JP4393807B2

JP4393807B2 - Filtration unit, installation method thereof, and filtration apparatus provided with the filtration unit

Info

Publication number: JP4393807B2
Application number: JP2003204975A
Authority: JP
Inventors: 雄之中山
Original assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Current assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2023-07-31
Also published as: JP2005046698A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水場等の沈殿池のような貯水槽あるいは貯水池（以下、貯水槽等と称する。）内に設置されて原水を濾過処理するための濾過ユニット、およびこのような濾過ユニットの貯水槽等内への設置方法、ならびに該濾過ユニットを貯水槽等内に設置した濾過装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の濾過装置としては、例えば特許文献１に、濾過槽内の上部に膜モジュールが配設されるとともに、濾過槽の底部には汚泥掻寄機が備えられた浸漬型の膜濾過装置が記載されている。すなわち、この特許文献１に記載された濾過装置においては、円筒形の濾過槽の上部中心に筒状の仕切が取り付けられて円柱状の区画とドーナツ状の区画とに分割され、円柱状の区画に原水が導入されてその下部から濾過槽内に流入するとともに、ドーナツ状の区画には中空糸膜を組み込んだ膜モジュールが配設され、またこの膜モジュールの下方には散気管が同心円状に複数配置されている。一方、濾過槽の底部には、この濾過槽の底面に近接して配設されたレーキとこのレーキが取り付けられた回転軸とを有する上記汚泥掻寄機が備えられており、レーキに取り付けられた多数の寄せ板によって汚泥が掻き寄せられるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２３０２６１号公報（第３頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この特許文献１記載の濾過装置にあっては、上記散気管から空気を吹き込んでエアスクラビングにより膜モジュールを洗浄する際に、この空気の吹き込みによって濾過槽内の原水が撹拌されることにより、濾過槽底部に堆積した汚泥が巻き上げられてしまうおそれがあった。しかるに、こうして巻き上げられた汚泥は、上記散気管から吹き込まれる空気によってさらに濾過槽の上部へと上昇することとなるため、この汚泥が膜モジュールから剥離した付着物とともに沈降するまでに濾過作業を再開すると、汚泥等が膜に付着し、濾過効率を損なう結果となる。また、膜モジュールを槽内に設置するには、長期の大がかりな工事が必要で高コストとなる。さらに、設置した膜を薬品（次亜塩等）で洗浄するには、槽内全体を薬品で満たすか、各膜モジュールを取り外して個別に洗浄するしか方法がなく、これらは多大な手間とコストが必要となる。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、上記沈殿池のような貯水槽等に導入された原水の濾過を、上述の中空糸膜を組み込んだエレメントよりなる膜モジュールのような濾過モジュールによって行うに際し、この濾過モジュールを上述のような散気手段などの洗浄手段によって洗浄するときに貯水槽等の底部に堆積した汚泥を洗浄時に巻き上げることがなく、従って洗浄後に速やかに濾過作業を再開することが可能な濾過ユニット、およびその設置方法、ならびに該濾過ユニットを設置した濾過装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の濾過ユニットは、原水が導入される貯水槽等内に浸漬されて設置される濾過ユニットであって、上記貯水槽等内の原水が導入可能とされた有底筒状のケーシング内に濾過モジュールを配設するとともに、該ケーシング内には該濾過モジュールを洗浄する洗浄手段を備え、上記洗浄手段は、上記ケーシング内に洗浄用流体として空気を散気して上記濾過モジュールを洗浄する散気手段であり、さらに該ケーシングには洗浄後のケーシング内の原水を排出する排出手段を備え、また上記ケーシングには、上記貯水槽あるいは貯水池内の原水を導入する導入口を、該貯水槽等内における原水の水面部に開口可能に設けるとともに、該ケーシングの外周の少なくとも上記導入口の周囲には、上記水面部の原水の流入を制限する仕切板を設けたことを特徴とする。また、本発明の濾過ユニットの設置方法は、該濾過ユニットをこのような濾過装置の貯水槽等内に設置することを特徴とし、さらに本発明の濾過装置は、このような濾過ユニットを貯水槽等内に設置したことを特徴とする。
【０００７】
従って、このような濾過ユニット、およびその設置方法、ならびに該濾過ユニットを設置した濾過装置においては、原水の排出手段を備えたケーシング内に濾過モジュールと洗浄手段とが収容された濾過ユニット自体が濾過装置の貯水槽等内に浸漬されて該貯水槽等から導入される原水を濾過するため、この洗浄手段がケーシング内に洗浄用流体として空気を散気して濾過モジュールを洗浄する散気手段であったとしても、その洗浄の際にはケーシング内の原水のみが撹拌されるだけとなり、貯水槽等の底部に堆積した汚泥が巻き上げられたりすることがない。そして、この濾過ユニットのケーシング内における洗浄で濾過モジュールから剥離した付着物は、上記排出手段によってケーシング内の原水とともに排出されるので、その後に速やかに濾過作業を再開することが可能となる。さらに、上記ケーシングに、貯水槽等内の原水を導入する導入口を、該貯水槽等内における原水の水面部に開口して原水を導入可能に設けるとともに、該ケーシングの外周の少なくとも上記導入口の周囲に、上記水面部の原水の流入を制限する仕切板を設けることにより、貯水槽等に保持された原水の水面部に浮遊するゴミ等の浮遊物が原水ともにケーシング内に導入されてしまうのを防ぐことができる。また、本発明の濾過装置および設置方法では、例えば既設の浄水場の沈殿池を上記貯水槽等として上記濾過ユニットを設置することにより、容易かつ低コストで、しかも短期間で本発明を適用することができる。
【０００８】
ここで、上記濾過モジュールが濾過した濾過水を排出する膜濾過水管を備え、上記洗浄手段は濾過モジュールを洗浄する洗浄用流体が供給される膜洗浄用流体供給管を備え、上記排出手段は吸引ポンプに接続される排出管を備えている場合において、ケーシングにこれらの管を通すための構造や労力を不要とし、またケーシングと貯水槽等の内壁部との間や、複数の濾過ユニットを貯水槽等に設置するときの隣接する濾過ユニットのケーシング同士の間の間隔が必要以上に大きくなるのを防ぐには、これら膜濾過水管、膜洗浄用流体供給管、および排出管の少なくとも１つ、あるいは全てが、ケーシングの上部から該ケーシング内に配管されるのが望ましい。さらに、こうして排出手段が吸引ポンプに接続される排出管を備えている場合において、上記洗浄手段による洗浄後の原水を剥離した付着物ごと確実に排出してその後の濾過作業時に濾過モジュールに再付着したりするのを防ぐには、この排出管は上記ケーシング内の底部に開口させられるのが望ましい。膜洗浄を行った洗浄排水をケーシング内から排出する際には、原水の導入口を閉じることにより洗浄排水が原水の流入で薄まることなく最少量の排水量とできる。また、膜を薬液にて洗浄する際には、原水の導入口を閉じ、ケーシング内の原水を薬液と置換すれば良く、従来の浸漬膜のように設置した貯水槽内全体を薬液で満たす必要はない。さらに、薬洗時にユニットを引き上げ貯水槽外にてユニット内を薬液置換すれば、薬液が貯水槽に流れる事故を防ぐことができる。また、膜モジュールはユニット内に設置されており、従来の膜モジュールを個別に取り出す場合のように膜をキズつけることもなく、大幅に作業が容易になる。
【０００９】
また、上述のように上記ケーシング内に貯水槽等内の原水を導入するのに、このケーシングに、貯水槽内の原水を導入する導入口を設けた場合に、洗浄の際に剥離した付着物がこの導入口から貯水槽等内に排出されて、濾過作業を再開したときに再びこの導入口からケーシング内に導入されることにより濾過モジュールに再付着したりするのを防ぐには、この導入口に、該導入口を介しての原水の流通を制御する制御手段を備えて、洗浄時には導入口からケーシング内の原水が貯水槽等内に流れ出ないように制御するのが望ましい。
【００１０】
さらに、上記ケーシングは有底筒状すなわち底が閉じた筒状であれば、平面視に各種の多角形をなす角筒状や丸形をなす円筒状、あるいは楕円筒状などでもよいが、上記濾過モジュールは、その外形が一般的に直方体状等の箱形形状をなしていることが多く、従ってそのような濾過モジュールをケーシング内に効率的に収容するには、上記ケーシングは平面視に長方形や正方形をなす矩形筒状とされるのが望ましい。
さらにまた、上記ケーシング内に、上記濾過モジュールに対向して紫外線ランプを備えることにより、原水中の微生物が濾過モジュール表面に付着して繁殖することによって濾過効率や洗浄手段による洗浄性が損なわれたりするのを防ぐことができる。
【００１１】
一方、本発明の濾過装置および設置方法においては、上記濾過ユニットを平面視において上記貯水槽等の上記原水が導入される側とは反対側に設置するのが望ましく、これにより、貯水槽等内で汚泥等が沈降分離された比較的清澄な原水が濾過ユニットのケーシング内に導入されて濾過されるため、より効率的な濾過を行うことが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の濾過ユニットの第１の実施形態を示すものであり、図４はこの実施形態の濾過ユニットを貯水槽内に設置した本発明の濾過装置の一実施形態を示すものである。本実施形態の濾過ユニット１は、有底の筒状に形成されたケーシング２内に濾過モジュール３と洗浄手段４とが収容されるとともに、このケーシング２には該ケーシング２内の原水Ｗを排出する排出手段５が備えられた構成とされている。
【００１３】
ここで、本実施形態ではケーシング２は、ステンレス等の耐蝕性の高い金属材などにより、平面視に長方形の矩形状をなし、かつその高さがこの矩形の長・短辺の長さに対して大きくされた縦長の有底矩形筒状、すなわち矩形の筒の底部が閉塞された形状とされていて、この底部を下向きにしてその高さ方向を鉛直縦方向に向け設置される。なお、このケーシング２の底部は、該ケーシング２の４つの側面にそれぞれ連なる錐面を有して下方に向かうに従い断面が漸次小さくなる下向きに凸の略角錐台状とされている。なお、本実施形態における下向き凸の略角錐台状は、排水の残量を少なくするための形状であるが、本発明における底形状を限定するものではない。
【００１４】
また、このケーシング２の上部には、原水Ｗをケーシング２内に導入する導入口２Ａが設けられており、この導入口２Ａには、該導入口２Ａを介しての源水Ｗの流通を制御する制御手段２Ｂが備えられている。ここで、本実施形態では、この導入口２Ａは、ケーシング２の上部壁面に周回りに間隔をあけて該壁面を貫通するように突設された複数の管状部材の内周部によって構成されている。また、上記制御手段２Ｂは、これらの管状部材の根元部分に設けられたバタフライ弁等の開閉バルブによって構成されており、この開閉バルブを図示されない駆動手段によって駆動して導入口２Ａを開放することにより、該導入口２Ａを介して原水Ｗがケーシング２内に導入可能とされ、また導入口２Ａを閉鎖することによりケーシング２内が外部の原水Ｗと隔絶されて該導入口２Ａを介しての原水Ｗの流入およびケーシング２からの原水Ｗの流出が阻止され、すなわち原水Ｗの流通が制御されるようになされている。そして、上記導入口２Ａは、図３に示すように上記貯水槽に保持される原水Ｗの水面部Ｈに開口する高さに設けられて該水面部Ｈに開口可能とされている。
【００１５】
さらに、上記ケーシング２の外周には、この導入口２Ａの周囲を取り囲むように仕切板２Ｃが設けられている。この仕切板２Ｃは、ケーシング２の上部壁面にそれぞれ平行な４枚の長方形の板材が、ケーシング２が平面視になす上記長方形よりも一回り大きな平面視長方形状をなすように、周回り方向に隙間のない枠壁状に形成されてなるものであって、その上下は解放されたままとされている。そして、この仕切板２Ｃは、図３に示すように上記導入口２Ａとの間に間隔をあけ、かつ上記貯水槽に保持される原水Ｗの水面部Ｈの高さに位置するように配設されており、従って原水Ｗは、この仕切板２Ｃの下から該仕切板２Ｃとケーシング２との間に入り込んで上記導入口２Ａからケーシング２内の導入されることとなる。これにより、水面部Ｈに浮いているゴミ等がそのままケーシング２内に導入されるのを防ぐことができる。
【００１６】
一方、ケーシング２内に収容される濾過モジュール３は、例えば中空糸膜をスクリーン状に張ったエレメントや平膜状の分離膜を有するエレメントを多数積層したり、あるいは管状のセラミック膜エレメントを多数本束ねたりして、図示されないヘッダでまとめてモジュール化したものであって、個々の濾過モジュール３は、本実施形態では概略横長の直方体状をなしている。そして、本実施形態では同形同大のこのような濾過モジュール３が複数（図では４つ）、それぞれの長手方向に延びる一対の側面を水平かつ該側面の長辺をケーシング２が平面視になす矩形の長辺と平行にし、また濾過モジュール３同士ではこれらの側面を対向させて上下に整列するように並列に積層され、ケーシング２内に配設されている。
【００１７】
なお、こうして積層された複数の濾過モジュール３は、そのうち最上端の濾過モジュール３が図示のようにケーシング２の上記導入口２Ａよりも下方に位置するようにされる一方、最下端の濾過モジュール３はケーシング２の上記四角錐台状の底部よりも上方に位置するようにされる。また、上下に隣接する濾過モジュール３同士は、互いに密着させられていても、あるいは適当な間隔をあけるようにしてもよい。そして、各濾過モジュール３の上記ヘッダは、膜濾過水管３Ａを介して吸引ポンプ３Ｂに接続されており、濾過モジュール３によって原水Ｗから濾過された濾過水Ｔは、この吸引ポンプ３Ｂにより膜濾過水管３Ａを通して排出される。
【００１８】
