JP2007196116A

JP2007196116A - 加圧浮上装置

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Publication number: JP2007196116A
Application number: JP2006016542A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Terajima; 光春寺嶋
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2026-01-25
Also published as: JP4760398B2

Abstract

【課題】フロックに微細気泡が効率よく付着すると共に、フィードウェルから流出した原水が短絡的に槽外へ流出することが防止され、これにより効率よく浮上分離処理を行うことができる加圧浮上装置を提供する。
【解決手段】槽体１及び内槽２よりなる浮上槽と、該浮上槽内に設けられた、上部が開放したフィードウェル１０とを備えてなる加圧浮上装置であって、微細気泡を含む原水は、該フィードウェル１０の下部に供給され、該フィードウェル１０内を上昇して上部開口から該浮上槽内に導入される加圧浮上装置において、該フィードウェルの上部を取り巻いて環状のバッフル２０を設置したことを特徴とする加圧浮上装置。
【選択図】図１

Description

本発明は懸濁物質（ＳＳ）を含んだ水から該ＳＳを加圧浮上分離処理する装置に係り、特に、簡易な設備で浮上槽の水面積負荷を高めることができ、これにより装置設備の小型化、処理効率の向上を図ることができる加圧浮上装置に関する。

ＳＳを含んだ水の処理法の一種として、原水に加圧水を混合して浮上槽に供給し、槽内で原水中のＳＳをマイクロエアに吸着させて水面に浮上させ、これをスカムレーキ（スキマー）によって掻き寄せて排出する加圧浮上処理方法がある。この加圧浮上処理方法に用いられる浮上槽には角型と丸型とがあるが、多くの場合、設置面積の低減や浮上スカムの排泥効率の向上等の面から、丸型が採用されている。

丸型加圧浮上装置においては、原水と加圧水との混合水（以下、単に「混合水」ということがある。）は、浮上槽底部から、槽内部に設けられたフィードウェルを通して槽上部に供給される（例えば特開２０００−１７６４３７号）。
特開２０００−１７６４３７号

加圧浮上処理方法により良好な水質の処理水を安定かつ確実に得るためには、加圧水から発生するマイクロエアが原水中のＳＳに効率的に吸着することが重要な条件となる。

本発明は、フロックに微細気泡が効率よく付着すると共に、フィードウェルから流出した原水が短絡的に槽外へ流出することが防止され、これにより効率よく浮上分離処理を行うことができる加圧浮上装置を提供することを目的とする。

請求項１の加圧浮上装置は、浮上槽と、該浮上槽内に設けられた、上部が開放したフィードウェルとを備えてなり、微細気泡を含む原水は、該フィードウェルの下部に供給され、該フィードウェル内を上昇して上部開口から該浮上槽内に導入される加圧浮上装置において、該フィードウェルの上部を取り巻く環状のバッフルを設置したことを特徴とするものである。

請求項２の加圧浮上装置は、請求項１において、該バッフルは、上下高さを異ならせて等径の環状バッフルを複数本同軸状に設けた縦列を、前記フィードウェルからの距離を異ならせて同軸状に複数列設けたものであり、隣接する２列の縦列のうち、該フィードウェルからの距離が遠い側の縦列を構成する少なくとも１本の環状バッフルが、該フィードウェルからの距離が近い側の縦列を構成する隣接した２本の環状バッフルの略中間高さに配置されていることを特徴とするものである。

請求項３の加圧浮上装置は、請求項１において、該バッフルは、上下高さを異ならせて等径の環状バッフルを複数本同軸状に設けた縦列を、前記フィードウェルからの距離を異ならせて同軸状に複数列設けたものであり、隣接する２列の縦列のうち、該フィードウェルからの距離が遠い側の縦列を構成する少なくとも１本の環状バッフルが、該フィードウェルからの距離が近い側の縦列を構成する隣接した２本の環状バッフルのうちの下方の環状バッフルの高さよりも、該隣接した２本の環状バッフルの間隔の０〜１／３倍の距離だけ低い位置に配置されていることを特徴とするものである。

請求項４の加圧浮上装置は、請求項１において、前記バッフルは円環形であることを特徴とするものである。

請求項５の加圧浮上装置は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記フィードウェルが前記槽体の中央に配置され、該フィードウェルと同軸状に回転式スカムスキマーが設けられており、前記環状バッフルは、非円形であり、該スカムスキマーに支持され、該スカムスキマーと一体に回転可能となっていることを特徴とするものである。

請求項６の加圧浮上装置は、請求項１ないし５のいずれか１項において、微細気泡を含む原水を前記フィードウェルに流入させる原水流入管が、フィードウェルに対し略接線方向に接続されていることを特徴とするものである。

本発明の加圧浮上装置では、フィードウェルの上部を取り巻くように環状のバッフルを設けている。フィードウェルから流出した原水がこのバッフルに当たることにより微細気泡とフロックとの会合頻度が高くなり、フロックへの微細気泡の付着量が増加する。また、このバッフルを設けたことにより、フィードウェルから流出した原水の放射方向への流速が小さくなると共に、流れが一様になる。このような効果が相乗することにより、本発明によると効率よく浮上分離処理が行われるようになる。

