JP4471964B2 - 廃水の凝集沈殿装置における攪拌槽 - Google Patents
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Description
本発明は、ダイオキシン類廃水処理、有機性廃水処理、泥水処理、濁水処理、ベントナイト廃水処理、重金属類廃水処理や湖沼の水質浄化等に実施される廃水の凝集沈殿装置における攪拌槽の構造に関する。
従来、この種廃水の凝集沈殿装置における攪拌槽は、特に図示しないが、ドラム状や長方体に形成された攪拌槽本体の上面中央に配置された攪拌機によって廃水を単に攪拌する構造や、ドラム状に形成された攪拌槽本体内に複数枚の邪魔板が、水面から底部に沿って一直線状に配置され、この攪拌槽本体内において廃水を攪拌機により攪拌する構造のものが一般的である。
ところで、このような従来の攪拌槽においては、廃水は攪拌機の回転方向に沿って渦巻き状に攪拌されながら凝集されてフロックが形成されるだけであって、水流に変化がなくて攪拌効率が悪く、また、邪魔板を配置した攪拌槽本体内での攪拌は、邪魔板で回転方向に沿って水流が変化するも攪拌効率が低くて十分なものではなかった。
それ故、従来の攪拌槽では、凝集剤の廃水への溶け込みが遅くて凝集沈殿スピードが遅いという問題点があった。
また、フロックがしっかりとした大きな形状に形成されないために沈殿槽におけるフロックの沈降が遅く、かつ十分に行われないため、処理水の透明度が低いという問題点があった。
本発明が解決しようとする問題点は、廃水の凝集沈殿装置における攪拌槽本体内での廃水の攪拌効率が低くて、凝集剤の廃水への溶け込みが遅くて凝集沈殿スピードが遅く、また、フロックがしっかりとした大きな形状に形成されないために沈殿槽におけるフロックの沈降が遅く、かつ十分に行われないため、処理水の透明度が低いという点である。
従って、本発明の目的は、廃水の凝集沈殿装置における攪拌槽本体内での廃水の攪拌効率が高くて、凝集剤の廃水への溶け込みが早く凝集沈殿スピードが向上し、また、フロックがしっかりとした大きな形状に形成されて沈殿槽におけるフロックの沈降が早く、透明度の高い処理水が得られる廃水の凝集沈殿装置における攪拌槽を提供することにある。
この目的のため、本発明の請求項１に記載の廃水の凝集沈殿装置における攪拌槽は、ダイオキシン類廃水、有機性廃水等の廃水の凝集沈澱装置における攪拌槽２であって、
有底円筒状の攪拌槽本体２０と、
前記攪拌槽本体２０の内周壁の縦方向に３等分形成された上層部２６、中間層部２７、下層部２８のうちの上層部２６と下層部２８の内周壁の縦方向に、上下同じ配列にして１２０度ずつずらして配置され、かつ縦方向端面を中心に向けてそれぞれ直接に溶接固着された前記各層部の高さと等しい高さを有する同形、同大の６枚のバッフルプレート２９、３０、３１と、
前記中間層部２７ の内周壁の縦方向に、前記上、下層部２６、２８の前記バッフルプレートから１８０度回転させた位置から１２０度ずつずらして配置され、かつ縦方向端面を中心に向けてそれぞれ溶着固着された前記各層部の高さと等しい高さを有する同形、同大の３枚のバッフルプレート３２、３３、３４と、
前記攪拌槽本体２０の開口上面中央部に架設の設置板２２に回転自在に垂設された回転軸２３および駆動モーター２５と、前記回転軸２３の上下部に取り付けられ、前記攪拌槽本体２０における前記上層部２６と中間層部２７の中央部位においてそれぞれ回転するプロペラ式攪拌羽根２４を含む攪拌機２１を有し、
