JP7520779B2 - Slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device and water purification method - Google Patents
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Description
本発明は、スラリ循環型高速凝集沈殿装置及び浄水処理方法に関し、特に、浄水処理に好適なスラリ循環型高速凝集沈殿装置及び浄水処理方法に関する。 The present invention relates to a slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device and a water purification method, and in particular to a slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device and a water purification method suitable for water purification.
浄水処理に用いられている凝集沈殿装置は、原水中の濁質を主とする不純物を凝集剤で凝集させてフロックを形成し、主に重力を用いてフロック(固体)と水(液体)とに固液分離させる処理装置である。このような凝集沈殿装置は、横流式凝集沈殿池と高速凝集沈殿装置とに大別される。高速凝集沈殿装置は、系内に保有したスラリ(母フロックとも言う)を利用することにより高速凝集処理を可能とした装置であり、スラリが装置内を循環するスラリ循環型高速凝集沈殿装置と、スラリが装置内を循環しないブランケット型高速凝集沈殿装置とに大別される。 The coagulation sedimentation equipment used in water purification is a treatment device that uses a coagulant to coagulate impurities, mainly turbidity, in the raw water to form flocs, and then separates the flocs (solids) from water (liquid) mainly using gravity. Such coagulation sedimentation equipment is broadly divided into horizontal flow coagulation sedimentation tanks and high-speed coagulation sedimentation equipment. High-speed coagulation sedimentation equipment is equipment that enables high-speed coagulation treatment by utilizing slurry (also called mother flocs) held within the system, and is broadly divided into slurry circulation type high-speed coagulation sedimentation equipment in which the slurry circulates within the equipment, and blanket type high-speed coagulation sedimentation equipment in which the slurry does not circulate within the equipment.
この他にも粒径の大部分が100μm超の砂をバラスト剤として用いる超高速凝集沈殿装置が工業用水で主に使用されている。これは、原水と凝集剤を由来とする濁質分で生成されたスラリではなく、バラスト剤を循環させる点で、高速凝集沈殿装置とは異なる装置である。 In addition, ultra-high-speed coagulation and sedimentation equipment, which uses sand with a majority of particle size over 100 μm as ballast material, is mainly used for industrial water. This equipment differs from high-speed coagulation and sedimentation equipment in that it circulates ballast material instead of a slurry made from turbidity components derived from raw water and coagulants.
例えば、特許第6082209号公報(特許文献1)には、スラリ循環型高速凝集沈殿装置が記載されている。特許文献1には、円形の沈殿池の内部を撹拌室と分離室とに仕切る円錐台形のスカートプレートと、フロックを撹拌し、沈殿池内に循環流を形成する高速撹拌機と、高速撹拌機を回転させる第1の駆動装置と、フロックが沈殿するコンセントレータと、沈殿池の底に堆積したフロックを撹拌する低速撹拌機と、低速撹拌機を回転させる第2の駆動装置とを備える高速凝集沈殿装置の例が記載されている。 For example, Japanese Patent No. 6082209 (Patent Document 1) describes a slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device. Patent Document 1 describes an example of a high-speed coagulation and sedimentation device that includes a truncated cone-shaped skirt plate that divides the inside of a circular settling tank into a stirring chamber and a separation chamber, a high-speed agitator that stirs the flocs and forms a circulating flow in the settling tank, a first drive unit that rotates the high-speed agitator, a concentrator in which the flocs settle, a low-speed agitator that stirs the flocs that have accumulated at the bottom of the settling tank, and a second drive unit that rotates the low-speed agitator.
特開2009-247957号公報(特許文献2)には、スラリ循環型高速凝集沈殿装置を用いて、濁度が10度以下の原水に特定の粒子径の固体粒子を加え、特定の撹拌条件で撹拌することにより、沈降性の高いフロックを形成させる水処理方法の例が記載されている。 JP 2009-247957 A (Patent Document 2) describes an example of a water treatment method in which solid particles of a specific particle size are added to raw water with a turbidity of 10 degrees or less using a slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device, and the solid particles are stirred under specific stirring conditions to form flocs with high settling properties.
特開2019-171309号公報(特許文献3)には、スラリ循環型高速凝集沈殿装置を用いて、スラリーの少なくとも一部を、有機高分子凝集剤の添加場所と、添加場所よりも下流側のいずれか1か所以上に返送してフロックを循環させ、フロックの沈降性を改善する凝集沈殿方法の例が記載されている。 JP 2019-171309 A (Patent Document 3) describes an example of a coagulation and sedimentation method that uses a slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device to return at least a portion of the slurry to one or more locations downstream of the addition location of the organic polymer coagulant to circulate the flocs and improve the settling properties of the flocs.
しかしながら、上記従来技術のいずれも、フロックの衝突回数向上及びフロックの沈降性を改善する上では一定の効果が得られているものの、高分子凝集剤を用いてフロックの強度及び沈降性を更に高め、より効率的な固液分離を行う点では、まだ改善の余地がある。 However, although all of the above conventional techniques have been effective in increasing the number of collisions of flocs and improving the settling properties of flocs to a certain extent, there is still room for improvement in terms of further increasing the strength and settling properties of flocs using polymer flocculants and achieving more efficient solid-liquid separation.
上記課題に鑑み、本発明は、フロックの強度及び沈降性を高めて効率的な固液分離を行うことが可能なスラリ循環型高速凝集沈殿装置及び浄水処理方法を提供する。 In view of the above problems, the present invention provides a slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device and a water purification method that can increase the strength and sedimentation properties of flocs and perform efficient solid-liquid separation.
上記課題を解決するために本発明者らが鋭意検討した結果、スラリ循環型高速凝集沈殿装置内のコンセントレータ内のスラリに高分子凝集剤を注入する注入部を設けることが有用であるとの知見を得た。 As a result of intensive research conducted by the inventors to solve the above problems, it was discovered that it would be useful to provide an injection section for injecting a polymer flocculant into the slurry in the concentrator of a slurry circulation type high-speed flocculation and settling device.
以上の知見を基礎として完成した本発明の実施の形態は、一側面において、無機凝集剤が添加された原水をスラリの存在下で凝集処理する撹拌室と、スラリを固液分離する分離室と、固液分離後の処理水を外部へ流出させる流出部と、固液分離されたスラリを濃縮するコンセントレータと、撹拌室、分離室及びコンセントレータ間でスラリを循環させるための撹拌流を形成する撹拌機と、コンセントレータ内に設けられ、コンセントレータ内のスラリに高分子凝集剤を注入する注入部とを備えるスラリ循環型高速凝集沈殿装置である。 The embodiment of the present invention, which was completed based on the above findings, is, in one aspect, a slurry circulation type high-speed coagulation and settling device that includes a stirring chamber that performs coagulation treatment on raw water to which an inorganic coagulant has been added in the presence of a slurry, a separation chamber that separates the slurry into solid and liquid, an outlet section that discharges the treated water after solid-liquid separation to the outside, a concentrator that concentrates the slurry after solid-liquid separation, an agitator that forms a stirring flow to circulate the slurry between the stirring chamber, the separation chamber, and the concentrator, and an injection section that is provided in the concentrator and injects a polymer coagulant into the slurry in the concentrator.
本発明の一実施態様によれば、注入部が、コンセントレータと撹拌室との間に設けられたスラリの循環口よりも上方に設けられている。 According to one embodiment of the present invention, the injection section is provided above the slurry circulation port provided between the concentrator and the mixing chamber.
本発明の別の一実施態様によれば、コンセントレータが、コンセントレータ内に高分子凝集剤を分散させる分散機構と、コンセントレータの上部に設けられた整流板とを備える。 According to another embodiment of the present invention, the concentrator includes a dispersion mechanism for dispersing the polymer flocculant within the concentrator and a baffle plate provided on the upper portion of the concentrator.
本発明の更に別の一実施態様によれば、分散機構が、注入部よりも上方に配置され、コンセントレータの下方へ液流を生じさせる撹拌機を含む。 According to yet another embodiment of the present invention, the dispersion mechanism includes an agitator disposed above the injection section and generating a liquid flow below the concentrator.
本発明の更に別の実施態様によれば、分散機構が、吐出管を備えるポンプ装置を含み、吐出管の吐出口が、注入部よりも上方に配置され、吐出管の吐出口が、コンセントレータ内において水平方向又は該水平方向よりも下方に向けられている。 According to yet another embodiment of the present invention, the dispersion mechanism includes a pump device having a discharge pipe, the outlet of the discharge pipe is disposed above the injection section, and the outlet of the discharge pipe is directed horizontally or below the horizontal direction within the concentrator.
本発明の更に別の実施態様によれば、分散機構が、吸引管と、吐出管と、吸引管及び吐出管に接続されたポンプ本体とを備えるポンプ装置を含み、ポンプ本体が、スラリ循環型高速凝集沈殿装置の水面よりも上方に配置され、吐出管の吐出口が、注入部に配置され、吸引管及び吐出管の少なくともいずれかに、高分子凝集剤を注入するための注入点が設けられている。 According to yet another embodiment of the present invention, the dispersion mechanism includes a pump device having a suction pipe, a discharge pipe, and a pump body connected to the suction pipe and the discharge pipe, the pump body is disposed above the water surface of the slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device, the discharge port of the discharge pipe is disposed in the injection section, and an injection point for injecting a polymer coagulant is provided in at least one of the suction pipe and the discharge pipe.
