JPS6097007A - 凝集及び又は結晶質沈殿、沈降、スラツジ再循環による水の処理装置 - 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】 本発明は、凝集及び又は結晶質沈殿、続いての沈降と濃
縮化又は濃化により形成されたスラッジの分離を成就す
るための薄層沈降、濃縮後のスラッジの一部の再循環に
より、水からコロイド状懸濁物質を除去する水の処理装
置に関するものである。

本発明は、例えばコロイド状懸濁物質を含んだ表面水、
廃水の如きあらゆる種類の水の処理に適用できる装置に
向けられたものである０本発明の装置は特に、例えば石
灰の如き薬品により結晶質スラッジの形で沈殿すること
のできる無機買上を含んだ水に有利に適用できる。

フランス特許第７８　、０８４４２号には、形成された
スラッジの再循環、沈殿、分離により水処理装置が公開
されている。この装置は、同一の室の内に二つの帯域を
含んでいる。一つは例えば凝結、凝集、又は結晶質沈殿
のための反応帯であり他は薄層沈降のための帯域である
。二つの帯域は装置の全幅にわたって連通し、形成され
たスラッジの一部は内部で再循環することができる。

その他にも若干の装置が知られている。例えばフランス
特許第７８　、３７５４４号の装置は、凝集槽と薄層沈
降槽を含み、水エジェクターにより沈降槽から凝集槽へ
のスラッジの再循環が行われている。

しかしながら、これらの型の装置の能力を制限するファ
クターは沈降速度ではなく、処理の間に生ずるスラッジ
の容積であることが多い、更に、これらの型の装置の適
正な操作は、再循環流によって補給されるスラッジの反
応／）］集帯域中での濃度を適当に保つことにより制約
される。該スラッジ濃度の到達は、薄層沈降帯で理論的
に可能な沈降速度より低い実際の沈降速度に相当する特
定の値を原水の流速が越えたとき、疑わしくなる。事実
、特定の寸法の装置に於いて沈降速度が増加し従って原
水の流速が増加する毎に、それに相当して比例するスラ
ッジ生成の増加がある。このようなスラッジを蓄えるに
利用できる薄層沈降槽のモジュールの下の容積は変わる
ことができないから、その結果、一方では再循環流中の
スラッジの濃度の適正値をうるために、他方では装置か
ら引出すスラッジ流中のスラッジの濃度を最大にするた
めに、薄層沈降モジュールの下でスラッジが濃化するこ
とを保証する充分な滞留時間をとるべき要請を満すこと
が、装置が詰まる危険を冒さないでは不可能になる。

スラッジを蓄え濃化するに充分なように薄層沈降モジュ
ールの下の容積を大きくするために、装置の高さを大き
くする又は深くすることも問題の解決にはならない。何
故と云うに、その場合も凝集反応槽中のスラッジの必要
濃度を維持するためには、原水の容積流量に比例しなけ
ればならない循環の水平流束の可能な最大値により依然
として装置の能力は制限され続けるからである。処理流
速に相当する、従って薄層沈降モジュールの存在により
許される沈降速度により遥かに小さい沈降速度に相当す
る循環の水平流束の特定の値から出発すると、薄層沈降
モジュールの下に乱流が起こり、処理水の品質が受容で
きない程劣化することが確証された。

以上の検討に鑑みて、本発明の一目的は、凝集及び又は
結晶質沈殿、沈降、スラッジ再循環により水を処理する
装置に於いて、前記先行技術の欠陥を克服することので
きる装置を提供するにある。

本発明の他の一目的は、薄層沈降帯又は槽中での沈降速
度を増加させ引出すスラ５・ジの濃度を増加させること
のできる前記装置を提供するにある。

本発明の他の一目的は、処理水の品質を改良できる、前
記装置を提供するにある。

本発明の更に他の目的は、高い沈降速度を持った大きい
密な凝集体又は沈降をうることによって、薄層沈降モジ
ュールによって許される最大の沈降速度に相当する流速
で働くことができ、薄層沈降モジュールの下の領域から
スラッジの水平循環の流れを解消できる装置を提供する
にある。

