專利名稱：水過濾凈化裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以水質(zhì)的凈化和固體與液體的分離(固液分離)等作為目的的 水過濾凈化裝置及其方法，尤其涉及即使在組合對(duì)固體等被分離(除去)物質(zhì) 進(jìn)行過濾的過濾部和對(duì)通過該過濾而被分離濃縮的凈皮分離物質(zhì)進(jìn)行分離的分 離部，并處理大量的水等被處理流體的場(chǎng)合，不會(huì)導(dǎo)致裝置的大幅度的成本提 高就可以實(shí)現(xiàn)的水過濾凈化裝置及其方法。
背景技術(shù)：
在下述專利文獻(xiàn)l中已經(jīng)公開了如下膜磁力分離裝置，即，以水質(zhì)的凈化 和固液分離等為目的，以固液分離等為目的，作為通水分離過濾器使用細(xì)的金 屬絲網(wǎng)或用高分子纖維編織的網(wǎng)，在具有作為被分離物質(zhì)的污濁粒子的原水中 添加凝聚劑和磁性粉而生成磁性絮凝物，將該磁性絮凝物用過濾器進(jìn)行過濾、 分離后得到凈化水。而且，在該現(xiàn)有技術(shù)中，用過濾器捕集的磁性絮凝物利用 設(shè)在下游側(cè)的f茲場(chǎng)產(chǎn)生單元進(jìn)行^磁力分離、除去，可作為高濃度淤泥進(jìn)行回收。
更具體地說，在該專利文獻(xiàn)l的過濾分離凈化裝置中，用不銹鋼細(xì)絲或聚 酯纖維等構(gòu)成網(wǎng)，具有例如具有其數(shù)十微米的網(wǎng)眼的開口部的過濾器分離部。 為了分離比開口部的投影面積和投影直徑還小的微細(xì)的污濁物質(zhì)，預(yù)先在原水 中添加例如作為凝聚劑的硫酸鋁或聚合氯化鋁或聚合硫酸鐵和磁性粉進(jìn)行攪 拌，使原水中的微細(xì)的固態(tài)浮游物和藻類、菌類、微生物通過凝聚劑結(jié)合成數(shù) 百微米左右的大小而形成磁性絮凝物。該磁性絮凝物不能通過具有數(shù)十微米的 網(wǎng)眼的開口部，以較高的除去率被捕捉分離，透過了過濾器的水成為水質(zhì)更高 的凈化水。
而且，另一方面，被捕集在上述過濾器上的磁性絮凝物在被洗凈水從過濾 器沖洗之后，停留在水面近旁的磁性絮凝物被靜止配置于上述水面近旁的磁鐵 的磁力吸引而被磁力分離，并被淤泥輸送單元輸送到絮凝物回收箱被排除掉。 之后，該絮凝物通常用卡車搬運(yùn)到處置場(chǎng)或燃燒場(chǎng)進(jìn)行處理，或者進(jìn)行垃圾堆
月巴^f匕處理。
專利文獻(xiàn)1:特開2002 - 273261號(hào)公報(bào)
然而，在以上說明的現(xiàn)有技術(shù)中，在將該裝置設(shè)置在實(shí)際的處理設(shè)施上要 處理大量的水的場(chǎng)合，產(chǎn)生了裝置的成本提高的問題。這是因?yàn)槭侨缦聵?gòu)造， 即，在將生成的磁性絮凝物用過濾器進(jìn)行過濾、分離之后，捕集到該過濾器上 的磁性絮凝物被洗凈水從過濾器沖洗掉，并將通過該洗凈水的洗凈而從過濾器 沖掉的磁性絮凝物在沖掉的水面近旁進(jìn)行磁力分離并回收。即，由于具有上述 構(gòu)造，從而需要以與過濾器的寬度相同的長度產(chǎn)生磁場(chǎng)的較長的磁鐵，而且需 要在一個(gè)水箱內(nèi)接近設(shè)置過濾器過濾部和磁力分離部。
因此，尤其是在處理大量原水的場(chǎng)合，需要進(jìn)一步擴(kuò)大進(jìn)行過濾的過濾器 的面積，因此需要加大旋轉(zhuǎn)的過濾器滾筒的直徑，進(jìn)而需要加長旋轉(zhuǎn)中心線方 向上的旋轉(zhuǎn)滾筒長度。
另外，在需要超過該凈化裝置1臺(tái)的處理容量的處理量的場(chǎng)合，設(shè)置多臺(tái) 該凈化裝置而凈化原水。在該場(chǎng)合，需要將過濾器過濾部和^f茲力分離部分別設(shè) 置成一對(duì)。因此，仍然提高裝置成本。另外，如上所述，若加長過濾分離部的 旋轉(zhuǎn)滾筒長度，則需要與旋轉(zhuǎn)滾筒的軸長度一致的較長的磁鐵，裝置成本提高。
此外，用磁力分離部作用于磁性絮凝物的磁力，在增加磁性粉的添加量時(shí) 變大，而且，在加大磁鐵的磁場(chǎng)時(shí)也變大。從而，若使用磁場(chǎng)較大的磁鐵，則 減小添加的磁性粉的添加量，從而產(chǎn)生通過磁性粉的使用量的減小而能夠降低 凈化運(yùn)轉(zhuǎn)成本的優(yōu)點(diǎn)。即，若以一磁場(chǎng)非常高的磁鐵，例如超導(dǎo)^f茲鐵等來構(gòu)成磁 性絮凝物的磁力分離部的磁鐵，則雖然能減小在磁性絮凝物中添加的磁性體的 添加量，但是磁場(chǎng)高的磁鐵制作成本高，尤其是磁場(chǎng)高到永磁鐵的數(shù)十倍的超 導(dǎo)磁鐵的制作成本非常高。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)的水過濾凈化裝置的構(gòu)造中，在實(shí)際設(shè)置并處理大 量的原水的場(chǎng)合，產(chǎn)生了凈化裝置成本變高的問題。于是，本發(fā)明鑒于這種現(xiàn) 有技術(shù)中的問題，其目的在于提供一種在處理大量的原水的場(chǎng)合，也不會(huì)大幅 度提高該裝置的制作成本，以此來用于降低該裝置的制作成本和處理成本的水 過濾凈化裝置的構(gòu)造及其方法。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明，首先，提供一種水過濾凈化裝置，該水
