JP3765569B2 - 濾過装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、濾過槽内に浮上濾材からなる充填層を形成して被処理水を上向流で濾過処理する濾過装置に関するものであり、特に浮上濾材の洗浄が効果的に行える濾過装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水、返流水、工場排水、ゴミ浸出水、農業用水、雨水、上水、河川水などを濾過するために、図２に示すように濾過槽１内に浮上濾材からなる充填層１１を用いることが従来から知られている。
【０００３】
このような濾過装置では、原水ａが上向流として充填層１１の無数の浮上濾材間を透過する際に固形分が分離され、濾過水ｂが取り出される。ところで、この充填層１１は、浮上濾材がその浮力および被処理水の上向流によって上方に向かうものの溢流防止用のスクリーン１２によって堰き止められて、密接状態に形成され濾過効率を高めているのである。
【０００４】
そして、濾過処理が進行し、充填層１１が目詰まりして濾過効率が低下した場合には、一旦濾過操作を中止し、下向流で逆洗洗浄を行う。すなわち、逆洗水ｃを充填層１１に対して濾過方向とは逆方向に送水し、充填層１１を揺り動かしてその密接状態を解消し、同時に原形のばらばらの個体状態となった浮上濾材を洗浄して目詰まり成分を分離除去するのである。
【０００５】
この場合、洗浄後の洗浄水ｃは、底部に設けられた排水管２の排水口２１を通じて洗浄済水ｄとして取り出される。このような排水管２と排水口２１の関係は、角型濾過槽の事例の斜視図（図２）で示すように、並列配置された配水管２ａ、２ｂ、２ｃのそれぞれの下面に排水口２１、２１、２１が開口され、濾過槽底面に対して、ほぼ均等に配置されているのが通例である。
【０００６】
ところが、逆洗時の前記充填層１１は、一体化した密接状態に形成されているので、ある程度の水量の逆洗水ｃによって、浮上濾材を原形のばらばらの個体状態にする必要があったが、濾過槽１の側壁１３に接した充填層１１の外周部分や外周隅部は、この密接状態が解消しにくく、また解消したとしても、洗浄が十分に行われないという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、前記のように洗浄しにくかった充填層の外周部分や外周隅部においても、逆洗が十分に行える構造の濾過装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題は、濾過槽内に浮上濾材からなる充填層を形成して上向流で濾過処理する濾過装置であって、その充填層を下向流で逆洗するにあたり、中央部分より周辺部分の逆洗洗浄水の水量を大きくする水量調整手段を具備したことを特徴とする本発明の濾過装置によって、解決することができる。
【０００９】
本発明は、濾過槽底部に配設した複数の排水口のうち、中央部分の排水口を縮小するか、または設けることなく、中央部分より周辺部分の逆洗洗浄水の水量を大きくできるようにした形態に具体化でき、また、濾過槽内の浮上濾材の上側に位置する溢流防止スクリーンの開口率を中央部分より周辺部分を大として、中央部分より周辺部分の逆洗洗浄水の水量を大きくできるようにした形態に具体化できる。
さらに、前記排水口を調整した水量調整手段と、前記スクリーンを調整した水量調整手段との両方を備えた形態に具体化できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の濾過装置に係る実施形態について、図１、３、４を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
本発明の濾過装置は、例示する図１の通り、濾過槽１内に浮上濾材充填層１１を形成して濾過処理する濾過装置である点は従来から知られている構成を前提としていて、その特徴とするところは、濾過槽１底部に配設した複数の排水管２の排水口２１のうち、少なくとも中央部分には排水口２１の口径を他より縮小したもの（図３Ａ）、中央部分の排水口を設けない（図３Ｂ）もの、あるいは、角型濾過槽の場合には４隅以外の排水口を設けない（図３Ｃ）という事例のように、中央部分より周辺部分の逆洗洗浄水の水量を大きくできるようにした水量調整手段を具備した点にある。
【００１１】
本発明の水量調整手段として、排水口２１の配置による第１実施形態（図３）を例示したが、本発明はこれに限定されず、中央部分より周辺部分の逆洗洗浄水の水量を大きくできる構造を含むのであって、例えば後記の第２実施形態のような内容にも具体化できるのである。
【００１２】
さらに詳細に説明すると、本発明の濾過装置の運転時には、水に浮上する軽量の浮上濾材の充填層１１が濾過槽１中段部に形成されている。この浮上濾材としては比重（みかけ比重）が０.１〜０.４のもので、発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン等の独立発泡型の高分子多孔体からなるものが逆洗時に流失し難いので好ましい。
【００１３】
