JP2016123897A - Sedimentation sand separation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、沈砂を含有する被処理水を、沈砂と処理水に分離する沈砂分離装置に関するものである。 The present invention relates to a sand settling device that separates water to be treated containing sand settling into sand settling and treated water.
下水処理設備等の水処理施設では、沈砂池の底に沈殿した砂をジェットポンプ等の揚水装置によって揚水し、この揚砂された汚砂混合水を沈砂分離装置により、砂と処理水に分離している。
このような沈砂分離装置としては、例えば、特許文献１には、円筒状に形成された固液分離槽内に、汚砂混合水を接線方向から導入して汚砂混合水の旋回流を形成することにより、旋回流による遠心力で砂と処理水を分離する装置が記載されている。
特許文献１に記載された沈砂分離装置について、図１１を参照して説明すると、沈砂分離装置は、円筒状の筒壁１０３の内部に、逆さ截頭円錐状の篩いからなる底壁１０４を配設し、その上部に固液分離槽１０１、下部に沈降槽１０２が形成されている。固液分離槽１０１には、接線方向に向けて汚砂混合水を流入する流入管１０７が接続され、固液分離槽１０１内に汚砂混合水の旋回流ＲＦが発生する。筒壁１０３の上部には、反転した旋回流を越流させる分離ホッパ１０６が設けられ、分離ホッパ１０６の周囲には、分離ホッパ１０６の越流水ＯＦを受ける環状の越流トラフ１６１が設置されている。
In water treatment facilities such as sewage treatment facilities, sand that has settled at the bottom of a sand basin is pumped up by a pumping device such as a jet pump, and the sand-mixed sewage mixed water is separated into sand and treated water by a sand settling separator. doing.
As such a sand settling apparatus, for example, in Patent Document 1, a swirling flow of dirty sand mixed water is formed by introducing dirty sand mixed water from a tangential direction into a solid-liquid separation tank formed in a cylindrical shape. Thus, an apparatus for separating sand and treated water by centrifugal force due to a swirling flow is described.
The sand settling separator described in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. 11. In the sand settling separator, a bottom wall 104 made of an inverted frustoconical sieve is arranged inside a cylindrical tube wall 103. The solid-liquid separation tank 101 is formed in the upper part, and the sedimentation tank 102 is formed in the lower part. The solid-liquid separation tank 101 is connected to an inflow pipe 107 through which the sewage mixed water flows in a tangential direction, and a swirl flow RF of the sewage mixed water is generated in the solid-liquid separation tank 101. A separation hopper 106 is provided at the upper part of the cylindrical wall 103 to allow the inverted swirling flow to overflow, and an annular overflow trough 161 that receives the overflow water OF of the separation hopper 106 is installed around the separation hopper 106. Yes.
また、特許文献２には、接線方向から流入した汚砂混合水を分離室の外側から内側に亘って形成された螺旋流路を備え、螺旋流路の底板に設けたスリットから分離した砂を落下させて処理水と砂を分離する沈砂分離装置が記載されている。 Further, Patent Document 2 includes a spiral channel formed by mixing dirty sand flowing in from the tangential direction from the outside to the inside of the separation chamber, and sand separated from a slit provided on the bottom plate of the spiral channel. A sand settling device that drops and separates treated water and sand is described.
特許文献１に記載された沈砂分離装置では、汚砂混合水が流入管１０７より固液分離槽１０１内に流入すると、流入管１０７の開口付近において上下方向及び旋回流中心方向に汚砂混合水が一気に拡散するため、旋回流ＲＦにわずかな乱流が発生している。
そして、この乱流によって、旋回流の中心領域において、処理水の上昇流の流速にばらつきが生じていた。そのため、旋回流ＲＦの中心領域で旋回しているような沈降速度の小さい一部の粒子は、流速の大きい上昇流に乗って分離ホッパ１０６の上部に入り、越流水ＯＦと共に越流トラフ１６１に流出するという問題があった。
In the sand settling separator described in Patent Document 1, when the sewage mixed water flows into the solid-liquid separation tank 101 from the inflow pipe 107, the sewage mixed water in the vertical direction and the swirl flow center direction in the vicinity of the opening of the inflow pipe 107. Is diffused at a stretch, and a slight turbulent flow is generated in the swirling flow RF.
Due to the turbulent flow, the flow velocity of the rising flow of the treated water varies in the central region of the swirling flow. Therefore, some particles having a low settling velocity, such as swirling in the central region of the swirling flow RF, enter the upper portion of the separation hopper 106 on the rising flow having a high flow velocity and enter the overflow trough 161 together with the overflow water OF. There was a problem of leakage.
また、特許文献２に記載された沈砂分離装置では、分離室の内部に複雑な形状の螺旋流路を設ける必要があり、下水等の汚砂混合水に含まれる毛髪等の繊維が螺旋流路の底板に設けたスリットに詰まるという問題があった。 Further, in the sand settling separator described in Patent Document 2, it is necessary to provide a spiral channel having a complicated shape inside the separation chamber, and fibers such as hair contained in sewage mixed water such as sewage are spiral channels. There was a problem of clogging the slits provided on the bottom plate.
本発明の課題は、このような従来の沈砂分離装置の問題を勘案しつつ、内部に被処理水の旋回流を形成する沈砂分離装置において、被処理水を流入した際の旋回流の乱れを抑え、沈降速度の小さい粒子が処理水の上昇流と共に排出されることを抑制することにある。 An object of the present invention is to prevent the turbulence of the swirling flow when the water to be treated flows in the sand sedimentation separation device that forms the swirling flow of the water to be treated inside, while taking into consideration the problems of the conventional sand sedimentation separation device. It is to suppress the particles having a low sedimentation rate from being discharged together with the rising flow of the treated water.
本発明者は、上記の課題について鋭意検討した結果、流入部より流入した被処理水の旋回中心方向への拡散する流量を、旋回流の旋回方向において均等化することにより、旋回流の乱流が抑制されることを見いだして本発明を完成した。
具体的には、以下の沈砂分離装置である。
As a result of earnestly examining the above-mentioned problems, the present inventor has made the turbulent flow of the swirl flow uniform by equalizing the flow rate of the water to be treated flowing from the inflow portion in the swirl center direction in the swirl direction. As a result, the present invention was completed.
