固液分離システム
【課題】固液分離システムにおける分離効率を向上して処理時間を短縮するとともに、設置スペースを縮小する。
【解決手段】原水に、原水中の固体を凝集してフロックを形成する際に利用される凝集助剤を注入する凝集剤注入装置５と、凝集助剤が注入された原水に、原水を所定のｐＨ値に調整するｐＨ調整剤を注入する第１ｐＨ調整剤注入装置７と、ｐＨ調整剤が注入された原水が流入して原水中のフロックが重力沈降すると、沈降したフロックを汚泥として排出するとともに、フロックが沈降後の原水の上澄を処理水として排出する沈殿槽８とを備える。
【解決手段】原水に、原水中の固体を凝集してフロックを形成する際に利用される凝集助剤を注入する凝集剤注入装置５と、凝集助剤が注入された原水に、原水を所定のｐＨ値に調整するｐＨ調整剤を注入する第１ｐＨ調整剤注入装置７と、ｐＨ調整剤が注入された原水が流入して原水中のフロックが重力沈降すると、沈降したフロックを汚泥として排出するとともに、フロックが沈降後の原水の上澄を処理水として排出する沈殿槽８とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水処理や浄水処理等の水処理で固形物を含む原水から固形物を分離する固液分離システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
排水処理や浄水処理等の水処理では、原水に含まれる懸濁物質や濁度成分等の固体の分離には、図９に示すような凝集剤と凝集助剤による凝集と重力沈降槽を利用した沈降分離の利用が一般的である。例えば、図９に示す固液分離システム１００では、処理の対象となる原水は、水質や水量を調整するための調整槽１に送水される。調整された原水は、混和槽２に送水される。混和槽２では、凝集剤注入装置３から凝集剤が注入され、混合装置２ａによって混和される。混和槽２では、凝集剤が水中の懸濁物質と結合し、細かなフロックとなる。フロックを含む原水はｐＨ調整槽１２に送水される。ｐＨ調整槽１２では、後段の凝集槽４において凝集助剤の凝集域に当てはまるようにｐＨ調整剤注入装置１３からｐＨ調整剤が注入され、混合装置１２ａによって混合される。ｐＨが調整された原水は凝集槽４に送水される。凝集槽４では、凝集助剤注入装置５から凝集助剤が注入され、混合装置４ａによって攪拌されて、フロックがより大きく成長する。沈殿槽８では、凝集槽４から流入する原水から重力によってフロックを沈降させて分離する。沈降したフロックは、掻寄機９によって掻き寄せられてフロック排出口から排出される。また、上澄みは処理水となり、処理水排出口から排出される。沈殿槽８から排出されたフロックは汚泥としてスラリポンプ１０によって汚泥脱水機１１に流入し、汚泥脱水機１１で脱水されて乾燥汚泥として処理される。一方、沈殿槽８から排出された処理水は、ｐＨ調整槽２０に流入し、放流の基準値に適合するようにｐＨ調整剤注入装置２１によってｐＨが調整される。
【０００３】
すなわち、図９に示すように、従来の固液分離システム１００では、水と懸濁物質や濁度成分のフロックとの比重差を利用し、水よりも比重の大きいフロックを沈降させた後に上澄液を処理水として得ることで、原水を固体（懸濁物質、濁度成分）と液体（処理水）とに分離している。
【０００４】
このような固液分離システムは、フロックの沈降速度が遅いために沈殿槽での滞留時間を長くする必要があるため、沈殿槽の体積が大きくなる。したがって、沈殿槽における処理速度を低下させるため、傾斜管や傾斜板を利用して分離効率を向上させることもある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−８５９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、傾斜管や傾斜板を利用したとしても分離効率の向上や処理時間の短縮には限界があり、沈殿槽の設置には広いスペースの確保が必要であった。また、水流によるせん断力を受けてフロック径が小さくなると、沈降速度が減少することがあった。
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明は、固形物を含む水から固形物を取り除く固液分離装置の分離効率を向上して処理時間を短縮するとともに、固形物分離装置の設置スペースを縮小する固液分離システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は固体を含む原水が流入されると、この原水を固体と液体とに分離する固液分離システムであって、原水に、原水中の固体を凝集してフロックを形成する際に利用される凝集助剤を注入する凝集剤注入装置と、凝集助剤が注入された原水に、原水を所定のｐＨ値に調整するｐＨ調整剤を注入する第１ｐＨ調整剤注入装置と、ｐＨ調整剤が注入された原水が流入して原水中のフロックが重力沈降すると、沈降したフロックを汚泥として排出するとともに、フロックが沈降後の原水の上澄を処理水として排出する沈殿槽とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、固形物を含む水から固形物を取り除く固液分離装置の分離効率を向上して処理時間を短縮するとともに、固形物分離装置の設置スペースを縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図２】第２の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図３】第３の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図４】第４の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図５】第５の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図６】第６の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図７】第７の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図８】第８の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図９】従来の固液分離システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を用いて本発明の各実施形態に係る固液分離システムについて説明する。本発明に係る固液分離システムは、図９を用いて上述した従来の固液分離システム１００と同様に、排水処理や浄水処理等の水処理において、懸濁物質等の固体を含む原水を固体と液体とに分離する装置である。また、以下の説明において、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００１２】
