CN102482130A - 离心分离装置 - Google Patents

Abstract

一种离心分离装置，能将无机凝集剂立刻再次注入到已经进行了固液分离的凝集污泥即分离污泥中，使分离污泥与无机凝集剂快速且有效地反应，进一步促进固液分离，从而能可靠地实现脱水污泥的低含水率、浓缩污泥的高浓度，藉此能稳定地维持离心分离机的较高的固液分离性能。在利用包括外部腔体(3)及内部搅拌桨(4)的离心分离机(1)将供给有无机凝集剂及高分子凝集剂的污泥固液分离为分离物和分离液的离心分离装置中，包括无机凝集剂注入管(23)，该无机凝集剂注入管(23)具有无机凝集剂喷出孔(23a)，将无机凝集剂朝配置于所述内部搅拌桨(4)的污泥供给室(7)内注入。

Description

离心分离装置

技术领域

本发明涉及一种利用离心分离机使污泥浓缩、脱水的离心分离装置。

背景技术

为了对在将废水、大小便等有机性废弃物(原液)固液分离、生物学处理、物理学处理等时所产生的污泥进行处理处分、有效利用，需要有效地进行浓缩、脱水，实现浓缩污泥、脱水污泥的低含水率。

因此，近年来，在使用离心分离机的污泥处理中，为了提高浓缩性能、脱水性能，进行向污泥中添加两种凝集剂而使其浓缩、脱水的“两液法”(例如，参照专利文献1、2)。

在“两液法”中，根据固液分离机的种类(离心分离机、带式脱水机、螺旋压榨机等)不同，所使用的凝集剂也有所不同，在离心分离机的情况下，通常使用下述两种溶液：(1)聚合硫酸铁溶液作为无机凝集剂、(2)两性高分子凝集剂溶液作为高分子凝集剂，首先将无机凝集剂溶液(第一液)注入污泥，接着将高分子凝集剂溶液(第二液)注入。

在利用离心分离机进行污泥脱水处理的过程中，与仅使用高分子凝集剂的“一液法”相比，“二液法”能降低脱水污泥的含水率，并能增加脱水分离液的清澈性(提高SS回收率)，此外通过并用无机凝集剂，能从脱水分离液中除去磷(富营养化物质)。

此外，在利用带式脱水机进行污泥脱水处理的过程中，首先将高分子凝集剂溶液(第一液)注入污泥，接着注入无机凝集剂溶液(第二液)等，可根据目的、被处理物，选定使用方法、运转方法、凝集剂。

专利文献1：日本专利特开平7-256300号公报(段落〔0005〕)

专利文献2：日本专利特开平8-71600号公报(段落〔0021〕及图1)

发明的公开

发明所要解决的技术问题

在利用以往的离心分离机通过“两液法”进行污泥脱水处理的过程中，若为了降低脱水污泥的含水率，将大量的两种凝集剂溶液注入到污泥中，则会出现以下技术问题。

(1)化学试剂使用量增加，不仅会导致运转成本上升，还会使运转管理变得复杂。

(2)在大量注入了无机凝集剂溶液的情况下，化学试剂混合污泥的pH值会大幅度降低，不仅对浓缩处理、脱水处理带来影响，还可能使离心分离机等的内部腐蚀。

(3)因此，若为了中和pH值较低的化学试剂混合污泥而将碱性化学试剂(苛性碱溶液)等注入化学试剂混合污泥中，则会进一步导致运转成本的上升，且运转管理变得更复杂。

(4)此外，在将大量化学试剂注入污泥的情况下，在浓缩污泥、脱水污泥中残留有高浓度的各种化学试剂成分，可能会对有效利用(堆肥化、燃料化)造成影响。

相反地，若为避免运转成本增加、运转管理繁杂而抑制凝集剂(无机凝集剂、高分子凝集剂)的使用量，则不能降低分离物(例如脱水污泥)的含水率，不仅使处理变得困难，还会使分离物的体积增大，对后续的处理处分带来影响。

因此，为了在不增加凝集剂溶液的注入量的情况下实现脱水污泥的稳定的低含水率，已知有一种将无机凝集剂溶液注入到离心分离机内的方法(“机内注入方式”)。

在该机内注入方式中，以与以往的“两液法”相反的顺序，在将高分子凝集剂作为第一液注入到污泥中后，将污泥朝离心分离机供给，在离心分离机内一定程度进行了固液分离(浓缩脱水)的状态下，将无机凝集剂作为第二液注入。

然而，在该机内注入方式中，存在以下技术问题：与将无机凝集剂和高分子凝集剂这两种凝集剂添加到污泥中来产生强固的凝集块的以往的“两液法”相比，在初始阶段，由于仅将高分子凝集剂添加到污泥中，因此不易产生容易固液分离的强固的凝集块，离心分离机在初始阶段的固液分离性能降低，为了实现目标含水率，不得不采用降低污泥处理量等的对策。

此外，在机内注入方式中，可以实现脱水污泥的低含水率，但存在以下技术问题：由于凝集污泥(注入有高分子凝集剂的污泥)与无机凝集剂成分在离心分离机内的反应时间变得极短，因此不易实现分离液的清澈性(提高SS回收率)、不易从分离液中除去磷，此外对固液分离性能本身也会造成影响，若不严格地进行运转操作，则会使污泥脱水处理拖延。

此外，关于从分离液中除去磷，在以往的“两液法”中，由于预先将无机凝集剂溶液注入到污泥中，因此污泥中含有的磷例如与聚合硫酸铁(无机凝集剂)反应而变成不溶性磷化合物(磷酸铁：FePO₄)，能防止磷转移到脱水(浓缩)分离液中而回流到排水处理设备，但在机内注入方式中，存在以下技术问题：由于污泥与无机凝集剂成分的反应时间极短，因此不能生成不溶性磷化合物，含有磷的脱水分离液作为回流水回流到排水处理设备，混入处理水中而被排出，不仅会造成排水对象的富营养化，还会超过排水水质标准。

此外，为解决机内注入方式中的上述固液分离性能、除磷的技术问题，考虑了将大量的无机凝集剂机内注入到污泥中，但这样会出现上述以往的“两液法”中存在的技术问题。

通常，在利用离心分离机等使污泥浓缩、脱水的情况下，将各种凝集剂的溶液注入到污泥中，但在离心分离机停止、中止(没有流动，不断干燥)的情况等下，无机凝集剂溶液容易结块，对注入—运转带来影响。尤其是，在从细孔喷出无机凝集剂溶液的情况下，存在必须经常采取解决堵塞措施的技术问题。

此外，对于无机凝集剂溶液的供给管也存在以下技术问题：在与其它配管接合的接合部分、弯曲(曲折)部分、注入口部分等处，无机凝集剂溶液容易结块，随着结块变大会引起堵塞，造成无机凝集剂溶液的供给停止，从而对浓缩处理、脱水处理造成影响。此外，在将大量的无机凝集剂溶液注入到污泥中的情况下，存在以下技术问题：不仅在凝集污泥的供给管(污泥供给管)处产生无机凝集剂的结块，在开口于离心分离机内的污泥供给管出口、设于离心分离机内的污泥供给室的污泥供给口也会产生无机凝集剂的结块，从而对浓缩处理、脱水处理造成影响。

因此，考虑到在供给管等处设置清洗设备，但在浓缩处理、脱水处理结束后对离心分离机和配管一起进行清洗的情况下，存在以下技术问题：由于通常清洗水主要被供给到污泥供给管中，因此，不能充分清洗无机凝集剂溶液的供给管、离心分离机内的污泥供给室，若为了获得充分的清洗效果而设置多个清洗设备，则不仅会导致构造成本的上升，还会导致装置变得复杂、运转管理和维护检查变得繁杂。

此外，还存在以下技术问题：高速旋转的离心分离机的平衡调节是非常重要的，若在离心分离机内复杂地设置多个清洗设备，则平衡调节变得非常困难，若因为细微的事情使得平衡被打破，则有可能导致重大的事故。

