JP2007245131A - Chemical aeration cleaning system for filter tank - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種水処理設備において濾過タンクの薬品洗浄を微細気泡による曝気と同時に行なう方法と曝気逆洗洗浄技術に関する。 The present invention relates to a method of performing chemical cleaning of a filtration tank simultaneously with aeration with fine bubbles in various water treatment facilities and aeration backwash cleaning technology.
従来の濾過装置の一般的な洗浄方法は、濾過ポンプを用いた循環水による逆洗及び洗浄で、濾過が下向流であるのに対して逆洗は上向流とする事によって砂等の濾過材の汚れを上方に排出しようとするものである。
変則的な技術としては、セラミックや高分子濾材の洗浄時にブロアーで全層を浮き上がらせて逆洗しようとするものがあるが、逆洗水排水配管の管水圧に負けて充分に洗浄できない事が多い。The conventional washing method for conventional filtration devices is backwashing and washing with circulating water using a filtration pump. Filtration is a downward flow, while backwashing is an upflow, such as sand. It is intended to discharge the filter medium dirt upward.
An anomalous technique is to use a blower to lift all layers up and backwash when cleaning ceramic or polymer filter media, but it is not possible to wash sufficiently due to the tube pressure of the backwash water drain pipe. Many.
最近の技術としては、濾過タンク洗浄のためにコンプレッサーを用いて圧力空気を送り込み曝気洗浄をなすものが示されているが、強アルカリ性電解水及び二酸化塩素に限定した洗浄剤を使用する場合に限られている。また圧力空気をそのまま注入するシステムであって、タンク内のエアーのみの曝気を前提としており、逆洗時に大きな気泡のままで曝気を併用することは難しい。
従来の濾過ポンプを用いた逆洗方法では、充分に内部をクリーニングする事はできない。流速の遅い濾過タンク内部にスライムや有機物など様々な異物が取り残されてしまうのであり、バイオフィルムやアメーバ、細菌類が大量に繁殖しているのである。特許文献1や特許文献2などの手法でこれらのバイオフィルムなどの有機体を除去することは可能であるが、高価であってシステムが複雑となり、多くの施設に採用することが難しい。
本発明は、身近で安価な次亜塩素酸ソーダやポビドンヨード(うがい薬)と微細気泡によるエアレーションの相互作用を活用して定期的な洗浄を可能としたものである。The backwashing method using a conventional filtration pump cannot sufficiently clean the inside. Various foreign substances such as slime and organic matter are left behind in the slow-flow filtration tank, and a large amount of biofilm, amoeba, and bacteria are propagated. Although it is possible to remove organisms such as these biofilms by the methods of
The present invention enables regular cleaning by utilizing the interaction between familiar and inexpensive sodium hypochlorite or povidone iodine (gargle) and aeration by fine bubbles.
まず、一般的な温浴施設の濾過タンク内に、どれほどのバイオフィルムやアメーバが存在するのか調査した。
表1の検鏡試験結果は、築後3年のA健康ランドの濾過タンク内を十分に曝気後採水してアメーバ検鏡試験を行った結果である。検査1年前に過酸化水素によるタンク内洗浄を実施している。表2の検鏡試験結果は、築後7年の有名スポーツクラブのプール濾過タンク内を十分に曝気後採水してアメーバ検鏡試験を行った結果である。いずれも濾過タンクを通過した水にアメーバは殆ど検出されない。First, we investigated how much biofilm and amoeba exist in the filtration tank of a general hot bath facility.
The speculum test results shown in Table 1 are the results of the Amoeba speculum test that was conducted after aeration in the filtration tank of A Health Land 3 years after construction. The tank was cleaned with hydrogen peroxide one year before the inspection. The speculum test results in Table 2 are the results of the amoeba speculum test after aeration in the pool filtration tank of a
男子露天のタンク内には1,360万個のアメーバと4,014万個のシストが存在している。
女子露天のタンク内には1,458万個のアメーバと2,268万個のシストが存在している。
男子寝湯のタンク内には418万個のアメーバと1,068万個のシストが存在している。
女子寝湯のタンク内には587万個のアメーバと2,581万個のシストが存在している。
このように風呂用の濾過装置内には、多量のアメーバとアメーバシストが生息している事が判る。There are 13.6 million amoeba and 40.14 million cysts in the men's outdoor tank.
There are 14.58 million amoeba and 22.68 million cysts in the girls' outdoor tank.
There are 4.18 million amoeba and 10.68 million cysts in the men's sleeping bath tank.
There are 58.87 million amoeba and 25.81 million cysts in the girls' sleeping bath tank.
Thus, it can be seen that a large amount of amoeba and amoeba cysts live in the filter for bath.
最近では厚生労働省の指導で、「一週間に一回以上、ろ過器内に付着する生物膜等を逆洗浄等で物理的に十分排出すること。併せて、ろ過器及び浴槽水が循環している配管内に付着する生物膜等を適切な消毒方法で除去すること。」となっている。(厚生労働省告示第二百六十四号、健発第0214004号)
これまでは、濾過装置内がこれほど汚染されている事すら衆知の事実ではなく、従来型の逆洗方式でクリーニングが可能であるものと思われていた。
しかしながらこのように、どの温浴施設の濾過タンクであっても、例外なく大量のアメーバとアメーバシストそして生物膜が計測される。従って、これらのアメーバや生物膜などを日常的に除去するための新しく汎用的な逆洗浄機能、そして汎用的で安全な薬品(次亜塩素酸ソーダ等)による化学的殺菌機能を備えた濾過装置が求められている。
Recently, under the guidance of the Ministry of Health, Labor and Welfare, “physical membranes adhering to the filter must be physically drained by reverse cleaning etc. at least once a week. Remove the biofilm, etc. adhering to the existing pipes with an appropriate disinfection method. " (Ministry of Health, Labor and Welfare Notification No. 264, Healthy Development No. 0212004)
Until now, it was not a fact of common knowledge that the inside of the filtration device was so contaminated, and it was thought that cleaning could be performed by a conventional backwashing method.
In this way, however, a large amount of amoeba, amoeba cysts, and biofilms are measured without exception in any hot water facility filtration tank. Therefore, a filtration device equipped with a new general-purpose back-cleaning function for daily removal of these amoeba and biofilm, and a chemical sterilization function with general-purpose and safe chemicals (such as sodium hypochlorite). Is required.