過濾器凈化裝置具有用于過濾包含被去除物的被處理流體的過濾單元；從上 述過濾單元?jiǎng)冸x被上述過濾單元過濾出的被去除物的剝離單元；以及，用于將 包含被上述剝離單元?jiǎng)冸x的被去除物的剝離流體從上述被處理流體隔離后引 入，并從上述剝離流體分離被去除物進(jìn)行濃縮的分離單元。
另外，根據(jù)本發(fā)明，仍然為了達(dá)到上述目的，提供一種水過濾凈化裝置， 該水過濾器凈化裝置具有用于過濾包含被去除物的被處理流體的過濾被去除 物的第 一過濾單元；從上述第 一過濾單元?jiǎng)冸x用上述第 一過濾單元過濾的第一 被去除物的第一剝離單元；用于引入包含被上述第一剝離單元?jiǎng)冸x的被去除物 的第一剝離流體，并從上述剝離流體過濾被去除物的第二過濾單元；使由上述 第二過濾單元過濾出的被去除物從上述第二過濾單元?jiǎng)冸x的第二剝離單元；以 及，用于從包含由上述第二剝離單元?jiǎng)冸x的被去除物的第二剝離流體分離被去 除物進(jìn)行濃縮的分離濃縮單元。
再有，根據(jù)本發(fā)明，仍然為了達(dá)到上述目的，提供一種水過濾凈化方法， 該方法包括用于利用過濾單元過濾包含被去除物的被處理流體的過濾工序； 從上述過濾單元?jiǎng)冸x由上述過濾工序過濾出的被去除物的剝離工序；以及，用 于利用分離濃縮單元將包含由上述剝離工序剝離的被去除物的剝離流體從上 述被處理流體隔離，并從包含上述被去除物的剝離流體分離被去除物進(jìn)行濃縮 的分離濃縮工序。
另外，在本發(fā)明的上述水過濾凈化裝置及其方法中，最好在上述過濾單元 的前段具有用于將被去除物凝聚成絮凝物的前處理單元，還有最好在上述第一 過濾單元與上述第二過濾單元之間具有用于將被去除物凝聚成絮凝物的前處 理單元。另外，在本發(fā)明的上述水過濾凈化裝置及其方法中，最好構(gòu)成上述分 離濃縮單元的分離濃縮裝置的臺(tái)數(shù)比構(gòu)成上述過濾單元的過濾裝置的臺(tái)數(shù)還 少。再有，也可以在上述第一過濾單元或第二過濾單元的下游側(cè)，設(shè)置用于將 包含上述被處理物的剝離流體排出到上述水過濾凈化裝置的外部的排出單元。
即，在本發(fā)明中，為了解決上述課題，分開設(shè)置過濾器過濾部(過濾單元) 和磁力分離部(分離單元)，從被處理流體隔離包含被去除物的剝離流體并進(jìn) 行分離濃縮。由此，從以下詳細(xì)說明中可知，在過濾分離機(jī)中用旋轉(zhuǎn)過濾器過
濾磁性絮凝物而得到凈化水，并且捕集用洗凈水從旋轉(zhuǎn)過濾器沖洗了磁性絮凝 物的水(剝離流體)，即包含大量的磁性絮凝物的污泥水，用其他管道引入到 磁力分離機(jī)，在此以高濃度磁力回收磁性絮凝物。根據(jù)這種構(gòu)造，由于即使過 濾分離裝置有多臺(tái)，也可以利用一臺(tái)(比過濾分離裝置的臺(tái)數(shù)還少的臺(tái)數(shù))的 -磁力分離機(jī)，從在各過濾分離機(jī)中產(chǎn)生的全部污泥水回收污泥，所以能夠解決 裝置整體的成本上升的問題。
另外，在分別以各一 臺(tái)上述過濾分離機(jī)和磁力分離機(jī)構(gòu)成凈化裝置的場(chǎng) 合，將磁鐵做成短尺寸，以此能夠進(jìn)一步小型化磁力分離機(jī)，所以與上述同樣， 仍然能夠解決裝置的成本上升的問題。
本發(fā)明具有以下效果。
從以上內(nèi)容可知，根據(jù)本發(fā)明，在以水質(zhì)凈化和固液分離等為目的的水過 濾凈化裝置中，尤其是在組合了過濾功能和磁力分離功能的構(gòu)造的凈化裝置 中，通過將其磁力分離部做得比過濾分離部小型，發(fā)揮提供一種凈化水質(zhì)高且 可降低其制作成本的水過濾凈化裝置及其方法的實(shí)用上也優(yōu)良的效果。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
以下，參照附圖1、圖2及圖3對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施例的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說明。 另外，圖2是圖1所示的磁力分離機(jī)36的放大剖視圖，而且，圖3是上述圖 2的A-A剖視圖。
