CN1517141A - 过滤装置及使用该过滤装置的过滤方法 - Google Patents

Abstract

一种过滤装置及使用该过滤装置的过滤方法，防止上浮滤材(103)的堵塞同时进行流体的过滤。在由收纳在滤筒(102)内的上浮滤材(103)构成的过滤层(103a)的最表面产生涡流。利用该涡流可剥离形成过滤层(103a)的最表面的上浮滤材(103)并进行流体的过滤。该涡流可通过沿滤筒(102)的内周缘喷出流体而产生。通过将该涡流向下方引入，可产生龙卷流，过滤层(103a)的防堵塞效果更大。

Description

过滤装置及使用该过滤装置的过滤方法

技术领域

本发明涉及使用上浮滤材的过滤装置，可可靠且高效地过滤处理工厂废液等，并在过滤处理中连续除去附着在滤材上污物，长时间维持良好的过滤性能。

背景技术

在工厂或工程现场会产生大量的污浊液。该污浊液直接排出到外部就会形成公害，故人们希望除去混入污浊液中的污浊物(固体成分)后再将水排出。

作为污浊液例如有如下的污浊液。

(1)碱脱脂液。

(2)工厂产生的乳化废液。

(3)水溶性研磨液。

(4)抛光研磨铁板、铜板及不锈钢板时使用的水溶液(该水溶液中混入了铁粉、铜粉和不锈钢粉等金属粉末)。

(5)道路施工现场及建筑现场产生的混有混凝土的水或混有泥的水。

(6)混有涂料的涂料洗净废液。

目前，是用过滤器等过滤这些污浊液，或用磁铁吸附除去金属粉(参照专利文献1)。

专利文献1：特开平11-229190号公报。

发明内容

但是，由于上述污浊液中混入了大量的污浊物，故即使用过滤器等过滤，过滤器等也会短时间就被将网眼堵塞。更换堵塞后的该过滤器等的更换作业很麻烦。并且，换下来的用过的过滤器等叉形成新的废弃物，若直接将这些过滤器废弃则会形成新的公害。而即使用磁铁吸附金属粉，其效率也不好，且不能除去金属粉以外的污浊物。

本发明就是鉴于上述现有技术而开发的，其主要目的在于，提供一种过滤装置及过滤方法，其可在过滤处理中连续除去附着于过滤层(形成层状的滤材)下面的污浊物(固体成分)，长时间确保良好的过滤性能。

本发明的过滤装置包括：收纳形成层状过滤层的上浮滤材的过滤容器；向所述过滤容器中供给包括被除去物的流体的供给装置；将由所述上浮滤材过滤后的所述流体取出的排出装置，通过在所述过滤层的下侧产生涡流，在所述过滤层的下层的所述上浮滤材上施加大于作用于所述上浮滤材上的浮力的向下的力，使下层的所述上浮滤材自所述过滤层分离。

本发明的过滤方法通过使包括被除去物的流体通过由上浮滤材构成的过滤层，进行所述流体的过滤，通过在所述过滤层的下侧产生涡流，在所述过滤层的最下层的所述上浮滤材上施加大于作用于所述上浮滤材上的浮力的向下的力，使最下层的所述上浮滤材自所述过滤层分离。

另外，本发明的过滤方法通过使包括被除去物的流体通过由上浮滤材的集合体构成的过滤层，进行所述流体的过滤，在收纳所述上浮滤材的过滤容器内部通过卷入所述上浮滤材产生由所述流体构成的涡流，从而进行所述上浮滤材的洗净。

附图说明

图1是表示本发明实施例1的过滤装置的结构图；

图2是表示供给管与滤筒的连接状态的横剖面图(A)、横剖面图(B)；

图3是表示排水结构的展开图；

图4是表示分隔部件的立体图；

图5是表示用斜板作为分隔部件的过滤装置的结构图；

图6是表示用漏斗状部件作为分隔部件的过滤装置的结构图；

图7是表示本发明实施例2的过滤装置的结构图；

图8是表示本发明实施例3的过滤装置的结构图；

图9是表示本发明实施例4的过滤装置的结构图；

图10是表示本发明实施例5的过滤装置的结构图；

图11是表示本发明实施例6的过滤装置的结构图；

图12是表示本发明实施例7的过滤装置的结构图；

图13是表示本发明实施例8的过滤装置的结构图；

图14是表示本发明实施例9的过滤装置的结构图；

图15是图14的III-III剖面的剖面图；

图16是表示本发明实施例10的过滤装置的结构图；

图17是表示本发明实施例11的过滤装置的结构图；

图18是表示本发明实施例12的过滤装置的结构图；

图19是表示本发明实施例13的过滤装置的结构图；

图20是表示本发明实施例14的过滤装置的结构图；

图21是表示本发明实施例15的过滤装置的结构图；

图22是表示分隔部件的立体图；

图23是表示本发明实施例15的过滤装置的结构图；

具体实施方式

实施例1

图1表示本发明实施例1的使用了上浮滤材的过滤装置101。图1的状态表示污浊液等处理液供给到过滤装置101的状态。这里，作为处理液可举出混入了金属粉、涂料成分、塑料或泥等的水。混入了镀敷残渣等粉体的药品也属于本发明的处理液的范畴。该过滤装置101的滤筒102形成圆筒形，以使用时其轴的朝向沿上下方向的状态设置(安装、配置)，其上端面及下端面密封。

作为过滤容器的滤筒102内部具有多个粒状上浮型滤材103。该滤材103采用比重小于进行过滤的流体的比重的滤材，例如在水为主要成分的排水中，采用比重小于1的微细的泡沫聚苯乙烯粒、树脂粒或无机质材粒。因此，当向滤筒102内供给处理液W1时，滤材103就上浮，利用水压和滤材的浮力各个滤材103形成紧密挤压的稠密状态。因此，由浮起的滤材103形成过滤层103a，可进行精密的过滤。滤材103的粒径(直径)为例如0.05mm～3mm范围内的特定尺寸，根据处理液W1采用最佳材料形成的最佳粒径的滤材103。

滤材根据处理液的成分选择，可采用氟树脂、尼龙、泡沫聚苯乙烯等。在处理液为腐蚀性时，采用氟树脂或尼龙作为滤材。而在处理液不具有腐蚀性时，采用泡沫聚苯乙烯作为滤材。根据被除去物的尺寸选择滤材的粒径，在被除去物的尺寸非常小时，有时采用粒径0.05mm以下的滤材。处理液也可采用含被除去物的油。

在滤筒102中滤材103浮起而不形成过滤层103a的部分(下侧部分)连结装有阀V1的供给管104。泵P1将通过处理液管105自储槽等吸引的处理液W1供给到供给管104。因此自泵P1排出的处理液W1通过供给管104向滤筒102内部的下部空间(不形成过滤层104a的空间)喷出。

作为供给装置起作用的供给管104如横剖面图图2(A)所示相对滤筒102的径向倾斜配置，自供给管104供给到滤筒102的处理液W1沿滤筒102的内周缘方向喷出，在该滤筒102内，处理液W1在沿滤筒102的内周缘的方向回流旋转。具体地说，供给管104相对滤筒102的径向沿切线方向连接。

另外，参照图2(A)，具体说明滤筒102和供给管104的断面连接结构。首先，假定大致呈圆形的滤筒102的断面的中心点为P1，连接供给管104和滤筒102的部位为P2。假定连接P1和P2的线为L1，供给管104的中心线的延伸方向为L2。在本发明中，供给管104与滤筒102连接，使L1和L2交叉。设L1和L2交叉形成的角度为α，则角度α越大产生涡流的能量越大。换言之，供给管104的延伸方向朝向滤筒102的中心P1以外的方向。滤筒102的断面形状也可以是圆形以外的形状。

参照图2(B)说明其它形态的断面结构。在此，供给管104向滤筒102的中心部方向延伸。在供给管104的前端部附近设有将流体向滤筒102内部喷出的喷出口104A。在此，喷出口104A设置在使流体沿滤筒102的内壁喷出的位置。供给管104的延伸方向也可向滤筒102中心部方向以外的方向延伸。

