JPH1034162A

JPH1034162A - 廃水処理設備

Info

Publication number: JPH1034162A
Application number: JP19464596A
Authority: JP
Inventors: Isamu Tanaka; 勇田中
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 1998-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】懸濁廃水を固液分離して廃水処理する際に、定
期的な排泥に伴って生ずる緩速攪拌機の稼働率の低下や
処理水の水質の悪化を招くことのない経済性に優れる廃
水処理設備を提供する。【解決手段】懸濁廃水と凝集剤とを攪拌混和する、急速
攪拌機を備える混和域、混和液から懸濁物を凝集させて
分離する、互いにじゃま板にて仕切られた複数の緩速攪
拌機を具える凝集域、および凝集分離させた汚泥と上澄
み液との固液分離を行う、水中ポンプ、汚泥掻き寄せ機
ならびに溢流堰を具える沈殿域とで構成し、かつ前記凝
集域には沈殿する汚泥を他の部位に排出するための排泥
手段を設けたものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製鉄所の原料処理
工場や製錬設備あるいはその他の工場などで発生する種
々の懸濁廃水を凝集沈殿させることにより、汚泥と処理
水とに固液分離し、清浄化するために用いられる廃水処
理設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、製鉄所発生粉塵等の微粉懸濁物な
どを含む廃水（原水）を処理する方法としては次に述べ
るような方法が採用されてきた。即ち、この従来技術
は、懸濁廃水から懸濁物を分離させて除去するために、
上記原水にアルミニウム系、鉄系などの凝集剤を添加し
て懸濁物の凝集を図り、凝集によって生成する沈殿物
（汚泥）を処理水（上澄み液）と分離する方法である
（特開平７−328327号公報，特開平８−24515 号公報参
照）。

【０００３】従来の上記廃水処理法に用いられる代表的
な設備を図１に示す。図面に示すように、この設備は、
急速攪拌機７を備える混和域Ａと、互いにじゃま板９に
て仕切られた複数の緩速攪拌機８を備える凝集域Ｂと、
そして水中ポンプ10、汚泥掻き寄せ機11および溢流堰12
を備える沈殿域Ｃとで構成されている。この設備の場
合、懸濁廃水１はまず、上記混和域Ａに集められ、その
混和域Ａでは凝集剤６が添加されるとともに、急速攪拌
機７を介して混和処理が施される。その後、凝集剤６と
混和された懸濁廃水は凝集域Ｂに送られ、この凝集域Ｂ
では緩速攪拌機８にて緩速攪拌される。この緩速攪拌に
より、懸濁廃水中の懸濁物の凝集粗大化が起こる。な
お、従来の前記凝集域Ｂは底部を平坦に構成するのが普
通である。

【０００４】次に、粗大化した凝集物を含む混和液２は
沈殿域Ｃに送られ、ここで自重により沈降し、上澄み液
４と沈殿した汚泥３とに分離する。その上澄み液４は、
処理水５として系外に排出され、一方、沈殿した汚泥３
は、沈殿域Ｃ上部に取り付けられたレール13に沿って移
動する汚泥かき寄せ機11で一定方向に集められ、水中ポ
ンプ10で系外に排出される。

