JP6032100B2 - 散気装置および水処理装置 - Google Patents
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Description
運転費用高騰という問題を解決するために、低風量かつ均一散気できる散気装置が開発されている。このような散気装置の運転方式は、大気開放式と大気不開放式との大きく2種類に分かれる。
本発明の他の目的は、長期間運転しても安定した散気を行うことができる水処理装置を提供することである。
前記ソケットは、内部に連通する注水ノズルを有してもよい。
前記主配管は可撓性を有してもよい。
また、本発明の水処理装置によれば、長期間運転しても散気装置の配管が閉塞しにくく、安定した散気を行うことができる。
主配管51としては、軟質材料で形成されたホース等を好適に用いることができる。例えばポリ塩化ビニル(PVC)、金属網入りの樹脂製ホース等を用いると、水槽10の深さに合わせて長さを調節でき、かつ強度にも優れた構成とすることができる。
主配管51の径は特に限定されないが、JIS規格65A以上のサイズとされるのが好ましい。また、主配管51の断面形状は円形には限られず、楕円形、方形、多角形等であってもよい。断面形状が円形以外の場合は、軸線方向に直交する径方向における寸法の最大値を主配管の径と定義する。
ソケット52は、主配管51に接続される第一部材53と、気体供給装置40に接続される第二部材54とからなる。第一部材53は、主配管に接続される下端部の径が主配管51と略同一であり、上端部に向かうに従って径方向の寸法が徐々に大きくなる形状を有する。第一部材53の上端は開口しており、下側の内面に斜面53aを有する。第二部材54は、第一部材53を上下反転したような形状とされており、径方向の寸法が大きい下端部が第一部材53の上端部と嵌合され、上端部は気体供給装置40と接続される。
第二部材54の外周面には、内部に連通する注水ノズル54aが設けられており、注水ノズル54aにホース等を接続して処理済みの水(処理水)や、水道水等を注入し、ソケット52の内部を洗浄することができる。洗浄に用いる水は、これに限られず、例えば公知の薬剤を溶解した水が用いられてもよい。また、洗浄水は加圧して注入されてもよい。洗浄頻度や洗浄時の流量は適宜設定できるが、少なくとも一週間に一回程度実施されるのが好ましい。
ソケット52と気体供給装置40および主配管51との接続は、気密を保持できていればよく、その具体的方法に特に制限はないが、パッキンを備えたネジ嵌合等により接合すると、ソケット52を取り外して内部に蓄積した汚泥を除去することが容易となり、好ましい。
主配管51内における気体の流速は、8.0m/s以下とされるのが好ましい。上述のような流速、風量の条件を考慮しつつ、主配管の規格を決め、主配管51およびソケット52の具体的寸法を設計するとよい。
本実施形態の散気装置30は、大気開放式の運転方式で運転される。間欠運転等により、散気装置30の動作が停止されると、水槽10内の被処理水Wが散気孔33aから散気管33内に浸入し、ヘッダー管32を通って主配管部31内に入る。運転方式が大気開放式であるため、主配管部31内に入った被処理水Wの水位は、水槽10内の被処理水Wの水位と概ね同等となり、ソケット52内に被処理水Wの水面が位置する。このとき、被処理水Wに含まれる汚泥の濃度は、水面近くで最も高くなるため、汚泥の多くがソケット52内に位置し、散気を再開した際には主配管部31の内面に残留する汚泥の多くがソケット52の内面に付着する。
さらにソケット52の内面に付着した汚泥の一部は、大径部52aと主配管51との間にある斜面53a上を滑って下方に落下するため、ソケット52内に汚泥が蓄積しにくい。これにより、主配管部の閉塞がさらに抑制される。
必要に応じて、注水ノズル54aから洗浄水を注入し、ソケット52の内面に付着した汚泥を湿潤化したり、除去したりすることで、閉塞をさらに確実に抑制することが可能となる。
主配管51として、JIS規格32AのPVC製ホースを用いた。ソケット52として材質がステンレス、大径部の径方向寸法が55mmのものを用いた。気体供給装置40を、風量100L/minで、3時間あたり停止時間1分(179分運転後1分停止)で間欠運転しながら水処理を行った。主配管51内の気体の流速は、1.5m/s(計算値)であった。ソケット52内の洗浄を行わずに11日間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置においてソケット52の内面に汚泥の付着を認めたが、閉塞は発生しなかった。
主配管51として、JIS規格65AのPVC製ホースを用いた。ソケット52として材質がステンレス、大径部の径方向寸法が89mmのものを用いた。気体供給装置40を、実施例1と同一条件で間欠運転しながら水処理を行った。主配管51内の気体の流速は、0.5m/s(計算値)であった。ソケット52内の洗浄を行わずに11日間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置においてソケット52の内面に汚泥の付着を認めたが、閉塞は発生しなかった。
主配管51として、可撓性を有さないJIS規格65AのPVC製パイプを用いた。ソケット52として材質がステンレス、大径部の径方向寸法が89mmのものを用いた。気体供給装置40を、実施例1と同一条件で間欠運転しながら水処理を行った。主配管51内の気体の流速は、0.5m/s(計算値)であった。ソケット52内の洗浄を行わずに11日間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置においてソケット52の内面に汚泥の付着を認めたが、閉塞は発生しなかった。