なお、請求項２のようにバッフルを構成した場合には、フィードウェルから流出した原水がバッフルによって十分に分散される。

バッフルを請求項３のように構成した場合には、フィードウェルから流出し放射方向かつ斜め下方へ向って流れる原水流れが十分に分散される。

バッフルは円環形であることが好ましいが、非円環形（例えば多角形）であってもよい。非円環形のバッフルの場合、フィードウェルからバッフルの各部分までの距離が分布を有することになる。非円環形のバッフルをフィードウェルと同軸的に回転させるならば、フィードウェルからバッフルの各部分までの距離が、経時的に見て均等化されるので、円環形バッフルと略同等の効果を得ることができる。

原水流入管がフィードウェルに対して接線方向に流入する加圧浮上装置では、図５（ａ）に示すようにフィードウェル内の流れの影響で、浮上槽内の流れに偏流が生じてしまう。本発明の環状バッフルは、フィードウェルから浮上槽への水の流れを一様化させる効果があり、偏流を弱めることができるため、このような加圧浮上装置においては、その効果が顕著である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図（ａ）は実施の形態に係る加圧浮上装置の縦断面図、第１図（ｂ）はこの加圧浮上装置の平面図（ただしスカムレーキは図示略）である。第２図はバッフルの配列を説明する断面図である。

この加圧浮上装置では、浮上槽の円形の槽体１の内周に沿って内槽２が設けられ、槽体１と内槽２との間を処理水が上昇可能となっている。この槽体１の中心部にフィードウェル１０が立設されており、このフィードウェル１０に原水流入管３が接線方向に接続され、この原水流入管３に加圧水流入管４が接続されている。

原水と加圧水は流入管３，４よりフィードウェル１０を通って浮上槽内に流入して固液分離が行われる。処理水は内槽２の下端を回り込んで内槽２と槽体１との間を上昇し、処理水トラフ５より排出される。一方、浮上スカムはスカムレーキ（スキマー）６により掻き寄せられてスカムボックス８に落とし込まれ、排出口（図示せず。）から排出される。７はスカムレーキ６の駆動用のモータを示す。

フィードウェル１０の上部を取り巻くように、円環状のバッフル２０が同軸状に複数本設けられている。

このバッフル２０は、支持部材を介してフィードウェル１０又はスカムレーキ６に支持されている。

この実施の形態では、バッフル２０は、いずれも円環形であり、最も内周側すなわちフィードウェル１０側に上下２段に配置された第１列Ｃ_１のバッフル２０と、その外周側に隣接して上下２段に配置された第２列Ｃ_２のバッフル２０と、フィードウェル１０から最も離隔した最外周に上下２段に配置された第３列Ｃ_３のバッフル２０とで構成されている。

この実施の形態では、バッフル２０は千鳥配列となっている。即ち、第２列Ｃ_２のバッフル２０のうち下段のものは、第１列Ｃ_１のバッフル２０，２０の略中間高さに位置し、上段のものは第１列のバッフル２０よりも上位に位置している。第３列Ｃ_３のバッフル２０は、第１列Ｃ_１のバッフル２０と同一高さに位置している。

Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３のいずれにおいても、バッフル２０同士の上下間隔は略同一である。

バッフル２０はパイプ又は中実棒状体よりなることが好ましい。バッフル２０の太さ（直径）は１０〜１００ｍｍ特に２０〜６０ｍｍ程度が好適である。各列Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の相互間隔は２０〜３００ｍｍ特に５０〜２００ｍｍ程度が好適である。バッフル２０の上下間隔は２０〜３００ｍｍ特に５０〜２００ｍｍ程度が好適である。

この第２図の千鳥配列の場合、フィードウェル１０から放射方向に向って流れる水とバッフル２０との接触頻度が高く、フロックに対し微細気泡が効率よく付着する。

従って、この加圧浮上装置によれば、フィードウェル１０内を上昇してその上端から浮上槽内に流入した混合水は、バッフル２０によって分散され、フロックに微細気泡が十分に付着し、効率よく浮上分離される。また、混合水が短絡的に槽外に流出することも防止され、十分に浮上分離処理を行うことができる。

この実施の形態におけるバッフル２０の本数は一例であり、これに限定されるものではない。バッフル２０の列の数は２〜１０特に３〜５程度が好適である。１つの列におけるバッフル２０の上下方向の数は２〜１０程度が好適である。フィードウェル１０に最も近い最内周列におけるバッフル２０の数は２〜４程度が好適であり、第２列以降ではそれよりも０〜８本程度多くするようにするのが好ましい。

［バッフル２０の別の配置例］
フィードウェル１０からは水が上方に向って流出するので、フィードウェルの上端の水深がやや深い場合などには、フィードウェルから流出した水が斜め上方に向って流れることがある。

