JPS5811099A

JPS5811099A - 曝気装置

Info

Publication number: JPS5811099A
Application number: JP56109304A
Authority: JP
Inventors: Masao Oshima; 大嶋　政夫; Yutaka Kato; 豊加藤; Mitsuhiko Ogasawara; 小笠原　光彦; Osamu Futamura; 修二村
Original assignee: Ebara Corp; Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1981-07-15
Filing date: 1981-07-15
Publication date: 1983-01-21
Also published as: JPS6232998B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、曝気槽に設置して、汚水の浄化に用いる曝気
装置に関する。

従来、かかる曝気装置としては、■水中に圧縮空気を散
気する形式のもの、■氷表面を模様的に攪拌する形式の
もの、■水中に機織的な手段で水の流れを作るとともに
圧縮空気を供給する形式のものが知られている。最近は
省エネルギーを行うため、■の形式のものにおいて、水
中に流れを作る手段として大容量、低揚程の軸流ボシブ
を使用した曝気装置が多く用いられている。

この種の曝気装置を第１図に示す。水中モータ１の回転
軸には羽根車２が回転自在に取り付けられており、水中
モータ１に固定したケーシング３は１羽根車下方の吸込
口４と羽根車上方でモータ軸線のほぼ直角方向の全周に
わたって開口した吐出し口５を備えている。羽根車上流
側もしくは下流側には散気口６，７が設けられており、
気体導管８を介して図示されていない気体源に接続され
２酸素含有気体が供給される。かかる曝気装置が曝気槽
に設置されている。

したがって、水中モータ１によって駆動される羽根車２
０回転により吸込口４かも曝気槽内の処理流が吸込まれ
、散気口６もしくは散気ロアかも供給される酸素含有気
体と混合攪拌され、気液混相流となって吐出し口５から
全周にわたって水平方向に吐出される。

しかし、かかる曝気装置にあってヲ工、その吐出し口か
ら吐出された気液混相流は、気泡の浮力により上昇流に
変わり、その後曝気装置の上方に集合して水面に達する
流れを形成する。この結果、曝気装置上部とその周囲に
は見かげ密度の大きな差を生じ、曝気装置上部を上昇し
、その周囲を下降する単純で規模の大きい密度流が形成
される。

このため、気泡はそれ自身の浮力による上昇速度に密度
流による上昇速度が加わるため、速やかに水面に達し、
気泡の滞留時間は著しく減少する。

また気泡が狭い領域へ集中するため、気泡の合一が多く
気泡径が大きくなり、これも気泡の滞留時。

間を減少させる。これらの原因により、酸素利用効率（
送り込んだ気体中に含まれる酸素に対する溶は込んだ酸
素の割合）が低下する欠講があった。

また、吐出し流れは曝気装置の吐出し口から放射状に全
方向に一様に吐出されるため、吐出された後の流速は吐
出し口からの距離のほぼ二乗に反比例して減少し、ため
に攪拌および酸素溶解能力が減少する欠虚があった。

本発明は、従来の曝気装置の前記欠点を解消し。

曝気装置の吐出し口から吐出された流れの減速を防いで
、できるだけ遠くまで流れが到達できるようにし、これ
により気液混相流の曝気装置上部への年金を防ぎ、気泡
を曝気槽の広い範囲へ拡散させて気泡の滞留時間を増加
させ、以って酸素利用効率を向上させることのできる曝
気装置を提供することを目的としてなされたものである
。

このため、本発明に係る曝気装置では、羽根車を有し、
ケーシング内で気液混合した後、はぼ水平方向の全周に
わたって気体と液体の混相流を吐出する形式の曝気装置
において、その吐出し部に上記混相流を複数個の吐出し
流れに分割する障壁を設ける。

以下、第２図ないし第１１図を参照し本発明の詳細な説
明する。

同様の構造のものであり、曝気槽の底面に脚９により設
置されている。曝気装置ケーシング３の吐出し口５に障
壁１０が一体に設けられており、この障壁１０により吐
出流の吐出を阻止している。

障壁１０の数は適宜選定でき、その際、中心振り分げに
設けることは、曝気槽内を均一に混合する点で有効であ
る。また、障壁１０の曝気装置中心から見た視角θの合
計が全周の１０〜５０係が望ましい。第９図に障壁１０
の割合な変えた時の酸素利用効率の変化を示し、障壁１
０が１０〜５０％の範囲で高い酸素利用効率が維持され
ることがわかる。

このように、吐出し口５に障壁１０を設け、吐出流の無
い領域を形成したことにより、吐出された流れは障壁を
設けない従来の場合より減速が大幅に小さくなって、水
平方向に遠方まで到達し、この結果、水平方向の混合が
良くなり、気泡の広がる範囲が拡大する。このため、曝
気槽の小さい領域に気泡が集中することがなくなって、
単純で規模の大きい密度流の形成が防止されることによ
り、気泡の上昇速度が密度流により加速されないため、
気泡の滞留時間が長くなり、また気泡の合一が少なくな
り、酸素利用効率が向上する。

