JP2006095493A - 凝集分離装置 - Google Patents

凝集分離装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2006095493A
JP2006095493A JP2004287920A JP2004287920A JP2006095493A JP 2006095493 A JP2006095493 A JP 2006095493A JP 2004287920 A JP2004287920 A JP 2004287920A JP 2004287920 A JP2004287920 A JP 2004287920A JP 2006095493 A JP2006095493 A JP 2006095493A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
sludge
flocculation
specific gravity
raw water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004287920A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3954055B2 (ja
JP2006095493A5 (ja
Inventor
Yasuo Yamada
康夫 山田
Toshinori Kiyousai
俊則 京才
Norizo Morikawa
則三 森川
Minoru Sato
稔 佐藤
Koshi Nishihara
幸志 西原
Shinichi Nagamatsu
真一 永松
Masami Oura
正美 大浦
Ryuma Sakurai
立真 桜井
Hiroko Mase
博子 間瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nishihara Environment Co Ltd
Original Assignee
Nishihara Environmental Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2004287920A priority Critical patent/JP3954055B2/ja
Application filed by Nishihara Environmental Technology Co Ltd filed Critical Nishihara Environmental Technology Co Ltd
Priority to EP05790471A priority patent/EP1813336A4/en
Priority to CNA2005800009448A priority patent/CN101072615A/zh
Priority to TW094134072A priority patent/TWI300006B/zh
Priority to PCT/JP2005/018496 priority patent/WO2006036014A1/ja
Priority to KR1020067005103A priority patent/KR100810334B1/ko
Priority to MYPI20054600A priority patent/MY139683A/en
Publication of JP2006095493A publication Critical patent/JP2006095493A/ja
Publication of JP2006095493A5 publication Critical patent/JP2006095493A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3954055B2 publication Critical patent/JP3954055B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/01Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation using flocculating agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C02F1/5245Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0012Settling tanks making use of filters, e.g. by floating layers of particulate material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0039Settling tanks provided with contact surfaces, e.g. baffles, particles
    • B01D21/0042Baffles or guide plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2427The feed or discharge opening located at a distant position from the side walls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2444Discharge mechanisms for the classified liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/245Discharge mechanisms for the sediments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2488Feed or discharge mechanisms for settling tanks bringing about a partial recirculation of the liquid, e.g. for introducing chemical aids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/28Mechanical auxiliary equipment for acceleration of sedimentation, e.g. by vibrators or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/28Mechanical auxiliary equipment for acceleration of sedimentation, e.g. by vibrators or the like
    • B01D21/286Means for gentle agitation for enhancing flocculation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/30Control equipment
    • B01D21/32Density control of clear liquid or sediment, e.g. optical control ; Control of physical properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5281Installations for water purification using chemical agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/26Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00General aspects of water treatment
    • C02F2301/04Flow arrangements
    • C02F2301/046Recirculation with an external loop
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/24Separation of coarse particles, e.g. by using sieves or screens
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/12Inert solids used as ballast for improving sedimentation

Abstract

【課題】 設置面積の削減や処理時間の短縮が可能であると共に、安定した処理が可能な凝集分離装置を得る。
【解決手段】 凝集分離装置は原水が流れ込む凝集分離タンク1を備えている。原水は混和タンク2から原水導入管3、高比重材添加設備4、原水導入管5を介して凝集分離タンク1に流入する。凝集分離タンク1には、被処理水を攪拌して水流を発生させる水流発生機11を設けてある。凝集分離タンク1の下部には、汚泥排出口13と集泥ボックス14を設け、集泥ボックス14の内部の汚泥は分離器8に汚泥移送管15を介して移送するようにしてある。分離器8は汚泥から高比重材9を分離し、それを高比重材添加設備4に供給する。
【選択図】 図1

