JP2001239112A - 固液分離装置 - Google Patents

固液分離装置

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JP2001239112A
JP2001239112A JP2000055452A JP2000055452A JP2001239112A JP 2001239112 A JP2001239112 A JP 2001239112A JP 2000055452 A JP2000055452 A JP 2000055452A JP 2000055452 A JP2000055452 A JP 2000055452A JP 2001239112 A JP2001239112 A JP 2001239112A
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Sakae Komita
栄 小三田
Yuichi Fuchu
裕一 府中
Yutaka Niida
豊 新飯田
Koichi Masuda
幸一 増田
Seiichi Tsuda
精一 津田
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Ebara Corp
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5281—Installations for water purification using chemical agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0012—Settling tanks making use of filters, e.g. by floating layers of particulate material
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/01—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation using flocculating agents
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24—Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2427—The feed or discharge opening located at a distant position from the side walls

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フロックのペレット化が不十分である場合で
も汚濁物質の流出を防止でき、水面積負荷の大きいコン
パクトな固液分離装置を提供する。 【解決手段】 上部に処理水流出部１６、下部に汚泥排
出部１７を有し、槽内上方部中央付近に原水流入管２と
連結するドラフトチューブ３を配備し、該チューブ内に
多段に配設した回転可能な撹拌翼Ａ５と、該チューブ直
下に多段に配設した回転可能な撹拌翼Ｂ６と、該撹拌翼
Ｂの下部に配備した阻止板８とを有すると共に、該撹拌
翼Ｂの上方で前記チューブの外側に浮上ろ材からなるろ
材層１０を配備し、該ろ材層上部水面下にスクリーン１
２を固定配備し、該スクリーンを通過した処理水が流出
１６するように構成された固液分離装置としたものであ
り、前記チューブの外側下部に、ろ材を受けるスクリー
ン１３を配備し、該スクリーンの上部に撹拌棒１４を配
設するか、又は散気ノズルを配設できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固液分離装置に係
り、特に下水、排水、汚濁の進んだ河川水、湖沼水、雨
水等の処理に用いる固液分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の濃縮槽付き造粒沈殿装置において
は、被処理水の汚濁物質を緻密化したペレットとするこ
とにより固液分離を行い、清澄化された被処理液は清澄
部を通過して上端の流出管から清澄水として流出する。
しかし、処理水量が大きい場合には次の様な問題があ
り、汚濁物質が処理水中に混入するという欠点があっ
た。 (1)槽内上向流速が増加するのみでなく、上向流速の不
