JP6175783B2 - ろ過装置 - Google Patents

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Description

本発明は、濁水等の被処理液をろ過するろ過装置に関するものである。特に、ろ過フィルタを再生できるろ過装置に関するものである。
濁水等の被処理液をろ過する装置であって、ろ過フィルタを再生できる装置としては、ろ過フィルタを逆洗水によって逆洗する手段や、ろ過フィルタの表面を撹乱洗浄する手段が備わる装置が存在する(例えば、特許文献1参照。)。このろ過装置は、逆洗手段や撹乱洗浄手段による洗浄によってろ過フィルタを再生するものであり、特に同文献は、「除去した懸濁物質が付着したろ材を容易に、少ない洗浄水で除去することができる」(段落[0008])とする。
また、同文献は、特に「逆洗水に空気を混合させることで、驚くべきことに飛躍的にその逆洗効果が高くなることが判明した」(段落[0037])とし、「逆洗水がろ過エレメントの内部からろ過面を通過する際、逆洗水に注入されている気泡が閉塞物をろ過面から剥離させ、しかも気泡の総容積に比例して逆洗水の通過速度を増加させるため、洗浄効果を高めることができる」(段落[0016])とする。
しかしながら、このように逆洗水に気泡を注入することによって洗浄効果を高めることができるとしても、ろ過フィルタの洗浄時間(再生時間)を短くすることはできない。再生時間の短縮化は、ろ過処理効率の向上に直結し、この点に、更なる改善の余地がある。しかも、同文献は、「ろ布が上述のごとく朱子織で、表面側に浮かせた細いヨコ糸を立毛させ緻密ろ過層部を形成させ、一方裏面側(地組織)は10から30μmの比較的太いタテ糸で多数の微細空隙を形成させた二層構造となっており、特に裏面側から逆洗水に混合されている逆洗用空気がその微細空隙を通過するとき空気が容易に微細気泡に分散し、ろ過袋17の緻密ろ過層部に捕捉された懸濁粒子の洗浄に効率よく働く」(段落[0037])としており、ろ過フィルタの種類に大きな制限を加えている。
特開2008−93542号公報
本発明が解決しようとする主たる課題は、ろ過フィルタの再生時間を著しく短縮できるろ過装置を提供することにある。
この課題を解決するための本発明は、次の通りである。
〔請求項1記載の発明〕
被処理液が供給されるろ過タンクと、
前記ろ過タンク内において前記被処理液をろ過するろ過フィルタと、
前記ろ過タンク内を下方の被処理液側領域と上方のろ過液側領域とに仕切る仕切材と、
を有するろ過装置であって、
上面及び周面が通液可能とされ、かつ下面が通液不能とされた筒状の支持体が備わり、
前記支持体の周面によって前記ろ過フィルタが支持され、
前記ろ過フィルタは基材及び表面ろ過体からなり、当該表面ろ過体が外側となる表面ろ過型のフィルタであり、
前記ろ過フィルタおよび前記支持体は前記ろ過タンクの被処理液側領域に配置され、
前記仕切材に、前記支持体の上面と連通する連通口が備わり、
この連通口を通して前記支持体内に圧力水を押し込む手段が備わり、
前記圧力水を押し込む際に周波数100〜250Hzの振動を発生する振動発生手段が、前記支持体の下面に固定され
前記圧力水を押し込む手段は、前記ろ過タンクのろ過液側領域に圧縮空気を吹き込む圧気供給手段であり、
前記圧気供給手段により前記ろ過液側領域に圧縮空気を吹き込み、前記ろ過液側領域内のろ液を圧力水として用いて、前記ろ過フィルタに内側から外側へ向かう圧力を加えると同時に、前記振動発生手段により前記ろ過フィルタを振動させ、前記ろ過フィルタの表面に形成されたケーキ層を剥離する構成であり、
前記支持体は、円筒状の支持基体と、この支持基体の下側に配置された支持底体とを有し、
前記ろ過タンクの下端部内壁面に環状の載置板が固定されており、この載置板上に弾性リングを介して前記支持底体の周端部が載置されており、
前記支持基体の上端部の開口と前記仕切材の連通孔との間を接続する管体と、前記管体の外側に設けた環状弾性体と、を有し、
前記環状弾性体は、前記管体の上端部と前記仕切材の間、および前記管体の下端部と前記支持基材の間にそれぞれ配置されていることを特徴とするろ過装置。
