JP2004066149A - 移動床式ろ過装置のろ材再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動床式ろ過装置において、ろ材をろ過槽外に引き抜いた上、汚濁物質を除去して再生したろ材をろ過槽に戻すためのろ材再生装置として、ろ材と汚濁物質とを高能力で分離できる、再生能力の高いろ材再生装置を提供する。
【解決手段】ろ過槽１０内に原水を流入させて原水をろ材層１４を通過させて浄化処理する移動床式ろ過装置のろ材１２を、ろ過槽１０外に引き抜いてろ材１２に付着した汚濁物質を剥離させ、それらをろ材貯溜分離槽３４で互いに分離させた上、再生したろ材１２を再びろ過槽１０へと戻すろ材再生装置において、その主要素を成すろ材貯溜分離槽３４を液体サイクロン式のものとして構成し、ろ材１２と汚濁物質とをろ材貯溜分離槽３４内で遠心分離により強制分離させるようにする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は移動床式ろ過装置に関し、詳しくはろ材を外部に取り出した上、そこに付着している汚濁物質を剥離させ、再生したろ材を再びろ過槽へと戻すためのろ材再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水などの汚水を浄化処理するための装置として、ろ過槽内に浮上ろ材の集合したろ材層を形成し、ろ過槽内に流入させた原水をそのろ材層を通過させて浄化処理し、処理水をろ過槽外に取り出すようにしたものが従来公知である。
【０００３】
ところでこのろ過装置においては、浄化処理を続けるうちにろ材に汚濁物質が付着してろ材が汚れ、またろ材間が目詰まりしてしまって浄化能力が低下してしまう問題がある。
従ってこの種ろ過装置においては、ろ材に付着した汚濁物質をろ材から取り除いてろ材を再生し、ろ材による浄化能力を高く維持することが求められる。
【０００４】
ろ材に付着した汚濁物質をろ材から取り除いてろ材を再生する装置として従来図４に示すものが公知である。
同図に示すものは下記文献１に開示のもので、ここではろ過槽２００内に浮上ろ材（以下単にろ材とする）２０４の集まったろ材層２０２を形成し、そして原水流入管２０６を通じてろ過槽２００上部に流入させた原水を、ろ材層２０２を下向きに通過させ、その過程で原水をろ材層２０２により浄化するとともに、浄化処理された処理水を処理水管２０８にて外部に取り出すようにしている。
【０００５】
この装置にあっては、ろ材還流管２１０を設けてろ過槽２００内部のろ材２０４を引き抜き、そしてろ材２０４に付着した汚濁物質を剥離し除去した上で、再生したろ材２０４をろ過槽２００下部へと戻すようにしている。
【０００６】
詳しくは、ろ材２０４をろ材層２０２上部から引き抜き、そしてろ材還流管２１０における引抜管２１０ａの管壁との衝突や接触、更にはろ材２０４の粒子同士の衝突や接触等によってろ材２０４に付着した汚濁物質をろ材２０４から剥離させる。
そしてろ材還流管２１０上に設けたろ材貯溜分離槽２２４で再生したろ材２０４と汚濁物質とを比重の相違に基づいて分離し、そしてろ材貯溜分離槽２２４内で沈降した汚泥を排泥管２２６を通じて外部に排出する一方、浮上したろ材２０４をろ材還流管２１０の戻し管２１０ｂを通じて再びろ過槽２００下部に供給し、ろ材層２０２に向けて浮上させるようにしている。