〈第１の実施形態〉
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る固液分離システム１００ａは、処理対象である原水が導入される調整槽１と、調整槽１で調整された原水が導入される混和槽２と、原水に凝集剤を注入する凝集剤注入装置３と、混和槽２で凝集剤が混和された原水が導入される凝集槽４と、原水に凝集剤によって形成されるフロックを硬化又は強化させる凝集助剤を注入する凝集助剤注入装置５と、硬化又は強化されたフロックを含む原水が導入される第１ｐＨ調整槽６と、原水のｐＨ値を変化させるｐＨ調整剤を注入する第１ｐＨ調整剤注入装置７と、ｐＨ値が調整された原水が導入されてフロックを沈降させる沈殿槽８と、沈降したフロックを排出口に掻き寄せる掻寄機９と、スラリポンプ１０によって沈殿槽８から排出されたフロックをスラリとして導入し、スラリを圧搾して含水率を下げ、脱水汚泥とする汚泥脱水機１１とを備えている。
【００１３】
汚泥脱水機１１で脱水された脱水汚泥は、例えば廃棄物として廃棄される。また、脱水汚泥が再生可能な金属等を含む場合や有機物等を含む場合は、脱水汚泥は再利用のプロセスに供給される。一方、沈殿槽８で原水からフロックが分離されて上澄みとして得られる処理水は、後段の処理プロセスへと導水されるか、あるいはｐＨ値の調整等の必要な処理を経た後に下水道や河川に放流される。
【００１４】
凝集剤注入装置３は、混和槽２内の原水に、原水に含まれる固体を凝集させる凝集剤を注入する。凝集剤には、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化第２鉄、硫酸バンド等の無機系の凝集剤を利用する。ここで利用する凝集剤の種類は、原水に含まれる固体の種類や量や帯電状態によっても異なり、固液分離システム１００ａが処理対象の原水によって定められる。
【００１５】
混和槽２は、内部に、混和槽２内の原水を混和する混合装置２ａを有している。混和槽２内では、混合装置２ａが原水と凝集剤とを混和すると、凝集剤による凝集効果によって原水中の懸濁物質等の固体が凝集してフロックに成長する。
【００１６】
凝集助剤注入装置５は、凝集槽４内の原水に、凝集剤の凝集効果で形成されたフロックを硬化させたり強化させる凝集助剤を注入する。凝集助剤には、ポリアクリルアミド等の有機高分子凝集剤を利用する。ここで使用する凝集助剤は、原水に含まれる固体の種類や量によっても異なり、固液分離システム１００ａが処理対象の原水によって定められる。すなわち、この凝集助剤注入装置５が注入する凝集助剤は、凝集を促進させる目的で用いられるだけではなく、主に凝集で生成されたフロックを硬化又は強化させる目的で用いる。フロックの表面の状態を硬く（硬化）することで、フロックが破壊されにくくなる。また、フロックの結合を強く（強化）することでも、フロックが破壊されにくくなる。
【００１７】
凝集槽４は、内部に、凝集槽４内の原水を混合する混合装置４ａを有している。凝集槽４内では、混合装置４ａで原水と凝集助剤を混合することで、凝集助剤の分子量の大きさと架橋作用によってフロック同士を強固に結合させ、フロックの耐久性を向上させる。
【００１８】
第１ｐＨ調整剤注入装置７は、原水のｐＨ値を変化させる塩酸、苛性ソーダ、消石灰等のｐＨ調整剤を注入する。原水のｐＨ値を所定の値にコントロールすると、原水内で正負電荷をもつイオンの存在バランスに変化が生じるため、原水に存在しているフロックの表面の荷電状態を変化させる。たとえば、凝集助剤の種類によっては、原水のｐＨ値をアルカリ性にしてフロックの表面の荷電状態を変化させたことで、強固なフロックを形成させるものがある。したがって、固液分離装置１００ａでは、原水に含まれる固体の種類や量に応じて最適なｐＨ値になるような薬品を選択する。
【００１９】
第１ｐＨ調整槽６は、内部に、第１ｐＨ調整槽６内の原水を混合する混合装置６ａを有している。第１ｐＨ調整槽６内では、混合装置６ａで原水とｐＨ調整剤を混合することで、原水中のフロックが、凝集槽４で形成されたよりも硬く又は強固なフロックに成長させ、フロックの耐久性を向上させる。
【００２０】
図９を用いて上述した従来の固液分離システム１００でもｐＨ調整剤を注入していたが、ｐＨ値の調整の目的は、水質汚濁防止法等の水質基準に基づいて処理水のｐＨ値を下水道や河川等の放流の基準に適合させて中性にするためであった。これに対し、本発明の第１の実施形態に係る固液分離システム１００ａでは、沈殿槽８で得られた処理水ではなく、沈殿槽８より前段の原水にｐＨ調整剤を注入し、フロックの表面の状態を変化させて水流によって壊れにくく、抗力を受けにくいフロックを形成することができる。また、沈殿槽８よりも前にｐＨ値を調整しているために、沈殿槽８の後段のｐＨ値の調整も不要となる。さらに、沈殿槽８よりも前に原水を中性付近にすることで、配管や沈殿槽８の材質への負担を軽減することができる。
【００２１】
上述したように、第１の実施形態に係る固液分離システム１００ａでは、凝集剤及び凝集助剤を利用して形成したフロックを含む原水にｐＨ調整剤を注入し、フロックの荷電状態を変化させて、沈殿槽８で沈殿しやすいより強固なフロックを形成している。したがって、固液分離システム１００ａによれば、従来と比較して短時間でフロックを回収できるため、分離効率が向上する。また、沈殿槽８における沈殿時間を短縮することで、沈殿槽８を小さくすることができるため、従来と比較してシステムの設置スペースを縮小することができる。さらに、沈殿槽８よりも前の段階で原水を中性にすることで、配管や沈殿槽８の延命が可能となるとともに、材料の選択を容易にして低コスト化を実現することができる。
【００２２】
〈第２の実施形態〉
図２に示すように、本発明の第２の実施形態に係る固液分離システム１００ｂは、図１を用いて上述した第１の実施形態に係る固液分離システム１００ａと比較して、調整槽１に代えて、第２ｐＨ調整槽１２を有している点で異なる。また、固液分離システム１００ｂは、第２ｐＨ調整槽１２にｐＨ調整剤を注入する第２ｐＨ調整剤注入装置１３を有している。
【００２３】
第２ｐＨ調整剤注入装置１３は、凝集剤注入装置３が注入する凝集剤の凝集域に合致するように、酸やアルカリ等のｐＨ調整剤を注入して原水のｐＨ値を所定の値に調整する。固液分離システム１００ｂでは、原水に含まれる固体の種類や量に応じて適切なｐＨ値になるような薬品を選択する。
【００２４】
第２ｐＨ調整槽１２は、内部に、第２ｐＨ調整槽１２内の原水を混合する混合装置１２ａを有し、原水とｐＨ調整剤を混合した後に原水を混和槽２へ送水する。
【００２５】
上述したように、第２の実施形態に係る固液分離システム１００ｂでは、第２ｐＨ調整剤注入装置１３によってｐＨ調整剤を注入して凝集剤の効果を得やすくするため、混和槽２において注入する凝集剤の量を低減することができるとともに、水質が変動した場合でも安定した水処理を行うことができる。
【００２６】
