JPH0975912A - 水浄化装置及びその取水部 - Google Patents
水浄化装置及びその取水部Info
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- JPH0975912A JPH0975912A JP7239797A JP23979795A JPH0975912A JP H0975912 A JPH0975912 A JP H0975912A JP 7239797 A JP7239797 A JP 7239797A JP 23979795 A JP23979795 A JP 23979795A JP H0975912 A JPH0975912 A JP H0975912A
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- algae
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水処理部を大型化せずに浄化処理する原水量
を増加する。 【構成】 軸線を鉛直にし上部が水面上に突出した円筒
状の回収筒53と、回収筒53の下方内側に設置され微
細気泡51を発生させる気泡発生装置52と、前記回収
筒53の中心に配置され微細気泡51に付着高濃度化し
て浮上した懸濁物を水面位置にある流入部2cで吸い込
みフロック状態で水処理部100に送水する導水管2d
とを含んで取水部を構成し、この取水部で第1次原水中
の固形浮遊物や藻類、菌類、微生物と微細な気泡を集合
浮上させ、この集合体が集まる水面部分の第1次原水を
優先的に採取し第2次原水とし、第2次原水を対象とし
て被除去物質を除去する水浄化装置とした。 【効果】 濃縮された原水(第2次原水)を対象に水浄
化が行われるから、従来の水浄化部の能力のままでより
多くの第1次原水を浄化できる。
を増加する。 【構成】 軸線を鉛直にし上部が水面上に突出した円筒
状の回収筒53と、回収筒53の下方内側に設置され微
細気泡51を発生させる気泡発生装置52と、前記回収
筒53の中心に配置され微細気泡51に付着高濃度化し
て浮上した懸濁物を水面位置にある流入部2cで吸い込
みフロック状態で水処理部100に送水する導水管2d
とを含んで取水部を構成し、この取水部で第1次原水中
の固形浮遊物や藻類、菌類、微生物と微細な気泡を集合
浮上させ、この集合体が集まる水面部分の第1次原水を
優先的に採取し第2次原水とし、第2次原水を対象とし
て被除去物質を除去する水浄化装置とした。 【効果】 濃縮された原水(第2次原水)を対象に水浄
化が行われるから、従来の水浄化部の能力のままでより
多くの第1次原水を浄化できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水浄化装置及びその水
源からの取水部の構造に係り、特に水源から原水中の被
除去物質を濃縮して取水するようにした取水部の構造に
関する。
源からの取水部の構造に係り、特に水源から原水中の被
除去物質を濃縮して取水するようにした取水部の構造に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の水浄化技術には磁気分離技術があ
り、この種の固液分離技術を応用した海、河川、貯水池
等の連続水浄化装置として、特開昭59ー371号公報
に、高勾配磁気フィルタを用いた磁気分離装置が開示さ
れている。この装置では水処理する原水に磁気分離工程
への前処理として、原水取水後に、例えば四三酸化鉄等
の磁性粉と凝集剤の硫酸バン土やポリ塩化アルミニウム
を加えて撹拌する。原水中の固形浮遊物や藻類、菌類、
微生物などの被除去物質である不純物は、凝集剤によっ
て磁性粉と結合し、コロイド状の多数の磁性を持った磁
性凝集体(磁性フロック)となる。これらの磁性凝集体
は水中に浮遊した状態で水流に乗って磁気分離部に導か
れ、磁気分離部を通過する際に磁気分離部の磁場に吸引
され、原水中から分離される。
り、この種の固液分離技術を応用した海、河川、貯水池
等の連続水浄化装置として、特開昭59ー371号公報
に、高勾配磁気フィルタを用いた磁気分離装置が開示さ
れている。この装置では水処理する原水に磁気分離工程
への前処理として、原水取水後に、例えば四三酸化鉄等
の磁性粉と凝集剤の硫酸バン土やポリ塩化アルミニウム
を加えて撹拌する。原水中の固形浮遊物や藻類、菌類、
微生物などの被除去物質である不純物は、凝集剤によっ
て磁性粉と結合し、コロイド状の多数の磁性を持った磁
性凝集体(磁性フロック)となる。これらの磁性凝集体
は水中に浮遊した状態で水流に乗って磁気分離部に導か
れ、磁気分離部を通過する際に磁気分離部の磁場に吸引
され、原水中から分離される。
【0003】磁気分離部を備えた水浄化装置の基本的系
統図を図12に示す。このような装置の運転は次のよう
に行われる。なお、図中の品番は図1〜図3と同一であ
る。貯水池1の原水6は導水管2先端の取水部39から
大きなゴミを取るためのフィルタ3を通してポンプ4で
汲みあげられ、原水貯槽5に一旦蓄えられる。この原水
6に、薬剤調整装置7から四三酸化鉄の磁性粉とポリ塩
化アルミニウム等の凝集剤を導管8を通じて加え、撹拌
槽9に導く。磁性粉と凝集剤が混入された原水は、モー
タ10で回転する撹拌機11で撹拌され、被除去物質で
ある不純物は、凝集剤によって磁性粉と結合し、コロイ
ド状の多数の磁性を持った磁性凝集体(磁性フロック)
となる。磁性フロックを含む原水を前処理水12とい
う。
統図を図12に示す。このような装置の運転は次のよう
に行われる。なお、図中の品番は図1〜図3と同一であ
る。貯水池1の原水6は導水管2先端の取水部39から
大きなゴミを取るためのフィルタ3を通してポンプ4で
汲みあげられ、原水貯槽5に一旦蓄えられる。この原水
6に、薬剤調整装置7から四三酸化鉄の磁性粉とポリ塩
化アルミニウム等の凝集剤を導管8を通じて加え、撹拌
槽9に導く。磁性粉と凝集剤が混入された原水は、モー
タ10で回転する撹拌機11で撹拌され、被除去物質で
ある不純物は、凝集剤によって磁性粉と結合し、コロイ
ド状の多数の磁性を持った磁性凝集体(磁性フロック)
となる。磁性フロックを含む原水を前処理水12とい
う。
【0004】前処理水12は弁13を経て導水管14を
通り、磁気分離部30に流入する。磁気分離部30は、
前記弁13を介装した導水管14で撹拌槽9の出側に接
続された磁気分離容器15、磁気分離容器15に内装さ
れた高勾配磁気フィルタ20、該磁気フィルタ20の周
りに配置された空心コイル16及び多孔磁極18、空心
コイル16を囲んで配置されたヨーク19、空心コイル
16に電力を供給する直流電源装置17を含んで構成さ
れている。
通り、磁気分離部30に流入する。磁気分離部30は、
前記弁13を介装した導水管14で撹拌槽9の出側に接
続された磁気分離容器15、磁気分離容器15に内装さ
れた高勾配磁気フィルタ20、該磁気フィルタ20の周
りに配置された空心コイル16及び多孔磁極18、空心
コイル16を囲んで配置されたヨーク19、空心コイル
16に電力を供給する直流電源装置17を含んで構成さ
れている。
【0005】空心コイル16に直流電源装置17から直
流電源を流す。直流電流に比例した磁場が、円筒状の磁
気分離容器15内に発生し、磁場は通水用の多孔磁極1
8によって均一化される。空心コイル16は鉄製のヨー
ク19で囲まれており、ヨーク19は磁力線の通路とし
てその漏洩を防止している。均一化された磁場によっ
て、空心コイル16内に配置された高勾配磁気フィルタ
20の磁性細線充填物が磁化される。磁気分離容器15
内の磁場は、磁化された磁性細線充填物のために乱れを
生じ、局部的に磁束の疎密ができ、高磁場勾配となる部
分が多数発生する。磁性フロックを含んだ前処理水12
を下方から上向流で送水すると、前処理水中の磁性フロ
ックは充填物の磁性細線表面に、大きな磁力で捕捉さ
れ、前処理水から分離除去される。磁性フロック除去に
より浄化された前処理水は、処理水として弁21、導水
管22を通り処理水槽23にいったん蓄えられ、排水管
24を通じて貯水池1に戻される。
流電源を流す。直流電流に比例した磁場が、円筒状の磁
気分離容器15内に発生し、磁場は通水用の多孔磁極1
8によって均一化される。空心コイル16は鉄製のヨー
ク19で囲まれており、ヨーク19は磁力線の通路とし
てその漏洩を防止している。均一化された磁場によっ
て、空心コイル16内に配置された高勾配磁気フィルタ
20の磁性細線充填物が磁化される。磁気分離容器15
内の磁場は、磁化された磁性細線充填物のために乱れを
生じ、局部的に磁束の疎密ができ、高磁場勾配となる部
分が多数発生する。磁性フロックを含んだ前処理水12
を下方から上向流で送水すると、前処理水中の磁性フロ
ックは充填物の磁性細線表面に、大きな磁力で捕捉さ
れ、前処理水から分離除去される。磁性フロック除去に
より浄化された前処理水は、処理水として弁21、導水
管22を通り処理水槽23にいったん蓄えられ、排水管
24を通じて貯水池1に戻される。
【0006】磁性フロックが一定量高勾配磁気フィルタ
20に捕捉された後、磁気分離の性能を回復させるため
に、フィルタの逆洗が行われる。逆洗は、先ず弁13を
閉じ前処理水12の送水を止め、弁25を開く。次に、
直流電源を切り、磁場を無くした後高勾配磁気フィルタ
20の上部から弁21を通じて処理水を所定の量逆流さ
せる。また、この時、空気タンク26から弁27、空気
管28を通じて磁気分離容器15に圧縮空気を供給し、
エヤーバブリングを行いながら磁性細線表面に付着した
磁性フロックを洗浄除去する。磁性フロックを伴って磁
気分離容器15から流出した洗浄水は逆洗処理水槽29
に蓄えられる。この洗浄水は別途逆洗処理水槽29から
運び出され、濃縮後埋め立て地等への廃棄や焼却などに
より最終処分される。
20に捕捉された後、磁気分離の性能を回復させるため
に、フィルタの逆洗が行われる。逆洗は、先ず弁13を
閉じ前処理水12の送水を止め、弁25を開く。次に、
直流電源を切り、磁場を無くした後高勾配磁気フィルタ
20の上部から弁21を通じて処理水を所定の量逆流さ
せる。また、この時、空気タンク26から弁27、空気
管28を通じて磁気分離容器15に圧縮空気を供給し、
エヤーバブリングを行いながら磁性細線表面に付着した
磁性フロックを洗浄除去する。磁性フロックを伴って磁
気分離容器15から流出した洗浄水は逆洗処理水槽29
に蓄えられる。この洗浄水は別途逆洗処理水槽29から
運び出され、濃縮後埋め立て地等への廃棄や焼却などに
より最終処分される。
【0007】逆洗終了後、弁25、弁27が閉じられ、
再び空心コイル16に直流電源装置17から直流電力が
供給され、弁13が開かれて磁気分離が再開される。
再び空心コイル16に直流電源装置17から直流電力が
供給され、弁13が開かれて磁気分離が再開される。
【0008】湖沼等の水質改善に関しては、従来より各
種の方法が提案実施されているが、これらの多くは水流
発生機やエアレ−タにより藻類や菌類、微生物の発生を
抑制しようとするものである。しかし、広く且つ複雑な
湖底、湖岸を持つ湖沼全域で藻類等の発生を完全に抑制
