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特開2023-76228凝集沈殿処理方法、水処理方法、凝集沈殿装置、及び水処理装置
(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】P2023076228
(43)【公開日】2023-06-01
(54)【発明の名称】凝集沈殿処理方法、水処理方法、凝集沈殿装置、及び水処理装置
(51)【国際特許分類】
B01D 21/30 20060101AFI20230525BHJP
B01D 21/08 20060101ALI20230525BHJP
C02F 1/52 20230101ALI20230525BHJP
【ＦＩ】
B01D21/30 J
B01D21/08 C
C02F1/52 F
C02F1/52 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021189521
(22)【出願日】2021-11-22
(71)【出願人】
【識別番号】000156581
【氏名又は名称】日鉄環境株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098707
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 利英子
(74)【代理人】
【識別番号】100135987
【弁理士】
【氏名又は名称】菅野 重慶
(74)【代理人】
【識別番号】100168033
【弁理士】
【氏名又は名称】竹山 圭太
(74)【代理人】
【識別番号】100161377
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 薫
(72)【発明者】
【氏名】荒川 清志
(72)【発明者】
【氏名】竹内 宏拓
(72)【発明者】
【氏名】弘中 祐樹
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 亮介
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 健二
【テーマコード（参考）】
4D015
【Ｆターム（参考）】
4D015BA19
4D015BA22
4D015BB09
4D015BB12
4D015CA06
4D015CA20
4D015DA04
4D015DA05
4D015DA13
4D015DA16
4D015DB02
4D015DB12
4D015DB14
4D015DC02
4D015DC03
4D015DC06
4D015DC07
4D015DC08
4D015EA14
4D015EA16
4D015EA32
(57)【要約】 （修正有）
【課題】スラッジブランケットにおける汚泥ゾーンの層界面の位置を安定させることが可能な技術を提供する。
【解決手段】被処理水の上向流によって、懸濁物質の凝集物が成長したフロックを含む汚泥が集まる汚泥ゾーンを有するフロック層と、汚泥ゾーンの上方に汚泥とは分離された処理水層とを形成するスラッジブランケット槽と、スラッジブランケット槽と汚泥流出部を介して連通し、汚泥流出部を通じて汚泥ゾーンから汚泥を受け入れ、流入した汚泥の沈降によって濃縮汚泥層と上澄水層とを形成する汚泥受入槽とを用いて、汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０を、下記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上にして被処理水の処理を行う。
Ｑ０：スラッジブランケット槽に流入する被処理水の流量（Ｌ／ｍｉｎ）
ＳＳ０：スラッジブランケット槽に流入する被処理水のＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
ＳＳ２０：汚泥ゾーンのＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
【選択図】なし
【解決手段】被処理水の上向流によって、懸濁物質の凝集物が成長したフロックを含む汚泥が集まる汚泥ゾーンを有するフロック層と、汚泥ゾーンの上方に汚泥とは分離された処理水層とを形成するスラッジブランケット槽と、スラッジブランケット槽と汚泥流出部を介して連通し、汚泥流出部を通じて汚泥ゾーンから汚泥を受け入れ、流入した汚泥の沈降によって濃縮汚泥層と上澄水層とを形成する汚泥受入槽とを用いて、汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０を、下記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上にして被処理水の処理を行う。
Ｑ０：スラッジブランケット槽に流入する被処理水の流量（Ｌ／ｍｉｎ）
ＳＳ０：スラッジブランケット槽に流入する被処理水のＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
ＳＳ２０：汚泥ゾーンのＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
懸濁物質及び凝集剤を含有する被処理水が流入する第１の槽体として、前記被処理水の上向流によって、前記懸濁物質の凝集物が成長したフロックを含む汚泥が集まる汚泥ゾーンを有するフロック層と、前記汚泥ゾーンの上方に前記汚泥とは分離された処理水層とを形成するスラッジブランケット槽と、
前記スラッジブランケット槽と汚泥流出部を介して連通した第２の槽体として、前記汚泥流出部を通じて前記汚泥ゾーンから前記汚泥を受け入れ、流入した前記汚泥の沈降によって濃縮汚泥の層と上澄水の層とを形成する汚泥受入槽と、を用いて、
前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を、下記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上にして前記被処理水の処理を行う、凝集沈殿処理方法。
Ｑｒ：前記汚泥受入槽に流入する前記汚泥の必要受入流量（Ｌ／ｍｉｎ）
Ｑ０：前記スラッジブランケット槽に流入する前記被処理水の流量（Ｌ／ｍｉｎ）
ＳＳ０：前記スラッジブランケット槽に流入する前記被処理水のＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
ＳＳ２０：前記汚泥ゾーンのＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
前記スラッジブランケット槽と汚泥流出部を介して連通した第２の槽体として、前記汚泥流出部を通じて前記汚泥ゾーンから前記汚泥を受け入れ、流入した前記汚泥の沈降によって濃縮汚泥の層と上澄水の層とを形成する汚泥受入槽と、を用いて、
前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を、下記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上にして前記被処理水の処理を行う、凝集沈殿処理方法。
Ｑ０：前記スラッジブランケット槽に流入する前記被処理水の流量（Ｌ／ｍｉｎ）
ＳＳ０：前記スラッジブランケット槽に流入する前記被処理水のＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
ＳＳ２０：前記汚泥ゾーンのＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
【請求項2】
前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を、下記式（３）で求められる槽全体における上向流速ＯＦＲ０との関係において、下記式（２）の関係を満たす流量とする、請求項１に記載の凝集沈殿処理方法。
ＯＦＲ０：槽全体における上向流速（ｍ／ｈｒ）
ＯＦＲ２：前記汚泥受入槽における上向流速（ｍ／ｈｒ）
Ｑ０：前記スラッジブランケット槽に流入する前記被処理水の流量（Ｌ／ｍｉｎ）
Ｑ２０：前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量（Ｌ／ｍｉｎ）
Ａ１：前記スラッジブランケット槽の断面積（ｍ２）
Ａ２：前記汚泥受入槽の断面積（ｍ２）
ＯＦＲ２：前記汚泥受入槽における上向流速（ｍ／ｈｒ）
Ｑ０：前記スラッジブランケット槽に流入する前記被処理水の流量（Ｌ／ｍｉｎ）
Ｑ２０：前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量（Ｌ／ｍｉｎ）
Ａ１：前記スラッジブランケット槽の断面積（ｍ２）
Ａ２：前記汚泥受入槽の断面積（ｍ２）
【請求項3】
前記汚泥受入槽における前記上澄水の槽外への排出流量Ｑ２１、及び前記汚泥受入槽における前記濃縮汚泥の槽外への排出流量Ｑ２２を調整することによって、前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を前記必要受入流量Ｑｒ以上にする、請求項１又は２に記載の凝集沈殿処理方法。
【請求項4】
前記汚泥受入槽における前記上澄水を槽外に排出するポンプを用いて、前記上澄水の前記排出流量Ｑ２１を調整することを含む、請求項３に記載の凝集沈殿処理方法。
【請求項5】
前記汚泥受入槽の上部に設けられた、前記汚泥受入槽における前記上澄水が越流する越流堰部を用いて、前記上澄水の前記排出流量Ｑ２１を調整することを含む、請求項３に記載の凝集沈殿処理方法。
【請求項6】
前記汚泥受入槽における前記濃縮汚泥を槽外に排出するポンプを用いて、前記濃縮汚泥の前記排出流量Ｑ２２を調整することを含む、請求項３～５のいずれか１項に記載の凝集沈殿処理方法。
【請求項7】
懸濁物質を含有する原水と、凝集剤とを反応させること；並びに
前記懸濁物質及び前記凝集剤を含有する液を被処理水として凝集沈殿処理を行うこと；を含み、
前記凝集沈殿処理を請求項１～６のいずれか１項に記載の凝集沈殿処理方法によって行う水処理方法。
前記懸濁物質及び前記凝集剤を含有する液を被処理水として凝集沈殿処理を行うこと；を含み、
前記凝集沈殿処理を請求項１～６のいずれか１項に記載の凝集沈殿処理方法によって行う水処理方法。
【請求項8】
懸濁物質及び凝集剤を含有する被処理水が流入する第１の槽体として、前記被処理水の上向流によって、前記懸濁物質の凝集物が成長したフロックを含む汚泥が集まる汚泥ゾーンを有するフロック層と、前記汚泥ゾーンの上方に前記汚泥とは分離された処理水層とを形成するスラッジブランケット槽と、
前記スラッジブランケット槽と汚泥流出部を介して連通した第２の槽体として、前記汚泥流出部を通じて前記汚泥ゾーンから前記汚泥を受け入れ、流入した前記汚泥の沈降によって濃縮汚泥の層と上澄水の層とを形成する汚泥受入槽と、
前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を、下記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上にするための汚泥受入流量の調整手段と、
を備える、凝集沈殿装置。
Ｑｒ：前記汚泥受入槽に流入する前記汚泥の必要受入流量（Ｌ／ｍｉｎ）
Ｑ０：前記スラッジブランケット槽に流入する前記被処理水の流量（Ｌ／ｍｉｎ）
ＳＳ０：前記スラッジブランケット槽に流入する前記被処理水のＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
ＳＳ２０：前記汚泥ゾーンのＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
前記スラッジブランケット槽と汚泥流出部を介して連通した第２の槽体として、前記汚泥流出部を通じて前記汚泥ゾーンから前記汚泥を受け入れ、流入した前記汚泥の沈降によって濃縮汚泥の層と上澄水の層とを形成する汚泥受入槽と、
前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を、下記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上にするための汚泥受入流量の調整手段と、
を備える、凝集沈殿装置。
Ｑ０：前記スラッジブランケット槽に流入する前記被処理水の流量（Ｌ／ｍｉｎ）
ＳＳ０：前記スラッジブランケット槽に流入する前記被処理水のＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
ＳＳ２０：前記汚泥ゾーンのＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
【請求項9】
前記汚泥受入流量の調整手段は、前記汚泥受入槽における前記上澄水の槽外への排出流量Ｑ２１を調整することが可能な上澄水排出流量の調整手段を含む請求項８に記載の凝集沈殿装置。
