JPH0314517B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、分散気泡と析出気泡の双方を利用
し、さらに有機高分子凝集剤を利用した廃水の凝
集浮上分離方法及び該方法に用いられる凝集浮上
分離装置に関するものである。本発明は、一般的
な廃水の処理はもちろん、各種の液体の凝集浮上
分離処理、例えば汚泥の濃縮処理等にも適用する
ことができる。また本発明で用いる気体は必ずし
も空気である必要はなく、例えばチツ素リツチな
空気（空気から酸素を選択的に取り出した残りの
気体）を用いることもできる。 ［従来の技術］ 廃水の浮上分離処理方法・装置として一般的に
用いられているのは、(a)析出気泡を利用する加圧
浮上分離方法・装置、(b)主として分散気泡を利用
する常圧浮上分離方法・装置である。この他にも
電解浮上分離方法・装置や散気管による浮上分離
方法・装置等が知られているが、これらの方法・
装置は特殊な用途に限定されている。 (a) 加圧浮上分離方法・装置 水と空気を圧力容器の中に滞留させ、過剰な
空気を排気しながら加圧下で空気を水に溶解さ
せ、この溶解液を抜き出して浮上分離槽の廃水
中に導入する。溶解していた空気は大気圧下で
気泡となり、廃水中の不純物（除去目的成分）
の凝集物に析出・付着するので、該不純物は析
出気泡の浮力によつて浮上分離される。即ちこ
の方法によれば、廃水中の不純物は主として析
出気泡の付着作用によつて分離される。圧力・
温度等の条件にもよるが、一般に本方法によれ
ば析出気泡の量は水に対してノルマル体積で２
〜３％である。また本方法によれば、凝集した
不純物と凝集していない不純物との双方に気泡
が析出するので、分離精度が高い。 (b) 常圧浮上分離方法・装置 水に空気を導入し、スタテイツクミキサを通
過させることによつて水の中に分散気泡を作
り、この分散気泡を含んだ水と廃水を混合し、
さらに有機高分子凝集剤を添加することにより
不純物を凝集させる。この時、廃水中に存在す
る分散気泡が、凝集していく不純物の中に抱き
込まれるので、該不純物は分散気泡の浮力によ
つて浮上分離される。即ちこの方法によれば、
廃水中の不純物は主として分散気泡の抱き込み
作用（包含作用）によつて分離される。一般に
本方法によれば、分散気泡の量は水に対してノ
ルマル体積で10〜30％となり、前記加圧浮上分
離方法に比べて気泡量が多いため、浮上分離速
度が早くなる。また本方法の装置は前記方法の
装置に比べて比較的小型・単純である。 ［発明が解決しようとする問題点］ 加圧浮上分離方法によれば、気泡量が比較的少
ないために浮上分離速度が遅く、大きな浮上分離
槽が必要になるという問題点がある。また大きな
加圧タンクや同タンク内のレベルコントロールを
行なうための装置等が必要になり、配管も複雑に
なる等、装置全体が大型化し、設置コストが高く
なると共に装置の運転・維持等の扱いが繁雑にな
るという問題点がある。 常圧浮上分離方法によれば、有機高分子凝集剤
によつて既に凝集してしまつた不純物や、有機高
分子凝集剤によつて凝集しない（又はしにくい）
不純物については、分散気泡の抱き込み作用が行
なわれにくくなる結果、前記加圧浮上分離方法に
比べて不純物の分離精度が劣るという問題点があ
つた。また分散気泡を機械的な操作によつて作る
限り、径の大きい気泡が液中に発生することは避
けられない。このような粗大な気泡（例えば約
100μｍ以上と考えられる。）は、付着作用や抱き
込み作用よりも攪拌作用の方が強く、分離精度を
悪くしている一要因になつていると考えられる。 ［発明の目的］ 本願発明者は、前記従来の浮上分離方法及び装
置が有する長所・短所を踏まえた上で、これらの
各装置について各種のテストを実施した結果、下
