JPH03267134A - 気液混合反応槽 - 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〕 本発明は曝気装置や空気酸化装置に適用される気液混合
反応槽に関するものである。

〔従来の技術〕

従来は第４図に示すように内筒（１２）Ｃと、該内筒（
１２）Ｃに周設される外筒（１３）Ｃとからなり、該内
筒（１２）Ｃと外筒（１３）Ｃとは上下端において連通
している槽体（９）Ｃと、該槽体（９）Ｃの内筒（１２
）Ｃの下部に配置される散気管（２）Ｃとからなり、該
外筒（１３）Ｃ内には固定床（１３）Ｄが設置された気
液混合反応槽（２２）Ｃ１あるいは第５図に示すように
槽体（１３）Ｅ内に固定床（１３）Ｆを設置し、槽体（
１３）Ｈの底部には全面的に散気管（２）Ｅを配置した
気液混合反応槽（２２）Ｅが提供されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記第４図に示す気液混合反応槽（２２）Ｃは内筒（１
２）Ｃ下部の散気管（２）Ｃから上方に向けて空気を噴
射すると気泡は内筒（１２）Ｃ内を上昇し、エアリフト
効果により槽（２２）Ｃ内の液体を矢印に示すように循
環させるものであるが、上記液体の循環量を増大するた
めには散気管（２）Ｃからの空気の噴射量を増大させな
ければならない。しかし散気管（２）Ｃからの空気の噴
射量を増大させると気泡相互の合併（含泡）が頻繁に起
るようになり、槽（２２）Ｃ内の液体の循環量は散気管
（２）Ｃからの空気の噴射量の増大に比例して増大する
ものではなく、該液体の循環量には限界がある。したが
って第４図に示す気液混合反応槽（２２）Ｃでは液体の
流動エネルギーが不足し偏流が生じ、固定床（１３）Ｄ
内で目詰まりが生じ易く、また流体に対する空気の溶解
効率が劣り、更に槽（２２）Ｃ底部に汚泥Ｓが沈積し易
い。一方第５図に示す気液混合反応槽（２２）Ｅでは固
定床（１３）Ｆの流動抵抗が均一でないために液体の循
環が不規則になり偏流が生じ、また空気噴射のための動
力が大きくなり、かつ槽（２２）Ｅ汚泥Ｓが沈積し易い
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記従来の問題点を解決する手段として、内筒
（１２）と、該内筒（１２）に周設される外筒（１３）
とからなり、該内筒（１２）と該外筒（１３）とは上下
端において連通している槽体（９）と、該槽体（９）の
内筒（１２）内に下方に向けて液体を噴射するように配
置される気液混合装置（８）と、該内筒（１２）と該外
筒（１３）との下端連通部分に配置される案内板（１４
）からなり、該気液混合装置（８）は液体噴射管（２）
と、該液体噴射管（２）の後段に連設され前端部に気体
吹込管（７）が挿入された気液混合筒（３）とからなる
気液混合反応槽（２２）を提供するものである。

〔作用〕

内筒（１２）において上方から槽体（９）内の液体を該
気液混合装置（８）に吸引し、該気液混合装置（８）の
液体噴射管（２）から該液体を気液混合筒（３）に噴射
し、かつ該気液混合筒（３）の前端部における気体吹込
管（７）から該液体に気体を吸引させるがもしくは吹込
む。液体噴射管（２）から噴射された液体は該気体吹込
管（７）からの気体に衝突し、これを微細化し、同時に
気液混合筒（３）の前端から周囲の液体を吸引する。か
くして気液混合筒（３）に噴射および吸引された液体は
気液混合筒（３）を通過する間に上記微細化された気体
と混合された上で気液混合筒（３）の下端から排出され
る。

このようにして該気液混合筒（３）から排出された気体
を混合した液体は案内板（１４）に案内されて効率よく
内筒（１２）下端から外筒（１３）下端へ導入され、該
外筒（１３）内を上昇してこの間にも気体が該液体に溶
解しまた反応が進行する。

〔発明の効果〕

したがって本発明においては気液混合のエネルギー効率
が高くなり、かつ気液混合効率および液体循環効率が高
くなる。また液体に分散する固体も外筒内における強力
な液体上昇流により沈降が防止され、均一に分散するこ
とが出来、反応効率が格段に上昇する。

〔実施例〕

本発明を第１図〜第３図に示す一実施例によって説明す
れば、基台（１）の前部には液体噴射管（２）が配置さ
れ、更に該液体噴射管（２）に続いて気液混合筒（３）
が配置される。該液体噴射管（２）は支持枠（４）によ
って基台（１）に支持され、該気液混合筒（３）は支持
枠（５）　、　（６）によって基台（１）に支持されて
いる。該気液混合筒（３）の前端はラッパ形状の受口部
（３）Ａとされ、該受口部（３）Ａに続いて前端部には
気体吹込管（７）が挿入されている。該気体吹込管（７
）は第２図に示すように断面流線形をなし、液体噴射管
（２）の噴射孔（２）Ａと同レベルで側面に多孔部（７
）Ａが設けられている。そして上部には気体導入管（７
）Ｂが連絡している。

（９）は槽体であり、該槽体（９）の内部には上下両端
を支持板（１０）、（１１）によって支持されている内
筒（１２）が設置され、該内筒（１２）の回りには活性
汚泥を付着させた固定床（１３）Ａを内設した外筒（１
３）が画定せられ、該内筒（１２）と該外筒（１３）と
は上下端において連通し、かつ槽体（９）の底部にあっ
て内筒（１２）と外筒（１３）との下端連通部分には断
面が浅いＵ字状の案内板（１４）が配置されている。そ
して該槽体（９）の上部には溢流槽（１５）が配置され
ており、該溢流槽（１５）には溢流管（１６）が連絡し
ている。