本発明の更に別の実施態様によれば、撹拌室が、撹拌機の下方に設けられた第1撹拌室と、撹拌機の上方に設けられた第2撹拌室とを備え、分散機構が、吸引管及び吐出管に接続されたポンプ本体を備えるポンプ装置を含み、ポンプ装置が、ポンプ本体に接続され、第1撹拌室内に高分子凝集剤を含むスラリを供給可能な供給配管と、ポンプ本体に接続され、第2撹拌室内に高分子凝集剤を含むスラリを供給可能な供給配管とを備え、第2撹拌室内に、第2撹拌室内を撹拌するための補助撹拌羽根を備える。 According to yet another embodiment of the present invention, the stirring chamber comprises a first stirring chamber provided below the stirrer and a second stirring chamber provided above the stirrer, the dispersion mechanism includes a pump device having a pump body connected to a suction pipe and a discharge pipe, the pump device comprises a supply pipe connected to the pump body and capable of supplying a slurry containing a polymer flocculant into the first stirring chamber, and a supply pipe connected to the pump body and capable of supplying a slurry containing a polymer flocculant into the second stirring chamber, and the second stirring chamber comprises an auxiliary stirring blade for stirring the second stirring chamber.
本発明の更に別の実施態様によれば、撹拌室が、撹拌機の下方に設けられた第1撹拌室と、撹拌機の上方に設けられた第2撹拌室とを備え、分散機構が、コンセントレータと第2撹拌室との間に配置され、高分子凝集剤を注入部又は第2撹拌室内に供給可能なエアリフトを備え、第2撹拌室内に、第2撹拌室内を撹拌するための補助撹拌羽根を備える。 According to yet another embodiment of the present invention, the stirring chamber comprises a first stirring chamber provided below the stirrer and a second stirring chamber provided above the stirrer, the dispersion mechanism is disposed between the concentrator and the second stirring chamber, and comprises an air lift capable of supplying the polymer flocculant to the injection section or the second stirring chamber, and comprises an auxiliary stirring blade in the second stirring chamber for stirring the inside of the second stirring chamber.
本発明の実施の形態は別の一側面において、無機凝集剤が添加された原水をスラリの存在下で凝集処理する撹拌室と、スラリを固液分離する分離室と、固液分離後の処理水を外部へ流出させる流出部と、固液分離されたスラリを濃縮するコンセントレータと、撹拌室、分離室及びコンセントレータ間でスラリを循環させるための撹拌流を形成する撹拌機とを備えるスラリ循環型高速凝集沈殿装置を用いて、原水を凝集沈殿処理する浄水処理方法において、コンセントレータ内に高分子凝集剤を供給し、コンセントレータ内のスラリと高分子凝集剤とを接触させる工程を有する浄水処理方法である。 In another aspect, the embodiment of the present invention is a water purification method for coagulating and sedimenting raw water using a slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device that includes a stirring chamber that performs coagulation treatment of raw water to which an inorganic coagulant has been added in the presence of a slurry, a separation chamber that separates the slurry into solid and liquid, an outlet section that discharges the treated water after solid-liquid separation to the outside, a concentrator that concentrates the solid-liquid separated slurry, and an agitator that forms an agitation flow for circulating the slurry between the stirring chamber, the separation chamber, and the concentrator, the water purification method includes a step of supplying a polymer coagulant into the concentrator and bringing the slurry in the concentrator into contact with the polymer coagulant.
本発明によれば、フロックの強度及び沈降性を高めて効率的な固液分離を行うことが可能なスラリ循環型高速凝集沈殿装置及び浄水処理方法を提供する。 The present invention provides a slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device and a water purification method that can increase the strength and sedimentation properties of flocs and perform efficient solid-liquid separation.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載においては、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。なお、以下に示す実施の形態はこの発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであってこの発明の技術的思想は構成要素の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. In the following description of the drawings, identical or similar parts are given identical or similar reference numerals. Note that the following embodiment is an example of an apparatus and method for embodying the technical idea of this invention, and the technical idea of this invention does not specify the structure, arrangement, etc. of the components as described below.
(スラリ循環型高速凝集沈殿装置)
本発明の実施の形態に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1は、図1に示すように、無機凝集剤が添加された原水をスラリの存在下で凝集処理する撹拌室11、12と、スラリを固液分離する分離室13と、固液分離後の処理水を外部へ流出させる流出部16と、固液分離されたスラリを濃縮するコンセントレータ15と、撹拌室11、12、分離室13及びコンセントレータ15間でスラリを循環させるための撹拌流を形成する撹拌機2と、コンセントレータ15内に設けられ、コンセントレータ15内のスラリに高分子凝集剤を注入する注入部5とを備える。
(Slurry circulation type high-speed coagulation and settling equipment)
As shown in FIG. 1, a slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes stirring chambers 11 and 12 for coagulating raw water to which an inorganic coagulant has been added in the presence of a slurry, a separation chamber 13 for separating the slurry into solid and liquid, an outlet section 16 for discharging the treated water after solid-liquid separation to the outside, a concentrator 15 for concentrating the slurry after solid-liquid separation, an agitator 2 for forming a stirring flow for circulating the slurry among the stirring chambers 11 and 12, the separation chamber 13, and the concentrator 15, and an injection section 5 provided within the concentrator 15 for injecting a polymer coagulant into the slurry in the concentrator 15.
スラリ循環型高速凝集沈殿装置1は、中央部に撹拌機2を備えており、撹拌機2の周囲には円筒状の内側ドラフトチューブ43aが配置されている。内側ドラフトチューブ43aの下端にはリング板42が配置されており、内側ドラフトチューブ43aの外周面上に、底部に向けて径が大きくなる円錐型のスカートプレート4が配置されている。このスカートプレート4により、撹拌室11、12及び分離室13が区画されている。 The slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device 1 is equipped with an agitator 2 in the center, and a cylindrical inner draft tube 43a is arranged around the agitator 2. A ring plate 42 is arranged at the lower end of the inner draft tube 43a, and a conical skirt plate 4 whose diameter increases toward the bottom is arranged on the outer circumferential surface of the inner draft tube 43a. This skirt plate 4 divides the mixing chambers 11, 12 and the separation chamber 13.
撹拌機2の下方には、第1撹拌室11が設けられている。撹拌機2の上方には、筒状の外側ドラフトチューブ43bが配置され、この外側ドラフトチューブ43bの内側に、第2撹拌室12が設けられている。原水は、スカートプレート4と、リング板42と、内側ドラフトチューブ43aとの間に区画された原水供給室10内に接続された原水流入管21を介して原水供給室10内に供給される。スカートプレート4とリング板42との間には環状の隙間が形成されており、原水供給室10内へ供給された原水は、この環状の隙間を通って第1撹拌室11内へと導入される。 A first stirring chamber 11 is provided below the agitator 2. A cylindrical outer draft tube 43b is disposed above the agitator 2, and a second stirring chamber 12 is provided inside the outer draft tube 43b. Raw water is supplied into the raw water supply chamber 10 through a raw water inlet pipe 21 connected to the raw water supply chamber 10 partitioned between the skirt plate 4, the ring plate 42, and the inner draft tube 43a. An annular gap is formed between the skirt plate 4 and the ring plate 42, and the raw water supplied into the raw water supply chamber 10 is introduced into the first stirring chamber 11 through this annular gap.
原水流入管21は、原水に無機凝集剤を注入するための注入点8を備え、原水の濁度に応じた注入率で無機凝集剤が注入されることが装置小型化の観点から好ましい。無機凝集剤の注入は、図1の態様に限定されず、別途混合槽等を設けて行ってもよい。無機凝集剤としては、例えば、アルミニウム系凝集剤又は鉄系凝集剤が使用できる。アルミニウム系凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウム(PAC)や硫酸アルミニウム(硫酸バンド)が利用できる。鉄系凝集剤としては、硫酸第二鉄(ポリ鉄)や塩化第二鉄が利用できる。無機凝集剤は酸性であるため、原水に無機凝集剤を注入するとスラリ循環型高速凝集沈殿装置1の最適凝集pH範囲を外れる場合がある。そのような場合は、アルカリ剤である消石灰や苛性ソーダを更に添加することが好ましい。無機凝集剤の注入率は、ジャーテスト等によって、原水の流量に関係する滞留時間及び濁度に応じて最適な注入率となるように調整されることが望ましい。 The raw water inlet pipe 21 is provided with an injection point 8 for injecting an inorganic coagulant into the raw water, and it is preferable from the viewpoint of miniaturization of the device that the inorganic coagulant is injected at an injection rate according to the turbidity of the raw water. The injection of the inorganic coagulant is not limited to the embodiment shown in FIG. 1, and may be performed by providing a separate mixing tank or the like. For example, an aluminum-based coagulant or an iron-based coagulant can be used as the inorganic coagulant. Polyaluminum chloride (PAC) or aluminum sulfate (aluminum sulfate) can be used as the aluminum-based coagulant. Ferric sulfate (polyferric) or ferric chloride can be used as the iron-based coagulant. Since the inorganic coagulant is acidic, the optimal coagulation pH range of the slurry circulation type high-speed coagulation sedimentation device 1 may be exceeded when the inorganic coagulant is injected into the raw water. In such a case, it is preferable to further add an alkaline agent such as slaked lime or caustic soda. It is preferable that the injection rate of the inorganic coagulant is adjusted to the optimal injection rate according to the retention time and turbidity related to the flow rate of the raw water by a jar test or the like.
撹拌機2は、第1撹拌室11内のスラリを撹拌する撹拌羽根2aと、第1撹拌室11から第2撹拌室12への上昇流を形成する循環羽根2bとを備える。撹拌機2は、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1の水面の上方まで延びる回転軸31に接続されている。回転軸31を駆動する駆動装置3により、撹拌羽根2a及び循環羽根2bの回転が駆動される。撹拌羽根2aの駆動により第1撹拌室11内のスラリが撹拌され、循環羽根2bの駆動により第1撹拌室11内のスラリが第2撹拌室12へ流入する。 The agitator 2 is equipped with an agitator blade 2a that agitates the slurry in the first agitation chamber 11, and a circulation blade 2b that creates an upward flow from the first agitation chamber 11 to the second agitation chamber 12. The agitator 2 is connected to a rotating shaft 31 that extends above the water surface of the slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device 1. The rotation of the agitator blade 2a and the circulation blade 2b is driven by a drive device 3 that drives the rotation shaft 31. The slurry in the first agitation chamber 11 is agitated by driving the agitator blade 2a, and the slurry in the first agitation chamber 11 flows into the second agitation chamber 12 by driving the circulation blade 2b.