均一が生じる。この為、沈降速度の遅いペレットは分離
が不十分となる。 (2)槽内上向流速の増加により、一部のフロックは会合
が不十分となる。この為、一部のフロックは緻密化した
ペレットとはならずに、上向流と共に流出管から流出す
ることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消し、フロックのペレット化が不十分で
ある場合においても汚濁物質の流出を防止することによ
り、沈降分離速度の大きいコンパクトな固液分離装置を
提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、上部に処理水流出部、下部に汚泥排出部
を有し、槽内上方部中央付近に原水流入管と連結するド
ラフトチューブを配備し、該ドラフトチューブ内に多段
に配設した水平方向に回転可能な撹拌翼Ａと、該ドラフ
トチューブ直下に該チューブ径より長い径の多段に配設
した水平方向に回転可能な撹拌翼Ｂと、該撹拌翼Ｂの下
部に配備した水平方向の阻止板とを有すると共に、該撹
拌翼Ｂの上方で前記ドラフトチューブの外側に浮上ろ材
からなるろ材層を配備し、該ろ材層上部水面下に該ろ材
の流出防止用スクリーンを固定配備し、該スクリーンを
通過した処理水が前記処理水流出部から流出するように
構成されたことを特徴とする固液分離装置としたもので
ある。前記固液分離装置において、ドラフトチューブの
外側にろ材を受けるスクリーンを配備し、該スクリーン
の上部にろ材の洗浄時又は通水時においても回転洗浄可
能な撹拌棒を配設することができ、また、前記ドラフト
チューブの外側下部にろ材を受けるスクリーンを配備
し、前記ろ材層に洗浄時に散気できるように散気手段を
配設することもできる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明では、従来の濃縮槽付き造
粒沈殿装置の清澄部に浮上性のろ材からなるろ材層を配
備することにより、ペレット化せずに清澄部に流入して
きた汚濁物質を、ろ材層を通過することにより除去し、
処理水を清澄化するものである。即ち、本発明は、上部
に処理水流出部、下部に汚泥排出部を有し、槽内上方部
中央付近に原水流入管と連結するドラフトチューブを配
備し、該ドラフトチューブ内に水平方向に回転可能な撹
拌翼Ａを多段に配設し、該ドラフトチューブ直下に水平
方向に回転可能な該チューブ径より長い径の撹拌翼Ｂを
多段に配設し、撹拌翼Ｂの下部に水平方向に阻止板を配
備し、撹拌翼Ｂの上部に浮上性ろ材から成るろ材層を配
備し、清澄部水面にろ材の流出防止用スクリーンを固定
配備し、ろ材層に上向流で通水する固液分離装置であ
る。
【０００６】本発明の固液分離装置において、長時間の
運転に伴い、ろ材層内にＳＳが蓄積するので、ろ材から
ＳＳを除去するために、一定時間の運転の後にろ材を洗
浄する必要が生じる。洗浄を効果的に行うために、ドラ
フトチューブの下部の外側にろ材受けスクリーンを配備
して、その上部のろ材層内又はろ材層下部に洗浄時又は
通水時においても回転洗浄可能な撹拌棒を配設するか、
又は、洗浄時にろ材層内を撹拌するための散気手段を設
けるのがよい。散気手段は、撹拌翼Ｂに散気ノズルを配
備するか、ドラフトチューブの下部の外側に複数本の散
気ノズルを固定して設置することによる。前記撹拌棒
は、ドラフトチューブの下部外側に固定配備され、ドラ
フトチューブの下部のみを回転軸と共に回転させて、回
転させることができる。前記阻止板の面積は、ドラフト
チューブ下端開口部の断面積より大きいのがよく、ま
た、前記、撹拌翼Ｂには、１又は２以上の環状部材を配
設することができ、さらに、前記阻止板の下方には、ピ
ケットフェンスとスクレーパを回転可能に配備すること
ができる。
【０００７】次に、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。図１〜４は、本発明の固液分離装置の各例を示す断
面構成図であり、図５、６は、通水時、洗浄時の操作、
水位を示す説明図である。図において、１は固液分離装
置（分離槽）、２は原水流入管、３はドラフトチュー
ブ、４は回転軸、５は撹拌翼Ａ、６は撹拌翼Ｂ、７は環
状部材、８は阻止板、９はピケットフェンス及びスクレ
ーパ、１０はろ材層、１１はろ材、１２はスクリーン、
１３はろ材受けスクリーン、１４は撹拌棒、１５は撹拌
