(57)【要約】【課題】排水のＢＯＤ濃度又は負荷の変動に応じて凝集反応の運転条件をコントロールし、排水の浄化処理を安定に行う。【解決手段】排水を原水槽又は原水調整槽（１０）で受けて凝集反応槽（２０）に送り、凝集反応によって排水を浄化するにあたり、凝集反応槽に流入する排水の流量を流量センサー（７１）によって計測するとともに、凝集反応槽に流入する排水のＢＯＤ濃度を吸光度センサーによって計測し、凝集反応槽に流入する排水の流量とＢＯＤ濃度とから凝集反応に対する負荷を演算し、負荷の変動に応じて凝集反応の運転条件を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水を原水槽又は原水調整槽で受けて凝集反応槽に送り、凝集反応によって排水を浄化するようにした排水の処理方法において、
上記凝集反応槽に流入する排水の流量を流量センサーによって計測するとともに、上記凝集反応槽に流入する排水のＢＯＤ濃度を吸光度センサーによって計測し、上記計測した排水の流量とＢＯＤ濃度とから凝集反応に対する負荷を演算し、上記負荷の変動に応じて凝集反応の運転条件を制御するようにしたことを特徴とする排水の処理方法。
【請求項２】
排水を原水槽又は原水調整槽で受けてから凝集反応槽に実質的に一定の量ずつ送り、凝集反応によって排水を浄化するようにした排水の処理方法において、
上記凝集反応槽に流入する排水のＢＯＤ濃度を吸光度センサーによって計測し、上記計測したＢＯＤ濃度の変動に応じて凝集反応の運転条件を制御するようにしたことを特徴とする排水の処理方法。
【請求項３】
排水を原水槽又は原水調整槽で受けてから凝集反応槽に送り、凝集反応によって排水を浄化するようにした排水処理システムにおいて、
上記凝集反応槽に流入する排水の流量を計測する流量センサーと、
上記凝集反応槽に流入する排水のＢＯＤ濃度を計測する吸光度センサーと、
上記流量センサーと吸光度センサーの信号を受け、排水の流量とＢＯＤ濃度とから凝集反応に対する負荷の大きさを求め、負荷の変動に応じて凝集反応の運転条件を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする排水処理システム。
【請求項４】
排水を原水槽又は原水調整槽で受けてから凝集反応槽に実質的に一定の量ずつ送り、凝集反応によって排水を浄化するようにした排水処理システムにおいて、
上記凝集反応槽に流入する排水のＢＯＤ濃度を計測する吸光度センサーと、
上記吸光度センサーの信号を受け、排水のＢＯＤ濃度の変動に応じて凝集反応の運転条件を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする排水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排水の処理方法に関し、特に排水のＢＯＤ濃度又は負荷の変動に応じて凝集反応の運転条件をコントロールし、排水の浄化処理を安定に行うことのできるようにした方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
凝集沈殿法や凝集加圧浮上法は有機性排水中の汚濁成分（一般的にはＢＯＤで示される）を凝集反応を利用して除去し、有機性排水を浄化する方式であるが、その処理方式の特性上、有機汚濁成分の濃度によって凝集薬剤の注入量を調節することができるので、生物処理施設における前処理あるいは下水放流用の処理に広く利用されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、等参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１８０２９８号公報
【特許文献２】特開２００２−５８９１０号公報
【特許文献３】特開２００２−８５９０７号公報
【特許文献４】特開２００２−１９２１６４号公報
【特許文献５】特開２００２−１９２１９０号公報
【０００４】
ところで、実際の処理施設において排水を浄化する場合、処理施設に流入してくる排水の量は定常的なものではなく、何らかの原因で変動することがあり、又排水の流入量が一定であってもＢＯＤ濃度は何らかの原因で変動することがある。かかる場合には設備の運転が不安定になるおそれがある。
【０００５】
そこで、凝集沈殿や加圧浮上等の処理施設では凝集薬剤の注入量を調整して運転の安定化を図っている。この場合、処理施設の運転状況から経験的に推測し、あるいはある時刻における瞬間的な分析結果を基準に負荷の変動を予想し、凝集処理の運転をコントロールすることが行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の推測や予想が正確であることは少なく、推測や予想が負荷の変動と合わず、運転状態を悪化させるおそれがあるので、凝集反応の運転をコントロールする場合に過大な経費を投入してでも大きな安全率に設定する等の方法がとられているが、それでも往々にして運転状態を悪化させることがあった。
【０００７】
