JP2003053349A

JP2003053349A - ステンレス製浄水設備

Info

Publication number: JP2003053349A
Application number: JP2001246231A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Kawakita; 北和▲徳▼ 川; Kenei Ishii; 井健睿石; Keiichi Sato; 藤敬一佐
Original assignee: JAPAN WATER WORKS ASS; JAPAN WATER WORKS ASSOCIATION
Current assignee: JAPAN WATER WORKS ASS; JAPAN WATER WORKS ASSOCIATION
Priority date: 2001-08-14
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2003-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】浄水設備を構成する各ユニットをコンパクト
なものにするとともに、浄水設備の標準化を図り、浄水
設備を構成する各ユニットの改良や拡張に対して柔軟に
対応することができる浄水設備を提供する。【解決手段】ステンレス製浄水設備１は、被処理水が
流入する着水井ユニット１１と、連絡管１６と、濁質成
分をフロック化する急速撹拌池ユニット１２とが順次接
続されている。急速撹拌池ユニット１２には、原水渠１
７と、フロックの成長を促進するフロック形成池ユニッ
ト１３と、フロックを沈殿処理する沈殿池ユニット１４
とが順次接続されている。沈殿池ユニット１４には、沈
殿水渠１８と、濾過処理する濾過池ユニット１５と、濾
過水渠１９とが順次接続されている。ステンレス製浄水
設備１を構成する各ユニット１１、１２、１３、１４、
１５は、ステンレスから成り、基礎構造体７０を介して
地面に設置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理水中の濁質
成分を凝集沈殿させることにより被処理水の浄化処理を
行う浄水設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、河川から取水された原水等の
被処理水を浄化処理して水道水とする浄水設備では、急
速濾過方式が採用されている。この急速濾過方式は、被
処理水に含まれる濁質成分や細菌を取り除くために、濁
質成分や細菌を凝集沈殿させる凝集沈殿工程と、凝集沈
殿工程を経た被処理水を濾過する濾過工程とを有する。

【０００３】図７は、急速濾過方式を採用する浄水設備
を示す構成図である。

【０００４】図７に示すように、急速濾過方式を採用す
る浄水設備は、被処理水が流入する着水井ユニット１１
と、着水井ユニット１１からの被処理水に凝集剤管４５
から凝集剤を注入して被処理水中の濁質成分を凝集させ
てフロックを形成する急速撹拌池ユニット１２とを備え
ている。急速撹拌池ユニット１２には、モータ４６ａに
より駆動され、被処理水を急速に撹拌して凝集剤を分散
させるフラッシュミキサ４６が設けられている。急速撹
拌池ユニット１２の下流側には原水渠１７を介してフロ
ック形成池ユニット１３が接続されており、フロック形
成池ユニット１３には、モータ４７ａにより駆動され、
被処理水を緩やかに撹拌するフロキュレータ４７が設け
られており、被処理水中のフロックの成長が促進され
る。また、フロック形成池ユニット１３の下流側には沈
殿池ユニット１４が接続され、沈殿池ユニット１４には
被処理水中のフロックの沈殿除去を促進する傾斜板装置
５０が設けられている。沈殿池ユニット１４の下流側に
は沈殿水渠１８を介して濾過池ユニット１５が接続さ
れ、濾過池ユニット１５には、砂５５ｂおよび砂利５５
ｃからなる濾過材５５が設置されている。また、濾過材
５５の下方には、濾過処理された被処理水を集水して後
段に送る下部集水装置５８が設けられている。

【０００５】さらに、浄水設備は、濾過池ユニット１５
に設けられた下部集水装置５８から送られてくる被処理
水に、消毒剤である塩素を注入する消毒管２６とアルカ
リ剤である苛性ソーダを注入するアルカリ剤管２７とを
有している。

【０００６】図７に示す浄水設備では、被処理水は着水
井ユニット１１を経て凝集剤管４５から凝集剤が注入さ
れ、その後、急速撹拌池ユニット１２およびフロック形
成池ユニット１３を経てフロックが形成される。そし
て、その後、沈殿池ユニット１４でフロックが沈殿除去
される。このような一連の工程により凝集沈殿工程が形
成されている。他方、濾過池ユニット１５に供給された
被処理水が濾過材５５により濾過処理される工程によ
り、濾過工程が形成されている。そして、濾過処理され
た被処理水は、下部集水装置５８により後段に送られ
て、アルカリ剤管２７から苛性ソーダが注入されてｐＨ
が調整され、また消毒管２６から塩素が注入されて消毒
された後に、他の処理施設に送られたり、水道水として
一般に給水されることとなる。

【０００７】このような浄水設備を構成する各ユニット
１１、１２、１３、１４、１５は、鉄筋コンクリートに
より築造されるのが一般的であり、これにより浄水設備
に必要とされる強度等の諸性質が確保されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、被処理
水を浄化処理する浄水設備は、凝集沈殿工程や濾過工程
等を行う各ユニット１１、１２、１３、１４、１５から
なり、これらの各ユニット１１、１２、１３、１４、１
５は鉄筋コンクリートにより築造されている。

