JP2010058066A - Pressure flotation apparatus - Google Patents
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Abstract
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、特に凝集槽からの凝集処理水と加圧水とを混合して浮上槽に導入するようにした加圧浮上装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for pressurizing and separating SS from water containing suspended solids (SS), and in particular, the agglomerated water from the coagulation tank and the pressurized water are mixed and introduced into the floatation tank. The present invention relates to a pressure levitation device.
SSを含んだ水の処理装置として、原水と加圧水とを混合して浮上槽に供給し、槽内で原水中のSSを水面に浮上させる加圧浮上装置が周知である。この加圧浮上装置の原水として凝集水が用いられることも公知である(例えば下記特許文献1,2)。
特にCOD成分や色度成分を除去することを目的とする凝集処理において、COD成分や色度成分の捕集率が高いpH5〜pH7程度の酸性条件で凝集反応を行い、加圧水と混合して浮上分離しようとすると、酸性条件下では、微細気泡とフロックの付着が悪いため、浮上槽でフロックが浮上分離せずに沈降してしまい、浮上処理水にフロックが流出してしまう場合がある。 Especially in the agglomeration treatment aiming to remove the COD component and chromaticity component, the agglomeration reaction is carried out under acidic conditions of about pH 5 to pH 7 where the collection rate of the COD component and chromaticity component is high, and the mixture is floated by mixing with pressurized water. If the separation is attempted, the attachment of fine bubbles and flocs under acidic conditions may cause the flocs to settle without floating and separation in the levitation tank, and the flocs may flow into the levitated water.
凝集反応を微細気泡とフロックの付着に都合の良いアルカリ条件下で行うと、浮上槽におけるフロックの分離効率は良くなる。しかしながら、凝集処理槽において、フロックに捕集されないCOD成分や色度成分の量が多くなり、その結果、この凝集処理水を浮上分離処理した処理水中のCOD濃度や色度が高くなってしまう。 When the agglomeration reaction is performed under alkaline conditions convenient for adhesion of fine bubbles and flocs, the floc separation efficiency in the levitation tank is improved. However, in the agglomeration treatment tank, the amount of COD components and chromaticity components that are not collected by the flocs increases, and as a result, the COD concentration and chromaticity in the treated water that floats and separates the agglomerated treated water increases.
本発明は、上記従来の問題点を解決し、凝集処理及び浮上分離処理をいずれも効率的に行うことができ、水質の良好な浮上分離処理水を得ることができる。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, can efficiently perform both the agglomeration treatment and the floating separation treatment, and can obtain the floating separation treated water with good water quality.
請求項1の加圧浮上装置は、凝集槽からの凝集処理水と加圧水とを混合し、この混合水を浮上槽内に導入して浮上分離処理するよう構成された加圧浮上装置において、該浮上槽に導入される混合水のpHを調整するpH調整手段を備えたことを特徴とするものである。 The pressure levitation apparatus according to claim 1 is a pressure levitation apparatus configured to mix flocculated water and pressure water from a flocculation tank, introduce the mixed water into the levitation tank, and perform levitation separation processing. A pH adjusting means for adjusting the pH of the mixed water introduced into the floating tank is provided.
請求項2の加圧浮上装置は、請求項1において、前記pH調整手段は、凝集処理水と加圧水とを混合する混合室にpH調整剤を添加するものであることを特徴とするものである。 The pressure levitation apparatus according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the pH adjusting means adds a pH adjusting agent to a mixing chamber for mixing the flocculated water and the pressurized water. .
請求項3の加圧浮上装置は、請求項1において、前記pH調整手段は、凝集処理水及び加圧水の少なくとも一方にpH調整剤を添加するものであることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the pressurized levitation apparatus according to the first aspect, wherein the pH adjusting means adds a pH adjusting agent to at least one of the flocculated water and the pressurized water.
請求項4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、pH調整剤はアルカリであることを特徴とするものである。 A pressurized levitation apparatus according to a fourth aspect is characterized in that, in any one of the first to third aspects, the pH adjusting agent is an alkali.
