水处理装置的制作方法

专利名称：水处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及水处理装置,该水处理装置用于对工业用水，城市用水，井水，河水，湖水和工厂废水等被处理水添加凝集剂进行处理后再进行过滤处理或膜分离处理等固液分离处理。
背景技术：
作为处理工业用水,城市用水,井水,河水，湖水和工厂废水等被处理水的方法，例如有这样一种方法在进行了凝集处理，即在被处理水中添加无机凝集剂及阴离子性等高分子凝集剂而将包含在被处理水中的悬浮物吸附或使之凝结等，然后，进行固液分离处理，即通过滤砂，加压上浮处理或用纤维状的过滤体(过滤件)等进行的过滤处理，膜分离处理而去除悬浮物。(参照专利文献I 3)。
然而，在凝集处理中，为使凝集物(絮凝物)大型化，一般使用的是开放型，即被处理水向大气开放状态的凝集槽，在向后段的进行固液分离处理的装置进行被处理水的液体输送的时候，需要泵等液体输送部件，絮凝物会被该泵等破坏掉，存在难以得到澄清的处理水这样的问题。另外，虽然专利文献4中记载有把被处理水以不向大气开放的状态保持的密闭型凝集处理，但是在该专利文献4中，在凝集处理部件的后段，设有基本上具有搅拌机的在开放型凝集槽中进行搅拌的装置，存在因为泵等而发生絮凝物的破坏的情况。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2003 - 265907号公报专利文献2 日本特开2004 - 89766号公报专利文献3 日本特开2007 - 229658号公报专利文献4 :日本特开2004 - 160353号公报

发明内容
发明要解决的课题本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的是提供一种水处理装置，这种水处理装置是在进行了凝集处理后进行固液分离处理的水处理装置，它能够确实得到澄清的处理水。用于解决课题的技术手段用于解决上述问题的本发明的方式为水处理装置，该水处理装置的特征在于，具有混合处理部件、凝集处理部件、和固液分离处理部件，该混合处理部件具有混合槽，该混合槽用于将被添加到被处理水中的凝集剂与被处理水混合而形成絮凝物；该凝集处理部件具有凝集槽、被处理水导入口及被处理水排出口，凝集槽为圆筒形状，从所述混合处理部件排出的被处理水被导入所述凝集槽并且被处理水被保持在不向大气开放的状态；所述被处理水导入口以产生旋流的方式将被处理水从所述凝集槽的下部沿切线方向导入所述凝集槽，所述被处理水排出口设于所述凝集槽的上部，该被处理水排出口将被处理水从所述凝集槽的上部排出；该固液分离处理部件把从所述凝集处理部件排出的被处理水在不向大气开放的状态下从所述凝集处理部件导入，对被处理水进行固液分离处理。此外，所述被处理水排出口可以被设置成，使被处理水从所述凝集槽的上部沿切线方向排出。并且，优选为，所述固液分离处理部件是过滤处理部件，该过滤处理部件在过滤槽中以使水流通时的过滤部的空隙率成为50% 95%的方式填充了具有线绳状的悬浮物捕捉部的过滤体。进一步优选为，所述混合处理部件是将被处理水保持在不向大气开放的状态的部件，被处理水在不向大气开放的状态下从所述混合处理部件被导入所述凝集处理部件，在所述混合处理部件的前段设有液体输送部件，该液体输送部件用于输送被处理水。
发明效果通过使水处理装置具有将凝集剂和被处理水混合而形成悬浮物等的絮凝物的混合处理部件、将混合处理后的被处理水以产生旋流的方式导入将该被处理水保持在不向大气开放的状态的圆筒形状的凝集槽中并使絮凝物大型化的凝集处理部件、将凝集处理后的被处理水在不向大气开放的状态下导入进行固液分离处理的固液分离处理部件，从而可以把在凝集处理部件中形成的大型絮凝物，不使用泵等液体输送部件，而是使用后段的固液分离处理部件进行输送，由于能够抑制大型絮凝物的破坏，所以成为能够得到澄清的处理水的水处理装置。


图I是水处理装置例的系统概略图。图2是表示凝集处理部件的构成用的俯视图及侧面图。图3是混合处理部件及凝集处理部件的示意图。图4是表示凝集处理部件的其它构成例的俯视图、侧面图及示意图。图5是水处理装置的示意图。图6是其它水处理装置的示意图。图7是其它水处理装置的示意图。图8是表示过滤装置的构成用的断面图。图9是过滤装置的重要部分放大图。图10是表示过滤装置的悬浮物捕捉部之一例的图。图11是水处理装置的系统概略图。
