[发明专利]凝聚处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过经由微絮凝化工序和残留(过滤)工序实现的被处理水的凝聚处理方法，该微絮凝化工序将无机凝聚剂注入到江河水、雨水、工厂的用排水等的被处理水中，将包含在被处理水中的微细的悬浮粒子集块化，形成微絮凝物；该残留(过滤)工序一边促进该微絮凝物的絮凝化一边对该絮凝物进行过滤，由接触材料集积槽和砂过滤层实现。

背景技术

被处理水的凝聚处理被采用作为砂过滤的预处理，但在该凝聚方法中，通过将无机凝聚剂注入到被处理水中，使作为包含在被处理水中的微细的悬浮粒子的微絮凝物尽可能地凝聚，从而进行絮凝化，并且，将该絮凝物的残留(过滤)作为不可缺少的工序。

在根据以往技术的凝聚处理方法中，探索为了形成更大直径的絮凝物所必需的凝聚剂和凝聚辅助剂的种类和量为主要的技术课题。

现行的凝聚处理方法，立足于由Smoluchowski(斯莫卢霍夫斯基)方程式表示的下述的通式。

dN/dt＝αβn_i·n_j

(N：单位体积中的微细的悬浮粒子和微絮凝物的个数，

α：碰撞效率(表示2个粒子碰撞时的附着率，由无机凝聚剂左右)，

β：2个粒子的碰撞频率，

n_i：流入到单位体积中的粒子的数量，

n_j：单位体积中的已有粒子的数量，

另外，由上述通式表达的dN/dt表示每单位时间的微细的悬浮粒子和微絮凝物的减少速度，称为絮凝物形成速度。)

然而，在立足于上述Smoluchowski方程式的凝聚理论中，例如，如非专利文献1所示被说明为：以惯用工艺为对象，将集块化的过程划分为2个部分，包含在被处理水中的微细的悬浮粒子的荷电中和和该悬浮粒子被集块化成大约直径3.0μm的微絮凝物的微絮凝化工序依赖于布朗运动，另一方面，直径3.0μm以上的微絮凝物被集块化直到成为可沉淀分离的直径的絮凝物的絮凝化工序的成功与否由是否进行了伴有规定以上的搅拌力的搅拌左右。

然而，另一方面，如非专利文献2那样被报告为：若进行强烈的急速搅拌则会招致絮凝物的破坏，由此说明了絮凝物破坏是因为由于剪切力而使絮凝物表面劣化的缘故，受到由此带来的影响，在絮凝物形成工序中，采用了搅拌强度比较低的缓速搅拌。

现在，高速凝聚沉淀池的大半是由美国开发的，但如上述那样，受到非专利文献2的影响，在微絮凝化工序中采用了搅拌强度弱的水流搅拌。

另一方面，如非专利文献3所示，在Smoluchowski方程式中，示出了上述碰撞频率β的上升即搅拌强度的上升对集块化是有效的，例如，以污泥层(sludge blanket)型高速凝聚沉淀池为对象，进行了使急速搅拌强度上升的尝试。但是，该文献的报告的结论是，在微絮凝化工序中长时间持续强力的搅拌的情况下，即，在使作为急速搅拌强度的G_R值和作为急速搅拌时间的T_R值上升的情况下，是母絮凝物被破坏且沉淀水浊度上升这样的与以往的报告相同的结果，因此，基本不采用如上述那样的急速搅拌方式。

这样，对于目前的提高过滤水质的要求，在位于前段的凝聚处理中，以促进悬浮粒子的集块化和抑制絮凝物破坏为前提，采用了强烈依赖于无机凝聚剂注入率的上升的运行法。特别是在不具备急速搅拌的高速凝聚沉淀池的运行中，已经使无机凝聚剂注入率上升到没有改善余地的程度。

但是，强烈依赖于无机凝聚剂注入率的上升的运行法，虽然对于沉淀处理而言可以得到大致能够满足的结果，但是，在与沉淀处理后续的过滤处理和污泥处理的阶段会引起其他技术上的问题。

即，以通过提高无机凝聚剂注入率而使絮凝物的容积上升为原因，流入过滤池的微絮凝物的粗粒低密度化和沉淀水中的凝析集块物残留量上升，其结果，产生不得不提高过滤池的清洗频率的问题。

此外，就污泥处理而言，同样随着无机凝聚剂的增加，污泥的产生量自身增加，而且，由于污泥的浓缩、脱水性降低，污泥处理变得困难。

这样的现有技术的问题，其基本的原因在于：采用了这样的运行法，即，尽管凝聚、沉淀、过滤和污泥处理作为一个系统被运用，但基本没有考虑过滤和污泥处理的最佳化，为了沉淀处理的最佳化仅重视了形成大直径的絮凝物，具体来说，担心伴随着絮凝物的破坏的沉淀水浊度的上升，选择了极为没有效率的低的搅拌强度的集块化处理方法，没有考虑实现其后的优质的过滤处理。