JP2001017982A - 排水処理方法および排水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 省エネルギー,廃棄物削減,薬品使用量の低減
を達成できる排水処理方法および排水処理装置を提供す
る。 【解決手段】 この排水処理装置は、沈澱槽１９にて沈
澱した汚泥を「後部に沈澱部６を有する返送汚泥反応槽
３」に導入(返送)して処理するので、沈澱槽１９にて沈
澱した汚泥が含む未反応薬品を、返送汚泥反応槽３で再
利用することができ、未反応薬品が汚泥として排出され
ることがない。したがって、汚泥を沈澱槽１９から引き
抜いていた従来の排水処理方法と比較して、汚泥発生量
を格段に減少させることができ、結果として汚泥処分費
や消石灰の使用量や脱水機のメンテナンスコスト等のラ
ンニングコストを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体工場から
排水されるフッ素排水に対して、フッ素排水の排水処理
装置から発生する汚泥量を最小量にした排水処理方法お
よび排水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】〔第１従来例〕図１９を参照して、第１
従来例を説明する。この第１従来例では、フッ素排水
は、原水槽１０１に導入される。原水槽１０１に貯留さ
れたフッ素排水は、水質と水量が調整されて策１水槽ポ
ンプ１０２によって、消石灰反応槽１１４に移送され
る。この消石灰反応槽１１４において、上記排水中のフ
ッ素が、添加された消石灰に由来するカルシウムと反応
して反応物としてのフッ化カルシウム１３０となる。

【０００３】上記消石灰反応槽１１４では、反応を促進
するための撹拌手段としての急速撹拌機１１５が設置さ
れており、この急速撹拌機１１５で、排水が撹拌されて
いる。しかし、消石灰反応槽１１４内での排水の滞留時
間が１時間以内であるので、未反応の消石灰が消石灰反
応槽１１４から流出してポリ塩化アルミニウム反応槽１
１６に流入する。このポリ塩化アルミニウム反応槽１１
６にも急速撹拌機１１５が設置されており、消石灰反応
槽１１４で反応し、生成した反応物としての微細なフッ
化カルシウム１３０は、無機凝集剤としてのポリ塩化ア
ルミニウムによって凝集してフロックを形成する。ま
た、未反応の消石灰もポリ塩化アルミニウムによって凝
集し、フロックを形成する。この消石灰による凝集フロ
ックは、カルシウムイオンではないため、フッ素の処理
には全く有効でない。すなわち、薬品の無駄であり、凝
集フロックは未反応薬品１２９としての位置付けとな
る。そして、上記フロックとなったフッ化カルシウム１
３０は、高分子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽
１１７において、より安定した大きなフロックとなる。

【０００４】一方、消石灰に起因する未反応フロック１
２９は、フッ素の処理には有効ではないが、高分子凝集
剤凝集槽１１７において高分子凝集剤が添加されること
によってより安定した大きなフロックとなる。

【０００５】より安定した大きなフロックとしてのフッ
化カルシウム１３０のフロックと、より安定した大きな
フロックとしての消石灰フロックは、沈澱槽１１９に流
入して沈澱し、沈澱槽かき寄せ機１２０によって沈澱槽
１１９の底部の中心にかき寄せられる。こうしてかき寄
せられたフロックは汚泥となる。

【０００６】すなわち、この汚泥量は、フッ化カルシウ
ム１３０による汚泥と未反応消石灰による汚泥や未反応
凝集剤による汚泥の合計汚泥量である。沈澱槽１１９の
底部の中心にかき寄せられた汚泥は、濃縮槽かき寄せ機
１２３が設置されている濃縮槽１２２に流入して濃縮さ
れた後、フィルタープレスポンプ１２４によって、フィ
ルタープレス１２５に移送されて脱水される。この排水
処理装置から発生する汚泥量は多量であるため、フィル
タープレス１２５は２台設置してある。

【０００７】尚、上記濃縮槽１２２の上澄液は、オーバ
ーフロー配管(図示せず)を通じて原水槽１０１に導入さ
れる。

【０００８】ところで、今日の時代のニーズとしては、
脱水された後の脱水ケーキ量すなわち汚泥量が少ない排
水処理設備が求められているのであるが、上記第１従来
例の排水処理設備より発生する汚泥は、フッ化カルシウ
ム汚泥と未反応の消石灰汚泥も含むため、汚泥量が多
い。工場排水の条件によっても異なるが、一般には、フ
ッ化カルシウム汚泥量の倍以上が未反応の消石灰汚泥で
ある。

【０００９】〔第２従来例〕次に、図２０に第２従来例
を示す。この第２従来例は、図１９の第１従来例におけ
る沈澱槽１１９からの汚泥の一部を、汚泥返送ポンプ１
２１によって、原水槽１０１に返送するようになってい
る点が、前述の第１従来例と異なっている。

【００１０】この第２従来例では、沈澱槽１１９からの
汚泥の一部を原水槽１０１に返送するので、未反応薬品
を含む汚泥がフッ素排水によって消費される。このた
め、この第２従来例では、図１９の第１従来例よりも、
発生汚泥量が少なくなる。

【００１１】〔第３従来例〕次に、図２１に、第３従来
例を示す。この第３従来例は、沈澱槽１１９からの汚泥
の一部を汚泥返送ポンプ１２１によって、消石灰反応槽
１１４に返送する点が前述の第１従来例と異なる。この
第３従来例では、消石灰反応槽１１４に沈澱槽１１９か
らの汚泥の一部を返送するので、未反応薬品を含む汚泥
がフッ素排水によって消費されることとなり、第１従来
例に比べて、発生汚泥量が少なくなる。

【００１２】〔参考例〕次に、参考例を図２２に示す。
この参考例では、フッ素排水は、原水槽１０１に導入さ
れる。原水槽１０１に貯留されたフッ素排水は、水質と
水量が調整されて原水槽ポンプ１０２によって、反応水
槽１２６に移送される。

【００１３】この反応水槽１２６においては、フッ素排
水は、下部流入管１０４より嫌気汚泥ゾーン１０９の下
部より導入される。

【００１４】そして、反応水槽１２６においては、フッ
素排水の導入と沈澱槽１１９からの未反応薬品(未反応
消石灰と未反応凝集剤の合計)１２９を含む汚泥が汚泥
返送ポンプ１２１によって導入されている。このため、
反応水槽１２６においては、嫌気汚泥ゾーン１０９が常
時構築されている。

【００１５】この反応水槽１２６においては、フッ素排
水中のフッ素と未反応薬品１２９中のカルシウムが反応
してフッ化カルシウム１３０となる。このことは、カル
シウムのリサイクルとなり発生汚泥量の削減に役立つ。

【００１６】したがって、この参考例の排水処理装置で
は、第１従来例と比較して、発生汚泥量が削減されてい
るが、十分ではない。

【００１７】第１従来例と参考例とを比較すると、参考
例から発生する汚泥量の方が少ない。参考例において
は、反応水槽１２６が曝気されていないので、フッ化カ
ルシウム１３０は沈澱する。この反応水槽１２６におい
ては、時間の経過とともに、沈澱したフッ化カルシウム
１３０が多くなり、嫌気汚泥ゾーン１０９のゾーンの高
さが上昇する。嫌気汚泥ゾーン１０９の高さが上昇する
とフッ化カルシウム１３０と被処理水(排水)が消石灰反
応槽１１４に流入する。

【００１８】消石灰反応槽１１４においては、排水中の
未反応のフッ素が新たな消石灰に由来するカルシウムと
反応して反応物としての新たなフッ化カルシウム１３０
となる。ただし、すべてのカルシウムがフッ化カルシウ
ム１３０になるわけではなく、未反応のカルシウムすな
わち未反応消石灰も存在する。

【００１９】なお、ここで注目すべき現象がある。すな
わち、消石灰反応槽１１４に反応水槽１２６からのフッ
化カルシウム１３０が多量に流入し、汚泥濃度が上昇す
ると、消石灰のアルカリとしての中和作用が弱くなる現
象がある。このため、消石灰が消石灰反応槽１１４に多
量に添加される現象が発生する。

【００２０】さらに、消石灰反応槽１１４には反応を促
進するための撹拌手段としての急速撹拌機１１５が設置
されて撹拌されているが、消石灰反応槽１１４内での排
水の滞留時間が１時間以内であることに起因し、また消
石灰の中和作用が弱くなったことに起因して、未反応の
消石灰が多くなり、消石灰反応槽１１４から流出して次
のポリ塩化アルミニウム凝集槽１１６に流入する。そし
て、それらは、未反応消石灰や未反応凝集剤となり未反
応薬品１２９を構成することなる。

【００２１】また、ポリ塩化アルミニウム凝集槽１１６
にも急速撹拌機１１５が設置されており、消石灰反応槽
１１４で反応生成した反応物としての微細なフッ化カル
シウム１３０は、無機凝集剤としてのポリ塩化アルミニ
ウムによって凝集してフロックを形成する。また、未反
応の消石灰もポリ塩化アルミニウムによって凝集し、フ
ロックを形成する。この消石灰による凝集フロックは、
フッ素の処理には全く有効でない。この消石灰による凝
集フロックは、薬品の無駄であり、未反応薬品１２９と
しての位置付けとなる。

【００２２】そして、上記フロックとなったフッ化カル
シウム１３０は、高分子凝集剤凝集槽１１７において高
分子凝集剤が添加され、より安定した大きなフロックと
なる。一方、消石灰に起因する未反応フロックも、フッ
素の処理には有効ではないが、高分子凝集剤が添加され
ることによって、より安定した大きなフロックとなる。
フッ化カルシウム１３０のより安定した大きなフロック
と、消石灰のより安定した大きなフロックとは、沈澱槽
１１９に流入して沈澱し、かき寄せ機１２０によって沈
澱槽１１９の底部の中心にかき寄せられる。このかき寄
せられたフロックは汚泥となる。この汚泥量は、反応済
のフッ化カルシウム１３０による汚泥と未反応消石灰汚
泥の合計の汚泥量である。沈澱槽かき寄せ機１２０によ
って、沈澱槽１１９の底部の中心にかき寄せられた汚泥
は、汚泥返送ポンプ１２１によって一部が反応水槽１２
６に返送され、未反応薬品(未反応消石灰と未反応凝集
剤)１２９が再利用される。よって、この参考例の排水
処理装置から発生する汚泥量は、再利用しない排水処理
装置すなわち図１９の第１従来例と比較して削減されて
いる。また、一部のフッ化カルシウム１３０による汚泥
と未反応消石灰による汚泥は、濃縮槽かき寄せ機１２３
が設置されている濃縮槽１２２に流入して濃縮された
後、フィルタープレスポンプ１２４によって、フィルタ
ープレス１２５に移送されて脱水される。

【００２３】尚、濃縮槽１２２の上澄液は、図示しない
オーバーフロー配管によって、原水槽１０１に導入され
る。

【００２４】上記参考例の排水処理装置の沈澱槽１１９
より発生する汚泥は、削減されたとは言え、フッ化カル
シウム１３０による汚泥と未反応薬品を含む汚泥を含有
している。このため、この参考例では、第１従来例の排
水処理装置に比べて、発生汚泥量が削減されているが充
分とは言えないのである。つまり、参考例の濃縮槽１２
２には、未反応薬品に起因する汚泥も導入されることと
なり、濃縮後にフィルタープレス１２５によって脱水処
理されて汚泥となっているのである。

【００２５】また、別の従来技術として、公開特許公報
(特開平６―８６９８８)に、「フッ素イオン及び過酸化
水素を含有する排水の処理方法」が開示されている。こ
の従来技術は、フッ素イオンおよび過酸化水素を含有す
る排水に、アルカリ性カルシウム含有化合物としての消
石灰を添加してフッ素イオンをフッ化カルシウムとした
後、アニオン性高分子凝集剤を添加して微細フロックを
生成させ、ついで固液分離した後にカタラーゼを添加し
て過酸化水素を分解するものである。この従来技術で
は、沈澱槽からの汚泥が未反応の薬品を含むので、発生
汚泥量が多いという問題点がある上に、排水中の過酸化
水素を分解する目的でカタラーゼを添加することに起因
してランニングコストが高くなるという問題点がある。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、排水中
のフッ素を処理するには、消石灰、ポリ塩化アルミニウ
ム等の無機凝集剤、高分子凝集剤を使用して排水処理す
ることが、一般であるが、反応槽や凝集槽において、未
反応の薬品によるフロック(汚泥)が必ず発生し、それら
が排水処理設備から発生する汚泥量の増加につながって
いることが問題である。

【００２７】このような未反応の薬品によるフロックす
なわち汚泥が発生する理由としては以下のことがあげら
れる。

【００２８】 建設費の関係から反応槽を格段に大き
くできないので、反応槽での排水の滞留時間が短く、下
記のような化学反応式のような完全反応ができない問題
がある。

【００２９】２ＨＦ＋Ｃａ(ＯＨ)₂＝ＣａＦ₂＋２Ｈ₂Ｏ 具体的には、一般の排水処理設備の反応槽においては、
下記の反応式となりフッ化カルシウム汚泥のみならず、
未反応の消石灰フロックによる消石灰汚泥も発生する。

【００３０】２ＨＦ＋２Ｃａ(ＯＨ)₂＝ＣａＦ₂(フッ化
カルシウム汚泥)＋２Ｈ₂Ｏ＋Ｃａ(ＯＨ)₂(消石灰汚泥) 消石灰汚泥は、酸によってカルシウムイオンを溶出すれ
ば、薬品としての機能を果たすので再利用することが望
ましい。

【００３１】 排水中のフッ素を１５ｐｐｍ以下まで
処理しようとすると、フッ素量よりも過剰の消石灰(カ
ルシウムとしての)を添加しないと目的とするフッ素濃
度(１５ｐｐｍ以下)まで処理できない。このことは、フ
ッ素の排水処理における経験的内容であり、１５ｐｐｍ
以下とするため過剰の消石灰を添加している。

【００３２】そこで、図１９に示す第１従来例の排水処
理設備における沈澱槽１１９に新たに汚泥返送ポンプを
設置して、この汚泥返送ポンプによって、沈澱槽１１９
からの沈澱汚泥(未反応薬品を含む)を原水槽１０１や消
石灰反応槽１１４へ返送して未反応薬品を再利用するこ
とが考えられる。

