JPH0374154B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は廃水の処理装置に係り、特に廃水の浮
上分離と、浮上分離水の濾過と、浮上分離スカム
の濃縮とを連続的に行なうことができる廃水の浮
上・濾過・濃縮装置に関するものである。 ［従来の技術］ 浮上分離処理に適する廃水を処理する場合の一
般的な工程について説明する。 第５図のフローチヤートに示すように、廃水は
沈砂池等で前処理され、貯留槽等で調整された
後、薬注等の条件付けを施されて浮上分離設備に
送られる。浮上分離設備は一般に浮上分離槽と気
泡発生装置により構成されており、この設備で廃
水は汚濁成分をスカムとして浮上分離される。前
記気泡発生装置としては、廃水中に析出気泡を発
生させる加圧浮上形のものと、廃水中に分散気泡
を発生させる形式のものとが一般的に用いられて
いる。 浮上分離されたスカムは水分が多いため、濃縮
することによつて体積を減らす必要があり、一般
には自然沈降によつて濃縮される。汚泥をスラリ
ー状汚泥として搬出処分する場合には濃縮するだ
けで良いが、ケーク状汚泥とする必要がある場合
には、さらに脱水機等によつて脱水する必要があ
る。なお、スカムを濃縮しないで直接脱水する場
合もあるが、濃縮後脱水する場合に比べて効率が
良くない。 浮上分離処理を行なつても、分離水中には汚濁
物の浮き残りが出るため排水基準値が厳しくなつ
てきた昨今では、特別な場合を除いて分離水をさ
らに濾過するのが普通である。 分離水の濾過には、アンスラサイト・砂等を用
いた全自動急速濾過機が多く使用されている。ま
た濾過される浮上分離水の清澄度の監視は、一般
に操業員が巡回して目視で行なつているが、省力
化のために光学機器を用いた装置（光の吸収率や
反射率等を計測する装置、例えば可視光線を照射
して反射率を検知する濁度計等）も用いられるよ
うになつている。 ［発明が解決しようとする問題点］ 上記各装置より成る一連の廃水処理設備は、建
設面積を広く必要とし、工程が複雑であるため運
転・維持管理に多くの費用と人手を必要とし、さ
らに操作には熟練を要するという問題点があつ
た。このような問題点は、前記廃水処理設備を構
成する個々の装置が、それぞれ単一の機能しか持
たず、高価・複雑であるということから発生して
いる。即ち、個々の装置について問題点をあげる
と、まず前記濃縮装置によれば汚濁物を自然沈降
させるための大きな水槽と上澄水の抜き出しポン
プ等が必要となり、自然沈降のために濃縮率は上
がらず、上澄水の抜き方が難しいという問題点が
ある。さらに有機物よりなるスカムを取扱う場合
には、静置することによつて水槽の内容物が腐敗
し、臭気の発生・管路等の腐食・処理水の水質悪
化・有毒ガスの発生といつた問題が発生すること
もあつた。また前記濾過装置によれば、濾過塔本
体の他に、ポンプ２台（濾過用、逆洗用）、大き
な水槽（濾過原水槽及び逆洗水槽）、ブロワ、圧
力計、圧力スイツチ、自動弁、タイマ等が必要に
なり、その配管系統及び制御系統はきわめて複雑
であつた。また浮上分離水の清澄度を監視するた
めに用いられる前記濁度計のような装置は、装置
自体が複雑・高価なだけでなく、維持に要する手
間と費用が少なくないという問題点があつた。 ［発明の目的］ 小型で構造が単純なために操作しやすく、製
作・維持に要するコストが安価な廃水の浮上・分
離・濃縮装置を提供することを目的としている。 〔問題点を解決するための手段〕 次に上記の問題点を解決するための手段を実施
例に対応する図面を参照して説明する。 すなわち、本発明による廃水の浮上・濾過・濃
縮装置は、 上端が水面下に位置する堰板２によつて廃水が
導入される補助槽３と浮上分離槽１とに区画され