また、第２の実施形態に係る固液分離システム１００ｂによれば、第１の実施形態に係る固液分離システム１００ａと同様にシステム全体の省スペース化及びシステムの簡易化を実現し、分離効率を向上することができるとともに、沈殿槽８等の材料の選択を容易にして低コスト化を実現することもできる。
【００２７】
〈第３の実施形態〉
図３に示すように、本発明の第３の実施形態に係る固液分離システム１００ｃは、図２を用いて上述した第２の実施形態に係る固液分離システム１００ｂと比較して、２台の凝集槽４１，４２と２台の凝集剤注入装置５１，５２を備えている点で異なる。すなわち、固液分離システム１００ｃでは、混和槽２から原水を流入する第１凝集槽４１と、第１凝集槽４１から原水を流入する第２凝集槽４２を有し、第１凝集槽４１には第１凝集助剤注入装置５１が凝集助剤を注入し、第２凝集槽４２には第２凝集助剤注入装置５２が凝集助剤を注入する。ここで、第１凝集助剤注入装置５１が注入する凝集助剤と第２凝集助剤注入装置５２が注入する凝集助剤とは異なる種類であっても良いし、同一の種類であっても良い。
【００２８】
２回の凝集プロセスを設けることで、凝集槽４１，４２における滞留時間が長くなり、フロック同士の衝突や凝集助剤がフロックと接触して結合するまでの時間を確保して、より良好なフロック形成が可能となる。また、一般に、形成したフロックに凝集助剤を添加して再び攪拌することで、水中に残存していた懸濁物質等をフロックに取り込むことが可能となり、より清澄な処理水を得ることができる。
【００２９】
上述したように、第３の実施形態に係る固液分離システム１００ｃでは、複数の凝集槽を有することで、滞留時間が長くなり、より良好なフロック形成が可能となる。したがって、固液分離システム１００ｃによれば、凝集効果を向上させて分離に最適なフロックを形成し、分離効率を向上することができる。
【００３０】
また、第３の実施形態に係る固液分離システム１００ｃによれば、第２の実施形態に係る固液分離システム１００ｂと同様にシステム全体の省スペース化及びシステムの簡易化を実現し、分離効率を向上することができるとともに、沈殿槽８等の材料の選択を容易にして低コスト化を実現することもできる。
【００３１】
〈第４の実施形態〉
図４に示すように、本発明の第４の実施形態に係る固液分離システム１００ｄは、図３を用いて上述した第３の実施形態に係る固液分離システム１００ｃと比較して、第２凝集槽４２の後段で、ｐＨ調整槽６の前段にフロック形成槽１４を備えている点で異なる。
【００３２】
フロック形成槽１４は、内部に、フロック形成槽１４内の原水に緩速攪拌を与えるフロッキュレータ１４ａを有している。このフロッキュレータ１４ａは、羽を有する攪拌機であるが、混合装置２ａ、４１ａ，４２ａよりも小さい攪拌強度で運転される。フロック形成槽１４を利用してフロックの滞留時間を長くして、フロッキュレータ１４ａで攪拌することで、未反応で残存する凝集助剤を効果的に利用することができる。また、フロック形成槽１４内で緩速攪拌を与えて穏やかな水流でフロックが滞留すると、フロックの形状が沈降速度が大きい球形に近づく。
【００３３】
なお、図４に示す例では、フロック形成槽１４は、第２凝集槽４２の後段に配置されているが、いずれかの凝集槽４１，４２の後段であって、第１ｐＨ調整剤注入装置７がｐＨ調整剤を注入する前に設置されていればよいため、第１凝集槽４１と第２凝集槽４２の間に配置されていてもよい。また、凝集槽４が１台しかない場合でも、フロック形成槽１４を利用することで、凝集助剤との反応時間を長くすることができる。
【００３４】
上述したように、第４の実施形態に係る固液分離システム１００ｄでは、フロック形成槽１４を利用して未反応で残存する凝集助剤を効果的に利用することが可能になる。したがって、固液分離システム１００ｄによれば、使用する凝集助剤の量を低減させることができ、発生する脱水汚泥の量を減少させることもできる。
【００３５】
また、第４の実施形態に係る固液分離システム１００ｄでは、フロック形成槽１４でフロックの形状を沈降速度の大きい球形に近づけることができる。したがって、固液分離システム１００ｄによれば、処理時間を短縮するとともに分離効率を向上することができる。また、沈殿槽８を小型化してシステム設置スペースを減少するため、システム全体の省スペース化及びシステムの簡易化を実現することができる。
【００３６】
なお、第４の実施形態に係る固液分離システム１００ｄによれば、第３の実施形態に係る固液分離システム１００ｃと同様に沈殿槽８等の材料の選択を容易にして低コスト化を実現することもできる。
【００３７】
〈第５の実施形態〉
図５に示すように、本発明の第５の実施形態に係る固液分離システム１００ｅは、図４を用いて上述した第４の実施形態に係る固液分離システム１００ｄと比較して、第２ｐＨ調整剤に流入する原水のｐＨ値を測定するｐＨセンサ１５と、第２凝集槽４２からフロック形成槽１４に流入する原水のｐＨ値を測定するｐＨセンサ１６を備えている点で異なる。
【００３８】
固液分離システム１００ｅの第２ｐＨ調整剤注入装置１３は、ｐＨセンサ１５の測定結果を入し、ｐＨセンサ１５の測定結果に応じた量のｐＨ調整剤を第２ｐＨ調整槽１２に注入する。すなわち、第２ｐＨ調整剤注入装置１３は、ｐＨセンサ１５の測定結果を利用してフィードフォワード制御する。この第２ｐＨ調整剤注入装置１３は、例えば、原水のｐＨ値とｐＨ調整剤の注入量の関係を表わす関係式を記憶しており、入力したｐＨ値に対応する注入量を求めｐＨ調整剤を注入する。
【００３９】
また、固液分離システム１００ｅの第１ｐＨ調整剤注入装置７は、ｐＨセンサ１６の測定結果を入し、ｐＨセンサ１６の測定結果に応じた量のｐＨ調整剤を第１ｐＨ調整槽６に注入する。すなわち、第１ｐＨ調整剤注入装置７は、ｐＨセンサ１６の測定結果を利用してフィードフォワード制御する。この第１ｐＨ調整剤注入装置７は、例えば、原水のｐＨ値とｐＨ調整剤の注入量の関係を表わす関係式を記憶しており、入力したｐＨ値に対応する注入量を求めｐＨ調整剤を注入する。
【００４０】
なお、ｐＨセンサ１６は、ｐＨ調整槽６よりも前であればよく、混和槽２と第１凝集槽４１の間に設置してもよいし、第１凝集槽４１と第２凝集槽４２の間に設置してもよいし、槽４１，４２，１４内に設置してもよい。
【００４１】
上述したように、第５の実施形態に係る固液分離システム１００ｅでは、第１ｐＨ調整剤注入装置７及び第２ｐＨ調整剤注入装置１３は、原水のｐＨ値に応じた適量の調整剤を注入する。したがって、固液分離システム１００ｅによれば、適切な量のｐＨ調整剤の注入が可能となり、凝集剤や凝集助剤に対しても最適なｐＨ値にすることが可能となり、良好なフロックの形成を実現することができる。
【００４２】
また、第５の実施形態に係る固液分離システム１００ｅによれば、第４の実施形態に係る固液分離システム１００ｄと同様にシステム全体の省スペース化及びシステムの簡易化を実現することができるとともに、分離効率を向上することができる。
