(57)【要約】【課題】被処理水中の懸濁物質、塩素、臭い成分や着色成分等である有機物をも除去しうる凝集沈澱装置であって、十分な沈降速度が得られ、また、廃棄物の増大を招かない凝集沈澱装置を提供する。【解決手段】本発明の凝集沈澱装置は、被処理水中の懸濁物質を凝集させる凝集剤、活性炭を除く沈降促進剤、粒状活性炭が添加され、前記懸濁物質を含む沈澱物が、被処理水から分離される凝集沈澱部と、前記沈澱物から前記沈降促進剤及び前記粒状活性炭をそれぞれ分離する沈澱物分離部とを備える。【選択図】図１
2005125177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水中の懸濁物質を凝集させる凝集剤、活性炭を除く沈降促進剤、粒状活性炭が添加され、前記懸濁物質を含む沈澱物が、被処理水から分離される凝集沈澱部と、
前記沈澱物から前記沈降促進剤及び前記粒状活性炭を分離する沈澱物分離部と、を備える凝集沈澱装置。
【請求項２】
前記沈澱物分離部は、前記沈澱物から前記沈降促進剤及び前記粒状活性炭をそれぞれ分離する、請求項１に記載の凝集沈澱装置。
【請求項３】
前記分離された前記沈降促進剤は、前記被処理水中に添加される、請求項１または２に記載の凝集沈澱装置。
【請求項４】
前記分離された前記粒状活性炭は、前記被処理水中に添加される、請求項１乃至３いずれかに記載の凝集沈澱装置。
【請求項５】
前記分離された前記粒状活性炭は、高温雰囲気下で再生処理された後、前記被処理水中に添加される、請求項４に記載の凝集沈澱装置。
【請求項６】
前記沈降促進剤の粒径は２０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内にあり、前記粒状活性炭の粒径は２５０μｍ以上５００μｍ以下の範囲内にある、請求項１乃至５いずれかに記載の凝集沈澱装置。
【請求項７】
前記沈澱物分離部は、前記沈澱物から前記粒状活性炭を分離する第１の分離手段と、前記沈澱物から前記沈降促進剤を分離する第２の分離手段とを備える、請求項１乃至６いずれかに記載の凝集沈澱装置。
【請求項８】
第１の分離手段及び第２の分離手段は、それぞれスクリーンである、請求項７に記載の凝集沈澱装置。
【請求項９】
前記沈澱物分離部は、前記沈澱物から前記沈降促進剤と前記粒状活性炭とを含む混合物を分離する第１の分離手段と、前記混合物から前記沈降促進剤と、前記粒状活性炭とをそれぞれ分離する第２の分離手段とを備える、請求項１乃至６いずれかに記載の凝集沈澱装置。
【請求項１０】
第１の分離手段はサイクロンであり、第２の分離手段はスクリーンである、請求項９に記載の凝集沈澱装置。
【請求項１１】
前記凝集沈澱装置は、膜ろ過装置の、逆洗排水処理用である、請求項１乃至１０に記載の凝集沈澱装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１いずれかに記載の凝集沈澱装置を用いて被処理水の処理を行うことを特徴とする処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理水中の懸濁物質を凝集沈澱により汚泥と処理水とに分離する凝集沈澱装置及び当該装置を用いた被処理水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理水、即ち原水中の懸濁物質を除去するための凝集沈澱装置として、原水中に懸濁物質を凝集させる凝集剤、及び沈降促進剤である粒状物を添加し、原水中の懸濁物質を凝集槽にて比重の大きい粒状物を含んだ比較的大きな凝集物（以下、フロックともいう）とし、沈澱槽において凝集槽から導入された被処理水中のフロックを沈澱させて被処理水と分離する凝集沈澱装置が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２、参照）。
【０００３】