【００３３】また、図２０に示した第２従来例のよう
に、沈澱槽１１９からの沈澱汚泥(未反応薬品を含む)を
汚泥返送ポンプ１２１によって原水槽１０１に返送する
排水処理フローがあり、図２１に示した第３従来例のよ
うに、沈澱槽１１９からの沈澱汚泥(未反応薬品を含む)
を汚泥返送ポンプ１２１によって消石灰反応槽１１４に
返送する排水処理フローがある。この両方の排水処理フ
ローとも、排水処理時間の経過とともに系統内の汚泥濃
度(フッ化カルシウム汚泥濃度と消石灰汚泥濃度の合算
値)が上昇する。汚泥濃度が上昇することはさほど問題
ないであろうと考えられていたが、しかし、運転の結
果、消石灰反応槽１１４においては、汚泥濃度が高いと
消石灰消費量が格段に増加する事実が発生した。未反応
の薬品としての未反応消石灰を再利用する目的で原水槽
１０１や消石灰反応槽１１４に返送したものの、消石灰
反応槽１１４の汚泥濃度が１０００ｐｐｍ以上に上昇し
た場合、消石灰が添加される消石灰反応槽１１４におい
ては、かえって消石灰の消費量が増加するマイナスの現
象が発生することを発見した。この消石灰の消費量が増
加する理由としては、汚泥濃度が高いと薬品としての消
石灰の効力(ＰＨを上昇させる効力→具体的にはＰＨ２
〜３のフッ素排水を中性もしくは弱アルカリまで上昇さ
せる効力)が打ち消されて消石灰の消費量が多くなるこ
とによる。すなわち汚泥の緩衝作用により薬品としての
消石灰のＰＨを高める効力が打ち消されたのである。消
石灰反応槽１１４の消石灰添加方法は、一般的なＰＨの
設定による消石灰添加制御であり、オンオフ制御や比例
制御が該当する。

【００３４】上記緩衝作用を簡単な例で説明すると、水
道水の一定量に１ｇの消石灰を添加するとＰＨが１０に
なったとする。同じ量の汚泥水(汚泥濃度１０００ｐｐ
ｍ)に１ｇの消石灰を添加するとＰＨが１０にならない
で、ＰＨ８．５になる現象である。排水のＰＨを１０に
設定すると、水道水の場合は、１ｇの消石灰で良いが、
汚泥を多量に含む排水では、多量の消石灰が必要となる
現象である。

【００３５】また、図２２に示す参考例の排水処理装置
では、沈澱槽１１９より汚泥を濃縮槽１２２に引き抜い
ている限り、未反応の薬品を皆無(零)とすることはでき
ない。未反応の薬品を皆無にするには排水処理システム
全体を見直す必要がある。すなわち、未反応薬品を含む
汚泥をすべて再利用し、かつ排水処理設備全体の機能,
性能を正常に保つような、新たな目的にあった水槽やシ
ステムが求められている。

【００３６】そこで、この発明の目的は、省エネルギ
ー,廃棄物削減,薬品使用量の低減を達成できる排水処理
方法および排水処理装置を提供することにある。

【００３７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、その水槽の機能は以下の,,の内容を有してい
ることが望ましい。

【００３８】 フッ素排水と未反応薬品を含む汚泥と
が効率的に反応すること。

【００３９】具体的には、未反応薬品に含まれるアルカ
リ量(消石灰量)とフッ素排水中の酸量を比較した場合、
酸量が多くなるようなシステムにすれば、未反応薬品
(ここでは消石灰量)は皆無となる。より具体的には、汚
泥のＰＨを測定してＰＨが７以下となれば未反応薬品
(消石灰量)は皆無となる。未反応消石灰が汚泥中に存在
すればアルカリ性を示す。装置としては、返送汚泥反応
槽の後に上澄測定槽のような槽を設置して、その水槽の
ＰＨを制御する排水処理装置が該当する。

【００４０】 反応後の反応物を容易に分離できて容
易に系外に排出できる。

【００４１】具体的には、ＰＨが酸性となった汚泥を引
き抜くことができる排水処理装置。

【００４２】 排水処理システムとしては、消石灰反
応槽の汚泥濃度を管理できて、最適な汚泥濃度以上に汚
泥濃度が上昇した場合は、汚泥濃度を最適にするシステ
ムも必要となる。具体的には、サスペンディッド・ソリ
ッド(ＳＳ)濃度計を設置した排水処理装置を意味する。
これら,,のことが、未反応薬品を再利用して、か
つ汚泥濃度上昇による薬品の過剰消費を防ぐ内容の排水
処理装置となる。

【００４３】そこで、この発明の排水処理方法は、フッ
素排水を、後部に沈澱部を有する返送汚泥反応槽から後
段の沈澱槽に導入し、上記沈澱槽にて沈澱した汚泥を上
記返送汚泥反応槽に導入することを特徴としている。

【００４４】また、１実施形態の排水処理装置は、フッ
素排水が導入され、後部に沈澱部を有する返送汚泥反応
槽と、上記返送汚泥反応槽の後段の沈澱槽と、上記沈澱
槽にて沈澱した汚泥を上記返送汚泥反応槽に返送する汚
泥返送手段とを備えたことを特徴としている。

【００４５】上記発明の排水処理方法と１実施形態の排
水処理装置では、沈澱槽にて沈澱した未反応薬品を含む
汚泥を、後部に沈澱部を有する返送汚泥反応槽に導入す
るので、返送汚泥反応槽において、未反応薬品とフッ素
排水とを反応させることができる。また、未反応薬品と
フッ素排水とが反応した反応物を後部の沈澱部に沈澱さ
せることができる。

【００４６】また、沈澱槽での汚泥は、すべて返送汚泥
反応槽に導入されるので、従来の排水処理装置における
沈澱槽からの汚泥に含まれていた未反応薬品を含む汚泥
を沈澱槽の後段の濃縮槽に導入することは皆無となる。

【００４７】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記返送汚泥反応槽の沈澱部に汚泥搬出手段が設置されて
いる。

【００４８】この実施形態では、返送汚泥反応槽が汚泥
搬出手段を有しているので、返送汚泥反応槽の一部であ
る沈澱部に沈澱した反応済みの汚泥を上記汚泥搬出手段
で系外に搬出できる。このため、排水処理装置の特殊反
応槽(返送汚泥反応槽)から反応済みの汚泥を確実に取り
除くことができる。

【００４９】また、１実施形態の排水処理装置は、上記
返送汚泥反応槽が、前部から後部にかけて順に、反応
部，沈澱部および上澄部を有する。

【００５０】この実施形態では、上記返送汚泥反応槽
が、反応槽でありながら、沈澱部を有しているので、フ
ロック汚泥を含む排水から沈澱部に汚泥を沈降させるこ
とができ、また上澄部に上澄水のみを存在させることが
できる。すなわち、返送汚泥反応槽が、反応槽でありな
がら、上澄部と沈澱部を有しているので、汚泥を含む排
水を上澄水と汚泥とに分離できる。

【００５１】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記汚泥搬出手段がポンプによる搬出手段である。

【００５２】この実施形態では、返送汚泥反応槽が、反
応槽でありながら、ポンプが設置されているので、返送
汚泥反応槽からポンプで容易に汚泥を搬出できる。ま
た、ポンプは汎用品であり、排水処理装置を容易に構成
できる。また、汚泥の搬出量をポンプの運転時間によっ
て容易に可変できる。

【００５３】また、１実施形態の排水処理装置は、フッ
素排水を、後部に沈澱部を有する返送汚泥反応槽、測定
機器を有する上澄測定槽、反応槽、凝集槽、および沈澱
槽に順次導入して処理し、かつ上記沈澱槽で沈澱した汚
泥の全量を汚泥返送ポンプで上記返送汚泥反応槽に返送
する。

【００５４】この排水処理装置では、返送汚泥反応槽で
未反応薬品を含む汚泥とフッ素排水を反応させることが
でき、また、続いて上澄測定槽で上澄水の水質を測定す
ることができる。また、続いて反応槽でフッ素排水と薬
品(消石灰)とを反応させることができる。続いて、凝集
槽で凝集剤(ポリ塩化アルミニウムと高分子凝集剤)によ
って、上記反応槽で反応した排水を凝集させることがで
き、続いて凝集槽で凝集剤で凝集した排水を沈澱槽で上
澄液と沈澱物を分離できる。また、この沈澱槽で沈澱し
た未反応薬品を含む汚泥の全量を、返送汚泥反応槽に返
送して再利用できる。

【００５５】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記上澄測定槽の測定機器の測定結果に応じて、上記返送
汚泥反応槽の沈澱部に設置された汚泥搬出手段と、上記
沈澱槽に設置された返送汚泥ポンプとをインバーター制
御して、上記汚泥搬出手段による搬出量と、上記返送汚
泥ポンプの吐出量の両方を制御する。

【００５６】この排水処理装置では、上澄測定槽の計測
機器によって、上澄測定槽の水質を測定し、その水質に
よって汚泥搬出手段を制御するので、上澄測定槽のみな
らず他の水槽の水質も適正に維持でき、排水処理設備全
体の水質(汚泥濃度＝ＳＳ(サスペンディッドソリッド)
濃度)を適正に維持して排水処理設備を適正に維持でき
る。

【００５７】また、１実施形態の排水処理装置は、上記
測定機器を有する上澄測定槽の測定機器がサスペンディ
ッド・ソリッド(suspendid solid)濃度計である。

【００５８】この排水処理装置では、上澄測定槽の計測
機器がＳＳ(suspendid solid)濃度計であるので、上澄
測定槽のみならず排水処理設備全体のＳＳ濃度(汚泥濃
度)を適正に維持することができる。このため、ＳＳ濃
度が適正濃度よりも高い濃度の時に発生するような、消
石灰の過剰添加の現象を防止することができる。消石灰
の過剰添加の現象が発生すると、排水処理設備全体のＳ
Ｓ濃度が上昇して、例えば、沈澱槽におけるかき寄せ機
のトルクオーバーによる停止(かき寄せ機に汚泥による
機械的な負荷がかかって、かき寄せ機が停止する現象)
を防止できる。

【００５９】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記測定機器を有する上澄測定槽の測定機器がＰＨ計であ
る。

【００６０】この実施形態では、上澄測定槽の計測機器
がＰＨ計であるので、上澄測定槽のＰＨを測定でき、排
水中のフッ素濃度等が示す酸性度に対応した消石灰量を
添加できる。

【００６１】また、１実施形態の排水処理装置は、上記
上澄測定槽が、測定機器として、サスペンディッド・ソ
リッド濃度計とＰＨ計の両方を備えている。

【００６２】この１実施形態では、上澄測定槽が、測定
機器として、サスペンディッド・ソリッド濃度計とＰＨ
計の両方を備えているので、上澄測定槽のＳＳ濃度とＰ
Ｈの両方を測定することができ、どちらかの項目が設定
値よりも範囲を越えると汚泥搬出手段を作動させて排水
処理設備全体を適正に維持できる。

【００６３】ＳＳ濃度計の役割は、上澄測定槽のみなら
ず排水処理設備全体のＳＳ濃度を適正に維持することに
重きをおいており、ＰＨ計の役割は、上澄測定槽のみな
らず排水処理設備全体のＰＨ値に重きをおいている。上
澄測定槽のＰＨ値によっても沈澱槽からの返送汚泥中に
含まれる未反応消石灰が、返送汚泥反応槽において消費
されたかどうかを判断できる。

【００６４】(備考) 上澄測定槽のＳＳ濃度が１０００
ｐｐｍ以上の場合、消石灰のアルカリとしての効力が少
なくなる。よってＳＳ濃度が１０００ｐｐｍ以上の場合
は、汚泥搬出手段を作動させて汚泥を排水処理設備全体
から抜き取り(搬出)、ＳＳ濃度を１０００ｐｐｍ以下と
して適正に維持する。上澄測定槽のＰＨ値が７以下の場
合は、フッ素排水と返送汚泥中に含まれる未反応消石灰
は完全に反応して、アルカリ性を示す未反応消石灰が殆
ど無くなり、汚泥は全て反応済のフッ化カルシウムとな
るから、汚泥搬出手段を作動させて汚泥を排水処理設備
全体から抜き取る。

【００６５】また、他の実施形態の排水処理装置は、フ
ッ素排水を、後部に沈澱部を有する返送汚泥反応槽、測
定機器を有する上澄測定槽、反応槽、凝集槽、およびサ
スペンディッド・ソリッド分離槽に順次導入して処理
し、かつ上記サスペンディッド・ソリッド分離槽で沈澱
した汚泥の全量を汚泥返送ポンプで上記返送汚泥反応槽
に返送する。

【００６６】この実施形態では、沈澱槽の代替槽として
ＳＳ(サスペンディッド・ソリッド)分離槽が設置されて
いる。したがって、排水中のＳＳとしてのフロック等の
固形物と清澄水(ＳＳを含んでいない水)とを確実に分離
することができる。すなわち、ＳＳを全く含まない水質
の処理水を得ることができる。

【００６７】また、１実施形態の排水処理装置は、上記
サスペンディッド・ソリッド分離槽に、膜分離装置が設
置されている。

【００６８】この実施形態では、ＳＳ分離槽に膜分離装
置が設置されているので、膜分離という物理学的手法に
よってフッ化カルシウムフロックや未反応薬品に起因す
るフロックを分離でき、水質の良い処理水を得ることが
できる。

【００６９】膜分離装置は、一般に、逆浸透膜(ＲＯ)、
精密濾過膜(ＭＦ)、限外濾過膜(ＵＦ)等で構成される。

【００７０】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記膜分離装置が液中膜で構成されている。

【００７１】この実施形態では、膜分離装置が液中膜で
あるので、ＳＳ分離槽の槽内の液中に設置でき、液中膜
のための設置スペースを新たに計画する必要がなく、排
水処理装置を小スペースで構築できる。液中膜とは、一
般に水中に没している膜分離装置を意味する。

【００７２】また、１実施形態の排水処理装置では、上
記液中膜が限外濾過膜または精密濾過膜である。

【００７３】この１実施形態では、液中膜が限外濾過膜
もしくは精密濾過膜であるので、ミクロン程度の大きさ
のＳＳ(サスペンディッド・ソリッド)まで分離すること
ができ、処理水の水質の向上に役立つ。また現在各種の
限外濾過膜や精密濾過膜が市販されているので、排水処
理装置を容易に構築できる。一般に、限外濾過膜または
精密濾過膜で、ミクロンオーダーのＳＳ(浮遊物質)を濾
過できる。また、一般に、精密濾過膜よりも限外濾過膜
の方が濾過精度が高い。

【００７４】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記液中膜の下部に曝気装置が設置されている。

【００７５】この実施形態では、液中膜の下部に曝気装
置が設置されているので、液中膜が浮遊物質(サスペン
ディッド・ソリッド)によって閉塞しないように、空気
曝気によって容易に液中膜表面を洗浄できる。そして、
常時曝気しておけば、液中膜は、微細な浮遊物質(ＳＳ)
によって全く閉塞することなく運転できる。

