JP2011190693A - 水移送ポンプ、水処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポンプハウジング200aと、吸入口205及び吐出口206と、吸入口と吐出口とが連通する第1の水流通経路と、第1の水流通経路に空気を供給することによって、吸入口から吸入した水を吐出口から吐出させる空気供給部207と、吐出口から吐出される前の水の一部が吐出口側から吸入口側に流れるのを許容する第2の水流通経路と、水処理領域の吸入口側の水位に応じて、吐出口側から第2の水流通経路を通じて吸入口側に流れる水の流量を調整し、吸入口側の水位が相対的に高い高水位の場合には、吸入口側の水位が相対的に低い低水位の場合よりも第2の水流通経路を通じて吸入口側に流れる水の流量を増やすように調整する流量調整機構とを含む構成とされる。
【選択図】図2
Description
する水処理装置においては、被処理水の移送のための水移送ポンプが設置されており、例えば下記特許文献1には、いわゆるエアリフト式の水移送ポンプを備える浄化槽の構成が開示されている。この水移送ポンプは、空気供給管から空気が供給されることによって、ポンプ本体の吸入口分から吸入された水が配管内を流れ移送先へと移送される構成になっている。
引用文献1に記載の浄化槽では、水移送ポンプから吐出された水が流入する流量調整ボックスが別途設けられており、この流量調整ボックスによってポンプ吐出後の水の流量を調整する構成とされているが、このような流量調整ボックスは、流量調整装置自体が大掛かりなものとなり、また水処理装置全体としての装置コストが増大するという問題が生じる。
この規制流路は、吸入口側の水位が相対的に高い高水位の場合には、第4配管部の水の流れを許容する。一方、この規制流路は、吸入口側の水位が相対的に低い低水位の場合には、第4配管部の水の流れを規制する。従って、この規制流路は、高水位の場合に第4配管部を流通する水の流量を、低水位の場合よりも増やすように構成されている。
本構成によれば、水移送ポンプを施工する際の設置状況に応じて、或いは当該水移送ポンプの維持管理上の調整作業において、弁体を適宜作動させることによって、第2の水流通経路を通じて吸入口側に流れる水の流量を所望の水量に容易に設定することが可能となる。なお、本構成に関し、弁体駆動装置は、弁体に対し所定の制御信号を出力することによって弁体を作動させる構成であってもよいし、或いは作業者による手動式の機械構造によって弁体を作動させる構成であってもよい。
また、必要に応じては、吸入口側の水位が高水位の場合には、吸入口側の水位が低水位の場合よりも第4配管部内の流路断面積が増えるように弁体を作動させる構成を採用することもできる。これにより、吸入口側の水位が高水位の場合には、吸入口側の水位が低水位の場合よりも第2の水流通経路を通じて吸入口側に流れる水の流量を増やすことが可能となる。
本構成によれば、水移送ポンプを施工する際の設置状況に応じて、或いは当該水移送ポンプの維持管理上の調整作業において、支持体を適宜作動させることによって、第2の水流通経路を通じて吸入口側に流れる水の流量を所望の水量に容易に設定することが可能となる。
また、必要に応じては、吸入口側の水位が前記高水位の場合には、吸入口側の水位が低水位の場合よりも可撓状配管の管底部が低所に設定されるように支持体を作動させる構成を採用することもできる。これにより、吸入口側の水位が高水位の場合には、吸入口側の水位が低水位の場合よりも第2の水流通経路を通じて吸入口側に流れる水の流量を増やすことが可能となる。
そして、原水の流入量が上昇したピーク流入の場合、槽内に貯留される水量を一時的に増やして流入水量を下回る放流水量に調整する(以下、「ピークカット」ともいう)ことで、処理性能の確保ないし向上を図る要請がある。