【請求項10】
前記上澄水排出流量の調整手段は、前記上澄水の前記排出流量Ｑ２１を調整することが可能なポンプを含む請求項９に記載の凝集沈殿装置。
【請求項11】
前記上澄水排出流量の調整手段は、前記汚泥受入槽の上部に設けられた、前記上澄水が越流することによる前記上澄水の前記排出流量Ｑ２１を調整することが可能な越流堰部を含む請求項９に記載の凝集沈殿装置。
【請求項12】
前記汚泥受入流量の調整手段は、前記汚泥受入槽における前記濃縮汚泥の槽外への排出流量Ｑ２２を調整することが可能なポンプをさらに含む請求項９～１１のいずれか１項に記載の凝集沈殿装置。
【請求項13】
懸濁物質を含有する原水と、凝集剤とを反応させる反応槽と、
前記懸濁物質及び前記凝集剤を含有する液を被処理水として凝集沈殿処理を行う凝集沈殿装置と、を備え、
前記凝集沈殿装置が、請求項８～１２のいずれか１項に記載の凝集沈殿装置である水処理装置。
前記懸濁物質及び前記凝集剤を含有する液を被処理水として凝集沈殿処理を行う凝集沈殿装置と、を備え、
前記凝集沈殿装置が、請求項８～１２のいずれか１項に記載の凝集沈殿装置である水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、凝集沈殿処理方法及び水処理方法、並びに凝集沈殿装置及び水処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
懸濁物質（浮遊物質、微細粒子、及びＳＳとも称される。）を含有する廃水から、清澄な処理水と汚泥（固形分）とに分離する水処理技術として、凝集沈殿法が広く採用されている。一般的な凝集沈殿法では、懸濁物質を含有する廃水に無機凝集剤を添加し、懸濁物質を凝集させてフロックを析出させ、次いで、高分子凝集剤を添加してフロックを粗大化し、沈降しやすくする手法が採られている。
【0003】
懸濁物質を効率的に除去して良好な処理水を得るための凝集沈殿法として、スラッジブランケット型の凝集沈殿装置を用いたスラッジブランケット濾過方式による凝集沈殿法がある。スラッジブランケット濾過方式は、凝集沈殿槽内に懸濁物質の凝集フロックを含む汚泥が集まった汚泥ゾーンを有する流動層（スラッジブランケット）を形成させ、その汚泥ゾーンを有するスラッジブランケットにより、水中の微細な懸濁物質を濾過分離する技術である。この技術として、懸濁物質を含有する被処理水を汚泥ゾーンの下方から槽内に流入させ、上向流にて汚泥ゾーンを通過させることにより、被処理水中の微細な懸濁物質を汚泥ゾーンにある大きなフロックで捕捉し、処理水を得る手法が採られている（例えば、特許文献１～３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１４－１００６６４号公報
【特許文献2】特開２０１７－０８７０９１号公報
【特許文献3】特開２０１９－０７２６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
実際に凝集沈殿を行う現場においては、スラッジブランケット型の凝集沈殿装置の槽内にスラッジブランケットを形成させた後に、例えば、槽内に流入する被処理水の流量やＳＳ濃度の変動等の種々の変動が起きうる。このような変動等が生じた場合、スラッジブランケットにおける汚泥ゾーンの層界面の位置が乱れる事態が生じうる。スラッジブランケットにおける汚泥ゾーンの層界面の位置が乱れると、スラッジブランケット（その汚泥ゾーン）でのＳＳの捕捉能が低下し、結果として、ＳＳが汚泥ゾーンを通過して処理水の層側へ流出する事態を招く。一方、スラッジブランケットにおける汚泥ゾーンから汚泥を受入れる槽（汚泥受入槽）を設け、その汚泥受入槽への汚泥の受入流量を多くすることで汚泥ゾーンの層界面を安定させることも考えられる。しかし、その方法では、汚泥受入槽の容積を大きくする必要が生じ、その結果、設備の敷地面積や運転コストが増大する事態を招く。
【0006】
そこで本発明は、汚泥受入槽を用いたスラッジブランケット濾過方式による凝集沈殿法について、汚泥受入槽の容積を増大させずとも、スラッジブランケットにおける汚泥ゾーンの層界面の位置を安定させることが可能な技術を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、懸濁物質及び凝集剤を含有する被処理水が流入する第１の槽体として、前記被処理水の上向流によって、前記懸濁物質の凝集物が成長したフロックを含む汚泥が集まる汚泥ゾーンを有するフロック層と、前記汚泥ゾーンの上方に前記汚泥とは分離された処理水層とを形成するスラッジブランケット槽と、前記スラッジブランケット槽と汚泥流出部を介して連通した第２の槽体として、前記汚泥流出部を通じて前記汚泥ゾーンから前記汚泥を受け入れ、流入した前記汚泥の沈降によって濃縮汚泥の層と上澄水の層とを形成する汚泥受入槽と、を用いて、前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を、下記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上にして前記被処理水の処理を行う、凝集沈殿処理方法を提供する。
【0008】
また、本発明は、懸濁物質及び凝集剤を含有する被処理水が流入する第１の槽体として、前記被処理水の上向流によって、前記懸濁物質の凝集物が成長したフロックを含む汚泥が集まる汚泥ゾーンを有するフロック層と、前記汚泥ゾーンの上方に前記汚泥とは分離された処理水層とを形成するスラッジブランケット槽と、前記スラッジブランケット槽と汚泥流出部を介して連通した第２の槽体として、前記汚泥流出部を通じて前記汚泥ゾーンから前記汚泥を受け入れ、流入した前記汚泥の沈降によって濃縮汚泥の層と上澄水の層とを形成する汚泥受入槽と、前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を、下記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上にするための汚泥受入流量の調整手段と、を備える、凝集沈殿装置を提供する。
【0009】
Ｑ０：前記スラッジブランケット槽に流入する前記被処理水の流量（Ｌ／ｍｉｎ）
ＳＳ０：前記スラッジブランケット槽に流入する前記被処理水のＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
ＳＳ２０：前記汚泥ゾーンのＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、汚泥受入槽を用いたスラッジブランケット濾過方式による凝集沈殿法について、汚泥受入槽の容積を増大させずとも、スラッジブランケットにおける汚泥ゾーンの層界面の位置を安定させることが可能な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態の水処理装置を示す構成図である。
【図2】本発明の一実施形態の凝集沈殿装置を示す模式側面図である。
【図6B】上記越流堰部の別の一構成例を表す説明図である。
【図6C】上記越流堰部のまた別の一構成例を表す説明図である。
【図6D】上記越流堰部のさらに別の一構成例を表す説明図である。
【図7】試験例で使用した試験用凝集沈殿装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【0013】
本発明者らは、懸濁物質（ＳＳ）及び凝集剤を含有する被処理水に対して、スラッジブランケット型の凝集沈殿槽を用いて、被処理水中の懸濁物質の除去処理を行う試験を検討した。スラッジブランケット型の凝集沈殿槽は、槽内に流入した被処理水の上向流によって、ＳＳの凝集物であるフロックの流動層（スラッジブランケット）を形成するものである。スラッジブランケット型の凝集沈殿槽では、スラッジブランケット内に被処理水を通過させることによって、被処理水中の微細粒子（ＳＳ）を既存のフロックに凝集させて捕捉することでフロックを粗大化することができる。それにより、粗大化し、成長したフロックを含む汚泥と清澄な処理水との分離を行うことができるものである。
【0014】
上記の試験に用いたスラッジブランケット型の凝集沈殿槽は、懸濁物質を含有する原水に凝集剤が添加された状態の液が被処理水として流入する第１の槽体と、第１の槽体から汚泥を受け入れる第２の槽体とを備える。第１の槽体は、懸濁物質の凝集物が成長したフロックを含む汚泥が集まる汚泥ゾーンを有するフロック層と、汚泥ゾーンの上方に汚泥とは分離された処理水層とを形成するスラッジブランケット槽である。第２の槽体は、スラッジブランケット槽と汚泥流出部を介して連通しており、汚泥流出部を通じてスラッジブランケット槽における汚泥ゾーンから汚泥を受け入れ、流入した汚泥の沈降によって濃縮汚泥の層と上澄水の層とを形成する汚泥受入槽である。
【0015】
本発明者らは、スラッジブランケット型の凝集沈殿槽全体における上向流速ＯＦＲ０、スラッジブランケット槽における上向流速ＯＦＲ１、及び汚泥受入槽における上向流速ＯＦＲ２が概ね等しい条件（ＯＦＲ０＝ＯＦＲ１＝ＯＦＲ２）で設備計画を立てて上記試験を行うこととした。
【0016】
ここで、上向流速の単位はｍ／ｈｒであり、液の流量（Ｌ／ｍｉｎ）／槽の断面積（ｍ２）から求めることができる。具体的には、スラッジブランケット槽における上向流速は、ＯＦＲ１＝［スラッジブランケット槽における処理水の排出流量Ｑ１（Ｌ／ｍｉｎ）×１０－３×６０］／［スラッジブランケット槽の断面積Ａ１（ｍ２）］により求めることができる。また、汚泥受入槽における上向流速は、ＯＦＲ２＝［汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０（Ｌ／ｍｉｎ）×１０－３×６０］／［汚泥受入槽の断面積Ａ２（ｍ２）］により求めることができる。さらに、槽全体における上向流速は、ＯＦＲ０＝［スラッジブランケット槽に流入する被処理水の流量Ｑ０（Ｌ／ｍｉｎ）×１０－３×６０］／［スラッジブランケット槽の断面積Ａ１＋汚泥受入槽の断面積Ａ２（ｍ２）］により求めることができる。なお、上記各式中の「×１０－３×６０」は、Ｌ及びｍ３、並びにｍｉｎ（分）及びｈｒ（時間）の単位換算のための数値である。
【0017】
本発明者らは、上記のＯＦＲ条件下で試験を行い、汚泥受入槽への汚泥の受入を問題なく行うことができることを確認した。しかしながら、この試験のなかで、汚泥受入槽への汚泥の受入が間に合わない状況、すなわち、スラッジブランケット槽内の汚泥ゾーンの厚さが増していき、スラッジブランケット（フロック層）における汚泥ゾーンの層界面の位置が乱れる状況が生じたことがあった。そして、それにより、フロック層（その汚泥ゾーン）でのＳＳの捕捉能が低下し、結果として、ＳＳが汚泥ゾーンを通過して処理水層の方へ流出し、処理水に汚泥が混じる状況が生じたことがあった。これは、スラッジブランケット型の凝集沈殿槽内にスラッジブランケット（フロック層）を形成させた後に、例えば、槽内に流入する被処理水の流量や、被処理水のＳＳ濃度の変動等の種々の変動が起きうることから、それらのようなことが原因と考えられた。
【0018】
本発明者らは、スラッジブランケット槽における汚泥ゾーンを一定の厚さに保てるように（換言すれば、一定の高さの汚泥ゾーンから汚泥を汚泥受入槽に流出させ続けられるように）、汚泥の受入流量Ｑ２０を増加させたり（ＯＦＲ１＜ＯＦＲ２）、汚泥ゾーンが安定しているときの汚泥ゾーンのＳＳ濃度（ＳＳ２０）、及びスラッジブランケット槽に流入する被処理水のＳＳ濃度（ＳＳ０）を測定したりするなどして検討した。その結果、本発明者らは、スラッジブランケット槽に流入する被処理水の流量Ｑ０（流入流量）×その被処理水のＳＳ濃度ＳＳ０＝汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０×汚泥ゾーンのＳＳ濃度ＳＳ２０の関係があることに気づいた。この関係を満たせていれば、スラッジブランケット槽における汚泥ゾーンの層界面の位置が安定し、処理水質も安定して良好な結果が得られることが判明した。
【0019】
上述の関係式において、スラッジブランケット槽における汚泥ゾーンのＳＳ濃度ＳＳ２０はほぼ一定の濃度で安定するため、汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０の設定範囲を定める必要がある。また、懸濁物質を処理する固液分離法では、ＯＦＲ（＝Ｑ／Ａ）で槽の断面積を算出する。計画の流入流量と設備計画時点での設定ＯＦＲは決まっていることから、槽の断面積が算出される。安定的に処理できるＯＦＲの範囲を定めることができれば、槽の断面積は固定であるため、汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０の設定範囲を定めることができると考えた。このような考えの下、試験にて確認の結果、本発明に至った。
