JP5932288B2 - 吸着分離装置 - Google Patents
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Description
本発明は、排水中に含まれる金属や重金属物質等の被吸着物質を吸着分離するのに好適な吸着分離装置に関する。
従来の排水中の懸濁物質等を凝集、沈殿、分離する装置として、凝集槽において、流入口より流入する原水と投入口より投入される微生物フロックを攪拌機により撹拌し、原水中の懸濁粒子と微生物フロックが接触し、吸着と架橋作用により凝集フロックが形成され、凝集槽内の凝集フロックを含む水は沈殿槽に送られ、該沈殿槽において、凝集フロックを含む水中の凝集フロックは重力により沈降してホッパー状の底部に集積すると共に、分離した上澄み水は処理水として越流せきから放流するようにした装置が知られている（特許文献１参照。）。
又、排水中の重金属物質や放射性物質を除去するために、これら物質をカセット状の容器に入れられたゼオライト、顔料等の吸着物質で吸着させ、容器ごとに交換する装置が知られている。
この従来の前者の装置によれば、撹拌槽において、撹拌機により微生物フロックを含む原水を単に円周方向に流動させながら撹拌しているので、原水と微生物フロックとの吸着により成長した凝集フロックの形成が得られにくく、その後、沈殿槽において、不十分な成長の凝集フロックは重力による沈殿が充分に行われず、かくて、凝集フロックと上澄み水との分離を確実に達成出来ない問題点があった。
又、従来の後者の装置によれば、ゼオライト、顔料等の吸着物質は連続的に吸着後に分離できない問題点があった。
本発明はこれらの問題点を解消し、排水中に含まれる金属や重金属物質等の被吸着物質の吸着分離を確実にでき、又、懸濁物質の凝集分離にも応用可能な吸着分離装置を提供することを目的とする。
本発明はこの目的を達成すべく、底部に分級脚を有すると共に上部に担体の供給管路を接続した縦型の容器と、該容器内に原水の循環流を形成するための、前記容器内の中心部に設けた、該容器内の原水を該容器の内周面に沿って旋回しながら下方に移動させる旋回流を生じさせる回転翼手段及び、前記容器内の底面の中心部に設けた、前記原水を前記容器の中心部において上方に流動させる液流方向変更手段と、前記分級脚に接続した、前記原水中の被吸着物質を吸着した担体の排出管路と、前記容器の上方部に接続した、処理水の排出管路とよりなり、前記分級脚に、前記処理水の排出管路より排出される処理水の一部を流入する処理水の流入管路を接続したことを特徴とする。
本発明によれば、排水中に含まれる金属や重金属物質等の被吸着物質の吸着分離を確実にできる吸着分離装置を提供する効果を有し、又、凝集分離にも応用可能である効果を有する。
本発明を実施するための形態の実施例を以下に示す。
本発明の実施例１を図１及び図２により説明する。
図１は本発明の実施例１の吸着分離装置の縦断面説明図、図２は図１のI−I線截断面図である。
１は本実施例の吸着分離装置、２は該吸着分離装置１の容器を示し、該容器２は縦型の有底円筒状でその上端に蓋体２ａを結着して構成されている。そして、該容器２の底部２ｂは下方に向かって湾曲状に形成され、該底部２ｂの中心部に透孔２ｃが形成されていると共に該底部２ｂの下面に分級脚３を固定し、前記透孔２ｃを介して該分級脚３の内部が前記容器２の内部に連通するようにした。
４は回転軸を示し、該回転軸４は前記蓋体２ａの中心部に固定の軸受部５に回転自在に支持されて前記容器２内の中心部に垂下され、該回転軸４の下端部に回転翼手段である平羽根型の撹拌翼６を固定すると共に、該回転軸４の上端部を回転駆動源（図示せず）に連結し、該回転駆動源の駆動により前記撹拌翼６が回転するようにした。
７は液流方向変更手段を示し、該液流方向変更手段７は前記底部２ｂの内面に放射状に固定されている複数枚例えば４枚の直線状の帯状板のバッフル７ａからなり、これら各バッフル７ａは図２に示す如く前記撹拌翼６の回転方向の後方で前記底部２ｂの中心を通る半径線Ｒから間隔ｄの位置に平行に固定されていると共に、各バッフル７ａの内方端は前記透孔２ｃの周縁に一致するようにした。
