特許 6881519 水処理装置および水処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6881519

(24)【登録日】2021年5月10日

(45)【発行日】2021年6月2日

(54)【発明の名称】水処理装置および水処理方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/52 20060101AFI20210524BHJP

   C02F 1/24 20060101ALI20210524BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/52 Z

   C02F1/24 A

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2019-146365(P2019-146365)

(22)【出願日】2019年8月8日

(65)【公開番号】特開2021-23908(P2021-23908A)

(43)【公開日】2021年2月22日

【審査請求日】2020年3月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001063

【氏名又は名称】栗田工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100192773

【弁理士】

【氏名又は名称】土屋 亮

(74)【代理人】

【識別番号】100178847

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 映美

(72)【発明者】

【氏名】河原林 直也

【審査官】 高橋 成典

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−０２８６６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１９６２０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００５−２７０７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２６３８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２５３９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１７４２０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １／５２ − １／５６

１／２４

１／４０

Ｂ０１Ｄ ２１／００ − ２１／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理水に凝集剤を添加し、凝集物を分離して処理水を得る水処理装置であって、
被処理水が導入される凝集反応槽と、凝集剤を供給する凝集剤供給部と、凝集物を処理水の上層に浮上させて固液分離する加圧分離式の浮上分離槽と、前記凝集剤供給部からの凝集剤を、添加量調節して前記凝集反応槽に添加する凝集剤添加量調節装置と、を備え、
前記凝集剤添加量調節装置は、前記浮上分離槽内の処理水の濁度を検出する検出手段と、前記検出手段の検出値に基づいて、前記被処理水への前記凝集剤の添加量を調節する調節手段と、を備え、
前記検出手段は、前記処理水中の微小コロイド粒子にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、前記微小コロイド粒子による散乱光を受光する散乱光受光部と、を備える凝集モニタリング装置であり、
前記検出手段の検出部が、前記浮上分離槽内に設置され、
前記検出手段の検出部が、前記浮上分離槽の内底面から前記処理水の深さの１／３の高さ以内に設置されたことを特徴とする水処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の水処理装置を用い、被処理水に凝集剤を添加し、凝集物を分離して処理水を得る水処理方法であって、
前記凝集反応槽にて、被処理水に凝集剤を供給して凝集物を生成する工程と、
前記浮上分離槽内にて、前記凝集物を処理水の上層に浮上させて固液分離する工程と、
前記浮上分離槽内にて、前記処理水の濁度を検出する工程と、
前記濁度の検出値に基づいて、前記被処理水への前記凝集剤の添加量を調節する工程と、を含み、
前記処理水の濁度を検出する工程において、前記処理水中の微小コロイド粒子にレーザ光を照射して、前記微小コロイド粒子による散乱光を受光することにより、前記微粒子コロイド粒子数を測定し、
前記処理水の濁度を、前記浮上分離槽の内底面から前記処理水の深さの１／３の高さ以内で検出することを特徴とする水処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水処理装置および水処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

省スペース型凝集加圧浮上装置は、上部開放型の凝集反応槽がなく、凝集剤をインライン薬注により反応させる。そのため、省スペース型凝集加圧浮上装置には、フロック間の濁度を測定するための最適な凝集センサのプローブ（検出部）を設置する最適な場所がない。そこで、従来、処理水槽に光学式の濁度計を設置して、処理水の濁度を測定し、その濁度に応じて、被処理水に対する無機凝集剤の薬注制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−２６３８５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の装置では、被処理水と処理水の滞留時間が、凝集槽と浮上分離槽と処理水槽とを合わせて１時間以上と長い。そのため、処理水槽にて測定した処理水の濁度に応じて、被処理水に対する無機凝集剤の薬注制御を行った場合、その薬注制御の結果を検知できるまでの遅れ時間も１時間以上となる。従って、特許文献１に記載の装置では、応答性がよい自動薬注制御を行うことが難しかった。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、応答性がよい自動薬注制御を行うことができる水処理装置および水処理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

