特開 2023-75533 排水の処理方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023075533

(43)【公開日】2023-05-31

(54)【発明の名称】排水の処理方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 3/12 20230101AFI20230524BHJP

【ＦＩ】

C02F3/12 D

C02F3/12 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021188496

(22)【出願日】2021-11-19

(71)【出願人】

【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】100086911

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100144967

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 隆之

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 優

(72)【発明者】

【氏名】濱田 積

【テーマコード（参考）】

4D028

【Ｆターム（参考）】

4D028AC01

4D028BD12

4D028BD16

(57)【要約】

【課題】改質槽から反応槽に流入する流量を安定化させ、処理水質や排出汚泥性状を常に良好にすることができる排水の処理方法及び装置を提供することを課題とする。
【解決手段】原水を反応槽２に導入し、改質槽８からの消石灰添加返送汚泥と混合した後、凝集槽３で高分子凝集剤を添加して凝集処理する。凝集処理液を沈殿槽４に導入して汚泥を分離する。汚泥の一部を汚泥返送ライン７で改質槽８に導入する。汚泥返送ライン７のバルブ１２が閉のときには、給水ライン１４のバルブ１３を開とし、改質槽８に給水し、消石灰添加水を反応槽２に供給する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

排水にアルカリ剤添加返送汚泥を添加して反応させ、次いで凝集処理した後、固液分離処理して汚泥を処理水から分離し、
分離した汚泥の一部を返送汚泥とし、この返送汚泥を改質槽に導入して前記アルカリ剤を添加して前記排水に添加し、
汚泥の残部を引き抜き汚泥として排出する排水の処理方法において、
前記改質槽への汚泥返送が停止するか又は汚泥返送量が所定量以下となったときに該改質槽に給水ラインから給水することを特徴とする排水の処理方法。

【請求項2】

前記沈殿槽から前記改質槽への汚泥返送が停止状態のときに前記給水ラインによって前記改質槽に給水する、請求項１の排水の処理方法。

【請求項3】

前記改質槽への給水量は、前記汚泥引き抜きを停止しているときの汚泥の返送量と同量である、請求項２の排水の処理方法。

【請求項4】

前記水は工業用水である請求項１～３のいずれかの排水の処理方法。

【請求項5】

排水に改質槽からのアルカリ剤添加返送汚泥を添加する反応槽と、
該反応槽からの液に高分子凝集剤を添加する凝集槽と、
該凝集剤が添加された凝集処理液を固液分離する固液分離手段と、
該固液分離手段で分離された汚泥の一部にアルカリ剤を添加して前記アルカリ剤添加返送汚泥とする改質槽と
を備えてなる排水の処理装置において、
該改質槽に給水可能な給水ラインを設けたことを特徴とする排水の処理装置。

【請求項6】

前記固液分離手段で分離された汚泥を前記改質槽に返送するラインにバルブが設けられており、
該バルブが閉のときに前記給水ラインから前記改質槽に給水を行う給水制御手段を備えた、請求項５の排水の処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排水を凝集及び固液分離処理する排水の処理方法及び装置に係り、特に凝集汚泥の一部を反応槽に返送すると共に、この返送汚泥に消石灰等のアルカリ剤を添加するようにした排水の処理方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

排水を凝集及び固液分離処理して、濃縮性に富み、脱水性に優れた高濃度汚泥を得る方法として、アルカリ汚泥法等の高密度汚泥法（ＨＤＳ法：Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｓｌｕｄｇｅ）が知られている。アルカリ汚泥法では、凝集処理の後段の固液分離処理で分離されて返送される汚泥の一部に消石灰（Ｃａ（ＯＨ）_２）等のアルカリを添加する。

【0003】

図２は、従来の高密度凝集汚泥処理法の代表的な装置を示す系統図であり、原水は原水槽１にてｐＨ調整剤が添加されてｐＨ２．５～３．０程度に調整された後、反応槽２に導入され、後述の改質槽８から導入される改質汚泥と混合され、反応する。この反応液は、次いで凝集槽３に送給され、高分子凝集剤添加手段３ａにより高分子凝集剤が添加されて凝集処理された後、沈殿槽４で固液分離される。沈殿槽４の上澄水は処理水として系外へ排出される。沈殿槽４からポンプ５により引き抜かれた分離汚泥の一部は汚泥返送ライン７により改質槽８に返送され、残部は排出ライン６により系外へ排出される。

