JP2005152778A - ろ過槽およびろ過槽内の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ろ過層を構成するろ過材に対して噴射される洗浄水や空気の圧力バランスを均等にし、また、ろ過層全体に均等に洗浄水や空気を送り込んでろ過材洗浄効率を上げることができるろ過槽およびろ過槽内の洗浄方法を提供する。
【解決手段】原水供給管２から供給された原水がろ過槽１の上部から流入すると、原水は上部ろ過材流出防止散水ストレーナー３を通り、上部ろ過材流出防止散水ストレーナー３の側面から流出してろ過層４に流れ落ち、ろ過層４によって浄化された処理水はろ過材支持板５を通過し、処理水排出管６を介して排出される。一方、ろ過層４を形成するろ過材を洗浄する場合には、ブロワー７から空気を、処理水排出管６から洗浄水を供給してろ過材支持板５に設けられた貫通孔から噴出させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、排水中に含まれる浮遊物を物理除去するためのろ過材、または溶解性物質を除去するために微生物を定着させるろ過材によりろ過層を形成させたろ過槽およびそのろ過槽内の洗浄方法に関する。

汚水や濁水の処理装置は、円形、または矩形等のろ過槽内に、砂利、砂、活性炭、プラスチックろ過材等の担体のろ過材を充填してろ過層を形成し、ろ過槽上部から原水を供給して下向流で通水したり、またろ過槽下部から原水を供給して上向流で通水し、浮遊物を物理的に除去する。また、粒状担体のろ過材に微生物を定着させ、有機物や窒素成分などの溶解物質を生物酸化処理したりしている。

これらのろ過槽は一定期間ろ過処理を行うと、浮遊物質や生物膜によりろ過層が目詰まりを起こすため、定期的にろ過槽内の特にろ過材の洗浄を行う必要がある。

ろ過材の洗浄方法としては、ろ過槽内の下部に洗浄用の散気管を配置し、散気管に設けられた複数の孔から空気を噴出させて、ろ過槽内に注入された洗浄水とともにろ過材に付着した浮遊物や生物膜を剥離させ、洗浄排水としてろ過槽外に排出するようにしている。

例えば、ろ過槽下部に設けられた散気洗浄装置を有孔ブロック構造とし、この散気洗浄装置から、洗浄水と洗浄空気を同時に発生させ、有孔ブロックを通じてろ過材を洗浄する方法が提供されている（例えば、特許文献１参照）。

また、ろ過材支持板の中心部を水平に、外周部を截頭円錐筒状に形成し、洗浄空気噴出機構をろ過材支持板の下部に設けて洗浄用空気を噴出させ、洗浄水はろ過槽の周壁下部に設けられた洗浄水供給口より供給して、ろ過材の洗浄を行うことが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平５−３２９４９１号公報 特開平１０−２３０１０６号公報

しかし、上記従来の技術では、散気管や散気洗浄装置がろ過層断面全体に広がっているため、全ての孔から洗浄に最低限必要な空気量や洗浄水量を送るためバランスを取るのが非常に難しく、また、最低限必要な水圧や空気圧を確保するためにポンプやブロワー、コンプレッサー等の空気供給装置に高性能のものを使用しなけらばならない等の問題があり、大量の原水を処理するためにろ過槽の口径を大きくした場合さらに高性能の空気供給装置が必要となる。

また、ろ過材支持板の中心部を水平に、外周部を截頭円錐筒状に形成し、その下方より洗浄空気と洗浄水を流す構造のものについても、ろ過材支持板の全ての孔から均等な洗浄用空気や洗浄水の出力圧を得るのが非常に難しく、ろ過材支持板の孔からろ過材に供給される洗浄水や洗浄空気は、各ろ過材に均等に行き渡らないのでろ過材の洗浄効率が悪い。