Specifically, it is the following sand settling separator.
上記課題を解決するための本願発明の沈砂分離装置とは、沈砂を含有する被処理水を、沈砂と処理水に分離する沈砂分離装置であって、内部に被処理水の旋回流が形成され、旋回流により被処理水を沈砂と処理水に分離するための分離槽と、分離槽から沈砂を排出するための沈砂排出部と、被処理水を旋回流の旋回方向に向けて流入するための流入部と、流入部より流入した被処理水の旋回流の旋回中心側へ拡散する流量を均等化するための均等化手段と、を備えたことを特徴とする沈砂分離装置である。 In order to solve the above problems, the sand settling device of the present invention is a sand settling device that separates the water to be treated containing sand into sand and treated water, in which a swirling flow of the water to be treated is formed. A separation tank for separating the treated water into the settling sand and the treated water by a swirling flow, a sand settling unit for discharging the settling sand from the separating tank, and a flow of the treated water in the swirling direction of the swirling flow And an equalizing means for equalizing the flow rate of the swirling flow of the water to be treated that has flowed from the inflow portion to the swirling center side.
旋回流の遠心力により分離された沈砂は、分離槽の内面に沿って旋回しながら沈降し、分離槽の底部に設置された沈砂排出部より排出される。このとき、沈降速度の大きい粒子は、分離槽の内面付近を旋回し、沈降速度の小さい粒子は、分離槽の内面より離れた位置を旋回している。一方、処理水は、旋回流の中心を上昇して、分離槽の上部に設けられた処理水排出部より排出される。
流入部より流入した被処理水は、流入直後に一気に拡散されるため、旋回流に乱流を発生する。旋回流に乱流が生じると、その中心の処理水の上昇流にも乱れが生じ、上昇流の一部に高い流速の領域が形成される。そのため、沈降速度の小さい粒子がその領域を通過する際に、上昇流に乗って処理水と共に排出されるという問題がある。
The sand settled by the centrifugal force of the swirling flow settles while swirling along the inner surface of the separation tank, and is discharged from a sand sediment discharge section installed at the bottom of the separation tank. At this time, particles with a high sedimentation speed swirl around the inner surface of the separation tank, and particles with a low sedimentation speed swirl away from the inner surface of the separation tank. On the other hand, the treated water rises in the center of the swirling flow and is discharged from the treated water discharge section provided at the upper part of the separation tank.
Since the water to be treated which has flowed in from the inflow portion is diffused immediately after the inflow, turbulent flow is generated in the swirling flow. When a turbulent flow is generated in the swirling flow, the upward flow of the treated water is also disturbed, and a high flow velocity region is formed in a part of the upward flow. For this reason, when particles having a low sedimentation velocity pass through the region, there is a problem that the particles flow along the upward flow and are discharged together with the treated water.
本願発明の沈砂分離装置によれば、被処理水が流入する際に生じる旋回流の乱流を抑制することができる。そのため、沈降速度の小さい粒子が処理水の上昇流と共に排出されることを抑制することができる。 According to the sand settling device of the present invention, it is possible to suppress the turbulent flow of the swirling flow that occurs when the water to be treated flows. Therefore, it is possible to suppress discharge of particles having a low sedimentation speed together with the rising flow of treated water.
本願発明は更に、均等化手段として、流入部から流入した被処理水を旋回流の旋回方向へ誘導する誘導流路を設けてもよい。この誘導流路は、少なくとも旋回中心側の一部が開放された開口部を有しており、誘導流路の断面積は、旋回流の旋回方向に沿って小さくなるという特徴を有する。 The present invention may further include a guide channel for guiding the water to be treated flowing in from the inflow portion in the swirling direction of the swirling flow as equalizing means. This guide channel has an opening that is at least partially opened on the side of the turning center, and has a feature that the cross-sectional area of the guide channel decreases along the turning direction of the turning flow.
流入部から流入した被処理水を誘導流路に流入することにより、上下方向への拡散が制限され、上下方向の乱流の発生を抑制することができる。
また、流入直後の被処理水は、大きい断面積の誘導流路を通過するため、開口部から旋回中心側に拡散する流量が小さくなる。そして、被処理水が誘導流路を進行すると、断面積が小さくなっていき、開口部から旋回中心側に拡散する流量が増加していく作用を受ける。この作用により、開口部から旋回中心側に拡散する流量は、旋回方向において均等化され、旋回流の乱流を抑制することができる。
By flowing the water to be treated that has flowed in from the inflow portion into the induction channel, diffusion in the vertical direction is limited, and generation of turbulent flow in the vertical direction can be suppressed.
Moreover, since the to-be-processed water immediately after inflow passes the induction | guidance | derivation flow path of a big cross-sectional area, the flow volume spread | diffused from the opening part to the turning center side becomes small. And when to-be-processed water advances the induction | guidance | derivation flow path, a cross-sectional area will become small and it will receive the effect | action which the flow volume diffused from an opening part to the turning center side increases. By this action, the flow rate diffused from the opening to the turning center side is equalized in the turning direction, and the turbulent flow of the turning flow can be suppressed.
本願発明は更に、誘導流路が、被処理水の旋回流の旋回方向に沿って前記分離槽の外面に突設した誘導溝により形成されているという特徴を有することが好ましい。
誘導流路として分離槽の外面に誘導溝を突設することにより、分離槽の内部に誘導流路を構成する構造物を設ける必要がないため、良好な旋回流が形成される。また、流入部より流入した被処理水が、分離槽の内部に形成された旋回流の旋回方向において均等化されて流れ込むため、乱流の発生を極めて抑制することができる。
It is preferable that the present invention further has a feature that the guide channel is formed by a guide groove protruding from the outer surface of the separation tank along the swirling direction of the swirling flow of the water to be treated.
By providing a guide groove on the outer surface of the separation tank as the guide channel, there is no need to provide a structure constituting the guide channel inside the separation tank, so that a good swirl flow is formed. Moreover, since the to-be-processed water which flowed in from the inflow part flows evenly in the turning direction of the turning flow formed in the inside of the separation tank, generation | occurrence | production of a turbulent flow can be suppressed very much.
