JP2008086860A

JP2008086860A - 加圧浮上装置

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Publication number: JP2008086860A
Application number: JP2006268207A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Terajima; 光春寺嶋; Atsuhisa Honda; 敦久本田
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: JP4760649B2

Abstract

【課題】気泡がＳＳに十分に付着し、効率よく浮上分離が行われる加圧浮上装置を提供する。
【解決手段】原水と加圧水は原水供給管３内で混合され、フィードウェル１０内の下部へ好ましくは接線方向に導入される。この混合水は、フィードウェル１０の上端から槽体１の上部に流出し、該槽体１内で浮上分離が行われる。原水供給管３の曲管部３ｂに対し加圧水供給管４が差し込まれている。この加圧水供給管４の末端は曲管部３ｂ内に位置している。加圧水供給管４の管軸方向は、添加する加圧水によって第２の直管部３ｃ内に螺旋旋回流が形成される方向となっている。
【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て浮上分離処理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、原水供給管の途中にて原水に対し加圧水供給管から加圧水が添加されて原水と加圧水とが混合され、この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。）が、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。

特開２０００−１４０８２５号及び特開２０００−１７６４３７号には、直管よりなる原水供給管に対し、斜めに加圧水供給管を接続した構成が図示されている。なお、この特開２０００−１４０８２５号には、フィードウェルに対し原水供給管を接線方向に接続し、フィードウェル内に上向きの螺旋旋回流を形成することが記載されている。
特開２０００−１４０８２５号特開２０００−１７６４３７号

直管状の原水供給管に斜めに加圧水供給管を接続した場合、加圧水供給管の管軸方向の延長線が原水供給管の管軸に交わるような位置関係であると、原水供給管内の原水の流れが層流又は層流に近いものとなり、加圧水が該原水供給管内に添加されても、加圧水と原水とが十分に混合しないうちに原水及び加圧水がフィードウェルに流入してしまい、ＳＳに十分に気泡が付着せず、浮上分離効率が低くなるおそれがあった。

本発明は、気泡がＳＳに十分に付着し、効率よく浮上分離が行われ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フィードウェルと、
該フィードウェルに原水を供給する原水供給管と、該原水供給管に接続された、加圧水を供給する加圧水供給管とを有する加圧浮上装置において、該加圧水供給管の末端部の管軸方向は、該原水供給管内に螺旋旋回流が形成されるように該原水供給管の管軸を取り巻く螺旋方向となっている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、前記原水供給管に曲管部が設けられており、前記加圧水供給管の末端部は、該曲管部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２において、該加圧水供給管は、該曲管部よりも上流側に乱流促進手段を備え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２又は３において、前記原水供給管は、上流側から、第１の直管部と、前記曲管部と、第２の直管部とを有してい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４において、該第１の直管部の管軸方向と該第２の直管部の管軸方向との交叉角度が３０°〜１２０°であ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、前記原水供給管は、前記フィードウェル内に螺旋旋回流が形成されるようにフィードウェルに対し略接線方向に接続されており、該フィードウェル内の螺旋旋回流の螺旋方向が前記原水供給管の螺旋旋回流の螺旋方向と同一螺旋方向となるように加圧水供給管の原水供給管への接続及び原水供給管のフィードウェルへの接続が行われていることを特徴とするものである。

本発明では、加圧水を原水供給管内に螺族方向に供給することにより、原水供給管内で螺旋旋回流が形成される。これにより、該原水供給管内において原水と加圧水とが十分に混合され、ＳＳに気泡が十分に付着する。このため、効率の良い浮上分離が行われるようになる。

本発明では、原水供給管に曲管部を設け、加圧水をこの曲管部付近で原水供給管内に供給するようにしてもよい。この曲管部付近では、原水の流れが乱流化するので、原水と加圧水とがさらに十分に混合され、ＳＳに気泡が十分に付着する。このため、きわめて効率の良い浮上分離が行われるようになる。

