(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
白水に凝集剤を添加した後、固液分離する第１の処理手段と、
該第１の処理手段の流出水にスライムコントロール剤を添加した後、固液分離する第２の処理手段を備え、該第２の処理手段の流出水を回収水とする白水回収装置であって、
さらに、第１の処理手段の流出水の濁度を検出する濁度検出手段と、この濁度検出手段の検出値に基づいて第１の処理手段における凝集剤の添加量を制御する手段とを備えたことを特徴とする白水回収装置。
【請求項２】
請求項１において、該第２の処理手段の流出水にスライムコントロール剤を添加して回収水とする第３の処理手段を備えたことを特徴とする白水回収装置。
【請求項３】
請求項１または２において、さらに、前記回収水におけるスライム発生状況を検出するスライム検出手段を設け、このスライム検出手段の検出結果に基づいてスライムコントロール剤添加量を制御する手段を備えたことを特徴とする白水回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は製紙工程で発生する白水を処理して再使用可能とするための白水回収装置に関する。詳しくは、白水の回収運転を安定して行えるようにした白水回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パルプ製造工程での洗浄、希釈、脱水等の工程やペーパーマシンの金網からの濾水等の廃水を白水とよんでいる。この白水には繊維のほかに、種々の薬品、填料その他の固形物質あるいは各種可溶性物質が含まれている。
【０００３】
従来より、白水の回収のために白水を加圧浮上処理や凝集沈澱処理、ディスクフィルター処理している。またこのような１次処理の後に、さらに砂濾過、繊維濾過、二層濾過、濾材濾過等の濾過による２次処理を施すことも行われている。
【０００４】
また、このような１次処理又は２次処理水に対しスライムコントロール剤を添加することも行われている。無機系のスライムコントロール剤としては、次亜塩素酸ソーダ等が用いられている。有機系のスライムコントロール剤（抗菌剤）としては、ジブロモニトリロプロピオンアミドなど各種のものが用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例には次のような問題点があった。
【０００６】
（１）  白水を１次処理した後、さらに２次処理して高度に浄化処理する場合、１次処        理水の水質が変動すると十分な２次処理水質を得ることができない。一般に、製        紙工程においては例えば抄紙機における紙切れ等により突発的に高ＳＳの白水が        発生することがあり、１次処理水も突発的に高ＳＳになることがある。このよう        な１次処理水質の悪化が発生すると、これに伴って２次処理（濾過処理）装置に        おいて目詰りや、濾過状況の変化（体積濾過が表層濾過になり、濾過能力が低下        する。）等が発生し、安定した濾過運転が阻害される。なお、濾過装置が目詰り        した場合に逆洗を行うが、この逆洗の頻度が多くなると、装置稼働効率が低下す        るばかりか、逆洗水量も徒に多くなってしまう。
【０００７】
（２）  白水はＢＯＤ，ＣＯＤが高く、スライムが発生し易い。このためスライムコン        トロール剤を添加するが、スライムコントロール剤は、多量に添加すると回収水        中に残留し、この回収水を用いて製紙した製品に変色などの影響をもたらす。逆        にスライムコントロール剤の添加量が過少であると、スライム発生を十分に抑制        することができない。このように、スライム発生を防止しつつ製紙系へ影響を与        えないように添加量制御を行わねばならないところから、従来スライムコントロ        ール剤を適正添加量となるように添加量を制御することは困難であった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、白水処理を低コストで且つ安定して行うことができる白水回収装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の白水回収装置は、白水に凝集剤を添加した後、固液分離する第１の処理手段と、該第１の処理手段の流出水にスライムコントロール剤を添加した後、固液分離する第２の処理手段を備え、該第２の処理手段の流出水を回収水とする白水回収装置であって、さらに、第１の処理手段の流出水の濁度を検出する濁度検出手段と、この濁度検出手段の検出値に基づいて第１の処理手段における凝集剤の添加量を制御する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
