JP3676657B2 - Swirl type agglomeration separator - Google Patents

Swirl type agglomeration separator Download PDF

Info

Publication number
JP3676657B2
JP3676657B2 JP2000251542A JP2000251542A JP3676657B2 JP 3676657 B2 JP3676657 B2 JP 3676657B2 JP 2000251542 A JP2000251542 A JP 2000251542A JP 2000251542 A JP2000251542 A JP 2000251542A JP 3676657 B2 JP3676657 B2 JP 3676657B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow
zone
separation
coagulation
agglomeration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000251542A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002058912A (en
Inventor
裕明 岡島
強 有田
薫 広田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nishihara Environmental Technology Co Ltd
Original Assignee
Nishihara Environmental Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nishihara Environmental Technology Co Ltd filed Critical Nishihara Environmental Technology Co Ltd
Priority to JP2000251542A priority Critical patent/JP3676657B2/en
Publication of JP2002058912A publication Critical patent/JP2002058912A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3676657B2 publication Critical patent/JP3676657B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、凝集沈殿処理などの凝集フロック形成および凝集フロック(固)と分離液(液)との分離に用いられる水処理プロセスや化学プロセス等の凝集分離技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の凝集沈殿装置は、原水である被処理水に凝集剤を混和し、この混和液を撹拌して凝集させフロック群(凝集フロック)を形成・成長させ、混和液から凝集フロックを沈降分離させて清澄な分離液(処理水)を得るものであり、主として▲1▼薬品混和槽、▲2▼フロック形成槽、▲3▼沈降分離槽から構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成の凝集沈殿装置では複雑なプロセスとなり、加えて各槽に大きな敷地面積が必要となる。とくに、沈殿分離槽では十分に凝集フロックを沈降分離させるために長い滞留時間が必要で、大きな沈殿池を設けなければならないという課題があった。また、各槽には多くの付帯設備が設けられているため、建設コストが高いばかりか、運転管理が煩雑になるという課題もあった。さらに、流入水量が増加すると沈殿池で凝集フロック(ピンフロックなど)が流出するため、安定した処理水質を得ることができなくなるという課題もあった。
【0004】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、滞留時間が長くとれる別途独立した広大な沈殿分離槽を必要とせず、混和液を撹拌して凝集フロックを形成・成長させると共に形成・成長した凝集フロックを確実に分離することができ、また流入水量の変動に対応でき、さらに安価で省スペース型の凝集分離装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る旋回流式凝集分離装置は、原水と凝集剤とが混和した混和液を導入して凝集および固液分離する旋回流式凝集分離装置において、混和液導入手段および水平方向に周回する旋回流を形成し混和液を攪拌混合する旋回流形成手段を有する下部凝集域と、下部凝集域に連通し、且つ混和液から分離した分離水を導出する分離水導出手段を有する上部分離域と複数の貫通孔を有し、且つ下部凝集域と上部分離域との間に設けられ、下部凝集域の流動を阻害する多孔部材と、多孔部材下面および/または下部凝集域底部に設けられ、水平方向に周回する旋回流を鉛直流に変換する一枚または二枚以上の案内板とを備えたことを特徴とするものである。
【0006】
この発明に係る旋回流式凝集分離装置は、旋回流形成手段を、下部凝集域内に水平方向に周回する旋回流を形成させる一枚または二枚以上の攪拌羽根を有する放射流型攪拌翼としたことを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による旋回流式凝集分離装置の構成を示す断面図であり、図2は図1の平面図であり、図3は図1および図2の斜視図である。図において1は旋回流式凝集分離装置(以下、単に凝集分離装置という)である。凝集分離装置1は、有底略筒状の凝集分離槽2と、この凝集分離槽2に連結されかつ凝集分離槽2内に原水と凝集剤や凝集助剤等との混和液を供給し混和するための混和槽3とから概略構成されている。
【0009】
凝集分離槽2には、この凝集分離槽2内を上部分離域2aと下部凝集域2bとに区分する多孔部材4が設けられている。下部凝集域2b内には凝集分離槽2の上部から垂下され主に水平方向に旋回流Aを形成する攪拌翼(旋回流形成手段)5と、多孔部材4の下面中央部に立設されて撹拌翼5により生じた旋回流Aを下向流(下方向の鉛直流)Bに変換する案内板(鉛直流形成手段)6と、凝集汚泥(凝集フロック)等の沈降性物質を装置外に排出するスラッジ取出部7とが設けられている。ここで、上述の旋回流Aとは、攪拌翼5の回転により下部凝集域2b内に形成される流れであって、主に下部凝集域2b内を水平方向に周回する流れをいう。また、上部分離域2aには多孔部材4を通過し凝集フロックが分離された清澄な分離水を処理水として溢流させて排出する処理水取出部(分離水導出手段)8と、分離水中に残留する微細なフロック(ピンフロック)の沈降を促進する沈降促進部材9とが設けられている。
【0010】
凝集分離槽2の水平断面は、下部凝集域2bにおいて攪拌翼5の回転により主に水平方向に周回する旋回流Aが形成されるために、その旋回流Aが凝集分離槽2内で確実に形成・維持され易いように円形とされているが、例えば正八角形、正六角形などの点対称の水平断面を有していれば,特に制限はない。
【0011】
混和槽3は、凝集分離槽2の底部近傍(下部凝集域2b)に混和液導入部3aを介して連結されている。混和槽3内には原水と凝集剤とを急速に攪拌して混和するための撹拌羽根10が垂下状態で設けられている。この実施の形態1では、混和槽3を凝集分離槽2に隣接させて連結したが、混和槽3を省略して下部凝集域2bに直結する原水の配管に凝集剤を添加して、配管内で混和液を調製してもよい(ラインミキシング)。また、混和液導入部3aは、図2に示すように略円筒状の凝集分離槽2の壁部から下部凝集域2bの内壁面に沿って水平方向に混和液を導入するように連通しており、これは導入される混和液が下部凝集域2b内で旋回流Aを形成させるためであり(旋回流形成手段)、また攪拌翼5と併用することによりさらに旋回流の形成・維持の効率アップを図るものである。
【0012】
ここで、凝集分離に用いられる凝集助剤としては、例えば合成高分子凝集剤、天然高分子凝集剤、無機化合物、砂等の無機鉱物、金属等を挙げることができ、適宜選択されるものであり、これらに限定されるものではない。原水に対する凝集助剤の添加方法としては、素早く均一に分散させる手法が採用され、例えば凝集助剤自体をスラリーや溶液状態にして原水に添加する手法、粒子状の凝集助剤を乾燥状態のまま原水に添加する手法などを挙げることができる。また、混和槽3内や下部凝集域2b内への添加位置で添加手法を区別すると、混和槽3等への流入口近傍に凝集助剤を添加する手法、混和槽3内等へ均一に分散させて添加する手法、混和槽3内等の流速の早い箇所に凝集助剤を添加する手法、滞留時間ごとに段階的に分けて凝集助剤を添加する手法等を適宜選択することができる。なお、混和槽3内に導入される原水に対しては、導入過程でライン注入あるいはラインミキシングすることにより、凝集剤はもとより凝集助剤やpH調整剤の添加を行ってもよい。
【0013】
多孔部材4は、混和液若しくは凝集フロックが分離した分離水の通過を妨げない複数の貫通孔を有し、下部凝集域2bの流動が上部分離域2aに概ね及ばないように両域を区分する平板のものである。この多孔部材4としては、例えば金網、パンチングプレート、エキスパンドメタル、特殊多孔板、薄板状や粒状の充填層等を用いることができる。また、多孔部材4は、撹拌翼5が位置する下部凝集域2bと処理水取出部8が位置する上部分離域2aとの間で凝集分離槽2を上下に分割するように水平に設置される。なお、多孔部材4のうち、案内板6が立設された部分には旋回流Aを下向流に変換させる際に、上向流が形成されるのを阻止するため、また内壁近傍の部分には内壁に沿って上昇する上向流を阻止するために、上記貫通孔を設けない無孔部を設けるか、止水部材11を図1および図2に示すように設けることが望ましい。
【0014】
一般に攪拌翼は単数の攪拌羽根または複数の攪拌羽根を備えており、この攪拌翼5が一本の軸に固定され駆動手段(図示せず)を有するものが攪拌機(攪拌装置)である。なお、攪拌翼は一本の軸に複数設けられることもできる(多段型)。この実施の形態1における撹拌翼5の形状は図1に示すように下部凝集域2b内において主に水平方向の旋回流Aを形成する放射流型である。この放射流型の攪拌翼は一般に平板な攪拌羽根が回転することにより、水平方向に水流が放射状に吐出し、主に水平方向に周回するを形成する形状を有している。攪拌翼5には、図2に示すように4枚の羽根が回転軸に放射状になるように配置されているが、翼の数は少なくとも1段あればよく、その段数に制限はない。また、攪拌翼5の羽根の枚数は限定されたものではない。下部凝集域2b内に設けられた撹拌翼5の設置位置は多孔部材4と凝集分離槽2の底部との間とされ、凝集分離槽2の内部形状や案内板6の設置位置等に応じて上部、中部および下部のうちから適宜設定される。撹拌翼5の回転数は駆動装置(図示せず)の制御により混和液中に形成される凝集フロックの物性を考慮して形成した凝集フロックを撹拌により破壊しない程度に緩やかであり、かつ凝集フロックの分離に必要な水平方向の慣性力を与える水平方向の旋回流Aを形成するのに十分な程度の範囲で適宜変更可能である。撹拌翼5の形状としては、全ての形状の翼を使用できるが、旋回流を効率良く発生させるためには公知のパドル型、特殊パドル型、標準ラストン型、タービン型等の水平流を吐出できる放射流型を用いる方がよい。撹拌翼5により下部凝集域2b内で理想的な撹拌状態を得るためには、下部凝集域2bの内径をLとし、撹拌翼5の径をDとすると、比D/L=0.3〜0.7の範囲を満たすように両者の寸法が設定される。なお、凝集分離槽2の形状などの都合により、攪拌翼5を設置できない場合には、下部凝集域2b内に水平方向の流れを作ることができる噴流装置(サーキュレーター等)を設置してもよい。さらに、前述した混和液を下部凝集域2bの内壁面に沿って水平方向に導入することで、下部凝集域2b内に十分な旋回流を形成することができるのであれば、これが旋回流形成手段に成り得るため、とくに他の装置類は要しない。要は、下部凝集域2b内に水平方向に周回する旋回流を形成し凝集フロックに水平方向の慣性力を与えることができるものであればよい。なお、必要に応じて各種の旋回流形成手段を組み合わせて用いてもよい。
【0015】
案内板6は、図1に示すように多孔部材4の下面に垂下状態で設置され、図2に示すように多孔部材4の中心部を中心にして4枚の板が放射状に固定されており、これに衝突した旋回流Aの一部を下方向の鉛直流Bに変換するものである。因みに、案内板6は、実施の形態2で後述されるように下部凝集域2bの底部に立設する場合には、旋回流Aの一部を上方向の鉛直流Bに変換するものである。また、案内板6は正方形あるいは矩形の平板状のものであるが、湾曲形状をなしていてもよい。なお、案内板6の枚数は少なくとも1枚あればよく、その枚数に制限はない。
【0016】
処理水取出部8としては凝集分離槽2の上部分離域2a内の流動を均一にして集水する集水設備を用いることができる。沈降促進部材9は、この凝集分離装置1に必須の要素ではなく、必要に応じて設けられるものである。この沈降促進部材9を設ける場合には、所定の離間距離をもって複数の平行板を組み合わせたパラレルプレート、所定の離間距離をもって複数の波板を組み合わせたコルゲーテッドプレート等の傾斜板、複数の円管や角管を組み合わせた沈降管、支持材や枠組中に短管や粒状担体を充填して分離面積を増大させて分離効果を上げる充填層、多孔板、邪魔板またはスクリーン等の整流材などを用いることができるが、上部分離域2a内を上昇する分離水中に残留するピンフロック等の沈降性物質の沈降を促進するものであれば、特に制限されるものではない。なお、傾斜板や沈降管は上部分離域2a内にそのまま設置してもよく、また支持材で支持して設置してもよい。
【0017】
このような構成の凝集分離槽2内における凝集および分離について説明する。
まず、従来の凝集沈殿処理装置において大きな敷地面積を要する沈降分離槽を省略するためには、原水と凝集剤が混和する混和液を攪拌してフロックを形成させると共にその形成された凝集フロックを何らかの手法により分離して清澄な分離水を得る必要がある。凝集沈殿処理装置におけるフロック形成槽内での流れは、▲1▼凝集操作に最適な撹拌吐出流量(Q)、▲2▼撹拌吐出流量Qに伴う同伴流量(Q)および▲3▼原水流量(Q)が基本になる。ここで、撹拌に関する量Q+Q=Qとすれば、これは撹拌による槽の循環流量(Q)となる。従って、フロック形成槽内の流れの総和はQ+Qとなり、槽内の平均液流速を代表する指標は(Q+Q)/A=Vとなる。ここで、Aはフロック形成槽の水平断面積である。即ち、この流れ(平均流速V)により最適な凝集フロックが形成されるわけである。
【0018】
一方、形成された凝集フロック群を効率よく分離するためには、このVをできる限り小さくすることが有効である。しかし、ここで、Qは原水の流入量で、Aはフロック形成槽の断面積であるから、それぞれ定数である。従って、VはQを0(零)に近づければ近づけるほど小さくなる。そこで、上述のフロック形成槽でQを0に近づけるためには、Qの流れを阻害する不連続面を形成すればよい。そこで、本発明では、水は通過するが、流動を阻害する多孔部材4を用いて凝集分離槽2を下部凝集域2bと上部分離域2aとに分割したわけである。
【0019】
さて、ここで、Qが略0になった場合、フロック形成槽内の平均液流速度(即ち、平均上昇速度)はV=Q/A=Vとなる。従って、上昇速度Vより小さな沈降速度をもつフロック群は処理水と共に溢流することになる。しかし、ここで、上昇速度Vで上昇する液に上昇速度Vよりかなり速い速度で水平方向の旋回流Aを与えれば上昇速度Vよりも沈降速度が小さな凝集フロック群でも旋回流Aに乗って移動し、その慣性力により上昇流Cに同伴しにくくなり、さらに下向流Bを与えることにより下方向の力を受ける。そのために、上昇速度Vよりも小さい沈降速度のフロック群でも分離することが可能となる。なお、上述の一般のフロック形成槽がこの発明においては凝集分離槽に相当する。
【0020】
次に動作について説明する。
まず、沈降性物質を含む原水は混和槽3内に一定の流量で導入される。混和槽3内において、原水に凝集剤が添加され、必要に応じてpH調整剤も添加され、撹拌羽根10により急激に混和される。これにより、原水中には微細なフロックが形成される。この場合、必要に応じて凝集核となる砂等の沈降促進材や高分子凝集剤などの凝集助剤を添加してもよい。
【0021】
混和槽3内で上述のように前処理された原水である混和液は、混和液導入部3aから下部凝集域2b内の内壁面に沿って水平方向に導入されると共に、攪拌翼5の回転により下部凝集域2b内に水平方向に周回する旋回流Aが形成される。そして、必要に応じて高分子凝集剤等を添加して下部凝集域2b内の適切な攪拌混合により、混和液中のフロックを大きく成長させる。このとき、下部凝集域2b内では、凝集フロックを含む混和液が攪拌混合されているが、多孔部材4近傍の領域には図1に示すように不安定であるが濃度界面Fが形成される。そのため、濃度界面Fの上部は撹拌吐出流量(Q)による影響がいくぶん緩和される。その濃度界面Fの上部に多孔部材4が凝集分離槽2内を上下に分割するように水平に配置されているので、その多孔部材4の阻害作用により多孔部材4の上側の上部分離域2aにおいては撹拌翼5による撹拌の影響のほとんどない均一な上昇流Cが形成される。他方、下部凝集域2b内では放射流型の撹拌翼5の回転により内壁面に沿って水平方向に周回する旋回流Aが形成されると同時に、この旋回流Aの一部が案内板6により、攪拌翼5の回転軸心に沿って下向する下向流Bが形成される。この下向流Bは、旋回流Aにより与えられた慣性力により上昇流Cに同伴しにくくなっている凝集フロック群に対して下方向の力を与えるものであり、この下向流Bにより上昇流Cから分離しようとする凝集フロック群は効率よく分離される。
