(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬剤に希釈液を加えて混合溶解し、該薬剤を該希釈液に溶解させ、得られた薬液を供給する薬剤溶解供給装置であって、
希釈液と薬剤とを複数回にわたって混合するように複数段に設けられた混合装置を有する溶解手段と、該溶解手段に希釈液を供給する希釈液供給手段と、該溶解手段に薬剤を供給する薬剤供給手段とを備えてなる薬剤溶解供給装置において、
該複数段に設けられた前記混合装置同士の間に、液を加圧するための加圧手段を設け、前段の混合装置で混合された混合液を該加圧手段で昇圧して更に後段の混合装置で混合することを特徴とする薬剤溶解供給装置。
【請求項２】
請求項１において、該溶解手段から送り出された薬液の一部を該溶解手段の導入側へ循環させる循環手段を設けたことを特徴とする薬剤溶解供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、該溶解手段の前に、希釈液を加圧供給するための希釈液加圧手段を設けたことを特徴とする薬剤溶解供給装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該希釈液供給手段の希釈液供給量に基いて、該薬剤供給手段を制御する薬剤供給制御と、該薬剤供給手段の薬剤供給量に基いて該希釈液供給手段を制御する希釈液供給制御との、いずれか一方又は双方の制御を行う制御手段を設けたことを特徴とする薬剤溶解供給装置。
【請求項５】
請求項４において、希釈液供給量を計測する希釈液計測手段及び／又は薬剤供給量を計測する薬剤計測手段を備え、前記制御手段は、該計測手段で計測された計測値に基いて前記薬剤供給手段及び／又は希釈液供給手段を制御することを特徴とする薬剤溶解供給装置。
【請求項６】
請求項４又は５において、希釈液供給量を計測する希釈液計測手段を備え、該制御手段は、装置の運転開始に当っては、該希釈液計測手段の計測値が予め設定した流量に達した後に薬剤供給手段の薬剤供給ポンプを作動させることを特徴とする薬剤溶解供給装置。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか１項において、該制御手段は、薬剤供給手段の薬剤供給ポンプの作動を停止した後に数秒から数分の時間経過後に希釈液の供給を停止することを特徴とする薬剤溶解供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薬剤に希釈液を加えて混合して溶解させて薬剤を調製し、この薬液を使用場所に供給するための薬剤溶解供給装置に係り、特に、液体高分子凝集剤を水で所定濃度に希釈して凝集反応槽等に注入する装置として好適な薬剤溶解供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃水の凝集処理等においては、各種の液体高分子凝集剤（ポリマー）が用いられている。このポリマーの薬注（廃水への添加）に当っては、ポリマーを希釈水で所定の濃度に希釈し、これを凝集反応槽に注入する。具体的には、ラインミキサによりライン中でポリマーと希釈水とを混合溶解し、得られた薬液を注入する。このようなラインミキサを利用した薬注装置は、混合溶解のための撹拌槽を用いないため、コンパクトであり、また、薬液を調製しつつ移送することができ、効率的に薬注することができる。
【０００３】
ところで、ポリマーを希釈水で希釈する場合、希釈後の薬液中のポリマー濃度が過度に高いと、薬液中にポリマーのゲル状物質が生成し、このゲル状物質がラインミキサや配管内に堆積して円滑な送液を妨げ、著しい場合には配管を閉塞させる。また、このようなゲル状物質が生成した薬液では、的確な薬注量とすることが難しい。
【０００４】
従って、薬剤溶解供給装置によりポリマーを希釈水で希釈して供給する場合には、通常、次の濃度以下となるようにポリマーと希釈水とを混合している。
カチオン性又は両性エマルジョンポリマー：１．０重量％以下
アニオン性エマルジョンポリマー        ：０．５重量％以下
カチオン性ディスパージョンポリマー    ：３．０重量％以下
【０００５】
また、ゲル状物質が生成していない場合でも、調製した薬液中にポリマーが均一に溶解していないと、所期の凝集効果が得られず、薬注量が徒に増大したり、あるいは凝集不良を生じさせたりすることから、ポリマーは希釈水と十分に混合して均一な薬液を調製する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の薬剤溶解供給装置では、希釈水供給源の断水や給水圧の低下のために希釈水の供給量が低下した場合、薬液中のポリマーの濃度が上記の適正濃度を超えてしまい、ゲル状物質が生成したり、溶解が不均一となる。