【００４３】
〈第６の実施形態〉
図６に示すように、本発明の第６の実施形態に係る固液分離システム１００ｆは、図５を用いて上述した第５の実施形態に係る固液分離システム１００ｅと比較して、ｐＨセンサ１５，１６の設置位置が異なる。すなわち、図５に示す固液分離システム１００ｅでは、ｐＨセンサ１５，１６はｐＨ調整剤を注入する前の原水のｐＨ値を測定し、測定結果はｐＨ調整剤注入装置１３，７のフィードフォワード制御に使用していた。これに対し、図６に示す固液分離システム１００ｆでは、ｐＨセンサ１５は、混和槽２から流出して第１凝集槽４１に流入する原水のｐＨ値を測定し、測定結果は第２ｐＨ調整剤注入装置１３におけるフィードバック制御に利用する。また、ｐＨセンサ１６は、第１ｐＨ調整槽６から流出して沈殿槽８に流入する原水のｐＨ値を測定し、測定結果は第１ｐＨ調整剤注入装置７におけるフィードバック制御に利用する。
【００４４】
なお、ｐＨセンサ１５の設置位置は、混和槽２の後段から第１ｐＨ調整槽６の間であればどの位置に設置していてもよい。また、ｐＨセンサ１６の設置位置は、第１ｐＨ調整槽１６の後段であればよいため、沈殿槽８内に設置してもよいし、沈殿槽８から処理水を流出するラインに設置してもよい。
【００４５】
上述したように、第６の実施形態に係る固液分離システム１００ｆでも、固液分離システム１００ｅと同様に適切な量のｐＨ調整剤の注入が可能となり、凝集剤や凝集助剤に対しても最適なｐＨ値にすることが可能となり、良好なフロックの形成を実現することができる。また、システム全体の省スペース化及びシステムの簡易化を実現することができるとともに、分離効率を向上することができる。
【００４６】
〈第７の実施形態〉
図７に示すように、本発明の第７の実施形態に係る固液分離システム１００ｇは、図６を用いて上述した第６の実施形態に係る固液分離システム１００ｇと比較して、送水ポンプ１７を備え、沈殿槽８に代えてサイクロン１８を備えている点で異なる。
【００４７】
サイクロン１８は、内部で原水が旋回するようにｐＨ調整槽６で調整された原水を流入し、旋回で生じる遠心力を利用して原水中のフロックを沈降させる。サイクロン１８は、沈降したフロックを汚泥として汚泥脱水機１１に排出し、フロックが分離された上澄みを処理水として排出する。サイクロン１８は、遠心力を利用して固液分離するため、通常の重力沈降よりも大きな沈降速度を得ることができる。
【００４８】
送水ポンプ１７は、原水がサイクロン１８内で必要な旋回流が生じるような水流で原水を加圧してサイクロン１８に送水する。
【００４９】
上述したように、第７の実施形態に係る固液分離システム１００ｇでは、遠心分離を行うサイクロン１８によってフロックを分離している。したがって、重力沈降を利用するシステムよりも分離速度を短縮することができる。
【００５０】
また、第７の実施形態に係る固液分離システム１００ｇによれば、第６の実施形態に係る固液分離システム１００ｆと同様にシステム全体の省スペース化及びシステムの簡易化を実現し、分離効率を向上することができるとともに、沈殿槽８等の材料の選択を容易にして低コスト化を実現することもできる。
【００５１】
〈第８の実施形態〉
図８に示すように、本発明の第８の実施形態に係る固液分離システム１００ｈは、図７を用いて上述した第７の実施形態に係る固液分離システム１００ｇと比較して、サイクロン１８から汚泥脱水機１１に汚泥を引き抜く引抜ポンプ１９を備えている点で異なる。
【００５２】
一般的に、サイクロン１８では、底部で下向きに引き抜く流れを起こすことで分離効率が向上する。したがって、引抜ポンプ１９で下向きの流を作ることで、サイクロン１８での分離効率を向上することができる。
【００５３】
上述したように、第８の実施形態に係る固液分離システム１００ｈでは、引抜ポンプ１９によってサイクロン１８内の原水に下向きの流れを起こしている。したがって、サイクロン１８内での分離効率を向上することができる。
【００５４】
また、第８の実施形態に係る固液分離システム１００ｈによれば、第７の実施形態に係る固液分離システム１００ｇと同様にシステム全体の省スペース化及びシステムの簡易化を実現し、分離効率を向上することができるとともに、沈殿槽８等の材料の選択を容易にして低コスト化を実現することもできる。
【符号の説明】
【００５５】
１００ａ〜１００ｈ…固液分離システム
１…調整槽
２…混和槽
２ａ…混合装置
３…凝集剤注入装置
４，４１，４２…凝集槽
４ａ，４１ａ，４２ａ…混合装置
５，５１，５１…凝集助剤注入装置
５ａ，５１ａ，５２ａ…混合装置
６…ｐＨ調整槽（第１ｐＨ調整槽）
６ａ…混合装置
７…第１ｐＨ調整剤注入装置
８…沈殿槽
９…掻寄機
１０…スラリポンプ
１１…汚泥脱水機
１２…第２ｐＨ調整槽
１２ａ…混合装置
１３…第２ｐＨ調整剤注入装置
１４…フロック形成槽
１４ａ…フロッキュレータ
１５，１６…ｐＨセンサ
１７…送水ポンプ
１８…サイクロン
１９…引抜ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水処理や浄水処理等の水処理で固形物を含む原水から固形物を分離する固液分離システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
排水処理や浄水処理等の水処理では、原水に含まれる懸濁物質や濁度成分等の固体の分離には、図９に示すような凝集剤と凝集助剤による凝集と重力沈降槽を利用した沈降分離の利用が一般的である。例えば、図９に示す固液分離システム１００では、処理の対象となる原水は、水質や水量を調整するための調整槽１に送水される。調整された原水は、混和槽２に送水される。混和槽２では、凝集剤注入装置３から凝集剤が注入され、混合装置２ａによって混和される。混和槽２では、凝集剤が水中の懸濁物質と結合し、細かなフロックとなる。フロックを含む原水はｐＨ調整槽１２に送水される。ｐＨ調整槽１２では、後段の凝集槽４において凝集助剤の凝集域に当てはまるようにｐＨ調整剤注入装置１３からｐＨ調整剤が注入され、混合装置１２ａによって混合される。ｐＨが調整された原水は凝集槽４に送水される。凝集槽４では、凝集助剤注入装置５から凝集助剤が注入され、混合装置４ａによって攪拌されて、フロックがより大きく成長する。沈殿槽８では、凝集槽４から流入する原水から重力によってフロックを沈降させて分離する。沈降したフロックは、掻寄機９によって掻き寄せられてフロック排出口から排出される。また、上澄みは処理水となり、処理水排出口から排出される。沈殿槽８から排出されたフロックは汚泥としてスラリポンプ１０によって汚泥脱水機１１に流入し、汚泥脱水機１１で脱水されて乾燥汚泥として処理される。一方、沈殿槽８から排出された処理水は、ｐＨ調整槽２０に流入し、放流の基準値に適合するようにｐＨ調整剤注入装置２１によってｐＨが調整される。
【０００３】