在设置用于除去清洗无机凝集剂的结块、防止堵塞的清洗设备的情况下，存在以下技术问题：通常要使用自来水、地下水，会导致水费等运转成本的上升。

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种离心分离装置，该离心分离装置能有效且可靠地使凝集污泥(分离污泥)与无机凝集剂反应，能进一步使分离液从分离污泥中分离，从而能可靠地实现分离物(脱水污泥)的低含水率，此外能将无机凝集剂直接注入到分离污泥中，从而能不降低无机凝集剂的凝集效果地立刻注入，藉此能稳定地维持离心分离机的较高的固液分离性能，其中，上述凝集污泥在朝形成于外部腔体与内部搅拌桨之间的池部的分离物侧移动的过程中进行着固液分离。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的离心分离装置利用包括外部腔体及内部搅拌桨的离心分离机，将供给有无机凝集剂及高分子凝集剂的污泥固液分离为分离物和分离液，其特征是，包括无机凝集剂注入管，该无机凝集剂注入管具有无机凝集剂喷出孔，将无机凝集剂朝配置于上述内部搅拌桨的污泥供给室内注入。

在本发明的离心分离装置中，上述无机凝集剂注入管与供水管连接。

在本发明的离心分离装置中，在上述污泥供给室中设有污泥供给口、隔板及凝集剂流出口。

本发明的离心分离装置包括对上述分离液的磷浓度进行测定的磷浓度测定器。

本发明的离心分离装置包括将上述分离液朝上述供水管供给的分离液循环配管。

发明效果

根据本发明的离心分离装置，由于包括将无机凝集剂朝配置于离心分离机的内部搅拌桨的污泥供给室注入的无机凝集剂注入管，因此能将无机凝集剂使用无机凝集剂注入管直接注入到污泥供给室内，并经由凝集剂流出口供给到在外部腔体与内部搅拌桨之间形成的池部的分离物排出侧。藉此，能再次将无机凝集剂直接注入到朝分离物排出侧移动而不断固液分离的凝集分离物(分离污泥)中，因此能产生下述许多优异的作用效果。

(1)能有效且可靠地使分离污泥与无机凝集剂反应，能进一步使分离液从分离污泥中分离，从而能可靠地实现分离物(脱水污泥)的低含水率。

(2)由于能将无机凝集剂再次直接注入到分离污泥中，因此能不降低无机凝集剂的凝集效果地立刻注入，从而能稳定地维持离心分离机的较高的固液分离性能。

(3)由于直接注入无机凝集剂，因此不会浪费，此外能容易地调节注入量，因此能减少无机凝集剂使用量。藉此，能抑制运转成本上升，还能避免复杂的运转管理。

(4)由于在将无机凝集剂直接注入到分离污泥中之前，预先将无机凝集剂注入到污泥中，因此污泥中含有的磷能可靠地与无机凝集剂反应而变成不溶性盐，从而能抑制磷进入分离液中，此外能获得分离液的清澈性(高SS回收率)。藉此，能防止流向排水处理设施的回流水的水质(磷、SS、有机物)变差，从而能维持合适的排水水质。

(5)通过合适地注入无机凝集剂，能防止凝集污泥的低pH值化，因此能抑制离心分离机的腐蚀、老化，此外无需设置中和设备，能降低设备成本、运转成本、维持管理和维修的成本等。此外，由于不会过剩地注入化学试剂类，因此能有效地利用脱水污泥(堆肥化、燃料化)。

(6)通过再次将无机凝集剂直接注入到分离污泥中，能实现脱水污泥的低含水率，此外由于能减小体积，因此操作变得容易，且能减少处理处分所需的作业、费用。

(7)由于预先将无机凝集剂注入到污泥中，因此能产生容易固液分离的强固的凝集块(凝集污泥)，从而能确保离心分离机的初始阶段的固液分离性能，并能合适地维持处理量。

此外，在本发明中，使供水管与无机凝集剂注入管连接，从而能对该无机凝集剂注入管供水，藉此能获得下述作用效果。

(1)通过在离心分离机运转的过程中对无机凝集剂注入管供水，能立刻将浓度高、容易结块的无机凝集剂溶液稀释，因此能快速且稳定地将无机凝集剂溶液从无机凝集剂注入管的无机凝集剂喷出孔喷出到污泥供给室中，并从凝集剂流出口朝外部腔体的分离物排出侧供给。

(2)由于无机凝集剂溶液如上所述被稀释而增量，因此能将无机凝集剂溶液无死角地直接供给到朝分离物排出侧移动的分离物中，能使分离物与无机凝集剂在短时间内快速地反应，从而能更有效且可靠地使分离物的含水率降低。

(3)由于能快速地稀释无机凝集剂溶液，因此能使用高浓度的无机凝集剂溶液，藉此能实现溶液贮存(溶解)箱、注入泵的小型化，对于设备成本、设置面积的减少是有效的。

此外，通过在离心分离机的运转停止工序中朝无机凝集剂注入管供水，能获得下述作用效果。

(1)能可靠地对无机凝集剂供给管、无机凝集剂注入管、无机凝集剂喷出孔、污泥供给室、凝集剂流出口等与容易附着固化的无机凝集剂接触的部分进行清洗，从而能防止被无机凝集剂堵住、堵塞。

(2)尤其是直径较小的无机凝集剂喷出孔、凝集剂流出口容易堵塞，一旦堵塞则需要大规模的维修作业，但通过从供水管经由无机凝集剂注入管进行供水(压送)，能可靠地防止凝集剂的附着—固化—变大，从而能使离心分离机稳定地运转。

(3)无需设置多个复杂的清洗设备，通过朝无机凝集剂注入管供水，就能可靠地对离心分离装置的容易堵塞、堵住的无机凝集剂系统进行清洗，从而能防止设备成本的上升、维持管理作业的增加，对于离心分离机的合适的维修管理也是有益的。

此外，在本发明中，在污泥供给室内的污泥供给口与凝集剂流出口之间设有隔板，并使无机凝集剂注入管的无机凝集剂喷出孔朝该隔板的凝集剂流出口侧开口，藉此能获得下述作用效果。

(1)不会使从无机凝集剂注入管的无机凝集剂喷出孔供给到污泥供给室内的无机凝集剂溶液在污泥供给室内扩散，能可靠地将其引导至凝集剂流出口。

(2)能使被隔板顺畅地引导至凝集剂流出口而流出的无机凝集剂溶液与朝分离物排出侧移动的分离污泥无死角地、在短时间内快速反应。

(3)在将凝集剂流出口设于外部腔体的两级锥部附近的情况下，能将无机凝集剂溶液直接且快速地再次注入到通过固液分离作用而分离出分离液的分离污泥中，进一步使分离液从分离污泥中分离，从而能可靠地实现分离物(脱水污泥)的低含水率。

(4)此外，在使无机凝集剂注入管的无机凝集剂喷出孔在凝集剂流出口附近开口的情况下，由于清洗水从无机凝集剂喷出孔朝向凝集剂流出口喷出，因此能可靠且高效地对供容易附着固化的无机凝集剂通过的凝集剂流出口进行清洗。

此外，通过设置朝无机凝集剂注入管供给无机凝集剂的无机凝集剂注入泵、将无机凝集剂供给到污泥中的无机凝集剂供给泵，能获得下述作用效果。

(1)除了将无机凝集剂供给到污泥中以外，还预先将无机凝集剂溶液供给到污泥中，藉此能使污泥中含有的磷成分与无机凝集剂反应，生成不溶性盐而与分离物一起排出，因此能可靠地防止磷成分进入分离液及回流到排水处理设备等中。此外，通过预先将无机凝集剂溶液供给到污泥中，能产生容易固液分离的强固的凝集块(凝集污泥)，并能提高SS回收率，因此能降低分离液中的SS，从而能减轻流入排水处理设备的负荷。

(2)在利用无机凝集剂注入管再次注入无机凝集剂时，无机凝集剂主要被供给到朝分离物排出侧移动的分离污泥中，不易与污泥、朝分离液排出侧移动的分离液接触，因此，分离液中含有的磷成分(富营养化物质、在排水处理中不易除去)与分离液一起被排出，并朝排水处理设施等回流，但通过预先将无机凝集剂供给到污泥中，能防止上述情形的产生。