記(イ)〜(ハ)に示す事実を確認するに到つた。 (イ) 析出気泡と分散気泡の両方を用いて浮上分離
を行なうと、分離速度が大きくなり、分離精度
も高くなる傾向がある。 (ロ) 廃水の種類や処理目標水準によつて、両気泡
の有効性が異なる。例えば、製油所の含油廃水
に対しては析出気泡を多くした方がよく、食堂
廃水に対しては分散気泡を多くした方が好結果
が得られる。 (ハ) 分散気泡中の粗大な気泡を除去すると分離精
度が良くなる。 そこで本発明においては、分散気泡と析出気泡
を任意の量・割合で廃水中に発生させると共に廃
水中に有機高分子凝集剤を添加して除去目的成分
を凝集させ、気泡の付着作用及び抱き込み作用に
よつて種々の廃水を効果的に処理することのでき
る凝集浮上分離方法を提供することを目的とし、
さらに該方法に用いて有効な凝集浮上分離装置を
提供することを目的としている。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の凝集浮上分離方法は、浮上分離槽内の
廃水中に微細な分散気泡と析出気泡を任意の量・
割合で発生させると共に同廃水中に有機高分子凝
集剤を加えて除去目的成分を凝集させ、凝集した
除去目的成分に前記気泡を付着または包含させる
ことによつて前記除去目的成分を浮上分離させる
ことを特徴としている。また本発明の凝集浮上分
離装置は、廃水を処理するための浮上分離槽と、
前記浮上分離槽内の廃水中に微細な分散気泡と析
出気泡を任意の量・割合で発生させる気泡発生装
置と、前記浮上分離槽内の廃水中に有機高分子凝
集剤を添加するための薬剤添加口と、を具備する
ことを特徴としている。 ［作 用］ 気泡発生装置によつて、浮上分離槽内の廃水中
に微細な分散気泡と析出気泡を廃水の性質に合せ
た任意の量・割合で発生させる。そして薬剤添加
口から廃水中に有機高分子凝集剤を加え、気泡が
発生している浮上分離槽内において除去目的成分
を凝集させる。前記気泡は凝集した除去目的成分
中に包含され、または凝集した除去目的成分の表
面に析出・付着するので、凝集した除去目的成分
は気泡の浮力によつて浮上分離される。 ［実施例］ 本発明の一実施例を第１図〜第４図によつて説
明する。 第１図は本実施例に係る凝集浮上分離装置を示
す模式的構造図である。同図中１は、原廃水が供
給される２槽式の反応槽であり、該反応槽１に
は、薬注装置２、攪拌機３及び反応制御用センサ
４等が設けられている。反応槽１に供給された原
廃水は、これらの装置によつて薬注等の前処理を
施され、廃水Ｗ（被処理水）の入口５から配管Ｐ
１に入り、浮上分離槽６の補助槽６ａに送られる
ように構成されている。また該配管Ｐ１の途中に
は弁Ｖ１を介して薬剤添加口７が設けられてお
り、浮上分離槽６内に送り込まれる廃水Ｗ中に有
機高分子凝集剤を添加できるようになつている。
浮上分離槽６の上部には回転羽根式のスカムスキ
マ８が設けられており、槽内に貯えられた廃水Ｗ
の水面に浮上してきた不純物を槽外に掻き出すこ
とができるようになつている。また浮上分離槽６
の下部には処理水の出口９が配管Ｐ２によつて接
続連通されている。また漏斗状に形成された浮上
分離槽６の最底部には配管Ｐ３が接続されてお
り、該配管Ｐ３はバルブＶ２を介して気泡発生装
置としてのポンプ１０の吸引管１１に接続連通さ
れている。従つて浮上分離槽６内にある処理済み
の水がポンプ１０に供給されることになる。 次に前記ポンプ１０は、浮上分離槽６内の廃水
Ｗ中に気泡を発生させるために設けられているも
ので、浮上分離槽６から引込んだ処理済みの水に
空気を分散・溶解させ、これらの流体を再び浮上
分離槽６の補助槽６ａに送り込めるように接続構
成されている。このポンプ１０は通常の渦巻ポン
プ（例えば、構造が単純・安価・取扱い易い片側
