JP2012125716A - 凝集沈殿装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】沈殿槽10内で、被処理水中の懸濁物質および凝集フロックを沈降分離させると共に、槽内にスラリブランケット層を形成して被処理水を清澄化する。沈殿槽10内の上部に被処理水が導入される導入チャンバ16が設けられ、この導入チャンバ16の下方に被処理水を下端に設けられた吹き出し口24から下方に向かって吐出するディストリビュータ20を設ける。また、吹き出し口24に対向して、吹き出された被処理水を水平方向に拡散する阻流板26が設けられる。さらに、吹き出し口24の上方に、複数の整流板を含み、吹き出し口から槽内に導入された被処理水を整流する整流装置48を設ける。そして、整流装置48は、少なくとも一部がスラリブランケット層内に位置して、スラリブランケット層内の流れを整流する。
【選択図】図1
Description
このような傾斜板装置の構成について、各種実験を行った。これらの実験について、以下に説明する。
まず、実験時の基本情報は次の表1の通りである。
<実験方法>
実験1−1では、傾斜板装置48の取り付け位置、高さに関する検討を行う。用いた傾斜板装置48は平らな板(以後、平板型と称す)で構成されたものである。傾斜板装置48の高さ:300mm、傾斜板間隔:70mm、傾斜板の水平に対する角度:60度とした。
結果は、図9に示す通りである。このように、傾斜板装置48のうち、ブランケット内に存在する部分の高さが150mm以上になったところから処理水SSが急激に減少した。また、それ以上ブランケット内に沈めても処理水SSに変化は無く、やはり良好であった。これより、傾斜板装置48の高さは、少なくとも150mmあるとよく、スラリブランケット内の傾斜板装置の高さは150mm以上あれば良いことがわかった。
<実験方法>
次に、傾斜板装置48の高さの下限値である高さ150mmの傾斜板装置48にて、ブランケット内における傾斜板装置48の設置位置の検討を行った。用いた装置は、装置高さ:150mm、傾斜板間隔:70mm、傾斜板角度:60度である。
結果を図10に示す。このように、傾斜板装置48を阻流板26、すなわちディストリビュータの吹き出し口24に近づけるほど、処理水SSが増加する傾向が認められた。特に、阻流板26から傾斜板装置48の下端までの距離が600mmを下回ると処理水SSが増加する。これは、吹き出し口24からの噴流の影響を強く受け、十分に整流効果が発揮できなかったことによるものと考えられる。
(i)傾斜板装置48の高さは150mm以上、かつブランケット内に装置の一部が150mm以上存在していることが好ましい。
(ii)阻流板26から装置下端までの距離は600mm以上が好ましい。
傾斜板装置48を構成する傾斜板同士の間隔の広狭が処理水質に及ぼす影響を評価し、適切な間隔を見出すことを目的とする。
傾斜板装置48の取り付け位置は実験1より求められた最適取り付け位置(ブランケット界面制御位置より150mm下方に傾斜板装置上端が来る位置=阻流板26から装置下端までの距離が1200mm)に固定した。
結果を図11に示す。このように、傾斜板間隔10〜70mmで非常に良好な処理水が得られた。一方、傾斜板間隔90mm以上では処理水中のSSが増加した。これは、傾斜板装置の整流効果が低減し、界面の乱れを抑制できず処理水SSが増加したものと考えられる。
傾斜板装置48を構成する傾斜板の、水平面に対する角度の大小が処理水質に及ぼす影響を評価した。
傾斜板装置48の取り付け位置は、実験1より求められた最適取り付け位置(ブランケット界面制御位置より150mm下方に傾斜板装置48の上端が来る位置)にて固定した。その他、傾斜板装置48の仕様を高さ150mm、傾斜板間隔70mmとして、傾斜板角度のみ15度〜90度の範囲で変更し、変更毎に処理水SSを測定した。なお、傾斜板が垂直時(90度)の板間隔に関する検討を行うため、傾斜板間隔は許容最大値である70mmとした。
結果を図12に示す。このように、実験を行った傾斜板角度15度〜90度の全範囲で非常に良好な処理水が得られた。他条件と比較して整流効果が弱まるであろうと考えられた90度での実験においても処理水SSは問題なく除去された。
以上の実験結果を元に、傾斜板装置48の形状に関する検討を行った。用いた傾斜板装置48の構成傾斜板の仕様は以下の通りである。
a)平板型(図4)
傾斜板装置高さ:150mm
傾斜板間隔:70mm
傾斜板角度:60度
b)くの字型(図5)
傾斜板装置高さ:150mm
傾斜板間隔:70mm
傾斜板角度:60度
なお、取り付け位置は、a),b)ともにブランケット界面制御位置より150mm下方に傾斜板装置の上端が来る位置とした。
両装置形状における処理水SSを比較した。
以上の実験結果より、傾斜板装置48の構成については、次のようなことがいえる。
・装置高さは150mm、かつブランケット内に装置の一部が150mm以上存在していることが好ましい。
・阻流板26から装置下端までの距離は600mm以上が好ましい。
