WO2007069348A1 - 水質計測装置及び水質計測方法並びに排水処理方法 - Google Patents

水質計測装置及び水質計測方法並びに排水処理方法 Download PDF

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WO2007069348A1
WO2007069348A1 PCT/JP2006/305084 JP2006305084W WO2007069348A1 WO 2007069348 A1 WO2007069348 A1 WO 2007069348A1 JP 2006305084 W JP2006305084 W JP 2006305084W WO 2007069348 A1 WO2007069348 A1 WO 2007069348A1
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water quality
water
tank
quality measurement
wastewater
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PCT/JP2006/305084
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Shin'ichirou Fuchigami
Takashi Sakakibara
Hiroshi Kohara
Masataka Iwasaki
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18—Water
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
    • G01N21/8507—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
    • G01N2021/8557—Special shaping of flow, e.g. using a by-pass line, jet flow, curtain flow

Definitions

  • Water quality measuring device water quality measuring method and waste water treatment method
  • the present invention uses a removal filter for removing various foreign substances having floatability and sedimentation contained in water to be treated discharged from factories and various facilities.
  • the present invention relates to a water quality measuring device and a water quality measuring method that can separate foreign matter without any trouble and a wastewater treatment method using the same.
  • Cited Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-340883 (hereinafter referred to as Cited Document 1)).
  • Reference 1 what is described in Reference 1 is a high-speed ring formed in an annular channel. Since the water quality measurement probe (water quality detector) must be placed in the water flow, the detection value of the water quality measurement probe becomes unstable due to the disturbance of the water flow. In addition, when a part of the wastewater is taken in, the foreign matter is also taken in together, and the eddy current generated in the vicinity of the water quality measurement probe makes it easier for the foreign matter to adhere to the water quality measurement probe, making it difficult to accurately detect the water quality. It becomes. In addition, there is a concern that the water quality measurement probe may be damaged by foreign matter or water flow. Disclosure of the invention
  • the present invention prevents sedimentation of suspended solids in the measured water that does not depend on the inflow speed of the measured water flowing into the water quality measuring tank, eliminates stagnation points that occur in the vicinity of the detection part of the water quality measuring probe, Moreover, the water quality measuring device which does not generate Karman vortex is provided. In addition, the present invention provides a water quality measuring device provided with a foreign matter separation unit that separates and removes foreign matter in measured water.
  • the water quality measuring device of the present invention can deal with various kinds of foreign matters, and reliably separates and removes such foreign matters, thereby enabling stable water quality measurement over a long period of time. It is also possible to provide a water quality measurement method that eliminates water quality measurement errors. Moreover, if such a water quality measuring device and a water quality measuring method are adopted, a waste water treatment method capable of controlling waste water can be provided.
  • the water quality measuring apparatus specifically includes a water quality measuring tank having a measured water inlet and a measured water outlet.
  • the water quality measurement tank is equipped with a circulating flow generator equipped with a circulating flow forming section (guide plate) that forms a vertical circulating flow and a circulating flow generating section that generates a vertical circulating flow.
  • the water quality measurement probe is installed in the direction where the detection part faces the circulating flow in the vertical direction. According to such a configuration, even when the flow rate of water to be measured taken into the water quality measurement tank is small, sedimentation of the suspension contained in the water to be measured is prevented by the circulating flow in the vertical direction. Can do.
  • the water to be measured flows opposite to the detection part of the water quality measurement probe, it prevents the detection part from generating a stagnation point or Karman vortex, and detects accurate values of dissolved oxygen concentration, pH, etc. be able to.
  • the water quality measuring device of the present invention is one in which the water outlet to be measured is arranged above the upper end of the circulating flow forming portion. According to such a configuration, since the water surface in the water quality measurement tank is located above the upper end of the circulating flow forming portion, the circulating flow in the vertical direction can be generated smoothly. Can do. In addition, buoyant foreign matter that floats near the water surface in the water quality measurement tank efficiently flows out through the measured water outlet, thus preventing foreign matter from adhering to the water quality measurement probe.
  • the water quality measuring device of the present invention is such that the measured water inlet is located above the bottom surface of the water quality measuring tank and below the lower end of the circulating flow forming portion.
  • a state force with a low water level in the water quality measurement tank Even when water to be measured flows in, the amount of gas in the air dissolved in the water to be measured can be minimized.
  • Starting force of water to be measured into the water quality measurement tank Stable measurement values can be obtained in a short time.
  • the water quality measurement device of the present invention includes an aeration unit in a water quality measurement tank, and the aeration unit is installed between the downstream side of the circulation flow generation unit of the circulation flow generator and the detection unit of the water quality measurement probe. It is a thing. When the bubble flow generated by the aeration unit hits the water quality measurement probe, it becomes difficult for foreign matter to adhere to the water quality measurement probe, and the water quality can be measured stably for a long time.
  • the water quality measuring device of the present invention is provided with a washing water inlet and a washing water outlet that can be opened and closed at the bottom of the water quality measuring tank.
  • the water quality measurement probe can be washed, foreign matter adhering to the water quality measurement probe can be removed, and biofilm adhering to the surface of the water quality measurement probe can be removed. Water quality can be measured.
  • the water quality measurement probe employed in the water quality measurement device of the present invention is a dissolved oxygen concentration probe that detects the dissolved oxygen concentration of the water to be measured. After increasing the dissolved oxygen concentration of the water to be measured by performing aeration with the aeration unit for a certain period of time, stop the aeration by the aeration unit and operate the circulating flow generator to measure the amount of change in the dissolved oxygen concentration of the water to be measured. It can be measured. State power that increases the dissolved oxygen concentration of the water to be measured until it is close to the saturated concentration The amount of change in the dissolved oxygen concentration can be measured, so that the measured value of the dissolved oxygen concentration is stable and highly accurate measurement can be performed. it can.
  • the water quality measuring device of the present invention has a water quality measuring tank having a shape in which the vertical direction is long and the horizontal direction is short.
  • the water surface force is configured such that the depth to the bottom of the water is greater than in the width direction. This minimizes the area where the water to be measured in the water quality measurement tank contacts the air. Since the amount of gas in the air dissolved in the water to be measured can be minimized, the initiating force of the water to be measured into the water quality measurement tank can be measured stably in a short time. Obtainable.
  • the circulating flow generator includes a plurality of circulating flow generating units.
  • a circulating flow in the vertical direction of the water to be measured necessary for accurate water quality measurement can be obtained without rotating the circulating flow generator at high speed with the circulating flow generator. As a result, the required power of the circulating flow generator can be reduced.
  • the water quality measuring apparatus of the present invention includes a foreign matter separation unit including a high-speed swirl separation tank and a low-speed swirl separation tank for separating foreign matter in the water to be measured.
  • a foreign matter separation unit including a high-speed swirl separation tank and a low-speed swirl separation tank for separating foreign matter in the water to be measured.
  • it is configured to allow the treated water after separating foreign matter to flow into the water quality measurement tank.
  • the water to be measured from which foreign substances contained in the water to be measured have been removed in advance can be introduced into the water quality measurement tank, and stable measurement can be performed for a long time with the water quality measurement probe.
  • the water quality measuring device of the present invention is arranged in the main body case with the water quality measuring tank as the upper part, and the foreign matter separating part consisting of the high speed swirl separating tank and the low speed swirl separating tank separating the foreign matter in the measured water It is a thing. According to such a configuration, it is possible to realize a water quality measuring device that is compact and saves installation space.
  • a water quality measurement method includes the following steps (a) to (g).
  • Wastewater storage tank power Steps to generate primary treated water by collecting wastewater into the first separation tank and separating foreign matter
  • the water quality measuring method including the above steps, various kinds of foreign matters can be dealt with, and the foreign matters can be reliably removed and stable water quality can be measured for a long period of time. It is also possible to provide a water quality measurement method that eliminates water quality measurement errors.
  • the swirl water flow is formed in the first separation tank by using the flow rate of the waste water taken into the first separation tank, and the swirling water flow is formed by swirling.
  • a relatively large and heavy foreign substance is moved to the inner circumference of the first separation tank by the generated centrifugal force.
  • a part of the wastewater is returned to the wastewater storage tank along with the wastewater, and the primary treated water from which foreign matter has been separated is discharged to the second separation tank.
  • the foreign matter separated by the swirling water flow in the first separation tank is attracted to the drainage side to be returned, and returned to the drainage storage tank along with the drainage.
  • a swirling water flow is formed in the second separation tank using the flow rate of the primary treated water taken into the second separation tank, and the flow of the second separation tank is rectified.
  • the centrifugal force generated by swirling causes the foreign matter with a mass heavier than that of the primary treated water to agglomerate while gently moving to the inner periphery of the second separation tank, and settles and separates by gravity.
  • the secondary treated water from which foreign matter has been completely separated flows into the water quality measuring tank, it is possible to prevent foreign matter from adhering to the water quality detector. Since it is not placed in the water flow, it can respond to various foreign matters flexibly, remove foreign matters reliably, enable stable measurement of water quality for a long time, and water quality measurement errors. It is possible to provide a method for measuring water quality.
  • the water quality measurement method of the present invention is processed by the next step or apparatus in addition to the above-described structural requirements (a) to (g).
  • the flow rate of the primary treated water flowing into the second separation tank is smaller than the flow rate returned to the drainage storage tank.
  • the foreign matter separated by the swirling water flow in the first separation tank is attracted to the returning drainage side due to the difference in flow rate between the primary treated water and the returned wastewater, and returned to the wastewater storage tank along with the wastewater.
  • the first separation tank mainly uses the centrifugal force of swirling to separate foreign matter
  • the second separation tank mainly uses sedimentation separation by gravity.
  • the second separation tank requires a certain volume or more, but since the flow rate of the primary treated water flowing into the second separation tank is small, the second separation tank is secured while maintaining the residence time.
  • the tank can be made compact.
  • the water quality measuring method of the present invention employs a method in which the volume of the second separation tank is larger than that of the first separation tank.
  • a strong swirling water flow can be obtained by introducing a large amount of drainage into the first separation tank having a small volume.
  • a gentle swirling water flow can be obtained by introducing a small amount of wastewater into the second separation tank having a large volume.
  • the swirl angular velocity of the waste water in the first separation tank is faster than the swirl angular speed of the waste water in the second separation tank.
  • a swirling water flow can be formed in the first separation tank using the flow rate of the wastewater taken from the drainage storage tank into the first separation tank.
  • a relatively large and heavy mass of foreign matter is moved to the inner periphery of the first separation tank by centrifugal force generated by high-speed swirling, and returned to the drainage storage tank along with drainage.
  • the primary treated water from which foreign substances have been separated can be discharged to the second separation tank.
  • foreign matter separated by the swirling water flow in the first separation tank due to the difference in flow rate between the primary treated water and the wastewater to be returned can be attracted to the wastewater to be returned and returned to the wastewater storage tank along with the wastewater. it can.
  • a swirling water flow is formed in the second separation tank using the flow rate of the primary treated water taken from the first separation tank to the second separation tank, and the flow of the second separation tank is rectified.
  • the foreign matter having a mass heavier than that of the primary treated water is gradually moved to the inner periphery of the second separation tank by the centrifugal force generated by the low-speed swirling, and can be aggregated and separated by gravity.
  • the water quality measurement method of the present invention adjusts the flow rate of the primary treated water by adjusting the flow rate returned to the drainage storage tank.
  • the pressure applied to the first separation tank and the second separation tank can be adjusted by adjusting the flow rate to be returned to the drainage storage tank.
  • the flow rate of the primary treated water that flows out can be adjusted.
  • the primary treated water flow rate is adjusted by the drainage return pipe with a large flow rate, the primary treated water flow rate regulating valve can be prevented from being blocked.
  • an air vent valve is provided in the upper part of the second separation tank used in the water quality measurement method of the present invention.
  • the air accumulated in the upper part of the second separation tank can be discharged by the air vent valve.
  • the primary treatment water without applying pressure to the second separation tank can be filled, and the second separation tank can be made compact and low-cost.
  • the secondary treated wastewater in the second separation tank is caused to flow into the secondary treated water outlet pipe with the opening surface facing upward, and the secondary treated water outlet pipe It flows into the water quality measurement tank. This avoids both floating foreign matter floating near the water surface of the second separation tank and sedimentary foreign matter settled near the bottom of the second separation tank, and does not contain foreign matters. Drainage can be taken out.
  • the foreign matter separation unit used in the water quality measurement method of the present invention is driven continuously. It is desirable to measure the quality of the wastewater in the drainage storage tank by flowing the secondary treated water from which foreign substances have been separated into the water quality measurement tank. This makes it possible to continuously measure the water quality of the wastewater storage tank.
  • the water quality detector used in the water quality measurement method of the present invention measures at least one of the dissolved oxygen concentration, pH, oxidation-reduction potential, and total activated sludge concentration in the wastewater. Thereby, various water quality elements can be stably measured for a long period of time.
