JP5084990B2

JP5084990B2 - ディストリビュータ洗浄方法及び装置

Info

Publication number: JP5084990B2
Application number: JP2001097224A
Authority: JP
Inventors: 哲史鈴木
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2021-03-29
Also published as: JP2002282608A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、沈殿槽内で被処理液中の懸濁物質等を凝集・沈殿させて被処理液を清澄化する凝集沈殿装置に関し、特に凝集沈殿装置におけるディストリビュータの洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
凝集沈殿装置は、沈降分離方式の水処理装置の一種であり、原廃水等の被処理液に含まれている懸濁物質等を適当な添加剤により凝集しフロック化し、被処理液から懸濁物質等を沈殿除去しようとするものである。
【０００３】
この種の凝集沈殿装置としては、特公平１−３８５２３号公報によって開示されたものが知られている。この公報に記載された凝集沈殿装置においては、懸濁物質等の凝集を行う筒状のミキシングチャンバが沈殿槽内の中心に直立状態で設けられており、ミキシングチャンバ内の凝集フロックを有する被処理液は、ディストリビュータにより沈殿槽内に分配供給されるようになっている。
【０００４】
沈殿槽内に被処理液が供給されると、被処理液中の凝集フロックが沈降分離し、沈殿槽の底部にて濃縮された汚泥層を形成する。その一方で、沈殿槽の上部には上澄液が上昇していき、清澄化された処理済み液として沈殿槽上部から流出される。
【０００５】
ところで、従来一般のディストリビュータは、基本的には、ミキシングチャンバの下部に配設され放射状に延びる複数本の吐出管から構成されている。各吐出管はミキシングチャンバ内と連通しており、各吐出管の下側部分にはその長手方向に沿って複数の吐出孔が形成されている。吐出管の外側端部は閉じられているので、ミキシングチャンバ内の凝集フロックを含有した被処理液は吐出管を通り、吐出孔から沈殿槽内に排出される。
【０００６】
しかし、凝縮沈殿装置の運転を続けていると、被処理液中の凝集フロックやその他の異物は吐出管の内面や吐出孔の内面に付着し、やがては吐出孔或いは吐出管を閉塞するおそれがある。そのため、従来においては、定期的に工水や井戸水等の工場内用水をディストリビュータの吐出管内に送り込み、吐出管内或いは吐出孔内に付着した凝集フロック等を洗浄、除去することとしていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の方法によりディストリビュータを洗浄すると、洗浄作業後、凝集沈殿装置から排出される処理済み液の水質が一時的に悪化することがある。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ディストリビュータ洗浄後における処理済み液の水質悪化を防止することができるディストリビュータ洗浄方法及び装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者は鋭意検討した結果、被処理液の塩分濃度が高い場合、塩分濃度が相当に低い工場内用水を洗浄水としてディストリビュータから沈殿槽内に導入すると、沈殿槽内で塩分濃度差に起因する対流が発生し、沈降していた懸濁物質等を巻き上げ、これが水質悪化の原因となっていることを見出した。
【００１０】