(3)关于无机凝集剂的注入，根据运转状况、处理状况，最好分别设置无机凝集剂注入泵和无机凝集剂供给泵，并分别使这两个泵运转，但也可将一台泵用于两种用途。藉此，能削减设备费用、运行成本，并有助于节省空间。

此外，在本发明中，在为了从分离液中除去磷而预先将无机凝集剂溶液供给到污泥中的情况下，为了把握除去磷的状况，设置了对分离液的磷浓度进行测定的磷浓度测定器，藉此能获得下述作用效果。

(1)在分离液的磷浓度较高的情况下，能进行调节，使无机凝集剂供给泵供给的无机凝集剂供给量增加，相反地，在磷浓度较低的情况下，能进行调节，使无机凝集剂供给量减少，藉此能稳定地从分离液中除去磷。

(2)若为了从分离液中除去磷而不必要地将无机凝集剂供给到污泥中，则会导致化学试剂费等运转成本的上升，但由于能根据分离液的磷浓度合适地调节无机凝集剂供给泵，因此不仅能可靠地除去磷，还能抑制运转成本的上升。

(3)此外，通过设置能根据磷浓度测定器的测定值对无机凝集剂供给泵的运转进行控制的控制器，能根据状况快速且可靠地对朝污泥供给的无机凝集剂的供给量进行控制，从而能进行稳定的处理，并具有能削减运转成本、省力、减轻作业的效果。

通过设置朝供水管供给分离液的分离液循环配管，能经由供水管使分离液循环，从而能获得下述效果。

(1)能有效利用分离液，实现水费等运转成本的削减，对于节省资源也是有效的。

(2)由于循环利用的分离液是构成原来污泥的物质(性状类似)，因此，与供给成分不同的液体(自来水、地下水)的情形相比，通过将分离液供给到离心分离机，能消除对离心分离处理(固液分离性能)的影响，从而能进行稳定有效的运转。

(3)在分离液中残留有磷成分，但由于为了循环利用分离液，使分离液在无机凝集剂注入管内与无机凝集剂再次反应而生成不溶性盐，因此能进一步从分离液中除去磷。此外，在分离液中残留有凝集剂成分的情况下，通过分离液循环能再次利用残留凝集剂，从而能期待节约凝集剂使用量。

(4)在对离心分离机供水来进行清洗(运转停止)的情况下，通过使分离液循环，能使朝离心分离机内供给的供水(清洗水)量增加，离心分离机内的水压、流速上升，从而能提高清洗效果。在全部使用自来水等来提供清洗水的情况下，不仅会使运转成本增加，还需要使清洗设备大型化，但通过使分离液循环，不仅能抑制运转成本的上升，还不必使清洗设备大型化就能提高清洗效果。

在本发明中，通过使用无机凝集剂(聚合硫酸铁、氯化铁、聚合氯化铝等)作为凝集剂，能使污泥的固态成分可靠地凝集，从而能产生分离性较高的污泥块，此外该无机凝集剂能与污泥中含有的磷成分反应，生成不溶性盐而被除去。

此外，在本发明中，使用两性高分子凝集剂、阳离子类高分子凝集剂、阴离子类高分子凝集剂、非粒子类高分子凝集剂作为高分子凝集剂。

此时，在将无机凝集剂例如聚合硫酸铁添加到污泥中而产生细小的凝集块之后，供给两性高分子凝集剂，藉此能进一步凝集而产生强固的污泥块。

此外，也可单独使用能产生比较强固的污泥块的阳离子类高分子凝集剂、阴离子类高分子凝集剂、非粒子类高分子凝集剂，例如在预先将少量的无机凝集剂注入到污泥中的情况下，使用阳离子类高分子凝集剂，在大量注入无机凝集剂的情况下，使用阴离子类高分子凝集剂，藉此能产生强固的污泥块。此外，非粒子类高分子凝集剂在对自来水污泥等进行脱水处理的情况下是有效的。

附图说明

图1(A)是表示本发明实施方式1的离心分离装置的剖视图。

图1(B)是将图1(A)的主要部分放大表示的示意剖视图。

图2(A)是表示本发明实施方式2的离心分离装置的剖视图。

图2(B)是将图2(A)的主要部分放大表示的示意剖视图。

图3是表示本发明实施方式3的离心分离装置的剖视图。

图4是表示本发明实施方式4的离心分离装置的剖视图。

图5是表示本发明实施方式5的离心分离装置的剖视图。

图6是表示本发明实施方式6的离心分离装置的剖视图。

图7是将图6的主要部分放大表示的剖视图。

图8是表示本发明实施方式7的离心分离装置的剖视图。

图9是表示本发明实施方式8的离心分离装置的剖视图。

图10是将图9的主要部分放大表示的剖视图。

图11是表示本发明实施方式9的离心分离装置的剖视图。

图12是表示本发明实施方式10的离心分离装置的剖视图。

图13(A)是表示污泥供给管、高分子凝集剂供给管和无机凝集剂注入管的配管结构的说明图，图13(B)是图13(A)的端面图。

图14表示图13的变形例，图14(A)是表示污泥供给管、高分子凝集剂供给管和无机凝集剂注入管的配管结构的说明图，图14(B)是图14(A)的端面图。

图15是表示本发明实施方式11的离心分离装置的剖视图。

图16是表示本发明实施方式12的离心分离装置的剖视图。

图17是表示本发明实施方式13的离心分离装置的剖视图。

图18是表示本发明实施方式14的离心分离装置的剖视图。

图19是表示分离液的磷浓度和分离液的pH值与聚合硫酸铁注入率的关系的图。

具体实施方式

实施方式1

图1(A)是表示本发明实施方式1的离心分离装置的剖视图，图1(B)是图1(A)的主要部分放大剖视图。

本发明的离心分离装置采用下述基本结构：将无机凝集剂和高分子凝集剂供给到已供给至离心分离机1的污泥，并利用具有无机凝集剂喷出孔23a的无机凝集剂注入管23再次将无机凝集剂朝配置于离心分离机1的内部搅拌桨4的污泥供给室7内注入。

本实施方式1的离心分离装置包括：将供给有无机凝集剂和高分子凝集剂的污泥固液分离成分离物和分离液的离心分离机1；贮存污泥的污泥贮存箱11；贮存高分子凝集剂溶液的高分子凝集剂贮存箱12；以及贮存无机凝集剂溶液的无机凝集剂贮存箱13，以下对该离心分离装置的详细结构进行说明。

首先，离心分离机1采用以下结构，包括：壳体2，该壳体2在一端侧具有分离液排出口2a且在另一端侧具有分离物排出口2b；外部腔体3，该外部腔体3能旋转地配置于上述壳体2内；内部搅拌桨4，该内部搅拌桨4能旋转地配置于上述外部腔体3内；旋转驱动机5，该旋转驱动机5驱动上述外部腔体3旋转；旋转驱动机6，该旋转驱动机6驱动上述内部搅拌桨4旋转；以及差速调节机(未图示)，该差速调节机使上述外部腔体3与内部搅拌桨4产生旋转差，在上述外部腔体3与内部搅拌桨4之间形成有池部10作为浓缩、脱水区域。

上述外部腔体3的较其中间部靠分离液排出侧的部分形成圆筒形状的直体部3a，上述外部腔体3的形成于分离物排出侧的锥状部(窄径部)形成为两级锥部3b、3c。上述两级锥部3b、3c制成水面WL下的两级锥部3b的倾斜大，水面WL上的两级锥部3c的倾斜小。利用这样的两级锥部3b、3c能提高水面下的搅拌桨叶片4c对凝集污泥的挤压效果并能延长凝集污泥滞留在池部10内的时间，尤其能延长凝集污泥滞留在受离心效果较强的两级锥部3b的时间。另外，即便形成于外部腔体3的分离物排出侧的锥部是一级锥部3d，也能获得较高的离心分离(脱水)性能。

上述内部搅拌桨4由圆筒形状的直体部4a、内部锥部4b、搅拌桨叶片4c构成，其中，上述直体部4a形成于内部搅拌桨4的较中间部靠分离液排出侧的部分，上述内部锥部4b形成于内部搅拌桨4的较中间部靠分离物排出侧的部分，上述搅拌桨叶片4c一体形成于上述直体部4a和内部锥部4b的外周。

