JPH11138189A

JPH11138189A - 水浄化装置

Info

Publication number: JPH11138189A
Application number: JP30720297A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Iwase; 拓岩瀬; Teiji Tanaka; 定司田中; Noriyo Nishijima; 規世西嶋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 1999-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】原水のSS濃度や水温の変化があっても、生物
処理装置を効率よく動作させ、また生物処理装置で溶存
酸素不足が生じないようにする。【解決手段】制御部３００は、水温計９で検出した水
温に対して生物処理装置２００が効率よく動作する浮遊
物質濃度を求め、この濃度のオーバーフロー水が浮上分
離装置１００からオーバーフロー水として送水されるよ
うに気泡発生装置１３による気泡注入量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水浄化装置に係わ
り、特に浮遊物質の濃度や水温が大きく変化する汚水の
処理に適した水浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】汚濁した水から浮遊物質（以下、SSとい
う）を除去する固液分離技術として、従来より各種の手
法が提案・実施されている。その主要な技術の１つとし
て、気泡を利用した加圧浮上分離装置がある。これは、
気泡の付着力によりSSを捕獲し、浮力により水面に浮上
させて分離する装置である。また、固液分離技術とは別
の方法を用いた水浄化装置として、微生物を利用した生
物処理装置がある。これは、微生物が汚水中のSSを捕獲
・分解し、さらに汚水中に溶解するリンや窒素を消化す
ることにより、水を浄化する装置である。また、浄化性
能を向上させる技術としては、生物処理槽を多段にする
技術が公知である。さらにこれらの加圧浮上分離装置と
生物処理装置を組み合わせた装置として、特開平5-1771
99号が公知である。これは、装置の小型化と処理時間短
縮を目的としており、加圧浮上分離装置でSSを浮上分離
したのち、その処理水を生物処理装置に送水する構造を
有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】水浄化装置の浄化対象
となる汚水としては、湖沼水や生活下水等、種々のもの
がある。このうち、湖沼水の場合には、SSの濃度や水温
は時間・季節によって大きく変化しうる。例えば、湖沼
汚染の代表的原因であるアオコが夏期のある期間だけ大
発生する場合には、その間だけSSの濃度が特に大きくな
る。この変化は、浮遊物質濃度（以下、SS濃度という）
にして数〜数100mg/Lの範囲にわたる。また、水温の変
化例としては、例えば霞ヶ浦の場合には、年間を通じて
数〜約30℃の範囲にわたる。また、降水等により水温が
一時的に数℃低下する場合もあり得る。

【０００４】このようにSS濃度及び水温が大きく変化す
る汚水を、加圧浮上分離装置と生物処理装置の組み合せ
で処理しようとすると、生物処理装置の次の点が問題と
なる。まず、生物処理装置は、水温やSS濃度等の因子が
その性能に支配的な影響をもつことである。即ち、生物
処理装置の処理性能（除去率）が水温とSS濃度により大
きく変化する。従って、特開平5-177199号のように、対
象としているのは下水であり、その水温やSS濃度の広範
囲な変化はない場合はよいが、これらの因子が広範囲に
変化する場合については十分に機能しないことがある。
また、生物処理装置は、水浄化行程で水中に溶存した酸
素を消費する。よって、浄化能力を向上させるために生
物処理槽を直列多段にした場合、後段の生物処理槽に送
水される水は、１段目の生物処理槽で溶存酸素を消費す
る分だけ溶存酸素の濃度が低い。１段目で消費する溶存
酸素が多いと、２段目で必要な溶存酸素に満たないとき
がある。この場合、２段目以降の生物処理槽はその性能
を十分に発揮できないという課題がある。

【０００５】そこで、本発明の目的は、湖沼水のように
水温やSS濃度が広範囲に変化する場合や溶存酸素量が多
量に消費される場合でも、高い除去率で運転することの
できるようにした、加圧浮上分離技術と生物処理技術を
併用した水浄化装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、浮上分離槽内を流れる原水に気泡注入
手段で微細な気泡を注入し、原水中に含まれる浮遊物質
に気泡を付着させて浮遊物質を浮上させ、浮遊物質の濃
度の高いオーバーフロー水と濃度の低い希釈水とに分離
するための浮上分離装置と、該浮上分離装置からのオー
バーフロー水を生物処理するための生物処理装置と、
原水中の浮遊物質濃度を検出するための濃度検出手段
と、原水の水温を検出するための温度検出手段と、前記
濃度検出手段及び温度検出手段の検出結果に応じて前記
生物処理装置に送水する水の送水濃度を制御する制御手
段と、を備えたことを特徴とする水浄化装置を開示す
る。

