JPH0528482U - 懸濁物の浮上分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 消費動力が小さい気泡発生手段を備えた懸濁
物の浮上分離装置。 【構成】 気泡発生手段はキャビテーション現象を起こ
させて気泡を発生させる構成の気泡発生器であるので、
圧力損失が小さく、生成する気泡の大きさは極めて微細
である。更に、水配管の一部に透明部を設け、その透明
部の近傍に透過光測定器を備え、これによる透過光の測
定値から求めた原水中の懸濁物の濃度を基に気泡発器に
供給する水量を調節する制御器を備えた構成にした場合
においては、原水中の懸濁物の量に応じて、気泡の供給
量が適宜調節され、懸濁物に対する気泡量を過不足のな
い適正な状態に維持できる。 【効果】 上記の気泡発生器は所要動力が非常に小さ
く、又、発生する気泡の利用効率がよい。更に、気泡の
供給量を調節する構成にした場合には、条件変動の大き
い原水の処理においても、処理性能が維持される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、上水道、下水道、産業排水等の処理において、浮遊する懸濁物を浮 上させて分離する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の浮上分離装置は、一般に、図４に示す構成になっている。この装置は、 浮遊物を分離する浮上分離槽１と、この浮上分離槽１に供給する原水に凝集剤を 混合する凝集剤添加槽２と、浮上分離槽１に供給する原水に気泡を混入させるた めの気泡発生手段３とによって要部が構成されている。このうち、気泡発生手段 ３は加圧水槽４と空気コンプレッサー５よりなり、空気を溶解させた加圧水を造 るようになっている。そして、凝集剤添加槽２から浮上分離槽１に原水を送る原 水配管６には加圧水配管７が接続されている。８は処理水槽である。

【０００３】 凝集剤添加槽２においては、受け入れた原水に凝集剤を添加し攪拌機９でよく 混合して懸濁物を凝集させる。凝集した懸濁物を含む原水は、原水配管６を経て 浮上分離槽１へ送られる。この際、原水配管６には、気泡発生手段３で造られた 空気溶解加圧水（一般に３〜４ｋｇ／ｃｍ² ）を加圧水配管７から混入させる。 空気溶解加圧水が混入した原水は浮上分離槽１へ供給された際に減圧され、この 際に微細な気泡が発生し、この微細気泡が凝集した懸濁物に付着する。気泡が付 着した懸濁物は気泡の浮力によって上昇し、内筒１０内を通って整流されながら 浮上分離槽１の上部で層状をなして分離する。そして、懸濁物が分離された処理 水は処理水槽８に一時貯留された後、再使用や次段階の処理がなされるか或いは 放流される。又、浮上した懸濁物は排出され処分される。

【０００４】 上記空気溶解加圧水を造る場合、処理水槽８から加圧水ポンプ１１によって処 理水を加圧水槽４へ送り、又、コンプレッサー５によって発生させた圧縮空気を 加圧された水と共に加圧水槽４へ送る。加圧水槽４では、加圧された水に空気を 溶解させ、余剰空気は放出させる。１２は処理水配管である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の装置においては、圧縮空気を混入させた水を加圧して空気を溶解さ せる気泡発生手段３によって空気溶解加圧水を生成させ、この空気溶解加圧水を 常圧に戻すことによって空気を遊離させて微細気泡を発生させる構成になってい る。このため、上記気泡発生手段にはコンプレッサー５や加圧水ポンプ１１を備 える必要であり、消費動力が大きいと言う問題がある。

【０００６】 本考案は、消費動力が小さい気泡発生手段を備えた懸濁物の浮上分離装置を提 供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案においては、気泡発生手段としてキャビ テーション現象を起こさせて気泡を発生させ気泡含有水を生成させる構成の気泡 発生器を備えている。

【０００８】 又、微細気泡を効率よく供給するために、キャビテーション現象を起こさせて 気泡を発生させ気泡含有水を生成させる構成の気泡発生器を備えると共に、気泡 発生器に供給する水の配管の一部、及び気泡発生器によって生成させた気泡含有 水と原水を混合する前の原水配管の一部に透明部を設け、それぞれの透明部の近 傍に透過光測定器を備え、これらの透過光測定器によって測定された透過光の測 定値を基に気泡発器に供給する水の流量を調節する制御器を備えている。

【０００９】

【作用】

本考案の気泡発生手段は、キャビテーション現象を起こさせて気泡を発生させ る構成のものであり、後述のように、所要動力が非常に小さい。又、生成する気 泡の大きさは極めて微細であるので、懸濁物に付着させて浮上させる際の利用効 率がよい。

