JP6752115B2 - How to set up a sludge blanket type coagulation sedimentation device - Google Patents
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Description
本発明は、スラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法に関する。 The present invention relates to a method for setting up a sludge blanket type coagulation sedimentation device.
河川水、湖沼水等の原水より懸濁物質を除去する場合、原水に凝集剤を添加し、懸濁物質を凝集させてフロックを形成し、このフロックを沈降分離により水中から除去して処理水（除濁水）を得ることは、凝集沈澱法としてよく知られた方法であり、この方法を実施するための凝集沈澱装置は多種多様のものが実用化されている。 When removing suspended solids from raw water such as river water and lake water, a flocculant is added to the raw water, the suspended solids are aggregated to form flocs, and these flocs are removed from the water by sedimentation separation to treat water. Obtaining (suspended solids) is a well-known method as a coagulation sedimentation method, and a wide variety of coagulation sedimentation devices for carrying out this method have been put into practical use.
このような凝集沈澱装置のうち、フロック形成過程と沈降分離過程を同一の槽に組み込んだ高速凝集沈澱装置は、その設置面積の有利性により広く用いられている。その高速凝集沈澱装置の一種としてスラッジブランケット型凝集沈澱装置がある。スラッジブランケット型凝集沈澱装置は、例えば、凝集剤を添加した原水を真空塔に流入させ、真空ポンプ等により真空塔内を真空、脱真空と繰り返すことにより、真空塔内の水位を上下させて原水に脈動を与える。次いで脈動を与えた原水を原水分配管より、上端が水面下に位置する仕切り板によってフロックの凝集および沈澱用の凝集沈澱室とフロックの貯留、濃縮および排出用の濃縮室とに仕切ってなる槽内に流入し、原水中の懸濁物質を脈動あるいは阻流板への衝突により凝集させ、フロックを形成させながら上昇させ、スラッジブランケット層を通過させて凝集液中のフロックを接触捕捉して、懸濁物質を除去した処理水を、トラフを介して得るものである。フロック形成を促進する目的で、真空塔の手前に急速撹拌槽を設置する場合もある。 Among such coagulation and sedimentation devices, a high-speed coagulation and sedimentation device in which the floc formation process and the sedimentation separation process are incorporated in the same tank is widely used due to the advantage of its installation area. There is a sludge blanket type coagulation sedimentation device as one of the high-speed coagulation sedimentation devices. In the sludge blanket type coagulation sedimentation device, for example, raw water to which a coagulant is added flows into the vacuum column, and the inside of the vacuum column is repeatedly evacuated and devacuated by a vacuum pump or the like to raise or lower the water level in the vacuum column to raise or lower the raw water. Gives a pulsation to. Next, the pulsated raw water is divided from the raw water pipe into a coagulation sedimentation chamber for flocculation and sedimentation and a concentration chamber for storage, concentration and discharge of flocs by a partition plate whose upper end is located below the water surface. Suspended solids in the raw water are aggregated by pulsation or collision with the blocking plate, raised while forming flocs, passed through the sludge blanket layer, and the flocs in the coagulated liquid are contact-captured. Treated water from which suspended solids have been removed is obtained via a trough. A rapid stirring tank may be installed in front of the vacuum column for the purpose of promoting flock formation.
このようなスラッジブランケット型凝集沈澱装置において、槽内が空の状態から立上げを行う場合は、通常、凝集剤を添加した原水を槽内に満たす水張り工程後に、処理水を系外に排出する捨水工程を設け、かつ通水速度を所定流速の１／３程度の低い速度に設定してから通水を開始し、徐々に通水速度を上げていくという方法が一般的である。もしくは、水張り工程のときに一時的に凝集剤注入率を増すという方法が採用されることもある。 In such a sludge blanket type coagulation sedimentation device, when the tank is started from an empty state, the treated water is usually discharged to the outside of the system after a water filling step of filling the tank with raw water to which a coagulant is added. A general method is to provide a water disposal step, set the water flow rate to a low speed of about 1/3 of a predetermined flow velocity, start water flow, and gradually increase the water flow rate. Alternatively, a method of temporarily increasing the coagulant injection rate during the water filling process may be adopted.
このようなスラッジブランケット型凝集沈澱装置の従来の立上げ方法では、水張り工程後に、処理水を系外に排出する捨水工程を設ける必要があるため、水の回収率が低下する。また、捨水工程における処理水濁度の経時変化を測定し、その値が基準値となるまでモニタリングを継続する必要があるため、運転管理の手間が煩雑となる。さらに、通水速度を所定流速の１／３程度の低い速度に設定してから通水を開始し、徐々に通水速度を上げていくという方法においても、処理水濁度の常時モニタリング、通水流速のその都度の調整が必要となるため、運転管理の手間は増大する。かつ、立上げ初期は通水速度を下げて運転せざるを得ないため、所定流量の処理水を得ることができない。水張り工程時に一時的に凝集剤注入率を増すという方法が採用されることもあるが、この場合もランニングコストの増加、汚泥処理量の増大という問題が新たに生じる。また、特許文献１に記載されているように凝集助剤を添加する方法もある。 In the conventional start-up method of such a sludge blanket type coagulation sedimentation device, it is necessary to provide a water disposal step for discharging the treated water to the outside of the system after the water filling step, so that the water recovery rate is lowered. In addition, since it is necessary to measure the change over time in the treated water turbidity in the water disposal process and continue monitoring until the value reaches the reference value, the time and effort for operation management becomes complicated. Furthermore, even in the method of setting the water flow rate to a low speed of about 1/3 of the predetermined flow velocity, starting the water flow, and gradually increasing the water flow speed, the treated water turbidity is constantly monitored and passed. Since it is necessary to adjust the water flow velocity each time, the time and effort for operation management increases. In addition, since the water flow rate must be reduced at the initial stage of startup, it is not possible to obtain a predetermined flow rate of treated water. A method of temporarily increasing the coagulant injection rate during the water filling process may be adopted, but in this case as well, problems of an increase in running cost and an increase in sludge treatment amount arise. There is also a method of adding a coagulation aid as described in Patent Document 1.
