JP2011001918A - Air lift pump device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移送対象液中に立設して配置した揚水管内に放出された気泡によるエアリフト効果を利用して、移送対象液を移送するエアリフトポンプ装置に関する。 The present invention relates to an air lift pump device that transfers a liquid to be transferred by using an air lift effect caused by bubbles released into a pumping pipe arranged upright in the liquid to be transferred.
従来、隣接して並設された一方の処理槽から他方の処理槽に被処理水を移送する場合、例えば汚水処理設備や、流量調整槽、汚水浄化槽等では、一方の処理槽内の被処理水を槽外または水中に設置した機械式のポンプ装置によって汲み上げ、他方の処理槽に移送することが行われていた。 Conventionally, when water to be treated is transferred from one treatment tank adjacent to the other to the other treatment tank, for example, in a sewage treatment facility, a flow rate adjustment tank, a sewage purification tank, etc., the treatment in one treatment tank Water has been pumped by a mechanical pump device installed outside or in the water and transferred to the other treatment tank.
しかし、一方の処理槽と他方の処理槽の水位差が大きくなく揚程が比較的低いような場合、そのような低揚程に対応する機械式のポンプが存在しないため、実際にはオーバースペックとなるポンプを使用せざるを得ず、また、移送管の長さに応じて配管抵抗が増大し全揚程が上昇することも相俟って必要以上の動力を消費するという問題や、送水量を調整するためのバルブを移送管に設置する等、部品点数が増加するという問題もあった。 However, if the water level difference between one treatment tank and the other treatment tank is not large and the head is relatively low, there is no mechanical pump that can handle such a low head, so it is actually overspec. The pump must be used, and the pipe resistance increases according to the length of the transfer pipe and the total lift rises. There is also a problem that the number of parts is increased, for example, a valve is installed in the transfer pipe.
そこで、ポンプ動力の低減や配管スペースの低減等の目的のために、機械式のポンプ装置に替えてエアリフトポンプ装置を用いたポンプ装置が設置されることが多くなってきた。 Therefore, in order to reduce the pump power and the piping space, a pump device using an air lift pump device is often installed instead of the mechanical pump device.
例えば、図9に示すように、特許文献1には、汚水浄化設備の好機槽、処理水槽または沈殿槽の槽内水を嫌気槽へ循環するエアリフトポンプの構成が開示されている。汚水処理設備は、槽内を仕切壁で仕切り、上流側から嫌気槽、好気槽、処理水槽、消毒槽の順に配列し、一方の処理槽としての処理水槽内の槽内水の一部を処理水質の安定化と脱窒のために、エアリフトポンプ80により揚水し、移送管81によって、他方の処理槽としての嫌気槽へ返送する。
For example, as shown in FIG. 9,
エアリフトポンプ80は、ブロワ82から調整弁83を介してエアリフトポンプ80へ挿入された空気85が、内管86の下端から吐き出され外管87と内管86の間を上昇する推進力によって、槽内水88を揚水させ、揚水は移行管81から循環水89として嫌気槽へ至るように構成されている。
In the
また、図10に示すように、特許文献2には、流量調整槽及び汚水浄化槽に用いるエアリフトポンプ94として、下部に液吸い込み口90、上部に液排出口91を有する揚水管92と、この揚水管92に接続され、その下部に空気を供給するための空気供給管93を備えた構成が開示されている。
As shown in FIG. 10, Patent Document 2 discloses, as an
しかし、上述の特許文献1に記載されたエアリフトポンプ80は、揚水された被処理水が、外管87と内管86の間を上昇するように構成されているため、内管86自体が被処理水の流れに対する抵抗となり、被処理水の通過断面積が狭くなるので圧力損失が増え、さらに、被処理水を水面以上に揚水するため、ブロワの動力が大きくなるという問題があった。また、内管86の先端に被処理水に含まれる異物が絡みついて閉塞し、揚水量が減少する虞もあった。
However, the
上述の特許文献2に記載されたエアリフトポンプ94では、空気を揚水管92の下部に横方向から接続された空気供給管93から供給するため、揚水管92内に供給された空気の流れに偏りが生じ、被処理水の流れが乱れやすく、揚水効率が悪いという問題があった。また、特許文献1記載のエアリフトポンプ80と同様に、被処理水を水面以上に揚水するため、ブロワの動力が大きくなるという問題があった。
In the
本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、隔壁を介して連設された一方の処理槽から他方の処理槽への被処理水の移送に必要な動力を低減でき、効率の良い送水を行えるエアリフトポンプ装置を提供する点にある。 In view of the above-described problems, the object of the present invention is to reduce the power required for transferring the water to be treated from one treatment tank connected to the other through the partition wall to the other treatment tank. An object of the present invention is to provide an air lift pump device that can be used.
