JP4937228B2 - Coagulation sedimentation equipment - Google Patents
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Description
本発明は、被処理水中の懸濁物質、凝集フロックを沈降分離させ、スラリブランケット層を形成して被処理水を清澄化する凝集沈殿装置に関する。 The present invention relates to a coagulating sedimentation apparatus that settles and separates suspended substances and coagulated floc in water to be treated and forms a slurry blanket layer to clarify the water to be treated.
排水処理や用水処理等において、懸濁物質等を多く含む被処理水を処理対象とする場合には、ポリ塩化アルミニウム等のアルミニウム系凝集剤、塩化第二鉄等の鉄系凝集剤等を添加して、被処理水中の懸濁物質をフロック化させて、沈降分離を行う凝集沈殿処理が用いられる。また、フッ素のようなイオン状物質を含む被処理水を処理対象とする場合には、カルシウム剤と反応させて、フッ化カルシウム(固形物)を生成させてから、上記凝集剤を添加して、沈降分離を行う凝集沈殿処理が用いられる。 When treating water to be treated that contains a lot of suspended solids in wastewater treatment or water treatment, add aluminum-based flocculants such as polyaluminum chloride and iron-based flocculants such as ferric chloride. Then, a coagulation sedimentation process is performed in which suspended substances in the water to be treated are flocked to perform sedimentation separation. In addition, when water to be treated containing an ionic substance such as fluorine is to be treated, it is reacted with a calcium agent to form calcium fluoride (solid matter), and then the flocculant is added. In addition, a coagulation sedimentation process that performs sedimentation separation is used.
上記凝集沈殿処理方法において、フッ素を高度に処理するには、アルミニウム系凝集剤等の無機凝集剤を多量に添加する必要があるが、凝集剤を多量に添加すると、凝集沈殿処理により生成した汚泥の脱水性は悪く、汚泥脱水後のケーキ量が非常に多くなる問題がある。 In the above coagulation sedimentation treatment method, in order to treat fluorine to a high degree, it is necessary to add a large amount of an inorganic coagulant such as an aluminum-based coagulant, but if a large amount of the coagulant is added, the sludge generated by the coagulation sedimentation treatment The dehydration property is poor, and there is a problem that the amount of cake after sludge dewatering becomes very large.
そこで、汚泥脱水後のケーキ量を低減する手法として、汚泥循環法と呼ばれる方法が採られている。これは、凝集沈殿処理後の汚泥の一部を前段に設けられるカルシウム反応槽や無機凝集剤反応槽へ返送することにより、汚泥濃度を高めて高密度化し、汚泥の凝集性及び脱水性を高める(つまり、含水率を低下させる)ようにした方法である(例えば、特許文献1,2参照)。 Therefore, a method called a sludge circulation method has been adopted as a method for reducing the amount of cake after sludge dewatering. This is because part of the sludge after the coagulation sedimentation treatment is returned to the calcium reaction tank or inorganic flocculant reaction tank provided in the preceding stage, thereby increasing the sludge concentration and increasing the density, and improving the sludge cohesiveness and dewaterability. This is a method in which the moisture content is reduced (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
また、上記汚泥循環法において、近年では、無機凝集剤の添加量を削減するために、返送する汚泥に消石灰や水酸化ナトリウム等のアルカリ剤、硫酸等の酸剤を加えて処理する汚泥再生処理を施した後、カルシウム反応槽、無機凝集剤反応槽等に返送する方法が採用されている(例えば、特許文献3,4参照)。汚泥をアルカリ剤や酸剤で処理することで、汚泥中の凝集剤由来の水酸化アルミニウム等は溶解し、吸着していたフッ素を放出させる。放出されたフッ素は、汚泥中のカルシウム、または汚泥再生時にpH調整のために添加された消石灰や塩化カルシウム中のカルシウムと反応し、フッ化カルシウムを形成する。このようにして再生されたアルミニウム塩を無機凝集剤反応槽に返送し、凝集剤として再利用する。その結果、凝集剤の使用量を大幅に削減することができると共に、処理水質の向上、生成する汚泥の濃縮性及び脱水性の向上、処理設備の小型化等が可能となる。 In addition, in the above sludge circulation method, in recent years, sludge regeneration treatment is performed by adding an alkali agent such as slaked lime or sodium hydroxide, or an acid agent such as sulfuric acid to the sludge to be returned in order to reduce the amount of inorganic flocculant added. Then, a method of returning to a calcium reaction tank, an inorganic flocculant reaction tank or the like is employed (see, for example, Patent Documents 3 and 4). By treating the sludge with an alkali or acid agent, the aluminum hydroxide derived from the flocculant in the sludge is dissolved, and the adsorbed fluorine is released. The released fluorine reacts with calcium in sludge, or calcium in slaked lime or calcium chloride added for pH adjustment during sludge regeneration to form calcium fluoride. The aluminum salt regenerated in this way is returned to the inorganic flocculant reaction tank and reused as the flocculant. As a result, the amount of the flocculant used can be significantly reduced, the quality of the treated water can be improved, the concentration and dewaterability of the generated sludge can be improved, and the processing equipment can be downsized.
凝集沈殿処理において、被処理水中の懸濁物質等の沈降分離には、スラリブランケット型の沈殿槽が用いられることが多い。スラリブランケット型の沈殿槽は、上向流式の沈殿槽であり、沈殿槽内の中間部にスラリブランケット層と称される懸濁・流動状態の汚泥層を形成し、槽内の上昇流に随伴される微細なフロックやその他の微粒子をスラリブランケット層にて捕捉して被処理水を清澄化するものである。そして、このようなスラリブランケット型の沈殿槽は、スラリブランケット層を形成しない通常の上向流式沈殿槽より良好な処理水質が得られ、且つ3〜10m/hの高い線速度(LV)を有する。 In the coagulation sedimentation process, a slurry blanket type sedimentation tank is often used for sedimentation separation of suspended substances in the water to be treated. The slurry blanket type sedimentation tank is an upflow type sedimentation tank, and a suspended and fluidized sludge layer called a slurry blanket layer is formed in the middle of the sedimentation tank, and the upward flow in the tank Accompanying fine flocs and other fine particles are captured by a slurry blanket layer to clarify the water to be treated. Such a slurry blanket type sedimentation tank can obtain better treated water quality than a normal upward flow type sedimentation tank that does not form a slurry blanket layer, and has a high linear velocity (LV) of 3 to 10 m / h. Have.
例えば、特許文献5には、槽内に設けられたチャンバに接続されると共に、チャンバの中心軸周りに回転自在であり、被処理水をチャンバから槽内に吐出するディストリビュータを有するスラッジブランケット型の凝集沈殿装置が提案されている。 For example, Patent Document 5 discloses a sludge blanket type that is connected to a chamber provided in a tank and is rotatable around a central axis of the chamber and has a distributor that discharges water to be treated from the chamber into the tank. A coagulating sedimentation device has been proposed.
また、例えば、特許文献6には、槽底部に汚泥が貯留することにより形成される汚泥ゾーンの界面位付近に、被処理水を吐出するディストリビュータを配置したスラッジブランケット型の凝集沈殿装置が提案されている。 Further, for example, Patent Document 6 proposes a sludge blanket type coagulating sedimentation apparatus in which a distributor for discharging water to be treated is disposed in the vicinity of an interface position of a sludge zone formed by storing sludge at the bottom of a tank. ing.
また、例えば、特許文献7には、分離槽内に流入水受槽を設置し、該流入水受槽の上部を第1室、下部を第2室とし、該流入水受槽の外周と分離槽内の側壁とは水平方向に全周に渡って離れており、該流入水受槽の下方にロート状の整流板を設置し、該ロート状整流板は、上端が全周分離槽側壁に接し、下端は上端よりも径を狭くして分離槽側壁とは離れている凝集沈殿装置が提案されている。 Further, for example, in Patent Document 7, an inflow water receiving tank is installed in a separation tank, and the upper part of the inflow water receiving tank is a first chamber and the lower part is a second chamber. The side wall is horizontally separated from the entire circumference, and a funnel-shaped flow straightening plate is installed below the inflow water receiving tank. The funnel-shaped flow straightening plate has an upper end in contact with the entire circumferential separation tank side wall, and a lower end is A coagulating sedimentation apparatus has been proposed in which the diameter is narrower than the upper end and is separated from the separation tank side wall.
