JPH0711767Y2 - 重力濾過池の濾床上部水抜用サイフオン管 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、重力濾過池逆洗時に空気洗浄、表面洗浄を行
う前に濾過室内の水位を低下させる濾床上部水抜用サイ
フオン管の改良に関する。

（従来の技術） 重力濾過池では、細粒濾材からなる濾床に濾過の継続に
より濾過異物が蓄積して目づまり状態となると、逆洗に
より濾床を洗浄して再生するが、本逆洗前に濾過異物の
集中している濾床上面、上層の表面洗浄を行えば洗浄効
果が向上する。開放型重力濾過池で表面洗浄を実施する
には、一般に、濾床に隣る排水渠から排水して濾床上の
水位を濾床上方の逆洗排水トラフの天端まで水抜きす
る。しかしこの場合の表洗効果は表洗水頭が濾床上残存
水頭分減殺されるし、時には濾材が逆洗排水トラフを経
て流出したりする。濾床の表面洗浄を行う場合、濾床上
水位を濾床の表面付近にまで低下させると濾材流出事故
の問題はなくなり、表面洗浄水の水頭損失が減少するの
で洗浄効果が一層向上する。逆洗排水トラフより低い位
置まで水抜きするため、水抜サイフオン管を設置するこ
とが公知であり、水抜サイフオン管は付設排気弁で作動
させられる。

第３図は特公昭52−28656号の濾過装置を発展的に改良
して空気洗浄を行い得るようにした装置の１例を示す。
この装置では、空気洗浄時に濾材の流出を防止するため
に空気洗浄に先立ち濾床上の水位を逆洗排水トラフより
低い濾床直上の高さまで低下させる。そのため排気弁つ
きの水抜用サイフオン管が設けられており、濾過室内の
水位を低下させる前にこの排気弁を自動または手動で開
閉操作して水抜用サイフオン管のサイフオン化が適時に
行われるようにしている。

第３図の開放型重力濾過池では、濾過、逆洗は次のよう
に行われる。正常濾過作動状態では、原水（１）が濾過
室（２）に上位水準（ｌ_１）まで流入しその水頭により
濾床（３）を透過し濾過処理水となって集水機構（４）
にあらわれ隣設の集水室（５）に流入し、濾過水サイフ
オン管（６）により処理水渠（７）に移され堰越えまた
は下部から送水される。

この濾過作動中に処理水の一部は上方の逆洗用水貯槽
（８）にくみ上げられ逆洗用水として自己保有される。

正常濾過の継続により濾床の目づまりが検出されると、
それにより濾床の逆洗が行われる。逆洗は空気洗浄から
開始される。

当該濾過池への原水の供給が停止され、濾過室（２）に
隣設された排水渠（９）の排水ゲート（10）が開かれる
と濾過室（２）内の水位は支切壁（11）の天端あるいは
それ以下の逆洗排水トラフ（12）の天端まで下り、排水
渠（９）内の水位は低下を続ける。このとき水抜用サイ
フオン管（13）は先の濾過中に排気弁（14）の開放によ
り満水となったのち排気弁が閉じられるので、そのサイ
フオン作用により濾床上水位が逆洗排水トラフの天端ま
で下ったのちも水抜きが続行され、濾床上水位が濾床上
約10cmの下位水準（l₂）まで下り、ここで水抜用サイフ
オン管に開口端から空気が吸込まれサイフオン水抜作用
が停止する。

この状態で濾床（３）下に洗浄用空気（14）を導入すれ
ば空気洗浄が効果的に行われる。

洗浄用空気（15）の供給を停止し空気洗浄が終われば、
逆洗用水貯槽（８）の自己保有逆洗水を逆洗用サイフオ
ン管（16）により集水室（５）に流入させ、貯槽（８）
内水頭と濾床上水頭との差により濾床の本逆洗が開始さ
れ、濾床（３）は膨脹し、逆洗排水は逆洗排水トラフ
（12）から排水渠（９）に溢流入して濾床の逆洗による
再生が遂行される。

逆洗用サイフオン管（16）のサイフオン作用の停止によ
り逆洗を終了させたのち、排水ゲート（10）を閉じ原水
（１）の流入を開始すれば、濾過作動状態に移行する。
このとき排水弁（14）を開き水抜用サイフオン管（13）
内の空気が大気中に放出されるようにしなければならな
い。

濾過水サイフオン管（６）および逆洗用サイフオン管
（16）は真空系（17）に接続して操作される。

（考案が解決しようとする課題） この例示の空気洗浄機構を有する重力濾過池では、水抜
用サイフオン管（13）は、前記の濾過作動時に排気弁
（14）を開いて満水状態とし、濾過室内の水抜きにより
水位を低下させる前に排気弁を閉じてサイフオン作用を
発起し得るようにすることが必要である。重力濾過池に
自動逆洗の機能を保有させるには、通常、排気弁（14）
を電磁式の自動弁として制御機構により上記の開閉操作
をする。ところが長期の連続運転中に排気弁が所定の開
閉操作を行っているに拘らず、水抜用サイフオン管がサ
イフオン作用せず、水抜き不充分のまま空気洗浄が行わ
れて洗浄結果が不良になったり、濾在流出事故が起こっ
たりするという問題がある。

（課題を解決するための手段） 本考案は、従来技術の上記問題点に解決を与えるために
なされたものであって、水抜用サイフオン管（13）が満
水状態で排気弁（14）が閉じられていても正常にサイフ
オン水抜作用を行わないのは、濾過室内水位低下により
大気中に露出した水抜きサイフオン管に何等かの不測の
原因で空気が漏入し比較的大径の水抜サイフオン管内の
上部に滞留してサイフオン水流を制限して遂にはサイフ
オン作用を停止に到らせるためであると考えられるの
で、その原因を探索の結果、濾床洗浄時の懸濁物が排気
弁の弁座に付着して封止を不完全にする可能性があり、
これが主要な原因であるとの知見を得た。

