JPH08257312A - 濾過設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 既設の浄水施設に設けられている濾過池や濾
過槽等の濾過設備をそのままの状態で使用しながら活性
炭処理を行うことができ、しかも、粒状活性炭を用いて
再生使用することが可能で、濾材層の洗浄も効率よく行
うことができる濾過設備を提供する。 【構成】 砂濾過池等の濾過設備における濾材層を、下
方から砂利層１３、砂層１４、粒状活性炭層１５の順に
積層して形成するとともに、濾材層の上部に設けた主管
２１から複数の枝管２０を分岐し、該枝管２０の先端部
から洗浄用空気を噴出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浄水施設に設けられて
いる濾過池や濾過槽等の濾過設備に関し、特に、濾材層
の洗浄を効率よく行うための構造に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図３に
示すように、浄水施設は、一般に、河川等から沈砂池１
を介して着水井２に取込んだ水に凝集剤Ａや酸化剤Ｂを
注入し、凝集沈殿池３でフロックを分離した後、さら
に、濾過設備４で水中の懸濁物質を除去し、消毒剤Ｃを
注入して清浄な水とし、これを配水池５から供給するよ
うに構成されている。

【０００３】このような浄水施設において、原水の有機
汚濁等が進行している場合には、上記設備に加えて、各
種有機物やアンモニア等を除去するための生物処理設備
や、脱臭，脱色，殺菌及びＢＯＤやＣＯＤの除去に効果
があるオゾン処理設備、さらに、異臭味等を除去する活
性炭処理設備等の高度浄水処理設備を設けるようにして
いる。

【０００４】しかしながら、新設の浄水施設では、原水
の水質に応じて当初から上記のような高度浄水処理設備
を設置することができるが、既設の浄水施設では、スペ
ース的に上記各種の高度処理設備を付加することが困難
である。

【０００５】このため、既設の浄水設備においては、凝
集，沈殿，砂濾過という通常の浄水処理では除去できな
い異臭味原因物質，合成洗剤，フェノール類，トリハロ
メタン及びその前駆物質，トリクロロエチレン等の低沸
点有機塩素化合物，農薬等の微量有害物質，水源域での
事故等により一時的に混入する化学物質，その他の有害
物を除去することができる活性炭を前記着水井２等に投
入し、これらの物質を除去するようにしているが、この
とき用いる活性炭としては、２００メッシュ程度のいわ
ゆる粉末活性炭が用いられている。

【０００６】上記粉末活性炭を用いた処理は、既設の施
設をそのままの状態で使用できるだけでなく、活性炭処
理が短期間の場合には経済的であるなどの利点を有して
いるものの、長期的に使用する場合には不経済になり、
また、活性炭を含む黒色のスラッジが発生するため、そ
の廃棄や処理管理に特別な注意を払う必要があった。

【０００７】一方、活性炭として粒径が０．２ｍｍ以上
の粒状活性炭を用いる場合は、活性炭の再生処理を行う
ことにより繰返して使用することができるため、長期間
の使用でも経済的であり、スラッジの発生もないため、
処理管理も容易であるという利点がある。

【０００８】ところが、上記粒状活性炭を用いる場合
は、通常、活性炭専用の濾過槽を別個に設置する必要が
あるため、前述のように既設の浄水施設には対応するこ
とができなかった。すなわち、活性炭濾過設備を既設の
浄水施設に新たに設置する場合は、例えば、既設の濾過
設備（砂濾過池）の半分を活性炭濾過池として利用する
ことになるので、通常の濾過設備の処理能力が半減して
しまい、浄水施設全体の浄水能力が１／２に落ちてしま
うことになる。これは、他の設備部分に活性炭濾過設備
を設置した場合も略同様であり、浄水設備の処理能力を
大幅に悪化させることになる。さらに、ポンプ等の付帯
設備を新設したり、変更したりする必要が生じることが
あり、コスト的な問題も発生する。

【０００９】そこで本発明は、既設の浄水施設に設けら
れている濾過池や濾過槽等の濾過設備をそのままの状態
で使用しながら活性炭処理を行うことができ、しかも、
粒状活性炭を用いて再生使用することが可能で、濾材層
の洗浄も効率よく行うことができる濾過設備を提供する
ことを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明の濾過設備は、濾材層の上方から被処理水
を供給し、濾材層の下方から処理水を導出する濾過池あ
るいは濾過槽等の濾過設備において、前記濾材層を、下
方から砂利層、砂層、粒状活性炭層の順に積層して形成
するとともに、濾材層の上部に設けた主管から複数の枝
管を分岐し、該枝管の先端部を前記砂利層に開口させた
ことを特徴としている。

