JPH0655242B2 - ▲ろ▼過装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、上水，工業用水その他の液体を過浄化する
ための空気洗浄を行うサイフォン式重力過装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

重力過装置においては、過中に捕捉した濁質の蓄積
により過抵抗が増大した材層を更新するために、
材層の下部から空気を圧入して材層を流動攪拌する空
気洗浄が行われている。

この材層の空気洗浄に先立ち、あらかじめ槽内の水位
を逆洗排水樋の上端よりも十分に下げておかないと、圧
入した空気によって水面が膨張し、流動状態となった
材が逆洗排水樋中に流出し、材の損失をきたす。

そのために、過装置に機械的，電気的制御装置を付属
させ、槽内水位を下げるための特別な操作を行ってい
た。

また、このような制御装置や操作をできるだけ簡便にす
べく、実公昭６０−２２９６４号公報に示されるよう
に、逆洗排水樋と材層との間に排水弁を備えた中間排
水管を設けたものも考案されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、槽内水位を逆洗排水樋よりも十分に下げ
るための従来の制御装置は、構造的に複雑であり、取扱
いや維持管理においても不便であった。

また、前記実公昭６０−２２９６４号公報に示されるも
のも、比較的頻繁に行われる材層の洗浄に伴い、排水
弁の開閉も頻繁になることから、排水弁を電動弁として
操作容易たらしめるべくすると、その制御が複雑となり
故障の原因となることが多かった。

本発明は、上記従来の問題点を解消し、何ら複雑な制御
を用いることなく、しかも特別な操作を必要とせず、槽
内の水位降下を利用して自動的に捨水サイフォンを形成
し、所定の槽内水位まで水位降下させ、空気又は空気と
水を併用した洗浄時の材の流出を確実に防止し、繰返
し洗浄をも容易に行うことができ、同時に系外へ排出し
難い濁質分等を直接系外へ排出することができる過装
置を提供することを目的とするものである。

さらに、本発明は、装置の簡略化と維持管理の容易化を
はかろうとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、槽１内を垂直仕切壁２により排水渠３と材
層４を形成した過室５とに区画し、過室５内に逆洗
排水樋６を設けてこの逆洗排水樋６を排水渠３に連通
し、槽１外に排水流出渠８を設け、排水流出渠８と排水
渠３とをサイフォン形成及び破壊を可能とした排水サイ
フォン９を介して連通し、さらに逆洗排水樋６と材層
４の間に一端を開口し、他端を排水サイフォン９の排出
側内で槽１内高水位以上の位置に開口し、かつ捨水サイ
フォン破壊弁１４を付設した捨水サイフォン形成管１３
を配備したことを特徴とする過装置である。

〔作用〕

上記構成の本発明では、過時においては、過室５に
流入した原水は、重力によって材層４を通過する間に
原水中の濁質が捕捉され、過水となって材層４の下
部から流出する。

この材層４を洗浄する時は、原水の過室５への流入
を停止し、排水サイフォン９を起動させると排水渠３内
の水位が降下し、過室５内の水位は逆洗排水樋６の上
端と同一のレベルまで降下する。その時、捨水サイフォ
ン破壊弁１４を閉にすると、捨水サイフォン形成管１３
内の真空は排水サイフォン管９内の真空と同一になり、
逆洗排水樋６以下の水は捨水サイフォン形成管１３から
排水サイフォン９内に流出して排水渠３内に捨水され、
過室５内の水位は逆洗排水樋６と材層４の間の一定
のレベルまで降下する。そして、捨水サイフォン破壊弁
１４を開として捨水サイフォン形成管１３及び排水サイ
フォン９を停止する。

その後、材層４の下部に洗浄用の空気を圧入すると、
材層４が流動攪拌されて洗浄が行われる。この空気洗
浄中、圧入空気によって水面は膨張するが、その水面は
逆洗排水樋６の上端には達せず、材は逆洗排水樋６内
に流出することがない。このような空気洗浄を一定時間
行ったのち、材層４の下部から濁質移送水を導いて剥
離された濁質分のみを伴い、逆洗排水樋６を経て排水渠
３に流入し、材層４の洗浄が終了する。

また、空気と水を併用して材層４の洗浄を行う場合に
は、水が逆洗排水樋６に達しないように水量をコントロ
ールする。

材層４の洗浄終了後は、排水サイフォン９を再び起動
して排水渠３内に流入した洗浄排水を排水流出渠８へ移
送し、排水サイフォン９を停止して前記過を再開す
る。

ところで、材層４の汚染が甚だしい場合や新規材を
使用する場合には材層４の洗浄を繰り返して十分に行
う必要があり、その場合には捨水サイフォン破壊弁１４
を閉じれば排水サイフォン９によって捨水サイフォン形
成管１３が起動し、過室５内の水位を再び降下させて
前記洗浄を繰り返す。また、この時逆洗排水樋６にまで
上昇し得なかった重質の濁質分、微細材は捨水サイフ
ォン形成管１３を経て排水サイフォン９の排出側から直
接排水流出渠８に排出される。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面を参照しながら説明すると、槽
１内は垂直仕切壁２によって排水渠３と材槽４を形成
した過室５とに区画され、過室５内には逆洗排水樋
６が設けられて排水渠３に連通されている。

