高分子絮凝剂混合溶解系统及高分子絮凝剂混合溶解方法

技术领域

本发明涉及能够在短时间内且以较低动力来生成高分子絮凝剂的溶解液的高分子絮凝剂混合溶解系统、以及高分子絮凝剂的混合溶解方法，特别是涉及用于使固体状的高分子絮凝剂溶解于作为溶剂的水中的技术。

背景技术

在污泥处理领域中，进行污泥的浓缩处理、脱水处理。此时，为了提高污泥的浓缩效率、脱水效率，添加絮凝剂而进行使污泥絮凝的处理。另外，在水处理领域中，进行悬浊物的絮凝沉淀处理。此时为了提高絮凝沉淀效率也将絮凝剂添加至被处理水中来进行使悬浊物絮凝的处理。

在前述的污泥处理、水处理中，选择性地使用无机系絮凝剂、阳离子系、阴离子系的高分子絮凝剂等各种各样的絮凝剂。其中，对于固体状的高分子絮凝剂而言，一方面，能够通过交联絮凝而获得较高的絮凝效果，另一方面，存在难以溶解于液体的缺点。因此，不将固体状的高分子絮凝剂直接添加至污泥等中，而是在预先使其溶解于水而形成为水溶液之后以规定的添加率将该水溶液添加至污泥等中。

然而，对于高分子絮凝剂而言，还存在若在形成为水溶液之后经过了较长时间则会劣化而导致絮凝效果下降的其他问题，因此，预先调配大量的水溶液并将该水溶液贮存于容器等的方式并非优选方式。为了充分获得高分子絮凝剂本来的絮凝效果，优选添加溶解于水之后所经过的时间尽量短暂的、新鲜的水溶液。

然而，对于高分子絮凝剂而言，存在如下问题：若溶解时间较短，则会保持未溶解的状态不变地残留。即使将未溶解的高分子絮凝剂添加至污泥等中也无法迅速地发挥絮凝作用，因此，以往对于尽量不使未溶解的高分子絮凝剂残留的溶解方法、追加配置用于使未溶解的高分子絮凝剂溶解的装置的方案也进行了研究(例如，参照专利文献1-6)。

专利文献1中公开了如下技术：利用筒形网状过滤器、以及在过滤器内转动的滚子(roller)将未溶解的高分子絮凝剂压碎并使其溶解于水中。专利文献2、3也是将未溶解的高分子絮凝剂压碎并使其溶解于水中的技术。另外，专利文献4中公开了如下技术：利用竖式转锥磨机(colloid mill)将未溶解的高分子絮凝剂磨碎并使其溶解于水中。专利文献5、6也是将未溶解的高分子絮凝剂磨碎并使其溶解于水中的技术。作为将未溶解的高分子絮凝剂磨碎的技术，还研究了使用固定盘和旋转盘的方案。可以认为：若采用专利文献1-6所公开的技术，则能够使高分子絮凝剂在短时间内溶解，但为了以机械方式使未溶解的高分子絮凝剂变得细碎所需的动力却绝对不小。并且，还存在如下担忧：以机械方式使高分子絮凝剂变得细碎的作用会破坏高分子絮凝剂的分子构造，从而导致絮凝作用劣化。

专利文献

专利文献1：日本特许第3184797号公报

专利文献2：日本特许第5037002号公报

专利文献3：日本特许第5521272号公报

专利文献4：日本特许第3184729号公报

专利文献5：日本特开2001-026650号公报

专利文献6：日本特开平10-176064号公报

发明内容

本发明是为了解决作为一个例子所列举的上述问题而完成的，其目的在于，提供能够在短时间内且以较低动力来生成高分子絮凝剂的溶解液的高分子絮凝剂混合溶解系统、以及高分子絮凝剂的混合溶解方法。

