分離装置から処理水が放流される様に設定
した。第一反応槽には、撹拌機及び曝気を作動させつ
つ、濃度が１００ｍｇ／リットル（Ｆｅ^３＋として）と
なる様に塩化第二鉄を加え、２５重量％の苛性ソーダを
第一反応槽のｐＨが４．０〜４．５の範囲に保たれる様
にｐＨ計と連動させて注入し、第二反応槽では撹拌機を
作動させつつ、濃度が１ｍｇ／リットルになる様にノニ
オン系高分子凝集剤を添加した。更に第一固液分離装置
の底部から汚泥を引き抜き、その一部を返送汚泥（１）
として第一反応槽において加えた鉄（Ｆｅ^３＋）の１０
倍になる量の鉄を含む汚泥を第一反応槽に導く。第一反
応槽では撹拌機及び曝気を作動させつつ、第一反応槽内
のｐＨが４．０〜４．５の範囲に保つ。

【００４８】第一固液分離装置からの処理水を第三反応
槽に導き、第三反応槽では、撹拌機を作動させつつ、濃
度が２００ｍｇ／リットル（Ｆｅ^２＋として）となる様
に塩化第一鉄溶液及び有効酸素換算で酸素濃度が４０ｍ
ｇ／リットルになる様に過酸化水素を添加し、反応槽の
ｐＨが２．８前後の保たれる様にｐＨ計と連動させなが
ら硫酸を注入し、処理水中のＣＯＤ及び色度成分をフェ
ントン反応により酸化分解した。第四反応槽では、撹拌
及び曝気しながら、２５重量％苛性ソーダを加えてｐＨ
を４〜５に制御し、空気曝気を２リットル／ｍｉｎ．の
割合で行い第一鉄を第二鉄に酸化した。第五反応槽では
撹拌機及び曝気作動させつつ、濃度が２５重量％の苛性
ソーダを加えてｐＨを７〜８に調整した。第六反応槽で
は撹拌機を作動させつつ、濃度が１ｍｇ／リットルにな
る様に弱アニオン系高分子凝集剤を添加した。更に第二
固液分離装置の底部から汚泥を引き抜き、その一部を返
送汚泥（２）として、第三反応槽において加えた鉄（Ｆ
ｅ^２ ^＋）の１０倍になる量の汚泥を第四反応槽に導き、
且つ返送汚泥（３）として第一反応槽に加えた鉄と同量
の鉄を含む汚泥を第一反応槽に導き、第一反応槽のｐＨ
が４．０〜４．５の範囲に保つ。

【００４９】以上の全工程が定常状態になった時点で、
第一及び第二固液分離装置の底部から引き抜いた夫々汚
泥（１）及び（２）を１リットルのメスシリンダーに採
って静置沈澱を行い下記表９に記載の時間経過後上澄み
液をデカンテーションで除き、残った沈降汚泥の濃度を
測定し下記表９の結果を得た。比較例５汚泥返送（１）、（２）及び（３）を行なわず、第一反
応槽と第五反応槽にアリカリ剤でｐＨ調整を行った他
は、実施例５と同一の操作を繰り返し、同様に評価し、
その結果を表９に示した。

【００５０】

【表９】汚泥の沈降性実施例６汚泥返送（３）のみを行わず他は実施例５と同じ処理を
行った。実施例５と同様に０．５時間静置沈澱した後の
汚泥濃度、及び第一固液分離装置及び第二固液分離装置
から得られた水質を、実施例５及び比較例５と共に下記
１０表に示す。

【００５１】

【表１０】汚泥の沈降性と水質

【００５２】実施例７実施例５において、第一反応槽、第三及び第五反応槽の
ｐＨ値をそれぞれ単独で変化させた（即ち実施例５にお
ける処理操作の中で１箇所のｐＨのみを変化させ、他の
箇所ｐＨ及びその他の条件は実施例５と同じ）場合にお
けるｐＨと、引き抜き汚泥を０．５時間１リットルメス
シリンダー内で静置沈澱させた時の汚泥濃度との関係を
図５に示した。尚、図５は第一反応槽と第一固液分離装
置の汚泥との関係を、第三反応槽、第四反応槽及び第五
反応槽と第二固液分離装置の汚泥についての関係を示し
た。