另外，在图1、图2中，是利用一根供给管104供给处理液W1，但也可以将相对滤筒102的径向倾斜配置的多根供给管在滤筒102的周向间隔配置。当然，在这样的情况下，要调节朝向配置多根供给管，使自多根供给管喷出的处理液W1的回流、旋转的方向同向。

装有阀V2的作为吸引装置起作用的吸引管106在供给管104与滤筒102连接的位置的下方位置连接在滤筒102上。在本实施例中，吸引管106贯通滤筒102，前端延伸至滤筒102的内部空间的中央，但是并非必须延伸至滤筒102的内部空间的中央。吸引管106的基端连接在处理液管105上。因此，当泵P1工作时，供给到滤筒102内部空间的处理液W1的一部分被吸引到下方，然后，通过吸引管106取出到外部。另外，为了防止滤材103被吸引到泵P1，有时在吸引管106的前端开口安装可透过处理液W1但不会使滤材103通过的网状部件等。通过不使用上述泵而将排水罐设置于高处，利用由此产生的水压使上述涡流产生龙卷流也可以。

在滤筒102中滤材103上浮而形成过滤层103a的部分(上侧部分)插入装有阀V3的滤液管107。滤液管107中插入滤筒102内部的前端部分形成透过液体但不透过滤材103的排水结构。滤液管107作为排出装置起作用。

也就是说，例如如图3(a)所展开显示地，在滤液管107的前端部分形成多个孔107a，该形成孔107a的部分构成由透过液体而不透过滤材103的透液膜(例如布)107b包围的排水结构。或者，例如如图3(b)所展开显示地，在滤液管107的前端连接网筒107c，将网筒107c和滤液管107的前端部分构成由透过液体而不透过滤材103的透液膜(例如布)107d包围的排水结构。作为排水结构只要是透过液体而不透过滤材103的结构则可以是任何结构。这样，利用对排水结构进行了研究和改进的滤液管107构成滤液取出结构。

在滤筒102的内部，固定、配置分隔部件108。在本实施例中，分隔部件108配置在供给管104及吸引管106连接在滤筒102上的位置的下方位置。总之，分隔部件108位于涡流的下端或更下方。利用该分隔部件108将滤筒102的内部分隔为上侧的滤室109和下侧的回收室110。该分隔部件108如图4所示，形成由两张板交叉组合成十字状的形状，维持滤室109和回收室110的连通状态。但是，由于分隔部件108在上下方向存在厚度，故后述处理液W1产生的龙卷流T会与分隔部件108冲撞，龙卷流T几乎不传递到回收室110，回收室110内的处理液W1大致形成静止状态。该分隔部件可应用于图11及图12所示的装置。

在滤筒102的底面上连接有装有阀V4的排水管111。

下面说明形成上述结构的过滤装置101的动作。

在进行过滤处理时，在打开阀V1、V2、V3并关闭阀V4的状态下，驱动泵P1。则处理液W1通过处理液管105、泵P1、供给管104供给到滤筒102内，滤筒102内由处理液W1充满。

这样，当将处理液W1供给到滤筒102时，如图1所示，比重小的上浮型滤材103上浮，构成一个个滤材103紧密挤压的稠密状态。因此，由滤材103形成非常紧固的过滤层103a，虽然会因滤材的尺寸而不同，但可以进行微米级的过滤。

处理液W1的一部分通过自下方向上方在形成过滤层103a的滤材103之间流通而被过滤。被过滤后的滤液W2通过滤液管107取出。该滤液W2由于污浊物被过滤、除去，故变得清澈，即使直接向外部环境排出，也不会产生公害。在工厂等可以作为工业用水重新利用。在污浊液为酸性或碱性的情况等时，要根据需要在进行化学中和处理后排出。另外，镀敷液是机械加工产生的废液。

而处理液W1所含的污浊物(固体成分)112通过过滤处理被分离，在滤室109内(滤室109中过滤层103a下方的空间)向下方沉淀，通过分隔部件108向下方移动，落在回收室110内。

自供给管104供给到过滤塔102的处理液W1向沿滤筒102内周缘的方向喷出，在该滤筒102内处理液W1在沿滤筒102的内周缘的方向回流、旋转。也就是说，在滤室109内(滤室109中过滤层103a的下方空间)处理液W1旋转、回流。即形成涡流。

同时，供给到滤室109内的处理液W1的一部分在被吸引到下方后，通过吸引管106返回泵P1。即在滤室109内(滤室109中过滤层103a的下方空间)处理液W1形成下向流，向下流动。通常，龙卷风会使地上物向上方移动，在此却相反具有使上方的被除去物向下方移动的作用。

结果，旋转、回流的流动和下向流组合，在滤室109内，处理液W1向下方形成龙卷状回旋的龙卷流T(参照图1)。也就是说，与过滤层103a的下面平行旋转、回流的液流形成涡流，通过利用任意方法将涡流下引，形成一边向下方移动一边回旋的涡流。在本发明中，利用介由吸引管106的吸引力产生一边向下方移动一边旋转的涡流。在本发明中，该液流称作龙卷流。

利用上述流体的流动，在过滤层103a的最下层的上浮滤材103作用大于上浮滤材103上作用的浮力的向下的力。因此，位于过滤层103a的最下层的上浮滤材103自过滤层剥离，卷入液流。

这样，在滤室109内，由处理液W1产生龙卷流T。因此，过滤层1 03a下面的滤材103的一部分利用龙卷流T而剥离、脱落，随之，临时附着在过滤层下面的污浊物112也被剥离。其结果，在滤材103构成的过滤层103a的下面逐渐形成未附着污浊物112的新面，难于产生孔眼堵塞。因此，可在维持良好的过滤性能的状态下长时间过滤运转。

另外，被剥离、脱落的形成一个个粒子的滤材103由处理液W1的龙卷流T向下方卷入而被揉洗。其结果，使附着在形成一个个粒子的滤材103上的污浊物112分离脱落。将污浊物117分离后的单个的滤材103一旦自龙卷流T脱出，则再次浮起形成过滤层103a。而剥离后的污浊物112由于其比重小于流体，故在滤室109下落，通过分割部件108，然后进入回收室110，沉淀在回收室110的底部。

另外，通过调节阀V1、V2、V3的开度可调节龙卷流T的强度。也就是说，形成可在保持过滤层103a的层状的状态下剥离过滤层103a的下面的一部分滤材103的程度的强度的龙卷流T。

另一方面，由于回旋并向下流动的龙卷流T与分割部件108碰撞，故龙卷流T几乎不会进入回收室110。即，龙卷流T不是单纯地向下流动而是旋转的，故旋转分流与分割部件108碰撞而由分割部件108阻止了龙卷流T。因此，回收室110内的处理液W1大致为静止状态，使下落到回收室110内的污浊物112堆积在回收室110的底部。

在过滤处理运转继续进行，大量的污浊物112沉降、堆积在回收室110内的情况下，打开阀V4，将沉淀在回收室110的污浊物112与处理液W1一起排出到外部。这种情况下，由于排出到外部的处理液是少量的，故可简单地进行无害化处理。这也可以在过滤中稍微打开阀V4取出处理液。也可以关闭阀V1、V2、V3、V4，然后打开阀V4取出处理液。

在长期进行过滤处理运转，大量的污浊物112浸入过滤层103a的内部而使过滤性能降低时，要进行过滤性能回复运转。即，使阀V1、V2处于开状态，同时使阀V3、V4处于闭状态而驱动泵P1。这样，供给到滤室109内的处理液W1全部被吸引泵106吸引，故在滤室109内向下的流动增强，由龙卷流T卷入全部滤材103而使过滤层103a散开。也就是说，龙卷流T成长到滤室109的整体，各滤材103大部分由龙卷流T搅拌或在滤筒102内搅拌。因此，附着在滤材103上的污浊物112被分离，使滤材103的过滤性能回复。这种情况下，可通过调节阀V1、V2的开度，调节龙卷流T的大小。也就是说，通过产生卷入滤材103并旋转的涡流，使各滤材103相互摩擦并旋转，进行滤材103的洗净。