另外，本发明的其他目的在于，提供不施加压碎、磨碎等机械式的作用便能够使得未溶解的高分子絮凝剂迅速溶解的高分子絮凝剂混合溶解系统、以及高分子絮凝剂的混合溶解方法。

(1)本发明的高分子絮凝剂混合溶解系统的特征在于，具备：混合槽，其用于使固体状的高分子絮凝剂与作为溶剂的水混合；送液单元，其从所述混合槽对混合后的含有高分子絮凝剂的水溶液进行输送；涡流混合器，其具有壳体和叶轮，并用于通过使所述叶轮在所述壳体内旋转而一边形成沿着该壳体的内周壁的水溶液的涡流、一边进行加压，由此使得高分子絮凝剂混合溶解，其中，所述壳体设置于从所述送液单元排出的所述水溶液的流路的中途，所述叶轮在外周遍及整周地形成有放射状的槽；以及压力调节单元，其配置于从所述涡流混合器通过的所述水溶液的流路的中途，且对所述涡流混合器的排出侧的压力进行控制，所述压力调节单元保有与高分子絮凝剂的种类相关联地确定的压力设定值的信息，并基于所述信息来进行压力控制，以使得所述涡流混合器的排出侧的压力达到与高分子絮凝剂的种类相对应的压力。

此处，即便是一般的涡流(旋涡)泵，在出于使膨润的未溶解的高分子絮凝剂溶解的目的而使用的情况下，也是以获得本发明的作用、效果的目的而使用，因此，可以解释为所述涡流混合器包含该涡流泵。此外，有时还将涡流(旋涡)泵称为串联泵。

(2)也可以形成为如下结构：在从所述送液单元至所述压力调节单元的水溶液的流路中，串联配置有按各级依次对水溶液进行加压的、至少两级以上的涡流混合器。

(3)也可以形成为如下结构，还具备：动力检测单元，其对各级的涡流混合器的动力进行检测；以及动力调节单元，其对各级的涡流混合器的叶轮的转速进行控制，以使由所述动力检测单元检测到的各级的涡流混合器的动力变得等同。

(4)也可以形成为如下结构，还具备动力调节单元，该动力调节单元保有各级的涡流混合器的动力设定值的信息，所述各级的涡流混合器的动力设定值的信息与利用所述送液单元输送的水溶液的流量设定值相关联、且使得转速出现偏差以便使各级的涡流混合器的动力变得等同，该动力调节单元基于利用所述送液单元输送的水溶液的流量和所述信息而对各级的涡流混合器的动力进行控制。

(5)也可以形成为如下结构，还具备动力调节单元，该动力调节单元保有各级的涡流混合器的动力设定值的信息，所述各级的涡流混合器的动力设定值的信息与使高分子絮凝剂溶解以达到目标浓度时的水溶液的粘度相关联、且使得转速出现偏差以便使各级的涡流混合器的动力变得等同，该动力调节单元基于利用所述送液单元输送的水溶液的流量和所述信息来对各级的涡流混合器的动力进行控制。

此外，“各级的涡流混合器的动力变得等同”是指：朝消除不等同的状态的方向实施等同化这样的技术上的含义，并不意味着使动力达到完全相同的值。因此，即使动力存在差异(例如，±10％左右)，只要实施了等同化，也包含在“各级的涡流混合器的动力变得等同”的情况中。

(6)本发明的高分子絮凝剂的混合溶解方法的特征在于，包括如下工序：使固体状的高分子絮凝剂与作为溶剂的水混合的工序；将混合后的含有高分子絮凝剂的水溶液送入涡流混合器的工序；在所述涡流混合器中，一边沿该涡流混合器的壳体的内周壁形成水溶液的涡流，一边进行加压，由此使得高分子絮凝剂混合溶解的工序；以及利用在从所述涡流混合器通过的所述水溶液的流路的中途所配置的压力调节单元，对所述涡流混合器的排出侧的压力进行控制的工序，在对所述压力进行控制的工序中，基于与高分子絮凝剂的种类相关联地确定的压力设定值的信息而进行压力控制，以使得所述涡流混合器的排出侧的压力达到与高分子絮凝剂的种类相对应的压力。