特許文献5の凝集沈殿装置では、槽内への被処理水の分散を均一にすることができ、高LVでも清澄な処理水を得ることができるが、装置の稼働時において、槽底部に貯留した汚泥を直ちに浮遊させて、スラリブランケット層を早期に形成することは困難である。 In the coagulation sedimentation apparatus of Patent Document 5, the water to be treated can be uniformly distributed in the tank, and clear treated water can be obtained even at a high LV. However, when the apparatus is in operation, it is stored at the bottom of the tank. It is difficult to form a slurry blanket layer early by floating the sludge immediately.
また、特許文献6の凝集沈殿装置では、装置の稼働時において、槽底部に貯留した汚泥を直ちに浮遊させて、スラリブランケット層を早期に形成させることは可能である。しかし、装置の停止時では、ディストリビュータに汚泥が堆積し、ディストリビュータの吹き出し口が閉塞されてしまう。また、装置の稼働時では、常時、槽底部の汚泥に被処理水が噴射され、汚泥が被処理水によって撹乱されて、槽底部から引き抜く汚泥の固形分濃度が薄くなってしまう。特に、汚泥循環再生法を伴う凝集沈殿処理(例えば、特許文献3,4)等に適用すると、汚泥の固形物濃度が薄いため、返送先での十分な凝集効果が得られない場合がある。また、凝集効果を高めるためには、容量の大きな循環ポンプが必要となるため、処理コストが増大する場合がある。 Moreover, in the coagulation sedimentation apparatus of patent document 6, it is possible to form the slurry blanket layer at an early stage by immediately floating the sludge stored in the tank bottom during operation of the apparatus. However, when the apparatus is stopped, sludge accumulates on the distributor and the outlet of the distributor is blocked. Further, when the apparatus is in operation, the water to be treated is always sprayed onto the sludge at the bottom of the tank, the sludge is disturbed by the water to be treated, and the solid content concentration of the sludge drawn from the bottom of the tank becomes thin. In particular, when applied to a coagulation sedimentation process (for example, Patent Documents 3 and 4) involving a sludge circulation regeneration method, a sufficient coagulation effect may not be obtained at the return destination because the solid concentration of sludge is thin. In addition, in order to increase the coagulation effect, a circulation pump with a large capacity is required, which may increase the processing cost.
また、特許文献7の凝集沈殿装置では、装置の稼働時において、槽内の汚泥を直ちに浮遊させて、スラリブランケット層を早期に形成させることは可能である。しかし、ディストリビュータの吹き出し口が一つしか無く、また固定されているため、被処理水の処理流量が大きく、凝集沈殿槽が大きくなった場合では、層内への被処理水の均一分散性が悪くなる。特に、生成するフロックの比重が重く、且つ処理水SSが10mg/L以下の清澄な処理水質が求められる汚泥循環再生法を伴う凝集沈殿処理(例えば、特許文献3,4参照)等に適用すると、側壁付近でフロックの浮遊が悪く、清澄な処理水質が得られない場合がある。 Moreover, in the coagulation sedimentation apparatus of patent document 7, the sludge in a tank can be floated immediately at the time of operation of an apparatus, and a slurry blanket layer can be formed at an early stage. However, since there is only one outlet of the distributor and it is fixed, when the treatment flow rate of the treated water is large and the coagulation sedimentation tank becomes large, the uniform dispersibility of the treated water in the layer is Deteriorate. In particular, when applied to a coagulation sedimentation process (see, for example, Patent Documents 3 and 4) involving a sludge circulation regeneration method in which the flocs to be generated are heavy and the treated water SS is required to have a clear treated water quality of 10 mg / L or less. In the vicinity of the side wall, the floating of the floc is poor, and there is a case where a clear treated water quality cannot be obtained.
そこで、本発明の目的は、凝集沈殿処理速度の向上、槽内への被処理水の均一分散性、装置の稼働時におけるスラリブランケット層の早期形成、槽から引き抜く汚泥の固形物濃度の向上、清澄な処理水質の確保等を達成することができる凝集沈殿装置を提供することにある。 Therefore, the purpose of the present invention is to improve the coagulation sedimentation treatment rate, the uniform dispersibility of the water to be treated in the tank, the early formation of a slurry blanket layer during the operation of the apparatus, the improvement of the solid matter concentration of the sludge drawn from the tank, An object of the present invention is to provide a coagulation sedimentation apparatus capable of ensuring a clear quality of treated water.
(1)本発明は、槽内で、被処理水中の懸濁物質、凝集フロックを沈降分離させ、スラリブランケット層を形成して被処理水を清澄化する凝集沈殿装置であって、前記槽内を上部及び下部に区画する区画板と、前記槽内の上部に配設され、前記被処理水が導入されるチャンバと、前記チャンバの下端部に回転可能に配置され、前記チャンバ内の被処理水を吐出させるディストリビュータと、を備え、前記ディストリビュータは、前記チャンバの下端部から前記区画板に向かって延びている吹き出し管を有し、前記吹き出し管は、前記区画板と対向し前記区画板に向かって前記被処理水を吐出させる吹き出し孔を有し、前記区画板の中心部には、沈降する懸濁物質、凝集フロックが通過する通過孔が形成され、前記通過孔の面積は、前記槽の水平断面積に対して10〜60%の範囲である。 (1) The present invention is a coagulation sedimentation apparatus for clarifying the water to be treated by settling and separating suspended substances and coagulated floc in the water to form a slurry blanket layer . A partition plate that partitions the upper and lower portions, a chamber that is disposed in the upper portion of the tank and into which the water to be treated is introduced, and that is rotatably disposed at a lower end portion of the chamber. comprising a distributor for out ejection of water, wherein the distributor has a balloon tube extending toward the partition plate from the lower end of said chamber, said balloon tube, the partition plate opposed to the partition plate has blowing holes discharging the treated water towards the center of partition plates, suspended solids to settle, passage apertures floc passes are made form, the area of the passage hole, Water in the tank In the range of 10% to 60% with respect to the cross-sectional area.
(2)本発明は、槽内で、被処理水中の懸濁物質、凝集フロックを沈降分離させ、スラリブランケット層を形成して被処理水を清澄化する凝集沈殿装置であって、前記槽内を上部及び下部に区画する区画板と、前記槽内の上部に配設され、前記被処理水が導入されるチャンバと、前記チャンバの下端部に回転可能に配置され、前記チャンバ内の被処理水を吐出させるディストリビュータと、を備え、前記ディストリビュータは、前記チャンバの下端部から前記区画板に向かって延びている吹き出し管を有し、前記吹き出し管は、前記区画板と対向し前記区画板に向かって前記被処理水を吐出させる吹き出し孔を有し、前記区画板には、沈降する懸濁物質、凝集フロックが通過する通過孔が複数形成され、前記通過孔の総面積は、前記槽の水平断面積に対して10〜60%の範囲である。 (2) The present invention is a coagulation sedimentation apparatus for clarifying water to be treated by settling and separating suspended substances and coagulated floc in the water to form a slurry blanket layer . A partition plate that partitions the upper and lower portions, a chamber that is disposed in the upper portion of the tank and into which the water to be treated is introduced, and that is rotatably disposed at a lower end portion of the chamber. comprising a distributor for out ejection of water, wherein the distributor has a balloon tube extending toward the partition plate from the lower end of said chamber, said balloon tube, the partition plate opposed to the partition plate The partition plate has a plurality of passage holes through which sedimented suspended substances and aggregated flocs pass, and the total area of the passage holes is the tank. Horizontal In the range of 10% to 60% of the area.
(3)上記(1)又は(2)記載の凝集沈殿装置において、前記槽内の底部に堆積した汚泥を掻き寄せるスクレーパを備えることが好ましい。 (3) In the coagulation sedimentation apparatus described in (1) or (2) above, it is preferable to include a scraper that scrapes sludge accumulated on the bottom of the tank.
