JPH03143508A - 予備分離室をもつ沈澱槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、凝集粒子を含んだ液を固体と液体とに分離す
る装置に関するものである。分離濃縮効率を向上するた
め、凝集粒子を含んだ液を分配供給管から層流速度で吐
出して衝突させる衝突板を装着した予備分離室を設けた
沈澱槽に関するものである。

［従来の技術１ 沈澱槽に凝集粒子を含んだ液を沈澱槽の供給筒に供給す
る際、降下流が等速度流を得るため、供給液を供給する
管は、供給筒下方から上向きに供給するか、分散供給し
て均一化を図っているが、供給筒の中心に撹はん軸が占
拠する沈澱槽においては、凝集粒子を含んだ液を供給す
る管は偏芯して設置しているから、供給筒内を偏流して
流れる場合が普通である。

１発明が解決しようとする課題」 沈澱槽に凝集粒子を含んだ液を供給する供給筒の下線の
下は、濃縮室の汚泥払い出し口につながっている場合が
多い。凝集粒子を含んだ液を供給筒下方から上向きに供
給して、供給管内を当速度で下降する流れを得る方法と
、供給筒側面に供給管をＴ字状に結合して凝集粒子を含
んだ液を供給筒に直角に供給する方法とが主流をなすが
、供給筒の長さが供給筒の直径に比べて短いため、供給
筒内で等速度流（層流速度）を得るには、供給筒の直径
の６５倍以上の長さを必要とし、通常供給液は供給筒内
を不均等で流下することになる。そのため濃縮層が撹乱
され、払い出し汚泥の濃縮効果が低下するという問題点
を有していた。

本発明は含凝集粒子液を予備分離室で分離した凝集粒子
汚泥を撹乱の無い濃縮室に降下させ濃縮効果を高める沈
澱槽を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、凝集粒子を含んだ液を均等
分配するために、分配槽に配置する複数の分配供給管を
、分配槽底板からの高さを等しくして、水位を均一にし
、分配管上縁から溢流供給する。

分配供給管の吐出口は汚泥界面下に開口し、凝集粒子汚
泥により分配供給管から吐出する凝集粒子を含んだ液と
堆積した凝集粒子の汚泥とを衝突させ、凝集効果を高め
、降下液の速度を和らげる。

分配供給管の吐出口と衝突板までの距離を充分にとり、
衝突の衝撃を緩和して衝突反転液による予備分離室の撹
乱を少なくする。

衝突板上に堆積する凝集粒子汚泥か降下液で衝突板上を
滑り落ちるよう下方に傾斜しておく。衝突板と予備分離
室側壁との間隙を設け、予備分離室側壁と衝突板の延長
線とでつくる沈澱槽水面側の挟角が鈍角をつくる配置に
すると、衝突仮に衝突した流れは緩やかに反転上昇する
ので凝集粒子汚泥と上澄液との分離効果を高めることが
出来る。

衝突板は予備分離室と衝突板下の濃縮室に分け、予備分
離室の分配供給管からの吐出流による撹乱を防ぎ、濃縮
効果は大きい。

次に本発明の予備分離室をもつ沈澱槽を図面を参月して
説明する。

第１図は集泥機（８）が撹はん軸（■９）を中心にして
円運動している機構を有する沈澱槽（２７）に予備分離
室を設けたものの縦断面図面である。

沈澱槽（２７）内に、凝集粒子を沈降分離する予備分離
室（１）と濃縮室（２）とを設け、予備分離室に凝集粒
子を含んだ液（４）を複数本の分配供給管（３）に分配
供給する。各分配供給管（３）に分配供給する。

各分配供給管（３）から吐出される供給液は、それぞれ
の管から等速度の層流速度で吐出され、下方に傾斜した
衝突板（５）に衝突させ、衝突した液はつづいて予備分
離室の側壁（６）に衝突し、衝突板上の凝集粒子は沈澱
槽の濃縮室（２）に開通する予備分離室側壁（６）と衝
突板（５）の下縁（２５）との間隙（７）から濃縮室（
２）に沈降させ、大半の上澄液は衝突板から予備分離室
側壁（６）に衝突反転して予備分離室の上部に流れ、沈
澱槽溢流堰（９）から放流する。

