(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＰＣ含有排水にヨウ化カリウムおよび／または臭化カリウムを添加し、
ＣＰＣとヨウ化カリウムまたは臭化カリウムとの反応物を生成させて分離する
ことを特徴とするＣＰＣ含有排水処理装置。
【請求項２】
ＣＰＣ含有排水を導入して撹拌する反応槽と、
ＣＰＣ含有排水にヨウ化カリウムおよび／または臭化カリウムを添加する薬品添加設備と、
前記反応槽の混合液からＣＰＣとヨウ化カリウムおよび／または臭化カリウムとの反応物を分離する固液分離槽と
を備えることを特徴とするＣＰＣ含有排水処理装置。
【請求項３】
前記反応槽は、
急速撹拌槽を備えている
ことを特徴とする請求項２に記載のＣＰＣ含有排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒアルロン酸製造工程で発生するＣＰＣ含有排水を処理すると共にＣＰＣを回収する凝集分離機能を備えたＣＰＣ含有排水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＰＣの使用分野とその性状、及び、水処理に対する影響について、以下に説明する。
・塩化セチルピリジニウム（Cetylpyridinium Chloride:CPC）は、1930年代に発見された合成の「カチオン性脂質」の一種で、「陽イオン親水基」と「長鎖セチル疎水基」を併せ持つ「両親媒性の脂質」であり、典型的な陽イオン界面活性剤でもある。
・他の特徴として、強い殺菌、防かび作用が認められたため、工業的には医療、化粧品分野等で利用され、一例としてティッシュペーパーやのど飴等に使用されている。次いで、界面活性剤等の特性でも酸性多糖類の分離精製やトナーの荷電調整剤等、一般工業分野まで広く使用されている。
・ＣＰＣの化学式はＣ２１Ｈ３８ＣＩＮ・Ｈ２Ｏ（ＭＷ358.01）であり、一水塩、無水物がある。
・ＣＰＣは強い殺菌作用を示すことから、ＣＰＣの処理に生物処理を利用する場合、問題が生じる。ＣＰＣの殺菌効果の一例として、工業用に知られているビール酵母などは、ＣＰＣ10ppmで5分以内に99.9％以上殺菌される。
・化粧品分野でのＣＰＣ使用例として、ヒアルロン酸製造時にヒアルロン酸の固定用として使用される。ＣＰＣは、ヒアルロン酸製造工程の排水に混入して排出されるが、この排水（工場排水）を処理する場合、通常排水処理プロセスで用いられる生物処理設備において、ＣＰＣの殺菌作用により活性汚泥の活性が阻害され、生物処理の能力が低下してしまい、排水処理に支障をきたす。
【０００３】
次に、従来のＣＰＣ処理法について説明する。
・ＣＰＣの除去、つまり製造工程排水の処理処分は、製造会社の生産工程現場において実施されるため、通常「生産〜排水処理」の内容は企業秘密（非公表）である。
・産業廃棄物処理業者へＣＰＣ含有排水の処分を依頼する場合も、排水組成などは企業秘密である。
・これまで知られているＣＰＣ含有排水の処理処分方法としては、まず上述したように処理せずにそのまま産業廃液として搬出処分するか、水質基準以下になるよう希釈して放流するか、高額の費用をかけてイオン交換装置等で処理（ＣＰＣ吸着除去）するか、ＣＰＣ含有排水自体を冷却する方法があった。
・希釈処理では、放流せずに生物処理する場合、活性阻害濃度以下まで希釈する必要がある。
・イオン交換処理は、ＣＰＣが陽イオン界面活性剤であるため、陰イオン交換樹脂により吸着除去する。
・冷却処理は、ＣＰＣの特性上、温度を下げると析出して結晶化するため、ＣＰＣ含有排水自体を零度前後まで冷却して分離除去する。
【０００４】
【特許文献１】特公平５−７７６８１号公報
【特許文献２】特開２００６−２６５２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、ＣＰＣを除去しない場合の問題点と課題について以下に説明する。
・排水からＣＰＣを除去しないと、排水処理プロセスにおける生物処理の能力を低下させることは元より、ＣＰＣが十分に除去されず自然界（公共用水域）へ放流された場合、その強い殺菌効果により生態系へも悪影響を及ぼす。
・排水のＣＰＣ濃度は、生産工程により異なるが、０．１％〜数％との例もある。このようなＣＰＣ濃度の排水を処理処分する場合、以下の課題がある。