【０００７】
また、ポリマー貯槽からのポリマー供給系統の故障やポリマーの貯留量不足等により、希釈水に対してポリマー量が不足し、所定濃度の薬液が調製されない場合もある。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点を解決し、希釈液の供給不良によるゲル状物質等の生成や、薬剤の供給不良による薬液濃度の変動等を防止して、所定濃度の薬液を安定して供給することができる薬剤溶解供給装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明はまた、薬剤を希釈液で十分に混合溶解させて、均一な薬液を供給することができる薬剤溶解供給装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１）の薬剤溶解供給装置は、薬剤に希釈液を加えて混合溶解し、該薬剤を該希釈液に溶解させ、得られた薬液を供給する薬剤溶解供給装置であって、希釈液と薬剤とを複数回にわたって混合するように複数段に設けられた混合装置を有する溶解手段と、該溶解手段に希釈液を供給する希釈液供給手段と、該溶解手段に薬剤を供給する薬剤供給手段とを備えてなる薬剤溶解供給装置において、該複数段に設けられた前記混合装置同士の間に、液を加圧するための加圧手段を設け、前段の混合装置で混合された混合液を該加圧手段で昇圧して更に後段の混合装置で混合することを特徴とする。
【００１１】
このように、複数段の混合装置の間にて液を加圧することにより、薬剤の溶解を促進し、薬剤が均一に溶解した薬液を供給することができる。
【００１２】
本発明においては、溶解手段から送り出された薬液の一部を該溶解手段の導入側へ循環させる循環手段を設けることが好ましい。これにより、薬剤をより均一に溶解させることができる。
【００１３】
本発明においてはまた、溶解手段の前に、希釈液を加圧供給するための希釈液加圧手段を設けることが好ましい。これにより、希釈液流量が低下しても薬液濃度を安定化させることが可能となる。
【００１４】
請求項４の薬剤溶解供給装置は、該希釈液供給手段の希釈液供給量に基いて、該薬剤供給手段を制御する薬剤供給制御と、該薬剤供給手段の薬剤供給量に基いて該希釈液供給手段を制御する希釈液供給制御との、いずれか一方又は双方の制御を行う制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１５】
この薬剤溶解供給装置であれば、希釈液供給量に基いて薬剤供給手段を制御するか、或いは薬剤供給量に基いて希釈液供給手段を制御することにより、薬剤が均一に希釈された所定濃度の薬液を確実に供給することができる。
【００１６】
この薬剤溶解供給装置において、特に、希釈液供給量を計測する希釈液計測手段及び／又は薬剤供給量を計測する薬剤計測手段を設け、この計測手段で計測された計測値に基いて薬剤供給手段及び／又は希釈水供給手段を制御することが好ましく、これにより薬液濃度をより一層安定化させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の薬剤溶解供給装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の薬剤溶解供給装置の実施の形態を示す系統図である。
【００１９】
なお、図１では、薬剤としてのポリマーを希釈水で混合溶解して薬液を調製し、これを供給するための薬剤溶解供給装置を例示して説明するが、本発明において、薬剤はポリマーに何ら限定されず、他の薬剤であっても良い。また、薬剤を希釈する溶媒は、何ら水に限定されず、有機溶媒、有機溶媒と水との混合液、或いはこれらの溶媒に溶質が溶解した溶液であっても良い。
【００２０】
図１において、水道水等の給水は、配管１１より導入される。この給水配管１１には、開閉バルブＶ１と流量計７が設けられている。１はポリマータンクであり、液位計２を備える。ポリマータンク１内のポリマーは、配管１２より給水配管１１に注入される。このポリマー供給配管１２には、開閉バルブＶ２とポリマー供給ポンプ３が設けられ、配管１２の配管１１への接続部近傍には、薬液の逆流防止のための逆止弁Ｖ３が設けられている。
