JP2018167176A - Stirring apparatus and water treatment system - Google Patents
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Abstract
【課題】液体を流入させながら撹拌を行う場合に、低動力で適切に、混合、及び均一分散を行うことができる。【解決手段】攪拌装置14は、水槽30と、水槽30内に設けられ、撹拌空間A1と、撹拌空間A1よりも鉛直方向の下側に設けられる流入空間A2とに区分けする隔壁部32と、水槽30に接続され、流入空間A2に液体を流入させる流入管34と、隔壁部32に開口して、流入空間A2と撹拌空間A1とを連通する開口部35と、撹拌空間A1内であって開口部35よりも鉛直方向の上方に、鉛直方向から見て開口部35に重畳して設けられる遮蔽部36と、遮蔽部36の鉛直方向の上側の表面に設けられ、複数の板状部材が放射方向に延在している静翼部38と、撹拌空間A1内であって静翼部38よりも鉛直方向の上方に設けられ、撹拌空間A1内の液体を撹拌する撹拌部40と、を有し、遮蔽部36は、連通空間A3の鉛直方向上側を遮蔽しつつ、連通空間A3の側方の周囲を開放して、流入空間A2と撹拌空間A1とを、連通空間A3の側方の周囲を介して連通させる。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately mix and uniformly disperse with low power when stirring is performed while flowing a liquid. SOLUTION: A stirring device 14 is provided with a water tank 30, a partition wall portion 32 provided in the water tank 30 and divided into a stirring space A1 and an inflow space A2 provided below the stirring space A1 in the vertical direction. The inflow pipe 34 connected to the water tank 30 and allowing the liquid to flow into the inflow space A2, the opening 35 which opens to the partition wall 32 and communicates the inflow space A2 and the stirring space A1, and the inside of the stirring space A1. A shielding portion 36 provided above the opening 35 in the vertical direction and superimposed on the opening 35 when viewed from the vertical direction, and a plurality of plate-shaped members provided on the upper surface of the shielding portion 36 in the vertical direction. A stationary blade portion 38 extending in the radial direction and a stirring portion 40 provided in the stirring space A1 above the stationary blade portion 38 in the vertical direction and agitating the liquid in the stirring space A1. The shielding portion 36 shields the upper side of the communication space A3 in the vertical direction, opens the periphery of the side of the communication space A3, and makes the inflow space A2 and the stirring space A1 lateral to the communication space A3. Communicate through the surroundings. [Selection diagram] Fig. 2
Description
本発明は、攪拌装置及び上水における水処理システムに関する。 The present invention relates to a stirrer and a water treatment system for clean water.
上水、すなわち上水道用の水は、例えば河川の水(原水)に凝集剤を添加してフロックを発生させ、そのフロックを除去することにより浄化して、各家庭などに供給される。凝集剤の添加の際は、凝集剤が原水に混合、分散するように、原水を撹拌する。その際、均一混合、分散作用を、効率的に低動力で実現する攪拌装置が求められている。 Water, that is, water for waterworks, is purified by adding flocculant to river water (raw water), for example, and removing the floc and supplying it to households. When adding the flocculant, the raw water is stirred so that the flocculant is mixed and dispersed in the raw water. At that time, there is a demand for a stirring device that achieves uniform mixing and dispersing action efficiently with low power.
従来の攪拌装置では、この均一混合・分散作用を与える攪拌翼にタービン翼やパドル翼が用いられてきた。これらタービン翼やパドル翼は、基本的に水流に対する抵抗が大きく、混合・均一化を達成させるための消費動力が高いといった効率面での課題を抱えていた。 In a conventional stirring apparatus, a turbine blade or a paddle blade has been used as the stirring blade that gives this uniform mixing and dispersion action. These turbine blades and paddle blades basically had large resistance to water flow, and had problems in efficiency such as high power consumption to achieve mixing and homogenization.
効率面での課題を解決し、均一混合・分散作用を効率的に低動力で実現する攪拌装置として、例えば特許文献1には、スラリーが混在する液体が貯留されている攪拌槽の底部にバッフルを配置し、攪拌槽の上部に設けられた攪拌装置で攪拌することにより、低動力でスラリーと液体とを攪拌する技術が記載されている。 As a stirring device that solves the problem in efficiency and realizes uniform mixing / dispersing action efficiently with low power, for example, Patent Document 1 discloses a baffle at the bottom of a stirring tank in which a liquid in which slurry is mixed is stored. And a technique of stirring the slurry and liquid with low power by stirring with a stirring device provided at the top of the stirring tank.
