JP2003170157A - 浮遊物質含有海水の浄化装置 - Google Patents
浮遊物質含有海水の浄化装置Info
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Abstract
き、運転管理も容易で処理時間も高速な海水浄化装置を
提供する。 【解決手段】被浄化液は、加圧浮上分離装置22の凝集
撹はん槽23に導入されてフロックが形成され、フロッ
クは浮上槽24で気泡により浮上してスカムとなってス
カムレーキ26で除去される。次いで、膜処理装置52
の膜浸透圧でろ過して清澄海水と非清澄海水とに分離さ
れる。さらに、UV酸化装置58で酸化され化学的酸素
要求量(COD)が下げられる。
Description
や汚染物質等の浮遊物質を除去する浄化装置に関し、特
に火力発電所、製鉄所、石油精製所、石油化学工場、化
学工場等に好適な浮遊物質含有海水の浄化装置に関す
る。
り入れているが、この海水中にはクラゲ、赤潮、アオコ
等と称される有機物からなる浮遊物質が含まれているこ
とがある.このような物質を含有した海水は浮遊物質
(SS)、化学的酸素要求量(COD)が増大した富栄
養化した状態であるため、これを冷却水として使用する
には、事前に浮遊物質等を取り除いて浄化しておくこと
が必要である。そこで、一般には、海水を導入する第1
段階でこれらの物質を除去し、浄化するための浄化装置
を設けている。図1は、発電所システムの概要を示して
いる。同図で、1は浄化装置、2は発電所である。海水
3は浄化装置1に導入されて浮遊物質が取り除かれた後
に発電所2の冷却水用に供給される。
れる従来の浄化装置の構成を示している。
される。原水槽5に導入された海水3は、さらにポンプ
6により生物的処理のための硝化槽7に導かれる。この
硝化槽7には栄養剤7が投入され、微生物による処理が
行われる。さらに、海水3はメタノール注入装置9から
メタノールが投入された脱窒リアクタ10で脱窒処理さ
れ、また、気泡が形成されているタンク11内で再曝気
槽11を通過して、沈殿槽12に送られる。沈殿槽12
では浮遊物質を自重により沈殿させ、上澄み液を砂ろ過
装置13に送り、ろ過された海水を活性炭吸着装置14
に導入して逆洗処理を行い、処理水として排出する。
理、生物処理、化学的処理を複数段階組み合わせて海水
の浄化を行ったり、またはそれらの処理のいずれかを単
独で使用していた。
浄化装置は、沈殿処理、生物処理、化学的処理を行うこ
とが必要であるため、これらの処理を行うための大がか
りな装置と大きな設置面積を必要としていた。また、生
物処理を行うには、その運転管理が比較的難しく、且
つ、処理に時間を要するという不都合があった。また、
生物処理部を含む装置では、クラゲ除去を目的として運
転する場合、夏場だけの運転となる。このため、秋、冬
場に設備が遊休となり、シーズン到来時には生物処理の
立ち上げに長期間(およそ1ヶ月)を要することになっ
て、機動性に欠けるという不都合もあった。さらに、こ
れらの処理を行うには、施設がおおがかりになるために
時間を要し、そのため被処理水が腐敗して作業環境が悪
化するという問題もあった。
小規模とすることができ、運転管理も容易で処理時間も
高速な海水浄化装置を提供することにある。
を解決するために以下の構成を備えている。
貯留する貯留槽と、該貯留槽に気泡を導入し浮遊物質を
該気泡に付着させることにより貯留槽内で浮上させる気
泡発生部と、浮上した浮遊物質を取り除く分離部と、を
備えている。
