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公開番号2025038783
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-19
出願番号2023145596
出願日2023-09-07
発明の名称高分子凝集剤溶液の供給方法及び供給システム
出願人水ing株式会社
代理人アクシス国際弁理士法人
主分類B01D 21/01 20060101AFI20250312BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】凝集槽のコンディションの変動に追随して適切な高分子凝集剤溶液を供給することを可能とする高分子凝集剤溶液の供給方法を提供する。
【解決手段】凝集槽へ流入する被処理水の流量、凝集槽へ流入する被処理水の性状、及び凝集槽内の凝集フロックの凝集状況から選択される一つ以上のコンディションを測定する工程A1と、工程A1における測定結果に少なくとも基づき、凝集槽に供給すべき高分子凝集剤溶液中の高分子凝集剤の溶解濃度X₁を決定する工程A2と、溶解濃度X₁の高分子凝集剤溶液が得られる比率で、溶解貯留槽に水系溶媒及び高分子凝集剤を供給する工程A3と、溶解貯留槽内の高分子凝集剤を水系溶媒に撹拌しながら溶解し、高分子凝集剤溶液を調製する工程A4と、工程A4で調製した高分子凝集剤溶液を凝集槽に供給する工程A5と、を含む、高分子凝集剤溶液の供給方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
凝集槽へ流入する被処理水の流量、凝集槽へ流入する被処理水の性状、及び凝集槽内の凝集フロックの凝集状況から選択される一つ以上のコンディションを測定する工程Ａ１と、
工程Ａ１における測定結果に少なくとも基づき、凝集槽に供給すべき高分子凝集剤溶液中の高分子凝集剤の溶解濃度Ｘ
1
を決定する工程Ａ２と、
溶解濃度Ｘ
1
の高分子凝集剤溶液が得られる比率で、溶解貯留槽に水系溶媒及び高分子凝集剤を供給する工程Ａ３と、
溶解貯留槽内の高分子凝集剤を水系溶媒に撹拌しながら溶解し、高分子凝集剤溶液を調製する工程Ａ４と、
工程Ａ４で調製した高分子凝集剤溶液を凝集槽に供給する工程Ａ５と、
を含む、
高分子凝集剤溶液の供給方法。
続きを表示（約 5,100 文字）【請求項２】
溶解濃度Ｘ
1
に基づき決定される撹拌機の回転数及び撹拌時間の条件で、工程Ａ４を実施することを含む請求項１に記載の高分子凝集剤溶液の供給方法。
【請求項３】
凝集槽へ流入する被処理水の流量、凝集槽へ流入する被処理水の性状、及び凝集槽内の凝集フロックの凝集状況から選択される一つ以上のコンディションを測定する工程Ｂ１と、
工程Ｂ１における測定結果に少なくとも基づき、凝集槽に供給すべき高分子凝集剤溶液中の高分子凝集剤の溶解濃度Ｘ
1
を決定する工程Ｂ２と、
溶解貯留槽内の既存の高分子凝集剤溶液中の高分子凝集剤の溶解濃度Ｘ
2
を決定する工程Ｂ３と、
Ｘ
1
とＸ
2
を比較する工程Ｂ４と、
Ｘ
1
＞Ｘ
2
の場合に、溶解濃度Ｘ
1
、溶解濃度Ｘ
2
、及び溶解貯留槽内の既存の高分子凝集剤溶液の量に基づき、溶解濃度Ｘ
1
の高分子凝集剤溶液を得るのに必要な高分子凝集剤の量を決定する工程Ｂ５と、
工程Ｂ５で決定された量の高分子凝集剤を溶解貯留槽に供給する工程Ｂ６と、
溶解貯留槽に供給された高分子凝集剤を既存の高分子凝集剤溶液に撹拌しながら溶解し、濃度変更された高分子凝集剤溶液を調製する工程Ｂ７と、
工程Ｂ７で調製した濃度変更された高分子凝集剤溶液を凝集槽に供給する工程Ｂ８と、
を含む、
高分子凝集剤溶液の供給方法。
【請求項４】
凝集槽へ流入する被処理水の流量、凝集槽へ流入する被処理水の性状、及び凝集槽内の凝集フロックの凝集状況から選択される一つ以上のコンディションを測定する工程Ｃ１と、
工程Ｃ１における測定結果に少なくとも基づき、凝集槽に供給すべき高分子凝集剤溶液中の高分子凝集剤の溶解濃度Ｘ
1
を決定する工程Ｃ２と、
溶解貯留槽内の既存の高分子凝集剤溶液中の高分子凝集剤の溶解濃度Ｘ
2
を決定する工程Ｃ３と、
Ｘ
1
とＸ
2
を比較する工程Ｃ４と、
Ｘ
1
＜Ｘ
2
の場合に、溶解濃度Ｘ
1
、溶解濃度Ｘ
2
、及び溶解貯留槽内の既存の高分子凝集剤溶液の量に基づき、溶解濃度Ｘ
