JP5660598B2 - 汚濁物浮上分離回収装置及び汚濁物浮上分離回収方法 - Google Patents
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Description
前記汚濁物浮上分離回収装置は、気泡撹拌混合部と浮上分離促進部とを有して成り、
前記気泡撹拌混合部は、前記原水が導水及び/又は貯留される撹拌混合槽と、該撹拌混合槽内に配設されて前記原水中に気泡を発生させる気泡発生装置と、を有し、
前記浮上分離促進部は、前記気泡撹拌混合部の撹拌混合槽の下流側に該撹拌混合槽とは別槽構成で且つ通水可能に接続されて気泡が撹拌混合された原水が送水される浮上分離槽と、該浮上分離槽内の上流側と下流側とを区切るように分断状態に配設されると共に前記原水が前記上流側から下流側へ通過可能なスリット状及び/又は細管状の複数の通水路が形成された分離促進部材と、を有し、
前記気泡撹拌混合部で原水中に気泡を撹拌混合した後、該原水が浮上分離促進部に送水され、前記分離促進材の複数の通水路を通過する際に前記原水中の汚濁物への気泡の付着とフロック化すると共に気泡の付着した汚濁物同士の結合が促進され、気泡の付着によって浮上したフロック化した汚濁物を回収する構成であり、
更に、前記分離促進部材の複数の通水路が前記浮上分離槽内の上流側が低く下流側が高くなるように前記分離促進部材を傾斜状態に配設し、
且つ前記分離促進部材が、前記浮上分離槽内の上流側から下流側に複数個配設した構成であり、
複数個配設した各分離促進部材の下流にて浮上分離した汚濁物を、液面を越流(オーバーフロー)させるか、液面部分に回収部を配設した回収装置で回収する構成であることを特徴とする汚濁物浮上分離回収装置。
処理が済んだ処理済水を前記汚濁物浮上分離回収装置と同構成を有すると共に該汚濁物浮上分離回収装置の下流に配設された第2汚濁物浮上分離回収装置を用いて第2処理を行うことを特徴とする上記9又は10に記載の汚濁物浮上分離回収方法。
更に、フロック化すると共に気泡の付着した汚濁物が該スリット状及び/又は細管状の複数の通路の内壁面に、より付着し易くなるため、汚濁物同士の結合機会が増大することになり、より速やかに汚濁物同士が結合して大型化して浮力が増大するので、汚濁物の浮上速度をより速めることができる。従って、汚濁物を原水から更に速やかに分離して回収することができる。
更にまた、分離促進部材の通水路を複数回通過することになるので、フロック化すると共に気泡の付着した汚濁物同士の結合機会が増大することになり、より速やかに汚濁物同士が結合して大型化して浮力が増大するので、汚濁物の浮上速度をより速めることができる。従って、汚濁物を原水から更に速やかに分離して回収することができる。
<第1実施例>
図1に示す構成の汚濁物浮上分離回収装置1を用いてSS濃度が30mg/L程度の原水の処理を行ったところ、図3に示すような結果を得た。尚、処理開始時のSS濃度は30.4mg/Lであった。尚、気泡発生装置22としては、特許4019154号に記載の構成、即ち、縮流部及び渦崩壊部があり、配管内に垂直の旋回流を作るために複数の羽を有しており、配管長手方向に垂直の旋回流をおこして、その中心が負圧になり、取り込んだ気体が旋回流の中心に集まる構造の装置を用いた。
図1に示す汚濁物浮上分離回収装置1の撹拌混合槽21と浮上分離槽31とを同一槽構成とした以外は同様にした図2に示す汚濁物浮上分離回収装置1Hを用いてSS濃度が30mg/L程度の原水の処理を行ったところ、図3に示すような結果を得た。尚、処理開始時のSS濃度は32.7mg/Lであった。
図3のグラフに示す通り、第1実施例では12.1mg/L(30分以降の平均)までSS濃度が低下していたのに対し、参考例では20.3mg/L(30分以降の平均)までしかSS濃度は低下しなかった。