た浮上分離装置と、 前記浮上分離装置とは分離して設けられ、前記
浮上分離槽１から廃水が導入されるとともに内部
で微細気泡が形成され、この微細気気泡を前記補
助槽３内に送出する気泡発生装置４と、 前記浮上分離槽１内の廃水の水面に対して斜め
に設置され、循環駆動される無端濾布１３の下半
部を廃水の水面下におき、該無端濾布１３で廃水
を濾過して無端濾布１３の内部に処理水を導くと
共に廃水の水面下から水面上に向けて循環してい
く上側の無端濾布１３によつて水面上の汚濁物を
搬送・濃縮し、無端濾布１３の両側面の少なくと
も廃水に浸る部分は閉鎖されている濾過・濃縮機
８と、 前記濾過・濃縮機８の閉鎖側面から濾過・濃縮
機８の内部に先端部が貫通して挿入され、濾過・
濃縮機８内部の処理水を外部に排水する配管と、 を具備することを特徴としている。 また、前記浮上分離槽に水質監視センサとして
の液面計６を設けることができる。 〔作用〕 汚濁物を含む廃水Ｗは、補助槽３に導入され、
この補助槽３には、同時に気泡発生装置４によつ
て形成された気泡が薬剤とともに導入される。 廃水Ｗ中の汚濁物は、微細気泡内に取り込まれ
て一体のスカムとなつて補助槽３の上層に分離浮
上し、堰２の上端を越えて浮上分離槽１の上層に
順次押されて移動し、濾過・濃縮機８の無端濾布
１３に乗せられて無端濾布１３とともに上方へ搬
送されていく。 汚濁物と分離水は、無端濾布１３で濾過され、
無端濾布１３の表面に汚濁物の架橋が形成される
とともに清澄な処理水が無端濾布１３の閉鎖内部
に導かれる。 この閉鎖内部の処理水は、閉鎖側面より先端が
内部に貫挿された配管により外部に排水される。 また、汚濁物の付着水分は無端濾布を通して重
力により落下し、該汚濁物は上記上方へ搬送され
つつ濃縮されて濾過・濃縮機８の上端より取り出
される。 ［実施例］ 本発明の一実施例を第１図及び第２図によつて
説明する。 第１図において１は、浮上分離槽である。浮上
分離槽１内には堰板２によつて補助槽３が設けら
れている。補助槽３の底部には配管Ｐ１が接続さ
れており、外部から補助槽３内に廃水を導入でき
るようになつている。漏斗状に形成された浮上分
離槽１の最低部には配管Ｐ２が接続されており、
該配管Ｐ２は気泡発生装置４の入口４ａに接続連
通されている。この気泡発生装置４は、空気量が
多いため浮上分離速度が早く、浮上分離されたス
カムを水流に乗せて後述する濾過・濃縮機８へと
送ることができる。そしてこの気泡発生装置４の
出口４ｂは前記配管Ｐ１に接続されている。また
浮上分離槽１の側壁には、他端が大気圧下に開放
されたＬ字型管５の一端が接続連通されており、
Ｌ字型管５内に導かれた液体の水位は浮上分離槽
１の水位と等しくなつている。そしてＬ字型管５
の他端には棒式レベル電極６が設けられており、
Ｌ字型管５内の水位を介して浮上分離槽１内の水
位を検知できるようになつている。 次に、補助槽３とは反対側の浮上分離槽１の壁
部には、水平面に対して所要の傾斜角度（本実施
例では例えば20゜〜35゜）で、傾斜壁板７が連設さ
れている。第１図には示していないが第２図に示
すように、傾斜壁板７の両側には浮上分離槽１の
壁板１ａが垂設されており、後述する濾過・濃縮
機８の設置場所が構成されている。 第１図及び第２図に示すように、前記傾斜壁板
７の上には濾過・濃縮機８が所定の傾斜角度で、
下半部を廃水Ｗ内に浸漬させた状態で設置されて
いる。この傾斜角度は、廃水Ｗが含む汚濁物の性
質や装置全体の構成によつて種々に変更しうる
が、装置全体をコンパクトにまとめ、浮上分離し
た汚濁物（以下、スカムと呼ぶ。）を確実に搬送
するため、本実施例では特に20゜〜35゜に設定して
いる。 濾過・濃縮機８は、シール材９を介して壁板１
ａに取付けられた一対の梯子状のフレーム１０，
１０を基体としている。浮上分離槽１外にある両
