【手続補正書】
【提出日】平成16年4月21日(2004.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水に対し凝集剤を混和して凝集処理を行った後、ろ過処理を行って処理水を得る固液分離装置において、
上記凝集処理における凝集剤を被処理水に混和した後であって、上記ろ過処理を行う前の凝集剤混和水の一部に対し、上記ろ過処理よりも粗いろ過処理を行う測定用ろ過手段と、
この測定用ろ過手段により得られたろ液中の粒子のゼータ電位を測定するろ過後ゼータ電位測定手段と、
このゼータ電位測定手段によって測定したゼータ電位に基づいて、上記凝集処理の凝集条件を制御する凝集制御手段と、
を有することを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
さらに、
被処理水に対し凝集剤を混和した後、凝集フロックを沈殿または浮上により分離する分離手段をさらに有し、
この分離手段で凝集フロックが一次的に分離された一次処理水を上記ろ過処理し、処理水を得ることを特徴とする固液分離装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装置において、
上記制御手段により制御する凝集条件は、凝集剤添加量、ｐＨ調整剤添加量及び攪拌強度の中の少なくとも１つであることを特徴とする固液分離装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置において、
さらに、
上記測定用ろ過手段に供給される凝集剤混和水中の粒子のゼータ電位を測定するろ過前ゼータ電位検出手段を有し、
上記凝集制御手段は、ろ過前ゼータ電位検出手段と、ろ過後ゼータ電位検出手段とで検出したゼータ電位の差に基づいて上記凝集処理における攪拌強度を制御することを特徴とする固液分離装置。
【請求項５】
被処理水に凝集剤を添加混合して凝集処理を行う凝集処理における凝集条件決定方法において、
被処理水に凝集剤を添加して得た凝集剤混和水についてろ過処理を行い、得られたろ液中の粒子のゼータ電位を検出することによって凝集条件を決定することを特徴とする凝集条件決定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
このように、本発明によれば、測定用ろ過手段によって得られたろ液中の粒子のゼータ電位を計測することで、ろ液中に含まれる微細フロックのゼータ電位を測定することができる。そして、この測定結果に基づき、凝集剤添加量、ｐＨ調整剤添加量、攪拌強度などの凝集条件を制御することで、微細フロックを確実に凝集処理する凝集条件の制御を行うことができる。そこで、微細フロックを減少して、ろ過処理における微細フロックの流出を効果的に防止することができる。特に、測定用ろ過手段を、処理水を得るろ過処理に比べ粗いろ過としたため、そのろ液に微細フロックを確実に得ることができ、このゼータ電位を測定することができる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、上記測定用ろ過手段に供給される凝集剤混和水中の粒子のゼータ電位を測定するろ過前ゼータ電位検出手段を有し、上記凝集制御手段は、ろ過前ゼータ電位検出手段と、ろ過後ゼータ電位検出手段とで検出したゼータ電位の差に基づいて上記凝集処理における攪拌強度を制御することが好適である。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
「第２実施形態」
第２実施形態の装置の構成について、図２に基づいて説明する。この第２実施形態の装置では、ラインミキサ２０に替えて、凝集沈殿槽を採用している。さらに、凝集沈殿槽からの沈殿処理水に対し追加の凝集剤及びｐＨ調整剤を添加混合する手段を有している。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
［実験条件］
・原水流量：23.6m3/d
・ろ過器仕様：φ500mm×H4000mm（ろ過面積0.196m2）、ろ層高700mm
・ろ過速度（LV)：5m/h（120m/d）
