JPH04108595A - 排水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工場から排出される排水の処理装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

工場からの排水を一般の河川に放流する際、それに先立
って排水を処理しておき、河川に悪影響を及ぼさないよ
うにする。上記排水処理に際しては、主として前処理に
おいて第４図に示す凝集沈澱式の排水処理装置（１）を
用い、又、主として後処理において第５図に示す生物処
理式の排水処理装置（２）を用いる。上記凝集沈澱式排
水処理装置（１）は、第１原水槽（３）とｐＨ調整槽（
４）と反応槽（５）と凝集槽（６）と沈澱槽（７）とを
具備し、無機系有害物を除去する。第１原水槽（３）は
、工場から排出された未処理でリン（以下、Ｐと記し、
他の元素についても主に元素記号を用いる。）を含む原
水（８）を溜める。ｐ）ｌ！ＩＩ整槽（４）は、原水（
８）のｐＨを測定し、アルカリ性排水を含んでいれば、
それが酸性になって正リン酸（ＬＰＯ，）を生成するま
で塩酸を注入する。

即ち、原水（８）がアルカリ性で、例えば苛性ソーダ（
ＮａＯＨ）を含んでいると、Ｐは結合力の強いＮａと結
合して　ＮａＨｚＰＯａやＮａ３ＰＯ４やＮａ３ＰＯ４
を生成する。そうすると、これらは消石灰（水酸化カル
シウムＣａ（ＯＲ）ｚ　）と反応しないため、沈澱が住
しな（て処理困難になる。そのため、ｐＨｔｌｉ整槽（
４）にて原水（８）を酸性にして正リン酸を生成してお
く０反応槽（５）は、ｐＨ調整槽（４）を経て正リン酸
を含む原水（８）に消石灰を投入し、ＸＢ、ＰＯ，＋Ｙ
Ｃａ（ＯＲ）　２　＋Ｃａｙ（ＰＯ４）ｘ　↓の反応式
にてリン酸カルシウムを沈澱させる。凝集槽（６）は高
分子凝集剤を有し、反応槽（５）において沈澱した微粒
子のリン酸カルシウムを更に凝集させて粒子を大きくす
る。沈澱槽（７）は、粒子の大きくなったリン酸カルシ
ウムを沈澱させてＰを分別する。

上記排水処理装置（１）はＰを含む未処理の原水（８）
からＰを分別・除去すると共に、ＨＦ　＋　Ｃａ（ＯＨ
）　２→Ｃａｂ、の反応式にてフッ素や更に他の無機系
有害物を殆ど除去する。

次に、生物処理式排水処理袋Ｗ（２）は、第２原水槽（
９）と調整槽（１０）と曝気槽（１１）と沈澱槽（１２
）と汚泥槽（１３）と濾過水槽（１４）とを具備し、Ｎ
、　ＢＯＤ　、　ＣＯＤ等の有機系有害物を除去する。

上記第２原水槽（９）は、排水処理装置（１）において
無機系有害物を除去してＮ等の有機系有害物を含む原水
（１５）を溜める。調整槽（１０）は、原水（１５）の
ｐｔｔを測定してそれが中性になるまで酸性又はアルカ
リ性溶液が注入され、後述する微生物の繁殖を妨げない
ようにすると共に、微生物を繁殖させる栄養剤を入れる
。曝気槽（１１）は好気性菌（硝化菌）と嫌気性菌（脱
窒菌）の２種類の微生物（Ｂａ）を有し、空気を吹き込
む（Ｑｌ気）ことによって酸素が過剰になると、好気性
菌が活性になり、ＮＨ３＋３（０）→ＨＮＯ，の反応式
にてアンモニアより硝酸が生成する０次に、曝気を停止
することによって酸素が少なくなると、嫌気性菌が活性
になり、ＨＮＯ３→１／２Ｎｚ　＋３／２０ｇの反応式
にて窒素ガスが生成し、上記曝気と停止を繰返すことに
よりアンモニアから窒素ガスが生成していく。

ここで、微生物（Ｂａ）は、ＢＯＤとＮとＰが所定の比
（１００：　５　：　１）で入ってくると、それらを栄
養源として繁殖する。そのため、上述したように、調整
槽（１０）にＢＯＤ源としてのアルコール、及びＰを入
れておくと、原水（１５）中のＮとで微生物（Ｂａ）が
繁殖してＮを上記の如く処理し、同時にＢＯＤとＰは微
生物（Ｂａ）の体内に取り込まれてその組織となる。

