JP6544525B2 - 逆流洗浄装置移動型ろ過装置、逆流洗浄装置、逆流洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、逆流洗浄装置移動型ろ過装置、逆流洗浄装置、逆流洗浄方法に関する。

浄水場では河川や貯水池などの水源から原水を取水し、浄化処理を施して水道水として一般の需要に供給している。前記浄化処理の方式としては急速ろ過方式が広く採用されている（特許文献１参照）。

急速ろ過方式とは、原水に凝集沈殿処理を施して懸濁質及びコロイド質を可能な限り沈殿池で除去した後に、急速ろ過池でろ過処理を施す方式をいう。急速ろ過池から流出された処理水は、殺菌処理されたのちに水道水として一般に供給される（特許文献１参照）

急速ろ過方式によって原水を浄化する急速ろ過池におけるろ過処理においては、急速ろ過池内に配置されたろ材に原水を高速で流すことにより、原水中のフロック等の縣濁物質がろ材に付着されるか、ろ過層によってふるい分けされることにより除去される。

ろ過処理を継続すると、原水から除去された縣濁物質がろ材に堆積してろ材間で目詰まりが生じ、急速ろ過池におけるろ過処理能力は低下する。ろ過処理能力が低下すると、ろ過処理を経た原水の濁度が上昇して水質が悪化したり、損失水頭が増加して必要とされるろ過流量を得ることが難しくなったりする。このため、間欠的にろ材を洗浄してろ材に堆積した縣濁物質を取り除く逆流洗浄によってろ材４を再生させる必要がある。

図４に基づいて従来の急速ろ過池におけるろ過方法及び逆流洗浄方法を説明する。
図４に示したものは、ろ過池３のろ材層４が該ろ過池の長手方向に仕切板で複数のろ過セクション（区画) ３’に区分されており、各ろ過セクション毎にろ過処理及び逆流洗浄処理が行われる方式の急速ろ過池における一つのろ過セクションの断面図であり、図４（ａ）はろ過工程中の状態を示し、図４（ｂ）は逆流洗浄中の状態を示す。

（ろ過工程）
ろ過工程を図４（ａ）に基づいて説明する。
原水は、原水渠１より原水流入孔２によって均等にろ過池３に流入する。各ろ過セクションは、仕切板によって独立しており、ろ材４と集水装置５を収納し、原水はろ材を通過する間に濁質を除去され、浄水となって浄水室６、浄水集水管７を経て浄水渠８に流出する。浄水はさらに計量用四角堰９によってろ過量を計量し、浄水ます１０に流入し、浄水管１１より浄水池に流出する。浄水渠８とろ過池の水位差がろ過損失水頭である。

（逆流洗浄工程）
逆流洗浄工程を図４（ｂ）に基づいて説明する。
逆流洗浄は走行台２１に組込まれた逆流洗浄装置２０が各ろ過セクション（区画）３’の上を電動装置によって移動することによって行われる。
逆流洗浄装置２０は電動式の走行台２１、逆流洗浄ポンプ２２ 、表面洗浄ポンプ２３ 、切替三方弁２８、排水ポンプ２４、クリーナーボックス２７及び図示しない駆動装置、制御盤によって構成されている。
逆流洗浄時には、走行台２１が逆流洗浄対象となるろ過セクション３’の真上で停止し、逆流洗浄ポンプ２２が稼働し、その吐出水はa点で分岐し、一部は表面洗浄ポンプ２３で加圧されて表面洗浄水になる。また一部は浄水渠８の下部より浄水集水管６を逆流し、逆流洗浄水になる。ろ材４を洗浄した排水は、排水ポンプ２４で集水され、排水とい１２に排出される。