前記攪拌機２１の駆動によって、前記攪拌槽本体（２０）内に導入された前記廃水は前記各バッフルプレートにより水流は中心部が回転して、外側（内周壁側面部）は下から上に流れるとともに、内側（中心部）は上から下に流れる水流が発生し、前記各バッフルプレート間においてはそれぞれ縦の回転水流が発生して、徐々に水流が上部に移動し、この動きが繰り返されて前記廃水が攪拌されながら凝集されてフロックが形成されるように構成されたことを特徴とするものである。
有底円筒状の攪拌槽本体２０と、
前記攪拌槽本体２０の内周壁の縦方向に３等分形成された上層部２６、中間層部２７、下層部２８のうちの上層部２６と下層部２８の内周壁の縦方向に、上下同じ配列にして１２０度ずつずらして配置され、かつ縦方向端面を中心に向けてそれぞれ直接に溶接固着された前記各層部の高さと等しい高さを有する同形、同大の６枚のバッフルプレート２９、３０、３１と、
前記中間層部２７ の内周壁の縦方向に、前記上、下層部２６、２８の前記バッフルプレートから１８０度回転させた位置から１２０度ずつずらして配置され、かつ縦方向端面を中心に向けてそれぞれ溶着固着された前記各層部の高さと等しい高さを有する同形、同大の３枚のバッフルプレート３２、３３、３４と、
前記攪拌槽本体２０の開口上面中央部に架設の設置板２２に回転自在に垂設された回転軸２３および駆動モーター２５と、前記回転軸２３の上下部に取り付けられ、前記攪拌槽本体２０における前記上層部２６と中間層部２７の中央部位においてそれぞれ回転するプロペラ式攪拌羽根２４を含む攪拌機２１を有し、
前記攪拌機２１の駆動によって、前記攪拌槽本体（２０）内に導入された前記廃水は前記各バッフルプレートにより水流は中心部が回転して、外側（内周壁側面部）は下から上に流れるとともに、内側（中心部）は上から下に流れる水流が発生し、前記各バッフルプレート間においてはそれぞれ縦の回転水流が発生して、徐々に水流が上部に移動し、この動きが繰り返されて前記廃水が攪拌されながら凝集されてフロックが形成されるように構成されたことを特徴とするものである。
本発明の請求項２に記載の廃水の凝集沈殿装置における攪拌槽は、ダイオキシン類廃水、有機性廃水等の廃水の凝集沈澱装置における攪拌槽２であって、
有底円筒状、または正四角形の四辺両端とも一辺の約１／６の長さに切り込んだ八角形状の有底長方体構造の攪拌槽本体２０と、
前記攪拌槽本体(２０)の内周壁の縦方向に３等分形成された上層部(２６)、中間層部(２７)、下層部(２８)のうちの上層部(２６)と下層部(２８)の内周壁の縦方向に、上下同じ配列にして９０度ずつずらして配置され、かつ縦方向端面を中心に向けてそれぞれ直接に溶接固着された前記各層部の高さと等しい高さを有する同形、同大の８枚のバッフルプレート(２９)、(３０)、(３１)、(３５)と、
前記中間層部(２７) の内周壁の縦方向に、前記上、下層部（２６）、（２８）の前記バッフルプレートから４５度回転させた位置から９０度ずつずらして配置され、かつ縦方向端面を中心に向けてそれぞれ溶着固着された前記各層部の高さと等しい高さを有する同形、同大の４枚のバッフルプレート(３２)、(３３)、(３４)、(３６)と、
前記攪拌槽本体（２０）の開口上面中央部に架設の設置板（２２）に回転自在に垂設された回転軸（２３）および駆動モーター(２５)と、前記回転軸(２３)の上下部に取り付けられ、前記攪拌槽本体(２０)における前記上層部(２６)と中間層部(２７)の中央部位においてそれぞれ回転するプロペラ式攪拌羽根(２４)を含む攪拌機(２１)を有し、
前記攪拌機(２１)の駆動によって、前記攪拌槽本体（２０）内に導入された前記廃水は、前記各バッフルプレートによって水流は中心部が回転して、外側（内周壁側面部）は下から上に流れるとともに、内側（中心部）は上から下に流れる水流が発生し、前記各バッフルプレート間においてはそれぞれ縦の回転水流が発生して、徐々に水流が上部に移動し、この動きが繰り返されて前記廃水が攪拌されながら凝集されてフロックが形成されるように構成されたことを特徴とする廃水の凝集沈澱装置における攪拌槽。