【0022】
このように分離された凝集フロック群は下部凝集域2b内に残存して濃縮され凝集フロック濃度が高くなるため、適宜、スラッジとして下部凝集域2bの底部等に設けられたスラッジ取出部7から直接外部に引き抜く。場合によっては、引抜前に攪拌翼5を一時的に停止させて凝集フロックを底部に沈殿させ、沈殿した高濃度化した凝集スラッジを引抜いてもよい。なお、沈降促進材として砂を用いた場合には、引き抜いた凝集スラッジから砂を分離し、その砂を混和槽3内や下部凝集域2b内に戻して再利用することができる。なお、砂と凝集スラッジの分離にはいろいろな分離装置が考えられるが、一例として湿式サイクロン等が用いられる。
【0023】
一方、凝集フロックが分離した分離液は上昇流Cに乗って上部分離域2aを通過して処理水取出部8から溢流する。その際に、上部分離域2a内に設けた傾斜板等の沈降促進部材9を利用することにより、上昇流Cに同伴してきたピンフロックなどを沈降除去でき、さらに上質の処理水を得ることができる。
【0024】
以上のように、この実施の形態1によれば、旋回流形成手段としての攪拌翼5等を設けたことにより、上昇速度より大きい流速の水平方向の旋回流Aを物理的(機械的)に形成し、流入する混和液中の凝集フロックに慣性力を与え、これにより凝集フロックが上昇流Cに同伴して上昇するのを妨げることができる。また、上昇流Cの存在により、凝集フロックは少なからず上方向への力を受けるが、鉛直流形成手段としての案内板6を設けたことにより、旋回流Aの一部を回転軸心に沿った下向流Bに変換され、この下向流Bにより混和液中の凝集フロックに下方向への力を与えることができ、重力沈殿による従来の凝集分離装置に比べて短い滞留時間で効率よく、混和液を凝集フロックと分離水とに固液分離することができる。因みに、従来の凝集沈殿装置における滞留時間が60〜120分間であったのに対し、この実施の形態1に係る凝集分離装置では、その滞留時間を3〜6分間と大幅に減少させることができた。なお、従来の凝集沈殿装置において必須であった敷地面積の大きい沈降分離槽を省略できたことにより、レーキ等の集泥機が不用になり、メンテナンスが容易になり、電気代等も節約することができる。
【0025】
この実施の形態1では、凝集フロックを重力沈降による分離に委ねるのではなく、慣性力を積極的に利用して分離するため、沈降速度の大きな凝集フロックの形成を必須とせず、ある程度の沈降速度をもつフロックであれば分離できるので、凝集剤等の薬品や凝集助剤としての沈降促進材のみならず敷地面積や処理時間の節約もできる。さらに、案内板6により無動力で鉛直流(下向流)Bを形成することができると共に、攪拌翼5は旋回流Aを形成させるために駆動させればよいので、攪拌翼5の回転速度を低くでき、また強大な装置が不要である。この点でも省エネルギ、省コストに有効である。
【0026】
この実施の形態1では、多孔部材4、旋回流形成手段としての攪拌翼5および鉛直流形成手段としての案内板6を設けたことにより、従来の凝集沈殿装置に比べて上昇速度や分離効率を大幅に向上させることができるので、よりコンパクトになり、敷地面積も小さくでき、建設費も安価にすることができる。
【0027】
この実施の形態1では、旋回流形成手段としての攪拌翼5の回転数を変更可能としたことにより、混和液中の凝集フロックの物性に適応した回転数を選べば、同一の装置でも、混和液の性状、流入水量、濃度および水質等の変動に適応して処理することができる。
【0028】
この実施の形態1では、下部凝集域2b内を撹拌翼5で緩やかに流動させることができるので、下部凝集域2b内で流動する凝集フロックを破壊させることなく、安定して確実に形成・成長させることができる。
【0029】
なお、この実施の形態1では、下部凝集域2bの底部にスラッジ取出部7を設けたが、さらに必要に応じて下部凝集域2b内の側面に凝集スラッジ等の沈降性物質を重力により沈殿させて濃縮し、その凝集スラッジを装置外に排出する沈殿スラッジ取出部(図示せず)を設けてもよい。また、下部凝集域2bに凝集助剤注入手段(図示せず)を設けてもよい。この凝集助剤注入手段から注入される凝集助剤としては高分子凝集剤や砂等の無機材料を挙げることができるが、これに限定されるものではない。また、この実施の形態1では、凝集分離槽2の底部(下部凝集域2b)を平坦面としたが、円錐形状等としてもよい。
【0030】
実施の形態2.
図4はこの発明の実施の形態2による凝集分離装置の構成を示す断面図であり、図5は図4の平面図であり、図6は図4および図5の斜視図である。この実施の形態2の構成要素のうち実施の形態1の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【0031】
この実施の形態2の特徴は、案内板6を下部凝集域2bの底部に立設し、この案内板6と多孔部材4との間に攪拌翼5が配設されている。この実施の形態2では、図6に示すように、凝集分離槽2の下部凝集域2bの上方に位置する撹拌翼5により生じた水平方向の旋回流Aが下部凝集域2bの底部に立設した案内板6により、撹拌翼5の回転軸心に沿って上昇する上昇流B’(上方向の鉛直流)が形成されるが、撹拌翼5の回転により多孔部材4の下面近傍の下部凝集域2b内を多孔部材4の周縁部へ向けて送り出され下部凝集域2bの内周壁面に沿って下向流B(下方向の鉛直流)により混和液中の凝集フロックに下方向への力を与えることができ、固液分離の効率化を図ることができる。また、上昇流B’により下部凝集域2bの底部付近を鉛直方向にも十分に攪拌混合でき、凝集フロックの沈降堆積を防止することができる。
【0032】
なお、沈降促進材として砂等の無機材料を用いた場合には、スラッジ取出部7から引き抜いた砂を湿式サイクロン等の遠心分離装置で回収して再度混和槽3内や下部凝集域2b内に供給することで、沈降促進材を有効に利用し節約することができる。
【0033】
以上のように、この実施の形態2によれば、凝集分離槽2の底部に立設した案内板6により攪拌翼5の回転軸に沿って上昇流B’(上方向の鉛直流)を形成し、これにより多孔部材4の周縁部付近では下向流B(下方向の鉛直流)を形成できるので、これにより凝集フロックに下方向への力を与えることができ、重力沈殿による従来の凝集分離装置に比べて短い滞留時間で効率よく、混和液を凝集フロックと分離水とに固液分離することができ、また凝集フロックの下部凝集域2b底部への沈降堆積を防止することができる。
【0034】
この実施の形態2では、上部分離域2aに実施の形態1における沈降促進部材(図示せず)を設けていないが、必要に応じて設けてもよい。また、この実施の形態2では、下部凝集域2bにスラッジ取出部(図示せず)を設けていないが、必要に応じて設けてもよい。なお、これまでは、凝集分離処理について説明してきたが、この発明はこれ以外に凝集剤添加型活性汚泥処理における固液分離や汚泥処理における汚泥濃縮等にも用いることができる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、多孔部材および旋回流形成手段を設けたことにより、少ない撹拌動力で下部凝集域を効率よく撹拌して所望の旋回流を形成し、これにより凝集フロックに対して水平方向の慣性力を与えることで凝集フロックが上昇流に同伴して上昇するのを妨げることができると共に、鉛直流形成手段を設けたことにより、上記旋回流から下向流を形成し、この下向流を利用して凝集フロックに下方向への力を与えることで、従来の凝集沈殿装置における重力沈殿による固液分離と比べて短い滞留時間で効率よく固液分離を行うことができる。因みに、従来の凝集沈殿装置における滞留時間が60〜120分間であったのに対し、この発明に係る凝集分離装置では、その滞留時間が3〜6分間と大幅に減少させることができる。なお、従来の敷地面積の大きい沈降分離槽を省略できたことにより、レーキ等の集泥機が不用になり、またその他の付帯設備も省略できるため、メンテナンスが容易になり、電気代も含め処理コストを低減することができる。
【0036】
この発明によれば、重力沈降による分離に委ねるのではなく、慣性力を積極的に利用して分離するため、沈降速度の大きな凝集フロックの形成を必須とせず、ある程度の沈降速度をもつフロックであれば分離できるので、凝集剤等の薬品や沈降促進材のみならず、敷地面積や処理時間の節約もできる。さらに、鉛直流形成手段としての案内板により無動力で鉛直流を形成することができるので、攪拌翼は旋回流を形成するために駆動させればよいので、回転速度を低くでき、強大な装置も不要である。この点でも省エネルギ、省コストに有効である。
【0037】
この発明によれば、多孔部材および旋回流形成手段を設けたことにより、従来の凝集沈殿装置に比べて上昇速度や分離効率を大幅に向上させることができるので、よりコンパクトになり、敷地面積も小さくでき、建設費も安価にすることができる。
【0038】
この発明によれば、凝集分離槽の上部分離域に沈降促進部材を設けたことにより、多孔部材を通過し上昇するピンフロックを速やかに沈降させることができるので、分離効率を向上させることができ、さらに上質の処理水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による凝集分離装置の構成を示す断面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図1および図2の斜視図である。
【図4】この発明の実施の形態2による凝集分離装置の構成を示す断面図である。
【図5】図4の平面図である。
【図6】図4および図5の斜視図である。
【符号の説明】
1 凝集分離装置(旋回流式凝集分離装置)
2 凝集分離槽
2a 上部分離域
2b 下部凝集域
3 混和槽
4 多孔部材
5 攪拌翼(旋回流形成手段)
6 案内板(鉛直流形成手段)
7 スラッジ取出部
8 処理水取出部(分離水導出手段)
9 沈降促進部材
10 撹拌羽根
11 止水部材または無孔部
A 旋回流
B,B’ 鉛直流
C 上昇流
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coagulation separation technique such as a water treatment process and a chemical process used for formation of coagulation floc such as coagulation sedimentation treatment and separation of coagulation floc (solid) and a separation liquid (liquid).
[0002]
[Prior art]
Conventional coagulation sedimentation equipment mixes a flocculant with the water to be treated, which is the raw water, and stirs this mixture to agglomerate to form and grow a floc group (aggregation floc). And a clear separation liquid (treated water) is obtained, and is mainly composed of (1) a chemical mixing tank, (2) a flock formation tank, and (3) a sedimentation separation tank.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the coagulation sedimentation apparatus having such a configuration is a complicated process, and in addition, a large site area is required for each tank. In particular, the sedimentation tank requires a long residence time in order to sufficiently separate and separate the aggregated floc, and there is a problem that a large sedimentation basin must be provided. In addition, since each tank is provided with many incidental facilities, there is a problem that not only the construction cost is high, but also operation management becomes complicated. Furthermore, when the amount of inflow water increases, a coagulation floc (pin floc etc.) flows out in a sedimentation basin, so that there is a problem that a stable treated water quality cannot be obtained.
[0004]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and does not require a separate and large settling separation tank that can take a long residence time. An object of the present invention is to provide an inexpensive and space-saving coagulation / separation apparatus that can reliably separate formed and grown coagulation flocs and can cope with fluctuations in the amount of inflow water.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A swirling flow type agglomeration separation device according to the present invention, Raw water Introduce a mixture containing flocculating agent and coagulant In a swirling flow type coagulation separation device Japanese liquid introduction means and A swirling flow that circulates in the horizontal direction is formed. Lower coagulation with swirl flow forming means for stirring and mixing admixture And An upper separation zone that communicates with the lower agglomeration zone and has separated water outlet means for leading the separated water separated from the mixture; , It has a plurality of through holes and is provided between the lower agglomeration zone and the upper separation zone. Impedes the flow in the lower agglomeration zone Porous part Material, Provided at the bottom of the porous member and / or the bottom of the lower agglomeration zone , Swirling flow that circulates horizontally Vertical flow One or more guide plates to convert to It is characterized by comprising.
