JP2018134620A - Coagulation sedimentation equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、造粒型の凝集沈殿装置に関する。 The present invention relates to a granulation type coagulation sedimentation apparatus.
水処理装置の1つとして、用水処理や排水処理などに凝集沈殿装置が広く用いられている。凝集沈殿装置は、原水に含まれる懸濁物質を沈殿槽内で凝集させて沈殿させ、原水を汚泥と処理水とに分離するものである。すなわち、沈殿槽に供給される原水は、汚泥による流動層(スラッジブランケット)を通過する際に、原水中の懸濁物質やフロックがスラッジブランケットに捕捉され、ろ過された上澄み液が処理水として得られることになる。 As one of the water treatment devices, a coagulation sedimentation device is widely used for water treatment, wastewater treatment, and the like. The coagulation sedimentation apparatus aggregates suspended substances contained in raw water in a sedimentation tank to cause precipitation, and separates the raw water into sludge and treated water. That is, when the raw water supplied to the sedimentation tank passes through a fluidized bed (sludge blanket) of sludge, suspended substances and flocs in the raw water are captured by the sludge blanket, and the filtered supernatant is obtained as treated water. Will be.
このような凝集沈殿装置の中でも、凝集剤が添加された原水を沈殿槽内で撹拌し、衝突や転がり運動を繰り返すことで原水中のフロックの粒径を次第に増大させて球状のペレットを形成する造粒型の凝集沈殿装置が知られている。造粒型の凝集沈殿装置では、高密度で沈降速度が速いペレットが流動層(ペレットブランケット)を形成することで、より高速での処理が可能になるとともに、沈殿槽内の通水線速度(LV)を大きくして沈殿槽の小型化も実現することができる。 Among such agglomeration and precipitation devices, raw water to which a flocculant is added is stirred in a precipitation tank, and by repeating collision and rolling motion, the particle size of floc in the raw water is gradually increased to form spherical pellets. A granulation type coagulation sedimentation apparatus is known. In the granulation-type coagulation sedimentation device, pellets with high density and high sedimentation speed form a fluidized bed (pellet blanket), so that processing at a higher speed becomes possible and the flow rate in the sedimentation tank ( The size of the precipitation tank can also be reduced by increasing the LV).
一方で、沈殿槽内の通水LVを大きくすると、被処理水が均等に流れずに偏流を引き起こすため、スラッジブランケットに乱れが発生し、スラッジブランケットによる微細なフロックの捕捉能力が低下してしまう。これに対し、通水LVを大きくした場合にも清澄な処理水を得るための方法として、回転式のディストリビュータを用いて沈殿槽内に原水を均一に分散させて供給する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, when the water flow LV in the sedimentation tank is increased, the water to be treated does not flow evenly and causes a drift, so that the sludge blanket is disturbed, and the ability to capture fine flocs by the sludge blanket decreases. . On the other hand, as a method for obtaining clear treated water even when the water flow LV is increased, a method has been proposed in which raw water is uniformly dispersed and supplied into a settling tank using a rotary distributor. (For example, refer to Patent Document 1).
造粒型の凝集沈殿装置において回転式のディストリビュータを採用しようとすると、凝集フロックを撹拌して造粒させる撹拌翼の駆動手段と、ディストリビュータの駆動手段とが必要になり、コストが上昇してしまう。 If it is going to adopt a rotary distributor in a granulation type coagulation sedimentation device, a driving means of a stirring blade for stirring and agglomerating the floc floc and a driving means of the distributor are required, which increases costs. .
そこで、本発明の目的は、コストを増加させることなく、高速処理を実現しながら清澄な処理水を得ることができる凝集沈殿装置を提供することである。 Then, the objective of this invention is providing the coagulation sedimentation apparatus which can obtain a clear treated water, implement | achieving a high-speed process, without increasing cost.
上述した目的を達成するために、本発明の凝集沈殿装置は、被処理水に含まれる懸濁物質を沈殿槽内で凝集させて沈殿させ、被処理水を汚泥と処理水とに分離する凝集沈殿装置であって、沈殿槽内に回転可能に設けられ、凝集剤が添加された被処理水を沈殿槽内に供給するディストリビュータと、ディストリビュータに取り付けられ、ディストリビュータと共に回転して被処理水を撹拌し、被処理水中のフロックを造粒する撹拌翼と、を有している。 In order to achieve the above-described object, the coagulation / sedimentation apparatus of the present invention coagulates the suspended matter contained in the water to be treated in a sedimentation tank and precipitates it, and separates the water to be treated into sludge and treated water. A settling device, which is rotatably installed in the settling tank, and supplies the treated water with flocculant added to the settling tank, and is attached to the distributor and rotates with the distributor to agitate the treated water. And a stirring blade for granulating floc in the water to be treated.