【００１１】さらに、本発明は、前記主管が洗浄用空気
供給源に接続されており、前記枝管の先端開口部に、前
記主管から供給される洗浄用空気を噴出するノズルを備
えていること、また、前記主管が洗浄用水供給源に接続
されており、前記枝管の中間部に、前記主管から供給さ
れる洗浄用水を駆動源として、別に設けた空気供給管か
らの空気を吸引するエジェクターを備えるとともに、枝
管の先端開口部に、水空気混合物を噴出するノズルを備
えていることを特徴とするものである。

【００１２】特に本発明は、上記濾過設備が既設の砂濾
過池であり、濾材層を構成する砂の一部を抜き取って、
ここに所定の厚さで粒状活性炭を敷設して粒状活性炭層
を形成した濾過設備において、一般の砂濾過池に設けら
れている表面洗浄管を空気洗浄用の主管としてそのまま
使用し、該主管から濾材層下部の砂利層に至る枝管を分
岐するとともに、圧縮空気供給源からの圧縮空気を主管
を介して前記枝管に供給し、枝管の先端部に設けたノズ
ルから空気を噴出させて空気洗浄を行えるように構成し
たものである。また、前記主管を既設の洗浄用水供給源
に接続したまま、枝管の中間部に空気吸引用のエジェク
ターを設け、主管から供給される水流を駆動源としてエ
ジェクターで空気を吸引し、この空気を枝管先端部のノ
ズルから空気洗浄用として噴出させるように構成したも
のである。

【００１３】

【作 用】上記構成によれば、被処理水は、粒状活性炭
層で活性炭処理されて異臭味物質等が除去された後、通
常の砂濾過により濾過処理が行われる。また、濾材を逆
流洗浄する際に、逆洗水を供給するとともに、枝管の先
端部から空気あるいは水空気混合物を噴出させることに
より、通常の逆洗と空気洗浄とを行うことができる。特
に、既設の濾過池において、砂層の上部を粒状活性炭層
に変更する改造を行った場合は、濾材層の厚さが増して
深層濾過の傾向が強まることから、濾材層の洗浄に空気
洗浄を行うことにより、十分な洗浄効果を得ることがで
きる。

【００１４】そして、既設の濾過設備を上記構成に改造
した場合は、既設の濾過設備に設けられている表面洗浄
管を上記主管として用いることにより、大きな改造を施
すことなく容易に空気洗浄を行うことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を、図面に示す実施例に基づい
てさらに詳細に説明する。図１は、本発明を適用した濾
過設備としての砂濾過池の一実施例を示すものであっ
て、既設の砂濾過池を活性炭処理併用方式に改造した実
施例を示すものである。

【００１６】この砂濾過池１１は、底部に設けた有孔ブ
ロック形の集水装置１２の上に、砂利層１３，砂層１
４，粒状活性炭層１５を積層配置するとともに、底部に
逆洗水導入管を兼ねる処理水流出管１６を、上部に被処
理水流入管１８及び逆洗水排出用の排水トラフ１９をそ
れぞれ設けたもので、粒状活性炭層１５内には、空気洗
浄用の複数の枝管２０を有する主管２１が設けられてい
る。

【００１７】上記砂濾過池１１は、粒状活性炭層１５が
無く、砂層１４が図より多い状態で通常の砂濾過池とし
て用いられていた既設のものであって、砂層１４の一部
を取り去って粒状活性炭層１５を設けたものである。ま
た、上記主管２１は、砂層１４の表面を洗浄するための
表面洗浄管として使用されていたものであって、以前の
砂層１４のやや上方に設けられていたものである。

【００１８】すなわち、本実施例に示す砂濾過池１１
は、例えば、支持材である砂利層１３を２００ｍｍ、砂
層１４を６００〜７００ｍｍの厚さとして通常の砂濾過
池として用いられていた既設の設備であって、本実施例
では、砂層１４の砂を２００〜３００ｍｍ抜いて厚さを
４００ｍｍにするとともに、該砂層１４の上面に粒状活
性炭層１５を、７００ｍｍの厚さに敷設したものであ
る。

