JPH02191511A

JPH02191511A - 濾過装置及びその逆洗方法

Info

Publication number: JPH02191511A
Application number: JP968689A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Endo; 伸一遠藤; Yoshinari Fujisawa; 能成藤沢; Hideji Takeuchi; 竹内　秀二; Seiichi Kanamori; 聖一金森; Yuji Yoshii; 吉井　裕二
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1989-01-20
Filing date: 1989-01-20
Publication date: 1990-07-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、用水、下水、産業排水などの処理に際し、被
処理水中の懸濁性固形物粒子（以下。

ＳＳと云う〉を除去する濾過装置及びその逆洗方法に関
する。

［従来技術］用水、下水、産業排水などの処理におけるＳＳの除去に
おいては、濾材を充填して濾層を形成した濾過装置が使
用され、被処理水を濾過する操作が行われている。

このような分野に使用される濾過装置は第３図に示す構
成になっている。第３図におて、濾過槽１内には、砂、
アンスラサイトなど空隙率が４０％〜６０％程度の濾材
を充填した濾層４０を有している。３は被処理水導入管
、４は処理水排出管、２０は空気供給管、４１は逆洗水
供給管、４２は逆洗排水排出管を示す、この装置によっ
て濾過を行う場合、被処理水５を濾過槽１に通水して被
処理水５中のＳＳを濾層４０に捕捉させ、低ＳＳ濃度の
処理水６を得る。この濾過操作を継続していると、捕捉
したＳＳによって濾層４０に目詰まりが生ずるため、あ
る濾過時間が経過する毎に濾層４０の逆洗が必要となる
。

濾層４０の逆洗は次のように行われる。被処理水５の通
水を停止した後、濾層４０の下方から、空気１６単独ま
たは空気１６と逆洗水１５を同時に供給して濾層１に付
着したＳＳを剥離し、次いで、逆洗水１５を供給して剥
離させたＳＳを逆洗排水４３中に懸濁させて濾過槽１か
ら排出する。

逆洗排水４３は別工程で処理される。

濾層４０の逆洗時に使用する逆洗水１５は、被処理水５
の通水量に対し１％〜４％を必要とする。

また、この際に排出する逆洗排水４３のＳＳ濃度は２０
００　ｍｇ　／　Ｊ　〜８０００　ｒｎｇ　／　ｆ程度
である。

上述の逆洗において排出した逆洗排水は、例えば、第４
図のような処理がなされた後、処分される。第４図は逆
洗排水の処理工程の一例を示した図である。濾過槽１か
ら排出した逆洗排水４３を濃縮槽４４に送り、凝集剤を
添加して沈降濃縮し、この濃縮された逆洗排水４５を脱
水機４６で処理して脱水汚泥４７とする。脱水汚泥４７
は焼却などによって処分される。

［発明が解決しようとする課題１上記従来技術においては、逆洗水の供給によってＳＳを
排出するものであるので、逆洗水を多量に必要とする。

このため、逆洗排水のＳＳ濃度が低く、除去したＳＳの
処理に際しては逆洗排水を濃縮するための濃縮工程が必
要であった。

本発明は上記従来技術の問題点を解決し、逆洗水の使用
量が少なく、従って逆洗排水のＳＳ濃度が高く、逆洗排
水の濃縮を必要としない濾過装置及びその逆洗方法を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段及び作用］上記の目的を達
成するために１本発明の濾過装置は、濾過槽内に濾層を
備え、この濾層に空気溶解加圧水を供給するための空気
溶解加圧水供給手段を備えている。

また、この濾過装置の逆洗方法は、次の工程からなる。

（ア）濾層に空気を供給して前記濾層に付着したＳＳを
剥離させる工程、（イ）前記濾層に空気溶解加圧水を供給し、剥離したＳ
Ｓに微細空気気泡を付着させて前記剥離したＳＳを浮上
分離させる工程、（つ）浮上分離させたＳＳを排出する工程。

本発明の濾過装置は上記のように構成されているので、
空気溶解加圧水を濾層に供給すると、加圧されていた空
気溶解加圧水は常圧になり、溶解していた空気はガス体
となる。この際、ガス体の空気は極めて微細な気泡とな
って上昇し、濾層中のＳＳに付着する。気泡が付着した
ＳＳには浮力が生じ、濾層中のＳＳは浮上して濾過槽上
部にＳＳ濃度の高い層を生成する。このＳＳ濃度が高い
層を濾過槽外に取り出せば、高ＳＳ濃度の逆洗排水が得
られる。