この曲管部よりも上流側の原水供給管に乱流促進手段を設けることにより、原水と加圧水とがより十分に混合されるようになる。

本発明では、前記特開２０００−１４０８２５号のように原水供給管をフィードウェルの接線方向に接続し、フィードウェル内に上向きの螺旋旋回流を形成してもよい。この場合、このフィードウェル内の螺旋旋回流の方向を原水供給管内の螺旋旋回流の方向と合わせるのが好ましい。即ち、原水供給管内で下流に向って時計回りの螺旋旋回流が形成される場合には、フィードウェル内においても上方に向って時計回りの螺旋旋回流が形成されるようにするのが好ましく、逆に、原水供給管内の螺旋旋回流が反時計回りであれば、フィードウェルでも反時計の螺旋旋回流を形成するのが好ましい。

このように螺旋旋回流の方向を揃えることにより、原水供給管内における水の螺旋方向の運動量がフィードウェル内での螺旋運動量に重畳し、フィードウェル内の螺旋旋回流が強力となり、フロックへの気泡の付着が促進される。この結果、浮上槽内での浮上分離効率が向上する。

以下に図面を参照して実施の形態について説明する。

図１（ａ）は本発明の加圧浮上装置の実施の形態を示す縦断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線矢視図、図２は図１のII−II線に沿う模式的な断面斜視図である。

この加圧浮上装置では、浮上槽の槽体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の中に略円筒形のフィードウェル１０が立設されている。このフィードウェル１０の下部に原水供給管３が略接線方向に接続され、この原水供給管３の途中に加圧水供給管４が接続されている。

原水と加圧水は原水供給管３内で混合され、フィードウェル１０内の下部へ好ましくは接線方向に導入される。この混合水は、フィードウェル１０の上端から槽体１の上部に流出し、該槽体１内で浮上分離が行われる。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６により掻き寄せられてスカムボックス（図示せず。）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、７ａは軸受を示す。

この原水供給管３は、図１（ｂ）及び図２の通り、上流側から第１の直管部３ａ、曲管部３ｂ及び第２の直管部３ｃとなっている。この曲管部３ｂの曲率半径Ｒは、原水供給管３の直径をＤとした場合、Ｄの０．２５〜４倍特に０．７５〜２．５倍程度であることが好ましい。

この第２の直管部３ｃの下流端がフィードウェル１０に接続されている。この曲管部３ｂに対し加圧水供給管４が差し込まれている。この加圧水供給管４の末端部は曲管部３ｂ内に突出している。

加圧水供給管４の直径は、原水供給管３の直径の５〜４０％特に１０〜３０％であることが好ましい。

この実施の形態では、直管部３ａ及び３ｃの管軸方向は同一水平面上に位置している。加圧水供給管４の管軸方向も水平方向となっている。この加圧水供給管４の管軸方向を含む水平面は直管部３ａ及び３ｃを含む水平面よりも上位に存在しており、これらの水平面同士の間の距離Ｌ（図２）は、好ましくは原水供給管３の直径の１０〜６０％、特に好ましくは２５〜４５％である。

図１（ｂ）の通り、平面視における加圧水供給管４の管軸方向と第２の直管部３ｃの管軸方向の延長線との交角θは、５〜４５°特に１０〜３０°であることが好ましい。

この実施の形態では、第１の直管部３ａの管軸方向と第２の直管部３ｃの管軸方向とは略直交している。

このように構成された加圧浮上装置においては、原水は第１の直管部３ａから曲管部３ｂを経て第２の直管部３ｃに流れる。この曲管部３ｂにおいて加圧水供給管４から加圧水が添加される。この加圧水の添加方向は原水供給管３の管軸心から離隔しており、且つ管軸方向と非平行方向となっている。そのため、この加圧水の添加により、原水供給管３内に、図２の破線で示す如き螺旋旋回流が形成される。これにより、添加された加圧水が原水と十分に混合される。

また、この実施の形態では、原水供給管３に曲管部３ｂが設けられており、この曲管部３ｂ付近で流れが乱流化する。そのため、加圧水供給管４からの加圧水は第２の直管部３ｃ内で原水ときわめて十分に混合された後、フィードウェル１０に流入する。この結果、原水中のＳＳに対し気泡が十分に付着し、効率良く浮上分離が行われる。