上記のような凝集沈澱装置は、膜ろ過装置より排水される逆洗排水（逆洗に使用された洗浄水の排水をいう）の処理用にも利用される。膜ろ過の逆洗用洗浄水には、多量の次亜塩素酸ナトリウムが添加されるので、逆洗排水には多量の塩素が含まれ、逆洗排水を放流するためには、逆洗排水中の懸濁物質の除去の他、放流基準を満たすレベルまで塩素を除去する必要がある。従来より、逆洗排水中の塩素を除去するため、逆洗排水中に亜硫酸ソーダ等の還元剤や、活性炭の微粒粉末等の吸着剤を添加する技術が知られている。
【０００４】
また、河川水等から飲料水を製造する浄水場においては、凝集沈澱工程、その後に続く砂ろ過工程、塩素殺菌工程等があり、凝集沈澱工程で被処理水中に含まれるトリハロメタン前駆物質等の有機物を除去するために活性炭の微粒粉末等の吸着剤を添加する技術が知られている。
【特許文献１】特開２００１−１０４７１２号公報
【特許文献２】特許第２６３４２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、逆洗排水中に亜硫酸ソーダや、活性炭の微粒粉末が添加される技術において、亜硫酸ソーダや活性炭の微粒粉末は一過性の使用であるため、コストの増大を招いた。また、使用した活性炭の微粒粉末は、廃棄されることになるため、廃棄物の増大の要因となり、環境上好ましくなかった。尚、特許文献２には、沈降促進剤である粒状物として、活性炭を使用できる旨が開示されており、この場合、活性炭は、懸濁物質の凝集物の沈降を促すとともに、塩素の除去にも寄与しうるが、活性炭の比重は珪砂等の沈降促進剤と比較して小さく、沈降促進剤として活性炭しか添加されない場合は、凝集物の十分な沈降速度が得られなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、原水中の懸濁物質、塩素、臭い成分や着色成分等である有機物をも除去しうる凝集沈澱装置であって、十分な沈降速度が得られ、また、廃棄物の増大を招かない凝集沈澱装置を提供することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の凝集沈澱装置は、被処理水中の懸濁物質を凝集させる凝集剤、活性炭を除く沈降促進剤、粒状活性炭が添加され、前記懸濁物質を含む沈澱物が、被処理水から分離される凝集沈澱部と、前記沈澱物から前記沈降促進剤及び前記粒状活性炭を分離する沈澱物分離部と、を備える。この装置において、前記沈澱物分離部は、好ましくは前記沈澱促進剤及び前記粒状活性炭をそれぞれ分離する。
【０００８】
上記構成においては、被処理水中の懸濁物質は、凝集し沈澱することにより、被処理水と分離される。また、被処理水中の塩素並びに臭い成分等の有機物は、粒状活性炭に吸着されるので、被処理水中から除去される。塩素等を吸着した粒状活性炭は、沈澱することにより、被処理水と分離される。
【０００９】
好ましくは、前記分離された前記沈降促進剤は、前記被処理水中に添加される。また、好ましくは、前記分離された前記粒状活性炭は、前記被処理水中に添加される。なお、より好ましくは、前記分離された前記粒状活性炭は、高温雰囲気下で再生処理された後、前記被処理水中に添加される。この場合、前記沈降促進剤及び粒状活性炭は、再利用されるので、経済的であるとともに、廃棄物の増大を抑えることができる。
【００１０】
上記構成において、好ましくは、前記沈降促進剤の粒径は２０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内にあり、前記粒状活性炭の粒径は２５０μｍ以上５００μｍ以下の範囲内にある。沈降促進剤及び粒状活性炭として、上記範囲内のものを用いることにより、沈降促進剤と粒状活性炭とを粒径の差により分離することが可能となり、前記沈澱物分離部における分離が容易となる。
【００１１】
好ましくは、前記沈澱物分離部は、前記沈澱物から前記粒状活性炭を分離する第１の分離手段と、前記沈澱物から前記沈降促進剤を分離する第２の分離手段とを備える。この場合、例えば、第１の分離手段及び第２の分離手段を、スクリーンによって構成することができる。