沈澱槽（１２）は、原水（１５）の処理を終えて繁殖し
た微生物（Ｂａ）が曝気槽（１１）から移され、微生物
（Ｂａ）を沈澱させると共に、その上澄み液が原水（１
５）の処理水（１５ａ）となる。汚泥槽（１３）と濾過
水槽（１４）は、沈澱槽（１２）において分離した汚泥
状微生物（Ｂａ）と上澄みの処理水（１５ａ）とをそれ
ぞれ別々に取り込み、汚泥状微生物（Ｂａ）は曝気槽（
１１）に回収する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した排水処理装置において前処理の凝集
沈澱式排水処理装置（１）によれば、Ｐを含む原水（８
）のｐＨをｐＨ調整槽（４）にて測定し、塩酸を注入す
ることにより原水（８）を酸性にして正リン酸を生成し
、Ｐを消石灰で処理できるようにしている。一方、原水
（８）はＰの他、フン酸等を含んでおり、フッ酸に対し
ては原水（８）を中性に下げれば処理できる。ところが
、原水（８）に塩酸を注入する際、Ｐの濃度は不均一で
、ｐＨ値もバラつく、そこで、完全に処理するために安
全を見込んで小さいｐｆ４値に合わせて塩酸を注入する
と、フッ酸が多く、Ｐが少ない場合、塩酸の注入量が過
剰になり易い、そうすると、塩酸の処理量に伴って反応
槽（５）において消石灰の投入量が増加すると共に、リ
ン酸カルシウムの沈澱量もふえて汚泥が増加し、コスト
増を招く。

又、後処理の生物処理式排水処理装置（２）によれば、
微生物（Ｂａ）に対しフッ素や重金属等の他、過酸化水
素や次亜塩素酸ソーダ等の酸化剤や還元剤も毒物となり
、微生物（Ｂａ）を死滅させる。そこで、フッ素や重金
属等は前処理の凝縮沈澱式排水処理袋Ｗ（１）において
除去処理されるが、酸化剤や還元剤は前処理ではフッ素
やリン酸等に妨害され、又、ｐＨ値もバラついて除去処
理が困難である。そのため、後処理の排水処理装置（２
）に入り込んで微生物（Ｂａ）を死滅させるという不具
合があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前処理においてリンを含む未処理の原水を溜
める第１原水槽と、上記原水槽より原水の一部をサンプ
リングして塩酸を少量ずつ注入すると共に、塩酸注入量
に対するｐＨの変化量を自動測定してその変曲点を自動
検出する試験槽と、ｐＨ針を有し、上記第１原水槽から
供給された原水に塩酸を自動注入すると共に、上記変曲
点の最も酸性側にある変曲点のｐＨまで原水のｐＨを自
動的に調整して正リン酸を生成するｐＨ調整槽と、上記
ｐＨ１ｉ整槽から供給された正リン酸を含む原水に水酸
化カルシウムを投入してリン酸カルシウムを生成・沈澱
させる反応槽とを具備したことを特徴とし、又、後処理
において前処理待の有機系有害物を含む未処理の原水を
溜める第２の原水槽と、ｐＨ針及び酸化還元電位計を有
し、上記第２原水槽から供給された原水のｐＨ及び酸化
還元性を測定すると共に、微生物の活性を促進すべく原
水のｐＨ及び酸化還元性を中和する調整槽と、処理用微
生物を含み、上記調整槽から供給された原水を生物処理
する曝気槽と、上記曝気槽から供給された処理水と微生
物とを分別する沈澱槽とを具備したことを特徴とする。

