JPH0679260A

JPH0679260A - 浮上分離処理装置

Info

Publication number: JPH0679260A
Application number: JP5140843A
Authority: JP
Inventors: Joji Nakamura; 城治中村; Kiyoyuki Kitano; 清之北野; Toshimitsu Sasaki; 俊光佐々木; Yoshiyuki Takemura; 禎之竹村; Keiji Hatayama; 慶司畑山; Hiroshi Oaki; 博緒明
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1992-07-17
Filing date: 1993-06-11
Publication date: 1994-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】気泡の合体、粗化が発生することなく、効率
よくスケールアップを図ることができるようにする。【構成】分離槽１内に、上方を開放した整流筒２を設
けると共に、この整流筒２内に原水流入管３３を開口
し、また整流筒２より下側に、多孔質部材からなり、か
つ上下両端を開放した外筒８にて囲繞された微細気泡発
生装置７を、これの上部を整流筒２の下側に臨ませて設
けた構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生活排水、産業排水を
浄化処理する装置で、特に、流入原水に気泡を接触させ
て原水中の微細固形物である水中懸濁物質に気泡を付着
させて浮上分離させる、いわゆるエアリフト型の浮上分
離処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水中懸濁物質に気泡を付着させて浮上分
離を行なうには、微細な気泡の発生が必要であり、排水
処理ではその気泡径は１００μｍ位といわれている。こ
れを実現するための方法として以下のものが知られてい
る。すなわち、（１）空気溶解加圧水を常圧に戻すこと
によって生じる微細気泡を利用する加圧法、（２）水中
に配置した電極に直流電流を流し、電解反応によって生
じる酸素と水素の微細気泡を利用する電解法、（３）多
孔質板などを通して気体を吹き込み、発生する気泡を利
用する分散法、などである。

【０００３】（３）の分散法のうち、セラミック板など
の散気板を用いた浮上分離処理装置の一例を図１に示
す。エアコンプレッサａより散気板ｂに空気が供給さ
れ、この散気板ｂの表面より発生した気泡ｃは分離槽ｄ
内を上昇し、上部より流入される原水ｅと接触する。原
水ｅ中の浮遊性固形物質は気泡ｃに付着して上昇し、気
泡排出口ｆより破泡槽ｇへ排出される。処理水ｈは分離
槽ｄの底部から排出される。なおｉはサンプリングコッ
ク、ｊはマノメータである。

【０００４】この場合分離槽ｄ内の水の流れは乱流状態
であり、槽内全体を循環するような流れは存在しない。
また散気板ｂを用いただけでは微細な気泡とはならず、
撹拌機能を付加したり、気泡剤の添加などを行なったり
している。

【０００５】近年、中空糸の開発が盛んになり、濾過膜
としてだけではなく、微細気泡を発生する膜としても用
いるだけで、ほかに撹拌機能の追加や気泡剤の添加をす
ることなしに微細な気泡を発生することが可能になっ
た。

【０００６】この中空糸を用いた浮上分離処理装置とし
て特開平２−２５４２８６号公報に示すものが知られて
いる。図２はこの装置を概略的に示すもので、原水ｅは
最初に凝集反応槽ｋに導入され、撹拌機ｍにより凝集剤
と混合されて水中の油分や浮遊性懸濁物質はフロック化
されて、１次処理される。そしてこの１次処理水は供給
ラインｎを通って分離槽ｄ′内の整流筒ｏの下側に導か
れる。同様にこの整流筒の下側に微細気泡を高密度に含
む水が循環ラインｐより供給される。１次処理水中のフ
ロックに微細気泡が付着し、このフロックは分離槽ｄ′
の水面にスカムとして浮上する。この浮上したスカムは
スカムシュータｑを通って槽外に排出される。一方フロ
ックを除去された水は放流槽ｒに導かれる。

【０００７】微細気泡発生機構は次の通りであ。分離槽
ｄ′内の水をポンプｓにより微細気泡発生装置ｔに送
る。微細気泡発生装置ｔ内には中空糸束が配置され、中
空糸の一端はエアコンプレッサａに接続されている。供
給された空気は中空糸表面の微細孔より水中に発生する
が、このとき、中空糸表面に生じる水流の効果により気
泡は微細化され、５０〜１００μｍの気泡となり、この
気泡は循環ラインｐにより分離槽ｄ′に導かれる。

