JP6019722B2 - Liquid filtration device and ballast water treatment device - Google Patents

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Description

本発明は、連続的に液体を濾過する液体濾過装置に関するものであり、特に、船舶に貯留されるバラスト水処理装置として利用可能な液体濾過装置に関する。   The present invention relates to a liquid filtration device that continuously filters liquid, and particularly to a liquid filtration device that can be used as a ballast water treatment device stored in a ship.

気体や液体から混入物としての固体を分離除去する目的では多種多様なフィルターが用いられており、特許文献1には、工作機械の切削液からスラッジを除去するためのフィルター装置として円筒形状に形成されたプリーツフィルターを用いた例が示されている。この装置では、円筒形状フィルターを回転させながら、フィルター外面に向かって液体を噴出させることで、フィルターの洗浄効果の高いフィルター装置を提供できるとされている。   A wide variety of filters are used for the purpose of separating and removing solids as contaminants from gases and liquids. Patent Document 1 discloses that a filter device for removing sludge from cutting fluid of a machine tool is formed in a cylindrical shape. An example using a modified pleated filter is shown. In this device, it is said that a filter device having a high filter cleaning effect can be provided by ejecting liquid toward the outer surface of the filter while rotating the cylindrical filter.

一方、近年、船舶に積載するバラスト水の処理が問題となっている。バラスト水は空荷状態でも安全に航行するために船舶に積載される海水であり、バラスト水を浄化処理して微生物を除去あるいは死滅、不活性化する方法が種々検討されている。たとえば特許文献1には、液体から粒子と微生物を除去するための濾過・分離装置であって、円錐状の流入室と、濾過・分離室と、汚泥排出口を具えた排出室と、上側排出パイプと、スクリーンフィルターと、下側排出パイプとを有する構成の濾過・分離装置が記載されている。また、特許文献2には、回転自在に円筒配置されたフィルターを用い、フィルターの外周面に向けて被処理水を流出する被処理水ノズルによって、フィルター外面を洗浄しつつ濾過を行う構成のバラスト水の製造装置が記載されている。   On the other hand, in recent years, the treatment of ballast water loaded on ships has become a problem. Ballast water is seawater that is loaded on a ship for safe navigation even in an empty state, and various methods for purifying ballast water to remove or kill or inactivate microorganisms have been studied. For example, Patent Document 1 discloses a filtration / separation device for removing particles and microorganisms from a liquid, a conical inflow chamber, a filtration / separation chamber, a discharge chamber having a sludge discharge port, and an upper discharge. A filtration / separation device having a configuration including a pipe, a screen filter, and a lower discharge pipe is described. Patent Document 2 discloses a ballast having a configuration in which filtration is performed while washing the outer surface of a filter by a treated water nozzle that uses a filter arranged in a freely rotatable cylinder and flows out the treated water toward the outer peripheral surface of the filter. A water production device is described.

特許第4817601号公報Japanese Patent No. 4817601 特開2011−251284号公報JP 2011-251284 A

海水淡水化やバラスト水などの汽水・海水利用、あるいは下水、生活排水、工業排水など水処理に際しては、水中の異物やゴミ、微生物を除去処理する前濾過処理が必要となる。このような濾過装置においては大量の処理液をできるだけ短時間で濾過する必要があるが、大規模・高流量の運転は概して早期の目詰まりによる処理量や濾過機能の低下を招きやすいことが技術的な問題となっている。特許文献1では、渦動を形成する円形流れにより、遠心運動で液体より重い粒子を分離し、粒子を含まない液体を濾過する構成としている。しかし、濾過面の洗浄は行われないために目詰まりは避けられず、一定量の運転後に薬液洗浄等の処置が必要である。   When using brackish water and seawater such as seawater desalination and ballast water, or water treatment such as sewage, domestic wastewater, and industrial wastewater, pre-filtration treatment is required to remove foreign substances, dust, and microorganisms in the water. In such a filtering device, it is necessary to filter a large amount of processing liquid in as short a time as possible, but large-scale, high-flow operation generally tends to cause a reduction in processing volume and filtering function due to early clogging. Problem. In patent document 1, it is set as the structure which isolate | separates particle | grains heavier than a liquid with a centrifugal motion by the circular flow which forms a vortex | eddy, and filters the liquid which does not contain a particle. However, since the filtration surface is not cleaned, clogging is unavoidable, and treatment such as chemical cleaning is required after a certain amount of operation.