このような場合には、第３図に示すように、最外周の列Ｃ_３のバッフル２０をそれよりも内周側の列Ｃ_１，Ｃ_２のバッフル２０よりも上位に配置してもよい。この場合、第３列Ｃ_３の下側のバッフル２０は、第２列のバッフルの上下の中間に位置する。また、第３列Ｃ_３の上側のバッフル２０は第２列の上位のバッフル２０よりも上方に位置する。

なお、第２列Ｃ_２のバッフル２０を第３列Ｃ_３のバッフル２０と同様に第１列Ｃ_１のバッフルよりも上位に配置してもよい。

［バッフル２０のさらに別の配置例］
槽体の外周に近づくほど水は沈降する傾向があるので、最外周列、例えば第３列のバッフル２０をそれよりも１つだけ内周側の第２列のバッフル２０の高さよりも、第２列の各バッフルの間隔Ｈの０〜１／３倍（例えば、Ｈの１／４倍）の距離だけ低い位置に配置してもよい。

［円環形バッフルの効果］
上記実施の形態ではバッフル２０は円環状であり、バッフル２０の周方向においてバッフル２０とフィードウェル１０との距離は一定である。即ち、フィードウェル１０から見て等方的である。従って、フィードウェル１０からいずれの方向に向って流出した水も略均等に処理される。

［非円環形バッフル］
本発明では、円環状のバッフルの代りに多角形、例えば六角形や八角形のバッフルを設置してもよい。この多角形のバッフルは、直棒材を繋ぎ合わせるだけで容易に製造することができる。

この多角形のバッフルは、バッフルの各部位とフィードウェル１０との距離がフィードウェル１０の周方向において分布する。即ち、多角形のバッフルはフィードウェル１０から見て等方的ではない。例えば、多角形の頂点とフィードウェル１０との距離が最大であり、多角形の辺の中点とフィードウェル１０との距離が最小である。

このように非等方的なバッフルの場合、フィードウェルから流出した水に対し均等な処理が与えられるようにするために、バッフルをスカムレーキ６に吊支し、スカムレーキ６と一体にバッフルをフィードウェル１０周りに回転させるのが好ましい。

なお、図４は六角形のバッフル２６を３列に配置した加圧浮上装置の一例を示す平面図である（スカムレーキは図示略）。

［さらに異なる態様］
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態をもとりうる。例えば、バッフル２０の断面形状は角形や楕円形であってもよい。また、浮上槽の円周面に沿うバッフルをさらに配置してもよい。浮上槽は内槽を有しないものであってもよい。

実施の形態に係る加圧浮上装置の断面図と平面図である。実施の形態におけるバッフル配置図である。別の実施の形態におけるバッフル配置図である。異なる実施の形態におけるバッフル配置図である。浮上槽内の水の流れを説明する平面図である。

符号の説明

１槽体
２内槽
３原水流入管
４加圧水流入管
５処理水トラフ
６スカムレーキ（スキマー）
８スカムボックス
１０フィードウェル
２０，２６バッフル

Claims

浮上槽と、
該浮上槽内に設けられた、上部が開放したフィードウェルと
を備えてなり、
微細気泡を含む原水は、該フィードウェルの下部に供給され、該フィードウェル内を上昇して上部開口から該浮上槽内に導入される加圧浮上装置において、
該フィードウェルの上部を取り巻く環状のバッフルを設置したことを特徴とする加圧浮上装置。
請求項１において、該バッフルは、上下高さを異ならせて等径の環状バッフルを複数本同軸状に設けた縦列を、前記フィードウェルからの距離を異ならせて同軸状に複数列設けたものであり、隣接する２列の縦列のうち、該フィードウェルからの距離が遠い側の縦列を構成する少なくとも１本の環状バッフルが、該フィードウェルからの距離が近い側の縦列を構成する隣接した２本の環状バッフルの略中間高さに配置されていることを特徴とする加圧浮上装置。
請求項１において、該バッフルは、上下高さを異ならせて等径の環状バッフルを複数本同軸状に設けた縦列を、前記フィードウェルからの距離を異ならせて同軸状に複数列設けたものであり、隣接する２列の縦列のうち、該フィードウェルからの距離が遠い側の縦列を構成する少なくとも１本の環状バッフルが、該フィードウェルからの距離が近い側の縦列を構成する隣接した２本の環状バッフルのうちの下方の環状バッフルの高さよりも、該隣接した２本の環状バッフルの間隔の０〜１／３倍の距離だけ低い位置に配置されていることを特徴とする加圧浮上装置。
請求項１において、前記バッフルは円環形であることを特徴とする加圧浮上装置。
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記フィードウェルが前記槽体の中央に配置され、該フィードウェルと同軸状に回転式スカムスキマーが設けられており、
前記環状バッフルは、非円形であり、該スカムスキマーに支持され、該スカムスキマーと一体に回転可能となっていることを特徴とする加圧浮上装置。
請求項１ないし５のいずれか１項において、微細気泡を含む原水を前記フィードウェルに流入させる原水流入管が、フィードウェルに対し略接線方向に接続されていることを特徴とする加圧浮上装置。