1
の高分子凝集剤溶液を得るのに必要な水系溶媒の量を決定する工程Ｃ５と、
工程Ｃ５で決定された量の水系溶媒を溶解貯留槽に供給する工程Ｃ６と、
溶解貯留槽に供給された水系溶媒を既存の高分子凝集剤溶液と共に撹拌し、濃度変更された高分子凝集剤溶液を調製する工程Ｃ７と、
工程Ｃ７で調製した濃度変更された高分子凝集剤溶液を凝集槽に供給する工程Ｃ８と、
を含む、
高分子凝集剤溶液の供給方法。
【請求項５】
凝集槽へ流入する被処理水の流量、凝集槽へ流入する被処理水の性状、及び凝集槽内の凝集フロックの凝集状況から選択される一つ以上のコンディションを測定する工程Ｄ１と、
工程Ｄ１における測定結果に少なくとも基づき、凝集槽に供給すべき高分子凝集剤溶液中の高分子凝集剤の溶解濃度Ｘ
1
を決定する工程Ｄ２と、
溶解貯留槽内の既存の高分子凝集剤溶液中の高分子凝集剤の溶解濃度Ｘ
2
を決定する工程Ｄ３と、
Ｘ
1
とＸ
2
を比較する工程Ｄ４と、
Ｘ
1
＜Ｘ
2
の場合に、溶解濃度Ｘ
1
の高分子凝集剤溶液が得られる流量比率で、水系溶媒を注入ラインへ供給すると同時に溶解貯留槽から既存の高分子凝集剤溶液を注入ラインへ供給し、注入ライン内で混合装置により両者を混合することで溶解濃度Ｘ
1
に変更された高分子凝集剤溶液を調製する工程Ｄ５と、
当該濃度変更された高分子凝集剤溶液を注入ラインを介して凝集槽へ供給する工程Ｄ６と、
を含む、
高分子凝集剤溶液の供給方法。
【請求項６】
凝集槽へ流入する被処理水の流量、凝集槽へ流入する被処理水の性状、及び凝集槽内の凝集フロックの凝集状況から選択される一つ以上のコンディションを測定するための測定装置と、
高分子凝集剤を水系溶媒に溶解可能であると共に高分子凝集剤溶液を貯留可能な溶解貯留槽と、
高分子凝集剤を溶解貯留槽に供給するための高分子凝集剤供給装置と、
水系溶媒を溶解貯留槽に供給するための溶媒供給ラインと、
溶解貯留槽内に設置される撹拌機と、
溶解貯留槽の出口から排出された高分子凝集剤溶液を凝集槽へ注入するための注入ラインと、
演算部及び制御部を有する制御装置と、
を備え、
演算部は、前記測定装置による測定結果に基づき凝集槽に供給すべき高分子凝集剤溶液中の高分子凝集剤の溶解濃度Ｘ
1
を決定することができ、
制御部は、溶解濃度Ｘ
1
の高分子凝集剤溶液が得られるように、溶媒供給ラインから溶解貯留槽へ供給される水系溶媒の量及び高分子凝集剤供給装置から溶解貯留槽へ供給される高分子凝集剤の量を制御することができる、
高分子凝集剤溶液の供給システム。
【請求項７】
制御装置の演算部は、溶解濃度Ｘ
1
に基づき、撹拌機の回転数及び撹拌時間の条件を決定することができ、制御装置の制御部は、当該条件で撹拌機を稼働させることができる請求項６に記載の高分子凝集剤溶液の供給システム。
【請求項８】
凝集槽へ流入する被処理水の流量、凝集槽へ流入する被処理水の性状、及び凝集槽内の凝集フロックの凝集状況から選択される一つ以上のコンディションを測定するための測定装置と、
高分子凝集剤を水系溶媒に溶解可能であると共に高分子凝集剤溶液を貯留可能な溶解貯留槽と、
高分子凝集剤を溶解貯留槽に供給するための高分子凝集剤供給装置と、
水系溶媒を溶解貯留槽に供給するための溶媒供給ラインと、
溶解貯留槽内に設置される撹拌機と、
溶解貯留槽の出口から排出された高分子凝集剤溶液を凝集槽へ注入するための注入ラインと、
溶解貯留槽内の既存の高分子凝集剤溶液中の高分子凝集剤の溶解濃度Ｘ
2
を測定することが可能な濃度計と、
演算部及び制御部を有する制御装置と、
を備え、
但し、制御装置が溶解貯留槽内の既存の高分子凝集剤溶液を調製した時に目的とした高分子凝集剤の溶解濃度の情報を格納可能な記憶部を有しており、当該溶解濃度を溶解濃度Ｘ
2
とみなすことが可能である場合には前記濃度計はなくてもよく、
演算部は、前記測定装置による測定結果に基づき凝集槽に供給すべき高分子凝集剤溶液中の高分子凝集剤の溶解濃度Ｘ
1
を決定すること、溶解濃度Ｘ
1
と溶解濃度Ｘ
2
を比較すること、及び、Ｘ
1
＞Ｘ
2
の場合に、溶解濃度Ｘ
1
、溶解濃度Ｘ
2
、及び溶解貯留槽内の既存の高分子凝集剤溶液の量に基づき、溶解濃度Ｘ
1
の高分子凝集剤溶液を得るのに必要な高分子凝集剤の量を決定することができ、
制御部は、演算部の決定に従い、高分子凝集剤供給装置から溶解貯留槽に供給される高分子凝集剤の量を制御することができる、