[0006]
In the swirling flow type aggregating and separating apparatus according to the present invention, the swirling flow forming means is a radial flow type stirring blade having one or more stirring blades for forming a swirling flow that circulates in the horizontal direction in the lower agglomeration zone. It is characterized by this.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below.
Embodiment 1 FIG.
1 is a cross-sectional view showing a configuration of a swirling flow type coagulation separation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a plan view of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of FIGS. . In the figure, reference numeral 1 denotes a swirling flow type coagulation / separation apparatus (hereinafter simply referred to as coagulation / separation apparatus). The aggregating / separating apparatus 1 is connected to the aggregating / separating tank 2 with a bottomed substantially cylindrical aggregating / separating tank 2 and supplies a mixture of raw water, an aggregating agent, an agglomerating aid and the like into the aggregating / separating tank 2. And a mixing tank 3 for the purpose.
[0009]
The agglomeration separation tank 2 is provided with a porous member 4 that divides the inside of the agglomeration separation tank 2 into an upper separation area 2a and a lower aggregation area 2b. In the lower agglomeration zone 2 b, a stirring blade (swirl flow forming means) 5 that hangs down from the upper part of the agglomeration separation tank 2 and mainly forms a swirl flow A in the horizontal direction, and stands at the center of the lower surface of the porous member 4. A guide plate (vertical flow forming means) 6 for converting the swirling flow A generated by the stirring blade 5 into a downward flow (downward vertical flow) B, and a sedimentary substance such as agglomerated sludge (agglomerated floc) are disposed outside the apparatus. A sludge take-out section 7 for discharging is provided. Here, the above-described swirling flow A is a flow formed in the lower agglomeration zone 2b by the rotation of the stirring blade 5 and mainly flows in the horizontal direction in the lower agglomeration zone 2b. In the upper separation area 2a, a treated water extraction part (separated water deriving means) 8 for discharging the clear separated water that has passed through the porous member 4 and separated the floc flocs as a treated water is discharged, and in the separated water A sedimentation accelerating member 9 that promotes the sedimentation of the remaining fine floc (pin floc) is provided.
[0010]
The horizontal cross section of the flocculation separation tank 2 has a swirl flow A that circulates mainly in the horizontal direction by the rotation of the stirring blade 5 in the lower flocculation zone 2b. Although it is circular so that it can be easily formed and maintained, there is no particular limitation as long as it has a point-symmetric horizontal cross section such as a regular octagon or a regular hexagon.
[0011]
The mixing tank 3 is connected to the vicinity of the bottom of the coagulation / separation tank 2 (lower coagulation zone 2b) via an admixture introducing section 3a. In mixing tank 3, the raw material water and A stirring blade 10 for rapidly stirring and mixing the flocculant is provided in a suspended state. In the first embodiment, the mixing tank 3 is connected adjacent to the flocculation / separation tank 2. However, the mixing tank 3 is omitted and a flocculant is added to the raw water pipe directly connected to the lower flocculation zone 2 b, so A mixed solution may be prepared by (line mixing). Further, as shown in FIG. 2, the admixture introducing portion 3a communicates so as to introduce the admixture horizontally from the wall portion of the substantially cylindrical agglomeration separation tank 2 along the inner wall surface of the lower agglomeration zone 2b. This is because the mixed liquid to be introduced forms a swirl flow A in the lower agglomeration zone 2b (swirl flow forming means), and when used in combination with the stirring blade 5, the efficiency of forming and maintaining the swirl flow is further increased. It is intended to improve.
[0012]
Here, examples of the coagulation aid used for coagulation separation include synthetic polymer flocculants, natural polymer flocculants, inorganic compounds, inorganic minerals such as sand, metals, and the like, which are appropriately selected. Yes, it is not limited to these. As a method of adding the coagulation aid to the raw water, a method of quickly and uniformly dispersing is adopted, for example, a method of adding the coagulation aid itself to the raw water in a slurry or solution state, and the particulate coagulation aid in a dry state. Examples of the method include adding to raw water. Also, if the addition method is distinguished by the addition position in the mixing tank 3 or the lower coagulation zone 2b, the method of adding an agglomeration aid in the vicinity of the inlet to the mixing tank 3 or the like, and uniformly dispersing in the mixing tank 3 or the like The method of adding the coagulant aid, the method of adding the coagulant aid to a portion having a high flow rate such as in the mixing tank 3, the method of adding the coagulant aid stepwise for each residence time, and the like can be appropriately selected. The raw water introduced into the mixing tank 3 may be added with a coagulant and a pH adjuster in addition to the coagulant by performing line injection or line mixing in the introduction process.
[0013]
The porous member 4 has a plurality of through holes that do not obstruct the passage of the separated water separated by the admixture or the aggregated flocs, and separates both areas so that the flow of the lower aggregated area 2b does not substantially reach the upper separated area 2a. It is a flat plate. As the porous member 4, for example, a wire mesh, a punching plate, an expanded metal, a special porous plate, a thin plate shape or a granular packed layer can be used. Further, the porous member 4 is horizontally installed so as to divide the agglomeration separation tank 2 vertically between the lower agglomeration zone 2b where the stirring blades 5 are located and the upper separation zone 2a where the treated water outlet 8 is located. . In addition, in order to prevent the upward flow from being formed when the swirling flow A is converted into the downward flow in the portion of the porous member 4 where the guide plate 6 is erected, the portion near the inner wall In order to prevent the upward flow rising along the inner wall, it is desirable to provide a non-hole portion not provided with the through hole or to provide the water stop member 11 as shown in FIGS.
[0014]