【０００５】一般に、廃水処理設備の凝集域は、注入の
初期には懸濁廃水中の懸濁物（コロイド粒子）はブラウ
ン運動をし、一方、このコロイド粒子が凝集して数μｍ
以上の大きな粗粒子になるとそのブラウン運動をしなく
なるのが普通である。従って、凝集物をより大きく、効
率的に形成するためには、緩速攪拌機による緩速攪拌を
行って懸濁物の粗粒子を互いに衝突させ、固着による粗
大化をはかることが必要になる。このとき、緩速攪拌機
の攪拌により与えられるエネルギーは、凝集物が壊れな
いようにするために、その固着力より過大であってはな
らず、緩速攪拌機の翼の周辺の速度を10〜60cm/sの緩速
攪拌とするのが通例である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる従来
設備の凝集域の構造については、緩速攪拌機の攪拌翼よ
り遠いほど攪拌が起こりにくく効率が悪いため、緩速攪
拌機の形状に合わせて構成することが望ましいが、施工
上の便から、一般には底部がフラットな直方体型の構造
にしてある。しかしながら、このような凝集域の構造で
は、緩速攪拌を行う際に粗大化した凝集物が沈殿を起こ
し、長期間の運転の間には、底部に大きな堆積物を形成
することになる。その結果、堆積した凝集物（汚泥）
が、緩速攪拌機の回転を妨げ、さらには緩速攪拌機の停
止や破損を招くという問題があった。また、この緩速攪
拌機の破損を防止するためには、定期的に緩速攪拌機を
止めて清掃保全を行う必要があるが、この休止の間は、
緩速攪拌機による緩速攪拌が停止する。この停止期間
は、懸濁物の凝集、粗大化が効率的に進まず、懸濁物が
浮遊し、凝集物の沈殿による固液分離が不完全となり、
処理水の水質が悪化することになる。しかも、これまで
の廃水処理設備については、凝集域において凝集沈殿し
た汚泥の堆積に起因して、上澄み液（処理水）の水質が
悪いという大きな問題もあった。

【０００７】そこで本発明の目的は、従来の廃水処理設
備における上述した問題を解消することにあり、特に、
定期的な排泥に伴って生ずる緩速攪拌機の稼働率の低下
や処理水の水質の悪化を招くことのない廃水処理設備を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記目的の
実現に向けて鋭意研究した結果、凝集域底部に凝集沈殿
した汚泥を、この凝集域から積極的に排除することが上
記課題点の解消に有効であるとの知見を得て、本発明を
完成するに至った。なお、発明者らの研究によれば、こ
の凝集域の底部に、沈殿した凝集物の排泥機構のため
に、余分な空間を設けるなどした場合、凝集域底部にま
で、緩速攪拌機による乱流が行き届かず、凝集物の粗大
化に悪影響を与えるかもしれないという懸念があった。
しかし、排泥手段を設けることによる凝集域底面構造の
変化は、凝集物の沈降性、粒径分布には影響しないとい
うことを確認した。この理由は必ずしも明らかとは言え
ないが、凝集域底部というのは、凝集域上層部に比べて
粗粒子の密度が高いため、乱流がなくとも十分に衝突、
固着による凝集物の粗大化が行われるためと考えられ
る。

【０００９】このような知見の下に構成される本発明の
廃水処理設備は、懸濁廃水を汚泥と処理水とに固液分離
して清浄化する設備であって、この設備を、懸濁廃水と
凝集剤とを攪拌混和する、急速攪拌機を備える混和域、
混和液から懸濁物を凝集させて分離する、互いにじゃま
板にて仕切られた複数の緩速攪拌機を備える凝集域、お
よび凝集分離させた汚泥と上澄み液との固液分離を行
う、水中ポンプ、汚泥掻き寄せ機ならびに溢流堰を備え
る沈殿域とで構成し、かつ前記凝集域には沈殿する汚泥
を他の部位に排出するための排泥手段を設けたものであ
る。

【００１０】そして、本発明においては、上記排泥手段
として、凝集域の底部を沈殿域に向けて下り傾斜にすると共
に、汚泥掻き寄せ機を取付けて構成されたもの、凝集域の底部に敷設したベルトコンベヤーと、該コン
ベヤーエンドに付帯して設けた圧力水噴射装置によって
構成されたもの、凝集域の底部を沈殿域に向けて下り傾斜にすると共
に、その傾斜面に沿って噴射する圧力水噴射装置を設け
て構成されたもの、凝集域の底部に１以上の汚泥排出ポンプを配設して構
成されたもの、がそれぞれ有利に適合しうるものであ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】図２および図３は、本発明にかか
る凝集沈殿を利用した廃水処理設備の一備体例であり、
図１と同じ符号を付したものは同じ構成を示す。即ちこ
の設備は、急速攪拌機７を備える混和域Ａと、互いにじ
ゃま板９にて仕切られた複数の緩速攪拌機８を備える凝
集域Ｂと、水中ポンプ10、汚泥掻き寄せ機11および溢流
堰12を備える沈殿域Ｃとで構成されている。かかる本発
明の設備においても、懸濁廃水１はまず、上記混和域Ａ
に集められ、その混和域Ａでは凝集剤６が添加されると
ともに、急速攪拌機７を介して混和処理が施される。そ
の後、凝集剤６と混和された懸濁廃水は凝集域Ｂに送ら
れ、この凝集域Ｂでは緩速攪拌機８にて緩速攪拌され
る。この緩速攪拌により、懸濁廃水中の懸濁物の凝集粗
大化が起こる。

