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JP2011136323A - Upward filtration apparatus having feature in lamination method of filter medium - Google Patents

Upward filtration apparatus having feature in lamination method of filter medium

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JP2011136323A
JP2011136323A JP2010127627A JP2010127627A JP2011136323A JP 2011136323 A JP2011136323 A JP 2011136323A JP 2010127627 A JP2010127627 A JP 2010127627A JP 2010127627 A JP2010127627 A JP 2010127627A JP 2011136323 A JP2011136323 A JP 2011136323A
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Kazunori Koishi
和典 小石
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Kazunori Koishi
和典 小石
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filtration apparatus which can efficiently and inexpensively remove turbidity without necessitating an exceptionally wide space and which hardly causes filtration clogging.
SOLUTION: The filtration apparatus (1, 1') is constituted of a pressure vessel (2) and a filter medium (3) comprising ballast and filter sand. The filter medium (3) is constituted of a filtration part (9) in which filter media are laminated so that particle size may successively become smaller in a direction in which water to be filtered flows and a filter sand outflow preventing part (10) following the filtration part (9), in which filter media are laminated so that particle size may successively become larger. The water to be filtered is sent under pressure of ≥0.05 MPa into the pressure vessel (2). When a layer of minimum particle size (13) is constituted of particles of 1 to 50 μm particle size, Cryptosporidium can be removed and when constituted of particles of ≥1 mm particle size, only the turbidity of comparatively large particle size can be removed.
COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、河川、湖沼等から取水された原水、汲み上げられた地下水等の被ろ過水をろ過して浄水や工業用水を得る、ろ過装置に関するものである。 The present invention, rivers, raw water is water intake from lakes, etc., to obtain purified water or industrial water is filtered to be filtered water groundwater pumped up, to a filtering device.

生活用水、飲用水等に利用される浄水、もしくは工場で利用される工業用水は、河川、湖沼、ダム等から取水された河川水、湖沼水、あるいは地下から汲み上げられた地下水等の原水を浄化処理して得られる。 Domestic water, industrial water water purification, or to be used in the factory to be used for drinking water, etc., cleaning rivers, lakes, river water, which is water intake from the dam, etc., lake water, or raw water of underground water or the like that has been pumped from the underground processing obtained. 原水には、微生物やごみがコロイド状に浮遊する懸濁物質、いわゆる濁質が含まれおり、ろ過池、あるいはろ過装置によって濁質を除去する必要がある。 The raw water, suspended solids microorganisms and dust floating in colloidal, and includes so-called contaminants, it is necessary to remove the suspended solid by filtration pond, or filtration device. ろ過池は、従来周知のように、ろ過された水を集水するろ床と、ろ床の上に下層から上層に向かって粒径が小さくなるように設けられているろ過材とから構成されている。 Filtration pond, as in conventional well known, is composed of a filter bed for collecting the filtered water, and from the lower layer on the filter bed towards the upper filtering material is provided so as particle size decreases ing. ろ過池に原水、すなわち被ろ過水を導くと、被ろ過水がろ過材中を下向きに流れてろ過され、ろ過水がろ床にて集水され濁質は除去される。 Raw water filtered pond, i.e. directing the filtered water, the filtered water is filtered flows downward through the filtering material, turbid filtrate water is collecting in filter bed is removed. このようなろ過池として、緩速ろ過池と急速ろ過池が周知であり、それぞれ長所と短所がある。 Such filtration pond, a slow filtration pond and rapid filtration pond known, there are respectively advantages and disadvantages.

緩速ろ過池は、平均粒径0.3〜0.45mmのろ砂の層が設けられているろ過池であり、被ろ過水には殺菌用の次亜塩素酸ナトリウムは注入されない。 Slow filtration pond is filtered pond layer having an average particle diameter of 0.3~0.45mm slag sand is provided, sodium hypochlorite for sterilizing to be filtered water is not injected. 従って、ろ砂の層にはいわゆる生物膜が形成されることになり、被ろ過水が生物膜を通るとき、水中の有機物が分解されて美味しい水を得ることができる。 Thus, the layer of filter sand will be called biofilm is formed, when the filtered water passes through the biofilm can be organic matter in water to obtain a delicious is decomposed water. しかしながら、ろ過速度は最大でも8m/日程度にしかすることができない。 However, the filtration rate can not be only about 8m / day at most. 一方、急速ろ過池は、平均粒径0.45〜0.7mmのろ砂の層が設けられたろ過池であり、次亜塩素酸ナトリウムが注入されて殺菌された被ろ過水がろ過される。 On the other hand, rapid filtration basin is filtered pond layer is provided having an average particle diameter 0.45~0.7mm slag sand, the filtered water sodium hypochlorite is sterilized it has been injected is filtered . 従って、ろ砂には生物層はほとんど形成されず、被ろ過水中の有機物を分解することはできないが、ろ過速度を120〜150m/日にすることができる。 Therefore, the filtration sand not formed little biological layer, it is not possible to break down organic matter of the filtering water can be a filtration rate in 120~150M / day. 急速ろ過池の場合には、凝集剤を注入して濁質を沈殿させる沈殿池や、他の設備を格別に設けなければならないので、単純に緩速ろ過池と効率を比較することはできないが、ろ過速度は高速であるので、比較的大量の浄水を得ることはできる。 In the case of rapid filtration pond, settling basin and precipitating the contaminants by injecting a coagulant, so must be provided in particular other equipment, it can not be simply compared Yurusoku filtered pond and efficiency since filtration rate is fast, it is possible to obtain a relatively large amount of clean water.

特公平04−27882号公報 Kokoku 04-27882 Patent Publication No.

特許文献1には、ろ砂を含んだろ過材中を上向きにろ過させて浄水を得る上向きろ過装置が記載されている。 Patent Document 1, an upward filtration device to obtain a purified water by upwards filtered through the inclusive filtering material and the filtrate sand is described. 特許文献1に記載の上向きろ過装置のろ過材は、緩速ろ過池や急速ろ過池と同様に、ろ床の上に下層から上層に向かって粒径が小さくなるように積層されているが、被ろ過水は緩速ろ過池や急速ろ過池と反対方向にろ過される。 Filtering material upward filtration device described in Patent Document 1, as in the slow filtration ponds and rapid filtration basin, but from below onto the filter bed towards the top are laminated such particle diameter decreases, the filtered water is filtered in the direction opposite to the Yurusoku filtration ponds and rapid filtration basin. つまり、被ろ過水は粒径の大きなろ過材の層から粒径の小さなろ過材の層に流れていくので、各層において粒径の異なる濁質が捕捉されることになる。 In other words, the filtered water is so flows to the layer of small filter media particle size of a layer of large filtration material particle size, so that the suspended solid having different particle sizes are captured in each layer.