しかし、上水を攪拌する場合、攪拌槽に原水を連続で流入させながら攪拌を行う必要がある。このような場合、特許文献1の構成では、攪拌による水流が、流入する原水の流れによって乱れるおそれがあり、そのまま適応することは困難である。 However, when stirring the clean water, it is necessary to stir the raw water continuously flowing into the stirring tank. In such a case, in the configuration of Patent Document 1, there is a possibility that the water flow by stirring may be disturbed by the flow of raw water that flows in, and it is difficult to adapt as it is.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液体を流入させながら撹拌を行う場合に、低動力で適切に混合、及び均一分散することができる攪拌装置及び上水における水処理システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and in the case where stirring is performed while flowing a liquid, a stirring device and a water treatment system in clean water that can be appropriately mixed and uniformly dispersed with low power. The purpose is to provide.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の攪拌装置は、水槽と、前記水槽内に設けられ、撹拌空間と、前記撹拌空間よりも鉛直方向の下側に設けられる流入空間とに区分けする隔壁部と、前記水槽に接続され、前記流入空間に液体を流入させる流入管と、前記隔壁部に開口して、前記流入空間と前記撹拌空間とを連通する開口部と、前記撹拌空間内であって前記開口部よりも鉛直方向の上方に、鉛直方向から見て前記開口部に重畳して設けられる遮蔽部と、前記遮蔽部の鉛直方向の上側の表面に設けられ、複数の板状部材が放射方向に延在している静翼部と、前記撹拌空間内であって前記静翼部よりも鉛直方向の上方に設けられ、前記撹拌空間内の液体を撹拌する撹拌部と、を有し、前記遮蔽部は、前記遮蔽部と前記開口部との間の空間である連通空間の鉛直方向上側を遮蔽しつつ、前記連通空間の側方の周囲を開放して、前記流入空間と前記撹拌空間とを、前記連通空間の側方の周囲を介して連通させる。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a stirrer of the present disclosure is provided in a water tank, the water tank, an agitating space, and an inflow space provided below the stirring space in a vertical direction. A partition part that is divided into: an inflow pipe that is connected to the water tank and allows liquid to flow into the inflow space; an opening that opens to the partition part and communicates the inflow space and the agitation space; A shielding portion that is provided in the stirring space and above the opening in the vertical direction so as to overlap the opening when viewed from the vertical direction, and is provided on a surface on the upper side in the vertical direction of the shielding portion. A stationary blade portion in which the plate-shaped member extends in the radial direction, and a stirring portion provided in the stirring space and above the stationary blade portion in the vertical direction, and stirring the liquid in the stirring space And the shielding portion includes the shielding portion and the opening. While shielding the upper side in the vertical direction of the communication space, which is the space between, the periphery of the side of the communication space is opened, the inflow space and the stirring space via the periphery of the side of the communication space Communicate.
前記撹拌装置は、前記撹拌部よりも鉛直方向の上方に設けられ、前記撹拌空間内の液体を外部に流出させる流出口を更に有することが好ましい。 It is preferable that the stirring device further includes an outlet that is provided above the stirring unit in the vertical direction and allows the liquid in the stirring space to flow out.
前記遮蔽部は、鉛直方向から見て前記開口部の全域に重畳することが好ましい。 It is preferable that the shielding portion overlaps the entire area of the opening as viewed from the vertical direction.
前記遮蔽部は、開放されている前記連通空間の側方の周囲の領域の面積を、前記開口部の開口面積以上の面積とすることが好ましい。 It is preferable that the area of the area around the side of the communication space that is open is greater than or equal to the opening area of the opening.
前記撹拌部は、前記撹拌空間内の液体を撹拌することで、前記静翼部から前記撹拌部に向けて螺旋状に上昇する上昇水流と、前記撹拌部の周囲から前記静翼部の周囲に向けて螺旋状に下降して前記静翼部まで流れる下降水流とを発生させ、前記開口部を介して前記流入空間から流入してきた前記液体の水流を、前記下降水流に合流させることが好ましい。 The stirrer stirs the liquid in the stirrer space, so that an ascending water flow that spirally rises from the stationary blade portion toward the stirrer portion, and from the periphery of the stirrer portion to the periphery of the stationary blade portion. It is preferable that a descending water flow that spirally descends toward the stationary blade portion is generated, and the liquid water flow that has flowed in from the inflow space through the opening is merged with the descending water flow.
前記撹拌装置は、前記液体に凝集剤を添加する凝集剤添加部を有することが好ましい。 It is preferable that the stirring device has a flocculant addition unit for adding a flocculant to the liquid.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の水処理システムは、前記攪拌装置を有する上水における水処理システムである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a water treatment system of the present disclosure is a water treatment system for clean water having the stirring device.
本発明によれば、液体を流入させながら撹拌を行う場合に、低動力で適切に、混合、及び均一分散することができる。 According to the present invention, when stirring is performed while a liquid is introduced, mixing and uniform dispersion can be appropriately performed with low power.
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below.
