JPH11244870A - 汚水の凝集沈澱処理装置およびその洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚水を凝集沈澱処理装置において処理する際
における、凝集剤の添加量が少なくて澄み、発生汚泥量
の低減が図られ、従来よりも装置全体をコンパクト化す
ることができ、藻類の繁殖などによる沈澱槽の清掃回数
が減少し、処理された水の水質を従来よりも向上させ、
しかも、長期間安定した処理を行うことができる。 【解決手段】 沈澱槽４内に、沈澱槽４の内底面から所
定間隔をあけて取り付けられた網目状支持部材１４によ
って、多数のろ材１３ａが充填されたろ層１３が形成さ
れており、網目状支持部材１４の下方には、ろ層１３に
向けた空気噴出管１５が配設され、ろ層１３によって、
汚水中のフロックを付着させ汚水中から分離除去すると
共に、随時、空気噴出管１５からろ層１３に向けて噴出
された空気により、ろ層１３を洗浄する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、廃水を処理する
ための水処理装置に関するものであり、特に、水処理分
野における汚水の凝集沈澱処理装置およびその洗浄方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水処理分野における汚水の凝集沈澱処理
は、汚水を急速攪拌槽において凝集剤を添加しながら高
速で攪拌し、次いで、フロック形成槽において、汚水中
の懸濁物質である汚泥をフロックに成長させ、次いで、
沈澱槽において成長したフロックを沈澱させてこれを除
去することにより行われる。

【０００３】図２は、従来の汚水凝集沈澱処理装置の概
要を示す系統図である。図２に示すように、汚水を流入
管２を通して攪拌槽１に導くと共に、凝集剤を、注入管
７を通して攪拌槽１内に供給し、更に、必要に応じて、
沈澱槽４の下部に堆積した汚泥の一部を、沈澱槽４の底
面に取り付けられた集泥管５および汚泥循環ポンプ６に
よって引き抜き、これを、汚水流入管２の途中に設けた
汚泥循環管３を通し、攪拌槽１に内に凝集核として供給
する。そして、攪拌槽１内に供給された汚水を、凝集剤
および場合によっては凝集核と共に、攪拌槽１内に設け
られた攪拌機８によって、機械的に急速に混合し攪拌す
る。

【０００４】次いで、上記凝集剤等が混合された汚水
は、フロック形成槽９内に導かれ、フロック形成槽９内
において、汚水中の懸濁物質である汚泥をフロックに成
長させた上、沈澱槽４内に供給する。沈澱槽４内には傾
斜板（または傾斜管）１０が設置されており、成長した
フロックは、傾斜板１０に衝突して沈澱し除去され、一
方、処理水は集水管１１を通して排出される。沈澱槽４
の底部に堆積したフロックの汚泥は、排泥ポンプ１２に
よって集泥管５より系外に排出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の汚水の
凝集沈澱処理装置には、次のような問題がある。 １）フロック形成槽９および沈澱槽４に要する面積およ
び容積が大きく、その設置のために多大の敷地面積を必
要とする。 ２）安定した浄水処理を行うために、処理すべき汚水の
水質またはその水量など装置の運転条件の変化に応じ
て、凝集剤の注入ポンプなどを頻繁に制御する必要があ
り、装置の運転維持管理などのために多大な労力を要す
る。 ３）安定した浄水処理を行うために、汚水の水質によっ
ては過剰の凝集剤を添加する必要があり、凝集剤コスト
の増大および発生する汚泥量の増大を招く。 ４）沈澱槽４内に設置された傾斜板１０の表面上に藻類
が繁殖するため、定期的に装置を休止し、沈澱池内の水
を全量排出した上、傾斜板１０の掃除を行う必要があ
る。 ５）汚水中のアンモニア性窒素およびマンガンの除去率
が低い。

【０００６】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、凝集剤の添加量が少なくて済み、発生汚泥量
の低減が図られ、従来よりも装置全体をコンパクト化す
ることができ、藻類の繁殖などによる沈澱槽の掃除回数
が減少し、装置の運転維持管理などに要する労力が少な
く、処理された水の水質を従来よりも向上させることが
でき、しかも、長期間安定して処理を行うことができ
る、汚水の凝集沈澱処理装置およびその洗浄方法を提供
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
の、汚水の凝集沈澱処理装置は、処理すべき汚水を、こ
れに添加された凝集剤と共に攪拌し、汚水中の懸濁物質
を凝集してフロックに成長させるための攪拌槽と、前記
攪拌槽から排出されたフロックの存在する汚水を収容
し、汚水中から前記フロックを沈澱させてこれを分離し
除去するための沈澱槽と、前記沈澱槽内に沈澱した懸濁
物質を系外に排出するためのポンプとからなる汚水の凝
集沈澱処理装置において、前記沈澱槽内には、前記汚水
中のフロックを付着させ且つこれを分離すると共に、前
記汚水中の溶解性汚濁物質の一部を除去する機能を有す
る多数のろ材が、前記沈澱槽内に、その内底面から所定
間隔をあけて取付けられた網目状支持部材等によって落
下および流出することなく充填され、ろ層が形成されて
おり、そして、前記網目状支持部材の下方には、前記ろ
層に向けて空気を噴出し、ろ層の洗浄を行うための空気
噴出管が、前記ろ層の幅方向および長さ方向にわたって
配設されていることに特徴を有するものである。