緩速ろ過池、急速ろ過池、あるいは特許文献1に記載の上向きろ過装置においては、ろ過材は下層から上層に向かって粒径が小さくなるように積層されている。 Slow filtration pond, rapid filtration basin, or in the upward filtration device described in Patent Document 1, the filtering material is laminated to the particle diameter decreases toward from the lower layer to the upper layer. このような積層方法とは異なる方法で積層されたろ過材も周知であり、例えば、いわゆるK型配列、またはサンドイッチ式と呼ばれる積層方法で積層されたろ過材が周知である。 Such lamination method filtration material stacked in a different way than the also well known, for example, so-called K-type sequence, or filtration material which are laminated in lamination method called sandwich is well known. 図3のヒストグラフには、K型配列のろ過材を構成している各層について、その有効径が横軸に、各層の積層高さが縦軸に、それぞれ示されている。 The Hisutogurafu 3, the respective layers constituting the filtration material of the K-type sequence, its effective diameter in the horizontal axis, stack height of each layer is on the vertical axis, are respectively shown. 図から明らかなように、K型配列においては、ろ砂を支持している砂利からなる層、すなわち支持層の積層方法に特徴がある。 As can be seen, in the K-type sequence, a layer composed of gravel supporting the filtration sand, that is, wherein the method of laminating the supporting layer. すなわち、支持層は、最下層から上層に向かって粒径が小さくなり、その後、上層に向かって粒径が大きくなるように積層されている。 That is, the support layer, the particle size towards the bottom layer in the upper layer is reduced, then, are stacked so particle diameter increases toward the upper layer. ろ砂からなる層は、この支持層の最上層の上に設けられ、さらにその上にアンスラサイトからなる層が設けられている。 A layer consisting of filter sand is provided on the top layer of the support layer, and further on the layer consisting of anthracite is provided thereon. 粒径に着目すると、支持層である砂利の層の配列がK字型を呈しているので、この積層方法に係る配列はK型配列と呼ばれている。 Focusing on the particle size, since the sequence of the gravel layer is a support layer and has a K-shape, arrangement is called a K-type sequence according to the lamination process. K型配列に係るろ過材も下方向に被ろ過水がろ過されるようになっている。 Filtration material according to the K-type sequence is also adapted to the filtered water is filtered downward. このようなK型配列は、緩速ろ過池、急速ろ過池において発生するある種の問題を解決するために、このような配列に構成されている。 Such K-type sequence, slow filtration basin, in order to solve certain problems that occur in rapid filtration basin, and is configured in such sequences. すなわち、緩速ろ過池や急速ろ過池においては、下層から上層に向かって粒径が小さくなるようにろ過材が積層されているので、最上層のろ砂が下層の粒径の大きい砂利層に落下してしまうと、ろ砂がろ床まで達して浄水に混入してしまうという問題がある。 That is, in the slow filtration ponds and rapid filtration basin, since the filter medium as the grain size decreases from the lower toward the upper layer are laminated, filtered sand uppermost large gravel layer of the particle size of the lower layer When thus dropped, there is a problem that filter sand will be mixed into the purified water reaches filter bed. これに対してK型配列に係るろ過材においては、最上層のアンスラサイトやその下層のろ砂は、砂利層に落下することはあっても粒径の小さな砂利層で落下が止まることになる。 In the filtration material according to the K-type sequence contrast, filtrate sand anthracite and the underlying top layer, it falls into the gravel layer will be stopped is dropped in small gravel layer of the particle size even . 従って、アンスラサイトやろ砂はろ床まで落下することはない。 Therefore, anthracite Yaro sand will not be dropped until the filter bed. つまりK型配列に係るろ過材においては、上から下に被ろ過水をろ過するときに、浄水へのろ砂の混入を心配する必要がない。 That is, in the filtration material according to the K-type sequence, when filtering the filtered water from top to bottom, there is no need to worry about contamination of the filter sand to water purification.

緩速ろ過池や急速ろ過池によっても、被ろ過水中の濁質を効率よく除去することができるので優れてはいる。 By slow filtration ponds and rapid filtration basin, which is excellent because it is possible to efficiently remove contaminants of the filtration water. しかしながら問題は認められる。 However, a problem is recognized. これらの池においてはろ過材は、ろ床の上に下層から上層に向かって粒径が小さくなるように設けられているので、最上層のろ砂が最も目が細かく、実質的にこの層でのみろ過していることになる。 Filter media in these ponds, since the particle diameter from the lower toward the upper layer on the filter bed is provided to be smaller, filtration sand of the top layer is most eyes finer, substantially in this layer only it will have been filtered. そうすると下層のろ過材にはろ過の作用は無いので、ろ過材全体としてろ過の効率は高くない。 Then since no effect of filtering the lower layer of the filter material, the efficiency of the filtration as a whole filter medium is not high. また、濁質は最上層の薄い層において集中して濾されるので、この層において早期にろ過閉塞してしまう。 Also, contaminants since the strained concentrated in a thin top layer layer, resulting in filtered closed early in this layer. このため、浄水を下方から噴出してろ砂を洗浄する、いわゆる逆洗を頻繁に実施しなければならない。 Therefore, to wash the sand Iro by ejecting water purification from below, it must be frequently carried out so-called backwashing. K型配列からなるろ過材を備えたろ過装置においても同様の問題が認められる。 It is observed similar problems in the filtration apparatus having a filter medium consisting of K-type sequence. すなわちK型配列からなるろ過材においても、粒径の最も小さいアンスラサイトの層は最上層に設けられている。 That even in the filtration material consisting of K-type sequence, a layer of smallest anthracite particle size is provided in the top layer. 従って、濁質はこの最上層で濾し取られることになる。 Therefore, contaminants will be taken strained in this top layer. そうすると、ろ過材全体を使って効率よくろ過しているとは言えないし、最上層において目詰まりし易く、緩速ろ過池、急速ろ過池と同様に早期にろ過閉塞してしまう問題がある。 Then, do not be said to be efficiently filtered using the entire filter medium, easily clogged in the top layer, slow filtration pond, there is thus filtered occluded as with rapid filtration basin early problems.

これに対して特許文献1に記載の上向きろ過装置においては、被ろ過水は粒径の大きいろ過材の層でろ過された後に粒径の小さいろ過材の層でろ過されるようになっているので、濁質はその粒径の大きさに応じて、それぞれのろ過材の層で順次濾し取られる。 In the upward filtration device described in Patent Document 1 contrast, and is filtered through a layer of small particle size filter medium after the filtration water was filtered with a layer of a large filter medium particle size since, contaminants, depending on the size of the particle diameter, are sequentially strained taken with a layer of each of the filter material. 従って、ろ過材全体が活用されているので比較的ろ過閉塞し難く優れてはいる。 Therefore, the excellent relatively filtration hardly closed the whole filter medium is utilized. しかしながら、ろ過速度を高めることができないという問題が認められる。 However, it observed a problem that it is impossible to increase the filtration rate. すなわち、下方から勢いよく被ろ過水を送ると、最上層の微細なろ砂は水中で舞い上がって乱れてしまいろ過できなくなる問題がある。 That is, when sending a vigorously Hiroka water from below, fine filtration sand of the top layer has a problem that can not be filtered will disturbed soaring in water. またろ砂が舞い上がってしまうと、ろ砂が流出してしまう恐れもある。 When the Matarosuna would soaring, there is also a possibility that the filtration sand flows out. これらの問題を回避するには、低いろ過速度でろ過するしか無く、ろ過の効率を上げることができない。 To avoid these problems, without only be filtered with a low filtration rate, it is impossible to increase the efficiency of filtration. そうすると、浄水施設の用地の確保が難しく、大量の浄水を消費する大都市近郊においては、このようなろ過装置は採用することができない。 Then, it is difficult to secure a land for water purification facilities, in large cities which consume large amounts of water purification, such filtering device may not be adopted.

浄水には、いわゆるクリプトスポリジウムの問題もある。 The clean water, there is also a so-called Cryptosporidium problems. クリプトスポリジウムは約5μmの大きさの原虫であり、塩素に対して耐性があり死滅しない。 Cryptosporidium is the size of the parasites of approximately 5 [mu] m, do not die it is resistant to chlorine. このクリプトスポリジウムが浄水に混入してしまうと、集団下痢の原因となるので近年問題になっている。 When this Cryptosporidium will be mixed in water purification, has become in recent years a problem because the cause of the population diarrhea. 緩速ろ過池においては、生物膜によってほとんどのクリプトスポリジウムは捕捉されるので危険は小さいと考えられるが、他のろ過池、ろ過装置においては、ろ砂の粒径に比してクリプトスポリジウムの大きさが小さいので浄水に混入してしまう危険がある。 In slow filtration pond, most Cryptosporidium by biofilm considered dangerous because it is captured small, other filtration pond, in the filtration apparatus, the size of Cryptosporidium than the particle size of the filtration sand there is a danger of mixed in water purification because there is less of. 格別に膜ろ過装置やオゾン注入装置を設けて、クリプトスポリジウムを除去したり死滅させることもできるが、これらの装置は高価であり、浄水の処理費用が嵩むという問題がある。 Exceptionally provided membrane filtration apparatus or an ozone injection apparatus, can also be killed or removed Cryptosporidium, these devices are expensive, there is a problem that the processing cost of water purification is increased.