【００１０】 更に、本考案においては、浮上分離槽へ送り込まれる原水中の懸濁物の量に応 じて、気泡の供給量を適宜調節し、懸濁物に対する気泡量を常に適正な状態に維 持するようになっている。この気泡量の調節は、原水に混合する気泡含有水を生 成させるために気泡発生器に供給する水の流量を調節することによって行う。

【００１１】 上記の調節機構において、原水中の懸濁物の量（懸濁物の流量）を求めるため の懸濁物濃度は、原水に可視光線を照射し、その透過光線の強度を測定して求め る。原水中に懸濁物があれば、照射した光が懸濁物に当たって散乱光となり、透 過する光が減衰するので、懸濁物の濃度は透過光の強度に反比例する。

【００１２】 このため、原水配管の一部を透明にして可視光線の透過を可能にし、この透明 部を横切らせて可視光線を当てて、その透過光の強度を測定する透過光測定器を 備えており、測定された透過光の強度から懸濁物の濃度を求めるようになってい る。そして、求められた懸濁物の量に対して原水に混合する気泡含有水が適正な 量になるように調節する。

【００１３】

【実施例】

図１は本考案の一実施例の構成を示す図である。図１において、図４と同じ構 成部分については同一の符号を付し説明を省略する。図１の実施例においては、 特殊の気泡発生器１３を備えている。この気泡発生器１３は、水を流通させる間 にキャビテーション現象を起こさせて溶解している空気を遊離させ、微細気泡を 発生させる。この微細気泡の発生によって、気泡含有水が連続的的に生成させる 構造になっている。この際に発生する気泡は、常圧状態の水に溶解していた空気 がキャビテーションによって遊離し、生成するものであるので、その大きさは極 めて微細である。従って、気泡発生器１３によって発生した気泡は、懸濁物への 付着よく、気泡の利用効率がよい。

【００１４】 気泡発生器１３の内部は細孔を穿った板で仕切られ、この細孔に水を通過させ る際に、その下流側でキャビテーション現象を起こさせる構造になっている。上 記の細孔を穿った板は１枚或いは複数で、細孔の大きさは、約１mm〜２mm程度で ある。そして、この気泡発生器１３を通過する際の圧力損失は非常に小さく、０ ．１kgf ／cm² 〜０．２kgf ／cm² 程度である。このため、気泡発生器１３に処 理水を送るポンプ１４は、特別に吐出圧を高くしたものである必要はなく、処理 水を気泡発生器１３を経由させて浮上分離槽１へ送れるだけの吐出圧を有するも のであればよい。

【００１５】 気泡発生器１３から流出する気泡含有水の配管１５と、凝集剤添加槽２から浮 上分離槽１に原水を送る原水配管６は混合器１６に接続されている。混合器１６ では、原水と気泡含有水とが混合され、気泡含有水の微細気泡が原水中の懸濁物 に付着する。そして、気泡含有水が混合された原水は配管１７から浮上分離槽１ に導入され、懸濁物が分離除去される。

【００１６】 なお、上記実施例においては、気泡含有水を生成させるために、気泡発生器１ ３に供給する水が処理水であるが、この水は処理水の循環使用に限定されるもの ではなく、工業用水等のような新規の供給水であってもよい。

【００１７】 図２は本考案の他の実施例の構成を示す図である。図２において、図２及び図 ４で説明済みの構成部分については同一の符号を付し説明を省略する。図２の実 施例においては、気泡発生器１３によって生成させた気泡含有水と原水を混合す る前の原水配管６の一部、及び気泡発生器１３の入口側に接続された処理水配管 １２の一部に可視光線の透過を可能にする透明部１８を設け、それぞれの透明部 １８の近傍には原水用透過光測定器１９、処理水用透過光測定器２０が備えられ ている。これらの透過光測定器１９，２０は、光源２１と照度計２２によって要 部が構成されている（透過光測定器１９，２０については、後段において、図３ によって詳述する）。透過光測定器１９，２０によって測定された透過光強度の 値は制御器２３に送られる。

【００１８】 なお、透過光測定器２０によって処理水の透過光強度を測定しているのは、懸 濁物を含まない原水自体の吸光によって透過光が減衰するので、透過光測定器１ ９によって気泡率を求める場合における吸光の補正値を得るためである。 又、上記原水配管６には原水流量計２４が備えられており、浮上分離槽１へ送 られる原水の流量が測定される。この流量測定値も制御器２３に送られる。

【００１９】 上記制御器２３は演算部と制御部よりなり、透過光測定器１９，２０及び原水 流量計２４から送られた測定値を基にして浮上分離槽１へ送られる原水中の懸濁 物の量（懸濁物の流量）を求め、この懸濁物の量を浮上させるのに適正な気泡を 供給するために、気泡発器１３に供給する処理水の流量を調節する機能をなして いる。処理水の流量調節は、制御器２３からの信号によって調節弁２５の開度を 変えることによってなされる。この際、気泡含有水中の気泡の状態に変化が生じ ると、気泡の供給が適正でなくなるので、気泡発生器１３の前後の差圧を一定に 保つために、差圧計２６によって調節弁２７の開度の調節も行うようになってい る。