翼Ｂに取り付けた散気ノズル、１５’は固定した散気ノ
ズル、１６は処理水流出管、１７は濃縮汚泥流出管であ
る。
【０００８】まず、本発明の一例を図１（ａ）に従って
説明する。本発明の固液分離装置（分離槽）１は、上方
部に処理水すなわち清澄水の流出管１６、底部に濃縮汚
泥の流出管１７を有し、分離槽１の中心部に上方から中
央付近までドラフトチューブ３が配備され、ドラフトチ
ューブ３には上方部に原水すなわち被処理水の流入管２
が貫通しており、また、ドラフトチューブ内には、その
中心線に沿って槽下部まで連通する回転軸４が配備さ
れ、該ドラフトチューブ内下方部には、回転軸４に固着
された撹拌翼Ａ５が多段に配設されている。ドラフトチ
ューブ３の直下には、該チューブ径より長い径の環状部
材７を有する撹拌翼Ｂ６が、回転軸４に固着されて多段
に配設され、該撹拌翼Ｂ６の下部には、前記チューブ３
の開口部よりも大きい阻止板８が回転軸４に固着され、
さらに、槽１の下部には、回転軸４に固着されてピケッ
トフェンス及びスクレーパが配設されている。槽１のド
ラフトチューブ３の外周には、下方部から上部に向っ
て、ろ材受けスクリーン１３、回転軸４により回転でき
る撹拌棒１４、ろ材１１で構成されるろ材層１０、及び
ろ材層１０の上部水面下にろ材の流出防止用スクリーン
１２が順次配備されている。
【０００９】図１（ｂ）は、図１（ａ）の撹拌棒１４の
設置部分図、図１（ｃ）は撹拌翼Ｂ６と環状部材７の設
置部分図である。次に、図１及び図５を用いて固液分離
装置１の運転操作について説明する。原水流入管２か
ら、凝集剤（ポリマー）１９が添加された被処理水（原
水）１８がドラフトチューブ３内に流入され、撹拌翼Ａ
５により撹拌されたのち、ドラフトチューブ３の下部開
口部から出て撹拌翼Ｂ６によりさらに撹拌されて、被処
理水（原水）中の汚濁物質は緻密化したペレットとな
り、槽１下部に沈降してスクレーパ９により集められて
濃縮汚泥流出管１７から排出される。一方、前記撹拌翼
Ｂ６により形成されたペレットのうち、沈降速度の遅い
ペレットとか、緻密化したペレットとならないフロック
は、沈降せずに槽１の上方に処理水と共に上昇してい
く。このように上昇するペレットとかフロックは、槽の
上部外周に配備したろ材層によって分離、除去され、清
澄となった処理水が処理水流出管１６から排出される。
【００１０】このようにして、通常の通水時には、被処
理水は固体（汚濁物）が分解されて、清澄な処理水が得
られる〔図５（ａ）〕。そして、長時間の運転に伴い、
ろ材層１０内にＳＳが蓄積するので、ろ材１１からＳＳ
を除去する為に洗浄を行う。この場合、水位がスクリー
ン１２よりも低く、かつろ材全体が浮上しており、更に
撹拌棒１４がろ材層１０中に位置するように槽内水を排
出する〔図５（ｂ）〕。次いで、撹拌棒１４を回転軸４
の回転と共に回転することにより、ろ材１１を撹拌して
ろ材に付着・堆積したＳＳを剥離する〔図５（ｃ）〕。
静置後、槽下部に沈降した汚泥を排泥する〔図５
（ｄ）〕。このようにして、ろ材を洗浄したのち、通常
の通水運転を行うことができる。
【００１１】図２は、本発明の固液分離装置の他の例を
示す断面構成図であり、図１との相違点は、撹拌棒１４
がろ材層１０中に配備されている点のみであり、このよ
うに配備することにより通水時においてもろ材を撹拌で
き、ろ材内でフロック同志が会合して大きな粒子となり
沈降する。また、洗浄時は図１と同様に処理でき、同様
の作用・効果が得られる。図３（ａ）は、本発明の固液
分離装置の別の例を示す断面構成図であり、図３（ｂ）
は、（ａ）の撹拌翼Ｂ６の設置部分図である。図３の図
１との相違点は、図１の撹拌棒１４の代りに、図３では
撹拌翼Ｂ６の最上部に散気ノズル１５を配備している点
のみであり、洗浄時に撹拌棒１４の代りに、回転軸１４
内を通した空気管による散気ノズル１５からの散気によ
りろ材層を撹拌して、ろ材中のＳＳ分を剥離している。
このようにしても、図１と同様の作用・効果を有する。
【００１２】図４（ａ）は、本発明の固液分離装置の他
の例を示す断面構成図であり、図４（ｂ）は散気ノズル
１５’の設置部分図であり、図３との相違点は散気ノズ
ル１５’を図４では固定して設置した点のみである。散
気ノズル１５’は槽内のドラフトチューブ３の外周でか
つろ材層１０の下部に配設されている。図６に、図４の
固液分離装置の通水時、洗浄時の説明図を示し、これを
用いて説明すると、長時間の運転に伴い、ろ材層１０内
