(57)【要約】 【課題】  従来の閉鎖性水域におけるアオコ対策とか、有機性廃水の好気性生物処理反応槽を高水深化する廃水処理等において、散気手段を深層部に配設していたが、散気手段を浅層部に配設して深層部の水と表層水を直接に混合して、省エネルギーを達成した循環流を形成する知見が開示されていなかった。【解決手段】  本発明は、閉鎖性水域であるダム貯水池、湖沼、海域等の水面下に流入口が沈下している吸水管を循環ポンプの吸水口に連通接続し、ダム貯水池、湖沼、海域等のアオコ対策及び貧酸素水塊対策として、マイクロバブル発生装置及び散気装置内装ドラフトチューブによるエアーリフト効果を併用する。そして又、高水深化処理槽での有機性廃水生物処理における曝気処理、固液膜分離処理及び難分解性廃水のオゾン分解処理にも上記同様の手段を適用出来る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸水管と送水管を循環ポンプに連通接続して、同一水域内の水を循環していて、前記吸水管の給水口を水面下の浅い水層に浸漬し、前記送水管の途中又は先端に、大気自吸手段を装備しているマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を連通接続すると共に、高水深層水と表層水との循環流を生成する循環流生成手段を配設することを特徴とする水質浄化装置。
【請求項２】
槽底部と水面部を開口した仕切板を配設して上昇流部と下降流部を有する曝気槽において、前記上昇流部の水面下の浅い水層位置に流入口を浸漬していると共に吸水管を循環ポンプの吸込み側に連通接続し、前記循環ポンプの吐出側に連通接続した送水管の途中又は先端に、大気自吸手段を装備しているマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を連通接続して構成した吐出口を前記下降流部の水面下の浅い水層位置に下向きに配設して構成したマイクロバブル溶解送水手段又はナノバブル溶解送水手段と、前記上昇流部に配設して、該上昇流部と前記下降流部の循環流を生成する循環流生成手段を配設することを特徴とする請求項１記載の水質浄化装置。
【請求項３】
好気性反応槽内の処理水中に、固液分離膜を内装した下部開口部及び上部開口部を有するドラフトチューブを一台又は任意の複数台を配設し、前記ドラフトチューブ内であって、前記固液分離膜の下方に、ブロワー等から送気された空気を水面方向に噴気する散気装置を上段に配設し、下段には、循環ポンプに吸水管と送水管を配設した循環配管手段の前記送水管の途中又は先端に大気自吸手段を装備しているマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を配設して、前記散気装置からの比較的に大きな気泡と前記マイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置からのマイクロバブル又はナノバブルとを、前記固液分離膜面に沿って上昇すると共に循環流を形成する循環流生成手段を配設したことを特徴とする請求項２記載の水質浄化装置。
【請求項４】
紫外線ランプを配設した、横断面に垂直下方向流速が略等速分布となるように、横断面積を極力小さくした細長い形状をした反応槽の槽底の水中に流入口を配設すると共に吸水管を循環ポンプの吸込み側に連通接続し、前記循環ポンプの吐出側に連通接続した送水管の途中又は先端にオゾン自吸手段を装備しているマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を連通接続して構成したマイクロバブル溶解送水手段又はナノバブル溶解送水手段の吐出口を前記反応槽の水面下であって浅い水深位置に下方に向けて配設して循環流を形成することを特徴とする請求項２記載の水質浄化装置。
【請求項５】
循環流の流線収束手段で循環流エネルギーを収束する速度エネルギー増大手段と前記速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する圧力エネルギー増大手段を循環ポンプの吸水口に連通接続することを特徴とする請求項１，２、３又は４記載の水質浄化装置。
【請求項６】
大気又はオゾン自吸手段を装備したマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置において、前記大気又はオゾン自吸手段にブロワー又はコンプレッサー等の送気手段を連通接続したことを特徴とする前記請求項１，２、３、４又は５記載の水質浄化装置。
【請求項７】
有機性廃水好気性反応槽の水を循環している循環ポンプの吸込み側に吸水口を連通接続し、前記循環ポンプの吐出側に連通接続した送水管の途中又は先端に、大気自吸手段を装備しているミリバブル発生装置又はセンチバブル発生装置を連通接続して構成した気液二相流送出手段の吐出口を接触材又は固液分離膜の下方水深位置に配設して、接触材又は固液分離膜を洗浄することを特徴とする水質浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダム貯水池、湖沼、海域等の閉鎖性水域の貧酸素水塊に冨酸素水を供給し、または水温差によって成層化している閉鎖性水域の水温躍層の水を、表層水と混合して植物プランクトンの活動層の水温制限効果、循環混合層の拡大により植物プランクトンの活動光制限効果及び植物プランクトンの高い表層水を希釈効果等で閉鎖性水域を浄化する。又、オゾン接触反応槽、好気性廃水処理曝気槽及び膜分離槽の散気混合水質浄化装置に関するものである。
好気性廃水処理曝気槽及び膜分離槽、オゾン接触反応槽の省エネルギーを達成するに十分な水深位置に散気手段を配設してエアーリフト効果を構成することにより又、好気性廃水処理曝気槽、膜分離槽及びオゾン接触反応槽の循環ポンプの送水管に気体吸引手段を配設して、好気性廃水処理曝気槽の循環流と曝気の生成手段とする。
【背景技術】
【０００２】
ダム貯水池、湖沼、海域等の閉鎖性水域の貧酸素水塊への酸素供給手段又は表層水と水温躍層水との循環混合手段としては、所要動力の大きなコンプレッサー又はブロワーが使用されていた。
【０００３】
又、下降管部と上昇管部を並列に有する縦長の深い曝気槽の中に固定化微生物を投入して、汚水を循環流動して曝気処理している。
【０００４】
又、加圧液体導入孔と、気体導入孔を形成した導入部と円筒状の気泡発生空間を有し、導入部内に、気泡発生空間に開口する加圧液体導入孔と気体導入孔を形成し、加圧液体導入孔を導入の端面に開口し、気体導入孔を導入部の側面に開口し、気体導入孔と連通する気体導入管に気体導入量を調整する調整弁を設けたマイクロバブル吐出ノズルとしている。又、ポンプで加圧した水を供給し、自吸空気と共に排出させるためのパイプと、パイプの中間部に位置し、パイプの中に挿入された球状体と、球状体の挿入中心から下流にパイプの周上に穿設された小孔と、小孔の外側に設けられた大気と連通している空気室とからなるマイクロバブル製造装置としている。