本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、ろ過層を構成するろ過材に対して噴射される洗浄水や空気の圧力バランスを均等にして、ろ過材の洗浄を均一に行うことができるとともに、ろ過層全体に均等に洗浄水や空気を送り込んでろ過材洗浄効率を上げることができるろ過槽およびろ過槽内の洗浄方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、上部から原水を供給する原水供給部と、原水をろ過するろ過層と、ろ過された処理水を下部から排出する処理水排出管とを備え、前記処理水排出管の排水口からろ過層を洗浄する空気又は洗浄水を供給するろ過槽において、前記ろ過層を形成するろ過材を支持するろ過材支持板を曲面状にして前記処理水排出管の排水口を被うようにし、前記ろ過材支持板の曲面状部分に複数の貫通孔を点在させたことを特徴とするろ過槽である。

また、請求項２記載の発明は、前記ろ過材支持板の曲面状部分に設けられた複数の貫通孔は、貫通孔の角度が曲面に対して垂直でかつ前記排水口の中心から放射状に拡がっていることを特徴とする請求項１記載のろ過槽である。

また、請求項３記載の発明は、前記ろ過材支持板の曲面状部分に設けられた複数の貫通孔は、曲面の頂点に近づく程貫通孔の口径が小さくなっていくことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のろ過槽である。

また、請求項４記載の発明は、前記ろ過材支持板の曲面状部分に設けられた複数の貫通孔は、曲面の頂点に近づく程貫通孔の数の密度が低くなっていくことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のろ過槽である。

また、請求項５記載の発明は、前記曲面状に形成されたろ過材支持板は複数あり、その各ろ過材支持板に対応して前記排水口が複数設けられていることを特徴とした請求項１〜請求項３記載のろ過槽である。

また、請求項６記載の発明は、上部から原水を供給する原水供給部と、原水をろ過するろ過層と、ろ過された処理水を下部から排出する複数の処理水排出管と、前記複数の各処理水排出管毎に設けられた弁と、ろ過層を形成するろ過材を支持する板を曲面状にして前記各処理水排出管毎の排水口を被うようにするとともに前記曲面状部分に複数の貫通孔を点在させたろ過材支持板とを備え、前記処理水排出管からろ過層を洗浄する洗浄水を供給するろ過槽内の洗浄方法において、前記処理水排出管の弁のひとつを開にし、他の弁をすべて閉じる第１段階と、弁を開にされた処理水排出管から洗浄水をろ過槽内へと送り込む第２段階と、前記第１段階と第２段階の動作を所定時間毎に順次他の弁と処理水排出管に切り替えていく第３段階とを備えたことを特徴とするろ過槽内の洗浄方法である。

本発明によれば、ろ過材支持板を曲面状に形成して処理水排出管の排水口を被うようにしているので、排水口からろ過材支持板を通じて水や空気を送ってろ過材を洗浄する場合、ろ過材に対して噴射される洗浄水や空気の圧力バランスを均等に保つことができ、ろ過材の洗浄を均一に行うことができるとともに、特に高性能のポンプやブロワー、コンプレッサーを使用することなくろ過材洗浄を効率良く行うことができる。

また、ろ過材支持板に設けた複数の貫通孔の角度が曲面に対して垂直でかつ処理水排出管の排水口の中心から放射状に拡がっているので、ろ過層全体に均等に洗浄水や空気が送られることになり、さらにろ過材洗浄効率を上げることができる。

また、原水の処理量が多い大型のろ過槽であっても、洗浄性能を落とさず効率良く洗浄することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は本発明のろ過槽を示す概略構成図である。

ろ過槽１は、原水供給部としての原水供給管２、上部ろ過材流出防止散水ストレーナー３、ろ過材から構成されたろ過層４、ろ過材支持板５等で構成されており、ろ過槽１に処理水排出管６、ブロワー７、逆止弁８が接続されている。