しかし、特許文献１の方法では、同様にランニングコストの増加、汚泥処理量の増大という問題が生じる。 However, the method of Patent Document 1 similarly causes problems such as an increase in running cost and an increase in sludge treatment amount.
本発明の目的は、従来の立上げ方法と比較して、スラッジブランケット型凝集沈澱装置の早期立上げが可能となり、運転管理が大幅に簡易化され、水回収率が向上する、スラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法を提供することにある。 An object of the present invention is to enable early start-up of a sludge blanket type coagulation sedimentation device as compared with a conventional start-up method, greatly simplify operation management, and improve water recovery rate. The purpose is to provide a method for setting up a settling device.
本発明は、上端が水面下に位置する仕切り板により、槽をフロックの凝集および沈澱用の凝集沈澱室とフロックの貯留、濃縮および排出用の濃縮室とに仕切ってなるスラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法であって、前記槽内が空の状態から立上げる際に、凝集剤が添加された原水を前記槽内に満たす水張り工程を含む工程を行い、前記水張り工程において、前記槽内に汚泥を添加する汚泥添加工程を導入し、前記汚泥添加工程後に、前記原水の前記槽への供給を停止し、前記槽内に満たした水を沈静する沈静工程を行う、スラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法である。 The present invention is a sludge blanket type coagulation and sedimentation apparatus in which a tank is divided into a coagulation and sedimentation chamber for floc coagulation and precipitation and a concentration chamber for flock storage, concentration and discharge by a partition plate whose upper end is located below the water surface. In the start-up method, when the tank is started from an empty state, a step including a water filling step of filling the tank with raw water to which a coagulant is added is performed, and in the water filling step, the inside of the tank is filled. A sludge blanket type coagulation sedimentation step is performed in which a sludge addition step of adding sludge is introduced, and after the sludge addition step, the supply of the raw water to the tank is stopped and the water filled in the tank is calmed down. It is a method of starting up the device.
前記スラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法において、前記汚泥添加工程において、前記凝集沈澱室における汚泥濃度が５０ｍｇ／Ｌ以上となるように前記汚泥を添加することが好ましい。 In the method for setting up the sludge blanket type coagulation sedimentation device, it is preferable to add the sludge so that the sludge concentration in the coagulation sedimentation chamber is 50 mg / L or more in the sludge addition step.
前記スラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法において、前記汚泥添加工程において、前記濃縮室における汚泥濃度が所定の範囲となるように、別の凝集沈澱装置の濃縮室から自動で汚泥を移送することが好ましい。 In the method of starting up the sludge blanket type coagulation and sedimentation device, in the sludge addition step, sludge is automatically transferred from the concentration chamber of another coagulation and sedimentation device so that the sludge concentration in the concentration chamber is within a predetermined range. Is preferable.
本発明によれば、従来の立上げ方法と比較して、スラッジブランケット型凝集沈澱装置の早期立上げが可能となり、運転管理が大幅に簡易化され、水回収率が向上する。 According to the present invention, as compared with the conventional start-up method, the sludge blanket type coagulation sedimentation device can be started up at an early stage, the operation management is greatly simplified, and the water recovery rate is improved.
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. The present embodiment is an example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment.
本発明の実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法が適用されるスラッジブランケット型凝集沈澱装置の一例の概略を図１に示し、その構成について説明する。スラッジブランケット型の凝集沈澱装置１は、上端が水面下に位置する仕切り板１８により、フロックの凝集および沈澱用の凝集沈澱室１４とフロックの貯留、濃縮および排出用の濃縮室１６とに仕切ってなる槽１０を備える。凝集沈澱装置１は、槽１０内の原水に脈動を与える脈動発生手段として脈動発生装置１２を備えてもよい。脈動発生装置１２は、真空塔として塔２０と、塔２０の頂部に真空発生手段として真空ポンプ４６と、脱真空手段としてバキュームブレーカ４８とを備える。凝集沈澱装置１の前段に、撹拌翼を有する急速撹拌槽５０を備えてもよい。 An outline of an example of a sludge blanket type coagulation and precipitation device to which the method for setting up the sludge blanket type coagulation and precipitation device according to the embodiment of the present invention is applied is shown in FIG. 1, and its configuration will be described. The sludge blanket type coagulation sedimentation device 1 is divided into a coagulation sedimentation chamber 14 for flocculation and precipitation and a concentration chamber 16 for storage, concentration and discharge of flocs by a partition plate 18 whose upper end is located below the water surface. The tank 10 is provided. The coagulation sedimentation device 1 may include a pulsation generator 12 as a pulsation generating means for giving pulsation to the raw water in the tank 10. The pulsation generator 12 includes a tower 20 as a vacuum tower, a vacuum pump 46 as a vacuum generating means at the top of the tower 20, and a vacuum breaker 48 as a vacuum breaking means. A rapid stirring tank 50 having a stirring blade may be provided in front of the coagulation sedimentation device 1.