具体实施例方式本发明的水处理装置，是在被处理水中添加凝集剂而进行了凝集处理后，进行沉淀处理、加压浮上处理、过滤处理或膜分离处理等固液分离处理的水处理装置。作为被处理水，可以举出例如腐殖酸 富里酸系有机物、生产藻类等的糖等生物代谢物，或者，含有界面活性剂等合成化学物质等的水，具体而言，为工业用水、城市用水、井水、河水、湖水、工厂废水(特别是对来自工厂的废水进行了生物处理的生物处理水)等，但是被处理水并不限定于这些水。另外，腐殖质，是指植物等通过被微生物分解而产生的腐蚀物质，是含有腐殖酸等的物质，含有腐殖质的水具有腐殖质及/或来源于腐殖质的溶解性COD成分、悬浮物质或色度成分。用作为本发明的水处理装置之一例的图I 图3，详细说明本发明的水处理装置。另外，图I是水处理装置的系统概略图，图2是水处理装置所具有的凝集处理部件的俯视图(图2 Ca))及侧面图(图2 (b))，图3是水处理装置所具有的混合处理部件及凝集处理部件。如图I所示，本发明的水处理装置I具有混合处理部件3，该混合处理部件3具有用于把被添加到了被处理水(原水)中的凝集剂与被处理水混合而形成絮凝物的混合槽；凝集处理部件4，该凝集处理部件4中被导入从混合处理部件3排出的被处理水；和固液分离处理部件5，该固液分离处理部件5用于对从凝集处理部件4排出的被处理水进行固液分离处理。此外，混合处理部件3的前段设有凝集剂导入部件6，该凝集剂导入部件6用于将凝集剂添加到被处理水中。另外，对于凝集剂没有限定，只要能使被处理水中含有的悬浮物 质(悬浮物)、胶体成分、溶解性COD (化学需氧量)成分等凝结或凝集等而形成絮凝物(凝集物)即可，可以举出例如，聚合氯化铝(PAC)等铝盐或铁盐等无机凝集剂、高分子凝集剂、由作为日本MT AquaPolymer (日文r夕r *。
一)制造的阳离子聚合物凝胶的ACC0GEL(日文了 ^ '/二 C等在水中膨润且基本上不溶于水的阳离子性聚合物形成的颗粒等，这些凝结剂既能单独使用也能多种并用。此外，如图I所示，作为用于输送被处理水的液体输送部件，在混合处理部件3的前段设有泵P1，而且在混合处理部件3和凝集处理部件4之间设有泵P2。并且，为了使被处理水在不向大气开放的状态下流通，如图I的箭头所示，从凝集处理部件4到固液分离处理部件5是用配管连结着的。这里，不向大气开放的状态，是指能够维持设于凝集处理部件4的前段的泵2等的输送压(用于输送被处理水的压力)的状态，即，意味着是输送压几乎不向大气泄露的密闭型。并且，如图2所示，凝集处理部件4具有圆筒形状的凝集槽11，该圆筒形状的凝集槽11中被导入被处理水；被处理水导入口 12，该被处理水导入口 12用于将被处理水以产生用箭头所示那样的旋流的方式从凝集槽11的下部沿切线方向向凝集槽11中导入；和被处理水排出口 13，该被处理水排出口 13用于将被处理水从凝集槽11的上部沿切线方向排出。由于被处理水导入口 12设于凝集槽11的下部，被处理水排出口 13设于凝集槽11的上部，所以产生的旋流是上旋流。此外，凝集槽11是内部为空心的圆筒的上表面及底面用盖子遮盖着的形状，它是那种把被导入的被处理水保持在不向大气开放的状态的构件，即为密闭型构件。另外，虽然在图I 图3中，作为凝集处理部件4，记载了具有把被处理水从凝集槽11的上部沿切线方向排出的被处理水排出口 13的部件，但是被处理水排出口 13只要是设于凝集槽11的上部、能够把被处理水从凝集槽11的上部排出的部件即可。例如，如图4所示，也可以不是在凝集槽11的切线方向而是在上部侧面具有被处理水排出口 13的凝集处理部件4A，还可以是在凝集槽11的顶上部分具有被处理水排出口 13的凝集处理部件4B。图4 (a)是凝集处理部件4A的俯视图，图4 (b)是凝集处理部件4A的侧面图，图4(c)是凝集处理部件4A的示意图，图4 (d)是凝集处理部件4B的俯视图，图4 (e)是凝集处理部件4B的侧面图，图4 (f)是凝集处理部件4B的示意图。另外，对于凝集槽11的大小没有特别限定，可以是内径上限为2m左右，内径高度=I 5 :3 10左右。此外，对于设置被处理水导入口 12或被处理水排出口 13的位置也没有特别限定，例如，可以使被处理水导入口 12的流通方向断面的中心位置在从凝集槽