すなわち、図９に示すように、従来の固液分離システム１００では、水と懸濁物質や濁度成分のフロックとの比重差を利用し、水よりも比重の大きいフロックを沈降させた後に上澄液を処理水として得ることで、原水を固体（懸濁物質、濁度成分）と液体（処理水）とに分離している。
【０００４】
このような固液分離システムは、フロックの沈降速度が遅いために沈殿槽での滞留時間を長くする必要があるため、沈殿槽の体積が大きくなる。したがって、沈殿槽における処理速度を低下させるため、傾斜管や傾斜板を利用して分離効率を向上させることもある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−８５９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、傾斜管や傾斜板を利用したとしても分離効率の向上や処理時間の短縮には限界があり、沈殿槽の設置には広いスペースの確保が必要であった。また、水流によるせん断力を受けてフロック径が小さくなると、沈降速度が減少することがあった。
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明は、固形物を含む水から固形物を取り除く固液分離装置の分離効率を向上して処理時間を短縮するとともに、固形物分離装置の設置スペースを縮小する固液分離システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は固体を含む原水が流入されると、この原水を固体と液体とに分離する固液分離システムであって、原水に、原水中の固体を凝集してフロックを形成する際に利用される凝集助剤を注入する凝集剤注入装置と、凝集助剤が注入された原水に、原水を所定のｐＨ値に調整するｐＨ調整剤を注入する第１ｐＨ調整剤注入装置と、ｐＨ調整剤が注入された原水が流入して原水中のフロックが重力沈降すると、沈降したフロックを汚泥として排出するとともに、フロックが沈降後の原水の上澄を処理水として排出する沈殿槽とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、固形物を含む水から固形物を取り除く固液分離装置の分離効率を向上して処理時間を短縮するとともに、固形物分離装置の設置スペースを縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図２】第２の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図３】第３の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図４】第４の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図５】第５の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図６】第６の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図７】第７の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図８】第８の実施形態に係る固液分離システムの概略図である。
【図９】従来の固液分離システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を用いて本発明の各実施形態に係る固液分離システムについて説明する。本発明に係る固液分離システムは、図９を用いて上述した従来の固液分離システム１００と同様に、排水処理や浄水処理等の水処理において、懸濁物質等の固体を含む原水を固体と液体とに分離する装置である。また、以下の説明において、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００１２】
〈第１の実施形態〉
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る固液分離システム１００ａは、処理対象である原水が導入される調整槽１と、調整槽１で調整された原水が導入される混和槽２と、原水に凝集剤を注入する凝集剤注入装置３と、混和槽２で凝集剤が混和された原水が導入される凝集槽４と、原水に凝集剤によって形成されるフロックを硬化又は強化させる凝集助剤を注入する凝集助剤注入装置５と、硬化又は強化されたフロックを含む原水が導入される第１ｐＨ調整槽６と、原水のｐＨ値を変化させるｐＨ調整剤を注入する第１ｐＨ調整剤注入装置７と、ｐＨ値が調整された原水が導入されてフロックを沈降させる沈殿槽８と、沈降したフロックを排出口に掻き寄せる掻寄機９と、スラリポンプ１０によって沈殿槽８から排出されたフロックをスラリとして導入し、スラリを圧搾して含水率を下げ、脱水汚泥とする汚泥脱水機１１とを備えている。
【００１３】
汚泥脱水機１１で脱水された脱水汚泥は、例えば廃棄物として廃棄される。また、脱水汚泥が再生可能な金属等を含む場合や有機物等を含む場合は、脱水汚泥は再利用のプロセスに供給される。一方、沈殿槽８で原水からフロックが分離されて上澄みとして得られる処理水は、後段の処理プロセスへと導水されるか、あるいはｐＨ値の調整等の必要な処理を経た後に下水道や河川に放流される。
【００１４】
凝集剤注入装置３は、混和槽２内の原水に、原水に含まれる固体を凝集させる凝集剤を注入する。凝集剤には、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化第２鉄、硫酸バンド等の無機系の凝集剤を利用する。ここで利用する凝集剤の種類は、原水に含まれる固体の種類や量や帯電状態によっても異なり、固液分離システム１００ａが処理対象の原水によって定められる。
【００１５】
混和槽２は、内部に、混和槽２内の原水を混和する混合装置２ａを有している。混和槽２内では、混合装置２ａが原水と凝集剤とを混和すると、凝集剤による凝集効果によって原水中の懸濁物質等の固体が凝集してフロックに成長する。
【００１６】
凝集助剤注入装置５は、凝集槽４内の原水に、凝集剤の凝集効果で形成されたフロックを硬化させたり強化させる凝集助剤を注入する。凝集助剤には、ポリアクリルアミド等の有機高分子凝集剤を利用する。ここで使用する凝集助剤は、原水に含まれる固体の種類や量によっても異なり、固液分離システム１００ａが処理対象の原水によって定められる。すなわち、この凝集助剤注入装置５が注入する凝集助剤は、凝集を促進させる目的で用いられるだけではなく、主に凝集で生成されたフロックを硬化又は強化させる目的で用いる。フロックの表面の状態を硬く（硬化）することで、フロックが破壊されにくくなる。また、フロックの結合を強く（強化）することでも、フロックが破壊されにくくなる。
【００１７】
凝集槽４は、内部に、凝集槽４内の原水を混合する混合装置４ａを有している。凝集槽４内では、混合装置４ａで原水と凝集助剤を混合することで、凝集助剤の分子量の大きさと架橋作用によってフロック同士を強固に結合させ、フロックの耐久性を向上させる。