前記開目的及び他の目的は、本発明に依って提供される
、原水を受入れ原水中に含まれた凝集物又は結晶質沈殿
のスラッジを形成させるための反応槽と；該反応槽から
水とスラッジを受入れ水からスラッジを取出しスラッジ
を濃化して濃縮するための濃縮槽と：該濃縮槽から水を
受入れ残留せるスラッジを沈降によって氷から除去する
ための薄層沈降槽と；該薄層沈降槽から処理水を取出す
ための手段と：濃縮層からその中で最大濃度に達する前
のスラッジの一部を反応槽に再循環させるための手段と
：濃縮槽から濃縮されたスラッジを取出す手段と；を含
む装置によって完遂される。

従って本発明では好適には単一の室の中にある、濃縮槽
が反応槽と薄層沈降槽の間に位置する複数個の槽が備え
られる。濃縮槽から再循環されたスラッジは、薄層沈降
槽から引出されたスラッジと組合せであるいは組合せな
いで用いる。

反応槽は、原水を受入れ原水と再循環スラッジの混合を
行うための第一帯域と、第−帯域に連結され水からスラ
ッジを凝集又は結晶質沈殿させるための第二の帯域から
成る。第二の帯域はその中に水とスラッジを移すための
濃縮槽に連結されている。第一の帯域は共軸の２個の囲
い部材に区画され、第二の帯域は第一の帯域の両側にあ
る区画室の形をなし、第一と第二の帯域は互いに隣接す
る下端に於いて連結されている。区画室はその上端に於
いて濃縮槽に連結されている。二つの囲い部材は、好適
には円筒形の内側の部材と、好適には平行六面体の形の
外側の部材から成る。原水と再循環スラッジは内側の円
筒形部材の下部に導入される。内側の円筒形部材の内部
にタービン又はインペラーの如き装置を位置させて、原
水を内側の円筒形部材中に導入する速度の数倍の流速で
、原水と再循環スラッジの流れを内側の円筒形部材を通
して上方に誘導し、次いで内側の部材と外側の部材の間
の間隔を通して下方に導入する。このことにより、二つ
の囲い部材の間に水−再循環スラッジ混合物の強力な循
環流が備えられることになる。好適には、水−スラッジ
混合物の循環流は原水が内側の円筒形部材内に導入され
る速度の２ないし１０倍の速度を持つ。第二の帯域であ
る側面の区画室は、Ｉａ縮槽から再循環されたスラッジ
の原水の導入により凝集処理が行われるか結晶質沈殿処
理が行われるかに従って約０．５ないし１０．０ｇ／文
の濃度に維持される凝集物を大きくし密度を増加させる
に役立つ。

本発明に依れば、濃縮槽は二つの帯域すなわち反応槽か
ら薄層沈降槽へ水を通すための上部の帯域と、捕集され
たスラッジを濃化し濃縮化するための下部の帯域を含む
。下部の帯域は、スラッジを濃縮化させるための、例え
ばレーキ又はスクレーバーの如き許通の手段を備えたス
ラッジ捕集器を含むことができる。この中間の濃縮槽を
備えることにより、反応槽から出た水の中に懸濁せる粒
子又は懸濁質の８５ないし９０％を除くことができる。

加うるに、中間の濃縮槽を備えることにより、この中間
槽の最低点で凝集処理の場合には８０ないしｌｏｏｇ／
ｕのスラッジ濃度、結晶質沈殿処理の場合には３００な
いし５００　ｇ／ｌのスラッジ濃度をうることができる
。

更に本発明に依れば、濃縮槽はスラー７ジの一部を再循
環させるため濃縮槽から延びた導管を持つ。この配置に
より、再循環スラッジの濃度を所望の如く最適にするこ
とができる。導管は、濃縮槽の底から測って槽の高さの
１／３ないし１／２の位置で、濃縮槽からスラッジを取
出す。導管は、原木を反応槽に補給するための導管の途
中に置かれた再循環ポンプの吸引側又はエジェクション
やノズルに連結されることができる。

