JPH05317847A - 浄化装置および油水分離装置 - Google Patents

浄化装置および油水分離装置

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JPH05317847A JP14860092A JP14860092A JPH05317847A JP H05317847 A JPH05317847 A JP H05317847A JP 14860092 A JP14860092 A JP 14860092A JP 14860092 A JP14860092 A JP 14860092A JP H05317847 A JPH05317847 A JP H05317847A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液中に大量の気体を溶解可能とし、かつ、極
めて微細な気泡により効率的な浮上作用を奏するととも
に、装置構成を簡便としてあらゆる状況、場所に応じて
使用可能な浄化装置および油水分離装置とする。 【構成】 被処理部Ａより汲み上げた原水を気液混合手
段１へ供給する加圧ポンプ２と、原液に圧縮気体を供給
するコンプレッサー３と、加圧ポンプにより供給される
原液とコンプレッサーから供給される圧縮気体とを混合
して液中に気体を混合、溶解させる気液混合手段１と、
気体を混合、溶解させた後の加圧液を受け入れる加圧タ
ンク４と、加圧タンク中の加圧液を被処理部Ａに供給す
る供給管６と、供給管６の先端に取り付けてなり、所定
の圧力以上で開放する圧力弁５と、より構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、河川、湖沼等の浄化装
置および油水分離装置に関し、更に詳しくは、浮上分離
法を用いた浄化装置および油水分離装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の浮上分離法による浄化方法とは、
原水に凝集剤を注入して凝集反応槽で攪拌した後、この
液の一部を加圧水として用いて空気を溶解し、前記凝集
攪拌液と混合して液中のフロックに気泡を付着させて浮
上分離槽に流入させるものである。また、同様の方法
で、水中に混在する油分に気泡を付着させることで油水
分離も行われる。
【０００３】この浮上分離法による浄化や油水分離は、
空気を溶解した加圧水から発生する気泡による付着作用
を利用するものであって、この付着作用は気泡が膨張、
破裂する際の圧力変化が大きい程高くなり、この圧力変
化は気泡が小さい程大きく、また、空気の溶解量は加圧
水の圧力が高い程高く、気泡付着による浮上効果は高
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の浮上分離法においては、空気を溶解した加
圧水は、凝集攪拌液と混合される時点では既に圧力が低
下して空気の溶解量が減少するとともに、圧力低下によ
り気泡は膨張しており、凝集攪拌槽中での気泡の膨張、
破裂時の圧力変化は小さいものとなり、気泡付着による
充分な浮上作用が得られない。しかも、この装置は凝集
反応槽や浮上分離槽を必要とする閉鎖系であることか
ら、装置が大型となり、設置場所や装置の移動にも制限
があって、河川や湖沼等を浄化する場合等、所定の場所
以外での使用は困難で対応できない場合が多かった。
【０００５】本発明は上記のような浮上分離法を用いた
浄化方法や油水分離方法の現状に鑑み、液中に大量の気
体を溶解可能とし、かつ、極めて微細な気泡により効率
的な浮上作用を奏するとともに、装置構成を簡便とする
ことで、あらゆる状況、場所に応じて使用可能な浄化装
置および油水分離装置を提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明に係る浄化装置は、被処理部より汲み上げた
原水を気液混合手段へ供給する加圧ポンプと、前記原液
に圧縮気体を供給するコンプレッサーと、前記加圧ポン
プにより供給される原液とコンプレッサーから供給され
る圧縮気体とを混合して液中に気体を混合、溶解させる
気液混合手段と、前記気体を混合、溶解させた後の加圧
液を受け入れる加圧タンクと、前記加圧タンク中の加圧
液を被処理部に供給する供給管と、該供給管の先端に取
り付けてなり、所定の圧力以上で開放する圧力弁と、よ
