JP4649798B2 - 濁質除去装置の運転方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は濁質除去装置の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原水中の浮遊固体（濁質）の除去装置として、下向流形式で原水が供給され且つ上向流形式で洗浄水が供給される濁質除去装置であって、塔内部の上下に配置された支持体間に原水供給時には下部支持体に押圧されて圧密状態を形成し且つ洗浄水供給時には圧密状態を解除し得る様に濾材を収容して成る濁質除去装置が有効である。斯かる装置によれば、原水処理運転時における濾材の圧密状態と洗浄運転時における圧密状態の解除とにより、濾材による濁質の捕捉と排出とが効率的に行われる。上記の濁質除去装置の運転方法は、原水処理運転と複数回の洗浄運転とを繰り返し行なうことから成り、全ての洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水が使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、原水処理運転時における濾材の圧密状態と洗浄運転時における濾材の圧密状態の解除とにより、濾材による濁質の捕捉と排出とが効率的に行われる構造の濁質除去装置の運転方法であって、洗浄運転で使用する洗浄水のコストダウンを図った濁質除去装置の運転方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の要旨は、下向流形式で原水が供給され且つ上向流形式で洗浄水が供給される濁質除去装置であって、塔（１）の頂部にはバルブ付であって且つ原水タンクに連結された原水供給配管とバルブ付の洗浄廃水排出配管とが設けられ、塔（１）の底部にはバルブ付の処理水排出配管と洗浄水供給配管と空気供給配管とが設けられ、塔内部には上部支持体（２）と下部支持体（３）とが配置され、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間には芯紐および当該芯紐の周側に突設された濁質捕捉材から成る複数の濾材（４）が当該濾材の端部の上部吊り紐（７）と下部吊り紐（８）とによって懸垂状態で固定され、濾材（４）の芯紐ならびに上部吊り紐（７）及び下部吊り紐（８）は流水方向に沿って屈曲変形可能に構成され、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間の距離（ＬＡ）、濾材（４）の長さ（ＬＢ）、上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）、下部吊り紐（８）の長さ（Ｌｂ２）の関係が以下に規定する式（１）〜（３）を満足する濁質除去装置（Ａ）の運転方法であって、原水処理運転と複数回の洗浄運転とを繰り返し行なうことから成り、少なくとも最終回の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用し、その前の少なくとも一部の洗浄運転の洗浄水には原水を使用することを特徴とする濁質除去装置の運転方法に存する。
【０００５】
【数６】
ＬＡ＜（Ｌｂ１＋ＬＢ＋Ｌｂ２） （１）
ＬＢ＜ＬＡ （２）
（ＬＢ＋Ｌｂ２）＜ＬＡ＜（ＬＢ＋Ｌｂ１） （３）
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１〜３は、それぞれ、本発明における濁質除去装置の好ましい一例の模式的説明図である。各図の（ａ）は原水処理運転の説明図であり、（ｂ）は洗浄運転の説明図である。
【０００７】
先ず、図１に示す濁質除去装置について説明する。本発明で使用する濁質除去装置は、下向流形式で原水が供給され且つ上向流形式で洗浄水が供給される濁質除去装置である。従って、塔（１）の頂部にはバルブ付であって且つ原水タンクに連結された原水供給配管とバルブ付の洗浄廃水排出配管とが設けられ、塔（１）の底部にはバルブ付の処理水排出配管と洗浄水供給配管と空気供給配管とが設けられている。図１に示す装置においては、原水処理運転および洗浄運転で使用される配管は共通しており、バルブ操作によって通水方向が変更される。
【０００８】
すなわち、原水処理運転の場合、バルブ（６１）及び（６２）のみが開状態とされ、濁質を含む原水は、バルブ（６１）から配管（５１）を経由して塔（１）内に供給される。この際、濾材（４）は後述する様に圧密状態を呈し、原水に同伴された濁質は濾材（４）によって捕捉される。濁質を含まない処理水は、配管（５２）を経由してバルブ（６２）から排出される。
【０００９】
一方、洗浄運転の場合、原水処理運転時に開状態であったバルブ（６１）及び（６２）が閉止され、洗浄水は、バルブ（６４）から配管（５２）を経由して塔（１）内に供給される。一方、空気は、バルブ（６３）から配管（５３）を経由して塔（１）内に供給される。濾材（４）は後述する様に圧密状態を解除し、濾材（４）から濁質が除去される。空気のバブリング作用により、濾材（４）が振動させられ、濾材（４）に付着した濁質の剥離が促進される。濁質を含む洗浄水は、配管（５１）を経由してバルブ（６５）から排出される。
【００１０】
塔内部には上部支持体（２）と下部支持体（３）とが配置され、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間には複数の濾材（４）が当該濾材の端部の上部吊り紐（７）と下部吊り紐（８）とによって懸垂状態で固定されている。
【００１１】
上部支持体（２）及び下部支持体（３）の構造は、通水を妨げず且つ吊り紐（７）及び（８）によって濾材（４）を固定し得る構造である限り、特に制限されず、例えば、格子構造、目皿構造、編目構造などを適宜採用し得る。
【００１２】
濾材（４）は、芯紐および当該芯紐の周側に突設された濁質捕捉材から成る。濾材（４）の芯紐ならびに上部吊り紐（７）及び下部吊り紐（８）は流水方向に沿って屈曲変形可能に構成される。斯かる構成は、素材の種類、形態、太さ等の選択によって達成される。
【００１３】
上記の各要素は、通常、ポリエステル、ナイロン、ポリ塩化ビニリデン等の合成樹脂素材にて構成される。また、上記の各紐は、組み、撚り、編み、織り、束ね、くけ又は裁断の各加工で得られた各種の紐の他、十分な強度を有する限り、単糸（モノフィラメント）も使用することが出来る。また、濾材（４）の濁質捕捉材の形状は、通常フィルム小片または糸状とされる。濾材（４）の一例としては、撚り加工された芯紐の周側に無数の糸状濁質捕捉材を放射状に突設した濾材が挙げられる。斯かる濾材は、特開平８−２９９７０７号に記載されて公知である。なお、濾材（４）の芯紐が長く濁質捕捉材の突設範囲の両端から突出している場合は、両端突出部の芯紐を上部吊り紐（７）及び下部吊り紐（８）として使用することが出来る。
【００１４】
濁質除去装置において、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間の距離（ＬＡ）、濾材（４）の長さ（ＬＢ）、上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）、下部吊り紐（８）の長さ（Ｌｂ２）が以下に規定する式（１）〜（３）を満足する必要がある。
【００１５】
【数７】
ＬＡ＜（Ｌｂ１＋ＬＢ＋Ｌｂ２） （１）
ＬＢ＜ＬＡ （２）
（ＬＢ＋Ｌｂ２）＜ＬＡ＜（ＬＢ＋Ｌｂ１） （３）
【００１６】
すなわち、濁質除去装置において、式（１）に示す様に、濾材（４）と上部支持体（２）と下部支持体（３）の合計長さ（Ｌｂ１＋ＬＢ＋Ｌｂ２）は、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間の距離（ＬＡ）より長い。従って、上記の各要素の何れかは塔（１）内に弛んだ状態で存在する。
【００１７】
また、式（２）に示す様に、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間の距離（ＬＡ）は、濾材（４）の長さ（ＬＢ）より長い。従って、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間には流水方向に沿って濾材（４）が存在しない領域が形成されている。換言れば、流水方向に沿って濾材（４）の可動範囲が形成されている。なお、図１の模式的説明図では濾材（４）同士の間に隙間が存在しているが、実際は濾材（４）同士の間に隙間はなく、複数の濾材（４）は密状態となる様に懸垂され、従って、複数の濾材（４）の全体は、流水方向（上下方向）に沿ってのみ移動する。
