下水処理における液体分析トランスミッタ
下水処理とは何ですか？
下水処理は、一般的に、下水発生源の分類により、汚水処理と生活排水処理に分けられます。
水質汚染の性質により、水質汚染は2種類に分けられます。一つは自然汚染、もう一つは人為的汚染です。現在、水域に最も大きな被害を与えているのは人為的汚染です。水質汚染は、不純物の種類によって、化学的汚染、物理的汚染、生物学的汚染の3つに分類されます。
汚染物質には主に以下のようなものがあります:
- 処理せずに排出される産業廃水
- 処理せずに排出される家庭排水。
- 化学肥料、農薬、除草剤が大量に使用されている農地の下水。
- 川沿いに山積みになった産業廃棄物や家庭廃棄物。
- 土壌浸食;
- 鉱山の下水。
下水処理：特定の水域に排出または再利用するための水質要件を満たすように下水を浄化するプロセス。
一次処理 - グリル
水はどこから来るのか - 都市下水処理場では、処理水は、地下排水管網によって収集された都市の家庭排水（水道料金）、産業廃水、排出物、雨水、雪解け水から得られます。
グリル - グリルの書面による定義は、廃水処理施設内で懸濁または浮遊状態の固体汚染物質を捕捉する前処理です。
超音波レベル差計（物質レベル、液面）は、2つの異なる容器の液面または物質レベルの差を測定するために使用されます。最も一般的な方法は、下水処理場の給水口にある粗い格子と細かい格子の前後の水位を測定し、水位差の高さを計算します。これを使用して、逆釣り除染機を起動してゴミを釣り出します。また、ゲートの前後に設置してゲート前後の水位差を測定し、ゲートを開く時間を決定します。
一次処理 - 汚水揚水ポンプ室
汚水揚水ポンプ
遠心ポンプが水を送り出せるのは、遠心力によるものです。ポンプが作動する前に、ポンプ本体と入水管を水で満たし、真空状態を形成する必要があります。インペラが高速回転すると、ブレードが水を高速回転させ、回転する水は遠心力の作用でインペラから飛び出し、ポンプ内の水はインペラ中心部に投げ出されます。水源からの水は、大気圧（または水圧）の作用で配管網を通って入水管に押し込まれます。このように無限循環させることで、連続揚水を実現できます。
一次処理 - 沈砂池
関数
沈砂池は主に、下水中の粒子径が0.2mm以上、密度が2.65t/m³以上の砂粒子を除去するために使用され、配管、バルブ、その他の設備の摩耗や閉塞を防ぎます。その動作原理は重力分離に基づいているため、沈砂池への水流量を制御し、比重の大きい無機粒子を沈降させ、有機懸濁粒子を水流に流して除去する必要があります。
分類
沈砂池には、主に移流式沈砂池、曝気式沈砂池、渦流式沈砂池などがあります。現代の主流はサイクロン式沈砂池です。移流式沈砂池は一般的に使用されているタイプで、汚水は池の水平方向に流れます。移流式沈砂池は、流入路と流出路で構成され、水路、ラム、水流、沈砂池で構成されています。曝気式沈砂池の典型的な特徴は、池に曝気装置が設置されていることです。
現在、世界で広く使用されている渦流沈砂池は主に鍾式と碧式です。国内での使用の観点から見ると、鍾式沈砂池とそのヨーロッパ産の冬季型が大部分を占めています。
ベル型沈砂池は機械的な力を利用して流れの状態と流量を制御し、砂粒子の沈降を促進します。
一次処理 - 一次沈殿槽
関数
一次沈殿槽は、排水中の沈降性物質と浮遊性物質を除去することができます。排水を一次沈殿処理した後、沈降性物質、油脂類、浮遊性物質を約50%、BODを約20%除去できます。BODまたは固形物単位質量当たりの除去率で計算すると、一次沈殿槽は最も経済的な浄化工程です。浮遊性物質の多い下水や工場排水は、一次沈殿槽で容易に前処理できます。
分類
最初沈殿槽の構造には、移流型、放射流型、鉛直流型、傾斜板（管）型などがあります。
二次処理 - 生化学的処理
意味
都市下水処理で広く使用されている二次生物学的処理法は、鋭い微生物の代謝機能によって下水を中和するものである。溶解状態およびコロイド状態の有機汚染物質は分解され、無害な物質に変換され、下水が浄化される。
分類
活性汚泥法、バイオフィルム法
一般的な活性汚泥法には、従来の活性汚泥法、完全混合活性汚泥法、遅延曝気法、純酸素曝気法、層曝気法、深井戸曝気法、接触安定化法、酸化溝、活性生物学的フィルター（ABF法）、吸着生分解法（AB法）、逐次バッチ活性汚泥法（SBR CASS）があり、一般的なバイオフィルム法にはBAF、接触酸化法があります。
フェーズ1 - 初期吸着と分解
第2段階 - 同化と異化
第三段階 - 泥と水の分離
活性汚泥の指標：
- 混合液体浮遊物質（MLSS）：1500～3500 mg/L。
- 混合液揮発性浮遊物質（MLVSS）：0.75
- 混合液溶存酸素濃度（DO）：2～4mg/L
- PH値：6.5～8.5
- 温度: 15～35℃