11的槽底向上方被处理水导入口 12的半径+2m以内，还可以使被处理水排出口 13的流通方向断面的中心位置在从凝集槽11的槽顶向下方被处理水排出口 13的半径+2m以内。还有，对于被处理水的流通量或滞留时间、G值也没有特别限定，例如，被处理水的流通量可以是初始流速(被处理水导入口流速)0. 5 (m/s) 2. O (m/s)，滞留时间0. I分钟 10分钟，优选为2分钟 5分钟，凝集槽平均G值20 (Ι/s) 200 (1/s)。此外，如图3所示，混合处理部件3具有混合槽16，该混合槽16例如是上部开放的，被处理水将被导入该混合槽16中；快速搅拌机17，该搅拌机17对被处理水进行搅拌而将凝集剂与被处理水混合；和临时存积槽18，该临时存积槽18用于临时存积混合处理后的 被处理水。 并且，固液分离处理部件5只要是能够进行沉淀处理、加压浮上处理、过滤处理或膜分离处理等将悬浮物等絮凝物去除的固液分离处理的部件即可，没有特别限定，在本实施方式中，固液分离处理部件5是过滤装置20，该过滤装置20具有用于捕捉由被处理水中含有的悬浮物等和凝集剂形成的絮凝物的线绳(纤维状)过滤体，固液分离处理部件5的细节将在下文讲述。另外，沉淀处理或加压浮上处理可以这样进行在将凝集剂向被处理水中添加时，用苛性钠、消石灰或硫酸等进行PH调整，最后用有机系高分子凝集剂使悬浮物絮凝化。还可以根据需要并用有机凝结剂。此外，作为膜分离处理，可以举出精过滤膜(MF膜)、限外过滤膜(UF膜)、纳米过滤膜(NF膜)，或者逆渗透膜(R0膜)等。在这样的水处理装置I中，首先，凝集剂由凝集剂导入部件6导入到存积在原水槽2中的被处理水(原水)所流通的配管中，在被处理水添加凝集剂。然后，添加了凝集剂的被处理水被导入混合处理部件3的混合槽16，由搅拌机17以比较快的速度搅拌，将凝集剂与被处理水混合。由此，由被处理水中含有的悬浮物等和凝集剂形成絮凝物。接下来，絮凝物形成后的被处理水被存积在临时存积槽18中。然后，存积在临时存积槽18中的被处理水由泵P2进行液体输送而被从沿切线方向设在凝集处理部件4的凝集槽11的下部的被处理水导入口 12向凝集槽11的下部导入。像这样将被处理水从沿切线方向设在凝集槽11的下部的被处理水导入口 12导入后，就会产生如图2 (a)的箭头所示那样的旋流。由于该旋流，在上述混合处理部件3中形成的絮凝物被比较缓慢地搅拌而大型化，然后，上升着到达被处理水排出口 13，被从该被处理水排出口 13排出。这个使絮凝物大型化的处理称作凝集处理。这里，在本实施方式中，由于凝集槽11在内部没有设置隔板、内管或搅拌机等其它构件，所以没有妨碍该被处理水的旋流的东西。所以，能够防止絮凝物撞到构件上等等而细微化，能够使絮凝物良好地大型化。并且，由于凝集槽11没有在内部设置任何构件，所以当然保养也容易，还能抑制制作成本或运行成本。另外，以下旋流进行的水的流通由于会导致短传(日文'> 3 ”卜m)而使凝集效率变差，此外，如果水平方向流通，则水的流动变得不均匀，絮凝物有可能被破坏掉，如果像本实施方式这样采用上旋流，则由于水面在整个凝集槽11中都均匀地上升，所以搅拌稳定，能够以良好的效率进行絮凝物的大型化。此外，由于凝集槽11是上表面及底面被盖子遮盖着的圆筒形状，所以被导入的被处理水处于不向大气开放的状态，泵P2的输送压，即使在从被处理水排出口 13排出的被处理水中也得以维持。然后，进行了凝集处理后从被处理水排出口 13排出的被处理水，流入把被处理水排出口 13和固液分离处理部件5连结起来的配管中。这里，如上所述，泵P2的输送压，SP使在从被处理水排出口 13排出的被处理水中也得以维持。此外，从凝集处理部件4向固液分离处理部件5以使被处理水在不向大气开放的状态下流通的方式设有配管，即，凝集处理部件4的被处理水排出口 13和用于向固液分离处理部件5导入被处理水的入口是用配管连结着的。所以，即使不在凝集处理部件4及固液分离处理部件5之间设置用于使被处理水流向固液分离处理部件5中的泵等液体输送部件，被处理水也会被送往固液分离处理部件5。因此，由于能够防止因泵等液体输送部件引起的大型化后的絮凝物的破坏，所以能够由固液分离处理部件5将絮凝物良好地去除，能够确实得到澄清的处理水。 另一方面，在凝集处理部件4及固液分离处理部件5之间需要设置用于使被处理水向固液分离处理部件5中流通的泵等液体输送部件的场合，例如，在凝集处理部件的凝集槽的上部开放，被处理水向大气开放状态的水处理装置，或者以被处理水在凝集处理部件到固液分离处理部件之间成为向大气开放状态的方式流通的水处理装置中，由于该泵等液体输送部件的使用，会导致把通过凝集处理而大型化的絮凝物破坏掉而使之微小化等。并且，在絮凝物被如此破坏掉后，便不能通过后段的固液分离处理部件将絮凝物良好地去除，难以得到澄清的处理水。此外，如果在凝集处理的后面还有用搅拌机等以比较快的速度进行搅拌的装置，则会把絮凝物破坏掉，同样难以得到澄清的处理水。另外，虽然在图I所示的例子中示出的是把凝集处理部件4本身和凝集处理部件4及固液分离处理部件5之间的液体输送保持为被处理水不向大气开放的水处理装置1，还可以把混合处理部件3也把被处理水保持在不向大气开放的状态，构成在被处理水不向大气开放的状态下将其从混合处理部件3向凝集处理部件4导入的水处理装置。