主配管51として、JIS規格40AのPVC製パイプを用いた。ソケット52として材質がステンレス、大径部の径方向寸法が48mmのものを用いた。気体供給装置40を、風量200L/minで、1時間あたり停止時間1分(59分運転後1分停止)で間欠運転しながら水処理を行った。主配管51内の気体の流速は、2.7m/s(計算値)であった。ソケット52内の洗浄を行わずに11日間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置においてソケット52の内面に汚泥の付着を認めたが、閉塞は発生しなかった。
主配管51として、JIS規格40AのPVC製パイプを用いた。ソケット52として材質がステンレス、大径部の径方向寸法が48mmのものを用いた。気体供給装置40を、風量400L/minで、1時間あたり停止時間1分(59分運転後1分停止)で間欠運転しながら水処理を行った。主配管51内の気体の流速は、5.5m/s(計算値)であった。ソケット52内の洗浄を行わずに11日間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置においてソケット52の内面に汚泥の付着を認めたが、閉塞は発生しなかった。
主配管51として、JIS規格65AのPVC製ホースを用いた。ソケット52として材質がステンレス、大径部の径方向寸法が89mmのものを用いた。気体供給装置40を、風量200L/minで、3時間あたり停止時間1分(179分運転後1分停止)で間欠運転しながら水処理を行った。主配管51内の気体の流速は、1.1m/s(計算値)であった。ソケット52内の洗浄を行わずに1週間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置においてソケット52の内面に汚泥の付着を認めたが、閉塞は発生しなかった。
主配管51として、JIS規格65Aのステンレス(SUS)製パイプを用いた。ソケット52として材質がステンレス、大径部の径方向寸法が89mmのものを用いた。実施例6と同一の条件で間欠運転しながら水処理を行った。主配管51内の気体の流速は、1.1m/s(計算値)であった。ソケット52内の洗浄を行わずに1週間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置においてソケット52の内面に汚泥の付着を認めたが、閉塞は発生しなかった。
主配管51として、JIS規格65AのPVC製ホースを用いた。ソケット52として材質がステンレス、大径部の径方向寸法が89mmのものを用いた。気体供給装置40を、風量200L/minで、6時間あたり停止時間1分(359分運転後1分停止)で間欠運転しながら水処理を行った。主配管51内の気体の流速は、1.1m/s(計算値)であった。ソケット52内の洗浄を行わずに1週間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置においてソケット52の内面に汚泥の付着を認めたが、閉塞は発生しなかった。
主配管51として、JIS規格65AのSUS製パイプを用いた。ソケット52として材質がステンレス、大径部の径方向寸法が89mmのものを用いた。気体供給装置40を、実施例8と同一条件で間欠運転しながら水処理を行った。主配管51内の気体の流速は、1.1m/s(計算値)であった。ソケット52内の洗浄を行わずに1週間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置においてソケット52の内面に汚泥の付着を認めたが、閉塞は発生しなかった。
主配管51として、JIS規格32AのPVC製ホースを用いた。ソケット52として材質がステンレス、大径部の径方向寸法が55mmのものを用いた。気体供給装置40を、実施例6と同一条件で間欠運転しながら水処理を行った。主配管51内の気体の流速は、4.3m/s(計算値)であった。ソケット52内の洗浄を行わずに1週間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置においてソケット52の内面に汚泥の付着を認めたが、閉塞は発生しなかった。
主配管51として、JIS規格65AのPVC製ホースを用いた。ソケット52として材質がステンレス、大径部の径方向寸法が89mmのものを用いた。気体供給装置40を、実施例6と同一条件で間欠運転しながら水処理を行った。主配管51内の気体の流速は、1.1m/s(計算値)であった。ソケット52内の洗浄を行わずに1週間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置においてソケット52の内面に汚泥の付着を認めたが、閉塞は発生しなかった。その後、注水ノズル54aから洗浄水を注入すると、ソケット52の内面に付着した汚泥を剥離除去することができた。
ソケット52を用いず、主配管51を気体供給装置40に直接接続した点を除き、実施例1と同様の条件で水処理を行った。11日間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置において主配管51の内面に汚泥が付着し、主配管部が閉塞した。