［１］被処理水に凝集剤を添加し、凝集物を分離して処理水を得る水処理装置であって、被処理水が導入される凝集反応槽と、凝集剤を供給する凝集剤供給部と、凝集物を処理水の上層に浮上させて固液分離する加圧分離式の浮上分離槽と、前記凝集剤供給部からの凝集剤を、添加量調節して前記凝集反応槽に添加する凝集剤添加量調節装置と、を備え、前記凝集剤添加量調節装置は、前記浮上分離槽内の処理水の濁度を検出する検出手段と、前記検出手段の検出値に基づいて、前記被処理水への前記凝集剤の添加量を調節する調節手段と、を備え、前記検出手段は、前記処理水中の微小コロイド粒子にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、前記微小コロイド粒子による散乱光を受光する散乱光受光部と、を備える凝集モニタリング装置であり、前記検出手段の検出部が、前記浮上分離槽内に設置され、前記検出手段の検出部が、前記浮上分離槽の内底面から前記処理水の深さの１／３の高さ以内に設置された水処理装置。
［２］［１］に記載の水処理装置を用い、被処理水に凝集剤を添加し、凝集物を分離して処理水を得る水処理方法であって、前記凝集反応槽にて、被処理水に凝集剤を供給して凝集物を生成する工程と、前記浮上分離槽内にて、前記凝集物を処理水の上層に浮上させて固液分離する工程と、前記浮上分離槽内にて、前記処理水の濁度を検出する工程と、前記濁度の検出値に基づいて、前記被処理水への前記凝集剤の添加量を調節する工程と、を含み、前記処理水の濁度を検出する工程において、前記処理水中の微小コロイド粒子にレーザ光を照射して、前記微小コロイド粒子による散乱光を受光することにより、前記微粒子コロイド粒子数を測定し、前記処理水の濁度を、前記浮上分離槽の内底面から前記処理水の深さの１／３の高さ以内で検出する水処理方法。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、応答性がよい自動薬注制御を行うことができる水処理装置および水処理方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る水処理装置を示す模式図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る水処理装置で用いられる凝集モニタリング装置の概略構成を示す構成図である。

【図3】図２に示す凝集モニタリング装置のレーザ光照射部と散乱光受光部の構成を示す拡大図である。

【図4】図２に示す凝集モニタリング装置の遮蔽部材の構成を示す拡大図である。

【図5】実験例１において、浮上分離槽内の処理水についてＣＦＤ解析を行った結果を示す図である。

【図6】実験例１において、浮上分離槽内の処理水についてＣＦＤ解析を行った結果を示す図である。

【図7】図１に示す水処理装置の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の水処理装置および水処理方法の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。

【0010】

［水処理装置］
図１は、本発明の一実施形態に係る水処理装置を示す模式図である。
図１に示すように、本実施形態の水処理装置１は、凝集反応槽１０と、凝集剤供給部２０と、浮上分離槽３０と、凝集剤添加量調節装置４０と、を備える。また、本実施形態の水処理装置１は、処理水槽５０と、加圧水製造ユニット６０と、制御盤７０と、を備えていてもよい。

【0011】

凝集反応槽１０は、原水導入口１１から導入された原水（被処理水）に含まれる懸濁物質を凝集するためのものである。凝集反応槽１０は、逆浸透膜１２を介して仕切られた複数の空間（図１では３つの空間）を有する多段反応槽１３と、混合室１４と、を備える。

【0012】

原水としては、水道水、井戸水、工業用水等が挙げられる。

【0013】

多段反応槽１３は、原水導入口１１から導入された被処理水に凝集剤を供給するとともに、被処理水に液体苛性ソーダ等のアルカリ剤を添加して、被処理水のｐＨを調整するためのものである。

【0014】

混合室１４は、多段反応槽１３にて凝集剤を添加した被処理水に、ポリマー溶解液を混合するためのものである。多段反応槽１３を経て、混合室１４に導入された被処理水には、ポリマー溶解液供給部９０から、ポリマー溶解液が供給される。また、混合室１４は、導入管８３と電磁バルブ８４を介して、加圧水製造ユニット６０と接続されている。

