加圧浮上分離装置
【課題】被処理水中のスラッジが取出部へ流れることが防止され、効率良く浮上分離処理を行うことができる加圧浮上分離装置を提供する。
【解決手段】凝集処理水は、移流口１６を通って混合室２０に流入し、槽体底面３ｂの幅方向中央に沿って流れる。凝集処理水とノズル２３からの加圧水とは混ざり合いながら隔壁２に沿って上昇する。上昇流は、傾斜した隔壁上部２ｂに案内されて仕切壁１側へ流れ方向を変え、仕切壁１の近傍に到ると該仕切壁１に沿って下降する。隔壁２の上端から仕切壁１へ向う流れは、隔壁２近傍の幅方向中央付近から仕切壁１の幅方向の両側へ分岐する流れとなる。流入部２４近傍の浮上分離室３０内の下部に処理水の取出部３５を設け、この取出部３５の側周と上側を包囲体４０で囲む。
【解決手段】凝集処理水は、移流口１６を通って混合室２０に流入し、槽体底面３ｂの幅方向中央に沿って流れる。凝集処理水とノズル２３からの加圧水とは混ざり合いながら隔壁２に沿って上昇する。上昇流は、傾斜した隔壁上部２ｂに案内されて仕切壁１側へ流れ方向を変え、仕切壁１の近傍に到ると該仕切壁１に沿って下降する。隔壁２の上端から仕切壁１へ向う流れは、隔壁２近傍の幅方向中央付近から仕切壁１の幅方向の両側へ分岐する流れとなる。流入部２４近傍の浮上分離室３０内の下部に処理水の取出部３５を設け、この取出部３５の側周と上側を包囲体４０で囲む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体を溶解した加圧水を原水に添加し、懸濁物を浮上分離する加圧浮上分離装置に関する。本発明の一態様は、凝集剤によって凝集処理された凝集反応水などの被処理水に対し、加圧水を添加して加圧浮上分離処理する加圧浮上分離装置に係り、特に槽体内を隔壁によって区画して混合室及び浮上分離室を形成した加圧浮上分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
槽体内を隔壁によって区画して混合室と浮上分離室とを形成した加圧浮上分離装置が特公平７−３８９８４号公報に記載されている。第１８図は同号公報の図１に記載の槽体を示す縦断面図、第１９図及び第２０図は同号公報の図２、３に記載の混気水管と排水管との配置関係図である。
【０００３】
槽体８１内が隔壁８３によって混合室８２と浮上分離室８４とに区画されている。排水は、隔壁８３と反対側の混合室壁面８２ａから突設された排水導入管８５を介して混合室８２内に下向きに導入される。なお、排水導入管８５の末端はＴ字形となっており、水平方向に延在した排水流出用のスリット状開口８６から排水が下向きにカーテン状に流出する。
【０００４】
空気が溶解した加圧水は、加圧水管８８から水平方向に該混合室８２内に供給される。加圧水管８８の末端もＴ字状となっており、多数の吐出口８９が側方向を指向して開設されている。加圧水管８８は排水導入管８５よりも下位に設けられている。排水は、排水導入管８５から下向きに且つカーテン状に流出し、混合室８２の側面８２ａに沿って下向きに流れ、この途中で加圧水管８８から加圧水が添加され、合流する。
【０００５】
この合流した水は、混合室壁面８２ａから離れる方向に流れ、次いで隔壁８３に沿って上昇し、混合室８２内を循環する。
【０００６】
循環途中の水の一部が、隔壁８３の上端を乗り越えるようにして浮上分離室８４へ流出し、浮上分離処理される。浮上分離されたスラッジは、かき取り機９０によってかき取り物受け９１へかき出され、排出される。
【０００７】
スラッジが分離された処理水は、隔壁８３と反対側の縦壁９９に沿って下降し、その下部の移流口９７を経て取出部９８から槽外に取り出される。
【０００８】
この特公平７−３８９８４号公報には、排水として凝集処理水を用いる点は記載されていないが、凝集処理水を加圧浮上分離処理することは、特開平７−２９００４２号等に見られる通り周知である。なお、特開平７−２９００４２号においても、浮上室の一端側に被処理水の導入部が設けられ、他端側の縦壁の下部に処理水の取出口が設けられている。
【特許文献１】特公平７−３８９８４号公報
【特許文献２】特開平７−２９００４２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特公平７−３８９８４号の加圧浮上分離装置にあっては、隔壁８３を乗り越えて浮上分離室８４内に流入した水が該浮上分離室８４内を流れる間にスラッジが浮上するのであるが、第１８図の如く流入部と反対側の縦壁に沿って下降流が生じるため、浮上しきれなかった一部のスラッジが該下降流に伴われて下降し、移流口９７を経て取出部９８に流出するおそれがある。このように、移流口９７からスラッジが流出すると、処理水の水質が低下する。
【００１０】
特開平７−２９００４２号においても、同様に、流入部と反対側の縦壁の下部に処理水取出部が設けられているため、一部のスラッジが下降流に伴われて処理水に混入する。
【００１１】
本発明は、一部のスラッジが流入部と反対側の縦壁に沿って下降しても、この下降したスラッジが処理水に混入することが防止され、スラッジ分離効率が向上する加圧浮上分離装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、上記特公平７−３８９８４号の加圧浮上分離装置にあっては、排水導入管８５からカーテン状に下向きに吐出された排水に対し、加圧水が水平方向に添加されて合流する。そのため排水導入管８５からの下向きの排水流れが水平方向に変えられ、排水が混合室底面８２ｂに達しないうちに混合室壁面８２ａから離れるようになり易い。しかも、水平方向に吐出した加圧水は気泡を多量に含んだ低比重のものであるから、混合室壁面８２ａから離れていった加圧水は隔壁８３に到達する前に上昇を開始するようになる。このため、混合室８２内の循環流のうち隔壁８３に沿う流れが弱くなり、混合室８２内の隅部では循環が不十分となり易く、気泡付着が不十分なフロックが生じ易い。
【００１３】
排水導入管８５から下向きに流出した排水を混合室底面８２ｂにまで到達させるために、排水の導入速度を高くすることも考えられるが、このようにすると、加圧水と合流した水が比較的高速で混合室底面８２ｂに衝突する。そのため、排水中のスラッジに付着した気泡が、この混合室底面８２ｂとの衝突時の衝撃によってスラッジから離反し易い。
【００１４】
また、加圧水管８８の開口８９からの流出速度を小さくし、これによって排水導入管８５からの下向きの排水流れ方向を保つようにすることも考えられるが、このように加圧水の吐出速度を小さくすると、加圧水は排水のカーテン状下降流に対し単に沿って流れるようになり、加圧水と排水とが十分に混ざり合わない。
【００１５】
このようなことから、特公平７−３８９８４号の加圧浮上分離装置は、スラッジに対して気泡が十分には付着しにくく、浮上分離効率が十分に高くはない。
【００１６】
本発明は、その一態様において、被処理水中のスラッジに対して気泡が十分に付着し、効率良く浮上分離処理を行うことができる加圧浮上分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１の加圧浮上分離装置は、被処理水を加圧浮上分離処理する浮上分離室を有し、該浮上分離室の一端側に被処理水の流入部が設けられ、他端側に浮上物の取出部が設けられ、下部に処理水取出部が設けられている加圧浮上分離装置において、該浮上分離室内の該一端側と他端側との途中の下部に前記処理水取出部が配置されており、該処理水取出部の側周囲と上側を囲む包囲体が設けられ、処理水が該包囲体の下側を通って該処理水取出部に到達するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項２の加圧浮上分離装置は、請求項１において、処理水取出部は該浮上分離室内の該一端側と他端側との中間又はそれよりも該一端側に配置されていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項３の加圧浮上分離装置は、請求項１又は２において、槽体内が隔壁によって区画されることによって混合室と、前記浮上分離室とが設置され、該混合室の下部であって且つ該隔壁の幅方向中央付近に向って被処理水を流出させるための移流口が設けられており、該隔壁は、該槽体の底面から立ち上がり、その上端は槽体の水面位よりも下位に位置し、これによって、該隔壁の上側に、該混合室から浮上分離室へ水が流出する前記流入部が形成されており、該混合室の底部のうち、該隔壁に近接して、且つ該隔壁の幅方向の中央付近の位置に、気体を溶解した加圧水を上向きに吐出する加圧水吐出口が設けられていることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の加圧浮上分離装置は、該隔壁は、上部を除いて略鉛直であり、該隔壁の上部は、前記混合室側へ傾斜していることが好ましい。