分離室13の上方には、固液分離によって得られた上澄水を収容する上澄部14と、上澄水を処理水として装置外部へ流出させるための越流堰等を備える流出部16が設けられている。分離室13の下方には分離室13内の固液分離によって沈降したスラリを更に濃縮するコンセントレータ15が配置されている。コンセントレータ15は、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1内に複数台設置されており、必要な排泥量に合わせて必要台数を稼働させることができる。 Above the separation chamber 13, there is provided a supernatant section 14 that contains the supernatant water obtained by solid-liquid separation, and an outlet section 16 equipped with an overflow weir or the like for discharging the supernatant water outside the device as treated water. Below the separation chamber 13, there is provided a concentrator 15 that further concentrates the slurry that has settled due to solid-liquid separation in the separation chamber 13. Multiple concentrators 15 are installed within the slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device 1, and the required number of concentrators can be operated according to the required amount of sludge discharged.
コンセントレータ15は、コンセントレータ15内に高分子凝集剤を分散させる分散機構6と、コンセントレータ15の上部に設けられた整流板7とを備えることができる。図1の例では、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1の側面から高分子凝集剤を供給するための供給配管25が挿入されており、供給配管25を介して、高分子凝集剤をコンセントレータ15の注入部5へ供給する例が記載されている。しかしながら、高分子凝集剤のコンセントレータ15内への供給態様は図1に示す例に限定されず、種々の構成が採用可能である。 The concentrator 15 can be equipped with a dispersion mechanism 6 that disperses the polymer flocculant in the concentrator 15, and a baffle plate 7 provided on the top of the concentrator 15. In the example of FIG. 1, a supply pipe 25 for supplying the polymer flocculant is inserted from the side of the slurry circulation type high-speed flocculation and sedimentation device 1, and an example is described in which the polymer flocculant is supplied to the injection part 5 of the concentrator 15 via the supply pipe 25. However, the manner in which the polymer flocculant is supplied into the concentrator 15 is not limited to the example shown in FIG. 1, and various configurations can be adopted.
例えば、供給配管25の代わりに、高分子凝集剤を供給するための供給配管(不図示)を、コンセントレータ15の注入部5からスラリ循環型高速凝集沈殿装置1の水面よりも上方まで延ばすように配置する。そして、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1の上方側で高分子凝集剤を注入し、上方から供給配管を介して高分子凝集剤を注入部5へ供給するようにしてもよい。 For example, instead of the supply pipe 25, a supply pipe (not shown) for supplying the polymer flocculant is arranged so as to extend from the injection part 5 of the concentrator 15 to above the water surface of the slurry circulation type high-speed flocculation and sedimentation device 1. Then, the polymer flocculant may be injected on the upper side of the slurry circulation type high-speed flocculation and sedimentation device 1, and the polymer flocculant may be supplied from above via the supply pipe to the injection part 5.
コンセントレータ15内に供給される高分子凝集剤としては、特に限定されない。例えば、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸カリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸カリウム、ポリメタクリル酸アンモニウムからなる群より選択されるいずれか1種以上を高分子凝集剤として用いることが可能であるが、中でもポリアクリル酸ナトリウムを用いることが好ましい。ポリアクリルアミド系高分子凝集剤はポリアクリルアミドとポリ(メタ)アクリル酸塩の共重合物で、アニオン系高分子凝集剤としての市販品が利用できる。 The polymer flocculant supplied to the concentrator 15 is not particularly limited. For example, any one or more selected from the group consisting of polyacrylic acid, sodium polyacrylate, potassium polyacrylate, ammonium polyacrylate, polymethacrylic acid, sodium polymethacrylate, potassium polymethacrylate, and ammonium polymethacrylate can be used as the polymer flocculant, with sodium polyacrylate being preferred. The polyacrylamide polymer flocculant is a copolymer of polyacrylamide and poly(meth)acrylate, and commercially available products can be used as anionic polymer flocculants.
コンセントレータ15内へ注入する高分子凝集剤の添加率は、原水の流量に関係する滞留時間及び濁度に応じて最適な注入率となるように、予めジャーテスト等を利用して調整してもよい。或いは、原水の濁度等を測定し、その測定結果に応じてコンセントレータ15内で生成されるスラリの汚泥濃度を予測する。そして、コンセントレータ15内の汚泥重量に基づいて、高分子凝集剤の添加量を決定することで、高分子凝集剤の添加量を最適化することが好ましい。 The rate at which the polymer flocculant is injected into the concentrator 15 may be adjusted in advance using a jar test or the like so that the optimal injection rate is obtained according to the retention time and turbidity related to the flow rate of the raw water. Alternatively, the turbidity of the raw water is measured, and the sludge concentration of the slurry generated in the concentrator 15 is predicted according to the measurement results. It is then preferable to optimize the amount of polymer flocculant to be added by determining the amount based on the weight of the sludge in the concentrator 15.
以下に限定されるものではないが、典型的には、高分子凝集剤の添加率は、例えば、0.005~1.0wt%対SSとすることができ、好ましくは0.01~0.5wt%対SSである。高分子凝集剤の添加率が0.005wt%対SS未満ではコンセントレータ15内において高分子凝集剤が不足し、生成される凝集フロックの強度及び沈降性が十分に得られないことがある。逆に、高分子凝集剤の添加率が1.0wt%対SSを超えると、コンセントレータ15内において高分子凝集剤が過剰となり、粘性の高い凝集フロックが生成されることがある。この粘性の高い凝集フロックを含むスラリを第1撹拌室11へ循環させると、第1撹拌室11で凝集フロックの分散性が低下し、第1撹拌室11及び第1撹拌室11に繋がる第2撹拌室12の凝集沈殿効果が有意に得られないこともある。 Although not limited to the following, the addition rate of the polymer flocculant can typically be, for example, 0.005 to 1.0 wt% to SS, and preferably 0.01 to 0.5 wt% to SS. If the addition rate of the polymer flocculant is less than 0.005 wt% to SS, the polymer flocculant in the concentrator 15 will be insufficient, and the strength and sedimentation of the flocculant generated may not be sufficient. Conversely, if the addition rate of the polymer flocculant exceeds 1.0 wt% to SS, the polymer flocculant in the concentrator 15 will be excessive, and highly viscous flocculant may be generated. If the slurry containing the highly viscous flocculant is circulated to the first stirring chamber 11, the dispersibility of the flocculant in the first stirring chamber 11 will decrease, and the flocculant settling effect of the first stirring chamber 11 and the second stirring chamber 12 connected to the first stirring chamber 11 may not be significantly obtained.
注入部5は、コンセントレータ15内で高分子凝集剤とスラリとが接触する領域(注入点)を指し、図1の態様においては、高分子凝集剤をコンセントレータ15内へ供給する供給配管25の先端部に位置し、高分子凝集剤の濃度が周囲と比べて濃くなる領域をいう。この注入部5は、コンセントレータ15と第1撹拌室11との間に設けられてコンセントレータ15から第1撹拌室11へ循環させるスラリを第1撹拌室11へ供給する循環口15bよりも上方に設けられることが好ましい。これにより、高分子凝集剤の注入効果をより効果的に得ることができる。図1に示すように、典型的には、循環口15bにはスラリの循環を制御するための開閉弁41が設けられることが多いため、注入部5は開閉弁41よりも上方に設けられることが好ましい。 The injection section 5 refers to the area (injection point) where the polymer flocculant and the slurry come into contact in the concentrator 15. In the embodiment shown in FIG. 1, it is located at the tip of the supply pipe 25 that supplies the polymer flocculant into the concentrator 15, and refers to the area where the concentration of the polymer flocculant is higher than the surrounding area. This injection section 5 is preferably provided above the circulation port 15b that is provided between the concentrator 15 and the first stirring chamber 11 and supplies the slurry to be circulated from the concentrator 15 to the first stirring chamber 11 to the first stirring chamber 11. This makes it possible to obtain the injection effect of the polymer flocculant more effectively. As shown in FIG. 1, typically, an opening/closing valve 41 for controlling the circulation of the slurry is often provided at the circulation port 15b, so that the injection section 5 is preferably provided above the opening/closing valve 41.
注入部5の高さが高すぎると、注入部5へ供給される高分子凝集剤の液流によってコンセントレータ15の上部の汚泥界面が流動し、コンセントレータ15内のスラリが分離室13内へ逆流するおそれがある。一方、注入部5の高さが低すぎると、高濃度化したスラリ(汚泥)が更に高粘度化し、このようなスラリが第1撹拌室11に循環されることにより、撹拌室11でスラリが十分に分散しないことがある。また、注入部5がコンセントレータ15内で濃縮した濃縮汚泥界面下に埋没すると、注入部5に高分子凝集剤を供給する供給配管25の閉塞、注入部5に隣接する分散機構6の腐食又はスラリの固着などを招くこともある。以下に限定されるものではないが、典型的には、注入部5は、コンセントレータ15の底部を高さ0とし、コンセントレータ15上部の整流板7の高さを1とした場合に、高さ2/3~1/3となる位置に配置される。なお、本実施形態では、注入部5の高さとは、高分子凝集剤が供給される供給配管又はエアリフト等の管の先端の中心部の高さをいう。 If the height of the injection section 5 is too high, the sludge interface at the top of the concentrator 15 may flow due to the flow of the polymer flocculant supplied to the injection section 5, and the slurry in the concentrator 15 may flow back into the separation chamber 13. On the other hand, if the height of the injection section 5 is too low, the highly concentrated slurry (sludge) may become even more viscous, and such a slurry may not be sufficiently dispersed in the stirring chamber 11 when circulated to the first stirring chamber 11. In addition, if the injection section 5 is buried under the concentrated sludge interface concentrated in the concentrator 15, it may cause blockage of the supply pipe 25 that supplies the polymer flocculant to the injection section 5, corrosion of the dispersion mechanism 6 adjacent to the injection section 5, or adhesion of the slurry. Although not limited to the following, typically, the injection section 5 is positioned at a height of 2/3 to 1/3 when the bottom of the concentrator 15 is set to a height of 0 and the height of the straightening plate 7 at the top of the concentrator 15 is set to 1. In this embodiment, the height of the injection section 5 refers to the height of the center of the tip of a supply pipe or an air lift pipe through which the polymer flocculant is supplied.