【0015】

凝集剤供給部２０は、多段反応槽１３に導入された被処理水に凝集剤を供給するためのものである。凝集剤供給部２０は、信号線８１を介して凝集剤添加量調節装置４０と接続されている。

【0016】

浮上分離槽３０は、凝集剤によって凝集された凝集物を処理水の上層に浮上させて、凝集物と処理水とを固液分離させるためのものである。
浮上分離槽３０は、混合室１２内にて、凝集剤を添加した被処理水とポリマー溶解液を混合して得られた凝集物と処理水（凝集処理を行った後の水）を導入する処理水導入口３１を有する。

【0017】

凝集剤添加量調節装置４０は、凝集剤供給部２０からの凝集剤を、添加量調節して凝集反応槽１０に添加するためのものである。

【0018】

凝集剤添加量調節装置４０は、浮上分離槽３０内の処理水の濁度（処理水中の微小コロイド粒子の凝集状態）を検出する検出手段４１と、検出手段４１の検出値に基づいて、混合室１２内の被処理水への凝集剤の添加量を調節する調節手段４３と、を備える。
検出手段４１の検出部４２は、浮上分離槽３０内に設置されている。また、検出部４２は、信号線８２を介して凝集剤添加量調節装置４０と接続されている。

【0019】

検出手段４１の検出部４２は、浮上分離槽３０の内底面３０ａから、浮上分離槽３０の内の処理水の深さの１／３の高さ以内に設置されていることが好ましい。

【0020】

検出手段４１としては、透過光式のものであれば特に限定されないが、例えば、処理水にレーザ光を照射し、処理水に含まれる粒子による散乱光を受光して、処理水の濁度を検出する方式のものが好ましい。

【0021】

検出手段４１としては、例えば、下記のような凝集モニタリング装置が用いられる。
図２は、本実施形態で用いられる凝集モニタリング装置の概略構成を示す構成図である。図３は、図２に示す凝集モニタリング装置のレーザ光照射部と散乱光受光部の構成を示す拡大図である。図４は、図２に示す凝集モニタリング装置の遮蔽部材の構成を示す拡大図である。

【0022】

図２に示すように、凝集モニタリング装置１００は、レーザ発振器１０１と、第１の光ファイバ１０２と、レーザ光照射部１０３と、散乱光受光部１０４と、第２の光ファイバ１０５と、光電変換回路１０６と、検波回路１０７と、最低値検出回路１０８と、を備える。
また、図２において、符号１２０は、処理水１２１が貯えられる浮上分離槽であり、図１に示す浮上分離槽３０に相当する。浮上分離槽１２０内の処理水１２１中には、遮蔽部材１２２の底部に配設されたレーザ光照射部１０３と散乱光受光部１０４が投入されている。遮蔽部材１２２は、上方からの自然光がレーザ光照射部１０３と散乱光受光部１０４間の測定領域１２３に到るのを遮蔽している。

【0023】

すなわち、遮蔽部材１２２は、図４に示すように、底面が下方に突出し、突出した両側面に溝部１２４が形成された五角柱である。溝部１２４には、第１の光ファイバ１０２と第２の光ファイバ１０５とが固定されている。第１の光ファイバ１０２の一端であるレーザ光照射部１０３と第２の光ファイバ１０５の一端である散乱光受光部１０４が、図３中、左右対称（線対称）に配設されている。さらに、第１の光ファイバ１０２のレーザ光照射部１０３と第２の光ファイバ１０５の散乱光受光部１０４の中心線は、互いに９０度で交差していることが好ましい。