特開２００３−２９９９１１号公報

図４に示す装置においては逆流洗浄ポンプ２２は縦型の形式で、地上部にあるモータと、水中部にあるポンプ本体３１と、両者を連結するシャフト３２とで構成されている。
洗浄水は処理水（浄水）でなければならないためポンプ本体３１は浄水渠８に設置せざるを得ない。逆流洗浄ポンプ２２を含む逆流洗浄装置２０は洗浄のために移動が必要となるので、浄水渠８の天井壁１７にはシャフト３２及び表面洗浄水供給配管３５の移動に支障がないようにろ過池３の長手方向に合わせて配管移動用開口部３３が必要となる。
配管移動用開口部３３には走行台２１の移動に支障がない方式で浄水渠８内にゴミなどが入らないようにゴムのカバーを設けている。しかし、雨や風雨による外部からの異物に対する遮断が完全ではないため、全体的な面積比からすれば僅かな開口部でも異物の混入を防止するためろ過池全体を覆う建屋が必須となり、建設コストを増加させている。

本発明は 、浄水場で利用されているろ過池を備えた逆流洗浄装置移動型ろ過装置において、ろ過池全体を覆う建屋を不要とすることを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は以下に記載するとおりのものである。
（１）原水渠と、
ろ材層を有し前記原水のろ過処理を行うろ過池であり、前記ろ材層が前記ろ過池の長手方向に仕切板で複数のろ過セクションに区分され、各ろ過セクション間を移動する逆流洗浄装置により、各ろ過セクション毎に逆流洗浄処理が行われるろ過池と、
ろ過池で得られた浄水を貯蔵する浄水渠と、
を含む逆流洗浄装置移動型ろ過装置であって、
前記原水渠とろ過池とは第一の隔壁によって仕切られており、前記第一の隔壁には原水渠内の原水がろ過池に流入するための原水流入孔が設けられ、
前記ろ材層の下方にはろ過処理されて得られた浄水が流出する浄水室が設けられ、
前記ろ過池と浄水渠とは第二の隔壁によって仕切られており、第二の隔壁の下部には前記浄水室と浄水渠とを連結する浄水集水管が設けられ、前記第二の隔壁の上部には、逆流洗浄時に浄水渠内に配置される逆流洗浄ポンプと表面洗浄水供給配管がろ過池の長手方向に沿って移動するための配管移動用開口部が設けられている
ことを特徴とする逆流洗浄装置移動型ろ過装置。
（２）前記表面洗浄水供給配管の途中に表面洗浄ポンプが配置されていることを特徴とする上記（１）に記載の逆流洗浄装置移動型ろ過装置。
（３）上記（１）に記載の逆流洗浄装置移動型ろ過装置を逆流洗浄するための逆流洗浄装置であって、
前記逆流洗浄装置は、走行台と、逆流洗浄ポンプと、排水ポンプとを備えており、
逆流洗浄ポンプは走行台によって支持されて浄水渠内に配置されるようになっており、
前記表面洗浄水供給配管は前記第二の隔壁の上部に設けられた配管移動用開口部に配置されている
ことを特徴とする逆流洗浄装置。
（４）前記走行台には更に表面洗浄ポンプが支持されており、前記表面洗浄ポンプは表面洗浄水供給配管の途中に配置されていることを特徴とする上記（３）に記載の逆流洗浄装置。
（５）上記（１）に記載の逆流洗浄装置移動型ろ過装置を逆流洗浄装置を用いて逆流洗浄する方法であって、
前記逆流洗浄装置は、走行台と、走行台によって支持されて浄水渠内に配置される逆流洗浄ポンプと、排水ポンプと、配管移動用開口部に配置された表面洗浄水供給配管とを備え、
逆流洗浄時に、走行台を移動させて任意のろ過セクションの真上に停止させ、逆流洗浄ポンプを稼働して浄水渠内の浄水の一部を浄水集水管から逆流洗浄水としてろ過セクションの浄水室に供給してろ材を洗浄し、一部を表面洗浄水としてろ過セクションのろ材表面に供給して表面を洗浄し、ろ材を洗浄した排水を排水ポンプによって集水して排水といに排出する
ことを特徴とする逆流洗浄方法。
（６）前記走行台には更に表面洗浄ポンプが支持されており、前記表面洗浄ポンプは表面洗浄水供給配管の途中に配置されていることを特徴とする前記（５）に記載の逆流洗浄方法。

本発明のろ過装置を採用することによりろ過池全体を覆う建屋が不要となる。

本発明に係る実施形態のろ過装置の平面図である。 本発明に係る実施形態のろ過装置のろ過処理時の状態を示す図である。 本発明に係る実施形態のろ過装置の逆流洗浄時の状態を示す図である。 従来のろ過装置を示す図である。