【０００５】
又、処理槽の被処理水中に垂直平膜モジュールの下方に、上向き噴気孔を有する散気管と、空気吸込管を備えかつ被処理水を差動水とするエジェクターの上向き吐出口を有するディフューザとを前者を上に、後者を下にして配置している。
【０００６】
そして又、オゾンによる難分解性廃水の酸化浄化及び有機性廃水の好気性生物処理においては、散気水深増加と共にブロワー等の所要動力がべき乗に比例して増加する等の欠点のため、オゾン及び酸素の溶解効率と利用効率が大きな高水深化が実現しなかった。尚、エジェクターで水中にオゾンを溶解するオゾン水製造装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平7-251196
【特許文献２】特開平10-314786
【特許文献３】特開2003-305494
【特許文献４】特開平10-85565
【特許文献５】特開2003-144875
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の閉鎖性水域におけるアオコ赤潮対策曝気混合循環施設においては、散気手段を深層部に配設していたので、ブロワー又はコンプレッサー駆動動力費が水深（水圧）のべき乗に比例して増加する問題があった。
【０００９】
又、ブロワー又はコンプレッサーを配設することなく大気を循環ポンプの送水管内に吸引して、貧酸素水塊に酸素を供給する知見と、必要最低限度の吐出能力を有するブロワー又は水中ミキサー等を併用した循環手段で循環流を形成する知見が開示されていなかった。
【００１０】
又、水面下の浅い水層に流入口を浸漬していると共に吸水管を循環ポンプの吸込み側に連通接続し、前記流入口を配設した同一水域内であって、深い水深位置に、前記循環ポンプの吐出口に連通接続した送水管の吐出口を配設すると共に、前記循環ポンプの送水管の途中に、大気自吸導入管を装備しているマイクロバブル発生装置を配設したマイクロバブル溶解送水手段又はナノバブル発生装置を配設したナノバブル溶解送水手段と、必要最低限度の吐出能力を有するブロワーで送気する散気装置を配設するか、水中ミキサーを配設するか又はポンプを配設する等により循環流を形成する知見は開示されていなかった。
【００１１】
又、  槽底部と水面部を開口した仕切板を配設して上昇流部と下降流部を有する曝気槽において、前記下降流部に循環ポンプの送水管の途中又は先端にマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を配設して、下方に噴出すると共に、前記上昇流部の比較的に浅い水深位置に、ブロワーで送気する散気装置を配設するか、水中ミキサーを配設するか又はポンプを配設する等により循環流を形成する知見は開示されていなかった。
【００１２】
又、懸濁物や汚泥等の固形物を含む液体の固液膜分離処理において、長期的に安定した濾過操作を可能とするために、膜面に比較的に大きな気泡とマイクロバブル又はナノバブルを、垂直膜面に沿って、乱流状に上昇するようにした知見は開示されていなかった。
【００１３】
又、染色液、塗装廃水その他の脱色、ポリマー含有液、洗浄液等の難分解性廃水の分解処理、有機性廃水の高度処理等における接触反応槽へオゾンを散気する散気装置の設置位置としては、従来においては接触反応槽の槽底付近としていて、ブロワーの動力が大きい割には、オゾン溶解効率及びオゾン利用率は小さく、接触反応槽の水深を大きくして、循環ポンプの送水管の途中又は先端にオゾンを自吸するマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を配設して、接触反応槽の水面近くの浅層で下方方向へ噴出する知見は開示されていなかった。
【００１４】
そして又、循環流の流線収束手段で循環流エネルギーを収束する速度エネルギー増大手段と前記速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する圧力エネルギー増大手段は開示されていなかった。
【００１５】
そこで本発明は、循環ポンプの送水管の途中又は先端に、大気を自吸するマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を配設すると共に、ブロワー送気の散気装置をドラフトチューブ内の比較的に浅い水深位置に配設して循環流を生成する循環流生成手段,又は、水中ミキサー又はポンプ等で循環流を生成する循環流生成手段を併用して、深層部の水を直接表層水と混合すると共に循環流を生起することを第一の課題とする。又、大気を循環ポンプの送水管内に吸引する散気手段で、深層部に散気装置を配設した場合と同等以上の酸素溶解度又はオゾン溶解度を得ることを第二の課題とする。又、大気を循環ポンプの送水管内に吸引する散気手段で、深層部に散気装置を配設してブロワー又はコンプレッサー等で空気、酸素又はオゾン等を供給する場合に比較して省エネルギーとすることを第三の課題とする。又、高浄化効率とすることを第四の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記目的を達成するため、以下に記載されるような技術構成とする。即ち、閉鎖性のダム貯水池、湖沼、海域等の水面下の浅い水層に流入口を浸漬していると共に吸水管を循環ポンプの吸込み側に連通接続し、前記流入口を配設した同一水域内であって、深い水深位置に、前記循環ポンプの吐出側に連通接続した送水管の途中又は先端に大気自吸手段を装備しているマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を配設したマイクロバブル溶解送水手段又はナノバブル溶解送水手段と、水温躍層水に吸水口を選択的に配設可能とする伸縮自在手段を有するドラフトチューブ内の比較的に浅い水深位置にブロワーで送気する散気装置を配設して循環流を形成する循環流生成手段で構成する水質浄化装置とする。  
【００１７】
又、循環流生成手段としては、水面方向の循環流を形成する水中ミキサーを配設することも出来る。
【００１８】