【0024】

また、一般にレーザ発振器１０１から発振されるレーザ光の強度は、自然光と区別するために変調することが好ましい。光電変換回路１０６で受光した散乱光強度を元の電気信号に戻すためには、レーザ発振器１０１から発振されるレーザ光の強度は、７０ｋＨｚ〜１５０ｋＨｚ程度の変調が好ましい。そこで、本実施形態の構成において、レーザ発振器１０１はファンクションゼネレータ１１１とレーザダイオード１１２とからなり、ファンクションゼネレータ１１１から発生する所定周波数、例えば、９５ｋＨｚの電気信号で振幅変調（ＡＭ）したレーザ光をレーザダイオード１１２から第１の光ファイバ１０２の一端に出射している。このレーザ光は第１の光ファイバ１０２を介してレーザ光照射部１０３となっている光ファイバ１０２の他の一端から被処理水中に出射している。なお、レーザ発振器１０１は、ファンクションゼネレータ１１１とレーザダイオード１１２とからなるものに限定されず、例えば、発光ダイオード等を用いることも可能である。

【0025】

処理水１２１中には、微小コロイド粒子（未凝集のコロイド粒子）が存在している。レーザ光照射部１０３から処理水１２１中の微小コロイド粒子に照射されたレーザ光は、散乱して散乱光となり、散乱光受光部１０４となっている第２の光ファイバ１０５の一端から第２の光ファイバ１０５に入射している。本実施形態において、微小コロイドの測定領域１２３は、レーザ光照射部１０３から出射されるレーザ光が照射する領域と、散乱光受光部１０４が散乱光を受光できる領域との重なり合った領域となっている。散乱光受光部１０４は、測定領域１２３から９０度（第２の光ファイバ１０５の中心線）方向に散乱した散乱光を受光している。

【0026】

光電変換回路１０６は、フォトデテクター１６１、バンドパスフィルタ１６２および増幅器１６３とからなる。
フォトデテクター１６１は、第２の光ファイバ１０５の他の一端に接続され、第２の光ファイバ１０５に入射した散乱光の光信号を電気信号に変換する。
バンドパスフィルタ１６２は、自然光と区別するために、フォトデテクター１６１で光信号を変換した電気信号から変調周波数成分の信号を取り出す。
増幅器１６３は、バンドパスフィルタ１６２で取り出した変調周波数成分の信号を増幅して、検波回路１０７に出力する。

【0027】

なお、光電変換回路１０６は、光信号を電気信号に変換するものであれば上記構成のものに限定されない。光電変換回路１０６としては、例えば、フォトデテクターの代わりにフォトダイオードを用いてもよいし、バンドパスフィルタの代わりに低域フィルタを用いてもよい。

【0028】

変調周波数成分の信号は、散乱光強度の変化を測定するために、検波回路１０７にてＡＭ検波を行い、その検波後の信号を最低値検出回路１０８に出力する。なお、検波回路１０７によって出力された信号は、低域フィルタを通過する信号と同等の信号処理が施される。従って、バンドパスフィルタ１６２のカットオフ周波数を適当に選択することによって、検波回路１０７は、このカットオフ周波数の変動を取り除いた直流分の出力波形の信号として検出し、最低値検出回路１０８に出力することができる。このように、フォトデテクター１６１で検出された光信号のうち、バンドパスフィルタ１６２で変調周波数成分を取り出し、増幅器１６３で増幅した後の光信号は、ＡＭ検波を行うことで、微小コロイド粒子の散乱に伴う光強度の変化を信号強度の変化として測定できる。

【0029】

最低値検出回路１０８は、検波回路１０７から入力する直流分の信号から最低値の信号強度を検出している。この最低値の検出とは、増幅器１６３から出力される信号波形で説明すると、波形のくびれ部分を測定することである。くびれ部分以外の部分は、凝集されたコロイド粒子および未凝集の微小コロイドが測定領域１２３に存在している時を示す。くびれ部分は、凝集されたコロイド粒子が、測定領域から出ていった時を示す。従って、最低値検出回路１０８が信号強度の最低値を検出することにより、微小コロイド粒子（未凝集のコロイド粒子）のみが存在する時の散乱光強度、すなわち微小コロイド粒子数を測定することが可能となる。そして、この最低値の減少は、測定領域での微小コロイド粒子が減少することを示す。また、最低値の増大は、微小コロイド粒子が増大することを示す。

