TWI729084B - 聚集沉澱裝置 - Google Patents

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TWI729084B TW106108369A TW106108369A TWI729084B TW I729084 B TWI729084 B TW I729084B TW 106108369 A TW106108369 A TW 106108369A TW 106108369 A TW106108369 A TW 106108369A TW I729084 B TWI729084 B TW I729084B
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Abstract

本發明是提供一種能輕易裝載在卡車等作搬運的聚集沉澱裝置。原水被導入聚集反應槽(11)，並添加無機絮凝劑、pH調整劑及陽離子型聚合物絮凝劑，以攪拌機(15)作攪拌，形成聚集反應液。聚集反應液流出到移流托盤(17)，在添加陰離子型聚合物絮凝劑之後，朝中心管(18)之擴徑部(18A)內的接線方向供給，再從分液管(19)朝其旋轉方向的尾流側流出。通過污泥層(S)的處理水，在沉澱槽(12)內上升，從V缺口(25a)流入到溝槽(25)內，再用取出用配管(26)取出到聚集沉澱裝置(1)外。而污泥則從污泥承接槽(13)藉由耙板(35)排出到取出口(30)。

Description

聚集沉澱裝置
本發明是關於從被處理水聚集並分離細微懸濁物質等的聚集沉澱裝置。
眾所周知，在工廠廢水、污水等原水(被處理水)中添加無機絮凝劑之後，再添加陰離子系高分子絮凝劑及陽離子系高分子絮凝劑作固液分離。專利文獻1中揭示一種水處理裝置，具備：對含有細微SS的原水中添加無機絮凝劑、陽離子系高分子絮凝劑及陰離子系高分子絮凝劑的管線混合裝置；和在管線混合裝置之下游側上設置有造粒型聚集沉澱槽的水處理裝置。
在專利文獻2中記載的聚集沉澱裝置，是將：添加無機絮凝劑並攪拌的第1攪拌槽；和添加沉降促進劑及高分子絮凝劑並攪拌的第2攪拌槽；和添加高分子絮凝劑並攪拌的第3攪拌槽；和絮凝物形成槽、沉澱槽全部一體化的聚集沉澱裝置。
〔專利文獻1〕國際公開第2014/038537號
〔專利文獻2〕日本特開2014-237123號
本發明的目的是提供一種能輕易裝載在卡車等作搬運的聚集沉澱裝置。
本發明之聚集沉澱裝置具有：俯視形狀呈長方形的槽體；和藉由隔板區隔該槽體內形成的聚集反應槽及沉澱槽；和利用污泥之溢流板與該沉澱槽鄰接的污泥承接槽，而該槽體為寬度2.2m以下、長度5.6m以下、高度2.6m以下者。
關於本發明之一形態的聚集沉澱裝置中，上述沉澱槽內設有中心管，並設有使上述聚集反應槽內之聚集反應液流入該中心管的移送構件。
關於本發明之一形態的聚集沉澱裝置中，從上述中心管之下部朝放射方向延伸設置分液管，並設有繞軸心旋轉驅動該中心管的驅動裝置。
關於本發明之一形態的聚集沉澱裝置中，用來取出上述污泥承接槽內之污泥的污泥取出口設在槽體之壁面上，且設有沿著該污泥承接槽內之底面朝該污泥取出口移動的耙板。
關於本發明之一形態的聚集沉澱裝置中，上述耙板是安裝在無端驅動的鏈條上，該鏈條是以具有沿著污泥承接槽之底面的前進側、和被配置在較其上方的回動側的方式，架設在驅動側鏈輪及從動側鏈輪之間，而上述耙板在藉由該鏈條回動時，耙板之上端位在比上述溢流板之上緣要下方的位置。
本發明之聚集沉澱裝置中，其槽體為可裝載到4t卡車(最大乘載負重為4t的卡車)的大小者，且因俯視形狀呈長方形，所以容易搬運。又，藉著預先在聚集沉澱裝置的製造工廠將攪拌機、中心管、分液管、其他附屬設備一體化，聚集沉澱裝置的設置作業會更顯容易。