ソケット52を用いず、主配管51を気体供給装置40に直接接続した点を除き、実施例2と同様の条件で水処理を行った。11日間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置において主配管51の内面に汚泥が付着し、主配管部が閉塞した。
ソケット52を用いず、主配管51を気体供給装置40に直接接続した点を除き、実施例3と同様の条件で水処理を行った。11日間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置において主配管51の内面に汚泥が付着し、主配管部が閉塞した。
ソケット52を用いず、主配管51を気体供給装置40に直接接続した点を除き、実施例4と同様の条件で水処理を行った。11日間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置において主配管51の内面に汚泥が付着し、主配管部が閉塞した。
ソケット52を用いず、主配管51を気体供給装置40に直接接続した点を除き、実施例5と同様の条件で水処理を行った。1週間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置において主配管51の内面に汚泥が付着し、主配管部が閉塞した。
ソケット52を用いず、主配管51を気体供給装置40に直接接続した点を除き、実施例6と同様の条件で水処理を行った。1週間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置において主配管51の内面に汚泥が付着し、主配管部が閉塞した。
ソケット52を用いず、主配管51を気体供給装置40に直接接続した点を除き、実施例7と同様の条件で水処理を行った。1週間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置において主配管51の内面に汚泥が付着し、主配管部が閉塞した。
ソケット52を用いず、主配管51を気体供給装置40に直接接続した点を除き、実施例8と同様の条件で水処理を行った。1週間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置において主配管51の内面に汚泥が付着し、主配管部が閉塞した。
ソケット52を用いず、主配管51を気体供給装置40に直接接続した点を除き、実施例9と同様の条件で水処理を行った。1週間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置において主配管51の内面に汚泥が付着し、主配管部が閉塞した。
ソケット52を用いず、主配管51を気体供給装置40に直接接続した点を除き、実施例10と同様の条件で水処理を行った。1週間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置において主配管51の内面に汚泥が付着し、主配管部が閉塞した。
ソケット52を用いず、主配管51を気体供給装置40に直接接続した点を除き、実施例11と同様の条件で水処理を行った。1週間運転したところ、水槽10内の被処理水の水位と同等の高さの位置において主配管51の内面に汚泥が付着し、主配管部が閉塞した。その後、主配管51と気体供給装置40とを切り離し、主配管51の上部開口から洗浄水を注入したが、主配管51の内面に付着した汚泥を剥離除去することはできなかった。
図4に示す変形例のソケット52Aでは、注水ノズル54aが2つ設けられている。このようにすると、洗浄水を当てにくい一方の注水ノズルの接続部付近の内面に他方の注水ノズルから供給した洗浄水を当てることができるため、洗浄水の「死角」を減らしてより効果的に洗浄を行うことができる。死角をさらに減らすために、注水ノズルを3つ以上設けてもよいことは当然である。
また、ソケットについて、上述の分解掃除や使い捨てによる交換を前提とすれば、注水ノズルは必ずしも設けなくてもよい。
さらに、本発明のソケットは、少なくとも大径部を備えていればよく、他の部位の形状は、装置の他の部位との接続等を考慮して適宜設定されてよい。
20 膜モジュールユニット
30 散気装置
33 散気管
33a 散気孔
40 気体供給装置(気体供給手段)
51 主配管
52、52A、52B ソケット
52a 大径部
53a 斜面
54a 注水ノズル
100 水処理装置
W 被処理水
Claims (6)
- 気体供給手段から気体が供給されて散気を行う散気装置であって、
散気孔が形成された散気管と、
前記散気管と接続されて前記散気管に気体を送る主配管と、
前記主配管と前記気体供給手段とを接続するソケットと、
を備え、
前記ソケットは前記主配管の内径よりも大きい内径を有する大径部を備える、散気装置。 - 前記ソケットは前記大径部と前記主配管との間に斜面を有する、請求項1に記載の散気装置。
- 前記ソケットは内部に連通する注水ノズルを有する、請求項1または2に記載の散気装置。
- 前記主配管が可撓性を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の散気装置。
- 被処理水が入れられる水槽と、
前記水槽内に配置される膜モジュールユニットと、
前記散気管が前記膜モジュールユニットの下部に位置するように前記水槽内に配置された請求項1から4のいずれか一項に記載の散気装置と、
を備える水処理装置。 - 前記散気装置は、前記ソケットの大径部が前記水槽内における前記被処理水の水位と同等の高さに位置するように配置される、請求項5に記載の水処理装置。
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