有底円筒状、または正四角形の四辺両端とも一辺の約１／６の長さに切り込んだ八角形状の有底長方体構造の攪拌槽本体２０と、
前記攪拌槽本体(２０)の内周壁の縦方向に３等分形成された上層部(２６)、中間層部(２７)、下層部(２８)のうちの上層部(２６)と下層部(２８)の内周壁の縦方向に、上下同じ配列にして９０度ずつずらして配置され、かつ縦方向端面を中心に向けてそれぞれ直接に溶接固着された前記各層部の高さと等しい高さを有する同形、同大の８枚のバッフルプレート(２９)、(３０)、(３１)、(３５)と、
前記中間層部(２７) の内周壁の縦方向に、前記上、下層部（２６）、（２８）の前記バッフルプレートから４５度回転させた位置から９０度ずつずらして配置され、かつ縦方向端面を中心に向けてそれぞれ溶着固着された前記各層部の高さと等しい高さを有する同形、同大の４枚のバッフルプレート(３２)、(３３)、(３４)、(３６)と、
前記攪拌槽本体（２０）の開口上面中央部に架設の設置板（２２）に回転自在に垂設された回転軸（２３）および駆動モーター(２５)と、前記回転軸(２３)の上下部に取り付けられ、前記攪拌槽本体(２０)における前記上層部(２６)と中間層部(２７)の中央部位においてそれぞれ回転するプロペラ式攪拌羽根(２４)を含む攪拌機(２１)を有し、
前記攪拌機(２１)の駆動によって、前記攪拌槽本体（２０）内に導入された前記廃水は、前記各バッフルプレートによって水流は中心部が回転して、外側（内周壁側面部）は下から上に流れるとともに、内側（中心部）は上から下に流れる水流が発生し、前記各バッフルプレート間においてはそれぞれ縦の回転水流が発生して、徐々に水流が上部に移動し、この動きが繰り返されて前記廃水が攪拌されながら凝集されてフロックが形成されるように構成されたことを特徴とする廃水の凝集沈澱装置における攪拌槽。
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、攪拌槽における攪拌槽本体の中央部に設置された攪拌機の駆動により、ダイオキシン類廃水、有機性廃水等の廃水は、攪拌槽本体の内周壁の上層部、中間層部、下層部の三層に振り分け配置されたそれぞれ同数のバッフルプレートによって水流は中心部が回転して、外側（内周壁側面部）は下から上に流れるとともに、内側（中心部）は上から下に流れる水流が発生し、前記各バッフルプレート間においてはそれぞれ縦の回転水流が発生して、徐々に水流が上部に移動し、この動きが繰り返されて前記廃水が攪拌されながら凝集されてフロックが形成されるものであるから、廃水の攪拌効率が高くて、凝集剤の廃水への溶け込みが早く凝集沈殿スピードが向上し、また、フロックがしっかりとした大きな形状に形成されて沈殿槽におけるフロックの沈降が早く、透明度の高い処理水が得られる。
以下に図面を参照して、本願に係る発明を実施するための最良の形態についてその作用と共に説明する。
先ず、本発明に係る攪拌槽が実施される廃水の凝集沈殿装置の概要を、図１の系統図を参照して説明する。
図１において、ダイオキシン類廃水や有機性廃水等の廃水は、原水槽１よりポンプで攪拌槽２に導入され、この攪拌槽の本体２０内において、凝集剤供給装置３より供給された凝集剤や薬剤と一緒に攪拌機２１により攪拌される。攪拌されると廃水は、フロックと処理水に固水分離されて沈殿層４に導入される。沈殿槽４内において、処理水は静置されることによりフロックは沈降し、処理水は排出されて処理水槽５に貯水され、再利用に供される。
一方、沈殿槽４の底部に溜まったフロックは、定期的にフロックポンプで脱水機６まで運ばれて水切りが行われ、脱水ケーキとされる。