在这种内部搅拌桨4的内部形成有跨越直体部4a和内部锥部4b的污泥供给室7，在该污泥供给室7中设有污泥供给口7a、凝集剂流出口7b和隔板8。更详细而言，上述污泥供给室7经由设于上述内部搅拌桨4的直体部4a的污泥供给口7a与上述外部腔体3内连通，上述凝集剂流出口7b设于上述内部锥部4b，在该内部锥部4b的内周面设有在上述凝集剂流出口7b的附近将该凝集剂流出口7b与上述直体部4a侧的污泥供给口7a隔开的隔板8。

上述隔板8通常在污泥供给室7内部设置成环状，与后述的污泥供给管14之间的间隙(间隔)通常设定在10mm以下。通过设置这样的隔板8，能抑制并防止从后述无机凝集剂喷出孔23a供给到污泥供给室7内的无机凝集剂在污泥供给室7内扩散。

在如上所述构成的离心分离机1中，内部搅拌桨4的污泥供给室7与供给污泥贮存箱11的污泥的污泥供给管14连接，在该污泥供给管14上配置有污泥供给泵15。

此外，上述污泥供给管14与高分子凝集剂供给管16及无机凝集剂供给管20连接，高分子凝集剂供给管16将高分子凝集剂贮存箱12的高分子凝集剂溶液供给到在上述污泥供给管14中流动的污泥(供给到污泥供给室7的过程中的污泥)，上述无机凝集剂供给管20将无机凝集剂贮存箱13的无机凝集剂溶液供给到在上述污泥供给管14中流动的污泥(供给到污泥供给室7的过程中的污泥)。

在上述高分子凝集剂供给管16上，从高分子凝集剂贮存箱12侧分别配置有高分子凝集剂供给泵17、流量计18、开闭阀19，在上述无机凝集剂供给管20上，从无机凝集剂贮存箱13侧分别配置有无机凝集剂供给泵21、流量计22。另外，通常使用电动阀作为开闭阀。

此外，无机凝集剂从无机凝集剂贮存箱13经由无机凝集剂注入管23及凝集剂流出口7b被再次注入上述池部10内。无机凝集剂注入管23采用以下结构：形成通常的管状，在污泥供给管14内部与该污泥供给管14一起延伸，并设有在污泥供给室7内开口的无机凝集剂喷出孔23a，从该无机凝集剂喷出孔23a喷出到污泥供给室7内的无机凝集剂通过凝集剂流出口7b流出到池部10。

接着，对动作进行说明。

污泥被污泥供给泵15从污泥贮存箱11供给到离心分离机1，在该供给过程中，在污泥供给管14的中途，无机凝集剂被无机凝集剂供给泵21从无机凝集剂贮存箱13供给(前段供给)到污泥，并与污泥混合，接着高分子凝集剂被高分子凝集剂供给泵17从高分子凝集剂贮存箱12供给(直线供给)到污泥，并与污泥混合，然后污泥被送向离心分离机1的污泥供给室7。

污泥与两凝集剂混合而产生的凝集污泥被投入设于内部搅拌桨4的污泥供给室7，依次被从污泥供给口7a供给到形成于内部搅拌桨4与外部腔体3之间的池部10。凝集污泥在池部10内一边受到较强的离心力一边进行固液分离，分离物即脱水污泥被因外部腔体3与内部搅拌桨4的旋转差(速度差)而旋转的搅拌桨叶片4c朝分离物排出侧移送，并从分离物排出口2b排出。从凝集污泥分离出的分离液(脱水分离液)因与分离物排出侧的水位差而被从分离液排出侧的分离液排出口2a排出。

被供给到池部10的凝集污泥在搅拌桨叶片4c的作用下，一边朝分离物排出侧移动一边进行固液分离，并被作为分离污泥搅动到水面WL上，接着分离污泥被再次注入(后段注入)从无机凝集剂贮存箱13经由无机凝集剂注入管23的无机凝集剂喷出孔23a供给来的无机凝集剂溶液，并进一步进行固液分离，然后被作为脱水污泥从分离物排出口2b排出。

被再次注入的无机凝集剂从设于内部搅拌桨4的凝集剂流出口7b朝池部10流出，并与在搅拌桨叶片4c的作用下一边朝分离物排出侧移动一边被搅动到水面WL上的分离污泥混合。

无机凝集剂溶液注入池部10内的注入位置最好在两级锥部3b、3c附近，通过采用如上所述当分离污泥被搅动到水面WL上时有无机凝集剂溶液注入(后段注入)的结构，能有效且可靠地进行水(分离液)从被再次注入有无机凝集剂的分离污泥中分离。

另外，图1(B)是表示无机凝集剂注入管23将无机凝集剂再次注入到离心分离机1内的情况和分离污泥的脱水情况的图，无机凝集剂的再次注入部位最好在池部10内的水面WL上，通过将无机凝集剂再次注入在一定程度上进行了浓缩、脱水且一边朝分离物排出侧移动一边被搅动到水面WL上的分离污泥，从而能有效且可靠地进行污泥浓缩、污泥脱水。

如上所述说明的实施方式1的离心分离装置通过采用如上所述结构，能显著地提高对于离心分离处理(离心脱水处理、离心浓缩处理)而言很重要的含水率(浓缩率)(提高脱水性能)，降低分离液的磷浓度，将SS回收率维持在较高水平。

实施例1

上述实施方式1的离心分离装置的运转例如下所示。实施条件：以污水分解污泥为对象，使用高效型离心脱水机，在机械的运转条件为处理量为1.5m³/h、离心效果为2500G、两性高分子凝集剂注入(供给)率为1.2％、速度差为1.3～1.5圈这样大致相同的条件下，对现有装置与本发明的离心分离装置进行比较。分解污泥的浓度为1.5％，磷浓度为600mg/L左右，pH值为7.4。实施例如表1所示。

〔表1〕

使用了分解污泥的实施例(污泥浓度为1.5％)

在通常的采用两液法的离心分离装置(以往(1))中，在将聚合硫酸铁作为无机凝集剂朝污泥供给管供给(直线供给)并随后将两性高分子凝集剂也直线注入来进行离心脱水时，脱水污泥的含水率为78.5％，分离液的磷浓度为10mg/L，SS回收率为98％。在该装置中，分离液的磷浓度及SS回收率均能获得良好的结果，但对于离心脱水处理而言很重要的脱水污泥的含水率只能达到78.5％，需要进一步降低含水率。

此外，在采用机内注入方式的离心分离装置(以往(2))中，在将两性高分子凝集剂朝污泥供给管直线注入并随后将聚合硫酸铁作为无机凝集剂朝离心脱水机内机内注入来进行离心脱水时，脱水污泥的含水率为74.0％，分离液的磷浓度为250mg/L，SS回收率为96％。在该装置中，尽管降低了脱水污泥的含水率，但SS回收率没有达到良好，此外，分离液的磷浓度非常高。这是由于污泥与无机凝集剂的接触(反应)不充分，不能进行磷的不溶性盐的生成，因此为了防止磷、SS浓度较高的分离液朝排水处理设备回流，必须采用其它对策。

对此，在本发明的离心分离装置(本发明(1)及本发明(2))中，将聚合硫酸铁作为无机凝集剂朝污泥供给管14供给(前段供给)，接着直线供给两性高分子凝集剂，然后使用无机凝集剂注入管23将聚合硫酸铁直接注入到污泥供给室7内，并经由凝集剂流出口7b朝池部10的分离物排出侧再次注入(后段注入)来进行离心脱水，这时，脱水污泥的含水率为75.0％，分离液的磷浓度为10～90mg/L。根据本发明的离心分离装置，能充分降低脱水污泥的含水率，此外SS回收率也能达到良好，且能降低分离液的磷浓度。尤其是本发明(2)证明了分离液的磷浓度大幅降低到10mg/L，对于污泥的脱水处理是非常有效的。

