凝集沉淀装置的制作方法

本发明涉及从待处理水凝集并分离微细的悬浊物质等的凝集沉淀装置。

背景技术：

众所周知，在工厂排水、污水等原水(待处理水)中添加无机凝集剂之后，再添加阴离子类高分子凝集剂及阳离子类高分子凝集剂进行固液分离。专利文献1中公开了一种水处理装置，具备：对含有微细的ss的原水中添加无机凝集剂、阳离子类高分子凝集剂及阴离子类高分子凝集剂的管线混合装置；和在管线混合装置的下游侧设置的造粒型凝集沉淀槽。

在专利文献2中记载了一种由添加无机凝集剂并搅拌的第一搅拌槽、添加沉降促进剂及高分子凝集剂并搅拌的第二搅拌槽、添加高分子凝集剂并搅拌的第三搅拌槽、絮凝物形成槽和沉淀槽一体化而成的凝集沉淀装置。

专利文献1：国际公开第2014/038537号；

专利文献2：日本特开2014-237123号。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能轻易地以装载在卡车上等方式被搬运的凝集沉淀装置。

本发明的凝集沉淀装置具有：俯视形状为长方形的槽体；通过隔板分隔该槽体内所形成的凝集反应槽及沉淀槽；和隔着污泥的溢流板与该沉淀槽邻接的污泥承接槽。该槽体的宽度为2.2m以下、长度为5.6m以下、高度为2.6m以下。

在本发明的一个样式的凝集沉淀装置中，所述沉淀槽内设有中心井，并设有使所述凝集反应槽内的凝集反应液流入该中心井的移送构件。

在本发明的一个样式的凝集沉淀装置中，从所述中心井的下部朝放射方向延伸设置分布器，并设有绕轴心旋转驱动该中心井的驱动装置。

在本发明的一个样式的凝集沉淀装置中，用来取出所述污泥承接槽内的污泥的污泥取出口设在槽体的壁面上，且设有沿着该污泥承接槽内的底面朝该污泥取出口移动的耙板。

在本发明的一个样式的凝集沉淀装置中，所述耙板被安装在环形驱动的链条上，该链条以具有沿着污泥承接槽的底面的前进侧和被配置在较所述前进侧更上方的回动侧的方式被架设在驱动侧链轮及从动侧链轮之间，所述耙板在通过该链条回动时，耙板的上端位于比所述溢流板的上缘更靠下方的位置。

[发明效果]

本发明的凝集沉淀装置因为其槽体为能装载到4t卡车上(最大乘载负重为4t的卡车)的尺寸并且俯视形状呈长方形，所以容易搬运。而且，由于预先在凝集沉淀装置的制造工厂将搅拌机、中心井、分布器、其它附属设备一体化，所以凝集沉淀装置的设置作业明显地变得更容易。

通过在污泥承接槽设置耙装置，可以顺畅地从污泥取出口取出沉淀下来的污泥。通过使该耙装置具备沿着污泥承接槽的底面移动的耙板，从而能够从污泥承接槽内的底面的几乎全部的区域将污泥刮到取出口侧。在耙板是以沿着污泥承接槽底面朝向取出口前进并且在链条的回动侧以从链条倒立移动的方式构成的情况下，由于回动时的耙板的上缘位于比溢流板的上缘更靠下方的位置，因此不会造成沉淀槽内的污泥层紊乱。

附图说明

图1是实施方式的凝集沉淀装置的槽体的立体图。

图2是实施方式的凝集沉淀装置的俯视图。

图3是图2的iii-iii线剖面图。

图4是图2的iv-iv线剖面图。

图5是另一实施方式的凝集沉淀装置的俯视图。

具体实施方式

以下，参考附图说明实施方式。图1～4是表示本发明第一实施方式的凝集沉淀装置1。

该凝集沉淀装置1具备：具有一对短边壁2a、2c与一对长边壁2b、2d且俯视形状呈长方形(整体为长方体形状)的槽体2；设置在该槽体2内的短边方向(宽度方向)上的隔板3、4；和在隔板4与槽体2的短边壁2c之间沿着槽体2的长边方向设置的溢流板5等。为了能装载到4t卡车上，槽体2的宽度为2.2m以下、长度为5.6m以下、高度为2.6m以下。槽体2的宽度优选为1.0～2.2m，特别是1.5～2.2m。槽体2的长度优选为1.0～5.6m，特别是1.5～5.6m。而槽体2的高度优选为1.0～2.6m，特别是1.5～2.6m。