首先，圖1表示本發(fā)明的水過濾凈化裝置整體的概略機(jī)構(gòu)，在圖中，從管 道1供給的原水2首先儲(chǔ)存在原水儲(chǔ)備箱3內(nèi)，在這里，除去數(shù)微米大小的垃 圾，具有細(xì)微的被分離物質(zhì)例如油粒子、有機(jī)物和微生物等的作為被處理水的 原水2再利用泵4將規(guī)定的量輸送到管道5。這時(shí)，從引晶劑調(diào)整裝置6通過 導(dǎo)管7在上述管道5內(nèi)添加例如四氧化三鐵等磁性粉和pH調(diào)整劑，還有聚合 氯化鋁或氯化鋁或硫酸鐵等水溶液等提供鋁離子或鐵離子的凝聚劑和高分子 增強(qiáng)劑等，并引入攪拌槽IO。在該攪拌槽10中，原水通過用馬達(dá)ll旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)的攪拌葉片12被高速攪拌，由此生成數(shù)百微米的磁性微絮凝物。之后，將 來自高分子劑調(diào)整裝置13的高分子增強(qiáng)劑等通過導(dǎo)管14添加到管道15內(nèi)， 在攪拌槽16內(nèi)，利用以其馬達(dá)17旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的攪拌葉片18以低速充分?jǐn)嚢瑁?br> 生成包含數(shù)毫米左右的大小的磁性絮凝物19(圖1中未圖示)的前處理水20。 而到此為止的處理是作為前處理單元的前處理機(jī)22。
接著，將利用上述前處理機(jī)22并通過上述處理工序而生成的前處理水20， 通過導(dǎo)管23通入到過濾分離機(jī)24。
在這里，過濾分離機(jī)24主要具有在旋轉(zhuǎn)滾筒的外面配置了網(wǎng)(過濾器) 的旋轉(zhuǎn)過濾器25;設(shè)在該旋轉(zhuǎn)滾筒的內(nèi)部的液面檢測(cè)器26;具有液面控制功 能的運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置27;將來自上述液面檢測(cè)器26的計(jì)測(cè)信號(hào)發(fā)送給運(yùn)轉(zhuǎn)控制 裝置27的配線28;暫時(shí)儲(chǔ)存已用上述網(wǎng)過濾的凈化水的凈化水箱29;儲(chǔ)存凈 化水的凈化箱30;對(duì)該凈化水的一部分進(jìn)行加壓的加壓泵31;將已加壓的凈 化水的一部分通過管道32從外側(cè)噴射上述旋轉(zhuǎn)過濾器25的洗凈噴嘴33;以 及捕集通過該噴射而沖掉的污泥水、即從上述網(wǎng)(過濾器)剝離而掉下的污泥 和噴射的凈化水(污泥水或者剝離流體)的流槽34。而且，捕集到流槽34內(nèi) 的污泥水通過管道35,因自重而移動(dòng)，或用泵(未圖示)加壓，再引入到后 段的磁力分離機(jī)36。
即，在上述過濾分離機(jī)24中，首先，混有磁性絮凝物的凈化水(即，上 述前處理機(jī)22的攪拌槽16內(nèi)的前處理水20 )通過管道23流入旋轉(zhuǎn)過濾器25 的內(nèi)側(cè)。在該旋轉(zhuǎn)過濾器25中，混有磁性絮凝物的凈化水被過濾器過濾，凈 化水中的磁性絮凝物被除去。該已被過濾的凈化水積存在水箱29內(nèi)，再儲(chǔ)存 在凈化水箱30內(nèi)。之后，通過管道37向系統(tǒng)外排出。
另一方面，若在所述旋轉(zhuǎn)過濾器25的底部的網(wǎng)(過濾器)面上滯留磁性 絮凝物，則該網(wǎng)(過濾器)面的通水阻力增加，旋轉(zhuǎn)滾筒內(nèi)部的液面比過濾以 前的前處理水20液面還增加。于是，用來自上述液面^r測(cè)器26的計(jì)測(cè)信號(hào)來 檢測(cè)該前處理水20的液面的增加。即，若用運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置27判斷已超過了規(guī) 定的水位，則驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)過濾器25的馬達(dá)(未圖示)，再使泵31工作。由此， 從噴嘴33放出洗凈水，累積在旋轉(zhuǎn)過濾器25的網(wǎng)(過濾器)面上的磁性絮凝 物被沖洗，在流槽34內(nèi)捕集污泥水。即，旋轉(zhuǎn)過濾器25被洗凈、再利用，并 反復(fù)進(jìn)行該動(dòng)作。
如上所述，若旋轉(zhuǎn)過濾器25被洗凈、再利用，則旋轉(zhuǎn)過濾器25的通水阻 力變小，其結(jié)果，旋轉(zhuǎn)滾筒內(nèi)部的前處理水20的液面降低。于是，若通過來
自液面檢測(cè)器26的計(jì)測(cè)信號(hào)成為規(guī)定的水位，則運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置27利用其控制 信號(hào)停止旋轉(zhuǎn)過濾器25的旋轉(zhuǎn)。
接著，利用上述圖1 ~圖3說明磁力分離機(jī)36的構(gòu)造。圖3是上述圖2 的A-A剖視圖，在旋轉(zhuǎn)滾筒38的外周面作為網(wǎng)(過濾器)40設(shè)有過濾器， 該過濾器由例如不銹鋼細(xì)絲或銅細(xì)絲或聚酯纖維等構(gòu)成，并具有數(shù)微米~數(shù)十 微米的網(wǎng)眼，另外，還具有開口部39。
