凝聚沉淀处理方法技术

本发明专利技术的课题是提供在污泥层槽内处于絮凝化工序的粒子的浓度不减小那样的被处理水的凝聚沉淀处理方法，该被处理水的凝聚沉淀处理方法是具有无机凝聚剂注入工序、通过急速搅拌槽的工作来进行的微絮凝化工序、在污泥层槽(5)内的絮凝化工序、以及将该絮凝化粒子沉淀分离并排出到外部的工序的被处理水(1)的凝聚沉淀处理方法，对于将上述沉淀了的絮凝化粒子归还到微絮凝化工序的前阶段，并注入到被处理水(1)中的注入量，在预先的预实验中，以污泥层槽(5)内的处于絮凝化工序的粒子的浓度是否减小为基准来设定和调整，预先选择、得到上述注入量来作为作业现场的合适的基准，以使得在微絮凝化工序的前阶段中的浓度变为7.5mg/L以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及基于对下述微絮凝物通过污泥层槽内的微絮凝物粒子彼此的结合和/ 或微絮凝物和现有絮凝物的结合来进行的絮凝化和该絮凝化粒子的沉淀分离的被处理水的，所述微絮凝物是通过将无机凝聚剂注入到江河水、雨水、工厂的用排水等的被处理水中而将被处理水中所含的微细的悬浮粒子集块化的微絮凝化工序来形成。
技术介绍
被处理水的凝聚沉淀处理被采用来作为砂过滤的预处理，但在该凝聚沉淀方法中，通过将无机凝聚剂注入到被处理水中，使被处理水中所含的微细的悬浮粒子集块化成为可沉淀分离的直径的絮凝物，通过重力的作用对该絮凝物进行沉淀分离。凝聚沉淀处理装置，大致分类为惯常方式和高速凝聚沉淀池方式，后者可进一步分类为浆循环方式、污泥层(sludge blanket)方式，本申请专利技术选择后者。但是，不论是哪一种方式，在经由悬浮粒子的微絮凝化工序和微絮凝物的絮凝化工序来进行沉淀分离方面没有改变。现行的立足于由Smoluchowski (斯莫卢霍夫斯基)方程式表示的下述的通式。dN/dt = - α (46Φ/ π ) · N (a)N 每单位体积的粒子(微絮凝物或絮凝物)的个数，α 基于无机凝聚剂的影响的碰撞效率，G 速度梯度，Φ 单位体积中的粒子(微絮凝物或絮凝物)的平均容积。上述初等微分方程式的通解可以表达为N = Aexp (-kt)(其中，A为t = 0的阶段的每单位体积的粒子(微絮凝物或絮凝物)的个数，k = α (46Φ/π )。)。在立足于上述Smoluchowski方程式的基础上，在现有技术中，曾采用了强烈依赖于无机凝聚剂注入率的上升的运转法，其根据在于如下那样的方面通过将无机凝聚剂的注入率设定得大，增大上述(a)式的碰撞效率α的数值，提高以微絮凝物为基准的情况下的dN/dt的减少率，促进絮凝化。但是，在使无机凝聚剂注入率上升了的情况下，以絮凝物的容积上升为原因，流入过滤池的微絮凝物的粗粒低密度化和沉淀水中的凝聚剂粒子的残留量上升，其结果，必然招致如下那样的重大的技术难题一旦被残留下来的微絮凝物泄漏到过滤水中的量增加， 进而不得不提高过滤池的清洗频率。反映这样的情况，在专利文献1中，提出了 设置多级的急速搅拌槽，而且对于最初的第1槽，设定搅拌强度的下限值，对于第2槽及其后的槽，设定搅拌强度的上限值，而且，对各急速搅拌槽分割注入无机凝聚剂，由此，实现粒子分离效率的提高、残留的无机凝聚剂浓度的降低化的提高(参照权利要求书中的权利要求6和说明书中的与权利要求6相关的记载事项)。但是，在专利文献1提供的上述构成的情况下，在将第2槽及其后的槽的搅拌强度限定为必要以上的这一方面，在上述效果上不充分，而且，并未调整作为整体的无机凝聚剂的注入的程度并且设定与该调整相关的基准，不能避免可达成上述目的的程度极为不充分这一内容的评价。鉴于这样的情况，在日本专利申请2009-504161的专利技术(以下简称为“先申请专利技术”。)中提出如下构成在与以往技术的情况相比限定了无机凝聚剂的使用量之后，通过搅拌强度的增强等实现残留的微絮凝物和絮凝物的高密度化和微小化，另一方面，通过上述絮凝物的微小化，防止砂过滤槽的过滤功能的降低，在沉淀池内采用间距狭小的倾斜板， 高效地分离微絮凝物；就上述构成而言，已经进行了专利登记(日本专利第4316671号)。