JP5401920B2 - 水処理装置及び水処理装置の運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、水処理装置及び水処理装置の運転方法に関し、特に、各種の土木工事や建築工事等で発生する濁水等の水処理に好適な水処理装置及び水処理装置の運転方法に関する。

一般に、各種の土木工事や建築工事等で発生する濁水は、環境保全の観点から、懸濁物質（ＳＳ）の含有率を基準値（３０〜１００ｐｐｍ）まで下げた後に、河川や下水道等に放流する必要がある。

このため、例えば、凝集沈殿処理装置を土木工事等の現場に設置し、工事により生じた濁水を凝集沈殿処理装置に導き、凝集沈殿処理装置でｐＨ処理剤、凝集剤等を添加し、濁水に含まれる懸濁物質を大きな集合体（フロック）に凝集して沈殿させ、懸濁物質の含有率を基準値まで下げた後に、河川や下水道等に放流している。

ところで、昨今、環境意識が益々高まり、より高度な水処理が求められ、濁水の懸濁物質の含有率を更に厳しい値（１〜１０ｐｐｍ）まで下げることが求められているが、上記のような構成の凝集沈殿処理装置では、懸濁物質の含有率を３０ｐｐｍ程度までしか下げることができない。

このため、凝集沈殿処理装置の下流側に砂濾過装置とフィルター濾過装置とを接続し、凝集沈殿処理装置で濁水に含まれる懸濁物質の含有率を３０ｐｐｍ程度まで下げた後に、砂濾過装置及びフィルター濾過装置を通すことにより、懸濁物質の含有率を更に１〜１０ｐｐｍ程度まで下げている。

しかし、上記のような構成の水処理装置では、砂濾過装置の濾過材に亀裂が生じる等の理由によって所定の濾過機能が得られなくなることがある。このため、予備の砂濾過装置を並列に接続しておき、使用中の濾過装置に不具合が生じた場合に、予備の濾過装置に切り換えて所定の濾過機能を確保しているが、濾過装置の切り換えに時間と手間がかかる。

また、土木工事等によって生じた濁水にはセメント分等が含まれているため、フィルター装置のフィルターが短時間で目詰まりを起こしてしまう。このため、予備用のフィルター装置を並列に接続しておき、使用中のフィルター装置のフィルターに目詰まりが生じた場合に、予備のフィルター装置に切り換えて所定の濾過機能を確保しているが、その切り換えに時間と手間がかかる。また、フィルター装置のフィルターは高価であるため、ランニングコストが嵩む。さらに、フィルターの交換を人力で行わなければならないため、自動化が困難である。

一方、特許文献１には、逆洗可能な濾過装置を直列に接続した水処理装置が開示されている。
この濾過装置は、直列に接続した２つの濾過装置によって原水を濾過するように構成したものであって、濾過装置１台あたりの負荷を軽減させることができるので、上記のような構成の水処理装置に比べて、目詰まりが生じるまでの時間を長くとることができる。
特開２００５−２１１８０４号公報

しかし、濾過装置に一旦目詰まりが生じた場合に、水処理装置全体の運転を停止して、逆洗によって濾過装置の目詰まりを解消しなければならないため、連続して水処理する必要がある土木工事等の濁水の処理に適用することは難しい。また、目詰まりが生じた場合に、装置全体を停止しなければならないため、自動化も難しい。

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、装置全体の運転を停止させることなく、連続して濁水を処理することが可能な水処理装置及び水処理装置の運転方法を提供することを目的とする。