(4)上記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の凝集沈殿装置において、前記スラリブランケット層の界面位を検出する界面位計を備え、前記界面位計の検出値に基づいて、前記槽内の底部に堆積した汚泥の引き抜き量を調整することが好ましい。 (4) The coagulation sedimentation apparatus according to any one of (1) to (3 ) above, further comprising an interface level meter that detects an interface level of the slurry blanket layer, based on a detection value of the interface level meter. It is preferable to adjust the amount of sludge withdrawn at the bottom of the tank.
(5)上記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の凝集沈殿装置において、前記吹き出し孔は、前記吹き出し管の端面に設けられ、前記吹き出し管は、前記吹き出し孔が前記区画板と対向するように、前記チャンバの下端部から前記区画板に向かって下方に延びていることが好ましい。 (5) In the coagulation sedimentation apparatus according to any one of (1) to (4) , the blowout hole is provided on an end surface of the blowout pipe, and the blowout pipe is configured such that the blowout hole is the partition plate. It is preferable to extend downward from the lower end portion of the chamber toward the partition plate so as to face the chamber.
(6)本発明のフッ素含有水の処理装置は、フッ素含有水にカルシウム剤を添加してフッ化カルシウムを形成させ、フッ化カルシウムを含む第1処理水を生じさせるカルシウム反応槽と、前記第1処理水にアルニウム塩を添加して、前記フッ化カルシウムを凝集フロック化させ、凝集フロック化したフッ化カルシウムを含む第2処理水を生じさせる無機凝集反応槽と、第2処理水中の懸濁物質、凝集フロック化したフッ化カルシウムを沈降分離させ、スラリブランケット層を形成して被処理水を清澄化する凝集沈殿装置と、前記凝集沈殿装置の槽底部に堆積した汚泥に酸又はアルカリを添加して、該汚泥を再生処理する再生処理槽と、再生処理された汚泥をカルシウム反応槽、無機凝集反応槽のうちのいずれか一方に返送する返送ラインとを備え、前記凝集沈殿装置は、上記(1)〜(5)のいずれか1つに記載の凝集沈殿装置である。 (6) The treatment apparatus for fluorine-containing water of the present invention includes a calcium reaction tank for adding calcium agent to fluorine-containing water to form calcium fluoride and generating first treated water containing calcium fluoride, An inorganic agglomeration reaction tank for adding an aluminium salt to 1 treated water to make the calcium fluoride agglomerate and flocculate to produce a second treated water containing the agglomerated flocked calcium fluoride, and suspension in the 2nd treated water Adds acid or alkali to the coagulation sedimentation device that precipitates and separates the substance and coagulated flocked calcium fluoride, forms a slurry blanket layer to clarify the water to be treated, and sludge accumulated at the bottom of the coagulation sedimentation device A regeneration treatment tank for regenerating the sludge, and a return line for returning the regenerated sludge to either the calcium reaction tank or the inorganic agglomeration reaction tank. For example, the coagulating sedimentation apparatus is a coagulation-sedimentation apparatus according to any one of the above (1) to (5).
本発明の凝集沈殿装置によれば、槽内への被処理水の均一分散性、装置の稼働時におけるスラリブランケット層の早期形成、槽から引き抜く汚泥の固形物濃度の向上、清澄な処理水質の確保等を達成することができる。 According to the coagulation sedimentation apparatus of the present invention, the uniform dispersibility of the water to be treated in the tank, the early formation of a slurry blanket layer during the operation of the apparatus, the improvement of the solids concentration of the sludge drawn from the tank, the clear treated water quality Securement can be achieved.
本実施形態では、汚泥循環法を用いたフッ素含有水の処理に基づいて、本実施形態に係る凝集沈殿装置を説明する。本実施形態の凝集沈殿装置は本発明を実施する一例であって、本発明は、汚泥循環法を用いたフッ素含有水の処理に限定されるものではない。 In the present embodiment, the coagulation sedimentation apparatus according to the present embodiment will be described based on the treatment of fluorine-containing water using the sludge circulation method. The coagulation sedimentation apparatus of this embodiment is an example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the treatment of fluorine-containing water using a sludge circulation method.
図1は、フッ素含有水の処理装置の構成の一例を示す模式図である。図1に示すように、リン酸含有水の処理装置1は、カルシウム反応槽10、無機凝集反応槽12、高分子凝集反応槽14、凝集沈殿装置16、汚泥再生槽18を備える。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a treatment apparatus for fluorine-containing water. As shown in FIG. 1, the phosphoric acid-containing water treatment apparatus 1 includes a
カルシウム反応槽10には、被処理水であるフッ素含有水を供給するフッ素含有水供給ライン20が接続され、カルシウム剤を供給するカルシウム剤供給ライン22が接続されている。そして、カルシウム反応槽10内において、フッ素含有水とカルシウム剤とが反応してフッ化カルシウムが形成される。また、本実施形態では、カルシウム反応槽10には苛性ソーダ等のpH調整剤を供給するpH調整剤添加ライン24が接続され、また、カルシウム反応槽10内には撹拌装置26が設置されているが、これらは任意である。なお、カルシウム反応槽10の前段に、pH調整槽を設け、被処理水とカルシウム剤との混合液のpHを調整(例えば、pH7に調整)した上で、カルシウム反応槽10に供給してもよい。
The
本実施形態におけるフッ素含有水は、フッ素を含むものであれば、如何なる由来の水であっても良く、例えば、半導体関連産業をはじめとする電子産業、発電所、アルミニウム工業等から排出される排水が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The fluorine-containing water in the present embodiment may be water of any origin as long as it contains fluorine. For example, wastewater discharged from the electronics industry including the semiconductor-related industry, the power plant, the aluminum industry, etc. However, it is not limited to these.
カルシウム剤としては、フッ化カルシウムを生成させることができるものであれば特に制限されるものではなく、水酸化カルシウム、塩化カルシウム、炭酸カルシウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The calcium agent is not particularly limited as long as it can generate calcium fluoride, and examples thereof include calcium hydroxide, calcium chloride, calcium carbonate, and the like, but are not limited thereto.
フッ化カルシウム形成後、フッ化カルシウムを含む第1処理水は、第1処理水供給ライン28を介して、無機凝集反応槽12に供給される。無機凝集反応槽12には、アルミニウム塩等の無機凝集剤を供給する無機凝集剤添加ライン30が接続されている。そして、無機凝集反応槽12内では、無機凝集剤により、カルシウム剤と反応しきれずに残留したフッ素が吸着されると共に、被処理水中のフッ化カルシウムが凝集・フロック化される。また、無機凝集反応槽12内には、撹拌装置32が設置されているが、この撹拌装置32の設置は任意である。さらに、無機凝集反応槽12には、汚泥返送ライン34が接続されており、汚泥返送ライン34を介して後述する再生汚泥が無機凝集反応槽12に供給される。なお、汚泥返送ライン34は、上記説明したカルシウム反応槽10に接続され、カルシウム反応槽10に再生汚泥が添加されてもよい。
After the formation of calcium fluoride, the first treated water containing calcium fluoride is supplied to the inorganic
アルミニウム塩等の無機凝集剤としては、フッ化カルシウムを凝集・フロック化させることができる凝集剤として機能するものであれば、任意の公知のものを使用することができ、例えば、PAC、硫酸バンド等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 As the inorganic flocculant such as an aluminum salt, any known flocculant can be used as long as it functions as a flocculant capable of aggregating and flocking calcium fluoride. For example, PAC, sulfate band However, it is not limited to these.