８は前記蓋体２ａに接続した担体の供給管路である第１供給管路、９は前記容器２の側壁の中間部に接続した原水の供給管路である第２供給管路、１０は該側壁の上方部に接続した処理水の排出管路である第１排出管路、１１は前記分級脚３の側壁に接続した担体の排出管路である第２排出管路、１２は該分級脚３の下端部に接続した処理水の流入管路を示し、前記第１排出管路１０から分岐したリターン管路１３は前記流入管路１２に連通接続し、該リターン管路１３にポンプ１４を介在した。
次に本実施例１の吸着分離装置１の作用と効果を説明する。
金属や重金属物質の被吸着物質を含む排水の原水を前記第２供給管路９より前記容器２内に所定のレベルまで満たしてから、前記回転駆動源を駆動して前記撹拌翼６を回転すると、原水は、前記容器２の内周面に沿って旋回しながら下方に移動する流れＦａを生じさせ、該流れＦａが前記底部２ｂの近傍に至ると、各バッフル７ａが前記撹拌翼６の回転方向の後方で前記半径方向線Ｒから間隔ｄを有しているため、前記バッフル７ａに当たった原水は前記容器２の中心部を旋回しながら上昇する流れＦｂとなり、これらＦａとＦｂの流れにより循環流となる。このような流れによる撹拌混合部１５において、ゼオライト、顔料等の多孔質物質や化学的吸着物質の担体Ｐを前記第１供給管路８より前記容器２内に供給されると、原水中の被吸着物質は担体Ｐに効率的に吸着されて重い担体Ｐａとなって前記分級脚部３内に流下し、該分級脚部３において分離した重い担体Ｐａは前記第２排出管路１１より排出される。
他方、原水中から被吸着物質が吸着により除去された処理水は前記第１排出管路１０より排出される。そして、該第１排出管路１０より排出される処理水の一部は前記ポンプ１４によりリターン管路１３を経て前記流入管路１２より前記分級脚３内に流入し、該分級脚３内における閉塞を防止し流れを良くする。
本発明の実施例２を図３により説明する。
図３は本発明の実施例２の吸着分離装置の縦断面説明図である。
本実施例２においては、３個の吸着分離装置、即ち、第１吸着分離装置１Ａと第２吸着分離装置１Ｂと第３吸着分離装置１Ｃを並置した例を示しており、該第１吸着分離装置１Ａの処理水の排出管路１０Ａの先端部が該第２吸着分離装置１Ｂの容器２Ｂの側壁の中間部に接続していると共に、該第２吸着分離装置１Ｂの処理水の排出管路１０Ｂの先端部が前記第３吸着分離装置１Ｃの容器２Ｃの側壁の中間部に接続しており、又、該第３吸着分離装置１Ｃの容器２Ｃの側壁の上方部に接続した処理水の排出管路１０Ｃから分岐したリターン管路１３Ｃは、前記第１吸着分離装置１Ａの第１分級脚３Ａに接続した処理水の流入管路１２Ａと、前記第２吸着分離装置１Ｂの第２分級脚３Ｂに接続した処理水の流入管路１２Ｂと、前記第３吸着分離装置１Ｃの第３分級脚３Ｃに接続した処理水の流入管路１２Ｃとに分岐して接続している。
８Ａ、８Ｂ、８Ｃは前記第１吸着分離装置１Ａ、前記第２吸着分離装置１Ｂ、前記第３吸着分離装置１Ｃの容器２Ａ、２Ｂ、２Ｃの蓋体２ａにそれぞれ接続した担体Ｐの供給管路、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは前記第１分級脚３Ａ、前記第２分級脚３Ｂ、前記第３分級脚３Ｃにそれぞれ接続した担体Ｐａの第２排出管路を示す。
次に本実施例２の吸着分離装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃの作用と効果を説明する。