并且，如圖2所示，流入到水箱41內(nèi)的污泥水42通過上述網(wǎng)(過濾器) 40流入滾筒38內(nèi)。此時(shí)，污泥水42中的磁性絮凝物19被捕捉到上述網(wǎng)40 (過濾器)內(nèi)面上，另一方面，通過上述網(wǎng)(過濾器)40并從磁性絮凝物分 離出來的水成為凈化水從開口部39排出。而且，在這里，污泥水42通過網(wǎng)(過 濾器)40的動(dòng)力是污泥水42與滾筒38內(nèi)的凈化水的液面位差。另外，如圖1 所示，從該開口部39排出的凈化水通過管道43積存在凈化水箱44內(nèi)，再通 過管道45合流到管道37,向系統(tǒng)外放出。另一方面，磁性絮凝物19被過濾 (分離)并附著在圖2中逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的網(wǎng)(過濾器)40的外面上，并成 為堆積物露出于液面上的大氣部。
如上所述被過濾(分離)在旋轉(zhuǎn)的網(wǎng)(過濾器)40的外面上的磁性絮凝 物19如下被分離、捕集。即，在圖l中，用泵46對(duì)凈化水箱44內(nèi)的凈化水 進(jìn)行加壓，將該已加壓的凈化水從導(dǎo)管47輸送到噴淋管48，由其孔從網(wǎng)40 內(nèi)表面向外面?zhèn)葒姵鰢娏芩?。由此，如圖2所示，累積在網(wǎng)40的外表面上的 磁性絮凝物19被噴淋水剝離，網(wǎng)40面被再利用。另一方面，已被沖洗的磁性 絮凝物19停留在水箱41內(nèi)的污泥水42的水面上。
在這里，作為磁力分離的磁場(chǎng)產(chǎn)生單元而使用的旋轉(zhuǎn)式磁鐵49用非磁性 體材料制作，在其旋轉(zhuǎn)體50的外面在多條槽內(nèi)用粘接劑等固定永磁鐵51來形 成。該旋轉(zhuǎn)體50做成例如用馬達(dá)52控制轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造。
另一方面，為輸送已進(jìn)行磁力分離的磁性絮凝物19而使用的污泥輸送用 的旋轉(zhuǎn)體53用非磁性體材料制作，該污泥輸送用的旋轉(zhuǎn)體53通過軸54 (參 照?qǐng)D3)用馬達(dá)55控制轉(zhuǎn)數(shù)而旋轉(zhuǎn)。從圖中可知，在其端部利用具有水密性 的旋轉(zhuǎn)支撐體56將軸54支撐在水箱41的壁上，在另一端部將旋轉(zhuǎn)體53的外 周部通過具有水密性的旋轉(zhuǎn)支撐體57支撐在水箱41的壁上。另外，旋轉(zhuǎn)體
53的內(nèi)部向大氣開方丈。
如從圖2可知，上述磁鐵49從上述旋轉(zhuǎn)體53的大氣開放面插入到旋轉(zhuǎn)體 53的內(nèi)部，而且如上所述，該磁鐵49接近用洗凈水沖洗剝離的磁性絮凝物19 群停留的位置，即旋轉(zhuǎn)滾筒40側(cè)的位置進(jìn)行設(shè)置。在這里，在本實(shí)施例中， 旋轉(zhuǎn)體53的軸心與旋轉(zhuǎn)體50的軸心錯(cuò)開配置。雖然未圖示，但磁鐵49用螺 栓等固定在水箱41的局部上以位于規(guī)定的場(chǎng)所。
另外，上述污泥輸送用的旋轉(zhuǎn)體53與具有上述永磁鐵51的旋轉(zhuǎn)體50的 旋轉(zhuǎn)方向相同，由此，被^f茲力吸引的磁性絮凝物19群向大氣側(cè)移動(dòng)的方向旋 轉(zhuǎn)。而兩者的轉(zhuǎn)數(shù)最好相同，但是不同也可以。在本實(shí)施例的場(chǎng)合，磁鐵側(cè)的 旋轉(zhuǎn)體50側(cè)的轉(zhuǎn)數(shù)比旋轉(zhuǎn)體53的轉(zhuǎn)數(shù)大。即，設(shè)定為旋轉(zhuǎn)速度快。
再有，在圖2中，被沖洗剝離而停留在水面近旁的磁性絮凝物19群通過 上述磁鐵49的磁場(chǎng)，向磁鐵側(cè)吸引而移動(dòng)，附著在旋轉(zhuǎn)該磁鐵49的外側(cè)的旋 轉(zhuǎn)體53的外表面上。之后，伴隨旋轉(zhuǎn)體53的旋轉(zhuǎn)，露出于大氣中。另外，在 大氣中，磁性絮凝物19群中的多余的水分通過重力在旋轉(zhuǎn)體53面上流下來， 由此，磁性絮凝物19群被進(jìn)一步濃縮。而且，在本例中，在該階段磁性絮凝 物19的含水率降低到97%左右，即成為高濃度的污泥。
如上所述旋轉(zhuǎn)體53面上的被濃縮的磁性絮凝物19群，再通過上述污泥輸 送用的旋轉(zhuǎn)體53的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行移動(dòng)。此時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)體53的軸心與旋轉(zhuǎn)體50 的軸心互相錯(cuò)開配置，因此逐漸遠(yuǎn)離磁鐵49，由此，磁吸引力隨著遠(yuǎn)離磁鐵 而急劇減小。由此，磁性絮凝物19群利用其一部分被支撐在水箱41上的刮刀 58從旋轉(zhuǎn)體53面上剝離，通過重力下落到淤泥回收箱59內(nèi)，作為污泥被分 離捕集。
