JPS6025165B2 - 水処理装置および方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、凝集沈殿型およびまたは結晶沈殿型処理によ
り水を処理する方法および装置に向けられたものである
。

特に本発明は、スラッジが再循環され、処理すべき水と
スラツジと場合によっては化学試薬との混合物をデカン
ターに通す方法と装置に向けられたものである。本発明
の方法と装置は、層状の型の煩漁を用いるとき特に有用
である。加うるに本発明の方法と装置は、既知の化学試
薬により溶解度の小さい化合物を形成し結晶質のスラッ
ジの形でで沈殿することができる無機塩を含んだあるい
はそれで飽和された水を処理するに特に適している。そ
のような既知の試薬としては、例えば昔灰、ソーダ、バ
リタおよび他の既知の結晶質沈殿生成性化合物がある。
スラッジの内部再循環は凝集沈殿およびまたは結晶沈殿
過程を著しく促進するもであることは既に知られている
。

スラツジの存在の下に混合と反応が行われる中央の領域
を含んだソリッド・コンタクト装置（ｓｏｌｉｄｃｏｎ
ｔａｃｔｕｎｉｔ）と一般に呼ばれる、種々の設備が知
られている。このような装置は煩潟領域を含み、混合物
は中央の領域から額潟領域に通される。このような既知
の装置は通常は中央の反応帯とそれを取巻く輪状の煩潟
帯すなわち清澄化帯を含む。このような装置で、鏡漁帯
内にたとえば水平に対し約６０ｏの角で傾斜したものの
如き平行額斜板を用い効率的な増速した層流煩漁を行わ
せることも知られている。

しかしながら、このような従釆の装層は一般に次に述べ
る運転上の欠点を持っている。

一般に、煩潟帯の面積の一部を無駄にすることないこ、
輪状の領域内に平行傾斜板群を経済的に配置することは
困難である。

長方形の額潟帯内に円状の反応帯を置き、額潟帯の底部
に沈降したスラッジを中央の反応帯に戻すことにより、
前記欠点はある程度まで解決された。しかしながらこの
ような配置では、スラツジが隅に沈降する煩向があり、
隅からスラツジを退出すことができない。この欠点を除
くためには、煩鱒帯を下方の円形領域と上方の長方形領
域を持つように形成することが必要であった。しかしな
がら、このような系を構築する複雑さは明らかである。
加うるに、結晶質汝成安処理で水を処理した充分にスラ
ッジの濃い媒体中でそのような処理を行う場合、スラッ
ジ上に沈殿が起りスラッジが結晶質沈殿を引きつけてし
まうことも知られている。

すなわち、結晶粒が分離して沈殿することを避けるには
スラッジは充分な量で存在しなければならないことが知
られている。結晶粒が分離して沈殿すると装置の内部の
要素に堅い外被が迅速に生成されることになり易い。反
応室が煩潟領域の中央に位置する既知の系では、通常ス
ラツジの濃度は装暦の中から周縁に至るに従い薄くなる
。混合物が反応帯から額漁帯に進むとき若し沈殿反応が
完了してないと、煩凝帯内で沈殿反応は続行され、若し
後潟帯のある領域でスラッジ濃度が不充分であると、鏡
鷹帯の平行板に堅い外被形成され非常に迅速に増進され
ることになる。外被が形成されると平行傾斜板の間でス
ラッジの沈降する流れが遅くなるから、外被形成はます
ます甚しくなる。従って、隣りの板との間の間隔の不同
が迅速に生じ、それによりデカンターの作業は明らかに
能率が低下する。さらに反応帯から鏡簿帯へ混合物が半
径方向に分配される装置では、煩漁帯の全領域にわたり
混合物を現実に均一に分配することは実質的に不可能で
ある。

この種の装置では、反応帯から煩薦帯への混合物の分配
は分配系内の圧力降下で行われる。

すなわち、通常は煩潟帯に混合物を供Ｖ給する多数の関
口の内外の間の圧力降下で行われる。しかしながら、既
知の装置では、装置の設計公称流量に近い流量で装置を
運転したときにのみ、額簿帯の全領域にわたり適当に均
一な分配を行いうるに過ぎない。すなわち、若し公称流
量より実質的に小さい流量で装置を運転すれば、煩簿帯
の全領域にわたり均一な分配を与えるに充分な流体圧を
系内に維持することは困難である。殊に、装置を設計公
称流量で操作したとき、煩鶴帯に入る混合物の速度が煩
穿内で起りうる乱流を避けるに充分な程小さいことが必
要であるという条件に従って装置を設計しなければなら
ない。例えば、煩潟帯に実際に入る混合物の速度は毎秒
約１．４肌を超えてはならないであろう。この速度は本
質的に水柱１０弧の分配系内の圧力降下に相当するであ
ろう。一般にこの圧力降下は煩鶏帯の全領域にわたって
均一な分配を行うに充分である。しかしながら、そのよ
うな装置を設計公称流量の半分の流量で操作することが
必要になったとき、分配系から優鴻帯に至る圧力降下は
水柱約２．５伽に過ぎなくなるであろう。

このような圧力降下は煩潟帯の全領域にわたって混合物
を一様に分配するに不充分であることは明らかである。
以上の論議を考慮して、本発明の目的は、一般には上に
論述した型のものであるが前記諸欠点を克服した方法と
装置を提供するにある。具体的には、本発明の目的は、
反応帯中で原水の如き処理すべき液体とスラッジと場合
によっては化学沈殿試薬とを徹底的に混合し、次いで得
られた混合物を隣接する鏡潟帯の全領域にわたって分配
することが、装置を設計公称流量より実質的に小さい流
量で操作してもできる水処理方法と装置を提供するにあ
る。

