JP2000117005A

JP2000117005A - 凝集沈澱方法及び装置

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Publication number: JP2000117005A
Application number: JP10287438A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Shimizu; 和彦清水
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 1998-10-09
Filing date: 1998-10-09
Publication date: 2000-04-25
Anticipated expiration: 2018-10-09
Also published as: JP3744699B2

Abstract

(57)【要約】【課題】原水中の懸濁物質（ＳＳ）を除去するため、
一様で平均化した粒径のＳＳと砂を結合した高密度なフ
ロックを成長させて、水とフロックを分離する。【解決手段】ＳＳを含みかつ凝集剤と比重の大きな砂
を添加した被処理水を槽内で循環流動させながら砂を含
んだフロックを成長させるフロック形成処理と、砂を含
んで大きな沈降速度を有するように成長したフロックを
水から沈殿分離させる沈殿処理とを、フロック形成処理
槽１から沈殿分離槽２に越流壁２０１の上を越流させて
移行させ手順時に行わせる際に、フロック形成処理槽１
内にその底部から被処理水を上向流で流入させて沈積す
るフロックをこの上向流で巻き上げ流動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理水中の懸濁
物（ＳＳ）を凝集沈澱させる方法及び装置に係わり、詳
しくは、被処理水に砂等の高密度の粒子と化学的処理剤
を加えて、懸濁物を高い沈降速度を有する凝集物として
沈澱させる効率のよいＳＳの除去方法及び装置に関す
る。

【０００２】

【従来技術】被処理水中の微細な懸濁物（ＳＳ）を除去
する凝集沈澱法として、ＳＳの凝集、フロック成長をさ
せることにより、迅速に沈降・沈澱分離させる方法、装
置が、例えば、フランス特許第１４１１７９２号、フラ
ンス特許第１５０１９１２号（１９６９年９月２８日出
願）、フランス特許第２０７１０２７号（１９６９年１
２月１６日出願）、我国の特許２６３４２３０号公報、
特開平８−４７６０６号公報等によって提案されてい
る。

【０００３】この方法は、原液中の自然沈降では高速の
分離ができない微細な懸濁状態の粒子を、不溶性でかつ
高密度な砂等の粒子（以下「砂」で総称する）と化学的
処理剤とを利用して、ＳＳを含んだ凝集体（フロック）
に成長させ、砂を取り込んだ沈降容易な高密度の凝集物
（フロック）にして被処理水中から分離することを内容
としている。

【０００４】この方法によれば、一般的な凝集沈澱法で
沈降分離する場合のフロックが１．０１〜１．０２程度
と密度が小さく沈降速度が遅いために高流速での処理が
できないのに比べ、フロック中に密度２．７程度の砂を
含むために大きな沈降速度が得られ、被処理水を高流速
で流しながらフロックを速みやかに沈降分離させること
ができ、したがって、従来法よりも単位時間当たりの処
理流速を大きくできる利点や、同じ処理水量であれば、
装置規模を小型にできる点で有利と考えられている。

【０００５】この方法を実施する装置の原理的構成は例
えば、原水に無機凝集剤，高分子凝集剤を添加して攪拌
する凝集槽、この凝集槽で凝集して小さな粒子となった
フロックを大きなフロックに成長させるフロック形成
槽、このフロック形成槽で成長した砂を含む沈降速度の
大きなフロックを槽底に沈降沈澱させ、処理水は上澄水
として槽上部から溢流させて分離する沈澱槽、の各槽を
順に設けた一パス流通方式の処理槽設備として構成され
る。そしてこの処理槽設備に流される原水（被処理処理
水）には、それぞれ凝集，フロック形成，沈澱の各槽で
の処理に適した攪拌状態，流速が与えられる（図５参
照）。

【０００６】しかし、実際には同方法の技術は広く普及
していない。これは、実際の工業的規模の装置に適用し
て実施するにはいくつかの重要な問題が未だ解決されて
いないためである。

【０００７】この問題の一つは、前記方法に限らず凝集
沈澱法でＳＳを凝集沈澱除去しようとする場合にみられ
ることでもあるが、フロックが一様な大きさ、一様な密
度のものとして生成され難く、むしろ砂を添加するため
に沈降速度の大きなものが生成される結果、フロックの
沈降速度の分布が大きく広がる傾向が避けられない点に
ある。

【０００８】すなわち、フロックの成長は、被処理水の
水質の変動、添加される種々の化学的処理剤の種類，添
加量、砂等の分散状態、ＳＳの存在状態、局部的な流速
の変化などの様々な変動要因の影響を受けるため、生成
・成長する個々のフロックの沈降速度の分布が広がるこ
とが避けられない。つまり、マクロ（巨視的）にみれば
同じ条件下で生成されるフロックであっても、ミクロ
（微視的）にみれば、生成した多数のフロックの中に
は、径が１〜４ｍｍ程度と大きくかつ砂を大量に巻き込
んでいるために沈降速度が１５〜１０００ｍ／ｈに達す
るものが存在する一方で、径が１００〜２００μｍ程度
と小さくかつ砂と結合していないかあるいは少量の砂と
しか結合していないために０．５〜２ｍ／ｈ程度の極く
遅い沈降速度の微フロックも存在することになり、一パ
スで各槽を通過する被処理水中に微フロックが多数含ま
れて沈澱分離の槽に多く流入する。

【０００９】そこでこのような微フロックの流出防止対
策として、例えば上述の特許第２６３４２３０号公報に
記載の方法では、図５に示したように、フロック沈澱槽
の上部に分離板を設けて、そのままでは処理水に含まれ
て溢流する微フロックを分離板で捕捉する提案をしてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記分離板設置の方式
は、溢流する処理水（上澄水）中に含まれる微フロック
を少なくできる点で有効であるが、一方、分離板が必要
になるという設置設備面での不利がある。またこれに加
え、目詰まりが避けられない分離板の保守・点検のため
の負担が大きく、ランニングコストの増大、分離板の目
詰まりを復旧するために装置を一時的に停止させる際の
対策、特に連続運転が求められる設備における装置停止
時の処理水（あるいは原水）の一時的な貯溜等が必要に
なるなどの難がある。

【００１１】ところで、形成フロックができるだけ砂を
巻き込んで粒径が大きく密度の大きなものとするために
は、図５の例でも示しているように、フロック形成槽か
ら沈澱槽への移行を越流板の上部を越えて行うことがよ
い。これは、フロック形成槽の下部に沈澱槽への移行口
を設けると，砂を巻き込んだ密度の大きなフロックはす
ばやく沈澱槽に移行し、比較的密度の軽いフロックのみ
がフロック形成槽内に残留し、フロック形成に必要な反
応時間が長くなるという問題を招くからである。前記越
流板の上部を越えて移行させる方式によれば、フロック
形成槽でフロック濃度が高く維持され、無機凝集剤の凝
集によって生成した微フロックを吸合する接触機会を大
きくし、沈降速度の大きなフロックを成長させ、フロッ
ク形成に必要な反応時間を短くすることができ、フロッ
ク形成槽を小型化できる。