にＳＳが蓄積するので、ろ材１１からＳＳを除去するた
めに洗浄を行う。この場合、水位がスクリーン１２より
も低くなるように槽内水を排出し〔図６（ｂ）〕、散気
ノズル１５’から空気を噴射することにより、効果的な
ろ材洗浄を行う〔図６（ｃ）〕。次で、散気ノズル１
５’から空気噴射を停止して静置した後、槽下部に沈降
した汚泥を排泥する〔図６（ｄ）〕。このように処理す
ることにより、図１の固液分離装置と同様に通水、洗浄
処理することができ、同様の効果・作用を奏することが
できる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、前記のように、上部に
浮上ろ材層を配備し、また、このろ材層を定期的に洗浄
できる構成としたことにより、フロックのペレット化が
不十分の場合でも汚濁物質の流出を防止でき、また安定
して長期間の処理ができる沈降分離速度、水面積負荷の
大きいコンパクトな固液分離装置を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の固液分離装置の一例を示す断面
構成図、（ｂ）（ａ）の撹拌棒の設置部分図、（ｃ）
（ａ）の撹拌翼Ｂの設置部分図。
【図２】本発明の固液分離装置の他の例を示す断面構成
図。
【図３】（ａ）本発明の固液分離装置の別の例を示す断
面構成図、（ｂ）（ａ）の撹拌翼Ｂの設置部分図。
【図４】（ａ）本発明の固液分離装置の他の例を示す断
面構成図、（ｂ）（ａ）の散気ノズルの設置部分図。
【図５】図１の通水時、洗浄時の操作、水位を示す説明
図。
【図６】図４の通水時、洗浄時の操作、水位を示す説明
図。
【符号の説明】
１：固液分離装置（分離槽）、２：原水流入管、３：ド
ラフトチューブ、４：回転軸、５：撹拌翼Ａ、６：撹拌
翼Ｂ、７：環状部材、８：阻止板、９：ピケットフェン
ス及びスクレーパ、１０：ろ材層、１１：ろ材、１２：
スクリーン、１３：ろ材受けスクリーン、１４：撹拌
棒、１５：撹拌翼Ｂに取り付けた散気ノズル、１５’：
固定した散気ノズル、１６：処理水流出管、１７：濃縮
汚泥流出管、１８：原水、１９：凝集剤（ポリマー）
フロントページの続き (72)発明者 新飯田 豊 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 増田 幸一 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 津田 精一 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 Ｆターム(参考） 4D041 BA21 BB07 BC01 BC03 BC14 BC33 BC39 BC43 BC46 CA04 CB04 4D066 AB06 AC08 BB01 FA01 FA05

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上部に処理水流出部、下部に汚泥排出部
    を有し、槽内上方部中央付近に原水流入管と連結するド
    ラフトチューブを配備し、該ドラフトチューブ内に多段
    に配設した水平方向に回転可能な撹拌翼Ａと、該ドラフ
    トチューブ直下に該チューブ径より長い径の多段に配設
    した水平方向に回転可能な撹拌翼Ｂと、該撹拌翼Ｂの下
    部に配備した水平方向の阻止板とを有すると共に、該撹
    拌翼Ｂの上方で前記ドラフトチューブの外側に浮上ろ材
    からなるろ材層を配備し、該ろ材層上部水面下に該ろ材
    の流出防止用スクリーンを固定配備し、該スクリーンを
    通過した処理水が前記処理水流出部から流出するように
    構成されたことを特徴とする固液分離装置。
  2. 【請求項２】 前記ドラフトチューブの外側下部に、ろ
    材を受けるスクリーンを配備し、該スクリーンの上部に
    ろ材の洗浄時又は通水時においても回転洗浄可能な撹拌
    棒を配設したことを特徴とする請求項１記載の固液分離
    装置。
  3. 【請求項３】 前記ドラフトチューブの外側下部に、ろ
    材を受けるスクリーンを配備し、前記ろ材層に洗浄時に
    散気することができる散気手段を配設したことを特徴と
    する請求項１記載の固液分離装置。
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