特に本発明の目的は、装置を設計公称流量より小さい流
量で操作しても、常に所望のスラッジ濃度を持つ混合物
を煩鱒帯の底部全域にわたって希望の均一な流量で均一
に分配することのできる水処理方法と装置を提供するに
ある。

これらの目的は、本発明により単一の囲みが内にスラッ
ジを含む少くとも一つの反応帯と少くとも一つの値簿帯
を包含する系の提供で完遂される。

原水の如き処理すべく液体は反応帯の底より導入される
。反応帯の底に導入される前あるいは後に、処理すべき
液体は適当な沈殿試薬と混合されることができる。反応
帯は、反応帯の乱流領域内で液体と沈殿試薬とスラッジ
を乱流で混合するために、また装置の設計公称流量の数
倍で反応帯への液体を現実に導入する流量の数倍であっ
てもよい。

希望の制御された流量で、得られた混合物を中央通路か
ら上方に引出すためにポンプを持つ。引出された混合物
の一部は調節可能な開□を経て乱流領域に戻される。そ
れにより、乱流領域内につくられた乱流は激しくなり混
合物のスラッジ濃度は増加される。前記引出された混合
物の残余は、頃顔帯の全底部領域に混合物を一様に分配
するため、均一な流量と所望のスラッジ濃度で煩簿帯に
通される。純化された水は煩潟帯の頂部にまで上昇し、
スラッジは下方の煩簿帯の底の方へ沈降する。掻取り刃
を上に備えたエンドレスコンベヤーのような系で、沈降
したスラッジを煩潟帯の底から反応帯の乱流領域に戻し
て、形成される混合物のスラッジ濃度を増加させる。本
発明の新規技術的思想は、平行煩斜板群を内蔵する煩潟
帯に用いたときに利点がある。

この利点は、本発明によれば煩鷹帯に導入される混合物
を希望のスラッジ濃度に維持することが可能であり、こ
の希望のスラツジ濃度のものを額漁帯の底部の全領域に
わたって均一に導入することが確実にできる事実による
ものである。従って、平行額斜板に結晶質沈殿が外被を
形成することを絶対に避けることができる。本発明の特
殊な一好適実施態様では、反応帯が縦方向に鏡簾帯が延
びている。

従って該煩潟帯の両側面に沿ってダクトをつけることが
可能である。反応帯から混合物をこれらのダクトに通す
。煩潟帯の両側面でダクトから頃潟帯の底部へオリフィ
ス群が開いている。このオリフィスは懐鷹帯の全長にわ
たり間隔を隔てて設けられている。このようにして、水
とスラッジの混合物が煩燈帯の全底部領域にわたって均
一に分配されることが非常に積確に保証されることがで
きる。本発明により反応帯中にポンプが配置されている
から、若し設計公称流量より実質的に小さい流量で装置
を操作したにしても、煩鶴帯に導入される混合物を、充
分な量とし、充分な履量とし、煩潟帯の全底部領域にわ
たり完全に一様に混合物を分配することを保証するに充
分な流体圧とすることを確実に行うことが可能である。

本発明によれば、掻取り機構を設けなくても、沈降した
スラッジが煩嬢帯から反応帯へ戻されるに充分な程度に
煩簿帯の床面が反応帯の方へ頃斜していることも可能で
ある。

本発明の他の目的、特徴点および利点は、添付図面と合
せて次の詳細な説明により明らかになるであろう。

添付図面の第１図は、本発明の一具体的実施態様の平面
図である。

第２図は、第１図のロー０線に沿った断面図である。

第３、第４図は、第２図のそれぞれｍ−ｍ線、Ｗ−Ｗ線
に沿った断面図である。

第５図は、第１図の実施態様の方式を用いたものである
が、２個の懐潟領域すなわち清澄化領域を持つように改
良した装置の具体例を略図で示す平面図である。

第６図は、第５図で示した型の装置を側面と側面が接す
るように２個用いた具体例を略図で示す平面図である。

以下に、実質的に長方形の反応帯の一側面に隣接して位
置した、実質的に長方形の煩潟帯すなわち清澄化帯を用
いた水処理装置を詳細に説明する。しかしながら、本発
明の最も基本的な技術的思想は、処理すべき水を額漁帯
すなわち清澄化帯の全表面を通して均一に、また均一な
速度で分配すること包含し、この具体的な発明技術思想
は他の構造様式の水処理装置にも適用できることを了解
すべきである。さらに、煩潟帯すなわち清澄化帯が層状
の煩濁すなわち清澄化を容易にする平行板群を内蔵した
水処理装置について以下に具体的に本発明を記載する。

このような装置により本発明を説明する理由は、処理す
べき液体を均一に分布させると云う本発明の新規技術的
思想により前記装置の前記平行板群のすべての間隙に均
一に処理液体を供繋合することができ。特に有利な結果
が得られるからである。しかしながら、本発明の新技術
的思想は、頭潟帯すなわち清澄化帯に平行板群を内蔵し
ない水処理装置にも適用できることを了解すべきである
。次に添付図面、特に第１〜４図を参照しっ）、本発明
の好適実施態様である一具体例を詳細に記載する。