（１）ＣＰＣ含有排水を産業廃棄物業者に委託して搬出処分する場合、7,000〜10,000円／ｍ３程度かかり、非常にコスト高である。また、排水貯留設備や搬出設備が必要となり設備費用の高騰を招くばかりか、煩雑な搬出作業や設備の維持管理作業なども必要となる。
（２）ＣＰＣ除去に希釈法を用いる場合、生物処理での阻害を解消するにはＣＰＣ濃度を10〜20mg/Lとする必要がある。この場合、希釈倍率は排水のＣＰＣ濃度が0.1%の時でさえ50倍以上の希釈をしなければならず、膨大な希釈水が必要となるばかりか、大量の希釈排水を生物処理しなければならず、希釈水費用や生物処理コストの上昇を招くと共に、排水性状に応じた的確な運転管理・維持管理が求められる。
（３）ＣＰＣ除去にイオン交換法を適用する場合、処理水のＣＰＣ濃度を0.1%(1000mg/L)以下にすることが難しく、ＣＰＣ高濃度含有排水には対応できるが、低濃度の排水処理は難しい。さらに、排水処理プロセスに別途イオン交換設備を設ける必要があり、またイオン交換樹脂が高価であり、樹脂再生作業も煩雑で、設備コストや運転コストの増大を招く。
（４）ＣＰＣ除去に冷却法を適用する場合は、ＣＰＣ含有排水自体を零度前後まで冷却する必要があり、設備コストや運転コストが上昇し、大量の排水を処理する場合や夏季の処理ではエネルギー消費が著しく増大し、省エネや二酸化炭素削減に逆行する。さらにＣＰＣ濃度の低い排水では析出されることが難しい。
（５）以上のように、排水からＣＰＣを確実に除去する必要があるが、従来の除去方法では非常にコストが高くなるばかりか、濃度的な制約もあり、とくにＣＰＣ低濃度排水からも効率よく安定してＣＰＣを除去する技術が切望されている。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ＣＰＣ含有排水中のＣＰＣを容易に分離・回収することができて、不必要なエネルギー消費を回避でき、低炭素社会への貢献度が増加するＣＰＣ含有排水処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るＣＰＣ含有排水処理装置は、ＣＰＣ含有排水にヨウ化カリウムおよび／または臭化カリウムを添加し、ＣＰＣとヨウ化カリウムおよび／または臭化カリウムとの反応物を生成させて分離することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明に係るＣＰＣ含有排水処理装置は、ＣＰＣ含有排水を導入して撹拌する反応槽と、ＣＰＣ含有排水にヨウ化カリウムおよび／または臭化カリウムを添加する薬品添加設備と、前記反応槽の混合液からＣＰＣとヨウ化カリウムおよび／または臭化カリウムとの反応物を分離する固液分離槽を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係るＣＰＣ含有排水処理装置の前記反応槽は、急速撹拌槽を備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明では、ＣＰＣの除去は、ＣＰＣ含有排水にヨウ化カリウム（ＫＩ）等のハロゲン化塩を添加して反応物（固体）を生成させて分離する。この発明は本願発明者等が鋭意試験研究の末に成し得たものであって、ＣＰＣ含有排水の処理試験においてヨウ化カリウムをＣＰＣ含有排水に添加して放置し、透明な結晶が生成することを初めて実証した。このＣＰＩ結晶の生成は、以下の化学式に示す反応によるものと考えられる。
【００１２】
〔化学式〕
Ｃ21Ｈ38Ｎ+(aq)＋Ｉ-(aq)→Ｃ21Ｈ38ＮＩ（Ｓ）・・・式１
(aq)：水溶液中に溶解    （Ｓ）：固体
【００１３】
ＣＰＣの溶液にＫＩを添加すると、ヨウ素の酸化力によりＣＰＩに変化し固形化する。
通常、ヨウ素が遊離した状態で水中に存在すると水溶液は着色するが、この反応では透明で着色しない。このことからも上記の反応ではないかと考えた。
また、ハロゲン化塩として、他に臭化カリウム（ＫＢｒ）も有効であることを見出した。
【００１４】
上記反応の実証により、従来では溶液中に数％という高濃度で存在し、凝集温度零度以下という条件において初めて可能であった凝集分離が、10〜30℃程度の液温において、1,000mg/L程度(0.1%程度)のＣＰＣを含有する溶液においても可能となった。
よって、本発明は以下に示す効果を奏する。