本发明构成为：使固体状的高分子絮凝剂与作为溶剂的水混合，将通过混合而获得的水溶液送入涡流混合器，在该涡流混合器中一边形成沿着壳体的内周壁的水溶液的涡流，一边进行加压，由此使得高分子絮凝剂混合溶解。通过形成为这样的结构，不利用压碎、磨碎之类的机械式的作用便能够使未溶解的高分子絮凝剂迅速地混合溶解。其结果，能够在短时间内且以较低动力来获得高分子絮凝剂的溶解液，通过利用该新鲜的高分子絮凝剂的水溶液，能够进行良好的污泥处理、水处理等。

并且，根据本发明，由于不利用压碎、磨碎之类的机械式的作用，因此，还具有如下优点：与以往相比，能够减轻高分子絮凝剂的分子构造遭到破坏而劣化的担忧，进而减轻对污泥处理工序、水处理工序造成影响的担忧。

附图说明

图1是示出基于本发明的实施方式的高分子絮凝剂混合溶解系统的结构的图。

图2是用于对上述系统中的涡流混合器的结构进行说明的图。

图3是对基于上述系统的混合溶解进行说明的图。

图4是对上述系统中的涡流混合器的动力变更进行说明的图。

具体实施方式

以下，参照附图对基于本发明的优选实施方式的高分子絮凝剂混合溶解系统进行说明。但是，不应根据以下说明的实施方式来对本发明的技术范围进行任何限定性的解释。

图1是示出基于本实施方式的高分子絮凝剂混合溶解系统(以下，称为“混合溶解系统”)的整体结构的概要图。如图1所示，混合溶解系统1具备混合槽2，该混合槽2用于使固体状的高分子絮凝剂与作为溶剂的水混合。混合槽2是能够贮存作为溶剂的水的密闭系统或者开放系统的槽。作为溶剂的水例如通过与槽上部连接的配管等流路而向槽内供给。混合槽2还可以具备搅拌单元，该搅拌单元用于对槽内的水进行搅拌而使得高分子絮凝剂分散。作为搅拌单元的一个例子，可以使用搅拌机21，该搅拌机21利用驱动马达使配置于槽内的搅拌叶片旋转。也可以采用搅拌机以外的公知的搅拌单元。

可以根据调配的水溶液的量而适当地设计混合槽2的容积。作为一个例子，可以设计为如下容积：该容积适合于将槽内的混合时间(即滞留时间)设定为5分钟～15分钟、优选设定为10分钟来运转的情况。设定为该混合时间的理由在于：确保使高分子絮凝剂膨润至能够在后续的工序中溶解的程度所需的时间。若混合时间过短，则高分子絮凝剂的膨润不够充分，有时即使通过后续的工序也无法使其充分溶解。另外，反之若混合时间过长，则会违背获得新鲜的水溶液的目的。另外，还存在混合槽2变得大型化的缺点。可以采用将作为溶剂的水连续地向槽内供给的连续供给方式。若采用连续供给方式，则还具有能够使混合槽2实现小型化的优点。也可以取代连续供给方式而采用分批(batch)方式，该分批方式为如下方式：将恒量的水注入槽内，在添加了高分子絮凝剂之后，提取出注入量的水(水溶液)。

利用例如在混合槽2的上部配置的料斗22定量地将呈粉状或粒状的固体状的高分子絮凝剂添加至混合槽2。料斗22形成为如下结构：具有形成为倒圆锥、倒棱锥等锥状体的主体部，在内部贮存有高分子絮凝剂，并且使高分子絮凝剂从底部定量地漏出而添加至混合槽2。料斗22可以形成为密闭系统以使得在贮存高分子絮凝剂时不使其吸湿，并可以进一步实施吹入干燥气体等防湿对策。在料斗22的底部配置有排出单元22a，该排出单元22a用于使高分子絮凝剂从料斗定量地漏出。作为排出单元22a的一个例子，可以使用螺旋输送机式的定量送料机。此外，料斗22是将高分子絮凝剂定量地添加至混合槽2的单元的一个优选例，也可以采用其他添加单元，或者还可以由作业人员通过手动作业进行添加。