・通水時間：48時間（タイマーにより洗浄開始）
・ろ材：ケイ砂  比重2.5、有効径0.6mm、均等係数1.2
・測定用ろ過器仕様：φ50mm×H200mm、ろ層高200mm、ろ過面積0.002m2、ろ過速度5m/h、ろ材：ケイ砂  比重2.5、有効径0.8mm、均等係数1.4
・原水濁度：３度前後
・原水pH：7.0前後
・凝集剤：PAC5〜10mg/l
・目標処理水濁度：0.1度未満
［処理結果］
ＰＡＣを５ｍｇ／Ｌ添加した状態で、測定用ろ過器２４にてろ過後に測定される微小なフロックのゼータ電位の値が−２０．１ｍＶで、明らかに荷電中和の点で凝集条件が十分ではなかった。この状態で急速砂ろ過器２２によるろ過を継続すると、十分に凝集されていない微小なフロックが、急速砂ろ過器２２より流出することになる。従って、ｐＨを最適なものに制御するか、凝集剤の注入率を増やす必要があり、このケースでは、ＰＡＣを５ｍｇ／Ｌから８ｍｇ／Ｌに増やすことによって、測定用ろ過器２４にてろ過後に測定される微小なフロックのゼータ電位の値は、−８．５ｍＶとなった。これにより急速砂ろ過器２２から流出するフロックは、ほとんど存在しなくなった。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
［実験条件］
・原水流量：23.6m3/d
・混和槽：滞留時間4分、Ｇ値250〜400s-1
・沈殿池：上向流式傾斜板付き沈殿池、滞留時間40分、上昇速度5cm/min
・ろ過器仕様：φ500mm×H4000mm（ろ過面積0.196m2）、ろ層高700mm
・ろ過速度（LV）：5m/h（120m/d）
・ろ材：ケイ砂  比重2.5、有効径0.7mm、均等係数1.2
・通水時間：48時間（タイマーにより洗浄開始）
・測定用ろ過器仕様：φ50mm×H200mm、ろ層高200mm、ろ過面積0.002m2、ろ過速度5m/h、ろ材：ケイ砂、比重2.5、有効径1.0mm、均等係数1.4
・原水濁度：8〜30度
・原水pH：7.5〜8.2
・凝集剤：PAC10〜30mg/l
・目標処理水濁度：0.1度未満
・pH調整：硫酸にてpH7.0に調整
［処理結果］
原水濁度１８度の時、ＰＡＣを２０ｍｇ／Ｌ添加した状態で、沈殿槽４８出口にて測定されるゼータ電位は−１４．３ｍＶ、測定用ろ過器２４にてろ過後に測定される微小なフロックのゼータ電位は−２３．５ｍＶで、明らかに荷電中和の点で凝集条件が十分ではなかった。この状態で急速砂ろ過器２２のろ過を継続すると、十分に凝集されていない微小なフロックが、急速砂ろ過器２２より流出することになる。従って、ｐＨを最適なものに制御するか、凝集剤の注入率を増やす必要があり、このケースでは、急速砂ろ過器２２の前段でＰＡＣを３ｍｇ／Ｌ追加し、急速砂ろ過器２２からの微小フロックの流出防止を図った。なお、ｐＨは７．０程度になるようにした。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
これによって、沈殿槽４８出口にて測定されるゼータ電位の値は、−８．５ｍＶとなり、測定用ろ過器２４にてろ過後に測定される微小なフロックのゼータ電位は−１１．４ｍＶとなった。これにより急速砂ろ過器２２から流出するフロックは、ほとんど存在しなくなった。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、測定用ろ過手段によって得られたろ液についてゼータ電位を計測する。そこで、ろ液中に含まれる微細フロックのゼータ電位を測定することができる。そして、この測定結果に基づき、凝集剤添加量、ｐＨ調整剤添加量、攪拌強度などの凝集条件を制御することで、微細フロックを確実に凝集処理する凝集条件の制御を行うことができる。そこで、微細フロックを減少して、ろ過処理における微細フロックの流出を効果的に防止することができる。特に、測定用ろ過手段を、処理水を得るろ過処理に比べ粗いろ過としたため、そのろ液に微細フロックを確実に得ることができ、このゼータ電位を測定することができる。そこで、適切な凝集条件の制御が行え、凝集不良による微小なフロックのろ過器からの流出を低減することが可能となる。