利用成长后的龙卷流T自滤材103除去污浊物112后，停止泵P1。这样，分离为单个的滤材103浮起重新形成过滤层103a。由此，形成回复了过滤处理性能的过滤层103a。

利用上述涡流的流动，过滤层103a下面的中央部形成向下方突出的形状。即，过滤层103a的下面形成漏斗状，过滤层103a的下面与流体接触的面积增大。因此，可提高过滤的效率。也就是说，通过产生龙卷流T可进行滤材103的更新，可进一步增大过滤层103a的过滤面积。

变形例

在实施例1中采用了十字形(四张板型)的分割部件108，但板的张数即可以多于四张，也可以少于四张。并且，也可以将板组装成井子形。另外，分割部件也可以使用挠振(パンチング)金属件或图5所示的斜板108A或图6所示的漏斗状部件108B。另外，可以将多个分割部件上下方向错开配置，这种情况下，各分割部件的形状可以相同也可以不同。例如也可以在十字形(四张板型)的分割部件108的上侧及下侧分别配置挠振金属件。

另外，在图5所示的斜板108A的情况下，可以在斜板108A的下端和滤筒102的内周面之间形成间隙，通过该间隙使污浊物112自滤室109下落到回收室110。而在斜板108A的上端和滤筒102的内周面之间形成间隙，使进入回收室110的滤材103通过该间隙返回滤室109。

在图6所示的漏斗状部件108B的情况下，可以在漏斗状部件108B的中央的下端形成开口，通过该间隙使污浊物112自滤室109下落到回收室110。而在漏斗状部件108B的周缘上端部分和漏斗状部件108B的内周面之间形成间隙，使进入回收室110的滤材103通过该间隙返回滤室109。

另外，虽然在上述中吸引泵106连接在分割部件108的上侧的滤室109上，但也可以连接在回收室110的空间中接近分割部件108的部分。另外，在配置有多个分割部件的情况下，也可以连接在上下分割部件之间的位置。

另外，虽然在实施例1中具有分割部件108，但也可以省略该分割部件108。这种情况下，可将过滤处理中龙卷流T的大小调节至最佳，即可以调节阀V1、V2、V3的开度，调节为利用龙卷流T剥离过滤层103a底面的一部分滤材103，同时使龙卷流T的下端不到达滤筒102的底面。这样可长时间维持过滤层103a的过滤性能，同时可防止沉降、堆积在滤筒102底部的污浊物112被卷起、上浮。

另外，也可以在滤筒102中形成过滤层103a的部分连接将处理液W1向滤筒102的内周缘方向排出的过滤性能回复用供给管，在该过滤性能回复用供给管安装阀并连接在泵P1上。在通常的过滤运转中，阀是关闭的，但在进行过滤性能回复运转时，要打开阀。这样，即使在形成过滤层103a的部分，处理液W1也向周向喷出，故过滤层103a会迅速溃散，使滤材103整体迅速被卷入龙卷流T。这样，可迅速、可靠地进行滤材103的过滤性能回复。

实施例2

图7显示本发明实施例2的过滤装置120。在该过滤装置120中，介由处理液管105及泵P1供给的处理液W1自供给管104喷出到滤筒102内，在滤室109内回流、旋转。

第二供给管121连接在滤筒102上。供给管121与供给管104同样相对滤筒102的径向倾斜配置。这种情况下，供给管104、121调节朝向而配置，使喷出的处理液W1的回流、旋转方向同向。

吸引管123在供给管104、121与滤筒102连接的位置的下方位置与滤筒102连接。泵P2通过吸引管123自滤室109的下部位置吸引处理水W1，将吸引的处理水W1经供给管121排出到滤室109的上部位置。

在滤室109的上部位置粘贴有滤材用网124。滤材用网124的网眼直径小于滤材103的粒径。因此，上浮的滤材103由滤材用网124阻止，但通过过滤层103a过滤的滤液W2可通过滤材用网124。

滤液管107配置在滤室109中滤材用网124的上方位置，可将过滤后的滤液W2取出到外部。在本实施例中，由滤材用网124及滤液管107构成滤液取出结构。上述结构可应用于实施例1。

其它部分的结构与实施例1相同。

在该实施例2中，也是在滤室109产生龙卷流T，分离过滤层103a下面的一部分滤材103，提高过滤层103a的过滤性能。龙卷流T几乎不会传到回收室110，回收室110内的处理液W1大致为静止状态，被过滤、分离的污浊物112沉降、堆积在回收室110中。

实施例3

图8显示本发明实施例3的过滤装置101。在该过滤装置101中，相对滤筒102中形成滤室109的上侧部分，形成回收室110的下侧部分的横断面积变窄。未安装分割部件。其它结构与实施例1相同。

在该过滤装置130中，由于形成回收室110的下侧部分的横断面积变窄，故龙卷流T几乎不会传到回收室110的底部侧。故沉降、堆积在回收室110的污浊物112不会卷起、上浮。

另外，虽然滤筒102中形成滤室109的上侧部分形成圆筒形，但是若形成回收室110的下侧部分形成方筒形，则龙卷流T就难于进一步传到底部侧。

在所有实施例中，原理上讲，龙卷流T在供给管104的前端部产生而在吸引管106的附近结束。这样，龙卷流T难于传到吸引管106的下方。

实施例4

参照图9说明实施例4的过滤装置101的结构及动作。该图所示的过滤装置101的基本结构与实施例1所示的结构相同，不同点在于具有作为循环装置的逆洗排出管130。下面详述这一点。

作为循环装置的逆洗排出管130一端与供给管104合流连接在泵P1上。而逆洗排出管130的另一端连接在过滤容器的滤室109上，最好是连接在形成有过滤层103a的部位的滤筒102上。另外，在逆洗排出管130的中途设有阀V5。逆洗排出管130与供给管104同样，相对滤筒102的径向倾斜配置，自逆洗排出管130供给到滤筒102的处理液向沿滤筒102的内周缘的方向喷出，在该滤筒102内处理液W1在沿滤筒102的内周缘的方向回流、旋转。其它结构与实施例1相同。

在通常的运转时(过滤时)，第五阀V5处于关闭状态，因此，在进行过滤的状态下，逆洗排出管130没有流体流动。也就是说，逆洗排出管130是仅在进行滤材103洗净时使用的管子。

下面，说明使用逆洗排出管130进行的滤材103的洗净方法。首先，关闭第一阀V1及第三阀V3，打开第二阀V2及第五阀V5。然后，驱动泵P1，可将自吸引管106吸出的流体自逆洗排出管130返回滤筒102内部，从而进行循环。由此，卷入大部分滤材并生成龙卷流，进行滤材103的洗净。利用龙卷流进行滤材103的洗净的机理与实施例1相同。

在洗净上浮滤材103的工序中，上浮滤材103卷入龙卷流进行洗净，故滤液管107的前端部接触未过滤的流体。因此，通过反复进行上浮滤材103的洗净有时会在滤液管107的前端部附着被除去物。这种情况下，使流体自滤液管107内部逆流，使附着的被除去物分离散开。

实施例5

参照图10说明实施例5的过滤装置101的结构及动作。该图所示的过滤装置130的基本结构与实施例1所示的结构相同，不同点在于具有捕获装置132和分支管131。下面详述这一点。

捕获装置132覆盖吸引管106的前端的吸引部而设置。捕获装置132具有阻止由龙卷流自过滤层103a分离的滤材103及流体中所含的被除去物侵入吸引管106内部的作用。具体地说，可将例如与图3(A)或图3(B)所示的装置同样的装置作为捕获装置132使用。这样，通过利用捕获装置132阻止滤材103及被除去物侵入吸引管106，可防止滤材或被除去物侵入泵P1而引起故障。