在混合槽2上连接有作为送液单元的一个例子的送液泵3，该送液泵3用于连续地提取槽内的水溶液并将该水溶液向下游的工序输送。从混合槽2提取出的水溶液含有已经溶解的高分子絮凝剂、以及膨润的未溶解的高分子絮凝剂。并且，有时还含有高分子絮凝剂的粉块(粉团)。由于水溶液的溶解有高分子絮凝剂的部分的粘性较高，因此，形成为利用送液泵3将这部分水溶液向下游的工序输送的结构。并且，作为送液泵3的一个例子，可以使用适合于定量地输送粘性较高的液体的单轴螺杆泵。当然，也可以是其他形式的定量泵，还可以形成为通过流量调节阀和泵的组合而定量地输送溶液的结构。也可以采用泵以外的送液单元。

在与送液泵3的排出侧连接的配管等流路上连接有第一涡流混合器4A，接着还连接有第二涡流混合器4B。即，形成为如下结构：用于使高分子絮凝剂混合溶解的第一涡流混合器4A和第二涡流混合器4B串联地配置为两级。可以在送液泵3至第一涡流混合器4A的流路的中途、以及第一涡流混合器4A至第二涡流混合器4B的流路的中途设置阀V(V1、V2、V3)、压力计P(P1、P2、P3)等。此外，第一涡流混合器的吸入侧有时变为负压，因此，还可以使用真空压力计作为压力计P1的一个例子。并且，为了能够使第一涡流混合器4A单独运转，可以设置用于不经由第二涡流混合器4B地向下游输送溶液的旁通流路。

对于第一涡流混合器4A和第二涡流混合器4B，可以配置处理能力不同的规格的涡流混合器，但优选使用相同构造且相同处理能力的涡流混合器。若此，能够减少备用品等的件数等，从而在维护保养方面的便利性得到提高。对涡流混合器4A、4B的结构进行详细说明，如图2所示，具备：壳体41，其具有水溶液的吸入口41a和排出口41b；叶轮42，其相当于泵中所说的泵轮(impeller)；以及作为使叶轮42转动的驱动机构的驱动马达43。为了便于制图，由框图来表示驱动马达43。

壳体41具有内部区域41c，该内部区域41c与水溶液的吸入口41a以及排出口41b分别连通、且将叶轮42以能够旋转的方式进行收纳。该内部区域41c具有内周面41d，该内周面41d相对于叶轮42的外周缘以非接触的方式隔着间隙地对置。利用旋转的叶轮42在壳体内部区域41c一边对从吸入口41a吸入至壳体41的水溶液进行加压，一边输送该水溶液，并将该水溶液从排出口41b排出。优选吸入口41a和排出口41b配置为靠近壳体41的上部，由此确保壳体41内的较长的加压距离。在排出口41b形成有容积扩大后的缓冲区域44。由于从壳体41排出的水溶液会形成涡流，因此，能够利用该缓冲区域44使涡流消失。另外，在吸入口41a设置有注入口41e，该注入口41e用于在启动时将所谓的“启动水”向壳体41内注入。

叶轮42大致形成为圆盘状，并以能够将从其圆的中心沿直角方向(相对于纸面为铅直方向)延伸的线作为转轴而旋转的方式配置于壳体41的内部区域41c。在叶轮42的外周缘，用于沿壳体41的内周面41d形成细小的涡流的多个槽45形成为放射状。该放射状的多个槽45遍及整周地形成于叶轮42的外周缘。关于槽45的形状，详细而言，如图2(b)的局部放大立体图所示，构成为包括：第一叶片部位45a，其朝向旋转方向形成有平面；以及第二叶片部位45b，其在相对于旋转方向成直角的方向上形成有平面。第一叶片部位45a形成为：其上端比第二叶片部位45b更向外侧突出。并且，第二叶片部位45b形成为：随着从其上端趋向下端而厚度增大的截面为三角形的形状。因此，通过改变第一叶片部位45a和第二叶片部位45b的大小而能够改变槽的大小。可以适当地对槽45的大小进行变更，但通过形成为图2那样的形状，能够借助旋转的叶轮42的槽45而沿壳体内周壁41d反复形成细小的涡流，由此能够对内部的水溶液进行加压。特别是因具备第二叶片部位45b而能够形成在叶轮42的两面侧(左右方向)调整后的涡流，从而能够促进高分子絮凝剂的混合溶解。但是，也可以不具备第二叶片部位45b。