【０００９】しかしながら、鉄筋コンクリートにより築
造された複数のユニットを備えた浄水設備では、以下の
点を考慮する必要がある。

【００１０】すなわち、浄水設備は複数のユニットによ
り構成され、各ユニット１１、１２、１３、１４、１５
の底盤や壁は、被処理水の浄化処理に必要とされる強度
等を確保するのに十分な厚さが必要とされる。また、各
ユニット１１、１２、１３、１４、１５は管路や鉄筋コ
ンクリート製の渠により連結する必要がある。従って、
浄水設備を設置するためには広大な敷地が必要となる。
また、鉄筋コンクリートで各ユニット１１、１２、１
３、１４、１５を築造する際には、掘削・基礎工事、鉄
筋組み立て・型枠・コンクリート打設という工程を経る
必要があるので、工期が長期化する傾向にある。このよ
うに、浄水設備の建設の際には、広大な敷地が必要とさ
れるとともに、工期が長期化する傾向にあるので、建設
費用が高価なものとなっている。また、浄水設備に関す
る土木・建築・機械電気計装は、浄水設備の施設能力や
処理方式が同一であっても、各浄水設備毎に計画・設計
されている。さらに、鉄筋コンクリート製の複数のユニ
ットを有する浄水設備を建設する技術を持った者は非常
に限られている。これにより、浄水設備の建設費用の増
大がさらに助長されている。

【００１１】また、鉄筋コンクリートは年月の経過とと
もに伸縮継ぎ手（目地）等が劣化するので、鉄筋コンク
リート製の浄水設備の各ユニット１１、１２、１３、１
４、１５では、水漏れや雨漏りが発生する場合がある。

【００１２】また、浄水設備の各ユニット１１、１２、
１３、１４、１５が鉄筋コンクリートにより築造されて
いる場合には、各ユニット１１、１２、１３、１４、１
５の改良や他の機能を備えた新たなユニットを付加する
事は難しく、設備拡張に対する柔軟性がない。特に近年
において、被処理水の水質は非常に悪化しており、既存
の浄水設備に対して、新たな高度浄水施設の導入が必要
とされたり、被処理水の性状に応じた他の浄化処理が必
要とされたりする場合もある。このため、浄水設備を構
成する各ユニット１１、１２、１３、１４、１５の改良
や拡張に対する柔軟性は非常に重要なものとなってい
る。

【００１３】さらに、浄水設備を取り壊す場合には、鉄
筋コンクリートにより築造された各ユニット１１、１
２、１３、１４、１５から大量のコンクリート屑等が発
生し、このコンクリート屑等を適切に廃棄処分すること
は非常に困難である。

【００１４】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、浄水設備を構成する各ユニットをコンパク
トなものにするとともに、浄水設備の標準化を図り、浄
水設備を構成する各ユニットの改良や拡張に対して柔軟
に対応することができる浄水設備を提供することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、被処理水を浄
化処理する浄水設備において、被処理水が流入する着水
井ユニットと、着水井ユニットからの被処理水に凝集剤
を注入して被処理水に含まれる濁質成分の凝集を促進し
てフロックを形成する急速撹拌池ユニットと、急速撹拌
池ユニットからの被処理水に含まれるフロックの成長を
促進するフロック形成池ユニットと、フロック形成池ユ
ニットからの被処理水に含まれるフロックを沈殿除去す
る沈殿池ユニットと、沈殿池ユニットからの被処理水を
濾過処理する濾過池ユニットと、を備え、上記各ユニッ
トは互いに連結されるとともに、各々ステンレス製とな
っていることを特徴とするステンレス製浄水設備であ
る。

【００１６】本発明によれば、浄水設備を構成する各ユ
ニットはステンレスからなるので、各ユニットの築造を
簡易かつ柔軟に行うことができる。

【００１７】好ましくは、各ユニットは、基礎構造体を
介して地面に設置され、基礎構造体は、基礎石と、基礎
石上に基礎コンクリートを介して配置された基礎鋼材
と、基礎鋼材に取り付けられ平面状に延びる鋼製の底盤
とからなる。

【００１８】より好ましくは、基礎鋼材は、カバーコン
クリートで覆われている。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態について説明する。

【００２０】図１乃至図６は本発明の一実施の形態を示
す図である。ここで図１はステンレス製浄水設備の系統
概略図であり、図２はステンレス製浄水設備を上方から
見た構成図である。図３は、フロック形成池ユニットを
側方から見た構成図である。図４は、フロック形成池ユ
ニットに設置された整流装置を示す概略図であり、図４
（ａ）は整流装置を側方から見た図であり、図４（ｂ）
は整流装置を正面から見た図である。図５は濾過池ユニ
ットを示す概略図であり、図５（ａ）は濾過池ユニット
の断面図であり、図５（ｂ）は濾過池ユニット内に設置
された洗浄用トラフの正面図である。また図６は、ステ
ンレス製浄水設備と基礎構造体とを示す概略図であり、
図６（ａ）は側方から見た図であり、図６（ｂ）は図６
（ａ）のＡ−Ａ断面を示す図であり、図６（ｃ）は底盤
と基礎鋼材との溶接部分を示す図６（ａ）のＣ部分の拡
大図である。

