JP2016101539A - 磁気分離装置、及び原水処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ドラムの部位ごとの原水の処理量を均一化できる磁気分離装置、及び原水処理装置を提供する。【解決手段】原水供給路２１では、下側から上側に原水が流れ、原水供給路２１と分離槽２２との間の越流部２８を越えて、原水が分離槽２２に流入する。越流部２８の原水供給路２１側には、流速差抑制部となる複数個の堰４１が設けられている。複数個の堰４１は、原水供給路２１の分離槽２２側で磁気ドラム２４の回転軸方向（図２の紙面に垂直方向）に並べて設けられている。各堰４１は、所定の調節機構により上端位置を上下方向に調節可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、磁気分離装置、及び原水処理装置に関する。

本技術分野の背景技術として、特開昭６２−６５７５７号公報（特許文献１）がある。この公報には、「磁性粒子を含む汚損液を清浄にする装置であって、ほぼ水平軸線を中心として回転する取付とし磁性外周面を有するほぼ円筒形のドラムと、ドラムの外面に磁性粒子の収集のためにドラム下面を廻る汚損液流路を形成する装置とを設け、該流路はドラムの一側に入口端を有し、汚損液を液路の入口端に供給する装置を設けた場合に、液路の入口端の位置としてドラムの外面に沿ってほぼ水平に延長する細長の堰を備え、上記堰は汚損液の貯留液内に浸漬しドラムと共働して貯留液からの液をドラムと堰との間を通す間隔を画成させ、堰に取付けてドラムの軸線に平衡の軸線を中心としてドラムに対して上下回動させる装置を備え、堰の枢支軸線の位置は貯留液内の汚損液圧力が増減した時に堰を上下に回動させて上記間隔巾を増減させることを可能にすることを特徴とする磁気分離装置」と記載されている（請求項１参照）。

特開昭６２−６５７５７号公報

凝集磁気分離処理を行う原水処理装置は、急速攪拌槽（図示せず）、緩速攪拌槽（図示せず）、磁気分離装置２１０（図１１）などから構成される。原水処理装置においては、まず、浮遊固形物、油、重金属などを含有する原水を急速攪拌槽で処理して原水中にマイクロフロックを生成し、さらに、原水を緩速攪拌槽で処理して凝集フロック２３１（図１１）を原水中に生成する。

図１１は、比較例となる磁気分離装置２１０の縦断面図（ａ）と、（ａ）のＥ−Ｅ断面図（ｂ）である。磁気分離装置２１０は、短手方向（図１１（ａ）の左右方向）の縦断面形状が半円弧状であって、緩速攪拌槽から原水供給路２２１を介して原水が供給される分離槽２２２と、回転軸方向（図１１（ａ）の紙面に垂直方向）を水平方向として下側が分離槽２２２内の原水に水没していて、図示しないモータの駆動により回転する円筒状又は円柱状の磁気ドラム２２４とを備えている。磁気ドラム２２４は、その外周面に多数の磁石が設けられている。

原水供給路２２１からは分離槽２２２内に原水が供給され、磁気ドラム２２４の外面と半円弧状の分離槽２２２の内面との間を通過して処理水排出路２２７から排水される。磁気ドラム２２４は当該分離槽２２２内の原水に下側が浸かった状態で回転する際、磁気ドラム２２４の磁石の磁力により、磁気ドラム２２４の表面には原水中の凝集フロック２３１が吸着される。そして、磁気ドラム２２４の回転とともに磁気ドラム２２４の表面に吸着されている凝集フロック２３１は、分離槽２２２内の原水の水面上に露出する。磁気ドラム２２４の上側の原水に浸からない位置の表面には、当該磁気ドラム２２４上の凝集フロック２３１を掻き取るスクレーパ２２５が接触している。この凝集フロック２３１は、スクレーパ２２５で掻き取られ、凝集フロック排出部２２６により排出される。このように原水から凝集フロック２３１が除去された後の水である処理水は、処理水排出路２２７から排出される。