なお、本発明の予備分離室をもつ沈澱槽で処理される１
凝集粒子を含む液ｊとしては、例えば本発明者が先に出
願した特願６３−１５５６２４号明細書や特願６３−１
７６５７９号明細書で開示した凝集装置を用いて微細粒
子を含む被処理水中の微細粒子、削岩・掘削地の土砂混
合油水中の微細粒子、埋め立て地の浮遊土砂汚濁液中の
微細粒子を凝集させた「凝集粒子を含む水」などを用い
ることができる。

本発明の予備分離室をもつ沈澱槽には、第１〜第３図に
示すような分配槽（１５）を組み合わせて使用すると効
果的である。

第１〜３図において本発明の分配槽（１５）は槽の底板
（１６）を貫通する分配供給管（３）の凝集粒子を含ん
だ液の入り口（１０）から分配槽底板（１６）までをお
なじ高さにすると分配槽に供給した凝集粒子を含んだ液
（４）は均等に各分配供給管列り口（１０）から溢流供
給される。分配供給管本数は管径を５〜３０ｃ１１に決
め、総供給液量に対し管内流速が層流速度を得るように
決めるから、各管内の流速は等しく、層流速度で各分配
供給管の吐出口（１２）から吐出されるように働く。

各分配供給管吐出口（］２）は凝集粒子汚泥界面（２２
）下！”−１５０ｃｆｆｌに開口する。１ｃｆｆｌ以下
では微細粒子が凝集堆積粒子との衝突以前に反転上昇し
てくる清澄液に同伴しやすい。１５０ｃｍ以上は衝突効
果は大きいが予備分離室（１）が大きくなり過ぎるおそ
れがある。

分配供給管吐出口（１２）から衝突板（５）までの距離
が１０〜２５０ｃｍとする。各分配供給管ＯＬ出口から
衝突板までほとんど同じにすることから、吐出した凝集
粒子を含んだ液（４）は同じ層高の凝集堆積粒子層を通
過する間に、衝突凝集を繰り返し粒子直径は成長し、流
速は減速、拡散しつつほぼ等しい緩やかな速度で衝突板
（５）に衝突するよう働く。

分配供給管吐出口（１２）から衝突板（５）までの距離
が１０ｃｍ以下は、凝集粒子の衝突板への衝撃を緩和す
ることが少なく、粒子の成長は望めない。２５０ｃＩ１
１以上は′Ｐ備分離室が大きくなり過ぎるおそれがある
。

凝集堆積粒子は衝突板上を滑りながら衝突板（５）と側
壁（６）の間を濃縮室へ降下する。衝突板の延長線と予
備分離室の側壁（６）とがっくる挟角（２０）が鈍角を
形成するから、吐出口から吐出した凝集粒子を含んだ液
（４）は衝突板に緩やかに衝突し、液は下方に３〜４０
度傾斜した衝突板の傾斜面に沿って予備分離室側壁（６
）に緩やかに衝突後、上昇反転するよう働く。衝突板の
傾斜３度以下（１凝集堆積粒子が傾斜板上を移動しにく
くなる。衝突板の下方傾斜が４０度以上？こなると、予
備分離室側壁の傾斜が下方に４０度より小さくしなけれ
ば反転上昇しにくくなり、側壁の傾斜角が小さく、側壁
に接する凝集堆積粒子が降下しにくくなる。

反転した上澄液は予備分離室側壁（６）に沿って側壁上
縁（１１）から濃縮室の清澄層をとおり沈澱槽の溢流堰
（９）より放流される。各吐出口から吐出した凝集粒子
を含んだ液の軌跡は同じであるから予備分離室は安定し
た運転ができる。

衝突板（５）の折板１枚の幅は端に位置する凝集液分配
供給管列の中心軸（１７）から凝集液分配供給管直径（
ｄ）の１．５〜６ｄを外側にとった長さ（１８）と全分
配供給管列の中心軸（１４）から分配供給管列の中６軸
（１７）までとった長さ（２６）との和（１８）＋（２
６）とする。衝突板の働きは衝突板下方の濃縮室（２）
の分配供給管の吐出流が流入して、濃縮凝集汚泥を撹乱
する現象は防止することにある。６ｄ以上になると予備
分離室は大きくなり過ぎる。１．５ｄ以下になると、衝
突板に下降流が衝突せず、濃縮室の凝集汚泥を撹乱する
ことになる。

