JP4822611B2 - Muddy water treatment apparatus and muddy water treatment method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水中の濁度を測定し、測定した濁度によって必要とされる無機系粉末凝集剤を添加し、排水中の懸濁浮遊物質を凝集させて分離除去する濁水処理装置および該濁水処理装置を用いる濁水処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、濁水処理は、濁水を槽などの容器に収容し、濁水処理用の凝集剤を添加し、濁水の原因となる懸濁浮遊物質を凝集させることによって容器底部に堆積させ、上部の清澄水と堆積した凝集物とを分離することにより行われている。従来において凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウムやアクリルアミド系の高分子凝集剤などが用いられている。このポリ塩化アルミニウムは、塩基性塩であるためにアルカリ剤が不要であるといった経済性や、凝集pH範囲が広くとれるといった作業性、処理設備への適合性があり、また、フロックの形成や沈降が極めて高いといった凝集効果を有している。また、高分子凝集剤も、懸濁浮遊物質といった微細粒子を凝集させて、大きなフロックにして、沈降性、清澄性を高め、濾過脱水を促進させるために用いられている。特にアクリルアミド系の高分子凝集剤には、ノニオン系、アニオン系、カチオン系のものがあり、ノニオン系のものは、適用範囲が酸性からアルカリ性まで幅広く使用することができ、水素結合による吸着架橋によって凝集できるようになっている。また、アニオン系のものの場合、弱酸性からアルカリ性まで適用することができ、これも水素結合による吸着架橋によって凝集することができるようになっている。さらに、カチオン系のものの場合、酸性から弱アルカリ性に適用することができ、静電気的吸着架橋によって凝集することができるようになっている。
【0003】
また、この高分子凝集剤は、上述した塩化アルミニウムと併用することにより、さらにフロックの生成を早めることができ、清澄効果を向上できることが知られている。これらは、添加量を少なくすることができるため、処理コストを安価にすることができ、また、生成スラッジ容積をかなり小さくすることができるため、埋め立て、焼却、固化などの後処理が容易となる。
【0004】
また、濁水処理においては、上述した懸濁浮遊物質以外に排水中の重金属が問題とされており、その中でもクロム酸(CrO3)、重クロム酸カリ( K2Cr2O7)、重クロム酸ソーダ( Na2Cr2O7)といった6価クロムが環境問題として挙げられている。この6価クロムは、毒性が強く、人体への影響としては、浮腫や潰瘍を生じさせる。6価クロムは、金属の洗浄や装置などの防食に用いられ、一般にはアルミニウムの皮膜処理、亜鉛の皮膜処理などのメッキ、ステンレス鋼などに用いられている。また、セメントおよびセメント系固化材などに含まれるため、トンネル工事などにおけるセメント分を含む排水中の6価クロムの問題も指摘されている。したがって、セメント排水などにおいては、上述した懸濁浮遊物質および6価クロムなどの重金属も同時に凝集させるなどして除去することができる凝集剤が必要とされていた。
【0005】
また、上述した塩化アルミニウムや高分子凝集剤においては、排水中の懸濁浮遊物質の濃度によりその注入量が制御されている。しかしながら、排水中の懸濁浮遊物質の濃度は、常に一定ではないため、これら注入量を制御することは困難であった。また、濁度の変化に対応するために、濁度が最も多い量を設定しておくなどして対応しているが、濁度が低い場合には凝集剤が無駄になってしまうという問題もあった。さらに、上述の6価クロムといった重金属も同時に凝集させて除去することはできず、別に除去装置を設けるなどして除去しなければならず、コストおよび装置サイズが大きくなるといった問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題に鑑み、排水中の濁度が変化しても凝集剤の添加量の調整が容易であり、6価クロムといった重金属も同時に凝集させて除去することが可能な濁水処理装置および該濁水処理装置を用いる濁水処理方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の請求項1の発明によれば、排水管と連結され、排水を収容する容器と、
前記容器に収容した前記排水の濁度を音波を使用して測定する濁度測定手段と、
測定した前記濁度に応じて所定量の無機系粉末凝集剤を添加する添加装置と、
前記容器に収容した前記排水と前記無機系粉末凝集剤とを撹拌して混合する撹拌機と、
前記容器の底部に設置し、凝集物を送出するポンプとを備える、濁水処理装置が提供される。
【0008】
本発明の請求項2の発明によれば、前記濁度測定手段は、検知棒であり、前記検知棒は、先端が2つに分岐されていて、一方から音波を発信し、他方にて前記音波を受信することを特徴とする濁水処理装置が提供される。
【0009】
本発明の請求項3の発明によれば、前記添加装置は、前記無機系粉末凝集剤を充填し、密閉される充填容器と、空気圧縮機と、バイブレータと、周部に複数の穴が設けられた円盤と、前記円盤を回転させるための電動機とを備え、