【００２１】まず、本発明によるステンレス製浄水設備
１について概説する。

【００２２】図１および図２に示すように、本発明によ
るステンレス製浄水設備１は、被処理水が流入する着水
井ユニット１１と、着水井ユニット１１の下流側に連絡
管１６を介して接続され微少フロックを形成する急速撹
拌池ユニット１２と、急速撹拌池ユニット１２の下流側
に原水渠１７を介して接続されフロックの成長を促進す
るフロック形成池ユニット１３とを備えている。

【００２３】フロック形成池ユニット１３の下流側に
は、被処理水中のフロックを沈殿処理する沈殿池ユニッ
ト１４が接続されている。また、沈殿池ユニット１４の
下流側には、沈殿水渠１８を介して濾過池ユニット１５
が接続されており、被処理水は濾過池ユニット１５にお
いて濾過処理される。なお、沈殿水渠１８には混和池２
０が設けられている。

【００２４】濾過池ユニット１５の下流側には濾過水渠
１９が接続されており、濾過池ユニット１５内の被処理
水は濾過水渠１９を経て配水池３５に送られる。濾過水
渠１９のうち配水池３５側には混和池２１が設けられて
おり、この混和池２１では後処理用塩素と後処理用苛性
ソーダとが被処理水に注入されるようになっている。被
処理水に注入された後処理用塩素により被処理水は消毒
され、また後処理用苛性ソーダにより被処理水のｐＨが
調整される。

【００２５】配水池３５に送られた被処理水は、その
後、他の処理施設に送られたり、水道水として一般に給
水されることとなる。

【００２６】なお、着水井ユニット１１に供給された被
処理水は、自然流下により、ステンレス製浄水設備１の
各設備を経て浄化処理されるようになっている。

【００２７】次に、本実施の形態によるステンレス製浄
水設備１の各設備について詳述する。

【００２８】着水井ユニット１１では、被処理水に前処
理用塩素が注入されるようになっており、これにより被
処理水に含まれる鉄・マンガンの酸化、アンモニア性窒
素の除去、殺藻、ウィルスやバクテリア等の除去が行わ
れる。また、着水井ユニット１１には、被処理水を最適
凝集ｐＨに調節するための前処理用苛性ソーダ注入設備
（図示せず）と、異臭味やトリハロメタン対策等の特殊
処理としての粉末活性炭を被処理水に注入するための注
入管（図示せず）が設けられている。

【００２９】連絡管１６内には、電磁流量計１６ａと調
節弁（電動バタフライ弁）１６ｂとが設置されている。
この電磁流量計１６ａで測定した被処理水の流量に基づ
いて、連絡管１６より後段において被処理水に注入する
各種薬品類の注入率が決定される。また、調節弁１６ｂ
によってステンレス製浄水設備１で浄化処理する被処理
水の処理量が調整される。

【００３０】また、急速撹拌池ユニット１２のうち上流
側には凝集剤管４５が取り付けられ、凝集剤であるポリ
塩化アルミニウム（ＰＡＣ）が、凝集剤管４５を経て被
処理水に添加されるようになっている。

【００３１】急速撹拌池ユニット１２のうち下流側に
は、被処理水を急速に撹拌して凝集剤を速やかに被処理
水中に分散するフラッシュミキサ４６（攪拌機）が直列
に２台設置され、このフラッシュミキサ４６はモータ４
６ａにより駆動される。

【００３２】さらに、フロック形成池ユニット１３に
は、被処理水を緩やかに撹拌してフロックの成長を促進
するフロキュレータ４７（攪拌機）が直列に２台設置さ
れ、このフロキュレータ４７はモータ４７ａにより駆動
される。

【００３３】また、沈殿池ユニット１４のうち上流側に
は、被処理水の流れ（水流）を整流するとともにフロッ
クの巻き上げを防止する上流側整流装置４８が設けられ
ている。また、沈殿池ユニット１４のうち下流側には被
処理水の流れを整流するとともにフロックや縣濁物質の
巻き上げを防止する下流側整流装置４９が設けられてお
り、沈殿池ユニット１４から流出する被処理水の流れの
乱れを抑制するとともに、沈降せずに被処理水中に漂っ
ているフロックや縣濁物質が、被処理水の流れにより壁
に沿って上昇して巻き上げられるのを防止している。