図１の凝集沈澱装置１において、急速撹拌槽５０の出口と、脈動発生装置１２の塔２０の入口とは、原水導入管２２により接続されている。槽１０の凝集沈澱室１４の底部の汚泥出口には、汚泥排出管２４が接続され、濃縮室１６の汚泥出口には、汚泥排出管２６が接続され、槽１０の上部の水面部には、少なくとも１つの処理水排出管２８が設けられている。塔２０には水位測定手段として水位計４４が設置されている。凝集沈澱室１４の中央下方部には少なくとも１つの原水分配管３０が横設され、原水分配管３０は塔２０の下部と給水ダクト３２により連通されている。原水分配管３０の下部には原水を流出するためのスリットまたは孔からなる少なくとも１つの流出口が下向きに１列以上設けられている。例えば、複数の流出口が原水分配管３０の真下方向に対して３０°程度の各斜め方向に、原水分配管３０の長軸方向に沿って２列設けられ、一方の列の流出口の間のピッチの略半分の位置に、他方の列の流出口が配置されるようになっている。原水分配管３０の上方はスラッジブランケット層３４が形成されるスラッジブランケットゾーン、阻流板４２の下方は撹拌ゾーン３６となっている。原水分配管３０の上方には、縦断面形状が例えばＶ字状である少なくとも１つの阻流板４２が設置されている。この位置に阻流板４２を設置することにより、槽内に流入された原水が撹拌され、フロックが形成されやすくなる効果がある。スラッジブランケット層３４の上方には、沈降面積を増加させるための傾斜装置４０が設置されてもよい。 In the coagulation sedimentation device 1 of FIG. 1, the outlet of the rapid stirring tank 50 and the inlet of the tower 20 of the pulsation generator 12 are connected by a raw water introduction pipe 22. A sludge discharge pipe 24 is connected to the sludge outlet at the bottom of the coagulation sedimentation chamber 14 of the tank 10, a sludge discharge pipe 26 is connected to the sludge outlet of the concentration chamber 16, and a water surface portion at the upper part of the tank 10 is connected. At least one treated water discharge pipe 28 is provided. A water level gauge 44 is installed in the tower 20 as a water level measuring means. At least one raw water pipe 30 is horizontally provided in the lower center of the coagulation sedimentation chamber 14, and the raw water pipe 30 is communicated with the lower part of the tower 20 by a water supply duct 32. At least one outflow port consisting of slits or holes for flowing out raw water is provided in one or more rows downward in the lower part of the raw water pipe 30. For example, a plurality of outlets are provided in two rows along the long axis direction of the raw moisture pipe 30 in each oblique direction of about 30 ° with respect to the direction directly below the raw moisture pipe 30, and are between the outlets in one row. The outlet of the other row is arranged at about half of the pitch of. The upper part of the raw moisture pipe 30 is the sludge blanket zone where the sludge blanket layer 34 is formed, and the lower part of the blocking plate 42 is the stirring zone 36. Above the raw moisture pipe 30, at least one blocking plate 42 having a vertical cross-sectional shape of, for example, a V shape is installed. By installing the blocking plate 42 at this position, the raw water flowing into the tank is agitated, which has the effect of facilitating the formation of flocs. A tilting device 40 for increasing the sedimentation area may be installed above the sludge blanket layer 34.
仕切り板１８によって仕切られた凝集沈澱室１４は、フロックの凝集および沈澱を行うものであり、濃縮室１６は、スラッジブランケット層３４より仕切り板１８を越流してきたフロックを貯留、濃縮するものである。 The coagulation sedimentation chamber 14 partitioned by the partition plate 18 aggregates and precipitates flocs, and the concentration chamber 16 stores and concentrates flocs that have overflowed the partition plate 18 from the sludge blanket layer 34. is there.
脈動発生装置１２は、凝集沈澱室１４に設けられた少なくとも１つの流出口を有する原水分配管３０と下方で接続され、原水を貯留する塔２０を有し、塔２０内の原水の落水および水位上昇を繰り返すことにより、流出口から原水が流出される際の脈動により凝集沈澱室１４内の原水を撹拌するものである。 The pulsation generator 12 has a tower 20 connected below with a raw water pipe 30 having at least one outlet provided in the coagulation sedimentation chamber 14 to store the raw water, and the raw water falling and the water level in the tower 20. By repeating the ascent, the raw water in the coagulation sedimentation chamber 14 is agitated by the pulsation when the raw water flows out from the outlet.
本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法では、スラッジブランケット型の凝集沈澱装置１を槽１０内が空の状態から立上げる際に、凝集剤が添加された原水を槽内に満たす水張り工程を行い、水張り工程において、槽１０内に汚泥を添加する汚泥添加工程を導入する。また、汚泥添加工程後の工程において、処理水を系外に排出する捨水工程を経ることなく、所定の通水速度による通水工程に移行することが好ましい。これにより、従来の立上げ方法と比較して、スラッジブランケット型凝集沈澱装置の早期立上げが可能となり、運転管理が大幅に簡易化され、水回収率が向上する。 In the method for starting up the sludge blanket type coagulation and sedimentation device according to the present embodiment, when the sludge blanket type coagulation and sedimentation device 1 is started up from an empty state in the tank 10, raw water to which a coagulant is added is put into the tank. The filling step is performed, and in the water filling step, a sludge addition step of adding sludge into the tank 10 is introduced. Further, in the step after the sludge addition step, it is preferable to shift to the water passing step at a predetermined water passing rate without going through the water disposal step of discharging the treated water to the outside of the system. As a result, as compared with the conventional start-up method, the sludge blanket type coagulation sedimentation device can be started up at an early stage, the operation management is greatly simplified, and the water recovery rate is improved.
本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法について説明する。 A method of starting up the sludge blanket type coagulation sedimentation device according to the present embodiment will be described.
槽１０内が空の状態から立上げる際に、まず、凝集剤が添加された原水を槽１０内に満たす（水張り工程）。凝集沈澱装置１の前段に急速撹拌槽５０を設ける場合は、急速撹拌槽５０において懸濁物質を含む原水にポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）等の無機凝集剤等の凝集剤が添加されて、急速撹拌が行われた後、原水は原水導入管２２を通して塔２０に送液され、給水ダクト３２、原水分配管３０を通して流出口から槽１０内に送液される。凝集剤は、原水導入管２２において原水に添加されてもよい。 When starting up from an empty state in the tank 10, first, the tank 10 is filled with raw water to which a coagulant is added (water filling step). When the rapid stirring tank 50 is provided in front of the coagulation sedimentation apparatus 1, a coagulant such as an inorganic flocculant such as polyaluminum chloride (PAC) is added to the raw water containing suspended solids in the rapid stirring tank 50, and the rapid stirring is performed. After that, the raw water is sent to the tower 20 through the raw water introduction pipe 22, and is sent into the tank 10 from the outlet through the water supply duct 32 and the raw water pipe 30. The flocculant may be added to the raw water in the raw water introduction pipe 22.
