JPS5843209A - 濾過方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、汚水中の固形物を砂濾過によって除去する
ための砂濾過方法および装置に関するものである。

汚水のための濾過手段として広く使用されている砂濾過
装置は、濾床上に供給された原水がこの濾床を通過する
間に固形物を捕捉する形態となっているために、洗浄、
特に逆洗による再生を行なうことが不可欠である。した
がって砂濾過装置を適用するためには、洗浄排水を処理
するための処理施設を設けることが必要であるが、処理
効率が高い洗浄排水の処理装置は知られていない。また
砂濾過装置が活性汚泥処理工程の処理水を濾過するよう
なシステムに組入れられている場合には、逆洗水を活性
汚泥処理工程に返送することで処理できるが、このよう
なシステムの適用範囲は限られているので、すべての砂
濾過装置に適用することはできない。

この発明は、逆洗排水を効率よく処理することができる
処理手段を備えた砂濾過方法および装置を提供すること
を目的としている。

この発明において、洗浄排水は、遠心濃縮機に送られ、
ここで固形分の除去が行なわれたのち、砂濾過槽に戻さ
れる。一般に濾床の洗浄時期が近づくと、濾床の濾過抵
抗が増大するために、４？ｉ床上の原水の水位が上昇す
る。したがってこの状態で濾床を適当な手段、たとえば
濾床中に空気を吹込むことによって攪拌して濾床中の固
形物を原水中に移行させ、この混合液を遠心濃縮機に導
いて固形物を除去したのち濾過槽に戻すことにより、洗
浄排水を排出することなく濾材の洗浄を行なうことが可
能である。

つぎにこの発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第１図において符号１で示ｆ濾過槽内には、その
底面から所定の尚さだけ上昇した位置に、通水性を有す
る支持体２が設けられ、この支持体２上に、レキなどの
支持材層６およびその上方に位置する砂層４が支持され
ている。また砂層４０表面部には、砂層４の内部に向け
て下向きに空気を吹込むことができる複数の空気管５が
所定の間隔で配置され、をらにその上方には原水流入用
トラ７６が設けられている。一方、支持体２の下方には
、処理水金受入れるだめの室７が形成され、この室７に
流入した処理水は、バルブ８を有する排出パイプ９から
外部に排出されるようになっている。

さらに砂層４上に存在する液体を濾過槽１から取出して
遠心濃縮機１０に導くためのパイプ１１が設けられてい
る。遠心濃縮機１０は、濾過槽１から取出した液採、に
含まれている固形物を遠心力を利用して分離し、この分
離液全パ・イブ１２を経て濾過１ＰＨｉ内に戻す機能を
有するものである。なお濾過槽１から液体を取出す際に
、砂層４を構成している砂も取出してしまうのを防止す
るために、パイプ１１の開口は高い位置に設ける。遠心
濃縮機１０はデカンタ−形のものでもよいが特に好適な
ものの具体的な構造の一例を第２図に示す。第２図にお
いて符号２１で示すハウジング内には、垂直な回転軸２
２に支持されたバスケット２６が収容され、このバスケ
ット２６の内面に沿って濾布２４が配置されている。こ
のバスケット２３および濾布２４は、外部からプーリ２
５を介しで回転軸２２に供給された動力によって高速回
転する。

そして処理すべき汚水は、供給パイプ２６を経て濾布２
４の中心部に供給される。回転バスケット２６および濾
布２４は上下を逆にした円錐台形をなし、そして高速回
転しているので、汚水中の液分は濾布２４およびバスケ
ット２６の小孔を遠心力の作用で通過して濾液室２７内
に放射方向に放出され、固形分は濾布２４上を回転中心
から離れる方向（第２図の上方）に遠心力の作用で移動
したのち、濾液室２７から隔壁２８で分離された濃縮液
室２９内に放出される。これによって汚水中のＳＳの分
離が効率よく行なわれ、ＳＳを多量に含む濃縮液と濾液
とがそれぞれバイブロ０及び６１を経て個別に取出され
る。第１図に示したパイプ１１は供給パイプ２乙に、ま
た・ぐイブ１２はバイブロ１にそれぞれ接続される。

なお符号６２は、多数のノズル６６を設けた洗浄パイプ
を示し、濾布２４等が目詰シしたときに、洗浄を行なう
ために使用される。

このように構成された砂濾過装置において、処理すべき
原水は所定の流量でトラフ６に供給され、ついで砂層４
上に流下し、砂層４内を徐々に通過する間に濾過作用を
受けたのち、支持層６および支持体２を通って室７に入
り、パイプ９を経て排出される。この砂濾過作業の進行
中、原水中の固形物が砂層４に捕捉されるので、砂層４
の濾過抵抗が徐々に増大し、濾過流量が減少してくる。

