【手続補正書】
【提出日】平成15年7月23日(2003.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】凝集沈澱方法及び装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】懸濁物（ＳＳ）を含みかつフロック形成に必要な化学的処理剤及び比重の大きな不溶性微粒子を添加した被処理水を槽内で循環流動させながら不溶性微粒子を含んだフロックを成長させるフロック形成処理と、前記処理により不溶性微粒子を含んで大きな沈降速度を有するように成長したフロックを水から沈殿分離させる沈澱処理とを、前記フロック形成処理の槽からフロック沈澱分離の槽を区画する越流板の上を被処理水が連続的に越流移行するようにして前記各処理を順次に行わせる凝集沈澱方法であって、
前記フロック形成処理を行なう槽内における被処理水の流れは、該フロック形成槽の底部から被処理水を上向流で流入させることで該底部に沈降するフロックを該上向流により巻き上げて流動させるようにしたことを特徴とする懸濁物の凝集沈澱方法。
【請求項２】懸濁物（ＳＳ）を含みかつフロック形成に必要な化学的処理剤及び比重の大きな不溶性微粒子を添加した被処理水を槽内で循環流動させながら不溶性微粒子を含んだフロックを成長させるフロック形成処理と、前記処理により不溶性微粒子を含んで大きな沈降速度を有するように成長したフロックを水から沈澱分離させる沈澱処理とを、前記フロック形成処理の槽からフロック沈澱分離の槽を区画する越流板の上部を被処理水が連続的に越流するようにして前記各処理を順次に行わせる凝集沈澱方法であって、
前記フロック形成処理の槽内の隔壁により区画された流路に沿って被処理水の上向流に前記循環流動流が転向して流れるようにして、該槽の底部に沈降するフロックを巻き上げるようにしたことを特徴とする懸濁物の凝集沈澱方法。
【請求項３】請求項１及び請求項２の方法を併有することを特徴とする懸濁物の凝集沈澱方法。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかにおいて、フロック形成処理の槽に導入する被処理水に化学的処理剤の一つである無機凝集剤を予め添加し、他の化学的処理剤である高分子凝集剤および不溶性微粒子を該槽に直接添加することを特徴とする懸濁物の凝集沈澱方法。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかにおいて、フロック形成処理の槽の底部に与えられる流動循環流の上向流流速が５０ｍ／ｈ以上であることを特徴とする懸濁物の凝集沈澱方法。
【請求項６】懸濁物（ＳＳ）を含みかつフロック形成に必要な化学的処理剤及び比重の大きな不溶性微粒子を添加した被処理水を槽内で循環流動させながら不溶性微粒子を含んだフロックを成長させるフロック形成槽と、前記処理により不溶性微粒子を含んで大きな沈降速度を有するように成長したフロックを槽底部に沈澱させかつ分離した水を槽上部から排出するフロック沈澱槽と、前記フロック形成槽からフロック沈澱槽への被処理水の移行を、両槽を区画するように設けた越流板の上部を越えて流すようにした越流式流路とを備えた凝集沈澱装置であって、
前記フロック形成槽には、被処理水を上向流で流入させる被処理水導入管を該槽の底部に接続したことを特徴とする懸濁物の凝集沈澱装置。
【請求項７】懸濁物（ＳＳ）を含みかつフロック形成に必要な化学的処理剤及び比重の大きな不溶性微粒子を添加した被処理水を槽内で循環流動させながら不溶性微粒子を含んだフロックを成長させるフロック形成槽と、前記処理により不溶性微粒子を含んで大きな沈降速度を有するように成長したフロックを槽底部に沈澱させかつ分離した水を槽上部から排出するフロック沈澱槽と、前記フロック形成槽からフロック沈澱槽への被処理水の移行を、両槽を区画するように設けた越流板の上部を越えて流すようにした越流式流路とを備えた凝集沈澱装置であって、
前記フロック形成槽内には、該槽内の上向流のための縦方向流路と下向流のための縦方向流路を区画する略垂直方向に延設した流路設定隔壁を設けると共に、前記いずれか一方の縦方向流路から他方の縦方向流路に被処理水を循環流動させる流動促進手段を設け、かつ前記隔壁下部の下向きから上向きの流れを転向させる被処理水循環流転向部を、該槽底部に近接して設けたことを特徴とする懸濁物の凝集沈澱装置。
【請求項８】請求項６又は７において、越流式流路は、越流板と、沈澱槽に設けられて越流水を該沈澱槽に下向に導入案内するガイド壁を有することを特徴とする懸濁物の凝集沈澱装置。
【請求項９】請求項６又は７において、越流式流路は、越流板と、該越流板両側のフロック形成槽及び沈澱槽に夫々に設けられた越流水流通ガイド壁とにより上下蛇行状に入り組んだ流路として構成され、フロック形成槽側の越流水流通ガイド壁は水面上から水中に垂下されて、前記フロック形成槽の上下方向の中段位置に該フロック形成槽に臨む被処理水流入開口を形成するように設けられていることを特徴とする懸濁物の凝集沈澱装置。
【請求項１０】請求項６又は７において、フロック形成槽内に設けた流路設定隔壁は、該フロック形成槽内に設置した上下開放の筒状壁であり、この筒状壁内部に前記循環流動を促進する流動促進手段が設置されていることを特徴とする懸濁物の凝集沈澱装置。
【請求項１１】請求項６又は７において、フロック形成槽は、流路設定隔壁によって設定された垂直方向に長い上向流のための第一の縦方向流路と、該第一の縦方向流路の上部側に偏しかつ流路設定隔壁により区画された垂直方向に短い下向流のための第二の縦方向流路室とを有し、この第二の縦方向流路から越流式流路を介して沈澱槽に連なっていると共に、該第二の縦方向流路の下部は第一の縦方向流路にフロックを戻し循環できるように連通されていることを特徴とする懸濁物の凝集沈澱装置。
【請求項１２】請求項６の構成と、請求項７ないし１１のいずれかの構成とを併有することを特徴とする懸濁物の凝集沈澱装置。
【請求項１３】請求項６ないし１２のいずれかにおいて、フロック形成槽は、槽底部近傍の形状が上部から底部に向かって水平断面積が小さくなるコーン状に設けられていることを特徴とする懸濁物の凝集沈澱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理水中の懸濁物（ＳＳ）を凝集沈澱させる方法及び装置に係わり、詳しくは、被処理水に砂等の高密度の粒子と化学的処理剤を加えて、懸濁物を高い沈降速度を有する凝集物として沈澱させる効率のよいＳＳの除去方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