この実施の形態では、上記の通り、加圧水供給管４の管軸方向が原水供給管３の管軸方向と非平行方向となっているため、加圧水供給管４から加圧水が添加されることにより、原水供給管３内に螺旋旋回流が形成される。この実施の形態では、原水供給管３内の螺旋旋回流は、下流側に向って反時計回り方向となっている。また、フィードウェル１０内では、上向きに見て、水は反時計回り方向に旋回しながら上昇する。

このように、原水供給管３及びフィードウェル１０内のいずれにおいても、水の流れ方向に向って同じ反時計回り方向の旋回流となるため、原水供給管３内における水の旋回運動量がフィードウェル１０内の旋回運動に利用されるようになり、フィードウェル１０内の旋回流が強くなる。これにより、フィードウェル内において、フロックに気泡が十分に付着する。

この実施の形態では、曲管部３ｂは四分円弧状に湾曲しているが、「く」字形やレ字形に屈曲していてもよい。いずれの場合も、第１の直管部３ａの管軸方向と第２の直管部３ｃの管軸方向との交叉角度は３０〜１２０°特に６０〜１１０°程度が好適である。

なお、曲管部は、Ｓ字形やＷ字形など、２個以上の曲がり部分を有していてもよい。

本発明では、原水供給管の直管部に加圧水供給管が接続されてもよい。図３（ａ）はその一例を示す平面図である。原水供給管３０と加圧水供給管３１はいずれも管軸方向が水平方向となっており、平面視における両者の交叉角ａは好ましくは５〜４５°特に好ましくは１０〜３０°である。加圧水供給管３１の直径ｄは原水供給管３０の直径Ｄの５〜４０％特に１０〜３０％が好ましい。

これらの管軸間の距離Ｌは原水供給管３０の直径Ｄの１０〜６０％特に２５〜４５％程度が好ましい。

本発明では、図４のように、曲管部３ｂの近傍の第１の直管部３ａに、ラインミキサ２０等の乱流促進手段を設けてもよい。このようにすれば、原水供給管３内の乱流化が促進され、原水と加圧水との混合がさらに十分に行われるようになり、きわめて効率良く浮上分離処理を行うことができる。

上記実施の形態はいずれも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、浮上槽の内部構成は図示以外とされてもよい。

実施の形態の説明図である。図１のII−II線断面斜視図である。（ａ）図は異なる実施の形態を示す平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線断面図である。別の実施の形態における原水供給管の断面図である。

符号の説明

１槽体
２内槽
３原水供給管
３ａ第１の直管部
３ｂ曲管部
３ｃ第２の直管部
４加圧水供給管
５処理水トラフ
６スカムレーキ
７モータ
１０フィードウェル
２０ラインミキサ

Claims

浮上槽と、
該浮上槽内に設けられたフィードウェルと、
該フィードウェルに原水を供給する原水供給管と、
該原水供給管に接続された、加圧水を供給する加圧水供給管と
を有する加圧浮上装置において、
該加圧水供給管の末端部の管軸方向は、該原水供給管内に螺旋旋回流が形成されるように該原水供給管の管軸を取り巻く螺旋方向となっ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、前記原水供給管に曲管部が設けられており、前記加圧水供給管の末端部は、該曲管部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２において、該加圧水供給管は、該曲管部よりも上流側に乱流促進手段を備えていることを特徴とする加圧浮上装置。
請求項２又は３において、前記原水供給管は、上流側から、第１の直管部と、前記曲管部と、第２の直管部とを有していることを特徴とする加圧浮上装置。
請求項４において、該第１の直管部の管軸方向と該第２の直管部の管軸方向との交叉角度が３０°〜１２０°であ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、前記原水供給管は、前記フィードウェル内に螺旋旋回流が形成されるようにフィードウェルに対し略接線方向に接続されており、
該フィードウェル内の螺旋旋回流の螺旋方向が前記原水供給管の螺旋旋回流の螺旋方向と同一螺旋方向となるように加圧水供給管の原水供給管への接続及び原水供給管のフィードウェルへの接続が行われていることを特徴とする加圧浮上装置。