【０００８】図３に示す装置は上記図２に示す微細気泡
発生装置ｔとポンプｓを分離槽ｄ′内に設置した例を示
す。ここで整流筒ｏ内では気泡とポンプｓによる上昇流
が生じるが、整流筒ｏの外側ではポンプｓにより下降流
が生じ、分離槽ｄ′の下部の水はポンプｓに吸い込まれ
微細気泡発生装置ｔを介して気泡を含む水となって整流
筒ｏ内を上昇する。この上昇流は水面にぶつかって一部
は整流筒ｏの外側を下降し、ポンプｓに吸い込まれる。

【０００９】従来の技術のうちの加圧法を用いた装置例
を図４に示す。これは実開昭５５−１３６６２号公報に
示されたもので、分離槽ｕ内には供給部ｖが設けられ、
ここに空気を溶解した加圧水と原水が加圧水供給管ｗと
原水供給管ｘにて供給されるようになっている。ここで
は供給部の構造について特にふれてないが、図示される
構成では上方を開放した筒状になっている。また槽内の
水の動きについても特に記されていないがおそらく、加
圧水と原水の混合水は供給部に導かれると原水中の浮遊
性固形物質を付着した気泡は析出して上昇し、これが水
面付近に浮上したところをスキマｙによってかきとら
れ、浮遊性固形物質を取り除かれた水は分離槽ｕの上部
よりオーバフロして排出される。なお図中ｚはコンプレ
ッサａからの加圧空気をポンプｏからの水に溶解するた
めの空気溶解槽である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】加圧法では空気溶解槽
やコンプレッサなどが新たな構成要件として必要とな
り、装置が大がかりになる。また気泡量の調整のため
に、コンプレッサ圧力、空気逃がし弁、空気溶解槽内の
圧力を変えなければならず構成及び操作が複雑である。
さらに空気溶解加圧水を利用するために温度の影響を受
けるという問題があった。

【００１１】電解法は発生する気泡の径は小さいが、費
用が掛かる上に、大量処理は向かず、原水の電気伝導度
が低い場合には、電解質の添加が必要となるなどの問題
がある。

【００１２】分散法で、図１に示すような従来の技術で
は、スカムの排出がうまくいかず、スカムが分離槽ｄ内
に滞留してしまうという問題があった。また図２で示す
従来の技術では、ポンプｓにより分離槽ｄ′内の水を循
環しているが、装置のスケールが大きくなると、このポ
ンプｓが大型になり、また循環ラインｐを介して微細気
泡発生装置ｔで発生した気泡を含む水を循環するが、こ
の循環ラインｐの径には制限がある。微細気泡発生装置
ｔの断面積より循環ラインｐの径が小さくなると、一度
発生した微細気泡が循環ラインｐ内で合体することにな
り、好ましくなかった。また循環ラインｐの径に微細気
泡発生装置ｔの断面積の方を小さくしたり、中空糸の配
置間隔を小さくすると、中空糸が微細気泡発生装置ｔ内
に密に配置されることになり、同様に気泡の合体が起こ
る。

【００１３】これまで、この対策として、ポンプｓの流
速を速めるなどの手段がとられるが、中空糸にかかる抗
力のため、中空糸が破損しやすくなるという問題があっ
た。また図３に示す従来の技術は、循環ラインＰが短く
なるため気泡の合体は減少するが、ポンプＳが必要とな
る。もしこのポンプＳがないと、微細気泡発生器内で発
生した上昇流は原水と接触した後、その一部は浮上せず
に下降し、再び微細気泡発生器に取り込まれる。このた
め、微細気泡発生器内部の中空糸の表面が汚れやすいと
いう問題があった。