【００３４】次に、上流側整流装置４８および下流側整
流装置４９について述べる。

【００３５】上流側整流装置４８および下流側整流装置
４９は、図３および図４に示すように略同一構造を有し
ており、多数の開口４８ａ、４９ａを有する整流壁本体
４８ｂ、４９ｂ（ＳＵＳ板）と、整流壁本体４８ｂ、４
９ｂに取り付けられ、整流壁本体４８ｂ、４９ｂに対し
て直交する方向に延び、平面四角形状に配置された整流
リブ４８ｃ、４９ｃとを有する。被処理水は、整流壁本
体４８ｂ、４９ｂの多数の開口４８ａ、４９ａを通っ
て、整流リブ４８ｃ、４９ｃに沿って流れて整流され
る。また、被処理水中のフロックや縣濁物質は、整流壁
本体４８ｂ、４９ｂに沿って上昇するが、整流リブ４８
ｃ、４９ｃによりその上昇が防止される。

【００３６】なお、整流リブ４８ｃ、４９ｃを平面四角
形状に配置することにより、整流壁本体４８ｂ、４９ｂ
に容易に整流リブ４８ｃ、４９ｃを設けることができ、
また、多量の被処理水を効率的に整流することができ
る。さらに、沈殿池ユニット１４で沈殿しなかったフロ
ックや縣濁物質が被処理水中を上昇することを効果的に
防止することができる。

【００３７】また、沈殿池ユニット１４のうち上流側整
流装置４８と下流側整流装置４９との間には傾斜板装置
５０が設置されており、フロックや縣濁物質の沈降を促
進している。すなわち、傾斜板装置５０は多数の傾斜し
たビニル板５０ａを有し、このビニル板５０ａによりフ
ロックの沈降面積を増やすことによりフロックの沈降が
促進されている。

【００３８】また、傾斜板装置５０の下方には沈殿した
フロックにより形成されるスラッジを掻き寄せる排泥掻
寄機５１が設置されている。上流側整流装置４８と排泥
掻寄機５１との間には阻流壁５９が設けられている。上
流側整流装置４８により整流された被処理水は、阻流壁
５９により排泥掻寄機５１へ直接流入することはなく、
傾斜板装置５０へ流入するようになっている。

【００３９】また、沈殿池ユニット１４のうち排泥掻寄
機５１の近傍には排泥ピット５１ａが設けられており、
排泥掻寄機５１により掻き寄せられたスラッジは排泥ピ
ット５１ａに一時貯留されることとなる。

【００４０】排泥ピット５１ａ側の配管廊には、スラッ
ジを流出させる排泥弁（空気作動型偏芯弁）（図示せ
ず）があり、排泥弁を開弁すると水位による重力が作用
して自然流下で排泥池（図示せず）に流れる。

【００４１】なお、排泥掻寄機５１の掻寄速度と、排泥
弁の開閉周期および開閉時間等とは、発生固形物量に応
じての自動制御（排泥コントロール）される。

【００４２】被処理水を沈殿池ユニット１４から濾過池
ユニット１５に導く沈殿水渠１８には、ディフェザ管
（図示せず）と、上下迂流壁１８ａとが設けられてお
り、中間処理用塩素がディフェザ管を介して被処理水に
注入されるようになっている。なお、原水の水温が上昇
する夏期においては、トリハロメタンの低減を目的とし
て、前処理用塩素の注入を停止して、中間処理用塩素が
注入されることもある。

【００４３】次に、濾過池ユニット１５について述べ
る。濾過池ユニット１５は、図５に示すように、濾過槽
５２と、濾過槽５２内に配置され濾過槽５２との間で排
出通路５４を形成する内部容器５３とを有している。

【００４４】また、内部容器５３の内部には、アンスラ
サイト５５ａ、砂５５ｂおよび砂利５５ｃからなる濾過
材５５と、濾過材５５よりも上方に設けられた表洗装置
５６とが配置されている。表洗装置５６は、主として、
濾過材５５の上部を構成するアンスラサイト５５ａおよ
びアンスラサイト５５ａと砂５５ｂとの境界面を洗浄す
るために設置されている。

【００４５】濾過材５５の上方であって内部容器５３上
部には、排出通路５４に連通する洗浄用トラフ５７が設
けられている。内部容器５３は、濾過材５５が配置され
ている位置までは略同一の水平方向断面積を有し、濾過
材５５よりも上方において、上方に向かって末広状とな
って、その水平方向断面積を徐々に増加させている。

【００４６】また、濾過材５５の下方には、濾過材５５
を通過して濾過処理された被処理水を集水して濾過水渠
１９へ送る下部集水装置５８が設置されている。下部集
水装置５８には、濾過材５５内部を洗浄する逆洗装置５
８ａが設置されている。従って、逆洗装置５８ａは、濾
過材５５よりも下方に設けられることとなる。

【００４７】洗浄装置は、表洗装置５６と逆洗装置５８
ａとから構成されている。表洗装置５６は、濾過材５５
の上部を構成するアンスラサイト５５ａの表面に表面洗
浄水を噴射して、主としてアンスラサイト５５ａおよび
アンスラサイト５５ａと砂５５ｂとの境界面の不純物を
除くものである。逆洗装置５８ａは、濾過材５５の下方
から上方に向かって逆流洗浄水を流して濾過材５５内部
を洗浄するものである。

