JP2002126415A - 自然平衡型ろ過装置及びそのろ材層洗浄方法 - Google Patents

自然平衡型ろ過装置及びそのろ材層洗浄方法

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JP2002126415A
JP2002126415A JP2000330950A JP2000330950A JP2002126415A JP 2002126415 A JP2002126415 A JP 2002126415A JP 2000330950 A JP2000330950 A JP 2000330950A JP 2000330950 A JP2000330950 A JP 2000330950A JP 2002126415 A JP2002126415 A JP 2002126415A
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drainage
siphon pipe
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medium layer
filtration
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Kazuro Chino
和朗 千野
Yasushi Suda
康司 須田
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Ebara Corp
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Ebara Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存の設備にも適合でき、しかもろ材層を効
率的に洗浄できるようにする。 【解決手段】 ろ材層40を有するろ過池12と排水流
出部14とを繋ぐ2本の逆U字状の排水サイフォン管4
8,50を備え、ろ過池12内の水を各排水サイフォン
管48,50内を個別に通過させ排水流出部14に導い
てろ材層40のろ過水の逆流による洗浄を行うようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、上水、工業用水そ
の他の液体をろ過浄化するのに使用され、沈殿池からの
処理水の流入及び停止、並びに洗浄排水の排出をサイフ
ォン管によって行うようにした自然平衡型ろ過装置及び
そのろ材層洗浄方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自然平衡型ろ過装置は、水の流入、停止
及び排水を全てサイフォン管で行うようにしたものであ
り、各サイフォン管の上部には、真空タンクに接続され
た真空配管が取付けられている。真空タンクは、各サイ
フォン管の操作に必要な真空を作り出す真空ポンプに接
続されている。これにより、沈殿池の処理水を、真空状
態にした流入サイフォン管を介してろ過池内に流入さ
せ、このろ過池内のろ材層を通過させてろ過したろ過液
をろ過水流出渠から外部に排水するようにしている。
【0003】ここで、ろ過が継続するに従い、ろ過中に
捕捉した濁質がろ過池内のろ材層に蓄積してろ過抵抗が
徐々に増大し、ろ過池の損失水頭が増加する。このた
め、ろ過池と該ろ過池に隣接した位置に設置した排水流
出部とを逆U字状の一本の排水サイフォン管で繋ぎ、損
失水頭またはろ過継続時間が設定値に達した時、流入サ
イフォン管を切ってろ過池内への処理水の流入を停止さ
せ、この状態で、排水サイフォン管を真空状態にして、
ろ過池内の処理水を排水サイフォン管を通過させて排水
流出部内に導き、これによって、一旦ろ過したろ過水を
逆流させてろ材層の内部を通過させ、更に排水サイフォ
ン管から排水流出部内に導入することでろ材層の逆洗を
行い、同時に表洗も行うようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自然平衡型ろ過装置にあっては、そのろ材層の洗浄(逆
洗)時に排水サイフォン管内を流れる水の量が基本的に
一定であり、このため、ろ材層の内部を逆流するろ過水
の流速が常に一定となって、十分な洗浄効果を得ようと
すると、ろ材層を構成する砂等が攪拌されたまま流動を
続け、これによって、ろ過再開時に、例えば濁度0.1
以下のろ過水を作ることが困難となり、しかも、クリプ
トスポリジウム対策も不十分となるといった問題があっ
た。なお、これを防止するため、細い排水サイフォン管
を使用すると、洗浄効果が上がらないばかりでなく、洗
浄時間もかなり長くなってしまう。
【0005】本発明は上記に鑑みて為されたもので、既
存の設備にも適合でき、しかもろ材層を効率的に洗浄で
