JP3214355B2

JP3214355B2 - 回転ドラム式濾過装置

Info

Publication number: JP3214355B2
Application number: JP15308396A
Authority: JP
Inventors: 仁士白石; 知久武田; 一夫吉岡
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 1996-05-24
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 2001-10-02
Anticipated expiration: 2016-05-24
Also published as: JPH09313816A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、外周面に濾布を
張設してなる回転ドラムを使用してプール，池，沼等の
水を濾過する回転ドラム式濾過装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転ドラム式濾過装置としては、
特公平４ー９０８１号，特公平６ー９６０８１号，実公
平４ー６８０７号，実公平７ー１７３６６号等が公知と
なっている。一般に、従来例のような回転ドラム式濾過
装置にあっては、回転ドラムの外周面に張設された濾布
の濾過精度は、水中の混在物の粒度が１０μ程度以上に
対しては良好であるが、それ以下の粒度に対しては捕捉
率が悪いと云う問題点を有しており、濾過精度の良い濾
布の開発が待たれている。

【０００３】そして、従来、回転ドラムの外周面に張設
した濾布の洗浄は、回転ドラムの内側から濾布の表面を
洗浄する表洗手段と、回転ドラムの外側から濾布の裏面
を洗浄する逆洗手段とにより行われており、しかもその
両洗浄手段による洗浄は、スプレイノズルを用いて、濾
布の表面および裏面へ高速の噴射水を吹き付ける方式と
なっている。このようなスプレイノズルによる噴射は、
フィッシュテール（魚尾）状の噴射であり、いわゆる水
流を細かく分散させているので、とくに濾布の裏面を洗
浄する逆洗にあっては、濾布面との衝突による反射水が
６０％以上にも達し、洗浄機能を発揮する透過水が１０
％前後にすぎないものとなっているのが実情である。こ
れは、高速の噴射水をあてても、濾布面と衝突して反射
するのが大半で、緻密な濾布の繊維から逆側へ抜け出る
のではなく、逆側へ滲み出すにすぎないものとなってい
るからである。これに加えて、逆洗により濾布を透過す
る洗浄水は、濾布繊維中に捕捉されている粒子を伴って
通過することになるが、濾布を通過している間に表層部
に至る時点で勢いが減衰され、表層部での貫通力が弱ま
る。このため、表層部の付着粒子が確実に除去されず、
短時間で濾過性能が低下する原因となっている。一方、
濾布の表面を洗浄する表洗にあっては、付着した粒子が
高速の噴射水により、濾布の外側，すなわち濾過後の処
理水側へ漏出し、処理水に混入して濾過精度を低下させ
ていた。この濾過精度の低下を改善するために、表洗手
段を逆洗手段の下流位置に配置して、ほとんど粒子が除
去されたあとで表洗を行うなどの工夫もなされている
が、未だに不充分であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記問題
点に鑑み、従来の濾過精度の濾布を用いて、その濾布の
洗浄を確実に行い、とくに表洗による濾過精度の低下を
改善し、長期に亘る高精度濾過の実現を図ったものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明
は、外周面に濾布を張設した回転ドラムを濾過槽内に回
転自在に設置し、前記回転ドラムの内側へ原水を導入
し、前記回転ドラムを回転しながら濾過を行う構成とし
た回転ドラム式濾過装置において、前記回転ドラムの頂
部上方位置に、前記濾布の外面に対し、前記回転ドラム
の回転方向の下流側へ向かう噴流束として逆洗水を流下
させる逆洗手段を設け、前記回転ドラムの内側に、前記
逆洗手段による逆洗水の前記濾布への流下地点に対し、
表洗水を衝突させる表洗手段を設けたことを特徴として
おり、また請求項２に記載の発明は、前記逆洗手段が、
第一逆洗水供給パイプと第二逆洗水供給パイプとにより
構成されていることを特徴としており、さらに請求項３
に記載の発明は、前記表洗手段は、その表洗水が前記流
下地点に対し、前記回転ドラムの回転方向上流側から斜
め方向に衝突するように配置されていることを特徴とし
ている。