【００４８】このような濾過池ユニット１５は重力式お
よび二層濾過方式を採用している。すなわち、被処理水
は、重力により濾過池ユニット１５内に設置された濾過
材５５を通過し（重力式）、この間、被処理水は濾過材
５５のうちアンスラサイト５５ａからなる第一層と、砂
利５５ｃおよび砂５５ｂとからなる第二層とを通過する
（二層濾過方式）。このような二層濾過方式を採用する
ことにより濾過能力は向上する。被処理水の濾過速度
は、濾過材５５が砂利５５ｃおよび砂５５ｂのみからな
る単層濾過方式の場合には最大約１５０ｍ／日であるの
に対し、濾過材５５がアンスラサイト５５ａと砂利５５
ｃおよび砂５５ｂとからなる二層濾過方式の場合には最
大約１８０〜２３０ｍ／日となる。なお、二層濾過方式
の構成は、上方から下方に向かってアンスラサイト５５
ａ、砂５５ｂ、砂利５５ｃが順次配置されており、濾過
材５５の構成は、アンスラサイト５５ａが約３００ｍ
ｍ、砂５５ｂが４５０ｍｍ、砂利５５ｃが約２００ｍｍ
となっている。

【００４９】また、濾過処理と洗浄処理の制御方法は、
「スロースタート・スローダウン制御」、すなわち濾過
処理は静かに開始して、洗浄は静かに終了するという制
御方式を採用している。これにより、清澄な濾過水を得
ることができ、０．１度以下の濾過水濁度をいつでも確
実に確保することができ、また、クリプトスポリジウム
等の原虫による感染症を防止することができる。

【００５０】ステンレス製浄水設備１を構成する各ユニ
ット１１、１２、１３、１４、１５はステンレスから成
り、ステンレス鋼の板、形鋼を主体として、溶接やボル
トおよびナットにより組み立てられている。特に、各ユ
ニット１１、１２、１３、１４、１５の全ての接水部分
はステンレス鋼からなる。

【００５１】また、このようなステンレス製浄水設備１
を構成する各ユニット１１、１２、１３、１４、１５
は、基礎構造体７０を介して地面に設置されている。基
礎構造体７０は、基礎石７１と、基礎石７１上に基礎コ
ンクリート７２を介して配置されたＨ型の基礎鋼材７３
とを有する。基礎鋼材７３の上方には平面状で鋼製の底
盤７５が配置され、基礎鋼材７３の上面と底盤７５とは
溶接で固定されており、基礎鋼材７３と底盤７５とは一
体となって基礎構造体７０を形成している。また、基礎
鋼材７３は、カバーコンクリート７４により覆われて補
強されている。ステンレス製浄水設備１を構成する各ユ
ニット１１、１２、１３、１４、１５は、このように構
成された基礎構造体７０上に設けられている。

【００５２】次にこのような構成からなる本実施の形態
の作用について説明する。

【００５３】まず、ステンレス製浄水設備１による被処
理水の浄化処理について概説する。

【００５４】ステンレス製浄水設備１に供給される原水
等の被処理水は、まず着水井ユニット１１に流入する。
着水井ユニット１１において、被処理水の水位の動揺は
安定し、着水井ユニット１１における被処理水の水位の
調整が行われる。なお、着水井ユニット１１は、河川の
表流水の他に、後述する濾過池ユニット１５の洗浄の際
に生じる洗浄排水を受け入れて、洗浄排水を原水へ還元
することが行われている。

【００５５】着水井ユニット１１の被処理水は、連絡管
１６において電磁流量計１６ａや調節弁１６ｂにより流
量が調整された後に、急速撹拌池ユニット１２に供給さ
れる。

【００５６】急速撹拌池ユニット１２に供給された被処
理水は、まず、凝集剤管４５から凝集剤であるポリ塩化
アルミニウム（ＰＡＣ）が添加される。ＰＡＣが添加さ
れた被処理水は、濁質成分が凝集してコロイド状のフロ
ックを形成する。これにより、後段の沈殿池ユニット１
４においてフロックを沈殿処理することができ、また、
濾過池ユニット１５においてフロックを濾過処理するこ
とができる。

【００５７】被処理水は、ＰＡＣが添加された後に急速
撹拌池ユニット１２の下流側に送られ、フラッシュミキ
サ４６により急速に撹拌される。これにより、被処理水
に添加されたＰＡＣが速やかに被処理水中に分散して、
被処理水中の濁質成分とＰＡＣとがさらに均一に反応す
ることとなり、濁質成分のフロック化が促進される。

【００５８】急速撹拌池ユニット１２においてフロック
を形成した被処理水は、原水渠１７を介して、フロック
形成池ユニット１３に流入する。フロック形成池ユニッ
ト１３に流入した被処理水は、フロキュレータ４７によ
り緩やかに撹拌される。これにより、急速撹拌池ユニッ
ト１２において形成された微小なフロックの成長が促進
されて、沈殿池ユニット１４における沈殿処理や濾過池
ユニット１５における濾過処理に適した大きさを有する
こととなる。そして、フロック形成池ユニット１３でフ
ロックが成長した被処理水は、沈殿池ユニット１４に流
入する。