しかし、磁気ドラム２２４に流れる原水は、原水供給路２２１の入口位置から最短で到達する出口位置、例えば、図１１（ｂ）に示す磁気ドラム２２４の回転軸方向の中央部２２４ａで流量が多く、両端部２２４ｂ側で少なくなる傾向があり、磁気ドラム２２４の回転軸方向の部位により原水の処理量に不均一が生じるという課題がある。
また、凝集フロック２３１中に含まれる磁性粉は比重が大きく沈降速度が速いため、緩速攪拌槽と磁気分離装置２１０とを接続する原水供給路２２１内で凝集フロック２３１が沈降、堆積（凝集フロック２３１ａの状態）するという課題もある。

そこで、本発明は、前記課題を解決し、原水供給路から磁気ドラムに供給される原水に対し、回転軸方向の部位ごとの流量不均一を抑制し、また、原水供給路内で磁性粉が沈降、堆積することがない磁気分離装置、及び原水処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一形態は、磁気ドラムの回転軸方向の部位ごとの原水の流量不均一を抑制する流量調整手段を有する。
本発明の別の一形態は、原水供給路内の磁気ドラムの回転軸方向の部位ごとの原水の流量不均一を抑制する流量調整手段を備え、この流量調整手段が、原水供給路の幅と分離槽の磁気ドラムの回転軸方向の幅とを同寸法にして流量不均一の抑制を図る。

本発明によれば、磁気ドラムの回転軸方向の部位ごとの原水の処理量を均一化できる磁気分離装置、及び原水処理装置を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

図１は、本発明の実施例１〜３にかかる原水処理装置の概略構成を示す図である。 図２は、本発明の実施例１にかかる磁気分離装置の縦断面図である。 図３は、本発明の実施例１にかかる磁気分離装置の堰の説明図であり、図３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ異なる例を示している。 図４は、本発明の実施例２の説明図であって、図４（ａ）は、凝集装置、及び磁気分離装置の平面図、図４（ｂ）は、同側面図である。 図５は、図４（ｂ）のＡ−Ａ断面図であり、図５（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ異なる例を示している。 図６は、本発明の実施例３の説明図であって、図６（ａ）は、凝集装置、及び磁気分離装置の平面図、図６（ｂ）は、同側面図である。 図７は、本発明の実施例３の変形例の説明図であって、図６（ａ）は、凝集装置、及び磁気分離装置の平面図、図６（ｂ）は、同側面図である。 図８は、本発明の実施例１の変形例についての説明図である。 図９は、本発明の実施例１の変形例についての説明図である。 図１０は、本発明の実施例１の変形例についての説明図である。 図１１は、比較例となる磁気分離装置の説明図であって、図１１（ａ）は、磁気分離装置の縦断面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

図１は、実施例１にかかる原水処理装置１００の概略構成を示す図である。この原水処理装置１００は、原水の処理系統の上流側から下流側に向けて原水タンク１１０、急速攪拌槽１２０、緩速攪拌槽１３０、及び磁気分離装置１０が配置されている。

処理対象となる原水（浮遊固形物、油、重金属などを含有する原水）は、まず、原水タンク１１０から、原水ポンプ１４０により急速攪拌槽１２０に送水される。次に、急速攪拌槽１２０では、無機の凝集剤、例えばＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、硫酸アルミニウム等が、無機凝集剤注入ポンプ（図示せず）によって無機凝集剤槽１２１から添加されるとともに、磁性粉注入ポンプ（図示せず）により磁性粉槽１２２からマグネタイト等の磁性粉が原水に添加され、急速に攪拌が行われる。ここで、急速の攪拌によって浮遊物質や油粒子及び磁性粉の衝突頻度が高まる中で凝集剤の効果によってマイクロフロックと呼ばれる多数の小さな塊が形成される。そして、前記マイクロフロックを含む原水は、急速攪拌槽１２０を出た後、緩速攪拌槽１３０に流入する。ここで、高分子ポリマー（高分子凝集剤）を、ポンプ（図示せず）により、高分子ポリマータンク１３１から緩速攪拌槽１３０に注入し、緩速攪拌槽１３０内で低速で攪拌して凝集フロックを成長させる。この場合の高分子ポリマーはアニオン系が望ましく、例えばポリアクリルアミドが適している。ポリアクリルアミドの場合は粉末で保管しておき、水で溶解した後に、水溶液をポンプ（図示せず）で高分子ポリマータンク１３１から注入して攪拌する構造が考えられる。また、上記例は、無機凝集剤とアニオン系高分子ポリマーを使用する例を示したが、無機凝集剤を使用せずにカチオン系の高分子ポリマーのみを使用する場合でも以下の効果は同様となる。このように、急速攪拌槽１２０及び緩速攪拌槽１３０などは、凝集剤及び磁性粉を添加して撹拌することにより原水中に凝集フロックを生成する凝集装置１５０を構成する。上記のように形成された凝集フロックは、緩速攪拌槽１３０から磁気分離装置１０に送水され、ここで原水は凝集フロックと処理水とに分離される。以上が原水処理装置１００による原水処理の流れである。