かかる本発明の白水回収装置においては、第１の処理手段において白水に凝集剤を添加した後、固液分離し、その後さらに第２の処理手段においてスライムコントロール剤を添加した後、固液分離することにより、ＳＳを十分に除去できる。なお、第１の処理手段の流出水にスライムコントロール剤を添加しているので、第２の処理手段の固液分離装置でのスライム発生を抑制できる。
【００１１】
本発明においては、第２の処理手段の流出水にスライムコントロール剤を添加して回収水とする第３の処理手段を設けても良い。
【００１２】
本発明においては、さらに、前記回収水におけるスライム発生状況を検出するスライム検出手段を設け、このスライム検出手段の検出結果に基づいて第２及び第３の処理手段のうちの少なくとも一方におけるスライムコントロール剤添加量を制御する手段を備えることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、実施の形態に係る白水回収装置の系統図である。
【００１４】
白水は、凝集剤添加装置１から凝集剤が添加されると共に、必要に応じゼータ電位調整剤がその添加装置２から添加された後、固液分離装置３に導入され、固液分離処理される。分離された固形分は抄紙系へ返送される。液分は第１の水槽４に導入され、ここにおいてスライムコントロール剤が添加装置５によって添加される。また、この第１の水槽４に設けられた濁度計６により濁度が検出される。
【００１５】
この濁度検出信号は制御器２０に入力され、この制御器２０は検出濁度が所定値以下となるように凝集剤添加装置１及びゼータ電位調整剤添加装置２を制御する。
【００１６】
第１の水槽４からの流出水は濾過装置７で濾過処理される。濾過装置７で濾別された固形分は廃棄または回収される。
【００１７】
濾過装置７からの濾過水は、第２の水槽８に導入され、ここにおいて必要に応じてスライムコントロール剤添加装置９から有機系スライムコントロール剤が添加される。第２の水槽８の流出水は、流出ライン１０によって抄紙系又は原料系等に送られる。このライン１０に併設したバイパスライン１２にスライムモニター１１が設けられており、このスライムモニター１１の検出信号が制御器２１に入力されている。そして、スライムモニター１１で検出されるスライム量が所定値以下となるように添加装置５、９からのスライムコントロール剤添加量が制御される。
【００１８】
凝集剤添加装置１で添加される凝集剤としては、高分子凝集剤が好ましい。この高分子凝集剤の添加量は制御器２０によって制御されるのであるが、通常は０．５〜２０ｍｇ／Ｌ程度の範囲である。
【００１９】
この凝集剤と共に、ゼータ電位調整剤を添加することにより凝集効果が向上する。このゼータ電位調整剤としてはポリスチレンスルホン酸あるいはその塩、ジメチルアミン−エピクロロヒドリン縮合物、マレイン酸ジイソブチレンあるいはその塩などを用いることができる。このゼータ電位調整剤の添加量も制御器２０によって制御されるのであるが通常は０．５〜５０ｍｇ／Ｌ程度の範囲である。
【００２０】
固液分離装置３としては、加圧浮上分離装置が好適であるが、凝集沈澱装置、ディスクフィルター等をも用いうる。この固液分離装置３から第１の水槽４へ流入する水中のＳＳ濃度は１５０ｐｐｍ以下とくに５０ｐｐｍ以下であることが好ましい。このＳＳ濃度が１５０ｐｐｍ以下とくに５０ｐｐｍ以下であれば、濾過装置７におけるマット状ＳＳ層の生成が少なく、安定運転できると共に逆洗頻度も少ない。
【００２１】
ＳＳの濃度は濁度と比例関係にあるのであらかじめ濁度とＳＳ濃度の関係を求めておき第１の水槽４に設けられた濁度計６の値をＳＳ濃度に換算する。濁度計６としては、そのセンサー部分の汚れを除去できるように定期的に洗浄する機構を備えたものが好ましい。濁度計６は濁度を連続的に計測できるものが好ましい。濁度計６を第１の水槽４に設ける代わりに、その前又は後の管路に設けても良い。
【００２２】
なお、白水の突発的なＳＳ増大等により濁度計６の検出濁度が極端に（例えば２００ｐｐｍ超に）上昇した場合、水槽４の水をそのまま濾過装置７へ供給するのではなく、別途設けたフィルター装置等へ迂回させて処理した後濾過装置７へ供給するのが好ましい。また、このような高ＳＳ水を水槽４から別の廃水処理系統に送り濾過装置７へは供給しないようにしても良い。
【００２３】
第１の水槽４に添加装置５から添加されるスライムコントロール剤としては、無機系，有機系スライムコントロール剤が挙げられる。無機系スライムコントロール剤としては、次亜塩素酸ソーダ、塩素、二酸化塩素、過酸化水素などが挙げられる。