<比較例1>
凝集沈殿処理を行った一次処理済み水のSS濃度の径時変化について測定したところ、図4に示すような結果を得た。
尚、処理を行う原水は常に流れてくるため、そのSS濃度は不安定であるため、図4に示す比較例1のSS濃度のグラフは一定値を示すことなく時間毎に変動するものとなっている。後述する図5の比較例2、図6の比較例3、図7の比較例4の各々についても同様である。
比較例1と同じ凝集沈殿処理を行った一次処理済み水を用いて、図1に示す汚濁物浮上分離回収装置1を用いた本発明による浮上分離処理を行った場合のSS濃度の径時変化について測定したところ、図4に示すような結果を得た。
図4のグラフに示す通り、比較例1の一次処理済み水の時間経過毎のSS濃度は36.9mg/L(1時間以降の平均)と改善が見られるどころか上昇してしまったのに対し、本発明の第2実施例では一次処理済み水のSS濃度を8.0mg/L(1時間以降の平均)まで低下させることができることが判った。
従って本発明によれば、凝集沈澱処理を行ったSS濃度が30mg/L未満の一次処理済み水のSS濃度を更に低下させることができることが判った。
尚、本発明によれば、凝集沈澱処理を行った一次処理済み水のSS濃度を更に低下させることができることで、用いられる濾過装置に掛かる負担が軽減されるので逆洗浄頻度が減少したり(洗浄水の減少効果も有り。)、濾過材の耐久性向上も得られるという効果もあることが判った。
<比較例2>
沈砂槽処理を行った前処理済み水のSS濃度の径時変化について測定したところ、図5に示すような結果を得た。
比較例2と同じ沈砂槽処理を行った前処理済み水を用いて、図1に示す汚濁物浮上分離回収装置1を用いた本発明による浮上分離処理を行った後、該図1に示す汚濁物浮上分離回収装置1と同様の構成の装置を用いて再び本発明による浮上分離処理を行う二重処理を行った場合のSS濃度の径時変化について測定したところ、図5に示すような結果を得た。
図5のグラフに示す通り、比較例2の前処理済み水の時間経過毎のSS濃度は237.3mg/L(1時間以降の平均)であったが、本発明の第3実施例では凝集沈澱処理を行わないにもかかわらず前処理済み水のSS濃度を22.7mg/L(1時間以降の平均)まで濁度が低下させることができることが判った。
従って本発明によれば、沈砂槽施設による前処理のみで凝集沈澱処理を行っていないSS濃度が30mg/L以上の前処理済み水であっても、従来の凝集沈澱処理と同等の浄化能力を当該凝集沈澱処理よりも簡易な構成によって得られることが判った。特に、本発明による浮上分離処理を二重に行うことで高効率な浄化処理が可能であることが判った。
<比較例3>
凝集沈殿処理を行った一次処理済み水のSS濃度の径時変化について測定したところ、図6に示すような結果を得た。
比較例3と同じ凝集沈殿処理を行った一次処理済み水を用いて、図1に示す汚濁物浮上分離回収装置1を用い、凝集剤を投入することなく本発明による浮上分離処理を行った場合のSS濃度の径時変化について測定したところ、図6に示すような結果を得た。
図6のグラフに示す通り、SS濃度が11mg/L程度(15mg/L未満)であった一次処理済み水の時間経過毎のSS濃度が、比較例3では14.55mg/L(1時間以降の平均)と改善がほぼ見られなかったのに対し、本発明の第4実施例ではSS濃度を8.2mg/L(1時間以降の平均)まで低下させることができることが判った。
従って本発明によれば、凝集沈澱処理を行った一次処理済み水のSS濃度がそれほど高くない場合(15mg/L未満である場合)であっても、本発明の浮上分離処理によれば凝集剤を投入することなく一次処理済み水のSS濃度を更に低下させることができることが判った。
