JPH11347310A - 長繊維束を用いたろ過塔 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のものよりもさらに逆洗性能を向上させ
る。 【解決手段】 塔本体内に横設された多孔板３に長繊維
束５の下端部５ａを長繊維束用支持具４を介して支持す
る。多孔板３上に、砂利６ａを敷き詰めることにより逆
洗流体分散層６を形成する。長繊維束用支持具４の逆洗
流体流出口として機能する貫通孔４５から流出する逆洗
流体は、砂利６ａ間を通過するため、分散されて供給さ
れることになり、長繊維束５に万遍なく接し、効率的に
縣濁物を除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上工水、水道水、
下水、河川水、湖沼水、凝集沈殿上澄水、工業用水、各
種排水等の原液中の懸濁物を除去するための長繊維束を
用いたろ過塔に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】この種
のろ過塔は、例えば、特開昭６３−３１５１１０号公報
等において開示されているように、通常、太さが約１０
μｍ〜約８０μｍのアクリル繊維、ポリエステル繊維、
ポリアミド繊維等の非燃単繊維の集合体である長さ約
０．４ｍ〜約３．０ｍの長繊維束を塔本体内に密に配設
して直立させた構成である。このため、他のろ過材と比
較して圧力損失をそれほど大きくさせずに高流速でろ過
できるという利点がある。また、逆洗の際には、多孔板
の孔部に配設した長繊維束用支持具に形成した逆洗流体
流出口から流出する逆洗流体によって、上端部が自由端
となっている長繊維束が吹き流しのようになって振動す
るため、懸濁物が効果的に除去されるという利点も有し
ている。しかしながら、逆洗性能に関しては常により高
くすることが望まれている。

【０００３】本発明は、従来のものよりもさらに逆洗性
能を上げることができる長繊維束を用いたろ過塔を提供
することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、請求項１記載の本発明の長繊維束を用いたろ過塔
は、上端部から下端部に向かって通水される原液の懸濁
物を捕捉する長繊維束が、上端部を自由端とし、塔本体
内に横設された多孔板に長繊維束用支持具により下端部
が支持されて配設される長繊維束を用いたろ過塔におい
て、前記多孔板上に、敷き詰められた砂利から構成され
る逆洗流体分散層を有することを特徴とする。請求項２
記載の本発明の長繊維束を用いたろ過塔は、請求項１記
載の長繊維束を用いたろ過塔であって、前記逆洗流体分
散層を構成する砂利が、長繊維束用支持具に形成されて
いる逆洗流体流出口の位置よりも高い位置まで敷き詰め
られていることを特徴とする。請求項３記載の本発明の
長繊維束を用いたろ過塔は、請求項１記載の長繊維束を
用いたろ過塔であって、前記長繊維束用支持具が、多孔
板に形成された孔部の直径以下の幅のくびれ部と、該く
びれ部を挟んで一方側に形成される長繊維束を挿通する
ための環状部と、該くびれ部を挟んで他方側に形成され
る多孔板の孔部からの抜けを防止する抜け止め部とを備
えるように屈曲形成された棒状部材からなり、その環状
部が多孔板の上方に突出するよう配設され、長繊維束
が、該長繊維束用支持具の環状部に挿通されると共に、
該長繊維束の長さ方向の両端部が塔本体内において上端
部となるように配置され、かつ、該長繊維束のうち環状
部の上方部位が結束されていると共に、多孔板に形成さ
れた孔部が逆洗流体流出口として機能することを特徴と
する。請求項４記載の本発明の長繊維束を用いたろ過塔
は、請求項３記載の長繊維束を用いたろ過塔であって、
前記長繊維束用支持具の環状部、くびれ部及び抜け止め
部を合わせた全体形状が平面略Ω字状であることを特徴
とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の長繊維束を用いた
ろ過塔を図面に示した実施の形態に基づき説明する。ろ
過塔１を構成する塔本体２は、図１に示すように、上壁
部２ｄに原液供給管２０を接続するための接続口２ａが
設けられていると共に、底壁部２ｅにはろ過水流出管２
１用の接続口２ｂと逆洗空気供給管２２用の接続口２ｃ
が設けられている。原液供給管２０は、図３に示すよう
に、原液供給源に接続されていることはもとより、その
中途には、必要に応じて凝集剤を供給するための凝集剤
供給管２３が接続されている。なお、凝集剤供給管２３
は凝集剤貯槽２４に対し凝集剤供給ポンプ２５を介して
接続されている。また、ろ過水流出管２１には逆洗水供
給管２６が接続されており、送水ポンプ２７を起動する
ことにより逆洗水が塔本体２内に供給される。また、逆
洗空気供給管２２にはブロワ２８が接続されている。な
お、図３に示した塔本体２に対する配管は、あくまで一
例であり、これに限定されるものではない。