旋转轴46沿所述转轴而与叶轮42连接。旋转轴46构成为：将壳体41贯通，并与配置于外部的驱动马达43连结，若使驱动马达43进行驱动，则叶轮42进行旋转。对于将壳体41贯通的部分，能够利用机械密封件等密封机构(未图示)而将其密封。涡流混合器4A、4B还具备动力调节单元，该动力调节单元用于以可变的方式对叶轮42的转速进行设定。作为动力调节单元的一个例子，可以使用变频器(inverter)47。因此，第一涡流混合器4A和第二涡流混合器4B能够使叶轮42以相同的转速、或者以互不相同的转速运转，从而能够通过改变转速而实现对于该高分子絮凝剂而言最佳的混合溶解。例如，可以将初始设定值设为60Hz(或者50Hz)的频率，并以可变的方式自初始设定值起对频率进行调整以便达到适当的转速。作为用于设定适当的转速的指标，可以采用变频器47的功率(负载率)。或者，可以利用动力计等对驱动马达43的动力[kW]进行测定并将其测定结果用作指标。并且，也可以将由内置有动力计的变频器47测定而得到的动力设为指标。当然也可以采用其他动力检测单元。

作为改变动力的状况，能够举出如下状况：改善动力以使得第一涡流混合器4A和第二涡流混合器4B彼此等同地做功，换言之，在产生了偏重于一方来使其做功的状态时加以改善。即，由于利用两级的涡流混合器4A、4B进行加压，因此，通过尽量提高转速进行运转的方式容易加压至目标压力。反之，若产生偏重于一方来使其做功的不等同的状态，则在偏重的那一方的驱动马达43容易产生过载。因此，通过改善为等同地做功来防止驱动马达43的过载。若能够改善为等同地做功，则能够将功耗抑制为所需最小限度，从而还能够获得节电的效果。

作为改善动力的时机的一个例子，除了通常运转时以外，还存在以下时机：(1)在水溶液的所需量与污泥处理工序等的处理量相应地变化时，根据送液泵的流量的变化来改变动力时；以及(2)为了执行适合于高分子絮凝剂的种类的加压而改变动力时。关于该(1)和(2)的情况下的改变动力的步骤，后文中进行详细说明。

返回至图1进行说明，在与第二涡流混合器4B的排出侧连接的配管等流路上设置有压力调节单元，该压力调节单元将第二涡流混合器4B的排出侧的压力控制为规定的压力。作为压力调节单元的一个例子，可以使用压力调节阀5、压力传感器51以及压力控制部52的组合，其中，该压力调节阀5通过改变阀的开度而对压力进行调节，该压力控制部52对压力调节阀5的开度进行控制以使得压力传感器51的检测值达到规定的压力。规定的压力是指：例如根据高分子絮凝剂的种类而预先确定的设定压力值。即，本实施方式着眼于高分子絮凝剂的溶解的如下特性：若压力较高，则向溶剂的渗透得到促进而容易溶解，而且，压力程度根据种类的不同而不同，并且，本实施方式采用了加压控制至适合于该高分子絮凝剂的溶解的压力的结构。因此，优选地，预先掌握与高分子絮凝剂的种类相关联地确定的压力设定值的信息，或者预先将该信息存储于压力控制部52的计算机的存储器等。压力设定值例如可以基于高分子絮凝剂的成分、分子量等来确定，也可以实际进行试验来确定。而且，根据高分子絮凝剂的种类，由操作人员对压力控制部52的压力设定值进行设定，或者由压力控制部52从存储器等读出信息而对压力设定值进行设定。

