JPS62201620A - 濾過助剤を用いた濾過装置の逆洗装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は濾過助剤を用いたろ過装置の逆洗装置に係り、
特に珪藻土等のろ過助剤をプレコートして枦遇を行なう
濾過装置において、このろ過装置に新たなｔ濾過助剤を
プレコートするための逆洗装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

今日、ビール製造や医薬品製造等の製造工程において珪
藻土等のろ過助剤をプレコートしてｉ濾過を行なう濾過
工程が広く採用されている。

斯かる濾過装置においては、濾過を続けて行くと、ｉ濾
過助剤の周囲に濾過残渣が堆積してきて濾過エレメント
の目づまりによるが液流口の減少を来たす。このため、
所定サイクル終了後、フィルター・ケーキを逆洗装置に
よって逆洗して完全に除去する必要がある。

従来、この種の逆洗装置として例えばスイス特許第４８
１．６６９号明ｍｓに記載のものがあり、この逆洗装置
を第４図乃至第５図を参照して説明する。

第４図は逆洗装置の概略図であり、同図において符号５
０はｔ濾過タンクであり、このろ過タンク５０は管板５
１によって枦液室５２と原液室５３に仕切られ、そして
この管板５１に濾過エレメント５４が多数吊設されてい
る。

一方、濾過タンク５０に近接して洗滌用水タンク５５が
並設されており、この洗滌用水タンク５５内に送水管５
６が配設され、この送水管５６の一端は洗滌用水タンク
５５の底部に開口され、他端は濾過タンク５０の枦液室
５２に開口されている。上記洗滌用水タンク５５の下部
には洗滌用水が貯溜され、上部には加圧気体が貯溜され
るようになっており、この加圧気体は加圧源５７に連通
されている。

しかして、上記逆洗装置はドライディスチャージを可能
とするために各濾過エレメント５４内に第５図に示すよ
うなアタッチメント６０が取り付けられている。ここで
、ドライディスチャージの必要性について若干の説明を
行なうと、珪藻土か過は廃棄珪藻土をそのまま工場の排
水系統に流すと珪藻土が沈澱し易いことから排水管路を
績めでしまう恐れがあり、また排水処理場の調整槽に埋
積してその処理機能を失わせる恐れがある。一方、活性
汚泥法では見掛の活性汚泥濃度を高めて機能を損なわせ
る恐れがある。そのため、廃棄珪藻土は脱水され埋め立
て処分されたり、更に流動床焼却炉等で焼成されて再生
珪藻土としてグレードの低い珪藻土濾過に使用されたり
、砥石、断熱材の原料として使用されたりしている。上
述した脱水、或いは焼却迄のいずれの工程を採用するに
しても、発生してくる廃棄珪藻土の水分は少ない方が後
工程負担を小さくでき、ランニングコストは安価となる
。このため、ドライディスチャージ法にて低含液ケーキ
を排出することが必要となる。

すなわち、以上の要請から第４図に示す逆洗装置では、
濾過エレメント５４内にアタッチメント６０を設けてお
り、このアタッチメント６０は管板５１を貫通してろ過
エレメント５４の上部に突出している。そして、このア
タッチメント６０の周壁には複数のノズル６０ａが穿設
されている。

上記のような構成において、第４図のバルブ■１を開に
するとまず洗滌液が濾過タンク５０のン戸液室５２に入
り、各濾過エレメント５４内に配設されたアタッチメン
ト６０によって組かい氷粒になりエレメントの内壁に沿
って落下し、ケーキ層に湿りが与えられ、次いで加圧気
体に押されて剥離落下する。

しかしながら、上記逆洗装置においては、細かい氷粒を
ドライディスチャージ開始の初期から各濾過エレメント
に供給するだめのアタッチメントを各濾過エレメントに
設けているため装置構造が複雑になっていた。また、上
記ケーキ層剥離の工程に続いて同様の洗滌が数回行なわ
れるがこのアタッチメントがあるためエレメント上部は
よく洗浄されるが、これに反して下部は直接洗浄水が接
触しないため、洗浄が不十分になるという問題点がある
。

上記問題点を解決するのに有効と思われる一つの提案と
して特開昭５９−４２０１３号公報に記載した逆洗装置
がある。上記逆洗装置は、送水管に小孔を穿設し、この
小孔から加圧気体を導入して気液混和流を作り出すよう
にしている。上記装置においては、気液混相流をアタッ
チメントを必要とせずに作り出すことが可能であり、ま
た、濾過エレメントの一部のケーキのみが脱落する現象
は避けられるものの、別の問題点を包含している。

ずなわら、送水管に穿設された小孔は洗滌用水タンク内
にあり、しかもこの小孔の断面積は固定的であり変える
ことはできない。そのため、この小孔より洗滌水内に導
入される加圧気体の量は一定であり、洗滌水の圧力や供
給管より吐出される時の条件や各種の逆洗条件に応じて
前記加圧気体の洗滌水内への導入量を調節できないため
、その時の各種条件に適応した気液混合比を得ることが
できないという問題点がある。