【００１２】
また、前記沈澱物分離部の他の態様として、前記沈澱物から前記沈降促進剤と前記粒状活性炭とを含む混合物を分離する第１の分離手段と、前記混合物から前記沈降促進剤と、前記粒状活性炭とをそれぞれ分離する第２の分離手段とを備える。この場合、例えば、第１の分離手段をサイクロンによって構成し、第２の分離手段をスクリーンによって構成することができる。
【００１３】
前記凝集沈澱装置は、膜ろ過装置の、逆洗排水処理用に適している。
【００１４】
また、本発明の被処理水の処理は、上記凝集沈澱装置を用いて行う。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の凝集沈澱装置によると、原水中の懸濁物質、塩素、臭い成分や着色成分等である有機物をも簡便な構成で除去可能であり、十分な沈降速度が得られ、また、廃棄物の増大を招かない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定されるものではなく、適宜変更して実施することが可能である。
【００１７】
図１は、本発明の一実施態様にかかる凝集沈澱装置を模式的に示す断面図である。図１に示すように、凝集沈澱装置１は、凝集槽２、沈澱槽３（後述する原水供給ライン１１から沈澱槽３までを合わせて凝集沈澱部ともいう）、及び分離器（沈澱物分離部）４０を備えている。凝集槽２は、モータ２２により駆動する撹拌機２３を備えている。沈澱槽３は、隔壁２１を挟んで凝集槽２に隣接して配置されている。沈澱槽３の上部には、複数の傾斜板３１が並設されている。凝集槽２、沈澱槽３はともに、その下部が下に向かって狭まる円錐形状に形成されている。
【００１８】
凝集槽２には、原水供給ライン１１、原水供給口２４を介して原水６が供給される。本実施形態の凝集沈澱装置１は、河川水・湖沼水・池水・海水の除濁、工場排水処理、活性汚泥処理水の除濁等に用いられる。従って、供給される原水６としては、例えば、河川水、湖沼水、池水、海水、工場排水、活性汚泥処理水等であり得る。また、凝集沈澱装置１は、後述するように、原水中の懸濁物質以外に、塩素、臭い成分や着色成分等の有機物の除去作用に優れている。したがって、膜ろ過装置の逆洗排水の処理に適している。当該逆洗排水は、塩素を多量に含むからである。また、トリハロメタン前駆物質、着色成分等の有機物を低減、除去する必要がある水道原水や排水の処理にも適している。
【００１９】
原水供給ライン１１において、原水６にまず粒状活性炭１８が、その後無機凝集剤７が添加される。尚、粒状活性炭１８と無機凝集剤７は、凝集槽２にて原水６に添加する構成も可能である。
【００２０】
粒状活性炭１８はライン１９を介して原水６中に添加される。粒状活性炭１８は、原水６中の塩素及び臭い成分等の有機物を吸着する機能を有する。粒状活性炭１８の機能が十分発揮されるという観点から、粒状活性炭１８は、本実施形態に示すように、無機凝集剤７、後述の高分子凝集剤８及び後述の粒状物１４より先に原水６に添加される構成が好ましい。尚、本実施形態で、原水６中に添加される粒状活性炭１８として、後述する再生処理後の粒状活性炭および必要に応じて未使用の粒状活性炭が用いられる。尚、再利用に供する粒状活性炭１８は、再生処理を施したものに限定されることはなく、再生処理を施すことなく、原水６中に添加されてもよい。粒状物１４の粒径は、好ましくは２０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内とする。粒状活性炭１８の粒径は、好ましくは、２５０μｍ以上５００μｍ以下の範囲内とする。後述する分離器４０において、粒状活性炭１８と後述する粒状物１４を粒径により分離することが容易となるからである。
【００２１】