することは困難であり、特に富栄養化が進んでいる湖沼
では夏期には藻類が異常発生することがある。特にこの
うち藍藻類は水道水の“カビ臭さ”の原因となり、更に
藻類がマット状になる“アオコ”が発生すると悪臭の原
因となる。
種の方法が提案実施されているが、これらの多くは水流
発生機やエアレ−タにより藻類や菌類、微生物の発生を
抑制しようとするものである。しかし、広く且つ複雑な
湖底、湖岸を持つ湖沼全域で藻類等の発生を完全に抑制
することは困難であり、特に富栄養化が進んでいる湖沼
では夏期には藻類が異常発生することがある。特にこの
うち藍藻類は水道水の“カビ臭さ”の原因となり、更に
藻類がマット状になる“アオコ”が発生すると悪臭の原
因となる。
【0009】一度発生した藻類等による水質汚濁に対し
ては、それら藻類を分離回収するのが最も有効な汚濁解
消方法となる。即ち、従来は湖面上に浮かべた処理船上
や陸上に取水ポンプを設置して湖水を原水として取水
し、処理船上や陸上の撹拌槽(フロック形成槽)に一時
貯溜した原水中に凝集剤を添加して藻類をフロック化し
て分離回収する。回収された藻類は、一部を脱水処理し
て重量を軽減後、陸上部の脱水装置、焼却装置へと移送
して最終処理をしている。このような例としては、特開
平7−136636号公報に開示の技術が公知である。
ては、それら藻類を分離回収するのが最も有効な汚濁解
消方法となる。即ち、従来は湖面上に浮かべた処理船上
や陸上に取水ポンプを設置して湖水を原水として取水
し、処理船上や陸上の撹拌槽(フロック形成槽)に一時
貯溜した原水中に凝集剤を添加して藻類をフロック化し
て分離回収する。回収された藻類は、一部を脱水処理し
て重量を軽減後、陸上部の脱水装置、焼却装置へと移送
して最終処理をしている。このような例としては、特開
平7−136636号公報に開示の技術が公知である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、藻類は10ミ
クロンから100ミクロン程度の大きさであり、且つ
“アオコ”にならないうちは数100ppm以下の低濃
度で湖水中に分散する。従って、上記回収方法では取水
した原水の大部分は処理不要の湖水のため、僅かな藻類
の処理に多量のエネルギ−を要するだけでなく、フロッ
ク形成槽や取水ポンプ及び脱水機、更にはその駆動部に
大きな設備を必要とした。更に、藻類をフロックにする
ため添加する凝集剤量は藻類の重量より多量となるた
め、従来の回収方法では発生する汚泥(凝集剤と藻類の
混合物)の後処理にも多大の費用と時間を要していた。
クロンから100ミクロン程度の大きさであり、且つ
“アオコ”にならないうちは数100ppm以下の低濃
度で湖水中に分散する。従って、上記回収方法では取水
した原水の大部分は処理不要の湖水のため、僅かな藻類
の処理に多量のエネルギ−を要するだけでなく、フロッ
ク形成槽や取水ポンプ及び脱水機、更にはその駆動部に
大きな設備を必要とした。更に、藻類をフロックにする
ため添加する凝集剤量は藻類の重量より多量となるた
め、従来の回収方法では発生する汚泥(凝集剤と藻類の
混合物)の後処理にも多大の費用と時間を要していた。
【0011】藻類等水中懸濁物を湖面上でより効率的に
取水する方法として、特開平4−222686号公報に
開示の技術のごとく、汚水処理における加圧浮上法と同
様の原理の装置を湖水中に設けて藻類をフロック化し、
藻類の濃度を高くして回収する方法が公知である。ま
た、特開平2−169099号公報や特開平5−287
号公報に開示される技術のように、気泡回収部を吃水高
さの位置に設け、気泡の浮力を利用して藻類と湖水との
分離効率を高める方法もある。更に、特開平7−116
643号公報のごとく、気泡発生装置として加圧浮上法
における加圧溶解部と減圧機構の代わりに、電極による
電気分解を用いる電気浮上法により、設備を小形化する
方法も開示されている。
取水する方法として、特開平4−222686号公報に
開示の技術のごとく、汚水処理における加圧浮上法と同
様の原理の装置を湖水中に設けて藻類をフロック化し、
藻類の濃度を高くして回収する方法が公知である。ま
た、特開平2−169099号公報や特開平5−287
号公報に開示される技術のように、気泡回収部を吃水高
さの位置に設け、気泡の浮力を利用して藻類と湖水との
分離効率を高める方法もある。更に、特開平7−116
643号公報のごとく、気泡発生装置として加圧浮上法
における加圧溶解部と減圧機構の代わりに、電極による
電気分解を用いる電気浮上法により、設備を小形化する
方法も開示されている。
【0012】しかし、特開平4−222686号公報に
開示の技術では、原水を直接エアリフトポンプからの送
水パイプで送水する全量加圧方式のため、気泡の溶解に
大きな加圧飽和槽が必要となる他、加圧飽和槽とフロッ
ク形成槽と距離が長くなる湖沼浄化の用途としては、送
水管の抵抗が大きいため大容量の浄化には不向きであ
る。また、特開平2−169099号公報に開示された
考案は、エアレ−タによる水質浄化の際の水面上の汚れ
を防止するものであり、積極的に藻類を除去する方法と
しては不十分であり、特開平5−287号公報に開示さ
れた考案は、気泡造成装置と気泡回収装置間の垂直距離
が短いため、加圧浮上法の場合に必要とされる混合部、
凝集部での気泡と原水の滞留時間が十分ではなく、藻類
の気泡への付着作用が十分行われない。
開示の技術では、原水を直接エアリフトポンプからの送
水パイプで送水する全量加圧方式のため、気泡の溶解に
大きな加圧飽和槽が必要となる他、加圧飽和槽とフロッ
ク形成槽と距離が長くなる湖沼浄化の用途としては、送
水管の抵抗が大きいため大容量の浄化には不向きであ
る。また、特開平2−169099号公報に開示された
考案は、エアレ−タによる水質浄化の際の水面上の汚れ
を防止するものであり、積極的に藻類を除去する方法と
しては不十分であり、特開平5−287号公報に開示さ
れた考案は、気泡造成装置と気泡回収装置間の垂直距離
が短いため、加圧浮上法の場合に必要とされる混合部、
凝集部での気泡と原水の滞留時間が十分ではなく、藻類
の気泡への付着作用が十分行われない。
【0013】更に、特開平7−116643号公報のご
とく気泡発生装置として電気分解を用いる方法は、加圧
水を使用しないので浮上分離槽や加圧水製造装置が不要
であり設備全体を小形化できるが、電極の洗浄やスケ−
ル除去が困難なため、湖水で使用した場合の保守がむず
かしい。更に、湖沼に直接適用するには自然の生態系へ
の影響が懸念される。
とく気泡発生装置として電気分解を用いる方法は、加圧
水を使用しないので浮上分離槽や加圧水製造装置が不要
であり設備全体を小形化できるが、電極の洗浄やスケ−
ル除去が困難なため、湖水で使用した場合の保守がむず
かしい。更に、湖沼に直接適用するには自然の生態系へ
の影響が懸念される。
【0014】また、近年、水浄化装置の浄化処理量の大
容量化が要求されるようになり、これに伴い、船上等の
移動体上に設置できる様な小型、軽量、省エネルギー、
かつ汚濁物質分離部(磁気分離の場合は磁気分離部)の
高速化された水浄化装置が必要となっている。磁気分離
の場合、その高速化を図る1つの方法に、通水速度を従
来のままで一定で磁気分離部通水断面積を大きくする方
法がある。しかし、この方法は磁気分離部の大型化が必
要となり、重量が増加する欠点があった。また、電磁石
の大型化に伴い磁石の製造コストおよび磁石励磁電力が
増加し運転消費電力が増加する欠点があった。
容量化が要求されるようになり、これに伴い、船上等の
移動体上に設置できる様な小型、軽量、省エネルギー、
かつ汚濁物質分離部(磁気分離の場合は磁気分離部)の
高速化された水浄化装置が必要となっている。磁気分離
の場合、その高速化を図る1つの方法に、通水速度を従
来のままで一定で磁気分離部通水断面積を大きくする方
法がある。しかし、この方法は磁気分離部の大型化が必
要となり、重量が増加する欠点があった。また、電磁石
の大型化に伴い磁石の製造コストおよび磁石励磁電力が
増加し運転消費電力が増加する欠点があった。
【0015】本発明の目的は、低濃度で原水中に分散す
る固形浮遊物、藻類等の被除去物質を、被除去物質を分
離回収する装置を大型化することなく、かつ、分離回収
に伴う廃棄物の量を増大させることなく、効率良く回収
するにある。
る固形浮遊物、藻類等の被除去物質を、被除去物質を分
離回収する装置を大型化することなく、かつ、分離回収
に伴う廃棄物の量を増大させることなく、効率良く回収
するにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的は、原水取水部
で第1次原水中の被除去物質、すなわち、固形浮遊物や
藻類、菌類、微生物その他の不純物を微細な気泡により
集合浮上させ、この集合体が集まった部分の第1次原水
を優先的に採取して第2次原水とし、第2次原水を対象
に被除去物質の分離除去を行うことにより達成される。
で第1次原水中の被除去物質、すなわち、固形浮遊物や
藻類、菌類、微生物その他の不純物を微細な気泡により
集合浮上させ、この集合体が集まった部分の第1次原水
を優先的に採取して第2次原水とし、第2次原水を対象
に被除去物質の分離除去を行うことにより達成される。
【0017】また、第1次原水中の不純物を微細な気泡
により集合浮上させる際、凝集剤を同時に添加してもよ
い。
により集合浮上させる際、凝集剤を同時に添加してもよ
い。
【0018】本発明は、原水中に浮遊、あるいは混在し
ている不純物(被除去物質)を微細な気泡により集合浮
上させ、この集合体が集まった部分の第1次原水を優先
的に採取するための第1の手段として、取水部を、 上向きに開口した吸い込み口を水面高さに位置させ、
軸線をほぼ鉛直にして水面下に配置される導水管と、 該導水管鉛直部をほぼ同心状に囲み、上端が前記導水
管の上端の吸い込み口よりも高い位置にあり、下端が水
面下で開放された円筒状の回収筒と、 該回収筒の円筒面の下方への延長面より内周側に気泡
を送出する気泡発生装置と、を含んで構成したものであ
る。
ている不純物(被除去物質)を微細な気泡により集合浮
上させ、この集合体が集まった部分の第1次原水を優先
的に採取するための第1の手段として、取水部を、 上向きに開口した吸い込み口を水面高さに位置させ、
軸線をほぼ鉛直にして水面下に配置される導水管と、 該導水管鉛直部をほぼ同心状に囲み、上端が前記導水
管の上端の吸い込み口よりも高い位置にあり、下端が水
面下で開放された円筒状の回収筒と、 該回収筒の円筒面の下方への延長面より内周側に気泡
を送出する気泡発生装置と、を含んで構成したものであ
る。
【0019】上記第1の手段において、回収筒の底部を
閉鎖し、かつ回収筒の周壁面に回収筒の内外を連通する
開口部を形成し、気泡発生装置を、吸い込み口を前記開
口部より上方に配置可能とし、吐出口を回収筒の内部底
面上に位置させたジェットポンプとし、該ジェットポン
プの駆動水を加圧する加圧ポンプの吸い込み側に吸気管
を設けることとしてもよい。この場合、加圧ポンプは、
処理水を水源に還流させるポンプを兼ねたものとしても
よい。
閉鎖し、かつ回収筒の周壁面に回収筒の内外を連通する
