JPS62500364A - 水の浄化の為の装置 - Google Patents

水の浄化の為の装置

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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】 水の浄化の為の8置 本発明は液体から懸濁粒子を除去する為の液体処理用装置に関する。
本発明は1983年3月22日発行のクロ7タの米国特許第4.377.485 号の発明に係るものであり、この発明装置に小型化及びフンバクト化その他利益 を与えるべく、数多い改良を加えたものである。
本発明の目的は、飲料の低置共成いは工業目的上水を浄化する為の上記形式の新 規な水処理装置を提供する事に有る。
本発明の特定の目的は、凝集、浮遊及びろ過プワセスを使用する、上記形式の新 規な水処理装置を提供する事に有る。
本発明の別の目的は、未浄化水中の沈殿性固形物をろ過する為の複数のフィルタ 層とフィルタ層を効果的に洗浄する為の改良設備とを有する、上記形式の水処理 装置を提供する事に有る。
本発明の更に他の目的は、水中の懸濁粒子を効率的に凝集し且つ浮遊させる為の 改良構成を有する、上記形式の水処理klを提供する事に有る。
本発明の他の目的は、構造が比較的シンプル且つコンパクトであり、そして費用 も比較的安い上記形式の水処理装置を提供する事にある。
他の目的及び利益は、以下の説明及び添付する請求の範囲によって明らかとなろ う。
前述の目的に鑑み、本発明はその一場相に於て未浄化水を処理する為の装置に関 し、外側タンクと外側タンクの内側に配置された内側タンクと、外側タンク頂部 に配置され且つその鉛直軸を中心に可動のキャリッジと、未浄化水を内側タンク に導入する為の導管手段と、未浄化水に凝集用材料を添加する為に導管手段に連 結された供給手段にして、それによって凝集用材料が内側タンク内の未浄化水と 混合され、内側タンクの頂部が外側タンクの頂部よりも低い事によって汚染物の 付着した凝集用材料を含む未浄化水が内側タンクから外側タンク内へとオーバー フローする供給手段と、混合物内の凝集された汚染粒子に付着し、そしてそれを 外側タンク内で浮遊させる為の水溶気体を内側タンク上方部分に導入する為の手 段と、キャリッジ上にあって外側タンク内の水面上の凝集された粒子によって形 成されたスラッジを除去する為の手段と、外側タンクの底部にあって下方を流動 する凝集用材料を除去する為のフィルタ手段と、以上によって浄化された水を除 去する為の放出手段と、の組合わせに上って成立つ。
本発明は、添付図面と関連しての以下の説明から更に良く理解されよう。
第1図は、本発明の水処理装置の部分破除した斜視図である。
第2図は、[4の上方部分の部分拡大断面図である。
図面、特に第1図を参照するに、そこに例示される水浄化btuは、外側の筒状 タンク1を有し、その内部に同心状に配置されここでは凝集タンクとして呼ばれ る内側の筒状タンク2が、外側タンク1も又載置される支持用表面に載置されて いる。内側タンク2の頂部は外側タンク1の頂部の下方(例えば約6インチ)に あり、内側タンク頂部に固定され且つタンク同志間に内側タンク2をオーバーフ ローした水が外側タンク1内へと溢流し得る様な開口を提供する様、内側タンク から外側に隔設された円形そらせ環19が内側タンク頂部を取囲む(第2図参照 )。そらせgi19は、タンク2をオーバーフローする水の勢力を弱め、それに よって水の乱流を低減すると同時に、タンク1の頂部におけるスラッジの形成を 助長する。
可動のキャリッジ6がタンク1の頂部にそこで円運動しうるよう鉤架され、図示 の如くその外側縁辺に於てタンク1のフランジ付リム1&上に上載しそこで廻動 する為のローラ6&、6bを有し、その西側部分が、静止7アンネル5に固定さ れた中心支持体45に回転可能に取付けられている。
モータ24がキャリッジ6に搭載され、キャリッジを中心支持体45及び外側タ ンク1の鉛直軸を中心として回転する為に、ベルトを介してローラ6&を駆動す る。