【００１９】そして、上記粒状活性炭層１５を設けるた
めの濾材層の改造を実施するのに伴い、表面洗浄管とし
て使用されていた主管２１に、先端が前記砂利層１３内
に至る複数の枝管２０を所定間隔で分岐形成し、該枝管
２０の先端に空気噴出用のノズル２２を設けるととも
に、主管２１を別に設けた洗浄用の圧縮空気を供給する
洗浄用空気供給源、例えばブロアーや空気圧縮機に接続
したものである。

【００２０】このように、砂利層１３内に空気噴出用の
ノズル２２を設けて洗浄用空気を噴出させることによ
り、砂層１４及び粒状活性炭層１５からなる濾材層の厚
さが以前に比べて増大しても、逆洗時に処理水排出管１
６から逆洗水を導入するとともに、ノズル２２から空気
を噴出することにより、砂層１４の砂及び粒状活性炭層
１５の粒状活性炭を効率よく逆洗することができる。

【００２１】また、上記粒状活性炭層１５に用いる活性
炭としては、その粒径が１．２〜１．５ｍｍの範囲の粒
状活性炭を用いることが好ましい。この粒径範囲の粒状
活性炭を用いることにより、粒状活性炭の沈降速度を砂
に比べて僅かに遅いか、あるいは同じ程度にすることが
でき、砂層１４及び粒状活性炭層１５の逆洗の際に適切
な膨張を得ることが可能となる。しかも、処理能力や通
水抵抗も適切な値とすることが可能であり、濾過速度
を、砂濾過池１１として適当な範囲である１２０〜１５
０ｍ／日に保つことができる。

【００２２】例えば、粒状活性炭の径が小さいと沈降速
度が遅くなり、逆洗水の上昇に伴って活性炭が排水トラ
フ１９部分まで上昇してしまい、排水トラフ１９から逆
洗水と共に活性炭が流出してしまう。さらに、径が小さ
すぎると、通水抵抗が増加して処理水量にも影響を与え
ることになる。一方、粒径が大きいと活性炭の洗浄時の
膨張が小さくなり、洗浄効果が不十分となる。また、活
性炭の単位容量当たりの能力も低下する。

【００２３】上述のように、砂層１４の上面に粒状活性
炭層１５を設けることにより、砂濾過池１１とは別に活
性炭処理槽を設けることなく、被処理水の活性炭処理を
行うことができる。このとき、粒状活性炭自体も濾材の
一部として作用するので、砂層１４の一部を抜いて砂層
自体の厚みが減少した状態でも、砂層１４の上面に粒状
活性炭層１５が存在するので、砂濾過池１１としての濾
過能力はむしろ向上し、活性炭処理と濾過処理とを同時
に行うことができる。

【００２４】なお、粒状活性炭層１５の厚さは、濾過速
度と空間速度との関係で決定すればよく、排水トラフ１
９の上下位置は、決定した粒状活性炭層１５の厚さでの
逆洗による膨張，逆洗速度，濁質の終端速度の関係から
決定すればよい。

【００２５】上記実施例に示すように、通常の砂濾過池
１１の砂層１４の上面に、粒径が１．２〜１．５ｍｍの
粒状活性炭を用いた粒状活性炭層１５を所定の厚さで敷
設することにより、濾過処理に加えて活性炭処理も同時
に行うことができ、さらに、空気洗浄を実施可能な構造
にすることにより、十分な洗浄効果も得られる。また、
既設の砂濾過池１１においても、砂層１４の砂の一部を
粒状活性炭に入替えるとともに、通常設置されている表
面洗浄管を洗浄用空気導入部として利用することによ
り、容易に実施することが可能であり、設備自体を大幅
に変更することなく被処理水の活性炭処理を行うことが
でき、被処理水中の異臭味物質等を除去することができ
る。

【００２６】また、上記粒径範囲の粒状活性炭を用いて
所定の期間毎に該活性炭を取出して再生処理を行うこと
により、活性炭自体を長期間にわたって使用することが
できるとともに、スラッジの発生もないため、維持管理
も容易である。

【００２７】さらに、既設の設備においても、砂層１４
の砂の一部を粒状活性炭に入替え、粒状活性炭層１５の
厚さに応じて排水トラフ１９の位置を変更するととも
に、表面洗浄管に枝管２０を設けて表面洗浄管をブロア
ー等に接続するだけでよく、洗浄ポンプ，流量計等の逆
洗用付帯設備は既設のものをそのまま使用することがで
きるので、活性炭処理を追加することによるコストも僅
かなもので済む。