(水処理システムの構成)
図1は、本実施形態に係る水処理システムの模式的なブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係る水処理システム100は、着水井12と、撹拌装置14と、フロック成長槽16と、沈殿槽18と、ろ過槽20とを有する。水処理システム100は、着水井12に取り込んだ原水W1に水処理を行い、上水W5として外部に供給するシステムである。すなわち、水処理システム100は、浄水施設であり、上水(上水道用の水)W5を各家庭などに供給するための施設である。
(Configuration of water treatment system)
FIG. 1 is a schematic block diagram of a water treatment system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
着水井12は、原水W1を取り込む施設である。着水井12は、例えば河川などからの原水W1が流入され、後段の各設備で水処理を行うために原水W1の流量調整を行う水槽である。
The
撹拌装置14は、着水井12から原水W1が流入する水槽である。撹拌装置14は、水槽の内部に原水W1が流入され、この原水W1に凝集剤Pを添加しつつ、原水W1を撹拌する撹拌用の水槽設備である。撹拌装置14の詳細な構成については後述する。撹拌装置14は、凝集剤Pが添加されて撹拌された原水W1を、添加水W2として、後段のフロック成長槽16に供給する。
The stirring
フロック成長槽16は、複数の水槽16Aを有し、各水槽16A内に攪拌機16Bが備えられている。フロック成長槽16は、水槽16A内に添加水W2を貯留し、貯留した添加水W2を攪拌機16Bで撹拌する。攪拌機16Bの撹拌速度(回転速度)は、後述する撹拌装置14が有する撹拌部40の撹拌速度(回転速度)より低い。フロック成長槽16は、攪拌機16Bで添加水W2を撹拌することにより、添加水W2内にフロックを生成させ、そのフロックを成長させる。なお、フロック成長槽16は、複数の水槽16Aを有していなくてもよく、1つの水槽16Aのみ有していてもよい。
The
沈殿槽18は、フロック成長槽16でフロックが成長された添加水W2である、フロック含有水W3が流入する。沈殿槽18は、このフロック含有水W3を貯留することで、成長したフロックを沈殿させる。これにより、沈殿槽18は、フロック含有水W3を、フロックと上澄み水W4とに分離する。すなわち、上澄み水W4は、フロック含有水W3からフロックを分離した水である。
Flock-containing water W3, which is added water W2 in which flocs are grown in the
ろ過槽20は、沈殿槽18から上澄み水W4が流入する。ろ過槽20は、例えば砂ろ過を行うろ過部22を備えている。ろ過槽20は、上澄み水W4を、ろ過部22によりろ過して、上澄み水W4から微小な固形成分を分離する。ろ過槽20は、固形成分を分離した上澄み水W4を、上水W5として、外部に放出する。以下、原水W1、添加水W2、フロック含有水W3、上澄み水W4、上水W5を互いに区別しない場合は、水Wと記載する。水処理システム100は、以上のような構成を有している。
The supernatant water W4 flows from the
(撹拌装置の構成)
以下、撹拌装置14について詳細に説明する。図2及び図3は、本実施形態に係る撹拌装置の模式図である。図2は、撹拌装置14の断面図であり、図3は、撹拌装置14の上面図である。図2に示すように、撹拌装置14は、水槽30と、隔壁部32と、流入管34と、開口部35と、遮蔽部36と、静翼部38と、撹拌部40と、凝集剤添加部42とを有する。撹拌装置14は、水槽30内に原水W1を取り込み、原水W1に凝集剤Pを添加しつつ原水Wを撹拌し、凝集剤Pが添加されて撹拌された原水W1を、添加水W2として外部(ここではフロック成長槽16)に放出する。
(Configuration of stirring device)
Hereinafter, the stirring
図2及び図3に示すように、水槽30は、内部に原水Wが流入する水槽である。水槽30は、直方体状の水槽であるが、例えば円柱状の水槽であってもよく、その形状は任意である。水槽30は、例えばX方向に沿った長さが3mであり、Y方向に沿った長さが3mであり、Z方向に沿った長さが4mである。ただし、水槽30の各方向の長さは、一例であり、任意である。なお、X方向は、水平方向に平行な方向である。Y方向は、水平方向に平行であり、かつX方向に直交する方向である。Z方向は、X方向及びY方向に直交する方向であり、すなわち鉛直方向である。また、以下、Z方向に沿った一方の方向をZ1方向とし、Z方向に沿った他方の方向をZ2方向とする。Z1方向は、鉛直方向の上方に向かう方向(地表から離れる方向)であり、Z2方向は、鉛直方向の下方に向かう方向(地表に向かう方向)である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
水槽30は、流入口50と流出口52とを有する。流入口50は、流入管34を介して原水W1が流入してくる開口である。流入口50は、水槽30のZ2方向側の側面に設けられた開口である。ただし、流入口50は、後述する隔壁部32よりもZ2方向側に開口していれば、その開口位置は任意である。流出口52は、添加水W2を外部(ここではフロック成長槽16)に放出する出口である。流出口52は、水槽30の側面のZ1方向側の端部に設けられた溝である。流出口52は、後述する撹拌部40の撹拌翼68よりもZ1方向側に設けられていることが好ましい。ただし、流出口52は、後述する隔壁部32よりもZ1方向側に設けられていれば、その形状及び位置は任意である。