衝突板に衝突し反転して上昇する液量は分配槽（１５）
に供給する凝集粒子を含んだ液（４）液量の約１７２、
予備分離室（１）における濃縮倍率は約２倍になるよう
予備分離室の水面積を決めるのが望ましい。

一般に予備分離室の水面積は沈澱槽水面積の１７２〜１
／１０、予備分離室の容積は沈澱槽容積の１／１０〜１
／２とする。予備分離室を設けることにより、濃縮室（
２）の汚泥の滞留時間は２倍以上になり濃縮効果は上昇
する。

予備分離室（１）の水面積は側壁（１１）の上縁で囲ま
れた面積とする。予備分離室（１）の容積は予備分離室
の側壁（６）と衝突板（５）に囲まれた容積と側壁の上
縁（ＩＩ）から沈澱槽水面に降ろした垂線に囲まれた容
積の和とする。側壁の上縁（１１）の高さは濃縮室（２
）の汚泥界面（２２）から２〜３０ｃｍまでの高さが望
ましいｎ濃縮室（２）の汚泥界面を制御するとき、標準
汚泥界面より上限と下限の幅を５〜３０ｃｍの範囲に設
定する場合が多い。側壁の上縁（１１）が濃縮室の上限
より高くないと予備分離室（１）の密度の低い汚泥が側
壁の上縁（１１）を越えて濃縮室（２）に流れ込むこと
がくりかえされＱ　Ｎ　ｍ　（２）から汚泥密度が低下
するおそれがある。側壁の深さは衝突板（５）の傾斜板
の下縁（２５）から２〜３０ｃ＋ａ下方に側壁の下縁（
２４）を設ける。傾斜板より側壁の下縁（２４）が下に
あることにより、分配供給管（３）から吐出した液は衝
突板（５）に衝突した後に傾斜面に沿って流れ、予備分
離室側壁（６）に衝突したとき、流れの抵抗の大きい下
方に流れずに上昇反転しやすい。

濃縮室（２）の容積は沈澱槽容積から予備分離室（１）
の容積を除いた容積とする。

集泥機（８）が円運動する沈澱槽において、撹はん軸（
１９）は予備分離室の衝突板を貫通して濃縮室（２）の
レーキを持っ集泥機（８）に固定され、撹はん軸の回転
により濃縮室の堆積汚泥を中央に移送するものである。

また、集泥機が円運動している沈澱槽には給液筒が中央
に設けている。給液筒に代えて予備分離室を設けてもよ
いし、既設の沈澱槽の給液筒の外側に予備分離室を設け
てもよい。

［発明の効果］ 本発明は上述のとおり構成されているので、次に記載す
る効果を奏する。

予備分離室をもつ沈ｇｌｆｆＩにおいては、予備分離室
に組み合わせた分配槽（１５）に供給される凝集粒子を
含んだ液（４）は、分配槽の底板（１６）を貫通する分
配供給管入り口（１０）を底板から同じ高さにすること
により、凝集粒子を含んだ液（４）を均等分配すること
が出来る。その結果各分配供給管吐出口（１２）から等
しい層流速度で吐出して直進して衝突板（５）に衝突す
ることになる。

予備分離室（１）を沈澱槽に設けることにより、予備分
離室の分配槽（１５）に供給された凝集粒子を含んだ液
（４）の象はぼ１／２は上澄液として沈殿槽溢流堰（９
）から濃縮室（２）に供給する液量は最低１／２とむり
、沈降汚泥は大幅に濃縮されろ。

衝突板（５）と予備分離室側壁（６）は予備分離室（１
）と濃縮室（２）とに分け、衝突板は下方に傾斜してい
る。分配供給管吐出口（Ｉ２）から凝集粒子を含んだ液
（４）を衝突板に衝突させて濃縮室の堆積汚泥の撹乱を
防ぎ、衝突板に衝突した後、予備分離室側壁に緩やかに
衝突させて主流は反転上昇させて凝集粒子を分離させる
ことになる。凝集粒子汚泥は衝突板上に堆積しつつ、衝
突板の傾斜面を滑りながら衝突板の下縁（２５）と予備
分離室側壁との間隙（７）から濃縮室に降下させる働き
を備えている。