本願発明は更に、誘導流路が、被処理水の旋回流の旋回方向に沿って分離槽の内面に突設した２枚の誘導板と、分離槽の内面により形成されているという特徴を有することが好ましい。
この特徴では、分離槽の内面に２枚の誘導板を設けるという簡素な構造により、誘導流路を形成することができる。また、従来の沈砂分離装置を改良して使用することもできる。
The present invention further has a feature that the guide channel is formed by two guide plates projecting from the inner surface of the separation tank along the swirling direction of the swirling flow of the water to be treated, and the inner surface of the separation tank. It is preferable.
In this feature, the guide channel can be formed by a simple structure in which two guide plates are provided on the inner surface of the separation tank. In addition, a conventional sand settling device can be modified and used.
本願発明は更に、均等化手段として、流入部から流入した被処理水を旋回流の旋回方向へ誘導する少なくとも１枚の誘導板を設けてもよい。この誘導板は、分離槽の内部に被処理水の旋回流の旋回方向に沿って略水平に設置され、誘導板の高さは、前記旋回流の旋回方向に沿って小さくなるという特徴を有する。
この誘導板により、流入部から流入した被処理水の上下方向への拡散を抑制することができる。また、誘導板の高さが、旋回方向に沿って小さくなっているため、誘導流路と同様の作用があり、旋回中心側に拡散する流量を旋回方向において均等化することができる。
The present invention may further include at least one guide plate that guides the water to be treated flowing in from the inflow portion in the swirling direction of the swirling flow as equalizing means. This guide plate is installed substantially horizontally along the swirl direction of the swirling flow of the water to be treated inside the separation tank, and the height of the guide plate is reduced along the swirl direction of the swirl flow. .
With this guide plate, it is possible to suppress the diffusion of the water to be treated flowing in from the inflow portion in the vertical direction. Further, since the height of the guide plate is reduced along the turning direction, there is an action similar to that of the guide flow path, and the flow rate diffused to the turning center side can be equalized in the turning direction.
本願発明は更に、均等化手段として、旋回流の旋回方向に向けて被処理水を流入する流入部を２以上設けてもよい。
２以上の流入部を設けることにより、流入部あたりの被処理水の流入量が分散されるため、各流入部による被処理水の流入量を小さくすることができる。そのため、被処理水の流入が穏やかになり、被処理水の旋回中心側に拡散する流量を均等化することができる。
The present invention may further provide two or more inflow portions into which the water to be treated flows in the swirling direction of the swirling flow as equalizing means.
By providing two or more inflow portions, the inflow amount of the water to be treated per inflow portion is dispersed, so that the inflow amount of the water to be treated by each inflow portion can be reduced. For this reason, the inflow of the water to be treated becomes gentle, and the flow rate diffused to the swirling center side of the water to be treated can be equalized.
本願発明は更に、沈砂排出部に向けて傾斜した傾斜面を有し、傾斜面における沈砂の沈降速度より処理水の上昇速度が低いという特徴を有することが好ましい。
沈砂排出部に向けて傾斜した傾斜面を有することにより、処理水と分離した沈砂を沈砂排出部に収集することができる。また、傾斜面において、処理水の上昇速度を沈砂の沈降速度をより低くすることにより、傾斜面を沈降する沈砂が処理水と共に排出されるのを防止できる。
It is preferable that the present invention further has a feature that it has an inclined surface inclined toward the sedimentation discharge portion, and the rising speed of the treated water is lower than the sedimentation rate of the sedimentation on the inclined surface.
By having the inclined surface inclined toward the sand settling part, the settling sand separated from the treated water can be collected in the sand settling part. Moreover, it can prevent that the sedimentation sediment which settles down an inclined surface is discharged | emitted with a treated water by making the rising speed of the treated water lower in the inclined surface, and lowering the sedimentation rate of sedimentation.
本願発明は更に、被処理水の旋回流の略中心に処理水を排出する処理水排出部を有することが好ましい。
本願発明の沈砂分離装置では、処理水は沈砂と分離した後、旋回流の中心から上昇し、堰を超えて越流水として処理水排出部に回収されている。このとき、下水等の被処理水に含まれた毛髪等の異物が処理水と共に処理水排出部から流出し、これらの異物が堰に引っかかるという課題がある。
この課題に対して、処理水を排出する処理水排出部を被処理水の旋回流の略中心に設けることにより、旋回流の外周に設けた場合より堰の長さが短くなるため、堰の長さあたりの越流水の流量が増す、即ち、越流高さが増して異物が引っかかり難くなるという作用効果がある。
The present invention preferably further includes a treated water discharge portion that discharges the treated water at substantially the center of the swirling flow of the treated water.
In the sand settling device of the present invention, after the treated water is separated from the settling sand, the treated water rises from the center of the swirling flow and is collected in the treated water discharge section as overflow water over the weir. At this time, there is a problem that foreign matter such as hair contained in the water to be treated such as sewage flows out from the treated water discharge portion together with the treated water, and these foreign matter is caught by the weir.
In response to this problem, the length of the weir is shorter than the case where it is provided on the outer periphery of the swirling flow by providing the treated water discharge portion for discharging the treated water at substantially the center of the swirling flow. There is an effect that the flow rate of overflow water per length increases, that is, the overflow height increases and foreign matter is hardly caught.
本願発明によると、沈砂を含有する被処理水を沈砂と処理水に分離する沈砂分離装置において、被処理水を分離槽に流入する際に生じる旋回流の乱流を抑え、処理水と共に排出される沈降速度の小さい粒子の排出量を抑制することができる。 According to the present invention, in the sedimentation separator for separating the water to be treated containing sedimentation into the sand and treated water, the turbulent flow of the swirling flow that occurs when the water to be treated flows into the separation tank is suppressed and discharged together with the treated water. The amount of discharged particles with a low sedimentation rate can be suppressed.
本発明の沈砂分離装置は、沈砂を含有する被処理水を、沈砂と処理水に分離するための装置であり、内部に被処理水の旋回流が形成する分離槽と、分離槽から沈砂を排出する沈砂排出部と、被処理水を旋回流の旋回方向に向けて流入する流入部と、流入部より流入した被処理水の旋回流の旋回中心側へ拡散する流量を均等化する均等化手段とを備えたものである。 The sand settling separator of the present invention is a device for separating the water to be treated containing the sand settled into the sand and treated water, a separation tank in which a swirling flow of the water to be treated is formed, and sand settling from the separation tank. Equalizing to equalize the flow rate spreading to the swirling center side of the swirling flow of the treated water flowing in from the inflow portion, the inflow portion for flowing the treated water in the swirling direction of the swirling flow, Means.