The
図2及び図3に示すように、隔壁部32は、水槽30内に設けられる壁状(板状)の部材である。隔壁部32は、水槽30の底面部30AよりもZ1方向側に設けられ、底面部30Aに対して、Z方向に沿った方向から見て、重畳している。また、隔壁部32は、流出口52よりもZ2方向側に設けられ、流入口50よりもZ1方向側に設けられている。隔壁部32は、水槽30の内部を、撹拌空間A1と流入空間A2とに区分している。撹拌空間A1は、水槽30の内部の流出口52が設けられている側の空間であり、隔壁部32のZ1方向側の空間である。また、流入空間A2は、撹拌空間A1よりもZ2方向側の空間であって流入口50が設けられている側の空間であり、隔壁部32のZ2方向側の空間である。本実施形態においては、隔壁部32から水槽30のZ1側の端部までの距離は、隔壁部32から水槽30の底面部30Aまでの距離より長い。従って、撹拌空間A1は、流入空間A2より容積が大きい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、隔壁部32には、開口部35が開口している。開口部35は、隔壁部32の撹拌空間A1側(方向Z1側)の表面32Aから、隔壁部32の流入空間A2側(方向Z2側)の表面32Bまで貫通している。従って、開口部35は、撹拌空間A1と流入空間A2とを連通している。従って、撹拌空間A1は、隔壁部32が設けられる領域において、流入空間A2と隔離されている一方、開口部35が開口する領域において、流入空間A2に連通している。
Further, the
開口部35は、本実施形態においては円形の穴であるが、形状はこれに限られず任意である。また、開口部35は、中心が水槽30の中心軸AXに重畳している。中心軸AXは、水槽30のZ方向に沿った中心軸である。ただし、開口部35の中心は、中心軸AXに重畳していなくてもよく、中心軸AXからずれた位置にあってもよい。また、開口部35の開口面積も、任意である。
The
図2に示すように、流入管34は、水槽30に接続される管であり、より詳しくは流入口50に接続されている。流入管34は、外部(ここでは着水井12)からの原水W1を、流入口50を介して水槽30の内部に流入させる。流入口50は、隔壁部32よりもZ2方向側、すなわち流入空間A2側に開口している。従って、流入管34は、流入空間A2に原水W1を流入させる。また、流入管34は、流量調整部34Aに接続されている。流量調整部34Aは、流入管34から流入空間A2内に流入する原水W1の流量を調整する。流量調整部34Aは、例えば開閉弁であり、制御部44によって開閉制御されることにより、原水W1の流量を調整する。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、遮蔽部36は、撹拌空間A1内に設けられ、開口部35よりもZ1方向側に設けられる板状の部材である。遮蔽部36は、支持部60に支持されている。支持部60は、末端部60Aから先端部60BまでZ1方向に向かって延在する軸状部材である。支持部60は、末端部60Aが、隔壁部32の表面32Aであって、開口部35の周囲に配置されている。支持部60は、開口部35の周囲に沿って複数(本実施形態の例では4つ)設けられている。支持部60同士の間には部材が設けられていない。すなわち、支持部60同士の間は、開放されている。
As shown in FIG. 2, the shielding
遮蔽部36は、底面36Bが、支持部60の先端部60Bに取付けられている。なお、遮蔽部36は、表面36Aが方向Z1側の表面であり、底面36Bが、方向Z2側の表面である。遮蔽部36は、開口部35よりもZ1方向側に位置しており、Z方向に沿った方向から見て、開口部35に重畳して設けられている。さらに詳しくは、遮蔽部36は、図3に示すように、Z方向に沿った方向から見て、開口部35の全域に重畳している。すなわち、遮蔽部36は、開口部35のZ1方向側の全域を覆っている。遮蔽部36は、中心が水槽30の中心軸AXに重畳しており、開口部35のZ方向に沿った中心軸にも重畳している。ただし、開口部35の中心は、中心軸AX及び開口部35のZ方向に沿った中心軸に重畳していなくてもよく、これらからずれた位置にあってもよい。
The shielding
遮蔽部36は、表面(底面36B及び表面36A)の面積が、開口部35の開口面積よりも広い。遮蔽部36の表面の面積は、開口部35の開口面積に対し、100%以上150%以下であることが望ましいが、50%(程度)以上であってもよい。また、遮蔽部36の表面の面積は、開口部35の開口面積に対し、80%以上であることが好ましく、ス水槽30の径(本実施形態では水槽30の一辺)に対し、95%以下であることが好ましい。また、遮蔽部36は、図3では円形となっているが、本発明において、その形状は任意である。
The shielding
以上のような構成の遮蔽部36は、開口部35との間に、連通空間A3を形成する。連通空間A3は、図2に示すように、撹拌空間A1の一部の空間であり、Z1方向側の端面A3aが遮蔽部36に遮蔽されており、Z2方向側の端面A3bが開口部35に対向している。また、連通空間A3は、側方の周囲の領域である領域A3cが、開口部35の外周と遮蔽部36の外周とをZ方向に沿って結んだ領域となっている。領域A3cは、一部の領域が、支持部60により遮蔽されているが、支持部60同士の間の領域が、開放されている。すなわち、連通空間A3は、遮蔽部36により、端面A3aが、遮蔽部36よりもZ1方向側の撹拌空間A1から遮蔽されている。また、連通空間A3は、端面A3bにおいて、開口部35により流入空間A2と連通している。また、連通空間A3は、領域A3cにおいて、中心軸AXから見て放射方向の外側の撹拌空間A1に連通している。従って、連通空間A3は、流入空間A2と撹拌空間A1とを、端面A3aで遮蔽しつつ、流入空間A2と撹拌空間A1とを、端面A3bと領域A3cとで連通している。