さらに、上記洗浄手段４としては、膜洗浄用流体供給管から供給される洗浄用流体によって上記濾過モジュール３を洗浄するものが用いられており、特に本実施形態ではケーシング２内にこの洗浄用流体として空気Ａを散気して濾過モジュール３を洗浄する散気手段が用いられている。すなわち、この散気手段（洗浄手段）４は、例えば多数の下向きに開口する膜洗浄用空気孔を有して濾過モジュール３の下に配設される複数本の配管あるいは焼結管よりなる散気装置４Ａが、上記膜洗浄用流体管としての膜洗浄用空気管４Ｂを介してブロア等の空気供給源４Ｃに接続された構成とされており、この空気供給源４Ｃから供給された空気Ａが、膜洗浄用空気管４Ｂを通して、散気装置４Ａの上記配管に設けられた膜洗浄用空気孔あるいは焼結管に形成される細かい気孔から噴出させられることにより、上方に位置する濾過モジュール３に散気させられ、エアスクラビングにより該濾過モジュール３を洗浄するようになされている。なお、この洗浄手段４による洗浄の際には、上記吸引ポンプ３Ｂによる濾過水Ｔの吸引、排出を停止し、逆に上記膜濾過水管３Ａを通して濾過モジュール３に濾過水あるいは空気を供給することにより逆洗をかけるようにしてもよい。
【００１９】
さらにまた、本実施形態における排出手段５においては、一端がケーシング２の底部に開口するとともに、他端がケーシング２の外部に配設される吸引ポンプ５Ａに接続された排出管５Ｂが備えられた構成とされている。ここで、この排出管５Ｂは、吸引ポンプ５Ａ側から濾過装置１のケーシング２直上に延びて該ケーシング２上部の開口部から上記高さ方向にケーシング２内に通されて、その一端が該ケーシング２底部に開口するように配設されており、しかも、この排出管５Ｂの一端は、上述のように角錐台状とされて下向きに凸とされたケーシング２内底部の下端近傍に下向きに開口するように配設されている。
【００２０】
なお、本実施形態では濾過モジュール３の上記膜濾過水管３Ａや散気手段（洗浄手段４）の上記膜洗浄用空気管４Ｂも、上記排出管５Ｂと同様に上部開口部からケーシング２内を通して濾過モジュール３のヘッダや散気装置４Ａに接続されている。そして、上記洗浄手段４による濾過モジュール３の洗浄が終了した後には、この排出管５Ｂに連結された上記吸引ポンプ５Ａを駆動することにより、ケーシング２内の原水Ｗが、洗浄によって濾過モジュール３から剥離した付着物や、あるいはケーシング２内に導入された原水Ｗ中の汚泥などとともにケーシング２外に排出可能とされている。
【００２１】
また、上記ケーシング２内には、図２に示すように上記濾過モジュール３に対向するようにして紫外線ランプ６が備えられている。この紫外線ランプ６は、例えば防水が施された蛍光管状のものであって、本実施形態では複数本の紫外線ランプ６が、ケーシング２の内壁面と濾過モジュール３との間の間隙部に、それぞれその長手方向をケーシング２の上記高さ方向に平行としてこの高さ方向における上記濾過モジュール３の略全長に亙って、かつ上記周回り方向には略等間隔を開けてケーシング２内壁面に支持されている。そして、これらの紫外線ランプ６は図示されない電源に接続されて点灯され、上記濾過モジュール３に向けて紫外線光を照射可能とされている。
【００２２】
次に、このような濾過ユニット１を貯水槽１１内に設置した本発明の濾過装置の一実施形態について図４に基づき説明するとともに、これに合わせてこの貯水槽１１内に上記濾過ユニット１を設置する際の本発明の濾過ユニットの設置方法の一実施形態についても説明する。本実施形態の濾過装置における貯水槽１１は、例えば既設の浄水場に備えられた沈殿槽であって、図４において左右方向に長手方向を有する平面視に長方形の矩形状をなすように形成されて、この長方形状のまま下方に掘り下げられるように形成されたプール状をなす沈殿槽本体１２と、この沈殿槽本体１２の上記長手方向一端側（図４において右側）に隣接して付設された越流トラフ槽１３とから構成されており、これら沈殿槽本体１２と越流トラフ槽１３とに濾過ユニット１がそれぞれ設置されて当該貯水槽１１に導入された原水Ｗ中に浸漬される。
【００２３】
なお、この越流トラフ槽１３側とは反対の上記沈殿槽本体１２の長手方向他端側（図４において左側）には、この沈殿槽本体１２に導入される原水Ｗが供給される図示されない凝集槽とフロック槽１４とが、沈殿槽本体１２の他端側の壁部１２Ａを介して隣接するように付設されている。このうち、凝集槽には凝集剤が供給可能とされるとともにフラッシュミキサが備えられていて、凝集槽内に供給された原水Ｗは、このフラッシュミキサによって急速撹拌されて凝集剤と混和させられ、フロック槽１４に流れ込む。さらに、このフロック槽１４内には図示されないフロキュレータが回転可能に備えられていて、凝集槽において凝集剤と混合させられてフロック槽１４内に流れ込んだ原水Ｗは、沈殿しやすいフロックが十分形成されるようにこのフロキュレータによって緩速撹拌させられた上で、沈殿槽本体１２にその上記他端側の壁部１２Ａから導入される。
【００２４】
ここで、この沈殿槽本体１２と上記フロック槽１４との間の沈殿槽本体１２の上記長手方向他端側の壁部１２Ａには、垂直、水平方向に格子状あるいは千鳥状に多数の導入孔１２Ｂが穿設されていて、整流壁となっている。フロック槽１４に供給された原水Ｗはこれらの導入孔１２Ｂから該沈殿槽本体１２内に導入される。なお、上記凝集槽からフロック槽１４を介してこの沈殿槽本体１２に供給される原水Ｗの水位は、これら多数穿設された導入孔１２Ｂのうち最も上方の導入孔１２Ｂよりも高くなるようにされ、この沈殿槽本体１２に原水Ｗが保持された状態では、フロック槽１４から原水Ｗがオーバーフローしたりすることなく沈殿槽本体１２内にその上記長手方向他端側から供給されるようになされており、さらに上記導入孔１２Ｂのうち最も下方の導入孔１２Ｂは、この沈殿槽本体１２の底部１２Ｃよりも十分高い位置に形成されている。
【００２５】
また、沈殿槽本体１２は、側面視においても図４に示すように上記長手方向に長辺を有する上部が開放された概略長方形状とされている。ただし、沈殿槽本体１２の底部１２Ｃの上記他端側は一段低められていて排泥ピット１５とされ、この排泥ピット１５には図示されない排泥弁を介して汚泥Ｍを排出するやはり図示されない排泥管が接続されている。
【００２６】
さらに、この沈殿槽本体１２の底部１２Ｃには汚泥掻寄手段１６が備えられていて、この汚泥掻寄手段１６は、沈殿槽本体１２が平面視になす上記矩形の辺に沿った方向、特に本実施形態では上記長方形の長辺方向（上記長手方向、すなわち図４において左右方向。）を移動方向Ｆとして該移動方向Ｆに移動可能とされている。ここで、本実施形態においては、この沈殿槽本体１２の底部１２Ｃに、該沈殿槽本体１２が平面視になす長方形の一対の長辺に沿って上記移動方向Ｆに平行にそれぞれレール１６Ａが敷設されており、このレール１６Ａに沿って水中台車１７が上記移動方向Ｆに移動可能に配設されて本実施形態における上記汚泥掻寄手段１６を構成している。
【００２７】
この水中台車１７は、その両側部および上記長手方向両端部にレール１６Ａ上に載置される車輪１７Ａを備えるとともに、その下部にはレール１６Ａに干渉しないように沈殿槽本体１２の短辺方向に向けて延びるスクレーパ１７Ｂが取り付けられている。一方、図４に示すように水中台車１７の走行経路の直上には沈殿槽本体１２の長手方向（移動方向Ｆ）に亙ってワイヤロープ１６Ｂが張り渡されて該水中台車１７に連結されている。また、このワイヤロープ１６Ｂは沈殿槽本体１２の底部１２Ｃの長手方向両端に取り付けられた滑車１６Ｃに巻回された上で、沈殿槽本体１２の上記他端側のスラブ上に設けられた図示されないロープ巻き取り手段に巻き掛けられていて、このロープ巻き取り手段によってワイヤーロープ１６Ｂを巻き取り駆動することにより、沈殿槽本体１２の底部１２Ｃの長手方向に渡されたワイヤロープ１６Ｂが移動方向Ｆに進退し、これに伴って水中台車１７が上記移動方向Ｆに往復移動可能とされている。
【００２８】
なお、本実施形態では、沈殿槽本体１２の底部１２Ｃに、その平面視になす長方形の短辺を等分するようにして複数組の上記汚泥掻寄手段１６および水中台車１７が備えられるとともに、上記スラブ上にはこれら汚泥掻寄手段１６のワイヤロープ１６Ｂをそれぞれ巻き取り可能な複数組の上記ロープ巻き取り手段が備えられている。これに対して、この巻き取り手段を駆動する駆動ユニットは、各ロープ巻き取り手段ごとに備えられて個別に水中台車１７を移動可能としたものでもよく、また複数組（例えば２組）のロープ巻き取り手段を１つの駆動ユニットで駆動して、一の水中台車１７が移動方向Ｆへの往復移動の一方向に移動したときには他の水中台車１７はこの往復移動の他の方向に移動するようにしたりしてもよい。さらに、本実施形態では上述のようにこれらの水中台車１７が平面視に長方形の矩形状をなす沈殿槽本体１２の長辺方向に移動可能とされているが、例えばこの沈殿槽本体１２が平面視になす長方形の短辺の長さが長い場合には、この短辺方向に複数対のレール１６Ａを敷設して水中台車１７を複数台設けたりして、この短辺方向を移動方向Ｆとして汚泥掻寄手段１６を設けるようにしてもよい。
【００２９】
さらに、上記水中台車１７は、上記ワイヤロープ１６Ｂの移動方向Ｆへの進退に伴う往復移動に上記スクレーパ１７Ｂが連動するように該ワイヤロープ１６Ｂに連結されており、すなわちワイヤロープ１６Ｂの水中台車１７と連結された部分が移動方向Ｆにおいて沈殿槽本体１２の上記長手方向他端側に前進し、これに伴い水中台車１７が移動方向Ｆのうちこの長手方向他端の排泥ピット１５側に向かう往復の一方向に移動するときには、スクレーパ１７Ｂが水中台車１７から下向きに降ろされて沈殿槽本体１２の底部１２Ｃに摺接あるいは近接した状態とされ、該底部１２Ｃに堆積した汚泥Ｍを水中台車１７の上記一方向への移動によって掻き寄せて排泥ピット１５に落とし込むようになされている。また、これとは逆に、ワイヤロープ１６Ｂの水中台車１７との連結部分が長手方向一端側に後退して、水中台車１７が移動方向Ｆのうち上記一方向とは反対の往復の他方向に移動するときには、スクレーパ１７Ｂは沈殿槽本体１２の底部１２Ｃから引き上げられて、堆積した汚泥Ｍを巻き上げたりしないようになされている。
【００３０】
さらにまた、こうして底部１２Ｃに汚泥掻寄手段１６が設けられた沈殿槽本体１２内の上部には、水平面に対して傾斜した傾斜板１８が間隔をあけて多数積層されて配設されている。すなわち、この傾斜板１８は、好ましくは補強リブを形成した樹脂板等の平板状材によって形成されており、このような傾斜板１８が多数枚同じ向きに同じ角度で上述のように水平面に対し傾斜させられて、ステンレス等の籠枠状の支持フレームに等間隔に取り付けられて、全体としては沈殿槽本体１２の長手方向に延びる概略直方体状をなすようにされ、本実施形態ではこのような直方体が、その平面視になす長方形の各辺を沈殿槽本体１２がなす長方形の各辺と平行となるようにして収容されている。
【００３１】
ここで、この傾斜板１８の傾斜の向きは上記長手方向に直交する断面において水平面に対して傾斜するようにされ、該長手方向に沿った断面では各傾斜板は互いに平行かつ水平にこの長手方向に延びるように配設されることとなる。ただし、図４では説明のためにこの傾斜板の傾きが上記の向きとは異なる向きに描かれている。従って、沈殿槽本体１２にその長手方向他端側から導入された原水Ｗは、これらの傾斜板１８同士の間を通って他端側へと流れ出ることとなり、この原水Ｗ中のフロック化した汚泥Ｍはその大部分が傾斜板１８同士の間を通る際に捕らえられてその傾斜に沿うように下方へと沈降し、沈殿槽本体１２の底部１２Ｃに堆積することとなる。なお、この傾斜板１８の上端の高さは、沈殿槽本体１２に保持される原水Ｗの水位よりも僅かに高く、この沈殿槽本体１２に保持された原水Ｗの水面部Ｈよりも傾斜板１８の上部が僅かに突出するようにされている。
【００３２】
一方、上記越流トラフ槽１３は、沈殿槽本体１２に対してその上記長手方向の幅が小さくされるとともに、槽深さも沈殿槽本体１２より浅くされ、平面視においてこの沈殿槽本体１２がなす長方形の上記一端側の短辺に沿って延設される矩形状（長方形状）とされていて、沈殿槽本体１２の長手方向一端側の壁部１２Ｄを介して該沈殿槽本体１２と隣接させられている。さらに、この一端側の壁部１２Ｄにも、他端側の上記壁部１２Ａと同様に垂直、水平方向に格子状あるいは千鳥状に多数の導入孔１２Ｅが穿設されていて、フロック槽１４から貯水槽１１の沈殿槽本体１２に導入されて上述のように汚泥Ｍの大部分が沈降分離された比較的清澄な原水Ｗは、これらの導入孔１２Ｅから越流トラフ槽１３内に導入される。なお、沈殿槽本体１２内において上記傾斜板１８と壁部１２Ｄとの間には間隔があけられている。越流トラフ槽１３には図示されていない越流トラフが設置され、流入水の上澄が越流トラフより流出する。
【００３３】
そして、本実施形態では複数の同形同大同構造の上記濾過ユニット１が、上述のようにそのケーシング２の上記底部を下向きにして上記高さ方向を鉛直縦方向に向け、このように平面視に矩形状をなす越流トラフ槽１３内と沈殿槽本体１２の上記傾斜板１８と壁部１２Ｄとの間とに、同じく平面視に矩形状をなすそのケーシング２が互いの矩形の辺同士が平行となるように、かつ上記壁部１２Ｄを含めた沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３の内壁部との間に間隔を開けるようにして、図４に示すように上記長手方向に並列に、また必要に応じて該越流トラフ槽１３が延設される方向（図４の図面に直交する方向）にも並列に収容され、沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３内に導入される原水Ｗ中に浸漬されるように設置される。従って、これらの濾過ユニット１は、平面視において濾過装置の貯水槽１１に原水Ｗが導入される上記沈殿槽本体１２の他端側の壁部１２Ａ側とは反対側に設置されることとなり、また沈殿槽本体１２の上記傾斜板１８は、やはり平面視において貯水槽１１に原水Ｗが導入される他端側の上記壁部１２Ａとこれら濾過ユニット１との間に配設されることとなる。なお、越流トラフ槽１３に濾過ユニットを設置する際には越流トラフは撤去される。
【００３４】
また、これらの濾過ユニット１は、そのケーシング２および仕切板２Ｃが、例えば沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３上に渡されたフレームからワイヤーロープ等によって吊り下げられたり、あるいは沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３内に設置されたアングル材等のフレームに直接取り付けられたりして、これら沈殿槽本体１２の底部１２Ｃおよび越流トラフ槽１３の底部１３Ａとの間にも間隔を開けるようにして、上記鉛直縦方向に互いに同じ高さに支持される。なお、ケーシング２と仕切板２Ｃとのいずれか一方をこうしてワイヤーロープやフレームによって支持しておいて、他方はこの一方を介して支持するようにしてもよい。さらに、このケーシング２内に収容される上記濾過モジュール３および洗浄手段４は、やはり沈殿槽本体１２や越流トラフ槽１３上に渡された上記フレームからワイヤーロープ等によって吊り下げられたり、あるいはケーシング２内に設置されたブラケット等に直接取り付けられたりして支持される。
【００３５】