【００１２】しかし、越流板の上部を越えてフロックを
沈澱槽に移行させる方式のものでは、特に粒径が大きく
重いフロックや、フロックに吸合されなかった砂がフロ
ック形成槽の底部に沈降してしまうという難がある。こ
の問題は、図６，図７で示されるように一つにはフロッ
ク形成槽の底部に大きな粒径のフロックが次第に堆積す
る結果を招き、他には、通常この種の設備では、沈澱槽
で回収した汚泥から砂を分離し、再び凝集槽に添加する
ように循環再利用するが、この再利用する砂の量が不足
することになって、目的とする密度のフロックが形成さ
れずに、密度の軽いフロックの形成を招き、沈澱槽でフ
ロックが処理水にリークして処理水の悪化となる難点を
招くという問題として説明される。なおこの砂が不足す
る問題は外部から砂の不足分を追加することで解消でき
るとも考えられるが、このようにすると、砂の添加設備
や運転コストの増大を招くことになり、また、原水流量
や水温の変化により流動状態が変動したときに、堆積し
ていたフロックや砂が流動してフロック形成槽の循環流
動に戻ることになり、系内を循環する砂量のバランスが
変化し、更に、流路の縮小によるショートパス等による
反応性の悪化、堆積したフロックの腐敗等の問題を生ず
る虞もあって安定した運転ができない結果になる。

【００１３】また上記越流方式でフロック形成槽内に重
いフロックが堆積するという問題をなくすために、フロ
ック形成槽内で強い攪拌を行うことも考えられるが、こ
のようにすると、強い攪拌によってフロックの破壊を招
き、フロックの粒径の縮小、沈降速度の低下を生じ、沈
澱槽での上向流を高い流速に設定できないという問題に
つながる。これらのことから、フロック形成槽内ではフ
ロックの沈降，堆積を防ぎつつ、フロックの破壊は極力
これを避ける必要があるという、二律背反的な要求を満
足しなければならないが、このような対処は容易でな
い。例えば、フロック形成槽と沈澱槽の間に中間槽を設
けて、フロック形成槽では比較的強い攪拌で砂や密度の
大きなフロックの沈降を防止し、中間槽での弱い攪拌で
フロックを成長させてから沈澱槽に移行させることも考
えられが、しかしこの方式は、槽数の増大、攪拌機の増
加による設備費の増大、運転費用の増大、設置面積の増
大等があるため、工業的な設備としては有利でない。

【００１４】本発明者は、以上のような従来技術の種々
の問題点を解消すべく、鋭意検討を進めた際に知見した
事実に基づいて本発明をなすに至ったものである。

【００１５】すなわち本発明は、原水中の懸濁物質（Ｓ
Ｓ）を除去するため、ＳＳと砂を結合させて高密度なフ
ロックを成長させることを基本とした技術において、一
般的には必ずしも一様（大きさ，密度等による沈降速
度）に平均化したフロックが生成されないという問題を
できるだけ軽減することをその目的の一つとするもので
ある。

【００１６】また本発明の別の目的は、砂を含むフロッ
クの生成により処理流速を高速にできる方法を、できる
だけ簡易で小型の設備で実現可能とし、これにより上記
技術を工業的な規模の設備として広く普及できるように
した原水中のＳＳの凝集沈澱除去法、及び装置を提供す
るものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本願の特許
請求の範囲に記載した各請求項の発明により達成され
る。

【００１８】すなわち、本発明者が上記の種々の問題を
解決すべく鋭意検討したところによれば、フロック形成
槽内において密度の大きい大フロックや砂を円滑かつ十
分に循環流動させること、及び上記した越流式で該フロ
ック形成槽内から沈澱槽に被処理水を移行させることと
が重要であることを見出すに至った。すなわち、前者の
構成によって、重い大フロックのフロック形成槽内底部
での沈降堆積を防止した流動循環をさせることで、微フ
ロックを該循環流動する大フロックに吸合させる機会を
増大することができて、沈澱槽に移行する微フロックを
減少させることに効果があり、また、後者の越流式の移
行方式を合わせ採用することで、大フロックだけが沈澱
槽に速やかに移行して微フロックが取り残されてフロッ
ク形成に必要な反応時間が長くなってしまうという不具
合を防ぐことができるのである。かかる観点から、本願
の各請求項の発明は、フロック形成槽内において大フロ
ックを沈降堆積させることのないように巻き上げながら
循環流動させるのに適した流動促進作用を発揮すること
ができる構成を採用したことを特徴とする。

【００１９】請求項１の懸濁物の凝集沈澱方法の発明
は、懸濁物（ＳＳ）を含みかつフロック形成に必要な化
学的処理剤及び比重の大きな不溶性微粒子を添加した被
処理水を槽内で循環流動させながら不溶性微粒子を含ん
だフロックを成長させるフロック形成処理と、前記処理
により不溶性微粒子を含んで大きな沈降速度を有するよ
うに成長したフロックを水から沈澱分離させる沈澱処理
とを、前記フロック形成処理の槽からフロック沈澱分離
の槽を区画する越流板の上を被処理水が連続的に越流移
行するようにして前記各処理を順次に行わせる凝集沈澱
方法であって、前記フロック形成処理を行なう槽内にお
ける被処理水の流れは、該フロック形成槽の底部から被
処理水を上向流で流入させることで該底部に沈降するフ
ロックを該上向流により巻き上げて流動させるようにし
たことを特徴とする。

【００２０】上記構成において、比重の大きな「不溶性
微粒子」としては通常は砂（比重約２．７）が用いら
れ、限定されるものではないが一般的には粒径１０〜２
００μｍ程度、好ましくは５０〜２００μｍ程度のもの
が好ましい。なお以下の説明では、この不溶性微粒子を
砂で代表して説明する。

【００２１】砂等の粒子の流体中での沈降速度ｖは、下
記ストークスの式ｖ＝ｇ（ρｓ−ρ）ｄ² ／μ／１８（ここでρｓ：粒子の密度、ρ：水の密度、ｄ：粒子
径、μ：水の粘性係数、g：重力加速度）から計算され、あまり大きな比重，粒径のものを用いる
とフロック形成処理の槽内で砂がフロックに吸合せずに
沈降してしまう割合が多くなるので、上記粒径範囲の砂
が適している。

【００２２】フロック形成に必要な「化学的処理剤」と
しては、一般的には、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡ
Ｃ）、塩化第二鉄、硫酸第二鉄等の無機凝集剤と、アニ
オン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤等の高分子凝集
剤が併用される。無機凝集剤は被処理水中の懸濁物（Ｓ
Ｓ）や砂を凝集させるために用いられ、高分子凝集剤は
これらの凝集物を大きなフロックに成長させるために用
いられる。

【００２３】これらの砂及び凝集剤を添加する方法は、
フロック形成処理の槽に添加することで行われるが、無
機凝集剤は被処理水の導入配管の途中で添加することも
できる。またフロック形成処理の槽の前段に、無機凝集
剤を添加する強攪拌の凝集処理の槽を設けてもよい。

【００２４】フロック形成処理の槽において懸濁物の凝
集とフロック成長を行わせる懸濁状態は、比重の大きな
砂が沈澱しない程度に例えば旋回羽根装置や攪拌機で循
環流動を生じさせることにより与えられる。

