JP3473442B2 - Pressure flotation device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、懸濁物質を含んだ
水から該懸濁物質を浮上分離処理するための加圧浮上装
置に係り、特に被処理水を旋回するディストリビュータ
によって槽体内に供給するようにした加圧浮上装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】槽体内にディストリビュータを旋回可能
に設け、このディストリビュータを旋回させながら該デ
ィストリビュータから槽体内に原水と加圧水との混合水
を流出させ、懸濁物質を該槽体内で浮上分離させるよう
にした加圧浮上装置として、特公昭５６−２３６６８号
公報に記載のものがある。
【０００３】同号公報のディストリビュータは、槽体の
径方向に延在する管状の廃水分配腕と、該廃水分配腕の
下方に突設された水出口管（なお、この水出口管は該分
配腕の長手方向に間隔をおいて複数個設けられてい
る。）と、この水出口管の側面に設けられた水流出用の
開口とからなる。
【０００４】この開口は、上下方向に延在する水出口管
の側面に上下に間隔をおいて複数個設けられている。ま
た、この開口は、該分配腕の旋回方向の前面側に向って
開放している（同号公報第４図）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のように水流
出用の開口をディストリビュータの旋回方向上流側に向
って開放するように設けた場合、該開口からの流出流れ
が乱れ易く、懸濁物質が微細化したり、気泡が懸濁物質
から離脱することにより、分離効率が低くなる。
【０００６】本発明はこのような問題点を解決し、分離
効率に優れた加圧浮上装置を提供することを目的とす
る。また、本発明は、この加圧浮上装置の槽体内で浮上
したスカムがスムーズに排出部へ導かれるようにするこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の加圧浮上装置
は、円環形の周壁を有した槽体と、該槽体の中央部から
放射方向に延在しており、該中央部を中心として該槽体
内を旋回可能なディストリビュータと、該ディストリビ
ュータ内へ原水と加圧水の混合水を供給する手段と、該
ディストリビュータに設けられた回転方向後流側に向っ
て開口する原水流出口と、該槽体内において浮上したス
カムを槽体の周壁側に掻き寄せるためのスキマと、該槽
体の周壁に設けられたスカム排出部と、該ディストリビ
ュータに設けられ、該ディストリビュータ内の混合水を
該原水流出口よりも高位の槽体内水中において槽体の中
央から周壁に向う方向に放出する水放出手段とを備えて
なるものである。
【０００８】かかる加圧浮上装置においては、ディスト
リビュータから原水と加圧水の混合水がディストリビュ
ータ旋回方向の後流側に向って流出するため、原水の流
れが乱れにくい。このため、懸濁物質が微細化したり気
泡が離脱したりすることが防止され、効率の良い浮上分
離処理が行われるようになる。
【０００９】また、この加圧浮上装置においては、槽体
の中央付近に浮上したスカムが、水放出手段から放出さ
れた水の流れによって槽体の周壁に向って流れるように
なる。スカムが槽体中央付近から離れると、スキマによ
って槽体周壁側に掻き寄せられ、該周壁のスカム排出部
に導かれる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１（ａ）は実施の形態に係る加
圧浮上装置の縦断面図、図１（ｂ）は同平面図である。
図２（ａ）はディストリビュータの構成を示す斜視図、
図２（ｂ）は同断面図である。
【００１１】円環形の周壁を有した槽体１は、その底部
が中央に向って低位となる錐形とされ、中央にピット１
ａが設けられている。このピット１ａにはスカムが沈殿
した場合の対策として排泥バルブ１１が接続されてい
る。
【００１２】このピット１ａから原水供給管２が槽体１
内の途中まで立ち上げられている。この原水供給管には
バルブ３を介して加圧水供給装置（図示略）が接続され
ている。
【００１３】槽体１の下部に集水管４が設けられてい
る。この集水管４は、槽体１の周壁に沿って周回する管
状部材であり、長手方向に所定間隔をおいて孔状の集水
口が設けられている。なお、この集水口は集水管４の上
面、側面、下面のいずれに設けられても良いが、流入原
水が短絡的に流入しにくくなるように下面側に設けるの
が好ましい。４ａは集水管４に連絡された集水抜出管を
示す。
【００１４】この槽体１内に原水を流出させるためにデ
ィストリビュータ５が旋回可能に設けられている。この
ディストリビュータ５は、槽体１の半径方向に４本延設
されており、槽体１の中央部において各ディストリビュ
ータ５が集合（連結）されている。このディストリビュ
ータ５の集合部分から下方に筒状のセンターケージ１０
が突設されている。このセンターケージ１０は原水供給
管２の上端に外嵌（遊嵌）しており、該センターケージ
１０を介して原水供給管２から各ディストリビュータ５
に原水が供給される。
【００１５】このディストリビュータ５は、モータ８に
より槽体１内を旋回される。この旋回方向の後流を向く
ようにディストリビュータ５に水流出用の開口６が設け
られている。
【００１６】ディストリビュータ５の集合部分から上方
に水放出管５ａが立ち上げられている。この水放出管５
ａの上端部は、槽体１内の水面より若干下位の箇所にお
いて槽体中心から離れる方向に曲がっており、この水放
出管５ａの先端から水が槽体中央から周壁に向う方向
（この実施の形態にあっては放射方向）に放出される。
なお、この水放出管５ａは１本又は複数本立設される
が、同方向に等間隔に複数本（例えば２本又は４本）立
設されるのが好ましい。
【００１７】槽体１の水面付近に浮上スカムの掻き取り
用のスキマ７が設けられている。このスキマ７も前記モ
ータ８によりディストリビュータ５と一体に回転（旋
回）される。なお、前記モータ８に逆回転用ギヤ−を設
置し、ダブルシャフトによりディストリビュータ５とス
キマ７を逆方向に回転させてもよい。槽体１の周壁の一
部にスカム排出部９ａとトラフ９とが設けられている。
【００１８】このように構成された加圧浮上装置におい
ては、ディストリビュータ５の開口６から原水と加圧水
の混合水がディストリビュータ５の旋回方向の後流側に
向って流出する。この混合水の流れは殆ど乱れることな
く槽体内を流れる。そして、加圧水から生じた気泡が懸