隔板3、4从槽体2的底面2e竖立到槽体2的上缘附近为止。隔板3、4与槽体2的长边壁2b、2d相连。隔板3与槽体2的短边壁2a之间形成机械室10，以便设置控制盘、泵、其它机器。

隔板3、4之间是凝集反应槽11，隔板4与槽体2的短边壁2c之间是沉淀槽12及污泥承接槽13。沉淀槽12与污泥承接槽13被溢流板5分隔。凝集反应槽11的容积v1与沉淀槽12的容积v2之比v1/v2优选为0.9～1.2左右。

在凝集反应槽11中可借助注药装置(省略图示)添加无机凝集剂和阳离子型聚合物凝集剂，并同时设置用来搅拌槽内液体的搅拌机15。

在隔板4的上部设有凝集反应液的流出口16，以连到该流出口16的方式在隔板4的上部连接着移流盘(也可以为配管)17作为移送构件。该移流盘17上设有用来添加阴离子型聚合物凝集剂的注药装置(省略图示)。

优选，沉淀槽12的俯视形状为略正方形。沉淀槽12内的中央部设有中心井18。中心井18为圆筒状，且上部设有扩径部18a。以使凝集反应液在该扩径部18a内大致朝切线方向流出的方式配置所述移流盘17的前端部。

中心井18的下部设有分布器19。分布器19是由从中心井18朝放射方向延伸设置的管状体所构成，且朝其旋转方向的尾流侧设有流出口19a。在分布器19上设有朝向下方的耙19b，但也可以省略。

中心井18通过其轴支部20被支撑在槽体底面2e，能绕轴心旋转。

中心井18的上部经由托架21与驱动装置22的旋转轴22a相连。在中心井18的上下方向的中间附近安装有搅拌叶片23。

沉淀槽12内的上部设有用来取出上清液(处理水)的沟槽25。沟槽25的铅直截面形状呈u字形，以经由设在上缘的v缺口25a使沉淀槽12内的上清液流入到沟槽25内的方式构成。

沟槽25以包围中心井18的方式设成围框状。沟槽25以沿着槽体2的长边壁2b及短边壁2c以及隔板4且与它们之间空着预定间隔的方式延伸。在这些部分，在沟槽25的上缘仅在中心井18侧(围框内侧)设置有v缺口25a。

并且，沟槽25在比溢流板5更上方的中心井18侧的上方延伸向槽体2的长边方向。在该部分，沟槽25的上缘当中的中心井18侧(围框内侧)及污泥承接槽13侧(围框外侧)这两侧上分别都设有v缺口25a。

沟槽25上连接着处理水取出用配管26。沟槽25的v缺口25a处于沉淀槽12内的液面水平面。本实施方式中，扩径部18a位于比该液面水平面更上方的位置。但是，扩径部18a也可以配置成与液面相接。

位于沉淀槽12内的底部，在槽体2的长边壁2b和短边壁2c与槽体2的底面2e的交差角落角部上、以及隔板4和溢流板5的下部与槽体2的底面2e的交差角落角部上，以朝沉淀槽12的中央侧下坡倾斜的方式设置有倾斜板28，倾斜板28以消除液体或污泥的停滞区域的方式构成。

溢流板5具有从底面2e竖立到沉淀槽12内的液面高度的50～80％左右高度为止的高度。在沉淀槽12内，到该溢流板5的上缘高度为止形成污泥层s。

形成在沉淀槽12内的污泥层s的量随着处理会增加，但污泥层s的水平面(污泥界面)一旦超过溢流板5的高度，则污泥层s的污泥(团状物)，会溢流过溢流板5而掉落到污泥承接槽13内。污泥承接槽13内的底面上设有倾斜板29。该倾斜板29以从长边壁2d朝溢流板5向下倾斜的方式设置。

如图1所示，在短边壁2c的下部设有用来取出污泥承接槽13内的污泥(团状物)的污泥取出口30。在污泥承接槽13内设有用于使污泥(团状物)朝污泥取出口30移动的耙装置31。

