凝聚浓缩装置和凝聚浓缩法制造方法及图纸

一种凝聚浓缩装置和凝聚浓缩法，由供给含微粒的被处理液的供液部１和设在该供液部下方的固液分离部２组成，前述供液部１由对被处理液进行分配的分配室３和分散液室４组成，使来自前述分散液室的液体流下的螺旋混合管５和供给来自分配室３的被处理液的增量管６在下游的合流部７会合，在螺旋混合管内部设有在下游方向具有开口部８的螺旋注入管９，个别地供给螺旋混合管５和螺旋注入管９的不同电位的２种液体在前述开口部８接触后成为含块体液，再使该含块体液在增量管下游的合流部７处与被处理液混合，成为大块体，这样，无须对微粒使用凝聚剂，而是将污浊液中的电解质作为凝聚剂利用，即可将污浊液浓缩分离成高浓度污泥和清澈液。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种凝聚浓缩装置和凝聚浓缩法，不用凝聚剂，而是将污浊液中的电解质作为凝聚剂，不仅可从浓厚污浊液中、而且可从稀薄污浊液中使微粒以远远高于自然沉降速度的高速度作沉降分离，使微粒从大块体进一步长大，浓缩分离成高浓度污泥和清澈的液体。
技术介绍
过去当污浊液较为稀薄时，是在污浊液中添加无机凝聚剂来进行凝聚。为了提高微粒间的碰撞效果，设有进行高速搅拌的反应室，当所形成的块体较小，以致固液分离效果差时，就再添加高分子凝聚剂，在微粒块体之间通过高分子凝聚剂架桥连接而形成大块体后，再在沉淀槽中进行分离。采用这种方法凝聚污泥的凝聚浓度低，不能用于生命体，处理后的水很可能污染环境。本专利技术人曾提出过从酿造废液、培养增殖液、疏浚水等含有微粒的被处理水将微粒进行凝聚分离的凝聚装置及凝聚法(特公平7-16563号、特公平7-29119号)。为了在该凝聚装置中使注入液与被处理水(疏浚水)中的微粒凝聚，必不可少的条件是使具有电解质浓度差(电位差)的2种液体作层流接触。即，要使其作层流接触，必须保持向一根混合管供给的被处理液流量为Re＜105，再使被处理液与混合管中含块的液体碰撞混合来提高处理能力。而要在现有的固液分离部设置上述专利技术的凝聚浓缩装置，则希望进一步提高凝聚浓缩污泥的浓度和使凝聚浓缩装置小型化。过去，凝聚管(称为使注入管和混合管中的2种液体作层流接触的双重管)使用笔直的管子(直管)。该凝聚管越长，处理能力(凝聚性能)越强，但为了处理大量液体而在现场安装若干数米长的凝聚管会受到很多限制，而若缩短凝聚管长度而增加管子数，则又会增加设备费用。凝聚管(直管)是管子越长(譬如超过4m)性能越好，但为了得到层流，就不允许连接部出现焊接等造成的凹凸，对装置的安装限制较多，工期所需的天数长，装置不易移动，无机动性。为此极需开发既能保持凝聚性能又能放在移动车辆上的小型装置，而最大的课题是要使凝聚装置能够装入现有的固液分离部的高度内。采用本装置，如果将凝聚管内的注入液和混合液这2种液体的电解质浓度差调节在0.1mg/升以上，且2种液体作层流接触后在液体的界面使2种液体的微粒表面电位差保持在0.1mV以上，同时将污浊浓度继续维持在2种液体的粒子间距离为100埃以内，就会进行碰撞凝聚并在瞬间形成块体。缺点是，对装置的微小振动等会破坏2种液体的层流界面，2种液体混合时不会产生凝聚。为此，当设置在室外时，必须防止对长凝聚管的振动。过去，从块体形成槽的溢流挡板用直管、倾斜板方式取出的块体过大(30～40mm)，下落速度很快，与静水间的阻力很大，从沿倾斜板落下的大块体上剥离的小粒子很多，一旦大块体开始沿倾斜板下降，在这之前形成于块体形成槽上部的清澈液会因沿块体形成槽壁与倾斜板之间的间隙上升的剥离小粒子而顷刻间变得混浊，同时使固液分离部底部的浓缩性能也下降。以得到清澈液体的凝聚分离为目的的装置就需要设置继续处理剥离粒子的系统和防止发生倾斜板上剥离的装置。在先前专利技术的特公平7-16863号、特公平7-29119号中，在混合管内形成的块体在块体形成槽内与污浊微粒碰撞而形成大块体，但存在要使注入液和混合液作层流接触的限制。由于每根直管式凝聚管的处理液的含块体液量较小，故为了大量处理被处理液，即使再将被处理液增加到来自凝聚管的含块体液量的3倍以上甚至300倍，则虽然在块体形成槽内形成大块体，但在大块体沿倾斜板下降输送到固液分离部的过程中，如果块体的直径大于35mm，则块表面的剥离现象就非常严重。