藉著在污泥承接槽設置耙裝置，可以順利地從污泥取出口取出已沉澱之污泥。該耙裝置具備沿著污泥承接槽之底面移動的耙板，藉此可以從污泥承接槽內底面幾乎全部區域將污泥刮到取出口側。耙板沿著污泥承接槽底面朝向取出口前進，且在鏈條的回動側，是以從鏈條倒立移動的方式構成的情況下，回動時耙板的上緣位在比溢流板上緣要下方的位置，因此不會造成沉澱槽內之污泥層混亂。
1、1’:聚集沉澱裝置
2:槽體
2a、2c:短邊壁
2b、2d:長邊壁
2e:底面
3、4:隔板
5:溢流板
10:機械室
11:聚集反應槽
12:沉澱槽
13:污泥承接槽
15:攪拌機
17:移流托盤
18:中心管
18A:擴徑部
19:分液管
19a:流出口
19b:耙
20:軸支部
22:驅動裝置
22a:旋轉軸
23:攪拌扇
25:溝槽
25a:V缺口
26:取出用配管
28:傾斜板
29:傾斜板
30:污泥取出口
31:耙裝置
32:驅動側鏈輪
33:從動側鏈輪
34:鏈條
35:耙板
36:驅動裝置
S:污泥層
〔圖1〕實施形態之聚集沉澱裝置的槽體的立體圖。
〔圖2〕實施形態之聚集沉澱裝置的俯視圖。
〔圖3〕圖2之III-III線剖面圖。
〔圖4〕圖2之IV-IV線剖面圖。
〔圖5〕另一實施形態之聚集沉澱裝置的俯視圖。
以下，參考圖面說明實施形態。圖1~4是表示本發明第1實施形態的聚集沉澱裝置1。
該聚集沉澱裝置1具備：具有1對短邊壁2a、2c與1對長邊壁2b、2d的俯視形狀呈長方形(整體為長方體形狀)的槽體2；和設置在該槽體2內的短邊方向(寬度方向)上的隔板3、4；和在隔板4與槽體2之短邊壁2c之間，沿著槽體2之長邊方向設置的溢流板5等。槽體2是以可裝載到4t卡車的方式，形成寬度2.2m以下、長度5.6m以下、高度2.6m以下。槽體2的寬度最好在1.0~2.2m，特別是1.5~2.2m。槽體2的長度最好為1.0~5.6m，特別是1.5~5.6m。而槽體2的高度最好為1.0~2.6m，特別是1.5~2.6m。
隔板3、4是從槽體2之底面2e豎立到槽體2之上緣附近為止。隔板3、4是連接到槽體2之長邊壁2b、2d。隔板3與槽體2之短邊壁2a之間形成機械室10，並設置控制盤、泵、其他機器。
隔板3、4間形成聚集反應槽11，隔板4與槽體2之短邊壁2c之間形成沉澱槽12及污泥承接槽13。沉澱槽12與污泥承接槽13，藉由溢流板5被區隔。聚集反應槽11的容積V1與沉澱槽12的容積V2的比V1/V2最好為0.9~1.2左右。
聚集反應槽11中，可藉由注藥裝置(省略圖示)添加無機絮凝劑和陽離子型聚合物絮凝劑，同時設有用來攪拌槽內液體的攪拌機15。
在隔板4之上部處，設有聚集反應液的流出口16，以連到該流出口16的方式將移流托盤(也可以為配管)17作為移送構件連結到隔板4的上部。該移流托盤17上，設有用來添加陰離子型聚合物絮凝劑的注藥裝置(省略圖示)。
沉澱槽12，最好俯視形狀為略正方形。沉澱槽12內的中央部處設有中心管18。中心管18為圓筒狀，且上部處設有擴徑部18A。上述移流托盤17的前端部，是以在該擴徑部18A內使聚集反應液朝大略接線方向流出的方式作配置。
中心管18的下部處設有分液管19。分液管19是由從中心管18朝放射方向延伸設置的管狀體所構成，且朝其旋轉方向尾流側設有流出口19a。在分液管19上設有朝向下方的耙19b，但也可以省略。
中心管18是藉由其軸支部20被支撐在槽體底面2e，且可在軸心周圍旋轉。
中心管18的上部，介由托架21連接到驅動裝置22的旋轉軸22a。在中心管18的上下方向的中間附近，安裝有攪拌扇23。