【００２８】したがって、既設の浄水施設に設けられて
いる砂濾過池に大幅な変更を加えることなく、そのまま
の状態で活性炭処理を行うことができ、既設の浄水施設
の改善を図れるが、新設の浄水施設にも同様に適用する
ことができる。

【００２９】図２は、本発明の他の実施例を示すもの
で、前記実施例における枝管２０の中間部に空気吸引用
のエジェクター３１を設け、該エジェクター３１により
洗浄用の空気を吸引して枝管先端のノズル３２から水空
気混合物を噴出させるように構成したものである。な
お、上記実施例と同一要素のものには同一符号を付し
て、その詳細な説明は省略する。

【００３０】上記エジェクター３１は、主管２１から供
給される洗浄用水を駆動源として、別に設けた空気供給
管３３から空気を吸引するものであって、駆動源となる
洗浄用水は、主管２１を表面洗浄管として使用していた
ときと同じ供給源から供給される水を利用することがで
きる。

【００３１】すなわち、本実施例は、上述のように、既
設の砂濾過池に粒状活性炭層１５を設ける改造を実施す
るのに伴い、表面洗浄管として使用されていた主管２１
に、先端に砂利層１３内に配置されるノズル３２を有
し、かつ、中間部にエジェクター３１を有する複数の枝
管２０を所定間隔で分岐形成するとともに、前記エジェ
クター３１に空気供給管３３を設けたものである。

【００３２】このように構成することにより、主管２１
に接続されていた表面洗浄用の給水設備をそのままの状
態で使用することができ、新たな動力を用いることなし
に、空気洗浄を行うことが可能になる。なお、上記両実
施例では、本発明の特に好ましい態様として、既設の濾
過設備を改造する例を挙げて説明したが、新設のものに
同様の構造を採用することも可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の濾過設備
は、濾材層の上面に粒状活性炭層を敷設したので、別途
活性炭処理設備を設けることなく活性炭処理を行うこと
ができ、特に、既設の濾過設備を、活性炭処理と濾過処
理とを行う設備として容易に転用することができる。ま
た、空気噴出手段により、濾材層の厚さが増しても十分
な洗浄効果を得ることができる。

【００３４】したがって、既設の浄水施設でも容易に活
性炭処理を行うことができ、しかも、粉末活性炭を用い
ずに粒状活性炭を用いているので、連続的に安全な処理
ができ、活性炭の再生処理を行うことにより繰返して使
用することができるため、長期間の処理でも経済的であ
り、スラッジの発生もないため、維持管理も容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す濾過設備の概略図で
ある。

【図２】 本発明の他の実施例を示す濾過設備の概略図
である。

【図３】 浄水施設の一般的な構成を示す流れ図であ
る。

【符号の説明】

１１…砂濾過池、１２…集水装置、１３…砂利層、１４
…砂層、１５…粒状活性炭層、１６…処理水流出管、１
８…被処理水流入管、１９…排水トラフ、２０…枝管、
２１…主管、２２…ノズル、３１…エジェクター、３２
…ノズル、３３…空気供給管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濾材層の上方から被処理水を供給し、濾
   材層の下方から処理水を導出する濾過池あるいは濾過槽
   等の濾過設備において、前記濾材層を、下方から砂利
   層、砂層、粒状活性炭層の順に積層して形成するととも
   に、濾材層の上部に設けた主管から複数の枝管を分岐
   し、該枝管の先端部を前記砂利層に開口させたことを特
   徴とする濾過設備。
2. 【請求項２】 前記主管は、洗浄用空気供給源に接続さ
   れており、前記枝管は、その先端開口部に、前記主管か
   ら供給される洗浄用空気を噴出するノズルを備えている
   ことを特徴とする請求項１記載の濾過設備。
3. 【請求項３】 前記主管は、洗浄用水供給源に接続され
   ており、前記枝管は、その中間部に、前記主管から供給
   される洗浄用水を駆動源として、別に設けた空気供給管
   からの空気を吸引するエジェクターを備えるとともに、
   枝管の先端開口部に、水空気混合物を噴出するノズルを
   備えていることを特徴とする請求項１記載の濾過設備。