如上所述，根据本发明的离心分离装置，即便采用与以往相同的运转条件和注药率，也能使分离液性状(磷浓度、SS回收率)良好，还能大幅度降低脱水污泥的含水率。另外，在污泥中含有的磷(磷浓度)降低的情况下，只需减少前段供给的无机凝集剂的量即可。此外，在因污泥的性状变化、处理量的增减而欲改变运转方式时，通过操作阀、停止供给泵的运转等，能容易地将运转变为以往(1)方式(两液法)或以往(2)方式(机内注入)，是应用性广泛的离心分离装置。

实施方式2

图2(A)是表示本发明实施方式2的离心分离装置的剖视图，图2(B)是图2(A)的主要部分放大剖视图，对与图1相同的构成要素标注相同符号并省略重复说明。

本实施方式2的离心分离装置与上述实施方式1就下述点大不相同：供水管26与无机凝集剂的无机凝集剂注入管23连接，且在无机凝集剂注入管23上的两处设有无机凝集剂喷出孔23a、23b；在离心分离机1内部设有两个隔板8a、8b；作为离心分离机1主体，将外部腔体3的锥部形成为一级锥部3d。利用上述供水管26朝无机凝集剂注入管23供水的主要目的在于，在使离心分离机1停止时进行清洗及在离心分离机1运转时对无机凝集剂进行稀释。

首先，在进行离心分离机的清洗时，主要在离心分离机停止运转(处理)时，将清洗水供给到污泥供给管，对污泥供给管、离心分离机内的污泥供给室、池部等进行清洗。

不过，这种清洗的主要目的在于将残留在装置内的污泥排除(清扫污泥)，很难对凝集剂注入系统进行清洗(尤其是对容易附着固化的无机凝集剂进行冲洗)。此外，在本发明的离心分离装置的情况下，无机凝集剂注入管23的无机凝集剂喷出孔23a、23b和设于内部搅拌桨4的凝集剂流出口7b、7c被设于污泥供给室7内的隔板8a、8b隔开，利用一般的清洗不能充分进行污泥的清扫、无机凝集剂的冲洗。因此，为了进行稳定的离心分离处理及设备的维护管理，使供水管26与无机凝集剂注入管23连接来进行供水，从而能可靠且充分地进行凝集剂注入系统(主要指无机凝集剂注入管、无机凝集剂喷出孔、凝集剂流出口)等的清洗。

接着，在朝离心分离机1注入无机凝集剂时，例如在离心脱水机的污泥脱水处理中，在使用无机凝集剂注入管23朝池部10的分离物排出侧再次注入(后段注入)无机凝集剂的情况下，若将无机凝集剂注入管23的无机凝集剂注入率设定为500ppm，则对每1m³供给来的污泥只注入500ml无机凝集剂，是非常少的量。此外，在以原液直接注入无机凝集剂的情况下，由于溶液浓度非常高，注入量极少。在这种情况下，被再次注入的无机凝集剂溶液快速通过分离污泥，不易进行有效的混合。也就是说，变成局部的无机凝集剂再次注入，不能充分使分离污泥固液分离，可能会影响污泥脱水处理。

因此，通过使供水管26与无机凝集剂注入管23连接来进行供水，以对后段注入(再次注入)的无机凝集剂溶液进行稀释(通常稀释2～10倍)而使其增量，藉此无机凝集剂能快速、无死角地通过在池部10内在搅拌桨叶片4c的作用下一边朝分离物排出侧移动一边被搅动到水面WL上的分离污泥并与之混合，从而能获得良好的脱水性能，充分且有效地使分离污泥脱水。

在本实施方式2中，为了进行池部10内的无机凝集剂的再次注入位置的调节及大范围的再次注入，在无机凝集剂注入管23上的两处设置了无机凝集剂喷出孔23a、23b，这些无机凝集剂喷出孔23a、23b最好采用能被螺栓(未图示)从外侧堵住的结构。

由于脱水性能因无机凝集剂的再次注入位置而变化，因此考虑到运转状况、污泥性状等，对无机凝集剂的再次注入位置进行调节(改变)。通常，无机凝集剂再次注入后的脱水时间(污泥的滞留时间)越长则脱水污泥的含水率越低，但若无机凝集剂残留而流向分离液侧并混入分离液而流出，则无机凝集剂相对于水面上的分离污泥的再次注入变得不充分，脱水污泥的含水率变差，且分离液的水质变差。

因此，在例如使用聚合硫酸铁作为无机凝集剂的情况下，由于聚合硫酸铁溶液的pH值较低，因此在分离液的pH值降低时，将注入位置向分离物排出侧改变(利用螺栓堵住分离液排出侧的无机凝集剂喷出孔23a)。

另外，根据运转状况、污泥性状等，在大范围地再次注入无机凝集剂进行脱水处理有效的情况下，也可不堵住无机凝集剂喷出孔23a、23b而使其全部打开来进行离心脱水机1的运转。

此外，在本实施方式2中，设置了两个隔板8a、8b，并根据无机凝集剂喷出孔23a、23b的数量和位置、凝集剂流出口7b、7c的数量和位置来调节上述隔板8a、8b的数量、位置、形状，但只要能抑制、防止由无机凝集剂喷出孔23a、23b供给来的无机凝集剂在污泥供给室7内扩散即可，不作特别限定。

此外，在本实施方式2中，将离心分离机1的外部腔体3的锥部形成为一级锥部3d，但也可将脱水污泥舀出部形成一定角度的结构，根据作为处理对象的污泥不同而分角度地使用。例如，如果是无机成分较多的污泥，由于不易利用搅拌桨叶片4c将凝集污泥舀出，因此最好使角度缓慢倾斜，相反地，如果是有机成分较多的污泥，最好使角度快速倾斜。

另外，在无机成分较多的污泥的离心脱水处理中，若使离心分离机1主体的一级锥部3d的角度快速倾斜，则不易舀出凝集污泥，此外从池部10的水面上到脱水污泥排出部的距离、滞留时间变短，通过离心效果不能使池部10水面上的分离污泥充分固液分离，脱水性能降低，因此通常使离心分离机1主体的一级锥部3d的角度缓慢地倾斜。

实施方式3

图3是表示本发明实施方式3的离心分离装置的剖视图，对与图1、图2相同的构成要素标注相同符号并省略重复说明。

在本实施方式3中，与上述实施方式1就下述点不同：在无机凝集剂注入管23上的三处设有无机凝集剂喷出孔23a、23b、23c和与之对应的三个隔板8a、8b、8c；在供给管26的自动开闭阀27的下游侧设有供水泵28。

关于其用途、作用效果与上述实施方式1相同，此外还可调节池部10内的无机凝集剂的再次注入位置及无机凝集剂朝水面上的分离污泥的大范围再次注入等。此外，通过设置用于对供水管26定量供水的供水泵28、流量计29，在离心分离机1运转中能可靠地将无机凝集剂稀释到合适的浓度，此外在离心分离机1停止运转时，能可靠地利用合适的水量充分清洗离心分离机1内，尤其是无机凝集剂注入系统。

另外，通常如图2(A)所示将无机凝集剂溶液后段注入到被搅动到池部10的水面WL上的分离污泥(因离心效果而不断固液分离的凝集污泥)中，但也可根据污泥性状、处理状况，如图3所示地，从凝集剂流出口7b将无机凝集剂溶液后段注入到靠近分离液排出口2a的水面WL上，藉此能提高凝集污泥的固液分离及分离液的水质。

实施方式4

图4是表示本发明实施方式4的离心分离装置的剖视图，对与图1～图3相同的构成要素标注相同符号并省略重复说明。

在本实施方式4中，在无机凝集剂的前段供给中，将无机凝集剂的注入位置设于污泥的污泥供给泵15的前侧(污泥吸入侧)进行注入。即，在本实施方式4中，就无机凝集剂供给管20在污泥供给泵15的吸入侧与污泥供给管14连接这点，与上述实施方式1～3大不相同。