【００５９】沈殿池ユニット１４に流入した被処理水
は、まず、上流側に設置された上流側整流装置４８を通
って整流される。すなわち、被処理水は、整流壁本体４
８ｂの多数の開口４８ａを通って流れるとともに、整流
リブ４８ｃに沿って流れることとなる。これにより、被
処理水は整流されて水平流れとなる。

【００６０】また、沈殿池ユニット１４に新たに流入し
た被処理水と沈殿池ユニット１４内の被処理水との間に
水温差や濁度差がある場合には密度流が生じ、被処理水
の流れが偏流される。さらに、沈殿池ユニット１４内の
被処理水に作用する風の影響や、沈殿池ユニット１４に
流入する際の被処理水の不均一性の影響によっても、被
処理水の流れに偏流が生じる。しかしながら、被処理水
は整流リブ４８ｃに沿って流れるので、偏流の諸要因に
関わらず、被処理水の流れは整流されて水平流れとな
る。

【００６１】このように、上流側整流装置４８により水
平流れとされた被処理水は、水平流れの状態で傾斜板装
置５０に送られる。

【００６２】被処理水が傾斜板装置５０に送られると、
被処理水中のフロックは傾斜板装置５０により効率良く
沈降する。すなわち、傾斜板装置５０は、多数の傾斜し
たビニル板５０ａにより沈降面積が増加するので、より
効率良くフロックを沈降させることができる。また、被
処理水の流れが、上流側整流装置４８によって水平流れ
となっていることにより、さらに効率的にフロックは沈
降する。

【００６３】沈殿池ユニット１４内において、フロック
は傾斜板装置５０の下方に沈降してスラッジを形成す
る。このスラッジは、排泥掻寄機５１により掻き寄せら
れて、排泥ピット５１ａに一時貯留される。そして、排
泥ピット５１ａに一時貯留されているスラッジは、排泥
弁が開弁する際に、沈殿池ユニット１４内の被処理水の
水位に基づく重力により排泥池に自然流下する傾斜板装
置５０を経た被処理水は、下流側整流装置４９を介して
沈殿水渠１８に流入する。下流側整流装置４９は、整流
壁本体４９ｂおよび整流リブ４９ｃにより、被処理水の
水流の乱れを抑制するとともに、壁に沿って上昇する沈
降しなかった軽いフロックの巻き上げを防止している。

【００６４】沈殿水渠１８に流入した被処理水は、ディ
フェザ管より中間処理用塩素が注入されてトリハロメタ
ンが低減される。また、被処理水は、上下迂流壁１８ａ
によって流れが整えられ動揺が収まった後に、濾過池ユ
ニット１５に静かに流入する。

【００６５】濾過池ユニット１５に流入した被処理水
は、重力の作用を利用して、内部容器５３内のアンスラ
サイト５５ａや砂５５ｂおよび砂利５５ｃからなる濾過
材５５を上方から下方に向かって通過して、濾過処理さ
れる。濾過処理された被処理水は、下部集水装置５８に
集水されて濾過水渠１９に送られる。

【００６６】濾過水渠１９に送られた被処理水は、濾過
水渠１９の配水池３５側に設けられた混和池２１で後処
理用塩素が注入されて消毒されるとともに、後処理用苛
性ソーダが注入されてｐＨが調整される。そして被処理
水は、その後、配水池３５に送られて他の処理施設に送
られたり、水道水として一般に給水されることとなる。

【００６７】次に、濾過池ユニット１５の洗浄作用につ
いて詳述する。

【００６８】濾過池ユニット１５では、被処理水が濾過
処理されて、被処理水中の縣濁物質や他の不純物が濾過
材５５により除去される。このとき、一定時間経過後
に、濾過処理の際に濾過材５５に蓄積される縣濁物質や
他の不純物を除去しないと、濾過処理能力が低下して効
率良く濾過処理を行うことができない。従って、濾過池
ユニット１５は、４８〜７２時間周期で洗浄が行われ
る。

【００６９】濾過池ユニット１５の洗浄は、主として表
面洗浄と逆流洗浄とがある。表面洗浄は、主として濾過
材５５上部を構成するアンスラサイト５５ａの表面に付
着した縣濁物質や他の不純物を洗い流すためのものであ
り、表洗装置５６からアンスラサイト５５ａの表面に向
かって表面洗浄水を噴射することにより行われる。

【００７０】また、逆流洗浄は、逆洗装置５８ａによ
り、濾過材５５の下方から上方に向かって逆流洗浄水を
流して、主として濾過材５５内部を洗浄する。逆流洗浄
時、濾過材５５内部に蓄積された縣濁物質や他の不純物
は逆流洗浄水により濾過材５５の上方へ押し上げられ、
逆流洗浄水により押し上げられた縣濁物質や他の不純物
は、内部容器５３上部に設けられた洗浄用トラフ５７へ
流出し、その後、排出通路５４に送られて外部へ排出さ
れる。

