JPH06285488A - 水中攪拌曝気装置 - Google Patents

水中攪拌曝気装置

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JPH06285488A
JPH06285488A JP5076492A JP7649293A JPH06285488A JP H06285488 A JPH06285488 A JP H06285488A JP 5076492 A JP5076492 A JP 5076492A JP 7649293 A JP7649293 A JP 7649293A JP H06285488 A JPH06285488 A JP H06285488A
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彰夫 中尾
Shoko Motomura
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    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

(57)【要約】 【目的】噴出させる空気の量を増加させることができ、
多量の空気を噴出しても気泡を微細化することができる
水中攪拌(かくはん)曝気(ばっき)装置を提供する。 【構成】曝気槽内の被処理水に浸漬された水中モータ1
1と、該水中モータ11によって回転させられ、下向き
の水流を形成する送水インペラ14と、該送水インペラ
14のボス15から傾斜して下方に延び前記送水インペ
ラ14と共に回転する散気コーン34を有する。前記送
水インペラ14及び散気コーン34を包囲してケーシン
グ35が配設され、水流路40及び空気流路41が形成
される。空気噴出ノズル43は、被処理水の流線と同じ
方向に空気を噴出し、前記ケーシング35は、空気噴出
ノズル43から噴出された空気を衝突させて偏向させる
湾曲部37dを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水中攪拌(かくはん)
曝気(ばっき)装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、水処理設備に使用される水中攪拌
曝気装置においては、曝気槽内に水中モータを配設し、
該水中モータによって回転させられる送水インペラに散
気コーンを取り付け、該散気コーンの周縁部から被処理
水中に空気を噴出するようにしている。
【0003】図2は従来の水中攪拌曝気装置の概略図で
ある。図において、11は図示しない曝気槽内の被処理
水に浸漬された水中モータ、12は該水中モータ11を
駆動することによって発生した回転を減速する減速機、
14は前記水中モータ11によって回転させられ、下向
きの水流を形成する送水インペラである。
【0004】該送水インペラ14のボス15の下端外周
には散気コーン18が取り付けられ、該散気コーン18
は送水インペラ14が回転するのに伴って回転する。前
記散気コーン18は、ボス15の取付部から傾斜して下
方に延びる傾斜部18a、及び該傾斜部18aの下端か
ら水平に延びる水平部18bから成る。そして、前記送
水インペラ14及び散気コーン18を包囲してケーシン
グ20が配設される。該ケーシング20は、前記送水イ
ンペラ14の周囲に延びる筒状部20a、前記傾斜部1
8aの上方において筒状部20aの下端から傾斜部18
aに沿って下方に延びる上側傾斜部20b、前記傾斜部
18aの下方において前記傾斜部18aに沿って下方に
延びる下側傾斜部20c、及び該下側傾斜部20cの下
端から水平に延びる水平部20dから成る。
【0005】そして、前記ケーシング20の上側傾斜部
20b及び散気コーン18の傾斜部18a間に水流路2
5が、散気コーン18の傾斜部18aとケーシング20
の下側傾斜部20c間に空気流路26が形成され、該空
気流路26の下端に環状の空気噴出ノズル27が形成さ
れる。また、前記上側傾斜部20bの周縁と下側傾斜部
20c周縁によって環状の混合体出口28が形成され
る。そして、前記空気流路26内に給気管30が前記ボ
ス15の端面に対向するように開口しており、前記空気
流路26内に空気を供給する。
【0006】前記構成の水中攪拌曝気装置において、前
記水中モータ11を駆動することによって発生した回転