薄層沈降槽はスラッジを捕集するための溝を少くとも１
個持つ、このスラッジは溝から取出され、あるいは器外
に排出され、あるいはその一部が濃縮槽から再循環され
るスラッジと共に反応槽に再循環されることができる。

本発明の他の目的、特徴点、及び利点は、以下の一好適
実施態様の記載から、又添付図面を参照することにより
明らかになるであろう。該好適実施態様は本発明を制限
するものではない。

添付図面は、３個の槽又は領域、すなわち全体１ が１で示された反応槽、全体が２１で示された薄層沈降
槽、槽１と槽２１の間に位置した中間のシックナーすな
わち濃縮槽ｌＯ１を内に持つ単一の質を含む本発明の装
置を示している。添付図面に於いて、中空の矢印は水の
流れを示し、黒色の矢はスラッジの流れを示す。

反応槽ｌは、原水を受容し原水と再循環されたスラッジ
の混合を行うための第一の帯域すなわち中央帯域２と、
中央帯域２の両側面にある水からスラッジを凝集又は結
晶沈殿させるための区画室３の形の第ゴーの帯域を含ん
でいる。区画室３はその上部に於いて濃縮槽ｉｏと連結
し水と、凝集又は沈殿したスラッジを濃縮槽に送る。第
一の中央帯域２は、内側の円筒形部材５とそれに共軸に
配置された平行六面体の形の外側の囲い部材４との二つ
の共軸の部材によって区画されている。

再循環されたスラッジと下記の如く混合され。

これに水処理に普通使用される薬品を加えることもある
原水は、導管６を通して内側の円筒形部材５の下部に導
入される。例えば既知の種類のポリ　２ マーの如き添加剤を導管７の如きものを通して円筒形部
材５内に導入することもできる。内側の円筒形部材５の
中にはモーター９で駆動されるインペラー又はタービン
８を置いて、原水と再循環スラッジ及び加えられること
のある薬品の流れを、矢印σ示す如く、内側の円筒形部
材５を通して」一方へ、内側の部材５と外側の部材４の
間を下方へ導く。この循環は液体の非常に強い流れであ
り、原水の内側の円筒形部材内への導入速度の２ないし
１０倍であることが好適である。従って、二つの囲いす
なわち部材の間に強力な循環が行われて、原水、薬品、
及び再循環されたスラッジの間の緊密な混合と接触が確
保される。

外側の囲い部材４から原水−スラッジ混合物は区画室３
に入り、区画室を通って上方へ流れる。

この間に粒子と異物は先に再循環されたスラッジ　゛と
凝集し、大きい密度の大きい凝集物をつくることが可能
になる。このようにして形成された凝集物又は結晶質沈
殿は区画室３を低速度で上方へ通る。区画室３の上部は
、反応槽１を濃縮槽ｌＯから分離している隔壁１２の上
部にある溢流せきによって区画されたオリフィス１１に
よって、濃縮槽ＩＯと連通している。水と凝集物はこの
せきを越えオリフィス１１を通って濃縮槽１０に入る。

凝集物は下方へ沈降し、その開本はこの中間の濃縮槽ｌ
Ｏを横切って大体水平に流れる。

中間の濃縮槽ｌＯを通してスラッジの凝集物は下方へ動
き、そこで濃化すなわち濃縮される。この目的に濃縮槽
１０は、動力部１６により駆動されるスクレーパー１４
とレーキ１５を持った円筒−円錐形のスラッジ捕集器１
３を備えて、沈降スラッジの濃縮化を促進する。スラッ
ジ捕集器１３の底には導管１７が備えられ、濃縮された
スラッジを濃縮槽ｌＯから排出するに役立っている。

