(57)【要約】【課題】液体に含まれる微粒子が小さくても、巨大な沈殿槽を必要とすることなく分離して浄化できるようにする。【解決手段】浄化すべき液体に沈降促進剤を添加して混合槽１で混合し、混合した液体を、凝集装置２の吸着剤の相互間隙中を通過させて前記液体中の微粒子を自己凝集させ、凝集した凝集微粒子を沈降槽３で急速に沈降させた後、濾過槽４で砂濾過し、最終処理槽５でｐＨ調整等を行なって再生水として循環する一方、沈降槽３の沈降成分および濾過槽４の沈殿物を、フィルタープレス６で加圧脱水して固形分を分離している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を浄化する液体浄化システムであって、
前記液体に添加される沈降促進剤を混合する混合槽と、
前記混合槽からの液体を、吸着剤の相互間隙中を通過させて前記液体中の微粒子を自己凝集させる凝集装置と、
前記凝集装置からの液体の沈降成分を脱水する脱水装置と、
を備えることを特徴とする液体浄化システム。
【請求項２】
前記沈降促進剤は、金属酸化物粒子および金属塩を含み、
前記凝集装置の前記吸着剤は、マグネシウム、カルシウム又はホウ酸アルミニウムの結晶状繊維を集合して構成された粒状もしくは粉末状であり、
前記脱水装置は、フィルタープレスである請求項１に記載の液体浄化システム。
【請求項３】
前記凝集装置と前記脱水装置との間に、前記凝集装置からの液体中の凝集微粒子を急速に沈降させる沈降槽を備える請求項１または２に記載の液体浄化システム。
【請求項４】
液体を浄化する液体浄化方法であって、
前記液体に沈降促進剤を添加して混合する混合工程と、
混合した前記液体を、吸着剤の相互間隙中を通過させて前記液体中の微粒子を自己凝集させる凝集工程と、
自己凝集した凝集微粒子を含む前記液体の沈降成分を脱水する脱水工程と、
を備えることを特徴とする液体浄化方法。
【請求項５】
前記沈降促進剤は、金属酸化物粒子および金属塩を含み、
前記凝集工程の前記吸着剤は、マグネシウム、カルシウム又はホウ酸アルミニウムの結晶状繊維を集合して構成された粒状もしくは粉末状であり、
前記脱水工程は、フィルタープレスを用いて加圧脱水するものである請求項４に記載の液体浄化方法。
【請求項６】
前記凝集工程と前記脱水工程との間に、前記液体中の凝集微粒子を急速に沈降させる沈降工程を備える請求項４または５に記載の液体浄化方法。
【請求項７】
液体を、吸着剤の相互間隙中を通過させて前記液体中の微粒子を自己凝集させる凝集装置の前記液体に添加される沈降促進剤であって、
金属酸化物粒子および金属塩を含むことを特徴とする沈降促進剤。
【請求項８】
前記凝集装置の前記吸着剤は、マグネシウム、カルシウム又はホウ酸アルミニウムの結晶状繊維を集合して構成された粒状もしくは粉末状であり、
前記金属酸化物粒子の粒子径が、０．１μｍ以上５μｍ以下である請求項７に記載の沈降促進剤。
【請求項９】
前記金属酸化物粒子の粒子径が、対象とする前記液体中の微粒子の粒子径の１０倍以上１００倍以下である請求項８に記載の沈降促進剤。
【請求項１０】
前記金属酸化物粒子が、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、コロイダルアルミナ、フュームドアルミナの少なくともいずれか１種以上の粒子を含む請求項７〜９のいずれか１項に記載の沈降促進剤。
【請求項１１】
前記金属塩が、塩化第二鉄、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化アルミニウム、塩化チタニウムの少なくともいずれか１種以上を含む請求項７〜１０のいずれか１項に記載の沈降促進剤。
【請求項１２】
前記金属酸化物粒子および前記金属塩に加えて水を含み、
前記金属酸化物粒子の含有量が１重量％以上２０重量％以下であり、前記金属塩の含有量が１重量％以上４０重量％以下である請求項７〜１１のいずれか１項に記載の沈降促進剤。
【請求項１３】