水処理装置は全体を参照数字２で示した反応帯と全体を
参照数字４で示した煩環帯すなわち清澄化帯とを包む。

反応帯２はその水平断面が大体長方形であり、基底６と
側壁８，１０および煩潟帯４との間に間隔を置いた端壁
１２で限られた下方の領域を含んでいる。反応帯２の上
方部分は煩樽帯４から端整１４で分離されている。反応
帯２の基底６は、頚潟帯４の底壁１６に斜壁１８によっ
て結合されている。反応帯２の下方部分は、端整１４と
斜蟹１８とで限定された関口２０を経て煩鱒帯４と蓮適
している。閉口２０は反応帯２の下方部分の全幅におよ
んでいる。調整じやま板２２を設けて関口２０の大きさ
を調整することもできる。原水流入管２４の如き手段が
、基底６を通して延びていて、反応箱２の底部に処理す
べき原水を導入するようになっている。

コンクリートブロック２６の如き填材が反応帯２の底部
に置かれ、この填材は反応帯の全幅にわたって横断して
いる。フロック２６は流入管２４の流出口からテーパー
をなして下方におよび壁との間にＶ−形のトラフ２８を
形成する。このトラフは反応帯２の全幅にわたって横断
している。トラフ２８内に集った凝縮されたスラツジは
トラフの長さ方向に延びた引出し管３０によって定期的
に引出すことができる。第３図に示す如く、反応帯の上
方部分は長さ方向に延びた一対の斜壁３２と３４によっ
て反応帯の下方方部分から隔てられている。

壁３２と３４を通して中央通路３６が延び、反応帯２の
上方部分と下方部分を連絡している。中央通路３６は任
意の適当な方法で制限される。図示された実施態様では
中央通路３６は、コンクリートの如き填材でつくられ、
水平板４０１こ支持されたブロック３８を貫通している
円筒形関口として形成されている。しかしながら、当業
者に明白な適当な従来技術の方法で中央通路３６を形成
できることが了解されるであろう。例えば、中央通路３
６を円筒形金属管で形づくることもできる。中央通路３
６の上部の内にィンベラーあるいはポンプ４２を置く。

４２は例えばスクリュー、タービンあるいはプロペラ一
とすることができる。

インベラー４２を第３図に略図で示した適当な駆動手段
４４に連結し支持する。ィンベラー４２の目的は、流入
管２４から入った処理すべき水とスラツジの乱流浪合物
をつくるにある。

具体的にいうと、反応帯２の下方部分にわたり、さらに
上方の中央通路３６の頂部にまでおよんでいる乱流領域
内に、水とスラッジの乱流浪合物をインベラー４２はつ
くる。第３図は矢ａで示されているように、水とスラッ
ジの乱流浪合物は中央通路３６の頂部を通過し、ついで
矢ｂで示されているようにブロック３８の両側面に沿っ
て下方に流れる。またィンベラー４２は、第３図の矢ｃ
で示されたように、反応帯２の下方部分の内、すなわち
下方部分の乱流領域内に水とスラッジの乱流をつくる。
反応帯２の上方部分では、水とスラッジの流れは分離し
て２個の流れとなる。

第一の流れは斜壁３２，３４にある開口４６を通して、
反応帯２の下方部分内の乱流領域に戻る。この流れは再
循環の流れであり、その量は可動調節板すなわちカバー
４８によって調節することができる。水とスラッジの第
二の流れは、反応帯２の上方部分の相対する両端面で限
定されいる室５０，５２内に入る。樵匠帯すなわち清澄
化帯４は大体長方形の形を持ち、反応帯２からその縦方
向に、すなわち添付図面の第１，２図に示されたように
反応帯２の右方向に延長している。

鏡漁帯４は、反応帯２の方向に軽度に傾斜した底壁１６
と、相対する側壁５４，５６と、端整５８とで限られて
いる。鏡溝帯４のこれらの壁でつくられた額潟室内には
多数個の平行した傾斜板６０が設けられていて水の上向
運動および沈降スラッジの下向運動が促進されるように
なっている。平行傾斜板６０の作用および構造上のパラ
メーターは煩鷹技術では既知のものであって、それ自体
は本発明の発明技術となるもではない。傾斜板６０は第
２図みに示され、他の図には示されていないが、それは
図解を簡明にするためである。反応帯２と煩凝帯４は単
一の個別装置あるいは単一の構造物に包含されている。

すなわち、側壁８は側壁５４と連続したものであり、側
壁１０１ま側壁５６と連続したものである。端整１２と
端整５８は構造物全体の相対する両端面の壁を形成して
いる。構造物全体の底壁は６と１８と１６とで形成され
ている。煩潟帯４の両側側面に沿ってダクト６２，６４
が縦方向に延びている。

両ダクトの反応帯２に隣接した端は反応帯の室５２，５
０にそれぞれ通じている。室５０，５２に入ったスラツ
ジー水温合物、すなわち開口４６を通って再循環しなか
った部分は、縦方向に流れそれぞれダクト６４，６２に
入る。ダクト６２，６４の全長を通じる縦方向に延びた
煩斜充填ブロック６５が薄かれ、ダクト６２，６４の断
面が下方に懐き、さらに内方に優樽帯４の方へ懐いた形
のものとなっている。図示された実施態様での充填ブロ
ック６５はコンクリート種の材質で形成されていること
が示されている。しかしながら、充填ブロック６５を他
の適当な材質で形成しうろことは明白である。さらに、
ダクト６２，６４を下方傾斜−内方便斜を実現する側壁
と底壁とで限ることもできる。この方煩斜−内方便斜ダ
クト６２，６４により、沈降スラッジにより起りうるよ
うな園い沈積物が避けられる。また、この下方傾斜はダ
クト６２，６４を通過する流れの部分の速度を規制する
助けとなる作用をする。ダクト６２，６４の底には多数
の関口すなわちオリフイス６６が設けられ、側壁５４，
５６を貫通している。