〔作用〕

上記技術的手段によれば、前処理の凝集沈澱式排水処理
装置においてその試験槽にてＰを含む原水の一部をサン
プリングして塩酸注入量に対するｐＨの変化を自動測定
する。そうすると、原水においてＰの濃度が高い場合、
上記ｐＨは塩酸注入量に対しいくつかの変曲点を有する
特有の変化を示す。そのため、その変化の曲線を検出す
ると、その最も酸性側にある変曲点のｐＨをもってｐＨ
調整槽のｐＨを自動設定し、そのｐＨまで塩酸を原水に
自動注入して正リン酸を生成させる。又、後処理の生物
処理式排水処理装置においてＮを含む原水の酸化還元電
位を調整槽にて測定し、酸化性であれば、還元剤、又、
還元性であれば、酸化剤を原水に投入して中和し、微生
物に対する毒物を除去する。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図乃至第３図を参照して以下に説
明する。第１図及び第２図は本発明に係る排水処理装置
の内、主として前処理に用いられる凝集沈澱式排水処理
装置Ｆ　（１６）と、主として後処理に用いられる生物
処理式排水処理装置（１７）の各概略側断面図、第３図
は排水処理装置（１６）において測定される高濃度のＰ
を含む原水のｐＨ−塩酸注入量曲線を示すグラフである
。まず第１図において（１８）は第１原水槽、（１９）
は試験槽、（２０）はｐＨ調整槽、（２１）は第１反応
槽、（２２）は第１凝集槽、（２３）は第１沈澱槽、（
２４）は第２反応槽、（２５）は第２凝集槽、（２６）
は第２沈澱槽である。上記第１原水槽（１８）は、工場
から排出された未処理でＰを含む原水（８）を溜める。

試験槽（１９）は、第１原水槽（１８）より原水（８）
の一部をサンプリングして塩酸を少量ずつ注入する。そ
して、試験槽（１９）に付設した演算器（２７）とｐＨ
針（２８）により塩酸注入量に対する原水（８）のｐＨ
の変化量を自動測定してその変曲点を自動検出する。そ
こで、第３図に示すように、高濃度のＰを含む原水（８
）に特有の変曲点（Ａ）（Ｂ）（（２）（Ｄ）を検出す
ると、演算器（２７）にて最も酸性側にある変曲点（Ｄ
）のｐＨをもって次のｐＨ調整槽（２０）のｐｔｌを自
動設定する。

ｐＦｉ調整槽（２０）はｐＨ針（２９）を有し、第１原
水槽（１８）から供給された原水（８）に塩酸を自動注
入する。かつ、試験槽（１９）において設定されたｐＨ
まで原水（８）を自動的に調整して正リン酸を生成する
。そして、試験槽（１９）において高濃度のＰを含む原
水（８）に特有の変曲点を検出しない場合、原水（８）
を中性まで自動調整する。

第１反応槽（２）は、　ｐＨ調整槽（２０）から供給さ
れた正リン酸を含む原水（８）に消石灰を投入してリン
酸カルシウムを生成・沈澱させる。第１凝集槽（２２）
は高分子凝集剤を有し、第１反応槽（２１）において沈
澱した微粒子のリン酸カルシウムを更に凝集させて粒子
を大きくする。第１沈澱槽（２３）は、粒子の大きくな
ったリン酸カルシウムを沈澱させてＰを分別する。

第２反応槽（２４）はゲル状硫酸バンド（Ａ　／！　（
５０４））を中性にしてＡ　ｌ　（ＯＲ）　ｚを生成さ
せ、第１沈澱槽（２３）で沈澱せずに残留したリンイオ
ン（ＰＯａ−）やフッ素イオンＣＦ−）をＡｊ！（ＯＲ
）ｇに吸着させて生成・沈澱させる。第２凝集槽（２５
）は第１凝集槽（２２）と同様に高分子凝集剤を有し、
第２反応槽（２４）において沈澱した微粒子のＡｊ！（
ＯＲ）ｇを更に凝集させて粒子を大きくする。第２沈澱
槽（２６）は、粒子の大きくなったＡｊ！（ＯＨ）ｍを
沈澱させてＰを分別する。

上記排水処理装置（１６）は、Ｐを含む未処理の原水（
８）の一部をサンプリングして塩酸注入量に対するｐＨ
変化量を自動測定し、Ｐを含む原水（８）に特有の変曲
点を自動検出することによりｐＨ調整槽（２０）におけ
る９１１を自動設定しておく。

そして、その設定されたｐＨｔまで原水（８）を調整し
て正リン酸を生成すると共に、上記変曲点を検出しない
場合は中性まで調整し、以後は従来と同様に原水（８）
からＰを分別・除去すると共に、フッ素や更に他の無機
系有害物を殆ど除去する。