又、槽底部と水面部を開口した仕切板を配設して上昇流部と下降流部を有する曝気槽において、前記上昇流部の水面下の浅い水深位置に流入口を浸漬していると共に吸水管を循環ポンプの吸込み側に連通接続し、前記下降流部水面下の浅い水深位置に、前記循環ポンプの吐出口に連通接続した送水管の途中又は先端に、大気自吸手段を装備しているマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置の吐出口を下向きに配設したマイクロバブル溶解送水手段又はナノバブル溶解送水手段と、前記上昇流部の比較的に浅い水深位置に、ブロワーで送気する散気装置を配設して、エアーリフト効果により上昇流を形成する循環流生成手段か、水面方向の上昇流を形成する水中ミキサーを循環流生成手段とするか、又は上昇流部に吸水口を配設し下降流部に吐出口を配設したポンプで循環流生成手段としたものを併用して構成する。
【００１９】
又、好気性反応槽内の処理水中に、固液分離膜を内装した下部開口部及び上部開口部を有するドラフトチューブを一台又は任意の複数台を配設し、前記ドラフトチューブ内であって、前記固液分離膜の下方に、ブロワー等から送気された空気又は酸素を水面方向に噴気する散気装置を上段に、前記好気性反応槽底付近の水位に吸水口を有し、送水管の途中又は先端に、大気自吸手段を装備しているマイクロバブル発生装置を配設した循環ポンプの吐出口を水面方向へ向けて配設すると共に、前記散気装置からの比較的に大きな気泡と前記マイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置からのマイクロバブル又はナノバブルとを、前記固液分離膜面に沿って上昇するように構成する。
【００２０】
又、紫外線ランプを配設した、横断面に垂直下方向流速が略等速分布となるように、横断面積を極力小さくした細長い形状をした反応槽の槽底の水中に流入口を配設すると共に吸水管を循環ポンプの吸込み側に連通接続し、前記循環ポンプの吐出口に連通接続した送水管の途中又は先端に、オゾン自吸手段を装備しているマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を配設して、該マイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置の吐出口を前記反応槽の水面下であって浅い水深位置に下方に向けて配設することにより循環流を形成して水質浄化手段とする。
【００２１】
又、循環流の流線収束手段で循環流エネルギーを収束する速度エネルギー増大手段と、前記速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する圧力エネルギー増大手段を循環ポンプの吸水口に連通接続する。
【００２２】
そして又、大気又はオゾン自吸手段を装備したマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置の前記大気又はオゾン自吸手段にブロワーを連通接続する。
【００２３】
水面下に流入口を浸漬すると共に吸水管を循環ポンプの吸込み側に連通接続し、前記流入口を配設した同一水域又は同一水槽内に配設すると共に、前記循環ポンプの送水管の途中又は先端に大気自吸手段によりマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置に大気を吸引し、マイクロバブル又はナノバブルを含有する気液二相流を生成して溶存酸素供給手段とし、ブロワーで送気する散気装置を配設して、エアーリフト効果により上昇流を形成する循環流生成手段又は水面方向の上昇流を形成する水中ミキサーを循環流生成手段として併用することにより、効率よく及び省エネルギー効果の高い溶存酸素供給手段と循環流生成手段とすることを見出した。
【００２４】
ブロワーで送気する散気装置をドラフトチューブ内の浅い水深位置に配設して、エアーリフト効果により循環流を形成する循環流生成手段とする。散気装置を配設する水深位置を浅い水深位置に配設しても、深い槽底の混合水を水面方向へ効率よく循環することを見出した。
【００２５】
そして又、有機性廃水好気性反応槽の水を循環している循環ポンプの吸込み側に吸水口を連通接続し、前記循環ポンプの吐出側に連通接続した送水管の途中又は先端に、大気自吸手段を装備しているミリバブル発生装置又はセンチバブル発生装置を連通接続して構成した気液二相流送出手段の吐出口を接触材又は固液分離膜の下方水深位置に配設して、接触材又は固液分離膜のバブリング洗浄手段とする。
【００２６】
上記手段による作用は次のようである。すなわち、閉鎖性のダム貯水池、湖沼、海域等の水面下に流入口を浸漬していると共に流体摩擦損出減少手段を有する吸水管を循環ポンプの吸込み側に接続し、前記ダム貯水池、湖沼、海域等の貧酸素水塊層に吐出口を配設すると共に循環ポンプの送水管の途中又は先端に大気自吸手段を装備したマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を配設して気液二相流を噴出するように構成すると、アオコ等の植物プランクトンを含有した水はポンプで任意水深の貧酸素水塊層へ移流して、前期植物プランクトンは低温で光の無い環境に運ばれて生育を阻害されるか又は死滅する。そして、マイクロバブル発生装置では、10~数十ミクロンの微細気泡が、又ナノバブル発生装置では気泡径数百ナノメートル以下のナノバブルが生成する。前記マイクロバブル又はナノバブルは貧酸素水塊層を浮遊して、速やかに溶存酸素として貧酸素水に溶解して溶存酸素濃度が高まる長所として作用するが、循環流を形成する作用はほとんどない。一方、高水深位置に吸水口を選択的に配設可能とする伸縮自在手段を有するドラフトチューブ内の比較的に浅い水深位置に、ブロワー等で送気した空気を散気手段で散気すると、水面方向へ上昇するに従い次第に大きな気泡に成長して、周囲の水塊を巻き込んで水面へ上昇し循環流を形成する。そして、ブロワーの所要動力は、前記散気装置を浸漬する水深位置が浅いほど、水深のべき乗に比例して小さくなる。尚、前記ドラフトチューブ内の散気装置では、循環流を生成する作用は大きいが、空気中の酸素を水中へ溶解する作用は比較的に小さい。又、深層貧酸素水塊は冨酸素化すると共に水温が上昇し、上層の高温水塊と深層低温水塊とが混合すると共に旋回下降水流に伴って上層高温水塊が下降する。すると上層に生息していた植物性プランクトンは低温で光の無い環境に運ばれて生育を阻害されるか又は死滅する。
【００２７】
又、前記ブロワー等で送気した空気を散気手段の代替として、水中ミキサーを配設して、水面方向への循環流を形成することによっても、上層の高温水塊と深層低温水塊とが混合すると共に旋回下降水流に伴って上層高温水塊が下降する。すると上層に生息していた植物性プランクトンは低温で光の無い環境に運ばれて生育を阻害されるか又は死滅する。
【００２８】