図4及び図5に示す水移送ポンプ300,400ではいずれも、上記構成の内装部材210を用いる代わりに、ポンプ上下方向に関し第4配管部204の設置高さ、特には第4配管部204の内壁面の一部を構成する管底部204bの高さの全部または一部が、吐出口206の設置高さ、特には吐出口206の内壁面の一部を構成する管底部206aの高さを上回るように構成している。そして、第4配管部204の管底部204bの高さが、吐出口206の管底部206aよりも高所であって、且つ水移送ポンプ200の最大汲み上げ高さと最小汲み上げ高さとの間に設定されている。従って、ここでいう第4配管部204の内壁面自体によって、本発明における「規制流路」及び「流量調整機構」が構成される。このような構成によっても、上記構成の内装部材210を用いる場合と同様に、簡便な構造によって、高水位時の吐出量が増加して前述のピークカットの効果が薄れるのを防止するとともに、低水位時においては吐出量を安定的に維持することが可能となる。
上記実施の形態の嫌気処理槽130に設けられる第4の実施形態の水移送ポンプ500に関しては図6が参照される。この図6には水移送ポンプ500の概略構成が示されている。図6に示す水移送ポンプ500では、第4配管部204に対してバルブ機構510が設置されている。このバルブ機構510は、弁体511及び弁体駆動装置512を含む。具体的には、このバルブ機構510の弁体511が第4配管部204内の流路204a上に設置されており、当該流路204aの開度(「流路断面積」ともいう)が可変となるように弁体駆動装置512によって弁体511が作動する。弁体駆動装置512は、少なくとも吸入口205側の水位が高水位の場合には、吸入口205側の水位が低水位の場合よりも流路204aの流路断面積が増えるように弁体511を作動させる機能を有する。
弁体駆動装置512による弁体511の第1の設定モードA1に関しては、図7が参照される。この第1の設定モードA1では、弁体駆動装置512により弁体511が作動されて、第4配管部204内の流路204aの開度が弁体511によって全開(開度:100%)の状態に調整される。これにより、水移送ポンプ500の作動状態においては、流路204a側の流路抵抗が小さくなり、第2配管部202内の流路202aを上向きに流れた水は、その一部が第4配管部204内の流路204aを通じて第1配管部201へと返送され、残りが吐出口206を通じて吐出される。特に、流路204aの開度を大きくすることによって第4配管部204を通じて第2配管部202から第1配管部201へと返送される水量を増やすことができる。
弁体駆動装置512による弁体511の第2の設定モードA2に関しては、図8が参照される。この第2の設定モードA2では、弁体駆動装置512により弁体511が作動されて、第4配管部204内の流路204aの開度が弁体511によって全閉(開度:0%)の状態に調整される。これにより、水移送ポンプ500の作動状態においては、流路204aの水の流れが禁止されるため、流路202aから流路201aへの返送が阻止される。本設定によれば、水移送ポンプ500における吐出口206からの吐出量を、第1の設定モードA1時よりも増やすことが可能となる。
弁体駆動装置512による弁体511の第3の設定モードA3に関しては図9が参照される。この第3の設定モードA3では、弁体駆動装置512により弁体511が作動されて、第4配管部204内の流路204aの開度が弁体511によって中程度の開放状態(開度:典型的には概ね50%)の状態に調整される。本設定によれば、水移送ポンプ500の作動状態においては、流路202aから流路201aへと返送される水量を、第1の設定モードA1時の水量と第2の設定モードA2時の水量との間のレベルに調整することが可能となる。
上記実施の形態の嫌気処理槽130に設けられる第5の実施形態の水移送ポンプ600のに関しては図10が参照される。この図10には、水移送ポンプ600の概略構成が示される。図10に示す水移送ポンプ600では、第1配管部201と第2配管部202とを接続する第4配管部204は、撓み動作が可能な可撓状配管とされる。この第4配管部204は、典型的には樹脂材料やゴム材料によって形成された配管、例えば蛇腹ホースと称呼される配管によって構成される。ここでいう可撓状配管としての第4配管部204が、本発明における「可撓状配管」に相当する。