次に、磁気分離装置１０について説明する。図２は、磁気分離装置１０の縦断面図である。磁気分離装置１０は、短手方向（図２の左右方向）の縦断面形状が半円弧状であって、凝集装置１５０から原水供給路２１を介して原水が供給される分離槽２２と、回転軸方向（図２の紙面に垂直方向）を水平方向として下側約半分が分離槽２２内の原水に水没するように設置されていて、図示しないモータの駆動により回転する円筒状又は円柱状の磁気ドラム２４とを備えている。磁気ドラム２４は、その内周面にそって多数の磁石が設けられている。

原水供給路２１からは分離槽２２内に凝集フロック３１を含む原水が供給され、磁気ドラム２４は当該分離槽２２内の原水に下側約半分が浸かった状態で回転する。この際、磁気ドラム２４の磁石の磁力により、磁気ドラム２４の表面には原水中の凝集フロック３１が吸着する。そして、磁気ドラム２４の回転とともに磁気ドラム２４の表面に吸着した凝集フロック３１は、分離槽２２内の原水の水面上に露出する。磁気ドラム２４の上側の原水に浸からない位置の表面には、当該磁気ドラム２４上の凝集フロック３１を掻き取るスクレーパ２５が接触している。この凝集フロック３１は、スクレーパ２５で掻き取られ、凝集フロック排出部２６により排出される。このように原水から凝集フロック３１が除去された後の水である処理水は、処理水排出路２７から排出される（図２参照）。

ところで、原水は原水供給路２１から磁気ドラム２４に供給されるが、処理性能を均一化する観点から、磁気ドラム２４の回転軸方向の各部位で原水の流量をなるべく均等にするのが望ましい。流量が不均一になった場合、流量が少ない部位では原水が分離槽２２をゆっくり通過するため凝集フロックの分離性能が高くなるが、流量が多い部分では原水が分離槽２２を早く通過してしまい、分離性能が低下する。この結果全体として分離性能が安定しない結果となる。すなわち、図１１の比較例では、原水供給路２２１の原水の流れの中央部（磁気ドラム２２４の回転軸方向の中央部２２４ａ）は比較的流速が速いが、両端部側２２４ｂの原水の流速は遅い。そのため、磁気ドラム２２４の回転軸方向の中央部２２４ａ側に向かっては、大量の原水が流入して磁気ドラム２２４の当該中央部２２４ａでの処理量が多くなり、磁気ドラム２２４の回転軸方向の両端部２２４ｂ側に向かっては、少量の原水しか流入せずに当該両端部２２４ｂでの磁気ドラム２２４の処理量が少なくなる。そこで、磁気ドラム２２４の回転軸方向の各部位において、原水の処理量が極力均等になるようにするために、本実施例では以下のような工夫を行っている。

すなわち、図２の例で、原水供給路２１では、下側から上側に原水が流れ、原水供給路２１と分離槽２２との間の越流部２８を越えて、原水が分離槽２２に流入する。この越流部２８には、流量調整手段として単数又は複数の堰４１が設けられている。
図３は、堰４１を図２のＡ−Ａ方向から見た図である。図３（ａ）の堰４１は、原水供給路２１の分離槽２２側で磁気ドラム２４の回転軸方向（図２の紙面に垂直方向、図３の左右方向）に複数個並べて設けられている。そして、各堰４１は、取付け高さを調節することにより上端位置を上下方向に調節可能である。
各堰４１は、当該複数個の堰４１の上端位置の高さの違いにより、当該各堰４１を越えて分離槽２２に流れ込む原水の流量を調整する。これにより、原水供給路２１から分離槽２２に流入する原水の流量が磁気ドラム２４の回転軸方向の部位ごとに不均一になることを抑制する。