無機凝集剤７としては、懸濁物質の加水分解をひきおこし、懸濁物質を凝集させるような凝集剤であれば良く、例えば、鉄又はアルミニウムの硫化物、塩化物が挙げられる。
【００２２】
凝集槽２では、原水６中に高分子凝集剤８が添加される。高分子凝集剤８としては、無機凝集剤７によって、凝集が進行した懸濁物質の凝集物の成長を促す等の作用を有する凝集剤であれば良く、アニオン性、カチオン性あるいは両性の高分子凝集剤を使用することができる。高分子凝集剤８の添加量は、限定されることはなく、原水６中の懸濁物質を沈澱させるために十分な量が添加されることが好ましい。
【００２３】
また、凝集槽２では、原水６に懸濁物質の凝集物の沈降を促進する沈降促進剤として粒状物１４が添加される。粒状物１４としては、活性炭以外の材料からなる粒状物を使用し、その重量比は、迅速な沈降速度が得られるように、活性炭の重量比より大きいものが好ましい。粒状物１４としては、例えば珪砂を使用することができる。珪砂は、自然界に多く存在し、入手が容易で安価であるため好適に用いられる。その他には、例えば、ガーネット、玄武岩、酸化鉄等の金属酸化物、セラミック、ガラス粒、溶融スラグで形成されるものを用いることができる。粒状物１４の添加量は、凝集槽２内における粒状物９の濃度が所定の濃度になるように初期添加され、処理時間の経過に伴って、所定の濃度を維持できるように、不足分が補充される。例えば、所定時間間隔で補充する構成であっても良いし、原水６中の粒状物１４の濃度検出を定期的に行い、検出結果に応じて補充するようにしても良い。
【００２４】
凝集槽２では、撹拌機２３の撹拌によって原水６中の懸濁物質が、無機凝集剤７、高分子凝集剤８、粒状物１４を含む凝集物（フロック）として凝集される。また、フロックは粒状物１４とともに、粒状活性炭１８をも含みうる。この場合、粒状活性炭１８は、粒状物１４とともに、沈降促進剤としても機能する。フロックに含まれない粒状活性炭１８は、単独で沈澱する。
【００２５】
懸濁物質の凝集においては、無機凝集剤７が懸濁物質を凝集させて微細なフロックを生成させ、それに高分子凝集剤８が絡まってより大きなフロックに成長させ、成長したフロックに粒状物１４及び粒状活性炭１８が含有され、全体として比較的大きく、比重の大きい沈澱しやすいフロックに成長する。凝集槽２においては、その形状のため、撹拌機２３の撹拌によって引き起こされる回転流の流速が、下方において上方より大きいため、凝集槽２の下方へのフロック、その他の物質（粒状物１４、粒状活性炭１８）の沈澱や堆積は適切に防止される。尚、撹拌機２３の撹拌のみによっても、凝集槽２の下部２ａへのフロック等の沈澱や体積を適切に防止する構成とすることは可能なので、凝集槽２の形状は、上述した形状に限定されない。
【００２６】
成長したフロックを含む被処理水９は、隔壁２１の上方から沈澱槽３へと導入される。沈澱槽３では、被処理水９中のフロック１５等が下方に沈澱され、フロック１５等の沈澱物と被処理水９とが分離される。被処理水９は、沈澱槽３の上方に設けられた排水口３２より排水ライン１２を介して導出され、適当な用途に使用され、もしくは処理済水として排出される。尚、沈澱槽３内の上部には、複数の傾斜板３１が並設されており、被処理水９とともに、フロック１５が流出するのを防止している。
【００２７】
沈澱槽３の底部には、フロック１５等の沈澱物を引き抜くためのフロック導出ライン１６が接続されており、ポンプ５によって、フロック１５等の沈澱物が引き抜かれる。引き抜かれたフロック１５は、フロック導出ライン１６を介して分離器４０に供給される。このとき、ポンプ５内のインペラーの強力な撹拌、剪断力により、汚泥１０と粒状物１４と粒状活性炭１８が複雑に結合した状態から、この結合が解かれた状態となる、フロック１５の細分化が進行する。
【００２８】