請求項１にかかる本発明によるディストリビュータ洗浄方法は、かかる知見に基づいてなされ、被処理液中の懸濁物質や凝集フロック等を沈降分離させる沈殿槽と、沈殿槽内に直立状態で配設されており、被処理液が導入されるチャンバと、このチャンバ内の被処理液を沈殿槽内に分配供給するディストリビュータとを有する凝集沈殿装置において、該凝集沈殿装置の運転中にディストリビュータを洗浄する方法であって、凝集沈殿装置から流出される処理済み液、すなわち塩分濃度がチャンバに導入される被処理液の塩分濃度と同等であり、被処理液との塩分濃度差に起因する沈殿槽内の対流を防止することのできる処理済み液を洗浄液として用いてディストリビュータを洗浄することを特徴としている。
【００１１】
この方法では、洗浄液として用いられる処理済み液の塩分濃度が被処理液の塩分濃度と実質的に等しいことから、前述したような塩分濃度差に起因する無用な対流を防止することができ、もって処理済み液の水質悪化を防止することができる。
【００１２】
また、本発明者は、被処理液の温度が高い場合にも処理済み液の水質が僅かに悪化していることを発見し、被処理液と工場内用水との間の温度差が原因となって沈殿槽内に対流が生じていることも見出した。
【００１３】
そこで、本発明では、凝集沈殿装置から流出される処理済み液を、その液温が前記沈殿槽内の平均液温と所定の温度差以内である間に、すなわち、沈殿槽内の平均液温との温度差に起因する前記沈殿槽内の対流を防止する液温である間に、洗浄液として使用したことを特徴としている。また、処理済み液の温度が相当に低い場合等には、処理済み液を、その液温が沈殿槽内の平均液温と所定の温度差以内となるよう温度調整した後、洗浄液として使用することとした。
【００１４】
この方法により、温度差が原因となる対流を防止ないしは抑制することが可能となる。
【００１５】
なお、ディストリビュータが、前記チャンバの内部と連通し且つ複数の吐出孔が長手方向に沿って形成されている吐出管であって、前記チャンバの中心軸線を中心として回転可能となっている吐出管を備えている場合においては、処理済み液を吐出管内に噴射して吐出管内を洗浄することが有効である。
【００１６】
また、請求項５にかかる本発明は、前記凝集沈殿装置から流出される処理済み液を導き、洗浄液噴射口となる端部がディストリビュータ内に配置される洗浄配管と、洗浄配管を通して処理済み液をディストリビュータ内に圧送するポンプとを備えるディストリビュータ洗浄装置を提供するものである。
【００１７】
かかる構成においては、前述した本発明のディストリビュータ洗浄方法を好適に実施することが可能である。
【００１８】
また、処理済み液の液温を調整するために、洗浄配管にはヒータ等の調温手段を設けることが好ましい。
【００１９】
更に、ディストリビュータが、前記チャンバの内部と連通し且つ複数の吐出孔が長手方向に沿って形成されている吐出管であって、前記チャンバの中心軸線を中心として回転可能となっている吐出管を備えている場合においては、洗浄配管の洗浄液噴出口を吐出管の流入口に向けた配置することが有効である。これにより、洗浄配管から噴射される処理済み液は吐出管内に確実に吹き込まれ、洗浄効率が向上する。
【００２０】
請求項８にかかる本発明は、洗浄液と被処理液との間の温度差に起因する対流を防止することを主目的としたものであり、ディストリビュータを洗浄するための洗浄液の液温を、沈殿槽内の平均液温と所定の温度差以内となるよう温度調整した後、当該洗浄液を用いてディストリビュータを洗浄することを特徴としたディストリビュータ洗浄方法である。この方法は、被処理液の塩分濃度が低いが、その温度が高い場合に有効であり、かかる状況下では、洗浄液として工場内用水を使用することもできる。
【００２１】
