JP3891255B2 - 傾斜板沈降装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上水道施設等の水処理施設の沈殿池に設置される傾斜板沈降装置に関するものであり、特に空気洗浄の際に発生する気泡により傾斜板に付着したフロックを下方に滑落させて除去することを可能とした傾斜板沈降装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上水道施設等の水処理施設では、河川等から導かれた原水は不純物凝集工程、沈殿工程、ろ過工程、殺菌工程等の各工程を経て浄水処理される。上記の沈殿工程には、原水中に含まれる不純物を沈殿させて除去するための沈殿池が設けられている。沈殿工程では、不純物凝集工程において形成された不純物の集塊（以下、フロックという）を沈殿池底部に沈殿させることにより、原水に含まれる不純物を除去している。
【０００３】
沈殿工程を行う沈殿池には、一般に、傾斜板沈降装置又は傾斜管沈降装置が設けられており、このうち傾斜板沈降装置は多数の傾斜板が並設されて構成されるものである。ここで、沈殿池のフロック除去能力は、表面負荷率、即ち、被処理水の流量を、沈殿池の底面積で割った値で表され、この表面負荷率が小さいほど沈殿池のフロック除去能力が向上する。即ち、沈殿池の底面積が大きいほど沈殿池のフロック除去能力が向上することになる。そして、傾斜板沈降装置は、上述したように、多数の傾斜板を備えていることから、この傾斜板上にフロックを沈殿させることによって沈殿池の底面積を事実上大きくすることができる。したがって、傾斜板沈降装置は沈殿池のフロックの除去能力を大幅に向上させることを可能とするものである。
また、傾斜板沈降装置を沈殿池に設置することにより、沈殿池内の被処理水の流れを静かで一様な流れに整えることができ、偏流によるフロックの巻き上げを防止して、多くのフロックを確実に沈殿池底部に沈降させることが可能となる。
【０００４】
図５（ａ）は従来の傾斜板沈降装置を構成する傾斜板及び補強用部材を示す斜視図である。傾斜板沈降装置は、所定の角度に傾斜した傾斜板１１が複数並設されて構成されており、それぞれの傾斜板１１の裏面には、離間する２本の補強用部材３３が、傾斜板１１の一辺と平行になるように固着されている。傾斜板１１及び補強用部材３３は長方形の平板から形成されている。
【０００５】
被処理水はＡ方向から隣接する２枚の傾斜板１１の間の流路に流れ込み、被処理水中を沈降するフロックは傾斜板１１の表面上に沈殿する。上述したように、傾斜板１１は傾斜して設置されているため、一旦、傾斜板１１に沈殿したフロックは傾斜板１１の表面上を滑落し、傾斜板１１の下端より更に沈降して沈殿池の底部に沈殿する。
【０００６】
傾斜板沈降装置によるフロックの沈殿除去作業が進むにつれて、傾斜板には滑落せずに残存するフロックが累積的に付着していくため、該傾斜板を定期的に洗浄することが必要となる。傾斜板の洗浄方法としては空気洗浄による方法があり、この空気洗浄は傾斜板沈降装置の下方で連続する気泡を発生させ、この気泡を傾斜板に当てることにより、該傾斜板に付着したフロックを取り除くものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の傾斜板沈降装置では、図５（ｂ）に示すように、空気洗浄の際に傾斜板沈降装置の下方から供給された気泡は、傾斜板１１の裏面に固着された補強用部材３３によって上昇が堰き止められ、補強用部材３３に沿って傾斜板１１の両側１１ｅ，１１ｅから気泡が逃げてしまうため、気泡を均一に分散させることができなかった。その結果、該傾斜板の裏面側に対向して並設されている他の傾斜板表面には下向水流が発生しないため、該傾斜板表面に付着するフロックを下方に滑落させることができず、該フロックは上昇する気泡により剥離されて被処理水中に完全に混合してしまっていた。
【０００８】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、傾斜板に固着されている補強用部材に孔を設けることにより、空気洗浄により発生した気泡を傾斜板裏面に均一に上昇させることができ、この結果、他の傾斜板の表面に下向水流を発生させて、傾斜板に付着したフロックを下方にスムーズに滑落させて除去することを可能にした傾斜板沈降装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明は、複数の傾斜板が所定の間隔に離間して並設され、前記傾斜板の裏面には前記傾斜板を補強するための補強用部材が固着されている傾斜板沈降装置において、前記補強用部材には、前記傾斜板の下方から供給される気泡を通過させるための孔が前記傾斜板に沿って設けられていることを特徴とするものである。