コンセントレータ15内に高分子凝集剤を分散させるための分散機構6としては、コンセントレータ15内に液流を生じさせる種々の装置を利用することが好ましく、例えば撹拌機、ポンプ装置等を含む。但し、曝気装置のようなコンセントレータ15内に上向き流を発生させる装置は、コンセントレータ15内のスラリの濃縮及び沈降を妨げる場合がある。そのため、分散機構6を配置する場合には、コンセントレータ15内のスラリの濃縮及び沈降を妨げないように、コンセントレータ15の上方から底部へと向かう緩慢な下向流を発生させる分散機構6を用いることが好ましい。コンセントレータ15内のスラリの濃縮及び沈降を妨げないようにするには、分散機構6が発生させる下向き流が例えば、2m/s以下、より典型的には0.1~1.5m/sとなるように調整されることが好ましい。 As the dispersion mechanism 6 for dispersing the polymer flocculant in the concentrator 15, it is preferable to use various devices that generate a liquid flow in the concentrator 15, including, for example, an agitator, a pump device, etc. However, a device that generates an upward flow in the concentrator 15, such as an aeration device, may hinder the thickening and settling of the slurry in the concentrator 15. Therefore, when distributing the dispersion mechanism 6, it is preferable to use a dispersion mechanism 6 that generates a slow downward flow from the top to the bottom of the concentrator 15 so as not to hinder the thickening and settling of the slurry in the concentrator 15. In order not to hinder the thickening and settling of the slurry in the concentrator 15, it is preferable to adjust the downward flow generated by the dispersion mechanism 6 to, for example, 2 m/s or less, more typically 0.1 to 1.5 m/s.
例えば、図1に示すように、分散機構6としては、コンセントレータ15内において注入部5よりも上方に配置され、コンセントレータ15の下方へ液流を生じさせる撹拌羽根60を備える撹拌機を備えることが好ましい。撹拌羽根60の形状は特に限定されず、種々の形状の羽根が採用できる。撹拌羽根60の周辺に下向流を促進させるための邪魔板、造粒板等を更に配置してもよい。 For example, as shown in FIG. 1, the dispersion mechanism 6 is preferably an agitator equipped with an agitating blade 60 that is disposed above the injection section 5 in the concentrator 15 and generates a liquid flow downward from the concentrator 15. The shape of the agitating blade 60 is not particularly limited, and blades of various shapes can be used. Baffle plates, granulation plates, etc. may also be disposed around the agitating blade 60 to promote a downward flow.
更に、コンセントレータ15の上部には、複数の傾斜板からなる整流板7が配置されていることが好ましい。整流板7は、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1の半径方向に沿って等間隔で配列されており、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1の上方から見たときに、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1の半径方向に対して垂直に配置されている。 Furthermore, it is preferable that a baffle plate 7 consisting of multiple inclined plates is disposed on the upper part of the concentrator 15. The baffle plates 7 are arranged at equal intervals along the radial direction of the slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device 1, and are disposed perpendicular to the radial direction of the slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device 1 when viewed from above.
整流板7は、スカートプレート4の傾斜面と同じ方向に傾斜していることが好ましい。すなわち、整流板7は、鉛直方向に対してスラリ循環型高速凝集沈殿装置1の半径方向内側に傾斜させることで、スカートプレート4の傾斜に沿ってコンセントレータ15内へスラリを円滑に流入させることができる。整流板7は、可能な限りコンセントレータ15の上部全面に渡って配置することが好ましい。整流板7の材質は、耐久性と部材費から金属製が好ましいが、プラステック材や炭素繊維でも良い。 The straightening plate 7 is preferably inclined in the same direction as the inclined surface of the skirt plate 4. In other words, by inclining the straightening plate 7 radially inward of the slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device 1 with respect to the vertical direction, the slurry can be smoothly flowed into the concentrator 15 along the inclination of the skirt plate 4. The straightening plate 7 is preferably disposed over the entire upper part of the concentrator 15 as much as possible. The straightening plate 7 is preferably made of metal from the viewpoint of durability and material costs, but plastic material or carbon fiber may also be used.
分離室13から固液分離により分離されたスラリがコンセントレータ15内に流入する際、その流れが整流板7により整流されるため、コンセントレータ15内の汚泥の巻き上げが抑制される。更に、コンセントレータ15の上部に整流板7が配置されることにより、分散機構6によって液流が発生したとしても、スラリがコンセントレータ15から分離室13内へ逆流することを抑制できるため、コンセントレータ15内のスラリの濃縮を効率良く高めることができる。 When the slurry separated by solid-liquid separation from the separation chamber 13 flows into the concentrator 15, the flow is straightened by the straightening plate 7, so that the stirring up of sludge in the concentrator 15 is suppressed. Furthermore, by disposing the straightening plate 7 on the top of the concentrator 15, even if a liquid flow is generated by the dispersion mechanism 6, it is possible to suppress the slurry from flowing back from the concentrator 15 into the separation chamber 13, so that the concentration of the slurry in the concentrator 15 can be efficiently increased.
コンセントレータ15は、更に、コンセントレータ15内のスラリを余剰汚泥として外部へ排出させるための配管又は汚泥ピット等からなる排泥部23を備えることが好ましい。スラリ循環型高速凝集沈殿装置1で処理を継続すると系内のスラリ量(固体量)が増加する。そのため、コンセントレータ15内にスラリの循環を制御するための開閉弁41とスラリを外部へ排出させるための排泥部23とを設ける。操作者が必要に応じて開閉弁41を操作することにより、或いは、コンセントレータ15から定期的に排泥を行うことにより、系内のスラリ濃度を一定範囲に安定的に保つことができる。コンセントレータ15の開閉弁41は、閉めるとスラリの循環流れが遮られてスラリが濃縮し、開けるとスラリがコンセントレータ15から第1撹拌室11に流れるようになっている。 The concentrator 15 preferably further includes a sludge discharge section 23 consisting of a pipe or a sludge pit for discharging the slurry in the concentrator 15 to the outside as excess sludge. When processing is continued in the slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device 1, the amount of slurry (solid amount) in the system increases. For this reason, an on-off valve 41 for controlling the circulation of the slurry and a sludge discharge section 23 for discharging the slurry to the outside are provided in the concentrator 15. The concentration of the slurry in the system can be stably maintained within a certain range by the operator operating the on-off valve 41 as necessary, or by periodically discharging the sludge from the concentrator 15. When the on-off valve 41 of the concentrator 15 is closed, the circulation flow of the slurry is interrupted and the slurry is concentrated, and when it is opened, the slurry flows from the concentrator 15 to the first mixing chamber 11.
開閉弁41の開閉制御は、図1には図示しない制御装置によって制御されることが好ましい。例えば、コンセントレータ15内の注入部5に高分子凝集剤が供給される間は、高分子凝集剤がコンセントレータ15内に十分に分散するように、制御装置から、開閉弁41を閉じるための制御信号が出力される。コンセントレータ15で濃縮されたスラリを第1撹拌室11へ循環させる場合には、制御装置から、開閉弁41を開くための制御信号が出力されることで循環させるスラリの量を調整できる。なお、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1の底部に堆積する余剰汚泥は、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1の底部に接続された排泥部22から排出できる。 The opening and closing control of the on-off valve 41 is preferably controlled by a control device not shown in FIG. 1. For example, while the polymer flocculant is being supplied to the injection section 5 in the concentrator 15, the control device outputs a control signal to close the on-off valve 41 so that the polymer flocculant is sufficiently dispersed in the concentrator 15. When the slurry concentrated in the concentrator 15 is circulated to the first stirring chamber 11, the control device outputs a control signal to open the on-off valve 41, thereby adjusting the amount of slurry to be circulated. The excess sludge that accumulates at the bottom of the slurry circulation type high-speed flocculation and settling device 1 can be discharged from the sludge discharge section 22 connected to the bottom of the slurry circulation type high-speed flocculation and settling device 1.
高分子凝集剤は、その吸着架橋作用によりフロックを粗大化させ、フロックの強度や沈降性を高めて効率的な固液分離を行うことが可能である。高分子凝集剤の特徴としては、無機凝集剤の注入率よりも少なく概ね1/100程度で済むこと、これにより無機凝集剤のように原水濁度の変動追随が要求されないこと、無機凝集剤のようにアルカリ分を消費せず苛性ソーダなどアルカリ分の添加と制御を必要としないこと、浄水処理における運転管理が楽になる、などが挙げられる。このようなことから、浄水処理においては、原水変動への対応性、運転管理性、ろ過処理性(水質)の向上目的で、凝集補助剤として高分子凝集剤を併用することが好ましい。 Polymer flocculants coarsen flocs through their adsorption and bridging action, increasing their strength and sedimentation properties, enabling efficient solid-liquid separation. The characteristics of polymer flocculants include that they only require an injection rate of about 1/100 of that of inorganic flocculants, which means that they do not need to track fluctuations in raw water turbidity like inorganic flocculants, they do not consume alkali like inorganic flocculants, so there is no need to add and control alkali such as caustic soda, and they make operation and management in water purification treatment easier. For these reasons, it is preferable to use polymer flocculants in water purification treatment as coagulation aids to improve response to raw water fluctuations, operation and management, and filtration treatment (water quality).
