JP5113381B2 - Air-water dispersion mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、濾過処理槽の気水分散機構に関し、特に、気水分散機能部材の数を増やしても高い空気噴出量均等度を維持するとともに、支持砂利層全体を洗浄し、かつ通水口を目詰まりしにくくすることができる気水分散機構に関するものである。 The present invention relates to an air-water dispersion mechanism for a filtration tank, and in particular, maintains a high air ejection amount uniformity even when the number of air-water dispersion functional members is increased, cleans the entire supporting gravel layer, and provides a water outlet. The present invention relates to an air-water dispersion mechanism that can be less clogged.
従来の濾過のための気水分散機構の一例としてノズルタイプがあり、図5に示すように、濾過処理槽の支持板2に、支持砂利層1に埋設するように固定されている(例えば、特許文献1参照)。
これらの気水分散機能部材のノズルヘッド8には、図4に示すように、空気と水を通すためのスリット81が開けられているが、そのスリット幅は1.0mm以下であることが多い。
しかしながら、上向流式生物処理のように、微生物を多く含んだ原水を直接このようなスリット81に通水し続けると、1.0mm程度のスリットでは濁質や生物膜などによって比較的短期間で目詰まりを生ずることがある。
As an example of a conventional air-water dispersion mechanism for filtration, there is a nozzle type, as shown in FIG. 5, fixed to a support gravel layer 1 on a
As shown in FIG. 4,
However, if raw water containing a large amount of microorganisms continues to flow directly through the
当然、空気洗浄を行うので、洗浄毎にスリット81は洗浄されるわけであるが、数ヶ月の通水で形成された生物膜などは粘着性がかなり強いため、このスリット81から完全に除去することは極めて困難である。
しかも、従来の気水分散機能部材では、気水通導用ノズル9とノズルヘッド8が一体であるため、スリット81の目詰まりを完全に除去する場合、ノズルヘッド8の清掃のために濾過槽から濾材及び支持砂利層を撤去しなければならないという大きな欠点がある。
Naturally, since air cleaning is performed, the
Moreover, in the conventional air / water dispersion function member, the air /
これを解決するために、スリット幅を従来の1.0mm程度から5.0mm程度まで大きくすれば、スリットの先に述べたような目詰まりをある程度解消できると思われるが、スリットの幅を大きくしたがために開口比(集水孔総面積/濾過面積)が大きくなるため、各スリットからの洗浄用空気の噴出量の均等度が低下するという欠点が出てくる。
また、スリット幅を5.0mm程度に大きくしても、スリット数を減らせば開口比を小さくでき、空気の噴出量均等度を高くできると思われるが、スリット数を減らすことによって空気の噴出孔数も減るわけであるから、支持砂利層を広範囲に洗浄できなくなるという問題がある。
In order to solve this, it seems that if the slit width is increased from about 1.0 mm to about 5.0 mm, the clogging as described above of the slit can be solved to some extent, but the slit width is increased. Therefore, since the opening ratio (total water collection hole area / filtration area) increases, there is a drawback that the uniformity of the amount of cleaning air ejected from each slit is reduced.
Even if the slit width is increased to about 5.0 mm, it is considered that the aperture ratio can be reduced by reducing the number of slits, and the uniformity of the air ejection amount can be increased. However, by reducing the number of slits, the air ejection holes are reduced. Since the number is also reduced, there is a problem that the supporting gravel layer cannot be washed extensively.
また、一般的な気水分散機能部材のノズルヘッドの直径は100mm以下のものが多く、かつノズルヘッドの設置間隔は200mm程度を標準としているので、空気洗浄の際に各ノズルヘッド間の支持砂利の一部は洗浄空気と接触できず、支持砂利層全体を十分に洗浄することができないという欠点がある。
気水分散機能部材の数を増やしてノズルヘッドの設置間隔を200mmより狭くすれば、ノズルヘッド間の支持砂利も十分に洗浄できると考えられるが、空気の噴出量均等度の低下などの理由から、気水分散機能部材の数を増やすことはあまり好ましくない。
In addition, since the diameter of the nozzle head of general air-water dispersion function members is often 100 mm or less and the installation interval of the nozzle head is about 200 mm as a standard, the support gravel between the nozzle heads during air cleaning is used. There is a disadvantage that a part of the surface cannot be brought into contact with the cleaning air and the entire supporting gravel layer cannot be sufficiently cleaned.
If the number of air-water dispersion functional members is increased and the nozzle head installation interval is narrower than 200 mm, it is considered that the supporting gravel between the nozzle heads can be sufficiently cleaned. It is not so preferable to increase the number of air-water dispersion functional members.
また、上向流式生物処理を行う場合は、その支持砂利層に多量の濁質が捕捉されることから、上記従来の気水分散機構では、洗浄を行っても元の圧力損失まで回復できないことがある。
支持砂利層に捕捉された濁質を十分に除去しないままで濁度の高い原水が支持砂利層に流入すると、急激に圧力損失が増加して運転に支障を与える可能性が高い。
したがって、上記従来の気水分散機構は、上向流式生物処理に適したものとは言い難く、上向流式生物処理に対しては、支持砂利層全体及び濾材を洗浄できるような新型式の気水分散機構の適用が望まれている。
If raw water with high turbidity flows into the supporting gravel layer without sufficiently removing the turbidity trapped in the supporting gravel layer, there is a high possibility that the pressure loss will increase rapidly and hinder the operation.
Therefore, it is difficult to say that the conventional air-water dispersion mechanism is suitable for the upward flow biological treatment. For the upward flow biological treatment, a new type that can wash the entire supporting gravel layer and the filter medium is used. Application of the air-water dispersion mechanism is desired.
本発明は、上記従来の気水分散機構が有する問題点に鑑み、気水分散機能部材の数を増やしても高い空気噴出量均等度を維持するとともに、支持砂利層全体を洗浄し、かつ通水口を目詰まりしにくくすることができる気水分散機構を提供することを目的とする。 In view of the problems of the conventional air-water dispersion mechanism, the present invention maintains a high air ejection amount uniformity even when the number of air-water dispersion functional members is increased, cleans the entire supporting gravel layer, An object of the present invention is to provide an air-water dispersion mechanism that can prevent clogging of a water mouth.
上記目的を達成するため、本発明の気水分散機構は、濾材を支持する支持砂利層に埋設するように濾過処理槽の支持板に設けられ、濾材に原水を供給するとともに、支持砂利層の気水洗浄を行うようにした気水分散機構において、支持板に配設したワンタッチアダプタを介して気水通導用ノズル又は高圧洗浄ノズルを支持板の下方から選択的に着脱可能に取り付けるようにし、該気水通導用ノズル又は高圧洗浄ノズルを覆うように支持板上に固定された伏せ椀状のノズルヘッドを備え、ノズルヘッドの周壁に複数の空気噴出孔を形成するとともに、ノズルヘッドと支持板の間に通水口を形成したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the air-water dispersion mechanism of the present invention is provided on the support plate of the filtration treatment tank so as to be embedded in the support gravel layer that supports the filter medium, supplies raw water to the filter medium, and In the air-water dispersal mechanism designed to perform air-water cleaning, the air-water conducting nozzle or the high-pressure cleaning nozzle is selectively detachably attached from below the support plate via a one-touch adapter provided on the support plate. A nozzle head having a face-down shape fixed on a support plate so as to cover the air- water conducting nozzle or the high-pressure washing nozzle , and forming a plurality of air ejection holes in the peripheral wall of the nozzle head, A water passage is formed between the support plates.
本発明の気水分散機構によれば、空気噴出孔と通水口を別にすることにより、気水分散機能部材の数を増やしても空気噴出開孔比はそれほど大きくならず、気水分散機能部材の数を増やしても高い空気噴出量均等度を維持することができ、また、通水口は適宜大きく形成することができるため、従来よりも遥かに目詰まりしにくい構造とすることができる。
また、支持砂利層全体を洗浄するためには、空気噴出孔から空気を均一に噴出させる必要があり、空気の噴出量均等度を高めるためにはノズルヘッド内の空気圧力変動を小さくしなければならないが、気水通導用ノズルの先端をノズルヘッドの底部から頂部までの中間程度の位置とすることで、気水通導用ノズルから流入した空気はノズルヘッド内で安定した空気層を形成することができ、これにより、空気圧力変動を小さくして、空気の噴出量均等度を高めることができる。
さらに、従来では、空気洗浄時にはスリットの上部からしか空気は噴出しないので、空気洗浄を何回行っても支持砂利層の下部を十分に洗浄することはできなかったのに対し、本発明の気水分散機構では、空気噴出孔を支持板に近い位置としているため、支持砂利層の下部も十分に洗浄することができる。
According to the air / water dispersion mechanism of the present invention, by separating the air ejection holes and the water flow ports, the air ejection hole ratio does not become so large even if the number of air / water dispersion functional members is increased, and the air / water dispersion functional member. Even if the number is increased, a high air ejection amount uniformity can be maintained, and the water flow opening can be formed appropriately large, so that the structure can be made much less clogged than in the past.
In addition, in order to clean the entire supporting gravel layer, it is necessary to uniformly eject air from the air ejection holes, and in order to increase the uniformity of the amount of air ejection, air pressure fluctuation in the nozzle head must be reduced. However, by setting the tip of the air / water conducting nozzle to an intermediate position from the bottom to the top of the nozzle head, the air flowing from the air / water conducting nozzle forms a stable air layer in the nozzle head. Thus, the air pressure fluctuation can be reduced and the air ejection amount uniformity can be increased.
Furthermore, conventionally, since air is ejected only from the upper part of the slit during air cleaning, the lower part of the supporting gravel layer could not be sufficiently cleaned no matter how many times the air cleaning is performed. In the water dispersion mechanism, since the air ejection holes are positioned close to the support plate, the lower part of the support gravel layer can be sufficiently washed.
そして、支持板に配設したワンタッチアダプタを介して気水通導用ノズル又は高圧洗浄ノズルを支持板の下方から選択的に着脱可能に取り付けるようにすることにより、気水通導用ノズルを高圧洗浄ノズルに付け替えることができ、これにより、従来のように濾過槽から濾材及び支持砂利層を撤去することなく、容易にノズルヘッドを洗浄することができる。 By selectively removably attached as to Rukoto the nozzle or high pressure cleaning nozzle for steam passage guide through the one-touch adapter disposed on the support plate from below the support plate, a nozzle for steam through guide can replace the high-pressure cleaning nozzle, thereby, without removing the filter medium and the support gravel layer from the filtration tank as in the conventional, it can be easily cleaned nozzle head.
以下、本発明の気水分散機構の実施の形態を、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the air-water dispersion mechanism of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図3に、本発明の気水分散機構の一実施例を示す。 1 to 3 show an embodiment of the air / water dispersion mechanism of the present invention.