フレーム１０，１０の上端間には回動軸を水平に
して上部ドラム１１が設けられ、浮上分離槽１の
廃水Ｗ内にある両フレーム１０，１０の下端間に
は底部ドラム１２が回動軸を水平にして設けられ
ている。上部ドラム１１及び底部ドラム１２の間
には無端濾布１３が巻装されており、この無端濾
布１３には濾布緊張部１４によつて所定の張力が
与えられている。そして駆動部１５に連動連結さ
れた上部ドラム１１によつて該無端濾布１３は図
中時計回り方向に循環駆動され、水面下から水面
上へ向けて移動していく上側の無端濾布１３ａに
よつて、水面上のスカムを上方へ搬送していくよ
うに構成されている。前記無端濾布１３の上側に
ある部分は、両フレーム１０，１０の上部間に設
けられた複数本の回動自在のローラ１６によつて
支えられている。そして上側の無端濾布１３ａの
両端縁部は、両フレーム１０，１０の上部内面に
取付けられた上アングル１７と、両フレーム１
０，１０の最上部内面に取付けられた押え板１８
とによつて摺動自在に挟持されている。また無端
濾布１３ａの端縁部と接触する押え板１８の下面
には、少くとも廃液Ｗに浸る部分についてはシー
ル材１９が設けてある。前記無端濾布１３の下側
にある部分１３ｂの内、廃液Ｗ内に位置する部分
は、両フレーム１０，１０の底部間に渡設・連結
された底板２０の内面上に支えられている。そし
てその両端縁部は、両フレーム１０，１０の下部
内面に設けられた下アングル２１によつて、前記
底板２０の内面との間に摺動自在に挟持されてい
る。なお、浮上分離槽１外にある下側の無端濾布
１３ｂは、両フレーム１０，１０間に設けられた
図示しないローラによつて支えられている。 以上説明したように、フレーム１０，１０と無
端濾布１３によつて区画された濾過・濃縮機８の
内部は、浮上分離槽１とはシール材９，１９等に
よつて分離されている。そして浮上分離槽１内の
廃水Ｗは、廃水Ｗの水面下にある上側の無端濾布
１３ａで濾過されて処理水となり、濾過・濃縮機
８の内部に入るように構成されている。そして浮
上分離槽１の壁板１ａには抜出し管２２が設けら
れており、該抜出し管２２は廃水Ｗの水面下にあ
る底部ドラム１２の近傍で濾過・濃縮機８の内部
に連通し、内部にたまつた処理水を外部に導くこ
とができるようになつている。抜出し管２２には
外部の配管Ｐ３が接続されており、この配管Ｐ３
は浮上分離槽１内にある廃水Ｗの水面位置付近ま
で延設されている。そして、垂設された該配管Ｐ
３の開口端には処理水の流出管２３が上下動自在
に設けられており、処理水が流出する高さを調節
することによつて濾過・濃縮機８内にある処理水
の水位を調整できるように構成されている。 次に、前記濾過・濃縮機８の上半部には濾布洗
浄部２４が設けられており、浮上分離槽１内に回
帰していく無端濾過１３を洗浄水の噴射によつて
洗浄できるようになつている。そして前記濾布洗
浄部２４の下方には洗浄水受箱２５が設けられて
おり、使用済の洗浄水等を浮けて、管Ｐ４から外
部の所定場所へ送れるようになつている。次に、
濾過・濃縮機８の上端部にある上部ドラム１１の
下方には、スカムシユート２６が設けられてい
る。上側の無端濾布１３ａに載せられて上方へ搬
送されながら水分を落下させて濃縮させてきたス
カムは、上部ドラム１１で無端濾布１３から離
れ、スカムシユート２６内に落下するように構成
されている。 次に、以上の構成における作用について説明す
る。 第１図において、浮上分離槽１内の浮上分離水
Ｗ１と一部のスカムは管Ｐ２を介して気泡発生装
置４に吸込まれ、管Ｐ１から導入されてくる廃水
Ｗと共に補助槽３内に送り込まれる。この時、補
助槽３内に導入される廃水Ｗには必要に応じて薬
剤を添加してもよい。そして廃水Ｗが含む汚濁物
は、前記気泡発生装置４によつてつくられた気泡