前記液体に対する当該沈降促進剤の添加量が、金属イオンとして５０ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下である請求項７〜１２のいずれか１項に記載の沈降促進剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃水などの液体を浄化するシステムおよび浄化方法並びにそれらに好適な沈降促進剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃水などの液体を浄化する方法として、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）やＡｌ2（ＳＯ４）3（硫酸バンド）等の無機凝集剤および高分子凝集剤を液体に混入させて凝集させ、シックナー等の沈殿槽で長時間静置し、上澄み水と沈殿物とに分離し、沈殿物に含まれる水を脱水除去することにより、液体を処理する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、かかる方法では、液体に含まれる微粒子径が、１μｍ〜数１００μｍ程度を対象にしており、１μｍ程度未満では、凝集剤を添加した後の凝集粒子の粗大化に時間がかかり過ぎ、微粒子を分離するのが困難であるという課題がある。
【０００４】
また、高分子凝集剤によって凝集した凝集粒子は、脆弱であるために、濾布を用いて濾別する際に、水圧が高いと凝集粒子が破壊されて濾布を通過してしまい、フィルタープレス等を用いた加圧脱水によって固形分を分離するのが容易でないという課題もある。
【０００５】
これに対して、例えば、特許文献２に示すように特殊な吸着剤を使用することにより、凝集剤を用いることなく、分子間力を利用して液体中の微粒子を自己凝集させて分離する液体濾過装置がある。
【０００６】
この液体濾過装置によれば、浄化すべき液体を、マグネシウム、カルシウム又はホウ酸アルミニウムの結晶状繊維を集合して構成された粒状もしくは粉末状の吸着剤の相互間隙中を通過させ、前記液体中の微粒子相互間の距離を、微粒子相互が凝集する距離まで近づけて自己凝集させるものであり、濾過後の液体を静置することにより、１μｍ程度未満の微粒子も凝集させて分離できるものである。
【０００７】
しかも、高分子凝集剤を使用する必要がないので、凝集して沈降した凝集粒子が脆弱でなく、フィルタープレス等を用いた加圧脱水によって固形分を容易に分離することができるという利点もある。
【特許文献１】特開２００４−３５８３１３号公報
【特許文献２】特許第２８４１００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２の液体濾過装置においても、浄化すべき液体中の微粒子径が小さくなると、例えば、０．１μｍ程度未満の超微粒子になると、濾過後の液体中の凝集粒子を粗大化、例えば、フィルタープレスによって加圧脱水して固形分を分離するのに必要な５．０μｍ程度まで粗大化させるための静置時間が長くかかり、巨大な沈殿槽を配備しなければならず、浄化システムが大型化してコストが増大するという課題がある。
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであって、液体に含まれる微粒子が小さくても、巨大な沈殿槽を必要とすることなく分離できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、液体を浄化する液体浄化システムであって、前記液体に添加される沈降促進剤を混合する混合槽と、前記混合槽からの液体を、吸着剤の相互間隙中を通過させて前記液体中の微粒子を自己凝集させる凝集装置と、前記凝集装置からの液体の沈降成分を脱水する脱水装置とを備えている。
【００１０】
本発明によると、凝集装置に供給される液体に沈降促進剤を添加しているので、液体中の微粒子の粒子径が小さく、例えば、０．１μｍ未満の超微粒子であっても、凝集装置で自己凝集した凝集微粒子を、沈降促進剤によって短時間で粗大化することができ、これによって、巨大な沈殿槽を必要とすることなく、微粒子を分離して液体を浄化することができる。
【００１１】
（２）本発明の液体浄化システムの好ましい実施形態では、前記沈降促進剤は、金属酸化物粒子および金属塩を含み、前記凝集装置の前記吸着剤は、マグネシウム、カルシウム又はホウ酸アルミニウムの結晶状繊維を集合して構成された粒状もしくは粉末状であり、前記脱水装置は、フィルタープレスである。
【００１２】
この実施形態によると、金属酸化物粒子および金属塩を含む沈降促進剤によって、凝集微粒子を短時間で粗大化することができるとともに、金属酸化物粒子等を含む沈降成分は、高分子凝集剤を使用した場合のように脆弱でないので、フィルタープレスによって容易に加圧脱水して固形分を分離することができる。