特許文献2に記載の発明は、円筒形状のフィルターを回転させ、その外表面に被処理水をノズルから噴出することによって、フィルターの濾過面を洗浄しつつ濾過を行う構成としている。かかる構成により、フィルターの濾過面は繰り返し洗浄されつつ濾過を行えるので、目詰まりが起こりにくく、大量の濾過を長時間継続して行うことが可能である。かかる装置でバラスト水処理など大量の濾過を行うためには、濾過面積を大きくする必要があり、自ずと円筒状のフィルター自体が大きく重くなる。そのようなフィルターを回転させるために大型のモーターが必要となり、運転のための電力量が多くなる課題がある。また、被処理水をプリーツ状フィルターの外周面に噴出することによって、フィルターのプリーツを押し広げるように力が加わり、フィルターの上下湖底部や折り曲げ部にかかる応力によって、破損が生じかねないという課題があった。   The invention described in Patent Document 2 is configured to perform filtration while washing the filtration surface of the filter by rotating a cylindrical filter and ejecting water to be treated from the nozzle to the outer surface thereof. With this configuration, the filtration surface of the filter can be filtered while being repeatedly washed, so that clogging hardly occurs and a large amount of filtration can be continuously performed for a long time. In order to perform a large amount of filtration such as ballast water treatment with such an apparatus, it is necessary to increase the filtration area, and the cylindrical filter itself is naturally large and heavy. In order to rotate such a filter, a large motor is required, and there is a problem that the amount of electric power for operation increases. In addition, by spraying the water to be treated on the outer peripheral surface of the pleated filter, a force is applied to spread the pleat of the filter, and the stress applied to the upper and lower lake bottoms and the bent part of the filter may cause damage was there.

そこで、本発明では、より簡便な構成で大量の被処理液を濾過でき、また長時間濾過運転が可能な液体濾過装置およびそれを用いたバラスト水の処理装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a liquid filtration device capable of filtering a large amount of liquid to be treated with a simpler structure and capable of a long-time filtration operation, and a ballast water treatment device using the same.

本願発明は、円筒状に配置された濾過膜を有するフィルターと、前記フィルターを収容するように設けられたケースと、前記フィルターの円筒内部に被処理液を供給する被処理液流路と、前記フィルターにより濾過された濾過液を前記ケースの外部へ取り出す濾過液流路と、前記フィルターにより濾過されなかった被処理液を前記フィルターの円筒内部から外部へ取り出す排出液流路とを備えた液体濾過装置であって、前記被処理液流路から前記フィルターの前記濾過膜の内面向けて被処理液を噴出するように設けられた被処理液ノズルを有し、前記被処理液ノズルが、前記フィルターの円筒軸を中心として回転するように構成されていることを特徴とする液体濾過装置、である。   The present invention includes a filter having a filtration membrane arranged in a cylindrical shape, a case provided so as to accommodate the filter, a treatment liquid flow path for supplying a treatment liquid into the cylinder of the filter, Liquid filtration comprising: a filtrate flow path for taking out the filtrate filtered by the filter to the outside of the case; and a drain flow path for taking out the liquid to be treated that has not been filtered by the filter from the inside of the cylinder of the filter to the outside. An apparatus to be processed, the liquid to be processed being jetted from the liquid flow path to be processed toward the inner surface of the filter membrane of the filter, wherein the liquid nozzle to be processed is the filter It is comprised so that it may rotate centering on the cylindrical axis | shaft of this, The liquid filtration apparatus characterized by the above-mentioned.