［文献１］　特開平７−５１５１０号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この図４に示すろ過装置のろ材再生装置は、ろ材貯溜分離槽２２４内部でろ材２０４と汚濁物質とを沈降分離する方式、即ち重力の作用で重い汚濁物質を自然沈降させる一方、比重の軽いろ材２０４を浮上させることによって分離するものであるが、このような自然沈降方式でろ材２０４と汚濁物質とを分離する装置の場合、ろ材２０４と汚濁物質との分離能力が低く、特にろ材２０４の循環再生量を増加させたときに、ろ材貯溜分離槽２２４内で汚濁物質が沈降するための十分な時間が得られず、一部の汚濁物質がろ材２０４とともに、そのままろ過槽２００へと再び返送されてしまい、ろ過槽２００内において処理水がその汚濁物質により汚染されてしまうといった問題を生ずる。
【０００８】
図４に示す移動床式ろ過装置におけるろ材再生装置は、重力による自然沈降方式でろ材と汚濁物質とを分離する方式の一例で、同様の問題はその他の自然沈降方式によりろ材と汚濁物質とを分離する装置一般に生じ得る問題である。
特にろ材還流管における引抜管上に循環ポンプを設けてその循環ポンプにより、ろ過槽内のろ材をろ過槽上部の水とともに引き抜いてろ材分離貯留槽へと押し込むものの場合、ろ材貯溜分離槽内で汚濁物質の十分な沈降時間が得られないと、汚濁物質がそのまま循環ポンプによる圧力でろ材とともにろ過槽内へ圧送されてしまう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の移動床式ろ過装置のろ材再生装置はこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項１のものは、ろ過槽内に浮上ろ材の集まったろ材層を形成し、該ろ過槽内に原水を流入させて該原水を該ろ材層を通過させて浄化処理するろ過装置の、前記ろ材を該ろ過槽外に引き抜いて該ろ材に付着した汚濁物質を剥離させ、それらをろ材貯溜分離槽で互いに分離させた上、再生したろ材を再び前記ろ過槽へと戻すようにした移動床式ろ過装置のろ材再生装置において、前記ろ材貯溜分離槽を液体サイクロン式のものとして構成し、前記ろ材と汚濁物質とを該ろ材貯溜分離槽内で遠心分離により強制分離させるようになしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２のものは、請求項１において、前記ろ材貯溜分離槽に流れ込むろ材の流入の勢いで該ろ材貯溜分離槽内に旋回流を生ぜしめ、該旋回流により前記ろ材と汚濁物質とを分離するようになしたことを特徴とする。
【００１１】
【作用及び発明の効果】
以上のように本発明は、ろ材貯溜分離槽を液体サイクロン式のものとなし、ろ材と汚濁物質とをそのろ材貯溜分離槽内で遠心分離により強制分離させるようになしたもので、本発明によれば、ろ材貯溜分離槽内でのろ材と汚濁物質との分離能力を高めることができる。
従って本発明によれば、ろ材の循環再生量を多くした場合であってもろ材と汚濁物質とを十分に分離させることができる。即ち本発明によればろ材の循環再生量を多くすることが可能となるのであり、またこれによりろ過槽における浄化能力も高く維持することが可能となる。
【００１２】
本発明においては、上記液体サイクロン式のろ材貯溜分離槽に流れ込むろ材の流入の勢いで、ろ材貯溜分離槽内で旋回流を生ぜしめ、その旋回流によりろ材と汚濁物質とを分離するようになすことができる（請求項２）。
【００１３】
このようにすれば、特別の駆動装置を設けることなくろ材貯溜分離槽内でろ材と汚濁物質とを遠心分離でき、装置を簡素に構成できるとともに所要コストも安価となすことができる。
【００１４】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は本例の移動床式ろ過装置におけるろ過槽で、内部に微粒状の浮上ろ材（以下単にろ材とする）１２の集合体から成るろ材層１４が所定の高さ範囲（ここでは３ｍ程度）に亘って形成されている。
ここでろ材１２は、大きさが数ｍｍ程度の微粒状のもので微生物の付着した多孔質の発泡ポリスチレンから成っており、その比重は０．１以下程度で大きな浮上力を有している。
