JP4913010B2 - 水処理装置 - Google Patents

Description

本発明は一般に、水処理装置に関する。より詳細には、本発明は、小容積で多量の水処理を可能にする水処理装置に関する。

工場用水や建設工事などで発生する排水を処理する水処理装置として、種々の型式のものが知られている。

しかしながら、従来の水処理装置は、小型の装置では多量の水処理を行うのが困難であるという課題があった。したがって、装置自体が小型であっても処理容量の大きな装置が望まれている。

本発明は、このような状況に鑑みて開発されたものであって、小型であっても多量の水の処理を行うことができる水処理装置を提供することを目的としている。

本願請求項１に記載の、被処理水を攪拌するための攪拌槽を備えた水処理装置は、前記攪拌槽のほぼ中央に攪拌装置が配置されており、前記攪拌装置が、回転駆動される攪拌用羽根を被覆するように配置された外套壁を有し、前記外套壁が、全体として鼓形の形状に形作られ、上端および下端が開放しており、鼓形の最も幅狭の部分に前記攪拌用羽根が位置するように形成されており、前記外套壁の前記上端が前記攪拌槽の頂部から４０ｃｍ〜６０ｃｍの箇所に位置決めされ、前記下端が前記攪拌槽の底壁から３０ｃｍ〜５０ｃｍの箇所に位置決めされており、前記外套壁の上端から外套壁内に投入された被処理水が、前記攪拌用羽根の回転により下方に差し向けられ、前記底壁に衝突して上昇し、前記外套壁の上端から更に外套壁内に進入することにより、前記攪拌槽内において下方から上方に向かって流れる水流が発生するように構成されており、前記攪拌槽で攪拌された被処理水を沈殿させるための沈殿槽を更に備え、前記沈殿槽に、ほぼ水平方向に延びた多孔板で形成された２基又はそれ以上の基数の水流抑制・沈降板が配置されており、隣接する上流側の前記攪拌槽の上部と、前記水流抑制・沈降板のうち任意の２基によって囲まれた前記沈殿槽の隅部とが連通し、前記隅部に、前記沈殿槽の外壁に沿って延びた管部材で形成された流出口が設けられており、前記水流抑制・沈降板のうち任意の２基で囲まれている区画に前記流出口から被処理水が流入して旋回流となるように構成されていることを特徴とするものである。

本発明の水処理装置によれば、攪拌装置により、攪拌槽内において下方から上方に向かって流れる水流が発生するので、効率的に攪拌することができ、これにより攪拌槽が小型であっても大容量の水処理作業を実施することが可能である。また、本発明の水処理装置では、被処理水投入路が、上端に連通部が設けられた垂直隔壁によって２つの部分に分割され、前記２つの部分のうち被処理水投入口が設けられている側の部分に水処理剤が投下されるようになっているため、水処理剤の投下量が少量であっても、水処理剤を被処理水に効果的に混入することが可能である。さらに、本発明の水処理装置では、沈殿槽に水流抑制・沈降板が配置されているため、被処理水の水流が抑制され、被処理水を効果的に沈殿させることが可能である。

次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る水処理装置について詳細に説明する。図１は、本発明の好ましい実施の形態に係る水処理装置の全体を示した斜視図、図２は、図１の水処理装置の一部切欠き平面図である。図１において全体として参照符号１０で示される本発明の好ましい実施の形態に係る水処理装置は大別して、第１攪拌槽１２と、第２攪拌槽１２′と、第１沈殿槽３０と、第２沈殿槽４４の４つの部分に分けられる。

図３は、図２の線３−３に沿って見た断面図である。水処理装置１０の第１攪拌槽１２は、全体として箱型の形状を有しており、平面的にほぼ中央の箇所に配置された攪拌装置１４を備えている。攪拌装置１４は、垂直方向に延びたシャフト１４ａと、シャフト１４ａに固定された攪拌用羽根１４ｂと、シャフト１４ａを回転させるためのモータ１４ｃと、攪拌用羽根１４ｂを被覆するように配置された外套壁１４ｄとを有している。