水張り工程において、槽１０内に汚泥を添加する汚泥添加工程を導入する。 In the water filling step, a sludge addition step of adding sludge into the tank 10 is introduced.
汚泥添加工程において、凝集沈澱室１４における汚泥濃度が５０ｍｇ／Ｌ以上となるように、汚泥を添加することが好ましい。例えば、凝集沈澱室１４における汚泥濃度が５０ｍｇ／Ｌ以上となるように、別の凝集沈澱装置、例えば凝集沈澱装置１に隣接または近接する凝集沈澱装置の濃縮室から採取された汚泥を添加すればよい。凝集沈澱室１４における汚泥濃度が５０ｍｇ／Ｌ未満であると、母フロック量としては十分でなく、立上げ促進効果は得られない場合がある。また、汚泥濃度を必要以上に高くしようとすると、汚泥移送に係るコストが増えるうえ、添加した汚泥の全てが有効に使われなくなるため、効率は悪化する場合がある。よって、汚泥添加工程において、凝集沈澱室１４における汚泥濃度は高くても５００ｍｇ／Ｌ以下とすることが好ましい。 In the sludge addition step, it is preferable to add sludge so that the sludge concentration in the coagulation sedimentation chamber 14 is 50 mg / L or more. For example, if sludge collected from another coagulation sedimentation device, for example, a sludge collected from a concentration chamber of a coagulation sedimentation device adjacent to or adjacent to the coagulation sedimentation device 1, is added so that the sludge concentration in the coagulation sedimentation chamber 14 becomes 50 mg / L or more. Good. If the sludge concentration in the coagulation sedimentation chamber 14 is less than 50 mg / L, the amount of mother flocs is not sufficient, and the start-up promoting effect may not be obtained. Further, if the sludge concentration is increased more than necessary, the cost related to sludge transfer increases and all the added sludge is not effectively used, so that the efficiency may deteriorate. Therefore, in the sludge addition step, the sludge concentration in the coagulation sedimentation chamber 14 is preferably 500 mg / L or less at the highest.
この際、凝集沈澱装置１に隣接または近接する凝集沈澱装置の濃縮室内に汚泥濃度測定手段として汚泥濃度計（図示せず）を設置し、凝集沈澱室１４における汚泥濃度が所定の範囲となるように、別の凝集沈澱装置、例えば凝集沈澱装置１に隣接または近接する凝集沈澱装置の濃縮室から汚泥を自動で移送することが好ましい。汚泥濃度が所定の範囲となるように槽１０とは別の凝集沈澱装置、例えば凝集沈澱装置１に隣接または近接する凝集沈澱装置から自動で汚泥を移送することにより、汚泥添加にかかる作業を大幅に簡易化できる。 At this time, a sludge concentration meter (not shown) is installed as a sludge concentration measuring means in the concentration chamber of the coagulation sedimentation apparatus adjacent to or close to the coagulation sedimentation apparatus 1, so that the sludge concentration in the coagulation sedimentation chamber 14 is within a predetermined range. In addition, it is preferable to automatically transfer sludge from another coagulation sedimentation device, for example, a concentration chamber of the coagulation sedimentation device adjacent to or close to the coagulation sedimentation device 1. By automatically transferring sludge from a coagulation sedimentation device other than the tank 10, for example, a coagulation sedimentation device adjacent to or close to the coagulation sedimentation device 1 so that the sludge concentration falls within a predetermined range, the work required for sludge addition can be significantly reduced. Can be simplified to.
本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法において、汚泥添加工程後に、原水の槽１０への供給を停止し、槽１０内に満たした水を沈静する沈静工程を行うことが好ましい。 In the method for starting up the sludge blanket type coagulation sedimentation device according to the present embodiment, it is preferable to stop the supply of raw water to the tank 10 and perform a calming step to calm the water filled in the tank 10 after the sludge addition step. ..
沈静工程における沈静時間は、沈静効果が得られる限り特に制限はないが、１時間以上２０時間未満の範囲であることが好ましく、２時間以上６時間未満の範囲であることがより好ましい。沈静時間が１時間未満であると、十分に沈みきらないマイクロフロックが槽１０内に残存するため、初期の濁度漏洩が起きる可能性があり、２０時間以上沈静時間を長く取っても、それ以上の効果はほとんど認められない。母フロックは十分な大きさに成長しているため、沈静工程は少なくとも１時間あれば、そのほとんどが沈澱槽内で沈降するため、長い時間を必要としない。 The sedation time in the sedation step is not particularly limited as long as the sedation effect can be obtained, but is preferably in the range of 1 hour or more and less than 20 hours, and more preferably in the range of 2 hours or more and less than 6 hours. If the stagnation time is less than 1 hour, microflocs that do not fully sink remain in the tank 10, which may cause initial turbidity leakage, and even if the stagnation time is longer than 20 hours, it may occur. The above effects are hardly observed. Since the mother flocs have grown large enough, the sedation step takes at least one hour, most of which settles in the settling tank and does not require a long time.