【０００７】また、本発明は、前記制御手段が、前記濃
度検出手段及び前記温度検出手段により検出された原水
の浮遊物質濃度及び水温から、予め用意された前記生物
処理装置の特性データを参照して当該生物処理装置の処
理に適した前記送水濃度を決定することを特徴とする水
浄化装置を開示する。

【０００８】また、本発明は、前記制御手段が、前記温
度検出手段により検出された原水の水温と前記生物処理
装置の特性から、計算により、当該生物処理装置の処理
に適した前記送水濃度を決定することを特徴とする水浄
化装置を開示する。

【０００９】また、本発明は、前記制御手段が、前記生
物処理装置に送水する水の送水濃度を、前記浮上分離装
置への気泡注入量を制御することにより前記決定した送
水濃度とするように制御することを特徴とする水浄化装
置を開示する。

【００１０】また、本発明は、前記制御手段が、前記生
物処理装置に送水する水の送水濃度を、前記オーバーフ
ロー水の流量を制御することにより前記決定した送水濃
度とするように制御することを特徴とする水浄化装置を
開示する。

【００１１】また、本発明は、前記浮上分離装置で分離
された希釈水を前記生物処理装置へ導くための希釈水パ
イプと、該希釈水の浮遊物質濃度を検出するための希釈
水濃度検出手段と、前記希釈水を前記生物処理装置へ送
るか送らないかを切り換えるための第１の切り換え手段
と、前記浮上分離装置からのオーバーフロー水を前記生
物処理装置へ送るか送らないかを切り換えるための第２
の切り換え手段とを付加するとともに、前記制御手段
は、前記濃度検出手段により検出した原水の浮遊物質濃
度が前記原水の検出温度から決定した送水濃度よりも大
きいときは、前記第２の切り換え手段により前記オーバ
ーフロー水の前記生物処理装置への送水を止め、かつ前
記第１の切り換え手段により前記希釈水を前記生物処理
装置へ送水し、さらに前記希釈水濃度検出手段による検
出値を用いて前記希釈水の濃度が前記決定した送水濃度
となるように前記浮上分離装置への気泡注入量を制御す
ることを特徴とする水浄化装置を開示する。

【００１２】さらに、本発明は、前記生物処理装置が直
列に接続された複数の装置から成っている場合に、前記
希釈水を２段目以降の生物処理装置の各々へ送水する送
水手段を付加したことを特徴とする水浄化装置を開示す
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１及び図２は、本発明になる水
浄化装置の構成例を示すもので、図１は断面図、図２は
上面図であり、この水浄化装置は、浮上分離装置１０
０、生物処理装置２００、及び制御部３００により構成
されている。浮上分離装置１００は、一端が水源から原
水を送水するポンプ２にパイプ８を介して接続された浮
上分離槽１と、浮上分離槽１内の水面の水をオーバーフ
ローさせる堰部５と、堰部５からオーバーフローした水
を浮上分離装置２００に送水するパイプ６と、パイプ８
にその吐き出し口が接続された気泡発生装置１３と、浮
上分離槽１の下部の水をバルブ３９を通して排出するパ
イプ１１と、浮上分離槽１の底部に沈殿した汚泥を排出
するドレンバルブ１２と、パイプ８に取り付けられたバ
ルブ３、水温計９、パイプ内を流れる水のSS濃度を測定
するセンサー１０等から成っている。センサー１０とし
ては、例えば、原水中の光の吸光度から水の濁りの程度
を測定する公知の濁度計や水中に浮遊する粒子の個数や
粒径を測定する粒度分布測定装置を用いればよい。生物
処理装置２００は、生物処理槽４と、生物処理槽４内に
収納されるろ材３８と、浮上分離装置１００からパイプ
６を介して送水される水を受けるロート７と、生物処理
槽４より水を排出するパイプ１４から構成されている。
制御部３００は、原水の水温、SS濃度に応じて気泡発生
装置１３の気泡量を制御する。