更に、請求項９にかかる本発明は、請求項８にかかる発明によるディストリビュータ洗浄方法を実施するのに適した洗浄装置を提供するものであり、洗浄液を導き、洗浄液噴射口となる端部がディストリビュータ内に配置される洗浄配管と、洗浄配管を通して処理済み液をディストリビュータ内に圧送するポンプと、洗浄配管に設けられた、当該洗浄配管を流通する洗浄液の温度を調整するための調温手段とを備えることを特徴としている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明によるディストリビュータ洗浄装置が適用された凝集沈殿装置を概略的に示す断面図である。図１に示す凝集沈殿装置１０は、原廃水等の被処理液から懸濁物質や凝集フロックを沈降分離し、清澄化された上澄液を処理済み液として取り出すことのできる沈殿槽１２と、その内側に配置され、被処理液中の懸濁物質等を予め凝集しフロック化するためのミキシングチャンバ１４とを備えている。
【００２４】
ミキシングチャンバ１４は、沈殿槽１２の側壁上縁部に掛け渡された架台１６の中央部から垂設された細長い略円筒体である。ミキシングチャンバ１４の上部には、被処理液が輸送されてくる導入管１８が接続されている。また、ミキシングチャンバ１４には、被処理液中の懸濁物質等を凝集させフロックを形成する各種添加剤を注入するための注入ノズル２０が配置されている。
【００２５】
ミキシングチャンバ１４内には、被処理液と添加剤とを混合し撹拌するためのミキサ２２が内蔵されており、架台１６に取り付けられた駆動装置２４により回転駆動されるようになっている。また、ミキサ２２の中心部にはセンタシャフト２６が垂直方向に延びている。センタシャフト２６の上部は架台１６にて軸支されており、架台１６上の駆動装置２８により回転駆動される。
【００２６】
センタシャフト２６の下部部分はミキシングチャンバ１４の下端よりも下方に突出している。センタシャフト２６のこの下部部分にはディストリビュータ３０が固定されている。
【００２７】
ディストリビュータ３０は、図２からも理解される通り、基本的には、センタシャフト２６に同軸に固定されミキシングチャンバ１４の下端部を閉じるよう配置されたカップ状の回転支持体３２と、回転支持体３２の内部と連通し且つ回転支持体３２の外周面から径方向外方に水平に延びる複数本の吐出管３４とから構成されている。各吐出管３４の外端部は閉じられている。また、各吐出管３４の最下部には、その長手方向に沿って一列に複数の吐出孔３６が穿設されている。
【００２８】
センタシャフト２６は、ディストリビュータ３０よりも下方に延長されており、その先端にはレーキ３８及びコーンスクレーパ４０が固定されている。レーキ３８は、被処理液中の凝集フロックが沈降して形成する汚泥を濃縮すると共に、槽底面中央の汚泥引抜き用凹部４２に汚泥を掻き寄せるためのものである。コーンスクレーパ４０は汚泥引抜き用凹部４２に配されている。この凹部４２は沈殿槽１２の基礎４４に形成された汚泥引抜管４６と接続されている。汚泥引抜管４６は汚泥引抜ポンプ４８に接続されている。
【００２９】
更に、沈殿槽１２内の上部にはトラフ（集水樋）５０が設けられており、このトラフ５０の上縁を越えた沈殿槽１２内の被処理液の上澄液が処理済み液として、沈殿槽１２に設けられた流出口５２から槽外部に流出されるようになっている。
【００３０】
このような構成の凝集沈殿装置１０にて清澄な処理済み液を得ようとする場合、被処理液は、導入管１８からミキシングチャンバ１４内に供給される。ミキシングチャンバ１４内においては、注入ノズル２０から添加剤が任意のタイミングで添加される。そして、ミキシングチャンバ１４内の被処理液と添加剤とはミキサ２２によって撹拌混合され、被処理液中の懸濁物質等が凝集して凝集フロックを形成する。
【００３１】
凝集フロックを含む被処理液は、ディストリビュータ３０における回転支持体３２から吐出管３４の吐出孔３６を通って沈殿槽１２内に供給される。ディストリビュータ３０は駆動装置２８により回転駆動されているので、吐出管３４の吐出孔３６からの被処理液は沈殿槽１２内に均等に分配される。これにより、沈殿槽１２内には均等な上昇流が発生する。被処理液の上昇流における粗大な凝集フロック等は重力により沈降分離して、沈殿槽１２の底部に汚泥層Ａを形成する。そして、スラッジブランケット型の運転方式にあっては、沈殿槽１２の中間部に、凝集フロックや懸濁物質等からなる懸濁・流動状態のスラッジブランケット層Ｂが形成される。スラッジブランケット層Ｂは上昇流に含まれる微細なフロック等を捕捉するため、沈殿槽１２内の被処理液の上層Ｃは極めて清澄な上澄液となる。