前記濁度測定手段からの信号により前記無機系粉末凝集剤の添加量を制御することを特徴とする濁水処理装置が提供される。
【0010】
本発明の請求項4の発明によれば、前記無機系粉末凝集剤は、二酸化珪素が35〜77質量%、酸化アルミニウムが5〜15質量%、酸化カリウムが1〜5質量%、酸化ナトリウムが1〜5質量%、酸化鉄が10〜20質量%、三酸化硫黄が5〜15質量%、酸化カルシウムが0.5〜2質量%、炭素が0.5〜3質量%である濁水処理装置が提供される。
【0011】
本発明の請求項5の発明によれば、前記容器は、上側および下側を前記排水が移動可能とされるように仕切板が配設され、前記排水管と連結され、前記濁度測定手段を備える検出部と、前記添加装置と前記撹拌機と前記ポンプとを備える処理部とに分けられる濁水処理装置が提供される。
【0012】
本発明の請求項6の発明によれば、排水を容器に供給する工程と、前記排水の濁度を音波を使用して測定する工程と、測定した前記濁度に応じて添加装置から所定量の無機系粉末凝集剤を添加し、前記排水と前記無機系粉末凝集剤とを撹拌機により撹拌して混合する工程と、前記容器底部の凝集物を送出する工程とを含む濁水処理方法が提供される。
【0013】
本発明の請求項7の発明によれば、前記濁度は、検知棒の一方から音波を発信し、他方にて前記音波を受信することにより測定される濁水処理方法が提供される。
【0014】
本発明の請求項8の発明によれば、前記添加装置においては、充填容器に圧縮空気が供給されるとともにバイブレータにより振動させながら円盤の周部に設けられた複数の穴に前記無機系粉末凝集剤が充填され、前記円盤が所定位置まで回転すると前記円盤の穴に充填された前記無機系粉末凝集が圧縮空気により前記容器に収容された排水中に添加される濁水処理方法が提供される。
【0015】
本発明の請求項9の発明によれば、前記無機系粉末凝集剤は、二酸化珪素が35〜77質量%、酸化アルミニウムが5〜15質量%、酸化カリウムが1〜5質量%、酸化ナトリウムが1〜5質量%、酸化鉄が10〜20質量%、三酸化硫黄が5〜15質量%、酸化カルシウムが0.5〜2質量%、炭素が0.5〜3質量%である濁水処理方法が提供される。
【0016】
本発明の請求項10の発明によれば、前記容器は、上側および下側を前記排水が移動可能とされるように仕切板が配設され、排水管と連結され、濁度測定手段を備える検出部と、前記添加装置と前記撹拌機とポンプとを備える処理部とに分けられる濁水処理方法が提供される。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明を図面をもって詳細に説明するが、以下に示す実施の形態に限定されるものではない。図1は、本発明の濁水処理装置を示した図である。図1に示す濁水処理装置1は、排水管2を流れる排水を収容するための容器3が設けられている。図1に示す容器3は、排水管2が容器3の側板を貫通し、容器3内部の上方に設けられた溝4の底部に配設されている。排水管2内を流れる排水は、溝4へ供給され、溝4をオーバーフローするようにして容器3内へ収容されるようになっている。また、図1に示す容器3には、上側および下側を排水が移動可能なように仕切るための仕切板5が設けられている。オーバーフローして収容される排水は、時間が経つにつれて濁水の原因となる浮遊物質が沈降していくため、上澄みは清水に近い性状であり、底部ではスラッジに近い性状を有している。したがって、仕切板5の上側からは、清水に近い水が仕切板5を越えて移動し、下側からは、スラッジを含む濁水が移動するようにされている。また、仕切板5は、以下に示す濁度測定手段による濁度測定において、撹拌手段などから発生する水流による影響を低減させるために用いられている。
【0018】
図1に示す容器3は、排水の性状に応じた材質のものを用いることができる。また、容器3は、必要に応じていかなる大きさ、形状とすることもできる。さらに、図1に示すように溝4を設けなくても、容器3の側板を貫通させ、貫通させた排水管2を上方へ向けて曲げることにより、排水管2をオーバーフローさせて供給することもできる。本発明においては、容器3内への濁水の流入や撹拌により、以下に示す検知棒の周りに水流が発生するのを低減させるためにオーバーフローさせることが好ましい。また、仕切板5は、必要に応じて設けることができ、また、適切な位置に配設することができる。
【0019】
図1に示す容器3には、排水管2を通して溝4をオーバーフローさせた排水が満たされている。図1に示す仕切板5で分けられた一方の検知部6には、濁度を測定する濁度測定手段として2つの検知棒7a、7bが配設されている。また、他方の処理部8には、撹拌機9と、底部にスラッジ送出用のポンプ10と、処理部8に無機系粉末凝集剤を添加するための添加装置11が処理部8の上部に設けられている。
【0020】