吸込式横型非自給式のポンプ）を改造して構成し
てもよいが、一般に、通常の渦巻ポンプでは、流
入する流体中に気体の占める割合が大になると、
振動・異音・回転羽根の異常摩耗等を起す他、流
体を吐出できなくなつたり、吐出が間欠的になつ
てしまう等の不都合を生じる場合がある。本発明
者は、このような不都合の生ずる原因がインペラ
部の流体通路の形状にあると考え、さらに流体通
路の断面積が入口側よりも出口側で大きいことに
原因があることを確認した。そこで本実施例にお
いては、後述するように、より多くの気体を液体
と共に圧送できるような構造のポンプを用いて、
装置全体の効果をより高いものとしている。 第２図に示す１２は、駆動軸１３が取付けられ
るボス１４ａを有する主盤１４と、該主盤１４の
一方の側面に設けられた複数の羽根１５とによつ
て構成されるインペラ本体である。そして該イン
ペラ本体１２の羽根１５には、中央部に孔１６ａ
が形成された円盤形の側板１６が固着されてお
り、インペラ部１７を構成している。第３図ａに
示すように、前記羽根１５は、円弧状にカーブし
た爪形の断面形状を有しており、各羽根１５と主
盤１４の側面と側板１６の内面とによつて複数の
流体通路１８が構成されている。通常の渦巻ポン
プにおける流体通路と異なり、この流体通路１８
は、第３図ｂに示すように、楕円形状の入口１９
側の断面積が大きく、楕円形状の出口２０側の断
面積の方が小さくなつており、その壁面は角部の
ないなめらかな形状とされている。但し製作コス
ト等の都合によつては、流体通路１８の断面形状
は、四角形状のような角部を有するものとしても
よい。また前記両断面積は、流体通路１８内にお
ける流体の見掛け流速（一定時間内に流れる流体
の見掛け体積をその時間で除した値）が一定にな
るように、出口２０での流体圧力と圧送しようと
する気・液の混合割合等によつて設定する。例え
ば、水６m³／ｈ、空気２m³／ｈを混合移送しよう
とする場合、出口２０での流体圧力を５Kgｆ／cm²
とすれば気体の体積は約1/5に圧縮されるので、
入口１９側の断面積Ａ及び出口２０側の断面積
A′は次式によつて定めることができる。 ６＋２／Ａ＝６＋0.4／A′ 次に、前記インペラ部１７が収納されるケーシ
ング部について説明する。ケーシング部の外隔壁
２１は略円錐台形状であり、小径の左端面部には
円盤形のフランジ２２が固着されている。フラン
ジ２２の中央には液体の供給孔２２ａが形成され
ており、該供給孔２２ａはフランジ２２の内面中
央部に取付けられた吸引管１１に連通している。
吸引管１１は、外隔壁２１の中心部に水平に設置
されており、供給孔２２ａと反対側の開口端部に
は円形の壁板２３が設けられている。そして、こ
の壁板２３及び吸引管１１の開口端部には前記イ
ンペラ部１７が回動自在に装置されている。外隔
壁２１の大径の開口端部には蓋部材２４が嵌着固
定されて外隔壁２１の内部空間を第２の渦巻室Ｓ
２として区画している。また該蓋部材２４の左端
面は、外隔壁２１の内部で前記壁板２３の外周縁
部に当接すると共にインペラ部１７を壁板２３と
の間に回動自在に保持している。第２図及び第３
図ａに示すように、インペラ部１７の外周部と前
記壁板２３及び蓋部材２４との間には、インペラ
部１７の回転方向に沿つて徐々に拡大していく第
１の渦巻室Ｓ１としてのスパイラル空間が構成さ
れている。第１の渦巻室Ｓ１は前記第２の渦巻室
Ｓ２に開口・連通しており、第１の渦巻室Ｓ１で
付勢された流体が接線方向に沿つて第２の渦巻室
Ｓ２に流入するように構成されている。そして内
径が小さくなつている第２の渦巻室Ｓ２の左端部
には、円筒状の外隔壁２１に対して接線方向に吐
出口２５が設けられており、第２の渦巻室Ｓ２内
を周方向に回転しながら左端部に移動してきた一