In general, the stirring blade is provided with a single stirring blade or a plurality of stirring blades, and the stirring blade 5 is fixed to one shaft and has driving means (not shown) is a stirrer (stirring device). A plurality of stirring blades may be provided on one shaft (multistage type). The shape of the stirring blade 5 in the first embodiment is a radial flow type that mainly forms a swirling flow A in the horizontal direction in the lower agglomeration zone 2b as shown in FIG. This radial flow type agitating blade generally has a shape in which a flat stirring blade rotates to discharge a water flow radially in the horizontal direction and mainly circulate in the horizontal direction. As shown in FIG. 2, the stirring blade 5 has four blades arranged radially on the rotating shaft, but the number of blades may be at least one, and the number of the blades is not limited. Further, the number of blades of the stirring blade 5 is not limited. The setting position of the stirring blade 5 provided in the lower coagulation zone 2b is between the porous member 4 and the bottom of the coagulation separation tank 2, and depends on the internal shape of the coagulation separation tank 2, the installation position of the guide plate 6, and the like. It is set as appropriate from among the upper part, middle part and lower part. The rotational speed of the stirring blade 5 is moderate so that the aggregated floc formed in consideration of the physical properties of the aggregated floc formed in the liquid mixture by the control of the driving device (not shown) is not destroyed by stirring. Can be appropriately changed within a range sufficient to form a horizontal swirling flow A that gives a horizontal inertia force necessary for the separation of the two. As the shape of the stirring blade 5, blades of all shapes can be used, but in order to efficiently generate a swirling flow, a horizontal flow of a known paddle type, special paddle type, standard ruston type, turbine type or the like can be discharged. It is better to use a radiant flow type. In order to obtain an ideal stirring state in the lower agglomeration zone 2b by the agitation blade 5, assuming that the inner diameter of the lower agglomeration zone 2b is L and the diameter of the agitation blade 5 is D, the ratio D / L = 0.3 to Both dimensions are set so as to satisfy the range of 0.7. If the stirring blade 5 cannot be installed due to the shape of the flocculation / separation tank 2 or the like, a jet apparatus (circulator or the like) that can create a horizontal flow in the lower flocculation zone 2b may be installed. . Furthermore, if the above-mentioned mixed liquid is introduced in the horizontal direction along the inner wall surface of the lower agglomeration zone 2b, a sufficient swirl flow can be formed in the lower agglomeration zone 2b. Therefore, no other devices are required. In short, it is only necessary to form a swirling flow that circulates in the horizontal direction in the lower agglomeration zone 2b and to apply a horizontal inertial force to the agglomeration flock. Note that various swirl flow forming means may be used in combination as required.
[0015]
The guide plate 6 is installed in a suspended state on the lower surface of the porous member 4 as shown in FIG. 1, and four plates are radially fixed around the center of the porous member 4 as shown in FIG. A part of the swirl flow A that collides with this is converted into a vertical flow B in the downward direction. Incidentally, the guide plate 6 converts a part of the swirl flow A into the vertical flow B in the upward direction when standing on the bottom of the lower aggregation region 2b as described later in the second embodiment. . The guide plate 6 is a square or rectangular flat plate, but may have a curved shape. The number of guide plates 6 may be at least one, and the number is not limited.
[0016]
As the treated water outlet 8, a water collection facility for collecting water with uniform flow in the upper separation zone 2 a of the coagulation separation tank 2 can be used. The sedimentation promoting member 9 is not an essential element for the coagulation / separation apparatus 1 but is provided as necessary. When the sedimentation promoting member 9 is provided, a parallel plate in which a plurality of parallel plates are combined with a predetermined separation distance, an inclined plate such as a corrugated plate in which a plurality of corrugated plates are combined with a predetermined separation distance, and a plurality of circular tubes A settling tube combined with a square tube, a support material or a packed bed with a short tube or granular carrier in the frame to increase the separation area and increase the separation effect, a rectifying material such as a perforated plate, baffle plate or screen Although it can be used, it is not particularly limited as long as it promotes sedimentation of sedimentary substances such as pin floc remaining in the separated water rising in the upper separation zone 2a. The inclined plate and the settling tube may be installed as they are in the upper separation zone 2a, or may be installed by being supported by a support material.
[0017]
The agglomeration and separation in the agglomeration separation tank 2 having such a configuration will be described.
First, in order to omit a sedimentation separation tank that requires a large site area in a conventional coagulation sedimentation treatment apparatus, a mixed liquid in which raw water and a coagulant are mixed is stirred to form a floc, and the formed flocculant floc is It is necessary to obtain clear separated water by separation by a technique. The flow in the floc forming tank in the coagulation sedimentation treatment apparatus is as follows: (1) Stirring discharge flow rate (Q d ), (2) Stirring discharge flow rate Q d Accompanying flow (Q b ) And (3) Raw water flow rate (Q 0 ) Is the basis. Here, the amount Q related to stirring d + Q b = Q c If this is the case, this is the circulation flow rate of the tank (Q c ) Therefore, the sum of the flow in the floc forming tank is Q c + Q 0 The index that represents the average liquid flow rate in the tank is (Q c + Q 0 ) / A f = V a It becomes. Where A f Is the horizontal cross-sectional area of the floc forming tank. That is, this flow (average flow velocity V a ), An optimal aggregated floc is formed.
[0018]
On the other hand, in order to efficiently separate the formed floc group, this V a It is effective to make as small as possible. But where Q 0 Is the inflow of raw water, A f Since are the cross-sectional areas of the floc forming tank, they are constants. Therefore, V a Is Q c The closer it is to 0 (zero), the smaller it is. Therefore, in the above flock formation tank, Q c To get closer to 0, Q c What is necessary is just to form the discontinuous surface which obstructs the flow of water. Therefore, in the present invention, although water passes, the agglomeration separation tank 2 is divided into a lower agglomeration zone 2b and an upper separation zone 2a using a porous member 4 that inhibits flow.
[0019]
Now, where Q c Is approximately 0, the average liquid flow velocity in the floc forming tank (ie, the average ascending velocity) is V a = Q 0 / A f = V L It becomes. Therefore, the rising speed V L Flocks with smaller settling rates will overflow with the treated water. However, here, the rising speed V L Ascending speed V L If the horizontal swirl A is given at a much faster speed, the ascending speed V L In addition, even agglomerated floc group having a lower settling velocity moves along the swirl flow A, becomes less likely to accompany the upward flow C due to its inertial force, and receives a downward force by applying a downward flow B. For that purpose, the rising speed V L Even a floc group having a lower sedimentation speed can be separated. In addition, the above-mentioned general flock formation tank corresponds to a coagulation separation tank in this invention.
[0020]
Next, the operation will be described.