また、本発明の1態様においては、前記補強用部材には、前記傾斜板の下方から供給される気泡を通過させるための孔が所定の間隔で複数設けられている。
【００１０】
このように構成した本発明によれば、空気洗浄の際に該傾斜板沈降装置の下方より供給された気泡は、補強用部材に設けられた孔を通過して、該傾斜板裏面の上端まで上昇を続けることができるため、傾斜板裏面の全体には上昇する気泡の流れが均一に発生することが可能となる。その結果、該傾斜板裏面付近の被処理水の密度と、該傾斜板裏面側に対向して並設されている他の傾斜板の表面付近の被処理水の密度とに差異が生じるため、該他の傾斜板の表面には下向水流が生じ、この下向水流により該他の傾斜板表面に付着するフロックを下方に滑落させて除去することが可能となる。
このような、気泡の上昇流及び下向水流は、それぞれの傾斜板に生じるため、傾斜板沈降装置に設置される全傾斜板のフロック除去が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る傾斜板沈降装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る傾斜板沈降装置が設置された沈殿池全体の概略断面図である。
【００１２】
上水道施設等の水処理施設には、沈殿工程を行うための沈殿池２が設けられている。この沈殿池２は、池内の被処理水６の偏流を防ぐとともに、被処理水６の流れに直進性を与えるために横長の造りとなっている。沈殿池２の前端には、不純物凝集工程を経た被処理水６を沈殿池２に導くための流入口３が設けられており、沈殿池内の前方及び後方には整流板４が設けられている。沈殿池内の中央付近には、本発明に係る複数の傾斜板が並設された傾斜板沈降装置１が設置されている。傾斜板に沈殿したフロックは該傾斜板上を滑落し、沈殿池２の底部に堆積していくため、堆泥の空間を確保するために、傾斜板沈降装置１は架台７を介して底面から所定距離の高さに設置されている。沈殿池２の後端には該沈殿工程を経た被処理水６の流出堰５が設けられている。
【００１３】
Ｂ方向より沈殿池２内に導かれた被処理水６は、沈殿池２の前方及び後方に設けられた整流板４によって、被処理水６の流速が沈殿池内の全断面において一様になるように整流されて池内を流下する。沈降速度の大きいフロックは、傾斜板沈降装置１に流入する前に直接沈殿池底部に沈殿するが、沈降速度の小さいフロックは傾斜板沈降装置１に流入し、傾斜板表面上に沈殿する。傾斜板表面上に沈殿したフロックは該傾斜板表面上を滑落し、沈殿池底面に沈殿する。このようにして、多くのフロックが沈殿池底部及び傾斜板沈降装置１に沈降した後、被処理水６は流出堰５から排水されて、次工程であるろ過池に流入する。
【００１４】
次に、本発明に係る傾斜板沈降装置について図２を参照して説明する。
図２（ａ）は本発明に係る傾斜板沈降装置を構成する傾斜板及び補強用部材の斜視図であり、図２（ｂ）は本発明に係る傾斜板沈降装置に設置されている傾斜板の配置図である。
【００１５】
図２（ｂ）に示すように、傾斜板沈降装置は複数の傾斜板１１からなり、それぞれの傾斜板１１は、沈降するフロックを傾斜板上に沈殿させるために傾斜板表面１１ａが上方を向くように、水平方向に対して所定の角度θに傾斜した状態で並設されている。なお、傾斜板１１の傾斜角度θは、フロックを沈殿させるための面積を確保しつつ、傾斜板表面１１ａに沈殿したフロックをスムーズに滑落させるために、約６０°に設定するのが好ましい。
【００１６】
図２（ａ）に示すように、傾斜板裏面１１ｂには、離間する２本の補強用部材１２が、傾斜板１１の長手方向の一辺と平行になるように取り付けられている。傾斜板１１及び補強用部材１２は長方形の平板からなり、補強用部材１２には、気泡を通過させるための孔１３が所定の間隔で複数設けられている。本発明の実施の形態では、補強用部材１２の長さは傾斜板１１の長手方向の一辺の長さと同じであるが、必ずしも同じ長さでなくともよい。
【００１７】
次に本発明に係る傾斜板沈降装置を空気洗浄した際における本発明の作用について図３を参照して説明する。
図３（ａ）及び（ｂ）は本発明に係る傾斜板沈降装置を空気洗浄した際の、気泡及びフロックの流れを示した傾斜板の斜視図及び側面図である。
傾斜板沈降装置の下方には、連続する気泡２１を発生させる空気洗浄装置２４が設けられている。図３（ａ）に示すように、空気洗浄装置２４から発生した気泡２１は、傾斜板裏面１１ｂの下端付近に当たった後、傾斜板裏面１１ｂに沿ってＣ方向に上昇し、各補強用部材１２に設けられた孔１３を通過して、傾斜板裏面１１ｂの上端に達した後、更に上昇する。このようにして、気泡が一定の間隔で設けられた各々の孔１３を通過して上昇することにより、傾斜板裏面１１ｂの裏面に気泡の流れを均一に分散させることが可能となる。