図1に示す実施の形態では、濁度の変化に対応するために2つのレンジの検知棒7a、7bが設けられていて、検知棒7a、7bにより濁度は、ほぼ清水、中間、濁水の3つの範囲に分けられている。この3つの範囲により添加する無機系粉末凝集剤の量が3つのうちのいずれかに制御され、その量の凝集剤が添加されるようになっている。各範囲における添加量は、濁水処理装置1の運転前に排水を容器3へ収容し、上澄水の分析を行い、処理目標水準を達成する添加量を試験した上で設定することができる。図1に示す検知棒7a、7bは、その先端が2つに分岐されていて、一方から音波を発信し、他方においてその音波を受信することにより排水中の濁度を測定することができるようになっている。懸濁浮遊物質が多ければ、発信した音波が懸濁浮遊物質に反射するなどして他方において検知しにくいために発信した音波と受信した音波の差が大きくなり、反対に清水であれば、懸濁浮遊物質がほとんどないために発信した音波と受信した音波との差が小さくなる。予め上記3つの濁度範囲を設定しておくことで、受信した音波により濁度を測定することができる。本発明において音波は、超音波でも良く、音波の測定は、発信した音波と受信した音波の差により濁度を測定することができるのであれば、周波数などいかなるものの測定でも良い。また、受信した音波は、増幅することができるようにアンプなどの増幅装置を設けることもできる。
【0021】
本発明に用いる無機系粉末凝集剤は、二酸化珪素を主とする無機系粉末凝集剤を用いることができる。本発明に用いる無機系粉末凝集剤としては、二酸化珪素が35〜77質量%、酸化アルミニウムが5〜15質量%、酸化カリウムが1〜5質量%、酸化ナトリウムが1〜5質量%、酸化鉄が10〜20質量%、三酸化硫黄が5〜15質量%、酸化カルシウムが0.5〜2質量%、炭素が0.5〜3質量%のものを用いることができる。この凝集剤は、排水のpH調整やアルカリ剤などの事前溶解作業が不要であり、単に添加、撹拌するだけで容易にフロックを形成することができる。また、生成したフロックは、沈降性、脱水性が良く、スラッジの処理も容易である。添加量としては、排水中の浮遊物質の1/100〜1/20程度が好ましい。また、二酸化珪素を主成分とした石粉であり、有害なものは含まれていないため、添加量が多くなっても環境上の問題はない。
【0022】
本発明に用いる無機系粉末凝集剤は、高pHにおいても懸濁浮遊物質を凝集させることができる。また、中和することも可能であるため、添加前にpHを調整しておく必要もない。さらに、添加して撹拌し、懸濁浮遊物質を含む排水と混合させるだけで凝集させることができるため、処理工程が容易となる。また、生成するフロックが強固で、かつ脱水性が良く、スラッジの粘着性がないために水との分離性が良いといった特徴を有している。さらに、有害重金属である6価クロムも凝集させて除去することができる。
【0023】
図1においては、添加装置11から無機系粉末凝集剤が添加され、撹拌機9により排水と無機系粉末凝集剤とが混合される。排水中には、微細な懸濁浮遊物質が浮遊しており、その中でもコロイド粒子は、帯電していて互いに電気的反発しあっていつまでも沈殿しない。このような粒子が上述した無機系粉末凝集剤と接触することにより互いに凝集し合って大きな粒子となり、さらにこれらが集められ大きなフロックに成長する。このフロックが大きくなると沈降し、容器3の底部にスラッジとして堆積する。図1に示すポンプ10は、容器3の底部に堆積したスラッジを図示しないフィルタプレスなどの脱水装置へ送出するために用いられる。また、容器3の上部の水は、容器3の上部にライン12が設けられ、ライン12を通してオーバーフローさせて排水することができる。この水は、一般に清水であり、水質検査するなどして河川などに放流される。本発明においては、オーバーフロー以外にも、調節弁などを用いて所定の液面となるように調節するようにしても良い。また、ポンプなどを使用して適切な量を排水するようにしても良い。さらに、調節弁およびポンプを両方用いることもできる。
【0024】
図1に示す撹拌機9としては、容器3に収容した排水と無機系粉末凝集剤とを混合できるものであればいかなる種類、型式のものでも用いることができる。また、ポンプ10としては、底部に堆積したスラッジを吸引し、図示しない脱水装置へ送出できるもので、かつ防水を施されたものであればいかなるものでも用いることができる。これらは、処理する排水量に応じて撹拌能力、吸引および吐出能力を決定することができる。
【0025】
図2は、本発明の濁水処理装置に用いる添加装置の第1の実施の形態を示した図である。図2に示す添加装置11は、無機系粉末凝集剤13を充填する充填容器14が設けられていて、充填容器14の底部には、計量装置15が設けられている。また、図2においては、充填容器14および計量装置15に連結される空気圧縮機16が設けられている。さらに、図2に示す添加装置11には、充填容器14内に充填した無機系粉末凝集剤13に挿入するようにバイブレータ17が設けられている。
【0026】
図2に示す添加装置11では、空気圧縮機16から圧縮された空気が途中分岐して充填容器14および計量装置15へ供給され、充填容器14では、内部に充填された無機系粉末凝集剤13が圧縮空気により押し込まれるようにして計量装置15に充填されている。また、計量装置15に無機系粉末凝集剤13を充填する際、密に充填するため、バイブレータ17により充填容器14内に充填された無機系粉末凝集剤13を振動させて空隙箇所を作らないようにされている。図2に示す添加装置11では、空気圧縮機16からの圧縮空気によって計量装置15に充填された無機系粉末凝集剤13を押し出すとともに、図1に示す容器3の処理部8に添加できるようになっている。
【0027】