【００１４】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、気泡の合体、粗大化が発生することなく、効率よ
くスケールアップを図ることができるようにしたエアリ
トフ型の浮上分離処理装置を提供することを目的とする
ものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る浮上分離処理装置は、微細気泡発生器
より発生した微細気泡をフロックに付着させて原水中の
微細固形物を分離槽内にて浮上分離するようにした浮上
分離処理装置において、分離槽内に、上方を開放した整
流筒を設け、この整流筒より下側に、多孔質部材よりな
り、かつ上下両端を開放した外筒にて囲繞された微細気
泡発生器を、これの上部を整流筒の底部に設けた開口部
に対向して設け、この微細気泡発生器の上方に原水流入
管を開口した構成となっている。また上記構成におい
て、整流筒の下端部を、微細気泡発生器を囲繞する外筒
の上端とが離間しており、及び微細気泡発生器を囲繞す
る外筒の上端が濾斗状部を介して整流筒に接続し、さら
に整流筒と微細気泡発生器を囲繞する外筒とを略同一断
面形状としてこの両者を接続した構成となっている。さ
らに微細気泡発生器より発生した微細気泡をフロックに
付着させて原水中の微細固形物を分離槽内にて浮上分離
するようにした浮上分離処理装置において分離槽の上流
側に、微細気泡発生器を有する気泡付着槽を設けて分離
槽に流入する前の原水中のフロックに微細気泡を接触・
混合させる構成となっている。またさらに、微細気泡発
生器より発生した微細気泡をフロックに付着させて原水
中の微細固形物を分離槽内にて浮上分離するようにした
浮上分離処理装置において、分離槽内に、整流板にて仕
切って気泡付着室と分離室とを上部で互いに連通させて
設け、気泡付着室内に微細気泡発生器を設け、気泡付着
室に原水流入管を、また分離室に処理水配水管を接続し
た構成となっている。そして上記各構成における分離槽
あるいは浮上分離室等のスカム浮上部に整流板を設けて
水の流れを静止する領域を設けてあり、また微細気泡発
生器を表面に微細孔を有する中空糸を略水平に配置し、
かつこの中空糸の少なくとも一端にコンプレッサを接続
した構成にしてある。

【００１６】

【作用】上記構成によれば、微細気泡発生器より発
生した微細気泡群は外筒内を上昇し、外筒上端部より出
て、整流筒内を浮上し、整流筒上方に微細気泡を高密度
に含む気泡水相を作る。整流筒の底面はエアリフト通路
を除いて、閉じられているため、外筒上端より出た気泡
を含む上昇流はそのまま水面付近まで上昇する。原水は
原水供給管により微細気泡発生器の上方に流入し、下降
流となって流れ、整流筒内の上昇微細気泡群と交流接触
する。原水中のフロックに気泡が付着し、泡の浮力によ
って懸濁粒子は水面に浮上し、取り除かれる。分離槽内
の水の流れは外筒内、整流筒内ではエアリフト効果によ
り上昇流となるが、水面にぶつかって分離槽外側に流
れ、一部は渦をまきながら、水面付近に滞留し、一部は
下降流となって、整流筒の外側を下降し、微細気泡発生
器の下側に引き込まれ、再び上昇する。また、外筒が整
流筒底板に固着されていない場合、整流筒と外筒の断面
積がほぼ等しい場合などは整流筒の外側で水の流れに乱
流や滞留などが起きない。また、気泡と原水の付着を行
う部分と気泡の浮上を行う部分を分けた場合、一度気泡
の付着したフロックは槽内の循環流に巻き込まれること
なく、静止水域に浮上する。

【００１７】

【実施例】本発明の第１の実施例を図５から図８に
基づいて説明する。図中１は分離槽で、この分離槽１の
内部に筒状の整流筒２が、また分離槽１の上部の溢水部
にスキマー３とスカムシュータ４がそれぞれ設けてあ
る。そしてこのスカムシュータ４にはスカム排出管５ａ
がスカム受け５に向けて接続してある。分離槽１の底部
には排水管６が接続されている。また分離槽１の底部に
は、複数の微細気泡発生器７ａからなる微細気泡発生装
置７が上記整流筒２の下側に位置して設けてある。この
微細気泡発生装置７は図６に示すようになっていて、こ
れの微細気泡発生器７ａのそれぞれは上下端を開放した
外筒８に囲繞されており、この各外筒８の上端部が整流
筒２の底板２ａに固着されている。そして整流筒２の底
板２ａには上記微細気泡発生器７ａの上方に対向する部
分が開放されている。各外筒８の上下の開放端には防塵
網９が設けてある。分離槽１の下部と整流筒２の内部と
は微細気泡発生器７ａを介して連通しており、外筒８の
内側にエアリフト通路１０が構成される。

【００１８】図７は上記微細気泡発生装置７の一例を示
すもので、内筒１１の周囲に中空糸１２が内筒１１の外
周面との間に所定の隙間を有して螺旋状に配置されてい
る。そしてこの中空糸１２の一端部（または両端部）に
加圧空気供給管１３が接続されており、非接続側の他端
部は接着剤等のシール材にて閉じられている。加圧空気
供給管１３にはコンプレッサ１４が接続されている。