上述の目的を達成するため、本発明によるエアリフトポンプ装置の特徴構成は、特許請求の範囲の請求項1に記載した通り、被処理水中に立設して配置された揚水管と、揚水管の下部開口の下方に散気部が配置され、下部開口に向けて散気部より気泡を放出する散気装置と、揚水管の上部開口と連通し散気装置から放出される気泡により揚水された被処理水を移送する略水平姿勢の送水管を備え、
散気装置が、下部開口と略等面積の範囲から微細気泡を放出する点にある。
In order to achieve the above-mentioned object, the characteristic configuration of the air lift pump device according to the present invention is as described in
The diffuser is in the point of releasing fine bubbles from a range of approximately the same area as the lower opening.
上述の構成によれば、微細気泡が、下部開口に対して全面曝気の状態で略均一に放出されるので、揚水管の流路断面積が大きくなった場合でも、揚水管内の断面での気泡の偏りを低減でき、さらに、散気部が揚水管の下部開口面の下方に配置されているので、下部開口の周囲から被処理水が下部開口に対してバランスよく流れ込むため、揚水管内での被処理水の偏流を抑制できる。また、より下方から気泡を放出することで、気泡の上昇距離を伸ばすことができ、揚水量を多くできる。 According to the above-described configuration, since the fine bubbles are discharged substantially uniformly in a state where the entire surface is aerated with respect to the lower opening, even if the flow passage cross-sectional area of the pumping pipe becomes large, the bubbles in the cross section in the pumping pipe Furthermore, since the diffuser is located below the lower opening surface of the pumping pipe, the water to be treated flows from the periphery of the lower opening to the lower opening in a balanced manner. The drift of the water to be treated can be suppressed. Further, by releasing the bubbles from below, the rising distance of the bubbles can be extended, and the amount of pumped water can be increased.
よって、揚水効率が向上する。また、散気装置の散気部は揚水管内ではなく、下部開口に対向して配置されているので、被処理水に含まれる活性汚泥等が散気装置に絡みつき、揚水管を閉塞する虞もなくなる。 Therefore, the pumping efficiency is improved. In addition, since the air diffuser of the air diffuser is arranged not in the pumping pipe but facing the lower opening, there is a possibility that activated sludge contained in the water to be treated may get entangled with the air diffuser and block the water pump. Disappear.
なお、従来は、ブロワから供給される空気を配管端部から揚水管内に放出していたため、気泡の大きさはφ10mm以上のものが多くなり、揚水管内の断面での気泡の偏りが大きく、揚水効率が悪かった。それに対し、散気部に微小な複数の散気口を分散形成し、当該散気口から微細気泡を放出することで、従来のφ10mm以上の大きさの気泡に比べて、大きな比表面積を確保でき、揚水管内で気泡の上昇速度が遅く滞留時間が長くなり、見掛け上の被処理水の比重がより小さくなり、同量の散気量あたりの揚水量を増やすことができる。よって、従来の大きさの気泡による揚水量と、同じ揚水量を得るための散気量及びブロワの消費動力を低減できる。例えば、微細気泡はφ2mm以下の大きさが好ましい。 Conventionally, the air supplied from the blower has been discharged from the pipe end into the pumping pipe, so that the size of the bubbles is more than φ10 mm, and the deviation of the bubbles in the cross section in the pumping pipe is large. Inefficient. On the other hand, a large specific surface area is ensured by dispersing and forming a plurality of minute air diffusers in the air diffuser and releasing fine air bubbles from the air diffuser, compared to conventional air bubbles with a size of φ10 mm or more. In addition, the rising speed of the bubbles in the pumping pipe is slow and the residence time is increased, the specific gravity of the apparent water to be treated becomes smaller, and the pumped amount per the same amount of air diffused can be increased. Therefore, the amount of aeration to obtain the same amount of pumped water and the power consumption of the blower can be reduced with the conventional pumped amount of bubbles. For example, the size of the fine bubbles is preferably 2 mm or less.
同第二の特徴構成は、同請求項2に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、下部開口と散気部の上面の空間を揚水管の周部から鉛直下方に延びる仮想面で仕切る仮想面の面積が、下部開口の面積以上となるように下部開口と散気部上面を離隔して配置する点にある。 In addition to the first feature configuration described above, the second feature configuration is an imaginary surface extending vertically downward from the periphery of the pumping pipe in the space of the upper surface of the lower opening and the air diffuser in addition to the first feature configuration described above. The lower opening and the diffuser upper surface are separated from each other so that the area of the imaginary plane partitioned by is equal to or larger than the area of the lower opening.
