JP3676657B2

JP3676657B2 - 旋回流式凝集分離装置

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Publication number: JP3676657B2
Application number: JP2000251542A
Authority: JP
Inventors: 裕明岡島; 強有田; 薫広田
Original assignee: Nishihara Environmental Technology Co Ltd
Current assignee: Nishihara Environmental Technology Co Ltd
Priority date: 2000-08-22
Filing date: 2000-08-22
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2020-08-22
Also published as: JP2002058912A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、凝集沈殿処理などの凝集フロック形成および凝集フロック（固）と分離液（液）との分離に用いられる水処理プロセスや化学プロセス等の凝集分離技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の凝集沈殿装置は、原水である被処理水に凝集剤を混和し、この混和液を撹拌して凝集させフロック群（凝集フロック）を形成・成長させ、混和液から凝集フロックを沈降分離させて清澄な分離液（処理水）を得るものであり、主として▲１▼薬品混和槽、▲２▼フロック形成槽、▲３▼沈降分離槽から構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成の凝集沈殿装置では複雑なプロセスとなり、加えて各槽に大きな敷地面積が必要となる。とくに、沈殿分離槽では十分に凝集フロックを沈降分離させるために長い滞留時間が必要で、大きな沈殿池を設けなければならないという課題があった。また、各槽には多くの付帯設備が設けられているため、建設コストが高いばかりか、運転管理が煩雑になるという課題もあった。さらに、流入水量が増加すると沈殿池で凝集フロック（ピンフロックなど）が流出するため、安定した処理水質を得ることができなくなるという課題もあった。
【０００４】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、滞留時間が長くとれる別途独立した広大な沈殿分離槽を必要とせず、混和液を撹拌して凝集フロックを形成・成長させると共に形成・成長した凝集フロックを確実に分離することができ、また流入水量の変動に対応でき、さらに安価で省スペース型の凝集分離装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る旋回流式凝集分離装置は、原水と凝集剤とが混和した混和液を導入して凝集および固液分離する旋回流式凝集分離装置において、混和液導入手段および水平方向に周回する旋回流を形成し混和液を攪拌混合する旋回流形成手段を有する下部凝集域と、下部凝集域に連通し、且つ混和液から分離した分離水を導出する分離水導出手段を有する上部分離域と、複数の貫通孔を有し、且つ下部凝集域と上部分離域との間に設けられ、下部凝集域の流動を阻害する多孔部材と、多孔部材下面および／または下部凝集域底部に設けられ、水平方向に周回する旋回流を鉛直流に変換する一枚または二枚以上の案内板とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