【００７６】また、他の実施形態の排水処理装置は、フ
ッ素排水を、後部に沈澱部を有する返送汚泥反応槽、測
定機器を有する上澄測定槽、反応槽、凝集槽、および沈
澱槽に順次排水を導入して処理し、上記返送汚泥反応槽
で発生した汚泥のみを濃縮槽に導入し、この濃縮槽の後
段で脱水処理する。

【００７７】この実施形態では、フッ素排水を、後部に
沈澱部を有する返送汚泥反応槽、上澄測定槽、反応槽、
凝集槽、および沈澱槽に順次排水を導入して処理し、返
送汚泥反応槽で発生した汚泥のみを濃縮槽に導入し、そ
の後脱水処理する。したがって、未反応薬品を含む汚泥
を脱水することなく、排水処理設備から発生する汚泥量
を削減できる。返送汚泥反応槽では、返送汚泥に含まれ
る未反応薬品がフッ素排水によって確実に全て処理され
るので、未反応薬品に起因する汚泥は無くなる。

【００７８】また、他の実施形態の排水処理装置は、フ
ッ素排水を、後部に沈澱部を有する返送汚泥反応槽、測
定機器を有する上澄測定槽、反応槽、凝集槽、およびサ
スペンディッド・ソリッド分離槽に順次導入して処理
し、返送汚泥反応槽で発生した汚泥のみを濃縮槽に導入
し、その後段で脱水処理する。

【００７９】この実施形態では、フッ素排水を、後部に
沈澱部を有する返送汚泥反応槽、上澄測定槽、反応槽、
凝集槽、およびＳＳ分離槽に順次導入して処理し、返送
汚泥反応槽で発生した汚泥のみを濃縮槽に導入し、その
後、脱水処理する。したがって、未反応薬品を含む汚泥
を脱水することがなく、排水処理設備から発生する汚泥
量を削減できる。返送汚泥反応槽では、返送汚泥に含ま
れる未反応薬品がフッ素排水によって確実に全て処理さ
れるので、未反応薬品に起因する汚泥が無くなる。ま
た、処理水はＳＳ分離槽から確保できるので、沈澱槽で
はしばしば発生するＳＳ(サスペンディッド・ソリッド)
の流出が全く無く、ＳＳが確実に分離処理された処理水
を得ることができる。

【００８０】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記フッ素排水が有機物を含有し、かつ、上記返送汚泥反
応槽の前段の原水槽に、上記有機物含有フッ素排水に加
えて、過酸化水素排水を導入し、かつ、上記返送汚泥反
応槽に生物処理水が導入される。

【００８１】この実施形態では、フッ素排水が有機物を
含有し、かつ過酸化水素排水も同時に原水槽に導入さ
れ、かつ返送汚泥反応槽(第２水槽)に生物処理水が導入
される。したがって、返送汚泥反応槽ではフッ素排水の
酸性が中和されており、かつ、生物処理水が返送汚泥反
応槽に導入される。このため、生物処理水中の微生物
が、フッ素排水中の有機物を栄養源として繁殖し、特に
繁殖した嫌気性の微生物は、嫌気性微生物が持つ還元性
によって排水中の過酸化水素を還元処理することができ
る。

【００８２】また、１実施形態の排水処理方法は、フッ
素排水を、後部に沈澱部を有する返送汚泥反応槽、測定
機器を有する上澄測定槽、反応槽、凝集槽、およびサス
ペンディッド・ソリッド分離槽に順次導入して処理し、
返送汚泥反応槽で発生した汚泥のみを濃縮槽に導入し、
その後脱水処理する排水処理方法であって、上記フッ素
排水が有機物を含有し、かつ上記返送汚泥反応槽の前段
の原水槽に、上記有機物含有フッ素排水と共に過酸化水
素排水を導入し、かつ上記返送汚泥反応槽に生物処理水
を導入する。

【００８３】この１実施形態の排水処理方法では、フッ
素排水が有機物を含有し、かつ過酸化水素排水も同時に
原水槽に導入され、かつ返送汚泥反応槽(第２水槽)に生
物処理水が導入される。したがって、返送汚泥反応槽で
はフッ素排水の酸性が中和されており、かつ、生物処理
水が返送汚泥反応槽に導入される。このため、生物処理
水中の微生物が、フッ素排水中の有機物を栄養源として
繁殖し、特に繁殖した嫌気性の微生物は、嫌気性微生物
が持つ還元性によって排水中の過酸化水素を還元処理す
ることができる。

【００８４】また、他の実施形態の排水処理方法は、フ
ッ素排水を、後部に沈澱部を有する返送汚泥反応槽、測
定機器を有する上澄測定槽、反応槽、凝集槽、および沈
澱槽に順次排水を導入して処理し、上記返送汚泥反応槽
で発生した汚泥のみを濃縮槽に導入し、この濃縮槽の後
段で脱水処理する排水処理方法であって、上記返送汚泥
反応槽の前段の原水槽に、上記フッ素排水と共にシリコ
ン排水を導入する。

【００８５】この排水処理方法では、フッ素排水と同時
にシリコン排水が原水槽に導入されるので、フッ素排水
とシリコン排水が混合され、返送汚泥反応槽において
は、シリコン排水中のシリコン粒子がもつフロック汚泥
の沈降性向上作用により、形成されたフッ化カルシウム
フロック汚泥の沈降性向上に貢献できる。(シリコン粒
子はフロックの核となり、結果的にフロックが集まった
汚泥の沈降性を良くする作用がある。)この沈降性の良
くなったフッ化カルシウムフロックが集まって、沈降性
の良い汚泥となり、さらに返送汚泥反応槽３の嫌気汚泥
ゾーン９をしっかりとした汚泥ゾーンとして形成するこ
とができる。その結果、返送汚泥反応槽３において、フ
ッ素排水が下部から導入されるに際して、その水流によ
って形成された嫌気汚泥ゾーン９の汚泥が巻き上がるこ
とがほとんどなくなり、処理性能を維持できる。すなわ
ち、フッ素排水が嫌気汚泥ゾーン内をショートパス(ゾ
ーン内に孔が開いて排水が貫き通ること)することな
く、排水中のフッ素が処理される。

【００８６】また、他の実施形態の排水処理方法は、フ
ッ素排水を、後部に沈澱部を有する返送汚泥反応槽、測
定機器を有する上澄測定槽、反応槽、凝集槽、およびサ
スペンディッド・ソリッド分離槽に順次導入して処理
し、返送汚泥反応槽で発生した汚泥のみを濃縮槽に導入
し、その後脱水処理する排水処理方法であって、上記返
送汚泥反応槽の前段の原水槽に、上記フッ素排水と共に
シリコン排水を導入する。

【００８７】この排水処理方法では、フッ素排水と同時
にシリコン排水が原水槽に導入されるので、フッ素排水
とシリコン排水が混合され、返送汚泥反応槽において
は、シリコン排水中のシリコン粒子がもつフロック汚泥
の沈降性向上作用により、形成されたフッ化カルシウム
フロック汚泥の沈降性向上に貢献できる。シリコン粒子
はフロックの核となり、結果的にフロックが集まった汚
泥の沈降性を良くする作用がある。

【００８８】この沈降性の良くなったフッ化カルシウム
フロックが集まって、沈降性の良い汚泥となり、さらに
返送汚泥反応槽３の嫌気汚泥ゾーン９をしっかりとした
汚泥ゾーンとして形成することができる。その結果、返
送汚泥反応槽３において、フッ素排水が下部から導入さ
れるに際して、その水流によって形成された嫌気汚泥ゾ
ーン９の汚泥が巻き上がることがほとんどなくなり、処
理性能を維持できる。

【００８９】また、ＳＳ分離槽を有しているので、ＳＳ
分離槽から、ＳＳ(サスペンディッド・ソリッド)が確実
に処理された処理水を得ることができる。

【００９０】また、１実施形態の排水処理装置は、フッ
素排水が、後部に沈澱部を有する返送汚泥反応槽、測定
機器を有する上澄測定槽、反応槽、凝集槽、および沈澱
槽に順次導入される第１の処理系統と、フッ素排水が、
後部に沈澱部を有する返送汚泥反応槽、測定機器を有す
る上澄測定槽、反応槽、凝集槽、およびサスペンディッ
ド・ソリッド分離槽に順次導入される第２の処理系統と
を備え、上記第１,第２の処理系統によって、フッ素排
水を並列処理すると共に、上記返送汚泥反応槽で発生し
た汚泥を濃縮槽に導入し、脱水機で脱水することを特徴
としている。

【００９１】この排水処理装置では、上記２つの処理系
統に排水を並列に導入して処理するので、処理水の水質
の良いＳＳ分離槽を有する第２の処理系統でもって、沈
澱槽を有する水質の悪い第１の処理系統の水質を混合調
整することができる。ＳＳ分離槽を有する第２の処理系
統の水質が、沈澱槽を有する第１の処理系統の水質より
も良い理由としては、沈澱槽において、フロックがキャ
リオーバー(流出)することがあり、その事が水質を悪化
させるからである。一方、ＳＳ分離槽においては、物理
学的にＳＳ(フロック)を分離するので、そのキャリオー
バーが全くなく、水質が良い方に安定している。

【００９２】また、上記２つの処理系統のどちらも、返
送汚泥反応槽で発生した汚泥のみを濃縮槽に導入し、そ
の後脱水処理するので、未反応薬品を含んでいない汚泥
を脱水処理することとなり、沈澱槽から濃縮槽に汚泥を
導入して、その後脱水処理する従来の方法よりも、発生
汚泥量を削減できる。

【００９３】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記上澄測定槽の測定機器の測定結果に応じて、上記返送
汚泥反応槽の沈澱部に設置された汚泥搬出手段と、上記
サスペンディッド・ソリッド分離槽に設置された返送汚
泥ポンプとをインバーター制御して、上記汚泥搬出手段
による搬出量と、上記返送汚泥ポンプの吐出量の両方を
制御する。

【００９４】この実施形態の排水処理装置では、上澄測
定槽の計測機器測定結果に応じて、汚泥搬出手段による
搬出量とＳＳ分離槽に設置された返送汚泥ポンプの吐出
量をインバーター制御する。したがって、排水処理装置
の返送汚泥反応槽の汚泥量および状態を適正に維持でき
る。

【００９５】具体的には、計測機器によって返送汚泥反
応槽の汚泥量を適正に維持するとは、返送汚泥反応槽の
汚泥の多くが上澄測定槽に多く流入しないように、適正
量を維持することである。仮に、返送汚泥反応槽の汚泥
が上澄測定槽に流入すると、汚泥の緩衝作用により、消
石灰の添加のシステムが破壊され、消石灰が過剰に添加
される問題がある。

【００９６】また、返送汚泥反応槽の状態を適正に維持
するとは、返送汚泥に含まれる未反応消石灰を主体とし
た未反応薬品を、フッ素排水による反応によって使い切
って、沈殿部に未反応薬品を含む汚泥が移動してこない
ようにすることである。このことは、未反応薬品は全て
フッ素排水によって使用されて上澄液のＰＨが７以下と
なることを意味する。

【００９７】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。

【００９８】〔第１の実施の形態〕図１に、この発明の
排水処理装置の第１の実施の形態を示す。この第１の実
施の形態は、フッ素排水を、後部に沈澱部６を有する返
送汚泥反応槽３、消石灰反応槽１４、ポリ塩化アルミニ
ウム凝集槽１６、高分子凝集剤凝集槽１７、沈澱槽１９
にて処理する排水処理装置である。この第１の実施の形
態では、上記返送汚泥反応槽３の沈澱部６で発生した未
反応薬品２９を含まない汚泥を濃縮槽２２に導入した
後、フィルタープレス２５で脱水処理している。

【００９９】フッ素排水は、原水槽(第１水槽)１に導入
される。原水槽１に導入されたフッ素排水は、原水槽ポ
ンプ２によって、返送汚泥反応槽(第２水槽)３の下部に
設置されている下部流入管４から返送汚泥反応槽３の上
方に向かって流出する。返送汚泥反応槽３には、沈澱槽
(第７水槽)１９から、多量のＰＨ８．０〜８．５程度の
アルカリ性を示す返送汚泥があらかじめ充填されて、嫌
気汚泥ゾーン９を形成している。この嫌気汚泥ゾーン９
は、槽内に撹拌機や散気管による曝気手段等の撹拌手段
が一切無いことに起因して、返送汚泥反応槽３の下部に
安定的に沈澱している。

【０１００】この嫌気汚泥ゾーン９の未反応薬品２９を
含む汚泥は、酸性のフッ素排水と反応後、遮断壁５の上
部を通過して沈澱部６に移動する。

【０１０１】返送汚泥反応槽３へのフッ素排水の導入量
と沈澱槽１９から返送汚泥反応槽３への返送汚泥量の導
入量を調整して、沈澱部６に移動した汚泥が未反応薬品
２９を含まないようにしている。すなわち、未反応薬品
２９を含まないような汚泥を確保するには、沈澱部ポン
プ８から濃縮槽２２へ移送される汚泥のＰＨが中性から
弱い酸性、具体的には、ＰＨ７以下の汚泥となる様に、
返送汚泥反応槽３へのフッ素排水の導入量と沈澱槽１９
から返送汚泥反応槽３への返送汚泥量の導入量を調整す
れば良い。

【０１０２】こうして、沈澱部６の汚泥は、フッ化カル
シウム３０からなる汚泥となって、沈澱部ポンプ８から
濃縮槽(第８水槽)２２へ移送される。

【０１０３】返送汚泥反応槽３の嫌気汚泥ゾーン９で、
フッ素排水中のフッ素が一次処理された排水は、分離壁
１０を越えて上澄部７に流入する。この分離壁１０は、
重いフッ化カルシウム３０からなる汚泥が上澄部７に流
入しないように設計された壁である。

【０１０４】一方、沈澱槽１９から返送汚泥反応槽３へ
の返送汚泥は、ＰＨが８．０〜８．５程度の弱いアルカ
リ性を示す。このＰＨが８．０〜８．５程度の弱いアル
カリ性を示す汚泥は、未反応の消石灰や未反応のポリ塩
化アルミニウムや未反応の高分子凝集剤を含んでいる。
ＰＨ２〜３の酸性のフッ素排水は、嫌気汚泥ゾーン９の
弱アルカリ汚泥のカルシウム等の成分を溶解させなが
ら、フッ素排水自体は、次第にアルカリ成分によって中
和されていく。

