JPS59130509A - 濾過分離装置及びその方法 - 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】 本発明は濾過分離装置、及びその方法に係り、特に液体
中の濾過せんとする物質、たとえば粉末活性炭等の微細
粒子を濾過し、それによって炉材表面に付着する堆積層
を分離する濾過分離装置、及びその方法に関する。

一般に水処理における粉末活性炭の分離においては、粉
末活性炭の微細粒子を濾過する必要が生じる。

従来、このようなことに対処したものとして、炉材とし
てｐ布等を用い、このｐ布で粉末活性炭の微細な粒子を
濾過するようにしたものが知られている。しかしながら
、この炉布を用いた場合、濾過ぜんとする物質（粉末活
性炭の微細粒子）がｐ布の表面に付着して層を形成して
しまう。−担戸布表面に層が形成され、それが繰り返し
行なわれると堆積してしまい、Ｆ布は目詰りを起こして
しまう。炉布が目詰りすると、Ｐ布の濾過抵抗が増大し
、それに伴って濾過速度（濾過量）が低下するため、濾
過時間が長くなってしまい、好しいものではない。また
、濾過によりＦ布等の炉材表面に形成された堆積層は、
炉材表面より分離し回収する必要がある。

従来、この堆積層を分離回収する方法として、炉材表面
の堆積層が形成されている側とは反対側より液体を流す
、いわゆる逆洗によって分離回収するようにしたものが
知られている。堆積層を分離回収するにはその層が厚い
こと、即ち濃縮回収が良好とされているが、上述した逆
洗によって行った場合には、分離し之堆積Ｎを希釈する
ことになり１！＃縮回収が難しいものとなってしまう。

本発明は上述の点に鑑み成でれたもので、従って、その
目的とするところｔ−ｔ、　Ｐ材表面罠堆積層が形成さ
れたものであっても、濾過抵抗が増大することなく、か
つ堆積層の濃縮回収を簡単に行うことのできる濾過分離
装置、及びその方法を提供するにある。

本発明は、原水を内部に導き収納する容器と、該容器の
内部に配され、かつ前記原水中の濾過せんとする物質を
濾過する炉材と、該炉材を支持する弾性材とより成り、
該弾性材は、その弾性力が濾過中の濾過圧より小のとき
は圧縮変形し、濾過圧より大のときにその変形が復帰す
るように成し、かつその弾性材の変形に、前記炉材が追
従して構成し、濾過ぜんとする物質は、前記弾性材の圧
縮変形に追従している炉材で濾過すると共に、これによ
って炉材表面に付着した堆積層を、前記弾性材が復帰す
る時の復元力で分離するようにして初期の目的を達成す
るように成したものである。

以下図面の実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。

図面の実施例第１図及び第２図は、本発明の濾過分離装
置を示し、第１図は概略縦断面図、第２図は、その■−
■断面図である。数回において、１は円筒状容器で、原
水入口１ａを有し、その内部は原水人口１ａより導かれ
た原水を収納する原水室２を形成している。原水室２内
にはシート状炉材３が円筒状容器１の上蓋４より突出し
之突起部４ａＫ一端が支持されている。該シート状炉材
３内些、第２図の如く波形状のスペーサ８を介して複数
の中空状の弾性材（以下巻きばねとする。）５が支持さ
れている。中空状巻きばね５内部ば濾過された濾過水を
導く濾過水室６を形成し、該濾過氷室６を通ったｖ５過
水は、上蓋４の濾過水出口４ｂより流出する。また、円
筒状容器１の下部には、炉材３の表面より分離された堆
積層を収納する沈降室７があり、沈降室７の堆積層は回
収ロアａより回収される。

次に本発明の濾過分離装置における濾過方法と分離方法
を以下に説明する。

原水は、原水入口１ａより原水室２に流入し、該原水室
２内で濾過ぜんとする物質をシート状炉材３を通して濾
過する。濾過された濾過水は、濾過水室６を通りＰ：Ａ
水出口４ｂより流出する。