支持体駆動装置612による第1の設定モードB1に関しては、図11が参照される。この第1の設定モードB1では、第4配管部204の管底部204bの高さが吐出口206の管底部206aの高さに概ね合致するように、且つ管底部204bの高さが水移送ポンプ600の最小汲み上げ高さに概ね合致するように、支持体611の位置が調整される。これにより、水移送ポンプ600の作動状態においては、流路204a側の流路抵抗が小さくなり、第2配管部202内の流路202aを上向きに流れた水は、その一部が第4配管部204内の流路204aを通じて第1配管部201へと返送され、残りが吐出口206を通じて吐出される。特に、第4配管部204を通じて第2配管部202から第1配管部201へと返送される水量を増やすことができる。本設定によれば、水移送ポンプ600における吐出口206からの吐出量を抑えることが可能となる。
支持体駆動装置612による第2の設定モードB2に関しては、図12が参照される。この第2の設定モードB2では、第4配管部204内の流路204aが上に凸となるように支持体駆動装置612により支持体611が上方(図12中の矢印10方向)に作動され、管底部204bの高さが水移送ポンプ600の最大汲み上げ高さを上回るか、或いは最大汲み上げ高さに合致するように、支持体611の位置が調整される。これにより、水移送ポンプ600の作動状態においては、流路202aから流路201aへの返送が阻止される。本設定によれば、支持体611が第2の設定モードB2に設定されることによって、水移送ポンプ600における吐出口206からの吐出量を、第1の設定モードB1時よりも増やすことが可能となる。
支持体駆動装置612による第3の設定モードB3に関しては図13が参照される。この第3の設定モードB3では、支持体611がポンプ上下方向に関し第1の設定モードB1時と第2の設定モードB2時との間の高さ(実質的に、第4配管部204の管底部204bの高さが水移送ポンプ600の最大汲み上げ高さと最小汲み上げ高さとの間の高さ)に、支持体611の位置が調整される。本設定によれば、水移送ポンプ600の作動状態においては、流路202aから流路201aへと返送される水量を、第1の設定モードB1時の水量と第2の設定モードB2時の水量との間のレベルに調整することが可能となる。
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
101…処理槽本体
101a…水処理機構
102…流入管
103…流出管
104…マンホール部
110…夾雑物除去槽
111,131,151,171…隔壁
111a,131a,151a,171a…移流開口
112…流入バッフル
113…第1区画領域
114…流出バッフル
115…第2区画領域
116…固液分離領域
130…嫌気処理槽
132…嫌気濾床
150…好気処理槽
152…好気処理領域
153…散気装置
160…ブロワ
161,162,163…空気供給管
170…固液分離槽
172…水循環ポンプ
190…消毒槽
191…薬剤筒
200,300,400,500,600…水移送ポンプ
200a…ポンプハウジング
201…第1配管部
201a,202a,203a,204a…流路
202…第2配管部
203…第3配管部
204…第4配管部
204b…管底部
205…吸入口
206…吐出口
206a…管底部
207…空気供給部
210…内装部材
210a…上端部
510…バルブ機構
511…弁体
512…弁体駆動装置
610…配管可動機構
611…支持体
612…支持体駆動装置
Claims (8)
- 水処理装置の水処理領域に設置されるエアリフト式の水移送ポンプであって、
ポンプハウジングと、
前記ポンプハウジングに設けられた吸入口及び吐出口と、
前記ポンプハウジング内に形成され、前記吸入口と前記吐出口とが連通する第1の水流通経路と、
前記吸入口と前記吐出口との間で前記第1の水流通経路に接続され、前記第1の水流通経路に空気を供給することによって、前記吸入口から吸入した水を前記吐出口から吐出させる空気供給部と、
前記第1の水流通経路に接続され、前記吐出口から吐出される前の水の一部が前記吐出口側から前記吸入口側に流れるのを許容する第2の水流通経路と、
