一次清澄炉は、自治体の下水処理場における重要な最前線ユニットです。生物学的処理の上流に位置し、その役割は一見単純で、重力を使って沈殿可能な固体を水から分離する。しかし実際には、一次説明の不十分は上流の凝固失敗や下流プロセスの不安定性の最も早い警告サインの一つです。
一次清炉の性能が劣ると、オペレーターはしばしば油圧負荷や機械的故障に注目します。これらの要素は重要ですが、経験からは 効果的な凝固の失敗とフロック形成が最も一般的な根本原因です.凝固失敗が一次澄清器の問題にどのように影響するかを理解することは、安定したプラント稼働に不可欠です。
地方自治体の下水処理における一次清澄器の役割
一次洗浄炉は、沈下可能な懸濁固形物、砂利、繊維、有機ゴミ、そして廃水が生物反応器に入る前に一部の微粒子状COD負荷を除去します。濁度と有機負荷を低減することで、以下の通りです:
- 下流の曝気システムおよび膜の保護
- 生物処理におけるスラッジバルキングリスクの低減
- 工場全体の安定性と排水順性の向上
プラント設計によっては、一次洗浄管は以下の場合があります 水平流、垂直流、または放射流 タイプ。構成に関わらず、その性能は大きく依存します上流の凝固品質 細かい固体やコロイド状の固体がインフルエントを支配する場合。
一次洗浄器の性能低下の症状
凝固が失敗したり不安定になった場合、一次澄清器の問題は通常、3つの観察可能な方法で現れます。
1. 排水水質の劣化
- 濁水一次排水
- 高架懸濁固体(SS)
- COD除去効率が低い
凝集できない微細粒子は懸浮したまま、排水とともに容易に運ばれ、下流の生物単位に直接影響を及ぼします。
2. 汚泥沈下と浮遊異常
- 遅いまたは不完全なスラッジ沈降
- ゆるくてふわふわのスラッジブランケット
- スラッジ浮遊、または塊状のスラッジが地表に浮上する現象
スラッジ浮遊は以下のような原因で起こり得ます:
- 過剰なスラッジ貯留が嫌気性ガスの生成を引き起こす
- 高油脂含有量によるスラッジ密度の低下
- ガスを閉じ込めやすい不十分なフロック
3. 機械および運用信号
- タンク底に過剰なスラッジの蓄積
- スクレーパーの振動、滑り、または異常な音
- 頻繁なスクレーパーチェーン故障や過負荷のトリップ
これらの機械的症状はしばしば 二次的な結果、主な原因ではありません。
根本原因分析:凝固不全が一次的明確化を損なう理由
1. 水質変動のインフルエント
一次清澄器は、インフルエント特性の急激な変化に非常に敏感です。
- 高懸浮固体荷重 設計能力を超えて
- pH変動 最適凝固範囲外
- 低い水温(<10°C) 加水分解と粒子衝突の低減
- 油、グリース、界面活性剤、または可溶性有機物が多い 粒子表面のコーティング
- 低濁度条件ここで粒子衝突確率が不十分である
調整しなければ、これらの変化は即座に凝固効率を低下させる可能性があります。
2. 凝固剤およびフロック剤の管理不全
凝固関連の失敗は通常、以下の4つのカテゴリーに分類されます。
-
投与不足
フロックは小さく、弱く、沈降も遅いままです -
過剰摂取
コロイドは再安定化します。せん断による過剰大きさのフロックの破壊 -
間違った凝固剤タイプ
例えば、硫酸アルミニウムは低温や不安定なpH下で性能が悪く、 重合アルミニウム(PAC) あるいは鉄塩の方が頑丈になるでしょう -
不適切 フロックーラント(PAM) 応用
溶解不足や橋渡し効果の欠如がフロック成長を妨げる
重要な診断サインは以下の通りです フロックの視認性の低下 凝固盆地では、フロックはほこりを含んだり、断片的であったり、まったく存在しないように見えます。
3. 水理およびプロセスパラメータの制約
良好なフロックであっても、水理条件が不利な場合は失敗します。
- 過剰な表面荷重率
- 油圧保持時間の不足
- 不均一なインフルエント分布によるショート回路
- 実際の流れパターンに不適切なタンク形状
このような場合、フロックはクラリファイア内に十分に留まらず、沈殿しません。
4. 汚泥除去とメンテナンスの問題
スラッジ関連の問題は凝固破壊を増幅させます:
- 遅延または不十分なスラッジ排出
- スラッジブランケットの蓄積が新しいフロックの沈下を妨げている
- 嫌気性条件下で窒素またはメタンガスを発生させる
- スクレーパーの故障によりスラッジの除去が適時できません
スラッジ管理が不十分だと、凝固の問題が持続的なクライパー故障に変わってしまうことがよくあります。
5. 系統的干渉要因
あまり目立たないが重要な貢献者には以下の人物がいます:
- リターンスラッジ逆流 二次処理から、脱硝化ガスの生成を引き起こす硝酸塩の導入
- 高藻類や溶解有機物、前酸化または代替凝固剤選択が必要
これらの要因を排除しなければ、純粋に機械的な解決策を試みる必要があります。
オペレーターのための実践的な診断シーケンス
一次説明の性能が低下した場合、構造化されたアプローチが誤診を防ぎます。
-
まず凝固の評価を
凝固剤の種類、用量、フロック剤の適用方法を確認してください -
影響条件の検証
pH、温度、濁度、COD、油とグリース -
油圧や機器の点検
スクレーパー操作、スラッジ撤収頻度 -
システム全体の相互作用を評価する
戻流、上流の化学干渉
凝固安定性が確認されて初めて、構造的または設計上の制約を考慮する必要があります。
是正および最適化戦略
1. 沈殿性能の向上
- 瓶検査による凝固剤およびフロック剤の投与量を最適化する
- 温度とpHに基づいて化学物質の選択を調整する
- 上流のpHとアルカリ度を安定化させて加水分解を支えましょう
2. 汚泥浮選の制御
- スラッジの排出頻度と量を増やす
- 過度なスラッジの滞留時間を防ぐ
- 油やグリースのスパイクを監視してください
3. 過剰なスラッジ蓄積の防止
- リンクスラッジの排出率から流出懸濁固体への負荷
- 早期警戒指標としてスクレーパーの動きの一貫性を監視する
4. 運用管理の強化
- 一次清算器操作ログの確立
- 季節調整プロトコル(例:冬季低温戦略)を実施する
- 緊急バイパスまたは待機容量の準備をしてください
結論
一次製清器の性能低下は、単発のユニット故障であることは稀です。ほとんどの自治体の下水処理場では、 上流の凝固不安定性の直接反射.水質の変動、不適切な化学的添加、または不十分なスラッジ管理などが原因であれ、凝固の失敗は固液分離の最も根本的なレベルで損なわれます。
採用することで 「ソース管理 – プロセス調整 – 機器保守」 オペレーターは一次洗浄器の性能を回復し、下流の生物処理システムを保護できます。安定した凝固は単なる化学的な問題ではなく、信頼できる一次治療の基盤です。