水張り工程において槽１０内に導入されるマイクロフロックは、汚泥添加工程において汚泥添加を行うことにより、その汚泥中の母フロックに吸合されると考えられる。その母フロックは通常、所定の通水速度に対して十分な沈降速度を持つフロック径を有しているので、沈静工程直後に、通常運転における所定の速度により通水を開始しても、初期の処理水へのマイクロフロック流出はほとんど起きず、従来法では必須であった捨水工程を設けなくてもよい。特に、汚泥を、槽１０とは別の凝集沈澱装置、例えば凝集沈澱装置１に隣接または近接する凝集沈澱装置の濃縮室から添加した場合、その母フロックは所定の通水速度に対して十分な沈降速度を持つフロック径にすでに成長しているので、沈静工程直後に、通常運転における所定の速度により通水を開始しても、初期の処理水へのマイクロフロック流出はほとんど起きず、従来法では必須であった捨水工程を設けなくてもよい。また、従来法では立上げの初期は通水速度を通常運転のときよりも下げて運転せざるを得ないため、所定の流量の処理水を得ることができないが、本法では、沈静工程終了後、通常運転における所定の通水速度による通水工程にすみやかに移行することができるため、通水初期から所定流量の処理水を得ることができる。 It is considered that the microflocs introduced into the tank 10 in the water filling step are attracted to the mother flocs in the sludge by adding sludge in the sludge addition step. Since the mother floc usually has a floc diameter having a sufficient settling speed with respect to a predetermined water flow rate, even if water flow is started at a predetermined speed in normal operation immediately after the calming process, the initial stage Microfloc outflow to the treated water is almost nonexistent, and it is not necessary to provide the water disposal process which was indispensable in the conventional method. In particular, when sludge is added from a coagulation sedimentation device other than the tank 10, for example, a coagulation sedimentation device adjacent to or close to the coagulation sedimentation device 1, the mother floc is sufficient for a predetermined water flow rate. Since it has already grown to a floc diameter with a settling speed, even if water flow is started at a predetermined speed in normal operation immediately after the calming process, microflock outflow to the initial treated water hardly occurs, and the conventional method Then, it is not necessary to provide the essential water disposal process. In addition, in the conventional method, the water flow rate must be lowered at the initial stage of start-up than in the normal operation, so that the treated water at a predetermined flow rate cannot be obtained. However, in this method, the calming process is completed. After that, since it is possible to promptly shift to the water flow process at a predetermined water flow rate in the normal operation, it is possible to obtain a predetermined flow rate of treated water from the initial stage of water flow.
汚泥添加工程後に、または、沈静工程を行う場合には沈静工程後に、所定の通水速度による通水工程に移行する。この場合、汚泥添加工程後または沈静工程後に、処理水を系外に排出する捨水工程を経なくてもよい。場合によっては、汚泥添加工程後または沈静工程後に、処理水を系外に排出する捨水工程を経てから、通水工程に移行してもよい。 After the sludge addition step or, when the calming step is performed, after the calming step, the process shifts to the water passing step at a predetermined water passing rate. In this case, it is not necessary to go through the waste water step of discharging the treated water to the outside of the system after the sludge addition step or the calming step. In some cases, after the sludge addition step or the calming step, the treated water may be discharged to the outside of the system, and then the water flow step may be started.
本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法によれば、装置の立ち上げ時間を、従来の立上げ方法に比べて、１／８〜１／２程度にまで短縮することができ、例えば、１０時間〜４０時間程度とすることができる。 According to the start-up method of the sludge blanket type coagulation sedimentation device according to the present embodiment, the start-up time of the device can be shortened to about 1/8 to 1/2 as compared with the conventional start-up method. For example, it can be about 10 to 40 hours.
本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法によれば、立上げのときの処理水の回収率を、従来の立上げ方法では９５〜９７％であるのに対して、ほぼ１００％とすることができる。 According to the start-up method of the sludge blanket type coagulation sedimentation device according to the present embodiment, the recovery rate of the treated water at the time of start-up is about 100, while it is 95 to 97% in the conventional start-up method. Can be%.
次に、スラッジブランケット型凝集沈澱装置の運転方法およびスラッジブランケット型凝集沈澱装置１の動作について説明する。 Next, the operation method of the sludge blanket type coagulation and precipitation device and the operation of the sludge blanket type coagulation and precipitation device 1 will be described.
汚泥添加工程後または沈静工程終了後、凝集剤が添加された原水は、原水導入管２２を通して塔２０に送液される。真空ポンプ４６の駆動およびバキュームブレーカ４８の開閉によって、塔２０内の真空と脱真空とを繰り返すことにより、塔２０内の原水の落水および水位上昇が繰り返されて、水位が上下されて原水に脈動が与えられる（脈動発生工程）。脈動が与えられた原水は、給水ダクト３２、原水分配管３０を通して流出口から凝集沈澱室１４の撹拌ゾーン３６に下方向に流出される。この原水分配管３０の流出口から原水が流出される際の脈動により凝集沈澱室１４の水は撹拌を受け、原水中の懸濁物質は凝集しフロックが形成される。凝集沈澱室１４のスラッジブランケットゾーンには、フロック群が高濃度に懸濁平衡されて、スラッジブランケット層３４が形成されている。スラッジブランケット層３４は次第に高さを増してくるが、仕切り板１８は、スラッジブランケット層３４の上面高さを規定するものであり、すなわち、スラッジブランケット層３４の上面高さは、仕切り板１８の高さによって決定される。原水はこのスラッジブランケット層３４内を上向流で通過する際、下部で形成されたフロックがスラッジブランケット層３４中の既存のフロックと接触、吸合することにより、フロックが除去された除濁水が傾斜装置４０を上向流で通過して、処理水として少なくとも１つの処理水排出管２８から排出される。 After the sludge addition step or the calming step is completed, the raw water to which the coagulant has been added is sent to the tower 20 through the raw water introduction pipe 22. By repeating the vacuum and de-vacuum in the tower 20 by driving the vacuum pump 46 and opening and closing the vacuum breaker 48, the raw water in the tower 20 is repeatedly dropped and the water level rises, and the water level is raised and lowered to pulsate in the raw water. Is given (pulsation generation process). The pulsated raw water flows downward from the outlet to the stirring zone 36 of the coagulation sedimentation chamber 14 through the water supply duct 32 and the raw water pipe 30. The water in the coagulation sedimentation chamber 14 is agitated by the pulsation when the raw water flows out from the outlet of the raw water pipe 30, and the suspended solids in the raw water are aggregated to form flocs. In the sludge blanket zone of the coagulation sedimentation chamber 14, the floc group is suspended and equilibrated at a high concentration to form a sludge blanket layer 34. The height of the sludge blanket layer 34 gradually increases, but the partition plate 18 defines the height of the upper surface of the sludge blanket layer 34, that is, the height of the upper surface of the sludge blanket layer 34 is the height of the upper surface of the partition plate 18. Determined by height. When the raw water passes through the sludge blanket layer 34 in an upward flow, the flocs formed at the lower part come into contact with and adsorb the existing flocs in the sludge blanket layer 34, so that the turbid water from which the flocs have been removed is released. It passes through the tilting device 40 in an upward flow and is discharged as treated water from at least one treated water discharge pipe 28.