請求項5の加圧浮上装置は、請求項4において、凝集処理水のpHが5〜7であり、浮上槽に導入される混合水のpHが7〜9であることを特徴とするものである。 The pressurized levitation device according to claim 5 is characterized in that, in claim 4, the pH of the coagulated treated water is 5 to 7, and the pH of the mixed water introduced into the levitation tank is 7 to 9. is there.
本発明の加圧浮上装置にあっては、浮上槽に導入される混合水のpHを調整するようにしたので、凝集処理については凝集処理に適したpHにて行い、その後、浮上分離に適したpHに調整した混合水を浮上槽に導入して浮上分離処理することができる。これにより、凝集処理及び浮上分離をいずれも効率よく行うことができる。 In the pressurized levitation apparatus of the present invention, the pH of the mixed water introduced into the levitation tank is adjusted, so that the flocculation process is performed at a pH suitable for the flocculation process, and then suitable for the levitation separation The mixed water adjusted to a high pH can be introduced into the levitation tank and subjected to the levitation separation process. Thereby, both aggregating treatment and floating separation can be performed efficiently.
浮上槽に導入される混合水のpHを調整するには、凝集処理水と加圧水とを混合する混合室にpH調整剤を添加してもよく、混合前の凝集処理水及び加圧水の少なくとも一方にpH調整剤を添加してもよい。 In order to adjust the pH of the mixed water introduced into the levitation tank, a pH adjusting agent may be added to the mixing chamber for mixing the flocculated water and the pressurized water, and at least one of the flocculated water and the pressurized water before mixing. A pH adjuster may be added.
本発明では、凝集処理をpH5〜7より好ましくはpH5〜6で行い、浮上分離をpH7〜9で行うことにより、凝集処理効率及び浮上分離効率がいずれも高くなり、好適である。 In the present invention, the aggregation treatment is preferably carried out at pH 5-7, more preferably at pH 5-6, and the flotation separation is carried out at pH 7-9, so that both the agglomeration treatment efficiency and the flotation separation efficiency are increased.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第1図は実施の形態に係る加圧浮上分離装置の長手方向の縦断面図である。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view in the longitudinal direction of a pressure levitation separator according to an embodiment.
平面視形状が略長方形の槽体3内が、仕切壁1及び隔壁2によって区画されることにより、凝集槽10、混合室20及び浮上分離室30がこの順に形成されている。この実施の形態では、この混合室20及び浮上分離室30によって浮上槽4が構成されている。仕切壁1及び隔壁2は槽体3の短手方向すなわち幅方向に延設されている。
The inside of the
仕切壁1の下部に、凝集処理水の流出口16が形成されている。仕切壁1の上端は、槽体3及び凝集槽10の水面より上方に延出している。
At the lower part of the partition wall 1, an
隔壁2は、槽体3の底面から立設され、その上端は槽体3の水面よりも下位となっている。
The partition wall 2 is erected from the bottom surface of the
各壁1,2は槽体3の両側面に連なっている。
Each wall 1, 2 is connected to both side surfaces of the
