JP2950399B2 - 重力式ろ過装置用原水流入管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は重力式ろ過装置用原水流
入管の改良に関するものであり、詳しくは、流入水の落
下により発生する気泡を消滅することができる原水流入
管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ま
ず、従来の重力式ろ過装置（特公昭５４−２００２９号
公報参照）の構成について、図５を参照しながら説明す
る。図５において、３１は上面開放型単位ろ過室であ
り、各単位ろ過室３１は底壁３２と集水間隔３３を隔て
た通水性支持床３４上に砂等のろ材からなる、ろ層３５
を支持している。ろ層３５と間隔を隔てて上方に設けた
トラフ３６は、ろ過室３１の側方に付属する原水流入ピ
ット３７に通じている。各原水流入ピット３７にはその
外側上位に設けた共通の原水分配渠３８から原水供給管
３９が配置され、原水は原水供給管３９、原水流入ピッ
ト３７を経てろ層３５上に流入する。各原水流入ピット
３７は逆洗時に開かれる各逆洗廃水排出弁４０を経て原
水分配渠３８の下位の廃水渠４１に通じている。各単位
ろ過室３１の他方の側の下位には集水間隔３３に通じる
密閉ろ過水受室４２が設置されている。その外側下位に
は共通の開放捨水渠４３が設置され、さらにその外側下
位には共通の開放ろ過水送出渠４４が設置されている。
これらの上位には、共通の密閉逆洗室４５が設置されて
いる。

【０００３】図５に示すような構成の重力式ろ過装置に
おいては、原水供給管３９から原水流入ピット３７に原
水が流入する場合、ろ過初期はろ材の損失水頭が少ない
ため、ろ過室３１の水位は低く、流入水は大きな落差で
落下するため、原水流入部での空気の巻き込みによる気
泡が微細化され、ろ過室３１の原水中に放出される。

【０００４】この場合、「凝集・沈殿→オゾン処理→活
性炭処理→再凝集→ろ過」というような浄水処理プロセ
スが採られると、ろ過室内に原水中の懸濁物質を再凝集
させるための凝集剤が散布される。その結果、流入原水
の落下で生じた微細気泡が再凝集した懸濁物質に付着し
てスカム状の泡となってろ過室水面上に浮遊・堆積し、
外観が低下することがある。

【０００５】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、原水
の流入によって発生した気泡を消滅し、水面上にスカム
状堆積物を生じないようにすることができる重力式ろ過
装置用原水流入管を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の要旨は、開放ろ過室に原水を導く流入槽を該
開放ろ過室に近接して設け、開放ろ過室のろ層下方の集
水間隔に集水槽が連通し、該集水槽の外側に捨水槽と浄
水槽を設け、上記集水槽の上位に逆洗水貯槽を設け、上
記ろ槽と集水槽とを連通可能に接続した重力式ろ過装置
の上記流入槽に後続する原水流入管において、原水流入
管を開放ろ過室水面に対して傾斜するように設置し、原
水流入管先端部に外筒を付設して２重構造としたことを
特徴とする重力式ろ過装置用原水流入管にある。

【０００７】

【作用】ろ過室内に流入する原水が空気を巻き込んで微
細気泡が発生し、この気泡が水中の懸濁物質に付着して
スカム状の泡となってろ過室水面上に浮遊・堆積する。

【０００８】そこで、原水流入管をろ過室水面に対して
傾斜するように設置することで、図４に示すように、ろ
過室内に積極的に循環流Ｆを生じさせ、この循環流Ｆに
スカムＳが巻き込まれ、水流の剪断力によって気泡は消
滅する。かくして懸濁物質は気泡から解離して水中に分
散し、再びスカムとなって浮上することはない。しか
し、水面が上昇して原水流入管先端部が水没すると、水
面上に浮遊するスカムは循環流に巻き込まれなくなる。
そこで、原水流入管先端部に外筒を付設して２重管構造
とすれば、ろ過室水面が高水位となって原水流入管先端
部が水没しても、外筒と原水流入管外面との間の環状部
分に原水流入管先端開口からろ過室内に流入する原水主
流に同伴する流れが生じ、この同伴流にスカムが巻き込
まれて同上機構でスカムは消失する。