【００２４】
一方、有機系スライムコントロール剤としては、例えば２，２−ジブロモニトリロブロピオンアミド（ＤＢＮＰＡ）、５−クロロ−２，４，６−トリフロロイソフタロニトリル、４，５−ジクロロ−１，２−ジチオール−３−オン、２，２−ジブロモ−２−ニトロエタノール、ビス（１，４−ブロモアセトキシ）−２−ブテン、メチレンビスチオシアネート（ＭＢＴＣ）、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンまたはその金属塩、ジメトキシカルバミン酸塩、ベンジルブロモアセテートなどがあげられる。これらは１種の単独使用または２種以上の併用が可能であり、また耐性菌発生防止の観点から例えば１〜３カ月毎に交互使用するなど、使用する薬剤を変更することもできる。
【００２５】
無機系スライムコントロール剤のうち塩素系のスライムコントロール剤は、後述の制御器２１によって添加量が制御されるが、添加後の水中濃度が塩素濃度として０．０５〜１ｍｇ／Ｌとくに０．１〜０．５ｍｇ／Ｌとなるように制御するのが好ましい。一方、有機系スライムコントロール剤の添加量も制御器２１によって制御されるが、一般的には０．５〜３００ｍｇ／Ｌ、好ましくは１〜５０ｍｇ／Ｌ程度とする。
【００２６】
この第１の水槽４にスライムコントロール剤を添加することにより、該水槽４や濾過装置７におけるスライム発生を抑制することができる。
【００２７】
添加装置５から高濃度のスライムコントロール剤を添加すると、その大部分が濾過装置７で消費されるため、処理水側まで効果を持続させるには添加装置５，９からの添加量を著しく多量にする必要がある。添加装置５からのスライムコントロール剤の添加量は、濾材の閉塞防止に必要な量のみとし、回収系のスライム防止のために添加装置９から別途添加するのが、スライムコントロール剤の消費量を抑えるために好ましい。
【００２８】
濾過装置６としては、濾材濾過装置（砂濾過装置、二層濾過装置）、繊維濾過装置のほか、ＭＦ、ＵＦなどの膜濾過装置を用いることもできる。
【００２９】
第２の水槽８にて添加装置９から添加されるスライムコントロール剤としては上記のような有機系スライムコントロール剤（抗菌剤）が好適である。
【００３０】
この有機系スライムコントロール剤は、連続的に添加されても良く、間欠的に添加されても良い。
【００３１】
また、安価な無機系の塩素系スライムコントロール剤を使用する場合は添加装置５から添加し、添加装置９にて有機系スライムコントロール剤を添加するのが好ましい。このようにすれば、ライン１０からの流出水中の残留塩素濃度を低減でき、製紙工程における塩素によるトラブルを防止できる。また、有機系スライムコントロール剤単独使用時に比べ、添加装置５，９からの有機系スライムの添加量を例えば１／２〜１／６程度に節減できる上、紙への影響もない。
【００３２】
スライムモニター１１としては、図２に示すように、静止した外部シリンダ３１と、回転する内部シリンダ３２からなるスライム付着試験器が好適である。
【００３３】
この外部シリンダ３１と内部シリンダ３２との間に試料水を連続供給すると、内部シリンダ表面に生物膜（スライム）が増殖・付着する。この内部シリンダ３２の回転軸３３にトルクメータを取り付け、生物膜付着量に応じて増加するトルクをトルクランスジューサーを介して記録することにより、生物膜成長量を連続記録する。
【００３４】
内部シリンダ３２の表面にスライムが付着すると、内部シリンダ３２を回転させるためのトルクが増大するので、このトルク（又はそれに対応する物理量、例えばモータ通電電流値など）を計測することにより、内部シリンダ３２へのスライム付着量を検出でき、水系のスライム発生状況を検出することができる。
【００３５】
なお、このようなトルクメーター式のスライムモニターのほかに、公知の差圧式スライムモニターなども用いることができる。
【００３６】
図１のように、このスライムモニター１１をバイパスライン１２に設置し、スライム発生状況を連続監視することにより白水処理装置内部の汚れを運転中に予測できると共に、処理水ライン１０の末端のユースポイント（シャワーライン等）の汚れを予測することができる。さらに、モニターの微妙な汚れの検知により、その信号を制御器２１に入力してスライムコントロール剤の添加量の調整に使用し、未然にスライムトラブルを防止することができる。
【００３７】
【実施例】
実施例１
中性抄造マシンからの白水（ｐＨ７．８、２５〜２９℃）を図１のフローによって処理した。なお、この白水の平均ＳＳ濃度は１０〜３０ｐｐｍであり、ＳＳ成分の約５０％はパルプ繊維、残りの約５０％は無機系ＳＳである。