【０００６】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明すると、この発明は、回転ドラム式濾過装置
の濾布の洗浄に適用されるものとして実現されている。
この発明においては、回転ドラムの頂部上方位置に、濾
布の外面に対し、前記回転ドラムの回転方向の下流側へ
向かう噴流束として逆洗水を流下させる逆洗手段を設
け、前記回転ドラムの内側に、前記逆洗手段による逆洗
水の前記濾布への流下地点に対し、表洗水を衝突させる
表洗手段を設けた構成としている。これにより、逆洗に
あっては、逆洗水が噴流束の連続流として流下すること
になり、濾布の外面に逆洗水の水膜が形成された状態と
なり、いわゆる逆洗水が付着水として、その膜厚を増加
する傾向を呈し、その結果、濾布に対する浸透力が強く
なり、濾布を通過する逆洗水が増加して洗浄効果が向上
する。一方、表洗にあっては、逆洗水の流下地点は、逆
洗水の流下により内側へ少し垂れるが、この内側へ垂れ
た地点，すなわち内側へ突出した地点へ表洗水を衝突さ
せているので、濾布の表層部に付着した粒子を確実に除
去する。また、表洗手段による表洗水は、逆洗水の流下
地点と衝突させているので、表層部に付着した粒子が濾
布の外側へ漏出することがない。さらに、濾布の外面
は、前記のとおり、逆洗水の水膜が形成された状態とな
っているので、粒子の外側への漏出が効果的に阻止さ
れ、したがって濾過精度に低下を来たすことがない。

【０００７】また、この発明によれば、前記逆洗手段
が、第一逆洗水供給パイプと第二逆洗水供給パイプとに
より構成されている。この構成により、原水の汚濁度が
気象条件等の要因により変化した場合、たとえば汚濁度
が急激に上昇した場合、逆洗水を増加させて濾布に対す
る浸透力を強めることができ、所要の濾過精度を確実に
維持することができるとともに、濾過効率を低下させる
こともない。

【０００８】さらに、この発明によれば、表洗手段によ
る表洗水は、前記流下地点に対し、前記回転ドラムの回
転方向上流側から斜め方向に衝突するように、前記表洗
手段が前記回転ドラムの内側に配置された構成となって
いる。これにより、表層部に付着した粒子は、表洗水に
よって剥がれ落ちることになり、確実に除去されること
になる。

【０００９】以下、この発明の具体的実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。図１は、この発明の第一実施例
を示すもので、この発明における回転ドラム式濾過装置
の全体を概略的に示す説明図である。

【００１０】図１において、この発明における回転ドラ
ム式濾過装置は、基本的な構成において、回転ドラムが
濾過槽１内に設置されたものとして実現される。この濾
過槽１は、隔壁２によって区画された原水貯留部３と濾
過処理部４とにより構成されており、原水貯留部３と濾
過処理部４とは、隔壁２に形成した円形の連通孔５によ
り連通している。そして、濾過処理部４内には、濾過し
た処理水を一時的に貯留するバッファータンク部６を画
成する堰板７が設けられている。

【００１１】前記濾過処理部４内には、外周面に濾布８
を張設した回転ドラム９が回転自在に収容設置されてい
る。この濾布８は、その濾過表面が回転ドラム９の内側
となり、またその裏面が回転ドラム９の外側となるよう
に張設されている。回転ドラム９は、その軸方向の一端
側，すなわち前記隔壁２側が開口しており、また他端
側，すなわち前記堰板７側が閉鎖したものとして構成さ
れている。そして、前記隔壁２に形成した連通孔５に対
して、この一端側の開口がほぼ同一の直径をもって対応
しており、したがって前記原水貯留部３内の原水は、前
記連通孔５および開口を介して回転ドラム９の内側へ導
入される構成となっており、後述するように、回転ドラ
ム９の回転によって、原水は前記濾布８を介して連続的
に濾過される。ここにおいて、前記連通孔５と回転ドラ
ム９の開口とは、原水が開口から漏れて、直接前記濾過
処理部４へ流入するのを防止するために、詳細な説明は
省略するが、弾性シール部材１０等を用いた適宜なシー
ル構造によりシールされている。また、回転ドラム９の
他端の閉鎖側には、回転ドラム９がスラスト荷重により
軸方向へ移動するのを規制する軸受１１が設けられてい
る。

【００１２】ここで、前記回転ドラム９の回転機構につ
いて説明すると、前記回転ドラム９は、前記濾過処理部
４内の底部に設置された回転自在な４個の支持ローラ１
２，１２，…上に載置されている。そして、前記回転ド
ラム９の閉鎖側における端部の外周面には、適宜なチェ
ーン（図示省略）が巻着されており、このチェーンにモ
ータ１３のスプロケット１４が噛合している。したがっ
て、前記回転ドラム９は、モータ１３によりスプロケッ
ト１４およびチェーンを介して、各支持ローラ１２上で
回転する。

