JP2015100736A - 逆洗機能を有するろ過ユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】 浴槽やプールに採用されている逆洗浄機能を有する循環式ろ過装置は、砂ろ過方式が一般的であるが、逆洗浄プロセスに長時間を要し、また多量の逆洗浄水が廃棄されるため、ランニングコストの低減を困難にしている。
【解決手段】 ろ過材を砂に代え、有機成分と無機成分からなるハイブリッドろ過材を採用し、且つ、ろ過材の逆洗にエアーバブリングを併用することで、逆洗時間の短縮と、廃棄排水量の大幅低減を図ることができた。本逆洗浄機能を有する循環式ろ過装置は、砂ろ過式循環式ろ過装置に代わる新規の逆洗浄機能を有する循環式ろ過装置として、浴槽やプール以外にも広く活用できる。
【選択図】 図2
Description
逆方向の通水では、エア配管からエアが供給されると伴に、第2の配管から逆洗浄水が供給される。本態様に用いられるろ過材は、有機成分と無機成分からなるハイブリッドろ過材で比重が比較的小さく、エア撹拌効果により、ろ過材に付着した汚染物質が逆洗浄水中に遊離して汚染物質が逆洗浄水と伴に第1の配管から排出される。
また、下部からエアを流す時間が1分間以下であると、ろ過材をろ過塔内で十分に攪拌することができず、効果的に汚染物質が剥離できなくなる。また、その上限は3分までとされることとなる。バブリング時間が3分を超えても、その処理効果に大きな変化を期待することは困難である。
また、逆洗浄水を流す時間が30秒以下であると、エアーバブリングによりろ過材から剥離させた汚染物質の排出が十分でない。また、60秒以上であると、剥離した汚染物質の排出がほぼ終了しており、それ以上の時間は、不必要な逆洗浄水の廃棄を生じる。
評価試験は次に示す、被処理水条件(2条件)、流量条件(3条件)、装置条件(3条件)の各条件の全組合で決まる18(=2×3×3)通りの実験となる。
(1) 被処理水条件
被処理水A:模擬濁度水(濁度10.0NTUに調整したもの)。
被処理水B:実汚濁水(ゴルフ場の公衆浴場の排水で濁度10.0NTUに調整したもの)。
流量条件A:通水量1.0m3/h
流量条件B:通水量1.5m3/h
流量条件C:通水量2.0m3/h
装置条件A:本発明装置(図1〜3に示す処理装置)でバブリングあり
装置条件B:本発明装置(図1〜3に示す処理装置)でバブリングなし
装置条件C:砂ろ過装置(図4,5に示す処理装置):縦75cm、横65cm、高さ60
cmの水槽に汚濁水200Lを入れた。直径21cm、高さ120cmのろ過
塔に砂ろ過材を充填し、循環ポンプにより水を循環することによりろ過を行う
循環式ろ過システムを設置した。砂ろ過材は、径0.6mm以下:28kg、
1〜2mm:4.7kg、4〜8mm:4.7kg、8〜12mm:4.7
kgで、合計42.1kgを使用。図4は順方向通水ろ過、図5は逆方向通水
でろ過材の逆洗浄を示す。
水質の評価は濁度計(セントラル科学社製ST−100)を用いた。まず、日本工業規格JIS試験用粉体I−16種(粒子密度2.7 g/cm3、中位径の範囲3.6〜4.6マイクロメートル)を用いて、濁度10.0NTUの模擬汚濁水200Lを調製した。
装置条件A、B、Cの各装置について、次の手順で逆洗によるろ過材逆洗浄実験を行った。
ステップ1:被処理水A又はBを、各処理装置条件の装置に流量1.0 m3/hの条件で2時間順方向の通水を行う。これにより、被処理水AとBの濁度は、装置条件A,B,C何れの場合も、10.0から2.0以下に減少した。即ち、ハイブリッドろ過材に捕捉された汚染物量も、砂ろ過装置の砂に捕捉された汚染物量も略同一である。
ステップ2:2時間後、順方向の通水を停止させ、逆方向の通水に切り換え、ろ過材の逆洗浄実験を開始させる。
ステップ3:逆洗浄実験開始直後からの逆洗浄排水の濁度を1分毎に5分間測定する。
<実験1>
模擬汚濁水(被処理水A)を用い、流量1.0m3/h(流量条件A)の条件で実施した装置条件A、B、Cについての逆洗浄排水濁度の経時変化を図6に示す。縦軸は、第1配管12から排出される逆洗浄水の濁度であり、横軸は逆洗浄水を流す時間である。縦軸の濁度が大きい程、逆洗浄水に含まれる汚染物が多いことを意味する。即ち、濁度が大きい程逆洗浄工程で、ろ過材に付着した汚染物がよく分離され、逆洗浄効果の高いことを意味する。図6より逆洗浄効果の高い順に、本発明のバブリングあり、本発明のバブリングなし、砂ろ過装置の順位となった。これより、3種類の装置条件中、本発明のバブリングありの装置が最も効果的に逆洗浄できることが確認できた。
模擬汚濁水(被処理水A)を用い、流量1.5m3/h(流量条件B)の条件で実施した装置条件A、B、Cについての逆洗浄排水濁度の経時変化を図7に示す。図7の場合も図6と同様、逆洗浄効果の高い順に、本発明のバブリングあり、本発明のバブリングなし、砂ろ過装置の順位となり、3種類の装置条件中、本発明のバブリングありの装置が最も効果的に逆洗浄できることが確認できた。