螺旋状の呪い器7がキャリッジ6に搭載され、今後更に詳しく説明される如く浮 遊スラッジが集まるタンク1内の水の表面と接触する様、キャリッジの開口を通 して伸延する。
イリい器7は、一端がキャリッジ6上の支持体6cに取付けられ、他端がキャリ ッジのハブ6dに取付けられた軸に回転自在に取付けられ、そしてキャリッジ6 上でそこに隣り合って配設され九町変速モータ8によって、ベル)8aを介して 回転される。
モータ24及び8並びに以下に説明する他のモータを駆動する為のケーブル50 を通して得られた電力は、回転式電気接点9にタイマ装置38と接点9との間に 接続される電気導体9aを介して通電され、接点9からそれと夫々のモータとの 間を接続する導体(図示せず)を介して種々のモータに電力を供給する。
内側タンク2の上方中央には、掬い器7によって収集されそして後者から管7a を介して放出されたスラッジを受け取る様配列構成された7アンネル5が設けら れる。
タンク2に然るべく固定された管23は、その上端が7アンネル5に結合され、 そしてタンク1及び2を貫いて下方且つ外方へと伸延し、収集されたスラッジを システムから放出する働きを為す。第2図に示される如く、第1図からは明瞭化 の為省略された補助掬い器7bが、タンク2内の液体表面に堆積し得るスラッジ を除去する為に、主たる掬い器7に隣り合って配設され、管7aは夫々の掬い器 内部に於て、7アンネル5へと放出する為にそれによって収集されたスラッジを 受取る為の開口を具備し、又管7嵐は、支持用円盤7dに固定された四つの隔設 された支持ストリップ7Cの間部分に流通する。
タンク1及び2の間に政架された複数のフィルタ層区画室5が、それらの間の環 状空間の下方部分に於て、該空間の底部4の上方に円周状に配列される。各フィ ルタ層区画室3は、壁3c内に収納され且つ微細スクリーン3bによって支持さ れた層状の砂3aでもって充満され、斯くてフィルタ区画室の下方には、フィル タ層配列によってろ過された水を受取る為のチャンバを成す環状チャンバ30が 提供される。チャンバ30内を、システムから浄化済の水を取出す為の放出管2 1が伸延し、放出速度を調節する作用を弁22が為す。
外側タンク1を貫通しそして内側の凝集タンク2の内側に通人する入口管14が 、未浄化原水を内側タンクに供給し、又内側タンクに於て4曇そこでの凝集プロ セスを増進する為に内側タンク内の原水に(★拌及び渦流を生ぜしめるべくタン クの軸に対して成る角度に配設されたノズル部分16を具備する。入口管14内 に管17が結合され、そこを通して凝集剤、代衣的にはみょうばん(硫醜アルミ ニウム)溶液が、凝集タンク2内に通人する原水内に導入される。斯界に周知さ れ且つ先きに述べたクロフタの特許に記載される如く、凝集剤は原水中の溶解化 学物質と反応して水中の汚染物質粒子が付淘する微小の凝集塊、即ち“フロック “を形成し、以ってそれらは容易に除去可能となる0 タンク1の内側のフィルタ層3の上方に連通ずる出口管31は、タンク1を出た 予備浄化水の一部を圧力ポンプ10へと導通し、次いでポンプ10は、その水を 導管32を介して空気溶解用タンク11内へと供給する。導管32を通して供給 された水と混合する為の圧縮空気が、管12を通してタンク11へと供給される 。
導管32には管18が連結され、それを介してタンク11内へと通人する水に高 分子電解質を添加し得るc高分子電解質は、凝集タンク2内のみょうばん処理さ れた水と混合されると、みょうばんによって開始される凝結プロセスを助成し、 そしてこの目的の為の既知の多数の物質のいずれでもよい。
溶解空気及び高分子電解質を含むタンク11内の加圧水は、管33によって内側 タンク2へと搬送され、そして水をタンク2内に放出する為の孔を有する矩形の 放出管13に進入する。放出管13は、タンク2内の凝集処理された水が、先き に説明した如く外側タンク1へとオーバーフローする以前にその表面のすぐ下側 に位置づけられる様、タンク2の上方の中央部に配設される。管13の穿孔を通 して放出される水に形成された微小の気泡は、水がタンク1へとオーバーフロー する時に水中の粒子が付着した凝集塊に付着し、そして順次タンク1内の凝集処 理水の表面に浮上し、そこにスラッジの層を形成する。
