JP3127470B2 - 砂濾過装置 - Google Patents
砂濾過装置Info
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Description
次処理,産業廃水処理等に用いられる砂濾過装置の改良
に関するものである。
を除去する濾過装置の一つとして多層式砂濾過装置が知
られている。
に例示するように、濾過槽1内に砂利,砂およびアンス
ラサイト等の濾材を複数段に装入して濾材層2を設け、
濾過槽1の上部給排水管3から濾過すべき原水を導入し
て、濾材層2を通過させ、濾過槽1の下部給排水管4か
ら処理水を取り出すようにした下向流式砂濾過装置があ
る。なお、図中5は前記下部給排水管4と並設された給
気管、6は濾材層2の上方に開口する抜水管、7は濾過
槽の上端に開口する排気管を示す。
濾過作業を長時間続けると濾材層2内の濾材が汚れて濾
過機能が低下したり目詰まりが生じたりすることが避け
られない。そこで、濾材層2内にSS(浮遊懸濁物質)
がある程度捕捉され圧力損失が一定の値に達した時点
で、通常とは逆に濾過槽1の下部から上向きに空気また
は水を流して、逆洗と呼ばれる上向流洗浄を行い、汚染
した濾材を洗浄する必要がある。
を開いて濾過槽1内に滞留する濾材層2より上方の水を
抜き取る抜水工程(A),濾過槽下部の給気管5から上
向きに空気を送って濾材層2を洗浄する空気洗浄工程
(B),同じく下部給配水管4から上向きに水を送って
濾材層2を洗浄する水洗浄工程(C)を、A→B→Cの
順に個別に独立して行い、この作業を繰り返し行うこと
によって濾材の流出を防止しながら濾材を洗浄するのが
普通である。
気洗浄工程(B)へ入ると、濾過槽1内に水が充満して
いるため、上昇空気に随伴して浮き上がった濾材が、水
と共に上部給排水管3から流出してしまうという問題点
があり、また、空気洗浄工程(B)と水洗浄工程(C)
を同時に行おうとすると、同じく上昇する空気と水との
混合流によって濾材が巻き上げられ、上部給排水管3か
ら流出してしまうという問題点があるからであり、抜水
工程(A)を省略することや、空気洗浄工程(B)と水
洗浄工程(C)を長時間にわたって同時に行うことは不
可能視されていた。なお、濾過機本体に内装される洗浄
排水樋の周辺と若干の間隙を保って気液分離板を設け、
この気液分離板の上端開口部を前記排水樋上端より低く
して、その上方に自由水面を形成し、前記間隙に気液混
相流と分離した濾材の沈降流路を形成させるようにした
洗浄方法も知られているが(特公昭63−30052号
公報参照)、排水樋の上端より低い気液分離板の上端を
越えて流れる気液混相流は、気液分離は行われても液固
分離は不十分で、その大半は濾材を伴ったまま排出樋に
流出してしまうため、前記問題点は依然として解決され
ていない。
ば、抜水工程(A),空気洗浄工程(B),水洗浄工程
(C)を、A→B→Cの順に個別に独立して行い、この
作業を繰り返し行う必要があり、前記のような問題点が
あるばかりでなく、濾過すべき原水が、抄紙排水のよう
に繊維質のSSを含む排水やオイルを含む排水の場合に
は、濾材の洗浄が不十分になりやすく、濾過槽外に排出
できなかった残留SS分が徐々に蓄積され、その結果、
マッドボール(繊維状のSS分が絡み合いボールの如き
形状に成長したもの)の生成に至ることが多く、これが
処理水の水質低下を招き、濾過継続可能時間の短縮につ
ながるという問題点があった。
は、この生成されたマッドボールや、蓄積されたSS分
を濾過槽外へ排出しなければならず、長時間にわたる空
気および水による逆向き洗浄が必要となり、多量の洗浄
水量を消費するばかりでなく、稼働率が低下し、これが
処理水の回収率の低下につながるという悪循環が避けら
れなかった。
目的とし、抜水工程(A)を省略しながら濾材の流出を
防止でき、しかも、空気洗浄工程(B)と水洗浄工程
(C)を同時に行うことによって、処理すべき排水中に
繊維質のSSや含油成分が存在する場合でも、マッドボ
ールの生成を回避でき、短時間で濾材の洗浄が可能な上
向流洗浄装置を備えた砂濾過装置を提供することを課題
とするものである。
解決するための手段を提供するものであって、濾過槽1
内に砂利,砂およびアンスラサイト等の濾材を複数段に