【０００６】多孔板３は、図１に示したように、略円盤
状に形成され、塔本体２の底壁部２ｅ寄りの所定位置
に、固定配設される。この多孔板３には、孔部３ａが複
数形成されており、この孔部３ａに後述の長繊維束用支
持具４が配設される。

【０００７】長繊維束用支持具４は、図２に示したよう
に、長手方向の一端４１が閉塞され、他端４２が開口さ
れた筒状体から構成される。また、その中途には、外方
に突出するフランジ部４３が形成されており、フランジ
部４３から他端４２までの外周面には、雄ねじ部４４が
形成されている。また、一端４１寄りの周壁部には、複
数の貫通孔４５が形成されている。該長繊維束用支持具
４は、他端４２側を下方に向け、フランジ部４３の下面
が多孔板３の表面に当接するまで、多孔板３の孔部３ａ
に対して上方から挿入されるが、この際、上記した多孔
板３の孔部３ａの内周面には、雌ねじ部３ｂが形成され
ているため、この雌ねじ部３ｂに雄ねじ部４４を螺合す
ることにより連結固定される。従って、ろ過時は、他端
４２の開口部４２ａがろ過水流出口として機能して、貫
通孔４５がろ過水流入口として機能し、また、逆洗時
は、他端４２の開口部４２ａが逆洗流体流入口として機
能して、貫通孔４５が逆洗流体流出口として機能する。

【０００８】長繊維束用支持具４のうち、多孔板３の上
方に突出する部位、すなわち、フランジ部４３から一端
４１までに相当する部位の周面には、長繊維束５の下端
部５ａが固定配設される。固定方法は任意であるが、本
実施の形態では、長繊維束５の下端部５ａの外周囲に締
め付けバンド７をはめて締め付け固定している。

【０００９】この際、長繊維束５の下端部５ａを長繊維
束用支持具４に当接した後、直接、締め付けバンド７で
固定するのではなく、締め付けバンド７の配設前に、下
端部５ａの周囲を接着剤で固めた固着部５ｂを形成して
から固定するのが好ましい。締め付けバンド７は、通
常、ステンレス等の金属製であるため、長繊維束５に対
して逆洗時に曲げ、引張りなどの負荷がかかることによ
り、締め付けバンド７のエッジ部分７ａに長繊維束５が
接して切れるおそれがある。しかしながら、このように
接着剤で予め固めることにより、締め付けバンド７との
間にいわばクッションが介在されているようになり、エ
ッジ部分７ａに接して切れることを有効に防止できる。
また、接着剤で固められていることにより、長繊維束５
を構成する個々の単繊維の抜けも防止できる一方、万
一、個々の単繊維が切れたり抜けたりしても接着剤が固
まって長繊維束５の下端部５ａ自体は、所定の径が維持
されるため、締め付けバンド７との間に隙間が生じて相
対的な緩みが発生することもない。従って、長繊維束用
支持具４から長繊維束５の全体が抜けてしまうこともな
い。

【００１０】なお、接着剤としては、硬化状態で柔軟性
のあるものが好ましく、例えば、シリコーン樹脂等を用
いることができる。

【００１１】長繊維束５としては、比較的高流速の原液
を下向流で通液しても、その初期においては下方部がや
や屈曲して高さが若干縮み、通液の続行により下方部の
屈曲部が増加し、次第に高さが減少していくが、それで
も、水平状に折れ曲がらず、ほぼ直立しているような腰
の強さと充填量が必要である。このような条件を満たす
長繊維束５としては、太さ８０μｍ以下、通常３５μｍ
前後のアクリル繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊
維等の合成繊維、あるいは、綿、羊毛等の天然繊維等の
非撚単繊維の集合体を用いることが好ましい。但し、通
液中、水平状に折れ曲がらず、塔本体２内でほぼ直立す
るようなものであれば、撚糸の集合体であってもよい。