二次処理 - 二次沈殿槽
廃水処理において、一次処理は流入する廃水から大きな固形物と有機物を除去することを意味します。一次処理の重要な要素の一つは、沈殿槽（一次清澄槽または一次沈殿槽とも呼ばれます）の使用です。この槽は、重い固形物を底に沈め、軽い物質を上に浮かべるように設計されています。
一次処理で使用される沈殿槽には、主に長方形と円形の2種類があります。長方形の沈殿槽は小規模な処理施設で一般的に使用され、円形の沈殿槽は大規模な施設でより一般的に使用されます。沈殿槽の種類の選択は、処理施設の規模、排水の流量、建設可能なスペースなどの要因によって異なります。
沈殿槽内には、沈殿ゾーンと汚泥ゾーンの2つのゾーンがあります。沈殿ゾーンでは固形物の沈殿が行われ、汚泥ゾーンでは沈殿した固形物が集められ、除去されます。沈殿した固形物は一次汚泥と呼ばれ、通常は別のタンクにポンプで送られ、さらに処理されます。
沈殿槽の効率は、凝集剤やフロック剤などの薬品を使用することで向上します。凝集剤は廃水中の粒子を不安定化させるのに使用され、フロック剤は不安定化した粒子を凝集させて沈殿させやすくします。
沈殿槽は、下水処理場における一次処理において極めて重要な設備です。流入する下水から大きな固形物や有機物を除去するという重要な役割を担い、処理水が規制基準を満たした上で環境に排出されるよう保証します。
三次処理 - 凝集沈殿、消毒、汚泥沈殿
廃水の三次処理には、凝集沈殿、消毒、そして汚泥処理という3つの主要なプロセスがあります。凝集沈殿では、化学物質を用いて廃水中の浮遊粒子や有機物を除去します。このプロセスは、水中の汚染物質の量を減らし、水の透明度を向上させるため重要です。一方、消毒は、廃水中に存在する可能性のある有害な細菌やウイルスを殺菌するために使用されます。これは、化学物質の使用、または紫外線などの物理的プロセスによって行われます。消毒は、公衆衛生の保護と病気の蔓延防止に不可欠です。
三次処理の最終工程は汚泥処理です。これは、処理過程で生成された固形物の除去と処分を伴います。汚泥は、消化、脱水、乾燥など、様々な方法で処理されます。汚泥処理の目的は、処分すべき廃棄物の量を削減し、廃棄物による環境への影響を最小限に抑えることです。
凝集沈殿、消毒、そして汚泥処理という3つのプロセスは、三次下水処理の不可欠な要素です。これらのプロセスは、水から汚染物質を除去し、公衆衛生を守り、下水処理による環境への影響を最小限に抑えるのに役立ちます。これらのプロセスを効果的に実施することで、私たちの水資源を将来の世代のために安全かつ持続可能なものにすることができます。
下水処理における液体分析センサー
廃水処理は、私たちの環境の清浄性を確保する上で重要なプロセスです。これを達成するには、処理プロセスの効率性と効果性を確保するために、様々なパラメータと測定方法を考慮する必要があります。そこで、廃水処理で使用されるパラメータと媒体を測定するために一般的に使用されるプロセスオートメーション機器について説明します。
廃水処理において最も重要なパラメータの一つはpH値の測定です。廃水のpH値は、処理プロセスの性能と処理水の品質に影響を与える可能性があります。pH値の測定には、一般的にpHメーターが使用されます。この機器は、溶液の酸性度またはアルカリ度を0から14（7が中性）のスケールで測定します。
廃水処理におけるもう一つの重要なパラメータは、溶存酸素（DO）濃度の測定です。廃水中の有機物を分解する微生物の増殖には、酸素の存在が不可欠です。DO濃度の測定には、一般的にDO計が用いられます。この機器は、水中の溶存酸素濃度をppm（百万分率）単位で測定します。
廃水処理においては、濁度の測定も重要です。濁度とは、浮遊粒子によって引き起こされる水の濁りや曇りを指します。濁度が高いと、処理プロセスの性能や処理水の品質に影響を及ぼす可能性があります。濁度の測定には、一般的に濁度計が使用されます。この機器は、水中の浮遊粒子によって散乱される光の量を測定します。
廃水処理で使用される媒体も、処理プロセスにおいて重要な役割を果たします。そのような媒体の一つが活性炭で、一般的に廃水中の有機汚染物質を除去するために使用されます。廃水中の活性炭濃度を測定するには、炭素分析装置が一般的に使用されます。この装置は、水中の活性炭濃度をppm（百万分率）単位で測定します。
これらのパラメータと媒体の測定は、廃水処理プロセスの様々な段階で行うことができます。例えば、pHとDOレベルは通常、曝気槽で測定され、濁度は浄化槽で測定されます。活性炭濃度は活性炭フィルターで測定できます。
結論として、廃水処理におけるパラメータと媒体の測定は、処理プロセスの効率と効果を確保する上で非常に重要です。pH計、溶存酸素計、濁度計は産業界で広く使用されており、環境の清浄性を維持する上で重要な役割を果たしています。