【0030】

また、凝集モニタリング装置１００では、特別な測定部を別途設ける必要がなく、遮蔽部材１２２に取り付けたレーザ光照射部１０３と散乱光受光部１０４を浮上分離槽１２０に投入して散乱光を測定することができる。そのため、凝集モニタリング装置１００は、簡易な装置構成とすることができる。さらに、凝集モニタリング装置１００は、装置構成が簡易で軽量、小型化が図られるため、投げ込み式のモニタリング装置にすることも可能である。

【0031】

処理水槽５０は、浮上分離槽３０内で固液分離して得られた処理水を回収するためものである。

【0032】

加圧水製造ユニット６０は、混合室１２内に供給する加圧水を製造するためのものである。加圧水製造ユニット６０にて製造された加圧水を混合室１２内に供給することにより、混合室１２内にて被処理水と凝集剤を混合する。

【0033】

制御盤７０は、水処理装置１を構成する各部（装置）に供給する電力を制御するためのものである。

【0034】

本実施形態の水処理装置１は、凝集剤添加量調節装置４０が、浮上分離槽３０内の処理水の濁度を検出する検出手段４１の検出値に基づいて、被処理水への凝集剤の添加量を調節する調節手段４３と、を備え、検出手段４１の検出部４２が、浮上分離槽３０内に設置されている。そのため、本実施形態の水処理装置１によれば、浮上分離槽３０内の処理水の濁度を検出値に基づいて、調節手段４３により、被処理水への凝集剤の添加量を調節する。従って、凝集剤添加量調節装置４０によって、凝集剤の添加量の制御を行った結果を検知できるまでの遅れ時間を短縮することができる。よって、応答性がよい自動薬注制御を行うことができる。また、凝集剤の添加量を削減することができる。

【0035】

また、検出手段４１の検出部４２を、浮上分離槽３０の内底面３０ａから、浮上分離槽３０の内の処理水の深さの１／３の高さ以内に設置すれば、処理水内のマイクロエアが抜けており、凝集物間の濁度をより正確に計測できる。

【0036】

［水処理方法］
本実施形態の水処理方法は、本実施形態の水処理装置を用い、被処理水に凝集剤を添加し、凝集物を分離して処理水を得る水処理方法であって、凝集反応槽１０にて、被処理水に凝集剤を供給して凝集物を生成する工程と、浮上分離槽３０内にて、凝集物を処理水の上層に浮上させて固液分離する工程と、浮上分離槽３０内にて、処理水の濁度を検出する工程と、浮上分離槽３０内の処理水の濁度の検出値に基づいて、被処理水への凝集剤の添加量を調節する工程と、を含む。

【0037】

図１〜図４を参照して、本実施形態の水処理方法を説明する。
凝集反応槽１０の多段反応槽１３に供給された被処理水に凝集剤を供給する（凝集剤供給工程）。

【0038】

多段反応槽１３にて被処理水に凝集剤が添加された後、混合室１４内に導入された被処理水に、ポリマー溶解液供給部９０から、ポリマー溶解液を供給する。この状態で、混合室１４内に、導入管８３と電磁バルブ８４を介して、加圧水製造ユニット６０にて製造された加圧水を供給し、混合室１４内にて、凝集剤が添加された被処理水とポリマー溶解液とを混合する。これにより、混合室１４内にて、被処理水に含まれる懸濁物質を凝集させて、凝集物を生成する（凝集物生成工程）。

【0039】

浮上分離槽３０内に、混合室１４内にて得られた凝集物と処理水を導入し、浮上分離槽３０内にて、凝集物を処理水の上層に浮上させて、凝集物と処理水を固液分離する（固液分離工程）。

【0040】

固液分離工程を行いながら、浮上分離槽３０内に設置された検出手段４１の検出部４２により、処理水の濁度（処理水中の微小コロイド粒子の凝集状態）を検出する（検出工程）。
処理水の濁度を検出方法としては、例えば、処理水にレーザ光を照射し、処理水に含まれる粒子による散乱光を受光して、処理水の濁度を検出する方法が好ましい。

