(57)【要約】【課題】沈殿槽を大型化することなく固液分離処理することができる高密度汚泥法による排水処理装置を提供する。【解決手段】排水と混合汚泥とを受け入れる反応槽１と、該反応槽１からの反応槽処理水を受け入れ、凝集剤を添加する凝集槽２と、該凝集槽２からの凝集槽処理水を受け入れて固液分離する固液分離手段と、該固液分離手段で分離された汚泥の少なくとも一部を受け入れ、反応剤を添加して混合する混合槽５とを備え、該混合槽５からの混合汚泥を前記反応槽１に供給する高密度汚泥法による排水処理装置において、前記固液分離手段が沈殿槽３であり、該沈殿槽３からの分離水を受け入れ加圧浮上処理して処理水を得る加圧浮上槽４とを備えたことを特徴とする排水処理装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水と混合汚泥とを受け入れる反応槽と、
該反応槽からの反応槽処理水を受け入れ、凝集剤を添加する凝集槽と、
該凝集槽からの凝集槽処理水を受け入れて固液分離する固液分離手段と、
該固液分離手段で分離された汚泥の少なくとも一部を受け入れ、反応剤を添加して混合する混合槽とを備え、
該混合槽からの混合汚泥を前記反応槽に供給する高密度汚泥法による排水処理装置において、
前記固液分離手段が沈殿槽であり、
該沈殿槽からの分離水を受け入れ加圧浮上処理して処理水を得る加圧浮上槽とを備えたことを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
請求項１において、前記沈殿槽のＬＶが７〜１００ｍ／ｈであることを特徴とする排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フッ素含有排水、リン含有排水、重金属含有排水などの排水を処理する排水処理装置に係り、特に高密度汚泥法による排水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フッ素含有排水、リン含有排水、重金属排水などの排水を処理する排水処理装置として図２，４に示すものが用いられている。
【０００３】
図２は、基本的なアルカリ汚泥法であり、原水を反応槽１に導入し、反応剤（例えば水酸化カルシウムなど）を添加し、凝集槽２に導入し、高分子凝集剤を添加して凝集処理した後、加圧浮上槽４に導入し、加圧浮上処理する（特許文献１）。
【０００４】
図４は、高密度汚泥法による排水処理装置であり、原水を反応槽１に導入し、混合槽５からの混合汚泥と反応させた後、凝集槽２に導入し、高分子凝集剤を添加して凝集処理した後、沈殿槽３に導入し、上澄水を処理水として取り出す。沈殿した汚泥の一部を混合槽５に導入し、反応剤を添加して反応剤の一部を汚泥に吸着させた混合汚泥とし、混合汚泥を反応槽１に導入する（特許文献２，３）。
【０００５】
特許文献２，３に記載の通り、混合槽にて汚泥と反応剤を混合すると、反応剤の一部が汚泥に吸着される。この混合汚泥を反応槽に導入して原水と混合すると、汚泥表面に金属イオン等が結合する如くして水酸化物や塩などよりなる析出物を生成し、高密度の汚泥が成長する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−２００９３
【特許文献２】特開平７−８８４７９
【特許文献３】特開２００３−７１４６９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
原水中の無機成分が高濃度であると、上記従来法のように排水処理した場合、原水の凝集処理により生成する析出物（原水由来ＳＳ）が多く発生する。
【０００８】
原水由来ＳＳ量が多いと、高ＬＶの加圧浮上槽ではＳＳがリークするため処理しきれず、低ＬＶの沈殿槽を採用せざるを得ないが、低ＬＶの沈殿槽は大型であり、広い設置面積を必要とする。
【０００９】
本発明は、原水の負荷が大きく、原水由来のＳＳが多く発生する場合においても、沈殿槽を大型化することなく固液分離処理することができる高密度汚泥法による排水処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の高密度汚泥法による排水処理装置は、排水と混合汚泥とを受け入れる反応槽と、該反応槽からの反応槽処理水を受け入れ、凝集剤を添加する凝集槽と、該凝集槽からの凝集槽処理水を受け入れて固液分離する固液分離手段と、該固液分離手段で分離された汚泥の少なくとも一部を受け入れ、反応剤を添加して混合する混合槽とを備え、該混合槽からの混合汚泥を前記反応槽に供給する高密度汚泥法による排水処理装置において、前記固液分離手段が沈殿槽であり、該沈殿槽からの分離水を受け入れ加圧浮上処理して処理水を得る加圧浮上槽とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の排水処理装置によると、凝集槽からの凝集処理液をまず沈殿槽で固液分離処理し、次いでこの固液分離処理水を加圧浮上槽で加圧浮上処理して処理水を得る。従って、沈殿槽からＳＳが多少リークしても加圧浮上槽で分離されるので、沈殿槽として設置面積の小さい高ＬＶの沈殿槽を用いることができる。また、同様の理由で沈殿分離の条件だけでなく凝集条件も緩和することができるので、高分子凝集剤の添加量を少なくしても、排水処理装置からの処理水にリークするＳＳは極めて少ないものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の排水処理装置の一実施形態のフロー図である。
【図２】比較例１に係る排水処理装置のフロー図である。