上述の構成によれば、被処理水が、下部開口と散気部上面の空間を揚水管の周部から鉛直下方に延びる仮想面を通過するときの平均流速を、下部開口を通過するときの平均流速以下とすることができるため、前記仮想面を通過するときの抵抗を低減することができるとともに、前記仮想面を通過する流れに起因する揚水管内の被処理水の流れの乱れを低減することができる。 According to the above-described configuration, when the water to be treated passes through the lower opening and the diffuser upper surface through the virtual surface extending vertically downward from the periphery of the pumping pipe, the average flow velocity when passing through the lower opening Since the average flow velocity can be reduced, the resistance when passing through the virtual surface can be reduced, and the turbulence of the water to be treated in the pumped water pipe caused by the flow passing through the virtual surface can be reduced. be able to.
同第三の特徴構成は、同請求項3に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、散気部からの散気量は、中央部より、その周囲部が多い点にある。 In the third characteristic configuration, as described in claim 3, in addition to the first or second characteristic configuration described above, the amount of air diffused from the air diffuser is larger in the peripheral portion than in the central portion. In the point.
揚水管の下部開口近傍では、周囲から揚水管に流れ込む被処理水の流れの影響で、散気装置から放出された気泡が揚水管の中央部に集中しやすく、下部開口から吸込み口直後で、揚水管の内壁面から被処理水の流れが剥離して圧力損失が増えやすい。 In the vicinity of the lower opening of the pumping pipe, bubbles released from the air diffuser tend to concentrate in the center of the pumping pipe due to the influence of the treated water flowing from the surroundings into the pumping pipe. The flow of water to be treated is peeled off from the inner wall surface of the pumping pipe and the pressure loss tends to increase.
しかし、上述の構成によれば、被処理水は、当該中央部からも下部開口に対して流入しやすくなるため、気泡の偏りを低減でき、揚水管の内部で被処理水の上昇流をスムーズに発生させることができる。 However, according to the above-described configuration, since the water to be treated can easily flow into the lower opening from the central portion, it is possible to reduce the unevenness of bubbles, and the upward flow of the water to be treated can be smoothed inside the pumping pipe. Can be generated.
同第四の特徴構成は、同請求項4に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、送水管は下流側ほど断面積が拡大された拡大部を備え、拡大部における送水管の内部上面は下流側に向けて上方に傾斜する点にある。 In the fourth feature configuration, as described in claim 4, in addition to any one of the first to third feature configurations described above, the water pipe includes an enlarged portion whose cross-sectional area is enlarged toward the downstream side. The inner upper surface of the water pipe in the enlarged portion is inclined upward toward the downstream side.
上述の構成によれば、散気装置により放出され揚水管内を上昇した気泡は、拡大部により気液分離されるので、揚水管において揚水の役割を終えた気泡を速やかに上方に分離しながら、被処理水が流れる有効断面積の減少による流路抵抗の増大を防止できる。 According to the above-described configuration, the bubbles released by the air diffuser and rising in the pumping pipe are separated into gas and liquid by the enlarged portion, so while quickly separating the bubbles that have finished the role of pumping in the pumping pipe, It is possible to prevent an increase in channel resistance due to a decrease in the effective cross-sectional area through which the water to be treated flows.
同第五の特徴構成は、同請求項5に記載した通り、上述の第四特徴構成に加えて、拡大部の下流側で送水管が樋状に形成される点にある。 The fifth characteristic configuration is that, as described in the fifth aspect, in addition to the fourth characteristic configuration described above, a water pipe is formed in a bowl shape on the downstream side of the enlarged portion.
上述の構成によれば、拡大部で気液分離された気泡は、樋状の送水路の上端部から大気に放出される。 According to the above-described configuration, the bubbles separated from the gas and liquid at the enlarged portion are discharged to the atmosphere from the upper end portion of the bowl-shaped water channel.
同第六の特徴構成は、同請求項6に記載した通り、上述の第四または第五特徴構成に加えて、揚水管の上端部と送水管の基端部とが曲管を介して連通接続されている点にある。 In the sixth feature configuration, as described in claim 6, in addition to the fourth or fifth feature configuration described above, the upper end portion of the pumping pipe and the base end portion of the water supply pipe communicate with each other through a curved pipe. It is in a connected point.
上述の構成によれば、揚水管により揚水された被処理水が、曲管によって緩やかに拡大部へと導かれるため、圧力損失を低減でき、散気量を低減することができる。 According to the above-described configuration, the water to be treated that has been pumped by the pumping pipe is gently guided to the enlarged portion by the curved pipe, so that pressure loss can be reduced and the amount of air diffused can be reduced.