次に、凝集フロック化したフッ化カルシウムを含む第2処理水は、第2処理水供給ライン36を介して、高分子凝集反応槽14に供給される。高分子凝集反応槽14には、高分子凝集剤を供給する高分子凝集剤添加ライン38が接続されている。高分子凝集剤添加ライン38から供給される高分子凝集剤が高分子凝集反応槽14内で、第2処理水に添加、混合されることにより、第2処理水中のフッ化カルシウムの凝集性をさらに高めることができる。これにより、無機凝集反応槽12では凝集しなかった微細なフッ化カルシウム(懸濁物質)が凝集・フロック化される。また、高分子凝集反応槽14内には、撹拌装置40が設置されているが、この撹拌装置40の設置は任意である。
Next, the second treated water containing coagulated flocked calcium fluoride is supplied to the polymer
高分子凝集剤としては、無機凝集反応槽12において無機凝集剤を添加することにより生じるフッ化カルシウムの凝集性をさらに向上させる任意の高分子を使用することができ、例えば、アニオン性高分子有機凝集剤、ノニオン性高分子有機凝集剤及びカチオン基を有する高分子有機凝集剤を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
As the polymer flocculant, any polymer that further improves the flocculence of calcium fluoride generated by adding the inorganic flocculant in the inorganic
アニオン性高分子有機凝集剤としては、例えば、アルギン酸又はその塩、カルボキシメチルセルロース、アクリル酸又はその塩の重合物、アクリル酸又はその塩とアクリルアミドとの共重合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、ノニオン性高分子有機凝集剤としては、例えば、アクリルアミドの重合物等が挙げられるが、これに限定されるものではない。また、カチオン基を有する高分子有機凝集剤としては、例えば、カチオン性有機凝結剤、カチオン性高分子有機凝集剤及び両性高分子有機凝集剤等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the anionic high molecular organic flocculant include alginic acid or a salt thereof, carboxymethylcellulose, a polymer of acrylic acid or a salt thereof, a copolymer of acrylic acid or a salt thereof and acrylamide, and the like. Is not to be done. Examples of nonionic high molecular organic flocculants include, but are not limited to, polymers of acrylamide. Examples of the polymer organic flocculant having a cationic group include, but are not limited to, cationic organic coagulants, cationic polymer organic flocculants, and amphoteric polymer organic flocculants. .
高分子凝集反応槽14で凝集フロック化されたフッ化カルシウムを含む第3処理水は、第3処理水供給ライン42を介して、凝集沈殿装置16に供給される。凝集沈殿装置16の構成及び動作については後で詳述するが、槽内では、第3処理水中のフッ化カルシウムが汚泥として槽底部に堆積し、第3処理水は、槽内に形成されるスラリブランケット層を通過して、清澄化され、最終処理水となる。最終処理水は、凝集沈殿装置16に接続された処理水排出ライン44から取り出される。また、凝集沈殿装置16の底部には、汚泥引き抜きライン46が接続されており、汚泥引き抜きライン46から、槽底部に堆積したフッ化カルシウムを含む汚泥が引き抜かれる。
The third treated water containing calcium fluoride coagulated and flocked in the polymer
汚泥引き抜きライン46は、ポンプ48を介して汚泥貯槽50に接続されており、槽底部に堆積していた汚泥の一部が汚泥貯槽50に供給される。また、汚泥引き抜きライン46には、汚泥返送ライン34が接続されており、汚泥貯槽50に供給される汚泥以外の汚泥が、再生処理され、再生汚泥として無機凝集反応槽12(又はカルシウム反応槽10)に返送される。汚泥返送ライン34には、汚泥再生槽18が介装されている。汚泥再生槽18には、酸又はアルカリの再生汚泥剤を添加する再生汚泥剤添加ライン52が接続されている。そして、再生汚泥剤添加ライン52から汚泥再生槽18へ再生汚泥剤が添加され、汚泥と再生汚泥剤とが混合されて再生処理される。なお、汚泥再生槽18内には、撹拌装置54が設置されているが、この撹拌装置54の設置は任意である。
The
再生処理に酸を使用する場合、使用する酸は特に制限されるものではないが、例えば、塩酸、硫酸、硝酸等が挙げられる。アルカリを使用する場合、使用するアルカリは特に制限されるものではないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。なお、再生処理には水酸化カルシウムを使用することが好ましい。これは、水酸化カルシウムをカルシウム源として使用することができ、水酸化カルシウムによって、溶解したアルミニウムから脱離したフッ素をフッ化カルシウムにできるからである。 When an acid is used for the regeneration treatment, the acid to be used is not particularly limited, and examples thereof include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and the like. When using an alkali, the alkali to be used is not particularly limited, and examples thereof include sodium hydroxide and calcium hydroxide. In addition, it is preferable to use calcium hydroxide for the regeneration treatment. This is because calcium hydroxide can be used as a calcium source, and fluorine released from dissolved aluminum can be converted into calcium fluoride by calcium hydroxide.
このようにして、フッ素含有水の処理が行われるが、以下に、凝集沈殿装置の構成及び動作を具体的に説明する。 In this way, the treatment of fluorine-containing water is performed, and the configuration and operation of the coagulation sedimentation apparatus will be specifically described below.
図2(A)は、本実施形態に係る凝集沈殿装置の構成の一例を示す側面模式図であり、図2(B)は、本実施形態に係る凝集沈殿装置の構成の一例を示す上面模式図である。図2(A),(B)に示すように、凝集沈殿装置16の沈殿槽56は円筒形とされ、沈殿槽56の底部は中央に向かって低位となるホッパ状とされている。また、底部の中央には、汚泥を溜めるピット58が設けられている。そして、このピット58に、汚泥引き抜きライン46が接続されている。なお、沈殿槽56の形状は円筒形に限られず、多角形状等であってもよい。
FIG. 2A is a schematic side view showing an example of the configuration of the coagulation sedimentation apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2B is a schematic top view showing an example of the configuration of the coagulation sedimentation apparatus according to the present embodiment. FIG. As shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), the
凝集沈殿装置16の沈殿槽56内には、チャンバ60が設けられている。チャンバ60は、円筒体であって、沈殿槽56の中心部に配置される。そして、チャンバ60に第3処理水供給ライン42が接続されている。高分子凝集反応槽14で凝集フロック化されたフッ化カルシウムを含む第3処理水は、第3処理水供給ライン42を介して、チャンバ60に供給される。
A
チャンバ60の下端には、チャンバ60内を挿通するシャフト62に固定されたディストリビュータ64が設けられている。ディストリビュータ64は、モータ66の駆動により回転される。ディストリビュータ64が回転することにより、槽内への被処理水の均一分散性が保たれるため、スラリブランケット層Aの界面の乱れが少なくなり、良好な処理水質を得ることが可能となる。ディストリビュータ64は、複数の吹き出し管68を有しており、各吹き出し管68の下部には、チャンバ60内の被処理水を沈殿槽56内の下方に向かって吐出させる複数の吹き出し孔70が形成されている。吹き出し孔70は、被処理水を下方に向かって吐出するように開口しているため、沈殿槽56内の汚泥により閉塞され難い構成となっている。ディストリビュータ64の回転速度は、沈殿槽56内への被処理水の均一分散性の点から、0.2rpm〜2rpmの範囲であることが好ましい。ディストリビュータ64の回転速度が0.2rpm未満であると、被処理水の均一分散性が低下する場合があり、2rpmを超えると、モータ66の容量が大きくなり処理コストが高くなる場合や、モータ66に過大な負荷が掛かり故障の原因となる場合がある。
A