但しろ材１２は、図２に示す多数のウェッジワイヤ１６から成るウェッジワイヤスクリーン１８にて水面への浮上が阻止されている。
【００１５】
２０は原水流入管で、この原水流入管２０を通じて原水（汚水）がろ過槽１０上部に流入させられる。
流入した原水は、後に述べる処理水の排出に伴ってろ材層１４内部を下向きに通過して流れ、その過程でろ材１２によって汚れが除去されて浄化される。
【００１６】
２２は浄化後の処理水をろ過槽１０外に取り出す処理水管で、ろ過槽１０内部において集水管２４が接続されている。
この集水管２４には所定間隔で集水口２６が設けられており、それら集水口２６を通じて浄化後の処理水が集水される。
尚各集水口２６にはストレーナが設けてある。
【００１７】
２８は散気管で、ブロアにて送られた空気がその散気管２８からろ材層１４内部に供給されるようになっている。
【００１８】
３０はろ過槽１０の上部からろ材１２を引き抜いて再びろ過槽１０下部へと戻すためのろ材還流管で、このろ材還流管３０上に循環ポンプ３２が設けられており、循環ポンプ３２の作動により、ろ材還流管３０における引抜管３０ａを通じろ材層１４上部からろ材１２が引き抜かれる。
この循環ポンプ３２は、引き抜いたろ材１２から汚濁物質を剥離させる働きを併せ有するもので、ここでは循環ポンプ３２として、インペラーを含む接液部がゴムライニングされたスラリーポンプ（又はモーノポンプ）が用いられている。
尚循環ポンプ３２の回転数はここでは１０００ｒｐｍ以下である。
【００１９】
この例では、循環ポンプ３２に流入したろ材１２が循環ポンプ３２のインペラーに当るなどして、その循環ポンプ３２による撹拌効果でろ材１２に付着した汚濁物質がろ材１２から剥離される。
その後汚濁物質の剥離によって再生したろ材１２と汚濁物質とが、同じくろ材還流管３０上に設けられたろ材貯溜分離槽３４へと流入し、そこで再生されたろ材１２と汚濁物質とが分離される。
【００２０】
再生されたろ材１２は、その後ろ材還流管３０における戻し管３０ｂを通じてろ過槽１０下部、詳しくはろ過槽１０下部に設けた案内部材３６の下側に戻される。
案内部材３６は全体として略傘状をなしており、またその中央部には開口３８が形成されている。
【００２１】
案内部材３６の下側に戻されたろ材１２は、案内部材３６による案内の下に、その中央部の開口３８からろ材層１４へ向けてろ過槽１０内を浮上する。
尚、ろ材貯溜分離槽３４の底部には排泥管４０が接続されており、ろ材貯溜分離槽３４の底部に沈降した汚泥が、この排泥管４０を通じて外部に排泥される。
【００２２】
上記ろ材貯溜分離槽３４は、図３に示しているように液体サイクロン式のものとして構成されている。
同図に示しているようにこのろ材貯溜分離槽３４は、槽本体４２が、円筒形状の上部４２ａと略円錐形状の下部４２ｂとを有しており、そしてその上部４２ａに対し引抜管３０ａが接続されている。
ここで引抜管３０ａは、図３（Ａ）に示しているように上部４２ａの周壁に対し略その接線方向に向けて接続されている。
【００２３】
従ってこの例のろ材貯溜分離槽３４においては、槽本体４２の上部４２ａに対し、引抜管３０ａを通じて引き抜かれたろ材１２がこれとともに引き抜かれたろ過槽１０内の水とともに流入し、その際に流入の勢いでろ材貯溜分離槽３４内に旋回流Ｓを生ぜしめる。
【００２４】
そしてその旋回流Ｓによって比重の重い汚濁物質が外周側に、また比重の軽いろ材１２が中心部に集まる。
そして旋回流Ｓによる遠心力で外周側に集まった汚濁物質は、略円錐形状の下部４２ｂの周壁に沿って下向きに沈降し、更に排泥管４０を通じて排泥ポンプ等により外部に強制排出される。
