加圧浮上装置

「加圧浮上装置」についてお話いたします。水より比重が軽い物質というと油が代表的です。このような比重の小さい物質を水面に浮かせて分離する方法を浮上処理と言います。しかし、水と比重の差が非常に小さい物質では空気を加圧して浮上させる方法を使います。その時に用いる加圧浮上装置について解説します。

解説

水より比重が重い懸濁物質を分離する方法が沈殿処理であるのに対して、水より比重が軽い懸濁物質を水面に浮かせて分離する方法が浮上処理です。沈殿も浮上も、ともに重力を利用することから、重力式分離法と呼ばれています。水より密度の小さい物質といえば油類が代表的です。また密度が水より大きい懸濁物質であっても、その差が非常に小さいときには、沈降速度は小さくなります。このような場合には、空気の泡を水の中に発生させて懸濁物質に付着させてやれば見かけの密度は小さくなって浮上分離を行うことができます。こうして、浮上した汚泥をスカムまたはフロスと呼びます。空気を含んでいるため沈降汚泥よりも水分が少ない場合が多く、この特徴を利用して汚泥の濃縮にも用いられます。水中に微細な泡を発生させるには、空気を加圧していったん水に溶解させてから大気圧に減圧開放します。このようにして固液分離を行う方法を加圧浮上法と呼んでいます。

凝集沈殿法と加圧浮上法は用途によって使い分ける

一般的に、加圧浮上法によって得られる処理水の清澄度は、凝集沈殿法に比べてやや劣ります。その主な理由は、凝集機構の違いにより、凝集沈殿では粗大化したフロックを壊さずに分離できるのに比べ、加圧浮上法では、加圧水と原水を混合する時に一部のフロックには気泡が付着しないことが多いためです。ただし、凝集沈殿では装置の中で1～2時間以上の滞留時間を要するのに対して、加圧浮上法では15～30分で足りることが大きな利点となります。加圧浮上法は、たとえば藻類を含む用水など、発生する凝集フロックが軽くて少なく、凝集沈殿法では安定的に処理できない時の用水の前処理に多く採用されています。