  • the wastewater treatment method according to another invention of the present invention performs wastewater treatment by controlling the water quality of the wastewater in the drainage storage tank based on the detection value measured by the water quality measurement device or the water quality measurement method. Is. This makes it possible to control the water quality of the wastewater storage tank to the optimum condition based on the detected values measured stably over a long period of time.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a water quality measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 shows a water quality measuring apparatus and a water quality measuring method according to the second embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the waste water treatment method.
  • FIG. 3 is a plane configuration diagram of a first separation tank and a second separation tank of a water quality measuring device according to the present invention.
  • Figure 1 shows the biological treatment unit 1
  • foreign matter separation unit 14 and 2 is a configuration diagram showing a water quality measuring unit 30.
  • FIG. The arrow ( ⁇ ) in the figure indicates the flow of drainage. In order to eliminate the complexity of the drawing, the arrow ( ⁇ ) is not given a symbol.
  • Wastewater which is treated water
  • the biological treatment tank 4 which is a drainage storage tank, and stores a predetermined amount of water.
  • Air from the blower 5 is supplied to the waste water of the biological treatment tank 4 (mixed water of treated water and sludge) through the supply pipe 6, the diffuser pipe 7, and the numerous ejection holes 8 provided in the diffuser pipe 7.
  • Wastewater purified in the biological treatment tank 4 is supplied to the sedimentation tank 10 through the connection pipe 9, and is separated by sludge sedimentation, and is discharged through the discharge pipe 11 and the on-off valve 12 to become active. Return to biological treatment tank 4 as sludge or discharge as excess sludge. The treated water from which sludge has been removed is discharged from the discharge pipes 13 and discharged or reused.
  • the flow rate control valve 3 is adjusted according to the biological treatment status of the wastewater to control the inflow amount (inflow load) of the wastewater that is the treated water into the biological treatment tank 4.
  • Wastewater which is treated water discharged from factories and sewage treatment plants, is purified in a biological treatment tank 4 as shown in Fig. 1, for example.
  • a biological treatment tank 4 As shown in Fig. 1, for example.
  • the foreign matter separation unit 14 drains the wastewater containing foreign matter (mixed water of treated water and sludge) from the biological treatment tank 4 and the wastewater introduction pump 15 to the first separation tank 17 from the wastewater introduction pump 15.
  • a drainage intake pipe 16 is provided.
  • the first separation tank 17 and the second separation tank 19 are connected to each other, and the inter-tank connection pipe 18 through which the primary treated water (drainage) from the first separation tank 17 flows into the second separation tank 19
  • the waste water return pipe 20 for returning the foreign matter separated in the first separation tank 17 to the biological treatment tank 4 is provided.
  • the first separation tank 17 is connected to the drainage return pipe 20 at the bottom. Connecting pipe 21, and a second connecting tank 22 provided at the bottom of the second separation tank 19 and connected to the drainage return pipe 20.
  • the first separation tank 17 is also configured as a case-shaped cadaver having a cylindrical upper portion and a conical lower portion. Divide the wastewater taken from the wastewater intake pipe 16 into a small amount of primary treated water and the remaining wastewater. At the same time, the relatively large and heavy foreign matter contained in the wastewater is separated by, for example, centrifugal force, and the separated foreign matter is returned to the biological treatment tank 4 through the wastewater return pipe 20 together with a large amount of wastewater.
  • the separation speed of the foreign matter in the centrifugal force field can be obtained by Formula 1 from the Stotas law.
  • Equation 1 ⁇ is the separation speed of foreign particles, is the density of foreign particles, is the density of the liquid, Dp is the diameter of the foreign particles (typical length), r is the turning radius of the foreign particles, ⁇ is the angular velocity of the foreign particles, ⁇ is the viscosity of the liquid.
  • the first separation tank 17 takes in the waste water in the tangential direction in the first separation tank 17 through the drainage intake pipe 16.
  • the foreign matter is moved to the inner periphery of the first separation tank 17 that rotates at high speed, and is returned to the biological treatment tank 4 through the connection pipe 21 and the drain return pipe 20 together with the drainage.
  • the flow rate ratio between the primary treated water and the wastewater returned to the biological treatment tank 4 is preferably 3: 7 to 1: 9.
  • the second separation tank 19 includes a cylindrical body portion 19a and a bowl-shaped bottom portion 19b.
  • the trunk portion 19a of the second separation tank 19 includes an inter-tank connection pipe 18 for introducing the primary treated water into the second separation tank 19, and a secondary treated water outlet pipe 23 for deriving the secondary treated water.
  • Second separation tank It protrudes in 19 and is provided.
  • the inter-tank connection pipe 18 for introducing the secondary treated water is disposed below the secondary treated water outlet pipe 23 and above the bottom portion 19b.
  • an elbow (tube joint) is formed at the outlet 18a of the inter-tank connection pipe 18, and the primary treated water is tangentially directed to the trunk portion 19a in the second separation tank 19. Spill.
  • a gentle swirling liquid flow is formed in the second separation tank 19 using the flow rate of the primary treated water that has flowed out, and the flow in the second separation tank 19 is rectified.
  • foreign matter having a mass heavier than that of the primary treated water is agglomerated while gently moving to the inner periphery of the second separation tank 19, and then settled and separated by gravity. Yes.
  • Equation 2 the separation speed of the foreign matter in the gravitational field can be obtained by Equation 2 according to the well-known Stokes law.
  • Equation 2 vf is the separation speed of foreign matter, is the density of foreign particles, is the density of liquid, Dp is the diameter (typical length) of foreign particles, g is the gravitational acceleration, and ⁇ is the viscosity of the liquid.
  • a residence time control valve 24 is provided in the connection pipe 22.
  • the swirl flow velocity can be finely adjusted according to the type of foreign matter contained in the primary treated water, and the foreign particles are efficiently agglomerated to increase the diameter D P of the foreign particles and settled and separated by gravity.
  • the secondary treated water is taken out from the second separation tank 19, and the separated foreign matter is returned to the biological treatment tank 4 from the connection pipe 22 of the bottom portion 19 b of the second separation tank 19. If there is little foreign matter separated, the residence time control valve 24 can be closed during normal operation and opened for maintenance, and the foreign matter settled and separated in the second separation tank 19 can be discharged. is there.
  • the inlet 23a of the secondary treated water outlet pipe 23 is at or near the central axis of the swirling liquid flow in the second separation tank 19, below the water surface in the second separation tank 19, and Open upward, floating foreign matter floating on the water surface of the second separation tank 19, sedimentary foreign matter settled on the bottom portion 19b, and inertial force due to swirling flow, the inner circumference of the second separation tank 19 Foreign matter separated into It is possible to discharge the secondary treated water without introducing.
  • sedimentary foreign matter that has agglomerated and settled on the bottom portion 19b can be returned to the biological treatment tank 4 through the connecting pipe 22.
  • an air vent valve 25 is provided at the upper part of the second separation tank 19 so that air accumulated in the second separation tank 19 is discharged to the outside. By providing the air vent valve 25, excessive pressure is not applied to the second separation tank 19, and the strength of the body part 19a can be kept low, realizing a compact and low cost second separation tank 19. it can.
  • the connecting pipe 21 is provided with a primary treated water flow rate adjustment valve 26 for adjusting the flow rate of the primary treated water
  • the secondary treated water outlet pipe 23 is provided with a secondary treated water flow meter 27.
  • the pressure applied to the first separation tank 17 and the second separation tank 19 is adjusted by adjusting the opening of the primary treated water flow rate adjustment valve 26. As a result, the flow rate of the secondary treated water flowing out of the secondary treated water outlet pipe 23 to the inter-tank connecting pipe 18 can be adjusted.
  • the primary treated water flow rate adjustment valve 26 is closed to increase the pressure applied to the first separation tank 17 and the second separation tank 19.
  • the primary treated water flow rate control valve 26 is opened to reduce the pressure applied to the first separation tank 17 and the second separation tank 19.
  • the primary treated water flow rate regulating valve 26 in the connecting pipe 21 in this way, the amount of pressurization is increased even when foreign matter is clogged in the secondary treated water outlet pipe 23 and the inter-tank connecting pipe 18. It is possible to prevent the clogging of the piping by flushing out the foreign matter.
  • the flow rate of the treated water is adjusted with the drainage return pipe 20 and the connecting pipe 21 with a large flow rate, the flow rate of the primary treated water with the inter-tank connecting pipe 18 and the secondary treated water outlet pipe 23 with a small pipe and a small flow rate. It is possible to prevent the primary treatment water flow rate adjustment valve 26 from being blocked as compared with the case of adjusting the flow rate.
  • FIG. 3 is a plan view of the main part of the foreign matter separating unit according to the first embodiment.
  • the inter-tank connecting pipe connecting the first separation tank 17 and the second separation tank 19 so that the central axis of the first separation tank 17 and the central axis of the second separation tank 19 coincide with each other. 18 is provided.
  • the inter-tank connection pipe 18 By arranging the inter-tank connection pipe 18 in this way, the length of the pipe can be shortened. As a result, the entire foreign matter separating part can be made compact, and failures such as blockage of piping can be minimized.
  • the outlet 18a of the inter-tank connecting pipe 18 A bow (tube «hand) is formed.
  • the water quality measuring tank 3 2 is a rectangular water tank whose vertical direction is longer than the horizontal direction. In other words, a water tank is prepared in which the depth from the water surface to the bottom of the water is greater than the width.
  • a measured water outlet 36 for overflowing the measured water from the water quality measuring tank 32 is provided, and the water level in the water quality measuring tank 32 is constant even when the measured water is continuously flowed into the water quality measuring tank 32. The level is maintained.
  • the measured water inflow pipe 31 is installed in the water quality measuring tank 32 from the upper side of the measured water outlet 36 toward the bottom of the water quality measuring tank 32, and the outlet of the measured water inflow pipe 31 is water quality. It is located near the bottom of the measuring tank 32.
  • a guide plate 35 is disposed in the water quality measurement tank 32 as a circulating flow forming unit for efficiently forming a vertical circulating flow.
  • the guide plate 35 is provided near the center of the water quality measuring tank 32 in the width direction. In other words, when the water quality measuring tank 32 is divided into the right side and the left side when looking straight at FIG. 1, the guide plate 35 is disposed almost in the middle thereof.
  • the lower end of the guide plate 35 is provided above the bottom surface of the water quality measuring tank 32 at a predetermined interval, and the upper end thereof is provided below the measured water outlet 36 at a predetermined interval.
  • the distance between the lower end of the guide plate 35 and the bottom surface of the water quality measuring tank 32 and the distance between the upper end of the guide plate 35 and the measured water outlet 36 are determined from the bottom surface of the water quality measuring tank 32 to the measured water outlet 36.
  • the distance is preferably about 5% to 20%.
  • a circulating flow generator 37 that generates a vertical circulating flow in the water quality measuring tank 32 includes a drive unit and a circulating flow generating unit 38, and is provided on the left side of the water quality measuring tank 32.
  • the circulating flow generating unit 38 driven by the driving unit is installed so as to be positioned between the upper end and the lower end of the guide plate 35.
  • the circulating flow generation unit 38 may be a single stage, but if a predetermined flow rate cannot be obtained sufficiently, a plurality of stages may be used. Even when a predetermined flow rate is obtained, if multiple stages are used, the circulating water in the vertical direction of the water to be measured necessary for accurate water quality measurement without high-speed rotation can be obtained. Therefore, the required power of the circulating flow generator can be reduced.
  • the water quality measurement probe 340 is disposed on the right side of the water quality measurement tank 32 with the detection unit 34 at the lower end, that is, at a position facing the circulating flow generation unit 38 with the guide plate 35 interposed therebetween. With this configuration, the upward flow of the circulating flow in the vertical direction is opposed to the detection unit 34, so that the circulating flow collides with the front surface of the detection unit 34 and the water quality measurement tank 32 along the outer surface of the water quality measurement probe 340. To reach the surface of the water.
  • a tap water supply pipe 42 as cleaning water and an on-off valve 43 for opening and closing the supply of tap water are provided above the water quality measurement tank 32.
  • the bottom of the water quality measuring tank 32 is provided with an outflow pipe 40 for washing water and measured water and an on-off valve 41 for opening and closing the outflow of washing water and measured water.
  • the aeration unit 39 is installed between the circulating flow generation unit 38 and the detection unit 34 of the water quality measurement probe 340, stores tap water in the water quality measurement tank 32, and sends air from the blower 44. As a result, a bubble flow caused by tap water can be generated in the water quality measurement tank 32, and the detection unit 34 of the water quality measurement probe 340 can be washed with the bubble flow. At this time, it is possible to drive the circulating flow generator 37 to obtain a stronger circulating water flow. By washing the detection unit 34 of the water quality measurement probe 340 with a circulating flow and a bubbly flow at regular time intervals, foreign matter adhering to the water quality detection probe 340 is removed, and the biofilm adheres to the detection unit 34. It becomes possible to prevent.
  • the detection unit 34 may be washed by spraying the tap water directly toward the detection unit 34 of the water quality measurement probe 340. However, the detection unit 34 is damaged. Since there is a possibility that a problem may occur, attention should be paid to the injection strength.