這樣從原水分離捕集并排出的淤泥，通過圖1的管道60引入到例如離心 分離機(jī)或帶式壓力機(jī)等脫水裝置61,在此，例如為了防止搬運(yùn)時(shí)從淤泥漏水 而將含水率濃縮到約85%,或者為了實(shí)現(xiàn)垃圾堆肥化處理時(shí)的分解有機(jī)物的 微生物的活化而將含水率濃縮到約75%。這樣成為高濃度的淤泥再通過管道 62儲(chǔ)存在淤泥槽63中。然后，該儲(chǔ)存的淤泥例如利用卡車等搬運(yùn)到處置場(chǎng)或 燃燒場(chǎng)或者堆肥處理場(chǎng)。
另外，用上述脫水裝置61已進(jìn)行脫水的處理污水通過管道64進(jìn)入處理污
水箱65,在這里利用泵66進(jìn)行加壓后，通過管道67與供給原水的管道1合 流并返回原水箱3，重新引入到前處理工序。
另一方面，在f茲力分離機(jī)36中，用傳感器68來計(jì)測(cè)水箱41內(nèi)的污泥水 42的液面，其信息通過信號(hào)線69發(fā)送到運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置27。于是，運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝 置27以該信息為基礎(chǔ)，用預(yù)先輸入的最佳量算出程序計(jì)算旋轉(zhuǎn)滾筒48的最佳 轉(zhuǎn)數(shù)及磁性絮凝物19群的回收速度的適當(dāng)速度，以便防止前處理水的液面位 置上升而從水箱41溢出，然后經(jīng)由信號(hào)線70將其控制信號(hào)發(fā)送到旋轉(zhuǎn)滾筒的 旋轉(zhuǎn)馬達(dá)(未圖示)和旋轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)用的馬達(dá)55，從而分別控制為最佳轉(zhuǎn)數(shù)。
另外，從以上說明中可知，從被處理流體(原水)過濾被去除物，將該已 過濾的被去除物利用被處理流體(原水)的一部分進(jìn)行剝離，此時(shí)，將包含已 剝離的被去除物的流體(剝離流體)從上述被處理流體(原水)的處理路線隔 離，引入到作為用于分離濃縮被去除物的分離濃縮單元的磁力分離機(jī)。通過這 樣，在磁力分離機(jī)中，只處理包含已剝離的被去除物的流體(剝離流體)。因 此，在其前段的處理裝置中的被處理流體的處理能力較大的場(chǎng)合，也能充分對(duì) 應(yīng)。并且，在該磁力分離機(jī)中，被去除物成為磁性絮凝物群被回收，作為淤泥 被分離捕集，然后，搬運(yùn)到處置場(chǎng)或燃燒場(chǎng)或者堆肥處理場(chǎng)進(jìn)行處理。
在以上說明的實(shí)施例中，對(duì)前處理機(jī)22和過濾分離機(jī)24數(shù)量相同(1:1) 的情況進(jìn)行了說明，而下面圖4表示組合上述前處理機(jī)22與過濾分離機(jī)24 的組合3臺(tái)和1臺(tái)磁力分離機(jī)36而構(gòu)成的作為變型例的凈化大容量的原水的 凈化裝置的處理流程。即，已用3臺(tái)前處理機(jī)22和3臺(tái)過濾分離機(jī)24凈化的 凈化水之后通過管道37合流并向系統(tǒng)外排出。另一方面，從各過濾分離機(jī)24 排出的污泥水之后通過管道35捕集并引入到磁力分離機(jī)36。
而且，在這里，磁性絮凝物的污泥用1臺(tái)磁力分離機(jī)36回收除去，然后， 在其脫水時(shí)產(chǎn)生的處理污水通過管道45,合流到管道37并向系統(tǒng)外放出。另 一方面，如上所述，之后，用脫水裝置等已進(jìn)行脫水的處理污水通過管道67, 與供給原水的管道1合流并返回原水箱3,重新引入到前處理工序(前處理機(jī) 22)。
從以上說明中可知，根據(jù)該變型例，由于在多臺(tái)過濾分離機(jī)24中產(chǎn)生的 全部污泥水可用1臺(tái)磁力分離機(jī)36回收，因此能夠降低凈化裝置整體的成本。 另外，根據(jù)該變型例，還設(shè)置從上述管道35通過閥69分支的管道70, 因此，可以從各過濾分離機(jī)24排出的污泥水從該管道70引入污泥水箱71并 保留。而且，這種回路是尤其在磁性粉不足的情況的運(yùn)轉(zhuǎn)中不能進(jìn)行磁力分離 時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)方法。另外，保留在該污泥水箱71內(nèi)的污水例如通過閥72利用管道 73回收到陸地上的污水處理設(shè)施中，或者，由于污泥本身是海水中的有機(jī)物 和微生物，所以原樣排出到海洋。
實(shí)施例2