り構成してなる。
【０００７】同様に油水分離装置は、被処理部より汲み
上げた原液を気液混合手段へ供給する加圧ポンプと、前
記原液に圧縮気体を供給するコンプレッサーと、前記加
圧ポンプにより供給される原液とコンプレッサーから供
給される圧縮気体とを混合して原液中に気体を溶解させ
る気液混合手段と、前記気体を溶解させた後の加圧液を
受け入れる加圧タンクと、前記気体を溶解させた加圧タ
ンク中の加圧液を被処理部に供給する供給管と、該供給
管の先端に取り付けてなり、所定の圧力以上で開放する
圧力弁と、より構成してなる。
【０００８】
【作用】上記本発明に係る浄化装置は、供給管先端の圧
力弁を被処理部内に位置付け、加圧ポンプにより汲み上
げた原液と、コンプレッサーからの圧縮気体とを同時に
気液混合手段に供給することで、この気液混合手段によ
り原液と圧縮気体とが加圧状態下で混合されて液中に気
体が溶解するとともに微細な気泡が発生する。次いで、
この気体が溶解し、かつ微細気泡を含有する加圧液を加
圧タンクから供給管にて被処理液中に供給することで、
加圧液は被処理液中で大気圧下に開放され、微細気泡が
被処理液中を膨張しつつ浮上して被処理部の液中にある
フロックに付着して、これを浮上させる。
【０００９】同様に、油水分離装置として使用する場合
には、前記供給管から供給される加圧液中の微細気泡
が、膨張しながら浮上して処理液中の油分に付着し、こ
れを浮上させる。
【００１０】前記の場合に、供給管の先端に所定の圧力
以上で開放する圧力弁を設けてなるから、被処理部へ供
給される加圧液はこの供給管先端の圧力弁まで加圧状態
が維持され、被処理液に供給される加圧液中の気泡は超
微細なままであり、かつ、液中の気体溶解量も常に一定
量以上に保たれる。
【００１１】そして、前記供給管を必要に応じて延長す
ることで、加圧ポンプや気液混合手段、加圧タンク等の
設置場所から遠く離れた場所における浄化処理や油水分
離処理を可能とする。
【００１２】
【実施例】以下、浄化装置の一実施例挙げて本発明を更
に詳細に説明する。尚、本発明の油水分離装置において
も、この浄化装置と基本的に同様の構成を有し、また、
同様の作用を奏するものである。
【００１３】図１は本発明に係る浄化装置の一実施例の
全体配置図を示すものであり、図中符合１は気液混合手
段、２は河川、湖沼、その他の被処理部Ａから原液を汲
み上げて前記気液混合手段１へ供給する加圧ポンプ、３
は前記加圧ポンプ２により気液混合手段１へ供給される
液へ圧縮空気を供給するコンプレッサー、４は加圧タン
クであり、また、５は前記加圧タンク４に連結した供給
管６の先端に設けた所定の圧力以上で開放する圧力弁を
それぞれ示すものである。
【００１４】そして、本浄化装置による浄化操作は、前
記加圧ポンプ２に連結した吸液管７先端に設けたフロー
ト弁８、および供給管６先端の圧力弁５を被処理部Ａに
位置付け、加圧ポンプ２により被処理部Ａから原液を汲
み上げ、この原液を加圧状態でコンプレッサー３からの
圧縮空気とともに気液混合手段１に供給することによ
り、該気液混合手段１により液中に空気が混合、溶解さ
れて微細な気泡が発生する。この加圧液を加圧タンク４
から供給管６を経て先端の圧力弁５から被処理部Ａ内へ
供給することで、加圧液中の微細気泡Ｂが被処理部Ａ中
を膨張しながら浮上するとともにフロックＦに付着し
て、これを浮上させるものである。尚、この浄化処理の
場合、被処理部Ａ中には適宜凝集剤を注入しておく。
【００１５】前記気液混合手段１は、加圧ポンプ２から
供給される被処理部Ａ内の原液と、コンプレッサー３か
ら供給される圧縮空気とを加圧状態で混合して液中に空
気を混合、溶解させ、気泡を発生させるものである。こ
の気液混合手段１の具体的構造としては、例えば図２、
図３に示すような公知のスタティックミキサー10や、あ
るいは本出願人の先願に係る実開平２−１１２３２１号
に記載された気液混合装置を用いることができる。
【００１６】図２、図３に示したスタティックミキサー
10は、円筒状のハウジング11内に、１８０°右捻じり
と、１８０°左捻じりの螺旋状のエレメント12、13・・
・が相互に直角に交差する状態で配置されており、前記
ハウジング11内に加圧状態で供給される液体および圧縮
空気が、前記エレメント12、13により分割されるととも
に、右捻じりのエレメント12と左捻じりのエレメント13