尚、凝集沈澱処理を行った一次処理済み水中の汚濁は既にフロックを形成しているため、高い気泡密度によって凝集剤の再添加が必要ないと考えられる。凝集剤を添加して処理を行う場合のSS濃度の目安は15mg/L以上である。
<比較例4>
沈砂槽処理を行った前処理済み水のSS濃度の径時変化について測定したところ、図7に示すような結果を得た。
比較例4と同じ沈砂槽処理を行った前処理済み水を用いて、図1に示す汚濁物浮上分離回収装置1を用い、凝集剤を投入することなく本発明による浮上分離処理を行った場合のSS濃度の径時変化について測定したところ、図7に示すような結果を得た。
図7のグラフに示す通り、SS濃度が160mg/L程度であった前処理済み水の時間経過毎のSS濃度が、比較例4では209.8mg/L(1時間以降の平均)と改善が見られるどころか上昇してしまったのに対し、本発明の第5実施例では凝集沈澱処理を行わないだけでなく凝集剤も投入することなく処理を行ったにもかかわらず前処理済み水のSS濃度を113.3mg/L(1時間以降の平均)と50mg/L程度もSS濃度を低下させることができることが判った。
従って本発明によれば、沈砂槽施設による前処理のみで凝集沈澱処理を行っていないSS濃度が30mg/L以上の前処理済み水であっても、前処理槽(沈砂槽)に気泡撹拌混合部と同様の機能を持たせた簡易な構成でしかも凝集剤を投入することなくSS濃度を低下させることができることが判った。
2 気泡撹拌混合部
21 撹拌混合槽
22 気泡発生装置
23 ポンプ
23A 吸水部
24 遮断壁部
25 混合手段
3 浮上分離促進部
31 浮上分離槽
31A 分離槽部
31B 放流槽部
32 分離促進部材
33 仕切板
4 原水槽
1H 汚濁物浮上分離回収装置(比較例)
2H 気泡撹拌混合部(比較例)
3H 浮上分離促進部(比較例)
Claims (12)
- 被処理水である原水中の汚濁物をフロック化し、該フロック化した汚濁物にマイクロバブル又はエアバブルの如き気泡を付着させることで前記原水中から前記汚濁物を浮上分離させて回収する汚濁物浮上分離回収装置において、
前記汚濁物浮上分離回収装置は、気泡撹拌混合部と浮上分離促進部とを有して成り、
前記気泡撹拌混合部は、前記原水が導水及び/又は貯留される撹拌混合槽と、該撹拌混合槽内に配設されて前記原水中に気泡を発生させる気泡発生装置と、を有し、
前記浮上分離促進部は、前記気泡撹拌混合部の撹拌混合槽の下流側に該撹拌混合槽とは別槽構成で且つ通水可能に接続されて気泡が撹拌混合された原水が送水される浮上分離槽と、該浮上分離槽内の上流側と下流側とを区切るように分断状態に配設されると共に前記原水が前記上流側から下流側へ通過可能なスリット状及び/又は細管状の複数の通水路が形成された分離促進部材と、を有し、
前記気泡撹拌混合部で原水中に気泡を撹拌混合した後、該原水が浮上分離促進部に送水され、前記分離促進材の複数の通水路を通過する際に前記原水中の汚濁物への気泡の付着とフロック化すると共に気泡の付着した汚濁物同士の結合が促進され、気泡の付着によって浮上したフロック化した汚濁物を回収する構成であり、
更に、前記分離促進部材の複数の通水路が前記浮上分離槽内の上流側が低く下流側が高くなるように前記分離促進部材を傾斜状態に配設し、
且つ前記分離促進部材が、前記浮上分離槽内の上流側から下流側に複数個配設した構成であり、
複数個配設した各分離促進部材の下流にて浮上分離した汚濁物を、液面を越流(オーバーフロー)させるか、液面部分に回収部を配設した回収装置で回収する構成であることを特徴とする汚濁物浮上分離回収装置。 - 前記撹拌混合槽でフロックが形成される構成であることを特徴とする請求項1に記載の汚濁物浮上分離回収装置。
- 無機凝集剤との凝集反応によって前記撹拌混合槽でフロックが形成される構成であることを特徴とする請求項2に記載の汚濁物浮上分離回収装置。