【００１３】
（３）本発明の液体浄化システムの他の実施形態では、前記凝集装置と前記脱水装置との間に、前記凝集装置からの液体中の凝集微粒子を急速に沈降させる沈降槽を備えている。
【００１４】
この実施形態によると、凝集装置からの液体中の凝集微粒子を短時間で粗大化させて沈降槽で急速に沈降させ、この沈降槽の沈降成分を、フィルタープレスで加圧脱水することができる。
【００１５】
（４）本発明は、液体を浄化する液体浄化方法であって、前記液体に沈降促進剤を添加して混合する混合工程と、混合した前記液体を、吸着剤の相互間隙中を通過させて前記液体中の微粒子を自己凝集させる凝集工程と、凝集した凝集微粒子を含む前記液体の沈降成分を脱水する脱水工程とを含むものである。
【００１６】
本発明によると、液体に沈降促進剤を添加し、吸着剤の相互間隙中を通過させて液体中の微粒子を自己凝集させるので、液体中の微粒子が小さく、例えば、０．１μｍ未満の超微粒子であっても、沈降促進剤によって、凝集微粒子を短時間で粗大化することができ、巨大な沈殿槽を必要とすることなく、分離して浄化することができる。
【００１７】
（５）本発明の液体浄化方法の好ましい実施形態では、前記沈降促進剤は、金属酸化物粒子および金属塩を含み、前記凝集工程の前記吸着剤は、マグネシウム、カルシウム又はホウ酸アルミニウムの結晶状繊維を集合して構成された粒状もしくは粉末状であり、前記脱水工程は、フィルタープレスを用いて加圧脱水するものである。
【００１８】
この実施形態によると、金属酸化物粒子および金属塩を含む沈降促進剤によって、凝集微粒子を短時間で粗大化することができるとともに、金属酸化物粒子等を含む沈降成分は、高分子凝集剤を使用した場合のように脆弱でないので、フィルタープレスによって容易に加圧脱水して固形分を分離することができる。
【００１９】
（６）本発明の液体浄化方法の他の実施形態では、前記凝集工程と前記脱水工程との間に、前記液体中の凝集微粒子を急速に沈降させる沈降工程を備えている。
【００２０】
この実施形態によると、凝集工程を経た液体中の凝集微粒子を短時間で粗大化させて沈降工程で急速に沈降させ、この沈降成分を、フィルタープレスで加圧脱水することができる。
【００２１】
（７）本発明は、液体を、吸着剤の相互間隙中を通過させて前記液体中の微粒子を自己凝集させる凝集装置の前記液体に添加される沈降促進剤であって、金属酸化物粒子および金属塩を含むものである。
【００２２】
本発明によると、液体中の微粒子が小さく、例えば、０．１μｍ未満の超微粒子であっても、吸着剤の相互間隙中を通過して自己凝集した凝集微粒子を、金属酸化物粒子および金属塩を含む沈降促進剤によって、短時間で粗大化することができ、巨大な沈殿槽を必要とすることなく、分離して液体を浄化することができる。
【００２３】
（８）本発明の沈降促進剤の好ましい実施形態では、前記凝集装置の前記吸着剤は、マグネシウム、カルシウム又はホウ酸アルミニウムの結晶状繊維を集合して構成された粒状もしくは粉末状であり、前記金属酸化物粒子の粒子径を、０．１μｍ以上５μｍ以下としてもよい。
【００２４】
金属酸化物粒子の粒子径が０．１μｍ未満であると、液体中の微粒子を凝集する効果が十分に得られず、逆に、５μｍを超えると、自己凝集作用を促進する以前に前記金属酸化物粒子が自己凝集して先に沈んでしまい、沈降促進効果が十分に得られないので好ましくない。
【００２５】
（９）本発明の沈降促進剤の他の実施形態では、前記金属酸化物粒子の粒子径を、対象とする前記液体中の微粒子の粒子径の１０倍以上１００倍以下としてもよい。
【００２６】
金属酸化物粒子の粒子径が、対象とする液体中の微粒子の粒子径の１０倍未満では、微粒子を凝集する効果が十分に得られず、逆に、１００倍を超えると、自己凝集作用を促進する以前に前記金属酸化物粒子が自己凝集してしまうこととなり、沈降促進効果が十分に得られないので好ましくない。
【００２７】
（１０）本発明の沈降促進剤の更に他の実施形態では、前記金属酸化物粒子を、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、コロイダルアルミナ、フュームドアルミナの少なくともいずれか１種以上の粒子を含むものとしてもよい。
【００２８】