〔請求項2記載の発明〕
前記振動発生手段は、前記圧気供給手段からの圧縮空気が供給されるとボールが回転するボールバイブレータである、
請求項1記載のろ過装置
(主な作用効果)
ろ過フィルタが基材及び表面ろ過体からなり、当該表面ろ過体が外側となる表面ろ過型のフィルタである場合において、ろ過フィルタを支持する支持体内に圧力水を押し込むとともに、当該支持体を周波数100〜250Hzの振動を発生する振動発生手段で振動させると、ろ過フィルタの表面において捕捉された懸濁物質等に当該ろ過フィルタ表面からの浮き上がり力が働き、この状態においてろ過フィルタ表面と懸濁物質等との間にせん断力が働く。したがって、ろ過フィルタ表面において捕捉された懸濁物質等をろ過フィルタの表面から瞬時に剥離することができ、ろ過フィルタの再生時間を著しく短縮できる。
本発明によると、ろ過フィルタの再生時間を著しく短縮できるろ過装置となる。
本形態に係るろ過装置のろ過系統図である。 本形態に係るろ過装置の構造説明図である。 本形態に係るろ過フィルタの構造説明図である。
次に、本発明を実施するための形態を説明する。
図1に示すように、本形態のろ過装置10は、濁水等の被処理液W1をろ過して浄水等のろ過液W2を得る装置であり、ろ過タンク11が備えられている。このろ過タンク11は、例えば円筒状とされ、下端部から被処理液W1が供給され、上端部からろ過液W2が排出される。
本形態において被処理液W1の供給は、原液ポンプPを使用してろ過タンク11内に被処理液W1を押し込む方式で行われる。ただし、被処理液W1の供給は、ろ過タンク11内に被処理液W1を引き込む方式で行うこと等もできる。
被処理液W1の供給量は、例えば、被処理液W1の供給ラインに備わる供給バルブB3の開度を調節すること等によって、調節することができる。
ろ過タンク11内には、図2にも示すように、ろ過タンク11内を被処理液側領域10xとろ過液側領域10yとに仕切る仕切材12が備えられている。この仕切材12は、例えば平板状とされ、周端縁においてろ過タンク11の内周面に固定されている。
仕切材12の中央部には、例えば円形状の連通口12xが形成されており、この連通口12xの存在により、仕切材12はドーナツ状とされている。
ろ過タンク11内においては、連通口12xのみにおいて、被処理液W1やろ過液W2等の液体の被処理液側領域10xからろ過液側領域10yへの移動や、ろ過液側領域10yから被処理液側領域10xへの移動が可能とされている。
本形態においては、仕切材12下方の領域を被処理液側領域10xといい、仕切材12上方の領域をろ過液側領域10yという。したがって、後述する支持体20内の領域10zは、ろ過液W2が存在する領域であるが、仕切材12下方の領域であるため、被処理液側領域10xという。
本形態のろ過タンク11内には、図2及び図3に示すように、被処理液W1をろ過するろ過フィルタ(ろ過膜)21が備えられている。ろ過フィルタとしては、一般に、フィルタの表面で懸濁物質等を捕捉する「表面ろ過型」のフィルタと、フィルタの内部で懸濁物質等を捕捉する「深層ろ過型」のフィルタとが存在する。しかるに、本形態においては、瞬時の、かつ確実な再生を可能とするために、「表面ろ過型」のフィルタを使用する。
表面ろ過型のフィルタとしては、特に基材及びこの基材の一方(被処理液W1側)表面に接着された表面ろ過体からなるフィルタを使用するのが好ましい。
表面ろ過型フィルタの基材としては、例えば、ポリエステル、ナイロン、PPS等の不織布や、SUS高密度金網等を使用することができる。基材の膜厚は、好ましくは0.4〜1.0mm、より好ましくは0.6mmである。
一方、表面ろ過体は、ナノレベルの繊維薄膜(層)であり、この表面ろ過体としては、例えば、親水性加工を施したテフロン(登録商標)等のフッ素樹脂からなる膜や、ナノファイバースパンボンド膜等を使用することができる。表面ろ過体の膜厚は、好ましくは0.03〜0.07mm、より好ましくは0.05mmである。また、表面ろ過体の繊維径は、好ましくは100〜300nmであり、パーティクルカウンタによる精度が0.15μm×99.95%であると特に好適である。