第２図の示す如く、オリフィス６６は側壁５４，５６の
縦方向の全長に沿って間隔を置いて設けられている。従
って、水とスラッジの混合物はダクト６２，６４から内
方の煩鶏帯４へオリフィス６６を通って流入する。煩潟
帯の全長にわたってオリフィス６６が間隔を隔てて設け
られているが故に、水とスラッジの混合物は煩潟帯４の
全長にわたって一様な間隔を置いて分布される。各オリ
フィス６６に対向して鏡潟帯４の内に調節可能なそらせ
板６８を設けて、水とスラッジの混合物の流れの方向を
積確に正して煩潟帯４内に向けることができる。水とス
ラッジの混合物はオリフイス６６を通して煩潟帯４に入
りそらせ板６８により方向を正され、つぎに煩環帯４中
を上方に流れる。

平行傾斜板６０は、層流を確立するように作用し、さら
に純化された水の上向運動と沈降するスラッジの下向運
動を促進する。沈降スラッジは額潟帯４の底部領域７０
中に沈簿する。

この枕積したスラッジを反応帯２の下方部分すなわち乱
流領域に戻す手段を煩顔帯に設けることもできる。図示
された実施態様では特に添付図面の第２，４図に示され
た如く、このスラッジを戻す手段は傾鱒帯４の底に設け
られたエンドレスコンベヤーの形のものである。このよ
うなエンドレスコンベヤーはチェーン型でもよくベルト
型でよく、沈鏡スラッジを底部領域７０から関口２０を
通して反応帯２の底に迫出すように作用するブッシャー
すなわち掻取り刃７２を多数持ったものである。ダクト
６２，６４の上方には、煩簿帯４の両側面に沿ってそれ
ぞれ縦方向に延びている一対の純水橋集管路７４，７６
がある。

煩潟帯４を通過して上方に流れて純化された水は、額潟
帯４の全長にわたって間隔を置いて配置され管路７４と
７６の間に延びている孔あき管７８を経て管路７４，７
６に流入する。図解を明瞭にする目的で、第１図では孔
あき管７８は額瀦帯の右の部分にのみ示されてある。同
じく図解を明瞭にする目的で、第１図の煩潟帯４の左の
部分には、沈降して集ったスラツジを後潟帯４の底部領
域から反応帯２に送る掻取り刃７２を含むエンドレスコ
ンベヤーのみが示されている。純水補集管路７４，７６
は、第１図に略図で示された管８０の如き適当な純水放
出手段を持っている。

つぎに第１〜４図に図示された本発明の装置の一実施態
様の操作を記載する。

原水の如き処理すべき液体を流入管２４から導入する。

反応帯２に流入するに先立って、あるいは流入後に、既
知の方法で原水には反応体イヒ学物質が受入れられ、水
と効率よく混合される。ィンベラー４２で反応帯２の下
方部分すなわち乱流領域中にスラッジと水の乱流混合物
をつくる。特にィンベラー４２は、中央通路３６を通る
流量が流入管２４を通り反応帯２に導入される原水の流
量の数倍になるよう設計される。インベラー４２の運転
と開□４６を通る再循環流の部分とで惹起された、反応
帯２の下方部分内の乱流は、非常に激しい混合をもたら
し、その結果原水とスラツジと原水に加えられた反応体
化学物質は徹底的に混合される。第３図に特に矢ｃで示
したように、この非常に激しい乱流は流入管２４から中
央通路３６へ原水が直接通過するのを防止する動きをす
る。駆動手段４４は調節可能なものであり、その結果ィ
ンベラー４２の速度、従って中央通路３６を通る流量も
調節できることが好適である。関口４６を通る再循環流
の量は板すなわちカバー４８により調整できる。中央通
路３６を通過したが反応帯２の下方乱流領域に再循環し
なかった流れの部分は室５２，５０を通ってそれぞれダ
クト６２，６４に入る。

水、反応体化学薬品およびスラッジの混合物の流れはオ
リフイス６６を通って優鱒帯４の下方部分中に一様に分
布される。すなわち本発明の配置によって、水とスラツ
ジの混合物を煩潟領域の下方に一様に分布することが可
能になり、特に混合物を各一対の互に隣合った板６０が
つくる間隔のそれぞれ下方に分配することが可能になっ
た。第２図に示されるように、流れを特殊なオリフィス
６６に通し隣合った板６０のつくる各間隔に向けるとき
、混合物の一様分布は有利に完遂される。額鴻帯４中に
上方に通過する間に水は額漁すなわち清澄化され、同時
にスラッジは下方に沈降する。純化された水はつぎに孔
あき管７８を通って橋集管路７４，７６に入る。額潟帯
４の底部から掻取り刃７２により反応帯２中に戻された
沈降スラッジは、反応帯２の下方部分中の乱流領域内で
新に導入された水および反応体化学物質と乱流で混合さ
れる。

この故に、反応帯の乱流領域内にスラッジを一定濃度を
維持することができる。過剰なスラッジはトラフすなわ
ちット２８に集められ、引出し管３川こより定期的に取
出されることができる。前記配置により特にィンベラー
４２の作用により、頬漁される水の量を増加させながら
、煩鱒帯の占有面積を遥かに減少させることが可能にな
った。