このろ過槽１は、下向流式ろ過槽と呼ばれるもので、原水供給管２により外部からろ過槽１内に供給された原水がろ過槽１の上部から流入すると、原水は上部ろ過材流出防止散水ストレーナー３を通り、上部ろ過材流出防止散水ストレーナー３の側面から流出してろ過層４に流れ落ち、ろ過層４によって浄化された処理水はろ過材支持板５を通過し、処理水排出管６を介して排出される。

ろ過槽１は、断面が円形の圧力容器となっており、ビルの屋上のクーリングタワーの水や、遠方の池や噴水の水を処理することができる。また、圧力容器のため、ろ過槽１から水が溢れるようなこともなく流量の調節が容易である。また、ろ過槽１は圧力容器以外の容器であっても良く、例えば開放容器とすることもできるが、ろ過槽１から水が流れないように、ろ過層４が目詰まりした場合の圧力損失を考慮して流量を決定しなければならないなどの調整が必要になる。

原水供給管２は外部からろ過槽１内に導入されて、ほぼろ過層４の中央に位置するようになっている。

上部ろ過材流出防止散水ストレーナー３は、ろ過材洗浄の際に、ろ過材がろ過槽１から排出されないようにし、ろ過層４に均一に原水が流れるようにするために設けられている。

図２に示すように、上部ろ過材流出防止散水トレーナー３の底面には開口部がなく、側面が網目状になっているので、原水供給管２から流入した原水は、上部ろ過材流出防止散水トレーナー３の側面から流出してろ過層４に流れ落ちてろ過層４全面に原水が広がり、ろ過層４の中央部分のみが使われないようにしている。

また、ろ過材洗浄の際の水圧や空気圧に耐えられるような強度を持つ材質で形成されている。上部ろ過材流出防止板３の水を通す開口部分の総面積は、少なくとも原水供給管２の配管断面積以上になるようにする必要があり、ろ過層４に使用されるろ過材が通過しないようにしなければならない。

ろ過層４は、砂、アンスラサイト、繊維ろ過材、プラスチックろ過材等で比重が１以上のものを用いる。比重が１未満の場合、水よりも軽くなり、ろ過材は水に浮いてろ過層４を安定して形成できないからである。

ところで、充填率が高く、空隙率が高いろ過材は、ろ過能力が高く圧力損失が少ないためにポンプなどの原水供給装置やろ過槽に与える負荷が小さい。また、ろ過材洗浄時にろ過材が動きやすく洗浄効率を高くするためには比重が１に近い方が良く、例えば約１．４の比重のものが水に浮くこともなく洗浄効率も良い。これらの点を考慮したろ過材の一例を示したのが図３であり、プラスチック製のろ過材１４が示されている。

図３のろ過材１４は特開２００２−２３３７１７で提示したろ過材と同じものであり、貫通孔を有さないプラスチックの帯状シート部材の一方の側端縁を襞が連続するように葛折りして外周側に配置すると共に、この帯状シート部材の他方の側端縁を収束して中心部に配置することによって、全体として略球状に形成している。

ろ過材支持板５は、ろ過材がろ過槽１から排出されないようにするとともに、ろ過材洗浄時に処理水排出管６の排水口６Ａから送られた空気と洗浄水を高圧でろ過材に均一に噴射させるために設けられている。

ろ過材支持板５の構造を、ろ過槽１の上部から見た平面図が図４であり、図４のＣ−Ｃ断面、あるいはＢ−Ｂ断面の一例を示したのが図５である。

ろ過材支持板５はろ過槽１の底面中心部に開口させた排水口６Ａを完全に被うようにして曲面状に形成されている。排水口６Ａの口径は処理水排出管６の口径と同じものとなっている。処理水排出管６の排水口６Ａは原水ができるだけ均一な流速でろ過層４を通過できるように、また、ろ過材洗浄時にろ過層４に均等に水が送られるようにろ過槽１の底面中央部に形成されている。