【０００８】請求項２に記載の発明の、凝集沈澱処理装
置の洗浄方法は、請求項１に記載の凝集沈澱処理装置に
おけるろ層の洗浄のために、攪拌槽内への汚水の流入を
一時停止し、沈澱槽の内底面に堆積した汚泥を系外に排
出し、次いで、網目状支持部材等の下方に配設された空
気噴出管から、前記ろ層に向け所定時間空気を噴出して
曝気することにより前記ろ層を洗浄し、前記沈澱槽の内
底面に堆積した汚泥の排出、および、前記空気噴出管か
らの空気の噴出による曝気を、１回または複数回繰り返
し行った後、前記攪拌槽内への汚水の流入を再開し、そ
の凝集沈澱処理を行うことに特徴を有するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明の装置においては、沈澱
槽内に、汚水中のフロックを付着させ且つこれを分離す
ると共に、汚水中の溶解性汚濁物質の一部を除去する機
能を有する多数のろ材が、沈澱槽内に、その内底面から
所定間隔をあけて取付けられた網目状支持部材によっ
て、落下および流出することなく充填され、ろ層が形成
されている。

【００１０】沈澱槽内においてろ層を形成するろ材は、
その比重が１．０超、２．０以下で、且つ、その外径が
５ｍｍ超である、多孔質の粒状または中空円筒状の、例
えばプラスチックス系またはセラミックス系物質である
ことが好ましい。

【００１１】即ち、ろ材を、多孔質の粒状または中空円
筒状物質とすることによって、フロックの有効衝突断面
積が、従来の傾斜板に比べ数十倍から数百倍に増大す
る。従って、フロックがろ材表面に衝突してこれに付着
する性能が向上し、汚水中からのフロックの分離効率が
高まると共に、ろ材表面に微生物も付着しやすくなり、
これによって、汚水中のマンガン、アンモニア性窒素、
かび臭等の微生物による除去効果が生ずる。

【００１２】ろ材の比重を１．０超とすることによっ
て、汚水中にろ材が浮遊することはなく、ろ層上部にグ
リッド等のろ材流出防止装置を設置する必要がなくな
る。一方、ろ材の比重を２．０以下とすることによっ
て、グリッドのようなろ層構成部材にかかる荷重を低減
することができる。

【００１３】ろ材を、多孔質の粒状または中空円筒状と
することによって、ろ層の空隙率が大になり、これによ
って、ろ層でのフロック捕捉量を増大させることができ
る。ろ材の外径は５ｍｍ超であることが必要である。ろ
材の外径が５ｍｍ以下であると、沈澱槽の汚水流入側で
ある、ろ層下部５０ｃｍ程度の範囲でフロックの大部分
がろ材に捕捉されるために、凝集沈澱分離の進行に伴っ
て、フロックの付着したろ材が密に詰まり水が流れにく
くなる。その結果、損失水頭が急激に増大し、長時間安
定して運転することができなくなる。

【００１４】沈澱槽内に、その内底面から所定間隔をあ
けて取付けられた、網目状支持部材は、例えばプラスチ
ックス製で、その少なくとも一部がスクリーンまたはグ
リッドからなっており、その目開きの大きさは、３ｍｍ
以上で且つろ材の外径を超えない寸法であることが必要
である。これによって、ろ層で捕捉されたフロックは、
グリッド上に沈積することなく沈澱槽の内底部に集積
し、排泥ポンプによって系外に排出することができると
共に、網目状支持部材からのろ材の落下および流出を防
止することができる。

【００１５】網目状支持部材の下方には、ろ層に向けて
空気を噴出し、ろ層の洗浄を行うための空気噴出管が、
ろ層の幅方向および長さ方向にわたって配設されてお
り、この空気噴出管から、ろ層に向けて、所定時間空気
を噴出して曝気することにより前記ろ層を洗浄すること
ができる。

【００１６】次に、この発明の装置を図面を参照しなが
ら説明する。図１は、この発明の汚水凝集沈澱処理装置
の概要を示す系統図である。図１に示すように、攪拌槽
１、フロック形成槽９および沈澱槽４がこの順序で実質
的に垂直に設けられており、流入管２を通じて供給され
た汚水は、攪拌槽１、フロック形成槽９および沈澱槽４
内を実質的に垂直方向に流れる。