や薬剤の働きにより、大部分が補助槽３内で浮上
分離される。浮上分離されたスカムは、気泡によ
り送りの力を受け、浮上分離槽１内の水流にのつ
て濾過・濃縮機８の方へ送られる。 濾過・濃縮機８は廃水Ｗの水面に対して斜めに
設置されており、循環駆動される無端濾布１３の
下半部を浮上分離槽１内の廃水Ｗ中に浸漬させて
いる。スカムの一部と分離水Ｗ１は水面下にある
上側の無端濾布１３ａで速やかに濾過され、直ち
に無端濾布１３ａの表面には汚濁物の架橋が形成
される。架橋が形成されると、濾過によつて得ら
れる処理水はさらに清浄となり、濾過・濃縮機８
の内部には清澄な処理水Ｗ２が溜つていく。そし
て処理水Ｗ２は、抜出し管２２・配管Ｐ３・流出
管２３を経て外部に抜き出される。架橋が形成さ
れた上側の無端濾布１３ａは、廃水Ｗの水面下か
ら水面上に向けて循環していき、水面に浮上した
スカムを乗せて上方に搬送していく。スカムの付
着水分は上側の無端濾布１３ａを通して重力によ
り落下し、スカムは濃縮されていく。 濃縮されたスカムは上部ドラム１１でスカムシ
ユート２６内に落下する。濾布に対するスカムの
付着力が強い場合には、上部ドラム１１付近に掻
き取り板を設けてスカムを掻き取るか、回転棒を
設けてスカムをたたき落すようにしてもよい。 浮上分離が不調になると浮上分離槽１内の水が
濁り（即ち分離水内に汚濁物が多くなり）、無端
濾布１３は目詰りして濾過抵抗が大きくなるの
で、濾過・濃縮機８内にある処理水Ｗ２の水位に
対して浮上分離槽１内にある分離水Ｗ１の水位が
上昇してくる。従つて、浮上分離作用の異常、即
ち浮上分離水の水質異常は、浮上分離槽１の水位
増加として、前記棒式レベル電極６によつて自動
的に検知することができる。これを実験で確かめ
るため、汚泥の一部を水に分散させたものと、粘
土粒子（カオリナイト系）を水に分散させたもの
を用意し、これらを浮上分離槽１の廃水Ｗに量を
変化させて添加したところ、各添加量と浮上分離
槽１の水位上昇がほぼ比例していることが確認さ
れた。 以上説明した実施例において、無端濾布１３の
材質・構造等は廃水・使用薬剤等の種類に合せて
適宜に選択すればよい。例えば織布の表面に短繊
維を静電植毛した素材等を利用することができ
る。また幅広の無端濾布を用いれば、同一性能で
濾過・濃縮装置の長さを短かくすることができ
る。また長さを変えなければ同装置を大型化し、
処理能力を向上させることができる。 また本実施例では、前記濾過・濃縮機８の設置
傾斜角を20゜〜35゜としたが、搬送・濃縮するスカ
ムがずり落ちなければこれより大きくてもよい
し、装置全体の設置スペースに余裕があればこれ
より小さくてもかまわない。 また前記気泡発生装置４には、析出気泡を発生
させる加圧浮上分離式のものや、分散気泡を発生
させる常圧浮上分離式のもの等がある。気泡発生
装置４は、廃水の性質や使用薬剤の種類等にあわ
せた適切な種類のものを選択すればよい。 このように第１実施例の装置によれば、気泡に
よる廃水の浮上分離と、分離水の濾過を同一槽内
で行なつているので、廃水の浮上分離・濾過・ス
カムの濃縮を簡単な装置で連続的に効率よく行な
うことができ、しかも浮上分離処理の異常をレベ
ル計といつた簡単な装置で直ちに検出することが
できるという効果がある。 次に本発明の第２実施例を第３図によつて説明
する。 この実施例は、ベルト式のスカムスキマ３０が
浮上分離槽３１の水面近傍に設けられた点と、浮
上分離槽３１自体が若干大型となつている点と
が、前記第１実施例と異なつている。その他の部
分は、第１実施例とほぼ同様な構成とされている
ので、相当する部分には第１図の同じ符号を付し
て説明を省略する。 本実施例の気泡発生装置３２が廃水中に発生さ
せる析出気泡の量は、前記第１実施例に比べて少