このような凝集沈殿装置では、撹拌翼のための駆動手段が不要になり、ディストリビュータを回転させるだけで、ディストリビュータによる被処理水の均一分配と、撹拌翼によるフロックの造粒とを実現することができる。 In such a coagulating sedimentation apparatus, the driving means for the stirring blade is not required, and it is possible to achieve uniform distribution of water to be treated by the distributor and granulation of flocs by the stirring blade only by rotating the distributor. it can.
以上、本発明によれば、コストを増加させることなく、高速処理を実現しながら清澄な処理水を得ることができる。 As described above, according to the present invention, clear treated water can be obtained while realizing high-speed treatment without increasing the cost.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る凝集沈殿装置の概略断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a coagulation sedimentation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
凝集沈殿装置1は、含有する懸濁物質を凝集させて沈殿させることで原水(被処理水)を汚泥と上澄み液(処理水)とに分離する造粒型の凝集沈殿装置であり、沈殿槽10と、ディストリビュータ20と、複数の撹拌翼30とを有している。
The coagulation sedimentation apparatus 1 is a granulation type coagulation sedimentation apparatus that separates raw water (treated water) into sludge and supernatant liquid (treated water) by coagulating and precipitating the suspended substances contained therein. 10, a distributor 20, and a plurality of stirring
沈殿槽10は、原水を受け入れるために円筒形状を有している。沈殿槽10内には、後述するように、造粒されたフロック(ペレット)による流動層(ペレットブランケット)Aと、懸濁物質やフロックが除去された清澄な上澄み液(処理水)Bが形成される。沈殿槽10の上端には、沈殿槽10をオーバーフローした上澄み液Bを集水するための集水槽11が設けられ、集水槽11には、その上澄み液Bを取り出すための流出管12が接続されている。沈殿槽10の下端には、沈殿槽10の底部に堆積した濃縮汚泥(高濃度に濃縮されたペレット)を引き抜くための引き抜き管13が接続されている。また、沈殿槽10の上部には、沈殿槽10に原水を導入するための原水導入ライン14が設けられている。さらに、沈殿槽10には、上述の濃縮汚泥を貯留するための濃縮部が下部や側面に設けられていてもよい。なお、沈殿槽10の形状は円筒形状に限定されるものではなく、例えば、多角筒形状であってもよい。
The
ディストリビュータ20は、鉛直方向に延びる回転軸Lを中心として沈殿槽10内に回転可能に設けられ、原水導入ライン14から導入される原水を沈殿槽10内に均一に分散させて供給するものである。ディストリビュータ20は、沈殿槽10の上部から下部に向かって鉛直方向に延びる円筒形状の原水流入管21と、原水流入管21の下端に設けられた複数の原水供給口22とを有している。
The distributor 20 is rotatably provided in the
原水流入管21は、原水流入管21の内側に固定されたシャフト23を通じてモータ24に連結され、したがって、モータ24の駆動により回転軸Lを中心として回転可能である。モータ24は、インバータによって制御され、沈殿槽10内での原水の通水線速度(LV)に応じてディストリビュータ20の回転速度を変化させるようになっている。複数の原水供給口22は、原水流入管21の半径方向外側に開口するように設けられ、これにより、半径方向外側に向けて原水を吹き出すことができる。なお、原水供給口22の数は特定の数に限定されるものではなく、処理流量など様々な条件に応じて最適な数を選択することができる。また、複数の原水供給口22の代わりに、原水流入管21の外周面に円環状に開口する1つの原水供給口が設けられていてもよい。なお、原水流入管21の形状は円筒形状に限定されるものではなく、例えば、多角筒形状であってもよい。
The raw
複数の撹拌翼30は、それぞれ細長い平板状の部材からなり、ディストリビュータ20の原水流入管21の外周面から放射状に延びるように設けられている。これにより、複数の撹拌翼30は、ディストリビュータ20と共に回転して沈殿槽10内のペレットブランケットAを撹拌し、微細なフロックの粒径を増大させて球状のペレットに造粒することができる。
The plurality of stirring
ここで、本実施形態の凝集沈殿装置1の動作について説明する。 Here, operation | movement of the coagulation sedimentation apparatus 1 of this embodiment is demonstrated.