该耙装置31具有：分别设置在溢流板5及长边壁2d上的驱动侧链轮32及从动侧链轮33；架设在各链轮32、33间的环形转动链条34；横跨在链条34、34之间且被固定在各链条34上的耙板35；和用来驱动驱动侧链轮32的驱动装置36。优选设置2片以上的耙板35。

通过耙板35沿着倾斜板29从隔板4侧朝向污泥取出口30侧移动(前进)，从而使污泥承接槽13内的底部污泥(团状物)被刮近污泥取出口30。

当耙板35从隔板4侧朝取出口30侧前进时，耙板35处于从链条34下垂的姿势。当耙板35从取出口30朝隔板4侧回动时，耙板35处于从链条34竖起的状态。优选，该竖起状态下的耙板35的上端位于比溢流板5上缘要低50cm以上的下方位置。而且，下垂状态下的耙板35的下边部具有沿着倾斜板29的面那样的角度。

在如此所构成的凝集沉淀装置1中，原水通过配管(省略图示)被导入凝集反应槽11，再添加无机凝集剂、ph调节剂及阳离子型聚合物凝集剂，并以搅拌机15搅拌，成为凝集反应液。

该凝集反应液流出至移流盘17，添加阴离子型聚合物凝集剂之后，被沿切线方向供给到中心井18的扩径部18a内，在扩径部18a内边回旋边流入中心井18，向下流入中心井18内并流到分布器19，再从流出口19a朝分布器19的旋转方向的尾流侧流出。

此外，若给水井18不具有扩径部18a而凝集处理液直接被导入到给水井18的话，凝集处理液中会卷入大气中的空气，从而会有气泡混入沉淀槽12的疑虑。本发明中，因为沉淀槽12是比较小型的，所以即使只有一点点气泡混入的话也可能会很大程度地卷起污泥层s的泥渣。因而，通过在给水井18上设置扩径部18a，使凝集处理液沿切线方向流入到扩径部18a并使其回旋，这期间使气泡从凝集处理液释放到大气中，由此使得气泡不会混入给水井18中。

分布器19及搅拌叶片23借助驱动装置22缓慢地旋转，借此沉淀槽12内被缓慢地搅拌，能促进凝集絮凝物及污泥层s中的污泥(团状物)的产生及成长，并且产生稳定的污泥层s。优选，分布器19的旋转速度为0.6～1.4rpm左右。

在凝集反应液通过污泥层s期间，凝集絮凝物被固定附着在污泥层中的污泥(团状物)上并形成清澄的处理水。而已通过污泥层s的清澄的处理水，从沉淀槽12内上升，并从v缺口25a流入到沟槽25内，经由取出用配管26取出到凝集沉淀装置1之外。

本实施方式中，位于溢流板5侧的沟槽25，在沉淀槽12的中央侧及污泥承接槽13侧这两侧的边部上均设置v缺口25a，而位于溢流板5侧以外的沟槽25则仅在沉淀槽12中央侧的边部上设置v缺口25a。基于此，能够将沉淀槽12内的上升流lv设置得较大。即，通过在溢流板5侧的沟槽的污泥承接槽13侧设置v缺口，从而使得沉淀槽12内的液体的一部分朝污泥承接槽13流动并形成上升流再从v缺口作为处理水被排出。基于此，沟槽25附近的上升流lv比沉淀槽12内的上升流lv略小且易于得到水质稳定的处理水。

在本实施方式中，在沉淀槽12内，中心井18的整个扩径部18a被配置在比水面更靠上方的位置，所以比起将扩径部18a的下部配置在水面以下的情况，能够将沉淀槽12内的上升流lv设定得较大。本实施方式中，可以将沉淀槽12内的上升流lv设定为5～20m/hr，特别是8～15m/hr左右。

若污泥层s的污泥(团状物)的界面高度比溢流板5更高的话，则污泥(团状物)会溢流过溢流板5而流入到污泥承接槽13，并沉淀到污泥承接槽13的底部。通过耙板35将该污泥(团状物)刮近取出口30侧，再从该取出口30经由取出配管及污泥泵(省略图示)取出到凝集沉淀装置1之外。通过检测污泥承接槽13内的污泥界面高度的界面计或定时器控制该污泥泵的开/关。

该凝集沉淀装置1的槽体2具有能装载到4t卡车的尺寸，且俯视形状呈长方形，所以容易搬运。而且，通过预先在制作工厂将搅拌机、中心井、分布器、其它附属设备一体化，使得凝集沉淀装置1的设置作业明显地变得更容易。