そしてこの濾過流量が原水の流入量よりも少なくなると
、砂層４上に形成される原水の水位が上昇し、所定の高
さに達したとき、洗浄が必要な状態になったと見なす。

なお、濾過抵抗の増大の検出は圧力検知等他の手段によ
ってもよい。

すなわち砂層４上の原水の水位が所定の高さに達したと
き、原水の供給および処理水の排出を中止し、必要であ
れば所望の水位になるまでパイプ９を介して濾過槽１内
に逆洗水を導入しながら、空気管５から空気を噴出させ
る。これによって砂層４は水中に浸漬された状態で空気
によって攪拌されることになり、砂層４に捕捉されてい
た固形物が液体に移行する。また同時に遠心濃縮機１０
が運転され、これに濾過槽１内の液体がパイプ１１を通
して供給される。この遠心濃縮機１０は、たとえば上記
のような動作で固形物を除去するように作用するので、
バイブ１２全通して濾過槽１に戻される液体は実質的に
固形物を含まないものである。したがってこの操作を適
当な時間にわたって続けることにより、洗浄排水を外部
に放出することなく、砂層４の洗浄を効ｊ鷺的に行なう
ことができる。そして洗浄が完了したならば、遠心濃縮
機１０の運転を止め、原水の供給と処理水の排出を再開
することにより、濾過操作が再び行なわれまた他の態様
によれば、砂層４上の原水の水位が所定の高さまで上昇
したとき、原水の供給および、処理水の排出を継続した
ままで空気管５からのばっ気および遠心濃縮機１０の運
転が行なわれる。この場合には、洗浄中の砂層４の濾過
性能が若干低下するが、遠心濃縮機１０も固形物の除去
を行なうので、処理水の水質の低下はほとんどない。な
お、空気管５からのばつ気は連続とし、遠心濃縮機１０
の運転のみ間欠としてもよい。

第３図はこの発明の他の実施例を示している。

この例では、空気管５のほかに、砂層４内に位置する複
数の空気洗浄管１３が設けられる。なお第３図において
、第１図に示したものと同等の部分は同じ符号で示す。

この例の砂濾過装置において、前述のように砂層１上の
原水の水位が所定の位置、：、七 まで上昇した場合）粁は、処理水の排出を中止し、そし
て必要であれば原水の供給も中止したのち、　　　　１
空気管５および空気洗浄管１６がら空気を噴出させて砂
層４の空気洗浄を所定時間だけ行なう。つぎに空気洗浄
管１６からの空気の噴出を中止して砂層４を落ちつかせ
、空気管５から噴出する空気によってばっ気を行ないな
がら、遠心濃縮機１０を運転して固形物の除去を行ない
、この操作を所定時間にわたって続けてから、定常運転
に戻す。

この洗浄にあたって、砂層４上の水位が所定の高さに達
するまで、水による逆洗を組み合せればさ第４図に示し
たこの発明のさらに他の実施例にらに効果的である。

おいては、第１図または第３図□に示したような濾過槽
１に、公知の構造を有する生物濾過槽１４を組合せて濾
過装置が構成されて：いる。生物濾過槽１４は、粒径の
大きい粒状濾材に付着した微生ｉにより生物的処理を行
なう生物濾床１５を内部に設けたもので、液体をポンプ
１６の作用で循環させながら所定の処理を行なう。処理
すべき原水は、汚水ピット１７からまず生物濾過槽１４
に送られ、ここで所定の生物処理を受け、さらに濾過槽
１で砂濾過される。また生物濾床１５または砂層４の洗
浄が必要になった場合には、前記の場合と同様にして洗
浄を行ない、固形物を含む液体を遠心濃縮機１０に供給
する。この例では遠心濃縮機１０で分離された分離液は
汚水ピット１７に戻される。

さらにこの発明は、第５図に示すような汚水処理システ
ムにも有利に適用できる。すなわちこの処理システムに
おいて、汚水は、ばっ気槽４１、混合槽４２、沈澱槽４
６、濾過槽４４、ばっ気槽４５、遠心濃ｍ機４６、濾過
槽４７、消化槽４８および濾過槽４９を順次に通過する
間に処理される。混合槽４２は、ばっ気槽４１でばっ気
された液体に凝集剤を混合するためのもので、ここで生
じたフロックは次の沈澱槽４６で除去されるが、濾過槽
４４でも一形物の除去が行なわれるので、沈澱槽４６を
省略できる場合もある。このシステムでは、３つの濾過
槽４４．４７および４９が使用されている。このうち濾
過［４４ｊ＝よび４９は、第１図または第３図に示すよ
うな、認過材としての砂層と、この砂層を洗浄するため
の洗浄用空気管とを有するもので、遠心濃縮機とともに
濾過装置を構成している。まｆｃ濾過槽４７は通常のも
のと同じ構造を有する。この場合にも、濾過槽４４．４
７．４９の洗浄時において、洗浄排水は系外に排出され
ない。

なお上記の各実施例では、各濾過槽ごとに遠心濃縮機を
設けたが、相互に並列運転される複数の濾過槽に対して
１基の遠心濃縮機を設け、各濾過槽の逆洗期間が重なら
ないように運転すれば、遠心濃縮機の利用効率が向上す
る。捷た、汚泥処理系に配置された遠心濃縮材など他目
的のものを濾過槽逆洗の時間のみ逆洗水の処理用として
用いてもよい。

以上のようにこの発明によれば、濾過槽の洗浄時に生じ
る洗浄排水は遠心濃縮機によって処理され、固形物は濃
縮汚泥の形態で排出され、分離液は濾過槽に返送される
。したがって洗浄排水が系外に排出されることはなく、
特別な洗浄排水処理施設を設ける必要もない。　、・−
・。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による濾過装置の−Ｑ的縦
断面図、第２図は同装置に用いられた遠・１１ による濾過装置の概略的縦断面図、第４図および第５図
はこの発明の濾過装置が適用された汚水処理システムの
フローシートである。 １・・・濾過槽、２・・・支持体、６・・・支持層、４
・・・砂層、５・・・空気管、６・・・トラフ、７・・
・室、８・・・バルブ、１０・・・遠心濃縮機、１６・
・・空気洗浄管、１４・・・生物濾過槽、１５・・・生
物濾床、１７・・・汚水ピット、２１・・・ハウジング
、２２・・・回転軸、２６・・・バスケット、２４・・
・濾布、２６・・・供給パイプ、２；７・・・濾液室、
２８・・・隔壁、２９・・・濃縮液室、６２・・・ノズ
ル、６６・・・パイプ。 特許出願人　　　株式会社　西原項境衛生研究所手続補
正書（自発） Ｉｌｌ　ｉｌ＋　””１３．π８８ 特許庁長官殿　　　　　　　　　　　　　′１、事件の
表示 昭和５６年特許願第　１４２９０６　　号２、発明の名
称 濾過方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 イ上　　　所 氏　名（名称）株式会社　西原環境衛生研究所５、補正
命令の日付 昭和　　　年　　　月　　　　日　（発Ｊム）６、補正
により増加する発明の数 ７、補正の対象 （１）発明の詳細な説明の欄 （２）図　面 ８、補正の内容 ａ　補正の内容 （１）明細書第１ＯＮ第５行目から第１０行目の［すな
わち・・・処理される。混合槽４２は、］とあるのを以
下のように補正する。 記 ［すなわちｌａｌで示すシステムでは、汚水はばつ気槽
４１、混合槽４２、沈殿槽４６、濾過槽４４を順次に通
過する間に処理され、濾過槽４４の洗浄排水は遠心濃縮
（幾１０で処理さ扛た後、戻されるようになっている。 ここで混合槽４２は、」（２）明細書第１０頁第１４行
目から第１１頁第８行目の［このシステムでは、・・・
排出さルない。」とあるの全以下のように補正する。 記 「次にｌｂｌで示すシステムでは、汚水は、ばつ気槽４
５、遠心端線Ｐ！Ａ４６、濾過槽４７の順で処理され、
濾過槽４７からの洗浄排水は、その前段の遠心濃縮機４
６に導びかれ、ここで固形物を排除さ扛るようになって
いる。さらに（０）で示すシステム２ズ、は、汚水は、
消化槽４８、濾過槽４９の順で処理され、洗浄排水は遠
心濃縮機１０で処理されるが、ここで濃縮された汚泥は
、消化槽４８に返送され、とこで消化処理を受けるよう
になっている。 こ扛らの場合でも、ｉｌｌ過槽４４，４７．４９の洗浄
時において、洗浄排水は系外に排出されない。 」 （３）第５図を別紙の通り補正する。 以　　−Ｌ （３） （Ｃ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）濾過槽内に形成された砂層を通して原水を流すこ
   とによって原水を濾過する工程と、上記砂層に捕捉され
   た固形物を除去するための洗浄工程とを順次に繰返すこ
   とによって原水を濾過する方法において、上記洗浄工程
   で畔、上記砂層の濾過抵抗が所定以上になったとき、上
   記砂層中に捕捉された固形物を上記液体中に移行させる
   洗浄を行ない、この液体を遠心濃縮機に導いて固形物を
   除去し、分離液を上記砂層の上流側に戻すことを特徴と
   する濾過方法。
2. （２）上記洗浄後に上記砂層上の液体に空気を供給して
   ばっ気を行ない、このばっ気中に上記遠心濃縮機に液体
   を供給することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の濾過方法。
3. （３）内部に濾過材としての砂層を収容する濾過憚と、
   上記砂層に原水を供給する供給手段と、上記砂層を通過
   した濾液を処理水として排出する排出手段と、上記砂層
   の濾過抵抗が所定以上になったとき、上記砂層中に捕捉
   されている固形物が液体中に移行するように上記砂層を
   洗浄するための空気管と、この液体を上記濾過槽から取
   出して処理し、分離液を上記砂層の上流側に戻すための
   遠心濃縮機とを備えた濾過装置。