JP2002282611A - 前処理槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一次凝集やｐＨ調整等とともに液体の脱気を
好適に行うことが可能な前処理槽を提供する。 【解決手段】 槽本体１内の液体と添加剤とを、攪拌翼
７および空気吹込手段１３によって吹込まれる気泡の上
昇によって攪拌するので、液体の一次凝集やｐＨ調整等
の前処理が均一に行われる。また、空気吹込手段１３に
より吹込んだ空気は、液体中で気泡となって液体中の微
細気泡や溶存気体を取りこみながら上昇し、液面に達し
てこれらを大気中に放出するので液体の脱気がなされ
る。この際に、攪拌翼７によって液体の攪拌がなされて
いて、液体中の微細気泡や溶存気体と気泡との接触効率
が向上されるので、液体の脱気がさらに好適に行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体中の対象物質
を凝集沈殿させて分離する凝集沈殿槽に関連される技術
に係り、特に、凝集沈殿槽に導入する液体を前処理する
ための前処理槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被処理水中の懸濁物質等の分
離対象物質を効率よく分離すべく、分離対象物質を凝集
・沈殿させて分離する凝集沈殿槽を備えた水処理プロセ
スがよく知られている。そして、このような水処理プロ
セスにおいては、凝集沈殿槽における凝集沈殿を効率よ
く行うため、凝集沈殿槽に導入する前の被処理水に対し
て、無機凝集剤等を加えて一次凝集を起こさせたり、ア
ルカリ等を加えてｐＨの調整を行ったり等の前処理をす
ることが多い。また、凝集沈殿槽に投入する被処理水に
気泡が混入していると凝集沈殿槽においてこの気泡が凝
集フロック等に付着して沈殿を阻害するので、凝集沈殿
槽に導入する前に被処理水中に溶存する気体や混入した
微細な気泡を除去すべく被処理水の脱気をすることも多
い。

【０００３】このため、凝集沈殿槽の前段に、被処理水
の一次凝集やｐＨ調整等を行う前処理槽に加えて、さら
に脱気のための脱気槽を設置する場合がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、凝集沈殿槽の
前段に、一次凝集等を行う前処理槽に加えてさらに脱気
槽を設置することは、広い敷地面積を必要とするととも
に、建設等のコストを上昇させるため問題となってい
た。

【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、一次凝集やｐＨ調整等とともに液体の脱気を好
適に行うことが可能な前処理槽を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る前処理槽
は、液体中の対象物質を凝集沈殿させて分離する凝集沈
殿槽に導入する液体を前処理する前処理槽であって、前
処理槽内の液体と液体に投入される添加剤とを攪拌混合
する攪拌翼と、前処理槽内の液体に脱気用の空気を吹き
込む空気吹込手段とを備えることを特徴とする。

【０００７】本発明の前処理槽によれば、前処理槽内の
液体と添加剤とが、攪拌翼および空気吹込手段により吹
込まれる気泡の上昇によって攪拌され、液体の一次凝集
やｐＨ調整等の前処理が均一に行われる。

【０００８】また、空気吹込手段により吹込まれた空気
は、液体中で気泡となって液体中の微細気泡や溶存気体
を取りこみながら上昇し、液面に達してこれらを大気中
に放出するので液体の脱気がなされる。この際に、攪拌
翼によって液体の攪拌がなされていて、液体中の微細気
泡や溶存気体と気泡との接触効率が向上されるので、液
体の脱気がさらに好適に行われる。

【０００９】ここで、空気吹込手段は液体中に浸漬され
るとともに内部に空気が供給される空気供給管を備え、
空気供給管には空気を液体に対して噴出する噴出口が形
成されることが好ましい。これによって、空気吹込手段
が簡易に構成される。

【００１０】また、空気供給管の噴出口は攪拌翼と所定
距離離間され、当該噴出口から噴出された空気によって
形成される気泡が、攪拌翼に巻き込まれることなく液体
中を上昇可能とされることが好ましい。