【００３８】
高分子凝集剤としてはジアリルアンモニウム系カチオンポリマーを用いた。その添加量は濁度計６の検出濁度から求めたＳＳ濃度が５０ｐｐｍ以下のときには１ｐｐｍとし、５０ｐｐｍ以上となったときには２ｐｐｍとしその後３０ｐｐｍに下がるまでは２ｐｐｍを維持し３０ｐｐｍ以下になったときに１ｐｐｍに戻すものとした。
【００３９】
固液分離装置３としては加圧浮上分離装置を用いた。
【００４０】
濁度計６としてはスペクトクス（株）製Ｔｘ  Ｐｒｏ−Ｔ，ＷＰ−３０２を用いた。
【００４１】
濾過装置７としては、高速二層濾過器（ＬＶ＝４０ｍ／Ｈｒ、濾材：粒径３ｍｍのアンスラサイト及び粒径１．７ｍｍの砂）を用い、濾過塔出口と入口の差圧が１８００ｍｍＡｑ以上になったら逆洗を行った。スライムモニター１１としては、直径６５ｍｍの回転する内部シリンダ３２（ＳＵＳ３０４製ローター）と内径１６０ｍｍの静止した外部シリンダ３１（保有水量３Ｌ）からなる図２の構成のものを用い、流入水量は９Ｌ／Ｈｒとした。内部シリンダ３２の回転軸にはブルックフィールド式トルクメータ（東機産業株式会社製回転粘度計ＲＥ５００Ｈ型を使用）を取り付け、コントローラーを介して運転期間中のトルクを１時間毎に自動記録した。回転数は１００ｒｐｍとし、シリンダー部全体は恒温水槽に浸し、温度を３０℃に保った。
【００４２】
添加装置５からは次亜塩素酸ソーダを添加し、添加装置９からはＤＢＮＰＡとＭＢＴＣとを４：１で配合してなる有機スライムコントロール剤を添加した。添加量は次の通り制御した。通常時の添加量（スライムモニターの検出トルクが３００μＮ・ｍ以下のとき）
添加装置５：２ｐｐｍａｓＣｌ２連続添加（このときの水槽４の残留塩素濃度は０．                ２〜０．５ｐｐｍであった。）
添加装置９：１日３回、１５分間にわたって１５ｐｐｍずつ添加
スライムモニターの検出トルクが３００μＮ・ｍ超のとき
添加装置５：連続添加量を３ｐｐｍａｓＣｌ２に増量
添加装置９：１回当りの添加量を３０ｐｐｍに増量
【００４３】
この結果、ライン１０から平均ＳＳ濃度２〜４ｐｐｍの処理水が安定して得られ、３０日間にわたってスライムは発生しなかった。この処理水中の残留塩素は約０．１ｐｐｍであり、抄紙マシンでの塩素トラブルは全く発生しなかった。
【００４４】
濾過装置７の逆洗頻度は、平均して５Ｈｒに１回ときわめて少なかった。
【００４５】
なお、濁度計６は３０分に１回の割合でセンサー部をワイパーで掃除した。これにより、常に高精度にて濁度を検出できた。
【００４６】
比較例１
濁度計６の検出値に基づく凝集剤添加量制御を行わず、添加装置１から凝集剤を１ｐｐｍ一定割合で添加したほかは実施例１と同様にして白水の処理を行ったが、逆洗頻度は３０分に１回の割合となり、きわめて多かった。また、白水中のＳＳ濃度が２００ｐｐｍ以上になったときに濾過装置７の濾材表面にＳＳがマット状に生成した。このマット状ＳＳは逆洗でも除去できず、運転不能となってしまった。
【００４７】
実施例２
実施例１において、濁度計６において２００ｐｐｍ以上で作動するようにアラームを設定し、検出濁度が２００ｐｐｍ以上になったときには濾過装置７への給水を停止し、水槽４内の水を別の廃水処理設備に送るようにした。その後、濁度が２００ｐｐｍ未満に戻った時に実施例１と同様の操作を行ったところ、濾過装置７をさらに安定して運転することができた。
【００４８】
実施例３
実施例１において、濁度計６の検出濁度が２００ｐｐｍ以上になったときには水槽４内の水をスクリーンフィルターに通した後、濾過装置７へ供給するようにした。これにより、濾過装置７をきわめて安定に運転できた。
【００４９】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると白水を安定して回収処理することができる。本発明によると、固液分離手段のＳＳおよびスライムによるトラブルを確実に防止でき、長期にわたって安定して回収処理運転することができる。また、本発明によると、回収水のスライムの発生を防止できると共に、回収水を製紙工程に再利用した場合の塩素トラブルを防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態に係る白水回収装置の系統図である。
【図２】  スライムモニターの断面図である。
【符号の説明】
１  凝集剤添加装置
２  ゼータ電位調整剤添加装置
３  固液分離装置
５，９  スライムコントロール剤添加装置
６  濁度計
７  濾過装置
１１  スライムモニター
【図１】
0003635816.tif 000002
【図２】
0003635816.tif 000003