濾過時の状態を第３図に示すが、数回の如く濾過すると
炉材３の表面には粉末活性炭の微細粒子が付着するため
、これらの層が形成される。これが濾過が進むにつれて
堆積し、第３図に示す如く炉材３の表面には粉末活性炭
の微細粒子の堆積層９が形成される。この際、本発明に
おけるシート状炉材３は、巻きばね５に追従動作する。

即ち巻きばね５Ｆｉ、その弾性力が濾過中の濾過圧より
小さいときは圧縮変形し、そｎＫ追従して炉材３も圧縮
変形するように構成されているため、炉材３表面の堆積
層９が厚くなるにつれ、濾過抵抗が増し第３図の如く濾
過時の濾過圧（矢印Ｐ方向）が巻さばね５の弾性力より
大きくなり、これにより巻きばね５が円周方向（矢印Ｑ
方向）に圧縮される。巻きばね５は最大濾過圧の変形が
ばねの弾性限度内である強さを持ち、変形は巻きばね５
の交差部Ａｄｆ最大であり、核部は濾過圧の増加により
円周方向に摺動しながら変形し交差部Ａが大きくなる。

つまり巻きばね５Ｆｉ直径が小さくなるよう圧縮変形す
る。これに伴ってスペーサ８、及び炉材３も圧縮変形し
、炉材３表面に密着している堆積層９も巻きげね５の変
形に追従しく矢印Ｐ方向）、直径が縮まりしわになり、
堆積層９＃−１：円周方向で流動すると共に隆起するた
め堆積層９の粒子間で移動が起こり堆積層９の空隙率を
大きくし、かつふるい作用を起こすため通水性を良くし
て濾過抵抗の増加を防止する。１だ、堆積層９の分離回
収は、巻きばね５０弾性力が濾過中の濾過圧より大きい
時、即ち濾過を停止した時、濾過圧を下げた時、あるい
は小量の逆洗水を流した時に行なわれる。その詳細状況
を第４図に示す。巻きげね５の弾性力が濾過中の濾過圧
より犬きくなることは、その巻きばね５の圧縮力が低下
することであり、巻きばね５の円周方向への圧縮変形が
復帰する。（矢印Ｑ、力方向巻きばね５の変形に伴い、
ｐ材３も追従変形する（矢印Ｒ８方向）ため、Ｆ材３の
表面に付いている堆積層９と炉材３゛表面とが切断され
（矢印Ｐ、方向）、かつ復帰による戸材３の膨張により
、その表面に厚く付いていた堆積Ｍ９をも切断するため
、堆積層９はフレーク状にはぐ離される。はく離でれた
フレーク状の堆積層９は、沈降室７に落下し、堆積層回
路状ロアａより濃厚スラリーとして回収される。

第５図に本発明の一過分離装ｆＩＬを採用した場合のフ
ローを示す。数回において原水は送水ポンプ９１により
送水配管９２、電磁ノ＜ルブ９８を経て濾過分離筒９４
に流入し、炉材９５によりＦ遇され、処理水として処理
水配管９６より流出する。

濾過が進行しＰ＃衣面に堆積層が形成されると共ＫＦ材
低抵抗増し、原水室３１とｐ材水室４１には圧力差が生
じる。その圧力差がある一定圧に遅すると！磁バルブ９
９が開放嘔れ、沈降室９５にｖｃｌ！４！シてい几フレ
ーク状堆積層１１０が、前記圧力差によりスラリータン
ク９７に濃厚スラリー１２０として押し出され回収され
ると共に、圧力差は消滅もしくは低下する。その圧力差
の消滅、低下と共に電磁バルブ９８を閉じる。一方、こ
の時電磁バルブ８１を開放して堆積層１００への加圧力
を開放すると、ノ（ルブ６１により小量の逆洗水とｒ材
９４の変形＠ｌ帰により堆積層はフレーク状にはく鵡さ
れ、ｔｊ：、降崖に堆積する。この後電磁バルブ８１に
閉じ、他方の！磁バルブ９８を開放して再び濾過が始す
る。