上記装置の逆洗に際しては、空気溶解加圧水を供給する
前に、濾層に空気を供給し、濾層を振動させて濾層に付
着したＳＳを剥離させ、浮遊させる９次いで、空気溶解
加圧水を供給して剥離させたＳＳに微細気泡を付着させ
、ＳＳを浮上分離させる。

［実施例］以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の装置の一実施例を模式的に示した説明
図である。第１図において、濾過槽１内には空隙率が６
０％以上の濾材が充填され濾層２を形成している。空隙
率６０％以上の濾材とは、例えば、耐水性繊維企二次元
構造あるいは三次元構造にしたもの、ラシヒリング、レ
ッシングリング、ボールリンク、インタロックサドルな
どであり、その形状については限定されない。

濾過槽１には各種の配管が接続されている。′６Ｘ層２
の上方には被処理水導入管３、ｉＩｔ層２の下方には処
理水排出管４が接続され、導入された被処理水５が濾過
されたのち処理水６となって排出する流路が形成されて
いる。

そして、濾Ｍ２を逆洗するための空気溶解加圧水供給手
段７を備えている。空気溶解加圧水供給手段７は、′６
１１層２の下方に設けられた散水器８、空気溶解槽９、
空気圧縮機１０、加圧水ポンプ１１及びこれらを接続す
る配管１２．１３．１４よりなり、逆洗水１５に空気１
６を溶解させて空気溶解加圧水にし、濾層２に供給する
ようになっている。前記散水器８は空気溶解加圧水が濾
層２の下面全面に分散する構造になっている。また、濾
過槽１の上部には、移動する多数のフライト１８を設け
た掻き寄せ機１７が備えられており、浮上分離したＳＳ
を掻き寄せ、逆洗排水１９としてｍ出するようになって
いる。

２０は濾Ｍ２に空気１６を単独で供給するための空気供
給管であり、２１は散気器である。２２は水洗水２３を
供給するための水洗水供給管であり、２４は水洗水２３
の供給によって発生した水洗排水２５を排出する水洗排
水排出管である。

上記装置の濾層を逆洗する方法について説明する。

被処理水５の通水を停止した後、まず、散気器２１から
濾層２に空気１６を吹き込む。空気１６の吹き込みによ
って濾層２に付着したＳＳは剥離し、濾層２中及びその
上部に浮遊する０次に、圧縮機１０を起動し、所定の水
位まで逆洗水１５を張り込んである空気溶解槽９内に空
気１６を散気して槽内の圧力を上昇させる。圧力が所定
値になった段階で加圧水ポンプ１１を起動して逆洗水１
５を導入し、空気溶解加圧水にして濾層２の下方に供給
する。この際の空気溶解槽９の圧力は２〜５　ｋｇ　ｆ
　／　ｃｎｔ程度にするのがよい、供給された空気溶解
加圧水中には微細気泡が生成し、この微細気泡は濾層２
中を上昇しながら前工程で剥離させたＳＳに付着する。

微細気泡が付着したＳＳは浮上して濾層２の上部にＳＳ
濃度の高い層を形成する。この層を掻き寄せｆｉ１７に
よって掻き出し、逆洗排水１つとして排出する。逆洗排
水１９は５Ｓｆ４度が高いので、濃縮することなく、直
接、脱水機で処理することができる。

ＳＳの浮上が終わった時点で、濾過を再開できるが、濾
層２の水洗を行うのが好ましい、濾層２の水洗を行う場
合には、水洗水供給管２２から水洗水２３を導入し、濾
層２に未だ残留するＳＳを除去する。濾層２を水洗した
低ＳＳ濃度の水洗排水は水洗排水排出管２４から排出し
、被処理水の貯槽に送り、被処理水とともに濾過する。

なお、本実施例においては、通水方向が濾過槽の上部か
ら被処理水を通水する下向流式である場合について説明
したが、この態様に限定されるものではなく、上向流式
であってもよい。

次に、本発明において使用する濾材について説明する。

前述のように、濾材は６０％以上の空隙率を有すること
を要件とする。濾層に充填された１ｌｌｆ４の空隙率が
、砂、アンスラサイトなどのように４５％〜５５％程度
のものであると、上述のような効果は得られにくい、す
なわち、濾材の空隙率が小さいと、空気溶解加圧水中に
生成した微細気泡が上昇する流路が狭く、その上昇が遅
くなる。

このため、微細気泡は濾層内を上昇している間に、濾材
に付着してしまうか、あるいは濾層内に閉じ込められる
ものが多くなり、ＳＳへの付着率が少なくなる。また、
その間に微細気泡は集合して大きくなり、気泡のもたら
す効果が減少する。