まず、凝集沈殿装置1の前段で原水に凝集剤が添加され、原水に含まれる懸濁物質の凝集が開始される。そして、この凝集過程のフロックを含む原水が、原水導入ライン14から原水流入管21を通じて沈殿槽10に導入される。あるいは、原水は、凝集沈殿装置1の前段で凝集剤が添加される代わりに、原水流入管21内で凝集剤が添加されて沈殿槽10に導入される。原水流入管21に流入した原水は、ディストリビュータ20の回転に伴って、原水流入管21の下端に設けられた原水供給口22から周方向にほぼ均一に吐出される。このとき、原水中の凝集過程のフロックは、ディストリビュータ20と共に回転する複数の撹拌翼30により撹拌され、衝突や転がり運動を繰り返すことで粒径が次第に増大して球状のペレットに造粒される。こうして、沈殿槽10内の下部には、ペレットによる流動層であるペレットブランケットAが形成される。その後、沈殿槽10の底部付近から供給される原水は、ペレットブランケットAを通過する間に懸濁物質やフロックがペレットブランケットAに捕捉され、ろ過された上澄み液(処理水)Bとなって沈殿槽10の上部に上昇する。そして、上澄み液Bは、沈殿槽10をオーバーフローすると、集水槽11から流出管12を通じて取り出される。
First, a flocculant is added to raw water at the front stage of the coagulation sedimentation apparatus 1, and aggregation of suspended substances contained in the raw water is started. Then, the raw water including the flocs in the aggregation process is introduced from the raw
このように、本実施形態では、回転式のディストリビュータ20に撹拌翼30が取り付けられているため、ディストリビュータ20を回転させるだけで撹拌翼30も回転させることができる。したがって、撹拌翼30を回転させるための駆動手段が不要になり、コストを増加させることなく、ディストリビュータ20と撹拌翼30の両方の利点を享受することができる。すなわち、ディストリビュータ20による原水の均一分配によって処理効率を向上させて、より清澄な処理水を得ることができ、それと同時に、撹拌翼30によるペレットの形成によって、より高速での処理が可能になる。
Thus, in this embodiment, since the stirring
また、本実施形態では、高密度で沈降速度が速いペレットによる流動層(ペレットブランケットA)が形成されるため、沈殿槽10内での原水の通水LVを大きくすることができ、沈殿槽10の小型化も実現することができる。なお、通水LVを大きくすると、原水中のフロックと撹拌翼30との接触回数が減少し、機械的な脱水処理が十分に行われず、結果的にフロックを十分に造粒することができなくなる可能性がある。しかしながら、本実施形態では、モータ24のインバータ制御により、ディストリビュータ20の回転速度、すなわち撹拌翼30の撹拌速度を通水LVに応じて変化させるように構成されている。そのため、原水の通水LVを大きくしても、それに応じて撹拌速度を増加させ、高密度で沈降速度が速いペレットを十分に形成することができる。さらに、ディストリビュータ20の回転速度も増加するため、通水LVの増加に伴って発生し得る原水の分散効率の低下も抑制することができる。
Moreover, in this embodiment, since the fluidized bed (pellet blanket A) is formed with pellets having a high density and a high sedimentation speed, the flow rate LV of the raw water in the
なお、原水流入管21に取り付けられる撹拌翼30の数および位置は、特定のものに限定されるものではない。撹拌翼30の数としては、処理流量など様々な条件に応じて最適な数を選択することができる。また、撹拌翼30の配置は、ディストリビュータ20(原水流入管21)の回転軸Lを中心として対称的であってもよく非対称であってもよい。あるいは、撹拌翼30は、原水流入管21の軸方向に沿ってらせん状や千鳥状に配置されていてもよい。
The number and positions of the
本実施形態では、各撹拌翼30は、長手方向が原水流入管21の外周面の法線方向、すなわち回転方向(撹拌翼30の移動方向)と直交する方向に沿って設けられ、短手方向が鉛直方向に沿って設けられているが、撹拌翼30の取り付け角度は、これに限定されるものではない。図2は、撹拌翼30の他の取り付け例を示す図であり、図2(a)は、原水流入管21の軸方向に垂直な断面を示し、図2(b)および図2(c)は、撹拌翼30の長手方向に垂直な平面を示している。例えば、図2(a)に示すように、撹拌翼30は、長手方向が原水流入管21の回転方向(撹拌翼30の移動方向)と直交する方向(図中破線参照)に対して回転方向の上流側に傾斜して設けられていてもよい。これにより、撹拌翼30上でのペレットの転がり運動を促進させることができる。また、図2(b)および図2(c)に示すように、撹拌翼30は、短手方向が鉛直方向に対して傾斜して設けられていてもよい。これにより、原水流入管21が回転したときに、沈殿槽10内でフロックに上向きの流れ(図2(b)参照)や下向きの流れ(図2(c)参照)を生じさせ、フロック同士の衝突回数を増加させて効率的にペレットを形成することができる。
In this embodiment, each stirring
(第2の実施形態)
図3は、本発明の第2の実施形態に係る凝集沈殿装置の概略断面図である。以下、第1の実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、第1の実施形態と異なる構成のみ説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a coagulation sedimentation apparatus according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, the description thereof is omitted, and only the components different from those in the first embodiment will be described.