（１１）本発明の沈降促進剤の一つの実施形態では、前記金属塩を、塩化第二鉄、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化アルミニウム、塩化チタニウムの少なくともいずれか１種以上を含むものとしてもよい。
【００２９】
（１２）本発明の沈降促進剤の他の実施形態では、前記金属酸化物粒子および前記金属塩に加えて水を含み、前記金属酸化物粒子の含有量を１重量％以上２０重量％以下とし、前記金属塩の含有量を１重量％以上４０重量％以下としてもよい。
【００３０】
金属酸化物粒子の含有量は、金属酸化物粒子の残渣量を抑制するために、また、金属塩の含有量は、濾過水中の金属元素濃度を調整するために、それぞれ上記範囲内であるのが好ましい。
【００３１】
（１３）本発明の沈降促進剤の更に他の実施形態では、前記液体に対する当該沈降促進剤の添加量を、金属イオンとして５０ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下としてもよい。
ここで、金属イオンは、当該沈降促進剤に含まれる金属塩の電離による金属イオンをいう。
【００３２】
沈降促進剤の添加量が、金属イオンとして５０ｐｐｍ未満では、凝集粒子の沈降効果が十分得られず、逆に、１０００ｐｐｍを超えると、沈降促進剤の残渣量が多くなるので好ましくない。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、浄化すべき液体中の微粒子が小さく、例えば、０．１μｍ未満の超微粒子であっても、沈降促進剤によって、凝集微粒子を短時間で粗大化させることができ、巨大な沈殿槽を必要とすることなく、微粒子を分離して液体を浄化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面によって本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明の実施の形態に係る液体浄化システムの構成図である。
【００３６】
この実施形態では、シリコン等を研磨する際に使用した研磨液の排水の浄化に適用して説明する。この研磨液の排水には、ＳｉおよびＳｉＯ２等の微粒子が含まれている。
【００３７】
この実施形態の液体浄化システムは、上記研磨液の排水である原水が供給されるとともに、アルカリ助剤や本発明に係る沈降促進剤などの薬液が添加されて混合される混合槽１と、薬液が添加混合された原水に含まれるＳｉＯ２の微粒子を自己凝集させる凝集装置２と、凝集装置２からの原水に含まれる凝集粒子を粗大化して急速に沈降させる沈降槽３と、沈降槽３の上澄み水を砂濾過する濾過槽４と、この濾過槽４の濾過水に対してｐＨ調整等の最終処理を行なうための最終処理槽５と、沈降槽３の沈降成分および濾過槽４の沈殿物を、加圧脱水するフィルタープレス６とを備えている。
【００３８】
原水に添加される本発明に係る沈降促進剤は、金属酸化物粒子、金属塩および水を含んでいる。
【００３９】
金属酸化物粒子は、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、コロイダルアルミナ、フュームドアルミナの少なくともいずれか１種またはその混合物の粒子であるのが好ましい。
【００４０】
この金属酸化物粒子の粒子径は、０．１μｍ以上５μｍ以下であるのが好ましい。
金属酸化物粒子の粒子径が０．１μｍ未満であると、液体中の微粒子を凝集する効果が十分に得られず、逆に、５μｍを超えると、自己凝集作用を促進する以前に前記金属酸化物粒子が自己凝集して先に沈んでしまい、沈降促進効果が十分に得られないので好ましくない。
【００４１】
また、金属酸化物粒子の粒子径は、対象とする原水中の微粒子の粒子径の１０倍以上１００倍以下であるのが好ましい。
【００４２】
したがって、原水である研磨液中のＳｉＯ２等の微粒子の粒子径を、例えば、０．１μｍとすると、金属酸化物粒子の粒子径は、１μｍ以上１０μｍ以下であるのが好ましい。
金属酸化物粒子の粒子径が、対象とする液体中の微粒子の粒子径の１０倍未満では、微粒子を凝集する効果が十分に得られず、逆に、１００倍を超えると、自己凝集作用を促進する以前に前記金属酸化物粒子が自己凝集してしまうこととなり、沈降促進効果が十分に得られないので好ましくない。
【００４３】
沈降促進剤中の金属酸化物粒子の含有量は、金属酸化物粒子の残渣量を抑制するとともに、金属酸化物粒子同士の異常凝集を防止するために、１重量％以上２０重量％以下であるのが好ましい。