（被処理水）
本発明の沈砂を含有する被処理水とは、砂等の粒子と液体が混合された粒子分散液であり、分散媒である液体より粒子の比重が高いものであればよい。具体的には、下水処理設備等の水処理施設において、沈砂池の底に沈殿した沈砂を揚水して得られる沈砂含有水等が挙げられる。
(Treated water)
The water to be treated containing the settling sand of the present invention is a particle dispersion in which particles such as sand and a liquid are mixed, and any specific gravity may be used as long as the specific gravity of the particles is higher than that of the liquid as a dispersion medium. Specifically, for example, water contained in a water treatment facility such as a sewage treatment facility is water containing sedimentation obtained by pumping up the sediment deposited on the bottom of a sand basin.
（均等化手段）
本発明の均等化手段とは、旋回流の旋回方向に向けて被処理水を流入した際に、旋回流の旋回中心側への被処理水の拡散量を、旋回流の周方向において均等にするための構成である。
その具体的手段としては、誘導流路や誘導板を設けて流入部より流入した被処理水の上下方向への拡散を抑制しつつ、誘導流路の断面積又は誘導板の高さを徐々に小さくすることにより、旋回中心側への被処理水の拡散量を均等化することができる。
また、流入部を複数設置して、流入部一つあたりの被処理水の流量を低下させることにより旋回中心側への被処理水の拡散量を均等化することができる。
(Equalization means)
The equalizing means of the present invention means that when the water to be treated flows in the swirling direction of the swirling flow, the amount of water to be treated to the swirling center side of the swirling flow is evenly distributed in the circumferential direction of the swirling flow. It is the structure for doing.
As specific means, a guide channel or a guide plate is provided to suppress diffusion of water to be treated flowing in from the inflow portion in the vertical direction, while gradually increasing the cross-sectional area of the guide channel or the height of the guide plate. By making it smaller, it is possible to equalize the diffusion amount of the water to be treated toward the turning center.
Moreover, the diffusion amount of the to-be-treated water to the turning center side can be equalized by installing a plurality of inflow portions and reducing the flow rate of the to-be-treated water per inflow portion.
以下、図面を参照しつつ本発明に係る沈砂分離装置の実施態様を詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a sand settling device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
［第１の実施態様］
図１〜３は、本発明の第１の実施態様の沈砂分離装置１０を示す概略説明図である。
図１に図示したように、本発明の第１の実施態様の沈砂分離装置１０は、内部に被処理水ＷＳの旋回流ＲＦを形成する分離槽２０、分離槽２０に被処理水ＷＳを導入するための流入部４０、流入部４０より導入された被処理水ＷＳを旋回流ＲＦの中心側へ均等に拡散させるための誘導流路６０、被処理水ＷＳから分離した処理水Ｗを排出するための処理水排出部５０、被処理水ＷＳから分離した沈砂Ｓを排出するための沈砂排出部３０を備えている。
[First Embodiment]
1 to 3 are schematic explanatory views showing a sand sedimentation separator 10 according to a first embodiment of the present invention.
As illustrated in FIG. 1, the sand sedimentation separation apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention introduces the water to be treated WS into the
被処理水ＷＳを処理水Ｗと沈砂Ｓに分離する作用について、図２、３を参照して説明すると、被処理水ＷＳは、図２に図示したように、流入部４０より流入して、分離槽２０内に旋回流ＲＦを形成する。そして、旋回流ＲＦの遠心力により、沈降速度の大きい沈砂Ｓは、分離槽２０の内壁に沿って沈降し、分離槽２０の底部より排出される。一方、処理水Ｗは、分離槽２０の底面において反転して旋回流ＲＦの中心付近を上昇する上昇流ＵＦとなり、分離槽２０の上部から排出される。
The action of separating the treated water WS into the treated water W and the sand sediment S will be described with reference to FIGS. 2 and 3. The treated water WS flows from the inflow portion 40 as shown in FIG. A swirling flow RF is formed in the
このとき、分離槽２０の底面において反転する処理水Ｗの上昇速度が、底面を沈降する沈砂Ｓの沈降速度よりも高いと、沈砂Ｓが処理水Ｗと共に上昇する。そのため、本発明では、均等化手段によって、処理水Ｗの上昇速度のばらつきを抑制して、底面における沈砂Ｓの沈降速度より処理水Ｗの上昇速度が低く抑えることができる。
At this time, if the rising speed of the treated water W that is reversed on the bottom surface of the
次に、本発明の沈砂分離装置１０の各部について詳細に説明する。
（分離槽）
本発明の第１の実施態様の分離槽２０は、円筒体の下部に逆さ截頭円錐体の底面を備えた形状であり、底面に傾斜面２０１が形成されている。
分離槽の形状は、その内部に被処理水ＷＳの旋回流ＲＦが形成される形状であればよく、円筒体だけでなく、楕円や多角形の筒体でもよい。旋回流が良好に形成されるという観点から、円筒体であることが好ましい。
また、底面の形状は、上部の筒体の形状に合わせて逆さ截頭円錐体、逆さ截頭楕円錐体、逆さ截頭多角錐体等の逆さ截頭錐体でも、水平面や、斜平面でもよい。これらの錐体については、頂点が重心から外れた斜錐体でもよい。沈砂を沈降させて収集できることから、分離槽の底面は沈砂の沈降方向に対して傾斜面を有することが好ましい。さらには、旋回流を良好に形成しつつ沈砂を収集できるという観点から、逆さ截頭円錐体が最も好ましい。
Next, each part of the sand settling device 10 of the present invention will be described in detail.
(Separation tank)
The
The shape of the separation tank is not limited as long as the swirl flow RF of the water to be treated WS is formed therein, and may be not only a cylindrical body but also an elliptical or polygonal cylinder. A cylindrical body is preferable from the viewpoint that the swirl flow is well formed.