圖5表示本發(fā)明的其他實(shí)施例(實(shí)施例2)。本實(shí)施例與上述實(shí)施例的不 同點(diǎn)在于，特別是從與上述圖2的比較中可知，污泥水42通過管道35引入到 磁力分離機(jī)36,配置有沿著污泥輸送用的旋轉(zhuǎn)體53連接的流路68,由此使已 凈化的處理水流入管道43。另外，通過該管道43的處理水積存在上述圖l的 凈化水箱44,并通過管道45合流到管道37,然后向系統(tǒng)外排出。
另一方面，在該實(shí)施例2中，通過管道35流入到-茲力分離機(jī)36的污泥水 42在流路71中流動(dòng)的期間，其磁性絮凝物19被永磁鐵51的磁力吸引，通過 磁力附著在旋轉(zhuǎn)體53的外表面上。然后，附著在該旋轉(zhuǎn)體53面上的磁性絮凝 物19群通過旋轉(zhuǎn)體53的旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)到大氣中。此時(shí)，與上述同樣，由于旋轉(zhuǎn) 體53的軸心與旋轉(zhuǎn)體50的軸心互相錯(cuò)開配置，因此逐漸遠(yuǎn)離^f茲鐵49，由此， 磁吸引力隨著遠(yuǎn)離磁鐵急劇減小。然后，磁性絮凝物19群利用一部分被支撐 在水箱41上的刮刀58,從旋轉(zhuǎn)體53面上剝離，通過重力下落到淤泥回收箱 59內(nèi)，作為淤泥被分離捕集。另一方面，已凈化的處理水通過管道43向系統(tǒng) 外放出。
另外，根據(jù)該實(shí)施例2，尤其是與上述圖2所示的構(gòu)造相比，由于無需設(shè) 置旋轉(zhuǎn)過濾器，因此能夠進(jìn)一步降低凈化裝置的成本。 實(shí)施例3
圖6及圖7表示本發(fā)明的其他實(shí)施例(實(shí)施例3 )。本實(shí)施例與上述第一 實(shí)施例的不同點(diǎn)在于，尤其在與上述圖2的比較中，以超導(dǎo)體磁鐵構(gòu)成磁鐵 69,并進(jìn)一步縮短了》茲鐵端部之間的長度A。另外，該根據(jù)超導(dǎo)的磁鐵69包 括絕熱用的真空容器70;內(nèi)裝超導(dǎo)體71的導(dǎo)熱體72;在真空容器70內(nèi)冷 卻導(dǎo)熱體72端部的冷動(dòng)機(jī)73;通過管道74將高壓氦氣供給冷動(dòng)機(jī)73的壓縮
機(jī)75;以及，將以冷動(dòng)機(jī)73絕熱膨脹后的中壓氣體回收到壓縮機(jī)中的管道76。 而且，該磁鐵69利用固定在水箱41上的支撐件77固定支撐。
另外，在這些圖中表示超導(dǎo)體71早已被外部的磁鐵磁化，而且被冷動(dòng)機(jī) 冷卻為低溫并在超導(dǎo)體71的表面上存在永磁鐵的數(shù)十倍的磁場(chǎng)的狀態(tài)。而且， 超導(dǎo)體71例如由釔系的銅氧化物構(gòu)成，與導(dǎo)熱體72 —起通過冷動(dòng)機(jī)73冷卻 到其溫度為60K以下，由此將超導(dǎo)體71冷卻為低溫而維持超導(dǎo)狀態(tài)。這樣， 若用超導(dǎo)磁鐵構(gòu)成磁鐵，則可以產(chǎn)生永磁鐵的數(shù)十倍的磁場(chǎng)，因此磁吸引力增 加，由此,茲性絮凝物的平均的回收量增加。
從而，在本實(shí)施例中，即使減小磁鐵的磁場(chǎng)產(chǎn)生范圍，也能確保與上述永 磁鐵的情況同樣的平均時(shí)間的回收量，因此與永磁鐵的情況比較能縮短磁鐵的 長度A，由此能夠?qū)⒋帕Ψ蛛x機(jī)進(jìn)一步小型化。
實(shí)施例4
接著，利用圖8及圖9，表示本發(fā)明的其他實(shí)施例(實(shí)施例4)。另外，圖 8是表示實(shí)施例4的水凈化裝置的處理流程的圖。在本實(shí)施例中，原水通過管 道1直接引入到過濾分離機(jī)24。之后，用該過濾分離機(jī)24已分離被分離物的 凈化水通過管道37向系統(tǒng)外放出。
另一方面，在洗凈過濾分離機(jī)24的過濾器時(shí)產(chǎn)生的即包含已被分離的污 濁物的污泥水，通過管道35引入到前處理機(jī)22。在前處理機(jī)22中，與上述 圖1的實(shí)施例的前處理機(jī)22同樣，進(jìn)行注入藥劑和攪拌處理等而生成包含磁 性絮凝物19 (在圖18中未圖示)的前處理水。該前處理水之后通過管道23 引入到磁力分離機(jī)36。在磁力分離機(jī)36中，與上述圖l的實(shí)施例的磁力分離 機(jī)36同樣，磁性絮凝物19通過磁力被分離，其處理水通過管道45與管道37 合流，并向系統(tǒng)外放出。而且，已磁力分離的磁性絮凝物19通過污泥處理作 為污泥被回收，在該污泥處理時(shí)產(chǎn)生的處理污水通過管道67合流到管道1, 作為原水重新進(jìn)行凈化處理，這也與上述內(nèi)容同樣。
另外，在該實(shí)施例4中，由于不進(jìn)行上述的前處理，將原水直接引入到過 濾分離機(jī)24,因此需要根據(jù)原水中所含的被分離物的大小，將該過濾分離機(jī) 24所具有的過濾器的網(wǎng)眼選定為適當(dāng)?shù)拇笮?。從而，通常該過濾分離機(jī)24的 過濾器使用比上述磁力分離機(jī)36的過濾器網(wǎng)眼細(xì)的過濾器。 如上所述，在該實(shí)施例4中，并不是原水的全部量，而是僅將包含在洗凈
