CN102176952A - 凝聚沉淀处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明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。

Description

凝聚沉淀处理方法

技术领域

本发明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凝聚沉淀处理方法，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。

背景技术

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，本申请发明选择后者。

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。

现行的凝聚沉淀处理方法立足于由Smoluchowski(斯莫卢霍夫斯基)方程式表示的下述的通式。

dN/dt＝-α(4GΦ/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(4GΦ/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的发明(以下简称为“先申请发明”。)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)。

如先申请发明那样，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(SuctionTime 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G_R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γ(m²/秒)，将搅拌槽的体积(容量)设为V(m³)的情况下，由数学式 $G_R=\sqrt{\frac{C\·A\·v^3}{2\·\mathrm{\γ}\·V}}$

表示的数值)设定为1500秒^-1，代替含有悬浮粒子的被处理水，以使成为1mg/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0.5～1μm的粒子数(个/mL)随着STR值下降而下降，但如(b)所示，粒径30μm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。

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，即，从微絮凝物变化成絮凝物的比例小。

即，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

发明内容

本发明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。

为了解决上述课题，本发明的技术方案(1)、(2)、(3)的基本构成如下：

(1)一种被处理水的凝聚沉淀处理方法，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产生故障，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之后，转移到被处理水的凝聚沉淀处理。

(2)根据上述(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情况相同的条件的预实验中，在微絮凝化工序的前阶段，将铝相对于无机凝聚剂的总重量的含有比率(Al/T)规定为0.05以下，而且，设定进行归还的絮凝化粒子的注入量，使得被处理水的凝固固形物、无机凝聚剂、从污泥层槽归还了的絮凝化粒子这3种成分的基于每单位体积的重量测定的浓度为7.5mg/L以上。

(3)根据上述(1)、(2)的任一项所述的被处理水的凝聚沉淀处理方法，其特征在于，在使沉淀了的絮凝化粒子转移到与污泥层槽邻接的集中器中之后，使该絮凝化粒子归还。

在上述基本构成(1)、(2)、(3)涉及的本发明中，以由急速搅拌槽实现的微絮凝化为前提，可以以稳定的状态实现污泥层槽内的絮凝化，其结果，残留在澄清水中的微絮凝物，与现有技术的情况相比更加微细，并且高密度化，因此可以得到优质的澄清水。

此外，如在实施例中后述的那样，在污泥层槽的上侧出口附近设置有上行流倾斜板或上行流倾斜管的情况下，可以得到特别优质的澄清水。

附图说明

图1是实现被处理水的凝聚沉淀处理方法中的各工序的框图。

图2是表示在使微絮凝化工序的前阶段中的被处理水的悬浮粒子、被注入的无机凝聚剂、归还的絮凝化粒子这3种成分的浓度(mg/L)变化了的情况下的污泥层槽内的处于絮凝化工序的粒子的浓度(mg/L)的变化情况的曲线图。

图3表示在使微絮凝化工序的前阶段中的被处理水的悬浮粒子、被注入的无机凝聚剂、归还的絮凝化粒子这3种成分的浓度(mg/L)变化了的情况下的在污泥层槽内沉淀并且被排出的沉淀水的浊度(由絮凝化粒子的数量表示。)的随时间的变化的曲线图，(a)表示该絮凝化粒子的直径为0.5～1μm的情况，(b)表示该絮凝化粒子的直径为7.0μm以上的情况。

图4是说明在实施例中根据上行流倾斜板的有无而水的净化的程度不同的曲线图，(a)表示作为整体的浊度(mg/L)的对比，(b)表示与各粒径的区分对应的被净化分离了的阶段中残留的絮凝化粒子数的对比、以及在采用了上行流倾斜板的情况下的与各粒径的区分对应的除去率(以粒子数为单位。)。

图5表示与微絮凝化工序中的STR值的变化对应的微絮凝化工序中的微絮凝物粒子数的变化的状况，(a)表示粒径为0.5～1μm的情况，(b)表示粒径超过30μm的情况。

具体实施方式

上述基本构成(1)，如图1的框图所示，以无机凝聚剂2的注入工序、通过经过在急速搅拌槽10中的搅拌机11的混合搅拌进行的微絮凝化工序和通过经过污泥层槽5进行的絮凝化工序以及沉淀分离工序为基本工序。

在污泥层槽5内，通过微絮凝物彼此的结合和/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，来进行絮凝化工序。