【００１９】図８，図９はシェルチューブ型の微細気泡
発生器７ｂを示すもので、図９に示されるチューブ素子
１５を図８に示すように多数個積層して構成される。上
記チューブ素子１５はチューブ支枠１６とチューブ１７
とからなり、チューブ支枠１６はボス１８と、このボス
１８に対して放射状に多数本突設した支翼１９ａ，１９
ｂ…と、この各支翼の先端を連結するリング２０とから
なっている。そしてこれのボス１８の軸心部に軸方向に
貫通する流入通路２１と、円周方向に複数個配置されて
ボルト穴２２が設けてある。またボス１８の一側面には
０リング溝２３が設けてある。また上記ボス１８の外周
部に切欠き２４が設けてあり、この切欠き２４に上記流
入通路２１に連通する枝通路２５が開口してある。

【００２０】一方上記各支翼１９ａ，１９ｂ…の軸方向
の一側面には放射方向に多数個の溝２６が設けてある。
この各溝２６は上記枝通路２５の開口部を起点するうず
巻き状の軌跡に沿う位置にそれぞれ設けてある。そして
チューブ１７は基端を枝通路２５に接続すると共に、各
支翼１９ａ，１９ｂ…の溝２６に順次うず巻き方向には
わせながら嵌挿されている。これによりチューブ１７は
チューブ支枠１６にくもの巣状に配置される。この実施
例でのチューブ１７は先端を閉じた中空糸が用いられ
る。

【００２１】上記のようになるチューブ素子１５は図８
に示すように、軸方向に多数個、それぞれのボス１８の
０リング溝２３に０リング１８ａを嵌合して積層し、こ
の両側端に端部材２７，２８を当接し、この両側部材２
７，２８と共に各チューブ素子１５のボルト穴２２にボ
ルト２９を貫通して固定する。これによりシュルチュー
ブ型の微細気泡発生器７ｂが構成される。

【００２２】上記両端部材２７，２８のうち、上流側の
端部材２７にはチューブ素子１５の流入通路２１に連通
する配管接続口３０が設けてあり、また終端側の端部材
２８は盲になっていて、これにより微細気泡発生器７ｂ
の下流側の流入通路２１が閉じられている。上記のよう
に構成されるシェルチューブ型の微細気泡発生器７ｂの
配管接続口３０に加圧空気供給管１３を介してコンプレ
ッサ１４が接続してある。上記実施例に用いた中空糸は
ポリスルフォン系のもので、外径は０．８〜３．０ｍ
ｍ、内径は０．２〜２．６ｍｍ、微細孔の大きさは０．
１〜１．０μｍ、その開口率（微細孔面積／全表面積）
は１〜２０％である。

【００２３】このチューブ素子１５を用いたシェルチュ
ーブ型の微細気泡発生器７ｂを用いる場合はチューブ支
枠１６のうちリング２０が図７における外筒８に、ボス
１８が内筒１１に相当する。従って図８に示すように、
外筒８をエアリフト通路の役目を果たすために用いず
に、この外筒８の下端の内側にフランジあるいは突起３
１を設け、これで上記微細気泡発生器７ｂを支持するよ
うにしてもよい。

【００２４】図５において、微細気泡発生装置７の下側
に起泡剤供給管３２が臨ませてあり、また整流筒２の上
部に原水供給管３３が臨ませてある。起泡剤供給管３２
はポンプ３４を介して気泡剤貯留槽３４ａに接続してあ
り、原水供給管３３は凝集反応槽３５に接続してある。

【００２５】凝集反応槽３５には供給管３６と凝集剤供
給管３７とが臨ませてあり、この両管３６，３７から供
給された原水と凝集剤とが撹拌器３８にて撹拌されるよ
うになっている。３９は凝集剤貯留槽、４０はポンプで
ある。

【００２６】上記構成において、外筒８内の微細気泡発
生器７ａ（７ｂ）に加圧空気供給管１３を通して加圧空
気を供給すると、これの中空糸（チューブ１７）１２の
表面より発生する気泡の上昇によりエアリフト通路１０
が形成される。中空糸表面に形成された気泡は大きく成
長する前にこの上昇流によって中空糸表面より剥離され
るため微細な気泡となって上昇する。ここで中空糸は螺
旋状あるいは略水平に配置されており、これの軸心方向
と上記上昇流の流れ方向とのなす角度が略９０度である
ことにより、中空糸表面に形成される境界層（液流速が
遅くなる部分）の影響が小さくなり、気泡はより微細化
される。