又、槽底部と水面部を開口した仕切板を配設して上昇流部と下降流部を有する好気性反応槽において、前記上昇流部の水面下の浅い水層に流入口を浸漬していると共に吸水管を循環ポンプの吸込み側に連通接続し、前記下降流部水面下の浅い水深位置に、前記循環ポンプの吐出側に連通接続した送水管の途中又は先端に、大気自吸手段を装備しているマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置の吐出口を下向きに配設して、マイクロバブル又はナノバブルを含有する気液二相流を噴出すると、前記マイクロバブル又はナノバブルは単体気泡の表面積が大きいと共に水中での上昇力が極めて小さいので短時間で水に溶解すると共に噴流に伴って、周囲の水を巻込みながら、低速で槽底方向へゆっくりと下降しながら水に溶解し、好気性微生物が溶存酸素を消費して水を浄化する。又、前記好気性反応槽を高水深化することにより、酸素溶解度が高まる。そして、前記マイクロバブル発生装置では気泡径10~数十ミクロンのマイクロバブルが、又ナノバブル発生装置では気泡径数百ナノメートル以下のナノバブルが生成し、前記マイクロバブル又はナノバブルは貧酸素水塊層を浮遊して、速やかに溶存酸素として貧酸素水に溶解して溶存酸素濃度が高まる長所として作用するが、循環流を形成する作用はほとんど作用しない。一方、前記上昇流部の比較的に浅い水深位置に、ブロワーで送気する散気装置を配設して散気すると、気泡径１ミリ以上のミリバブル以上の気泡が生成すると、該ミリバブル以上の気泡は水への溶解速度も遅いと共に水中での上昇速度も大きいので、前記仕切板と槽壁とはドラフトチューブとして働き、エアーリフト効果により、水面方向への上昇流となり、周囲の水を巻込みながら循環流を形成するが、下降流部で大方消費された酸素以外の窒素ガス等のマイクロバブル以下の微細気泡は前記ミリバブル以上の大きな気泡に取り込まれて一体化して上昇する。尚、前記散気装置を比較的に浅い水深位置に配設しても、前記エアーリフト効果によって、槽底の活性汚泥混合水等を水面方向へ送水するので、前記槽底に固形物が滞留することなく、前記好気性反応槽の全体に循環流を形成する長所として作用する。尚、前記ブロワー等で送気した空気を散気手段の代替として、水中ミキサーを配設するか又はポンプを配設して、水面方向への循環流を形成することで、槽底の活性汚泥混合水等を水面方向へ送水するので、前記槽底に固形物が滞留することなく、前記好気性反応槽の全体に循環流を形成する作用を奏する。
【００２９】
特に、上昇流部に前記水中ミキサーを配設する場合は、前記上昇流部にあって、前記水中ミキサー部における水中ミキサーによる排出流速が前記水中ミキサー部以外の前記上昇流流速よりも大きいために、減圧流域を形成して、キャビテーション状態となり、下降流部で大方消費された酸素以外の窒素ガス等の微細気泡が大きな気泡に急速に成長するので、脱気が進むと共に循環流のエネルギー源となる。
【００３０】
又、好気性反応槽内の処理水中に、固液分離膜を内装した下部開口部及び上部開口部を有するドラフトチューブを一台又は任意の複数台を配設し、前記ドラフトチューブ内であって、前記固液分離膜の下方に、ブロワー等から送気された空気又は酸素を水面方向に噴気する散気装置を上段に、前記好気性反応槽底付近の水位に吸水口を有し、送水管の途中又は先端に、大気自吸手段を装備しているマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を配設して、吐出口を水面方向へ向けて配設すると共に、前記散気装置からミリバブル以上の気泡と前記マイクロバブル発生装置からのマイクロバブル又はナノバブル発生装置からのナノバブルとを、前記固液分離膜面に沿って上昇するように構成すると、前記散気装置によっては、強い上昇流を生起し、前記マイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置によっては、表面に高いマイナス荷電量を帯びた無数の独立したマイクロバブル又はナノバブルを含有する気泡水が生成するので、前記固液分離膜の表面に蓄積した固形物のプラス荷電を中和するように作用する。又、前記散気装置のミリバブル以上の比較的に大きな気泡と、前記微細気泡とで、前記固液分離膜付近の処理水に強い乱流が生起する。
【００３１】
又、紫外線ランプを配設した反応槽の横断面に垂直下方向流速が略等速分布となるように、横断面積を極力小さくすると共に細長い形状をした槽底の水中に流入口を配設すると共に吸水管を循環ポンプの吸込み側に連通接続し、前記循環ポンプの吐出口に連通接続した送水管の途中又は先端に、オゾン自吸手段を装備しているマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を配設して、該マイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置の吐出口を前記反応槽の水面下であって浅い水深位置に下方に向けて配設すると、マイクロバブル又はナノバブルは単体気泡の表面積が大きいと共に水中での上昇力が極めて小さいので短時間で水に溶解すると、水の透視度が大きくなり、紫外線が透過しやすくなると共に、前記反応槽の横断面積を極力小さくした細長い形状をしたことにより、前記紫外線ランプの配設位置近傍を通過するオゾンを溶解した被処理水に前記紫外線が効果的に投射されて、過酸化水素を経てOHラジカルが効果的に生成される。又、紫外線ランプの紫外線強度は距離減衰をするので、前記紫外線ランプ近傍でのみOHラジカル濃度が高くなるので、該紫外線ランプから遠距離の領域は無駄なスペースであり、前記反応槽の横断面積を小さく、即ち、細長い反応槽で十分となる。
【００３２】
又、循環ポンプの吸水管口径よりも広い範囲の循環流線を流線収束手段で集束すると速度エネルギー増大するが、この増大した前記速度エネルギーをさらに圧力エネルギーに変換すると圧力エネルギーが増大するので、流線収束手段と圧力エネルギー増大手段を前記循環ポンプの吸水口に連通接続すると、押し込み水圧が高まり、前記循環ポンプの所要動力が減少する作用を奏する。
【００３３】
又、大気又はオゾン自吸手段を装備したマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置において、前記大気又はオゾン自吸手段にブロワー又はコンプレッサー等の送気手段を連通接続すると、前記大気又はオゾン自吸手段の自吸力はブロワー又はコンプレッサー等の所要動力を低減するように作用する。
【００３４】