しかしながら、従来のスラリ循環型高速凝集沈殿装置においては、高分子凝集剤を用いることは想定されておらず、スラリ循環型高速凝集沈殿装置内には注入点が設けられていないことが多い。また、従来のスラリ循環型高速凝集沈殿装置では、一般に、原水流入管に無機凝集剤を注入することが行われているが、無機凝集剤と高分子凝集剤とを同時に注入すると凝集処理性が低下することがある。無機凝集剤の凝集撹拌槽と高分子凝集剤の凝集槽のそれぞれを別々に設けることも可能であるが、設置スペースが増加してしまい、既存の施設によってはスペースが無く設置できない場合もある。更に、原水の濁度が比較的低い場合には、高分子凝集剤の添加による凝集沈殿効果が十分得られない場合がある。 However, in conventional high-speed slurry circulation coagulation and settling equipment, the use of polymer coagulants is not anticipated, and injection points are often not provided within the equipment. In conventional high-speed slurry circulation coagulation and settling equipment, an inorganic coagulant is generally injected into the raw water inlet pipe, but simultaneous injection of an inorganic coagulant and a polymer coagulant may result in a decrease in coagulation treatment performance. It is possible to provide a coagulation stirring tank for the inorganic coagulant and a coagulation tank for the polymer coagulant separately, but this increases the installation space, and depending on the existing facility, there may be cases where the space is insufficient to install them. Furthermore, when the turbidity of the raw water is relatively low, the coagulation and settling effect of adding a polymer coagulant may not be sufficient.
本発明の実施の形態に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1によれば、コンセントレータ15内に、コンセントレータ15内のスラリと高分子凝集剤とが接触する注入部5が設けられる。コンセントレータ15内のスラリは、第1撹拌室11、第2撹拌室12のスラリに比べて汚泥濃度が高いため、第1撹拌室11、第2撹拌室12のスラリと高分子凝集剤とを接触させる場合に比べて、高分子凝集剤によるフロックの強度及び沈降性の向上効果を効率良く得ることができる。 According to the slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device 1 according to the embodiment of the present invention, an injection section 5 is provided in the concentrator 15, where the slurry in the concentrator 15 comes into contact with the polymer coagulant. Since the slurry in the concentrator 15 has a higher sludge concentration than the slurry in the first stirring chamber 11 and the second stirring chamber 12, the effect of improving the strength and settling properties of the flocs by the polymer coagulant can be obtained more efficiently than when the slurry in the first stirring chamber 11 and the second stirring chamber 12 comes into contact with the polymer coagulant.
また、高分子凝集剤によりその強度及び沈降性の向上が図られたフロックを含むスラリが第1撹拌室11へ返送されることで、返送されたフロックが第1撹拌室11における凝集処理の核となり、第1撹拌室11における凝集処理をより効率良く行うことができる。本発明の実施の形態に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1によれば、原水に高分子凝集剤を混合するための専用の設備をスラリ循環型高速凝集沈殿装置1の外に設ける必要がないため、設置スペースを省略でき、装置全体として小型化が図れる。 In addition, by returning the slurry containing flocs whose strength and settling properties have been improved by the polymer coagulant to the first stirring chamber 11, the returned flocs become the core of the coagulation process in the first stirring chamber 11, and the coagulation process in the first stirring chamber 11 can be carried out more efficiently. According to the slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device 1 of the embodiment of the present invention, there is no need to install dedicated equipment for mixing the polymer coagulant with the raw water outside the slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device 1, so installation space can be saved and the device as a whole can be made more compact.
高分子凝集剤は、注入量が無機凝集剤に比べて少なく、注入部5では撹拌による分散が必要となることがある。本発明の実施の形態に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1によれば、コンセントレータ15内に高分子凝集剤を分散させる分散機構6を備えるため、コンセントレータ15内に注入された高分子凝集剤を効率良くコンセントレータ15内に分散させることができる。 The amount of polymer flocculant injected is smaller than that of inorganic flocculants, and dispersion by stirring may be required in the injection section 5. According to the slurry circulation type high-speed flocculation and settling device 1 according to the embodiment of the present invention, since it is equipped with a dispersion mechanism 6 that disperses the polymer flocculant in the concentrator 15, the polymer flocculant injected into the concentrator 15 can be efficiently dispersed within the concentrator 15.
更に、コンセントレータ15の上部に設けられた整流板7を備えることにより、分散機構6によってコンセントレータ15内に上向きの液流が発生しても、整流板7が上向きの液流を抑え、コンセントレータ15内のスラリの分離室13上部への逆流を防ぐことができるため、コンセントレータ15内のスラリの濃度を効率良く高めることができる。 Furthermore, by providing a straightening plate 7 at the top of the concentrator 15, even if an upward liquid flow occurs in the concentrator 15 due to the dispersion mechanism 6, the straightening plate 7 suppresses the upward liquid flow and prevents the slurry in the concentrator 15 from flowing back toward the top of the separation chamber 13, thereby efficiently increasing the concentration of the slurry in the concentrator 15.
(浄水処理方法)
次に、本発明の実施の形態に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1を用いた浄水処理方法の一例を説明する。濁質を含む原水は、無機凝集剤を注入する注入点8を有する原水流入管21において無機凝集剤が添加された後、図1に示すスラリ循環型高速凝集沈殿装置1の原水供給室10に導入され、第1撹拌室11へと流入する。第1撹拌室11及び第2撹拌室12では、流入原水が母フロックを含むスラリの存在下で凝集処理され、フロックの粗大化処理が行われる。粗大化したフロックを含むスラリは分離室13において固液分離が行われる。分離された上澄水は分離室13の上方の上澄部14を経て、越流堰を備える流出部16から系外に取り出される。
(Water purification method)
Next, an example of a water purification method using the slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described. Raw water containing suspended solids is added with an inorganic coagulant in a raw water inlet pipe 21 having an injection point 8 for injecting the inorganic coagulant, and then introduced into a raw water supply chamber 10 of the slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation apparatus 1 shown in Fig. 1 and flows into a first stirring chamber 11. In the first stirring chamber 11 and the second stirring chamber 12, the inflow raw water is coagulated in the presence of a slurry containing mother flocs, and the flocs are coarsened. The slurry containing the coarsened flocs is subjected to solid-liquid separation in a separation chamber 13. The separated supernatant water passes through a supernatant part 14 above the separation chamber 13 and is taken out of the system from an outlet part 16 equipped with an overflow weir.
固液分離されたスラリは、分離室13からコンセントレータ15の上部に配置された整流板7を通ってコンセントレータ15内へ流入する。コンセントレータ15内では、供給配管25を介して高分子凝集剤が注入され、注入部5でスラリと高分子凝集剤とが混合されることにより、コンセントレータ15内のスラリに含まれるフロックの強度及び沈降性が向上する。コンセントレータ15内で濃縮され、且つ高分子凝集剤の添加により強度及び沈降性が向上したフロックを含むスラリを、循環口15bから第1撹拌室11へ再循環させ、凝集沈殿処理を継続する。 The solid-liquid separated slurry flows from the separation chamber 13 into the concentrator 15 through the baffle plate 7 located at the top of the concentrator 15. In the concentrator 15, a polymer flocculant is injected through the supply pipe 25, and the slurry and the polymer flocculant are mixed in the injection section 5, improving the strength and settling properties of the flocs contained in the slurry in the concentrator 15. The slurry containing the flocs that have been concentrated in the concentrator 15 and whose strength and settling properties have been improved by the addition of the polymer flocculant is recirculated from the circulation port 15b to the first stirring chamber 11 to continue the flocculation and settling process.
凝集沈殿処理を継続すると、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1内のスラリ量(固体量)が増加する。スラリ量が増加しすぎた場合には、操作者が手動で、或いは図示しない制御装置によって自動的に開閉弁41を閉じ、排泥部22、23を開放するように操作することによって、コンセントレータ15内のスラリ及び第1撹拌室11の底部に沈降した汚泥を系外へ排出させる。 As the coagulation and sedimentation process continues, the amount of slurry (solids) increases in the slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device 1. If the amount of slurry increases too much, the operator can manually, or a control device (not shown) can automatically, close the on-off valve 41 and open the sludge discharge sections 22 and 23, thereby discharging the slurry in the concentrator 15 and the sludge that has settled to the bottom of the first mixing chamber 11 outside the system.
本発明の実施の形態に係る浄水処理方法によれば、コンセントレータ内に高分子凝集剤を供給してコンセントレータ内のスラリと接触させる工程を有することにより、フロックの強度及び沈降性を高め、より効率的な固液分離を行うことができる。 The water purification method according to the embodiment of the present invention includes a step of supplying a polymer flocculant into the concentrator and contacting it with the slurry in the concentrator, thereby increasing the strength and settling properties of the flocs and enabling more efficient solid-liquid separation.
本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態及び運用技術が明らかとなろう。 The present invention has been described by the above embodiment, but the descriptions and drawings forming part of this disclosure should not be understood as limiting this invention. Various alternative embodiments and operating techniques will become apparent to those skilled in the art from this disclosure.