【0020】
すなわち、本発明の一実施形態の凝集沈殿処理方法では、上記のスラッジブランケット槽及び汚泥受入槽を用いて、汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０を、下記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上にして被処理水の処理を行う。
【0021】
Ｑ０：スラッジブランケット槽に流入する被処理水の流量（Ｌ／ｍｉｎ）
ＳＳ０：スラッジブランケット槽に流入する被処理水のＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
ＳＳ２０：汚泥ゾーンのＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ）
【0022】
上記の凝集沈殿処理方法では、汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０を上記式（１）で求められる必要受入流量Ｑｒ以上にするため、汚泥受入槽の容積を増大させずに、フロック層（スラッジブランケット）における汚泥ゾーンの層界面の位置を安定化することが可能となる。
【0023】
本方法では、汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０を上記必要受入流量Ｑｒ以上にする条件で、さらに下記式（３）で求められる槽全体における上向流速ＯＦＲ０との関係において、下記式（２）の関係を満たす流量とすることが好ましい。これにより、スラッジブランケット槽内の汚泥ゾーンの層界面の位置をより安定化しやすくなるとともに、汚泥受入槽の小型化に寄与することができる。
【0024】
ＯＦＲ２：汚泥受入槽における上向流速（ｍ／ｈｒ）
Ｑ０：スラッジブランケット槽に流入する被処理水の流量（Ｌ／ｍｉｎ）
Ｑ２０：汚泥受入槽への汚泥の受入流量（Ｌ／ｍｉｎ）
Ａ１：スラッジブランケット槽の断面積（ｍ２）
Ａ２：汚泥受入槽の断面積（ｍ２）
【0025】
一例として、ＯＦＲ０＝１０ｍ／ｈｒの条件とする場合で説明する。この場合、ＯＦＲ０＝ＯＦＲ１＝ＯＦＲ２＝１０ｍ／ｈｒでスラッジブランケット槽及び汚泥受入槽の設計をする。前述の通り、各槽における上向流速（ＯＦＲ）は、流量（Ｑ）／槽の断面積（Ａ）であるため、ＯＦＲ（本例では１０ｍ／ｈｒ）を設定し、流量（Ｑ）が決まれば、槽の断面積が算出され、槽のサイズを決定することができる。ここで、汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０は、上記式（１）の通り、スラッジブランケット槽に流入する被処理水の流量Ｑ０、スラッジブランケット槽に流入する被処理水のＳＳ濃度ＳＳ０、及び汚泥ゾーンのＳＳ濃度ＳＳ２０によって算出できる。スラッジブランケット槽における処理水の排出流量Ｑ１は、Ｑ１＝Ｑ０－Ｑ２０により、算出できる。Ｑ１とＱ２０の比率は、スラッジブランケット槽に流入する被処理水のＳＳ濃度ＳＳ０によって異なる。Ｑ１及びＱ２０を設定すると、ＯＦＲが１０ｍ／ｈｒで一定であるため、スラッジブランケット槽の断面積Ａ１、及び汚泥受入槽の断面積Ａ２を決めることができ、被処理水に応じて、最適な断面積の汚泥受入槽を設定することができる。そのため、汚泥受入槽の必要な断面積を小さくできることから、汚泥泥受入槽を小さくすることができる。
【0026】
汚泥受入槽内に上澄水の層が形成されて汚泥受入槽の上部まで達してから、汚泥受入槽における上澄水は、汚泥受入槽の上部から徐々に排出されていくことが好ましい。一方、汚泥受入槽の底部には、処理時間の経過に伴い、濃縮汚泥が次第に堆積していくことから、間欠的に自動又は手動にて底部に溜まった濃縮汚泥を排出することが好ましい。そのため、汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０は、汚泥受入槽における上澄水の槽外への排出流量Ｑ２１と汚泥受入槽における濃縮汚泥の槽外への排出流量Ｑ２２との和（Ｑ２０＝Ｑ２１＋Ｑ２２）で表される。
【0027】
よって、汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０を必要受入流量Ｑｒ以上にすることは、汚泥受入槽における上澄水の槽外への排出流量Ｑ２１、及び汚泥受入槽における濃縮汚泥の槽外への排出流量Ｑ２２を調整することによって行うことができる。濃縮汚泥の排出を行っている間（すなわち、Ｑ２２＞０のとき）には、汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０は、汚泥受入槽における上澄水の槽外への排出流量Ｑ２１と汚泥受入槽における濃縮汚泥の槽外への排出流量Ｑ２２との和（Ｑ２０＝Ｑ２１＋Ｑ２２）となる。汚泥受入槽における濃縮汚泥の排出を行っていないときには、Ｑ２２＝０であるから、Ｑ２０＝Ｑ２１となる。汚泥受入槽における濃縮汚泥の槽外への排出流量Ｑ２２を調整することには、Ｑ２２＝０の場合も含まれるものとする。汚泥受入槽における上澄水の排出及び濃縮汚泥の排出の両方を実行することにより、上澄水の排出流量Ｑ２１及び濃縮汚泥の排出流量Ｑ２２の両方を調整することが、ピンフロックの発生を抑えやすいことから、好ましい。ピンフロックとは、汚泥受入槽において、汚泥として沈降分離せずに上澄水中に浮遊しているフロックのことをいう。
【0028】
なお、汚泥受入槽における上澄水は、スラッジブランケット槽内に形成される処理水層における処理水と同様に処理水（処理された水）であるが、スラッジブランケット槽における処理水と区別するために、本開示では、上澄水と記載することとする。
【0029】
本方法では、その一態様として、汚泥受入槽における上澄水を槽外に排出するポンプを用いて、上澄水の排出流量Ｑ２１を調整することを含むことが好ましい。汚泥受入槽における上澄水の排出流量Ｑ２１をポンプで調整することによって、上述の通り、汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０を調整することができる。
【0030】
また、本方法では、その一態様として、汚泥受入槽の上部に設けられた、汚泥受入槽における上澄水が越流する越流堰部を用いて、上澄水の排出流量Ｑ２１を調整することを含むことも好ましい。越流堰部の構成については、後記の凝集沈殿装置の説明で詳述するが、越流堰部は、汚泥受入槽における上澄水が越流堰を越流すること（その越流量の調整）によって当該上澄水の排出流量Ｑ２１を調整することが可能な構成とされる。この越流堰部を用いて、汚泥受入槽における上澄水の排出流量Ｑ２１を調整することによって、上述の通り、汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０を調整することができる。
【0031】
さらに、本方法では、その一態様として、汚泥受入槽における濃縮汚泥を槽外に排出するポンプを用いて、濃縮汚泥の排出流量Ｑ２２を調整することを含むことも好ましい。汚泥受入槽における濃縮汚泥の排出流量Ｑ２２をポンプで調整することによって、上述の通り、汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０を調整することができ、また、濃縮汚泥を手動で排出するよりも、濃縮汚泥の槽外への排出を安定的に行うことが可能である。
【0032】
本発明の一実施形態の凝集沈殿処理方法は、本発明の一実施形態の水処理方法に組み込むことができる。その水処理方法は、懸濁物質を含有する原水と、凝集剤とを反応させること；並びに懸濁物質及び凝集剤を含有する液を被処理水として凝集沈殿処理を行うこと；を含み、この凝集沈殿処理を本発明の一実施形態の凝集沈殿処理方法によって行う方法である。
【0033】
また、上記の凝集沈殿処理方法においては、本発明の一実施形態の凝集沈殿装置を好適に用いることができる。その凝集沈殿装置は、上記のスラッジブランケット槽と、上記の汚泥受入槽と、その汚泥受入槽への汚泥の受入流量Ｑ２０を、上記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上にするための汚泥受入流量の調整手段とを備える。この凝集沈殿装置は、本発明の一実施形態の水処理装置に組み込むことができる。その水処理装置は、懸濁物質を含有する原水と、凝集剤とを反応させる反応槽と、懸濁物質及び凝集剤を含有する液を被処理水として凝集沈殿処理を行う上記の凝集沈殿装置とを備える。
【0034】
以下、上記の凝集沈殿装置を備える水処理装置、及び凝集沈殿装置を表す図面を参照しながら、上述した本技術の構成及び効果等に関して詳述する。なお、各図において、同一の要素には同一の符号を付し、図面の説明においては、重複する説明を省略することがある。
【0035】
図１は、本発明の一実施形態の凝集沈殿装置１０Ａを採用した水処理装置１００を示す構成図である。図２は、本発明の一実施形態の凝集沈殿装置１０Ａの模式側面図であり、処理水の排出部（出口）の位置を例示した図である。図３は、図２に示す凝集沈殿装置１０Ａを示す模式縦断面図であり、内部に流入した被処理水の状態とともに示した図である。図４は、図２に示す凝集沈殿装置１０ＡのＳＡ－ＳＡ線の模式横断面図である。図５は、凝集沈殿装置１０Ａとは別の本発明の一実施形態の凝集沈殿装置１０Ｂの上部側の模式横断面図（図４に対応した模式横断面図）であり、汚泥受入槽における上澄水の槽外への排出流量を調整することが可能なポンプとともに示した図である。本発明の一実施形態の凝集沈殿装置１０Ａ、１０Ｂは、いわゆる「スラッジブランケット型」と称されるものである。
【0036】
図１に示されるように、水処理装置１００は、原水を貯留する原水槽４０と、その原水が処理される流れの上流側から順に、第１の反応槽５０と、第２の反応槽６０と、凝集沈殿装置１０Ａとを備え、これらが配管８０で接続されている。水処理装置１００は、凝集沈殿装置１０Ａの代わりに、図５に示す凝集沈殿装置１０Ｂを備えてもよい。図１に示す構成図おいて、配管８０は原水の処理の流れを表す実線矢印にて示す。
【0037】
原水槽４０は、第１の配管８１によって第１の反応槽５０と接続されている。第１の配管８１には、原水を原水槽４０から第１の反応槽５０に送るための送液ポンプ４１が設けられている。送液ポンプ４１の作動により、原水が原水槽４０から第１の反応槽５０に供給される。また、第１の配管８１には、原水の流量を測定する流量計４２が設けられていてもよい。流量計４２により、第１の反応槽５０に流入する原水の流量を測定することができる。第１の反応槽５０に流入する原水の流量は、後述する第２の反応槽６０から流出する被処理水の流量、及び後述する凝集沈殿装置１０Ａにおけるスラッジブランケット槽２０に流入する被処理水の流量と概ね同等である。そのため、第１の反応槽５０に流入する原水の流量は、後述する凝集沈殿装置１０Ａにおけるスラッジブランケット槽２０に流入する被処理水の流量（流入流量）Ｑ０とみなすことができる。
【0038】
原水としては、懸濁物質を含有する原水であって、凝集剤が添加されることで凝集処理（凝集沈殿処理又は凝集浮上処理等）が行われる水であれば、特に制限されない。そのような原水としては、例えば、各種工場から排出される廃水を挙げることができる。好適な廃水としては、例えば、鉄鋼製造工場において生じる廃水（例えば、鉄鋼製造工程における連続鋳造工程、熱間圧延工程、及び冷間圧延工程等において生じた廃水）等を挙げることができる。また、例えば、凝集浮上処理を行うのがよいとされている含油廃水（例えば、冷間圧延工程等で生じた含油廃水）にも、本技術を適用することができる。
【0039】
第１の反応槽５０には、原水槽４０から原水が流入する。第１の反応槽５０では、原水槽４０から流入した原水に、無機凝集剤が添加される。第１の反応槽５０では、原水槽４０から流入してきた原水に無機凝集剤が添加されることで、原水中に分散している微細粒子の荷電中和が行われ、それにより、微細フロックを形成させることができる。
【0040】
第１の反応槽５０は、原水に無機凝集剤を添加するための装置（無機凝集剤添加装置）５１を備えることができる。無機凝集剤添加装置５１は、例えば、無機凝集剤を貯留するタンク５１１と、その無機凝集剤貯留タンク５１１に接続された供給配管５１２と、その無機凝集剤供給配管５１２から原水に無機凝集剤を供給するためのポンプ（無機凝集剤供給ポンプ）５１３等を備えることができる。無機凝集剤としては、例えば、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、塩化第二鉄、及びポリ硫酸第二鉄等を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。上記の無機凝集剤の形態は、特に制限されないが、無機凝集剤としての上記有効成分を含有する水溶液の形態が好ましい。