は減速機12によって減速され、送水インペラ14に伝
達される。前記散気コーン18は、送水インペラ14の
ボス15に固定されているため、送水インペラ14が回
転するのに伴って回転する。そして、被処理水は前記送
水インペラ14が回転するのに伴ってケーシング20の
筒状部20a内を下方に流れ、水流路25内を散気コー
ン18の傾斜部18aに沿って下方に流れる。一方、前
記給気管30によって供給された空気は開口から空気流
路26内に供給され、該空気流路26内を散気コーン1
8の傾斜部18aに沿って下方に流れ、空気噴出ノズル
27から水流路25内に噴出される。
【0007】この時、被処理水と空気が混合されるとと
もに、散気コーン18の遠心力によって空気が微細化さ
れて微細気泡が形成される。そして、被処理水と空気の
混合体(以下、「混合体」という。)はその後混合体出
口28から曝気槽内に送られる。この場合、前記微細気
泡は膜状となって被処理水中に分散する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の水中攪拌曝気装置においては、空気噴出ノズル27
から噴出される空気の量を限界値以上に増加して空気と
被処理水の混合比が5〜6〔%〕になると、空気噴出ノ
ズル27の噴出部で微細気泡が会合して粗大気泡とな
り、多量の粗大気泡が被処理水の流れに逆らってそのま
ま上昇するだけでなく、上昇する粗大気泡によってかな
りの量の被処理水もケーシング20内を逆流し、ブレー
ク現象が発生してしまう。
【0009】その結果、被処理水と空気の混合が十分に
行われず、曝気槽内における酸素溶解効率が15〜18
〔%〕に低下し、曝気が不十分になってしまう。本発明
は、前記従来の水中攪拌曝気装置の問題点を解決して、
噴出させる空気の量を増加させることができ、多量の空
気を噴出しても気泡を微細化することができる水中攪拌
曝気装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の水
中攪拌曝気装置においては、曝気槽内の被処理水に浸漬
された水中モータと、該水中モータによって回転させら
れ、下向きの水流を形成する送水インペラと、該送水イ
ンペラのボスの下端外周に取り付けられ、傾斜して下方
に延びる傾斜部及び該傾斜部の下端から下方に垂直に延
びる垂下部から成り、前記送水インペラと共に回転する
散気コーンを有する。
【0011】そして、前記送水インペラ及び散気コーン
を包囲してケーシングが配設され、該ケーシングによっ
て被処理水が流れる水流路及び空気が流れる空気流路が
形成される。該空気流路の先端において前記散気コーン
及びケーシングによって形成された空気噴出ノズルは、
被処理水の流線と同じ方向に空気を噴出し、前記ケーシ
ングは、空気噴出ノズルから噴出された空気を衝突させ
て偏向させる湾曲部を備える。
【0012】
【作用】本発明によれば、前記のように水中攪拌曝気装
置は、曝気槽内の被処理水に浸漬された水中モータと、
該水中モータによって回転させられ、下向きの水流を形
成する送水インペラと、該送水インペラのボスの下端外
周に取り付けられ、傾斜して下方に延びる傾斜部及び該
傾斜部の下端から下方に垂直に延びる垂下部から成り、
前記送水インペラと共に回転する散気コーンを有する。
【0013】そして、前記送水インペラ及び散気コーン
を包囲してケーシングが配設され、該ケーシングによっ
て被処理水が流れる水流路及び空気が流れる空気流路が
形成される。前記水中モータを駆動して送水インペラを
回転させると、被処理水はケーシングの開口から吸引さ
れ、ケーシング内の水流路を下方に流れる。一方、空気
流路を流れる空気は空気噴出ノズルから水流路内に噴出
される。
【0014】前記空気流路の先端において前記散気コー
ン及びケーシングによって形成された空気噴出ノズル
は、被処理水の流線と同じ方向に空気を噴出し、前記ケ
ーシングは、空気噴出ノズルから噴出された空気を衝突
させて偏向させる湾曲部を備える。被処理水と空気が混
合されるとともに、散気コーンの遠心力によって空気が
微細化されて微細気泡が形成される。そして、混合体は
前記ケーシングの湾曲部に衝突して混合体出口の方向に
偏向させられる。
【0015】そして、ケーシングに沿って径方向外方に
導かれる膜状の混合体は、流下してきた被処理水によっ