本発明において、濾過タンク内に薬品とエアーを注入してタンク内を化学的に殺菌洗浄する一連の工程を全自動で行う事を可能とした。浴槽やプールの水はそのままで、タンクの蓋を開けずに自動でタンク内を洗浄するためには、循環ラインと濾過タンクを切り離し、タンクに注入した薬品が循環ラインに混入してはならないし、タンク内が密閉であると薬品は注入できないため、上部を開放しなくてはならない。自動五方弁を使用した通常の全自動工程の中で、五方弁の中のボールがリミットスイッチを取り付けた角度で停止できる事を利用して、新しいポジション(回転角度)を作って停止させ、薬品注入を行う。浴槽へつながっている循環系統の循環水は、タンクを経由せずに直送で五方弁内を通過する。タンクの下の接続口であるタッピングに接続した方を全閉とし、タンク上部のタッピングのみがタンクから見て逆洗側へ開放となり、排水時と薬品注入時のエアー出口となる。濾過方向が右の五方弁の場合、正面から見て右に45度回転したポジションで停止させるとこの工程が可能となる。左濾過の五方弁にあっては、左に45度回転した状態となる。(以下、薬洗ポジションと表記する。)右濾過で右に90度回転したポジションでも直送となるが、タンクの下部が逆洗側へ開くため、下部から薬品を注入する事はできない。そのままで薬品を注入すると、排水系統へ流れ出てしまうからである。またこれまで使用されていないこのポジションにすることだけで、わざわざタンクの入り口と出口に電動弁を取り付けて自動又は手動で開閉させる必要もなく、タンクへ注入した薬品は循環系統には混入しない。循環水はタンクと絶縁されて、タンク内は上方が排水系統へ開放となる。 In the present invention, a series of processes for injecting chemicals and air into a filtration tank and chemically sterilizing and cleaning the inside of the tank can be performed fully automatically. In order to clean the tank automatically without opening the tank lid, keeping the water in the tub or pool intact, the circulation line and the filtration tank must be separated, and the chemicals injected into the tank must not enter the circulation line. If the tank is sealed, chemicals cannot be injected, so the top must be opened. In the normal fully automatic process using an automatic five-way valve, the ball in the five-way valve can be stopped at the angle where the limit switch is attached, and a new position (rotation angle) is created and stopped. Inject chemicals. Circulating water from the circulation system connected to the bathtub passes directly through the five-way valve without going through the tank. The one connected to the tapping which is the connection port under the tank is fully closed, and only the tapping at the upper part of the tank is opened to the backwash side when viewed from the tank, and serves as an air outlet for draining and injecting chemicals. In the case of a five-way valve having a right filtration direction, this step can be performed by stopping at a position rotated 45 degrees to the right when viewed from the front. In the left-side filtration five-way valve, the valve is rotated 45 degrees to the left. (Hereinafter referred to as the chemical washing position.) Although it is directly sent even at a position rotated 90 degrees to the right by right filtration, since the lower part of the tank opens to the backwash side, chemicals cannot be injected from the lower part. This is because if the chemical is injected as it is, it will flow into the drainage system. Moreover, it is not necessary to open and close automatically or manually by installing motorized valves at the inlet and outlet of the tank only by this position that has not been used so far, and the chemicals injected into the tank do not enter the circulation system. Circulating water is insulated from the tank, and the upper part of the tank is open to the drainage system.
自動で薬品を注入する手段は以下の通りである。濾過ポンプを停止し、五方弁を先の薬洗ポジションで停止させる。タンク内の排水を行うことなく、タンク下部より薬品を注入可能となる。薬品の注入後又は注入途中に、コンプレッサーと注入器具を用いて微細な圧力空気を一定時間タンク下部より注入し、曝気と撹拌によって内部の洗浄を行う。
中和が必要な薬品にあっては、十分な接触時間の後に中和剤(塩素の場合は、チオ硫酸ナトリウム)を同様にして注入し、その後に通常の逆洗及び洗浄工程へ移って、すすぎを行うものとする。Means for automatically injecting chemicals are as follows. Stop the filtration pump and stop the five-way valve at the previous washing position. It is possible to inject chemicals from the bottom of the tank without draining the tank. After or during the injection of chemicals, fine compressed air is injected from the bottom of the tank for a certain period of time using a compressor and injection device, and the inside is cleaned by aeration and agitation.
For chemicals that need to be neutralized, after a sufficient contact time, inject a neutralizing agent (in the case of chlorine, sodium thiosulfate) in the same manner, and then move on to normal backwashing and washing steps. Rinse shall be performed.
五方弁を使用していない場合で、電動2方弁を5回使用しているケースや手動式となっている場合で半自動化する場合も同様の主旨で薬洗工程を行う。 In the case where the five-way valve is not used, the case where the electric two-way valve is used five times, or the case where the electric two-way valve is used manually and semi-automated, the chemical washing process is performed with the same purpose.
逆洗時に微細な圧力空気を混入する事によっても、曝気効果により、通常では不可能な生物膜や様々なスライムを剥離させる事ができる。表1〜2の実験例は、タンクの蓋を開けて実施したもので、曝気に1.0〜1.5kgf/cm2のコンプレッサーによる圧力空気を用いている。タンクの大小を問わずエアー量を入れすぎると濾過層が崩れてしまうため、手動や自動でコントロールするのは難しい。
逆洗時にはポンプの吸込側に背圧が掛かっているなど、タンクの排水側が開放や低圧の時には只でさえ濾材が流出する事が多い。正常な設置条件にあっても、もともと逆洗時には最上部の濾過材(風呂の場合は0.6mm、プールの場合は0.45mm程度)が流動化するため、エアーを逆洗時に混入させる場合は、特に濾過材の流出に注意しなければならない。コンプレッサーやブロアーでエアーを投入すると、積層された濾材がひっくり返りやすいのである。
本発明ではタンクの洗浄に際し、コンプレッサーのエアーのみで曝気洗浄する場合と、逆洗時にエアーを混入する場合の必要量(風量)を予め計算し、決定された口径の注入ノズルを取り付けることによって、誤操作やアクシデントで濾材が流出することを防いでいる。また、細かい気泡は上昇スピードが遅いことから、ジェットノズルやエゼクターなどの微細気泡発生装置を併用してエアーの粒度が細かい微細気泡を用いると逆洗時の面流速が遅くなるが、この場合も予め計算された口径のノズルを先端に使用することで、適正な流量のエアーと逆洗水量を決定し、濾過層を崩れにくくすることを可能とした。Even when fine pressure air is mixed during backwashing, the biofilm and various slimes that are not normally possible can be peeled off due to the aeration effect. The experimental examples in Tables 1 and 2 were performed with the tank lid opened, and pressure air from a compressor of 1.0 to 1.5 kgf /
During backwashing, back pressure is applied to the suction side of the pump. For example, even when the drainage side of the tank is open or low pressure, the filter medium often flows out. Even under normal installation conditions, the uppermost filter medium (0.6 mm for baths and 0.45 mm for pools) originally fluidizes during backwashing, so air is mixed during backwashing In particular, attention must be paid to the outflow of the filter medium. When air is supplied with a compressor or blower, the laminated filter media are easily turned over.
In the present invention, when the tank is washed by aeration cleaning only with the air of the compressor, the necessary amount (air volume) when mixing air at the time of backwashing is calculated in advance, and by attaching an injection nozzle of the determined diameter, It prevents the filter medium from flowing out due to incorrect operation or accident. Also, since fine bubbles are slow to rise, using fine bubbles with fine air bubbles in combination with a fine bubble generator such as a jet nozzle or ejector will slow down the surface flow velocity during backwashing. By using a nozzle with a diameter calculated in advance at the tip, it was possible to determine the air and backwash water amount at an appropriate flow rate, and to make the filtration layer difficult to collapse.