第2図に示す如く、乱流の無い一層均一な流れを提供し得る様、上方及び下方体 15&、13bが、多孔管15の上方及び下方に数置から放出される水の勢力を 弱める為に配設される。
容器15がタンク1の外側の上方部分に取付けられ(第2図参照)、その内部の 水面下の開口1bを通してタンクの内側と連通ずると共に、タンク内の水位を監 視する為の浮き15mを収納している。浮き15mは、スイッチを作動する為に レッドf5bによってスイッチ装置15 eに連結され、後者はタンク1の水位 を維持する目的の為に管14内の人口制御弁14a(第1図参照)を作動させる 。
下方に向って円錐状に収斂する内側タンク2の底面1cには、その中心に、外側 タンク1の外側を通りそして内側タンクの底に堆積する可能性の有る、砂の如き 重い沈降性或いは沈殿性固形物を排出する働きを為す排出管29が結合される。
フィルタ層3の表面を清掃する目的の為に、キャリッジに載架されたモータ25 に結合されたpラド35によって吸込ホッパ20がキャリッジ6から吊下され、 ロッドはキャリッジに付設されたハウジング35mに包納される。ホッパ20の 内側は、やはりキャリッジ6に載架された吸込ポンプ26へと管36によって結 合され、そしてそこに、その出口端部が凝集タンク2の内側に引込まれている排 出管2日が接続される。モータ25は以下にもつと詳しく説明する様にホッパ2 0を各フィルタ層3上へと降下させ、又それをそこから引上げる作用を為す。ホ ッパ20の底部の寸法及び形状は、ホッパが下方位置にある詩、それが、夫々の 砂層の上面にぴったり嵌る様なものである。固定されたハウジング35mに対し てのホッパ20の移動は、管36にプラスチックの様な可撓性材料を使用する事 によって可能とされ、ホッパの移動は、例えば約1インチ、と比較的限定される 。
方発明の特徴によれば、キャリッジ6の回転及び停止は、吸込ホッパ20がタン クを一周する各回転期間中、予定数のフィルタ層を飛ばした後に特定のフィルタ 層上に降下する様、以下に記載される手段によって制御される。この目的の為に 、タンク1に設けられるフィルタ層5の故は素数、例えば19.23.29.3 1.37であり、そして代表的ケースに於ては31層が用いられる。
こうして逆洗プロセスが全ろ過時間に渡って一様に接続され、それによってフィ ルタ層を均一に清掃する。
キャリッジ6の廻動は、キャリッジに取付けられ、又キャリツシカら外側且つ下 方に突出する作動アーム40mを具備するマイクロスイッチ40によって制御さ れる。
スイッチ40がモータ24に接続され、後者のオン及びオフ切換操作を行う。タ ンク1の壁には円周に沿って間隔を置いた複数のロッド、即ちスタッド41が、 キャリッジが廻動するにつれてスイッチアーム40mに接触する様配列される。
スタッド41の数及び間隔はフィルタ層3のそれらと一致しそれによってもモー タ24の運転は、スイッチ40及びタイマ装置28によって、先きに説明した様 にキャリッジ6の一回転中にホッパ20がフィルタ層を一部飛ばして所定のフィ ルタ層上だけに降下する様コントロールされる。タイマ装置38はそうしたコン トリールを実施する為に、予備設定可能な既知の型式の?Fr[インパルススイ ッチを含む。