この発明に係る旋回流式凝集分離装置は、旋回流形成手段を、下部凝集域内に水平方向に周回する旋回流を形成させる一枚または二枚以上の攪拌羽根を有する放射流型攪拌翼としたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による旋回流式凝集分離装置の構成を示す断面図であり、図２は図１の平面図であり、図３は図１および図２の斜視図である。図において１は旋回流式凝集分離装置（以下、単に凝集分離装置という）である。凝集分離装置１は、有底略筒状の凝集分離槽２と、この凝集分離槽２に連結されかつ凝集分離槽２内に原水と凝集剤や凝集助剤等との混和液を供給し混和するための混和槽３とから概略構成されている。
【０００９】
凝集分離槽２には、この凝集分離槽２内を上部分離域２ａと下部凝集域２ｂとに区分する多孔部材４が設けられている。下部凝集域２ｂ内には凝集分離槽２の上部から垂下され主に水平方向に旋回流Ａを形成する攪拌翼（旋回流形成手段）５と、多孔部材４の下面中央部に立設されて撹拌翼５により生じた旋回流Ａを下向流（下方向の鉛直流）Ｂに変換する案内板（鉛直流形成手段）６と、凝集汚泥（凝集フロック）等の沈降性物質を装置外に排出するスラッジ取出部７とが設けられている。ここで、上述の旋回流Ａとは、攪拌翼５の回転により下部凝集域２ｂ内に形成される流れであって、主に下部凝集域２ｂ内を水平方向に周回する流れをいう。また、上部分離域２ａには多孔部材４を通過し凝集フロックが分離された清澄な分離水を処理水として溢流させて排出する処理水取出部（分離水導出手段）８と、分離水中に残留する微細なフロック（ピンフロック）の沈降を促進する沈降促進部材９とが設けられている。
【００１０】
凝集分離槽２の水平断面は、下部凝集域２ｂにおいて攪拌翼５の回転により主に水平方向に周回する旋回流Ａが形成されるために、その旋回流Ａが凝集分離槽２内で確実に形成・維持され易いように円形とされているが、例えば正八角形、正六角形などの点対称の水平断面を有していれば，特に制限はない。
【００１１】
混和槽３は、凝集分離槽２の底部近傍（下部凝集域２ｂ）に混和液導入部３ａを介して連結されている。混和槽３内には原水と凝集剤とを急速に攪拌して混和するための撹拌羽根１０が垂下状態で設けられている。この実施の形態１では、混和槽３を凝集分離槽２に隣接させて連結したが、混和槽３を省略して下部凝集域２ｂに直結する原水の配管に凝集剤を添加して、配管内で混和液を調製してもよい（ラインミキシング）。また、混和液導入部３ａは、図２に示すように略円筒状の凝集分離槽２の壁部から下部凝集域２ｂの内壁面に沿って水平方向に混和液を導入するように連通しており、これは導入される混和液が下部凝集域２ｂ内で旋回流Ａを形成させるためであり（旋回流形成手段）、また攪拌翼５と併用することによりさらに旋回流の形成・維持の効率アップを図るものである。
【００１２】
ここで、凝集分離に用いられる凝集助剤としては、例えば合成高分子凝集剤、天然高分子凝集剤、無機化合物、砂等の無機鉱物、金属等を挙げることができ、適宜選択されるものであり、これらに限定されるものではない。原水に対する凝集助剤の添加方法としては、素早く均一に分散させる手法が採用され、例えば凝集助剤自体をスラリーや溶液状態にして原水に添加する手法、粒子状の凝集助剤を乾燥状態のまま原水に添加する手法などを挙げることができる。また、混和槽３内や下部凝集域２ｂ内への添加位置で添加手法を区別すると、混和槽３等への流入口近傍に凝集助剤を添加する手法、混和槽３内等へ均一に分散させて添加する手法、混和槽３内等の流速の早い箇所に凝集助剤を添加する手法、滞留時間ごとに段階的に分けて凝集助剤を添加する手法等を適宜選択することができる。なお、混和槽３内に導入される原水に対しては、導入過程でライン注入あるいはラインミキシングすることにより、凝集剤はもとより凝集助剤やｐＨ調整剤の添加を行ってもよい。
【００１３】