開口部を形成し、気泡発生装置を、吸い込み口を前記開
口部より上方に配置可能とし、吐出口を回収筒の内部底
面上に位置させたジェットポンプとし、該ジェットポン
プの駆動水を加圧する加圧ポンプの吸い込み側に吸気管
を設けることとしてもよい。この場合、加圧ポンプは、
処理水を水源に還流させるポンプを兼ねたものとしても
よい。
【0020】また、上記ジェットポンプを設ける場合、
ジェットポンプの吸い込み口及び吐出口をそれぞれ複数
個設け、各吸い込み口はその水面からの深さ及び回収筒
からの距離、方角が調整可能に構成し、各吐出口は、回
収筒底部の円周上等分位置に、かつ回収筒内周面に対し
接線方向に吐出する位置に配置するようにしてもよい。
ジェットポンプの吸い込み口及び吐出口をそれぞれ複数
個設け、各吸い込み口はその水面からの深さ及び回収筒
からの距離、方角が調整可能に構成し、各吐出口は、回
収筒底部の円周上等分位置に、かつ回収筒内周面に対し
接線方向に吐出する位置に配置するようにしてもよい。
【0021】また、上記各手段において、回収筒を軸線
をほぼ鉛直にして浮遊するように構成し、導水管に対し
て同心状態を維持して上下に摺動するガイドを設けるよ
うにしてもよい。
をほぼ鉛直にして浮遊するように構成し、導水管に対し
て同心状態を維持して上下に摺動するガイドを設けるよ
うにしてもよい。
【0022】上記目的は、被除去物質を含む原水を水源
より取水部で揚水手段により取水し、該原水の被除去物
質を磁性化した磁性物体を磁気を利用して水と分離処理
し、分離した処理水を水源に戻す浄化装置において、該
取水部を、微細気泡供給手段と、水面付近から原水を取
り入れる手段とを含んで構成することによっても達成さ
れる。このとき、取水部を、さらに凝集剤供給手段を含
んで構成してもよい。
より取水部で揚水手段により取水し、該原水の被除去物
質を磁性化した磁性物体を磁気を利用して水と分離処理
し、分離した処理水を水源に戻す浄化装置において、該
取水部を、微細気泡供給手段と、水面付近から原水を取
り入れる手段とを含んで構成することによっても達成さ
れる。このとき、取水部を、さらに凝集剤供給手段を含
んで構成してもよい。
【0023】また、上記手段において、前記取水部を、
加圧された前記処理水を駆動水として取水部周囲の原水
を吸引するジェットポンプを含んで構成し、該ジェット
ポンプの吐出口を取水部内に開口させるようにしてもよ
い。
加圧された前記処理水を駆動水として取水部周囲の原水
を吸引するジェットポンプを含んで構成し、該ジェット
ポンプの吐出口を取水部内に開口させるようにしてもよ
い。
【0024】前記微細気泡供給手段を、前記駆動水に加
圧気体を供給する手段とジェットポンプとを含んで構成
してもよい。
圧気体を供給する手段とジェットポンプとを含んで構成
してもよい。
【0025】前記各取水部は、水底あるいは陸地に対し
て固定せず、水源中に浮かべたり、台船等の浮体に支持
されたものとしてもよい。
て固定せず、水源中に浮かべたり、台船等の浮体に支持
されたものとしてもよい。
【0026】
【作用】藻類は10〜100ミクロン程度の大きさの球
状や棒状形状で比較的凝集性が良いが、通常は100p
pm程度の低濃度のため湖水中に分散している。従っ
て、気泡発生装置で形成された高濃度の微細気泡は、回
収筒内を上昇する際、湖水中の藻類等の懸濁物と接触し
て付着する。更に、藻類は体内に持つ気泡嚢の膨張によ
り夜間から午前中にかけて水面近くに上昇し、太陽光の
作用により気泡嚢から気泡を放出して午後沈降して、水
面下1.5〜2mに形成される温度跳躍層内を1日のサ
イクルで垂直移動する。従って、微細気泡を藻類より若
干大きめに調整することにより藻類と気泡の上昇相対速
度を適度な値にでき、接触付着の確率を高めるととも
に、藻類の垂直移動サイクルにかかわらず常に藻類を水
面方向に浮上させることができる。
状や棒状形状で比較的凝集性が良いが、通常は100p
pm程度の低濃度のため湖水中に分散している。従っ
て、気泡発生装置で形成された高濃度の微細気泡は、回
収筒内を上昇する際、湖水中の藻類等の懸濁物と接触し
て付着する。更に、藻類は体内に持つ気泡嚢の膨張によ
り夜間から午前中にかけて水面近くに上昇し、太陽光の
作用により気泡嚢から気泡を放出して午後沈降して、水
面下1.5〜2mに形成される温度跳躍層内を1日のサ
イクルで垂直移動する。従って、微細気泡を藻類より若
干大きめに調整することにより藻類と気泡の上昇相対速
度を適度な値にでき、接触付着の確率を高めるととも
に、藻類の垂直移動サイクルにかかわらず常に藻類を水
面方向に浮上させることができる。
【0027】気泡は回収筒の底部から上昇することによ
り水圧差分だけ体積を増して、気泡と藻類の付着物は水
面近くでは浮力が大きくなる。即ち、気泡と藻類の付着
物の比重は水より小さくなるため水面上にフロック(凝
集体)として浮遊し、水分が下方に抜けて藻類濃度は増
加する。この気泡と藻類のフロックを、水浄化部までフ
ロックの状態を保って吸引することにより、水浄化部で
は広い設置面積を必要とするフロック形成槽が不要とな
る。
り水圧差分だけ体積を増して、気泡と藻類の付着物は水
面近くでは浮力が大きくなる。即ち、気泡と藻類の付着
物の比重は水より小さくなるため水面上にフロック(凝
集体)として浮遊し、水分が下方に抜けて藻類濃度は増
加する。この気泡と藻類のフロックを、水浄化部までフ
ロックの状態を保って吸引することにより、水浄化部で
は広い設置面積を必要とするフロック形成槽が不要とな
る。
【0028】尚、底部開放形の回収筒の下方から気泡発
生装置で気泡を発生させ、湖水中の藻類を気泡に付着さ
せる方法では、回収筒下端を水面下1.5m以上の位置
に設ける必要が出るため、効果的な気泡寸法、即ち気泡
上昇速度を保つと気泡の滞留時間が短くなり、回収筒内
での気泡と藻類の混合付着を完全にするには十分ではな
い。又、藻類の垂直移動サイクルに合せて効率的に吸引
するためには、気泡発生装置や回収筒も上下させる必要
が出てくる。更に、藻類は水面近くでは波風の影響で水
平方向に移動するが、波風の影響のない水面下では気泡
発生装置のみでは水平流を生成できないため、藻類を常
に気泡発生装置周辺に集め連続的に回収することは困難
である。
生装置で気泡を発生させ、湖水中の藻類を気泡に付着さ
せる方法では、回収筒下端を水面下1.5m以上の位置
に設ける必要が出るため、効果的な気泡寸法、即ち気泡
上昇速度を保つと気泡の滞留時間が短くなり、回収筒内
での気泡と藻類の混合付着を完全にするには十分ではな
い。又、藻類の垂直移動サイクルに合せて効率的に吸引
するためには、気泡発生装置や回収筒も上下させる必要
が出てくる。更に、藻類は水面近くでは波風の影響で水
平方向に移動するが、波風の影響のない水面下では気泡
発生装置のみでは水平流を生成できないため、藻類を常
に気泡発生装置周辺に集め連続的に回収することは困難
である。
【0029】このため、回収筒下方とは別に湖水吸引部
を設けることが望ましい。気泡発生装置は吸引口を回収
筒外部の水面近くに設けた構造のジェットポンプとし、
気泡はジェットポンプの送水部である加圧ポンプ吸込部
の吸気管から吸込んだ空気で生成すれば効率的である。
を設けることが望ましい。気泡発生装置は吸引口を回収
筒外部の水面近くに設けた構造のジェットポンプとし、
気泡はジェットポンプの送水部である加圧ポンプ吸込部
の吸気管から吸込んだ空気で生成すれば効率的である。
【0030】回収筒から離れた位置で湖水を吸引するこ
とにより、常に藻類が分散した湖水を吸引することがで
きるだけでなく、回収筒底部から藻類を浮上させる方法
で制約となる回収筒高さの条件を考慮する必要がなくな
るため、気泡と藻類の混合付着に十分な時間を得ること
ができる。又、湖水の吸引をジェットポンプとすること
により、吸引した湖水と気泡はノズル下流の混合部で効
果的に混合されるため、回収筒内での気泡と藻類の付着
は更に促進される。尚、加圧ポンプ吸込部の吸気管から
吸引された空気は、加圧ポンプ羽根車の剪断作用により
1〜2mmの気泡に微細化され、更にポンプによる加圧
環境下で水中に溶解した後、ジェットポンプで減圧して
微細気泡となるため、ジェットポンプノズル部の圧力が
大気圧以下になるまでジットを高流速化する必要はな
い。
とにより、常に藻類が分散した湖水を吸引することがで
きるだけでなく、回収筒底部から藻類を浮上させる方法
で制約となる回収筒高さの条件を考慮する必要がなくな
るため、気泡と藻類の混合付着に十分な時間を得ること
ができる。又、湖水の吸引をジェットポンプとすること
により、吸引した湖水と気泡はノズル下流の混合部で効
果的に混合されるため、回収筒内での気泡と藻類の付着
は更に促進される。尚、加圧ポンプ吸込部の吸気管から
吸引された空気は、加圧ポンプ羽根車の剪断作用により
1〜2mmの気泡に微細化され、更にポンプによる加圧
環境下で水中に溶解した後、ジェットポンプで減圧して
微細気泡となるため、ジェットポンプノズル部の圧力が
大気圧以下になるまでジットを高流速化する必要はな
い。
【0031】更に、ジェットポンプの送水部である加圧
ポンプを水浄化部からの処理水の排水ポンプと兼用する
ことにより、給排水系統が簡略化できるだけでなく、湖
水を直接吸引する場合に必要な、湖水中の夾雑物を分離
除去するためのストレ−ナが不要となる。
ポンプを水浄化部からの処理水の排水ポンプと兼用する
ことにより、給排水系統が簡略化できるだけでなく、湖
水を直接吸引する場合に必要な、湖水中の夾雑物を分離
除去するためのストレ−ナが不要となる。
【0032】尚、微細気泡は静圧勾配の影響を受けて水
中を移動する。従って、ジェットポンプからの水流を回
収筒内で強制渦形の旋回流とすることにより、中心部が
低圧、外周部が高圧となるため、気泡は回収筒中心部に
移動し、気泡と藻類がフロック化して分離した水分が回
収筒側面の開口部から外部へ流出する際、気泡と藻類が
回収筒外部へ流出するのを防止する。
中を移動する。従って、ジェットポンプからの水流を回
収筒内で強制渦形の旋回流とすることにより、中心部が
低圧、外周部が高圧となるため、気泡は回収筒中心部に
移動し、気泡と藻類がフロック化して分離した水分が回
収筒側面の開口部から外部へ流出する際、気泡と藻類が
回収筒外部へ流出するのを防止する。
【0033】又、気泡と藻類の混合過程では湖面上の風
波の影響は少ないが、藻類が凝集する過程では強い風
や、大きな波はフロック化の妨げとなる。水浄化部への
導水管や気泡発生装置への給気管、ジェットポンプへの
送水管は、通常湖底に固定されたり、係留される。そこ
で、回収筒を湖面より高く突き出させて送水管とは独立
に波と共に浮遊する構造とすることにより、回収筒内の
湖水は周囲の風波の影響を受けにくくすることができ
る。
波の影響は少ないが、藻類が凝集する過程では強い風
や、大きな波はフロック化の妨げとなる。水浄化部への
導水管や気泡発生装置への給気管、ジェットポンプへの
送水管は、通常湖底に固定されたり、係留される。そこ
で、回収筒を湖面より高く突き出させて送水管とは独立
に波と共に浮遊する構造とすることにより、回収筒内の
湖水は周囲の風波の影響を受けにくくすることができ
る。