【００２１】
前記加圧水吐出口は、傾斜した該隔壁の該上部の鉛直下方領域に配置されていることが好ましい。
【００２２】
前記加圧水吐出口は、混合室底部における該隔壁の幅方向の中央に配置されていることが好ましい。
【００２３】
本発明の加圧浮上分離装置は、前記槽体内が仕切壁と前記隔壁によって区画されることによって凝集反応室と、前記混合室と、前記浮上分離室とがこの順に設置され、該凝集反応室と該混合室との間に該仕切壁が配置され、該混合室と該浮上分離室との間に該隔壁が配置され、該仕切壁の下部に、該仕切壁の幅方向の略中央付近に存在する、該凝集反応室から該混合室の底面に沿うように凝集反応水を流出させるための前記移流口が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明（請求項１）の加圧浮上分離装置にあっては、処理水の取出部を浮上分離室の一端側と他端側との途中に配置し、この取出部の側周と上側を包囲体で囲んでいる。このため、流入部と反対側の縦壁に沿って一部のスラッジが下降流に伴われて下降しても、このスラッジは取出部に達することが該包囲体によって阻止される。これにより、スラッジの分離効率が向上する。
【００２５】
請求項２の通り、処理水の取出部を浮上分離室の上記一端側と他端側との中間又はそれよりも流入側に配置することにより、スラッジが取出部に流出することがより確実に阻止される。
【００２６】
即ち、後述の第２図の如く、浮上分離室内の下降流は、流入部と反対側の縦壁に沿って生じる。この下降流は、該縦壁の下部で反転し、徐々に上昇しながら流入部へ向かって流れる。下降流に伴って下降してきたスラッジも、この反転流に伴って上昇する。このため、取出部を該縦壁から離隔させ、流入部に近づけて配置することにより、スラッジが取出部に流出することがより確実に防止される。
【００２７】
請求項３の加圧浮上分離装置にあっては、混合室底部の隔壁近傍から上方に向って加圧水が上方に向って吐出するので、該混合室内では、隔壁に沿う上昇流を有した上下循環流が形成される。流出口を通って混合室内に流入した被処理水は、この循環流により、該混合室の底面に沿って隔壁へ向って流れる。
【００２８】
この途中で、混合室底部の加圧水吐出口から加圧水が上方に向って吐出し、被処理水がこの加圧水と混ざり合う。この混ざり合った水は、隔壁に沿って上昇した後、主として隔壁と反対側の混合室内壁面に沿って下降するようにして混合室内を循環し、この間にフロックに対し気泡が十分に付着する。このフロックが隔壁の上側を通って浮上分離室内に流入し、浮上分離処理される。
【００２９】
この請求項３の加圧浮上分離装置にあっては、被処理水が移流口から混合室内に対し、隔壁幅方向の中央付近に向って流出し、主として混合室底面のうち幅方向中央付近を隔壁に向って流れる。この混合室底面の幅方向中央付近に沿う被処理水の流れに対し吐出口から上向きに吐出された加圧水が添加される。この移流口及び吐出口は、いずれも混合室底部のうち幅方向の中央付近に設けられており、該幅方向の全体には設けられていない。従って、吐出口から吐出した加圧水と、混合室底面の幅方向中央付近に沿う被処理水とが十分に混ざり合う。しかも、この加圧水の吐出方向が上向き方向であると共に、加圧水は気泡を多量に含んだ低比重のものであるため、被処理水と加圧水との混合水は隔壁に沿ってスムーズに上向きに流れる。
【００３０】
なお、吐出口を幅方向中央付近に設けているので、混合室内の上昇流は、隔壁近傍の幅方向中央付近で最も強くなる。該中央付近を上昇してきた上昇流は、混合室上部において隔壁から離れる方向に流れ方向を変えるが、この際、隔壁の幅方向に流れ方向が分散するようになる。この結果、混合室内の循環水流は、上下方向に単純に循環するのではなく、この循環途中で隔壁幅方向に分離したり合流したりを繰り返すようになり、混合室内の全域において加圧水と被処理水とが十分に混ざり合う。この結果、フロックに十分な量の気泡が付着するようになる。
【００３１】
なお、本発明の好ましい一態様の通り、隔壁の上部を混合室側に傾斜させると、隔壁に沿って上昇してきた水が隔壁から離れるように流れ方向を変えるので、混合室内の水が浮上分離室へ短絡的に流出することが防止され、フロックに対して気泡が極めて十分に付着するようになる。なお、隔壁の上部以外は略鉛直であるため、吐出口から上向きに吐出した加圧水に伴って、混合室内の水が該隔壁に沿ってスムーズに上昇する。
【００３２】
また、傾斜した隔壁の上部の鉛直下方領域に加圧水吐出口を設けておくと、該吐出口から吐出した加圧水による上昇流が隔壁上部の傾斜部に当り、隔壁から離れる方向へ流れ方向を変えるようになる。そのため、上昇してきた水が隔壁を短絡的に乗り越えて浮上分離室へ流れ込むことが確実に防止される。
【００３３】
加圧水吐出口を混合室底部における隔壁の幅方向の中央に配置した場合、混合室内の幅方向の中央に上昇流が形成されるようになり、この上昇流は上昇し終った後、該幅方向に均等に分かれるようになり、混合室全体に循環流が万遍なく形成され、凝集反応水と加圧水とが著しく十分に混ざり合うようになる。
【００３４】
本発明の加圧浮上分離装置にあっては、前記槽体内が仕切壁と前記隔壁によって区画されることによって凝集反応室と、前記混合室と、前記浮上分離室とがこの順に設置され、該凝集反応室と該混合室との間に該仕切壁が配置され、該混合室と該浮上分離室との間に該隔壁が配置され、該仕切壁の下部に、該仕切壁の幅方向の略中央付近に存在する、該凝集反応室から該混合室の底面に沿うように凝集反応水を流出させるための前記移流口が設けられているように構成されてもよい。
【００３５】
この場合、凝集反応室内の凝集反応水が、仕切壁の下部の流出口を通って混合室内に流入し、該混合室の底面に沿って隔壁へ向って流れる。この流出口からの流出水と混合室内の底面に沿う循環流との流れ方向が合致するため、循環流速が大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図（ａ）は実施の形態に係る加圧浮上分離装置の長手方向の縦断面図、第１図（ｂ）は同（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図、第２図は浮上分離室内の水の流れを示す模式図、第３図〜第６図は包囲体の形状例を示す斜視図、第７図〜第９図は処理水取出部の斜視図、第１０、１１、１２ａ図は各々包囲体の別の配置例を示す斜視図、第１２ｂ図は仕切壁付近の構成を示す断面斜視図、第１３図は混合室内の水の循環状況を示す断面図、第１４図は第１３図のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図、第１５図は第１３図のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【００３７】
平面視形状が略長方形の槽体３内が、仕切壁１及び隔壁２によって区画されることにより、凝集反応室１０、混合室２０及び浮上分離室３０がこの順に形成されている。各室１０，２０，３０は槽体３の長手方向に配列されており、仕切壁１及び隔壁２は槽体３の短手方向すなわち幅方向に延設されている。
【００３８】
仕切壁１の下部の幅方向の中央部に、室１０，２０を連通する移流口１６が形成されている。仕切壁１の上端は、槽体３間の水面より上方に延出している。
【００３９】
隔壁２は、槽体底面３ｂから立設され、その上端は槽体３間の水面よりも下位となっている。
【００４０】