通过采用这种结构，能利用污泥供给泵15促进污泥与无机凝集剂的混合，从而能获得良好且高效的脱水性能。

实施方式5

图5是表示本发明实施方式5的离心分离装置的剖视图，对与图1～图4相同的构成要素标注相同符号并省略重复说明。

在本实施方式5中，形成能并用两种无机凝集剂的离心分离装置。

为此，新加设了与上述无机凝集剂贮存箱13不同的、贮存有无机凝集剂溶液的前段无机凝集剂贮存箱13A。

无机凝集剂因种类不同而特征各异。例如，聚合硫酸铁(聚铁)的比重较大，对于污泥脱水处理等非常有效，但由于pH值较低、缓冲能量较大，容易使凝集污泥的pH值降低。此外，聚合氯化铝(PAC)的比重比聚合硫酸铁的比重轻，脱水性能(低含水率化)比聚合硫酸铁差，但pH值的缓冲能量小，不易使凝集污泥的pH值降低。另外，聚合硫酸铁和PAC的去除磷的作用(污泥中含有的磷的不溶性氯化)相同。也就是说，作为对无机凝集剂的脱水带来的影响，例如在使用pH值较低的聚合硫酸铁的情况下，对于脱水污泥含水率的降低能发挥效力，但若污泥的pH值也较低，则需要抑制pH值降低，必须抑制供给、注入量(率)。另一方面，在使用PAC的情况下，凝集污泥的pH值不会那么低，能充分供给、注入，但与使用聚合硫酸铁的情形相比，脱水污泥的含水率不会降低。根据上述情形，在并用两种无机凝集剂时，例如在污泥的pH值较低的情况等下，使用PAC作为前段供给的无机凝集剂来抑制pH值降低，从而能确保凝集效果、除去磷等的处理性能，并使用聚合硫酸铁作为后段注入的无机凝集剂，使脱水污泥的含水率进一步降低，从而能稳定高效地进行污泥的脱水处理。

在这种实施方式4的离心分离装置中，能利用无机凝集剂具有的不同特征，通过配合污泥性状、运转处理条件等，使用两种无机凝集剂，从而能获得优异的脱水性能、低含水率的脱水污泥、水质良好的分离液。此外，从离心分离技术(装置方面、凝集性等)进行考虑，离心分离机1主体、凝集污泥、脱水污泥、分离液的pH值均最好在中性附近，从这点而言，并用两种无机凝集剂是有效的。

实施方式6

图6是表示本发明实施方式6的离心分离装置的剖视图，图7是图6的主要部分放大剖视图，对与图1～图5相同的构成要素标注相同符号并省略重复说明。

在本实施方式6中，在离心分离机1的污泥供给室7内进行无机凝集剂的前段供给(无机机内前段供给)，此外在污泥供给室7内同样进行高分子凝集剂的供给(高分子中段供给)。此外，使用一种无机凝集剂，使供水管26分支成分支管26a和26b，从而能朝无机凝集剂供给管20及无机凝集剂注入管23供水(清洗及稀释)。

更详细而言，在本实施方式6中，一个无机凝集剂贮存箱13与前段供给无机凝集剂用的无机凝集剂供给管20和后段注入无机凝集剂用的无机凝集剂注入管23连接，无机凝集剂供给管20、无机凝集剂注入管23及高分子凝集剂供给管16分别在污泥供给管14内延伸配置。此外，使供水管26在自动开闭阀27的下游侧分支成分支管26a和26b，使一个分支管26a与无机凝集剂注入管23的较流量计25靠下游侧的部分连接，并使另一个分支管26b连接到无机凝集剂供给管20的位于无机凝集剂贮存箱13与无机凝集剂供给泵21之间的部分。另外，在供水管26的分支管26a上设有开闭阀37，在分支管26b上设有开闭阀38。此外，在无机凝集剂供给管20上设有无机凝集剂供给泵21及流量计22，在无机凝集剂注入管23上设有无机凝集剂注入泵24及流量计25。

此外，在污泥供给管14内延伸配置的无机凝集剂供给管20、无机凝集剂注入管23及高分子凝集剂供给管16中，无机凝集剂供给管20的前端朝污泥供给室7开口，从而将无机凝集剂溶液直接供给到被供给至该污泥供给室7内的污泥中(无机机内前段供给)，此外无机凝集剂注入管23将无机凝集剂溶液从无机凝集剂喷出孔23a经由凝集剂流出口7b注入到池部10(被搅拌桨叶片4c搅动到池部10的水面WL上的分离污泥)中(无机后段注入)，此外高分子凝集剂供给管16将高分子凝集剂溶液从高分子凝集剂喷出口16b经由凝集剂流出口7e供给到池部10(从污泥供给口7a流出到池部10的凝集污泥)中(高分子中段供给)。另外，无机凝集剂供给管20及无机凝集剂注入管23能利用来自分支供水管26b的供水进行清洗，此外从无机凝集剂注入管23注入的无机凝集剂溶液能被来自供水分支管26a的供水稀释。

根据上述说明的实施方式6，通过在离心分离机1的污泥供给室7内进行无机凝集剂的前段供给及高分子凝集剂的中段供给，能在高速运转的污泥供给室7内使污泥与前段供给的无机凝集剂混合，产生的凝集污泥经由污泥供给口7a流出到池部10，从凝集剂流出口7e流出的高分子凝集剂被供给到池部10，从而产生固液分离性较高的凝集污泥。

与此相对，若将无机凝集剂及高分子凝集剂供给(直线供给)到污泥供给管14，则会在污泥供给管14内产生凝集块(凝集污泥)，但该凝集污泥会通过流入污泥供给室7、从污泥供给口7a流出而反复碰撞壁面等，会导致凝集块的解体(破坏)，从而可能使固液分离性降低，但通过朝污泥供给室7内供给(无机机内前段供给、高分子中段供给)无机凝集剂及高分子凝集剂，能抑制凝集块的解体。

通过如上所述进行无机机内前段供给、高分子中段供给、无机后段注入，能提高凝集污泥的固液分离性，并能提高脱水分离液的清澈性(提高SS回收率)，此外通过无机凝集剂的前段供给能可靠地从脱水分离液中除去磷(富营养化物质)，除此之外，通过在后段再次注入(后段注入)无机凝集剂，能使含水率显著降低。此外，通过采用上述结构，能可靠地完全清洗容易附着固化的无机凝集剂系统，从而能实现离心分离机1的稳定运转。

参照图7进行更详细的说明，从在污泥供给室7内延伸的污泥供给管14的污泥供给管开口14a朝污泥供给口7a附近供给污泥，并从在污泥供给管14内延伸设置的无机凝集剂供给管20的无机凝集剂供给管开口20a前段供给无机凝集剂，在污泥供给室7内，污泥与无机凝集剂首先混合。接着，从高分子凝集剂喷出口16b将高分子凝集剂经由凝集剂流出口7e中段供给到池部10(从污泥供给口7a流出到池部10的凝集污泥)中，使凝集污泥与高分子凝集剂混合，其中，上述高分子凝集剂喷出口16b开口于在污泥供给管14内延伸设置的高分子凝集剂供给管16的侧面，上述凝集剂流出口7e在设于直体部4a的隔板8d附近开口。接着，从无机凝集剂喷出孔23a将无机凝集剂经由凝集剂流出口7b后段注入到池部10(被搅拌桨叶片4c搅动到池部10的水面WL上的分离污泥)中，使分离污泥与无机凝集剂混合，其中，上述无机凝集剂喷出孔23a开口于在污泥供给管14内延伸设置的无机凝集剂注入管23的侧面，上述凝集剂流出口7b在设于内部锥部4b的隔板8附近开口。

通过如上所述构成离心分离机1的内部，能准确且高效地将无机凝集剂及高分子凝集剂供给、注入到污泥中，并能抑制凝集块的破坏，能发挥良好的固液分离性能，从而能进一步降低脱水污泥的含水率，此外还能减少化学试剂使用量。另外，在实施方式6中，将无机凝集剂供给管20、高分子凝集剂供给管16及无机凝集剂注入管23在污泥供给管14内延伸设置(例如，如图11所示使三个细管分别延伸，或如图12所示采用双层管结构，将外管隔成三个)，但并不限定于此，只要是各管分别向污泥供给室7内延伸等能顺畅地供给、注入各凝集剂的结构即可。