【００１４】浮上分離装置１００は、一般的に、図３に
示すように、注入する気泡量と水面付近のSS濃度と原水
濃度の比（以下、濃縮度という）の関係を有する。気泡
注入量が大きいほど、濃縮度が大きいのはSSと気泡との
接触する確率が大きいからである。一方、生物処理装置
２００は、図４に示す如く、その性能（除去率）は、水
温とSS濃度により大きく変化する。水温の低下に伴い、
生物処理槽４内の活動が低下し、除去率は低下する傾向
にある。また、SS濃度は所定の濃度になると除去率の上
限値を迎え、それ以上の濃度になると低下傾向を示す。
これは、生物処理装置内の生物処理活動により汚水中の
溶存酸素が枯渇するためであると考えられる。

【００１５】次に、上記構成の水浄化装置による原水の
浄化行程および作用を、図１〜図４とともに、図５に示
した運転方法のフローチャートを用いて説明する。図５
のフローチャートにおいて、図４に示した生物処理装置
２００の性能は既知であり、制御部３００内のデータベ
ースに、検索可能なようにして格納されているものとす
る。また同様に、図３の特性もデータベースに格納され
ているものとする。このフローチャートは制御部３００
により周期的に実行される。まず、原水ポンプ２が駆動
して原水の取水が開始されると、水温計９、濁度計１０
により、配管８内を流れる原水の水温TとSS濃度Aがそれ
ぞれ検出される（５０１）。次にこの検出結果の内の水
温Tと生物処理装置の性能を示す図４の特性より、水温T
での最大除去率が得られるSS濃度Sが検索される（ステ
ップ５０２）。次に濁度計１０により、検出された原水
のSS濃度Aが、ステップ５０２で決定されたSS濃度S以上
であるかどうかが判定され（ステップ５０３）、判定が
満たされない場合には、濃縮度S/Aを演算し、浮上分離
装置の性能を示す図３の特性より、濃縮度S/Aを達成す
る気泡注入量Bを決定する（ステップ５０５）。また、
ステップ５０３で最適なSS濃度Sよりも検出されたSS濃
度Aが大きかったときは、気泡注入量Bを０とする（ステ
ップ５０４）。こうして、ステップ５０５または５０４
で気泡量Bが決定されると、それに見合った制御信号を
気泡発生装置１３に出力する（ステップ５０６）。こう
して気泡量Bに調整された気泡水が生成され、濃縮度S/A
であるオーバーフロー水ができる。なお、ステップ５０
４へ進んだときには、気泡発生装置１３を停止し、気泡
を発生させないようにしているが、これはこの場合、SS
濃度を原水より大きくするとますます生物処理装置の性
能が低下するからである。そして、このときは浮上分離
装置１００は機能しないこととなるので、原水は浮上分
離槽１内を通り抜け、後段の生物処理装置２００に送水
される。

【００１６】以上のようにして気泡発生装置１３の気泡
発生量が決定されるが、この気泡発生装置１３は、気泡
量Bが０でないときは、供給される原水に多量の空気を
溶解し、気泡発生装置１３内と吐き出し口の圧力差によ
り、溶解した空気が微細な気泡として析出し、気泡量B
を含んだ気泡水を生成する。こうして気泡量Bに調整さ
れた気泡水は、パイプ８から流れてきた原水と混合し、
浮上分離槽１中に供給される。この気泡は浮上分離槽１
内で、原水に含まれるSSに付着し、気泡の付着したSS
は、気泡の浮力により浮上分離槽１の水面付近に浮上す
る。水面に浮上したSSにより、水面付近の水はSS濃度が
上昇し、生物処理装置２００の除去率が検出温水温度T
で最大となるSS濃度Sとなる。SS濃度Sとなった水面の水
は、堰部５からオーバーフローする（以下、適宜オーバ
ーフロー水という）。オーバーフロー水はパイプ６、ロ
ート７を介して生物処理槽４に供給される。濃縮された
オーバーフロー水は、生物処理槽４内に収納されたろ材
３８に形成された微生物の作用により、浄化されるが、
このときのSSの除去率は極めてよい値となっている。こ
うして浄化された水は、パイプ１４より排出され、一
方、浮上分離槽１内で水面付近の水を濃縮したことによ
り、SS濃度の低下した浮上分離槽１内下部の水は、パイ
プ１１より排出される。また、浮上分離槽１で浮上分離
せずに沈殿した比重の大きいSSは、適宜ドレンバルブ１
２より排出される。