を交互に通過することで流れが反転して互いに混合さ
れ、かつ、エレメント12、13のねじれ面に沿って中心部
からハウジング11内壁面へ、また中心部へと連続的に移
動することで混合効率は向上する。
【００１７】また、実開平２−１１２３２１号に記載さ
れた気液混合装置は、筒状容器の内部に螺旋状の右回り
スクリューと左回りスクリューとを、その外縁が容器内
壁に密接した状態で同軸上に交互に固定してなるもので
あり、前記容器内に供給される液体と空気が左回りスク
リューで左回転を与えられながら前方へ導かれた後、右
回りスクリューで急激に回転方向を右回りに位相変換さ
れて乱流状態となることで液体と空気とが混合され、更
に右回り回転を与えられながら前方へ導かれた後、次の
左回りスクリューで再び急激に回転方向を左回りに位相
変換されて乱流状態となることで更に液体と空気とが混
合され、これを繰り返すことで空気が微細な気泡となっ
て液体中に分散混合されるものである。
【００１８】前記加圧ポンプ２は、被処理部Ａから原液
を汲み上げるとともに、この液を加圧状態で前記気液混
合手段１から更に加圧タンク４を経て再び被処理部Ａへ
供給するためのものである。尚、この加圧ポンプ２の前
には、図示しないが、エジェクタを設けて、コンプレッ
サー３からの圧縮空気と混合する液に予め空気を取り込
んでおくこともできる。このエジェクタとは、筒状容器
の中央部に形成した縮径部へ向けて軸方向にノズルを突
設してなり、該ノズルの近傍に容器外部から空気を導入
する流入管を有するものであって、容器内に供給された
液体をノズルから容器内の縮径部に向けて噴射させるこ
とで、噴射流による負圧および噴射流の拡散によって前
記流入管から空気を吸い込み、液中に空気を取り込むも
のである。
【００１９】このように、加圧ポンプ２の前にエジェク
タを設けて予め空気を取り込むようにした場合には、加
圧ポンプ２として、インペラーを内装した渦流式のもの
を用いることにより、空気が粗く混合した状態で前記エ
ジェクタから供給される液を攪拌して、液中への空気の
溶解をより一層促進させることができる。尚、この加圧
ポンプ２の到達圧力としては、通常５〜10kg/cm2程度の
性能のものを用いる。
【００２０】前記コンプレッサー３は、空気を圧縮して
前記加圧ポンプ２により加圧状態で気液混合手段１へ供
給される液体に合流させるものであって、加圧液の圧力
に応じてその圧縮空気の圧力を適宜設定できるものであ
る。尚、空気以外の気体を用いる場合には、当該気体を
詰めたボンベから吸入して圧縮、供給することも可能で
ある。この場合には、このボンベから前記エジェクタへ
も気体を供給するようにして両者に共用する。
【００２１】また、加圧タンク４は、前記気液混合手段
１により空気を溶解した液体を加圧状態で貯留するとと
もに、上端に設けたエアアウトサイレンサー41から加圧
液中に溶解しなかった余剰空気を外部へ開放するもので
ある。尚、この場合、気体として空気、あるいはその他
の安価でかつ無害の気体を用いた場合には直接大気中に
放出するが、その他の気体の場合にはエアアウトサイレ
ンサー41から回収タンク等に回収する。
【００２２】更に、前記加圧タンク４に連結された供給
管６の先端に取り付けた圧力弁５は、供給管６から供給
される液体が所定の圧力以上になると開放される構造の
ものであって、当該圧力以下の場合には弁は閉じたまま
である。このように、所定の圧力以上ではじめて開放す
る圧力弁５を供給管６の先端に取り付けることにより、
被処理部Ａに供給される加圧液の圧力を、常に所定の圧
力以上とすることができ、加圧液中の空気の溶解量を常
に一定以上の高濃度に維持するとともに、混在する気泡
を超微細なものとして、この気泡によるフロックへの付
着作用、およびそれによるフロックの浮上作用を効率的
に行うことができるとともに、加圧液の圧力を供給管６
の先端まで常に所定の圧力以上に保つことで、供給管６
の配置場所の如何にかかわらず、常に一定の浄化効果が
期待でき、供給管６を適宜延長して所望の場所に移動さ
せて浄化操作を行うことができる。
【００２３】この圧力弁５としては、例えば図４に示し
たようなものを使用することができる。この圧力弁５
は、流入口51と流出口52との間をバネ53に関係付けた弁
体54により弾力的に閉鎖する構造を有し、流入口51から