【００１８】
第１ｐＨ調整剤注入装置７は、原水のｐＨ値を変化させる塩酸、苛性ソーダ、消石灰等のｐＨ調整剤を注入する。原水のｐＨ値を所定の値にコントロールすると、原水内で正負電荷をもつイオンの存在バランスに変化が生じるため、原水に存在しているフロックの表面の荷電状態を変化させる。たとえば、凝集助剤の種類によっては、原水のｐＨ値をアルカリ性にしてフロックの表面の荷電状態を変化させたことで、強固なフロックを形成させるものがある。したがって、固液分離装置１００ａでは、原水に含まれる固体の種類や量に応じて最適なｐＨ値になるような薬品を選択する。
【００１９】
第１ｐＨ調整槽６は、内部に、第１ｐＨ調整槽６内の原水を混合する混合装置６ａを有している。第１ｐＨ調整槽６内では、混合装置６ａで原水とｐＨ調整剤を混合することで、原水中のフロックが、凝集槽４で形成されたよりも硬く又は強固なフロックに成長させ、フロックの耐久性を向上させる。
【００２０】
図９を用いて上述した従来の固液分離システム１００でもｐＨ調整剤を注入していたが、ｐＨ値の調整の目的は、水質汚濁防止法等の水質基準に基づいて処理水のｐＨ値を下水道や河川等の放流の基準に適合させて中性にするためであった。これに対し、本発明の第１の実施形態に係る固液分離システム１００ａでは、沈殿槽８で得られた処理水ではなく、沈殿槽８より前段の原水にｐＨ調整剤を注入し、フロックの表面の状態を変化させて水流によって壊れにくく、抗力を受けにくいフロックを形成することができる。また、沈殿槽８よりも前にｐＨ値を調整しているために、沈殿槽８の後段のｐＨ値の調整も不要となる。さらに、沈殿槽８よりも前に原水を中性付近にすることで、配管や沈殿槽８の材質への負担を軽減することができる。
【００２１】
上述したように、第１の実施形態に係る固液分離システム１００ａでは、凝集剤及び凝集助剤を利用して形成したフロックを含む原水にｐＨ調整剤を注入し、フロックの荷電状態を変化させて、沈殿槽８で沈殿しやすいより強固なフロックを形成している。したがって、固液分離システム１００ａによれば、従来と比較して短時間でフロックを回収できるため、分離効率が向上する。また、沈殿槽８における沈殿時間を短縮することで、沈殿槽８を小さくすることができるため、従来と比較してシステムの設置スペースを縮小することができる。さらに、沈殿槽８よりも前の段階で原水を中性にすることで、配管や沈殿槽８の延命が可能となるとともに、材料の選択を容易にして低コスト化を実現することができる。
【００２２】
〈第２の実施形態〉
図２に示すように、本発明の第２の実施形態に係る固液分離システム１００ｂは、図１を用いて上述した第１の実施形態に係る固液分離システム１００ａと比較して、調整槽１に代えて、第２ｐＨ調整槽１２を有している点で異なる。また、固液分離システム１００ｂは、第２ｐＨ調整槽１２にｐＨ調整剤を注入する第２ｐＨ調整剤注入装置１３を有している。
【００２３】
第２ｐＨ調整剤注入装置１３は、凝集剤注入装置３が注入する凝集剤の凝集域に合致するように、酸やアルカリ等のｐＨ調整剤を注入して原水のｐＨ値を所定の値に調整する。固液分離システム１００ｂでは、原水に含まれる固体の種類や量に応じて適切なｐＨ値になるような薬品を選択する。
【００２４】
第２ｐＨ調整槽１２は、内部に、第２ｐＨ調整槽１２内の原水を混合する混合装置１２ａを有し、原水とｐＨ調整剤を混合した後に原水を混和槽２へ送水する。
【００２５】
上述したように、第２の実施形態に係る固液分離システム１００ｂでは、第２ｐＨ調整剤注入装置１３によってｐＨ調整剤を注入して凝集剤の効果を得やすくするため、混和槽２において注入する凝集剤の量を低減することができるとともに、水質が変動した場合でも安定した水処理を行うことができる。
【００２６】
また、第２の実施形態に係る固液分離システム１００ｂによれば、第１の実施形態に係る固液分離システム１００ａと同様にシステム全体の省スペース化及びシステムの簡易化を実現し、分離効率を向上することができるとともに、沈殿槽８等の材料の選択を容易にして低コスト化を実現することもできる。
【００２７】
〈第３の実施形態〉
図３に示すように、本発明の第３の実施形態に係る固液分離システム１００ｃは、図２を用いて上述した第２の実施形態に係る固液分離システム１００ｂと比較して、２台の凝集槽４１，４２と２台の凝集剤注入装置５１，５２を備えている点で異なる。すなわち、固液分離システム１００ｃでは、混和槽２から原水を流入する第１凝集槽４１と、第１凝集槽４１から原水を流入する第２凝集槽４２を有し、第１凝集槽４１には第１凝集助剤注入装置５１が凝集助剤を注入し、第２凝集槽４２には第２凝集助剤注入装置５２が凝集助剤を注入する。ここで、第１凝集助剤注入装置５１が注入する凝集助剤と第２凝集助剤注入装置５２が注入する凝集助剤とは異なる種類であっても良いし、同一の種類であっても良い。
【００２８】
２回の凝集プロセスを設けることで、凝集槽４１，４２における滞留時間が長くなり、フロック同士の衝突や凝集助剤がフロックと接触して結合するまでの時間を確保して、より良好なフロック形成が可能となる。また、一般に、形成したフロックに凝集助剤を添加して再び攪拌することで、水中に残存していた懸濁物質等をフロックに取り込むことが可能となり、より清澄な処理水を得ることができる。
【００２９】
上述したように、第３の実施形態に係る固液分離システム１００ｃでは、複数の凝集槽を有することで、滞留時間が長くなり、より良好なフロック形成が可能となる。したがって、固液分離システム１００ｃによれば、凝集効果を向上させて分離に最適なフロックを形成し、分離効率を向上することができる。
【００３０】
また、第３の実施形態に係る固液分離システム１００ｃによれば、第２の実施形態に係る固液分離システム１００ｂと同様にシステム全体の省スペース化及びシステムの簡易化を実現し、分離効率を向上することができるとともに、沈殿槽８等の材料の選択を容易にして低コスト化を実現することもできる。
【００３１】
〈第４の実施形態〉
図４に示すように、本発明の第４の実施形態に係る固液分離システム１００ｄは、図３を用いて上述した第３の実施形態に係る固液分離システム１００ｃと比較して、第２凝集槽４２の後段で、ｐＨ調整槽６の前段にフロック形成槽１４を備えている点で異なる。
【００３２】
フロック形成槽１４は、内部に、フロック形成槽１４内の原水に緩速攪拌を与えるフロッキュレータ１４ａを有している。このフロッキュレータ１４ａは、羽を有する攪拌機であるが、混合装置２ａ、４１ａ，４２ａよりも小さい攪拌強度で運転される。フロック形成槽１４を利用してフロックの滞留時間を長くして、フロッキュレータ１４ａで攪拌することで、未反応で残存する凝集助剤を効果的に利用することができる。また、フロック形成槽１４内で緩速攪拌を与えて穏やかな水流でフロックが滞留すると、フロックの形状が沈降速度が大きい球形に近づく。