以上説明した通り、本発明によれば、処理槽内の被処理水の移送に必要な動力を低減でき、効率の良い送水を行えるエアリフトポンプ装置を提供することができるようになった。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an air lift pump device that can reduce the power required for transferring the water to be treated in the treatment tank and perform efficient water supply.
以下、本発明によるエアリフトポンプ装置を汚水処理設備の好気槽内の被処理水を無酸素槽に返送するポンプとして適用した場合について説明する。 Hereinafter, the case where the air lift pump device according to the present invention is applied as a pump for returning treated water in an aerobic tank of a sewage treatment facility to an anoxic tank will be described.
図1,2に示すように、汚水処理設備1は、未処理の被処理水である原水を流入させる嫌気槽10と、嫌気槽10の下流側に隔壁11を介して連接され、嫌気性微生物により被処理水を脱窒する無酸素槽20と、無酸素槽20の下流側に隔壁21を介して配置され、無酸素槽20から流出した被処理水に含まれるアンモニアを好気性微生物で硝化する好気槽30と、好気槽30で硝化された被処理水の一部を無酸素槽20に返送するエアリフトポンプ装置40を備えている。なお、図中破線矢印は、被処理水の流れを表している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
嫌気槽10では、嫌気条件下で微生物により嫌気処理され、原水に含まれるBOD成分が微生物に取り込まれるとともに、リン化合物が加水分解されて正リン酸としてリンが液中に放出される。嫌気槽10で嫌気処理された被処理水は、隔壁11の下部に形成された連通口12を介して無酸素槽20へ移送される。
In the
無酸素槽20では、嫌気条件下で微生物により嫌気処理され、脱窒処理つまり硝酸イオン及び亜硝酸イオンの窒素ガスへの還元処理が行われる。無酸素槽20で嫌気処理された被処理水は、隔壁21の下部に形成された連通口22を介して好気槽30へ移送される。
In the
好気槽30に、無酸素槽20から流出した被処理水を受け入れる第一領域31と、第一領域31から流入した被処理水を隔壁22に導く第二領域32とに、被処理水の流出方向に沿って好気槽30を分離する分離壁34を設けて、第一領域31に被処理水に散気する複数の散気装置35を設置するとともに、第二領域32に被処理水を固液分離する複数の膜分離装置36を設置し、第二領域32の下流側にエアリフトポンプ装置40が設置されている。なお、分離壁34は、その上縁が水面より上方に突出する略垂直壁で構成され、基端側が隔壁21と接合され、他端側が好気槽30内で開放されている。
In the
第一領域31では、散気装置35による散気による好気条件下で、被処理水に含まれるし尿等由来のアンモニウムイオンが微生物により酸化され、亜硝酸や硝酸に変換される硝化処理が行われ、さらに、被処理水中の正リン酸が汚泥に取り込まれ、ポリリン酸として蓄積される好気性処理が行われる。
In the
第二領域32では、膜分離装置36により被処理水から活性汚泥等の固形物が分離され、分離された被処理水が、送水管37によって後段の処理水槽(図示せず)に排出される。なお、膜分離装置36に用いられる分離膜として、限外ろ過膜、精密ろ過膜等が好ましく採用される。膜の形態は、中空糸膜、平膜、チューブラー膜などが好ましく採用される。
In the
なお、分離壁34で分離された第一領域31の容積は、第二領域32の容積より大きくなるように設定されている。特に、第一領域31の容積が第二領域32の容積の2倍程度大きくなるように分離壁34を形成することが好ましい。このように構成することで、第一領域31で好気処理が良好に行われる。
Note that the volume of the
複数の膜分離装置36の下部には、夫々の膜分離装置36の膜表面に付着する汚泥を除去洗浄する散気装置38が配設されている。第二領域32では、散気装置38から供給される空気により、好気条件下で活性汚泥により硝化処理が行われる。第二領域32の活性汚泥は、引抜管39により余剰汚泥として排出される。
An
第一領域31で好気性処理が行われた被処理水が、分離壁34の他端側の開放部から第二領域32に向けてU字状に流下するように構成されているため、散気装置35からの散気の流れ、散気装置38からの散気の流れが相互に干渉することによる被処理水の流れの乱れが発生することがない。
Since the water to be treated that has been subjected to the aerobic treatment in the
図3,4,5,6,7に示すように、エアリフトポンプ装置40は、第二領域32(好機槽30)に立設して配置された揚水管41と、揚水管41の下端部に形成された下部開口41aの下方に対向して配置され、下部開口41aに向けて気泡を放出する散気装置42と、気泡により揚水された被処理水を揚水管41の上部から、隔壁21を貫いて第二領域32に隣接する無酸素槽20に移送する略水平姿勢の送水管43を備えている。なお、図中破線矢印は、被処理水や気泡の流れを表し、図5では、隔壁21の記載を省略している。
As shown in FIGS. 3, 4, 5, 6, and 7, the air
散気装置42は、下部開口41aと略等面積の範囲に微細気泡を略均等に放出するために同一平面上に分散配置された複数の散気部42aを備え、複数の散気部42aが揚水管41の下部開口41a面と平行に配置されて構成されている。
The
ここで、複数の散気部を用いて下部開口41aと略等面積の範囲から微細気泡を放出するためには、分散して配置した散気部のうち、最も外側に位置する散気部が、下部開口41aの周縁の鉛直下方を含んだ近傍領域内にあることが好ましい。