本実施形態は、ディストリビュータ20の構成が変更され、それに伴い撹拌翼30の設置位置が変更されている点で第1の実施形態と異なっている。具体的には、ディストリビュータ20の原水流入管21aは、第1の実施形態と異なり、沈殿槽10の上部にのみ設けられ、その下端には、原水流入管21aから放射状に分岐して沈殿槽10の下部に向かって延びる複数の分配管21bが接続されている。なお、原水供給口22は、複数の分配管21bのそれぞれの下端に軸方向下側に開口するように設けられ、これにより、沈殿槽10の底面に向かって原水を吐出させて上昇流を生じさせることができる。さらに、複数の撹拌翼30は、複数の分配管21bのそれぞれの外周面に取り付けられている。このような構成により、第1の実施形態と同様に、ディストリビュータ20による原水の均一分配と、撹拌翼30によるフロックの造粒とを実現することができる。
This embodiment is different from the first embodiment in that the configuration of the distributor 20 is changed and the installation position of the
分配管21bの数としては、少なくとも2つであればよく、処理流量など様々な条件に応じて最適な数を選択することができる。また、その配置も特に制限はないが、ディストリビュータ20をバランスよく回転させるために、ディストリビュータ20(原水流入管21a)の回転軸Lを中心として対称的な配置であることが好ましい。 The number of distribution pipes 21b may be at least two, and an optimum number can be selected according to various conditions such as a processing flow rate. Moreover, although the arrangement is not particularly limited, in order to rotate the distributor 20 in a well-balanced manner, it is preferable that the arrangement be symmetrical with respect to the rotation axis L of the distributor 20 (raw water inflow pipe 21a).
撹拌翼30の配置は、ペレットブランケットAを均一に撹拌するようになっていれば、特定の配置に限定されるものではない。図4は、そのような撹拌翼30の配置例を示す図であり、分配管21bの軸方向に垂直な断面を示している。撹拌翼30は、例えば、図4(a)に示すように、分配管21b(撹拌翼30)の移動方向(図中矢印参照)と直交する方向の両側でその方向に沿って設けられていてもよい。あるいは、上述したように、翼上でのペレットの転がり運動を促進させるために、撹拌翼30は、図4(b)に示すように、分配管21bの移動方向に対して後傾(移動方向と直交する方向に対して移動方向の上流側に傾斜)するように設けられていてもよい。さらに、各撹拌翼30は、分配管21bに対して、図2(b)および図2(c)に示すような取り付け角度で取り付けられていてもよい。
The arrangement of the
また、図4に示す配置例では、分配管21bの移動方向と直交する方向の両側に同じ長さの撹拌翼30がそれぞれ設けられているが、分配管21bの配置(例えば回転軸Lからの距離)によっては、長さの異なるものが設けられていてもよく、あるいは、片側にだけ設けられていてもよい。例えば、本実施形態において上述した濃縮部を設ける場合、その設置位置としては、沈殿槽10の下部や側面だけでなく、中心付近(原水流入管21aの下方で複数の分配管21bに囲まれた空間)も可能であるが、その場合、分配管21bの濃縮部に対向する側の面には撹拌翼30が設けられていなくてもよい。
Further, in the arrangement example shown in FIG. 4, the stirring
1 凝集沈殿装置
10 沈殿槽
11 集水槽
12 流出管
13 引き抜き管
14 原水導入ライン
20 ディストリビュータ
21,21a 原水流入管
21b 分配管
22 原水供給口
23 シャフト
24 モータ
30 撹拌翼
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (10)
前記沈殿槽内に回転可能に設けられ、凝集剤が添加された前記被処理水を前記沈殿槽内に供給するディストリビュータと、
前記ディストリビュータに取り付けられ、前記ディストリビュータと共に回転して前記被処理水を撹拌し、該被処理水中のフロックを造粒する撹拌翼と、
を有する凝集沈殿装置。 A coagulating sedimentation apparatus for aggregating and suspending suspended matter contained in water to be treated in a sedimentation tank, and separating the water to be treated into sludge and treated water,
A distributor that is rotatably provided in the settling tank and that supplies the treated water to which a flocculant has been added, to the settling tank;
Agitating blades attached to the distributor, rotating together with the distributor to agitate the treated water, and granulating flocs in the treated water;
A coagulating sedimentation device.
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