そして又、有機性廃水好気性反応槽の水を循環している循環ポンプの吸込み側に吸水口を連通接続し、前記循環ポンプの吐出側に連通接続した送水管の途中又は先端に、大気自吸手段を装備しているミリバブル発生装置又はセンチバブル発生装置を連通接続して構成した気液二相流送出手段の吐出口を接触材又は固液分離膜の下方水深位置に配設して、接触材又は固液分離膜のバブリング洗浄手段とする。接触曝気槽においては、前記接触材に担持した生物膜が次第に肥厚して、過剰な汚泥が蓄積して、目詰まりや閉塞を起こし易くなるので、比較的に大きな気泡を散気するバブリング洗浄手段でバブリングを定期的に行うと、肥厚汚泥が剥離するので、剥離汚泥は嫌気濾床槽等へ返送する。又、固液分離膜槽においては、バブリング洗浄手段で比較的に大きな気泡を散気して固液分離膜面に沿って上昇するように構成すると、固形物が膜面に蓄積しないように作用する。
【００３５】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３６】
ダム貯水池、湖沼、海域等の閉鎖性水域の水を循環ポンプで同一水域の水中へ直接循環して移流すると、水を高所へ揚水する必要がないために省エネルギーとなる。そして、前記循環ポンプの送水管の途中又は先端に大気自吸手段を装備したマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を配設することで、散気用のブロワー又はコンプレッサーを配設する必要がないか又は有っても低圧のブロワーで足りることと、水深が大きい水域及び水槽に適用することにより酸素又はオゾン等の気体の飽和濃度及び総括気体移動係数が大きくなり極めて省エネルギーとなる。又、高水深位置に吸水口を選択的に配設可能とする伸縮自在手段を有するドラフトチューブ内の比較的に浅い水深位置に、ブロワー等で送気した空気を散気する散気手段を配設して、表層水と水温躍層水とを循環混合する循環流生成手段することで、従来の所要動力の大きなコンプレッサー又はブロワーを使用する必要がなくなるために、極めて省エネルギーとなる効果がある。即ち、前記マイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置とドラフトチューブ内散気装置を併設すると、それぞれの長所を生かすと共にそれぞれの欠点を補う効果がある。尚、循環流生成手段としては、水面方向の循環流を形成する水中ミキサーを配設することによっても、上記循環流生成手段と同様の効果を奏する。
【００３７】
又、流体摩擦損出減少手段を有する大気自吸手段、吸水管又は送水管とすることにより、流体摩擦損出が小さくなり、所要動力を低減する効果を生ずる。
【００３８】
又、微細気泡の大きさを調整弁だけで簡単に選択出来るので、微細気泡だけか、比較的に大きな気泡が混じったものとすることが出来るので、貧酸素水塊への溶存酸素補給機能と表層水域と水温躍層間の旋廻流形成機能が同一の装置で、必要に応じて選択出来る。
【００３９】
又、気泡径が小さい程、気泡が水面から離脱するまでの接触時間が長くなること及び比表面積が大きいことにより酸素ガス及びオゾンの溶解性及び反応性が高まる。
【００４０】
又、深層の貧酸素水塊に酸素を供給するので、嫌気性菌による難溶性栄養塩の再溶出を抑制する効果がある。
【００４１】
又、深層で水中に溶解しない空気が水面に向かって上昇すると、表層から深層へ向かう循環混合層を形成し、またエアーリフト効果で水温躍層の水と空気が水面へ上昇すると循環混合層を形成すると植物プランクトン含有の表層水は深層又は水温躍層へ移流混合し、低温の深層水又は水温躍層水は表層水層へ移流混合して植物プランクトンが異常増殖し難い、即ち表層水温上昇制限、植物プランクトンへの光制限及び植物プランクトン固体数の高い表層水を希釈する等の環境を創出する効果が有る。
【００４２】
又、槽底部と水面部を開口した仕切板を配設して上昇流部と下降流部を有する曝気槽において、前記上昇流部の水面下の浅い水層に流入口を浸漬していると共に吸水管を循環ポンプの吸込み側に連通接続し、前記下降流部水面下の浅い水深位置に、前記循環ポンプの吐出口に連通接続した送水管の途中又は先端に、大気自吸手段を装備しているマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置の吐出口を下向きに配設したマイクロバブル溶解送水手段又はナノバブル溶解送水手段を配設すると、マイクロバブル又ナノバブルは単体気泡の表面積が大きいと共に水中での上昇力が極めて小さいので短時間で水に溶解し、又、下降流とした前記好気性反応槽では、マイクロバブル又ナノバブルが下降して水深位置が大きくなる程酸素溶解度が高まると共に酸素利用効率が大きくなる効果と共に省エネルギー効果を奏する。又、前記上昇流部の比較的に浅い水深位置に、ブロワーで送気する散気装置を配設して、ミリバブル以上の大きな気泡を散気して、エアーリフト効果により循環流を形成する循環流生成手段を併用して構成すると、槽底の活性汚泥混合水等を水面方向へ送水するので、前記槽底に固形物が滞留することなく、前記好気性反応槽の全体に循環流を形成するので、ブロワーの所要動力が小さくても効果的な循環流を形成して、良好な固液接触が出来るので、良好な浄水効果を奏する。又、下降流部で大方消費された酸素以外の窒素ガス等のマイクロバブル以下の微細気泡は前記ミリバブル以上の大きな気泡に取り込まれて一体化して上昇するので、微細気泡と微細固形物との付着を抑制すると共に上昇流を増大するように働き、循環流形成に大きく寄与して省エネルギー効果を奏する。尚、循環流生成手段としては、水面方向の循環流を形成する水中ミキサー又はポンプを配設することによっても、上記循環流生成手段と同様の効果を奏する。
【００４３】
特に、上昇流部に前記水中ミキサーを配設する場合は、前記上昇流部にあって、前記水中ミキサー部における水中ミキサーによる排出流速が前記水中ミキサー部以外の前記上昇流流速よりも大きいために、減圧流域を形成して、キャビテーション状態となり、大方消費された酸素以外の窒素ガス等が気泡化して、脱気されると共に上昇流のエネルギー源となるので、微細気泡が大きな気泡に急速に成長するので、脱気が進むと共に循環流のエネルギー源となり、省エネルギー効果を奏する。
【００４４】
又、酸素ガスの反応性が高まることにより、高濃度廃水である前記好気性反応槽の設備容量を低減出来るので、処理施設建設費を低減出来る。
【００４５】