この気水分散機構は、濾材を支持する支持砂利層1に埋設するように濾過処理槽の支持板2に設けられ、濾材に原水を供給するとともに、支持砂利層1の気水洗浄を行うようにする気水分散機能部材を備えるようにしている。
そして、この気水分散機構を構成する気水分散機能部材は、支持板2を貫通する気水通導用ノズル3と、該気水通導用ノズル3を覆うように支持板2上に着脱可能に固定された伏せ椀状のノズルヘッド4とを備え、ノズルヘッド4の周壁に複数の空気噴出孔5を形成するとともに、ノズルヘッド4と支持板2の間に通水口6を形成している。
This air-water dispersion mechanism is provided on the
And the air-water dispersion | distribution functional member which comprises this air-water dispersion | distribution mechanism is attached to the
濾過処理槽は、図では省略しているが、例えば、微生物の担体により濾材を構成し、この濾材を支持砂利層1を介して支持板2で支持するとともに、この支持板2の複数箇所に気水分散機能部材を設け、この気水分散機能部材から原水を上向き流として供給し濾過する装置である。
Although the filtration tank is omitted in the figure, for example, a filter medium is constituted by a carrier of microorganisms, and this filter medium is supported by a
気水通導用ノズル3は、上下に開口する筒状体からなり、下部に原水や洗浄用の空気及び/又は水のホース(図示省略)が接続されるノズルステム部31を備えている。
また、気水通導用ノズル3は、嵌合により着脱可能に設けられたワンタッチアダプタ32を備え、このワンタッチアダプタ32を介して支持板2に着脱可能に取り付けられている。
The air-water conducting
The air /
ノズルヘッド4は、本実施例ではステンレス製の伏せ椀状のものからなり、周壁の下部に複数の空気噴出孔5が等間隔で形成されている。
このノズルヘッド4は、空気噴出孔5以外は気密に形成されており、気水通導用ノズル3から供給された空気Aは、ノズルヘッド4に一旦溜まってから空気噴出孔5より噴出する。
また、このノズルヘッド4は、スペーサを兼ねた所定厚みの4片の固定板41によって支持板2に固定されており、通水口6は、この固定板41によってノズルヘッド4と支持板2の間に設けられた隙間によって形成されている。
In this embodiment, the
The
The
次に、本実施例の気水分散機構に用いられる気水分散機能部材の作用を、洗浄操作時のことを中心に説明する。
この気水分散機能部材は、従来のように洗浄操作時に空気を水と同じ噴出口から噴出させるのではなく、伏せ椀状のノズルヘッド4の側面に開けた空気噴出孔5から空気Aを噴出させ、原水は、主としてノズルヘッド4と支持板2の隙間により形成される通水口6から通水する。
従来の気水分散機能部材では、図4に示すように、空気噴出孔と通水口を同一としていたので、ノズル数を増やすと空気噴出開孔比(空気噴出孔総面積の濾過面積(≒支持板の面積)に対する比)は大きくなり、空気噴出精度の低下を招くという問題があったが、本実施例では、空気噴出孔5と通水口6を別にすることにより、気水分散機能部材の数を増やしても空気噴出開孔比はそれほど大きくならないので、気水分散機能部材の数を増やしても高い空気噴出量均等度を維持することができる。
また、本実施例では、ノズルヘッド4と支持板2の隙間により形成される通水口6の高さを10mm程度としているので、従来よりも遥かに目詰まりしにくい構造となっている。
Next, the operation of the air / water dispersion function member used in the air / water dispersion mechanism of the present embodiment will be described focusing on the cleaning operation.
This air / water dispersion functioning member does not cause air to be ejected from the same ejection port as that of water during the cleaning operation as in the prior art, but ejects air A from an
As shown in FIG. 4, in the conventional air-water dispersion function member, the air ejection holes and the water passage openings are made the same, so when the number of nozzles is increased, the air ejection aperture ratio (the filtration area of the total area of the air ejection holes (≈support) The ratio to the area of the plate) is increased, and there is a problem that the accuracy of air ejection is reduced. In this embodiment, by separating the
Further, in this embodiment, the height of the
さらに、本実施例の気水分散機能部材は、ノズルヘッド4の直径が100〜120mmと従来のノズルヘッド8より若干大きいので、各ノズルヘッド4同士の距離は、従来のノズルヘッド8同士の距離よりも短くなる。
例えば、気水分散機能部材を160mm間隔で設置した場合、ノズルヘッド同士の距離は、従来(ノズルヘッドの直径70mm)が85mmであるのに対し、この気水分散機能部材では35〜50mmとなる。
したがって、本実施例の気水分散機能部材は、気洗浄の際に各ノズルヘッド4間の支持砂利層1全体が空気Aと接触でき、支持砂利層1全体を十分に洗浄することが可能となる。
Furthermore, since the air-water dispersion | distribution functional member of a present Example is slightly larger than the
For example, when the air / water dispersion function members are installed at intervals of 160 mm, the distance between the nozzle heads is 85 mm in the past (the diameter of the nozzle head is 70 mm), whereas in this air / water dispersion function member, the distance is 35 to 50 mm. .