分支管31是连接吸引管106和供给管104的管子。具体地说，分支管131的一端连接在比V2更接近滤筒102的部位的吸引管106上。而分支管131的另一端连接在供给管上。其它结构与实施例1相同。

随着过滤的进行，有时会在捕获装置132的表面形成由滤材103和被除去物等组成的附着物层，然后不久该附着物层会阻碍过滤装置101的过滤。这种情况下，通过利用分支管131的逆流作用，除去形成于捕获装置132表面的附着物层。具体地说，关闭V2驱动泵P1。由此，自泵排出的流体会通过分支管131及吸引管106流入滤筒102。因此，附着于捕获装置132表面的附着物层被剥离，沉淀在回收室110中。

实施例6

图11表示向本发明实施例6的使用上浮滤材的过滤装置201供给了污液的状态。在该过滤装置201中具有过滤塔202和静止塔203。该过滤塔202及静止塔203是上面及下面封闭的筒状部件。

在作为过滤容器的过滤塔202的内部具有多个粒状上浮型滤材204。该滤材204采用比重小于1(例如比重为0.1左右)的微细泡沫聚苯乙烯粒或树脂粒或无机材质粒。因此，当污液W1供给到过滤塔202内时，滤材204上浮，形成单个的滤材204紧密挤压的稠密状态。因此，由上浮的滤材204形成过滤层204a，可进行精密的过滤。滤材204的粒径(直径)为例如0.05mm～3mm范围内的特定尺寸，根据污液的种类采用由最佳材料形成的最佳粒径的滤材204。

另外，在图11中，为便于图示，将滤材204描绘成稀疏状态，但在图11的状态下，滤材204以稠密状态存在。另外，滤材204的粒径极小，但在图中描绘得大于实际尺寸。

在过滤塔202中，在滤材204上浮而不形成过滤层204a的部分(下侧部分)连结有装有阀V1的作为供给装置的供给管205。将由泵P1介由作为吸引装置的吸引管206自储槽207吸引的污液W1供给至该供给管205。因此，自泵P1排出的污液W1通过供给管205向过滤塔202内部的下部空间(未形成过滤层204a的空间)喷出。

如横剖面图图2所示，供给管205相对过滤塔202的径向倾斜配置，自供给管205供给到过滤塔202的污液W1向沿过滤塔202的内周缘的方向喷出，在该过滤塔202内，污液W1在沿过滤塔202的内周缘的方向回流(回旋)。

另外，在图11、图2中，是用一根供给管205供给污液W1，但是也可以将相对过滤塔202的径向倾斜配置的多根供给管在过滤塔202的周向间隔配置。当然，在这种情况下，当然，要综合设计朝向来配置多根供给管，使自多根供给管喷出的污液的回流(旋转)方向同向。

另外，供给管205也可以不相对过滤塔202的径向倾斜配置，而是笔直插入过滤塔202的中央，在供给管205的前端设置使污液沿周向喷出的喷嘴。也就是说，只要是使污液沿周向喷出从而使污液旋转的结构即可。

返回图11进行说明，在过滤塔202中，在滤材204上浮形成过滤层204a的部分(上侧部分)插入作为排出装置的滤液管208。滤液管208中插入过滤塔202内部的前端部分形成透过液体而不透过滤材204的排水结构。排水结构的详细情况与图3所示的结构相同。

继续返回图11说明，过滤塔202中滤材204上浮而不形成过滤层204a的部分(本实施例中为过滤塔202的下端部分)和静止塔203的上侧部分由输送管209连结。静止塔203的顶部和吸引管206的中途部分由滤材返回管210连结。这种情况下，吸引管206粗(例如管径20mm)，输送管209及滤材返回管210细(例如管径6mm)。

静止塔203的上面203a面积朝上方逐渐变窄，形成圆锥状面。在静止塔203的下面连接有装有阀V2的排水管211。

过滤塔202的周面(侧面)依序以自上方向下方的状态配置连接有：装有阀V3的逆洗排出管212，装有阀V4的滤材吸引管213，装有阀V5的液吸引管214，装有阀V6的液排出管215，和装有阀V7的逆洗吸引管216。

而且，管212、213与过滤塔202中滤材204上浮形成过滤层204a的部分(上侧部分)连接，管214、215、216与过滤塔202中滤材204上浮不形成过滤层204a的部分(下侧部分)连接。详细地说，管212、213中，逆洗排出管212连接在过滤塔202中过滤层204a的上层部分的位置，滤材吸引管213连接在过滤塔202中过滤层204a的下层部分的位置。

管212、215与泵P2的排出部P2out连接，管213、214、216与泵P2的吸引部P2in连接。

下面说明上述结构的过滤装置201的动作。

过滤处理动作

在进行过滤处理时，将阀V1、V4、V5、V6置于打开状态，将阀V2、V3、V7置于关闭状态，驱动泵P1、P2。也就是说，在图11中，阀V1～V7中使以白色显示的阀置于打开状态，以黑色显示的阀置于关闭状态，驱动泵P1、P2。

当驱动泵P1时，储槽207内的污液W1经吸引管206吸引通过供给管205供给到过滤塔202内，过滤塔202内由污液W1充满。另外，供给到过滤塔202内的污液W1通过细的输送管209也供给到静止塔203内，静止塔203内由污液W1充满。此时，由于细的滤材返回管210与粗的吸引管206连接，故利用吸引管206内的污液W1由泵P1吸引所产生的负压，滤材返回管210内形成负压，静止塔203内的污液W1通过滤材返回管210返回吸引管206。也就是说，利用和喷射器同样的原理，静止塔203侧的污液W1被吸引至吸引管206侧。

这样，当将污液W1供给并充满过滤塔202后，如图11所示，比重小的上浮型滤材204上浮，形成单个的滤材204紧密挤压的稠密状态。因此，利用该上浮的滤材204形成非常紧密的过滤层204a，可进行微米级的过滤。

污液W1通过在过滤层204a中自下方向上方流通而过滤。过滤后的滤液W2通过滤液管208取出。该滤液W2过滤并除去污液W1中所含的夹杂物217，故很清澈，即使直接排出到外部环境中，也不会产生公害。在工厂等中可作为工业用水再次利用。

另一方面，污液W1中所含的夹杂物217利用自重沉向下方，直至下落到过滤塔202的底部。该夹杂物217与污液W1一起通过输送管209被供给到静止塔203内。也就是说，过滤、分离后的夹杂物217自过滤塔202被输送到静止塔203。

静止塔203是与过滤塔202分离的塔，而且，由于输送管209细，污液W1平静地流入静止塔203，故静止塔203内的污液W1不会形成紊流，大致形成静止状态。因此，和污液W1一起被输送到静止塔203的夹杂物217沉降堆积在静止塔203的底部。

另外，由于将污液W1通过输送管209自过滤塔202供给到静止塔203，故滤材204的一部分有时也会被输送到静止塔203侧。这样，进入静止塔203侧的滤材204上浮，存留在静止塔203的顶部，与污液W1一起通过滤材返回管210返回吸引管206，通过供给管205返回过滤塔202。

如图11所示，继续进行过滤处理，则夹杂物217会临时附着在过滤层204a的下面。此时，自供给管205供给到过滤塔202的污液W1向沿过滤塔202的内周面的方向喷出，在过滤塔202中过滤层204a下方的空间中，污液W1回流旋转。因此，过滤层204a下面的滤材204的一部分利用旋转回流而剥离、脱落，随之，临时附着在过滤层下面的夹杂物217也被剥离。因此，在滤材204构成的过滤层204a的下面逐渐形成未附着夹杂物217的新面，不易产生堵塞。因此，可在维持良好的过滤性能的状态下进行长时间的过滤运转。

另外，剥离、脱落形成单个粒子的滤材204利用污液W1的旋转回流而与夹杂物217分离，再次上浮形成过滤层204a。剥离的夹杂物217下落到过滤塔202的下方，被移送到静止塔203。