又、好気性反応槽内の処理水中に、固液分離膜を内装した下部開口部及び上部開口部を有するドラフトチューブを一台又は任意の複数台を配設し、前記ドラフトチューブ内であって、前記固液分離膜の下方に、ブロワー等から送気された空気又は酸素を水面方向に噴気する散気装置を上段に、前記好気性反応槽底付近の水位に吸水口を有し、送水管の途中又は先端に、大気自吸手段を装備しているマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を配設して吐出口を水面方向へ向けて噴出する共に、前記散気装置からの比較的に大きな気泡と前記マイクロバブル発生装置からのマイクロバブル又はナノバブル発生装置からのナノバブルとを、前記固液分離膜面に沿って上昇するように構成すると、前記散気装置によっては、強い上昇流を生起し、前記マイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置によっては、表面に高いマイナス荷電量を帯びた無数の独立したマイクロバブル又はナノバブルを含有する気泡水が生成するので、前記固液分離膜の表面に蓄積した障害固形物のプラス荷電を中和して、該障害固形物が前記固液分離膜面から剥離除去し易くなる。そこで、前記散気装置のミリバブル以上の気泡と、前記マイクロバブル発生装置のマイクロバブル又はナノバブル発生装置のナノバブルとで、前記固液分離膜付近の処理水に強い乱流が生起して、前記障害固形物が容易に剥離除去される効果を奏する。さらに、前記高水深化した好気性反応槽の微生物が必要とする酸素を酸素利用率の大きいマイクロバブル又はナノバブルを発生する前記マイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置で供給するので、小さな所要動力で酸素利用効率を高くする効果がある。又、処理水中の固形物は、前記ドラフトチューブ内の比較的に浅い水深位置に配設した前記散気装置によって、固形物の停滞沈積を生じない効果的な循環流を形成するので、所要動力が小さな、省エネルギー的循環流動力源となる効果を奏する。尚、循環流生成手段としては、水中ミキサー又は循環ポンプによっても同様の効果を奏する。
【００４６】
又、紫外線ランプを配設した、横断面に垂直下方向流速が略等速分布となるように、横断面積を極力小さくした細長い形状をした反応槽の槽底の水中に流入口を配設すると共に吸水管を循環ポンプの吸込み側に連通接続し、前記循環ポンプの吐出側に連通接続した送水管の先端に、オゾン自吸手段を装備しているマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を配設して、該マイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置の吐出口を前記反応槽の水面下であって浅い水深位置に下方に向けて配設することにより循環流を形成して水質浄化手段とすると、前記マイクロバブル発生装置によるマイクロバブル又はナノバブル発生装置によるナノバブルは単体気泡の表面積が大きいと共に水中での上昇力が極めて小さいので短時間で水に溶解し、又、高水深化した前記反応槽では、酸素溶解度が高まると共に酸素利用効率が大きくなる効果と共に省エネルギー効果を奏する。
【００４７】
又、前記マイクロバブル発生装置のマイクロバブル又はナノバブル発生装置のナノバブルは、極めて小さいので短時間で水に溶解すると、水の透視度が大きくなり、紫外線が透過しやすくなると共に、前記反応槽の横断面積を極力小さくした細長い形状をしたことにより、前記紫外線ランプの配設位置近傍を通過するオゾンを溶解した被処理水に前記紫外線が効果的に投射されて、過酸化水素を経てOHラジカルが効果的に生成されるので、前記被処理水中の活性汚泥等の有機固形物、難分解性有害化学物質の分解・除去が効果的に出来る。
【００４８】
又、前記反応槽の横断面積を極力小さくした細長い形状としたことにより、反応槽内で停滞水域を生ずることなく良好な循環流を生成すると共に設置スペースを小さくすることが出来る。
【００４９】
又、循環ポンプの給水側と吐出側に吸水管と送水管を連通接続し、深い水深位置に配設している前記吸水管の吸水口と、送水管の先端に連通接続した流速増大手段の吐出口と同程度の高さ位置に前記循環ポンプを配設することにより、前記循環ポンプ吸込み側と吐出側に作用する水圧が互いに打ち消しあうので、ポンプ所要動力の算定において、圧力水頭と位置水頭は算入する必要はなく、算入される水頭は摩擦損出水頭と速度水頭だけとなるので、極めて大きな省エネルギー効果を奏する。
【００５０】
又、大気自吸手段の大気取入口をブロワーの吐出口又はオゾン発生機の吐出口に接続して、大気自吸手段の大気取入口を大気に開放した場合に比較して、多量の空気又はオゾンを吸引すると、大量の空気又はオゾンを吸入して散気する必要がある場合には、大気自吸手段の大気取入口を大気に開放する場合に比較して、僅かに動力を増加させるだけで、必要な空気量を確保出来る。
【００５１】
そして又、有機性廃水好気性反応槽の水を循環している循環ポンプの吸込み側に吸水口を連通接続し、前記循環ポンプの吐出側に連通接続した送水管の途中又は先端に、大気自吸手段を装備しているミリバブル以上の気泡を発生するバブル発生装置を連通接続して構成した気液二相流送出手段の吐出口を接触材又は固液分離膜の下方水深位置に配設して、接触材又は固液分離膜のバブリング洗浄手段とすると、接触曝気槽においても、又固液分離膜槽においても、ブロワー等の送風装置を配設する必要がなくなり、同一の循環ポンプ配管系統にマイクロバブル発生装置とミリバブル以上の気泡を発生するバブル発生装置を配設出来るので、設備費が小さいと共に省エネルギーとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第一発明の第一実施例を示す水質浄化装置の概略説明図である。
【図２】図１記載の気泡生成装置１０の概略説明図である。
【図３】第二発明の第一実施例を示す水質浄化装置の概略説明図である。
【図４】図３に示すA−A視の概略説明平面図である。
【図５】第二発明の第二実施例を示す水質浄化装置の概略説明図である。
【図６】図５に示すB−B視の概略説明平面図である。
【図７】第二発明の第三実施例を示す水質浄化装置の概略説明図である。
【図８】第三発明の第一実施例を示す水質浄化装置の概略説明図である。
【図９】図８に示すC−C視の概略説明平面図である。
【図１０】第四発明の第一実施例を示す水質浄化装置の概略説明図である。
【図１１】第五発明の第一実施例を示す水質浄化装置の概略説明図である。
【図１２】第六発明の第一実施例を示す水質浄化装置の概略説明図である。
【図１３】第七発明の第一実施例を示す水質浄化装置の概略説明図である。
【図１４】第七発明の第二実施例を示す水質浄化装置の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
本発明の実施の形態を図１〜図１４を参照して説明する。
【実施例】
【００５４】
