JP5843071B2 - 水処理装置 - Google Patents
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Description
空隙率(%)=[(濾過部の体積−濁質捕捉部の体積)/濾過部の体積]×100
被処理水(原水)として、工業用水(濁度5〜7度)を、図5に示す水処理装置で処理した。用いた水処理装置について具体的に詳述すると、ラインミキサーを2個連結した混合処理手段3A、図2に示す凝集処理手段4及び図8に示す濾過装置20を順に有し、送液手段として混合処理手段3Aの前段のみにポンプP1が設けられている水処理装置であって、混合処理手段3A及び凝集処理手段4は被処理水が大気に開放されない状態で保持されるものであり、混合処理手段3A、凝集処理手段4及び濾過装置20は順に配管で繋がれており、混合処理手段3Aから凝集処理手段4を経由して濾過装置20に至るまで、被処理水が大気に開放されない状態で通水されるものである。なお、以下に各処理手段の条件を記載する。
ノリタケカンパニー製の型式1/2−N50−171−1のラインミキサーを2個直列に連接したものを混合処理手段とし、被処理水の通水方向の1番目のラインミキサーの前でポリ塩化アルミニウム(PAC:10重量%as Al2O3)を被処理水に対して60mg/L添加しこの1番目のラインミキサー出口から2番目のラインミキサー入口までの滞留時間を10秒程度とし、また、2番目のラインミキサー直前で両性高分子凝集剤(栗田工業株式会社製、クリベストE851)を被処理水に対して4mg/L添加した。
凝集槽の大きさ:内径100mm×高さ510mm
被処理水導入口の位置:通水方向断面の中心位置が凝集槽の底から上方に半径+20mm
被処理水排出口の位置:通水方向断面の中心位置が凝集槽の天井部(上面)から下方に半径+20mm
被処理水の通水量:初期流速(被処理水導入口流速)1.33[m/s]
被処理水の滞留時間:1分
撹拌速度(旋回流の回転速度):20〜30rpm
凝集槽平均G値:121.07[1/s]
濾過槽の大きさ:直径200mm、高さ500mmのアクリル製の筒状カラム
濾過体:芯材23及び紐状の濁質捕捉部24からなる濾過体22。芯材は体積250mLで、各濁質捕捉部24の厚さは0.5mm、幅2mm、長さ(被処理水を通水した際の芯材からの距離)100mmとなるようループ状に編みこんだものであり、通水時の濾過部(濾過槽21内部の体積から芯材23の体積を引いたもの)の空隙率は60%である。そして、濾過体22の芯材23の両端が、上下に配置されたプレートによって固定されている。
LV=250m/h
凝集処理手段を、凝集槽と撹拌機を有し被処理水が大気に開放された状態で保持されるものとし、凝集処理手段と濾過装置との間に、被処理水を送液するためのポンプを設けた以外は、実施例1と同様の操作を行った。なお、比較例1の凝集処理手段の滞留時間は10分、撹拌速度は30rpmである。
(濾過装置の空隙率と差圧上昇及び処理水濁度の関係)
被処理水(原水)として、濁度20度の工業用水を図11に示す水処理装置30を用いて、LV200m/hで1週間処理した。水処理装置30は、図11に示すように、被処理水(原水)が導入される反応槽31と、無機凝集剤が保持される無機凝集剤槽32から反応槽31に無機凝集剤を導入するポンプ等からなる無機凝集剤導入手段33と、高分子凝集剤が保持される薬品槽34から反応槽31に薬品を導入するポンプ等からなる薬品導入手段35と、反応槽31で撹拌機36で撹拌することにより凝集処理した被処理水が導入される図8の濾過装置20とを具備するものである。また、濾過装置20に用いた濾過体は、図8に示すように芯材23及び紐状の濁質捕捉部24からなり、濾過槽21の通水方向両端のプレート26にそれぞれ両端が固定されている。そして、芯材23は体積250mLで、各濁質捕捉部24の厚さは、0.5mm、幅2mm、長さ(被処理水を通水した際の芯材からの距離)100mmとなるようループ状に芯材に編みこんだものであり、濁質捕捉部24の編込み密度を変化させて、通水時の濾過部(濾過槽21内部の体積から芯材23の体積を引いたもの)の空隙率が、30、40、50、60、70、80、90、95、98%の濾過体を作製し、各濾過体を用いて水処理した。なお、芯材は両端で固定しているため、被処理水通水時とその他の時とでは濾過部の体積変化率はほぼ0%であった。また、濾過槽21の大きさは、直径200mm、高さ500mmである。また、凝集剤として、被処理水に対して30mg/Lのポリ塩化アルミニウム(PAC:10重量% as Al2O3)及び被処理水に対して0.7mg/Lの両性の高分子凝集剤クリベストE851(栗田工業製)を添加した。濾過装置から排出された処理水の濁度(処理水濁度)及び濾過装置の差圧上昇速度(差圧上昇速度)を測定した結果を表2に示す。なお、処理水の濁度はカオリン標準液を用いた透過光測定方法により求め、濾過装置の差圧上昇速度は入口と出口の圧力差で求めた。
Claims (3)
- 被処理水に添加された凝集剤と被処理水とを混合してフロックを形成する混合処理手段と、
前記混合処理手段から排出される被処理水が導入されると共に被処理水が大気に開放されない状態に保たれる円筒形状の凝集槽、旋回流が発生するように被処理水を前記凝集槽の下部から接線方向に前記凝集槽に導入する被処理水導入口、及び、前記凝集槽の上部に設けられ被処理水を前記凝集槽の上部から排出する被処理水排出口を有する凝集処理手段と、
前記凝集処理手段から排出される被処理水が大気に開放されない状態で前記凝集処理手段から導入され、被処理水を固液分離処理する固液分離処理手段と、を有し、
前記固液分離処理手段が、前記被処理水の通水方向の両端に接続される芯材と、紐状の濁質捕捉部とを有する濾過体が通水時の濾過部の空隙率が60〜90%になるように濾過槽に充填されている濾過処理手段であり、前記濾過体の体積は、通水時と、通水時以外の状態とで、前記濾過部の体積変動率が10%以下であることを特徴とする水処理装置。 - 前記被処理水排出口は、被処理水を前記凝集槽の上部から接線方向に排出するように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の水処理装置。
- 前記混合処理手段は被処理水を大気に開放されない状態に保つものであり、被処理水が大気に開放されない状態で前記混合処理手段から前記凝集処理手段に導入され、被処理水を送液する送液手段が前記混合処理手段の前段に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の水処理装置。
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