・生産工場の既設活性汚泥方式の排水処理施設への影響を抑えるための膨大な水による希釈が不要となり、希釈水の節減と希釈による排水処理量の増大に伴う排水処理施設の処理能力増強を回避できる。
・イオン交換法、冷却法など設備建設、維持管理に膨大なコストを必要とし、かつ運転が煩雑で管理の難しい設備を不要化できた。
・上記の２つの代表的な効果により、不必要なエネルギー消費を回避でき、低炭素社会への貢献度を増加できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による基本的なＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。この実施の形態１によるＣＰＣ含有排水処理装置は、原水流入管２からＣＰＣ含有排水を導入する反応槽１と、ＣＰＣ含有排水にハロゲン化塩を添加する薬品供給設備３と、前記反応槽１内でＣＰＣ含有排水とハロゲン化塩を撹拌・混合する撹拌機４と、前記反応槽１からＣＰＣ含有排水とハロゲン化塩の混合液を導入し、ＣＰＣとハロゲン化塩との反応物を分離する固液分離設備６とを備えた基本構造となっている。
【００１６】
この実施の形態１においては、薬品供給設備３からのハロゲン化塩を原水流入管２のＣＰＣ含有排水に添加するが、反応槽１内のＣＰＣ含有排水に前記ハロゲン化塩を直接添加しても良い。
【００１７】
前記薬品供給設備３からＣＰＣ含有排水に添加するハロゲン化塩は、ＫＩ，ＫＢｒ等であるが、その種類は問わず、また、種類が異なるハロゲン化塩属の混合物でも良く、さらには、固形や液状のハロゲン化塩でも良い。
【００１８】
前記薬品供給設備３は、薬品貯留タンクや薬品供給ポンプで構成されているが、その構成は問われるものでない。
また、前記固液分離設備６として沈殿槽を使用した場合、該沈殿槽は通常のもので良く、その形状は、円形や矩形を問われるものでない。
【００１９】
なお、図１において、５は反応槽１の混合液を固液分離設備６に移流させる移流管、７は固液分離設備６の分離処理水を排出する処理水排出管、８は固液分離設備６で固液分離されて沈殿した反応物（固形物）を排出する反応物引抜管である。
【００２０】
次に動作について説明する。
原水流入管２を流れる原水であるＣＰＣ含有排水（原水）は、薬品供給設備３から添加されたヨウ化カリウム（ＫＩ）等のハロゲン化塩との混合液となって反応槽１内に導入される。反応槽１内に導入された混合液は撹拌機４で撹拌・混合されることにより、固形化された反応物が生成され、該反応物を含む混合液が移流管５を介して固液分離設備６に流入し、固液分離設備６では、混合液に含まれたＣＰＣが反応物（固形物）として沈殿し固液分離設備６下部に接続された反応物引抜管８から排出されると共に、固液分離設備６の上澄液は処理水として処理水排出管７から系外に排出される。
【００２１】
以上説明した実施の形態１では、ＣＰＣ含有排水にヨウ化カリウム等のハロゲン化塩を添加することにより、混合液に含まれたＣＰＣを固形化（凝集）した反応物として生成し分離することができる。このことは、本願発明者等が鋭意研究の末に成し得たのであって、ＣＰＣ含有排水の処理試験において、ヨウ化カリウムをＣＰＣ含有排水に添加して放置し、透明な結晶が生成することを初めて実証できたのであり、そのＣＰＩ結晶の生成は、以下の反応によるものと考えられる。
Ｃ21Ｈ38Ｎ+(aq)＋Ｉ-(aq)→Ｃ21Ｈ38ＮＩ（Ｓ）・・・式１
(aq)：水溶液中に溶解    （Ｓ）：固体
【００２２】
ＣＰＣの溶液にＫＩを添加すると、ヨウ素の酸化力によりＣＰＩに変化し固形化する。
通常、ヨウ素が遊離した状態で水中に存在すると、水溶液は着色するが、この反応では透明で着色しなかった。このことからも上記の反応ではないかと考えた。
また、ハロゲン化塩として、他に臭化カリウム（ＫＢｒ）も有効であることを見出した。
【００２３】
上記反応の実証により、従来では溶液中に数％という高濃度のＣＰＣが存在し、凝集温度零度以下という条件において初めて可能であったＣＰＣの凝集分離が、１０〜３０℃程度の液温において、1,000mg/L程度（0.1%程度）のCPCを含有する溶液においても可能となった。
【００２４】
よって、本発明によれば、以下に示す効果を奏する