図１及び図２に示した第一発明の第一実施例において、フロート１を装備した浮上槽２に配設した循環ポンプ３の吸水側に該循環ポンプ３の口径よりも大きな管径（以降の実施例でも同様）とした吸水管４の一端を連通接続すると共に該吸水管４の他端である吸水口４bをアオコが増殖した水面下であって浮遊物が無い水層にスクリーン５を通して吸水する前記吸水口４bを配設し、又、前記循環ポンプ３の吐水側に該循環ポンプ３の口径よりも大きな管径（以降の実施例でも同様）とした送水管６を連通接続すると共に該送水管６の途中に、流速増大手段の球状物体７を配設して静圧減少流域８を生成するマイクロバブル発生装置９を配設していて、自吸空気流に対して流速を小さくするために大きい管径と摩擦係数の小さな滑らかな管壁のプラスチック製の大気自吸管１０（以降同様）により空気室１１を経由して前記静圧減少流域８に大気を吸引し、該静圧減少流域８にマイクロバブルとして分散混合した気液二相流を送水すると、該気液二相流が下降するにしたがって、前記マイクロバブルの気泡径は小さくなって短時間に水に溶解し、溶存酸素含有の水を前記送水管６の吐出口６aから貧酸素水層に噴出している。前記大気自吸管１０の材質としは、滑らかな管壁のものであれば、ステンレス管、プラスチックホース等の他の材質のものでもよい（以降の実施例でも同様）。そして、前記大気自吸管１０には、流量調整弁１２を連通接続している。尚、前記空気室１１から前記静圧減少流域へ自吸空気を導入する図示していない多数の小孔の総面積は所要の自吸空気量とするに十分なものとしている（以降の実施例でも同様）。そして、前記吸水管４、送水管６等で循環管１３を構成している。一方、水温躍層水に吸水口を選択的に配設可能とする伸縮自在にしたスライド式の内筒管１４aと外筒管１４bで構成するドラフトチューブ１４内の比較的に浅い水深位置に、ブロワー１５で送気した空気を散気する散気装置１６を配設して循環流を生成するように構成して、水質浄化装置１７としている。尚、前記ドラフトチューブ１４の伸縮操作は、昇降装置１８によって操作している。そして、前記ドラフトチューブ１４内外の密度差水頭エネルギーによって汲み上げられた水は、前記散気装置１６から散気された気泡と共に気液二相流を形成して噴出され、気泡径はさらに大きくなり、周囲の水を巻込みながら上昇し、循環流を形成する。又、ウェイト１９で風及び波浪に対抗して前記浮上槽２のバランスを取ると共にアンカー２０で流出を防止している。尚、本実施例では、流速増大手段として前記球状物体７を前記静圧減少流域８に配設しているが、流速増大手段としては、他にも、オリフィス、ベンチュリー管、アスピレータ等の気液二相流体混合・せん断方式、高速旋廻方式等の気体自吸手段を装備したものであれば適用出来る。（以降の実施例でも同様）。
【００５５】
図３及び図４に示した第二発明の第一の実施例においては、活性汚泥法の曝気槽２１を、水面近傍と槽底近傍に流通開口２２a、２２bを有する隔壁２２で仕切って、下降流部２１aと上昇流部２１bを形成していて、循環ポンプ３の吸水側に前記循環ポンプ３の口径よりも大きな管径とした吸水管４の一端を連通接続すると共に前記吸水管４の他端である吸水口４bを前記上昇流部２１bの水面下に配設し、前記循環ポンプ３の吐水側に該循環ポンプ３の口径よりも大きな管径とした送水管６を連通接続すると共に該送水管６の先端に、流量調整弁１２を配設した大気自吸管１０を連通接続したマイクロバブル発生装置９を配設している。尚、前記大気自吸管１０は、自吸空気流に対して流速を小さくするために大きい管径と摩擦係数の小さな滑らかな管壁のプラスチック製としているが、滑らかな管壁の素材であれば、プラスチック製に限らず、ステンレス製等としても良い。そして、前記大気自吸管１０により空気室１１を経由して前記静圧減少流域８に大気を吸引し、該静圧減少流域８に気泡として分散混合した気液二相流は前記送水管６を経由して、前記吸水管４の吸水口４bからの吸水と相俟って、槽内に循環流を形成している。一方、前記隔壁２２と曝気槽２１で構成するドラフトチューブ１４内の比較的に浅い水深位置に、ブロワー１５で送気した空気を散気する散気装置１６を配設して循環流を生成するように構成して、水質浄化装置１７としている。尚、前記下降流部２１aと上昇流部２１bに配設した前記マイクロバブル発生装置９と散気装置１６の配設列数は、二列で図示しているが、列数は必要に応じて選択される。又、前記下降流部２１aと上昇流部２１bの配設方法としては、本実施例では、それぞれ一箇所づつ配設しているが、前記上昇流部２１bを中央に配設して、両側又は四面に前記下降流部２１aを配設することも出来る。
【００５６】
図５及び図６に示した第二発明の第二の実施例においては、図３及び図４に示したブロワー１５で送気した空気を散気する散気装置１６の代替として、水面方向への上昇流を生成する水中ミキサー２３を配設している。
【００５７】
図７に示した第二発明の第三の実施例においては、夾雑物除去槽２４、嫌気濾床槽２５に後置して配設した好気性接触曝気槽２６において、循環ポンプ３の吸水側に該循環ポンプ３の口径よりも大きな管径とした吸水管４の一端を連通接続すると共に該吸水管４の他端である吸水口４bを前記好気性接触曝気槽２６の槽底近傍に配設し、前記循環ポンプ３の吐水側に該循環ポンプ３の口径よりも大きな管径とした送水管６を連通接続すると共に該送水管６の先端に、流量調整弁１２を配設した大気自吸管１０を連通接続したマイクロバブル発生装置９を配設して、自吸空気流に対して流速を小さくするために大きい管径と摩擦係数の小さな滑らかな管壁のプラスチック製の前記大気自吸管１０により大気を前記マイクロバブル発生装置９に吸引して生成した気液二相流を該マイクロバブル発生装置９から噴出している。一方、前記隔壁２２と接触材支持壁２７で構成するドラフトチューブ１４内の比較的に浅い水深位置に、ブロワー１５で送気した空気を散気する散気装置１６を配設して循環流を生成するように構成して、水質浄化装置１７としている。
【００５８】