本発明の実施形態に係るろ過装置について以下説明する。
図１は本発明の実施形態に係る逆流洗浄装置移動型ろ過装置１００の平面図である。
図１に示すように、ろ過池３のろ材層はろ過池３の長手方向に仕切板Ｄによって複数のろ過セクション（区画）３’に区分されており、各ろ過セクション間を移動する逆流洗浄装置２０により、各ろ過セクション毎に逆流洗浄処理が行われる。
図２はろ過工程にあるろ過セクション３’の断面図である。

（ろ過工程）
原水は、原水渠１より原水流入孔２によって均等にろ過池３の各ろ過セクション（区画）３’に流入する。
ろ過池３内の各ろ過セクション（区画）３’は集水装置５の上にろ材４が堆積している。原水はろ材４を通過して懸濁質を除去されて浄水となり、集水装置５、浄水室６及び浄水集水管７を経て浄水渠８に流出する。浄水は浄水渠８から浄水ます１０に流出し浄水管１１から外部に流出する。なお、図２では、図４において示した計量用四角堰９、浄水ます１０及び浄水管１１は図示していない。
本発明の特徴はろ過池３と浄水渠８とを隔てる第二の隔壁１６の上部にろ過池３の長手方向に沿って表面洗浄水供給配管３５が移動するための配管移動用開口部３３を設けた点にある。配管移動用開口部３３については下記の逆流洗浄工程の説明の項で述べる。

（逆流洗浄工程）
図３は逆流洗浄工程にあるろ過セクション（区画）３’の断面図である。
逆流洗浄装置２０は電動式の走行台２１、逆流洗浄ポンプ２２ 、表面洗浄ポンプ２３、排水ポンプ２４、クリーナーボックス２７及び駆動装置、制御盤２６によって構成されている。なお、表面洗浄ポンプ２３は表面洗浄水の流量を増加する必要がある場合に設けられるものであり、必要に応じて設けられる装置である。
また、クリーナーボックス２７は、クリーナーボックス内に表面洗浄ノズルを持ち、表面洗浄水及び逆流洗浄水をクリーナーボックス外に漏らすことなく排水ポンプ２４で均一に吸い出すためのヘッダー管を有するものである。

あるろ過セクション（区画）３’に逆流洗浄の必要が生じたとき、走行台２１が駆動装置２５によって駆動されてレール１５に沿ってろ過池３の当該ろ過セクション３’の真上で停止し、逆流洗浄ポンプ２２が稼働して浄水渠８内の浄水を逆流洗浄水及び表面洗浄水として送出する。浄水の一部は逆止弁３４を経て表面洗浄ポンプ２３で加圧されて表面洗浄水として使用され、一部は浄水渠８の下部より浄水集水管７を逆流して逆流洗浄水として使用される。ろ材４を洗浄した排水は、排水ポンプ２４によって集水され、排水とい１２に排出される。
逆流洗浄ポンプ２２と表面洗浄ポンプ２３とを結ぶ表面洗浄水供給配管３５はろ過池３と浄水渠８とを隔てる第二の隔壁１６の上部に設けられた配管移動用開口部３３に沿って移動する。

上記のように、本発明では、配管移動用開口部３３をろ過池３と浄水渠８とを隔てる第二の隔壁１６に設けたことにより、従来のように浄水渠８の天井壁１７に開口部を設ける必要がない。
このため、浄水渠８が雨や風雨による外部からの異物に対して完全に遮断された状態となるため、従来のろ過池のようにろ過池全体を覆う建屋は不要となり、建設コストを低減することができる。

（捨水工程）
逆流洗浄工程が終了すると、すべてのポンプは停止し、ろ過層を安定させる。その後、表面洗浄ポンプ２３が稼働する。洗浄後の捨水は、逆流洗浄ポンプ２２の吐出管を表面洗浄水供給配管３５、表面洗浄ポンプ（この場合は捨水ポンプとして作動する。）２３、切替三方弁２８を経て、排水とい１２に排出され、前処理装置に返送されるかまたは排水処理装置に送水される。
このあと逆流洗浄装置２０は次のろ過セクションに移動する。