The shielding
言い換えれば、遮蔽部36は、連通空間A3のZ1方向側を遮蔽しつつ、連通空間A3の側方の周囲(領域A3c)を開口することで、流入空間A2と撹拌空間A1とを、連通空間A3の側方の周囲(領域A3c)を介して連通させている。また、遮蔽部36は、開放されている領域A3c(支持部60により遮蔽されている領域を除いた領域A3c)の面積が、開口部35の開口面積以上となるように、配置されているが、本発明においては、これに限られない。
In other words, the shielding
図2及び図3に示すように、静翼部38は、遮蔽部36の表面36Aに設けられている。静翼部38は、複数の板状部材である板部64A、64B、64C、64Dが、遮蔽部36の中心の周囲に沿って並んで設けられている。板部64A、64B、64C、64Dは、放射方向に延在している。すなわち、板部64A、64B、64C、64Dは、遮蔽部36のZ方向に沿った中心軸に対して、放射方向外側に向かって延在している。具体的には、静翼部38は、図3に示すように、板部64A、64B、64C、64Dを有する。ここで、X方向に沿った方向のうち、一方の方向をX1方向とし、X1方向と反対方向を、方向X2とする。また、Y方向に沿った方向のうち、一方の方向をY1方向とし、Y1方向と反対方向を、Y2方向とする。板部64Aは、中心軸AXよりもX1方向側であってY1方向側に位置しており、Y方向に沿って延在している。板部64Bは、中心軸AXよりもX1方向側であってY2方向側に位置しており、方向Xに沿って延在している。板部64Cは、中心軸AXよりもX2方向側であってY2方向側に位置しており、Y方向に沿って延在している。板部64Dは、中心軸AXよりもX2方向側であってY1方向側に位置しており、方向Xに沿って延在している。板部64A、64B、64C、64Dは、遮蔽部36の表面36Aにこのような状態で固定されていて回転せず、静翼部38を構成している。以下、板部64A、64B、64C、64Dを互いに区別しない場合、板部64と記載する。板部64は、本実施形態では4つであったが、数はこれに限られない。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図2に示すように、撹拌部40は、回転軸部66と撹拌翼68とを有する。回転軸部66は、軸状の部材であり、制御部44により回転される。撹拌翼68は、回転軸部66の先端に取付けられる複数の板状部材から構成され、回転軸部66の回転により回転する。撹拌部40は、回転軸部66の回転によって撹拌翼68を回転させることで、原水W1を撹拌する。ただし、撹拌部40は、原水W1を撹拌することが可能であれば、形状は任意である。すなわち、撹拌翼68は、回転することで原水W1に水流を発生させる構造であれば、形状は任意である。
As shown in FIG. 2, the stirring
撹拌部40は、撹拌翼68が水槽30の撹拌空間A1内に配置されている。撹拌部40は、撹拌翼68が静翼部38よりもZ1方向側であって、流出口52よりもZ2方向側に位置している。撹拌部40(撹拌翼68)は、Z方向に沿った方向から見て、静翼部38に重畳した位置に設けられている。また、撹拌部40は、回転軸(回転軸部66の中心軸)が、中心軸AXと一致していることが好ましいが、一致していなくてもよい。
In the stirring
図2に示すように、凝集剤添加部42は、水槽30の撹拌空間A1内に凝集剤Pを添加する装置である。凝集剤添加部42は、制御部44の制御により撹拌空間A1内に凝集剤Pを添加することで、撹拌空間A1内の原水W1に凝集剤Pを添加する。凝集剤Pは、原水W1中に含まれる微細な固形粒子を凝集させる薬品であり、例えばPAC(Polyaluminiumchloride ポリ塩化アルミニウム)であるが、これに限られない。また、凝集剤添加部42は、撹拌空間A1内の原水W1に凝集剤Pを添加するが、これに限られず流入空間A2や連通空間A3内の原水W1に凝集剤Pを添加してもよいし、流入管34内の原水W1に凝集剤Pを添加してもよい。
As shown in FIG. 2, the
(撹拌装置の動作)
次に、撹拌装置14の動作、すなわち原水W1に凝集剤Pを添加して撹拌する動作について説明する。図4は、本実施形態に係る撹拌装置の動作を説明する模式図である。図4に示すように、撹拌装置14は、制御部44が流量調整部34Aを制御することにより、流入管34を介して水槽30の流入空間A2に原水W1を流入させる。制御部44は、連続して流入空間A2に原水W1を流入させ続ける(連続運転)が、例えば原水W1の流入と流入停止とを切り替えてもよい(簡潔運転)。制御部44は、原水W1の水槽30内での滞留時間、すなわち原水W1が水槽30に留まる時間が、所定の時間(例えば1分以上5分以下)となるように、原水W1の流入量を調整する。原水W1は、流入管34から水槽30内に流入し、流出口52から外部に流出するため、水槽30と原水W1の流入量とに基づき、滞留時間を設定可能である。
(Operation of the stirring device)
Next, the operation of the stirring
なお、本実施形態において、撹拌装置14による撹拌などの動作は、水槽30内に十分の原水W1が溜まってから開始される。この撹拌動作を行っている最中も、原水W1の流入は連続して行われているため、原水W1の流入と流出とは、続いている。すなわち、撹拌装置14は、原水W1を流入空間A2内に流入させつつ添加水W2を撹拌空間A1から流出させている状態で、撹拌部40で撹拌しつつ、凝集剤添加部42で凝集剤Pを添加している。
In the present embodiment, operations such as stirring by the stirring