【００１７】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、原水のSS濃度や水温が変化しても、これに応じて気
泡発生装置１３の発生する気泡量を自動的に調整し、後
段の生物処理装置２００にとって最大除去率を達成でき
るSS濃度の水を送水することができる。したがって、原
水のSS濃度や水温の変化に対応した水浄化装置を提供で
きる。また、浮上分離槽１を、図１の如く底部を逆円錐
形とすれば、旋回の効果により比重の大きい粒子は中心
に集まりつつ沈降し底部に集積させることができる。従
って図１の浮上分離装置１００を用いれば、上述の効果
にさらに加えて、生物処理装置２００の目詰まりの原因
のひとつである大粒子を除去することができる。但し、
底部の形状は単純な逆円錐形ではなくなるが、浮上分離
装置１００として円筒形状ではなく、箱形の形状の装置
とすることもできる。

【００１８】図６は、本発明になる水浄化装置の別の構
成例を示したもので、全体の構成は図１、図２と同様で
あるが、浮上分離装置１００の堰部５の構成に特徴があ
り、図６はその特徴とする部分のみを図示している。同
図において、堰部５は、円筒型のみね２８と、みねの底
板２９と、オーバーフローした水を送水するパイプ３１
と、パイプ３１と底板２９をシールするシール部材３０
と、底板２９に接続するネジ棒２５と、ネジ棒２５を上
下に駆動する駆動部２６と、駆動部２６を支える支え部
材２７により構成される。支え部材２７は、浮上分離装
置１００の浮上分離槽１に接続し固定されている。Wは
浮上分離槽１内の水面を示す。

【００１９】浮上分離槽１内のSS濃度は、前述したよう
に水深方向のSS濃度分布を有する。図７はその様子を図
示したもので、水面に近いほどSS濃度が高い。従って、
水面部分をオーバーフローさせればSS濃度の低い部分が
水面になる。水面の水のオーバーフロー流量が大きい程
濃縮度は図８に示すように低下する。そこで図６に示し
た構造において、みね２８の高さを可変とすることによ
り、水面の水のオーバーフロー量を制御することができ
るので、例えばみね２８の高さが高く、みね２８と水面
Wとの間隔を小さくすると、水面付近の水だけをオーバ
ーフローすることとなり、オーバーフロー流量は小さ
い。したがってこのときは図８より、濃縮度の大きい水
が生物処理装置へ送られる。逆にみね２８の高さが低
く、みね２８と水面Wとの間隔が大きいと、オーバーフ
ロー流量は大きいので、図８より生物処理装置へ送られ
る水の濃縮度は小さくなる。よって、オーバーフロー流
量を制御することにより、濃度の調節が可能である。

【００２０】みね２８の高さの位置決めは、駆動部２６
がネジ棒２５を上下に移動させることにより行う。駆動
部２６は、例えば、モーターとギアが収納され、モータ
ーの回転によりネジ棒２５のネジ部にギアをかませてネ
ジ棒２５を上下に移動する形式にすればよい。ネジ棒２
５が上下に移動することにより、ネジ棒２５に固定され
た底板２９、みね２８も上下に移動する。水面Wからオ
ーバーフローした水は、一端、底板２９とみね２８によ
り構成される桶型の部分に収納され、パイプ３１に流入
する。シール部材３０により、収納したオーバーフロー
水が浮上分離槽１に漏洩することはない。パイプ３１よ
り送水されたオーバーフロー水は、図１のパイプ６を介
して、生物処理装置２００へと送水される。