この場合、水抜用サイフオン管の頂部にフロート内蔵形
の排気弁を付設することは、自動弁やその制御機構を不
要とする効果はあるが、前記原因によるサイフオン水抜
作用の不良、停止の解決には作用しない。

本考案は、水抜用サイフオン管内の残留空気を初期のサ
イフオン水流と同伴搬出することによりサイフオン水抜
作用の確立に到らせることを解決手段とする。そのため
の具体的手段としては水抜用サイフオン管の排水渠側の
濾過室側開口端以下の部分の管内容積を濾過室側の管内
容積よりも大にすることを特徴とする。

これらを総合して、本考案の重力濾過池の濾床上部水抜
用サイフオン管は、空気洗浄機構を有する重力濾過池に
おいて、目づまりした濾床の逆洗時に、空気洗浄あるい
は表面洗浄前に濾過室内の水を濾床直上の下位水準まで
水抜きするため、下位水準にある管端開口から濾過室内
を立上り逆洗排水トラフ高さの支切壁を越えて隣設排水
渠内を立下るように配設した水抜用サイフオン管につ
き、その排気渠内立下り管部の前記下位水準以下の管内
容積を濾過室内立上り管部の管内容積よりも大にしたこ
とを特徴とする。

（作用） 本考案によると水抜用サイフオン管内のサイフオン作用
による初期の水流が強勢となることにより、管内の残留
空気が排水渠側立下り部分から同伴吸引されて排出され
続けるので、やがてサイフオン水流は水抜用サイフオン
管の上端折返し部の全断面を占めるようになり、安定な
サイフオン流が確立され濾床上の水抜きが確実に速やか
に遂行される。

（実施例） 以下、本考案を添付図を参照し実施例により具体的に説
明する。第１図は本考案の重力濾過池の濾床上部水抜用
サイフオン管の１実施例の要部を縦断側面図により示
す。本考案の適用される重力濾過池については、その１
例を第３図により示しているので、本考案との関連部分
についてはその図示説明を援用し説明の重複は省略す
る。

第１図の実施例においては、本考案の濾床上部水抜用サ
イフオン管（13A）は、第３図重力濾過池の濾床（３）
の直上の高さの管端開口のある下位水準（l₂）から立上
り、逆洗排出トラフ（12）のある高さの支切壁（11）を
越えて折返し排水渠（９）内を立下り、管径を一定とし
て、その下位水準（l₂）以下の立下り管部の長さL₂を濾
過室側立上り管部の長さL₁より大にして、前者管内容積
を後者管内容積より大にしたものである。

排気渠（９）内の水が排水ゲート（10）より排出され、
その水位が下位水準（l₂）よりも高上り管部の長さL₁だ
け低い水準（Ａ）にまで降下すると、立上り管部の長さ
L₁の水頭差以上の吸引水頭が立下り管部から作用して、
サイフオン流は強勢となり管内に残留する空気は水抜用
サイフオン管（13A）の頂部から水流に吸引されて立下
り管部の口端から管外に排出され、濾過室内の濾床上の
水の水抜きが継続され、下位水準（l₂）まで続行され
る。

第２図は本考案の他の実施例を示し、この水抜用サイフ
オン管（13B）は排水渠側の下位水準（l₂）以下の部分
を大径とし、下位水準（l₂）以下の部分の容積を濾過室
側の立上り管部の管内容積より大きくしたもので、この
場合、水準（Ａ）より下方の管長が短くなるので、管内
空気が流下水に同伴されて排出され易くなる利点があ
る。

（考案の効果） 以上のように本考案によると、重力濾過池の水抜用サイ
フオン管に排気弁および弁開閉装置を設けなくても、水
抜用サイフオン管内の残留空気を立下り管部からの強勢
な吸引作用により排除して、水抜用サイフオン管のサイ
フオン水抜作用の安定な確立を可能とし、下位水準まで
の水抜を可能として空気洗浄、表面洗浄を有効なものに
する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の重力濾過池の濾床上部水抜用サイフオ
ン管の１実施例の要部を示す縦断側面図、第２図は第２
実施例についての要部の縦断側面図、第３図は本考案の
適用される重力濾過池の１例の縦断側面図である。 （１）…原水、（２）…濾過室、（３）…濾床、（４）
…集水機構、（５）…集水室、（６）…濾過水サイフオ
ン管、（７）…処理水渠、（８）…逆洗用水貯槽、
（９）…排水渠、（10）…排水ゲート、（11）…支切
壁、（12）…逆洗排水トラフ、（13）（13A）（13B）…
水抜用サイフオン管、（14）…排気弁、（15）…洗浄用
空気、（16）…逆洗用サイフオン管、（ｌ_１）…上位水
準、（l₂）…下位水準、（L₁）（L₂）…管部長さ、
（Ａ）…水準。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】空気洗浄機構を有する重力濾過池におい
   て、目づまりした濾床の逆洗時に、空気洗浄あるいは表
   面洗浄前に濾過室内の水を濾床直上の下位水準まで水抜
   きするため、下位水準にある管端開口から濾過室内を立
   上り逆洗排水トラフ高さの支切壁を越えて隣設排水渠内
   を立下るよう配設した水抜用サイフオン管につき、その
   排水渠内立下り管部の前記下位水準以下の管内容積を濾
   過室内立上り管部の管内容積よりも大にしたことを特徴
   とする重力濾過池の濾床上部水抜装置用サイフオン管。