具体而言，如图5所示，具有原水槽2，被处理水(原水)存积在该原水槽2中；混合处理部件3A ;凝集处理部件4，从混合处理部件3A排出的被处理水被导入到该凝集处理部件4中；和固液分离处理部件(未图示)，该固液分离处理部件用于对从凝集处理部件4排出的被处理水进行固液分离处理。此外，在混合处理部件3A的前段设有用于向被处理水中添加凝集剂的凝集剂导入部件6。另外，对于与图I 图3相同的装置标以相同的标记，省略相同的装置等的说明。在图5所示的水处理装置中，混合处理部件3A是将2个管路混合器(日语j ^ >^一)串联连接起来的部件，被处理水被以不向大气开放的状态保持。当然，对于管路混合器的数量没有限定。此外，混合处理部件3A、凝集处理部件4及固液分离处理部件依次用配管连结着，从混合处理部件3A起，经由凝集处理部件4直到固液分离处理部件，被处理水都是在不向大气开放的状态下流通的。所以，从混合处理部件3A起，到固液分离处理部件为止，设于混合处理部件3A的前段的泵Pl的输送压都得以维持，因此，液体输送部件可以仅有设于混合处理部件3A的前段的泵Pl。据此，能够缩减因设置多个泵而产生的成本或保养。另外，出于设置面积小的观点，管路混合器较为理想，例如，可以是将配管延长，使滞留时间变长的管道混合。并且，虽然在上述例子中是把凝集剂添加在了导入混合处理部件3之前的被处理水中，但是也可以把凝集剂添加到导入了被处理水的混合处理部件3，即混合槽16中。此夕卜，也可以设置多个混合槽或管路混合器，在各混合槽或管路混合器的每一个中添加不同种类的凝集剂。关于在每个管路混合器中添加不同种类的凝集剂，即，每当添加不同种类的凝集剂的时候就向管路混合器中通水的水处理装置，用图6来进行说明。如图6所示，具有原水槽2，被处理水(原水)存积在该原水槽2中；混合处理部件3B ;混合处理部件3B’，从混合处理部件3B排出的被处理水被导入该混合处理部件3B’ ；凝集处理部件4，从混合处理部件3B’排出的被处理水被导入该凝集处理部件4 ;和固液分离处理部件5，该固液分离处理部件5用于对从凝集处理部件4排出的被处理水进行固液分离处理。此外，在混合处理部件3B的前段设有无机凝集剂导入部件6A，该无机凝集剂导入部件6A用于把无机凝集剂添加到被处理水中，在混合处理部件3B’的前段设有高分子凝集剂导入部件6B，该高分子凝集剂导入部件6B用于把高分子凝集剂添加到被处理水中。并且，在混合处理部件3B的上游侧设有pH调整剂导入部件7，该pH调整剂导入部件7用于把pH调整剂导入被处理水中。另外，对于与图I 图5相同的装置标以相同的标记，省略相同的装置等的说明。
在图6所示的水处理装置中，混合处理部件3B及混合处理部件3B’是分别将3个管路混合器串联连接起来的同样结构，被处理水被以不向大气开放的状态保持。当然，对于管路混合器的数量没有限定。此外，混合处理部件3B及混合处理部件3B’、凝集处理部件4及固液分离处理部件5依次用配管连结着，从混合处理部件3B起经由混合处理部件3B’及凝集处理部件4直到固液分离处理部件5为止，被处理水都是在不向大气开放的状态下流通的。所以，从混合处理部件3B起，到固液分离处理部件5为止，由于设于混合处理部件3B的前段的泵Pl的输送压得以维持，所以液体输送部件可以仅有设于混合处理部件3B的前段的泵P1。据此，能够缩减因设置多个泵而产生的成本或保养。此外，由于是在混合处理部件3B中添加无机凝集剂进行了处理之后，在混合处理部件3B’中添加作为不同种类的凝集剂的高分子凝集剂进行处理，所以，可以用无机凝集剂与悬浮物、溶解性COD成分等形成絮凝物，而且用该絮凝物与高分子凝集剂形成更大的絮凝物并利用旋流使之大型化。此外，也可以制成这种结构的水处理装置，即，每当添加不同种类的凝集剂的时候就依次向管路混合器及凝集处理部件4通水。如图7所示，这样的水处理装置具有原水槽2，被处理水(原水)存积在该原水槽2中；混合处理部件3B ;凝集处理部件4，从混合处理部件3B排出的被处理水被导入该凝集处理部件4 ;混合处理部件3B’，从凝集处理部件4排出的被处理水被导入该混合处理部件3B’;凝集处理部件4’，从混合处理部件3B’排出的被处理水被导入该凝集处理部件4’;和固液分离处理部件5，该固液分离处理部件5用于对从凝集处理部件4’排出的被处理水进行固液分离处理。在图7中，凝集处理部件4和凝集处理部件4’是相同结构的部件。