流入する液体が所定の圧力以上になると、この圧力によ
り弁体54がバネ53の付勢力に抗して開放されて流体を流
出口52から排出する。この圧力弁５は、通常、管内の流
体の圧力を一定圧力以下に保つための安全弁として使用
されているものであるが、本発明では、この圧力弁を供
給管６先端に取り付けることで、供給管６から被処理部
Ａ内へ供給される加圧液の圧力を常に一定以上に保つた
めに用いている。通常、この圧力弁５としては、加圧液
の圧力が７kg/cm2以上になると開くものを用いる。
【００２４】尚、図中、符号９は、加圧ポンプ２から供
給される原液が気液混合手段１から加圧ポンプ２方向へ
逆流するのを防止するための逆止メ弁である。
【００２５】以上、浄化装置について説明したが、油水
分離装置の場合も、上記の浄化装置と全く同じ装置構成
でよく、この場合には、供給管６先端の圧力弁５から供
給される加圧液中の超微細気泡が、被処理部Ａ中を膨張
しながら浮上して被処理液中に混在する油分に付着して
これを浮上させることで、被処理液中の油水分離を行う
ものである。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る浄化装置、
または油水分離装置によれば、被処理部へ空気を溶解し
た加圧液を供給するための供給管の先端に、所定の圧力
以上で開放する圧力弁を設けて加圧液の圧力を供給管の
先端まで一定以上に維持可能としたことにより、被処理
部へ供給される加圧液中の気泡は常に超微細なものであ
って、かつ、加圧液中の気体溶解量も常に一定量以上に
保たれており、この超微細気泡が膨張しながらフロック
や油分へ効率よく付着してこれを浮上させ、浄化効率、
油水分離効率を極めて高いものとすることができ、か
つ、常に一定の浄化作用を奏するものである。また、前
記のように、加圧液は供給管の先端まで高い圧力を維持
されることから、供給管を必要に応じて延長すること
で、加圧ポンプや気液混合手段、加圧タンク等の設置場
所から遠く離れた場所における浄化処理や油水分離処理
をも可能であり、あらゆる場所における浄化処理や油水
分離処理を可能とするのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の浄化装置の全体配置図
【図２】 気液混合手段の一例であるスタティックミキ
サーの要部を示す部分断面斜視図
【図３】 前記スタティックミキサーの側断面図。
【図４】 圧力弁の一例を示す側断面図。
【符合の説明】
１ 気液混合手段 ２ 加圧ポンプ ３ コンプレッサー ４ 加圧タンク ５ 圧力弁 ６ 供給管 ７ 吸液管 ８ フロート弁 ９ 逆止メ弁

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被処理部より汲み上げた原液を気液混合
    手段へ供給する加圧ポンプと、前記原液に圧縮気体を供
    給するコンプレッサーと、前記加圧ポンプにより供給さ
    れる原液とコンプレッサーから供給される圧縮気体とを
    混合して液中に気体を混合、溶解させる気液混合手段
    と、前記気体を混合、溶解させた後の加圧液を受け入れ
    る加圧タンクと、前記加圧タンクの加圧液を被処理部に
    供給する供給管と、該供給管の先端に取り付けてなり、
    所定の圧力以上で開放する圧力弁と、よりなる浄化装
    置。
  2. 【請求項２】 被処理部より汲み上げた原液を気液混合
    手段へ供給する加圧ポンプと、前記原液に圧縮気体を供
    給するコンプレッサーと、前記加圧ポンプにより供給さ
    れる原液とコンプレッサーから供給される圧縮気体とを
    混合して液中に空気を混合、溶解させる気液混合手段
    と、前記気体を混合、溶解させた後の加圧液を受け入れ
    る加圧タンクと、前記加圧タンクの加圧液を被処理部に
    供給する供給管と、該供給管の先端に取り付けてなり、
    所定の圧力以上で開放する圧力弁と、よりなる油水分離
    装置。
JP14860092A 1992-05-14 1992-05-14 河川、湖沼等の浄化装置および油水分離装置 Expired - Fee Related JP2573899B2 (ja)

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