伴随着絮凝化工序，具有规定的粒径和重量的絮凝化粒子沉淀，通常经过集中器4，移动到污泥积存槽9中，另一方面，未沉淀而被分离了的其余粒子(未絮凝化而残留了的微絮凝物粒子、一次絮凝化但被破坏而细分化了的絮凝化粒子、以及粒径和重量小的絮凝化粒子等)，与被处理水1一起转移到后面的砂过滤槽(但是，在大部分的情况下，在转移到砂过滤槽之前，如示于图1并且在实施例中说明的那样，经过设置在污泥层槽5的上侧出口附近的上行流倾斜板或上行流倾斜管8。)。

上述基本构成(1)，当然预定了：通过限定无机凝聚剂注入量并且将急速搅拌的程度设定为规定水平以上，可以得到细粒且高密度的微絮凝物。

在这样的基本构成(1)中，将在污泥层槽5中沉淀了的絮凝化粒子归还到微絮凝化工序的前阶段，与无机凝聚剂的注入同时或在其前后注入到被处理水1中。

通过这样的归还和注入，在如背景技术项中所指出的通过限定无机凝聚剂的注入量并且将急速搅拌的程度设得较大来使微絮凝物粒子细粒且高密度化的情况下，补偿了污泥层槽5内的絮凝化粒子的浓度的减少。

但是，就上述归还的絮凝化粒子的注入量而言，在设定了下述的注入量的基准之后，转移到被处理水1的凝聚沉淀处理，所述的注入量的基准为：在预先的预实验中，在规定的归还的注入量的情况下，判别污泥层槽5内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减小，在没有减小的情况下，作为转移到被处理水1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。

不言而喻，在上述预实验中，将执行无机凝聚剂注入工序的条件(具体来说，与无机凝聚剂的种类和注入量相关的条件)和在微絮凝化工序中的搅拌条件(设置搅拌槽的区划数、搅拌时间、搅拌的程度等的条件)设定为与转移到本来的凝聚沉淀处理工序的情况相同的条件。

在转移到被处理水1的凝聚沉淀处理的前阶段中的污泥层槽5中，判断处于絮凝化工序的粒子的浓度是否减小，并且在上述浓度减小的情况下，增加基于上述归还的注入量来调整，这可以通过测定与上述浓度相关的时间的推移来容易地实现。

归还沉淀了的絮凝化粒子的阶段，可以选择：相对于无机凝聚剂注入工序，在其之前、与其同时、在其之后的3个阶段。

但是，为了尽可能地发挥由无机凝聚剂产生的影响，优选在与无机凝聚剂注入工序同时或在其后的阶段进行归还。

在污泥层槽5内沉淀并且在微絮凝化工序的前阶段被归还的絮凝化粒子中的无机凝聚剂的残留量变为相当低的状态。

在这样的归还了的絮凝化粒子，与无机凝聚剂一起在急速搅拌槽10中受到混合搅拌的情况下，与被处理水1中的悬浮粒子同样地重新微絮凝化，并再度流入污泥层槽5内。

因此，上述归还，其结果，对于流入污泥层槽5的微絮凝物，意味着只用以被处理水1中的悬浮粒子作为原因的微絮凝物粒子补充不足的部分，在以微絮凝物为基准的情况下的上述(a)式中，使右边的N的数值增大，其结果，无非是通过还增大dN/dt的微絮凝物的减少的程度，反过来使产生絮凝化的程度增大。

这样，基本构成(1)以下述内容为基本技术思想，所述内容为：将在污泥层槽5内沉淀了的絮凝化粒子归还到微絮凝化工序的前阶段，将基于该归还的注入量设定为在污泥层槽5内处于絮凝化工序的粒子数的浓度不减小的程度以上之后，转移到被处理水1的凝聚沉淀处理，由此形成细粒且高密度化了的微絮凝物，得到如上述那样的效果。

对权利要求(2)涉及的基本构成(2)进行说明，图2表示：在设定5个区划的在微絮凝化工序中的急速搅拌槽10，将急速搅拌强度G_R值设为150秒^-1，将急速搅拌时间设定为7分钟，对于无机凝聚剂的注入量，将注入了的无机凝聚剂中的作为铝的重量比的Al/T设为0.05，而且从污泥积存槽9与无机凝聚剂的注入同时地归还、注入进行了污泥处理了的絮凝化粒子的情况下，将微絮凝化工序的前阶段中的被处理水1的悬浮粒子、无机凝聚剂、归还了的絮凝化粒子这3种成分的浓度分别设为3.0(mg/L)、5.0(mg/L)、7.5(mg/L)的情况下的污泥层槽5中的絮凝化粒子的浓度的随时间的变化。