【００２５】砂を含むフロックを沈降させて水と分離す
るフロック沈澱分離の槽は、フロック形成処理の槽から
越流板の上部を越える流れで被処理水を移行するように
構成される。沈澱分離の槽に導入された被処理水中に含
まれるフロックは、粒径が大きく密度が大きいために迅
速に該沈降槽の底部に沈降する。これにより被処理水中
に含まれる大部分の懸濁物（ＳＳ）は沈降するフロック
に含まれて水と分離される。一方、水は該沈降槽の上部
から、例えば溢流形式で外部に排出される。この際、沈
降槽の上部側に設けた充填材充填層等を通るようにする
ことで、沈降せずに水と共に沈降槽の上部側に流れる微
フロックを捕捉するようにしてもよい。本発明において
充填剤充填層を用いても、フロック形成処理の槽で被処
理水の循環流動の流れに乗ってフロック等が循環流動し
ながら微フロックが吸合されて成長するので、沈澱分離
の槽に流入する微フロックが少なく目詰りの負担が少な
い。このような充填材充填層としては、例えば多数の充
填材（接触材）がランダムに集積することで上向流を部
分的に制約して充填材の流れの裏側によどみを形成し、
このよどみ部分で微フロックを滞留させて微フロックの
成長、沈降凝集というろ過の作用を行うものが好ましく
採用される。このような充填材充填層は、例えば直径４
〜１２ｍｍ程度で長さが１５〜２０ｍｍ程度のプラスチ
ック製の短尺チューブ型小片を充填材として、これをラ
ンダムに集積させることで形成することができるが、特
にこれに限定されるものではなく、内部中空の球体の球
面に多数の孔を穿った充填材、あるいはテラレットパッ
キン等を用いることもできる。なお、この充填材充填層
は、高流速の上向流を通す通水路として機能する必要が
あるから、層全体としてできるだけ高い空隙率を有して
いながら、上向流に対してよどみ部分を形成するために
大きな表面積をもつことができる大きさ、形状の充填材
が好ましく選択して使用される。

【００２６】沈澱槽の底部に沈澱したフロックは、汚泥
引抜きポンプ等の引抜き手段で装置外に排出され、必要
に応じて、上述した特許２６３４２３０号公報、特開平
９８４７６０６号公報、特開平９−１４１００６号公報
に記載されているように、引抜いた汚泥からサイクロン
等の分離器を用いて砂を分離し再利用できる。

【００２７】この発明における最も大きな特徴は、フロ
ック形成処理の槽に導入する被処理水を、該槽の底部か
ら上向流で流入させて循環流動をこの槽内に生じさせる
ようにしたところにある。これにより、該底部に沈降す
るフロックを循環流動で巻き上げ、高い流速を維持しな
がら、被処理水中に含まれる懸濁物（ＳＳ）と添加した
砂とを吸合し粒径の大きなフロックに成長させて沈澱分
離の槽に流入する微フロックの量を少なくできる。

【００２８】本発明によれば、例えば５０〜１５０ｍ／
ｈという高流速での被処理水の通水を行いながら、被処
理水中の大部分の懸濁物（ＳＳ）は、粒径が大きく沈降
速度が大きいフロックとなって沈澱槽で迅速に沈降させ
ることができる。

【００２９】請求項２の懸濁物の凝集沈澱方法の発明
は、請求項１のフロック形成処理の槽の底部に沈降する
フロックを巻き上げる循環流動を生じさせるのに、槽の
底部から被処理水を上向流で流入させることに代えて、
上記フロック形成処理の槽内の隔壁により区画された流
路に沿って被処理水の循環流動流が一方向に流れるよう
に設定すると共に、槽底においては下向流から上向流に
上記循環流動流が転向して流れるようにして、該槽の底
部に沈降するフロックを巻き上げるようにしたことを特
徴とする。

【００３０】上記構成において、隔壁で形成される通路
内を一方向に流れる循環流動は、例えば一または複数の
旋回羽根装置等を用いて生じさせることができる。

【００３１】この発明によれば、フロック形成処理の槽
内に、槽底部から内向きあるいは外向きで上昇する上向
流を含む循還回流を生じさせて底部に沈降するフロック
を巻き上げることができ、フロック形成処理の槽内にフ
ロックの沈降堆積を招くことなく、かつＳＳ及び砂を吸
合してフロックを大きく成長させることができるので、
例えば５０〜１５０ｍ／ｈという高流速での被処理水の
通水を行いながら、微フロックの沈澱分離の槽からの流
出を抑制した処理を行うことができる。

【００３２】請求項３の発明は、上記の各方法を併有す
ることを特徴とし、この発明によれば、槽底部からの上
向流での被処理水の導入による循環流動の促進作用と、
槽内に設置した隔壁による循環流動の整流と旋回羽根装
置等による促進作用が相俟って、フロック形成処理の槽
内における循環流動がより一層安定し、粒径が大きく沈
降速度が大きいフロックが良好に成長し、微フロックが
沈澱分離の槽に移行する量を低減することができる。

【００３３】請求項５の発明は、上記の各発明におい
て、フロック形成処理の槽の底部に与えられる流動循環
流の上向流流速が５０ｍ／ｈ以上、好ましくは２００ｍ
／ｈ以上であることを特徴とする。

【００３４】この発明によれば、従来に比べて高流速で
の凝集沈澱処理が行え、小規模の設備で大量の原水（被
処理水）処理をすることができる。

【００３５】請求項６の懸濁物の凝集沈澱装置の発明
は、懸濁物（ＳＳ）を含みかつフロック形成に必要な化
学的処理剤及び比重の大きな不溶性微粒子を添加した被
処理水を槽内で循環流動させながら不溶性微粒子を含ん
だフロックを成長させるフロック形成槽と、前記処理に
より不溶性微粒子を含んで大きな沈降速度を有するよう
に成長したフロックを槽底部に沈澱させかつ分離した水
を槽上部から排出するフロック沈澱槽と、前記フロック
形成槽からフロック沈澱槽への被処理水の移行を、両槽
を区画するように設けた越流板の上部を越えて流すよう
にした越流式流路とを備えた凝集沈澱装置であって、前
記フロック形成槽には、被処理水を上向流で流入させる
被処理水導入管を該槽の底部に接続したことを特徴とす
る。

【００３６】上記構成において、フロック形成槽は、水
平断面が円筒形，矩形，曲線と直線が組み合わされた異
形（例えば半円形と矩形の組合せなど）等々、種々の形
式のものを用いることができるが、該フロック形成槽内
での被処理水の流速、越流式流路での流路断面積により
決まる越流水の流速等々から、その構造を決めることが
できる。

【００３７】また、沈澱槽の上部から排出する方式は、
限定されるものではないが、通常は溢流堰を有する樋装
置を用いた溢流式とするのが構造が簡単であるので好ま
しい場合が多い。

【００３８】この発明によれば、フロック形成槽内にお
いて流動循環する被処理水の流れを原水の導入によって
与えることができ、しかも底部に沈積し易い大フロック
を導入水で巻き上げるので、該槽の底部にフロックが沈
積する虞が大幅に軽減ないし解消される。

【００３９】請求項７の懸濁物の凝集沈澱装置の発明
は、懸濁物（ＳＳ）を含みかつフロック形成に必要な化
学的処理剤及び比重の大きな不溶性微粒子を添加した被
処理水を槽内で循環流動させながら不溶性微粒子を含ん
だフロックを成長させるフロック形成槽と、前記処理に
より不溶性微粒子を含んで大きな沈降速度を有するよう
に成長したフロックを槽底部に沈澱させかつ分離した水
を槽上部から排出するフロック沈澱槽と、前記フロック
形成槽からフロック沈澱槽への被処理水の移行を、両槽
を区画するように設けた越流板の上部を越えて流すよう
にした越流式流路とを備えた凝集沈澱装置であって、上
記フロック形成槽内には、該槽内の上向流のための縦方
向流路と下向流のための縦方向流路を区画する略垂直方
向に延設した流路設定隔壁を設けると共に、前記いずれ
か一方の縦方向流路から他方の縦方向流路に被処理水を
循環流動させる流動促進手段を設け、かつ前記隔壁下部
の下向きから上向きの流れを転向させる被処理水循環流
転向部を、該槽底部に近接して設けたことを特徴とす
る。