【００１７】攪拌槽１内には、注入管７を通して凝集剤
が供給され、更に、必要に応じ、集泥管５および汚泥循
環ポンプ６によって沈澱槽４から引き抜かれた汚泥の一
部が、汚泥循環管３を通し攪拌槽１に内に凝集核として
供給される。

【００１８】攪拌槽１内に供給された汚水は、凝集剤等
と共に、攪拌槽１内に設けられた攪拌機８によって、機
械的に急速に混合し攪拌された後、フロック形成槽９内
に導かれ、フロック形成槽９内において、汚水中の懸濁
物質である汚泥をフロックに成長させた上、沈澱槽４内
に供給される。なお、フロック形成槽９は、必ずしも設
ける必要はなく、攪拌槽１内において汚水中の汚泥がフ
ロックに成長されておれば、汚水を、攪拌槽１から直ち
に沈澱槽４内に供給するようにしてもよい。

【００１９】沈澱槽４内には、汚水中のフロックを付着
させ且つこれを分離すると共に、汚水中の溶解性汚濁物
質の一部を除去する機能を有する多数のろ材１３ａが、
沈澱槽４内に、その内底面４ａから所定間隔をあけて取
付けられた網目状支持部材１４によって落下および流出
することなく充填され、ろ層１３が形成されている。ろ
層１３を形成するろ材１３ａは、比重が１．０超、２．
０以下で、且つ、その外径が５ｍｍ超である、多孔質の
粒状または中空円筒状の、例えばプラスチックス系また
はセラミックス系物質からなっている。

【００２０】成長したフロックは、ろ層１３のろ材１３
ａに衝突し、ろ材１３ａの表面に付着してある程度の付
着層が形成されると、ろ材１３ａの表面から剥離し、網
目状支持部材１４を通って沈澱槽４の内底面４ａに沈澱
して汚水中から除去される。

【００２１】このようにしてフロックが除去された処理
水は、集水管１１を通って沈澱槽４から排出される。一
方、沈澱槽４の内底面４ａに堆積した汚泥（フロック）
は、集泥管５から排泥ポンプ１２によって引き抜かれ系
外に排出される。また、前述したように、必要に応じ、
集泥管５および汚泥循環ポンプ６によって沈澱槽４から
引き抜かれた汚泥の一部は、汚泥循環管３を通し攪拌槽
１に内に凝集核として供給される。

【００２２】上述した装置により汚水の凝集沈澱処理を
行うに際し、沈澱槽４のろ層１３に捕捉され汚水中から
分離された汚泥は、沈澱槽４の内底面４ａに堆積する一
方、ろ層１３には、ろ材１３ａによって捕捉された汚泥
の量が増大する。このように、ろ層１３に捕捉された汚
泥の量が増大すると、折角汚泥を捕捉したにもかかわら
ず、捕捉された汚泥がろ層１３から流出しはじめる結
果、処理水の濁度が増加する。

【００２３】そこで、この発明においては、沈澱槽４内
にその内底面４ａから所定間隔をあけて取付けられた網
目状支持部材１４の下方に、ろ層１３の幅方向および長
さ方向にわたる、複数本の空気噴出管１５が配設されて
いる。空気噴出管１５は、その上面に空気噴出口１５ａ
が形成され、空気噴出口１５ａから、ろ層１３に向け空
気を噴出して曝気し、ろ層を洗浄する。

【００２４】このようなろ槽の洗浄は、以下に述べるよ
うな方法によって行われる。先ず、攪拌槽１内への汚水
の流入を一時停止する。次いで、沈澱槽４の内底面４ａ
に堆積した汚泥の一部または全部を、集泥管５から排泥
ポンプ１２によって系外に排出する。次いで、空気噴出
管１５からろ層１３に向けて、空気を１０秒〜１０分間
噴出し曝気する。必要により、沈澱槽４の内底面４ａに
堆積した汚泥を、集泥管５から排泥ポンプ１２によって
系外に排出する。このような、沈澱槽４の内底面に堆積
した汚泥の排出、および、空気噴出管１３からの空気の
噴出による曝気を、１回または複数回繰り返し行った後
に、攪拌槽１内への汚水の流入を再開しその凝集沈澱処
理を行う。

【００２５】上述した方法により、随時ろ層１３の洗浄
を行うことによって、長期間安定して汚水の凝集沈澱処
理を行うことができる。

【００２６】

【実施例】次に、この発明を実施例により説明する。図
１に示した本発明の装置を使用し汚水の浄化処理を行っ
た。ろ材として、ポリプロピレンにアルミナが添加され
発泡処理された、比重が１．０５で、外径８ｍｍ、内径
６ｍｍ、長さ１０ｍｍの中空円筒状多孔質物質を使用し
た。網目状支持部材１４として、目開きの大きさが６ｍ
ｍであるグリッドを使用した。また、沈澱槽４内の網目
状支持部材１４の下方に、ろ層１３の幅方向および長さ
方向にわたって配設された６本の空気噴出管から、ろ層
１３に向け約５分間空気を噴出して曝気し、ろ層を洗浄
した。