多孔部材４は、混和液若しくは凝集フロックが分離した分離水の通過を妨げない複数の貫通孔を有し、下部凝集域２ｂの流動が上部分離域２ａに概ね及ばないように両域を区分する平板のものである。この多孔部材４としては、例えば金網、パンチングプレート、エキスパンドメタル、特殊多孔板、薄板状や粒状の充填層等を用いることができる。また、多孔部材４は、撹拌翼５が位置する下部凝集域２ｂと処理水取出部８が位置する上部分離域２ａとの間で凝集分離槽２を上下に分割するように水平に設置される。なお、多孔部材４のうち、案内板６が立設された部分には旋回流Ａを下向流に変換させる際に、上向流が形成されるのを阻止するため、また内壁近傍の部分には内壁に沿って上昇する上向流を阻止するために、上記貫通孔を設けない無孔部を設けるか、止水部材１１を図１および図２に示すように設けることが望ましい。
【００１４】
一般に攪拌翼は単数の攪拌羽根または複数の攪拌羽根を備えており、この攪拌翼５が一本の軸に固定され駆動手段（図示せず）を有するものが攪拌機（攪拌装置）である。なお、攪拌翼は一本の軸に複数設けられることもできる（多段型）。この実施の形態１における撹拌翼５の形状は図１に示すように下部凝集域２ｂ内において主に水平方向の旋回流Ａを形成する放射流型である。この放射流型の攪拌翼は一般に平板な攪拌羽根が回転することにより、水平方向に水流が放射状に吐出し、主に水平方向に周回するを形成する形状を有している。攪拌翼５には、図２に示すように４枚の羽根が回転軸に放射状になるように配置されているが、翼の数は少なくとも１段あればよく、その段数に制限はない。また、攪拌翼５の羽根の枚数は限定されたものではない。下部凝集域２ｂ内に設けられた撹拌翼５の設置位置は多孔部材４と凝集分離槽２の底部との間とされ、凝集分離槽２の内部形状や案内板６の設置位置等に応じて上部、中部および下部のうちから適宜設定される。撹拌翼５の回転数は駆動装置（図示せず）の制御により混和液中に形成される凝集フロックの物性を考慮して形成した凝集フロックを撹拌により破壊しない程度に緩やかであり、かつ凝集フロックの分離に必要な水平方向の慣性力を与える水平方向の旋回流Ａを形成するのに十分な程度の範囲で適宜変更可能である。撹拌翼５の形状としては、全ての形状の翼を使用できるが、旋回流を効率良く発生させるためには公知のパドル型、特殊パドル型、標準ラストン型、タービン型等の水平流を吐出できる放射流型を用いる方がよい。撹拌翼５により下部凝集域２ｂ内で理想的な撹拌状態を得るためには、下部凝集域２ｂの内径をＬとし、撹拌翼５の径をＤとすると、比Ｄ／Ｌ＝０．３〜０．７の範囲を満たすように両者の寸法が設定される。なお、凝集分離槽２の形状などの都合により、攪拌翼５を設置できない場合には、下部凝集域２ｂ内に水平方向の流れを作ることができる噴流装置（サーキュレーター等）を設置してもよい。さらに、前述した混和液を下部凝集域２ｂの内壁面に沿って水平方向に導入することで、下部凝集域２ｂ内に十分な旋回流を形成することができるのであれば、これが旋回流形成手段に成り得るため、とくに他の装置類は要しない。要は、下部凝集域２ｂ内に水平方向に周回する旋回流を形成し凝集フロックに水平方向の慣性力を与えることができるものであればよい。なお、必要に応じて各種の旋回流形成手段を組み合わせて用いてもよい。
【００１５】
案内板６は、図１に示すように多孔部材４の下面に垂下状態で設置され、図２に示すように多孔部材４の中心部を中心にして４枚の板が放射状に固定されており、これに衝突した旋回流Ａの一部を下方向の鉛直流Ｂに変換するものである。因みに、案内板６は、実施の形態２で後述されるように下部凝集域２ｂの底部に立設する場合には、旋回流Ａの一部を上方向の鉛直流Ｂに変換するものである。また、案内板６は正方形あるいは矩形の平板状のものであるが、湾曲形状をなしていてもよい。なお、案内板６の枚数は少なくとも１枚あればよく、その枚数に制限はない。
【００１６】