ろ過材支持板５は、曲面状、特に半球面状に形成されており、半球面の部分には貫通孔９が設けられている。貫通孔９は円柱貫通孔であり、孔の大きさはろ過材が貫通孔９を通過して排出されないようにするためにろ過材よりも小さく形成されている。

例えば、図３のプラスチックろ過材を使用した場合、プラスチックろ過材の大きさが約φ１５ｍｍが最もろ過性能と洗浄性能のバランスが良いため、この大きさのろ過材を使用すると、貫通孔９の大きさはφ１５ｍｍ未満となるが、ろ過材が貫通孔９にひっかかることがないようにφ１４ｍｍ程度とするのが望ましい。

各貫通孔９は、図５に示すように、ろ過材支持板の球面部分に対して垂直（貫通孔が位置する曲面の接線方向に対して垂直）になるように円柱状の孔が形成されたもので、排水口６Ａの中心部Ｐから等角度で放射状に拡がっている。貫通孔９の孔形状を円柱形状にすることで、楕円柱や角柱等の形状に比べて空気や水の噴射圧を均一にすることができ、ろ過層全体を均等に洗浄することがきる。

また、排水口６Ａの中心部Ｐから等角度で放射状に拡がらせることで、ろ過層４に洗浄水や洗浄用空気を均等に行き渡らせることができる。ろ過材支持板５の材料には、水圧と空気圧に耐える強度のものを使用する。なお、図５中、ａは貫通孔９の横ピッチを、ｂは貫通孔９の縦ピッチを表している。

貫通孔９の総表面積は、ろ過時の圧力損失を考慮に入れて処理排出管６の断面積、すなわち排水口６Ａの断面積以上になるように構成されている。

例えば、排水口６Ａの断面直径をφ８０ｍｍ、図３のプラスチックろ過材を使用し、その直径をφ１５ｍｍ、貫通孔９の断面直径をφ１４ｍｍとした場合、排水口６Ａと貫通孔９との断面積比は（４０×４０）／（７×７）より約３３となり、３３個以上の貫通孔９を設ける必要がある。

一方、ろ過材支持板５の全体形状の一例を示すと、排水口６Ａの断面直径をφ８０ｍｍ、図３のプラスチックろ過材を使用し、その直径をφ１５ｍｍとした場合、ろ過材支持板５の半球面部分の直径はφ８０ｍｍ〜φ１５０ｍｍ、横ピッチａは６ｍｍ〜１０ｍｍ、縦ピッチｂは５ｍｍ〜４０ｍｍ、貫通孔の直径はφ５ｍｍ〜φ１５ｍｍ未満となる。

上述したように、貫通孔９の最低限の個数は排水口６Ａの断面積と貫通孔９の総表面積との関係で決まる。しかし、最低限の個数以上であっても、貫通孔９の個数を多くしすぎると、各貫通孔からの空気や洗浄水の出力圧が下がり、一方、貫通孔９の個数を少なくしすぎると排水口６Ａから供給される空気や洗浄水の圧力が各貫通孔に有効に伝わらず圧力損失が大きくなるので、上記ろ過材支持板５の全体形状の一例は最適な範囲として求めたものである。

図６、図７はろ過材支持板５の変形例を示したものであり、図６はろ過材支持板５に設けられた貫通孔９の断面直径を半球面の頂点における貫通孔については最も小さくし、半球面の頂点から離れていく程（半球面の底面側に近づく程）貫通孔の断面直径を順次大きくした構造を示している。

排水口６から流入する空気や洗浄水については、一般にろ過材支持板５の半球面部分の頂点においてその圧力は最も強くなるので、上記のように貫通孔９の断面直径を変化させることで、貫通孔から噴出する洗浄水や空気の噴射圧を各方向に対してできるだけ均一にして、流出量を均等にすることができるので、ろ過層４の洗浄効果を高めることができる。