Description

この発明は、コロイド状物質や微細粒子などの懸濁物質を含んだ被処理水(原水、流入水)に凝集剤を混和させ、懸濁物質を凝集させてフロック(凝集汚泥)を形成し、被処理水からフロックを固液分離させて清澄水を連続して得る凝集分離装置に関するものである。
従来のこの種の凝集分離装置は、懸濁物質等を含んだ被処理水が原水導入管を介して流入する凝集反応槽を備えている。この凝集反応槽に流入した被処理水には、凝集剤供給手段から凝集剤が添加され、また、添加物供給手段から砂等の不溶性添加物が供給されるようになっている。さらに、この凝集分離装置は、凝集反応槽から混合物を引き抜く混合物引抜手段、凝集反応槽からの流出水を固液分離する固液分離槽、この固液分離槽からの分離物を引き抜く分離物引抜手段としてのポンプ、返送管、添加物回収器を備えている。そして、添加物回収器はポンプから返送管を介して返送された分離物に含まれる添加物を分離回収し、その回収添加物を凝集反応槽に返送し且つ分離汚泥を系外に排出する(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−326110号公報(第2頁右欄第14−26行、第1図)
従来の凝集分離装置では、凝集反応槽において凝集剤を添加してフロックを形成した後に、固液分離槽において重力を利用して被処理水からフロックを分離するので、凝集反応槽に加えて少なくともそれと同程度の面積の固液分離槽が必要となり、全体的には広い敷地面積が必要になるという問題がある。また、重力を利用して被処理水からフロックを分離するので、フロックの沈降速度を上回る速度で処理することができず、処理効率が悪いという問題がある。
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、その目的は、敷地面積を少なくすることができると共に、安定してより速い速度で固液分離することができる、つまり、設置面積の削減や処理時間の短縮が可能であると共に、安定した処理が可能な凝集分離装置を得るものである。
この発明に係る凝集分離装置は、凝集剤が混和した原水が流入する凝集分離タンクと、凝集分離タンク内に旋回流を発生させる水流発生機と、凝集汚泥を移送する汚泥移送管とからなることを特徴とする。
好ましくは、凝集分離タンク内にドラフトチューブを設ける。凝集分離タンクに高比重材を存在させる。汚泥移送管には高比重材を分離して凝集分離タンクに循環する分離器を設ける。ドラフトチューブの上方に多孔性部材を設ける。凝集剤が混和した原水をドラフトチューブ内に導く原水導入管を設ける。水流発生機は軸流型撹拌羽根を備えた撹拌機とする。凝集汚泥を濃縮する集泥ボックスを設ける。凝集剤と原水を混和するラインミキサーを設ける。凝集分離タンクに水質測定機を設ける。そして、処理水を導入する集水器を設ける。
この発明は、凝集剤によるフロックの形成と、水流発生機による旋回流を利用して、フロックの分離処理を一つの凝集分離タンクで連続して行なうことができる。すなわち、凝集分離は瞬時に行なうことができるので、フロックの形成と固液分離を同一の凝集分離タンクで行うことができる。また、固液分離を効率的に安定して行うことができるので、広い敷地を要する従来の固液分離槽などが不要になり、装置全体が小型化し、建設コストなどが低減する。
ドラフトチューブを設ければ、滞留時間を2〜3分程度とすることができ、かつSS除去率を80%以上に維持することができる。凝集分離タンク内のフロックの状態や処理水の状態などを常時計測すれば、安定した界面とフロックの量を常時適切に保つことができ、安定した連続処理が可能となる。
凝集剤が混和した被処理水を凝集分離タンクに流入させ、それを水流発生機で攪拌することにより、凝集分離タンク内に旋回流を発生させることができる。また、水流発生機を囲むようにドラフトチューブを配設し、かつ水平ガイド板と鉛直ガイド板を配設することにより、旋回流を円滑に形成することができる。さらに、多孔性部材を配設することにより、上昇方向への流速を抑えて水平流(例えば、向心流)と旋回流(例えば、下降流)をより安定して発生させることができるので、処理効率を安定させることができる。
従来の凝集沈殿に用いるような凝集剤を添加するだけでなく、高比重材を注入し、更には凝集助剤も添加することにより、従来よりも大きなフロックを形成することが可能となる。したがって、フロックの質量が増加するので、処理速度を高めることができ、滞留時間を短縮することができ、しかも効率のよい安定した処理が可能となる。そして、凝集反応に寄与する高比重材を集泥ボックスから引き抜いて分離器に移送し、そこで汚泥から分離して被処理水に連続して供給すれば、高比重材の再利用が可能となり、維持管理費が低減する。
実施の形態1.
図1は、この発明を実施するための実施の形態1における凝集分離装置を示すフロー図である。この凝集分離装置は原水中の懸濁物質など凝集させて固液分離する凝集分離タンク1を備えている。原水は混和タンク2から原水導入管3、高比重材添加設備4、原水導入管5を介して凝集分離タンク1に流入させてある。混和タンク2は原水が流入する原水流入口2aと、凝集剤6を注入するための凝集剤注入口2bを有している。混和タンク2は原水に或る程度の滞留時間の乱流状態を保ち、原水中の懸濁物質と凝集剤6が反応してフロックを形成するものとしてある。高比重材添加設備4には、原水から夾雑物を除去するスクリーン7を設置してある。また、高比重材添加設備4には、その上方に設置した分離器8から高比重材9を添加するようにしてある。そして、高比重材添加設備4の後流の原水導入管5には、凝集助剤10を凝集助剤注入口10aから注入するようにしてある。凝集助剤10を添加することで、旋回流により効率よく高比重材9とフロックが接触して、重いフロック形成されて固液分離が良好となる。
混和タンク2の内部に、乱流状態を形成するための図示しない攪拌機を設けるのも好ましい。原水導入管5の原水導入口5aの位置は、凝集分離タンク1内の旋回流に容易に乗れる位置としてある。スクリーン7の位置は凝集分離タンク1の上流であれば、限定するものではない。しかし、分離器8の閉塞を防止するためには、スクリーン7は高比重材9を添加する位置の上流に設置するのが好ましく、混和タンク2の前段に設置しても支障はない。云うまでもなく、原水が夾雑物を含んでいない場合には、スクリーン7は設置する必要がない。高比重材9と凝集助剤10の添加位置は、高比重材9と凝集助剤10が瞬時に反応してフロックの形成を促進する位置としてある。しかし、高比重材9の添加位置は凝集分離タンク1の上流側であればよいが、凝集分離タンク1と混和タンク2の間で添加することが好ましい。凝集助剤10の添加位置は混合液が凝集分離タンク1に流入する前であればよいが、あるいは、凝集分離タンク1内の原水導入口5a付近で混合液導入直後に凝集助剤10と十分に混合されるようにしてもよい。
凝集分離タンク1の中央には、流入した混合液(原水と凝集剤6が混合した液)、つまり被処理水を攪拌して水流を発生させる水流発生機11を設けてある。凝集分離タンク1の上部には、固液分離して得た処理水を集める集水器12を設け、処理水は集水器12から処理水導出口12aを介して系外に導出させるようにしてある。凝集分離タンク1の下部には、被処理水から分離した汚泥を排出する汚泥排出口13を設けてある。凝集分離タンク1の下部の外側には、汚泥排出口13からの汚泥を集める集泥ボックス14を設けてある。集泥ボックス14の内部の汚泥は、上記分離器8に汚泥移送管15を介して移送するようにしてある。汚泥移送管15には、集泥ボックス14側から順次に開閉弁16と移送ポンプ17を配設してある。そして、凝集分離タンク1には、汚泥界面Kにおける水質を計測する水質計測機18を設けてある。この水質計測機18は開閉弁16に電気的に接続し、開閉弁16を水質計測機18からの信号に基づいて作動させるようにしてある。
凝集分離タンク1は円筒形とするのが好ましいが、スペースの有効活用や建設コストを考慮した場合に立方体(直方体)とすることができる。また、凝集分離タンク1の平面形状は多角形とすることができ、この場合には偶数角形で対称形とするのが好ましい。また、容積が同じで、高さが高い場合と低い場合を比較した場合に、それらの容積が同じであっても後者は循環流を発生させるのに適さない。したがって、凝集分離タンク1の高さは横の長さ(直径、幅)よりも大きくするのが好ましい。すなわち、凝集分離タンク1の形状を円筒形とする場合には直径に対する高さの割合を1以上とし、直方体とする場合には横の長さに対する高さの割合を1以上とする。しかし、凝集分離タンク1が横に長い場合でも、凝集分離タンク1の内部に仕切を配置することによって滑らかな旋回流を発生させることができる。同様な場合に、凝集分離タンク1の上部の径を下部の径よりも大きくすれば、凝集分離タンク1の上部における旋回流の上昇速度を下部よりも遅くすることができるので、汚泥界面Kを効果的に発生させることができる。