Here, in order to release fine bubbles from a range of approximately the same area as the
散気部42aは、送気管を介してブロワと接続されている。ブロワから供給される空気が、散気部42aから微細気泡となって放出される。
The
従来は、ブロワから供給される空気を配管端部から揚水管内に放出していたため、気泡の大きさはφ10mm以上となり、揚水管内の断面での気泡の偏りが大きく、揚水効率が悪かった。それに対し、散気部42aに微小な複数の散気口を分散形成し、全面曝気の状態となるように散気部42aを略均一に分散して配置し、当該散気口から微細気泡を放出することで、従来のφ10mm程度の気泡に比べて、大きな比表面積を確保でき、揚水管内で気泡の上昇速度が遅く滞留時間が長くなり、被処理水の見掛け上の比重が小さくなり、下端開口及び揚水管内の断面での気泡の偏りが低減され、同量の散気量あたりの揚水量を増やすことができ、従来の大きさの気泡による揚水量と、同じ揚水量を得るためのブロワの消費動力を低減できる。例えば、微細気泡はφ2mm以下の大きさが好ましい。
Conventionally, the air supplied from the blower was discharged from the end of the pipe into the pumping pipe, so that the size of the bubbles was φ10 mm or more, the deviation of the bubbles in the section inside the pumping pipe was large, and the pumping efficiency was poor. On the other hand, a plurality of minute air diffusion holes are dispersedly formed in the
ここでφ2mm以下の微細気泡を多く含んだ気泡を低コストで放出できる散気装置としては、可とう性又は弾性を有するチューブやシートに貫通形成した孔又はスリットから気泡を放出するメンブレン型散気装置や、セラミック等の多孔板から気泡を放出するデイフューザー型散気装置がある。なお、マイクロバブルを放出する装置もあるが、放出に必要なエネルギーが大きいため実用的ではない。なお、図3,4,5,7に示す散気装置42の散気部42aは、チューブ形状のメンブレン型散気管であり、揚水管の下部開口の下方に最も外側に位置する散気管が揚水管の下部開口41aの一辺の鉛直下方の近傍となるように、等間隔で4本の散気管を分散して配置している。このように、複数個の散気部42aを間隔を空けて分散配置することは、散気部42aの下方から散気部42a間を通って揚水管内を上昇する被処理水の流れを誘導することができるため、揚水管内の被処理水及び気泡の流れの偏りが低減され好ましい。
Here, as an air diffuser capable of discharging bubbles containing a lot of fine bubbles of φ2 mm or less at a low cost, a membrane type air diffuser that discharges bubbles from holes or slits formed through a tube or sheet having flexibility or elasticity. There is a diffuser type diffuser that discharges air bubbles from a porous plate made of a device or ceramic. There are devices that emit microbubbles, but this is not practical because of the large energy required for emission. The
下部開口41aと散気部42a上面は所定距離だけ離隔して配置され、下部開口41aと散気部42a上面の空間を揚水管41の周部から鉛直下方に延びる仮想面で仕切る仮想面で仕切る仮想面44の面積が、下部開口41aの面積以上に設定されている。
The
図8(a),(b)に示すように、下部開口41aと散気部42a上面までの所定距離をHとし、下部開口41aの長手方向の長さをAとし、短手方向の長さをBとする。このとき、下部開口41aの面積S1は、S1=A×B、下部開口41aと散気部42a上面の空間を揚水管41の周部から鉛直下方に延びる仮想面で仕切る仮想面44の合計面積S2は、S2=2(H×A)+2(H×B)で表される。
As shown in FIGS. 8A and 8B, the predetermined distance between the
つまり、S2≧S1となるように、所定距離Hを設定することで、被処理水が、下部開口41aと散気部42a上面の空間を揚水管41の周部から鉛直下方に延びる仮想面で仕切る仮想面44を通過するときの平均流速が、下部開口41aを通過するときの平均流速以下となるため、仮想面44を通過するときの抵抗を低減することができる。
That is, by setting the predetermined distance H so that S2 ≧ S1, the water to be treated is a virtual surface extending vertically downward from the periphery of the pumping
さらに、エアリフトポンプ装置40は、被処理水の揚水量を散気部42aから放出される散気量により調整する散気量調整機構を備えている。散気量調整機構は、図示しないブロワの回転数を制御し、散気量を調整するように構成されている。
Furthermore, the air
また、散気量調整機構は、ブロワから散気部21aに到る経路の途中に設けられる図示しないバルブであってもよい。 Further, the air diffusion amount adjusting mechanism may be a valve (not shown) provided in the middle of the path from the blower to the air diffusion part 21a.