当然のことながら、負荷の変動を時間的に計測し、それに応じて凝集処理の運転をコントロールするということは非常に困難であり、現実的ではないと考えられていた。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑み、負荷変動を時間的に計測し、それに応じて凝集反応の運転をコントロールし、過大な安全率によって運転を行う場合に比して少ない経費で、排水処理を安定に運転できるようにした排水の処理方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本件発明者らは上述の課題を解決すべく種々研究を重ねた結果、排水のＢＯＤ濃度を吸光度センサーで計測できることを知見し、リアルタイムで排水のＢＯＤ濃度と排水の流量とから負荷の大きさを求め、負荷変動に応じて凝集処理の運転条件を制御すればよいことに着目し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
そこで、本発明に係る排水の処理方法は、排水を原水槽又は原水調整槽で受けて凝集反応槽に送り、凝集反応によって排水を浄化するようにした排水の処理方法において、上記凝集反応槽に流入する排水の流量を流量センサーによって計測するとともに、上記凝集反応槽に流入する排水のＢＯＤ濃度を吸光度センサーによって計測し、上記計測した排水の流量とＢＯＤ濃度とから凝集反応に対する負荷を演算し、上記負荷の変動に応じて凝集反応の運転条件を制御するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の特徴の１つは凝集反応槽に流入する排水のＢＯＤ濃度を吸光度センサーによって、流量を流量センサーによって各々計測し、ＢＯＤ濃度と流量とから負荷の大きさを求め、負荷変動に応じて凝集反応の運転条件をコントロールするようにした点にある。
【００１２】
これにより、凝集反応槽では負荷変動に応じて凝集反応がコントロールされる、例えば凝集薬剤の注入量が制御されるので、浄化処理を安定に行うことができる。
【００１３】
また、吸光度センサー及び流量センサーによって凝集反応槽に流入する排水のＢＯＤ濃度及び流量を計測し、その計測結果から負荷変動を求めて凝集反応の運転条件をコントロールしているので、従来の設備をそのまま用いることができ、コスト高を招来することもない。
【００１４】
吸光度センサーでは排水中に光ビームを通過させて吸光度の変化を計測し、電流に変換するものである。吸光度の変化は排水中の有機汚濁成分による吸収又は分散が原因であり、伝達損失はＢＯＤ濃度に比例する。この吸光度センサーには例えばオプテックス社製のインラインフォトセンサー（商品名）を使用することができ、換算ＢＯＤを測定することができる。
【００１５】
流量センサーは排水の流量をリアルタイムで計測して電気信号として出力できるものであればよい。例えば、電磁流量計や超音波流量計等を用いることができるが、流量を圧力差に変換して圧力差を読み取る方式のセンサーを採用することもできる。あるいは、流量計で測定しその流量を固定して使用するようにしてもよい。
【００１６】
凝集反応の運転条件には、例えば凝集反応槽におけるポリ塩化アルミニウム、塩化鉄、硫酸バンド、硫化鉄、塩化カルシウムあるいはポリマーの注入量、三次処理凝集に使用するポリ塩化アルミニウム、塩化カルシウムあるいはポリマー等の注入量が挙げられる。
【００１７】
これらの薬品をポンプによって送る場合にはポンプ流量をインバータモータで調整することにより運転条件を制御することができる。
【００１８】
また、上記ではＢＯＤ濃度と流量とから凝集反応に対する負荷を求めるようにしたが、排水の流量を一定にすると、ＢＯＤ濃度と負荷とが相関関係になるので、ＢＯＤ濃度の変動に応じて凝集反応の運転条件をコントロールすることもできる。
【００１９】
即ち、本発明に係る排水の処理方法は、排水を原水槽又は原水調整槽で受けてから凝集反応槽に実質的に一定の量ずつ送り、凝集反応によって排水を浄化するようにした排水の処理方法において、上記凝集反応槽に流入する排水のＢＯＤ濃度を吸光度センサーによって計測し、上記排水のＢＯＤ濃度の変動に応じて凝集反応の運転条件を制御するようにしたことを特徴とする。
【００２０】
また、上述の処理方法を実現するシステムも新規である。
【００２１】
即ち、本発明に係る排水処理システムは、排水を原水槽又は原水調整槽で受けてから凝集反応槽に送り、凝集反応によって排水を浄化するようにした排水処理システムにおいて、上記凝集反応槽に流入する排水の流量を計測する流量センサーと、上記凝集反応槽に流入する排水のＢＯＤ濃度を計測する吸光度センサーと、上記流量センサーと吸光度センサーの信号を受け、排水の流量とＢＯＤ濃度とから凝集反応に対する負荷の大きさを求め、負荷の変動に応じて凝集反応の運転条件を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る排水処理システムは、排水を原水槽又は原水調整槽で受けてから凝集反応槽に実質的に一定の量ずつ送り、凝集反応によって排水を浄化するようにした排水処理システムにおいて、上記凝集反応槽に流入する排水のＢＯＤ濃度を計測する吸光度センサーと、上記吸光度センサーの信号を受け、排水のＢＯＤ濃度の変動に応じて凝集反応の運転条件を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る排水処理システムの好ましい実施形態を示す。本例のシステムは概念的には排水（原水）を受けてそのＢＯＤ濃度を調整する原水調整槽１０、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）によって凝集反応を起こさせる凝集反応槽２０、凝集反応による凝集反応物をポリマーによって例えば加圧浮上させることによって分離させる凝集槽３０及び凝集処理後の排水を沈殿によって処理済み水と汚泥とに分離する分離槽４０から構成されている。