槽１外には、溢流壁７を有する排水流出渠８が隣接さ
れ、この排水流出渠８と槽１内の排水渠３とは排水サイ
フォン９を介して連通され、排水サイフォン９の頂部に
は排水サイフォン形成用弁１０を有する排水サイフォン
形成用管１１と排水サイフォン破壊弁１２が連結されて
いる。

過室５と排水サイフォン９内とは、捨水サイフォン形
成管１３を介して連通され、この捨水サイフォン形成管
１３の一端は逆洗排水樋６と材層４の間に開口され、
他端は排水サイフォン９の排出側内で槽内高水位(HWL)
以上の位置に開口され、捨水サイフォン形成管１３には
サイフォン破壊弁１４も付設されている。

また、槽１外に、溢流壁１５を有する過水流出渠１６
を隣接させて、槽１内の材層４下部に形成された集水
室１７と連通させるのが好ましい。さらに、過水流出
渠１６内に、一端を槽１内の集水室１７に連通させ、他
端を屈曲させて上向きに溢流壁１５の頂部より下方で開
口させ、この開口端部附近に洗浄時の流水量をコントロ
ールするための複数の孔，スリット等を開口した連通管
１８と、この開口端部を上端が閉塞された筒体１９で周
囲に隙間をおいてかぶせて筒体１９の下端が孔，スリッ
ト等より下方にくるようにし、筒体１９の頂部にサイフ
ォンブレーカ弁２０を有する逆流サイフォン形成管２１
を設け、この逆流サイフォン形成管２１内の頂部（筒体
１９内の頂部）には空気弁２２を有する空気供給管２３
が連結されている。

２４は、空気弁２５を有し槽１内の集水室１７に連なる
洗浄用空気導入管を示す。

また、槽１内へ過されるべき原水を流入するための流
入部として、原水流入渠３０を垂直隔壁３１にて流入部
３２と流出部３３とに区画し、流出部３３を溢流壁３４
を介して槽１内に連通させ、これらの流入部３２と流出
部３３間を流入サイフォン３５を介して連通し、流入サ
イフォン３５の頂部には流入サイフォン形成用弁３６を
有する流入サイフォン形成用管３７と流入サイフォン破
壊弁３８が連結されている。

次に、第１図〜第６図によって上記実施例の操作要領を
説明する。

(1)過（第１図及び第２図参照） 流入サイフォン破壊弁３８………………………閉 流入サイフォン形成用弁３６……………………開 流入サイフォン３５………………………………起動 捨水サイフォン破壊弁１４………………………開 排水サイフォン形成用弁１０……………………閉 排水サイフォン破壊弁１２………………………開 排水サイフォン９…………………………………停止 空気弁２５…………………………………………閉 サイフォンブレーカ弁２０………………………開 逆流サイフォン形成管２１………………………停止 空気弁２２…………………………………………閉 にすると、原水は流入サイフォン３５から流出部３３を
経て槽１内に導入され、材層４を下向流に通過し、原
水中の濁質が材層４に捕捉され、過水は集水室１７
に至り、逆流サイフォン形成管２１を経て過水流出渠
１６に流出し、溢流壁１５から外部へ溢流する（第１図
参照）。

かかる過を継続するにつれて、材層４は捕捉した濁
質によって通水抵抗を増し、一定値に達し槽１内水位が
高水位(HWL)に達した時（第２図参照）に過を停止す
る。

(2)過停止（第３図参照） 流入サイフォン破壊弁３８………………………開 流入サイフォン形成用弁３６……………………閉 流入サイフォン３５………………………………停止 にすると、槽１内への原水の流入は停止し、槽１内の水
位が過水流出渠１６からの過水の溢流により降下
し、過水流出渠１６の水位とほぼ同一レベルまで降下
した時に、 サイフォンブレーカ弁２０………………………閉 空気弁２２…………………………………………開 にし、逆流サイフォン形成管２１中に空気供給管２３か
ら空気を供給してその空気圧Ｐ_２によって逆流サイフォ
ン形成管２１内の水位を連通管１８の孔，スリット等よ
り下方で過水流出渠１６の水位レベルよりＨ_ａｍ押し
下げる（Ｐ_ａ＝Ｈ_ａｍ水柱）。

(3)排水渠３の水位降下（第４図参照） 排水サイフォン形成用弁１０……………………開 排水サイフォン破壊弁１２………………………閉 排水サイフォン９…………………………………起動 にし、排水サイフォン９により排水渠３内の水を排水流
出渠８へ移送すると、排水渠３内の水位は排水流出渠８
の溢流壁７の上端と同一レベルになるまで降下し、過
室５内の水位は逆洗排水樋６の上端に達する。この時、
空気供給管２３から供給される空気圧Ｐ_ａは、Ｐ_ａ＝Ｈ
_ａｍ水柱になるように保つ。