【００１１】これによって、形成される気泡が攪拌翼に
巻き込まれて微細化されることがないので、脱気がさら
に好適に行われる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明に係る前処理槽の好適な実施形態について詳細に
説明する。なお、図面の説明において、同一または相当
要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【００１３】図１は、本発明に係る一次凝集槽（前処理
槽）およびその後段に設置される凝集沈殿槽の断面模式
図である。本実施形態においては、被処理水を凝集沈殿
させる凝集沈殿槽５０の前段に、被処理水の件濁物質等
を一次凝集させるとともに脱気を行う一次凝集槽３０が
設置されている。

【００１４】凝集沈殿槽５０は、例えば、特公平１−３
８５２３号公報に開示されているように、被処理水に含
まれている懸濁物質等を適当な添加剤により凝集しフロ
ック化して沈殿させ、被処理水から除去しようとするも
のである。この凝集沈殿槽５０には、導入管５６によっ
て導入される被処理水に対して懸濁物質等の凝集を行う
筒状のミキシングチャンバ５１が沈殿槽５２内の中心に
直立状態で設けられており、ミキシングチャンバ５１内
の凝集フロックを有する被処理液は、回転されるディス
トリビュータ５３により沈殿槽５２の内部空間に分配供
給されるようになっている。

【００１５】沈殿槽５２の内部空間では、被処理液中の
凝集フロックが沈殿分離し、沈殿槽５２の底部にて回転
するレーキ５７によって濃縮されて汚泥層を形成し、こ
の汚泥は汚泥ライン５９を介して排出される。その一方
で、沈殿槽５２の上部には清澄化された上澄液が上昇し
ていき、清澄化された上澄液は沈殿槽５２の上部に設け
られたトラフ５４により集水されたのちトラフ５４に連
通する流出口５５から排出され、沈殿槽５２の液面位置
は一定とされている。

【００１６】一次凝集槽３０は、導入管５６を介して凝
集沈殿槽５０のミキシングチャンバ５１内へ導入する被
処理水中の懸濁物質等をあらかじめ一次凝集させる前処
理槽であって、被処理水を貯留する槽本体１と、槽本体
１内の被処理水を攪拌する攪拌装置５と、槽本体１内に
無機凝集剤を添加する無機凝集剤添加装置２０と、槽本
体１の被処理水中に空気を吹込んで気泡を形成させる空
気吹込装置（空気吹込手段）１３と、槽本体１から排出
される被処理水に気泡が混入しないようにするためのバ
ッフル３とを備えている。

【００１７】槽本体１は、円筒状の側壁１ａを備え被処
理水を貯留する容器であって、一次凝集の対象となる被
処理水を導入する導入ラインＬ１が槽本体１の上板に接
続されているとともに、一次凝集された被処理水を凝集
沈殿槽に対して排出する排出口２が側壁１ａで液面より
下方の部分に形成されている。そして、排出口２の外側
には排出ノズル１７が設置されるとともに、この排出ノ
ズル１７は凝集沈殿槽５０の導入管５６と連結されてお
り、槽本体１内の被処理水の水位は、凝集沈殿槽５０の
沈殿槽５２と常時同じ水位に保たれている。

【００１８】無機凝集剤添加装置２０は、所定量の塩化
鉄等の無機凝集剤（添加剤）を添加して、槽本体１内の
被処理水中の懸濁物質等を一次凝集させる装置である。

【００１９】攪拌装置５は、プロペラ型の攪拌翼７と、
下端に攪拌翼７が固定され、槽本体１の上板にその中心
から排出口２と逆側に偏心されて垂直に軸支される回転
軸８と、回転軸８を回転させる駆動装置６とを備えてい
る。この攪拌装置５は、攪拌翼７の回転によって被処理
水に下向きの攪拌流を発生させる。

【００２０】空気吹込装置１３は、空気を圧縮するポン
プ２１と、ポンプ２１によって圧縮された空気を槽本体
１の被処理水内に導入して気泡を形成させる空気供給管
１１とを備えている。この空気供給管１１は、逆Ｔ字形
状を有し、槽本体１の上板をその中心から排出口２側に
偏心して下向きに貫通し所定の長さ延在する垂直管１１
ａと、被処理水中で水平方向に延在し軸方向の中心部が
垂直管１１ａの下端に接続された水平管１１ｂとを備え
ている。この水平管１１ｂの下部には、下方に向けて気
泡を形成させるべく、下端に噴出口１０が形成された気
泡ノズル１２を軸方向に互いに離間して複数下向きに有
している。