在上述过滤作业中，将阀V3、V7置于关闭状态，同时，将阀V4、V5、V6置于打开状态，驱动泵P2。因此，污液W1自吸引管214被向泵P2吸引，同时，自滤材吸引管213向泵P2吸引滤材204和污液W1的混合液。在泵P2中，污液W1和滤材204被搅拌，因此，附着在滤材204表面的灰尘或粘附物质等夹杂物217自滤材204的表面被剥离，使滤材204的过滤性能回复。由粘附物质形成块的多个滤材204分离为单个的粒子，分离后的单个的滤材204的表面上附着的灰尘或粘附物质自滤材表面被剥离，使滤材204的过滤性能回复。

这样，由泵P2回复了过滤性能的滤材204和污液W1自泵P2排出，通过液排出管215向过滤塔202的下部空间(未形成过滤层204a的空间)喷出。喷出的滤材204上浮再次形成过滤层204a。

因此，过滤层204a中尤其是下层部分的滤材204不断由滤材吸引管213吸引，同时，回复了过滤性能的滤材204不断返回，因此，滤材204一点点地流动。其结果，进入该部分(过滤层204a的下层部分)的夹杂物217几乎不会进一步向上方侵入，与滤材204一起经由滤材吸引管213、泵P2及液排出管215被送到过滤塔202的下部空间(未形成过滤层204a的空间)。因此，过滤层204a的下层部分由回复了过滤性能的滤材204更新，总是存在过滤性能高的滤材204，形成过滤性能高的过滤层。

另一方面，在过滤层204a中的上层部分中，几乎不存在滤材204的移动，持续确保了滤材204紧密挤压的稠密状态，因此，可维持可靠的过滤性能。因此，不存在污染的液体自滤液管208流失的情况。

这样，过滤层204a中在下层部分过滤性能总是很高，上层部分过滤性能被可靠地保持，综合而言，可长时间维持过滤层204a的良好的过滤性能。也就是说，不需用搅拌棒等搅拌滤材204a即可长时间维持过滤层204a的过滤性能。

如上所述，不仅自滤材吸引管213吸引滤材204和污液W1的混合液，也由液吸引管214同时吸引污液W1，故滤材204不会在管中或泵P2中堵塞，可顺畅地流通。

假定例如不用液吸引管214，仅由滤材吸引管213吸引滤材204和污液W1的混合液，这种情况下，会迅速产生堵塞。这已由实验确认。也就是说，不仅自滤材吸引管213吸引滤材204和污液W1的混合液，也由液吸引管214同时吸引污液W1是无堵塞而吸引流通滤材204的要点。

逆洗处理动作

当长时间进行过滤处理时，夹杂物217会侵入过滤层204a的内部，过滤层204a形成堵塞状态，自滤液管208出来的滤液W2的流量就会减少。形成这种状态后，要进行逆洗处理。另外，在形成这种堵塞状态时，形成在形成过滤层204a的单个滤材204间的间隙包入金属粉等夹杂物217的状态。也就是说，包入过滤层204的金属粉等夹杂物217的浓度增高。

在进行逆洗处理时，使阀V1、V2、V4、V5、V6置于关闭状态，使阀V3、V7置于打开状态，使泵P1停止，驱动泵P2。也就是说，就阀V3～V7而言，在图11中，将阀V3～V7中白色显示的阀置于关闭状态，使黑色显示的阀置于打开状态。然后驱动泵P2。

这样，则处于过滤塔202下部空间的污液W1经逆洗吸引管216被吸引到泵P2，自泵P2排出的污液W1通过逆洗排出管212，喷出到过滤塔202内形成的过滤层204a的上层部分。

这样，由于污液W1喷出到过滤层204a的上层部分，故过滤层204a溃散，分离为单个的滤材204。然后，在过滤塔202的内部，污液W1自上部(逆洗排出管212的排出部分)向下部(逆洗吸引管216的吸引部分)流动，因此分离为单个的滤材204分散在过滤塔202的整个内部空间并被搅拌。因此，包入滤材204间的金属粉等夹杂物217分散在过滤塔202内部空间中的全部液体中，与单个的滤材204分离。换言之，滤材204将包入的夹杂物217放出到液体中。

之后，当停止驱动泵P2时，在过滤塔202内滤材204上浮重新形成过滤层204a。重新形成的过滤层204a由将夹杂物放出后的滤材204构成，故重新形成的过滤层204a过滤性能增高。

上述的逆洗处理结束后，返回通常的过滤运转状态。另外，在进行逆洗处理时，即使滤材204的一部分通过输送管209移动到静止塔203侧，移动到静止塔203内的滤材204也会在过滤运转时通过滤材返回管210、吸引管206、泵P1及供给管205返回过滤塔202。

排水动作

当长时间进行过滤处理时，静止塔203的下部会堆积大量的夹杂物217。堆积量增多后，将阀V2置于打开状态，通过排水管211，将夹杂物217与污液W1一起排出。此时，处于静止塔203内的滤材204浮在静止塔203的上部，故即使进行排水，滤材204也不会被排出到外部。

另外，也可以在过滤塔202的底部也连接装有阀的排水管。如果这样，则即使在夹杂物等积存在过滤塔202的底部的情况下，也可以将该夹杂物排出到外部。

实施例7

图12显示本发明实施例7的使用了上浮滤材的过滤装置201A。实施例7的过滤装置201A相对实施例6的过滤装置201还具有滤材用网150和分割部件151。

滤材用网150在过滤塔202内粘贴在其上端面附近的位置，其网眼直径小于滤材204的粒径。因此，上浮的滤材204由滤材用网150阻止，不能再向滤材用网150上方移动。但是，滤液W2当然可通过滤材用网150向上方移动。

滤液管208是通常的管材，将通过过滤层204a及滤材用网150的滤液W1排出到过滤塔202的外部。

在过滤塔202的内部空间中不形成过滤层204a的空间配置分割部件151。该分割部件151形成开口面积向下方逐渐缩小的圆锥状面，下端形成下端开口151a。另外，分割部件151利用未图示的支承部件支承在过滤塔202的内周面上。

在分割部件151上形成有构成滤材通过间隙152的孔，分割部件151上部的外径小于过滤塔202的内径，其间的间隙也形成滤材通过间隙153。

在使该过滤装置201A进行过滤处理动作时，在分割部件151的上方空间中，污液W1形成旋转流等紊流，而在分割部件151的下方空间中，污液W1平静。因此，下落到分割部件151下方的夹杂物217不返回过滤层204a，可高效地进行过滤。进入分割部件151下方的滤材204通过滤材通过间隙152、153返回过滤层204a。

其它部分的结构和动作与实施例6的过滤装置201相同。

实施例8

图13显示本发明实施例8的使用了上浮滤材的过滤装置201B。在实施例8的过滤装置201B中，将逆洗排出管212连接在泵P1的排出侧，将逆洗吸引管216连接在泵P1的吸引侧，从而可利用泵P1进行过滤处理动作和逆洗处理动作。另外，不使用实施例1及2使用的泵P1、管214、215、216等。

在实施例8中，在进行过滤处理动作时，将阀V1置于打开状态，将阀V2、V3、V7置于关闭状态驱动泵P1。在进行逆洗处理动作时，将阀V1、V2置于关闭状态，将阀V3、V7置于打开状态驱动泵P1。如果这样，则可进行与实施例1及2的过滤处理及逆洗处理同样的处理。

实施例9

图14显示本发明实施例9的使用了上浮滤材的过滤装置301。图14的状态是在过滤装置301中供给了污浊液等处理液(包含金属粉、涂料成分或泥等固形物的水)W1的状态。该过滤装置301的过滤部302形成圆筒状，以使用时其轴的朝向沿上下方向的状态设置(安装、配置)，在本实施例中，其上端面由上盖302a封闭，下端面由下盖302b封闭。另外，过滤部302的形状不限于圆筒状，也可以是其它的多边形筒状。