【００３２】
一方、沈殿槽１２の底部ではレーキ３８によって汚泥層Ａが濃縮されると共に、槽中央部の汚泥引抜き用凹部４２に掻き寄せられるので、汚泥層Ａは濃縮された均質なものとなる。この濃縮汚泥層Ａからは汚泥引抜きポンプ４８によって汚泥が随時引き抜かれる。
【００３３】
沈殿槽１２内の上層Ｃの上澄液はトラフ５０を越え、清澄な処理済み液として沈殿槽１２の流出口５２から流出する。沈殿槽１２から流出した処理済み液は、配管５４を経て、水質管理等の目的で一時的に処理済み液槽５６に貯留された後、ポンプ５８によって処理済み液槽５６から排出され、必要によって高度処理、例えば生物処理、砂濾過、活性炭吸着等が行われる。
【００３４】
このような凝集沈殿装置１０においては、前述したように、被処理液中の凝集フロック等によりディストリビュータ３０の吐出管３４又は吐出孔３６が閉塞を起こすおそれがある。かかる閉塞を防止するために、図示の凝集沈殿装置１０にはディストリビュータ洗浄装置６０が設けられている。
【００３５】
本実施形態においては、ディストリビュータ洗浄装置６０は、ミキシングチャンバ１４の外壁面に沿ってその上部から下部に延びる洗浄配管６２を備えている。この洗浄配管６２の下部は、ミキシングチャンバ１４の下部部分を貫通してその内部に延び、更にその下端の洗浄液噴出口６４は、図２に明示するように、ディストリビュータ３０のカップ状回転支持体３２の内壁面に向けられた状態で固定されている。洗浄液噴出口６４の高さ位置は、吐出管３４の流入口（回転中心側の端部開口）６６の中心の高さ位置とほぼ同等とされている。洗浄配管６２の他端は、沈殿槽１２の上部から外部に延び、処理済み液槽５６から処理済み液を引き出すポンプ５８の吐出側の配管６８に流路切換弁７０を介して接続されている。
【００３６】
次に、このディストリビュータ洗浄装置６０を用いてディストリビュータを洗浄する方法について説明する。
【００３７】
ディストリビュータ３０の洗浄は１日に１〜３回程度、１回につき数分程度行う。その間、凝集沈殿装置１０の運転は停止されず、被処理液の導入、駆動装置２４，２８の駆動及び注入ノズル２０からの添加剤の注入等は続けられている。このような状態において洗浄を始める場合、まずポンプ５８が駆動されていることを確認し、流路切換弁７０を操作してポンプ５８から吐出される処理済み液の流路を洗浄配管６２の側に切り換える。これにより、処理済み液は洗浄配管６２を通り、洗浄液として洗浄配管６２の先端の洗浄液噴出口６４から噴出される。この際、ディストリビュータ３０のカップ状の回転支持体３２は回転しているため、洗浄液噴出口６４に各吐出管３４の流入口６６が順次が正対し、その度に洗浄液噴出口６４から噴出された処理済み液はその正対した吐出管３４内に強制的に送り込まれる。これによって、吐出管３４の内壁面や吐出孔３６に付着している凝集フロック等は洗い落とされ、処理済み液と共に吐出孔３６から沈殿槽１２内に排出され、吐出管３４ないしは吐出孔３６の閉塞は未然に防止されることになる。
【００３８】
ここで、処理済み液は、被処理液に比して懸濁物質量が極めて少なく洗浄液として使用することが可能となっていることは勿論、その塩分濃度については被処理液とほぼ同等であることに注意すべきである。すなわち、たとえ被処理液が苛性化緑液のように塩分濃度が非常に高いものであったとしても、ディストリビュータ３０の洗浄を終えて沈殿槽１２内に処理済み液が導入されても、塩分濃度には差がないため、処理済み液と沈殿槽１２内の被処理液との間で、塩分濃度差に起因する対流が発生することはない。特に、ディストリビュータ３０の吐出管３４の直下には汚泥層Ａが存在するため、吐出管３４が排出された洗浄液と汚泥層Ａの上の被処理液との間に無用な対流が発生した場合には、汚泥層Ａからフロックや懸濁物質等が巻き上げられるという問題が生じるが、本実施形態の方法では、塩分濃度差に起因する無用な対流は防止されるので、前記問題は生じない。従って、凝集沈殿装置１０から取り出される処理済み液の水質は、ディストリビュータ３０の洗浄の前後で変化することはない。