First, raw water containing a sedimentary substance is introduced into the mixing tank 3 at a constant flow rate. In the mixing tank 3, a flocculant is added to the raw water, a pH adjuster is also added as necessary, and the mixture is rapidly mixed by the stirring blade 10. As a result, fine flocs are formed in the raw water. In this case, a coagulation aid such as a sedimentation accelerator such as sand or a polymer coagulant may be added as necessary.
[0021]
The mixed liquid which is the raw water pretreated in the mixing tank 3 as described above is introduced in the horizontal direction along the inner wall surface in the lower agglomeration zone 2b from the mixed liquid introducing section 3a, and the stirring blade 5 is rotated. As a result, a swirl flow A that circulates in the horizontal direction is formed in the lower agglomeration zone 2b. Then, if necessary, a polymer flocculant or the like is added, and the flocs in the mixed liquid are greatly grown by appropriate stirring and mixing in the lower aggregation region 2b. At this time, in the lower agglomeration zone 2b, the admixture containing the agglomeration floc is stirred and mixed. However, in the region in the vicinity of the porous member 4, as shown in FIG. . Therefore, the upper part of the concentration interface F is the stirring discharge flow rate (Q d ) Is somewhat mitigated. Since the porous member 4 is horizontally disposed above the concentration interface F so as to divide the agglomeration separation tank 2 vertically, in the upper separation region 2a on the upper side of the porous member 4 due to the inhibition action of the porous member 4 As a result, a uniform upward flow C that is hardly affected by the stirring blade 5 is formed. On the other hand, in the lower agglomeration zone 2 b, a swirl flow A that circulates in the horizontal direction along the inner wall surface is formed by the rotation of the radial flow type stirring blade 5, and at the same time, a part of this swirl flow A is caused by the guide plate 6. A downward flow B is formed downward along the rotational axis of the stirring blade 5. This downward flow B gives a downward force to the aggregated floc group that is difficult to accompany the upward flow C due to the inertial force given by the swirl flow A. Agglomerated floc groups to be separated from stream C are efficiently separated.
[0022]
The aggregated floc group thus separated remains in the lower aggregated area 2b and is concentrated to increase the aggregated floc concentration. Therefore, as appropriate, the aggregated floc group directly from the sludge extraction part 7 provided at the bottom of the lower aggregated area 2b or the like. Pull out to the outside. In some cases, the agitation blade 5 may be temporarily stopped before the extraction to precipitate the aggregated floc on the bottom, and the precipitated aggregated sludge having a high concentration may be extracted. In addition, when sand is used as a sedimentation promoting material, sand can be separated from the extracted aggregated sludge, and the sand can be returned to the mixing tank 3 or the lower aggregated area 2b for reuse. Various separation devices can be considered for separating the sand and the coagulated sludge, and a wet cyclone or the like is used as an example.
[0023]
On the other hand, the separation liquid separated from the flocs flocs rides on the upward flow C, passes through the upper separation zone 2a, and overflows from the treated water extraction part 8. At that time, by using the sedimentation promoting member 9 such as an inclined plate provided in the upper separation region 2a, pin flocs accompanying the upward flow C can be settled and removed, and further high-quality treated water can be obtained. it can.
[0024]
As described above, according to the first embodiment, by providing the stirring blade 5 or the like as the swirl flow forming means, the swirl flow A in the horizontal direction having a flow velocity larger than the rising speed is physically (mechanically). An inertial force is applied to the aggregated flocs in the mixed liquid that forms and flows in, thereby preventing the aggregated flocs from rising along with the upward flow C. In addition, the presence of the upward flow C causes the aggregate floc to receive a considerable upward force. However, by providing the guide plate 6 as the vertical flow forming means, a part of the swirling flow A follows the rotational axis. The downward flow B is converted into a downward flow B, and the downward flow B can apply a downward force to the flocculation floc in the mixed liquid, and it can be efficiently performed with a short residence time as compared with the conventional flocculation separation device by gravity precipitation. The mixed solution can be solid-liquid separated into agglomerated floc and separated water. Incidentally, while the residence time in the conventional coagulation sedimentation apparatus was 60 to 120 minutes, in the aggregation separation apparatus according to the first embodiment, the residence time can be greatly reduced to 3 to 6 minutes. It was. In addition, the large sedimentation and separation tank, which was essential in the conventional coagulation sedimentation equipment, can be omitted, so rakes and other mud collectors become unnecessary, maintenance becomes easy, and electricity costs are saved. Can do.
[0025]
In the first embodiment, the aggregated flocs are not subjected to separation by gravity sedimentation, but are separated by actively using inertial force. Therefore, formation of the aggregated flocs having a large sedimentation speed is not essential, and a certain sedimentation speed is obtained. Since it can be separated if it is a floc having, it can save not only a chemical such as a flocculant and a sedimentation accelerator as a coagulant but also a site area and processing time. Furthermore, the guide plate 6 can form a vertical flow (downward flow) B without power, and the stirring blade 5 only needs to be driven to form the swirling flow A. Can be reduced, and a powerful device is not required. This is also effective for energy saving and cost saving.
[0026]
In the first embodiment, by providing the porous member 4, the stirring blade 5 as the swirl flow forming means, and the guide plate 6 as the vertical flow forming means, the ascending speed and the separation efficiency are improved as compared with the conventional coagulating sedimentation apparatus. Since it can be greatly improved, it becomes more compact, the site area can be reduced, and the construction cost can be reduced.
[0027]
In the first embodiment, since the rotation speed of the stirring blade 5 as the swirl flow forming means can be changed, if the rotation speed adapted to the physical properties of the aggregated flocs in the mixed liquid is selected, even in the same apparatus, It can be treated in accordance with fluctuations in liquid properties, inflow water amount, concentration, water quality and the like.
[0028]
In the first embodiment, the inside of the lower agglomeration zone 2b can be gently flowed by the stirring blade 5, so that the agglomeration floc flowing in the lower agglomeration zone 2b can be stably and reliably formed and grown. Can be made.
[0029]