本発明者は、以上の表面ろ過型フィルタによると、通水速度を2m3/H・m2(清水)以上にできることを確認している。なお、この通水速度は、中空糸膜(0.05m3/H・m2)の場合の40倍以上にも達する。
ろ過フィルタ21は、図3に示すように、ジグザグ状に折れ曲げて(屈曲して)プリーツ状(ハニカム状)とし、更にこのプリーツ状のろ過フィルタ21を、前述した表面ろ過体が外側となるように、円筒状とするのが好ましい。この形態によると、ろ過タンク11の容積を大きくすることなく、ろ過フィルタ21のろ過面積を広く確保することができ、通液能力が著しく向上する。しかも、プリーツ状のろ過フィルタ21は、各内側屈曲部(後述する支持基体22に接する部位)を中心に外側に広がるV字状の溝構造となるため、ろ過フィルタ21の再生に際して剥離された懸濁物質等を極めて容易に排出することができる。
ろ過タンク11内には、図2及び図3に示すように、上面及び周面が通液可能とされ、かつ下面が通液不能とされた筒状の支持体20が備えられており、この支持体20によってろ過フィルタ21の形状が保持される。
より詳細には、この支持体20は、円筒状の支持基体22と、この支持基体22の外方に配置された支持補助体23と、これらの支持体22,23の下側に配置された支持底体24とによって構成されている。
支持体20を構成する支持基体22は、例えばパンチングメタル等の多孔板が円筒状とされることによって形成され、上面及び下面が開口している。したがって、上面、下面及び周面のいずれにおいても通液可能であるが、下面は後述するように支持底体24によって塞がれるため、底面は通液不能となる。
なお、本形態において、通液可能とは、被処理液W1やろ過液W2等の液体が通り抜けできることをいい、通液不能とは、被処理液W1やろ過液W2等の液体が通り抜けできないことをいう。
支持基体22は、ろ過フィルタ21の円筒形状が変形し、あるいは潰れてしまうのを防止するための部材であり、当該支持基体22の外方に、次いで説明する支持補助体23を介してろ過フィルタ21が配置される。
支持補助体23は、図3に示すように、平面視において径方向外方及び内方にジグザグ状に折れ曲がる(屈曲する)ハニカム状とされており、各内側屈曲部が支持基体22の外周面に固定されている。この支持補助体23は、ろ過フィルタ21のプリーツ形状が、ろ過差圧等によって潰れ、折り重なってしまうのを防止するための部材であり、スペーサーとして機能する。したがって、ろ過フィルタ21は、当該支持補助体23の表面(支持体20の周面)に沿って配置される。なお、ろ過フィルタ21が折り重なってしまうのを防止することで、ろ過水W2の流路が確保され、通液能力の低下が防止される。
支持補助体23は、例えば、金網やナイロンメッシュ等の通液可能な硬性部材によって形成される。また、支持補助体23は、複数の部材が接合されてハニカム状とされていてもよい。この支持補助体23や上記した支持基体22は、耐圧性能が、例えば200kPaとされる。
支持底体24は、例えば平板状とされ、支持基体22及び支持補助体23の下端部に固定されることで、当該支持基体22及び支持補助体23の下端開口を閉じている。この支持底体24は開口等が形成されておらず、通液不能とされている。他方、支持補助体23の上端部は、図示しない板材によって通液不能とされる。
本形態の支持体20は、以上の構成により、支持底体24によって通液不能な(支持体20の)底面が形成され、支持基体22の上端開口によって通液可能な(支持体20の)上面が構成され、支持基体22及び支持補助体23によって通液可能な(支持体20の)周面が構成されている。
前述したように仕切材12の中央部には連通口12xが形成されているが、この連通口12xと支持体20の上面、つまり支持基体22の上端開口は連通している。この連通のための形態は種々考えることができるが、以下に示す接続機構50を使用した連通形態を推奨する。