図７は、貫通孔９の断面直径を変化させずに同一とし、ろ過材支持板５の半球面の頂点における貫通孔の個数の密度（単位表面積当たりの貫通孔の個数）については最も小さくし、半球面の頂点から離れていく程（半球面の底面側に近づく程）貫通孔の個数の密度を順次大きくした構造を示す。図６と同様、貫通孔から噴出する洗浄水や空気の量を各方向に対してできるだけ均一にすることができる。また、貫通孔９の口径をすべて同程度に構成できるので、図６の構成とは異なり、口径を小さくしすぎて貫通孔からの噴出圧力が小さくなりすぎることを心配することがなく、噴出圧力をすべての貫通孔において適度な大きさに維持しつつ、ろ過層４の洗浄効果を高めることができる。

高圧空気供給装置としてブロワー７が接続されており、ブロワー７からの空気は逆止弁８を通り、処理水排出管６を介してろ過槽１内に送り込まれる。逆止弁８はろ過処理後の処理水やろ過材洗浄時に処理水排出管６から供給される洗浄水がブロワー７に流れ込まないようにしている。

以上のように構成されたろ過槽において、ろ過層４を形成しているろ過材を洗浄するときには、原水供給管２からろ過槽１内への原水供給を停止し、ブロワー７から空気を送出する。ブロワー７からの空気は、逆止弁８を通り、ろ過材支持板の貫通孔９から噴出してろ過材を攪拌し、ろ過材に付着した浮遊物や生物膜等からなる汚れをろ過材から剥離させる。一方、ポンプ等で処理水排出管６に洗浄水が流し込まれ、洗浄水はろ過材支持板の貫通孔９から噴出して水流と空気によりさらに洗浄性能を強化させながら、汚れを洗浄排水とともに上部ろ過材流出防止散水ストレーナー３を通して原水供給管２から排出する。

図８は図１とは少し異なる下向流式ろ過槽を示したもので、原水の処理量が多い場合の下向流式ろ過槽の一例である。

ろ過槽１１の上部には原水供給管１２が接続され、上部ろ過材流出防止散水ストレーナー１３、ろ過層１４、ろ過材支持板１５がろ過槽１１内に設けられているのは図１と同じであるが、図８ではろ過材支持板１５が３箇所に配置されており、そのろ過材支持板１５の各々に対応して３つの処理水排出管１６と３つの電動弁１８が接続されている。そして３つの処理水排出管１６は結合して処理水排出複合管１７となっている。

ところで、処理水排出管１６の数を多くして、洗浄水や洗浄用空気の導入口を増やせば洗浄性能は向上する。例えば、上述の約φ１５ｍｍのプラスチックろ過材を使用し、ろ過槽１１の断面直径がφ１５００ｍｍ以上の場合、処理水排出管は２箇所以上設けるのが望ましい。

図９は、図８の下向流式ろ過槽を用いたろ過処理システムの全体構成を示す図であり、図１０は図９のろ過処理システムにおける制御動作を示す図である。

以下図９及び図１０を用いて説明するが、図８と同じ構成部分については説明を省略する。原水供給管１２の上流にはポンプ３１が設置されている。また、原水供給管１２のポンプ３１とろ過槽１１の間に電動弁４１が、処理水排出複合管１７には電動弁４７が設置されている。

ポンプ３１と電動弁４１との間から分岐して処理水排出複合管１７のろ過槽１１と電動弁４７の間に接続された洗浄水供給管３２があり、洗浄水供給管３２上に電動弁４２が設置されている。また、処理水供給複合管１８に空気を供給するためにろ過槽１１と電動弁４７の間に空気供給管３６、ブロワー１９、逆止弁２０が設置されている。

原水が洗浄水供給管３２、処理水排出複合管１７、処理水排出管１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを通じてろ過槽１１内に送られ、ろ過材支持板１５に設けられた貫通孔から噴出させてろ過層１４の下から上に流すとともに処理水排出複合管１７に空気が送られることにより洗浄され、洗浄排水および空気は原水供給管１２、洗浄排水排出管３３を通り、排水溝３５に廃棄される。