ここで、このように支持された濾過ユニット１のケーシング２上部においては、上述のように沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３内に導入される原水Ｗの水位すなわち上記水面部Ｈに対して図３に示すように該ケーシング２および仕切板２Ｃの上端縁が上方に位置するように、また仕切板２Ｃの下端縁は水面部Ｈよりも下方に位置するようにされている。一方、このケーシング２の上記導入口２Ａは、その下端縁が上記水面部Ｈより下方に位置させられて該水面部Ｈに開口可能とされており、特に本実施形態では図３に示したように原水Ｗの水面部Ｈと略同じ高さに位置するようにして開口されている。
【００３６】
このようにして濾過ユニット１が貯水槽１１内に設置された濾過装置において、原水Ｗは、上述のように凝集槽からフロック槽１４を経て、当該濾過装置の沈殿槽本体１２内にその上記他端側の壁部１２Ａの導入孔１２Ｂから導入され、この沈殿槽本体１２が平面視になす長方形の上記長手方向を一端側に向かううちに、上記傾斜板１８によって汚泥Ｍ等のフロックの大部分が沈降分離させられて底部１２Ｃに堆積し、比較的清澄な原水Ｗとされる。なお、こうして底部１２Ｃに堆積した汚泥Ｍは、汚泥掻寄手段１６の水中台車１７によって上記長手方向他端側の排泥ピット１５に掻き寄せられて排出される。
【００３７】
そして、こうして清澄化された原水Ｗは、この沈殿槽本体１２の一端側に配置された濾過ユニット１によって濾過されるとともに、さらにこの一端側の壁部１２Ｄに形成された導入孔１２Ｅから越流トラフ槽１３に導入された原水Ｗが、この越流トラフ槽１３に設置された濾過ユニット１によって濾過される。すなわち、これらの濾過ユニット１における濾過作業時には、図３（イ）に示すように上記制御手段２Ｂとしての開閉バルブが開かれて導入口２Ａが開放され、この導入口２Ａが原水Ｗの水面部Ｈに開口可能とされていることにより、貯水槽１１内の原水Ｗはこの導入口２Ａを通してケーシング２内に導入される。そして、この濾過ユニット１においては、導入された原水Ｗが濾過モジュール３によって濾過され、こうして濾過された濾過水Ｔは吸引ポンプ３Ｂにより膜濾過水管３Ａを介して排出される。
【００３８】
このような濾過作業を行ううちに、上記沈殿槽本体１２での沈降分離では除去しきれなかった原水Ｗ中の微細な汚泥フロックや微生物等が濾過モジュール３の表面に付着することにより、負荷が増大して濾過効率が低下した場合には、図３（ロ）に示すように上記制御手段２Ｂの開閉バルブを閉じて導入口２Ａを介しての原水Ｗの流通を遮断し、次いで濾過ユニット１に備えられた洗浄手段４により濾過モジュール３の洗浄を行う。そして、このとき、上記構成の濾過ユニット１においては、有底筒状のケーシング２内に濾過モジュール３と洗浄手段４とが収容されているので、例えば本実施形態のように洗浄手段４として散気手段を採用して、空気Ａを散気することによりエアスクラビングによって濾過モジュール３を洗浄しても、ケーシング２外部の貯水槽１１内に保持された原水Ｗが撹拌されたりすることがなく、従ってこの貯水槽１１の底部１２Ｃ，１３Ａに堆積した汚泥が巻き上げられてしまったりするのを防ぐことができる。このため、洗浄後に濾過作業を再開したときに、こうして巻き上げられた汚泥が原水Ｗとともにケーシング２内に導入されるようなこともなく、従って洗浄後に速やかに濾過作業を再開することが可能となって、作業効率の著しい向上を図ることが可能となる。
【００３９】
しかも、本実施形態では、上記ケーシング２の導入口２Ａを介しての原水Ｗの流通が制御手段２Ｂによって制御可能とされており、すなわちこの洗浄手段４による濾過モジュール３の洗浄の際にはこの制御手段２Ｂの開閉バルブを閉じることで導入口２Ａを閉鎖することにより、ケーシング２内の原水Ｗと外部の貯水槽１１内の原水Ｗとを隔絶した状態とすることができる。従って、図３（ロ）に示すように上記散気手段によるエアスクラビングによってケーシング２内の原水Ｗの水位が上昇しても、洗浄によって濾過モジュール３から剥離した付着物がこの導入口２Ａから貯水槽１１内に排出されてこれが濾過作業を再開したときに再び導入口２Ａからケーシング２内に導入されることにより濾過モジュール３に付着するような事態も避けることができる。このため、本実施形態によれば、このような剥離した付着物の再付着による洗浄後の濾過効率の低下を防ぐことができ、上述のように洗浄後に速やかに濾過作業を再開できることとも相俟って、効率的な原水Ｗの濾過を図ることが可能となる。
【００４０】
また、このケーシング２の上記導入口２Ａの周囲には仕切板２Ｃが設けられていて、貯水槽１１内の原水Ｗが開放された導入口２Ａからケーシング２内に導入される際には、導入口２Ａが開口した水面部Ｈの原水Ｗの導入が制限されるようになされている。すなわち、この仕切板２Ｃが導入口２Ａと略同じ高さでケーシング２の外周を取り囲むように配設されることにより、この仕切板２Ｃよりも外側の水面部Ｈの原水Ｗがそのまま導入口２Ａに流れ込むことがなく、水面部Ｈよりも下方の原水Ｗのみが仕切板２Ｃとケーシング２との間から導入口２Ａを介してケーシング２内に導入されることとなるので、貯水槽１１内に保持された原水Ｗの水面部Ｈに塵やゴミなどが浮遊していても、これがケーシング２内に入り込んで濾過モジュール３表面に付着することにより濾過効率を損なうようなこともなく、一層効率的な濾過を促すことが可能となる。
【００４１】
一方、こうして濾過ユニット１のケーシング２内で洗浄が行われることにより濾過モジュール３から剥離した付着物は、ケーシング２内をその底部に沈降することになるが、本実施形態の濾過ユニット１では、このケーシング２の底部に排出手段５として吸引ポンプ５Ａに接続された排出管５Ｂの一端が開口させられており、こうしてケーシング２の底部に沈降した付着物を図３（ハ）に示すようにケーシング２内の原水Ｗごと速やかに吸引して排出することができる。従って、本実施形態によれば、こうして沈降した付着物がケーシング２内の底部に堆積して散気の際に撹拌されることによりケーシング２内で巻き上げられたりするのも防ぐことができ、一層速やかに濾過作業を再開することが可能となる。しかも、本実施形態では、ケーシング２の底部が上述のように下向きに凸となる先細形状とされていて、沈降した上記付着物はこの底部の形状によってその下端に集められることになるのに対し、上記排出管５Ｂの一端はこの底部の下端近傍に開口させられているので、沈降した付着物をより効率的かつ速やかに排出することが可能となる。
【００４２】
さらに、この排出管５Ｂは、本実施形態ではケーシング２の上部開口部から該ケーシング２内を通してその底部に一端が開口するように配設されていて、貯水槽１１内の原水Ｗ中に浸漬される部分においてケーシング２の外側に配管されることはない。従って、こうして排出管５Ｂがケーシング２の外側に配設される場合のように、該排出管５Ｂが貯水槽１１の壁部と干渉するのを避けるために該壁部との間隔を必要以上に大きく確保せざるを得なくなったり、あるいは本実施形態のように複数の濾過ユニット１を貯水槽１１内に設置する場合において各濾過ユニット１の排出管５Ｂ同士が干渉するのを避けるのに濾過ユニット１間の間隔を必要以上に大きく確保せざるを得なくなったりするような事態を防ぐことができ、限られた大きさの貯水槽１１にも十分な大きさや数の濾過ユニット１を確実に配設することが可能となる。
【００４３】
また、こうして排出管５Ｂがケーシング２内部を通して配管されることにより、例えばこれがケーシング２の外部から該ケーシング２内に挿通される場合のように、ケーシング２の壁部に挿通用の孔を形成したり、またこの孔に排出管５Ｂを液密となるように挿通して取り付けたりする必要もなくなり、当該濾過ユニット１の設計・製造を容易とすることができる。しかも、本実施形態では、濾過モジュール３の上記膜濾過水管３Ａおよび散気手段の膜洗浄用空気管４Ｂも、同様にケーシング２の上部開口部からケーシング２内を通して延設されているので、さらに確実な濾過ユニット１の配置およびその設計・製造を簡略化を図ることが可能となる。
【００４４】
なお、本実施形態では直方体状の濾過モジュール３を横置きにして縦方向に並列に配設しているが、図５に示すように例えば平板状の平膜型濾過モジュール３をそれぞれ縦置きにして横方向に並列となるように、しかも複数列配設するようにしてもよい。又、平板でなく中空糸を縦方向に束ねたモジュールでもよく、設置するモジュールを制限するものではない。
【００４５】
さらにまた、本実施形態では、この濾過モジュール３に膜濾過水管３Ａを介して吸引ポンプ３Ｂが接続されており、濾過モジュール３によって原水Ｗから濾過された濾過水Ｔは、この吸引ポンプ３Ｂによって吸引されて排出されるようになされている。しかしながら、他の方式、例えば重力式やサイフォン式で濾過水を排出するような方法でも、十分な吸引が可能ならば問題はない。
【００４６】
これらに加えて、さらに本実施形態の濾過ユニット１では、濾過モジュール３と対向するようにケーシング２内に紫外線ランプ６が備えられており、ケーシング２内に導入された原水Ｗ中の微生物が濾過モジュール３の表面に付着しても、これをこの紫外線ランプ６から照射される紫外線によって殺菌して死滅させることができる。従って、このような微生物が濾過モジュール３表面に付着したまま繁殖することによりぬめりを生じて該微生物や微細な汚泥等の濾過モジュール３表面の付着物が洗浄手段４による洗浄によっても剥離し難くなるような事態を防ぐことができ、長期に亙って高い濾過効率を維持することができる。しかも、こうして紫外線ランプ６によって微生物を殺菌、死滅させることにより、例えば原水Ｗに薬液を注入する場合のように濾過水Ｔに薬品が残留することが少なく、このような残留薬品の処理に要する時間やコストを削減することも可能となる。
【００４７】
一方、このような濾過ユニット１を貯水槽１１に設置した濾過装置では、上述のように濾過ユニット１において濾過モジュール３の洗浄後に速やかに濾過作業を再開することができるので、濾過装置としても効率的な原水Ｗの濾過を図ることが可能となる。さらに、このような濾過装置や該濾過装置を構成するための濾過ユニットの設置方法によれば、上記濾過ユニット１が正にユニット化されているので、例えば上述の既設の浄水場における最終沈殿池のような貯水槽１１に対しても大規模な改装を要したりすることなく、容易かつ短期間で、しかも低コストで適用が可能であり、浄水場の運転を行いながらでも濾過ユニット１の設置を行うことも可能である。
【００４８】
また、本実施形態の濾過ユニット１の設置方法および該設置方法によって濾過ユニット１が設置された本実施形態の濾過装置によれば、平面視において貯水槽１１内に原水Ｗが導入される側とは反対側に、この濾過ユニット１が配設されているので、貯水槽１１に導入されて汚泥等の大部分が沈降分離された比較的清澄な原水Ｗを濾過ユニット１のケーシング２内に導入して濾過することができる。従って、濾過ユニット１の濾過モジュール３への負荷の軽減を図ることができて、高い濾過効率を長期に亙って維持することが可能となる。
【００４９】
一方、本実施形態の濾過装置では、平面視に矩形をなすケーシング２を備えた濾過ユニット１が、同様に平面視矩形をなす貯水槽１１の沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３内に、互いの矩形の辺同士が平行となるように設置されるので、貯水槽１１の内壁と濾過ユニット１のケーシング２との間に極端な広狭が生じたり、必要以上に大きな間隔が開けられたりするのを防ぐことができ、濾過ユニット１において上述のように排出管５Ｂや膜濾過水管３Ａ、膜洗浄用空気管４Ｂがケーシング２内に配設されていることとも相俟って、確実に必要な大きさ、数の濾過ユニット１を貯水槽１１内に配設することが可能となる。また、本実施形態では、複数の濾過ユニット１が貯水槽１１内に配設されているので、そのうち一部の濾過ユニット１で膜モジュール３の洗浄を行う場合や当該濾過ユニット１のメンテナンス等を行う場合でも、残りの濾過ユニット１では原水Ｗの濾過を並行して続行することが可能であり、すなわちこのような洗浄時やメンテナンス時に濾過装置全体として濾過作業を中断せざるを得なくなるようなことがなく、連続した原水Ｗの濾過を図ることが可能となる。
【００５０】
さらに、本実施形態では、貯水槽１１が、原水Ｗが導入される沈殿槽本体１２と、この沈殿槽本体１２の上記原水Ｗが導入される側とは反対側に壁部１２Ｄを介して隣接して付設された越流トラフ槽１３とから構成されていて、この越流トラフ槽１３にも上記濾過ユニット１が配設されており、従って沈殿槽本体１２で沈降分離された汚泥Ｍが越流トラフ槽１３に流れ込んだりすることもなく、濾過ユニット１における洗浄の際の汚泥Ｍの巻き上げも一層確実に防止することができる。ただし、このように上記貯水槽等が越流トラフ槽１３を備えていない場合や、たとえ越流トラフ槽１３を備えている場合であっても、主たる濾過を行う上記沈殿槽本体１２等のみに濾過ユニット１を配置するようにしてもよく、また貯水槽等が越流トラフ槽１３を備えている場合にはこの越流トラフ槽１３のみに濾過ユニット１を配置するようにしてもよい。
【００５１】
さらにまた、上記実施形態では、貯水槽１１に原水Ｗが導入される側と該貯水槽１１内に設置された上記濾過ユニット１との間には、導入された原水Ｗ中の汚泥Ｍの沈降分離を促進する傾斜板１８が設けられるとともに、沈殿槽本体１２の底部１２Ｃにはこうして沈降分離して堆積した汚泥Ｍを掻き寄せる汚泥掻寄手段１６が備えられているので、さらに確実に汚泥Ｍの越流トラフ槽１３への流入を防止することができて、濾過ユニット１における負荷の一層の軽減等を図ることが可能となる。ただし、汚泥Ｍの沈降分離性等によっては傾斜板１８は設けられていなくてもよい。また、上記汚泥掻寄手段１６によって掻き寄せられた汚泥Ｍは、本実施形態では濾過ユニット１とは反対の原水Ｗが導入される壁部１２Ａ側の排泥ピット１５に排出されるように構成されており、従ってこの掻き寄せられた汚泥Ｍが越流トラフ槽１３に流れ込んだりするのも防ぐことができる。
【００５２】
しかも、本実施形態では、沈殿槽本体１２も平面視に長方形すなわち矩形状に形成されるのに対し、上記汚泥掻寄手段１６としても、この矩形の辺に沿った移動方向Ｆに移動可能とされてそのスクレーパ１７Ｂにより汚泥Ｍを掻き寄せる水中台車１７が用いられており、この水中台車１７のスクレーパ１７Ｂが移動する移動量は該スクレーパ１７Ｂの長手方向で変わることがないため、例えば上記特許文献１記載の濾過装置のレーキのように部分的に多くの汚泥を掻き寄せることによって汚泥が巻き上げられたりするようなことがなく、沈殿槽本体１２の底部１２Ｃに堆積した汚泥Ｍを満遍なく均一に掻き寄せて確実に排出することが可能となる。さらに、本実施形態では、こうして平面視長方形状をなす沈殿槽本体１２の長辺が延びる方向が水中台車１７の移動方向Ｆとされており、従ってスクレーパ１７Ｂの長さが同じならば少ない水中台車１７によって底部１２Ｃ全面の汚泥Ｍの掻き寄せが可能となり、より効率的である。
【００５３】