各壁１，２は槽体の両側面３ａに連なっている。
【００４１】
凝集反応室１０へは、原水配管１１を介して原水が導入されると共に、凝集剤及びアルカリ剤が各々の供給配管１２，１３を介して供給可能とされている。凝集反応室１０内の水のｐＨを検知するためのｐＨ計１４が設置され、このｐＨ計１４の検出値が所定範囲となるようにアルカリ剤薬注ポンプ（図示略）が作動される。
【００４２】
凝集剤としてはＰＡＣ等の無機凝集剤の他、各種の有機凝集剤も用いることができ、２種以上の凝集剤を併用してもよい。凝集剤は、凝集剤薬注ポンプ（図示略）によって所定量添加される。凝集反応室１０内の水は撹拌機１５によって静かに撹拌され、凝集処理される。
【００４３】
凝集処理水は、移流口１６を通って混合室２０に流入し、該混合室２０の幅方向中央付近を槽体底面３ｂに沿って流れる。この槽体底面３ｂのうち、幅方向中央かつ隔壁２に比較的近接して、加圧水吐出用のノズル２３が設けられている。ノズル２３の先端は、槽体底面３ｂから若干突出しているが、これに限定されるものではない。
【００４４】
この実施の形態では、浮上分離室３０内の下部から配管２１を介して水を取り出し、加圧水製造装置２２にて空気を加圧溶解させ、この加圧水をノズル２３へ供給する。ここでは、浮上分離室３０内の下部から加圧水用の水を取り出しているが、工水や配管３５からの清浄水を取り出して用いてもよく、特に限定されるものではない。
【００４５】
この実施の形態では、ノズル２３は、後述する傾斜した隔壁上部２ｂの鉛直下方領域に配置されている。また、この実施の形態では、ノズル２３は槽体底面３ｂの幅方向の中央に１個のみ設けられている。
【００４６】
移流口１６からの凝集処理水とノズル２３からの加圧水とは混ざり合いながら主として隔壁２の幅方向中央付近に沿って上昇する。隔壁２は、上部２ｂを除き略鉛直な（好ましくは、鉛直面に対し±１０゜以内の）鉛直部２ａとなっており、該上部２ｂは仕切壁１側へ傾斜している。
【００４７】
上記上昇流は、隔壁２の鉛直部２ａに沿って略鉛直上方へ向って流れる。この上昇流は、次いで、傾斜した隔壁上部２ｂに案内されて仕切壁１側へ流れ方向を変え、仕切壁１の近傍に到ると該隔壁１に沿って下降する下降流となる。隔壁１の下部にまで流れてきた下降流は、移流口１６からの凝集処理水と合流しながら槽体底面３ｂを隔壁２へ向って流れる。このようにして、混合室２内に第３図の如く上下方向の循環流が形成される。そして、循環している間に、凝集フロックに対し加圧水から生じた微細な気泡が付着する。
【００４８】
なお、この混合室内の水の循環状況について第１３図〜第１５図を参照してさらに詳細に説明する。
【００４９】
移流口１６から凝集処理水が混合室２０内に流入し、この流入した水は槽体底面３ｂに沿って該槽体幅方向の中央付近を隔壁２へ向って流れる。
【００５０】
この槽体底面３ｂに沿う流れに対し、ノズル２３から加圧水が上向きに添加される。このノズル２３は、隔壁２に比較的近接して配置されているので、隔壁２に当って流れを上向きに変えようとする流れと、この上向きの加圧水流とが重畳することにより、隔壁２の近傍の槽体幅方向中央部付近において、上方に向う部分的に比較的高流速の上昇流が形成される。隔壁２の両側付近では、比較的低流速の上昇流が形成されるか、又は混合室２０の幅が大きい場合等には、下降流が形成される。
【００５１】
この隔壁２の幅方向中央付近に沿う上昇流は、傾斜した隔壁上部２ｂに当って仕切壁１側へ流れ方向を変えて混合室２０の水面付近を仕切壁１へ向って流れるが、隔壁２の幅方向中央付近の上昇流速が幅方向の両側よりも大きいので、仕切壁１へ向う流れは、第１５図のように、隔壁２近傍の幅方向中央付近から仕切壁１の幅方向の両側へ分岐して流れ、次いで仕切壁１に沿って下降し、移流口１６からの流れに伴って槽体底面３ｂの幅方向中央付近に集束するようにして隔壁２へ向って流れる。そして、隔壁２の近傍に到ると、前記の通り幅方向中央側が高流速となるようにして隔壁２に沿って上昇する。
【００５２】
このように、混合室２０内では隔壁２に沿う上昇流と仕切壁１に沿う下降流との上下循環に加え、隔壁２に沿って上昇した後、隔壁２から離反するに従って幅方向に広がり、次いで、仕切壁１に沿って下降した後、幅方向中央に集束する幅方向の循環とが重畳した上下及び左右循環流が形成される。このため、混合室２内で凝集処理水と加圧水とが万遍なく混ざり合うようになる。
【００５３】
しかも、隔壁上部２ｂが仕切壁１側へ傾斜しており、隔壁２に沿う上昇流が仕切壁１側へ流れ方向を変えるので、上昇してきた水が短絡的に隔壁２を乗り越え、該隔壁２の上側の流入部２４を通って浮上分離室３０へ流れることがない。
【００５４】
このように、凝集処理水と加圧水とが十分に混ざり合い、フロックに気泡が十分に付着した後、フロック含有水が流入部２４から浮上分離室３０へ流入する。
【００５５】
浮上分離室３０内において浮上したフロックは、スキマーやスクレーバ等のかき取り機３１によってスラッジ受入室３２へ排出され、排出管３３を介して取り出される。このスラッジ受入室３２は、第２の隔壁２と反対側の縦壁３０ｔの上部の外側に設けられている。
【００５６】
なお、浮上分離室３０内で沈降したスラッジは、配管３４を介して排出される。
【００５７】
清浄水（処理水）は、浮上分離室３０の前後方向の途中、好ましくは前後方向の中間又はそれよりも第２の隔壁２側に設けられた取出部３５から抜出配管３６によって抜き出され、水位調整槽３７を介して取り出される。この水位調整槽は、槽体３内の水位を調整するためのものである。
【００５８】
この取出部３５及びその全側周と上側を囲む包囲体４０の構成について次に説明する。
【００５９】
この実施の形態で用いられている包囲体４０は第３図に示すものであり、取出部３５は第７図に示すものである。この取出部３５は、水平で且つ両端が封じられて円筒状のパイプよりなり、筒軸心線方向が隔壁２と平行方向となるように設置されている。このパイプの前後方向の両側面にそれぞれ取水口３５ａが複数個ずつ設けられている。
【００６０】
包囲体４０は、底面が開放した直方体形の箱状体よりなり、直方体の長手方向が取出部３５の長手方向となるように設置されている。この包囲体４０は、取出部３５の全側周と上方を囲んでいる。包囲体４０の底面は開放している。
【００６１】
包囲体４０の両端からは脚部４１が下方に突設されており、この脚部４１が槽体１の底面上に当接する。これにより、包囲体４０の前後両側面の下縁と浮上分離室３０の底面との間には、処理水の流入部４２が形成される。包囲体４０の天井面には、処理水抜出配管３６の挿通孔４３が設けられている。
【００６２】
このように包囲体４０で囲まれた取出部３５を浮上分離室３０内の下部かつ中間もしくはそれよりも第２の隔壁２側に設けた浮上分離室３０にあっては、第２図のように、主として、流入部２４からの流入水は、浮上分離室３０の上面を水平に流れ、次いで縦壁３０ｔに沿って下降し、やがて反転し、徐々に上昇しながら流入部２４へ向かって流れるように循環する。
【００６３】
この縦壁３０ｔに沿って下降流が生じるため、一部のスラッジはこの下降流に伴われて下降し、やがて反転し、流入部２４に向かって徐々に上昇する。この実施の形態では、取出部３５を浮上分離室３０の前後方向の中間又はそれよりも第２の隔壁２側に配置しているため、循環流に伴われた上記スラッジは取出部３５へは殆ど達しない。
【００６４】
しかも、この取出部３５の全側周と上側が包囲体４０で囲まれているため、スラッジは取出部３５へは全く又は殆ど到達しない。このため、取出部３５からは高水質の処理水が得られる。
【００６５】
第３図の包囲体４０では、脚部４１が板状となっているが、第４図の包囲体４０Ａのように４隅に棒状の脚部４１Ａを設けてもよい。また、第５、６図の包囲体４０Ｂ、４０Ｃのように、箱状の包囲体４０Ｂ、４０Ｃの下縁に切欠４４を設け、処理水を包囲体４０Ｂ、４０Ｃの内側に流入させるようにしてもよい。
【００６６】
包囲体４０〜４０Ｂの平面視形状は長方形であるが、正方形や多角形でもよい。包囲体４０Ｃは円筒形であるが、平面視形状が楕円形などであってもよい。切欠４４の形状は図示以外であってもよい。切欠４４の代わりに孔を設けてもよい。切欠４４や孔は包囲体のさらに他の側面に設けられてもよい。