（１）生産工場の既設活性汚泥方式の排水処理施設への影響を抑えるための膨大な水による希釈が不要となり、希釈水の節減と希釈による排水処理量の増大に伴う排水処理施設の処理能力増強を回避できる。
（２）イオン交換法、冷却法など設備建設、維持管理に膨大なコストを必要とし、かつ運転が煩雑で管理が難しい設備を不要化できる。
（３）上記２つの代表的な効果により、不必要なエネルギー消費を回避でき、低炭素社会への貢献度が増加する。
【００２５】
実施の形態２．
図２は本発明の実施の形態２によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図であり、図１と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態２では、前記実施の形態１における反応槽１の前段に、原水流入管２からＣＰＣ含有排水を導入する急速撹拌槽１０を設置した点、その急速撹拌槽１０内に急速撹拌用の攪拌機４０を設置した点、急速撹拌槽１０に薬品供給設備３からハロゲン化塩を直接添加させる点、反応槽１内の撹拌機４を緩速撹拌用とした点が、前記実施の形態１と大きく異なる。
なお、前記撹拌機４，４０は機械式撹拌羽根でよいが、他に駆動部を必要とせず、槽内に固定板等を設置し混和式の流速を利用してもよく、撹拌方法は問われるものでない。
【００２６】
以上説明した実施の形態２では、反応槽１の前段に急速撹拌槽１０を設置したことにより、ＣＰＣ含有排水とハロゲン化塩の混合率が向上し、処理能力が増加するという効果がある。
【００２７】
実施例１．
上記実施の形態２によるＣＰＣ含有排水処理装置を実験稼動した結果の実施例１について説明する。
この実施例１では、急速撹拌槽１０として０．５ｍ３の角タンクを使用し、反応槽１として５ｍ３の角タンクを使用し、固液分離設備６は５ｍ３の円形槽を使用し、該円形槽の底部に接続した反応物引抜管８には反応物返送ポンプ（図示せず）を設置し、これらによってＣＰＣ除去工程を構成した。
また、薬品供給設備３から急速撹拌槽１０に供給する薬品（ハロゲン化塩）としてはヨウ化カリウム（ＫＩ）５０％の水溶液を使用した。
そして、ＣＰＣ約1000ｍｇ／Ｌを含むＣＰＣ含有排水を水中ポンプにより急速撹拌槽１０に連続的に供給し、ヨウ化カリウムをモノフレックスポンプにより添加して処理した。その処理性能の一例としてＣＰＣの除去結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
0005538968.tif 000002
【００２９】
上記表１の結果から、従来のＣＰＣ除去技術では難しい、ＣＰＣ1000mg/L程度でも、本発明によりCPC濃度数百mg/Lまで除去可能であることが確認された。
【００３０】
実施の形態３．
図３は本発明の実施の形態３によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。この実施の形態３では、反応槽１の前段に急速撹拌槽１０と冷却設備１１を設置すると共に、薬品供給設備３から急速撹拌槽１０と反応槽１の両方にＫＩ（ヨウ化カリウム）溶液を注入する構成とした点が前記実施の形態１，２と大きく異なる。
【００３１】
この実施の形態３によれば、原水流入管２のＣＰＣ含有排水に薬品供給設備３からＫＩ溶液が注入されることにより、該ＫＩ溶液とＣＰＣ含有排水の混合液が急速撹拌槽１０に流入して急速撹拌機４０で急速撹拌された後、急速撹拌槽１０の混合液が反応槽１に移送される過程で冷却設備１１により冷却されて反応槽１に流入する。
したがって、反応槽１に流入する混合液の液温を低下させることができ、該反応槽１での反応効率が向上する。
【００３２】
すなわち、ＣＰＣ含有排水のＣＰＣ除去効率は、表１からも分かるように水温が上昇すると悪化する。この対策として本発明では、前述のように反応槽１の前段に冷却設備１１を設置してＣＰＣ含有排水とＫＩ溶液の混合液を冷却し、該冷却後の混合液を反応槽１に流入させるので、反応槽１では反応効率が向上する。
【００３３】
なお、前記実施の形態３において、冷却設備１１は、原水（ＣＰＣ含有排水）そのものや処理装置全体を冷却しても良く、また、冷却手段は、自然放熱やチラー、クーリングタワー等を使用した熱交換でも良く、手段は問わない。
【００３４】
実施の形態４．