【００４４】
金属塩は、アルミニウム、鉄、カルシウム、マグネシウム、チタニウム等の塩化物であるのが好ましく、例えば、塩化第二鉄、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化アルミニウム、塩化チタニウムの少なくともいずれか１種またはその混合物であるのが好ましい。
【００４５】
沈降促進剤中の金属塩の含有量は、１重量％以上４０重量％以下であるのが好ましい。
この金属塩の含有量は、１種類の金属塩を単独で使用する場合には、１重量％以上２０重量％以下であるのが好ましく、複数種類の金属塩を混合して使用する場合には、混合した金属塩の含有量は、５重量％以上４０重量％以下であるのが好ましい。
【００４６】
この実施形態の沈降促進剤は、原水に対する添加量が、金属イオンとして５０ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下であるのが好ましい。
【００４７】
この５０ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下は、金属塩が完全に電離したとしたときの金属イオンの濃度をいう。
【００４８】
沈降促進剤の添加量が、金属イオンとして５０ｐｐｍ未満では、凝集した微粒子の沈降効果が十分に得られず、逆に、１０００ｐｐｍを超えると、残渣が多くなるので好ましくない。
【００４９】
沈降促進剤が添加された原水は、アルカリ助剤を添加してアルカリ性にすることが沈降効果を高める上で好ましい。
【００５０】
混合槽１では、上記構成の沈降促進剤およびアルカリ助剤が原水に添加されて攪拌混合される。
【００５１】
この混合槽１からの液体がポンプ７によって送り込まれる凝集装置２は、上記特許文献２等に開示されている公知の構成を有し、マグネシウム、またはカルシウム、もしくはホウ酸アルミニウム等の結晶状繊維を集合して構成した顆粒状体、もしくは粉末状体からなる吸着剤と、濾過層とを備えている。
【００５２】
上記ポンプ７によって、混合槽１からの液体を、凝集装置２の吸着剤の相互間隙中を通過させ、液体中のＳｉＯ２等の微粒子を自己凝集させて沈降槽３に導き、凝集した微粒子を粗大化させて急速に沈降させる。この実施形態では、凝集装置２からの液体の一部は、混合槽１に戻すようにしている。
【００５３】
沈降槽３の上澄み水は、ポンプ８によって濾過槽４に送り込まれ、濾過槽４で砂濾過された液体は、最終処理槽５に導かれてｐＨ調整等がされ、ポンプ９によって再生水として循環されて使用される。
【００５４】
沈降槽３の沈降成分および濾過槽４の沈殿物は、フィルタープレス６で加圧脱水され、脱水ケーキは廃棄される。
【００５５】
この実施形態の液体浄化システムにおいては、上述の混合槽１、凝集装置２、沈降槽３、濾過槽４および最終処理槽５のそれぞれに要する時間は、例えば、１時間、１時間、１時間、０．５時間および１時間であり、配管および混合槽１の前段の原水槽での滞留時間を考慮すると、処理に要する時間が６時間である。
【００５６】
したがって、原水が投入されてから再生水として出てくるまでの時間は、６時間であり、１日当たりの原水処理量が、例えば、２０００トン規模のシステムを想定すると、この実施形態の液体浄化システム全体の総水量は、５００トンとなる。
【００５７】
これに対して、液体に含まれる微粒子径が、１μｍ〜数１００μｍ程度を対象にする上述の特許文献１等の従来の方法、すなわち、無機凝集剤および高分子凝集剤を液体の中に混入させて凝集させ、シックナー等の沈殿槽で長時間静置し、上澄み水と沈殿物とに分離し、沈殿物に含まれる水を脱水除去する方法では、混合槽、最終処理槽などでの処理時間は同じであるが、シックナー等の沈殿槽で、例えば、２４時間の静置が必要であり、全体では、２７．５時間必要となる。
【００５８】
すなわち、原水が投入されてから再生水として出てくるまでの時間は、２７．５時間であり、１日当たりの原水処理量を２０００トンの規模のシステムを想定すると、システム全体の総水量は、約２３００トンとなる。
【００５９】
したがって、この実施形態の液体浄化システムは、凝集剤を使用してシックナー等の沈殿槽で長時間静置して浄化する従来例に比べて、より小さな粒子径の微粒子を分離して浄化できるものでありながら、巨大な沈殿槽を必要とせず、システム構成を小型かつ簡素にすることができる。