【０００９】

【実施例】本発明の理解を容易にするために、本発明の
原水流入管を適用した重力式ろ過装置の全体構成につい
て、図１に基づいて説明する。図１は、ろ過機構および
（ろ層表面に蓄積した懸濁物質を除去するための）表面
洗浄機構に従来の「開放型重力式ろ過池」の機構を採用
し、その操作方法としてサイフォン管を用いて全自動化
した、いわゆる「開放型サイフォンろ過装置」の縦断面
図である。

【００１０】図１において、１は流入槽であり、原水Ｗ
は流入槽１から原水流入管２を経て、（紙面直角方向
に）並列的に複数個設置された開放ろ過室３内に流入す
る。開放ろ過室３は、ろ過槽４とガリット５から構成さ
れている。原水流入管２は図１に示すように、開放ろ過
室水面６に対して傾斜して設置されている。原水流入管
２の詳細な構造については後記する。

【００１１】ろ過槽４の底部には、特公昭６０−１３７
２４号公報に開示されている、いわゆる「有孔ブロッ
ク」７が配設されて、均一な集配水が行えるようになっ
ている。有孔ブロック７の上方には、砂利等の粒状物を
充填した、ろ層８が形成されている。ろ過槽４の上部に
は、洗浄排水を均一に集水・排出するために相互に一定
間隔をおいて架設された複数の樋状の排水トラフ９が設
置されている。排水トラフ９の各間隙には、表面洗浄装
置１０の各分岐管１０ａが配設されている。ろ層８を通
過してろ過された水は、集水間隔に配置した有孔ブロッ
ク７を介して集水槽１１に集水される。なお、集水槽１
１は各ろ過槽４に対応して複数個並列的に設置されてい
る。集水槽１１に集水されたろ過水は、集水槽１１の上
部に接続された、ろ過サイフォン管１２を介して連通さ
れた浄水槽１３に流入する。なお、浄水槽１３はすべて
のろ過槽４に対して共通である。そして、各集水槽１１
より浄水槽１３に合流されたろ過水は、浄水槽１３に設
けた堰１４を越えて浄水補助槽１５の下方に設けた浄水
回収経路１６より回収されて塩素注入の後浄水として使
用される。

【００１２】一方、集水槽１１の上部には、逆Ｕ字状の
逆洗サイフォン管１７が接続されており、その他端は、
集水槽１１の上方に設けた逆洗水貯槽１８内に達してい
る。

【００１３】この逆洗サイフォン管１７は、逆洗水貯槽
１８内に貯留されている水を利用してろ層８の洗浄を行
うために、洗浄水を逆洗水貯槽１８から集水槽１１へ送
り込むためのものである。逆洗水貯槽１８はすべてのろ
過槽４に対して共通である。

【００１４】上記ろ過サイフォン管１２から分岐して捨
水サイフォン管１９が設けられており、捨水槽２０と集
水槽１１が連通している。これは、逆洗直後の不安定な
水質のろ過水を捨水サイフォン管１９を介して捨水槽２
０へと排出するためである。

【００１５】捨水槽２０も、すべてのろ過槽４に対して
共通である。

【００１６】さらに、開放ろ過室３のガリット５の下端
には排水弁２１が設置されており、排水弁２１を開放す
ることにより、流入槽１の下方に設けた排水槽２２に逆
洗水等が排出される。この排水槽２２も、すべてのろ過
槽４に対して共通である。

【００１７】図２は本発明の原水流入管の一実施例を拡
大して示す図であり、図２（ａ）はその平面図、図２
（ｂ）はその側面図である。図２において、２ａは外筒
であり、原水流入管２の先端部に対して所定間隙をおい
て付設されており、原水流入管２外面と外筒２ａとの間
には環状部分Ａが形成されている。原水流入管２は図２
（ｂ）に示すように、ろ過室水面６に対して角度θを有
するように、斜めに取り付けられている。重力ろ過方式
では、原水流入時に空気を巻き込むため気泡が発生し、
この気泡が水中の懸濁物質に付着して浮上し、スカム状
の泡となってろ過室水面上に堆積する。これに対して、
原水流入管２をろ過室水面に対して斜めに設置して原水
が流入するようにすれば、図４に示すように、ろ過室内
の水に循環流Ｆが生じ、この循環流ＦがスカムＳを巻き
込んで水流の剪断力によって懸濁物質から気泡が分離さ
れるため消泡され、懸濁物質は水中に分散し、再びスカ
ムが発生することはない。