一方、原水供給管１２上の電動弁４１とろ過槽１１の間から分岐して排水溝３５に流れ込んでいる洗浄排水排出管３３があり、洗浄排水排出管３３上には電動弁４３が設置されている。また、処理水排出複合管１７と洗浄水供給管３３の間から分岐して排水溝３５に流れ込んでいるすすぎ排水管３４があり、すすぎ排水管３４上に電動弁４４が設置されている。

ポンプ３１、ブロワー１９、電動弁４１、４２、４３、４４、４７、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃは制御盤等に接続され図１０に示すように制御される。なお、上述のように弁には電動弁を用いているが、手動弁であっても良く、３方弁や５方弁を用いて弁の数を少なくすることもできる。

次に図９のシステムの制御動作を図１０に基づいて説明する。

まず、電動弁４１、４７、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃを開にし、その他の電動弁を閉にしてポンプ３１を稼動しろ過運転を開始する。原水がポンプ３１により原水供給管２を介してろ過槽１１内に送られ、上部ろ過材流出防止散水ストレーナー１３の側面から流出した原水は、ろ過層１４でろ過処理されてろ過材支持板１５を通過し、処理水排出管１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを通じて処理水排出複合管１７に集められて外部に処理水が取り出される。

そして、制御盤内のタイマー等により所定時間経過後、洗浄運転に切り替る。洗浄運転に切り替える指標には、タイマーを用いずに、圧力センサーを用いてろ過層の圧力損失を計測して、その値を用いても良い。

洗浄運転に切り替ると、洗浄動作が開始されるが、洗浄運転には３工程ある。

第１工程（エアー洗浄）は、空気のみをろ過材支持板１５から噴出させることにより、ろ過材を攪拌するとともに、ろ過材に付着した浮遊物や生物膜等からなる汚れをろ過材から剥離させる動作であり、第２工程（エアー逆洗）は、第１工程に加えて洗浄水をろ過材支持板１５から噴出させ、水流と空気によりさらに洗浄性能を向上させながら、汚れを洗浄排水とともに排水溝３５に廃棄する動作であり、第３工程（すすぎ洗浄）は、第２工程で排出されずに残った浮遊物や生物膜等の汚れが処理水として流れ出さないようにするために、洗浄後、ろ過運転前に一定時間原水供給管１２から原水を供給し、ろ過層１４を通過してきた処理水を処理水排出複合管１７、すすぎ排水排出管３４を介して排水溝３５に廃棄する動作である。

また、第１工程、第２工程はろ過材支持板１５の数だけ行われるもので、図９のシステムの場合、３つのろ過材支持板があるので、第１工程⇒第２工程⇒第１工程⇒第２工程⇒第１工程⇒第２工程となる。

第１工程は、洗浄水を使用せずに汚れをろ過材から剥離させておくためのもので、第２工程で使用する洗浄水の量を節約することができ、噴水やクーリングタワーなどの水を循環系で処理する場合、噴水やクーリングタワーに足し水をする量を少なくすることができる。

第１工程を実施せずに洗浄運転を行っても良いが、その場合第２工程の時間を延長する必要がある。また、洗浄水を節約する必要がない場合には、第１工程を実施せずに第２工程だけを行えば良い。

洗浄運転は、まず、ろ過運転の状態から、ポンプ３１を停止し、電動弁４２、４３、１８Ａを開、その他の電動弁を閉にした後、ブロワー１９を稼動し所定時間洗浄運転の第１工程Ａを行い、次に第１工程Ａの状態からポンプ３１を稼動して所定時間第２工程Ａを実施する。第１工程Ａでは、ブロワー１９から空気供給管３６、処理水排出複合管１７、処理水排出管１６Ａを介して空気がろ過槽１１内に送り込まれ、処理水排出管１６Ａの排水口を被っているろ過材支持板１５の貫通孔より噴出する。第２工程では、ポンプ３１により原水が洗浄水供給管３２、処理水排出複合管１７、処理水排出管１６Ａを通じてろ過槽１１内に送られ、処理水排出管１６Ａの排水口を被っているろ過材支持板１５の貫通孔より噴出してろ過材を洗浄し、洗浄排水および空気は上部ろ過材流出防止散水ストレーナー１３、原水供給管１２、洗浄排水排出管３３を通り、排水溝３５に廃棄される。

次に、ポンプ３１を停止し、電動弁４２，４３、１８Ｂを開、その他の電動弁を閉にした後、ブロワー１７を稼動し所定時間第１工程Ｂを行い、第１工程Ｂの状態からポンプ３１を稼動して第２工程Ｂに切り替え、所定時間第２工程Ｂを実施する。第１工程Ｂでは、ブロワー１９から空気供給管３６、処理水排出複合管１７、処理水排出管１６Ｂを介して空気がろ過槽１１内に送り込まれ、処理水排出管１６Ｂの排水口を被っているろ過材支持板１５の貫通孔より噴出する。第２工程では、ポンプ３１により原水が洗浄水供給管３２、処理水排出複合管１７、処理水排出管１６Ｂを通じてろ過槽１１内に送られ、処理水排出管１６Ｂの排水口を被っているろ過材支持板１５の貫通孔より噴出してろ過材を洗浄し、洗浄排水および空気は上部ろ過材流出防止散水ストレーナー１３、原水供給管１２、洗浄排水排出管３３を通り、排水溝３５に廃棄される。

最後に、ポンプ３１を停止し、電動弁４２，４３、１８Ｃを開、その他の電動弁を閉にした後、ブロワー１７を稼動し所定時間第１工程Ｃを行い、第１工程Ｃの状態からポンプ３１を稼動して第２工程Ｃに切り替え、所定時間第２工程Ｃを実施する。第１工程Ｃでは、ブロワー１９から空気供給管３６、処理水排出複合管１７、処理水排出管１６Ｃを介して空気がろ過槽１１内に送り込まれ、処理水排出管１６Ｃの排水口を被っているろ過材支持板１５の貫通孔より噴出する。第２工程では、ポンプ３１により原水が洗浄水供給管３２、処理水排出複合管１７、処理水排出管１６Ｃを通じてろ過槽１１内に送られ、処理水排出管１６Ｃの排水口を被っているろ過材支持板１５の貫通孔より噴出してろ過材を洗浄し、洗浄排水および空気は上部ろ過材流出防止散水ストレーナー１３、原水供給管１２、洗浄排水排出管３３を通り、排水溝３５に廃棄される。

すべてのろ過材支持板１５から空気や洗浄水を供給してろ過材の洗浄運転の第１、第２工程が終了すると、第３工程に切り替る。

第３工程は、ポンプ３１は稼動したままでブロワー１７を停止し、電動弁４１、４４、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃを開にし、その他の電動弁は閉にして所定時間、排水溝３５に排水した後、ろ過運転に切り替る。

第３工程では、原水供給管１２から原水をろ過槽１１内に供給し、ろ過層１４を通過してきた処理水を処理水排出管１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを通して処理水排出複合管１７に集め、すすぎ排水排出管３４を介して排水溝３５に廃棄する。

以上のように、ろ過材支持板を複数設けて、一つのろ過材支持板の貫通孔から洗浄用空気や洗浄水をろ過材に対して噴出させて洗浄し、この洗浄動作を他のろ過材支持板についても順次行っていくことで、原水の処理量が多い大型のろ過槽であっても、洗浄性能を落とさず効率良く洗浄することができ、また、高性能、大容量のポンプやブロワーを用いる必要がない。