【図３】比較例３に係る排水処理装置のフロー図である。
【図４】比較例３，４係る排水処理装置のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１を参照して実施の形態について説明する。
【００１４】
この排水処理装置は、高密度汚泥法によるものであり、原水を反応槽１に導入し、混合槽５からの混合汚泥と反応させた後、凝集槽２に導入し、高分子凝集剤を添加して凝集処理した後、沈殿槽３に導入する。この実施の形態では、この沈殿槽３の上澄水を加圧浮上槽４に導入して加圧浮上処理して処理水とする。一方、沈殿槽３で沈殿した汚泥の一部を混合槽５に導入し、反応剤を添加して反応剤の一部を汚泥に吸着させた混合汚泥とし、混合汚泥を反応槽１に添加する。このように、固液分離処理を沈殿槽３と加圧浮上槽４との２段処理としたので、沈殿槽３として高ＬＶの沈殿槽を採用し、沈殿槽３から若干リークするＳＳを加圧浮上槽４で分離することができる。従って、沈殿槽の設置面積を小さくし、また高分子凝集剤の添加量を少なくしても、水質の良好な処理水を得ることができる。
【００１５】
原水としては、重金属含有排水、フッ素含有排水、リン含有排水、マグネシウム塩及び／又はカルシウム塩含有排水、シリカ含有排水など各種のものが例示される。原水中の無機成分が高濃度で原水由来のＳＳ濃度が３００ｍｇ以上、特に５００ｍｇ／Ｌ以上、とりわけ１０００ｍｇ／Ｌ以上、例えば１０００〜５万ｍｇ／Ｌ程度の高濃度ＳＳになる場合であっても十分に処理することができる。
【００１６】
重金属及び／又はマグネシウム塩含有排水を処理する場合、処理剤としては水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリが好適である。フッ素含有排水、リン含有排水の場合であれば、処理剤はカルシウム塩、水酸化カルシウムなどのカルシウム化合物と必要に応じ中和剤とが用いられる。カルシウム塩含有排水の場合、処理剤としては炭酸塩と必要に応じアルカリなどの中和剤などが用いられ、シリカ含有排水の場合、処理剤としては酸、アルカリ及び必要に応じてカルシウム塩などが用いられる。
【００１７】
沈殿槽３から加圧浮上槽４に導入される沈殿処理液のＳＳ濃度は５〜５０００ｍｇ／Ｌ特に１０〜１０００ｍｇ／Ｌ程度であることが好ましい。
【００１８】
沈殿槽３としてはＬＶが７〜１００ｍ／ｈ、特に１５〜１００ｍ／ｈ、とりわけ２７〜６０ｍ／ｈの高ＬＶのものが好ましい。沈殿槽３の型式としては、横向流のものよりも、上向流方式の筒型のものが、設置面積が小さく、好適である。
【００１９】
加圧浮上槽４としては、ＬＶ１５〜２０ｍ／ｈ程度のものが好適である。
なお、本実施形態では反応槽が１段であるが、２段として前段の反応槽及び／又は後段の反応槽に混合槽から混合汚泥を添加してもよい。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例及び比較例について説明する。以下の実施例及び比較例では、表１に示すフッ素濃度のフッ素含有排水を処理した。
【００２１】
実施例１〜１０は図１の排水処理装置を用い、比較例１は図２の排水処理装置を用い、比較例２は図３の排水処理装置を用い、比較例３〜５は図４の排水処理装置を用いた。
【００２２】
実施例１〜１０、比較例１〜５において、
原水流量：４８ｍ３／ｈ
反応槽容量：１６ｍ３
凝集槽容量：４ｍ３
とした。また、比較例３〜５以外では次の加圧浮上槽を用いた。
加圧浮上槽の直径：２ｍ
加圧浮上槽のＬＶ：１５．３ｍ／ｈ
気固比：０．１
【００２３】
沈殿槽は表１に示す直径の円筒状のものを用いた。
【００２４】
反応槽１にはＣａ（ＯＨ）２を表１に示す添加量にて添加すると共に、ｐＨ約７となるように硫酸を添加した。
【００２５】
凝集槽２には高分子凝集剤としてクリフロックＰＡ３３１（栗田工業（株）製）を表１に示す添加量にて添加した。図１，４のフローでは、沈殿槽３から混合槽５へ汚泥を返送するが、この際の汚泥返送比は３０とした。
なお、本発明における汚泥返送比は以下の式で求めるものとする。
【００２６】
【数１】
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【００２７】
沈殿槽処理水及び加圧浮上槽処理水のＳＳ濃度と、汚泥の含水率を表１に示す。なお、原水にＣａ（ＯＨ）２を添加することによりＣａＦ２が析出するが、析出するＣａＦ２量を原水由来ＳＳ濃度として表１に記載した。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１から明らかな通り、実施例１〜１０によるとＳＳ濃度の低い処理水を得ることができる。また、実施例１〜８の通り、沈殿槽ＬＶを７ｍ／ｈ以上としても処理水のＳＳ濃度が低く、沈殿槽の直径は実施例８，９よりも小さくて足りることが認められた。
【００３０】
比較例１，２では、処理水のＳＳ濃度が高く、また脱水汚泥の含水率も高い。比較例３〜５の場合、原水由来ＳＳ濃度が２００ｍｇ／Ｌと低い比較例３では良好に処理することができるが、原水由来ＳＳ濃度が３５０ｍｇ／Ｌや５００ｍｇ／Ｌの比較例４，５では沈殿槽３からの処理水中のＳＳ濃度が高い。
【符号の説明】
【００３１】
１  反応槽
２  凝集槽
３  沈殿槽
４  加圧浮上槽
５  混合槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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