【０１０５】フッ素排水の沈澱部６と上澄部７を除く返
送汚泥反応槽３での滞留時間は、２時間以上を選定すれ
ば、弱酸性から中性すなわちＰＨ７以下ＰＨ５以上の排
水を得ることが可能となる。ＰＨ７以下ＰＨ５以上のフ
ッ素排水は、上澄部７から消石灰反応槽(第４水槽)１４
に流入する。消石灰反応槽１４には、急速撹拌機１５が
設置されており、返送汚泥反応槽３で反応しきれなかっ
た排水中のフッ素を新たな消石灰を添加して撹拌し反応
させて、２次的に処理する。すなわち、排水中のフッ素
は、返送汚泥反応槽３で１次的に処理され、消石灰反応
槽１４で２次的に処理される。

【０１０６】消石灰反応槽１４で残存していた排水中の
フッ素は、消石灰の添加と急速撹拌機１５の撹拌によ
り、微細なフッ化カルシウムとなり、続いてポリ塩化ア
ルミニウム凝集槽(第５水槽)１６に導入されて、無機凝
集剤としてのポリ塩化アルミニウムが添加され大きなフ
ロックとなる。そして、そのフロックを含む排水は、続
いて緩速撹拌機１８が設置してある高分子凝集剤凝集槽
(第６水槽)１７に導入され、高分子凝集剤の添加によ
り、上記大きなフロックは、より安定した沈降し易いよ
り大きなフロックとなる。このより安定した沈降し易い
より大きなフロックは、次に沈澱槽かき寄せ機２０を有
する沈澱槽１９に流入し、沈澱槽１９の下部に沈澱す
る。尚、沈澱槽１９における上澄液は処理水となる。

【０１０７】この沈澱槽１９で沈澱したフロックすなわ
ち汚泥は、消石灰反応槽１４で消石灰が添加されている
ので、未反応の消石灰を含んでいる。また、上記汚泥
は、ポリ塩化アルミニウム凝集槽１６でポリ塩化アルミ
ニウムが過剰に添加されているので、未反応ポリ塩化ア
ルミニウムを含む。また、上記汚泥は、高分子凝集剤凝
集槽１７で高分子凝集剤が添加されているので、未反応
の高分子凝集剤を含んでいる。

【０１０８】この沈澱槽１９で沈澱した汚泥のすべて
は、汚泥返送ポンプ２１によって、返送汚泥反応槽３の
上部に返送される。そして、未反応薬品２９が全て再利
用されて、嫌気汚泥ゾーン９の汚泥は、沈澱部６に移動
し、さらに沈澱部ポンプ８によって、濃縮槽２２に移送
されて濃縮された後、フィルタープレスポンプ２４によ
って、フィルタープレス２５に移送されて脱水処理され
る。

【０１０９】図２(ａ)に、フッ素排水のフッ素濃度が通
常濃度の場合における各槽での処理タイミングチャート
を示し、図２(ｂ)に、フッ素排水のフッ素濃度が低い濃
度の場合における各槽での処理タイミングチャートを示
す。

【０１１０】この実施形態では、沈澱槽１９での汚泥
は、すべて返送汚泥反応槽３に導入されるので、従来の
排水処理装置における沈澱槽からの汚泥に含まれていた
未反応薬品を含む汚泥を沈澱槽１９の後段の濃縮槽２２
に導入することは皆無となる。

【０１１１】また、この排水処理装置では、沈澱槽１９
にて沈澱した汚泥を「後部に沈澱部６を有する返送汚泥
反応槽３」に導入(返送)して処理するので、沈澱槽１９
にて沈澱した汚泥が含む未反応薬品を、返送汚泥反応槽
３で再利用することができ、未反応薬品が汚泥として排
出されることがない。したがって、汚泥を沈澱槽１９か
ら引き抜いていた従来の排水処理方法と比較して、汚泥
発生量を格段に減少させることができ、結果として汚泥
処分費や消石灰の使用量や脱水機のメンテナンスコスト
等のランニングコストを低減できる。

【０１１２】また、この排水処理装置は、反応槽である
にもかかわらず、上記返送汚泥反応槽３の沈澱部６に汚
泥搬出ポンプ８が設置されているので、返送汚泥反応槽
３で反応済の汚泥を都合の良い時に、また必要量だけ搬
出することができる。したがって、排水処理装置に汚泥
が過剰に貯量されることがなく、排水処理装置のシステ
ムが安定する効果がある。

【０１１３】また、この実施形態の排水処理装置は、反
応槽であるにもかかわらず、上記返送汚泥反応槽３が沈
澱部６と上澄部７を有しているので、排水の返送汚泥反
応槽３での反応後、反応沈澱物は沈澱部６に、また上澄
液は上澄部７に移動させて固液分離できる。すなわち、
新たに別の沈澱槽を準備して固液分離するのではなく、
返送汚泥反応槽３の一部で固液分離を実施できるので、
イニシャルコストを低減できる。

【０１１４】また、この実施形態の排水処理装置は、汚
泥搬出手段がポンプであるので、排水処理装置を容易
に、しかも低コストで構成することができる。

【０１１５】また、この実施形態の排水処理装置は、フ
ッ素排水を「後部に沈澱部６を有する返送汚泥反応槽
３」、反応槽１４、凝集槽１６,１７、および沈澱槽１
９に順次排水を導入して処理するので、多くの槽を経て
フッ素排水を処理しており、フッ素排水の処理が確実に
できる。また、特に従来の装置には存在しない返送汚泥
反応槽３に汚泥を返送して排水処理するので、一般に返
送汚泥中に含まれる未反応薬品を再利用してランニング
コストを低減できる。

【０１１６】また、この実施形態の排水処理装置は、返
送汚泥反応槽３で発生した汚泥のみを濃縮槽２２に導入
して、その後段で脱水処理するので、上記汚泥は未反応
の消石灰を含まない汚泥、すなわち具体的には反応生成
物としてのフッ化カルシウム汚泥のみとなり、汚泥中に
未反応消石灰を多量に含んでいた沈澱槽１９からの汚泥
と比較して、排水処理装置からの発生汚泥量を削減でき
る効果がある。また、未反応消石灰等の未反応薬品を再
利用できるので、資源の有効利用に役立つ効果がある。

【０１１７】〔策２の実施の形態〕次に、図３に、この
発明の排水処理装置の第２の実施の形態を示す。この策
２の実施の形態は、上澄測定槽１１を備えている点のみ
が前述の第１の実施の形態と異なる。したがって、前述
の第１実施形態と同じ構成部分には同じ符号を付して詳
細な説明を省略する。

【０１１８】この第２実施形態では、返送汚泥反応槽
(第２水槽)３と消石灰反応槽(第４水槽)１４の間に、新
たに上澄測定槽(第３水槽)１１を設置している。返送汚
泥反応槽３からの上澄が上澄測定槽１１に流入し、この
上澄の水質を測定するための測定機器１２が上澄測定槽
１１に設置されている。この測定機器１２からの信号線
１３は、ポンプ８とポンプ２１に接続されている。具体
的には、この測定機器１２としては、排水の処理条拌に
よって、ＳＳ(サスペンディッドソリッド)濃度計、ＰＨ
計のどちらか、または、その両方が選択される。ＳＳ濃
度計としては、電気化学計器株式会社のＳＳＤ型を採用
した。またＰＨ計としても電気化学計器株式会社のＭＡ
Ｃ型を採用した。これらの測定機器は、一般の排水処理
装置で使用するもので特殊な機器ではないので容易に選
定できる。この上澄測定槽１１は、排水の滞留時間が２
０分程度の容量を確保すれば充分である。

【０１１９】そして、上澄測定槽１１に設置されている
測定機器１２がＳＳ濃度計の場合、上澄測定槽１１内の
ＳＳ濃度が１０００ｐｐｍ以上となった場合、ＳＳ濃度
計の信号が沈澱部ポンプ８の吐出量をインバータ制御に
より増加させると共に、返送汚泥ポンプ２１の吐出量を
インバータ制御により減少させて、返送汚泥反応槽３内
の嫌気汚泥ゾーン９における汚泥量を減少させて汚泥量
を適正に保つ。嫌気汚泥ゾーン９における適正汚泥量
は、嫌気汚泥ゾーン９の容量全体の約５０％程度以下で
ある。

【０１２０】次に、上澄測定槽１１に設置されている測
定機器１２がＰＨ計の場合、上澄測定槽１１内のＰＨ計
の値がＰＨ７以上となった場合に、ＰＨ計の信号が沈澱
部ポンプ８の吐出量をインバータ制御により増加させ、
かつ返送汚泥ポンプ２１の吐出量をインバータ制御によ
り減少させて、返送汚泥反応槽３内の嫌気汚泥ゾーン９
における汚泥量を適正に保ち、上澄測定槽１１内のＰＨ
計の値がＰＨ７以下となるように自動制御する。

【０１２１】尚、返送汚泥ポンプ２１における返送汚泥
のＰＨは、ＰＨ８．０〜８．５である。この返送汚泥
は、場合によっては未反応消石灰が多く、それ以上のア
ルカリ性を示す場合もある。返送汚泥のＰＨが、ＰＨ
８．０〜８．５である理由は、返送汚泥が未反応のアル
カリ性を示す消石灰を含有しているからである。

【０１２２】次に、上澄測定槽１１に設置されている測
定機器１２が、ＳＳ濃度計とＰＨ計の両方の場合、上澄
測定槽１１内のＳＳ濃度が１０００ｐｐｍ以上もしくは
ＰＨ計の値がＰＨ７以上となった場合に、ＳＳ濃度計の
信号もしくはＰＨ計の信号のどちらかが、沈澱部ポンプ
８の吐出量をインバータ制御により増加させ、かつ返送
汚泥ポンプ２１の吐出量をインバータ制御により減少さ
せる。これによって、返送汚泥反応槽３内の嫌気汚泥ゾ
ーン９における汚泥量を適正に保ち、上澄測定槽１１内
のＳＳ濃度を１０００ｐｐｍ以下にし、かつＰＨ値をＰ
Ｈ７以下に適性に保つようにする。

【０１２３】図４(ａ)には、フッ素排水のフッ素濃度が
通常濃度の場合における各槽での処理タイミングチャー
トを示し、図４(ｂ)には、フッ素排水のフッ素濃度が低
い濃度の場合における各槽での処理タイミングチャート
を示す。

【０１２４】この実施形態の排水処理装置は、上澄測定
槽１１の計測機器１２の計測結果に基づいて、汚泥搬出
ポンプ８による搬出量と、返送汚泥ポンプ２１の吐出量
の両方をインバータ制御するから、排水処理装置内の汚
泥量を適正に管理維持できる。すなわち、排水処理装置
内の汚泥量が適正かどうかは、上澄測定槽１１の水質に
よって判断している。汚泥量が多くなれば上澄測定槽１
１の水質に変化があるからである。

【０１２５】また、この実施形態の排水処理装置は、上
澄測定槽１１の計測機器１２がＳＳ濃度計である場合、
特に、返送汚泥反応槽３の出口の上澄部７の汚泥濃度
(ＳＳ濃度)を適正に管理維持できる。すなわち、返送汚
泥反応槽３の出口の上澄部７の汚泥濃度を適正に管理す
ることによって、返送汚泥反応槽３全体の汚泥量を管理
できる。

【０１２６】また、この実施形態の排水処理装置は、上
澄測定槽１１の計測機器１２がＰＨ計である場合、特
に、返送汚泥反応槽３出口の上澄部７のＰＨを適正に管
理維持できる。すなわち、返送汚泥反応槽３の出口の上
澄部７のＰＨを適正に管理することによって、返送汚泥
反応槽３全体のＰＨを管理できる。

【０１２７】また、この実施形態の排水処理装置は、上
澄測定槽１１の計測機器１２が、ＳＳ濃度計とＰＨ計の
両方を備えている場合、特に、返送汚泥反応槽３の出口
の上澄部７のＳＳ濃度とＰＨの両方を適正に管理維持で
きる。すなわち、返送汚泥反応槽３の出口の上澄部７の
ＳＳ濃度とＰＨを適正に管理することによって、返送汚
泥反応槽３全体のＳＳ濃度とＰＨの両方を管理できる。

【０１２８】〔第３の実施の形態〕次に、図５に、この
発明の排水処理装置の第３の実施の形態を示す。この第
３の実施の形態は、上澄測定槽１１が無く、過酸化水素
排水が原水槽１に導入され、生物処理水が返送汚泥反応
槽３に導入される点が前述の第２の実施の形態と異な
る。したがって、前述の第２実施形態と同じ構成部分に
は同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【０１２９】この第３の実施の形態は、第２の実施の形
態と比較して、原水槽１に流入する排水の種類が異な
る。すなわち、前述の第２の実施の形態では、原水槽１
に流入する排水は、フッ素排水のみであったが、この第
３実施形態では、有機物含有フッ素排水と過酸化水素排
水が原水槽１に流入する。また、返送汚泥反応槽３に汚
泥返送ポンプ２１による返送汚泥のみならず生物処理水
が流入する点が第２の実施の形態と異なっている。

【０１３０】この生物処理水には、微生物３１が含まれ
ており、返送汚泥反応槽３の上部に流入した時点では、
排水は嫌気汚泥ゾーン９を通過しているので、上部にお
いては、排水は中和されており、微生物３１は、有機物
含有フッ素排水中の有機物を栄養源に繁殖する。酸性を
示す有機物含有フッ素排水が嫌気汚泥ゾーン９を通過す
ると中和される。すなわち、嫌気汚泥ゾーン９中に存在
する未反応の消石灰が、有機物含有フッ素排水を中和す
のである。

【０１３１】返送汚泥反応槽３内には曝気装置が設置さ
れていないので、槽内は嫌気状態となり、微生物の中で
も嫌気性の微生物が特に繁殖する。よって、嫌気性微生
物が持つ還元作用により、排水中の過酸化水素を処理で
きる。嫌気性微生物は、返送汚泥反応槽３、消石灰反応
槽１４、ポリ塩化アルミニウム凝集槽１６、高分子凝集
剤凝集槽１７、沈澱槽１９においても、排水中の微量の
有機物を栄養源に繁殖して、排水中の過酸化水素を確実
に分解処理する。排水中の過酸化水素が確実に処理され
るので、過酸化水素によって処理水中のＣＯＤ(Chemica
l Oxygen Demand)値が上昇して水質を悪化させることは
ない。

【０１３２】〔第４の実施の形態〕次に、図６に、この
発明の排水処理装置の第４の実施の形態を示す。この第
４の実施の形態は、返送汚泥反応槽３と消石灰反応槽１
４の間に上澄測定槽１１を設置している点のみが前述の
第３の実施の形態と異なる。したがって、前述の第３実
施形態と同じ構成部分には同じ符号を付して詳細な説明
を省略する。