まず、本形態の接続機構50は、円筒状の管体51及び一対の環状弾性体52からなる。管体51は、例えば金属製とされ、上下方向中央部に径方向外方へ突出する突部51aが設けられている。この管体51は、ろ過タンク11内において、下端部が支持基体22の上端部に嵌め込まれる等して接続され、また、上端部が仕切材12の連通口12xに嵌め込まれる等して接続される。これらの接続により、連通口12xと支持基体22の上端開口とが連通する。
なお、ここで注意を要するのは、管体51が支持基体22や仕切材12と一体化されないという点である。したがって、管体51と支持基体22や仕切材12とを溶接等によって接続するのは好ましくなく、例えば、単に当接させる等の接続形態であってもよく、場合によっては、管体51と支持基体22や仕切材12との間に若干間隙等が存在してもよい。
一方、一対の環状弾性体52は、例えばOリング等によって構成され、一方の環状弾性体52が上記した突部51aの上方に配置され、他方の環状弾性体52が突部51aの下方に配置される。この一対の環状弾性体52により、仕切材12と管体51上端部との間、及び管体51下端部と支持基体22上端部との間がそれぞれ通液不能とされる。したがって、被処理液W1がろ過フィルタ21を通らずに支持体20内の領域10zやろ過液側領域10yに流れ込むのが防止される。しかも、環状弾性体52の弾性力によって、後述するボールバイブレータ40から支持体20に加えられた振動が仕切材12等に流れてしまうのを防止することができ、ろ過フィルタ21を効果的に振動させることができる。
他方、ろ過タンク11の下端部内壁面には、環状の載置板13が固定されており、この載置板13上には、例えばゴムリング等からなる弾性リング14を介して、前述した支持底体24の周端部が載置されている。この形態によると、弾性リング14の弾性力によって、後述するボールバイブレータ40から支持体20(支持底体24)に加えられた振動がろ過タンク11等に流れてしまうのを防止することができ、ろ過フィルタ21を効果的に振動させることができる。
さらに、本形態のろ過装置10には、連通口12xを通して支持体20内に圧力水を押し込む手段が備わる。より詳細には、まず、ろ過タンク11のろ過水側領域10yに圧縮空気Aを吹き込む圧気供給手段、本形態ではコンプレッサ31が備わる。このコンプレッサ31は、好ましくは5〜15秒間でろ過タンク11内の被処理液W1全てをろ過タンク11内から排出させる(押し出す)性能を有すると好適である。この形態によると、ろ過フィルタ21の表面から剥離された懸濁物質等が被処理液W1とともにスラリーSとしてろ過タンク11内から完全に排出されることになる。したがって、例えば前述した特許文献1等のようにスラリーSの排出ラインを詳細に設計する必要がなく、例えば、ろ過タンク11の下端部に接続された被処理水W1の供給ラインをそのままスラリーSの排出ラインとして使用しても懸濁物質等がろ過タンク11内に留まるおそれがない。
また、特に本形態においては、ろ過タンク11のろ過水側領域10yの容量が、スラリーS(被処理液W1)の上記排出を行った状態においてろ過タンク11の被処理液側領域10xがろ過液W2で満たされる容量とされている。つまり、本形態においては、ろ過水側領域10yが支持体20内に押し込む圧力水の貯留タンクとして機能し、また、ろ過フィルタ21によってろ過されたろ過水W2が圧力水としてそのまま利用されることになる。したがって、本形態においては、圧力水の貯留タンクや圧力水を別途用意する必要がなく、ろ過装置10を小型化することができる。
一方、本形態のろ過装置10においては、ろ過タンク11内に備わる支持底体24の、例えば中央部下側面に、振動発生装置たるボールバイブレータ40が固定されている。このボールバイブレータ40は、周波数100Hz以上、好ましくは周波数100〜250Hzの振動を発生する。
振動発生装置としては種々の装置が存在しており、本形態においても、周波数100Hz以上の振動を発生する装置であればボールバイブレータ40に変えて使用することができる。具体的には、例えば、生コンクリート等の締め固めに使用される高周波バイブレータや、バイブロスクリーンに使用される高周波振動子等を使用することができる。なお、前者の高周波バイブレータに関しては、JIS規格(JIS A 8610:2004「建設用機械及び装置−コンクリート内部振動機」)が存在するが、本形態においては、コンクリートの締め固めに使用するものではないため、高周波数の振動を発生する装置であれば、広く使用することができる。