【００５３】図５からして、第一反応槽と第四反応槽で
はｐＨ３．０〜５．５の範囲において高い汚泥濃縮性を
示し、第三反応槽ではｐＨ３．５以下において高い汚泥
濃縮性が得られた。第五反応槽ではｐＨ４以上において
高い汚泥濃縮性が得られた。これらの結果は第五反応槽
のｐＨ値が第四反応槽のｐＨと同じか、或は高い場合に
本発明の目的が最適に達成されており、第五反応槽は最
終処理水のｐＨを放流基準値に調整する目的だけて設置
されており、本発明では重要な構成要件ではない。実施
例５において第三反応槽に注入した塩化第一鉄に代えて
塩化第二鉄を使用した場合も、最終処理水のＣＯＤ及び
色度の値は若干悪化したが、第三反応槽及び第四反応槽
の最適ｐＨは第一鉄の場合と同様な結果となった。

【００５４】

【効果】以上の如き本発明によれば、排水の凝集沈澱方
法において、発生した汚泥の一部を被処理原水側に戻し
て循環処理することにより、最終的に得られる処理水の
浄化度が高く且つ発生する汚泥の沈降速度、濃度及び脱
水性が高く、汚泥の最終処理が容易な排水処理方法を提
供することが出来る。

【００５５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を図解的に説明する図。

【図２】本発明の方法を図解的に説明する図。

【図３】本発明の方法を図解的に説明する図。

【図４】本発明の方法を図解的に説明する図。

【図５】第一反応槽と第一固液分離装置の汚泥との関係
を、第三反応槽、第四反応槽及び第五反応槽と第二固液
分離装置の汚泥についての関係を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅家能成東京都千代田区鍛冶町１−５−７環境エンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機汚染物含有原水を反応槽に導入して
ｐＨ調整し、凝集剤として金属塩を添加して原水中の固
形分を凝集させ、該処理水を固液分離する排水処理方法
において、分離された汚泥の一部を前記反応槽に戻す工
程を繰り返し又は連続的に行うことを特徴とする排水処
理方法。
【請求項２】有機汚染物含有原水を第一反応槽に導入
してｐＨ調整し、一次凝集剤として金属塩を添加して原
水中の固形分を凝集させ、次いで第二反応槽において二
次凝集剤として高分子凝集剤を添加して更に固形分の凝
集を行い、該処理水を固液分離する排水処理方法におい
て、分離された汚泥の一部を第三反応槽においてｐＨ調
整した後、該汚泥を前記第一反応槽に戻す工程を繰り返
し又は連続的に行うことを特徴とする排水処理方法。
【請求項３】有機汚染物含有原水を第一反応槽に導入
して一次凝集剤として金属塩を添加した後ｐＨ調整し、
第二反応槽においてｐＨ調整して前記金属塩を一次凝集
剤として原水中の固形分を凝集させ、次いで第三反応槽
において二次凝集剤として高分子凝集剤を添加して更に
固形分の凝集を行い、該処理水を固液分離する排水処理
方法において、分離された汚泥の一部を第四反応槽にお
いてｐＨ調整した後、該汚泥を前記第二反応槽に戻す工
程を繰り返し又は連続的に行うことを特徴とする排水処
理方法。
【請求項４】請求項１において処理された処理水に対
して、請求項２に記載の処理工程を行うことを特徴とす
る排水処理方法。
【請求項５】いずれかの反応槽に酸化剤を添加して汚
染物質を酸化する請求項１〜４に記載の排水処理方法。
【請求項６】原水が活性汚泥方法等で二次処理された
処理水である請求項１〜５に記載の排水処理方法。