吹き出し管68は、少なくとも2本以上であることが好ましく、また、回転のバランスをとるために、ディストリビュータ64を中心に対称の位置に配置することが可能な偶数本であることがより好ましい。具体的には処理水量にもよるが、被処理水を吹き出し孔70から勢いよく吐出させて、後述する区画板に堆積する汚泥を浮遊させることができる点で、2〜8本が好適である。また、吹き出し管68の径は、処理推量にもよるが、細すぎると、フロックにより管が閉塞する可能性があること、圧力損失が大きくなること等から、40mm以上が好ましい。また、吹き出し管68の水平方向の長さは、特に制限されるものではないが、沈殿槽56の径が大きい場合には、被処理水が槽内全体に均一分散するように、複数の吹き出し管68のうち、一部の吹き出し管68の水平方向の長さを変えることが好ましい。
The number of the blow-out
また、沈殿槽56内には、槽内を上部及び下部に区画する区画板72が設けられている。この区画板72は、吹き出し孔70の直下に設けられている。これにより、吹き出し孔70から吐出される被処理水を区画板72にぶつけて、槽内全体に分散する上昇流を作り出すことができるため、吹き出し管68の数を少なく、吹き出し管68の径を大きくすることができる。そのため、汚泥による吹き出し孔70の閉塞は極めて生じ難い。また、上記構成により、装置の稼働停止時において、吹き出し孔70から吐出される被処理水が、区画板72のステージ面72aに堆積する汚泥を直ちに浮遊させ、スラリブランケット層Aを早期に形成させることが可能となり、再起動後すぐに良好な処理水質を得ることができる。
In addition, a
また、区画板72の中心部、すなわち、槽内の中心部に相当する位置には、被処理水中の凝集フロックが通過する通過孔74が形成されている。通過孔74を通過した凝集フロックが沈殿槽56底部に汚泥として堆積する。本実施形態では、区画板72が設けられているため、吹き出し孔70から吐出される被処理水が、槽底部に堆積した汚泥に噴射されることが抑制される。その結果、槽底部に堆積する汚泥の固形分濃度を向上させることが可能となる。
Further, a
通過孔74の面積は、凝集フロックが槽底部に遅滞なく移動できる大きさであれば特に制限されるものではない。例えば、通過孔74の面積は、処理水量、沈殿槽56の径にもよるが、沈殿槽56の水平断面積に対して10〜60%の範囲であることが好ましい。通過孔74の面積が沈殿槽56の水平断面積に対して60%を超えると、装置の停止時において、区画板72のステージ面72aに堆積する汚泥の量が少なくなるため、装置の稼働時において、スラリブランケット層Aを形成するために浮遊させる汚泥の量が少なくなり、良好な処理水質を得るまでに掛かる時間が長くなる場合がある。
The area of the
図2に示す通過孔74は、区画板72の中心部に設けられるものであるが、必ずしもこれに制限されるものではなく、区画板72の表面に、複数の通過孔74が設けられていてもよい。そして、複数の通過孔74の総面積は、上記同様に、沈殿槽56の水平断面積に対して10〜60%の範囲であることが好ましい。
The
また、沈殿槽56の底部には、沈殿槽56の底部に堆積した汚泥を掻き寄せる掻き寄せ機76が設けられることが好ましい。特に沈殿槽56の径が大きい場合には、掻き寄せ機76を設置することにより、汚泥を高濃度で遅滞なく排出することができる。掻き寄せ機76は、シャフト62に固定されており、ディストリビュータ64と共に回転する。そして、掻き寄せ機76が回転することにより、沈殿槽56の底部に堆積した汚泥が、槽中央のピット58に掻き寄せられる。
Moreover, it is preferable that a
沈殿槽56には、槽内に形成されるスラリブランケット層Aの界面位(界面の高さ)を検出することができる界面位計78が設置されている。界面位計78は、沈殿槽56内に形成されるスラリブランケット層Aの界面位を検出することができるものであれば特に制限されるものではないが、超音波を発してその減衰から沈殿槽56内のスラリブランケット層Aの界面位を計測する超音波式界面位計であることが好ましい。なお、図2(A)に示すように、界面位計78と汚泥引き抜きライン46に設けられるポンプ48とは電気的に接続されている。
The
図3(A)は、本実施形態に係る凝集沈殿装置の構成の他の一例を示す側面模式図であり、図3(B)は、本実施形態に係る凝集沈殿装置の構成の他の一例を示す上面模式図である。これまで、図2に示すように、ディストリビュータ64は、水平方向に延びた吹き出し管68と、吹き出し管68の長手方向に沿って形成されている吹き出し孔70と、を備えているものを例として説明したが、必ずしもこれに制限されるものではない。例えば、図3に示すように、吹き出し孔84が吹き出し管82の端面に設けられ、そして、吹き出し管82が、吹き出し孔84と区画板72とが対向するように(すなわち、吹き出し孔84とステージ面72aとが対向するように)、チャンバ60の下端部から区画板72(ステージ面72a)に向かって下方に延びている構成のディストリビュータ80であってもよい。なお、本実施形態では、吹き出し管82が屈曲しているが、これに制限されるものではない。図3に示す構成のディストリビュータ80は、図2に示す構成のディストリビュータ64と比較して、ディストリビュータ上又はディストリビュータ内に汚泥が堆積し難いため、吹き出し孔の閉塞が抑制される。
FIG. 3A is a schematic side view illustrating another example of the configuration of the coagulation sedimentation apparatus according to the present embodiment. FIG. 3B illustrates another example of the configuration of the coagulation sedimentation apparatus according to the present embodiment. FIG. Until now, as shown in FIG. 2, the
次に、図3に基づいて、本実施形態に係る凝集沈殿装置の動作を説明する。まず、第3処理水供給ライン42から沈殿槽56のチャンバ60内に凝集フロック化したフッ化カルシウムを含む第3処理水(被処理水)を供給する。そして、チャンバ60内の第3処理水を回転するディストリビュータ80の吹き出し孔84から区画板72(ステージ面72a)上に吐出させ、上昇流を発生させる。第3処理水の上昇流において、粗大な凝集フロックは重力により沈降分離して、区画板72の通過孔74を通過し、沈殿槽56の底部に堆積し、汚泥を形成する。また、沈殿槽56の中間部に、フッ化カルシウム等からなる懸濁・流動状態のスラリブランケット層Aを形成する。スラリブランケット層Aにより、第3処理水の上昇流に含まれる微細な懸濁物質が捕捉される。そして、スラリブランケット層Aを通過した第3処理水は、懸濁物質、凝集フロックが除去された清澄な上澄水Bとなる。そして、沈殿槽56の上部の上澄水を処理水排出ライン44から取り出す。一方では、沈殿槽56の底部に堆積した汚泥を掻き寄せ機76で掻き寄せて、汚泥引き抜きライン46から引き抜く。本実施形態では、区画板72により、吹き出し孔84から吐出される第3処理水が、槽底部に堆積した汚泥に吹き付けられ、汚泥が巻き上げられることが防止されるため、汚泥の固形物の低濃度化を抑制することが可能となる。
Next, based on FIG. 3, operation | movement of the coagulation sedimentation apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated. First, third treated water (treated water) containing coagulated flocked calcium fluoride is supplied from the third treated
装置の停止時には、スラリブランケット層Aを形成する懸濁物質が区画板72(ステージ面72a)上に汚泥として堆積する。そのため、装置の稼働時には、吹き出し孔84から吐出される第3処理水が、区画板72(ステージ面72a)上に堆積した汚泥に吹き付けられるため、早期にスラリブランケット層Aを形成することが可能となる。これにより、清澄な上澄水(最終処理水)を早期に得ることができる。
When the apparatus is stopped, the suspended matter forming the slurry blanket layer A accumulates as sludge on the partition plate 72 (
また、本実施形態では、装置の稼働時において、界面位計78により検出されるスラリブランケット層Aの界面位(界面の高さ)に基づいて、沈殿槽56の底部に堆積した汚泥の引き抜き量を調整することが好ましい。これによって、スラリブランケット層Aの界面位を一定の範囲に維持することができ、安定した処理水質を得ることができる。具体的には、沈殿槽56内のスラリブランケット層Aの界面位が所定の高さに達したことを界面位計78で検知したときに、ポンプ48を一定時間稼働させたり、所定の高さまで界面位が低下するまでポンプ48を稼働させたり、所定の高さまで界面位が低下するまで、ポンプ48の稼働−停止のサイクルを繰り返すこと等により、行われる。また、ポンプ48の稼働に変えて、開閉弁の開度によって行ってもよい。すなわち、沈殿槽56内のスラリブランケット層Aの界面位が所定の高さに達したことを界面位計78で検知したときに、開閉弁を一定時間開放させたり、所定の高さまで界面位が低下するまで開閉弁を開放させたり、所定の高さまで界面位が低下するまで、開閉弁の開放−開閉のサイクルを繰り返すこと等により、行ってもよい。
Further, in this embodiment, the amount of sludge withdrawn at the bottom of the settling
ここで、沈殿槽56内に形成されるスラリブランケット層Aの界面位の高さは、被処理水中の除去対象物質の性状等によって変わるが、良好な処理水質(SS、濁度)を得るには、区画板72から0.7m以上であることが好ましい。スラリブランケット層Aの界面位の高さの上限は特に制限されないが、スラリブランケット層Aの界面位の高さを必要以上に高くすると、その分だけ沈殿槽56を高くする必要があり、沈殿槽56の製作費増大等の影響を与えるため、スラリブランケット層Aの界面位の高さは、区画板72から2m以下であることが好ましい。
Here, the height of the interfacial position of the slurry blanket layer A formed in the
以下、実施例および参考例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, although an example and a reference example are given and the present invention is explained more concretely in detail, the present invention is not limited to the following examples.