きるようにした自然平衡型ろ過装置及びそのろ材層洗浄
方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、ろ材層を有するろ過池と排水流出部とを繋ぐ逆U字
状の排水サイフォン管を備え、前記ろ過池内の水を前記
排水サイフォン管内を通過させ前記排水流出部に導いて
前記ろ材層のろ過水の逆流による洗浄を行うようにした
自然平衡型ろ過装置において、前記排水サイフォン管を
複数本設置するか、または排水サイフォン管の内部に複
数の流路を形成したことを特徴とする自然平衡型ろ過装
置である。
【0007】これにより、例えば、洗浄開始時には、全
ての排水サイフォン管または排水サイフォン管の内部に
設けた全ての流路内を水が流れ、洗浄開始後、所定時間
経過後に一部の排水サイフォン管または排水サイフォン
管の内部に設けた一部の流路内のみを水が流れるように
して、洗浄後半にろ材層内を逆流するろ過液の流速を遅
くすることで、十分な洗浄効果を得ながら、ろ材層を構
成する砂等の洗浄終了時における流動を低く抑えること
ができる。
【0008】請求項2に記載の発明は、前記排水サイフ
ォン管は、内部に配置した仕切板によって独自に制御可
能な複数の流路に分割されていることを特徴とする請求
項1記載の自然平衡型ろ過装置である。これにより、例
えば排水サイフォン管を交換することで、既存の設備に
も容易に適合させることができる。
【0009】請求項3に記載の発明は、ろ過池内の水を
該ろ過池と排水流出部とを繋ぐ逆U字状の排水サイフォ
ン管内を通過させ排水流出部に導いて前記ろ過池内のろ
材層を逆流するろ過水で洗浄するにあたり、前記ろ材層
の内部を逆流するろ過水の流速を変えることを特徴とす
る自然平衡型ろ過装置のろ材層洗浄方法である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1乃至図6は、本発明の
第1の実施の形態の自然平衡型ろ過装置を示すもので、
これは、沈殿池から延びる流入渠10と、この流入渠1
0の下方に配置されて処理水をろ過処理するろ過池12
と、このろ過池12に隣接した位置に設置された排水流
出部14とを有している。
【0011】流入渠10の内部には、垂直堰16と溢流
堰18が設けられているとともに、この垂直堰16を跨
って逆U字状の流入サイフォン管20が該流入サイフォ
ン管20の端部を水没させた状態で配置されている。そ
して、この流入サイフォン管20の頂部に流入サイフォ
ン管形成用弁22と流入サイフォン管破壊弁24とを有
する流入サイフォン管形成用管26が連結され、この流
入サイフォン管形成用管26に真空ポンプ(図示せず)
に接続された真空タンク28が接続されている。
【0012】これによって、流入サイフォン管形成用弁
22を開き流入サイフォン管破壊弁24を閉じると、流
入サイフォン管20内が真空状態となって、この内部を
処理水が流れ、溢流堰18を溢流した処理水が流入管3
0からろ過池12内に流込み、流入サイフォン管形成用
弁22を閉じ流入サイフォン管破壊弁24を開くと、流
入渠10内の処理水が垂直堰16と溢流堰18に堰き止
められるようになっている。
【0013】ろ過池12は、仕切壁32で排水室34と
ろ過室36に仕切られ、このろ過室36の内部に、排水
室34に連通する逆洗排水トラフ38と、例えば砂と砂
利を上下に積層したろ材層40が設けられ、このろ材層
40の下部にストレーナ42が配置されている。そし
て、このろ過池12は、そのろ材層40の下方におい
て、ろ過水流出渠44に連通し、このろ過水流出渠44
は、ろ過水溢流堰46を介してろ過水流出路47に連通
している。
【0014】これによって、ろ過池12内の水位が上昇
して、ろ過水溢流堰46よりもやや高い位置に達した時
にろ過が開始され、ろ材層40でろ過されたろ過水は、
ろ過水溢流堰46を溢流して、ろ過水流出路47から外
部に排水されるようになっている。
【0015】ろ過池12の排水室34と排水流出部14
は、この例では、逆U字状で横断面円形の2本の排水サ
イフォン管48,50で繋がれており、この排水サイフ
ォン管48,50の排水流出部14側の端部は水没する
ようになっている。つまり、この例では、内径350φ
の大排水サイフォン管48の他に、内径150φの小排
水サイフォン管50が並列的に備えられている。そし
て、大排水サイフォン管48の頂部に排水サイフォン管
形成用弁52と排水サイフォン管破壊弁54とを有する
排水サイフォン管形成用管56が、小排水サイフォン管
50の頂部に排水サイフォン管形成用弁58と排水サイ
フォン管破壊弁60とを有する排水サイフォン管形成用
管62がそれぞれ連結され、この排水サイフォン管形成
用管56,62に真空ポンプ(図示せず)に接続された
真空タンク28が接続されている。