沉澱槽12內的上部處，設有用來取出上澄液(處理水)的溝槽25。溝槽25的鉛直剖面形狀呈U字 形，且透過設在上緣之V缺口25a，沉澱槽12內的上澄液流入到溝槽25內。
溝槽25，是以包圍中心管18的方式設成圍框狀。溝槽25是延著槽體2的長邊壁2b及短邊壁2c以及隔板4，且在這些之間空著預定間隔延伸。在這些部分，溝槽25的上緣處僅在中心管18側(圍框內側)設置V缺口25a。
又，溝槽25在比溢流板5更上方的中心管18側的上方處，朝槽體2的長邊方向延伸。在該部分，溝槽25的上緣之中，中心管18側(圍框內側)及污泥承接槽13側(圍框外側)的兩邊上分別設有V缺口25a。
溝槽25上，連接處理水取出用配管26。溝槽25的V缺口25a形成沉澱槽12內的液面水平面。本實施形態中，擴徑部18A位在比該液面水平面更上方的位置。但是，擴徑部18A也可以配置成接觸液面。
在沉澱槽12內的底部，在槽體2的長邊壁2b及短邊壁2c、以及隔板4及溢流板5的下部，與槽體2之底面2e的交差角落角部上，以朝沉澱槽12之中央側下坡傾斜的方式設置有傾斜板28，消除液體或污泥的停滯區域。
溢流板5，具有從底面2e豎立到沉澱槽12內之液面高度的50~80%左右高度為止的高度。在沉澱槽12內，到該溢流板5之上緣高度為止形成污泥層S。
形成在沉澱槽12內的污泥層S伴隨處理，量 會增加，但污泥層S的水平面(污泥界面)一旦超過溢流板5的高度，則污泥層S的污泥(團狀物)，會溢流過溢流板5並落到污泥承接槽13內。污泥承接槽13內的底面上，設有傾斜板29。該傾斜板29，是以從長邊壁2d朝溢流板5向下傾斜的方式作設置。
如圖1所示，在短邊壁2c的下部處，設有用來取出污泥承接槽13內之污泥(團狀物)的污泥取出口30。在污泥承接槽13內，設有用以使污泥(團狀物)朝污泥取出口30移動的耙裝置31。
該耙裝置31具有：分別設置在溢流板5及長邊壁2d上的驅動側鏈輪32及從動側鏈輪33；和架設在各鏈輪32、33間的無端迴轉鏈條34；和架設在鏈條34、34間，且固定在各鏈條34的耙板35；和用來驅動驅動側鏈輪32的驅動裝置36。耙板35最好設置2片以上。
藉著耙板35沿著傾斜板29從隔板4側朝向污泥取出口30側移動(前進)，污泥承接槽13內的底部污泥(團狀物)被刮近污泥取出口30。
耙板35從隔板4側朝取出口30側前進時，耙板35形成從鏈條34垂下的姿態。耙板35從取出口30朝隔板4側回動時，耙板35形成從鏈條34豎起的狀態。該豎起狀態的耙板35上端，最好位在比溢流板5上緣要低50cm以上的下方位置。又，下垂狀態的耙板35的下邊部形成沿著傾斜板29之面的角度。
如此所構成的聚集沉澱裝置1中，原水藉由 配管(省略圖示)，被導入聚集反應槽11，再添加無機絮凝劑、pH調整劑及陽離子型聚合物絮凝劑，並以攪拌機15攪拌，形成聚集反應液。
該聚集反應液流出到移流托盤17，添加陰離子型聚合物絮凝劑之後，被供給到中心管18之擴徑部18A內的接線方向，在擴徑部18A內旋轉同時流入中心管18，留下中心管18內並流到分液管19，再從流出口19a朝分液管19之旋轉方向尾流側流出。
再者，若給水井18不具有擴徑部18A，聚集處理液直接被導入到給水井18，則聚集處理液中會捲入大氣中的空氣，而有氣泡混入沉澱槽12的疑慮。本發明中，因為沉澱槽12比較小型，所以即使只有一點點，一旦氣泡混入即很可能會捲起污泥層S的泥渣。因而藉著在給水井18設置擴徑部18A，使聚集處理液流入到擴徑部18A的接線方向並使其旋轉，這期間使氣泡從聚集處理液釋放到大氣中，則氣泡不會被混入給水井18中。