被処理水中の微細な懸濁物（ＳＳ）を除去する凝集沈澱法として、ＳＳの凝集、フロック成長をさせることにより、迅速に沈降・沈澱分離させる方法、装置が、例えば、フランス特許第１４１１７９２号、フランス特許第１５０１９１２号（１９６９年９月２８日出願）、フランス特許第２０７１０２７号（１９６９年１２月１６日出願）、我国の特許２６３４２３０号公報、特開平８−４７６０６号公報等によって提案されている。
【０００３】
この方法は、原液中の自然沈降では高速の分離ができない微細な懸濁状態の粒子を、不溶性でかつ高密度な砂等の粒子（以下「砂」で総称する）と化学的処理剤とを利用して、ＳＳを含んだ凝集体（フロック）に成長させ、砂を取り込んだ沈降容易な高密度の凝集物（フロック）にして被処理水中から分離することを内容としている。
【０００４】
この方法によれば、一般的な凝集沈澱法で沈降分離する場合のフロックが１．０１〜１．０２程度と密度が小さく沈降速度が遅いために高流速での処理ができないのに比べ、フロック中に密度２．７程度の砂を含むために大きな沈降速度が得られ、被処理水を高流速で流しながらフロックを速みやかに沈降分離させることができ、したがって、従来法よりも単位時間当たりの処理流速を大きくできる利点や、同じ処理水量であれば、装置規模を小型にできる点で有利と考えられている。
【０００５】
この方法を実施する装置の原理的構成は例えば、原水に無機凝集剤，高分子凝集剤を添加して攪拌する凝集槽、この凝集槽で凝集して小さな粒子となったフロックを大きなフロックに成長させるフロック形成槽、このフロック形成槽で成長した砂を含む沈降速度の大きなフロックを槽底に沈降沈澱させ、処理水は上澄水として槽上部から溢流させて分離する沈澱槽、の各槽を順に設けた一パス流通方式の処理槽設備として構成される。そしてこの処理槽設備に流される原水（被処理水）には、それぞれ凝集，フロック形成，沈澱の各槽での処理に適した攪拌状態，流速が与えられる（図５参照）。
【０００６】
しかし、実際には同方法の技術は広く普及していない。これは、実際の工業的規模の装置に適用して実施するにはいくつかの重要な問題が未だ解決されていないためである。
【０００７】
この問題の一つは、前記方法に限らず凝集沈澱法でＳＳを凝集沈澱除去しようとする場合にみられることでもあるが、フロックが一様な大きさ、一様な密度のものとして生成され難く、むしろ砂を添加するために沈降速度の大きなものが生成される結果、フロックの沈降速度の分布が大きく広がる傾向が避けられない点にある。
【０００８】
すなわち、フロックの成長は、被処理水の水質の変動、添加される種々の化学的処理剤の種類，添加量、砂等の分散状態、ＳＳの存在状態、局部的な流速の変化などの様々な変動要因の影響を受けるため、生成・成長する個々のフロックの沈降速度の分布が広がることが避けられない。つまり、マクロ（巨視的）にみれば同じ条件下で生成されるフロックであっても、ミクロ（微視的）にみれば、生成した多数のフロックの中には、径が１〜４ｍｍ程度と大きくかつ砂を大量に巻き込んでいるために沈降速度が１５〜１０００ｍ／ｈに達するものが存在する一方で、径が１００〜２００μｍ程度と小さくかつ砂と結合していないかあるいは少量の砂としか結合していないために０．５〜２ｍ／ｈ程度の極く遅い沈降速度の微フロックも存在することになり、一パスで各槽を通過する被処理水中に微フロックが多数含まれて沈澱分離の槽に多く流入する。
【０００９】
そこでこのような微フロックの流出防止対策として、例えば上述の特許第２６３４２３０号公報に記載の方法では、図５に示したように、フロック沈澱槽の上部に分離板を設けて、そのままでは処理水に含まれて溢流する微フロックを分離板で捕捉する提案をしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記分離板設置の方式は、溢流する処理水（上澄水）中に含まれる微フロックを少なくできる点で有効であるが、一方、分離板が必要になるという設置設備面での不利がある。またこれに加え、目詰まりが避けられない分離板の保守・点検のための負担が大きく、ランニングコストの増大、分離板の目詰まりを復旧するために装置を一時的に停止させる際の対策、特に連続運転が求められる設備における装置停止時の処理水（あるいは原水）の一時的な貯溜等が必要になるなどの難がある。
【００１１】
ところで、形成フロックができるだけ砂を巻き込んで粒径が大きく密度の大きなものとするためには、図５の例でも示しているように、フロック形成槽から沈澱槽への移行を越流板の上部を越えて行うことがよい。これは、フロック形成槽の下部に沈澱槽への移行口を設けると，砂を巻き込んだ密度の大きなフロックはすばやく沈澱槽に移行し、比較的密度の軽いフロックのみがフロック形成槽内に残留し、フロック形成に必要な反応時間が長くなるという問題を招くからである。前記越流板の上部を越えて移行させる方式によれば、フロック形成槽でフロック濃度が高く維持され、無機凝集剤の凝集によって生成した微フロックを吸合する接触機会を大きくし、沈降速度の大きなフロックを成長させ、フロック形成に必要な反応時間を短くすることができ、フロック形成槽を小型化できる。
【００１２】
しかし、越流板の上部を越えてフロックを沈澱槽に移行させる方式のものでは、特に粒径が大きく重いフロックや、フロックに吸合されなかった砂がフロック形成槽の底部に沈降してしまうという難がある。この問題は、図６，図７で示されるように一つにはフロック形成槽の底部に大きな粒径のフロックが次第に堆積する結果を招き、他には、通常この種の設備では、沈澱槽で回収した汚泥から砂を分離し、再び凝集槽に添加するように循環再利用するが、この再利用する砂の量が不足することになって、目的とする密度のフロックが形成されずに、密度の軽いフロックの形成を招き、沈澱槽でフロックが処理水にリークして処理水の悪化となる難点を招くという問題として説明される。なおこの砂が不足する問題は外部から砂の不足分を追加することで解消できるとも考えられるが、このようにすると、砂の添加設備や運転コストの増大を招くことになり、また、原水流量や水温の変化により流動状態が変動したときに、堆積していたフロックや砂が流動してフロック形成槽の循環流動に戻ることになり、系内を循環する砂量のバランスが変化し、更に、流路の縮小によるショートパス等による反応性の悪化、堆積したフロックの腐敗等の問題を生ずる虞もあって安定した運転ができない結果になる。
【００１３】
また上記越流方式でフロック形成槽内に重いフロックが堆積するという問題をなくすために、フロック形成槽内で強い攪拌を行うことも考えられるが、このようにすると、強い攪拌によってフロックの破壊を招き、フロックの粒径の縮小、沈降速度の低下を生じ、沈澱槽での上向流を高い流速に設定できないという問題につながる。これらのことから、フロック形成槽内ではフロックの沈降，堆積を防ぎつつ、フロックの破壊は極力これを避ける必要があるという、二律背反的な要求を満足しなければならないが、このような対処は容易でない。例えば、フロック形成槽と沈澱槽の間に中間槽を設けて、フロック形成槽では比較的強い攪拌で砂や密度の大きなフロックの沈降を防止し、中間槽での弱い攪拌でフロックを成長させてから沈澱槽に移行させることも考えられが、しかしこの方式は、槽数の増大、攪拌機の増加による設備費の増大、運転費用の増大、設置面積の増大等があるため、工業的な設備としては有利でない。