て更に圧延されて極めて薄い膜を形成する。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は本発明の実施例を示す水
中攪拌曝気装置の概略図、図3は本発明の実施例を示す
水中攪拌曝気装置の要部拡大図である。図において、1
1は図示しない曝気槽内の被処理水に浸漬された水中モ
ータ、12は該水中モータ11を駆動することによって
発生した回転を減速する減速機、14は前記水中モータ
11によって回転させられ、下向きの水流を形成する送
水インペラである。
【0017】該送水インペラ14のボス15の下端外周
には散気コーン34が取り付けられ、該散気コーン34
は送水インペラ14が回転するのに伴って回転する。前
記散気コーン34は、ボス15の取付部から傾斜して下
方に延びる傾斜部34a、及び該傾斜部34aの下端か
ら下方に垂直に延びる垂下部34bから成る。そして、
曝気槽内の下方に、前記送水インペラ14及び散気コー
ン34を包囲してケーシング35が配設される。該ケー
シング35は、被処理水の吸引部となる上部ケーシング
36及び被処理水を送水する下部ケーシング37から成
る。該下部ケーシング37は、前記送水インペラ14の
周囲から前記傾斜部34aの下端とほぼ同じ位置まで下
方に延びる筒状部37a、該筒状部37aの下端から下
方に傾斜して延びる上側傾斜部37b、前記傾斜部34
aの下方において前記傾斜部34aに沿って下方に延び
る下側第1傾斜部37c、該下側第1傾斜部37cの下
端で、かつ、前記傾斜部34aの下端に形成された湾曲
部37d、及び該湾曲部37dから前記上側傾斜部37
bに沿って下方に傾斜して延びる下側第2傾斜部37e
から成る。
【0018】そして、前記下部ケーシング37の筒状部
37a及び散気コーン34の傾斜部34a間に水流路4
0が、散気コーン34の傾斜部34aと下部ケーシング
37の下側第1傾斜部37c間に空気流路41が形成さ
れ、該空気流路41の先端における散気コーン34の垂
下部34bと下部ケーシング37の湾曲部37dによっ
て環状の空気噴出ノズル43が形成される。この場合、
前記湾曲部37dの上端は前記垂下部34bと平行に延
びるため、空気噴出ノズル43は下方に向けて開口す
る。
【0019】また、前記上側傾斜部37bの周縁と下側
第2傾斜部37eの周縁によって環状の混合体出口44
が形成される。そして、前記空気流路41内に給気管3
0が前記ボス15の端面に対向するように開口してお
り、前記空気流路41内に空気を供給する。前記構成の
水中攪拌曝気装置において、前記水中モータ11を駆動
することによって発生した回転は減速機12によって減
速され、送水インペラ14に伝達される。前記散気コー
ン34は、送水インペラ14のボス15に固定されてい
るため、送水インペラ14が回転するのに伴って回転す
る。
【0020】そして、被処理水は前記送水インペラ14
が回転するのに伴って上部ケーシング36の開口から吸
引され、下部ケーシング37の筒状部37a内を2.5
〜3.5〔m/s〕で下方に流れ、水流路40内を散気
コーン34の傾斜部34aに沿って下方に流れる。前記
筒状部37aが垂直に延びるのに対して前記散気コーン
34は傾斜して下方に延びるため、前記水流路40は次
第に流路面積を小さくし、傾斜部34aの下端近傍にお
いて狭面積域Sを形成する。該狭面積域Sは、送水イン
ペラ14の有効断面積から50〜70〔%〕の体積を減
じて形成され、該狭面積域Sを流れる被処理水の速度は
1.4〜2.0倍に加速される。
【0021】一方、前記給気管30によって供給された
空気は開口から空気流路41内に供給され、該空気流路
41内を散気コーン34の傾斜部34aに沿って下方に
流れ、垂下部34bによって偏向させられ、空気噴出ノ
ズル43から水流路40内に噴出される。この場合、空
気の噴出方向は、被処理水の流線(子午面流線)と同じ
方向すなわち垂直方向になる。
【0022】このように、狭面積域Sにおいて被処理水
の流速を高くし、該狭面積域Sに空気噴出ノズル43を
下方に開口するように配設することによって、エジェク
ター効果を得ることができる。また、空気噴出ノズル4
3のスリット幅を狭くしてあるため、空気を散気コーン
34の周縁全体から均一にかつ膜状に噴出させることが
できる。
【0023】この時、被処理水と空気が混合されるとと
もに、散気コーン18の遠心力によって空気が微細化さ