  • the water to be measured is accumulated in the water quality measurement tank 32, and the circulation water generator 37 is driven after the flow of the measurement water is stopped. To do. Furthermore, after aeration is performed by the aeration unit 39 and the dissolved oxygen concentration of the measured water is increased, aeration by the aeration unit 39 is stopped. Thereafter, the circulating flow generator 37 is continuously operated, and the amount of change in the dissolved oxygen concentration of the water to be measured can be measured while maintaining the circulating flow.
  • the aeration unit 39 is preferably aerated with fine bubbles using a porous diffuser tube or a diffuser.
  • the water quality measuring unit 30 has a structure that can be removed even if a foreign matter that hardly adheres to the water quality measurement probe 340 is attached. Since the water to be measured from which foreign matter has been removed by the foreign matter separating unit 14 can be flowed into the water quality measuring tank 32, a stable measurement value can be obtained over a longer period.
  • the water quality measuring device can be made compact, so that the installation space can be reduced. It becomes possible.
  • the water quality measurement tank 32 is a rectangular water tank whose vertical direction is longer than the horizontal direction. However, even a cylindrical water tank whose vertical direction is longer than the horizontal direction does not work.
  • wastewater which is the water to be treated, is aerated with sludge and biological treatment is performed in the biological treatment tank 4.
  • the drainage storage tank has been described as the biological treatment tank 4.
  • the wastewater storage tank that stores the wastewater that is the treated water
  • it is supplied to the biological treatment tank 4 provided for the next step, and then the wastewater that is the treated water is aerated with sludge.
  • biological treatment may be performed.
  • the waste water storage tank and the biological treatment tank 4 are both configured as waste water storage tanks.
  • the present invention it is possible to prevent sedimentation of suspended solids in the water to be measured without depending on the flow rate of the water to be measured flowing into the water quality measurement tank, and to detect the water quality measurement probe. It is possible to realize a water quality measuring device that does not generate stagnation points or Karman vortices in the vicinity. In addition, it is possible to provide a water quality measuring device including a foreign matter separation unit that separates and removes foreign matter in measured water.
  • FIG. 2 is a configuration diagram for explaining a water quality measuring device, a water quality measuring method, and a waste water treatment method according to the present invention. There are many similar parts in the configuration shown in FIG. The same symbols are used for the same parts.
  • the arrow ( ⁇ ) indicates the flow of drainage. As in FIG. 1, a symbol is assigned to the arrow ( ⁇ ) to eliminate the complexity of the drawing.
  • Wastewater which is the treated wastewater discharged from factories and other facilities, may be temporarily stored in a wastewater storage tank and biological treatment may be performed in the next step.
  • biological treatment may be performed in the next step.
  • a description will be given based on an example of a configuration in which biological treatment is performed by aeration of waste water.
  • Wastewater which is treated water
  • the biological treatment tank 4 which is a drainage storage tank, and stores a predetermined amount of water.
  • the water quality measurement method of the present invention includes a step of storing wastewater as treated water in a wastewater storage tank.
  • the predetermined amount of water refers to the amount of water that is regularly or occasionally managed by a user, a supervisor or a manager.
  • the amount of water is appropriately set according to the size and quality of the water quality measuring device, and is not always always constant.
  • the air from the blower 5 is supplied to the waste water from the biological treatment tank 4, that is, the mixed water of the treated water and sludge through the supply pipe 6, the diffuser pipe 7, and the numerous ejection holes 8 provided in the diffuser pipe 7.
  • the dissolved oxygen concentration in the wastewater from the biological treatment tank 4 is increased to make it aerobic and promote decomposition by microorganisms.
  • the wastewater purified in the biological treatment tank 4 is supplied to the sedimentation tank 10 through the connecting pipe 9.
  • the sludge is separated by settling, discharged through the discharge pipe 11 and the on-off valve 12, and returned to the biological treatment tank 4 as activated sludge. Or it is discharged as excess sludge.
  • the treated water from which sludge has been removed is discharged from the discharge pipe 13 and discharged or reused.
  • the flow control valve 3 controls the amount of inflow of wastewater that is the treated water into the biological treatment tank 4, that is, the inflow load.
  • Wastewater which is treated water discharged from factories and sewage treatment plants, is purified in the biological treatment tank 4.
  • the foreign matter separation unit 14 includes a wastewater introduction pump 15 for pumping up the wastewater containing foreign matter, that is, mixed water of treated water and sludge, and a wastewater introduction pump 15
  • a drainage intake pipe 16 for taking in the wastewater from the first separation tank 17 is provided.
  • the first separation tank 17 and the second separation tank 19 are connected, and the first separation tank 17 generates primary treated water (drainage) and flows into the second separation tank 19 between the tanks.
  • a pipe 18 and a drainage return pipe 20 for returning the foreign matter separated in the first separation tank 17 to the biological treatment tank 4 are provided.
  • the water quality measurement method of the present invention includes a step of returning a part of the waste water in the first separation tank 17 and the second separation tank 19 to the drainage storage tank.
  • the shape of the first separation tank 17 is also configured as a Kasin Daka whose upper part is cylindrical and whose lower part is conical.
  • the waste water taken from the waste water intake pipe 16 is branched into a small amount of primary treated water and the remaining waste water, and the relatively large and heavy foreign matter contained in the waste water is returned to the biological treatment tank 4 through the waste water return pipe 20 together with the waste water.
  • the separation speed of the foreign matter in the centrifugal force field can be obtained according to the Stors law expressed by Equation 1, as described in the first embodiment.
  • the first separation tank 17 takes in the waste water in the tangential direction in the first separation tank 17 through the drainage intake pipe 16.
  • a strong swirling liquid flow is formed in the first separation tank 17 using the flow rate of the drained water, and a heavy mass with a relatively large diameter (representative length) is generated by the strong centrifugal force generated by the high-speed swirling angular velocity.
  • the foreign matter is moved to the inner periphery of the first separation tank 17 that rotates at high speed, and is returned to the biological treatment tank 4 through the connection pipe 21 and the drain return pipe 20 together with the waste water.
  • the flow rate ratio between the primary treated water and the wastewater returned to the biological treatment tank 4 is preferably 3: 7 to 1: 9.
  • the second separation tank 19 includes a cylindrical body portion 19a and a bowl-shaped bottom portion 19b.
  • the trunk portion 19a of the second separation tank 19 includes an inter-tank connection pipe 18 for introducing the primary treated water generated in the first separation tank 17 into the second separation tank 19, and a second separation tank 19.
  • a secondary treated water outlet pipe 23 for deriving the generated secondary treated water is provided so as to protrude in the direction of the water surface in the second separation tank 19.
  • an elbow is formed at the outlet 18a of the connecting pipe 18 between the tanks, and the primary treated water flows out in the tangential direction of the barrel part 19a in the second separation tank 19. .
  • a gentle swirling liquid flow is formed in the second separation tank 19 using the flow rate of the primary treated water at the outflow.
  • the flow in the second separation tank 19 is rectified, and the foreign matter heavier than the primary treated water is gently moved to the inner periphery of the second separation tank 19 by the weak centrifugal force generated by the low-speed swirling liquid flow. Flocculate and let it settle by gravity.
  • the separation speed of the foreign matter in the gravitational field can be obtained by Equation 2 described in the first embodiment.
  • predetermined secondary treated water is taken out from the second separation tank 19.
  • the separated foreign matter is the second
  • the separation tank 19 is refluxed from the connecting pipe 22 of the bottom portion 19b to the biological treatment tank 4.
  • the residence time control valve 24 is closed during normal operation. It is also possible to release the foreign matter settled and separated in the second separation tank 19 when maintenance is performed.
  • the inlet 23a of the secondary treated water outlet pipe 23 is at or near the central axis of the swirling liquid flow in the second separation tank 19 and below the water surface in the second separation tank 19, And it opens upward. Introduce floating foreign matter floating on the water surface of the second separation tank 19, sedimentary foreign matter settled on the bottom portion 19b, and foreign matter separated into the inner periphery of the second separation tank 19 by the inertial force due to the swirling flow It is possible to discharge secondary treated water.
  • the sedimentary foreign matter that has aggregated and settled on the bottom portion 19b can be returned to the biological treatment tank 4 from the connecting pipe 22.
  • an air vent valve 25 is provided in the upper part of the second separation tank 19 so that the air accumulated in the second separation tank 19 is discharged to the outside.
  • the air vent valve 25 it is possible to prevent excessive pressure from being applied to the second separation tank 19, and to reduce the strength of the body portion 19a.
  • the second separation tank 19 can be made compact and low in cost. A cocoon can be realized.
  • the primary treated water flow rate control valve 26 for adjusting the flow rate of the primary treated water is provided in the connecting pipe 21, and the secondary treated water flow meter 27 is provided in the secondary treated water outlet pipe 23 for the primary treatment.
  • the opening of the water flow control valve 26 the pressure applied to the first separation tank 17 and the second separation tank 19 can be adjusted.
  • the flow rate of the primary treated water and the secondary treated water flowing out to the secondary treated water outlet pipe 23 and the inter-tank connecting pipe 18 can be adjusted.
  • the primary treated water flow rate control valve 26 when increasing the primary treated water flow rate, the primary treated water flow rate control valve 26 is closed to increase the pressure applied to the first separation tank 17 and the second separation tank 19. On the other hand, when reducing the flow rate of the primary treated water, the primary treated water flow rate control valve 26 is opened to reduce the pressure applied to the first separation tank 17 and the second separation tank 19.
  • a floating substance return pipe 28 in which the force near the liquid level in the upper part of the second separation tank 19 is also connected to the drainage return pipe 20 is provided.
  • the floating substance return pipe 28 is provided with a floating substance discharge valve 29. Floating foreign matter that is lighter than wastewater and cannot be separated by gravity or gravity can be discharged from the second separation tank 19 by opening the floating discharge valve 29.
  • the water quality measurement tank 32 includes a dissolved oxygen concentration detector 33a, a pH detector 33b, a redox potential ORP (Oxidation-Reduction Potential) detector 33c, a total activated sludge as a water quality detector 33.
  • Concentration MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid) detector 33d is placed in the secondary treated water for storage.
  • the discharge pipe 110 is connected to the bottom of the water quality measurement tank 32, and the water quality of the wastewater stored in the water quality measurement tank 32 is measured. That is, the water quality measurement method of the present invention includes a step of measuring the water quality of the drainage of the drainage storage tank by the water quality detector 33. Thereafter, the on-off valve 120 is opened, and the wastewater is returned to the biological treatment tank 4 through the discharge pipe 110. Further, a connecting pipe 210 for connecting the three-way valve 46 and the discharge pipe 110 is provided. The three-way valve 46 flows the secondary treated water into the water quality measuring tank 32 and stores a predetermined amount of water, stores the predetermined amount of water, measures the water quality, and then discharges it through the connection pipe 210. The flow of returning from 110 to the biological treatment tank 4 is switched.
  • the amount of wastewater stored in the water quality measurement tank 32 can be reduced by a small amount that can measure the water quality of each of the water quality detectors 33 described above.
  • the secondary treated water flows into the water quality measurement tank 32 through the three-way valve 46 and is stored in a predetermined amount. With the secondary treated water stationary, the pH detector 33b and the redox The water quality data is measured by the potential detector 33c and the total activated sludge concentration detector 33d. Secondary By measuring in a state where the treated water is stationary, a stable and accurate value can be detected, and damage to the dissolved oxygen concentration detector 33a and the like can be eliminated.
  • air from the blower 500 is supplied to the drainage of the water quality measuring tank 32 through the supply pipe 600, the diffuser pipe 700, and the numerous ejection holes 800 provided in the diffuser pipe 700.
  • the dissolved oxygen concentration in the wastewater from the water quality measurement tank 32 is made higher than the dissolved oxygen concentration in the wastewater from the biological treatment tank 4.
  • the amount of wastewater stored in the water quality measurement tank 32 is small enough to measure the oxygen utilization rate and does not require strong aeration. As a result, it is possible to suppress the adhesion of foreign substances and the like that are unlikely to damage the dissolved oxygen concentration detector 33a, to increase the dissolved oxygen concentration and to measure the oxygen utilization rate in a short time.
  • Biological treatment tank 4 power The dissolved oxygen concentration after the start of aeration of the wastewater that has flowed into the water quality measurement tank 32 is detected by the dissolved oxygen concentration detector 33a.
  • the dissolved oxygen concentration in the wastewater from the water quality measurement tank 32 is above a certain value, aeration of the wastewater in the measurement tank is stopped. As a result, unnecessary aeration of the wastewater flowing into the water quality measurement tank 32 can be eliminated, and the measurement cycle can be shortened and energy can be saved.
  • the oxygen utilization rate of the water to be treated in the water quality measurement tank 32 is measured by the dissolved oxygen concentration detector 33a.
  • Oxygen utilization rate is measured while aeration of waste water in water quality measurement tank 32 is stopped. Thereby, the detection value of the dissolved oxygen concentration detector 33a is stabilized, and an accurate value can be detected.
  • the detection values of the pH detector 33b, the oxidation-reduction potential detector 33c, and the total activated sludge concentration detector 33d are measured by aeration. Therefore, the water quality of the wastewater from the biological treatment tank 4 is prevented from changing in the water quality measuring tank 32.