【００２１】図９は、図６に示した構成例の運転方法を
示すフローチャートである。このフローチャートに従っ
た制御は、やはり図１の制御部３００により周期的に実
行される。但しここでは、生物処理装置２００の性能を
示す図４の特性が未知であるものとする。また図８の特
性は、制御部３００内のデータベースに格納されている
ものとする。まず、原水ポンプ２が駆動して原水の取水
が開始されると、水温計９、濁度計１０により、配管８
内を流れる原水の水温TとSS濃度Aがそれぞれ検出される
（ステップ９０１）。次に、この検出結果の内の、原水
の水温Tと生物処理装置固有の既知なる因子（例えば、
大きさ、保有生物量等）とから、水温Tにおいて最大除
去率を得られるSS濃度Sが演算される（ステップ９０
２）。ここでの演算方法としては、例えばＴＯＣ（全有
機濃度）に対する処理性能の計算方法として示された豊
田、神吉、「担体流動床法による排水処理過程の動力学
的考察」、環境技術vol.23,No.7(1994)に示された方法
を利用すればよい。次に、濁度計１０によって検出され
た原水のSS濃度Aが、ステップ９０２で決定されたSS濃
度S以上であるかどうかが判定され（ステップ９０
３）、判定が満たされない場合には、濃縮度S/Aを演算
し、浮上分離装置の性能を示す特性図８より濃縮度S/A
を達成するオーバーフロー流量qを決定し、これに対応
するみね２８の高さを決定する（ステップ９０５）。水
面Wとみね２８の位置関係により、水面の水のオーバー
フロー流量が決まり、濃縮度S/Aのオーバーフロー水が
得られる。またステップ９０３の判定が満たされる場合
には、気泡注入量Bをゼロ、すなわち、気泡を注入しな
いように設定する（ステップ９０４）。上記ステップ９
０４、９０５が終了すると、ステップ９０６に移り、み
ね２８の高さを制御する信号あるいは気泡発生装置のon
/offを制御する信号を出力し、このフローを終了する。

【００２２】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、原水のSS濃度や水温がある範囲で変化しても、これ
に応じてみね２８の位置決めをすることにより、後段の
生物処理装置２００にとって最大除去率を達成できるSS
濃度の水を送水することができる。したがって、原水の
SS濃度や水温の変化に対応した水浄化装置を提供でき
る。

【００２３】なお、図１、図２に示した構成例の場合に
も、浮上分離槽１内に供給される水の流量を一定とすれ
ば、バルブ３９の開度によりオーバーフロー流量を制御
することが可能である。あるいはバルブ３９をポンプに
置き換えれば、このポンプとポンプ２との流量差がオー
バーフロー水の流量となる。したがって、図８に示した
特性に従ってこれらのポンプの流量差による流量制御を
行っても図６、図９の構成例と同様の効果を得ることが
できる。図１０は、この実施の形態における運転方法を
示すフローチャートで、ここでは生物処理装置２００の
性能を示す図６のデータがあらかじめデータベースとし
て既知であるものとする。図１０のステップ１００１〜
１００３までの処理は図５のステップ５０１〜５０３と
同じである。ステップ１１０３において判定が満たされ
ない場合には、濃縮度S/Aを演算し、浮上分離装置の性
能を示す特性図８のデータより濃縮度S/Aを達成するオ
ーバーフロー流量qを決定し、バルブ３９の開度を決定
する（ステップ１１０５）。浮上分離槽１内に供給され
る水の流量が一定であれば、バルブ３９の開度によりオ
ーバーフロー水の流量を制御することができる。また、
ステップ１１０３にて判定が満たされる場合には、気泡
注入量Bをゼロ、すなわち、気泡を注入しないように設
定する（ステップ１１０４）。そして上記ステップ１１
０４または１１０５が終了すると、ステップ１１０６に
移り、バルブ３９の開度を制御する信号あるいは気泡発
生装置のon/offを制御する信号を出力し、このフローを
終了する。以下、同じ処理を繰り返すことにより生物処
理装置２００にオーバーフロー水が送水され、効率のよ
い浄化処理が行われる。以上説明したように、本実施の
形態によれば、原水のSS濃度や水温がある範囲で変化し
ても、これに応じてバルブ３９の開度および気泡発生装
置１３のon/offを制御することにより、後段の生物処理
装置２００にとって最大除去率を達成できるSS濃度の水
を送水することができる。したがって、原水のSS濃度や
水温の変化に対応した水浄化装置を提供できる。また、
前述したように、バルブ３９をポンプに置き換えた形式
の場合には、バルブ３９の開度による流量制御を、ポン
プの流量制御に置き換えれば、同様の効果を得ることが
できる。