流入空間A2に流入した原水W1は、図4の水流F1に示すように、開口部35を通って連通空間A3内に進入する。そして、連通空間A3内に進入した原水W1は、水流F1に示すように、Z1方向への流路が遮蔽部36に遮断され、中心軸AXに対する放射方向外側に流れ、領域A3cを通って撹拌空間A1内に進入する。
The raw water W1 flowing into the inflow space A2 enters the communication space A3 through the
また、制御部44は、原水W1を流入させつつ、撹拌部40を作動させ、撹拌部40を回転させる。静翼部38が配置されている状態で撹拌部40を回転させることにより、撹拌空間A1内には、上昇水流F2と下降水流F3とが発生する。上昇水流F2は、撹拌空間A1内の放射方向内側に発生する原水W1の水流である。上昇水流F2は、静翼部38から撹拌部40(撹拌翼68)に向かって螺旋状にZ1方向に向かう水流である。そして、下降水流F3は、撹拌空間A1内の上昇水流F2よりも放射方向外側に発生する原水W1の水流である。下降水流F3は、撹拌部40(撹拌翼68)の周囲、すなわち撹拌翼68の放射方向外側から、静翼部38の周囲、すなわち静翼部38の放射方向外側までを、螺旋状にZ2方向に向かう水流である。より詳しくは、下降水流F3は、撹拌部40(撹拌翼68)から放射方向外側(水槽30の側方の内壁)に向かい、そこからZ2方向に向かって、水槽30の側方の内壁に沿って螺旋状に流れる。そして、下降水流F3は、隔壁部32付近で放射方向内側に向かって静翼部38まで到達する。
In addition, the
上昇水流F2により撹拌部40(撹拌翼68)に到達した原水W1は、下降水流F3によって静翼部38の周囲まで下降することで、循環する。また、制御部44は、凝集剤添加部42に凝集剤Pを添加させている。従って、凝集剤Pは、下降水流F3に巻き込まれることで、原水W1内に分散する。撹拌装置14は、このように上昇水流F2と下降水流F3とを発生させることにより、水槽30全体に水流を発生させ、撹拌部40の撹拌速度やトルクなどを小さくしても、適切に撹拌を行うことができる。すなわち、この撹拌装置14は、低動力で適切に撹拌を行うことができる。また、撹拌部40から放射方向外側に向かう水流は、一部が水流F4となる。水流F4は、撹拌部40よりも方向Z1側に向かう。この水流F4により、凝集剤Pはより効果的に原水W1内に分散する。撹拌空間A1内で撹拌されて凝集剤Pが分散した原水W1は、添加水W2として、流出口52から外部(フロック成長槽16)に流出する。
The raw water W1 that has reached the stirring section 40 (stirring blade 68) by the rising water flow F2 is circulated by descending to the periphery of the
また、流入空間A2に流入した原水W1は、撹拌空間A1内への進入の際に、水流が遮蔽部36に遮断され、直接静翼部38に向かって流れない。従って、この撹拌装置14は、流入空間A2に流入した原水W1の水流F1が、上昇水流F2や下降水流F3の流れを阻害することを抑制することができる。また、水流F1は、領域A3cから撹拌空間A1内に進入することにより、下降水流F3と合流する。つまり、水流F1は、隔壁部32付近まで下降してきた下降水流F3と合流し、静翼部38に向かう。すなわち、流入空間A2に流入してまだ凝集剤Pが分散していない原水W1は、水流F1に沿って流れ、下降水流F3と合流することにより、凝集剤Pが分散される。すなわち、流入空間A2に流入してきた原水W1は、上昇水流F2や下降水流F3の流れを阻害することを抑制しつつ、凝集剤Pが分散する前に流出口52から流出することが抑制される。
Further, when the raw water W1 that has flowed into the inflow space A2 enters the stirring space A1, the water flow is blocked by the shielding
なお、以上の説明では、撹拌装置14は、流入してきた原水W1に凝集剤Pを添加して撹拌を行うものであった。ただし、撹拌装置14は、原水W1に限られず、任意の液体に凝集剤Pを添加して撹拌を行う装置であってもよく、任意の液体に凝集剤Pを添加することなく撹拌を行う装置であってもよい。
In the above description, the
以上説明したように、本実施形態に係る撹拌装置14は、水槽30と、隔壁部32と、流入管34と、開口部35と、遮蔽部36と、静翼部38と、撹拌部40とを有する。隔壁部32は、水槽30内に設けられ、水槽30の内部を、撹拌空間A1と流入空間A2とに区分けする。流入空間A2は、撹拌空間A1よりも鉛直方向の下側(Z2方向側)に設けられる。流入管34は、水槽30に接続され、流入空間A2に原水W1(液体)を流入させる。開口部35は、隔壁部32に開口して、流入空間A2と撹拌空間A1とを連通する。遮蔽部36は、撹拌空間A1内であって開口部35よりも鉛直方向の上方(Z1方向側)に、鉛直方向(方向Z)から見て、開口部35に重畳して設けられる。静翼部38は、遮蔽部36の鉛直方向の上側の表面36Aに設けられ、複数の板状部材(板部64)が放射方向に延在している。撹拌部40は、撹拌空間A1内であって静翼部38よりも鉛直方向の上方(Z1方向側)に設けられ、撹拌空間A1内の原水W1(液体)を撹拌する。また、遮蔽部36は、遮蔽部36と開口部35との間の連通空間A3の鉛直方向上側(端面A3a)を遮蔽しつつ、連通空間A3の側方の周囲(領域A3c)を開放して、流入空間A2と撹拌空間A1とを、連通空間A3の側方の周囲(領域A3c)を介して連通させる。