そして、例えば、原水の流入量の増減に比例して、第二領域32(好気槽30)から無酸素槽20に返送される被処理水の量を増減させるように、ブロワの回転数を増減させることで汚水処理を安定して行うことができる。
Then, for example, the rotation speed of the blower is set so as to increase or decrease the amount of treated water returned from the second region 32 (aerobic tank 30) to the
揚水管41の上端側に下流側ほど断面積を拡大された拡大部43aを備えた送水管43が接続され、拡大部43aの基端部の上面が被処理水の水面WLの最高水位HWLより下方に位置するように配置されている。
A
このように構成することで、被処理水が水面WLの最低水位LWLより上方を移送されることがないため、揚程を低くすることができるので、ブロワの動力を低減することができる。 By comprising in this way, since to-be-processed water is not transferred above the minimum water level LWL of the water surface WL, since a head can be made low, the motive power of a blower can be reduced.
拡大部43aでは、揚水管41によって移送される被処理水と、散気管42により放出された気泡とが気液分離されるように構成され、拡大部43aにおける送水管43の内部上面は下流側に向けて上方に傾斜するように構成されている。
The
散気管42によって放出された気泡が、そのまま全量無酸素槽20に返送されることが防止できるので、無酸素槽20の溶存酸素濃度が高くなり、脱窒効率が低下する虞を低減することができる。
Since it is possible to prevent all the bubbles released by the
拡大部43aの下流側で送水管43が樋状に形成され、樋状の送水路43bの上端部43cが被処理水の水面WLより上方に位置するように構成されている。
The
このように構成することで、無酸素槽20内の被処理水が、エアリフトポンプ装置40の送水路43bの上方を通って、第二領域32に溢流することを防止できるため、第一領域31で好気処理が十分にされていない被処理水が無酸素槽20と第二領域32で循環することを防止できる。なお、拡大部43aで気液分離された気泡は、樋状の送水路43bの上端部43cから大気に放出される。
By configuring in this way, the water to be treated in the
さらに、揚水管41の上端部と拡大部43aの基端部とが曲管46を介して連通接続されている。このように構成することで、揚水管41により揚水された被処理水が、曲管46によって緩やかに拡大部43aへと導かれるため、揚水管41の上端部と拡大部43aの基端部を直角に接続する場合に比べて、圧力損失を低減でき、散気量、つまりブロワの動力を低減することができる。
Further, the upper end portion of the pumped
なお、揚水管41は、架台45によって支持され、エアリフトポンプ装置40は隔壁21の近傍の適当な位置に設置される。なお、設置される槽によって、天井がある場合には、送水管43を天井から吊るされた支持部によって支持してもよい。
The pumping
好気槽30で硝化処理された被処理水は、上述のように構成されたエアリフトポンプ装置40で無酸素槽20の上流側に返送される。これにより、好気槽30の硝化処理により被処理水に含まれる硝酸イオン及び亜硝酸イオンが、無酸素槽20へ循環されて、脱窒処理が行われる。
The water to be treated that has been nitrified in the
エアリフトポンプ装置40を、隔壁21の近傍に配置して送水路43を短く、つまり全揚程を短くすることで、被処理水の送水に必要な散気量、つまりブロワの動力を低減することができ、また、散気量を減らすことで溶存酸素濃度が高い被処理水が無酸素槽20に流れ込むことを防止できるので、無酸素槽20の脱窒効率を低減させる虞を低減することができる。
By disposing the air
さらに、エアリフトポンプ装置40を介して無酸素槽20に返送された被処理水の一部は送水路23を介して嫌気槽10に返送される。リンを取り込んだ膜分離槽30内の微生物が送水路23を介して嫌気槽10へ循環されて、正リン酸としてリンが液中に放出される。
Furthermore, part of the water to be treated returned to the
好気槽30から活性汚泥を含む被処理水が無酸素槽20に返送され、無酸素槽20から被処理水が嫌気槽10に返送されるように構成されているため、無酸素槽20で脱窒処理され硝酸性窒素、亜硝酸性窒素を含まず、酸素が消費された被処理水が嫌気槽10に返送され、嫌気槽10でのリンの放出条件である無NOx及び無酸素状態を維持することができる。
Since the water to be treated containing activated sludge is returned from the
よって、嫌気槽10ではリン化合物が正リン酸として効率的に放出され、放出された正リン酸が後段の好気槽30において嫌気槽10で放出した量以上に活性汚泥に取り込まれることにより、被処理水からリンを高度に除去することが可能となる。
Therefore, in the
なお、上述した実施形態では、詳述していないが、嫌気槽10及び無酸素槽20には、それぞれの処理が均一に行われるように、被処理水を撹拌する撹拌機構を備えている。
Although not described in detail in the above-described embodiment, the