しかしながら、これに加うるに本発明では、濃縮槽ｌＯ
中でスラッジが最大濃度に達する前に、スラッジの一部
を濃縮槽から反応槽ｌに再循環させる配置を設ける。す
なわち濃縮槽１０の中間の高さに導管１８を設ける。こ
の導管は、原水を補給する導管６に備えられた例えばポ
ンプ１９の如き再循環機構にまで延びている。濃縮槽ｌ
Ｏは、水が反応槽ｌから薄層沈降槽２１へ大体水平に通
過するための上部帯域を持つ。又濃縮槽ｌＯは、下部の
濃縮帯域と、この濃縮帯域の高さの１／２ないしは１／
３の水準にまで達している導管１８とを持つ。従って、
濃縮帯域から出て導管１８、ポンプ１９、導管６を経て
反応槽に再循環されるスラッジは、まだ最大の程度に濃
化又は濃縮されてはいないスラッジである。換言すれば
、導管１８はスラッジ捕集器１３の底から導かれている
のではなく、底の上の方の領域から導かれている。

当業者には本発明のこの特徴点及び発明的概念を以下に
変化させうるかはよく認識されるであろう。

反応槽１から流れ出で濃縮槽１０の」二部帯域を通った
水はオリフィスすなわち流入口２０から薄層沈降槽２１
に入る。流入口２０から入る前に、この水からは懸濁す
る物質の８０ないし９０％が既に除去されていることに
なろう。薄層沈降槽２１の中で水中の残りの懸濁物質の
沈降が完了す５ る。沈降したものは薄層沈降槽２１の底に落下し、処理
水はシュート２２に集められ、次いで第１図に矢で示さ
れたように排出される。当業者に理解される如く、薄層
沈降槽２１内の要素は便利な薄層沈降モジュールの複数
個で組立てることが企図される。

薄層沈降槽２１の底には、沈降したスラッジを１個又は
２測具」−の捕集濃縮溝２４に入れるためにスクレーパ
ー２３を備えてもよい。第１図に見られるように、槽ｌ
Ｏと槽２１は流入口２０を除いて隔壁で分離されている
。捕集濃縮溝２４からの濃縮スラッジは導管２５により
溝から排出されることができる。スラッジを排出するた
めには、弁２８で制御される導管２６が導管２５から延
びていてもよい。また、導管２５は導管２６の下流に弁
２７を備えていて、溝２４からのスラッジの一部をポン
プ１９に送り、それによりこのスラッジの若干の部分を
反応槽ｌに再循環させてもよい。

同一の薄層沈降面を持つ二つの装置で、同じ水６ すなわち表面水を処理し、同時に同量の無機質凝結剤と
ポリマーを加えて比較試験を行った。この二つの装置の
一つすなわち装置ｌは、従来法の内部スラッジ再循環系
を持ち、他の一つすなわち装置２は、本発明による装置
であった。次の結果が得られた。

一装置二」、　−装置−ヱ 薄層帯に於ける沈降速度　１７■／時間　３５ｍ／時間
以上の如く、本発明は沈降速度の増加、処理水中の懸濁
物質の平均百分率の減少、及びスラッジの濃化又は濃縮
化の増強を成就することのできる装置を提供するもので
あることが看取されるであろう。