As described above, the stirring
この撹拌装置14は、撹拌空間A1と流入空間A2とを区分けする。そして、撹拌装置14は、撹拌空間A1内に静翼部38と撹拌部40とを設けることにより、上昇水流F2と下降水流F3とを発生させることができる。さらに、この撹拌装置14は、流入空間A2に原水W1(液体)が流入する構成としている。流入空間A2は、開口部35を介して撹拌空間A1に連通しているが、遮蔽部36により、流入空間A2からZ2方向に沿って撹拌空間A1に向かう流路が遮断されている。この遮蔽部36は、開口部35よりもZ2方向側に位置している。そのため、流入空間A2から撹拌空間A1へ連通する流路は、遮蔽部36と開口部35との間の連通空間A3となり、連通空間A3の領域A3cを通って、撹拌空間A1内に導入される。従って、この撹拌装置14は、流入空間A2からの原水W1が撹拌空間A1に流れ込む際に、連通空間A3を経由することにより、直接静翼部38に向かうことを抑制することが可能となるため、撹拌空間A1内での上昇水流F2と下降水流F3との流れを阻害することを抑制している。そのため、この撹拌装置14は、上昇水流F2と下降水流F3とにより撹拌を促進させることができ、低動力で適切に撹拌することが可能となる。このように、この撹拌装置14は、液体(原水W1)を流入させながら撹拌を行う場合に、低動力で適切に混合、及び均一分散することができる。
The stirring
また、原水W1を浄化して上水W5とする場合、凝集剤Pを添加する水槽30に対し、原水W1を底部から流入させ、原水W1を流入させ続けている状態で、凝集剤Pを添加しつつ撹拌を行うという構造とする場合がある。このように上水W5に用いる場合に、この撹拌装置14を用いると、撹拌空間A1内に静翼部38と撹拌部40とを設けて低動力で適切に撹拌することが可能となるため、上水W5の浄化を特に適切に行うことができる。また、低動力とすることで、電力削減や、攪拌部40のサイズを低下させることも可能となる。
Further, when the raw water W1 is purified to obtain the clean water W5, the flocculant P is added to the
また、この撹拌装置14は、流出口52を有する。流出口52は、撹拌部40(撹拌翼68)よりも鉛直方向の上方(Z1方向側)に設けられ、撹拌空間A1内の液体を外部に流出させる。この流出口52は、撹拌部40よりもZ1方向側に設けられているため、流入空間A2から流入してきた原水W1が、撹拌部40と静翼部38との間で発生する水流に巻き込まれる前に流出口52から流出することを抑制する。従って、この撹拌装置14は、流入空間A2から流入してきた原水W1が十分に撹拌される前に流出することを抑制する。
Further, the stirring
また、遮蔽部36は、鉛直方向(Z方向)から見て、開口部35の全域に重畳する。この遮蔽部36は、Z方向に沿って開口部35を完全に覆うため、流入空間A2から流入してきた原水W1が上昇水流F2と下降水流F3との流れを阻害することを、より適切に抑制することができる。
Further, the shielding
また、遮蔽部36は、開放されている連通空間A3の側方の周囲(領域A3c)の領域の面積を、開口部35の開口面積以上の面積とする。この遮蔽部36は、撹拌空間A1との流通経路である領域A3cの面積を、開口部35の開口面積以上とすることで、流入空間A2からの原水W1が撹拌空間A1に流入する際に流速の変動を抑制し、水流をスムーズにすることができる。
Further, the shielding
また、撹拌部40は、撹拌空間A1内の液体(原水W1)を撹拌することで、上昇水流F2と、下降水流F3とを発生させる。上昇水流F2は、静翼部38から撹拌部40に向けて螺旋状に上昇する水流である。下降水流F3は、撹拌部40の周囲から静翼部38の周囲に向けて螺旋状に下降して静翼部38まで流れる水流である。撹拌装置14は、開口部35を介して流入空間A2から流入してきた原水W1の水流F1を、下降水流F3に合流させる。この撹拌装置14は、流入空間A2から流入してきた原水W1を、下降水流F3に合流させることで、原水W1が十分に撹拌されることなく流出することを抑制することができる。
Further, the agitating
また、撹拌装置14は、液体(原水W1)に凝集剤Pを添加する凝集剤添加部42を有する。この撹拌装置14は、凝集剤添加部42により凝集剤Pを加えつつ液体を撹拌することで、液体中に凝集剤Pを適切に分散させることが可能となる。
Moreover, the stirring
また、本実施形態に係る水処理システム100は、攪拌装置14を有する、上水における水処理システムである。この水処理システム100は、撹拌装置14を有するため、上水の水処理を行う際に、低動力で適切に、混合、及び均一分散することができる。
Moreover, the
なお、以上説明した撹拌装置14は、例えば図5、図6のような形状とすることも可能である。図5は、遮蔽部の形状の他の例を示す模式図である。図6は、静翼部の形状の他の例を示す模式図である。図5に示すように、遮蔽部36Aは、上述で示した遮蔽部36と異なり、矩形の板状部材である。このように、遮蔽部は、鉛直方向に沿って開口部35に重畳する(開口部35を覆う)ものであれば、円形であってもよく、矩形であってもよく、他の形状であってもよい。また、図6に示すように、静翼部38Aは、板部64aの形状が、上述の板部64とは異なっていてもよい。板部64aは、板部64と同様に、一方の端部64a1から他方の端部64a2に向かって、放射方向に延在している。ただし、板部64Aaは、一方の端部64a1から他方の端部64a2までにおいて湾曲している。このように、静翼部38は、板部64が放射方向に延在していれば、板部64の形状は任意である。