分離器４０は、第１の分離手段４１と、第２の分離手段４２とを備える。第２の分離手段４２は、フロック１５等の沈澱物から粒状活性炭１８を分離する。第１の分離手段４１にて、粒状活性炭１８を分離した後に残った物質を粒状物１４と汚泥１０とに分離する。本明細書では、フロック１５等の沈澱物から粒状活性炭１８及び粒状物１４を除いた物質を汚泥１０とする。第１の分離手段４１及び第２の分離手段４２はスクリーンからなる（具体例を第１、第２の実施形態として後述する）。第１の分離手段４１のスクリーンは、粒状活性炭１８は透過させず、粒状物１４および汚泥１０は透過させる構成であり、第２の分離手段４２のスクリーンは、粒状物１４は透過させず、汚泥１０を透過させる構成である。
【００２９】
粒状活性炭１８と粒状物１４とがスクリーンにより分離できるように、使用する粒状物１４は粒状活性炭１８より粒径が小さいものとする。尚、第１の分離手段４１及び第２の分離手段４２は、沈澱物から粒状活性炭１８及び粒状物１４をそれぞれ分離することができる構成であれば、スクリーンに限定されることはなく、例えばサイクロンからなる構成も可能である（具体例を第３の実施形態として後述する）。
【００３０】
第１の分離手段４１及び第２の分離手段４２に用いられるスクリーンとして、例えば、線材を組み合わせて作った網目又はスリットを利用して篩分けを行うスクリーンや、鋼板を打ち抜いた網目を利用して篩分けを行うスクリーン等を使用することができる。
【００３１】
第１の分離手段４１にて分離された粒状活性炭１８は、活性炭回収部４４にて回収された後、再生器１７にて再生され、再び凝集槽２内の原水６中に添加される。尚、再生器１７にて再生された活性炭１８は、そのまま添加されることなく、一旦外部で回収される構成であっても良い。再生器１７において、使用済みの粒状活性炭１８は、８００℃以上１０００℃以下の高温雰囲気下におかれる。かかる高温雰囲気下では、吸着された有機化合物等が蒸発又は分解して脱着する。これにより、使用済みの粒状活性炭１８が再生される。
【００３２】
第２の分離手段４２にて分離された粒状物１４は、再び凝集槽２内の原水６中に添加される。第２の分離手段４２にて分離された汚泥１０は、汚泥回収部４３で回収された後、外部に排出される。
【００３３】
尚、粒状物１４として２０μｍ以上２００μｍ以下の粒径を有する珪砂を用いた場合、沈澱槽２において、粒状活性炭１８を珪砂とほぼ同じ沈降速度で沈降させるという観点からは、その粒径が略４６μｍ以上４６０μｍ以下の範囲内にある粒状活性炭１８を用いることができる。
【００３４】
球形粒子の沈降速度式であるストークスの式を下記に示す。
【００３５】
【数１】
2005125177.tif 000003
上記式において、ｖ：沈降速度（cm/sec）、ｇ：重力加速度（cm/sec2）、ρｓ：粒子の密度（g/cm3）、ｄ：粒子径（cm）、μ：水の粘性（g/sec・cm）である。したがって、珪砂の比重を２．６とし、比重が１．３の粒状活性炭１８を使用する場合、上記数１より、粒状活性炭１８の粒子径が珪砂の粒子径の略２．３倍の場合に、両者の沈降速度が略一致することになる。したがって、粒状物１４として２０μｍ以上２００μｍ以下の粒径を有する珪砂（比重２．６）を用いた場合、粒状活性炭１８を珪砂とほぼ同じ沈降速度で沈降させるという観点からは、その粒径が略４６μｍ以上４６０μｍ以下の範囲内にある粒状活性炭１８（比重１．３）を用いることができる。なお、粒状物１４の粒径が２０μｍ以上２００μｍ以下であり、その比重をρｓ（g/cm3）とすると、粒状活性炭１８を粒状物１４とほぼ同じ沈降速度で沈降させるという観点からは、その粒径Ｘ（μｍ）は下記の関係式を満たすことが好ましい。下記の関係式は、上記数１から導かれる。
【００３６】
【数２】
2005125177.tif 000004