図４は本発明の実施の形態４によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図であり、図２および図３と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態４では、ＣＰＣ含有排水流入ラインである原水流入管２に冷却設備１１を設置した点、また、薬品供給設備３からＣＰＣ含有排水に注入するハロゲン化塩として臭化カリウム（ＫＢｒ）を使用した点、さらには反応槽１内の撹拌機として水中ポンプ３０を使用した点が前記実施の形態２，３と大きく異なる。
このように構成した実施の形態４によるＣＰＣ含有排水処理装置を実際に運転した結果の実施例２について以下に説明する。
【００３５】
実施例２．
この実施例２では、原水のＣＰＣ濃度は９２４ｍｇ／Ｌ、原水に注入するＫＢｒの溶解濃度は３０％である。
ＫＢｒもＫＩと同様にＣＰＣと反応し、臭素（Ｂｒ）の酸化力により、ＣＰＢｒが生成し固形化すると考え、実施の形態４のＣＰＣ含有排水処理装置を運転した結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
0005538968.tif 000003
【００３７】
表２に示すようにＣＰＣの除去性能はＫＢｒの薬注率についてＫＩと比較して高いが、処理水ＣＰＣ濃度は低いため、ＫＢｒもＫＩと同様に使用可能であることが確認された。
したがって、実施の形態４の場合も前記実施の形態３と同様の作用効果を奏する。
【００３８】
実施の形態５．
図５は本発明の実施の形態５によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図であり、図４と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態５では、前記実施の形態４（図４）に示した反応槽１内に複数の迂流板１２を配置して上下方向に蛇行する混合液撹拌用の迂流路を形成した点、前記反応槽１の混合液の一部を冷却設備１１前段のＣＰＣ含有排水流入ライン（原水流入管２）に返送・循環させる点が前記実施の形態４と大きく異なる。
【００３９】
前記混合液の返送・循環手段として、この実施の形態５では、反応槽１の混合液を固液分離設備６に移流させる移流管５と冷却設備１１前段の原水流入管２とを返送本管１３で接続し、該返送本管１３に前記移流管５側から開閉弁１４、循環ポンプ１６、開閉弁１５を配置すると共に、反応槽１の底部と返送本管１３とを返送枝管１３ａで接続し、該返送枝管１３ａにも開閉弁１７を設置し、また、急速撹拌槽１０の底部と返送本管１３とを返送枝管１３ｂで接続し、該返送枝管１３ｂにも開閉弁１８を設置したものである。
【００４０】
このように構成した実施の形態５によれば、反応槽１からの流出混合液の一部を循環ポンプ１６で急速撹拌槽１０もしくはＣＰＣ含有排水流入ライン（原水流入管２）に返送することにより、返送された流出混合液中の反応物（固形物）が核となり、式１により生成する反応物の固形化が助長され、処理水ＣＰＣ濃度が低下し、混合液の撹拌時間および固液分離時間を短くできて処理効率が向上するという効果がある。
また、急速撹拌槽１０から反応槽１内に流入する混合液が該反応槽１内の迂流板１２間を蛇行流動することにより撹拌されるので、反応槽１の混合液を動力で撹拌する撹拌機を不要化できるという効果もある。
【００４１】
実施例３．
前記実施の形態５によるＣＰＣ含有排水処理装置を実際に運転し、反応槽１の流出混合液の一部をＣＰＣ含有排水流入ラインに返送した場合の結果を表３に示す。
【００４２】
【表３】
0005538968.tif 000004
【００４３】
表３からも分かるように、ＣＰＣの除去性能は混合液の返送により処理量増加時でも処理水ＣＰＣ濃度が低下しているのが確認できる。
また、前記実施の形態５における混合液の循環ライン（返送本管１３、返送枝管１３ａ，１３ｂ）は、循環ポンプ１６の起動により装置運転のスタートアップを有効に行わせる効果がある。すなわち、水温が高いＣＰＣ含有排水の処理で一次停止した装置を再起動する場合、循環ポンプのみを最初に起動させ、装置全体の水温を低下後、ＣＰＣ含有排水の導入が可能となる効率的な運転ができる。
【００４４】
実施の形態６．
図６は本発明の実施の形態６によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図であり、図２と同一部分には同一符号を付して説明する。
