(57)【要約】      （修正有）【課題】加圧浮上分離装置に併設される空気溶解装置に関し、微細な気泡を選択的に効率良く発生させ、これを廃水と効率的に混合するとともに、加圧浮上処理装置において沈澱しやすい浮遊物を底部から再度浮上させる機構を提供する。【解決手段】（１）加圧ポンプの分岐配管に設置した空気の吸い込み機構であるエジェクターに固定の攪拌誘導翼を設置する。（２）加圧ポンプ内で混合した空気と加圧浮上処理水を加圧タンク内において、旋回する下降流として旋回させ、選択的に微細な気泡を均質に溶解させるための曲がり管を設置する。（３）加圧水の排水との合流部で加圧水の吐出配管の末端を旋回流が起きるよう切込みを設ける。（４）加圧水と排水の混合された水流を加圧浮上槽に流入させるための、斜め４５度方向に開口した流入管を加圧浮上槽内部に設置する。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧浮上槽の処理水側を吸い込み側として、０．２ＭＰａ以上の高圧水流を作る高圧ポンプにおいて、ポンプの吐出側配管を分岐し、分岐配管に回転誘導翼を持ったエジェクターを設置し、ポンプの吸い込み側配管に分岐した配管に循環させる。この際、エジェクターの３方向の開口部のうちの１方向の開口部の吸引側配管から空気を吸い込み、高圧ポンプの吐出側の水流がエジェクターを通過する際、回転誘導翼のため高速で回転して、均一に吸い込み空気を混合しながらポンプの吸い込み側配管に流入し、ポンプの回転ランナーの働きで発生するキャビテーションの効果で、空気を溶解することを特徴とする空気の溶解機構。
【請求項２】
請求項１のポンプの吐出側配管を圧力タンク（加圧タンク）の側面の高い位置に接続し、タンク内部に設置した曲がり配管により、圧力タンク内部に下降する旋回流を起こし、圧力タンクの側面の低い位置に接続した配管により圧力タンク外に空気の溶解した水流を排出することを特徴とする構造。および圧力タンク内部に流入した比較的大きな気泡を、この構造により自然に中心部に導き、旋回下降流から分離しタンク登頂部に設置した流出管から一部を引き抜く、この上部からの排出した大きな気泡の多い水流は凝集反応槽の流出水流に向けて排出し、これも無駄なく利用する。本発明では加圧チャンク内部の旋回する下降流により効率的に微細気泡のみを分離して均質な加圧水をつくり、これを加圧浮上槽流入部に導き混合する機構。
【請求項３】
請求項２の圧力タンク（加圧タンク）から排出した水流を、凝集反応槽の流下配管に、圧力調整弁を経由して流入混合する際、配管の端末の一部を不均等に切り込み、一定の方向に旋回させながら凝集反応槽の流下排水と均一に混合する構造。
【請求項４】
請求項３で混合された水流を加圧浮上槽に流入させる際、斜め４５度方向に開口した流入管を加圧浮上槽内部に設置した、上下に開口部を持ち、排水流入部の正面にスロープ構造を持つ囲い構造の内部に導入して、流入管から出た、旋回しながら斜めに上昇する水流とスロープ構造を持つ囲い構造で、囲い構造の下の開口部周辺から旋回上昇流を誘導し、底部に停滞しやすい沈殿した排水中の浮遊物を引き剥がして再度浮上させる機構。またこの囲い構造のために加圧浮上槽底部から浮上槽上部の浮上物下付近から浮上槽の流出部側を経由して、底部に発生する循環流により底部に停滞しやすい浮遊物を浮上させる構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排水中の浮遊物を分離する、加圧浮上処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
加圧浮上分離装置に関する従来の技術では加圧水の発生機構として、コンプレッサーにより加圧タンク内に空気を吹き込み、加圧タンク内部に設置した充填物により空気を水中に混合させて加圧水を得る方法。あるいは本発明と同様に加圧水ポンプの吐出側から吸い込み側に分岐配管を用いて、分岐配管に設置したエジェクターにより空気を吸い込みポンプ内でのキャビテーションにより空気を排水中に溶解させ、加圧タンク内に導いて滞留時間をとり、空気の溶解を促進しながら、これを加圧水として、排水中に配管で混合して圧力を開放して気泡を作り出す方式が主であった。この方法では機器としてのコンプレッサーの故障が多く、またコンプレッサーにより作られた気泡は大きく、短時間に十部な溶解が得られないだけでなく加圧水として利用される時点、すなわち排水との混合時にも大きな気泡が発生しやすい。またエジェクターで作り出す加圧水発生方法も従来型のエジェクターでは空気の完全な混合がエジェクター内部で起こらず、空気と水の２相流となって加圧ポンプ内に流入し、加圧水圧力の変動を起こし易く、またそのために極端なキャビテーションの発生により短時間に加圧水ポンプのインペラーを損傷しやすい欠点があった。このためエジェクターから吸引される空気量に最新の注意を払う調整が必要であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