第４図ないし第６図は本発明の第２実施例を示し、前記
実施例では障壁は吐出し部に一体に設けられていたが、
この実施例では、曝気装置に着脱自在に装着されるカバ
ーに吐出し部から吐出する気液混相流を複数個の吐出し
流れに分割する障壁が設けられている。すなわち、第４
図において１１は曝気装置に着脱自在忙装着されるカバ
ーで、平板１２とそれから垂下する障壁１０１とからな
っている。このカバー１１を第５図に示すように、曝気
装置上に装着することにより、障壁１０ｍが吐出し口５
かも吐出する気液混合流を複数個の吐出し流れに分割す
る。また障壁を第６図に示すように。

中心部に向って彎曲させた障壁１０ｂとすることにより
、ガイド板として作用し、吐出し流れを滑らかに分割す
ることができる。このように障壁を彎曲させることは、
前述の第１実施例のものにおいても勿論有効である。

第７図は本発明の第３の実施例を示し、曝気装置が設置
される曝気槽底面に障壁１０ｃを設けたものである。障
壁１０ｃは曝気装置を設置するための案内の役目を果す
、また、水流が上から下に流れる下吐出し形式の曝気装
置の場合には、第８図に第４実施例として示すような、
曝気槽の底面に障壁１０ｄを設ければ良い。

周囲６ｍＸ８ＴＩＬｂ水深５ｍの水槽で次表に示す条件
下で実験を行い５次表に示す結果を得た。

この実験結果から１本発明による場合は従来の吐出し部
に障壁を設けない場合に比べて、総括物質移動容量係数
Ｋｃａも大きく、酸素利用効率が高いことが明らかとな
った。

以上説明したように本発明は、簡単な構造でありながら
、次のような優れた作用効果を奏するものである。

■　酸素利用効率が大幅に向上する。

■　エネルギー消費が大幅に減少する。

■　気泡を曝気槽の広い領域に拡散できる。

■　曝気槽全体を平均的な混合強度で攪拌できる。

■　デッドスペースが少なくなる。

なお、以上は主として、水流が下から上に流れる下吐出
し形式の曝気装置について述べたが、水流が上から下に
流れる下吐出し形式の曝気装置にも勿論実施できる。そ
の−例が第１０図および第１１図に示されている。

第１０図および第１１図に示す第５実施例は、第８図に
示すような下吐出し形式の具体例である。

すなわち吐出し口５近くに流れに向って流線形状をした
障壁］Ｏｅがケーシング３と一体に設けられており、こ
の障壁１０ｅによってなめらかに流れを分割することが
できる。また、ポンプは軸流ポンプに限らず、斜流、あ
るいは渦巻ポンプであってもよく、ポンプを駆動するモ
ータは水中モータに限らず、例えば槽外にモータを設置
し、ポンプを駆動するようにしてもよい。さらに障壁の
他Ｋ。

吐出し部に吐出し流れの幅にほぼ一致する平面状の案内
板を設け、吐出された流れをできるだけ減速させずに遠
くまで到達させることは、酸素利用効率の向上ケ計る上
で有効である。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明が実施される曝気装置の一例を示す縦断
面図である。第２図および第３図は本発明の第１実施例
を示し、第２図は曝気装置の斜視図、第３図は横断面図
である。第４図ないし第６図は本発明の第２実施例を示
し、第４図は障壁を備えたカバーの斜視図、第５図をエ
カバーを装着した曝気装置Ｗの斜視図、第６図は障壁を
備えたカバーの変形例の斜視図である。第７図および第
８図はそれぞれ本発明の第３および第４実施例を示す曝
気装置の斜視図である。第９図は障壁の割合と酸素利用
効率との関係を示すグラフである。第１０図は本発明の
第５実施例のケーシングの平面図。第１１図は第１０図の断面図である。１・・・水中モータ　　２・・・羽根車　　３・・・ケ
ーシング　　４・・・吸込口　　５・・・吐出し口６．
７・・・散気口　　８・・・気体導管　　９・・・脚１
０．１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ−・・障壁　　１
１−カバー　　１２・・・平板特許出願人　株式会社　荏原製作所

Claims

【特許請求の範囲】

（１）羽根車を有し、ケーシング内で気液混合した後、
はぼ水平方向の全周にわたって気体と液体の混相流を吐
出する形式の曝気装置において、その吐出し部に、上記
混相流を複数個の吐出し流れに分割する障壁を有してい
ることを特徴とする曝気装置。
（２）吐出し部から吐出される気液混相流を複数個の吐
出し流れに分割する障壁を、吐出し部にそれと一体に設
けてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項忙記載
の曝気装置。
（３）曝気装置に着脱自在に装着されるカバーに、吐出
し部から吐出される気液混相流を複数個の吐出し流れに
分割する障壁を設けてなることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の曝気装置。
（４）曝気装置が設置される曝気槽の底面に、吐出し部
から吐出される気液混相流を複数個の吐出　１− し流れに分割する障壁を設けてなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の曝気装置。