ただし、例えば上記排泥ピット１５が平面視長方形の沈殿槽本体１２の長辺側に設けられている場合などには、汚泥掻寄手段１６の水中台車１７が上記長方形の短辺方向を移動方向Ｆとして移動可能とされていても構わない。また、上記実施形態では、上記濾過ユニット１を平面視に矩形状をなす貯水槽１１（沈殿槽本体１２、越流トラフ槽１３）に設置する場合について説明したが、上記実施形態の濾過ユニット１は、例えば上記特許文献１のように平面視に円形状をなす円筒形の濾過槽などの貯水槽等に適用することも可能である。この場合において、特許文献１記載の濾過装置と同様に、円筒形の貯水槽等が中心側の円柱状の区画とその外周のドーナツ状の区画とに分割されて円柱状の区画に原水Ｗが導入される場合には、濾過ユニット１は、この原水Ｗが導入される側とは反対側、すなわち貯水槽等の外周側の上記ドーナツ状の区画に設置すればよい。
【００５４】
さらにまた、本実施形態では、上記汚泥掻寄手段１６としての水中台車１７が往復移動する方式であるが、他の方式、例えば沈殿槽本体１２の底部１２Ｃに上記移動方向Ｆに亙って無端状にチェーンを架け渡してこのチェーンに汚泥掻寄手段としてスクレーパを取り付け、このチェーンを一の周方向に周回させることによってスクレーパを周回移動させて汚泥を掻き寄せたりする方法でもよく、汚泥掻寄手段を制限しない。
【００５５】
次に、図６〜図８は本発明の第２の実施形態の濾過ユニット２１を、図９〜図１１は第３の実施形態の濾過ユニット３１を、図１２〜図１４は本発明に対する参考例の濾過ユニット４１をそれぞれ示すものであり、いずれも図１〜図３に示した第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。また、また膜濾過水管３Ａや洗浄手段４、排出手段５、および紫外線ランプ６等については図示も一部省略してある。
【００５６】
このうち、まず第２の実施形態の濾過ユニット２１においては、第１の実施形態の濾過ユニット１の導入口２Ａがケーシング２の上部壁面に貫設された管状部材であって制御手段２Ｂはこの管状部材に備えられた開閉バルブであったのに対し、導入口２２Ａがケーシング２の上部壁面に形成された窓枠状の開口部とされるとともに、制御手段２２Ｂがこの開口部を開閉する扉とされていることを特徴とする。ここで、上記導入口２２Ａは、矩形筒状をなすケーシング２の互いに対向する一対の壁面に同じ高さで、それぞれ横方向（水平方向）に延びる長方形状に開口するように形成され、当該濾過ユニット２１は図８に示すようにこの導入口２２Ａが貯水槽等に保持された原水Ｗの水面部Ｈと同じ高さに位置して開口するように該貯水槽等に浸漬される。
【００５７】
また、上記制御手段２２Ｂの扉は、この導入口２２Ａがなす開口部を閉鎖可能な大きさの長方形平板状とされて、該導入口２２Ａの長手方向（横方向）両端部において上下方向中央に設けられた水平な回転軸２２Ｃにより回転可能に軸支され、図示されない駆動手段によって図６および図８（イ）に示すように該扉が水平とされて導入口２２Ａを開放した状態と、図７および図８（ロ）、（ハ）に示すように該扉が垂直とされて導入口２２Ａを閉鎖した状態との間で回転駆動させられて、導入口２２Ａを介しての原水Ｗの流通を制御する。なお、この制御手段２２Ｂとしての扉がなす上記長方形平板の周縁には、図８（ロ）、（ハ）に示すように導入口２２Ａがなす開口部の周縁に対向するように断面Ｌ字状の折り返し部が設けられており、これら折り返し部と上記開口部周縁との少なくとも一方には、他方に密着する図示されないパッキンが装着されている。
【００５８】
一方、図９〜図１１に示す第３の実施形態の濾過ユニット３１では、ケーシング２の壁面に開口部が形成されてはおらず、矩形筒状のケーシング２の上部の開口部自体が原水Ｗの水面部Ｈに開口するように、より具体的には原水Ｗの水面よりも僅かに下方に位置するようにして該ケーシング２が浸漬され、この上部開口部自体が導入口３２Ａとされている。そして、このケーシング２の上部外周には、ケーシング２よりも周回りの寸法が僅かに大きくされた矩形筒状の遮断壁が、やはり図示されない駆動手段によって上下動可能に設けられており、本実施形態における制御手段３２Ｂとされている。
【００５９】
ここで、この制御手段３２Ｂとしての遮断壁は、その上端縁が、遮断壁を下降させたときには図９および図１１（イ）に示すように導入口３２Ａとしてのケーシング２の上部開口部と同じ高さかこれよりも低い位置に配置され、また遮断壁を上昇させたときには図１０および図１１（ロ）、（ハ）にしめすように原水Ｗの水面部Ｈよりも高い位置に配置されて、例えば仕切板２Ｃの上端縁と略同じ高さに位置するようにされている。また、図１１に示すように導入口３２Ａとされるケーシング２の上部開口部の外周には外側に向けて断面Ｌ字状の折り返し部が形成される一方、遮断壁の下端縁内周には逆に内側に向けて断面Ｌ字状をなす折り返し部が形成され、これらの折り返し部は遮断壁を上昇させた状態で互いに対向するようにされるとともに、その少なくとも一方には、やはり他方に密着する図示されないパッキンが装着されている。
【００６０】
さらに、図１２〜図１４に示す参考例の濾過ユニット４１では、第２の実施形態と同様にケーシング２の壁面に横方向に延びる開口部が形成されて導入口４２Ａとされるとともに、この導入口４２Ａにはやはり制御手段４２Ｂとしての長方形平板状の扉が、駆動手段によって水平な回転軸４２Ｃ回りに回転可能に軸支されている。ただし、第２の実施形態の導入口２２Ａは原水Ｗの水面部Ｈに開口するように配置されていたのに対し、この参考例では上記導入口４２Ａはこれよりも低く、水面部Ｈよりもやや下方の原水Ｗ中に水没して開口するように配置されている。そして、この参考例では、ケーシング２の上部外周に仕切板２Ｃは設けられていない。
【００６１】
このように構成された第２、第３の実施形態および参考例の濾過ユニット２１，３１，４１においても、通常の濾過作業時には図８、図１１、図１４の各（イ）図に示されるように、上記制御手段２２Ｂ，４２Ｂの扉を開いたり、制御手段３２Ｂの遮断壁を下降したりして、導入口２２Ａ，３２Ａ，４２Ａを開放することにより、該導入口２２Ａ，３２Ａ，４２Ａを介して原水Ｗがケーシング２内に導入され、濾過ユニット３により濾過される。なお、このとき第２、第３の実施形態では、第１の実施形態と同様に仕切板２Ｃによって水面部Ｈの原水Ｗがそのままケーシング２内に流入するのが制限される一方、参考例では導入口４２Ａ自体が水面部Ｈよりも下方に開口しているため、やはりこの水面部Ｈの原水Ｗの流入が制限される。
【００６２】
そして、濾過モジュール３の洗浄を行う際には、図８、図１１、図１４の各（ロ）図に示されるように、上記制御手段２２Ｂ，４２Ｂの扉を閉じたり、制御手段３２Ｂの遮断壁を上昇させたりして、導入口２２Ａ，３２Ａ，４２Ａを閉鎖することにより、該導入口２２Ａ，３２Ａ，４２Ａを介しての原水Ｗの流通を遮断し、しかる後に洗浄手段４としての散気手段によるエアスクラビングによって濾過モジュール３を洗浄する。さらに、こうして濾過モジュール３を洗浄した後のケーシング２内の原水Ｗは、図８、図１１、図１４の各（ハ）図に示されるように制御手段２２Ｂ，３２Ｂ，４２Ｂによって導入口２２Ａ，３２Ａ，４２Ａを閉じたままの状態で、排出手段５によって排出される。
【００６３】
従って、このように構成された第２、第３の実施形態および参考例の濾過ユニット２１〜４１においても、第１の実施形態の濾過ユニット１と同様に洗浄手段４による洗浄の際に貯水槽等の原水Ｗが撹拌されたりすることがなく、従って洗浄後に速やかにケーシング２内に再び原水Ｗを導入して濾過作業を再開することができる。また、こうして濾過ユニット２１〜４１がユニット化されているので、既設の浄水場における沈殿池などの貯水槽等にも容易かつ低コストで短期間に適用することが可能でもある。特に、参考例の濾過ユニット４１では、導入口４２Ａが原水Ｗの水面部Ｈよりも下方に水没していて水面部Ｈの開口する部分がないので、ケーシング２の外周に仕切板２Ｃを備えずとも水面部Ｈに浮遊したゴミ等がケーシング２内に導入されるのを阻止することができる一方、仕切板２Ｃを有さない分だけ濾過ユニット４１の外形寸法を小さくできて、より多くの濾過ユニット４１を貯水槽等に設置することが可能となる。
【００６４】
また、第３の実施形態の濾過ユニット３１では、ケーシング２の上部開口部自体が導入口３２Ａとされているので、その面積を比較的大きく確保することができ、ケーシング２内への原水Ｗの導入をもより速やかに行って一層効率的な濾過作業を図ることができる。なお、上記第１の実施形態の濾過ユニット１を初め、これら第２、第３の実施形態の濾過ユニット２１、３１でも、洗浄手段４としてはケーシング２内において濾過モジュール３の下方に設置された散気装置４Ａから洗浄用流体として空気Ａを散気してエアスクラビングにより濾過モジュール３を洗浄する散気手段が用いられているが、例えばケーシング２内において洗浄管を濾過モジュール３の側方に設けるとともに、この洗浄管に接続されて洗浄用流体が供給される膜洗浄用流体管に清澄な洗浄水を洗浄用流体として加圧して供給するようにして、この洗浄水による水流噴流により濾過モジュール３を洗浄するようにしてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の濾過ユニットによれば、濾過モジュールを散気手段などによって洗浄する場合でも、該濾過ユニットが浸漬される貯水槽等の原水が撹拌されることがないので、このような濾過ユニットの設置方法、ならびに該濾過ユニットを設置した濾過装置においては、この濾過モジュールの洗浄後に速やかに濾過作業を再開することが可能となり、作業効率の向上を図ることができるとともに、既設の浄水場の沈殿池等にも容易かつ低コストで、しかも短期間で適用することが可能となる。さらに、ケーシングに、貯水槽等内の原水を導入する導入口を、該貯水槽等内における原水の水面部に開口して原水を導入可能に設けるとともに、該ケーシングの外周の少なくとも上記導入口の周囲に、上記水面部の原水の流入を制限する仕切板を設けて、水面部の原水がそのまま流入するのを制限することにより、水面部に浮遊するゴミ等が一緒にケーシング内に流入したりするのを防ぐことができる。
【００６６】
また、本発明の濾過ユニットにおいては、濾過モジュールの膜濾過水管、洗浄手段の膜洗浄用流体管、および排出手段の排出管の少なくとも１つあるいは全てをケーシングの上部から該ケーシング内に配管することにより、ユニット製造工程の簡略化を図るとともに、貯水槽等内の濾過ユニットの周りの間隔が必要以上に大きくなるのを防ぐことができる。さらに、排出管をケーシング内底部に開口させることにより、洗浄によって剥離した付着物の確実かつ効率的な排出を図ることが可能となる。
【００６７】
さらにまた、ケーシングに原水を導入する導入口に、この原水の流通を制御する制御手段を備えることにより、洗浄によって剥離した付着物が貯水槽等に排出されて再びケーシング内に導入されたりするのを防ぐことができる。さらに、ケーシングを矩形筒状とすれば、直方体状の濾過モジュールを効率的に配設できるとともに、濾過ユニットの貯水槽等への設置も効率的に行うことができ、またケーシング内に紫外線ランプを備えれば、濾過モジュールに付着した微生物の繁殖を抑制することができる。
【００６８】
一方、本発明の濾過ユニットの設置方法ならびに濾過装置においては、上記濾過ユニットを、平面視において貯水槽等の原水が導入される側と反対側に設置することにより、清澄な原水を濾過ユニットで濾過することができるので、濾過効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の濾過ユニット１を示す一部破断斜視透視図である。
【図２】図１に示す第１の実施形態においてケーシング２内に紫外線ランプ６を備えた場合の（イ）一部破断斜視透視図、（ロ）平面図、（ハ）（ロ）におけるＺＺ断面図である。
【図３】図１に示す第１の実施形態により原水Ｗの濾過を行う場合の（イ）濾過作業時の断面図、（ロ）洗浄時の断面図、（ハ）洗浄後の原水Ｗの排出時の断面図である。
【図４】第１の実施形態の濾過ユニット１を設置した本発明の濾過装置の一実施形態を示す側断面図である。
【図５】図１に示す第１の実施形態の濾過モジュール３の変形例を示す一部破断斜視透視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の濾過ユニット２１を示す、導入口２２Ａが開放された状態の一部破断斜視透視図である。
【図７】図６に示す第２の実施形態の導入口２２Ａが閉鎖された状態の一部破断斜視透視図である。
【図８】図６に示す第２の実施形態により原水Ｗの濾過を行う場合の（イ）濾過作業時の断面図、（ロ）洗浄時の断面図、（ハ）洗浄後の原水Ｗの排出時の断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の濾過ユニット３１を示す、導入口３２Ａが開放された状態の一部破断斜視透視図である。
【図１０】図９に示す第３の実施形態の導入口３２Ａが閉鎖された状態の一部破断斜視透視図である。
【図１１】図９に示す第２の実施形態により原水Ｗの濾過を行う場合の（イ）濾過作業時の断面図、（ロ）洗浄時の断面図、（ハ）洗浄後の原水Ｗの排出時の断面図である。
【図１２】本発明に対する参考例の濾過ユニット４１を示す、導入口４２Ａが開放された状態の一部破断斜視透視図である。
【図１３】図１２に示す参考例の導入口４２Ａが閉鎖された状態の一部破断斜視透視図である。
【図１４】図１２に示す参考例により原水Ｗの濾過を行う場合の（イ）濾過作業時の断面図、（ロ）洗浄時の断面図、（ハ）洗浄後の原水Ｗの排出時の断面図である。
【符号の説明】
１、２１、３１濾過ユニット
２ケーシング
２Ａ，２２Ａ，３２Ａ，４２Ａ導入口
２Ｂ，２２Ｂ，３２Ｂ，４２Ｂ制御手段
２Ｃ仕切板
３濾過モジュール
３Ａ膜濾過水管
４洗浄手段（散気手段）
４Ａ散気装置
４Ｂ膜洗浄用空気管（膜洗浄用流体管）
５排出手段
５Ｂ排出管
６紫外線ランプ
１１貯水槽
１２沈殿槽本体
１３越流トラフ槽
１６汚泥掻寄手段
１８傾斜板
Ｗ原水
Ｈ原水Ｗの水面部
Ｔ膜濾過水
Ａ空気（洗浄用流体）
Ｍ汚泥[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a filtration unit for filtering raw water installed in a water storage tank or a reservoir (hereinafter referred to as a water storage tank or the like) such as a sedimentation basin such as a water purification plant, and a water storage of such a filtration unit. The present invention relates to an installation method in a tank or the like, and a filtration apparatus in which the filtration unit is installed in a water storage tank or the like.