【００１２】長繊維束５は、集合密度が大きくなるに従
いより微細な懸濁物を除去でき、ろ過水の水質も向上す
るが、集合密度が大きいほど圧力損失が大きくなる。従
って、原液の懸濁物の質あるいは量を考慮して集合密度
を決定するとよい。例えば、長さが１，０００〜３，０
００ｍｍの非撚単繊維からなる集合体を用いた場合には
ろ過断面積１ｍ^２ 当たり５０〜２００ｋｇ（乾燥重
量）の集合体となるような充填密度とすると好ましい。

【００１３】逆洗流体分散層６は、多孔板３上に砂利６
ａを敷き詰めることにより形成される。具体的には、多
孔板３上において、長繊維束用支持具４によって支持さ
れている長繊維束５回りに砂利６ａを敷き詰めて形成さ
れる。逆洗流体分散層６は、長繊維束用支持具４に形成
された逆洗流体流出口である貫通孔４５から流出する逆
洗流体の流れを分散するものであるため、逆洗流体分散
層６の高さが、該貫通孔４５の形成位置よりも上部とな
るまで砂利６ａを敷き詰めることが好ましい。また、使
用する砂利６ａの粒径は、砂利６ａが上記貫通孔４５を
通過しないように、貫通孔４５の孔径より大きなもので
あればよく、例えば、貫通孔４５の直径が５ｍｍの場合
は、粒径８〜１５ｍｍ程度の砂利を使用することができ
る。

【００１４】次に、本実施の形態にかかるろ過塔１の作
用を説明する。まず、ろ過時は、原液供給管２０に介在
配設された弁３０、弁３１とろ過水流出管２１に介在配
設された弁３２を開放すると共に、他の弁は閉じ、さら
に送水ポンプ２７を起動して原液供給管２０から塔本体
２内へ原液を供給する。下向流で供給される原液によ
り、長繊維束５は、通液時に収縮動作するため、効果的
に懸濁物を捕捉する。懸濁物が除去された原液（ろ過
水）は、逆洗流体分散層６を通過して、長繊維束用支持
具４の貫通孔４５から該長繊維束用支持具４内に流入
し、他端４２に形成された開口部４２ａから流出し、さ
らに、ろ過塔２の底部からろ過水流出管２１へ排出され
る。

【００１５】なお、ろ過中、必要に応じて凝集剤供給ポ
ンプ２５を起動し、凝集剤貯槽２４から凝集剤を供給し
たり、これと共に、あるいはこれに代えてｐＨ調整剤を
供給したりすることもできる。

【００１６】ろ過により、長繊維束５に懸濁物が付着し
て圧力損失が増加してきた場合には、逆洗を行う。逆洗
工程では、弁３１、弁３２及び弁３３を閉じ、上記した
弁３０のほか、逆洗空気供給管２２に介在配設された弁
３４、逆洗水供給管に介在配設された弁３５及び逆洗水
流出管２９に介在配設された弁３６を開放すると共にブ
ロワ２８を起動する。これにより、逆洗流体としての逆
洗空気が、ろ過塔２の底部から流入し、さらに、長繊維
束用支持具４の他端４２に形成された開口部４２ａから
該長繊維束用支持具４内に流入し、逆洗流体流出口とし
て機能する貫通孔４５から流出し、長繊維束５を振動さ
せて縣濁物を除去する。このとき、逆洗空気は、逆洗流
体分散層６を構成する砂利６ａ間の隙間を通過しようと
するため分散される。従って、長繊維束５における、貫
通孔４５から流出する逆洗空気によって逆洗される部位
が集中したり、偏ったりすることがなく、逆洗空気は、
長繊維束５に対して万遍なく接し、逆洗することができ
る。