ただし、ボールバイブレータ40は、極めて容易に上記した高周波数の振動を発生することができ、しかも容易に防水性とすることができる。したがって、被処理液W1中に設置されることになり、かつ周波数100Hz以上の高周波数が要求される本形態の事情のもとでは、振動発生装置としてボールバイブレータを使用するのがより好ましい。
加えて、ボールバイブレータ40は、圧縮空気によってスチール(鋼性)ボール41を回転し、もって振動を発生する装置であり、当該圧縮空気としては、コンプレッサ31からの圧縮空気Aを利用することができる。したがって、本形態においては、スチールボール41の回転にコンプレッサ31からの圧縮空気Aを使用することで、ろ過装置10を極めて小型化することができる。
なお、ボールバイブレータ40は装置構造が極めてシンプルであるため、故障するおそれが少ない。したがって、例えば、ろ過装置10を移動式とした場合等においても、当該移動の際に加わる衝撃等によってボールバイブレータ40が故障するおそれは少なく、ボールバイブレータ40の故障が原因でろ過装置10の再生に障害が生じるおそれが少ない。
本形態のろ過装置10においては、ろ過フィルタ21に加える振動の周波数が当該ろ過フィルタ21の再生の程度に大きな影響を与える。しかるに、ボールバイブレータ40は圧縮空気の圧力を変えるだけで振動数を容易に変えることができるため、ろ過フィルタ21の再生にとって好適な周波数に容易に調節することができ、この点でも、ボールバイブレータ40の使用が好適である。
(ろ過及び再生)
次に、本形態のろ過装置10を使用して被処理水W1をろ過する方法、及び当該ろ過装置10に備わるろ過フィルタ21を再生(洗浄)する方法について説明する。
本形態においては、まず、原液ポンプPを使用して、被処理水W1をろ過タンク11の下端部から当該ろ過タンク11内に供給する。
ろ過タンク11内に供給された被処理水W1は、ろ過フィルタ21によってろ過される。このろ過に際しては、ろ過フィルタ21の表面上に懸濁物質等が積層し、圧密・凝集されることで、ケーキ層が形成される。このケーキ層は、例えば厚さが0.5〜2mm、保持量が1kg/m2(1L/m2)程度となるまで成長する。
一方、被処理水W1から懸濁物質等が取り除かれた後のろ過水W2は、支持体20内(10z)を上昇して、被処理水側領域10xからろ過水側領域10yへ移動し、その後、ろ過タンク11の上端部に接続された排出ラインを通して排出される。
このろ過水W2の排出ラインには流量計32が備えられており、この流量計32によってろ過タンク11から排出されたろ過水W2の流量が測定される。また、ろ過タンク11には、被処理水側領域10x内の圧力を測定する圧力計C1と、ろ過水側領域10y内の圧力を測定する圧力計C2とが備えられており、両圧力計C1,C2によってろ過タンク11内のろ過差圧が測定される。
本形態においては、以上のろ過処理の途中において、適宜ろ過処理を中断し、ろ過フィルタ21の再生処理を行う。このろ過処理から再生処理に切り換えるタイミングは、流量計32によって測定される流量が、例えば25%程度減少した場合や、圧力計C1,C2によって測定されるろ過差圧が、例えば80kPa程度に達した場合を基準にすることができる。なお、このような流量の減少や差圧の上昇を基準とせずに、例えば、あらかじめ定めた設定時間に達した場合に、ろ過処理から再生処理に自動的に切り替わるように構成することもできる。
以上のような各種基準により再生のタイミングとなったら、支持体20内に圧力水を押し込むとともに、ろ過フィルタ21に振動を加える。この圧力水の押込み及び振動付加によって、ろ過フィルタ21の表面に積層する懸濁物質等にろ過フィルタ21の表面から浮き上がる浮上り力及びせん断力が加わる。