図８及び図９に示した第三発明の第一の実施例においては、高水深化した活性汚泥法の曝気槽２１に後置して、固液膜分離槽２８を配設していて、前記活性汚泥法の曝気槽２１において、水面近傍と槽底近傍に流通開口２２a、２２bを有する二枚の隔壁２２A、２２Bで仕切って、中央部に上昇流部２１bを、該上昇流部２１bの両側に下降流部２１aを形成していて、循環ポンプ３、吸水管４、送水管６及びマイクロバブル発生装置９等で構成した溶存酸素供給手段と、二枚の前記隔壁２２A、２２Bで構成するドラフトチューブ１４内の比較的に浅い水深位置に、ブロワー１５で送気した空気を散気する散気装置１６を配設して循環流生成手段として、図３及び図４に示したものと同様の構成としている。そして、前記活性汚泥法の曝気槽２１に後置した前記固液膜分離槽２８には、上部開口２９aと下部開口部２９bを有する中央部にドラフトチューブ２９を配設していて、該ドラフトチューブ２９は、該ドラフトチューブ２９の外部から内部へ活性汚泥浮遊混合水を流通可能としている。そして、前記ドラフトチューブ２９の上部に配設した固液分離膜モジュール３０の直下の下段に、循環ポンプ３に循環管１３を構成する吸水管４を連通接続して吸水口４bを前記固液膜分離槽２８の槽底近傍に配設すると共に前記循環管１３を構成する送水管６の先端に前記マイクロバブル発生装置９の吐出口９aを上向きに配設し、前記固液分離膜モジュール２の直下の上段に、ブロワー１５で送気した空気を散気する散気装置１６を配設して前記固液分離膜モジュール３０をスクラビングすると共に前記固液膜分離槽２８に循環流を形成している。尚、処理液により膜面逆洗、次亜塩素酸ナトリウム水溶液等による薬液洗浄等の装置、及び前記固液膜分離槽２８の濃厚な活性汚泥混合水を侠雑物除去槽と活性汚泥法の曝気槽２１に返送する装置、膜濾過処理水配管系統等が配設されるが、図示していない。
【００５９】
図10に示した第四発明の第一の実施例においては、染色廃水等の難分解性有機物を分解処理する反応槽３１に吸水管４と送水管６等で構成する循環管１３、循環ポンプ３、送水ポンプ３２及び紫外線ランプ３３を配設していて、前記吸水管４の吸水口４aを槽底３１aに連通接続し、前記循環ポンプ３及び送水ポンプ３２の下流側であって、前記循環ポンプ３及び送水ポンプ３１からの吐出水が合流した前記送水管６の先端を、槽天板３０bを貫通して連通接続すると共に前記送水管６の先端にマイクロバブル発生装置９を下向きに配設している。そして、前記マイクロバブル発生装置９には、オゾン発生装置３４のオゾンを自吸している。尚、前記反応槽３１、循環管１３、循環ポンプ３、送水ポンプ３２及び紫外線ランプ３３等で反応処理装置３５を構成しているが、該反応処理装置３５の設置組数は被処理水の水質と処理水の必要排出水質により決定される。
【００６０】
図１１に示した第五発明の第一実施例においては、循環ポンプ３の吸水側に連通接続する吸水管４の先端に、循環流の上流側に向け前記循環ポンプ３の吸水側口径よりも大きく拡大開口した拡大開口部３６とし、次に流路断面積拡大部３７を経て吸水管４に連通接続して循環流エネルギー回収装置３８としている。即ち、循環流の流線エネルギーを収束して速度エネルギーを増大し、そして増大した前記速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する。循環ポンプの吸水口に連通接続する。尚、循環流の下流側に流入口を上流側へ向けて開口浸漬した前記拡大開口部３５の断面積は下流側の前記循環管１３の断面積よりも大きくなっているので、前記循環ポンプ方向への自吸力として働く。
【００６１】
図１２に示した第六発明の第一実施例においては、大気自吸管１０の大気自吸側にブロワー１５を連通接続している。
【００６２】
図１３に示した第七発明の第一実施例においては、図７に示した散気装置１６の代替として、循環ポンプの吐出側に接続した送水管６の下流側先端に連通接続したミリバブル発生装置３９としていると共に、逆洗装置の代替として、循環ポンプの吐出側に接続した送水管６の下流側先端に連通接続したミリバブル発生装置３９を配設している。そして、電磁弁４０の開閉作動は、ドラフトチューブ内に配設した前記ミリバブル発生装置３９及び好気性曝気槽２６内に配設したマイクロバブル発生装置９が作動する時には、逆洗用の前記ミリバブル発生装置３９を作動停止とするように図示してないタイマーで制御する。又、逆洗用の前記ミリバブル発生装置３９を作動するときには、前記ドラフトチューブ内に配設した前記ミリバブル発生装置３９及び好気性曝気槽２６内に配設したマイクロバブル発生装置９を作動停止とするように図示してないタイマーで制御する。
【００６３】
図１４に示した第七発明の第二実施例においては、図８に散気装置１６の代替として、循環ポンプの吐出側に接続した送水管６の下流側先端に連通接続したミリバブル発生装置３９としていると共に、固液分離膜モジュールの下方水位位置に配設した散気装置の代替として、循環ポンプの吐出側に接続した送水管６の下流側先端に連通接続したミリバブル発生装置３９を配設している。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
閉鎖性のダム貯水池、湖沼、海域等の水面下に流入口を浸漬している吸水管を循環ポンプのサクション側に接続し、前記ダム貯水池、湖沼、海域等の貧酸素水塊層に吐出口を配設すると共に循環ポンプの送水管の途中又は先端に大気自吸管装備のマイクロバブル発生装置又はナノバブル発生装置を連通接続して大気を自吸して底水層の貧酸素水塊に噴出すると、発生したアオコの増殖を抑制し、底水層の貧酸素水塊に溶存酸素を供給出来る。又、水道及び食品の殺菌、着色廃水の脱色、活性汚泥等の余剰汚泥を液化して活性汚泥法等の好気性生物処理を容易にし、フロン、PCB等の難分解性有機物の分解除去等に利用出来る。又、高濃度廃水の高負荷好気性生物処理が出来る。さらに又、膜分離面を長期に亘って安定した濾過機能を維持するためにマイクロバブル又はナノバブルとミリバブル以上の比較的に大きな気泡を含有する気液二相流で形成する乱流で分離膜面を洗浄する。
【符号の説明】
【００６５】
１  フロート
２  浮上槽
３  循環ポンプ
４  吸水管
４b  吸水口
５  スクリーン
６  送水管
７  球状物体
８  静圧減少流域
９  マイクロバブル発生装置
１０  大気自吸管
１１  空気室
１２  流量調整弁
１３  循環管
１４  ドラフトチューブ
１５  ブロワー
１６  散気装置
１７  水質浄化装置
１８  昇降装置
１９  ウェイト
２０  アンカー
２１  曝気槽
２２a、２２b  流通開口
２２、２２A、２２B  隔壁
２１a  下降流部
２１b  上昇流部
２３  水中ミキサー
２４  夾雑物除去槽
２５  嫌気濾床槽
２６  好気性接触曝気槽
２７  接触材支持壁
２８  固液膜分離槽
２９a、上部開口
２９b  下部開口
２９  ドラフトチューブ
３０  固液分離膜モジュール
３１  反応槽
３２  送水ポンプ
３３  紫外線ランプ
３１a  槽底
３１b  槽天板
３４  オゾン発生装置
３５  反応処理装置
３６  拡大開口部
３７  流路断面積拡大部
３８  循環流エネルギー回収装置
３９  ミリバブル発生装置
４０  電磁弁
【図１】
2011011098.tif 000003
【図２】
2011011098.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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