処理水取出部８としては凝集分離槽２の上部分離域２ａ内の流動を均一にして集水する集水設備を用いることができる。沈降促進部材９は、この凝集分離装置１に必須の要素ではなく、必要に応じて設けられるものである。この沈降促進部材９を設ける場合には、所定の離間距離をもって複数の平行板を組み合わせたパラレルプレート、所定の離間距離をもって複数の波板を組み合わせたコルゲーテッドプレート等の傾斜板、複数の円管や角管を組み合わせた沈降管、支持材や枠組中に短管や粒状担体を充填して分離面積を増大させて分離効果を上げる充填層、多孔板、邪魔板またはスクリーン等の整流材などを用いることができるが、上部分離域２ａ内を上昇する分離水中に残留するピンフロック等の沈降性物質の沈降を促進するものであれば、特に制限されるものではない。なお、傾斜板や沈降管は上部分離域２ａ内にそのまま設置してもよく、また支持材で支持して設置してもよい。
【００１７】
このような構成の凝集分離槽２内における凝集および分離について説明する。
まず、従来の凝集沈殿処理装置において大きな敷地面積を要する沈降分離槽を省略するためには、原水と凝集剤が混和する混和液を攪拌してフロックを形成させると共にその形成された凝集フロックを何らかの手法により分離して清澄な分離水を得る必要がある。凝集沈殿処理装置におけるフロック形成槽内での流れは、▲１▼凝集操作に最適な撹拌吐出流量（Ｑ_ｄ）、▲２▼撹拌吐出流量Ｑ_ｄに伴う同伴流量（Ｑ_ｂ）および▲３▼原水流量（Ｑ_０）が基本になる。ここで、撹拌に関する量Ｑ_ｄ＋Ｑ_ｂ＝Ｑ_ｃとすれば、これは撹拌による槽の循環流量（Ｑ_ｃ）となる。従って、フロック形成槽内の流れの総和はＱ_ｃ＋Ｑ_０となり、槽内の平均液流速を代表する指標は（Ｑ_ｃ＋Ｑ_０）／Ａ_ｆ＝Ｖ_ａとなる。ここで、Ａ_ｆはフロック形成槽の水平断面積である。即ち、この流れ（平均流速Ｖ_ａ）により最適な凝集フロックが形成されるわけである。
【００１８】
一方、形成された凝集フロック群を効率よく分離するためには、このＶ_ａをできる限り小さくすることが有効である。しかし、ここで、Ｑ_０は原水の流入量で、Ａ_ｆはフロック形成槽の断面積であるから、それぞれ定数である。従って、Ｖ_ａはＱ_ｃを０（零）に近づければ近づけるほど小さくなる。そこで、上述のフロック形成槽でＱ_ｃを０に近づけるためには、Ｑ_ｃの流れを阻害する不連続面を形成すればよい。そこで、本発明では、水は通過するが、流動を阻害する多孔部材４を用いて凝集分離槽２を下部凝集域２ｂと上部分離域２ａとに分割したわけである。
【００１９】
さて、ここで、Ｑ_ｃが略０になった場合、フロック形成槽内の平均液流速度（即ち、平均上昇速度）はＶ_ａ＝Ｑ_０／Ａ_ｆ＝Ｖ_Ｌとなる。従って、上昇速度Ｖ_Ｌより小さな沈降速度をもつフロック群は処理水と共に溢流することになる。しかし、ここで、上昇速度Ｖ_Ｌで上昇する液に上昇速度Ｖ_Ｌよりかなり速い速度で水平方向の旋回流Ａを与えれば上昇速度Ｖ_Ｌよりも沈降速度が小さな凝集フロック群でも旋回流Ａに乗って移動し、その慣性力により上昇流Ｃに同伴しにくくなり、さらに下向流Ｂを与えることにより下方向の力を受ける。そのために、上昇速度Ｖ_Ｌよりも小さい沈降速度のフロック群でも分離することが可能となる。なお、上述の一般のフロック形成槽がこの発明においては凝集分離槽に相当する。
【００２０】
次に動作について説明する。
まず、沈降性物質を含む原水は混和槽３内に一定の流量で導入される。混和槽３内において、原水に凝集剤が添加され、必要に応じてｐＨ調整剤も添加され、撹拌羽根１０により急激に混和される。これにより、原水中には微細なフロックが形成される。この場合、必要に応じて凝集核となる砂等の沈降促進材や高分子凝集剤などの凝集助剤を添加してもよい。
【００２１】