図2に示す充填容器14は、底部に設けられた計量装置15に適切に無機系粉末凝集剤13を充填することができるのであれば、いかなる形状、大きさのものでも用いることができる。また、充填に際して圧縮空気が供給されるため、圧縮空気の圧力に耐えうる材質または厚さとすることができる。図2に示す空気圧縮機16としては、充填容器14および計量装置15へ必要とされる圧力および風量の空気を供給できるものであれば、いかなる型式のものでも用いることができる。さらに、バイブレータ17は、必要に応じて用いることができ、本発明においては用いなくても良い。
【0028】
図3は、本発明の濁水処理装置に用いる添加装置の第2の実施の形態を示した図である。図3に示す添加装置11は、図2に示す添加装置11と同様に、無機系粉末凝集剤13を充填する充填容器14が設けられていて、充填容器14の底部には、計量装置15が設けられている。また、図3に示す添加装置11は、充填容器14および計量装置15に連結される空気圧縮機16が設けられている。さらに、図3に示す添加装置11には、充填容器14外部にバイブレータ17が設けられている。図3に示すバイブレータ17としては、型枠バイブレータが用いられていて、充填容器14の外部に配設できるようになっている。図3に示すバイブレータ17は、計量装置15に無機系粉末凝集剤13を充填する際、密に充填するため、バイブレータ17により外部から振動を与えて充填容器14内に充填された無機系粉末凝集剤13を振動させて空隙箇所を作らないようにされている。本発明においては、充填容器14外部のいずれの位置に配設されていても良い。
【0029】
図4は、本発明の添加装置に用いる計量装置を示した図である。図4に示す計量装置15は、図2に示す空気圧縮機16から圧縮空気を供給するために図2に示す空気圧縮機16に連通するライン18と、周部に複数穴19が設けられた円盤20と、円盤20に連結され、円盤20を回転させることを可能とする電動機21と、円盤20の穴19に充填された無機系粉末凝集剤13を圧縮空気とともに図1に示す処理部8へ添加するためのライン22とを備えている。
【0030】
図4に示す円盤20は、充填容器14内の無機系粉末凝集剤13が落下しないように支持するとともに、穴19に無機系粉末凝集剤13を充填することができるようにされている。また、円盤20下部には、歯車を備えるギア23が設けられていて、電動機21に接続されたギア24の歯車と円盤20のギア23の歯車とが噛み合うようにして回転することができるようになっている。図4に示すライン18とライン22とは、平面上の同一位置に配置され、円盤20に設けられた穴19が回転することによりライン18とライン22との間となる場合、ライン18を通して供給された圧縮空気が穴19に充填された無機系粉末凝集剤13を押し出し、ライン22を通して放出される。無機系粉末凝集剤13は、圧縮空気によって押し出されることにより図1に示す容器3の処理部8内に添加できるようになっている。また、円盤20には、ライン18を通して供給された圧縮空気が通ることができる穴19が1つとされていて、その他の穴19の下部には、充填した無機系粉末凝集剤13が落下しないように板などにより支持されている。
【0031】
本発明においては、円盤20には、いかなる数、大きさの穴19が設けられていても良く、複数の穴19は、円盤20の中心から同じ距離とされる。また、穴19の大きさに応じてライン18およびライン22の径を決定することができる。さらに、円盤20を大きくすることにより、充填容器14の高さを低くすることができる。また、電動機21以外にも内燃機など円盤20を回転させることができるものであればいかなるものでも用いることができる。
【0032】
図5は、図4に示す計量装置15を切断線A−Aに沿って切断した断面を示した図である。図5に示す充填容器14は、円弧が切り取られた形状とされていて、切り取られた部分には、図2に示す空気圧縮機16から供給される圧縮空気が流れるライン18が設けられている。また、充填容器14内には、無機系粉末凝集剤13が充填されていて、無機系粉末凝集剤13の中央には、バイブレータ17が挿入されている。また、図5に示す充填容器14の下部には、円盤20が設けられていて、円盤20に設けられた複数の穴19に無機系粉末凝集剤13が自重により充填されるようになっている。さらに、円盤20は、図示しない電動機により回転し、ライン18から供給される圧縮空気が各穴19を通して供給されるように円盤20の中心から等距離となる位置に複数の穴19が設けられている。
【0033】
図5に示す穴19に充填された無機系粉末凝集剤13は、円盤20が回転することによってライン18の下側に配置されると、ライン18を通して供給される圧縮空気によって穴19から押し出される。また、円盤20は、回転して充填容器14の下側に配置されると、再び穴19に無機系粉末充填剤13が充填される。本発明においては、円盤20の回転する数を制御したり、図2に示す空気圧縮機16からの圧縮空気を停止するなどして所定量の無機系粉末凝集剤13を添加することができる。
【0034】
以下、図6を用いて濁水処理方法について詳細に説明する。図6は、本発明の濁水処理装置1を用いて濁水処理を行っているところを示した図である。図6に示す排水は、排水管2を通して容器3の溝4へ供給される。排水管2を通して供給される排水は、セメント排水などいかなる排水であっても良い。また、排水は、溝4をオーバーフローさせることにより容器3の仕切板5で仕切られた検知部6へ供給される。図6においては、排水をオーバーフローさせることで排水中の比較的に大きな懸濁物質や浮遊物質などを容器3内へ供給できないようにすることができる。こうすることにより、容器3内に供給する浮遊物質を極力少なくすることができる。