从压力调整阀5通过的水溶液(即，高分子絮凝剂溶解液)可以保持原样不变地添加至污泥处理工序的污泥中，也可以在暂时经由缓冲槽等之后添加至污泥中。即使在水处理工序中也能够同样地添加至被处理水中。在污泥处理工序中，对于以规定的添加率而添加有高分子絮凝剂溶解液的污泥，例如将其向沉降式的离心浓缩机、离心脱水机供给来进行浓缩、脱水的固液分离。即使在水处理工序中也一样，对于以规定的添加率而添加有高分子絮凝剂溶解液的被处理水，将其向沉降槽、过滤器等供给来进行固液分离。但是，对于利用本实施方式的混合溶解系统1调配而成的高分子絮凝剂溶解液，并不限制固液分离装置的种类，可以在公知的固液分离装置中使用。此外，在本实施方式中，作为优选方式而示出了图2的结构的涡流混合器4A、4B，但也可以取而代之而使用一般的涡流(旋涡)泵。图2的涡流混合器4A、4B是以涡流泵的构造为基础并强化了其混合功能的涡流式涡轮混合器。因此，虽然效果较差，但是，即便是一般的涡流泵，有时也能够使未溶解的高分子絮凝剂溶解。此外，有时还将涡流泵称为串联泵。

应用于本实施方式的混合溶解系统1的高分子絮凝剂的种类并未特别限制，可以根据被处理污泥、被处理水等的种类、组分等而适当地选择。在污泥处理中，阳离子系的高分子絮凝剂为主流，但是，除此之外，有时还使用阴离子系、两种性质的高分子絮凝剂。作为阳离子系的高分子絮凝剂的一个例子，可以使用甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯。更具体而言，可以使用甲基丙烯酸二甲胺乙酯、丙烯酸氨基乙酯。作为阳离子系的高分子絮凝剂的其他例子，还可以使用交联系、脒(amidine)系的高分子絮凝剂。上述高分子絮凝剂的分子量为150万～1600万，一般情况下，分子量越大，其水溶液的粘性越高。因此，还能够以分子量为基准而掌握其粘性。

(作用)

接下来，对利用上述混合溶解系统1而获得高分子絮凝剂的溶解液的方法进行说明。此外，在以下说明中，虽然以阳离子系的高分子絮凝剂的情况为主而进行说明，但是，只要未特别记载，其他高分子絮凝剂也能实现同样的作用、效果。若启动混合溶解系统1，则首先以规定的流量将作为溶剂的水供给至混合槽2，并且以规定的流量添加高分子絮凝剂以便形成规定浓度的水溶液。作为浓度的一个例子，可以设定为0.1质量％～0.3质量％，优选设定为0.2质量％。另一方面，分别对送液泵3、第一涡流混合器4A以及第二涡流混合器4B进行驱动，并且确定/变更压力控制部52对控制压力的设定值。此处，作为一个例子而将压力设定值设为0.3MPa。

虽然与水混合后的高分子絮凝剂在混合槽2内溶解于水中，但一部分未溶解而残留。但是，在混合槽2中，通过将与水混合的时间确保为10分钟左右而变为膨润的状态。对于因高分子絮凝剂溶解而粘度增加后的水(水溶液)，利用送液泵3在含有未溶解的高分子絮凝剂的状态下将其送入至第一涡流混合器4A。送液泵3的流量例如可以设定为8L/min～25L/min。

另一方面，如图3所示，例如由变频器47设定为60Hz(或者50Hz)的频率来使驱动马达43对第一涡流混合器4A以及第二涡流混合器4B进行驱动。在预先掌握了与高分子絮凝剂的种类相应的频率的适当值的情况下，设定为该适当值。使叶轮42例如在800min^-1～3500min^-1的范围内旋转。对于由送液泵3送入至第一涡流混合器4A的水溶液，利用旋转的叶轮42使该水溶液沿壳体41的内周面41d反复形成细小的涡流，并由此进行加压。作为一个例子，对于在吸入口附近达到-0.05MPa的水溶液，在排出口附近将其加压至0.12MPa。这样，利用叶轮42一边反复形成细小的涡流一边进行加压，由此使得高分子絮凝剂充分混合并溶解于水中。此时，水溶液的粘度也因溶解的进行而增加。如上所述，叶轮42相对于其他部位以非接触的方式旋转，因此，几乎不会发现以机械方式使高分子絮凝剂变得细碎的作用、剪切应力。利用通过以放射状形成的细小的槽45而反复形成的细小的涡流、及其加压作用，对高分子絮凝剂的混合溶解进行促进。