【００２４】図１１は、本発明になる水浄化装置のさら
に別の構成例を示すもので、浮上分離装置１００と、３
個の生物処理装置２１０、２２０、２３０、及び制御部
３００から構成されている。生物処理装置２１０、２２
０、２３０は、それぞれ生物処理槽１５、１６、１７及
び、ロート７、２１、２４から成っており、生物処理装
置２１０、２２０はパイプ２２で接続され、生物処理装
置２２０、２３０はパイプ２３で接続され、浄化された
水は生物処理装置２３０に接続されたパイプ１４から排
出される。また、浮上分離装置１００のパイプ１１とパ
イプ２２とはパイプ１８及びバルブ４０を備えたパイプ
１９を介して接続され、さらにパイプ１１とパイプ２３
とはパイプ１８及びバルブ４１を備えたパイプ２０を介
して接続されている。さらにパイプ２２、２３は、それ
ぞれ溶存酸素計４２、４３を備えており、これらは市販
のものでよい。本構成例の動作概要は次のとおりであ
る。まず、浮上分離装置１００で浮上分離される水は、
気泡発生装置１３の効果により、空気を多量に溶解して
いる。さらに、浮上分離槽１で浮上しきれない気泡は、
パイプ１１から排出される希釈水に残留する。したがっ
て、この希釈水は溶存酸素に富んでいる。一方、生物処
理装置２１０から排出される水は、生物処理槽１５内に
収納されているろ材に付着した微生物の活動により、ロ
ート７より流入するオーバーフロー水中の溶存酸素を消
費する。このオーバーフロー水のSS濃度が高いほど、溶
存酸素の消耗は大きい。したがって、パイプ２２より排
出する水は、生物活動で消費された分だけ、溶存酸素が
少ない。これは生物処理装置２２０から排出される水に
ついても同様である。そこで本構成例では、溶存酸素に
富んだパイプ１１の希釈水を、パイプ１８、１９、２０
を介してパイプ２２、２３へ送って、パイプ２２、２３
内の水と混合してその溶存酸素量を回復させ、こうして
後段の生物処理装置２２０、２３０の処理性能を向上さ
せるようにしている。

【００２５】図１２は、図１１の構成例の運転方法を示
すフローチャートで、とくに生物処理装置２２０へ流入
する水にパイプ１９を介して混合する希釈水の量をバル
ブ４０の開閉により制御する方法を示している。この制
御はやはり制御部３００により実行され、まず、生物処
理装置２２０に流入する水に必要な溶存酸素量Ｄ１と、
バルブ４０の開度ｘを設定する（ステップ１１０１）。
Ｄ１は、手入力により設定してもよいし、またその大き
さは例えば、水の飽和溶存酸素量に設定する。次に溶存
酸素計４２からパイプ２２内を流れる溶存酸素量Ｄを検
知し（ステップ１１０２）、検知した値が設定値Ｄ１以
上であるかどうか判定する（ステップ１１０３）。判定
が満たされない場合には、バルブ４０の開度を△ｘだけ
大きくし、パイプ１１よりパイプ１８を介して分岐した
希釈水が、パイプ１９よりパイプ２２に流入する水の流
量が増加するようにする（ステップ１１０５）。また、
判定が満たされる場合には、バルブ４０の開度を△ｘだ
け小さくし、パイプ２２に流入する水の流量が減少する
ようにする（ステップ１１０４）。そしてステップ１１
０２以下を繰り返すことにより、生物処理装置２２０へ
流入する水には生物活動に必要とする十分な量の溶存酸
素が含まれ、処理効果を高く維持することができる。生
物処理装置２３０へ流入する水についても、バルブ４１
に対して図１１と同様な制御を行うことで、やはり処理
効果を高く維持することができる。なお、図１１では制
御部１００は、図１２に関わる制御のみを行うように図
示しているが、これは図１、２と同様に気泡発生装置１
３等の制御も行うことはいうまでもない。