次に、このような廃水の凝集沈殿装置において実施される本発明に係る廃水の攪拌槽２の構成を、図２〜図６の模式図に基づいてその作用と共に詳細に説明する。
図２において、攪拌槽２を構成する攪拌槽本体２０は、好ましくは金属製であって有底円筒状に形成されている。
なお、攪拌槽本体２０には廃水の導入口と処理水の導出口を有するが、図２〜図６においては、これらは省略されており、また、攪拌槽本体２０は、図面の表示を簡潔にする目的で、二点鎖線であらわされている。
図２において、有底円筒状の攪拌槽本体２０は、その内周壁の縦方向に３等分されて上層部２６、中間層部２７、下層部２８とされ、上層部２６と下層部２８の内周壁の縦方向には、図２および図３に示されているように、上下同じ配列にして１２０度ずつずらして３枚ずつの計６枚のバッフルプレート２９，３０，３１が配置されるとともに、中間層部２７の内周壁の縦方向には、上、下層部２６、２８のバッフルプレートから１８０回転させた位置(例えば、バッフルプレート３１から１８０度回転させた位置)から１２０度ずつずらして３枚のバッフルプレート３２、３３、３４が配置されている。
これら各層に配置のバッフルプレート２９〜３４は、金属製であって、全体にゴム系塗装が施され、９枚が全て３等分された各層２６、２７、２８の縦方向高さと等しい高さを有する同形、同大の縦長矩形状で、これらバッフルプレート２９〜３４は、それぞれの縦方向端面を中心に向けて内周壁に直接溶着されて固着されている。
攪拌槽本体２０の中央には攪拌機２１が設置されている。攪拌機２１は、攪拌槽本体２０の開口上面中央に架設された設置板２２の中央部に垂設の回転軸２３と、この回転軸２３の上下部に取り付けられて上層部２６と中間層部２７の中央部位においてそれぞれ回転するプロペラ式攪拌羽根２４と、設置板２２上に配置された回転軸２３の駆動モーター２５から構成されている。
このようにしてバッフルプレート２９〜３４が配置された攪拌槽本体２０内において、廃水が攪拌機２１により攪拌されると、図２に実線矢印で示されたような水流が発生する。
すなわち、水流は水面の中心で回転方向に渦巻き状に回転しながら下に流れる水流が発生し、水流は回転しながら上下に循環しているため、外側（内周壁側面部）では下から上に流れる水流が発生し、内側（中心部）では水流は循環しているため、上から下に流れる水流が発生する。また、各バッフルプレート間ではそれぞれ縦の回転水流が発生して、徐々に水流が上部に移動し、この動きが繰り返されて廃水は凝集されてフロックが形成される。
さらに詳しく説明すれば、上層部２６と下層部２８のバッフルプレート３０と中間層部２７のバッフルプレート３４の間、上層部２６と下層部２８のバッフルプレート３０と上層部２６と下層部２８のバッフルプレート２９の間、上層部２６と下層部２８のバッフルプレート３１と上層部２６と下層部２８のバッフルプレート２９の間で両端と下から中間層部２７に流れる水流が発生する。
また、中間層部２７のバッフルプレート３３、３２間、中間層部２７のバッフルプレート３２、３４間、上層部２６と下層部２８のバッフルプレート２９と中間層部２７のバッフルプレート３４の各間で縦の渦巻き回転水流が発生する。
また、上層部２６のバッフルプレート２９、３０間、上層部２６のバッフルプレート３０、３１間、上層部２６のバッフルプレート３１、２９間のそれぞれで水面に上がろうとする水流が発生する。
また、水面においては、四方から中心部に流れる水流が発生して中心部が渦巻き状に回転し、下に流れる水流が発生する。
また、各バッフルプレート間では、上下層部２６、２８と中間層部２７のバッフルプレートの配置位置が異なるため、下層部２８から来た水流は、中間層部２７において上層部２６の水流に押えられて縦の渦巻き回転水流が発生する。