【００１７】次に、送水ポンプ２７を起動して逆洗水を
供給する。逆洗水は、逆洗水供給管２６を経て塔本体２
の底部から流入し、上向流となって、長繊維束用支持具
４の他端４２に形成された開口部４２ａから流入して、
貫通孔４５から流出し、上記逆洗空気を供給する場合と
同様、逆洗水も逆洗流体分散層６を構成する砂利６ａ間
の隙間を通過して分散され、長繊維束５に対して万遍な
く接し、縣濁物を剥離する。除去された懸濁物を含んだ
逆洗水は、逆洗水流出管２９を通じて系外へ排出され
る。

【００１８】なお、本発明の長繊維束を用いたろ過塔
は、上記実施の形態で説明したものに限定されるもので
はないことはもちろんである。例えば、長繊維束用支持
具として、図４に示したものを用いることができる。こ
の長繊維束用支持具４’は、棒状部材、例えば、ステン
レス等からなる金属棒を屈曲加工して所定の形状に成形
される。具体的には、くびれ部４’ａ、環状部４’ｂ、
及び抜け止め部４’ｃを有する形状に成形される。

【００１９】くびれ部４’ａは、金属棒を屈曲させるこ
とにより略平行な位置関係で対向する２つの直線部から
構成されると共に、その幅、すなわち直線部の外辺間の
間隔Ｄ１が、塔本体２内に横設される多孔板３に形成さ
れた孔部３ａの直径以下に形成されている。孔部３ａの
直径以下とすることにより、該孔部３ａに挿入して取り
付けた後、逆洗する際、この長繊維束用支持具４’が揺
動しやすくなる。

【００２０】環状部４’ｂは、くびれ部４’ａを挟んだ
一方側に形成される。但し、図４に示したもののよう
に、１本の棒状部材を適宜部位で屈曲させて長繊維束用
支持具４’を形成した場合には、くびれ部４’ａ側が開
口するが、ここでいう「環状部」にはこのように一部が
開口しているものも含む意味である。もちろん、この長
繊維束用支持具４’は、２本以上の棒状部材を屈曲して
溶接などにより一体化させて形成することも可能であ
り、その場合には、環状部の形状は、全周が閉鎖された
通常の環状体に形成することもできる。また、図４に示
したものは、加工の容易さから、該環状部４’ｂを平面
略円形ないしは楕円形に形成しているが、平面略三角形
や略四角形等の角形に形成することも可能である。ま
た、環状部４’ｂは、その外径（最大幅Ｄ２）が、多孔
板３の孔部３ａの直径よりも大きな径で形成され、孔部
３ａを通過して抜け落ちないようになっている。

【００２１】抜け止め部４’ｃは、くびれ部４’ａを挟
んだ他方側に形成される。この抜け止め部４’ｃは、逆
洗の際、逆洗流体に押圧されて多孔板３の孔部３ａを通
過して多孔板３の上方に抜けてしまうことを防止するた
めに形成される部位であり、くびれ部４’ａを構成する
直線部の各端部付近を外方へ屈曲させ、この屈曲させた
部位のうち最も外側に位置する部位間の距離が、多孔板
３の孔部３ａの直径よりも大きくなるように形成され
る。抜け止め部４’ｃはかかる条件を満たせばどのよう
な形状であってもよい。この結果、本実施の形態の支持
具１は、全体形状が、平面からみて略Ω字状に形成され
ている。

【００２２】この長繊維束用支持具４’は、図４に示し
たように、塔本体２内に設けられた多孔板３の孔部３ａ
に対し、その上方から、抜け止め部４’ｃを外側から内
方へ押圧して抜け止め部４’ｃの外端部間の距離を孔部
３ａの直径以下まで縮めて挿入する。抜け止め部４’ｃ
が孔部３ａを通過したならば、押圧力を解除する。この
長繊維束用支持具４’は上記のように金属等の棒状部材
からなるため、その弾性力により復帰し、抜け止め部
４’ｃの外端部間の距離が孔部３ａの直径よりも大きく
なり、多孔板３の上方への抜けはなくなる。

【００２３】なお、長繊維束５は、長繊維束用支持具
４’を上記のように多孔板３の孔部３ａに挿入配設する
前に、該長繊維束用支持具４’の環状部４’ａに長繊維
束５を挿通して二つ折りにし、該環状部４’ａの上方部
位であって、二つ折りの根本の部分に近い個所を、外側
から紐部材８やリング状のもので結束して取り付ける。
従って、図１〜図３に示した筒状の長繊維束用支持具４
を用いる場合と比較して長繊維束５を容易に取り付ける
ことができる。