  • the waste water in the biological treatment tank 4 is continuously aerated, but the dissolved oxygen concentration decreases when the aeration amount is insufficient relative to the organic matter concentration in the waste water, for example, the contaminant to be treated.
  • the This wastewater is introduced into the water quality measurement tank 32 and aerated to increase the dissolved oxygen concentration above a certain level. If the aeration is stopped and the oxygen utilization rate is measured after the increase, the oxygen consumption is large and the decrease in the dissolved oxygen concentration in the wastewater is accelerated. That is, the oxygen consumption rate is fast.
  • a controller (not shown) increases at least the power to reduce the inflow load of the wastewater into the biological treatment tank 4 or the aeration capacity of the wastewater. Of course, both may be controlled simultaneously.
  • the dissolved oxygen concentration is high. If this wastewater flows into the water quality measurement tank 32 and is aerated and the dissolved oxygen concentration is increased to a certain value or higher, then the aeration is stopped and the oxygen utilization rate is measured. The decrease in dissolved oxygen concentration is delayed. In other words, the oxygen consumption rate is slow.
  • a controller not shown. Of course, you may control both simultaneously.
  • the inflow load of the wastewater as the treated water is performed by controlling the inflow amount of the wastewater as the treated water into the biological treatment tank 4. It can also be controlled by selecting wastewater with a different concentration of organic matter, which is a contaminant to be treated, and flowing it into the biological treatment tank 4.
  • cleaning water for cleaning the water quality detector 33 and the water quality measuring tank 32 is supplied to the water quality measuring tank 32 through the supply pipe 602, the on-off valve 122, and the watering part 126.
  • the washed water after washing is discharged into the biological treatment tank 4 through the on-off valve 120 and the discharge pipe 110. It is.
  • the foreign matter adhering to the water quality detector 33 and the water quality measurement tank 32 can be removed by the washing water, and accurate and stable detection can be performed over a long period of time.
  • the water quality measurement tank 32 is filled with cleaning water, which is a storage solution of the water quality detector 33, or a storage gas such as nitrogen or argon. This protects the water quality detector 33 when it is not being measured in the water quality measurement tank 32 or when the biological treatment of wastewater is stopped, etc., thereby preventing deterioration and enabling accurate and stable detection over a long period of time. .
  • cleaning water which is a storage solution of the water quality detector 33, or a storage gas such as nitrogen or argon.
  • the secondary treated water (drainage) in the water quality state of the biological treatment tank 4 (drainage storage tank) is always supplied to the water quality measurement tank 32. It is possible to maintain the inflowing system.
  • the foreign matter separation unit 14 is continuously driven, and the secondary treatment wastewater separated as necessary is flowed into the water quality measurement tank 32 and the quality of the wastewater is measured, so that the wastewater in the biological treatment tank 4 is discharged. Water quality can be measured continuously.
  • the detection values by the plural types of water quality detectors 33 can be stably measured for a long period of time, and can be measured almost simultaneously. .
  • the quality of the wastewater in the biological treatment tank 4 can be controlled to a more optimal condition with more detection values.
  • the biological treatment tank 4 which is inevitably large in structure or function, is buried in the ground where the temperature can be kept almost constant, and the water quality measurement tank 32, which can be made relatively small, has a temperature. Are often prepared on the ground, which is subject to change. For this reason, the temperature of the waste water in the biological treatment tank 4 and the temperature of the waste water in the water quality measurement tank 32 may differ greatly, and an error is likely to occur in the detection by the water quality detector 33 in the water quality measurement tank 32. Therefore, in the second embodiment, the water quality measurement tank 32 is provided with a temperature control unit 900, and the temperature of the waste water in the biological treatment tank 4 and the temperature of the waste water in the water quality measurement tank 32 are adjusted to be substantially the same.
  • the temperature control unit 900 can use an electric heater, a Peltier element, a cold / hot water production machine, or the like.
  • the biological treatment tank 4 a configuration in which wastewater that is to be treated is aerated with sludge and biological treatment is performed in the biological treatment tank 4, that is, a wastewater storage tank is described as the biological treatment tank 4. It was. However, after temporarily storing it in the wastewater storage tank that stores the wastewater that is the treated water, it is supplied to the biological treatment tank 4 provided for the next step, and the wastewater that is the treated water is aerated together with sludge for biological treatment. May be performed.
  • the waste water storage tank and the biological treatment tank 4 are both configured as waste water storage tanks.
  • the water quality measuring device, the water quality measuring method and the waste water treatment method according to the present invention can be applied to various types of waste water discharged from power sources such as factories and waste water treatment facilities. The availability is high.

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Abstract

　水質計測槽へ流入させる被計測水の流入速度に依存することなく、被計測水中の浮遊物質の沈殿を防ぎ、水質計測プローブの検出部近傍によどみ点やカルマン渦が発生しない水質計測装置を提供する。被計測水流入口（３１）と被計測水流出口（３６）を有する水質計測槽（３２）を備えた水質計測装置である。水質計測槽（３２）に上下方向の循環流を形成する案内板（３５）と、上下方向の循環流を発生させる循環流発生部（３８）を備えた循環流発生機（３７）と、水質計測プローブ（３４０）とを備え、水質計測プローブ（３４０）を検出部（３４）が上下方向の循環流に対向する方向に設置する。

Description

明 細 書
水質計測装置及び水質計測方法並びに排水処理方法
技術分野
[0001] 本発明は、工場や各種施設などから排出される被処理水に含まれる浮遊性や沈降 性を有する各種各様の異物を除去するにあたり、異物を除去するための除去フィル ターを使用することなく異物を分離することができる水質計測装置及び水質計測方 法並びにこれを用いた排水処理方法に関するものである。
背景技術