【0034】採取した集合体(凝集体)を含む第2次原
水には、濃縮された固形浮遊物や藻類、菌類、微生物が
含まれており、この第2次原水を対象に不純物の分離回
収を行うことにより、処理する水量は同じでも、第1次
原水を対象に不純物の分離回収を行う場合に比べ、多量
の不純物を回収できる。
水には、濃縮された固形浮遊物や藻類、菌類、微生物が
含まれており、この第2次原水を対象に不純物の分離回
収を行うことにより、処理する水量は同じでも、第1次
原水を対象に不純物の分離回収を行う場合に比べ、多量
の不純物を回収できる。
【0035】磁気分離のために混入される磁性粉や凝集
剤も、無駄になる割合が少なくなり、処理される第1次
原水の単位体積あたりの廃棄物の量が低減される。ま
た、第2次原水に磁性粉や凝集剤を添加して磁性凝集体
を形成させ、磁気分離部に通水すれば、従来と同一通水
速度で、従来よりも多くの第1次原水を浄化できる。
剤も、無駄になる割合が少なくなり、処理される第1次
原水の単位体積あたりの廃棄物の量が低減される。ま
た、第2次原水に磁性粉や凝集剤を添加して磁性凝集体
を形成させ、磁気分離部に通水すれば、従来と同一通水
速度で、従来よりも多くの第1次原水を浄化できる。
【0036】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図面を参照し
て説明する。図1は、本発明が適用された水浄化装置の
全体系統図である。図示の水浄化装置は、貯水池1から
取水部39及び導水管2bを通して被除去物質を含む原
水を取水して浄化する水浄化部100と、水浄化部10
0で浄化された処理水を貯水池1に還流させるポンプ4
と、前記取水部に圧縮空気を供給する加圧空気供給装置
38と、水浄化部100で分離された被除去物質(スラ
ッジ)を一時貯蔵するスラッジタンク32と、スラッジ
タンク32に接続して配置され、スラッジを乾燥脱水す
る乾燥炉33と、乾燥炉33の排ガスを脱臭して大気に
放出する脱臭器34と、乾燥炉33で乾燥脱水されたス
ラッジを微粒子に粉砕する粉砕機35と、粉砕されたス
ラッジから磁性粉を回収する磁性粉分離器36と、磁性
粉回収後のスラッジを堆肥化する堆肥処理槽37と、を
含んで構成されている。
て説明する。図1は、本発明が適用された水浄化装置の
全体系統図である。図示の水浄化装置は、貯水池1から
取水部39及び導水管2bを通して被除去物質を含む原
水を取水して浄化する水浄化部100と、水浄化部10
0で浄化された処理水を貯水池1に還流させるポンプ4
と、前記取水部に圧縮空気を供給する加圧空気供給装置
38と、水浄化部100で分離された被除去物質(スラ
ッジ)を一時貯蔵するスラッジタンク32と、スラッジ
タンク32に接続して配置され、スラッジを乾燥脱水す
る乾燥炉33と、乾燥炉33の排ガスを脱臭して大気に
放出する脱臭器34と、乾燥炉33で乾燥脱水されたス
ラッジを微粒子に粉砕する粉砕機35と、粉砕されたス
ラッジから磁性粉を回収する磁性粉分離器36と、磁性
粉回収後のスラッジを堆肥化する堆肥処理槽37と、を
含んで構成されている。
【0037】水浄化部100は、前記取水部39から取
水した原水を第2次原水として一時貯溜する第2次原水
貯槽5aと、第2次原水貯槽5aに接続された撹拌槽9
と、第2次原水貯槽5aと撹拌槽9を接続する配管に接
続された薬剤調整装置7と、撹拌槽9に接続された磁気
分離器30と、磁気分離器30に接続された処理水槽2
3及び逆洗処理水槽29と、逆洗処理水槽29に接続さ
れた遠心分離機31と、遠心分離機31に接続された脱
臭器31aと、を含んで構成されている。前記ポンプ4
の吸い込み側は処理水槽23に接続され、前記スラッジ
タンク32は、遠心分離機31に接続されている。
水した原水を第2次原水として一時貯溜する第2次原水
貯槽5aと、第2次原水貯槽5aに接続された撹拌槽9
と、第2次原水貯槽5aと撹拌槽9を接続する配管に接
続された薬剤調整装置7と、撹拌槽9に接続された磁気
分離器30と、磁気分離器30に接続された処理水槽2
3及び逆洗処理水槽29と、逆洗処理水槽29に接続さ
れた遠心分離機31と、遠心分離機31に接続された脱
臭器31aと、を含んで構成されている。前記ポンプ4
の吸い込み側は処理水槽23に接続され、前記スラッジ
タンク32は、遠心分離機31に接続されている。
【0038】図4に、取水部39の構成を示す。図示の
取水部39は、貯水池1に設置されるもので、前記導水
管2bの原水取り入れ側の端部に接続され水中に配置さ
れる上方に曲がった導水管2dと、その上端部に上方に
向かって開く漏斗形に形成された流入部2cと、導水管
2dの垂直部をほぼ同心状に囲むように配置され上端が
水面上に突出して下端が水面下で開放された円筒状の回
収筒53と、前記加圧空気供給装置38に給気管50で
接続された気泡発生装置52を含んで構成されている。
流入部2cは、装置の運転が行われていない状態で、そ
の上端が水面高さに位置するように、設置状態が調整さ
れている。回収筒53は、図示されていない浮体により
浮力を付加され、チェーン70で水底に係止されてい
る。気泡発生装置52は、回収筒53の下端より下方
に、且つ回収筒53の内側に気泡を送り出す位置に設置
されている。気泡発生装置52は、円盤状で、その上面
に多数の小孔が形成され、水中に微細気泡を送り出すよ
うにしてある。なお、この微細気泡は、大きさ100ミ
クロン以下、1000ml当り1000個以上の濃度と
することが好ましい。
取水部39は、貯水池1に設置されるもので、前記導水
管2bの原水取り入れ側の端部に接続され水中に配置さ
れる上方に曲がった導水管2dと、その上端部に上方に
向かって開く漏斗形に形成された流入部2cと、導水管
2dの垂直部をほぼ同心状に囲むように配置され上端が
水面上に突出して下端が水面下で開放された円筒状の回
収筒53と、前記加圧空気供給装置38に給気管50で
接続された気泡発生装置52を含んで構成されている。
流入部2cは、装置の運転が行われていない状態で、そ
の上端が水面高さに位置するように、設置状態が調整さ
れている。回収筒53は、図示されていない浮体により
浮力を付加され、チェーン70で水底に係止されてい
る。気泡発生装置52は、回収筒53の下端より下方
に、且つ回収筒53の内側に気泡を送り出す位置に設置
されている。気泡発生装置52は、円盤状で、その上面
に多数の小孔が形成され、水中に微細気泡を送り出すよ
うにしてある。なお、この微細気泡は、大きさ100ミ
クロン以下、1000ml当り1000個以上の濃度と
することが好ましい。
【0039】本実施例の水浄化装置は以上の構成のた
め、以下に示すように、気泡の浮力により貯水池や湖水
中に含まれる藻類を濃縮して水浄化部100に送水する
ことができる。
め、以下に示すように、気泡の浮力により貯水池や湖水
中に含まれる藻類を濃縮して水浄化部100に送水する
ことができる。
【0040】以下、上記構成の装置を湖水中の藻類の除
去に適用した場合について説明する。即ち、藻類は通常
は100ppm程度の低濃度のため湖水中に分散してい
る。従って、気泡発生装置52で形成された高濃度の微
細気泡51は回収筒53内を上昇する際、湖水中の藻類
等懸濁物と接触して付着する。微細気泡51を藻類より
若干大きめに調整することにより藻類と気泡の上昇相対
速度を適度な値にでき、接触付着の確率を高めるととも
に、藻類の1日の垂直移動サイクルにかかわらず藻類に
常に上向きの浮力を与え、藻類を水面方向に浮上させる
ことができる。
去に適用した場合について説明する。即ち、藻類は通常
は100ppm程度の低濃度のため湖水中に分散してい
る。従って、気泡発生装置52で形成された高濃度の微
細気泡51は回収筒53内を上昇する際、湖水中の藻類
等懸濁物と接触して付着する。微細気泡51を藻類より
若干大きめに調整することにより藻類と気泡の上昇相対
速度を適度な値にでき、接触付着の確率を高めるととも
に、藻類の1日の垂直移動サイクルにかかわらず藻類に
常に上向きの浮力を与え、藻類を水面方向に浮上させる
ことができる。
【0041】微細気泡51は回収筒53の下端部から上
昇することにより水圧差分だけ体積を増して、水面近く
では浮力が大きくなる。即ち、気泡と藻類の付着物の比
重は水より小さくなるため水面上にフロックとして浮遊
し、水分が下方に抜けて藻類濃度は増加する。また、回
収筒53はフロックが周囲に広がってしまうのを防止す
る。
昇することにより水圧差分だけ体積を増して、水面近く
では浮力が大きくなる。即ち、気泡と藻類の付着物の比
重は水より小さくなるため水面上にフロックとして浮遊
し、水分が下方に抜けて藻類濃度は増加する。また、回
収筒53はフロックが周囲に広がってしまうのを防止す
る。
【0042】気泡の送出が開始されると、気泡の上昇と
ともに回収筒53内の水面は回収筒53外の水面に比べ
て上昇し、水面近くの藻類濃度の増加した湖水(これを
第2次原水という)は、流入部2cの上端を超えて導水
管2dに流れ込む。導水管2dに流れ込んだ第2次原水
は、ポンプで吸引され、水浄化部100の第2次原水貯
槽5aに送りこまれる。尚、フロックは通常0.75m
/s以上の流速では破壊され、0.6m/s程度がフロ
ックを保つ限界流速と言われる。本実施例では、フロッ
クを含む原水(第2次原水)を水浄化部下流側にあるポ
ンプ4で吸引しているため、図4に示すように導水管流
入部2cをベルマウス状として局所的な流速増加を防止
し、更に導水管2bの管径を送水速度が0.5m/s程
度以下となる寸法としてある。送水速度をこのような値
に制限することにより、回収筒53内で形成された気泡
と藻類のフロックは、水浄化部100までフロックの状
態を保って吸引することができる。従って、水浄化部1
00では広い設置面積を必要とするフロック形成槽が不
要となる。
ともに回収筒53内の水面は回収筒53外の水面に比べ
て上昇し、水面近くの藻類濃度の増加した湖水(これを
第2次原水という)は、流入部2cの上端を超えて導水
管2dに流れ込む。導水管2dに流れ込んだ第2次原水
は、ポンプで吸引され、水浄化部100の第2次原水貯
槽5aに送りこまれる。尚、フロックは通常0.75m
/s以上の流速では破壊され、0.6m/s程度がフロ
ックを保つ限界流速と言われる。本実施例では、フロッ
クを含む原水(第2次原水)を水浄化部下流側にあるポ
ンプ4で吸引しているため、図4に示すように導水管流
入部2cをベルマウス状として局所的な流速増加を防止
し、更に導水管2bの管径を送水速度が0.5m/s程
度以下となる寸法としてある。送水速度をこのような値
に制限することにより、回収筒53内で形成された気泡
と藻類のフロックは、水浄化部100までフロックの状
態を保って吸引することができる。従って、水浄化部1
00では広い設置面積を必要とするフロック形成槽が不
要となる。
【0043】以上の工程で、もともとの湖水(第1次原
水)のなかの藻類は濃縮され、浄化される第2次原水の
水量は第1次原水の水量より少なくなる。
水)のなかの藻類は濃縮され、浄化される第2次原水の
水量は第1次原水の水量より少なくなる。
【0044】第2次原水貯槽5aに送りこまれた第2次
原水に、薬剤調整装置7から四三酸化鉄等の磁性粉とポ