洗浄運転の頻度、各工程の所要時間は対象とする原水の水質や処理量等の水質やろ過材の性能等により調整が必要であるが、例えば、図３で示したプラスチックろ過材を使用し、ろ過槽の断面直径をφ１５００ｍｍ、ろ過材支持板の数を２、ろ過材量を１５００Ｌ（リットル）、ろ過流量を毎時４０ｔ（トン）（洗浄流量毎時４０ｔ）として、鯉のいる池２５０ｔの水を循環系で２４時間稼動で処理した場合、空気の流量を毎分８００Ｌとして、洗浄頻度は１週間〜１ヶ月毎、第１工程は５〜２５分、第２工程は５〜１５分、第３工程は１〜５分となる。

本発明のろ過槽の一実施例の概略構成を示す図である。 上部ろ過材流出防止ストレーナーを示す図である。 ろ過層に用いられるろ過材の一例を示す図である。 ろ過材支持板の平面図である。 ろ過材支持板の断面図である。 ろ過材支持板の変形例を示す図である。 ろ過材支持板の変形例を示す図である。 本発明のろ過槽の他の実施例の概略構成を示す図である。 図８のろ過槽を用いたろ過処理システム構成を示す図である。 図９のろ過処理システムの制御動作を示す図である。

符号の説明

１ ろ過槽
２ 原水供給管
３ 上部ろ過材流出防止散水ストレーナー
４ ろ過層
５ ろ過材支持板
６ 処理水排出管
６Ａ 排水口
７ ブロワー
８ 逆止弁
９ 貫通孔
１１ ろ過槽
１２ 原水供給管
１３ 上部ろ過材流出防止散水ストレーナー
１４ ろ過層
１５ ろ過材支持板
１６ 処理水排出管
１７ 処理水排出複合管
１８ 電動弁

Claims (6)

1. 上部から原水を供給する原水供給部と、原水をろ過するろ過層と、ろ過された処理水を下部から排出する処理水排出管とを備え、前記処理水排出管の排水口からろ過層を洗浄する空気又は洗浄水を供給するろ過槽において、
   前記ろ過層を形成するろ過材を支持するろ過材支持板を曲面状にして前記処理水排出管の排水口を被うようにし、前記ろ過材支持板の曲面状部分に複数の貫通孔を点在させたことを特徴とするろ過槽。
2. 前記ろ過材支持板の曲面状部分に設けられた複数の貫通孔は、貫通孔の角度が曲面に対して垂直でかつ前記排水口の中心から放射状に拡がっていることを特徴とする請求項１記載のろ過槽。
3. 前記ろ過材支持板の曲面状部分に設けられた複数の貫通孔は、曲面の頂点に近づく程貫通孔の口径が小さくなっていくことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のろ過槽。
4. 前記ろ過材支持板の曲面状部分に設けられた複数の貫通孔は、曲面の頂点に近づく程貫通孔の数の密度が低くなっていくことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のろ過槽。
5. 前記曲面状に形成されたろ過材支持板は複数あり、その各ろ過材支持板に対応して前記排水口が複数設けられていることを特徴とした請求項１〜請求項３記載のろ過槽。
6. 上部から原水を供給する原水供給部と、原水をろ過するろ過層と、ろ過された処理水を下部から排出する複数の処理水排出管と、前記複数の各処理水排出管毎に設けられた弁と、ろ過層を形成するろ過材を支持する板を曲面状にして前記各処理水排出管毎の排水口を被うようにするとともに前記曲面状部分に複数の貫通孔を点在させたろ過材支持板とを備え、前記処理水排出管からろ過層を洗浄する洗浄水を供給するろ過槽内の洗浄方法において、
   前記処理水排出管の弁のひとつを開にし、他の弁をすべて閉じる第１段階と、
   弁を開にされた処理水排出管から洗浄水をろ過槽内へと送り込む第２段階と、
   前記第１段階と第２段階の動作を所定時間毎に順次他の弁と処理水排出管に切り替えていく第３段階とを備えたことを特徴とするろ過槽内の洗浄方法。

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