高分子凝集剤溶液の供給システム。
【請求項９】
凝集槽へ流入する被処理水の流量、凝集槽へ流入する被処理水の性状、及び凝集槽内の凝集フロックの凝集状況から選択される一つ以上のコンディションを測定するための測定装置と、
高分子凝集剤を水系溶媒に溶解可能であると共に高分子凝集剤溶液を貯留可能な溶解貯留槽と、
高分子凝集剤を溶解貯留槽に供給するための高分子凝集剤供給装置と、
水系溶媒を溶解貯留槽に供給するための溶媒供給ラインと、
溶解貯留槽内に設置される撹拌機と、
溶解貯留槽の出口から排出された高分子凝集剤溶液を凝集槽へ注入するための注入ラインと、
溶解貯留槽内の既存の高分子凝集剤溶液中の高分子凝集剤の溶解濃度Ｘ
2
を測定することが可能な濃度計と、
演算部及び制御部を有する制御装置と、
を備え、
但し、制御装置が溶解貯留槽内の既存の高分子凝集剤溶液を調製した時に目的とした高分子凝集剤の溶解濃度の情報を格納可能な記憶部を有しており、当該溶解濃度を溶解濃度Ｘ
2
とみなすことが可能である場合には前記濃度計はなくてもよく、
演算部は、前記測定装置による測定結果に基づき凝集槽に供給すべき高分子凝集剤溶液中の高分子凝集剤の溶解濃度Ｘ
1
を決定すること、溶解濃度Ｘ
1
と溶解濃度Ｘ
2
を比較すること、及び、Ｘ
1
＜Ｘ
2
の場合に、溶解濃度Ｘ
1
、溶解濃度Ｘ
2
、及び溶解貯留槽内の既存の高分子凝集剤溶液の量に基づき、溶解濃度Ｘ
1
の高分子凝集剤溶液を得るのに必要な水系溶媒の量を決定することができ、
制御部は、演算部の決定に従い、溶媒供給ラインから溶解貯留槽に供給される水系溶媒の量を制御することができる、
高分子凝集剤溶液の供給システム。
【請求項１０】
凝集槽へ流入する被処理水の流量、凝集槽へ流入する被処理水の性状、及び凝集槽内の凝集フロックの凝集状況から選択される一つ以上のコンディションを測定するための測定装置と、
高分子凝集剤を水系溶媒に溶解可能であると共に高分子凝集剤溶液を貯留可能な溶解貯留槽と、
高分子凝集剤を溶解貯留槽に供給するための高分子凝集剤供給装置と、
水系溶媒を溶解貯留槽に供給するための第一の溶媒供給ラインと、
溶解貯留槽内に設置される撹拌機と、
溶解貯留槽の出口から排出された高分子凝集剤溶液を凝集槽へ注入するための注入ラインと、
水系溶媒を注入ラインに供給するための第二の溶媒供給ラインと、
注入ラインを流れる高分子凝集剤溶液と第二の溶媒供給ラインを流れる水系溶媒を混合するための混合装置と、
溶解貯留槽内の既存の高分子凝集剤溶液中の高分子凝集剤の溶解濃度Ｘ
2
を測定することが可能な濃度計と、
演算部及び制御部を有する制御装置と、
を備え、
但し、制御装置が溶解貯留槽内の既存の高分子凝集剤溶液を調製した時に目的とした高分子凝集剤の溶解濃度の情報を格納可能な記憶部を有しており、当該溶解濃度を溶解濃度Ｘ
2
とみなすことが可能である場合には前記濃度計はなくてもよく、
演算部は、前記測定装置による測定結果に基づき凝集槽に供給すべき高分子凝集剤溶液中の高分子凝集剤の溶解濃度Ｘ
1
を決定すること、溶解濃度Ｘ
1
と溶解濃度Ｘ
2
を比較すること、及び、Ｘ
1
＜Ｘ
2
の場合に、溶解濃度Ｘ
1
の高分子凝集剤溶液が得られるような、既存の高分子凝集剤溶液と水系溶媒の比率を決定することができ、
制御部は、演算部の決定に従った比率となるように、第二の溶媒供給ラインを経由して注入ラインへ供給される水系溶媒の流量と、溶解貯留槽から注入ラインへ供給される既存の高分子凝集剤溶液の流量を制御することができる、
高分子凝集剤溶液の供給システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子凝集剤溶液の供給方法に関する。また、本発明は高分子凝集剤溶液の供給システムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
着水井を経由した水道原水を、凝集混和池（以下、「混和池」という）とフロック形成池と沈殿池とを有する凝集沈殿処理設備で凝集沈殿処理し、凝集沈殿処理水（以下、「処理水」という）を、ろ過材が充填された急速ろ過池でろ過し、その後消毒剤を添加して水道水とする浄水処理（上水処理）が知られている。このような浄水処理における凝集沈殿処理や急速ろ過池では、凝集剤を添加することにより凝集フロックを形成させ、凝集フロックを固液分離により除去することにより処理水を得る方法が広く行われている。
