JPS5833764Y2 - 上下向き「ろ」過方式バルブレスフイルタ− - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、快速濾過自動浄水装置に関する。

特に対向する上・下数水装置によって対向して濾過層を
通るように流した後、集水管から流出させる上下向き濾
過方式かつ自動逆洗ができる濾過装置に関する。

従来、一般に採用されている浄水快速濾過方式は、濾過
率が低く、濾過継続時間が短かく、濾過の効果が劣るの
みならず、多数の制御弁や濾過率調節器、操作装置など
の設備を要し、かつ前述の濾過率が低くて濾過継続時間
が短かいために、相対的に設備面積を広くとって排水量
に応じなくてはならず、高い設備コストが必要であった
。

加えて、長年にわたる運転にかかる人件費や管理費、保
修費もかさむなどの欠点がある。

本考案は上記の欠点にかんがみ、これを解消せんとする
ものであって、実用的な快速濾過自動浄水装置を提供す
ることを目的とする。

以下本考案の特徴を説明する。

１、従来の濾過装置に必要な各種バルブや制御器、調節
器、計器類、管脚、制御室などの設備が不要となり、約
５０％の設備費と、約８０％の年間維持費を節約できる
。

２、人工操作によらずに、自動的に基準内の飲料水を供
給することができ、定期的な検査をするだけで円滑な運
動効果が確保できるので、莫大な管理費を省くことがで
きる。

３、上下向き対流方式による濾過は原水を粗粒濾材より
微粒濾材へと、順を追って全濾過材内を有効かつ合理的
に逆粒度濾過されることで、伝統的な平面濾過方式にと
って代す、シたがってその濁質捕捉量は大きく、濾過継
続時間が長く、かつ処理水量も従来にくらべて４〜５倍
も多くなる。

４、同一水質の濾過水を供給できるのに対して一般の処
理前の凝集沈澱を必要としないので、その設備投資を省
くことができる。

５、水の温度が高すぎる場合、従来のような費用のかか
る凝集沈澱設備や、薬品及び調節管理の人件費を、本考
案においては、本装置を二台以上直列して供えば基準通
りの水質にすることによって節約される。

６、本考案は上下向き濾過方式によるため、濾過速度は
従来のにくらべて２〜３倍と速く、シたがって所要の設
備面積も÷〜士まで、また設備費も同時に減らすことが
できる。

７、送水管は濾過層より高くなっており、濾過層に負圧
に起因する負結作用の発生によって濾過面積が減ること
がない。

８、逆流洗滌過程が始まった当初は、水の落差が大きく
洗滌水量も大きく、末期になると落差は小さくなって水
量も減少し、逆洗の原理にかなった方式であるため、少
い水量で徹底的な濾材の洗浄ができる。

９、逆洗の所要水量は、従来方式より約半分でよく、従
来方式に所要な水量はその濾過水量の３〜５％に相当す
るため、本装置はちょうどその１〜２％だけですむこと
になる。

本考案の好ましい実施例を示す図面を参照して、以下詳
細な説明をする。

図は本考案の実施例を示す側断面図である。

本考案を各過程に分けて説明すると、 １、濾過過程：図における円筒状の本装置の上部は洗滌
用水の貯水槽１２であり、下部は濾過池となっている。

濾過池底部の支持層１７内には下部ストレーナ−２３を
備えた下数水装置６が設けられ、該支持層１７の上には
、上方へ順に珪砂濾過層１６と無煙炭濾過層１５とにな
っており、濾過層内には集水管２４が設けられ、該集水
管２４の表面は極細網目のこし網に覆われて濾材が集水
管２４に侵入するのを防いでいる。

濾材上方は膨張室１３になっており、上散水装置１４が
該室１３中央に上向きに開口している。

原水はポンプ２１によって加圧された後、上・下数水装
置（下数水装置の場合はその前にチェック弁２２をへて
）１４．６からそれぞれ送入され、上・下側方より中間
にある集水管２４へ向けて水中の汚濁や鉄・マンガン・
色度などは、濾過層を通って除去され、浄水となって集
水管２４より揚水管５をへて、上部の貯水槽１２に送入
され、溝槽になるまで予備濾過作用がなされる。

前記予備濾過作用とは、濾過開始初期は、濾過された水
の質がまだ基準に達することができないので、成る期間
濾過をへて濾材に濾膜を形成させるようにし、逐次濾過
効果をあげて濾過された水の質をだんだん向上させるこ
とをいう。

溝槽になった後は、濾過を（水の送入）継続して放水管
２より基準に達した浄水として流出される。

図中矢印→は濾過水流の方向を示す。

予備濾過において、貯水槽１２の水は、水位Ｌ２に達す
るまでは逆流洗滌に用いへれ、逆流洗滌によって濾材に
おける粗粒子が洗滌停止後に先行して微粒子は遅れて沈
澱し、下層になるほど粗粒になる積層を形成するので、
濾過池の下から上へ向けて濾過する時、原水は粗粒層か
ら微粒層へ全濾過層を通って逆粒度濾過作用が有効にな
されるため、濾過速度は向上され、濾過持続時間は延長
される。

他方濾過池の上から下へ向けて濾過される部分において
は、積層の順序を逆にするために、珪砂濾過層１６の上
部に無煙炭濾過層１７を形成し、比重が小さくて粗粒状
の無煙炭が珪砂より下へ沈まないことを利用して逆流洗
滌をされても常に上層になるようにしである。

２、逆洗過程：正常な濾過の時、給水水位Ｌ１は濾過水
木位Ｌ２よりやや高くして濾過水圧を保持させるが、濾
過過程において、濾材と集水管２４はだんだん雑物によ
って詰まってくる。

したがって、濾過速度を一定に保持するため、原水水位
Ｌ１が上昇する。

水位Ｌ１がベビーサイホン１１の最高部位ＬＯまで上昇
すると、原水はベビーサイホン１１からエジェクター１
８をへて排水槽２０へ流れこみ、流量調節器２８を設け
たサイホン８の出口をシールする一方、エジェクター１
８によりサイホン１０をへて後サイホン８と前サイホン
３との管内の空気を吸出し、前・後サイホン３，８にサ
イホン作用を発生させる。

前サイホン３のサイホン作用によって貯水槽１２の水は
、下数水装置６をへて下部ストレーナ−２３より吐出さ
れ、上へ向って濾過層１７を弛めて膨張させ、濾材につ
まった雑物を洗滌して懸濁液が膨張室１３へ上昇するよ
うにし、前記において同様にサイホン作用を発生させら
れた後サイホン８によって排出させる。

なお、揚水管５の高さは、逆洗初期の水位Ｌ２からＬ２
’の間における部分の貯水槽１２の水を、逆流させて管
内から前記こし網の目につまった微粒濾材を洗滌して集
水の便利を計る。

また、揚水管５の上部には逆流防止用通気孔２９を設け
てあり、前記洗滌の逆流は貯水槽１２の水位Ｌ２’まで
に制限し、逆流しすぎないようにさせる。

逆洗開始の時、排水槽２０は水で満たされ、その上部に
設けたレベルスイッチ１９によってポンプ２１を停止さ
せると、貯水槽１２の水位は下降し始めてＬ２までに達
する。

この時貯水槽１２の上部に設けられであるレベルスイッ
チ９は送風機２６を作動させるように働き、該送風機２
６によって空気を送気管１より前サイホン３の末端に形
成されであるベンチュリ管２５と下数水管６とをへて下
部ストレーナ−２３から噴出させ、逆流の水と共にその
泡立ちによって濾過層を弛めて洗滌がなされる。

空気の加入によって、後サイホン８にも多少空気が混入
するので、逆洗のための水量を減らすことができると共
に、過度の洗滌によって濾材が流失することを防ぐこと
ができる。

雑物の懸濁する洗滌水は後サイホン８をへて排出され、
この間気泡の大部分は上昇して空気を集中させ、排気管
７より自動的に排出される。

この過程は貯水槽１２の水位か土３まで下がるまで継続
され、水位Ｌ３に至るとレベルスイッチ９の作用によっ
て送風機２６の送風を停止させる。

他方、エジェクター１８は前・後サイホン３，８の空気
を吸出し続け、両管の上部が真空になると再び最大程度
の逆洗、すなわち水だけによる洗滌が形成される。

試水だけの洗滌は、水位の降下によって水量がだんだん
減少し、貯水槽１２の水位Ｌ４に達すると、前サイホン
３の吸入口が水面に露出して空気を吸入するため、その
サイホン作用を失い洗滌水の逆流は停止される。

図中矢印−は洗滌水流の方向を示す。

３、鎮静過程：前記サイホン作用の消失によって後サイ
ホン８の排出が止まるので、排水槽２０は底部に開設さ
れてあった小孔から流出させて水位を下げる。

該小孔は常時開放されているが、流出量は後サイホン８
にくらべて少いので、サイホン作用中は水位を降下させ
ないようになっている。

前記排水槽２０の水位が最低位置に達すると、そのレベ
ルスイッチ１９の作用によってポンプ２１を作動させ、
再び原水を送入するが、サイホン作用の消失した時から
排水槽２０が最低水位になるまでの間には、濾材が沈澱
静止して濾過層を形成し、次の濾過過程の準備を完了す
ることができる。

叙上のように、本考案は自動的に予備濾過、濾過、逆洗
及び鎮静などの過程を順にくり返し行うことができ、正
常状態においては何ら手を加えることを要しないが、逆
洗過程以外の時期に、逆洗滌をしたい場合のために、膨
張室１３とベビーサイホン１１との間に、手動洗滌弁２
７によって開閉される連通管を設け、該手動洗滌弁２７
は通常閉状態にされ、手動によって開にすると、水を膨
張室１３からベビーサイホン１１に導入し、エジェクタ
ー１８をへて排水槽２０の水位を上昇させ、後サイホン
８の出口をシールする一方、前記のように前・後サイホ
ン３，８にサイホン作用をさせ、強制的に逆洗をさせる
ことができる。

なお、本装置への給水において、多量の気泡を含む場合
には、上散水装置１４を経由する部分は空気が浮上して
排気管７によって排出され、下数水装置６を経由する部
分は第２図の局部拡大図に示すようなストレーナ−２３
により上部に分離されて前サイホン３より浮上させるこ
とができ、前サイホン３と後サイホン８との頂上部を連
通させたサイホン４をへて後サイホン８より排出させる
ことができるので、空気は濾過層に入りこんで負結作用
を来たすようなことがない。

本考案の濾過装置と従来の濾過装置との各諸元について
の比較データーを以下表に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の上下向き濾過方式バルブレスフィルタ
ー実施例を示す側断面図、第２図は第１図における下数
水装置の部分拡大図である。 符号説明 ２・・・・・・放水管、３，４．１０・・・
・・・サイホン、６．１４・・・・・・散水装置、１２
・・・・・・貯水槽、１３・・・・・・膨張室、１８・
・・・・・エジェクター、２１・・・・・・ポンプ、２
４・・開渠水管、２０・・・・・・排水槽。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １９円筒状の容器内を隔壁によって上下に区切り、上部
   は貯水槽に、下部はさらに上を膨張室及び下を濾過層と
   にし、該膨張室と濾過層とにおいてそれぞれ上・下数水
   装置を設け、さらに給水を同時に鉄玉・下数水装置に送
   るポンプと、その一端は該濾過層の中央に通されると同
   時に鉄玉・下数水装置の中間位置にあって他端は貯水槽
   と放水管とに連通させた揚水管と連接する集水管と、そ
   の一端を該下数水装置と連接させ他端は貯水槽底部に開
   口する前サイホンと、その一端は該膨張室内に開口し他
   端は外部の排水槽に開口する後サイホンと、下数水装置
   をへて空気を送ることができる送風機とをそれぞれ設け
   、給水を鉄玉・下数水装置より送入して濾過層によって
   濾過し、初期過程には濾過水を集水管から揚水管をへて
   貯水槽に送って逆洗用とし、逆洗の時には、前サイホン
   によって該貯水槽より水を吸出し空気と共に下数水装置
   より濾過層へ噴出し、該後サイホンによって汚水を排出
   するようにさせてなる上下向き濾過方式バルブレスフィ
   ルター ２、前記揚水管は、前記貯水槽の最上端において貯水槽
   と送水管とに連通ずる前記請求の範囲第１項記載の上下
   向き濾過方式バルブレスフィルター。 ３、前記揚水管は、前記貯水槽と送水管とに最頂端にお
   いて連通し、該連通部には逆流を防止するための通気孔
   を設けである前記請求の範囲第１項記載の上下向き濾過
   方式バルブレスフィルター。 ４、前記膨張室は、前記濾過層の上方にあると共に、円
   錐状の頂端をし、該頂端部には上方外部へ開口せる排気
   管を連接してなる前記請求の範囲第１項記載の上下向き
   濾過方式バルブレスフィルター