て浮上させ、これを分離部で取り除く。この操作は、気
泡を強制発生させて、これに浮遊物質を付着させて浮遊
させる物理的な作用であるため、沈殿処理、生物処理、
化学的処理とは異なる。このため、大がかりな設備を設
けなくても、安定してクラゲ等の浮遊物質を処理するこ
とが出来る。
取り除かれた被浄化液をろ過して清澄海水とするろ過装
置を設けている。
酸素要求量(COD)を減少させることが出来る。
酸化する酸化処理装置を設けている。
減少させることが出来る。
した海水中の浮遊物質を粉砕する粉砕処理装置と、粉砕
処理後の海水に腐敗防止剤を添加する腐敗防止剤添加装
置とを設けている。
質が含まれている場合、事前に粉砕処理装置によりこれ
らを粉砕することにより、浮遊物質の除去が容易にな
る。また、粉砕後の浮遊物質に対して腐敗防止剤を添加
することにより、クラゲ等の有機浮遊物質に対し、長期
に渡って安定的な加圧浮上分離処理を行うことが出来
る。
加圧浮上分離装置の分離部で取り除かれた浮遊物質を脱
水して廃棄する脱水装置を設けている。
浮遊物質はスカムとして廃棄処理されるが、このときに
脱水処理を行うことで、廃棄物量を大幅に減少させるこ
とが出来る。
で浮遊物質が取り除かれた被浄化液を膜浸透圧でろ過し
て清澄海水と非清澄海水とを分離する膜処理装置で構成
することが出来る。
圧でろ過して清澄海水と非清澄海水とを分離させる物理
的な処理を行うため、この段階でも、沈殿処理、生物処
理、化学的処理を含まない。このため、大がかりな設備
を不要とする。
分離装置で浮遊物質が取り除かれた被浄化液を砂ろ過装
置と活性炭ろ過装置でろ過して清澄海水とする装置で構
成することも可能である。
水に紫外線を照射することで該清澄海水を酸化する装置
で構成することが出来る。被浄化液内の有機物の酸化を
紫外線により行うようにすることで、装置の小型化と処
理の高速化、容易化を実現できる。
該清澄海水を酸化する装置で構成することも可能であ
る。被浄化液にオゾンを注入することでも、有機物の酸
化を促進することができる。構造もオゾン注入装置を設
けるだけであるため簡単であり、小型化と処理の高速化
も実現可能である。
段に設けられ、海水を貯留するタンク内に凝集剤を投入
することで海水内の浮遊物質を凝集させる凝集部を設け
た、請求項2〜9のいずれかに記載の浮遊物質含有海水
の浄化装置。
その後に加圧浮上分離装置に導入する。凝集部は、浮遊
物質を凝集させてフロックを形成するもので、後工程で
の処理の効率化を図る。すなわち、フロックを加圧浮上
装置に導くことにより、気泡へのフロックの付着が促さ
れることになり、結果として浮上する浮遊物質の量を増
大することができる。
間に海水の一時貯蔵郡を設ける。
ぞれ物理的な作用により浮遊物質を分離・除去するもの
で、その処理速度は、沈殿処理、生物処理、化学的処理
により浮遊物質を取り除く従来の装置に比較してかなり
高速である。このため、これらの2つの装置間に処理速
度の差があると、処理の効率が低下してしまう。そこ
で、この発明では、これらの加圧浮上分離装置と膜処理
装置間に海水の一時貯蔵部を設け、この一時貯留部をバ
ッファとして使う。これにより、これらの2つの装置間
に処理速度の差があっても、これによる全体の処理速度
の低下を緩和することができる。
る海水浄化装置の横成図である。
入され、被浄化液はこの原水槽20から原水ポンプ21
より取水される。原水ポンプ21より取水される段階
で、腐敗防止剤添加装置により、腐敗防止剤が添加され
る。これにより、次の段階の加圧浮上分離装置におい