分液管19及攪拌扇23藉由驅動裝置22緩慢地旋轉，藉此沉澱槽12內被緩慢地攪拌，能促使聚集絮凝物及污泥層S中的污泥(團狀物)產生及成長，同時產生穩定的污泥層S。分液管19的旋轉速度最好為0.6~1.4rpm左右。
在聚集反應液通過污泥層S期間，聚集絮凝物固著在污泥層中之污泥(團狀物)並形成清澄的處理水。而已通過污泥層S的清澄處理水，從沉澱槽12內上 升，並從V缺口25a流入到溝槽25內，藉取出用配管26取出到聚集沉澱裝置1外。
本實施形態中，在溢流板5側的溝槽25，於沉澱槽12之中央側及污泥承接槽13側的兩側邊部上設置V缺口25a，而在溢流板5側以外的溝槽25，僅在沉澱槽12中央側的邊部上設置V缺口25a。藉此，可以大大地設定沉澱槽12內的上升流LV。亦即，藉著在溢流板5側之溝槽的污泥承接槽13側上設置V缺口，沉澱槽12內的液體一部分朝污泥承接槽13流動並形成上升流再從V缺口作為處理水被排出。藉此，可以輕易得到溝槽25附近的上升流LV比沉澱槽12內之上升流LV略小且穩定的水質的處理水。
在本實施形態中，在沉澱槽12內，中心管18的整體擴徑部18A被配置在比水面要上方的位置，所以比起將擴徑部18A的下部配置在水面下的情況，可以大大地設定沉澱槽12內之上升流LV。本實施形態中，可以將沉澱槽12內的上升流LV設定為5~20m/hr，特別是8~15m/hr左右。
污泥層S之污泥(團狀物)的界面高度若比溢流板5要高，則污泥(團狀物)會溢流過溢流板5流入到污泥承接槽13，並沉澱到污泥承接槽13的底部。藉由耙板35將該污泥(團狀物)刮近取出口30側，再從該取出口30用取出配管及污泥泵(省略圖示)取出到聚集沉澱裝置1外。該污泥泵，是藉由檢測出污泥承接槽13內 之污泥界面高度的界面計或定時器控制開/關。
該聚集沉澱裝置1之槽體2，是可以裝載到4t卡車的大小者，且俯視形狀呈長方形，所以容易搬運。又，藉著預先在製作工廠將攪拌機、中心管、分液管、其他附屬設備一體化，聚集沉澱裝置1的設置作業會更顯容易。
污泥承接槽13上設置耙裝置31，已沉澱之污泥(團狀物)順利地從污泥取出口30取出。該耙裝置31具備沿著傾斜板29移動的耙板35，可以從污泥承接槽13內之底面的幾乎全部區域將污泥(團狀物)刮近取出口30側。耙板35沿著傾斜板29朝取出口30前進，而在鏈條34之回動側則是從鏈條34、34豎起移動。在該回動時耙板35的上緣通過比溢流板5之上緣要非常下方的位置，所以不會對沉澱槽12內之污泥層S造成紊亂。
在上述實施形態中，沉澱槽12與污泥承接槽13是鄰接配置在槽體2的短邊方向，但如圖5之聚集沉澱裝置1’所示，污泥承接槽13也可以配置在沉澱槽12的短邊壁2c側。圖5之聚集沉澱裝置1’的其他構造與圖1~4之聚集沉澱裝置相同，相同符號表示相同部分。
上述實施形態之聚集沉澱裝置1、1’，是將一體的槽體2內部以隔板3、4、溢流板5作區隔，但例如，也可以分別獨立製作機械室10、聚集反應槽11、沉澱槽12，再連結這些獨立的室及槽構成一整體的槽體2。此時，隔板3相當於被夾持在機械室10與聚集反應槽11 的壁面，而隔板4相當於被夾持在聚集反應槽11與沉澱槽12的壁面。
〔絮凝劑〕
無機絮凝劑為形成PAC、聚合鐵(聚合硫酸鐵)、氯化鐵(三氯化鐵)或硫酸鋁等氫氧化物者為佳。含氟水或含磷酸水中，也可以使用消石灰等的鈣化合物作為無機絮凝劑使用。無機絮凝劑的添加量為20~2000mg/L，特別是50~1500mg/L左右為佳。
陽離子型聚合物(陽離子型高分子絮凝劑)以丙烯醯胺系者為合適，其陽離子基比率為10~50莫耳%，特別是15~40莫耳%，甚至15~30莫耳%為佳。陽離子型高分子絮凝劑的重量平均分子量為1200萬~2500萬，特別是1500萬~2200萬左右為佳。陽離子型高分子絮凝劑的添加量為0.1~3mg/L，特別是0.5~2mg/L為佳。