水浄化用装置の運転に際し、浄化されるべき原水が管14を通して供給され、管 17を通して導入されたみょうばんの如き凝集剤と予備混合され、そしてこの混 合物がノズル16を通して凝集タンク2へと流入する。タンク2では、タンク内 で水が渦巻状に上昇するに従い凝集塊(フロック)が形成され、そして水と70 ツクとは密接且つ完全に混合し、7四ツツクへの水中の汚染物粒子の付着を増進 する。同時に、供給管33を通してタンク2に流入する、溶解空気及び尚分子電 解質を含むある程度浄化された水の混合物が、タンク頂部の多孔管13を通して 放出され、ここで捕捉粒子を持つフロックが、管13からの水のそうした放出に よって発生した気泡に付着する。次いでこの混合物は、浮遊タンク1内部へとオ ーバー7 ty −シ、粒子の付着したフロックは気泡と共にタンク1の液表面 へと上昇しそこにスラッジの浮遊層を形成する。キャリッジ6が廻動するに従い 、掬い器7が回転してスラッジを収集し、スラッジを7アンネル5内に投棄し、 スラッジはそこから然るべき処分の為に管25を通して排出されるO 未浄化水の大抵の汚染粒子は、説明した浮揚及びスラッジ除失プロセスによって 除失される。タンク2に未浄化水が引続き供給されるに従い、タンク1内の水は 残留するフロック物質及び付着した汚染物と共に浄化された水がg21から排流 するに従いその下方に引込まれ、そして砂ろ渦層3の配列体を通って環状チャン バ30へと通人する。
スラッジ物質が砂フィルタの表面に堆積するに従い、砂を貫いての液体流れは減 少する。システムを通しての適正な流量を維持する為、各フィルタ層の砂は定期 的に清掃される。これは、先きに説明した様に、キャリッジ6の移動が停止した 後に所定間隔で各フィルタ層上に吸込ホッパ20を降下する事によって達成され る。フィルタ層から砂を浮上し且つ流動化しつつそこから水を排流する為、吸込 ポンプ26の運転が開始される。斯くて排流された汚れた逆洗水は、管列28を 介して凝集タンク2内へと放出される。予定時間、例えば20秒の後、吸込ダン プ26が停止され、逆止弁27によって管36内の僅かの逆洗流れが阻止される 。次の予定時間、例えば10秒の後、砂はホッパ20の下側に沈降し、ホッパが モータ25によって持上げられ、そして、モータ24によって駆動されるキャリ ッジ6が予定数のフィルタ層を飛ばした後に別の砂層の上で停止する迄移動を再 開する。
代表的設備に於て、外側タンク1は直径が約5フイートで尚さは約6フイートで あり、内側タンク2の直径は約2μフイートで簡さが約5≠フイートであり、又 流量はおよそ毎分47ガ冒ンである。
本発明によって、湖、池、流水、腐敗タンクその他を含む低質の種々の水源を特 色付ける様な懸濁粒子、バクテリアその他所型されざる有機及び無機物質を含有 する生水、即ち汚染された水を効率的に浄化且清澄化する水処理装置が提供され る。装置は比較的小さい空間を占有し且つコストが比較的安価である。
以上本発明を実施例に基き説明したが本発明の範囲から実際上逸脱することなく 当業者には多くの変更を為し得る事が理解されよう。従って、添付請求の範囲は 、本発明の点の精神と範囲内に入るそうした均等な変更例のすべてをカバーする ことを意図するものである。
国際調査報告

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.未浄化水を処理する為の装置にして、外側タンクと、外側タンクの内側に配 置された内側タンクと、外側タンク頂部に配置され且つその、鉛直軸を中心に可 動のキヤリッジと、未浄化水を内側タンクに導入する為の導管手段と、来浄化水 に凝集用材料を添加する為に導管手段に連結された供給手段にして、それによつ て凝集用材料を内側タンク内の未浄化水と混合せしめる供給手段と、混合物内の 凝集された汚染粒子に付着し、そしてそれを外側タンク内で浮遊させる為の水に 溶かされた気体を内側タンク上方部分に導入する為の手段と、キャリッジ上にあ って外側タンク内の水面上の凝集された粒子によつて形成されたスラッジを除去 する為の手段と、外側タンクの底部にあつて下方に流動する凝集用材料を除去す る為のフイルタ手段と、浄化された水を取出す為の放出手段とを組合わせて成り 、内側タンクの頂部が外側タンクの頂部上りも低くされ、それによつて汚染物の 付着した凝集用材料を含む未浄化水が内側タンクから外側タンク内へとオーバー フローするようになした装置。
  2. 2.内側及び外側タンクの壁がその間部分に環状空間を画成し、フイルタ手段が 、前記環状空間に配設された複数のフィルタ層にして下方に流動する凝集された 物質が堆積する表面を具備する多孔質材料から成るフイルタ層と、そうして堆積 した物質を除去する為の手段とから成る特許請求の範囲第1項記載の装置。