凝集槽10へは、原水配管11を介して原水が導入されると共に、凝集剤及びアルカリ剤が各々の供給配管12,13を介して供給可能とされている。凝集槽10内の水のpHを検知するためのpH計(図示略)が設置され、このpH計の検出値が所定範囲好ましくはpH5〜7となるようにアルカリ剤薬注ポンプ(図示略)が作動される。
The raw water is introduced into the coagulation tank 10 through the
凝集剤としてはPAC等の無機凝集剤の他、各種の有機凝集剤も用いることができ、2種以上の凝集剤を併用してもよい。凝集剤は、凝集剤薬注ポンプ(図示略)によって所定量添加される。凝集槽10内の水は撹拌機15によって静かに撹拌され、凝集処理される。
As the flocculant, various organic flocculants as well as inorganic flocculants such as PAC can be used, and two or more flocculants may be used in combination. A predetermined amount of the flocculant is added by a flocculant drug pump (not shown). The water in the agglomeration tank 10 is gently agitated by the
凝集処理水は、流出口16及び上昇流路17を通って混合室20に流入する。混合室20内には、上昇流路17の上方において仕切壁1から隔壁2へ向って張り出すガイド板18が設けられている。そのため、凝集処理水は、このガイド板18によって流れ方向を略水平方向に変更され、該混合室20内を槽体3の底面に沿って流れる。この槽体3の底面のうち、幅方向中央かつ隔壁2に比較的近接して、加圧水吐出用のノズル23が設けられている。ノズル23の先端は、槽体3の底面から若干突出しているが、これに限定されるものではない。
The agglomerated water flows into the
この実施の形態では、浮上分離室30内の下部から配管21を介して水を取り出し、加圧水製造装置22にて浮上槽4からのガスを加圧溶解させて加圧水とし、この加圧水をノズル23へ供給する。ここでは、浮上分離室30内の下部から加圧水用の水を取り出しているが、工水や後述の配管35からの清浄水を取り出して用いてもよく、特に限定されるものではない。
In this embodiment, water is taken out from the lower part of the floating separation chamber 30 through the pipe 21, the gas from the floating tank 4 is pressurized and dissolved in the pressurized
この実施の形態では、ノズル23は、後述する傾斜した隔壁上部2bの鉛直下方領域に配置されている。また、この実施の形態では、ノズル23は槽体3の底面の幅方向の中央に1個のみ設けられているが、複数個設けられてもよい。
In this embodiment, the
この実施の形態では、この混合室20内にアルカリ剤を薬注するようにアルカリの供給配管25が設けられている。この配管25には薬注ポンプ(図示略)が設けられている。この混合室20にはpH計(図示略)が設けられており、混合室20内のpHが好ましくは7〜9となるようにアルカリ剤の薬注が行われる。
In this embodiment, an
凝集槽10からの凝集処理水とノズル23からの加圧水とは混ざり合いながら主として隔壁2の幅方向中央付近に沿って上昇する。隔壁2は、上部2bを除き略鉛直な(好ましくは、鉛直面に対し±10゜以内の)鉛直部2aとなっており、該上部2bは仕切壁1側へ傾斜している。
The agglomerated water from the agglomeration tank 10 and the pressurized water from the
上記上昇流は、隔壁2の鉛直部2aに沿って略鉛直上方へ向って流れる。この上昇流は、次いで、傾斜した隔壁上部2bに案内されて仕切壁1側へ流れ方向を変え、仕切壁1の近傍に到ると該隔壁1に沿って下降する下降流となる。隔壁1の下部にまで流れてきた下降流は、凝集槽10からの凝集処理水と合流しながら槽体3の底面を隔壁2へ向って流れる。このようにして、混合室20内に上下方向の循環流が形成される。そして、循環している間に、凝集処理水、加圧水及びアルカリ剤が十分に混合され、凝集フロックに対し加圧水から生じた微細な気泡が十分に付着したpH7〜9の混合水となる。
The upward flow flows substantially vertically upward along the
このようにフロックに気泡が十分に付着すると共にpH調整された後、フロック含有混合水が浮上分離室30へ供給され、フロックが効率よく浮上分離される。 After the bubbles are sufficiently attached to the floc and the pH is adjusted as described above, the floc-containing mixed water is supplied to the floating separation chamber 30, and the floc is efficiently floated and separated.