【００２７】次に、上記構成における懸濁物質の浮上フ
ローを説明する。固体ないしは液体粒子を含む原水はま
ず、凝集反応槽３５に導入され、ここで凝集剤と混合さ
れる。凝集剤はたとえばコロイド粒子などを凝集させて
数μｍ以上の粒子群（フロック）にして浮遊性を改善す
る働きを持つ。凝集剤混合後の原水は分離槽１内の微細
気泡発生装置７の上部に送り込まれる。

【００２８】微細気泡発生装置７で発生した微細気泡群
は外筒８内のエアリフト通路１０を上昇し、外筒８の上
端より出て整流筒２を浮上し、整流筒２の上方に微細気
泡を高密度に含む気泡水相を作る。整流筒２の底面はエ
アリフト通路１０を除いて閉じられているため、外筒８
の上端より出た気泡を含む上昇流はそのまま水面付近ま
で上昇する。

【００２９】原水は原水供給管３３により微細気泡発生
装置７の上方に流入し、下降流となって流れ、整流筒８
内の上昇微細気泡群と交流接触する。これにより、原水
中のフロックに気泡が付着してこれの浮力によってフロ
ックは水面に浮上する。浮上したフロックはスキマー３
が回転することによって取り除かれ、スカム受け５にた
められる。

【００３０】分離槽１の水の流れは外筒８内、整流筒２
内ではエアリフト効果により上昇流となるが、水面にぶ
つかって整流筒２の外側へ流れ、その一部は渦をまきな
がら水面付近に滞留し、一部は下降流となって整流筒２
の外側を下降し、微細気泡発生器７の下側に引き込ま
れ、再び上昇する。排水管６からは分離槽１の下部の水
が処理水として引き抜かれる。

【００３１】図１０は第２の実施例を示すもので、微細
気泡発生装置７にシェルチューブ型の微細気泡発生器７
ｂを用いた例である。この場合微細気泡発生器７ｂのリ
ングの内側にエアリフト通路１０が構成されることによ
り外筒を省略できる。そして上記微細気泡発生器７ｂの
上端が整流筒２の底板に設けた穴に隙間４１を有して対
向させる。

【００３２】この実施例によれば、微細気泡発生器７ｂ
からのエアリフトが整流筒２内を上昇する際に、整流筒
２の底板の穴の隙間４１からも分離槽１の底部の水が整
流筒２内に流入して上昇する。

【００３３】図１１は第３の実施例を示すもので、微細
気泡発生器７ａを囲繞する外筒８ａの上端が、この外筒
８ａより断面積が大きい整流筒２ａに濾斗状に一体接続
した構成となっている。

【００３４】この実施例によれば、原水中に浮上しない
ような重い固形物が含まれている場合に、この固形物は
外筒８ａと整流筒２ａを接続するなめらかな瀘斗状部の
側面に沿って外筒８ａの下方へ滑り落ちる。また外筒８
ａから整流筒２ａへの接続部がなめらかな曲面になって
いるため、整流筒２ａの内側及び外側での水の流れに滞
留や乱流が生じない。

【００３５】図１２は第４の実施例を示すもので、断面
形状を四角形に形成され、かつ上下端が開放された整流
筒２ｂの底部に微細気泡発生器７ａを配置する。この実
施例によれば上記第３の実施例と同様に水の流れに滞留
や乱流が生じない。

【００３６】図１３は第５の実施例を示すもので、この
実施例では角筒状に形成された整流筒２ｂの底部に複数
の微細気泡発生器７ｂを配置している。この例において
も上記第４の実施例と同様な水の動きとなる。なおこの
実施例において、整流筒２ｂを有底にして、微細気泡発
生器７ｂに対向する部分にエアリフト用の穴を設けても
よい。

【００３７】図１４は第６の実施例を示すもので、原水
に凝集剤とＰＨ調整剤を注入混合する凝集反応槽３５と
分離槽４６との間に気泡付着槽４７を介装し、この気泡
付着槽４７内に、従来の技術では分離槽４６内に設置さ
れていた微細気泡発生装置７を設置する。