この実施の形態６では、前記実施の形態２における反応槽１内に混合液撹拌用の曝気装置１９を設置すると共に、固液分離設備６で沈殿分離された固形化物を急速撹拌槽１０もしくはＣＰＣ含有排水流入ラインに返送する構成としたものである。
なお、前記曝気装置１９は、曝気による撹拌方式としているが、アスピレーターでもよく、空気流入方式は問わない。
【００４５】
この実施の形態６では、固液分離設備６の固形化物返送手段として、固液分離設備６の底部と原水流入管２とを返送本管２０で接続し、該返送本管２０に固液分離設備６側から返送ポンプ２１と開閉弁２２を配置すると共に、急速撹拌槽１０の底部と返送本管２０とを返送枝管２３で接続し、該返送枝管２３に開閉弁２４を設けたものである。したがって、返送本管２０の開閉弁２２もしくは返送枝管２３の開閉弁２４のいずれか一方を開いて他方を閉じた状態で、返送ポンプ２１を起動させることにより、固液分離設備６で沈殿分離された固形化物を原水流入管２もしくは急速撹拌槽１０に返送させることができる。
【００４６】
このように固液分離設備６の固形化物を原水流入管２もしくは急速撹拌槽１０に返送することにより、反応物の濃度が比較的高濃度となり、返送ポンプ２１の能力が小さくて済むため、省エネルギー化が図れる。
【００４７】
実施の形態７．
図７は本発明の実施の形態７によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図であり、図６と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態７では、前記実施の形態６における原水流入管２に冷却設備１１を設置すると共に、前記実施の形態６で反応槽１とは別途に設置した固液分離設備６を不要化して反応槽１内に鉛直方向に配置され、円周に複数の分離羽根２５aが間隔を持ち間隙（スリット）が空くように配設され、固形化物を含む混合液を固液分離する筒状回転体２５と、該筒状回転体２５を６０回転／分以下で回転させる駆動手段２５bを固液分離設備として設置し、反応槽１で固液分離された固形化物の一部を返送ポンプ２１で原水流入管２もしくは急速撹拌槽１０に返送する構成としたものである。
【００４８】
このように構成した実施の形態７では、前述のように反応槽１とは別途の固液分離設備を不要化できると共に、反応槽１内で筒状回転体２５を回転させることにより、該筒状回転体２５内部の固形化物を含む混合液を筒状回転体２５にほぼ同伴させて廻し、混合液に含まれる固形化物が筒状回転体２５の外部に流出するのを防止し、筒状回転体２５の内部に保持された固形化物は順次水槽１の下方へ速やかに沈降し、一方、固形化物が分離した処理水は分離羽根２５ａの間隙（スリット）を通過して流出することにより固液分離された固形化物の一部を原水流入管２もしくは急速撹拌槽１０に返送ポンプ２１で返送することにより、前記実施の形態６と同様の効果を奏する。
【００４９】
実施の形態８．
図８は本発明の実施の形態８によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。
この実施の形態８では、反応槽１の前段に急速撹拌槽１０を設置すると共に、該混合液受槽２６に貯留された混合液の一部を原水流入管２に設置された冷却設備１１の後段もしくは急速撹拌槽１０に循環ポンプ１６で返送・循環させる構成としたものである。
【００５０】
この実施の形態８においては、反応槽１は前段反応槽１Ａと後段反応槽１Ｂの２槽構造とし、それらの前段反応槽１Ａと後段反応槽１Ｂのそれぞれに撹拌機４、４１を設置し、かつ、後段反応槽１Ｂの後段に混合液受槽２６を設置し、該混合液受槽２６にも撹拌機４２を設置した。また、混合液受槽２６の底部と冷却設備１１後段の原水流入管２とを返送本管１３で接続し、該返送本管１３に前記混合液受槽２６側から循環ポンプ１６と開閉弁１５を配置すると共に、急速撹拌槽１０の底部と返送本管に開閉弁１８を介して返送枝管１３ｂを接続し、前記混合液受槽２６の後段に固液分離設備６を設置している。なお、前記混合液受槽２６は混合液を一時的に貯留できるものであれば、形状は問わない。また、前記固液分離設備６は遠心分離機やスクリーンなど、固形化物と処理水を分反応槽１の後段には該反応槽１からの流入混合液を一時的に貯留する混合液受槽２６を設置離するものであれば設備種類は問わない。