而して、このような水流が発生するめに廃水の攪拌効率が向上し、凝集剤の廃水への溶け込みが早くなって凝集沈殿スピードが高くなり、フロックはしっかりとした大きな固体を形成できて、沈殿槽におけるフロックの沈降が早く、処理水の透明度を高めることができる。
本発明に係る廃水の攪拌槽の変形は可能であり、図４〜図６に他の変形態様が示されている。
図４に示された変形態様は、有底円筒状の攪拌槽本体２０の内周壁の上層部２６、中間層部２７、下層部２８の三つの層部に、それぞれ４枚ずつのパッフルプレート２９〜３６が、上層部２６と下層部２８のバッフルプレート２９、３０、３１、３５は同じ配列をもって９０度の等間隔ずつずらして配置され、中間層部２７のバップルプレート３２、３３、３４、３６は、４５度回転させた位置から９０度の等間隔ずつずらして配置され、かつ縦方向端面を中心に向けてそれぞれ溶接により固着されている例である。
図５および図６に示された変形態様は、攪拌層本体２０が、正四角形の四辺両端とも一辺の約１／６の長さに切り込んだ八角形状の有底長方体構造とされた場合であって、図２の場合と同様に、攪拌槽本体２０の廃水導入口と処理水の導出口は省略されており、また、攪拌槽本体２０は、図面の表示を簡潔にする目的で、二点鎖線であらわされている。
図５および図６に示されているように、攪拌槽本体２０の内周壁の縦方向に３等分形成された上層部２６、中間層部２７、下層部２８のうちの上層部２６と下層部２８の内周壁の縦方向中心部位に、各層部の高さと等しい高さを有する同形、同大の縦長矩形状の８枚のバッフルプレート２９、３０、３１、３５が上下同じ配列にして９０度ずつずらして配置され、かつそれぞれの縦方向端面を中心に向けて直接に溶接固着され、中間層部２７においては、上下層部の各バッフルプレートから
の内周壁の縦方向に、前記上、下層部２６、２８の前記バッフルプレートから４５度回転させた位置から９０度ずつずらした内周壁の縦方向中心部位に、各層部の高さと等しい高さを有する同形、同大の縦長矩形状の４枚のバッフルプレート３２、３３、３４、３６が配置され、かつそれぞれの縦方向端面を中心に向けて溶着固着されている例である。
の内周壁の縦方向に、前記上、下層部２６、２８の前記バッフルプレートから４５度回転させた位置から９０度ずつずらした内周壁の縦方向中心部位に、各層部の高さと等しい高さを有する同形、同大の縦長矩形状の４枚のバッフルプレート３２、３３、３４、３６が配置され、かつそれぞれの縦方向端面を中心に向けて溶着固着されている例である。
このような配列パターンでバッフルプレートが配置された攪拌槽本体２０内において廃水が攪拌されると、図２に示された実施例と同様の水流が発生し、攪拌効率が向上する等同様の作用効果が得られる。
上記した攪拌槽は、廃水の凝集沈殿装置において使用されるものであるが、凝集する廃水によっては、二つの凝集剤や薬剤を使う場合があり、この場合には、特に図示しないが、上記バッフルプレート付きの有底ドラム状及び八角形の有底長方体の攪拌槽が二槽連結して使用される。
２ 本攪拌槽
２０ 攪拌槽本体
２１ 攪拌機
２２ 設置板
２３ 回転軸
２４ プロペラ式攪拌羽根
２５ 駆動モーター
２６ 上層部
２７ 中間層部
２８ 下層部
２９〜３６ バッフルプレート
２０ 攪拌槽本体
２１ 攪拌機
２２ 設置板
２３ 回転軸
２４ プロペラ式攪拌羽根
２５ 駆動モーター
２６ 上層部
２７ 中間層部
２８ 下層部
２９〜３６ バッフルプレート
Claims (2)
- ダイオキシン類廃水、有機性廃水等の廃水の凝集沈澱装置における攪拌槽(２)であって、
有底円筒状の攪拌槽本体(２０)と、