【００１３】さて、前記回転ドラム９の外側には、図２
に示すように、その頂部上方位置において、前記濾布８
を外側から洗浄する逆洗手段１５が配置されている。こ
の逆洗手段１５は、前記濾布８の外面に対し、前記回転
ドラム９の回転方向の下流側へ向かう逆洗水を流下供給
するもので、逆洗水の前記濾布８に対する衝撃力を増大
せしめて、前記濾布８に対する浸透力を高めるように構
成されている。ここにおける逆洗水の流下は、従来のよ
うに、スプレイノズルによる噴射のごとく、逆洗水の水
流を細かく分散させることなく、噴流束，すなわち紐状
あるいは滝状とした連続流として流下させる方が効果的
である。そして、この逆洗手段１５は、具体的には、多
数の流出孔１６，１６，…を長手方向に穿設した第一逆
洗水供給パイプ１７により構成されている。逆洗水は、
その水流を細かく分流することなく、噴流束となって各
流出孔１６から前記濾布８の外面へ流下する。この第一
逆洗水供給パイプ１７は、前記回転ドラム９の軸方向の
ほぼ全長に亘って延在した状態で設置されている。した
がって、この第一逆洗水供給パイプ１７の各流出孔１６
から逆洗水を連続流として流下することにより、前記濾
布８への流下地点１８から前記回転ドラム９の回転方向
下流側へ向かって、前記濾布８の外面に逆洗水の水膜が
形成された状態となり、いわゆる流下供給された逆洗水
が付着水として、その膜厚を増加する傾向を呈し、その
結果、前記濾布８に対する浸透力が強くなり、前記濾布
８を通過する逆洗水が増加するために、洗浄効果が向上
する。

【００１４】そして、前記第一逆洗水供給パイプ１７
は、前記回転ドラム９の回転方向の下流側へ向かって、
効果的な水膜を形成するために、前記回転ドラム９の頂
部から若干下流側へ偏倚した位置において設置されてい
る。すなわち、前記流下地点１８は、前記回転ドラム９
の頂部から若干下流側へ偏倚した位置となっている。ま
た、前記第一逆洗水供給パイプ１７は、前記濾過処理部
４内の濾過後の処理水を逆洗水として供給する構成とし
ており、前記濾過処理部４内とは、第一逆洗水供給配管
１９を介して接続されている。この第一逆洗水供給配管
１９には、逆洗水としての処理水を前記第一逆洗水供給
パイプ１７へ供給するポンプ２０が設けられている。し
たがって、このポンプ２０を作動することにより、前記
濾過処理部４内の処理水が前記第一逆洗水供給パイプ１
７へ供給され、その作動は、信号線２１を介して接続さ
れた制御装置２２により、そのＯＮ，ＯＦＦが制御され
る構成となっている。

【００１５】また、前記回転ドラム９の内側には、図２
に概略を示すように、その上部位置において、前記濾布
８を内側から洗浄する表洗手段２３が配置されている。
この表洗手段２３は、前記逆洗手段１５による逆洗水の
前記濾布８への流下地点１８に対し、内側から集中的に
洗浄するもので、逆洗水により流下地点１８が内側へ少
し垂れるが、この内側へ垂れた地点，すなわち内側へ突
出した地点へ表洗水を衝突させ、突出地点に付着してい
る粒子を剥ぎ落として除去するように構成されている。
すなわち、具体的には、突出地点に対し、前記回転ドラ
ム９の回転方向の上流側から斜めに衝突するように、前
記回転ドラム９の内側において、前記流下地点１８より
上流側に位置した部位に配置されている。このように、
突出地点に対し、表洗水を斜め方向から衝突させること
により、前記濾布８の表層部に付着している粒子の剥ぎ
落とし効果を充分に発揮することができる。この剥ぎ落
とし効果について、ここでさらに説明すると、剥ぎ落と
し効果は、突出地点に対して、単に対向して衝突させる
よりも、斜め方向からの衝突の方がより効果的であり、
図２の実施例のように、前記回転ドラム９の回転方向上
流側から斜め方向に衝突させる構成に代えて、前記回転
ドラム９の回転方向下流側から斜め方向に衝突させる構
成も可能で、この場合は回転方向に立ち向かう衝突とな
り効果的であり、実施に応じて適宜選択することができ
る。