以下、本発明の実施の形態について説明する。
まず濾過タンク内のみを殺菌洗浄しようとするときの薬品を濾過タンクに注入する手段については、一般的な自動五方弁に新たなリミットスイッチと制御回路を追装することによって可能となる。通常は360度回転する中で、濾過、逆洗、洗浄の3ポジションの停止位置が回転軸に取り付けられたリミットスイッチによって決められているが、もう1つ追加するだけで理想的な注入状態を作ることができる。これまで使用していないこの静止位置は薬洗ポジションとして先述したが、この状態で薬液を注入すると循環系に混じらないことに加え、タンクの下部から注入するようにしていることと、タンクの上部が開放になっていることから、タンク内に残った循環水を排水することなく、タンクのみに薬品を注入できることが最大のメリットである。タンク内水量に対応した濃度になるように、タンク下部から薬品を原液で注入すると、注入した量だけタンク内に残っていた上澄みが排水される。そして曝気撹拌をスタートさせて全体が適当な濃度になるように撹拌される仕組みである。Embodiments of the present invention will be described below.
First, a means for injecting chemicals into the filtration tank when only the inside of the filtration tank is to be sterilized and washed can be realized by adding a new limit switch and control circuit to a general automatic five-way valve. Normally, 360 degrees of rotation, filtration, backwashing, and washing stop positions are determined by the limit switch attached to the rotating shaft, but just adding one more, ideal injection state Can be made. This static position that has not been used until now has been described as a chemical washing position. In this state, injecting chemicals does not mix with the circulatory system. Since is open, the greatest merit is that chemicals can be injected only into the tank without draining the circulating water remaining in the tank. When chemicals are injected from the bottom of the tank with a stock solution so that the concentration corresponds to the amount of water in the tank, the supernatant remaining in the tank is drained by the amount injected. Then, aeration stirring is started and stirring is performed so that the whole becomes an appropriate concentration.
濾過タンク内を高濃度塩素で殺菌する方法は、保健所でも推奨している。方法としては、まず浴槽の水位を3分の1程度の、循環できるぎりぎりの水量とし、必要な次亜塩素酸ソーダを浴槽に投入し、混ぜて循環させるのが一般的である。確かに塩素滅菌の効果が上がっていることは、先のアメーバ検鏡試験結果で塩素によって不活化したアメーバ・シストが多量に発見されていることからも明らかであって、実施しないよりもずっと衛生的である。しかしながらこの程度の塩素濃度では瘡蓋(かさぶた)の表面に作用するだけで、検鏡試験の結果どおり、内部に培養されている微生物本体の大群に対処するにはいたらないのである。保健所の推奨する高濃度塩素処理の濃度は、5〜10ppm程度である。この濃度では有機物を溶解するには至らないが、これ以上高濃度にすると、浴槽を含めた循環水に投入される塩素量は膨大になり、塩素臭や中和の対処及び洗浄が大変面倒となるためである。 The method of disinfecting the filtration tank with high-concentration chlorine is also recommended by health centers. As a method, first, the water level of the bathtub is set to the last water amount that can be circulated to about one third, and necessary sodium hypochlorite is generally put into the bathtub, mixed and circulated. Certainly, the effectiveness of chlorine sterilization is evident from the fact that a large number of amoeba cysts inactivated by chlorine were found in the previous amoeba microscopic test results, much more hygiene than not Is. However, at this level of chlorine, it only acts on the surface of the scab (scab), and as a result of microscopic examination, it does not deal with a large group of microorganism bodies cultured inside. The concentration of high-concentration chlorination recommended by health centers is about 5 to 10 ppm. At this concentration, the organic matter cannot be dissolved, but if the concentration is higher than this, the amount of chlorine put into the circulating water including the bath becomes enormous, which makes dealing with chlorine odor and neutralization and cleaning very troublesome. It is to become.
本特許システムを構築するにあたって、濾過タンク下部から高濃度の次亜塩素酸ソーダと曝気のためのエアーを同時に注入することによって、タンク内部の濾過材に付着したスライムや生物膜を曝気破壊しながら、まさに暴露された瘡蓋内部の微生物を直ちに高濃度の塩素で接触殺菌することを可能とした、エアレーション(曝気)とクロリネーション(塩素消毒)を同時に行なうシステムが最良である。さらにエアーの上昇水流で物理的に撹拌すると、高濃度塩素で処理された生物膜や微生物はエアーで浮上処理されて、表面に浮き上がる。このとき、注入するエアーの気泡が細かいほど、濾過材の隅々まで曝気作用が及び、内部の汚れが表層に多く浮上する。これを通常の逆洗と洗浄工程でタンク外へ自動的に排出するシステムである。
このとき、最初に注入される塩素は、12%溶液(12,000ppm)原液又はそれに近い超高濃度のものを注入し、内部に溜まっている水で曝気とともに希釈させる方式とすると、特にバイオフィルムが多く発生しているタンク底部にこの超高濃度の塩素がまず作用するために、塩素による生物膜の溶解効果、高水準の殺菌効果も期待できることとなる。
本特許システムは、特に濾過タンク内部に殆どの汚れが集中していることに着目し、タンク内を独立して殺菌洗浄するように考えられたものである。したがって、配管など他の循環経路は、これまでどおり手作業で高濃度塩素殺菌循環を継続してもらってよい。このときは、濾過タンクは薬洗ポジションで直送モードとし、濾過タンクの濾過材に他の配管などの汚れを付着させないように配慮することもできる。In constructing this patent system, high-concentration sodium hypochlorite and air for aeration are injected simultaneously from the lower part of the filtration tank, while aspirating and destroying slime and biofilm attached to the filter material inside the tank. A system that simultaneously performs aeration and chlorination (chlorine disinfection), which makes it possible to immediately sterilize microorganisms inside the exposed scab with a high concentration of chlorine, is the best. Furthermore, when physically stirred by the rising water stream of air, biofilms and microorganisms treated with high-concentration chlorine are floated with air and floated on the surface. At this time, the finer the bubbles of air to be injected, the more the aeration action is performed to every corner of the filter medium, and the more internal dirt floats on the surface layer. This is a system that automatically discharges this out of the tank through normal backwashing and cleaning processes.
At this time, as the chlorine to be injected first, a 12% solution (12,000 ppm) undiluted solution or an ultra-high concentration close thereto is injected and diluted with aeration with water accumulated in the inside, in particular, biofilm. Since this ultra-high concentration of chlorine first acts on the bottom of the tank where a large amount of gas is generated, it is possible to expect a biofilm dissolution effect and a high level of sterilization effect by chlorine.
This patent system is designed to sterilize and clean the inside of the tank independently, focusing on the fact that most of the dirt is concentrated inside the filtration tank. Therefore, other circulation paths such as pipes may be continued with high concentration chlorine sterilization circulation manually as before. At this time, the filtration tank can be set to the direct feed mode at the chemical washing position, and consideration can be given so that dirt such as other piping does not adhere to the filtration material of the filtration tank.
次に、逆洗時にエアーを投入して逆洗効率を上げると同時に、殺菌も可能とするシステムについて説明する。
安易に逆洗と平行して曝気を行なうことは、積層された濾過材の崩壊や流出を招き、逆効果となる。どの程度のエアーを注入したらよいかを研究して一定の成果を得た上で、本発明の注入器具は考案されている。したがって当然微調整は必要なものの、このタンク径に応じた専用の注入器具を接続すれば、曝気しながら逆洗を実施しても、濾過材がひっくり返るなどの事故は起こらないように設計されている。Next, a description will be given of a system that allows air to be sterilized at the same time as raising backwashing efficiency by introducing air during backwashing.
Easily performing aeration in parallel with backwashing causes collapse and outflow of the laminated filter media, and has an adverse effect. The injection device of the present invention has been devised after studying how much air should be injected and obtaining a certain result. Therefore, fine adjustment is of course necessary, but if a dedicated injection device corresponding to the tank diameter is connected, even if backwashing is performed while aeration is performed, the filter medium will not be accidentally turned over. Yes.
砂濾過装置の逆洗メカニズムについて、著書も殆どないことから、研究した内容を付記する。このメカニズムの解明は、システムの構築上不可欠なものである。 Since there is almost no book about the backwashing mechanism of the sand filtration device, the contents of research are added. Elucidation of this mechanism is indispensable for system construction.
濾過タンクの中には概ね、8〜9層に積層された砂濾過材がつまれている。下部は支持材と称し、10〜20mm程度の砂利が敷設されており、上部に行くにしたがって粒度が細かくなり、最上部の砂の粒度は風呂用では0.6mm、プール用では0.45mm程度のものが採用されている。最上部の砂は300mm程度以上積むのが良いとされている。
濾過ポンプを停止した状態では、タンク内には水がたまったままで、砂は水よりも比重が重いため沈んでいる。砂の嵩比重は1.2〜1.5程度であるが、周囲の空気を含まない砂単体の密度としては2.65〜2.8程度であるから、水よりも十分に重いのである。一般に、小さな砂ほど水に沈降していくスピードは遅い。
新潟大学工学部の伊東先生のプログラムソフトを使用して、水中における球状の砂の沈降速度(終末速度)を検証すると、以下の通りである。
設定条件は以下の通りである。
1)水の密度:1,000kg/m3
2)砂(石灰石)の密度:2,650kg/m3
3)空気の密度:1.2kg/m3
4)水の粘性係数(Pa・S):0.001
5)空気の粘性係数(Pa・S):0.000018(20℃)In the filtration tank, sand filter media laminated in 8 to 9 layers are generally packed. The lower part is called support material, and gravel of about 10-20mm is laid, and the particle size becomes finer as you go to the upper part. The particle size of the uppermost sand is about 0.6mm for bath and about 0.45mm for pool Is adopted. It is said that the top sand should be about 300 mm or more.
When the filtration pump is stopped, water remains in the tank, and sand is sinking because it has a higher specific gravity than water. The bulk specific gravity of sand is about 1.2 to 1.5, but the density of sand alone without surrounding air is about 2.65 to 2.8, which is sufficiently heavier than water. In general, the smaller the sand, the slower it will sink into the water.
Using the program software of Prof. Ito of Niigata University's Faculty of Engineering, the sedimentation velocity (terminal velocity) of spherical sand in water is verified as follows.
The setting conditions are as follows.
1) Water density: 1,000 kg / m3
2) Density of sand (limestone): 2,650 kg / m3
3) Air density: 1.2 kg / m3
4) Water viscosity coefficient (Pa · S): 0.001
5) Air viscosity coefficient (Pa · S): 0.000018 (20 ° C)
また、同様にしてエアーが水中を上昇するスピードを検証した結果が、表4である
Similarly, Table 4 shows the results of verifying the speed at which air rises in water.
コンプレッサーで、無作為にエアーをタンクに注入したときのエアーの口径は、概ね2〜3mm程度であるから、秒速0.6mm砂の沈降速度9.6cmをはるかに超えている。
したがって、エアーをタンク下部から投入するとき、気泡の粒度は細かいほど流速が遅く、気泡の粒度が大きいほど早い流速となる。
When the air is randomly injected into the tank by the compressor, the diameter of the air is about 2 to 3 mm, which is much higher than the sedimentation speed of 0.6 mm / second sand.
Therefore, when air is introduced from the lower part of the tank, the smaller the bubble particle size, the slower the flow rate, and the larger the bubble particle size, the faster the flow rate.
通常の逆洗水の水流による場合を検証すると、タンク内の平均濾過流速(Lv)が35m/hの場合であって、逆洗流速を40m/hとしたときは、砂濾過材同士の間隙が最小の場合には断面で5.16%(密に接した円の隙間計算で算出)、即ち水流が通過するスペースが約19.4分の1となることから、最上部の0.6mmの砂の間隙を通過するスピードが19.4倍となり、40m/h×19.4=776m/hとなる。0.6mmの砂の沈降速度は346.70m/hであったから、隙間の流速と砂の沈降速度がつりあうところまで砂は持ち上げられて流動化するのである。 When the case of the normal backwash water flow is verified, the average filtration flow rate (Lv) in the tank is 35 m / h, and when the backwash flow rate is 40 m / h, the gap between the sand filter media is Is 5.16% in the cross section (calculated by calculating the gap between closely contacting circles), that is, the space through which the water flow passes is about 19.4, so the top 0.6 mm The speed of passing through the sand gap is 19.4 times, and 40 m / h × 19.4 = 776 m / h. Since the sedimentation speed of the 0.6 mm sand was 346.70 m / h, the sand is lifted and fluidized until the gap flow velocity and the sand sedimentation speed are balanced.
実際には、砂は球形ではなく、ランダムに砕石して篩ったものであるため、モデル機を用いた検証テストの結果、実際の0.6mmの間隙は約2倍の10%程度あると考えられた。隙間の流速は平均面流速40m/hの10倍で、40m/h×10=400m/hとなって、400÷346.7≒1.15、15%程度膨張するのである。また、最上部がこの水流が完全な層流ではないため、多少の乱流が上層部の砂が時々舞い上がる現象となる。
逆洗流速が45m/hの場合は、砂の隙間が10%のときに約30%の膨張となるのである。
0.6mmの砂を最上部に300mm積んだときは約90mm膨張する計算となり、実測は約100mmであった。
この数値は10mmずれているが、上部と下部の膨張度は一定ではなく、上部は膨張しやすいことから、若干の誤差は考えられることと、加えて第2層の1〜2mmの砂も影響を受けているのである。第2層が受ける影響を検証してみると、隙間の流速は平均面流速45m/hの10倍の450m/hとなるのであるから、1mmの砂の沈降速度411.84m/hを上回っているのであり、1.09倍に膨張しようとするのであるが、上に0.6mmの砂が錘として載っているために、膨張しにくいという状況である。1〜2mmは約200mm積まれており、1mmの量をその半分だとすると、その約9%が上に膨張しようとしているのであるから、結果的に最上部の0.6mmの砂が常に9mm押し上げられる力となる。即ち90mm+9mm=99mmで実測に近い数値となるのである。
第2層目の半分もこの影響を受けていると類推できることは大変重要なポイントであり、このあたりが膨張の限界と思われる。これ以上流速が早いと、常時下の濾過材と混交する可能性があるといえる。
この事から、0.6mmの膨張が30%程度の許容範囲を超えたときは、簡単に下の濾過材と混じってしまうことも想定できるのである。Actually, sand is not spherical, but is randomly crushed and sieved. As a result of a verification test using a model machine, the actual gap of 0.6 mm is about 10%, which is about double. it was thought. The flow velocity of the gap is 10 times the average surface flow velocity of 40 m / h, and becomes 40 m / h × 10 = 400 m / h, and expands by 400 ÷ 346.7≈1.15, about 15%. In addition, since this water flow is not a perfect laminar flow at the top, some turbulence causes a phenomenon that the sand in the upper layer sometimes rises.
When the backwash flow rate is 45 m / h, the expansion is about 30% when the sand gap is 10%.
When 0.6 mm of sand was stacked 300 mm on the top, it was calculated to expand about 90 mm, and the actual measurement was about 100 mm.
Although this figure is off by 10 mm, the degree of expansion at the top and bottom is not constant, and the top is easy to expand, so there are some possible errors, and in addition, 1-2 mm of sand in the second layer also has an effect. Is receiving. Examining the effect of the second layer, the flow velocity of the gap is 450 m / h, which is 10 times the average surface flow velocity of 45 m / h, so it exceeds the settling speed of 411.84 m / h of 1 mm sand. Although it is going to expand 1.09 times, since 0.6 mm of sand is placed on it as a weight, it is difficult to expand. 1-2mm is piled up about 200mm, and if the amount of 1mm is half of that, about 9% of it is going to expand upward, so the result is that the top 0.6mm sand is always pushed up 9mm It becomes power. That is, 90 mm + 9 mm = 99 mm, which is a numerical value close to actual measurement.
It is a very important point that it can be inferred that the second layer is also affected by this effect, and this area seems to be the limit of expansion. If the flow velocity is faster than this, it can be said that there is a possibility of being mixed with the filter material underneath.
From this, it can be assumed that when the expansion of 0.6 mm exceeds the allowable range of about 30%, it is easily mixed with the lower filter medium.
このように通常の逆洗時に、上部濾過材の流動化が見られるのであるから、これにエアーを注入する際は、これらのメカニズムを知って行なわなければならない事は明白である。 Thus, since fluidization of the upper filter medium is observed during normal backwashing, it is obvious that these mechanisms must be known when injecting air.
まず逆洗時ではなく、濾過ポンプ停止時に曝気(エアレーション)を行なう風量と圧力について検証する。
表1〜2の曝気テストの際に1.5kgf/cm2のコンプレッサーによる圧力空気を用いたが、この際のスペックは以下の通りである。
1)コンプレッサーの平均風量:30L/min(実際にはレギュレータで圧力調整)
2)コンプレッサーの気泡の大きさ(仮定であるが、3mm)
3)濾過タンクの内径:1,000φ(直径1,000mm)
4)逆洗流速45m/hのときの流量:35.3m3/h(588L/min)First, verify the air volume and pressure for aeration when the filtration pump is stopped, not when backwashing.
In the aeration tests shown in Tables 1 and 2, compressed air using a 1.5 kgf /
1) Compressor average air volume: 30L / min (actual pressure adjustment with a regulator)
2) Compressor bubble size (assuming 3mm)
3) Inner diameter of filtration tank: 1,000φ (diameter 1,000 mm)
4) Flow rate when the backwash flow rate is 45 m / h: 35.3
平均2mmの気泡の上昇スピードは、表4より0.2054m/S、739.44m/hである。
45mのときの想定流量に対して、エアーの注入量割合は、30÷588≒0.051、約5.1%であるから、コンプレッサーのエアーだけで曝気した場合の平均流速は、739.44m/h×5.1%≒37.71m/hとなる。逆洗想定流速45m以内であり、実測においても若干の乱流があるものの濾過材の崩れは見られなかった。The rising speed of bubbles having an average of 2 mm is 0.2054 m / S and 739.44 m / h from Table 4.
The air injection rate is 30 ÷ 588 ≒ 0.051, approximately 5.1% with respect to the assumed flow rate at 45 m, so the average flow velocity when aerated only with the compressor air is 739.44 m. /H×5.1%≈37.71 m / h. The backwashing assumed flow velocity was within 45 m, and although there was some turbulent flow in the actual measurement, no collapse of the filter medium was observed.
従って、濾過タンクの断面積により風量を決定すればどのタンクであってもエアレーションが可能である。参考にFRPの一般的な濾過タンクについて、注入するエアー量を算出した。 Therefore, any tank can be aerated if the air volume is determined by the cross-sectional area of the filtration tank. For reference, the amount of air to be injected was calculated for a general FRP filtration tank.
これらの検証結果を踏まえて、逆洗時にエアーを注入する最良の方法を検証する。
濾過装置内の支持層は水流を分散する働きをなしており、エアーを下部から混入したときは積層した下部の砂利や砂が散気管の役割をはたす。
通常のコンプレッサーでエアーを注入したときの粒度は1〜3mm程度となるが、最上部0.6mmの砂の層が全く流出しないようにする為には、気泡の粒度は少なくとも同様に0.6mm以下でなければならない。エアーの上昇スピードが砂の落下速度を上回らないからである。そして、エアーの粒度が小さい程、上昇スピードは遅くなり、濾材が崩れる可能性が低くなる。エアーだけのエアレーションの場合は、平均2mmのエアーが発生し、均一の上昇流を生むとして計算したが、逆洗水と一緒にエアーを混入する際は濾過材の膨張と流出が深刻となるため、エアーだけの場合と違って、極力小さなエアーを用いて濾過材の膨張を平均化しなくてはならない。
また、一般的な逆洗の通水線速度(Lv.タンク断面を水が通過するスピード:単位m/h)は45m程度である為、エアーの混入量を考えて、逆洗平均通水線速度を算出しなければならない。
(水流による通水線速度+エアーの上昇平均スピード)が濾過材にかかってくるわけであるから、曝気時のエアー注入量は、タンクの断面積に平均に分散すると考えるが、その粒度によって最大注入量が左右される。Based on these verification results, the best method for injecting air during backwashing will be verified.
The support layer in the filtration device functions to disperse the water flow, and when air is mixed from the lower part, the laminated gravel and sand in the lower part play the role of the diffuser.
When air is injected with a normal compressor, the particle size is about 1 to 3 mm, but in order to prevent the sand layer of the uppermost 0.6 mm from flowing out at all, the bubble particle size is at least 0.6 mm as well. Must be: This is because the air rising speed does not exceed the sand falling speed. And as the particle size of the air is smaller, the ascending speed becomes slower and the possibility that the filter medium will collapse becomes lower. In the case of aeration with only air, it was calculated that an average of 2 mm of air was generated and a uniform upward flow was generated. However, when air is mixed with backwash water, the expansion and outflow of the filter medium become serious. Unlike the case of air alone, the filter media must be swelled with average air using as little air as possible.
In addition, since the general backwash water line speed (Lv. Speed at which water passes through the tank cross section: unit m / h) is about 45 m, the backwash average water line in consideration of the amount of mixed air. The speed must be calculated.
Since (filtering line speed due to water flow + air rising average speed) is applied to the filter medium, the air injection volume during aeration is considered to be distributed in the cross-sectional area of the tank on average. The amount of injection depends on it.
逆洗に直径1mmのエアーを混入したときの注入量は、例えば通常の逆洗水量が40m/hのとき、他をエアーでまかなおうとしたとき、求めるエアーの割合をA%とすると、(411.84×A%/100)+40≦45とならなければならない。表4より、1mmの気泡が水中を上昇する速度は、411.84m/h、毎秒11.4cmである。
計算式を解くと、5÷411.84≒0.012となり、1.2%しかエアーを混入することしかできない。35m3/h処理の1000φ濾過タンクに注入するエアー量の目安は588.75l/min×0.012≒7.06l/minとなる。
同様に逆洗水量を35m/hに抑えるとしたときに、同時に注入できるエアー量は、10÷411.84≒0.0243、2.43%となり、588.75l/min×0.0243≒14.3l/minとなる。エアーの粒度が異なれば条件が変わることになるが、適正に調整された逆洗水量をそのままにした場合は、エアーを注入することができない。The amount of injection when air with a diameter of 1 mm is mixed in backwashing is, for example, when the normal backwashing water amount is 40 m / h, and when other air is to be covered with air, the required air ratio is A% ( 411.84 × A% / 100) + 40 ≦ 45. From Table 4, the speed at which 1 mm bubbles rise in water is 411.84 m / h, 11.4 cm per second.
When the calculation formula is solved, 5 ÷ 411.84≈0.012, and only 1.2% can be mixed with air. A guideline of the amount of air injected into a 1000φ filtration tank treated at 35 m3 / h is 588.75 l / min × 0.012≈7.06 l / min.
Similarly, when the amount of backwash water is suppressed to 35 m / h, the amount of air that can be injected simultaneously is 10 ÷ 411.84≈0.0243, 2.43%, and 588.75 l / min × 0.0243≈14 3 l / min. If the particle size of the air is different, the conditions will change. However, if the amount of backwash water adjusted appropriately is left as it is, air cannot be injected.
また、プール用の濾過タンクの濾過材は0.45mmであって、標準的な通水線速度も30〜35m/hであるが、考え方は同じである。表3より、0.45mmの砂の沈降速度は252.36m/h、秒速7.01cmであるから、0.6mm(346.70m/h)と比較して、約72.8%となるが、標準的な通水線速度比も30:40で約75%であるから、処理能力に対するエアーの混入率は殆ど変わらない。 Moreover, the filter material of the filtration tank for pools is 0.45 mm, and a standard water transmission line speed is 30-35 m / h, but the idea is the same. From Table 3, since the sedimentation speed of 0.45 mm sand is 252.36 m / h and the speed per second is 7.01 cm, it is about 72.8% compared with 0.6 mm (346.70 m / h). Since the standard water passage speed ratio is 30:40, which is about 75%, the mixing ratio of air with respect to the processing capacity is hardly changed.
ジェットノズルやエゼクターなどを使用して、曝気に使用する気泡の粒度を、0.1mm程度以下とすれば、気泡上昇スピードは表4より17.5m/hとなるため、1mmの場合と比較して4.2%となり、エアーを混入する際に逆洗水量を殆ど減らさずに可能となるのである。
曝気する空気の中に次亜塩素酸ソーダなどの薬品を混入するが、水より粘度の高い溶液なので、エアー混入の計算では無視しても良い。If the bubble particle size used for aeration is about 0.1 mm or less using a jet nozzle or ejector, the bubble rise speed will be 17.5 m / h from Table 4; 4.2%, which is possible without reducing the amount of backwash water when air is mixed.
Although chemicals such as sodium hypochlorite are mixed in the aerated air, it is a solution having a higher viscosity than water, so it may be ignored in the calculation of air mixing.
次に、次亜塩素酸ソーダを殺菌剤として使用できない場合があるので、その代替薬品に配慮する必要がある。
次亜塩素酸ソーダが殺菌剤として使用できない条件としては、以下の場合が考えられる。
1)温泉であって、アルカリ泉の場合
アルカリ泉(pH8.5以上)の範疇に入る場合は、塩素は90%以上が次亜塩素酸イオンに解離し、殺菌効果は1/80程度に下がるため。
2)塩素に耐性を持った病原性微生物を対象とする場合
塩素耐性菌には、クリプトスポリジウム原虫・ジアルジア原虫・耐塩素性緑膿菌・耐塩素性大腸菌・耐塩素性アメーバなどがある。最近ではクリプトスポリジウムが、井戸水だけでなくプール水からも発見されているし、ジアルジアは海水や塩分の多い温泉に多く見られる。Next, since sodium hypochlorite may not be used as a disinfectant, it is necessary to consider alternative chemicals.
The following conditions can be considered as conditions under which sodium hypochlorite cannot be used as a disinfectant.
1) In the case of hot springs and alkaline springs When entering the category of alkaline springs (pH 8.5 or higher), 90% or more of chlorine dissociates into hypochlorite ions, and the bactericidal effect is reduced to about 1/80. For.
2) When targeting pathogenic microorganisms resistant to chlorine The chlorine-resistant bacteria include Cryptosporidium protozoa, Giardia protozoa, chlorine-resistant Pseudomonas aeruginosa, chlorine-resistant Escherichia coli, and chlorine-resistant amoeba. Cryptosporidium has recently been found in pool water as well as well water, and Giardia is often found in seawater and salty hot springs.
次亜塩素酸ソーダを使用できない場合は、ポビドンヨードをタンクの洗浄剤として採用する。ヨウ素は、グラム陽性菌、グラム陰性菌、結核菌、真菌、ウイルス、クリプトストリジウム属などの殺菌に有効とされ、ポビドンヨードはヨウ素をキャリアであるポリビニルピロリドン(PVP)に結合させた水溶性の複合体である。
これらの殺菌効果のほか、キャリアであるポリビニルピロリドンが非イオン系界面活性剤であり、エアレーションをかけると発泡して、物理的な洗浄効果を促進する働きがあることに着目した。ポビドンヨードはいわゆる「うがい薬」であって、容易に効果が知れるが、曝気と共に殺菌作用と発泡作用が同時に起こって相乗効果を生み出すのである。発泡効果があると、タンク内の生物膜などの異物を剥がして浮上させることができる。
ポビドンヨードは表7のとおり、濃くても薄くても遊離ヨウ素が低下する性質があるため、目的に応じて有効ヨウ素1%のポビドンヨードの希釈倍率を100倍〜1000倍の範囲で決定するものとする。When sodium hypochlorite cannot be used, povidone iodine is used as a tank cleaner. Iodine is effective for sterilization of Gram-positive bacteria, Gram-negative bacteria, Mycobacterium tuberculosis, fungi, viruses, Cryptosporidium, etc., and povidone iodine is a water-soluble complex in which iodine is bound to the carrier polyvinylpyrrolidone (PVP). Is the body.
In addition to these bactericidal effects, attention was paid to the fact that polyvinylpyrrolidone as a carrier is a nonionic surfactant, which foams when aerated and promotes a physical cleaning effect. Povidone iodine is a so-called “gargle”, and its effects are easily known. However, a bactericidal action and a foaming action occur simultaneously with aeration to produce a synergistic effect. If there is a foaming effect, foreign matter such as a biofilm in the tank can be peeled off and floated.
As shown in Table 7, since povidone iodine has the property of reducing free iodine even when it is thick or thin, the dilution rate of povidone iodine with 1% effective iodine is determined in the range of 100 to 1000 times depending on the purpose. .
次に、コンプレッサーのエアー量を調整する仕組みと装置について、詳述する。
濾過タンクの大きさに合わせて注入するエアーの量を決定する仕組みは先述したが、コンプレッサーの圧力空気は、入りすぎると濾過材の混交や崩壊を招く。このために必要な風量を最大とする口径を予め計算し、注入部のノズル最狭部をその口径に加工しておくことによって、誤操作などで起きる事故を防ぐことができる。タンクごとに、標準のエアー注入口径を決定しておくのである。Next, the mechanism and device for adjusting the air amount of the compressor will be described in detail.
Although the mechanism for determining the amount of air to be injected in accordance with the size of the filtration tank has been described above, if the compressed air of the compressor enters too much, it will cause mixing and collapse of the filter medium. For this purpose, an aperture that maximizes the required air volume is calculated in advance, and the narrowest nozzle portion of the injection portion is processed into the aperture, thereby preventing accidents caused by erroneous operations. The standard air inlet diameter is determined for each tank.
逆洗時のエアー混入による、通水線速度(Lv.)の増加は、ほぼ無視できる。通常の逆洗のときと同一の配管の中へ高圧でエアーを混入するわけであるから、強制的にエアーが入る分は逆洗水が流れにくくなる。また逆洗時のエアーの注入割合の目安が、先述の通り1.2〜2.4%の範囲であることから、双方相俟って大差がないということである。 The increase in the water transmission line speed (Lv.) Due to air mixing during backwashing is almost negligible. Since air is mixed at a high pressure into the same piping as in normal backwashing, backwashing water is less likely to flow as much as air is forced. Moreover, since the standard of the injection | pouring ratio of the air at the time of backwashing is the range of 1.2 to 2.4% as above-mentioned, it is that there is no big difference in both sides.
コンプレッサーの圧力空気は、特に起動時に瞬間的にエアーが流れすぎることが多い。5〜7kgf/cm2で自動停止する方式のコンプレッサーが多く、圧力タンク内のエアーがカバーしている間は、通常より多く流れてしまう。
したがって出口にレギュレーター(圧力調整機)を使用するか、装置内に出口圧力を調整できるようになっているタイプを選択する。
コンプレッサーの圧力と必要風量のオリフィス径は、以下の計算式で決定できる。
計算式と設定条件は、表8の通りである。The compressed air of the compressor often has an excessive air flow, especially at the start-up. There are many compressors that automatically stop at 5 to 7 kgf /
Therefore, a regulator (pressure regulator) is used at the outlet, or a type that can adjust the outlet pressure in the apparatus is selected.
The compressor pressure and the required air volume orifice diameter can be determined by the following formula.
The calculation formula and setting conditions are as shown in Table 8.
計算結果は、表9の通りである。
The calculation results are as shown in Table 9.
前述したエアー注入量と表9によって、注入ノズルを決定する。
様々な使用条件があるが、この15通りの穴径のノズルを用意しておけば400φから2200φまでの濾過タンクにおいては対応可能となる。The injection nozzle is determined based on the air injection amount described above and Table 9.
Although there are various usage conditions, if these nozzles with 15 different hole diameters are prepared, it is possible to cope with a filtration tank of 400φ to 2200φ.
図1に、一般的な浴槽の濾過システムフローを示した。浴槽11の濾過装置で、12が濾過タンクである。切り換え弁である電動五方弁13は、濾過タンク12の上部タッピングに組みつけられている。この電動五方弁と濾過タンク12の下部タッピングを結ぶ配管5にバイパスを設け、6のエゼクターに注入するエアーを7のエアー薬品混合装置を介して接続する。7の混合装置には高濃度の次亜塩素酸ソーダ(又はポビドンヨード)の注入装置が接続され、ミスト状になった薬品が9のコンプレッサーで作られたエアーに混入され、エゼクターを介して逆洗水に混入できるようになっている。 FIG. 1 shows a general bathtub filtration system flow. 12 is a filtration tank in the filtration device of the
図2は、エアー接続部の拡大図である。請求項1のごとく、図2において、2の電動五方弁を薬洗モードとすると、五方弁の下部タッピング側、即ち3は閉となっている。五方弁で上部は閉まっているため、5と6と7で作られた薬液のミストエアーは、4のエゼクターを経由して濾過タンク下部のタッピングから1の濾過タンクへ入る仕組みである。5のエアー薬品混合装置に注入するエアーの接続口のコネクタ9の内部に表9で設定した空気量制御のための穴あきのオリフィスプレート10を内包しており、タイプ別に交換可能となっている。
図3は、この薬洗モードの流れを示した図面である。図3において、循環水経路は黒矢印の経路CからDへと直送となり、タンク側には混入しない。請求項2は、5のエゼクターから注入された薬品ミストエアーが、点線の矢印のように下部からタンク内に入り、タンク内のエアレーションを行う。このときAの逆洗排水側がオープンとなっている。
図4に、逆洗時に薬品を混合したエアーを注入したときの流れを示した。請求項3は、五方弁を回して逆洗ポジションとしたのち、ポンプを稼動し、薬品ミストエアーを混入しながら、逆洗浄を行なうことを可能としたものである。逆洗浄が終了したら、五方弁は自動で濾過運転状態に戻って、通常運転となる。
図5に、濾過運転時の流れを示した。図5においては、循環水はCから黒矢印のごとく、1の自動五方弁を経由してタンク上部に入り、濾過されて下から出てきた水は再び五方弁を経由してDの濾過水出口へいたる。このとき、五方弁内で2方向の経路が開いており、交わっていない。
図6に、請求項1の薬洗ポジションについて、濾過水出口が左方向の五方弁内部ボール図面を示した。5,6,7,8の各ポジションでリミットスイッチが働くとボールは停止する。8が薬洗ポジションで、新しい停止位置である。
図7に、同じく請求項1の薬洗ポジションについて、濾過水出口が左方向の五方弁の流路説明図を示した。Aの濾過工程、Bの逆洗工程、Cの洗浄工程のほか、Dが薬洗(薬品注入洗浄)工程の流路図である。DはAポジションを左回りに45度正回転側に回した位置である。FIG. 2 is an enlarged view of the air connection portion. As in
FIG. 3 is a drawing showing the flow of this medicine washing mode. In FIG. 3, the circulating water path is directly sent from the path C to D indicated by the black arrow and does not enter the tank side. According to a second aspect of the present invention, chemical mist air injected from the
FIG. 4 shows a flow when air mixed with chemicals is injected during backwashing. According to the third aspect of the present invention, after the five-way valve is turned to the back washing position, the pump is operated and the back washing can be performed while mixing the chemical mist air. When the reverse cleaning is completed, the five-way valve automatically returns to the filtration operation state and becomes a normal operation.
FIG. 5 shows the flow during the filtration operation. In FIG. 5, the circulating water enters the upper part of the tank via a single automatic five-way valve as indicated by a black arrow from C, and the water that has been filtered and exits from the bottom again passes through the five-way valve. Go to the filtered water outlet. At this time, the two-way path is open in the five-way valve and does not intersect.
FIG. 6 shows a 5-way valve internal ball drawing in which the filtered water outlet is in the left direction for the chemical washing position of
FIG. 7 shows a flow path explanatory diagram of a five-way valve whose filtrate outlet is in the left direction at the chemical washing position of
本発明の効果は、大別して次の5点である。
イ)自動五方弁の新たな停止位置で、濾過タンク内に薬品及びエアーを自動で注入できるようになった。
ロ)濾過タンクの生物膜やスライムを除去するために、次亜塩素酸ソーダなどの薬品と微細なエアーを同時に混入することによって、その殺菌と曝気の相乗効果を生み出した。
ハ)濾過材の流動化現象を解明し、水とエアーの流量をコントロールすることによって、逆洗時に微細なエアーを注入して、濾過タンク内部の完全な逆洗浄が可能となった。
ニ)濾過タンクの殺菌技術において、次亜塩素酸ソーダを使用できないときに、ポビドンヨード溶液を使用することによって、曝気と殺菌の相乗効果に加えて、発泡効果を得てより効果的なクリーニングが可能となった。The effects of the present invention are broadly divided into the following five points.
B) It is now possible to automatically inject chemicals and air into the filtration tank at a new stop position of the automatic five-way valve.
B) In order to remove the biofilm and slime in the filtration tank, a chemical effect such as sodium hypochlorite and fine air were mixed at the same time to create a synergistic effect of sterilization and aeration.
C) By clarifying the fluidization phenomenon of the filter media and controlling the flow rate of water and air, it was possible to inject fine air during backwashing and complete backwashing inside the filtration tank.
D) In the filtration tank sterilization technology, when sodium hypochlorite cannot be used, by using povidone iodine solution, in addition to the synergistic effect of aeration and sterilization, foaming effect can be obtained and more effective cleaning is possible It became.
イ)通常タンク内に薬品を注入すると、前後の配管に混入してしまう。前後にバルブ等を設けることなく、一般的に使用されている自動五方弁の停止ポジションを替えるだけで、循環経路は直送となり、タンク内に薬品を注入しても循環配管に混入しない。B) When chemicals are injected into a normal tank, they are mixed into the front and rear piping. By simply changing the stop position of a commonly used automatic five-way valve without providing valves or the like before and after, the circulation path is sent directly, and even if chemicals are injected into the tank, it does not enter the circulation piping.
ロ)高濃度塩素殺菌の際に、エアーによる曝気を同時に実施することによって、物理的剥離効果と、薬品の殺菌能力アップの相乗効果を生み出した。B) By carrying out aeration with air at the same time as high concentration chlorine sterilization, a synergistic effect of physical exfoliation effect and improvement of chemical sterilization ability was created.
ハ)濾過タンク内部の逆洗浄の際に、闇雲にエアーを混入すると濾過材が流出し、濾材構成が崩れてしまう。濾過材の積層を崩さずにエアーを混入するメカニズムを解明し、特殊なオリフィスでエアー量を制限する、エアー曝気システムを構築した。C) When backwashing the inside of the filtration tank, if air is mixed into the dark clouds, the filter medium will flow out and the structure of the filter medium will be destroyed. We elucidated the mechanism of air mixing without breaking the filter media, and constructed an air aeration system that restricted the amount of air with a special orifice.
ニ)塩素が利かない水質の殺菌に、人体に無害で効果的なポビドンヨード溶液を使用したことによって、そのキャリアである非イオン型界面活性剤の働きで発泡し、曝気浮上処理を助けるとともに、エアレーションの働きによりヨウ素の遊離を促進し、殺菌効果を上げることにもなった相乗効果を生み出した。D) By using a povidone-iodine solution that is harmless to the human body and sterilizes water quality that does not work with chlorine, foaming is achieved by the action of the nonionic surfactant that is the carrier, and aeration and flotation treatment are supported, and aeration It promoted the liberation of iodine by the action of, and produced a synergistic effect that also improved the bactericidal effect.
1.ヘアーキャッチ
2.濾過ポンプ
3.逆洗排水管
4.逆洗排水バルブ
5.五方弁−下部タッピング配管
6.エゼクター
7.エアー薬品混合装置
8.エアー注入口
9.コンプレッサー
10.薬品注入装置
11.浴槽
12.濾過タンク
13.電動五方弁
14.薬剤注入口
15.次亜塩素酸ソーダ、又はポビドンヨード注入装置
16.熱交換器1.
本発明の実施形態で、濾過タンク周辺とエアー接続部の拡大図である。 In embodiment of this invention, it is an enlarged view of a filtration tank periphery and an air connection part.
1.濾過タンク
2.電動五方弁
3.電動五方弁の下部タッピング側接続口
4.エゼクター
5.エアー薬品混合装置
6.次亜塩素酸ソーダ、又はポビドンヨード注入装置
7.コンプレッサー
8.薬液注入口コネクタ
9.エアー接続口コネクタ
10.オリフィスプレート1. 1. Filtration tank Electric five-
本発明の実施形態で、薬洗モードの流れを示した濾過タンク周辺の図面である。 In the embodiment of the present invention, it is a drawing around the filtration tank showing the flow of the chemical washing mode.
1.電動五方弁
2.次亜塩素酸ソーダ、又はポビドンヨード注入装置
3.薬液注入接続口
4.コンプレッサー
5.エゼクター
A.逆洗排水口
B.エアーの流路
C.循環水入口
D.循環水出口1. Electric five-
本発明の実施形態で、逆洗時に同時に行なうエアー注入の流れを示した濾過タンク周辺の図面である。 In the embodiment of the present invention, it is a drawing around the filtration tank showing the flow of air injection performed simultaneously with backwashing.
1.電動五方弁
2.次亜塩素酸ソーダ、又はポビドンヨード注入装置
3.薬液注入接続口
4.コンプレッサー
5.エゼクター
A.逆洗排水口
B.エアーの流路
C.逆洗水入口
D.逆洗水出口1. Electric five-
本発明の実施形態で、濾過運転時の流れを示した濾過タンク周辺の図面である。 In the embodiment of the present invention, it is a drawing around the filtration tank showing the flow during the filtration operation.
1.電動五方弁
C.濾過水入口
D.濾過水出口1. Electric five-way valve Filtrated water inlet D. Filtrated water outlet
本発明の実施形態で、濾過水出口が左方向の五方弁内部ボール図面を示した。 In the embodiment of the present invention, a 5-way valve internal ball drawing in which the filtered water outlet is in the left direction is shown.
1.ボール正面図
2.ボール平面図
3.ボール背面図
4.ボール平面断面図
5.逆洗リミットスイッチ
6.濾過リミットスイッチ
7.洗浄リミットスイッチ
8.薬洗リミットスイッチ1. Ball front view2.
本発明の実施形態で、濾過水出口が左方向の五方弁の流路説明図を示した。 In the embodiment of the present invention, the flow path explanatory drawing of the five-way valve with the filtrate outlet being leftward is shown.
A.濾過工程(通常運転)流路図
B.逆洗工程流路図
C.洗浄(すすぎ)工程流路図
D.薬洗工程流路図
1.濾過ポンプ
2.五方弁
3.濾過機
4.ドレイン(排水)
5.プール・風呂水槽A. Filtration process (normal operation) flow chart B. Backwash process flow chart C. Cleaning (rinsing) process flow chart D.D. Flow chart of
5). Pool / bath tank
Claims (10)
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- 2006-03-13 JP JP2006108016A patent/JP2007245131A/en active Pending
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