【００３９】
また、被処理液が苛性化緑液である場合、沈殿槽１２内の被処理液の温度は９０度前後の高温となっていることが通常であり、工場内用水のように２０度前後の低温水を洗浄液として使用した場合には、温度差による対流がディストリビュータ３０の直下で発生するおそれがある。しかしながら、本実施形態では、凝集沈殿装置１０の近傍の処理済み液槽５６に貯留されている処理済み液を用いており、処理済み液槽５６内の液温は沈殿槽１２内の平均液温よりも若干低い程度であるので、温度差により無用な対流の発生も抑制される。これもまた、洗浄後における処理済み液の水質悪化を防止することに寄与するものである。なお、温度差は２０度程度であれば、問題となるような対流は生じない。
【００４０】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に述べたが、本発明は上記実施形態に限定されないことはいうものでもない。
【００４１】
例えば、生物処理や砂濾過、或いは活性炭吸着を行った後の処理済み液（高度処理液）でも塩分濃度は被処理液とほぼ同等であるので、高度処理液を洗浄液として使用することも可能である。ただし、沈殿槽１２内の被処理液の温度が高温である場合、高度処理液の温度は沈殿槽１２内の平均液温よりも相当に低くなっているため、高度処理液を洗浄液として使用する場合には調温手段、例えばヒータを用いて、沈殿槽１２内の液温の近い温度まで高度処理液の温度を上昇させることが好ましい。
【００４２】
また、上記実施形態の凝集沈殿装置は、被処理液に添加剤を添加して攪拌混合するミキシングチャンバを有する型式であるが、被処理液を導入するのみのチャンバを有する型式の装置にも本発明は適用可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、凝集沈殿装置におけるディストリビュータを洗浄した後も、処理済み液の水質に大きな変化は現れず、清澄化された処理済み液を常時、安定して得ることができ、環境保全にも大いに寄与することとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるディストリビュータ洗浄装置を備える凝集沈殿装置を示す概略説明図である。
【図２】図１の凝集沈殿装置におけるディストリビュータを拡大して示す一部切欠き側面図である。
【符号の説明】
１０…凝集沈殿装置、１２…沈殿槽、１４…ミキシングチャンバ（チャンバ）、３０…ディストリビュータ、３２…回転支持体、３４…吐出管、３６…吐出孔、５２…流出口、５４…配管、５６…処理済み液槽、５８…ポンプ、６０…ディストリビュータ洗浄装置、６２…洗浄配管、６４…洗浄液噴出口、６６…流入口、７０…流路切換弁。

Claims

被処理液中の懸濁物質及び凝集フロックを沈降分離させる沈殿槽と、前記沈殿槽内に直立状態で配設されており、被処理液が導入されるチャンバと、前記チャンバ内の被処理液を前記沈殿槽内に分配供給するディストリビュータとを有する凝集沈殿装置において、該凝集沈殿装置の運転中に前記ディストリビュータを洗浄する方法であって、
前記凝集沈殿装置から流出される処理済み液であり、前記チャンバに導入される被処理液との塩分濃度差に起因する前記沈殿槽内の対流を防止する塩分濃度である処理済み液を洗浄液として前記ディストリビュータを洗浄することを特徴とするディストリビュータ洗浄方法。