实施方式7

图8是表示本发明实施方式7的离心分离装置的剖视图，对与图6及图7相同的构成要素标注相同符号并省略重复说明。

在图6及图7所示的实施方式6中，采用了使无机凝集剂供给管20延伸到污泥供给室7，在污泥供给室7内进行无机凝集剂的前段供给的结构，但在本实施方式7中，为使污泥与前段供给的无机凝集剂充分反应，采用了使无机凝集剂供给管20与污泥供给管14连接，将无机凝集剂前段供给(直线供给)到污泥供给管14的污泥中的结构。通过采用如上所述结构，能使污泥与前段供给的无机凝集剂充分混合，从而能可靠地产生凝集块，此外能使污泥中含有的磷变成不溶性盐，从而能降低分离液的磷浓度。另外，无机凝集剂供给管20的与污泥供给管14连接的连接位置可以设于从污泥贮存箱11到离心分离机1之间的任何位置。

实施方式8

图9是表示本发明实施方式8的离心分离装置的剖视图，图10是图9的主要部分放大剖视图，对与图1～图8相同的构成要素标注相同符号并省略重复说明。

在该实施方式8中，省略了上述实施方式6(图6)的离心分离装置中的设于污泥供给室7的直体部4a上的隔板8d及凝集剂流出口7e，此外还扩大了污泥供给管开口14a与污泥供给口7a之间的间隔。此外，供水管26与图2(A)同样地不分支而与无机凝集剂注入管23连接。

根据如上所述结构，能获得与图6所示的上述实施方式6相同的作用效果，并能简化污泥供给室7内的结构，此外装置的制造变得容易，还能减少维持管理、维护检查的作业。

参照图9及图10对本发明的实施方式8进行详细说明，从在污泥供给室7内延伸的污泥供给管14的污泥供给管开口14a朝污泥供给口7a的方向供给污泥，并从在污泥供给管14内延伸设置的无机凝集剂供给管20的无机凝集剂供给管开口20a朝污泥供给口7a的方向前段供给无机凝集剂，在污泥供给室7内，污泥与无机凝集剂首先混合。接着，从高分子凝集剂喷出口16b将高分子凝集剂朝污泥供给室7的内壁方向喷出(中段供给)，高分子凝集剂主要沿上述内壁从污泥供给口7a朝池部10流出，其中，上述高分子凝集剂喷出口16b开口于在污泥供给管14内延伸设置的高分子凝集剂供给管16的侧面。被中段供给的高分子凝集剂从污泥供给室7内流出，并在池部10内与污泥(凝集污泥)混合。接着，从无机凝集剂喷出孔23a将无机凝集剂经由凝集剂流出口7b后段注入到池部10(被搅拌桨叶片4c搅动到池部10的水面WL上的分离污泥)中，使分离污泥与无机凝集剂混合，其中，上述无机凝集剂喷出孔23a开口于在污泥供给管14内延伸设置的无机凝集剂注入管23的侧面，上述凝集剂流出口7b在设于内部锥部4b的隔板8附近开口。

这样，能使高分子凝集剂与因污泥和前段供给的无机凝集剂混合而产生的凝集污泥混合，因此，尽管结构简单，但能快速且高效地形成强固的凝集块。接着，凝集污泥在池部10内受到较大的离心力而不断固液分离，且无机凝集剂被后段注入到利用搅拌桨叶片4c搅动到池部10的水面WL上的分离污泥中，从而进一步固液分离。

通过如上所述构成离心分离机1的内部，与上述实施方式6同样地，能准确且高效地将无机凝集剂及高分子凝集剂供给、注入到污泥中，并能抑制凝集块的破坏，能发挥良好的固液分离性能，从而能进一步降低脱水污泥的含水率，减少化学试剂使用量，此外还能简化污泥供给室7内的结构。另外，污泥供给室7的形状最好设置成整体朝向分离物排出侧倾斜(小径化)。此外，高分子凝集剂喷出口16b开口于高分子凝集剂供给管16的侧面，但并不限定于此，也可朝向污泥供给口7a的方向喷出，只要是能有效且可靠地将高分子凝集剂中段供给到凝集污泥的结构即可。

实施方式9

图11是表示本发明实施方式9的离心分离装置的剖视图，对与图9及图10相同的构成要素标注相同符号并省略重复说明。

在图9及图10所示的实施方式8中，采用了使无机凝集剂供给管20延伸到污泥供给室7，在污泥供给室7内进行无机凝集剂的前段供给的结构，但为使污泥与前段供给的无机凝集剂充分反应，在本实施方式中，采用了使无机凝集剂供给管20与污泥供给管14连接，将无机凝集剂前段供给(直线供给)到污泥供给管14的污泥中的结构。通过采用如上所述结构，能使污泥与前段供给的无机凝集剂充分混合，从而能可靠地产生凝集块，此外能使污泥中含有的磷变成不溶性盐，从而能降低分离液的磷浓度。另外，无机凝集剂供给管20的与污泥供给管14连接的连接位置可以设于从污泥贮存箱11到离心分离机1之间的任何位置。根据如上所述结构，能获得与图8所示的上述实施方式7相同的作用效果，并能简化污泥供给室7内的结构，此外装置的制造变得容易，还能减少维持管理、维护检查的作业。

实施方式10

图12是表示本发明实施方式10的离心分离装置的剖视图，对与图3相同的构成要素标注相同符号并省略重复说明。

在本实施方式10中，就下述点与上述实施方式3(图3)大不相同，通过设置与污泥供给管4连接的高分子凝集剂供给管16的分支管16a，并在该分支管16a上设置开闭阀19a，从而将高分子凝集剂供给管16形成能切换成直线供给和/或机内供给的结构。在利用上述高分子凝集剂供给管16和分支管16a进行双方的高分子凝集剂供给方式上具有特征，尤其是能根据高分子凝集剂的使用种类与污泥的反应性能来进行合适地选择。一般来说，在粘性较高的高分子凝集剂的情况下，由于需要与污泥的反应时间，因此最好是直线供给，在欲将化学试剂注入率抑制得较低(经济性优先时等)时，最好采用机内供给。

在高分子机内供给方式的情况下，最好使高分子凝集剂供给管16和无机凝集剂的无机凝集剂注入管23这两个管在污泥供给管14内延伸。结构例如图13及图14所示。如图13所示，也可采用将高分子凝集剂供给管16及无机凝集剂注入管23插入管状的污泥供给管14的结构，此外也可如图14所示，采用双层管结构，在外管中设置隔层，只要能与污泥分开地供给、注入各凝集剂，采用任何结构均可。

这样，通过使高分子凝集剂供给管16、无机凝集剂注入管23(及实施方式6及实施方式7中的无机凝集剂供给管20)在离心分离装置必须具备的污泥供给管14的内部延伸设置，可以不使内部搅拌桨4的轴承、密封等的结构变得复杂，此外通过采用将污泥供给管14的内部隔开的双层管结构，在污泥供给管14的内部不会存在有异物，因此容易对管内进行清洗，从而避免了堵塞等问题。另外，当欲在污泥供给室7内大范围地供给高分子凝集剂时，作为上述双层管结构(图14)，可以将高分子凝集剂供给管16的前端封闭，在管前端附近周围设置多个高分子凝集剂喷出口16b，藉此能朝多个方向供给高分子凝集剂。

实施方式11

图15是表示本发明实施方式11的离心分离装置的剖视图，对与图1～图10相同的构成要素标注相同符号并省略重复说明。

在本实施方式11中，采用以下结构：包括磷浓度测定器31和控制器30，上述磷浓度测定器31对从离心脱水机1排出的分离液的磷浓度进行测定，上述控制器30接收上述磷浓度测定器31测定的磷浓度测定值信号，对无机凝集剂供给泵21及无机凝集剂注入泵24进行控制，在本实施方式11中，利用控制器30对无机凝集剂供给泵21(前段供给泵)和无机凝集剂注入泵24(后段注入泵)的流量进行控制。

通常，在污泥浓度、脱水机的运转条件相同的情况下，分离液中的磷浓度与无机凝集剂的供给、注入率(量)成比例地减少。也就是说，由于污泥中含有的磷成分与无机凝集剂反应，变成不溶性盐而与分离物一起排出，因此分离液的磷浓度下降。藉此可知，只要一边确认分离液中的磷浓度一边控制无机凝集剂的供给、注入，尤其是无机凝集剂供给泵21的供给量，就能准确地调节(稳定地降低)分离液中的磷浓度。