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたろ過装置を提供することを目的としている。 The present invention aims to provide a filtering device which has been made in view of the problems as described above. 具体的には、ろ過材全体を効率よく利用して被ろ過水を効率よくろ過することができると共に、ろ過速度を高速にしても安定してろ過することができ、それによって安価に大量の浄水を得ることができ、そしてろ過材がろ過閉塞し難く、従ってろ過材の洗浄等のメンテナンスの頻度を少なくすることができ、さらには格別に広い設置スペースを必要としないろ過装置を提供することを目的としている。 Specifically, it is possible to the entire filter medium efficiently utilize filtration efficiently be filtered water, also can be stably filtered the filtration rate at a high speed, thereby inexpensively mass of purified water can be obtained, and filtered material is hardly filtered closed, therefore it is possible to reduce the frequency of maintenance such as cleaning of filtering material, further provides a filtration apparatus that does not require exceptionally large installation space it is an object. さらに本発明の他の目的として、クリプトスポリジウムや他の微細な濁質を確実かつ安価に除去できるろ過装置を提供することも目的としている。 Still another object of the present invention, is also an object to provide a filtration device that can be removed reliably and inexpensively Cryptosporidium and other fine suspended solid. また本発明の他の目的として、単独で使用することもできるが、緩速ろ過池や急速ろ過池、上向きろ過装置、他のろ過装置と組み合わされて使用され、高濁度の被ろ過水からある程度の濁質を除去して、これら他のろ過装置におけるろ過閉塞を抑制することができるろ過装置を提供することも目的としている。 As another object of the present invention, it can also be used alone, slow filtration ponds and rapid filtration basin, upward filtration device, which is used combined with other filtration device, from the filtered water high turbidity to remove some suspended solid, is also an object to provide a filtration device capable of suppressing the filtration occlusion in these other filtration devices. このろ過装置においては、格別に薬品を必要とせずに処理することができ、従って処理費が安価で済むと共に薬品が添加されないので、美味しい浄水を得ることができる。 In this filtering device, exceptionally it can be processed without the need for chemicals, hence the processing cost is chemicals with need inexpensive not added, it is possible to obtain a delicious water purification.

本発明は、上記目的を達成するために、砂利とろ砂とからなるろ過材を備えたろ過装置として構成し、このろ過材は、被ろ過水が流れる方向に、粒径が順次小さくなるように積層されているろ過部と、該ろ過部に続いて粒径が順次大きくなるように積層されているろ砂流出防止部とから構成する。 The present invention, in order to achieve the above object, constructed as a filtration apparatus having a filter medium composed of a gravel Toro sand, this filter medium, in a direction which the filtered water flows, as the particle size becomes successively smaller a filtering unit are stacked, consist the filtrate sand outflow preventing section diameter subsequent to the filtration unit are stacked so increased sequentially. つまり、被ろ過水を下方向に流すろ過装置の場合には、下層にはろ砂流出防止部を上層にはろ過部を設け、ろ過部は上方に向かって粒径が大きくなるように積層する。 That is, in the case of a filtration apparatus to flow the filtered water downwards, the lower layer of the filtration unit provided in the upper layer and the filtrate sand outflow preventing section, the filtration unit is stacked so as particle diameter increases upward. また被ろ過水を上方向に流す上向きろ過装置の場合には、上方に向かって粒径が小さくなるようにろ過部を積層し、そしてその上に粒径が大きくなるようにろ砂流出防止部を積層する。 In the case of upward filtration device to flow upward to be filtered water, by laminating a filtration section so that the particle diameter decreases upward, and Nirosuna outflow preventing section to the particle diameter is large on the the laminated.

かくして、請求項1記載の発明は、上記目的を達成するために、砂利とろ砂とからなるろ過材が、被ろ過水が流れる方向に、粒径が順次小さくなるように積層されているろ過部と、該ろ過部に続いて粒径が順次大きくなるように積層されているろ砂流出防止部とから構成されていることを特徴とするろ過装置として構成される。 Thus, a first aspect of the present invention, in order to achieve the above object, the filter medium consisting of gravel Toro sand, in the direction of the filtered water flows, filtration unit particle size is laminated so as to gradually decrease When configured as a filtering device, characterized in that subsequent to the filtration portion is composed of a filtration sand outflow preventing section diameter are stacked so as to successively increase.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のろ過装置は、圧力容器からなり、被ろ過水は0.05MPa以上の水圧で前記圧力容器内に供給され、前記ろ過材によってろ過されるように構成される。 According to a second aspect of the invention, the filtration device according to claim 1, made from the pressure vessel, the filtered water is supplied into the pressure vessel above the pressure 0.05 MPa, it is filtered by the filter media configured.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のろ過装置において、前記ろ過部中の最小の粒径の層は、粒径が1〜50μmの粒子から構成されるように構成される。 According to a third aspect of the invention, in the filtration device according to claim 1 or 2, a layer of minimum particle size in the filtering unit is configured to particle size is composed of particles of 1~50μm that.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかの項に記載のろ過装置において、被ろ過水は前記ろ過材中を上向きにろ過するように構成される。 According to a fourth aspect of the invention, in the filtration device according to any one of claims 1 to 3, the filtered water is configured to filter upwardly through the said filtration material.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のろ過装置において、前記ろ過部の砂利層には、被ろ過水供給用の供給管と、被ろ過水排水用の排水管とが埋設された状態で設けられ、前記供給管を介して外部から被ろ過水を供給すると前記ろ過部でろ過されたろ過水が前記ろ砂流出防止部の上方から得られ、前記排水管に設けられている弁を開くと、前記ろ過部中の被ろ過水が前記排水管を介して外部に排水されるように構成される。 The invention according to claim 5, in the filtration apparatus of claim 4, wherein the gravel layer of the filtration unit includes a supply pipe for the filtered water supply, is embedded and drain pipe for the filtered water drainage provided in a state, the filtered water that has been filtered by the filtering unit and supplying a filtered water from the outside through the feed pipe is obtained from the top of the filtration sand outflow preventing section is provided in the drain pipe When opening the valve, configured to be filtered water in the filtration unit is drained to the outside through the drain pipe.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれかの項に記載のろ過装置において、該ろ過装置には、塩素または次亜塩素酸が注入された被ろ過水が供給されるように構成される。 The invention according to claim 6, in the filtration device according to any one of claims 1 to 5, in the filtering apparatus, so that the filtered water chlorine or hypochlorite is injected is supplied configured.

以上のように、本発明においては、砂利とろ砂とからなるろ過材は、被ろ過水が流れる方向に、粒径が順次小さくなるように積層されているろ過部と、該ろ過部に続いて粒径が順次大きくなるように積層されているろ砂流出防止部とから構成されているので、被ろ過水がろ過部でろ過されるとき、最初に粒径が大きい層でろ過され、順次粒径が小さい層でろ過され、最後に粒径が最小の層でろ過されることになる。 As described above, in the present invention, the filtering material consisting of gravel Toro sand, in the direction of the filtered water flows, and a filtration unit particle size is laminated so as to gradually decrease, following the filtration unit because it is composed of a filtration sand outflow preventing section diameter are stacked so increased sequentially when the filtered water is filtered through the filtration unit, is filtered through a first particle size is larger layer sequentially particle diameter is filtered through a small layer, so that the last particle size is filtered through a minimum of layers. そうすると、被ろ過水に含まれている濁質は粒径の大きさに応じてそれぞれの層で濾し取られることになる。 Then, contaminants contained in the filtered water will be taken strained at each layer according to the size of the particle diameter. つまり被ろ過水はろ過部全体で効率的にろ過されることになり、ろ過部全体が利用されている。 That the filtered water is would be effectively filtered throughout filtration unit, the whole filtration unit is used. そして、濁質が濾し取られる層が集中しないので、ろ過材はろ過閉塞し難い。 Since no concentration layer suspended solid is taken strained, filtered material is hard to filtration occlusion. また、ろ過部に含まれている最小の粒径の層は、ろ砂流出防止部によって流出することが防止されている。 The layer of the smallest particle size that is included in the filtration unit is prevented from flowing out by filtration sand outflow preventing section. つまり被ろ過水を下方にろ過するろ過装置の場合には、ろ砂が下方に落下することはないので安全である。 That is, if a filtering apparatus for filtering the filtered water downward is safe because there is no possibility that filter sand drops downward. 上向きにろ過する上向きろ過装置の場合には、ろ砂がろ過水中に舞い上がることはないので、被ろ過水を下方から勢いよく供給してろ過させてもろ砂が乱れない。 If the upward filtration device for upward filtration, since filtrate sand does not soar the filtered water, it is not disturbed by filtration sand by filtration supplies vigorously the filtered water from below. 従って、ろ過速度を大きくすることができるので、ろ過装置が小型であっても被ろ過水を大量にかつ安価に処理することができる。 Accordingly, it is possible to increase the filtration rate, a filtration device may process large quantities and at low cost to be filtered water be small.

他の発明によると、ろ過装置は圧力容器からなり、被ろ過水は0.05MPa以上の水圧で圧力容器内に供給されるように構成されているので、ろ過材を構成しているろ砂の粒径が小さくても高速にろ過することができるし、濁質がろ過材中に蓄積されてきても、目詰まりすることなくろ過することが可能になる。 According to another aspect of the present invention, the filtration device consists of a pressure vessel, since the filtered water is adapted to be supplied to the pressure vessel above the pressure 0.05 MPa, the filtration sand constituting the filter media it can be filtered even small particle size in high speed, even if contaminants have been accumulated in the filter medium, it is possible to filtration without clogging. また、他の発明によると、ろ過部中の最小の粒径の層は、粒径が1〜50μmの粒子から構成されているので、クリプトスポリジウムを完全にろ過することができ安全な浄水を得ることができる。 Further, according to another invention, the layer of the smallest particle size in the filtration unit, since the particle size is composed of particles of 1 to 50 [mu] m, to obtain a safe clean water can be completely filtered Cryptosporidium be able to. さらには微小な濁質も除去することができるので、工業用に利用される高度精製水を得ることもできる。 Furthermore, since it can also remove fine suspended solid, it is also possible to obtain highly purified water is used for industrial applications. また他の発明によると、ろ過装置は被ろ過水を上向きにろ過するろ過装置として構成されている。 Further, according to another aspect of the present invention, the filtration device is configured as a filter device for filtering upward to be filtered water. 上向きにろ過する場合、濁質はろ過材の下方に蓄積されるが、濁質は一般的に水よりも比重が大きいので、被ろ過水の供給を停止して逆向きに浄水を流すと濁質は容易に下方に押し流されることになる。 When an upwardly filtration, suspended solid but is accumulated below the filter media, since contaminants generally specific gravity than water is large, flow water purification in the opposite direction by stopping the supply of the filtered water when the turbidity quality will be easily washed away downwards. 従ってろ過材の洗浄も容易になる効果が得られる。 Therefore, even the cleaning of the filter medium is facilitated effect. そして、他の発明によると上向きのろ過装置において、ろ過部の砂利層には、被ろ過水供給用の供給管と、被ろ過水排水用の排水管とが埋設された状態で設けられ、供給管を介して外部から被ろ過水を供給するとろ過部でろ過されたろ過水がろ砂流出防止部の上方から得られ、排水管に設けられている弁を開くと、ろ過部中の被ろ過水が前記排水管を介して外部に排水されるように構成されている。 Then, in the upward filtration apparatus according to another aspect of the present invention, the gravel layer of the filtration unit includes a supply pipe for the filtered water supply, provided in a state where the drainage pipe for the filtered water drainage is embedded, supplied filtered water that has been filtered by the filtering unit supplying a filtered water from the outside is obtained from above the filtration sand outflow preventing section through the tube and opening the valve provided in the drain pipe, the filtration in the filtration unit water is configured to be drained to the outside through the drain pipe. 従って、濁質によってろ過材が目詰まりしてろ過閉塞してしまっても、排水管から濁質を含んだ被ろ過水を配水して、ろ過材の目詰まりを容易に解消することができるし、ろ過装置を運転中であってもろ過材の洗浄を平行して実施することもできる。 Therefore, even if the filtration material accidentally filtered closed clogged by contaminants, and distribution to be filtered water containing contaminants from waste water pipe, to the clogging of the filtering material can be easily solved , it is also possible even during operation a filtering apparatus for implementing in parallel a cleaning of the filter material. さらには、ろ過材を洗浄するために格別に浄水を必要としないのでメンテナンス費用も安価である。 Furthermore, maintenance cost is also inexpensive because it does not require exceptionally clean water for washing the filter media. そして、排水管から排出された濁質を含んだ被ろ過水には格別に薬品が注入されていないので、産業廃棄物として処理する必要がなく、そのまま河川に戻すことも可能であり安価に処理することができる。 Since exceptionally chemicals to be filtered water containing the discharged contaminants from waste water pipe is not injected, it is not necessary to be treated as industrial waste, it is also possible directly back into rivers inexpensive process can do. また、他の発明によると、ろ過装置には、塩素または次亜塩素酸が注入された被ろ過水が供給されるように構成されているので、ろ過材中には生物膜が形成されず、さらにろ過閉塞し難くなる効果が得られる。 Further, according to another aspect of the present invention, the filtering device, since the filtered water chlorine or hypochlorite is injected is configured to be supplied, biofilm is not formed during the filtration material, further filtration occlusion hardly becomes effect.

本発明のろ過装置は、ろ過閉塞し難いという特徴を備えているので、原水が高濁度の時だけ使用して、粒径の大きい濁質だけを除去する高濁度水処理装置として利用することもできる。 Filtration apparatus of the present invention includes the feature that hardly filtered closed, using only when the raw water is high turbidity, utilized only as high turbidity water treatment system for removing large suspended solid particle size it is also possible. 具体的には、ろ砂の粒径を比較的大きめに選定する。 Specifically, selecting the particle size of the filter sand relatively large so. そうすると、ろ過の抵抗をかなり低下させることができ、ろ過速度を非常に大きして効率よく原水をろ過することができる。 Then, it is possible to reduce significantly the resistance of the filtration can be filtered efficiently raw very large filtration rates. ろ過されるろ過水の濁度は、例えば10度前後にはなってしまうが、粒径の大きい濁質のみ濾し取るので、ろ過材はろ過閉塞し難く、安定的に長時間運転することができる。 The turbidity of the filtered water to be filtered, for example, becomes the 10 degrees back and forth, since taking strainer only large suspended solid particle size, filter media hardly filtered obstruction, it can be operated stably long . このようにして効率よく処理したろ過水を、緩速ろ過池や急速ろ過池、または従来周知の他のろ過装置に導くようにする。 In this manner efficiently treated filtrate water, slow filtration ponds and rapid filtration basin, or to direct the well-known other filtration devices. そうすると、濁質の大部分は除去されているので、緩速ろ過池や急速ろ過池、または他のろ過装置はろ過閉塞し難くなる。 Then, most of the turbid medium since been removed, slow filtration ponds and rapid filtration ponds or other filtering device, it is difficult for filtered closed.

本発明の実施の形態に係るろ過装置を模式的に示す図であり、その(ア)は被ろ過水を上向きに流す上向きろ過装置、その(イ)は被ろ過水を下向きに流すろ過装置をそれぞれ示す側面断面図である。 Is a diagram schematically showing a filtering apparatus according to an embodiment of the present invention, the (A) upward filtration device to flow upward to be filtered water, the (a) is a filtration device to flow downwards to be filtered water it is a side sectional view showing, respectively. 本発明の実施の形態に係るろ過池を模式的に示す図であり、その(ア)は被ろ過水を上向きに流す上向きろ過池、その(イ)は被ろ過水を下向きに流すろ過池をそれぞれ示す側面断面図である。 The filtration cell according to the embodiment of the present invention is a diagram schematically showing, the (A) upward filtration pond flows upward to be filtered water, the (a) is filtered pond to flow downwardly to be filtered water it is a side sectional view showing, respectively. 従来例に係るK型配列に係るろ過材を模式的に示すヒストグラフであり、横軸にはろ過材を構成している粒子の粒径が、縦軸にはろ過材の積層高さが示されている。 A Hisutogurafu schematically showing a filter medium according to K-type sequence according to the prior art, the particle size of the particles on the horizontal axis constituting the filtration material, stack height of the filter material is shown on the vertical axis ing.

以下、図1の(ア)によって、本実施の形態に係る上向きろ過装置1を説明する。 Hereinafter, the in FIG. 1 (A), illustrating the upward filtration device 1 according to this embodiment. 本実施の形態に係る上向きろ過装置1は、被ろ過水を上向きにろ過するろ過装置であり、所定の形状の中空の圧力容器2、この圧力容器2内に設けられているろ過材3等から構成されている。 Upward filtration device 1 according to this embodiment, a filtration device for upward filtration the filtered water, the pressure vessel 2 of the hollow predetermined shape, from the filter medium 3 like provided in the pressure vessel 2 It is configured. 圧力容器2は、所定の肉厚の鋼板からなり、円筒状の胴部5と、この胴部5の上部に液密的に取り付けられているドーム状を呈するヘッド部6と、同様に胴部5の下部に液密的に取り付けられているドーム状のボトム部7とから構成されている。 Pressure vessel 2 is made of a steel plate of a predetermined thickness, a cylindrical barrel 5, a head portion 6 exhibits a domed are liquid-tightly attached to an upper portion of the body portion 5, similarly barrel the lower part of 5 are composed of dome-shaped bottom portion 7 for being mounted fluid-tightly. このような形状に形成されているので、圧力容器2は内圧に対して高い耐性を備えている。 Since such is formed into a shape, the pressure vessel 2 is provided with a high resistance to internal pressure. また圧力容器2は容易に分解することができるので、ろ過材3をメンテナンスしたり、内部の部材を交換することができる。 Since the pressure vessel 2 can be easily disassembled, or maintain the filter medium 3 can be replaced inside the member. このような圧力容器2のヘッド部6には、エア抜き弁8が設けられている。 The head portion 6 of such a pressure vessel 2, the air vent valve 8 is provided. これによって圧力容器2内にエアが溜まらないようになっている。 This so that the air does not collect in the pressure vessel 2.

本発明の実施の形態に係る上向きろ過装置1は、ろ過材3の積層方法に特徴があり、この特徴によってろ過閉塞し難くなると共に、被ろ過水に所定の水圧をかけてもろ過材が流出しないようになっている。 Upward filtration apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is characterized by the method of the laminated filtering member 3, it becomes difficult to filtered blocked by this feature, even filtered material over a predetermined water pressure in the filtered water outlet It is made as to not. ろ過材3を構成している最小の粒子の径を微小にするとクリプトスポリジウムを除去できるクリプトスポリジウム除去装置として使用することができるし、最小の粒子の径を大きくすると、粒径の大きな濁質だけを除去する高濁度水処理装置として使用することができる。 It can be used the diameter of the smallest particles constituting the filter medium 3 as Cryptosporidium removal apparatus capable of removing Cryptosporidium When the minute, increasing the diameter of the smallest particles, only large suspended solid particle size it can be used as a high-turbidity water treatment apparatus for removing. 最初にクリプトスポリジウムを除去する装置として使用する場合について説明する。 It will be described for use as the first device to remove Cryptosporidium. このような装置として使用する場合、上向きろ過装置1でろ過する被ろ過水は、急速ろ過池等の他のろ過池にて処理された水、あるいは所定のろ過装置で濾過された水、または地下水等の比較的濁質が少ない水が対象となる。 When used as such a device, the filtered water filtered by the upward filtering device 1 is processed by the other filtering pond such rapid filtration basin water water or has been filtered at a predetermined filtration device, or ground water, is relatively turbidity is less water of equal interest.

クリプトスポリジウム除去装置として使用される場合、ろ過材3は、砂利ろ砂だけでなく、非常に目の細かい粒子からも構成される。 When used as Cryptosporidium removal device, the filtration member 3 is not only gravel filtration sand, and from a very a fine particle. ろ過材3をその機能面から見ると、被処理水をろ過するようになっている下方のろ過部9と、このろ過部9の上に積層されていて、ろ過部の粒子が水中に舞わないように押さえているろ砂流出防止部10とに区分することができる。 Looking at the filter medium 3 from the functional surface, the filtering portion 9 of the lower adapted to filter the water to be treated have been laminated on the filtration section 9, the particles of the filtration unit is not danced in water it can be divided into a filtrate sand outflow preventing section 10 which holds down manner. 最初にろ過部3から説明する。 First will be described from the filtration unit 3. ろ過部3は、粒径が下層から上層に向かって小さくなるように積層された複数の層から構成されており、最下層が砂利からなるろ過部砂利層11、中間層がろ砂からなるろ過部ろ砂層12、最上層が粒径の小さな粒子からなる粒子層13になっている。 Filtration unit 3 is composed of a plurality of layers the particle size are stacked to be smaller toward the lower layer to the upper layer, the filtration unit gravel layer 11 lowermost consists gravel, the intermediate layer is made of filtration sand filtration part filtration sand 12, which is the particle layer 13 the uppermost layer is composed of small particles having a particle diameter. より詳細に説明するとろ過部砂利層11は、例えば、最下層が粒径が5mm以上の第1の砂利層、この第1の砂利層の上に、粒径が3〜5mmの第2の砂利の層、その上に粒径が2〜3mmの第3の砂利の層、等のように積層され、ろ過部ろ砂層12は最下層が粒径が1.0〜1.1mmの第1のろ過砂層、その上に粒径0.55〜0.65mmの第2のろ過砂層、さらにその上に粒径0.20〜0.30mmの第3のろ過砂層、等のように積層されている。 And will be described in more detail filtration unit gravel layer 11 is, for example, the first gravel layer lowermost particle size of more than 5 mm, on the first of the gravel layer, the particle size is the second of 3~5mm gravel layer, the third layer of gravel 2~3mm is the particle diameter thereon are stacked as equal, the filtration portion filtration sand layer 12 lowermost particle size first the 1.0~1.1mm filtration sand layer, the second filtration sand of a particle size 0.55~0.65mm thereon, and further a third filtration sand of a particle size 0.20~0.30mm thereon, stacking as equal . これらは下方から上方に向かって粒径が小さくなるように積層されていればよく、各層の粒径については適宜選定することができる。 These need only be stacked to the particle diameter decreases upward from the bottom, for the particle size of each layer can be appropriately selected.

クリプトスポリジウム除去装置として使用される場合、粒子層13は、従来ろ過材としては使用されていなかった粒径の小さな粒子、具体的には粒径が1〜50μmの粒子から構成される。 When used as Cryptosporidium removal device, the particle layer 13, small particles of particle size has not been used as a conventional filter media, and a particle size of particles of 1~50μm specifically. このような粒子はろ過部ろ砂層12の上に直接積層されていてもよいが、例えば最下層に、粒径が50〜100μmの粒子からなる第1の粒子層を設け、その上に粒径が1〜50μmの粒子からなる第2の粒子層を積層するようにすると、粒子がろ過部ろ砂層12やろ過部砂利層11に落下しない。 Such particles may but be stacked directly on top of the filtration portion filtration sand layer 12, for example, the lowest layer, provided with the first layer of particles having a particle size is composed of particles of 50 to 100 [mu] m, the particle diameter thereon There When so stacked second particle layer consisting of particles of 1 to 50 [mu] m, the particles do not fall to the filtration portion filtration sand layer 12 and the filtration unit gravel layer 11. このような粒子としては、従来周知のけい砂を粉砕して得ることもできるし、ガラスや陶器、磁器等のセラミックスを粉砕して得ることもできる。 Such particles, to the conventionally known silica sand can also be obtained by grinding, it can also be obtained glass and ceramics, the ceramic porcelain and the like and pulverized. セラミックス粉の場合には、例えば有限会社竹折砿業所の商品セラミックサンドを利用することもできる。 In the case of the ceramic powder is, for example, it is also possible to use the goods ceramic sand of limited company Takeori Kogyo office. さらには、チタン、不銹鋼等の金属からなる金属粉を適用することもできる。 Further, it is possible to apply the metal powder comprising titanium, a metal such as stainless steel. 粒子の層13は、10mm程度の厚さに形成されていれば、クリプトスポリジウムを完全に捕捉できるだけでなく、微細な濁質も濾し取ることができる。 Layer 13 of particles be formed on the order of 10mm thick, not only the Cryptosporidium can be completely captured can take straining even microscopic contaminants.

ろ砂流出防止部10は、ろ過部9の上に積層された複数層から構成されているが、積層方法がろ過部9とは異なっている。 Filtration sand outflow preventing section 10 is constituted of a plurality of layers stacked on top of the filtration unit 9, lamination method is different from the filtering unit 9. 具体的には、粒径が下層から上層に向かって大きくなるように積層されている。 Specifically, it is laminated such particle diameter increases toward from the lower layer to the upper layer. ろ砂流出防止部10の最下層で、ろ過部9の粒子層13の上に積層されている層は、ろ砂からなるろ砂流出防止部ろ砂層15になっている。 In the lowest layer of the filtrate sand outflow preventing section 10, a layer that is laminated on the particle layer 13 of the filtration unit 9 has a filtration sand outflow preventing section filter sand 15 made of filter sand. そして、ろ砂流出防止部ろ砂層15の上に砂利からなるろ砂流出防止部砂利層16が積層されている。 The filtrate sand outflow preventing section gravel layer 16 of gravel on the filter sand outflow preventing section filter sand 15 is laminated. ろ砂流出防止部ろ砂層15も、ろ砂流出防止部砂利層16も、詳しくは説明しないが、それぞれ粒径の異なる複数の層から構成されている。 Filtration sand outflow preventing section filtration sand 15 is also filtered sand outflow preventing section gravel layer 16 also, details will not be described, and a plurality of layers having different respective diameter. 本実施のろ過材3はこのように積層方法に特徴があるので、粒子層13の粒子が流出することが防止されている。 Since the filter medium 3 of the present embodiment is characterized in lamination method as this, which prevents the particles of the particle layer 13 from flowing. 本実施の形態においては、ろ砂流出防止部10は、圧力容器2のヘッド部6の天井に達している。 In this embodiment, filter sand outflow preventing section 10 has reached the ceiling of the head portion 6 of the pressure vessel 2. つまりろ過材3はヘッド部6に達するように充填されている。 That filtering material 3 is filled to reach the head unit 6. 従って、被ろ過水を上方に流してろ過するときに、粒子層13は強制的に下方に押さえられることになり、粒子層13の水圧による浮き上がりは比較的抑制される。 Therefore, when filtering by flowing the filtered water upward, the particle layer 13 is forced to be is pressed downward, floating by water pressure of the particle layer 13 is relatively suppressed. なお、ろ過材3をこのように充填しなくても、例えば、ろ過材3を上方から強制的に下に押し付ける押さえ部材を設けたり、重量の大きいおもりをろ過材3の上に設けるようにすれば、同様の効果を得ることができる。 Incidentally, even without filling the filter medium 3 Thus, for example, by a filter medium 3 may be provided a pressing member for pressing down forcibly from above, to provide a greater weight of the weight on the filter medium 3 if, it is possible to obtain the same effect.

本実施の形態においては、ろ過部9のろ過部砂利層11には、被ろ過水を供給する供給管18が、圧力容器2の外部から引き入れられて所定の長さだけ埋められている。 In this embodiment, the filtration unit gravel layer 11 of the filtration unit 9, supply pipe 18 for supplying the filtered water is being drawn from the outside of the pressure vessel 2 is filled by a predetermined length. 供給管18の埋められた部分には多数の孔19、19、…が明けられている。 The buried portion of the supply tube 18 a number of holes 19, 19, ... are opened. 図1の(ア)においては孔19、19、…は供給管18の上側に明けられているように示されているが、下側、あるいは側方に明けられていてもよい。 Holes 19 and 19 in (a) of FIG. 1, ... is shown to have been drilled in the upper side of the supply pipe 18 may be bored on the lower side or lateral. この供給管18には送水ポンプ21が介装されており、被処理水を圧力容器2内に圧送できるようになっている。 The supply pipe 18 is water pump 21 is interposed, so that it pumps the water to be treated into the pressure vessel 2. ろ過部9のろ過部砂利層11には、供給管18に隣接して排水管22も埋められている。 The filtration unit gravel layer 11 of the filtration unit 9 is also buried drain pipe 22 adjacent to the supply pipe 18. 排水管22にも、多数の孔23、23、…が明けられおり、ろ過材3内の水を排水できるようになっている。 To drain 22, a large number of holes 23, 23, ... are bored, and to be able to drain the water in the filter medium 3. 排水管22には、圧力容器2の外部に位置する部分に弁24が設けられている。 The drain pipe 22, a valve 24 is provided in the portion positioned outside the pressure vessel 2.

このような圧力容器2の上部には、ろ過材3のろ砂流出防止部10の上方に開口する送水管30が設けられ、ろ過材3でろ過された水が外部に送水されるようになっている。 At the top of such a pressure vessel 2, the water pipe 30 is provided which opens above the filter medium 3 slag sand outflow preventing section 10, so has been filtered by the filter medium 3 water is water to the outside ing. 送水管30は、例えば配水池、浄水池等に接続されている。 Water pipe 30, for example distributing reservoir is connected to a water purification basin or the like.

本実施の形態に係る上向きろ過装置1の作用を説明する。 A description will be given of the operation of the upward filtration device 1 according to this embodiment. 従来のろ過池でろ過したろ過水、あるいは地下水にはクリプトスポリジウムが混入している可能性がある。 Filtered water and filtered by conventional filtration pond, or the groundwater might Cryptosporidium is mixed. 本実施の形態に係る上向きろ過装置1は、このような水をろ過する。 Upward filtration device 1 according to this embodiment, filtering such water. 送水ポンプ21を駆動して、ろ過池でろ過したろ過水、あるいは地下水を被ろ過水として、供給管18から圧力容器2内に供給する。 By driving the water pump 21, and supplies the filtered water filtered by the filtering pond or groundwater as the filtered water from the supply pipe 18 into the pressure vessel 2. 被処理水には0.05MPa以上、好ましくは0.1MPa以上の水圧をかける。 0.05MPa or more to the water to be treated, preferably applied over the pressure 0.1 MPa. 供給された被ろ過水はろ過材3中を上向きにろ過される。 It supplied the filtered water is upwardly filtration medium filter medium 3. より詳しく説明すると、ろ過材3のろ過部9をろ過されるが、ろ過部9は下層から上層に向かって粒径が小さくなるように複数層に積層されているので、粒径の異なる懸濁物質やクリプトスポリジウムが、所定の層において捕捉される。 In more detail, but are filtered filtration portion 9 of the filter medium 3, since the filtering unit 9 are stacked in multiple layers as the particle diameter decreases toward the lower layer to the upper layer, having different particle sizes suspended substances and Cryptosporidium is captured in a given layer. 粒子層13には微細な隙間しか空いていないが、被ろ過水には水圧がかけられているので、高いろ過速度で被処理水はろ過される。 Although the particle layer 13 is not available only fine gaps, since the object to be filtered water being applied water pressure, the water to be treated at a high filtration rate is filtered. このとき粒子層13の上にはろ砂流出防止部10が設けられ、粒子層13は下方に押し付けられているので、粒子が水圧によって上方に舞い上がることはない。 Filtration sand outflow preventing section 10 is provided on the case particle layer 13, since the particle layer 13 is pressed downward, never soar upward particles by water pressure. ろ過材3でろ過されたろ過水は、ろ砂流出防止部10の上部に溜まり、送水管30から外部に送水される。 Filtered water filtered by the filter medium 3 is accumulated in the upper portion of the filtration sand outflow preventing section 10, is water to the outside from the water supply pipe 30. 処理された水は家庭、工場、学校等に配水される。 The treated water is home, factory, is water distribution to schools. なお、被ろ過水には塩素、あるいは次亜塩素酸ナトリウムが注入されていてもよい。 Note that to be filtered water may be injected chlorine or sodium hypochlorite. そうするとろ過材3中に生物膜が形成されにくいので、長期間ろ過閉塞することなく上向きろ過装置1を使用することが可能になる。 Then so hard biofilm is formed during the filtration material 3, it is possible to use up the filtration apparatus 1 without long term filtration occlusion.

上向きろ過装置1を長期間使用したら、ろ過材3中に懸濁物質が蓄積する。 When the upward filtration device 1 used for a long period, suspended solids may accumulate in the filter medium 3. 排水管22の弁24を開くと、ろ過材3中の被ろ過水が排水管22から排出される。 When opening the valve 24 of drain pipe 22, the filtered water in the filtering material 3 is discharged from the discharge pipe 22. 懸濁物質も周囲の被ろ過水と一緒に排水管22から外部に排出される。 Suspended solids is also discharged from the discharge pipe 22 along with the filtered water around the outside. 所定時間排水をしたら弁24を閉じる。 Close the valve 24 Once you have a predetermined time drainage. このような排水は、供給管18から被ろ過水を供給しながら実施すると、ろ過材3中の懸濁物質を容易に排出することができる。 Such effluent, when performed while supplying the filtrate water from the supply pipe 18, it is possible to easily discharge the suspended solids in the filter medium 3.

このような方法でろ過材3中の濁質を排出しても、十分に濁質を排出できない場合もある。 Be discharged the suspended matter in the filter medium 3 in such a way, it may not be sufficiently discharged contaminants. その場合には、送水ポンプ21を停止して被ろ過水の供給を停止し、排水管22の弁24を開く。 In this case, to stop the water pump 21 to stop the supply of the filtered water, open the valve 24 of drain pipe 22. そして洗浄管25から浄水を噴出する。 And ejecting the purified water from the washing pipe 25. そうすると浄水管25から噴出した浄水によって濁質が下方に押し流され、排水管22から濁質を含んだ水が排水される。 Then contaminants by purified water jetted from purified water pipe 25 is forced to flow downwards, containing contaminants from waste water pipe 22 the water is drained. 洗浄管25からではなく、送水管30から浄水を送り込んでもよい。 Not from washing pipe 25, may be fed water purification from water pipe 30. このようにしても、浄水によって濁質が下方に押し流され、排水管22から濁質を含んだ水が排水される。 Even in this case, turbid by purified water is forced to flow downwards, containing contaminants from waste water pipe 22 the water is drained. ろ過材3の洗浄が完了したら浄水の供給を停止して弁24を閉じる。 After washing of the filter medium 3 is completed by stopping the supply of clean water to close the valve 24.

本実施の形態に係る上向きろ過装置1は、比較的粒径の大きな濁質だけを除去する高濁度水処理装置として使用することもできる。 Upward filtration device 1 according to this embodiment can also be used as a high turbidity water treatment device for removing only larger contaminants of relatively particle size. 具体的には、ろ過材3における最小の粒径の層13を、例えば粒径が0.3〜0.5mm程度のろ砂から構成する。 Specifically, a layer 13 of the smallest diameter in the filtration material 3, for example, the particle size is composed of filter sand of about 0.3 to 0.5 mm. もしくは1.0mm以上の粒径のろ砂から構成する。 Or consist of 1.0mm or more of the particle size of the filter sand. そうすると、比較的粒径の大きな濁質しか濾し取ることはできないが、ろ過閉塞し難くなる効果が得られ、さらにはろ過材3の洗浄も容易に実施できることになる。 Then, comparatively but large contaminants only straining can not take the particle size, filtration occlusion hardly becomes effect is obtained, further it will be can be carried out easily cleaned filter medium 3. このような上向きろ過装置1を使用して、降雨時等に河川から取水される原水をろ過する。 Using such upward filtration apparatus 1, for filtering the raw water is water intake from rivers rain or the like. このような原水には濁質が大量に含まれているが、上向きろ過装置1によってある程度の濁度を除去した後に、従来周知の緩速ろ過池、急速ろ過池でろ過するようにする。 Such a raw water turbid is included in a large amount, after removing some turbidity by the upward filtration device 1, a conventional well-known slow filtration pond, so as to filter at rapid filtration basin. このようにすると、格別に凝集剤等を使用することなく濁質の大部分を除去することができ、緩速ろ過池、急速ろ過池が早期にろ過閉塞することを防止することができる。 In this way, it is possible to remove most of the suspended solid without the use of exceptionally aggregating agent, slow filtration pond, rapid filtration basin can be prevented from being filtered closed early.

図1の(イ)には、被ろ過水を下向きにろ過する本実施の形態に係るろ過装置1'が示されている。 To the (b) Fig. 1 shows a filtration device 1 'according to the present embodiment for filtering down to be filtered water. 前実施の形態に係る上向きろ過装置1と同様の部材、同様の作用を奏する部材には同じ参照番号を付して説明を省略する。 The same members as the upward filtration device 1 according to the prior embodiment, the members achieving the similar effects not described are denoted by the same reference numbers. 本実施の形態に係るろ過装置1'においては、ろ過材3は、圧力容器2のヘッド部6に達するように充填されてはいない。 In the filtration apparatus 1 'according to this embodiment, the filter medium 3, is not filled to reach the head portion 6 of the pressure vessel 2. 被ろ過水を下方に流すので、粒子層13は下方に押し付けられるだけであり、浮き上がることはないからである。 Since flow the filtered water downwards, the particle layer 13 is only pressed against the lower, because it will not float. 本実施の形態においては、供給管18は圧力容器2の上部に設けられ、送水管30はろ砂流出防止部砂利層16内に埋められている。 In the present embodiment, the supply pipe 18 is provided at the top of the pressure vessel 2 are filled in the water supply pipe 30 halo sand outflow preventing section gravel layer 16. そして送水管30には、小径の孔31、31が多数明けられている。 And water pipe 30, a small diameter hole 31 is drilled a number. 本実施の形態に係るろ過装置1'において送水ポンプ21を駆動して被ろ過水を供給管18から供給する。 By driving the water pump 21 in the filtration device 1 'according to this embodiment supplies the filtrate water from the supply pipe 18. そうすると被ろ過水はろ過材3を下方に流れてろ過される。 Then the filtrate is filtered flowing through the filter medium 3 downward. ろ過部9は上方から下方に向かって粒径が小さくなるように積層されているので、被ろ過水中の濁質は粒径の大きさに応じて、異なる層において濾し取られることになる。 Since the filtration unit 9 are stacked such particle diameter decreases as they go downward, suspended solid of the filtration water depending on the size of the particle size will be taken strained in different layers. ろ過されたろ過水は孔31、31から送水管30に入り、外部に供給される。 Filtered filtered water enters the holes 31, 31 in the water pipe 30, is supplied to the outside. このようなろ過装置1'においてろ過材3中に濁質が蓄積してきたら、送水管30から浄水を圧力容器2内に供給する。 Once such contaminants are have accumulated in the filter medium 3 in the filtration apparatus 1 'is supplied to the pressure vessel 2 a water purification from water pipe 30. そうするとろ過材3中の濁質が浄水と共に上方に押し出される。 Then contaminants in the filter medium 3 is pushed upward together with the purified water. 濁質を含んだ水は、図には示されていない排水管等によって外部に排出する。 Containing contaminants water is discharged to the outside by the drainage tube or the like which is not shown in FIG.

ろ過速度を高速にするには供給する被ろ過水に高圧の水圧をかける必要がありこの場合にはろ過装置は圧力容器から構成する必要がある。 To the filtration rate at a high speed the filtration device in case it is necessary to apply a pressure of high pressure to the filtered water supply must be configured from the pressure vessel. しかしながら本発明に係るろ過装置は、必ずしも圧力容器から構成する必要はない。 However filtration apparatus according to the present invention is not necessarily required to be configured from the pressure vessel. 例えば、比較的容量の大きな、いわゆるろ過池として構成すれば、ろ過速度をそれほど高速にしなくても大量の被ろ過水をろ過することができる。 For example, relatively capacity big, be configured as a so-called filtration pond, capable of filtering large amounts of the filtered water without the filtration rate to less fast. このようなろ過池もろ過装置の一種と考えることができ、図2の(ア)には上向きに被ろ過水をろ過する、本発明の実施の形態に係る上向きろ過池40が、図2の(イ)には下向きに被ろ過水をろ過する本発明の実施の形態に係るろ過池40'が、それぞれ示されている。 Such filtration ponds can also be considered as a kind of filtering device, filtering the filtered water upward in (A) in FIG. 2, the upward filtration pond 40 according to the embodiment of the present invention is, in FIG. 2 to (b) is filtration pond 40 'according to the embodiment of the present invention of filtering the filtered water downward, they are respectively shown. 前実施の形態と同様の作用を奏する部材には同じ参照番号を付して説明を省略する。 The members to achieve the same effect as the previous embodiment will not be described bear the same reference numbers. 上向きろ過池40においても、ろ過池40'においても、格別に高圧に耐えられる設備は設けられていない。 Also in the upward filtration basin 40, in filtered pond 40 ', is not provided equipment exceptionally withstand high pressure. 従来のろ過池と同様に、底面と所定の高さの壁部とからなる槽構造体41から構成されている。 As with conventional filtration pond, and a tank structure 41 comprising a wall portion of the bottom surface and a predetermined height. 上向きろ過池40においては槽構造体41には天井部が設けられているが、この天井部は外部からごみが上向きろ過池40内に侵入しないようにするためのものであり、格別に内圧に耐えるような構造のものではない。 While in the upward filtration pond 40 to the tank structure 41 has a ceiling part is provided, the ceiling is for such debris from the outside does not enter the upward filtration pond 40, the exceptionally pressure not of the structure to withstand. いずれのろ過池40、40'においてもこのような槽構造体41内にろ過材3が入れられており、ろ過池40'においてはろ床42の上にろ過材3が設けられている。 Any filtration basin 40, 40 'even has the filter medium 3 are placed in such a tank structure 41, the filtration basin 40' is filtered material 3 on the filter bed 42 is provided in the. 本実施の形態においては、いずれのろ過池40、40'においても、ろ過材3中の最小の粒径の層は、例えば、0.2〜0.7mm程度のろ砂から構成されている。 In the present embodiment, in any of the filtration basin 40, 40 ', a layer of minimum particle size in the filter medium 3, for example, and a filtration sand of about 0.2 to 0.7 mm. 従って、被ろ過水はそれほど加圧しなくても十分にろ過されることになる。 Therefore, it would be sufficiently filtered to-be-filtered water is so pressurized without. 当業者であれば容易に理解されるように、供給管18から被ろ過水を供給すると、上向きろ過装置40の場合には上向きに、ろ過装置40'の場合には下向きに被ろ過水がろ過され、ろ過された水が送水管30から外部に送水されることになる。 As will be readily understood by those skilled in the art, when supplying the filtrate water from the supply pipe 18, upward in the case of the upward filtration device 40, in the case of the filter 40 'is the filtered water is filtered downward is, filtered water is to be water to the outside from the water supply pipe 30. また、逆向きに浄水を供給すると、ろ過材3中に貯まった濁質を外部に排出することができる。 Further, when supplying purified water in the reverse direction, it is possible to discharge the suspended matter that accumulates in the filter medium 3 to the outside.