【0041】

検出工程としては、例えば、図２に示すような凝集モニタリング装置を用いる方法が挙げられる。
具体的に、凝集モニタリング装置１００を用いた凝集状態の測定原理は以下のようなものである。
浮上分離槽１２０内では、処理水１２１の攪拌によって凝集処理が促進している。この攪拌に伴って測定領域１２３に微小コロイド粒子が流入出するときに、微小コロイド粒子による散乱光の変動が生じる。散乱光の変動の周期は、測定領域１２３を粒子と見なして、微小コロイド粒子との間に生じる衝突回数を想定することにより概算することができる。すなわち、測定領域１２３を直径Ｒの球体、微小コロイド粒子を直径ｒの球体と想定して、それぞれ近似すると、この場合の衝突断面積Ｑ０は、下記の式（１）で表される。
Ｑ０＝π（Ｒ＋ｒ）^２ （１）

【0042】

また、微小コロイド粒子密度をＮ、測定領域１２３に対する粒子の相対速度をｖとすると、単位時間当たりに微小コロイド粒子が測定領域１２３に流入する回数νは、下記の式（２）で表される。
ν＝ＮＱ０ｖ （２）

【0043】

同じく、微小コロイド粒子が測定領域１２３から出て行く時にも同様の変動が生じるので、散乱光強度を微分した値の周期は、この回数の２倍の値となる。そして、散乱光強度は微小コロイド粒子の粒径のｎ乗に比例すると仮定し、多重散乱を無視すると、微小コロイド粒子１個の流出入に伴う散乱光強度の変動Ａは、下記の式（３）で表される。
Ａ＝Ａ０ｒ^ｎ （３）
なお、Ａ０は測定系に依存する定数であり、標準試料を用いて校正される。

【0044】

ここで、凝集前の微小コロイド粒子は、直径ｒが小さく、粒子密度Ｎが大きいため、微小コロイド粒子による散乱光の微小な変動が短い周期で生じる。そこで、検波回路１０７で変調周波数成分の検波を行うことにより、上述したように出力波形は低域フィルタを通過する場合と等価な信号処理が施される。そのため、バンドパスフィルタ１６２のカットオフ周波数を適当に選ぶことにより、この変動を取り除いた直流分の信号として、検出することができる。

【0045】

一方、凝集したコロイド（凝集コロイド）では、測定領域１２３に流出入する際の散乱光の変動が大きく、かつ散乱光の変動の平均周期が長くなる。従って、凝集コロイドの密度と測定領域体積との積が１より小さい時には、検波後の出力波形の最低値が未凝集のコロイド（未凝集コロイド）の散乱光に対応していることになる。そこで、検波回路１０７の後段に最低値検出回路１０８を接続させることによって、処理水１２１中の凝集コロイドによる散乱光と未凝集コロイドによる散乱光とを区別する。これにより、未凝集コロイドによる散乱光のみを取り出して、コロイドの凝集状態を検出することが可能となり、適切にコロイドの凝集状態を把握できる。

【0046】

また、処理水の濁度を、浮上分離槽３０の内底面３０ａから、浮上分離槽３０の内の処理水の深さの１／３の高さ以内に設置された検出部４２で検出することが好ましい。

【0047】

また、浮上分離槽３０内の処理水の濁度の検出値に基づいて、調節手段４３により、混合室１４内の被処理水への凝集剤の添加量を調節する（凝集剤添加量調節工程）。

【0048】

本実施形態の水処理方法は、浮上分離槽３０内に設置された検出手段４１の検出部４２により、処理水の濁度を検出する検出工程と、浮上分離槽３０内の処理水の濁度の検出値に基づいて、調節手段４３により、混合室１４内の被処理水への凝集剤の添加量を調節する凝集剤添加量調節工程と、を含む。そのため、本実施形態の水処理方法によれば、浮上分離槽３０内の処理水の濁度を検出値に基づいて、凝集剤添加量調節工程により、被処理水への凝集剤の添加量を調節する。従って、凝集剤添加量調節工程によって、凝集剤の添加量の制御を行った結果を検知できるまでの遅れ時間を短縮することができる。よって、応答性がよい自動薬注制御を行うことができる。また、凝集剤の添加量を削減することができる。