【００２７】このような本発明の装置と、比較のための
図２に示した従来の装置を使用し、表１に示す運転条件
により汚水を処理した。凝集剤としては、ポリ塩化アル
ミニウムを使用した。なお、表１に示す水面積負荷率
は、下記により算出した。

【００２８】水面積負荷率＝（流入水量）／（沈澱池の
幅）／（沈澱池の長さ）

【００２９】

【表１】

【００３０】上述のようにして浄化処理を行った処理水
の水質を分析し、その濁度、および、処理水中のアンモ
ニア性窒素およびマンガンの含有量を調べた結果を、表
２に示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】表２から明らかなように、本発明の装置を
使用した場合には、従来装置を使用した場合に比較して
処理水の濁度は向上し、且つ、処理水中のアンモニア性
窒素およびマンガンの含有量は顕著に減少した。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
沈澱槽内に、汚水中のフロックを付着させ且つこれを分
離すると共に、汚水中の溶解性汚濁物質の一部を除去す
る機能を有する多数のろ材が、沈澱槽の内底面から所定
間隔をあけて取付けられた網目状支持部材により充填さ
れ、ろ層が形成されていることにより、これにより処理
された水の水質が従来よりも優れたものになると共に、
凝集剤の添加量は少なくて済み、発生汚泥量の低減が図
られ、従来よりも装置全体をコンパクト化することがで
き、藻類の繁殖などによる沈澱槽の掃除回数が減少し、
装置の運転維持管理などに要する労力も少なくて済み、
更に、網目状支持部材の下方に設けられた空気噴出管か
ら噴出された空気による曝気によって、ろ層の洗浄が行
われることにより、長期間安定して汚水の凝集沈澱処理
を行うことができる等、多くの工業上有用な効果がもた
らされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の汚水凝集沈澱処理装置の概要を示す
系統図である。

【図２】従来の汚水凝集沈澱処理装置の概要を示す系統
図である。

【符号の説明】

１ 攪拌槽 ２ 流入管 ３ 汚泥循環管 ４ 沈澱槽 ５ 集泥管 ６ 汚泥循環ポンプ ７ 凝集剤注入管 ８ 攪拌機 ９ フロック形成槽 10 傾斜板 11 集水管 12 排泥ポンプ 13 ろ層 13a ろ材 14 網目状支持部材 15 空気噴出管

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 21/24 Ｂ０１Ｄ 21/24 Ｒ 24/46 Ｃ０２Ｆ 3/06 Ｃ０２Ｆ 3/06 Ｂ０１Ｄ 23/24 Ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理すべき汚水を、これに添加された凝
   集剤と共に攪拌し、汚水中の汚泥を凝集してフロックに
   成長させるための攪拌槽と、前記攪拌槽から排出された
   フロックの存在する汚水を収容し、汚水中から前記フロ
   ックを沈澱させてこれを分離し除去するための沈澱槽
   と、前記沈澱槽内に沈澱した汚泥を系外に排出するため
   のポンプとからなる汚水の凝集沈澱処理装置において、 前記沈澱槽内には、前記汚水中のフロックを付着させ且
   つこれを分離すると共に、前記汚水中の溶解性汚濁物質
   の一部を除去する機能を有する多数のろ材が、前記沈澱
   槽内に、その内底面から所定間隔をあけて取付けられた
   網目状支持部材等により落下および流出することなく充
   填されてろ層が形成されており、そして、前記網目状支
   持部材の下方には、前記ろ層に向けて空気を噴出し、ろ
   層の洗浄を行うための空気噴出管が、前記ろ層の幅方向
   および長さ方向にわたって配設されていることを特徴と
   する、汚水の凝集沈澱処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の凝集沈澱処理装置にお
   けるろ層の洗浄のために、攪拌槽内への汚水の流入を一
   時停止し、沈澱槽の内底面に堆積した汚泥を系外に排出
   し、次いで、網目状支持部材等の下方に配設された空気
   噴出管から、前記ろ層に向け所定時間空気を噴出して曝
   気することにより前記ろ層を洗浄し、前記沈澱槽の内底
   面に堆積した汚泥の排出、および、前記空気噴出管から
   の空気の噴出による曝気を、１回または複数回繰り返し
   行った後、前記攪拌槽内への汚水の流入を再開し、その
   凝集沈澱処理を行うことを特徴とする、汚水の凝集沈澱
   処理装置の洗浄方法。