【００１４】
本発明者は、以上のような従来技術の種々の問題点を解消すべく、鋭意検討を進めた際に知見した事実に基づいて本発明をなすに至ったものである。
【００１５】
すなわち本発明は、原水中の懸濁物質（ＳＳ）を除去するため、ＳＳと砂を結合させて高密度なフロックを成長させることを基本とした技術において、一般的には必ずしも一様（大きさ，密度等による沈降速度）に平均化したフロックが生成されないという問題をできるだけ軽減することをその目的の一つとするものである。
【００１６】
また本発明の別の目的は、砂を含むフロックの生成により処理流速を高速にできる方法を、できるだけ簡易で小型の設備で実現可能とし、これにより上記技術を工業的な規模の設備として広く普及できるようにした原水中のＳＳの凝集沈澱除去法、及び装置を提供するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本願の特許請求の範囲に記載した各請求項の発明により達成される。
【００１８】
すなわち、本発明者が上記の種々の問題を解決すべく鋭意検討したところによれば、フロック形成槽内において密度の大きい大フロックや砂を円滑かつ十分に循環流動させること、及び上記した越流式で該フロック形成槽内から沈澱槽に被処理水を移行させることが重要であることを見出すに至った。すなわち、前者の構成によって、重い大フロックのフロック形成槽内底部での沈降堆積を防止した流動循環をさせることで、微フロックを該循環流動する大フロックに吸合させる機会を増大することができて、沈澱槽に移行する微フロックを減少させることに効果があり、また、後者の越流式の移行方式を合わせ採用することで、大フロックだけが沈澱槽に速やかに移行して微フロックが取り残されてフロック形成に必要な反応時間が長くなってしまうという不具合を防ぐことができるのである。かかる観点から、本願の各請求項の発明は、フロック形成槽内において大フロックを沈降堆積させることのないように巻き上げながら循環流動させるのに適した流動促進作用を発揮することができる構成を採用したことを特徴とする。
【００１９】
請求項１の懸濁物の凝集沈澱方法の発明は、懸濁物（ＳＳ）を含みかつフロック形成に必要な化学的処理剤及び比重の大きな不溶性微粒子を添加した被処理水を槽内で循環流動させながら不溶性微粒子を含んだフロックを成長させるフロック形成処理と、前記処理により不溶性微粒子を含んで大きな沈降速度を有するように成長したフロックを水から沈澱分離させる沈澱処理とを、前記フロック形成処理の槽からフロック沈澱分離の槽を区画する越流板の上を被処理水が連続的に越流移行するようにして前記各処理を順次に行わせる凝集沈澱方法であって、前記フロック形成処理を行なう槽内における被処理水の流れは、該フロック形成槽の底部から被処理水を上向流で流入させることで該底部に沈降するフロックを該上向流により巻き上げて流動させるようにしたことを特徴とする。
【００２０】
上記構成において、比重の大きな「不溶性微粒子」としては通常は砂（比重約２．７）が用いられ、限定されるものではないが一般的には粒径１０〜２００μｍ程度、好ましくは５０〜２００μｍ程度のものが好ましい。なお以下の説明では、この不溶性微粒子を砂で代表して説明する。
【００２１】
砂等の粒子の流体中での沈降速度ｖは、下記ストークスの式
ｖ＝ｇ（ρｓ−ρ）ｄ2 ／μ／１８
（ここでρｓ：粒子の密度、ρ：水の密度、ｄ：粒子径、μ：水の粘性係数、g ：重力加速度）
から計算され、あまり大きな比重，粒径のものを用いるとフロック形成処理の槽内で砂がフロックに吸合せずに沈降してしまう割合が多くなるので、上記粒径範囲の砂が適している。
【００２２】
フロック形成に必要な「化学的処理剤」としては、一般的には、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、塩化第二鉄、硫酸第二鉄等の無機凝集剤と、アニオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤等の高分子凝集剤が併用される。無機凝集剤は被処理水中の懸濁物（ＳＳ）や砂を凝集させるために用いられ、高分子凝集剤はこれらの凝集物を大きなフロックに成長させるために用いられる。
【００２３】
これらの砂及び凝集剤を添加する方法は、フロック形成処理の槽に添加することで行われるが、無機凝集剤は被処理水の導入配管の途中で添加することもできる。またフロック形成処理の槽の前段に、無機凝集剤を添加する強攪拌の凝集処理の槽を設けてもよい。
【００２４】
フロック形成処理の槽において懸濁物の凝集とフロック成長を行わせる懸濁状態は、比重の大きな砂が沈澱しない程度に例えば旋回羽根装置や攪拌機で循環流動を生じさせることにより与えられる。
【００２５】
砂を含むフロックを沈降させて水と分離するフロック沈澱分離の槽は、フロック形成処理の槽から越流板の上部を越える流れで被処理水を移行するように構成される。沈澱分離の槽に導入された被処理水中に含まれるフロックは、粒径が大きく密度が大きいために迅速に該沈降槽の底部に沈降する。これにより被処理水中に含まれる大部分の懸濁物（ＳＳ）は沈降するフロックに含まれて水と分離される。一方、水は該沈降槽の上部から、例えば溢流形式で外部に排出される。この際、沈降槽の上部側に設けた充填材充填層等を通るようにすることで、沈降せずに水と共に沈降槽の上部側に流れる微フロックを捕捉するようにしてもよい。本発明において充填剤充填層を用いても、フロック形成処理の槽で被処理水の循環流動の流れに乗ってフロック等が循環流動しながら微フロックが吸合されて成長するので、沈澱分離の槽に流入する微フロックが少なく目詰りの負担が少ない。このような充填材充填層としては、例えば多数の充填材（接触材）がランダムに集積することで上向流を部分的に制約して充填材の流れの裏側によどみを形成し、このよどみ部分で微フロックを滞留させて微フロックの成長、沈降凝集というろ過の作用を行うものが好ましく採用される。このような充填材充填層は、例えば直径４〜１２ｍｍ程度で長さが１５〜２０ｍｍ程度のプラスチック製の短尺チューブ型小片を充填材として、これをランダムに集積させることで形成することができるが、特にこれに限定されるものではなく、内部中空の球体の球面に多数の孔を穿った充填材、あるいはテラレットパッキン等を用いることもできる。なお、この充填材充填層は、高流速の上向流を通す通水路として機能する必要があるから、層全体としてできるだけ高い空隙率を有していながら、上向流に対してよどみ部分を形成するために大きな表面積をもつことができる大きさ、形状の充填材が好ましく選択して使用される。
