JPH0611807U - 下向流清澄ろ過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ろ床の目詰まりが著しく少ないにも関わら
ず、ＳＳの除去率が優れている新規な清澄ろ過装置を提
供すること。 【構成】 立体網目状粒状体の充填層の上部に中空状粒
状体の充填層を配備し、前記両充填層の間に洗浄排水流
出手段を設置し、前記立体網目状粒状体の充填層の下方
に洗浄用水と洗浄空気を供給する手段を備えて成る下向
流清澄ろ過装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は懸濁液からＳＳをろ過によって除去し、清澄な処理水を得る清澄ろ過 装置に関するものであり、特に粘着性が強く、ろ層の目詰まりを起こし易い有機 性ＳＳを効果的にろ過除去する新規な清澄ろ過装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の清澄ろ過装置の代表例はアンスラサイトを上層に、砂を下層に配した２ 層ろ過装置である。また、アンスラサイトの代わりにラシヒリングなどの人工充 填物を上層に配備した２層ろ過方法も公知である。 しかし、これら従来の装置を下水などの有機性ＳＳのろ過に適用すると、ろ過 層が急激に目詰まりし、ろ過抵抗が急増し十分な量のろ過水が得られなくなると いう問題点があった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、ろ床の目詰まりが著しく 少ないにも関わらず、ＳＳの除去率が優れている新規な清澄ろ過装置を提供する ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記課題は本考案の下向流清澄ろ過装置の開発によって達成される。 すなわち、 立体網目状粒状体の充填層の上部に中空状粒状体の充填層を配備し 、前記両充填層の間に洗浄排水流出手段を設置し、前記立体網目状粒状体の充填 層の下方に洗浄用水と洗浄空気を供給する手段を備えて成ることを特徴とする下 向流清澄ろ過装置である。

【０００５】 本考案は、そのろ層の構成法に最大のポイントがあり、ろ床に充填された下記 ろ材の構成によって本考案の目的が達成できる。 すなわち、上部のろ床に中空状のプラスチック製などのろ材を充填し、下部の ろ床に立体網目状の粒状ろ材を充填し、この上部と下部の両ろ床の間に必要によ り仕切り部材を設けてろ材流出防止部材を備えた洗浄排水流出手段を設けたこと を骨子とするものである。

【０００６】 本考案の構成例の下向流清澄ろ過装置１を図１を参照しながら説明する。ただ し、本考案の実施態様は図１によって制限されない。図１の清澄ろ過装置１はプ ラスチック製の中空状粒子ろ材を充填した充填層２の下部に立体網目状粒状ろ材 を充填した充填層３を有する。ここで、立体網目状粒状ろ材としてはポリウレタ ンフォームの粒状片からなるのが好適であるが他の公知のものでもよい。

【０００７】 下向流清澄ろ過装置１の底部には網などで構成された多孔性支持部材４が張設 され充填層３の立体網目状粒状ろ材を支持している。 上部のろ床（充填層２）に見掛け比重が１より小さい中空状ろ材が充填されて いる場合そのろ材の浮上を阻止するために浮上防止多孔性部材５（網など）を張 設している。

【０００８】 本考案の構成の第２のポイントは、充填層２と充填層３との間に必要により網 などの多孔性仕切り部材６を設け、かつスクリーン７などのろ材流出阻止部材を 備えた洗浄排水流出管８を設けたことにある。

【０００９】 なお、本考案の下向流清澄ろ過装置１には上部に原水供給弁１６を備えた原水 供給管９、下部には処理水流出弁１７を備えた処理水流出管１０、又底部にはブ ロア１３から空気弁１８を経て空気を供給する洗浄用空気供給管１１およびポン プ１４から洗浄用水弁１９を経て洗浄用水を供給する洗浄用水供給管１２を備え ている。

【００１０】

【作用】

上記本考案の下向流清澄ろ過装置はこの装置の独自の構成によって、以下の如 き作用を生じさせることができる。 以下に本考案の作用を下水からのＳＳの除去を例に挙げて説明する。

【００１１】 あらかじめ、粗目スクリーンなどによって、毛髪など粗大異物を除去した下水 を原水流入管９から本考案のろ過装置１の上部に供給し、下向流でまず第１の充 填層２に流入させる。