浮上したフロックは、スキマーやスクレーバ等のかき取り機31によってスラッジ受入室32へ排出され、排出管33を介して取り出される。
The floated flock is discharged to a
なお、浮上分離室30内で沈降したスラッジは、配管34を介して排出される。
The sludge that has settled in the floating separation chamber 30 is discharged through the
清浄水は、浮上分離室30の上下方向の途中から配管35によって抜き出され、水位調整槽36及び取出配管37を介して取り出される。この水位調整槽36は、槽体3内の水位を調整するためのものである。
The clean water is extracted from the midway in the vertical direction of the floating separation chamber 30 by the
この実施の形態では、凝集槽10内のpHを5〜7としているので、効率よく凝集処理が行われ、COD成分が十分にフロックに付着する。また、混合室20から浮上分離室30に導入される混合水のpHが7〜9であるので、浮上分離室30内のフロックの浮上分離も効率よく行われ、フロックが十分に分離された処理水が配管35を介して取り出される。
In this embodiment, since the pH in the flocculation tank 10 is 5 to 7, the flocculation process is performed efficiently, and the COD component adheres sufficiently to the floc. Further, since the pH of the mixed water introduced from the
第1図の実施の形態では、混合室20にアルカリ剤を薬注しているが、第2図のように加圧水をアルカリ性としたり、第3図のように上昇流路17等において凝集処理水にアルカリ剤を添加し、これによって混合室20内の混合水のpHを7〜9に調整するようにしてもよい。
In the embodiment of FIG. 1, an alkaline agent is poured into the mixing
なお、第2図では加圧水製造装置22へ浮上分離処理水を導くための配管21にアルカリ剤を添加するようにしているが、この配管21内の水圧はノズル23側よりも低いので、アルカリ剤の添加に好適である。
In FIG. 2, an alkali agent is added to the pipe 21 for introducing the floating separation treated water to the pressurized
第3図では上昇流路17にアルカリ剤を添加しているが、第4図のように凝集槽10Aの下段室10cに添加するようにしてもよい。
In FIG. 3, the alkaline agent is added to the ascending
なお、凝集槽10Aは棚板状の水平板材19によって複数の小室(この実施の形態では上段小室10a、中段小室10b、下段小室10cの3室)に区画されている。板材19はその中央が開放しており、この開放した部分に撹拌機15の攪拌軸が挿通されている。各小室10a、10b、10cは、この中央部の開放口を介して相互に連通している。原水は上段小室10aに導入され、中段小室10bを経て下段小室10cに到る。
The agglomeration tank 10A is divided into a plurality of small chambers (in this embodiment, three chambers of an
小室10a、10bのpHを5〜7とすることにより、効率よく凝集処理が行われる。下段小室10c内の凝集処理水が流出口16から上昇流路17へ流出する。
By setting the pH of the
下段小室10cにアルカリ剤を添加することにより、凝集処理水のpHが上昇し、その結果、混合室20から浮上分離室30に導入される混合水のpHが7〜9となる。
By adding an alkaline agent to the
第5図(a)は本発明の異なる実施の形態に係る加圧浮上装置の縦断面図、第5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。 FIG. 5 (a) is a longitudinal sectional view of a pressure levitation apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 (b) is a plan view of the pressure levitation apparatus (however, the scum rake is not shown).
この加圧浮上装置では、浮上槽50の円形の槽体51の内周に沿って内槽52が設けられ、槽体51と内槽52との間を処理水が上昇可能となっている。この槽体51の中心部にフィードウェル60が立設されており、このフィードウェル60の下部に原水流入管53が接線方向に接続され、この原水流入管53に加圧水流入管54が接続されている。
In this pressurized levitation device, an
このフィードウェル60内にアルカリ剤を添加するように薬注配管61が接続されている。フィードウェル60内にはpHセンサ(図示略)が設置されており、フィードウェル60内の混合水のpHが7〜9となるようにアルカリ剤が配管61及び薬注ポンプ(図示略)を介してフィードウェル60内に添加されるよう構成されている。なお、アルカリ剤はフィードウェル60ではなく(又はフィードウェル60と共に)流入管53,54のうちの少なくとも一方に添加されてもよい。
A
原水と加圧水は流入管53,54よりフィードウェル60内に流入し、アルカリ剤が添加される。そして、該フィードウェル60内を上昇する。この混合水は、フィードウェル60の上端とトップ部材70との間を通って内槽52内に流入して浮上分離が行われる。処理水は内槽52の下端を回り込んで内槽52と槽体51との間を上昇し、処理水トラフ55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)56により掻き寄せられてスカムボックス58に落とし込まれ、排出口(図示せず。)から排出される。57はスカムレーキ56の駆動用のモータを示す。
Raw water and pressurized water flow into the feed well 60 through the
フィードウェル60の上側に設置されたトップ部材70は、フィードウェル60の中心(軸心)に向って凸となる円錐形の凸部71を有する。この実施の形態では、凸部71の下端はフィードウェル60内の上部に差し込まれている。
The
なお、凸部71は円錐形ではなく角錐形であってもよいが、流出部からの流れを等方的とするために円錐形であることが好ましい。
In addition, although the
このトップ部材70は、細い支柱を介してフィードウェル60の上端に支持されてもよく、スカムレーキ56に吊支されてもよい。
The