て、クラゲ等の有機浮遊物質に対し、長期に渡って安定
的な加圧浮上分離処理を行うことが出来る。
成され、ここで、クラゲ等の固形浮遊物質が粉砕され液
状化する。液状化した被浄化液は、加圧浮上分離装置2
2に導かれる。加圧浮上分離装置22は、凝集撹はん槽
23と、浮上槽24と、気泡水製造装置25と、スカム
レーキ26とを備えている。
と、緩速撹はん槽23bとで構成され、急速撹はん槽2
3aには塩鉄を含む擬集剤27と苛性ソーダ29がポン
プ28とポンプ32により供給され、緩速撹はん槽23
bには高分子凝集剤31がポンプ32により供給され
る。擬集剤27は、後段の浮上槽24でスカムを効果的
に浮上させるために有機物を適切に凝集させる。苛性ソ
ーダ29は、PH調整を行う中和剤として供給される。
また、高分子凝集剤31は、凝集助剤として機能し、ス
カム生成の効率を高める。また、急速撹はん槽23aに
は撹はん羽根33が、緩速撹はん槽23bには撹はん羽
根34がそれぞれ配置されている。
生成し、この気泡を擬集撹はん槽23からの被浄化液と
ともに浮上槽24に導入する。これらは、浮上槽24の
底面から導入することが好ましく、これにより、気泡が
浮上するまでの期間に被浄化液内の凝集物(有機物)が
気泡表面に十分に付着してスカムとして液成分と分離さ
れる。
レーキ26が液面に沿って回転可能に配置されている。
モータ33は、このスカムレーキ26を回転し、スカム
レーキ26が浮上槽24の液面上を回転することによ
り、その液面に浮上しているスカムをすくい取り、スカ
ム取り出し口35に排出する。このスカム取り出し口3
5に排出されたスカムはスカム排出パイプ36によりス
カム槽34に排出される。これにより、被浄化液に含ま
れる固形の有機物のかなりの量が分離・排出される。
着状態を示している。液体成分39には、多くの超微細
気泡38が混合していて、この気泡38表面に、凝集物
37が付着している。同図に示すように、気泡38は、
凝集物35の体積に比してかなり小さいため、凝集物3
5には複数の気泡36が接触する。このため、凝集物の
浮力を十分に大きくすることができ、液面上にこれらを
集めて凝集物の大きな塊のスカムとして抽出することが
できる。
被浄化液は、一旦、被浄化液貯留部40に排出され、こ
れの一部がポンプ41により気泡水製造装置25に導か
れる。このため、浮上槽24に供給される気泡水はスカ
ムの取り除かれたきれいな液内に超微細気泡の形成され
たものとなる。また、加圧浮上分離装置22で取り除か
れたスカムは、脱水装置39で脱水処理された後、廃棄
される。このときの脱水処理により、廃棄物量を大幅に
減少させることが出来る。
水貯蔵タンク50に導かれる。この貯蔵タンク50は、
加圧浮上分離装置22の処理速度と後段のろ過装置(膜
処理装置52または砂・活性炭ろ過装置60)の処理速
度の相違を吸収する働きをするバッファとして機能す
る。加圧浮上分離装置22と上記ろ過装置は、双方とも
沈殿設備などを用いない物理的な処理を行うものである
ため処理速度が大きい。そこで、この貯蔵タンク50を
設けることにより、それらの処理速度の相違を吸収する
ことが可能になる。
浄化液は、ポンプ51により膜処理装置52又は砂・活
性炭ろ過装置60に導かれる。図においては、膜処理装
置52と砂・活性炭ろ過装置60を示しているが、ろ過
装置としては、このうちどちらを使用しても良い。膜処
理装置52は、前記加圧浮上分離装置で浮遊物質が取り
除かれた海水を膜浸透圧でろ過して清澄海水と非清澄海
水とを分離する。砂・活性炭ろ過装置60は、砂ろ過装