従って、前記したような空隙率６０％以上の濾材を使用
する。

第２図は本発明に使用するのに好適な濾材の一例を模式
的に示した図である。この濾材は本発明者らが多くの実
験に基づいて選定されたものであり、必要に応じて所望
の空隙率を有するものを製作することができる。また、
この濾材は空隙率が非常に大きなものを使用し２ても高
いＳＳ除去率が得られ、この場合、濾層の圧損が小さく
なるため長時間の濾過を継続することができる。第２図
において、繊維濾材３０は、塩化ビニリデン、ポリエチ
レン、塩化ビニールなどの合成繊維あるいはステンレス
鋼などの金属線等の耐水性繊維３１を結合剤で被覆結合
して不織に形成し、三次元の網目様構造の直方体や立方
体にしたものである。

繊維温石３０を構成する耐水性繊維３１の径は１００デ
ニール（約０．０９１．Ｉｍ）〜１００００デニール（
約０−９１ｍ＋ａ）の範囲である。

そして、繊維濾材３０の空隙率は上限が９９．５％であ
り、この範囲においては良好なＳＳ除去率が得られる。

この繊維濾材３０により流層を形成する方法は、濾過塔
内に敷き詰めるように充填して固定層とする。

第１図の構成により第２図の繊維濾材を充填した装置に
都市下水の沈砂池流出水を通水して濾過した後、前述の
逆洗方法によって流層を逆洗した結果によれば、逆洗水
及び水洗水の合計使用量は被処理水の通水量に対し１％
未満であった。

また、逆洗排水のＳＳ濃度は高く、１００００ｕ　／　
！ｊ　〜３００００　ｕ　／　、１１　ノ範囲であツタ
。

次に、実施結果の一例について説明する。

（実施例）（１）　　濾過試験直径２０ｃｍの濾過槽に繊維濾材１．５ｍを充填して装
置を使用し、濾過速度Ｌ■−１２０ｍ／日で３．８ｍ’
／日の上記被処理水を濾過した。

この際のＳＳの平均濃度は、被処理水が１１００Ｉ１／
ｌＩ、処理水が２１履ｇ／　Ｊｉ’であり、ＳＳの除去
率は極めて良好であった。

（２）　流層の逆洗濾過試験終了後、次に示す条件で逆洗を行った。

■空気洗浄０．７　　Ｎｒｒ！／ｍ２・濾層・分で２分
■空気溶解加圧水供給５０ρ ■静置１５分 ■掻き寄せ上記空気溶解加圧水の調製は次のようにした。

空気溶解量　気固比ＡＳ＝０．０１３　　ｇ／ｇ溶解時
間　　５分結果は次のごとくであった。

逆洗排水量　　　　　１２Ｊ被処理水量比　　　　０．３％（逆洗水量／被処理水通水量）逆洗排水のＳＳ濃度　２４０００ｍｇ／ｆＩこのように
、従来技術に比べ、逆洗水の使用量は極めて少なく、ま
た非常に高濃度の逆洗排水を排出することができた。

［発明の効果コ本発明の濾過装置は流層に空気溶解加圧水を供給するた
めの空気溶解加圧水供給手段を備えており、また、その
逆洗方法は、流層に空気溶解加圧水を供給して空気の微
細気泡を生成させ、この微細気泡をＳＳに付着させて浮
上分離する方法であるので、被処理水に対する逆洗水の
使用比率が小さくて済み、効率のよい濾過を行うことが
できる。また、ＳＳ濃度の高い逆洗排水を排出させるこ
とができ、逆洗排水の処理に際しては濃縮工程が不要と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一実施例を模式的に示した説明
図、第２図は本発明に使用するのに好適な濾材の一例を
模式的に示した図、第３図は従来技術の説明図、第４図
は従来技術における逆洗排水の処理工程を示した図であ
る。１・・濾過槽、２・・・流層、５・・・被処理水、６・
・・処理水、７・・・空気溶解加圧水供給手段、１５・
・・逆洗水、１６・・・空気、１７・・・掻き寄せ機、
１９・・・逆洗排水。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）濾過槽内に濾層を備え、この濾層に空気溶解加圧
水を供給するための空気溶解加圧水供給手段を備えてな
る濾過装置。
（２）濾過槽内に濾層を備えた濾過装置の逆洗方法にお
いて、次の工程からなることを特徴とする濾過装置の逆
洗方法。（ア）濾層に空気を供給して前記濾層に付着したＳＳを
剥離させる工程、（イ）前記濾層に空気溶解加圧水を供給し、剥離したＳ
Ｓに微細空気気泡を付着させて前記剥離したＳＳを浮上
分離させる工程、（ウ）浮上分離させたＳＳを排出する工程。