污泥承接槽13上设置有耙装置31，沉淀下来的污泥(团状物)被顺畅地从污泥取出口30取出。该耙装置31具备沿着倾斜板29移动的耙板35，能够从污泥承接槽13内的底面的几乎全部区域将污泥(团状物)刮近取出口30侧。耙板35沿着倾斜板29朝取出口30前进，而在链条34的回动侧则是从链条34、34以竖起式移动。因为在该回动时耙板35的上缘通过的是比溢流板5的上缘充分更靠下方的位置，所以不会对沉淀槽12内的污泥层s造成紊乱。

在所述实施方式中，沉淀槽12与污泥承接槽13被邻接配置在槽体2的短边方向，但如图5的凝集沉淀装置1’所示，污泥承接槽13也可以被配置在沉淀槽12的短边壁2c侧。图5的凝集沉淀装置1’的其它构造与图1～4的凝集沉淀装置相同，相同符号表示相同部分。

上述实施方式的凝集沉淀装置1、1’，是用隔板3、4、溢流板5分隔一体式的槽体2的内部，但例如也可以分别独立制作机械室10、凝集反应槽11、沉淀槽12，再连接这些独立的室及槽构成一体式的槽体2。此时，隔板3属于被夹持在机械室10与凝集反应槽11的壁面，而隔板4属于被夹持在凝集反应槽11与沉淀槽12的壁面。

[凝集剂]

无机凝集剂优选为pac、聚合铁(聚合硫酸铁)、氯化铁(三氯化铁)或硫酸铝等可形成氢氧化物的物质。在含氟水或含磷酸水中，也可以使用消石灰等的钙化合物作为无机凝集剂。优选，无机凝集剂的添加量为20～2000mg/l，特别是50～1500mg/l左右。

优选，阳离子型聚合物(阳离子型高分子凝集剂)为丙烯酰胺系，其阳离子基比率为10～50摩尔％，特别是15～40摩尔％，更加优选15～30摩尔％。阳离子型高分子凝集剂的重量平均分子量为1200万～2500万，特别优选1500万～2200万左右。阳离子型高分子凝集剂的添加量为0.1～3mg/l，特别优选0.5～2mg/l。

作为此类阳离子型聚合物，例如可以优选使用阳离子型单体与丙烯酰胺的共聚物。作为阳离子型单体的具体例，可以优选使用丙烯酸二甲基氨基乙酯或甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(以下，有时将两个化合物合并记作“(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯”)的酸盐或其4级铵盐、二甲基氨基丙基丙烯酰胺或二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(以下，有时将两个化合物合并记作“二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺”)的酸盐或其4级铵盐，但并不限于此。

对阳离子型聚合物的产品形态没有特别限定，可使用粉末品、w/o型乳化液、或者在高盐类浓度的水系介质中分散有阳离子型高分子凝集剂粒子的分散液等一般在排水凝集处理中流通的产品。

优选，阴离子型聚合物(阴离子型高分子凝集剂)为丙烯酰胺系，其阴离子基比率为5～30摩尔％，特别优选5～20摩尔％。阴离子型聚合物的重量平均分子量为900万～2000万，特别优选1000万～1800万左右。阴离子型高分子凝集剂的添加量为0.2～8mg/l，特别优选0.5～6mg/l。

作为此类阴离子型聚合物，例如可以使用阴离子型单体与丙烯酰胺的共聚物，或聚丙烯酰胺的加水分解物。作为阴离子型单体的具体例，可以优选使用丙烯酸或其盐。作为阴离子型单体，特别优选可以使用丙烯酸或其盐，也可使用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或其盐，与丙烯酰胺共聚而成的聚合物，因为其能在宽ph范围内稳定使用。

上述所有实施方式都只是本发明的一个例子，本发明也可为图示以外的方式。

本申请是根据2016年9月23日提出的日本特许出愿2016-185611，并将其全部内容援用至此。

符号说明

1、1’：凝集沉淀装置。

2：槽体。

3、4：隔板。

5：溢流板。

10：机械室。

11：凝集反应槽。

12：沉淀槽。

13：污泥承接槽。

15：搅拌机。

17：移流盘。

18：中心井。

18a：扩径部。

19：分布器。

23：搅拌叶片。

25：沟槽。