【００６０】
図２は、沈降促進剤の添加量による沈降効果の変化を示す図である。
【００６１】
この図２は、原水に沈降促進剤を全く添加しなかった場合および添加量を異ならせた場合に、上記凝集装置２からの液体をメスシリンダに１０００ｍｌ採取し、上澄み水の境界の目盛りを目視で読み取るとともに、その経過時間を沈降時間として計測したものである。
【００６２】
横軸は、沈降時間を、縦軸は、読み取ったメスシリンダの目盛りをそれぞれ示しており、目盛りの値が小さい程、沈降が進んでいることを示している。
【００６３】
沈降促進剤としては、金属酸化物粒子としてコロイダルシリカの粒子を、金属塩として、塩化マグネシウム、塩化鉄および塩化カルシウムを含有するものを用いた。コロイダルシリカの粒子の含有量は、１．５重量％であって、その粒子径は、０．５μｍのものを用いた。塩化マグネシウムの含有量は１３重量％、塩化鉄の含有量は４．５重量％、塩化カルシウムの含有量は８．５重量％であり、したがって、金属塩全体としての含有量は、２６重量％である。
【００６４】
沈降促進剤を添加した原水のｐＨは１０．５に調整した。
【００６５】
同図において、細い実線のラインＬ１は、原水１トンに対して沈降促進剤を全く添加しなかった場合を、太い実線のラインＬ２は、原水１トンに対して沈降促進剤を金属イオンとして５０ｇ（５０ｐｐｍ）添加した場合を、破線のラインＬ３は、原水１トンに対して沈降促進剤を金属イオンとして１００ｇ（１００ｐｐｍ）添加した場合を、一点鎖線のラインＬ４は、原水１トンに対して沈降促進剤を金属イオンとして２００ｇ（２００ｐｐｍ）添加した場合を、二点鎖線のラインＬ５は、原水１トンに対して沈降促進剤を金属イオンとして４００ｇ（４００ｐｐｍ）添加した場合をそれぞれ示している。
【００６６】
沈降促進剤を全く添加しなかったラインＬ１では、２時間を経過しても全く沈降が認められなかったのに対して、沈降促進剤を５０ｐｐｍ添加したラインＬ２では、１時間を経過した時点で、約７５０ｍｌまで沈降している。更に、沈降促進剤を１００ｐｐｍ添加したラインＬ３では、１時間を経過した時点で、約２５０ｍｌまで沈降し、沈降促進剤を２００ｐｐｍ添加したラインＬ４では、１時間を経過した時点で約２００ｍｌまで沈降し、沈降促進剤を４００ｐｐｍ添加したラインＬ５では、１時間を経過した時点で１２５ｍｌまで沈降している。
【００６７】
このように沈降促進剤の添加量を増やすことによって、沈降を促進することができ、しかも、１時間から１．５時間程度で急速に沈降し、その後は、急速な変化が認められないことが分かる。
【００６８】
また、図３は、上述の凝集装置２からの液体の上澄み水中の残存微粒子であるＳｉＯ２の濃度が、原水のｐＨおよび沈降促進剤の添加量によってどのように変化するかを示す図であり、横軸は原水のｐＨを、縦軸はＳｉＯ２の濃度（ｐｐｍ）をそれぞれ示している。
【００６９】
沈降促進剤としては、上述と同様に、コロイダルシリカの粒子で粒子径が０．５μｍのものを１．５重量％、塩化マグネシウムを１３重量％、塩化鉄を４．５重量％、および塩化カルシウムを８．５重量％含有するものを用いた。
【００７０】
同図において、実線のラインＬ６は、原水１トンに対する沈降促進剤の添加量が金属イオンとして１００ｇ（１００ｐｐｍ）である場合を、破線のラインＬ７は、原水１トンに対する沈降促進剤の添加量が４００ｇ（４００ｐｐｍ）である場合をそれぞれ示している。
【００７１】
上述の図２で説明したように、沈降促進剤の添加量が多いラインＬ７の方が、ラインＬ６に比べて、ＳｉＯ２の微粒子が凝集して沈降し易いので、上澄み水中に残留するＳｉＯ２の濃度が低いことが分かる。
【００７２】
残留するＳｉＯ２の濃度を低く抑えるには、原水のｐＨを、８．０以上、すなわち、アルカリ性にするのが好ましい。また、ｐＨの値が、１２．０の付近でＳｉＯ２の残留濃度が最も低いことから、原水のｐＨを、１０．５〜１２．５の範囲に調整するのがより好ましい。
【００７３】
図４および図５は、原水の粒度分布および上述の濾過槽４の沈殿物の粒度分布を示す図である。
【００７４】
この粒度分布は、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置ＬＡ−９１０（堀場製作所製）を用いて測定を行なった。
【００７５】