なくなつている。そのため、浮上分離速度が遅く
なると共にスカムの送りも悪くなつている。そこ
で、スカムスキマ３０を矢印方向に駆動させ、水
面に浮んだスカムを濾過・濃縮機８に送るように
したものである。 次に、第１実施例の浮上・濾過・濃縮装置を試
験した結果について具体例をあげて説明する。 浮上分離槽１の直方体部分の寸法を0.5×1.0×
0.85ｍＨ、傾斜壁板７の傾斜角度を25゜とした。
そして濾過・濃縮機８については、幅0.4ｍの植
毛濾布を無端濾布１３として採用し、上下のドラ
ム間距離を１ｍ、濾布の送り速度を８ｍ／分とし
た。そして廃水中には高分子凝集剤等の薬剤を添
加し、主として分散気泡によつて3.5m³／ｈの処
理速度で運転した結果、表に示すような分析値の
処理水を得ることができた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る装置によれ
ば、浮上分離槽１とは堰板２によつて区画された
補助槽３内に、廃水と別途気泡発生装置４によつ
て形成した微細気泡とを導入させ、廃水内の汚濁
物を気泡内に取り込ませてスカムとして浮上さ
せ、このスカム層を堰板２を越えて浮上分離槽１
の上層に移動させて、浮上分離槽１内の濾過・濃
縮機８の無端濾布１３によつて、スカムの分離と
濃縮とを連続的に行なわせるようにしたので、上
記スカムの分離時に浮上分離槽１内の廃水の流れ
が気泡等によつて乱されることがなくスカムの分
離と濃縮とを連続的に効率よく行なわせることが
出来る。 また、上記スカムを分離した処理水は、無端濾
布１３により濾過され、濾過・濃縮機８の閉鎖内
部に導びかれ、該閉鎖側面より先端が内部に貫挿
された配管により外部に排出させるようにしたの
で、該処理水中に汚濁物が混入することがなく、
清澄な処理水として排出されることから、公害防
止も優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す構成図、第
２図は第１図の−切断線における拡大断面
図、第３図は本発明の第２実施例を示す構成図、
第４図は比較例の構成図、第５図は一般的な廃水
の浮上分離処理工程を示すフローチヤートの一例
である。 １，１３……浮上分離槽、４，３２……気泡発
生装置、８……濾過・濃縮機、１３……無端濾
布、１３ａ……上側の無端濾布、Ｗ……廃水、６
……水質監視センサとしての液面計である棒式レ
ベル電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上端が水面下に位置する堰板２によつて廃水
   が導入される補助槽３と浮上分離槽１とに区画さ
   れた浮上分離装置と、 前記浮上分離装置とは分離して設けられ、前記
   浮上分離槽１から廃水が導入されるとともに内部
   で微細気泡が形成され、この微細気泡を前記補助
   槽３内に送出する気泡発生装置４と、 前記浮上分離槽１内の廃水の水面に対して斜め
   に設置され、循環駆動される無端濾布１３の下半
   部を廃水の水面下におき、該無端濾布１３で廃水
   を濾過して無端濾布１３の内部に処理水を導くと
   共に廃水の水面下から水面上に向けて循環してい
   く上側の無端濾布１３によつて水面上の汚濁物を
   搬送・濃縮し、無端濾布１３の両側面の少なくと
   も廃水に浸る部分は閉鎖されている濾過・濃縮機
   ８と、 前記濾過・濃縮機８の閉鎖側面から濾過・濃縮
   機８の内部に先端部が貫通して挿入され、濾過・
   濃縮機８内部の処理水を外部に排水する配管と、 を具備することを特徴とする廃液の浮上・濾過・
   濃縮装置。 ２ 前記浮上分離槽に水質監視センサとしての液
   面計６が設けられた特許請求の範囲第１項記載に
   よる廃液の浮上・濾過・濃縮装置。