【００１６】前記表洗手段２３にあっては、前記逆洗手
段１５と同様、表洗水の水流を細かく分散させることな
く、噴流束の連続流として衝突させる構成が効果的であ
る。そして、前記表洗手段２３は、具体的には、多数の
噴出孔２４，２４，…（図２参照）を長手方向に穿設し
た表洗水供給パイプ２５により構成されている。表洗水
は、その水流を細かく分流することなく、噴流束となっ
て各噴出孔２４から前記突出地点に衝突する。この表洗
水供給パイプ２５は、前記回転ドラム９の軸方向のほぼ
全長に亘って延在した状態で設置されている。さらに、
この表洗手段２３は、前記濾過処理部４内の濾過後の処
理水を表洗水として利用する構成としており、前記濾過
処理部４内とは、前記第一逆洗水供給配管１９から分岐
した表洗水供給配管２６を介して接続されている。この
表洗水供給配管２６には表洗用電磁弁２７が設けられて
おり、この表洗用電磁弁２７は前記制御装置２２と信号
線２８を介して接続されている。

【００１７】さらに、前記回転ドラム９の内側には、そ
の上部位置において、前記逆洗手段１５および前記表洗
手段２３による洗浄排水を回収し、これを排水配管２９
を介して前記濾過槽１外へ排出する回収ホッパー３０が
配置されている。この回収ホッパー３０も、前記第一逆
洗水供給パイプ１７および前記表洗水供給パイプ２５と
同様、前記回転ドラム９の軸方向のほぼ全長に亘って延
在した状態で設置されている。そして、前記回転ドラム
９の内側には、原水に混入してきた比較的大きな木の葉
等の固形物や前記濾布８の内側から剥離した泥等のヘド
ロ状物を掬い取り、前記回収ホッパー３０へ収容するた
めのバケット３１とブラシ３２が設けられている。

【００１８】ここにおいて、前記構成における全体的な
濾過処理について簡単に説明すると、まずプール，池等
の原水供給源からの原水は、原水供給管３３を介して濾
過槽１の原水貯留部３へ供給される。原水貯留部３へ供
給された原水は、原水貯留部３の連通孔５および回転ド
ラム９の開口を介して、回転ドラム９の内部へ導入され
る。回転ドラム９内へ導入された原水は、回転ドラム９
の回転に伴って濾布８を介して連続的に濾過され、処理
水として濾過処理部４内へ流入する。濾過処理部４内へ
流入した処理水は、濾過処理部４内に設けられた堰板７
をオーバーフローしてバッファータンク部６へ流入し、
ここから処理水供給配管３４を介してプール，池等へ供
給される。一方、逆洗手段１５および表洗手段２３によ
り洗浄された洗浄排水は、回転ドラム９内に設置された
回収ホッパー３０により回収され、排水配管２９を介し
て濾過槽１外へ排出される。

【００１９】この一連の濾過処理工程において、逆洗手
段１５および表洗手段２３による濾布８の洗浄作動は、
濾過処理部４と逆洗手段１５を構成する第一逆洗水供給
パイプ１７とを接続する第一逆洗水供給配管１９に設け
たポンプ２０をＯＮ，ＯＦＦ作動することにより行われ
る。このポンプ２０のＯＮ，ＯＦＦ作動は、制御装置２
２によって制御されるので、その制御は、原水の汚濁度
等に応じて、各種の制御パターンが予め設定されてい
る。ここでは、詳細な説明は省略するが、制御パターン
を例示すると、両手段１５，２３を常時連続作動させ
るパターン・両手段１５，２３を一定時間毎に間欠作
動させるパターン・いずれか一方を連続作動させ、他
方を間欠作動させるパターン・一定時間毎に、両手段
１５，２３あるいはいずれか一方を所定時間の間、連続
作動あるいは間欠作動させるパターン・いずれか一方
のみを連続作動あるいは間欠作動させるパターン等があ
る。したがって、濾過装置の運転開始に先立って、原水
の汚濁度に応じた制御パターンを選択すると、前記両手
段１５，２３の洗浄作動は、選択された制御パターンに
応じた作動となり、最適な濾過精度を長期に亘って維持
する。

【００２０】つぎに、この発明の第二実施例を図３に基
づいて説明する。図３に図示した第二実施例は、原水の
汚濁度が急激に高くなった場合においても、濾過精度あ
るいは濾過効率に影響を与えることなく対応できる構成
としたものである。この第二実施例にあっては、前記回
転ドラム９の回転方向の下流側において、前記第一逆洗
水供給パイプ１７よりもさらに下流位置に第二逆洗水供
給パイプ３５を配置した構成となっている。この第二逆
洗水供給パイプ３５は、前記第一逆洗水供給パイプ１７
と同様、その長手方向のほぼ全長に亘って多数の流出孔
１６，１６，…が穿設されており、前記回転ドラム９の
軸方向のほぼ全長に亘って延在した状態で設置されてい
る。したがって、この第二逆洗水供給パイプ３５の各流
出孔１６から逆洗水を噴流束の連続流として流下するこ
とにより、前記第一逆洗水供給パイプ１７からの逆洗水
によって形成された水膜と相まって、膜厚をさらに増加
する傾向を呈し、前記濾布８に対する浸透力がさらに強
くなり、したがって前記濾布８を通過する逆洗水の通過
量が増加し、所要の洗浄効果を発揮する。この場合にお
いて、前記両パイプ１７，３５は、比較的近接した状態
で配置する構成となっている。