Therefore, the air / water dispersion functional member of the present embodiment enables the entire supporting gravel layer 1 between the
また、従来のノズルヘッドは樹脂製のタイプが多いが、本実施例のノズルヘッド4はステンレス製としているので、ノズルヘッド4を大きくしても、支持砂利層1及び濾材の重量に対する耐久性及び腐食性には何ら問題ない。
上向流式生物処理では、圧力損失の主原因は、支持砂利層1に溜まった濁質及び生物膜に起因するため、気水分散機構を使用して支持砂利層1全体の洗浄を十分に行うことにより、生物処理の洗浄間隔を長くすることが可能となる。
また、洗浄間隔を長くすることができれば、洗浄排水量を減らすことができるので汚泥処理にかかるコストを削減することが可能となる。
In addition, the conventional nozzle head is often made of resin, but the
In the upward flow biological treatment, the main cause of pressure loss is due to the turbidity and biofilm accumulated in the support gravel layer 1, so that the entire support gravel layer 1 is sufficiently cleaned using the air-water dispersion mechanism. By doing so, it becomes possible to lengthen the cleaning interval of the biological treatment.
Further, if the cleaning interval can be lengthened, the amount of cleaning waste water can be reduced, so that the cost for sludge treatment can be reduced.
ところで、支持砂利層1全体を洗浄するためには、空気噴出孔5から空気Aを均一に噴出させる必要がある。空気Aの噴出量均等度を高めるためにはノズルヘッド4内の空気圧力変動を小さくしなければならない。
そこで、気水通導用ノズル3の先端を、ノズルヘッド4の底部から頂部までの中間程度の位置とすることで、気水通導用ノズル3から流入した空気Aがノズルヘッド4内で安定した空気層を形成することができ、これにより、空気圧力変動を小さくして、空気Aの噴出量均等度を高めることができる。
By the way, in order to wash the entire support gravel layer 1, it is necessary to uniformly eject the air A from the air ejection holes 5. In order to increase the ejection amount uniformity of the air A, the air pressure fluctuation in the
Therefore, the air A flowing in from the air /
また、従来の気水分散機能部材は、図5に示すように、空気洗浄時にはスリット81の上部からしか空気Aは噴出しないので、空気洗浄を何回行っても支持砂利層1の下部を十分に洗浄することはできない。
一方、本実施例の気水分散機能部材は、図1に示すように、空気噴出孔5を支持板2から十数ミリの位置としているため、支持砂利層1の下部も十分に洗浄することができる。
Further, as shown in FIG. 5, in the conventional air / water dispersion function member, since air A is ejected only from the upper part of the
On the other hand, as shown in FIG. 1, the air / water dispersion functional member of the present embodiment has the
このように、本実施例の気水分散機能部材は、従来に比べて目詰まりしにくい構造となっているが、それでも原水を長期間(1年以上)通水すると、生物膜による目詰まりが発生すると考えられる。
そこで、ノズルヘッド4の目詰まりを除去するために、本実施例の気水分散機能部材では、空気噴出孔5及び通水口6に高圧水を噴射できるような構造としている。
As described above, the air / water dispersion functional member of the present embodiment has a structure that is less likely to be clogged than the conventional one. However, when raw water is passed for a long time (one year or more), clogging due to a biofilm will occur. It is thought to occur.
Therefore, in order to remove the clogging of the
高圧水によるノズルヘッド4の洗浄を図3に示す。
まず、すべての気水分散機能部材の雌側のワンタッチアダプタ32aのロックを解除して、気水通導用ノズル3及びノズルステム部31を取り外す。
同じワンタッチアダプタ32aを先端に付けた高圧ホース7を、支持板2に溶接している雄側のワンタッチアダプタ32bに取り付けて、高圧ノズル71からノズルヘッド4に高圧水を数分間流す。
このことを他の気水分散機能部材についても反復する。
The cleaning of the
First, the one-
The high-pressure hose 7 with the same one-
This is repeated for the other air / water dispersion functional members.