[0002] 従来、被処理水である排水を貯留する排水貯留槽または好気性または嫌気性処 理部を備えた排水貯留槽の排水 (被処理水と汚泥の混合水)の水質を計測するため に、いくつかの水質計測方法が知られている。こうした水質計測方法の 1つとして、た とえば、排水貯留槽の排水に、溶存酸素濃度検出器を直接配置して溶存酸素濃度 DO (Dissolved Oxygen)を検出し、この検出値に基づき排水貯留槽の曝気部の 曝気能力を制御するものが知られている。こうした測定、制御方法は、曝気による排 水の流動化によって溶存酸素濃度検出器の検出値が不安定となり正確な値を検出 することが困難である。また比較的大きな設備を用意しなければならな 、排水貯留槽 に直接溶存酸素濃度検出器を設置しなければならな!/、。このため排水計測装置全 体がさらに大きくなり、メンテナンスも含めた作業性等に不具合が生じる。さらに曝気 による多量の排水の流動化によって排水中の異物等が溶存酸素濃度検出器に付着 しゃすくなり、溶存酸素濃度の正確な値を検出することが難しくなる。
[0003] 上記不具合を克服するために、排水貯留槽から、排水の一部を別に設けた水質計 測槽に取り込み、溶存酸素濃度、 pH等の水質要素を検出するものが知られている。 この種の検出方法は、同心の円筒形外周壁及びそれよりも低い同心の円筒形内周 壁と両周壁間の底壁とで画成された環状水路内に排水を連続流入させて環状水流 を形成する。その後、環状水流中に水質計測プローブを垂下して排水の水質を計測 するというものである（たとえば、特開 2002— 340883号公報（以下、引用文献 1) )。
[0004] し力しながら、引用文献 1に記載されたものは、環状水路内に形成した高速の環状 水流中に水質計測プローブ (水質検出器)を配置させなければならな 、ので、水流 の乱れから水質計測プローブの検出値が不安定となる。また排水の一部を取り込む 際、異物も一緒に取り込まれてしまい、水質計測プローブ近傍に発生する渦流によつ て水質計測プローブに異物が付着しやすくなり、正確に水質を検出することが困難と なる。また、異物や水流によって、水質計測プローブが損傷するという懸念が生じる。 発明の開示
[0005] 本発明は水質計測槽へ流入させる被計測水の流入速度に依存することなぐ被計 測水中の浮遊物質の沈殿を防ぎ、水質計測プローブの検出部近傍に生じるよどみ 点を排除し、また、カルマン渦が発生しないような水質計測装置を提供する。また、被 計測水中の異物を分離、除去する異物分離部を備えた水質計測装置を提供するも のである。
[0006] 本発明の水質計測装置は、各種各様の異物に対応することができ、こうした異物を 確実に分離、除去し、長期間、安定した水質の計測を可能とする。また、水質の計測 誤差を排除した水質計測方法を提供することができる。また、こうした水質計測装置 及び水質計測方法を採用すれば排水を制御することができる排水処理方法を提供 することができる。
[0007] 本発明にかかる水質計測装置は、具体的には、被計測水流入口と被計測水流出 口を有する水質計測槽を備える。また、水質計測槽には上下方向の循環流を形成 する循環流形成部 (案内板)と、上下方向の循環流を発生させる循環流発生部を備 えた循環流発生機を備えている。また、水質計測プローブをその検出部が上下方向 の循環流に対向する方向に設置する。こうした構成によれば、水質計測槽へ取り込 まれる被計測水の流量が少ない場合であっても、上下方向の循環流によって、被計 測水に含まれる懸濁物の沈降を防止することができる。また、被計測水が水質計測 プローブの検出部に対向して流れるため、検出部によどみ点やカルマン渦が発生す るという不具合を防止し、正確な溶存酸素濃度、 pH等の値を検出することができる。
[0008] また、本発明の水質計測装置は、被計測水流出口を循環流形成部の上端よりも上 側に配置したものである。こうした構成によれば、水質計測槽内の水面が循環流形成 部の上端より上側に位置するために、上下方向の循環流をスムーズに発生すること ができる。また、水質計測槽内の水面近傍に浮上する浮遊性の異物は被計測水流 出口を介して効率よく流出されるので、水質計測プローブへの異物の付着を防止す ることがでさる。
[0009] また、本発明の水質計測装置は、被計測水流入口を水質計測槽の底面よりも上側 であって、かつ、循環流形成部の下端よりも下側に配置したものである。水質計測槽 内の水位が低い状態力 被計測水を流入させる場合であっても、被計測水に空気中 のガスが溶け込む量を最小限に抑えることができる。水質計測槽への被計測水の流 入開始力 短時間で安定した計測値を得ることができる。
[0010] また、本発明の水質計測装置は、水質計測槽に曝気部を備え、この曝気部を循環 流発生機の循環流発生部の下流側と水質計測プローブの検出部との間に設置した ものである。曝気部により発生する気泡流が水質計測プローブに当たることによって 、水質計測プローブに異物が付着しにくくなり、長期間安定して水質の計測を実行す ることがでさる。
[0011] また、本発明の水質計測装置は、水質計測槽に洗浄水流入口と、水質計測槽の底 部に開閉可能な洗浄水流出口を備えたものである。これによつて、水質計測プロ一 ブを洗浄することができ、水質計測プローブに付着した異物を除去し、水質計測プロ ーブ表面に付着した生物膜を除去することができ、長期間安定した水質の計測を可 能とする。
[0012] また、本発明の水質計測装置に採用される水質計測プローブは被計測水の溶存 酸素濃度を検出する溶存酸素濃度プローブとしている。曝気部により一定時間曝気 することで、被計測水の溶存酸素濃度を高めた後、曝気部による曝気を停止し、循 環流発生機を運転しつつ、被計測水の溶存酸素濃度の変化量を計測することがで きる。被計測水の溶存酸素濃度を飽和濃度に近くなるまで高めた状態力 溶存酸素 濃度の変化量を計測することができるため、溶存酸素濃度の計測値が安定し、精度 の高い計測を行うことができる。
[0013] また、本発明の水質計測装置は、水質計測槽を縦方向が長ぐ横方向が短い形状 としたものである。すなわち、水面力も水底までの深さを幅方向よりも大きくなるように 構成している。これによつて、水質計測槽内の被計測水が空気と接触する面積を最 小限にすることができるため、被計測水に空気中のガスが溶け込む量を最小限に抑 えることができ、水質計測槽への被計測水の流入開始力も短時間で安定した計測値 を得ることができる。
[0014] また、本発明の水質計測装置においては、循環流発生機が循環流発生部を複数 段備えている。循環流発生機によって循環流発生部を高速回転させることなぐ精度 のよい水質計測に必要な被計測水の上下方向の循環流を得ることができる。これに より、循環流発生機の所要動力の低減ィ匕を図ることができる。
[0015] また、本発明の水質計測装置は、被計測水中の異物を分離する高速旋回分離槽と 低速旋回分離槽からなる異物分離部を備えている。また、異物を分離した後の処理 水を水質計測槽に流入させるように構成する。被計測水中に含まれる異物を予め除 去した被計測水を水質計測槽へ導入することができ、水質計測プローブによって長 期間安定した計測を行うことができる。
[0016] また、本発明の水質計測装置は、水質計測槽を上部、被計測水中の異物を分離 する高速旋回分離槽と低速旋回分離槽からなる異物分離部を下部として本体ケース 内に配設したものである。こうした構成によれば、コンパクトで省設置スペースの水質 計測装置を実現することができる。
[0017] また、本発明の別の発明である水質計測方法は、次のステップ (a)〜(g)を備える。
[0018] (a)排水貯留槽で被処理水である排水を貯留するステップ
(b)第 1と第 2の分離槽を備えた異物分離部で排水貯留槽カゝら取り込んだ排水を旋 回させるステップ
(c)排水貯留槽力 第 1の分離槽に排水を取り込み異物を分離して 1次処理水を生 成するステップ
(d) l次処理水を前記第 2の分離槽に流入させ異物を分離して第 2の分離槽で 2次 処理水を生成するステップ
(e)第 1の分離槽と第 2の分離槽で分離された異物を含む排水の一部を排水貯留 槽へ返送するステップ
(f)第 2の分離槽で異物を分離した 2次処理水を前記水質計測槽に流入させて所 定の水量を貯留するステップ (g)排水貯留槽の排水の水質を計測するステップ
上記ステップを備えた水質計測方法によれば、各種各様の異物に対応することが でき、異物を確実に除去して長期間、安定した水質の計測を可能とする。また、水質 の計測誤差を排除した水質計測方法を提供することができる。
[0019] 上記のステップを備えた水質計測方法は、排水貯留槽力 第 1の分離槽へ取り込 んだ排水の流速を利用して第 1の分離槽内に旋回水流を形成し、旋回によって発生 する遠心力で比較的大きぐ重い質量の異物を第 1の分離槽の内周部へ移動させる 。また、排水とともに排水貯留槽へ一部の排水を返送し、かつ、異物を分離した 1次 処理水を第 2の分離槽へ流出させる。また、第 1の分離槽での旋回水流によって分 離された異物を、返送する排水側へ誘引し、排水とともに排水貯留槽へと返送するも のである。
[0020] さらに、第 2の分離槽へ取り込んだ 1次処理水の流速を利用して、第 2の分離槽に 旋回水流を形成し、第 2の分離槽の流れを整流する。併せて、旋回によって発生する 遠心力で 1次処理水よりも重い質量の異物を第 2の分離槽の内周部へ緩やかに移動 させつつ凝集させ、重力によって沈降分離する。
[0021] また、水質計測槽に対して異物を完全に分離した 2次処理水を流入させるので、水 質検出器への異物の付着を防止することができ、さらに水質検出器は常に高速の水 流中には置かれていないので、さまざまな異物に臨機応変に対応することができ、異 物を確実に除去し、長期間、安定した水質の計測を可能とするとともに、水質の計測 誤差を生じな!/ヽ水質計測方法を提供することができる。
[0022] また、本発明の水質計測方法は、上記構成要件 (a)〜 (g)に加えて次のステップま たは装置によって処理されるものである。まず第 2の分離槽へ流入させる 1次処理水 の流量が排水貯留槽へ返送する流量に比べて少な 、ものとして 、る。これによつて、 1次処理水と返送する排水の流量差によって、第 1の分離槽での旋回水流によって 分離された異物を、返送する排水側へ誘引し、排水とともに排水貯留槽へと返送す ることがより確実に行える。第 1の分離槽が主として旋回による遠心力を利用して異物 の分離を行うのに対して、第 2の分離槽は主として重力による沈降分離を利用してい る。このため、第 1の分離槽に比べて異物の分離にある程度の滞留時間が必要であ る。なお、第 2の分離槽には一定以上の容積が必要となるが、第 2の分離槽へ流入 する 1次処理水の流量が少量であるために、滞留時間を確保しつつ第 2の分離槽を コンパクトにすることができる。
[0023] また、本発明の水質計測方法は、第 2の分離槽の容積が第 1の分離槽に比べて大 きいものを採用している。
[0024] これによつて、容積の小さな第 1の分離槽に多量の排水を導入することで、強力な 旋回水流を得ることができる。一方、容積の大きな第 2の分離槽に少量の排水を導入 することで、緩や力な旋回水流を得ることができる。このように、第 1の分離槽と第 2の 分離槽の容積を異ならせることで、予め遠心力にて重 、異物の粗分離を行った 1次 処理水を第 2の分離槽へ導入することができ、重力沈降による異物分離を効率良く 行うことができる。
[0025] また、本発明の水質計測方法は、第 1の分離槽の排水の旋回角速度が、第 2の分 離槽の排水の旋回角速度よりも速いものとしている。これによつて、排水貯留槽から 第 1の分離槽へ取り込んだ排水の流速を使って第 1の分離槽に旋回水流を形成する ことができる。高速の旋回によって発生する遠心力で比較的大きぐ重い質量の異物 を第 1の分離槽の内周部へ移動させ、排水とともに排水貯留槽へ返送する。また、異 物を分離した 1次処理水を第 2の分離槽へ流出させることができる。また、 1次処理水 と返送する排水の流量差によって、第 1の分離槽内の旋回水流によって分離された 異物を、返送する排水側へ誘引し、排水とともに排水貯留槽へと返送することができ る。
[0026] さらに、第 1の分離槽から第 2の分離槽へ取り込んだ 1次処理水の流速を利用して 第 2の分離槽に旋回水流を形成し、第 2の分離槽の流れを整流すると共に、低速の 旋回によって発生する遠心力で 1次処理水よりも重い質量の異物を第 2の分離槽の 内周部へ緩やかに移動させて凝集させ、重力によって沈降分離することができる。
[0027] また、本発明の水質計測方法は、排水貯留槽へ返送する流量を調節することにより 1次処理水の流量を調節するものである。これによつて、排水貯留槽へ返送する流量 を調節することで、第 1の分離槽ゃ第 2の分離槽へ力かる圧力を調節することができ 、その結果、第 2の分離槽へと流出する 1次処理水の流量を調節することができる。 [0028] このため、第 1の分離槽と第 2の分離槽を接続する槽間接続管や 2次処理水の導出 管に異物が詰まった場合でも加圧量を増加することで異物を押し流すことができ、ま た 1次処理水流量の調節を流量の多い排水返送管で行うために、 1次処理水流量調 節弁の閉塞を防止することができる。
[0029] また、本発明の水質計測方法に用いられる第 2の分離槽の上部には空気抜き弁を 有している。これによつて、第 2の分離槽の上部に蓄積される空気を空気抜き弁によ つて排出することができる。このため、第 2の分離槽内に圧力をかけることなぐ 1次処 理水を充満することができ、第 2の分離槽のコンパクト化と低コストィ匕を実現することが できる。
[0030] また、本発明の水質計測方法は、第 2の分離槽内の 2次処理排水を、開口面を上 向きとした 2次処理水導出管に流入させ、前記 2次処理水導出管から水質計測槽に 流入させるものである。これによつて、第 2の分離槽の水面付近に浮遊する浮遊性の 異物と第 2の分離槽の底付近に沈殿した沈降性の異物の両方を避けて、異物を含ま な 、2次処理排水を取り出すことができる。
[0031] また、本発明の水質計測方法に用いられる異物分離部は連続して駆動される。望 ましくは、異物を分離した 2次処理水を水質計測槽に流入させて排水貯留槽の排水 の水質を計測するとよい。これによつて、排水貯留槽の排水の水質を、連続して計測 することができる。
[0032] また、本発明の水質計測方法に用いられる水質検出器は、排水の溶存酸素濃度、 pH、酸化還元電位、全活性汚泥濃度の少なくともいずれかを計測するものである。 これによつて、各種の水質要素を、長期間、安定して計測することができる。
[0033] また、本発明の別の発明である排水処理方法は上記の水質計測装置または水質 計測方法で計測した検出値に基づき、排水貯留槽の排水の水質を制御し、排水処 理を行うものである。これによつて、長期間、安定して計測した検出値に基づき、排水 貯留槽の排水の水質を最適条件に制御することができる。