【0035】
図6に示す検知部6には、排水の濁度を測定するための検知棒7a、7bが2本設けられ、供給された排水の濁度を測定することができるようになっている。検知棒7a、7bでは、一方から音波が発信され、他方で発信された音波を受信することにより濁度を測定する。測定された濁度は、ほぼ清水、中間、濁水といった3つの範囲に分けられ、それに応じて無機系粉末凝集剤13の添加量が決定される。これらの無機系粉末凝集剤13の量は、予め試験を行うことで添加量を設定することができる。本発明においては、3つの範囲でなくてもさらに多くの範囲として詳細に制御できるようにしていても良いが、制御が複雑となるために3つの範囲とすることが好ましい。また、本発明に用いる無機系粉末凝集剤13は、添加量が多すぎたとしても、凝集能力が低下したり、スラッジとして残った場合における環境上の問題もないため、細かく範囲を分ける必要がなく、上述した3つの範囲といったように少ない範囲とすることができる。
【0036】
図6に示す仕切板5により検知部6と処理部8とに分離され、仕切板5の上側および下側が処理部8と繋がっており、検知部6の排水の上部の清水、下部のスラッジ25が移動可能とされている。また、処理部8の排水内には、撹拌機9およびポンプ10が設置され、上述したように決定された無機系粉末凝集剤13を添加する添加装置11が処理部8の上部に設置されている。上述したように決定された無機系粉末凝集剤13の添加量となるように計量装置15の円盤20が回転され、ライン18を通して圧縮空気が供給されることにより無機系粉末凝集剤13が添加される。本発明においては、濁水を流入する際に無機系粉末凝集剤13が添加され、濁水の流入が停止する際に無機系粉末凝集剤13の添加が停止される。また、本発明においては、ライン18または22に弁などを設け、検知棒7a、7bで測定した濁度に応じて添加量を弁などにより制御するようにしても良い。
【0037】
また、添加した無機系粉末凝集剤12が充填されていた穴19には、円盤20の回転により再び充填容器14から無機系粉末凝集剤13が充填されるようになっている。本発明においては、充填容器14が密閉された容器であるため、図示しない空気圧縮機からの圧縮空気を充填容器14内部に供給し、この圧縮空気で内部に充填された無機系粉末凝集剤13を押すことによって穴19に充填することができるようになっている。また、無機系粉末凝集剤13にバイブレータ17を挿入し、充填容器14内に充填された無機系粉末凝集剤13に振動を与えることにより、凝集剤同士の空隙を低減させ、充填された無機系粉末凝集剤13を密にすることができるようになっている。
【0038】
図6に示す添加装置11から添加された無機系粉末凝集剤13と排水とが撹拌機9により混合されることによって排水中の懸濁浮遊物質26と無機系粉末凝集剤13とが凝集し、大きなフロック27を生成して沈降する。容器3の底部においては、フロック27が集まってスラッジ25が形成される。また、懸濁浮遊物質26とともに6価クロムといった有害重金属が含まれている場合においても同様に凝集させることができる。形成されたスラッジ25は、ポンプ10によって吸い込まれるとともに、図示しない脱水装置へ供給される。図示しない脱水装置において脱水後の脱水ケーキは、管理型の処分場へ廃棄することができる。また、脱水された水は、有害物質や不純物をほとんど含まない水であるため、河川などに放流することができる。さらに、容器3の上部の水は、ライン11を通して排水され、水質検査を行うなどした後、河川などに放流することができる。また、必要に応じて本発明の濁水処理装置1へリサイクルして再処理することもできるし、その他処理設備へ供給することもできる。さらに、河川への放流に限らず、水質に応じていかなるものにでも使用することができる。
【0039】
【発明の効果】
上述したように、本発明の濁水処理装置および濁水処理方法は、無機系粉末凝集剤の添加量を容易に決定することができるとともに、pHなどの初期調整や他の凝集剤の添加を行うことなく、いずれの濁度の排水に対しても充分な処理を行うことが可能である。
【0040】
また、排水中の懸濁浮遊物質とともに、6価クロムといった有害重金属の除去も可能である。さらに、生成したフロックが強固で脱水性が良いため、脱水処理を行う場合において脱水時間を大幅に短縮することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の濁水処理装置を示した図。
【図2】 本発明の濁水処理装置に用いる添加装置の第1の実施の形態を示した図。
【図3】 本発明の濁水処理装置に用いる添加装置の第2の実施の形態を示した図。
【図4】 本発明の濁水処理装置に用いる添加装置の計量装置を示した図。
【図5】 図4に示す計量装置を切断線A−Aに沿って切断した断面を示した図。
【図6】 本発明の濁水処理装置を用いて排水を処理しているところを示した図。
【符号の説明】
1…濁水処理装置
2…排水管
3…容器
4…溝
5…仕切板
6…検知部
7a、7b…検知棒
8…処理部
9…撹拌機
10…ポンプ
11…添加装置
12…ライン
13…無機系粉末凝集剤
14…充填容器
15…計量装置
16…空気圧縮機
17…バイブレータ