在接下来的第二涡流混合器4B中，也利用旋转的叶轮42使从第一涡流混合器4A通过的水溶液沿壳体41的内周面41d反复形成细小的涡流，并由此进行加压。作为一个例子，对于在吸入口附近达到0.12MPa的水溶液，在排出口附近将其加压至作为目标压力的0.3MPa。即，利用串联的两级结构的涡流混合器4A、4B，依次加压至适合于该高分子絮凝剂溶解的压力。在第二涡流混合器4B中也与第一涡流混合器4A一样，利用通过以放射状形成的细小的槽45而反复形成的细小的涡流及其加压作用，对高分子絮凝剂的混合溶解进行促进。并且，通过加压至适合于该高分子絮凝剂溶解的压力，能够使高分子絮凝剂完全溶解。此时，因高分子絮凝剂完全溶解而使得第二水溶液的粘度的增加收敛。

在此，针对上述的改变动力的步骤，参照图4(a)进行说明。首先，对如下情况(1)进行说明：当水溶液的所需量与污泥处理工序、水处理工序等的处理量相应地变化时，根据送液泵3的流量的变化改变动力。例如在将水溶液的所需流量设为F1[L/min]的情况下，根据所需流量F1[L/min]来确定送液泵3的转速a[min^-1]。进而，根据送液泵3的转速a[min^-1]来确定第一涡流混合器4A的转速b[min^-1]和第二涡流混合器4B的转速c[min^-1]。虽然压力传感器51的指示值因所需流量达到F1[L/min]而变化，但利用压力调整阀5自动控制为适当的压力(压力设定值)。接下来，为了适当地保持第一涡流混合器4A和第二涡流混合器4B的动力(即功耗)而使得第一涡流混合器4A的转速b[min^-1]与第二涡流混合器4B的转速c[min^-1]出现偏差。具体而言，对第一涡流混合器4A和第二涡流混合器4B各自的变频器47的负载率进行检测，并使频率出现偏差以便使得二者的负载率等同。即，将转速控制为使得动力等同。图4(a)中示出了实际进行试验的结果，由于变频器的负载率％为46/62，产生了偏差，因此，使第二涡流混合器4B的频率下降至52Hz，由此使得变频器的负载率％为46/48，大致等同。或者，利用动力计等对第一涡流混合器4A和第二涡流混合器4B各自的驱动马达43的动力[kW]进行测定，并使频率出现偏差以便使得二者的动力等同。通过这样改变动力，能够以进一步抑制了功耗的低动力使高分子絮凝剂溶解。这样的动力控制可以采用由基于计算机的控制部进行自动控制的结构来进行。或者，也可以由操作人员进行控制。此后，在转换至通常运转之后也可以适当地进行监视，并对动力进行调节以使得第一涡流混合器4A和第二涡流混合器4B所做的功彼此等同。

还可以取代上述的基于反馈的控制而进行基于前馈的控制。例如图4(b)中示意性所示，作为一个例子，可以举出如下例子：对于例如为了使动力等同而使得第一涡流混合器4A的转速b[min^-1]与第二涡流混合器4B的转速c[min^-1]出现偏差的设定值，预先与水溶液的所需流量相关联地确定该设定值，并基于该信息而进行控制。具体而言，在将流量从流量F1改变为流量F2的情况下，进行将转速变更为与流量F2对应的第一涡流混合器4A的转速b[min^-1]和第二涡流混合器4B的转速c[min^-1]的、基于前馈的控制。至于使得第一涡流混合器4A的转速b[min^-1]与第二涡流混合器4B的转速c[min^-1]的偏差达到何种程度，例如可以通过实际进行试验等来确定。作为一个例子，可以进行上述的基于反馈的控制，由此针对各种流量获取使得第一涡流混合器4A和第二涡流混合器4B的动力变得等同的转速偏差的数据来作为动力设定值的信息，并基于该数据来确定。