【０１３３】上澄測定槽１１には、上澄の水質を測定す
るための測定機器１２が設置されている。また、測定機
器１２からの信号線１３がポンプ８とポンプ２１に接続
されている。測定機器１２としては、排水の処理条件に
よって、具体的にはＳＳ濃度計、ＰＨ計のどちらか、ま
たは、その両方が選択される。ＳＳ濃度計としては、電
気化学計器株式会社のＳＳＤ型を採用した。またＰＨ計
としても電気化学計器株式会社のＭＡＣ型を採用した。
これらの測定機器は、一般の排水処理装置で使用するも
ので特殊な機器ではないので容易に選定することができ
る。

【０１３４】上澄測定槽１１の容量としては、排水の滞
留時間が１０分間程度の容量を確保すれば充分である。
そして、上澄測定槽１１に設置されている測定機器１２
がＳＳ濃度計の場合、上澄測定槽１１内のＳＳ濃度が１
０００ｐｐｍ以上となった場合、ＳＳ濃度計の信号が沈
澱部ポンプ８の吐出量をインバータ制御により増加さ
せ、かつ返送汚泥ポンプ２１の吐出量をインバータ制御
により減少させる。こうして、返送汚泥反応槽３内の嫌
気汚泥ゾーン９における汚泥量を減少させて汚泥量を適
正に保つ。嫌気汚泥ゾーン９における適正汚泥量は、嫌
気汚泥ゾーン９容量全体の約５０％程度以下である。

【０１３５】次に、上澄測定槽１１に設置されている測
定機器１２がＰＨ計の場合、上澄測定槽１１内のＰＨ計
の値がＰＨ７以上となった場合、ＰＨ計の信号が沈澱部
ポンプ８の吐出量をインバータ制御により増加させ、か
つ返送汚泥ポンプ２１の吐出量をインバータ制御により
減少させる。これによって、返送汚泥反応槽３内の嫌気
汚泥ゾーン９における汚泥量を適正に保ち、上澄測定槽
１１内のＰＨ計の値がＰＨ７以下となるように自動制御
する。なお、返送汚泥ポンプ２１における返送汚泥のＰ
Ｈは、ＰＨ８．０〜８．５である。この返送汚泥のＰＨ
が、ＰＨ８．０〜８．５である理由は、返送汚泥が未反
応の消石灰を含有しているからである。

【０１３６】次に、上澄測定槽１１に設置されている測
定機器１２が、ＳＳ濃度計とＰＨ計の両方の場合、上澄
測定槽１１内のＳＳ濃度が１０００ｐｐｍ以上もしくは
ＰＨ計の値がＰＨ７以上となった場合、ＳＳ濃度計の信
号もしくはＰＨ計の信号のどちらかが、沈澱部ポンプ８
の吐出量をインバータ制御により増加させ、かつ返送汚
泥ポンプ２１の吐出量をインバータ制御により減少させ
る。これにより、返送汚泥反応槽３内の嫌気汚泥ゾーン
９における汚泥量を適正に保ち、上澄測定槽１１のＳＳ
濃度を１０００ｐｐｍ以下であり、かつＰＨ値をＰＨ７
以下に適性に保つこととなる。

【０１３７】〔第５の実施の形態〕次に、図７に、この
発明の排水処理装置の第５の実施の形態を示す。この第
５の実施の形態は、原水槽１にフッ素排水に加えてシリ
コン排水が導入される点のみが前述の第１の実施の形態
と異なる。したがって、前述の第１実施形態と同じ構成
部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【０１３８】この第５実施形態は、原水槽１に、フッ素
排水に加えて、シリコン排水も流入する。このフッ素排
水とシリコン排水とが混合された混合排水は、原水槽ポ
ンプ２によって、返送汚泥反応槽３の下部に設置してあ
る下部流入管４から、嫌気汚泥ゾーン９に導入される。
この嫌気汚泥ゾーン９における汚泥はシリコンを含むこ
とになるので、シリコンを含まない汚泥と比較して重く
なり、嫌気汚泥ゾーン９を強固なしっかりとしたゾーン
を形成することができる。

【０１３９】シリコンは、微細なものの、比重が１より
も大きいので返送汚泥と混合することによって汚泥の性
状を重く変化させて、下部流入管４より吐出する急激な
る水流によって嫌気汚泥ゾーン９のゾーンが崩れるのを
防止する。よって、混合排水が、嫌気汚泥ゾーン９をシ
ョートパスすることがなく、嫌気汚泥ゾーン９に含まれ
る未反応薬品によって処理されないことはない。したが
って、排水処理装置の動作を安定化させることができ
る。

【０１４０】そして、返送汚泥反応槽３の嫌気汚泥ゾー
ン９のシリコンを含む汚泥は、返送汚泥反応槽３の下部
を沈殿部６の方向に移動して、ついには遮断壁５を越え
て沈澱部６に移動する。沈澱部６の上部には、沈澱部ポ
ンプ８が設置されているため、シリコンを含む汚泥は、
濃縮槽２２に移送されて濃縮され、さらにはフィルター
プレスポンプ２４によって、フィルタープレス２５に導
入されて、脱水処理される。

【０１４１】〔第６の実施の形態〕次に、図８に、この
発明の排水処理装置の第６の実施の形態を示す。この第
６の実施の形態は、返送汚泥反応槽３と消石灰反応槽１
４の間に上澄測定槽１１を設置している点のみが前述の
第５の実施の形態と異なる。同時に、この第６実施形態
は、原水槽１に、フッ素排水だけでなく、シリコン排水
も流入する点だけ第２実施形態と異なる。この第６実施
形態では、第２実施形態と異なる点を重点的に説明す
る。

【０１４２】この第６の実施の形態は、原水槽１に、フ
ッ素排水だけでなく、シリコン排水も流入する。フッ素
排水とシリコン排水とが混合された混合排水は、原水槽
ポンプ２によって、返送汚泥反応槽３の下部に設置して
ある下部流入管４から、嫌気汚泥ゾーン９に導入され
る。

【０１４３】嫌気汚泥ゾーン９における汚泥はシリコン
を含むことになるので、シリコンを含まない汚泥と比較
して重くなり、嫌気汚泥ゾーン９を強固なしっかりとし
たゾーンを形成することができる。シリコンは微細なも
のの、比重が１よりも大きいので返送汚泥と混合するこ
とによって汚泥の性状を重く変化させて、下部流入管４
より吐出する急激なる水流によって嫌気汚泥ゾーン９の
ゾーンが崩れるのを防止する。よって、フッ素排水とシ
リコン排水との混合排水が嫌気汚泥ゾーン９をショート
パスすることがなく、嫌気汚泥ゾーン９に含まれる未反
応薬品によって処理されないことはない。

【０１４４】そして、返送汚泥反応槽３の嫌気汚泥ゾー
ン９のシリコンを含む汚泥は、返送汚泥反応槽３の下部
を沈殿部６の方向に移動して、ついには遮断壁５を越え
て沈澱部６に移動する。沈澱部６の上部には、沈澱部ポ
ンプ８が設置されているため、シリコンを含むフッ化カ
ルシウム汚泥は、濃縮槽としての第８水槽に移送され
て、濃縮され、さらにはフィルタープレスポンプ２４に
よって、フィルタープレス２５に導入されて、脱水処理
される。

【０１４５】〔第７の実施の形態〕次に、図９に、この
発明の排水処理装置の第７の実施の形態を示す。この第
７の実施の形態は、次の点のみが前述の第１の実施の形
態と異なる。したがって、前述の第１実施形態と同じ構
成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。こ
の第７の実施の形態と第１実施の形態の差異は、第１実
施の形態の沈澱槽１９の代替としてＳＳ分離槽３７が設
置してある点である。

【０１４６】この第７実施形態では、第１実施の形態の
沈澱槽１９の代替としてのＳＳ分離槽(第７水槽)３７の
内部に、液中膜３３が設置されている。この液中膜３３
には、液中膜ポンプ３４と配管が接続されている。ま
た、液中膜３３の下方に、液中膜３３を空気洗浄できる
散気管３５が配置されている。この散気管３５は空気配
管によってブロワー３６に接続されている。このブロワ
ー３６としては、一般的なルーツ型ブロワー(メーカー
は株式会社アンレット)を選定した。

【０１４７】また、このＳＳ分離槽３７での滞留時間
は、第１実施形態の沈澱槽１９と同じように３時間程度
の容量でも良いし、また３時間以下の容量でも良い。

【０１４８】沈澱槽が自然沈降での物理学的な沈降によ
り、排水を処理していたのに対し、液中膜による処理
は、液中膜３３と液中膜ポンプ３４による強制的な物理
学的処理である。このため、ＳＳ分離槽３７は、小さい
容量の水槽でも処理能力が発揮でき、沈澱槽よりも小さ
い容量で良くなるのである。液中膜３３の設計次第で
は、沈澱槽容量の約半分の容量でＳＳ分離槽３７を構築
しても問題はない。なお、液中膜３３としては、限外濾
過膜(株式会社クボタ製)や精密濾過膜(三菱レイヨン株
式会社製)を選定すれば良い。また、ＳＳ分離槽３７の
材質もコンクリート製でも鉄板製でも良く、特に材質は
限定しない。

【０１４９】高分子凝集剤凝集槽(第６水槽)１７からの
フロック汚泥および未反応薬品等を含む排水は、ＳＳ分
離槽３７に流入して、液中膜３３によって精密に濾過さ
れる。この精密に濾過された処理水は、液中膜ポンプ３
４によって系外に排出される。

【０１５０】一方、ＳＳ分離槽３７の下部もしくは、Ｓ
Ｓ分離槽３７全体に貯留された未反応薬品を含む汚泥
は、汚泥返送ポンプ２１によって返送汚泥反応槽３に返
送され、未反応薬品がフッ素排水によって処理される。

【０１５１】なお、図１０(ａ)に、フッ素濃度が通常濃
度の場合における各槽での処理タイミングを示し、図１
０(ｂ)にフッ素濃度が低濃度の場合における各槽での処
理タイミングを示す。

【０１５２】この実施形態の排水処理装置は、沈澱槽の
代替槽としてのＳＳ分離槽３７が設置されているので、
従来の沈澱槽によくあるＳＳ(サスペンディッドソリッ
ド)の流失がなく、処理水のＳＳ濃度を確実に維持でき
る。

【０１５３】〔第８の実施の形態〕次に、図１１に、こ
の発明の排水処理装置の第８の実施の形態を示す。この
第８の実施の形態は、次の点のみが前述の第２の実施
の形態(図２)と異なる。したがって、前述の第２実施形
態と同じ構成部分にば同じ符号を付して詳細な説明を省
略する。

【０１５４】 この第８の実施の形態と第２実施形態
の差は、第２実施の形態の沈澱槽１９の代替としてＳＳ
分離槽(第７水槽)３７が設置してある点である。

【０１５５】この第８実施形態は、第２実施形態の沈澱
槽１９の代替としてのＳＳ分離槽３７の槽内部に液中膜
３３が設置されており、この液中膜３３には、液中膜ポ
ンプ３４と配管が接続されている。

【０１５６】液中膜３３の下部には、散気管３５が配置
されており、液中膜３３を空気洗浄できるようになって
いる。この散気管３５は、空気配管によってブロワー３
６に接続されている。ブロワー３６としては、一般的な
ルーツ型ブロワー(メーカーは株式会社アンレット)を選
定した。

【０１５７】また、ＳＳ分離槽３７の容量は、第１実施
形態の沈澱槽１９と同様に滞留時間が３時間程度になる
容量でも良いし、また滞留時間が３時間以下になる容量
でも良い。ＳＳ分離槽３７が沈澱槽よりも小さい容量で
良い理由は、沈澱槽が自然沈降での物理学的な沈降によ
り、排水を処理していたのに対し、液中膜による処理
は、液中膜３３と液中膜ポンプ３４による強制的な物理
学的処理であるからである。液中膜３３の設計次第で
は、沈澱槽容量の約半分の容量でＳＳ分離槽３７を構築
しても問題はない。

【０１５８】なお、液中膜３３としては、限外濾過膜
(株式会社クボタ製)や精密濾過膜(三菱レイヨン株式会
社製)を選定すれば良い。

【０１５９】また、ＳＳ分離槽３７の材質もコンクリー
ト造でも鉄板製でも良く、特に材質は限定しない。

【０１６０】高分子凝集剤凝集槽(第６水槽)１７からの
フロック汚泥および未反応薬品等を含む排水は、ＳＳ分
離槽３７に流入して、液中膜３３によって精密に濾過さ
れる。この精密に濾過された処理水は、液中膜ポンプ３
４によって系外に排出される。

【０１６１】一方、ＳＳ分離槽３７の下部もしくは、Ｓ
Ｓ分離槽３７全体に貯留された未反応薬品を含む汚泥
は、汚泥返送ポンプ２１によって返送汚泥反応槽３に返
送され、未反応薬品がフッ素排水によって処理される。

【０１６２】次に、図１２(ａ)に、フッ素濃度が通常濃
度の場合における各槽での処理タイミングを示し、図１
２(ｂ)に、フッ素濃度が低濃度の場合における各槽での
処理タイミングを示す。

【０１６３】この実施形態の排水処理装置は、沈澱槽の
代替槽としてのＳＳ分離槽３７が設置されているので、
従来の沈澱槽によくあるＳＳ(サスペンディッドソリッ
ド)の流失がなく、処理水のＳＳ濃度を確実に維持でき
る。

【０１６４】〔第９の実施の形態〕次に、図１３に、こ
の発明の排水処理装置の第９の実施の形態を示す。この
第９の実施の形態は、次の点のみが前述の第３の実施の
形態と異なる。したがって、前述の第３実施形態と同じ
構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
この第９の実施の形態と第３実施形態の差は、第３実施
形態の沈澱槽１９の代替としてＳＳ分離槽３７が設置し
てある点である。

【０１６５】この第９の実施の形態では、第３実施形態
の沈澱槽１９の代替としてのＳＳ分離槽３７の槽内部に
液中膜３３が設置されており、液中膜３３は液中膜ポン
プ３４と配管に接続されている。

【０１６６】また、液中膜３３の下方に、散気管３５が
配置されており、液中膜３３を空気洗浄できるようにな
っている。この散気管３５は空気配管によってブロワー
３６に接続されている。このブロワー３６としては、一
般的なルーツ型ブロワー(メーカーは株式会社アンレッ
ト)を選定した。

【０１６７】この実施形態の排水処理装置は、液中膜３
３の下部に曝気用の散気管３５が設置されているので、
液中膜３３の表面がＳＳ(サスペンディッドソリッド)に
よって閉塞した時は、散気管３５から吐出する空気によ
って洗浄することができ、液中膜３３を含めた排水処理
装置の処理機能を長時間にわたって安定化できる。