リ塩化アルミニウム等の凝集剤が加えられ、撹拌槽9で
撹拌される。前記フロックは凝集して磁性粉を含む磁性
凝集体となり、磁性凝集体を含む原水を前処理水と呼
ぶ。前処理水は磁気分離器30に送られ、磁気分離器3
0で磁性凝集体が分離捕捉される。浄化された原水は処
理水槽23に送られる。
原水に、薬剤調整装置7から四三酸化鉄等の磁性粉とポ
リ塩化アルミニウム等の凝集剤が加えられ、撹拌槽9で
撹拌される。前記フロックは凝集して磁性粉を含む磁性
凝集体となり、磁性凝集体を含む原水を前処理水と呼
ぶ。前処理水は磁気分離器30に送られ、磁気分離器3
0で磁性凝集体が分離捕捉される。浄化された原水は処
理水槽23に送られる。
【0045】磁気分離器30で捕捉された磁性凝集体
は、所定の周期で逆洗され磁性凝集体を含むその洗浄水
は逆洗処理水槽29に貯蔵される。逆洗処理水槽29内
の洗浄水は遠心分離機31で、磁性粉を含んだ比重の大
きい磁性凝集体と洗浄用水に分離され、更に磁性凝集体
内に含まれた水分を分離され、磁性凝集体の含水量が大
幅に低減され、その容積が減少する。分離された水は処
理水槽23に戻される。容積が減少した磁性凝集体(ス
ラッジ)は小容量のスラッジタンク32に一時貯蔵され
る。また、遠心分離機31で分離された水に異臭成分が
含まれる場合、活性炭充填容器やオゾン発生器を内蔵し
た脱臭器31aにより、異臭成分が除去される。
は、所定の周期で逆洗され磁性凝集体を含むその洗浄水
は逆洗処理水槽29に貯蔵される。逆洗処理水槽29内
の洗浄水は遠心分離機31で、磁性粉を含んだ比重の大
きい磁性凝集体と洗浄用水に分離され、更に磁性凝集体
内に含まれた水分を分離され、磁性凝集体の含水量が大
幅に低減され、その容積が減少する。分離された水は処
理水槽23に戻される。容積が減少した磁性凝集体(ス
ラッジ)は小容量のスラッジタンク32に一時貯蔵され
る。また、遠心分離機31で分離された水に異臭成分が
含まれる場合、活性炭充填容器やオゾン発生器を内蔵し
た脱臭器31aにより、異臭成分が除去される。
【0046】スラッジタンク32内の磁性凝集体は、例
えば油を燃料とする集塵機能を有した乾燥炉33のバー
ナーで更に乾燥脱水され、加熱ガスは例えば活性炭等を
充填した脱臭器34を通り大気に放出される。乾燥炉3
3で更に乾燥脱水されたスラッジは、粉砕機35で微粒
子に粉砕された後、炭化物等が付着していない純度の高
い磁性粉が、例えば永久磁石等の磁場を利用した磁性粉
分離器36で回収され、薬剤調整装置7に送られて再利
用される。また、磁性粉を除去した後の分離物は堆肥処
理槽37で堆肥化され、肥料として利用される。
えば油を燃料とする集塵機能を有した乾燥炉33のバー
ナーで更に乾燥脱水され、加熱ガスは例えば活性炭等を
充填した脱臭器34を通り大気に放出される。乾燥炉3
3で更に乾燥脱水されたスラッジは、粉砕機35で微粒
子に粉砕された後、炭化物等が付着していない純度の高
い磁性粉が、例えば永久磁石等の磁場を利用した磁性粉
分離器36で回収され、薬剤調整装置7に送られて再利
用される。また、磁性粉を除去した後の分離物は堆肥処
理槽37で堆肥化され、肥料として利用される。
【0047】また、本実施例では、取水部を湖水に設置
した場合について説明したが、この取水部が他の水源に
設置された場合、もしくは船等の浮体に支持された場合
も同様な効果が得られる。取水部39が船等の浮体に支
持された場合、湖水や貯水池の水位の変化に無関係に取
水を継続できる効果がある。
した場合について説明したが、この取水部が他の水源に
設置された場合、もしくは船等の浮体に支持された場合
も同様な効果が得られる。取水部39が船等の浮体に支
持された場合、湖水や貯水池の水位の変化に無関係に取
水を継続できる効果がある。
【0048】このように、本実施例によれば、取水部で
原水を濃縮できるので従来の磁気分離部のサイズのまま
で多くの原水を浄化できる。また、取水部を貯水池中に
配置できるので、浄化装置を設置する陸上や移動体上の
設置スペースを小さくできる効果がある。
原水を濃縮できるので従来の磁気分離部のサイズのまま
で多くの原水を浄化できる。また、取水部を貯水池中に
配置できるので、浄化装置を設置する陸上や移動体上の
設置スペースを小さくできる効果がある。
【0049】図5に取水部39の他の例を示す。藻類は
体内に持つ気泡嚢の膨張により夜間から午前中にかけて
水面近くに上昇し、太陽光の作用により気泡嚢から気泡
を放出して午後沈降して、水面下1.5〜2mに形成さ
れる温度跳躍層内を1日のサイクルで垂直移動する。従
って、底部開放形の回収筒の下方から気泡発生装置で気
泡を発生させ、気泡発生装置周囲の湖水中の藻類を気泡
に付着させる図4に示す方法では、回収筒下端を水面下
1.5mより浅く設ける必要が出るため、効果的な気泡
寸法、即ち気泡上昇速度を保つと気泡の滞留時間が短
く、回収筒内での気泡と藻類の混合付着が完全ではな
い。
体内に持つ気泡嚢の膨張により夜間から午前中にかけて
水面近くに上昇し、太陽光の作用により気泡嚢から気泡
を放出して午後沈降して、水面下1.5〜2mに形成さ
れる温度跳躍層内を1日のサイクルで垂直移動する。従
って、底部開放形の回収筒の下方から気泡発生装置で気
泡を発生させ、気泡発生装置周囲の湖水中の藻類を気泡
に付着させる図4に示す方法では、回収筒下端を水面下
1.5mより浅く設ける必要が出るため、効果的な気泡
寸法、即ち気泡上昇速度を保つと気泡の滞留時間が短
く、回収筒内での気泡と藻類の混合付着が完全ではな
い。
【0050】図5において、気泡発生装置52は回収筒
53とほぼ同等の直径のリング状の散気管54で構成さ
れており、散気管54全周には内径側に気泡発生穴54
aが設けられている。
53とほぼ同等の直径のリング状の散気管54で構成さ
れており、散気管54全周には内径側に気泡発生穴54
aが設けられている。
【0051】散気管等の気泡発生装置で生成した気泡は
大きな噴出速度で噴出し、且つ広い広がり角度で拡散す
る。しかし、本実施例は以上の構成のため、気泡51は
導水管2d周囲に一旦集められ、噴出速度が低減された
後上昇するため、回収筒53の外へ流出することはな
く、気泡と藻類との混合付着時間を確保できる。更に、
上昇流中の微細気泡はマグナス効果により導水管2d付
近に集まるため、急激な拡散により回収筒53からの流
出を防止することができる。
大きな噴出速度で噴出し、且つ広い広がり角度で拡散す
る。しかし、本実施例は以上の構成のため、気泡51は
導水管2d周囲に一旦集められ、噴出速度が低減された
後上昇するため、回収筒53の外へ流出することはな
く、気泡と藻類との混合付着時間を確保できる。更に、
上昇流中の微細気泡はマグナス効果により導水管2d付
近に集まるため、急激な拡散により回収筒53からの流
出を防止することができる。
【0052】図6は本発明の第3の実施例を示す断面図
である。図6において、回収筒53は浮遊構造とし、且
つ導水管2dに対して常に同心状の位置となるように、
導水管2dの垂直部に沿って摺動可能に形成されたガイ
ド55で水平方向の移動を拘束されている。回収筒53
はまた、その上端部が、通気孔を備えた蓋53aで塞が
れている。
である。図6において、回収筒53は浮遊構造とし、且
つ導水管2dに対して常に同心状の位置となるように、
導水管2dの垂直部に沿って摺動可能に形成されたガイ
ド55で水平方向の移動を拘束されている。回収筒53
はまた、その上端部が、通気孔を備えた蓋53aで塞が
れている。
【0053】本実施例は上記構成のため、風波の高い天
候でも安定して気泡と藻類のフロック形成して、藻類を
高濃度でを回収することができる。即ち、導水管2d及
び気泡発生装置52は陸上又は船上の水浄化部100や
加圧空気供給装置38等と接続固定しても、回収筒53
は浮遊構造のため風波と共に湖面を上下に浮遊して回収
筒53の上端部は常に水面上に突出し、且つガイド55
により導水管2dに対しては同心の位置を保つことがで
きる。従って、回収筒53内の湖水は風波の影響の少な
い水面下で開放されるだけであるから周囲の湖面ほどは
風波による変動を生じず、気泡の藻類の付着への影響や
形成したフロックの破壊の可能性を軽減できる。
候でも安定して気泡と藻類のフロック形成して、藻類を
高濃度でを回収することができる。即ち、導水管2d及
び気泡発生装置52は陸上又は船上の水浄化部100や
加圧空気供給装置38等と接続固定しても、回収筒53
は浮遊構造のため風波と共に湖面を上下に浮遊して回収
筒53の上端部は常に水面上に突出し、且つガイド55
により導水管2dに対しては同心の位置を保つことがで
きる。従って、回収筒53内の湖水は風波の影響の少な
い水面下で開放されるだけであるから周囲の湖面ほどは
風波による変動を生じず、気泡の藻類の付着への影響や
形成したフロックの破壊の可能性を軽減できる。
【0054】尚、図6に示すように回収筒上部をほぼ遮
蔽した構造とすれば、風の影響や飛散した波の影響を更
に完全に防止することができる。又、回収筒の蓋53a
上面に太陽光パネル等の自然エネルギ−を回収する機器
を設ければ、外部からの動力源なしで気泡発生装置52
や水浄化部100を駆動することも可能となる。
蔽した構造とすれば、風の影響や飛散した波の影響を更
に完全に防止することができる。又、回収筒の蓋53a
上面に太陽光パネル等の自然エネルギ−を回収する機器
を設ければ、外部からの動力源なしで気泡発生装置52
や水浄化部100を駆動することも可能となる。
【0055】更に藻類は水面近くでは波風の影響で水平
方向に移動するが、波風の影響のない水面下では気泡発
生装置のみでは水平流を生成することができないため、
藻類を常に気泡発生装置周辺に集めて連続的に回収する
ことは困難である。このため、湖水吸引部を回収筒下方
とは別の位置に設けることが望ましい。
方向に移動するが、波風の影響のない水面下では気泡発
生装置のみでは水平流を生成することができないため、
藻類を常に気泡発生装置周辺に集めて連続的に回収する
ことは困難である。このため、湖水吸引部を回収筒下方
とは別の位置に設けることが望ましい。
【0056】図2に示す第4の実施例は、取水部39か
ら離れた位置の原水を取水することを考慮したものであ
る。本実施例が前記第1の実施例と異なるのは、ジェッ
トポンプにより第1次原水を回収筒53内に取り込み、
同時にジェットポンプにより気泡を発生させるように構
成した点である。図2に示す系統図での第1の実施例と
の相違点は、取水部39の構成を除くと、ジェットポン
プ駆動用の加圧ポンプ59と、この加圧ポンプ59の吸
い込み側に吸気管56を設けた点であり、他の構成は同
じである。
ら離れた位置の原水を取水することを考慮したものであ
る。本実施例が前記第1の実施例と異なるのは、ジェッ
トポンプにより第1次原水を回収筒53内に取り込み、
同時にジェットポンプにより気泡を発生させるように構
成した点である。図2に示す系統図での第1の実施例と
の相違点は、取水部39の構成を除くと、ジェットポン
プ駆動用の加圧ポンプ59と、この加圧ポンプ59の吸
い込み側に吸気管56を設けた点であり、他の構成は同
じである。