【００２６】
沈澱槽の底部に沈澱したフロックは、汚泥引抜きポンプ等の引抜き手段で装置外に排出され、必要に応じて、上述した特許２６３４２３０号公報、特開平９８４７６０６号公報、特開平９−１４１００６号公報に記載されているように、引抜いた汚泥からサイクロン等の分離器を用いて砂を分離し再利用できる。
【００２７】
この発明における最も大きな特徴は、フロック形成処理の槽に導入する被処理水を、該槽の底部から上向流で流入させて循環流動をこの槽内に生じさせるようにしたところにある。これにより、該底部に沈降するフロックを循環流動で巻き上げ、高い流速を維持しながら、被処理水中に含まれる懸濁物（ＳＳ）と添加した砂とを吸合し粒径の大きなフロックに成長させて沈澱分離の槽に流入する微フロックの量を少なくできる。
【００２８】
本発明によれば、例えば５０〜１５０ｍ／ｈという高流速での被処理水の通水を行いながら、被処理水中の大部分の懸濁物（ＳＳ）は、粒径が大きく沈降速度が大きいフロックとなって沈澱槽で迅速に沈降させることができる。
【００２９】
請求項２の懸濁物の凝集沈澱方法の発明は、請求項１のフロック形成処理の槽の底部に沈降するフロックを巻き上げる循環流動を生じさせるのに、槽の底部から被処理水を上向流で流入させることに代えて、上記フロック形成処理の槽内の隔壁により区画された流路に沿って被処理水の循環流動流が一方向に流れるように設定すると共に、槽底においては下向流から上向流に上記循環流動流が転向して流れるようにして、該槽の底部に沈降するフロックを巻き上げるようにしたことを特徴とする。
【００３０】
上記構成において、隔壁で形成される通路内を一方向に流れる循環流動は、例えば一または複数の旋回羽根装置等を用いて生じさせることができる。
【００３１】
この発明によれば、フロック形成処理の槽内に、槽底部から内向きあるいは外向きで上昇する上向流を含む循還回流を生じさせて底部に沈降するフロックを巻き上げることができ、フロック形成処理の槽内にフロックの沈降堆積を招くことなく、かつＳＳ及び砂を吸合してフロックを大きく成長させることができるので、例えば５０〜１５０ｍ／ｈという高流速での被処理水の通水を行いながら、微フロックの沈澱分離の槽からの流出を抑制した処理を行うことができる。
【００３２】
請求項３の発明は、上記の各方法を併有することを特徴とし、この発明によれば、槽底部からの上向流での被処理水の導入による循環流動の促進作用と、槽内に設置した隔壁による循環流動の整流と旋回羽根装置等による促進作用が相俟って、フロック形成処理の槽内における循環流動がより一層安定し、粒径が大きく沈降速度が大きいフロックが良好に成長し、微フロックが沈澱分離の槽に移行する量を低減することができる。
【００３３】
請求項５の発明は、上記の各発明において、フロック形成処理の槽の底部に与えられる流動循環流の上向流流速が５０ｍ／ｈ以上、好ましくは２００ｍ／ｈ以上であることを特徴とする。
【００３４】
この発明によれば、従来に比べて高流速での凝集沈澱処理が行え、小規模の設備で大量の原水（被処理水）処理をすることができる。
【００３５】
請求項６の懸濁物の凝集沈澱装置の発明は、懸濁物（ＳＳ）を含みかつフロック形成に必要な化学的処理剤及び比重の大きな不溶性微粒子を添加した被処理水を槽内で循環流動させながら不溶性微粒子を含んだフロックを成長させるフロック形成槽と、前記処理により不溶性微粒子を含んで大きな沈降速度を有するように成長したフロックを槽底部に沈澱させかつ分離した水を槽上部から排出するフロック沈澱槽と、前記フロック形成槽からフロック沈澱槽への被処理水の移行を、両槽を区画するように設けた越流板の上部を越えて流すようにした越流式流路とを備えた凝集沈澱装置であって、前記フロック形成槽には、被処理水を上向流で流入させる被処理水導入管を該槽の底部に接続したことを特徴とする。
【００３６】
上記構成において、フロック形成槽は、水平断面が円筒形，矩形，曲線と直線が組み合わされた異形（例えば半円形と矩形の組合せなど）等々、種々の形式のものを用いることができるが、該フロック形成槽内での被処理水の流速、越流式流路での流路断面積により決まる越流水の流速等々から、その構造を決めることができる。
【００３７】
また、沈澱槽の上部から排出する方式は、限定されるものではないが、通常は溢流堰を有する樋装置を用いた溢流式とするのが構造が簡単であるので好ましい場合が多い。
【００３８】
この発明によれば、フロック形成槽内において流動循環する被処理水の流れを原水の導入によって与えることができ、しかも底部に沈積し易い大フロックを導入水で巻き上げるので、該槽の底部にフロックが沈積する虞が大幅に軽減ないし解消される。
【００３９】
請求項７の懸濁物の凝集沈澱装置の発明は、懸濁物（ＳＳ）を含みかつフロック形成に必要な化学的処理剤及び比重の大きな不溶性微粒子を添加した被処理水を槽内で循環流動させながら不溶性微粒子を含んだフロックを成長させるフロック形成槽と、前記処理により不溶性微粒子を含んで大きな沈降速度を有するように成長したフロックを槽底部に沈澱させかつ分離した水を槽上部から排出するフロック沈澱槽と、前記フロック形成槽からフロック沈澱槽への被処理水の移行を、両槽を区画するように設けた越流板の上部を越えて流すようにした越流式流路とを備えた凝集沈澱装置であって、上記フロック形成槽内には、該槽内の上向流のための縦方向流路と下向流のための縦方向流路を区画する略垂直方向に延設した流路設定隔壁を設けると共に、前記いずれか一方の縦方向流路から他方の縦方向流路に被処理水を循環流動させる流動促進手段を設け、かつ前記隔壁下部の下向きから上向きの流れを転向させる被処理水循環流転向部を、該槽底部に近接して設けたことを特徴とする。
【００４０】
上記の構成において、上向流と下向流を区画する流路設定隔壁は、一般的には略垂直な板により形成されるが、この垂直な板だけに限定されるものではなく、フロックの循環に適するように傾斜板等と組合せて設けることもできる。
【００４１】
流動促進手段は、旋回羽根装置や攪拌機等を用いて構成することができる。
【００４２】
この発明によれば、上向流と下向流の縦方向流路が、流路設定隔壁により区画されるので、流動促進手段により促進されるこれらの各流路を流れる循還流動流が整流されてフロックの破壊を招く虞を軽減させ、ＳＳ，砂あるいは微フロックの吸合が良好に行われるという作用が奏される。
【００４３】
請求項８の発明は、上記流路設定隔壁を設けた装置において、越流式流路は、越流板と、沈澱槽に設けられて越流水を該沈澱槽に下向に導入案内するガイド壁を有することを特徴とする。