【００２１】
混合溶解部は、２段に直列に接続されたラインミキサ（スタティックミキサ）４，６と、これらのラインミキサ４，６の間に設けられたラインポンプ５で構成され、配管１１の給水と配管１２からのポリマーは、ラインミキサ４に導入されて混合された後、配管１３のラインポンプ５で加圧され、更にラインミキサ６で混合され、ポリマーが均一に溶解希釈された薬液は配管１４より使用場所に注入される。
【００２２】
なお、この配管１４には循環ライン１５が分岐しており、ラインミキサ６からの薬液の一部はこの循環ライン１５によりラインミキサ４の入口に循環されるように構成されている。この薬液の循環量と使用場所への注入量はバルブＶ４，Ｖ５の開度で調整される。
【００２３】
希釈液加圧手段は、混合溶解部の前段の給水配管１１に設けられた給水加圧供給ポンプ１６で構成され、給水を加圧して混合溶解部に供給する。
【００２４】
制御器１０には、ポリマータンク１の液位計２の計測値と配管１１の流量計７の計測値が入力される。また、これらの計測結果等に基いて、開閉バルブＶ１の開閉、ポリマー供給ポンプ３の作動、ラインポンプ５の作動及び給水加圧供給ポンプ１６の作動を制御する信号が該制御器１０から出力される。
【００２５】
制御器１０では、流量計７の計測値が予め設定した給水流量を下回るときには、ポリマー供給ポンプ３を停止してポリマーの注入を停止するインターロック制御や給水加圧供給ポンプ１６で給水を加圧する制御を行う。なお、装置の運転開始に当っては、開閉バルブＶ１を開き、流量計７の計測値が予め設定した給水流量に達した後にポリマー供給ポンプ３を作動させる。また、装置の運転停止に当っては、ポリマー供給ポンプ３の作動を停止した後に数秒から数分の時間経過後に開閉バルブＶ１を閉じて給水を停止するシーケンス制御が行われる。制御器１０は、液位計２の検出値から、ポリマータンク１内のポリマー量が所定量以下となったことが検知された場合には、装置の運転を停止するか、或いは、ポリマーの補給信号を発信するように設定されている。
【００２６】
ポリマーを希釈して薬液を調製して使用場所に供給するために装置を作動させると、まず、制御器１０より開閉バルブＶ１の開信号が発信されて給水が配管１１より導入される。同時にラインミキサ４，６及びラインポンプ５の作動信号が発信される。
【００２７】
流量計７の計測値が所定値に達し、配管１１内の給水量が、ポリマー供給ポンプ３から供給されるポリマーを前述の適正溶解濃度の上限値よりも低い濃度に希釈するに十分な量に達したことが確認された後、制御器１０よりポリマー供給ポンプ３の作動信号が発信され、ポリマーの注入が開始される。
【００２８】
配管１２より注入されたポリマーは、配管１１からの給水及び循環ライン１５からの循環薬液と共にラインミキサ４で混合され、混合液はラインポンプ５で昇圧された後、更にラインミキサ６で混合される。このようにして均一に混合溶解された薬液は、その一部が循環ライン１５によりラインミキサ４の入口に循環され、残部が配管１４より使用場所に供給される。
【００２９】
このように、ラインミキサ４で混合した混合液をラインポンプ５で昇圧し、更にラインミキサ６で混合することにより、ポリマー注入圧力が高められ、均一混合が可能となる。更に、ラインミキサ６からの混合薬液をラインミキサ４の入口に循環することにより、ポリマーをより一層均一に溶解させることが可能となるが、この循環に当たり、ラインポンプ５による加圧力で循環量を増加させることができ、循環による均一溶解性の向上効果をより一層高めることができる。
【００３０】
このような装置の運転中においても、給水圧の低下や断水等により、給水量が低減し、流量計７の計測値が所定値を下回った場合には、制御器１０よりポリマー供給ポンプ３の停止信号が発信され、ポリマーの注入が停止される。
【００３１】
なお、この給水量の所定値は、前述のポリマー毎の許容溶解濃度の上限値により、次のように設定される。
給水量の所定値（最低給水流量：Ｌ／ｈｒ）
＝｛ポリマーの注入量（Ｌ／ｈｒ）｝／｛許容溶解濃度の上限値（重量％）｝
×１００
【００３２】
ポリマー供給ポンプ３を停止した後、給水量が回復し、上記所定値以上の給水量で安定した場合には、ポリマー供給ポンプ３の作動信号を発信し、ポリマーの注入を再開する。
【００３３】
また、液位計２の計測値が所定値を下回った場合には、制御器１０よりポリマー供給ポンプ３を停止信号を発信するか、或いはポリマーの補給信号を発信してポリマータンク１にポリマーを補給する。
