JP4997257B2 - 濁水処理装置 - Google Patents
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Description
この濁水の主要な成分は、無機性物質であり、山土や砂が大半を占めている。
このような河川の上流域における濁水の流入継続時間は、中、下流域と異なり、長くとも数時間ということが多い。
懸濁物質の除去手段としては、沈殿槽(例えば特許文献1参照)や沈殿池(例えば非特許文献1参照)が知られている。
非特許文献1には、緩速ろ過池の流入原水の濁度は、概ね10度以下と定められている。ただし、原水の濁度上昇に対して、沈殿処理または一次ろ過設備を、緩速ろ過の前に追加して対応できるとしている。なお、普通沈殿池や沈殿槽においての滞留時間は約8時間である。
しかし、沈殿池や沈殿槽は広い面積を要し、山間部の小規模浄水施設では、地形や面積等の制約から、設置していないところが多い。
この手段では、原水の流入が停止するため、その間は、浄水が得られない。断水を避けるためには、浄水を貯留する大きな配水池が必要となるが、高濁度が継続する時間は推定の域を出ないため、この大きさを計画することが困難となっている。また、高濁度感知システムおよび制御装置には、多額の工事費を要するとともに、管理上の難度が高いため、小規模浄水施設での採用は少ない。
(1) 濁水が上方に向かって流通するようにした処理槽内に、複数の通水孔を穿設した多孔板を、側方に傾斜させて配設するとともに、多孔板の下端側に、沈澱物を沈殿物滞留部に導く流下樋を設け、前記各通水孔の縁に、前記多孔板上に滞留した懸濁物質が、前記通水孔を通過する濁水と合流するのを阻止する、上方を向く筒状の起立縁を設け、前記起立縁の高さを、前記多孔板の傾斜の低いところにあるものほど高くする。
多孔板の上面に滞留した懸濁物質は、渦流の巻き込み作用により、通水孔に向って移動させられようとするが、通水孔の縁には、上向筒状の起立縁が設けられているので、懸濁物質は、通水孔を通過する濁水と合流することなく、多孔板の上面に滞留し続ける。
したがって、濁水が各通水孔を通過した後、懸濁物質は迅速に多孔板上に沈殿するので、懸濁物質の除去効率を高めることができるとともに、多孔板に多数の起立縁付きの通水孔を設けることにより、小型、高性能化を図ることができる。
長期間に亘って処理作業を継続することができ、多孔板上に滞留した懸濁物質の洗浄による除去作業の回数を少なくすることができる。
また、長期間に亘って処理作業を継続することができ、多孔板上に滞留した懸濁物質の洗浄による除去作業の回数を少なくすることができる。
図1は、本発明の濁水処理装置1を、原水を浄化して上水とするための浄化装置(図示略)の前処理装置として使用する場合の第1の実施形態を示す。
図1に示すように、この濁水処理装置1は、懸濁物質が流入して濁水となった原水2が上方に向かって流通するようにした処理槽3を備えている。
処理槽3の下部には、原水供給源6に接続され、かつ流入弁7を備える流入管8が設けられており、この流入管8の先端は、処理槽3の下部中央において開口している。
多孔板10の材質は、特に限定する必要はなく、金属または合成樹脂により形成することができる。
起立縁11の高さは、3〜7mmとするのが好ましい。
また、バイパス管16の出口端と、流出管12の出口端とは、第2切換弁18を介して、上記浄化装置(図示略)における原水流入管19に接続され、バイパス管16を通って送られてきた原水2と、濁水処理装置1を通って濁水処理された原水2とを、選択的に原水流入管19に供給しうるようになっている。
制御装置20に濁水処理装置1の作動指令が入力されると、ドレン弁4および洗浄弁13を閉じ、流入弁7を開く。このときの流入弁7の開度は適宜調節できるようにしておくのが好ましい。
処理槽3内の原水2が、各段の多孔板10の通水孔9を上方に向かって通過する際に、図2に拡大して示すように、通水孔9を通過する原水2の流速が、周囲のものより大となり、その通過流Aの外周においては、ベルヌーイの定理に従って減圧され、通過流Aを中心とする放射方向に渦流Bが発生し、原水2中の懸濁物質Cは、この渦流Bに乗って、各多孔板10の上面における通水孔9の外周部に滞留する。