【００４４】
この発明によれば、越流板を越えて沈澱槽に移行・流入する被処理水の流れの方向を下向きに案内するので、フロックの沈降・沈澱する傾向を高めると共に、同時に小フロックが溢流装置側に流れる傾向を抑制する作用が得られる。
【００４５】
請求項９の発明は、上記流路設定隔壁を設けた装置において、越流板と、該越流板両側のフロック形成槽及び沈澱槽に夫々に設けられた越流水流通ガイド壁とにより上下蛇行状に入り組んだ流路として構成され、フロック形成槽側の越流水流通ガイド壁は水面上から水中に垂下されて、前記フロック形成槽の上下方向の中段位置に該フロック形成槽に臨む被処理水流入開口を形成するように設けられていることを特徴とする。
【００４６】
上記の構成は、代表的には、水面上から水中に垂下された両槽を仕切る隔壁（越流水流通ガイド壁）の間に、水面から一定深さ以下に位置する越流板を設けた構成のものを例示することができ、このようにすることで隔壁が上下蛇行状（ラビリンス様）に入り組み、上向き−越流−下向き（沈澱槽内に流入）という大フロックの円滑・迅速な沈降促進と、微フロックの水面側への移行傾向の低減化の作用が得られる。
【００４７】
請求項１０の発明は、上記の流路設定隔壁を設けた装置において、該フロック形成槽内に設けた流路設定隔壁は、該フロック形成槽内に設置した上下開放の筒状壁であり、この筒状壁内部に前記循環流動を促進させる流動促進手段が設置されていることを特徴とする。
【００４８】
この発明によれば、略二重円筒型のフロック形成槽の内部に、内筒内側の流路と、内筒と外筒の間の流路の間で上下反対向きの流れを循環させ、この流れを旋回羽根装置等の流動促進手段で促進することができて、全体として整流化した流れを形成できて、フロックの巻き上げとフロックの成長を良好に得ることができる。
【００４９】
請求項１１の発明は、上記の流路設定隔壁を設けた装置において、フロック形成槽は、流路設定隔壁によって設定された垂直方向に長い上向流のための第一の縦方向流路と、該第一の縦方向流路の上部側に偏しかつ流路設定隔壁により区画された垂直方向に短い下向流のための第二の縦方向流路とを有し、この第二の縦方向流路から越流式流路を介して沈澱槽に連なっていると共に、該第二の縦方向流路の下部は第一の縦方向流路にフロックを戻し循環できるように連通されていることを特徴とする。
【００５０】
この発明によれば、下向流のための第二の縦方向流路を形成する部分が、沈澱槽への被処理水の移行の前段で中間槽的な役割を示しながら、この部分の流路の底部に沈積する虞のあるフロックは上向流でフロックを巻き上げる作用を有する第一の縦方向流路にフロックを戻すことができるので、フロックの破壊を抑制しながら、該フロックの巻き上げを良好に行うことができる。
【００５１】
請求項１２の発明は、上記フロック形成槽の底部から被処理水を上向流で流入させる被処理水導入管を接続する構成と、フロック形成槽内に、上記循環流動を槽内で一方向に流す流路設定隔壁とを設けたことを特徴とする。
【００５２】
この発明によれば、下向流から上向流に転向する循環流動流をフロック形成槽の底部において円滑に流すことができて、フロックの破壊を抑制しながら、該フロックの巻き上げを良好に行うことができる。
【００５３】
請求項１３の発明は、上記の各装置発明において、フロック形成槽は、槽底部近傍の形状が上部から底部に向かって水平断面積が小さくなるコーン状に設けられていることを特徴とする。
【００５４】
この発明によれば、フロックを巻き上げるフロック形成槽の底部において水平断面積が小さいので流速を高めて巻き上げ力を大きくすることができ、したがってフロックの沈積をより効果的に防ぐことができるという作用が得られる。
【００５５】
本発明が対象とする原水（被処理水）としては、例えば、工業用水，河川水，工場廃水等を代表的に挙げることができる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
実施形態１
図１に示した本例は、フロック形成槽１において、その底部に沈降堆積する密度の大きなフロックを、原水（被処理水）の該槽１への導入流の力で巻き上げるようにした例の装置を示している。
【００５７】
図１において、１はフロック形成槽であり、槽本体の外殻をなす槽壁構造は、上部側の縦筒状をなす胴部１０１と、底部に向かって水平断面径が漸減する下部側のコーン部１０２と、胴部１０１の一部を越流水流通ガイド壁として形成した上部隔壁１０３下方に設けた開口１０４とを備え、この開口１０４から、上記隔壁１０３と次段沈澱槽２の一部側壁として形成した越流壁２０１の間を通して、越流式で被処理水を沈澱槽２に移行させるように設けられている。なお上記の上部側胴部１０１は、水平面でみて図の左方側の半円筒形部分と図の右方側の矩形部分が組み合わされて構成されており、その矩形部分に上記の沈澱槽と連通するための開口１０４、この開口１０４を形成する上記上部隔壁１０３を有するように設けられている。
【００５８】
またこのフロック形成層１のコーン部１０２の底部には、原水導入管３が接続されていて、原水が上向きに該槽１内に導入されるように設けられていると共に、該槽１の略中心位置には、循環流促進用の旋回羽根装置４が槽１の上方から吊持されるように設置され、モータ４０１により回転される旋回羽根４０２，４０３により、槽１の中心位置では上向きで槽内壁近傍では下向きとなる循還流の流動を促進させている。なお４０４は旋回羽根４０２，４０３が組み付けられた回転軸である。
【００５９】
５は無機凝集剤供給管であり、原水導入管３の途中に接続されて無機凝集剤を原水に添加するようになっている。６は高分子凝集剤供給管であり、フロック形成槽１のコーン部１０２の側方から該槽１内に高分子凝集剤を添加するようになっている。７は砂の供給装置であり、後述する沈澱槽２の底部からポンプ７０１で引き抜いた汚泥をサイクロン７０２に返送し、このサイクロン７０２でフロックから砂を分離してフロック形成槽１内の被処理水に水面上から添加するように設けられている。なお、サイクロンで分離された砂以外のＳＳ等は汚泥として汚泥排出管７０３により排出し、所定の処理・処分がされる。
【００６０】
以上のような構成のフロック形成槽１を経て、原水中のＳＳが砂と共に含まれたフロックは、上述したように越流壁２０１を越流して沈澱槽２内に導入される。この沈澱槽２の槽本体の構造は、上記フロック形成槽１と類似した構造をなしており、上部側の縦筒状の胴部２０２と、底部に向かって水平断面径が漸減する下部側のコーン部２０３と、槽上部の周囲に処理水が溢流するための溢流樋２０４を備えた溢流装置とを有していて、フロックはコーン部２０３の底部に速やかに沈降沈澱し、上澄水（処理水）は溢流樋２０４から外部に排出される。なお、２０５は越流壁２０１を越えて該沈澱槽２に移行・流入した被処理水の流れの方向を下向きに案内する越流水流通ガイド壁であり、これによって比較的密度の小さいフロックの沈降・沈澱する傾向を高めると共に、同時に該フロックが溢流装置側に流れる傾向を抑制するように作用する。