【００２６】図１３は、本発明になる水浄化装置のさら
に別の構成例を上から見た図として示すものである。こ
れは図１、図２で示した構成例と類似しているが、さら
にバルブ３４を備えパイプ１１から分岐するパイプ３
３、及びバルブ３６を備えパイプ６から分岐するパイプ
３７とを付加した構成となっている。この構成におい
て、浮上分離装置１００は濃縮水を生成すると同時に、
希釈水も生成している。図１１に示した構成例では、こ
の希釈水に含まれる豊富な溶存酸素を多段接続された生
物処理装置の二段目とそれ以降で利用するものであった
が、本構成例では原水のSS濃度Aがその時の原水温度Tに
対する最適なSS濃度より大きいときに、図５、図９のよ
うに気泡注入量Bを０とするのではなく、上記希釈水を
利用してより効率よく生物処理装置２００が動作するよ
うにしたものである。このために、制御部３００内のデ
ータベースには、図１４に示したような希釈水のSS濃度
の原水SS濃度Aに対する比（以後、適宜、希釈度とい
う）と気泡注入量との関係を格納しておく。また図３、
図４の特性も格納しておく。

【００２７】図１５は、この構成例における運転方法の
フローチャートで、やはり制御部３００により周期的に
実行される。まずステップ１５０１〜１５０３までの処
理は、図５のステップ５０１〜５０３と同じである。ス
テップ１５０３において、判定が満たされない場合に
は、バルブ３４、３６を閉め、バルブ３９、３５を開け
る（ステップ１５０４）。そうすると浮上分離槽１の水
面の水がオーバーフローし、パイプ６を介して生物処理
装置２００に送水され、浮上分離槽１内下部の希釈水が
パイプ１１から排出される。そこで濃縮度S/Aを演算
し、浮上分離装置の性能を示す図３より、濃縮度S/Aを
達成する気泡注入量Bを決定する（ステップ１５０
５）。この場合の動作は図５と同様となる。ステップ１
５０３の判定が満たされる場合には、バルブ３４、３６
を開け、バルブ３９、３５を閉める（ステップ１５０
６）。これによってオーバーフロー水はパイプ３７より
排出される。この水は水源に戻してもよいし、タンク等
に収納して別途処理してもよい。一方、希釈水はパイプ
３３を介して生物処理装置２００に送水される。この希
釈水に要求されるSS濃度Sはステップ１５０２で決定さ
れているから、それと原水のSS濃度の検出値Aから、希
釈水の希釈度S/Aが算出され、浮上分離装置の性能を示
す図１４のデータより希釈度S/Aを達成する気泡注入量B
が決定される（ステップ１５０７）。こうして上記ステ
ップ１５０５または１５０７が終了すると、気泡量Bの
気泡を注入する制御信号が気泡発生装置１３へ出力され
（ステップ１５０８）、この処理が以下繰り返される。

【００２８】以上に説明したように図１３の構成例によ
れば、図１、図６の場合の効果に加えて、原水SS濃度が
高い場合でも、希釈水を送水し、気泡発生装置１３から
の気泡量を調整することにより、後段の生物処理装置２
００にとって最大除去率を達成できるSS濃度の水を送水
することができる。したがって、さらに広い範囲で原水
のSS濃度や水温の変化に対応した水浄化装置を提供でき
る。

【００２９】なお、以上の説明した構成例では、生物処
理装置の除去率を示す図４の特性のデータベースを用い
る場合と、それを用いないで計算により求める場合を示
したが、これはどちらを用いてもよいことは明らかであ
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、原水の濃度や水温が広
範囲に変化した場合でも有効な水浄化処理が可能であ
り、生物処理装置単独での処理よりも高除去率で運転で
きる。さらに、浮上分離装置で生成される溶存酸素に富
んだ水を使用することにより、生物処理装置での溶存酸
素の消費による不足が起こることなく、浄化処理が可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる水浄化装置の構成例を示す図であ
る。