作為此類陽離子型聚合物，例如可以適當使用陽離子型單體與丙烯醯胺的共聚物。作為陽離子型單體的具體例，可以適當使用丙烯酸二甲基胺乙酯或甲基丙烯酸二甲基胺乙酯(以下，有時合併兩化合物記載為「(甲基)丙烯酸二甲基胺乙酯」)的酸鹽或其4級銨鹽、二甲基胺丙基丙烯醯胺或二甲基胺丙基甲基丙烯醯胺(以下，有時合併兩化合物記載為「二甲基胺丙基(甲基)丙烯醯胺」)的酸鹽或其4級銨鹽，但並不限於此。
陽離子型聚合物的製品形態沒有特別限定，粉末品、W/O型乳化液、或者高鹽類濃度的水介質中分散有陽離子型高分子絮凝劑粒子的分散液等，一般流通於廢水聚集處理用者即可適用。
陰離子型聚合物(陰離子型高分子絮凝劑)最好為丙烯醯胺類者，其陰離子基比率為5~30莫耳%，特別是5~20莫耳%為佳。陰離子型聚合物的重量平均分子量為900萬~2000萬，特別是1000萬~1800萬左右為佳。陰離子型高分子絮凝劑的添加量為0.2~8mg/L，特別是0.5~6mg/L為佳。
作為此類陰離子型聚合物，例如可以使用陰離子型單體與丙烯醯胺的共聚物，或聚丙烯醯胺的加水分解物。作為陰離子型單體的具體例，可以適當使用丙烯酸或其鹽。作為陰離子型單體，可以使用丙烯酸或其鹽，也可使用2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸或其鹽，而與丙烯醯胺共聚的聚合物，可以穩定使用在廣泛pH範圍內此點上特別適合使用。
上述所有實施形態僅為本發明的一個例子，本發明也可為圖示以外的形態。
本案是根據2016年9月23日申請的日本特許出願2016-185611，並援用其整體內容者。
1‧‧‧聚集沉澱裝置
2‧‧‧槽體
2a‧‧‧短邊壁
2b‧‧‧長邊壁
2c‧‧‧短邊壁
2d‧‧‧長邊壁
3‧‧‧隔板
4‧‧‧隔板
5‧‧‧溢流板
10‧‧‧機械室
11‧‧‧聚集反應槽
12‧‧‧沉澱槽
13‧‧‧污泥承接槽
15‧‧‧攪拌機
16‧‧‧流出口
17‧‧‧移流托盤
18‧‧‧中心管
18A‧‧‧擴徑部
21‧‧‧托架
22a‧‧‧旋轉軸
25‧‧‧溝槽
26‧‧‧取出用配管
32‧‧‧驅動側鏈輪
33‧‧‧從動側鏈輪
34‧‧‧鏈條
35‧‧‧耙板
36‧‧‧驅動裝置

Claims (5)

  1. 一種聚集沉澱裝置，其特徵為具有：俯視形狀為長方形，且整體呈長方體形狀的槽體；和藉由隔板區隔該槽體內所形成的聚集反應槽及沉澱槽；和介隔污泥的溢流板與該沉澱槽鄰接的污泥承接槽，而該槽體為寬度2.2m以下、長度5.6m以下、高度2.6m以下，用來取出前述污泥承接槽內的污泥之污泥取出口設在前述槽體之壁面上。
  2. 如請求項1之聚集沉澱裝置，其中，於上述沉澱槽內設有中心管，並設有使上述聚集反應槽內之聚集反應液流入該中心管的移送構件。
  3. 如請求項2之聚集沉澱裝置，其中，從上述中心管之下部朝放射方向延伸設置有分液管，且設置有繞軸心旋轉驅動該中心管的驅動裝置。
  4. 如請求項1、2或3之聚集沉澱裝置，其中，設有沿著該污泥承接槽內的底面朝該污泥取出口移動的耙板。
  5. 如請求項4之聚集沉澱裝置，其中，上述耙板是安裝在無端驅動的鏈條上，該鏈條是以具有：沿著污泥承接槽之底面的前進側、和被配置在較其上方的回動側的方式，被架設在驅動側鏈 輪及從動側鏈輪之間，而上述耙板在藉由該鏈條回動時，耙板的上端位在比上述溢流板的上緣更下方的位置。
TW106108369A 2016-09-23 2017-03-14 聚集沉澱裝置 TWI729084B (zh)

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