【0004】

改質槽８では、アルカリ剤添加手段としての消石灰添加手段９により供給される消石灰の溶解／分散液（消石灰の一部は溶解し、残部は分散している液）と返送汚泥とが混合される。この混合液（改質汚泥）は反応槽２に供給される。この反応槽２における反応は所定のｐＨ範囲（例えば６～１１、特に６～８）で行うのが好ましく、このようなｐＨ範囲となるように、反応槽２に設けられたｐＨ計２ａの検出ｐＨに基づいて改質槽８に供給される消石灰の量が調節される。

【0005】

汚泥排出ライン６及び汚泥返送ライン７にはそれぞれ開閉式のバルブ１１，１２が設けられている。バルブ１１を開、バルブ１２を閉とすることにより、ポンプ５からの汚泥の全量が系外に排出される。バルブ１２を開、バルブ１１を閉とすることにより、ポンプ５からの汚泥の全量が改質槽８に返送される。バルブ１１，１２の開閉を制御手段（図示略）によって切り替えることにより、改質槽８への汚泥返送量が制御される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平５－７８７９号公報

【特許文献2】特開２００３－７１４６９号公報

【特許文献3】特開２０１３－２０８５９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

図２に示す従来例において、バルブ１１を開とし、バルブ１２を閉とし、汚泥の全量を排出ライン６から系外に排出する場合、改質槽８への汚泥返送が無いため、改質槽８から反応槽２への改質汚泥（消石灰添加汚泥）の供給が減少するか又は停止し、反応槽２のｐＨが所定範囲よりも低くなる。その後、バルブ１２を開、バルブ１１を閉とし、改質槽８への汚泥返送を再開すると、改質槽８から高ｐＨの改質汚泥が多量に流入し、反応槽２のｐＨが急激に上昇する。そして、このような急激なｐＨ変動のために、汚泥の改質や凝集が不良となり、処理水質が悪化したり、排出ライン６からの排出汚泥の含水率が高くなったりするおそれがある。

【0008】

本発明は、改質槽から反応槽に流入するアルカリ剤添加液の流量を安定化させ、処理水質や排出汚泥性状を常に良好にすることができる排水の処理方法及び装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の排水の処理方法及び装置は次を要旨とする。

【0010】

［１］ 排水にアルカリ剤添加返送汚泥を添加して反応させ、次いで凝集処理した後、固液分離処理して汚泥を処理水から分離し、
分離した汚泥の一部を返送汚泥とし、この返送汚泥を改質槽に導入して前記アルカリ剤を添加して前記排水に添加し、
汚泥の残部を引き抜き汚泥として排出する排水の処理方法において、
前記改質槽への汚泥返送が停止するか又は汚泥返送量が所定量以下となったときに該改質槽に給水ラインから給水することを特徴とする排水の処理方法。

【0011】

［２］ 前記沈殿槽から前記改質槽への汚泥返送が停止状態のときに前記給水ラインによって前記改質槽に給水する、［１］の排水の処理方法。

【0012】

［３］ 前記改質槽への給水量は、前記汚泥引き抜きを停止しているときの汚泥の返送量と同量である、［２］の排水の処理方法。

【0013】

［４］ 前記水は工業用水である［１］～［３］のいずれかの排水の処理方法。

【0014】

［５］ 排水に改質槽からのアルカリ剤添加返送汚泥を添加する反応槽と、
該反応槽からの液に高分子凝集剤を添加する凝集槽と、
該凝集剤が添加された凝集処理液を固液分離する固液分離手段と、
該固液分離手段で分離された汚泥の一部にアルカリ剤を添加して前記アルカリ剤添加返送汚泥とする改質槽と
を備えてなる排水の処理装置において、
該改質槽に給水可能な給水ラインを設けたことを特徴とする排水の処理装置。

【0015】

［６］ 前記固液分離手段で分離された汚泥を前記改質槽に返送するラインにバルブが設けられており、
該バルブが閉のときに前記給水ラインから前記改質槽に給水を行う給水制御手段を備えた、［５］の排水の処理装置。

【発明の効果】

【0016】

本発明の排水の処理方法及び装置によると、固液分離手段からの改質槽への汚泥返送量が減少したときでも、改質槽に給水が行われるので、改質槽からアルカリ剤添加液が反応槽に導入されるようになり、反応槽のｐＨが所定範囲内に保たれる。この結果、凝集が常に良好に行われるようになり、処理水質が良好になると共に、汚泥含水率も低いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施の形態に係る排水の処理方法及び装置を説明するためのフロー図である。