【００６１】
以上のように構成された本例の凝集沈澱装置によって得られる作用を説明すると、フロック形成槽１の底部には、一般的には大きな粒径で密度の高い大フロックが沈降堆積するが、本例の装置では該槽１の底部はコーン部１０２として形成されていて比較的水平断面積の小さい範囲に局限され、この断面積が局限された槽底部に原水導入管３から該槽内に原水が上向き流で導入されるために、同部分に堆積しあるいは堆積しようとしている大フロックはこの原水の上向き流の流れに乗って巻き上げられる。そして、該槽１のコーン部１０２の径は上方に向かって漸増するために上記の導入原水流によるフロック巻き上げの力は、そのままであれば小さくなるが、本例ではこれを更に促進させるための上記旋回羽根装置４が設けられているため、該槽１の略中心位置に沿ったフロックの上向き上昇が促進される。
【００６２】
そしてこのような槽１の中心線に沿って形成された大フロックを巻き上げる上向き上昇流の力は上部側の水平断面積の大きな円筒状胴部１０１に至って次第に小さくなり、該槽１内の周壁側に拡散しながら下向きの下降流に転向する。したがってこの流れに乗っている大フロックも、該槽１の底部側から中心線に沿って上昇し、槽１上部側に至るに従って下降流に転向する流れに乗って該槽１内を循環することになり、上述した原水の流入位置（槽底部）及び方向（上向き）と、旋回羽根装置４とによってこの循環が促進される。
【００６３】
一方、該槽１への導入前に無機凝集剤が添加された原水中の極めて微細なフロックやＳＳ、更には高分子凝集剤は上記循環流に乗るので、この流れの途中で流れに乗っているフロックに吸合される接触機会が十分に与えられる。更に、該槽１の水面上方から供給する砂も同様に循環しているフロックに吸合される接触機会が十分に与えられる。
【００６４】
また、このフロック形成槽１の胴部１０１の所定位置，高さに設けられた上記越流式流路への開口１０４から、常時連続的に被処理水が沈澱槽２側に移行するように流れているから、この移行の流れに乗って所定割合の大フロックが沈澱槽２に移行する。
【００６５】
したがって、本例装置によれば、原水の流入位置と方向、及び旋回羽根装置４を特定することで、フロック形成槽１内の循環流を促進するので、該フロック形成槽１内で大フロックが沈澱・堆積するという不具合は解消され、またきわめて強い攪拌を与える必要がないのでフロックの破壊の虞も軽減ないし解消される。また、原水中のＳＳやこれを含む微フロックは、より大きなフロックと接触する機会が循環流動の途中で十分に与えられることになるため、これらの微フロック等がそのまま沈澱槽２に移行する割合は極めて少なく、沈澱槽からの微フロックの漏出（リーク）防止が有効に図られる。また沈澱槽上部に分離板等を設けた場合にも、その閉塞に至る時間は従来例に比べて大幅に長期化するので、これに対処するための保守・点検等の負担軽減に極めて有益である。
【００６６】
実施形態２
図２に示した本例は、上述の実施形態１と同様に、フロック形成槽１１の底部に沈降堆積する密度の大きな大フロックを原水（被処理水）の該槽１１への導入流の力で巻き上げるようにした特徴を有すると共に、これに加えて、フロック形成槽１１内で被処理水の循環流動を更に促進させる案内壁（流路設定隔壁）を有する例の装置を示している。
【００６７】
本例装置の構造的な特徴はフロック形成槽１１の構造にある。すなわち、該槽１１の外殻構造をなす槽壁は、狭い水平断面積の底部から上方に向かって径が漸増する下側コーン部１１３と、このコーン状の下側部の上端から縦筒状に上方に立ち上がった中間胴部１１２と、この中間胴部から更に上方に連続する上側胴部１１１とからなっている。そしてこの上側胴部１１１は、上記実施形態１と略同様に水平面でみて半円筒形部分と矩形部分が組み合わされた構成をなしていると共に、この矩形部分が、沈澱槽２と連通するための後述の開口１１５及び上部隔壁１１４の側方で上記中間胴部１１２の上方の位置に循還流の下向流を案内する流動路空間として第二の縦方向流路を形成できる寸法に設けられている。また、原水導入管３より上向き流で導入された原水を上昇させる上記中間胴部１１２及びその垂直上方の部分に渡る上向流のための第一の縦方向流路と、下向流を案内する上記第二の縦方向流路とは、該槽１１の胴部内を仕切る案内壁１１６によって、上向き上昇流のための流動路と下向き下降流のための流動路とにそれぞれ狭く限定・区画されているという特徴がある。
【００６８】
なお、上記の案内壁１１６は、上側胴部内をその対向内壁に渡って垂直板により弦状に仕切るように形成されていると共に、その下部は、槽外殻壁とは離間された開口１１７を有することで中間胴部１１２に開口されている。
【００６９】
そして、上記中間胴部１１２及びその垂直上方部分に渡る上向き上昇流のための第一の縦方向流路には、上昇流促進用の旋回羽根装置４１が槽１１の上方から吊持されるように設置され、モータ４１１により回転される旋回羽根４１２により上昇流を促進させている。また、下向流のための上記第二の縦方向流路には下降流促進用の第２の旋回羽根装置４２が上記と同様の構成で吊持設置され、モータ４２１により回転される旋回羽根４２２により下降流を促進させている。
【００７０】
また本例の砂の添加位置は、フロック形成槽１１のコーン部１１３の上端部とされている点で実施形態１とは構成が異なるが、その他の構成は実施形態１と同じであり、従って説明の便宜上、必要なものは同じ符号を付して示し、他は省略した。
【００７１】
以上のように構成された本例の凝集沈澱装置によって得られる作用を説明すると、フロック形成槽１１の底部には、実施形態１の場合と同様に、大きな粒径で密度の高い大フロックが沈降堆積しようとする傾向がある。
【００７２】
しかし本例の装置によれば、槽１１の底部はコーン部１１３として形成されていて比較的水平断面積の小さい範囲に局限され、この断面積が局限された槽底部に原水導入管３から該槽１１内に原水が上向き流で導入されるために、同部分に堆積しあるいは堆積しようとしている大フロックはこの原水の上向き流の流れに乗って巻き上げられる。そして、本例の槽１１では、フロック巻き上げの力を更に促進させるために、上昇流促進用の上記旋回羽根装置４１が設けられていると共に、案内壁１１６が設けられて下降流の流路とは明確に区画されて循環流動流が整流されるので、フロックの上向き上昇が良好に促がされる。
【００７３】