In addition, the shape of the bottom surface may be an inverted truncated cone such as an inverted truncated cone, an inverted truncated elliptical cone, or an inverted truncated polygonal pyramid according to the shape of the upper cylinder, a horizontal plane, or an oblique plane. Good. These cones may be inclined cones whose apexes deviate from the center of gravity. It is preferable that the bottom surface of the separation tank has an inclined surface with respect to the sedimentation direction of the sedimentation because the sedimentation can be collected by sedimentation. Furthermore, an inverted truncated cone is the most preferable from the viewpoint that sand can be collected while forming a swirl flow well.
（誘導流路）
第１の実施態様の誘導流路６０は、均等化手段の一態様であり、流入部４０より流入した被処理水ＷＳを旋回流の旋回中心側へ徐々に拡散させるための構成である。具体的には、旋回流ＲＦの旋回方向に沿って、分離槽２０の外面に誘導溝６０１が突設された構造である。図２，３に図示したように、この誘導溝６０１は、溝の深さを徐々に低くすることにより、断面積Ａが旋回方向に沿って小さくなっている。
誘導流路６０は、流入部４０に連結されており、被処理水ＷＳは流入部４０から誘導流路６０内に流入する。流入部４０より流入した被処理水ＷＳは、誘導流路６０を通過している間に、旋回中心側に開口した開口部６０２より旋回中心に向かって拡散される。このとき、誘導流路６０の断面積Ａが旋回方向に沿って小さくなるように形成されているため、流入部４０より流入した被処理水ＷＳは、旋回方向に沿って進むにつれて、開口部６０２より流入する量が増加する。すなわち、流入部４０より流入した被処理水ＷＳは、断面積Ａの大きい誘導流路で開口部６０２から旋回流に向けて拡散する量が抑えられ、誘導流路を通過中、徐々に旋回流に流入する量が増加することにより、流入直後に生じる強い拡散を緩和して、旋回流中に均等に拡散される。
(Induction channel)
The guide channel 60 of the first embodiment is an aspect of the equalizing means, and has a configuration for gradually diffusing the water to be treated WS flowing in from the inflow portion 40 toward the swirling center of the swirling flow. Specifically, the guide groove 601 protrudes from the outer surface of the
The guide channel 60 is connected to the inflow portion 40, and the water to be treated WS flows into the guide channel 60 from the inflow portion 40. The treated water WS that has flowed in from the inflow portion 40 is diffused toward the turning center from the opening portion 602 that opens to the turning center side while passing through the guide flow path 60. At this time, since the cross-sectional area A of the guide channel 60 is formed so as to decrease along the turning direction, the treated water WS that has flowed in from the inflow portion 40 opens along the turning direction. The amount of inflow increases. That is, to-be-processed water WS which flowed in from the inflow part 40 is suppressed by the amount which spread | diffuses toward a swirl flow from the opening part 602 by the induction | guidance | derivation flow path with a large cross-sectional area A. By increasing the amount flowing into the water, the strong diffusion that occurs immediately after the inflow is relaxed, and it is evenly diffused in the swirling flow.
誘導流路の断面積Ａを旋回方向に沿って小さくするための構造としては、誘導溝の深さを徐々に低くしても、誘導溝の幅を徐々に小さくしてもよい。なお、誘導溝の深さと幅については、図３（Ｂ）に図示した。 As a structure for reducing the cross-sectional area A of the guide channel along the turning direction, the depth of the guide groove may be gradually reduced or the width of the guide groove may be gradually reduced. The depth and width of the guide groove are shown in FIG.
誘導流路は、第１の実施態様のように分離槽の外面に突設した誘導溝６０１により形成されるほか、後述する第２の実施態様のように、分離槽の内面に突設した２枚の誘導板と分離槽の内面によって形成してもよい。
２枚の誘導板を用いた場合には、１枚又は２枚の誘導板の高さを徐々に低くするか、２枚の誘導板の板間距離を徐々に小さくすることにより、誘導流路の断面積Ａを旋回方向に沿って小さくすることができる。なお、誘導板の構成については、第２の実施態様において詳述する。
The guide channel is formed by a guide groove 601 projecting on the outer surface of the separation tank as in the first embodiment, and 2 projecting on the inner surface of the separation tank as in the second embodiment described later. You may form with the guide plate of a sheet | seat, and the inner surface of a separation tank.
When two guide plates are used, the guide flow path can be reduced by gradually lowering the height of one or two guide plates or by gradually reducing the distance between the two guide plates. The sectional area A can be reduced along the turning direction. The configuration of the guide plate will be described in detail in the second embodiment.
（流入部）
本発明の第１の実施態様の流入部４０は、被処理水を旋回流の旋回方向に向けて流入するための構成であり、詳細には、誘導流路６０に被処理水ＷＳを流入するように設置する。
流入部の前段には、被処理水を送液するための送液手段、流入量を調整する流量調整手段が設けられている。送液手段としては、送液ポンプ等の送液装置や、流入部より高位に設置した貯留槽により重力落下を用いた送液手段等が挙げられる。流量調整手段としては、送液装置の出力調整手段や、流量調整弁等を使用すればよい。
また、被処理水ＷＳの流入速度を調整することにより、旋回流ＲＦの遠心力を調整することができる。被処理水ＷＳの流入速度とは、単位時間あたりに流入部の断面積を通過する被処理水ＷＳの流入量である。流入速度は、流入部の流量を調整することにより調整することができる。また、流入部の断面積を調整してもよい。
(Inflow section)
The inflow portion 40 according to the first embodiment of the present invention is configured to allow the water to be treated to flow in the swirling direction of the swirling flow. Specifically, the water to be treated WS flows into the guide channel 60. Install as follows.
A front part of the inflow part is provided with a liquid feeding means for feeding the water to be treated and a flow rate adjusting means for adjusting the inflow amount. Examples of the liquid feeding means include a liquid feeding device such as a liquid feeding pump, a liquid feeding means using gravity drop by a storage tank installed higher than the inflow portion, and the like. As the flow rate adjusting means, an output adjusting means of the liquid feeding device, a flow rate adjusting valve or the like may be used.
Further, the centrifugal force of the swirling flow RF can be adjusted by adjusting the inflow speed of the water to be treated WS. The inflow speed of the for-treatment water WS is the inflow amount of the for-treatment water WS that passes through the cross-sectional area of the inflow portion per unit time. The inflow speed can be adjusted by adjusting the flow rate of the inflow portion. Moreover, you may adjust the cross-sectional area of an inflow part.