外套壁１４ｄは、図４（ａ）に最も良く示されるように、全体として鼓形の形状に形作られ、上端および下端が開放しており、鼓形の最も幅狭の部分に攪拌用羽根１４ｂが位置するように形成されている。好ましくは、外套壁１４ｄの下端は、第１攪拌槽１２の底壁から３０ｃｍ〜５０ｃｍ程度の箇所に位置決めされ、外套壁１４ｄの上端は、第１攪拌槽１２の頂壁（又は頂部）から４０ｃｍ〜６０ｃｍ程度の箇所に位置決めされている。

図４（ｂ）は、外套壁１４ｄの変形形態を示した断面図である。外套壁１４ｄは、図４（ｂ）に示されるように、上端および下端が開放し、上半部をラッパ状の形状、下半部を円筒状の形状に形成してもよい。

処理しようとする汚水や排水等（以下「被処理水」という）を第１攪拌槽１２に投入し、攪拌装置１４を作動させると、攪拌用羽根１４ｂの回転によって外套壁１４ｄの下端を介して下方に差し向けられた水流が底壁に当たって上昇し、外套壁１４ｄの上端から外套壁１４ｄ内に吸い込まれるので、図３において矢印で示されるような槽内で下方から上方に向かって流れる水流が発生し、被処理水の攪拌が効率的に行われるように構成されている。

第１攪拌槽１２の側壁には、外套壁１４ｄの上端より僅かに上方のところに、被処理水投入管１６が配置されている。被処理水投入管１６に隣接した第１攪拌槽１２の内部には、被処理水投入路１８が形成されている。被処理水投入路１８は、被処理水投入管１６と連通した被処理水投入口１８ａと、外套壁１４ｄの上端より僅かに上方の箇所に配置された被処理水排出口１８ｂとを有しており、被処理水投入口１８ａの位置する箇所と被処理水排出口１８ｂの位置する箇所とを隔て、上端に連通部１８ｃ１が設けられた垂直隔壁１８ｃによって、被処理水投入路１８の内部が第１部分１８ｄと第２部分１８ｅとに分割されている。

第１攪拌槽１２は又、被処理水投入路１８の第２部分１８ｅ内に投下される水処理剤を貯蔵するための水処理剤貯蔵タンク２０を備えている。水処理剤貯蔵タンク２０内に貯蔵される水処理剤は、公知のものを使用してよい。

水処理装置１０の第２攪拌槽１２′も、第１攪拌槽１２と同様に、全体として箱型の形状を有しており、平面的にほぼ中央の箇所に配置された攪拌装置１４′を備えている。攪拌装置１４′は、攪拌装置１４と実質的に同一の構成をもっており、垂直方向に延びたシャフト１４′ａと、シャフト１４′ａに固定された攪拌用羽根１４′ｂと、シャフト１４′ａを回転させるためのモータ１４′ｃと、攪拌用羽根１４′ｂを被覆するように配置された外套壁１４′ｄとを有している。

第２攪拌槽１２′には、第１攪拌槽１２と第２攪拌槽１２′とを連通させる連通路２２が配置されている。連通路２２は、被処理水が、第１攪拌槽１２の頂部を経て、外套壁１４ｄの上端から外套壁１４ｄ内に流入するように形成されている（図３参照）。

水処理装置１０の第１沈殿槽３０は、全体として箱型の形状を有しており、第５図に示されるように、内部が隔壁３２によって第１室３４と第２室３６とに分割されている。隔壁３２の上端と下端において第１室３４と第２室３６が連通するように形成されている。

第１沈殿槽３０の第１室３４には、水平方向に延びた第１水流抑制・沈降板３８ａおよび第２水流抑制・沈降板３８ｂが配置されている（図７参照）。第１水流抑制・沈降板３８ａおよび第２水流制御・沈降板３８ｂは、後述するように、第２攪拌槽１２′から第１沈殿槽に流入する被処理水の水流を抑制し、沈降を促進させるためのものであり、多数の小孔が設けられた多孔板によって形成されている。なお、図示されている例では、２基の水流抑制・沈降板が設けられているが、３基以上の水流抑制・沈降板を配置してもよい。