そしてこの大フロックを巻き上げる上向き上昇流は、槽上部側で案内壁１１６を越えて第２旋回羽根装置４２が設けられている下降流の流路に流れ、下向きの下降流に転向する。したがってこの流れに乗っている大フロックは該槽１の底部側から旋回羽根装置４１に沿って上昇し、槽上部側に至って第２旋回羽根装置４２が設けられている下降流の流路側に移行して下降流に転向する。そして所定割合の大フロックは、開口１１５から次段の沈澱槽２への流れに乗って実施形態１と同様に越流式で沈澱槽２に移行し沈降沈澱分離される。また、残りの大フロックは、案内壁１１６の下部の開口１１７から該槽１１の底部側に下降し、再び原水の導入流等により巻き上げられて、槽内を循環することになる。
【００７４】
一方、該槽１１への導入前に無機凝集剤が添加された原水中の極めて微細なフロックやＳＳ、更には高分子凝集剤は、上記循環流に乗ってこの流れの途中で他のフロックに吸合される接触機会が十分に与えられる。更に、該槽１１に供給される砂も同様に循環し、フロックに吸合される接触機会が十分に与えられる。
【００７５】
以上のように、本例装置によれば、フロック形成槽１１内の循環流を、原水の上向き流での導入と、旋回羽根装置４１，４２とによって促進し、更に実施形態１に比べて、案内壁１１６を設けることで循環流動する流れの上昇・下降の流動路を区画するのでその促進効果が一層良好に与えられる。
【００７６】
したがって、該フロック形成槽１内で大フロックが沈澱・堆積するという不具合は軽減・解消され、またきわめて強い攪拌を与える必要がないのでフロックの破壊の虞も軽減され、原水中のＳＳやこれを含む微フロックは、より大きなフロックと接触する機会が循環の途中で十分に与えられることになって、これらの微フロック等がそのまま沈澱槽２に移行する割合は極めて少なく、沈澱槽からの微フロックの漏出（リーク）防止が有効に図られる。
【００７７】
実施形態３
図３に示した本例は、フロック形成槽１２の底部に沈降堆積する密度の大きな大フロックを原水（被処理水）の該槽１２への導入流の力で巻き上げるようにした例を示すものであり、フロック形成槽１２内で被処理水の循環流動を更に促進させる案内壁を有するという構成を採用している点では上述した実施形態２と同じであるが、本例装置の案内壁が、原水導入流により巻き上げられた大フロックを含む上昇流を促進させる旋回羽根装置４の周囲を区画して囲む上下方向の案内円筒１２６として設けられ、流動循環流をより一層整流化された上昇流に乗せることができるようにしたところにある。なお、実施形態１と同じ構成部分については同じ符号を付して説明は省略したが、符号６の高分子凝集剤の添加位置は図示では案内円筒１２６の壁面位置として示しているが、これは図の煩雑を避けるためであり、実際には該案内円筒１２６の中央位置まで管を延長して添加するようにしている。
【００７８】
この構成によれば、上述実施形態１におけるフロック形成槽の底部に沈降堆積する密度の大きなフロックを原水（被処理水）の該槽１２への導入流の力で巻き上げることができるという効果に加え、上記案内円筒１２６により流動循環流の上昇流，下降流の流動路を明瞭に区画することができるので、フロック形成槽１２内で大フロックが沈澱・堆積するという不具合は解消され、またきわめて強い攪拌を与える必要がないのでフロックの破壊の虞も軽減される。又更に、原水中のＳＳやこれを含む微フロックは、より大きなフロックと接触する機会が循環の途中で十分に与えられることになって、これらの微フロック等がそのまま沈澱槽２に移行する割合は極めて少なく、沈澱槽からの微フロックの漏出（リーク）防止が有効に図られる。
【００７９】
実施形態４
図４に示す本例は、上記実施形態３に比べて、フロック形成槽１３に対する原水の導入（供給）の位置と導入方向が異なる例を示したものであり、他の構成については、次段沈澱槽２への被処理水の移行流路を形成する構造が若干異なる他は実施形態３と同じであるので、説明上必要な部分については同じ符号を付して示して説明は省略する。なお、第４図においては原水供給管３を単に案内円筒１３６の壁面に接続する形式で図示しているが、本例における実際の原水の供給は、案内円筒１３６の略中心部において下向き（又は上向き）に原水を導入するようにして行われる。なお、旋回羽根装置４により促進される被処理水の循環方向は案内円筒１３６内では下向きであるが、これは旋回羽根装置４と共に反対向き（上向き）としてもよい。
【００８０】
本例の装置によれば、実施形態３の装置に比べて、原水導入流が上向きでないこと及び該槽１３内部で流動循環する被処理水の流れの方向が反対であることの点で異なっているが、フロック形成槽１３内でその底部に沈降・堆積しあるいは堆積しようとするフロックを巻き上げる循環流の流動性は、上昇流のための流動路と下降流のための流動路を案内円筒１３６によって明瞭に区画していることと、旋回羽根装置４によってフロック形成槽底部に中心部から周壁部に向かって転向する循環流動する流れが促進され、しかも、フロック形成槽１３の槽壁に沿って上昇流が形成されるので、大フロックを越流式に沈澱槽２に移行させる構造を該フロック形成槽１３に近接して設けることができて、本例装置の全体規模を実施形態３に比べて小さく設計することができるという利点がある。
【００８１】
【実施例】
実施例１，比較例１
図３の装置を簡略化した図８の試験装置を構成し、下記の条件により試験を行ってその結果を下記表１，２に示した。また比較のために、図５の従来装置を簡略化した図９の試験装置を構成して同様に試験を行い結果を下記表１，２に示した。なお、比較のために特徴的な部分を除いて構成をできるだけ共通化するように図８の装置には比較例１と同じ傾斜板を付設した。
< 装置仕様>
（実施例１）
フロック形成槽：角筒型の槽、有効容量３６リットル、２００ｍｍ×１１５０ｍｍＨ（底部６０゜コーン，内筒１２５ｍｍφ×３００ｍｍＨ）
沈澱槽        ：角筒型の槽、有効容量８７リットル、２００ｍｍ×２５００ｍｍＨ（底部６０゜コーン，上部傾斜板付き）
（比較例１）
フロック形成槽：角筒型の槽、有効容量３６リットル、２００ｍｍ×１０００ｍｍＨ
沈澱槽        ：角筒型の槽、有効容量８７リットル、２００ｍｍ×２５００ｍｍＨ（底部６０゜コーン，上部傾斜板付き）
< 試験条件>
流量          ：１．６〜２．４ｍ3 ／ｈ
沈澱槽ＬＶ    ：４０〜６０ｍ／ｈ
無機凝集剤    ：ポリ塩化アルミニウム  １５ｐｐｍ
高分子凝集剤  ：ポリアクリルアミド系アニオン性高分子凝集剤  １ｐｐｍ
砂投入量      ：７５０ｇ及び２０００ｇ
【００８２】
【表１】
2000117005.tif 000001
【００８３】
【表２】
2000117005.tif 000002
この表１の結果から分かるように、比較例１では実施例１よりもフロック形成槽中の砂濃度が低く、これは砂がフロック形成槽の下部に沈降したことによることが認められた。また、砂の投入量が多い場合はフロックがより重くなることから、沈降量が更に増加することが認められた。