接下来，对如下情况(2)进行说明：为了执行适合于高分子絮凝剂的种类的加压而改变动力。如上所述，根据高分子絮凝剂的成分、分子量的不同，水溶液的粘度大不相同。并且，在本实施方式中，对涡流混合器4A、4B进行串联配置而依次促进溶解，因此，在前级的第一涡流混合器4A和后级的第二涡流混合器4B中通过的水溶液的粘度不同。与此相应地，在第一涡流混合器4A和第二涡流混合器4B中，功容易变得不等同。特别是当水溶液的粘度较低时，多数情况下，与前级的第一涡流混合器4A相比，后级的第二涡流混合器4B的负荷变得过大。尤其是在粘度较低的溶液中也难以溶解的交联系的高分子絮凝剂的情况下，该倾向较强。因此，例如根据水溶液的粘度而对高分子絮凝剂进行分类，例如在以0.2质量％溶解于纯水后的粘度低于100mPa·s～300mPa·s(利用B型粘度计测定所得)的高分子絮凝剂的情况下，使第二涡流混合器4B的转速c[min^-1]低于第一涡流混合器4A的转速b[min^-1]来进行运转。作为一个例子，将第一涡流混合器4A的频率设为60Hz，并将第二涡流混合器4B的频率设定为50Hz。即，进行如下设定：使转速出现偏差以使得动力等同。通过这样改变动力，能够防止第二涡流混合器4B的驱动马达43过载。而且，能够以进一步抑制了功耗的低动力使高分子絮凝剂溶解。

为了更加简便，还可以如例如图4(c)中示意性所示，与高分子絮凝剂的粘度相关联地预先确定水溶液的所需流量[L/min]与涡流混合器4A、4B的转速[min^-1](或者，频率[Hz])的设定值的关系，并基于该信息而适当地设定第一涡流混合器4A的转速b[min^-1]和第二涡流混合器4B的转速c[min^-1]。

上述的实施方式的混合溶解系统1形成为如下结构：对于含有在混合槽2中无法溶解的未溶解的高分子絮凝剂的水溶液，使其从串联配置的第一涡流混合器4A和第二涡流混合器4B通过，并且进行压力调整，以便使得后级的第二涡流混合器4B的排出侧的压力达到适合于该高分子絮凝剂溶解的压力。并且，各涡流混合器4A、4B具备叶轮42，该叶轮42在外周遍及整周地形成有放射状的槽45，由此，能够利用该旋转的叶轮42沿壳体41的内周面41d反复形成细小的涡流，从而能够将水溶液加压至较高的压力。其结果，能够促进高分子絮凝剂的混合溶解，并能够使膨润的未溶解的高分子絮凝剂迅速且完全溶解。并且，即使在混合时形成了高分子絮凝剂的粉块(粉团)的情况下，也能够使其完全溶解。

根据这样的混合溶解系统1，能够在短时间内且以较低动力来获得高分子絮凝剂的水溶液(溶解液)，从而能够利用该新鲜的高分子絮凝剂的水溶液来进行良好的污泥处理、水处理等。因此，与以往的基于大型贮存槽和搅拌机的溶解方法相比，能够实现整个系统的省空间化，另外，能够减小系统的运转载荷。而且，由于能够在短时间内溶解，因此无需高分子絮凝剂的计划性的溶解作业。也可以将涡流混合器设为3级以上。

并且，根据本实施方式的混合溶解系统1，叶轮42相对于其他部位以非接触的方式进行旋转，因此，几乎不会发现以机械方式使高分子絮凝剂变得细碎的作用、剪切应力。其结果，还具有如下优点：与以往相比，能够减轻高分子絮凝剂的分子构造遭到破坏而劣化的担忧，进而减轻对污泥处理工序、水处理工序造成影响的担忧。

附图标记说明

1 高分子絮凝剂混合溶解系统

2 混合槽

3 送液泵

4A第一涡流混合器

4B第二涡流混合器

45槽

5 压力调节阀

51压力传感器

52压力控制部