前記第１吸着分離装置１Ａにおいて、前記実施例１の如く原水中から担体Ｐにより金属や重金属物質の被吸着物質が吸着除去された処理水は前記排出管路１０Ａより排出されると共に、原水中の被吸着物質は担体Ｐに効率的に吸着されて重い担体Ｐａとなって前記分級脚部３Ａ内に流下し、該分級脚部３Ａにおいて分離した重い担体Ｐａは前記排出管路１１Ａより排出される。更に、前記第２吸着分離装置１Ｂにおいて、前記排出管路１０Ａより流入した処理水から担体Ｐにより更に残る金属や重金属物質の吸着物質が除去され、このように除去された処理水は前記排出管路１０Ｂより排出されると共に処理水の残る金属や重金属物質の被吸着物質は担体Ｐに効率的に吸着されて重い担体Ｐａが前述の如く前記排出管路１１Ｂより排出され、更に、前記第３吸着分離装置１Ｃにおいて、更に前述の如く吸着分離が行われて、被吸着物質が残ってない処理水が前記排出管路１０Ｃより排出され、その一部がリターン管路１３Ｃをへて各分級脚３Ａ、３Ｂ、３Ｃに流入する。
このように、本実施例２においては、吸着分離が完全におこなわれる。
前記実施例２においては、３個の吸着分離装置の例を示したが、必要に応じて、２個又は４個以上の吸着分離装置を設置してもよい。
本発明の吸着分離装置は、排水処理・洗浄水処理及び化学品関係、医療品関係、食品関係等における吸着分離に利用される。
１ 吸着分離装置
１Ａ 吸着分離装置
１Ｂ 吸着分離装置
１Ｃ 吸着分離装置
２ 容器
２ｂ 底部
２Ａ 容器
２Ｂ 容器
２Ｃ 容器
３ 分級脚
３Ａ 分級脚
３Ｂ 分級脚
３Ｃ 分級脚
６ 回転翼手段
７ 液流方向変更換手段
７ａ バッフル
８ 担体の供給管路
９ 原水の供給管路
１０ 処理水の排出管路
１１ 担体の排出管路
１２ 処理水の流入管路
１３ リターン管路
１Ａ 吸着分離装置
１Ｂ 吸着分離装置
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６ 回転翼手段
７ 液流方向変更換手段
７ａ バッフル
８ 担体の供給管路
９ 原水の供給管路
１０ 処理水の排出管路
１１ 担体の排出管路
１２ 処理水の流入管路
１３ リターン管路
Claims (4)
- 底部に分級脚を有すると共に上部に担体の供給管路を接続した縦型の容器と、
該容器内に原水の循環流を形成するための、前記容器内の中心部に設けた、該容器内の原水を該容器の内周面に沿って旋回しながら下方に移動させる旋回流を生じさせる回転翼手段及び、前記容器内の底面の中心部に設けた、前記原水を前記容器の中心部において上方に流動させる液流方向変更手段と、
前記分級脚に接続した、前記原水中の被吸着物質を吸着した担体の排出管路と、
前記容器の上方部に接続した、処理水の排出管路とよりなり、
前記分級脚に、前記処理水の排出管路より排出される処理水の一部を流入する処理水の流入管路を接続した吸着分離装置。 - 前記液流方向変更手段は前記底面に放射状に設けたバッフルからなる請求項１に記載の吸着分離装置。
- 前記バッフルは、前記回転翼手段の回転方向の後方で前記底面の中心の半径線から所定の間隔を存して配設した帯状板からなると共に、各バッフルの内方端を、前記容器の内部と前記分級脚の内部とを連通する、前記容器の底部の中心部に形成された透孔の周縁に一致させた請求項２に記載の吸着分離装置。
- 底部に分級脚を有すると共に上部に担体の供給管路を接続した縦型の容器と、
該容器内に原水の循環流を形成するための、前記容器内の中心部に設けた、該容器内の原水を該容器の内周面に沿って旋回しながら下方に移動させる旋回流を生じさせる回転翼手段及び、前記容器内の底面の中心部に設けた、前記原水を前記容器の中心部において上方に流動させる液流方向変更手段と、
前記分級脚に接続した、前記原水中の被吸着物質を吸着した担体の排出管路と、
前記容器の上方部に接続した、処理水の排出管路とよりなり、
前記容器を複数並列して設け、前段の容器の処理水の排出管路を、後段の容器に接続し、
最終段の容器の処理水の排出管路から分岐したリターン管路を設けると共に、該リターン管路を、その前段の容器の分級脚に接続して設けた処理水の流入管路に接続した吸着分離装置。
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