【0041】
また、第１の反応槽５０は、原水に原水のｐＨ調整に用いるｐＨ調整剤を添加するための装置（ｐＨ調整剤添加装置）５２を備えることもできる。ｐＨ調整剤添加装置５２は、例えば、ｐＨ調整剤を貯留するタンク５２１と、そのｐＨ調整剤貯留タンク５２１に接続された供給配管５２２と、そのｐＨ調整剤供給配管５２２から原水にｐＨ調整剤を供給するためのポンプ（ｐＨ調整剤供給ポンプ）５２３等を備えることができる。ｐＨ調整剤は、原水のｐＨを６～８程度に調整するために用いられる。ｐＨ調整剤としては、例えば、ＮａＯＨ、及びＣａ（ＯＨ）２等のアルカリ；並びにＨ２ＳＯ４、及びＨＣｌ等の酸を挙げることができ、ｐＨ調整剤の１種又は２種以上を用いることができる。
【0042】
第１の反応槽５０には、原水のｐＨを測定するためのｐＨ計（不図示）を設けてもよい。また、第１の反応槽５０には、原水中の懸濁物質（ＳＳ）濃度を測定可能な計器（不図示）を設けることが好ましい。第１の反応槽５０において測定される原水中のＳＳ濃度は、後述する凝集沈殿装置１０Ａにおけるスラッジブランケット槽２０に流入する被処理水のＳＳ濃度ＳＳ０とみなすことができる。
【0043】
被処理水のＳＳ濃度ＳＳ０に関しては、例えば、原水のＳＳ濃度を計器で測定し、第１の反応槽５０に添加される無機凝集剤から算出される水酸化物濃度、第１の反応槽５０でｐＨ調整の際に析出する析出物の濃度を合算することで被処理水のＳＳ濃度ＳＳ０を算出することもできる（被処理水のＳＳ濃度＝原水のＳＳ濃度＋無機凝集剤由来の水酸化物量＋析出物量）。原水のＳＳ濃度を測定する方法としては、例えば、原水槽４０や、原水槽４０と第１の反応槽５０との間に、原水槽の水質を監視する水質監視槽を設置し、その水質監視槽にて原水中のＳＳ濃度を測定する方法をとることができる。
【0044】
さらに、第１の反応槽５０は、原水及び無機凝集剤等を含有する混合液（被処理水）を十分に撹拌するための撹拌翼５３を備えることができる。また、第１の反応槽５０は、無機凝集剤及びｐＨ調整剤以外にも、例えば、有機凝結剤等の他の添加剤を原水に添加するための装置を備えていてもよい。
【0045】
第２の反応槽６０は第２の配管８２によって第１の反応槽５０と接続されている。第２の反応槽６０には、第２の配管８２を通じて、第１の反応槽５０において原水に無機凝集剤等が添加された混合液が被処理水として流入する。第２の反応槽６０では、第１の反応槽５０から流入してきた被処理水に、第１の高分子凝集剤が添加され、それにより、凝集反応を生じさせ、第１の反応槽で形成させた微細フロックを粗大化し、凝集フロックを形成させることができる。
【0046】
第２の反応槽６０は、被処理水に第１の高分子凝集剤を添加するための装置（第１の高分子凝集剤添加装置）６１を備えることができる。第１の高分子凝集剤添加装置６１は、例えば、第１の高分子凝集剤を貯留するタンク６１１と、その第１の高分子凝集剤貯留タンク６１１に接続された供給配管６１２と、その第１の高分子凝集剤供給配管６１２から被処理水に第１の高分子凝集剤を供給するためのポンプ（第１の高分子凝集剤供給ポンプ）６１３等を備えることができる。
【0047】
また、第２の反応槽６０は、高分子凝集剤が添加された被処理水を十分に撹拌するための撹拌翼６３を備えることができる。さらに、第２の反応槽６０に、被処理水中の懸濁物質（ＳＳ）濃度を測定可能な計器（不図示）を設けてもよい。第２の反応槽６０におけるＳＳは、上述の第１の反応槽５０におけるＳＳよりも粗大化しうるものであるが、ＳＳ濃度が増減することはないため、第１の反応槽５０において測定しうる原水中のＳＳ濃度と、第２の反応槽６０において測定しうる被処理水中のＳＳ濃度は同等とみることができる。そのため、第１の反応槽５０及び第２の反応槽６０の少なくともいずれかにＳＳ濃度を測定可能な計器を設けることが好ましく、計測値の安定性の観点から、第１の反応槽５０にＳＳ濃度を測定可能な計器（ＳＳ計等）を設けることがより好ましい。
【0048】
水処理装置１００は、被処理水にさらに第２の高分子凝集剤を添加するための装置（第２の高分子凝集剤添加装置）７１を備えることが好ましい。第２の高分子凝集剤添加装置７１は、例えば、第２の高分子凝集剤を貯留するタンク７１１と、その第２の高分子凝集剤貯留タンク７１１に接続された供給配管７１２と、その第２の高分子凝集剤供給配管７１２から被処理水に第２の高分子凝集剤を供給するためのポンプ（第２の高分子凝集剤供給ポンプ）７１３等を備えることができる。第２の高分子凝集剤添加装置７１による被処理水への第２の高分子凝集剤の添加位置は、第１の反応槽５０と凝集沈殿装置１０Ａとの間であればよく、第２の反応槽６０であってもよいし、図１に示されるように、第２の反応槽６０と凝集沈殿装置１０Ａとの間であってもよい。この場合、例えば、第２の反応槽６０と凝集沈殿装置１０Ａとを接続する第３の配管８３に、第２の高分子凝集剤供給配管７１２を合流させることができる。
【0049】
上述の第１の高分子凝集剤及び第２の高分子凝集剤（以下、これらをまとめて「高分子凝集剤」と記載することがある。）としては、例えばイオン性で区別すると、アニオン性高分子凝集剤、カチオン性高分子凝集剤、ノニオン性高分子凝集剤、及び両性高分子凝集剤等を挙げることができる。これらの１種又は２種以上を用いることができる。
【0050】
アニオン性高分子凝集剤としては、例えば、アクリルアミド・（メタ）アクリル酸ナトリウム共重合体、及びアクリルアミド・（メタ）アクリル酸ナトリウム・２－アクリロイルアミノ－２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム共重合体等を挙げることができる。カチオン性高分子凝集剤としては、例えば、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート塩化メチル四級塩重合体等のアルキルアミノ（メタ）アクリレート四級塩重合体；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート塩化メチル四級塩・アクリルアミド共重合体等のアルキルアミノ（メタ）アクリレート四級塩・アクリルアミド共重合体；等を挙げることができる。ノニオン性高分子凝集剤としては、例えば、ポリアクリルアミド及びポリメタクリルアミド等を挙げることができる。両性高分子凝集剤としては、例えば、アルキルアミノ（メタ）アクリレート四級塩・アクリルアミド・（メタ）アクリル酸共重合体等を挙げることができる。上記の高分子凝集剤の具体例は一例であり、それらに限定されるものではない。また、各種高分子凝集剤は、それぞれ１種又は２種以上が用いられてもよい。本明細書において、「（メタ）アクリル」との文言には、アクリル及びメタクリルの両方の文言が含まれる。
【0051】
上述した高分子凝集剤のなかでも、第１の高分子凝集剤としてアニオン性高分子凝集剤を用い、第２の高分子凝集剤としてカチオン性高分子凝集剤を用いることが好ましい。上述した高分子凝集剤の形態としては、水溶液等の溶解液、又は分散液等を挙げることができ、高分子凝集剤としての上述した有効成分（高分子化合物）を含有する溶解液の形態が好ましい。なお、無機凝集剤、第１の高分子凝集剤、及び第２の高分子凝集剤（以下、これらを包括して「凝集剤」と記載することある。）は、それらのうちの１種の使用で十分な凝集効果がみられるような場合には、それらのうちの少なくとも１種を用いてもよい。
【0052】
水処理装置１００における凝集沈殿装置１０Ａの手前までの構成については、次のように変更することも可能である。前述の通り、第２の高分子凝集剤も、第１の高分子凝集剤と同様、第２の反応槽６０において添加されてもよい。また、高分子凝集剤は、第１の反応槽５０において添加されてもよく、したがって、第１の反応槽５０は、高分子凝集剤添加装置６１、７１を備えてもよい。この場合、第２の反応槽６０を省略することができ、水処理装置１００は第２の反応槽６０を備えていなくてもよい。水処理装置１００が第２の反応槽６０を備えない場合、第１の反応槽６０と凝集沈殿装置１０Ａとが配管８０により接続される。
【0053】
凝集沈殿装置１０Ａは第３の配管８３によって第２の反応槽６０と接続されている。凝集沈殿装置１０Ａには、第３の配管８３を通じて、懸濁物質及び凝集剤を含有する被処理水が流入する。凝集沈殿装置１０Ａに流入する被処理水には、無機凝集剤及び高分子凝集剤等の凝集剤が添加されていることから、懸濁物質として、微細粒子のほか、懸濁物質のフロック、凝集フロック、粗大化フロックが含まれうる。凝集沈殿装置１０Ａにおいて、懸濁物質及び凝集剤を含有する被処理水がスラッジブランケット濾過方式により凝集沈殿処理される。図２～４に示されるように、凝集沈殿装置１０Ａは、被処理水が流入する第１の槽体としてのスラッジブランケット槽２０と、スラッジブランケット槽２０と汚泥流出部２３を介して連通した第２の槽体としての汚泥受入槽３０とを備える。
【0054】
スラッジブランケット槽２０の周壁部２１は、略円筒形であり、軸心線方向を鉛直方向としている。スラッジブランケット槽２０における底部２２は、緩やかな円錐形となっているが、中心周辺の領域に平坦な底面を有する円錐台形であってもよく、平坦な底部であってもよい。また、スラッジブランケット槽２０の周壁部２１の形状は、円筒形に限らず、断面矩形状又は断面多角形状等の角筒形であってもよい。
【0055】
スラッジブランケット槽２０の底部２２には、被処理水の導入部２２ａが設けられている。図３に示されるように、導入部２２ａから被処理水がスラッジブランケット槽２０内に流入し、その被処理水の上向流（図３中のスラッジブランケット槽２０内の下部にある直線矢印参照）によって、スラッジブランケットと称されるフロック層Ｌ１が形成される。フロック層Ｌ１は、被処理水の上向流に沿って、被処理水中の懸濁物質の凝集物であるフロックが成長していく凝集ゾーンＬ２と、成長（粗大化）したフロックを含む汚泥が集まる汚泥ゾーンＬ３とを有する。この汚泥ゾーンＬ３において、被処理水中の懸濁物質は汚泥ゾーンＬ３におけるフロックに捕捉され、フロック（固形物）と清澄な処理水とが固液分離される。
【0056】
スラッジブランケット槽２０内の汚泥ゾーンＬ３において、清澄な処理水とは分離された汚泥は、汚泥流出部２３を通じて、汚泥受入槽３０に流入する。汚泥流出部２３は、スラッジブランケット槽２０の周壁部２１の上下（高さ）方向における概ね中間位置よりやや上方程度の位置に設けられている。スラッジブランケット槽２０内のフロック層Ｌ１でフロックが成長する過程では、被処理水中の懸濁物質（微細粒子）がフロックに捕捉されるため、汚泥ゾーンＬ３の層界面は安定する位置まで上昇していく。汚泥ゾーンＬ３の層界面が上昇し、汚泥流出部２３の高さに達すると、汚泥ゾーンＬ３からの汚泥が汚泥流出部２３を通じて汚泥受入槽３０へ流出する。
【0057】
汚泥流出部２３は、スラッジブランケット槽２０内の汚泥ゾーンＬ３における汚泥が汚泥受入槽３０に流入するように、スラッジブランケット槽２０と汚泥受入槽３０とを連通すればよい。汚泥流出部２３としては、例えば、スラッジブランケット槽２０の周壁部２１に、汚泥受入槽３０の周壁部を接続し、スラッジブランケット槽２０における汚泥受入槽３０側に位置する周壁部２１に設けられた開口（流出口）２３の構成を採ることができる。また、図示しないが、スラッジブランケット槽２０（その汚泥ゾーンＬ３の位置）と汚泥受入槽３０とを接続する配管等を汚泥流出部として用いてもよい（後記試験例参照）。
【0058】
一方、スラッジブランケット槽２０内の汚泥ゾーンＬ３において、汚泥とは分離された処理水は、汚泥ゾーンＬ３の上方の層（処理水層）Ｌ４として形成される。処理水層Ｌ４における処理水は、スラッジブランケット槽２０の上部から槽外へ排出される。例えば、スラッジブランケット槽２０の周壁部２１の上方側の位置に、ノズル、開口、若しくは配管、又はそれらのうちの２以上の組み合わせ等により、処理水排出部２４を設けることができる（図２参照）。その処理水排出部２４から処理水を排出することができる。
【0059】
また、スラッジブランケット槽２０は、スラッジブランケット槽２０内において、処理水層Ｌ４から処理水を受け入れるための樋部２５を備えることが好ましい。この樋部２５に上記の処理水排出部２４を設けることもできる（図４参照）。それにより、スラッジブランケット槽２０における樋部２５に流入した処理水を処理水排出部２４から排出することが可能となる。
【0060】