【００６７】
この取出部３５は、第７図の通り円筒形であるが、第８図の取出部３５Ａのように角筒形などであってもよく、第９図の取出部３５Ｂのように平面視形状が円形とされてもよく、楕円形、多角形の平面視形状のものとされてもよい。
【００６８】
なお、切欠４４や孔を複数個設けると、取出部内に流入する水の線速度が小さくなり、スラッジが取出部内に吸い込まれにくくなる。
【００６９】
本発明では、処理水抜出配管３６は取出部から下方に延設され、槽体３の下方に処理水を取り出すようにしてもよい。
【００７０】
本発明では、第１０図の通り、包囲体４０及び取出部３５を第２の隔壁２の直近に配置してもよい。また、第１１図のように、包囲体４０及び取出部３５の長手方向を第２の隔壁２の壁面と直交方向としてもよい。
【００７１】
なお、この実施の形態における各部分の好適な寸法や運転条件の一例を次に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７２】
包囲体を、第１図や第１０図の如く、第２の隔壁２と平行方向に配置する場合、包囲体４０の長手寸法は槽体３の横幅（第２の隔壁２と平行方向の幅）の５０〜１００％、特に７０〜１００％が好ましく、さらに、１００％とすると図１２ａのように包囲体４０が槽体３の両側面３ａと当接することとなり、包囲体４０が槽体３の補強部材ともなりえるため、より好ましい。なお、包囲体４０を槽体３の両側面３ａと当接するように設けた場合には、第１２ａ図に示すように隔壁２を包囲体４０の上部から立ち上がるように設けてもよく、包囲体４０の脚部４１を省略してもよい。隙間４２や切欠４４の高さｈは浮上分離室３０に流入するフロックの平均粒径以上であることが好ましく、通常は１０〜３０ｍｍ程度が好ましい。包囲体の高さは、上記取出部３５の管径をｄとした場合、（ｈ＋ｄ）〜（ｈ＋３ｄ）の範囲にあることが好ましい。
【００７３】
移流口１６の上下寸法は４０〜２５０ｍｍあるいは水深の５〜３０％程度が好適である。移流口１６の幅は、仕切壁１の幅の約３〜５０％であることが好ましく、６〜２０％であることがより好ましい。
【００７４】
混合室２０の容積は、浮上分離室３０の容積の２〜３０％程度が好適である。
【００７５】
隔壁２の上端と水面との距離は５０〜２４０ｍｍあるいは水深の５〜３０％程度が好適である。
【００７６】
隔壁２の上部２ｂの鉛直からの傾斜角度は３０〜６０゜程度が好適である。
【００７７】
隔壁２の最上端（隔壁上部２ｂの上端）と仕切壁１との水平距離は、２０〜２００ｍｍあるいは、混合室２０と浮上分離室３０とをあわせた長手方向長さの２〜１０％程度が好適である。
【００７８】
この隔壁２の最上端と仕切壁１との間における平均上昇流速は０．０１〜０．１ｍ／ｓｅｃ程度が好適である。
【００７９】
隔壁２の傾斜した上部２ｂの鉛直方向の長さは３０〜３００ｍｍあるいは、隔壁２の鉛直方向の全高の５〜３０％程度が好適である。
【００８０】
ノズル２３の混合室底面からの突出長さは５０〜４００ｍｍあるいは隔壁２の鉛直方向の全高の５〜３０％程度が好適である。
【００８１】
ノズル２３は直管状であり、槽体底面３ｂよりも下方に減圧弁が設けられていることが好ましい。この減圧弁よりも上方のノズル２３は、上端に到るまで鉛直な直管状とされるのが好ましい。
【００８２】
上記実施の形態では、移流口１６は方形の開口よりなるが、第１６図の移流口１６’のように半円形ないし半楕円形であってもよい。また、図示はしないが、円形や横長の楕円形であってもよく、多角形であってもよい。
【００８３】
この実施の形態では、凝集反応室１０の底面と混合室２０の底面とが面一状であるため、凝集反応室１０からの凝集処理水は槽体底面３ｂに沿って流れを乱すことなく移流口１６を通り抜け、混合室２０の底面に沿って幅方向中央部を流れる。
【００８４】
この流れが横方向や上方向に広がるのを防ぐために、第１７図のように、移流口１６に比較的短いトンネル状のガイド部材４０を接続してもよい。
【００８５】
上記実施の形態では、凝集反応室１０の底面と混合室２０と底面とが同レベルとなっているが、凝集反応室１０の底を深くしてもよい。
【００８６】
上記実施の形態では、ノズル２３は１個だけ設けられているが、２個以上設けられてもよい。ノズル２３は、混合室底面の幅方向の中央付近に設けられるのが好ましく、特に丁度中央に設けられるのが好ましいが、若干、幅方向の一方に片寄ってもよい。ただし、槽体３を幅方向に３等分した場合、左右を除いた中央領域にノズルが配置されるのが好ましく、特に槽体を幅方向に５等分した場合に中央の１／５の領域にノズルが配置されることが好ましい。
【００８７】
複数個のノズルが槽体長手方向に間隔をおいて設置されてもよい。この場合も、すべてのノズルが隔壁上部２ｂの鉛直下方領域に配置されることが好ましい。
【００８８】
本発明装置は、油分や比較的比重の小さいＳＳ含有水の凝集、加圧、浮上分離に好適であるが、これ以外の各種排水の処理に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】実施の形態に係る加圧浮上分離装置の縦断面図である。
【図２】浮上分離室内の水の流れの説明図である。
【図３】包囲体の斜視図である。
【図４】包囲体の斜視図である。
【図５】包囲体の斜視図である。
【図６】包囲体の斜視図である。
【図７】取出部の斜視図である。
【図８】取出部の斜視図である。
【図９】取出部の斜視図である。
【図１０】包囲体の設置状態を示す斜視図である。
【図１１】包囲体の設置状態を示す斜視図である。
【図１２ａ】包囲体の設置状態を示す斜視図である。
【図１２ｂ】仕切壁付近の構成を示す断面斜視図である。
【図１３】混合室内の水の循環状況を示す断面図である。
【図１４】第１３図のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。
【図１５】第１３図のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【図１６】別の実施の形態に係る仕切壁付近の断面斜視図である。
【図１７】さらに別の実施の形態に係る仕切壁付近の断面斜視図である。
【図１８】従来例を示す断面図である。
【図１９】第１８図の排水導入管と加圧水管とを示す斜視図である。
【図２０】第１８図の排水導入管と加圧水管とを示す断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 仕切壁
２ 隔壁
３ 槽体
１０ 凝集反応室
１５ 撹拌機
１６、１６’ 移流口
２０ 混合室
２２ 加圧水製造装置
２３ ノズル
２４ 流入部
２８ 棒状体
２９ バッフル
３０ 浮上分離室
３１ かき取り機
４０、４０Ａ、４０Ｂ ガイド部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体を溶解した加圧水を原水に添加し、懸濁物を浮上分離する加圧浮上分離装置に関する。本発明の一態様は、凝集剤によって凝集処理された凝集反応水などの被処理水に対し、加圧水を添加して加圧浮上分離処理する加圧浮上分離装置に係り、特に槽体内を隔壁によって区画して混合室及び浮上分離室を形成した加圧浮上分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
槽体内を隔壁によって区画して混合室と浮上分離室とを形成した加圧浮上分離装置が特公平７−３８９８４号公報に記載されている。第１８図は同号公報の図１に記載の槽体を示す縦断面図、第１９図及び第２０図は同号公報の図２、３に記載の混気水管と排水管との配置関係図である。
【０００３】
槽体８１内が隔壁８３によって混合室８２と浮上分離室８４とに区画されている。排水は、隔壁８３と反対側の混合室壁面８２ａから突設された排水導入管８５を介して混合室８２内に下向きに導入される。なお、排水導入管８５の末端はＴ字形となっており、水平方向に延在した排水流出用のスリット状開口８６から排水が下向きにカーテン状に流出する。
【０００４】