１ 原水渠
２ 原水流入孔
３ ろ過池
３’ろ過セクション（区画）
４ ろ材
５ 集水装置
６ 浄水室
７ 浄水集水管
８ 浄水渠
９ 計量用四角堰
１０ 浄水ます
１１ 浄水管
１２ 排水とい
１３ 排水ます
１４ 排水管
１５ レール
１６ 第二の隔壁
１７ 天井壁
２０ 逆流洗浄装置
２１ 走行台
２２ 逆流洗浄ポンプ
２３ 表面洗浄ポンプ（捨水ポンプ）
２４ 排水ポンプ
２５ 駆動装置
２６ 制御盤
２７ クリーナーボックス
２８ 切替三方弁
３１ 水中ポンプ
３２ シャフト
３３ 配管移動用開口部
３４ 逆止弁
３５ 表面洗浄水供給配管
Ｄ 仕切板
１００ 逆流洗浄装置移動型ろ過装置

Claims (6)

1. 原水渠と、
   ろ材層を有し前記原水のろ過処理を行うろ過池であり、前記ろ材層が前記ろ過池の長手方向に仕切板で複数のろ過セクションに区分され、各ろ過セクション間を移動する逆流洗浄装置により、各ろ過セクション毎に逆流洗浄処理が行われるろ過池と、
   ろ過池で得られた浄水を貯蔵する浄水渠と、
   を含む逆流洗浄装置移動型ろ過装置であって、
   前記原水渠とろ過池とは第一の隔壁によって仕切られており、前記第一の隔壁には原水渠内の原水がろ過池に流入するための原水流入孔が設けられ、
   前記ろ材層の下方にはろ過処理されて得られた浄水が流出する浄水室が設けられ、
   前記ろ過池と浄水渠とは第二の隔壁によって仕切られており、第二の隔壁の下部には前記浄水室と浄水渠とを連結する浄水集水管が設けられ、前記第二の隔壁の上部には、逆流洗浄時に浄水渠内に配置される逆流洗浄ポンプと表面洗浄水供給配管がろ過池の長手方向に沿って移動するための配管移動用開口部が設けられている
   ことを特徴とする逆流洗浄装置移動型ろ過装置。
2. 前記表面洗浄水供給配管の途中に表面洗浄ポンプが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の逆流洗浄装置移動型ろ過装置。
3. 請求項１に記載の逆流洗浄装置移動型ろ過装置を逆流洗浄するための逆流洗浄装置であって、
   前記逆流洗浄装置は、走行台と、逆流洗浄ポンプと、排水ポンプとを備えており、
   逆流洗浄ポンプは走行台によって支持されて浄水渠内に配置されるようになっており、
   前記表面洗浄水供給配管は前記第二の隔壁の上部に設けられた配管移動用開口部に配置されている
   ことを特徴とする逆流洗浄装置。
4. 前記走行台には更に表面洗浄ポンプが支持されており、
   前記表面洗浄ポンプは表面洗浄水供給配管の途中に配置されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の逆流洗浄装置。
5. 請求項１に記載の逆流洗浄装置移動型ろ過装置を逆流洗浄装置を用いて逆流洗浄する方法であって、
   前記逆流洗浄装置は、走行台と、走行台によって支持されて浄水渠内に配置される逆流洗浄ポンプと、排水ポンプと、配管移動用開口部に配置された表面洗浄水供給配管とを備え、
   逆流洗浄時に、走行台を移動させて任意のろ過セクションの真上に停止させ、逆流洗浄ポンプを稼働して浄水渠内の浄水の一部を浄水集水管から逆流洗浄水としてろ過セクションの浄水室に供給してろ材を洗浄し、一部を表面洗浄水としてろ過セクションのろ材表面に供給して表面を洗浄し、ろ材を洗浄した排水を排水ポンプによって集水して排水といに排出する
   ことを特徴とする逆流洗浄方法。
6. 前記走行台には更に表面洗浄ポンプが支持されており、
   前記表面洗浄ポンプは表面洗浄水供給配管の途中に配置されている、
   ことを特徴とする請求項５に記載の逆流洗浄方法。

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