【００１２】 充填層２は図２に示したような中空状ろ材をろ床に充填して形成されており、 下水中の粒径の大きなＳＳは充填層２内を通過する間に中空状ろ材に捕捉除去さ れる。この中空状ろ材によるＳＳ捕捉の段階における除去のメカニズムはろ過と いうよりはむしろ中空状ろ材１個１個がミクロな沈殿池として作用し、中空状ろ 材からなる沈殿池にＳＳが沈殿して除去されると思われる。 中空状ろ材の形および大きさは、その形状は円筒形でも角筒形でも、あるいは 球形でも構わない。またその大きさは円筒形の場合には、その直径が１０〜３０ ｍｍ、長さが１０〜３０ｍｍと大きくしておくことが適切である。材質としては 軽量のプラスチック例えばポリプロピレン製のものなどが挙げられる。

【００１３】 また、中空状ろ材の側面部は特にどんな形状でもよいが図２に示したように菱 形状の開口部を多数開けたものとしておくのがよい。考案者は、このようなろ材 側面部とすることで、原水がろ材内外に出入りし易くなり、ミクロな沈殿部がろ 材内部に無数に形成され、ＳＳの除去率が向上することを発見した。

【００１４】 しかして、充填層２から流出した原水は粒径の大きなＳＳは除去されており、 ほぼ２０ｍμ以下の微細なＳＳのみを含む懸濁液となっている。 この状態の懸濁液を、次にろ床に立体網目状粒状ろ材を充填して形成した充填 層３に供給すると、微細なＳＳは図３に示した立体網目状粒状ろ材の内部および 表面に捕捉され効果的に除去される。 本考案の処理によれば、５ｍμ以上のＳＳはほぼ総てこの立体網目状粒状ろ材 の充填された充填層３を通過する間に除去されることが認められた。

【００１５】 ここに使用される立体網目状粒状ろ材としては、ポリウレタンフォームから形 成された立体網目状粒状体が特に適している。 ポリウレタンフォームの立体網目の孔径としては１〜３ｍｍ程度で十分で、こ れ以下にするとＳＳによる目詰まりが起きやすく、またＳＳを洗浄除去し難くな るので好ましくない。 また、ポリウレタンフォームの粒状物の大きさは、１０×１０×１０ｍｍのサ イコロ状ないし１０×２５×２５ｍｍの直方体にするのがＳＳ捕捉容量を高める 上で好ましい。充填層２および充填層３の層の高さは１．５〜２ｍ程度とするの がよい。

【００１６】 しかして、本考案の充填層２および充填層３はいずれもＳＳ捕捉容量が著しく 高いと同時に目詰まりが生じ難く、従ってろ過抵抗の増加は殆ど生じない。 従ってまた、ろ過抵抗の増大を回復するためのろ材充填層の洗浄を必要としな い。ろ材充填層の洗浄は処理水中にＳＳのリークが認められた時点で行われる。

【００１７】 本考案の充填層２および充填層３の洗浄の仕方がまた本考案の特徴の一つであ り、以下に記述する方法によって実施する。 原水供給管９に付属する原水供給弁１６を閉じて原水の供給を止め、処理 水流出管１０に付属する処理水流出弁１７も閉じる。 洗浄用空気供給管１１に付属する空気弁１８を開き、充填層２および充填 層３の空気洗浄を数分間行う。 洗浄排水流出管８に付属する洗浄排水弁１５を開き、充填層２内の水を全 量ドレンすると充填層２内の中空状ろ材に捕捉されていたＳＳのほぼ総てが排出 される。

【００１８】 充填層２内の水のドレンが終了した後、洗浄用水供給ポンプ１４を駆動し 、洗浄用水供給管１２に付属する洗浄用水弁１９を開き、洗浄用水を供給して充 填層３を逆洗する。このとき空気洗浄は平行して続行している。 充填層３の洗浄排水は洗浄用水排出管８から系外に流出される。 充填層３の洗浄排水を系外に流出さて、充填層３中のＳＳがほとんど排出 され終わって後、洗浄用空気供給管１１に付属する空気弁１８と洗浄用水供給管 １２に付属する洗浄用水弁１９を閉じ、洗浄排水流出管８に付属する洗浄排水弁 １５も閉じる。