上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、被処理水を濾過処理する水処理装置であって、Ｎ（Ｎは３以上の整数）個の濾過装置と、前記Ｎ個の濾過装置のうち任意の１個の濾過装置を除く（Ｎ−１）個の濾過装置が直列に接続された状態と、当該（Ｎ−１）個の濾過装置のうち最上流側の濾過装置を除く（Ｎ−２）個の濾過装置と、前記１個の濾過装置の計（Ｎ−１）個の濾過装置が、前記（Ｎ−２）個の濾過装置のうち最下流側の濾過装置の下流側に前記１個の濾過装置が接続されるように直列接続された状態とを実現可能な切替手段と、前記Ｎ個の濾過装置の夫々の目詰まりを検知する目詰まり検知手段と、Ｎ−１）個の濾過装置が直列に接続された第１の状態で当該水処理装置を運転している際、前記検知手段により、当該（Ｎ−１）個の濾過装置のうち最上流側の濾過装置の目詰まりが検知された場合に、前記切替手段を制御することにより、当該（Ｎ−１）個の濾過装置のうち最上流側の濾過装置を除く（Ｎ−２）個の濾過装置と、前記１個の濾過装置の計（Ｎ−１）個の濾過装置が、前記Ｎ−２個の濾過装置のうち最下流側の濾過装置の下流側に前記１個の濾過装置が接続されるように直列接続された第２の状態とする制御手段を備えることを特徴とする。

本発明では、（Ｎ−１）個の濾過装置が直列接続された状態で濾過処理を行うが、その場合、最上流側の濾過装置に目詰まりが最も発生しやすい。本発明によれば、この最上流側の濾過装置に目詰まりが発生した場合に、この濾過装置を除く（Ｎ−２）個の濾過装置と、直列に接続されていなかった１個の濾過装置の計（Ｎ−１）個の濾過装置を直列に接続した状態に切り替えることで、装置の運転をし続けることができる。以後、同様に最上流側の濾過装置に目詰まりが生ずる都度、同様の切り替えを行うことにより、装置を停止させることなく連続的に運転することができる。

また、本発明の水処理装置は、前記被処理水が供給される、Ｎ個の濾過装置に対して共通の共通配管と、前記共通配管から同一箇所において分岐して、Ｎ個の濾過装置のそれぞれの流入口に接続されるＮ本の分岐配管とを備え、前記Ｎ本の分岐配管のそれぞれに、前記共通配管に供給された被処理水が最初に供給される濾過装置を切り替えるための開閉弁が設けられることとしてもよい。

また、本発明の水処理装置は、前記Ｎ個の濾過装置は夫々逆洗装置を備え、前記制御手段は、前記第２の状態で当該水処理装置を運転している間に、当該第２の状態で直列に接続されない１個の濾過装置の逆洗装置を作動させることを特徴とすることとしてもよい。

また、本発明の水処理装置の運転方法は、（Ｎ−１）個の濾過装置が直列に接続された第１の状態で当該水処理装置を運転している際、直列に接続された（Ｎ−１）個の濾過装置のうち最上流側の濾過装置の目詰まりが検知された場合に、前記切替手段により、当該（Ｎ−１）個の濾過装置のうち最上流側の濾過装置を除く（Ｎ−２）個の濾過装置と、前記１個の濾過装置の計（Ｎ−１）個の濾過装置が、前記（Ｎ−２）個の濾過装置のうち最下流側の濾過装置の下流側に前記１個の濾過装置が接続されるように直列に接続された第２の状態とすることを特徴とする。

さらに、本発明の水処理装置の運転方法は、前記第２の状態で前記水処理装置を運転している間に、当該第２の状態で直列に接続されない１個の濾過装置の洗浄処理を行うことを特徴とする。

以上、説明したように、本発明の水処理装置及び水処理装置の運転方法によれば、装置を停止させることなく、連続的に運転することが可能となる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図６には、本発明による水処理装置の一実施の形態が示されている。図１は水処理装置の全体を示す概略系統図、図２は濾過装置の濾過タンクの概略断面図、図３は２次水処理系統の概略説明図、図４〜図６は２次水処理系統の動作を示す概略説明図である。

すなわち、本実施の形態の水処理装置１は、図１に示すように、各種の土木工事や建築工事等で発生した濁水（以下、「原水」という。）を１次水処理して１次処理水を得る１次水処理系統２と、１次水処理系統２によって得られた１次処理水を２次水処理して２次濾過水を得る２次水処理系統１０とを備えている。

１次水処理系統２は、水処理ラインに、原水槽３、調整槽４、シックナー５、及び１次処理水槽８をそれらの順に直列に接続して構成したものであって、この１次水処理系統２で原水に対して１次水処理を行うことにより、原水の懸濁物質の含有率を３０ｐｐｍ程度まで低減させることができる。

具体的には、原水を原水槽３に導いて所定時間滞留させて原水に含まれる粗粒分を沈降させて除去し、粗粒分を除去した原水を調整槽４に導いて一定流量に調整した後にシックナー５に導き、シックナー５で清澄水（１次処理水）と懸濁物質（スラッジ）とに分離する。

この際、シックナー５の上流側において、原水に炭酸ガスを注入してアルカリ性の原水を中和するｐＨ処理を行う。また、原水に凝集剤（ＰＡＣ）を注入して、原水中のマイナスに帯電した粒子をプラスに帯電した凝集剤（ＰＡＣ）で中和し、ファンデルワールス力（分子間引力）の働きによって粒子同士を凝集させて小さな集合体を作る。さらに、原水に有機系の高分子凝集剤を注入し、凝集剤（ＰＡＣ）の働きによって凝集させた小さな集合体を凝集させて更に大きな集合体（フロック）を作る。これにより、シックナー５内において、効率良く原水を１次処理水とスラッジとに分離することができる。

シックナー５で得られた１次処理水は、１次処理水槽８に導いて貯留する。また、スラッジは、シックナー５からスラリー槽６を介してフィルタープレス７に導き、フィルタープレス７で脱水処理することにより固形分と水分とに分離し、水分は調整槽４に導いて再処理し、固形分はフィルタープレス７から外部に排出する。

２次水処理系統１０は、図３に示すように、１次水処理系統２の１次処理水槽８の下流側に接続されて、１次処理水槽８から供給される１次処理水を２次水処理して２次濾過水を得る濾過手段１１と、２次濾過水を貯留させる２次濾過水槽５１とを備えている。

図３に示すように、濾過手段１１は、１次処理水槽８の下流側に直列に接続される２つの本濾過装置１２、１７と、下流側の本濾過装置１７の下流側に直列に接続可能な１つの予備濾過装置２１とを備えている。

１次処理水槽８に貯留されている１次処理水を２つの本濾過装置１２、１７を通すことにより、１次処理水に含まれる懸濁物質が更に除去され、懸濁物質の含有率を１〜１０ｐｐｍまで低減させた２次濾過水が得られる。

本濾過装置１２、１７、及び予備濾過装置２１は、濾過材１６に砂を用いた同一構成の上向流濾過方式（圧力送水方式）の砂濾過装置であって、例えば、図２に示すように、下部底面に流入口１４、１９、２３が設けられ、上部側面に流出口１５、２０、２４が設けられる濾過タンク１３、１８、２２と、濾過タンク１３、１８、２２内に所定の高さまで充填される砂からなる濾過材１６とを備えている。

本濾過装置１２、１７の濾過タンク１３、１８、及び予備濾過装置２１の濾過タンク２２には、濾過圧力を検知する検知手段である圧力センサ（図示せず）がそれぞれ設けられ、さらにこの圧力センサからの検知信号に基づいて後述する第１開閉弁３６〜第１５開閉弁５０の開閉動作を制御する制御手段５５が設けられている。また、本濾過装置１２、１７、及び予備濾過装置２１には、それぞれ逆洗装置（図示せず）が設けられ、各逆洗装置は、制御手段５５によって動作が制御されている。

図３に示すように、上流側の本濾過装置１２（以下、「第１濾過装置１２」という。）は、濾過タンク１３（以下、「第１濾過タンク１３」という。）の流入口１４が第１配管２５を介して１次処理水槽８に接続され、第１濾過タンク１３の流出口１５に第２配管２６を介して下流側の本濾過装置１７（以下、「第２濾過装置１７」という。）の濾過タンク１８（以下、「第２濾過タンク１８」という。）の流入口１９が接続され、第２濾過タンク１８の流出口２０に第３配管２７を介して２次濾過水槽５１が接続されている。