In addition, the stirring
以上、本発明の実施形態を説明したが、これら実施形態等の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態等の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, embodiment is not limited by the content of these embodiment etc. In addition, the above-described constituent elements include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range. Furthermore, the above-described components can be appropriately combined. Furthermore, various omissions, substitutions, or changes of the constituent elements can be made without departing from the spirit of the above-described embodiments and the like.
14 撹拌装置
16 フロック成長槽
30 水槽
32 隔壁部
34 流入管
35 開口部
36 遮蔽部
38 静翼部
40 撹拌部
42 凝集剤添加部
44 制御部
50 流入口
52 流出口
A1 撹拌空間
A2 流入空間
A3 連通空間
W1 原水
W2 添加水
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記水槽内に設けられ、撹拌空間と、前記撹拌空間よりも鉛直方向の下側に設けられる流入空間とに区分けする隔壁部と、
前記水槽に接続され、前記流入空間に液体を流入させる流入管と、
前記隔壁部に開口して、前記流入空間と前記撹拌空間とを連通する開口部と、
前記撹拌空間内であって前記開口部よりも鉛直方向の上方に、鉛直方向から見て前記開口部に重畳して設けられる遮蔽部と、
前記遮蔽部の鉛直方向の上側の表面に設けられ、複数の板状部材が放射方向に延在している静翼部と、
前記撹拌空間内であって前記静翼部よりも鉛直方向の上方に設けられ、前記撹拌空間内の液体を撹拌する撹拌部と、
を有し、
前記遮蔽部は、前記遮蔽部と前記開口部との間の空間である連通空間の鉛直方向上側を遮蔽しつつ、前記連通空間の側方の周囲を開放して、前記流入空間と前記撹拌空間とを、前記連通空間の側方の周囲を介して連通させる、
撹拌装置。 A tank,
A partition wall section provided in the water tank and divided into an agitation space and an inflow space provided below the agitation space in the vertical direction;
An inflow pipe connected to the aquarium and allowing liquid to flow into the inflow space;
An opening that opens to the partition and communicates the inflow space and the agitation space;
A shielding portion provided in the stirring space and above the opening in the vertical direction so as to overlap the opening as viewed from the vertical direction;
A stationary blade portion provided on the upper surface in the vertical direction of the shielding portion, and a plurality of plate-like members extending in the radial direction;
A stirring unit that is provided in the stirring space and above the stationary blade portion in a vertical direction, and stirs the liquid in the stirring space;
Have
The shielding portion shields the upper side in the vertical direction of the communication space, which is a space between the shielding portion and the opening, and opens the periphery of the side of the communication space to thereby form the inflow space and the stirring space. To communicate with each other through the side periphery of the communication space,
Stirring device.
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