仕切り板１８によって仕切られた濃縮室１６内および濃縮室１６の上部は上昇流がほとんど起こらないので、スラッジブランケット層３４の上面の余剰のフロックは仕切り板１８の上端を越流して濃縮室１６内に貯留、濃縮され、スラッジブランケット層３４の高さはほぼ一定に保たれる。余剰の濃縮されたフロックは、汚泥として汚泥排出管２６を通して適切な間隔で、例えば定期的に系外に排出される。凝集沈澱室１４の底部にフロックが堆積した場合には、汚泥として汚泥排出管２４を通して適切な間隔で、例えば定期的に系外に排出されてもよい。 Since an upward flow hardly occurs in the concentrating chamber 16 and the upper part of the concentrating chamber 16 partitioned by the partition plate 18, excess flocs on the upper surface of the sludge blanket layer 34 overflow the upper end of the partition plate 18 and enter the concentrating chamber 16. The height of the sludge blanket layer 34 is kept substantially constant. Excess concentrated flocs are discharged as sludge through the sludge discharge pipe 26 at appropriate intervals, for example, periodically out of the system. When flocs are deposited on the bottom of the coagulation sedimentation chamber 14, they may be discharged as sludge through the sludge discharge pipe 24 at appropriate intervals, for example, periodically.
脈動の強度は例えば、下記の式で算出される脈動Ｇ値（ｓ−１）により決定すればよい。 The intensity of the pulsation may be determined, for example, by the pulsation G value (s -1 ) calculated by the following formula.
脈動Ｇ値には、例えば、塔２０で発生する脈動における落水時間、上昇時間、落水幅等を変更することにより調整することができる。例えば、真空ポンプの出力を上げ、脈動における上昇時間を短くすることにより、脈動Ｇ値を容易に高めることができる。また、落水水位を高くすること、または、バキュームブレーカ４８の開度を上げることによって落水時間を短くすることにより、脈動Ｇ値を容易に高めることができる。例えば、脈動Ｇ値（ｓ−１）を２（ｓ−１）以上５０（ｓ−１）以下の範囲として、原水に脈動を与えればよい。なお、脈動Ｇ値をどのくらい高くすればよいかについては、原水の温度と処理水の温度との差や、原水濁度の上昇率、目的とする処理水水質等、装置の運転条件に基づいて実験や試運転等により決定することができる。 The pulsation G value can be adjusted, for example, by changing the water fall time, rise time, water fall width, etc. in the pulsation generated in the tower 20. For example, the pulsation G value can be easily increased by increasing the output of the vacuum pump and shortening the ascending time in the pulsation. Further, the pulsation G value can be easily increased by raising the falling water level or shortening the falling water time by increasing the opening degree of the vacuum breaker 48. For example, the pulsation may be given to the raw water with the pulsation G value (s -1 ) in the range of 2 (s -1 ) or more and 50 (s -1 ) or less. How high the pulsation G value should be is based on the operating conditions of the device, such as the difference between the temperature of the raw water and the temperature of the treated water, the rate of increase in the turbidity of the raw water, and the target treated water quality. It can be determined by experiments and trial runs.
脈動Ｇ値＝（落水Ｇ値×落水時間＋上昇Ｇ値×上昇時間）÷（落水時間＋上昇時間）
Ｇ＝√｛（Ａ・ｖ３）／（２ν・Ｖ）｝
Ａ：噴出面積（流出口面積）（ｍ２）
ｖ：噴出流速（ｍ／ｓ）
ν：動粘性係数（原水）（ｍ２／ｓ）
Ｖ：混和部（阻流板４２より下部）容量（ｍ３）
Pulsating G value = (falling G value x falling time + rising G value x rising time) ÷ (falling time + rising time)
G = √ {(A ・ v 3 ) / (2ν ・ V)}
A: Ejection area (outlet area) (m 2 )
v: Eruption flow velocity (m / s)
ν: Dynamic viscosity coefficient (raw water) (m 2 / s)
V: Mixing part (lower than the blocking plate 42) Capacity (m 3 )
脈動発生手段としては、原水に脈動を付与することができるものであればよく、特に制限はない。脈動発生手段としては、図１に示す真空ポンプを用いる方式の他に、図２に示す凝集沈澱装置３のようにサイフォンを用いる方式、図３に示す凝集沈澱装置５のように回転弁５８を用いる方式のものであってもよい。 The pulsation generating means is not particularly limited as long as it can impart pulsation to the raw water. As the pulsation generating means, in addition to the method using the vacuum pump shown in FIG. 1, a method using a siphon as in the coagulation sedimentation device 3 shown in FIG. 2 and a rotary valve 58 as in the coagulation sedimentation device 5 shown in FIG. 3 are used. It may be the method used.
図２に示す凝集沈澱装置３では、塔２０の頂部にサイフォンを備えるサイフォン装置５２が設置され、原水導入管５４はサイフォン装置５２に接続されている。凝集剤が添加された原水は、原水導入管５４を通してサイフォン装置５２に送液される。サイフォン装置５２においてサイフォンの作用によって、サイフォン装置５２内の水位が上下されて原水に脈動が与えられる（脈動発生工程）。脈動が与えられた原水は、給水ダクト３２、原水分配管３０を通して流出口から凝集沈澱室１４の撹拌ゾーン３６に下方向に流出される。この場合、ダンパー弁５６の開度を変えることによって、脈動強度を変えることができる。 In the coagulation sedimentation device 3 shown in FIG. 2, a siphon device 52 provided with a siphon is installed at the top of the tower 20, and the raw water introduction pipe 54 is connected to the siphon device 52. The raw water to which the coagulant is added is sent to the siphon device 52 through the raw water introduction pipe 54. In the siphon device 52, the action of the siphon raises and lowers the water level in the siphon device 52 to give pulsation to the raw water (pulsation generation step). The pulsated raw water flows downward from the outlet to the stirring zone 36 of the coagulation sedimentation chamber 14 through the water supply duct 32 and the raw water pipe 30. In this case, the pulsation intensity can be changed by changing the opening degree of the damper valve 56.