【0049】

また、処理水の濁度を、浮上分離槽３０の内底面３０ａから、浮上分離槽３０の内の処理水の深さの１／３の高さ以内で検出すれば、処理水内のマイクロエアが抜けており、凝集物間の濁度をより正確に計測できる。

【実施例】

【0050】

以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0051】

［実験例１］
図１に示すような水処理装置１において、浮上分離槽３０内の処理水について数値流体力学（ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ｆｌｕｉｄ ｄｙｎａｍｉｃｓ、ＣＦＤ）解析を行った。
ＣＦＤ解析の方法は、Ａｎｓｙｓ社製のＣＦＤ解析ソフトＣＦＸ５．７を使用して解析条件の定義（流入・流出・壁面・流体）と計算実行を実施している。
結果を図５および図６に示す。
図５および図６の結果から、浮上分離槽３０の上部では、浮上した凝集物が表面を覆っているものの、その凝集物の下では、処理水の流速が大きく、マイクロエアが多く存在していることが確認された。一方、浮上分離槽３０の底部では、処理水の流速が小さく、マイクロエアが浮上により存在していないと推測された。

【0052】

［実験例２］
図７は、図１に示す水処理装置１の平面図である。
図７に示すように、浮上分離槽３０を平面視した場合に、（１）〜（９）の位置に検出手段４１の検出部４２を配置した。また、（１）〜（９）の位置において、浮上分離槽３０の内の処理水の深さ方向に沿って、下段、中段、上段にも検出部４２を配置した。下段の検出部４２は浮上分離槽３０の内底面３０ａから、浮上分離槽３０の内の処理水の深さの１／３の高さ以内の位置に配置した。中段の検出部４２は浮上分離槽３０の内底面３０ａから、浮上分離槽３０の内の処理水の深さの１／３の高さを超えて２／３の高さ以内の位置に配置した。上段の検出部４２は浮上分離槽３０の内底面３０ａから、浮上分離槽３０の内の処理水の深さの２／３を超えて３／３の高さ以内の位置に配置した。
それぞれに位置に配置された検出部４２により、浮上分離槽３０の内の処理水の濁度を検出した。
被処理水として、ＭＨ２０Ｑ鉱物油製造工場排水を用いた場合の処理水の濁度の検出結果を表１に示す。また、被処理水として、ＭＨ０５Ｑ産業廃棄物工場排水を用いた場合の処理水の濁度の検出結果を表２に示す。

【0053】

【表1】

【0054】

【表2】

【0055】

表１および表２の結果から、浮上分離槽３０の下段であれば、マイクロエアが抜けており、凝集物間の濁度を正常に計測できる位置であると判断した。

【0056】

［実施例］
図１に示すような水処理装置を用いて、下記の条件で水処理を行った。
対象排水：化学品製造排水（生物処理前）
データ採取期間：１ヶ月間
処理水ＳＳ目標値：３０（ｍｇ／Ｌ）以下
結果を表３に示す。

【0057】

［比較例］
処理水槽内に検出手段の検出部を配置したこと以外は、図１に示すような水処理装置と同様の装置を用いて、下記の条件で水処理を行った。
対象排水：化学品製造排水（生物処理前）
データ採取期間：１ヶ月間
処理水ＳＳ目標値：３０（ｍｇ／Ｌ）以下
結果を表３に示す。

【0058】

【表3】

【0059】

表３の結果から、実施例では、比較例よりも無機凝集剤の添加量を約２０％低減できることが確認された。

【符号の説明】

【0060】

１ 水処理装置
１０ 凝集反応槽
２０ 凝集剤供給部
３０ 浮上分離槽
４０ 凝集剤添加量調節装置
４１ 検出手段
４２ 検出部
４３ 調節手段
５０ 処理水槽

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】