上記の樋部２５としては、図３及び図４に示されるように、例えば、スラッジブランケット槽２０内の上方側の位置において、処理水層Ｌ４の上側領域の位置に、周壁部２１と同心に上面視（横断面視）で環状（ドーナツ状）に設けられた環状樋部２５が好ましい。環状樋部２５は、例えば、スラッジブランケット槽２０内に設けられた架台（不図示）により周壁部２１に支持される構成にて設けることができる。このような環状樋部２５によって、スラッジブランケット槽２０内の処理水層Ｌ４における外側領域（周壁部２１と環状樋部２５の間の領域）、及び内側領域（環状樋部２５と軸心の間の領域）の両側から、処理水層Ｌ４における処理水を越流させて環状樋部２５内に流入させることができる（図３中の環状樋部２５に向く曲線矢印参照）。処理水が処理水層Ｌ４における外側及び内側の両側からより均等に環状樋部２５に流入するように、環状樋部２５における外側２５１及び内側２５２の処理水が越流する頂部は、図示を省略するが、波形（例えば、矩形波、三角波、正弦波、ノコギリ波等）に形成されていることがより好ましい。波形のなかでも、連続した三角波（Ｖノッチ）がさらに好ましい。
【0061】
図３に示されるように、スラッジブランケット槽２０は、撹拌装置２６を備えることが好ましい。撹拌装置２６は、例えば、モータ等の駆動機２６１と、駆動機２６１に連結され、スラッジブランケット槽２０内の軸心に設けられた回転軸２６２と、当該槽内の回転軸２６２に設けられた複数の撹拌翼２６３とを備えた構成を採ることができる。撹拌翼２６３は、例えば、回転軸２６２から放射方向に延びる複数のパドルを備えた構成を採ることができる。撹拌翼２６３の数やパドルの数は特に制限されない。
【0062】
また、スラッジブランケット槽２０は、槽内の底部２２に沈殿した汚泥を掻き寄せるための汚泥掻寄部２７を備えていてもよく、底部２２に沈殿した汚泥を槽外に排出するための排泥部２２ｂを備えていてもよい。汚泥掻寄部２７としては、例えば、上記の撹拌装置２６における回転軸２６２の下端に設けられた掻寄翼２７１や、複数の撹拌翼２６３のうちの最下部の撹拌翼２６３に設けられた掻寄パドル２７２、それら両方の構成などを採ることができる。排泥部２２ｂは、例えば、被処理水の導入部２２ａと同じ箇所に被処理水の導入と汚泥の排泥とを切替可能に構成された排泥口として構成することができる。汚泥掻寄部２７にて掻き集められた汚泥を排泥部２２ｂから排出することができる。
【0063】
汚泥受入槽３０は、スラッジブランケット槽２０と汚泥流出部２３を介して連通しており、汚泥流出部２３を通じて、スラッジブランケット槽２０内における汚泥ゾーンＬ３から汚泥を受け入れる槽体である。汚泥受入槽３０では、スラッジブランケット槽２０内の汚泥ゾーンＬ３から流入した汚泥が沈降することによって形成される濃縮汚泥の層Ｌ５（以下、「濃縮汚泥層Ｌ５」と記載することがある。）と、その上方に形成される上澄水の層Ｌ６（以下、「上澄水層Ｌ６」と記載することがある。）とに分離される。
【0064】
汚泥受入槽３０は、スラッジブランケット槽２０の周壁部２１に汚泥受入槽３０の周壁部３１が接続された構成とされている。図４に示されるように、汚泥受入槽３０は、３辺の周壁部３１とスラッジブランケット槽２０の周壁部２１の一部とで囲われて、横断面が概略矩形状の略角筒形の槽体である。汚泥受入槽３０の形状は、角筒形に限らず、略円筒形であってもよい。
【0065】
本技術では、汚泥受入槽３０への汚泥の受入流量Ｑ２０を必要受入流量Ｑｒ以上にすることで、スラッジブランケット槽２０内の汚泥ゾーンＬ３の層界面を安定させることが可能となるため、汚泥受入槽３０の容積を抑えることが可能である。よって、汚泥受入槽３０の容積をスラッジブランケット槽２０の容積よりも小さくすることができる。汚泥受入槽３０の高さは、スラッジブランケット槽２０の高さと概ね同程度とすることが、両槽における処理水の界面位置の安定などの観点から好ましい。このことから、汚泥受入槽３０の断面積は、スラッジブランケット槽２０の断面積に対して、０．１倍以上１倍未満であることが好ましく、０．２倍以上０．８倍以下であることがより好ましく、０．２倍以上０．５倍以下の範囲内であることがさらに好ましい。
【0066】
図３に示されるように、汚泥受入槽３０内の濃縮汚泥層Ｌ５における濃縮汚泥は、汚泥受入槽３０の底部３２から槽外へ排出される。汚泥受入槽３０は、汚泥受入槽３０の底部３２に設けられた汚泥排出部３２ｂを備える。この汚泥排出部３２ｂから、汚泥受入槽３０の底部に沈降した濃縮汚泥を排出することができる。汚泥排出部３２ｂは、例えば、汚泥受入槽３０の底部３２において、ノズル、開口、若しくは配管、又はそれらのうちの２以上の組み合わせ等によって構成されうる。汚泥受入槽３０における濃縮汚泥の排出は、汚泥受入槽３０の周壁部３１の下部側から行うことも可能である。その場合、上記の汚泥排出部３２ｂを周壁部３１の下部側に設けることができる。
【0067】
一方、汚泥受入槽３０において、濃縮汚泥層Ｌ５とは分離された上澄水層Ｌ６における上澄水は、汚泥受入槽３０の上部から槽外へ排出される。例えば、汚泥受入槽３０の周壁部３１の上方側の位置に、ノズル、開口、若しくは配管、又はそれらのうちの２以上の組み合わせ等により、上澄水排出部３４を設けることができる（図２参照）。その上澄水排出部３４から上澄水を排出することができる。上澄水排出部３４の位置は、スラッジブランケット槽２０における処理水が越流する面（処理水層Ｌ４の上面）よりも下方であることが好ましい。
【0068】
凝集沈殿装置１０Ａは、汚泥受入槽３０への汚泥の受入流量Ｑ２０を、上記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上にするための汚泥受入流量の調整手段３５を備える。上記の凝集沈殿処理方法の説明で述べた通り、汚泥受入槽３０への汚泥の受入流量Ｑ２０を必要受入流量Ｑｒ以上にするためには、汚泥受入槽３０における上澄水の槽外への排出流量Ｑ２１、及び汚泥受入槽３０における濃縮汚泥の槽外への排出流量Ｑ２２を調整することができる。前述の通り、汚泥受入槽３０における濃縮汚泥の槽外への排出は、間欠的に自動又は手動にて行われることが好ましいことから、汚泥受入流量の調整手段には、汚泥受入槽３０における上澄水の排出流量Ｑ２１を調整することが可能な手段（上澄水排出流量の調整手段）３５を用いることが好ましい。
【0069】
凝集沈殿装置の一態様においては、汚泥受入流量の調整手段としての上澄水排出流量の調整手段３５は、汚泥受入槽３０の上部に設けられた、上澄水が越流することによる上澄水の排出流量Ｑ２１を調整することが可能な越流堰部３５を含むことが好ましい。越流堰部３５は、汚泥受入槽３０内の上部において、汚泥受入槽３０の周壁部３１、若しくはスラッジブランケット槽２０の周壁部２１、又はそれらの両方に支持される構成にて設けることができる。
【0070】
越流堰部３５は、汚泥受入槽３０内の上澄水層Ｌ６における上方の上澄水が越流する板状堰３５１と、板状堰３５１を越流した上澄水が流れ込む受入部３５２とを有して構成することができる。受入部３５２に上述した上澄水排出部３４を連通させて、受入部３５２に流入した上澄水を上澄水排出部３４から排出することができる（図２～４参照）。
【0071】
板状堰３５１は、上澄水が越流する頂部（最上部）をなす辺部において、上澄水を均等に越流させやすいように、Ｖ字型、Ｕ字型、凹型、又は矩形型等のノッチ（切込み又は溝）が複数設けられていることが好ましく、連続した複数のＶノッチが設けられていることがより好ましい。板状堰３５１のノッチによる開口から、上澄水を越流させることができる。
【0072】
越流堰部３５が、汚泥受入槽３０における上澄水の排出流量Ｑ２１を調整可能な構成としては、上記の連続した複数のＶノッチが設けられた板状堰３５１を例に挙げると、例えば、図６Ａ乃至Ｄに示すような構成を挙げることができる。その板状堰３５１としては、例えば、上下方向（図６Ａ中の矢印参照）の可動式にて板状堰３５１の設置高さを変更可能に構成された越流堰部（図６Ａ参照）；ノッチの大きさ及び数等の違いによる開口面積の異なる複数の板状堰３５１、３５３の取替式にて開口面積を変更可能に構成された越流堰部（図６Ｂ参照）；板状堰３５１に対する設置高さを調整可能に構成された閉塞板３５４が設けられ、その閉塞板３５４がノッチの一部を覆うことでノッチによる開口面積を変更可能に構成された越流堰部（図６Ｃ参照）；複数のノッチのうちの一部（一又は連続する複数）のノッチを覆い隠す閉塞板３５５が設けられていることで、上澄水が越流するノッチの数を変更可能に構成された越流堰部（図６Ｄ参照）等を挙げることができる。
【0073】
前述の通り、汚泥受入槽３０における濃縮汚泥の排出を行っていない場合（当該濃縮汚泥の槽外への排出流量Ｑ２２＝０の場合）、汚泥受入槽３０における上澄水の越流による槽外への排出流量Ｑ２１は、汚泥受入槽３０への汚泥の受入流量Ｑ２０と等しいことになる。そのため、例えば、上記の板状堰３５１の設置高さを低くしたり、板状堰３５１の開口面積を大きくしたりなどすると、汚泥受入槽３０における上澄水の越流による槽外への排出流量Ｑ２１は増加し、汚泥受入槽３０への汚泥の受入流量Ｑ２０も増加する。また逆に、例えば、上記の板状堰３５１の設置高さを高くしたり、板状堰３５１の開口面積を小さくしたりなどすると、汚泥受入槽３０における上澄水の越流による槽外への排出流量Ｑ２１は減少し、汚泥受入槽３０への汚泥の受入流量Ｑ２０も減少する。このように、越流堰部３５によって、汚泥受入槽３０における上澄水の越流による排出流量Ｑ２１を調整することが可能であり、それにより、汚泥受入槽３０への汚泥の受入流量Ｑ２０の調整が可能となり、受入流量Ｑ２０を必要受入流量Ｑｒ以上にすることができる。
【0074】
越流堰部３５を用いる場合、汚泥ゾーンＬ３のＳＳ濃度ＳＳ２０の計画値を設定し、スラッジブランケット槽２０に流入する被処理水の流量Ｑ０及びその被処理水のＳＳ濃度ＳＳ０の測定値から必要受入流量Ｑｒを求め、そのＱｒの値を汚泥受入槽３０への汚泥の受入流量Ｑ２０として運転を開始することができる。例えば、スラッジブランケット槽２０への被処理水の流入流量Ｑ０を流量計で測定し、流入する被処理水のＳＳ濃度ＳＳ０及び汚泥ゾーンＬ３のＳＳ濃度ＳＳ２０を分析計器（ＳＳ計等）にて監視し、そのときの必要受入流量Ｑ’を自動計算する。そして、Ｑ’が受入流量Ｑ２０の管理値（例えば、０．８～０．９×Ｑ２０）に達した時、警報等を出すようにして、越流堰部３５にて上澄水の排出流量Ｑ２１を調整し、それにより、汚泥受入槽３０への汚泥の受入流量Ｑ２０を調整することができる。受入流量Ｑ２０が０．０１～０．５×Ｑ０（より好ましくは０．１５～０．３５×Ｑ０）の範囲となるように、汚泥ゾーンＬ３のＳＳ濃度ＳＳ２０を１０００～１００００ｍｇ／Ｌ（より好ましくは２０００～５０００ｍｇ／Ｌ）の範囲に設定することが好ましい。
【0075】
凝集沈殿装置の一態様においては、図５に示す凝集沈殿装置１０Ｂのように、汚泥受入流量の調整手段としての上澄水排出流量の調整手段３６は、上澄水の排出流量Ｑ２１を調整することが可能なポンプ３６１を含むことが好ましい。ポンプ３６１は、例えば、汚泥受入槽３０の周壁部３１の上部に設けられた上澄水排出部３４に配管３６２を介して接続することができる。この場合、例えば、上澄水排出部３４を配管３６２で繋ぎ、ポンプ３６１の吐出側にあるバルブ開度を調整できるエアー式又は電動式の弁（不図示）を設置して、上澄水の排出流量Ｑ２１を調整しながら排出することが好ましい。
【0076】
排出流量Ｑ２１を調整可能なポンプ３６１は、上記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒに応じて、汚泥受入槽３０における上澄水を自動排出することが好ましい。例えば、必要受入流量Ｑｒに応じて、汚泥受入槽３０における上澄水の排出流量Ｑ２１を決定及び制御し、その排出流量Ｑ２１にてポンプ３６１に上澄水を排出させる制御部と、当該ポンプ３６１とを連動させることができる。また、スラッジブランケット槽２０に流入する被処理水の流量Ｑ０を流量計で測定し、その被処理水のＳＳ濃度ＳＳ０及び汚泥ゾーンのＳＳ濃度ＳＳ２０を分析計器（ＳＳ計等）で監視することにより、汚泥受入槽３０への汚泥の必要受入流量Ｑｒが算出され（上記式（１）参照）、その必要受入流量Ｑｒに応じて、汚泥受入槽３０における上澄水をポンプ３６１で自動排出することがより好ましい。これにより、被処理水の流入流量Ｑ０の変動や被処理水のＳＳ濃度の変動が生じた場合にも、よりタイムリーに、汚泥受入槽３０への汚泥の受入流量Ｑ２０を必要受入流量Ｑｒ以上にすることが可能となる。
【0077】
なお、凝集沈殿装置１０Ｂは、凝集沈殿装置１０Ａが備える上述の越流堰部３５を具備しない構成として例示されているが、上述の板状堰及び受入部等を含む越流堰部を備えていてもよい。また、その場合、凝集沈殿装置１０Ｂは、ポンプ３６１を含む上澄水排出流量の調整手段３６、及び越流堰部の両方で上澄水の排出流量Ｑ２１を調整することにより、汚泥受入槽３０への汚泥の受入流量Ｑ２０を調整可能に構成されていてもよい。
【0078】
また、凝集沈殿装置１０Ａ、１０Ｂにおいて、汚泥受入流量の調整手段は、前述の通り、上澄水排出流量の調整手段３５、３６に加えて、汚泥受入槽３０における濃縮汚泥の槽外への排出流量Ｑ２２を調整することが可能なポンプ（不図示）をさらに含むことが好ましい。