此外，在混合处理部件3B的前段设有无机凝集剂导入部件6A，该无机凝集剂导入部件6A用于把无机凝集剂添加到被处理水中，在混合处理部件3B’的前段设有高分子凝集剂导入部件6B，该高分子凝集剂导入部件6B用于把高分子凝集剂添加到被处理水中。并且，在混合处理部件3B的上游侧设有pH调整剂导入部件7，该pH调整剂导入部件7用于把pH调整剂导入被处理水。另外，对于与图I 图6相同的装置标以相同的标记，省略相同的装置等的说明。在图7所示的水处理装置中，混合处理部件3B及混合处理部件3B’是分别把3个管路混合器串联连接起来的相同的结构，被处理水被以不向大气开放的状态保持。当然，对于管路混合器数量没有限定。此外，混合处理部件3B、凝集处理部件4、混合处理部件3B’、凝集处理部件4’及固液分离处理部件5依次用配管连结着，从混合处理部件3B起，经由凝集处理部件4、混合处理部件3B’及凝集处理部件4’直到固液分离处理部件5为止，被处理水都是在不向大气开放的状态下流通的。所以，从混合处理部件3B到固液分离处理部件5，由于设于混合处理部件3B的前段的泵Pl的输送压得以维持，所以液体输送部件可以仅有设于混合处理部件3B的前段的泵Pl。据此，能够缩减因设置多个泵而产生的成本或保养。此外，由于被添加了无机凝集剂的被处理水依次在混合处理部件3B及凝集处理部件4中被处理，之后，被添加了作为不同种类的凝集剂的高分子凝集剂的被处理水依次在混合处理部件3B’及凝集处理部件4’中被处理，所以可以用无机凝集剂与悬浮物、溶解性COD成分等形成絮凝物并利用旋流使之大型化，而且，用该大型化后的絮凝物与高分子凝集剂形成更大的絮凝物并利用旋流使之大型化。并且，在本实施方式中，固液分离处理部件5是过滤处理部件，它是具有纤维状的过滤体的部件。例如，将具有线绳(纤维状)的悬浮物捕捉部的过滤体以使流通时的过滤部的空隙率成为50% 95%的方式填充到过滤槽中较为理想。作为这样的过滤处理部件的具 体例子，可以举出图8所示的过滤装置。另外，图8是表示过滤装置的构成用的断面图，图9是图8的重要部分放大图。如图8所示，过滤装置20具有筒状的过滤槽21和过滤体22，过滤装置20供被处理水流通所用，过滤体22用于捕捉流通的被处理水中的悬浮物。该过滤体22包括连接于过滤槽21的流通方向两端的芯件23和线绳状的悬浮物捕捉部24。并且，过滤槽21的流通方向两端设有树脂制等圆形的板26，该板26上设有多个含有由悬浮物等形成的絮凝物的被处理水能自由流通程度的孔，各板26的中心固定有芯件23的两端。此外，悬浮物捕捉部24的一部分被编入而固定于芯件23，并且没有被固定的所谓环状的部分被以朝着过滤槽21的内壁面呈放射状扩散的方式设置，过滤体22扩散到了过滤槽21整体中。因此，由于悬浮物捕捉部24与流通方向交差，所以能够利用悬浮物捕捉部24捕捉含在被处理水中的悬浮物。另外，线绳状的悬浮物捕捉部24是使长的矩形(带)成为了环状的构件，如图9的线绳状的悬浮物捕捉部24的放大图所示，悬浮物捕捉部24上设有多个未达到纵长方向的端部的狭缝25。通过如此设置狭缝25，悬浮物的捕捉效果提高。这里，过滤体22被以使被处理水流通时的过滤部的空隙率成为50% 95%，优选成为60% 90%，更优选成为50% 80%的方式填充到过滤槽21中。空隙率是可以通过下述公式求得的值。并且，过滤部，是指被处理水的悬浮物被过滤体22捕捉的区域，即，过滤体22的以过滤槽21的内壁面为侧面，以流通时的过滤体22的流通方向两端为厚度方向两端而填充有悬浮物捕捉部24的层内，排除了无助于过滤的部分(在图8中为芯件23的部分)的部分。另外，在没有无助于过滤的部分的场合，过滤部是指过滤体22的以过滤槽21的内壁面为侧面，以流通时的过滤体22的流通方向两端为厚度方向的两端而填充有悬浮物捕捉部24的层。“过滤部的体积一悬浮物捕捉部的体积”，在例如像图8那样，在过滤操作时(被处理水流通时)过滤体22不压实，而是以填充到过滤槽21内的状态形成过滤操作时的过滤部的例子中，能够通过从把过滤体22加入到充满了被处理水的过滤槽21中的时候所溢出的被处理水的量中减去芯件23的体积而容易地求得。另外，在图8中，由于过滤体22的两端分别固定在过滤槽21的流通方向两端，过滤体22在被处理水流通时扩散到过滤槽21整体中，所以从过滤槽21的内部整体中减去芯件23的部分后的部分是过滤部。(公式I)空隙率(％)=((过滤部的体积一悬浮物捕捉部的体积)/过滤部的体积)X 100如果使被处理水在这样的过滤装置20中流通，则被处理水从各线绳状的悬浮物捕捉部24之间或设于悬浮物捕捉部24的狭缝25之间通过，这时被处理水中含有的悬浮物等即被线绳状的悬浮物捕捉部24或狭缝25捕获，去除了悬浮物的被处理水被从过滤槽21排出。