【００８４】
また表２の結果から分かるように、フロック形成槽での砂の沈降が多い比較例の場合の処理水の濁度は悪く、その傾向は砂投入量が７５０ｇのときより２０００ｇのときの方が顕著に現れた。
【００８５】
更に、表１の比較例１における砂投入量２０００ｇのときのフロック形成槽中の砂濃度は、実施例１における砂投入量７５０ｇのときの同砂濃度よりも高いにもかかわらず、処理水の水質は比較例１の場合の方が悪く、沈澱槽ＬＶを高くするほど水質が悪くなる傾向が大きくなった。
【００８６】
これらのことから、本発明の方法、装置が凝集沈澱処理に有効であることが確認された。
【００８７】
【発明の効果】
本願の各請求項の発明によれば、以下の効果が奏される。
【００８８】
請求項１の発明によれば、フロック形成処理の槽に導入する被処理水を槽底部から上向流で流入させて循環流動をこの槽内に生じさせるので、フロック形成槽の底部に沈積するフロックを循環流動で巻き上げることができ、高い流速を維持しながら、被処理水中に含まれる懸濁物（ＳＳ）と添加した砂とを吸合し粒径の大きなフロックに成長させることができる。これによって、沈澱分離の槽に流入する微フロックの量を少なくできて、例えば５０〜１５０ｍ／ｈという高流速を保持しながら、大部分の懸濁物（ＳＳ）を粒径が大きく沈降速度が大きいフロックとして沈澱槽で迅速に沈降分離することができ、水質の優れた処理水を得ることができるという効果が奏される。
【００８９】
請求項２の発明によれば、フロック形成処理の槽内に、槽底部から上向流を含む循還回流を生じさせて底部に沈降するフロックを巻き上げることができるので、フロック形成処理の際にフロックの沈積を招くことがなく、ＳＳ及び砂を吸合したフロックを大きく成長できるので、例えば５０〜１５０ｍ／ｈという高流速での被処理水の通水を行いながら、微フロックの沈澱分離の槽からの流出を抑制した処理を行うことができるという効果が奏される。
【００９０】
請求項３の発明によれば、原水（被処理水）のフロック形成槽への導入を上向流で行うことと、該槽内での被処理水の循環流動を整流化することを同時に行うことによって、循環流動流の促進作用と、槽内に設置した隔壁による循環流動の整流と旋回羽根装置等による促進作用が相俟って、フロック形成処理の槽内における被処理水の流動がより一層安定し、沈降速度が大きい大フロックが良好に成長し、微フロックが沈澱分離の槽に移行する量を低減することができる。従って、処理水の水質向上に効果がある。
【００９１】
請求項５の発明によれば、従来に比べて高流速での凝集沈澱処理が行え、あるいは小規模の設備で大量の原水（被処理水）処理をすることができる。
【００９２】
請求項６の発明によれば、フロック形成槽内における被処理水の流れを原水の導入によって与え、底部に沈積し易い大フロックをこの導入水で巻き上げるので該槽の底部にフロックが沈積する虞を軽減ないし解消でき、しかもそのための構成が比較的簡易な構造で実現できる。
【００９３】
請求項７の発明によれば、上向流と下向流の縦方向流路が流路設定隔壁により区画されるので、流動促進手段により促進されるこれらの各流路を流れる循還流動流が整流されてフロックの破壊を招く虞を軽減させ、ＳＳ，砂あるいは微フロックの吸合が良好に行われる。
【００９４】
請求項８の発明によれば、越流板を越えて沈澱槽に移行・流入する被処理水の流れの方向を下向きに案内するので、フロックの沈降・沈澱する傾向を高めると共に、同時に小フロックが溢流装置側に流れる傾向を抑制することができる。
【００９５】
請求項９の発明によれば、隔壁が上下蛇行状に入り組み、上向き−越流−下向き（沈澱槽内に流入）という大フロックの円滑・迅速な沈降促進と、微フロックの水面側への移行傾向の低減化という効果が奏される。
【００９６】
請求項１０の発明によれば、略二重円筒型のフロック形成槽の内筒内外に上下反対向きの流れを循環させ、この流れを旋回羽根装置等の流動促進手段で促進することで全体として整流化した流れを形成でき、フロックの巻き上げとフロックの成長を良好に得ることができる。
【００９７】
請求項１１の発明によれば、下向流のための第二の縦方向流路を形成する部分が、沈澱槽への被処理水の移行の前段で中間槽的な役割を示しながら、この部分の流路の底部に沈積する虞のあるフロックは上向流でフロックを巻き上げる作用を有する第一の縦方向流路にフロックを戻すことができるので、フロックの破壊を抑制しながら、該フロックの巻き上げを良好に行うことができる。
【００９８】
請求項１２の発明によれば、下向流から上向流に転向する循環流動流をフロック形成槽の底部において円滑に流すことができて、フロックの破壊を抑制しながらフロックの巻き上げを良好に行うことができる。
【００９９】
請求項１３の発明によれば、フロックを巻き上げるフロック形成槽の底部において水平断面積が小さいので流速を高めて巻き上げ力を大きくすることができ、したがってフロックの沈積をより効果的に防ぐことができるという作用が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の装置の構成概要を示した図。
【図２】本発明の実施形態２の装置の構成概要を示した図。
【図３】本発明の実施形態３の装置の構成概要を示した図。
【図４】
本発明の実施形態４の装置の構成概要を示した図。
【図５】
従来の凝集沈澱装置の一例を示した図。
【図６】
フロック形成槽から沈澱槽にフロックを越流式で移行させる場合の問題を図解的に示した図。
【図７】
フロック形成槽から沈澱槽にフロックを越流式で移行させる場合の問題を図解的に示したもう一つの図。
【図８】
本発明の処理試験（実施例）を行うために図３に示した実施形態３の装置を簡略化した凝集沈澱装置を示した図。
【図９】
図８の装置を用いた処理試験と対比する比較例を行うために図５の従来装置を簡略化した凝集沈澱装置を示した図。
【符号の説明】
１，１１，１２，１３・・・フロック形成槽
１０１，１１１，１２１，１３１・・・胴部
１１２・・・中間胴部
１０２，１１３，１２２，１３２・・・コーン部
１０３，１１４，１２３・・・上部隔壁
１０４，１１５，１２４・・・開口
１１６・・・流路設定隔壁(案内壁）
１１７・・・開口
２・・・沈澱槽
２０１・・・越流壁
２０２・・・胴部
２０３・・・コーン部
２０４・・・溢流樋
２０５・・・越流水流通ガイド壁
３・・・原水（被処理水）導入管
４，４１，４２・・・旋回羽根装置
４０１，４１１，４２１・・・モータ
４０２，４０３・・・旋回羽根
４０４・・・回転軸
５・・・無機凝集剤供給管
６・・・高分子凝集剤供給管
７・・・砂供給装置
７０１・・・ポンプ
７０２・・・サイクロン
７０３・・・汚泥排出管