第１配管２５には、１次処理水槽８と第１濾過タンク１３との間を開閉する第１開閉弁３６が設けられ、第２配管２６には、第１濾過タンク１３の流出口１５と第２濾過タンク１８の流入口１９との間を開閉する第２開閉弁３７及び第３開閉弁３８が設けられ、第３配管２７には、第２濾過タンク１８の流出口２０と２次濾過水槽５１との間を開閉する第４開閉弁３９及び第５開閉弁４０が設けられている。

第３配管２７の第４開閉弁３９と第５開閉弁４０との間には、第４配管２８を介して予備濾過装置２１（以下、「第３濾過装置２１」という。）の濾過タンク２２（以下、「第３濾過タンク２２」という。）の流入口２３が接続され、第３濾過タンク２２の流出口２４は第５配管２９を介して第３配管２７の第５開閉弁４０の下流側に接続されている。

第４配管２８には、第３配管２７と第３濾過タンク２２の流入口２３との間を開閉する第６開閉弁４１、第７開閉弁４２、及び第８開閉弁４３が設けられ、第５配管２９には、第３濾過タンク２２の流出口２４と第３配管２７の第５開閉弁４０の下流側との間を開閉する第９開閉弁４４が設けられている。

第１配管２５の第１開閉弁３６の上流側には、第１配管２５から分岐して第２配管２６の第３開閉弁３８の下流側に接続される第６配管３０が設けられ、この第６配管３０には、第１配管２５の第１開閉弁３６の上流側と第２配管２６の第３開閉弁３８の下流側との間を開閉する第１０開閉弁４５が設けられている。

第１配管２５の第１開閉弁３６の上流側の第６配管３０との分岐点には、第１配管２５から分岐して、第４配管２８の第７開閉弁４２と第８開閉弁４３との間に接続される第７配管３１が設けられ、この第７配管３１には、第１配管２５の第６配管３０との分岐点と、第４配管２８の第７開閉弁４２と第８開閉弁４３との間を開閉する第１１開閉弁４６が設けられている。

第５配管２９の第９開閉弁４４の上流側には、第５配管２９から分岐して、第４配管２８の第６開閉弁４１と第７開閉弁４２との間に接続される第８配管３２が設けられ、この第８配管３２には、第５配管２９の第９開閉弁４４の上流側と、第４配管２８の第６開閉弁４１と第７開閉弁４２との間を開閉する第１２開閉弁４７が設けられている。

第３配管２７の第４開閉弁３９と第５開閉弁４０との間には、第３配管２７から分岐して、第２配管２６の第２開閉弁３７と第３開閉弁３８との間に接続される第９配管３３が設けられ、この第９配管３３には、第３配管２７の第４開閉弁３９と第５開閉弁４０との間と、第２配管２６の第２開閉弁３７と第３開閉弁３８との間を開閉する第１３開閉弁４８が設けられている。

第１配管２５の第１開閉弁３６の下流側には、第１配管２５から分岐して、第２配管２６の第２開閉弁３７と第３開閉弁３８との間に接続される第１０配管３４が設けられ、この第１０配管３４には、第２配管２６の第１開閉弁３６と、第２配管２６の第２開閉弁３７と第３開閉弁３８との間を開閉する第１４開閉弁４９が設けられている。

第２配管２６の第２開閉弁３７の上流側には、第２配管２６から分岐して、第３配管２７の第５開閉弁４０の下流側に接続される第１１配管３５が設けられ、この第１１配管３５には、第２配管２６の第２開閉弁３７と第３配管２７の第５開閉弁４０の下流側との間を開閉する第１５開閉弁５０が設けられている。

上記のような構成の２次水処理系統１０によって１次処理水槽８から供給される１次処理水を２次水処理して２次濾過水を得るには、まず、図４に示すように、制御手段５５により、第１開閉弁３６、第２開閉弁３７、第３開閉弁３８、第４開閉弁３９、第５開閉弁４０を「開」状態とし、第６開閉弁４１〜第１５開閉弁５０を「閉」状態とする。

この状態では、図４中に太線で示す経路が形成され、上流側から順に第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３と第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８とが直列に接続される。これにより、１次処理水槽８内の１次処理水は、第１配管２５を介して第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３に導かれ、第１濾過タンク１３内で濾過されることによって懸濁物質の含有率が低減し、その後に第２配管２６を介して第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８に導かれ、第２濾過タンク１８内で濾過されることにより懸濁物質の含有率が更に低減する。これにより、懸濁物質の含有率を１〜１０ｐｐｍまで低減させた２次濾過水が得られる。２次濾過水は、第２濾過タンク１８から第３配管２７を介して２次濾過水槽５１に導かれて貯留される。

一方、上記のような構成の第１濾過装置１２と第２濾過装置１７とを使用しての２次水処理を行う場合、上流側の第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３の目詰まりが生じやすい。この第１濾過タンク１３に目詰まりが生じた場合には、目詰まりによって第１濾過タンク１３の上下流間の差圧が大きくなるので、それを第１濾過タンク１３の圧力センサによって検知し、圧力センサからの信号に基づいて制御手段５５により第１開閉弁３６〜第１５開閉弁５０の開閉を制御する。

すなわち、第１濾過タンク１３の目詰まりが検知された場合には、図５に示すように、第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３を水処理ラインから外して、第３濾過装置２１の第３濾過タンク２２に切り替え、第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８と第３濾過装置２１の第３濾過タンク２２とを使用して、１次処理水槽８から供給される１次処理水に対して２次水処理を行う。

具体的には、圧力センサからの信号に基づいて、第１濾過タンク１３の目詰まりが検知されると、制御手段５５は、第１開閉弁３６、第２開閉弁３７、第３開閉弁３８、第５開閉弁４０、第１１開閉弁４６、第１２開閉弁４７、第１３開閉弁４８、第１４開閉弁４９、第１５開閉弁５０を「閉」状態、第４開閉弁３９、第６開閉弁４１、第７開閉弁４２、第８開閉弁４３、第９開閉弁４４、第１０開閉弁４５を「開」状態に制御する。

この状態では、図５中に太線で示す経路が形成され、上流側から順に第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８と第３濾過装置２１の第３濾過タンク２２とが直列に接続される。これにより、１次処理水槽８の１次処理水は、第１配管２５から分岐された第６配管を３０介して第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８に導かれて濾過されて懸濁物質の含有率が低減され、この後、第２濾過タンク１８から第３配管２７に導かれ、第３配管２７から分岐された第４配管２８を介して第３濾過装置２１の第３濾過タンク２２に導かれて濾過されて懸濁物質の含有率が更に低減され、懸濁物質の含有率を１〜１０ｐｐｍまで低減させた２次濾過水が得られる。２次濾過水は、第３濾過タンク２２から第５配管２９を介して第３配管２７に導かれ、第３配管２７から２次濾過水槽５１に導かれて貯留される。

なお、第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８及び第３濾過装置１２の第３濾過タンク２２を用いて１次処理水に対して２次水処理を行うのと同時に、制御手段５５により、水処理ラインから外した第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３の逆洗装置を作動させ、第１濾過タンク１３に対して逆洗処理を行い、逆洗処理の終了後に第１濾過装置１２を予備濾過装置として待機させておく。

この状態で上流側の第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８の目詰まりが検知された場合には、図６に示すように、第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８を水処理ラインから外し、逆洗処理の終了した第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３に切り替え、第３濾過装置２１の第３濾過タンク２２と第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３とを使用して、１次処理水槽８から供給される１次処理水に対して２次水処理を行う。

具体的には、圧力センサからの信号に基づいて、第２濾過タンク１８の目詰まりが検知されると、制御手段５５は、第１開閉弁３６、第２開閉弁３７、第３開閉弁３８、第４開閉弁３９、第５開閉弁４０、第７開閉弁４２、第９開閉弁４４、第１０開閉弁４５を「閉」状態とし、第１１開閉弁４６、第８開閉弁４３、第１２開閉弁４７、第６開閉弁４１、第１３開閉弁４８、第１４開閉弁４９、第１５開閉弁５０を「開」状態とする制御を行う。

この状態では、図６中に太線で示す経路が形成され、上流側から順に第３濾過装置２１の第３濾過タンク２２と第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３とが直列に接続される。これにより、１次処理水槽８の１次処理水は、第１配管２５から分岐された第７配管３１を介して第４配管２８に流入し、第４配管２８を介して第３濾過装置２１の第３濾過タンク２２に導かれて濾過されて懸濁物質の含有率が低減され、この後、第３濾過タンク２２から第５配管２９に流入し、第５配管２９から第８配管３２、第９配管３３を介して第２配管２６に流入し、第２配管２６を介して第１０配管３４に流入し、第１０配管３４から第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３に導かれて濾過されて懸濁物質の含有率が更に低減され、懸濁物質の含有率を１〜１０ｐｐｍまで低減させた２次濾過水が得られる。２次濾過水は、第１濾過タンク１３から第２配管２６を介して第１１配管３５に流入し、第１１配管３５から第３配管２７に流入し、第３配管２７を介して２次濾過水槽５１に導かれて貯留される。

なお、第３濾過装置２１の第３濾過タンク２２及び第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３を用いて１次処理水に対して２次水処理を行うのと同時に、水処理ラインから外した第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８の逆洗処理装置を作動させ、第２濾過タンク１８に対して逆洗処理を行い、逆洗処理の終了後に第２濾過装置１２を予備濾過装置として待機させておく。

この状態で上流側の第３濾過装置２１の第３濾過タンク２２の目詰まりが検知された場合には、図４に示すように、第３濾過装置２１の第３濾過タンク２２を水処理ラインから外し、逆洗処理の終了した第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８に切り替え、第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３と第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８とを使用して、１次処理水槽８から供給される１次処理水に対して２次水処理を行う。

具体的には、圧力センサからの信号に基づいて、第３濾過タンク２２の目詰まりが検知されると、制御手段５５は、第１開閉弁３６、第２開閉弁３７、第３開閉弁３８、第４開閉弁３９、第５開閉弁４０を「開」状態とし、第６開閉弁４１〜第１５開閉弁５０を「閉」状態とする制御を行う。

この状態では、図４中に太線で示す経路が形成され、上流側から順に第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３と第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８とが直列に接続される。これにより、１次処理水槽８内の１次処理水は、第１配管２５を介して第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３に導かれ、第１濾過タンク１３内で濾過されることによって懸濁物質の含有率が低減し、その後に第２配管２６を介して第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８に導かれ、第２濾過タンク１８内で濾過されることにより懸濁物質の含有率が更に低減する。これにより、懸濁物質の含有率を１〜１０ｐｐｍまで低減させた２次濾過水が得られる。２次濾過水は、第２濾過タンク１８から第３配管２７を介して２次濾過水槽５１に導かれ貯留される。

なお、第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３及び第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８を用いて１次処理水に対して２次水処理を行うのと同時に、水処理ラインから外した第３濾過装置２１の第３濾過タンク２２の逆洗処理装置を作動させ、第３濾過タンク２２に対して逆洗処理を行い、逆洗処理の終了後に第３濾過装置２１を予備濾過装置として待機させておく。

上記のように、上流側の濾過装置１２、１７、２１の濾過タンク１３、１８、２２の目詰まりの状態に応じて、第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３と第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８との組み合わせ、第２濾過装置１７の第２濾過タンク１８と第３濾過装置２１の第３濾過タンク２２との組み合わせ、第３濾過装置２１の第３濾過タンク２２と第１濾過装置１２の第１濾過タンク１３との組み合わせに順次切り替えることにより、１次水処理系統２の１次処理水槽８から供給される１次処理水を連続して２次水処理することができ、懸濁物質の含有率を低減させた２次濾過水を連続して得ることができる。

上記のように構成した本実施の形態による水処理装置１にあっては、直列に接続した２つの濾過装置１２〜１７、１７〜２１、２１〜１２によって１次処理水に対して２次水処理を行うことにより、懸濁物質の含有率を１〜１０ｐｐｍまで低減させた２次濾過水を得ることができるので、１つの濾過装置１２、１７、２１あたりの負荷を軽減させることができ、目詰まりが生じるまでの時間を長くすることができる。

また、上流側の濾過装置１２、１７、２１に目詰まりが生じた場合、それを圧力センサで検知して、圧力センサからの検知信号に基づいて制御手段５５により、第１開閉弁３６〜第１５開閉弁５０の開閉を制御し、目詰まりが生じた上流側の濾過装置１２、１７、２１を水処理ラインから外し、予備の濾過装置１２、１７、２１を下流側の濾過装置１２、１７、２１に接続し、水処理ラインから外した濾過装置１２、１７、２１の逆洗処理装置を作動させて、逆洗処理の終了後に予備の濾過装置１２、１７、２１として待機させるように構成したので、上流側の濾過装置１２、１７、２１に目詰まりが生じた場合に、水処理装置１全体を停止させることなく、連続して１次処理水の２次水処理を行うことができる。

さらに、２次水処理系統１０の下流側にフィルター装置等からなる３次水処理系統を設ける必要がないので、ランニングコストを低減させることもできる。

なお、前記の説明において、３つの濾過装置１２、１７、２１を用意して、それらのうちの２つの濾過装置１２〜１７、１７〜２１、２１〜１２を直列に接続して使用したが、これに限らず、４つ以上の濾過装置を用意して、それらの濾過装置の１つを除く残りの濾過装置を直列に接続するように構成してもよい。その場合には、最上流側の濾過装置に目詰まりが生じた場合に、最上流側の濾過装置を水処理ラインから外し、最下流側の濾過装置の下流側に残りの濾過装置を接続するように構成すればよい。

また、前記の説明においては、第１配管２５〜第１１配管３５、第１開閉弁３６〜第１５開閉弁５０により、２つの本濾過装置１２〜１７、１７〜２１、２１〜１２を直列に接続したが、この配管系統に限らず、２つの本濾過装置１２〜１７、１７〜２１、２１〜１２を直列に接続できる配管系統であってもよい。

さらに、前記の説明においては、上向流濾過方式（圧力送水方式）の濾過装置１２、１７、２１を用いたが、図７に示すような下向流濾過方式（自然流下方式）の濾過装置６０を用いてもよい。下向流濾過方式の濾過装置６０は、１次処理水を自然流下によって濾過タンク６１内に充填した濾過材６２を上方から下方に通すことにより濾過することができる。濾過材６２に目詰まりが生じた場合には、濾過タンク６１内の水位が上昇することになるので、濾過タンク６１内の水位の変動を水位計６３で検知し、水位計６３からの信号によって制御手段５５を介して第１開閉弁３６〜第１５開閉弁５０の開閉動作を制御すればよい。

本発明による水処理装置の一実施の形態の全体を示した概略図である。 濾過装置及び予備濾過装置の濾過タンクの概略断面図である。 ２次水処理系統の概略説明図である。 ２次水処理系統の動作を示した概略説明図である。 ２次水処理系統の動作を示した概略説明図である。 ２次水処理系統の動作を示した概略説明図である。 他の例の濾過装置及び予備濾過装置の濾過タンクの概略断面図である。