并且，由于过滤体22被以使流通时的过滤部的空隙率成为50% 95%的方式填充，所以流通不会受到妨碍且悬浮物的捕获也良好。特别是，在本发明中，被导入过滤装置20的被处理水，由于防止了用悬浮物等和凝集剂形成并被大型化了的絮凝物的破坏，所以能够用过滤装置20将悬浮物等良好地捕捉。由于像这样，通过以使流通时的过滤部的空隙率成为50% 95%的方式对过滤体 22进行填充，流通不会受到妨碍且悬浮物等的捕获也良好，所以可以得到能够抑制过滤装置20的堵塞，得到澄清的处理水这样的效果。如果空隙率比95%高，则流通变得良好且高速过滤变得容易，但是会导致处理水的浊度明显变高，此外，如果比50%低，则虽然悬浮物的捕获良好，但是流通不足，过滤装置20或根据需要设于后段的膜分离处理部件中发生堵塞，导致差压上升速度明显变高。特别是，例如如果以100m/h以上的高速进行过滤运行，或者对浊度高(例如20度以上)的被处理水进行处理，则容易产生所得到的处理水的浊度变高这样的问题，或导致装置堵塞这样的问题，但是通过构成以使空隙率成为50% 95%的方式填充了过滤体22的过滤装置20，即使是高速运行或者是浊度高的被处理水，也能够抑制堵塞，还能得到澄清的处理水。当然，在低速处理，或者对浊度低的被处理水进行处理的场合，也能抑制堵塞，还能得到澄清的处理水。另外，由于空隙率均匀较为理想，所以优选使悬浮物捕捉部24填充到过滤槽21的流通方向两端附近，此外，优选使悬浮物捕捉部24填充到过滤槽21的内壁面附近。此外，就过滤部的体积而言，在被处理水流通时和在下文所述的反向清洗时或停止过滤时等其它状态下，不发生体积变动较为理想，过滤部的体积变动率为30%以下较为理想，优选为10%以下。通过选择这样的范围，能够使过滤装置变得紧凑。并且，在图8的过滤装置中，过滤槽21的大小，例如只要是筒状，可以使其直径为IOOmm 1000mm,高度为200mm 1000mm。另外，在过滤槽21的大小比过滤体22大的场合，可以把多个过滤体22填充到过滤槽21中，或者加大过滤体22的悬浮物捕捉部24等，从而使流通时的过滤部的空隙率成为50% 95%。此外，作为芯件23或悬浮物捕捉部24的材质，可以举出聚丙烯、聚酯、尼龙等合成树脂。这里，芯件23可以通过在制造过程中编织聚丙烯、聚酯、尼龙等合成纤维而使其具有强度。此外，也可以像扭刷那样，以用不被腐蚀的SUS或树脂包覆的金属制成的金属丝为芯件23，在把悬浮物捕捉部24均匀地排列后，通过对金属加捻，构成呈放射状扩散开的过滤体22。通过如此使芯件23的强度提高，消除了芯件23变弯的情况，而且过滤体22端部的固定变得容易，因此，过滤体22的更化作业变得容易。对于芯件23或悬浮物捕捉部24的大小没有特别的限定，例如，可以使厚度为
O.05臟 2臟，宽度为I臟 5Ctam,长度(被处理水流通时距芯件的距离)为ICtam 500臟左右，优选厚度为O. 3mm 2mm,宽度为Imm 20mm,长度为50mm 200mm左右。
虽然在图8中制成了筒状的过滤槽21，但是不是筒状也可以，只要是能够流通的形状，即，只要是空心的即可，例如也可以是在方柱中设置了空洞的形状。此外，虽然在上述例子中将芯件23的两端固定在了板26上，但是并不限定于此，例如也可以仅将芯件的一端固定。再有，不用板26，只要能把芯件23的端部固定即可，例如也可以在过滤槽21的端面配置棒状构件，将芯件23的端部固定。此外，虽然在图8中在芯件23上突出设置了环状的悬浮物捕捉部24，但是并不限定于此，例如，也可以如图10所示，制成短信签状的多个悬浮物捕捉部，把各悬浮物捕捉部的一端固定在芯件上。此外，虽然在图8中把悬浮物捕捉部24的断面形状绘制成了四边形，但是对于该断面形状并无特别限定，例如圆形形状也可以。另外，各悬浮物捕捉部的长度可以相同也可以不同。再有，虽然在上述例子中，悬浮物捕捉部24的材质选为一种，但是两种以上也可以。此外，设于悬浮物捕捉部的狭缝可以是多个也可以单个，也可以不设置狭缝。并且，芯件23也可以没有，可以制成仅以悬浮物捕捉部构成的过滤体22，不过由于过滤体22大致均匀地存在于过滤槽21中较为理想，所以优选将悬浮物捕捉部固定在过滤槽的规定位置上。 虽然通过这样的混合处理、凝集处理及固液分离处理，就能得到澄清的处理水，但是还具有离子交换处理等去离子处理也可以。由此，能够得到纯水或超纯水。此外，也可以进一步进行脱碳酸处理、活性炭处理等被处理水的精处理。此外，也可以按照需要添加pH调整剂、凝结剂、杀菌剂、除臭剂、除泡剂、防腐剂等。