【００４０】上記の構成において、上向流と下向流を区
画する流路設定隔壁は、一般的には略垂直な板により形
成されるが、この垂直な板だけに限定されるものではな
く、フロックの循環に適するように傾斜板等と組合せて
設けることもできる。

【００４１】流動促進手段は、旋回羽根装置や攪拌機等
を用いて構成することができる。

【００４２】この発明によれば、上向流と下向流の縦方
向流路が、流路設定隔壁により区画されるので、流動促
進手段により促進されるこれらの各流路を流れる循還流
動流が整流されてフロックの破壊を招く虞を軽減させ、
ＳＳ，砂あるいは微フロックの吸合が良好に行われると
いう作用が奏される。

【００４３】請求項８の発明は、上記流路設定隔壁を設
けた装置において、越流式流路は、越流板と、沈澱槽に
設けられて越流水を該沈澱槽に下向に導入案内するガイ
ド壁を有することを特徴とする。

【００４４】この発明によれば、越流板を越えて沈澱槽
に移行・流入する被処理水の流れの方向を下向きに案内
するので、フロックの沈降・沈澱する傾向を高めると共
に、同時に小フロックが溢流装置側に流れる傾向を抑制
する作用が得られる。

【００４５】請求項９の発明は、上記流路設定隔壁を設
けた装置において、越流板と、該越流板両側のフロック
形成槽及び沈澱槽に夫々に設けられた越流水流通ガイド
壁とにより上下蛇行状に入り組んだ流路として構成さ
れ、フロック形成槽側の越流水流通ガイド壁は水面上か
ら水中に垂下されて、前記フロック形成槽の上下方向の
中段位置に該フロック形成槽に臨む被処理水流入開口を
形成するように設けられていることを特徴とする。

【００４６】上記の構成は、代表的には、水面上から水
中に垂下された両槽を仕切る隔壁（越流水流通ガイド
壁）の間に、水面から一定深さ以下に位置する越流板を
設けた構成のものを例示することができ、このようにす
ることで隔壁が上下蛇行状（ラビリンス様）に入り組
み、上向き−越流−下向き（沈澱槽内に流入）という大
フロックの円滑・迅速な沈降促進と、微フロックの水面
側への移行傾向の低減化の作用が得られる。

【００４７】請求項１０の発明は、上記の流路設定隔壁
を設けた装置において、該フロック形成槽内に設けた流
路設定隔壁は、該フロック形成槽内に設置した上下開放
の筒状壁であり、この筒状壁内部に前記循環流動を促進
させる流動促進手段が設置されていることを特徴とす
る。

【００４８】この発明によれば、略二重円筒型のフロッ
ク形成槽の内部に、内筒内側の流路と、内筒と外筒の間
の流路の間で上下反対向きの流れを循環させ、この流れ
を旋回羽根装置等の流動促進手段で促進することができ
て、全体として整流化した流れを形成できて、フロック
の巻き上げとフロックの成長を良好に得ることができ
る。

【００４９】請求項１１の発明は、上記の流路設定隔壁
を設けた装置において、フロック形成槽は、流路設定隔
壁によって設定された垂直方向に長い上向流のための第
一の縦方向流路と、該第一の縦方向流路の上部側に偏し
かつ流路設定隔壁により区画された垂直方向に短い下向
流のための第二の縦方向流路とを有し、この第二の縦方
向流路から越流式流路を介して沈澱槽に連なっていると
共に、該第二の縦方向流路の下部は第一の縦方向流路に
フロックを戻し循環できるように連通されていることを
特徴とする。

【００５０】この発明によれば、下向流のための第二の
縦方向流路を形成する部分が、沈澱槽への被処理水の移
行の前段で中間槽的な役割を示しながら、この部分の流
路の底部に沈積する虞のあるフロックは上向流でフロッ
クを巻き上げる作用を有する第一の縦方向流路にフロッ
クを戻すことができるので、フロックの破壊を抑制しな
がら、該フロックの巻き上げを良好に行うことができ
る。

【００５１】請求項１２の発明は、上記フロック形成槽
の底部から被処理水を上向流で流入させる被処理水導入
管を接続する構成と、フロック形成槽内に、上記循環流
動を槽内で一方向に流す流路設定隔壁とを設けたことを
特徴とする。

【００５２】この発明によれば、下向流から上向流に転
向する循環流動流をフロック形成槽の底部において円滑
に流すことができて、フロックの破壊を抑制しながら、
該フロックの巻き上げを良好に行うことができる。

【００５３】請求項１３の発明は、上記の各装置発明に
おいて、フロック形成槽は、槽底部近傍の形状が上部か
ら底部に向かって水平断面積が小さくなるコーン状に設
けられていることを特徴とする。

【００５４】この発明によれば、フロックを巻き上げる
フロック形成槽の底部において水平断面積が小さいので
流速を高めて巻き上げ力を大きくすることができ、した
がってフロックの沈積をより効果的に防ぐことができる
という作用が得られる。

【００５５】本発明が対象とする原水（被処理水）とし
ては、例えば、工業用水，河川水，工場廃水等を代表的
に挙げることができる。

【００５６】

【発明の実施の形態】実施形態１図１に示した本例は、フロック形成槽１において、その
底部に沈降堆積する密度の大きなフロックを、原水（被
処理水）の該槽１への導入流の力で巻き上げるようにし
た例の装置を示している。

【００５７】図１において、１はフロック形成槽であ
り、槽本体の外殻をなす槽壁構造は、上部側の縦筒状を
なす胴部１０１と、底部に向かって水平断面径が漸減す
る下部側のコーン部１０２と、胴部１０１の一部を越流
水流通ガイド壁として形成した上部隔壁１０３下方に設
けた開口１０４とを備え、この開口１０４から、上記隔
壁１０３と次段沈澱槽２の一部側壁として形成した越流
壁２０１の間を通して、越流式で被処理水を沈澱槽２に
移行させるように設けられている。なお上記の上部側胴
部１０１は、水平面でみて図の左方側の半円筒形部分と
図の右方側の矩形部分が組み合わされて構成されてお
り、その矩形部分に上記の沈澱槽と連通するための開口
１０４、この開口を１０４を形成する上記上部隔壁１０
３を有するように設けられている。

【００５８】またこのフロック形成層１のコーン部１０
２の底部には、原水導入管３が接続されていて、原水が
上向きに該槽１内に導入されるように設けられていると
共に、該槽１の略中心位置には、循環流促進用の旋回羽
根装置４が槽１の上方から吊持されるように設置され、
モータ４０１により回転される旋回羽根４０２，４０３
により、槽１の中心位置では上向きで槽内壁近傍では下
向きとなる循還流の流動を促進させている。なお４０４
旋回羽根４０２，４０３が組み付けられた回転軸であ
る。

【００５９】５は無機凝集剤供給管であり、原水導入管
３の途中に接続されて無機凝集剤を原水に添加するよう
になっている。６は高分子凝集剤供給管であり、フロッ
ク形成槽１のコーン部１０２の側方から該槽１内に高分
子凝集剤を添加するようになっている。７は砂の供給装
置であり、後述する沈澱槽２の底部からポンプ７０１で
引き抜いた汚泥をサイクロン７０２に返送し、このサイ
クロン７０２でフロックから砂を分離してフロック形成
槽１内の被処理水に水面上から添加するように設けられ
ている。なお、サイクロンで分離された砂以外のＳＳ等
は汚泥として汚泥排出管７０３により排出し、所定の処
理・処分がされる。