置61と活性炭ろ過装置で2段階で海水をろ過して、清
澄海水を得る。膜処理装置52は、原水槽53と、その
原水槽に貯留した被浄化液を取り出すポンプ54と、ポ
ンプ54で取り出された被浄化液を導入して浸透圧によ
り清澄海水と非清澄海水とを分離するモジュール55
と、膜面に付着している有機物をエアーにより下方に押
し出すためのコンプレッサー56と、を備えている。逆
洗排水槽57には、膜面の有機物を含む汚染液が排水さ
れる。また、ろ過排水、ドレイン排水も逆洗排水槽57
に対して行われる。
機物を除去した被浄化液を紫外線照射により酸化して、
有機物に由来する化学的酸素要求量(COD)の酸化分
解を行う。このUV酸化装置58は、被浄化液に対して
紫外線を照射するだけであるために、大掛かりなものと
はならない。
た海水は、以下の工程により有機物の浮遊物質(SS)
が除去され、また、化学的酸素要求量(COD)が低下
される。
ター付きポンプ21でクラゲ等の固形浮遊物質が粉砕さ
れて液状化されてから、加圧浮上分離装置22に送ら
れ、まず、凝集撹はん槽23によりフロック形成され
る。このフロックは浮上槽24で気泡に付着することで
浮上してスカムとなり、スカムレーキ26により取り除
かれる。取り除かれたスカムは、脱水装置39で脱水処
理されて廃棄物として処理される。ここまでの段階で、
被浄化液(海水)に含まれるかなりの量の浮遊物質(S
S)が除去される。
除去された被浄化液は、膜処理装置52において浸透圧
により清澄海水と非清澄海水とに分離され、又は、砂・
活性炭ろ過装置60を通過することで清澄海水となる。
膜処理装置52で分離された非清澄海水は逆洗排水槽5
7にろ過排水として排水され、清澄海水だけが取り出さ
れる。この処理により、非常に微細な浮遊物質(SS)
も除去される。
どが除去された被浄化液が紫外線照射により酸化され、
化学的酸素要求量(COD)が低下される。
物質(SS)と化学的酸素要求量(COD)の低下状態
を示す。第3工程の膜処理装置52の工程を終了した段
階でも430mg/Lから70mg/L以下に低下す
る。第4工程のUV酸化処理を行うと、化学的酸素要求
量(COD)が<50mg/Lまで低下する。
化手段を使用することも可能である。例えば、清澄海水
にオゾンを注入することで該清澄海水を酸化することも
可能である。このような装置も清澄海水を酸化するだけ
であるために、おおがかりなものとはならない。
用しなくても、高速に安定してクラゲ等の浮遊物質を取
り除くことが出来る。また、装置が小型で処理速度が高
速の加圧浮上分離装置と膜処理装置を用いるために、沈
殿槽等のおおがかりな設備を必要とせず、また、処理に
長時間を要することがない。また、微生物を使用したり
することもないため、運転管理が容易である。
やオゾンにより行うようにすることで、装置の小型化と
処理の高速化を容易に実現できる。
加圧浮上分離装置に導入することにることができる。
装置間に海水の一時貯蔵部を設けることより、これらの
2つの装置間に処理速度の差があっても、これによる全
体の処理速度の低下を防ぐことができる。
の概略図
構成図
図
図
Claims (11)
- 【請求項1】 取得した海水を被浄化液として一時貯留
する貯留槽と、該貯留槽に気泡を導入し浮遊物質を該気
泡に付着させることにより貯留槽内で浮上させる気泡発
生部と、浮上した浮遊物質を取り除く分離部と、からな
る浮遊物質含有海水の浄化装置。 - 【請求項2】 取得した海水を被浄化液として一時貯留
する貯留槽と、該貯留槽に気泡を導入し浮遊物質を該気