部の流体が、外部に向けて接線方向に吐出される
ように構成されている。また外隔壁２１には抜出
管２６が貫設されている。抜出管２６の開口端部
は、第２の渦巻室Ｓ２の中心部、即ち流体の回転
運動の中心に設けられた吸引管１１の近傍であつ
て前記吐出口２５からは離れた位置に設けられて
おり、当該位置に集まつた一部の流体を室内から
抜出せるように構成されている。また前記吸引管
１１の内部には細径の供給管２７が同軸に設けら
れており、該供給管２７は吸引管１１の周壁部及
びフランジ２２を貫通して外部に連通している。 本実施例のポンプは以上のような構成である
が、第２の渦巻室Ｓ２のうち外隔壁２１が中心軸
Ｃに平行な部分の空間Ｓ２′は、展開すると第７
図ａのような形状である。即ち軸方向の寸法Ａが
一定なので、第７図ｂに矢印で示すようにこの空
間Ｓ２′で流体は軸Ｃ方向に押し出される度合が
大きく、遠心力は減殺される傾向にある。そこで
第５図、第６図及び第８図に示すように、特にこ
の空間Ｓ２′の形状に改良を加えたポンプを本実
施例に用いてもよい。即ち、空間Ｓ２′の軸方向
の長さＡは、第６図に示す断面図における0゜の位
置で最大であり、回転方向に沿つて徐々に減少し
て180゜の位置で前記最大長さのほぼ半分となり、
360゜の位置で０となるようにする。この空間Ｓ
２′を展開して斜視図で示したのが第８図ａであ
り、軸方向の長さＡと半径方向の長さが回転方向
に沿つて共に短くなつている。このため第８図ｂ
に矢印で示すように、流体は遠心力を受けて回転
しながら軸Ｃ方向に徐々に押し出されていく。従
つてこのようなポンプを用いれば、第２の渦巻室
Ｓ２において流体により大きな遠心力を作用させ
ることができるので、同渦巻室Ｓ２内における流
体の撹拌をさらに効果的に行なうことができる。
なお、第５図のポンプには、第２図のような抜出
管２６や各種バルブＶ３，Ｖ４等は記載していな
いが、実施例としてこのポンプを採用する場合に
は、第２図と同様の構成とすることは言うまでも
ない。さらに第９図に示すように、第１の渦巻室
Ｓ１の出口EX（即ち第２の渦巻室Ｓ２への入口）
を回転方向に関して互いに180゜離れた２箇所に設
けても良い。そして前記両出口EXに近い渦巻室
Ｓ２の各部の形状を、第８図ａのように形成す
る。即ち、第９図における0゜の位置で、一方の出
口EXに近い渦巻室Ｓ２の一部については、その
軸方向及び半径方向の寸法が最大であり、回転方
向に沿つて減少して180゜の位置で０となる。もう
一方の出口EXに近い渦巻室Ｓ２の一部について
は、軸方向及び半径方向の寸法は180゜の位置で最
大であり、回転方向に沿つて減少して360゜の位置
で０となつている。このようにすれば、第２の渦
巻室Ｓ２の外径を小さくしても、流体の撹拌を効
率的に行なうことができる。 以上第５図〜第９図を参照して説明したポンプ
の改良例又は他の構造例においても、インペラ部
の流体通路の形状は第３図ａに示したポンプと同
様に形成されている。即ち第３図ｂに示すよう
に、惰円形状の入口１９側の断面積が大きく、惰
円形状の出口２０側の断面積の方が小さくなつて
おり、その壁部は角部のないなめらかな形状とさ
れているが、製作条件等によつては角部があつて
もよい。 次に、外隔壁２１の外部には、通過する流体の
運動エネルギによつて気体を吸引するインゼクタ
２８が設けられている。第４図に示すように、イ
ンゼクタ２８は、中央に流体の通過する径路が設
けられたポンプ形状の装置であり、流入口２９か
ら絞り穴３０のある中央部にかけては内径が絞り
こまれるテーパ状に形成され、中央部から流出口
３１にかけては内径が拡大するテーパ状に形成さ
れている。そして中央部の外周面には、前記絞り
穴３０に連通する吸引口３２が形成されており、