如先申请专利技术那样，在限制无机凝聚剂的注入量并且将急速搅拌槽的搅拌强度设为规定以上的情况下，必然地形成细粒且高密度的微絮凝物，该絮凝物在污泥层槽内通过相互凝聚来进行絮凝化，通过进一步吸附后续流入的微絮凝物，进一步促进絮凝化。但是，在如上述那样细粒且高密度的微絮凝物絮凝化了的情况下，该絮凝化粒子也为高密度，因此，在污泥层槽内快速沉淀。在这样的情况下，在流入到污泥层槽中的微絮凝物的浓度为规定量以下的情况下，以不能补充如上述那样快速沉淀的絮凝化粒子为原因，污泥层槽内的絮凝物的浓度逐渐减小。在此，对于无机凝聚剂的残留量和在微絮凝化工序结束了的阶段中的微絮凝化粒子的数量的关系，根据具体的实验来进行说明。作为反映无机凝聚剂的注入量并且表示凝聚剂粒子的水中残留量的指标，采用了在微絮凝化工序结束了的阶段中的被处理水的STR(Sucti0nTime Ratio 利用相同的吸引程度使相同的滤纸吸引被处理水1和同温且等量的蒸馏水的情况下，将被处理水1的吸引时间设为Ts，将蒸馏水的吸引时间设为Tv的情况下，由Ts/Tv表示的指标)，图5(a)、(b) 的曲线图表示微絮凝化工序中的STR值的随时间的变化和与该变化对应的在结束了微絮凝化工序的阶段中的微絮凝物粒子数的变化的对应关系。实现图5(a)、(b)的数据的微絮凝化工序中的实验条件是，将1个急速搅拌槽10 中的作为急速搅拌强度的值(在将搅拌系数设为C，将搅拌叶片的面积设为A (m2)，将搅拌叶片的周边速度设为v(m/秒)，将运动粘性系数设为Y (m2/秒)，将搅拌槽的体积(容表示的数值)设定为150(^^1代替含有悬浮粒子的被处理水，以使成为lmg/L的浓度的方式向澄清水中注入高岭土(为白陶土，是实现澄清水的悬浮的程度的模拟悬浮粒子的集合体)，并且以使成为5mg/L的浓度的方式注入作为无机凝聚剂的聚氯化铝(PAC)。根据图5 (a)、(b)，在如上述那样的实验条件下，如(a)所示，粒径0. 5 1 μ m的粒子数(个/mL)随着STR值下降而下降，但如(b)所示，粒径30 μ m以上的粒子数(个/mL)， 在STR上升直到达到规定的数值(具体来说为2以下)，其后与(a)的情况同样地下降。这样的实验结果表示，随着急速搅拌的进行，无机凝聚剂的凝聚能力降低，残留的无机凝聚剂粒子被破坏，粒子数减少；而这样的减少的程度，随着急速搅拌槽的数量增加， 变为更加显著的状态。量)设为V(m3)的情况下，由数学式G 在污泥层槽中，微絮凝化粒子絮凝化，但如上述那样，流入的微絮凝物粒子的数量少意味着，上述(a)式中右边的N小，进而dN/dt小，S卩，从微絮凝物变化成絮凝物的比例S卩，在如上述那样流入到污泥层槽的絮凝物粒子的数量少的情况下，在污泥层槽中，基于规定数量的微絮凝物粒子的流入所产生的絮凝化工序的程度也不得不减小。而且，这样的结果，必然对以污泥层槽中的絮凝化为前提的沉淀分离功能产生妨碍。在专利文献2中公开了如下方法通过将在污泥层槽中沉淀并且被排出到污泥积存槽的絮凝化粒子直接归还到污泥层槽，将上述絮凝化工序的程度维持在规定的水准。但是，就专利文献2的方法而言，从污泥积存槽归还的絮凝化粒子没有经过急速搅拌工序，因此，基于凝聚剂的残留的凝聚能力极度缺乏，在污泥层槽内，不能期待以细粒且高密度的微絮凝物的形成为前提的絮凝化。现有技术文献专利文献1 日本特开2007-203133号公报专利文献2 日本特开2000-176207号公报
技术实现思路