また、額漁帯の底の全領域に水とスラッジの混合物を一
様に分布させることも可能になった。特に結晶質沈殿処
理の場合には、例えば１０〜２０タノその程度の比較的
高いスラッジ濃度を維持することができる。このような
スラッジの高濃度は、処理すべき水の流れの短絡を防止
する。処理すべき水が反応帯の乱流領域中にただ２〜３
分間滞留するようにすることにより前記スラッジ濃度は
実現される。ついでスラッジと水の混合物は前記程度の
比較的高スラッジ濃度の懐漁帯に供孫台される。その際
、反応帯内で化学試薬の沈殿反応が完了していなくても
差支えない。そのような沈殿反応はダクト６２，６４の
内で完了される。煩鱒帯を通して比較的高いスラッジ濃
度が維持されていることにより、装置内に起りうる堅い
金属塩外被の生成の危険が避けられる。故に、オリフィ
ス６６は外被生成によって閉塞されるようなことはなく
、従って煩潟帯の全長にわたり全領域にわたり混合物の
均一な流れを連続的に維持できる。加うるに、そのよう
なスラッジ濃度を維持することにより、平行板６０上の
堅い外被の形成が防止され、その結果有利な促進煩潟操
作の持続が保証される。本発明に従って具体的には、比
較的高スラッジ濃度の混合物の比較的多量で制御された
量を、煩簿帯の底部の全領域にわたって均一に補給する
ことができるから、額漁すなわち清澄化操作の速度を標
準の従釆の処理系における速度の３〜４倍以上のものと
することが可能になった。

本発明によれば、処理すべき水の装置への流量を該装置
の設計公称流量に比して大きく変化させても、鏡潟帯の
底部の全領域にわたって均一に水とスラッジの混合物を
分布させることが可能である。

すなわち、一つの水処理装置は、特定の額槍速度を実現
できるように一定の公称流量で設計されるものである。
過去においては、この装置を公称流量より、ｄ・さし、
流量で操作すれば、装置の機械に堅い外被の形成を惹起
し、それにより鏡潟操作の効率は非常に損われるもので
あった。過去においてはまた、所与の水処理装置をその
公称流量より小さい速度で操作すると、系内の流体圧が
減小する結果となって均一な鏡漁は極度に困難であつた
。しかしながら、本発明によれば、所与の水処理装置を
設計公称流量より可成り小さい速度で操作することがで
き、しかも堅外被形成を避けられ、効率のよい煩漁が得
られるに充分な値に系内の圧は維持される。

具体的に説明すると、中央通路３６を通る流量が流入管
２４を通る流量の数倍、例えば３あるいは４倍になるよ
うにインベラー４２を操作することにより、混合物のス
ラッジ濃度を比較的高くすることができる。

さらに、混合物の比較的大量をダクト６２，６４に流入
させることもできる。従ってダクト６２，６４内と鏡潟
帯４中の流体圧を比較的高い値に維持することができる
。その上にまた、ダクト６２，６４内および煩潟帯４内
に比較的高いスラッジ濃度を維持し、それにより従釆技
術の問題点であった堅外被形成も回避することもできる
。つぎの実施例は本発明の前記特徴点および独特な操作
上の長所を例示するもである。

実施例 １ 与えられた装置の設計公称流量に等しい速度で、流入管
２４を通して処理すべき水を反応帯２中に導入した。

反応帯２の下方部分内にスラッジと水の混合物をつくり
、流入管２４を経て導入される原水の量の４倍に等しい
量の前記混合物が中央通路３６を通るようにインベラー
４２を運転した。流入管２４を経て導入される原水の量
の２倍に等しい量の前記混合物が反応帯の乱流領域に戻
され再循環されるように、板すなわちカバー４８を調節
した。従って、ダクト６２，６４中に流入する水とスラ
ツジ混合物の量は、流入管２４を経て導入される原水の
量の２倍に等しい。同様に、同じ量すなわち流入管２４
を経て導入される量の２倍の量がオリフィス６６を通り
懐潟帯４の底部に均一に分布された。流入管２４に流入
した原水の量に等しい量のスラッジが鏡簿帯４の底部領
域７０に沈降し、掻取り刃７２により関口２０を通って
反応帯２に戻された。煩潟帯４から補集管路７４，７６
に放出された純水の量は流入管２４を経て導入された原
水の量に等しいものであった。このように、与えられた
装置を公称流量で操作するとき、ィンベラー４２の乱流
生成効果と関口４６を経て行われる再循環とにより比較
的高濃度のスラッジを維持することが可能であった。従
って、装置内の堅外被生成は回避された。ィンベフー４
２の流速増大動作によって額潟城の底部に流入するスラ
ッジー水温合物の量を増加させることもできた。インベ
ラー４２を配置せず、従ってィンベフーによる流量増加
を用いない場合は、懐潟帯４の底部に入るスラッジー水
温合物の流量は、本発明によって得られる流量よりも遥
かに少し、ものとなるであろう。