図３（ａ）の例では、原水供給路２１の壁２３ａ，２３ｂ側に近い側の原水の流量が少なく、中央部の原水の流量が多い場合の流量調整手段の構成例を示したもので、図３（ａ）のように当該中央部の堰４１の高さを左右の壁２３ａ，２３ｂ側の堰４１の高さより高くしている。これにより、当該中央部からは原水が分離槽２２側に流入し難くなり、左右の壁２３ａ，２３ｂ側に近い側からは原水が分離槽２２側に流入し易くなる。これにより、分離槽２２内における磁気ドラム２４の回転軸方向の部位ごとの原水の流量差が大きくならないように抑制することが可能となる。そのため、磁気ドラム２４の回転軸方向の全体に亘って原水の処理量を均一に近くすることができる。

図３（ｂ）の堰４１は、図３（ａ）の例における壁２３ａ，２３ｂ側の堰４１を無くし、中央の３枚のみを設置した例である。原水の流量が多くなる中央部のみに堰４１を設置することで中央部の流量を抑制し、磁気ドラム２４の回転軸方向で流量が均等化するようにしたもので、この例では堰４１の数量を削減できる効果がある。

また、図３（ｃ）の堰４１は、壁２３ａ，２３ｂ近傍から中央部までの各部位において、原水の流量を均等化するために必要な堰４１の高さを予め実験やシミュレーションで算定し、部位ごとに当該算定した高さとなるように作成した単数の堰４１を設置した例である。この例は、原水の処理量、すなわち分離槽２２への原水の流量が変動しない場合に好適である。
このように図３（ａ）〜（ｃ）の堰４１を設置することで、磁気ドラム２４の回転軸方向の部位ごとの原水の流量差が±２０％以内となり、磁気分離装置１０の処理性能を満足することができた。

本実施例の原水処理装置１００の基本構成や基本動作は、図１を参照して前記した実施例１のものと共通であり、説明を省略する。また、本実施例の磁気分離装置２００の基本構成は実施例１の磁気分離装置１０と同様であり、以下では異なる点を中心に説明し、共通点については同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図４（ａ）は、凝集装置１５０、及び磁気分離装置２００の平面図、図４（ｂ）は、同側面図である。この磁気分離装置２００では、原水からの凝集フロックの分離性能を高めるため、磁気ドラム２４の回転軸方向の長さを長くしている。そのため、図４（ａ）に明らかなように、凝集装置１５０と接続される側の原水供給路２１の寸法に比べ、磁気分離装置２００と接続される側の原水供給路２１の寸法は数倍大きくなっている。これに伴い、原水供給路２１の途中の部位２１ａにおいては、分離槽２２に近づくにつれて磁気ドラム２４の回転軸方向に対応して漸次幅が拡大するように構成されている。
ここで、図１１の比較例では、原水供給路２２１の途中の部位２２１ａにおいては、分離槽２２２に向かって末広がりに構成されているため、原水供給路２２１の流速は、流れの中央部（磁気ドラム２２４の長手方向中央部２２４ａ）においては速く、両端部２２４ｂ側ほど遅くなり、両端部２２４ｂ側で渦流が形成されると推測される。

図５は、図４（ｂ）のＡ−Ａ断面図であり、図５（ａ）〜（ｄ）は、流速調整手段を備えた原水供給路のそれぞれ異なる例を示している。図５（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ示すように、原水供給路２１は、原水入口である入口２１eから原水出口である部位２１ｆまでの間で、分離槽２２に近づくにつれて磁気ドラム２４の回転軸方向の幅を拡大するための部位２１ｃ及び部位２１ｄを有している。そして、部位２１ｃ及び部位２１ｄは、原水供給路２１内で原水供給路２１の入口２１ｅから部位２１ａの終端２１ｆまで続くルートでは、当該原水供給路２１の入口２１ｅから当該部位２１ａの終端まで、平板で構成されている。