【００１８】
更に、式（３）に示す様に、濾材（４）と上部吊り紐（７）との合計長さ（ＬＢ＋Ｌｂ１）は、濾材（４）と下部吊り紐（８）との合計長さ（ＬＢ＋Ｌｂ２）より長い。従って、下向流形式で原水が供給される原水処理運転時においては、図１（ａ）に示す様に、濾材（４）は下部支持体（３）に当接して下部吊り紐（８）と共に塔底部近傍で圧密され、上向流形式で洗浄水が供給される洗浄運転時においては、図１（ｂ）に示す様に、濾材（４）は上部支持体（２）に当接せずに下部吊り紐（８）と共に塔内の上方に伸長した状態となる。
【００１９】
以上の結果、濁質除去装置においては、原水処理運転時における濾材の圧密状態と洗浄運転時における濾材の圧密状態の解除とにより、濾材による濁質の捕捉と排出とが効率的に行われる。
【００２０】
本発明で使用する濁質除去装置において、前記の各要素は、以下に規定する式（１’）〜（３’）を満足するのが好ましい。式（１’）〜（３’）中の各要素の大小関係の数値は、装置の経済性を考慮して決定された値である。
【００２１】
【数８】
１．０１×ＬＡ＜（Ｌｂ１＋ＬＢ＋Ｌｂ２）＜２．００×ＬＡ （１’）
１．０１×ＬＢ＜ＬＡ＜１．５０×ＬＢ （２’）
１．０１×（ＬＢ＋Ｌｂ２）＜ＬＡ＜１．０１×（ＬＢ＋Ｌｂ１） （３’）
【００２２】
濁質除去装置の前記した各要素の寸法は次の通りである。すなわち、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間の距離（ＬＡ）は１００〜４００ｃｍ、濾材（４）の長さ（ＬＢ）は７０〜３００ｃｍ、上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）は１０〜２５０ｃｍ、下部吊り紐（８）の長さ（Ｌｂ２）は５〜２０ｃｍ、塔（１）の直径は２０〜３６０ｃｍである。
【００２３】
次に、図１に示す濁質除去装置の運転方法について説明する。本濁質除去装置の運転方法は、原水処理運転と複数回の洗浄運転とを繰り返し行なうことから成る。
【００２４】
原水処理運転（図１（ａ））においては、前述の様に、バルブ（６１）及び（６２）のみが開状態とされ、濁質を含む原水は、バルブ（６１）から配管（５１）を経由して塔（１）内に供給される。原水に同伴された濁質は濾材（４）によって捕捉される。濁質を含まない処理水は、配管（５２）を経由してバルブ（６２）から排出される。
【００２５】
そして、原水処理運転において、例えば、原水供給ポンプ（図示せず）の圧力測定、処理水の水質分析などの手段により、濁質除去装置の性能が低下した時点で原水処理運転を停止する。原水処理運転の停止は一定時間経過毎に自動的行なってもよい。
【００２６】
洗浄運転（ 図１（ｂ））においては、前述の様に、原水処理運転時に開状態であったバルブ（６１）及び（６２）が閉止され、洗浄水は、バルブ（６４）から配管（５２）を経由して塔（１）内に供給される。一方、空気は、バルブ（６３）から配管（５３）を経由して塔（１）内に供給される。空気の供給は、洗浄水の供給と同時に始めてもよく、また、洗浄水の供給よりも遅れて始めてもよい。濁質を含む洗浄水は、配管（５１）を経由してバルブ（６５）から排出される。この際、濾材（４）は上部支持体（２）に当接せずに下部吊り紐（８）と共に塔内の上方に伸長した状態となる。しかしながら、濾材（４）の上部に濃縮された濁質が除去されるまでの長時間の洗浄運転は、多量の洗浄水を使用して不経済となるので行なう必要はない。ここまでの操作で第１回目の洗浄運転が終了する。
【００２７】
次いで、バルブ（６４）及びバルブ（６３）を閉止し、バルブ（６２）のみが開状態とされる。これにより、塔内の貯留水が抜き出され、図１（ａ）に示す状態となり、第２回目の洗浄運転の準備が完了する。引き続き、上記と同様の操作を繰り返し、第２回目の洗浄運転を行なう。斯かる複数回の洗浄運転の回数は、特に制限されず、濾材（４）の洗浄効果を勘案して適宜決定される。
【００２８】
本発明は、上記の様に行われる複数回の洗浄運転において、少なくとも最終回の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用し、その前の少なくとも一部の洗浄運転の洗浄水には原水を使用することを特徴とする。洗浄運転が２回行われる場合は、第１回目の洗浄運転の洗浄水には原水を使用し、第２回目の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用する。ここで、濁質除去処理水としては、濾過器や膜（逆浸透膜、限外濾過膜、精密濾過膜など）で処理された水の他、本発明で使用する濁質除去装置で処理した水が使用される。
【００２９】
上記の様な洗浄水の種類の切替えは、例えば、バルブ（６４）の後方の配管（５２）に切替えバルブ（図示せず）を設置し且つ当該切替えバルブに原水供給配管を接続することによって行なうことが出来る。なお、この場合、配管（５２）からは濁質除去処理水が供給される。
【００３０】
次に、図２に示す濁質除去装置について説明する。図２に示す濁質除去装置は、以下の様な中間抜水管が設けられている点を除き、図１に示す濁質除去装置と同じである。
【００３１】
すなわち、図２に示す濁質除去装置においては、上部支持体（２）から上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）に相当する範囲を除く上部支持体（２）と下部支持体（３）との間の領域であって且つ当該領域の上端および下端からそれぞれ当該領域の高さの１０％に相当する範囲を除く領域の塔側部にはバルブ（６６）付の中間抜水管（５４）が具備されている。中間抜水管（５４）は、同一高さの塔側部周囲に複数本設けることも出来る。斯かる中間抜水管（５４）は、以下に説明する様に洗浄運転を効率的に行なう機能を有する。
【００３２】
すなわち、前記の様に構成された本発明の濁質除去装置の場合、濾材（４）による濁質の捕捉は次の様に行われる。粒径の大きい濁質は、濾材（４）と衝突した後の比較的早い段階で捕捉され、図２（ａ）の原水処理運転の説明図で言えば、濾材（４）の上半分程度の領域で捕捉される。しかも、濁質除去装置で処理される原水には捕捉濁質の粒径の拡大化を図って処理効率を高めるために凝集剤が一般に添加される。従って、洗浄運転への切替えが必要とされる通常の時期においては濾材（４）の下半分程度より上半分程度の領域の方が著しく汚染されていることとなる。
【００３３】
そして、上記の中間抜水管（５４）は、貯留水の抜き出しによって濾材（４）が水面上に露出する位置として決定された位置である。従って、中間抜水管（５４）による貯留水の抜き出し後に行う再度の洗浄運転において洗浄水と空気を供給した場合は、濾材（４）の水に漬かっていない部分を上昇する液面が波立って濾材（４）（特に芯紐の周側に突設された濁質捕捉材）を激しく揺り動かす。その結果、濁質の高い剥離効果が得られる。従って、中間抜水管（５４）の位置は、著しく汚染されている部分の濾材（４）が貯留水の抜き出しによって水面上に露出する位置となる様に決定するのが好ましい。斯かる位置は予備的実験により容易に確認することが出来る。なお、中間抜水管（５４）の位置が余りに低すぎる場合は、濾材（４）の差ほど汚染されていない部分までが液面の波立ちによる濁質剥離処理されて効率的ではない。
【００３４】
次に、図２に示す濁質除去装置の第１の運転方法について説明する。原水処理運転と複数回の洗浄運転とを繰り返し行なう点は前記と同じである。そして、複数回の洗浄運転は、次の（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を行なった後に同（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を再度行なうことから成る。そして、洗浄運転が２回行われる場合は、第１回目の洗浄運転の洗浄水には原水を使用し、第２回目の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用する。
【００３５】
（Ａ）塔底部から洗浄水（原水）及び空気を供給して塔頂部から排出させる洗浄運転（図２（ｂ））を行なう。具体的な方法は、図１に示す濁質除去装置の運転方法の場合と同じである。