より詳細には、まず、供給バルブB3を閉める等して被処理水W1の供給を止めるとともに、コンプレッサ31からろ過水側領域10y内に圧縮空気Aを吹き込む。この圧縮空気Aの吹き込みは、三方弁B2を切り換え、ろ過タンク11の上端部に接続されたろ過水W2の排出ラインを利用して行うことができる。また、以上の操作と同時に、ボールバイブレータ40に圧縮空気Aを供給し、ボールバイブレータ40を作動させることで、ろ過フィルタ21を振動させる。この形態によると、懸濁物資等からなるケーキ層に圧力水の圧力が加わると同時に当該ケーキ層の剥離面とろ過フィルタ21の表面との間にせん断力が加わる。したがって、ろ過フィルタ21が表面ろ過フィルタで構成されていることと相まって、ケーキ層がろ過フィルタ21の表面から瞬時に剥離され、ろ過フィルタ21が再生される。本発明者が試験したところによると、圧力水の圧力を80kPaとした場合は、およそ10秒間でろ過フィルタ21の再生が終了した。
なお、以上に際しては、三方弁B1を切り換え、ろ過タンク11の下端部に接続された被処理液W1の供給ラインを使用して、スラリーSを排出することができる。
(用途)
本形態のろ過装置10は、例えば、土木工事において、建築工事において、一般工事において、工場排水やプロセス排水の処理に際して、各種作業の前処理に際して、各種表面処理に際して、水浄化に際して、各種装置に組み込んで、製鉄工場において、使用することができる。
具体的には、例えば、トンネル構内排水、吹付け用生コンプラント排水、ダイスライム回収排水、バッチャープラント排水、河川工事ドライピット排水、深礎工事排水、グラウト工事排水、シールド工事排水、シールド余剰泥水、しゅん設埋立排水、ケイソン工事排水、場所打杭排水、床面洗浄排水、ウェルポイント工事排水、基礎工事ヤード排水、タイヤ洗浄排水、コアボーリング排水、ダイヤモンドカッター排水、土壌汚染掘削ヤード排水、VOC分解洗浄排水、焼却炉解体洗浄排水、放射能除染工事排水、ワイヤーソー切断工事排水、ウォータージェット切断工事排水、製紙工場プロセス排水、パルプ工場プロセス排水、食品工場洗浄排水、生コン工場洗浄排水、コンクリート二次製品工場排水、砕石工場ヤード排水、ガス洗浄スクラバ排水、ゴミ焼却炉急冷塔排水、転炉ガス洗浄排水、アーク炉ガス洗浄排水、銀回収工程排水、洗砂装置排水、水洗中和排水、バレル研磨排水、電界研磨排水、ガラス研磨排水、ウェットブラスト排水、吹付塗装ブース排水、カチオン塗装排水、ステンレス酸洗排水、原料ヤード排水、原料コンベア洗浄排水、堆積ダスト湿式回収排水、工場ヤード排水、連鋳排水、圧延冷却排水、除湿ドレン排水、浸漬切断ヤード排水、鉱さいヤード排水、船舶底部ビルジ排水、造船ドッグ排水、除貝排水、冷却塔ブロー排水、染色工場排水、ミルクプラント洗浄排水、トンネル壁面洗浄排水、建物外壁洗浄排水、洗車排水、ゴルフ場排水、産業処分場浸出水、等の排水をろ過するに際して使用することができる。
また、本形態のろ過装置10は、例えば、井水利用前処理、河川水前処理、RO膜前処理、粗塩水浄化、海水取入浄化、メッキ液浄化、酸洗液浄化、水耕栽培用除菌浄化、点滴栽培用除菌浄化、養魚プール除菌浄化、搾乳洗浄除菌浄化、野菜除菌洗浄、プール除菌浄化、温泉施設除菌浄化、工作機械クーラント液浄化、海底掘削浄化、水酸化マグネシウム回収、EPダスト洗浄回収、メッキスラッジ回収、床上浸水災害復旧、等において、使用することができる。さらに、本形態のろ過装置10は、例えば、洗びん装置、シリコンウェハ切断装置、放電加工機、バラスト水処理装置、等に組み込んで使用することができる。
次に、本発明の実施例を説明する。
本発明者は、圧力水によってろ過フィルタに圧力を加えるのと同時に、当該ろ過フィルタに振動を加えると好適であることを知見したが、その過程で、再生の程度は、ろ過フィルタに加える振動の周波数にも依存することを知見した。そこで、その試験の結果を表1に示した。なお、この試験に使用したろ過フィルタは、前述したプリーツ状のフィルタであり、外径400mm、内径200m、プリーツ高さL1(図3参照)100mm、高さ2400mmで、ろ過面積が89m2であった。また、圧力水の圧力は、80kPaとし、被処理水としてはゼオライト懸濁水3000m/Lを使用した。さらに、再生の程度は、ケーキ層が全く残留しなかった(完全なフィルタクリーニングがされた)場合を◎、ケーキ層がわずかに残留した場合を○、ケーキ層が2割程度の範囲で残留した場合を△、それ以上の範囲でケーキ層が残留した場合を×とした。