凝集剤6は、鉄系およびアルミ系で陽イオン価数の高い無機凝集剤としてある。この種の無機凝集剤には、例えばポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド、塩化第二鉄、硫酸第二鉄などを挙げることができる。しかし、フロックを良好に形成することができるのであれば、凝集剤6の種類は限定するものではない。
分離器8は、汚泥移送管15から流入した凝集汚泥から高比重材9を分離し、この高比重材9を再利用するものとし、この実施の形態1では湿式液体サイクロンとしてある。分離器8は、分離して得た高比重材9を高比重材添加設備4に供給し、残った汚泥を系外に排出するようにしてある。この種の分離器8には、高比重材9と汚泥を分離することができるのであれば、それ以外の装置も用いることができる。例えば、高比重材9に付着している汚泥を攪拌、混合、または落下させることによって高比重材9から剥して沈殿させる、いわゆる分級槽も用いることができる。言うまでもなく、高比重材9を再利用しない場合には、高比重材9は汚泥と共に系外へ排出すればよい。
ここに、混合液(原水と凝集剤6が混合した液)に高比重材9を添加する目的は、フロックの見かけ上の比重を高めることである。この高比重材9には、比重が1以上である物質、例えば微粒砂を用いることができる。微粒砂は比重が2.6、均等係数が1.7、そして有効径が100μm程度である。高比重材9には、微粒砂に近似する比重2〜8の有機系や無機系の物質や、この物質と微粒砂との混合物も用いることができる。凝集分離装置の運転に特に好ましい高比重材9の比重の範囲は2.0〜3.0である。この種の高比重材9としては、ガーネット、スパーアッシュ(東京都製)、酸化ジルコニウム、アンスラサイトなどがある。なお、凝集助剤10にはアニオン系やノニオン系などの高分子凝集剤を用いることができる。
水流発生機11は、その攪拌に伴う剪断力によってフロックを破壊することなく乱流域を形成し、高比重材9などとマイクロフロックを接触させて大きなフロックを形成する手段としてある。この水流発生機11は、軸流型の攪拌羽根11aを備えた攪拌機としてあり、攪拌羽根11aから鉛直上方に延在する駆動軸11bと、この駆動軸11bを回転駆動するモータ11cを備えている。なお、設置の状況によっては、駆動軸11bは横方向に延在させることもできる。軸流型の水流発生機11は、小さな静圧で大きな吐出量を発生させることができる。水流発生機11には、軸流型の攪拌羽根11aを備えた攪拌機ばかりでなく、ポンプ、ファン、エジェクターなども用いることができる。水流発生機11の回転は可変式とするのが好ましが、凝集分離装置の運転条件によっては可変式でなくてもよい場合もある。そして、水流発生機11には、旋回流を良好に発生させるその他の手段、例えばサーキュレータなどの噴流発生機も用いることができる。
集水器12は、この実施の形態1では凝集分離タンク1から越流した処理水を導入し、処理水の中のフロックを除去するものとしてある。そして、処理水は処理水導出口12aを介して系外に移送するようにしてある。この集水器12はろ過機を備えることができ、ろ過機は回転円盤型とすることができる。また、集水器12には、ろ材を備えたろ過機、および分離膜やろ布を備えた膜ろ過機を用いることができる。さらに、処理水の性状に適したトラフ、例えば水没型のトラフとすることができる。これらの集水器やトラフについては後で改めて説明する。
集泥ボックス14を設ける目的は、凝集分離タンク1内の汚泥濃度が上昇した際に凝集汚泥を凝集分離タンク1内から引き抜いて、汚泥界面Kが上昇することを防止することである。集泥ボックス14は、凝集分離タンク1の外周面の最下部から外側の斜め上方に延在する傾斜壁14aによって形成し、汚泥排出口13からの凝集汚泥を凝集分離タンク1と傾斜壁14aとの間に受容するようにしてある。この実施の形態1では集泥ボックス14は凝集分離タンク1の下部の外側に設けたが、旋回流を邪魔することがなく、集泥し易い場所なら外側に拘ることはない。この集泥ボックス14では、高比重材9を循環利用するための循環率を低減する目的、および系外に排除する汚泥の量を低減する目的から、凝集汚泥を濃縮するようにしてある。そして、集泥ボックス14内の凝集汚泥を移送ポンプ17によって引き抜くようにしてある。
汚泥移送管15は、開閉弁16と移送ポンプ17を介して集泥ボックス14から凝集汚泥を引き抜くことによって、凝集分離タンク1内の固形物濃度を制御するものとしてある。また、汚泥移送管15は、引き抜いた凝集汚泥を分離器8に供給し、凝集汚泥から高比重材9を分離して循環させるのに役立たせてある。すなわち、高比重材9を凝集反応に寄与させるためには、高比重材9を原水に対して一定濃度で添加するのであるが、その濃度は移送ポンプ17によって引き抜く凝集汚泥の量によって制御する。云うまでもなく、高比重材9を循環利用しない場合には、分離器8を設置することなく高比重材9を凝集汚泥と共に系外に排除すればよい。
水質計測機18は、凝集分離タンク1内のフロックの状態を連続して計測するもの、換言すれば凝集分離タンク1内の過度なフロックの蓄積を監視するためのものとしてあり、界面計、濃度計、濁度計などとすることができる。通常、汚泥界面Kは凝集分離タンク1内のフロックの濃度が上昇すると高くなる。水質計測機18は凝集分離タンク1内の汚泥界面Kを常時計測し、フロックが過度に蓄積するという現象が発生した場合に、開閉弁16を自動的に開いて余剰なフロックを凝集汚泥として引き抜き、凝集分離タンク1内のフロックの量を均衡させ、フロックを処理水側に流出させないように汚泥界面Kを制御する。なお、凝集分離タンク1内のフロックの状態を連続監視するためには、凝集分離タンク1内のフロックの状態を計測する方法ばかりでなく、処理水の濁度や透視度を計測する方法、それらを組み合わせた方法も利用することができる。
ここで、凝集分離装置を良好に運転するためには、凝集分離タンク1内の水面と汚泥界面Kとの距離が常に1.0m以上となるように制御するのが好ましい。また、汚泥濃度を7〜14%程度に調整するのが合理的である。すなわち、流入する原水量に対する凝集汚泥の引抜量を3〜10%程度に確保し、凝集分離タンク1内の濃度を0.5〜3%程度とするのが好ましい。このためには、開閉弁16と移送ポンプ17を用いて凝集分離タンク1から一定量の凝集汚泥を一定時間だけ引き抜き、汚泥移送管15を介して分離器8に移送する。そして、分離器8において凝集汚泥から高比重材9に分離し、残った汚泥を系外に排出することにより、フロックが処理水側へ流出することを防止して処理水が悪化することを防止する。
次に、実施の形態1における凝集分離装置の作用を説明する。混和タンク2に流入した原水に凝集剤注入口2bから凝集剤6が混和すると、原水中の懸濁物質が凝集剤6に反応してフロック化する。このようにフロック化した混合液(原水と凝集剤6が混合した液)は原水導入管3を通って高比重材添加設備4に流入する。この際に。スクリーン7が原水中の夾雑物を除去し、分離器8の閉塞を防止する。高比重材添加設備4では、分離器8から高比重材9が混合液(原水と凝集剤6が混合した液)に混入する。そして、高比重材9を含んだ混合液(原水と凝集剤6が混合した液)は原水導入管5を流れ、その間にその混合液(原水と凝集剤6が混合した液)に凝集助剤10が凝集助剤注入口10aから混入する。
このようにして高比重材9と凝集助剤10を含んだ混合液(原水と凝集剤6が混合した液)は、原水導入口5aから凝集分離タンク1内に流入して被処理水となる。凝集分離タンク1内では、水流発生機11が作動し、被処理水に旋回流を発生させる。この旋回流の総量は、凝集分離タンク1内に予め存在していた被処理水と、原水導入口5aから新たに加わった原水の合計となる。そして、旋回流は凝集分離タンク1の中央において下降流となり、凝集分離タンク1の底部で水平流(放射流)となり、その後に上昇流となり、更に汚泥界面Kの近傍で水平流(向心流)となる。このような旋回流によって、被処理水中の懸濁物質などが高比重材9と凝集助剤10に反応し、フロックが効率よく発生する。このフロックは高比重材9と一体となり見かけの比重が高くなる。つまり、被処理水の上昇流速に対してより速く凝集分離タンク1内を旋回しながら沈降して汚泥界面ができる。そして、下部の凝集汚泥は汚泥排出口13を通って集泥ボックス14に流出し、上部の処理水は集水器12に越流する。このように、凝集分離タンク1内では、フロックの形成と固液分離が同時に進行する。