【図2】従来例に係る排水の処理方法及び装置を説明するためのフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態に係る排水の処理方法が適用された排水処理設備のフロー図である。なお、図２と同一部分には同一符号を付してある。

【0019】

この実施の形態においても、図２と同様に、原水は原水槽１にてｐＨ調整剤が添加されてｐＨ２．５～３．０程度に調整された後、反応槽２に導入され、改質槽８から導入される改質汚泥と混合され、反応する。この反応液は、次いで凝集槽３に送給され、高分子凝集剤添加手段３ａにより高分子凝集剤が添加されて凝集処理された後、沈殿槽４で固液分離される。沈殿槽４の上澄水は処理水として系外へ排出される。沈殿槽４からポンプ５により引き抜かれた分離汚泥の一部は汚泥返送ライン７により改質槽８に返送され、残部は排出ライン６により系外へ排出される。

【0020】

改質槽８では、アルカリ剤添加手段としての消石灰添加手段９により供給される消石灰の溶解／分散液と返送汚泥とが混合される。この混合液（改質汚泥）は反応槽２に供給される。この反応槽２における反応は所定のｐＨ範囲（例６～１１、特に６～８）で行うのが好ましく、このようなｐＨ範囲となるように、反応槽２に設けられたｐＨ計２ａの検出ｐＨに基づいて改質槽８に供給される消石灰の量が調節される。

【0021】

汚泥排出ライン６及び汚泥返送ライン７にはそれぞれ開閉式のバルブ１１，１２が設けられている。バルブ１１を開、バルブ１２を閉とすることにより、ポンプ５からの汚泥の全量が系外に排出される。バルブ１２を開、バルブ１１を閉とすることにより、ポンプ５からの汚泥の全量が改質槽８に返送される。バルブ１１，１２の開閉を制御手段（図示略）によって切り替えることにより、改質槽８への汚泥返送量が制御される。

【0022】

この実施の形態においては、改質槽８に水を供給するための給水ライン１４が設けられており、該給水ライン１４にバルブ１３が設けられている。バルブ１３は開閉式のバルブであってもよく、流量調節可能な流量調節バルブであってもよい。

【0023】

このバルブ１３は、制御手段（図示略）により、バルブ１１が開でバルブ１２が閉の状態のときに開とされる。また、バルブ１２が開でバルブ１１が閉のときには、バルブ１３は閉とされる。

【0024】

給水ライン１４から給水する水としては、工業用水、井水、市水、河川水、排水処理法流水などが例示されるが、中でも工業用水が好適である。

【0025】

バルブ１２閉のときにバルブ１３を開として改質槽８に給水しているときの給水量は、バルブ１２開のときの返送汚泥量と同量となるように設定することが好ましい。

【0026】

このように、この実施の形態では、沈殿槽４からの改質槽８への汚泥返送が停止しているときには、給水ライン１４によって改質槽８に水が供給されるので、改質槽８から反応槽２にアルカリ性の消石灰含有液が導入される。このため、反応槽２内のｐＨが常に所定範囲（好ましくは６～１１、特に好ましくは６～８）に保たれ、凝集反応が十分に行われ、処理水質が良好になると共に、排出ライン６から排出される凝集汚泥の水分含有率が低いものとなる。

【0027】

本発明で処理対象とする原水としては、フッ素含有排水、リン含有排水、鉄、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、鉛、アルミなどの重金属含有排水などが例示されるが、これらに限定されない。

【0028】

上記実施の形態では、改質槽８にアルカリ剤として消石灰を添加しているが、これに限定されるものではなく、重金属含有排水の場合、苛性ソーダなどであってもよい。

【0029】

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の態様とされてもよい。例えば、バルブ１２，１３を流量調節可能なものとし、改質槽８への汚泥返送量を増減調節可能とすると共に、改質槽８への汚泥返送量がバルブ１２全開時の汚泥返送量よりも少なくなるほど改質槽８への給水ライン１４からの給水量を多くするようにしてもよい。

【符号の説明】

【0030】

２ 反応槽
３ 凝集反応槽
４ 沈殿槽
８ 改質槽
９ 消石灰添加手段
１４ 給水ライン

【図1】

【図2】