【0057】第4の実施例における取水部39の構成を
図7を参照して説明する。図示の取水部39は、図4に
示す回収筒53の下端を底部53cにより閉鎖して導水
管2dは底部53cを通過させて配設し、且つ回収筒5
3の筒状の側面部に周囲との開口部53bを設け、さら
に、回収筒53の下端外周面に接続して気泡発生装置と
原水取り入れ口を兼ねたジェットポンプが設けられてい
る。このジェットポンプは、回収筒53の下端外周面に
接続された吐出口60と、駆動ノズル61と、駆動ノズ
ル61の先端部を囲むように形成され吐出口60に接続
された混合部62と、混合部62に接続して設けられた
吸引管57と、吸引管57の末端開口に設けられたフィ
ルタ3と、を含んで構成されている。吸引管57は、フ
レキシブルな材料で構成され、末端開口の位置を移動さ
せることが可能になっている。
図7を参照して説明する。図示の取水部39は、図4に
示す回収筒53の下端を底部53cにより閉鎖して導水
管2dは底部53cを通過させて配設し、且つ回収筒5
3の筒状の側面部に周囲との開口部53bを設け、さら
に、回収筒53の下端外周面に接続して気泡発生装置と
原水取り入れ口を兼ねたジェットポンプが設けられてい
る。このジェットポンプは、回収筒53の下端外周面に
接続された吐出口60と、駆動ノズル61と、駆動ノズ
ル61の先端部を囲むように形成され吐出口60に接続
された混合部62と、混合部62に接続して設けられた
吸引管57と、吸引管57の末端開口に設けられたフィ
ルタ3と、を含んで構成されている。吸引管57は、フ
レキシブルな材料で構成され、末端開口の位置を移動さ
せることが可能になっている。
【0058】吸引管57の末端開口(原水取り入れ口)
は、回収筒53の開口部53bより上方に配置され、駆
動ノズル61は送水管58を介して前記加圧ポンプ59
に接続されている。更に加圧ポンプ59の吸込側に吸気
管56が設けられている。即ち、図7に示す実施例で
は、微細気泡51はジェットポンプの駆動水送水部であ
る加圧ポンプ59の吸込側の吸気管56から吸込んだ空
気で生成されている。藻類を含む湖水(第1次原水)
は、駆動ノズル61から噴出される駆動水に吸引されて
吸引管57の末端開口からジェットポンプの混合部62
に導かれ、ここで駆動水と混合されて、吐出口60から
回収筒53内に流入する。駆動水には吸気管56で吸引
された空気が含まれており、この空気は、ジェットポン
プ内で微細気泡となり、吸引された第1次原水と混合さ
れて回収筒53内に流入する。そして、原水に浮遊して
いる藻類は、回収筒53内で上昇する微細気泡51に付
着して、あるいは気泡の上昇による上昇流に乗って、上
方に上昇する。回収筒53に流入した駆動水と原水の混
合体のうちの藻類が集まった部分(水面近くの部分)
は、導水管2dの流入部2cを経て導水管2bに吸引さ
れ、残りは回収筒53の開口部53bを経て回収筒53
の外部へ流出する。
は、回収筒53の開口部53bより上方に配置され、駆
動ノズル61は送水管58を介して前記加圧ポンプ59
に接続されている。更に加圧ポンプ59の吸込側に吸気
管56が設けられている。即ち、図7に示す実施例で
は、微細気泡51はジェットポンプの駆動水送水部であ
る加圧ポンプ59の吸込側の吸気管56から吸込んだ空
気で生成されている。藻類を含む湖水(第1次原水)
は、駆動ノズル61から噴出される駆動水に吸引されて
吸引管57の末端開口からジェットポンプの混合部62
に導かれ、ここで駆動水と混合されて、吐出口60から
回収筒53内に流入する。駆動水には吸気管56で吸引
された空気が含まれており、この空気は、ジェットポン
プ内で微細気泡となり、吸引された第1次原水と混合さ
れて回収筒53内に流入する。そして、原水に浮遊して
いる藻類は、回収筒53内で上昇する微細気泡51に付
着して、あるいは気泡の上昇による上昇流に乗って、上
方に上昇する。回収筒53に流入した駆動水と原水の混
合体のうちの藻類が集まった部分(水面近くの部分)
は、導水管2dの流入部2cを経て導水管2bに吸引さ
れ、残りは回収筒53の開口部53bを経て回収筒53
の外部へ流出する。
【0059】本実施例では、回収筒53から離れた位置
で湖水を吸引することにより、常に藻類が分散した湖水
を吸引することができる。また、藻類を含む原水と気泡
を所望の深さの位置で回収筒53に供給できるから、回
収筒53下方から藻類を浮上させる方法で制約となる回
収筒高さの条件を考慮する必要性がなくなるため、気泡
と藻類の混合付着に十分な時間を得ることができる。
又、湖水の吸引をジェットポンプで行うことにより、吸
引した湖水と気泡は駆動ノズル61下流の混合部62で
効果的に混合されるため、回収筒53内での気泡51と
藻類の付着が促進される。尚、加圧ポンプ吸込側の吸気
管56から吸引された空気は、加圧ポンプ羽根車(図示
せず)の剪断作用により1〜2mmの気泡に微細化さ
れ、更にポンプによる加圧環境下で水中に溶解した後、
ジェットポンプで減圧して微細気泡となるため、駆動ノ
ズル61での圧力が大気圧以下になるまでジェットを高
流速化する必要はない。
で湖水を吸引することにより、常に藻類が分散した湖水
を吸引することができる。また、藻類を含む原水と気泡
を所望の深さの位置で回収筒53に供給できるから、回
収筒53下方から藻類を浮上させる方法で制約となる回
収筒高さの条件を考慮する必要性がなくなるため、気泡
と藻類の混合付着に十分な時間を得ることができる。
又、湖水の吸引をジェットポンプで行うことにより、吸
引した湖水と気泡は駆動ノズル61下流の混合部62で
効果的に混合されるため、回収筒53内での気泡51と
藻類の付着が促進される。尚、加圧ポンプ吸込側の吸気
管56から吸引された空気は、加圧ポンプ羽根車(図示
せず)の剪断作用により1〜2mmの気泡に微細化さ
れ、更にポンプによる加圧環境下で水中に溶解した後、
ジェットポンプで減圧して微細気泡となるため、駆動ノ
ズル61での圧力が大気圧以下になるまでジェットを高
流速化する必要はない。
【0060】更に、気泡のみでは藻類の凝集力が不十分
な場合には、加圧ポンプ吸込側から、凝集剤として硫酸
バン土やポリ塩化アルミニウムを添加すれば、更に確実
に藻類をフロック化して回収することができる。
な場合には、加圧ポンプ吸込側から、凝集剤として硫酸
バン土やポリ塩化アルミニウムを添加すれば、更に確実
に藻類をフロック化して回収することができる。
【0061】図9は本発明による第5の実施例の水浄化
装置の系統図である。図示の水浄化装置は、図7に示し
たジェットポンプに駆動水を送水する加圧ポンプ59を
水浄化部100の処理水の排水用のポンプ4で兼用して
おり、処理水の一部をポンプ4の吐出し側から排水管2
aを経て湖水に排水し、残りをジェットポンプの加圧水
として送水して、原水の吸引から処理水の排水までを1
つのル−プで構成している。スラッジタンク32以降の
構成は図示を省略してある。
装置の系統図である。図示の水浄化装置は、図7に示し
たジェットポンプに駆動水を送水する加圧ポンプ59を
水浄化部100の処理水の排水用のポンプ4で兼用して
おり、処理水の一部をポンプ4の吐出し側から排水管2
aを経て湖水に排水し、残りをジェットポンプの加圧水
として送水して、原水の吸引から処理水の排水までを1
つのル−プで構成している。スラッジタンク32以降の
構成は図示を省略してある。
【0062】本実施例では、ジェットポンプの送水部で
ある加圧ポンプ59を水浄化部100の処理水の排水用
のポンプ4で兼用することにより、給排水系統が簡素化
できるだけでなく、湖水を駆動水用として直接吸引する
場合に必要な、湖水中の夾雑物を分離除去するためのス
トレ−ナが不要となる。従って、浄化設備全体の寸法が
小さくなるだけでなく、ストレ−ナや加圧ポンプの保守
点検が大幅に簡略化できる。
ある加圧ポンプ59を水浄化部100の処理水の排水用
のポンプ4で兼用することにより、給排水系統が簡素化
できるだけでなく、湖水を駆動水用として直接吸引する
場合に必要な、湖水中の夾雑物を分離除去するためのス
トレ−ナが不要となる。従って、浄化設備全体の寸法が
小さくなるだけでなく、ストレ−ナや加圧ポンプの保守
点検が大幅に簡略化できる。
【0063】図8は図7に示す取水部39を示す斜視図
である。図8において、ジェットポンプはその吸引管5
7、吐出口60を複数とし、吸引管57は吸引高さ及び
吸引位置が可変の構造である。更に、吐出口60は回収
筒底部53cの円周上等分位置で且つ回収筒53に接線
方向に向けて配置されている。
である。図8において、ジェットポンプはその吸引管5
7、吐出口60を複数とし、吸引管57は吸引高さ及び
吸引位置が可変の構造である。更に、吐出口60は回収
筒底部53cの円周上等分位置で且つ回収筒53に接線
方向に向けて配置されている。
【0064】第5の実施例では、吸引管57を取水部体
とは独立に可動の構造としているため、ジェットポンプ
や水浄化部100を大形にして大容量の原水を短時間に
処理する場合でも、未処理の原水を得るために水浄化部
全体を湖面上で移動する必要はない。即ち、吸引管57
を移動させる小規模の駆動装置だけで広範囲の湖水浄化
が可能となる。更に、吸引管57の高さを夜間から午前
中にかけては湖面近くに、昼間から夕刻にかけては温度
跳躍層付近までの水面下に移動することにより、常に藻
類の濃度の高い湖水を吸引することができる。
とは独立に可動の構造としているため、ジェットポンプ
や水浄化部100を大形にして大容量の原水を短時間に
処理する場合でも、未処理の原水を得るために水浄化部
全体を湖面上で移動する必要はない。即ち、吸引管57
を移動させる小規模の駆動装置だけで広範囲の湖水浄化
が可能となる。更に、吸引管57の高さを夜間から午前
中にかけては湖面近くに、昼間から夕刻にかけては温度
跳躍層付近までの水面下に移動することにより、常に藻
類の濃度の高い湖水を吸引することができる。
【0065】更に、微細気泡は静圧勾配の影響を受けて
水中を移動する。従って、ジェットポンプからの水流を
回収筒53内で強制渦形の旋回流となるように放出する
ことにより、回収筒底部53cでは中心部が低圧、外周
部が高圧となるため、微細気泡51は回収筒53の中心
部に移動し、気泡と藻類がフロック化して分離した水分
が回収筒側面の開口部53bから外部へ流出する際、気
泡と藻類が回収筒外部へ流出するのを防止する。
水中を移動する。従って、ジェットポンプからの水流を
回収筒53内で強制渦形の旋回流となるように放出する
ことにより、回収筒底部53cでは中心部が低圧、外周
部が高圧となるため、微細気泡51は回収筒53の中心
部に移動し、気泡と藻類がフロック化して分離した水分
が回収筒側面の開口部53bから外部へ流出する際、気
泡と藻類が回収筒外部へ流出するのを防止する。
【0066】図10に本発明の取水部の第6の実施例を
示す。図示の実施例は、0.5m/Sで第2次原水を取
り込む場合の各部の寸法の例を示す。本実施例において
は、回収筒53の外周面上部に浮体53dが付加され、
回収筒53は導水管2dに対してガイド55でガイドさ
れつつ導水管2dと独立に上下動可能にし、回収筒53
の上端部の湖面からの突出量が常に所定値に維持される