この間に、集泥ボックス14内の凝集汚泥は汚泥移送管15を通って分離器8に流れるが、水質計測機18は凝集分離タンク1内の汚泥界面Kにおける水質を計測し、その信号を開閉弁16に出力する。すなわち、水質計測機18は凝集分離タンク1内の被処理水に対する高比重材9の濃度を一定にするため、開閉弁16の開度を変化させて凝集分離タンク1内から余剰なフロックを凝集汚泥として引き抜き、凝集分離タンク1内のフロックの量をバランスさせる。そして、分離器8は凝集汚泥から高比重材9を分離し、この分離した高比重材9を高比重材添加設備4に戻す。
このように、実施の形態1における凝集分離装置は、凝集剤6によるフロックの形成と、水流発生機11による旋回流を利用して、フロックの分離処理を一つの凝集分離タンク1で連続して行なうことができる。したがって、従来の凝集反応槽とは別の固液分離槽が不要となり、必要なスペースを減らすことができる。この際に、原水に凝集剤6を混和する混和タンク2を設けたので、原水と凝集剤6を効率よく迅速に混合させて原水を確実にフロック化することができる。また、高比重材9を添加する位置の上流にスクリーン7を設けたので、分離器8の目詰まりを防止することができ、凝集分離タンク1内での凝集効率を安定して向上させることができる。分離器8は湿式液体サイクロンとしたので、設備コストの上昇を抑制することができる。そして、混合液(原水と凝集剤6が混合した液)に高比重材9を添加するので、大きなフロックの形成が可能となり、処理速度を向上させることができる。
実施の形態2.
図2は、この発明を実施するための実施の形態2における凝集分離装置を示すフロー図である。図1と同じ部分に同じ符号を付し、重複説明を省略する。この実施の形態2における凝集分離装置では、凝集分離タンク1の中央にドラフトチューブ21を設けてある。また、汚泥界面の近傍に多孔性部材22を水平に配置してある。さらに、多孔性部材22の下方において、凝集分離タンク1の内面にガイド板23を設けてある。なお、凝集分離タンク1の槽の形状は、四角形としてある。
この実施の形態2では、水流発生機11の左右方向の位置はドラフトチューブ21内の中央とし、その攪拌羽根11aの上下方向の位置はドラフトチューブ21の底部としてある。また、高比重材9はドラフトチューブ21内で撹拌する前段に供給する必要があるので、原水導入管5の原水導入口5aはドラフトチューブ21の内部かその直上部に設け、高比重材9と凝集助剤10を含んだ混合液(原水と凝集剤6が混合した液)がドラフトチューブ21内を移動する旋回流に容易に乗るようにするのが好ましい。しかし、原水が旋回流に容易に乗るのであれば、原水導入管5の原水導入口5aの位置はドラフトチューブ21の内部、ドラフトチューブ21の下方域、またはドラフトチューブ21の上方域とすることができる。それ以外に、原水導入管5の原水導入口5aは、水流発生機11の駆動軸11bが多孔性部材22を貫通する部分を切り取り、そこから導くことも可能である。
ドラフトチューブ21の形状は、製造の容易さ・安価さから上下に開口を有する円筒形としてある。より詳細には、ドラフトチューブ21の下部の開口径が上部の開口径よりも大きなテーパー状の円筒、つまり側面の外形が円錐台形状の円筒とし、旋回流が下降流から水平流(放射流)に容易に変化させるようにしてある。また、ドラフトチューブ21内の水平断面積とドラフトチューブ21外の水平断面積とを同じにすることにより、安定した旋回流を形成することができ、固液分離を良好に促進することができるようにしてある。しかし、ドラフトチューブ21は、旋回流を下降流から水平流(放射流)に容易に変化させることができる構造、すなわち流体の流れを補助して旋回流を発生させる構造であれば、その形状は限定するものではなく、センターウエルやケーシングなどとしたり、円形に近い多角形としたり、外形が円錐台形状であっても下方に向かって厚くなる末広がり形状としたりすることも可能である。
凝集分離タンク1の底面とドラフトチューブ21の底面との距離は、水流発生機11の攪拌羽根11aの直径の75%程度とするのが好ましい。そして、水流発生機11の攪拌羽根11aの上下方向の位置は、上述したようにドラフトチューブ21内の下部としてあるが、ドラフトチューブ21から突出させないのが好ましい。しかし、ドラフトチューブ21の攪拌羽根11aの上下方向の位置は、旋回流を効率よく発生させるのであれば、その位置を限定するのもではない。
多孔性部材22は実施の形態1における水質計測機18の代りとなるものとし、例えば多数の開口を有する板としてある。この多孔性部材22は、汚泥界面を安定して形成し、フロックの上方への流出を防止し、処理水の乱れを無くして整流域を発生させ、安定した良好な処理水を得るために設置してある。すなわち、多孔性部材22は凝集分離タンク1の内部を上下に分割し、多孔性部材22の上方に整流域を容易に発生させ、下方にはフロック形成域(汚泥域)を容易に発生させる。この種の多孔性部材22には、平板状のパンチングメタル、網、整流板、傾斜板、スリット、ハニコム材などを用いることができる。
多孔性部材22に板、網、またはパンチングメタルを用いた場合には、1枚だけではなく不連続で設けることができる。また、多孔性部材22は平板状としてあるが、その他の凹状、凸状なども用いることができる。さらに、多孔性部材22の開口率は原水の性状に対応させて変化させることが可能である。例えば、多孔性部材22の開口率を50%とした場合には、集水器12のトラフの設置面積は多孔性部材22の設置面積の1/2以下とするのが好ましい。すなわち、処理水が多孔性部材22を通過する速度は、処理水がトラフ以外の水面を上昇する速度と同じにするかそれ以下とすることもよい。
ガイド板23は、凝集分離タンク1の内面とドラフトチューブ21の外面との間を上昇してきた上昇流をバッフル効果によって水平流(向心流)に滑らかに変化させるものとし、凝集分離タンク1の内面から水平に突出する環状の平坦な板としてある。この実施の形態2における凝集分離装置では、水流発生機11のみでも旋回流を発生させることが可能であるが、確実に安定した旋回流を効率的に発生させるために、ドラフトチューブ21とガイド板23の双方を設けてある。特に、凝集分離タンク1の形状が角を持った形、例えば四角形である場合には、ガイド板23は水平方向に向けて設けるのが好ましい。しかし、凝集分離タンク1の形状が円形の場合は、旋回流を安定して発生させるだけでなく、共廻りを防ぐために鉛直方向にガイド板23を設けることもよい。さらに、水平と鉛直の両方向にガイド板23を設けることもよい。なお、この種のガイド板23は、平坦な板ではなく湾曲した板とすることも可能である。
次に、この実施の形態2における凝集分離装置の作用を説明する。原水導入口5aからドラフトチューブ21内に流入した原水、つまり原水に凝集剤6と高比重材9と凝集助剤10が投入された被処理水は直ちに水流発生機11によって攪拌される。これにより、被処理水はドラフトチューブ21内の水流発生機11の撹拌によって乱流状態となり、比重の大きなフロックが形成する。そして、ドラフトチューブ21下部で下降流となり、その下端で水平流(放射流)に転じ、凝集分離タンク1の内面とドラフトチューブ21の外面との間で鉛直方向の上昇流となる。さらに、その上昇流はドラフトチューブ21内で発生した下降流によってドラフトチューブ21の上端と多孔性部材22との間で水平流(向心流)に転じる。フロックはこのような旋回流に乗って再びドラフトチューブ21内に移流する。この間に、ガイド板23は旋回流が上昇流から水平流(向心流)に容易に変化するのを助け、汚泥界面が形成され、処理水は多孔性部材22を通過して集水器12へ越流する。
ここで、多孔性部材22を通過する処理水の速度をVとした場合に、凝集分離タンク1内において速度Vで上昇する被処理水の下部に速度Vよりも速い速度で水平流や下降流を発生させてやれば、速度Vよりも沈降速度の遅い小さなフロックでも水平流や下降流に乗って移動し、その速度が速いために上昇流に乗りにくくなる。すなわち、フロックは旋回流による大きな力を受けるので、上昇流からはずれて移動することになる。このため、上昇速度Vよりも遅い沈降速度で移動するフロックでも固液分離することが可能となり、小さな凝集分離タンク1でのフロックの分離が可能となる。
そして、旋回流による固液分離を効率よく行うためには、小さくて重いフロック、すなわち流動抵抗が小さく、かつ質量が大きい重いフロックを形成することが望ましいのであるが、この実施の形態2では混合液(原水と凝集剤6が混合した液)に高比重材9と凝集助剤10を添加するので、固液分離の効率が向上する。また、重いフロックであるために凝集分離タンク1内下部のフロック濃度も高くなり、凝集部のフロック同士の衝突回数や原粒子とフロックとの衝突回数が増大し、凝集効果が向上すると共に、装置の小型化が可能となる。