このように、磁気ドラム２４の回転軸方向に対応して漸次幅が拡大している部位２１ａがあっても、左右の壁２１ｃ，２１ｄを平板で構成することで、磁気ドラム２４の回転軸方向の左右の壁２１ｃ，２１ｄの近傍でも、原水の流れがある程度スムーズになる。すなわち、左右の壁２１ｃ又は２１ｄの近傍で、原水の流れが大きく滞ってしまうことがない。

また、本実施例の図５（ａ）（ｂ‐１）（ｂ‐２）（ｄ）の例では、原水供給路２１内に部位２１ｅから部位２１まで続くルートの全て又は一部に、磁気ドラム２４の回転軸方向の幅を仕切る仕切部材５１を設けている。この仕切部材５１は、原水供給路２１内を磁気ドラム２４の回転軸方向に複数の区画２１ｂに仕切るものである。
本実施例の流速調整手段は、図５（ａ）（ｂ‐１）（ｂ‐２）（ｄ）に示す部位２１ｃ及び部位２１ｄ並びに仕切部材５１で構成される。
図５（ａ）の例では、３枚の仕切部材５１により、原水供給路２１内を磁気ドラム２４の回転軸方向の幅を均等に４つの区画２１ｂに仕切っている。各仕切部材５１は、原水供給路２１の凝集装置１５０側の入口２１ｅから部位２１ａの幅の拡大が終了する終端２１ｆの位置まで形成されている。

図５（ｂ‐１）の例では、各仕切部材５１が原水供給路２１における凝集装置１５０側の入口２１ｅ側には形成されておらず、部位２１ａの幅の拡大が終了する終端２１ｆの位置の近傍にのみ形成されている例である。仕切部材５１を設置した原水供給路２１内では、仕切部材５１で磁気ドラム２４の回転軸方向の幅が均等に仕切られている。図５（ｂ‐２）の例では、各仕切部材５１が原水供給路２１における凝集装置１５０側の入口２１ｅ側のみに形成された例である。仕切部材５１により幅が均等に仕切られている構成は図５（ｂ-１）と同様である。図５（ｃ）は、仕切部材５１が原水供給路２１に全く形成されていない例である。図５（ｄ）は、原水入口である入口２１eと原水出口である部位２１ｆの中心位置が偏芯している例である。この構成では、部位２１ｃが鉛直に配設され、部位２１ｄが分離槽２２に近づくにつれて磁気ドラム２４の回転軸方向の幅を拡大すべく傾斜している。そして、２枚の仕切部材５１により、原水供給路２１内を３つの区画２１ｂに仕切っている。図５（ａ）〜（ｄ）の各例において、原水の流れを破線で示している。

図５（ａ）の例では、各仕切部材５１は、原水供給路２１の凝集装置１５０側の入口２１ｅから部位２１ａの幅の拡大が終了する終端２１ｆの位置まで連続的に形成されている。このようにすることで、部位２１ｅから流入した原水は、部位２１ｃと仕切部材５１との間、仕切部材５１と仕切部材５１との間、仕切部材５１と部位２１ｄとの間に４分割され、且つ幅の拡大に伴って流速がスムーズに減速されて部位２１ｆから流出される。これによって原水供給路内の原水の流れは極めてスムーズになる。

図５（ｂ‐１）の各仕切部材５１が部位２１ａの幅の拡大が終了する終端２１ｆの位置の近傍にのみ形成されている例では、部位２１ｅから流入した原水は、部位２１ｃと仕切部材５１との間、仕切部材５１と仕切部材５１との間、仕切部材５１と部位２１ｄとの間にほぼ４分割され、且つ幅の拡大に伴って流速がスムーズに減速されて部位２１ｆから流出される。これによって、図５（ａ）の例ほどではないが、原水供給路内の原水の流れはスムーズになる。
図５（ｂ‐２）の各仕切部材５１が入口２１ｅの位置の近傍にのみ形成されている例では、部位２１ｅから流入した原水は、部位２１ｃと仕切部材５１との間、仕切部材５１と仕切部材５１との間、仕切部材５１と部位２１ｄとの間に４分割され、且つ幅の拡大に伴って流速がスムーズに減速されて部位２１ｆから流出される。これによって、図５（ａ）の例ほどではないが、原水供給路内の原水の流れはスムーズになる。