ようになっている。
示す。図示の実施例は、0.5m/Sで第2次原水を取
り込む場合の各部の寸法の例を示す。本実施例において
は、回収筒53の外周面上部に浮体53dが付加され、
回収筒53は導水管2dに対してガイド55でガイドさ
れつつ導水管2dと独立に上下動可能にし、回収筒53
の上端部の湖面からの突出量が常に所定値に維持される
ようになっている。
【0067】なお、図示のように、流入部2cから導水
管2dに流れ込む原水の流入部2c上の深さ(厚み)
は、0.05〜0.1m程度となるように流入部2cの
設置位置を決めるのが望ましい。
管2dに流れ込む原水の流入部2c上の深さ(厚み)
は、0.05〜0.1m程度となるように流入部2cの
設置位置を決めるのが望ましい。
【0068】図3に、本発明の第7の実施例の全体系統
図を示す。本実施例が前記図9に示す実施例と異なるの
は、取水部39に凝集剤槽43を接続した点、送水管5
8に加圧空気供給装置38が接続されている点、及び取
水部39本体の構成である。
図を示す。本実施例が前記図9に示す実施例と異なるの
は、取水部39に凝集剤槽43を接続した点、送水管5
8に加圧空気供給装置38が接続されている点、及び取
水部39本体の構成である。
【0069】図11に第7の実施例の取水部の構成を示
す。本実施例の取水部39は、ほぼ垂直に配置される導
水管2dと、この導水管2dを同心状に囲んで配置され
た円筒状の回収筒53と、中央部に前記導水管2dを貫
通させ前記回収筒53の下端を塞ぐ底部53cと、回収
筒53の外周面下部に接続されたジェットポンプと、ジ
ェットポンプの吸い込み側に接続された凝集剤注入口8
1と、回収筒53の外周面の複数個所に設けられた開口
部53bと、該開口部53bの下端を連ねる線に大径端
が来るように配置された逆漏斗型のじゃま板53eと、
を含んで構成されている。
す。本実施例の取水部39は、ほぼ垂直に配置される導
水管2dと、この導水管2dを同心状に囲んで配置され
た円筒状の回収筒53と、中央部に前記導水管2dを貫
通させ前記回収筒53の下端を塞ぐ底部53cと、回収
筒53の外周面下部に接続されたジェットポンプと、ジ
ェットポンプの吸い込み側に接続された凝集剤注入口8
1と、回収筒53の外周面の複数個所に設けられた開口
部53bと、該開口部53bの下端を連ねる線に大径端
が来るように配置された逆漏斗型のじゃま板53eと、
を含んで構成されている。
【0070】ジェットポンプは、回収筒53に接続され
た吐出口60と、駆動水ノズル61と、駆動水ノズル6
1の先端を囲んで形成され吐出口60に接続された混合
部62と、混合部62の吐出口60と反対側に接続され
た吸い込み口82と、吸い込み口82の開口端に設けら
れたフィルタ3と、を含んで構成されている。前記凝集
剤注入口81は一端が混合部62の吸い込み側端部に、
他端が前記凝集剤槽43に、それぞれ接続されている。
た吐出口60と、駆動水ノズル61と、駆動水ノズル6
1の先端を囲んで形成され吐出口60に接続された混合
部62と、混合部62の吐出口60と反対側に接続され
た吸い込み口82と、吸い込み口82の開口端に設けら
れたフィルタ3と、を含んで構成されている。前記凝集
剤注入口81は一端が混合部62の吸い込み側端部に、
他端が前記凝集剤槽43に、それぞれ接続されている。
【0071】上記構成の装置において、水浄化部100
で浄化処理された処理水はポンプ4で加圧されその一部
は排水管2aを通り貯水池1や湖沼などの水源に戻され
る。残りの加圧水は送水管58を経て取水部39に、ジ
ェットポンプの駆動水として送水される。送水管58に
加圧空気供給装置38から加圧空気が供給され、加圧水
中に高圧空気が溶解する。加圧水は駆動ノズル61から
混合部62内に噴出される。この加圧水の噴出により形
成される負圧で、大きなゴミを取るためのフィルタ3を
通した貯水池1の原水は吸い込み口82から吸い込ま
れ、凝集剤槽43から注入されたポリ塩化アルミニウム
等の凝集剤とともに混合部62内に流入し、ここで混合
撹拌される。加圧水中の溶存空気はジェットポンプ内で
加圧水の圧力が低下する過程で微細な気泡となる。吐出
口60から回収筒53内に放出された第1次原水中の被
除去物質は凝集剤の凝集効果により、微細な気泡を含ん
だ凝集体(フロック)44となり、回収筒53内でその
上方に浮上する。第1次原水中の藻類等の被除去物質が
気泡とともに上昇して被除去物質の濃度が低下した処理
水は、開口部53bから貯水池1(取水部外)に戻され
る。
で浄化処理された処理水はポンプ4で加圧されその一部
は排水管2aを通り貯水池1や湖沼などの水源に戻され
る。残りの加圧水は送水管58を経て取水部39に、ジ
ェットポンプの駆動水として送水される。送水管58に
加圧空気供給装置38から加圧空気が供給され、加圧水
中に高圧空気が溶解する。加圧水は駆動ノズル61から
混合部62内に噴出される。この加圧水の噴出により形
成される負圧で、大きなゴミを取るためのフィルタ3を
通した貯水池1の原水は吸い込み口82から吸い込ま
れ、凝集剤槽43から注入されたポリ塩化アルミニウム
等の凝集剤とともに混合部62内に流入し、ここで混合
撹拌される。加圧水中の溶存空気はジェットポンプ内で
加圧水の圧力が低下する過程で微細な気泡となる。吐出
口60から回収筒53内に放出された第1次原水中の被
除去物質は凝集剤の凝集効果により、微細な気泡を含ん
だ凝集体(フロック)44となり、回収筒53内でその
上方に浮上する。第1次原水中の藻類等の被除去物質が
気泡とともに上昇して被除去物質の濃度が低下した処理
水は、開口部53bから貯水池1(取水部外)に戻され
る。
【0072】じゃま板53eは凝集体44が開口部53
bから回収筒53外へ漏洩することを防止する。回収筒
53内で上方に浮上、集合した凝集体群は原水ととも
に、導水管2dの上端を超えて導水管2dに流入し、第
2次原水として導水管2bを経て第2次原水貯槽5aに
流入する。以上の工程で駆動ノズル61に供給する水量
を、開口部53bから水源に戻される水量より少なくす
ることにより、第1次原水は濃縮され、第2次原水の水
量は第1次原水の水量より、少なくなり、濃縮される。
bから回収筒53外へ漏洩することを防止する。回収筒
53内で上方に浮上、集合した凝集体群は原水ととも
に、導水管2dの上端を超えて導水管2dに流入し、第
2次原水として導水管2bを経て第2次原水貯槽5aに
流入する。以上の工程で駆動ノズル61に供給する水量
を、開口部53bから水源に戻される水量より少なくす
ることにより、第1次原水は濃縮され、第2次原水の水
量は第1次原水の水量より、少なくなり、濃縮される。
【0073】また、本実施例では、取水部を湖水に設置
した場合について説明したが、この取水部が液面上もし
くは船等の移動体上もしくは陸上にあっても、同様な効
果が生じる。また、凝集剤槽43から注入する凝集剤を
駆動ノズル61内に注入しても同様な混合効果が生じ
る。一方、ジェットポンプの代わりに、水中ポンプを使
用し、別設の空気入り加圧水供給装置で取水部に微細空
気泡を供給しても同様な効果が生じる。この場合、処理
水は、貯水池に戻される。また、取水部からポンプ4ま
での導水管2bを満管状態で構成すれば、ポンプ4の消
費動力を最小に抑えることができる。
した場合について説明したが、この取水部が液面上もし
くは船等の移動体上もしくは陸上にあっても、同様な効
果が生じる。また、凝集剤槽43から注入する凝集剤を
駆動ノズル61内に注入しても同様な混合効果が生じ
る。一方、ジェットポンプの代わりに、水中ポンプを使
用し、別設の空気入り加圧水供給装置で取水部に微細空
気泡を供給しても同様な効果が生じる。この場合、処理
水は、貯水池に戻される。また、取水部からポンプ4ま
での導水管2bを満管状態で構成すれば、ポンプ4の消
費動力を最小に抑えることができる。
【0074】このように、本実施例によれば、取水部で
原水を濃縮できるので従来の磁気分離部のサイズのまま
で多くの原水を浄化できる。さらに、原水取水手段と微
細空気泡発生手段をジェットポンプで共用出来るので、
装置を小型にできる。また、原水取水手段と微細空気泡
発生手段には浄化された処理水を使用するので、それぞ
れの機器の水中の固形物が原因となる故障発生が防止で
きるとともに、揚水中に原水中の例えば藻類の細胞を破
壊することが少なく、細胞中の細胞液を原水から分離で
きる効果がある。また、取水部を貯水池中に配置できる
ので、浄化装置を設置する陸上や移動体上の設置スペー
スを小さくできる効果がある。
原水を濃縮できるので従来の磁気分離部のサイズのまま
で多くの原水を浄化できる。さらに、原水取水手段と微
細空気泡発生手段をジェットポンプで共用出来るので、
装置を小型にできる。また、原水取水手段と微細空気泡
発生手段には浄化された処理水を使用するので、それぞ
れの機器の水中の固形物が原因となる故障発生が防止で
きるとともに、揚水中に原水中の例えば藻類の細胞を破
壊することが少なく、細胞中の細胞液を原水から分離で
きる効果がある。また、取水部を貯水池中に配置できる
ので、浄化装置を設置する陸上や移動体上の設置スペー
スを小さくできる効果がある。
【0075】以上の各実施例は湖沼中に設置した装置に
ついて説明したが、大きな貯水槽等水流の動きの少ない
水源であれば、本発明は同等の効果を有する。
ついて説明したが、大きな貯水槽等水流の動きの少ない
水源であれば、本発明は同等の効果を有する。
【0076】また、以上で述べた原水とは、河川,ダ
ム,湖沼,海水,貯め池,工業廃水,下水,雨水等の不
純物を含んだ水であり、不純物とは有機物,無機物や微
生物等の物体,金属物,非金属物,土壌,放射性物質,
金属イオン等のものである。特に重金属イオンを含んだ
原水に硫酸第1鉄のような2価の鉄イオンとアルカリを
加えて重金属イオンを水酸化第1鉄の沈殿と共沈させた
あと、空気で酸化して沈殿をフェライト化する。このフ
ェライト化によって重金属は磁性分離ができる。この場
合、重金属イオンのみの分離が目的であれば、凝集剤は
不要となる。したがって、この場合、原水には、前処理
として硫酸第1鉄,アルカリ溶液及び空気を注入し撹拌
槽で処理した後、磁気分離部に前処理水を導くようにす
ればよい。
ム,湖沼,海水,貯め池,工業廃水,下水,雨水等の不
純物を含んだ水であり、不純物とは有機物,無機物や微
生物等の物体,金属物,非金属物,土壌,放射性物質,
金属イオン等のものである。特に重金属イオンを含んだ
原水に硫酸第1鉄のような2価の鉄イオンとアルカリを
加えて重金属イオンを水酸化第1鉄の沈殿と共沈させた
あと、空気で酸化して沈殿をフェライト化する。このフ
ェライト化によって重金属は磁性分離ができる。この場
合、重金属イオンのみの分離が目的であれば、凝集剤は
不要となる。したがって、この場合、原水には、前処理
として硫酸第1鉄,アルカリ溶液及び空気を注入し撹拌
槽で処理した後、磁気分離部に前処理水を導くようにす
ればよい。
【0077】
【発明の効果】本発明によれば、取水部で第1次原水を
濃縮して第2次原水とし、この第2次原水を水浄化部に
通水して浄化するので、水浄化部に通水される原水の単
位体積あたりに含まれる被除去物質の量が増加され、従