【００６０】以上のような構成のフロック形成槽１を経
て、原水中のＳＳが砂と共に含まれたフロックは、上述
したように越流壁２０１を越流して沈澱槽２内に導入さ
れる。この沈澱槽２の槽本体の構造は、上記フロック形
成槽１と類似した構造をなしており、上部側の縦筒状の
胴部２０２と、底部に向かって水平断面径が漸減する下
部側のコーン部２０３と、槽上部の周囲に処理水が溢流
するための溢流樋２０４を備えた溢流装置と有してい
て、フロックはコーン部２０３の底部に速やかに沈降沈
澱し、上澄水（処理水）は溢流樋２０４から外部に排出
される。なお、２０５は越流壁２０１を越えて該沈澱槽
２に移行・流入した被処理水の流れの方向を下向きに案
内する越流水流水ガイド壁であり、これによって比較的
密度の小さいフロックの沈降・沈澱する傾向を高めると
共に、同時に該フロックが溢流装置側に流れる傾向を抑
制するように作用する。

【００６１】以上のように構成された本例の凝集沈澱装
置によって得られる作用を説明すると、フロック形成槽
１の底部には、一般的には大きな粒径で密度の高い大フ
ロックが沈降堆積するが、本例の装置では該槽１の底部
はコーン部１０２として形成されていて比較的水平断面
積の小さい範囲に局限され、この断面積が局限された槽
底部に原水導入管３から該槽内に原水が上向き流で導入
されるために、同部分に堆積しあるいは堆積しようとし
ている大フロックはこの原水の上向き流の流れに乗って
巻き上げられる。そして、該槽１のコーン部１０２の径
は上方に向かって漸増するために上記の導入原水流によ
るフロック巻き上げの力は、そのままであれば小さくな
るが、本例ではこれを更に促進させるための上記旋回羽
根装置４が設けられているため、該槽１の略中心位置に
沿ったフロックの上向き上昇が促進される。

【００６２】そしてこのような槽１の中心線に沿って形
成された大フロックを巻き上げる上向き上昇流の力は上
部側の水平断面積の大きな円筒状胴部１０１に至って次
第に小さくなり、該槽１内の周壁側に拡散しながら下向
きの下降流に転向する。したがってこの流れに乗ってい
る大フロックも、該槽１の底部側から中心線に沿って上
昇し、槽１上部側に至るに従って下降流に転向する流れ
に乗って該槽１内を循環することになり、上述した原水
の流入位置（槽底部）及び方向（上向き）と、旋回羽根
装置４とによってこの循環が促進される。

【００６３】一方、該槽１への導入前に無機凝集剤が添
加された原水中の極めて微細なフロックやＳＳ、更には
高分子凝集剤は上記循環流に乗るので、この流れの途中
で流れに乗っているフロックに吸合される接触機会が十
分に与えられる。更に、該槽１の水面上方から供給する
砂も同様に循環しているフロックに吸合される接触機会
が十分に与えられる。

【００６４】また、このフロック形成槽１の胴部１０１
の所定位置，高さに設けられた上記越流式流路への開口
１０４から、常時連続的に被処理水が沈澱槽２側に移行
するように流れているから、この移行の流れに乗って所
定割合の大フロックが沈澱槽２に移行する。

【００６５】したがって、本例装置によれば、原水の流
入位置と方向、及び旋回羽根装置４を特定することで、
フロック形成槽１内の循環流を促進するので、該フロッ
ク形成槽１内で大フロックが沈澱・堆積するという不具
合は解消され、またきわめて強い攪拌を与える必要がな
いのでフロックの破壊の虞も軽減ないし解消される。ま
た、原水中のＳＳやこれを含む微フロックは、より大き
なフロックと接触する機会が循環流動の途中で十分に与
えられることになるため、これらの微フロック等がその
まま沈澱槽２に移行する割合は極めて少なく、沈澱槽か
らの微フロックの漏出（リーク）防止が有効に図られ
る。また沈澱槽上部に分離板等を設けた場合にも、その
閉塞に至る時間は従来例に比べて大幅に長期化するの
で、これに対処するための保守・点検等の負担軽減に極
めて有益である。

【００６６】実施形態２図２に示した本例は、上述実施形態１と同様に、フロッ
ク形成槽１１の底部に沈降堆積する密度の大きな大フロ
ックを原水（被処理水）の該槽１１への導入流の力で巻
き上げるようにした特徴を有すると共に、これに加え
て、フロック形成槽１１内で被処理水の循環流動を更に
促進させる案内壁（流路設定隔壁）を有する例の装置を
示している。

【００６７】本例装置の構造的な特徴はフロック形成槽
１１の構造にある。すなわち、該槽１１の外殻構造をな
す槽壁は、狭い水平断面積の底部から上方に向かって径
が漸増する下側コーン部１１３と、このコーン状の下側
部の上端から縦筒状に上方に立ち上がった中間胴部１１
２と、この中間胴部から更に上方に連続する上側胴部１
１１とからなっている。そしてこの上側胴部１１１は、
上記実施形態１と略同様に水平面でみて半円筒形部分と
矩形部分が組み合わされた構成をなしていると共に、こ
の矩形部分が、沈澱槽２と連通するための後述の開口１
１５及び上部隔壁１１４の側方で上記中間胴部１１２の
上方の位置に循還流の下向流を案内する流動路空間とし
て第二の縦方向流路を形成できる寸法に設けられてい
る。また、原水導入管３より上向き流で導入された原水
を上昇させる上記中間胴部１１２及びその垂直上方の部
分に渡る上向流のための第一の縦方向流路と、下向流を
案内する上記第二の縦方向流路とは、該槽１１の胴部内
を仕切る案内壁１１６によって、上向き上昇流のための
流動路と下向き下降流のための流動路とにそれぞれ狭く
限定・区画されているという特徴がある。

【００６８】なお、上記の案内壁１１６は、上側胴部内
をその対向内壁に渡って垂直板により弦状に仕切るよう
に形成されていると共に、その下部は、槽外殻壁とは離
間された開口１１７を有することで中間胴部１１２に開
口されている。

【００６９】そして、上記上記中間胴部１１２及びその
垂直上方部分に渡る上向き上昇流のための第一の縦方向
流路には、上昇流促進用の旋回羽根装置４１が槽１１の
上方から吊持されるように設置され、モータ４１１によ
り回転される旋回羽根４１２により上昇流を促進させて
いる。また、下向流のための上記第二の縦方向流路には
下降流促進用の第２の旋回羽根装置４２が上記と同様の
構成で吊持設置され、モータ４２１により回転される旋
回羽根４２２により下降流を促進させている。

【００７０】また本例の砂の添加位置は、フロック形成
槽１１のコーン部１１３の上端部とされている点で実施
形態１とは構成が異なるが、その他の構成は実施形態１
と同じであり、従って説明の便宜上、必要なものは同じ
符号を付して示し、他は省略した。

【００７１】以上のように構成された本例の凝集沈澱装
置によって得られる作用を説明すると、フロック形成槽
１１の底部には、実施形態１の場合と同様に、大きな粒
径で密度の高い大フロックが沈降堆積しようとする傾向
がある。