次に、第２図において（３０）は第２原水槽、（３１）
は調整槽、（３２）は第１曝気槽、（３３）は第２曝気
槽、（３４）は沈澱槽、（３５）は汚泥槽、（３６）は
濾過水槽、（３７）は濾過塔である。上記第２原水槽（
３０）は、排水処理装置（１６）において無機系有害物
を除去してＮ等の有機系有害物を含む原水（１５）を溜
める。調整槽（３１）はｐＨ系（３８）及び酸化還元電
位針（以下、ＯＲＰ計と称す、）（３９）を有し、第２
原水槽（３０）から供給された原水（１５）のｐＨ及び
酸化還元性を測定する。そこで、原水（１５）の９Ｂを
中和すると共に、酸化性であれば、還元剤を投入し、又
、還元性であれば、酸化剤を投入して中和し、微生物（
Ｂａ）の活性を促進して繁殖させると共に、その栄養剤
も入れる、第１、第２曝気槽（３２）　　（３３）は共
に好気性菌と嫌気性菌を有し、曝気と停止を各曝気槽毎
に交互に繰返すことによりアンモニアから窒素ガスを生
成する。

沈澱槽（３４）は、原水（１５）の処理を終えて繁殖し
た微生物（Ｂａ）が第１、第２曝気槽（３２）（３３）
から移され、微生物（Ｂａ）を沈澱させると共に、その
上澄み液が原水（１５）の処理水（１５ａ）となる、汚
泥槽（３５）と濾過水槽（３６）は、沈澱槽（３４）に
おいて分離した汚泥状微生物（Ｂａ）と上澄みの処理水
（１５ａ）とをそれぞれ別々に取り込む、そして、汚泥
状微生物（Ｂａ）は第１、第２曝気槽（３２）　　（３
３）に回収すると共に、処理水（１５ａ）は濾過塔（３
７）を這って放流する。

上記排水処理装置（１７）は調整槽（３１）において原
水（１５）のｐＨと共に酸化還元性を測定してそれぞれ
中和しておき、微生物（Ｂａ）の死滅を防止する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、前処理の凝集沈澱式排水処理装置にお
いてＰを含む原水に投入する消石灰の量が常に適切にな
って無駄な消費や汚泥の発生がなくなり、コスト低減化
を図ることができ、又、後処理の生物処理式排水処理装
置において原水の酸化還元性が中和されて微生物の繁殖
を促進する。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明に係る排水処理装置の各実施例
を示す各概略側断面図、第３図は第１図装置の試験槽に
おける塩酸注入量に対するＰを含む原水のｐＦｌ変化量
を示すグラフ、第４図と第５図は従来の排水処理装置の
各具体例を示す各概略側断面図である。 （８）　　（１５）・−・原水、　　（１８）−・第１
原水槽、（１９）・−試験槽、　　　　（２０）・−ｐ
Ｈ調整槽、（２１）−・反応槽、　　　　（３０）　−
・第２原水槽、（３１）−・調整槽、 （３３）−曝気槽、 （３４）−・−沈澱槽。 特 許 出 願 人 関西日本電気株式会社 一−：’＋　ｅ’ １ミニニー」

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）リンを含む未処理の原水を溜める第１原水槽と、
   上記原水槽より原水の一部をサンプリングして塩酸を少
   量ずつ注入すると共に、塩酸注入量に対するｐＨの変化
   量を自動測定してその変曲点を自動検出する試験槽と、
   ｐＨ計を有し、上記第１原水槽から供給された原水に塩
   酸を自動注入すると共に、上記変曲点の最も酸性側にあ
   る変曲点のｐＨまで原水のｐＨを自動的に調整して正リ
   ン酸を生成するｐＨ調整槽と、上記ｐＨ調整槽から供給
   された正リン酸を含む原水に水酸化カルシウムを投入し
   てリン酸カルシウムを生成・沈澱させる反応槽とを具備
   したことを特徴とする排水処理装置。
2. （２）請求項（１）記載の排水処理装置により無機系有
   害物が処理されて有機系有害物を含む未処理の原水を溜
   める第２原水槽と、ｐＨ計及び酸化還元電位計を有し、
   上記第２原水槽から供給された原水のｐＨ及び酸化還元
   性を測定すると共に、微生物の活性を促進すべく原水の
   ｐＨ及び酸化還元性を中和する調整槽と、処理用微生物
   を含み、上記調整槽から供給された原水を生物処理する
   曝気槽と、上記曝気槽から供給された処理水と微生物と
   を分別する沈澱槽とを具備したことを特徴とする排水処
   理装置。