図4は、実施例及び比較例で使用した処理装置の構成を示す模式図である。図4に示すように、処理装置2は、被処理水、ポリ塩化アルミニウム(PAC)、水酸化ナトリウムを混和し、フッ化カルシウムを凝集・フロック化させる無機凝集反応槽86と、無機凝集反応槽86により得られる処理水と有機ポリマー(アニオン性ポリアクリルアミド)とを混和し、フロックを成長させる高分子凝集反応槽88と、高分子凝集反応槽88により得られる処理水を沈降分離処理する凝集沈殿装置と、を備える。凝集沈殿装置は、高分子凝集反応槽88の後段に、実施例1の凝集沈殿装置90、比較例1の凝集沈殿装置92、比較例2の凝集沈殿装置94を並列に設置し、高分子凝集反応槽88により得られる処理水を各凝集沈殿装置に分配供給した。実施例1の凝集沈殿装置90は、図3に示した装置と同様の装置である。比較例1の凝集沈殿装置92は、図3の区画板72を設置しないこと以外は図3に示した装置と同様の装置である。比較例2の凝集沈殿装置94は、ディストリビュータ64と槽底部に堆積した汚泥を掻き寄せる掻き寄せ機76とを一体化させたこと以外は比較例1の装置と同様の装置である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the configuration of the processing apparatus used in the examples and comparative examples. As shown in FIG. 4, the treatment apparatus 2 includes an inorganic
各凝集沈殿装置に汚泥引き抜きライン46がそれぞれ接続されており、汚泥引き抜きライン46には、汚泥を引き抜くためのポンプ48、引き抜いた汚泥の固形物濃度を検出する超音波式汚泥濃度計96、汚泥の引き抜き量を検出する積算流量計98を介装した。また、槽内に形成されるスラリブランケット層の界面位を界面位計78により測定し、界面位が、槽底部中心から2mの高さを維持するように、槽底部に堆積した汚泥を引き抜いた。
A
<処理条件>
被処理水:フッ化カルシウム粒子が200mg/L懸濁した地下水(SS:200mg/L)
被処理水流量:16.5m3/h(ポンプにより調整)
通水サイクル:12時間被処理水通水−12時間停止を1サイクルとし、これを10サイクル行った。なお、通水停止後でも、汚泥の流動性を損なわないように、掻き寄せ機は極力回転させたままとした。
凝集沈殿装置への処理水流量:5.5m3/h(LV5.0m/h)
無機凝集反応槽へのPAC添加量:300mg/L
無機凝集反応槽pH:7.0
高分子凝集反応へのアニオン性ポリアクリルアミド添加量:2.5mg/L
<試験装置>
無機凝集反応槽サイズ:1.5m3
高分子凝集反応槽サイズ:1.5m3
凝集沈殿装置槽サイズ:φ1.2m×4.0m(4.5m3、有効沈殿面積1.1m2)
<Processing conditions>
Water to be treated: Ground water in which calcium fluoride particles are suspended at 200 mg / L (SS: 200 mg / L)
Processed water flow rate: 16.5m 3 / h (adjusted by pump)
Water flow cycle: 12-hour water flow for 12 hours-stop for 12 hours was defined as 1 cycle, and 10 cycles were performed. Even after the water flow was stopped, the scraper was kept rotating as much as possible so as not to impair the fluidity of the sludge.
Treated water flow rate to the coagulating sedimentation device: 5.5 m 3 / h (LV 5.0 m / h)
PAC added to the inorganic agglomeration reactor: 300 mg / L
Inorganic agglomeration reactor pH: 7.0
Addition amount of anionic polyacrylamide to polymer aggregation reaction: 2.5 mg / L
<Test equipment>
Inorganic agglomeration reactor size: 1.5 m 3
Polymer agglomeration reactor size: 1.5 m 3
Coagulation sedimentation apparatus tank size: φ1.2 m × 4.0 m (4.5 m 3 , effective precipitation area 1.1 m 2 )
被処理水通水時において、各凝集沈殿装置から引き抜いた汚泥の固形物濃度と引き抜き量の平均値を表1にまとめた。表1から判るように、実施例1の凝集沈殿装置から引き抜いた汚泥の固形物濃度が最も高く29000mg/Lであり、比較例1の凝集沈殿装置から引き抜いた汚泥の固形物濃度は25000mg/Lと実施例1と比較してやや低く、比較例2の凝集沈殿装置から引き抜いた汚泥の固形物濃度は17000mg/Lと実施例1と比較してかなり低かった。これに伴って、汚泥の引き抜き量は、実施例1の凝集沈殿装置が最も少なく、次いで比較例1の凝集沈殿装置が少なく、そして、比較例2の凝集沈殿装置が最も多かった。 Table 1 summarizes the average values of the solid matter concentration and the amount of extraction of sludge extracted from each coagulation sedimentation apparatus when the water to be treated was passed. As can be seen from Table 1, the solid concentration of the sludge extracted from the coagulation sedimentation apparatus of Example 1 is the highest 29000 mg / L, and the solid concentration of the sludge extracted from the coagulation sedimentation apparatus of Comparative Example 1 is 25000 mg / L. The solid concentration of sludge extracted from the coagulating sedimentation apparatus of Comparative Example 2 was 17000 mg / L, which was considerably lower than that of Example 1. Along with this, the amount of sludge withdrawn was the smallest in the coagulating sedimentation apparatus of Example 1, followed by the few coagulating sedimentation apparatuses in Comparative Example 1, and the most coagulating sedimentation apparatus in Comparative Example 2.
実施例1の凝集沈殿装置のように、ディストリビュータの直下に区画板を設けることにより、底部に堆積した汚泥は、ディストリビュータから吐出される被処理水の噴流による乱れをほとんど受けずに濃縮されるため、実施例1の凝集沈殿装置から引き抜かれる汚泥の固形物濃度は高くなる。一方、比較例1の凝集沈殿装置は、ディストリビュータが槽底部から離れているが区画板が設けられていないため、底部に堆積した汚泥は、ディストリビュータから吐出される被処理水の噴流による乱れを若干受ける。そのため、比較例1の汚泥の固形物濃度は実施例1より低くなる。また、比較例2の凝集沈殿装置は、ディストリビュータが槽底部付近にあるため、底部に堆積した汚泥は、ディストリビュータから吐出される被処理水の噴流により巻き上げられる。そのため、比較例2の凝集沈殿装置では、汚泥の濃縮が十分に進まず、汚泥の固形物濃度は最も低い値となる。これらのことから、実施例1の凝集沈殿装置は、比較例1,2の凝集沈殿装置より汚泥を十分濃縮して、高い濃度で引き抜くことができ、それに伴い引き抜き汚泥量も少なくすることができるため、後段に設置する汚泥貯槽の容量を小さくすることが可能となる。 As in the coagulation sedimentation apparatus of Example 1, by providing a partition plate directly under the distributor, the sludge accumulated at the bottom is concentrated almost without being disturbed by the jet of water to be treated discharged from the distributor. The solids concentration of the sludge extracted from the coagulation sedimentation apparatus of Example 1 becomes high. On the other hand, in the coagulation sedimentation apparatus of Comparative Example 1, since the distributor is separated from the bottom of the tank but no partition plate is provided, the sludge accumulated on the bottom is slightly disturbed by the jet of water to be treated discharged from the distributor. receive. Therefore, the solid matter concentration of the sludge of Comparative Example 1 is lower than that of Example 1. In the coagulation sedimentation apparatus of Comparative Example 2, since the distributor is near the bottom of the tank, the sludge accumulated on the bottom is wound up by the jet of water to be treated discharged from the distributor. Therefore, in the coagulation sedimentation apparatus of Comparative Example 2, the concentration of sludge does not proceed sufficiently, and the solid matter concentration of sludge becomes the lowest value. From these things, the coagulation sedimentation apparatus of Example 1 can fully concentrate sludge more than the coagulation sedimentation apparatus of Comparative Examples 1 and 2, and can extract at a high concentration, and accordingly, the amount of extraction sludge can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the capacity of the sludge storage tank installed in the subsequent stage.