（沈砂排出部）
本発明の第１の実施態様の沈砂排出部３０は、被処理水ＷＳから分離された沈砂Ｓを排出するための構成であり、分離槽２０の底部に設けられている。なお、沈砂Ｓは、被処理水ＷＳから処理水Ｗが取り除かれた後の濃縮された状態として排出される。
第１の実施態様の分離槽２０のように、底面に傾斜面を有する場合には、収集された沈砂Ｓを排出しやすいように沈砂排出部を底面の最低位の位置に設置することが好ましい。また、分離槽の底面を水平面とした場合には、分離槽の内周面に沿って沈降する沈砂Ｓを排出できるように、沈砂排出部を分離槽の内周面と接する位置に設置することが好ましい。
(Sedimentation discharge part)
The sand settling unit 30 according to the first embodiment of the present invention is configured to discharge the sett sand S separated from the water to be treated WS, and is provided at the bottom of the
When the bottom surface has an inclined surface as in the
沈砂排出部には、沈砂Ｓの排出量を調整する沈砂排出量調整手段を設けることが好ましい。沈砂Ｓの濃縮度や処理水Ｗの清澄度は、上記流入部における被処理水ＷＳの流入量と、沈砂排出部における沈砂Ｓの排出量によって調整することができる。すなわち、被処理水ＷＳの流入量から沈砂Ｓの排出量を差し引いた差分が処理水Ｗの排出量となるため、沈砂Ｓの排出量を小さくすると、分離槽の底面で反転する処理水Ｗの量が増加し、上昇流ＵＦの上昇速度が大きくなる。そして、底面における沈砂の沈降速度より処理水の上昇速度が大きくなると、沈砂Ｓが処理水Ｗに取り込まれる。
被処理水ＷＳの流入量及び沈砂Ｓの排出量は、分離槽の形状や大きさにより適宜決定される。例えば、第１の実施態様のように円筒体の分離槽において、分離槽の直径が１８００ｍｍに対して、被処理水ＷＳの流入量は、５ｍ3／分未満であり、沈砂Ｓの含有率は、約１０％であることが好ましい。
It is preferable to provide a sedimentation discharge adjusting means for adjusting the sedimentation amount of the sedimentation S in the sedimentation discharge unit. The concentration of the sedimentation S and the clarification of the treated water W can be adjusted by the inflow amount of the treated water WS in the inflow portion and the discharge amount of the sedimentation sand S in the sedimentation discharge portion. That is, the difference obtained by subtracting the discharge amount of the sedimentation sand S from the inflow amount of the treated water WS is the discharge amount of the treatment water W. Therefore, if the discharge amount of the sedimentation water S is reduced, The amount increases and the rising speed of the upward flow UF increases. When the rising speed of the treated water becomes larger than the sedimentation speed of the sand settling on the bottom surface, the sand settling S is taken into the treated water W.
The inflow amount of the treated water WS and the discharge amount of the sand sediment S are appropriately determined depending on the shape and size of the separation tank. For example, in the cylindrical separation tank as in the first embodiment, the inflow amount of the water to be treated WS is less than 5 m 3 / min with respect to the diameter of the separation tank being 1800 mm, and the content of the sedimentation sand S is About 10%.
（処理水排出部）
本発明の第１の実施態様の処理水排出部５０は、被処理水ＷＳから分離された処理水Ｗを排出するための構成である。第１の実施態様の処理水排出部５０は、分離槽２０の中心に立設された円筒体と、円筒体の上部に逆さ截頭円錐体と、更にその上部に円筒体の堰５０１を備えた形状である。
処理水Ｗは、旋回流の中心付近において上昇流ＵＦとして分離槽２０の上部に流れ込み、堰５０１を超えて円筒体の内部を通って排出される。
(Treatment water discharge part)
The treated water discharge unit 50 according to the first embodiment of the present invention is configured to discharge the treated water W separated from the treated water WS. The treated water discharge unit 50 according to the first embodiment includes a cylindrical body erected at the center of the
The treated water W flows into the upper part of the
また、処理水排出部としては、分離槽の上端部から越流水として排出してもよい。この場合、旋回流と越流水を分離するための分離ホッパを設けることが好ましい。分離ホッパは、分離槽の内周面に設けられた環状の壁であり、好ましくは逆さ截頭円錐体である。 Moreover, as a treated water discharge part, you may discharge | emit as overflow water from the upper end part of a separation tank. In this case, it is preferable to provide a separation hopper for separating the swirling flow and the overflow water. The separation hopper is an annular wall provided on the inner peripheral surface of the separation tank, and is preferably an inverted truncated cone.
本発明の処理水排出部の構成としては、被処理水ＷＳの旋回流ＲＦの略中心に設置することが好ましい。これにより、処理水Ｗが越流する堰の長さが短くなるため、堰の長さあたりの処理水Ｗの越流量が大きくなり、即ち、越流高さが増すことにより、毛髪等の異物が堰に引っかかりにくくなる。また、処理水排出部として、旋回流ＲＦの略中心に設置された円筒体であることが特に好ましい。これにより、良好な旋回流が形成できる。 As a structure of the treated water discharge part of this invention, it is preferable to install in the approximate center of the swirling flow RF of the to-be-treated water WS. As a result, the length of the weir over which the treated water W overflows is shortened, so the overflow rate of the treated water W per length of the weir increases, that is, the overflow height increases, so that foreign matters such as hair Is less likely to get caught in the weir. Moreover, it is especially preferable that the treated water discharge portion is a cylindrical body installed at a substantially center of the swirling flow RF. Thereby, a favorable swirl flow can be formed.
なお、処理水排出部を被処理水ＷＳの旋回流ＲＦの略中心に設置することにより、上述したように堰に毛髪等の異物が引っかかりにくくなるものの、上昇流ＵＦは処理水排出部の外側を通過するため、沈降速度の小さい沈砂Ｓは上昇流ＵＦに取り込まれやすい。これに対して、本発明の均等化手段を設けることによって沈砂Ｓの上昇流ＵＦへの取り込みを抑制することができる。 In addition, although the treated water discharge part is installed at substantially the center of the swirl flow RF of the water to be treated WS, as described above, foreign matter such as hair is hardly caught on the weir, but the upward flow UF is outside the treated water discharge part. Therefore, the sand sediment S having a low sedimentation speed is easily taken into the upward flow UF. On the other hand, by providing the equalizing means of the present invention, it is possible to suppress the sand sediment S from being taken into the upward flow UF.