[0002]
[Prior art]
As this type of filtration device, for example, Patent Document 1 discloses an immersion type membrane filtration device in which a membrane module is disposed at the top of a filtration tank and a sludge scraper is provided at the bottom of the filtration tank. Are listed. That is, in the filtration device described in Patent Document 1, a cylindrical partition is attached to the center of the upper portion of the cylindrical filtration tank, and is divided into a columnar section and a donut-shaped section. The raw water is introduced into the filter tank and flows into the filtration tank from below, and a membrane module incorporating a hollow fiber membrane is disposed in the donut-shaped compartment, and a diffuser tube is concentrically disposed below the membrane module. Several are arranged. On the other hand, the bottom of the filtration tank is provided with the sludge scraping machine having a rake disposed close to the bottom of the filtration tank and a rotating shaft to which the rake is attached, and is attached to the rake. The sludge is raked by a large number of gathering plates.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-230261 (page 3, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the filtration device described in Patent Document 1, when air is blown from the diffuser tube and the membrane module is washed by air scrubbing, the raw water in the filtration tank is agitated by blowing air. The sludge accumulated on the bottom of the filtration tank may be rolled up. However, since the sludge thus wound up further rises to the upper part of the filtration tank by the air blown from the air diffuser, the filtration operation is resumed until the sludge settles together with the deposits peeled off from the membrane module. Then, sludge and the like adhere to the membrane, resulting in a loss of filtration efficiency. In addition, in order to install the membrane module in the tank, a long-term and large-scale construction is required, which is expensive. Furthermore, the only way to clean the installed membrane with chemicals (hypochlorite, etc.) is to fill the entire tank with chemicals or remove each membrane module and clean it individually. Is required.
[0005]
The present invention has been made under such a background, and the filtration of raw water introduced into a water storage tank or the like such as the above settling basin is like a membrane module comprising an element incorporating the above hollow fiber membrane. When using the filtration module, the sludge accumulated on the bottom of the water storage tank, etc. is not rolled up when washing the washing module with a washing means such as the above-described aeration means. It is an object of the present invention to provide a filtration unit capable of resuming operation, a method for installing the filtration unit, and a filtration apparatus provided with the filtration unit.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
 In order to solve the above problems and achieve such an object, the filtration unit of the present invention is a filtration unit that is immersed and installed in a water tank or the like into which raw water is introduced, and the water tank or the like. In addition to disposing the filtration module in a bottomed cylindrical casing in which the raw water inside can be introduced, the casing includes a cleaning means for cleaning the filtration module,The cleaning means is an aeration means for cleaning the filtration module by aerating air as a cleaning fluid in the casing,Further, the casing is provided with a discharging means for discharging the raw water in the casing after cleaning.The casing is provided with an inlet for introducing the raw water in the reservoir or reservoir so as to be openable to the surface of the raw water in the reservoir or the like, and at least around the inlet on the outer periphery of the casing Is provided with a partition plate that restricts the inflow of raw water from the water surface.It is characterized by that. The filtration unit installation method of the present invention is characterized in that the filtration unit is installed in a water storage tank or the like of such a filtration device, and the filtration device of the present invention further comprises such a filtration unit as a water storage tank. It is characterized by being installed in the same location.
[0007]
 Therefore, in such a filtration unit, its installation method, and the filtration apparatus in which the filtration unit is installed, the filtration unit itself in which the filtration module and the cleaning means are accommodated in the casing having the raw water discharge means is filtered. In order to filter the raw water introduced from the water storage tank etc. by being immersed in the water storage tank etc. of the apparatus, this cleaning means is an air diffusion means that diffuses air as a cleaning fluid in the casing and cleans the filtration module Even if it is, only the raw water in the casing is stirred during the cleaning, and the sludge accumulated on the bottom of the water storage tank or the like is not rolled up. And since the deposit | attachment peeled from the filtration module by washing | cleaning in the casing of this filtration unit is discharged | emitted with the raw | natural water in a casing by the said discharge means, it becomes possible to restart a filtration operation | work rapidly after that.Furthermore, an introduction port for introducing the raw water in the water storage tank or the like is provided in the casing so that the raw water can be introduced by opening the raw water in the water storage tank or the like, and at least the introduction port on the outer periphery of the casing By providing a partition plate that restricts the inflow of raw water in the water surface portion around the water, floating substances such as dust floating on the water surface portion of the raw water held in the water storage tank or the like are introduced into the casing together with the raw water. Can be prevented.In the filtration apparatus and installation method of the present invention, the present invention is applied easily, at low cost, and in a short period of time by installing the filtration unit using, for example, a settling basin of an existing water purification plant as the water storage tank or the like. be able to.
[0008]
Here, the filtration module includes a membrane filtration water pipe that discharges filtered water, the cleaning means includes a membrane cleaning fluid supply pipe to which a cleaning fluid for cleaning the filtration module is supplied, and the discharge means sucks. When equipped with discharge pipes connected to the pump, no structure or labor is required to pass these pipes through the casing, and between the casing and the inner wall of a water storage tank, etc. In order to prevent the gap between casings of adjacent filtration units when installed in a tank or the like from becoming unnecessarily large, at least one of these membrane filtration water pipe, membrane cleaning fluid supply pipe, and discharge pipe, Alternatively, it is desirable that everything be piped into the casing from the top of the casing. Furthermore, when the discharge means is provided with a discharge pipe connected to the suction pump in this way, the adhered water from which the raw water cleaned by the cleaning means has been peeled off is surely discharged and reattached to the filtration module during subsequent filtration operations. In order to prevent this, the discharge pipe is preferably opened at the bottom of the casing. When the cleaning waste water that has been subjected to membrane cleaning is discharged from the casing, by closing the inlet of the raw water, the cleaning waste water can be reduced to the minimum amount without being diluted by the inflow of the raw water. In addition, when cleaning the membrane with chemicals, it is only necessary to close the raw water inlet and replace the raw water in the casing with chemicals, and it is necessary to fill the entire water tank installed like a conventional immersion membrane with chemicals. There is no. Further, if the unit is lifted during chemical washing and the inside of the unit is replaced with a chemical solution outside the water storage tank, an accident in which the chemical liquid flows into the water storage tank can be prevented. Further, the membrane module is installed in the unit, and the work is greatly facilitated without scratching the membrane as in the case of taking out the conventional membrane module individually.
[0009]
 Also,As mentioned aboveIntroduce raw water in a water tank into the casingHowever,This casing has an inlet for introducing the raw water in the water tank.IfDeposits peeled off during cleaning are discharged from this inlet into a water storage tank or the like, and are reattached to the filtration module by being again introduced into the casing from this inlet when the filtration operation is resumed. In order to prevent this, the introduction port is equipped with a control means for controlling the flow of raw water through the introduction port, and control is performed so that the raw water in the casing does not flow out from the introduction port into the water storage tank or the like at the time of cleaning. Desirable to do.
[0010]
Furthermore, as long as the casing has a bottomed cylindrical shape, that is, a cylindrical shape with a closed bottom, it may be a rectangular cylindrical shape that forms various polygons in a plan view, a cylindrical shape that forms a round shape, or an elliptical cylindrical shape. In many cases, the outer shape of the filtration module is generally a box shape such as a rectangular parallelepiped. Therefore, in order to efficiently accommodate such a filtration module in the casing, the casing is rectangular in plan view. It is desirable to use a rectangular cylinder that forms a square or a square.
Furthermore, by providing an ultraviolet lamp in the casing facing the filtration module, microorganisms in the raw water adhere to the surface of the filtration module and propagate, thereby impairing the filtration efficiency and the washing ability by the washing means. Can be prevented.
[0011]
On the other hand, in the filtration device and the installation method of the present invention, it is desirable to install the filtration unit on the side opposite to the side where the raw water is introduced, such as the water tank, in a plan view. Since relatively clear raw water from which sludge and the like are settled and separated is introduced into the casing of the filtration unit and filtered, more efficient filtration can be performed.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3 show a first embodiment of the filtration unit of the present invention, and FIG. 4 shows an embodiment of the filtration apparatus of the present invention in which the filtration unit of this embodiment is installed in a water storage tank. Is. The filtration unit 1 of this embodiment has a filtration module 3 and a cleaning means 4 accommodated in a casing 2 formed in a bottomed cylindrical shape, and the casing 2 discharges raw water W in the casing 2. The discharging means 5 is provided.
[0013]
Here, in the present embodiment, the casing 2 is made of a metal material having high corrosion resistance such as stainless steel and has a rectangular shape in plan view, and the height thereof is longer than the length of the rectangle. The vertically elongated bottomed rectangular cylinder, that is, the bottom of the rectangular cylinder is closed, and is installed with the bottom facing downward and the height direction oriented vertically. The bottom portion of the casing 2 has a truncated cone shape that has conical surfaces that are continuous with the four side surfaces of the casing 2 and that protrudes downward and gradually decreases in cross section. The substantially convex truncated pyramid shape in the present embodiment is a shape for reducing the remaining amount of drainage, but does not limit the bottom shape in the present invention.
[0014]
Further, an inlet 2A for introducing the raw water W into the casing 2 is provided at the upper part of the casing 2, and the distribution of the source water W through the inlet 2A is controlled at the inlet 2A. Control means 2B is provided. Here, in the present embodiment, the introduction port 2A is configured by inner peripheral portions of a plurality of tubular members that project from the upper wall surface of the casing 2 so as to penetrate the wall surface with a circumferential interval. Yes. The control means 2B is constituted by an opening / closing valve such as a butterfly valve provided at the base of these tubular members, and the opening / closing valve 2A is driven by driving means (not shown) to open the introduction port 2A. Thus, the raw water W can be introduced into the casing 2 through the introduction port 2A, and the casing 2 is isolated from the outside raw water W by closing the introduction port 2A. The inflow of the raw water W and the outflow of the raw water W from the casing 2 are prevented, that is, the flow of the raw water W is controlled. The introduction port 2A is provided at a height that opens to the water surface portion H of the raw water W held in the water storage tank as shown in FIG.
[0015]
Further, a partition plate 2C is provided on the outer periphery of the casing 2 so as to surround the introduction port 2A. The partition plate 2C is arranged in a circumferential direction so that four rectangular plates parallel to the upper wall surface of the casing 2 form a rectangular shape in plan view that is slightly larger than the rectangle that the casing 2 is in plan view. It is formed in a frame wall shape without a gap, and the upper and lower sides are left open. And this partition plate 2C is arrange | positioned so that it may be located in the height of the water surface part H of the raw | natural water W hold | maintained at the said water storage tank with a space | interval between the said inlets 2A, as shown in FIG. Therefore, the raw water W enters between the partition plate 2C and the casing 2 from below the partition plate 2C and is introduced into the casing 2 from the introduction port 2A. Thereby, it is possible to prevent dust or the like floating on the water surface portion H from being introduced into the casing 2 as it is.
[0016]
On the other hand, the filtration module 3 accommodated in the casing 2 includes, for example, a large number of elements each having a hollow fiber membrane stretched in a screen shape or a flat membrane-like separation membrane, or many tubular ceramic membrane elements. The filter modules 3 are bundled and combined into a module by a header (not shown), and each filtration module 3 has a substantially horizontally long rectangular parallelepiped shape in the present embodiment. In this embodiment, a plurality of such filtration modules 3 having the same shape and the same size (four in the figure) are provided, a pair of side surfaces extending in the longitudinal direction are horizontally arranged, and a long side of the side surfaces is arranged in a plan view of the casing 2. The filter modules 3 are stacked in parallel so as to be parallel to the long side of the rectangle to be formed and are aligned in the vertical direction with their side surfaces facing each other, and are disposed in the casing 2.
[0017]
The plurality of filtration modules 3 stacked in this manner are such that the uppermost filtration module 3 is positioned below the inlet 2A of the casing 2 as shown in the figure, while the lowermost filtration module 3. Is positioned above the bottom of the casing 2 in the shape of a truncated pyramid. Further, the filtration modules 3 adjacent to each other in the vertical direction may be in close contact with each other or may be spaced at an appropriate interval. The header of each filtration module 3 is connected to a suction pump 3B via a membrane filtration water pipe 3A, and the filtrate T filtered from the raw water W by the filtration module 3 is passed through the membrane filtration water pipe by this suction pump 3B. It is discharged through 3A.
[0018]
Further, as the cleaning means 4, one that cleans the filtration module 3 with a cleaning fluid supplied from a membrane cleaning fluid supply pipe is used. In particular, in this embodiment, the cleaning fluid is contained in the casing 2. For example, an air diffuser that diffuses air A and cleans the filtration module 3 is used. That is, the air diffusion means (cleaning means) 4 has, for example, a plurality of pipes or sintered pipes having a plurality of downwardly opening membrane cleaning air holes and disposed under the filtration module 3. The air device 4A is configured to be connected to an air supply source 4C such as a blower via a membrane cleaning air tube 4B as the membrane cleaning fluid tube, and the air A supplied from the air supply source 4C Is blown through the membrane cleaning air pipe 4B through the membrane cleaning air holes provided in the pipe of the air diffuser 4A or the fine pores formed in the sintered pipe, so that the filtration module 3 located above The filtration module 3 is cleaned by air scrubbing. In the cleaning by the cleaning means 4, the suction and discharge of the filtered water T by the suction pump 3B is stopped, and conversely, filtered water or air is supplied to the filtering module 3 through the membrane filtered water pipe 3A. You may make it backwash.