【0079】
次に、上述した凝集沈殿装置１０Ａ、１０Ｂ（以下、これらの符号をまとめて１０と記載する。）を利用した凝集沈殿処理方法について説明する。懸濁物質及び凝集剤を含有する被処理水は、凝集沈殿装置１０におけるスラッジブランケット槽２０の底部２２に設けられた導入部２２ａから供給され、上向流として、スラッジブランケット槽２０内に流入する。スラッジブランケット槽２０に流入した被処理水は、反応槽（第１の反応槽５０、又は第１の反応槽５０及び第２の反応槽６０の両方）を経ていることから、被処理水中の懸濁物質は、そのフロック、凝集フロック、及び粗大化フロックを含みうる。
【0080】
スラッジブランケット槽２０内に供給された被処理水は撹拌され、被処理水の上向流によって、フロックの流動層であるフロック層Ｌ１（スラッジブランケット）を形成する。被処理水に含まれる微細粒子は、フロック層Ｌ１で既存のフロックと接触して捕捉され、フロックが大きく成長する。フロックは、その比重が水より大きいことから、スラッジブランケット槽２０の底部２２の方へ沈降しようとするが、被処理水が導入部２２ａから連続的に供給されることにより上昇する。この上昇する過程において、フロックは、成長してより大きくかつ重くなり、沈降と被処理水の上向流とのバランスにより、浮遊して留まるようになることで、成長した（粗大化した）フロックを含む汚泥が集まった汚泥ゾーンＬ３が形成される。この汚泥ゾーンＬ３において、被処理水中のフロックを含みうる懸濁物質は成長したフロックに捕捉され、汚泥ゾーンＬ３の上方に汚泥とは分離された処理水層Ｌ４が形成される。スラッジブランケット槽２０内の処理水層Ｌ４から処理水排出部２４を通じて、処理水が取り出される。
【0081】
一方、処理水とは分離された成長したフロックを含む汚泥は、スラッジブランケット槽２０における汚泥ゾーンＬ３から汚泥流出部２３を通じて、汚泥受入槽３０に流出する。この際、汚泥受入流量の調整手段３５、３６により、汚泥受入槽３０への汚泥の受入流量Ｑ２０が、上記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上である条件にて、汚泥受入槽３０に汚泥を流入させる。そのため、以降の被処理水の通水中は、スラッジブランケット槽２０における汚泥ゾーンＬ３から汚泥流出部２３を通じた汚泥受入槽３０への汚泥の流出が続き、汚泥ゾーンＬ３の層界面が一定の高さを保つ。そのため、ＳＳが汚泥ゾーンＬ３を通過して処理水層Ｌ４の方へ流出して処理水に汚泥が混じるような事態が抑えられる。
【0082】
汚泥受入槽３０に流入した汚泥は、その質量によって汚泥受入槽３０の底部３２の方へ沈降し、濃縮汚泥層Ｌ５を形成し、その上方には、上澄水層Ｌ６が形成される。汚泥受入槽３０における濃縮汚泥層Ｌ５から汚泥排出部３２ｂを通じて、濃縮汚泥が排出される。汚泥受入槽３０における上澄水層Ｌ６から上澄水排出部３４を通じて、上澄水（処理水）が取り出される。
【0083】
以上詳述した通り、本技術は、以下の構成を採ることが可能である。
［１］懸濁物質及び凝集剤を含有する被処理水が流入する第１の槽体として、前記被処理水の上向流によって、前記懸濁物質の凝集物が成長したフロックを含む汚泥が集まる汚泥ゾーンを有するフロック層と、前記汚泥ゾーンの上方に前記汚泥とは分離された処理水層とを形成するスラッジブランケット槽と、
前記スラッジブランケット槽と汚泥流出部を介して連通した第２の槽体として、前記汚泥流出部を通じて前記汚泥ゾーンから前記汚泥を受け入れ、流入した前記汚泥の沈降によって濃縮汚泥の層と上澄水の層とを形成する汚泥受入槽と、を用いて、
前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を、上記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上にして前記被処理水の処理を行う、凝集沈殿処理方法。
［２］前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を、上記式（３）で求められる槽全体における上向流速ＯＦＲ０との関係において、上記式（２）の関係を満たす流量とする、上記［１］に記載の凝集沈殿処理方法。
［３］前記汚泥受入槽における前記上澄水の槽外への排出流量Ｑ２１、及び前記汚泥受入槽における前記濃縮汚泥の槽外への排出流量Ｑ２２を調整することによって、前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を前記必要受入流量Ｑｒ以上にする、上記［１］又は［２］に記載の凝集沈殿処理方法。
［４］前記汚泥受入槽における前記上澄水を槽外に排出するポンプを用いて、前記上澄水の前記排出流量Ｑ２１を調整することを含む、上記［３］に記載の凝集沈殿処理方法。
［５］前記汚泥受入槽の上部に設けられた、前記汚泥受入槽における前記上澄水が越流する越流堰部を用いて、前記上澄水の前記排出流量Ｑ２１を調整することを含む、上記［３］に記載の凝集沈殿処理方法。
［６］前記汚泥受入槽における前記濃縮汚泥を槽外に排出するポンプを用いて、前記濃縮汚泥の前記排出流量Ｑ２２を調整することを含む、上記［３］～［５］のいずれかに記載の凝集沈殿処理方法。
［７］懸濁物質を含有する原水と、凝集剤とを反応させること；並びに
前記懸濁物質及び前記凝集剤を含有する液を被処理水として凝集沈殿処理を行うこと；を含み、
前記凝集沈殿処理を上記［１］～［６］のいずれかに記載の凝集沈殿処理方法によって行う水処理方法。
［８］懸濁物質及び凝集剤を含有する被処理水が流入する第１の槽体として、前記被処理水の上向流によって、前記懸濁物質の凝集物が成長したフロックを含む汚泥が集まる汚泥ゾーンを有するフロック層と、前記汚泥ゾーンの上方に前記汚泥とは分離された処理水層とを形成するスラッジブランケット槽と、
前記スラッジブランケット槽と汚泥流出部を介して連通した第２の槽体として、前記汚泥流出部を通じて前記汚泥ゾーンから前記汚泥を受け入れ、流入した前記汚泥の沈降によって濃縮汚泥の層と上澄水の層とを形成する汚泥受入槽と、
前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を、上記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上にするための汚泥受入流量の調整手段と、
を備える、凝集沈殿装置。
［９］前記汚泥受入流量の調整手段は、前記汚泥受入槽における前記上澄水の槽外への排出流量Ｑ２１を調整することが可能な上澄水排出流量の調整手段を含む上記［８］に記載の凝集沈殿装置。
［１０］前記上澄水排出流量の調整手段は、前記上澄水の前記排出流量Ｑ２１を調整することが可能なポンプを含む上記［９］に記載の凝集沈殿装置。
［１１］前記上澄水排出流量の調整手段は、前記汚泥受入槽の上部に設けられた、前記上澄水が越流することによる前記上澄水の前記排出流量Ｑ２１を調整することが可能な越流堰部を含む上記［９］に記載の凝集沈殿装置。
［１２］前記汚泥受入流量の調整手段は、前記汚泥受入槽における前記濃縮汚泥の槽外への排出流量Ｑ２２を調整することが可能なポンプをさらに含む上記［９］～［１１］のいずれかに記載の凝集沈殿装置。
［１３］懸濁物質を含有する原水と、凝集剤とを反応させる反応槽と、
前記懸濁物質及び前記凝集剤を含有する液を被処理水として凝集沈殿処理を行う凝集沈殿装置と、を備え、
前記凝集沈殿装置が、上記［８］～［１２］のいずれかに記載の凝集沈殿装置である水処理装置。
［１］懸濁物質及び凝集剤を含有する被処理水が流入する第１の槽体として、前記被処理水の上向流によって、前記懸濁物質の凝集物が成長したフロックを含む汚泥が集まる汚泥ゾーンを有するフロック層と、前記汚泥ゾーンの上方に前記汚泥とは分離された処理水層とを形成するスラッジブランケット槽と、
前記スラッジブランケット槽と汚泥流出部を介して連通した第２の槽体として、前記汚泥流出部を通じて前記汚泥ゾーンから前記汚泥を受け入れ、流入した前記汚泥の沈降によって濃縮汚泥の層と上澄水の層とを形成する汚泥受入槽と、を用いて、
前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を、上記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上にして前記被処理水の処理を行う、凝集沈殿処理方法。
［２］前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を、上記式（３）で求められる槽全体における上向流速ＯＦＲ０との関係において、上記式（２）の関係を満たす流量とする、上記［１］に記載の凝集沈殿処理方法。
［３］前記汚泥受入槽における前記上澄水の槽外への排出流量Ｑ２１、及び前記汚泥受入槽における前記濃縮汚泥の槽外への排出流量Ｑ２２を調整することによって、前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を前記必要受入流量Ｑｒ以上にする、上記［１］又は［２］に記載の凝集沈殿処理方法。
［４］前記汚泥受入槽における前記上澄水を槽外に排出するポンプを用いて、前記上澄水の前記排出流量Ｑ２１を調整することを含む、上記［３］に記載の凝集沈殿処理方法。
［５］前記汚泥受入槽の上部に設けられた、前記汚泥受入槽における前記上澄水が越流する越流堰部を用いて、前記上澄水の前記排出流量Ｑ２１を調整することを含む、上記［３］に記載の凝集沈殿処理方法。
［６］前記汚泥受入槽における前記濃縮汚泥を槽外に排出するポンプを用いて、前記濃縮汚泥の前記排出流量Ｑ２２を調整することを含む、上記［３］～［５］のいずれかに記載の凝集沈殿処理方法。
［７］懸濁物質を含有する原水と、凝集剤とを反応させること；並びに
前記懸濁物質及び前記凝集剤を含有する液を被処理水として凝集沈殿処理を行うこと；を含み、
前記凝集沈殿処理を上記［１］～［６］のいずれかに記載の凝集沈殿処理方法によって行う水処理方法。
［８］懸濁物質及び凝集剤を含有する被処理水が流入する第１の槽体として、前記被処理水の上向流によって、前記懸濁物質の凝集物が成長したフロックを含む汚泥が集まる汚泥ゾーンを有するフロック層と、前記汚泥ゾーンの上方に前記汚泥とは分離された処理水層とを形成するスラッジブランケット槽と、
前記スラッジブランケット槽と汚泥流出部を介して連通した第２の槽体として、前記汚泥流出部を通じて前記汚泥ゾーンから前記汚泥を受け入れ、流入した前記汚泥の沈降によって濃縮汚泥の層と上澄水の層とを形成する汚泥受入槽と、
前記汚泥受入槽への前記汚泥の受入流量Ｑ２０を、上記式（１）により求められる必要受入流量Ｑｒ以上にするための汚泥受入流量の調整手段と、
を備える、凝集沈殿装置。
［９］前記汚泥受入流量の調整手段は、前記汚泥受入槽における前記上澄水の槽外への排出流量Ｑ２１を調整することが可能な上澄水排出流量の調整手段を含む上記［８］に記載の凝集沈殿装置。
［１０］前記上澄水排出流量の調整手段は、前記上澄水の前記排出流量Ｑ２１を調整することが可能なポンプを含む上記［９］に記載の凝集沈殿装置。
［１１］前記上澄水排出流量の調整手段は、前記汚泥受入槽の上部に設けられた、前記上澄水が越流することによる前記上澄水の前記排出流量Ｑ２１を調整することが可能な越流堰部を含む上記［９］に記載の凝集沈殿装置。
［１２］前記汚泥受入流量の調整手段は、前記汚泥受入槽における前記濃縮汚泥の槽外への排出流量Ｑ２２を調整することが可能なポンプをさらに含む上記［９］～［１１］のいずれかに記載の凝集沈殿装置。
［１３］懸濁物質を含有する原水と、凝集剤とを反応させる反応槽と、
前記懸濁物質及び前記凝集剤を含有する液を被処理水として凝集沈殿処理を行う凝集沈殿装置と、を備え、
前記凝集沈殿装置が、上記［８］～［１２］のいずれかに記載の凝集沈殿装置である水処理装置。
【実施例0084】
以下、試験例を挙げて、本発明の一実施形態の凝集沈殿処理方法及び水処理方法についてさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の試験例に限定されない。
【0085】
＜原水の準備＞
実際の鉄鋼製造工場から生じた廃水であって、鉄鋼製造工程における冷間圧延工程で生じた含油廃水（冷延系含油廃水）を処理対象の原水として使用した。
実際の鉄鋼製造工場から生じた廃水であって、鉄鋼製造工程における冷間圧延工程で生じた含油廃水（冷延系含油廃水）を処理対象の原水として使用した。
【0086】
＜試験用凝集沈殿装置の準備＞
本試験例で使用した試験用凝集沈殿装置１０ｃの概略構成を図７に示す。スラッジブランケット槽２００には、内径０．１０ｍ、断面積０．００７８５ｍ２、高さ１．５７ｍの円筒形の透明塩化ビニル樹脂製配管を使用した。汚泥受入槽３００には、内径０．０５ｍ、断面積０．００１９６ｍ２、高さ１．６５ｍ（有効水深はスラッジブランケット槽２００と同様に１．５７ｍ）の円筒形の透明塩化ビニル樹脂製配管を使用した。