沈降促進剤としては、上述と同様に、コロイダルシリカの粒子で粒子径が０．５μｍのものを１．５重量％、塩化マグネシウムを１３重量％、塩化鉄を４．５重量％、および塩化カルシウムを８．５重量％含有するものを用いた。
【００７６】
また、沈降促進剤の添加量は、原水１トンに対して金属イオンとして８０ｇ（８０ｐｐｍ）した。
【００７７】
これらの図において、横軸は粒子径（μｍ）を、左側縦軸は頻度（％）を、右側縦軸は累積ふるい下（％）をそれぞれ示し、棒グラフは頻度を、線グラフは累積ふるい下をそれぞれ示している。
【００７８】
図４に示すように原水中の微粒子の粒子径は、０．０４〜４．０μｍであるのに対して、濾過槽４の沈殿物の粒子径は、図５に示すように、２．０〜３０μｍ  であり、原水中の微粒子が凝集して粒子径が増大していることが分かる。この沈殿物には、フィルタープレスで加圧脱水できる５μｍ以上の粒子径の凝集粒子を多く含んでいることが分かる。
【００７９】
下記の表１は、第１日から第９日の九日間に亘って、原水に含まれるＳｉＯ２の濃度、凝集装置２からの液体の２時間静置後の上澄み水に残留するＳｉＯ２の濃度および濾過槽４での砂濾過後の濾過水に残留するＳｉＯ２の濃度を、それぞれ測定した結果を示している。なお、第８日目は、本発明に係る沈降促進剤を添加しなかった。
【００８０】
沈降促進剤としては、上述と同様に、コロイダルシリカの粒子で粒子径が０．５μｍのものを１．５重量％、塩化マグネシウムを１３重量％、塩化鉄を４．５重量％、および塩化カルシウムを８．５重量％含有するものを用いた。
【００８１】
また、沈降促進剤の添加量は、原水１トンに対して沈降促進剤を金属イオンとして１００ｐｐｍとし、原水のｐＨは、１０．５に調整した。
【００８２】
更に、対象とする原水中のＳｉＯ２の粒子径は、平均粒径０．８μｍである。
【００８３】
【表１】
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【００８４】
表１に示すように、沈降促進剤を添加しなかった第８日目では、原水中のＳｉＯ２の濃度が１９０ｐｐｍであって、凝集装置２からの液体の２時間静置後の上澄み水に残留するＳｉＯ２の濃度が１７０ｐｐｍ、砂濾過後の濾過水に残留するＳｉＯ２の濃度が１３０ｐｐｍと極めて高い値を示しており、ＳｉＯ２の微粒子を殆ど分離できないことが分かる。
【００８５】
これに対して、沈降促進剤を添加した他の日、例えば、原水中のＳｉＯ２の濃度が、第８日目の１９０ｐｐｍよりも高い第６日目では、原水中のＳｉＯ２の濃度が２１０ｐｐｍであっても、凝集装置２からの液体の２時間静置後の上澄み水に残留するＳｉＯ２の濃度が１７ｐｐｍ、砂濾過後の濾過水に残留するＳｉＯ２の濃度が１５ｐｐｍと極めて低い値を示し、ＳｉＯ２の微粒子を十分に分離できることが分かる。
【００８６】
すなわち、上述の特許文献２等に開示されている公知の構成の凝集装置２を用いても殆ど分離できない粒子径の微粒子であっても、本発明に係る沈降促進剤を添加することによって、十分に分離して浄化できることが分かる。
【００８７】
本発明の他の実施形態では、砂濾過は省略してよい。また、急速沈降槽３を省略し、凝集装置２から液体を、直接フィルタープレス６に導いて加圧脱水してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、廃水等の液体の浄化に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施の形態に係る液体浄化システムの構成図である。
【図２】沈降促進剤の添加量による沈降効果の変化を示す図である。
【図３】原水のｐＨおよび沈降促進剤の添加量によるＳｉＯ２の残留濃度の変化を示す図である。
【図４】原水の粒度分布を示す図である。
【図５】濾過槽の沈殿物の粒度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１        混合槽            ２        凝集装置
３        沈降槽            ４        濾過槽
５        最終処理槽        ６        フィルタープレス
【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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