磷浓度测定器31可以采用磷浓度自动测定器31、手动分析进行测定，或者也可使用水质离子测试包等进行简易分析。作为控制器30，可以采用根据磷浓度测定值(输出信号)使无机凝集剂供给泵21等的输出增加或减少的构件(逆变器)，或是能根据磷浓度的分析结果，通过手动使无机凝集剂供给泵21等的流量增加或减少的构件。另外，在实施方式11中，为了可靠地使污泥与无机凝集剂反应，与图5所示的实施方式5同样地，设置前段无机凝集剂贮存箱13A，使无机凝集剂供给管20从前段无机凝集剂贮存箱13A延伸到污泥贮存箱11，从而能将无机凝集剂前段供给到污泥贮存箱11，但并不限定于此，只要是能使污泥与无机凝集剂充分混合的结构即可。

此外，关于无机凝集剂的供给、注入控制，采用了间接控制，但也可使用pH计。在表1所示的使用分解污泥的实施例中，分离液的磷浓度和分离液的pH值与前段的无机凝集剂的供给率(聚合硫酸铁注入率)的关系如图19所示。

若增加聚合硫酸铁注入率，则分离液的磷浓度降低，且pH值也降低。也可定期地确认上述相关关系，根据分离液的pH值推测出分离液的磷浓度，从而对无机凝集供给泵21等进行控制。

上述说明的实施方式11中的上述磷浓度测定器31及控制器30也可应用于上述实施方式1～实施方式10的离心分离装置中，通过该应用，能合适地控制上述实施方式1～实施方式10的离心分离装置中的无机凝集剂供给泵21和无机凝集剂注入泵24的流量。

实施方式12

图16是表示本发明实施方式12的离心分离装置的剖视图。

在该实施方式12中，利用控制器30A对开闭阀32、33等进行控制，以调节无机凝集剂的前段供给与后段注入(再注入)的比例、流量。通过采用上述结构，能使用一台泵来兼用作无机凝集剂供给泵和无机凝集剂注入泵，藉此能实现原始成本的降低、节省空间。在以除去分离液中的磷为目的的情况下，控制器30A使用对污泥、分离液的磷浓度进行测定且如上所述对分离液的pH值进行测定，且能根据其输出信号对开闭阀32、33的开闭和开度进行控制的构件，此外，在以降低脱水污泥的含水率为目的的情况下，控制器30A使用对污泥量(处理量)、脱水污泥的含水率、粘性等进行测定，且能根据其输出信号对开闭阀32、33的开闭和开度进行控制的构件，此外，在以提高SS回收率为目的的情况下，控制器30A使用对分离液的SS浓度、透明度、透光性等进行测定，且能根据其输出信号对开闭阀32、33的开闭和开度进行控制的构件。例如，在除去分离液的磷的过程中，当污泥中的磷浓度较低时，减少无机凝集剂的前段供给量，并增加后段注入量。

实施方式13

图17是表示本发明实施方式13的离心分离装置的剖视图。

在本实施方式13中，使从离心分离机1排出的分离液的一部分经由分离液循环配管34朝供水管26供给，从而能再利用分离液。在分离液循环配管34上设有使分离液循环的分离液循环泵35及开闭阀36。

例如，在离心分离机1的处理量为5m³/h的情况下，在停止工序中进行清洗时，通常，清洗水量为4m³/h，清洗时间为10～15分钟左右，但通过循环利用分离液，若分离液循环量为3m³/h，则朝离心分离机1供给清洗水的供给水量总计变为7m³/h，且随着供给水量的增加，离心分离机1内等的通水量(通水速度)上升，提高了清洗效率，能在5分钟左右进行清洗。

此外，若在离心分离机1工作时使分离液循环，则还能用于稀释无机凝集剂，在后段注入无机凝集剂时，被稀释后的无机凝集剂在池部10内能快速、无死角地通过分离污泥并与之混合，从而能获得良好的脱水性能(使脱水污泥的含水率降低)。

此外，作为将分离液用于稀释的优点，由于分离液是从污泥中分离出的物质，因此性状与污泥相似，能合适地维持后段注入的被稀释的无机凝集剂的pH值(抑制酸化)。通常，聚合硫酸铁等在凝集时的最优选的pH值为5～6左右，但在使用例如地下水(井水)等的情况下，由于通常地下水的pH值较低，聚合硫酸铁的pH值也较低，因此很有可能偏离最优选pH值区域(pH值降低)，这时需要重新调节pH值。与此相对，例如在分解污泥脱水的情况下，分离液的pH值在8左右，是较高的值，因此即便循环利用分离液来稀释无机凝集剂，其pH值也基本不会改变，能进行稳定的脱水处理。此外，通常，分离液是在2000G以上的较高离心效果下被离心分离出的物质，水质也较良好(SS浓度低)，因此即便循环利用分离液对无机凝集剂进行稀释，对分离液的水质也基本没有影响(若使用混入较多微细粒子等水质不理想的稀释水，分离液的水质可能会变差)。

实施方式14

图18是表示本发明实施方式14的离心分离装置的剖视图。

在本实施方式14中，与实施方式6(图6)同样地，使供水管分支，并使其分支管26a、26b与无机凝集剂供给管20和无机凝集剂注入管23连接，从而能对无机凝集剂的前段供给系统及后段注入系统进行清洗。藉此，能可靠地清洗容易附着固化的无机凝集剂系统，从而能使离心分离机稳定地运转，此外当循环利用分离液时，能降低水费等运行成本。

此外，尽管未图示，但因常年使用，在供水管26等中会产生水垢(钙类)，从而可能会引起无机凝集剂注入管23、无机凝集剂喷出孔23a、23b、23c、凝集剂流出口7b、7c、7d、7e等的堵塞(变窄)，因此最好设置酸洗设备。

符号说明

1离心分离机

2壳体

2a分离液排出口

2b分离物排出口

3外部腔体

3a直体部

3b、3c两级锥部

3d一级锥部

4内部搅拌桨

4a直体部

4b内部锥部

4c搅拌桨叶片

5、6旋转驱动机

7污泥供给室

7a污泥供给口

7b、7c、7d、7e凝集剂流出口

8、8a、8b、8c隔板

10池部

11污泥贮存箱

12高分子凝集剂贮存箱

13无机凝集剂贮存箱

13A前段无机凝集剂贮存箱

14污泥供给管

14a污泥供给管开口

15污泥供给泵

16高分子凝集剂供给管

16a分支管

16b高分子凝集剂喷出口

17高分子凝集剂供给泵

18流量计

19开闭阀

20无机凝集剂供给管

20a无机凝集剂供给管开口

21无机凝集剂供给泵

22流量计

23无机凝集剂注入管

23a、23b、23c无机凝集剂喷出孔

24无机凝集剂注入泵

25流量计

26供水管

26a、26b分支管

27自动开闭阀

28供水泵

30、30A控制器

31磷浓度测定器

32、33开闭阀

34分离液循环配管

35分离液循环泵

36开闭阀

Claims (5)

1.一种离心分离装置，利用包括外部腔体及内部搅拌桨的离心分离机，将供给有无机凝集剂及高分子凝集剂的污泥固液分离为分离物和分离液，

其特征在于，

包括无机凝集剂注入管，该无机凝集剂注入管具有无机凝集剂喷出孔，将无机凝集剂朝配置于所述内部搅拌桨的污泥供给室内注入。

2.如权利要求1所述的离心分离装置，其特征在于，

所述无机凝集剂注入管与供水管连接。

3.如权利要求1或2所述的离心分离装置，其特征在于，

在所述污泥供给室中设有污泥供给口、隔板及凝集剂流出口。

4.如权利要求1至3中任一项所述的离心分离装置，其特征在于，

包括对所述分离液的磷浓度进行测定的磷浓度测定器。

5.如权利要求1至4中任一项所述的离心分离装置，其特征在于，

包括朝所述供水管供给所述分离液的分离液循环配管。

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