来の水浄化部の処理能力のままで従来より多くの第1次
原水を浄化できる。
濃縮して第2次原水とし、この第2次原水を水浄化部に
通水して浄化するので、水浄化部に通水される原水の単
位体積あたりに含まれる被除去物質の量が増加され、従
来の水浄化部の処理能力のままで従来より多くの第1次
原水を浄化できる。
【0078】また、湖沼中の藻類等のように低濃度で原
水に分散している懸濁物を、高濃度にして効率的に水浄
化部に吸引することができる。従って、無駄に消費され
る凝集剤の量が減って汚泥の処理設備を小形化し、その
処理に要するエネルギ−を削減することが可能となる。
また、取水部は可動部の少ない機器で構成されているた
め保守点検を簡略化できる。また、汚泥化した藻類の後
処理が簡易になるという効果も得られる。
水に分散している懸濁物を、高濃度にして効率的に水浄
化部に吸引することができる。従って、無駄に消費され
る凝集剤の量が減って汚泥の処理設備を小形化し、その
処理に要するエネルギ−を削減することが可能となる。
また、取水部は可動部の少ない機器で構成されているた
め保守点検を簡略化できる。また、汚泥化した藻類の後
処理が簡易になるという効果も得られる。
【図1】本発明の第1の実施例の水浄化装置を示す系統
図である
図である
【図2】本発明の第4の実施例の水浄化装置を示す系統
図である。
図である。
【図3】本発明の第7の実施例の水浄化装置を示す系統
図である。
図である。
【図4】図1に示す実施例の取水部を示す断面図であ
る。
る。
【図5】本発明の第2の実施例の取水部を示す断面図で
ある。
ある。
【図6】本発明の第3の実施例の取水部を示す断面図で
ある。
ある。
【図7】図2に示す実施例の取水部を示す断面図であ
る。
る。
【図8】図7に示す取水部を示す斜視図である。
【図9】本発明の第5の実施例を示す系統図である。
【図10】本発明の第6の実施例の取水部の構造を示す
断面図である。
断面図である。
【図11】図3に示す実施例の取水部を示す断面図であ
る。
る。
【図12】磁気分離装置を用いた従来技術の水浄化装置
を示す系統図である。
を示す系統図である。
1 貯水池 2a 排水管 2b 導水管 2c 流入部 2d 導水管 3 フィルタ 4 ポンプ 5 原水貯槽 5a 第2次原水貯槽 6 第2次原水 7 薬剤調整装置 8 導管 9 撹拌槽 10 モータ 11 撹拌機 12 前処理水 13 弁 14 導水管 15 磁気分離容器 16 空心コイ
ル 17 直流電源装置 18 多孔磁極 19 ヨーク 20 高勾配磁
気フィルタ 21 弁 22 導水管 23 処理水槽 24 排水管 25 弁 26 空気タン
ク 27 弁 28 空気管 29 逆洗処理水槽 30 磁気分離
部 31 遠心分離機 31a 脱臭器 32 スラッジタンク 33 乾燥炉 34 脱臭器 35 粉砕機 36 磁性粉分離器 37 堆肥処理
槽 38 加圧空気供給装置 39 取水部 43 凝集剤槽 44 凝集体
(フロック) 50 給気管 51 微細気泡 52 気泡発生装置 53 回収筒 53a 蓋 53b 開口部 53c 底部 53d 浮体 53e じゃま板 54 散気管 55 ガイド 56 吸気管 57 吸引管 58 送水管 59 加圧ポンプ 60 吐出口 61 駆動ノズル 62 混合部 70 チェーン 81 凝集剤注
入口 82 吸い込み口 100 水浄化
部
ル 17 直流電源装置 18 多孔磁極 19 ヨーク 20 高勾配磁
気フィルタ 21 弁 22 導水管 23 処理水槽 24 排水管 25 弁 26 空気タン
ク 27 弁 28 空気管 29 逆洗処理水槽 30 磁気分離
部 31 遠心分離機 31a 脱臭器 32 スラッジタンク 33 乾燥炉 34 脱臭器 35 粉砕機 36 磁性粉分離器 37 堆肥処理
槽 38 加圧空気供給装置 39 取水部 43 凝集剤槽 44 凝集体
(フロック) 50 給気管 51 微細気泡 52 気泡発生装置 53 回収筒 53a 蓋 53b 開口部 53c 底部 53d 浮体 53e じゃま板 54 散気管 55 ガイド 56 吸気管 57 吸引管 58 送水管 59 加圧ポンプ 60 吐出口 61 駆動ノズル 62 混合部 70 チェーン 81 凝集剤注
入口 82 吸い込み口 100 水浄化
部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 1/48 ZAB C02F 1/48 ZABA 1/52 ZAB 1/52 ZABZ 3/20 ZAB 3/20 ZABZ (72)発明者 岩瀬 拓 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 水守 隆司 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内
Claims (11)
- 【請求項1】 被除去物質を含む原水を水源から取水し
て浄化し、処理水として水源に還流する水浄化装置の取
水部において、該取水部が、 上向きに開口した吸い込み口を水面高さに位置させ、
軸線をほぼ鉛直にして水面下に配置される導水管と、 該導水管鉛直部をほぼ同心状に囲み、上端が前記導水
管の上端の吸い込み口よりも高い位置にあり、下端が水
面下で開放された円筒状の回収筒と、 該回収筒の円筒面の下方への延長面より内周側に気泡
を送出する気泡発生装置と、を含んで構成されているこ
とを特徴とする取水部。 - 【請求項2】 回収筒の底部が閉鎖され、かつ回収筒の
周壁面に回収筒の内外を連通する開口部が形成され、気
泡発生装置は、吸い込み口を前記開口部より上方に配置
可能とし、吐出口を回収筒の内部底面上に位置させたジ
ェットポンプであり、該ジェットポンプの駆動水を加圧
する加圧ポンプの吸い込み側に吸気管が設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の取水部。 - 【請求項3】 加圧ポンプは、処理水を水源に還流させ
るポンプを兼ねていることを特徴とする請求項2に記載
の取水部。 - 【請求項4】 ジェットポンプの吸い込み口及び吐出口
はそれぞれ複数個設けられ、各吸い込み口はその水面か
らの深さ及び回収筒からの距離、方角が調整可能に構成
され、各吐出口は、回収筒底部の円周上等分位置に、か
つ回収筒内周面に対し接線方向に吐出する位置に配置さ
れていることを特徴とする請求項2または3に記載の取
水部。 - 【請求項5】 回収筒を軸線をほぼ鉛直にして浮遊する
ように構成し、導水管に対して同心状態を維持して上下
に摺動するガイドを設けたことを特徴とする請求項1乃
至4のうちのいずれかに記載の取水部。 - 【請求項6】 被除去物質を含む原水を水源に設けた取
水部を介して取水し、取水した該原水の被除去物質を磁
性化した磁性物体を生成し、該磁性物体を磁気を利用し
て前記原水から分離し、磁性物体が分離された処理水を
前記水源に還流させる水浄化装置において、取水部が、
請求項1乃至5のうちのいずれかに記載されたものであ
ることを特徴とする水浄化装置。 - 【請求項7】 被除去物質を含む原水を水源より取水部
で揚水手段により取水し、該原水の被除去物質を磁性化
した磁性物体を磁気を利用して水と分離処理し、分離し
た処理水を水源に戻す浄化装置において、該取水部を、
微細気泡供給手段と、水面付近から原水を取り入れる手
段とを含んで構成したことを特徴とする水浄化装置。 - 【請求項8】 取水部が凝集剤供給手段を含んでなるこ
とを特徴とする請求項7に記載の水浄化装置。 - 【請求項9】 前記取水部が、加圧された前記処理水を
駆動水として取水部周囲の原水を吸引するジェットポン
プを含んで構成され、該ジェットポンプの吐出口が取水
部内に開口していることを特徴とする請求項7または8
に記載の水浄化装置。 - 【請求項10】前記微細気泡供給手段を、前記駆動水に
加圧気体を供給する手段とジェットポンプとを含んで構
成したことを特徴とする請求項9に記載の水浄化装置。 - 【請求項11】前記取水部を水源中に浮かべたことを特
徴とする請求項7乃至10のうちのいずれかに記載の水
浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7239797A JPH0975912A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 水浄化装置及びその取水部 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7239797A JPH0975912A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 水浄化装置及びその取水部 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0975912A true JPH0975912A (ja) | 1997-03-25 |
Family
ID=17050017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7239797A Pending JPH0975912A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 水浄化装置及びその取水部 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0975912A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020084427A (ja) * | 2018-11-16 | 2020-06-04 | ポリグルソーシャルビジネス株式会社 | 河川等の区域閉鎖式浄化工法 |
CN112661307A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-16 | 湖南省园林建设有限公司 | 一种矿山深坑废水分层处理方法及装置 |
JP7141571B1 (ja) * | 2021-05-07 | 2022-09-26 | Ryoeng株式会社 | 排水中の廃油再生システム |
-
1995
- 1995-09-19 JP JP7239797A patent/JPH0975912A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020084427A (ja) * | 2018-11-16 | 2020-06-04 | ポリグルソーシャルビジネス株式会社 | 河川等の区域閉鎖式浄化工法 |
CN112661307A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-16 | 湖南省园林建设有限公司 | 一种矿山深坑废水分层处理方法及装置 |
JP7141571B1 (ja) * | 2021-05-07 | 2022-09-26 | Ryoeng株式会社 | 排水中の廃油再生システム |
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