空気が溶解した加圧水は、加圧水管８８から水平方向に該混合室８２内に供給される。加圧水管８８の末端もＴ字状となっており、多数の吐出口８９が側方向を指向して開設されている。加圧水管８８は排水導入管８５よりも下位に設けられている。排水は、排水導入管８５から下向きに且つカーテン状に流出し、混合室８２の側面８２ａに沿って下向きに流れ、この途中で加圧水管８８から加圧水が添加され、合流する。
【０００５】
この合流した水は、混合室壁面８２ａから離れる方向に流れ、次いで隔壁８３に沿って上昇し、混合室８２内を循環する。
【０００６】
循環途中の水の一部が、隔壁８３の上端を乗り越えるようにして浮上分離室８４へ流出し、浮上分離処理される。浮上分離されたスラッジは、かき取り機９０によってかき取り物受け９１へかき出され、排出される。
【０００７】
スラッジが分離された処理水は、隔壁８３と反対側の縦壁９９に沿って下降し、その下部の移流口９７を経て取出部９８から槽外に取り出される。
【０００８】
この特公平７−３８９８４号公報には、排水として凝集処理水を用いる点は記載されていないが、凝集処理水を加圧浮上分離処理することは、特開平７−２９００４２号等に見られる通り周知である。なお、特開平７−２９００４２号においても、浮上室の一端側に被処理水の導入部が設けられ、他端側の縦壁の下部に処理水の取出口が設けられている。
【特許文献１】特公平７−３８９８４号公報
【特許文献２】特開平７−２９００４２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特公平７−３８９８４号の加圧浮上分離装置にあっては、隔壁８３を乗り越えて浮上分離室８４内に流入した水が該浮上分離室８４内を流れる間にスラッジが浮上するのであるが、第１８図の如く流入部と反対側の縦壁に沿って下降流が生じるため、浮上しきれなかった一部のスラッジが該下降流に伴われて下降し、移流口９７を経て取出部９８に流出するおそれがある。このように、移流口９７からスラッジが流出すると、処理水の水質が低下する。
【００１０】
特開平７−２９００４２号においても、同様に、流入部と反対側の縦壁の下部に処理水取出部が設けられているため、一部のスラッジが下降流に伴われて処理水に混入する。
【００１１】
本発明は、一部のスラッジが流入部と反対側の縦壁に沿って下降しても、この下降したスラッジが処理水に混入することが防止され、スラッジ分離効率が向上する加圧浮上分離装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、上記特公平７−３８９８４号の加圧浮上分離装置にあっては、排水導入管８５からカーテン状に下向きに吐出された排水に対し、加圧水が水平方向に添加されて合流する。そのため排水導入管８５からの下向きの排水流れが水平方向に変えられ、排水が混合室底面８２ｂに達しないうちに混合室壁面８２ａから離れるようになり易い。しかも、水平方向に吐出した加圧水は気泡を多量に含んだ低比重のものであるから、混合室壁面８２ａから離れていった加圧水は隔壁８３に到達する前に上昇を開始するようになる。このため、混合室８２内の循環流のうち隔壁８３に沿う流れが弱くなり、混合室８２内の隅部では循環が不十分となり易く、気泡付着が不十分なフロックが生じ易い。
【００１３】
排水導入管８５から下向きに流出した排水を混合室底面８２ｂにまで到達させるために、排水の導入速度を高くすることも考えられるが、このようにすると、加圧水と合流した水が比較的高速で混合室底面８２ｂに衝突する。そのため、排水中のスラッジに付着した気泡が、この混合室底面８２ｂとの衝突時の衝撃によってスラッジから離反し易い。
【００１４】
また、加圧水管８８の開口８９からの流出速度を小さくし、これによって排水導入管８５からの下向きの排水流れ方向を保つようにすることも考えられるが、このように加圧水の吐出速度を小さくすると、加圧水は排水のカーテン状下降流に対し単に沿って流れるようになり、加圧水と排水とが十分に混ざり合わない。
【００１５】
このようなことから、特公平７−３８９８４号の加圧浮上分離装置は、スラッジに対して気泡が十分には付着しにくく、浮上分離効率が十分に高くはない。
【００１６】
本発明は、その一態様において、被処理水中のスラッジに対して気泡が十分に付着し、効率良く浮上分離処理を行うことができる加圧浮上分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１の加圧浮上分離装置は、被処理水を加圧浮上分離処理する浮上分離室を有し、該浮上分離室の一端側に被処理水の流入部が設けられ、他端側に浮上物の取出部が設けられ、下部に処理水取出部が設けられている加圧浮上分離装置において、該浮上分離室内の該一端側と他端側との途中の下部に前記処理水取出部が配置されており、該処理水取出部の側周囲と上側を囲む包囲体が設けられ、処理水が該包囲体の下側を通って該処理水取出部に到達するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項２の加圧浮上分離装置は、請求項１において、処理水取出部は該浮上分離室内の該一端側と他端側との中間又はそれよりも該一端側に配置されていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項３の加圧浮上分離装置は、請求項１又は２において、槽体内が隔壁によって区画されることによって混合室と、前記浮上分離室とが設置され、該混合室の下部であって且つ該隔壁の幅方向中央付近に向って被処理水を流出させるための移流口が設けられており、該隔壁は、該槽体の底面から立ち上がり、その上端は槽体の水面位よりも下位に位置し、これによって、該隔壁の上側に、該混合室から浮上分離室へ水が流出する前記流入部が形成されており、該混合室の底部のうち、該隔壁に近接して、且つ該隔壁の幅方向の中央付近の位置に、気体を溶解した加圧水を上向きに吐出する加圧水吐出口が設けられていることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の加圧浮上分離装置は、該隔壁は、上部を除いて略鉛直であり、該隔壁の上部は、前記混合室側へ傾斜していることが好ましい。
【００２１】
前記加圧水吐出口は、傾斜した該隔壁の該上部の鉛直下方領域に配置されていることが好ましい。
【００２２】
前記加圧水吐出口は、混合室底部における該隔壁の幅方向の中央に配置されていることが好ましい。
【００２３】
本発明の加圧浮上分離装置は、前記槽体内が仕切壁と前記隔壁によって区画されることによって凝集反応室と、前記混合室と、前記浮上分離室とがこの順に設置され、該凝集反応室と該混合室との間に該仕切壁が配置され、該混合室と該浮上分離室との間に該隔壁が配置され、該仕切壁の下部に、該仕切壁の幅方向の略中央付近に存在する、該凝集反応室から該混合室の底面に沿うように凝集反応水を流出させるための前記移流口が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明（請求項１）の加圧浮上分離装置にあっては、処理水の取出部を浮上分離室の一端側と他端側との途中に配置し、この取出部の側周と上側を包囲体で囲んでいる。このため、流入部と反対側の縦壁に沿って一部のスラッジが下降流に伴われて下降しても、このスラッジは取出部に達することが該包囲体によって阻止される。これにより、スラッジの分離効率が向上する。
【００２５】
請求項２の通り、処理水の取出部を浮上分離室の上記一端側と他端側との中間又はそれよりも流入側に配置することにより、スラッジが取出部に流出することがより確実に阻止される。
【００２６】
即ち、後述の第２図の如く、浮上分離室内の下降流は、流入部と反対側の縦壁に沿って生じる。この下降流は、該縦壁の下部で反転し、徐々に上昇しながら流入部へ向かって流れる。下降流に伴って下降してきたスラッジも、この反転流に伴って上昇する。このため、取出部を該縦壁から離隔させ、流入部に近づけて配置することにより、スラッジが取出部に流出することがより確実に防止される。
【００２７】
請求項３の加圧浮上分離装置にあっては、混合室底部の隔壁近傍から上方に向って加圧水が上方に向って吐出するので、該混合室内では、隔壁に沿う上昇流を有した上下循環流が形成される。流出口を通って混合室内に流入した被処理水は、この循環流により、該混合室の底面に沿って隔壁へ向って流れる。