図５（ｃ）の仕切部材５１が全く設けられていない例では、原水供給路２１内における原水の流速は、左右の壁２１ｃと壁２１ｄとの間で形成される幅寸法の拡大に伴って減速され、図５（ａ）（ｂ‐１）（ｂ‐２）の例ほどではないが、原水供給路内の原水の流れはスムーズである。
また、図５（ｄ）の部位２１ａと終端２１ｆの位置が壁２１ｃ側と壁２１ｄとでずれている例でも、原水供給路２１内における原水の流速は、左右の壁２１ｃと壁２１ｄ及び仕切部材５１との間で形成される幅寸法の拡大に伴って流速が減速され、入口２１ｅから終端２１ｆの位置までスムーズな流れが形成されている。

ところで、凝集フロック３１中に含まれる磁性粉は比重が大きく沈降速度が速いため、緩速攪拌槽１３０と磁気分離装置１０とを接続する原水供給路２１内で凝集フロック３１が沈降、堆積しないような原水の流速を維持することが必要である。
この点で、前記の図５（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ示すように、原水供給路２１内は、分離槽２２に近づくにつれて磁気ドラム２４の回転軸方向に対応して漸次幅が拡大している部位２１ａを有している。

このように、分離槽２２に近づくにつれて原水供給路２１内が拡大するため、原水供給路２１内の入口２１ｅから流入した原水は、部位２１ａの幅の拡大が終了する終端２１ｆの位置まで分離槽２２に近づくにつれて漸次緩やかに流速が低下する。例えば凝集フロックの沈降速度が０．０１ｍ／ｓ程度であった場合、原水供給路２１内において原水の流速が最も遅くなる終端２１ｆにおいて流速を凝集フロックの沈降速度を超える流速にすれば凝集フロックの沈降を回避することができる。実施例では、終端２１ｆの流速を０．０２ｍ／ｓ以上に設定することで、凝集フロックが原水供給路２１内で沈降、堆積しないような流速に維持することができた。なお、部位２１ａは通常は終端２１ｆと比べて開口面積が小さいため、部位２１ａの流速は０．０２ｍ／ｓと比べて大きくなるが、部位２１ａの開口寸法のうち磁気ドラム２４の回転軸方向と直交する方向を大きくすることで、部位２１ａの流速を０．０３ｍ／ｓ〜０．１ｍ／ｓ程度に小さくすることもできる。この場合は、原水供給路２１内で流速低下を更に穏やかにすることができる。
すなわち、平板で構成される左右の壁２１ｃ，２１ｄによって、分離槽２２に近づくにつれて磁気ドラム２４の回転軸方向に対応して漸次幅が拡大していることで、流速調整手段を実現している。この流速調整手段により、原水供給路２１内において、入口２１ｅから流入した原水は、部位２１ａの幅の拡大が終了する終端２１ｆの位置まで分離槽２２に近づくにつれて漸次緩やかに流速が低下する。

本実施例によれば、前記のような流速調整手段を備えた原水供給路２１を設けたため、左右の壁２１ｃ，２１ｄの近傍を含めて原水供給路２１内の原水の流れをスムーズに減速できる。これによって、原水供給路２１内における原水の流速は凝集フロックの沈降速度以上の流速が維持されるため、凝集フロックの沈降、堆積を防止できる。更に、原水供給路２１の終端２１ｆから分離槽２２に流れ込む原水は、原水供給路２１内でスムーズに減速されているため、磁気ドラム２４の回転軸方向の位置ごとの原水の流量差は従来と比べ大幅に小さくすることができる。本実施例の流速調整手段を備えた原水供給路２１を設けることにより、分離槽２２内に流入する部位ごとの流量の変動幅を±２０％以内にすることができ、磁気ドラム２４の全体に亘って原水の処理量を比較的均一に近くすることができ、磁気ドラム２４を長尺化して原水の処理量を増大させても、磁気ドラム２４の部位によって原水の処理量に大きな差が生じることがなくなり、磁気分離装置１０の処理性能を満足することができた。