【0016】これによって、大排水サイフォン管48側
の排水サイフォン管形成用弁52を開き排水サイフォン
管破壊弁54を閉じると、大排水サイフォン管48内が
真空状態となって、この内部をろ過池12内の水が流れ
て排水流出部14側に導かれ、排水サイフォン管形成用
弁52を閉じ排水サイフォン管破壊弁54を開くと、こ
の流れが停止される。小排水サイフォン管50側も同様
に、排水サイフォン管形成用弁58を開き排水サイフォ
ン管破壊弁60を閉じると、小排水サイフォン管50内
が真空状態となって、この内部をろ過池12内の水が流
れて排水流出部14側に導かれ、排水サイフォン管形成
用弁58を閉じ排水サイフォン管破壊弁60を開くと、
この流れが停止されるようになっている。排水流出部1
4に導入された排水は、排水流出管64から外部に排水
される。
【0017】次に、この実施の形態の自然平衡型ろ過装
置のろ過及び洗浄(逆洗)動作について説明する。な
お、この時の時間チャートを図6に示す。先ず、ろ過を
行う時には、図1に示すように、流入サイフォン管形成
用弁22を開き流入サイフォン管破壊弁24を閉じ、こ
れによって、溢流堰18を溢流した処理水を流入管30
からろ過池12内に流れ込ませる。この時、大小排水サ
イフォン管48,50の排水サイフォン管形成用弁5
2,58を閉じ排水サイフォン管破壊弁54,60を開
いておく。
【0018】そして、ろ過池12の損失水頭が徐々に増
加し、この損失水頭またはろ過継続時間が設定値に達し
た時、図2に示すように、流入サイフォン管形成用弁2
2を閉じ流入サイフォン管破壊弁24を開いてろ過池1
2内への処理水の流入を停止させて、ろ過池12の水位
を徐々に低下させる。
【0019】このろ過池12の水位がろ過水溢流堰46
の高さに達した時に、図3に示すように、大小排水サイ
フォン管48,50の排水サイフォン管形成用弁52,
58を開き排水サイフォン管破壊弁54,60を閉じ
て、ろ過池12内の水を排水流出部14側に導き、これ
によって、一旦ろ過したろ過水を逆流させてろ材層40
の内部を通過させ、逆洗排水トラフ38、更には排水サ
イフォン管48,50から排水流出部14内に導入する
ことでろ材層40の逆洗を行い、同時に表洗も行う。
【0020】そして、一定時間経過後、図4に示すよう
に、大排水サイフォン管48側の排水サイフォン管形成
用弁52を閉じ排水サイフォン管破壊弁54を開いて、
小排水サイフォン管50のみによる洗浄(逆洗)を継続
し、更に一定時間経過後に、小排水サイフォン管50側
の排水サイフォン管形成用弁58を閉じ排水サイフォン
管破壊弁60を開いて洗浄を終了する。
【0021】このようにして、洗浄開始時には、大小排
水サイフォン管48,50内を水が同時に流れるように
することで、大容量のろ過水をろ材層40内を逆流させ
て逆流速度を速め、洗浄開始後、所定時間経過後に小排
水サイフォン管50内のみを水が流れるようにして、小
容量のろ過水をろ材層40内を逆流させて逆流速度を遅
くする。これによって、洗浄前半における洗浄効率を高
め、洗浄後半においては、洗浄を継続させつつ、ろ材層
40を構成する砂等の流動が徐々に静まるようにして、
洗浄終了時におけるこの流動を低く抑えるのであり、こ
れにより、洗浄期間が長くなることを防止しつつ、ろ材
層40を構成する砂等の流動を抑えて、例えば、ろ過再
開時にあっても、濁度0.1以下のろ過水を容易に作る
ことができ、しかも、このように洗浄流速を変化させる
ことで、クリプトスポリジウム対策として漸減的な洗浄
が可能となる。
【0022】更に、この例によれば、例えば、小排水サ
イフォン管50を別途用意して、これをろ過池12と排
水流出部14とを繋ぐ位置に配置し、この頂部に排水サ
イフォン管形成用弁58と排水サイフォン管破壊弁60
を有する排水サイフォン管形成用管62を連結すること
で、既存の設備にも容易に適合させることができる。
【0023】そして、洗浄終了後、図1に示すように、
流入サイフォン管形成用弁22を開き流入サイフォン管
破壊弁24を閉じて、溢流堰18を溢流した処理水を流
入管30からろ過池12内に流れ込ませることでろ過を
開始する。
【0024】図7及び図8は、本発明の第2の実施の形
態の自然平衡型ろ過装置に使用される排水サイフォン管
70を示すもので、これは、排水サイフォン管70とし
て、U字状で横断面矩形状のものを使用し、この内部に
長さ方向の全長に亘って延びる仕切板72を配置して2
つの流路74a,74bを区画形成し、更に、この各流
路74a,74bにそれぞれ連通する2つのフランジ7
6a,76bを頂部に設け、このフランジ76a,76
bを介して、図1乃至図4に示す、排水サイフォン管形
成用弁52,58と排水サイフォン管破壊弁54,60
とを有する排水サイフォン管形成用管56,62にそれ