図６は、図２の線６−６に沿って見た断面図である。第２攪拌槽１２′と第１沈殿槽３０との間には、第２攪拌槽１２′と第１沈殿槽３０とを連通させる連通路４０が配置されている。連通路４０は、第２攪拌槽１２′の第１沈殿槽３０側の側壁に第２攪拌槽１２′の上部から垂直方向下方に延びるように配置された流入口４０ａと、第１沈殿槽３０の第１室３４の隅部の第１水流抑制・沈降板３８ａと第２水流抑制・沈降板３８ｂとの間の空間に配置された流出口４０ｂとを有している（図２、図５および図６参照）。流出口４０ｂは、図２および図７に最も良く示されるように、第１沈殿槽３０の外壁に沿って延びた管部材で形成されており、これにより流出口４０ｂから流出した被処理水が、第１水流抑制・沈降板３８ａと第２水流抑制・沈降板３８ｂとの間の空間に流出して旋回流となるように構成されている（図２参照）。

第１沈殿槽３０の第２室３６にも、水平方向に延びた水流抑制・沈降板４２ａ、４２ｂが配置されている。水流抑制・沈降板４２ａ、４２ｂは、第１および第２水流抑制・沈降板３８ａ、３８ｂと同様のものを使用してよい。

水処理装置１０の第２沈殿槽４４も、第１沈殿槽３０と同様に、全体として箱型の形状を有しており、第１沈殿槽３０と第２沈殿槽４４との間には、第１沈殿槽３０と第２沈殿槽４４とを連通させる連通路４６が配置されている。連通路４６は、第１沈殿槽３０と第２沈殿槽４４との間の境界壁の上端に設けられた流入口４６ａと、流入口４６ａに隣接して配置されたフィルタ４７と、第２沈殿槽４４の内部の下部に設けられた流出口４６ｂとを有している。これにより、第１沈殿槽３０の上側から第２沈殿槽４４の下側に連通路４６が延びるようになっている。

第２沈殿槽４４の内部には、沈降板４８が配置され、沈降板４８の上端と下端には、水流抑制・沈降板３８ａ、３８ｂと同様な水流抑制・沈降板４９ａ、４９ｂが設置されている。沈降板４８は、図８に示されるように、六角形の筒状のセル４８ａを組み合わせることによって形成されたものを傾斜させた状態で第２沈殿槽４４の内部に配置されており、被処理水を連通路４６からセル４８ａを通して上方に流すことによって沈殿を促進させるようになっている。なお、沈降板４８のセル４８ａを六角形の筒状ではなく、四角形や五角形等のＮ角形の筒状のもので形成してもよい。

第２沈殿槽４４の第１沈殿槽３０が位置する側と反対側の側壁には、本装置によって処理水を排出させるための排出口５０が配置されている（図１参照）。排出口５０に隣接して、炭を入れた籠５１が配置されている。

次に、以上のように構成された水処理装置１０の作動について説明する。図３に示されるように、被処理水投入管１６から第１攪拌槽１２内に投入された被処理水は、被処理水投入口１８ａを通り、垂直隔壁１８ｃを越流して被処理水投入路１８の第２部分１８ｅに落下する。その際、第２部分１８ｅ内に水処理剤が投下されるので、越流して落下する被処理水に水処理剤が効果的に混合される。水処理剤が混合された被処理水は、外套壁１４ｄの上端から外套壁１４ｄ内に投入される。被処理水は、攪拌用羽根１４ｂの回転によって外套壁１４ｄの下端から底壁の方へ差し向けられ、次いで底壁に当たって上昇し、外套壁１４ｄの上端から外套壁１４ｄ内に吸い込まれる。このような水流の循環によって、被処理水の攪拌が効率的に行われる。次いで、被処理水は、第１攪拌槽１２の頂部から連通路２２を経て、第２攪拌槽１２′の外套壁１４′ｄの上端から外套壁１４′ｄ内に流入し、第１攪拌槽１２におけると同様な水流の循環によって、被処理水が一層効率的に攪拌される。