過濾分離機(jī)24的過濾器時(shí)被分離而生成的污濁物的污泥水用前處理機(jī)22進(jìn)行 處理即可，因此可以實(shí)現(xiàn)該前處理機(jī)22的小型化，并且能夠降低裝置整體的
制造成本。
再有，圖9表示組合上述3臺(tái)過濾分離機(jī)24、 1臺(tái)前處理機(jī)22和1臺(tái)磁 力分離機(jī)36而構(gòu)成的凈化大容量的原水的凈化裝置的處理流程。即，根據(jù)這 種結(jié)構(gòu)，用3臺(tái)過濾分離機(jī)24凈化的凈化水利用管道37合流，并向系統(tǒng)外排 出。另一方面，從這3臺(tái)過濾分離機(jī)24分別排出的污泥水被管道35捕集，經(jīng) 過前處理機(jī)22引入到磁力分離機(jī)36。另外，在該例中，磁性絮凝物的污泥通 過磁力分離而回收除去，其脫水時(shí)產(chǎn)生的處理污水通過管道67與管道1合流 并返回過濾分離機(jī)24，重新引入到凈化處理工序。
從以上說明中可知，根據(jù)該實(shí)施例4，可利用1臺(tái)前處理機(jī)和1臺(tái)磁力分 離機(jī)，回收多臺(tái)(在本例中為3臺(tái))過濾分離機(jī)24所產(chǎn)生的全部污泥水，所 以能夠降低水過濾凈化裝置整體的成本。
另夕卜，在以上實(shí)施例中，對(duì)過濾分離機(jī)24使用具有旋轉(zhuǎn)過濾器25的滾筒 式過濾器的情況進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不僅限于此，該過濾分離機(jī)24也 可以使用例如使用空心子膜的膜濾器或陶瓷過濾器、使用微粒子過濾用材料的 砂過濾器等其他類型的過濾器。
另外，在以上實(shí)施例中，對(duì)將上述網(wǎng)(過濾器)40特別形成為滾筒狀的 情況進(jìn)行了說明，但是很顯然，代替它，使用例如將該網(wǎng)(過濾器)40配置 成盤狀且將該盤縱向配置多張而構(gòu)成的過濾器，仍然產(chǎn)生與上述同樣的效果。
另夕卜，在以上實(shí)施例尤其是上述圖6及圖7所示的實(shí)施例3中，作為其冷 動(dòng)機(jī)73可應(yīng)用各種冷動(dòng)機(jī)，例如可應(yīng)用吉福特-麥克馬洪式、脈沖管式、索 爾威式、貝爾曼式(《少7,亇一式)、克勞德式、電子式冷動(dòng)機(jī)。
此外，在以上實(shí)施例中，記載了組合了過濾功能和分離濃縮功能的裝置，
但是并不局限于此，例如，可以利用代替分離濃縮單元所具有的磁力分離功能， 具有向水中供給微細(xì)的氣泡并使該氣泡附著在水中的絮凝物上而使絮凝物浮
上水面，將此以浮渣刮取而分離除去的所謂氣泡浮上分離裝置，或者，通過液 體旋風(fēng)所引起的離心力而將比重比海水大的絮凝物分離除去的所謂離心分離
裝置等的絮凝物濃縮功能的分離單元。


圖l是表示成為本發(fā)明的實(shí)施例1的利用磁力分離的水過濾凈化裝置的整 體結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示上述圖l所示的水過濾凈化裝置的磁力分離部的詳細(xì)構(gòu)造的剖 視圖。
圖3是同樣用于表示磁力分離部的詳細(xì)構(gòu)造的上述圖2的A-A剖視圖。 圖4是表示成為上述實(shí)施例的變型例的水過濾凈化裝置的概略結(jié)構(gòu)和其 凈化處理的流程的圖。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施例2中的特別是表示其磁力分離機(jī)的構(gòu)造的剖視圖。
圖6是本發(fā)明的實(shí)施例3中的特別是表示其磁力分離機(jī)的構(gòu)造的剖視圖。
圖7是上述圖6所示的磁力分離機(jī)的構(gòu)造的俯視剖視圖。
圖8是表示成為本發(fā)明的實(shí)施例4的水凈化裝置的處理流程的圖。
圖9是表示成本本發(fā)明的實(shí)施例4的其他水凈化裝置的處理流程的圖。
圖中
l-管道，2-原水，3-原水儲(chǔ)備箱，4-泵，5-管道，6-引晶劑調(diào)整裝 置，7-導(dǎo)管，10-攪拌槽，ll-馬達(dá)，12-攪拌葉片，13-高分子劑調(diào)整裝 置，14-導(dǎo)管，15-管道，16-攪拌槽，17-馬達(dá)，18-攪拌葉片，19-磁性 絮凝物，20-前處理水，22-前處理機(jī)，23-導(dǎo)管，24-過濾分離機(jī)，25 _旋 轉(zhuǎn)過濾器，26-液面檢測(cè)器，27-運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置，28-配線，29-凈化水箱， 30-凈化槽，31-加壓泵，32-管道，33-洗凈噴嘴，34-流槽，35 -管道， 36-磁力分離機(jī)，37-管道，38-旋轉(zhuǎn)滾筒，39-開口部，40 -網(wǎng)，41 -水箱， 42-污泥水，43-管道，44-凈化水箱，45-管道，46-泵，47_導(dǎo)管，48 -噴淋管，49-磁鐵，50-旋轉(zhuǎn)體，51-永磁鐵，52-馬達(dá)，53-旋轉(zhuǎn)體，54 -軸，55-馬達(dá)，56-旋轉(zhuǎn)支撐體，57-旋轉(zhuǎn)支撐體，58-刮刀，59 -淤泥回 收箱，60-管道，61-脫水裝置，62-管道，63-淤泥槽，64-管道，65 -處 理污水箱，66-泵，67-管道。