粒状物１４と粒状活性炭１８との粒径に関して、両者が分離されるために十分な粒径差がない場合、また十分な粒径差がある場合であっても、分離器４０にて両者を分離することなく、両者をまとめて沈澱槽２に添加し、再利用する構成としてもよい。この場合、分離器４０においては、フロック１５から粒状物１４と粒状活性炭１８がまとめて分離される構成とする。図１においては、凝集槽２と沈澱槽３との２槽構成の凝集沈澱装置１を示したが、本発明の凝集沈澱装置はかかる構成に限定されることはなく、例えば、図２に示す３槽構成の凝集沈澱装置であっても良い。図２は、図１に示す凝集沈澱装置１と異なる態様の凝集沈澱装置１ａを模式的に示す断面図である。図２に示すように、凝集沈澱装置１ａは、懸濁物質の凝集を促す凝集槽７０と、高分子凝集剤８、粒状物１４添加される注入槽８０とが別に構成され、注入槽８０から凝集物を含む原水６が分離槽３に導入される。図２において、図１に示す凝集沈澱装置１と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３７】
凝集槽７０には、原水供給ライン１１、原水供給口７３を介して原水６が供給される。原水供給ライン１１において、粒状活性炭１８が原水６に添加される。凝集槽７０は、撹拌機７２と、撹拌機７２を駆動するモータ７１を備え、撹拌機７２の撹拌により懸濁物質の凝集が促進されるとともに、凝集槽７０下方での凝集物質の沈澱が防止される。尚、凝集槽７０においては、無機凝集剤７が原水６に添加される。
【００３８】
凝集物を含む原水６は、隔壁７４の上方から注入槽８０に導入される。注入槽８０では、被処理水９中に、高分子凝集剤８及び粒状物１４が添加される。注入槽８０は、撹拌機８２と、撹拌機８２を駆動するモータ８１を備え、撹拌機８２の撹拌により凝集物に高分子凝集剤８が絡まって大きなフロックを成長させ、さらに成長したフロックに粒状物１４及び粒状活性炭１８が含有され、全体として比較的大きく、比重の大きい沈澱しやすいフロックに成長する。フロック等の沈澱は、撹拌機８２の撹拌により防止される。
【００３９】
成長したフロックを含む原水６は、隔壁８３の上方から沈澱槽３へと導入される。その後の処理工程は、図１に示す凝集沈澱装置１におけるものと同様であるので説明を省略する。
【００４０】
以下、分離器４０について、第１〜第３の実施形態を示してより詳細に説明する。
【００４１】
（分離器の第１の実施形態）
図３は、本実施形態の分離器の第１の分離手段４１ａを模式的に示す斜視図である。図３に示すように、本実施形態の第１の分離手段は、傾斜して配置されたスクリーン４１４と、スクリーン４１４を透過する粒状物１４、汚泥１０等の物質を受ける受け部４１５とを備える。
【００４２】
図４は、スクリーン４１４を模式的に示す部分斜視図である。スクリーン４１４は、三角形の断面形状のワイヤー（線材）４１１を等間隔に並べて支持ロッド４１３に固定し、粒状活性炭１８をフロック１５を含む沈澱物から分離するのに適したスリット４１２を有する。ワイヤー４１１の断面形状としては三角形に限定されないが、ワイヤー４１１の上流（上面側）から下流（下面側）に向かって狭まる形状を有するものが、好ましい。即ち、スリット４１２の断面形状が下流に向かって末広がりとなることが好ましい。例えば、断面形状が台形のワイヤーも好ましく用いられる。このような構成とすることにより、粒状物１４、汚泥１０等がスリット４１２を透過するとき、接触点が小さく、目詰まりがしにくいので、精度が高く、速度が速い分離能を長期間維持することができる。尚、スクリーン４１４としては、図４に示す構成だけでなく、複数のワイヤーを網目状に配置し、当該網目を透過するか否かによって、分離を行う構成であっても良い。ただし、スリット４１２を透過するか否かによって、分離を行う構成のスクリーンの方が、目詰まりがしにくく好ましい。
【００４３】
図３に示すように、フロック１５等の沈澱物は、フロック導出ライン１６を介してスクリーン４１４の上部に供給され、重力及びフロック導出ライン１６からの排出時の排出圧力によって、スクリーン４１４上を下方向に滑るように移動する。このとき、フロック１５には力が加わる。この過程で、粒状物１４、汚泥１０等の物質は、スクリーン４１４のスリット４１２を透過して、受け部４１５に回収される。一方、スクリーン４１４のスリット４１２を透過できない粒状活性炭１８は、スクリーン４１４の下方まで移動し、その後、活性炭回収部４４に回収される。