【００１２】本発明のかかる廃水処理設備においては、
上記凝集域Ｂの底部の構造を以下に説明するように構成
する。即ち、底部は沈殿域Ｃに向かって下り傾斜となる
ようにする。底部をこのように構成すると、沈降した汚
泥（凝集物）はその自重により沈殿域Ｃに向けて移動し
やすくなるようにする。しかも、この凝集域Ｂの底部に
は汚泥かき板15を設け、沈降した汚泥（凝集物）を沈殿
域Ｃ側に掻きだすようにする。上記汚泥掻き板15は、た
とえば制御機18によって運転制御されるウィンチ16およ
びワイヤー17によって、レール13a 上を傾斜底部14に沿
って往復動する構造のものなどが好適に用いられる。な
お、この汚泥かき寄せ機構の運転は、タイマーまたは汚
泥界面計を介して自動制御して行う。

【００１３】図４は、本発明の他の実施形態を示すもの
である。この実施形態における凝集域Ｂは、底部がフラ
ットに構成されているものの、ここにベルトコンベヤー
19を敷設し、沈降した汚泥（凝集物）をこのベルトコン
ベヤー19上に受け止めて一定方向にに移送できるように
し、さらにこのコンベヤーエンドに付帯して設けた圧力
水噴射装置20によって搬送汚泥を沈殿域側に排出するよ
うに構成されている。

【００１４】図５は、本発明にかかる廃水処理設備のさ
らに他の実施形態を示すものである。この例では、凝集
域Ｂの底部は沈殿域Ｃに向かって下り傾斜となるように
構成されており、このことにより沈降した汚泥（凝集
物）はその自重により沈殿域Ｃ側に移動しやすくなると
ともに、この傾斜底面に沿って沈殿域Ｃを指向する圧力
水噴射装置20を併設した構造になっており、この圧力噴
射による助勢によって沈降した汚泥（凝集物）を沈殿域
Ｃ側に押し出すようにしたものである。

【００１５】図6(a)は，本発明にかかる廃水処理設備の
さらにまた他の実施形態を示すものである。図6(a)に示
すように、この例では、凝集域Ｂの底部は、フラットに
構成されており、ここに１台以上の汚泥排出のための水
中ポンプ10a,10b,10c を列設し、沈降した汚泥（凝集
物）をそれぞれの水中ポンプ10a,10b,10c にて個別に系
外に排出するように構成されている。なお、上記水中ポ
ンプ10a,10b,10c は、図6(b)に模式的に示すように、凝
集域の底部に沿って水流の向きと直交する方向に往復移
動する形成にすることが好ましい態様である。

【００１６】以上説明したように、本発明にかかる凝集
域Ｂの構成によれば、ここで粗大化した凝集物は、ここ
から直接系外に排出される他、この凝集域Ｂに滞留する
ことなく速やかに沈殿域Ｃに移送され、ここで上澄み液
４と汚泥３とにきれいに固液分離したのち排出される。
即ち、上澄み液４は処理水５として系外に流出し、沈殿
した汚泥３は沈殿域Ｃ上部に取り付けられたレール13に
沿って移動する汚泥かき寄せ機11で集められ、汚泥排出
のための水中ポンプ10で系外に排出される。

【００１７】このように、本発明は、凝集域Ｂに排泥手
段を備えることにより、凝集域での沈降汚泥の堆積を防
止し、緩速攪拌機の破損、凝集不良による処理水質悪化
を防ぐことができるようになると同時に、運転時の性能
も十分に確保できるという特徴がある。

【００１８】

【実施例】図１に示す従来の廃水処理設備を用いて、熱
延鋼板にスプレーした後の廃水を処理した。このときの
沈殿域からのオーバーフロー水中の懸濁浮遊物（ｓｓ）
の濃度の時間変化を図7(a)に示す。この従来処理設備に
おいては、緩速攪拌機破損の防止のために、２ヵ月に１
回程度緩速攪拌機の運転を停止（３日間）し、沈降した
凝集物のかきだし、緩速攪拌機の交換を行う必要があっ
た。しかも、懸濁浮遊物の濃度の上昇を招き、処理水の
水質が悪化した。これに対し、図２、図３に示す構造を
採用した本発明に従う廃水処理設備によって、熱延鋼板
にスプレーした後の廃水を処理した場合の、沈殿域から
のオーバーフロー水中の懸濁浮遊物の濃度の時間変化を
図7(b)に示す。即ち本発明によれば、従来設備のよう
に、フロキュレーターを停止する頻度が少なく、稼働率
が向上し、処理水の水質の悪化もなかった。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、凝
集域における汚泥（凝集物）の堆積を効果的に防止する
ことができるので、効率のよい汚泥処理が可能となり、
緩速攪拌機の運転停止により引き起こされる処理水質の
悪化を防ぎ、緩速攪拌機の破損を補修するためにかかる
費用を著しく低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の凝集沈殿による廃水処理設備を示す側面
図。

【図２】本発明にかかる凝集沈殿による廃水処理設備を
示す側面図。

【図３】図２に示す廃水処理設備の平面図。

【図４】本発明にかかる凝集沈殿による他の廃水処理設
備を示す側面図。

【図５】本発明にかかる凝集沈殿による他の廃水処理設
備を示す側面図。

【図６】本発明にかかる凝集沈殿による他の廃水処理設
備を示す図。

【図７】凝集沈殿による廃水処理設備のオーバーフロー
中の懸濁浮遊物の濃度の時間変化。

【符号の説明】

Ａ混和域Ｂ凝集域Ｃ沈殿域１懸濁廃水２混和液３汚泥４上澄み液５処理水６凝集剤７急速攪拌機８緩速攪拌機９じゃま板 10 10a 10b 10c 水中ポンプ 11 汚泥掻き寄せ機 12 溢流堰 13 13a レール 14 傾斜底部 15 掻き板 16 ウィンチ 17 ワイヤー 18 制御盤 19 ベルトコンベヤー 20 圧力水噴射装置

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Ｂ０１Ｄ 21/24 Ｂ０１Ｄ 21/24 Ｍ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】懸濁廃水を汚泥と処理水とに固液分離して
清浄化する設備であって、この設備を、懸濁廃水と凝集
剤とを攪拌混和する、急速攪拌機を備える混和域、混和
液から懸濁物を凝集させて分離する、互いにじゃま板に
て仕切られた複数の緩速攪拌機を備える凝集域、および
凝集分離させた汚泥と上澄み液との固液分離を行う、水
中ポンプ、汚泥掻き寄せ機ならびに溢流堰を備える沈殿
域とで構成し、かつ前記凝集域には沈殿する汚泥を他の
部位に排出するための排泥手段を設けたことを特徴とす
る廃水処理設備。
【請求項２】上記排泥手段が、凝集域の底部を沈殿域に
向けて下り傾斜にすると共に、汚泥掻き寄せ機を取付け
て構成されたものである請求項１に記載の設備。
【請求項３】上記排泥手段が、凝集域の底部に敷設した
ベルトコンベヤーと、該コンベヤーエンドに付帯して設
けた圧力水噴射装置によって構成されたものである請求
項１に記載の設備。
【請求項４】上記排泥手段が、凝集域の底部を沈殿域に
向けて下り傾斜にすると共に、その傾斜面に沿って圧力
水を噴射する圧力水噴射装置を設けて構成されたもので
ある請求項１に記載の設備。
【請求項５】上記排泥手段が、凝集域の底部に１以上の
汚泥排出ポンプを配設して構成されたものである請求項
１に記載の設備。