れて微細気泡が形成される。そして、混合体は湾曲部3
7dに衝突して下部ケーシング37の混合体出口44の
方向に65〜75〔°〕の角度で偏向させられる。した
がって、下部ケーシング37内の下方において下側第2
傾斜部37eに沿って径方向外方に導かれる膜状の混合
体は、前記狭面積域Sを通って流下してきた被処理水に
よって更に圧延されて極めて薄い膜を形成する。そのた
め、送水インペラ14のボス15の外側表面と筒状部3
7b間の径方向長さaと前記ボス15の外側表面と垂下
部37d間の径方向長さbの比a/bを2〜3とする。
【0024】このように、空気噴出ノズル43から水流
路40内に噴出された膜状の混合体は被処理水によって
更に圧延されて極めて薄い膜を形成するため、空気と被
処理水の混合比が約7〜8〔%〕となるまでブレーク現
象が発生しない。したがって、微細気泡が形成された混
合体は混合体出口44から曝気槽内に送られ、この時、
被処理水と空気の混合が十分に行われ、曝気槽内におけ
る酸素溶解効率が17〜22〔%〕(水深5〜6
〔m〕)に向上する。
【0025】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。
【0026】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば水中攪拌曝気装置は、曝気槽内の被処理水に浸漬さ
れた水中モータと、該水中モータによって回転させら
れ、下向きの水流を形成する送水インペラと、該送水イ
ンペラのボスの下端外周に取り付けられ、傾斜して下方
に延びる傾斜部及び該傾斜部の下端から下方に垂直に延
びる垂下部から成り、前記送水インペラと共に回転する
散気コーンを有する。
【0027】そして、前記送水インペラ及び散気コーン
を包囲してケーシングが配設され、該ケーシングによっ
て被処理水が流れる水流路及び空気が流れる空気流路が
形成される。また、前記空気流路の先端において前記散
気コーンとケーシングによって形成された空気噴出ノズ
ルは、被処理水の流線と同じ方向に空気を噴出し、前記
ケーシングは、空気噴出ノズルから噴出された空気を衝
突させて偏向させる湾曲部を備える。
【0028】前記ケーシングに沿って径方向外方に導か
れる膜状の混合体は、流下してきた被処理水によって更
に圧延されて極めて薄い膜を形成する。したがって、空
気と被処理水の混合比が約7〜8〔%〕となるまでブレ
ーク現象が発生しないので、噴出する空気の量を増加さ
せることができ、多量の空気を噴出しても気泡を微細化
することができる。そして、被処理水と空気の混合が十
分に行われ、曝気槽内における酸素溶解効率が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す水中攪拌曝気装置の概略
図である。
【図2】従来の水中攪拌曝気装置の概略図である。
【図3】本発明の実施例を示す水中攪拌曝気装置の要部
拡大図である。
【符号の説明】
11 水中モータ 14 送水インペラ 15 ボス 34 散気コーン 34a 傾斜部 34b 垂下部 35 ケーシング 37d 湾曲部 40 水流路 41 空気流路 43 空気噴出ノズル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)曝気槽内の被処理水に浸漬された
    水中モータと、(b)該水中モータによって回転させら
    れ、下向きの水流を形成する送水インペラと、(c)該
    送水インペラのボスの下端外周に取り付けられ、傾斜し
    て下方に延びる傾斜部及び該傾斜部の下端から下方に垂
    直に延びる垂下部から成り、前記送水インペラと共に回
    転する散気コーンと、(d)前記送水インペラ及び散気
    コーンを包囲して配設され、被処理水が流れる水流路及
    び空気が流れる空気流路を形成するケーシングを有し、
    (e)前記空気流路の先端において前記散気コーン及び
    ケーシングによって形成された空気噴出ノズルは、被処
    理水の流線と同じ方向に空気を噴出し、(f)前記ケー
    シングは、空気噴出ノズルから噴出された空気を衝突さ
    せて偏向させる湾曲部を備えたことを特徴とする水中攪
    拌曝気装置。
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