被処理水通水時において、各凝集沈殿装置から得られる上澄水(最終処理水)のSS及び濁度の平均値を表2にまとめた。この平均値は、通水開始後1時間までの値を除いた平均値である。実施例1の凝集沈殿装置から得られる上澄水のSS及び濁度は、比較例1,2と同程度であった。すなわち、実施例1の凝集沈殿装置は、従来型の凝集沈殿装置と同等のSS除去性能を有することが示されたと云える。 Table 2 summarizes the SS and turbidity average values of the supernatant water (final treated water) obtained from each coagulation sedimentation apparatus when the treated water was passed. This average value is an average value excluding the value for 1 hour after the start of water flow. The SS and turbidity of the supernatant water obtained from the coagulation sedimentation apparatus of Example 1 were comparable to those of Comparative Examples 1 and 2. That is, it can be said that the coagulation sedimentation apparatus of Example 1 was shown to have the same SS removal performance as the conventional coagulation sedimentation apparatus.
12時間停止後再起動時における処理水の最高濁度と濁度が0.3度に低下するまでに掛かる時間(9サイクルの平均値)を表3に示す。処理水最高濁度は、実施例1の凝集沈殿装置が最も低く1.5度であり、次いで比較例2の凝集沈殿装置の1.8度であった。そして、比較例1の凝集沈殿装置が最も高く3.2度であった。また、処理水濁度が0.3度に低下するまでに掛かる時間は、実施例1の凝集沈殿装置が最も短く4分であり、次いで比較例2の凝集沈殿装置の5分であった。そして、比較例1の凝集沈殿装置が最も長く12分であった。 Table 3 shows the maximum turbidity of the treated water and the time taken for the turbidity to decrease to 0.3 degrees (average value of 9 cycles) at the time of restarting after stopping for 12 hours. The highest turbidity of the treated water was 1.5 degrees at the lowest in the coagulation sedimentation apparatus of Example 1, and then 1.8 degrees of the coagulation sedimentation apparatus in Comparative Example 2. And the coagulation sedimentation apparatus of the comparative example 1 was the highest and was 3.2 degree | times. In addition, the time required for the treated water turbidity to decrease to 0.3 degrees was 4 minutes, which was the shortest for the coagulating sedimentation apparatus of Example 1, and then 5 minutes for the coagulating sedimentation apparatus of Comparative Example 2. And the coagulation sedimentation apparatus of the comparative example 1 was 12 minutes longest.
実施例1及び比較例2の凝集沈殿装置では、ディストリビュータから吐出される被処理水の噴流により、ディストリビュータ付近の汚泥(実施例1の凝集沈殿装置では区画板に堆積した汚泥、比較例2の凝集沈殿装置では槽底部に堆積した汚泥)が直ちに巻き上げられ、速やかにスラリブランケット層が形成される。そのため、再起動時でも、スラリブランケット層によるSS・濁度除去性能が早期に発揮される。これに対し、比較例1の凝集沈殿装置の場合では、長時間の停止により、スラリブランケット層を形成する汚泥がディストリビュータより離れた槽底部に沈んでしまっているため、再起動時では、直ちにスラリブランケット層を形成することができない。そのため、一時的に高い濁度を示し、また濁度が0.3度に低下するまでに掛かる時間も長くなる。 In the coagulation sedimentation apparatus of Example 1 and Comparative Example 2, the sludge near the distributor (sludge accumulated on the partition plate in the coagulation sedimentation apparatus of Example 1, the coagulation of Comparative Example 2) is caused by the jet of water to be treated discharged from the distributor. In the sedimentation apparatus, sludge accumulated on the bottom of the tank is immediately rolled up, and a slurry blanket layer is quickly formed. Therefore, even at the time of restarting, the SS / turbidity removal performance by the slurry blanket layer is exhibited early. On the other hand, in the case of the coagulation sedimentation apparatus of Comparative Example 1, the sludge that forms the slurry blanket layer sinks in the bottom of the tank away from the distributor due to the stop for a long time. A blanket layer cannot be formed. For this reason, the turbidity is temporarily high, and the time required for the turbidity to decrease to 0.3 degrees is also increased.
通水サイクル10サイクル後、各凝集沈殿装置内のディストリビュータの吹き出し孔の閉塞状況を確認した。その結果、実施例1の凝集沈殿装置及び比較例1の凝集沈殿装置では、吹き出し孔の閉塞は見られなかったが、通水停止時に吹き出し孔が汚泥に埋もれやすい比較例2の凝集沈殿装置では、16個の吹き出し孔のうち2個の吹き出し孔が閉塞していた。 After 10 cycles of water flow, the state of blockage of the outlet holes of the distributor in each coagulation sedimentation apparatus was confirmed. As a result, in the coagulation sedimentation apparatus of Example 1 and the coagulation sedimentation apparatus of Comparative Example 1, the blowout holes were not blocked, but in the coagulation sedimentation apparatus of Comparative Example 2, the blowout holes were easily buried in sludge when the water flow was stopped. Of the 16 blowout holes, 2 blowout holes were closed.
以上のように、実施例1の凝集沈殿装置は、比較例1,2の凝集沈殿装置のような従来型の凝集沈殿装置と同等の処理性能を保持しつつ、従来型の凝集沈殿装置の問題点、すなわち、汚泥の固形分濃度の低下、再起動時における良好な処理水質の早期確保、吹き出し孔の閉塞等といった問題点を解決することができた。 As described above, the coagulation sedimentation apparatus of Example 1 has the same processing performance as the conventional coagulation sedimentation apparatus such as the coagulation sedimentation apparatuses of Comparative Examples 1 and 2, while the conventional coagulation sedimentation apparatus has a problem. In other words, it was possible to solve problems such as a decrease in the solid content concentration of sludge, early securing of good treated water quality at the time of restart, blockage of the blowout holes, and the like.
実施例2は、図1に示す処理装置と同様の装置(凝集沈殿装置は図3に示すもの)を用いて、フッ素含有水の処理を行った。また、比較例3においては、実施例2で用いた凝集沈殿装置を比較例2で用いた凝集沈殿装置に変更したこと以外は、実施例2と同様にフッ素含有水の処理を行った。 In Example 2, treatment of fluorine-containing water was performed using an apparatus similar to the treatment apparatus shown in FIG. 1 (the coagulation sedimentation apparatus is shown in FIG. 3). Moreover, in Comparative Example 3, the treatment of fluorine-containing water was performed in the same manner as in Example 2 except that the coagulating sedimentation apparatus used in Example 2 was changed to the coagulating sedimentation apparatus used in Comparative Example 2.
<処理条件>
被処理水:フッ素イオンが100mg/L懸濁した水(SS<1mg/L)
被処理水流量:5.5m3/h
凝集沈殿装置のLV:5.0m/h
汚泥返送量:0.5m3/h
カルシウム反応槽への塩化カルシウム添加量:1300mg/L
無機凝集反応槽へのPAC添加量:200mg/L
無機凝集反応槽pH:7.0
高分子凝集反応槽へのアニオン性ポリアクリルアミド添加量:2.0mg/L
高分子凝集反応槽pH:7.0
凝集沈殿装置の底部に堆積した汚泥の引き抜き:槽内に形成されるスラリブランケット層の界面の高さが、槽底部中止から2mの高さを維持するように、汚泥を引き抜いた。
<試験装置>
カルシウム反応槽サイズ:1.5m3
無機凝集反応槽サイズ:1.5m3
高分子凝集反応槽サイズ:1.5m3
凝集沈殿装置槽サイズ:φ1.2m×4.0m(4.5m3、有効沈殿面積1.1m2)
汚泥再生槽:0.3m3
汚泥貯槽:3m3
<Processing conditions>
Water to be treated: water in which fluoride ions are suspended at 100 mg / L (SS <1 mg / L)
Processed water flow rate: 5.5 m 3 / h
LV of the coagulation sedimentation device: 5.0 m / h
Sludge return amount: 0.5m 3 / h
Calcium chloride added to the calcium reaction tank: 1300 mg / L
PAC addition amount to the inorganic agglomeration reaction tank: 200 mg / L
Inorganic agglomeration reactor pH: 7.0
Anionic polyacrylamide added to the polymer agglomeration reactor: 2.0 mg / L
Polymer aggregation reactor pH: 7.0
Extraction of sludge accumulated at the bottom of the coagulation sedimentation apparatus: The sludge was extracted so that the height of the interface of the slurry blanket layer formed in the tank was maintained at 2 m from the bottom of the tank.