［第２の実施態様］
図４〜６は、本発明の第２の実施態様の沈砂分離装置１１を示す概略説明図である。第２の実施態様は、均等化手段として、上側誘導板６１１と下側誘導板６１２と分離槽２０の内周面からなる誘導流路６１を備えた沈砂分離装置である。
詳しくは、分離槽２０の接線方向から被処理水ＷＳを導入する断面矩形状の流入部４１と、流入部４１の上面及び下面と連結された上側誘導板６１１及び下側誘導板６１２を有しており、図５、６に示すように、これらの誘導板の高さが旋回方向に向かって徐々に小さくなるように形成されている。
なお、その他の構成については、第１の実施態様と同様である。
第２の実施態様の沈砂分離装置１１では、分離槽２０に２枚の誘導板を設けることにより、簡易的に誘導流路を設けることができる。
[Second Embodiment]
4-6 is schematic explanatory drawing which shows the sand-sediment separation apparatus 11 of the 2nd embodiment of this invention. The second embodiment is a sand settling device including a guide channel 61 including an upper guide plate 611, a lower guide plate 612, and an inner peripheral surface of the
Specifically, it has an inflow portion 41 having a rectangular cross section for introducing the treated water WS from the tangential direction of the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
In the sand sedimentation separator 11 of the second embodiment, by providing two guide plates in the
２枚の誘導板により誘導流路を設ける場合、誘導流路は、上側誘導板６１１と下側誘導板６１２と分離槽の内面によって形成され、上側誘導板６１１の自由端部と下側誘導板６１２の自由端部によって誘導流路の開口部６１３が形成されている。
誘導流路の断面積Ａを旋回方向に向かって徐々に小さくする手段としては、上側誘導板６１１又は下側誘導板６１２の高さを徐々に小さくする他、これらの誘導板の板間距離を徐々に小さくしてもよい。なお、誘導板の高さ、板間距離については、図６（Ｂ）に図示した。
When the guide channel is provided by two guide plates, the guide channel is formed by the upper guide plate 611, the lower guide plate 612, and the inner surface of the separation tank, and the free end of the upper guide plate 611 and the lower guide plate. An opening 613 of the guide channel is formed by the free end portion 612.
As means for gradually reducing the cross-sectional area A of the guide channel in the turning direction, the height of the upper guide plate 611 or the lower guide plate 612 is gradually reduced, and the distance between the guide plates is set to be the distance between the guide plates. You may make it small gradually. The height of the guide plate and the distance between the plates are shown in FIG.
［第３の実施態様］
図７〜９は、本発明の第３の実施態様の沈砂分離装置１２を示す概略説明図である。第３の実施態様は、均等化手段として、複数の流入部を備えた沈砂分離装置である。
詳しくは、分離槽２０の接線方向から被処理水ＷＳを導入する流入部４２Ａ及び４２Ｂを有し、これらの流入部４２Ａ及び４２Ｂは、等距離間隔となるように分離槽２０の対向する位置に設置されている。
その他の構成については、第１の実施態様と同様である。
[Third Embodiment]
FIGS. 7-9 is schematic explanatory drawing which shows the sedimentation separator 12 of the 3rd embodiment of this invention. A 3rd embodiment is a sand settling device provided with a plurality of inflow parts as equalization means.
In detail, it has inflow parts 42A and 42B which introduce treated water WS from the tangential direction of
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
なお、複数の流入部の数は、２以上であれば特に限定されない。また、設置位置については、特に制限されないが、旋回流の旋回中心側への被処理水の拡散量をより均等にするという観点から、等距離間隔に設置することが好ましい。
設置位置により均等化するほか、各流入部の流量等を調整して均等化してもよい。
In addition, if the number of several inflow parts is two or more, it will not specifically limit. Further, the installation position is not particularly limited, but it is preferable that the installation positions be equidistant from the viewpoint of making the diffusion amount of the water to be treated to the swirl center side of the swirl flow more uniform.
In addition to equalization depending on the installation position, the flow rate of each inflow portion may be adjusted and equalized.
［第４の実施態様］
図１０は、本発明の第４の実施態様の沈砂分離装置１３を示す概略説明図である。第４の実施態様は、均等化手段として、１枚の誘導板を備えた沈砂分離装置である。
詳しくは、分離槽２０の接線方向から被処理水ＷＳを導入する断面矩形状の流入部４１と、流入部４１の下面と連結された下側誘導板６１２を有しており、下側誘導板６１２の高さが旋回方向に向かって徐々に小さくなるように形成されている。
その他の構成については、第１の実施態様と同様である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 10 is a schematic explanatory view showing a sand sedimentation separator 13 according to a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is a sand settling device provided with one guide plate as equalizing means.
Specifically, it has an inflow portion 41 having a rectangular cross section for introducing the treated water WS from the tangential direction of the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
流入部より流入した被処理水ＷＳは、下方向に拡散すると、底面で反転する処理水Ｓの上昇流ＵＦを乱しやすいため、１枚の誘導板は、流入部より低位に位置することが好ましい。
また、１枚の誘導板は、流入部の流入直後の被処理水ＷＳ拡散を制限するように設置すれば、分離槽２０の内部のどの位置に設置してもよい。旋回流の形成の観点から、流入部は分離槽の接線方向から被処理水ＷＳを流入させることが好ましいため、１枚の誘導板も、それに合わせて分離槽の内面に設置することが好ましい。
When the water to be treated WS that has flowed in from the inflow portion diffuses downward, the upward flow UF of the treated water S that is inverted at the bottom surface is likely to be disturbed, so that one guide plate may be positioned lower than the inflow portion. preferable.
Further, one guide plate may be installed at any position inside the
本発明の沈砂分離装置は、下水処理設備等の水処理施設に設けられた沈砂池において、沈殿した沈砂を揚水して得られる沈砂含有水を、沈砂と処理水に分離するために利用することができる。 The sand settling device of the present invention is used to separate the sand containing water obtained by pumping the settled settling sand into sand settling and treated water in a sand settling pond provided in a water treatment facility such as a sewage treatment facility. Can do.