【００７２】しかし本例の装置によれば、槽１１の底部
はコーン部１１３として形成されていて比較的水平断面
積の小さい範囲に局限され、この断面積が局限された槽
底部に原水導入管３から該槽１１内に原水が上向き流で
導入されるために、同部分に堆積しあるいは堆積しよう
としている大フロックはこの原水の上向き流の流れに乗
って巻き上げられる。そして、本例の槽１１では、フロ
ック巻き上げの力を更に促進させるために、上昇流促進
用の上記旋回羽根装置４１が設けられていると共に、案
内壁１１６が設けられて下降流の流路とは明確に区画さ
れて循環流動流が整流されるので、フロックの上向き上
昇が良好に促がされる。

【００７３】そしてこの大フロックを巻き上げる上向き
上昇流は、槽上部側で案内壁１１６を越えて第２旋回羽
根装置４２が設けられている下降流の流路に流れ、下向
きの下降流に転向する。したがってこの流れに乗ってい
る大フロックは該槽１の底部側から旋回羽根装置４１に
沿って上昇し、槽上部側に至って第２旋回羽根装置４２
が設けられている下降流の流路側に移行して下降流に転
向する。そして所定割合の大フロックは、開口１１５か
ら次段の沈澱槽２への流れに乗って実施形態１と同様に
越流式で沈澱槽２に移行し沈降沈澱分離される。また、
残りの大フロックは、案内壁１１６の下部の開口１１７
から該槽１１の底部側に下降し、再び原水の導入流等に
より巻き上げられて、槽内を循環することになる。

【００７４】一方、該槽１１への導入前に無機凝集剤が
添加された原水中の極めて微細なフロックやＳＳ、更に
は高分子凝集剤は、上記循環流に乗ってこの流れの途中
で他のフロックに吸合される接触機会が十分に与えられ
る。更に、該槽１１に供給される砂も同様に循環し、フ
ロックに吸合される接触機会が十分に与えられる。

【００７５】以上のように、本例装置によれば、フロッ
ク形成槽１１内の循環流を、原水の上向き流での導入
と、旋回羽根装置４１，４２とによって促進し、更に実
施形態１に比べて、案内壁１１６を設けることで循環流
動する流れの上昇・下降の流動路を区画するのでその促
進効果が一層良好に与えられる。

【００７６】したがって、該フロック形成槽１内で大フ
ロックが沈澱・堆積するという不具合は軽減・解消さ
れ、またきわめて強い攪拌を与える必要がないのでフロ
ックの破壊の虞も軽減され、原水中のＳＳやこれを含む
微フロックは、より大きなフロックと接触する機会が循
環の途中で十分に与えられることになって、これらの微
フロック等がそのまま沈澱槽２１に移行する割合は極め
て少なく、沈澱槽からの微フロックの漏出（リーク）防
止が有効に図られる。

【００７７】実施形態３図３に示した本例は、フロック形成槽１２の底部に沈降
堆積する密度の大きな大フロックを原水（被処理水）の
該槽１２への導入流の力で巻き上げるようにした例を示
すものであり、フロック形成槽１２内で被処理水の循環
流動を更に促進させる案内壁を有するという構成を採用
している点では上述した実施形態２と同じであるが、本
例装置の案内壁が、原水導入流により巻き上げられた大
フロックを含む上昇流を促進させる旋回羽根装置４の周
囲を区画して囲む上下方向の案内円筒１２６として設け
られ、流動循環流をより一層整流化された上昇流に乗せ
ることができるをようにしたところにある。なお、実施
形態１と同じ構成部分については同じ符号を付して説明
は省略したが、符号６の高分子凝集剤の添加位置は図示
では案内円筒１２６の壁面位置として示しているが、こ
れは図の煩雑を避けるためであり、実際には該案内円筒
１２６の中央位置まで管を延長して添加するようにして
いる。

【００７８】この構成によれば、上述実施形態１におけ
るフロック形成槽の底部に沈降堆積する密度の大きなフ
ロックを原水（被処理水）の該槽１２への導入流の力で
巻き上げることができるという効果に加え、上記案内円
筒１２６により流動循環流の上昇流，下降流の流動路を
明瞭に区画することができるので、フロック形成槽１２
内で大フロックが沈澱・堆積するという不具合は解消さ
れ、またきわめて強い攪拌を与える必要がないのでフロ
ックの破壊の虞も軽減される。又更に、原水中のＳＳや
これを含む微フロックは、より大きなフロックと接触す
る機会が循環の途中で十分に与えられることになって、
これらの微フロック等がそのまま沈澱槽２１に移行する
割合は極めて少なく、沈澱槽からの微フロックの漏出
（リーク）防止が有効に図られる。

【００７９】実施形態４図４に示す本例は、上記実施形態３に比べて、フロック
形成槽１３に対する減水の導入（供給）の位置と導入方
向が異なる例を示したものであり、他の構成について
は、次段沈澱槽２への被処理水の移行流路を形成する構
造が若干異なる他は実施形態３と同じであるので、説明
上必要な部分については同じ符号を付して示して説明は
省略する。なお、第４図においては原水供給管３を単に
案内円筒１３６の壁面に接続する形式で図示している
が、本例における実際の原水の供給は、案内円筒１３６
の略中心部において下向き（又は上向き）に原水を導入
するようにして行われる。なお、旋回羽根装置４により
促進される被処理水の循環方向は案内円筒１３６内では
下向きであるが、これは旋回羽根装置４と共に反対向き
（上向き）としてもよい。

【００８０】本例の装置によれば、実施形態３の装置に
比べて、原水導入流が上向きでないこと及び該槽１３内
部で流動循環する被処理水の流れの方向が反対であるこ
との点で異なっているが、フロック形成槽１３内でその
底部に沈降・堆積しあるいは堆積しようとするフロック
を巻き上げる循環流の流動性は、上昇流のための流動路
と下降流のための流動路を案内円筒１３６によって明瞭
に区画していることと、旋回羽根装置４によってフロッ
ク形成槽底部に中心部から周壁部に向かって転向する循
環流動する流れが促進され、しかも、フロック形成槽１
３の槽壁に沿って上昇流が形成されるので、大フロック
を越流式に沈澱槽２に移行させる構造を該フロック形成
槽１３に近接して設けることができて、本例装置の全体
規模を実施形態３に比べて小さく設計することができる
という利点がある。

【００８１】

【実施例】実施例１，比較例１図３の装置を簡略化した図８の試験装置を構成し、下記
の条件により試験を行ってその結果を下記表１，２に示
した。また比較のために、図５の従来装置を簡略化した
図９の試験装置を構成して同様に試験を行い結果を下記
表１，２に示した。なお、比較のために特徴的な部分を
除いて構成をできるだけ共通化するように図８の装置に
は比較例１と同じ傾斜版を付設した。 < 装置仕様> （実施例１）フロック形成槽：角筒型の槽、有効容量３６リットル、
２００ｍｍ×１１５０ｍｍＨ（底部６０゜コーン，内筒
１２５ｍｍφ×３００ｍｍＨ）沈澱槽：角筒型の槽、有効容量８７リットル、
２００ｍｍ×２５００ｍｍＨ（底部６０゜コーン，上部
傾斜版付き）（比較例１）フロック形成槽：角筒型の槽、有効容量３６リットル、
２００ｍｍ×１０００ｍｍＨ沈澱槽：角筒型の槽、有効容量８７リットル、
２００ｍｍ×２５００ｍｍＨ（底部６０゜コーン，上部
傾斜版付き） < 試験条件> 流量：１．６〜２．４ｍ³ ／ｈ沈澱槽ＬＶ：４０〜６０ｍ／ｈ無機凝集剤：ポリ塩化アルミニウム１５ｐｐｍ高分子凝集剤：ポリアクリルアミド系アニオン性高分
子凝集剤１ｐｐｍ砂投入量：７５０ｇ及び２０００ｇ