In the first embodiment, the sludge extraction part 7 is provided at the bottom of the lower agglomeration zone 2b. However, if necessary, a sedimentary substance such as agglomerated sludge is precipitated by gravity on the side surface in the lower agglomeration zone 2b. It is also possible to provide a sedimentation sludge take-out section (not shown) for concentrating and discharging the aggregated sludge to the outside of the apparatus. Moreover, you may provide a coagulant auxiliary | assistant injection | pouring means (not shown) in the lower cohesive zone 2b. Examples of the coagulation aid injected from the coagulation aid injection means include polymer coagulants and inorganic materials such as sand, but are not limited thereto. Moreover, in this Embodiment 1, although the bottom part (lower aggregation area 2b) of the aggregation separation tank 2 was made into the flat surface, it is good also as a cone shape.
[0030]
Embodiment 2. FIG.
4 is a cross-sectional view showing a configuration of a coagulation / separation device according to Embodiment 2 of the present invention, FIG. 5 is a plan view of FIG. 4, and FIG. 6 is a perspective view of FIGS. Of the constituent elements of the second embodiment, those common to the constituent elements of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0031]
A feature of the second embodiment is that a guide plate 6 is erected on the bottom of the lower agglomeration zone 2 b, and a stirring blade 5 is disposed between the guide plate 6 and the porous member 4. In the second embodiment, as shown in FIG. 6, a horizontal swirling flow A generated by the stirring blade 5 located above the lower agglomeration zone 2b of the agglomeration separation tank 2 is erected at the bottom of the lower agglomeration zone 2b. The guide plate 6 forms an upward flow B ′ (upward vertical flow) that rises along the rotational axis of the stirring blade 5, but the lower agglomeration near the lower surface of the porous member 4 by the rotation of the stirring blade 5. A downward force is applied to the aggregated floc in the mixed solution by the downward flow B (downward vertical flow) sent out from the area 2b toward the peripheral edge of the porous member 4 along the inner peripheral wall surface of the lower aggregated area 2b. And the efficiency of solid-liquid separation can be improved. In addition, the vicinity of the bottom of the lower agglomeration zone 2b can be sufficiently stirred and mixed in the vertical direction by the upward flow B ', and the sedimentation and accumulation of the agglomerated flocs can be prevented.
[0032]
In addition, when an inorganic material such as sand is used as the sedimentation accelerator, the sand extracted from the sludge take-out section 7 is recovered by a centrifugal separator such as a wet cyclone and again in the mixing tank 3 or the lower agglomeration zone 2b. By supplying, the settling accelerator can be effectively used and saved.
[0033]
As described above, according to the second embodiment, the upward flow B ′ (upward vertical flow) is formed along the rotation axis of the stirring blade 5 by the guide plate 6 erected on the bottom of the coagulation separation tank 2. As a result, a downward flow B (downward vertical flow) can be formed in the vicinity of the peripheral edge of the porous member 4, so that a downward force can be applied to the agglomeration flock, and the conventional agglomeration by gravity precipitation is performed. The mixed liquid can be efficiently solid-liquid separated into agglomerated floc and separated water with a short residence time as compared with the separation device, and sedimentation and deposition on the bottom of the lower agglomeration zone 2b can be prevented.
[0034]
In this Embodiment 2, although the sedimentation promoting member (not shown) in Embodiment 1 is not provided in the upper separation area 2a, it may be provided as necessary. Moreover, in this Embodiment 2, although the sludge extraction part (not shown) is not provided in the lower aggregation area 2b, you may provide as needed. Heretofore, the flocculation / separation process has been described, but the present invention can also be used for solid-liquid separation in the flocculant-added activated sludge process, sludge concentration in the sludge process, and the like.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by providing the porous member and the swirl flow forming means, the lower agglomeration zone is efficiently stirred with a small stirring power to form a desired swirl flow. By applying an inertial force in the horizontal direction to the flocs, it is possible to prevent the flocs from rising accompanying the upward flow, and by forming a vertical flow forming means, a downward flow is formed from the swirl flow By using this downward flow to apply a downward force to the coagulation floc, solid-liquid separation can be performed efficiently in a shorter residence time compared to solid-liquid separation by gravity precipitation in conventional coagulation sedimentation equipment. Can do. Incidentally, while the residence time in the conventional flocculation / precipitation apparatus is 60 to 120 minutes, in the flocculation / separation apparatus according to the present invention, the residence time can be significantly reduced to 3 to 6 minutes. In addition, since the conventional sedimentation tank with a large site area can be omitted, mud collectors such as rakes can be dispensed with, and other incidental equipment can also be omitted, facilitating maintenance and processing including electricity costs. Cost can be reduced.
[0036]
According to the present invention, the separation is not performed by gravity settling, but actively utilizes the inertial force, so that it is not essential to form an agglomerated floc having a large settling speed, and the floc has a certain settling speed. Since it can be separated if necessary, not only chemicals such as coagulants and sedimentation accelerators, but also site area and processing time can be saved. Furthermore, since a vertical flow can be formed without power by a guide plate as a vertical flow forming means, the agitating blade only needs to be driven to form a swirling flow. Is also unnecessary. This is also effective for energy saving and cost saving.
[0037]
According to the present invention, by providing the porous member and the swirl flow forming means, the ascending speed and separation efficiency can be greatly improved as compared with the conventional coagulation sedimentation apparatus, so that it is more compact and the site area is also increased. It can be made smaller and the construction cost can be reduced.
[0038]
According to this invention, by providing the sedimentation promoting member in the upper separation region of the coagulation separation tank, the pin floc that passes through the porous member and rises can be quickly settled, so that the separation efficiency can be improved. Further, high-quality treated water can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a coagulation / separation device according to Embodiment 1 of the present invention.
2 is a plan view of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a perspective view of FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a coagulation / separation device according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is a plan view of FIG. 4;
6 is a perspective view of FIGS. 4 and 5. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Coagulation separation device (Swirl flow type coagulation separation device)
2 Coagulation separation tank
2a Upper separation area
2b Lower agglomeration zone
3 Mixing tank
4 Porous members
5 Stirring blade (swirl flow forming means)
6 Guide plate (Vertical flow forming means)
7 Sludge outlet
8 Treated water outlet (separated water outlet)
9 Settling acceleration member
10 Stirring blade
11 Water-stop member or non-porous part
A swirl flow
B, B 'Vertical flow
C Ascending current