【００７１】上述のようにして濾過池ユニット１５の洗
浄が行われるが、従来は逆流洗浄の際に濾過材５５が逆
流洗浄水とともに流出してしまうという問題があった。
すなわち、逆流洗浄水とともに、濾過材５５を構成する
アンスラサイト５５ａや砂５５ｂ、砂利５５ｃが、上方
に押し上げられて、洗浄水とともに洗浄用トラフ５７へ
流出して外部へ排出されてしまうことがあった。

【００７２】しかし、本発明においては、濾過材５５を
収納する内部容器５３は上方に向かって末広状となって
いるので、濾過材５５が逆流洗浄水とともに洗浄用トラ
フ５７へ流出してしまうことを防ぐことができる。すな
わち、逆流洗浄水により濾過材５５が上方に押し上げら
れる速度よりも、逆流洗浄水に押し上げられている濾過
材５５が沈降する速度が大きければ、濾過材５５が逆流
洗浄水とともに洗浄用トラフ５７へ流出することはな
い。

【００７３】図５（ａ）に示すように、内部容器５３は
上方に向かって末広状となっており、このため内部容器
５３の上方における逆流洗浄水による濾過材５５の押し
上げ速度は、内部容器５３の下方における濾過材５５の
押し上げ速度よりも遅くなる。従って、内部容器５３の
末広状の形状を調整して、洗浄用トラフ５７の下方の逆
流洗浄水の押し上げ速度を濾過材５５の沈降速度よりも
遅くすることにより、濾過材５５が逆流洗浄水とともに
流出してしまうという問題を防ぐことができる。

【００７４】ところで、ステンレス製浄水設備１を構成
する各ユニット１１、１２、１３、１４、１５はステン
レス製であり、ステンレス鋼の板、形鋼を主体として、
溶接やボルトおよびナットにより組み立てられているの
で、ステンレス鋼の両面を有効活用したり、各ユニット
の配置の自由度を高めたりすることができ、さらに各ユ
ニットを連結する配管や渠を少なくすることができる。
これにより、鉄筋コンクリートで各ユニットを築造した
場合に比べて、ステンレス製浄水設備１を構成する各ユ
ニットをよりコンパクトに設けることができ、ステンレ
ス製浄水設備１をより少ない敷地面積で築造することが
できる。

【００７５】また、ステンレス製浄水設備１を構成する
各ユニット１１、１２、１３、１４、１５は、基礎構造
体７０を介して地面に設置されており、Ｈ型の基礎鋼材
７３により底盤７５が溶接固定されている。従って、こ
のような基礎構造体７０を介して設置されたステンレス
製浄水設備１は、耐震性があり不等な沈下を生じること
はない。

【００７６】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、ステンレス製浄水設備１を構成する各ユニット１
１、１２、１３、１４、１５はステンレス製なので、鉄
筋コンクリートで築造した場合に比べて、コンパクトに
設けることができ、ステンレス製浄水設備１をより少な
い敷地面積で築造することができる。また、各ユニット
の接水部分は全てステンレス鋼からなるので、塗料、ゴ
ム、合成樹脂類のように被処理水への溶出はなく、被処
理水の浄化処理を安全に行うことができる。また、ステ
ンレスは耐薬品性および耐食性に優れている。さらに、
各ユニットをステンレスで築造することにより、伸縮継
ぎ手（目地）部からの漏水や流体による衝突や摩擦等に
よる水理的作用によるレイタンス層の剥離という現象は
ない。従って、ステンレス製の各ユニットは、鉄筋コン
クリート製に比べて堅牢で耐用年数が長い。また、新た
な微量有機物質の解明による浄化処理や高効率の浄化処
理が望まれている浄水設備の各ユニットをステンレスで
築造することは、鉄筋コンクリートで築造する場合に比
べて、複雑な加工が容易でまた迅速に築造することがで
きる。さらに、ステンレス製の各ユニットは、鉄筋コン
クリート製よりも軽量なので、軟弱地盤であってもステ
ンレス製浄水設備１を設置することができる。また、ス
テンレス製浄水設備１の使用が廃止されても、各ユニッ
トを形成するステンレスは、ステンレス素材として再活
用することができ、地球環境にやさしいゼロエミッショ
ンとして再資源化することができる。