【００３８】上記構成において、気泡付着槽４７では、
微細気泡発生装置７により微細気泡を含む激しいエアリ
フト対流が形成され、凝集反応槽３５内で形成されたフ
ロックと微細気泡が接触・混合することにより、この槽
４７内で気泡を含むフロックが発生する。ここで、図示
していないが、必要に応じて原水分配器、撹拌器等の強
制的撹拌混合手段等を併用することも可能である。気泡
付着槽４７から原水は、原水供給管３３を経由して分離
槽４６内に導入される。これにより、気泡付着槽４７か
ら流入した原水中のフロックは、分離槽４６の上部の比
較的流れの少ない部分で浮上し、スカムとして分離排除
される。そして分離槽４６の底部から排水管６より処理
水として排出される。

【００３９】上記作用において、気泡付着槽４７内では
微細気泡発生装置７により微細気泡を含む激しいエアリ
フト対流が形成され、原水中のフロックは何回も微細気
泡発生装置７を通過させられて、この槽４７内でのフロ
ックと微細気泡とが効率よく接触され、各フロックに微
細気泡が十分付着される。そして分離槽４６内では上記
気泡付着槽４７内で発生したフロックは大きなフロック
に合体成長して水面上に急速に浮上する。なおこの分離
槽４６内に、図示していないが、スキマーや整流板等の
整流手段を併用してもよい。

【００４０】図１５は第７の実施例を示すもので分離槽
５０が整流板５１にて分離室５２と気泡付着室５３に仕
切られている。そして気泡付着室５３に微細気泡発生装
置７が設けられている。ここで、気泡付着室５３の内壁
面が整流筒の役目を果たし、微細気泡発生装置７より発
生する気泡により気泡を含む水が気泡付着室５３内に充
満している。ここに原水が流入され、原水と微細気泡群
が接触し、気泡の付着したフロックは水面付近まで浮上
し、整流板５１を越えて分離室５２へ送り込まれる。分
離室５２では排水の引き抜きにより静かな下降流が生じ
ており、この分離室５２の上面に整流板５１ａを設ける
と水が静止した静止水域５４となる。気泡付着室５３よ
り流入したフロックはこの静止域５４に浮上し、スキマ
ーなどによってかきとられ排出される。ここで微細気泡
発生装置７に中空糸を用いた場合には気泡付着室５３に
は静かな上昇流が生じているため、一度気泡の付着した
フロックからの気泡の剥離が起りにくい。気泡付着室５
３と分離室５２が完全に分離した室となっているのが上
記第６の実施例（図１４）である。

【００４１】図１６は第８の実施例を示すもので、図１
４で示した第６の実施例に対して凝集反応槽３５が気泡
付着を兼ねており、この凝集反応槽３５の下部に微細気
泡発生装置７を、上部に凝集剤、ＰＨ調整剤の投入部及
び撹拌器３８を設けている。この実施例では、凝集反応
槽３５と気泡付着室とが一槽より成るため、設置面積が
小さくてすむ。

【００４２】図１７は第９の実施例を示すもので、これ
は図１６で示した第８の実施例の変形であって、分離槽
４６内に微細気泡発生装置７を設けている。５６は原水
分配器である。この実施例では、原水と気泡の接触時間
が増加し、フロックは浮上しやすくなる。

【００４３】図１８は第１０の実施例を示すもので、一
槽で気泡付着及び浮上分離を行う分離槽４６の上部に整
流板５７を設けたものである。整流板５７と分離槽４６
の内壁面に囲まれた部分が水の静止した領域となる。こ
こで、浮上したフロックは水面付近の水の流れに巻き込
まれながらも浮上するものとそのまま巻き込まれている
ものがある。整流板を設けた場合、整流板の外側には水
の流れが静止するので、ここに気泡付着フロックが上昇
する。