図３に示す凝集沈澱装置５では、原水導入管２２の途中に回転弁５８が接続されている。凝集剤が添加された原水は、原水導入管２２を通して塔２０に送液される。回転弁５８の作用によって、塔２０内の水位が上下されて原水に脈動が与えられる（脈動発生工程）。脈動が与えられた原水は、給水ダクト３２、原水分配管３０を通して流出口から凝集沈澱室１４の撹拌ゾーン３６に下方向に流出される。この場合、回転弁５８の回転速度を変えることによって、脈動強度を変えることができる。 In the coagulation sedimentation device 5 shown in FIG. 3, a rotary valve 58 is connected in the middle of the raw water introduction pipe 22. The raw water to which the coagulant is added is sent to the tower 20 through the raw water introduction pipe 22. By the action of the rotary valve 58, the water level in the tower 20 is raised and lowered to give pulsation to the raw water (pulsation generation step). The pulsated raw water flows downward from the outlet to the stirring zone 36 of the coagulation sedimentation chamber 14 through the water supply duct 32 and the raw water pipe 30. In this case, the pulsation intensity can be changed by changing the rotation speed of the rotary valve 58.
これらのうち、脈動発生手段としては、脈動の制御がしやすい、装置高さを抑えることができる等の点で、真空ポンプを用いる方式が好ましい。 Of these, as the pulsation generating means, a method using a vacuum pump is preferable because it is easy to control the pulsation and the height of the device can be suppressed.
本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法が適用されるスラッジブランケット型凝集沈澱装置として、脈動発生装置を備える凝集沈澱装置を例として説明したが、これらに限定されるものではなく、スラッジブランケット型の凝集沈澱装置であれば本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法が適用される。 As the sludge blanket type coagulation / precipitation device to which the method for setting up the sludge blanket type coagulation / precipitation device according to the present embodiment is applied, a coagulation / precipitation device provided with a pulsation generator has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. If it is a sludge blanket type coagulation sedimentation device, the method for setting up the sludge blanket type coagulation sedimentation device according to the present embodiment is applied.
本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法が適用されるスラッジブランケット型凝集沈澱装置において処理対象となる原水は、例えば、上水、用水、河川水、湖沼水、各種排水等である。 The raw water to be treated in the sludge blanket type coagulation sedimentation device to which the method for setting up the sludge blanket type coagulation sedimentation device according to the present embodiment is applied is, for example, clean water, irrigation water, river water, lake water, various wastewaters, etc. is there.
処理対象となる原水の濁度は、例えば、１度〜５０００度の範囲であり、本実施形態に係るスラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法が適用されるスラッジブランケット型凝集沈澱装置によって、処理水の濁度を例えば１度未満に低減することができる。 The turbidity of the raw water to be treated is, for example, in the range of 1 degree to 5000 degrees, and is treated by the sludge blanket type coagulation sedimentation device to which the method for setting up the sludge blanket type coagulation sedimentation device according to the present embodiment is applied. The turbidity of water can be reduced to, for example, less than 1 degree.
以下、実施例および比較例を挙げ、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, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
＜実施例および比較例＞
図４に示すパイロットスケールの実験装置を２台作製し、実原水を用いて装置が空の状態から立上げを行い、従来法（比較例）との比較を行った。図５に示すフローで立上げ実験を行い、通水条件は以下の通りとした。
<Examples and Comparative Examples>
Two pilot-scale experimental devices shown in FIG. 4 were manufactured, and the devices were started up from an empty state using actual raw water, and compared with the conventional method (comparative example). A start-up experiment was conducted with the flow shown in FIG. 5, and the water flow conditions were as follows.
［実験条件］
高速凝集沈澱槽 ：８００ｍｍ×９００ｍｍ×４０００ｍｍ
濃縮室高さ ：１０００ｍｍ
原水 ：河川水
原水濁度 ：３〜７度
原水水温 ：１５℃
凝集剤 ：ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）
凝集剤注入率 ：２５ｍｇ／Ｌ
凝集ｐＨ ：７
[Experimental conditions]
High-speed coagulation sedimentation tank: 800 mm x 900 mm x 4000 mm
Concentration chamber height: 1000 mm
Raw water: River water Raw water turbidity: 3 to 7 degrees Raw water temperature: 15 ° C
Coagulant: Polyaluminum chloride (PAC)
Coagulant injection rate: 25 mg / L
Aggregate pH: 7
［立上げ実験：実施例］
水張り工程：３時間（スラッジブランケット層の汚泥濃度が１００ｍｇ／Ｌとなるように副系列の濃縮室から採取した汚泥を添加）
沈静工程 ：１時間
通水工程 ：沈静工程終了後、ＬＶ２．５ｍ／ｈで通水開始
通水流量：１．５ｍ３／ｈ
[Startup experiment: Example]
Water filling process: 3 hours (sludge collected from the sub-series concentration chamber is added so that the sludge concentration of the sludge blanket layer becomes 100 mg / L).