本試験例で使用した試験用凝集沈殿装置１０ｃの概略構成を図７に示す。スラッジブランケット槽２００には、内径０．１０ｍ、断面積０．００７８５ｍ２、高さ１．５７ｍの円筒形の透明塩化ビニル樹脂製配管を使用した。汚泥受入槽３００には、内径０．０５ｍ、断面積０．００１９６ｍ２、高さ１．６５ｍ（有効水深はスラッジブランケット槽２００と同様に１．５７ｍ）の円筒形の透明塩化ビニル樹脂製配管を使用した。
【0087】
スラッジブランケット槽２００を載置台１上に設置して当該槽の下部側を覆う固定具２０１で固定し、固定具２０１と接する面に板フランジ２０２を設けた。この板フランジ２０２の中心部２０３と２５Ａバルブソケット２０４を接続した。一方、スラッジブランケット槽２００への被処理水の流入用ホース（内径２５ｍｍ）２０５を、ホース継手（不図示）を介して、２５Ａボール弁２０６に接続し、このボール弁２０６の反対側に２５Ａ配管２０７を介して、上記のバルブソケット２０４と接続した。このようにして板フランジの中心部２０３に被処理水の導入部を設けた。
流入してくる被処理水がスラッジブランケット槽２００内に均一に流入するように、スラッジブランケット槽２００の下部側において、直径３０ｍｍの貫通孔が４つ開いたメッシュ板２０８を、その上面が板フランジ２０２の上面から０．１０ｍの高さとなる位置に設置した。
また、排泥用ホース（内径２０ｍｍ）２０９を、ホース継手（不図示）を介して、２５Ａボール弁２１０に接続し、このボール弁２１０の反対側に２５Ａ配管２１１を介して、上記のバルブソケット２０４と接続した。このようにして、スラッジブランケット槽の排泥部を設けた。なお、スラッジブランケット槽２００の排泥部は、試験終了時にスラッジブランケット槽２００内を空にするために手動で排出する時にのみ使用した。
流入してくる被処理水がスラッジブランケット槽２００内に均一に流入するように、スラッジブランケット槽２００の下部側において、直径３０ｍｍの貫通孔が４つ開いたメッシュ板２０８を、その上面が板フランジ２０２の上面から０．１０ｍの高さとなる位置に設置した。
また、排泥用ホース（内径２０ｍｍ）２０９を、ホース継手（不図示）を介して、２５Ａボール弁２１０に接続し、このボール弁２１０の反対側に２５Ａ配管２１１を介して、上記のバルブソケット２０４と接続した。このようにして、スラッジブランケット槽の排泥部を設けた。なお、スラッジブランケット槽２００の排泥部は、試験終了時にスラッジブランケット槽２００内を空にするために手動で排出する時にのみ使用した。
【0088】
汚泥受入槽３００を載置台１上に設置して固定具３０１で固定し、固定具３０１を介して載置台１と接する面を板フランジ３０２とした。板フランジ３０２の中心部３０３と２５Ａバルブソケット３０４を接続した。
汚泥排出用ホース（内径２０ｍｍ）３０５を、ホース継手（不図示）を介して、２５Ａボール弁３０６に接続し、このボール弁３０６の反対側に２５Ａ配管３０７を介して、上記のバルブソケット３０４と接続した。このようにして、汚泥受入槽３００の底部に汚泥排出部を設けた。
汚泥排出用ホース（内径２０ｍｍ）３０５を、ホース継手（不図示）を介して、２５Ａボール弁３０６に接続し、このボール弁３０６の反対側に２５Ａ配管３０７を介して、上記のバルブソケット３０４と接続した。このようにして、汚泥受入槽３００の底部に汚泥排出部を設けた。
【0089】
スラッジブランケット槽２００における導入部（板フランジ２０２の上面）から高さ０．１７ｍの位置から０．１０ｍ刻みで計１３箇所に、２５Ａ配管２３１及び２５Ａボール弁２３２で、スラッジブランケット槽２００と汚泥受入槽３００とを接続した。後述する試験では、スラッジブランケット槽２００における汚泥ゾーンの形成箇所を確認した後、その汚泥ゾーンに対応する高さ位置のボール弁２３２のみを開として、それを汚泥流出部とした。
また、スラッジブランケット槽２００における上記１３箇所と同じ高さ位置の１８０°反対側に２５Ａ配管２１２及び２５Ａボール弁２１３を接続して、サンプリングコック２１４を設けた。後述する試験では、上記汚泥流出部を構成する配管２３１と同じ高さ位置に設けられたサンプリングコック２１４についてのみ、サンプリングを行う時にボール弁２１３を開にして、汚泥ゾーンのＳＳ濃度を測定するための汚泥のサンプリングを行った。
また、スラッジブランケット槽２００における上記１３箇所と同じ高さ位置の１８０°反対側に２５Ａ配管２１２及び２５Ａボール弁２１３を接続して、サンプリングコック２１４を設けた。後述する試験では、上記汚泥流出部を構成する配管２３１と同じ高さ位置に設けられたサンプリングコック２１４についてのみ、サンプリングを行う時にボール弁２１３を開にして、汚泥ゾーンのＳＳ濃度を測定するための汚泥のサンプリングを行った。
【0090】
スラッジブランケット槽２００内には、モータ２１５に連結された回転軸２１６に接続された撹拌翼２１７を、導入部（板フランジ２０２の上面）から高さ０．１７ｍの位置から０．１０ｍ間隔で計６箇所に設けた。各撹拌翼２１７は、回転軸２１６に通す孔を有する軸受部と、その軸受部から放射４方向に延びるパドルを有するものを用いた。各パドルは厚さが３ｍｍ、高さが２０ｍｍであり、互いに対向する（２方向に延びる）パドルの全長が７５ｍｍのものを用いた。
【0091】
スラッジブランケット槽２００の上端２１８は処理水が越流する構成とした。スラッジブランケット槽２００の上部には、上端２１８を越流した処理水が流入する樋部２１９を設けた。樋部２１９は、透明塩化ビニル樹脂製の２００Ａ配管と板状部材を用いて作製した。
また、樋部２１９の側面に２５Ａ配管２２０を接続し、その配管２２０の反対側にホース継手（不図示）を介して、内径２５ｍｍの処理水排出用ホース（不図示）を接続した。このようにして、スラッジブランケット槽２００の処理水排出部を設けた。
なお、スラッジブランケット槽２００の上部側には、汚泥ゾーンにて汚泥とは分離された処理水が均一に流出するように、スラッジブランケット槽２００の下部に設けた上述のメッシュ板２０８と同様に、直径３０ｍｍの貫通孔が４つ開いたメッシュ板２２１を樋部２１９の下方に設置した。
また、汚泥受入槽３００には、汚泥受入槽３００における上澄水及び汚泥を排出するための２５Ａ配管３０８及びポンプ３０９を設けた。
以上のようにして試験用凝集沈殿装置１０ｃを作製した。
また、樋部２１９の側面に２５Ａ配管２２０を接続し、その配管２２０の反対側にホース継手（不図示）を介して、内径２５ｍｍの処理水排出用ホース（不図示）を接続した。このようにして、スラッジブランケット槽２００の処理水排出部を設けた。
なお、スラッジブランケット槽２００の上部側には、汚泥ゾーンにて汚泥とは分離された処理水が均一に流出するように、スラッジブランケット槽２００の下部に設けた上述のメッシュ板２０８と同様に、直径３０ｍｍの貫通孔が４つ開いたメッシュ板２２１を樋部２１９の下方に設置した。
また、汚泥受入槽３００には、汚泥受入槽３００における上澄水及び汚泥を排出するための２５Ａ配管３０８及びポンプ３０９を設けた。
以上のようにして試験用凝集沈殿装置１０ｃを作製した。
【0092】
＜試験用水処理装置の準備＞
試験用水処理装置については図面を省略するが、前述の図１に示す水処理装置１００における符号（以下、括弧書きに記載する。）を参照して試験用水処理装置の作製方法を説明する。
試験用水処理装置については図面を省略するが、前述の図１に示す水処理装置１００における符号（以下、括弧書きに記載する。）を参照して試験用水処理装置の作製方法を説明する。
【0093】
原水を貯留する原水槽（４０）と、その原水が処理される流れの上流側から順に、撹拌装置付きの第１の反応槽（５０）と、撹拌装置付きの第２の反応槽（６０）と、上記の試験用凝集沈殿装置１０ｃとを備えた試験用水処理装置（１００）を使用した。原水槽（４０）にはポリエチレン（ＰＥ）製の容量１００Ｌの槽を用いた。第１の反応槽（５０）にはＰＥ製の容量１００Ｌの槽を用い、第２の反応槽（６０）にはＰＥ製の容量６０Ｌの槽を用いた。原水槽（４０）と第１の反応槽（５０）とを配管（８１）で接続し、その配管（８１）に原水を原水槽（４０）から第１の反応槽（５０）に送るための送液ポンプ（４１）を接続した。
第１の反応槽（５０）から第２の反応槽（６０）へ被処理水がオーバーフローで流入されるように、第１の反応槽（５０）と第２の反応槽（６０）とを互いに接触させて設置した。
第２の反応槽（６０）と試験用凝集沈殿装置１０ｃとを上述した被処理水の流入用ホース（内径２５ｍｍ）２０５で接続した。
なお、上記の各ホースには、軟質塩化ビニル樹脂製のブレードホース（内径２５ｍｍ）を使用した。また、上記の各配管には、２５Ａの塩化ビニル樹脂製の配管を使用した。
第１の反応槽（５０）から第２の反応槽（６０）へ被処理水がオーバーフローで流入されるように、第１の反応槽（５０）と第２の反応槽（６０）とを互いに接触させて設置した。
第２の反応槽（６０）と試験用凝集沈殿装置１０ｃとを上述した被処理水の流入用ホース（内径２５ｍｍ）２０５で接続した。
なお、上記の各ホースには、軟質塩化ビニル樹脂製のブレードホース（内径２５ｍｍ）を使用した。また、上記の各配管には、２５Ａの塩化ビニル樹脂製の配管を使用した。
【0094】
＜装置条件＞
スラッジブランケット槽２００におけるフロック層（Ｌ１）における凝集ゾーン（Ｌ２）の高さは０．６７ｍ（導入部から高さ０．６７ｍの位置までの領域）、汚泥ゾーン（Ｌ３）の高さは０．３０ｍ（導入部からの高さ０．６７ｍの位置から高さ０．９７ｍの位置までの領域）、処理水層（Ｌ４）の高さは０．６０ｍ（導入部からの高さ０．９７ｍの位置から高さ１．５７ｍの位置（上端２１８）までの領域）とした。これらの層やゾーンの高さは、ＯＦＲ０が１０ｍ／ｈｒのときに、凝集ゾーン（Ｌ２）のＨＲＴ（水理学的滞留時間）を３．０分以上、汚泥ゾーン（Ｌ３）のＨＲＴを１．３分以上、処理水層（Ｌ４）のＨＲＴを３．０分以上となるように設定した。スラッジブランケット槽２００と汚泥受入槽３００とを接続する汚泥流出部の高さは、汚泥ゾーン（Ｌ３）の上部と同じ高さとなる、導入部からの高さ０．９７ｍの位置とした。汚泥ゾーン（Ｌ３）の汚泥のサンプリング時にボール弁２１３を開にするサンプリングコック２１４の位置も汚泥流出部の高さと同じにした。
スラッジブランケット槽２００における撹拌翼２１７のパドルの先端周速が５０ｍｍ／ｓｅｃとなるように、撹拌翼２１７の回転数は１３ｒｐｍとした。
スラッジブランケット槽２００におけるフロック層（Ｌ１）における凝集ゾーン（Ｌ２）の高さは０．６７ｍ（導入部から高さ０．６７ｍの位置までの領域）、汚泥ゾーン（Ｌ３）の高さは０．３０ｍ（導入部からの高さ０．６７ｍの位置から高さ０．９７ｍの位置までの領域）、処理水層（Ｌ４）の高さは０．６０ｍ（導入部からの高さ０．９７ｍの位置から高さ１．５７ｍの位置（上端２１８）までの領域）とした。これらの層やゾーンの高さは、ＯＦＲ０が１０ｍ／ｈｒのときに、凝集ゾーン（Ｌ２）のＨＲＴ（水理学的滞留時間）を３．０分以上、汚泥ゾーン（Ｌ３）のＨＲＴを１．３分以上、処理水層（Ｌ４）のＨＲＴを３．０分以上となるように設定した。スラッジブランケット槽２００と汚泥受入槽３００とを接続する汚泥流出部の高さは、汚泥ゾーン（Ｌ３）の上部と同じ高さとなる、導入部からの高さ０．９７ｍの位置とした。汚泥ゾーン（Ｌ３）の汚泥のサンプリング時にボール弁２１３を開にするサンプリングコック２１４の位置も汚泥流出部の高さと同じにした。
スラッジブランケット槽２００における撹拌翼２１７のパドルの先端周速が５０ｍｍ／ｓｅｃとなるように、撹拌翼２１７の回転数は１３ｒｐｍとした。
【0095】
＜通水条件＞
試験での通水条件を表１に示す。表１に示すＯＦＲ０及び通水流量Ｑ０は、それぞれ、試験用凝集沈殿装置１０ｃ（スラッジブランケット槽２００＋汚泥受入槽３００）の上向流速（ＯＦＲ）及び通水流量である。
試験での通水条件を表１に示す。表１に示すＯＦＲ０及び通水流量Ｑ０は、それぞれ、試験用凝集沈殿装置１０ｃ（スラッジブランケット槽２００＋汚泥受入槽３００）の上向流速（ＯＦＲ）及び通水流量である。
【0096】
【0097】
また、凝集剤等の添加条件としては、第１の反応槽（５０）において、原水に無機凝集剤（商品名「フェロカットＦII」、日鉄環境株式会社製）を３００ｍｇ／Ｌ添加し、液のｐＨが７．０となるように水酸化ナトリウム水溶液を添加した。第２の反応槽（６０）では、第１の反応槽（５０）からオーバーフローで流入された被処理水にアニオン性高分子凝集剤（商品名「ケーイーフロックＫＥＡ－７３５」、日鉄環境株式会社製）を６．０ｍｇ／Ｌ添加した。さらに、第２の反応槽（６０）から被処理水がオーバーフローする流出口にカチオン性高分子凝集剤（商品名「ケーイーフロックＫＥＣ－８２５」、日鉄環境株式会社製）を４．５ｍｇ／Ｌ添加した。なお、フロックの形成状況によって、アニオン性高分子凝集剤の添加量を６．０～１０．０ｍｇ／Ｌの範囲、カチオン性高分子凝集剤の添加量を４．５～７．５ｍｇ／Ｌの範囲で調整した。