【００２８】
この途中で、混合室底部の加圧水吐出口から加圧水が上方に向って吐出し、被処理水がこの加圧水と混ざり合う。この混ざり合った水は、隔壁に沿って上昇した後、主として隔壁と反対側の混合室内壁面に沿って下降するようにして混合室内を循環し、この間にフロックに対し気泡が十分に付着する。このフロックが隔壁の上側を通って浮上分離室内に流入し、浮上分離処理される。
【００２９】
この請求項３の加圧浮上分離装置にあっては、被処理水が移流口から混合室内に対し、隔壁幅方向の中央付近に向って流出し、主として混合室底面のうち幅方向中央付近を隔壁に向って流れる。この混合室底面の幅方向中央付近に沿う被処理水の流れに対し吐出口から上向きに吐出された加圧水が添加される。この移流口及び吐出口は、いずれも混合室底部のうち幅方向の中央付近に設けられており、該幅方向の全体には設けられていない。従って、吐出口から吐出した加圧水と、混合室底面の幅方向中央付近に沿う被処理水とが十分に混ざり合う。しかも、この加圧水の吐出方向が上向き方向であると共に、加圧水は気泡を多量に含んだ低比重のものであるため、被処理水と加圧水との混合水は隔壁に沿ってスムーズに上向きに流れる。
【００３０】
なお、吐出口を幅方向中央付近に設けているので、混合室内の上昇流は、隔壁近傍の幅方向中央付近で最も強くなる。該中央付近を上昇してきた上昇流は、混合室上部において隔壁から離れる方向に流れ方向を変えるが、この際、隔壁の幅方向に流れ方向が分散するようになる。この結果、混合室内の循環水流は、上下方向に単純に循環するのではなく、この循環途中で隔壁幅方向に分離したり合流したりを繰り返すようになり、混合室内の全域において加圧水と被処理水とが十分に混ざり合う。この結果、フロックに十分な量の気泡が付着するようになる。
【００３１】
なお、本発明の好ましい一態様の通り、隔壁の上部を混合室側に傾斜させると、隔壁に沿って上昇してきた水が隔壁から離れるように流れ方向を変えるので、混合室内の水が浮上分離室へ短絡的に流出することが防止され、フロックに対して気泡が極めて十分に付着するようになる。なお、隔壁の上部以外は略鉛直であるため、吐出口から上向きに吐出した加圧水に伴って、混合室内の水が該隔壁に沿ってスムーズに上昇する。
【００３２】
また、傾斜した隔壁の上部の鉛直下方領域に加圧水吐出口を設けておくと、該吐出口から吐出した加圧水による上昇流が隔壁上部の傾斜部に当り、隔壁から離れる方向へ流れ方向を変えるようになる。そのため、上昇してきた水が隔壁を短絡的に乗り越えて浮上分離室へ流れ込むことが確実に防止される。
【００３３】
加圧水吐出口を混合室底部における隔壁の幅方向の中央に配置した場合、混合室内の幅方向の中央に上昇流が形成されるようになり、この上昇流は上昇し終った後、該幅方向に均等に分かれるようになり、混合室全体に循環流が万遍なく形成され、凝集反応水と加圧水とが著しく十分に混ざり合うようになる。
【００３４】
本発明の加圧浮上分離装置にあっては、前記槽体内が仕切壁と前記隔壁によって区画されることによって凝集反応室と、前記混合室と、前記浮上分離室とがこの順に設置され、該凝集反応室と該混合室との間に該仕切壁が配置され、該混合室と該浮上分離室との間に該隔壁が配置され、該仕切壁の下部に、該仕切壁の幅方向の略中央付近に存在する、該凝集反応室から該混合室の底面に沿うように凝集反応水を流出させるための前記移流口が設けられているように構成されてもよい。
【００３５】
この場合、凝集反応室内の凝集反応水が、仕切壁の下部の流出口を通って混合室内に流入し、該混合室の底面に沿って隔壁へ向って流れる。この流出口からの流出水と混合室内の底面に沿う循環流との流れ方向が合致するため、循環流速が大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図（ａ）は実施の形態に係る加圧浮上分離装置の長手方向の縦断面図、第１図（ｂ）は同（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図、第２図は浮上分離室内の水の流れを示す模式図、第３図〜第６図は包囲体の形状例を示す斜視図、第７図〜第９図は処理水取出部の斜視図、第１０、１１、１２ａ図は各々包囲体の別の配置例を示す斜視図、第１２ｂ図は仕切壁付近の構成を示す断面斜視図、第１３図は混合室内の水の循環状況を示す断面図、第１４図は第１３図のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図、第１５図は第１３図のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【００３７】
平面視形状が略長方形の槽体３内が、仕切壁１及び隔壁２によって区画されることにより、凝集反応室１０、混合室２０及び浮上分離室３０がこの順に形成されている。各室１０，２０，３０は槽体３の長手方向に配列されており、仕切壁１及び隔壁２は槽体３の短手方向すなわち幅方向に延設されている。
【００３８】
仕切壁１の下部の幅方向の中央部に、室１０，２０を連通する移流口１６が形成されている。仕切壁１の上端は、槽体３間の水面より上方に延出している。
【００３９】
隔壁２は、槽体底面３ｂから立設され、その上端は槽体３間の水面よりも下位となっている。
【００４０】
各壁１，２は槽体の両側面３ａに連なっている。
【００４１】
凝集反応室１０へは、原水配管１１を介して原水が導入されると共に、凝集剤及びアルカリ剤が各々の供給配管１２，１３を介して供給可能とされている。凝集反応室１０内の水のｐＨを検知するためのｐＨ計１４が設置され、このｐＨ計１４の検出値が所定範囲となるようにアルカリ剤薬注ポンプ（図示略）が作動される。
【００４２】
凝集剤としてはＰＡＣ等の無機凝集剤の他、各種の有機凝集剤も用いることができ、２種以上の凝集剤を併用してもよい。凝集剤は、凝集剤薬注ポンプ（図示略）によって所定量添加される。凝集反応室１０内の水は撹拌機１５によって静かに撹拌され、凝集処理される。
【００４３】
凝集処理水は、移流口１６を通って混合室２０に流入し、該混合室２０の幅方向中央付近を槽体底面３ｂに沿って流れる。この槽体底面３ｂのうち、幅方向中央かつ隔壁２に比較的近接して、加圧水吐出用のノズル２３が設けられている。ノズル２３の先端は、槽体底面３ｂから若干突出しているが、これに限定されるものではない。
【００４４】
この実施の形態では、浮上分離室３０内の下部から配管２１を介して水を取り出し、加圧水製造装置２２にて空気を加圧溶解させ、この加圧水をノズル２３へ供給する。ここでは、浮上分離室３０内の下部から加圧水用の水を取り出しているが、工水や配管３５からの清浄水を取り出して用いてもよく、特に限定されるものではない。
【００４５】
この実施の形態では、ノズル２３は、後述する傾斜した隔壁上部２ｂの鉛直下方領域に配置されている。また、この実施の形態では、ノズル２３は槽体底面３ｂの幅方向の中央に１個のみ設けられている。
【００４６】
移流口１６からの凝集処理水とノズル２３からの加圧水とは混ざり合いながら主として隔壁２の幅方向中央付近に沿って上昇する。隔壁２は、上部２ｂを除き略鉛直な（好ましくは、鉛直面に対し±１０゜以内の）鉛直部２ａとなっており、該上部２ｂは仕切壁１側へ傾斜している。
【００４７】
上記上昇流は、隔壁２の鉛直部２ａに沿って略鉛直上方へ向って流れる。この上昇流は、次いで、傾斜した隔壁上部２ｂに案内されて仕切壁１側へ流れ方向を変え、仕切壁１の近傍に到ると該隔壁１に沿って下降する下降流となる。隔壁１の下部にまで流れてきた下降流は、移流口１６からの凝集処理水と合流しながら槽体底面３ｂを隔壁２へ向って流れる。このようにして、混合室２内に第３図の如く上下方向の循環流が形成される。そして、循環している間に、凝集フロックに対し加圧水から生じた微細な気泡が付着する。
【００４８】
なお、この混合室内の水の循環状況について第１３図〜第１５図を参照してさらに詳細に説明する。
【００４９】