ぞれ連結するようにしたものである。
【0025】そして、前記実施の形態と同様に、例えば
ろ材層洗浄(逆洗)開始時には、2つの流路74a,7
4b内を水が同時に流れるようにすることで、大容量の
ろ過水をろ材層内を逆流させて逆流速度を速め、洗浄開
始後、所定時間経過後に一方の流路74bのみを水が流
れるようにして、小容量のろ過水をろ材層内を逆流させ
て逆流速度を遅くする。
【0026】この例によれば、既存の排水サイフォン管
をこの排水サイフォン管70に交換し、更に、この排水
サイフォン管70の各フランジ76a,76bに排水サ
イフォン管形成用管をそれぞれ連結することで、既存の
設備に容易に適合させることができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
例えば、洗浄時間を長くすることなく、ろ過水が常に濁
度0.1以下となるようにすることができ、しかも、洗
浄流速を変化させることで、クリプトスポリジウム対策
として漸減的な洗浄が可能となる。更に、既存の設備に
容易に適合させることができ、耐久性及び安定性に優
れ、経済的であるばかりでなく、バルブやポンプ等を使
用するのに比べて、故障の要因が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の自然平衡型ろ過装
置を示すろ過時における断面図である。
【図2】同じく、ろ過終了時における断面図である。
【図3】同じく、2本の排水サイフォンを使用してろ材
層を洗浄(逆洗)している時の断面図である。
【図4】同じく、1本の排水サイフォンを使用してろ材
層を洗浄(逆洗)している時の断面図である。
【図5】同じく、平面配置図である。
【図6】同じく、ろ過時と洗浄時における時間チャート
である。
【図7】本発明の第2の実施の形態の自然平衡型ろ過装
置に使用される排水サイフォンの正面図である。
【図8】同じく、一部切断の側面図である。
【符号の説明】
10 流入渠 12 ろ過池 14 排水流出部 18 溢流堰 20 流入サイフォン管 26 流入サイフォン管形成用管 28 真空タンク 34 排水室 36 ろ過室 38 逆洗排水トラフ 40 ろ材層 42 ストレーナ 46 ろ過水溢流堰 48,50,70 排水サイフォン管 56,62 排水サイフォン管形成用管 72 仕切板 74a,74b 流路
───────────────────────────────────────────────────── 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) B01D 29/42 510

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ろ材層を有するろ過池と排水流出部とを
    繋ぐ逆U字状の排水サイフォン管を備え、前記ろ過池内
    の水を前記排水サイフォン管内を通過させ前記排水流出
    部に導いて前記ろ材層のろ過水の逆流による洗浄を行う
    ようにした自然平衡型ろ過装置において、 前記排水サイフォン管を複数本設置するか、または排水
    サイフォン管の内部に複数の流路を形成したことを特徴
    とする自然平衡型ろ過装置。
  2. 【請求項2】 前記排水サイフォン管は、内部に配置し
    た仕切板によって独自に制御可能な複数の流路に分割さ
    れていることを特徴とする請求項1記載の自然平衡型ろ
    過装置。
  3. 【請求項3】 ろ過池内の水を該ろ過池と排水流出部と
    を繋ぐ逆U字状の排水サイフォン管内を通過させ排水流
    出部に導いて前記ろ過池内のろ材層を逆流するろ過水で
    洗浄するにあたり、 前記ろ材層の内部を逆流するろ過水の流速を変えること
    を特徴とする自然平衡型ろ過装置のろ材層洗浄方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012045459A (ja) * 2010-08-25 2012-03-08 Swing Corp スローダウン方式の洗浄手段を備えた自然平衡形ろ過装置
JP5340501B1 (ja) * 2013-03-22 2013-11-13 磯村豊水機工株式会社 自然平衡型ろ過装置用排水サイフォン装置
JP2015100739A (ja) * 2013-11-25 2015-06-04 水ing株式会社 自然平衡型ろ過装置およびろ材層の洗浄方法
KR20210019150A (ko) * 2019-08-12 2021-02-22 주식회사 한울 역세 필터를 갖춘 전해응집을 이용한 폐수처리 장치

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