上述的Al/T比值0.05，作为在通常的作业现场可采用的铝量，相当于极低的数值(在实际的作业现场可采用的下限值)，另一方面，根据上述5个区划将G_R值设为150秒^-1，将急速搅拌时间设为7分钟，这归结为设定了相当高度的搅拌条件。

在这样的条件下，在上述的3种成分的浓度为3.0(mg/L)的情况下和为5.0(mg/L)的情况下，污泥层槽5内的处于絮凝化工序的粒子的浓度随着通水时间的经过逐渐降低。

与此相对，在微絮凝化工序的前阶段中的上述浓度为7.5(mg/L)的情况下，污泥层槽5中的絮凝化粒子的浓度大致保持为一定。

图3表示：在设定了与图2的实验相同的条件之后，在上述3种成分的浓度分别为3.0(mg/L)、5.0(mg/L)、7.5(mg/L)的情况下的污泥层槽5中，与变为絮凝物粒子被净化分离了的状态而流出的沉淀水3的通水时间相伴的粒子数随通水时间的变化的状态，(a)表示直径为0.5～1μm的粒子的情况，(b)表示直径为7.0μm以上的情况的粒子的数量。

如从图3(a)、(b)可明确的那样，上述浓度为3.0(mg/L)、5.0(mg/L)的情况下，随着通水时间的经过，处于上述直径的范围内的絮凝化粒子的粒子数逐渐增大，与此相对，在上述浓度为7.5(mg/L)的情况下，成为沉淀水3而流出的絮凝化粒子大致保持为一定。

图2和图3(a)、(b)的结果意味着：如上述条件那样，在实际的被处理水1的凝聚沉淀处理方法的作业现场，Al/T比值为0.05这样的极小的值并且搅拌条件如上述那样为相当高度，污泥层槽5内的絮凝化了的粒子容易沉淀，该絮凝化工序的粒子的浓度的维持即使为极严格的条件，在上述3种成分的浓度为7.5(mg/L)以上的情况下，在几乎大部分的作业现场可维持污泥层槽5内的处于絮凝化工序的粒子的浓度。

着眼于这样的情况，在上述基本构成(2)中，在预实验时，就上述3种成分的浓度而言，预先设定基于絮凝化粒子的归还的注入量使得其为7.5(mg/L)，其结果，在确认到污泥层槽5内的处于絮凝化工序的粒子的数量没有减少的情况下，转移到被处理水1的沉淀处理工序，在万一尽管上述3种成分的浓度为7.5(mg/L)以上，但还是确认到上述减少的情况下，对于基于上述归还的注入量而言，使其增加以使得变为不产生如上述那样的减少的程度，再实现上述转移(但是，在实际的作业现场，将上述3种成分的浓度设为7.5(mg/L)以上的情况下产生如上述那样的减小是极为例外的。)。

在上述3种成分的浓度为7.5(mg/L)以上这样的规定的浓度以上的情况下，如图3(a)、(b)所示，作为沉淀水3内的各粒子的数量(浓度)变小的原因，可认为是：由于絮凝化粒子的归还量多，因此微絮凝化粒子的流入污泥层槽5内的微絮凝物粒子的粒子数增大，由此可维持絮凝化的程度，通过微絮凝物粒子的残留程度以及残留在微絮凝物粒子内的无机凝聚剂的粘结力的维持，絮凝化了的粒子的破坏的程度少(反过来，在上述3种成分的浓度为3.0(mg/L)以及5.0(mg/L)的情况下，可认为：絮凝化的程度不充分，因此不能充分维持残留在微絮凝物中的无机凝聚剂的粘结力，因此絮凝化粒子的破损的程度也多。)。

在基本构成(2)中，其特征是注入将铝相对于无机凝聚剂的总重量的的含有比率(Al/T)设为0.05以下的无机凝聚剂，但在这样将铝的含有比率设定得小的情况下，通常可形成极为高密度化的微絮凝物。

在这样的情况下，在基本构成(2)中，可以通过沉淀了的絮凝物的归还，来维持污泥层槽5内的絮凝化功能，因此，上述实施方式的数值限定提供了极为有用的基准。

另外，铝在被处理水整体中的含有量，由被注入的无机凝聚剂的浓度左右，但在上述含有比率(Al/T)的情况下，可以通过将该浓度设定为与通常的无机凝聚剂注入的情况相同的程度来实现如上述那样的高密度化了的微絮凝物的形成。