一方中心部に集まったろ材１２は、上部４２ａの中心部から上向きに突き出した戻し管３０ｂを通じ、ろ過槽１０の下部へと返送される。
【００２５】
次に本例の移動床式ろ過装置の作用を説明する。
原水流入管２０を通じてろ過槽１０内部に流入した原水は、ろ材層１４内部を下向きに通過して流れ、その過程でろ材１２によって汚れが除去されて浄化される。
浄化後の処理水は集水管２４で集水され、処理水管２２を通じて外部に取り出される。
【００２６】
この原水流入管２０による原水の流入及び原水の浄化処理は中断することなく連続して行われる。
この原水の浄化処理と並行して、ろ過槽１０上部からろ材１２が、ろ過槽１０上部の水を伴ってろ材還流管３０の引抜管３０ａを通じてろ過槽１０外部に連続的に（間欠的であっても良い）引き抜かれる。
【００２７】
引き抜かれたろ材１２は循環ポンプ３２へと流入し、そこで循環ポンプ３２の撹拌効果によってろ材１２に付着した汚濁物質がろ材１２から剥離させられる。
その後ろ材１２は汚濁物質とともに液体サイクロン式のろ材貯溜分離槽３４へと流入し、そこで汚濁物質と再生したろ材１２とが遠心分離により強制分離される。
【００２８】
そしてろ材貯溜分離槽３４の底部に沈降した汚泥が排泥管４０を通じ外部に排泥される。
一方再生したろ材１２は、戻し管３０ｂを通じてろ過槽１０下部へと供給され、続いてろ過槽１０を浮上してろ材層１４に集合する。
【００２９】
以上のような本例の移動床式ろ過装置のろ材再生装置では、ろ材１２と汚濁物質とを液体サイクロン式のろ材貯溜分離槽３４内で遠心分離により強制分離させるため、ろ材貯溜分離槽３４でのろ材１２と汚濁物質とを効率高く分離することができる。
従ってろ材１２の循環再生量を多くした場合であっても、ろ材１２と汚濁物質とを十分に分離させることができ、これによりろ材１２の循環再生量を多くすることが可能となり、ひいてはろ過槽１０におけるろ過能力も高く維持することができる。
【００３０】
また本例ではろ材貯溜分離槽３４に流れ込むろ材１２の流入の勢いで旋回流Ｓを生ぜしめ、その旋回流Ｓによりろ材１２と汚濁物質とを分離するため、特別の駆動装置を設けることなくろ材１２と汚濁物質とを遠心分離でき、装置を簡素に構成できるとともに所要コストも安価となすことができる。
【００３１】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である移動床式ろ過装置のろ材再生装置をろ過装置とともに示す図である。
【図２】図１におけるウェッジワイヤスクリーンの構成を示す図である。
【図３】同実施例のろ材再生装置の要部を示す図である。
【図４】従来の移動床式ろ過装置のろ材再生装置の一例をろ過装置とともに示す図である。
【符号の説明】
１０　ろ過槽
１２　浮上ろ材
１４　ろ材層
３４　ろ材貯溜分離槽
Ｓ　　旋回流

Claims (2)

1. ろ過槽内に浮上ろ材の集まったろ材層を形成し、該ろ過槽内に原水を流入させて該原水を該ろ材層を通過させて浄化処理するろ過装置の、前記ろ材を該ろ過槽外に引き抜いて該ろ材に付着した汚濁物質を剥離させ、それらをろ材貯溜分離槽で互いに分離させた上、再生したろ材を再び前記ろ過槽へと戻すようにした移動床式ろ過装置のろ材再生装置において、
   前記ろ材貯溜分離槽を液体サイクロン式のものとして構成し、前記ろ材と汚濁物質とを該ろ材貯溜分離槽内で遠心分離により強制分離させるようになしたことを特徴とする移動床式ろ過装置のろ材再生装置。
2. 請求項１において、前記ろ材貯溜分離槽に流れ込むろ材の流入の勢いで該ろ材貯溜分離槽内に旋回流を生ぜしめ、該旋回流により前記ろ材と汚濁物質とを分離するようになしたことを特徴とする移動床式ろ過装置のろ材再生装置。

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