移流口１６から凝集処理水が混合室２０内に流入し、この流入した水は槽体底面３ｂに沿って該槽体幅方向の中央付近を隔壁２へ向って流れる。
【００５０】
この槽体底面３ｂに沿う流れに対し、ノズル２３から加圧水が上向きに添加される。このノズル２３は、隔壁２に比較的近接して配置されているので、隔壁２に当って流れを上向きに変えようとする流れと、この上向きの加圧水流とが重畳することにより、隔壁２の近傍の槽体幅方向中央部付近において、上方に向う部分的に比較的高流速の上昇流が形成される。隔壁２の両側付近では、比較的低流速の上昇流が形成されるか、又は混合室２０の幅が大きい場合等には、下降流が形成される。
【００５１】
この隔壁２の幅方向中央付近に沿う上昇流は、傾斜した隔壁上部２ｂに当って仕切壁１側へ流れ方向を変えて混合室２０の水面付近を仕切壁１へ向って流れるが、隔壁２の幅方向中央付近の上昇流速が幅方向の両側よりも大きいので、仕切壁１へ向う流れは、第１５図のように、隔壁２近傍の幅方向中央付近から仕切壁１の幅方向の両側へ分岐して流れ、次いで仕切壁１に沿って下降し、移流口１６からの流れに伴って槽体底面３ｂの幅方向中央付近に集束するようにして隔壁２へ向って流れる。そして、隔壁２の近傍に到ると、前記の通り幅方向中央側が高流速となるようにして隔壁２に沿って上昇する。
【００５２】
このように、混合室２０内では隔壁２に沿う上昇流と仕切壁１に沿う下降流との上下循環に加え、隔壁２に沿って上昇した後、隔壁２から離反するに従って幅方向に広がり、次いで、仕切壁１に沿って下降した後、幅方向中央に集束する幅方向の循環とが重畳した上下及び左右循環流が形成される。このため、混合室２内で凝集処理水と加圧水とが万遍なく混ざり合うようになる。
【００５３】
しかも、隔壁上部２ｂが仕切壁１側へ傾斜しており、隔壁２に沿う上昇流が仕切壁１側へ流れ方向を変えるので、上昇してきた水が短絡的に隔壁２を乗り越え、該隔壁２の上側の流入部２４を通って浮上分離室３０へ流れることがない。
【００５４】
このように、凝集処理水と加圧水とが十分に混ざり合い、フロックに気泡が十分に付着した後、フロック含有水が流入部２４から浮上分離室３０へ流入する。
【００５５】
浮上分離室３０内において浮上したフロックは、スキマーやスクレーバ等のかき取り機３１によってスラッジ受入室３２へ排出され、排出管３３を介して取り出される。このスラッジ受入室３２は、第２の隔壁２と反対側の縦壁３０ｔの上部の外側に設けられている。
【００５６】
なお、浮上分離室３０内で沈降したスラッジは、配管３４を介して排出される。
【００５７】
清浄水（処理水）は、浮上分離室３０の前後方向の途中、好ましくは前後方向の中間又はそれよりも第２の隔壁２側に設けられた取出部３５から抜出配管３６によって抜き出され、水位調整槽３７を介して取り出される。この水位調整槽は、槽体３内の水位を調整するためのものである。
【００５８】
この取出部３５及びその全側周と上側を囲む包囲体４０の構成について次に説明する。
【００５９】
この実施の形態で用いられている包囲体４０は第３図に示すものであり、取出部３５は第７図に示すものである。この取出部３５は、水平で且つ両端が封じられて円筒状のパイプよりなり、筒軸心線方向が隔壁２と平行方向となるように設置されている。このパイプの前後方向の両側面にそれぞれ取水口３５ａが複数個ずつ設けられている。
【００６０】
包囲体４０は、底面が開放した直方体形の箱状体よりなり、直方体の長手方向が取出部３５の長手方向となるように設置されている。この包囲体４０は、取出部３５の全側周と上方を囲んでいる。包囲体４０の底面は開放している。
【００６１】
包囲体４０の両端からは脚部４１が下方に突設されており、この脚部４１が槽体１の底面上に当接する。これにより、包囲体４０の前後両側面の下縁と浮上分離室３０の底面との間には、処理水の流入部４２が形成される。包囲体４０の天井面には、処理水抜出配管３６の挿通孔４３が設けられている。
【００６２】
このように包囲体４０で囲まれた取出部３５を浮上分離室３０内の下部かつ中間もしくはそれよりも第２の隔壁２側に設けた浮上分離室３０にあっては、第２図のように、主として、流入部２４からの流入水は、浮上分離室３０の上面を水平に流れ、次いで縦壁３０ｔに沿って下降し、やがて反転し、徐々に上昇しながら流入部２４へ向かって流れるように循環する。
【００６３】
この縦壁３０ｔに沿って下降流が生じるため、一部のスラッジはこの下降流に伴われて下降し、やがて反転し、流入部２４に向かって徐々に上昇する。この実施の形態では、取出部３５を浮上分離室３０の前後方向の中間又はそれよりも第２の隔壁２側に配置しているため、循環流に伴われた上記スラッジは取出部３５へは殆ど達しない。
【００６４】
しかも、この取出部３５の全側周と上側が包囲体４０で囲まれているため、スラッジは取出部３５へは全く又は殆ど到達しない。このため、取出部３５からは高水質の処理水が得られる。
【００６５】
第３図の包囲体４０では、脚部４１が板状となっているが、第４図の包囲体４０Ａのように４隅に棒状の脚部４１Ａを設けてもよい。また、第５、６図の包囲体４０Ｂ、４０Ｃのように、箱状の包囲体４０Ｂ、４０Ｃの下縁に切欠４４を設け、処理水を包囲体４０Ｂ、４０Ｃの内側に流入させるようにしてもよい。
【００６６】
包囲体４０〜４０Ｂの平面視形状は長方形であるが、正方形や多角形でもよい。包囲体４０Ｃは円筒形であるが、平面視形状が楕円形などであってもよい。切欠４４の形状は図示以外であってもよい。切欠４４の代わりに孔を設けてもよい。切欠４４や孔は包囲体のさらに他の側面に設けられてもよい。
【００６７】
この取出部３５は、第７図の通り円筒形であるが、第８図の取出部３５Ａのように角筒形などであってもよく、第９図の取出部３５Ｂのように平面視形状が円形とされてもよく、楕円形、多角形の平面視形状のものとされてもよい。
【００６８】
なお、切欠４４や孔を複数個設けると、取出部内に流入する水の線速度が小さくなり、スラッジが取出部内に吸い込まれにくくなる。
【００６９】
本発明では、処理水抜出配管３６は取出部から下方に延設され、槽体３の下方に処理水を取り出すようにしてもよい。
【００７０】
本発明では、第１０図の通り、包囲体４０及び取出部３５を第２の隔壁２の直近に配置してもよい。また、第１１図のように、包囲体４０及び取出部３５の長手方向を第２の隔壁２の壁面と直交方向としてもよい。
【００７１】
なお、この実施の形態における各部分の好適な寸法や運転条件の一例を次に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７２】
包囲体を、第１図や第１０図の如く、第２の隔壁２と平行方向に配置する場合、包囲体４０の長手寸法は槽体３の横幅（第２の隔壁２と平行方向の幅）の５０〜１００％、特に７０〜１００％が好ましく、さらに、１００％とすると図１２ａのように包囲体４０が槽体３の両側面３ａと当接することとなり、包囲体４０が槽体３の補強部材ともなりえるため、より好ましい。なお、包囲体４０を槽体３の両側面３ａと当接するように設けた場合には、第１２ａ図に示すように隔壁２を包囲体４０の上部から立ち上がるように設けてもよく、包囲体４０の脚部４１を省略してもよい。隙間４２や切欠４４の高さｈは浮上分離室３０に流入するフロックの平均粒径以上であることが好ましく、通常は１０〜３０ｍｍ程度が好ましい。包囲体の高さは、上記取出部３５の管径をｄとした場合、（ｈ＋ｄ）〜（ｈ＋３ｄ）の範囲にあることが好ましい。
【００７３】
移流口１６の上下寸法は４０〜２５０ｍｍあるいは水深の５〜３０％程度が好適である。移流口１６の幅は、仕切壁１の幅の約３〜５０％であることが好ましく、６〜２０％であることがより好ましい。
【００７４】
混合室２０の容積は、浮上分離室３０の容積の２〜３０％程度が好適である。
【００７５】
隔壁２の上端と水面との距離は５０〜２４０ｍｍあるいは水深の５〜３０％程度が好適である。
【００７６】
隔壁２の上部２ｂの鉛直からの傾斜角度は３０〜６０゜程度が好適である。
【００７７】
隔壁２の最上端（隔壁上部２ｂの上端）と仕切壁１との水平距離は、２０〜２００ｍｍあるいは、混合室２０と浮上分離室３０とをあわせた長手方向長さの２〜１０％程度が好適である。