【0098】
＜運転の開始＞
上記原水が生じる工場に既設のサンプリングコックから原水を分岐させて、試験用水処理装置（１００）における原水槽（４０）に、常に原水が満水の状態となるように原水を流入させ続けた。原水槽（４０）内には水中ポンプを設置して撹拌を行い、原水槽（４０）中の原水の均質化を図った。
原水槽（４０）から送液ポンプ（マスターフレックスポンプ）を用いて原水を第１の反応槽（５０）に所定量供給した。第１の反応槽（５０）において、撹拌下、原水に上記の無機凝集剤を上記の添加量にて添加し、また、水酸化ナトリウム水溶液を添加して混合液のｐＨを７．０に調整した。
混合液（被処理水）を第１の反応槽（５０）から第２の反応槽（６０）にオーバーフローで流入させた。第２の反応槽（６０）内では、流入してきた被処理水がショートパスで流れ出ないように第２の反応槽（６０）の流出口手前にバッフル板を設けた。第２の反応槽（６０）において、撹拌下、上記のアニオン性高分子凝集剤を上記の添加量にて添加し、フロックを形成させた。
第２の反応槽（６０）から被処理水がオーバーフローする流出口において、上記のカチオン性高分子凝集剤を上記の添加量にて添加し、第２の反応槽（６０）の流出口から、被処理水の流入用ホース２０５を通じて、被処理水をスラッジブランケット槽２００に流入させた。
上記原水が生じる工場に既設のサンプリングコックから原水を分岐させて、試験用水処理装置（１００）における原水槽（４０）に、常に原水が満水の状態となるように原水を流入させ続けた。原水槽（４０）内には水中ポンプを設置して撹拌を行い、原水槽（４０）中の原水の均質化を図った。
原水槽（４０）から送液ポンプ（マスターフレックスポンプ）を用いて原水を第１の反応槽（５０）に所定量供給した。第１の反応槽（５０）において、撹拌下、原水に上記の無機凝集剤を上記の添加量にて添加し、また、水酸化ナトリウム水溶液を添加して混合液のｐＨを７．０に調整した。
混合液（被処理水）を第１の反応槽（５０）から第２の反応槽（６０）にオーバーフローで流入させた。第２の反応槽（６０）内では、流入してきた被処理水がショートパスで流れ出ないように第２の反応槽（６０）の流出口手前にバッフル板を設けた。第２の反応槽（６０）において、撹拌下、上記のアニオン性高分子凝集剤を上記の添加量にて添加し、フロックを形成させた。
第２の反応槽（６０）から被処理水がオーバーフローする流出口において、上記のカチオン性高分子凝集剤を上記の添加量にて添加し、第２の反応槽（６０）の流出口から、被処理水の流入用ホース２０５を通じて、被処理水をスラッジブランケット槽２００に流入させた。
【0099】
スラッジブランケット槽２００内では、パドルが１３ｒｐｍで回転する撹拌翼２１７にて被処理水を撹拌し、処理時間の経過に伴い、凝集ゾーン（Ｌ２）、汚泥ゾーン（Ｌ３）、及び処理水層（Ｌ４）が形成されたことを確認した。また、第２の反応槽（６０）とスラッジブランケット槽２００との間の流入用ホース２０５、及びスラッジブランケット槽２００内の凝集ゾーン（Ｌ２）において、フロックが粗大化されていたことを確認した。さらに、そのフロックは汚泥ゾーン（Ｌ３）で捕捉され、フロックを含む汚泥及び処理水が上記の汚泥流出部（配管２３１及びボール弁２３２）を通じて汚泥受入槽３００に流出し、処理時間の経過に伴い、汚泥受入槽３００内で濃縮汚泥層（Ｌ５）と上澄水層（Ｌ６）とが形成されたことを確認した。汚泥受入槽３００の底部に堆積した濃縮汚泥は、一定量溜まり次第、汚泥排出部を構成するボール弁３０６を開にして手動で排出した。
【0100】
＜試験例１＞
試験例１では、ＯＦＲ０＝１０ｍ／ｈｒに設定した条件で処理を行った。
上記の通り、試験用凝集沈殿装置１０ｃを稼働させてから２時間運転を継続し、スラッジブランケット槽２００内の汚泥ゾーン（Ｌ３）及び処理水層（Ｌ４）が安定したことを確認してから、スラッジブランケット槽２００に流入する被処理水、及び汚泥ゾーン（Ｌ３）の液のサンプリングを行い、流入する被処理水のＳＳ濃度ＳＳ０及び汚泥ゾーンのＳＳ濃度ＳＳ２０を測定した。ＳＳ０及びＳＳ２０は、「環境庁告示第５９号（昭和４６年１２月）付表９」の規定に準じたろ過重量法により測定した。なお、スラッジブランケット槽２００に流入する被処理水の流量Ｑ０については、ポンプ（４１）の吐出量を実測することで求めた。
試験例１では、ＯＦＲ０＝１０ｍ／ｈｒに設定した条件で処理を行った。
上記の通り、試験用凝集沈殿装置１０ｃを稼働させてから２時間運転を継続し、スラッジブランケット槽２００内の汚泥ゾーン（Ｌ３）及び処理水層（Ｌ４）が安定したことを確認してから、スラッジブランケット槽２００に流入する被処理水、及び汚泥ゾーン（Ｌ３）の液のサンプリングを行い、流入する被処理水のＳＳ濃度ＳＳ０及び汚泥ゾーンのＳＳ濃度ＳＳ２０を測定した。ＳＳ０及びＳＳ２０は、「環境庁告示第５９号（昭和４６年１２月）付表９」の規定に準じたろ過重量法により測定した。なお、スラッジブランケット槽２００に流入する被処理水の流量Ｑ０については、ポンプ（４１）の吐出量を実測することで求めた。
【0101】
上記表１に示した被処理水の流入流量Ｑ０、並びに流入する被処理水のＳＳ濃度ＳＳ０及び汚泥ゾーンのＳＳ濃度ＳＳ２０の測定値から、上記式（１）に基づき、汚泥受入槽３００への汚泥の必要受入流量Ｑｒを算出した。一方、汚泥受入槽３００における汚泥の排出を実行しない状態（ボール弁３０６を閉じた状態）に維持し、ポンプ３０９で上澄水の排出流量Ｑ２１を調整することにより、汚泥受入槽３００への汚泥の受入流量Ｑ２０を表２に示す通りとした。汚泥の排出を行っていないため、汚泥の受入流量Ｑ２０は上澄水の排出流量Ｑ２１に等しく、ポンプ３０９の吐出量を実測することで求めた。
【0102】
以上の試験例１において、スラッジブランケット槽２００における汚泥ゾーン（Ｌ３）の層界面の上昇の有無、及び汚泥受入槽３００における上澄水中のピンフロックの発生有無を目視にて確認し、評価した。その結果を表２に示す。表２には、上記したパラメータのほか、スラッジブランケット槽２００における処理水の排出流量Ｑ１（Ｑ１＝Ｑ０－Ｑ２０）及びＯＦＲ１、並びに汚泥受入槽３００におけるＯＦＲ２の計算値も示した。なお、表２における試験例Ｎｏ．は、試験日や試験条件が異なる試験例であることを表す。
【0103】
【0104】
試験例１の結果より、汚泥受入槽３００における上澄水の排出流量Ｑ２１をポンプ３０９で調整し、それにより、汚泥受入槽３００への汚泥の受入流量Ｑ２０を必要受入流量Ｑｒ以上にして、スラッジブランケット方式の凝集沈殿処理を行うことで、汚泥ゾーンの層界面の位置を安定させることができ、かつ、上澄水中のピンフロックの発生を抑制できることが確認された（試験例１－１～６と、試験例１－７～８との比較参照）。これらの効果は、スラッジブランケット槽２００に流入する被処理水のＳＳ濃度ＳＳ０が変動した場合にも奏されることが確認された。
【0105】
＜試験例２＞
試験例２では、ＯＦＲ０＝１５ｍ／ｈｒに設定した条件で処理を行った。
具体的には、試験例１で述べた通り、試験用凝集沈殿装置１０ｃを稼働させてから１時間運転し、スラッジブランケット槽２００内の汚泥ゾーン（Ｌ３）及び処理水層（Ｌ４）が安定したことを確認してから、ＯＦＲ０を１５ｍ／ｈｒの条件に変更した。この条件に変更してから２時間運転し、汚泥ゾーン（Ｌ３）及び処理水層（Ｌ４）が安定していることを確認して、試験例１で述べた方法と同様に、スラッジブランケット槽２００に流入する被処理水のＳＳ濃度ＳＳ０及び汚泥ゾーンのＳＳ濃度ＳＳ２０を測定した。そのほかは、試験例１と同様にして、被処理水の処理及びその評価を行った。結果を表３に示す。なお、表３における試験例Ｎｏ．は、試験日や試験条件が異なる試験例であることを表す。
試験例２では、ＯＦＲ０＝１５ｍ／ｈｒに設定した条件で処理を行った。
具体的には、試験例１で述べた通り、試験用凝集沈殿装置１０ｃを稼働させてから１時間運転し、スラッジブランケット槽２００内の汚泥ゾーン（Ｌ３）及び処理水層（Ｌ４）が安定したことを確認してから、ＯＦＲ０を１５ｍ／ｈｒの条件に変更した。この条件に変更してから２時間運転し、汚泥ゾーン（Ｌ３）及び処理水層（Ｌ４）が安定していることを確認して、試験例１で述べた方法と同様に、スラッジブランケット槽２００に流入する被処理水のＳＳ濃度ＳＳ０及び汚泥ゾーンのＳＳ濃度ＳＳ２０を測定した。そのほかは、試験例１と同様にして、被処理水の処理及びその評価を行った。結果を表３に示す。なお、表３における試験例Ｎｏ．は、試験日や試験条件が異なる試験例であることを表す。
【0106】
【0107】
試験例２の結果より、汚泥受入槽３００における上澄水の排出流量Ｑ２１をポンプ３０９で調整し、それにより、汚泥受入槽３００への汚泥の受入流量Ｑ２０を必要受入流量Ｑｒ以上にして、スラッジブランケット方式の凝集沈殿処理を行うことで、汚泥ゾーンの層界面の位置を安定させることができ、かつ、上澄水中のピンフロックの発生を抑制できることが確認された（試験例２－１～６と、試験例２－７～８との比較参照）。
【0108】
＜試験例３＞
試験例３では、ＯＦＲ０＝２０ｍ／ｈｒに設定した条件で処理を行った。
試験例３では、汚泥受入槽３００における上澄水の排出及び濃縮汚泥の排出の両方を実行し、上澄水の排出流量Ｑ２１及び濃縮汚泥の排出流量Ｑ２２の両方を調整することにより、汚泥受入槽３００への汚泥の受入流量Ｑ２０の調整を行った。そのため、汚泥の受入流量Ｑ２０は上澄水の排出流量Ｑ２１と濃縮汚泥の排出流量Ｑ２２の和に等しく（Ｑ２０＝Ｑ２１＋Ｑ２２）、Ｑ２１はポンプ３０９の吐出量を実測することで、Ｑ２２は手動にて排出した濃縮汚泥の流量を実測することで求め、それらからＱ２０を求めた。そのほかは、試験例２と同様にして、被処理水の処理及びその評価を行った。結果を表４に示す。表４には、上記したパラメータのほか、上澄水の排出流量Ｑ２１及びそのＯＦＲ（ＯＦＲ２’）、並びに濃縮汚泥の排出流量Ｑ２２及びそのＯＦＲ（ＯＦＲ２”）の計算値も示した。なお、表４における試験例Ｎｏ．は、試験日や試験条件が異なる試験例であることを表す。
試験例３では、ＯＦＲ０＝２０ｍ／ｈｒに設定した条件で処理を行った。
試験例３では、汚泥受入槽３００における上澄水の排出及び濃縮汚泥の排出の両方を実行し、上澄水の排出流量Ｑ２１及び濃縮汚泥の排出流量Ｑ２２の両方を調整することにより、汚泥受入槽３００への汚泥の受入流量Ｑ２０の調整を行った。そのため、汚泥の受入流量Ｑ２０は上澄水の排出流量Ｑ２１と濃縮汚泥の排出流量Ｑ２２の和に等しく（Ｑ２０＝Ｑ２１＋Ｑ２２）、Ｑ２１はポンプ３０９の吐出量を実測することで、Ｑ２２は手動にて排出した濃縮汚泥の流量を実測することで求め、それらからＱ２０を求めた。そのほかは、試験例２と同様にして、被処理水の処理及びその評価を行った。結果を表４に示す。表４には、上記したパラメータのほか、上澄水の排出流量Ｑ２１及びそのＯＦＲ（ＯＦＲ２’）、並びに濃縮汚泥の排出流量Ｑ２２及びそのＯＦＲ（ＯＦＲ２”）の計算値も示した。なお、表４における試験例Ｎｏ．は、試験日や試験条件が異なる試験例であることを表す。
【0109】
【0110】
試験例３の結果より、上述の通り、汚泥受入槽３００における上澄水及び濃縮汚泥の両方の排出を行って、上澄水の排出流量Ｑ２１及び濃縮汚泥の排出流量Ｑ２２を調整したことにより、汚泥受入槽３００への汚泥の受入流量Ｑ２０を必要受入流量Ｑｒ以上にし、スラッジブランケット方式の凝集沈殿処理を行うことで、汚泥ゾーンの層界面の位置を安定させることができ、かつ、上澄水中のピンフロックの発生を抑制できることが確認された（試験例３－１～４と、試験例３－５～７との比較参照）。
【符号の説明】
【0111】
１０Ａ、１０Ｂ 凝集沈殿装置
２０ スラッジブランケット槽
Ｌ１ フロック層
Ｌ２ 凝集ゾーン
Ｌ３ 汚泥ゾーン
Ｌ４ 処理水層
２３ 汚泥流出部
３０ 汚泥受入槽
Ｌ５ 濃縮汚泥層
Ｌ６ 上澄水層
３５ 汚泥受入流量の調整手段（上澄水排出流量の調整手段、越流堰部）
３６ 汚泥受入流量の調整手段（上澄水排出流量の調整手段、ポンプ）
４０ 原水槽
５０ 第１の反応槽
６０ 第２の反応槽
１００ 水処理装置
２０ スラッジブランケット槽
Ｌ１ フロック層
Ｌ２ 凝集ゾーン
Ｌ３ 汚泥ゾーン
Ｌ４ 処理水層
２３ 汚泥流出部
３０ 汚泥受入槽
Ｌ５ 濃縮汚泥層
Ｌ６ 上澄水層
３５ 汚泥受入流量の調整手段（上澄水排出流量の調整手段、越流堰部）
３６ 汚泥受入流量の調整手段（上澄水排出流量の調整手段、ポンプ）
４０ 原水槽
５０ 第１の反応槽
６０ 第２の反応槽
１００ 水処理装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7】