【０００３】
凝集剤としては従来、硫酸バンドやポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）等の無機凝集剤が主流であったが、無機凝集剤は十分に大きな凝集フロックを形成することが困難であるため、凝集沈殿・ろ過工程における固液分離速度が遅いという欠点がある。このため、最近では凝集フロックの沈降性を改良するために、高分子凝集剤を活用することが検討されている。高分子凝集剤は粉末状であるため、水等の水系溶媒に溶解して使用することが一般的である。このため、高分子凝集剤の溶解貯留装置が必要となる。
【０００４】
従来、高分子凝集剤の溶解貯留装置においては、短繊維を分散させた高分子凝集剤溶液を効率よく調整したり、高分子凝集剤溶液の濃度を精度良く目標濃度に調整したりするための工夫が提案されている。
【０００５】
特許文献１には、高分子凝集剤が溶解され、且つ短繊維が分散される溶解・分散槽と、溶解・分散槽内の液体を撹拌する撹拌手段と、を有する高分子凝集剤水溶液の調整方法が行われる調整装置が記載されている。溶解・分散槽の上部には、水系溶媒を溶解・分散槽に注入するための溶媒注入手段、高分子凝集剤を溶解・分散槽に添加可能な添加手段、及び短繊維を溶解・分散槽に投入可能な投入手段が設けられている。
【０００６】
また、特許文献１に記載される調整装置の分散槽の内部には、粘度検知手段が設置されており、高分子凝集剤の膨潤状態を把握することが記載されている。そして、分散槽内の液体の粘度が１０ｍＰａ・ｓを超えていると判定する場合は、短繊維を投入し、液体の粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満であると判定する場合は、分散槽の撹拌にリターンすることが記載されている。これにより、高分子凝集剤の膨潤状態において短繊維を分散させることが可能となる。
【０００７】
特許文献２には、粉末の高分子凝集剤を供給し、供給される高分子凝集剤の秤量手段を備えた高分子凝集剤供給系と、水を供給し、供給水量を調整する水量調整手段を備えた水供給系と、高分子凝集剤供給系から供給される高分子凝集剤と水供給系から供給される水を導入し、高分子凝集剤水溶液を調製する溶解槽と、該溶解槽中での高分子凝集剤水溶液の濃度を測定する濃度測定装置と、該濃度測定装置による測定濃度に基づいて、測定濃度が目標値になるように、追加すべき高分子凝集剤量または／および追加すべき水量の信号を前記高分子凝集剤供給系または／および水供給系に送る制御手段とを有することを特徴とする、濃度測定装置付き高分子凝集剤溶解装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１６－０９７３４５号公報
特開２００２－１３６８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、高分子凝集剤溶液を添加することにより凝集フロックを形成させる混和池及び急速ろ過池等の凝集槽へ流入する被処理水の流量、凝集槽へ流入する被処理水の性状及び凝集槽内の凝集フロックの凝集状況といった凝集槽のコンディションは一定ではなく変動する。このため、凝集槽に供給すべき適切な高分子凝集剤溶液の濃度や流量も変動する。しかしながら、従来、凝集槽へ流入する被処理水の流量、凝集槽へ流入する被処理水の性状及び凝集槽内の凝集フロックの凝集状況に応じて高分子凝集剤溶液の濃度や流量を追随させることは検討されておらず、高分子凝集剤溶液を凝集槽に供給する方法に改善の余地があった。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みて創作されたものであり、一実施形態において、凝集槽のコンディションの変動に追随して適切な高分子凝集剤溶液を供給することを可能とする高分子凝集剤溶液の供給方法を提供することを課題とする。また、本発明は別の一実施形態において、そのような供給方法を実施するのに好適な高分子凝集剤溶液の供給システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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