・傾斜板装置48の構成傾斜板間の間隔は70mm以下であることが好ましい。なお、傾斜板間隔が、あまり狭いと装置としてコストが高くなり、また水面積が小さくなってしまう。そこで、傾斜板の厚さにもよるが、水面積を20%以下としないような範囲とすることが好適である。
・傾斜板装置48の構成傾斜板の角度は限定されない。
・傾斜板の形状による処理水質の差は認められなかった。
実施例および比較例1,2の凝集沈殿処理装置は、図8に示すように、無機凝集反応槽1、高分子凝集反応槽2、および沈殿槽10を備える。懸濁物質を含む原水は、まず無機凝集反応槽1に導入され、ここでpH調整用の塩酸、水酸化ナトリウムおよび無機凝集剤としてのポリ塩化アルミニウム(PAC)を添加し、懸濁物質を凝集する。無機凝集反応槽1からの凝集フロックを含む処理液は、高分子凝集反応槽2に導入され、ここで、凝集フロックの粗大化が図られる。そして、凝集フロックを含む処理液が沈殿槽10に導入され、ここで沈殿処理される。
無機凝集反応槽:1m3(機械撹拌)
高分子凝集反応槽:1m3(機械撹拌)
沈殿槽:3.5m3(直胴部高さ3m、有効面積1.0m2)
<実験条件>
原水:地下水にカオリンを50mg/Lとなるように懸濁させた模擬排水
無機凝集剤(PAC):100mg/L
高分子凝集剤(ポリアクリルアミド):1mg/L
通水量:6m3/h(線速度(LV):6m/h)
原水を各系列へ原水槽より均等に分配した。各系列とも、ブランケットを阻流板より1.5mの位置にて安定させてから実験を開始し、開始後24時間後の処理水を採取し、処理水中のSSと、微粒子数の計測を行った。また、原水として用いた地下水は、ろ過されたものであり、SSは含まれていない。水温は、約20℃前後で安定しており、その他水質についても実験期間中は有意の変化はなかった。また、実験期間中、スラリブランケット界面高さは、阻流板26から1.5m程度の位置で安定していた。
各実験におけるSS測定結果、および微粒子数測定結果を表2に示す。
SSは比較例と比較して最も低い値を示し、SS除去能力の高さが確認できた。
(i)スラリブランケット表層部が整流され、スラリブランケット界面の乱れが低減され、微細フロックの脱離が抑制された。
(ii)傾斜板装置により、吹き出し口24から噴出された水の上昇が阻まれ、傾斜板装置48以下のスラリブランケット内で水が滞留することで、フロックの接触効率が高まり、フロックの成長、微細フロックの吸収合一化が促進された。
などが理由と考えられる。
SSは、実施例、比較例2と比較して最も高い値を示した。また、微粒子数においても一番高い値を示した。
SSは、比較例1よりも低い値を示したが、実施例と比較して高い値を示した。また、微粒子数においても比較例1より低い値を示したが、実施例と比較した場合には、3μm以上の比較的大きい粒子は実施例と同程度まで除去できているが、3μm以下の微粒子数では実施例より高い値を示した。
Claims (6)
- 槽内で、被処理水中の懸濁物質および凝集フロックを沈降分離させると共に、槽内にスラリブランケット層を形成して被処理水を清澄化する凝集沈殿装置であって、
前記槽内の上部に配置され、被処理水が導入される導入チャンバと、
このチャンバの下方に設けられ、前記導入チャンバに導入された被処理水を下端に設けられた吹き出し口から下方に向かって吐出するディストリビュータと、
前記吹き出し口に対向して設けられ、前記吹き出し口から吹き出された被処理水を水平方向に拡散する阻流板と、
前記吹き出し口の上方に配置され、複数の整流板を含み、吹き出し口から槽内に導入された被処理水を整流する整流装置と、
前記スラリブランケット層の位置を所定位置に調整するスラリブランケット位置調整手段と、
を有し、
前記整流装置は、少なくとも一部がスラリブランケット層内に位置して、スラリブランケット層内の流れを整流することを特徴とする凝集沈殿装置。 - 請求項1に記載の凝集沈殿装置であって、
前記ディストリビュータは、複数の吹き出し管を有し、この吹き出し管の下端に前記吹き出し口がそれぞれ設けられ、
前記阻流板は、各吹き出し口に対向して設けられていることを特徴とする凝集沈殿装置。 - 請求項1または2に記載の凝集沈殿装置であって、
前記ディストリビュータおよび阻流板は同期して回転することを特徴とする凝集沈殿装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の凝集沈殿装置であって、
前記整流装置は、前記スラリブランケット層内に少なくとも150mm存在することを特徴とする凝集沈殿装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の凝集沈殿装置であって、
前記整流装置の下端は、前記阻流板より少なくとも600mm以上離れていることを特徴とする凝集沈殿装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の凝集沈殿装置であって、
前記整流装置の複数の整流板は、それらの間隔が70mm以下で設置されていることを特徴とする凝集沈殿装置。
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