【００１９】 以上で通常の洗浄操作は終わるが、手順の後に充填層２をより高度に洗浄す るために次のの操作を加えてもよい。 原水供給管９より原水を供給し、充填層２まで原水で満たされたら再度洗 浄排水弁１５を開けて充填層２内の原水をドレンする。（この操作中充填層３内 には洗浄用水が満たされている。） このの操作を実施すると、洗浄後に処理水中のＳＳがろ過処理によって低濃 度になるのが速いという利点がある。

【００２０】 以上の操作によって、中空状ろ材が充填されている充填層２と立体網目状粒状 ろ材の充填された充填層３の両層を効果的に洗浄でき、その際に使用する洗浄用 水量と洗浄排水発生量が少なくてすむ。

【００２１】

【実施例】

本考案の下向流清澄ろ過装置の２層の充填層を含む透明塩化ビニル製ろ過装置 （カラム直径２００ｍｍφ、高さ３．３ｍ）を用いて、団地下水（平均ＳＳ１３ ０ｍｇ／リットル、平均ＢＯＤ１１０ｍｇ／リットル）を対象としてろ過処理を 行った。

【００２２】 処理条件とその結果を表１に示す。

【００２３】 表１ 中空状ろ材を充填し 直径１５ｍｍ、長さ１５ｍｍの中空円筒のポリプロピ たろ過層の構成 ： レン製、その側面に菱形格子状の開口を多数持つろ材 を層厚１．５ｍに充填 立体網目状粒状ろ材 １０×２５×２５ｍｍの直方体のポリウレタンフォー を充填したろ過層の ムを層厚１．５ｍに充填 構成 ： ポリウレタンフォームの孔の数は４〜５コ／ｃｍ ろ過速度 ： ５００ｍ／日 ろ過水ＳＳ（平均）： ２１．５ｍｇ／リットル ろ過継続時間＊ ： ２６時間 ＊表中ろ過継続時間とは、ろ過水中にリークするＳＳが３５ｍｇ／リットルに 悪化する時点までのろ過継続時間である。

【００２４】 表１の結果から、本考案の下向流清澄ろ過装置のろ材充填層１ｍ³ あたりのＳ Ｓ捕捉容量は１６ｋｇＳＳという驚く程大きな値が得られている。 従来のアンスラサイトをろ材としたろ過装置のＳＳ捕捉容量の約１０倍ものＳ Ｓ捕捉能力である。

【００２５】

【考案の効果】

本考案の下向流清澄ろ過装置の使用により、 １） ろ過抵抗の増加が著しく少なく、高速度でのろ過を長時間継続して続け ることができる。 ２） 極めて粗い粒径のろ材を使用しているにもかかわらず、ＳＳの除去率が 高く、下水（ＳＳ含量１２０〜１４０ｍｇ／リットル）を本考案のろ過装置によ ってろ過速度５００ｍ／日の速さでろ過しても得られる処理水のＳＳ含量は１８ 〜２３ｍｇ／リットルとなり高除去率が得られる。 ３） ろ材充填層の洗浄も簡単であり、洗浄に使用する洗浄用水量および発生 する洗浄排水量が少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の下向流清澄ろ過装置の１例のフロー
図。

【図２】本考案の上部充填層に充填する中空粒状ろ材の
１例の斜視図。

【図３】本考案の下部充填層に充填する立体網目状粒状
ろ材の斜視図。

【符号の説明】

１ ろ過装置 １１ 空気供給
管 ２ 中空状粒状ろ材充填層 １２ 洗浄用水
供給管 ３ 立体網目状粒状ろ材充填層 １３ ブロア ４ 多孔性支持部材 １４ ポンプ ５ 浮上防止多孔性部材 １５ 洗浄排水
弁 ６ 仕切り部材 １６ 原水供給
弁 ７ スクリーン １７ 処理水流
出弁 ８ 洗浄排水流出管 １８ 空気弁 ９ 原水供給管 １９ 洗浄用水
弁 １０ 処理水流出管

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 8925−4Ｄ Ｂ０１Ｄ 29/08 Ｚ 7112−4Ｄ 29/38 Ａ 7112−4Ｄ Ｃ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 立体網目状粒状体の充填層の上部に中空
   状粒状体の充填層を配備し、前記両充填層の間に洗浄排
   水流出手段を設置し、前記立体網目状粒状体の充填層の
   下方に洗浄用水と洗浄空気を供給する手段を備えて成る
   ことを特徴とする下向流清澄ろ過装置。