洗浄排水は、別の気水通導用ノズル3を取り外したあとの孔21から排出され、最後に濾材層上から清水をホース等で撒き、孔21から濁質をできるだけ下部へ洗い落とす。
また、上記のような洗浄方法のほかに、すべての気水分散機能部材のワンタッチアダプタ32aのロックを解除して、気水通導用ノズル3及びノズルステム部31を取り外した後、気水通導用ノズル3を取り外したあとの孔21に市販の高圧洗浄ノズルを入れて洗浄することも可能である。
従来では、ノズルヘッドの清掃のために、濾過槽から濾材及び支持砂利を撤去しなければならないという大きな欠点があったが、本実施例の気水分散機能部材では、上記のように、ノズルヘッド4と気水通導用ノズル3とを一体としないことでこの欠点を克服することができた。
The washing waste water is discharged from the
In addition to the cleaning method as described above, the one-
Conventionally, in order to clean the nozzle head, the filter medium and supporting gravel had to be removed from the filtration tank. However, in the air / water dispersion functional member of this embodiment, as described above, the nozzle head This disadvantage could be overcome by not integrating 4 with the air /
また、従来では、ノズルヘッドが比較的小さいため、支持砂利層1の局所部分に空気Aが噴出されることになり、その箇所に強い上向きのせん断力が作用する。
そのため、従来の気水分散機構では、洗浄による支持砂利層1(特に表層)の混合を防ぐために、支持砂利層1の厚みを500mm程度にする場合が多い。
一方、本実施例の気水分散機構は、ノズルヘッド4が比較的大きいので、広範囲に空気Aが噴出して支持砂利層1の局所部分に強い上向きのせん断力が作用しない。
実際、空気分散性能比較試験(支持砂利層の厚みは375mm)において、本実施例の気水分散機構では、空気洗浄後に支持砂利層1の混合はほとんどなかった。
したがって、本実施例の気水分散機構は、従来に比べて支持砂利層の厚みを小さくできるので、イニシャルコスト及びランニングコストの削減を達成できる。
Further, conventionally, since the nozzle head is relatively small, air A is ejected to a local portion of the supporting gravel layer 1, and a strong upward shearing force acts on that portion.
Therefore, in the conventional air-water dispersion mechanism, the thickness of the supporting gravel layer 1 is often set to about 500 mm in order to prevent mixing of the supporting gravel layer 1 (particularly the surface layer) due to washing.
On the other hand, in the air-water dispersion mechanism of the present embodiment, since the
Actually, in the air dispersion performance comparison test (the thickness of the supporting gravel layer was 375 mm), in the air-water dispersion mechanism of this example, there was almost no mixing of the supporting gravel layer 1 after air cleaning.
Therefore, the air-water dispersion mechanism of the present embodiment can reduce the thickness of the supporting gravel layer as compared with the conventional case, and can therefore reduce the initial cost and the running cost.
以上、本発明の気水分散機構について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、実施例に記載した構成を適宜組み合わせるなど、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。 As mentioned above, although the air-water dispersion mechanism of the present invention has been described based on the examples thereof, the present invention is not limited to the configurations described in the above examples, and the configurations described in the examples are appropriately combined, etc. The configuration can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
本発明の気水分散機構は、気水分散機能部材の数を増やしても高い空気噴出量均等度を維持するとともに、支持砂利層全体を洗浄し、かつ通水口を目詰まりしにくくするという特性を有していることから、濾過処理槽の気水分散機構の用途に広く好適に用いることができる。 The air-water dispersion mechanism of the present invention maintains a high air ejection amount uniformity even when the number of air-water dispersion functional members is increased, and is characterized by washing the entire supporting gravel layer and making it difficult to clog the water inlet. Therefore, it can be used widely and suitably for the use of the air-water dispersion mechanism of the filtration tank.
1 支持砂利層
2 支持板
21 孔
3 気水通導用ノズル
31 ノズルステム部
32 ワンタッチアダプタ
4 ノズルヘッド
41 固定板
5 空気噴出孔
6 通水口
7 高圧ホース
71 高圧ノズル
A 空気
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