図面の簡単な説明
[0034] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1にかかる水質計測装置を示す構成図である。
[図 2]図 2は、本発明の実施の形態 2にかかる水質計測装置及び水質計測方法並び に排水処理方法を示す構成図である。
[図 3]図 3は、本発明にかかる水質計測装置の第 1の分離槽及び第 2の分離槽の平 面構成図である。
符号の説明
1 生物処理部
2 流入管
3 流量調節弁
4 生物処理槽
5, 44, 500 ブロワ
6, 42, 600， 602 供給管
7, 700 散気管
8, 800 噴出孔
9, 21, 22, 210 接続管
10 沈殿槽
11 , 13， 110 排出管
12, 41, 43, 120, 122 開閉弁
14 異物分離部
15 排水導入ポンプ
16 排水取込み管
17 第 1の分離槽
18 槽間接続管
18a 流出口
19 第 2の分離槽
19a 胴部分
19b 底部分
20 排水返送管
23 2次処理水導出管
23a 導入口 24 滞留時間調節弁
25 空気抜き弁
26 1次処理水流量調節弁
27 2次処理水流量計
28 浮遊物返送管
29 浮遊物排出弁
30 水質計測部
31 被計測水流入管
32 水質計測槽
33 水質検出器
33a 溶存酸素濃度検出器
33b pH検出器
33c 酸化還元電位検出器
33d 全活性汚泥濃度検出:
34 検出部
35 案内板
36 被計測水流出口
37 循環流発生機
38 循環流発生部
39 曝気部
40 流出管
126 散水部
46 三方弁
340 水質計測プローブ
900 温度調節部
発明を実施するための最良の形態
(実施の形態 1)
図 1は本発明に力かる水質計測装置を構成する生物処理部 1 ,異物分離部 14及 び水質計測部 30を示す構成図である。なお図中の矢印（→)は排水の流れを示す。 図面の煩雑さを解消するために矢印 (→)には符号を付与していない。
[0037] 工場や各種施設など力 排出される被処理水である排水を排水貯留槽に一時貯 留し、次のステップにおいて生物処理等を行う場合がある力 以下、排水貯留槽の排 水を曝気して生物処理を行う構成の一実施例に基づいて説明する。
[0038] まず、生物処理部 1の構成、動作について説明する。流入管 2から流量調節弁 3を 介して被処理水である排水を排水貯留槽である生物処理槽 4に流入させ、所定の水 量を貯留する。生物処理槽 4の排水 (被処理水と汚泥の混合水）に供給管 6、散気管 7、散気管 7に設けた多数の噴出孔 8を介してブロワ 5からの空気を供給する。この曝 気によって、すなわち、被処理水を空気に曝すことによって、生物処理槽 4の排水の 溶存酸素濃度を高めて好気性化し、微生物による分解を促進する。生物処理槽 4で 浄化処理された排水は、接続管 9を介して沈殿槽 10に供給され、汚泥分が沈降する ことでこれを分離し、排出管 11、開閉弁 12を介して排出し活性汚泥として生物処理 槽 4に返送するか、余剰汚泥として排出する。汚泥分が除かれた処理水は、排出管 1 3より排出し、放流または再利用するものである。排水の生物処理状況に応じて流量 調節弁 3を調節して生物処理槽 4への被処理水である排水の流入量 (流入負荷)を 制御する。
[0039] 次に、異物分離部 14の構成、動作について説明する。工場や下水処理場などから 排出される被処理水である排水は、たとえば図 1に示すように生物処理槽 4で浄ィ匕処 理される。この排水の水質を精度よぐまた長期にわたって安定して検出するには、 水質検出器に異物が付着するのを防止したり、さらに処理装置の配管等の閉塞を防 いだりして、排水に含まれる異物を除去する。
[0040] 異物分離部 14は、生物処理槽 4から異物を含む排水 (被処理水と汚泥の混合水） を汲み上げる排水導入ポンプ 15と、排水導入ポンプ 15から第 1の分離槽 17へ排水 を取り込む排水取込み管 16を備える。また、第 1の分離槽 17と第 2の分離槽 19とを 結び、第 1の分離槽 17からの 1次処理水 (排水）を第 2の分離槽 19へ流入させる槽 間接続管 18と、第 1の分離槽 17で分離された異物を生物処理槽 4へ返送する排水 返送管 20を備える。また、第 1の分離槽 17下部に設けられ排水返送管 20につなが る接続管 21、第 2の分離槽 19下部に設けられ排水返送管 20につながる接続管 22 を備えている。
[0041] 第 1の分離槽 17は上部が円筒状で、下部が円錐状のケーシンダカも構成されてい る。排水取込み管 16から取り込んだ排水を少量の 1次処理水と残りの排水に分岐さ せる。併せて、排水に含まれており比較的大きな重い異物を、たとえば、遠心力で分 離し、分離した異物は多量の排水とともに排水返送管 20を通じて生物処理槽 4へ還 流させる。
[0042] ここで、遠心力場における異物の分離速度はスト一タスの法則より数式 1で求めるこ とがでさる。
[0043] νω = ( ρ ρ- p f ) · (Dp) 2- (ιω ) 2/ (18 ^ ) (数式 1)
数式 1において、 νωは異物の分離速度、 は異物粒子の密度、 は液体の密 度、 Dpは異物粒子の直径 (代表長さ）、 rは異物粒子の旋回半径、 ωは異物粒子の 角速度、 μは液体の粘度である。
[0044] つまり、排水力 異物の分離を効率よく行うためには、異物粒子の回転角速度 ωを 大きくしなければならない。そこで、第 1の分離槽 17は排水取り込み管 16を通じて第 1の分離槽 17内の接線方向へ排水を取り込む。取り込んだ排水の流速を利用して第 1の分離槽 17内に強力な旋回液流を形成し、高速旋回角速度によって発生する強 い遠心力で比較的直径 (代表長さ）が大きぐ重い質量の異物を高速旋回する第 1の 分離槽 17の内周部へ移動させ、排水とともに接続管 21、排水返送管 20を通じて生 物処理槽 4へ還流させて 、る。
[0045] 一方、比較的大きぐ重い質量の異物を分離した少量の 1次処理水は槽間接続管 18より流出させる。第 1の分離槽 17で生じた旋回液流によって分離された異物は、 生物処理槽 4へ還流する排水側へ誘引され、排水とともに生物処理槽 4へと還流さ れる。ここで、 1次処理水と生物処理槽 4へ還流される排水の流量比は、 3 : 7〜1 : 9と するのが好ましい。
[0046] また、第 2の分離槽 19は円筒状の胴部分 19aとおわん状の底部分 19bとで構成さ れている。第 2の分離槽 19の胴部分 19aには、 1次処理水を第 2の分離槽 19に導入 する槽間接続管 18と、 2次処理水を導出する 2次処理水導出管 23とを第 2の分離槽 19内に突き出して設けている。 2次処理水を導入する槽間接続管 18は、 2次処理水 導出管 23より下方側で、底部分 19bよりも上方側に配置されている。後述の図 3から も明らかなように、槽間接続管 18の流出口 18aにはエルボ (管継手)を形成し、第 2 の分離槽 19内で胴部分 19aの接線方向へ 1次処理水を流出させる。流出させた 1次 処理水の流速を利用して第 2の分離槽 19に緩やかな旋回液流を形成させ、第 2の分 離槽 19内の流れを整流する。併せて、低速旋回液流によって発生する弱い遠心力 で 1次処理水よりも重い質量の異物を第 2の分離槽 19の内周部へ緩やかに移動させ つつ凝集させ、重力によって沈降分離させている。
[0047] ここで、重力場における異物の分離速度はよく知られたスト一タスの法則によって数 式 2で求めることができる。
[0048] vf= ( p - f ) ·8 · (ϋρ) 2/ (18 ^ ) (数式 2)
数式 2において、 vfは異物の分離速度、 は異物粒子の密度、 は液体の密度 、 Dpは異物粒子の直径 (代表長さ）、 gは重力加速度、 μは液体の粘度である。
[0049] つまり、重力を使って排水力 異物の分離を効率よく行うためには、異物粒子の直 径 (代表長さ) Dpを大きくしなければならない。そこで、第 2の分離槽 19では接続管 2 2に滞留時間調節弁 24を設ける。滞留時間調節弁 24の開度を調節することにより、 第 2の分離槽 19へと流入する 1次処理水の流入速度を増減させ、第 2の分離槽内 1 9の 1次処理水の滞留時間を調節する。 1次処理水に含まれる異物の種類に応じた 旋回流速の微調整が可能となり、効率よく異物粒子を凝集させて異物粒子の直径 D Pを大きくし重力によって沈降分離させて 、る。
[0050] 一方、 2次処理水を第 2の分離槽 19から取り出し、分離した異物は第 2の分離槽 19 の底部分 19bの接続管 22から生物処理槽 4へ還流させる。分離した異物が少ない 場合は、滞留時間調節弁 24を通常の運転時は閉じておき、メンテナンスを行う場合 に開放して、第 2の分離槽 19に沈降分離した異物を排出することも可能である。
[0051] 2次処理水導出管 23の導入口 23aは第 2の分離槽 19における旋回液流の中心軸 もしくは中心軸近傍で、第 2の分離槽 19内の水面よりも下側で、かつ、上向きに開口 しており、第 2の分離槽 19の水面に浮上した浮遊性の異物、底部分 19bに沈降した 沈降性の異物及び旋回流による慣性力で第 2の分離槽 19の内周へ分離された異物 を導入することなぐ 2次処理水の排出が可能となっている。
[0052] また、底部分 19bに凝集沈降した沈降性の異物は、接続管 22より生物処理槽 4へ 返送することが可能となっている。ここで、第 2の分離槽 19の上部には、空気抜き弁 2 5を設け、第 2の分離槽 19内へ溜まった空気を外部へ排出するように構成することが 好ましい。空気抜き弁 25を設けることで、第 2の分離槽 19に余分な圧力が力からず、 胴部分 19aの強度を低く抑えることができ、第 2の分離槽 19のコンパクト化と低コスト 化を実現できる。
[0053] 接続管 21には 1次処理水の流量を調節する 1次処理水流量調節弁 26が、 2次処 理水導出管 23には 2次処理水流量計 27がそれぞれ設けられている。 1次処理水流 量調節弁 26の開度を調節して、第 1の分離槽 17や第 2の分離槽 19へかかる圧力を 調節する。これによつて、 2次処理水導出管 23ゃ槽間接続管 18へと流出する 1次処 理水ゃ 2次処理水の流量を調節することができる。
[0054] すなわち、 1次処理水の流量を増す場合は 1次処理水流量調節弁 26を閉じ、第 1 の分離槽 17や第 2の分離槽 19へ力かる圧力を高める。一方、 1次処理水の流量を 減らす場合には 1次処理水流量調節弁 26を開け、第 1の分離槽 17や第 2の分離槽 19へ力かる圧力を減少させる。
[0055] このように、接続管 21に 1次処理水流量調節弁 26を設けることで、 2次処理水導出 管 23ゃ槽間接続管 18に異物が詰まった場合でも加圧量を増加することが可能とな り、異物を押し流すことで配管の閉塞を防ぐことができる。また処理水流量の調節を 流量の多い排水返送管 20、接続管 21で行うために、配管が細ぐ流量が少ない槽 間接続管 18や 2次処理水導出管 23で 1次処理水の流量を調節する場合よりも 1次処 理水流量調節弁 26の閉塞を防止することができる。
[0056] 図 3は実施の形態 1にかかる異物分離部主要部の平面図である。図 3に示すように 、第 1の分離槽 17の中心軸と第 2の分離槽 19の中心軸が一致するように第 1の分離 槽 17と第 2の分離槽 19を結ぶ槽間接続管 18が設けられている。このように槽間接続 管 18を配置することで、配管の長さを短くすることができる。これによつて、異物分離 部全体をコンパクトに構成することができるとともに、配管の閉塞などの故障を最小限 にすることもできる。なお、前に述べたように、槽間接続管 18の流出口 18aにはエル ボ (管 «手)が形成されて ヽる。
[0057] 次に、水質計測部 30の構成、動作について図 1を用いて説明する。水質計測槽 3 2は上下方向が横方向よりも長い矩形状の水槽である。すなわち、水面から水底まで の深さは幅よりも大きくなるような水槽を用意している。水質計測槽 32から被計測水 をオーバーフローさせる被計測水流出口 36が備わっており、連続的に被計測水を水 質計測槽 32に流入させた場合でも、水質計測槽 32内の水位は一定のレベルを保 持するようになっている。
[0058] 被計測水流入管 31は被計測水流出口 36よりも上側から水質計測槽 32の底側へ 向力つて水質計測槽 32内へ設置してあり、被計測水流入管 31の流出口は水質計 測槽 32の底面近傍に位置するようになって 、る。
[0059] また、水質計測槽 32には上下方向の循環流を効率よく形成するための循環流形 成部として案内板 35が配置されている。案内板 35は水質計測槽 32の幅方向のほぼ 中心付近に設ける。すなわち、図 1を正視して水質計測槽 32を右側と左側に分ける と、案内板 35はそれらのほぼ中間部に配置されている。かつ、案内板 35の下端は水 質計測槽 32の底面よりも所定の間隔をもって上側に、上端は被計測水流出口 36より 所定の間隔をもって下側にそれぞれ設けてある。
[0060] ここで、案内板 35の下端と水質計測槽 32の底面との間隔及び案内板 35の上端と 被計測水流出口 36との間隔は、水質計測槽 32の底面から被計測水流出口 36の距 離の 5%〜20%程度が好ましい。
[0061] 水質計測槽 32内に上下方向の循環流を発生させる循環流発生機 37は駆動部と 循環流発生部 38からなり、水質計測槽 32の左側に備えてある。駆動部によって駆動 される循環流発生部 38は案内板 35の上端と下端との間に位置するように設置してあ る。
[0062] 循環流発生機 37の駆動部は速度制御モーターを、循環流発生部 38は下向き流 れを発生させるような迎角に設定されたプロペラ形状の回転子を用いるのが好ましい 。また、循環流発生部 38は単段でもよいが、所定の流量が十分に得られない場合は 複数段用いればよい。また、所定の流量が得られる場合でも複数段用いれば高速回 転させることなぐ精度のよい水質計測に必要な被計測水の上下方向の循環流を得 ることができるため、循環流発生機の所要の動力の低減することができる。
[0063] このように上下方向の循環流を発生させることで、水質計測槽 32へ流入させる被計 測水の流速に依存することなぐ被計測水中の懸濁物質の沈降を防ぐことができる。
[0064] 水質計測プローブ 340は検出部 34を下端として、水質計測槽 32の右側、すなわち 、案内板 35を挟んで循環流発生部 38と対向した位置に配置している。こうした構成 によって、上下方向の循環流の上向きの流れが検出部 34に対向するようになるため 、循環流は検出部 34の正面に衝突し、水質計測プローブ 340の外面に沿って水質 計測槽 32の水面に到達するようになって 、る。