(第1変形例)
例えば、図2に示すように、本発明の第1変形例に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1aは、分散機構6が、コンセントレータ15内に浸漬された吐出管61を備えるポンプ装置を含み、吐出管61の吐出口61aが、注入部5よりも上方に配置され、吐出管61の吐出口61aが、コンセントレータ15内において水平方向又は水平方向よりも下方に向けられていることが好ましい。
(First Modification)
For example, as shown in FIG. 2, a slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation apparatus 1a according to a first modified example of the present invention has a dispersion mechanism 6 including a pump device equipped with a discharge pipe 61 immersed in a concentrator 15, and it is preferable that a discharge port 61a of the discharge pipe 61 is disposed above the injection section 5 and that the discharge port 61a of the discharge pipe 61 is directed horizontally or downwardly relative to the horizontal direction within the concentrator 15.
吐出管61の吐出口61aを、水平方向又は水平方向よりも下方に差し向けることにより、吐出管61の吐出口61aから排出される液の流れによって、コンセントレータ15内に下向流を発生させることができる。更には、吐出管61の吐出口61aから排出される液の流れをスカートプレート4の傾斜面に対して斜め下方に当てるように、又は排出管の先端部付近をコンセントレータ15内で旋回させるように配置し、コンセントレータ15の下方に向けて旋回流を発生させるように吐出管61の吐出口61aの向きを調整する。これにより、コンセントレータ15内で旋回流を発生させて高分子凝集剤との接触時間をより長くとることができるため、フロックの強度及び沈降性をより向上できる。吐出管61の吐出口61aから排出される液の吐出量としては以下に限定されないが、例えば2m/s以下、好ましくは0.1~1.5m/sとすることで、コンセントレータ15内の濃縮を妨げることなく高分子凝集剤とスラリとの撹拌効果を得ることができる。 By directing the discharge port 61a of the discharge pipe 61 horizontally or downward from the horizontal direction, a downward flow can be generated in the concentrator 15 by the flow of the liquid discharged from the discharge port 61a of the discharge pipe 61. Furthermore, the direction of the discharge port 61a of the discharge pipe 61 is adjusted so that the flow of the liquid discharged from the discharge port 61a of the discharge pipe 61 hits the inclined surface of the skirt plate 4 diagonally downward, or the vicinity of the tip of the discharge pipe is arranged to rotate in the concentrator 15, and a swirling flow is generated toward the bottom of the concentrator 15. This generates a swirling flow in the concentrator 15, which can extend the contact time with the polymer flocculant, thereby further improving the strength and settling property of the flocs. The discharge rate of the liquid discharged from the discharge port 61a of the discharge pipe 61 is not limited to the following, but by setting it to, for example, 2 m/s or less, preferably 0.1 to 1.5 m/s, the effect of mixing the polymer flocculant and the slurry can be obtained without impeding the concentration in the concentrator 15.
(第2変形例)
図3に示すように、本発明の第2変形例に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1bは、分散機構6がコンセントレータ15内に浸漬された吐出管61を備えるポンプ装置を含み、吐出管61がスラリ循環型高速凝集沈殿装置1の水面の上方まで延び、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1の水面よりも上方へ引き出された吐出管61に、高分子凝集剤を添加するための注入点63を備えることが好ましい。吐出管61の吐出口61aは注入部5まで延びており、高分子凝集剤が添加されたスラリが注入部5に供給される。
(Second Modification)
3, in the slurry circulation type high-speed coagulation and settling apparatus 1b according to the second modified example of the present invention, the dispersion mechanism 6 includes a pump device equipped with a discharge pipe 61 immersed in the concentrator 15, and it is preferable that the discharge pipe 61 extends above the water surface of the slurry circulation type high-speed coagulation and settling apparatus 1, and that the discharge pipe 61 drawn out above the water surface of the slurry circulation type high-speed coagulation and settling apparatus 1 is equipped with an injection point 63 for adding a polymer coagulant. The discharge port 61a of the discharge pipe 61 extends to the injection section 5, and the slurry to which the polymer coagulant has been added is supplied to the injection section 5.
本発明の第2変形例に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1bによれば、コンセントレータ15内に、図1に示すような供給配管25を設置しなくて済むため、高分子凝集剤添加のための設置工事を簡略化でき、装置のメンテナンス時の作業性も良好となる。 The slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device 1b according to the second modified example of the present invention does not require the installation of a supply pipe 25 as shown in FIG. 1 inside the concentrator 15, which simplifies the installation work for adding the polymer coagulant and improves the workability during maintenance of the device.
(第3変形例)
図4に示すように、本発明の第3変形例に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1cは、分散機構6が、吸引管62と、吐出管61と、吸引管62及び吐出管61に接続されたポンプ本体64とを備えるポンプ装置を備えることが好ましい。ポンプ本体64は、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1の水面よりも上方に配置されており、吐出管61の吐出口61aが注入部5に到達するように配置され、吸引管62の吸引口62aが吐出口61aよりも下方に設けられる。そして、高分子凝集剤を注入する注入点63が、吸引管62及び吐出管61の少なくともいずれかに設けられることが好ましい。
(Third Modification)
As shown in Fig. 4, in the slurry circulation type high-speed flocculation and sedimentation apparatus 1c according to the third modified example of the present invention, the dispersion mechanism 6 preferably includes a pump device including a suction pipe 62, a discharge pipe 61, and a pump body 64 connected to the suction pipe 62 and the discharge pipe 61. The pump body 64 is disposed above the water surface of the slurry circulation type high-speed flocculation and sedimentation apparatus 1, and is disposed so that the discharge port 61a of the discharge pipe 61 reaches the injection section 5, and the suction port 62a of the suction pipe 62 is provided below the discharge port 61a. An injection point 63 for injecting a polymer flocculant is preferably provided in at least one of the suction pipe 62 and the discharge pipe 61.
図4に示すスラリ循環型高速凝集沈殿装置1cによれば、ポンプ本体64がスラリ循環型高速凝集沈殿装置1cの水面よりも上方に配置されることにより、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1cの水面の上方に設けられる点検歩廊(不図示)から、ポンプ本体64の状態を容易に確認できる。そのため、ポンプ本体64を水中に浸漬する場合に比べて、メンテナンス作業が容易になる。高分子凝集剤の注入点63は、吸引管62又は吐出管61に設けられるため、コンセントレータ15内に高分子凝集剤を供給するためにスラリ循環型高速凝集沈殿装置1に配管接続用の穴等を設ける必要がない。そのため、高分子凝集剤の注入のための設置作業も容易となり、注入点63を水中に設けた場合と比べて、注入点63の管理も容易になる。更に、吸引管62の先端の吸引口62aを吐出管61の先端の吐出口61aよりも下方に設け、吸引管62及び吐出管61によって、注入部5周辺の液流を下向きに発生させるように流速を制御することにより、コンセントレータ15内に撹拌のための撹拌設備の配置を省略することができる。 According to the slurry circulation type high-speed coagulation and settling device 1c shown in FIG. 4, the pump body 64 is disposed above the water surface of the slurry circulation type high-speed coagulation and settling device 1c, so that the state of the pump body 64 can be easily checked from an inspection walkway (not shown) provided above the water surface of the slurry circulation type high-speed coagulation and settling device 1c. Therefore, maintenance work is easier than when the pump body 64 is immersed in water. Since the injection point 63 of the polymer coagulant is provided in the suction pipe 62 or the discharge pipe 61, it is not necessary to provide a hole for piping connection in the slurry circulation type high-speed coagulation and settling device 1 to supply the polymer coagulant into the concentrator 15. Therefore, the installation work for injecting the polymer coagulant is also easier, and the management of the injection point 63 is also easier than when the injection point 63 is provided in water. Furthermore, by providing the suction port 62a at the tip of the suction pipe 62 below the discharge port 61a at the tip of the discharge pipe 61, and controlling the flow rate so that the liquid flow around the injection part 5 is directed downward by the suction pipe 62 and the discharge pipe 61, it is possible to omit the installation of stirring equipment for stirring within the concentrator 15.
(第4変形例)
図5に示すように、本発明の第4変形例に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1dは、分散機構6が、吸引管62及び吐出管61に接続されたポンプ本体64を備えるポンプ装置を含み、ポンプ装置が、ポンプ本体64に接続され、第1撹拌室11内に高分子凝集剤を含むスラリを供給可能な供給配管66と、ポンプ本体64に接続され、第2撹拌室12内に高分子凝集剤を含むスラリを供給可能な供給配管65とを更に備える。
(Fourth Modification)
As shown in Figure 5, in a slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation apparatus 1d according to a fourth modified example of the present invention, the dispersion mechanism 6 includes a pump device having a pump body 64 connected to a suction pipe 62 and a discharge pipe 61, and the pump device further includes a supply pipe 66 connected to the pump body 64 and capable of supplying a slurry containing a polymer coagulant into the first stirring chamber 11, and a supply pipe 65 connected to the pump body 64 and capable of supplying a slurry containing a polymer coagulant into the second stirring chamber 12.
ポンプ本体64、吸引管62、吐出管61及び供給配管65、66は、制御装置9に接続されており、制御装置9からの制御信号に応じて、高分子凝集剤を含むスラリのコンセントレータ15内、第1撹拌室11内へ、又は第2撹拌室12内への供給の切替制御が可能である。 The pump body 64, suction pipe 62, discharge pipe 61 and supply pipes 65, 66 are connected to the control device 9, and in response to a control signal from the control device 9, it is possible to control switching between supplying the slurry containing the polymer flocculant into the concentrator 15, the first stirring chamber 11, or the second stirring chamber 12.
本発明の第4変形例に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1dによれば、コンセントレータ15内のスラリを、吸引管62を介して引抜き、水面上に設けられた高分子凝集剤の注入点63から高分子凝集剤が注入されたスラリを、注入部5に加えて、供給配管66、65を介して、第1撹拌室11及び第2撹拌室12へも供給することができるため、第1撹拌室11及び第2撹拌室12に供給されるスラリに含まれるフロックの強度及び沈降性を向上させ、凝集処理をより効率良く行うことができる。 According to the fourth modified example of the slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device 1d of the present invention, the slurry in the concentrator 15 is drawn out through the suction pipe 62, and the slurry into which the polymer coagulant has been injected from the polymer coagulant injection point 63 provided on the water surface can be supplied to the first stirring chamber 11 and the second stirring chamber 12 through the supply pipes 66 and 65 in addition to the injection section 5. This improves the strength and settling properties of the flocs contained in the slurry supplied to the first stirring chamber 11 and the second stirring chamber 12, and allows the coagulation process to be carried out more efficiently.