以上の構成により、好気槽30から無酸素槽20への返送に必要なエアリフトポンプ装置40の動力を低減でき、効率の良い被処理水の移送が行えるのである。
With the above configuration, the power of the air
特に、汚泥処理設備では、処理槽である無酸素槽20と好気槽30を備えた被処理水の処理系路が複数並列して配置されている場合が多く、配管の設置スペースが限られることから、槽外に設置された一台の陸上ポンプにより各好気槽の最下流側から分岐管を介してそれぞれ被処理水を吸込み、一本の合流管で無酸素槽の上流側に送水した後に、分岐管を介して各無酸素槽に返送するポンプ装置が設けられていたが、処理系路毎に好気処理の程度が異なる被処理水を合流管で混合した後に各無酸素槽に返送される結果、各処理系路で浄化処理にばらつきが発生し、浄化処理効率が低下する虞があるという問題がある。
In particular, in sludge treatment facilities, there are many cases where a plurality of treatment paths for the water to be treated including the
しかし、本発明によるエアリフトポンプ装置によると、無酸素槽20と好気槽30を備えた被処理水の処理系路が複数並列して配置されている場合であっても、夫々の好気槽30の被処理水を夫々備えたエアリフトポンプ装置によって夫々の無酸素槽20に返送するように構成することができるので、夫々の無酸素槽20、好気槽30の処理系路での処理効率を低下させることもない。
However, according to the air lift pump device of the present invention, each aerobic tank is provided even when a plurality of treatment paths for the water to be treated including the
次に、本発明による別実施形態を説明する。 Next, another embodiment according to the present invention will be described.
上述した実施形態では、散気管42は、下部開口41aと略等面積の範囲に均等に微細気泡を放出するように配置された構成について説明したが、図8(c)に示すように、散気管42の設置間隔は均等である必要はなく、下部開口においてより均一な全面曝気の状態となるように、散気部42aから放出される散気量が、下部開口41aの中央部より、その周囲の方が多くなるように散気管42を周囲側に偏らせて配置してもよい。
In the above-described embodiment, the
揚水管41の下部開口41a近傍では、周囲から揚水管41に流れ込む被処理で、散気装置42から放出された気泡が揚水管41の中央部に集中しやすく、下部開口から吸込み口直後で、揚水管41の内壁面から被処理水の流れが剥離して圧力損失が増えやすい。
In the vicinity of the
しかし、上述の構成によれば、被処理水は、当該中央部からも下部開口41aに対して流入しやすくなるため、気泡の偏りを低減でき、揚水管41の内部で被処理水の上昇流をスムーズに発生させることができる。
However, according to the above-described configuration, since the water to be treated can easily flow into the
上述した実施形態では、複数の散気管42を分散して配置しているが、複数のディスク形状のメンブレン型散気装置やディフーザー型の散気装置を分散して配置してもよく、パネル形状のメンブレン型散気装置等、1つの散気部42aを備えたものであってもよい。
In the above-described embodiment, the plurality of
上述した実施形態では、第二領域32内の被処理水を無酸素槽20へ返送するエアリフトポンプ装置40と、無酸素槽20内の被処理水を嫌気槽10へ返送する送水路23を備えた構成について説明したが、送水路23に替えてエアリフトポンプ装置40によって、無酸素槽20の被処理水を嫌気槽10に返送するように構成してもよい。また、一台のエアリフトポンプ装置40で送水した第二領域32の被処理水を、無酸素槽20と嫌気槽10の夫々に所定量返送するように構成してもよい。流入量Qに対し、好機槽30から無酸素槽20への返送水量は3Q、無酸素槽20から嫌気槽10への返送水量はQとなるように設定することが処理効率の観点から好ましい。
In embodiment mentioned above, the air
上述した実施形態では、エアリフトポンプ装置を矩形状の揚水管及び送水管で構成する場合について説明したが、揚水管及び送水管は、矩形状に限らず、丸管であってもよい。また、下部開口や、被処理水の吐出口の形状はベルマウス形状であってもよい。 In the above-described embodiment, the case where the air lift pump device is configured by a rectangular pumping pipe and a water feeding pipe has been described. However, the pumping pipe and the water feeding pipe are not limited to a rectangular shape, and may be a round pipe. Further, the shape of the lower opening and the discharge port of the water to be treated may be a bell mouth shape.