在过滤容器过滤部302的内部具有多个粒状的上浮滤材303。该滤材303采用比重小于处理液W1的比重(具体地说，在处理液W1是水的情况下，比重小于1)的微细的泡沫聚苯乙烯粒、树脂粒或无机质粒子。因此，当向过滤部302内供给处理液W1时，滤材303就上浮，各个滤材303形成紧密挤压的稠密状态。因此，由浮起的滤材303形成过滤层303a，可进行精密的过滤。滤材303的粒径(直径)为例如0.05mm～3mm范围内的特定尺寸，根据处理液W1采用最佳材料形成的最佳粒径的滤材303。

在过滤部302的底部以连通状态连结有作为回收室的圆筒状沉淀室304。该沉淀室304的横断面积小于过滤部302的横断面积。沉淀室304配置于过滤部302的中心部分(沿径向的中心部分：中央部分)。换言之，沉淀室304的轴心和过滤部302的轴心大致一致。

在该沉淀室304的底部连接有装有阀V1的排水管305。

在过滤部302中滤材303浮起而形成过滤层303a的部分插入作为排出装置的滤液管306。滤液管306中插入过滤部302内部的前端部分形成透过液体而不透过滤材303的排水结构。排水结构的详细情况与图3所示相同。

作为供给装置的供给管307穿通过滤部302的上盖302a插入过滤部302内，自上方向下方在形成过滤层303a的部分(上下方向位置)配管。前端开口307a位于形成过滤层303a的位置的下方。而且，如图14的III-III剖面(横剖面)即图15所示，供给管307的前端部分(包括前端开口307a的部分)在沿过滤部302的内周缘的方向弯曲。

由于处理液W1由泵P1供给到供给管307，故处理液W1在供给管307内通过，并自上方向下方流过形成过滤层303a的位置，自前端开口307a喷出。此时，由于供给管307的前端部分在沿过滤部302的内周缘的方向弯曲，故喷出的处理液W1在沿过滤部302的内周缘的方向回流旋转。在图14中，处理液W1的回流旋转的流动用符号R表示。

下面说明上述结构的过滤装置301的动作。

在进行过滤处理时，在关闭阀V1的状态下，驱动泵P。则处理液W1通过泵P、供给管307供给到过滤部302内，过滤部302内由处理液W1充满。

这样，当将处理液W1供给到过滤部302时，如图14所示，比重小的上浮型滤材303上浮，构成一个个滤材303紧密挤压的稠密状态。因此，由滤材303形成非常紧固的过滤层303a，可以进行微米级的过滤。

处理液W1通过自下方向上方在形成过滤层303a的滤材303之间流通而被过滤。被过滤后的滤液W2通过滤液管306取出。该滤液W2由于污浊物被过滤、除去，故变得清澈，即使直接向外部环境排出，也不会产生公害。在工厂等可以作为工业用水重新利用。在污浊液为酸性或碱性的情况等时，要根据需要在进行化学中和处理后排出。

而处理液W1所含的污浊物(固体成分)310通过过滤处理被分离，在过滤部302内(过滤部302中过滤层303a下方的空间)向下方沉淀，下落沉淀在沉淀室304内。此时，由于处理液W1在过滤部302内在沿过滤部302的内周缘的方向回流、旋转，故沉淀的污浊物310集中在过滤部302的中央部分。其结果，集中在中央部分的污浊物310高效地沉淀、堆积在轴心与过滤部302的轴心大致一致的沉淀室304中。

另外，由于沉淀室304的横断面积小于过滤部302的横断面积，故处理液W1的回流、旋转的流动R不会到达沉淀室304的底部，在沉淀室304的底部，处理液W1的流动极小。因此，沉降、堆积在沉淀室304底部的污浊物310几乎不会漂起而返回过滤部302内。

另外，若将沉淀室304形成方筒状，则可更有效地防止处理液W1的回流、旋转的流动R进入沉淀室304内。

在过滤部302内，由处理液W1产生回流、旋转的流动R，因此，过滤层303a下面的滤材303的一部分利用流动R而剥离、脱落，随之，临时附着在过滤层下面的污浊物310也被剥离。其结果，在滤材303构成的过滤层303a的下面逐渐形成未附着污浊物310的新面，难于产生孔眼堵塞。因此，可在维持良好的过滤性能的状态下长时间过滤运转。

另外，被剥离、脱落的形成一个个粒子的滤材303由处理液W1的流动R卷入而被揉洗。其结果，使附着在形成一个个粒子的滤材303上的污浊物310分离脱落。将污浊物310分离后的单个的滤材303再次浮起形成过滤层303a。而剥离后的污浊物310在过滤部302下落，进入沉淀室304，沉淀在沉淀室304的底部。

在过滤处理运转继续进行，大量的污浊物310沉降、堆积在沉淀室304内的情况下，打开阀V1，将沉淀在沉淀室304的污浊物310与处理液W1一起通过排水管305排出到外部。这种情况下，由于沉淀室304的横断面积小于过滤部302的横断面积，故污浊物310集中堆积在狭小的沉淀室304内，即使排出到外部的处理液W1是少量的，也可有效地将集中堆积的污浊物310排出到外部。且同时排出到外部的处理液W1的量可很少。

在过滤部302内未供给处理液W1时，滤材303向下方下落。另外，在停止将处理液W1自供给管307向过滤部302供给(中止过滤运转)，并打开阀V1将处理液通过排水管305排出时，滤材303和处理液W1一起向下方沉降。这样，即使滤材303向下方下落沉降，该滤材303也不会进入(逆流到)供给管307之中。

这是由于，供给管307自上方向下方在形成过滤层303a的部分(上下方向位置)配管，其前端开口307a位于形成过滤层303a的位置的下方的缘故。

在滤材303向下方下落、沉降的状态下，通过供给管307将处理液W1供给到过滤部302内时，滤材303就会上升，但是，此时由于在供给管307内处理液W1自上方向下方流动，故滤材303不会浸入供给管307内。

结果，无论在滤材303向下方沉降时，还是沉降的滤材303上升时，滤材303均不会逆流到供给管307内。因此，微细的滤材303不会浸入到泵P的部位，可防止滤材303使泵P停止旋转或产生堵塞从而造成故障。

实施例10

图16显示本发明实施例10的使用上浮滤材的过滤装置301A。在该过滤装置301A中，在沉淀室304的内部空间中接近过滤部302的部分(上部空间)具有板状分割部件320。

过滤性能回复用管321自供给管307的中途分支，贯通过滤部302的上盖302a插入过滤部302内，前端开口321a位于形成过滤层303a的部分。也就是说，在处理液W1供给到过滤部302内形成过滤层303a时，前端开口321a位于过滤层303a的内部。而且，管321的前端部分(包括前端开口321a的部分)与供给管307的前端部分同样，在沿过滤部302的内周缘的方向弯曲。

在供给用管321安装阀V2，在供给管307，在比分支部分靠下流的部分安装阀V3。其它部分的结构与图14所示的实施例9同样。

在进行过滤处理时，在关闭阀V1、V2并打开阀V3的状态下，驱动泵P。在该过滤处理时，在过滤部302内处理液W1产生回流、旋转的流动R。该流动R虽有浸入沉淀室304内部的趋势，但是由于流动R与分割部件320碰撞，故流动R几乎不会进入沉淀室304。沉淀室304内产生的处理液W1的紊流也与分割部件320碰撞而使流动减速直至停止。因此，在沉淀室304的底部处理液W1的流动极小，沉降、堆积于沉淀室304底部的污浊物310几乎不会漂起而返回过滤部302内。

在长期进行过滤处理运转，大量的污浊物310浸入过滤层303a内部，过滤性能开始降低时，要进行过滤性能回复运转。即，在打开阀V2并关闭阀V1、V3的状态下，驱动泵P。这样，处理液W1就自过滤性能回复用管321的前端开口321a喷出。因此，滤材303形成的过滤层303a就会溃散。而且，自前端开口321a喷出的处理液W1在沿过滤部302的内周缘的方向回流、旋转，故在过滤部302的整个内部产生处理液W1的回流、旋转的流动R，各滤材303利用流动R在过滤部302内搅拌。因此，附着在滤材303的污浊物310被分离，滤材303的过滤性能回复。