【０１６８】また、ＳＳ分離槽３７の容量は、第１実施
形態の沈澱槽１９と同様に滞留時間が３時間程度となる
容量でも良いし、また、滞留時間が３時間以下になる容
量でも良い。ＳＳ分離槽３７が沈澱槽よりも小さい容量
で良い理由は、沈澱槽が自然沈降での物理学的な沈降に
よって排水を処理していたのに対し、液中膜による処理
は、液中膜３３と液中膜ポンプ３４による強制的な物理
学的処理であるからである。このため、ＳＳ分離槽３７
によれば、小さい容量の水槽でも処理能力が発揮できる
のである。液中膜３３の設計次第で、沈澱槽容量の約半
分の容量でＳＳ分離槽３７を構築しても問題はない。液
中膜３３としては、限外濾過膜(株式会社クボタ製)や精
密濾過膜(三菱レイヨン株式会社製)を選定すれば良い。
また、ＳＳ分離槽の材質もコンクリート造でも鉄板製で
も良く、特に材質は限定しない。

【０１６９】この第９実施形態では、高分子凝集剤凝集
槽１７からのフロック汚泥および未反応薬品等を含む排
水は、ＳＳ分離槽３７に流入して、液中膜３３によって
精密に濾過される。この精密に濾過された処理水は、液
中膜ポンプ３４によって系外に排出される。一方、ＳＳ
分離槽３７の下部もしくは、ＳＳ分離槽３７全体に貯留
された未反応薬品を含む汚泥は、汚泥返送ポンプ２１に
よって返送汚泥反応槽３に返送され、未反応薬品がフッ
素排水によって処理される。

【０１７０】また、この実施形態の排水処理装置は、沈
澱槽の代替槽としてのＳＳ分離槽３７が設置されている
ので、従来の沈澱槽によくあるＳＳ(サスペンディッド
ソリッド)の流失がなく、処理水のＳＳ濃度を確実に維
持できる。

【０１７１】また、この実施形態の排水処理装置は、膜
分離装置が液中膜３３で構成されているので、ＳＳ分離
槽３７の水槽内、すなわち水中に設置できて、設置面積
の増加を必要としない効果がある。

【０１７２】〔第１０の実施の形態〕次に、図１４に、
この発明の排水処理装置の第１０の実施の形態を示す。
この第１０の実施の形態は、次の点のみが前述の第４
の実施の形態と異なる。したがって、前述の第４実施形
態と同じ構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省
略する。

【０１７３】 第１０の実施の形態と第４実施の形態
の差は、第４実施の形態の沈澱槽１９の代替としてＳＳ
分離槽３７が設置してある点である。

【０１７４】この第１０実施形態では、第４実施形態の
沈澱槽１９の代替としてのＳＳ分離槽３７の内部に液中
膜３３が設置されており、この液中膜３３は、配管によ
って液中膜ポンプ３４に接続されている。

【０１７５】また、液中膜３３の下方には、散気管３５
が配置されており、液中膜３３を空気洗浄できるように
なっている。この散気管３５は空気配管によってブロワ
ー３６に接続されている。ブロワー３６は、一般的なル
ーツ型ブロワー(メーカーは株式会社アンレット)を選定
した。

【０１７６】この実施形態の排水処理装置は、液中膜３
３の下部に曝気用散気管３５が設置されているので、液
中膜３３の表面がＳＳ(サスペンディッドソリッド)によ
って閉塞した時は、散気管３５から吐出する空気によっ
て洗浄することができ、液中膜３３を含めた排水処理装
置の処理機能を長時間にわたって安定化できる。

【０１７７】上記ＳＳ分離槽３７の容量は、第１実施形
態の沈澱槽１９と同様に、滞留時間が３時間程度となる
容量でも良いし、滞留時間が３時間以下になる容量でも
良い。このＳＳ分離槽３７が沈澱槽よりも小さい容量で
良い理由としては、沈澱槽が自然沈降での物理学的な沈
降によって排水を処理していたのに対し、液中膜による
処理は、液中膜３３と液中膜ポンプ３４による強制的な
物理学的処理であるからである。このため、ＳＳ分離槽
３７は、小さい容量の水槽でも処理能力が発揮できるの
である。この液中膜３３の設計次第で、沈澱槽容量の約
半分の容量でＳＳ分離槽３７を構築しても問題がなくな
る。

【０１７８】液中膜３３としては、限外濾過膜(株式会
社クボタ製)や精密濾過膜(三菱レイヨン株式会社製)を
選定すれば良い。また、ＳＳ分離槽３７の材質もコンク
リート造でも鉄板製でも良く、特に材質は限定しない。

【０１７９】高分子凝集剤凝集槽１７からのフロック汚
泥および未反応薬品等を含む排水は、ＳＳ分離槽３７に
流入して、液中膜３３によって精密に濾過される。この
精密に濾過された処理水は、液中膜ポンプ３４によって
系外に排出される。

【０１８０】一方、ＳＳ分離槽３７の下部もしくは、Ｓ
Ｓ分離槽３７全体に貯留された未反応薬品を含む汚泥
は、汚泥返送ポンプ２１によって返送汚泥反応槽３に返
送され、未反応薬品がフッ素排水によって処理される。

【０１８１】また、この実施形態の排水処理装置は、沈
澱槽の代替槽としてのＳＳ分離槽３７が設置されている
ので、従来の沈澱槽によくあるＳＳ(サスペンディッド
ソリッド)の流失がなく、処理水のＳＳ濃度を確実に維
持できる。

【０１８２】また、この実施形態の排水処理装置は、膜
分離装置が液中膜３３で構成されているので、ＳＳ分離
槽３７の水槽内、すなわち水中に設置できて、設置面積
の増加を必要としない効果がある。

【０１８３】〔第１１の実施の形態〕次に、図１５に、
この発明の排水処理装置の第１１の実施の形態を示す。
この第１１の実施の形態は、次の点のみが前述の第５の
実施の形態と異なる。したがって、策５の実施の形態と
同じ構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略す
る。

【０１８４】 第１１の実施の形態と第５実施形態の
差は、第５実施形態の沈澱槽１９の代替としてＳＳ分離
槽３７が設置してある点である。

【０１８５】この第１１実施形態では、第５実施形態の
沈澱槽１９の代替としてのＳＳ分離槽３７の槽内部に液
中膜３３が設置されており、この液中膜３３は、配管に
よって液中膜ポンプ３４に接続されている。

【０１８６】また、液中膜３３の下方には、散気管３５
が配置されており、液中膜３３を空気洗浄できるように
なっている。この散気管３５は空気配管によってブロワ
ー３６に接続されている。ブロワー３６は、一般的なル
ーツ型ブロワー(メーカーは株式会社アンレット)を選定
した。

【０１８７】この実施形態の排水処理装置は、液中膜３
３の下部に曝気用散気管３５が設置されているので、液
中膜３３の表面がＳＳ(サスペンディッドソリッド)によ
って閉塞した時は、散気管３５から吐出する空気によっ
て洗浄することができ、液中膜３３を含めた排水処理装
置の処理機能を長時間にわたって安定化できる。

【０１８８】また、ＳＳ分離槽３７の容量は、第１実施
形態の沈澱槽１９と同様に滞留時間が３時間程度となる
容量でも良いし、滞留時間が３時間以下になる容量でも
良い。このＳＳ分離槽３７が沈澱槽よりも小さい容量で
良い理由としては、沈澱槽が自然沈降での物理学的な沈
降によって排水を処理していたのに対し、液中膜による
処理は、液中膜３３と液中膜ポンプ３４による強制的な
物理学的処理であるからである。このため、ＳＳ分離槽
３７によれば、小さい容量の水槽でも処理能力が発揮で
きるのである。この液中膜３３の設計次第では、沈澱槽
容量の約半分の容量でＳＳ分離槽３７を構築しても問題
がなくなる。ここで、液中膜３３としては、限外濾過膜
(株式会社クボタ製)や精密濾過膜(三菱レイヨン株式会
社製)を選定すれば良い。また、ＳＳ分離槽の材質もコ
ンクリート造でも鉄板製でも良く、特に材質は限定しな
い。

【０１８９】高分子凝集剤凝集槽１７からのフロック汚
泥と未反応薬品等を含む排水は、ＳＳ分離槽３７に流入
して、液中膜３３によって精密に濾過される。この精密
に濾過された処理水は、液中膜ポンプ３４によって系外
に排出される。

【０１９０】一方、ＳＳ分離槽３７の下部もしくはＳＳ
分離槽３７全体に貯留された未反応薬品を含む汚泥は、
汚泥返送ポンプ２１によって返送汚泥反応槽３に返送さ
れ、未反応薬品がフッ素排水によって処理される。

【０１９１】この実施形態の排水処理装置は、沈澱槽の
代替槽としてのＳＳ分離槽３７が設置されているので、
従来の沈澱槽によくあるＳＳ(サスペンディッドソリッ
ド)の流失がなく、処理水のＳＳ濃度を確実に維持でき
る。また、この実施形態の排水処理装置は、膜分離装置
が液中膜３３で構成されているので、ＳＳ分離槽３７の
水槽内、すなわち水中に設置できて、設置面積の増加を
必要としない効果がある。

【０１９２】〔第１２の実施の形態〕次に、図１６に、
この発明の排水処理装置の策１２の実施の形態を示す。
この第１２の実施の形態は、次の点のみが前述の第６
の実施の形態と異なる。したがって、第６の実施の形態
と同じ構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略
する。

【０１９３】 第１２の実施の形態と第６実施の形態
の差は、第６の実施の形態の沈澱槽１９の代替としてＳ
Ｓ分離槽３７が設置してある点である。

【０１９４】この第１２実施形態では、第６実施形態の
沈澱槽１９の代替としてのＳＳ分離槽３７の槽内部に液
中膜３３が設置されており、この液中膜３３は、配管に
よって液中膜ポンプ３４に接続されている。

【０１９５】また、液中膜３３の下方には、散気管３５
が配置されており、液中膜３３を空気洗浄できるように
なっている。この散気管３５は空気配管によってブロワ
ー３６と接続されている。このブロワー３６は、一般的
なルーツ型ブロワー(メーカーは株式会社アンレット)を
選定した。この実施形態の排水処理装置は、液中膜３３
の下部に曝気用散気管３５が設置されているので、液中
膜３３の表面がＳＳ(サスペンディッドソリッド)によっ
て閉塞した時は、散気管３５から吐出する空気によって
洗浄することができ、液中膜３３を含めた排水処理装置
の処理機能を長時間にわたって安定化できる。

【０１９６】また、ＳＳ分離槽３７の容量は、第１実施
形態の沈澱槽１９と同様に、滞留時間が３時間程度とな
る容量でも良いし、滞留時間が３時間以下となる容量で
も良い。

【０１９７】このＳＳ分離槽３７が沈澱槽よりも小さい
容量で良い理由としては、沈澱槽が自然沈降での物理学
的な沈降により、排水を処理していたのに対し、液中膜
による処理は、液中膜３３と液中膜ポンプ３４による強
制的な物理学的処理であるからである。このため、ＳＳ
分離槽３７によれば、小さい容量の水槽でも処理能力が
発揮できるのである。この液中膜３３の設計次第では、
沈澱槽容量の約半分の容量でＳＳ分離槽３７を構築して
も問題がなくなる。この液中膜３３としては、限外濾過
膜(株式会社クボタ製)や精密濾過膜(三菱レイヨン株式
会社製)を選定すれば良い。また、ＳＳ分離槽３７の材
質もコンクリート造でも鉄板製でも良く、特に材質は限
定しない。

【０１９８】高分子凝集剤凝集槽１７からのフロック汚
泥と未反応薬品等を含む排水は、ＳＳ分離槽３７に流入
して、液中膜３３によって精密に濾過される。この精密
に濾過された処理水は、液中膜ポンプ３４によって系外
に排出される。

【０１９９】一方、ＳＳ分離槽３７の下部もしくはＳＳ
分離槽３７全体に貯留された未反応薬品を含む汚泥は、
汚泥返送ポンプ２１によって返送汚泥反応槽３に返送さ
れ、未反応薬品がフッ素排水によって処理される。この
実施形態の排水処理装置は、沈澱槽の代替槽としてのＳ
Ｓ分離槽３７が設置されているので、従来の沈澱槽によ
くあるＳＳ(サスペンディッドソリッド)の流失がなく、
処理水のＳＳ濃度を確実に維持できる。また、膜分離装
置が液中膜３３で構成されているので、ＳＳ分離槽３７
の水槽内、すなわち水中に設置できて、設置面積の増加
を必要としない効果がある。

【０２００】〔第１３の実施の形態〕次に、図１７に、
この発明の排水処理装置の第１３の実施の形態を示す。
第１３の実施の形態は、２系統の排水処理装置を設置
し、それぞれの排水の処理水を合流させた内容である。
ただし、濃縮槽２２とフィルタープレスポンプ２４とフ
ィルタープレス２５とは共用しており、１系統しか設置
されていない。

【０２０１】上記２系統の内、１系統(Ａ系統と表現す
る)は濃縮槽２２の上流の処理フローが第１実施の形態
と同様の内容であり、また別の１系統(Ｂ系統と表現す
る)は、濃縮槽２２の上流の処理フローが第７実施形態
と同様の内容である。

【０２０２】よって、この第１３の実施の形態は、第１
の実施の形態および第７の実施の形態と同じ構成部分に
は同じ符号を付して、この第１３実施形態に特有な点を
詳細に説明する。

【０２０３】図１７に示すように、上段の系統であるＡ
系統における沈澱槽１９の処理水は、時として、消石灰
反応槽１４やポリ塩化アルミニウム凝集槽１６や高分子
凝集剤凝集槽１７の条件によってフロックが沈澱槽１９
から流出し水質が悪化することがある。また、原水槽１
に流入するフッ素排水の水質が極端に変動した時、時と
して処理水の水質が悪化することがある。

【０２０４】しかし、下段の系統であるＢ系統に有るＳ
Ｓ分離槽３７では、液中膜３３によって、フロック等の
浮遊物質(サスペンディッドソリッド)を確実に濾過処理
するので、Ａ系統のような状況は皆無である。

【０２０５】また、仮に、消石灰反応槽１４やポリ塩化
アルミニウム凝集槽１６や高分子凝集剤凝集槽１７の反
応状態や凝集状態が悪化して、ＳＳ分離槽３７におい
て、凝集フロック等が浮く状態に至っても液中膜３３に
よって濾過処理できるから、特に問題が発生しない。

【０２０６】したがって、Ａ系統の水質が悪化した場合
は、Ｂ系統で全量処理するか、最終の処理水の水質を把
握しながら、Ａ系統に流入させる水量とＢ系統に流入さ
せる水量を調節し、目的とする水質を確保することがで
きる。ただし、Ｂ系統のみでフッ素排水の排水処理装置
を構築することもできるが、Ｂ系統におけるＳＳ分離槽
３７に設置してある液中膜３３のイニシャルコストは高
いので、Ａ系統とＢ系統の両方を準備するようにしてい
る。