【００２１】また、この空気供給管１１は、攪拌翼７と
の水平位置については気泡ノズル１２の噴出口１０が攪
拌翼７の最大径より遠方に、攪拌翼７との垂直位置につ
いては気泡ノズル１２の噴出口１０が攪拌翼７の高さよ
りも上方になるように設置されている。かかる配置で
は、あらかじめ気泡の大きさや吐出速度等から定められ
た距離だけ気泡ノズル１２の噴出口１０が攪拌翼７から
離間されていると、気泡ノズル１２によって形成される
気泡は、攪拌翼７に接近することなく上昇される。

【００２２】なお、気泡ノズル１２の噴出口１０の径
は、効率よく脱気を行うには８〜１０ｍｍが好ましく、
また、気泡ノズル１２に供給する空気の圧力は、気泡ノ
ズル１２の位置における静水圧より約９００Ｐａ高くさ
れた圧力とすることが好ましい。

【００２３】バッフル３は、図１および図２に示すよう
に、樋型の形状を有し、槽本体１内で排出口２を覆うよ
うに上下方向に延在して側壁１ａに固定されている。ま
た、バッフル３の下端は気泡ノズル１２の噴出口１０よ
りも下方にされるとともに槽本体１の底と所定距離離間
されている。そして、槽本体１内の底近傍の被処理水は
このバッフル３の下端からバッフル３と側壁１ａとによ
って囲まれる流路２２に流入して上昇したのち排出口２
から排出され、空気吹込装置１３等によって形成される
気泡は排出口２から被処理水に同伴して排出されないよ
うになっている。

【００２４】つぎに、本実施形態に係る一次凝集槽３０
の作用について説明する。

【００２５】まず、一次凝集槽３０において、導入ライ
ンＬ１から被処理水を導入し、攪拌装置５による被処理
水の攪拌を行いつつ、無機凝集剤添加装置２０による無
機凝集剤の添加と、空気吹込装置１３による空気の吹込
を行う。また、同時に凝集沈殿槽５０を駆動し、導入管
５６を介して一次凝集槽３０から導入される一次凝集済
みの被処理水に対しての高分子凝集剤による凝集および
沈殿を行う。

【００２６】このとき、一次凝集槽３０内の被処理水と
無機凝集剤とが攪拌翼７によって攪拌されて、被処理水
の一次凝集が均一に行われる。

【００２７】また、空気吹込装置１３の気泡ノズル１２
の噴出口１０から噴出される空気は、被処理水中で気泡
となって被処理水中の微細気泡や溶存気体を取りこみな
がら上昇し、液面に達してこれらを大気中に放出するの
で被処理水の脱気がなされる。この際に、攪拌翼７によ
って被処理水の攪拌がなされていて、被処理水中の微細
気泡や溶存気体と空気吹込装置１３によって形成される
気泡との接触効率が向上されるので、被処理水の脱気が
さらに好適に行われる。

【００２８】また、空気吹込装置１３により吹込まれる
気泡の上昇によって一次凝集槽３０内の被処理水と無機
凝集剤とがさらに攪拌されて、被処理水の一次凝集がさ
らに均一に行われる

【００２９】さらに、気泡ノズル１２の噴出口１０と攪
拌翼７とが所定距離離間されていて、気泡ノズル１２に
よって形成される気泡が攪拌翼７に巻き込まれて微細化
されることなく上昇するので、脱気がさらに好適に行わ
れる。

【００３０】これによって、一次凝集槽３０において一
次凝集とともに被処理水の脱気を好適に行うことが可能
とされ、脱気槽を別個に設置する必要がなくなるので、
プラントの敷地面積が小さくて済むとともに建設等のコ
ストも低くされる。