Claims (2)

原水と凝集剤とが混和した混和液を導入して凝集および固液分離する旋回流式凝集分離装置において、
和液導入手段および水平方向に周回する旋回流を形成し混和液を攪拌混合する旋回流形成手段を有する下部凝集域と、下部凝集域に連通し、且つ混和液から分離した分離水を導出する分離水導出手段を有する上部分離域と、複数の貫通孔を有し、且つ下部凝集域と上部分離域との間に設けられ、下部凝集域の流動を阻害する多孔部材と、多孔部材下面および/または下部凝集域底部に設けられ、水平方向に周回する旋回流を鉛直流に変換する一枚または二枚以上の案内板とを備えたことを特徴とする旋回流式凝集分離装置。
In a swirl type agglomeration separation device that introduces a mixed liquid in which raw water and a flocculant are mixed to agglomerate and separate into solid and liquid,
Deriving a lower aggregation region with a swirling flow forming means for mixing and stirring the swirling flow formed liquid mixture circulating in mixed sum liquid introduction means and the horizontal direction, the separated water separated from communication with the lower aggregation area, and mixture solution an upper separation zone having a separated water outlet means has a plurality of through-holes, is and et provided between the lower flocculation zone and the upper separation zone, and the porous member that inhibits flow of the lower flocculation zone, the porous member A swirling flow type aggregating and separating apparatus provided with one or more guide plates provided on the lower surface and / or the bottom of the lower agglomeration zone and converting a swirling flow that circulates in a horizontal direction into a vertical flow.
旋回流形成手段は、下部凝集域内に水平方向に周回する旋回流を形成させる一枚または二枚以上の攪拌羽根を有する放射流型攪拌翼であることを特徴とする請求項1記載の旋回流式凝集分離装置。  2. The swirl flow according to claim 1, wherein the swirl flow forming means is a radial flow type stirring blade having one or more stirring blades for forming a swirl flow that circulates in the horizontal direction in the lower cohesive zone. Type coagulation separator.
JP2000251542A 2000-08-22 2000-08-22 Swirl type agglomeration separator Expired - Fee Related JP3676657B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000251542A JP3676657B2 (en) 2000-08-22 2000-08-22 Swirl type agglomeration separator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000251542A JP3676657B2 (en) 2000-08-22 2000-08-22 Swirl type agglomeration separator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002058912A JP2002058912A (en) 2002-02-26
JP3676657B2 true JP3676657B2 (en) 2005-07-27