【００２１】そして、前記第二逆洗水供給パイプ３５
は、前記第一逆洗水供給パイプ１７と同様、前記濾過処
理部４内の濾過後の処理水を逆洗水として供給する構成
となっており、前記濾過処理部４とは、前記第一逆洗水
供給配管１９から分岐した第二逆洗水供給配管３６を介
して接続されている。この第二逆洗水供給配管３６には
第二逆洗用電磁弁３７が設けられており、この第二逆洗
用電磁弁３７は前記制御装置２２と信号線３８を介して
接続されている。

【００２２】この第二実施例における前記第二逆洗水供
給パイプ３５からの逆洗水の流下供給の制御は、前記第
二逆洗用電磁弁３７を開閉することにより行うもので、
その開閉制御は、前記ポンプ２０のＯＮ，ＯＦＦ制御と
同様、前記制御装置２２に原水の汚濁度に応じた前記第
二逆洗用電磁弁３７の制御パターンを予め入力しておく
ことにより行われる。この制御パターンは、前記ポンプ
２０の制御パターンと関連しており、汚濁度に応じて、
前記第二逆洗水供給パイプ３５から逆洗水の流下供給量
を制御するパターンとなっており、その詳細な説明は省
略する。

【００２３】さらに、この第二実施例にあっては、前記
表洗手段２３としての表洗水供給パイプ２５を前記第一
逆洗水供給パイプ１７に対応して配置したものとして説
明したが、前記第二逆洗水供給パイプ３５に対応して第
二表洗水供給パイプ（図示省略）を配置する構成も可能
であり、実施に応じて好適である。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、逆洗
水の流下と表洗水の衝突とによる洗浄を行う構成とした
ので、濾布の洗浄を確実に行うことができ、現存の濾布
でも捕捉率を低下させることなく、所定の濾過精度を長
期間に亘って維持し、高精度濾過を実現することができ
る。また、この発明によれば、簡単な構成でかつ簡単な
制御で、効率の良い濾過作業を行うことができるので、
この種、回転ドラム式の濾過装置における洗浄としては
頗る効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一実施例を示すもので、この発明
における回転ドラム式濾過装置の全体を概略的に示す説
明図で、部分的に断面をもって示している。

【図２】図１の左右方向の中央部の断面を概略的に示す
説明図である。

【図３】この発明の第二実施例の概略を示す説明図で、
図２とほぼ同様な横断面を示している。

【符号の説明】

１…濾過槽４…濾過処理部８…濾布９…回転ドラム１５…逆洗手段１７…第一逆洗水供給パイプ１８…流下地点１９…第一逆洗水供給配管２０…ポンプ２２…制御装置２３…表洗手段２５…表洗水供給パイプ２６…表洗水供給配管２７…表洗用電磁弁３５…第二逆洗水供給パイプ３６…第二逆洗水供給配管３７…第二逆洗用電磁弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−136418（ＪＰ，Ａ) 特開平７−241414（ＪＰ，Ａ) 特開平９−164310（ＪＰ，Ａ) 実開平２−1208（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 33/06 B01D 33/44

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外周面に濾布８を張設した回転ドラム９
を濾過槽１内に回転自在に設置し、前記回転ドラム９の
内側へ原水を導入し、前記回転ドラム９を回転しながら
濾過を行う構成とした回転ドラム式濾過装置において、
前記回転ドラム９の頂部上方位置に、前記濾布８の外面
に対し、前記回転ドラム９の回転方向の下流側へ向かう
噴流束として逆洗水を流下させる逆洗手段１５を設け、
前記回転ドラム９の内側に、前記逆洗手段１５による逆
洗水の前記濾布８への流下地点１８に対し、表洗水を衝
突させる表洗手段２３を設けたことを特徴とする回転ド
ラム式濾過装置。
【請求項２】前記逆洗手段１５が、第一逆洗水供給パ
イプ１７と第二逆洗水供給パイプ３５とにより構成され
ていることを特徴とする請求項１に記載の回転ドラム式
濾過装置。
【請求項３】前記表洗手段２３は、その表洗水が前記
流下地点１８に対し、前記回転ドラム９の回転方向上流
側から斜め方向に衝突するように配置されていることを
特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転ドラム
式濾過装置。