【００２４】
原水調整槽１０には排水を送給する原水送給通路５０が接続されるとともに、原水調整槽１０と凝集反応槽２０との間には第１の送給通路５１が接続され、第１の送給通路５１には送給ポンプ５２が設けられている。また、凝集反応槽２０及び凝集槽３０には攪拌機２１、３１が設けられ、凝集反応槽２０と凝集槽３０との間には第２の排水送給通路５３が、凝集槽３０と分離槽４０との間には第３の排水送給通路５４が各々接続されている。
【００２５】
また、凝集反応槽２０にはＰＡＣ注入通路６０が接続され、ＰＡＣ注入通路６０にはＰＡＣポンプ６１が設けられている。さらに、凝集反応槽２０にはｐＨ調節剤注入通路６２が接続され、ｐＨ調節剤注入通路６２にはｐＨ調節剤ポンプ６３が設けられ、又凝集反応槽２０には槽内排水のｐＨを計測するｐＨ指示調節計６４が設けられ、ｐＨ指示調節計６４からｐＨ調節剤ポンプ６３に制御信号が与えられるようになっている。
【００２６】
さらに、凝集槽３０にはポリマー注入通路６５が接続され、ポリマー注入通路６５にはポリマーポンプ６６が設けられている。
【００２７】
また、第１の送給通路５１の送給ポンプ５２の下流側には吸光度センサー７０及び流量センサー７１が設けられ、両センサー７０、７１の信号は制御装置（制御手段）７２に入力され、制御装置７２からはＰＡＣポンプ６１及びポリマーポンプ６６に対して制御信号が出力されるようになっている。
【００２８】
次に、動作について説明する。工場排水は原水ポンプピットに流入し、原水ポンプによってポンプアップされ、原水送給通路５０を原水調整槽１０に向けて送給されて原水調整槽１０に受け入れられ、原水調整槽１０内の排水と混合されて排水のＢＯＤ濃度が調整された後、送給ポンプ５２によって凝集反応槽２０に向けて送給される。
【００２９】
その時、第１の送給通路５１を流れる排水のＢＯＤ濃度が吸光度センサー７０によって吸光度として測定され、その信号は制御装置７２に与えられてＢＯＤ濃度に換算される。同時に、排水の流量が流量センサー７１によって測定され、その信号は制御装置７２に与えられ、換算ＢＯＤ濃度と流量とから凝集反応に対する負荷が演算される。
【００３０】
制御装置７２は演算した負荷の大きさに対応した制御信号をＰＡＣポンプ６１及びポリマーポンプ６６に出力し、凝集反応槽２０には負荷の大きさに応じた量のＰＡＣが注入される。同時に、凝集反応槽２０内の排水のｐＨがｐＨ指示調節計６４によって計測されてｐＨ調節剤ポンプ６３に制御信号が与えられ、凝集反応槽２０にはｐＨ調節剤、例えばＮａＯＨやＨ２ＳＯ４が注入され、凝集反応槽２０内の排水が所定のｐＨに調節される。
【００３１】
したがって、凝集反応槽２０では負荷の変動に応じた量の凝集剤が注入されるので、凝集反応槽２０の有機性の汚濁成分に対して最適な凝集反応が安定に起こることとなる。
【００３２】
凝集反応槽２０の排水は凝集槽３０に送給される。この凝集槽３０にはポリマーポンプ６６が制御装置７２の制御信号を受けて負荷の大きさに対応した量のポリマーを凝集槽３０に注入するので、凝集された有機性の汚濁成分が安定に分離されることとなる。
【００３３】
凝集槽３０の排水は分離槽４０に送給され、分離槽４０で上澄み液と汚泥とに分離され、上澄み液は系外に放出されるか、次段の生物処理工程に送られる一方、分離槽４０の沈殿汚泥は引き抜かれ、余剰汚泥として処理される。
【００３４】
なお、上記の例では排水の流量とＢＯＤ濃度とから負荷を演算するようにしたが、原水調整槽１０から凝集反応槽２０に送給する排水の量を実質的に一定にすると、ＢＯＤ濃度が負荷と相関関係になるので、ＢＯＤ濃度の大きさに応じてＰＡＣやポリマーの注入量を制御しても浄化処理を安定に行うことができる。
【００３５】
また、凝集反応槽２０には原水調整槽１０でＢＯＤ濃度を調整した排水を送給するようにしたが、工場等からの原水を原水槽（原水ピット）で受け、そのまま送給するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排水処理システムの好ましい実施形態を示す構成図である。
【符号の説明】
１０      原水調整槽
２０      凝集反応槽
３０      凝集槽
４０      分離槽
７０      吸光度センサー
７１      流量センサー
７２      制御装置（制御手段）
【図１】
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