Family

ID=18740929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000251542A Expired - Fee Related JP3676657B2 (en) 2000-08-22 2000-08-22 Swirl type agglomeration separator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3676657B2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2863908B1 (en) * 2003-12-22 2006-05-19 Otv Sa FLOCCULATION TREATMENT PROCESS AND REACTOR
JP3954055B2 (en) * 2004-09-30 2007-08-08 株式会社西原環境テクノロジー Coagulation separation device
CN105327531A (en) * 2015-11-11 2016-02-17 江苏华达环境工程有限公司 Modular rotational flow settling device
JP6754526B2 (en) * 2016-11-21 2020-09-16 清水建設株式会社 Metal-containing wastewater treatment system
JP6560386B1 (en) * 2018-02-20 2019-08-14 メタウォーター株式会社 Stirring device and water treatment system in clean water
CN113713663B (en) * 2021-05-31 2024-03-29 黑龙江省林业科学院伊春分院 Device and method for preparing liquid medicine for manufacturing acanthopanax soft capsules
CN114314791B (en) * 2022-03-04 2022-06-03 山西理工智联科技有限公司 Coal slime water concentration treatment system
CN114906911B (en) * 2022-05-07 2024-02-27 中铁第一勘察设计院集团有限公司 Flow self-adaptive counterattack type vortex flocculation system
CN114702214B (en) * 2022-06-07 2022-08-09 生态环境部华南环境科学研究所(生态环境部生态环境应急研究所) Vertical sludge cell explains and uses whirl device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002058912A (en) 2002-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3676209B2 (en) Coagulation sedimentation processing equipment
US5800717A (en) Water and wastewater treatment system with internal recirculation
CN205774033U (en) A kind of compound efficient depositing reservoir
KR100810334B1 (en) Coagulating and separating apparatus
KR101673668B1 (en) A Circular sludge collector
JP2005520672A (en) 2-section raw material supply well for concentrator
JP3866439B2 (en) Coagulation sedimentation equipment
JP3676659B2 (en) Solid-liquid separator having stirring flow forming means
JP3676657B2 (en) Swirl type agglomeration separator
WO1997035655A1 (en) Water treatment system
CN112358017B (en) System and method for treating sewage by utilizing induced crystallization
JP3901390B2 (en) Coagulation sedimentation equipment
JPH08187405A (en) Flocculation/precipitation device
KR100310043B1 (en) Instantaneously mixing method of chemical by hydraulic turbulence
JP3922921B2 (en) Coagulation sedimentation equipment
KR200421751Y1 (en) Precipitation having circular inclined plate
JP3676658B2 (en) Circulating flow agglomeration separator
JP3409036B2 (en) Forced circulation type separation device
KR101077248B1 (en) Solid and liquid separator using micro bubble
JPH0138523B2 (en)
JP2000117005A (en) Flocculating and settling method and device
WO1997035654A1 (en) Wastewater treatment system
JP4336059B2 (en) Solid-liquid separator for waste water
JPH09248404A (en) Flooculating and precipitating apparatus
JPH0698247B2 (en) Float blanket type coagulating sedimentation equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040507

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050201

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050401

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050419

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050428

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080513

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100513

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120513

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120513

Year of fee payment: 7

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120513

Year of fee payment: 7

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120513

Year of fee payment: 7

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130513

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees