JPH1157319A - 二段式ろ過器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上段室のろ材と下段室の吸着材をいずれも十
分に逆洗することができる二段式ろ過器を提供する。 【解決手段】 仕切板３と下段室２ｂの吸着剤１２との
間に、上段室２ａのろ材４を逆洗するための逆洗水を分
配する逆洗水分配部と下段室２ｂの吸着剤１２を逆洗し
た逆洗排水を集水する逆洗排水集水部を設ける。上段室
用逆洗水供給管１８から供給される逆洗水は上記逆洗水
分配部と仕切板３に設けたストレーナー３ａを経て上段
室２ａに供給され、上段室２ａの上部に接続された上段
室用逆洗排水排出管８を経て容器２外へ排出される。下
段室用逆洗水供給管１５から供給された逆洗水は、上記
逆洗排水集水部を経由して下段室用逆洗排水排出管２０
を経て容器２外へ排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はろ過器に関し、さら
に詳しくは、容器内が仕切板により上下二段に区分され
た二段式ろ過器に関する。

【０００２】

【従来の技術】イオン交換装置や逆浸透膜装置等の純水
装置の前処理に用いられるろ過器は、通常、アンスラサ
イトと砂を充填したろ過器と、塩素等を吸着するための
活性炭を充填したろ過器との２塔を準備し、前者のろ過
器で処理した処理水を後者のろ過器に供給して処理し、
その結果得られたろ過水を上記純水装置に供給してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この処
理法では、ろ過器設置面積として当然少なくともろ過器
２塔分確保する必要があるため、従来、設置面積を小さ
くできる装置の開発が望まれており、例えば、特開昭５
５−７５７１０号公報には次のような装置が提案されて
いる。

【０００４】すなわち、１つのろ過塔（容器）のほぼ中
央に多孔板からなる仕切板を配置すると共に、それによ
って区分される上段室にろ材を、下段室に吸着材を充填
した二段式の構成である。ろ過の際には上段室の上部か
ら原水を供給し、ろ材に接触させた後、その処理水を仕
切板の孔部を介して下段室に供給するもので、この点に
限れば、２塔併置する上記態様と比較して設置面積の縮
小に寄与するため優れているといえる。

【０００５】しかしながら、この装置で逆洗処理を行う
に当たってこの公報で提案されている方法は、容器の下
部から逆洗水を供給して下段室の吸着材を逆洗した後、
その逆洗排水を上段室にそのまま供給して上段室のろ材
も続けて逆洗し、その後、容器上部に設けた逆洗排水排
出管から排出するものである。従って、上段室のろ材
は、吸着材を逆洗した際に分離された濁質を含む逆洗排
水で逆洗されることになり、上段室のろ材はそれによっ
て逆に汚染される場合があり、十分な逆洗効果を得るこ
とができないものである。

【０００６】また、ろ材としてアンスラサイトと砂を用
い、吸着材として活性炭やイオン交換樹脂を用いた場合
にこのような逆洗方法を採ると、比重の重い方、すなわ
ち、この場合は上段室の砂を撹拌できるだけの逆洗流速
（流量）を基準とする必要があるため、砂より比重が軽
く、しかも下段室に充填されている活性炭等は、逆洗の
際に舞い上がってしまい、仕切板に押しつけられて層を
形成し、その結果、仕切板の孔部からの逆洗水の上段室
への流入が妨げられてしまうことがある。従って、この
逆洗方法では、このような現象によっても上段室のろ材
の逆洗が不十分となる場合があった。また、仮に、吸着
材としてろ材よりも比重の重いものを採用しても、その
場合には、上段室のろ材が勢いよく舞い上がってしま
い、十分な逆洗ができないばかりか、逆洗排水排出管を
通じて容器外へ排出されてしまうおそれもある。

【０００７】一方、特開平８−７１５５２号公報には、
イオン交換装置としてであるが、仕切板を介して上段室
にろ材を、下段室にイオン交換樹脂を充填し、上段室の
ろ材の下部に逆洗装置を配置することにより、上段室の
ろ材だけを独立して逆洗できる構成としたろ過器が開示
されている。しかしながら、この装置によっても、下段
室のイオン交換樹脂を逆洗する場合には、容器下部から
逆洗水を供給して上段室の上部に設けた逆洗排水排出管
から排出する手段を採用している。従って、この公報に
開示の装置においても、イオン交換樹脂の逆洗の際に
は、その逆洗排水が必然的に上段室にも流入し、それに
よってろ材が汚染されてしまうといった上記公報で開示
されたものと全く同様の問題を有している。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、上段室のろ材と下段室の吸着材をいずれも十分に逆
洗することができる二段式ろ過器を提供することを課題
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明の二段式ろ過器は、容器内を上下二段に区分
する仕切板を備えた二段式ろ過器において、上段室にろ
材を、下段室に吸着材をそれぞれ充填し、前記仕切板
に、上段室でろ過処理した処理水を下段室に供給するた
めの通液部を設け、さらに、該仕切板の下方であって吸
着材よりも上方に、仕切板の通液部を介して上段室のろ
材を逆洗するための逆洗水を分配する逆洗水分配部と下
段室の吸着材を逆洗した逆洗排水を集水する逆洗排水集
水部とを設けたことを特徴とする。

【００１０】特に、本発明の二段式ろ過器は、前記ろ材
と吸着剤として、比重が異なるものを用いたときに有効
であり、例えば、前記ろ材として、アンスラサイトと砂
から構成されたものを用い、前記吸着材として活性炭を
用いた場合等に有効である。

【００１１】なお、前記逆洗水分配部と逆洗排水集水部
とは、上段室のろ材を逆洗する際には逆洗水分配部とし
て機能し、下段室の吸着材の逆洗排水を集水する際には
逆洗排水集水部として機能する管部材で兼用させること
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の二段式ろ過器を図
面に示した実施の形態に基づき説明する。図１に示すよ
うに、本実施の形態に係る二段式ろ過器１は、容器２内
を上下二段に仕切る仕切板３を有して構成されており、
この仕切板３を境として上段室２ａと下段室２ｂが形成
されている。

【００１３】上段室２ａの仕切板３上にはろ材４が充填
される。ろ材４は特に限定されるものではないが、純水
装置の前処理用としては、本実施の形態のように、砂４
ａとその上部に充填されるアンスラサイト４ｂが通常使
用される。なお、通過する液体を分散させるため、必要
に応じて、仕切板３の上面に径の大きな支持用砂利５を
敷設し、その上部に砂４ａを充填するようにしてもよ
い。

【００１４】容器２内において、上段室２ａの上部に
は、原水分配部６が配設されている。この原水分配部６
は弁Ｖ１を介して原水供給源（図示せず）に接続されて
いる原水供給管７の端部に設けられており、弁Ｖ１が開
弁されると、ろ材４の上方から原水を供給するものであ
る。また、上段室２ａには、さらに、弁Ｖ２が介在配設
された上段室用逆洗排水排出管８と、弁Ｖ３が介在配設
された空気排出管９と、弁Ｖ４が介在配設された水抜き
管１０が接続されている。

【００１５】仕切板３は上段室２ａのろ材４を通過した
処理水を下段室２ｂに供給できる通液部を有している。
通液部としては、本実施の形態のように、仕切板３を厚
み方向に貫通する孔（図示せず）に装填したストレーナ
ー３ａを用いることができる。ストレーナー３ａは公知
の種々の形態のものを用いることができ、例えば、筒部
とその上部に設けられた半球部とからなり、この半球部
に液体は通過させるがろ材は通過させない程度の目開き
を有する複数のスリットが形成されたものを用いること
ができる。この場合には、仕切板３に形成された上記孔
は、筒部の外径とほぼ同じ径で開設され、ストレーナー
３ａは筒部をこの孔に挿通することにより配設される。
なお、図１では、ストレーナー３ａを便宜上仕切板３に
１つだけ配設してあるが、実際には複数配設するもので
ある。

【００１６】通液部としては、逆洗水を均等に供給でき
ることから、本実施の形態のようにストレーナー３ａを
用いることが好ましいが、例えば、仕切板３にろ材を通
過させない程度の径の複数の小孔を形成し、この小孔自
体を通液部として用いることもできる。

【００１７】一方、下段室２ｂには、本実施の形態で
は、支持板１１上に上記したろ材４を構成する砂４ａや
アンスラサイト４ｂよりも比重の軽い吸着材１２が充填
される。吸着材１２は、ろ材４に接触させることによっ
ては除去できなかった有機物や残留塩素あるいは不純物
イオンを吸着して除去するものであり、例えば、活性炭
やイオン交換樹脂を用いることができる。なお、本実施
の形態のように、イオン交換装置や逆浸透膜装置等の前
処理装置として用いるろ過器の場合には、通常、活性炭
が用いられる。

【００１８】なお、支持板１１には、吸着材１２に接触
して有機物等が除去されたろ過水が通過可能であると共
に、逆洗水を均等に放出することができる、上記した仕
切り板３に配設されるストレーナー３ａと同様の構造の
ストレーナー１１ａが配設されている。該ストレーナー
１１ａも図１では１つしか示されていないが、実際には
複数個配設される。

【００１９】下段室２ｂの底部には、後述の下段室用逆
洗水供給管１５から供給される逆洗水を均等に分散させ
るためのバッフルプレート１３が設けられており、この
バッフルプレート１３の下方に、弁Ｖ５が介在配設さ
れ、次段の純水装置（図示せず）に接続されるろ過水排
出管１４、及び、弁Ｖ６が介在配設され、吸着材１２を
逆洗するための下段室用逆洗水供給管１５が接続されて
いる。また、逆洗によって剥離された濁質を除去した
後、ろ過を再開する前に、下向流で原水を供給して吸着
材１２を洗浄する工程を設ける場合には、本実施の形態
のように、その洗浄排水を排出するための洗浄排水排出
管１６をバッフルプレート１３の下方に接続する。な
お、この洗浄排水排出管１６には弁Ｖ７が介在配設され
ている。

【００２０】上記した仕切板３より下方であって、下段
室２ｂに充填されている吸着材１２よりも上方には、側
面に複数の孔１７ａを有する管を複数使用して、平面視
で放射状に、あるいは縦横等に組み合わせて構成されて
いる管部材１７が配設されている。この管部材１７に
は、弁Ｖ８が介在配設された上段室用逆洗水供給管１８
と、弁Ｖ９が介在配設された空気供給管１９と、弁Ｖ１
０が介在配設された下段室用逆洗排水排出管２０が接続
されている。すなわち、この管部材１７は、上段室２ａ
に対しては逆洗水を供給する逆洗水分配部として機能
し、下段室２ｂに対しては吸着材１２から剥離された濁
質を伴う逆洗排水を集水する逆洗排水集水部として機能
する。なお、本実施の形態のように、逆洗水分配部と逆
洗排水集水部とを一つの部材、すなわち管部材１７で兼
用させるのではなく、独立した２つの部材で構成するこ
ともできる。この場合には、２つの部材を、仕切板３と
吸着材１２との間に併置するように配設し、一方に上段
室用逆洗水供給管１８を接続し、他方に下段室用逆洗排
水排出管２０を接続する。

【００２１】本実施の形態にかかる二段式ろ過器１は次
のように使用される。まず、通常のろ過時は、弁Ｖ１と
弁Ｖ５を開弁し、それ以外の弁は全て閉じ、原水供給管
７から原水を供給する。原水供給管７を経た原水は原水
分配管６からろ材４に供給される。アンスラサイト４
ａ、砂４ｂに接触してろ過された原水（処理水）は、支
持用砂利５の間隙を通過して仕切板３のストレーナー３
ａから下段室２ｂに供給される。下段室２ｂに供給され
た処理水は、本実施の形態では活性炭からなる吸着材１
２に接触し、さらに有機物、残留塩素が吸着除去され
て、ストレーナー１１ａを経由して、下段室２ｂの底部
に集水され、ろ過水として、ろ過水排出管１４より次工
程の純水装置に付設されたろ過水タンク等へ送られる。

【００２２】ろ過を行うことにより、上段室２ａのろ材
４に蓄積した濁質が増加して容器内圧力が上昇してきた
ならば、弁Ｖ１及び弁Ｖ５を閉めて通液を停止し、逆洗
を行う。この場合は、まず、弁Ｖ３と弁Ｖ４を開けて、
水抜き管１０から容器２内に残留している水をある程度
抜く。次に、弁Ｖ４を閉めて、弁Ｖ９を開弁し、空気供
給管１９より空気を圧送する。空気は、管部材１７の孔
１７ａと仕切板３のストレーナー３ａを経て、ろ材４を
激しく撹拌した後、空気排出管９より容器２外部に放出
される。なお、本実施の形態では、管部材１７は、この
ように上段室２ａに逆洗空気を分配する機能も有してい
る。但し、ろ材４への濁質の蓄積量が少ない場合には、
上記した空気逆洗工程を省き、次述の逆洗水による逆洗
工程から行ってもよい。

【００２３】次に、弁Ｖ３及び弁Ｖ９を閉め、弁Ｖ２と
弁Ｖ８を開弁し、上段室用逆洗水供給管１８から逆洗水
を供給する。逆洗水は、管部材１７の孔１７ａを経て、
仕切り板３のストレーナー３ａのスリットより、上段室
２ａ内に均等に放出され、空気逆洗によりろ材４から剥
離された濁質を伴って、逆洗排水として、上段室用逆洗
排水排出管８より容器２外へ排出される。

【００２４】このようにして逆洗を終了したならば、弁
Ｖ２と弁Ｖ８を閉じた後、必要に応じて、弁Ｖ１及び弁
Ｖ１０を開弁して、原水を下向流で供給し、ストレーナ
ー３ａ及び管部材１７の孔１７ａを経て、ろ材４を元の
状態に整えながら洗浄し、洗浄排水として下段室用逆洗
排水排出管２０を利用して容器２外へ排出する。その
後、ろ過を再開する。

【００２５】一方、下段室２ｂの吸着材１２に濁質が蓄
積した場合は、弁Ｖ１及び弁Ｖ５を閉めて通液を停止し
た後、次のようにして逆洗を行う。すなわち、弁Ｖ６と
弁Ｖ１０を開弁し、下段室用逆洗水供給管１５から逆洗
水を供給する。供給された逆洗水はバッフルプレート１
３に衝突して均等に分散された後、ストレーナー１１ａ
のスリットから下段室２ｂ内に均等に放出され、吸着材
１２を逆洗する。これにより、吸着材１２から剥離され
た濁質を伴った逆洗排水は管部材１７の孔１７ａを経
て、下段室用逆洗排水排出管２０から容器２外へ排出さ
れる。

【００２６】本実施の形態によれば、活性炭からなる吸
着材１２は、上記ろ材４の構成要素の一つである砂に比
べて比重が軽いため、それに合った流速、流量の逆洗水
を供給すれば、下段室２ｂの吸着材１２のみを独立して
十分な逆洗を行うことができる。なお、吸着材１２を逆
洗する場合に、空気逆洗を行うと、圧送された空気に伴
って濁質が上段室２ａに浸入する恐れがある。従って、
本実施の形態のように、空気逆洗を行わない構成とする
ことが好ましい。

【００２７】下段室２ｂの吸着材１２に対する逆洗が終
了したならば、弁Ｖ６と弁Ｖ１０を閉じ、必要に応じ
て、弁Ｖ１及び弁Ｖ７を開弁して、原水を下向流で供給
し、ストレーナー３ａを経て、吸着材１２を元の状態に
整えながら洗浄し、洗浄排水としてストレーナー１１ａ
を経由して、洗浄排水排出管１６より容器２外へ排出す
る。その後、ろ過を再開する。

【００２８】なお、上記したように、本実施の形態で
は、上段室２ａのろ材４の逆洗と下段室２ｂの吸着材１
２の逆洗とは、全く独立して実施することができる構成
である。従って、逆洗を行う順序、タイミングも全く限
定されず、ろ材４、吸着材１２への濁質の蓄積状態によ
り、任意に行うことができる。

【００２９】また、上記した説明では、下段室２ｂに充
填される吸着材１２の方が上段室２ａのろ材４よりも比
重の軽い場合について説明しているが、本発明の二段式
ろ過器は上段室２ｂと下段室２ｂを全く独立して逆洗す
ることができるため、ろ材４の方が吸着材１２よりも比
重の軽い場合でも、もちろん有効である。

【００３０】

【発明の効果】本発明の二段式ろ過器によれば、仕切板
と吸着材との間に、上段室のろ材を逆洗するための逆洗
水を分配する逆洗水分配部と下段室の吸着材を逆洗した
逆洗排水を集水する逆洗排水集水部が設けられているた
め、上段室のろ材と下段室の吸着材とを全く独立して逆
洗することができる。従って、上段室のろ材あるいは下
段室の吸着材を逆洗する際に、それぞれの材に最適な逆
洗条件で逆洗を行うことができると共に、下段室の吸着
材の逆洗排水により上段室のろ材を汚染することがな
く、ろ材及び吸着材共に十分な逆洗効果を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる二段式ろ過器の一の実施の形態
の概略構成を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 二段式ろ過器 ２ 容器 ３ 仕切板 ３ａ ストレーナー ４ ろ材 ４ａ 砂 ４ｂ アンスラサイト ６ 原水分配部 １２ 吸着材 １７ 管部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 29/08 ５４０Ａ 29/38 ５１０Ｂ ５２０Ａ (72)発明者 増田 雅通 東京都文京区本郷５丁目５番16号 オルガ ノ株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器内を上下二段に区分する仕切板を備
   えた二段式ろ過器において、 上段室にろ材を、下段室に吸着材をそれぞれ充填し、前
   記仕切板に、上段室でろ過処理した処理水を下段室に供
   給するための通液部を設け、さらに、該仕切板の下方で
   あって吸着材よりも上方に、仕切板の通液部を介して上
   段室のろ材を逆洗するための逆洗水を分配する逆洗水分
   配部と下段室の吸着材を逆洗した逆洗排水を集水する逆
   洗排水集水部とを設けたことを特徴とする二段式ろ過
   器。
2. 【請求項２】 前記ろ材と吸着剤とは、比重が異なるも
   のである請求項１記載の二段式ろ過器。
3. 【請求項３】 前記ろ材がアンスラサイトと砂から構成
   され、前記吸着材が活性炭から構成されている請求項２
   記載の二段式ろ過器。
4. 【請求項４】 前記逆洗水分配部と逆洗排水集水部と
   を、上段室のろ材を逆洗する際には逆洗水分配部として
   機能し、下段室の吸着材の逆洗排水を集水する際には逆
   洗排水集水部として機能する管部材で兼用させている請
   求項１から３のいずれか１に記載の二段式ろ過器。