利用处理液W1的回流、旋转的流动R自滤材303除去污浊物310后，使泵P停止。于是，分离为单个的滤材303上浮重新形成过滤层303a。由此，形成过滤处理性能回复的过滤层303a。

实施例11

图17显示本发明实施例11的采用上浮滤材的过滤装置301B。在该过滤装置301B中，在过滤部302的内部空间中的上侧部分粘贴滤材用网330。滤材303充填在过滤部302的内部空间中滤材用网330下侧的空间中。而且，滤材用网330的网眼直径小于使用的滤材303的粒径。因此，在处理液W1供给到过滤部302内时，在滤材用网330的下方位置形成过滤层303a。

滤液管306插入过滤部302的内部空间中滤材用网330的上方位置。该滤液管306是通常的管子，未形成图17所示的排水结构。但是，滤材102由滤材用网330阻止，故通过过滤层303a并进一步通过滤材用网330的滤液W2可通过滤液管306取出到外部。

自泵P导出的供给管307在过滤部302的外侧位置(邻接的空间)，在形成过滤层303a的部分(上下方向位置)自上方向下方配管(区间α)，其后配管方向反转，贯通过滤部302的下盖302b，在过滤部302内向上方竖起进行配管(区间β)，前端开口307a位于形成过滤层303a的位置的下方。自供给管307的前端开口307a喷出的处理液W1沿过滤部302的内周缘回流、旋转。

其它部分的结构与实施例9相同。

在本实施例中，供给管307在区间α中，在形成过滤层303a的部分(上下方向位置)自上方向下方配管。因此，即使使过滤运转停止，过滤部302内的处理液W1的水位开始降低，滤材303向下方下落沉降，并且滤材303存在进入供给管307的区间β的情况，滤材303也不会在区间α中向上方上升进入。其结果，滤材303不会浸入到泵P，可防止滤材303引起的泵P的堵塞或旋转停止。

实施例12

图18显示本发明实施例12的采用上浮滤材的过滤装置301C。在该过滤装置301C中，自泵P导出的供给管307在过滤部302的外侧位置(邻接的空间)，在形成过滤层303a的部分(上下方向位置)自上方向下方配管(区间α)，其后配管方向正交向水平方向延伸，连结在过滤部302的侧面(周面)。而且，如图2所示，供给管307相对过滤部302的径向倾斜配置。因此自供给管307供给到过滤部302的处理液W1向沿过滤部302的内周缘的方向喷出，在该过滤部302内，处理液W1在沿滤筒102的内周缘的方向回流、旋转。

其它结构与图17所示的实施例11相同。

在本实施例中，供给管307在区间α中，在形成过滤层303a的部分(上下方向位置)自上方向下方配管。因此，即使使过滤运转停止，过滤部302内的处理液W1的水位开始降低，滤材303向下方下落沉降，滤材303也不会在区间α中向上方上升进入。其结果，滤材303不会浸入到泵P，可防止滤材303引起的泵P的堵塞或旋转停止。

实施例13

图19显示本发明实施例13的采用上浮滤材的过滤装置301D。在该过滤装置301D中，过滤部302其下侧部分呈漏斗状缩径，下端连接排水管305，未连接沉淀室304。在过滤部302的内部配置有图4立体图所示的十字型分割部件340。

其它结构与图14所示的实施例9相同。

在进行过滤处理时，在过滤部302内产生处理液W1的回流、旋转的流动R。该流动R有浸入到分割部件340下方的趋势，但是由于流动R与分割部件340碰撞，故流动R不会传到分割部件340的下方。因此，在过滤部302中分割部件340下方的空间中，处理液W1的流动极小。因此，被过滤分离的污浊物310通过分割部件340而沉降，沉降、堆积在过滤部302底部的污浊物310几乎不会漂起而返回分割部件340上方的空间。

另外，在图19、图4所示的实施例13中，采用了十字型(四张板型)的分割部件340，但板的张数可多于四张也可少于四张。另外，也可将板组装成井字型。分割部件也可采用挠振金属件、斜板或漏斗状部件。另外，也可将多个分割部件上下方向错开配置，这种情况下，各分割部件的形状可以相同也可以不同。

因此，分割部件只要是连通分割部件的配置位置上侧的空间和下侧的空间并具有阻止流动R传到下侧空间的功能的部件即可。

实施例14

图20显示本发明实施例14的采用上浮滤材的过滤装置301E。在该过滤装置301E中，过滤部302的底部通过连结筒350与沉淀部304连通。连结筒350的断面积(横断面积)小于过滤部302的断面积(横断面积)。而且，连结筒305的内部配置有分割部件340。

另外，其它部分的结构与图14所示的实施例9相同。

在本实施例中，过滤部302产生的处理液W1的回流、旋转的流动R由狭窄的连结筒350限制，同时该流动R与分割部件340碰撞。因此，流动R几乎不会进入沉淀室304。因此，在沉淀室304的内部，处理液W1的流动极小，沉降、堆积在沉淀室304的污浊物310几乎不会漂起而返回过滤部302内。

实施例15

参照图21～图23说明本发明实施例15的过滤装置101的结构及动作。

参照图21，本实施例的过滤装置101与例如参照图1说明的过滤装置基本结构相同，不同点在于分割部件108的结构。具体地说，分割滤室109和回收室110的分割部件108设有开口部108A。

参照图22，详细说明上述分割部件108。分割部件108形成由两张板组装成十字型的形状。该基本形状与图3所示的相同。开口部108A是将分割部件局部穿孔的部位，这里，设有多个开口部108A。在此，开口部108A的形状是圆形，但也可以是其它形状。具体地说，也可以是矩形、三角形等形状的开口部108A。

参照图23说明以上述结构的分割部件108为中心的过滤装置101的动作。在滤筒102内部形成由上浮滤材形成的过滤层103a，形成在过滤层103a的下方形成龙卷流的滤室109。在滤室109的下方形成回收室110，滤室109和回收室110由分割部件108分割。在滤室109内部为了防止过滤层103a下面的堵塞，形成龙卷流，利用该龙卷流分离过滤层103a下面附近的滤材103和污浊物112。污浊物112沉淀在呈静止状态的回收室110中。上述动作与实施例1相同。

下面说明在上述过滤动作中分割部件108的作用。上述龙卷流T是在滤室109内部旋转并向下方移动的流动。因此，龙卷流T可分割为纵向移动的第一流F1和横向旋转的第二流F2。在本实施例中，利用分割部件108具有的开口部108A，使第一流F1和第二流F2冲突，从而阻止龙卷流T侵入回收室110。也就是说，自设于分割部件108的开口部108A，第二流F2局部水平移动。而第一流F1沿纵向延伸的分割部件108其一部分向下方移动。穿过开口部108A的第二流F2与纵向移动的第一流F1冲突。因此第一流F1和第二流F2相互消弱而变弱。因此，龙卷流T不会侵入回收室110，故回收室内部的流体大致保持静止状态，可防止沉降在回收室110的污浊物112漂起。

正如在上述实施例中所述的，根据本发明，在采用上浮滤材的过滤装置中，通过在由上浮滤材构成的过滤层的下面产生涡流，可总是剥离过滤层最表层的一部分上浮滤材同时进行过滤。因此可抑制过滤层的堵塞同时进行过滤，故可长期维持过滤层的过滤能力。

该涡流可通过沿滤筒102的内周缘喷出流体而产生。因此，不需装备用于产生涡流的风扇或另外的泵即可产生涡流。

另外，使自供给管供给到滤筒内的处理液沿滤筒的内周缘方向喷出，使处理液回流、旋转，同时，利用吸引泵将滤筒内的处理液向下方吸入，从而使滤筒内的处理液形成龙卷流。因此，在上浮的滤材形成的过滤层的下面，滤材的一部分被剥离，不断形成未附着污浊物的新面，不易产生堵塞，可长期维持良好的过滤性能。