- 前記気泡撹拌混合部の撹拌混合槽と前記浮上分離促進部の浮上分離槽とが、配管によって通水可能に接続された構成であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の汚濁物浮上分離回収装置。
- 前記気泡撹拌混合部の撹拌混合槽と前記浮上分離促進部の浮上分離槽とが、一槽構成の処理槽内に配設した仕切板によって別槽に分離された構成であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の汚濁物浮上分離回収装置。
- 前記気泡撹拌混合部の撹拌混合槽内への原水の導水が、ポンプ等の送水手段によって槽外から配管を介して導水する構成であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の汚濁物浮上分離回収装置。
- 原水が前記浮上分離槽に入るまでに該原水中に高分子凝集剤を投入する構成であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の汚濁物浮上分離回収装置。
- 前記原水が、沈砂槽施設で処理したSS(浮遊物質)濃度が30mg/L以上の前処理済み水、又は凝集沈殿施設で処理したSS(浮遊物質)濃度が30mg/L未満の一次処理済み水であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の汚濁物浮上分離回収装置。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の汚濁物浮上分離回収装置を用い、該汚濁物浮上分離装置の気泡撹拌混合部の撹拌混合槽に導水及び/又は貯留した原水中に、気泡撹拌混合部の気泡発生装置により発生させた気泡を撹拌混合した後、該原水を浮上分離促進部の浮上分離槽に送水し、該浮上分子槽内に配設した分離促進材の複数の通水路を通過させることで、通過の際に前記原水中の汚濁物への気泡の付着とフロック化させると共に気泡の付着した汚濁物同士の結合を促進し、気泡の付着によって浮上したフロック化した汚濁物を回収することを特徴とする汚濁物浮上分離回収方法。
- 前記汚濁物浮上分離回収装置の気泡撹拌混合部の撹拌混合槽に導水及び/又は貯留する原水のSS(浮遊物質)濃度が15mg/L以上である場合に無機凝集剤及び/又は高分子凝集剤を前記原水中に投入して処理を行うことを特徴とする請求項9に記載の汚濁物浮上分離回収方法。
- 凝集沈殿施設で処理したSS(浮遊物質)濃度が30mg/L未満の一次処理済み水を原水として汚濁物浮上分離装置の気泡撹拌混合部の撹拌混合槽に導水及び/又は貯留して処理を行うことを特徴とする請求項9又は10に記載の汚濁物浮上分離回収方法。
- 沈砂槽で砂・シルト分の沈降処理を行ったSS(浮遊物質)濃度が30mg/L以上の前処理済み水を原水とし、前記汚濁物浮上分離装置の気泡撹拌混合部の撹拌混合槽に導水及び/又は貯留した前記原水中に、気泡撹拌混合部の気泡発生装置により発生させた気泡を撹拌混合した後、該原水を浮上分離促進部の浮上分離槽に送水し、該浮上分子槽内に配設した分離促進材の複数の通水路を通過させることで、通過の前乃至は後又は最中に前記原水中の汚濁物への気泡の付着と気泡の付着した汚濁物同士の結合を促進し、気泡の付着によって浮上したフロック化した汚濁物を回収する処理を行った後、
処理が済んだ処理済水を前記汚濁物浮上分離回収装置と同構成を有すると共に該汚濁物浮上分離回収装置の下流に配設された第2汚濁物浮上分離回収装置を用いて第2処理を行うことを特徴とする請求項9又は10に記載の汚濁物浮上分離回収方法。
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