【００２０】 このように、本実施例は、原水中の懸濁物濃度の変動や原水流量の変動による 懸濁物の量の変化に対応し、過不足のない気泡の供給を行う構成になっており、 条件変動の大きい原水の処理に適している。

【００２１】 図３は本考案に用いられる透過光測定器の一実施例を示し、透過光測定部分の 概略断面図である。１８は配管の一部に設けた透明部で、この実施例においては アクリル樹脂等のプラスチック管が用いられている。２１は白熱灯の光源、２２ は受光部である光電池３０と表示部３１よりなる照度計である。そして、光を照 射する部分は全面がカバ−３２で覆われている。又、カバ−３２の透明部１８の 近傍には、絞り機構３３が取り付けられており、光の照射範囲を適宜調節てきる ようになっている。図中、４０は気泡を示す。

【００２２】 なお、この実施例においては、透明部をアクリル樹脂管等のプラスチック管で 形成させたが、その材料はガラスでもよい。又、全周が透明材料である必要はな く、光が横切ることができるように対向する両側部分だけをアクリル樹脂やガラ ス等の透明材料にする構造にしてもよい。

【００２３】 このような構成による透過光測定器によれば、光源２１から照射された可視光 線は、気泡４０に当たって散乱光となったもの及び原水自体の吸光によって減衰 し、その透過光が光電池３０に投射される。光電池３０で発生した電流は、表示 部３１に送られる。そして、この表示部３１の電流値は、図２で説明した制御部 に送られる。

【００２４】

【考案の効果】

本考案における気泡発生手段はキャビテーション現象を起こさせて気泡を発生 させる構成の気泡発生器であるので、圧力損失が小さく、所要動力が非常に小さ い。又、生成する気泡の大きさは極めて微細であるので、懸濁物に付着させて浮 上させる際の利用効率がよい。

【００２５】 更に、水配管の一部に透明部を設け、その透明部の近傍に透過光測定器を備え 、これによる透過光の測定値から求めた原水中の懸濁物の濃度を基に気泡発器に 供給する水量を調節する制御器を備えた構成にした場合においては、原水中の懸 濁物の量に応じて、気泡の供給量が適宜調節され、懸濁物に対する気泡量を過不 足のない適正な状態に維持できる。このため、変動の大きい原水の処理において も、処理性能が維持されると共に、動力の節減に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の構成を示す図である。

【図２】本考案の他の実施例の構成を示す図である。

【図３】本考案に用いられる透過光測定器の一実施例を
示し、透過光測定部分の概略断面図である。

【図４】従来の浮上分離装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 浮上分離槽 ３ 気泡発生手段 ６ 原水配管 １３ キャビテーション現象を起こさせて気泡を発生さ
せる構成の気泡発生器 １５ 気泡含有水の配管 １８ 透明部 １９ 原水用透過光測定器 ２０ 処理水用透過光測定器 ２１ 光源 ２２ 照度計 ２３ 制御器 ２４ 流量計 ２５，２７ 調節弁 ２６ 差圧計 ４０ 気泡

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 沖田 健二 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)考案者 枝広 哲章 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 浮上分離槽とこの浮上分離槽へ送る原水
   中に気泡を混入させるための気泡発生手段とを有し、こ
   の気泡発生手段によって生成させた気泡を原水中の懸濁
   物に付着させて浮上分離槽内で懸濁物を浮上させるよう
   に構成された浮上分離装置において、前記気泡発生手段
   としてキャビテーション現象を起こさせて気泡を発生さ
   せ気泡含有水を生成させる構成の気泡発生器を備えたこ
   とを特徴とする懸濁物の浮上分離装置。
2. 【請求項２】 浮上分離槽とこの浮上分離槽へ送る原水
   中に気泡を混入させるための気泡発生手段とを有し、こ
   の気泡発生手段によって生成させた気泡を原水中の懸濁
   物に付着させて浮上分離槽内で懸濁物を浮上させるよう
   に構成された浮上分離装置において、キャビテーション
   現象を起こさせて気泡を発生させ気泡含有水を生成させ
   る構成の気泡発生器を備え、この気泡発生器に供給する
   水の配管の一部、及び前記気泡発生器によって生成させ
   た気泡含有水と原水を混合する前の原水配管の一部に透
   明部を設け、それぞれの透明部の近傍に透過光測定器を
   備え、これらの透過光測定器によって測定された透過光
   の測定値を基に前記気泡発生器に供給する水の流量を調
   節する制御器を備えたことを特徴とする懸濁物の浮上分
   離装置。