また、本実施例によれば、前記のような流速調整手段を備えた原水供給路２１を設けたため、原水供給路２１内で凝集フロック３１が沈降、堆積しないような原水の流速を維持することができる。
前記のように、本実施例では原水供給路２１内の構成によって分離槽２２に流入する原水の流量不均一を抑制したが、実施例１で用いた堰４１を併用してもよく、併用した場合、流量の変動幅を更に小さくすることができる。

本実施例の原水処理装置１００の基本構成や基本動作は、図１を参照して前記した実施例１のものと共通であり、説明を省略する。また、本実施例の磁気分離装置３００の基本構成は実施例１の磁気分離装置１０と同様であり、以下では異なる点を中心に説明し、共通点については同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図６（ａ）は、凝集装置１５０、及び磁気分離装置３００の平面図、図６（ｂ）は、同側面図である。この磁気分離装置３００では、緩速攪拌槽１３０の横幅（図６（ａ）の上下方向の幅）と、磁気ドラム２４の回転軸方向の幅とが略同等な例である。この場合、原水供給路２１の部位２１ａと終端２１ｆと横幅は同じ大きさになり、図６（ａ）に示すように、部位２１ａと終端２１ｆの位置を合わせて設置される。この実施例では図５に示す原水供給路２１がなくてもよく、原水供給路２１の横幅（図６（ａ）の上下方向の幅）は、その原水の流れる方向のどの位置でも略同等となっていて、流量不均一抑制部を構成する。
そのため、磁気ドラム２４の全体に亘って原水の処理量を比較的均一に近くすることができ、磁気ドラム２４の部位によって原水の処理量に差が生じることがなくなる。

図７は、実施例３の変形例を示している。図７（ａ）は、凝集装置１５０、及び磁気分離装置３００の平面図、図７（ｂ）は、同側面図である。この変形例が図６の例と異なるのは、原水供給路２１を備えておらず凝集装置１５０と磁気分離装置３００とが直接的に接続されていること、及び、図６の凝集装置１５０が密閉型構造であるのに対して、図７の方はオープン型構造であることである。

この例でも、緩速攪拌槽１３０の横幅（図７（ａ）の上下方向の幅）と、分離槽２２の磁気ドラム２４の回転軸方向の幅とが同寸法である。そのため、前記図５（ｃ）の例のような原水の流れの乱れは生じにくく、原水供給路２１内における磁気ドラム２４の回転軸方向の部位ごとの原水の流速差が大きくならないように抑制することが可能となる。そのため、磁気ドラム２４の全体に亘って原水の処理量を比較的均一に近くすることができ、磁気ドラム２４の部位によって原水の処理量に大きな差が生じることがなくなる。

次に、実施例１等の変形例を複数例説明する。
図８の例は、分離槽２２と処理水排出路２７との間の越流部５１の処理水排出路２７側にも、図３に示すような堰５２を設ける例である。この場合は、図３は、図８のＢ−Ｂ方向から堰５２を見た図ともなる（図３にカッコ書きで符号を付している）。この例では、各堰５２の高さ調節により処理水の流れを調節し、磁気ドラム２４の表面に太線で示す、磁気ドラム２４の表面が原水（又は処理水）に接触する範囲である有効接触部５３の長さが所定の値以上となるようにする。この例では、有効接触部５３の上端５３ａが磁気ドラム２４の回転軸５４の水平方向から上側に角度αの位置となるように有効接触部５３の長さを調節している。また、分離槽２２内に流入する部位ごとの流量を堰５２により調整して、分離槽２２内の部位ごとの当該流量の変動幅を±２０％以内となるようにしている。
これにより、磁気分離装置１０の凝集フロック３１の分離性能、処理水の水質を決定することができる。