模擬汚濁水(被処理水A)を用い、流量2.0m3/h(流量条件C)の条件で実施した装置条件A、B、Cについての逆洗浄排水濁度の経時変化を図8に示す。図8の場合も図6,7と同様、逆洗浄効果の高い順に、本発明のバブリングあり、本発明のバブリングなし、砂ろ過装置の順位となり、3種類の装置条件中、本発明のバブリングありの装置が最も効果的に逆洗浄できることが確認できた。
実汚濁水(被処理水B)を用い、流量1.0m3/h(流量条件A)の条件で実施した装置条件A、B、Cについての逆洗浄排水濁度の経時変化を図9に示す。縦軸は、第1配管12から排出される逆洗浄水の濁度であり、横軸は逆洗浄水を流す時間である。縦軸の濁度が大きい程、逆洗浄水に含まれる汚染物が多いことを意味する。即ち、濁度が大きい程逆洗浄工程で、ろ過材に付着した汚染物がよく分離され、逆洗浄効果の高いことを意味する。図9より逆洗浄効果の高い順に、本発明のバブリングあり、本発明のバブリングなし、砂ろ過装置の順位となった。これより、3種類の装置条件中、本発明のバブリングありの装置が最も効果的に逆洗浄できることが確認できた。
実汚濁水(被処理水B)を用い、流量1.5m3/h(流量条件B)の条件で実施した装置条件A、B、Cについての逆洗浄排水濁度の経時変化を図10に示す。図10の場合も図9と同様、逆洗浄効果の高い順に、本発明のバブリングあり、本発明のバブリングなし、砂ろ過装置の順位となり、3種類の装置条件中、本発明のバブリングありの装置が最も効果的に逆洗浄できることが確認できた。
実汚濁水(被処理水B)を用い、流量2.0m3/h(流量条件C)の条件で実施した装置条件A、B、Cについての逆洗浄排水濁度の経時変化を図11に示す。図11の場合も図9,10と同様、逆洗浄効果の高い順に、本発明のバブリングあり、本発明のバブリングなし、砂ろ過装置の順位となり、3種類の装置条件中、本発明のバブリングありの装置が最も効果的に逆洗浄できることが確認できた。
図9,10,11に示した測定結果の中から、実汚濁水(被処理水B)、本発明のバブリングありの条件に該当するデータを抽出し、流量をパラメータにしてグラフ化したものが図12になる。
3種類の流量(流量1.0m3/h、1.5m3/h、2.0m3/h)の何れについても、バブリング時間3分間までは、エアーバブリングが有効に作用し、汚染物質が有効に分離され逆洗浄効果が確認される。また、逆洗浄効果は流量の大きい順に収束し、3分以上では何れの流量についても逆洗浄は収束している。この場合、エアーバブリング時間は3分間で十分であると思われる。
11 ろ過材
12 第1配管
13 第2配管
20 気泡生成部
21 気泡生成板
22 長穴
23 拡散板
24 エア配管
25 エアポンプ
30 循環ポンプ
31 水槽
32 逆洗浄水
33 被処理水
Claims (3)
- 順方向の通水でろ過を行い、逆方向の通水でろ過材の逆洗浄を行う逆洗機能を有するろ過ユニットであって、ろ過材と、ろ過材収納部と、気泡生成部とで構成され、
前記ろ過材収納部は、前記ろ過材を収納して一方の側面に第1の配管が気密に接続され、他方の側面が前記気泡生成部の一方の面に機密に接続されて、前記気泡生成部の他の側面には第2の配管と、エア供給用配管がそれぞれ気密に接続されており、
順方向の通水で第1の配管から被処理水が供給されて、第2の配管からろ過水が排出され、逆方向の通水で前記エア配管からエアが供給されると伴に、第2の配管から逆洗浄水が供給されて、第1の配管から逆洗浄排水が排出され、
前記気泡生成部の水平方向断面の略中心部に前記エア配管から供給されるエアを拡散させる拡散板と、拡散させた前記エアから気泡を生成する気泡生成板とが配置され、
前記気泡生成板が所定のアスペクト比の長穴を有することを特徴とする逆洗機能を有するろ過ユニット。 - 前記所定のアスペクト比が15〜5の長方形、又は長円、又は楕円であることを特徴とする請求項1に記載の逆洗機能を有するろ過ユニット。
- 前記ろ過材収納部が複数個連結され、1つの前記気泡生成部と接続されて構成されることを特徴とする請求項1または2の何れか1項に記載の逆洗機能を有するろ過ユニット。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2013242464A JP2015100736A (ja) | 2013-11-25 | 2013-11-25 | 逆洗機能を有するろ過ユニット |
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JP2013242464A JP2015100736A (ja) | 2013-11-25 | 2013-11-25 | 逆洗機能を有するろ過ユニット |
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ID=53376936
Family Applications (1)
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2013
- 2013-11-25 JP JP2013242464A patent/JP2015100736A/ja active Pending
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