流入口２９から流出口３１へ向けて通過する流体
の運動エネルギによつて、該吸引口３２から気体
が吸込まれるように構成されている。また吸引口
３２の内部には逆止弁３３が設けられており、流
入口２９から流出口３１へ向う流体が吸引口３２
から外部へ吐出しないようになつている。またイ
ンゼクタ２８の流入口２９には円盤形のひねり羽
根３４が回動自在に設けられており、気体の吸引
力を安定させると共に、インゼクタ２８内に吸込
んだ気体を効果的に微細化できるようになつてい
る。なお、このような円盤形のひねり羽根３４の
かわりに、圧損の少ないプロペラ状の羽根を設け
てもよい。 次に、前記インゼクタ２８の流入口２９と前記
抜出管２６とは弁Ｖ３を介して配管によつて接続
されており、配管の途中には圧力計３５が設けら
れている。インゼクタ２８の流出口３１と前記供
給管２７とは配管によつて接続されている。そし
てインゼクタ２８の吸引口３２は弁Ｖ４及び流量
計３６を介して所定圧力の気体中に開放されてい
る。また前述したように、ポンプ１０の吸引管１
１は、浮上分離槽６の最底部に接続されており、
前記インペラ部１７には浮上分離槽６内にある処
理済みの水が供給されるようになつている。また
前記インペラ部１７の駆動軸１３は、蓋部材２４
を貫通して軸受３７に支えられており、その端部
はフランジ継手３８によつてモータＭの出力軸に
連動連結されている。 次に、前記浮上分離槽６の隣には、スカムスキ
マ８によつて掻き取られた除去目的成分を貯めて
おく貯留槽３９が設けられている。この貯留槽３
９には薬剤の投入口が設けられており、矢印Ａ１
で示すように槽内の汚泥に薬剤を添加できるよう
になつている。またこの貯留槽３９には攪拌機４
０も設けられている。 次に、前記貯留槽３９の隣には脱水機４１が設
置されている。この脱水機４１は、複数個のロー
ラ４４，４５に巻掛けられて循環駆動される無端
材４２を有している。該無端材４２は、回動
自在に設置された押圧ドラム４３と、該押圧ドラ
ム４３の周面に沿つて同軸に設けられた複数（図
示の例では５本）のローラ４４によつて挟まれる
ようになつている。そして、前記貯留槽３９で薬
剤処理された汚泥は、この無端材４２に載せら
れて搬送され、押圧ドラム４３とローラ４４の間
で無端材４２に押付けられる。汚泥が含む水分
は無端材４２を介して分離され、下方の受皿４
６に貯められ、また脱水されてケーク状となつた
汚泥はスクレーバ４７によつて掻き取られて搬送
車４８の荷台に落下するように構成されている。 次に以上のように構成された装置を用いて行な
う廃水の凝集浮上分離方法の一実施例について説
明する。 モータＭによつてポンプ１０を駆動し、空気と
浮上分離槽６内の水をポンプ１０に吸込ませる。
インペラ部１７に吸込まれた液体と気体は、なめ
らかな形状の流体通路１８を移動しながら加圧さ
れる。本実施例のポンプ１０におけるインペラ部
１７の流体通路１８は、圧縮前の流体が通過する
入口１９側の断面積が大きく、圧縮後の流体が通
過する出口２０側の断面積を小さくしてある。従
つて、液体と圧縮性流体である気体とを一緒に圧
送すると、流体通路１８内の入口１９から出口２
０にかけて流体の見掛け流速（一定時間内に流れ
る流体の見掛け体積をその時間が除した値）が一
定になるので、流体通路１８内に圧力の異なる領
域が生ずることはなく、流体通路１８内に有害な
渦が発生する等の不都合がおきることはない。特
に本実施例においては、流体通路１８の壁面は角
部のないなめらかな形状とされているので、壁面
と流体との抵抗はどの部分でも一様であつて、壁
面を摩耗させる可能性のある流体の渦が特定の部
分に発生する恐れもない。このように、インペラ
部１７に吸入された気体及び液体は滑らかな形状
の流体通路１８内を渦を発生させることなく一定