[0019]
Furthermore, the discharge means 5 in the present embodiment is provided with a discharge pipe 5B having one end opened at the bottom of the casing 2 and the other end connected to a suction pump 5A disposed outside the casing 2. It is configured. Here, the discharge pipe 5B extends from the suction pump 5A side directly above the casing 2 of the filtration device 1 and is passed through the casing 2 in the height direction from the opening at the top of the casing 2, and one end of the discharge pipe 5B is the casing. 2 is arranged so as to open to the bottom, and one end of the discharge pipe 5B opens downward in the vicinity of the lower end of the inner bottom of the casing 2 which is formed into a truncated pyramid shape and protrudes downward as described above. It is arranged to do.
[0020]
In the present embodiment, the membrane filtration water pipe 3A of the filtration module 3 and the membrane cleaning air pipe 4B of the air diffusion means (cleaning means 4) are filtered through the casing 2 from the upper opening similarly to the discharge pipe 5B. It is connected to the header of module 3 and the diffuser 4A. And after washing | cleaning of the filtration module 3 by the said washing | cleaning means 4 is complete | finished, the said raw | natural water W in the casing 2 is removed from the filtration module 3 by washing | cleaning by driving the said suction pump 5A connected with this discharge pipe 5B. It can be discharged to the outside of the casing 2 together with the peeled deposits or sludge in the raw water W introduced into the casing 2.
[0021]
Further, an ultraviolet lamp 6 is provided in the casing 2 so as to face the filtration module 3 as shown in FIG. The ultraviolet lamp 6 is, for example, a waterproof fluorescent tube, and in the present embodiment, a plurality of ultraviolet lamps 6 are respectively disposed in the gaps between the inner wall surface of the casing 2 and the filtration module 3. The longitudinal direction is parallel to the height direction of the casing 2 and is supported on the inner wall surface of the casing 2 over substantially the entire length of the filtration module 3 in the height direction and at substantially equal intervals in the circumferential direction. Has been. These ultraviolet lamps 6 are connected to a power source (not shown) and turned on so that the ultraviolet light can be irradiated toward the filtration module 3.
[0022]
Next, an embodiment of the filtration apparatus of the present invention in which such a filtration unit 1 is installed in the water storage tank 11 will be described with reference to FIG. 4, and the filtration unit 1 is installed in the water storage tank 11 in accordance therewith. One embodiment of the method for installing the filtration unit of the present invention when installing is also described. The water storage tank 11 in the filtration device of the present embodiment is, for example, a sedimentation tank provided in an existing water purification plant, and is formed to have a rectangular shape in a plan view having a longitudinal direction in the left-right direction in FIG. In addition, the settling tank body 12 is formed in a pool shape so as to be dug down in the rectangular shape, and is attached adjacent to one end side in the longitudinal direction (right side in FIG. 4) of the settling tank body 12. The overflow trough tank 13 is configured, and the filtration unit 1 is installed in each of the precipitation tank body 12 and the overflow trough tank 13 and immersed in the raw water W introduced into the water storage tank 11.
[0023]
In addition, the raw water W introduced into this sedimentation tank main body 12 is supplied to the other longitudinal end side (left side in FIG. 4) of the said sedimentation tank main body 12 opposite to this overflow trough tank 13 side. The agglomeration tank and the flock tank 14 are attached so as to be adjacent to each other via the wall portion 12A on the other end side of the precipitation tank main body 12. Among these, the coagulant is provided with a flash mixer in the coagulation tank, and the raw water W supplied into the coagulation tank is rapidly stirred by the flash mixer and mixed with the coagulant. It flows into the flock tank 14. Further, a flocculator (not shown) is rotatably provided in the floc tank 14, and the raw water W mixed with the flocculant in the flocculent tank and flowing into the floc tank 14 is sufficiently formed to easily precipitate. After being gently stirred by this flocculator, it is introduced into the precipitation tank main body 12 from the wall portion 12A on the other end side.
[0024]
Here, in the wall portion 12A on the other end side in the longitudinal direction of the settling tank body 12 between the settling tank body 12 and the flock tank 14, there are a large number of introduction holes in a lattice shape or a staggered shape in the vertical and horizontal directions. 12B is perforated and serves as a rectifying wall. The raw water W supplied to the flock tank 14 is introduced into the sedimentation tank main body 12 through these introduction holes 12B. The water level of the raw water W supplied from the coagulation tank to the sedimentation tank body 12 via the flock tank 14 is higher than the uppermost introduction hole 12B among the many introduction holes 12B. In the state in which the raw water W is held in the sedimentation tank body 12, the raw water W is supplied from the other end in the longitudinal direction into the sedimentation tank body 12 without overflowing from the flock tank 14. Furthermore, the lowermost introduction hole 12B among the introduction holes 12B is formed at a position sufficiently higher than the bottom 12C of the settling tank body 12.
[0025]
Moreover, as shown in FIG. 4, the sedimentation tank main body 12 is also made into the substantially rectangular shape by which the upper part which has a long side in the said longitudinal direction was open | released also in side view. However, the other end side of the bottom 12C of the sedimentation tank main body 12 is lowered by one step to be a mud pit 15, and the mud pit 15 is also not shown in the figure, which discharges the sludge M through a mud valve not shown. A drain pipe is connected.
[0026]
Furthermore, the bottom 12C of the sedimentation tank body 12 is provided with a sludge scraping means 16, and the sludge scraping means 16 is in a direction along the rectangular side that the sedimentation tank body 12 is in plan view, in particular, In this embodiment, the long side direction of the rectangle (the longitudinal direction, that is, the left-right direction in FIG. 4) is set as the movement direction F, and the movement direction F is movable. Here, in the present embodiment, rails 16A are laid on the bottom 12C of the sedimentation tank body 12 in parallel with the moving direction F along a pair of rectangular long sides that the sedimentation tank body 12 is in plan view. The submersible carriage 17 is disposed along the rail 16A so as to be movable in the movement direction F, thereby constituting the sludge scraping means 16 in the present embodiment.
[0027]
The underwater cart 17 includes wheels 17A mounted on the rails 16A at both side portions and both ends in the longitudinal direction, and a lower portion thereof in the short side direction of the settling tank body 12 so as not to interfere with the rails 16A. A scraper 17 B extending toward is attached. On the other hand, as shown in FIG. 4, a wire rope 16 B is stretched over the longitudinal direction (moving direction F) of the settling tank body 12 and is connected to the underwater carriage 17 immediately above the traveling path of the underwater carriage 17. Yes. Further, the wire rope 16B is wound around pulleys 16C attached to both ends in the longitudinal direction of the bottom 12C of the precipitation tank body 12, and is not shown provided on the slab on the other end side of the precipitation tank body 12. The wire rope 16B wound around the rope winding means and driven to wind the wire rope 16B by the rope winding means, the wire rope 16B passed in the longitudinal direction of the bottom 12C of the settling tank body 12 is moved in the moving direction F. Advancing and retreating, the underwater carriage 17 can be reciprocated in the movement direction F accordingly.
[0028]
In the present embodiment, the bottom portion 12C of the settling tank body 12 is provided with a plurality of sets of the sludge scraping means 16 and the submersible carriage 17 so as to equally divide the rectangular short side in plan view. On the slab, a plurality of sets of rope winding means capable of winding the wire rope 16B of the sludge scraping means 16 are provided. On the other hand, the drive unit for driving the winding means may be provided for each rope winding means so that the underwater carriage 17 can be individually moved, and a plurality of sets (for example, two sets) of ropes. When the winding means is driven by one drive unit and one underwater carriage 17 moves in one direction of reciprocation in the movement direction F, the other underwater carriage 17 moves in the other direction of this reciprocation. Or you may. Furthermore, in the present embodiment, as described above, these underwater carts 17 are movable in the long side direction of the sedimentation tank body 12 having a rectangular shape in plan view. For example, the sedimentation tank body 12 is planar. When the length of the short side of the rectangle to be viewed is long, a plurality of pairs of rails 16A are laid in the short side direction and a plurality of underwater carriages 17 are provided. Sludge scraping means 16 may be provided.
[0029]
Further, the underwater carriage 17 is connected to the wire rope 16B so that the scraper 17B is interlocked with the reciprocating movement of the wire rope 16B in the moving direction F, that is, the underwater carriage 17 of the wire rope 16B. And the part connected to the forward movement of the settling tank main body 12 in the moving direction F toward the other end in the longitudinal direction, and the submersible carriage 17 moves toward the drainage pit 15 at the other end in the moving direction F. When moving in one reciprocating direction, the scraper 17B is lowered downward from the underwater cart 17 and brought into sliding contact with or close to the bottom portion 12C of the settling tank body 12, and the sludge M accumulated on the bottom portion 12C is removed from the underwater cart 17. Is moved to the above-mentioned one direction so as to be dropped into the mud pit 15. On the other hand, the connecting portion of the wire rope 16B with the underwater cart 17 is retracted to one end in the longitudinal direction, and the underwater cart 17 moves in the other direction of reciprocation opposite to the one direction in the moving direction F. When moving, the scraper 17 B is lifted from the bottom 12 C of the settling tank body 12 so as not to wind up the accumulated sludge M.
[0030]
Furthermore, a large number of inclined plates 18 that are inclined with respect to the horizontal plane are stacked and disposed on the upper portion of the sedimentation tank body 12 in which the sludge scraping means 16 is provided at the bottom 12C. That is, the inclined plate 18 is preferably formed of a flat plate material such as a resin plate on which reinforcing ribs are formed. A large number of such inclined plates 18 are in the same direction and at the same angle with respect to the horizontal plane as described above. It is inclined and attached to a frame-shaped support frame made of stainless steel or the like at equal intervals, and as a whole, has a substantially rectangular parallelepiped shape extending in the longitudinal direction of the settling tank body 12, and in this embodiment, The rectangular parallelepiped is accommodated such that each side of the rectangle formed in a plan view is parallel to each side of the rectangle formed by the settling tank body 12.
[0031]
Here, the inclination direction of the inclined plate 18 is inclined with respect to the horizontal plane in the cross section orthogonal to the longitudinal direction, and in the cross section along the longitudinal direction, the inclined plates are parallel to each other and horizontally in the longitudinal direction. It will be arrange | positioned so that it may extend. However, in FIG. 4, for the sake of explanation, the inclination of the inclined plate is drawn in a direction different from the above direction. Therefore, the raw water W introduced into the sedimentation tank main body 12 from the other end side in the longitudinal direction flows out between the inclined plates 18 to the other end side, and floc sludge in the raw water W is formed. Most of M is caught when passing between the inclined plates 18, sinks downward along the inclination, and accumulates on the bottom 12 C of the settling tank body 12. In addition, the height of the upper end of the inclined plate 18 is slightly higher than the water level of the raw water W held in the settling tank body 12, and the inclined plate is higher than the water surface portion H of the raw water W held in the settling tank body 12. The upper part of 18 protrudes slightly.
[0032]
On the other hand, the overflow trough tank 13 has a width in the longitudinal direction smaller than that of the settling tank body 12 and a shallower depth than the settling tank body 12, and is formed by the settling tank body 12 in a plan view. It is made into the rectangular shape (rectangular shape) extended along the short side of the said one end side of a rectangle, and is made to adjoin this sedimentation tank main body 12 via wall part 12D of the longitudinal direction one end side of the sedimentation tank main body 12. It has been. Further, the wall portion 12D on one end side is also provided with a large number of introduction holes 12E in a lattice shape or a staggered manner in the vertical and horizontal directions in the same manner as the wall portion 12A on the other end side. The relatively clear raw water W introduced into the settling tank main body 12 of the water storage tank 11 and most of the sludge M is settled and separated as described above is introduced into the overflow trough tank 13 from these introduction holes 12E. . In the precipitation tank main body 12, a gap is provided between the inclined plate 18 and the wall portion 12D. An overflow trough (not shown) is installed in the overflow trough tank 13, and the supernatant of the inflowing water flows out from the overflow trough.
[0033]
In the present embodiment, the plurality of filtration units 1 having the same shape and the same structure have the bottom portion of the casing 2 faced downward as described above, and the height direction is directed to the vertical vertical direction. In the overflow trough tank 13 having a rectangular shape, and between the inclined plate 18 and the wall portion 12D of the settling tank main body 12, the rectangular sides of the casing 2 that are also rectangular in plan view are mutually rectangular. 4 and parallel to the longitudinal direction as shown in FIG. 4 so as to be parallel to each other and with a space between the settling tank body 12 including the wall part 12D and the inner wall part of the overflow trough tank 13, as shown in FIG. If necessary, the overflow trough tank 13 is accommodated in parallel in the direction in which the overflow trough tank 13 extends (the direction orthogonal to the drawing of FIG. 4), and is introduced into the settling tank body 12 and the overflow trough tank 13. It is installed so as to be immersed in the raw water W. Therefore, these filtration units 1 are installed on the opposite side to the wall 12A side on the other end side of the settling tank body 12 where the raw water W is introduced into the water storage tank 11 of the filtration device in plan view. The inclined plate 18 of the settling tank body 12 is also disposed between the filtration unit 1 and the wall portion 12A on the other end side where the raw water W is introduced into the water storage tank 11 in plan view. . In addition, when installing a filtration unit in the overflow trough tank 13, the overflow trough is removed.
[0034]
The filtration unit 1 has its casing 2 and partition plate 2C suspended from, for example, a frame passed over the settling tank body 12 and the overflow trough tank 13 by a wire rope or the like, or the settling tank body 12 In addition, it is attached directly to a frame such as an angle member installed in the overflow trough tank 13 so that a gap is also formed between the bottom portion 12C of the settling tank body 12 and the bottom portion 13A of the overflow trough tank 13. Thus, they are supported at the same height in the vertical vertical direction. Note that either one of the casing 2 and the partition plate 2C may be supported by a wire rope or a frame in this manner, and the other may be supported via the one. Further, the filtration module 3 and the cleaning means 4 accommodated in the casing 2 are suspended by a wire rope or the like from the frame passed over the settling tank main body 12 and the overflow trough tank 13, or the casing. 2 is supported by being directly attached to a bracket or the like installed in the inside.
[0035]
Here, in the upper part of the casing 2 of the filtration unit 1 supported in this way, the water level of the raw water W introduced into the settling tank body 12 and the overflow trough tank 13 as described above, that is, with respect to the water surface H. As shown in FIG. 3, the upper end edges of the casing 2 and the partition plate 2 C are positioned above, and the lower end edges of the partition plate 2 C are positioned below the water surface portion H. On the other hand, the inlet 2A of the casing 2 has a lower end edge positioned below the water surface portion H so as to be openable to the water surface portion H. In this embodiment, as shown in FIG. Are opened so as to be located at substantially the same height as the water surface portion H of the raw water W.