【００４４】
図３においては、第１の分離手段４１のみを示すが、本実施形態の分離器４０は、第１の分離手段４１と同様の構成の第２の分離手段４２をさらに備える。尚、第２の分離手段４２のスクリーンは、粒状物１４をスクリーン上に捕集し、汚泥１０を透過させることにより、粒状物１４と汚泥１０とを分離できるように、スクリーンのスリットの幅が設計される。
【００４５】
（分離器の第２の実施形態）
図５は、本実施形態の分離器の第１の分離手段４１ｂを模式的に示す斜視図である。図５に示すように、本実施形態の第１の分離手段４１ｂは、スクリーンで形成されたドラム４１６、フロック１５を含む沈澱物を投入するフロック投入口４１７、ドラム４１６を透過した粒状物１４、汚泥１０等の物質を回収する透過物回収部４１８、粒状活性炭１８を回収する粒状活性炭回収部４１９を備える。ドラム４１６は、図４に示すワイヤー４１１が、環状の支持ロッドに固定され、形成されたものである。尚、ワイヤー４１１の形状が、図４に示すものに限定されないのは、第１の実施形態と同様である。ドラム４１６内に、フロック投入口４１７を介してフロック１５を含む沈澱物が投入されると、ドラム４１６は矢印Ａ方向に回転される。かかる回転に伴って、ドラム４１６内のフロック１５を含む沈澱物が落下する。このとき、フロック１５に力が加わり、粒状物１４、汚泥１０等の透過物はドラム４１６のスリットを透過して、透過物回収部４１８に回収され、一方、ドラム４１６内にはスリットを透過できない粒状活性炭１８が残る。残った粒状活性炭１８は、粒状活性炭回収部４１９に回収される。
【００４６】
図５においては、第１の分離手段４１のみを示すが、本実施形態の分離器４０は、第１の分離手段４１ｂと同様の構成の第２の分離手段をさらに備える。尚、第２の分離手段のスクリーンは、粒状物１４をドラム内に捕集し、汚泥１０を透過させるように、スクリーンのスリットの幅が設計される。
【００４７】
以上、第１、第２の実施形態に示すように、スクリーンを備えた第１の分離手段４１及び第２の分離手段４２を用いて、フロック１５を含む沈澱物を、粒状活性炭１８と、粒状物１４と、汚泥１０とに分離する場合、フロック１５に力が加わることにより分離が促進される。スクリーンを備えた分離器の構成としては、上記以外の構成であっても良く、例えば、分離対象のフロック１５を含む沈澱物がスクリーン上に載置された状態でスクリーンが振動し、かかる振動によりフロック１５を含む沈澱物に力が加わり、粒状活性炭１８が、沈澱物から分離される構成であっても良い。
【００４８】
（分離器の第３の実施形態）
図６は、本実施形態の分離器を模式的に示す断面図である。図６に示すように、本実施形態の第１の分離手段は、サイクロン６１からなり、第２の分離手段はスクリーン６２からなる。図７は、サイクロン６１部分をより詳細に示す断面図である。図７に示すように、サイクロン６１は、投入口５１と、下方に向かって狭まる円錐状の本体部５２とを備える。また、本体部５２の下部には、粒状物１４及び粒状活性炭１８を排出する排出口５３が設けられ、上部には汚泥排出口５４が設けられている。
【００４９】
サイクロン６１において、投入口５１より本体部５２内に投入されたフロック１５を含む沈澱物は、本体部５２内で旋回流５５となって下流に移動する。この過程で、粒状物１４及び粒状活性炭１８は、遠心力によって周りの壁部に集められ、下部の排出口５３より連続的に排出される。一方、粒状物１４及び粒状活性炭１８より軽い汚泥１０は本体５２の中央付近を上昇流５６として上昇して上部の汚泥排出口５４より排出される。排出口５３より排出された、粒状物１４及び粒状活性炭１８は、図６に示すように第２の分離手段であるスクリーン６２上に排出される。スクリーン６２の構成としては、例えば、図３、図５に示す構成が挙げられる。粒状活性炭１８は、スクリーン６２を透過できないため、スクリーン６２上で捕集される。一方、粒状物１４は、スクリーン６２を透過し、粒状物回収部６３に回収され、その後、原水６に添加される。