の流速で円滑に移送されるので、相当量の気体を
液体と共に圧送した場合でも、ポンプ１０の運転
中に異音や振動等の障害が発生することはなく、
かつ流体通路１８の壁面が異常に摩耗することは
ない。そしてインペラ部１７において、吸入され
た気体は加圧されて細かく砕かれ、液体中に分
散・混合される。この流体は第１の渦巻室Ｓ１に
流入して攪拌され、一部の気体は液体中に溶解す
る。 次に、この流体は第１の渦巻室Ｓ１から接線方
向に吐出して第２の渦巻室Ｓ２内に流入する。該
渦巻室Ｓ２では、液体と細かく分散した気体とが
激しく回転運動し、攪拌・滞留によつて気体の溶
解がさらに進む。第２の渦巻室Ｓ２内において、
比較的比重の小さい流体、即ち未溶解の泡状の気
体をより多く含む液体は遠心力によつて第２の渦
巻室Ｓ２の中心部に多く集まる。また会合して体
積を増すことにより溶解しにくくなつた気体と始
めから粗大な気体も中心部に集まつてくる。即
ち、第２の渦巻室Ｓ２内では遠心力によつて気液
の分離と気気分離（粗大気泡と微細気泡の分離）
とが同時に行なわれている。他方、比較的比重の
大きい流体、即ちある程度の微細な分散気泡を含
むと共に気体の溶解した液体（溶解液）は、回転
しながら第２の渦巻室Ｓ２の左端部に移動してい
き、吐出口２５を通つて弁Ｖ５へ送られる。この
場合、弁Ｖ５の開度等を適宜に調節することによ
つて吐出口２５から出る溶解液の量は一定とされ
ているので、第２の渦巻室Ｓ２内の圧力は一定に
保たれている。そして、弁Ｖ５を通過した微細な
分散気泡を含む溶解液は、薬剤添加口７から有機
高分子凝集剤を添加された前処理済の廃水と合流
し、浮上分離槽６の補助槽６ａ内に送り込まれ
る。浮上分離槽６は大気圧下に開放されているの
で、液中に溶解していた気体は大気圧下の廃水中
で析出気泡となり、廃液中の不純物に付着してこ
れを浮上分離する。また他方では有機高分子凝集
剤によつて凝集した不純物中には分散気泡が抱き
込まれるので、この不純物も浮上分離されてい
く。このように本実施例の方法によれば、析出気
泡の付着作用と分散気泡の抱き込み作用とが相乗
作用をもたらし、廃水中の不純物を短時間で精度
よく効率的に浮上分離していく。そして浮上した
不純物はスカムスキマ８によつて槽外に掻き出さ
れた後脱水機４１によつて水分を分離され、ケー
ク状になつて外部に搬出されていく。処理済みの
水は配管Ｐ２を通過して出口４９から外部の所定
位置に放出される。 次に、前記未溶解の気泡をより多く含む水は、
抜出管２６から抜出されてインゼクタ２８の流入
口２９に供給され、インゼクタ２８内を流出口３
１に向けて通過していく。この時、通過していく
流体の運動エネルギによつて、インゼクタ２８内
に吸引口３２から空気が吸引される。空気の吸引
力は、通過していく流体の運動エネルギの大小、
即ち該流体が含む気泡の量によつて異なる。例え
ば抜出管２６より抜出された流体が多くの気泡を
含む場合、該流体の運動エネルギは小さいので、
インゼクタ２８内に吸引される空気の量は少くな
る。逆に該流体が空気をほとんど含まなければ、
その運動エネルギに対応する強い吸引力でインゼ
クタ２８内には多量の空気が吸込まれる。このよ
うに本実施例のポンプ１０では、気体の吸引量は
自己コントロールされている。そして、インゼク
タ２８で吸込まれた空気は、液中に分散されて第
２の渦巻室Ｓ２から送られてきた未溶解の気体と
共に、このインゼクタ２８内で微細化され、液中
に分散・混合される。また本実施例では、インゼ
クタ２８にひねり羽根３４が設けられているの
で、気体の吸引状態は安定している。 次に、インゼクタ２８を通過した流体は、浮上
分離槽６から送られる水と合流してポンプ１０の
吸引管１１に吸入され再びインペラ部１７へ送り
込まれる。 前述のように、ポンプ１０から浮上分離槽６に