上述の通り、従来考えられてきた装置では、円筒状フィルターを回転させ、その外部に固定されたノズルから洗浄液を濾過面であるフィルター外周面に噴出する構成であった。本願発明の装置は、フィルター内面から外部に向かって濾過を行うという構成とし、被処理液を円筒状フィルターの内部に供給するものである。このため、フィルターを回転させることなく、被処理液ノズルを回転させれば良くなる。ノズルはフィルターに比べて軽量であり、かつ、円筒内部に収納されることから小型でもあるため、回転のトルクが小さくて済み、モーターを小型化できると共に、運転電力を低く抑えることができる。さらに、回転軸とケースとの摺動部分からの液漏れを防止するために通常の可動シールが必要になるが、大型のフィルターの回転軸よりも軽量なノズルの回転軸のシール機構の方が、より簡単な構造で確実なシールを行うことが可能となる。   As described above, the apparatus conventionally considered has a configuration in which a cylindrical filter is rotated, and a cleaning liquid is ejected from a nozzle fixed to the outside to the outer peripheral surface of the filter, which is a filtration surface. The apparatus of the present invention is configured to perform filtration from the inner surface of the filter toward the outside, and supplies the liquid to be treated to the inside of the cylindrical filter. For this reason, it is sufficient to rotate the liquid nozzle to be processed without rotating the filter. Since the nozzle is lighter than the filter and is small because it is housed inside the cylinder, the rotational torque can be small, the motor can be miniaturized, and the operating power can be kept low. Furthermore, in order to prevent liquid leakage from the sliding part between the rotating shaft and the case, a normal movable seal is required, but the rotating mechanism of the nozzle rotating shaft is lighter than the rotating shaft of a large filter. Thus, reliable sealing can be performed with a simpler structure.

濾過膜が、円筒軸方向に折り目をなすように山部と谷部が複数連続したプリーツ形状を備えた垂直プリーツフィルターであると良い。濾過面積を大きく確保することができ、コンパクトな装置で大量の液体を濾過することが可能と出来るからである。また、本願発明は、このようなプリーツフィルターである場合に更なる効果をもたらす。すなわち、プリーツ外面から洗浄液となる被処理液を噴出する場合に比べて、内面への噴出の場合の方がプリーツに加わる繰り返し応力が小さくなり、フィルター破損が起こりにくくなる。   The filtration membrane may be a vertical pleat filter having a pleated shape in which a plurality of crests and troughs are continuous so as to make a fold in the cylindrical axis direction. This is because a large filtration area can be secured and a large amount of liquid can be filtered with a compact device. In addition, the present invention provides a further effect when it is such a pleated filter. That is, compared with the case where the liquid to be treated that is the cleaning liquid is ejected from the outer surface of the pleat, the repetitive stress applied to the pleat is smaller in the case of ejection to the inner surface, and the filter is less likely to be damaged.

また、濾過膜が、円筒軸と直交する方向に折り目をなすように山部と谷部が複数連続したプリーツ形状を備えた水平プリーツフィルターであると良い。濾過面積を大きく確保することができ、コンパクトな装置で大量の液体を濾過することが可能と出来るからである。また、本願発明は、水平プリーツフィルターでは、円筒上下を上蓋および底蓋で封止固定する構造でも、上下端以外のプリーツは固定されずにフリーな状態にあることから生じる更なる効果をもたらす。すなわち、洗浄液の噴出によりプリーツを拡げる方向の力が加わった場合に、垂直プリーツフィルターでは上下端が固定されていることから応力が加わり、破断の可能性が生じることに比べて、フリーな状態の水平プリーツにおいては固定端が無いためにそのような応力が生じにくく、破断が起こりにくい。さらには、水平プリーツフィルターでは、提灯のように折りたたんで収納できるという点で、可搬性、保管性が著しく向上し、コストメリットが大きい。   The filtration membrane may be a horizontal pleated filter having a pleated shape in which a plurality of ridges and valleys are continuous so as to form a fold in a direction perpendicular to the cylindrical axis. This is because a large filtration area can be secured and a large amount of liquid can be filtered with a compact device. In the horizontal pleated filter of the present invention, even if the upper and lower cylinders are sealed and fixed by the upper lid and the bottom lid, the pleats other than the upper and lower ends are not fixed and are brought into a free state. In other words, when a force in the direction of expanding the pleats is applied due to the ejection of the cleaning liquid, the vertical pleat filter is fixed because the upper and lower ends are fixed, and stress is applied, causing a possibility of breakage. In horizontal pleats, since there is no fixed end, such stress is unlikely to occur and breakage is unlikely to occur. Furthermore, the horizontal pleat filter can be folded and stored like a lantern, so that the portability and storage are significantly improved and the cost merit is great.

このような水平プリーツフィルターを用いる場合は、ノズルの回転軸方向に洗浄対象となるフィルターのプリーツが並ぶ配置となるため、洗浄ノズルはフィルターのプリーツ間隔に合わせて配置することができる。すなわち、被処理液ノズルを複数備え、該複数の被処理液ノズルは、前記円筒軸の方向および前記円筒軸を中心とした円周方向に互いに離間して設けるようにすれば良い。ノズルを螺旋状に離散配置することが好ましく、各プリーツに対応したノズルによって、十分に押し広げた洗浄効果が得られる。洗浄効果が高い事は、より少ない被処理液の排出量での濾過が可能であることを意味し、濾過効率の向上によるポンプ設備コストや動力コストの低減につながる。   When such a horizontal pleat filter is used, since the pleats of the filter to be cleaned are arranged in the direction of the rotation axis of the nozzle, the cleaning nozzle can be arranged in accordance with the pleat interval of the filter. That is, a plurality of liquid nozzles to be processed may be provided, and the plurality of liquid nozzles to be processed may be provided so as to be separated from each other in the direction of the cylindrical axis and in the circumferential direction around the cylindrical axis. It is preferable to dispose the nozzles in a spiral manner, and the nozzle corresponding to each pleat can obtain a sufficiently widened cleaning effect. A high cleaning effect means that filtration with a smaller amount of liquid to be treated is possible, leading to reductions in pump equipment costs and power costs by improving filtration efficiency.

また、本願発明は、上記のような液体濾過装置を海水の濾過装置として用いるバラスト水処理装置を提供する。大容量化が可能で大量の液体を長時間継続濾過可能な本願発明の液体濾過装置は、比較的コンパクトな構成で、運転電力コストを抑制するメリットがあり、船舶用バラスト水の処理装置として用いることに適している。   Moreover, this invention provides the ballast water treatment apparatus which uses the above liquid filtration apparatuses as a seawater filtration apparatus. The liquid filtration device of the present invention capable of increasing the capacity and capable of continuously filtering a large amount of liquid for a long time has a merit of reducing the operating power cost with a relatively compact configuration, and is used as a processing device for marine ballast water. Suitable for that.

以上の発明によれば、より簡便な構成で大量の被処理液を濾過でき、また長時間濾過運転が可能な液体濾過装置およびそれを用いたバラスト水の処理装置を提供することができる。   According to the above invention, it is possible to provide a liquid filtration apparatus capable of filtering a large amount of liquid to be treated with a simpler configuration and capable of a long-time filtration operation, and a ballast water treatment apparatus using the liquid filtration apparatus.

本発明の液体濾過装置の構成例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structural example of the liquid filtration apparatus of this invention. 図1のA−A横断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the AA cross section of FIG. 本発明に用いられるフィルターとしての垂直プリーツフィルターを示す図である。It is a figure which shows the vertical pleat filter as a filter used for this invention. 本発明の別な液体濾過装置の構成例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structural example of another liquid filtration apparatus of this invention. 本発明に用いられるノズルの構造例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the nozzle used for this invention. 本発明に用いられるフィルターとしての水平プリーツフィルターを示す図である。It is a figure which shows the horizontal pleat filter as a filter used for this invention.

本発明にかかる液体濾過装置の構成を図面を参照して説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一または相応する要素を示すものとする。本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   A configuration of a liquid filtration device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the element which attached | subjected the same code | symbol in different drawing shall show the same or corresponding element. The present invention is not limited to these, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.

図1は、本発明による液体濾過装置の一例を示す図であり、装置縦断面を模式的に示している。また、図2は図1におけるA−A横断面を示す模式図である。   FIG. 1 is a diagram showing an example of a liquid filtration device according to the present invention, and schematically shows a longitudinal section of the device. FIG. 2 is a schematic diagram showing the AA cross section in FIG.

円筒形状のフィルター10がケース30内に収納されている。フィルター10は、その側面(円筒面)が濾過膜で構成されており、上面および下面はそれぞれ配管を接続可能な蓋板で封止されている。濾過膜は図3に示されるように円筒半径方向に山谷を繰り返すように中心軸Cに平行な折り目が付けられた垂直プリーツフィルターである。このフィルターは帯状の平面基材を山谷交互に折りたたむことで、いわゆるプリーツ形状とし、さらに円筒状につなぎ合わせて構成される。   A cylindrical filter 10 is housed in the case 30. The side surface (cylindrical surface) of the filter 10 is configured by a filtration membrane, and the upper surface and the lower surface are each sealed with a lid plate to which piping can be connected. As shown in FIG. 3, the filtration membrane is a vertical pleated filter having a crease parallel to the central axis C so as to repeat peaks and valleys in the radial direction of the cylinder. This filter is formed by alternately folding a band-like planar base material into a so-called pleated shape, and connecting them in a cylindrical shape.

フィルター10内には、フィルターの円筒内部に被処理液を供給するための被処理液流路41に繋がる回転部材20が収納されている。回転部材20は、被処理液流路41とは回転継手22によって接続されており、モーター(図示せず)によって円筒中心を軸に回転可能である。回転部材20は、その円筒側面に被処理液ノズル21を備えており、被処理液をフィルター10の濾過膜内面向けて噴出するように設けられている。図では回転部材20を半径の大きな円筒のように示しているが、これに限定されるものではない。被処理液ノズル21の先端がフィルター10の内面に被処理液を噴出して洗浄可能な程度な位置関係に設けられていることが必要であって、回転部材20と被処理液ノズル21の大きさ関係は、回転の容易さ等を考慮して設計可能である。また、被処理液ノズルを複数設けても良い。   In the filter 10, a rotating member 20 connected to a processing liquid channel 41 for supplying a processing liquid into the filter cylinder is housed. The rotary member 20 is connected to the liquid flow path 41 to be processed by a rotary joint 22 and can be rotated about a cylindrical center by a motor (not shown). The rotating member 20 includes a liquid nozzle 21 to be processed on the cylindrical side surface thereof, and is provided so as to eject the liquid to be processed toward the inner surface of the filter membrane of the filter 10. In the drawing, the rotating member 20 is shown as a cylinder with a large radius, but the present invention is not limited to this. It is necessary for the tip of the liquid nozzle 21 to be processed to have a positional relationship such that the liquid to be processed can be ejected and cleaned on the inner surface of the filter 10, and the size of the rotating member 20 and the liquid nozzle 21 to be processed is large. The relationship can be designed in consideration of the ease of rotation and the like. A plurality of liquid nozzles to be processed may be provided.

フィルター10の底面には排出液流路42が接続されている。また、ケース30の底面には濾過液流路43が接続されている。   An exhaust liquid channel 42 is connected to the bottom surface of the filter 10. A filtrate flow path 43 is connected to the bottom surface of the case 30.

上記の構成における濾過の機能を説明する。被処理液流路41から供給される被処理液は、回転部材20内から被処理液ノズル21に導かれ、フィルター10の濾過膜内面に向けて噴出される。被処理液は濾過膜にて濾過され、フィルター10の外部へ流れる。また、一部の被処理液は、濾過されずに排出液流路42から外部に排出される。被処理液が濾過膜内面に噴出する力を利用して、濾過膜内面は洗浄され、洗浄された濁質分等は排出液に混じって排出液流路42から排出される。また、被処理液ノズル21は円筒状の濾過膜内面を回転しつつ洗浄を行うことから、濾過膜全面が順次洗浄されることになる。このような動作によって、フィルターが目詰まりし難く、長時間の濾過が可能となるのである。フィルター10の外部へ流れ出た濾過液は、ケース30内部から濾過液流路43を通って、外部に取り出される。   The function of filtration in the above configuration will be described. The liquid to be processed supplied from the liquid flow path 41 to be processed is guided from the rotating member 20 to the liquid nozzle 21 to be processed, and ejected toward the inner surface of the filter membrane of the filter 10. The liquid to be treated is filtered by the filtration membrane and flows to the outside of the filter 10. In addition, a part of the liquid to be treated is discharged outside from the discharge liquid passage 42 without being filtered. The inner surface of the filtration membrane is cleaned by utilizing the force of the liquid to be treated ejected on the inner surface of the filtration membrane, and the washed turbid components and the like are mixed with the discharged liquid and discharged from the discharged liquid passage 42. In addition, since the liquid nozzle 21 is cleaned while rotating the inner surface of the cylindrical filtration membrane, the entire filtration membrane is sequentially washed. Such an operation makes it difficult for the filter to be clogged and enables long-time filtration. The filtrate flowing out of the filter 10 is taken out from the inside of the case 30 through the filtrate channel 43.

図4は、本発明による別な液体濾過装置の例を示す図であり、装置縦断面を模式的に示している。図1の例との違いは、フィルターの構造と、それに対応した回転部材およびノズルの構成である。   FIG. 4 is a diagram showing an example of another liquid filtration device according to the present invention, and schematically shows a longitudinal section of the device. The difference from the example of FIG. 1 is the structure of the filter and the configuration of the rotating member and nozzle corresponding thereto.

円筒形状のフィルター11がケース30内に収納されている。フィルター11は、その側面(円筒面)が濾過膜で構成されており、上面および下面はそれぞれ配管を接続可能な蓋板で封止されている。濾過膜は図6に示されるように円筒半径方向に山谷を繰り返すように中心軸Cと垂直な折り目が付けられた水平プリーツフィルターである。このフィルターは帯状の平面基材を山谷交互に折りたたむことで、いわゆるプリーツ形状とし、さらに円筒状につなぎ合わせて構成される。   A cylindrical filter 11 is housed in the case 30. The side surface (cylindrical surface) of the filter 11 is configured by a filtration membrane, and the upper surface and the lower surface are each sealed with a lid plate to which piping can be connected. As shown in FIG. 6, the filtration membrane is a horizontal pleated filter having a fold line perpendicular to the central axis C so as to repeat a mountain and valley in the radial direction of the cylinder. This filter is formed by alternately folding a band-like planar base material into a so-called pleated shape, and connecting them in a cylindrical shape.

フィルター11内には、フィルターの円筒内部に被処理液を供給するための被処理液流路41に繋がる回転部材23が収納されている。回転部材23は、被処理液流路41とは回転継手25によって接続されており、モーター(図示せず)によって円筒中心を軸に回転可能である。回転部材23は、その円筒側面に被処理液ノズル24を備えており、被処理液をフィルター11の濾過膜内面向けて噴出するように設けられている。被処理液ノズル24の先端がフィルター11の内面に被処理液を噴出して洗浄可能な程度な位置関係に設けられていることが必要であって、回転部材23と被処理液ノズル24の大きさ関係は、回転の容易さ等を考慮して設計可能である。   In the filter 11, a rotating member 23 connected to a processing liquid flow path 41 for supplying a processing liquid into the cylinder of the filter is accommodated. The rotary member 23 is connected to the liquid flow path 41 to be processed by a rotary joint 25, and can be rotated about a cylindrical center by a motor (not shown). The rotating member 23 includes a liquid nozzle 24 to be processed on the cylindrical side surface thereof, and is provided so as to eject the liquid to be processed toward the inner surface of the filter membrane of the filter 11. It is necessary that the tip of the liquid nozzle 24 to be processed be provided in such a positional relationship that the liquid to be processed can be ejected and cleaned on the inner surface of the filter 11, and the size of the rotating member 23 and the liquid nozzle 24 to be processed is large. The relationship can be designed in consideration of the ease of rotation and the like.

図5は、回転部材23の構造例を示す。回転部材23の円筒側面には、複数の被処理液ノズル24が設けられている。フィルター11のプリーツが、円筒軸方向に凹凸を繰り返す構造であるので、円筒軸方向に複数の被処理液ノズル24を各折り目に対応した位置に設け、円筒方向に密集させることなく順次離散して設けてある。   FIG. 5 shows a structural example of the rotating member 23. A plurality of liquid nozzles 24 to be processed are provided on the cylindrical side surface of the rotating member 23. Since the pleats of the filter 11 have a structure in which unevenness is repeated in the cylindrical axis direction, a plurality of liquid nozzles 24 to be processed are provided in positions corresponding to the folds in the cylindrical axis direction, and are sequentially dispersed without being densely arranged in the cylindrical direction. It is provided.

フィルター11の底面には排出液流路42が接続されている。また、ケース30の底面には濾過液流路43が接続されている。   An exhaust liquid passage 42 is connected to the bottom surface of the filter 11. A filtrate flow path 43 is connected to the bottom surface of the case 30.

上記の構成における濾過の機能を説明する。被処理液配管41から供給される被処理液は、回転部材23内から被処理液ノズル24に導かれ、フィルター11の濾過膜内面に向けて噴出される。被処理液は濾過膜にて濾過され、フィルター11の外部へ流れる。また、一部の被処理液は、濾過されずに排出液流路42から外部に排出される。被処理液が濾過膜内面に噴出する力を利用して、濾過膜内面は洗浄され、洗浄された濁質分等は排出液に混じって排出液流路42から排出される。また、被処理液ノズル24は円筒状の濾過膜内面を回転しつつ洗浄を行うことから、濾過膜全面が順次洗浄されることになる。このような動作によって、フィルターが目詰まりし難く、長時間の濾過が可能となるのである。フィルター11の外部へ流れ出た濾過液は、ケース30内部から濾過液流路43を通って、外部に取り出される。   The function of filtration in the above configuration will be described. The liquid to be processed supplied from the liquid pipe 41 to be processed is guided from the rotating member 23 to the liquid nozzle 24 to be processed, and jetted toward the inner surface of the filter membrane of the filter 11. The liquid to be treated is filtered by the filtration membrane and flows to the outside of the filter 11. In addition, a part of the liquid to be treated is discharged outside from the discharge liquid passage 42 without being filtered. The inner surface of the filtration membrane is cleaned by utilizing the force of the liquid to be treated ejected on the inner surface of the filtration membrane, and the washed turbid components and the like are mixed with the discharged liquid and discharged from the discharged liquid passage 42. Further, since the liquid nozzle 24 is cleaned while rotating the inner surface of the cylindrical filtration membrane, the entire filtration membrane is sequentially washed. Such an operation makes it difficult for the filter to be clogged and enables long-time filtration. The filtrate flowing out of the filter 11 is taken out from the inside of the case 30 through the filtrate channel 43.

本構成では、さらに、フィルターのプリーツ個々に被処理液ノズル24を対応させているので、洗浄効果が高い。また、ノズルの回転によってプリーツを横断する方向の洗浄圧力の変化が生じにくく、すなわちプリーツを開閉する方向の水流の変化が少ないため、折り目に加わる機械的な力が少なくなり、フィルターの長寿命化が期待できる。   Further, in this configuration, since the liquid nozzles 24 to be treated correspond to the pleats of the filter, the cleaning effect is high. In addition, the change in washing pressure in the direction across the pleat is less likely to occur due to the rotation of the nozzle. Can be expected.

フィルター10またはフィルター11の基材には多孔質樹脂シートが用いられる。材質として例えば、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリウレタン(PUR)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等からなる延伸多孔質体、相分離多孔体、不織布等の多孔質構造物が利用される。バラスト水処理では高流量処理を行うため、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルからなる不織布が特に好適に用いられる。また、寸法例として、プリーツフィルターの外径は700mm、軸方向長さ320mm、有効面積としての高さ280mm、プリーツ深さ70mm、プリーツ数420折、が挙げられ、必要な処理水量に応じて有効面積を変えたり、複数のフィルターを並列に用いたりすることなどが可能である。   A porous resin sheet is used for the base material of the filter 10 or the filter 11. Examples of materials include polyester, nylon, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyurethane (PUR), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), etc. A porous structure such as a nonwoven fabric is used. In the ballast water treatment, a non-woven fabric made of polyester such as polyethylene terephthalate is particularly preferably used because a high flow rate treatment is performed. Moreover, as an example of dimensions, the outer diameter of the pleated filter is 700 mm, the axial length is 320 mm, the height as an effective area is 280 mm, the pleat depth is 70 mm, and the number of pleats is 420 folds. It is possible to change the area or use a plurality of filters in parallel.

回転部材20または回転部材23のモーターによる回転は、回転速度を任意に設定、変更できるメリットがある。回転数は一定でも良いし、人為的に任意に定めることも可能であるが、濾過の状態に応じて制御するとより好ましい。濾過水の状態や流量などを検出する検出部設け、検出情報に応じて回転数を変化させるように制御を行うと良い。濾過水の検出部としては、具体的には、濾過水流量検出部、濾過水圧力検出部や、濁度検出部等が挙げられる。   The rotation of the rotating member 20 or the rotating member 23 by the motor has an advantage that the rotation speed can be arbitrarily set and changed. The number of revolutions may be constant, or may be arbitrarily determined artificially, but is more preferably controlled according to the state of filtration. It is preferable to provide a detection unit for detecting the state or flow rate of filtered water and perform control so as to change the number of rotations according to detection information. Specific examples of the filtrate water detection unit include a filtrate water flow rate detection unit, a filtrate water pressure detection unit, and a turbidity detection unit.

以上の液体濾過装置は、船舶に用いられるバラスト水の処理装置として好適に用いることができる。バラスト水の処理装置は濾過装置部分と紫外線等の手段による殺菌部とから構成されるものが多く、本発明は濾過装置部として適用できる。バラスト水の処理は10〜20ton/時間、さらには100ton/時間を超える量の海水を出来るだけ短時間で処理するという要求から、フィルターの大型化、連続的な洗浄などが求められるところ、本発明の装置によれば比較的簡便な構造により実現することが可能である。   The above liquid filtration device can be suitably used as a ballast water treatment device used in ships. Many ballast water treatment apparatuses are composed of a filtration device portion and a sterilization unit using means such as ultraviolet rays, and the present invention can be applied as a filtration device unit. Ballast water treatment requires 10 to 20 tons / hour, and moreover 100 tons / hour of treatment of seawater in as short a time as possible, so that the enlargement of the filter and continuous washing are required. This device can be realized by a relatively simple structure.