[0036]
In the filtration device in which the filtration unit 1 is installed in the water storage tank 11 in this way, the raw water W passes from the aggregation tank to the flock tank 14 as described above and enters the settling tank body 12 of the filtration apparatus. Most of the flocs such as sludge M are introduced by the inclined plate 18 while being introduced from the introduction hole 12B of the end wall portion 12A toward the one end side of the rectangular longitudinal direction of the sedimentation tank main body 12 in plan view. Is settled and deposited on the bottom 12C, and the raw water W is relatively clear. The sludge M thus deposited on the bottom 12C is scraped and discharged by the submersible carriage 17 of the sludge scraping means 16 to the sludge pit 15 on the other end in the longitudinal direction.
[0037]
The raw water W thus clarified is filtered by the filtration unit 1 disposed on one end side of the settling tank body 12 and further overflows from the introduction hole 12E formed in the wall portion 12D on the one end side. The raw water W introduced into the trough tank 13 is filtered by the filtration unit 1 installed in the overflow trough tank 13. That is, at the time of filtration work in these filtration units 1, as shown in FIG. 3 (a), the opening / closing valve as the control means 2B is opened and the introduction port 2A is opened, and this introduction port 2A is the water surface portion of the raw water W. By being able to open to H, the raw water W in the water storage tank 11 is introduced into the casing 2 through the introduction port 2A. In the filtration unit 1, the introduced raw water W is filtered by the filtration module 3, and the filtered water T thus filtered is discharged by the suction pump 3B through the membrane filtration water pipe 3A.
[0038]
While performing such a filtration operation, fine sludge flocs, microorganisms, etc. in the raw water W that could not be removed by sedimentation separation in the settling tank main body 12 adhere to the surface of the filtration module 3, thereby increasing the load. When the filtration efficiency decreases due to the increase, as shown in FIG. 3B, the opening / closing valve of the control means 2B is closed to block the flow of the raw water W through the inlet 2A, and then the filtration unit 1 The filtration module 3 is cleaned by the cleaning means 4 provided in the above. At this time, in the filtration unit 1 having the above-described configuration, the filtration module 3 and the cleaning means 4 are accommodated in the bottomed cylindrical casing 2, so that, for example, as the cleaning means 4 in this embodiment, the filtration unit 3 is scattered. Even if the filtration module 3 is cleaned by air scrubbing by adopting air means and diffusing air A, the raw water W held in the water storage tank 11 outside the casing 2 is not stirred, Therefore, it is possible to prevent the sludge accumulated on the bottom portions 12C and 13A of the water tank 11 from being rolled up. For this reason, when the filtration operation is resumed after washing, the sludge thus wound up is not introduced into the casing 2 together with the raw water W, and therefore the filtration operation can be resumed promptly after washing. Thus, the work efficiency can be remarkably improved.
[0039]
Moreover, in this embodiment, the flow of the raw water W through the inlet 2A of the casing 2 can be controlled by the control means 2B, that is, when the filtration module 3 is washed by the washing means 4 By closing the inlet 2A by closing the open / close valve of the control means 2B, the raw water W in the casing 2 and the raw water W in the external water storage tank 11 can be isolated. Therefore, as shown in FIG. 3 (b), even if the water level of the raw water W in the casing 2 rises due to the air scrubbing by the air diffuser, the deposits separated from the filtration module 3 due to the cleaning are stored in the inlet 2A. It is possible to avoid such a situation that it is discharged into the tank 11 and again adheres to the filtration module 3 by being introduced into the casing 2 from the introduction port 2A when the filtration operation is resumed. For this reason, according to the present embodiment, it is possible to prevent a decrease in filtration efficiency after washing due to reattachment of the peeled deposits, and it is possible to restart the filtration operation immediately after washing as described above. Thus, it is possible to efficiently filter the raw water W.
[0040]
Further, a partition plate 2C is provided around the introduction port 2A of the casing 2, and when the raw water W in the water storage tank 11 is introduced into the casing 2 from the introduction port 2A, the introduction is introduced. The introduction of the raw water W in the water surface H where the opening 2A is opened is restricted. That is, the partition plate 2C is disposed so as to surround the outer periphery of the casing 2 at substantially the same height as the introduction port 2A, so that the raw water W on the water surface portion H outside the partition plate 2C remains as it is. Only the raw water W below the water surface H is introduced into the casing 2 from between the partition plate 2C and the casing 2 through the inlet 2A. Even if dust or dirt floats on the water surface portion H of the retained raw water W, it does not impair the filtration efficiency by entering the casing 2 and adhering to the surface of the filtration module 3. It is possible to promote proper filtration.
[0041]
On the other hand, the deposit peeled off from the filtration module 3 by washing in the casing 2 of the filtration unit 1 thus settles in the bottom of the casing 2, but in the filtration unit 1 of the present embodiment, One end of the discharge pipe 5B connected to the suction pump 5A as the discharge means 5 is opened at the bottom of the casing 2, and the deposits thus settled on the bottom of the casing 2 are shown in FIG. The raw water W in 2 can be quickly sucked and discharged. Therefore, according to the present embodiment, the deposits thus settled can be prevented from accumulating in the casing 2 by being accumulated at the bottom of the casing 2 and being agitated during the aeration. It is possible to resume the filtering operation promptly. Moreover, in the present embodiment, the bottom portion of the casing 2 has a tapered shape that protrudes downward as described above, whereas the deposited matter that has settled is collected at the lower end by the shape of the bottom portion. Since one end of the discharge pipe 5B is opened in the vicinity of the lower end of the bottom portion, it is possible to discharge the settled deposits more efficiently and quickly.
[0042]
Further, in this embodiment, the discharge pipe 5B is disposed so that one end is opened from the upper opening of the casing 2 to the bottom through the casing 2, and is immersed in the raw water W in the water storage tank 11. In other words, the pipe is not piped outside the casing 2. Therefore, in order to prevent the discharge pipe 5B from interfering with the wall portion of the water storage tank 11 as in the case where the discharge pipe 5B is arranged outside the casing 2 in this way, the interval with the wall portion is more than necessary. In order to avoid interference between the discharge pipes 5B of the filtration units 1 when a plurality of filtration units 1 are installed in the water storage tank 11 as in this embodiment, it is necessary to ensure a large amount. Therefore, it is possible to prevent a situation in which the interval between ones is forced to be larger than necessary, and a sufficient size and number of filtration units 1 are securely arranged in a limited-sized water tank 11. Can be installed.
[0043]
Further, the discharge pipe 5B is piped through the inside of the casing 2 in this way, so that a hole for insertion is formed in the wall portion of the casing 2 as in the case where it is inserted into the casing 2 from the outside of the casing 2, for example. In addition, it is not necessary to insert the exhaust pipe 5B into the hole so as to be liquid-tight, and the filtration unit 1 can be easily designed and manufactured. Moreover, in the present embodiment, the membrane filtration water pipe 3A of the filtration module 3 and the membrane cleaning air pipe 4B of the air diffuser are similarly extended from the upper opening of the casing 2 through the casing 2, It is possible to simplify the reliable arrangement of the filtration unit 1 and the design and manufacture thereof.
[0044]
In this embodiment, the rectangular parallelepiped filtration modules 3 are arranged horizontally and arranged in parallel in the vertical direction. However, for example, as shown in FIG. In addition, a plurality of rows may be arranged in parallel in the horizontal direction. In addition, a module in which hollow fibers are bundled in the vertical direction instead of a flat plate may be used, and the module to be installed is not limited.
[0045]
Furthermore, in this embodiment, a suction pump 3B is connected to the filtration module 3 via a membrane filtration water pipe 3A, and the filtered water T filtered from the raw water W by the filtration module 3 is sucked by the suction pump 3B. It is made to be discharged. However, there is no problem even if other methods, for example, a method of discharging filtered water by a gravitational method or a siphon method, as long as sufficient suction is possible.
[0046]
In addition to these, in the filtration unit 1 of the present embodiment, an ultraviolet lamp 6 is provided in the casing 2 so as to face the filtration module 3, and microorganisms in the raw water W introduced into the casing 2 are filtered. Even if it adheres to the surface of the module 3, it can be sterilized and killed by the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet lamp 6. Accordingly, such microorganisms grow while sticking to the surface of the filtration module 3, and slime is generated, and deposits on the surface of the filtration module 3 such as the microorganisms and fine sludge are difficult to peel off even by washing by the washing means 4. Such a situation can be prevented, and high filtration efficiency can be maintained over a long period of time. In addition, by sterilizing and killing microorganisms by the ultraviolet lamp 6 in this way, for example, there is little chemical residue in the filtered water T as in the case of injecting a chemical solution into the raw water W, and the time required for processing such residual chemicals It is also possible to reduce costs.
[0047]
On the other hand, in the filtration device in which such a filtration unit 1 is installed in the water storage tank 11, the filtration operation can be resumed immediately after the filtration module 3 is washed in the filtration unit 1 as described above. It is possible to filter the raw water W. Furthermore, according to such a filtration apparatus and the installation method of the filtration unit for constituting the filtration apparatus, since the filtration unit 1 is positively unitized, for example, the final sedimentation basin in the above-described existing water purification plant Such a water storage tank 11 can be applied easily, in a short period of time and at a low cost without requiring a large-scale renovation, and the filtration unit 1 can be operated while operating a water purification plant. Installation is also possible.
[0048]
Moreover, according to the installation method of the filtration unit 1 of this embodiment and the filtration device of this embodiment in which the filtration unit 1 is installed by the installation method, the side where the raw water W is introduced into the water storage tank 11 in a plan view, Since the filtration unit 1 is arranged on the opposite side, relatively clear raw water W introduced into the water storage tank 11 and most of sludge and the like is settled and separated is introduced into the casing 2 of the filtration unit 1. And can be filtered. Therefore, the load on the filtration module 3 of the filtration unit 1 can be reduced, and high filtration efficiency can be maintained over a long period of time.
[0049]
On the other hand, in the filtration device of the present embodiment, the filtration unit 1 including the casing 2 having a rectangular shape in plan view is disposed in the settling tank body 12 and the overflow trough tank 13 of the water storage tank 11 having a rectangular shape in plan view. Since the rectangular sides are installed so that they are parallel to each other, an extremely wide space is formed between the inner wall of the water storage tank 11 and the casing 2 of the filtration unit 1, or an unnecessarily large space is opened. In the filtration unit 1, it is necessary in combination with the fact that the discharge pipe 5 B, the membrane filtration water pipe 3 A, and the membrane cleaning air pipe 4 B are disposed in the casing 2 as described above. It is possible to arrange a large size and a number of filtration units 1 in the water storage tank 11. Moreover, in this embodiment, since the several filtration unit 1 is arrange | positioned in the water storage tank 11, when performing the washing | cleaning of the membrane module 3 with some filtration units 1, the maintenance of the said filtration unit 1, etc. Even in the case of performing the filtration, the remaining filtration unit 1 can continue the filtration of the raw water W in parallel, that is, the filtration operation as a whole must be interrupted during the cleaning and maintenance. It is possible to filter the raw water W continuously.
[0050]
Further, in the present embodiment, the water storage tank 11 is adjacent to the sedimentation tank body 12 into which the raw water W is introduced, and the side of the sedimentation tank body 12 opposite to the side into which the raw water W is introduced through the wall 12D. The overflow trough tank 13 is provided with the filtration unit 1 in the overflow trough tank 13, and the sludge M settled and separated in the settling tank body 12 overflows. Without flowing into the flow trough tank 13, it is possible to more reliably prevent the sludge M from being rolled up during the cleaning in the filtration unit 1. However, even when the water storage tank or the like is not provided with the overflow trough tank 13 as described above, or even when it is provided with the overflow trough tank 13, only the precipitation tank main body 12 or the like that performs the main filtration is used. The filtration unit 1 may be disposed, and when the water storage tank or the like includes the overflow trough tank 13, the filtration unit 1 may be disposed only in the overflow trough tank 13.
[0051]
Furthermore, in the above embodiment, the sludge M in the introduced raw water W settles between the side where the raw water W is introduced into the water tank 11 and the filtration unit 1 installed in the water tank 11. The inclined plate 18 for promoting the separation is provided, and the bottom 12C of the settling tank main body 12 is provided with the sludge scraping means 16 for scraping the sludge M deposited and separated in this way. Inflow into the overflow trough tank 13 can be prevented, and the load on the filtration unit 1 can be further reduced. However, the inclined plate 18 may not be provided depending on the sedimentation separability of the sludge M or the like. Further, the sludge M scraped by the sludge scraping means 16 is configured to be discharged into the sludge pit 15 on the wall portion 12A side where the raw water W opposite to the filtration unit 1 is introduced in the present embodiment. Therefore, it is possible to prevent the sewed sludge M from flowing into the overflow trough tank 13.
[0052]
Moreover, in the present embodiment, the sedimentation tank main body 12 is also formed in a rectangular shape or a rectangular shape in plan view, but the sludge scraping means 16 can be moved in the moving direction F along the rectangular side. The underwater carriage 17 that scrapes the sludge M by the scraper 17B is used, and the amount of movement of the scraper 17B of the underwater carriage 17 does not change in the longitudinal direction of the scraper 17B. As in the rake of the filtration apparatus described in 1, the sludge is not rolled up by partly scraping a large amount of sludge, and the sludge M deposited on the bottom 12C of the settling tank body 12 is evenly scraped evenly. It will be possible to discharge reliably. Furthermore, in this embodiment, the direction in which the long side of the sedimentation tank main body 12 thus formed in a rectangular shape in plan view extends is the moving direction F of the underwater carriage 17, and therefore, if the length of the scraper 17B is the same, the number of underwater carriages 17 makes it possible to scrape the sludge M on the entire surface of the bottom 12C, which is more efficient.
[0053]
However, for example, when the drainage pit 15 is provided on the long side of the rectangular sedimentation tank body 12 in plan view, the underwater carriage 17 of the sludge scraping means 16 moves in the short side direction of the rectangle. It may be possible to move as F. Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the said filtration unit 1 was installed in the water storage tank 11 (precipitation tank main body 12, the overflow trough tank 13) which makes a rectangular shape by planar view, the filtration unit 1 of the said embodiment. Can be applied to, for example, a water storage tank such as a cylindrical filtration tank having a circular shape in plan view as in Patent Document 1 described above. In this case, similarly to the filtration device described in Patent Document 1, a cylindrical water tank or the like is divided into a columnar section on the center side and a donut-shaped section on the outer periphery thereof, and the raw water W is supplied to the columnar section. When introduced, the filtration unit 1 may be installed in the donut-shaped section on the side opposite to the side where the raw water W is introduced, that is, on the outer peripheral side of a water storage tank or the like.
[0054]
Furthermore, in this embodiment, the submersible carriage 17 as the sludge scraping means 16 reciprocates. However, other systems, for example, the bottom 12C of the settling tank body 12 endlessly move in the moving direction F. It is also possible to install a scraper as a sludge scraping means on this chain and circulate this chain in one circumferential direction to move the scraper around and scrape the sludge. Does not limit the means.