權(quán)利要求
1.一種水過濾凈化裝置，其特征在于，具有用于過濾包含被去除物的被處理流體的過濾單元；從上述過濾單元?jiǎng)冸x被上述過濾單元過濾出的被去除物的剝離單元；以及，用于將包含被上述剝離單元?jiǎng)冸x的被去除物的剝離流體從上述被處理流體隔離后引入，并從上述剝離流體分離被去除物進(jìn)行濃縮的分離濃縮單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水過濾凈化裝置，其特征在于， 在上述過濾單元的前段還具有用于將被去除物凝聚成絮凝物的前處理單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水過濾凈化裝置，其特征在于， 構(gòu)成上述分離濃縮單元的裝置的臺(tái)數(shù)，比構(gòu)成上述過濾單元的裝置的臺(tái)數(shù)還少。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水過濾凈化裝置，其特征在于， 在上述過濾單元的下游側(cè)，還設(shè)有將包含上述被處理物的剝離流體向上述水過濾凈化裝置的外部排出的排出單元。
5. —種水過濾凈化裝置，其特征在于，具有用于過濾包含被去除物的被處理流體的過濾被去除物的第一過濾單元； 從上述第一過濾單元?jiǎng)冸x由上述第一過濾單元過濾的第一被去除物的第 一剝離單元；用于引入包含被上述第一剝離單元?jiǎng)冸x的被去除物的第一剝離流體，并從 上述剝離流體過濾被去除物的第二過濾單元；使由上述第二過濾單元過濾出的被去除物從上述第二過濾單元?jiǎng)冸x的第 二剝離單元；以及，用于從包含被上述第二剝離單元?jiǎng)冸x的被去除物的第二剝離流體分離被 去除物進(jìn)行濃縮的分離濃縮單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的水過濾凈化裝置，其特征在于， 在上述第一過濾單元與上述第二過濾單元之間具有用于將被去除物凝聚成絮凝物的前處理單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的水過濾凈化裝置，其特征在于， 構(gòu)成上述分離濃縮單元的裝置的臺(tái)數(shù)，比構(gòu)成上述第一過濾單元或上述第二過濾單元的裝置的臺(tái)數(shù)還少。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的水過濾凈化裝置，其特征在于， 在上述第一過濾單元或上述第二過濾單元的下游側(cè)，還設(shè)有將包含上述被處理物的剝離流體向上述水過濾凈化裝置的外部排出的排出單元。
9. 一種水過濾凈化方法，其特征在于，包括.'用于利用過濾單元過濾包含纟皮去除物的被處理流體的過濾工序； 從上述過濾單元?jiǎng)冸x由上述過濾工序過濾出的被去除物的剝離工序；以及，用于利用分離濃縮單元將包含由上述剝離工序剝離的被去除物的剝離流 體從上述被處理流體隔離，并從包含上述被去除物的剝離流體分離被去除物進(jìn)行濃縮的分離濃縮工序。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的水過濾凈化方法，其特征在于， 還包括在上述過濾單元的下游側(cè)，將包含上述被處理物的剝離流體向上述水過濾凈化裝置的外部排出的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種組合了被分離物質(zhì)的過濾功能和分離濃縮功能的可降低裝置整體的制作成本的水過濾凈化裝置及其方法，為此分開構(gòu)成過濾功能和分離功能。即，即使過濾分離裝置有多臺(tái)，也能用1臺(tái)磁力分離機(jī)回收在各過濾分離機(jī)中產(chǎn)生的全部污泥水，因此能解決裝置整體的成本變高的問題。由此，在以水質(zhì)凈化和固液分離等為目的的組合了過濾功能和分離功能的水過濾凈化裝置中，通過進(jìn)一步小型化磁力分離部，能夠提供一種凈化水質(zhì)高且制作成本低的水過濾凈化裝置。
文檔編號(hào)B01D36/02GK101160163SQ20058004944
公開日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2005年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月13日
發(fā)明者佐保典英, 水守隆司, 田中哲也, 磯上尚志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所