【００３１】なお、本発明に係る前処理槽は、上記実施
形態に限定されるものではなく、種々の変形態様をとる
ことが可能である。

【００３２】例えば、上記実施形態では、空気吹込装置
１３は噴出口１０が攪拌翼７よりも上方かつ外側に位置
するように設置されているがこれに限られず、例えば、
槽本体１の幅が十分に広い等の場合は、攪拌翼７より下
方等に設置しても構わない。

【００３３】また、上記実施形態では、気泡ノズル１２
を備える空気吹込装置１３を採用しているが、液中に空
気を噴出して気泡を形成できるものならこれに限られ
ず、例えば、貫通孔が形成された水平管１１ｂを採用
し、この貫通孔を噴出口として用いても構わない。

【００３４】また、上記実施形態では、空気を圧縮する
ためにポンプ２１を採用しているがこれに限られず、コ
ンプレッサー、ブロアー等でも構わない。

【００３５】また、上記実施形態では、被処理水に浸漬
する空気供給管１１を採用しているが、これに限られ
ず、例えば、槽本体１の側壁１ａに貫通孔を形成し、こ
の貫通孔に対して側壁１ａの外側から空気を供給しても
構わない。

【００３６】また、上記実施形態では、プロペラ形状の
攪拌翼７を備える攪拌手段を採用しているが攪拌翼によ
って被処理水を攪拌するものならこれに限られず、例え
ば、タービン翼等でもかまわない。

【００３７】また、上記実施形態では、脱気とともに一
次凝集を行う一次凝集槽３０として実施しているが、こ
れに限られず、脱気とともにｐＨ調整を行うｐＨ調整槽
等としても構わない。

【００３８】さらに、上記実施形態では、凝集沈殿槽と
して図１に示すような凝集沈殿槽５０を採用しているが
これに限られないのは言うまでもない。

【００３９】

【発明の効果】本発明の前処理槽によれば、前処理槽内
の液体と添加剤とを攪拌翼および空気吹込手段によって
吹込まれる気泡の上昇によって攪拌するので、液体の一
次凝集やｐＨ調整等の前処理が均一に行われる。また、
空気吹込手段により吹込んだ空気は液体中で気泡となっ
て液体中の微細気泡や溶存気体を取りこみながら上昇
し、液面に達してこれらを大気中に放出するので液体の
脱気がなされる。この際に、攪拌翼によって液体の攪拌
がなされていて、液体中の微細気泡や溶存気体と気泡と
の接触効率が向上されるので液体の脱気がさらに好適に
行われる。

【００４０】これによって、一次凝集やｐＨ調整等とと
もに液体の脱気を好適に行うことが可能な前処理槽が提
供され、脱気槽を別個に設置する必要がなくなるので、
プラントの敷地面積が小さくて済むとともに建設等のコ
ストも低くされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る一次凝集槽および凝集沈殿槽
の断面模式図である。

【図２】図１の一次凝集槽のＡ−Ａ矢視図である。

【符号の説明】

７…攪拌翼、１０…噴出口、１１…空気供給管、１３…
空気吹込装置（空気吹込手段）、３０…一次凝集槽（前
処理槽）、５０…凝集沈殿槽。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体中の対象物質を凝集沈殿させて分離
   する凝集沈殿槽に導入する前記液体を前処理する前処理
   槽であって、 前記前処理槽内の液体と前記液体に投入される添加剤と
   を攪拌混合する攪拌翼と、 前記前処理槽内の液体に脱気用の空気を吹き込む空気吹
   込手段と、を備えることを特徴とする、前処理槽。
2. 【請求項２】 前記空気吹込手段は、前記液体中に浸漬
   されるとともに内部に前記空気が供給される空気供給管
   を備え、前記空気供給管には前記空気を前記液体に対し
   て噴出する噴出口が形成されることを特徴とする、請求
   項１に記載の前処理槽。
3. 【請求項３】 前記空気供給管の噴出口は前記攪拌翼と
   所定距離離間され、当該噴出口から噴出された空気によ
   って形成される気泡が、前記攪拌翼に巻き込まれること
   なく前記液体中を上昇可能とされることを特徴とする、
   請求項１または２に記載の前処理槽。