撹拌機2は撹拌羽根2aによる撹拌流で第1撹拌室11は十分な撹拌効果が得られるが、第2撹拌室12内には撹拌羽根がないため、十分な撹拌流が得られない場合がある。図5に示すスラリ循環型高速凝集沈殿装置1dによれば、第2撹拌室12内を撹拌する補助撹拌羽根2cを備えるため、供給配管65から吐出される高分子凝集剤を含む吐出液を第2撹拌室12内に素早く分散させることができる。 The agitator 2 provides sufficient agitation in the first agitation chamber 11 with the agitation flow from the agitator blade 2a, but since there is no agitator blade in the second agitation chamber 12, sufficient agitation flow may not be obtained. According to the slurry circulation type high-speed coagulation and settling device 1d shown in Figure 5, since it is equipped with an auxiliary agitator blade 2c that stirs inside the second agitation chamber 12, the discharge liquid containing the polymer coagulant discharged from the supply pipe 65 can be quickly dispersed inside the second agitation chamber 12.
(第5変形例)
図6に示すように、本発明の第5変形例に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1eは、分散機構6が、吸引管62、吐出管61、供給配管66、65及び抜取配管67に接続されたポンプ本体64を備えるポンプ装置を含むことができる。図示は省略しているが、吸引管62、吐出管61、供給配管66、65及び抜取配管67にはそれぞれ弁が配置されており、制御装置9によって弁の切替を行うことができる。
(Fifth Modification)
6, in a slurry circulation type high speed coagulation and sedimentation apparatus 1e according to a fifth modified example of the present invention, the dispersion mechanism 6 can include a pump device having a pump body 64 connected to a suction pipe 62, a discharge pipe 61, supply pipes 66 and 65, and a withdrawal pipe 67. Although not shown in the figure, valves are provided in the suction pipe 62, the discharge pipe 61, the supply pipes 66 and 65, and the withdrawal pipe 67, respectively, and the valves can be switched by the control device 9.
本発明の第5変形例に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1eによれば、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1eの内部を循環するスラリの状態に応じて、吸引管62、吐出管61、供給配管66、65及び抜取配管67の供給を制御することで、高分子凝集剤の注入点を任意の箇所に設定することができる。これにより、槽内のフロックの強度及び沈降性を高めてより効率的な固液分離を行うことが可能となる。 According to the slurry circulation type high-speed coagulation and settling device 1e of the fifth modified example of the present invention, the injection point of the polymer coagulant can be set at any location by controlling the supply of the suction pipe 62, the discharge pipe 61, the supply pipes 66, 65, and the extraction pipe 67 according to the state of the slurry circulating inside the slurry circulation type high-speed coagulation and settling device 1e. This increases the strength and settling property of the flocs in the tank, making it possible to perform more efficient solid-liquid separation.
図6に示す例においても、供給配管65から高分子凝集剤を含むスラリを第2撹拌室12内に供給する場合には、第2撹拌室12内を撹拌する補助撹拌羽根2cを用いて、供給配管65から吐出される高分子凝集剤を含む吐出液を第2撹拌室12内に素早く分散させることができる。 In the example shown in FIG. 6, when a slurry containing a polymer flocculant is supplied from the supply pipe 65 into the second stirring chamber 12, the discharge liquid containing the polymer flocculant discharged from the supply pipe 65 can be quickly dispersed into the second stirring chamber 12 using the auxiliary stirring blade 2c that stirs inside the second stirring chamber 12.
(第6変形例)
図7に示すように、本発明の第6変形例に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1fは、分散機構6が、コンセントレータ15と第2撹拌室12との間に配置され、高分子凝集剤を注入部5又は第2撹拌室12内に供給可能なエアリフト68を含むことが好ましい。エアリフト68の一方の先端は、コンセントレータ15内の注入部5に配置され、エアリフト68の他方の先端は、第2撹拌室12内に設けられている。第2撹拌室12内には、第2撹拌室12内を撹拌する補助撹拌羽根2cが設けられている。
(Sixth Modification)
7, in a slurry circulation type high speed coagulation and settling apparatus 1f according to a sixth modified example of the present invention, the dispersion mechanism 6 is preferably arranged between the concentrator 15 and the second stirring chamber 12 and includes an air lift 68 capable of supplying the polymer coagulant into the injection part 5 or the second stirring chamber 12. One end of the air lift 68 is arranged in the injection part 5 in the concentrator 15, and the other end of the air lift 68 is provided in the second stirring chamber 12. In the second stirring chamber 12, an auxiliary stirring blade 2c for stirring the inside of the second stirring chamber 12 is provided.
本発明の第6変形例に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1fによれば、揚水管(不図示)と送気管(不図示)とを備えるきわめて簡単な構造を有するエアリフト68を用いて、コンセントレータ15内のスラリを揚水する、或いはエアリフト68を介して高分子凝集剤を注入部5へ供給することができる。そのため、撹拌機やポンプ装置等に比べて故障が少なくより長期間安定した処理を行うことができる。更に、本発明の第6変形例に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1fによれば、コンセントレータ15内のスラリを分散させるためにエアリフト68による吸引力を利用できるため大きな液流の乱れが生じにくく、整流板7の設置面積を縮小又は設置を省略することができる。更に、第2撹拌室12内には、第2撹拌室12内を撹拌するための補助撹拌羽根2cを備えることにより、補助撹拌羽根2cにより第2撹拌室12内を速やかに撹拌できる。 According to the slurry circulation type high-speed coagulation and settling device 1f of the sixth modified example of the present invention, the slurry in the concentrator 15 can be pumped or the polymer coagulant can be supplied to the injection section 5 via the air lift 68, which has an extremely simple structure including a lift pipe (not shown) and an air supply pipe (not shown). Therefore, compared with a stirrer or pump device, the treatment can be performed stably for a long period of time with fewer breakdowns. Furthermore, according to the slurry circulation type high-speed coagulation and settling device 1f of the sixth modified example of the present invention, the suction force of the air lift 68 can be used to disperse the slurry in the concentrator 15, so that large disturbances in the liquid flow are unlikely to occur, and the installation area of the baffle plate 7 can be reduced or the installation can be omitted. Furthermore, by providing an auxiliary stirring blade 2c for stirring the second stirring chamber 12 in the second stirring chamber 12, the auxiliary stirring blade 2c can quickly stir the second stirring chamber 12.
(第7変形例)
図8に示すように、本発明の第7変形例に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1gは、分散機構6が、コンセントレータ15と第2撹拌室12との間に配置され、高分子凝集剤を注入部5又は第2撹拌室12内に供給可能なエアリフト68と、エアリフト68の端部に設けられた気泡除去槽50とを備えることが好ましい。
(Seventh Modification)
As shown in FIG. 8, a slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation apparatus 1g according to the seventh modified example of the present invention preferably includes a dispersion mechanism 6 disposed between the concentrator 15 and the second stirring chamber 12, an air lift 68 capable of supplying the polymer coagulant into the injection section 5 or the second stirring chamber 12, and an air bubble removal tank 50 provided at the end of the air lift 68.
気泡除去槽50は、エアリフト68を介してコンセントレータ15から送られた気泡を含むスラリを受け入れる受入槽51と、受入槽51と連続し、気泡が除去されたスラリを収容するスラリ収容槽52と、受入槽51とスラリ収容槽52とを区分けするように受入槽51とスラリ収容槽52との間に配置され、受入槽51の水面へ上昇する気泡を除去する気泡除去壁53とを備える。スラリ収容槽52の底部には供給管54が配置されており、供給管54を介して、スラリ収容槽52内のスラリが第2撹拌室12へ送られる。 The air bubble removal tank 50 includes a receiving tank 51 that receives the air bubble-containing slurry sent from the concentrator 15 via the air lift 68, a slurry storage tank 52 that is continuous with the receiving tank 51 and stores the slurry from which the air bubbles have been removed, and an air bubble removal wall 53 that is disposed between the receiving tank 51 and the slurry storage tank 52 to separate the receiving tank 51 and the slurry storage tank 52 and removes air bubbles that rise to the water surface of the receiving tank 51. A supply pipe 54 is disposed at the bottom of the slurry storage tank 52, and the slurry in the slurry storage tank 52 is sent to the second mixing chamber 12 via the supply pipe 54.
本発明の第7変形例に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1gによれば、エアリフト68の端部に気泡除去槽50が設けられ、気泡除去槽50においてエアリフト68により供給された気泡を含むスラリから気泡が取り除かれるため、気泡の第2撹拌室12への侵入を防ぐことができる。これにより、第2撹拌室12の凝集沈殿処理をより効率良く行うことができる。 According to the seventh modified example of the present invention, the slurry circulation type high-speed coagulation and sedimentation device 1g is provided at the end of the air lift 68, and the air bubbles are removed from the bubble-containing slurry supplied by the air lift 68 in the air bubble removal tank 50, thereby preventing the air bubbles from entering the second stirring chamber 12. This makes it possible to more efficiently carry out the coagulation and sedimentation process in the second stirring chamber 12.