実施例 ２ 本実施例では、流入管２４を経て反応帯２に導入された
処理すべき水の流量は、設備の設計公称流量量の芸に等
しいものであった。

さらに、中央通路３６を通る水とスラッジの混合物の流
量が設備の設計公称流量の４倍となるような速度でィン
ベラー４２の操作を設定した。中央通路の流量の半分、
すなわち設計公称流量の２倍の量を開口４６を通して乱
流領域に再循環させ、中央通路の流量の残りの半分、す
なわち設美の設計公称流量の２倍の量の混合物をダクト
６２，６４とオリフィス６６を通して煩潟帯の底部に流
入させた。管路７４，７６に俺集された純水の量は設計
公称流量の季であった。開ロ２０を通して反応帯２に戻
された雌スラッジの量‘ま設計公腕量の１騎こ等しかっ
た。従って本発明によれば、処理すべき水の流量が用い
た設備の設計公称流量の芸に過ぎない場合にも、煩潟帯
の底部に導入された水とスラッジの混合物の量は、煩簿
操作を有効に遂行するに必要な流体圧を維持するに充分
なものであり、煩潟帯の全底部領域にわたった混合物を
分布させるに充分なものである。

その上に、この流量をなす混合物中のスラツジの量は容
易に堅外被形成を防止する。実施例 ３ 本実施例では、処理すべき水は装置の設計公称流量のき
こ等しい流量で流入管２４を経て反応帯中に導入された
。

しかしながら、本実施例では、中央通路３６を通る流量
が設計公称流量の３倍に等すくなるし、充分な速度でィ
ンベラー４２が操作された。中央通路を通る流量の半分
は関口４６を通して反応帯の乱流領域に再環され、残り
の半分はダクト６２，６４とオリフイス６６を通して額
潟帯４の底部に流された。換言すると、装置の設計公称
流量の・発こ等しし、量のスラッジと水の混合物が煩潟
帯４の底部中に導入された。管路７４，７６に瓶集され
た純水の量は勿論装置の設計公称流量のきこ等しいもの
であった。頃鷹帯の底部に捕集され閉口２０を通って反
応帯に戻されたスラッジの量は装置の設計公称流量に等
しいもであった。本実施例でも、ィンベラー４２の操作
により装置の設計公称流量の芸に過ぎない流量の原水を
処理するように装置を運転したにかかわらず、有効な煩
鱒操作を行うに充分な流体圧をダクト６２，６４および
懐潟帯中になお維持することができた。

その上に、この流体圧を実現した混合物中の増加したス
ラッジの量は堅外被形成を防止した。前記各実施例を考
察すれば本発明の系の諸利点は明白になる。特に実施例
１，２，３を比較検討すれば、装置をその設計公称流量
の享に過ぎない流量で運転したときにも、装置の煩樽部
分内の流体圧を効率よい懐漁を行うに充分な値に維持で
きることが確認される。すなわち、若し与えられた装置
が公称流量で操作したとき分配系を通して水柱１０伽に
相当する流体圧の降下を生ずるように設計されたもので
あったとすると、本発明を用いない従来技術では、この
ような装置を設計公称流量の半分で用いたとすると、分
配系を通して氷柱ほぼ２〜参加に相当する流体圧を生ず
るに歌ぎない結果となるであろう。この値では分配系中
の流体圧は効率的な行うに充分ではない。すなわち、額
鷹帯の全領域にわたって混合物を均一に分布させること
は不可能であろう。しかしながら本発明によれば、ィン
ベラー４２の運転によりそのような低い作業圧力は防止
される。

特に前記実施例２において、設計公称流量の季に過ぎな
い流量で装置を水の処理に用いているにか）わらず。装
置の分配系がら煩潟部分に至るまで圧力は高い値に維持
されている。第３図に示された具体例し、おいて、装置
を公称流量の事に過ぎない流量で使用したとき、分配系
内の流体圧降下はなお水柱約５．６仇に達する。

従って、装置を公称流量で操作したとき流体圧が水柱約
１０弧になるように設計されたものとすると、実施例３
に従って操作したときの系内の流体圧は、上限２０ｍま
での長さを持ったデカンターの全域に均一な分布を行う
に充分である。さらに、本発明の系ではダクト６２，６
４と煩潟帯とを通る混合物が充分高い速度を維持するよ
うになっていることは、前記三つの実施例を考察すれば
明白になる。

具体的にいうと、本発明によらない標準の系を公称流量
享で操作したとき、煩簿帯に分配されるべき流体の速度
は季に減少するであろう。しかしながら、実施例２から
明らかなように、装置を公称流量芸の水を処理するに使
用した場合にも、本発明によれば額漁帯に導入される混
合物に速度に装置を公称流量で用いたときと同じである
。実施例３の場合でも、前記混合物の速度は言だけ減少
するに過ぎない。本発明の特徴とし追加されることは、
本発明の装置の配置は従来の既知系よりモジュール化し
た構造に発展させ易い点である。

モジュール化は改良され単純化した構造とすることが容
易であり、ある場所の既設の水処理装置を増大した要求
処理量に適合させる場合に当面する問題を解決すること
が容易である点に長所がある。例えば、第５図に概略が
示されているように、単一の反応帯１０２を横方向に隣
接した二つの煩潟帯１０４と適合するよう設計すること
ができる。

このようにすれば反応帯を追加することなしに、綜合設
備の公称流量を２倍にすることができる。さらに、第６
図に綜合設備の概略を示したように、第５図に示された
ように単位装置の一対を横に並べれば、ただ２個の反応
帯を設けるだけで設備の綜合公称流量は４倍に増加する
。

第６図の配置では、それぞれ単一の反応帯２０２を２個
の懐潟帯２０４を含む２個の設備を並列して設けてある
。その他に、本発明の系の他の利点は、以下の本発明を
実施した実施から明らかになる。