【００３６】
（Ｂ）下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態で洗浄水（原水）及び空気の供給を停止した後、中間抜水管（５４）から塔内の貯留水を抜き出す一部抜水工程を行なう。斯かる操作により、著しく汚染されている部分の濾材（４）が貯留水の抜き出しによって水面上に露出する。
【００３７】
上記の各操作（Ａ）及び（Ｂ）の繰り返しは、１回に限らず、必要に応じ、複数回行なってもよい。通常は３回行われ、第３回目の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用する。そして、必ず行われる１回の繰り返しの前記（Ａ）操作において、液面の波立による濁質剥離処理が行われ、濾材（４）から濁質が効果的に剥離される。
【００３８】
上記の第１の運転方法は、主に、濾材（４）自体の汚れが著しくない場合に適用され、そして、特に貯留水の抜き出し時間の短縮が図られる利点がある。すなわち、塔底部から貯留水の全量を抜き出す場合は、密状態となる様に懸垂された濾材（４）の間を通して抜き出しが行われるために貯留水の抜き出に長時間を要する。これに対し、上記の第１の運転方法の場合は、一部抜水工程として塔側部に具備された中間抜水管（５４）から抜き出しを行なうため、貯留水の抜き出し時間が大幅に短縮され、原水処理運転への切替えを早期に行なうことが出来る。また、上記の第１の運転方法の場合は、貯留水を一部しか抜き出さないため、洗浄水の量を軽減することも出来る。
【００３９】
次に、図２に示す濁質除去装置の第２の運転方法について説明する。第２の運転方法は、前記の第１の運転方法において、（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を行なった後、同（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を再度行なうのに代えて、次の（Ｃ）〜（Ｅ）の各操作を行なう。そして、洗浄運転が２回行われる場合は、第１回目の洗浄運転の洗浄水には原水を使用し、第２回目の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用する。
【００４０】
（Ｃ）塔底部から塔内の貯留水の全量を抜き出す全量抜水工程を行なう。具体的には、再度、バルブ（６２）が開状態とされ、塔内の貯留水の全量は、配管（５２）を経由してバルブ（６２）から排出される。濁質濃度の高い貯留水は、上記（Ｂ）操作（一部抜水工程）で抜き出されているため、塔底部からの抜き出しを行なっても塔内の大きな汚染は起こらない。
【００４１】
（Ｄ）塔底部から洗浄水（濁質除去処理水）及び空気を供給して塔頂部から排出させる洗浄運転を行なう。すなわち、前記（Ａ）と同様の操作を行なう。具体的には、上記の（Ｃ）の操作で開状態であったバルブ（６２）が閉止され、洗浄水（濁質除去処理水）は、バルブ（６４）から配管（５２）を経由して塔（１）内に供給される。一方、空気は、バルブ（６３）から配管（５３）を経由して塔（１）内に供給される。
【００４２】
上記の（Ｄ）操作（洗浄運転）は、塔（１）内に水が全くない状態から開始されるため、要するに、水に漬かっていない濾材（４）中に洗浄水と空気とが供給されるため、液面の波立による濁質剥離処理が濾材（４）の全体について行われる。従って、上記の第２の運転方法は、主に、濾材（４）自体の汚れが著しい場合に適用される。斯かる（Ｄ）操作は、前記の（Ａ）操作と同様、少なくとも、下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長するまで行なう必要がある。
【００４３】
（Ｅ）下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態で洗浄水（濁質除去処理水）及び空気の供給を停止した後、中間抜水管（５４）から塔内の貯留水を抜き出す一部抜水工程を行なう。斯かる（Ｅ）操作は、前記の（Ｂ）操作と同様に行われる。
【００４４】
次に、図３に示す濁質除去装置について説明する。図３に示す濁質除去装置は、以下の様な中間抜水管が設けられている点を除き、図１に示す濁質除去装置と同じである。
【００４５】
すなわち、図３に示す濁質除去装置においては、上部支持体（２）から上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）±１０％の範囲に相当する距離分下方の塔側部にはバルブ（６６）付の中間抜水管（５４）が具備されている。更に、好ましい態様として、下部支持体（３）から濾材（４）及び下部吊り紐（８）の合計長さ（ＬＢ＋Ｌｂ２）±１０％の範囲に相当する距離分上方の塔側部にはバルブ（６７）付の中間抜水管（５５）が具備されている。各中間抜水管（５４）及び（５５）は、同一高さの塔側部周囲に複数本設けることも出来る。
【００４６】
上記の各中間抜水管（５４）及び（５５）は、何れも、洗浄運転から原水処理運転への切替え工程（洗浄運転後の抜水工程）を良好に行なう機能を有する。
【００４７】
すなわち、上向流形式で洗浄水が供給される洗浄運転においては、濾材（４）から排出された濁質は塔頂部に向かって濃縮された状態となり、特に、全体がピストン的に上昇した濾材（４）の上部において濁質の濃度が高い。従って、塔内の貯留水の抜き出しは、濃縮された濁質による濾材の再汚染を避けるために塔側部に具備された中間抜水管から行なう必要がある。中間抜水管（５４）の前記の位置は、貯留水の抜き出しによって濾材（４）が水面上に露出することがない位置（上部支持体（２）から上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）に相当する位置）、更に許容範囲（±１０％）を考慮して決定された位置である。また、中間抜水管（５５）の前記の位置は、濁質の濃度が特に高い濾材（４）の上部の貯留水を抜き出すために決定された位置である。
【００４８】
次に、図３に示す濁質除去装置の第１の運転方法について説明する。原水処理運転と複数回の洗浄運転とを繰り返し行なう点は前記と同じである。
【００４９】
複数回の洗浄運転は、次の（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を行ない、次いで、同（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を再度行なうことから成る。そして、洗浄運転が２回行われる場合は、第１回目の洗浄運転の洗浄水には原水を使用し、第２回目の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用する。
【００５０】
（Ａ）塔底部から洗浄水（原水）及び空気を供給して塔頂部から排出させる洗浄運転（図１（ｂ））を行なう。具体的な方法は、図１に示す濁質除去装置の運転方法の場合と同じである。濾材（４）の上部の貯留水は、次の（Ｂ）の操作により、塔側部に具備された中間抜水管から抜き出される。
【００５１】
（Ｂ）下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態で洗浄水（原水）及び空気の供給を停止した後、中間抜水管（５４）から塔内の貯留水を抜き出す一部抜水工程を行なう。そして、中間抜水管（５５）を具備した好ましい態様の装置の場合は、中間抜水管（５４）よりも先に中間抜水管（５５）からの抜き出しを行なう。斯かる操作により次の様な利益が得られる。すなわち、中間抜水管（５４）から全ての貯留水を抜き出そうとした場合は、中間抜水管（５５）より上部に存在する高濁質濃度の貯留水が水面低下によって拡散して塔内が汚染される恐れがある。しかしながら、中間抜水管（５４）よりも先に中間抜水管（５５）からの抜き出しを行なうことにより、上記の問題を解決し得る。
【００５２】
なお、中間抜水管（５５）からの抜き出しは、下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態（図３（ｂ）参照）から開始する。それに続く中間抜水管（５４）からの抜き出しは、水を含む濾材（４）が自重により上部支持体（２）から上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）±１０％の範囲に相当する距離分下方に低下した状態（図１（ａ）参照）で終わる。
【００５３】
上記の各操作（Ａ）及び（Ｂ）の繰り返しは、１回に限らず、必要に応じ、複数回行なってもよい。通常は３回行われ、第３回目の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用する。
【００５４】
上記の第１の運転方法は、主に、濾材（４）自体の汚れが著しくない場合に適用され、そして、特に貯留水の抜き出し時間の短縮が図られる利点がある。すなわち、塔底部から貯留水の全量を抜き出す場合は、密状態となる様に懸垂された濾材（４）の間を通して抜き出しが行われるために貯留水の抜き出に長時間を要する。これに対し、上記の第１の運転方法の場合は、一部抜水工程として塔側部に具備された中間抜水管（５４）から抜き出しを行なうため、貯留水の抜き出し時間が大幅に短縮され、原水処理運転への切替えを早期に行なうことが出来る。また、上記の第１の運転方法の場合は、貯留水を一部しか抜き出さないため、洗浄水の量を軽減することも出来る。
【００５５】
次に、図３に示す濁質除去装置の第２の運転方法について説明する。第２の運転方法は、前記の第１の運転方法において、（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を行なった後、同（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を再度行なうのに代えて、次の（Ｃ）〜（Ｅ）の各操作を行なう。そして、洗浄運転が２回行われる場合は、第１回目の洗浄運転の洗浄水には原水を使用し、第２回目の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用する。
【００５６】
（Ｃ）塔底部から塔内の貯留水の全量を抜き出す全量抜水工程を行なう。具体的には、再度、バルブ（６２）が開状態とされ、塔内の貯留水の全量は、配管（５２）を経由してバルブ（６２）から排出される。濁質濃度の高い貯留水は、上記（Ｂ）操作（一部抜水工程）で抜き出されているため、塔底部からの抜き出しを行なっても塔内の大きな汚染は起こらない。
【００５７】
（Ｄ）塔底部から洗浄水（濁質除去処理水）及び空気を供給して塔頂部から排出させる洗浄運転を行なう。すなわち、前記（Ａ）と同様の操作を行なう。具体的には、上記の（Ｃ）の操作で開状態であったバルブ（６２）が閉止され、洗浄水（濁質除去処理水）は、バルブ（６４）から配管（５２）を経由して塔（１）内に供給される。一方、空気は、バルブ（６３）から配管（５３）を経由して塔（１）内に供給される。
【００５８】
上記の（Ｄ）操作（洗浄運転）は、塔（１）内に水が全くない状態から開始されるため、要するに、水に漬かっていない濾材（４）中に洗浄水と空気とが供給されるため、濾材（４）中を上昇する液面が波立って濾材（４）（特に芯紐の周側に突設された濁質捕捉材）を激しく揺り動かす。その結果、上記の第２の運転方法は濁質の剥離効果が大きいという特徴を有する。従って、上記の第２の運転方法は、主に、濾材（４）自体の汚れが著しい場合に適用される。斯かる（Ｄ）操作は、前記の（Ａ）操作と同様、少なくとも、下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長するまで行なう必要がある。
【００５９】
（Ｅ）下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態で洗浄水（濁質除去処理水）及び空気の供給を停止した後、中間抜水管（５４）から塔内の貯留水を抜き出す一部抜水工程を行なう。斯かる（Ｅ）操作は、前記の（Ｂ）操作と同様に行われる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、原水処理運転時における濾材の圧密状態と洗浄運転時における濾材の圧密状態の解除とにより、濾材による濁質の捕捉と排出とが効率的に行われる構造の濁質除去装置の運転方法であって、洗浄運転で使用する洗浄水の一部に原水を使用することにより、洗浄水のコストダウンを図った濁質除去装置の運転方法が提供される。よって、本発明の工業的価値は顕著である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における濁質除去装置の好ましい一例の模式的説明図
【図２】本発明における濁質除去装置の好ましい他の一例の模式的説明図
【図３】本発明における濁質除去装置の好ましい他の一例の模式的説明図
【符号の説明】
１：塔
２：上部支持体
３：下部支持体
４：濾材
７：上部吊り紐
８：下部吊り紐
５４：中間抜水管
５５：中間抜水管
５１〜５３：配管
６１〜６７：バルブ
【発明の属する技術分野】
本発明は濁質除去装置の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原水中の浮遊固体（濁質）の除去装置として、下向流形式で原水が供給され且つ上向流形式で洗浄水が供給される濁質除去装置であって、塔内部の上下に配置された支持体間に原水供給時には下部支持体に押圧されて圧密状態を形成し且つ洗浄水供給時には圧密状態を解除し得る様に濾材を収容して成る濁質除去装置が有効である。斯かる装置によれば、原水処理運転時における濾材の圧密状態と洗浄運転時における圧密状態の解除とにより、濾材による濁質の捕捉と排出とが効率的に行われる。上記の濁質除去装置の運転方法は、原水処理運転と複数回の洗浄運転とを繰り返し行なうことから成り、全ての洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水が使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、原水処理運転時における濾材の圧密状態と洗浄運転時における濾材の圧密状態の解除とにより、濾材による濁質の捕捉と排出とが効率的に行われる構造の濁質除去装置の運転方法であって、洗浄運転で使用する洗浄水のコストダウンを図った濁質除去装置の運転方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の要旨は、下向流形式で原水が供給され且つ上向流形式で洗浄水が供給される濁質除去装置であって、塔（１）の頂部にはバルブ付であって且つ原水タンクに連結された原水供給配管とバルブ付の洗浄廃水排出配管とが設けられ、塔（１）の底部にはバルブ付の処理水排出配管と洗浄水供給配管と空気供給配管とが設けられ、塔内部には上部支持体（２）と下部支持体（３）とが配置され、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間には芯紐および当該芯紐の周側に突設された濁質捕捉材から成る複数の濾材（４）が当該濾材の端部の上部吊り紐（７）と下部吊り紐（８）とによって懸垂状態で固定され、濾材（４）の芯紐ならびに上部吊り紐（７）及び下部吊り紐（８）は流水方向に沿って屈曲変形可能に構成され、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間の距離（ＬＡ）、濾材（４）の長さ（ＬＢ）、上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）、下部吊り紐（８）の長さ（Ｌｂ２）の関係が以下に規定する式（１）〜（３）を満足する濁質除去装置（Ａ）の運転方法であって、原水処理運転と複数回の洗浄運転とを繰り返し行なうことから成り、少なくとも最終回の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用し、その前の少なくとも一部の洗浄運転の洗浄水には原水を使用することを特徴とする濁質除去装置の運転方法に存する。
【０００５】
【数６】
ＬＡ＜（Ｌｂ１＋ＬＢ＋Ｌｂ２） （１）
ＬＢ＜ＬＡ （２）
（ＬＢ＋Ｌｂ２）＜ＬＡ＜（ＬＢ＋Ｌｂ１） （３）
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１〜３は、それぞれ、本発明における濁質除去装置の好ましい一例の模式的説明図である。各図の（ａ）は原水処理運転の説明図であり、（ｂ）は洗浄運転の説明図である。
【０００７】
先ず、図１に示す濁質除去装置について説明する。本発明で使用する濁質除去装置は、下向流形式で原水が供給され且つ上向流形式で洗浄水が供給される濁質除去装置である。従って、塔（１）の頂部にはバルブ付であって且つ原水タンクに連結された原水供給配管とバルブ付の洗浄廃水排出配管とが設けられ、塔（１）の底部にはバルブ付の処理水排出配管と洗浄水供給配管と空気供給配管とが設けられている。図１に示す装置においては、原水処理運転および洗浄運転で使用される配管は共通しており、バルブ操作によって通水方向が変更される。
【０００８】
すなわち、原水処理運転の場合、バルブ（６１）及び（６２）のみが開状態とされ、濁質を含む原水は、バルブ（６１）から配管（５１）を経由して塔（１）内に供給される。この際、濾材（４）は後述する様に圧密状態を呈し、原水に同伴された濁質は濾材（４）によって捕捉される。濁質を含まない処理水は、配管（５２）を経由してバルブ（６２）から排出される。
【０００９】
一方、洗浄運転の場合、原水処理運転時に開状態であったバルブ（６１）及び（６２）が閉止され、洗浄水は、バルブ（６４）から配管（５２）を経由して塔（１）内に供給される。一方、空気は、バルブ（６３）から配管（５３）を経由して塔（１）内に供給される。濾材（４）は後述する様に圧密状態を解除し、濾材（４）から濁質が除去される。空気のバブリング作用により、濾材（４）が振動させられ、濾材（４）に付着した濁質の剥離が促進される。濁質を含む洗浄水は、配管（５１）を経由してバルブ（６５）から排出される。
【００１０】
塔内部には上部支持体（２）と下部支持体（３）とが配置され、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間には複数の濾材（４）が当該濾材の端部の上部吊り紐（７）と下部吊り紐（８）とによって懸垂状態で固定されている。
【００１１】
上部支持体（２）及び下部支持体（３）の構造は、通水を妨げず且つ吊り紐（７）及び（８）によって濾材（４）を固定し得る構造である限り、特に制限されず、例えば、格子構造、目皿構造、編目構造などを適宜採用し得る。
【００１２】
濾材（４）は、芯紐および当該芯紐の周側に突設された濁質捕捉材から成る。濾材（４）の芯紐ならびに上部吊り紐（７）及び下部吊り紐（８）は流水方向に沿って屈曲変形可能に構成される。斯かる構成は、素材の種類、形態、太さ等の選択によって達成される。
【００１３】
上記の各要素は、通常、ポリエステル、ナイロン、ポリ塩化ビニリデン等の合成樹脂素材にて構成される。また、上記の各紐は、組み、撚り、編み、織り、束ね、くけ又は裁断の各加工で得られた各種の紐の他、十分な強度を有する限り、単糸（モノフィラメント）も使用することが出来る。また、濾材（４）の濁質捕捉材の形状は、通常フィルム小片または糸状とされる。濾材（４）の一例としては、撚り加工された芯紐の周側に無数の糸状濁質捕捉材を放射状に突設した濾材が挙げられる。斯かる濾材は、特開平８−２９９７０７号に記載されて公知である。なお、濾材（４）の芯紐が長く濁質捕捉材の突設範囲の両端から突出している場合は、両端突出部の芯紐を上部吊り紐（７）及び下部吊り紐（８）として使用することが出来る。
【００１４】
濁質除去装置において、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間の距離（ＬＡ）、濾材（４）の長さ（ＬＢ）、上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）、下部吊り紐（８）の長さ（Ｌｂ２）が以下に規定する式（１）〜（３）を満足する必要がある。
【００１５】
【数７】
ＬＡ＜（Ｌｂ１＋ＬＢ＋Ｌｂ２） （１）
ＬＢ＜ＬＡ （２）
（ＬＢ＋Ｌｂ２）＜ＬＡ＜（ＬＢ＋Ｌｂ１） （３）
【００１６】
すなわち、濁質除去装置において、式（１）に示す様に、濾材（４）と上部支持体（２）と下部支持体（３）の合計長さ（Ｌｂ１＋ＬＢ＋Ｌｂ２）は、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間の距離（ＬＡ）より長い。従って、上記の各要素の何れかは塔（１）内に弛んだ状態で存在する。
【００１７】
また、式（２）に示す様に、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間の距離（ＬＡ）は、濾材（４）の長さ（ＬＢ）より長い。従って、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間には流水方向に沿って濾材（４）が存在しない領域が形成されている。換言れば、流水方向に沿って濾材（４）の可動範囲が形成されている。なお、図１の模式的説明図では濾材（４）同士の間に隙間が存在しているが、実際は濾材（４）同士の間に隙間はなく、複数の濾材（４）は密状態となる様に懸垂され、従って、複数の濾材（４）の全体は、流水方向（上下方向）に沿ってのみ移動する。
【００１８】
更に、式（３）に示す様に、濾材（４）と上部吊り紐（７）との合計長さ（ＬＢ＋Ｌｂ１）は、濾材（４）と下部吊り紐（８）との合計長さ（ＬＢ＋Ｌｂ２）より長い。従って、下向流形式で原水が供給される原水処理運転時においては、図１（ａ）に示す様に、濾材（４）は下部支持体（３）に当接して下部吊り紐（８）と共に塔底部近傍で圧密され、上向流形式で洗浄水が供給される洗浄運転時においては、図１（ｂ）に示す様に、濾材（４）は上部支持体（２）に当接せずに下部吊り紐（８）と共に塔内の上方に伸長した状態となる。
【００１９】
以上の結果、濁質除去装置においては、原水処理運転時における濾材の圧密状態と洗浄運転時における濾材の圧密状態の解除とにより、濾材による濁質の捕捉と排出とが効率的に行われる。
【００２０】
本発明で使用する濁質除去装置において、前記の各要素は、以下に規定する式（１’）〜（３’）を満足するのが好ましい。式（１’）〜（３’）中の各要素の大小関係の数値は、装置の経済性を考慮して決定された値である。
【００２１】
【数８】
１．０１×ＬＡ＜（Ｌｂ１＋ＬＢ＋Ｌｂ２）＜２．００×ＬＡ （１’）
１．０１×ＬＢ＜ＬＡ＜１．５０×ＬＢ （２’）
１．０１×（ＬＢ＋Ｌｂ２）＜ＬＡ＜１．０１×（ＬＢ＋Ｌｂ１） （３’）
【００２２】
濁質除去装置の前記した各要素の寸法は次の通りである。すなわち、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間の距離（ＬＡ）は１００〜４００ｃｍ、濾材（４）の長さ（ＬＢ）は７０〜３００ｃｍ、上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）は１０〜２５０ｃｍ、下部吊り紐（８）の長さ（Ｌｂ２）は５〜２０ｃｍ、塔（１）の直径は２０〜３６０ｃｍである。
【００２３】
次に、図１に示す濁質除去装置の運転方法について説明する。本濁質除去装置の運転方法は、原水処理運転と複数回の洗浄運転とを繰り返し行なうことから成る。
【００２４】
原水処理運転（図１（ａ））においては、前述の様に、バルブ（６１）及び（６２）のみが開状態とされ、濁質を含む原水は、バルブ（６１）から配管（５１）を経由して塔（１）内に供給される。原水に同伴された濁質は濾材（４）によって捕捉される。濁質を含まない処理水は、配管（５２）を経由してバルブ（６２）から排出される。
【００２５】
そして、原水処理運転において、例えば、原水供給ポンプ（図示せず）の圧力測定、処理水の水質分析などの手段により、濁質除去装置の性能が低下した時点で原水処理運転を停止する。原水処理運転の停止は一定時間経過毎に自動的行なってもよい。
【００２６】
洗浄運転（ 図１（ｂ））においては、前述の様に、原水処理運転時に開状態であったバルブ（６１）及び（６２）が閉止され、洗浄水は、バルブ（６４）から配管（５２）を経由して塔（１）内に供給される。一方、空気は、バルブ（６３）から配管（５３）を経由して塔（１）内に供給される。空気の供給は、洗浄水の供給と同時に始めてもよく、また、洗浄水の供給よりも遅れて始めてもよい。濁質を含む洗浄水は、配管（５１）を経由してバルブ（６５）から排出される。この際、濾材（４）は上部支持体（２）に当接せずに下部吊り紐（８）と共に塔内の上方に伸長した状態となる。しかしながら、濾材（４）の上部に濃縮された濁質が除去されるまでの長時間の洗浄運転は、多量の洗浄水を使用して不経済となるので行なう必要はない。ここまでの操作で第１回目の洗浄運転が終了する。
【００２７】
次いで、バルブ（６４）及びバルブ（６３）を閉止し、バルブ（６２）のみが開状態とされる。これにより、塔内の貯留水が抜き出され、図１（ａ）に示す状態となり、第２回目の洗浄運転の準備が完了する。引き続き、上記と同様の操作を繰り返し、第２回目の洗浄運転を行なう。斯かる複数回の洗浄運転の回数は、特に制限されず、濾材（４）の洗浄効果を勘案して適宜決定される。
【００２８】
本発明は、上記の様に行われる複数回の洗浄運転において、少なくとも最終回の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用し、その前の少なくとも一部の洗浄運転の洗浄水には原水を使用することを特徴とする。洗浄運転が２回行われる場合は、第１回目の洗浄運転の洗浄水には原水を使用し、第２回目の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用する。ここで、濁質除去処理水としては、濾過器や膜（逆浸透膜、限外濾過膜、精密濾過膜など）で処理された水の他、本発明で使用する濁質除去装置で処理した水が使用される。
【００２９】
上記の様な洗浄水の種類の切替えは、例えば、バルブ（６４）の後方の配管（５２）に切替えバルブ（図示せず）を設置し且つ当該切替えバルブに原水供給配管を接続することによって行なうことが出来る。なお、この場合、配管（５２）からは濁質除去処理水が供給される。
【００３０】
次に、図２に示す濁質除去装置について説明する。図２に示す濁質除去装置は、以下の様な中間抜水管が設けられている点を除き、図１に示す濁質除去装置と同じである。
【００３１】
すなわち、図２に示す濁質除去装置においては、上部支持体（２）から上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）に相当する範囲を除く上部支持体（２）と下部支持体（３）との間の領域であって且つ当該領域の上端および下端からそれぞれ当該領域の高さの１０％に相当する範囲を除く領域の塔側部にはバルブ（６６）付の中間抜水管（５４）が具備されている。中間抜水管（５４）は、同一高さの塔側部周囲に複数本設けることも出来る。斯かる中間抜水管（５４）は、以下に説明する様に洗浄運転を効率的に行なう機能を有する。
【００３２】
すなわち、前記の様に構成された本発明の濁質除去装置の場合、濾材（４）による濁質の捕捉は次の様に行われる。粒径の大きい濁質は、濾材（４）と衝突した後の比較的早い段階で捕捉され、図２（ａ）の原水処理運転の説明図で言えば、濾材（４）の上半分程度の領域で捕捉される。しかも、濁質除去装置で処理される原水には捕捉濁質の粒径の拡大化を図って処理効率を高めるために凝集剤が一般に添加される。従って、洗浄運転への切替えが必要とされる通常の時期においては濾材（４）の下半分程度より上半分程度の領域の方が著しく汚染されていることとなる。
【００３３】
そして、上記の中間抜水管（５４）は、貯留水の抜き出しによって濾材（４）が水面上に露出する位置として決定された位置である。従って、中間抜水管（５４）による貯留水の抜き出し後に行う再度の洗浄運転において洗浄水と空気を供給した場合は、濾材（４）の水に漬かっていない部分を上昇する液面が波立って濾材（４）（特に芯紐の周側に突設された濁質捕捉材）を激しく揺り動かす。その結果、濁質の高い剥離効果が得られる。従って、中間抜水管（５４）の位置は、著しく汚染されている部分の濾材（４）が貯留水の抜き出しによって水面上に露出する位置となる様に決定するのが好ましい。斯かる位置は予備的実験により容易に確認することが出来る。なお、中間抜水管（５４）の位置が余りに低すぎる場合は、濾材（４）の差ほど汚染されていない部分までが液面の波立ちによる濁質剥離処理されて効率的ではない。
【００３４】
次に、図２に示す濁質除去装置の第１の運転方法について説明する。原水処理運転と複数回の洗浄運転とを繰り返し行なう点は前記と同じである。そして、複数回の洗浄運転は、次の（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を行なった後に同（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を再度行なうことから成る。そして、洗浄運転が２回行われる場合は、第１回目の洗浄運転の洗浄水には原水を使用し、第２回目の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用する。
【００３５】
（Ａ）塔底部から洗浄水（原水）及び空気を供給して塔頂部から排出させる洗浄運転（図２（ｂ））を行なう。具体的な方法は、図１に示す濁質除去装置の運転方法の場合と同じである。
【００３６】
（Ｂ）下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態で洗浄水（原水）及び空気の供給を停止した後、中間抜水管（５４）から塔内の貯留水を抜き出す一部抜水工程を行なう。斯かる操作により、著しく汚染されている部分の濾材（４）が貯留水の抜き出しによって水面上に露出する。
【００３７】
上記の各操作（Ａ）及び（Ｂ）の繰り返しは、１回に限らず、必要に応じ、複数回行なってもよい。通常は３回行われ、第３回目の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用する。そして、必ず行われる１回の繰り返しの前記（Ａ）操作において、液面の波立による濁質剥離処理が行われ、濾材（４）から濁質が効果的に剥離される。
【００３８】
上記の第１の運転方法は、主に、濾材（４）自体の汚れが著しくない場合に適用され、そして、特に貯留水の抜き出し時間の短縮が図られる利点がある。すなわち、塔底部から貯留水の全量を抜き出す場合は、密状態となる様に懸垂された濾材（４）の間を通して抜き出しが行われるために貯留水の抜き出に長時間を要する。これに対し、上記の第１の運転方法の場合は、一部抜水工程として塔側部に具備された中間抜水管（５４）から抜き出しを行なうため、貯留水の抜き出し時間が大幅に短縮され、原水処理運転への切替えを早期に行なうことが出来る。また、上記の第１の運転方法の場合は、貯留水を一部しか抜き出さないため、洗浄水の量を軽減することも出来る。
【００３９】
次に、図２に示す濁質除去装置の第２の運転方法について説明する。第２の運転方法は、前記の第１の運転方法において、（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を行なった後、同（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を再度行なうのに代えて、次の（Ｃ）〜（Ｅ）の各操作を行なう。そして、洗浄運転が２回行われる場合は、第１回目の洗浄運転の洗浄水には原水を使用し、第２回目の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用する。
【００４０】
（Ｃ）塔底部から塔内の貯留水の全量を抜き出す全量抜水工程を行なう。具体的には、再度、バルブ（６２）が開状態とされ、塔内の貯留水の全量は、配管（５２）を経由してバルブ（６２）から排出される。濁質濃度の高い貯留水は、上記（Ｂ）操作（一部抜水工程）で抜き出されているため、塔底部からの抜き出しを行なっても塔内の大きな汚染は起こらない。
【００４１】
（Ｄ）塔底部から洗浄水（濁質除去処理水）及び空気を供給して塔頂部から排出させる洗浄運転を行なう。すなわち、前記（Ａ）と同様の操作を行なう。具体的には、上記の（Ｃ）の操作で開状態であったバルブ（６２）が閉止され、洗浄水（濁質除去処理水）は、バルブ（６４）から配管（５２）を経由して塔（１）内に供給される。一方、空気は、バルブ（６３）から配管（５３）を経由して塔（１）内に供給される。
【００４２】
上記の（Ｄ）操作（洗浄運転）は、塔（１）内に水が全くない状態から開始されるため、要するに、水に漬かっていない濾材（４）中に洗浄水と空気とが供給されるため、液面の波立による濁質剥離処理が濾材（４）の全体について行われる。従って、上記の第２の運転方法は、主に、濾材（４）自体の汚れが著しい場合に適用される。斯かる（Ｄ）操作は、前記の（Ａ）操作と同様、少なくとも、下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長するまで行なう必要がある。
【００４３】
（Ｅ）下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態で洗浄水（濁質除去処理水）及び空気の供給を停止した後、中間抜水管（５４）から塔内の貯留水を抜き出す一部抜水工程を行なう。斯かる（Ｅ）操作は、前記の（Ｂ）操作と同様に行われる。
【００４４】
次に、図３に示す濁質除去装置について説明する。図３に示す濁質除去装置は、以下の様な中間抜水管が設けられている点を除き、図１に示す濁質除去装置と同じである。
【００４５】
すなわち、図３に示す濁質除去装置においては、上部支持体（２）から上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）±１０％の範囲に相当する距離分下方の塔側部にはバルブ（６６）付の中間抜水管（５４）が具備されている。更に、好ましい態様として、下部支持体（３）から濾材（４）及び下部吊り紐（８）の合計長さ（ＬＢ＋Ｌｂ２）±１０％の範囲に相当する距離分上方の塔側部にはバルブ（６７）付の中間抜水管（５５）が具備されている。各中間抜水管（５４）及び（５５）は、同一高さの塔側部周囲に複数本設けることも出来る。
【００４６】
上記の各中間抜水管（５４）及び（５５）は、何れも、洗浄運転から原水処理運転への切替え工程（洗浄運転後の抜水工程）を良好に行なう機能を有する。
【００４７】
すなわち、上向流形式で洗浄水が供給される洗浄運転においては、濾材（４）から排出された濁質は塔頂部に向かって濃縮された状態となり、特に、全体がピストン的に上昇した濾材（４）の上部において濁質の濃度が高い。従って、塔内の貯留水の抜き出しは、濃縮された濁質による濾材の再汚染を避けるために塔側部に具備された中間抜水管から行なう必要がある。中間抜水管（５４）の前記の位置は、貯留水の抜き出しによって濾材（４）が水面上に露出することがない位置（上部支持体（２）から上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）に相当する位置）、更に許容範囲（±１０％）を考慮して決定された位置である。また、中間抜水管（５５）の前記の位置は、濁質の濃度が特に高い濾材（４）の上部の貯留水を抜き出すために決定された位置である。
【００４８】
次に、図３に示す濁質除去装置の第１の運転方法について説明する。原水処理運転と複数回の洗浄運転とを繰り返し行なう点は前記と同じである。
【００４９】
複数回の洗浄運転は、次の（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を行ない、次いで、同（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を再度行なうことから成る。そして、洗浄運転が２回行われる場合は、第１回目の洗浄運転の洗浄水には原水を使用し、第２回目の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用する。
【００５０】
（Ａ）塔底部から洗浄水（原水）及び空気を供給して塔頂部から排出させる洗浄運転（図１（ｂ））を行なう。具体的な方法は、図１に示す濁質除去装置の運転方法の場合と同じである。濾材（４）の上部の貯留水は、次の（Ｂ）の操作により、塔側部に具備された中間抜水管から抜き出される。
【００５１】
（Ｂ）下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態で洗浄水（原水）及び空気の供給を停止した後、中間抜水管（５４）から塔内の貯留水を抜き出す一部抜水工程を行なう。そして、中間抜水管（５５）を具備した好ましい態様の装置の場合は、中間抜水管（５４）よりも先に中間抜水管（５５）からの抜き出しを行なう。斯かる操作により次の様な利益が得られる。すなわち、中間抜水管（５４）から全ての貯留水を抜き出そうとした場合は、中間抜水管（５５）より上部に存在する高濁質濃度の貯留水が水面低下によって拡散して塔内が汚染される恐れがある。しかしながら、中間抜水管（５４）よりも先に中間抜水管（５５）からの抜き出しを行なうことにより、上記の問題を解決し得る。
【００５２】
なお、中間抜水管（５５）からの抜き出しは、下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態（図３（ｂ）参照）から開始する。それに続く中間抜水管（５４）からの抜き出しは、水を含む濾材（４）が自重により上部支持体（２）から上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）±１０％の範囲に相当する距離分下方に低下した状態（図１（ａ）参照）で終わる。
【００５３】
上記の各操作（Ａ）及び（Ｂ）の繰り返しは、１回に限らず、必要に応じ、複数回行なってもよい。通常は３回行われ、第３回目の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用する。
【００５４】
上記の第１の運転方法は、主に、濾材（４）自体の汚れが著しくない場合に適用され、そして、特に貯留水の抜き出し時間の短縮が図られる利点がある。すなわち、塔底部から貯留水の全量を抜き出す場合は、密状態となる様に懸垂された濾材（４）の間を通して抜き出しが行われるために貯留水の抜き出に長時間を要する。これに対し、上記の第１の運転方法の場合は、一部抜水工程として塔側部に具備された中間抜水管（５４）から抜き出しを行なうため、貯留水の抜き出し時間が大幅に短縮され、原水処理運転への切替えを早期に行なうことが出来る。また、上記の第１の運転方法の場合は、貯留水を一部しか抜き出さないため、洗浄水の量を軽減することも出来る。
【００５５】
次に、図３に示す濁質除去装置の第２の運転方法について説明する。第２の運転方法は、前記の第１の運転方法において、（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を行なった後、同（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を再度行なうのに代えて、次の（Ｃ）〜（Ｅ）の各操作を行なう。そして、洗浄運転が２回行われる場合は、第１回目の洗浄運転の洗浄水には原水を使用し、第２回目の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用する。
【００５６】
（Ｃ）塔底部から塔内の貯留水の全量を抜き出す全量抜水工程を行なう。具体的には、再度、バルブ（６２）が開状態とされ、塔内の貯留水の全量は、配管（５２）を経由してバルブ（６２）から排出される。濁質濃度の高い貯留水は、上記（Ｂ）操作（一部抜水工程）で抜き出されているため、塔底部からの抜き出しを行なっても塔内の大きな汚染は起こらない。
【００５７】
（Ｄ）塔底部から洗浄水（濁質除去処理水）及び空気を供給して塔頂部から排出させる洗浄運転を行なう。すなわち、前記（Ａ）と同様の操作を行なう。具体的には、上記の（Ｃ）の操作で開状態であったバルブ（６２）が閉止され、洗浄水（濁質除去処理水）は、バルブ（６４）から配管（５２）を経由して塔（１）内に供給される。一方、空気は、バルブ（６３）から配管（５３）を経由して塔（１）内に供給される。
【００５８】
上記の（Ｄ）操作（洗浄運転）は、塔（１）内に水が全くない状態から開始されるため、要するに、水に漬かっていない濾材（４）中に洗浄水と空気とが供給されるため、濾材（４）中を上昇する液面が波立って濾材（４）（特に芯紐の周側に突設された濁質捕捉材）を激しく揺り動かす。その結果、上記の第２の運転方法は濁質の剥離効果が大きいという特徴を有する。従って、上記の第２の運転方法は、主に、濾材（４）自体の汚れが著しい場合に適用される。斯かる（Ｄ）操作は、前記の（Ａ）操作と同様、少なくとも、下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長するまで行なう必要がある。
【００５９】