[0065] したがって、検出部 34に後流が生じないので、よどみ点やカルマン渦が発生せず、 水質計測プローブ 340の検出部 34に接触する被計測水流が変動しないものである 。このため、検出値が安定しており、水質計測プローブ 340に異物が付着し難い構 造となっている。
[0066] また、水質計測槽 32の上部には洗浄水として水道水の供給管 42と、水道水の供 給を開閉する開閉弁 43を備えている。また、水質計測槽 32の底部には洗浄水や被 計測水の流出管 40と洗浄水や被計測水の流出を開閉する開閉弁 41を備えている。 開閉弁 41を開くことで水質計測槽 32内の水道水や被計測水を生物処理槽 4へと還 流させることができるようになって!/、る。
[0067] 曝気部 39は循環流発生部 38と水質計測プローブ 340の検出部 34との間に設置さ れており、水質計測槽 32内に水道水を溜め、ブロワ 44から空気を送る。これにより、 水道水による気泡流を水質計測槽 32内に発生させ、水質計測プローブ 340の検出 部 34を気泡流によって洗浄することができる。この際、循環流発生機 37を駆動し、よ り強力な循環水流を得ることも可能である。一定の時間間隔毎に水質計測プローブ 3 40の検出部 34を循環流と気泡流で洗浄することで、水質検出プローブ 340に付着 した異物を除去し、検出部 34に生物膜が付着することを防止することが可能となる。
[0068] なお、上記のように循環流と気泡流による洗浄によっても、検出部 34に付着した生 物膜などを十分に除去できない場合が起こりうる。その時には、水質計測槽 32内の 水道水や被計測水を排出した上で、水質計測プローブ 340の検出部 34に向かって 直接水道水を噴射させて、検出部 34を洗浄してもよい。しかし、検出部 34にダメージ を与える不具合も起こりうるので、噴射強度には注意を要する。
[0069] また、水質計測プローブ 340に溶存酸素濃度プローブを採用する場合には、水質 計測槽 32へ被計測水を溜め、被計測水の流入を止めた上で、循環流発生機 37を 駆動する。さらに、曝気部 39により曝気を行い、被計測水の溶存酸素濃度を高めた 後、曝気部 39による曝気を停止する。その後、循環流発生機 37の運転を継続して、 循環流を維持させながら被計測水の溶存酸素濃度の変化量を計測することが可能と なる。
[0070] ここで、曝気部 39は多孔質の散気管やディフューザを用いて、微細気泡で曝気す るのが好ましい。このように、水質計測部 30は水質計測プローブ 340に異物が付着 し難ぐ異物が付着しても除去できるような構造となっている。異物分離部 14によって 異物を除去した被計測水を水質計測槽 32へ流入させることができるので、より長期 的に安定した計測値を得ることができる。
[0071] また、異物分離部 14を下側に、水質計測部 30を上側として本体ケースに内に配設 することによって、水質計測装置のコンパクトィ匕が図れるので、設置スペースを小さく することが可能となる。
[0072] なお、実施の形態 1においては、曝気部 39への空気の供給はブロワ 44力 行って いるが、装置外部の圧縮空気供給部から供給してもよい。また、実施の形態 1におい て、水質計測槽 32は上下方向が横方向よりも長い矩形状の水槽を採用した。しかし 、上下方向が横方向よりも長い円筒状の水槽であっても力まわない。なお、実施の形 態 1においては、被処理水である排水を汚泥とともに曝気して生物処理を生物処理 槽 4で行う構成とした。
[0073] すなわち、排水貯留槽は、生物処理槽 4として説明した。しかし、被処理水である排 水を貯留する排水貯留槽に一時貯留した後、次のステップのために備えられた生物 処理槽 4に供給し、その後、被処理水である排水を汚泥とともに曝気して生物処理を 行うようにしてもよい。この場合には、排水貯留槽と生物処理槽 4とも排水貯留槽とし て構成されること〖こなる。
[0074] 以上のように、本発明によれば、水質計測槽へ流入させる被計測水の流入速度に 依存することなぐ被計測水中の浮遊物質の沈殿を防ぎ、水質計測プローブの検出 近傍によどみ点やカルマン渦が発生しないような水質計測装置を実現することができ る。また、被計測水中の異物を分離、除去する異物分離部を備えた水質計測装置を 提供することができる。
[0075] (実施の形態 2)
図 2は本発明にかかる水質計測装置及び水質計測方法及並びに排水処理方法を 説明するための構成図である。実施の形態 1の説明に用いた図 1に示した構成と類 似部分が多く重複する箇所も多い。同じ箇所には同じ符号を用いた。なお図 2にお いて矢印 (→)は排水の流れを示す。図 1と同様に、図面の煩雑さを解消するために 矢印（→)には符号を付与して 、な 、。
[0076] 工場や他の施設など力 排出される被処理水である排水を排水貯留槽に一時貯 留し、次のステップおいて生物処理等を行う場合があるが、以下、排水貯留槽の排 水を曝気して生物処理を行う構成の一実施例に基づいて説明する。
[0077] まず、生物処理部 1の構成、動作について説明する。流入管 2から流量調節弁 3を 介して被処理水である排水を排水貯留槽である生物処理槽 4に流入させ、所定の水 量を貯留する。すなわち、本発明の水質の計測方法においては、排水貯留槽に被 処理水である排水を貯留するステップを備える。なお、ここで所定の水量とは使用者 ,監視者または管理者等によって定期的にまたは随時管理されている水量を指す。 その水量は水質計測装置の規模の大きさや水質などによって適宜設定されるもので あって、一義的に常に一定の水量とは限らない。生物処理槽 4の排水、すなわち、被 処理水と汚泥の混合水に供給管 6、散気管 7、散気管 7に設けた多数の噴出孔 8を 介してブロワ 5からの空気を供給する。この曝気によって、生物処理槽 4の排水の溶 存酸素濃度を高めて好気性化し、微生物による分解を促進する。生物処理槽 4で浄 化処理された排水は、接続管 9を介して沈殿槽 10に供給される。
[0078] 汚泥分を沈降させることでこれを分離し、排出管 11、開閉弁 12を介して排出し活性 汚泥として生物処理槽 4に返送する。または余剰汚泥として排出する。汚泥分が除か れた処理水は、排出管 13から排出し放流または再利用する。排水の生物処理状況 に応じて流量調節弁 3により生物処理槽 4への被処理水である排水の流入量、すな わち、流入負荷を制御する。 [0079] 次に、異物分離部 14の構成、動作について説明する。工場や下水処理場などから 排出される被処理水である排水は、生物処理槽 4で浄化処理される。この排水の水 質を精度よぐまた長期にわたって安定して検出するには、溶存酸素濃度検出器へ の異物の付着防止、さらに処理装置の配管等の閉塞を防ぐために、排水に含まれる 異物を除去することが重要である。
[0080] 実施の形態 2にかかる異物分離部 14は、生物処理槽 4力も異物を含む排水、すな わち、被処理水と汚泥の混合水を汲み上げる排水導入ポンプ 15と、排水導入ポンプ 15から第 1の分離槽 17へ排水を取り込む排水取込み管 16を備える。また、第 1の分 離槽 17と第 2の分離槽 19とを結び、第 1の分離槽 17で 1次処理水 (排水)を生成し、 第 2の分離槽 19へ流入させる槽間接続管 18と、第 1の分離槽 17で分離された異物 を生物処理槽 4へ返送する排水返送管 20を備える。また、第 1の分離槽 17の下部に 設けられた排水返送管 20につながる接続管 21と第 2の分離槽 19下部に設けられ排 水返送管 20につながる接続管 22を備える。すなわち、本発明の水質計測方法は、 第 1の分離槽 17及び第 2の分離槽 19内の一部の排水を排水貯留槽へ返送するステ ップを備えている。
[0081] 第 1の分離槽 17の形状は上部が円筒状で、下部が円錐状のケーシンダカも構成さ れている。排水取込み管 16から取り込んだ排水を少量の 1次処理水と残りの排水に 分岐させるとともに、排水に含まれた比較的大きぐ重い異物を排水とともに排水返 送管 20を通じて生物処理槽 4へ還流させる。
[0082] ここで、遠心力場における異物の分離速度は実施の形態 1で述べたように、数式 1 で示したスト一タスの法則によって求めることができる。
[0083] 排水力 異物の分離を効率よく行うためには、異物粒子の回転角速度 ωを大きくし なければならない。そこで、第 1の分離槽 17は排水取込み管 16を通じて第 1の分離 槽 17内の接線方向へ排水を取り込む。取り込んだ排水の流速を利用して第 1の分離 槽 17内に強力な旋回液流を形成させ、高速旋回角速度によって発生する強い遠心 力で比較的直径 (代表長さ)が大きぐ重い質量の異物を高速旋回する第 1の分離槽 17の内周部へ移動させ、排水とともに接続管 21、排水返送管 20を通じて生物処理 槽 4へ還流させている。 [0084] 一方、比較的大きぐ重い質量の異物を分離した少量の 1次処理水は槽間接続管 18より流出させ、第 1の分離槽 17内の旋回液流によって分離された異物は、生物処 理槽 4へ還流する排水側へ誘引され、排水とともに生物処理槽 4へと還流されている 。ここで、 1次処理水と生物処理槽 4へ還流される排水の流量比は、 3 : 7〜1 : 9とする のが好ましい。
[0085] また、第 2の分離槽 19は円筒状の胴部分 19aとおわん状の底部分 19bとで構成さ れている。第 2の分離槽 19の胴部分 19aには、第 1の分離槽 17で生成した 1次処理 水を第 2の分離槽 19に導入する槽間接続管 18と、第 2の分離槽 19で生成した 2次 処理水を導出する 2次処理水導出管 23を第 2の分離槽 19中の水面方向に向力つて 突き出すようにて設けている。こうした構成によって、第 1の分離槽で 1次処理水及び 第 2の分離槽で 2次処理水を生成するステップを実行することができる。なお、 2次処 理水を導入する槽間接続管 18は、 2次処理水導出管 23より下方側で、底部分 19b よりも上方側に配置されている。槽間接続管 18の流出口 18aには前にも述べたよう にエルボ (管継手)を形成し、第 2の分離槽 19内で胴部分 19aの接線方向へ 1次処 理水を流出させる。流出時の 1次処理水の流速を使って第 2の分離槽 19に緩やかな 旋回液流を形成する。第 2の分離槽 19内の流れを整流すると共に、低速旋回液流 によって発生する弱い遠心力で 1次処理水よりも重い質量の異物を第 2の分離槽 19 の内周部へ緩やかに移動させつつ凝集させ、重力によって沈降分離させて 、る。
[0086] ここで、重力場における異物の分離速度は実施の形態 1で述べた数式 2で求めるこ とがでさる。
[0087] つまり、重力を使って排水力 異物の分離を効率よく行うためには、異物粒子の直 径 (代表長さ) Dを大きくしなければならない。そこで、第 2の分離槽 19では接続管 2
P
2に滞留時間調節弁 24を設け、滞留時間調節弁 24の開度を調節することにより、第 2の分離槽 19へと流入する 1次処理水の流入速度を増減し、第 2の分離槽内 19の 1 次処理水の滞留時間を調節することで、 1次処理水に含まれる異物の種類に応じた 旋回流速の微調整が可能となり、効率よく異物粒子を凝集させて異物粒子の直径 D
P
を大きくし重力によって沈降分離させて 、る。
[0088] 一方、所定の 2次処理水を第 2の分離槽 19から取り出す。分離した異物は第 2の分 離槽 19の底部分 19bの接続管 22から生物処理槽 4へ還流させる。しかし、分離した 異物が少ない場合には、滞留時間調節弁 24を通常の運転時は閉じておく。メンテナ ンスを行う場合に開放し、第 2の分離槽 19に沈降分離した異物を排出することも可能 である。
[0089] 2次処理水導出管 23の導入口 23aは第 2の分離槽 19における旋回液流の中心軸 もしくは中心軸近傍で、第 2の分離槽 19内の水面より下側であって、かつ、上向きに 開口している。第 2の分離槽 19の水面に浮上した浮遊性の異物、底部分 19bに沈降 した沈降性の異物、及び旋回流による慣性力で第 2の分離槽 19の内周へ分離され た異物を導入することなぐ 2次処理水の排出が可能となっている。
[0090] また、底部分 19bに凝集沈降した沈降性の異物は、接続管 22から生物処理槽 4へ 返送することが可能である。ここで、第 2の分離槽 19の上部には、空気抜き弁 25を設 け、第 2の分離槽 19内へ溜まった空気を外部へ排出するように構成することが好まし い。空気抜き弁 25を設けることで、第 2の分離槽 19に余分な圧力が加わるのを抑止 し、胴部分 19aの強度を低く抑えることができ、第 2の分離槽 19のコンパクト化と低コ ストィ匕を実現することができる。
[0091] 接続管 21には 1次処理水の流量を調節する 1次処理水流量調節弁 26が、 2次処 理水導出管 23には 2次処理水流量計 27を設け、 1次処理水流量調節弁 26の開度 を調節することで、第 1の分離槽 17や第 2の分離槽 19に力かる圧力を調節すること ができる。その結果、 2次処理水導出管 23ゃ槽間接続管 18へと流出する 1次処理水 や 2次処理水の流量を調節することができる。
[0092] すなわち、 1次処理水の流量を増加させる場合は 1次処理水流量調節弁 26を閉じ 、第 1の分離槽 17や第 2の分離槽 19にかかる圧力を高める。一方、 1次処理水の流 量を減らす場合は 1次処理水流量調節弁 26を開け、第 1の分離槽 17や第 2の分離 槽 19へ力かる圧力を減少させる。
[0093] このように、接続管 21に 1次処理水流量調節弁 26を設けることで、 2次処理水導出 管 23ゃ槽間接続管 18に異物が詰まった場合でも加圧量を増加することが可能とな る。異物を押し流すことで配管の閉塞を防ぐことができる。また処理水流量の調節を 流量の多い排水返送管 20、接続管 21で行うために、配管が細ぐ流量が少ない槽 間接続管 18や 2次処理水導出管 23で 1次処理水の流量を調節する場合よりも 1次処 理水流量調節弁 26の閉塞を防止することができる。
[0094] 第 2の分離槽 19の上部の液面レベル付近には、第 2の分離槽 19の上部の液面レ ベル付近力も排水返送管 20へとつながった浮遊物返送管 28が設けられ、浮遊物返 送管 28には浮遊物排出弁 29が設けられている。排水よりも軽ぐ遠心力や重力によ つて分離することのできない浮遊性の異物は浮遊物排出弁 29を開放することで、第 2の分離槽 19より排出することができる。