本発明に従ってつくられた設備と標準スラツジ再循環設
備とを用い比較試験が行われた。

両設備共に石石灰で水の脱炭素処理を行うように操作さ
れた。処理すべき水は、３０フランス硬度の重炭酸マグ
ネシウムーカルシゥムと５０の２ノその浮遊物を含んだ
ものであった。各設備に導入された水の流量は毎時２６
００めであった。両設備はつぎの大きさのものであった
。

本発明の設では煩鍵の速度は毎時１５．２のであった。

これに対し、標準の設備では額漁の速度は毎時６仇に過
ぎなかった。一つの設備のいずれから得た処理済の水も
同じ性質のもおであった。

すなわち全アルカリ度３〜４ｏ、浮遊物含量３〜５の９
／そのものであった。上表から明らかなことは、同じ性
質の処理水を得るに、反応帯の容積は同じであり、本発
明の設備の煩樋帯の面積は標準設備のそれの季より小さ
いにか）わらず、本発明の設備で得られる煩漁速度に標
準設備で得られるものの２倍より大きいことである。換
言すれば、両方の設備で得られる処理水の品質は同じで
あり本発明による設備の値漁速度は標準設備のそれの２
倍であるのに、標準談備設けるに必要な総敷地面積は本
発明による設備を設けるに必要な敷地面積の２倍より大
きい。本発明の系が、概知の標準設備に比して経費およ
び敷地を節約する点で著しく有利であることは上の考察
から容易に認められる。加うるに、本発明の技術的思想
を用いることにより水処理設備の操作の融通性が大きく
改善されることは、前記記載特に三つの実施例から、極
めて明白である。

さらに、本発明によれば水とスラツジと場合によっては
結晶化あるいは凝集沈殿処理に必要な化学試薬とを遥か
に迅速に混合することができる。

混合と反応の存部分は反応帯２で起るが、例えばダクト
６２，６４の如き装置の他の部分あるいは領域で反応を
続行させるような系を設計し用いることもできることを
了解すべきである。本発明は例示されたような型の懐潟
帯にのみ制御されるもではないことを特に了解すべきで
ある。

本発明の技術思想はスラッジ床型、パルス型、非パルス
型、スラツジ接触型、層流型、あるいは非層流型煩潟設
備の如き他の型の頭潟構造にも用いうる。さらに、本発
明の技術的思想は上に特に例示され記載された様式つく
られた反応帯およびあるいは額簿帯にのみ制限されるも
のではない。