【０２０７】また、水質、特に規制物質としてのＳＳ
(浮遊物質)の規制が厳しい地域においては、Ａ系統の排
水処理設備単独よりも、この第１３実施形態のように、
Ａ系統とＢ系統の併用、もしくはイニシャルコストは必
要なもののＢ系統単独の排水処理装置を設置することが
望ましい。

【０２０８】〔策１４の実施の形態〕次に、図１８に、
この発明の排水処理装置の策１４の実施の形態を示す。
この第１４の実施の形態は、Ｃ,Ｄの２系統の排水処理
装置を設置し、それぞれの排水の処理水を合流させた内
容である。ただし、濃縮槽２２やフィルタープレスポン
プ２４やフィルタープレス２５は共用しており、１系統
しか設置されていない。

【０２０９】上記２系統の内の１系統(Ｃ系統と表現す
る)は濃縮槽２２の上流の処理フローが、第２実施形態
と同様の内容であり、また別の１系統(Ｄ系統と表現す
る)は、濃縮槽２２の上流の処理フローが、前記第８実
施形態と同様の内容である。

【０２１０】したがって、第２の実施の形態および第８
の実施の形態と同じ構成部分には同じ符号を付して、こ
の第１４実施形態の特徴点を詳細に説明する。

【０２１１】この第１４実施形態では、図１８の上段の
系統であるＡ系統における沈澱槽１９の処理水は、時と
して、消石灰反応槽１４やポリ塩化アルミニウム凝集槽
１６や高分子凝集剤凝集槽１７の条件によってフロック
が沈澱槽１９から流出し水質が悪化することがある。

【０２１２】また、原水槽１に流入するフッ素排水の水
質が極端に変動した時、時として処理水の水質が悪化す
ることがある。

【０２１３】しかし、下段の系統であるＢ系統に存在す
るＳＳ分離槽３７では、液中膜３３によって、フロック
等の浮遊物質(サスペンディッドソリッド)を確実に処理
するのでＡ系統のような状況は皆無である。

【０２１４】仮に、消石灰反応槽１４やポリ塩化アルミ
ニウム凝集槽１６や高分子凝集剤凝集槽１７の反応状態
や凝集状態が悪化し、ＳＳ分離槽３７において、凝集フ
ロック等が浮く状態に至っても液中膜３３によって濾過
処理されるので、特に問題は発生しない。

【０２１５】したがって、Ａ系統の水質が悪化した場合
は、Ｂ系統で全量処理するか、最終の処理水の水質を把
握しながら、Ａ系統に流入させる水量とＢ系統に流入さ
せる水量を調節することによって、目的とする水質を確
保できる。ただし、Ｂ系統のみでフッ素排水の排水処理
装置を構築することもできるが、Ｂ系統におけるＳＳ分
離槽３７に設置してある液中膜３３のイニシャルコスト
は高いので、Ａ系統とＢ系統の両方を準備するようにし
ている。

【０２１６】また、水質、特に規制物質としてのＳＳ
(浮遊物質)が厳しい地域においては、Ａ系統の排水処理
設備単独よりも、図１８のようにＡ系統とＢ系統の併
用、もしくはイニシャルコストは必要なもののＢ系統単
独の排水処理装置を設置することが望ましい。

【０２１７】〔実施例〕 ［第１実施例］次に、具体的な実施例として、図１に示
す第１実施の形態と同じ構造の実装置を用いた排水処理
実施例を説明する。

【０２１８】この第１実施例では、原水槽１の容量を約
２００立方メートルとし、返送汚泥反応槽３の容量を約
６００立方メートルとし、消石灰反応槽１４、ポリ塩化
アルミニウム凝集槽１６および高分子凝集剤凝集槽１７
の、それぞれの容量を約１００立方メートルとし、沈澱
槽１９の容量を約３００立方メートルとした。

【０２１９】この実施装置で、ＰＨが２．１で、フッ素
濃度が１６３ｐｐｍの排水を処理したところ、処理後の
排水では、ＰＨが７．３で、フッ素濃度が１０ｐｐｍと
なった。

【０２２０】［第１実験例］次に、具体的な実験例とし
て、図９に示す第７実施形態と同じ構造の実験装置を用
いた排水処理実験例を説明する。

【０２２１】この実験例では、原水槽１の容量を約２立
方メートルとし、返送汚泥反応槽３の容量を約６立方メ
ートルとし、消石灰反応槽１４、ポリ塩化アルミニウム
凝集槽１６および高分子凝集剤凝集槽１７の、それぞれ
の容量を約１立方メートルとし、ＳＳ分離槽３７の容量
を約３立方メートルとした。

【０２２２】この実施装置で、ＰＨが２．２で、フッ素
濃度が１５５ｐｐｍの排水を処理したところ、処理後の
排水では、ＰＨが７．３で、フッ素濃度が６ｐｐｍとな
った。

【０２２３】

【発明の効果】以上より、明らかなように、この発明の
排水処理方法,排水処理装置は、沈澱槽にて沈澱した汚
泥を「後部に沈澱部を有する返送汚泥反応槽」に導入
(返送)して処理するので、沈澱槽にて沈澱した汚泥が含
む未反応薬品を、返送汚泥反応槽で再利用することがで
き、未反応薬品が汚泥として排出されることがない。し
たがって、汚泥を沈澱槽から引き抜いていた従来の排水
処理方法と比較して、汚泥発生量を格段に減少させるこ
とができ、結果として汚泥処分費や消石灰の使用量や脱
水機のメンテナンスコスト等のランニングコストを低減
できる。

【０２２４】また、１実施形態の排水処理装置は、反応
槽であるにもかかわらず、上記返送汚泥反応槽の沈澱部
に汚泥搬出手段が設置されているので、返送汚泥反応槽
で反応済の汚泥を必要時に、また必要量だけ搬出するこ
とができる。したがって、排水処理装置に汚泥が過剰に
貯量されることがなく、排水処理装置のシステムが安定
する効果がある。

【０２２５】また、他の実施形態の排水処理装置は、反
応槽であるにもかかわらず、上記返送汚泥反応槽が沈澱
部と上澄部を有しているので、排水の返送汚泥反応槽で
の反応後、反応沈澱物は沈澱部に、また上澄液は上澄部
に移動させて固液分離できる。すなわち、新たに別の沈
澱槽を準備して固液分離するのではなく、返送汚泥反応
槽の一部で固液分離を実施できるので、イニシャルコス
トを低減できる。

【０２２６】また、１実施形態の排水処理装置は、汚泥
搬出手段がポンプによる搬出手段であるので、排水処理
装置を容易に、しかも低コストで構成することができ
る。

【０２２７】また、他の実施形態の排水処理装置は、フ
ッ素排水を「後部に沈澱部を有する返送汚泥反応槽」、
上澄測定槽、反応槽、凝集槽、および沈澱槽に順次排水
を導入して処理するので、多くの槽を経てフッ素排水を
処理しており、フッ素排水の処理が確実にできる。ま
た、特に従来の装置には存在しない返送汚泥反応槽に汚
泥を返送して排水処理するので、一般に返送汚泥中に含
まれる未反応薬品を再利用してランニングコストを低減
できる。また、沈澱槽での汚泥は、すべて返送汚泥反応
槽に導入されるので、従来の排水処理装置における沈澱
槽からの汚泥に含まれていた未反応薬品を含む汚泥を沈
澱槽の後段の濃縮槽に導入することは皆無となる。

【０２２８】また、１実施形態の排水処理装置は、上澄
測定槽の計測機器によって汚泥搬出手段による搬出量
と、返送汚泥ポンプの吐出量の両方をインバータ制御す
るので、排水処理装置内の汚泥量を適正に管理維持でき
る効果がある。すなわち、排水処理装置内の汚泥量が適
正かどうかは、上澄測定槽の水質によって判断してい
る。汚泥量が多くなれば上澄測定槽の水質に変化がある
からである。

【０２２９】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
澄測定槽の計測機器がＳＳ濃度計であるので、特に、返
送汚泥反応槽出口の上澄部の汚泥濃度(ＳＳ濃度)を適正
に管理維持できる効果がある。すなわち、返送汚泥反応
槽の出口の上澄部の汚泥濃度を適正に管理することによ
って、返送汚泥反応槽全体の汚泥量を管理することがで
きる。

【０２３０】また、１実施形態の排水処理装置は、上澄
測定槽の計測機器がＰＨ計であるので、特に、返送汚泥
反応槽出口の上澄部のＰＨを適正に管理維持できる効果
がある。すなわち、返送汚泥反応槽出口の上澄部のＰＨ
を適正に管理することによって、返送汚泥反応槽全体の
ＰＨを管理することができる。

【０２３１】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
澄測定槽の計測機器が、ＳＳ濃度計とＰＨ計の両方を備
えているので、特に、返送汚泥反応槽の出口の上澄部の
ＳＳ濃度とＰＨの両方を適正に管理維持できる。すなわ
ち、返送汚泥反応槽の出口の上澄部のＳＳ濃度とＰＨを
適正に管理することによって、返送汚泥反応槽全体のＳ
Ｓ濃度とＰＨの両方を管理することができる。

【０２３２】また、１実施形態の排水処理装置は、沈澱
槽の代替槽としてのＳＳ分離槽が設置されているので、
従来の沈澱槽によくあるＳＳ(サスペンディッドソリッ
ド)の流失がなく、処理水のＳＳ濃度を確実に維持でき
る。

【０２３３】また、他の実施形態の排水処理装置は、Ｓ
Ｓ分離槽に膜分離装置が設置されている。一般に膜分離
装置は、設置面積が小面積で濾過水質がよいので、設置
面積をあまり必要とせずに処理水の水質を向上させるこ
とができる。

【０２３４】また、１実施形態の排水処理装置は、膜分
離装置が液中膜で構成されているので、ＳＳ分離槽の水
槽内、すなわち水中に設置できて、設置面積の増加を必
要としない効果がある。

【０２３５】また、他の実施形態の排水処理装置は、液
中膜が限外濾過膜または精密濾過膜であるので、処理水
の水質を、特にＳＳ濃度に関して実質的に皆無(０ｐｐ
ｍに近い値)にできる。また、液中膜が限外濾過膜また
は精密濾過膜であり、それらは一般に販売されているの
で、排水処理装置を容易に構築することができる。

【０２３６】また、１実施形態の排水処理装置は、液中
膜の下部に曝気装置が設置されているので、液中膜の表
面がＳＳ(サスペンディッドソリッド)によって閉塞した
時は、曝気装置から吐出する空気によって洗浄すること
ができ、液中膜を含めた排水処理装置の処理機能を長時
間にわたって安定化させることができる。

【０２３７】また、他の実施形態の排水処理装置は、返
送汚泥反応槽で発生した汚泥のみを濃縮槽に導入して、
その後段で脱水処理するので、上記汚泥は未反応の消石
灰を含まない汚泥、すなわち具体的には反応生成物とし
てのフッ化カルシウム汚泥のみとなり、汚泥中に未反応
消石灰を多量に含んでいた沈澱槽からの汚泥と比較し
て、排水処理装置からの発生汚泥量を削減できる効果が
ある。また、未反応消石灰等の未反応薬品を再利用でき
るので、資源の有効利用に役立つ効果がある。

【０２３８】また、１実施形態の排水処理装置は、ＳＳ
分離槽から処理水を得るので、ＳＳ濃度に関して水質
が、沈澱槽から得る処理水と比較して格段に向上でき
る。また、排水処理装置への流入水の水質が変化して、
反応や凝集が円滑に進行しなくなった時でも、ＳＳ分離
槽からＳＳを確実に分離して処理水を得るのでＳＳ濃度
に関して、格段に良い水質を確保できる効果がある。ま
た、返送汚泥反応槽で発生した汚泥のみを濃縮槽に導入
して、その後脱水処理するので、上記汚泥は未反応の消
石灰を含まない汚泥すなわち具体的にはフッ化カルシウ
ム汚泥のみとなり、汚泥中に未反応消石灰を多量に含ん
でいた沈澱槽からの汚泥と比較して、排水処理装置から
の発生汚泥量を格段に削減できる効果がある。また、未
反応消石灰等の未反応薬品を再利用できるので資源の有
効利用に役立つ効果がある。

【０２３９】また、他の実施形態の排水処理装置は、フ
ッ素排水が有機物を含有していることと、返送汚泥反応
槽に生物処理水が導入されることにより、返送汚泥反応
槽に微生物、特に、嫌気性の微生物が繁殖することとな
る。嫌気性微生物が繁殖することにより、嫌気性の微生
物が持つ還元性により、フッ素排水中の酸化性のある過
酸化水素を、還元処理できる効果がある。また、微生物
による処理であるため、還元剤等の薬品処理や活性炭に
よる触媒処理と比較してランニングコストを低減できる
効果がある。

【０２４０】また、１実施形態の排水処理装置は、フッ
素排水が有機物を含有していることと、返送汚泥反応槽
に生物処理水が導入されることにより、返送汚泥反応槽
に微生物、特に、嫌気性の微生物が繁殖することとな
る。嫌気性微生物が繁殖することにより、嫌気性の微生
物が持つ還元性により、フッ素排水中の酸化性のある過
酸化水素を、還元処理できる効果がある。また、ＳＳ分
離槽から処理水を得るので、ＳＳ濃度に関して水質が、
沈澱槽から得る処理水と比較して格段に向上できる効果
がある。また、排水処理装置への流入水の水質が変化し
て反応や凝集が円滑に進行しなくなった時でも、ＳＳ分
離槽からＳＳ(サスペンディッドソリッド)を確実に分離
して処理水を得るので、ＳＳ濃度に関して、格段に良い
水質を確保でき、排水処理装置が安定する効果がある。

【０２４１】また、返送汚泥反応槽で発生した汚泥のみ
を濃縮槽に導入して、その後脱水処理するので、上記汚
泥は未反応の消石灰を含まない汚泥すなわち具体的には
フッ化カルシウム汚泥のみとなり、汚泥中に未反応消石
灰を多量に含んでいた沈澱槽からの汚泥と比較して、排
水処理装置からの発生汚泥量を格段に削減できる効果が
ある。また、未反応消石灰等の未反応薬品を再利用でき
るので資源の有効利用に役立つ効果がある。

【０２４２】また、１実施形態の排水処理方法は、原水
槽にフッ素排水と同時にシリコン排水が導入されるの
で、返送汚泥反応槽の嫌気汚泥ゾーンは、シリコンのも
つ汚泥ゾーン形成力によって、汚泥ゾーンの濃度も高ま
り、フッ素排水中のフッ素が未処理のまま、ショートパ
スすることなく排水処理装置を安定化させる効果があ
る。