【００７７】被処理水の浄化処理を行うステンレス製浄
水設備１は、複数のユニットを組み合わせて構成されて
いる。従って、浄化処理の各役割を担う各ユニット毎
に、薬品注入設備、電気設備、制御装置、工業計器、お
よび水質計器等の装置類を集約することができ、各装置
類の運転を安全かつ確実に行うことができるので、安全
で清澄な被処理水を確実に供給することができる。ま
た、特定のユニットと同一のユニットを複数組み合わせ
ることにより、特定のユニットが担う特定の浄化処理の
性能を向上させることができる。また、特定のユニット
に設けられる薬品注入設備や電気計装設備は、これらの
配管や配線を接続するだけで容易に機能させることがで
きる。さらに、他のユニットを取り替えることなく特定
のユニットだけを取り替えることができ、例えば、被処
理水の性状に応じて、急速濾過工程の代わりに膜濾過工
程を導入することも容易に行うことができる。このよう
に、ステンレス製浄水設備１を複数のユニットで構成す
ることにより拡張性および柔軟性に優れた浄水設備とす
ることができる。また、各ユニット毎に築造することが
でき、また各ユニットの大きさは運搬可能で工場で製作
することもできるので、各ユニットの品質の向上および
工期を短縮させることができる。

【００７８】また、各ユニットに関する設備（薬品注入
設備、受変・配電設備、電気設備、監視制御設備等）
や、各ユニットの運転制御や運用に関するソフトを標準
化することにより、工期の短縮、コストの縮減、および
運転管理や保全管理の容易化を図ることができる。ま
た、他の同じ方式の浄水設備にも適用することができ
る。さらに、標準化することにより、複雑である浄水場
の計画や設計について、専門家への過度の負担をかける
ことなく浄水設備の設計を行うことができるので、浄水
設備の計画や設計の際の煩雑さを回避することができ
る。

【００７９】また、ステンレス製浄水設備１は基礎構造
体７０の平面状の底盤７５の上に設けられるので、ステ
ンレス製浄水設備１を設ける地盤が軟弱であっても基礎
を設置することなく、ステンレス製浄水設備１を設ける
ことができる。これにより、経済的にかつ大幅に工期を
短縮してステンレス製浄水設備１を設けることができ
る。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ステンレス製浄水設備を構成する各ユニットはステンレ
ス製なので、鉄筋コンクリート製に比べて、ステンレス
製浄水設備を構成する各ユニットをコンパクトな構成と
して簡易に設けることができ、さらに浄水設備を構成す
る各ユニットの改良や拡張に対して柔軟に対応すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるステンレス製浄水設備の系統概略
図。

【図２】本発明によるステンレス製浄水設備を上方から
見た構成図。

【図３】フロック形成池ユニットを側方から見た構成
図。

【図４】フロック形成池ユニットに設置された整流装置
を示す概略図。

【図５】濾過池ユニットを示す図。

【図６】ステンレス製浄水設備と基礎構造体とを示す概
略図。

【図７】急速濾過方式を採用する浄水設備を示す構成
図。

【符号の説明】

１ステンレス製浄水設備１１着水井ユニット１２急速撹拌池ユニット１３フロック形成池ユニット１４沈殿池ユニット１５濾過池ユニット１６連絡管１６ａ電磁流量計１６ｂ調節弁１７原水渠１８沈殿水渠１８ａ上下迂流壁１９濾過水渠２０混和池２１混和池２６消毒管２７アルカリ剤管３５配水池４５凝集剤管４６フラッシュミキサ４７フロキュレータ４８上流側整流装置４８ａ開口４８ｂ整流壁本体４８ｃ整流リブ４９下流側整流装置４９ａ開口４９ｂ整流壁本体４９ｃ整流リブ５０傾斜板装置５１排泥掻寄機５１ａ排泥ピット５２濾過槽５３内部容器５４排出通路５５濾過材５５ａアンスラサイト５５ｂ砂５５ｃ砂利５６表洗装置５７洗浄用トラフ５８下部集水装置５８ａ逆洗装置５９阻流壁７０基礎構造体７１基礎石７２基礎コンクリート７３基礎鋼材７４カバーコンクリート７５底盤

フロントページの続きＦターム(参考） 4D015 BA19 BA28 BB05 CA14 DA04 EA07 EA32 FA02 FA16 4D041 BA03 BB04 BC41 CA04 CB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理水を浄化処理する浄水設備におい
て、被処理水が流入する着水井ユニットと、着水井ユニットからの被処理水に凝集剤を注入して被処
理水に含まれる濁質成分の凝集を促進してフロックを形
成する急速撹拌池ユニットと、急速撹拌池ユニットからの被処理水に含まれるフロック
の成長を促進するフロック形成池ユニットと、フロック形成池ユニットからの被処理水に含まれるフロ
ックを沈殿除去する沈殿池ユニットと、沈殿池ユニットからの被処理水を濾過処理する濾過池ユ
ニットと、を備え、上記各ユニットは互いに連結されるとともに、各々ステ
ンレス製となっていることを特徴とするステンレス製浄
水設備。
【請求項２】各ユニットは、基礎構造体を介して地面に
設置され、基礎構造体は、基礎石と、基礎石上に基礎コンクリート
を介して配置された基礎鋼材と、基礎鋼材に取り付けら
れ平面状に延びる鋼製の底盤とからなることを特徴とす
る請求項１記載のステンレス製浄水設備。
【請求項３】基礎鋼材は、カバーコンクリートで覆われ
ていることを特徴とする請求項２記載のステンレス製浄
水設備。