【図２】図１の構成例を上から見た図である。

【図３】浮上分離装置の気泡注入量に対する濃縮度の関
係を示す定性的グラフである。

【図４】生物処理装置のSS濃度と水温に対するSS除去率
を示す定性的グラフである。

【図５】図１の構成例の運転方法を示すフローチャート
である。

【図６】本発明になる水浄化装置の別の構成例を示す図
である。

【図７】浮上分離装置のSS濃度と水底からの距離の関係
を示す定性的グラフである。

【図８】浮上分離装置のオーバーフロー流量とSS濃縮度
の関係を示す定性的グラフである。

【図９】図６の構成例の運転方法を示すフローチャート
である。

【図１０】図１の構成例の別の運転方法を示すフローチ
ャートである。

【図１１】本発明になる水浄化装置の別の構成例を示す
図である。

【図１２】図１１の構成例の運転方法を示すフローチャ
ートである。

【図１３】本発明になる水浄化装置のさらに別の構成例
を示す図である。

【図１４】浮上分離装置の気泡注入量と希釈水の希釈度
の関係を示す定性的グラフである。

【図１５】図１３の構成例の運転方法を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１浮上分離槽２ポンプ３バルブ４生物処理槽５堰部６パイプ７ロート８パイプ９水温計１０濁度計１１パイプ１２ドレンバルブ１３気泡発生装置１４パイプ、１５〜１７生物処理槽１８〜２０パイプ２１ロート２２パイプ２３パイプ２４ロート２５ネジ棒２６駆動部２７支え部材２８みね２９底板３０シール部材３１パイプ３３パイプ３４〜３６バルブ３７パイプ３８ろ材３９バルブ４０、４１バルブ４２、４３溶存酸素計１００浮上分離装置２００生物処理装置２１０生物処理装置２２０生物処理装置２３０生物処理装置３００制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】浮上分離槽内を流れる原水に気泡注入手
段で微細な気泡を注入し、原水中に含まれる浮遊物質に
気泡を付着させて浮遊物質を浮上させ、浮遊物質の濃度
の高いオーバーフロー水と濃度の低い希釈水とに分離す
るための浮上分離装置と、該浮上分離装置からのオーバーフロー水を生物処理する
ための生物処理装置と、原水中の浮遊物質濃度を検出するための濃度検出手段
と、原水の水温を検出するための温度検出手段と、前記濃度検出手段及び温度検出手段の検出結果に応じて
前記生物処理装置に送水する水の送水濃度を制御する制
御手段と、を備えたことを特徴とする水浄化装置。
【請求項２】請求項１に記載の水浄化装置において、
前記制御手段は、前記濃度検出手段及び前記温度検出手
段により検出された原水の浮遊物質濃度及び水温から、
予め用意された前記生物処理装置の特性データを参照し
て当該生物処理装置の処理に適した前記送水濃度を決定
することを特徴とする水浄化装置。
【請求項３】請求項１に記載の水浄化装置において、
前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された原
水の水温と前記生物処理装置の特性から、計算により、
当該生物処理装置の処理に適した前記送水濃度を決定す
ることを特徴とする水浄化装置。
【請求項４】請求項２または３に記載の水浄化装置に
おいて、前記制御手段は、前記生物処理装置に送水する
水の送水濃度を、前記浮上分離装置への気泡注入量を制
御することにより前記決定した送水濃度とするように制
御することを特徴とする水浄化装置。
【請求項５】請求項２または３に記載の水浄化装置に
おいて、前記制御手段は、前記生物処理装置に送水する
水の送水濃度を、前記オーバーフロー水の流量を制御す
ることにより前記決定した送水濃度とするように制御す
ることを特徴とする水浄化装置。
【請求項６】請求項２または３記載の水浄化装置にお
いて、前記浮上分離装置で分離された希釈水を前記生物処理装
置へ導くための希釈水パイプと、前記希釈水を前記生物
処理装置へ送るか送らないかを切り換えるための第１の
切り換え手段と、前記浮上分離装置からのオーバーフロ
ー水を前記生物処理装置へ送るか送らないかを切り換え
るための第２の切り換え手段とを付加するとともに、前記制御手段は、前記濃度検出手段により検出した原水
の浮遊物質濃度が前記原水の検出温度から決定した送水
濃度よりも大きいときは、前記第２の切り換え手段によ
り前記オーバーフロー水の前記生物処理装置への送水を
止め、かつ前記第１の切り換え手段により前記希釈水を
前記生物処理装置へ送水し、さらに前記希釈水の濃度が
前記決定した送水濃度となるように前記浮上分離装置へ
の気泡注入量を制御することを特徴とする水浄化装置。
【請求項７】請求項２または３の水浄化装置におい
て、前記生物処理装置が直列に接続された複数の装置か
ら成っている場合に、前記希釈水を２段目以降の生物処
理装置の各々へ送水する送水手段を付加したことを特徴
とする水浄化装置。