【００１８】しかし、やがて徐々に水位が高くなると、
原水流入管の先端部が水没し、水面上のスカムが循環流
に巻き込まれなくなる。

【００１９】そこで、図２に示すように、原水流入管２
先端部に外筒２ａを付設することにより、原水流入管の
先端部が水没しても、原水流入管２外面と外筒２ａとの
間の環状部分Ａに、原水流入管２からろ過室内に流入す
る原水主流に同伴する流れが生じ、この同伴流が水面上
のスカムを巻き込んで同上機構でスカムは消失する。

【００２０】さらに、図２（ａ）、（ｂ）は、原水流入
管２の先端部が先細り形状になっているので、先細り形
状にしない場合に比べて先端部からの原水吐出速度が速
くなり、環状部分Ａに流入する同伴流の流入速度も速く
なるため、より消泡効果が良くなる。

【００２１】図３は他の実施例であり、図３（ａ）はそ
の平面図、図３（ｂ）はその側面図である。この外筒２
ｂによっても、外筒２ａの場合と同様の消泡効果が期待
できる。

【００２２】そこで、実際に図２に示す形状の原水流入
管の流入角度θが、３０°、４５°、６０°のものを用
いて原水を流入させたところ、スカムを良好に消すこと
ができた。

【００２３】なお、循環流による消泡が効果的に行われ
るためには、原水流入管２のろ過室水面に対する流入角
度θは３０°〜６０°が好ましい。

【００２４】その理由は、流入角度θが３０°より小さ
いと、原水流入管の先端部とろ過室水面６との距離が大
きくなるので、原水がろ過室水面に対して垂直に落下す
る時間が長くなり、スカムが過剰に発生する。その結
果、たとえ循環流Ｆが生じても、過剰量のスカムを全て
消すことが難しくなる。一方、流入角度θが６０°より
大きいと、循環流Ｆが起こり難くなるので、原水流入初
期に発生したスカムを循環流Ｆによって消すことができ
なくなるからである。

【００２５】

【発明の効果】本発明の重力式ろ過装置用原水流入管に
よれば、原水の流入によって発生する気泡が水中の懸濁
物質に付着してスカム状の泡となって水面上に浮遊・堆
積しても、原水流入管をろ過室水面に対して斜めに設置
することによって生じる循環流がスカム状の泡を巻き込
んで水流の剪断力によって消泡され、スカムは消失す
る。また、ろ過室水位が上昇して原水流入管先端部が水
没しても、流入管先端部に外筒を付設して二重構造とし
たので、原水流入管外面と外筒との間の環状部分に原水
流入管からろ過室内に流入する原水主流に同伴する流れ
が生じ、この同伴流にスカムが巻き込まれて消泡され、
スカムは消失する。かくして、本発明の重力式ろ過装置
用原水流入管によれば、ろ過室水面上にスカム状の浮遊
物は見られず、良好な外観を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原水流入管を適用した重力式ろ過装置
の縦断面図である。

【図２】図２（ａ）は本発明の原水流入管の一実施例を
示す平面図、図２（ｂ）はその側面図である。

【図３】図３（ａ）は本発明の原水流入管の別の実施例
を示す平面図、図２（ｂ）はその側面図である。

【図４】本発明の原水流入管により消泡される機構を説
明する図である。

【図５】従来の重力式ろ過装置の縦断面図である。

【符号の説明】

１…流入槽 ２…原水流入管 ２ａ、２ｂ…外筒 ３…開放ろ過室 ４…ろ過槽 ７…有孔ブロック ８…ろ層 １１…集水槽 １３…浄水槽 １８…逆洗水貯槽 ２０…捨水槽 ２２…排水槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−26655（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−51914（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−125897（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−71853（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−182096（ＪＰ，Ａ) 実公 昭43−24782（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B01D 24/38 B01D 24/12 B01D 24/22 B01D 29/88

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開放ろ過室に原水を導く流入槽を該開放
   ろ過室に近接して設け、開放ろ過室のろ層下方の集水間
   隔に集水槽が連通し、該集水槽の外側に捨水槽と浄水槽
   を設け、上記集水槽の上位に逆洗水貯槽を設け、上記ろ
   槽と集水槽とを連通可能に接続した重力式ろ過装置の上
   記流入槽に後続する原水流入管において、原水流入管を
   開放ろ過室水面に対して傾斜するように設置し、原水流
   入管先端部に外筒を付設して２重構造としたことを特徴
   とする重力式ろ過装置用原水流入管。