原水ａは、矢印のように原水流入路１４を経由して濾過槽１の下部に供給され、充填層１１内を上向流として通過する間に夾雑物、ＳＳが浮上濾材に捕捉される。なお充填層１１の上側には濾過中における浮上濾材の流失を防止するためのスクリーン１２が設けられている。充填層１１を通過した被処理水は濾過水ｂとして上部から排出される。
【００１４】
そして、濾過運転が進行して、この充填層１１が汚濁物によって目詰まりして濾過効率が低下したとき、充填層１１を逆洗して汚濁物を除去する。すなわち、上部から逆洗洗浄水ｃをスクリーン１２を通過させ下向流速で充填層１１内に導入するとともに、濾過槽１の下部から洗浄排水ｄとして排水することにより、充填層１１を下方に移動・膨張させ、これにより生じた充填層１１の疎な部分において浮上濾材からＳＳ、夾雑物など汚濁物を分離させて充填層１１全体を洗浄するのである。
【００１５】
この場合、洗浄後の洗浄水ｃは、底部に設けられた排水管２の排水口２１を通じて洗浄済水ｄとして取り出されるのであるが、本発明では、この排水口のうち周辺部に対して中央部分の排水口が絞られているか、あるいは中央部分では排水口が設けられていないので、中央部分より周辺部分の逆洗洗浄水の水量を大きくできるから、洗浄しにくかった充填層１１の外周部分や外周隅部においても、逆洗が十分に行えるようになる利点が得られるのである。
【００１６】
なお、この場合、外周部分や外周隅部においては、濾過水の流速が大きくなる傾向があるが、使用する浮上濾材として前記のように、発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン等の独立発泡型の高分子多孔体からなる、従来のものより軽量な比重が０.１〜０.４のものを採用すれば、洗浄水流とともに流出するのを確実に防止できる利点も得られる。
【００１７】
（第２実施形態）
また、本発明は、濾過槽１内の浮上濾材の上側に位置する溢流防止用のスクリーン１２の開口率を中央部分より周辺部分を大として、中央部分より周辺部分の逆洗洗浄水の水量を大きくできるようにした第２の実施形態に具体化できる。
さらに、前記第１実施形態の排水口を調整した水量調整手段と、この第２実施形態であるスクリーン１２を調整した水量調整手段との両方を備えた形態に具体化できる。
【００１８】
この第２実施形態の開口率の事例を図４に示す。ここでは、角型濾過槽用の角型スクリーン１２を５行×６列（３０区画）に区分けした例が示してあるが、その開口率を中央部分の３０％を最低値とし、周辺に向かうに従い大きくし、４隅部の７０％を最大値とするよう、開口率を傾斜させた配置に設定してある。
【００１９】
この第２実施形態によれば、逆洗時に上部から供給されスクリーン１２を通過して下向流速で濾材充填層１１内に導入される逆洗洗浄水ｃは、開口率に対応して中央部分より周辺部分の水量を大きくできるので、密接状態が解消しにくい外周部分の密接状態が先ず緩むので不均一な逆洗が防止でき、逆洗効果が一層向上する利点が得られるのである。そして、第１実施形態と第２実施形態とを併設すればそれぞれの作用効果を享受できるのは言うまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の濾過装置は、以上説明したように構成されているので、従来、逆洗洗浄しにくかった充填層の外周部分や外周隅部においても、逆洗が十分に行えるようになり、濾過効率が向上するとともに、浮上濾材の寿命も延長されるのでメンテナンスが容易になるなどの優れた効果がある。よって本発明は、従来の問題点を解消した濾過装置として、実用的価値はきわめて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための要部断面摸式図。
【図２】角型濾過槽における排水管と排水口の配置を示す一部切欠き斜視図。
【図３】排水口の配置を示す俯瞰配置略図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）。
【図４】スクリーンの開口率の事例を示す模式図。
【符号の説明】
１ 濾過槽、１１ 充填層、１２ スクリーン、１４ 原水流入路、２ 排水管、２１ 排水口、ａ 原水、ｂ 濾過水、ｃ 逆洗洗浄水、ｄ 洗浄排水、

Claims (3)

1. 濾過槽内に浮上濾材からなる充填層を形成して上向流で濾過処理する濾過装置であって、その充填層を下向流で逆洗するにあたり、中央部分より周辺部分の逆洗洗浄水の水量を大きくする水量調整手段を具備したことを特徴とする濾過装置。
2. 濾過槽底部に配設した複数の排水口のうち、中央部分の排水口を縮小するか、または設けることなく、中央部分より周辺部分の逆洗洗浄水の水量を大きくできるようにした請求項１に記載の濾過装置。
3. 濾過槽内の浮上濾材の上側に位置する溢流防止スクリーンの開口率を中央部分より周辺部分を大として、中央部分より周辺部分の逆洗洗浄水の水量を大きくできるようにした請求項１または２に記載の濾過装置。

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