上述した実施形態では、エアリフトポンプ装置を構成する揚水管及び送水管の材質について明示しなかったが、本発明によるエアリフトポンプ装置が設置される処理槽の被処理水の性状によって、耐薬品、耐蝕性等を考慮して適当な材質のものを用いればよい。 In the above-described embodiment, the material of the pumping pipe and the water supply pipe constituting the air lift pump device was not specified, but depending on the property of the water to be treated in the treatment tank in which the air lift pump device according to the present invention is installed, chemical resistance, corrosion resistance An appropriate material may be used in consideration of the properties and the like.
上述の実施形態では、本発明によるエアリフトポンプ装置が、膜分離装置を備えた膜分離式活性汚泥法を採用した汚泥処理設備の好機槽内の被処理水の一部を無酸素槽へ返送するように設置する構成について説明したが、無酸素槽内の被処理水の一部を嫌気槽へ返送するように設置してもよい。 In the above-described embodiment, the air lift pump device according to the present invention returns a part of the water to be treated in the machine tank of the sludge treatment facility adopting the membrane separation type activated sludge method equipped with the membrane separation device to the anoxic tank. However, it may be installed so that a part of the water to be treated in the oxygen-free tank is returned to the anaerobic tank.
さらに、本発明によるエアリフトポンプ装置は、膜分離式活性汚泥法を採用した汚泥処理設備に備えられる場合に限らず、膜分離式活性汚泥法を採用しない硝化液循環活性汚泥法や生物循環式嫌気好気法を採用した汚泥処理設備、流量調整槽、汚水浄化槽等において隔壁を介して設置された一方の処理槽から他方の処理槽に被処理水を移送する場合のポンプ装置として適用することができ、さらには、移送対象である被処理水の種類や、移送元、移送先に限定はない。 Furthermore, the air lift pump device according to the present invention is not limited to a case where it is provided in a sludge treatment facility that employs a membrane separation type activated sludge method, and a nitrification liquid circulation activated sludge method or a biological circulation type anaerobic method that does not employ a membrane separation type activated sludge method. It can be applied as a pump device when water to be treated is transferred from one treatment tank installed through a partition wall to sludge treatment equipment, flow rate adjustment tank, sewage septic tank, etc. adopting the aerobic method Further, there is no limitation on the type of water to be transferred, the transfer source, and the transfer destination.
上述した実施形態は、何れも本発明の一例であり、当該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。 Each of the above-described embodiments is an example of the present invention, and the present invention is not limited by the description. The specific configuration of each part can be appropriately changed and designed within the range where the effects of the present invention are exhibited. Needless to say.
1:汚水処理設備
10:嫌気槽
11:隔壁
12:連通口
20:無酸素槽
21:隔壁
22:連通口
23:送水路
30:好気槽
31:第一領域
32:第二領域
34:分離壁
35:散気装置
36:膜分離装置
37:送水管
38:散気装置
39:引抜管
40:エアリフトポンプ装置
41:揚水管
41a:下部開口
42:散気装置
42a:散気部
43:送水管
43a:拡大部
43b:樋状の送水路
43c上端部
44:仮想面
45:架台
46:曲管
47:給気管
1: Sewage treatment facility 10: Anaerobic tank 11: Partition 12: Communication port 20: Anoxic tank 21: Partition 22: Communication port 23: Water supply channel 30: Aerobic tank 31: First region 32: Second region 34: Separation Wall 35: Air diffuser 36: Membrane separator 37: Water supply pipe 38: Air diffuser 39: Extraction pipe 40: Air lift pump device 41: Water pump 41a: Lower opening 42:
Claims (6)
散気装置が、下部開口と略等面積の範囲から微細気泡を放出するエアリフトポンプ装置。 A pumping pipe arranged upright in the treated water, an air diffuser in which an air diffuser is disposed below the lower opening of the pumped pipe, and air bubbles are discharged from the air diffuser toward the lower opening, and the water pump A water pipe having a substantially horizontal posture for transferring the water to be treated pumped up by air bubbles communicated with the upper opening of the air diffuser,
An air lift pump device in which a diffuser discharges fine bubbles from a range of approximately the same area as the lower opening.
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