このように、本発明の実施の形態に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1a~1g及びこれを用いた浄水処理方法によれば、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1a~1gのコンセントレータ15内に高分子凝集剤の注入点(注入部5)を備えることにより、いずれも高分子凝集剤専用の凝集槽を利用することなく、フロックの強度及び沈降性を高めて効率的な固液分離を行うことができる。また、供給される原水の濁度及びSSに急激な変動が生じても、高分子凝集剤を適切に加えることにより、高分子凝集剤を添加しない従来式に比べて処理水の濁度を安定的に低く抑えた清澄な処理水を得ることができる。 As described above, according to the slurry circulation type high-speed coagulation and settling apparatus 1a-1g and the water purification method using the same according to the embodiment of the present invention, by providing an injection point (injection section 5) for the polymer coagulant in the concentrator 15 of the slurry circulation type high-speed coagulation and settling apparatus 1a-1g, it is possible to increase the strength and settling property of the flocs and perform efficient solid-liquid separation without using a coagulation tank dedicated to the polymer coagulant. Furthermore, even if the turbidity and SS of the raw water supplied suddenly change, by appropriately adding the polymer coagulant, it is possible to obtain clear treated water with a stably low turbidity compared to conventional methods that do not add a polymer coagulant.
本発明の実施の形態に係るスラリ循環型高速凝集沈殿装置1a~1gにおいては、注入部5のスラリの汚泥濃度を計測するための計測設備(不図示)を更に設けることもまた好ましい。汚泥濃度を計測する計測設備の設置位置は特に限定されない。例えば、注入部5のスラリを配管等でサンプリングし、スラリ循環型高速凝集沈殿装置1a~1gの外部でサンプリング後のスラリの汚泥濃度を測定するようにしてもよい。注入部5のスラリの汚泥濃度を計測し、この汚泥濃度に応じて適切な量の高分子凝集剤を注入部5へ注入することで、フロックの強度をより適切に調整して効率的な固液分離を行うことが可能となる。 In the slurry circulation type high-speed coagulation and settling apparatus 1a to 1g according to the embodiment of the present invention, it is also preferable to further provide a measuring device (not shown) for measuring the sludge concentration of the slurry in the injection section 5. The installation location of the measuring device for measuring the sludge concentration is not particularly limited. For example, the slurry in the injection section 5 may be sampled using a pipe or the like, and the sludge concentration of the slurry after sampling may be measured outside the slurry circulation type high-speed coagulation and settling apparatus 1a to 1g. By measuring the sludge concentration of the slurry in the injection section 5 and injecting an appropriate amount of polymer coagulant into the injection section 5 according to the sludge concentration, it is possible to more appropriately adjust the strength of the flocs and perform efficient solid-liquid separation.
1,1a~1g…スラリ循環型高速凝集沈殿装置
2…撹拌機
2a…撹拌羽根
2b…循環羽根
2c…補助撹拌羽根
3…駆動装置
4…スカートプレート
5…注入部
6…分散機構
7…整流板
8…注入点
9…制御装置
10…原水供給室
11…第1撹拌室
12…第2撹拌室
13…分離室
14…上澄部
15…コンセントレータ
15b…循環口
16…流出部
21…原水流入管
22…排泥部
23…排泥部
25…供給配管
31…回転軸
41…開閉弁
42…リング板
43a…内側ドラフトチューブ
43b…外側ドラフトチューブ
50…気泡除去槽
51…受入槽
52…スラリ収容槽
53…気泡除去壁
54…供給管
60…撹拌羽根
61…吐出管
61a…吐出口
62…吸引管
62a…吸引口
63…注入点
64…ポンプ本体
65…供給配管
66…供給配管
67…抜取配管
68…エアリフト
Reference Signs List 1, 1a to 1g... Slurry circulation type high-speed coagulation and settling device 2... Agitator 2a... Agitator blade 2b... Circulation blade 2c... Auxiliary agitator blade 3... Drive device 4... Skirt plate 5... Injection section 6... Dispersion mechanism 7... Straightening vane 8... Injection point 9... Control device 10... Raw water supply chamber 11... First agitation chamber 12... Second agitation chamber 13... Separation chamber 14... Supernatant section 15... Concentrator 15b... Circulation port 16... Outflow section 21... Raw water inlet pipe 22... Sludge discharge section 23... Sludge discharge section 25...supply pipe 31...rotating shaft 41...on-off valve 42...ring plate 43a...inner draft tube 43b...outer draft tube 50...air bubble removal tank 51...receiving tank 52...slurry storage tank 53...air bubble removal wall 54...supply pipe 60...agitating blade 61...discharge pipe 61a...discharge port 62...suction pipe 62a...suction port 63...injection point 64...pump body 65...supply pipe 66...supply pipe 67...extraction pipe 68...air lift
Claims (9)
前記スラリを固液分離する分離室と、
前記固液分離後の処理水を外部へ流出させる流出部と、
前記固液分離された前記スラリを濃縮するコンセントレータと、
前記撹拌室、前記分離室及び前記コンセントレータ間で前記スラリを循環させるための撹拌流を形成する撹拌機と、
前記コンセントレータ内に設けられ、前記コンセントレータ内の前記スラリに高分子凝集剤を注入する注入部と
を備えることを特徴とするスラリ循環型高速凝集沈殿装置。 A mixing chamber in which raw water to which an inorganic coagulant has been added is coagulated in the presence of a slurry;
a separation chamber for separating the slurry into solid and liquid;
An outflow part for outflowing the treated water after solid-liquid separation to the outside;
a concentrator for concentrating the slurry obtained by the solid-liquid separation;
an agitator for forming an agitating flow for circulating the slurry among the agitation chamber, the separation chamber, and the concentrator;
an injection section provided within the concentrator for injecting a polymer flocculant into the slurry in the concentrator.
前記コンセントレータ内に前記高分子凝集剤を分散させる分散機構と、
前記コンセントレータの上部に設けられた整流板と
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のスラリ循環型高速凝集沈殿装置。 The concentrator comprises:
a dispersion mechanism for dispersing the polymer flocculant in the concentrator;
3. The slurry circulation type high speed coagulation and sedimentation apparatus according to claim 1, further comprising a baffle plate provided on an upper portion of the concentrator.
前記注入部よりも上方に配置され、前記コンセントレータの下方へ液流を生じさせる撹拌機を含むことを特徴とする請求項3に記載のスラリ循環型高速凝集沈殿装置。 The dispersion mechanism comprises:
4. The slurry circulation type high speed flocculation and settling apparatus according to claim 3, further comprising an agitator disposed above said injection portion for generating a liquid flow below said concentrator.
前記吐出管の吐出口が、前記注入部よりも上方に配置され、前記吐出管の吐出口が、前記コンセントレータ内において水平方向又は該水平方向よりも下方に向けられていることを特徴とする請求項3に記載のスラリ循環型高速凝集沈殿装置。 the dispersion mechanism includes a pump device having a discharge pipe;
4. A slurry circulation type high speed coagulation and sedimentation apparatus according to claim 3, characterized in that the discharge outlet of the discharge pipe is disposed above the injection part, and the discharge outlet of the discharge pipe is directed horizontally or downwardly below the horizontal direction within the concentrator.
前記ポンプ本体が、前記スラリ循環型高速凝集沈殿装置の水面よりも上方に配置され、前記吐出管の吐出口が、前記注入部に配置され、
前記吸引管及び前記吐出管の少なくともいずれかに、前記高分子凝集剤を注入するための注入点が設けられていることを特徴とする請求項3に記載のスラリ循環型高速凝集沈殿装置。 the dispersion mechanism includes a pump device including a suction pipe, a discharge pipe, and a pump body connected to the suction pipe and the discharge pipe;
the pump body is disposed above the water surface of the slurry circulation type high speed coagulation and sedimentation device, and the discharge port of the discharge pipe is disposed in the injection part,
4. The slurry circulation type high speed flocculation and settling apparatus according to claim 3, wherein an injection point for injecting the polymer flocculant is provided in at least one of the suction pipe and the discharge pipe.
前記分散機構が、吸引管及び吐出管に接続されたポンプ本体を備えるポンプ装置を含み、
前記ポンプ装置が、前記ポンプ本体に接続され、前記第1撹拌室内に前記高分子凝集剤を含むスラリを供給可能な供給配管と、前記ポンプ本体に接続され、前記第2撹拌室内に前記高分子凝集剤を含むスラリを供給可能な供給配管とを更に備え、
前記第2撹拌室内に、前記第2撹拌室内を撹拌するための補助撹拌羽根を備えることを特徴とする請求項3に記載のスラリ循環型高速凝集沈殿装置。 The stirring chamber includes a first stirring chamber provided below the stirrer and a second stirring chamber provided above the stirrer,
the dispersion mechanism includes a pump device having a pump body connected to a suction pipe and a discharge pipe;
The pump device further includes a supply pipe connected to the pump body and capable of supplying the slurry containing the polymer flocculant into the first stirring chamber, and a supply pipe connected to the pump body and capable of supplying the slurry containing the polymer flocculant into the second stirring chamber,
4. The slurry circulation type high speed coagulation and settling apparatus according to claim 3, further comprising an auxiliary stirring blade for stirring the inside of said second stirring chamber, said auxiliary stirring blade being provided in said second stirring chamber.
前記分散機構が、前記コンセントレータと前記第2撹拌室との間に配置され、前記高分子凝集剤を前記注入部又は前記第2撹拌室内に供給可能なエアリフトを備え、
前記第2撹拌室内に、前記第2撹拌室内を撹拌するための補助撹拌羽根を備えることを特徴とする請求項3に記載のスラリ循環型高速凝集沈殿装置。 The stirring chamber includes a first stirring chamber provided below the stirrer and a second stirring chamber provided above the stirrer,
The dispersion mechanism includes an air lift disposed between the concentrator and the second stirring chamber and capable of supplying the polymer flocculant to the injection portion or the second stirring chamber;
4. The slurry circulation type high speed coagulation and settling apparatus according to claim 3, further comprising an auxiliary stirring blade for stirring the inside of said second stirring chamber, said auxiliary stirring blade being provided in said second stirring chamber.
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