このように、実施の形態2における凝集分離装置では、フロックを重力によって沈降させるのではなく、水流発生機11の撹拌に伴う循環流、すなわち凝集分離タンク1の内面とドラフトチューブ21の上端の間に生じる水平流(向心流)の流速を、被処理水の上昇流速に対して十分大きくすることによって固液分離の処理を促進することができる。そして、高比重材9や凝集助剤10を含んだ被処理水を凝集分離タンク1内に流入させた直後に撹拌することによって、凝集助剤10を均一に分散させることができる。また、高比重材9を添加することによって、被処理水中のコロイド状物質や懸濁物質を高比重材9の周りの大きなフロックに成長させ、固液分離の処理をより効率的に行うことができる。さらにSS除去率80%以上の除去が2〜3分で可能となる。この際に、高比重材9は流入水(原水、凝集剤6を含まない被処理水)に対して一定の濃度でフロックに内在させる必要があので、流入水量に対する添加濃度を3,000〜5,000mg/Lとするのが好ましい。しかし、添加濃度は水の粘度など水質や性状によって変化させることができる。
実施の形態3.
図3は、この発明を実施するための実施の形態3における凝集分離装置を示す要部フロー図であり、図2と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。上記実施の形態2では上記実施の形態1と同様に分離器8に湿式液体サイクロンを用いたが、この実施の形態3における分離器31は汚泥移送管15からの汚泥から高比重材9を重力によって分離し、分離した高比重材9を高比重材添加設備4に戻すようにしてある。したがって、分離器31は汚泥移送管15からの汚泥を収容するタンク32を備え、このタンク32では汚泥移送管15から流入した汚泥のうちの比較的重い高比重材9を重力によって沈降させ、比較的軽い汚泥をタンク32の上部から溢出させる。そして、タンク32内で沈降した高比重材9は供給管33を介して高比重材添加設備4に供給し、タンク32から溢出した汚泥は系外に移送する。つまり、この実施の形態3における分離器31では、高比重材9の沈降速度が70m/h程度、そして汚泥の沈降速度が3〜4m/h程度となり、高比重材9の沈降速度が汚泥の沈降速度と比べて極めて大きくなるので、高比重材9を5分程度の短時間で重力沈降させて分離することができる。この実施の形態3における凝集分離装置でも、実施の形態2と同様な効果を得ることができる。
実施の形態4.
図4は、この発明を実施するための実施の形態4における凝集分離装置を示す要部フロー図であり、図2と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態4では、ガイド板23の内端を外端よりも高く配置してある。これにより、この実施の形態4における凝集分離装置では、実施の形態2と同様な効果を得ることができる上に、ドラフトチューブ21の外面と凝集分離タンク1の内面の間を流れる上昇流を水平流(向心流)に滑らかに変化させることができる。
実施の形態5.
図5は、この発明を実施するための実施の形態5における凝集分離装置を示す要部フロー図であり、図2と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態5では、高比重材9を凝集助剤注入口10aの下流側において原水導入管5に注入するようにしてある。したがって、上記実施の形態2における高比重材添加設備4は、スクリーン7のみを備えた原水収容タンク4Aとしてある。この実施の形態5における凝集分離装置でも、実施の形態2と同様な効果を得ることができる。なお、凝集助剤10の添加位置は、混合液が凝集分離タンク1に流入する前であればよいが、凝集分離タンク1内の原水導入口5a付近で混合液導入直後に凝集助剤10と十分に混合されるようにしてもよい。
実施の形態6.
図6は、この発明を実施するための実施の形態6における凝集分離装置を示す要部フロー図であり、図2と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態6では、高比重材9を凝集分離タンク1に直接投入するようにしてある。この場合に、分離器8からの高比重材供給口8aを原水導入口5aの近傍に配置し、高比重材9をドラフトチューブ21内の旋回流に確実に乗せるようにしてある。このため、上記実施の形態2における高比重材添加設備4は、スクリーン7のみを備えた原水収容タンク4Aとしてある。この実施の形態6における凝集分離装置でも、実施の形態2と同様な効果を得ることができる。
実施の形態7.
図7は、この発明を実施するための実施の形態7における凝集分離装置を示す要部フロー図であり、図2と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態7では、原水導入管5の中間部5bを流下方向に対して下方に傾斜させ、高比重材9と凝集助剤10を原水導入管5の中間部5bの最下端に供給するようにしてある。このため、上記実施の形態2における高比重材添加設備4は、スクリーン7のみを備えた原水収容タンク4Aとしてある。この実施の形態7における凝集分離装置では、実施の形態2と同様な効果を得ることができる上に、原水導入管5の傾斜した中間部5bによって原水を加速させ、ドラフトチューブ21内の旋回流を加速させることができる。
実施の形態8.
図8は、この発明を実施するための実施の形態8における凝集分離装置を示す要部フロー図であり、図2と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態8では、原水導入管5の原水導入口5aを凝集分離タンク1の横からドラフトチューブ21の内部に導いてある。すなわち、原水導入管5は凝集分離タンク1の側壁とドラフトチューブ21の側壁を貫通させ、高比重材9と凝集助剤10を含んだ混合液(原水と凝集剤6が混合した液)をドラフトチューブ21内の旋回流に確実に乗せるようにしてある。この実施の形態8における凝集分離装置では、実施の形態2と同様な効果を得ることができる上に、原水が横方向から導入されることにより短絡してフロックを十分に形成しないまま流出してしまうことを防止することができる。
実施の形態9.
図9は、この発明を実施するための実施の形態9における凝集分離装置を示す要部フロー図であり、図1と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態9では、上記実施の形態1における凝集分離装置にドラフトチューブ21のみを追加してある。この場合に、原水導入管5の原水導入口5aの位置や水流発生機11の位置は実施の形態2と同様としてある。この実施の形態9における凝集分離装置では、実施の形態1と同様な効果を得ることができる上に、ドラフトチューブ21によって旋回流を良好に形成することができる。
実施の形態10.
図10は、この発明を実施するための実施の形態10における凝集分離装置を示す要部フロー図であり、図1と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態10では、前記実施の形態1における凝集分離装置にドラフトチューブ21のみを追加し、上記実施の形態1における水質測定機18は省いてある。そして、汚泥界面Kの高さを制御するために汚泥を引き抜く管41と、この管41からの汚泥を重力によって分離するタンク42と、このタンク42で得た上澄水を凝集分離タンク1内に戻す管43を設けてある。したがって、管41の内端は汚泥界面Kにおいて汚泥を引き抜くように配置し、タンク42内で沈殿した汚泥は系外に排出するようにしてある。この実施の形態10における凝集分離装置でも、実施の形態1と同様な効果を得ることができる上に、ドラフトチューブ21によって旋回流を良好に形成することができる。
実施の形態11.
図11は、この発明を実施するための実施の形態11における凝集分離装置を示す要部フロー図であり、図1と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態11では、前記実施の形態1における凝集分離装置にドラフトチューブ21のみを追加し、実施の形態1における集水器12の代りに、ろ過機を備えた集水器12Aを凝集分離タンク1の内部に設けてある。この実施の形態11における凝集分離装置でも、実施の形態1と同様な効果を得ることができる上に、ドラフトチューブ21によって旋回流を良好に形成することができ、集水器12Aによって処理水質の乱れを吸収することができる。
実施の形態12.
図12は、この発明を実施するための実施の形態12における凝集分離装置を示す要部フロー図であり、図1と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態12では、上記実施の形態1における凝集分離装置にドラフトチューブ21のみを追加し、実施の形態1における集水器12の代りに、ろ過機を備えた集水器12Aを凝集分離タンク1の外部に設けてある。この実施の形態12における凝集分離装置でも、実施の形態1と同様な効果を得ることができる上に、ドラフトチューブ21によって旋回流を良好に形成することができる。