混和槽３内で上述のように前処理された原水である混和液は、混和液導入部３ａから下部凝集域２ｂ内の内壁面に沿って水平方向に導入されると共に、攪拌翼５の回転により下部凝集域２ｂ内に水平方向に周回する旋回流Ａが形成される。そして、必要に応じて高分子凝集剤等を添加して下部凝集域２ｂ内の適切な攪拌混合により、混和液中のフロックを大きく成長させる。このとき、下部凝集域２ｂ内では、凝集フロックを含む混和液が攪拌混合されているが、多孔部材４近傍の領域には図１に示すように不安定であるが濃度界面Ｆが形成される。そのため、濃度界面Ｆの上部は撹拌吐出流量（Ｑ_ｄ）による影響がいくぶん緩和される。その濃度界面Ｆの上部に多孔部材４が凝集分離槽２内を上下に分割するように水平に配置されているので、その多孔部材４の阻害作用により多孔部材４の上側の上部分離域２ａにおいては撹拌翼５による撹拌の影響のほとんどない均一な上昇流Ｃが形成される。他方、下部凝集域２ｂ内では放射流型の撹拌翼５の回転により内壁面に沿って水平方向に周回する旋回流Ａが形成されると同時に、この旋回流Ａの一部が案内板６により、攪拌翼５の回転軸心に沿って下向する下向流Ｂが形成される。この下向流Ｂは、旋回流Ａにより与えられた慣性力により上昇流Ｃに同伴しにくくなっている凝集フロック群に対して下方向の力を与えるものであり、この下向流Ｂにより上昇流Ｃから分離しようとする凝集フロック群は効率よく分離される。
【００２２】
このように分離された凝集フロック群は下部凝集域２ｂ内に残存して濃縮され凝集フロック濃度が高くなるため、適宜、スラッジとして下部凝集域２ｂの底部等に設けられたスラッジ取出部７から直接外部に引き抜く。場合によっては、引抜前に攪拌翼５を一時的に停止させて凝集フロックを底部に沈殿させ、沈殿した高濃度化した凝集スラッジを引抜いてもよい。なお、沈降促進材として砂を用いた場合には、引き抜いた凝集スラッジから砂を分離し、その砂を混和槽３内や下部凝集域２ｂ内に戻して再利用することができる。なお、砂と凝集スラッジの分離にはいろいろな分離装置が考えられるが、一例として湿式サイクロン等が用いられる。
【００２３】
一方、凝集フロックが分離した分離液は上昇流Ｃに乗って上部分離域２ａを通過して処理水取出部８から溢流する。その際に、上部分離域２ａ内に設けた傾斜板等の沈降促進部材９を利用することにより、上昇流Ｃに同伴してきたピンフロックなどを沈降除去でき、さらに上質の処理水を得ることができる。
【００２４】
以上のように、この実施の形態１によれば、旋回流形成手段としての攪拌翼５等を設けたことにより、上昇速度より大きい流速の水平方向の旋回流Ａを物理的（機械的）に形成し、流入する混和液中の凝集フロックに慣性力を与え、これにより凝集フロックが上昇流Ｃに同伴して上昇するのを妨げることができる。また、上昇流Ｃの存在により、凝集フロックは少なからず上方向への力を受けるが、鉛直流形成手段としての案内板６を設けたことにより、旋回流Ａの一部を回転軸心に沿った下向流Ｂに変換され、この下向流Ｂにより混和液中の凝集フロックに下方向への力を与えることができ、重力沈殿による従来の凝集分離装置に比べて短い滞留時間で効率よく、混和液を凝集フロックと分離水とに固液分離することができる。因みに、従来の凝集沈殿装置における滞留時間が６０〜１２０分間であったのに対し、この実施の形態１に係る凝集分離装置では、その滞留時間を３〜６分間と大幅に減少させることができた。なお、従来の凝集沈殿装置において必須であった敷地面積の大きい沈降分離槽を省略できたことにより、レーキ等の集泥機が不用になり、メンテナンスが容易になり、電気代等も節約することができる。
【００２５】
この実施の形態１では、凝集フロックを重力沈降による分離に委ねるのではなく、慣性力を積極的に利用して分離するため、沈降速度の大きな凝集フロックの形成を必須とせず、ある程度の沈降速度をもつフロックであれば分離できるので、凝集剤等の薬品や凝集助剤としての沈降促進材のみならず敷地面積や処理時間の節約もできる。さらに、案内板６により無動力で鉛直流（下向流）Ｂを形成することができると共に、攪拌翼５は旋回流Ａを形成させるために駆動させればよいので、攪拌翼５の回転速度を低くでき、また強大な装置が不要である。この点でも省エネルギ、省コストに有効である。
【００２６】
この実施の形態１では、多孔部材４、旋回流形成手段としての攪拌翼５および鉛直流形成手段としての案内板６を設けたことにより、従来の凝集沈殿装置に比べて上昇速度や分離効率を大幅に向上させることができるので、よりコンパクトになり、敷地面積も小さくでき、建設費も安価にすることができる。