被ろ過水は粒径1〜50μmの粒子層13を確実にろ過されること、およびクリプトスポリジウムは確実に除去されることを確認するために、本実施の形態に係る上向きろ過装置1によって下記のテストをした。 The filtered water is to be reliably filtered particle layer 13 having a particle size of 1 to 50 [mu] m, and Cryptosporidium in order to confirm that it is reliably removed by the upward filtration device 1 according to this embodiment of the following It was a test.
A. A. 条件: conditions:
(ア)圧力容器2の形状:半径4cmの円形断面積:半径4cm×4cm×3.14=50.24cm (A) the pressure vessel 2 shape: circular cross section with a radius of 4 cm: radius 4cm × 4cm × 3.14 = 50.24cm 2
(イ)粒子層13:厚さ10mm:粒径1〜50μmのセラミックス粒子なお、セラミックス粒子には、有限会社竹折砿業所の商品セラミックサンドを使用した。 (A) particle layer 13: thickness 10mm: ceramic particles having a particle size of 1~50μm It is to be noted that the ceramic particles, using the commodity ceramic sand of limited company Takeori Kogyo office.
(ウ)被処理水の水圧:0.1MPa (C) of the water to be treated water pressure: 0.1MPa
B. B. 実験: Experiment:
実験用の水槽に水道水を入れ、クリプトスポリジウムの疑似粒子を所定量添加して十分に攪拌した。 Filled with tap water to the water tank for experiments, thoroughly stirred by adding a predetermined amount of pseudo particles of Cryptosporidium. 次いで、水槽の水をポンプにより加圧して上向きろ過装置1に圧送し、ろ過した。 Then, the aquarium water is pressurized by the pump and pumped upward filtration device 1, and filtered. クリプトスポリジウムの疑似粒子には、日本光研工業株式会社および財団法人水道技術研究センターの商品「クリプトレーサー」(登録商標)を使用した。 The Cryptosporidium of pseudo particles, using the Japanese Koken Industrial Co., Ltd. and the Institute for Water Research Center product "Crypto racer" (registered trademark).
C. C. 結果: result:
(ア)ろ過された水を調べたところ、クリプトスポリジウムの疑似粒子は発見されなかった。 (A) were examined filtered water, pseudo particles of cryptosporidium was found. クリプトスポリジウムを完全に除去できることが確認できた。 Cryptosporidium was able to confirm that it is possible to completely removed.
(イ)このとき、6分間で7,573cm ろ過された。 (B) at this time was 7,573Cm 3 filtered with 6 minutes. ろ過速度は7,573cm /50.24cm /6分=25cm/分であった。 Filtration rate was 7,573cm 3 /50.24cm 2/6 min = 25 cm / min. 従って、ろ過速度は次のようになる。 Accordingly, the filtration rate is as follows.
25cm/分=15m/h=360m/日 25cm / min = 15m / h = 360m / day

被処理水の水圧を0.05MPaにして、他は実施例1と同じ条件でテストした。 And the water pressure of the water to be treated to 0.05 MPa, others were tested under the same conditions as in Example 1.
C. C. 結果: result:
(ア)クリプトスポリジウムの疑似粒子は発見されなかった。 (A) Cryptosporidium of pseudo-particles were found.
(イ)毎時間当たり、あるいは毎日当たりのろ過速度は次の通りであった。 (B) each per hour, or the filtration rate per day was as follows.
168m/日 168m / day

本実施の形態に係るろ過装置は色々な変形が可能である。 Filtration apparatus according to this embodiment is capable of various modifications. 例えば、クリプトスポリジウムを除去するろ過装置の場合、被ろ過水には次亜塩素酸が注入されているように説明されているが、次亜塩素酸を注入しなくてもよい。 For example, in the case of a filtration apparatus for removing Cryptosporidium has been described as hypochlorite is injected into the filtered water, it is not necessary to inject the hypochlorite. また、上向きろ過装置においては、圧力容器2には、排水管、洗浄管等が配管されているが、これらの管は設けられていなくても問題はない。 In the upward filtration device, the pressure vessel 2, the drainage tube, but such cleaning pipe is the pipe, there is no problem even if these tubes not be provided.

1 上向きろ過装置 1' ろ過装置 2 圧力容器 3 ろ過材 9 ろ過部 10 ろ砂流出防止部13 粒子層 18 供給管21 送水ポンプ 22 排水管25 洗浄管 30 送水管40 上向きろ過池 40' ろ過池 1 upward filtering device 1 'filtering device 2 pressure vessel 3 filtering material 9 filtration unit 10 filtration sand outflow preventing section 13 particle layer 18 supply pipe 21 water pump 22 drain pipe 25 cleaning pipe 30 water supply 40 upwardly filtered pond 40' filtered pond

Claims (6)

  1. 砂利とろ砂とからなるろ過材が、被ろ過水が流れる方向に、粒径が順次小さくなるように積層されているろ過部と、該ろ過部に続いて粒径が順次大きくなるように積層されているろ砂流出防止部とから構成されていることを特徴とするろ過装置。 Filtering material consisting of gravel Toro sand, in the direction of the filtered water flows, and a filtration unit particle size is laminated so as to gradually decrease, the particle size subsequent to the filtration unit are stacked so as to sequentially increase and that the filtration apparatus characterized in that it is composed of a filtration sand outflow preventing section.
  2. 請求項1に記載のろ過装置は、圧力容器からなり、被ろ過水は0.05MPa以上の水圧で前記圧力容器内に供給され、前記ろ過材によってろ過されるようになっていることを特徴とするろ過装置。 Filtration device according to claim 1 is made from the pressure vessel, the filtered water is supplied to the pressure vessel above the pressure 0.05 MPa, and characterized in that it is adapted to be filtered by the filter media filtration apparatus.
  3. 請求項1または2に記載のろ過装置において、前記ろ過部中の最小の粒径の層は、粒径が1〜50μmの粒子から構成されていることを特徴とするろ過装置。 In the filtration apparatus of claim 1 or 2, a layer of minimum particle size in said filtration unit, the filtration apparatus characterized by particle size is composed of particles of 1 to 50 [mu] m.
  4. 請求項1〜3のいずれかの項に記載のろ過装置において、被ろ過水は前記ろ過材中を上向きにろ過するようになっていることを特徴とするろ過装置。 In the filtration device according to any one of claims 1 to 3, a filtration device to be filtered water, characterized in that the adapted filtering upwardly in the filtration material.
  5. 請求項4に記載のろ過装置において、前記ろ過部の砂利層には、被ろ過水供給用の供給管と、被ろ過水排水用の排水管とが埋設された状態で設けられ、前記供給管を介して外部から被ろ過水を供給すると前記ろ過部でろ過されたろ過水が前記ろ砂流出防止部の上方から得られ、前記排水管に設けられている弁を開くと、前記ろ過部中の被ろ過水が前記排水管を介して外部に排水されるようになっていることを特徴とするろ過装置。 In the filtration apparatus of claim 4, wherein the gravel layer of the filtration unit includes a supply pipe for the filtered water supply, provided in a state where the drainage pipe for the filtered water drainage is embedded, the feed pipe through the obtained filtered water that has been filtered by the filtering unit and supplying a filtered water from the outside from above the filtration sand outflow preventing section to open a valve provided in the drain pipe, in the filtration unit filtration device which the filtered water is characterized in that is adapted to be drained to the outside through the drain pipe.
  6. 請求項1〜5のいずれかの項に記載のろ過装置において、該ろ過装置には、塩素または次亜塩素酸が注入された被ろ過水が供給されるようになっていることを特徴とするろ過装置。 In the filtration device according to any one of claims 1 to 5, in the filtration device, characterized in that the filtered water chlorine or hypochlorite is injected is adapted to be supplied filtration device.
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