还可以按照需要并用紫外线照射、臭氧处理、生物处理等。实施例以下，基于实施例及比较例进一步详细地进行说明，但是本发明不受该实施例的任何限定。(实施例I)作为被处理水(原水),用图5所示的水处理装置对工业用水(池度5度 7度)进行了处理。关于所用的水处理装置进行一下具体的详细描述，该水处理装置依次具有连结了 2个管路混合器的混合处理部件3A、图2所示的凝集处理部件4及图8所示的过滤装置20，作为液体输送部件，仅在混合处理部件3A的前段设有泵P1，其中，混合处理部件3A及凝集处理部件4是那种把被处理水以不向大气开放的状态保持的部件，混合处理部件3A、凝集处理部件4及过滤装置20依次用配管连结着，从混合处理部件3A起，经由凝集处理部件4直到过滤装置20为止，被处理水都是在不向大气开放的状态下流通的。另外，以下将记载各处理部件的条件。(混合处理部件)以将2个N0RITAKE (日文乂 V夕夕)公司制造的1/2-N50-171-1型管路混合器串联连接起来的部件作为混合处理部件，在被处理水的流通方向的第I个管路混合器的前面以60mg/L向被处理水中添加聚合氯化铝(PAC 10重量％as Al2O3)并使其从该第I管路混合器出口到第2个管路混合器入口的滞留时间为10秒钟左右，此外，在第2个管路混合器紧跟前以4mg/L向被处理水中添加两性高分子凝集剂(日本栗田工业株式会社制造，Kuribest (日文夕 V ^ ^ 卜)E851)。(凝集处理部件)
凝集槽的大小内径IOOmmX高度510mm被处理水导入口的位置流通方向断面的中心位置在从凝集槽的槽底向上方半径+20mm被处理水排出口的位置流通方向断面的中心位置在从凝集槽的槽顶部(上表面)向下方半径+20_被处理水的流通量初始流速(被处理水导入口流速)I. 33 (m/s)被处理水的滞留时间I分钟搅拌速度(旋流的旋转速度)20rpm 30rpm凝集槽平均G 值121.07 (1/s)
(过滤装置)过滤槽的大小直径200mm，高度500mm的丙烯酸树脂制的筒状柱体过滤体由芯件23及线绳状的悬浮物捕捉部24构成的过滤体22。芯件是体积为250mL,以使各悬浮物捕捉部24的厚度成为O. 5mm,宽度成为2mm，长度(被处理水流通的时候距芯件的距离)成为IOOmm的方式呈环状编入的构件，流通时的过滤部(从过滤槽21内部的体积减去芯件23的体积后的部分)的空隙率为60%。并且，过滤体22的芯件23的两端由配置在上、下的板固定着。LV = 250m/h对凝集槽中的絮凝物直径和过滤装置入口及出口的浊度进行了测定。结果示于表
I。作为(过滤装置入口池度一过滤装置出口池度)/过滤装置入口池度X 100而求得的池度减少率、开始在过滤装置中流通以来的时间(记作“流通后经过时间”。)也示于表I。另外，通过使用了福尔马林标准液的渗透散射测定方式求得了浊度。(比较例I)凝集处理部件采用了具有凝集槽和搅拌机且把被处理水以不向大气开放的状态保持的部件，在凝集处理部件和过滤装置之间设置了用于输送被处理水的泵，除此之外，进行了与实施例I同样的操作。另外，比较例I的凝集处理部件的滞留时间为10分钟，搅拌速度为30rpm。[表 I]
凝集槽凝集槽 ~凝集槽流通后浊度(NTu)Sa__滞留时间搅拌速度絮凝物直径经过时间过滤装置入口过滤装置出减少率
比较例 I 10 分钟30rpm2mm ~ 3mm 1 分钟后--—--—--1L2%-
職W I 11,謂洲 pmzmin Jmm 15 分钟后5 51__4J4__23.0%
Γ7 ΙZ H ~ ^ I 分钟后648L5576.1%
+施似 I I 分钟 2Qrpm-30rpm 0.5mm-3mm6,381,7073.4%如表I所示，该结果是，虽然实施例I和比较例I中在凝集槽中的絮凝物直径基本上是同等的，但是从过滤装置排出的处理水却是实施例I的那一方明显澄清。在实施例I中，由于絮凝物在凝集槽中被大型化，该被大型化的絮凝物没有被泵等破坏而被导入过滤装置，所以可以推测与比较例I相比较能够得到非常澄清的水。另一方面，在为了在凝集槽和过滤装置之间进行液体输送而需要设置泵的比较例I中，可以推测被导入过滤装置的被处理水中的絮凝物被破坏而变得微小，不能用过滤装置捕捉。以下展示用于表示过滤装置20的效果的参考例。