濁物質に付着し、懸濁物質が水面上に浮上して浮上スカ
ムとなる。
【００１９】この浮上スカムはスキマ７によってスカム
排出部９ａに掻き寄せられる。
【００２０】なお、槽体１の中央付近にあっては、水放
出管５ａからの放出水流によって浮上スカムが周壁に向
って押し流され、次いでスキマ７によって掻き寄せられ
るようになるから、槽体１の中央付近においてもスカム
が滞留することがなく、槽体１の全水面から浮上スカム
がスムーズにスカム排出部９ａに排出される。
【００２１】図３は別の実施の形態に係る加圧浮上装置
の断面図である。この実施の形態にあっては、各ディス
トリビュータ５の結合部分から上方に突状のセンターケ
ージ５ｂが立ち上げられ、このセンターケージ５ｂの側
周面のうち水面下の部分に開口５ｃが設けられている。
センターケージ５ｂの上端は閉鎖されている。この加圧
浮上装置のその他の構成は図１の加圧浮上装置と同一で
ある。
【００２２】このように構成された図３の加圧浮上装置
によっても効率の良い浮上分離が行われる。槽体１の中
央付近に浮上したスカムは、開口５ｃからの放出水流に
押し流されて槽体中央から離れ、スキマ７によって排出
部９ａに掻き寄せられる。
【００２３】なお、この開口５ｃは１個又はセンターケ
ージ５ｂの周方向に等間隔に複数個（例えば２〜４個）
設けられることが好ましい。
【００２４】本発明においては、水放出管５ａの先端開
口やセンターケージ５ｂの開口５ｃから流出させる水量
は通常センターケージ１０への流入原水全量の１／１０
〜１／１００程度であることが好ましいが、その量は浮
上スカムを外周方向に流れ起こすことのできる量であれ
ばさらに少なくてもよい。
【００２５】これらの水放出管５ａの先端開口や開口５
ｃの形状は円孔であってもよく方形等であってもよい。
円孔の場合はφ１０〜５０ｍｍ、方形であれば高さＨ５
〜２０ｍｍ、水平方向長さＬ２０〜５０ｍｍが適当であ
る。これらの開口はディストリビュータ５の水流出用開
口６より若干高い位置から水面までの任意の位置に設置
できるが、水面下１００ｍｍ以内に設置されるのが適切
である。開口位置をさらに深くした場合は、該開口から
放出された流れが上昇流となり、スカムを外周へ引き寄
せる流れが弱くなり、効果が低下するおそれがある。
【００２６】なお、特に本発明を限定するものではない
が、原水供給管２の上端部の外周とセンターケージ１０
の内周との間には２〜５ｍｍ程度の隙間をあけてあり、
原水供給管２はセンターケージ１０内に１０〜３０ｃｍ
程度差し込まれている。
【００２７】槽体１が１５〜２５ｍ3／Ｈｒの処理容量
の場合、開口６の口径は５〜７ｃｍ程度とされ、この開
口６が４本のディストリビュータ５に合計２０〜２８個
程度設けられ、開口６からの水の流出速度が３〜１０ｃ
ｍ／ｓｅｃ程度となるようにするのが好ましい。
【００２８】槽体１内の水がディストリビュータ５やス
キマ７と共回りして乱流化することを防ぐために、ディ
ストリビュータ５及びスキマ７の回転速度（周速度）は
１〜３ｍ／ｍｉｎ程度にするのが好ましい。
【００２９】このようなことから、槽体１は１００〜１
５０ｃｍ程度の深さで十分である。
【００３０】本発明では、図２に示すように、ディスト
リビュータ５の上部から後流側に（即ち、開口６の上側
へ張り出すように）整流板１２を設けるのが好ましい。
この整流板１２の幅は１２０〜１８０ｍｍ程度が好まし
い。また、この整流板１２には、ディストリビュータか
ら離反するほど下に下がるように１／２０〜１／３０程
度の勾配を設けるのが好ましい。
【００３１】本発明では、ディストリビュータ５内に溜
る空気を抜き出すために、ディストリビュータ５の先端
に直径３〜８ｍｍ程度の気泡抜き孔１３を設けるのが好
ましい。
【００３２】
【発明の効果】本発明の加圧浮上装置は、槽体内の乱流
を防止し、効率の良い浮上分離を行うことができる。ま
た、この加圧浮上装置によると、槽体の中央付近に浮上
したスカムもスムーズに周壁の排出部に向って掻き寄せ
られて排出される。この加圧浮上装置は、構成が比較的
簡易であり、槽体の高さも低くて済む。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressurized flotation device for flotation-separating a suspended substance from water containing the suspended substance, and in particular, to an object to be treated. The present invention relates to a pressurized flotation device for supplying water into a tank body by a revolving distributor. 2. Description of the Related Art A distributor is provided in a tank so as to be swivelable, and a water mixture of raw water and pressurized water flows out of the distributor into the tank while the distributor is swirled to float suspended substances in the tank. Japanese Patent Publication No. 56-23668 discloses a pressure flotation device that is separated. [0003] The distributor of the same publication has a tubular wastewater distributing arm extending in the radial direction of the tank body, and a water outlet pipe protruding below the wastewater distributing arm. A plurality of the arms are provided at intervals in the longitudinal direction of the arm.) And an opening for water outflow provided on a side surface of the