(4)過室５の捨水（第５図参照） 前記のように、過室５内の水位が逆洗排水樋６の上端
に達した時に、 捨水サイフォン破壊弁１４………………………………閉 にすると、捨水サイフォン形成管１３内の真空は排水サ
イフォン９内の真空と同一となり、逆洗排水樋６以下の
水は捨水サイフォン形成管１３を経て排水サイフォン９
の排出側から直接排水流出渠８に捨水され、過室５内
水位は逆洗排水樋６と材層４間の一定のレベルで停止
する（第６図参照）。

(5)材層４の洗浄（第６図参照） 捨水サイフォン破壊弁１４………………………開 捨水サイフォン形成管１３………………………停止 排水サイフォン形成用弁１０……………………閉 排水サイフォン破壊弁１２………………………開 排水サイフォン９…………………………………停止 空気弁２５…………………………………………開 にし、洗浄用空気導入管２４から洗浄用空気を過室の
集水室１７に圧入すれば、この空気は材層４内を上昇
し材層４を流動攪拌して材の洗浄が行われる。

この空気洗浄時には、圧入した洗浄用空気によって水面
が膨張するが、水面は逆洗排水樋６より十分に降下させ
てあるから、膨張水面は逆洗排水樋６の上端までは達せ
ず、流動状態の材が逆洗排水樋６内に流出することが
ない。

このような空気洗浄を一定時間行ったのち、 空気弁２５…………………………………………閉 にし、サイフォンブレーカ弁２０と空気弁２２の開度を
調節し、逆流サイフォン形成管２１内の空気圧Ｐ_ｂ＝Ｈ
_ｂｍ水柱とし、逆流サイフォン形成管２１から過水流
出渠１６内の過水は集水室収支１７に逆流し、濁質移
送水として過室５を上昇して前記空気洗浄によって
材から剥離された濁質を伴って逆洗排水樋６を経て排水
渠３内に至る。この排水渠３内に至った洗浄排水は、排
水サイフォン９を再び起動することによって排水流出渠
８に移送される。

かくて、材層４の洗浄が終了したのちは、再び前述の
ような過が再開される。

なお、前記実施例では空気単独による材層４の洗浄に
ついて述べたが、空気と水を併用して洗浄を行う場合に
は、水が逆洗排水樋６に達しないように水量をコントロ
ールする。

また、材層４の汚染度等によっては、捨水サイフォン
破壊弁１４の開閉のみで捨水し、材層４の洗浄を繰り
返すことができ、また捨水の都度その前の洗浄時に逆洗
排水樋６にまで上昇し得なかった濁質分等を排水サイフ
ォン９の排出側から直接排水流出渠８に排出する。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、何ら複雑な制御装置
や特別の操作を必要とせず、槽内の水位降下を利用して
自動的に捨水サイフォンが形成され、空気洗浄の前に逆
洗排水樋より十分に低い所定のレベルまで水位を降下さ
せ、空気又は空気と水を併用した洗浄時の材の流動に
伴う材流出を確実に防止し、捨水サイフォン破壊弁の
開閉のみで繰返し洗浄を容易にし、同時に系外へ排出し
難い濁質分等を直接系外へ排出することができ、しかも
構造がきわめて簡略化され、維持管理も容易になる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示す断面図で、第１図から第６
図までは操作順序を示すものである。 １…槽、２…垂直仕切壁、３…排水渠、４…材層、５
…過室、６…逆洗排水樋、７…溢流壁、８…排水流出
渠、９…排水サイフォン、１０…排水サイフォン形成用
弁、１１…排水サイフォン形成用管、１２…排水サイフ
ォン破壊弁、１３…捨水サイフォン形成管、１４…捨水
サイフォン破壊弁、１５…溢流壁、１６…過水流出
渠、１７…集水室、１８…連通管、１９…筒体、２０…
サイフォンブレーカ弁、２１…逆流サイフォン形成管、
２２…空気弁、２３…空気供給管、２４…洗浄用空気導
入管、２５…空気弁、３０…原水流入渠、３１…垂直隔
壁、３２…流入部、３３…流出部、３４…溢流壁、３５
…流入サイフォン、３６…流入サイフォン形成用弁、３
７…流入サイフォン形成用管、３８…流入サイフォン破
壊弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】槽（１）内を垂直仕切壁（２）により排水
   渠（３）と材層（４）を形成した過室（５）とに区
   画し、過室（５）内に逆洗排水樋（６）を設けてこの
   逆洗排水樋（６）を排水渠（３）に連通し、槽（１）外
   に排水流出渠（８）を設け、排水流出渠（８）と排水渠
   （３）とをサイフォン形成及び破壊を可能とした排水サ
   イフォン（９）を介して連通し、さらに逆洗排水樋
   （６）と材槽（４）の間に一端を開口し、他端を排水
   サイフォン（９）の排出側内で槽（１）内高水位以上の
   位置に開口し、かつ捨水サイフォン破壊弁(14)を付設し
   た捨水サイフォン形成管(13)を配備したことを特徴とす
   る過装置。