18…ライン
19…穴
20…円盤
21…電動機
22…ライン
23、24…ギア
25…スラッジ
26…懸濁浮遊物質
27…フロック[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention measures a turbidity in wastewater, adds an inorganic powder flocculant required by the measured turbidity, agglomerates suspended suspended solids in the wastewater, and separates and removes the turbid water treatment apparatus. The present invention relates to a muddy water treatment method using a muddy water treatment apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in muddy water treatment, muddy water is stored in a vessel such as a tank, a flocculant for muddy water treatment is added, and suspended suspended matter that causes muddy water is agglomerated at the bottom of the vessel, and the upper clear water And the accumulated agglomerates are separated. Conventionally, polyaluminum chloride, acrylamide polymer flocculants, and the like are used as the flocculant. Since this polyaluminum chloride is a basic salt, it is economical because no alkali agent is required, has a workability such as a wide coagulation pH range, and is compatible with processing equipment. Has an agglomeration effect such as extremely high. Polymer flocculants are also used to agglomerate fine particles such as suspended suspended solids to form large flocs, improve sedimentation and clarity, and promote filtration and dehydration. In particular, acrylamide polymer flocculants include nonionic, anionic, and cationic ones. Nonionic ones can be used in a wide range of applications from acidic to alkaline. It can be agglomerated. Moreover, in the case of an anionic thing, it can apply from weakly acidic to alkaline, and this can also aggregate by the adsorption bridge | crosslinking by a hydrogen bond. Furthermore, in the case of a cation type thing, it can apply from acidic to weak alkalinity, and can be aggregated by electrostatic adsorption bridge | crosslinking.
[0003]
Further, it is known that this polymer flocculant can further accelerate the generation of flocs and improve the clarification effect when used in combination with the above-described aluminum chloride. Since these can reduce the addition amount, the processing cost can be reduced, and the generated sludge volume can be considerably reduced, so that post-treatment such as landfill, incineration, and solidification is facilitated. .