【００２７】
この実施の形態１では、旋回流形成手段としての攪拌翼５の回転数を変更可能としたことにより、混和液中の凝集フロックの物性に適応した回転数を選べば、同一の装置でも、混和液の性状、流入水量、濃度および水質等の変動に適応して処理することができる。
【００２８】
この実施の形態１では、下部凝集域２ｂ内を撹拌翼５で緩やかに流動させることができるので、下部凝集域２ｂ内で流動する凝集フロックを破壊させることなく、安定して確実に形成・成長させることができる。
【００２９】
なお、この実施の形態１では、下部凝集域２ｂの底部にスラッジ取出部７を設けたが、さらに必要に応じて下部凝集域２ｂ内の側面に凝集スラッジ等の沈降性物質を重力により沈殿させて濃縮し、その凝集スラッジを装置外に排出する沈殿スラッジ取出部（図示せず）を設けてもよい。また、下部凝集域２ｂに凝集助剤注入手段（図示せず）を設けてもよい。この凝集助剤注入手段から注入される凝集助剤としては高分子凝集剤や砂等の無機材料を挙げることができるが、これに限定されるものではない。また、この実施の形態１では、凝集分離槽２の底部（下部凝集域２ｂ）を平坦面としたが、円錐形状等としてもよい。
【００３０】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による凝集分離装置の構成を示す断面図であり、図５は図４の平面図であり、図６は図４および図５の斜視図である。この実施の形態２の構成要素のうち実施の形態１の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００３１】
この実施の形態２の特徴は、案内板６を下部凝集域２ｂの底部に立設し、この案内板６と多孔部材４との間に攪拌翼５が配設されている。この実施の形態２では、図６に示すように、凝集分離槽２の下部凝集域２ｂの上方に位置する撹拌翼５により生じた水平方向の旋回流Ａが下部凝集域２ｂの底部に立設した案内板６により、撹拌翼５の回転軸心に沿って上昇する上昇流Ｂ’（上方向の鉛直流）が形成されるが、撹拌翼５の回転により多孔部材４の下面近傍の下部凝集域２ｂ内を多孔部材４の周縁部へ向けて送り出され下部凝集域２ｂの内周壁面に沿って下向流Ｂ（下方向の鉛直流）により混和液中の凝集フロックに下方向への力を与えることができ、固液分離の効率化を図ることができる。また、上昇流Ｂ’により下部凝集域２ｂの底部付近を鉛直方向にも十分に攪拌混合でき、凝集フロックの沈降堆積を防止することができる。
【００３２】
なお、沈降促進材として砂等の無機材料を用いた場合には、スラッジ取出部７から引き抜いた砂を湿式サイクロン等の遠心分離装置で回収して再度混和槽３内や下部凝集域２ｂ内に供給することで、沈降促進材を有効に利用し節約することができる。
【００３３】
以上のように、この実施の形態２によれば、凝集分離槽２の底部に立設した案内板６により攪拌翼５の回転軸に沿って上昇流Ｂ’（上方向の鉛直流）を形成し、これにより多孔部材４の周縁部付近では下向流Ｂ（下方向の鉛直流）を形成できるので、これにより凝集フロックに下方向への力を与えることができ、重力沈殿による従来の凝集分離装置に比べて短い滞留時間で効率よく、混和液を凝集フロックと分離水とに固液分離することができ、また凝集フロックの下部凝集域２ｂ底部への沈降堆積を防止することができる。
【００３４】