故需要开发能将与含块体液量10～50倍以上的被处理液间进行碰撞混合后形成的大块体在剥离很少的状态下进行输送的装置、以及使被处理液量增加到被处理液量/含块体液量为10～50倍以上的方法。另外，要求装置小型化，以便能够设置在车辆上，而最大的课题在于将凝聚浓缩装置装入现有固液分离部的高度。在造纸业的造纸工序中，为了将过滤网下大量的稀薄纤维微粒废水(称为稀薄污浊液)进行凝聚，要用大量的凝聚剂。要求开发出不用凝聚剂而对大量稀薄污浊液进行凝聚处理的凝聚浓缩装置和凝聚浓缩法。在对食品原料的浓厚微粒进行水洗(去碱液)的工序中进行沉降分离时，由于不能使用凝聚剂，故沉降分离很难。要求开发出不用凝聚剂、缩短水洗工序时间、水洗工序时合格率高的凝聚浓缩装置和凝聚浓缩法。尤其需要开发一种固液分离装置，在将微粒与大量液体分离的工序中，能在使用价格昂贵的装置进行过滤·脱水之前就已经用价格低廉的凝聚浓缩装置将大部分液体除去。作为本专利技术人专利技术对象的这种凝聚浓缩装置和凝聚浓缩法的最大缺点在于，如果没有通过混合液与注入液的层流接触而形成块体的含块体液，则即使供给被处理液也不能形成大块体。只要2种液体中的任一方未向混合管内供给，就不能形成块，致使未凝聚的污浊液排向公共水域。大部分的废水处理装置都是夜间无人运转的，故也要求开发出能解决这类问题的凝聚浓缩装置和凝聚浓缩法。专利技术的公开本专利技术人是通过以下(1)～(8)所示的凝聚浓缩装置和凝聚浓缩法解决了凝聚浓缩装置和凝聚浓缩法中存在的前述问题，能够将被处理水浓缩分离成高浓度污泥和清澈液体，并能使装置小型化，可设置在车辆上。(1)一种凝聚浓缩装置，使含有不同电位的微粒的液体分别在多重管的内管和外管流下，并在下游使内管和外管中的液体接触，使微粒结成块体，其特点是，将多重管的内管和外管做成螺旋状混合管，在外管内下游方向形成内管的开口部，并设有使从内管和外管个别供给的不同电位的液体接触、使固体成分结成块体的螺旋凝聚管。本专利技术中所述的螺旋状，是具有弯曲的圆弧、涡卷、螺旋等形状的统称。供给的液体沿平面或具有水平差地流下，其轨迹为圆的全周、圆的多圈或局部。(2)一种凝聚浓缩装置，由供给含微粒的被处理液的供液部和设置在该供液部下方的固液分离部组成，且前述供液部由对被处理液进行分配的分配室和分散液室组成，其特点是，使来自前述分散液室的液体流下的螺旋混合管与供给来自分配室的被处理液的增量管在下游的合流部会合，在螺旋混合管内部设有下游方向具有开口部的螺旋注入管，使个别地供给螺旋混合管和螺旋注入管的不同电位的2种液体在前述开口部接触后作为含块体液，再在增量管下游的合流部将该含块体液与被处理液混合后形成大块体。(3)在前述(2)所述的凝聚浓缩装置，在内部设有注入管端末开口部的混合管端末的、与增量管流下液体间的合流部附近设置碰撞混合部。这里的碰撞混合部只要是具有能统一块体大小、防止形成在与被处理液的碰撞过程中容易剥离的大块体(35mm以上)的结构即可，可以将多个喷嘴和多孔板交替组合设在混合管内，反复进行碰撞、分散，以统一块体大小。(4)一种由固液分离部和其上部的分配室及分散液室组成的凝聚浓缩装置，其特点是，将使来自前述分散液室的液体流下的螺旋混合管设置在来自分配室的螺旋增量管内，并在螺旋混合管的内部设置下游方向具有开口部的螺旋注入管，用螺旋增量管和螺旋混合管及螺旋注入管构成三重管，使个别地供给螺旋混合管和螺旋注入管的不同电位的2种液体在前述开口部接触，以形成含块体液，再将该含块体液在增量管下游的合流部与被处理液混合后形成大块体。(5)在(1)、(2)、或(4)所述的凝聚浓缩装置中，在混合管的内部或增量管的内部设置对注入管或混合管作多重支承用的托架，该托架具有以规定间隔接触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凝聚浓缩装置，使含有不同电位微粒的液体分别在多重管的内管和外管流下，并在下游使内管和外管中的液体接触，使微粒结成块体，其特征在于，将多重管的内管和外管做成螺旋状混合管，在外管内下游方向形成内管的开口部，并设有使从内管和外管个别供给的不同电位液体接触、使固体成分结成块体的螺旋凝聚管。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：福永和二，
申请(专利权)人：福永和二，
类型：发明
国别省市：JP[日本]