【００３４】
装置の運転停止に当っては、ポリマーの単独注入又はポリマーの高濃度化を防止するために、まずポリマー供給ポンプ３を停止し、ポリマーの注入を止め、その後、数秒から数分後に開閉弁Ｖ１を閉じて給水を停止する。
【００３５】
このように、給水及びポリマーの注入を制御することにより、ポリマーの単独注入、或いは、給水量の不足によるゲル状物質の生成を確実に防止することが可能となる。また、ラインミキサ４とラインミキサ６との間でラインポンプ５で加圧し、更に循環ライン１５で薬液を循環することにより、均一な薬液を調製することが可能となる。
【００３６】
給水配管１１の給水加圧供給ポンプ１６で加圧し、ラインミキサ４に供給することにより、給水流量が低下しても薬液濃度を安定化させることが可能となる。
【００３７】
なお、図１に示す薬剤溶解供給装置は、本発明の薬剤溶解供給装置の実施の形態の一例であって、本発明にはその要旨を超えない限り、何ら図示のものに限定されるものではない。
【００３８】
例えば、図１の薬剤溶解供給装置では、ラインミキサを２段に直列に接続し、これらのラインミキサの間にラインポンプを設けているが、ラインミキサは２段以上の複数段設けられていれば良く、３段以上であっても良い。この場合、ラインポンプの設置箇所や設置数にも特に制限はない。また、ラインポンプの加圧力にも特に制限はなく、ラインミキサの仕様や調製する薬剤の種類等に応じて適宜決定されるが、通常の場合、全揚程５〜２５ｍ、好ましくは、１０〜２０ｍ程度とされる。循環ラインを設ける場合、循環液量は、均一溶解性の向上及び処理効率の面から、最終のラインミキサから排出される薬液量の０．１〜２．０％程度とするのが好ましい。
【００３９】
なお、混合装置としては、ラインミキサの他、撹拌機によるバッチ溶解方式等を用いることもできるが、本発明は特にラインミキサのように、ライン中で混合を行う装置に有効である。
【００４０】
また、図１の薬剤溶解供給装置では、給水流量のみを計測し、給水流量に基いてポリマーの注入制御を行っているが、ポリマーの供給配管１２にも流量計を設け、この流量計の計測値に基いて、給水の供給制御を行うようにしても良く、また、給水流量に基くポリマーの注入制御とポリマー流量に基く給水の供給制御との両方を行うようにしても良い。
【００４１】
即ち、一般に、ポリマーは定流量ポンプで定量注入され、一方で、給水配管は水道管等に接続されることから、ポリマーの注入量は安定しており、給水流量のみが断水や給水圧の低下等で変動し、このため、ポリマー濃度が高くなって、ゲル状物質が生成するトラブルが発生する場合が多い。このため、図１の薬剤溶解供給装置では、給水流量のみを計測し、この結果に基いてポリマーの注入制御を行っているが、ポリマー流量の計測手段を設け、この計測値に基いて給水の供給制御を行うようにしてもよい。また、給水流量の計測手段とポリマー流量の計測手段とを設け、給水流量の計測値に基くポリマーの注入制御と、ポリマー流量の計測値に基く給水の供給制御とを併せて行うことにより、ポリマー濃度を安定化させることができ、より一層均一溶解性に優れた薬液を供給することができ、好ましい。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の薬剤溶解供給装置によれば、きわめて均一に溶解した薬液を供給することができる。
【００４３】
請求項２の薬剤溶解供給装置によれば、薬剤がさらに均一に溶解した薬液を供給することができる。
【００４４】
請求項３の薬剤溶解供給装置によれば、給水圧低下時にも薬液濃度を安定化させることが可能となる。
【００４５】
請求項４の薬剤溶解供給装置によれば、希釈液の供給不良によるゲル状物質等の薬剤の高濃度部分や凝集塊の生成及びこれによる送液不良や配管閉塞、或いは、薬剤の供給不良による薬剤濃度の変動等を防止して、所定濃度の薬液を安定に供給することが可能となる。
【００４６】
請求項５の薬剤溶解供給装置によれば、薬液濃度をより一層安定化させることが可能となる。
【００４７】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の薬剤溶解供給装置の実施の形態を示す系統図である。
【符号の説明】
１  ポリマータンク
２  液位計
３  ポリマー供給ポンプ
４，６  ラインミキサ
５  ラインポンプ
７  流量計
１０  制御器
１６  給水加圧供給ポンプ
【図１】
0004815697.tif 000002