【０２４３】また、返送汚泥反応槽で発生した汚泥のみ
を濃縮槽に導入して、その後脱水処理するので、上記汚
泥は未反応の消石灰を含まない汚泥、すなわち具体的に
は反応生成物としてのフッ化カルシウム汚泥のみとな
り、汚泥中に未反応消石灰を多量に含んでいた沈澱槽か
らの汚泥と比較して、排水処理装置からの発生汚泥量を
削減できる効果がある。また、未反応消石灰等の未反応
薬品を再利用できるので資源の有効利用に役立つ効果が
ある。

【０２４４】また、他の実施形態の排水処理方法は、原
水槽に、フッ素排水と同時にシリコン排水が導入される
ので、返送汚泥反応槽の嫌気汚泥ゾーンは、シリコンの
もつ汚泥ゾーン形成力によって、汚泥ゾーンの濃度も高
まり、フッ素排水中のフッ素が未処理のまま、ショート
パスすることなく排水処理装置を安定化させる効果があ
る。また、ＳＳ分離槽から処理水を得るので、ＳＳ濃度
に関して水質が、沈澱槽から得る処理水と比較して格段
に向上できる効果がある。また、排水処理装置への流入
水の水質が変化して反応や凝集が円滑に進行しなくなっ
た時でも、ＳＳ分離槽からＳＳを確実に分離して処理水
を得るのでＳＳ濃度に関して、格段に良い水質を確保で
きる効果がある。また、返送汚泥反応槽で発生した汚泥
のみを濃縮槽に導入して、その後脱水処理するので、上
記汚泥は未反応の消石灰を含まない汚泥すなわち具体的
にはフッ化カルシウム汚泥のみとなり、汚泥中に未反応
消石灰を多量に含んでいた沈澱槽からの汚泥と比較し
て、排水処理装置からの発生汚泥量を格段に削減できる
効果がある。

【０２４５】また、未反応消石灰等の未反応薬品を再利
用できるので資源の有効利用に役立つ効果がある。

【０２４６】また、１実施形態の排水処理装置は、内容
が一部異なる２つの系統の排水処理装置を並列に設置し
て排水処理するので、一方の系統の処理水質が悪化した
場合、水質の良い別の系統の流入水量を増加させて排水
処理し、排水処理設備全体の信頼性を高める効果があ
る。また、メンテナンス等で１つの系統を停止する場合
は、それぞれ別の系統で排水処理することができ、排水
処理設備の連続操業維持に効果がある。

【０２４７】また、他の実施形態の排水処理装置は、沈
澱槽の代替槽としてのＳＳ分離槽が設置されているの
で、従来の沈澱槽によくあるＳＳの流失がなく、処理水
のＳＳ濃度を確実に維持できる効果がある。また、上澄
測定槽の計測機器によって汚泥搬出手段による搬出量
と、返送汚泥ポンプの吐出量の両方をインバータ制御す
るので、排水処理装置内の汚泥量を適正に管理維持でき
る効果がある。

【０２４８】すなわち、排水処理装置内の汚泥量が適正
かどうかは、上澄測定槽の水質によって判断している。
汚泥量が多くなれば上澄測定槽の水質に変化があるから
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の排水処理装置の第１の実施の形態
を示す構成図である。

【図２】 図２(ａ)は通常濃度における上記第１の実施
形態の各処理槽での処理時間を示すタイミングチャート
であり、図２(ｂ)は低濃度における上記第１の実施形態
の各処理槽での処理時間を示すタイミングチャートであ
る。

【図３】 この発明の排水処理装置の第２の実施の形態
を示す構成図である。

【図４】 図４(ａ)は通常濃度における上記第２実施形
態の各処理槽での処理時間を示すタイミングチャートで
あり、図４(ｂ)は低濃度における上記第２実施形態の各
処理槽での処理時間を示すタイミングチャートである。

【図５】 この発明の排水処理装置の第３の実施の形態
を示す構成図である。

【図６】 この発明の排水処理装置の第４の実施の形態
を示す構成図である。

【図７】 この発明の排水処理装置の第５の実施の形態
を示す構成図である。

【図８】 この発明の排水処理装置の第６の実施の形態
を示す構成図である。

【図９】 この発明の排水処理装置の第７の実施の形態
を示す構成図である。

【図１０】 図１０(ａ)は通常濃度における上記第７実
施形態の各処理槽での処理時間を示すタイミングチャー
トであり、図１０(ｂ)は低濃度における上記第７実施形
態の各処理槽での処理時間を示すタイミングチャートで
ある。

【図１１】 この発明の排水処理装置の第８の実施の形
態を示す構成図である。

【図１２】 図１２(ａ)は通常濃度における上記第８実
施形態の各処理槽での処理時間を示すタイミングチャー
トであり、図１２(ｂ)は低濃度における上記第８実施形
態の各処理槽での処理時間を示すタイミングチャートで
ある。

【図１３】 この発明の排水処理装置の第９の実施の形
態を示す構成図である。

【図１４】 この発明の排水処理装置の第１０の実施の
形態を示す構成図である。

【図１５】 この発明の排水処理装置の第１１の実施の
形態を示す構成図である。

【図１６】 この発明の排水処理装置の第１２の実施の
形態を示す構成図である。

【図１７】 この発明の排水処理装置の第１３の実施の
形態を示す構成図である。

【図１８】 この発明の排水処理装置の第１４の実施の
形態を示す構成図である。

【図１９】 第１従来例の構成を示す図である。

【図２０】 第２従来例の構成を示す図である。

【図２１】 第３従来例の構成を示す図である。

【図２２】 参考例の構成を示す図である。

【符号の説明】

１…原水槽、２…原水槽ポンプ、３…沈澱部を有する反
応槽(第２水槽)、４…下部流入管、５…遮断壁、６…沈
澱部、７…上澄部、８…沈澱部ポンプ、９…嫌気汚泥ゾ
ーン、１０…分離壁、１１…上澄測定槽(第３槽)、１２
…測定機器、１３…信号線、１４…消石灰反応槽(第４
水槽)、１５…急速撹拌機、１６…ポリ塩化アルミニウ
ム凝集槽(第５水槽)、１７…高分子凝集剤凝集槽(第６
水槽)、１８…緩速撹拌機、１９…沈澱槽(第７水槽)、
２０…沈澱槽かき寄せ機、２１…汚泥返送ポンプ、２２
…濃縮槽(第８水槽)、２３…濃縮槽かき寄せ機、２４…
フィルタープレスポンプ、２５…フィルタープレス、２
９…未反応薬品、３０…フッ化カルシウム、３１…微生
物、３２…シリコン、３３…液中膜、３４…液中膜ポン
プ、３５…散気管、３６…ブロワー、３７…ＳＳ分離
槽。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/52 Ｃ０２Ｆ 1/52 Ｋ 1/56 1/56 Ｊ Ｋ 3/28 3/28 Ｚ (72)発明者 中條 数美 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 4D006 GA06 GA07 HA93 JA53Z KA01 KA12 KA44 KA72 KB13 KB23 KC14 KD08 KD17 MB02 PA02 PB08 PB70 PC01 PC64 4D038 AA08 AB26 AB41 AB57 BB09 BB13 BB18 BB19 4D040 AA01 AA31 AA61 4D062 BA04 BA05 BA12 BA19 BA21 BA23 BA25 BB09 BB12 CA20 DA04 DA24 DB01 EA07 EA17 EA32 EA37 FA03 FA11 FA25 FA26

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フッ素排水を、後部に沈澱部を有する返
   送汚泥反応槽から後段の沈澱槽に導入し、 上記沈澱槽にて沈澱した汚泥を上記返送汚泥反応槽に導
   入することを特徴とする排水処理方法。
2. 【請求項２】 フッ素排水が導入され、後部に沈澱部を
   有する返送汚泥反応槽と、 上記返送汚泥反応槽の後段の沈澱槽と、 上記沈澱槽にて沈澱した汚泥を上記返送汚泥反応槽に返
   送する汚泥返送手段とを備えたことを特徴とする排水処
   理装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の排水処理装置におい
   て、 上記返送汚泥反応槽の沈澱部に汚泥搬出手段が設置され
   ていることを特徴とする排水処理装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の排水処理装置におい
   て、 上記返送汚泥反応槽が、前部から後部にかけて順に、反
   応部，沈澱部および上澄部を有することを特徴とする排
   水処理装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の排水処理装置におい
   て、 上記汚泥搬出手段がポンプによる搬出手段であることを
   特徴とする排水処理装置。
6. 【請求項６】 フッ素排水を、後部に沈澱部を有する返
   送汚泥反応槽、測定機器を有する上澄測定槽、反応槽、
   凝集槽、および沈澱槽に順次導入して処理し、かつ上記
   沈澱槽で沈澱した汚泥の全量を汚泥返送ポンプで上記返
   送汚泥反応槽に返送することを特徴とする排水処理装
   置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の排水処理装置におい
   て、 上記上澄測定槽の測定機器の測定結果に応じて、 上記返送汚泥反応槽の沈澱部に設置された汚泥搬出手段
   と、上記沈澱槽に設置された返送汚泥ポンプとをインバ
   ーター制御して、 上記汚泥搬出手段による搬出量と、上記返送汚泥ポンプ
   の吐出量の両方を制御することを特徴とする排水処理装
   置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の排水処理装置におい
   て、 上記測定機器を有する上澄測定槽の測定機器がサスペン
   ディッド・ソリッド(suspendid solid)濃度計であるこ
   とを特徴とする排水処理装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の排水処理装置におい
   て、 上記測定機器を有する上澄測定槽の測定機器がＰＨ計で
   あることを特徴とする排水処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の排水処理装置におい
    て、 上記上澄測定槽が、測定機器として、サスペンディッド
    ・ソリッド濃度計とＰＨ計の両方を備えていることを特
    徴とする排水処理装置。
11. 【請求項１１】 フッ素排水を、後部に沈澱部を有する
    返送汚泥反応槽、測定機器を有する上澄測定槽、反応
    槽、凝集槽、およびサスペンディッド・ソリッド分離槽
    に順次導入して処理し、かつ上記サスペンディッド・ソ
    リッド分離槽で沈澱した汚泥の全量を汚泥返送ポンプで
    上記返送汚泥反応槽に返送することを特徴とする排水処
    理装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記サスペンディッド・ソリッド分離槽に、膜分離装置
    が設置されていることを特徴とする排水処理装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の排水処煙装置にお
    いて、 上記膜分離装置が液中膜で構成されていることを特徴と
    する排水処理装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記液中膜が限外濾過膜または精密濾過膜であることを
    特徴とする排水処理装置。
15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記液中膜の下部に曝気装置が設置されていることを特
    徴とする排水処理装置。
16. 【請求項１６】 フッ素排水を、後部に沈澱部を有する
    返送汚泥反応槽、測定機器を有する上澄測定槽、反応
    槽、凝集槽、および沈澱槽に順次排水を導入して処理
    し、上記返送汚泥反応槽で発生した汚泥のみを濃縮槽に
    導入し、この濃縮槽の後段で脱水処理することを特徴と
    する排水処理装置。
17. 【請求項１７】 フッ素排水を、後部に沈澱部を有する
    返送汚泥反応槽、測定機器を有する上澄測定槽、反応
    槽、凝集槽、およびサスペンディッド・ソリッド分離槽
    に順次導入して処理し、返送汚泥反応槽で発生した汚泥
    のみを濃縮槽に導入し、その後段の脱水手段で脱水処理
    することを特徴とする排水処理装置。
18. 【請求項１８】 請求項１６に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記フッ素排水が有機物を含有し、かつ、 上記返送汚泥反応槽の前段の原水槽に、上記有機物含有
    フッ素排水に加えて、過酸化水素排水を導入し、かつ、 上記返送汚泥反応槽に生物処理水が導入されることを特
    徴とする排水処理装置。
19. 【請求項１９】 フッ素排水を、後部に沈澱部を有する
    返送汚泥反応槽、測定機器を有する上澄測定槽、反応
    槽、凝集槽、およびサスペンディッド・ソリッド分離槽
    に順次導入して処理し、上記返送汚泥反応槽で発生した
    汚泥のみを濃縮槽に導入し、その後脱水処理する排水処
    理方法であって、 上記フッ素排水が有機物を含有し、かつ上記返送汚泥反
    応槽の前段の原水槽に、上記有機物含有フッ素排水と共
    に過酸化水素排水を導入し、かつ上記返送汚泥反応槽に
    生物処理水を導入することを特徴とする排水処理方法。
20. 【請求項２０】 フッ素排水を、後部に沈澱部を有する
    返送汚泥反応槽、測定機器を有する上澄測定槽、反応
    槽、凝集槽、および沈澱槽に順次導入して処理し、上記
    返送汚泥反応槽で発生した汚泥のみを濃縮槽に導入し、
    この濃縮槽の後段で脱水処理する排水処理方法であっ
    て、 上記返送汚泥反応槽の前段の原水槽に、上記フッ素排水
    と共にシリコン排水を導入することを特徴とする排水処
    理方法。
21. 【請求項２１】 フッ素排水を、後部に沈澱部を有する
    返送汚泥反応槽、測定機器を有する上澄測定槽、反応
    槽、凝集槽、およびサスペンディッド・ソリッド分離槽
    に順次導入して処理し、上記返送汚泥反応槽で発生した
    汚泥のみを濃縮槽に導入し、その後脱水処理する排水処
    理方法であって、 上記返送汚泥反応槽の前段の原水槽に、上記フッ素排水
    と共にシリコン排水を導入することを特徴とする排水処
    理方法。
22. 【請求項２２】 フッ素排水が、後部に沈澱部を有する
    返送汚泥反応槽、測定機器を有する上澄測定槽、反応
    槽、凝集槽、および沈澱槽に順次導入される第１の処理
    系統と、 フッ素排水が、後部に沈澱部を有する返送汚泥反応槽、
    測定機器を有する上澄測定槽、反応槽、凝集槽、および
    サスペンディッド・ソリッド分離槽に順次導入される第
    ２の処理系統とを備え、 上記第１,第２の処理系統によって、フッ素排水を並列
    処理すると共に、上記返送汚泥反応槽で発生した汚泥を
    濃縮槽に導入し、脱水機で脱水することを特徴とする排
    水処理装置。
23. 【請求項２３】 請求項１１に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記上澄測定槽の測定機器の測定結果に応じて、 上記返送汚泥反応槽の沈澱部に設置された汚泥搬出手段
    と、上記サスペンディッド・ソリッド分離槽に設置され
    た返送汚泥ポンプとをインバーター制御して、 上記汚泥搬出手段による搬出量と、上記返送汚泥ポンプ
    の吐出量の両方を制御することを特徴とする排水処理装
    置。