由于自污液过滤、分离夹杂物的过滤塔和堆积分离的夹杂物的静止塔采用不同部件，故分离的夹杂物不会干扰过滤，可进行可靠、高效的过滤处理。

并且，由于进入静止塔的滤材通过滤材返回管返回过滤塔，故滤材不会被排出到装置外部而浪费。

在于过滤塔内自上方向下方流动污液的状态下，搅拌滤材进行逆洗，故可短时间内可靠地自滤材分离附着在滤材上的夹杂物，可迅速可靠地消除滤材的堵塞。

另外，在过滤处理中，通过与污液一起吸引处于过滤层下层的滤材，将过滤层的下层置换为过滤性能高的滤材，故可长期维持良好的过滤性能。

根据本发明，由于在形成过滤层的位置以自上方向下方的状态配置供给管，故即使过滤运转中止，滤材下落、沉降，滤材也不会浸入供给管的内部。因此，可防止滤材浸入将处理液供给到供给管的泵中，可有效防止滤材引起的泵的停转或堵塞。

在本发明中，使自供给管供给到过滤部内的处理液向沿过滤部的内周缘的方向喷出，使处理液回流、旋转。因此，在由上浮的滤材形成的过滤层的下面，滤材的一部分被剥离，不断形成未附着污浊物的新面，不易产生孔眼堵塞，可长期维持良好的过滤性能。

Claims (35)

1、一种过滤装置，其特征在于，包括：收纳形成层状过滤层的上浮滤材的过滤容器；向所述过滤容器中供给包括被除去物的流体的供给装置；将由所述上浮滤材过滤后的所述流体取出的排出装置，通过在所述过滤层的下侧产生涡流，在所述过滤层的下层的所述上浮滤材上施加大于作用于所述上浮滤材上的浮力的向下的力，使下层的所述上浮滤材自所述过滤层分离。

2、如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述供给装置连接在所述过滤层的下面的下方的所述过滤容器上。

3、如权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，在所述供给装置的下方具有取出所述流体的吸引装置，利用所述吸引装置吸引所述流体，从而将所述涡流引入下方。

4、如权利要求3所述的过滤装置，其特征在于，由所述吸引装置吸引的流体通过所述供给装置返回所述过滤容器。

5、如权利要求3所述的过滤装置，其特征在于，所述吸引装置的前端延伸至所述过滤容器内部空间的中央部附近。

6、如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述供给装置在形成所述过滤层的上下方向位置以自上方向下方的状态配置，所述供给装置的前端开口部位于所述过滤层的下面的下方。

7、如权利要求1～6任一项所述的过滤装置，其特征在于，所述上浮滤材的比重小于所述流体的比重。

8、如权利要求1～7任一项所述的过滤装置，其特征在于，所述供给装置相对所述过滤容器的断面沿切线方向连接，从而使自所述供给装置供给的流体回旋。

9、如权利要求1～8任一项所述的过滤装置，其特征在于，包括所述上浮滤材，在所述过滤容器内部使所述流体回旋同时通过所述吸引装置及所述供给装置使所述流体循环，从而洗净所述上浮滤材。

10、如权利要求3～9任一项所述的过滤装置，其特征在于，所述吸引装置及所述供给装置的驱动用一个泵进行。

11、如权利要求1～10任一项所述的过滤装置，其特征在于，在所述过滤容器的下部设有由分割部件分割而成并沉淀所述被除去物的回收室。

12、如权利要求11所述的过滤装置，其特征在于，所述分割部件由将板交叉组合而成的结构体构成，设有开口部。

13、如权利要求11所述的过滤装置，其特征在于，所述分割部件是将板交叉组合而成的结构体、斜板、漏斗状部件或挠振金属件。

14、如权利要求3～13任一项所述的过滤装置，其特征在于，在所述供给装置、所述吸引装置及所述排出装置上分别设有第一阀、第二阀及第三阀，所述供给装置上连接有泵。

15、如权利要求14所述的过滤装置，其特征在于，在打开所述第一阀、第二阀及第三阀的状态下驱动所述泵，从而保持所述上浮滤材的层状态并进行所述流体的过滤。

16、如权利要求14或15所述的过滤装置，其特征在于，在打开所述第一阀及所述第二阀并关闭所述第三阀的状态下，驱动所述泵，从而卷入所述上浮滤材的大部分同时产生所述涡流。

17、如权利要求1～16任一项所述的过滤装置，其特征在于，具有连接在所述过滤层的下面的上部的所述过滤容器上的循环装置，自所述过滤容器取出的所述流体利用所述循环装置返回所述过滤容器内，从而卷入所述上浮滤材的大部分同时产生所述涡流。

18、如权利要求1～17任一项所述的过滤装置，其特征在于，在所述吸引装置的吸入口设有用于捕获所述被除去物及所述上浮滤材的捕获装置。

19、如权利要求18所述的过滤装置，其特征在于，所述供给装置及所述吸引装置由分支管连接，通过所述分支管使所述流体在所述吸引装置逆流，从而剥离堆积在所述捕获装置的所述被除去物。

20、如权利要求1～10任一项所述的过滤装置，其特征在于，具有回收所述被除去物的静止塔，所述静止塔和所述过滤容器由输送管连接，所述静止塔和所述供给装置由滤材返回管连接。

21、如权利要求20所述的过滤装置，其特征在于，所述滤材返回管比所述供给装置细。

22、一种过滤方法，通过使包括被除去物的流体通过由上浮滤材构成的过滤层，进行所述流体的过滤，其特征在于，通过在所述过滤层的下侧产生涡流，在所述过滤层的最下层的所述上浮滤材上施加大于作用于所述上浮滤材上的浮力的向下的力，使最下层的所述上浮滤材自所述过滤层分离。

23、如权利要求22所述的过滤方法，其特征在于，利用所述涡流使所述过滤层的下面形成漏斗状。

24、如权利要求22或23所述的过滤方法，其特征在于，通过沿收纳所述过滤层的过滤容器的内壁导入所述流体，产生所述涡流。

25、如权利要求22～24任一项所述的过滤方法，其特征在于，通过在所述过滤面的下方吸引所述流体，将所述流体引入下方。

26、如权利要求22～25任一项所述的过滤方法，其特征在于，所述上浮滤材采用比重小于所述流体的比重的粒体。

27、如权利要求22～26任一项所述的过滤方法，其特征在于，所述上浮滤材收纳在过滤容器中，通过将所述流体供给到过滤容器，在所述过滤容器的上部形成所述上浮滤材构成的所述过滤层。

28、如权利要求22～27任一项所述的过滤方法，其特征在于，通过剥离所述上浮滤材同时也剥离所述被除去物，使剥离后的所述被除去物沉淀在过滤容器下方的回收室中。

29、如权利要求22～28任一项所述的过滤方法，其特征在于，所述回收室由分割部件分割，在所述回收室内所述水流被抑制。

30、一种过滤方法，通过使包括被除去物的流体通过由上浮滤材的集合体构成的过滤层，进行所述流体的过滤，其特征在于，在收纳所述上浮滤材的过滤容器内部通过卷入所述上浮滤材产生由所述流体构成的涡流，从而进行所述上浮滤材的洗净。

31、如权利要求30所述的过滤方法，其特征在于，通过沿收纳所述过滤层的过滤容器的内壁导入所述流体，产生所述涡流。

32、如权利要求30或31所述的过滤方法，其特征在于，所述上浮滤材采用比重小于所述流体的比重的粒体。

33、如权利要求30～32任一项所述的过滤方法，其特征在于，通过使自所述上浮滤材的过滤面的下方取出所述流体的所述流体返回所述过滤面上方的所述过滤容器内部，使所述流体循环并洗净所述上浮滤材。

34、如权利要求30～33任一项所述的过滤方法，其特征在于，通过所述上浮滤材相互摩擦洗净所述上浮滤材。

35、如权利要求30～34任一项所述的过滤方法，其特征在于，通过使所述涡流停止，洗净的所述上浮滤材在所述过滤容器的上部返回层状的状态，自所述上浮滤材剥离的被除去物沉淀在所述过滤容器的下部。

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