前記ポンプハウジング内に取り付けられ、前記水処理領域の前記吸入口側の水位に応じて、前記吐出口側から前記第2の水流通経路を通じて前記吸入口側に流れる水の流量を調整し、前記吸入口側の水位が相対的に高い高水位の場合には、前記吸入口側の水位が相対的に低い低水位の場合よりも前記第2の水流通経路を通じて前記吸入口側に流れる水の流量を増やすように調整する流量調整機構と、
を含む構成であることを特徴とする水移送ポンプ。 - 請求項1に記載の水移送ポンプであって、
前記ポンプハウジングは、
ポンプ上下方向にそれぞれ長尺状に延在する第1及び第2配管部と、
前記第1配管部の下端部と、前記第2配管部の下端部とを接続する第3配管部と、
前記第1配管部から前記第3配管部を経由して前記第2配管部へと流れた水が、前記第1配管部に流れるのを許容するよう、前記第1配管部の上端部と前記第2配管部の上端部とを接続する第4配管部とを含み、
前記第1配管部、前記第2配管部、及び前記第3配管部によって前記第1の水流通経路が形成されるとともに、前記第4配管部によって前記第2の水流通経路が形成され、
前記吸入口は、前記第1配管部の下端部よりもポンプ上方に設けられ、当該第1配管部内へと水を吸入する構成とされ、
前記吐出口は、前記第2配管部の下端部よりもポンプ上方に設けられ、当該第2配管部から水を吐出する構成とされ、
前記空気供給部が、前記第2配管部の下端部と前記吐出口との間に設けられていることを特徴とする水移送ポンプ。 - 請求項2に記載の水移送ポンプであって、
前記第4配管部は、前記吸入口側の水位が上側基準水位にあるときの当該水移送ポンプの最大汲み上げ高さと、前記吸入口側の水位が前記上側基準水位よりも低い下側基準水位にあるときの当該水移送ポンプの最小汲み上げ高さとの間に管底部が設置された規制流路を含み、当該規制流路によって前記流量調整機構が構成され、
前記規制流路は、前記吸入口側の水位が相対的に高い高水位の場合には、前記第4配管部の水の流れを許容する一方、前記吸入口側の水位が相対的に低い低水位の場合には、前記第4配管部の水の流れを規制し、これにより前記高水位の場合に前記第4配管部を流通する水の流量を前記低水位の場合よりも増やすように構成されていることを特徴とする水移送ポンプ。 - 請求項3に記載の水移送ポンプであって、
前記第4配管部の内壁面に取り付けられた内装部材を備え、前記内装部材によって前記規制流路の前記管底部が構成されていることを特徴とする水移送ポンプ。 - 請求項3に記載の水移送ポンプであって、
前記規制流路は、前記第4配管部の内壁面によって前記管底部が構成されていることを特徴とする水移送ポンプ。 - 請求項2に記載の水移送ポンプであって、
前記流量調整機構は、前記第4配管部内に設置された弁体と、前記第4配管部内の流路断面積が可変とされるように前記弁体を作動させる弁体駆動装置とを含む構成であることを特徴とする水移送ポンプ。 - 請求項2に記載の水移送ポンプであって、
前記第4配管部は、前記第1配管部と前記第2配管部とを接続する可撓状配管によって構成され、
前記流量調整機構は、前記可撓状配管を支持する支持体と、前記吸入口側の水位が上側基準水位にあるときの当該水移送ポンプの最大汲み上げ高さと、前記吸入口側の水位が前記上側基準水位よりも低い下側基準水位にあるときの当該水移送ポンプの最小汲み上げ高さとの間に前記可撓状配管の管底部が設定されるように前記支持体をポンプ上下方向に作動させる支持体駆動装置とを含む構成であることを特徴とする水移送ポンプ。 - 処理槽本体の内部に、被処理水の水処理を行う水処理領域と、原水が前記水処理領域に流入するのを許容する流入管と、前記水処理領域にて処理された水が前記処理槽本体から流出するのを許容する流出管と、前記水処理領域において水を移送する水移送ポンプと、前記水処理領域のうち前記水移送ポンプの吸入口が配設される水吸入領域と、前記水処理領域のうち前記水移送ポンプの吐出口が配設される水吐出領域とを含む水処理装置であって、
前記水移送ポンプとして、請求項1〜7のうちのいずれか一項に記載の水移送ポンプを用いた構成であることを特徴とする水処理装置。
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