【図面の簡単な説明】

第１図は予備分離室を設けた沈澱槽の縦断面図、第２図
は凝集液分配供給管と衝突板を配置してなる状態を示す
要部断面図面、第３図は凝集粒子液分配槽の分配供給管
配置断面図である

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）上部または側面より凝集粒子を含む液を供給し、下
   部より濃縮された凝集粒子を取り出す機構を有し、かつ
   沈澱槽（２７）の側壁上縁部に溢流堰（９）を有する沈
   澱槽（２７）の内部に、上下に開口し、かつその下の開
   口が沈澱槽内の濃縮室（２）に向けて開口した予備分離
   室（１）を設け、該予備分離室の上の開口部には複数本
   の凝集粒子を含む液を分配供給する管（以下「分配供給
   管」という）（３）が挿入されておおり、予備分離室内
   の分配供給管（３）の吐出口（１２）の下方に下向きに
   傾斜した折板からなる衝突板（５）を予備分離室の側壁
   （６）との間に間隙を生ずる位置に設けた構造を有する
   ことを特徴とする予備分離室をもつ沈澱槽。 ２）予備分離室（１）の水面積が沈澱槽水面積の１／２
   ないし１／１０の範囲にあり、かつ予備分離室の容積は
   沈澱槽容積の１／２ないし１／１０の範囲内にある請求
   項１に記載の予備分離室をもつ沈澱槽。 ３）予備分離室内において、分配供給管の吐出口（１２
   ）の位置を、分離した凝集粒子の表面と上澄液との界面
   （以下「汚泥界面」という）（２２）より下１ないし１
   ５０ｃｍの範囲に設けることを特徴とする請求項１に記
   載の予備分離室をもつ沈澱槽。 ４）分配供給管の吐出口（１２）と衝突板までの距離を
   １０ないし２５０ｃｍの範囲とした請求項１に記載の予
   備分離室をもつ沈澱槽。 ５）予備分離室の側壁（６）の上縁（１１）の位置を、
   沈澱槽内の濃縮室（２）の汚泥界面（２２）より２ない
   し３０ｃｍ範囲の高さとなるように設け、側壁（６）の
   深さは側壁の上縁（１１）から衝突板の下方２ないし３
   ０ｃｍの範囲とする請求項１に記載の予備分離室をもつ
   沈澱槽。 ６）衝突板（５）の延長線と予備分離室の側壁（６）と
   がつくる挟角のうち、予備分離室水面側の挟角（２０）
   が鈍角である請求項１に記載の予備分離室をもつ沈澱槽
   。 ７）予備分離室（１）の上部に、分配槽（１５）を設け
   、その分配槽の底板（１６）に複数本の分配供給管（３
   ）を１ないし複数列その管の入り口（１０）の高さを揃
   えて設けた構造を有する分配槽（１５）を組み合わせた
   請求項１に記載の予備分離室をもつ沈澱槽。８）分配槽
   （１５）の底板（１６）と平行な衝突板の（折板５）の
   稜（２３）を含む水平面（１３）と折板が３ないし４０
   度下方に傾斜し、衝突板の折板１枚の板幅は、底板（１
   ６）の中心となる全分配供給管の列の中心軸（１４）か
   ら折板の端に位置する分配供給管の列の中心軸（１７）
   までの長さ（２６）と、分配供給管の列の中心軸から外
   側に分配供給管直径（ｄ）の１．５ないし６倍の長さ（
   １８）の和とし、かつ同じ列の分配供給管の吐出口から
   衝突板までの距離を同じにした請求項７に記載の分配槽
   （１５）を組み合わせた予備分離室をもつ沈澱槽。 ９）集泥機（８）が円運動する沈澱槽（２７）において
   、濃縮室（２）の集泥機（８）を駆動する撹はん軸（１
   ９）は予備分離室（１）を貫通して濃縮室の集泥機に固
   定される請求項１に記載の予備分離室をもつ沈澱槽。 １０）集泥機（８）が円運動する沈澱槽（２７）におい
   て、該沈澱槽の中央に設けられている給液筒の外側に予
   備分離室を設置することを特徴とする請求項１に記載の
   予備分離室をもつ沈澱槽。