この実施の形態２では、上部分離域２ａに実施の形態１における沈降促進部材（図示せず）を設けていないが、必要に応じて設けてもよい。また、この実施の形態２では、下部凝集域２ｂにスラッジ取出部（図示せず）を設けていないが、必要に応じて設けてもよい。なお、これまでは、凝集分離処理について説明してきたが、この発明はこれ以外に凝集剤添加型活性汚泥処理における固液分離や汚泥処理における汚泥濃縮等にも用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、多孔部材および旋回流形成手段を設けたことにより、少ない撹拌動力で下部凝集域を効率よく撹拌して所望の旋回流を形成し、これにより凝集フロックに対して水平方向の慣性力を与えることで凝集フロックが上昇流に同伴して上昇するのを妨げることができると共に、鉛直流形成手段を設けたことにより、上記旋回流から下向流を形成し、この下向流を利用して凝集フロックに下方向への力を与えることで、従来の凝集沈殿装置における重力沈殿による固液分離と比べて短い滞留時間で効率よく固液分離を行うことができる。因みに、従来の凝集沈殿装置における滞留時間が６０〜１２０分間であったのに対し、この発明に係る凝集分離装置では、その滞留時間が３〜６分間と大幅に減少させることができる。なお、従来の敷地面積の大きい沈降分離槽を省略できたことにより、レーキ等の集泥機が不用になり、またその他の付帯設備も省略できるため、メンテナンスが容易になり、電気代も含め処理コストを低減することができる。
【００３６】
この発明によれば、重力沈降による分離に委ねるのではなく、慣性力を積極的に利用して分離するため、沈降速度の大きな凝集フロックの形成を必須とせず、ある程度の沈降速度をもつフロックであれば分離できるので、凝集剤等の薬品や沈降促進材のみならず、敷地面積や処理時間の節約もできる。さらに、鉛直流形成手段としての案内板により無動力で鉛直流を形成することができるので、攪拌翼は旋回流を形成するために駆動させればよいので、回転速度を低くでき、強大な装置も不要である。この点でも省エネルギ、省コストに有効である。
【００３７】
この発明によれば、多孔部材および旋回流形成手段を設けたことにより、従来の凝集沈殿装置に比べて上昇速度や分離効率を大幅に向上させることができるので、よりコンパクトになり、敷地面積も小さくでき、建設費も安価にすることができる。
【００３８】
この発明によれば、凝集分離槽の上部分離域に沈降促進部材を設けたことにより、多孔部材を通過し上昇するピンフロックを速やかに沈降させることができるので、分離効率を向上させることができ、さらに上質の処理水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による凝集分離装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１および図２の斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態２による凝集分離装置の構成を示す断面図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】図４および図５の斜視図である。
【符号の説明】
１凝集分離装置（旋回流式凝集分離装置）
２凝集分離槽
２ａ上部分離域
２ｂ下部凝集域
３混和槽
４多孔部材
５攪拌翼（旋回流形成手段）
６案内板（鉛直流形成手段）
７スラッジ取出部
８処理水取出部（分離水導出手段）
９沈降促進部材
１０撹拌羽根
１１止水部材または無孔部
Ａ旋回流
Ｂ，Ｂ’ 鉛直流
Ｃ上昇流

Claims

原水と凝集剤とが混和した混和液を導入して凝集および固液分離する旋回流式凝集分離装置において、
混和液導入手段および水平方向に周回する旋回流を形成し混和液を攪拌混合する旋回流形成手段を有する下部凝集域と、下部凝集域に連通し、且つ混和液から分離した分離水を導出する分離水導出手段を有する上部分離域と、複数の貫通孔を有し、且つ下部凝集域と上部分離域との間に設けられ、下部凝集域の流動を阻害する多孔部材と、多孔部材下面および／または下部凝集域底部に設けられ、水平方向に周回する旋回流を鉛直流に変換する一枚または二枚以上の案内板とを備えたことを特徴とする旋回流式凝集分離装置。
旋回流形成手段は、下部凝集域内に水平方向に周回する旋回流を形成させる一枚または二枚以上の攪拌羽根を有する放射流型攪拌翼であることを特徴とする請求項１記載の旋回流式凝集分離装置。