[0004]
In addition, in turbid water treatment, heavy metals in the wastewater are considered to be a problem in addition to the suspended suspended solids described above. Among them, chromic acid (CrO 3 ), Potassium dichromate (K 2 Cr 2 O 7 ), Sodium dichromate (Na 2 Cr 2 O 7 Hexavalent chromium is listed as an environmental problem. This hexavalent chromium is highly toxic and causes edema and ulcers as effects on the human body. Hexavalent chromium is used for corrosion protection of metals and equipment, and is generally used for plating such as aluminum film treatment, zinc film treatment, and stainless steel. Moreover, since it is contained in cement and cement-based solidified materials, the problem of hexavalent chromium in waste water containing cement in tunnel construction has been pointed out. Therefore, in the cement waste water and the like, there has been a need for a flocculant capable of coagulating and removing the suspended suspended solids and heavy metals such as hexavalent chromium.
[0005]
In addition, in the above-described aluminum chloride and polymer flocculant, the injection amount is controlled by the concentration of suspended suspended solids in the waste water. However, since the concentration of suspended suspended solids in the wastewater is not always constant, it has been difficult to control these injection amounts. In addition, in order to cope with changes in turbidity, it is possible to set the amount with the highest turbidity, but if the turbidity is low, there is a problem that the flocculant is wasted. there were. Furthermore, heavy metals such as hexavalent chromium described above cannot be coagulated and removed at the same time, and they must be removed by providing a separate removing device, resulting in an increase in cost and device size.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above-mentioned problems, the present invention makes it easy to adjust the amount of flocculant added even if the turbidity in the wastewater changes, and enables turbid water treatment to simultaneously coagulate and remove heavy metals such as hexavalent chromium. An object is to provide an apparatus and a muddy water treatment method using the muddy water treatment apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the invention of
Turbidity measuring means for measuring the turbidity of the wastewater contained in the container using sound waves;
An addition device for adding a predetermined amount of the inorganic powder flocculant according to the measured turbidity;
A stirrer that stirs and mixes the waste water contained in the container and the inorganic powder flocculant;
A muddy water treatment apparatus is provided, which is provided at the bottom of the container and includes a pump for delivering aggregates.
[0008]
According to the invention of
[0009]
According to the invention of
A turbid water treatment apparatus is provided, wherein the amount of the inorganic powder flocculant added is controlled by a signal from the turbidity measuring means.
[0010]
According to invention of Claim 4 of this invention, the said inorganic type powder flocculent is 35-77 mass% of silicon dioxide, 5-15 mass% of aluminum oxide, 1-5 mass% of potassium oxide, and sodium oxide. 1-5% by mass, 10-20% by mass of iron oxide, 5-15% by mass of sulfur trioxide, 0.5-2% by mass of calcium oxide, and 0.5-3% by mass of carbon Is provided.
[0011]
According to the invention of
[0012]
According to invention of
[0013]
According to the seventh aspect of the present invention, there is provided a turbid water treatment method in which the turbidity is measured by transmitting a sound wave from one of detection rods and receiving the sound wave on the other.
[0014]
According to the invention of
[0015]
According to invention of
[0016]
According to the tenth aspect of the present invention, the container is provided with a partition plate so that the drainage can be moved on the upper side and the lower side, is connected to the drain pipe, and includes a turbidity measuring means. There is provided a muddy water treatment method that is divided into a detection unit, and a treatment unit including the addition device, the stirrer, and a pump.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail with reference to the drawings, but is not limited to the embodiments described below. FIG. 1 is a view showing a muddy water treatment apparatus of the present invention. A turbid
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
In the embodiment shown in FIG. 1, two ranges of
[0021]
As the inorganic powder flocculant used in the present invention, an inorganic powder flocculant mainly composed of silicon dioxide can be used. The inorganic powder flocculant used in the present invention is 35 to 77% by mass of silicon dioxide, 5 to 15% by mass of aluminum oxide, 1 to 5% by mass of potassium oxide, 1 to 5% by mass of sodium oxide, and iron oxide. 10 to 20 mass%,
[0022]
The inorganic powder flocculant used in the present invention can aggregate suspended suspended solids even at high pH. Moreover, since it is also possible to neutralize, it is not necessary to adjust pH before addition. Furthermore, since it can be aggregated only by adding and stirring and mixing with the waste water containing suspended suspended solids, the treatment process becomes easy. In addition, it has the characteristics that the flocs produced are strong and have good dewaterability, and that it has good separability from water due to the absence of stickiness of sludge. Furthermore, hexavalent chromium which is a harmful heavy metal can also be aggregated and removed.