実施の形態13.
図13は、この発明を実施するための実施の形態13における凝集分離装置を示す要部フロー図であり、図2と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態13では、上記実施の形態2における混和タンク2の代りにラインミキサー51を設けてある。このラインミキサー51は、例えば原水流入口2aまたは原水導入管3と同じ口径のパイプと、このパイプの中に配置したスクリューによって構成し、パイプ内を流れる原水に凝集剤6をねじ込むようにすることができる。このラインミキサー51はスクリューを持たないパイプのみでも、原水に凝集剤6を注入するだけでフロックを形成することができる。しかし、フロックを良好に形成するためには、特に内部に渦流を発生させて混合撹拌を促進する簡素な構造のスタティック・ミキサーを使用するのが好ましい。例えば、日本インカ株式会社製 WESTFALL−INKAスタティック・インジェクション・ミキサーModel2800が挙げられる。この実施の形態13における凝集分離装置でも、実施の形態2と同様な効果を得ることができる。
以上、実施の形態3〜13では主に円形の凝集分離タンク1にドラフトチューブ21を設けることについて説明したが、図14に示すように複数の四角形の凝集分離タンク1Aを直列に配置し、各凝集分離タンク1Aにドラフトチューブ21を配置することにより、独立した反応や流入変動のある場合に対処することができる。また、図15に示すように例えば4つの四角形の凝集分離タンク1Aを四角形に配置し、各凝集分離タンク1Aにドラフトチューブ21を配置することも可能である。さらに、図16に示すように複数の八角形の凝集分離タンク1Bを直線状に配置することや、図17に示すように複数の八角形の凝集分離タンク1Bを蜂の巣状に設置することも可能である。なお、図示はしないが、1つの凝集分離タンクに複数のドラフトチューブをそれぞれが競合しないように配置することもできる。この場合には、水流発生機の性能などとのバランスが必要となる。
また、上述の実施の形態2〜8、13ではガイド板23を水平方向または略水平方向に向けて設けることについて説明したが、旋回流を効率よく発生させるのであれば、ガイド板23の形状や方向は上記に限定するものではない。特に、凝集分離タンク1が円筒形や円筒形に極めて近い形状である場合には、図18に示すように複数のガイド板23Aを鉛直方向に向けて設け、旋回流の共廻りを防止するのが好ましい。すなわち、円筒形の凝集分離タンク1の内面に複数枚、例えば4枚のガイド板23Aを鉛直方向に向けて等間隔で設けるのが好ましい。この場合には、ガイド板23Aは水流発生機11の撹拌作用によって生じた水平方向の旋回流をバッフル効果によって鉛直方向の流れに変換し、被処理水の流れを上昇方向に整流する。この種の鉛直のガイド23Aは、上記水平のガイド板23と共に1つの凝集分離タンク1に設けることも可能である。この場合には、鉛直のガイド板23Aによる上昇流の整流と、水平のガイド板23による水平流(向心流)の整流の働きを助けることができる。しかし、凝集分離タンク1が多角形である場合には、その内面が旋回流の供廻りを規制するので、鉛直のガイド板23Aは設けなくてもよいこともある。
さらに、上述の実施の形態1〜13において集水器12に水没型のトラフを用いる場合には、図19に示すような三角管61aの上部に開口61bを長手方向に長く設けたトラフ61や、図20に示すような円管62aの上部に開口62bを長手方向に長く設けたトラフ62や、図21に示すような円管63aの上部に多数の小穴63bを長手方向に一列に設けたトラフ63を用いることができる。また、図22に示すような複数の三角形のトラフ64を組み合わせた構造とすることもできる。あるいは、水没型ではないが、図23に示すような斜面65aを有するトラフ65を用いることができる。
そして、原水の濃度などの性状の変動が特に大きく、凝集分離タンク1内の汚泥界面Kと濃度の計測では処理が安定しない場合には、図24に示すように鉛直面66aを有する箱体66bにろ材66cや図示しない整流板などを組み合わせた集水器12Bや、図25に示すような斜面67aを有する箱体67bにろ材67cを組み合わせた集水器12Cを用いることができる。また、前記集水器12にも、図24、25に示すようなろ材66c、67cを備えることによってろ過機能を持たせることができる。この場合に、ろ材66c、67cには比重が1.0以下の球状ろ材などを用いることができる。しかし、比重が1以上のろ材の場合でも、ろ材の下部にスクリーン等を設けることで同様に用いることができる。また、エアリフト作用などを利用した循環洗浄を連続的に行って、捕捉した汚泥を洗浄排水として系外へ排出するのが好ましい。これに対し、原水の性状の変動がそれほど大きくない場合には、ろ材66c、67cの代りに鉛直状や傾斜状の平板を均等に配置した整流板を前記集水器12に用いることも可能である。通常は、図19〜図23に示すような水面や水中から上澄水を集めるトラフ61〜65や図示しない導水管を用いればよく、それらを原水の性状などに応じて使い分ければよい。
図1に示す実施の形態1における凝集分離装置を用いて実施した。実施条件として、原水は下水処理場の最初沈殿池の流入水とし、凝集剤(無機凝集剤)6はPACを原水に対し添加率10mg/L(Al換算)で添加し、高比重材9は砂を原水に対し濃度3,000mg/Lとなるように加え、凝集助剤10としては高分子凝集剤を原水に対し濃度1mg/Lとなるよう添加した。この条件に基づいた流入水量、装置滞留時間、原水SS、処理水SS、SS除去率、汚泥濃度、および汚泥引抜量の間の関係について表1に示すような実施結果を得た。この表1から分かるように、装置滞留時間10分でSS除去率80%以上となり、良好な水質の処理水を得ることができた。このように、SS除去率80%以上の除去をするのに装置滞留時間が短くなるのは、水質計測機18によって汚泥界面Kのバランスをとると共に、高比重材9の添加によって凝集を効率よく促進し、重いフロックを形成することで、旋回流により短時間で汚泥界面Kができたことによる。
Figure 2006095493
図2に示す実施の形態2における凝集分離装置を用いて実施した。実施条件は上記実施例1と同様とした。この条件に基づいた流入水量、装置滞留時間、原水SS、処理水SS、SS除去率、汚泥濃度、および汚泥引抜量の間の関係について表2に示すような実施結果を得た。この表2から分かるように、装置滞留時間3分でSS除去率80%以上となり、良好な水質の処理水を得ることができた。このように、SS除去率80%以上の除去をするのに装置滞留時間が短くなるのは、ドラフトチューブ21よってフロックの凝集を効率よく促進し、重いフロックを形成することで、旋回流により短時間で汚泥界面Kができたことによる。
Figure 2006095493
この発明の実施の形態1による凝集分離装置のフロー図である。 この発明の実施の形態2による凝集分離装置のフロー図である。 この発明の実施の形態3による凝集分離装置の要部フロー図である。 この発明の実施の形態4による凝集分離装置の要部フロー図である。 この発明の実施の形態5による凝集分離装置の要部フロー図である。 この発明の実施の形態6による凝集分離装置の要部フロー図である。 この発明の実施の形態7による凝集分離装置の要部フロー図である。 この発明の実施の形態8による凝集分離装置の要部フロー図である。 この発明の実施の形態9による凝集分離装置の要部フロー図である。 この発明の実施の形態10による凝集分離装置の要部フロー図である。 この発明の実施の形態11による凝集分離装置の要部フロー図である。 この発明の実施の形態12による凝集分離装置の要部フロー図である。 この発明の実施の形態13による凝集分離装置の要部フロー図である。 複数の凝集分離装置の配置形態を示す平面図である。 複数の凝集分離装置の配置形態を示す平面図である。 複数の凝集分離装置の配置形態を示す平面図である。 複数の凝集分離装置の配置形態を示す平面図である。 ガイド板の配置形態を示す平面図である。 集水器に用いるトラフを示す斜視図である。 集水器に用いるトラフを示す斜視図である。 集水器に用いるトラフを示す斜視図である。 集水器に用いるトラフを示す部分断面図である。 集水器に用いるトラフを示す部分断面図である。 ろ材を用いた集水器を示す部分断面図である。 ろ材を用いた集水器を示す部分断面図である。
符号の説明
1、1A、1B 凝集分離タンク
2 混和タンク
4 高比重材添加設備
5 原水導入管
6 凝集剤
8、31 分離器
9 高比重材
10 凝集助剤
11 水流発生機
11a 攪拌羽根
12、12A〜12C、61〜65 集水器
14 集泥ボックス
15 汚泥移送管
21 ドラフトチューブ
22 多孔性部材
23、23A ガイド板
51 ラインミキサー