【００５１】
この実施の形態８では、急速撹拌槽１０および２槽構造の反応槽１Ａ，１Ｂに順次流入した冷却後の混合液を撹拌機４０，４，４１でそれぞれ撹拌し、該撹拌後の混合液を混合液受槽２６に流入させて撹拌機４２でさらに撹拌し、該撹拌後の混合液を混合液受槽２６から循環ポンプ１６で原水流入管２もしくは急速撹拌槽１０に返送・循環させるので、反応効率をいっそう向上させることができるという効果がある。また、前記固液分離設備６として遠心分離機を使用した場合、遠心分離機の機械条件（遠心効果、差速等）により反応物（固形化物）を濃縮状態や脱水ケーキ状態に制御でき、また分離液も良好であり、維持管理性が向上するという効果がある。
【００５２】
実施の形態９．
図９は本発明の実施の形態９によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。
この実施の形態９では、原水流入管２に冷却設備１１を設置し、該冷却設備１１を介して急速撹拌槽１０に流入したＣＰＣ含有排水に薬品供給設備３からハロゲン化塩を注入して撹拌機４０で撹拌・混合させ、その混合液を反応槽１に移流させて撹拌機４で撹拌し、該撹拌後の混合液を固液分離設備６に流入させるＣＰＣ含有排水処理装置において、反応槽１の底部に混合液吸い上げ用のポンプ３０を設置すると共に、該ポンプ３０に接続した混合液供給管３１を介して反応槽１の混合液が供給される固液分離設備６内に膜ろ過装置２７を設置し、前記膜ろ過装置２７による固液分離後の高濃度混合液の一部を返送ポンプ２１で前記冷却設備１１後段の原水流入管２もしくは急速撹拌槽１０に返送する構成としたものである。
【００５３】
前記高濃度混合液の返送手段として、この実施の形態９では、固液分離設備６における膜ろ過装置２７の二次側と冷却設備１１後段の原水流入管２とを返送本管２０で接続し、該返送本管２０に返送ポンプ２１と開閉弁２２を設置すると共に、急速撹拌槽１０と前記返送本管２０とを返送枝管２３で接続し、該返送枝管２３に開閉弁２４を設置した構成としている。
【００５４】
この実施の形態９によれば、反応槽１後段の固液分離設備６内に設置した膜ろ過装置２７は、非常に固液分離性能が良好なため、処理水として反応物（固形化物）は殆ど流出せずＣＰＣ除去効率が向上するという効果がある。
【００５５】
実施の形態１０．
図１０は本発明の実施の形態１０によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図であり、図１と同一部分には同一符号を付して説明する。
この実施の形態１０では、前記実施の形態２における反応槽１の撹拌機４を間欠回転駆動することにより、反応槽１において、式１の反応と反応物（固形物）の除去を可能とする構成としたものである。また、前記反応槽１には、上部の処理水排出管７Ａと下部の固形化物引抜管８Ａのそれぞれを接続し、それらの処理水排出管７Ａおよび固形化物引抜管８Ａに開閉弁３３，３２を設置した構成としている。なお、固形化物引抜管８Ａからの固形化物の引き抜きは、電動弁等の開閉で行っても良く、また、ポンプ等による引き抜きであっても良い。
【００５６】
次に、前記実施の形態１０によるＣＰＣ含有排水処理装置の動作について説明する。
原水流入管２を流れる一定量のＣＰＣ含有排水に薬品供給設備３からハロゲン化塩を添加した混合液を反応槽１内に導入し（投入工程）、反応が十分に行われるよう撹拌機４で撹拌し（反応工程）、反応槽１で反応物（固形化物）が十分に生成した後に撹拌機４を停止して反応物を沈降させ（沈降工程）、処理水と分離する（排出工程）。ハロゲン化塩は、原水流入管２（ＣＰＣ含有排水流入ライン）に添加しても、反応槽１に直接添加して良い。撹拌機４による撹拌方法は、沈降工程において反応物の沈降、排出工程において処理水と反応物の排出を妨げなければ、その方法は問わない。処理水および反応物の排出は、沈降工程によって形成された固液界面を壊さなければ、その方法は問わない。
【００５７】
以上説明した実施の形態１０は、回分操作による処理であり、その利点は、ＣＰＣとハロゲン化塩の反応が完了するまで混合液を反応槽１内に留めておけるため、反応効率が向上することである。また、すべての工程が反応槽１のみで行われるため、反応物の返送や別途の固液分離設備を不要化できて省エネルギー化が図れる。