前記凝集沈殿装置から流出される処理済み液を、その液温が前記沈殿槽内の平均液温との温度差に起因する前記沈殿槽内の対流を防止する液温である間に、洗浄液として前記ディストリビュータを洗浄することを特徴とする請求項１に記載のディストリビュータ洗浄方法。
前記凝集沈殿装置から流出される処理済み液を、その液温が前記沈殿槽内の平均液温との温度差に起因する前記沈殿槽内の対流を防止する液温となるよう温度調整した後、洗浄液として前記ディストリビュータを洗浄することを特徴とする請求項１に記載のディストリビュータ洗浄方法。
前記ディストリビュータが、前記チャンバの内部と連通し且つ複数の吐出孔が長手方向に沿って形成されている吐出管であって、前記チャンバの中心軸線を中心として回転可能となっている吐出管を備えている場合において、前記処理済み液を前記吐出管内に噴射して前記吐出管内を洗浄することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のディストリビュータ洗浄方法。
被処理液中の懸濁物質及び凝集フロックを沈降分離させる沈殿槽と、前記沈殿槽内に直立状態で配設されており、被処理液が導入されるチャンバと、前記チャンバ内の被処理液を前記沈殿槽内に分配供給するディストリビュータとを有する凝集沈殿装置において、該凝集沈殿装置の運転中に前記ディストリビュータを洗浄するために用いられるディストリビュータ洗浄装置であって、
前記凝集沈殿装置から流出される処理済み液であり、前記チャンバに導入される被処理液との塩分濃度差に起因する前記沈殿槽内の対流を防止する塩分濃度である処理済み液を導き、洗浄液噴射口となる端部が前記ディストリビュータ内に配置される洗浄配管と、
前記洗浄配管を通して前記処理済み液を前記ディストリビュータ内に圧送するポンプと、
を備えることを特徴とするディストリビュータ洗浄装置。
前記洗浄配管に、当該洗浄配管を流通する前記処理済み液の温度を調整する調温手段が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のディストリビュータ洗浄装置。
前記ディストリビュータが、前記チャンバの内部と連通し且つ複数の吐出孔が長手方向に沿って形成されている吐出管であって、前記チャンバの中心軸線を中心として回転可能となっている吐出管を備えており、
前記洗浄配管の前記洗浄液噴出口が前記吐出管の流入口に向けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載のディストリビュータ洗浄装置。
被処理液中の懸濁物質及び凝集フロックを沈降分離させる沈殿槽と、前記沈殿槽内に直立状態で配設されており、被処理液が導入されるチャンバと、前記チャンバ内の被処理液を前記沈殿槽内に分配供給するディストリビュータとを有する凝集沈殿装置において、該凝集沈殿装置の運転中に前記ディストリビュータを洗浄する方法であって、
前記ディストリビュータを洗浄するための洗浄液の液温を、前記沈殿槽内の平均液温との温度差に起因する前記沈殿槽内の対流を防止する液温となるよう温度調整した後、当該洗浄液を用いて前記ディストリビュータを洗浄することを特徴とするディストリビュータ洗浄方法。
被処理液中の懸濁物質及び凝集フロックを沈降分離させる沈殿槽と、前記沈殿槽内に直立状態で配設されており、被処理液が導入されるチャンバと、前記チャンバ内の被処理液を前記沈殿槽内に分配供給するディストリビュータとを有する凝集沈殿装置において、該凝集沈殿装置の運転中に前記ディストリビュータを洗浄するために用いられるディストリビュータ洗浄装置であって、
洗浄液を導き、洗浄液噴射口となる端部が前記ディストリビュータ内に配置される洗浄配管と、
前記洗浄配管を通して前記処理済み液を前記ディストリビュータ内に圧送するポンプと、
前記洗浄配管に設けられた、当該洗浄配管を流通する前記洗浄液の液温を、前記沈殿槽内の平均液温との温度差に起因する前記沈殿槽内の対流を防止する液温となるよう調整するための調温手段と
を備えることを特徴とするディストリビュータ洗浄装置。