water outlet pipe. [0004] A plurality of the openings are provided on the side surface of the water outlet pipe extending in the up-down direction at an interval vertically. The opening is open toward the front side in the turning direction of the distribution arm (FIG. 4 of the same publication). [0005] In the case where an opening for water outflow is provided so as to open toward the upstream side in the turning direction of the distributor as in the prior art, the outflow from the opening is easily disturbed. Separation efficiency is reduced due to micronization of the suspended matter or separation of bubbles from the suspended matter. An object of the present invention is to solve such a problem and to provide a pressure flotation device excellent in separation efficiency. Another object of the present invention is to allow the scum that has floated in the tank body of the pressure flotation device to be smoothly guided to the discharge unit. A pressure flotation device according to the present invention has a tank body having an annular peripheral wall, and extends radially from the center of the tank body. A distributor capable of turning around the inside of the tank , means for supplying mixed water of raw water and pressurized water into the distributor, and a raw water outlet provided in the distributor and opening toward the downstream side in the rotational direction. , a clearance for scrape the scum which floats in cistern body on the peripheral wall of the tank body, and a scum discharging portion provided in the peripheral wall of the cistern body, said distribution-bi
Provided Yuta, comprising a water discharge means for out release in a direction toward the peripheral wall from the center of the tank body mixed water at high tank body water than <br/> raw water outlet in said distributor those It is. In such a pressurized flotation device, the mixed water of the raw water and the pressurized water flows out from the distributor toward the downstream side in the direction of swirling of the distributor, so that the flow of the raw water is not easily disturbed. For this reason, the suspended substance is prevented from being finely divided and bubbles are prevented from being detached, so that an efficient flotation separation process is performed. In this pressurized levitation apparatus, the scum floating near the center of the tank body flows toward the peripheral wall of the tank body by the flow of water discharged from the water discharging means. When the scum moves away from the vicinity of the center of the tank body, the scum is scraped by the gap to the peripheral wall side of the tank body, and is guided to the scum discharge portion of the peripheral wall. FIG. 1A is a longitudinal sectional view of a pressure flotation device according to an embodiment, and FIG. 1B is a plan view thereof.
FIG. 2A is a perspective view showing a configuration of the distributor,
FIG. 2B is a sectional view of the same. The tank body 1 having an annular peripheral wall is formed in a conical shape in which the bottom is lowered toward the center, and the pit 1 is formed in the center.
a is provided. A sludge discharge valve 11 is connected to the pit 1a as a countermeasure when scum is settled. The raw water supply pipe 2 extends from the pit 1a to the tank 1
It has been launched halfway inside. A pressurized water supply device (not shown) is connected to the raw water supply pipe via a valve 3. A water collecting pipe 4 is provided below the tank body 1. The water collecting pipe 4 is a tubular member that circulates along the peripheral wall of the tank body 1, and is provided with a hole-shaped water collecting port at predetermined intervals in the longitudinal direction. In addition, this water collecting port may be provided on any of the upper surface, the side surface, and the lower surface of the water collecting pipe 4, but is preferably provided on the lower surface side so that the inflow raw water is difficult to flow in a short circuit. Reference numeral 4a denotes a water collection drain pipe connected to the water collection pipe 4. A distributor 5 is provided so as to be capable of turning so that raw water flows out of the tank 1. The four distributors 5 extend in the radial direction of the tank 1, and the distributors 5 are assembled (connected) at the center of the tank 1. A cylindrical center cage 10 extends downward from the collecting portion of the distributor 5.
Is protruding. The center cage 10 is fitted (freely fitted) to the upper end of the raw water supply pipe 2, and the raw water supply pipe 2 is connected to each distributor 5 through the center cage 10.
Is supplied with raw water. The distributor 5 is turned inside the tank 1 by a motor 8. An opening 6 for water outflow is provided in the distributor 5 so as to face the wake in the turning direction. A water discharge pipe 5a rises upward from the gathering portion of the distributor 5. This water discharge pipe 5
The upper end of the water discharge pipe 5a is bent at a position slightly lower than the water surface in the tank body 1 in a direction away from the center of the tank body. Is emitted in the radial direction).
Although one or more water discharge pipes 5a are erected, it is preferable that a plurality (e.g., two or four) of the water discharge pipes 5 be erected at equal intervals in the same direction. A skimmer 7 for scraping the floating scum is provided near the water surface of the tank body 1. The gap 7 is also rotated (turned) integrally with the distributor 5 by the motor 8. The motor 8 may be provided with a reverse rotation gear, and the distributor 5 and the skimmer 7 may be rotated in opposite directions by a double shaft. A scum discharge portion 9 a and a trough 9 are provided on a part of the peripheral wall of the tank body 1. In the pressurized flotation device configured as described above, the mixed water of the raw water and the pressurized water flows out of the opening 6 of the distributor 5 toward the downstream side in the turning direction of the distributor 5. The flow of the mixed water flows in the tank body with almost no disturbance. Then, air bubbles generated from the pressurized water adhere to the suspended substance, and the suspended substance floats on the water surface to form a floating scum. The floating scum is scraped by the skimmer 7 to the scum discharge section 9a. In the vicinity of the center of the tank body 1, the floating scum is swept toward the peripheral wall by the water flow discharged from the water discharge pipe 5 a, and is then raked by the skimmer 7. The scum does not stay in the vicinity of the center, and the floating scum is smoothly discharged from the entire water surface of the tank body 1 to the scum discharge portion 9a. FIG. 3 is a sectional view of a pressure flotation apparatus according to another embodiment. In this embodiment, a projecting center cage 5b is raised upward from a joint portion of each distributor 5, and an opening 5c is provided in a portion of the side peripheral surface of the center cage 5b below the water surface. I have.
The upper end of the center cage 5b is closed. Other configurations of the pressure flotation device are the same as those of the pressure flotation device of FIG. Efficient levitation separation is also performed by the pressurized levitation apparatus of FIG. 3 configured as described above. The scum floating near the center of the tank body 1 is pushed away by the discharge water flow from the opening 5c, leaves the center of the tank body, and is raked by the gap 7 to the discharge portion 9a. The number of the openings 5c is one (or 2 to 4) at equal intervals in the circumferential direction of the center cage 5b.
Preferably, it is provided. In the present invention, the amount of water flowing out of the opening of the water discharge pipe 5a or the opening 5c of the center cage 5b is usually 1/10 of the total amount of raw water flowing into the center cage 10.
The amount is preferably about 1/100, but the amount may be smaller as long as the amount can cause the floating scum to flow outward. The tip opening and opening 5 of these water discharge pipes 5a are provided.
The shape of c may be a circular hole or a square.
Φ10-50mm for a circular hole, height H5 for a square
２０20 mm and the horizontal length L20〜50 mm are appropriate. These openings can be installed at any position from a position slightly higher than the water outflow opening 6 of the distributor 5 to the water surface, but it is appropriate to install them within 100 mm below the water surface. If the opening position is further deepened, the flow discharged from the opening becomes an upward flow, the flow of drawing the scum to the outer periphery is weakened, and the effect may be reduced. Although not particularly limited to the present invention, the outer periphery of the upper end of the raw water supply pipe 2 and the center cage 10
There is a gap of about 2 to 5 mm between the inner circumference of
Raw water supply pipe 2 is 10-30 cm in center cage 10
Degree is inserted. When the tank body 1 has a processing capacity of 15 to 25 m 3 / Hr, the opening 6 has a diameter of about 5 to 7 cm, and the four distributors 5 are provided with about 20 to 28 openings 6 in total. Outflow speed of water from opening 6 is 3-10c
It is preferable to set it to about m / sec. In order to prevent the water in the tank body 1 from rotating together with the distributor 5 and the skimmer 7 to form a turbulent flow, the rotation speed (peripheral speed) of the distributor 5 and the skimmer 7 is set to about 1 to 3 m / min. Is preferred. From the above, the tank body 1 is 100 to 1
A depth of about 50 cm is sufficient. In the present invention, as shown in FIG. 2, it is preferable to provide a rectifying plate 12 on the downstream side from the upper part of the distributor 5 (ie, so as to protrude above the opening 6).
The width of the current plate 12 is preferably about 120 to 180 mm. Further, it is preferable that the current plate 12 be provided with a gradient of about 1/20 to 1/30 so that the current plate 12 is lowered as the distance from the distributor increases. In the present invention, it is preferable to provide a bubble bleeding hole 13 having a diameter of about 3 to 8 mm at the end of the distributor 5 in order to extract the air remaining in the distributor 5. The pressurized levitation apparatus of the present invention can prevent turbulence in the tank and perform efficient levitation separation. In addition, according to the pressure flotation device, the scum that has floated in the vicinity of the center of the tank body is smoothly scraped and discharged toward the discharge portion of the peripheral wall. This pressure flotation device has a relatively simple configuration and requires only a small height of the tank body.
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る加圧浮上装置の断面図と平面
図である。
【図２】（ａ）図は実施の形態に係る加圧浮上装置のデ
ィストリビュータの斜視図、（ｂ）図は（ａ）図のディ
ストリビュータの断面図である。
【図３】別の実施の形態に係る加圧浮上装置の断面図で
ある。
【符号の説明】
１ 槽体
２ 原水供給管
３ 加圧水バルブ
４ 集水管
５ ディストリビュータ
５ａ 水放出管
５ｂ センターケージ
５ｃ 開口
６ 開口
７ スキマ
８ モータ
９ トラフ
１０ センターケージ
１２ 整流板BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view and a plan view of a pressure flotation device according to an embodiment. FIG. 2A is a perspective view of a distributor of the pressure flotation apparatus according to the embodiment, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the distributor of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a pressure flotation device according to another embodiment. [Description of Signs] 1 Tank 2 Raw water supply pipe 3 Pressurized water valve 4 Water collecting pipe 5 Distributor 5a Water discharge pipe 5b Center cage 5c Opening 6 Opening 7 Skimmer 8 Motor 9 Trough 10 Center cage 12 Straightening plate
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 1/24 C02F 1/40 B01D 17/00 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C02F 1/24 C02F 1/40 B01D 17/00
Claims (1)
を中心として該槽体内を旋回可能なディストリビュータ
と、 該ディストリビュータ内へ原水と加圧水の混合水を供給
する手段と、 該ディストリビュータに設けられた回転方向後流側に向
って開口する原水流出口と、 該槽体内において浮上したスカムを槽体の周壁側に掻き
寄せるためのスキマと、 該槽体の周壁に設けられたスカム排出部と、該ディストリビュータに設けられ、該ディストリビュー
タ内の混合水を 該原水流出口よりも高位の槽体内水中に
おいて槽体の中央から周壁に向う方向に放出する水放出
手段とを備えてなる加圧浮上装置。(57) [Claims 1] A tank body having an annular peripheral wall, extending radially from a center portion of the tank body, and the tank body centering on the center portion. A means for supplying a mixture of raw water and pressurized water into the distributor, a raw water outlet provided in the distributor and opening toward the downstream side in the rotational direction, and a floating surface in the tank body A gap for scraping the scum to the peripheral wall of the tank, a scum discharge section provided on the peripheral wall of the tank, and a distributor provided in the distributor;
Mixed water on floatation device comprising a water discharge means for exiting release from the center of the tank body in a direction toward the peripheral wall in the high tank body water than raw water outlet of the motor.
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