本专利技术的课题是提供在污泥层槽内处于絮凝化工序的粒子的浓度不减小那样的被处理水的。为了解决上述课题，本专利技术的技术方案⑴、(2)、(3)的基本构成如下(1) 一种被处理水的，具有将无机凝聚剂注入到被处理水中的无机凝聚剂注入工序；在急速搅拌槽中混合搅拌被注入了上述无机凝聚剂的上述被处理水，预先将上述被处理水中的微细的悬浮粒子微絮凝化的微絮凝化工序；在污泥层槽内，基于流入的该微本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种被处理水的凝聚沉淀处理方法，具有：向被处理水中注入无机凝聚剂的无机凝聚剂注入工序；在急速搅拌槽中混合搅拌被注入了上述无机凝聚剂的上述被处理水，预先将上述被处理水中的微细的悬浮粒子微絮凝化的微絮凝化工序；在污泥层槽内，基于流入的该微絮凝物粒子彼此的结合和／或微絮凝物粒子或絮凝物粒子与已有的絮凝物粒子的结合的絮凝化工序；以及沉淀分离该絮凝化粒子并将沉淀了的絮凝化粒子和未沉淀而分离了的其余粒子分别排出到污泥层槽的外部的工序，其中，为了防止以无机凝聚剂的凝聚能力降低为原因的污泥层槽内的基于絮凝化的沉淀分离功能发生故障，关于将上述沉淀了的絮凝化粒子归还到微絮凝化工序的前阶段、使其与上述无机凝聚剂的注入同时或者在其前后注入到被处理水中的情况下的该归还的絮凝化粒子的注入量，在进行被处理水的凝聚沉淀处理的前阶段，在将无机凝聚剂的种类和注入量这些的执行无机凝聚剂注入工序的条件以及设置搅拌槽的区划数、搅拌时间、搅拌的程度这些的在微絮凝化工序中的搅拌条件设定为与转移到了上述被处理水的凝聚沉淀处理工序的情况相同的条件的预实验中，在进行上述归还的絮凝化粒子的规定的注入量的情况下，使被处理水通过时，判别污泥层槽内的被处理水中的处于絮凝化工序的粒子的基于每单位体积的重量测定的浓度是否随着时间的经过而减小，在没有减小的情况下，作为转移到被处理水的凝聚沉淀处理的注入量来采用，在减小的情况下，采用通过增加使得上述浓度变为不减小的程度以上来调整得到的注入量，通过设定这样的注入量基准，形成为污泥层槽内的处于絮凝化工序的粒子的上述浓度不随着时间的经过而减小的状态后，转移到被处理水的凝聚沉淀处理。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.09.08 JP 206968/20091.一种被处理水的凝聚沉淀处理方法，具有向被处理水中注入无机凝聚剂的无机凝聚剂注入工序；在急速搅拌槽中混合搅拌被注入了上述无机凝聚剂的上述被处理水，预先将上述被处理水中的微细的悬浮粒子微絮凝化的微絮凝化工序；在污泥层槽内，基于流入的该微絮凝物粒子彼此的结合和/或微絮凝物粒子或絮凝物粒子与已有的絮凝物粒子的结合的絮凝化工序；以及沉淀分离该絮凝化粒子并将沉淀了的絮凝化粒子和未沉淀而分离了的其余粒子分别排出到污泥层槽的外部的工序，其中，为了防止以无机凝聚剂的凝聚能力降低为原因的污泥层槽内的基于絮凝化的沉淀分离功能发生故障，关于将上述沉淀了的絮凝化粒子归还到微絮凝化工序的前阶段、使其与上述无机凝聚剂的注入同时或者在其前后注入到被处理水中的情况下的该归还的絮凝化粒子的注入量，在进行被处理水的凝聚沉淀处理的前阶段，在将无机凝聚剂的种类和注入量这些的执行无机凝聚剂注入工序的条件以及设置搅拌槽的区划数、搅拌时间、搅拌的程度这些的在微絮凝化工序中的搅拌条件设定为与转移到了上述被处理水的凝聚沉淀处理工序的情况相同的条件的预实验中，在进行上述归还的絮凝化粒子的规定的注入量的情况下，使被处理水通过时，判别污泥层槽内的被处理水中的处于絮凝化工序的粒子的基于每单位体积的重量测定的浓度是否随着时间的经过而减小，在没有减小的情况下，作为转移到被处理水的凝聚沉淀处理的注入量来采用，在减小的情况下，采用通过增加使得上述浓度变为不减小的程度以上来调整得到的注入量，通过设定这样的注入量基准，形成为污泥层槽内的处于絮凝化工序的粒子的上述浓度不随着时间的经过而减小的状态后，转移到被处理水的凝聚沉淀处理。2.根据权利要求1所述的被处理水的凝聚沉淀处理方法，其特征在于，在将无机凝聚剂的种类和注入量这些执行无机凝聚剂注入工序的条件以及设置搅拌槽的区划数、搅拌时间、搅拌的程度这些微絮凝化工序中的搅拌条件设定为与转移到了上述被处理水的凝聚沉淀处理工序的...

【专利技术属性】
技术研发人员：落合寿昭，宇山浩，木内正人，见并胜佳，久保惠裕，
申请(专利权)人：国立大学法人大阪大学，独立行政法人产业技术综合研究所，株式会社水处理技术研究所，
类型：发明
国别省市：JP