[0095] 次に、水質計測部 30の構成、動作について説明する。異物分離部 14の 2次処理 水導出管 23から流出する 2次処理水 (排水)を、三方弁 46を介して水質計測槽 32に 流入させて所定の水量を貯留する。すなわち、本発明の水質計測方法においては、 2次処理水を水質計測槽 32に貯留するステップを備えている。また、水質計測槽 32 には、水質検出器 33として溶存酸素濃度を検出する溶存酸素濃度検出器 33a、 pH 検出器 33b、酸化還元電位 ORP (Oxidation— Reduction Potential)検出器 33 c、全活性汚泥濃度 MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid)検出器 33dを貯 留する 2次処理水中に位置させて 、る。
[0096] 水質計測槽 32の底部に排出管 110を接続し、水質計測槽 32に貯留した排水の水 質を計測する。すなわち、本発明の水質計測方法においては、水質検出器 33によつ て、排水貯留槽の排水の水質を計測するステップを備えている。その後、開閉弁 12 0を開いて排水を排出管 110を介して生物処理槽 4に返送する。また三方弁 46と排 出管 110とを接続する接続管 210を設けている。三方弁 46は、 2次処理水を水質計 測槽 32に流入させて所定の水量を貯留する流れと、所定の水量を貯留し、その水質 を計測した後、接続管 210を介して排出管 110から生物処理槽 4に返送する流れを 切り替えるものである。
[0097] 水質計測槽 32における排水の貯留量は、前記したそれぞれの水質検出器 33の水 質を計測できるだけの少量でよぐ水質計測槽 32を小型にすることができる。
[0098] 2次処理水 (排水）を、三方弁 46を介して水質計測槽 32に流入させて所定量貯留 し、 2次処理水を静止させた状態において、まず pH検出器 33b、酸化還元電位検出 器 33c、全活性汚泥濃度検出器 33dにより、それぞれの水質データを計測する。 2次 処理水を静止させた状態において計測することによって、安定した正確な値を検出 することができ、溶存酸素濃度検出器 33a等の破損を排除することができる。
[0099] 前記水質データを測定後、水質計測槽 32の排水に供給管 600、散気管 700、散 気管 700に設けた多数の噴出孔 800を介してブロワ 500からの空気を供給する。こ の曝気によって、水質計測槽 32の排水の溶存酸素濃度を、生物処理槽 4の排水の 溶存酸素濃度よりも高めるものである。
[0100] 水質計測槽 32における排水の貯留量は、酸素利用速度を計測できるだけの少量 でよぐまた強力な曝気も必要としない。これにより溶存酸素濃度検出器 33aの破損 の恐れがなぐ異物等の付着も抑制し、短時間で溶存酸素濃度を高めかつ酸素利用 速度を計測することができる。
[0101] 生物処理槽 4力 水質計測槽 32に流入させた排水の曝気開始後の溶存酸素濃度 を溶存酸素濃度検出器 33aにより検出する。水質計測槽 32の排水の溶存酸素濃度 が一定値以上であるとき、計測槽の排水の曝気を停止する。これによつて、水質計測 槽 32に流入させた排水の必要以上の曝気を排除して、計測サイクルの短縮と、省ェ ネルギー化を図ることができる。
[0102] 水質計測槽 32の排水への曝気を停止させた後、水質計測槽 32の被処理水の酸 素利用速度を溶存酸素濃度検出器 33aにより計測する。水質計測槽 32の排水の曝 気を停止した状態で酸素利用速度を計測する。これにより、溶存酸素濃度検出器 33 aの検出値が安定し、正確な値を検出することができる。
[0103] なお、水質計測槽 32の排水への曝気を開始する前に、 pH検出器 33b、酸化還元 電位検出器 33c、全活性汚泥濃度検出器 33dの検出値を計測するのは、曝気によ つて生物処理槽 4の排水の水質が水質計測槽 32で変化することを防止するためで ある。
[0104] 以下、溶存酸素濃度検出器 33aにより計測した酸素利用速度の検出値に基づいた 排水処理方法の一例を説明する。
[0105] 生物処理槽 4の排水に連続的に曝気を行うが、排水中の例えば処理すべき汚染物 である有機物濃度に対して曝気量が不足状態にあるときは、溶存酸素濃度が低下す る。この排水を水質計測槽 32に流入させて曝気し、溶存酸素濃度を一定値以上に 高めた後、曝気を停止して酸素利用速度を計測した場合は、酸素の消費量が多く排 水の溶存酸素濃度の低下が速くなる。すなわち、酸素消費速度が速いことになる。こ うした状態を計測した場合は、図示しない制御器によって、少なくとも生物処理槽 4へ の排水の流入負荷を減少させる力 あるいは排水の曝気能力を高めてやる。もちろ ん両者を同時に制御してもよい。
[0106] また、排水中の例えば処理すべき汚染物である有機物濃度に対して曝気量が過剰 状態にあるときは、溶存酸素濃度が高い。この排水を水質計測槽 32に流入させて曝 気し、溶存酸素濃度を一定値以上に高めた後、曝気を停止して酸素利用速度を計 測した場合は、酸素の消費量が少なく排水の溶存酸素濃度の低下が遅くなる。すな わち、酸素消費速度が遅いことになる。こうした状態を計測する場合は、図示しない 制御器によって、少なくとも生物処理槽 4への排水の流入負荷を増加させる力、ある いは排水の曝気能力を下げてやる。もちろん両者を同時に制御してもよい。
[0107] これによつて生物処理槽 4の排水に連続的に曝気を行いながら、排水中の例えば 処理すべき有機物濃度に応じて、生物処理槽 4への排水の流入負荷及び曝気能力 の少なくとも一方を調節して最適な溶存酸素濃度に維持する。これによつて、排水の 処理能力の確保、その最大化及び過剰な曝気による無駄な電力消費の増大を防止 することができるものである。
[0108] なお被処理水である排水の流入負荷は、被処理水である排水の生物処理槽 4への 流入量を制御することによって行う。また処理すべき汚染物である有機物濃度の異な る排水を選択して生物処理槽 4へ流入させることによつても制御することができる。
[0109] 前記したように溶存酸素濃度検出器 33aにより計測した酸素利用速度の検出値に 基づいた排水処理方法の一例を説明した。しかし、溶存酸素濃度検出器 33aを含め pH検出器 33b、酸化還元電位検出器 33c、全活性汚泥濃度検出器 33dによって計 測した各々の検出値または複数の検出値により生物処理槽 4の排水の水質をより最 適条件に制御することができる。
[0110] 前記した水質を計測した後、水質計測槽 32に水質検出器 33及び水質計測槽 32 を洗浄するための洗浄水を、供給管 602、開閉弁 122、散水部 126を介して供給す る。洗浄後の洗浄水を開閉弁 120、排出管 110を介して生物処理槽 4に排出するも のである。これによつて、水質検出器 33及び水質計測槽 32に付着した異物等を洗 浄水により除去し、長期間にわたつて正確で安定した検出をすることができる。
[0111] また、水質計測槽 32に供給した洗浄水を排出した後、水質計測槽 32の中に水質 検出器 33の保存液である洗浄水または窒素、アルゴン等の保存気体を充填する。こ れによって、水質計測槽 32での非計測時または排水の生物処理の停止時等に水質 検出器 33を保護して劣化を防止し、長期間にわたって正確で安定した検出をするこ とができる。なお保存液を洗浄水とした力 純水その他保存に適した液体でもよい。
[0112] また、異物分離部 14の排水導入ポンプ 15を連続して駆動させることによって、常に 生物処理槽 4 (排水貯留槽)の水質状態の 2次処理水 (排水)を水質計測槽 32に流 入させる態勢を維持することができる。即ち異物分離部 14を連続して駆動し、必要に 応じて異物を分離した 2次処理排水を水質計測槽 32に流入させて排水の水質を計 測することによって、生物処理槽 4の排水の水質を、連続して計測することができる。
[0113] また、前記したように単一の水質計測槽 32において複数種の水質検出器 33による 検出値を、長期間、安定して計測することができ、さらにほぼ同時に計測することがで きる。これによつてより多くの検出値により生物処理槽 4の排水の水質をより最適条件 に制御することができる。
[0114] また、構造上または機能上どうしても大型となってしまう生物処理槽 4は、温度をほ ぼ一定に保持しやすい地中に埋設し、比較的小型化が図れる水質計測槽 32は温 度が変化しやすい地上に備えることが多い。このため、生物処理槽 4の排水と水質計 測槽 32の排水の温度が大きく異なる場合があり、水質計測槽 32における水質検出 器 33による検出に誤差を生じやすい。そこで、実施の形態 2においては、水質計測 槽 32に温度調節部 900を備え、生物処理槽 4の排水と水質計測槽 32の排水の温度 を略同一となるよう調節する。これによつて、生物処理槽 4の排水と水質計測槽 32の 排水の温度条件を略同一となるよう調節し、生物処理槽 4の排水の水質の計測ばら つきを抑制することができる。なお、温度調節部 900は、電気ヒータ、ペルチェ素子、 冷温水製造機等を用いることができる。
[0115] なお、実施の形態 2においては、被処理水である排水を汚泥とともに曝気して生物 処理を生物処理槽 4で行う構成、すなわち排水貯留槽を生物処理槽 4として説明し た。しかし、被処理水である排水を貯留する排水貯留槽に一時貯留した後、次ステツ プに備えた生物処理槽 4に供給して、被処理水である排水を汚泥とともに曝気して生 物処理を行ってもよい。この場合には、排水貯留槽と生物処理槽 4とも排水貯留槽と して構成されること〖こなる。
[0116] 以上のように、本発明によれば、各種各様の異物に対応することができ、異物を確 実に除去して長期間、安定した水質の計測を可能とするとともに、水質の計測誤差を 生じな ヽ質計測方法及び水質計測方法を用いた排水処理方法を提供することがで きる。
産業上の利用可能性
[0117] 本発明による水質計測装置及び水質計測方法並びに排水処理方法は、工場や、 排水処理施設など力 排出される各種各様の排水に対して適用することができるの で、その産業上の利用可能性は高い。

Claims

請求の範囲
[1] 被計測水流入口と被計測水流出口を有する水質計測槽を備えた水質計測装置で あって、前記水質計測槽に上下方向の循環流を形成する循環流形成部と、上下方 向の循環流を発生させる循環流発生部を備えた循環流発生機と、水質計測プロ一 ブとを備え、前記水質計測プローブの検出部が上下方向の循環流に対向する方向 に設置したことを特徴とする水質計測装置。
[2] 前記被計測水流出口を前記循環流形成部の上端より上側に配置したことを特徴と する請求項 1記載の水質計測装置。
[3] 前記被計測水流入口を前記水質計測槽の底面より上側で前記循環流形成部の下 端より下側に配置したことを特徴とする請求項 1または 2のいずれか 1項に記載の水 質計測装置。
[4] 前記水質計測槽に曝気部を備え、前記曝気部を前記循環流発生機の循環流発生 部の下流側と前記水質計測プローブの検出部との間に設置したことを特徴とする請 求項 1または 2のいずれか 1項に記載の水質計測装置。
[5] 前記水質計測槽に洗浄水流入口と、前記水質計測槽の底部に開閉可能な洗浄水 流出口を備え、前記水質計測プローブを洗浄することを特徴とする請求項 1または 2 のいずれか 1項に記載の水質計測装置。
[6] 前記水質計測プローブは前記被計測水の溶存酸素濃度を検出する溶存酸素濃度 プローブであり、前記曝気部により一定時間曝気することで、被計測水の溶存酸素 濃度を高めた後、前記曝気部による曝気を停止し、前記循環流発生機を運転しつつ 、被計測水の溶存酸素濃度の変化量を計測することを特徴とする請求項 4に記載の 水質計測装置。
[7] 前記水質計測槽を縦方向が横方向より長い形状としたことを特徴とする請求項 6に 記載の水質計測装置。
[8] 前記循環流発生機が前記循環流発生部を複数段備えたことを特徴とする請求項 1 に記載の水質計測装置。
[9] 前記被計測水中の異物を分離する高速旋回分離槽と低速旋回分離槽からなる異 物分離部を設け、異物分離後の処理水を流入させることを特徴とする請求項 1記載 の水質計測装置。
[10] 前記水質計測槽を上部、前記異物分離部を下部として本体ケース内に配設したこ とを特徴とする請求項 9に記載の水質計測装置。
[11] 前記排水貯留槽において被処理水である排水を貯留するステップと、前記排水貯留 槽の排水を水質計測槽に所定量貯留するステップと、第 1と第 2の分離槽を備えた異 物分離部において前記排水貯留槽力 取り込んだ排水を旋回させるステップと、前 記排水貯留槽から前記第 1の分離槽へ前記排水を取り込みかつ前記異物を分離し て 1次処理水を生成するステップと、前記 1次処理水を前記第 2の分離槽に流入させ るとともに前記異物を分離して前記第 2の分離槽で 2次処理水を生成するステップと 、前記第 1の分離槽と前記第 2の分離槽の前記排水の一部を前記排水貯留槽へ返 送するステップと、前記第 2の分離槽で異物を分離した前記 2次処理水を前記水質 計測槽に流入させて貯留するステップと、前記排水貯留槽の排水の水質を計測する ことを特徴とする水質計測方法。
[12] 前記第 2の分離槽へ流入させる 1次処理水の流量が排水貯留槽へ返送する流量に 比べて少な 1ヽことを特徴とする請求項 11記載の水質計測方法。
[13] 前記第 2の分離槽の容積が第 1の分離槽に比べ大きいことを特徴とする請求項 11ま たは 12のいずれ力 1項に記載の水質計測方法。
[14] 前記第 1の分離槽の排水の旋回角速度が、第 2の分離槽の排水の旋回角速度よりも 速いことを特徴とする請求項 11または 12のいずれか 1項に記載の水質計測方法。
[15] 前記排水貯留槽へ返送する流量を調節することにより 1次処理水の流量を調節する ようにしたことを特徴する請求項 11または 12のいずれか 1項に記載の水質計測方法
[16] 前記第 2の分離槽の上部に空気抜き弁を有する請求項 11または 12のいずれか 1項 に記載の水質計測方法。
[17] 前記第 2の分離槽内の 2次処理排水を、開口面を上向きとした 2次処理水導出管に 流入させ、前記 2次処理水導出管から水質計測槽に流入させることを特徴とする請 求項 11または 12の 、ずれか 1項に記載の水質計測方法。
[18] 前記異物分離部を連続して駆動し、必要に応じて異物を分離した 2次処理水を水質 計測槽に流入させて排水貯留槽の排水の水質を計測することを特徴とする請求項 1 1または 12のいずれか 1項に記載の水質計測方法。
[19] 前記水質検出器は、排水の溶存酸素濃度、 pH、酸化還元電位、全活性汚泥濃度の 少なくとも 、ずれかを計測する請求項 11または 12の 、ずれか 1項に記載の水質計 測方法。
[20] 請求項 11〜19のいずれか 1項に記載の水質計測方法を用いて計測した検出値に 基づき、排水貯留槽の排水の水質を制御することを特徴とする排水処理方法。
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