装入して濾材層2を設け、濾過槽1の上部に開口する上
部給排水管3、濾材層2の下方に開口する下部給排水管
4および給気管5、濾過槽1の上端に開口する排気管7
を備えた砂濾過装置において、前記濾材層2の上方に、
上端に垂直部8aを有する傾斜案内板8を配設し、該傾
斜案内板8の上方に間隔を置いて前記垂直部8aと平行
に垂直バッフル板9を配設し、該バッフル板9の上端を
前記傾斜案内板8の上端より上方に突出させ、かつ、前
記上部給排水管3の開口位置を、垂直バッフル板9の上
端より低く傾斜案内板8の上端より高い位置として、該
開口位置と垂直バッフル板9との間に浮遊濾材の沈降部
11を形成し、さらに、前記濾過槽1の内壁に、傾斜案
内板8の下端開口部に面して下方に傾斜する傾斜バッフ
ル板10を設けたことを特徴とする砂濾過装置を発明要
旨とするものである。
内用垂直部8bを設けるのがよい。
8a,8bを有する傾斜平板でも、上下端に垂直円筒部
8a’,8b’を有する末広がりの逆漏斗状傾斜板でも
差し支えない。
内板8に平行する傾斜部9aを設けるのがよい。
上端垂直部8aに平行する垂直平板でも、上端垂直円筒
部8a’と同心の垂直円筒でも差し支えない。
1は濾過槽であって、その下半部に濾材を収容して複数
段の濾材層2が設けられている。濾材層2の上段はアン
スラサイト、中段は珪砂、下段は砂利等を濾材としてい
る。3は上部給排水管、4は下部給配水管、5は該下部
給配水管4に並設された給気管で前記濾材層2の下部に
開口している。図示は省略したが、抜水管6が濾材層2
の上方に開口している。以上については図3に示した従
来例と同様である。
案内用垂直部8a、下端に還流濾材案内用垂直部8bを
有し、上下両端が開放された傾斜案内板8が配設され、
その垂直方向投影面積は濾過層2の大半を覆うものであ
る。該傾斜案内板8の上部に若干の間隔を置いて前記垂
直部8aと平行に垂直バッフル板9が配設され、該バッ
フル板9の上端は前記傾斜案内板8の上端より高く突出
しており、下端には傾斜案内板8と平行する傾斜部9a
が設けられている。濾過槽1の内壁には、前記傾斜案内
板8の下端開口部に面して下方に傾斜する傾斜バッフル
板10が設けられ、また、前記上部給排水管3は、前記
バッフル板9の上端より低く傾斜案内板8の上端より高
い位置に開口しており、その開口部と垂直バッフル板9
との間に浮遊濾材の沈降部11が形成されている。
る。図1に示した実施例と同一部分には同一符号を付し
て説明を省略し、相違する部分についてのみ説明する。
に垂直円筒部8a’を有する末広がりの逆漏斗状をな
し、下端にも垂直円筒部8b’が設けられている。ま
た、垂直バッフル板9は、前記傾斜案内板8の上端垂直
円筒部8a’と同心の垂直円筒状をなしており、その下
端には、傾斜案内板8に平行する傾斜部9a’が設けら
れている。濾過槽1の壁面内周には、前記傾斜案内板8
の下端開口部に面して下方に傾斜する傾斜バッフル板1
0が設けられている。
水工程(A)を省略して直ちに空気洗浄工程(B)に入
ることができ、続いて、空気洗浄工程(B)と水洗浄工
程(C)を同時に行うができる。
面積に渡り均一に放出させると、濾材層2内の濾材は加
圧空気によって攪拌される。攪拌による濾材相互の衝突
によって濾材内に捕捉されたSSは微細化し、濾材表面
に付着したSSも剥離され、かつ、微細化される。この
微細化されたSSは空気の上昇に随伴して浮上し、次工
程の併洗によって容易に排出される。
4から洗浄水を導入すると、加圧空気と洗浄水との混合
上向流が生じ、これにより、濾材層2はさらに膨張し、
濾材相互の衝突頻度も増大する。このためSS分は短時
間で一層微細化されマッドボールの生成は皆無である。
この微細化されたSS分は上向流に随伴して上昇し、濾
材層2上方に配設された傾斜案内板8の下面にぶつかり
該下面に沿って上方に移動する。同時に空気流によって
濾材の一部も巻き上げられ、これも傾斜案内板8の下面
に沿って上方に移動する。
水面まで上昇した4成分(浮遊濾材,SS,水,空気)
からなる気液混相流のうち、空気(気泡)は垂直バッフ
ル板9により横への移動を阻止され気液分離が行われ、
空気は水面上に放出され排気口7より槽外へ排出され
る。空気が除去された浮遊濾材,SS,水の3成分は、