当業者には明白である如く、反応帯および煩樵帯を他の
様式で他の手段を用いてつくることもできる。しかしな
がら、その場合にも、本発明の技術忠ｖ想は包含されて
いなければならない。すなわち、原水処理速度が設計公
称流量より著しく少し、場合にも制御された高スラツジ
濃度のスラッジを水の迅速な混合の遂行、鏡僚帯の底部
の全領域にわたって均一な混合物の分配である。本発明
の範囲を逸脱することなく、上に具体的に記載された構
造配列に種々の変化を加えることができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面の第１図は、本発明の−具体的実施態様の平面
図である。 第２図は、第１図の０ーロ線に沿った断面図である。第
３、第４図は、第２図のそれぞれｍ−ｍ線、Ｗ−Ｗ線に
沿った断面図である。第５図は、第１図の実施態様の方
式を用いたものであるが、２個の便漁領域すなわち清澄
化領域を持つように改良した装置の具体例を略図で示す
平面図である。第６図は、第５図で示した型の装置を側
面と側面が接するように２個用いた具体例を略図で示す
平面図である。２・・・反応帯、４・・・煩潟帯（清澄
化帯）、６・・・基底、８，１０…側壁、１２，１４・
・・端壁、１６・・・底壁、１８・・・斜壁、２０…閉
口、２２・・・じやま板、２４・・・原水流入管、２６
・・・コンクリートブロック、２８…トラフ、３０…引
出し管、３２，３４・・・斜壁、３６・・・中央通路、
３８・・・ブロック、４０・・・水平板、４２・・・イ
ンベラー（あるいはポンプ）、４４・・・駆動手段、４
６・・・開口、４８…カバー、５０，５２・・・室、５
４，５６・・・側壁、５８…端壁、６０・・・平行傾斜
板、６２，６４・・・ダクト、６５・・・頭斜充填ブロ
ック、６６・・・オリフィス、６８…そらせ板、７０…
底部領域、７２・・・掻取り刃、７４，７６…純水橋集
管路、７８…孔あき管、８０・・・管。 ｈ６．′ ｈＧ．２ 打Ｇ．夕 （Ｇ．６ 【Ｇ．３ カタ．Ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内にスラツジを含み、下方部分並びにこれとは分離
   された上方部分を有する少なくとも一つの反応帯と少な
   くとも一つの長方形の傾瀉帯とを包含する単一の囲み；
   処理すべき液体を前記反応帯の下方部分に導入する手
   段； 前記反応帯の下方部分の乱流領域内で前記液体と
   スラツジとを乱流状に混合し、このようにして生じた液
   体スラツジの混合物を前記下方部分の乱流領域から前記
   上方部分へ制御された速度で引出す手段； かくして引
   出された混合物の第一の部分を前記上方部分から前記下
   方部分の乱流領域に再循環させる手段； 前記上方部分
   から引出された混合物の第二の部分を、前記傾瀉帯の両
   側部にその長さ方向に沿つて形成されたダクトから傾瀉
   帯の下方部分の全領域にわたつて均一に分配し、それに
   より純化された液体を傾瀉帯の頂部にまで上昇させ、ス
   ラツジを傾瀉帯の底部の方へ沈降させる手段；および
   該純化された液体を捕集する手段を含む液体処理装置。 ２ 前記傾瀉帯の底部に沈降したスラツジを前記反応帯
   の下方部分の乱流領域に戻す手段をさらに含む特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ３ 前記傾瀉帯が、その全幅にわたる開口により前記反
   応帯の下方部分の乱流領域と連通し、前記戻す手段が傾
   瀉帯の底部から沈降スラツジを掻取り、前記開口を通し
   て前記乱流領域に戻す手段である特許請求の範囲第２項
   記載の装置。 ４ 前記液体を導入する手段が、前記反応帯の下方部分
   にまで延びている流入管である特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 ５ 前記反応帯の上方部分と下方部分が中央通路を持つ
   壁で区分され、前記混合する手段が該中央通路内に位置
   するポンプ手段である特許請求の範囲第１項記載の装置
   。 ６ 前記ポンプ手段が、前記処理すべき液体を反応帯中
   に導入する速度より大きい所望の値に制御された速度で
   前記中央通路から混合物をポンプ輸送することのできる
   変速ポンプである特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７ 前記ポンプが、処理すべき液体を反応帯に導入する
   速度の３〜４倍の速度で、前記中央通路から前記混合物
   をポンプ輸送することができるものである特許請求の範
   囲第６項記載の装置。 ８ 前記再循環させる手段が、前記壁に中央通路の両側
   につけられた開口である特許請求の範囲第５項記載の装
   置。 ９ 前記開口の大きさを調節し、それにより前記乱流領
   域に再循環させる混合物の第一の部分の量を規制する手
   段をさらに含む特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０ 前記傾瀉帯が実質的に長方形であり、その端で前
   記反応帯と連通している特許請求の範囲第１項記載の装
   置。 １１ 前記分配手段が、前記反応帯の上抱部分から前記
   傾瀉帯の両側面の外側に全長にわたつて延びている二本
   のダクトと傾瀉帯の全長にわたり間隔を置いて存在する
   オリフイスからなる特許請求の範囲第１項記載の装置。 １２ 前記オリフイスを通り傾瀉帯中に入る前記混合物
   の流れをそらし整えるための該オリフイスとは別の手段
   をさらに含む特許請求の範囲第１１項記載の装置。１３
   前記混合する手段が、前記オリフイスを通る混合物の
   流体圧を、傾瀉帯の全領域にわたり混合物を連続的に均
   一分配するに充分な程度に維持することのできるポンプ
   手段である特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １４ 傾瀉帯内にその全長にわたり互いに間隔をおいて
   置かれた平行板群をさらに含み、前記オリフイスは該平
   行板の間の各間隙に一様に混合物を分配するように配置
   してなる特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １５ 前記単一の囲みがその内に、１つの反応帯と、該
   反応帯の両側に各１つ、合計２つの別個の傾瀉帯を持つ
   特許請求の範囲第１項記載のの装置。 １６ 前記単一の囲みがその内に、２つの反応帯と、各
   反応帯の両側にそれぞれ１つ、従つて合計４つの別個の
   傾瀉帯とを持つ特許請求の範囲第１項記載の装置。 １７ 内にスラツジを含み、下方部分およびこれとは分
   離された上方部分を有する少なくとも１つの反応帯と少
   なくとも１つの傾瀉帯とを包含する単一の囲みをもつ装
   置中で液体を処理する方法において、 処理すべき液体
   を前記反応帯中の下方部分に導入し、 前記反応帯の下
   方部分の乱流領域で前記スラツジと前記液体とを乱流状
   に混合し、このようにして形成された液体とスラツジの
   混合物を前記下方部分の乱流領域から前記上方部分に制
   御された速度で引出し、 かくして引出された混合物の
   第一の部分を前記上方部分から前記下方部分の乱流領域
   に再循環させ、 引出された混合物の第二の部分を前記
   上方部分から長方形の傾瀉帯の長さ方向に沿つて両側部
   に形成されたダクトに導き、そこから前記傾瀉帯の下方
   部分の全領域にわたつて均一に分配し、それにより純化
   された液体を傾瀉帯の頂部にまで上昇させ、スラツジを
   傾瀉帯の底部へ沈降させ、 前記純化された液体を捕集
   することを特徴とする前記液体処理方法。 １８ 傾瀉帯に分配される前記引出された混合物の第二
   の部分の量が、前記反応帯の下方部分に供給される液体
   の量より大きいことを特徴とする特許請求の範囲第１７
   項記載の方法。 １９ 傾瀉帯の底部に沈降したスラツジを前記反応帯の
   下方部分に戻すことをさらに含む特許請求の範囲第１７
   項記載の方法。 ２０ 前記処理すべき液体が反応帯に導入される速度よ
   り大きい所望の値に制御された速度で、前記反応帯の下
   方部分の乱流領域から前記混合物が引出される特許請求
   の範囲第１７項記載の方法。 ２１ 前記所望の値に制御された速度が、前記処理すべ
   き液体の反応帯に導入される速度の３〜４倍である特許
   請求の範囲第２０項記載の方法。 ２２ 前記乱流領域に再循環される混合物の第一の部分
   の量を規制することをさらに含む特許請求の範囲第１７
   項記載の方法。 ２３ 前記傾瀉帯に分配された混合物の第二の部分の流
   れの方向を、前記オリフイスとは別の手段を用いて与え
   ることをさらに含む特許請求の範囲第１７項記載の方法
   。 ２４ 前記傾瀉帯に分配される混合物の第二の部分の流
   体圧を制御することをさらに含む特許請求の範囲第１７
   項記載の方法。