送り込まれる液体には、所定量の微細な分散気泡
が含まれると共に、大気圧下で析出気泡となる空
気が溶解している。浮上分離槽６内の廃水Ｗ中に
おける分散気泡と析出気泡の量・割合を、処理す
べき廃水Ｗの性質に応じて適宜に調節すれば、精
度の高い効率的な凝集浮上分離処理を様々な廃液
に対して行なうことができる。前記実施例におい
ては、バルブＶ４を操作してインゼクタ２８の吸
引空気量を調節すれば、分散気泡の量を増減させ
ることができる。また水に対する空気の飽和溶解
量は圧力によつて決まり、第２の渦巻室Ｓ２内で
飽和に達するまでの滞留時間が装置系として定ま
るので、最高吐出圧力においてインペラ部１７が
第２の渦巻室Ｓ２内に吐出する吐出量が、前記滞
留時間だけ第２の渦巻室Ｓ２内に滞留しうるよう
に、第２の渦巻室Ｓ２の容量を決定すればよい。
そして循環水量を増加させることによつてポンプ
１０の吐出圧力を下げられるので、析出気泡の量
も調整することができる。 このように本実施例では、適当量の水を浮上分
離槽６から抜き出してポンプ１０に供給すると共
に、未溶解の気体をより多く含む一部の流体を前
記ポンプ１０の第２の渦巻室Ｓ２で遠心力によつ
て分離し、これを系内で循環させながらインゼク
タ２８で吸気量の自己コントロールを行ない、気
体を液体に効率よく分散・溶解させている。即ち
本実施例の装置では、流体を循環させていること
から気・液の接触チヤンスが多く、また気体を各
所で繰返し微細化していることから気液の接触面
積が大きいので、空気の水に対する分散・溶解は
きわめて効率よく行なわれている。そして分散気
泡を含んだ溶解液をポンプ１０の第２の渦巻室Ｓ
２から抜き出して浮上分離槽６に戻し、微細な分
散気泡と析出気泡に有機高分子凝集剤を併用して
廃水の凝集浮上分離処理を高精度かつ短時間で行
なつているものである。 次に、前記浮上分離装置を試験した結果につい
て具体例をあげて説明する。吐出量0.10m³／
min、全揚程39ｍの水用片吸込渦巻ポンプに、前
記のような流体通路１８を有するインペラ部１７
を取付ける。第２の渦巻室Ｓ２を構成する略円錐
台形の外隔壁２１は、内径がφ300×φ250、長さ
が250mm程度の寸法とする。インゼクタ２８は、
出入口部の内径が10mm程度で、全長が約50mm、絞
り穴３０の内径が３mm程度のものを用いた。この
インゼクタ２８の自吸空気量は、インゼクタ２８
の流入圧が4.0Kgｆ／cm²・同流入量が１／min
のとき10N／minであることを実験的に確認し
ている。 さて、ここで処理対象となる廃液にホテル厨介
廃液（厨介を粉砕・脱水した際に発生する廃液）
を選び、気体としては空気を用い、吸引空気量を
変化させて試験を行なつた。その結果を表１に実
施例(1)として示す。また表１中に示した実施例(2)
〜(6)のデータは、廃水をゼロとし、ポンプの流
量・吐出圧等を各バルブの操作によつて調整して
得たものである。また比較のために、ほぼ同一の
条件下で従来の装置を用いた結果を実施例(1)とと
もに表２、３に示した。表２、３において比較例
(A)は［従来の技術］の項で説明したような主とし
て分散気泡を用いる装置であり、比較例(B)は［従
来の技術］の項で説明したような主として析出気
泡を用いる装置である。

【表】

【表】

【表】 表１の実施例(2)〜(6)に示すように、本実施例の
装置及び方法によれば、分散気泡及び析出気泡を
任意の量・割合で得ることができる。従つて処理
すべき廃水の性質等に対応した凝集浮上分離処理
を行なうことができる。表３からわかるように、
本実施例では浮上分離槽における流体の滞留時間
は12分間であり、比較例(A)と同じであるが、表２
に示す処理水の分析値からみて、凝集浮上分離精