第６図に示すのは第５図に示した濾過分離筒９３を並列
に配置し、電磁バルブ９８．９８’、及び９９．９９”
ｉ切換えることにより、上述した第５図の沖過分離、及
びはく離回収を交互に行なわせるようにしたもので、そ
の操作、効果は同様である。

第７図に本発明者による実験結果を示す。数回は水処理
における粉末活性炭の濾過分離において、粉末活性１０
０　ｐｐｍ　を含有する液を、本発明Ｏ濾過分離装置と
従来の濾過分離装置を用い、１０ｔｎ　／　ｈの速度で
濾過した場合の各々の濾過抵抗と濾過時間の関係を示す
ものである。横軸Ｋ濾過時間、縦軸に濾過抵抗を表わす
。数回よりも明らかな如く、たとえば濾過時間が６０分
の場合、本発明Ｘの濾過抵抗１ｄ’０．５Ｋｇ／ｃ１１
”ｆあルカ、従来Ｙの濾過抵抗は１．０　Ｋｇ／ｃｍ　
”である。この結果、本発明方式Ｘが従来方式Ｙよりい
過抵抗がほぼＶ２になることがわかる。また、逆圧言え
ば濾過時間を２倍にすることであり、これに餅い堆積層
の厚さも２倍以上にでき、濃厚スラリーとして回収可能
となることがわかる。

以上説明した本発明の濾過分離装置、及びその方法によ
れば、容器内部に配され、原水中の濾過ぜんとする物質
を濾過するＦ材を支持する弾性材を、その弾性力が濾過
中の濾過圧より小のときは圧縮変形し、濾過圧より大の
ときにその変形が機帰するように成し、かつその弾性材
の変形に炉材が追従するようにしたものであるから、圧
縮変形時には炉材表面に付着している堆積層も追従変形
し、堆積層の粒子間で移動が起こり堆積層の空隙率が犬
きくなり濾過抵抗が増加することはない。

また、弾性材の彷帰時には炉材も復帰するため、堆積層
はその時の変形により簡単にはく離されると共に、濾過
時間が長くとれるため堆積層は厚く形成され、そのはく
離堆積層は濃厚スラリーと回収することができ、此種濾
過分離装置に採用する場合には非常に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＦｉ＆分離装置の一実施例を示す縦断
面図、第２図はそのＩＩ−Ｉ［断面図、第３図は濾過時
、第４図は分離時の各々の状態を示す第２図に相当する
部分断面図、第５図、及び第６図は本発明の沖過分離装
置を採用した場合のフロー図、第７図は本発明者にょる
沖過抵抗と濾過時間を、本発明のものと従来のものを比
較した試験結果を表わす図である。 符号の説明 １　　　円筒状容器 １ａ　　原水入口 ２　　　原水室 ３　　　シート状炉材 ５　　　巻きばね ６　　　濾過氷室 ７　　　沈降室 ７ａ　　堆積層回収口 ８　　　スペーサ ９　　　堆積層 代理人　弁理士　高橋明夫 第１関 第２図 第３／￥Ｊ　　　　　第午１図 第す図 ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入口部より原水を内部に導き収納する容器と、該容
   器の内部に配され、かつ前記原水中の濾過せんとする物
   質を濾過する炉材と、該炉材を支持する弾性材とより成
   り、該弾性材は、その弾性力が濾過中の濾過圧より小の
   ときは圧縮変形し、濾過圧より大のときにその変形がり
   帰するように成し、かつその弾性材の変形に前記炉材が
   追従することを特徴とする濾過分離装置。 ２、前記容器は、濾過水を取り出す出口と、炉材表面に
   付着した堆積層を取り出す回収口とを有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の濾過分離装置。 ３、前記弾性材を巻きばねとしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の濾過分離装置。 ４、容器に導かれた原水中の濾過せんとする物質を、弾
   性材の圧縮変形に追従している炉材で濾過し、かつこれ
   によって前記炉材表面に付着した堆積層を、前記弾性材
   が彷帰する時の復元力で分離するようにしたことを特徴
   とする濾過分離方法。