【００７８】
この隔壁２の最上端と仕切壁１との間における平均上昇流速は０．０１〜０．１ｍ／ｓｅｃ程度が好適である。
【００７９】
隔壁２の傾斜した上部２ｂの鉛直方向の長さは３０〜３００ｍｍあるいは、隔壁２の鉛直方向の全高の５〜３０％程度が好適である。
【００８０】
ノズル２３の混合室底面からの突出長さは５０〜４００ｍｍあるいは隔壁２の鉛直方向の全高の５〜３０％程度が好適である。
【００８１】
ノズル２３は直管状であり、槽体底面３ｂよりも下方に減圧弁が設けられていることが好ましい。この減圧弁よりも上方のノズル２３は、上端に到るまで鉛直な直管状とされるのが好ましい。
【００８２】
上記実施の形態では、移流口１６は方形の開口よりなるが、第１６図の移流口１６’のように半円形ないし半楕円形であってもよい。また、図示はしないが、円形や横長の楕円形であってもよく、多角形であってもよい。
【００８３】
この実施の形態では、凝集反応室１０の底面と混合室２０の底面とが面一状であるため、凝集反応室１０からの凝集処理水は槽体底面３ｂに沿って流れを乱すことなく移流口１６を通り抜け、混合室２０の底面に沿って幅方向中央部を流れる。
【００８４】
この流れが横方向や上方向に広がるのを防ぐために、第１７図のように、移流口１６に比較的短いトンネル状のガイド部材４０を接続してもよい。
【００８５】
上記実施の形態では、凝集反応室１０の底面と混合室２０と底面とが同レベルとなっているが、凝集反応室１０の底を深くしてもよい。
【００８６】
上記実施の形態では、ノズル２３は１個だけ設けられているが、２個以上設けられてもよい。ノズル２３は、混合室底面の幅方向の中央付近に設けられるのが好ましく、特に丁度中央に設けられるのが好ましいが、若干、幅方向の一方に片寄ってもよい。ただし、槽体３を幅方向に３等分した場合、左右を除いた中央領域にノズルが配置されるのが好ましく、特に槽体を幅方向に５等分した場合に中央の１／５の領域にノズルが配置されることが好ましい。
【００８７】
複数個のノズルが槽体長手方向に間隔をおいて設置されてもよい。この場合も、すべてのノズルが隔壁上部２ｂの鉛直下方領域に配置されることが好ましい。
【００８８】
本発明装置は、油分や比較的比重の小さいＳＳ含有水の凝集、加圧、浮上分離に好適であるが、これ以外の各種排水の処理に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】実施の形態に係る加圧浮上分離装置の縦断面図である。
【図２】浮上分離室内の水の流れの説明図である。
【図３】包囲体の斜視図である。
【図４】包囲体の斜視図である。
【図５】包囲体の斜視図である。
【図６】包囲体の斜視図である。
【図７】取出部の斜視図である。
【図８】取出部の斜視図である。
【図９】取出部の斜視図である。
【図１０】包囲体の設置状態を示す斜視図である。
【図１１】包囲体の設置状態を示す斜視図である。
【図１２ａ】包囲体の設置状態を示す斜視図である。
【図１２ｂ】仕切壁付近の構成を示す断面斜視図である。
【図１３】混合室内の水の循環状況を示す断面図である。
【図１４】第１３図のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。
【図１５】第１３図のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【図１６】別の実施の形態に係る仕切壁付近の断面斜視図である。
【図１７】さらに別の実施の形態に係る仕切壁付近の断面斜視図である。
【図１８】従来例を示す断面図である。
【図１９】第１８図の排水導入管と加圧水管とを示す斜視図である。
【図２０】第１８図の排水導入管と加圧水管とを示す断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 仕切壁
２ 隔壁
３ 槽体
１０ 凝集反応室
１５ 撹拌機
１６、１６’ 移流口
２０ 混合室
２２ 加圧水製造装置
２３ ノズル
２４ 流入部
２８ 棒状体
２９ バッフル
３０ 浮上分離室
３１ かき取り機
４０、４０Ａ、４０Ｂ ガイド部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を加圧浮上分離処理する浮上分離室を有し、
該浮上分離室の一端側に被処理水の流入部が設けられ、他端側に浮上物の取出部が設けられ、下部に処理水取出部が設けられている加圧浮上分離装置において、
該浮上分離室内の該一端側と他端側との途中の下部に前記処理水取出部が配置されており、
該処理水取出部の側周囲と上側を囲む包囲体が設けられ、処理水が該包囲体の下側を通って該処理水取出部に到達するように構成されていることを特徴とする加圧浮上分離装置。
【請求項２】
請求項１において、処理水取出部は該浮上分離室内の該一端側と他端側との中間又はそれよりも該一端側に配置されていることを特徴とする加圧浮上分離装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、槽体内が隔壁によって区画されることによって混合室と、前記浮上分離室とが設置され、
該混合室の下部であって且つ該隔壁の幅方向中央付近に向って被処理水を流出させるための移流口が設けられており、
該隔壁は、該槽体の底面から立ち上がり、その上端は槽体の水面位よりも下位に位置し、これによって、該隔壁の上側に、該混合室から浮上分離室へ水が流出する前記流入部が形成されており、
該混合室の底部のうち、該隔壁に近接して、且つ該隔壁の幅方向の中央付近の位置に、気体を溶解した加圧水を上向きに吐出する加圧水吐出口が設けられていることを特徴とする加圧浮上分離装置。
【請求項１】
被処理水を加圧浮上分離処理する浮上分離室を有し、
該浮上分離室の一端側に被処理水の流入部が設けられ、他端側に浮上物の取出部が設けられ、下部に処理水取出部が設けられている加圧浮上分離装置において、
該浮上分離室内の該一端側と他端側との途中の下部に前記処理水取出部が配置されており、
該処理水取出部の側周囲と上側を囲む包囲体が設けられ、処理水が該包囲体の下側を通って該処理水取出部に到達するように構成されていることを特徴とする加圧浮上分離装置。
【請求項２】
請求項１において、処理水取出部は該浮上分離室内の該一端側と他端側との中間又はそれよりも該一端側に配置されていることを特徴とする加圧浮上分離装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、槽体内が隔壁によって区画されることによって混合室と、前記浮上分離室とが設置され、
該混合室の下部であって且つ該隔壁の幅方向中央付近に向って被処理水を流出させるための移流口が設けられており、
該隔壁は、該槽体の底面から立ち上がり、その上端は槽体の水面位よりも下位に位置し、これによって、該隔壁の上側に、該混合室から浮上分離室へ水が流出する前記流入部が形成されており、
該混合室の底部のうち、該隔壁に近接して、且つ該隔壁の幅方向の中央付近の位置に、気体を溶解した加圧水を上向きに吐出する加圧水吐出口が設けられていることを特徴とする加圧浮上分離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２ａ】
【図１２ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２ａ】
【図１２ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００７−１３６３５４（Ｐ２００７−１３６３５４Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３４４４９（Ｐ２００５−３３４４４９）
【出願日】平成１７年１１月１８日（２００５．１１．１８）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１８日（２００５．１１．１８）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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