权利要求(3)涉及的上述基本构成(3)，在使沉淀了的絮凝化粒子转移到集中器4中之后，进行了上述归还，在几乎大部分的情况的实施方式中，采用基本构成(3)。

但是，不是从集中器4而是从污泥积存槽9直接归还沉淀了的絮凝化粒子，这本来就是可以的。

在权利要求4涉及的实施方式中，通过将急速搅拌槽10的数划分为2个以上的区划，增多急速搅拌的机会，其结果，增大了搅拌的程度。

根据基于上述Smoluchowski方程式的通解来进行说明，在将最初的急速搅拌槽10的搅拌时间设为t₁，将第2级的急速搅拌槽10的搅拌时间设为t₂的情况下，最初的急速搅拌槽10中的通解N₁＝Aexp(-kt₁)，与此相对，经过了第2级的急速搅拌槽10的粒子数N₁₊₂可表示为N₁₊₂＝Aexp(-kt₁-kt₂)，其结果，N₁₊₂成为比N₁小的数值，表示凝聚的程度进一步进行。

而且，在实际的作业现场，可以对被处理水1中的直径为0.5～1μm的悬浮粒子的降低化产生帮助。

对权利要求5涉及的实施方式进行说明，STR的容易理解的定义如权利要求5和背景技术项中记载的那样，但严格来说，由STR＝Ts/Tv的比率来定义，该比率是将分别由安装有合计45mm的薄膜滤纸(平均孔径0.45μm、多孔度38％的ADVANTEC公司制的滤纸)的吸引装置(具体来说是具备减压容器、过滤器夹(filter folder)和真空到达度为26.7kPa的吸引泵的装置)吸引试样水500mL以及与其同温且等量的蒸馏水的时间分别设为Ts(秒)和Tv(秒)的情况下的比率。

但是，权利要求5涉及的实施方式，不是根据上述那样的严格的定义的STR，而是根据如权利要求5中记载的STR，可以充分进行上述基本构成涉及的无机凝聚剂的使用的程度的调整(限定)。

而且，如权利要求5的实施方式那样，在调整无机凝聚剂注入率使得絮凝化工序入口的STR变为2.5以下的情况下，反映并且维持微细且高密度化了的微絮凝物性状，并且，还可使其向例如30μm以上的絮凝物生长。

虽然这样的絮凝物与如现有技术那样通过注入大量的无机凝聚剂来形成的絮凝物相比直径小，但由于已高密度化，因此具有大的沉降速度，因此可有助于沉淀池中的沉淀分离，此外可以如在实施例中后述的那样，在设置有上行流倾斜板或上行流倾斜管9的情况下，可以高效地进行微絮凝物粒子的分离。

权利要求6的实施方式，其特征是，微絮凝化工序被划分为2个以上的区划，对于各区划中的作为急速搅拌强度的G_R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γ(m²/秒)，将搅拌槽的体积(容量)设为V(m³)的情况下，由

$G_R=\sqrt{\frac{C\·A\·v^3}{2\·\mathrm{\γ}\·V}}$

表示的数值)，选择秒^-1的单位，对于作为急速搅拌时间的T_R值，选择秒的单位的情况下，作为双方的积的G_R·T_R值为30000以上。

一般地，在进行急速搅拌的各区划中，可以通过增大搅拌强度G_R，而且增大搅拌时间T_R，来减小微细的悬浮粒子的数量，使微絮凝物高密度化。

并且，如上述那样，将双方的积设定为30000以上的情况下，可以充分保证上述高密度化，上述30000这一数值提供了极为有用的基准。

在权利要求6的实施方式中，通常对于G_R值如权利要求7的实施方式那样将其设为150秒^-1以上，且将急速搅拌时间T_R值设为180秒(3分钟)以上的情况较多。

实施例

实施例，如权利要求8的发明那样，其特征是，在污泥层槽5内的上侧出口附近，设置有上行流倾斜板或上行流倾斜管8，这样的设置状态如图1所示。

根据实验进行说明，对于3个区划的急速搅拌槽10，分别将G_R值设为1250秒^-1、将T_R值设定为7.3分钟，立足于上述基本构成(1)、(2)、(3)，将微絮凝化工序的前阶段中的上述3种成分的浓度设定为7.5(mg/L)，由此，如图2的曲线图所示，可以将污泥层槽5内的处于絮凝物形成工序的絮凝物粒子的浓度保持为一定。