【００５８】
実施の形態１１．
図１１は本発明の実施の形態１１によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。この実施の形態１１では、１つの反応槽１でＣＰＣ含有排水の連続処理を可能としたものである。この実施の形態１１においては、反応槽１内には撹拌機４の撹拌羽根の回転を妨げないよう該撹拌羽根を囲む円筒状の仕切部材３４を設置し、該仕切部材３４によって、前記反応槽１内に撹拌ゾーン１Ａと、固−液分離ゾーン１Ｂを形成したものである。
【００５９】
この実施の形態１１では、ＣＰＣ含有排水とハロゲン化塩の混合液を反応槽１の撹拌ゾーン１Ａに導入し、該撹拌ゾーン１Ａでは、撹拌機４によって反応を促進させることにより反応物（固形化物）が生成される。生成された反応物は固液分離ゾーン１Ｂにおいて沈降させる。沈降した反応物は、反応槽１の底部に設けられた反応物引抜弁や水中ポンプ（いずれも図示せず）などの排出手段によって系外排出する。
【００６０】
以上説明した実施の形態１１によれば、１つの反応槽１によってＣＰＣ含有排水とハロゲン化塩の混合液を連続処理することができるので、排水処理設備の敷地面積を縮小でき、また、機械設備も少なくなるため、設備コストの縮減が図れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の実施の形態１による基本的なＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。
【図２】この発明の実施の形態２によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。
【図３】この発明の実施の形態３によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。
【図４】この発明の実施の形態４によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。
【図５】この発明の実施の形態５によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。
【図６】この発明の実施の形態６によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。
【図７】この発明の実施の形態７によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。
【図８】この発明の実施の形態８によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。
【図９】この発明の実施の形態９によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。
【図１０】この発明の実施の形態１０によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。
【図１１】この発明の実施の形態１１によるＣＰＣ含有排水処理装置を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  反応槽
１Ａ  撹拌ゾーン
１Ｂ  固液分離ゾーン
２  原水流入管
３  薬品供給設備
４  撹拌機
５  移流管
６  固液分離設備
７，７Ａ  処理水排出管
８，８Ａ  反応物引抜管
９  接続管
１０  急速撹拌槽
１０Ａ  混合液溢流槽
１１  冷却設備
１２  迂流板
１３  返送本管
１３ａ，１３ｂ  返送枝管
１４，１５  開閉弁
１６  循環ポンプ
１７，１８  開閉弁
１９  曝気装置
２０  返送本管
２１  返送ポンプ
２２  開閉弁
２３  返送枝管
２４  開閉弁
２５  筒状回転体
２５ａ  分離羽根
２５ｂ  駆動手段
２６  混合液受槽
２７  膜ろ過装置
３０  水中ポンプ
３１  混合液供給管
３２，３３  開閉弁
３４  仕切部材
４０，４１，４２  撹拌機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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