なお、この実施の形態では、トップ部材70の上面側は円錐形の凹所となっており、この凹所が上方に向って開放しているが、この凹所は蓋で閉鎖されてもよい。また、凹所内を充填物で埋めてもよい。凸部71の下部に、凹所内から堆積物を取り出すための開閉式の取出口を設けてもよい。
In this embodiment, the upper surface side of the
トップ部材70は、その平面視において外周側がフィードウェル60と重なるか、それよりも外方に張り出している。即ち、トップ部材70の直径はフィードウェル60の直径と等しいかそれよりも大である。
The
この実施の形態では、フィードウェル60の上端とトップ部材70との間の流出間隙を取り巻くように、円環状のバッフル80が同軸状に複数本設けられている。
In this embodiment, a plurality of
このバッフル80は、支持部材を介してフィードウェル60又はスカムレーキ56に支持されている。
The
この実施の形態では、バッフル80は、いずれも円環形であり、同心円状に複数列かつ上下多段に配置されている。
In this embodiment, all of the
この実施の形態では、バッフル80は千鳥配列となっている。
In this embodiment, the
この千鳥配列の場合、フィードウェル60とトップ部材70との間の流出間隙から放射方向に向って流れる水とバッフル80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し、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。
In the case of this staggered arrangement, the frequency of contact between the
なお、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、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。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。 In the pressurized levitation device in which the raw water inflow pipe flows in the tangential direction with respect to the feed well, a drift occurs in the flow in the levitation tank due to the influence of the flow in the feed well. The annular baffle has an effect of making the flow of water from the feed well to the levitation tank uniform, and can weaken the drift. Therefore, the effect is remarkable in such a pressurized levitation device.
この実施の形態におけるバッフル80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80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80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60に最も近い最内周列におけるバッフル80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本程度多く又は少なくするのが好ましい。
The number of
なお、バッフル80は円形断面形状の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80の太さ(直径)は10〜100mm特に20〜60mm程度が好適である。パイプ又は棒よりなるバッフル80の断面形状は、円形に限定されるものではなく、長方形、正方形、菱形、三角形、多角形(例えば六角形)や、楕円形などであってもよい。
The
本発明において、加圧水製造装置としては、例えば、渦流ポンプ方式やコンプレッサ方式など各種のものを採用することができる。 In the present invention, various devices such as a vortex pump system and a compressor system can be adopted as the pressurized water production apparatus.
なお、本発明では加圧水製造装置にオゾンガスを導入してオゾン含有加圧水としてもよい。このようにすれば、原水や浮上スカムから異常な臭気を発生するような場合においても臭気成分を分解し、臭気を抑制することができる。 In the present invention, ozone-containing pressurized water may be obtained by introducing ozone gas into the pressurized water production apparatus. In this way, even when an abnormal odor is generated from raw water or floating scum, the odor component can be decomposed and the odor can be suppressed.
1 仕切壁
2 隔壁
3 槽体
4 浮上槽
10 凝集反応室
15 撹拌機
16 流出口
20 混合室
22 加圧水製造装置
23 ノズル
25 薬注用配管
30 浮上室
31 かき取り機
50 浮上槽
51 槽体
52 内槽
53 原水流入管
54 加圧水流入管
55 処理水トラフ
56 スカムレーキ(スキマー)
58 スカムボックス
60 フィードウェル
61 薬注用配管
70 トップ部材
80 バッフル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Partition wall 2
58
Claims (5)
該浮上槽に導入される混合水のpHを調整するpH調整手段を備えたことを特徴とする加圧浮上装置。 In a pressurized levitation apparatus configured to mix flocculated water and pressurized water from the flocculation tank, introduce the mixed water into the levitation tank, and perform levitation separation processing,
A pressure levitation apparatus comprising pH adjusting means for adjusting the pH of the mixed water introduced into the levitation tank.
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