对于在上述的污泥层槽5的上侧的出口附近设置有间距宽度为10mm的2级的上行流倾斜板8的情况和没有设置它的情况，比较被净化分离了的被处理水1的浊度和残留的粒子的浓度时，可以得到图4(a)、(b)那样的结果。

即，图4(a)表示被净化分离而转移到接下来的砂过滤工序的被处理水1的浊度(mg/L)的对比结果，设置有上行流倾斜板8的情况下的浊度为0.040(mg/L)，与此相对，没有设置该倾斜板的情况下的浊度为0.211(mg/L)，观察到明显的不同。

图4(b)表示与各粒径的区分对应的被净化分离了的絮凝化粒子的对比、以及采用了上行流倾斜板8的情况下的与各粒径的区分对应的除去率(以粒子数为单位。)，判明了：没有沉淀而被净化分离了的絮凝化粒子的粒径越大，则上行流倾斜板8的净化分离的效果即沉淀除去粒径增大了的絮凝化粒子的效果越大。

不论怎样，通过设置上行流倾斜板或上行流倾斜管8，分离从污泥层槽5流出的其余粒子，由此可减小浊度，进一步促进沉淀分离，将被处理水1进一步澄清化。

产业上的利用可能性

本发明可以在使用无机凝聚剂的污水和污泥处理产业的全部领域中应用。

附图标记说明

1：被处理水；2：第1凝聚剂注入工序中的无机凝聚剂(第1无机凝聚剂)的第1注入位置；3：沉淀水；4：集中器(concentrator)；5：污泥层槽；6：污泥层；7：澄清区；8：上行流倾斜板或上行流倾斜管；9：污泥积存槽；10：急速搅拌槽；11：急速搅拌机；101：急速搅拌槽的第1区划；102：急速搅拌槽的第2区划；103：急速搅拌槽的第3区划。

Claims (8)

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。

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情况相同的条件的预实验中，在微絮凝化工序的前阶段，将铝相对于无机凝聚剂的总重量的含有比率(Al/T)规定为0.05以下，而且，设定进行归还的絮凝化粒子的注入量，使得被处理水的凝固固形物、无机凝聚剂、从污泥层槽归还了的絮凝化粒子这3种成分的基于每单位体积的重量测定的浓度为7.5mg/L以上。

3.根据权利要求1或2所述的被处理水的凝聚沉淀处理方法，其特征在于，在使沉淀了的絮凝化粒子转移到与污泥层槽邻接的集中器中之后，使该絮凝化粒子归还。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的被处理水的凝聚沉淀处理方法，其特征在于，在微絮凝化工序中，以被处理水可依次转移的串联连接的状态具有被划分为2个以上的区划的急速搅拌槽。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的被处理水的凝聚沉淀处理方法，其特征在于，作为表示凝聚集块物残留量的指标，在微絮凝化工序已结束的阶段中的被处理水的STR(Suction Time Ratio)为2.5以下，所述STR为在采用相同的吸引程度使相同的滤纸吸引被处理水和同温且等量的蒸馏水的情况下，将被处理水的吸引时间记为Ts，将蒸馏水的吸引时间记为Tv时，由Ts/Tv表示的指标比率。

6.根据权利要求1～5的任一项所述的被处理水的凝聚沉淀处理方法，其特征在于，在对于微絮凝化工序的各区划中的作为急速搅拌强度的G_R值，选择秒^-1的单位，对于作为急速搅拌时间的T_R值，选择秒的单位的情况下，作为双方的积的G_R·T_R值为30000以上，所述G_R值是在将搅拌系数设为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γ(m²/秒)、将搅拌槽的体积即容量设为V(m³)的情况下，由

$G_R=\sqrt{\frac{C\·A\·v^3}{2\·\mathrm{\γ}\·V}}$

表示的数值。

7.根据权利要求6所述的被处理水的凝聚沉淀处理方法，其特征在于，将急速搅拌强度G_R值设定为150秒^-1以上，将急速搅拌时间T_R值设定为180秒(3分钟)以上。

8.根据权利要求1～7的任一项所述的被处理水的凝聚沉淀处理方法，其特征在于，在污泥层槽内的上侧出口附近设置有上行流倾斜板或上行流倾斜管。

Images