[0023]
In FIG. 1, the inorganic powder flocculant is added from the adding
[0024]
As the
[0025]
FIG. 2 is a view showing a first embodiment of an addition apparatus used in the muddy water treatment apparatus of the present invention. The
[0026]
In the
[0027]
The filling
[0028]
FIG. 3 is a view showing a second embodiment of the addition apparatus used in the muddy water treatment apparatus of the present invention. The
[0029]
FIG. 4 is a view showing a metering device used in the addition device of the present invention. The
[0030]
The
[0031]
In the present invention, the
[0032]
FIG. 5 is a view showing a cross section of the weighing
[0033]
The
[0034]
Hereinafter, the muddy water treatment method will be described in detail with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram showing a state where turbid water treatment is performed using the turbid
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
By mixing the
[0039]
【The invention's effect】
As described above, the turbid water treatment apparatus and the turbid water treatment method of the present invention can easily determine the addition amount of the inorganic powder flocculant and perform initial adjustment of pH and the addition of other flocculants. In addition, it is possible to perform a sufficient treatment for any turbidity waste water.
[0040]
Moreover, harmful heavy metals such as hexavalent chromium can be removed together with suspended suspended solids in waste water. Furthermore, since the generated floc is strong and has good dewaterability, the dehydration time can be greatly shortened when dehydration is performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a muddy water treatment apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of an addition apparatus used in the muddy water treatment apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of an addition apparatus used in the muddy water treatment apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a metering device of an adding device used in the muddy water treatment device of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a cross section of the weighing device shown in FIG. 4 cut along a cutting line AA.
FIG. 6 is a view showing a place where wastewater is treated using the muddy water treatment apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Muddy water treatment equipment
2 ... Drain pipe
3 ... Container
4 ... Groove
5 ... Partition plate
6 ... Detector
7a, 7b ... detection rod
8 ... Processing unit
9 ... Agitator
10 ... Pump
11 ... Addition equipment
12 ... Line
13 ... Inorganic powder flocculant
14 ... Filling container
15 ... Measuring device
16 ... air compressor
17 ... Vibrator
18 ... Line
19 ... hole
20 ... Disc
21 ... Electric motor
22 ... Line
23, 24 ... Gear
25 ... Sludge
26 ... Suspended suspended solids
27 ... Frock
Claims (8)
前記容器に収容した前記排水の濁度を音波を使用して測定する濁度測定手段と、
測定した前記濁度に応じて所定量の無機系粉末凝集剤を添加する添加装置と、
前記容器に収容した前記排水と前記無機系粉末凝集剤とを撹拌して混合する撹拌機と、
前記容器の底部に設置し、凝集物を送出するポンプとを
備え、
前記無機系粉末凝集剤は、二酸化珪素が35〜77質量%、酸化アルミニウムが5〜15質量%、酸化カリウムが1〜5質量%、酸化ナトリウムが1〜5質量%、酸化鉄が10〜20質量%、三酸化硫黄が5〜15質量%、酸化カルシウムが0.5〜2質量%、炭素が0.5〜3質量%である、
濁水処理装置。A container connected to a drain pipe and containing drainage;
Turbidity measuring means for measuring the turbidity of the wastewater contained in the container using sound waves;
An addition device for adding a predetermined amount of the inorganic powder flocculant according to the measured turbidity;
A stirrer that stirs and mixes the waste water contained in the container and the inorganic powder flocculant;
It was placed on the bottom of the container and a pump <br/> Bei example for sending the aggregate,
The inorganic powder flocculant is 35 to 77% by mass of silicon dioxide, 5 to 15% by mass of aluminum oxide, 1 to 5% by mass of potassium oxide, 1 to 5% by mass of sodium oxide, and 10 to 20% of iron oxide. Mass%, sulfur trioxide is 5 to 15 mass%, calcium oxide is 0.5 to 2 mass%, carbon is 0.5 to 3 mass%,
Turbid water treatment equipment.
前記無機系粉末凝集剤は、二酸化珪素が35〜77質量%、酸化アルミニウムが5〜15質量%、酸化カリウムが1〜5質量%、酸化ナトリウムが1〜5質量%、酸化鉄が10〜20質量%、三酸化硫黄が5〜15質量%、酸化カルシウムが0.5〜2質量%、炭素が0.5〜3質量%である、
濁水処理方法。A step of supplying wastewater to a container, a step of measuring the turbidity of the wastewater using sound waves, and adding a predetermined amount of an inorganic powder flocculant from an addition device according to the measured turbidity, wherein the step of the inorganic powder flocculant mixed by stirring by a stirrer, look including the step of delivering the aggregates of the container bottom and,
The inorganic powder flocculant is 35 to 77% by mass of silicon dioxide, 5 to 15% by mass of aluminum oxide, 1 to 5% by mass of potassium oxide, 1 to 5% by mass of sodium oxide, and 10 to 20% of iron oxide. Mass%, sulfur trioxide is 5 to 15 mass%, calcium oxide is 0.5 to 2 mass%, carbon is 0.5 to 3 mass%,
Muddy water treatment method.
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