(过滤装置的空隙率与差压上升及处理水浊度的关系)作为被处理水(原水)，对浊度20度的工业用水用在图11所示的水处理装置30，以LV200m/h处理了 I个星期。如图11所示，水处理装置30是具备如下各部分的装置反应槽31，被处理水(原水)将被导入该反应槽31 ;无机凝集剂导入部件33，该无机凝集剂导入部件33由用于从保持有无机凝集剂的无机凝集剂槽32向反应槽31导入无机凝集剂的泵等构成；药品导入部件35，该药品导入部件3由从保持有高分子凝集剂的药品槽34向反应槽31导入药品的泵等构成；和图8的过滤装置20，在反应槽31中通过用搅拌机36进行搅拌而进行了凝集处理后的被处理水被导入该过滤装置20。此外，过滤装置20中所用的过滤体，如图8所示，由芯件23及线绳状的悬浮物捕捉部24构成，两端分别被固定在过滤槽21的流通方向两端的板26上。并且，芯件23是体积为250mL，以使各悬浮物捕捉部24的厚度成为O. 5mm,宽度成为2mm,长度(被处理水流通的时候距芯件的距离)成为IOOmm的方式呈环状被编入芯件的构件，改变悬浮物捕捉部24的编织密度，制作流通时的过滤部(从过滤槽21内部的体积减去芯件23的体积后的部分)的空隙率为30、40、50、60、70、80、90、95、98%的过滤体，用各过滤体进行了水处理。另外，由于芯件在两端被固定着，所以在被处理 水流通时和其它的时候过滤部的体积变化率几乎为0%。此外，过滤槽21的大小是，直径为200mm，高度为500mm。此外，作为凝集剂，向被处理水中以30mg/L添加了聚合氯化铝(PAC 10重量％ as Al2O3)及向被处理水中以O. 7mg/L添加了两性高分子凝集剂Kuribest E851(日本栗田工业制造)。对从过滤装置排出的处理水的浊度(处理水浊度)及过滤装置的差压上升速度(差压上升速度)进行了测定，测定结果示于表2。另外，利用使用了高岭土标准液的渗透光测定方法求得了处理水的浊度，用入口与出口的压力差求得了过滤装置的差压上升速度。结果得知，对过滤体以使流通时的过滤部的空隙率成为50% 95%的方式进行了填充的过滤装置，与50% 95%的范围外的装置相比，差压上升速度及处理水浊度明显低，得到了澄清的处理水，还能够抑制堵塞。[表2]
权利要求
1.一种水处理装置，其特征在于，具有 混合处理部件，该混合处理部件具有混合槽，该混合槽用于将被添加到被处理水中的凝集剂与被处理水混合而形成絮凝物； 凝集处理部件，该凝集处理部件具有凝集槽、被处理水导入口，及被处理水排出口 ；所述凝集槽为圆筒形状，从所述混合处理部件排出的被处理水被导入所述凝集槽，并且被处理水被保持在不向大气开放的状态；所述被处理水导入口以产生旋流的方式将被处理水从所述凝集槽的下部沿切线方向导入所述凝集槽；所述被处理水排出口设于所述凝集槽的上部，该被处理水排出口将被处理水从所述凝集槽的上部排出；和 固液分离处理部件，该固液分离处理部件把从所述凝集处理部件排出的被处理水在不向大气开放的状态下从所述凝集处理部件导入，对被处理水进行固液分离处理。
2.如权利要求I所述的水处理装置，其特征在于，所述被处理水排出口被设置成，使被处理水从所述凝集槽的上部沿切线方向排出。
3.如权利要求I或2所述的水处理装置，其特征在于，所述固液分离处理部件是过滤处理部件，该过滤处理部件在过滤槽中以使水流通时的过滤部的空隙率成为50% 95%的方式填充了具有线绳状的悬浮物捕捉部的过滤体。
4.如权利要求I 3中的任意一项所述的水处理装置，其特征在于，所述混合处理部件是将被处理水保持在不向大气开放的状态的部件，被处理水在不向大气开放的状态下从所述混合处理部件被导入所述凝集处理部件，在所述混合处理部件的前段设有液体输送部件，该液体输送部件用于输送被处理水。
全文摘要
本发明提供一种水处理装置，其特征在于，其具有混合处理部件，该混合处理部件具有混合槽，该混合槽用于将被添加到被处理水中的凝集剂与被处理水混合而形成絮凝物；凝集处理部件，该凝集处理部件具有圆筒形状的凝集槽、被处理水导入口及被处理水排出口，其中，从所述混合处理部件排出的被处理水被导入所述圆筒形状的凝集槽并且被处理水被保持为不向大气开放的状态，所述被处理水导入口以产生旋流的方式将被处理水沿切线方向从所述凝集槽的下部向所述凝集槽导入，所述被处理水排出口设于所述凝集槽的上部，该被处理水排出口将被处理水从所述凝集槽的上部排出；和固液分离处理部件，该固液分离处理部件用于把从所述凝集处理部件排出的被处理水在不向大气开放的状态下从所述凝集处理部件导入该固液分离处理部件，对被处理水进行固液分离处理。
文档编号B01D21/01GK102781847SQ20118001153
公开日2012年11月14日 申请日期2011年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者佐藤茂, 小船佳亮 申请人:栗田工业株式会社