泡に付着させることにより貯留槽内で浮上させる気泡発
生部と、浮上した浮遊物質を取り除く分離部と、からな
る加圧浮上分離装置と、 前記加圧浮上分離装置で浮遊物質が取り除かれた被浄化
液をろ過して清澄海水とするろ過装置と、 からなる浮遊物質含有海水の浄化装置。 - 【請求項3】 取得した海水を被浄化液として一時貯留
する貯留槽と、該貯留槽に気泡を導入し浮遊物質を該気
泡に付着させることにより貯留槽内で浮上させる気泡発
生部と、浮上した浮遊物質を取り除く分離部と、からな
る加圧浮上分離装置と、 前記加圧浮上分離装置で浮遊物質が取り除かれた被浄化
液をろ過して清澄海水とするろ過装置と、 前記ろ過装置からの精澄海水を酸化する酸化処理装置
と、 からなる浮遊物質含有海水の浄化装置。 - 【請求項4】 取得した海水中の浮遊物質を粉砕する粉
砕処理装置と、 粉砕処理後の海水に腐敗防止剤を添加する腐敗防止剤添
加装置と、 腐敗防止剤添加後の海水を被浄化液として一時貯留する
貯留槽と、該貯留槽に気泡を導入し浮遊物質を該気泡に
付着させることにより貯留槽内で浮上させる気泡発生部
と、浮上した浮遊物質を取り除く分離部と、からなる加
圧浮上分離装置と、 前記加圧浮上分離装置で浮遊物質が取り除かれた被浄化
液をろ過して清澄海水とするろ過装置と、 前記ろ過装置からの精澄海水を酸化する酸化処理装置
と、 からなる浮遊物質含有海水の浄化装置。 - 【請求項5】 取得した海水中の浮遊物質を粉砕する粉
砕処理装置と、 粉砕処理後の海水に腐敗防止剤を添加する腐敗防止剤添
加装置と、 腐敗防止剤添加後の海水を被浄化液として一時貯留する
貯留槽と、該貯留槽に気泡を導入し浮遊物質を該気泡に
付着させることにより貯留槽内で浮上させる気泡発生部
と、浮上した浮遊物質を取り除く分離部と、からなる加
圧浮上分離装置と、 前記加圧浮上分離装置で浮遊物質が取り除かれた被浄化
液をろ過して清澄海水とするろ過装置と、 前記ろ過装置からの精澄海水を酸化する酸化処理装置
と、 前記加圧浮上分離装置の分離部で取り除かれた浮遊物質
を脱水して廃棄する脱水装置と、 からなる浮遊物質含有海水の浄化装置。 - 【請求項6】前記ろ過装置は、前記加圧浮上分離装置で
浮遊物質が取り除かれた被浄化液を膜浸透圧でろ過して
清澄海水と非清澄海水とを分離する膜処理装置で構成し
た請求項2〜5のいずれかに記載の浮遊物質含有海水の
浄化装置。 - 【請求項7】前記ろ過装置は、前記加圧浮上分離装置で
浮遊物質が取り除かれた被浄化液を砂ろ過装置と活性炭
ろ過装置でろ過して清澄海水とする砂・活性炭ろ過装置
で構成した請求項2〜5のいずれかに記載の浮遊物質含
有海水の浄化装置。 - 【請求項8】 前記酸化処理装置は、清澄海水に紫外線
を照射することで該清澄海水を酸化する、請求項3〜5
のいずれかに記載の浮遊物質含有海水の浄化装置。 - 【請求項9】 前記酸化処理装置は、清澄海水にオゾン
を注入することで該清澄海水を酸化する、請求項3〜5
のいずれかに記載の浮遊物質含有海水の浄化装置。 - 【請求項10】 前記加圧浮上分離装置の貯留槽の前段
に設けられ、海水を貯留するタンク内に凝集剤を投入す
ることで海水内の浮遊物質を凝集させる凝集部を設け
た、請求項2〜9のいずれかに記載の浮遊物質含有海水
の浄化装置。 - 【請求項11】 前記加圧浮上分離装置と膜処理装置間
に海水の一時貯蔵部を設けた請求項2〜10のいずれか
に記載の浮遊物質含有海水の浄化装置。
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