Calming process: 1 hour Water flow process: After the calming process is completed, water flow starts at LV 2.5 m / h Water flow rate: 1.5 m 3 / h
［立上げ実験：比較例］
水張り工程：３時間
捨水工程 ：３時間（処理水濁度が２度未満となるまで実施）
通水工程 ：通水ＬＶを下記の通り段階的に上昇
ＬＶ１ｍ／ｈ×２４時間→ＬＶ１．５ｍ／ｈ×２４時間→ＬＶ２ｍ／ｈ×２４時間→ＬＶ２．５ｍ／ｈ
通水流量：０．９〜１．５ｍ３／ｈ
[Startup experiment: comparative example]
Water filling process: 3 hours Water disposal process: 3 hours (implemented until the treated water turbidity becomes less than 2 degrees)
Water flow process: Water flow LV is gradually increased as follows: LV 1 m / h x 24 hours → LV 1.5 m / h x 24 hours → LV 2 m / h x 24 hours → LV 2.5 m / h
Water flow rate: 0.9 to 1.5 m 3 / h
立上げ実験の経時変化を図６に、通水開始後４日間の造水量を図７に示す。比較例では、通水初期、ＬＶを抑えた運転をしているにも関わらず、処理水中に微細フロックの漏洩が認められ、濁度が高い状態にあった。後段の砂ろ過への負荷を減らすため、処理水濁度２度未満とするためには、通水開始から３時間捨水を行う必要があった。それに対して、実施例では、通水開始直後に処理水濁度がやや上昇する傾向が見られたものの、最大で１度程度であり、捨水工程を行わなくても、定格ＬＶ２．５ｍ／ｈでの通水が可能となった。それぞれ水張り終了後から４日間の造水量を比較すると、図７に示すようになり、実施例では比較例と比べ造水量が４４％程度増加した。 FIG. 6 shows the change over time in the start-up experiment, and FIG. 7 shows the amount of water produced for 4 days after the start of water flow. In the comparative example, although the operation was performed with the LV suppressed at the initial stage of water flow, leakage of fine flocs was observed in the treated water, and the turbidity was high. In order to reduce the load on the sand filtration in the subsequent stage, it was necessary to dispose of water for 3 hours from the start of water flow in order to reduce the treated water turbidity to less than 2 degrees. On the other hand, in the examples, although the treated water turbidity tended to increase slightly immediately after the start of water flow, the maximum was about 1 degree, and the rated LV 2.5 m / was not performed even if the water disposal process was not performed. Water can be passed through h. Comparing the amount of water produced for 4 days after the completion of water filling, as shown in FIG. 7, in the examples, the amount of water produced increased by about 44% as compared with the comparative example.
このように、実施例の方法により、比較例と比較して、スラッジブランケット型凝集沈澱装置の早期立上げが可能となり、運転管理が大幅に簡易化され、水回収率が向上した。 As described above, the method of the example enables the early start-up of the sludge blanket type coagulation sedimentation device as compared with the comparative example, the operation management is greatly simplified, and the water recovery rate is improved.
１，３，５ 凝集沈澱装置、１０ 槽、１２ 脈動発生装置、１４ 凝集沈澱室、１６ 濃縮室、１８ 仕切り板、２０ 真空塔、２２，５４ 原水導入管、２４，２６ 汚泥排出管、２８ 処理水排出管、３０ 原水分配管、３２ 給水ダクト、３４ スラッジブランケット層、３６ 撹拌ゾーン、４０ 傾斜装置、４２ 阻流板、４４ 水位計、４６ 真空ポンプ、４８ バキュームブレーカ、５０ 急速撹拌槽、５２ サイフォン装置、５６ ダンパー弁、５８ 回転弁。 1,3,5 Coagulation sedimentation device, 10 tanks, 12 pulsation generator, 14 coagulation sedimentation chamber, 16 concentration chamber, 18 partition plate, 20 vacuum tower, 22,54 raw water introduction pipe, 24,26 sludge discharge pipe, 28 treatment Water discharge pipe, 30 raw moisture pipe, 32 water supply duct, 34 sludge blanket layer, 36 stirring zone, 40 tilting device, 42 blocking plate, 44 water level gauge, 46 vacuum pump, 48 vacuum breaker, 50 rapid stirring tank, 52 siphon Equipment, 56 damper valve, 58 rotary valve.
Claims (3)
前記槽内が空の状態から立上げる際に、
凝集剤が添加された原水を前記槽内に満たす水張り工程を含む工程を行い、
前記水張り工程において、前記槽内に汚泥を添加する汚泥添加工程を導入し、
前記汚泥添加工程後に、前記原水の前記槽への供給を停止し、前記槽内に満たした水を沈静する沈静工程を行うことを特徴とするスラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法。 A method for setting up a sludge blanket type coagulation sedimentation device that divides the tank into a coagulation sedimentation chamber for floc coagulation and precipitation and a concentration chamber for flock storage, concentration and discharge by a partition plate whose upper end is located below the water surface. And
When starting up from an empty state in the tank
A step including a water filling step of filling the tank with raw water to which a coagulant is added is performed.
In the water filling step, a sludge addition step of adding sludge into the tank is introduced .
A method for starting up a sludge blanket type coagulation sedimentation apparatus , which comprises stopping the supply of the raw water to the tank after the sludge addition step and performing a calming step of calming the water filled in the tank .
前記汚泥添加工程において、前記凝集沈澱室における汚泥濃度が５０ｍｇ／Ｌ以上となるように前記汚泥を添加することを特徴とするスラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法。 The method for starting up the sludge blanket type coagulation sedimentation device according to claim 1 .
A method for setting up a sludge blanket type coagulation sedimentation apparatus, which comprises adding the sludge so that the sludge concentration in the coagulation sedimentation chamber becomes 50 mg / L or more in the sludge addition step.
前記汚泥添加工程において、前記濃縮室における汚泥濃度が所定の範囲となるように、別の凝集沈澱装置の濃縮室から自動で汚泥を移送することを特徴とするスラッジブランケット型凝集沈澱装置の立上げ方法。 The method for starting up the sludge blanket type coagulation sedimentation device according to claim 1 or 2 .
In the sludge addition step, a sludge blanket type coagulation and sedimentation apparatus is started up, which comprises automatically transferring sludge from a concentration chamber of another coagulation and sedimentation apparatus so that the sludge concentration in the concentration chamber is within a predetermined range. Method.
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