微細な気泡を選択的に効率よく発生し、これを排水と効率的に混合する機構を提供する。またこれまでの加圧浮上分離装置では排水中の浮遊物が加圧浮上槽の底部に沈殿しやすい欠点があったが、本発明はこの沈殿しやすい浮遊物を浮上槽の底部から再度浮上させる機構を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では加圧水の発生機構として加圧浮上槽処理水を加圧ポンプに吸引し、吐出側配管を加圧タンクに送水する途中に分岐管を設置してこの分岐管の途中にエジェクターを設置して加圧水ポンプの吸引側に連結して、エジェクターにより空気を吸引するがこの際エジェクター内部の攪拌翼により水流を激しく回転させ空気の吸い込みと混合をエジェクター内部で行ない、ほほ均一と成った気液混合流を加圧ポンプ内で更に激しく混合させるため、加圧ポンプ内のキャビテーションによる振動が比較的小さく、空気の溶け込みも十分に行なわれる。
また加圧タンク内に送液された空気の溶け込んだ加圧水は加圧タンク内部での下向きの旋回流により、微細な気泡のみが下降流で運ばれながら水中に溶解する。大きな気泡は旋回中に中心部に自然に集まり、加圧タンク頭頂部に設置したオーバーブロー管から加圧タンク外部に流出する。本発明ではこの下向きの旋回流により空気の溶解した加圧水と微細な気泡のみが加圧水として排水と混合される。この機構により、排水と混合される時点で、圧力が開放された加圧水は煙るような微細な気泡を発生させ、従来のような大きな気泡は混合しない。そのため排水中の浮遊物との接触が迅速に起こり、かつ排水中のたんぱく質や油脂分等の界面に集まる疎水性物質も多量に発生した微細気泡上に迅速に収着する。またこの汚れを収着させた微細気泡のため気泡の持続時間が長く、数日の加圧水の停止でも浮遊物は沈殿しにくい。
また本発明では加圧水と排水の混合時に簡単な工夫により、加圧水を旋回させながら排水と混合して斜め上方に流出させるがこの際、加圧浮上槽内でこの吐出口を上下方向を除き囲い込む構造としている。この構造により、加圧浮上槽内の流入口ではこの囲い込み構造物の下の開放部周辺に竜巻のような旋回する流れが発生する。この旋回流は底部の沈殿物を引き剥がす力があり、沈殿し易い浮遊物も何度も加圧浮上槽内部を循環する浮上槽内部の機構上の流れと、この旋回流により、浮上槽内部に沈殿物は蓄積せず、長期に亘って底洗浄なしに使用できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図面によって本発明の具体例を説明する。図１は本発明の加圧浮上装置の説明図である。
【０００６】
【発明の効果】
本発明では従来の加圧浮上設備に比べて次のような利点がある。
（１）加圧水中の空気の溶解混合が十分で，かつ従来のものとは異なり、加圧水タンク内部で旋回する下降流と加圧タンク頭頂の中心部から抜ける配管構造により微細な気泡を選択的に溶解するため均質な加圧水を発生させられる。
（２）この微細気泡の発生と次に（３）で述べる旋回する混合機構荷より，浮遊物との混合が十分で、かつ溶解成分の収着も十分に起こるため汚濁成分の分離効率がよい。
（３）加圧浮上装置の内部に沈殿しやすい浮遊物を含む排水でも、加圧水の加圧浮上槽への流入混合時に旋回する機構と加圧水槽内部の上下方向に開口部を持った囲い込み構造により発生する旋回上昇流と加圧浮上槽内部の循環流により絶えず沈殿物を引き寄せ浮上させる機構があるために、処理水が汚濁しにくく、長期間、清掃等維持管理作業としては手間のかかる浮上槽底部洗浄無しに使える。
【０００７】
【実施例１】
浮遊物濃度１２７０ｐｐｍ、ＢＯＤ濃度２７００ｐｐｍの食品工場排水を原水として本装置で処理した場合と、コンプレッサーと４段の他段ポンプを使用で直接加圧タンクを加圧して加圧水を作った場合を比較した。後者は本装置のエジェクター分岐配管、加圧水タンク内の旋回下降流、加圧水と排水の混合時に加圧水を旋回させる機構、および加圧水と混合された排水の流入部に本装置のように囲い構造を持たずに加圧浮上槽内に流入させた場合である。
加圧浮上分離後の処理水を比較した。（時間処理量１０ｍ３／ｈとした）
装置の大きさは加圧水ポンプ７．５ｋｗ、加圧浮上槽外形  ２ｍ×６ｍ×２ｍｈで共通
原水：浮遊物濃度  １２７０ｐｐｍ、ＢＯＤ濃度２７００ｐｐｍ
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【実施例２】
実施例１の排水を用いて、無機凝集剤として硫酸バンド５００ｐｐｍ、高分子凝集剤１００ｐｐｍを添加して攪拌する凝集反応槽を経由した場合
原水：浮遊物濃度  １２７０ｐｐｍ、ＢＯＤ濃度２７００ｐｐｍ
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【実施例３】
実施例１の加圧浮上槽においてあらかじめ沈殿槽から採取した活性汚泥を加圧浮上槽内部の底部に沈殿物として５ｃｍ深さに堆積させてから、排水で加圧浮上槽を満たし、加圧ポンプを起動させ、通常の処理を２４時間行い、浮上槽を観察し、その後排水して、底部沈殿物の有無を調べた。
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【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構造を持つ加圧浮上装置の構造説明図である。
【図２】本発明の構造を持つ加圧水発生機構のうち加圧水ポンプ周辺模式図である。
【図３】本発明の構造を持つ加圧水タンクの構造説明図である。
【図４】本発明の構造を持つ加圧浮上装置の加圧水および凝集反応槽出の排水の流入口部の構造説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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