【００１８】
また、この傾斜板１１の裏面側に対向して設けられている他の傾斜板の表面には、前述したように、Ｄ方向に下向水流が生じることから、この下向水流によって傾斜板表面に付着するフロック２３はＤ方向に滑落し除去される。
【００１９】
次に本発明に係る傾斜板沈降装置を用いて行った実験例について、図４を参照して説明する。
図４（ａ）は傾斜板１１に補強用部材１２が３枚固着されている状態の裏面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のIII矢視図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のII−II線断面図であり、図４（ｄ）は補強用部材に設けられている孔の拡大図を示す。
【００２０】
本実験例では、傾斜板１１としてＷ＝２０００ｍｍ、Ｌ＝２１４ｍｍ、Ｈ＝１．５ｍｍの平板を使用した。傾斜板１１の裏面には３枚の補強用部材１２がそれぞれ７７ｍｍの間隔で、傾斜板１１の長手方向の一辺と平行に固着されている。
【００２１】
図４（ｂ）に示すように、それぞれの補強用部材１２には、５ｍｍ×１５ｍｍの横長の孔１３が、１００ｍｍの間隔で離間して１９個設けられている。即ち、長さ２０００ｍｍの傾斜板１枚につき、１９個×３枚の補強用部材の計５７個の孔が設けられている。
【００２２】
本実験例では２箇所の沈殿池にて実験を行い、一方の沈殿池では傾斜板１１を３６０００枚設置し、もう一方の沈殿池では傾斜板１１を１３００枚設置して、傾斜板１１を空気洗浄した際の、気泡の流れ及び気泡の流量について観測を行った。その結果、傾斜板１１の下方より供給された気泡は、補強用部材１２に設けられている計５７個の孔を通過して、傾斜板１１の裏面の全体に均一に気泡が分散されるのが確認された。また、このときの孔を通過する空気量は３．０ｌ／ｍｉｎであった。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、空気洗浄時に、傾斜板表面に付着したフロックを沈殿池底部にスムーズに滑落させて十分に除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係る傾斜板沈降装置が設置された沈殿池全体の概略断面図である。
【図２】図２（ａ）は本発明に係る傾斜板沈降装置を構成する傾斜板及び補強用部材の斜視図であり、図２（ｂ）は本発明に係る傾斜板沈降装置に設置されている傾斜板の配置図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は本発明に係る傾斜板沈降装置を空気洗浄した際における気泡及びフロックの流れを示した傾斜板の斜視図及び側面図である。
【図４】図４（ａ）は傾斜板に補強用部材が固着されている状態の裏面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のIII矢視図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のII−II線断面図であり、図４（ｄ）は補強用部材に設けられている孔の拡大図である。
【図５】図５（ａ）は従来の傾斜板沈降装置を構成する傾斜板及び補強用部材を示す斜視図であり、図５（ｂ）は従来の傾斜板沈降装置を空気洗浄した際における気泡の流れを示した図である。
【符号の説明】
１ 傾斜板沈降装置
２ 沈殿池
３ 流入口
４ 整流板
５ 流出堰
６ 被処理水
７ 架台
１１ 傾斜板
１１ａ 傾斜板表面
１１ｂ 傾斜板裏面
１１ｅ 傾斜板側面
１２ 補強用部材
１３ 孔
２１ 気泡
２３ フロック
２４ 空気洗浄装置
３３ 従来型補強用部材

Claims (2)

1. 複数の傾斜板が所定の間隔に離間して並設され、前記傾斜板の裏面には前記傾斜板を補強するための補強用部材が固着されている傾斜板沈降装置において、前記補強用部材には、前記傾斜板の下方から供給される気泡を通過させるための孔が前記傾斜板に沿って設けられていることを特徴とする傾斜板沈降装置。
2. 前記補強用部材には、前記傾斜板の下方より供給される気泡を通過させるための孔が所定の間隔で複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の傾斜板沈降装置。

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