上記槽体（９）の内筒（１２）内に該気液混合装置（８
）を基台（１）を介して縦方向に設置し、該気液混合装
Ｗ（８）の気液混合筒（３）の噴射口（３）Ｂは下方に
向けられる。そして該気液混合装置（８）の液体噴射管
（２）にはポンプ（１７）が介在し、吸引径路（１８）
Ａと吐出径路（１８）Ｂとからなる循環径路（１８）が
溢流槽（１５）から連絡され、更に気体吹込管（７）に
は気体導入管（７）Ｂを介してブロワ−（１９）からの
気体供給管（２０）が連絡する。また溢流槽（１５）に
は液体供給管（２１）が連絡している。

上記構成の気液混合反応槽（２２）において、ポンプ（
１７）を作動させて槽体（９）の溢流槽（１５）から吸
引径路（１８）Ａを介して有機物を含む被処理水をポン
プ（１７）内に吸引し、吐出径路（１８）Ｂを介して該
被処理水を液体噴射管（２）に吐出し、該液体噴射管（
２）から気液混合筒（３）内に該被処理水を噴射する。

液体噴射管（２）から噴射された被処理水は気液混合筒
（３）の受口部（３）Ａに受けられかつ気液混合筒（３
）の受口部（３）へ周辺の被処理水が受口部（３）Ａを
介して気液混合筒（３）に大量に吸引されて気液混合筒
（３）内に導入される。気液混合筒（３）の前端部にお
いて該被処理水には気体吹込管（７）の多孔部（７）Ａ
から微細化された気体が吹込まれるが、該気体は気体導
入管（７）Ｂから自動的に吸引されるか、あるいはブロ
ワ−（１９）を作動させて気体供給管（２０）から気体
吹込管（７）へ送気する。気体吹込管（７）は断面流線
形であるから液体噴射管（２）から噴射された被処理水
は気体吹込管（７）によって乱流化されることが殆んど
なく、気体吹込管（７）の流線形に沿って流れ、気体吹
込管（７）の多孔部（７）Ａから噴出する気体は該被処
理水に叩かれて微細化する。このようにして気体が吹込
まれた該被処理水は気液混合筒（３）を通過する間に気
体と混合した上で該気液混合筒（３）の下端噴射口（３
）Ｂがら排出される。この際、第１図に示す液体噴射管
（２）の噴射孔（２）Ａの断面積と気液混合筒（３）の
断面積との比率り、”／Ｄ、”（ここにＤｌは噴射孔径
、Ｄ２は気液混合筒の直径）を１＝１０以上にとれば、
液体噴射管（２）から噴射された被処理水が約２°の角
度で拡がり、更に気体吹込管（７）がら気体を吹込まれ
かつ被処理水を吸引することによって約１゜°で拡がっ
ても、該被処理水が気液混合筒（３）の内壁と接触する
位置を気液混合筒（３）の略中間部となるように設定さ
れ、大量の被処理水を吸引することが容易になるととも
に該液−気温合物は大きな流動抵抗を受けることなく気
液混合筒（３）内を流動する。更に気液混合筒（３）の
長さＱが気液混合筒（３）の直径Ｄ２の２倍以上あれば
、該液−気温合物において気体吹込管（７）から導入さ
れた気体が該被処理水に充分混合される。このようにし
て気液混合装置（８）によって気体を混合されかつ溶解
した被処理水は高運動エネルギーを有し、第３図矢印に
示すように槽体（９）内を循環する。

該気液混合装置（８）下方の気液混合ゾーンＡにおいて
更に気液接触効率を高めた上で内筒（Ｉ２）の下端から
案内板（１４）に案内されて１８０°方向転換して上向
流となって外筒（１３）へ効率よく導入され、該外筒（
１３）内の固定床（１３）Ａ内に均等に分散される。固
定床（１３）Ａ内においては被処理水の酸素を利用して
有機物が活性汚泥によって消化（酸化）されるとともに
該被処理水には逐次酸素が溶解されて酸素の利用効率が
促進される。また固定床（１３）Ａの活性汚泥は外筒（
１３）内における被処理水の上行流により沈澱を防止さ
れ、該被処理水中に均一に分散するので高い反応効率が
得られる。

該被処理水はこのようにして処理された上で固定床（１
３）Ａの上端から気液分離ゾーンＢに導入され、気液分
離が行なわれた上で吸引径路（１８）Ａを介してポンプ
（１７）に吸引され循環径路（１８）がら内筒（１２）
内へ循環し、一部は溢流槽（１５）へ溢流して処理完了
水として渦流管（１６）から系外へ排出されるがまたは
第２段反応槽へ移される。該処理水の溢流量は液体供給
管（２１）から系内へ供給される供給量とバランスさせ
る。

第１表には本実施例の装置と対照１．２とを比較したデ
ーターである。

（以下余白） 図中、 第１表 空気ブロワ− ３，７Ｋｌｉ１ 合計９．２ＫＩｉｌ （２）・・・液体噴射管、（２）Ａ・・・噴射孔、（３
）・・・気液混合筒、（７）・・・気体吹込管、（８）
・・・気液混合装置、（９）・・・槽体。

（１２）・・・内筒、（１３）・・・外筒（１４）・・
・案内板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　内筒と、該内筒に周設される外筒とからなり、該内筒
   と該外筒とは上下端において連通している槽体と、該槽
   体の内筒内に下方に向けて液体を噴射するように配置さ
   れる気液混合装置と、該内筒と該外筒との下端連通部分
   に配置される案内板からなり、該気液混合装置は液体噴
   射管と、該液体噴射管の後段に連設され前端部に気体吹
   込管が挿入された気液混合筒とからなることを特徴とす
   る気液混合反応槽。