Claims (11)

  1. 凝集剤が混和した原水が流入する凝集分離タンクと、凝集分離タンク内に旋回流を発生させる水流発生機と、凝集汚泥を移送する汚泥移送管とからなることを特徴とする凝集分離装置。
  2. 前記凝集分離タンク内にドラフトチューブが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の凝集分離装置。
  3. 前記凝集分離タンクには、高比重材が存在することを特徴とする請求項1または2に記載の凝集分離装置。
  4. 前記汚泥移送管には、高比重材を分離して凝集分離タンクに循環する分離器が設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の凝集分離装置。
  5. 前記ドラフトチューブの上方に多孔性部材が設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の凝集分離装置。
  6. 凝集剤が混和した原水を前記ドラフトチューブ内へ導く原水導入管が設けられていることを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の凝集分離装置。
  7. 前記水流発生機は、軸流型撹拌羽根を備えた撹拌機であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の凝集分離装置。
  8. 凝集汚泥を濃縮する集泥ボックスが設けられていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の凝集分離装置。
  9. 凝集剤と原水とを混和するラインミキサーが設けられていることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の凝集分離装置。
  10. 前記凝集分離タンクに水質測定機が設けられていることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の凝集分離装置。
  11. 処理水を導入する集水器が設けられていることを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の凝集分離装置。
JP2004287920A 2004-09-30 2004-09-30 凝集分離装置 Expired - Fee Related JP3954055B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004287920A JP3954055B2 (ja) 2004-09-30 2004-09-30 凝集分離装置
CNA2005800009448A CN101072615A (zh) 2004-09-30 2005-09-29 凝结和分离装置
TW094134072A TWI300006B (en) 2004-09-30 2005-09-29 Coagulating and separating apparatus
PCT/JP2005/018496 WO2006036014A1 (ja) 2004-09-30 2005-09-29 凝集分離装置
EP05790471A EP1813336A4 (en) 2004-09-30 2005-09-29 Coagulation removal apparatus
KR1020067005103A KR100810334B1 (ko) 2004-09-30 2005-09-29 응집분리장치
MYPI20054600A MY139683A (en) 2004-09-30 2005-09-29 Coagulating and separating apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004287920A JP3954055B2 (ja) 2004-09-30 2004-09-30 凝集分離装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006095493A true JP2006095493A (ja) 2006-04-13
JP2006095493A5 JP2006095493A5 (ja) 2007-04-12
JP3954055B2 JP3954055B2 (ja) 2007-08-08