[0055]
 Next, FIGS. 6 to 8 show the filtration unit 21 of the second embodiment of the present invention, FIGS. 9 to 11 show the filtration unit 31 of the third embodiment, and FIGS.Reference examples for the present inventionThe filtration units 41 are respectively shown, and in each case, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. Further, the membrane filtration water pipe 3A, the cleaning means 4, the discharge means 5, the ultraviolet lamp 6 and the like are also partially omitted.
[0056]
Among these, first, in the filtration unit 21 of the second embodiment, the introduction port 2A of the filtration unit 1 of the first embodiment is a tubular member that penetrates the upper wall surface of the casing 2, and the control means 2B In contrast to the opening / closing valve provided in the tubular member, the inlet 22A is a window frame-shaped opening formed in the upper wall surface of the casing 2, and the control means 22B is a door for opening / closing the opening. It is said that it is said. Here, the introduction port 22A is formed on the pair of opposing wall surfaces of the casing 2 having a rectangular cylindrical shape so as to open in a rectangular shape extending in the horizontal direction (horizontal direction) at the same height. As shown in FIG. 8, the unit 21 is immersed in the water tank or the like so that the inlet 22A is located at the same height as the water surface H of the raw water W held in the water tank or the like.
[0057]
The door of the control means 22B is a rectangular flat plate having a size capable of closing the opening formed by the introduction port 22A, and is centered in the vertical direction at both ends in the longitudinal direction (lateral direction) of the introduction port 22A. FIG. 6 and FIG. 8 (a) show a state in which the door is leveled by the driving means (not shown) and the introduction port 22A is opened. 7 and FIGS. 8 (b) and 8 (c), the raw water W is circulated through the inlet 22A by being driven to rotate between the state where the door is vertical and the inlet 22A is closed. To control. Note that the rectangular flat plate formed by the door as the control means 22B has an L-shaped cross section so as to face the peripheral edge of the opening formed by the introduction port 22A as shown in FIGS. Folding portions are provided, and packing (not shown) that is in close contact with the other is attached to at least one of the folded portions and the periphery of the opening.
[0058]
On the other hand, in the filtration unit 31 of the third embodiment shown in FIGS. 9 to 11, the opening is not formed on the wall surface of the casing 2, and the opening itself at the top of the rectangular cylindrical casing 2 is made of the raw water W. The casing 2 is immersed so as to open to the water surface portion H, more specifically, slightly below the water surface of the raw water W, and the upper opening portion itself serves as the introduction port 32A. A rectangular cylindrical blocking wall having a slightly larger circumferential dimension than the casing 2 is provided on the outer periphery of the casing 2 so as to be movable up and down by driving means (not shown). It is the control means 32B in the form.
[0059]
Here, the upper end edge of the blocking wall as the control means 32B is the same as the upper opening of the casing 2 as the inlet 32A as shown in FIGS. 9 and 11 (a) when the blocking wall is lowered. It is arranged at a height or lower position, and when it is raised, it is arranged at a position higher than the surface H of the raw water W as shown in FIGS. 10 and 11 (b) and (c), For example, it is located at substantially the same height as the upper edge of the partition plate 2C. Further, as shown in FIG. 11, a folded portion having an L-shaped cross section is formed on the outer periphery of the upper opening portion of the casing 2, which is the introduction port 32 A, while the lower end edge inner periphery of the blocking wall is formed on the outer periphery. Conversely, folded portions having an L-shaped cross section are formed inward, and these folded portions are opposed to each other with the blocking wall raised, and at least one of them is also closely attached to the other A packing (not shown) is attached.
[0060]
 Furthermore, as shown in FIGS.Reference exampleIn the filtration unit 41, as in the second embodiment, a laterally extending opening is formed on the wall surface of the casing 2 to form an introduction port 42A, and the introduction port 42A has a rectangular shape as control means 42B. A flat door is pivotally supported by the driving means so as to be rotatable around a horizontal rotation shaft 42C. However, the inlet 22A of the second embodiment is arranged so as to open to the water surface portion H of the raw water W.Reference exampleThe inlet 42A is lower than this, and is arranged so as to be submerged and opened in the raw water W slightly below the water surface portion H. And thisReference exampleThen, the partition plate 2 C is not provided on the upper outer periphery of the casing 2.
[0061]
 Second configured in this way, The thirdEmbodiment ofAnd reference examplesAlso in the filtration units 21, 31, and 41, during normal filtration work, as shown in FIGS. 8, 11 and 14, the control means 22B and 42B are opened or the control means 22B and 42B are opened. The raw water W is introduced into the casing 2 through the inlets 22A, 32A, 42A by lowering the blocking wall of 32B and opening the inlets 22A, 32A, 42A. Is done. At this time, the second,ThirdIn this embodiment, the partition water 2C restricts the raw water W of the water surface portion H from flowing into the casing 2 as it is, as in the first embodiment.Reference exampleThen, since the inlet 42A itself opens below the water surface portion H, the inflow of the raw water W from the water surface portion H is also restricted.
[0062]
When the filtration module 3 is cleaned, the doors of the control means 22B and 42B are closed or the control means 32B is shut off, as shown in FIGS. By raising the wall or closing the inlets 22A, 32A, 42A, the flow of the raw water W through the inlets 22A, 32A, 42A is shut off, and then the air diffused as the cleaning means 4 The filtration module 3 is cleaned by air scrubbing by means. Further, the raw water W in the casing 2 after washing the filtration module 3 in this way is introduced into the inlets 22A, 22B, 32B by the control means 22B, 32B, 42B as shown in FIGS. The paper is discharged by the discharge means 5 while 32A and 42A remain closed.
[0063]
 Therefore, the second configured in this way, The thirdEmbodiment ofAnd reference examplesAlso in the filtration units 21 to 41, the raw water W such as the water storage tank is not agitated during washing by the washing means 4 as in the filtration unit 1 of the first embodiment. The raw water W is again introduced into 2 and the filtering operation can be resumed. Moreover, since the filtration units 21 to 41 are unitized in this way, it can be easily applied to a storage tank such as a settling basin in an existing water purification plant in a short time at a low cost. In particular,Reference exampleIn the filtration unit 41, since the inlet 42A is submerged below the water surface H of the raw water W and there is no opening of the water surface H, the water surface H can be provided without the partition plate 2C on the outer periphery of the casing 2. In the meantime, it is possible to prevent dust or the like floating in the casing 2 from being introduced into the casing 2, while the outer dimensions of the filtration unit 41 can be reduced by the amount not having the partition plate 2 C, and more filtration units 41 can be stored in water It can be installed in a tank or the like.
[0064]
 Moreover, in the filtration unit 31 of 3rd Embodiment, since the upper opening part itself of the casing 2 is made into the inlet 32A, the area can be ensured comparatively large and the raw | natural water W in the casing 2 can be ensured. The introduction can be performed more quickly, and more efficient filtration work can be achieved. The filtration unit 1 of the first embodiment and the second,Filtration unit 21 of the third embodiment, 31However, as the cleaning means 4, an air diffuser that diffuses air A as a cleaning fluid from the air diffuser 4 A installed in the casing 2 below the filter module 3 and cleans the filter module 3 by air scrubbing is used. However, for example, a cleaning pipe is provided on the side of the filtration module 3 in the casing 2 and the cleaning water is supplied to the membrane cleaning fluid pipe connected to the cleaning pipe and supplied with the cleaning fluid. The filtration module 3 may be washed by a water jet generated by the washing water so as to be pressurized and supplied as a fluid.
[0065]
【The invention's effect】
 As described above, according to the filtration unit of the present invention, even when the filtration module is washed by an air diffuser or the like, the raw water in a water storage tank or the like in which the filtration unit is immersed is not stirred. In such a filtration unit installation method and a filtration apparatus in which the filtration unit is installed, the filtration operation can be resumed promptly after the filtration module is cleaned, and the work efficiency can be improved. It can be applied to a settling basin of a water purification plant easily and at low cost and in a short period of time.Furthermore, the inlet for introducing the raw water in the water storage tank or the like is provided in the casing so that the raw water can be introduced by opening the raw water in the water storage tank or the like, and at least the introduction port on the outer periphery of the casing is provided. A partition plate that restricts the inflow of raw water on the water surface part is provided around it to restrict the inflow of raw water on the water surface part as it is, so that dust floating on the water surface part flows into the casing together. Can be prevented.
[0066]
In the filtration unit of the present invention, at least one or all of the membrane filtration water pipe of the filtration module, the membrane washing fluid pipe of the washing means, and the discharge pipe of the discharge means are piped into the casing from the upper part of the casing. As a result, the unit manufacturing process can be simplified, and the interval around the filtration unit in the water storage tank or the like can be prevented from becoming unnecessarily large. Furthermore, by opening the discharge pipe at the bottom of the casing, it is possible to reliably and efficiently discharge the deposits peeled off by the cleaning.
[0067]
 Furthermore, by providing a control means for controlling the flow of the raw water at the inlet for introducing the raw water into the casing, the deposits separated by the cleaning are discharged into the water storage tank or the like and introduced into the casing again. Can prevent.Furthermore, if the casing is a rectangular cylinder, a rectangular parallelepiped filtration module can be efficiently disposed, and the filtration unit can be efficiently installed in a water storage tank, and an ultraviolet lamp is installed in the casing. If provided, propagation of microorganisms attached to the filtration module can be suppressed.
[0068]
On the other hand, in the method for installing the filtration unit and the filtration apparatus of the present invention, the filtration unit is installed on the side opposite to the side where the raw water is introduced, such as a water storage tank, in a plan view, so that the clear raw water is filtered by the filtration unit. Since it can filter, the improvement of filtration efficiency can be aimed at.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially broken perspective view showing a filtration unit 1 according to a first embodiment of the present invention.
2A is a partially broken perspective perspective view, FIG. 2B is a plan view, and FIG. 2B is a ZZ in the case where an ultraviolet lamp 6 is provided in the casing 2 in the first embodiment shown in FIG. It is sectional drawing.
3 is a cross-sectional view of the raw water W when the raw water W is filtered according to the first embodiment shown in FIG. 1; (a) a cross-sectional view at the time of filtration; (b) a cross-sectional view at the time of cleaning; It is sectional drawing at the time of discharge | emission.
FIG. 4 is a side sectional view showing an embodiment of the filtration device of the present invention in which the filtration unit 1 of the first embodiment is installed.
FIG. 5 is a partially cutaway perspective view showing a modification of the filtration module 3 of the first embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a partially cutaway perspective view showing a filtration unit 21 according to a second embodiment of the present invention with an introduction port 22A open.
7 is a partially cutaway perspective view of the second embodiment shown in FIG. 6 with the inlet 22A closed. FIG.
8 is a cross-sectional view of the raw water W when the raw water W is filtered according to the second embodiment shown in FIG. 6; (a) a cross-sectional view at the time of filtration; (b) a cross-sectional view at the time of cleaning; It is sectional drawing at the time of discharge | emission.
FIG. 9 is a partially cutaway perspective view showing a filtration unit 31 according to a third embodiment of the present invention with an introduction port 32A open.
FIG. 10 is a partially broken perspective perspective view of the third embodiment shown in FIG. 9 with the inlet 32A closed.
FIG. 11 is a cross-sectional view of the raw water W when the raw water W is filtered according to the second embodiment shown in FIG. 9; It is sectional drawing at the time of discharge | emission.
FIG. 12 shows the present invention.Reference example forIt is a partially broken perspective perspective view of the filtration unit 41 with the introduction port 42A opened.
FIG. 13 shows in FIG.Reference exampleIt is a partially broken perspective perspective view of a state where the inlet 42A is closed.
FIG. 14 shows in FIG.Reference example(B) Cross-sectional view during filtration operation, (b) Cross-sectional view during cleaning, (c) Cross-sectional view during discharge of raw water W after cleaning.
[Explanation of symbols]
 1, 21, 31 Filtration unit
 2 Casing
 2A, 22A, 32A, 42A Inlet
 2B, 22B, 32B, 42B Control means
 2C divider
 3 Filtration module
 3A membrane filtration water pipe
 4 Cleaning means (aeration means)
 4A Air diffuser
 4B Air tube for membrane cleaning (fluid tube for membrane cleaning)
 5 Discharge means
 5B discharge pipe
 6 UV lamp
 11 Water tank
 12 Precipitation tank body
 13 Overflow trough tank
 16 Sludge scraping means
 18 Inclined plate
 W Raw water
 H Surface of raw water W
 T membrane filtered water
 A Air (cleaning fluid)
 M sludge

Claims

A filtration unit installed by being immersed in a reservoir or reservoir into which raw water is introduced, wherein a filtration module is disposed in a bottomed cylindrical casing into which the raw water in the reservoir or reservoir can be introduced In addition, cleaning means for cleaning the filtration module is provided in the casing, and the cleaning means is an aeration means for cleaning the filtration module by diffusing air as a cleaning fluid in the casing. The casing is further provided with discharge means for discharging the raw water in the casing after washing , and the casing has an introduction port for introducing the raw water in the water tank or the reservoir in the water tank or the reservoir. The raw water of the water surface is provided at the periphery of the casing at least around the introduction port. Filtration unit, wherein a partition plate for restricting the flow is provided.

The filtration module includes a membrane filtration water pipe for discharging filtered filtered water, and the cleaning means includes a membrane cleaning fluid supply pipe to which a cleaning fluid for cleaning the filtration module is supplied, and a discharge pipe as the discharge means The filtration unit according to claim 1 , wherein at least one of the membrane filtration water pipe, the membrane cleaning fluid supply pipe, and the discharge pipe is piped into the casing from the upper part of the casing.

The filtration unit according to claim 1 or 2 , wherein the discharge means includes a discharge pipe connected to a suction pump, and the discharge pipe is opened at a bottom portion in the casing.

The casing is provided with an inlet for introducing the raw water in the water tank or the reservoir, and the inlet is provided with a control means for controlling the flow of the raw water through the inlet. The filtration unit according to any one of claims 1 to 3 , wherein:

The filtration unit according to any one of claims 1 to 4 , wherein the casing has a rectangular cylindrical shape.

The filtration unit according to any one of claims 1 to 5 , wherein an ultraviolet lamp is provided in the casing so as to face the filtration module.

A filtration unit installation method, wherein the filtration unit according to any one of claims 1 to 6 is installed in a water tank or a reservoir.

The said filtration unit is installed in the opposite side to the side in which the raw | natural water of the said reservoir or a reservoir is introduced in planar view, The installation method of the filtration unit of Claim 7 characterized by the above-mentioned.

A filtration device comprising the filtration unit according to any one of claims 1 to 6 installed in a water tank or a reservoir.

The filtration device according to claim 9 , wherein the filtration unit is installed on a side opposite to a side where the raw water is introduced into the water tank or the reservoir in a plan view.