【００８２】

【表１】

【００８３】

【表２】この表１の結果から分かるように、比較例１では実施例
１よりもフロック形成槽中の砂濃度が低く、これは砂が
フロック形成槽の下部に沈降したことによることが認め
られた。また、砂の投入量が多い場合はフロックがより
重くなることから、沈降量が更に増加することが認めら
れた。

【００８４】また表２の結果から分かるように、フロッ
ク形成槽での砂の沈降が多い比較例の場合の処理水の濁
度は悪く、その傾向は砂投入量が７５０ｇのときより２
０００ｇのときの方が顕著に現れた。

【００８５】更に、表１の比較例１における砂投入量２
０００ｇのときのフロック形成槽中の砂濃度は、実施例
１における砂投入量７５０ｇのときの同砂濃度よりも高
いにもかかわらず、処理水の水質は比較例１の場合の方
が悪く、沈澱槽ＬＶを高くするほど水質が悪くなる傾向
が大きくなった。

【００８６】これらのことから、本発明の方法、装置が
凝集沈澱処理に有効であることが確認された。

【００８７】

【発明の効果】本願の各請求項の発明によれば、以下の
効果が奏される。

【００８８】請求項１の発明によれば、フロック形成処
理の槽に導入する被処理水を槽底部から上向流で流入さ
せて循環流動をこの槽内に生じさせるので、フロック形
成槽の底部に沈積するフロックを循環流動で巻き上げる
ことができ、高い流速を維持しながら、被処理水中に含
まれる懸濁物（ＳＳ）と添加した砂とを吸合し粒径の大
きなフロックに成長させることができる。これによっ
て、沈澱分離の槽に流入する微フロックの量を少なくで
きて、例えば５０〜１５０ｍ／ｈという高流速を保持し
ながら、大部分の懸濁物（ＳＳ）を粒径が大きく沈降速
度が大きいフロックとして沈澱槽で迅速に沈降分離する
ことができ、水質の優れた処理水を得ることができると
いう効果が奏される。

【００８９】請求項２の発明によれば、フロック形成処
理の槽内に、槽底部から上向流を含む循還回流を生じさ
せて底部に沈降するフロックを巻き上げることができる
ので、フロック形成処理の際にフロックの沈積を招くこ
とがなく、ＳＳ及び砂を吸合したフロックを大きく成長
できるので、例えば５０〜１５０ｍ／ｈという高流速で
の被処理水の通水を行いながら、微フロックの沈澱分離
の槽からの流出を抑制した処理を行うことができるとい
う効果が奏される。

【００９０】請求項３の発明によれば、原水（被処理
水）のフロック形成槽への導入を上向流で行うことと、
該槽内での被処理水の循環流動を整流化することを同時
に行うことによって、循環流動流の促進作用と、槽内に
設置した隔壁による循環流動の整流と旋回羽根装置等に
よる促進作用が相俟って、フロック形成処理の槽内にお
ける被処理水の流動がより一層安定し、沈降速度が大き
い大フロックが良好に成長し、微フロックが沈澱分離の
槽に移行する量を低減することができる。従って、処理
水の水質向上に効果がある。

【００９１】請求項５の発明によれば、従来に比べて高
流速での凝集沈澱処理が行え、あるいは小規模の設備で
大量の原水（被処理水）処理をすることができる。

【００９２】請求項６の発明によれば、フロック形成槽
内における被処理水の流れを原水の導入によって与え、
底部に沈積し易い大フロックをこの導入水で巻き上げる
ので該槽の底部にフロックが沈積する虞を軽減ないし解
消でき、しかもそのための構成が比較的簡易な構造で実
現できる。

【００９３】請求項７の発明によれば、上向流と下向流
の縦方向流路が流路設定隔壁により区画されるので、流
動促進手段により促進されるこれらの各流路を流れる循
還流動流が整流されてフロックの破壊を招く虞を軽減さ
せ、ＳＳ，砂あるいは微フロックの吸合が良好に行われ
る。

【００９４】請求項８の発明によれば、越流板を越えて
沈澱槽に移行・流入する被処理水の流れの方向を下向き
に案内するので、フロックの沈降・沈澱する傾向を高め
ると共に、同時に小フロックが溢流装置側に流れる傾向
を抑制することができる。

【００９５】請求項９の発明によれば、隔壁が上下蛇行
状に入り組み、上向き−越流−下向き（沈澱槽内に流
入）という大フロックの円滑・迅速な沈降促進と、微フ
ロックの水面側への移行傾向の低減化という効果が奏さ
れる。

【００９６】請求項１０の発明によれば、略二重円筒型
のフロック形成槽の内筒内外に上下反対向きの流れを循
環させ、この流れを旋回羽根装置等の流動促進手段で促
進することで全体として整流化した流れを形成でき、フ
ロックの巻き上げとフロックの成長を良好に得ることが
できる。

【００９７】請求項１１の発明によれば、下向流のため
の第二の縦方向流路を形成する部分が、沈澱槽への被処
理水の移行の前段で中間槽的な役割を示しながら、この
部分の流路の底部に沈積する虞のあるフロックは上向流
でフロックを巻き上げる作用を有する第一の縦方向流路
にフロックを戻すことができるので、フロックの破壊を
抑制しながら、該フロックの巻き上げを良好に行うこと
ができる。

【００９８】請求項１２の発明によれば、下向流から上
向流に転向する循環流動流をフロック形成槽の底部にお
いて円滑に流すことができて、フロックの破壊を抑制し
ながらフロックの巻き上げを良好に行うことができる。

【００９９】請求項１３の発明によれば、フロックを巻
き上げるフロック形成槽の底部において水平断面積が小
さいので流速を高めて巻き上げ力を大きくすることがで
き、したがってフロックの沈積をより効果的に防ぐこと
ができるという作用が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の装置の構成概要を示した
図。