なお、この場合に、水量増減に基づく水位変動による磁気分離装置１０の凝集フロック３１の分離性能、処理水の水質の変動を小さくするため、図９に示すように、堰４１，５２をＶノッチタイプとしてもよい。
また、図２の例のように堰４１を越えて原水が分離槽２２内に流入するのではなく、図１０に示すように、堰４１の下端と越流部２８との間から流量が絞られた原水が分離槽２２内に流入するようにしてもよい。
さらに、図６、図７の領域Ｃ，Ｄに、図８、図１０の例のように、それぞれ堰４１、堰５２を設けるようにしてもよい。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、上記以外にも様々な変形例が含まれる。例えば、磁気分離装置１０の磁石が設けられた部材（前記の例では磁気ドラム２４）の形状はドラム状に限定されるものではなく、ディスク状又はその他の形状であっても、凝集フロック３１を分離する機能を持つものであればよい。また、例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

１０ 磁気分離装置
２１ 原水供給路（流量調整手段）
２１ｃ，２１ｄ 壁（流速調整手段）
２２ 分離槽
２４ 磁気ドラム
２５ スクレーパ
４１ 堰（流量調整手段）
５１ 仕切部材（流速調整手段）
１００ 原水処理装置
１５０ 凝集装置
２００ 磁気分離装置
３００ 磁気分離装置

Claims (7)

1. 凝集した凝集フロックを含有する原水が供給される分離槽と、
   前記分離槽内に設けられ、回転して前記原水内の凝集フロックを磁力で吸着する磁気ドラムと、
   前記磁気ドラムの表面に吸着されている前記凝集フロックを掻き取るスクレーパと、
   前記分離槽に接続され、当該分離槽に前記原水を供給する原水供給路と、
   前記磁気ドラムの回転軸方向の部位ごとの前記原水の流量不均一を抑制する流量調整手段とを備えたことを特徴とする磁気分離装置。
2. 前記流量調整手段は、前記原水供給路、及び前記磁気ドラムで凝集フロックを除去された原水を前記分離槽から排出する処理水排出路の少なくとも一方の前記分離槽側で前記磁気ドラムの回転軸方向に並べられ上下方向に調節可能な単数又は複数の堰を備え、当該複数個の堰の高さの違いにより前記原水供給路から前記分離槽に流れ込む前記原水の流量を調整することにより前記流量不均一を抑制することを特徴とする請求項１に記載の磁気分離装置。
3. 前記原水供給路には前記分離槽に近づくにつれて前記原水の流速が漸次低下するように流速調整する流速調整手段を備えたことを特徴とする請求項1又は２に記載の磁気分離装置。
4. 前記流速調整手段は、前記原水供給路内の幅が、前記分離槽に近づくにつれて前記磁気ドラムの回転軸方向に対応して漸次幅が拡大している部位を有しており、
   前記幅が拡大している部位は、前記原水供給路の入口から当該部位の終端まで、平板で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の磁気分離装置。
5. 前記流速調整手段は、前記原水供給路内を前記原水供給路の入口から当該部位の終端までの全部又は一部を前記磁気ドラムの回転軸方向に仕切る仕切部材を備えることを特徴とする請求項４に記載の磁気分離装置。
6. 凝集した凝集フロックを含有する原水が供給される分離槽と、
   前記分離槽内に設けられ、回転して前記原水内の凝集フロックを磁力で吸着する磁気ドラムと、
   前記磁気ドラムの表面に吸着されている前記凝集フロックを掻き取るスクレーパと、
   前記分離槽に接続され、当該分離槽に前記原水を供給する原水供給路と、
   前記原水供給路内の前記磁気ドラムの回転軸方向の部位ごとの前記原水の流量不均一を抑制する流量調整手段とを備え、
   前記流量調整手段は、前記原水供給路の幅と前記分離槽の前記磁気ドラムの回転軸方向の幅とを同寸法にして前記流量不均一の抑制を図ることを特徴とする磁気分離装置。
7. 原水に凝集剤及び磁性粉を添加して撹拌することにより当該原水中に凝集フロックを生成する凝集装置と、
   前記凝集装置と前記原水供給路で接続され、前記凝集フロックが生成された原水を処理する請求項１〜６のいずれかの一項に記載の磁気分離装置とを備えることを特徴とする原水処理装置。

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