また、本発明の沈砂分離装置は、特に用途を限定することなく、被処理水として、分散媒である液体より分散粒子の比重が高い分散液であれば、粒子と液体を良好に分離するために利用することができる。 In addition, the sand sedimentation separator of the present invention is not particularly limited in use, so that, as the water to be treated, if the dispersion liquid has a higher specific gravity of the dispersed particles than the liquid as the dispersion medium, the particles and the liquid can be separated well. Can be used.
１０，１１，１２，１３ 沈砂分離装置、２０ 分離槽、２０１ 傾斜面、３０ 沈砂排出部、４０，４１，４２Ａ，４２Ｂ 流入部、５０ 処理水排出部、５０１ 堰、６０，６１ 誘導流路、６０２ 開口部、６１１ 上側誘導板、６１２ 下側誘導板、６１３ 開口部、ＷＳ 被処理水、Ｗ 処理水、Ｓ 沈砂、ＲＦ 旋回流、ＵＦ 上昇流、１０１ 固液分離槽、１０２ 沈降槽、１０３ 筒壁、１０４ 底壁、１０６ 分離ホッパ、１０７ 流入管、１６１ 越流トラフ、ＯＦ 越流水 10, 11, 12, 13 Sand sedimentation device, 20 separation tank, 201 inclined surface, 30 sedimentation discharge section, 40, 41, 42A, 42B inflow section, 50 treated water discharge section, 501 weir, 60, 61 guide channel, 602 opening, 611 upper guide plate, 612 lower guide plate, 613 opening, WS treated water, W treated water, S sedimentation, RF swirl flow, UF upflow, 101 solid-liquid separation tank, 102 sedimentation tank, 103 Cylinder wall, 104 Bottom wall, 106 Separation hopper, 107 Inflow pipe, 161 Overflow trough, OF Overflow water
Claims (8)
内部に前記被処理水の旋回流が形成され、前記旋回流により前記被処理水を沈砂と処理水に分離する分離槽と、
前記分離槽から沈砂を排出する沈砂排出部と、
前記被処理水を前記旋回流の旋回方向に向けて流入する流入部と、
前記流入部より流入した被処理水の前記旋回流の旋回中心側へ拡散する流量を均等化する均等化手段と、を備えたことを特徴とする沈砂分離装置。 In a sand settling device for separating treated water containing sand settling into sand settling and treated water,
A swirling flow is formed inside the water to be treated, and a separation tank that separates the water to be treated into settling sand and treated water by the swirling flow;
A sedimentation discharge section for discharging sedimentation from the separation tank;
An inflow portion into which the water to be treated flows in the swirling direction of the swirling flow;
An equalizing means for equalizing the flow rate of the to-be-treated water that has flowed in from the inflow portion to the swirling center side of the swirling flow, and a sand sedimentation separator.
内部に前記被処理水の旋回流が形成され、前記旋回流により前記被処理水を沈砂と処理水に分離する分離槽と、
前記分離槽から沈砂を排出する沈砂排出部と、
前記被処理水を前記旋回流の旋回方向に向けて流入する流入部と、
前記流入部から流入した被処理水を前記旋回流の旋回方向へ誘導する誘導流路と、を備え、
前記誘導流路は、少なくとも旋回中心側の一部が開放された開口部を有しており、
前記誘導流路の断面積は、前記旋回流の旋回方向に沿って小さくなることを特徴とする沈砂分離装置。 In a sand settling device for separating treated water containing sand settling into sand settling and treated water,
A swirling flow is formed inside the water to be treated, and a separation tank that separates the water to be treated into settling sand and treated water by the swirling flow;
A sedimentation discharge section for discharging sedimentation from the separation tank;
An inflow portion into which the water to be treated flows in the swirling direction of the swirling flow;
A guide channel that guides the water to be treated that has flowed in from the inflow portion in a swirling direction of the swirling flow, and
The guide flow path has an opening that is at least partially open on the side of the turning center;
The sand sedimentation apparatus according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the guide channel decreases along a swirl direction of the swirl flow.
内部に前記被処理水の旋回流が形成され、前記旋回流により前記被処理水を沈砂と処理水に分離する分離槽と、
前記分離槽から沈砂を排出する沈砂排出部と、
前記被処理水を前記旋回流の旋回方向に向けて流入する流入部と、
前記流入部から流入した被処理水を前記旋回流の旋回方向へ誘導する少なくとも１枚の誘導板と、を備え
前記誘導板は、前記分離槽の内部に、前記被処理水の旋回流の旋回方向に沿って略水平に設置され、
前記誘導板の高さは、前記旋回流の旋回方向に沿って小さくなることことを特徴とする沈砂分離装置。 In a sand settling device for separating treated water containing sand settling into sand settling and treated water,
A swirling flow is formed inside the water to be treated, and a separation tank that separates the water to be treated into settling sand and treated water by the swirling flow;
A sedimentation discharge section for discharging sedimentation from the separation tank;
An inflow portion into which the water to be treated flows in the swirling direction of the swirling flow;
And at least one guide plate for guiding the treated water flowing in from the inflow portion in the swirling direction of the swirling flow. The guiding plate swirls the swirling flow of the treated water inside the separation tank. Installed almost horizontally along the direction,
The height of the said guide plate becomes small along the turning direction of the said swirling flow, The sand settling apparatus characterized by the above-mentioned.
内部に前記被処理水の旋回流が形成され、前記旋回流により前記被処理水を沈砂と処理水に分離する分離槽と、
前記分離槽から沈砂を排出する沈砂排出部と、
前記被処理水を前記旋回流の旋回方向に向けて流入する２以上の流入部と、を備えていることを特徴とする沈砂分離装置。 In a sand settling device for separating treated water containing sand settling into sand settling and treated water,
A swirling flow is formed inside the water to be treated, and a separation tank that separates the water to be treated into settling sand and treated water by the swirling flow;
A sedimentation discharge section for discharging sedimentation from the separation tank;
2 or more inflow parts into which the treated water flows in the swirling direction of the swirling flow.
前記傾斜面における沈砂の沈降速度より処理水の上昇速度が低いことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の沈砂分離装置。 Having an inclined surface inclined toward the sand settling part,
The sedimentation separator according to any one of claims 1 to 6, wherein the rising speed of the treated water is lower than the sedimentation speed of the sedimentation on the inclined surface.
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