【００５０】
尚、第１の分離手段４１，第２の分離手段４２としては、上述したスクリーンやサイクロンに限定されることはなく、例えば、特開平７−１８５２１５に記載されている傾斜沈降分離装置を用いることもできる。
【００５１】
図８は、凝集沈澱装置１を備えた、膜ろ過装置を模式的に示す断面図である。図８に示すように、膜ろ過装置９５は、井戸水９４を浄化する６つの膜ろ過器６６と、浄水を貯留する浄水タンク６５とを備える。膜ろ過器６６には、ライン５７を介して井戸水６９が供給される。井戸水９４は、膜ろ過器６６を透過することにより、浄化される。浄化された水は、ライン５８、循環ポンプ６９、ライン５７を介して再び膜ろ過器６６に供給され、浄化される。かかる浄化工程を複数回経た後、配水基準を満たすまで浄化された浄水は、ライン６４を介して浄水タンク６５に供給される。浄水タンク６５内の浄水は、ポンプ６８により吸い上げられ、ライン９９を介して配水９２として供給されるとともに、膜ろ過器６６の洗浄時には、ポンプ６７により吸い上げられ、ライン９７を介して逆洗用の洗浄水として膜ろ過器６６に導入される。尚、洗浄水には、ライン９８を介して次亜塩素酸ナトリウム９１が添加される。逆洗排水は、ライン９３を介して凝集沈澱装置１に導入され、放流基準を満たすように浄化された後、被処理水９として放流される。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の凝集沈澱装置は、膜ろ過器の逆洗排水処理、河川水・湖沼水・池水・海水の除濁、工場排水処理、活性汚泥処理水の除濁等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施態様にかかる凝集沈澱装置を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施態様にかかる凝集沈澱装置を模式的に示す断面図である。
【図３】第１の実施形態の分離器を模式的に示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態の分離器のスクリーンを模式的に示す部分斜視図である。
【図５】第２の実施形態の分離器を模式的に示す斜視図である。
【図６】第３の実施形態の分離器を模式的に示す断面図である。
【図７】第３の実施形態のサイクロンの構成を示す断面図である。
【図８】膜ろ過装置を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    凝集沈澱装置
２    凝集槽
３    沈澱槽
５    ポンプ
６    原水
７    無機凝集剤
８    高分子凝集剤
９    被処理水
１０  汚泥
１１  原水供給ライン
１２  排水ライン
１４  粒状物
１５  フロック
１６  フロック導出ライン
１７  再生器
１８  粒状活性炭
２１  隔壁
２２  モータ
２３  撹拌機
２４  原水供給口
３１  傾斜板
３２  排水口
４０  分離器
４１  第１の分離手段
４１ａ  第１の分離手段
４１ｂ  第１の分離手段
４１１  ワイヤー
４１２  スリット
４１３  支持ロッド
４１４  スクリーン
４１６  ドラム
４１８  透過物回収部
４２    第２の分離手段
４２    分離器
５１    投入口
５２    本体部
６１    サイクロン
７０    凝集槽
８０    注入槽
【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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