【００３３】
なお、図４に示す例では、フロック形成槽１４は、第２凝集槽４２の後段に配置されているが、いずれかの凝集槽４１，４２の後段であって、第１ｐＨ調整剤注入装置７がｐＨ調整剤を注入する前に設置されていればよいため、第１凝集槽４１と第２凝集槽４２の間に配置されていてもよい。また、凝集槽４が１台しかない場合でも、フロック形成槽１４を利用することで、凝集助剤との反応時間を長くすることができる。
【００３４】
上述したように、第４の実施形態に係る固液分離システム１００ｄでは、フロック形成槽１４を利用して未反応で残存する凝集助剤を効果的に利用することが可能になる。したがって、固液分離システム１００ｄによれば、使用する凝集助剤の量を低減させることができ、発生する脱水汚泥の量を減少させることもできる。
【００３５】
また、第４の実施形態に係る固液分離システム１００ｄでは、フロック形成槽１４でフロックの形状を沈降速度の大きい球形に近づけることができる。したがって、固液分離システム１００ｄによれば、処理時間を短縮するとともに分離効率を向上することができる。また、沈殿槽８を小型化してシステム設置スペースを減少するため、システム全体の省スペース化及びシステムの簡易化を実現することができる。
【００３６】
なお、第４の実施形態に係る固液分離システム１００ｄによれば、第３の実施形態に係る固液分離システム１００ｃと同様に沈殿槽８等の材料の選択を容易にして低コスト化を実現することもできる。
【００３７】
〈第５の実施形態〉
図５に示すように、本発明の第５の実施形態に係る固液分離システム１００ｅは、図４を用いて上述した第４の実施形態に係る固液分離システム１００ｄと比較して、第２ｐＨ調整剤に流入する原水のｐＨ値を測定するｐＨセンサ１５と、第２凝集槽４２からフロック形成槽１４に流入する原水のｐＨ値を測定するｐＨセンサ１６を備えている点で異なる。
【００３８】
固液分離システム１００ｅの第２ｐＨ調整剤注入装置１３は、ｐＨセンサ１５の測定結果を入し、ｐＨセンサ１５の測定結果に応じた量のｐＨ調整剤を第２ｐＨ調整槽１２に注入する。すなわち、第２ｐＨ調整剤注入装置１３は、ｐＨセンサ１５の測定結果を利用してフィードフォワード制御する。この第２ｐＨ調整剤注入装置１３は、例えば、原水のｐＨ値とｐＨ調整剤の注入量の関係を表わす関係式を記憶しており、入力したｐＨ値に対応する注入量を求めｐＨ調整剤を注入する。
【００３９】
また、固液分離システム１００ｅの第１ｐＨ調整剤注入装置７は、ｐＨセンサ１６の測定結果を入し、ｐＨセンサ１６の測定結果に応じた量のｐＨ調整剤を第１ｐＨ調整槽６に注入する。すなわち、第１ｐＨ調整剤注入装置７は、ｐＨセンサ１６の測定結果を利用してフィードフォワード制御する。この第１ｐＨ調整剤注入装置７は、例えば、原水のｐＨ値とｐＨ調整剤の注入量の関係を表わす関係式を記憶しており、入力したｐＨ値に対応する注入量を求めｐＨ調整剤を注入する。
【００４０】
なお、ｐＨセンサ１６は、ｐＨ調整槽６よりも前であればよく、混和槽２と第１凝集槽４１の間に設置してもよいし、第１凝集槽４１と第２凝集槽４２の間に設置してもよいし、槽４１，４２，１４内に設置してもよい。
【００４１】
上述したように、第５の実施形態に係る固液分離システム１００ｅでは、第１ｐＨ調整剤注入装置７及び第２ｐＨ調整剤注入装置１３は、原水のｐＨ値に応じた適量の調整剤を注入する。したがって、固液分離システム１００ｅによれば、適切な量のｐＨ調整剤の注入が可能となり、凝集剤や凝集助剤に対しても最適なｐＨ値にすることが可能となり、良好なフロックの形成を実現することができる。
【００４２】
また、第５の実施形態に係る固液分離システム１００ｅによれば、第４の実施形態に係る固液分離システム１００ｄと同様にシステム全体の省スペース化及びシステムの簡易化を実現することができるとともに、分離効率を向上することができる。
【００４３】
〈第６の実施形態〉
図６に示すように、本発明の第６の実施形態に係る固液分離システム１００ｆは、図５を用いて上述した第５の実施形態に係る固液分離システム１００ｅと比較して、ｐＨセンサ１５，１６の設置位置が異なる。すなわち、図５に示す固液分離システム１００ｅでは、ｐＨセンサ１５，１６はｐＨ調整剤を注入する前の原水のｐＨ値を測定し、測定結果はｐＨ調整剤注入装置１３，７のフィードフォワード制御に使用していた。これに対し、図６に示す固液分離システム１００ｆでは、ｐＨセンサ１５は、混和槽２から流出して第１凝集槽４１に流入する原水のｐＨ値を測定し、測定結果は第２ｐＨ調整剤注入装置１３におけるフィードバック制御に利用する。また、ｐＨセンサ１６は、第１ｐＨ調整槽６から流出して沈殿槽８に流入する原水のｐＨ値を測定し、測定結果は第１ｐＨ調整剤注入装置７におけるフィードバック制御に利用する。
【００４４】
なお、ｐＨセンサ１５の設置位置は、混和槽２の後段から第１ｐＨ調整槽６の間であればどの位置に設置していてもよい。また、ｐＨセンサ１６の設置位置は、第１ｐＨ調整槽１６の後段であればよいため、沈殿槽８内に設置してもよいし、沈殿槽８から処理水を流出するラインに設置してもよい。
【００４５】
上述したように、第６の実施形態に係る固液分離システム１００ｆでも、固液分離システム１００ｅと同様に適切な量のｐＨ調整剤の注入が可能となり、凝集剤や凝集助剤に対しても最適なｐＨ値にすることが可能となり、良好なフロックの形成を実現することができる。また、システム全体の省スペース化及びシステムの簡易化を実現することができるとともに、分離効率を向上することができる。
【００４６】
〈第７の実施形態〉
図７に示すように、本発明の第７の実施形態に係る固液分離システム１００ｇは、図６を用いて上述した第６の実施形態に係る固液分離システム１００ｇと比較して、送水ポンプ１７を備え、沈殿槽８に代えてサイクロン１８を備えている点で異なる。
【００４７】
サイクロン１８は、内部で原水が旋回するようにｐＨ調整槽６で調整された原水を流入し、旋回で生じる遠心力を利用して原水中のフロックを沈降させる。サイクロン１８は、沈降したフロックを汚泥として汚泥脱水機１１に排出し、フロックが分離された上澄みを処理水として排出する。サイクロン１８は、遠心力を利用して固液分離するため、通常の重力沈降よりも大きな沈降速度を得ることができる。
【００４８】
送水ポンプ１７は、原水がサイクロン１８内で必要な旋回流が生じるような水流で原水を加圧してサイクロン１８に送水する。
【００４９】
上述したように、第７の実施形態に係る固液分離システム１００ｇでは、遠心分離を行うサイクロン１８によってフロックを分離している。したがって、重力沈降を利用するシステムよりも分離速度を短縮することができる。
【００５０】
また、第７の実施形態に係る固液分離システム１００ｇによれば、第６の実施形態に係る固液分離システム１００ｆと同様にシステム全体の省スペース化及びシステムの簡易化を実現し、分離効率を向上することができるとともに、沈殿槽８等の材料の選択を容易にして低コスト化を実現することもできる。