<Test equipment>
Calcium reaction tank size: 1.5m 3
Inorganic agglomeration reactor size: 1.5 m 3
Polymer agglomeration reactor size: 1.5 m 3
Coagulation sedimentation apparatus tank size: φ1.2 m × 4.0 m (4.5 m 3 , effective precipitation area 1.1 m 2 )
Sludge regeneration tank: 0.3m 3
Sludge storage tank: 3m 3
実施例2及び比較例3の凝集沈殿装置から引き抜かれた汚泥の固形物濃度、実施例2及び比較例3の凝集沈殿装置から得られた上澄水(最終処理水)に残留するフッ素イオン濃度及びSSを表4にまとめた。表4から判るように、実施例2の凝集沈殿装置から引き抜いた汚泥の固形物濃度は、59000mg/Lであるのに対し、比較例3の凝集沈殿装置から引き抜いた汚泥の固形物濃度は、33000mg/Lであった。したがって、実施例2では、必然的に汚泥再生槽により凝集能力が再生されたアルミニウム濃度が、比較例3よりも高くなる。その結果、比較例3の凝集沈殿装置から得られた上澄水のフッ素イオン濃度は7.8mg/Lであるのに対し、実施例2の凝集沈殿装置から得られた上澄水のフッ素イオン濃度は、比較例3よりも低く、4.5mg/Lまで低減した。なお、上澄水のSSは、実施例2及び比較例3共に、同程度であった。 The solid matter concentration of the sludge extracted from the coagulation sedimentation apparatus of Example 2 and Comparative Example 3, the fluorine ion concentration remaining in the supernatant water (final treated water) obtained from the coagulation sedimentation apparatus of Example 2 and Comparative Example 3, and SS is summarized in Table 4. As can be seen from Table 4, the solid concentration of the sludge extracted from the coagulation sedimentation device of Example 2 is 59000 mg / L, whereas the solid concentration of the sludge extracted from the coagulation sedimentation device of Comparative Example 3 is It was 33000 mg / L. Accordingly, in Example 2, the concentration of aluminum whose coagulation ability has been regenerated by the sludge regeneration tank is inevitably higher than that of Comparative Example 3. As a result, the fluorine ion concentration of the supernatant water obtained from the coagulation sedimentation apparatus of Comparative Example 3 was 7.8 mg / L, whereas the fluorine ion concentration of the supernatant water obtained from the coagulation sedimentation apparatus of Example 2 was It was lower than Comparative Example 3 and reduced to 4.5 mg / L. In addition, SS of supernatant water was comparable in Example 2 and Comparative Example 3.
1,2 処理装置、10 カルシウム反応槽、12,86 無機凝集反応槽、14,88 高分子凝集反応槽、16,90,92,94 凝集沈殿装置、18 汚泥再生槽、20 フッ素含有水供給ライン、22 カルシウム剤供給ライン、24 pH調整剤添加ライン、26,32,40,54 撹拌装置、28 第1処理水供給ライン、30 無機凝集剤添加ライン、34 汚泥返送ライン、36 第2処理水供給ライン、38 高分子凝集剤添加ライン、42 第3処理水供給ライン、44 処理水排出ライン、46 汚泥引き抜きライン、48 ポンプ、50 汚泥貯槽、52 再生汚泥剤添加ライン、56 沈殿槽、58 ピット、60 チャンバ、62 シャフト、64,80 ディストリビュータ、66 モータ、68,82 吹き出し管、70,84 吹き出し孔、72 区画板、72a ステージ面、74 通過孔、76 掻き寄せ機、78 界面位計、96 超音波式汚泥濃度計、98 積算流量計。 1, 2 treatment apparatus, 10 calcium reaction tank, 12,86 inorganic coagulation reaction tank, 14,88 polymer coagulation reaction tank, 16, 90, 92, 94 coagulation sedimentation apparatus, 18 sludge regeneration tank, 20 fluorine-containing water supply line , 22 Calcium agent supply line, 24 pH adjuster addition line, 26, 32, 40, 54 Stirrer, 28 First treated water supply line, 30 Inorganic flocculant addition line, 34 Sludge return line, 36 Second treated water supply Line, 38 Polymer flocculant addition line, 42 3rd treated water supply line, 44 treated water discharge line, 46 sludge extraction line, 48 pump, 50 sludge storage tank, 52 recycled sludge agent addition line, 56 sedimentation tank, 58 pits, 60 chamber, 62 shaft, 64, 80 distributor, 66 motor, 68, 82 outlet pipe, 70 84 outlets, 72 partition plate, 72a stage surface, 74 passing hole, 76 scraper machine, 78 interface level meter, 96 ultrasonic sludge concentration meter, 98 integrating flowmeter.
Claims (6)
前記槽内を上部及び下部に区画する区画板と、
前記槽内の上部に配設され、前記被処理水が導入されるチャンバと、前記チャンバの下端部に回転可能に配置され、前記チャンバ内の被処理水を吐出させるディストリビュータと、を備え、
前記ディストリビュータは、前記チャンバの下端部から前記区画板に向かって延びている吹き出し管を有し、
前記吹き出し管は、前記区画板と対向し前記区画板に向かって前記被処理水を吐出させる吹き出し孔を有し、
前記区画板の中心部には、沈降する懸濁物質、凝集フロックが通過する通過孔が形成され、前記通過孔の面積は、前記槽の水平断面積に対して10〜60%の範囲であることを特徴とする凝集沈殿装置。 In the tank, the suspended solids in the water to be treated, the aggregated floc is settled and separated, a slurry blanket layer is formed to clarify the water to be treated,
A partition plate for partitioning the inside of the tank into an upper part and a lower part;
Disposed on an upper portion of the tank, said a chamber treatment water is introduced, it is rotatably disposed at a lower end portion of the chamber, and a distributor for out-discharge-treatment water in the chamber,
The distributor has a blow pipe extending from the lower end of the chamber toward the partition plate,
The blowing pipe has a blowing hole that faces the partition plate and discharges the water to be treated toward the partition plate.
Wherein the central portion of the partition plate is suspended solids to settle, passage apertures floc passes are made form, the area of the passage hole is in the range of 10% to 60% with respect to the horizontal cross-sectional area of the vessel coagulating sedimentation apparatus characterized by some.
前記槽内を上部及び下部に区画する区画板と、
前記槽内の上部に配設され、前記被処理水が導入されるチャンバと、前記チャンバの下端部に回転可能に配置され、前記チャンバ内の被処理水を吐出させるディストリビュータと、を備え、
前記ディストリビュータは、前記チャンバの下端部から前記区画板に向かって延びている吹き出し管を有し、
前記吹き出し管は、前記区画板と対向し前記区画板に向かって前記被処理水を吐出させる吹き出し孔を有し、
前記区画板には、沈降する懸濁物質、凝集フロックが通過する通過孔が複数形成され、前記通過孔の総面積は、前記槽の水平断面積に対して10〜60%の範囲であることを特徴とする凝集沈殿装置。 In the tank, the suspended solids in the water to be treated, the aggregated floc is settled and separated, a slurry blanket layer is formed to clarify the water to be treated,
A partition plate for partitioning the inside of the tank into an upper part and a lower part;
Disposed on an upper portion of the tank, said a chamber treatment water is introduced, it is rotatably disposed at a lower end portion of the chamber, and a distributor for out-discharge-treatment water in the chamber,
The distributor has a blow pipe extending from the lower end of the chamber toward the partition plate,
The blowing pipe has a blowing hole that faces the partition plate and discharges the water to be treated toward the partition plate.
The partition plate is formed with a plurality of passage holes through which the suspended suspended matter and the aggregated flocs pass, and the total area of the passage holes is in the range of 10 to 60% with respect to the horizontal sectional area of the tank. Coagulation sedimentation device characterized by.
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