垂直バッフル板9により遮られて下向流となり、垂直バ
ッフル板9の下端をくぐって該バッフル板9と上部給排
水管3の開口部との間に形成される浮遊濾材の沈降部1
1に流入するが、その間に沈降した濾材は傾斜案内板8
の上面に沿って下向きに流れ、沈降部11に流入した残
存浮遊濾材も該沈降部11内で次第に沈降し、確実に液
固分離が行われる。
分離するに足る滞留時間を有する容量を持ち、ここで濾
材(固形物)は自然沈降して垂直バッフル板9の下端傾
斜部9aないし傾斜案内板8の上面に沿って滑り落ち、
下端の開口部から濾材層2の上面に戻る。一方、SS分
は水と共に上昇し上部給排水管3から排出される。
開口部に面して下方に傾斜する傾斜バッフル板10を設
けられているため、濾過槽1の周縁部に沿って上昇する
空気はこのバッフル板10によって上昇を妨げられ、直
接沈降部11に流入することなく反転して傾斜案内板8
の下面に誘導される。
併洗時間との関係は図4の(A)に示すとおりであっ
て、これを図4の(B)に示す従来法による逆洗排水と
逆洗時間との関係と比較すれば、空気と水との併洗によ
って短時間で多量のSSが除去されることが理解でき
る。
4から供給される洗浄水のみによる水単独洗浄を行う
と、前記(2)の併洗工程によって乱された濾材層2は
分級整列化されもとの状態に戻る。
端に垂直部8aを有する傾斜案内板8を配設し、該傾斜
案内板8の上方に間隔を置いて前記垂直部8aと平行に
垂直バッフル板9を配設し、該バッフル板9の上端を前
記傾斜案内板8の上端より上方に突出させ、かつ、前記
上部給排水管3の開口位置を、垂直バッフル板9の上端
より低く傾斜案内板8の上端より高い位置として、該開
口位置と垂直バッフル板9との間に浮遊濾材の沈降部1
1を形成し、さらに、前記濾過槽1の内壁に、傾斜案内
板8の下端開口部に面して下方に傾斜する傾斜バッフル
板10を設けたことにより、従来省略不可能とされてい
た洗浄工程に先立つ抜水工程を省略しながら濾材の流出
を防止でき、濾材を排出することなくSS分と水分のみ
を上部給排水管3から排出し、濾材はその全量を濾材層
2に還流させることができる。 しかも、空気洗浄工程
と水洗浄工程を時間の制限なく同時に行うことができる
ので、処理すべき排水中に繊維質のSSや含油成分が存
在する場合でも、マッドボールの生成は皆無であり、短
時間で濾材の洗浄が可能な上向流洗浄装置を備えた砂濾
過装置を提供することができる。
図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 濾過槽内に砂利,砂およびアンスラサイ
ト等の濾材を複数段に装入して濾材層を設け、濾過槽の
上部に開口する上部給排水管、濾材層の下方に開口する
下部給排水管および給気管、濾過槽の上端に開口する排
気管を備えた砂濾過装置において、前記濾材層の上方
に、上端に垂直部を有する傾斜案内板を配設し、該傾斜
案内板の上方に間隔を置いて前記垂直部と平行に垂直バ
ッフル板を配設し、該バッフル板の上端を前記傾斜案内
板8上端より上方に突出させ、かつ、前記上部給排水管
の開口位置を、垂直バッフル板の上端より低く傾斜案内
板の上端より高い位置として、該開口位置と垂直バッフ
ル板との間に浮遊濾材の沈降部を形成し、さらに、前記
濾過槽の内壁に、傾斜案内板の下端開口部に面して下方
に傾斜する傾斜バッフル板を設けたことを特徴とする砂
濾過装置。 - 【請求項2】傾斜案内板は、上端に排出空気案内用垂直
部、下端に還流濾材案内用垂直部を有する請求項1記載
の砂濾過装置。 - 【請求項3】傾斜案内板を、上下端にそれぞれ垂直案内
部を有する傾斜平板とした請求項2記載の砂濾過装置。 - 【請求項4】傾斜案内板を、上下端にそれぞれ垂直円筒
部を有する末広がりの逆漏斗状傾斜板とした請求項2記
載の砂濾過装置。 - 【請求項5】垂直バッフル板の下端に、傾斜案内板に平
行する傾斜部を設けた請求項1記載の砂濾過装置。 - 【請求項6】垂直バッフル板を、傾斜案内板の上端垂直
部に平行する垂直平板とした請求項3記載の砂濾過装
置。 - 【請求項7】垂直バッフル板を、傾斜案内板の上端垂直
円筒部と同心の垂直円筒とした請求項4記載の砂濾過装
置。
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