  3. 3.堆積した物質を除去する為の手段は、キャリッジによって担持され、それと 共にフイルタ層上方の環状空間を周回し、その表面から堆積した物質を除去する 為の吸込手段と、そうして除去された物質を内側タンク内に放出する為に前記吸 込み手段に接続された第2の導管手段、とから成る特許請求の範囲第2項記載の 装置。
  4. 4.吸込み手段を個別のフィルタ層上に降下する為の手段と、予定数のフィルタ 層を通過した後、前記吸込み手段を個別のフィルタ層上に選択的に降下する為の 手段とを含む特許請求の範囲第3項記載の装置。
  5. 5.フィルタ層の総数が素数である特許請求の範囲第4項記載の装置。
  6. 6.制御手段は、外側タンクの周囲に隔設された複数の突出手段と、キヤリッジ によつて担持され該キヤリツジの廻動中に前記複数の突出手段に順次係合する様 適合されたスイッチ手段と、該スイッチ手段に接続され且つ前記キヤリッジの廻 動を選択的に開始及び停止し得る電気的手段と、によつて成る特許請求の範囲第 4項記載の裝置。
  7. 7.スラッジを除去する為の手段は、内側タンクを越えて伸延する放出管手段を 具備する回転自在の螺旋状掬い器と、前記管手段から受取つたスラッジを受容し そして放出する為に前記内側タンクに配設された、スラッジ受容及び放出用の組 合わせ手段とより成る特許請求の範囲第1項記載の装置。
  8. 8.溶解気体状物質を含む水を導入する為の手段は、内側タンクの上方部分に於 て出口部分を有し、該出口部分が多孔放出管を具備し、それによつて前記放出管 を出る水に気泡を生ぜしめる管手段から成る特許請求の範囲第1項記載の裝置。
  9. 9.管手段に、最初に述べた凝集用物質とは異る凝集用物質を提供する為の手段 を含む特許請求の範囲第8項記載の装置。
  10. 10.内側タンクの頂部のそらせ手段が内側タンクを包囲し、そしてその間部分 に開口を画成し、それによつて内側タンクをオーバーフローする水が前記開口を 通して外側タンク内へと下方に案内される特許請求の範囲第1項記載の装置。
  11. 11.最初に述べた掬い器に隣り合い、そして内側タンク内の水の表面からスラ ッジを除去しそれをスラッジ受容及び放出組合わせ手段内に放出する為に、それ と共に廻動可能な補助用螺旋掬い器手段を有する特許請求の範囲第7項記載の裝 置。
  12. 12.導管手段は、未浄化水の内部に上方への渦流れを付与する為に内側タンク の軸線に対して或る角度に配設された出口部分を前記内側タンク内に具備して成 る特許請求の範囲第1項記載の装置。
  13. 13.溶解気体状物質を含む水を導入する為の手段は、外側タンクヘと伸延する 外部管と、該外部管に接続されたポンプ手段と、該ポンプ手段に接続された空気 溶解用容器と、該容器に接続された圧縮空気供給手段と、前記容器から内側タン クヘと通人する入口管手段と、によつて成り、それによつて前記外部管を介して 前記外側タンクから排流された予備浄化水が前記容器内にポンピングされ、溶解 空気とのそれらの混合物が前記入口管手段によつて前記内側タンクヘと搬送され る特許請求の範囲第1項記載の装置。
  14. 14.下方に向つて収斂する底壁と、内側タンクの底に接続されそこから沈殿性 固形物を除去する為の排流手段とを具備する特許請求の範囲第1項記載の装置。
  15. 15.放出管から放出される水の勢力を減ずる為、多孔放出管に隣り合つて配設 されたそらせ手段を有する特許請求の範囲第8項記載の装置。
  16. 16.外側タンクの水位を検知し且つ調節する為の手段を有する特許請求の範囲 第1項記載の装置。
JP60503921A 1984-09-04 1985-09-03 水の浄化の為の装置 Granted JPS62500364A (ja)

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