度は比較例(A)よりも実施例(1)の方が高い。比較例
(B)は実施例(1)よりも相当長い滞留時間を要してい
るが、分析値からみて凝集浮上分離精度は実施例
(1)よりもかなり劣る。このように本実施例によれ
ば、凝集浮上分離速度が相当高いと共に、その精
度が非常に優れており、廃液の種類にあわせた効
果的な凝集浮上分離処理を効率よく行なえること
が確認された。 以上説明した一実施例では、浮上分離槽６から
抜き出した処理済の水をポンプ１０に導き、この
水に気泡を分散・溶解させて浮上分離槽６に戻し
ていた。気泡発生装置としてのポンプ１０と、浮
上分離槽６との接続関係は上記の構成に限定され
るものではなく、例えば第１図ｂに示すように、
反応槽１と浮上分離槽６との間にポンプ１０を設
け、反応槽１から送られてくる前処理済みの廃水
の全量をポンプ１０に通して空気と共に加圧し、
浮上分離槽６に送り込むようにしてもよい。また
第１図ｂに示した管路構成に加えて、第１図ｃに
示すように、反応槽１と浮上分離槽６を直接連通
するバイパス管路P_Bを設け、反応槽１から送ら
れてくる前処理済みの廃水の内、ほぼ半量をポン
プ１０において空気と共に加圧して浮上分離槽６
に送り込むようにしてもよい。また、前記一実施
例では、反応槽１と浮上分離槽６を連通させてい
る配管Ｐ１の中央部に薬剤添加口７が設けられて
いたが、ポンプ１０の吐出口２５と浮上分離槽６
を連通させている配管の途中に薬剤添加口を設け
るようにしてもよい。 ［発明の効果］ 本発明に係る凝集浮上分離方法及び装置によれ
ば、浮上分離槽内の廃液中に任意の量・割合で微
細な分散気泡及び析出気泡を発生させると共に有
機高分子凝集剤を用いて除去目的成分を凝集させ
ることができるので、小型・単純な構成の装置を
用いて、様々な種類の廃液に対して精度の良い凝
集浮上分離処理を効率的に行なうことができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明に係る装置の一実施例を示す
模式的構成図、第１図ｂ，ｃは同実施例におい
て、ポンプと浮上分離槽と反応槽との接続構造の
別態様を示す模式図、第２図は同実施例における
ポンプの断面図、第３図ａは、第２図の−切
断線における断面図、同図ｂは同ポンプにおける
流体通路の形状を示す図、第４図は前記一実施例
におけるインゼクタの断面図、第５図は前記一実
施例におけるポンプの改良例を示す断面図、第６
図は第５図の−切断線における断面図、第７
図ａは前記一実施例のポンプの空間Ｓ２′を展開
した斜視図、同図ｂはこのポンプの空間Ｓ２′に
おける流体の運動を示す図、第８図ａは前記改良
例のポンプの空間Ｓ２′を展開した斜視図、同図
ｂは同ポンプの空間Ｓ２′における流体の運動を
示す図、第９図は前記一実施例におけるポンプの
他の構造例を示す断面図である。 ６……浮上分離槽、７……薬剤添加口、１０…
…気泡発生装置としてのポンプ、２８……インゼ
クタ、Ｗ……廃水。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 浮上分離槽内の廃水中に微細な分散気泡と析
   出気泡を任意の量・割合で発生させると共に同廃
   水中に有機高分子凝集剤を加えて除去目的成分を
   凝集させ、凝集した除去目的成分に前記気泡を付
   着または包含させることによつて前記除去目的成
   分を浮上分離させることを特徴とする廃水の凝集
   浮上分離方法。 ２ 廃水を処理するための浮上分離槽と、前記浮
   上分離槽内の廃水中に微細な分散気泡と析出気泡
   を任意の量・割合で発生させる気泡発生装置と、
   前記浮上分離槽内の廃水中に有機高分子凝集剤を
   添加するための薬剤添加口と、を具備することを
   特徴とする凝集浮上分離装置。