符号の説明

１ 水処理装置
２ １次水処理系統
３ 原水槽
４ 調整槽
５ シックナー
６ スラリー槽
７ フィルタープレス
８ １次処理水槽
１０ ２次水処理系統
１１ 濾過手段
１２ 上流側の本濾過装置（第１濾過装置）
１３ 第１濾過タンク
１４ 流入口
１５ 流出口
１６ 濾過材
１７ 下流側の本濾過装置（第２濾過装置）
１８ 第２濾過タンク
１９ 流入口
２０ 流出口
２１ 予備濾過装置（第３濾過装置）
２２ 第３濾過タンク
２３ 流入口
２４ 流出口
２５ 第１配管
２６ 第２配管
２７ 第３配管
２８ 第４配管
２９ 第５配管
３０ 第６配管
３１ 第７配管
３２ 第８配管
３３ 第９配管
３４ 第１０配管
３５ 第１１配管
３６ 第１開閉弁
３７ 第２開閉弁
３８ 第３開閉弁
３９ 第４開閉弁
４０ 第５開閉弁
４１ 第６開閉弁
４２ 第７開閉弁
４３ 第８開閉弁
４４ 第９開閉弁
４５ 第１０開閉弁
４６ 第１１開閉弁
４７ 第１２開閉弁
４８ 第１３開閉弁
４９ 第１４開閉弁
５０ 第１５開閉弁
５１ 第２濾過水槽
５５ 制御手段
６０ 濾過装置
６１ 濾過タンク
６２ 濾過材
６３ 水位計

Claims (5)

1. 被処理水を濾過処理する水処理装置であって、
   Ｎ（Ｎは３以上の整数）個の濾過装置と、
   前記Ｎ個の濾過装置のうち任意の１個の濾過装置を除く（Ｎ−１）個の濾過装置が直列に接続された状態と、当該（Ｎ−１）個の濾過装置のうち最上流側の濾過装置を除く（Ｎ−２）個の濾過装置と、前記１個の濾過装置の計（Ｎ−１）個の濾過装置が、前記（Ｎ−２）個の濾過装置のうち最下流側の濾過装置の下流側に前記１個の濾過装置が接続されるように直列接続された状態とを実現可能な切替手段と、
   前記Ｎ個の濾過装置の夫々の目詰まりを検知する目詰まり検知手段と、
   （Ｎ−１）個の濾過装置が直列に接続された第１の状態で当該水処理装置を運転している際、前記検知手段により、当該（Ｎ−１）個の濾過装置のうち最上流側の濾過装置の目詰まりが検知された場合に、前記切替手段を制御することにより、当該（Ｎ−１）個の濾過装置のうち最上流側の濾過装置を除く（Ｎ−２）個の濾過装置と、前記１個の濾過装置の計（Ｎ−１）個の濾過装置が、前記Ｎ−２個の濾過装置のうち最下流側の濾過装置の下流側に前記１個の濾過装置が接続されるように直列接続された第２の状態とする制御手段を備えることを特徴とする水処理装置
2. 請求項１に記載の水処理装置において、
   前記被処理水が供給される、Ｎ個の濾過装置に対して共通の共通配管と、
   前記共通配管から同一箇所において分岐して、Ｎ個の濾過装置のそれぞれの流入口に接続されるＮ本の分岐配管とを備え、
   前記Ｎ本の分岐配管のそれぞれに、前記共通配管に供給された被処理水が最初に供給される濾過装置を切り替えるための開閉弁が設けられることを特徴とする水処理装置。
3. 請求項１又は２に記載の水処理装置において、前記Ｎ個の濾過装置は夫々逆洗装置を備え、前記制御手段は、前記第２の状態で当該水処理装置を運転している間に、当該第２の状態で直列接続されない１個の濾過装置の逆洗装置を作動させることを特徴とする水処理装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の水処理装置を運転する方法であって、（Ｎ−１）個の濾過装置が直列に接続された第１の状態で当該水処理装置を運転している際、直列接続された（Ｎ−１）個の濾過装置のうち最上流側の濾過装置の目詰まりが検知された場合に、前記切替手段により、当該（Ｎ−１）個の濾過装置のうち最上流側の濾過装置を除く（Ｎ−２）個の濾過装置と、前記１個の濾過装置の計（Ｎ−１）個の濾過装置が、前記（Ｎ−２）個の濾過装置のうち最下流側の濾過装置の下流側に前記１個の濾過装置が接続されるように直列接続された第２の状態とすることを特徴とする水処理装置の運転方法。
5. 請求項４記載の水処理装置の運転方法であって、前記第２の状態で前記水処理装置を運転している間に、当該第２の状態で直列接続されない１個の濾過装置の洗浄処理を行うことを特徴とする水処理装置の運転方法。

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