【００４４】

【発明の効果】本発明に係る浮上分離槽処理装置によれ
ば、分離槽内に、上方を開放した整流筒を設け、この整
流筒より下側に多孔質部材よりなり、かつ上下両端を開
放した外筒にて囲繞された微細気泡発生装置を、これの
上部を整流筒の底部に設けた開口部に対向して設け、こ
の微細気泡発生器の上方に原水流入管を開口した構成と
したことにより、整流筒内部と分離槽下部が微細気泡発
生装置内のエアリフト通路を介して連通され、このた
め、このエアリフト効果により、分離槽下部のフロック
が分離した後のきれいな水が微細気泡発生装置内を通過
することになり、従ってこの微細気泡発生装置を構成す
る多孔質部材の表面は常に上記きれいな水にさらされる
ことになって多孔質部材に孔が閉鎖したり、膜表面の変
質を防止でき、微細気泡発生機能を長時間にわたって維
持することができる。また微細気泡発生装置が整流筒の
下側にあることにより整流筒内部の空間がエアリフトに
対して有効に使われ、また整流筒の底部にゴミなどが溜
ったときに清掃しやすい。上記外筒が整流筒の下側にあ
って、これの上端が整流筒に対して離間している構成で
は、微細気泡発生からだけではなく、整流筒と外筒との
隙間からも水が整流筒内へ流入して上昇流となり、整流
筒底部と外筒の外側に囲まれた部分での水の滞留がなく
なる。整流筒と外筒とが濾斗状になめらかに接続されて
いる構成及び整流筒と外筒とが略同一断面形状になって
いる構成では、浮上できない固形物が分離槽内に流入し
ても、これは整流筒、外筒を通って分離槽底部に落下
し、整流筒の底にいつでも堆積することはない。また、
分離槽の上流側に、微細気泡発生器を有する気泡付着槽
を設けて、分離槽に流入する前の原水中のフロックに微
細気泡を接触・混合させるようにしたことにより、分離
槽内では静かな上昇流が生じ、気泡付着槽より流入した
気泡が付着したフロックはこの分離槽内で速やかに浮上
分離される。また分離槽内に、整流板にて仕切って気泡
付着室と分離室とを上部で互いに連通させて設け、気泡
付着室内に微細気泡発生器を設け、気泡付着室に原水流
入管を、また分離室に処理水排出管を接続したことによ
り、分離室内は静かな流れとなり、気泡付着室から流入
した気泡が付着したフロックはここで気泡と分離するこ
となく良好に浮上分離される。また、気泡付着室と分離
室とに分けることによりスケールアップなどの設計が容
易である。そしてさらに、分離槽あるいは浮上分離室等
のスカム浮上部に整流板を設けて水の流れを静止する領
域を設けたことにより、スカム浮上部における水の流れ
が静かになり、この部分でのフロックの浮上が促進され
る。また、微細気泡発生装置の微細気泡発生器を表面に
微細孔を有する中空糸を略水平に配置し、かつこの中空
糸の少なくとも一端にコンプレッサを接続した構成にし
たことにより、加圧浮上装置のように加圧ポンプ、空気
溶解槽、加圧タンクなどを必要としないため、設置面積
が小さく、低コストにできる。そしてその気泡発生量を
調整する場合、エアコンプレッサの圧力の調整、あるい
は微細気泡発生器の数の増減などで簡単な操作で対応で
き、懸濁物質の濃度が低濃度から高濃度まで広い範囲の
原水に対して容易に対処することができると共に、また
スケールアップを容易に行なうことができる。また本発
明によれば加圧浮上法のように水温の影響を受けること
がなく安定した気泡の供給が可能である。そしてさら
に、加圧浮上法では分離槽内へは原水のほかに、気泡を
含んだ循環水が流入しているのに対して、本発明装置で
は、分離槽内に原水しか流入しないので、分離槽の容積
を加圧浮上法の装置に比べて循環水の分だけその大きさ
を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】散気板を用いた従来例を示す概略的な構成説明
図である。