Family

ID=36119131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004287920A Expired - Fee Related JP3954055B2 (ja) 2004-09-30 2004-09-30 凝集分離装置

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1813336A4 (ja)
JP (1) JP3954055B2 (ja)
KR (1) KR100810334B1 (ja)
CN (1) CN101072615A (ja)
MY (1) MY139683A (ja)
TW (1) TWI300006B (ja)
WO (1) WO2006036014A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013255904A (ja) * 2012-06-14 2013-12-26 Nippon Solid Co Ltd 横流沈澱池
CN111875211A (zh) * 2020-06-17 2020-11-03 上海仁创环境科技有限公司 一种泥水浓缩分离装置及分离方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2448312B (en) 2007-04-10 2010-11-10 Agco Gmbh Loader attachment having at least two parallel arms
SE534340C2 (sv) * 2010-05-06 2011-07-19 Bert Gustafsson Sätt och anläggning för att rena råvatten
KR101005470B1 (ko) * 2010-08-11 2011-01-05 이준상 동력학적 전기분해 및 철 여과를 통한 생물학적 처리수의 인 제거 장치
EP2828204A2 (en) * 2012-03-21 2015-01-28 Innovative Industries Limited Water recycling unit
GB2502670B (en) * 2012-03-21 2015-01-14 Innovative Ind Ltd Water recycling unit
CN206544933U (zh) * 2016-11-23 2017-10-10 浙江传超环保科技有限公司 均相氧化混凝器
EP3392209A1 (en) * 2017-04-21 2018-10-24 Chemical Equipment Scandinavia AB Fluid treatment plant
CN109279688B (zh) * 2018-11-02 2021-05-14 苏伊士水务工程有限责任公司 澄清池及其污泥回流和颗粒载体回收方法
SG11202105901XA (en) * 2018-12-20 2021-07-29 Deep Reach Technology Inc Multiphase separation and pressure letdown method
EP3730461A3 (en) * 2019-04-25 2020-11-25 CWC Clear Water Clarification Technologies Inc. Fluid treatment system

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2391738A (en) * 1941-12-08 1945-12-25 Infilco Inc Liquid treating apparatus
US2425371A (en) * 1943-01-07 1947-08-12 Infilco Inc Apparatus and process for improving separation of clarified liquid from a slurry by subdividing the slurry at the separation interface into a plurality of shallow streams
US5840195A (en) * 1995-05-01 1998-11-24 Omnium De Traitement Et De Valorisation Method and installation for treating an untreated flow by simple sedimentation after ballasting with fine sand
JP3814853B2 (ja) * 1995-11-21 2006-08-30 栗田工業株式会社 凝集沈殿装置
JP3866439B2 (ja) * 1999-03-26 2007-01-10 オルガノ株式会社 凝集沈澱装置
JP3901392B2 (ja) * 1999-05-19 2007-04-04 オルガノ株式会社 凝集沈澱装置
JP3676657B2 (ja) * 2000-08-22 2005-07-27 株式会社西原環境テクノロジー 旋回流式凝集分離装置
JP3676659B2 (ja) * 2000-08-22 2005-07-27 株式会社西原環境テクノロジー 撹拌流形成手段を有する固液分離装置
EP1197474A1 (en) * 2000-10-10 2002-04-17 Patrick W. Hanlon Tapered flocculation water treatment
JP3409036B2 (ja) * 2001-03-28 2003-05-19 株式会社西原環境衛生研究所 強制循環式分離装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013255904A (ja) * 2012-06-14 2013-12-26 Nippon Solid Co Ltd 横流沈澱池
CN111875211A (zh) * 2020-06-17 2020-11-03 上海仁创环境科技有限公司 一种泥水浓缩分离装置及分离方法

Also Published As

Publication number Publication date
MY139683A (en) 2009-10-30
JP3954055B2 (ja) 2007-08-08
EP1813336A4 (en) 2009-01-28
WO2006036014A1 (ja) 2006-04-06
TW200621345A (en) 2006-07-01
KR100810334B1 (ko) 2008-03-06
EP1813336A1 (en) 2007-08-01
CN101072615A (zh) 2007-11-14
KR20070043687A (ko) 2007-04-25
TWI300006B (en) 2008-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006036014A1 (ja) 凝集分離装置
CN205774033U (zh) 一种复合式高效澄清池
KR101673668B1 (ko) 원형 슬러지 수집기
KR101336169B1 (ko) 침전과 부상을 연계한 고도정수처리장치
KR101820864B1 (ko) 섬유볼을 내장한 용존 공기 부상형 전처리 장치 및 이를 이용한 용존 공기 부상형 수처리 방법
US5525238A (en) Apparatus and process for separating substances
JP2002058908A (ja) 凝集沈殿処理装置
JP2013188721A (ja) 汚泥濃縮槽、汚泥処理システム及び汚泥処理方法
JP2010023009A (ja) 凝集沈殿装置及び凝集沈殿処理方法
US3481868A (en) Water clarifier and water clarification method
KR100530772B1 (ko) 2차 하수처리장치 및 처리방법
JP2006095493A5 (ja)
JP3676657B2 (ja) 旋回流式凝集分離装置
JP4747191B2 (ja) 凝集沈殿装置及び凝集沈殿処理方法
JP2017013029A (ja) 凝集槽及び凝集処理方法
KR101869471B1 (ko) 포기식 침사 처리장치
JP2006095494A (ja) 凝集分離装置
JP2000126570A (ja) 水理的渦流による薬品の瞬間混合装置及びその方法
JP2000117005A (ja) 凝集沈澱方法及び装置
KR101694919B1 (ko) 무동력 혼화응집조 및 이를 포함하는 용존공기부상장치
JPS63182009A (ja) 汚泥水等原水の固液分離装置
KR102102920B1 (ko) 미세 버블을 이용한 일체형 정수 장치 및 방법
EP0625074B1 (en) Vortex flocculation of solids suspended in liquid
KR101045878B1 (ko) 상하수 고도 처리를 위한 고효율 하이브리드 침전지
JP3676658B2 (ja) 循環流式凝集分離装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060529

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070228

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20070228

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20070410

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070417

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070425

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100511

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120511

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120511

Year of fee payment: 5

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120511

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120511

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150511

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees