JP4877162B2

JP4877162B2 - 沈殿槽

Info

Publication number: JP4877162B2
Application number: JP2007227931A
Authority: JP
Inventors: 光春寺嶋
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2007-09-03
Filing date: 2007-09-03
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2027-09-03
Also published as: JP2009056436A

Description

本発明は、原水を沈降分離処理するための沈殿槽（沈降分離装置）に係り、特に槽体の中央部に供給された原水の少なくとも一部が槽体の内壁面に沿って上昇して清澄水となり、この清澄水が溢流部から流出するよう構成された沈殿槽に関する。

沈降分離装置には、自然沈降分離装置、傾斜沈降分離装置、凝集沈殿分離装置などがある（水処理管理便覧，丸善株式会社，平成１０年９月３０日発行，第１３０頁表２・１２参照）。

これらのうち、傾斜沈降分離装置は、沈降槽内に傾斜板や水平板を挿入したものであり、板の下面に清澄液が生成し、挿入面積分だけ沈降面積が多くなり、清澄液の生成速度が速くなるという原理を用いている。したがって、板の挿入面積に比例して分離面積を大きくすることができ、水面積負荷（ｍ^３／ｍ^２ｈ）を小さくできるので、沈降速度の小さい粒子の分離が可能となる。

この傾斜板を備えた沈殿槽は、例えば、特開２００５−１８５９９５号公報に記載されている。第７図及び第８図は、それぞれ同号公報の図１及び図２を示している。

同号公報の沈殿槽１０にあっては、槽体１１は円形であり、その中央部にフィードウェル１２が設置されている。このフィードウェル１２は上下両端が開放した円筒状であり、その上端部は槽体１内の水面位よりも上方に突出している。槽体１１の中央底部には、沈降した固形分を集めて排出するためのピット状の排出部１３が設けられている。槽体１１の底部１１ａは、槽体１１の内周壁面１１ｂから中央に向って下り勾配となる円錐形状となっている。

この槽体１１の内周壁面１１ｂに多数の傾斜板１４が設置されている。各傾斜板１４は、略長方形の平板状であり、その一長側辺が内周壁面１１ｂに固着されている。各傾斜板１４同士の間隔は一定であり、各傾斜板１４の傾斜角度θ（水平面に対する仰角）も同一である。内周壁面１１ｂの上部に沿って溢流部としての溢流堰１５が設けられている。

このように構成された沈殿槽１０において、原水はフィードウェル１２内に供給され、主として槽体底面１１ａから槽体内周壁面１１ｂに沿って流れ、溢流堰１５を溢流し、清澄水排出管１６より排出される。この槽体内周壁面１１ｂに沿って流れる間に、傾斜板１４同士の間を流れることにより、効率良く沈降分離処理がなされる。沈降物は、内周壁面１１ｂから槽体底面１１ａに沿って流れ、ピット状の排出部１３に流れ込み、ここから槽体１１外へ排出される。
水処理管理便覧，丸善株式会社，平成１０年９月３０日発行特開２００５−１８５９９５号公報

上記特開２００５−１８５９９５号公報の沈殿槽１０の槽体１１は円形である。このため、フィードウェル１２から供給された原水は、槽体１１の内周壁面の全周にほぼ一様に達して上昇することになり、槽体１１内には偏流が生じ難い。

しかしながら、第９図（ａ）のように、槽体１１Ａの平面視形状が四角形となっている沈殿槽１０Ａの場合、フィードウェル１２Ａからこの四角形の辺の中央までの距離と、フィードウェルからこの四角形の角部までの距離とが異なる。このため、図中に時計回り方向の矢印ａと反時計回り方向の矢印ｂで示すように、フィードウェル１２Ａから供給された原水は、この四角形の辺の中央側（以下、辺央側ということがある。）から角部側すなわち槽体１１Ａのコーナー部に向って両側から流れ込み、該コーナー部に、辺央部よりも優勢な上昇流が生じることになる。これにより、コーナー部では原水中の固形分が十分に沈降分離されないようになり、生成される清澄液の水質が悪くなる。

第９図（ｂ）の沈殿槽１０Ｂは、第９図（ａ）の沈殿槽１０Ａの槽体１１Ａの内壁に、前記第８図（ａ）の傾斜板１４のような、上部が右方となるように傾斜した傾斜板１４Ａを設置したものである。この沈殿槽１０Ｂでは、図中に矢印ａで示すように、フィードウェル１２Ａから供給された原水は、これら傾斜板１４Ａに案内されて時計回り方向に流れ易くなる。しかしながら、原水が槽体１１Ａのコーナー部に向って流れ込み、コーナー部での沈降分離特性が低下することは、第９図（ａ）の場合と同様である。

本発明は、平面視形状が多角形の槽体でありながら、固形分の沈降分離特性に優れた沈殿槽を提供することを目的とする。

本発明（請求項１）の沈殿槽は、槽体の中央部に供給された原水の少なくとも一部が、該槽体の内壁面に沿って上昇し、該槽体上部の溢流部から清澄水となって流出する沈殿槽であって、該槽体の内壁面に沿って、鉛直方向に対し斜交方向に延在した傾斜板を設けた沈殿槽において、該槽体は、複数の平面状の内壁面が連なった、平面視形状が多角形のものであり、平面状の該内壁面の左半側に配置された傾斜板は、上部が右方となるように傾斜し、平面状の該内壁面の右半側に配置された傾斜板は、上部が左方となるように傾斜しており、該傾斜板の槽体内壁面からの突出方向の幅員は、該槽体の該平面視形状の一辺の長さの平均の２〜３０％であることを特徴とするものである。

請求項２の沈殿槽は、請求項１において、前記内壁面の右半側に配置された傾斜板のうち最も左側に配置された傾斜板の上端は、該内壁面の左半側に配置された傾斜板のうち最も右側に配置された傾斜板の下方に位置していることを特徴とする。

請求項３の沈殿槽は、請求項１において、前記内壁面の左半側に配置された傾斜板のうち最も右側に配置された傾斜板の上端は、該内壁面の右半側に配置された傾斜板のうち最も左側に配置された傾斜板の下方に位置していることを特徴とする。

請求項４の沈殿槽は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記平面状内壁面同士が連なる槽体の隅角部には、該隅角部を挟んだ左側の内壁面の傾斜板の下端部と、右側の内壁面の傾斜板の下端部との少なくとも一方が配置されていることを特徴とする。

本発明の沈殿槽にあっては、槽体中央部に供給された原水の多くは、槽体底部に沿って槽体内壁面に向って流れ、次いで該内壁面に沿って上昇し、この間に固形分の沈降分離処理がなされ、清澄水が槽体上部の溢流部を溢流する。この槽体内壁面には傾斜板が設けられているので、この槽体内壁面に沿って水が上昇する間に効率よく沈降分離処理される。

本発明では、槽体は、複数の平面状の内壁面が連なった、平面視形状が多角形のものであり、平面状の該内壁面の左半側に配置された傾斜板は、上部が右方となるように傾斜し、平面状の前記内壁面の右半側に配置された傾斜板は、上部が左方となるように傾斜している。このため、槽体内壁面の左半側に向って流れた原水は、該左半側に配置された、上部が右方となるように傾斜した傾斜板に案内されて、右方に流れるようになる。また、槽体内壁面の右半側に向って流れた原水は、該右半側に配置された、上部が左方となるように傾斜した傾斜板に案内されて、左方に流れるようになる。この結果、内壁面の中央側から該多角形の隅角部に向って原水が流れ込むことが抑制されることになり、該隅角部の上昇流速が小さくなり、隅角部においても原水中の固形分が十分に沈降分離されるようになり、水質の良好な清澄液を生成することができる。

請求項２の通り、内壁面の右半側に配置された傾斜板のうち最も左側に配置された傾斜板の上端は、該内壁面の左半側に配置された傾斜板のうち最も右側に配置された傾斜板の下方に位置していてもよい。また、請求項３の通り、内壁面の左半側に配置された傾斜板のうち最も右側に配置された傾斜板の上端は、該内壁面の右半側に配置された傾斜板のうち最も左側に配置された傾斜板の下方に位置していてもよい。これらの場合、内壁面の辺央部に達した原水が、傾斜板に案内されずに該辺央部に沿って上昇することが防止される。これにより、該辺央部に部分的に優勢な上昇流が生じて該辺央部における沈降分離特性が低下することが抑制される。

請求項４の通り、平面状内壁面同士が連なる槽体の隅角部には、該隅角部を挟んだ左側の内壁面の傾斜板の下端部と、右側の内壁面の傾斜板の下端部との少なくとも一方が配置されていてもよい。この場合、槽体の隅角部に達した原水が、傾斜板に案内されずに該隅角部に沿って上昇することが防止される。これにより、該隅角部に優勢な上昇流が生じることがより確実に抑制される。

以下、本発明の好ましい形態について説明する。第１図は実施の形態に係る沈殿槽の縦断面図（第２図のＩ−Ｉ線断面図）、第２図は第１図のII−II線に沿う水平断面図、第３図は第２図のIII部分の拡大斜視図、第４図は内壁面２１ａ、２１ｃの正面図、第５図は内壁面２１ｂ、１２ｄの正面図である。第６図は第４図、第５図とは別の実施の形態における内壁面２１ａ〜２１ｄの正面図である。

この実施の形態に係る沈殿槽２０にあっては、槽体２１は平面視形状が四角形であり、その中央部にフィードウェル２２が設置されている。このフィードウェル２２は上下両端が開放した円筒状であり、その上端部は槽体２１内の水面位よりも上方に突出している。槽体２１の中央底部には、沈降した固形分を集めて排出するためのピット状の排出部２３が設けられている。

槽体２１の底部２１ｅは、槽体２１の４つの平面状の内壁面２１ａ〜２１ｄから中央に向って下り勾配となる四角錐形状となっている。

これら内壁面２１ａ〜２１ｄの上部に沿って、溢流部としての溢流堰１５が設けられている。

この槽体２１の内壁面２１ａ〜２１ｄに、多数の傾斜板２４ａ、２４ｂが設置されている。各傾斜板２４ａ、２４ｂは、略長方形の平板状であり、その一長側辺が内壁面２１ａ〜２１ｄに固着されている。傾斜板２４ａ、２４ｂの板面は、該傾斜板が固着された内壁面と垂直である。傾斜板２４ａ、２４ｂの長手方向は鉛直方向に対し斜交方向となっている。

各内壁面２１ａ〜２１ｄの左半側の各傾斜板２４ａの傾斜角度θ（水平面に対する仰角）は、４５゜〜８０゜特に約５５〜７０゜程度が好適である。同様に、各内壁面２１ａ〜２１ｄの右半側の各傾斜板２４ｂの傾斜角度θ（水平面に対する仰角）も、４５゜〜８０゜特に約５５〜７０゜程度が好適である。本実施の形態では、各傾斜板２４は等間隔をおいて配置されている。

第３図及び第４図の通り、内壁面２１ａの左半側には、上部が右方となるように傾斜した傾斜板２４ａが間隔をあけて配置されており、右半側には、上部が左方となるように傾斜した傾斜板２４ｂが間隔をあけて配置されている。傾斜板２４ａ同士は平行であり、傾斜板２４ｂ同士も平行である。

この内壁面２１ａ、２１ｃの右半側の傾斜板２４ｂのうち最も左側に配置された傾斜板２４ｂ（以下、傾斜板２４Ｂということがある。）の上端は、左半側の傾斜板２４ａのうち最も右側に配置された傾斜板２４ａ（以下、傾斜板２４Ａということがある。）の下方に位置している。

内壁面２１ａ、２１ｃにおいて最も右側に配置された傾斜板２４ｂは、その下端が内壁面２１ａの右辺にまで延在している。従って、第３図に示す通り、この最右側の傾斜板２４ｂの下端は、内壁面２１ａと内壁面２１ｂとが連なる槽体２１の隅角部に配置されることになる。

また、内壁面２１ａ（又は２１ｃ）において最も左側に配置された傾斜板２４ａは、その下端が内壁面２１ａ（又は２１ｃ）の左辺にまで延在している。従って、この最左側の傾斜板２４ａは、内壁面２１ａと内壁面２１ｄ（又は内壁面２１ｃと内壁面２１ｂ）とが連なる槽体２１の隅角部に配置されることになる。

第３図及び第５図の通り、内壁面２１ｂ（又は２１ｄ）にも、内壁面２１ａ（又は２１ｃ）と同様にして傾斜板２４ａ、２４ｂが配置されている。

なお、内壁面２１ｂ、２１ｄにおいては、最も左側に配置された傾斜板２４ａ（以下、傾斜板２４Ａ’ということがある。）は、その下端が他の傾斜板２４ａよりも下方に長くなっており、内壁面２１ｂ、２１ｄの左辺にまで延在している。また、最も右側に配置された傾斜板２４ｂ（以下、傾斜板２４Ｂ’ということがある。）は、その下端が他の傾斜板２４ｂよりも下方に長くなっており、内壁面２１ｂ、２１ｄの右辺にまで延在している。

第３図に示す通り、内壁面２１ａと内壁面２１ｂとが連なる槽体２１の隅角部において、内壁面２１ｂの傾斜板２４Ａ’の下端は、内壁面２１ａの最右側の傾斜板２４ｂよりも下方に位置している。同様に、槽体２１の残る３つの隅角部においても、隅角部を挟んだ一方の側の傾斜板２４Ａ’、２４Ｂ’の下端は、隅角部を挟んだ他方の側の傾斜板２４ｂ、２４ａよりも下方に位置している。

第３図〜第５図に示す実施の形態においては、各内壁面２１ａ〜２１ｄの左半側において、各傾斜板２４ａ同士が鉛直方向で重なるように、各傾斜板２４ａの下側は、その左隣の傾斜板２４ａの下方に位置しているが、各傾斜板２４ａ同士が鉛直方向で重ならないように、各傾斜板２４ａの下端を、その左隣の傾斜板２４ａの上端の鉛直下方よりも少し左方に位置するようにしてもよい。

同様に、第３図〜第５図に示す実施の形態においては、各内壁面２１ａ〜２１ｄの右半側において、各傾斜板２４ｂ同士が鉛直方向で重なるように、各傾斜板２４ｂの下端は、その右隣の傾斜板２４ｂの下方に位置しているが、各傾斜板２４ｂ同士が鉛直方向で重ならないように、各傾斜板２４ｂの下端を、その右隣の傾斜板２４ａの上端の鉛直下方よりも少し右方に位置するようにしてもよい。

また、第４図及び第５図に示す実施の形態においては、内壁面２１ａ、２１ｃには傾斜板２４Ａ’及び２４Ｂ’を配置せず、内壁面２１ｂ、２１ｄには傾斜板２４Ａ’及び傾斜板２４Ｂ’を配置しているが、第６図に示すように、総ての内壁面２１ａ〜２１ｄを傾斜板Ａ’又は傾斜板２４Ｂ’の一方を配置したものとしてもよい。

このように構成された沈殿槽２０において、原水はフィードウェル２２内に供給され、主として槽体底面２１ｅから槽体内壁面２１ａ〜２１ｄに沿って流れ、溢流堰２５を溢流し、清澄水排出管２６より排出される。原水は、これら内壁面２１ａ〜２１ｄに沿って上方に流れる間に、傾斜板２４ａ、２４ｂ同士の間を流れることにより、効率良く沈降分離処理がなされる。沈降物は、内壁面２１ａ〜２１ｄから槽体底面２１ｅに沿って下方に流れ、ピット状の排出部２３に流れ込み、ここから槽体２１外へ排出される。

ここで、原水がこれら内壁面２１ａ〜２１ｄに沿って流れる間に、該内壁面２１ａ〜２１ｄの左半側を流れる原水は、左半側に配置された傾斜板２４ａによって内壁面の辺央側に案内される。また、該内壁面２１ａ〜２１ｄの右半側を流れる原水は、右半側に配置された傾斜板２４ｂによって内壁面の辺央側に案内される。この結果、内壁面２１ａ〜２１ｄの隅角部に、辺央部よりも優勢な上昇流が生じることが抑制される。これにより、隅角部において、原水中の固形分が十分に沈降分離されるようになる。

また、この実施の形態では、傾斜板２４ａの下端は、その左隣の傾斜板２４ａの下方に位置している。このため、傾斜板２４ａ同士の間に、傾斜板２４ａに案内されることなく原水が優勢に上昇してしまう部分が生じることがない。同様に、傾斜板２４ｂの下端は、その右隣の傾斜板２４ｂの下方に位置している。このため、傾斜板２４ｂ同士の間に、傾斜板２４ｂに案内されることなく原水が優勢に上昇してしまう部分が生じることがない。これにより、原水中の固形分が十分に沈降分離されるようになる。

傾斜板２４Ａと傾斜板２４Ｂは、上端の高さを異ならせ、傾斜板２４Ｂの上端を傾斜板２４Ａから離隔させるようにして配置されている。このため、該傾斜板２４Ａ、２４Ｂ同士の間に浮上物質が溜まることがない。また、傾斜板２４Ｂの上端が傾斜板２４Ａの下方に位置するように配置されている。このため、傾斜板２４Ａ、２４Ｂ同士の間に、傾斜板２４Ａ、２４Ｂに案内されることなく原水が直通状に上昇してしまう部分が生じることがない。これにより、辺央部においても、原水中の固形分が十分に沈降分離されるようになる。この実施の形態では、傾斜板２４Ｂの上端が傾斜板３４Ａの下方に位置するように配置されているが、傾斜板２４Ａと傾斜板２４Ｂの関係を逆にして、傾斜板２４Ａの上端が傾斜板２４Ｂの下方に位置するように配置してもよい。

槽体２１の４つの隅角部において、該隅角部を挟んだ左側の傾斜板２４ｂの下端部が該隅角部まで延在しており、かつ、右側の内壁面の傾斜板２４ａの下端部も該隅角部まで延在している。このため、槽体２１の隅角部に達した原水が、傾斜板２４ａ、２４ｂに案内されずに該隅角部に沿って上昇することが防止される。これにより、該隅角部に優勢に上昇流が生じることがより確実に抑制される。また、該隅角部を挟んだ左側の傾斜板２４ｂと右側の傾斜板２４ｂは、下端の高さを異ならせ、下端同士が接触しないようにして配置されている。このため、該傾斜板２４ａ、２４ｂの下端同士の間に沈積物が溜まることが抑制される。

なお、槽体は正方形であってもよく、長方形であってもよい。

本発明を特に限定するものではないが、傾斜板２４ａ、２４ｂ（但し、傾斜板２４Ａ’、２４Ｂ、２４Ｂ’を除く）の鉛直方向の寸法は、内壁面２１ａ〜２１ｄの下端から溢流堰２５で規制される水面までの高さの１０〜９０％特に４０〜８０％程度が好適である。傾斜板の槽体内壁面からの突出方向の幅員は、槽体の一辺の長さ（槽体が長方形である場合は、長辺と短辺との平均）の２〜３０％特に５〜１５％程度が好適である。

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施の形態に限定されない。

例えば、内壁面の最左側ないし最右側の傾斜板の下端と、該内壁面の左辺ないし右辺との間に若干の間隔をあけ、該間隔を通って沈積物が沈降し得るようにしてもよい。

上記実施の形態では槽体２１は平面視形状が四角形であるが、三角形や五角形以上の多角形であってもよい。

本発明では、傾斜板２４ａ、２４ｂ同士の間にラシヒリング形状の多孔質充填体を充填し、傾斜板同士の間の流路を細かく分割してもよい。

本発明では、槽体底面に沿って回転する集泥用レーキ装置を設けてもよい。

本発明は、排水処理のほか、各種プロセスでの沈殿槽にも用いることができる。

実施の形態に係る沈殿槽の縦断図である。図１のII−II線に沿う水平断面図である。図２のIII部分の拡大斜視図である。図２の内壁面２１ａ、２１ｃの正面図である。図２の内壁面２１ｂ、２１ｄの正面図である。図６（ａ）は傾斜板２４Ａ’を配置した内壁面２１ａ〜１２ｄの正面図、図６（ｂ）は傾斜板２４Ｂ’を配置した内壁面２１ａ〜２１ｄの正面図である。従来の沈殿槽の縦断面図である。図８（ａ）は図７のIIV−IIV線矢視図、図８（ｂ）は同（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図９（ａ）は別の従来例の沈殿槽の縦断面図、同（ｂ）はさらに別の従来例の沈殿槽の縦断面図である。

符号の説明

２０沈殿槽
２１槽体
２１ａ〜２１ｄ内壁面
２２フィードウェル
２５溢流堰
２４ａ、２４ｂ傾斜板
２４Ａ、２４Ｂ傾斜板
２４Ａ’、２４Ｂ’ 傾斜板

Claims

槽体の中央部に供給された原水の少なくとも一部が、該槽体の内壁面に沿って上昇し、該槽体上部の溢流部から清澄水となって流出する沈殿槽であって、該槽体の内壁面に沿って、鉛直方向に対し斜交方向に延在した傾斜板を設けた沈殿槽において、
該槽体は、複数の平面状の内壁面が連なった、平面視形状が多角形のものであり、
平面状の該内壁面の左半側に配置された傾斜板は、上部が右方となるように傾斜し、
平面状の該内壁面の右半側に配置された傾斜板は、上部が左方となるように傾斜しており、
該傾斜板の槽体内壁面からの突出方向の幅員は、該槽体の該平面視形状の一辺の長さの平均の２〜３０％であることを特徴とする沈殿槽。
請求項１において、前記内壁面の右半側に配置された傾斜板のうち最も左側に配置された傾斜板の上端は、該内壁面の左半側に配置された傾斜板のうち最も右側に配置された傾斜板の下方に位置していることを特徴とする沈殿槽。
請求項１において、前記内壁面の左半側に配置された傾斜板のうち最も右側に配置された傾斜板の上端は、該内壁面の右半側に配置された傾斜板のうち最も左側に配置された傾斜板の下方に位置していることを特徴とする沈殿槽。
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記平面状内壁面同士が連なる槽体の隅角部には、該隅角部を挟んだ左側の内壁面の傾斜板の下端部と、右側の内壁面の傾斜板の下端部との少なくとも一方が配置されていることを特徴とする沈殿槽。