【００５１】
〈第８の実施形態〉
図８に示すように、本発明の第８の実施形態に係る固液分離システム１００ｈは、図７を用いて上述した第７の実施形態に係る固液分離システム１００ｇと比較して、サイクロン１８から汚泥脱水機１１に汚泥を引き抜く引抜ポンプ１９を備えている点で異なる。
【００５２】
一般的に、サイクロン１８では、底部で下向きに引き抜く流れを起こすことで分離効率が向上する。したがって、引抜ポンプ１９で下向きの流を作ることで、サイクロン１８での分離効率を向上することができる。
【００５３】
上述したように、第８の実施形態に係る固液分離システム１００ｈでは、引抜ポンプ１９によってサイクロン１８内の原水に下向きの流れを起こしている。したがって、サイクロン１８内での分離効率を向上することができる。
【００５４】
また、第８の実施形態に係る固液分離システム１００ｈによれば、第７の実施形態に係る固液分離システム１００ｇと同様にシステム全体の省スペース化及びシステムの簡易化を実現し、分離効率を向上することができるとともに、沈殿槽８等の材料の選択を容易にして低コスト化を実現することもできる。
【符号の説明】
【００５５】
１００ａ〜１００ｈ…固液分離システム
１…調整槽
２…混和槽
２ａ…混合装置
３…凝集剤注入装置
４，４１，４２…凝集槽
４ａ，４１ａ，４２ａ…混合装置
５，５１，５１…凝集助剤注入装置
５ａ，５１ａ，５２ａ…混合装置
６…ｐＨ調整槽（第１ｐＨ調整槽）
６ａ…混合装置
７…第１ｐＨ調整剤注入装置
８…沈殿槽
９…掻寄機
１０…スラリポンプ
１１…汚泥脱水機
１２…第２ｐＨ調整槽
１２ａ…混合装置
１３…第２ｐＨ調整剤注入装置
１４…フロック形成槽
１４ａ…フロッキュレータ
１５，１６…ｐＨセンサ
１７…送水ポンプ
１８…サイクロン
１９…引抜ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体を含む原水が流入されると、この原水を固体と液体とに分離する固液分離システムであって、
第２ｐH調整槽の原水に、原水を所定のｐＨ値に調整するｐＨ調整剤を注入する第２ｐＨ調整剤注入装置と、
前記第２ｐH調整槽の後段に設置され、ｐH調整剤が注入された原水を貯留する混和槽に、原水中の固体を凝集する凝集剤を注入する凝集剤注入装置と、
前記混和槽の後段に設置され、凝集剤が注入された原水を貯留する凝集槽に、原水中の固体を凝集してフロックを形成する際に利用される凝集助剤を注入する凝集助剤注入装置と、
前記凝集槽の後段に設置され、流入する原水を攪拌する攪拌機を内部に有し、原水を滞留させてフロックを清澄させるフロック形成槽と、
前記凝集槽の後段に設置され、凝集助剤が注入された原水を貯留する第１ｐＨ調整槽に、凝集助剤が導入された原水を所定のｐＨ値に調整するｐＨ調整剤を注入する第１ｐＨ調整剤注入装置と、
前記第２ｐＨ調整剤注入装置がｐＨ調整剤を注入した後、前記第１調整剤注入装置がｐＨ調整剤を注入する前のｐＨ値を測定する第２ｐＨセンサと、
前記第１ｐＨ調整剤注入装置がｐＨ調整剤を注入した後のｐＨ値を測定する第１ｐＨセンサと、
ｐＨ調整剤が注入された原水が流入して内部で旋回させ、遠心力を利用して原水中のフロックが沈降すると、沈降したフロックを汚泥として排出するとともに、フロックが沈降後の原水の上澄みを処理水として排出するサイクロンと、
を備え、
前記第１ｐＨ調整剤注入装置は、前記第１ｐＨセンサの測定結果に応じた量のｐＨ調整剤を原水に注入し、前記第２ｐＨ調整剤注入装置は、前記第２ｐＨセンサの測定結果に応じた量のｐＨ調整剤を原水に注入することを特徴とする固液分離システム。
【請求項２】
前記サイクロンの後段に設置され、前記サイクロン内で原水の上部から底部への流れを発生させるポンプをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の固液分離システム。
【請求項１】
固体を含む原水が流入されると、この原水を固体と液体とに分離する固液分離システムであって、
第２ｐH調整槽の原水に、原水を所定のｐＨ値に調整するｐＨ調整剤を注入する第２ｐＨ調整剤注入装置と、
前記第２ｐH調整槽の後段に設置され、ｐH調整剤が注入された原水を貯留する混和槽に、原水中の固体を凝集する凝集剤を注入する凝集剤注入装置と、
前記混和槽の後段に設置され、凝集剤が注入された原水を貯留する凝集槽に、原水中の固体を凝集してフロックを形成する際に利用される凝集助剤を注入する凝集助剤注入装置と、
前記凝集槽の後段に設置され、流入する原水を攪拌する攪拌機を内部に有し、原水を滞留させてフロックを清澄させるフロック形成槽と、
前記凝集槽の後段に設置され、凝集助剤が注入された原水を貯留する第１ｐＨ調整槽に、凝集助剤が導入された原水を所定のｐＨ値に調整するｐＨ調整剤を注入する第１ｐＨ調整剤注入装置と、
前記第２ｐＨ調整剤注入装置がｐＨ調整剤を注入した後、前記第１調整剤注入装置がｐＨ調整剤を注入する前のｐＨ値を測定する第２ｐＨセンサと、
前記第１ｐＨ調整剤注入装置がｐＨ調整剤を注入した後のｐＨ値を測定する第１ｐＨセンサと、
ｐＨ調整剤が注入された原水が流入して内部で旋回させ、遠心力を利用して原水中のフロックが沈降すると、沈降したフロックを汚泥として排出するとともに、フロックが沈降後の原水の上澄みを処理水として排出するサイクロンと、
を備え、
前記第１ｐＨ調整剤注入装置は、前記第１ｐＨセンサの測定結果に応じた量のｐＨ調整剤を原水に注入し、前記第２ｐＨ調整剤注入装置は、前記第２ｐＨセンサの測定結果に応じた量のｐＨ調整剤を原水に注入することを特徴とする固液分離システム。
【請求項２】
前記サイクロンの後段に設置され、前記サイクロン内で原水の上部から底部への流れを発生させるポンプをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の固液分離システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２２３７６４（Ｐ２０１２−２２３７６４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５３７０４（Ｐ２０１２−１５３７０４）
【出願日】平成２４年７月９日（２０１２．７．９）
【分割の表示】特願２００９−２３８６８７（Ｐ２００９−２３８６８７）の分割
【原出願日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月９日（２０１２．７．９）
【分割の表示】特願２００９−２３８６８７（Ｐ２００９−２３８６８７）の分割
【原出願日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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