本発明の一好適実施態様に関して本発明を記載し説明し
てきたが、当業者に明らかな如く、本発明の範囲を逸脱
することなく種々の変法及び変更を行いうることを了解
すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施態様の一部を切欠いたものの
透視図である。 第２図は、第１図のｌｌ−Ｈ線に沿ってとった断面図で
ある。 ｌ・・・反応槽　２会・・中央帯域 ３・・・区画室　４＠−嗜外側の囲い部材５・・・内側
の円筒形部材　６・・・導管７００．導管　８００．イ
ンペラー ９　＊　＊・モーター　１０会・・濃縮槽１１・・・オ
リフィス　１２・・・隔壁１３・・・スラッジ補集器 １４・拳・スクレーパー　１５・・・レーキ１Ｂ・・・
動力部　１７・・・導管 １８−・・導管　１８・・Φポンプ ２０・・・流入口　２１・・・薄層沈降槽２２・・・シ
ュート　２３・・拳スクレーバー２４・・・補集濃縮溝
　２５・・・導管２６・・拳導管　２７・・１弁 ９ ２８・・・弁 特許出願人 デグレマン　ニス、７゜ ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）凝集及び又は結晶質沈殿、得られたスラッジの沈降
   、このようにして濃縮されたスラッジの少なくとも一部
   の入ってくる原水への再循環によって、原水からコロイ
   ド状懸濁物質を除去する水の処理装置に於いて、該装置
   が、原水を受け入れ、水中に含まれた凝集物又は結晶質
   沈殿のスラッジを形成させるための反応槽手段と；該反
   応槽手段から得られた水とスラッジを受け入れ、水から
   スラッジを取り出し、該スラッジを濃化し濃縮するため
   の濃縮槽手段と：該濃縮槽手段から得られた水を受け入
   れ、原水から残留せるスラッジを沈降により除去するた
   めの薄層沈降槽手段と；該薄層沈降槽手段から処理水を
   取り出す手段と；前記濃縮槽手段から、該槽中で最高の
   濃度に達する前のスラッジの一部を前記反応槽手段に再
   循環させる手段と：前記濃縮槽手段から濃縮スラッジを
   取出す手段と；を含むことを特徴とする水の処理装置。 ２）内に前記反応槽手段、前記濃縮槽手段、及び前記薄
   層沈降槽手段を含む単一の質より成り、該濃縮槽手段が
   反応槽手段と薄層沈降槽手段の間に位置することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３）前記反応槽手段が、原水を受入れ再循環されたスラ
   ッジと原水の混合を行うための第一の帯域と、該第−の
   帯域に連結され水からスラッジを凝集又は結晶質沈殿さ
   せるための第二の帯域とを含み、該第二の帯域が水とス
   ラッジを送り出すために前記濃縮槽手段に連結されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４）前記第一の帯域が二つの共軸の囲い部材で区画され
   、前記第二の帯域が第一の帯域の両側にある区画室より
   成り、第一の帯域と第二の帯域は隣接したその下端で連
   結され、前記区画室はその上端に於いて前記濃縮槽手段
   に連結されていることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の装置。 ５）前記二つの囲い部材が、内側の円筒形部材と外側の
   平行六面体形の部材であることを特徴とする特許請求の
   範囲第４項記載の装置。 ６）原水を導入する手段と、前記内側の円筒形部材の下
   部に再循環スラッジを導入する手段とを含むことを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７）更に、前記内側の円筒形部材の内にインペラ一手段
   を含み、該インペラ一手段は、原水と再循環スラッジを
   内側の円筒形部材中に導入する速度の数倍の流速で、原
   水と再循環スラッジが内側の円筒形部材を通って−Ｌ向
   きに又内側の円筒形部材と外側の平行六面体形部材の間
   の間隙を下向きに流れるように誘導するものであり、そ
   れにより二つの囲い部材の間で原水と再循環スラッジの
   混合物の強力な循環流を与えることを特徴とする特許請
   求の範囲第６項記載の装置。 ８）更に、前記区画室と前記濃縮槽手段の間に溢流せき
   を含むことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の装
   置。 θ）濃縮槽手段が、反応槽手段から受入れたスラッジを
   受入れ濃縮する捕集器を含むことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 １０）　前記捕集器が、スクレーパーとレーキを備えた
   下方に収束した円錐形部材を含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第９項記載の装置。 １１）　前記再循環手段が、前記濃縮槽手段の高さの底
   から１／３ないし１／２の位置の点から延びて濃縮槽外
   に出ている導管であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 １２）　更に、原水を反応槽手段に補給する手段を含み
   、前記導管が該補給手段に結合されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １３）　前記薄層沈降槽手段が、スラッジを捕集するた
   めの少くとも１個の溝と、線溝からスラッジを引出す手
   段を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の装置。 １４）　更に、前記溝から引出したスラッジの少くとも
   一部を反応槽手段に再循環させる手段を含んでいること
   を特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の装置。