第２攪拌槽１２′において十分に攪拌された被処理水は、連通路４０を介して、第１沈殿槽３０内に流入する。その際、連通路４０が第２攪拌槽１２′の上部から第１沈殿槽３０内に延びている（図６参照）ので、第２攪拌槽１２′の上部に位置する比較的清浄な被処理水を第１沈殿槽３０内に流入させることができる。また、第１沈殿槽３０の第１室３４の隅部の流出口４０ｂから被処理水が流入するので、第１室３４内で被処理水が旋回流となる（図２において破線矢印参照）とともに、被処理水が水流抑制・沈降板３８ａ、３８ｂ間の区画に流入するので、沈殿作業を効果的に実施することができる。第１室３４内に流入した被処理水は、図５に示されるように、第１水流抑制・沈降板３８ａから隔壁３２の上端を越えて第２室３６に到達するとともに、第２水流抑制・沈降板３８ｂから隔壁３２の下端を越え水流抑制・沈降板４２ａ、４２ｂを経て第２室３６に到達する。

第１沈殿槽３０の第２室３６に到達した被処理水は、連通路４６の流入口４６ａから流出口４６ｂに至り、第２沈殿槽４４内の沈降板４８のセル４８ａの下端から上端に向かって通過した後、炭入り籠５１を通り、排出口５０から装置外に排出される。

本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

たとえば、前記実施の形態では、水処理装置１０が２基の攪拌槽１２、１２′と２基の沈殿槽３０、４４を有するものとして説明されているが、攪拌槽の基数が単一でも或いは３基以上でもよく、沈殿槽の基数も単一でも或いは３基以上でもよい。また、沈殿槽を使用せず、攪拌槽のみを使用してもよい。

本発明の好ましい実施の形態に係る水処理装置の全体斜視図である。 図１の水処理装置の平面図である。 図２の線３−３に沿って見た断面図である。 図４（ａ）は、攪拌装置の拡大断面図、図４（ｂ）は、攪拌装置の変形例の拡大断面図である。 図２の線５−５に沿って見た断面図である。 図２の線６−６に沿って見た断面図である。 図１の水処理装置の第１沈殿槽の水流抑制・沈降板の設置状態を示した部分切欠き拡大斜視図である。 図１の水処理装置の第２沈殿槽の沈降板の設置状態を示した部分切欠き拡大斜視図である。

符号の説明

１０ 水処理装置
１２ 第１攪拌槽
１４ 攪拌装置
１６ 被処理水投入管
１８ 被処理水投入路
２０ 水処理剤貯蔵タンク
１２′第２攪拌槽
１４′攪拌装置
３０ 第１沈殿槽
３２ 隔壁
３４ 第１室
３６ 第２室
３８ａ、３８ｂ 水流抑制・沈降板
４０ 連通路
４２ａ、４２ｂ 水流抑制・沈降板
４４ 第２沈殿槽
４６ 連通路
４８ 沈降板
４９ 水流抑制・沈降板
５０ 排出口
５１ 炭入り籠

Claims (1)

1. 被処理水を攪拌するための攪拌槽を備えた水処理装置であって、
   前記攪拌槽のほぼ中央に攪拌装置が配置されており、
   前記攪拌装置が、回転駆動される攪拌用羽根を被覆するように配置された外套壁を有し、前記外套壁が、全体として鼓形の形状に形作られ、上端および下端が開放しており、鼓形の最も幅狭の部分に前記攪拌用羽根が位置するように形成されており、前記外套壁の前記上端が前記攪拌槽の頂部から４０ｃｍ〜６０ｃｍの箇所に位置決めされ、前記下端が前記攪拌槽の底壁から３０ｃｍ〜５０ｃｍの箇所に位置決めされており、
   前記外套壁の上端から外套壁内に投入された被処理水が、前記攪拌用羽根の回転により下方に差し向けられ、前記底壁に衝突して上昇し、前記外套壁の上端から更に外套壁内に進入することにより、前記攪拌槽内において下方から上方に向かって流れる水流が発生するように構成されており、
   前記攪拌槽で攪拌された被処理水を沈殿させるための沈殿槽を更に備え、
   前記沈殿槽に、ほぼ水平方向に延びた多孔板で形成された２基又はそれ以上の基数の水流抑制・沈降板が配置されており、
   隣接する上流側の前記攪拌槽の上部と、前記水流抑制・沈降板のうち任意の２基によって囲まれた前記沈殿槽の隅部とが連通し、前記隅部に、前記沈殿槽の外壁に沿って延びた管部材で形成された流出口が設けられており、前記水流抑制・沈降板のうち任意の２基で囲まれている区画に前記流出口から被処理水が流入して旋回流となるように構成されていることを特徴とする装置。

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