(考察)
表1から明らかな通り、振動を加えない場合(試験例1,2)のほか、振動を加えた場合においても振動数が低い場合(試験例3,4)は、十分にろ過フィルタを再生できないことが知見された。これに対し、振動数が高い場合(試験例5〜7)は、ろ過フィルタを十分に再生できることが知見された。また、試験例5〜7によって、再生の程度は、再生時間よりも振動数に依存することが知見された。さらに、振動数を高くすれば、再生時間を15秒以下にしたとしても十分な効果が得られることが知見された。
以上の試験においては、ろ過フィルタに振動を加えるためにボールバイブレータを使用したが、本発明者らは、前述した生コンクリート等の締め固めに使用される高周波バイブレータや、シートパイルの打ち込みに使用される高周波バイブロハンマによっても同様の効果が得られることを知見している。これらの振動発生装置としては、150Hz以上の高周波数の振動を発生する装置が好ましく使用されているが、これは、高周波振動を加えることで、生コンクリートと型枠との付着面(境界面)に、あるいはシートパイルと土砂スラリーとの付着面(境界面)に流動化した剥離層が形成されるためであると考えられ、本発明においても、同様の趣旨が当てはまり、したがって、振動発生装置として好適に使用できるのであると考えられる。
本発明は、濁水等の被処理液をろ過するろ過装置として適用可能である。
10…ろ過装置、10x…被処理水側領域、10y…ろ過水側領域、11…ろ過タンク、12…仕切材、20…支持体、21…ろ過フィルタ、22…支持基体、23…支持補助体、24…支持底体、31…コンプレッサ、32…流量計、A…圧縮空気、W1…被処理水、W2…ろ過水。

Claims (2)

  1. 被処理液が供給されるろ過タンクと、
    前記ろ過タンク内において前記被処理液をろ過するろ過フィルタと、
    前記ろ過タンク内を下方の被処理液側領域と上方のろ過液側領域とに仕切る仕切材と、
    を有するろ過装置であって、
    上面及び周面が通液可能とされ、かつ下面が通液不能とされた筒状の支持体が備わり、
    前記支持体の周面によって前記ろ過フィルタが支持され、
    前記ろ過フィルタは基材及び表面ろ過体からなり、当該表面ろ過体が外側となる表面ろ過型のフィルタであり、
    前記ろ過フィルタおよび前記支持体は前記ろ過タンクの被処理液側領域に配置され、
    前記仕切材に、前記支持体の上面と連通する連通口が備わり、
    この連通口を通して前記支持体内に圧力水を押し込む手段が備わり、
    前記圧力水を押し込む際に周波数100〜250Hzの振動を発生する振動発生手段が、前記支持体の下面に固定され
    前記圧力水を押し込む手段は、前記ろ過タンクのろ過液側領域に圧縮空気を吹き込む圧気供給手段であり、
    前記圧気供給手段により前記ろ過液側領域に圧縮空気を吹き込み、前記ろ過液側領域内のろ液を圧力水として用いて、前記ろ過フィルタに内側から外側へ向かう圧力を加えると同時に、前記振動発生手段により前記ろ過フィルタを振動させ、前記ろ過フィルタの表面に形成されたケーキ層を剥離する構成であり、
    前記支持体は、円筒状の支持基体と、この支持基体の下側に配置された支持底体とを有し、
    前記ろ過タンクの下端部内壁面に環状の載置板が固定されており、この載置板上に弾性リングを介して前記支持底体の周端部が載置されており、
    前記支持基体の上端部の開口と前記仕切材の連通孔との間を接続する管体と、前記管体の外側に設けた環状弾性体と、を有し、
    前記環状弾性体は、前記管体の上端部と前記仕切材の間、および前記管体の下端部と前記支持基材の間にそれぞれ配置されていることを特徴とするろ過装置。
  2. 前記振動発生手段は、前記圧気供給手段からの圧縮空気が供給されるとボールが回転するボールバイブレータである、
    請求項1記載のろ過装置。
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