【図２】本発明の実施形態２の装置の構成概要を示した
図。

【図３】本発明の実施形態３の装置の構成概要を示した
図。

【図４】本発明の実施形態の装置の構成概要を示した
図。

【図５】従来の凝集沈澱装置の一例を示した図。

【図６】フロック形成槽から沈澱槽にフロックを越流式
で移行させる場合の問題を図解的に示した図。

【図７】フロック形成槽から沈澱槽にフロックを越流式
で移行させる場合の問題を図解的に示したもう一つの
図。

【図８】本発明の処理試験（実施例）を行うために図３
に示した実施形態３の装置を簡略化した凝集沈澱装置を
示した図。

【図９】図８の装置を用いた処理試験と対比する比較例
を行うために図５の従来装置を簡略化した凝集沈澱装置
を示した図。

【符号の説明】

１，１１，１２，１３・・・フロック形成槽１０１，１１１，１２１，１３１・・・胴部１１２・・・中間胴部１０２，１１３，１２２，１３２・・・コーン部１０３，１１４，１２３・・・上部隔壁１０４，１１５，１２４・・・開口１１６・・・流路設定隔壁１１７・・・開口２・・・沈澱槽２０１・・・越流壁２０２・・・胴部２０３・・・コーン部２０４・・・溢流樋２０５・・・流動ガイド壁３・・・原水（被処理水）導入管４，４１，４２・・・旋回羽根装置４０１，４１１，４２１・・・モータ４０２，４０３・・・旋回羽根４０４・・・回転軸５・・・無機充填剤供給管６・・・高分子凝集剤供給管７・・・砂添加装置７０１・・・ポンプ７０２・・・サイクロン７０３・・・汚泥排出管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 1/56 Ｃ０２Ｆ 1/56 ＺＦターム(参考） 4D015 BA03 BA05 BA24 BB09 BB12 CA05 CA06 CA08 CA09 CA14 DA04 DA16 DB02 DC06 DC08 EA02 EA07 EA32 EA36 FA16 4D062 BA03 BA05 BA24 CA05 CA06 CA08 CA09 CA14 DA04 DA16 DB02 DC06 DC08 EA02 EA07 EA32 EA36 FA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】懸濁物（ＳＳ）を含みかつフロック形成
に必要な化学的処理剤及び比重の大きな不溶性微粒子を
添加した被処理水を槽内で循環流動させながら不溶性微
粒子を含んだフロックを成長させるフロック形成処理
と、前記処理により不溶性微粒子を含んで大きな沈降速
度を有するように成長したフロックを水から沈殿分離さ
せる沈澱処理とを、前記フロック形成処理の槽からフロ
ック沈澱分離の槽を区画する越流板の上を被処理水が連
続的に越流移行するようにして前記各処理を順次に行わ
せる凝集沈澱方法であって、前記フロック形成処理を行なう槽内における被処理水の
流れは、該フロック形成槽の底部から被処理水を上向流
で流入させることで該底部に沈降するフロックを該上向
流により巻き上げて流動させるようにしたことを特徴と
する懸濁物の凝集沈澱方法。
【請求項２】懸濁物（ＳＳ）を含みかつフロック形成
に必要な化学的処理剤及び比重の大きな不溶性微粒子を
添加した被処理水を槽内で循環流動させながら不溶性微
粒子を含んだフロックを成長させるフロック形成処理
と、前記処理により不溶性微粒子を含んで大きな沈降速
度を有するように成長したフロックを水から沈澱分離さ
せる沈澱処理とを、前記フロック形成処理の槽からフロ
ック沈澱分離の槽を区画する越流板の上部を被処理水が
連続的に越流するようにして前記各処理を順次に行わせ
る凝集沈澱方法であって、前記フロック形成処理の槽内の隔壁により区画された流
路に沿って被処理水の上向流に前記循環流動流が転向し
て流れるようにして、該槽の底部に沈降するフロックを
巻き上げるようにしたことを特徴とする懸濁物の凝集沈
澱方法。
【請求項３】請求項１及び請求項２の方法を併有する
ことを特徴とする懸濁物の凝集沈澱方法。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかにおいて、
フロック形成処理の槽に導入する被処理水に化学的処理
剤の一つである無機凝集剤を予め添加し、他の化学的処
理剤である高分子凝集剤および不溶性微粒子を該槽に直
接添加することを特徴とする懸濁物の凝集沈澱方法。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかにおいて、
フロック形成処理の槽の底部に与えられる流動循環流の
上向流流速が５０ｍ／ｈ以上であることを特徴とする懸
濁物の凝集沈澱方法。
【請求項６】懸濁物（ＳＳ）を含みかつフロック形成
に必要な化学的処理剤及び比重の大きな不溶性微粒子を
添加した被処理水を槽内で循環流動させながら不溶性微
粒子を含んだフロックを成長させるフロック形成槽と、
前記処理により不溶性微粒子を含んで大きな沈降速度を
有するように成長したフロックを槽底部に沈澱させかつ
分離した水を槽上部から排出するフロック沈澱槽と、前
記フロック形成槽からフロック沈澱槽への被処理水の移
行を、両槽を区画するように設けた越流板の上部を越え
て流すようにした越流式流路とを備えた凝集沈澱装置で
あって、前記フロック形成槽には、被処理水を上向流で流入させ
る被処理水導入管を該槽の底部に接続したことを特徴と
する懸濁物の凝集沈澱装置。
【請求項７】懸濁物（ＳＳ）を含みかつフロック形成
に必要な化学的処理剤及び比重の大きな不溶性微粒子を
添加した被処理水を槽内で循環流動させながら不溶性微
粒子を含んだフロックを成長させるフロック形成槽と、
前記処理により不溶性微粒子を含んで大きな沈降速度を
有するように成長したフロックを槽底部に沈澱させかつ
分離した水を槽上部から排出するフロック沈澱槽と、前
記フロック形成槽からフロック沈澱槽への被処理水の移
行を、両槽を区画するように設けた越流板の上部を越え
て流すようにした越流式流路とを備えた凝集沈澱装置で
あって、前記フロック形成槽内には、該槽内の上向流のための縦
方向流路と下向流のための縦方向流路を区画する略垂直
方向に延設した流路設定隔壁を設けると共に、前記いず
れか一方の縦方向流路から他方の縦方向流路に被処理水
を循環流動させる流動促進手段を設け、かつ前記隔壁下
部の下向きから上向きの流れを転向させる被処理水循環
流転向部を、該槽底部に近接して設けたことを特徴とす
る懸濁物の凝集沈澱装置。
【請求項８】請求項６又は７において、越流式流路
は、越流板と、沈澱槽に設けられて越流水を該沈澱槽に
下向に導入案内するガイド壁を有することを特徴とする
懸濁物の凝集沈澱装置。
【請求項９】請求項６又は７において、越流式流路
は、越流板と、該越流板両側のフロック形成槽及び沈澱
槽に夫々に設けられた越流水流通ガイド壁とにより上下
蛇行状に入り組んだ流路として構成され、フロック形成
槽側の越流水流通ガイド壁は水面上から水中に垂下され
て、前記フロック形成槽の上下方向の中段位置に該フロ
ック形成槽に臨む被処理水流入開口を形成するように設
けられていることを特徴とする懸濁物の凝集沈澱装置。
【請求項１０】請求項６又は７において、フロック形
成槽内に設けた流路設定隔壁は、該フロック形成槽内に
設置した上下開放の筒状壁であり、この筒状壁内部に前
記循環流動を促進する流動促進手段が設置されているこ
とを特徴とする懸濁物の凝集沈澱装置。
【請求項１１】請求項６又は７において、フロック形
成槽は、流路設定隔壁によって設定された垂直方向に長
い上向流のための第一の縦方向流路と、該第一の縦方向
流路の上部側に偏しかつ流路設定隔壁により区画された
垂直方向に短い下向流のための第二の縦方向流路室とを
有し、この第二の縦方向流路から越流式流路を介して沈
澱槽に連なっていると共に、該第二の縦方向流路の下部
は第一の縦方向流路にフロックを戻し循環できるように
連通されていることを特徴とする懸濁物の凝集沈澱装
置。
【請求項１２】請求項６の構成と、請求項７ないし１
１のいずれかの構成とを併有することを特徴とする懸濁
物の凝集沈澱装置。
【請求項１３】請求項６ないし１２のいずれかにおい
て、フロック形成槽は、槽底部近傍の形状が上部から底
部に向かって水平断面積が小さくなるコーン状に設けら
れていることを特徴とする懸濁物の凝集沈澱装置。