この場合には、多孔板10の上面に滞留した懸濁物質Cは、渦流Bの巻き込み作用により、通水孔9に向って移動させられ、通過流Aと合流し、再度巻き上げられるので、懸濁物質Cの除去効率はきわめて悪い。
また、散水管14は、処理槽3内の上部だけでなく、中間部や、各多孔板10のそれぞれの上方に設けておいてもよい。
さらに、各多孔板10を、処理槽3の内面に設けたブラケット10a上に、単に載置するだけとし、そこから簡単に取り外して、洗浄できるようにしたり、各多孔板10の一方の側端部を、処理槽3の内面に水平軸(図示略)をもって枢着し、同じく他方の側端部を支持するブラケット10aを処理槽3の内面から外すか、または移動させることによって、各多孔板10が上記水平軸から下向傾斜して、洗浄しやすくなるようにしてもよい。
この実施形態では、処理槽3の上下方向の中間部に、多数の透水孔21を穿設した水平受板22を設け、その上に、従来の上向流ろ過装置におけるのと同様の砕石、砂利、砂等を、下方から上方に向けて順に細粒化したろ過層からなる上向流ろ過手段23を設けることにより、濁水処理装置1を、上向流ろ過装置24の前処理手段として、一体的に形成したものとしてある。
その他の構成は、第1の実施形態と同様である。
したがって、長期間に亘って多孔板25の洗浄作業を行う必要がなく、洗浄作業回数を少なくすることができる。
原水槽30内には、攪拌装置31とポンプ32とを設け、鹿沼土を投入して、原水2を攪拌装置31により攪拌し、ポンプ32によりくみ上げた原水2を、流量調整槽33において、流量と濁度とが下記の諸元となるように調整して、流入管8より処理槽3内に供給するようにしてある。
この実験装置の諸条件は、次の通りである。
処理槽3の大きさ :縦285mm×横285mm×高さ850mm
処理槽3内の原水2の滞留時間 :1.13リットル/分・・・1.62m3/日
処理槽3内の原水2の上向流速 :20m/日・・・0.83m/時間
多孔板10の通水孔の内径と間隔:直径7mm×間隔15mm、直径5mm×間隔15mm
多孔板10の枚数 :直径7mm×2枚、直径5mm×5枚
多孔板10の上下方向の間隔 :75mm
原水2の初期濁度 :約80度
実験継続時間 :6〜8時間
中間資料採取位置より下方で捕捉される濁質分と、同じく上方で捕捉される濁質分とは、ある程度成分が異なることは予測されるが、採取される原水2中の濁質成分に合わせて、多孔板10の設置段数、通水孔9の内径や間隔等を定めることにより、さらに効率的な除濁効果が得られるものと推測される。
この処理時間は、普通沈殿池の沈殿時間8時間と比較すると、1/8である。
従って、山間部の浄水装置の前処理装置等として、狭隘なスペースにも、有効に設置することができる。
2 原水(濁水)
3 処理槽
3a底面
3b側壁
4 ドレン弁
5 ドレン管
6 原水供給源
7 流入弁
8 流入管
9 通水孔
10 多孔板
10aブラケット
11 起立縁
12 流出管
13 洗浄弁
14 散水管
14a散水ノズル(洗浄装置)
15 観察窓
16 バイパス管
17 第1切換弁
18 第2切換弁
19 (浄化装置の)原水流入管
20 制御装置
21 透水孔
22 水平受板
23 上向流ろ過手段
24 上向流ろ過装置
25 多孔板
26 流下樋
27 通水孔
28 起立縁
30 原水槽
31 攪拌装置
32 ポンプ
33 流量調整槽
Claims (4)
- 濁水が上方に向かって流通するようにした処理槽内に、複数の通水孔を穿設した多孔板を、側方に傾斜させて配設するとともに、多孔板の下端側に、沈澱物を沈澱物滞留部に導く流下樋を設け、前記各通水孔の縁に、前記多孔板上に滞留した懸濁物質が、前記通水孔を通過する濁水と合流するのを阻止する、上方を向く筒状の起立縁を設け、前記起立縁の高さを、前記多孔板の傾斜の低いところにあるものほど高くしたことを特徴とする濁水処理装置。
- 処理槽内に、複数の多孔板を多段状に配設した請求項1記載の濁水処理装置。
- 処理槽の上部に、上向流ろ過手段を配設した請求項1または2記載の濁水処理装置。
- 処理槽の下端部に、ドレン管を接続し、かつ処理槽内における多孔板の上方に、多孔板上に滞留した沈殿物を洗浄する洗浄装置を設けた請求項1〜3のいずれかに記載の濁水処理装置。
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