【図２】微細気泡発生装置を分離槽の外部に設けた従来
例を示す概略的な構成説明図である。

【図３】微細気泡発生装置とポンプを分離槽内に配置し
た従来例を示す概略的な構成説明図である。

【図４】加圧浮上法を用いた装置を示す概略的な構成説
明図である。

【図５】本発明の第１の実施例を示す概略的な構成説明
図である。

【図６】第１の実施例における微細気泡発生装置を示す
一部破断斜視図である。

【図７】中空糸を螺旋状に配置してなる微細気泡発生器
を示す一部破断斜視図である。

【図８】チューブ素子を用いた微細気泡発生器を示す断
面図である。

【図９】チューブ素子を示す平面図である。

【図１０】本発明の第２の実施例を示す要部の構成説明
図である。

【図１１】本発明の第３の実施例を示す要部の構成説明
図である。

【図１２】本発明の第４の実施例を示す要部の構成説明
図である。

【図１３】本発明の第５の実施例を示す要部の構成説明
図である。

【図１４】本発明の第６の実施例を示す要部の構成説明
図である。

【図１５】本発明の第７の実施例を示す要部の構成説明
図である。

【図１６】本発明の第８の実施例を示す要部の構成説明
図である。

【図１７】本発明の第９の実施例を示す要部の構成説明
図である。

【図１８】本発明の第１０の実施例を示す要部の構成説
明図である。

【符号の説明】

１，４６，５０…分離槽、２，２ａ，２ｂ…整流筒、２
ａ…底板、３…スキマー、４…スカムシュータ、５…ス
カム受け、５ａ…スカム排出管、６…排水管、７…微細
気泡発生装置、７ａ，７ｂ…微細気泡発生器、８，８ａ
…外筒、９…防塵網、１０…エアリフト通路、１１…内
筒、１２…中空糸、１３…加圧空気供給管、１４…コン
プレッサ、１５…チューブ素子、１６…チューブ支枠、
１７…チューブ、１８…ボス、１９ａ，１９ｂ…支翼、
２０…リング、２１…流入通路、２２…ボルト穴、２３
…Ｏリング溝、２４…切欠き、２５…枝通路、２６…
溝、２７，２８…端部材、２９…ボルト、３０…配管接
続口、３１…突起、３２…起泡剤供給管、３３…原水供
給管、３４ａ…気泡剤貯留槽、３５…凝集反応槽、３６
…供給管、３７…凝集剤供給管、３８…撹拌器、３９…
凝集剤貯留槽、３４，４０…ポンプ、４１…隙間、４７
…気泡付着槽、５１，５１ａ，５７…整流板、５２…分
離室、５３…気泡付着室、５４…静水域、５６…原水分
配器。

フロントページの続き (72)発明者佐々木俊光神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製作所研究所内 (72)発明者竹村禎之神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製作所研究所内 (72)発明者畑山慶司東京都目黒区大橋１−６−３小松化成株式会社内 (72)発明者緒明博神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製作所研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微細気泡発生器より発生した微細気泡を
フロックに付着させて原水中の微細固形物を分離槽内に
て浮上分離するようにした浮上分離処理装置において、
分離槽内に、上方を開放した整流筒を設け、この整流筒
より下側に、多孔質部材よりなり、かつ上下両端を開放
した外筒にて囲繞された微細気泡発生器を、これの上部
を整流筒の底部に設けた開口部に対向して設け、この微
細気泡発生器の上方に原水流入管を開口したことを特徴
とする浮上分離処理装置。
【請求項２】整流筒の下端部と、微細気泡発生器を囲
繞する外筒の上端とが離間していることを特徴とする請
求項１記載の浮上分離処理装置。
【請求項３】微細気泡発生器を囲繞する外筒の上端が
濾斗状部を介して整流筒に接続したことを特徴とする請
求項１記載の浮上分離処理装置。
【請求項４】整流筒と微細気泡発生器を囲繞する外筒
とを略同一断面形状としてこの両者を接続したことを特
徴とする請求項１記載の浮上分離処理装置。
【請求項５】微細気泡発生器より発生した微細気泡を
フロックに付着させて原水中の微細固形物を分離槽内に
て浮上分離するようにした浮上分離処理装置において、
分離槽の上流側に微細気泡発生器を有する気泡付着槽を
設けて、分離槽に流入する前の原水中のフロックに微細
気泡を接触・混合させることを特徴とする浮上分離処理
装置。
【請求項６】微細気泡発生器より発生した微細気泡を
フロックに付着させて原水中の微細固形物を分離槽内に
て浮上分離するようにした浮上分離処理装置において、
分離槽内に、整流板にて仕切って気泡付着室と分離室と
を上部で互いに連通させて設け、気泡付着室内に微細気
泡発生器を設け、気泡付着室に原水流入管を、また分離
室に処理水排出管を接続したことを特徴とする浮上分離
処理装置。
【請求項７】分離槽あるいは浮上分離室等のスカム浮
上部に整流板を設けて水の流れを静止する領域を設けた
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６記
載の浮上分離処理装置。
【請求項８】微細気泡発生器を表面に微細孔を有する
中空糸を略水平に配置し、かつこの中空糸の少なくとも
一端にエアコンプレッサを接続した構成にしたことを特
徴とする請求項１，２，３，４，５，６または７記載の
浮上分離処理装置。