本発明の濾過装置は回転洗浄による安定した高透過流量の連続運転が可能であるため、海水淡水化やバラスト水などの汽水・海水利用、あるいは下水、生活排水、工業排水など処理量の大きな水処理に際して、水中の異物やゴミ、微生物を除去処理する前濾過処理に好適に利用できる。また、高濁質・高SS(Suspended Solid)の水処理や濃縮処理にも優れているため、食品分野などの有価物回収分野にも応用が可能である。   Since the filtration device of the present invention is capable of continuous operation with a stable and high permeation flow rate by rotary washing, brackish water and seawater use such as seawater desalination and ballast water, or sewage, domestic wastewater, industrial wastewater, etc. In the treatment, it can be suitably used for pre-filtration treatment for removing foreign substances, dust and microorganisms in water. Moreover, since it is excellent in water treatment and concentration treatment of high turbidity and high SS (Suspended Solid), it can also be applied to the field of valuable resources recovery such as food.

10,11 フィルター
20,23 回転部材
21,24 被処理液ノズル
22,25 回転継手
30 ケース
41 被処理液流路
42 排出液流路
43 濾過液流路
10, 11 Filter 20, 23 Rotating member 21, 24 Processed liquid nozzle 22, 25 Rotary joint 30 Case 41 Processed liquid flow path 42 Drained liquid flow path 43 Filtrate flow path

Claims (2)

円筒状に配置された濾過膜を有するフィルターと、
前記フィルターを収容するように設けられたケースと、
前記フィルターの円筒内部に被処理液を供給する被処理液流路と、
前記フィルターにより濾過された濾過液を前記ケースの外部へ取り出す濾過液流路と、
前記フィルターにより濾過されなかった被処理液を前記フィルターの円筒内部から外部へ取り出す排出液流路とを備えた液体濾過装置を備えるバラスト水処理装置であって、
前記被処理液流路から前記フィルターの前記濾過膜の内面向けて被処理液を噴出するように設けられた被処理液ノズルを有し、
前記被処理液ノズルが、前記フィルターの円筒軸を中心として回転するように構成されており、
前記濾過膜が、前記円筒軸と直交する方向に折り目をなすように山部と谷部が複数連続したプリーツ形状を備えた水平プリーツフィルターであることを特徴とするバラスト水処理装置
A filter having a filtration membrane arranged in a cylindrical shape;
A case provided to accommodate the filter;
A liquid flow path for supplying a liquid to be processed to the inside of the cylinder of the filter;
A filtrate flow path for taking out the filtrate filtered by the filter to the outside of the case;
A ballast water treatment device comprising a liquid filtration device comprising a drain liquid flow path for taking out the liquid to be treated that has not been filtered by the filter from the inside of the cylinder of the filter to the outside,
A liquid nozzle to be processed provided to eject the liquid to be processed from the liquid flow path to be processed toward the inner surface of the filter membrane of the filter;
The liquid nozzle to be treated is configured to rotate around the cylindrical axis of the filter ,
The ballast water treatment apparatus , wherein the filtration membrane is a horizontal pleated filter having a pleated shape in which a plurality of peaks and valleys are continuous so as to form a fold in a direction perpendicular to the cylindrical axis .
前記被処理液ノズルを複数備え、該複数の被処理液ノズルは、前記円筒軸の方向および前記円筒軸を中心とする円周方向に互いに離間して設けられており、
前記複数の被処理液ノズルは、前記プリーツ形状のプリーツの間隔に合わせて配置されていることを特徴とする請求項に記載のバラスト水処理装置
A plurality of the liquid nozzles to be processed are provided, and the plurality of liquid nozzles to be processed are provided apart from each other in the direction of the cylindrical axis and in the circumferential direction around the cylindrical axis ,
The ballast water treatment apparatus according to claim 1 , wherein the plurality of liquid nozzles to be treated are arranged in accordance with an interval between the pleated pleats .
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