（Ｅ）下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態で洗浄水（濁質除去処理水）及び空気の供給を停止した後、中間抜水管（５４）から塔内の貯留水を抜き出す一部抜水工程を行なう。斯かる（Ｅ）操作は、前記の（Ｂ）操作と同様に行われる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、原水処理運転時における濾材の圧密状態と洗浄運転時における濾材の圧密状態の解除とにより、濾材による濁質の捕捉と排出とが効率的に行われる構造の濁質除去装置の運転方法であって、洗浄運転で使用する洗浄水の一部に原水を使用することにより、洗浄水のコストダウンを図った濁質除去装置の運転方法が提供される。よって、本発明の工業的価値は顕著である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における濁質除去装置の好ましい一例の模式的説明図
【図２】本発明における濁質除去装置の好ましい他の一例の模式的説明図
【図３】本発明における濁質除去装置の好ましい他の一例の模式的説明図
【符号の説明】
１：塔
２：上部支持体
３：下部支持体
４：濾材
７：上部吊り紐
８：下部吊り紐
５４：中間抜水管
５５：中間抜水管
５１〜５３：配管
６１〜６７：バルブ
Claims (5)
- 下向流形式で原水が供給され且つ上向流形式で洗浄水が供給される濁質除去装置であって、塔（１）の頂部にはバルブ付であって且つ原水タンクに連結された原水供給配管とバルブ付の洗浄廃水排出配管とが設けられ、塔（１）の底部にはバルブ付の処理水排出配管と洗浄水供給配管と空気供給配管とが設けられ、塔内部には上部支持体（２）と下部支持体（３）とが配置され、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間には芯紐および当該芯紐の周側に突設された濁質捕捉材から成る複数の濾材（４）が当該濾材の端部の上部吊り紐（７）と下部吊り紐（８）とによって懸垂状態で固定され、濾材（４）の芯紐ならびに上部吊り紐（７）及び下部吊り紐（８）は流水方向に沿って屈曲変形可能に構成され、上部支持体（２）と下部支持体（３）との間の距離（ＬＡ）、濾材（４）の長さ（ＬＢ）、上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）、下部吊り紐（８）の長さ（Ｌｂ２）の関係が以下に規定する式（１）〜（３）を満足する濁質除去装置（Ａ）の運転方法であって、原水処理運転と複数回の洗浄運転とを繰り返し行なうことから成り、少なくとも最終回の洗浄運転の洗浄水には濁質除去処理水を使用し、その前の少なくとも一部の洗浄運転の洗浄水には原水を使用することを特徴とする濁質除去装置の運転方法。
【数１】
ＬＡ＜（Ｌｂ１＋ＬＢ＋Ｌｂ２） （１）
ＬＢ＜ＬＡ （２）
（ＬＢ＋Ｌｂ２）＜ＬＡ＜（ＬＢ＋Ｌｂ１） （３） - 以下に規定する式（１’）〜（３’）を満足し、そして、上部支持体（２）から上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）に相当する範囲を除く上部支持体（２）と下部支持体（３）との間の領域であって且つ当該領域の上端および下端からそれぞれ当該領域の高さの１０％に相当する範囲を除く領域の塔側部にはバルブ（６６）付の中間抜水管（５４）が具備された濁質除去装置を使用し、複数回の洗浄運転が次の（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を行なった後に同（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を再度行なうことから成る請求項１に記載の運転方法。
【数２】
１．０１×ＬＡ＜（Ｌｂ１＋ＬＢ＋Ｌｂ２）＜２．００×ＬＡ （１’）
１．０１×ＬＢ＜ＬＡ＜１．５０×ＬＢ （２’）
１．０１×（ＬＢ＋Ｌｂ２）＜ＬＡ＜１．０１×（ＬＢ＋Ｌｂ１） （３’）
（Ａ）塔底部から洗浄水および空気を供給して塔頂部から排出させる洗浄運転。
（Ｂ）下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態で洗浄水および空気の供給を停止した後、中間抜水管（５４）から塔内の貯留水を抜き出す一部抜水工程。 - 以下に規定する式（１’）〜（３’）を満足し、そして、上部支持体（２）から上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）に相当する範囲を除く上部支持体（２）と下部支持体（３）との間の領域であって且つ当該領域の上端および下端からそれぞれ当該領域の高さの１０％に相当する範囲を除く領域の塔側部にはバルブ（６６）付の中間抜水管（５４）が具備された濁質除去装置を使用し、複数回の洗浄運転が次の（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を行なった後に次の（Ｃ）〜（Ｅ）の各操作を行なうことから成る請求項１に記載の運転方法。
【数３】
１．０１×ＬＡ＜（Ｌｂ１＋ＬＢ＋Ｌｂ２）＜２．００×ＬＡ （１’）
１．０１×ＬＢ＜ＬＡ＜１．５０×ＬＢ （２’）
１．０１×（ＬＢ＋Ｌｂ２）＜ＬＡ＜１．０１×（ＬＢ＋Ｌｂ１） （３’）
（Ａ）塔底部から洗浄水および空気を供給して塔頂部から排出させる洗浄運転。
（Ｂ）下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態で洗浄水および空気の供給を停止した後、中間抜水管（５４）から塔内の貯留水を抜き出す一部抜水工程。
（Ｃ）塔底部から塔内の貯留水の全量を抜き出す全量抜水工程。
（Ｄ）塔底部から洗浄水および空気を供給して塔頂部から排出させる洗浄運転。
（Ｅ）下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態で洗浄水および空気の供給を停止した後、中間抜水管（５４）から塔内の貯留水を抜き出す一部抜水工程。 - 以下に規定する式（１’）〜（３’）を満足し、そして、上部支持体（２）から上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）±１０％の範囲に相当する距離分下方の塔側部にはバルブ（６６）付の中間抜水管（５４）が具備された濁質除去装置を使用し、複数回の洗浄運転が次の（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を行ない、次いで、同（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を再度行なうことから成る請求項１に記載の運転方法。
【数４】
１．０１×ＬＡ＜（Ｌｂ１＋ＬＢ＋Ｌｂ２）＜２．００×ＬＡ （１’）
１．０１×ＬＢ＜ＬＡ＜１．５０×ＬＢ （２’）
１．０１×（ＬＢ＋Ｌｂ２）＜ＬＡ＜１．０１×（ＬＢ＋Ｌｂ１） （３’）
（Ａ）塔底部から洗浄水および空気を供給して塔頂部から排出させる洗浄運転。
（Ｂ）下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態で洗浄水および空気の供給を停止した後、中間抜水管（５４）から塔内の貯留水を抜き出す一部抜水工程。 - 以下に規定する式（１’）〜（３’）を満足し、そして、上部支持体（２）から上部吊り紐（７）の長さ（Ｌｂ１）±１０％の範囲に相当する距離分下方の塔側部にはバルブ（６６）付の中間抜水管（５４）が具備された濁質除去装置を使用し、複数回の洗浄運転が次の（Ａ）及び（Ｂ）の各操作を行なった後に次の（Ｃ）〜（Ｅ）の各操作を行なうことから成る請求項１に記載の運転方法。
【数５】
１．０１×ＬＡ＜（Ｌｂ１＋ＬＢ＋Ｌｂ２）＜２．００×ＬＡ （１’）
１．０１×ＬＢ＜ＬＡ＜１．５０×ＬＢ （２’）
１．０１×（ＬＢ＋Ｌｂ２）＜ＬＡ＜１．０１×（ＬＢ＋Ｌｂ１） （３’）
（Ａ）塔底部から洗浄水および空気を供給して塔頂部から排出させる洗浄運転。
（Ｂ）下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態で洗浄水および空気の供給を停止した後、中間抜水管（５４）から塔内の貯留水を抜き出す一部抜水工程。
（Ｃ）塔底部から塔内の貯留水の全量を抜き出す全量抜水工程。
（Ｄ）塔底部から洗浄水および空気を供給して塔頂部から排出させる洗浄運転。
（Ｅ）下部吊り紐（８）及び濾材（４）が塔内の上方に伸長した状態で洗浄水および空気の供給を停止した後、中間抜水管（５４）から塔内の貯留水を抜き出す一部抜水工程。
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