【００２４】図４に示した長繊維束用支持具４’を用い
た場合でも、多孔板３上に砂利６ａを敷き詰めて逆洗流
体分散層６を形成するが、該長繊維束用支持具４’を用
いた場合には、多孔板３に形成された孔部３ａ自体が、
ろ過時はろ過水流入口及び流出口として機能し、逆洗時
は逆洗流体流入口及び流出口として機能する。従って、
使用する砂利６ａは、多孔板３の孔部３ａを通過して塔
本体２の底部に落下しないよう、該孔部３ａの直径より
も大きな粒径を有するものを採用する必要がある。

【００２５】図４に示した長繊維束用支持具４’を用い
た場合でも、逆洗流体は、逆洗流体流出口として機能す
る多孔板３の孔部３ａを通過した後、砂利６ａ間の隙間
を通って分散されるため、長繊維束５における逆洗個所
に偏りや集中が生じることがなく、万遍なく逆洗するこ
とができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の長繊維束を用いたろ過塔によれ
ば、多孔板上に砂利から構成される逆洗流体分散層を設
けているため、逆洗流体が分散されて供給されることに
なり、長繊維束に万遍なく接し、効率的に縣濁物を除去
することができ、逆洗効率の向上に資する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる長繊維束を用いたろ過塔の一の
実施の形態を示す概略断面図である。

【図２】上記実施の形態にかかるろ過塔における長繊維
束用支持具と逆洗流体分散層の構造を説明するための一
部断面図である。

【図３】上記実施の形態にかかるろ過塔への配管例を示
す構成図である。

【図４】他の態様にかかる長繊維束用支持具を用いた場
合の該長繊維束用支持具と逆洗流体分散層の構造を説明
するための一部断面図である。

【符号の説明】

１ ろ過塔 ２ 塔本体 ３ 多孔板 ４ 長繊維束用支持具 ４’長繊維束用支持具 ５ 長繊維束 ６ 逆洗流体分散層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 29/38 ５２０Ａ ５４０

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上端部から下端部に向かって通水される
   原液の懸濁物を捕捉する長繊維束が、上端部を自由端と
   し、塔本体内に横設された多孔板に長繊維束用支持具に
   より下端部が支持されて配設される長繊維束を用いたろ
   過塔において、 前記多孔板上に、敷き詰められた砂利から構成される逆
   洗流体分散層を有することを特徴とする長繊維束を用い
   たろ過塔。
2. 【請求項２】 請求項１記載の長繊維束を用いたろ過塔
   であって、前記逆洗流体分散層を構成する砂利が、長繊
   維束用支持具に形成されている逆洗流体流出口の位置よ
   りも高い位置まで敷き詰められていることを特徴とする
   長繊維束を用いたろ過塔。
3. 【請求項３】 請求項１記載の長繊維束を用いたろ過塔
   であって、前記長繊維束用支持具が、多孔板に形成され
   た孔部の直径以下の幅のくびれ部と、該くびれ部を挟ん
   で一方側に形成される長繊維束を挿通するための環状部
   と、該くびれ部を挟んで他方側に形成される多孔板の孔
   部からの抜けを防止する抜け止め部とを備えるように屈
   曲形成された棒状部材からなり、その環状部が多孔板の
   上方に突出するよう配設され、長繊維束が、該長繊維束
   用支持具の環状部に挿通されると共に、該長繊維束の長
   さ方向の両端部が塔本体内において上端部となるように
   配置され、かつ、該長繊維束のうち環状部の上方部位が
   結束されていると共に、多孔板に形成された孔部が逆洗
   流体流出口として機能することを特徴とする長繊維束を
   用いたろ過塔。
4. 【請求項４】 請求項３記載の長繊維束を用いたろ過塔
   であって、前記長繊維束用支持具の環状部、くびれ部及
   び抜け止め部を合わせた全体形状が平面略Ω字状である
   ことを特徴とする長繊維束を用いたろ過塔。