前記攪拌槽本体(２０)の内壁面の縦方向に３等分形成された上層部(２６)、中間層部(２７)、下層部(２８)のうちの上層部(２６)と下層部(２８)の内周壁の縦方向に、上下同じ配列にして１２０度ずつずらして配置され、かつ縦方向端面を中心に向けてそれぞれ直接に溶接固着された前記各層部の高さと等しい高さを有する同形、同大の６枚のバッフルプレート(２９)、(３０)、(３１)と、
前記中間層部(２７) の内周壁の縦方向に、前記上、下層部（２６）、（２８）の前記バッフルプレートから１８０度回転させた位置から１２０度ずつずらして配置され、かつ縦方向端面を中心に向けてそれぞれ溶着固着された前記各層部の高さと等しい高さを有する同形、同大の３枚のバッフルプレート(３２)、(３３)、(３４)と、
前記攪拌槽本体（２０）の開口上面中央部に架設の設置板（２２）に回転自在に垂設された回転軸（２３）および駆動モーター(２５)と、前記回転軸(２３)の上下部に取り付けられ、前記攪拌槽本体(２０)における前記上層部(２６)と中間層部(２７)の中央部位においてそれぞれ回転するプロペラ式攪拌羽根(２４)を含む攪拌機(２１)を有し、
前記攪拌機(２１)の駆動によって、前記攪拌槽本体（２０）内に導入された前記廃水は、前記各バッフルプレートによって水流は中心部が回転して、外側（内周壁側面部）は下から上に流れるとともに、内側（中心部）は上から下に流れる水流が発生し、前記各バッフルプレート間においてはそれぞれ縦の回転水流が発生して、徐々に水流が上部に移動し、この動きが繰り返されて前記廃水が攪拌されながら凝集されてフロックが形成されるように構成されたことを特徴とする廃水の凝集沈澱装置における攪拌槽。 - ダイオキシン類廃水、有機性廃水等の廃水の凝集沈澱装置における攪拌槽(２)であって、
有底円筒状、または正四角形の四辺両端とも一辺の約１／６の長さに切り込んだ八角形状の有底長方体構造の攪拌槽本体(２０)と、
前記攪拌槽本体(２０)の内周壁の縦方向に３等分形成された上層部(２６)、中間層部(２７)、下層部(２８)のうちの上層部(２６)と下層部(２８)の内周壁の縦方向に、上下同じ配列にして９０度ずつずらして配置され、かつ縦方向端面を中心に向けてそれぞれ直接に溶接固着された前記各層部の高さと等しい高さを有する同形、同大の８枚のバッフルプレート(２９)、(３０)、(３１)、(３５)と、
前記中間層部(２７) の内周壁の縦方向に、前記上、下層部（２６）、（２８）の前記バッフルプレートから４５度回転させた位置から９０度ずつずらして配置され、かつ縦方向端面を中心に向けてそれぞれ溶着固着された前記各層部の高さと等しい高さを有する同形、同大の４枚のバッフルプレート(３２)、(３３)、(３４)、(３６)と、
前記攪拌槽本体（２０）の開口上面中央部に架設の設置板（２２）に回転自在に垂設された回転軸（２３）および駆動モーター(２５)と、前記回転軸(２３)の上下部に取り付けられ、前記攪拌槽本体(２０)における前記上層部(２６)と中間層部(２７)の中央部位においてそれぞれ回転するプロペラ式攪拌羽根(２４)を含む攪拌機(２１)を有し、
前記攪拌機(２１)の駆動によって、前記攪拌槽本体（２０）内に導入された前記廃水は、前記各バッフルプレートによって水流は中心部が回転して、外側（内周壁側面部）は下から上に流れるとともに、内側（中心部）は上から下に流れる水流が発生し、前記各バッフルプレート間においてはそれぞれ縦の回転水流が発生して、徐々に水流が上部に移動し、この動きが繰り返されて前記廃水が攪拌されながら凝集されてフロックが形成されるように構成されたことを特徴とする廃水の凝集沈澱装置における攪拌槽。
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