また、完全なドライディスチャージを達成するためには
、適正な気液混合比の洗滌水がディスチャージ開始の初
期からケーキ層に供給される必要があるのに対し、上記
逆洗装置には送水管の出口側には開閉弁がなく、しかも
加圧気体導入用の小孔にも開閉弁がない。したがって洗
滌水及び加圧気体の微妙なｌ制御ができず、ディスチャ
ージ初期から完了に至るまで最適な気液混合比の洗滌水
を供給できないという問題点がある。しかも、上記開示
技術は、小型小容量のろ過装置の場合に適用するもので
、多数のろ過エレメントを有し、珪藻土等のン濾過助剤
を用いた大容量の精密濾過装置において、極めて少量の
洗滌水でエレメントにコーティングされている濾過助剤
と濾過残査を均一に剥離し同時に完全洗滌し得るという
技術にそのまま適用できるものではない。

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたもので、その目
的とする処は、洗滌水と加圧気体との最適な混合比の気
液混相流を得ることにより濾過エレメントに堆積したケ
ーキ層のドライディスチャージを可能とし、濾過助剤及
び濾過残査を均一に剥離し同時に完全洗滌することがで
きる逆洗装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、本発明は濾過助剤を用いた
ろ過装置のろ過タンク内のろ過エレメントに洗滌用水を
加圧気体の作用で送水してろ過エレメントの洗滌を行な
う逆洗装置において、前記洗滌用水と加圧気体とを貯溜
する洗滌用水タンクと、この洗滌用水タンクの洗滌用水
貯溜部と前記濾過タンクのか液室上部とを主開閉弁を介
して連通ずる送水管と、この送水管の前記主開閉弁の上
流側から前記洗滌用水タンクの加圧気体貯溜部にＶＡｎ
ｍ弁を介してｉ通する送気管と、この送気管系に前記洗
滌用水に混合される加圧気体の流量を調節するための流
ｆｆｉ調節装置とを備えたことを特徴とするものである
。

〔作　用〕

本発明は前記の手段により、濾過装置の逆洗時には主及
びａ１開閉弁を閉状態として洗滌用水タンクに洗滌水を
張り、その後この主及び耐量閉弁を適当なタイミングで
！ｒｄｔｆ１すると、送水管内の洗滌水中に送気管から
の加圧気体が混合撹拌され、このときの混合比は送気管
の流１１節装置によって調節される。そして加圧気体を
含んだ洗滌水は撹拌作用を続行しながら拡散ノズルから
濾過タンク内に最適な気液混相流となって拡散散布され
、ン濾過エレメントのケーキ層に湿り気が与えられ、そ
の後の加圧気体によってケーキ層は剥ｌ１ｉｌ落下され
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明に係る濾過助剤を用いたろ過装置の逆洗装
置の実施例を第１図乃至第３図を参照して説明する。

第１図は濾過装置の逆洗装置を示す概略図であり、同図
において符号１は濾過タンクであり、このン濾過タンク
１は管板２によってタンク上部側に位置する炉液室３と
タンク下部側に位置する原液室４とに仕切られている。

上記濾過タンク１は、その下部には原液導入バイブ５、
スラッジ排出バイブロが配設され、その中間部にはタン
ク内点検用ののぞき窓７が配設され、その上部には枦液
出ロバイブを兼用する送水管１１がそれぞれ配設されて
いる。

また、上記管板２には、多数のろ過エレメント２０が吊
設されている（第１図においては１部のろ過エレメント
のみ示す）。

一方、濾過タンク１に近接して洗滌用水タンク１０が並
設されており、この洗滌用水タンク１０内に送水管１１
が配設され、この送水管１１の一端は洗滌用水タンク１
０の底部に開口され、他端は前述したように濾過タンク
１の上部に主開閉弁Ｖ１を介して開口されている。そし
て、送水管１１のろ過タンク側開口端には、拡散ノズル
１２が設けられ、洗滌水はこの拡散ノズル１２内に設け
られた案内羽根１３及び網目１４を介してろ過タンク内
のか液室上部に拡散噴出されるようになっている。

前記送水管１１は、上部配管部で比較的小径の送気管１
５が接続されており、この送気管１５は洗滌用水タンク
１０の上部に開口されていて加圧気体が供給されるよう
になっている。また、送気管１５には、開開閉弁Ｖ２及
び加圧気体の流量を調節する流ｌ調節弁ｖ３が設けられ
ている。

一方、洗滌用水タンク１０の上部は、給気管１７によっ
て加圧気体供給源（加圧源）１８に連通され、その下部
は給水管１９によって給水源（図示せず）に連通されて
いる。

次に、第２図乃至第３図を参照してろ過エレメント２０
を説明する。

濾過エレメント２０は、波打ち多角管２１にワイヤ２２
を全長に亘って巻回したものからなり、このワイヤ間に
形成されるスリット間隔は均一な間隔（例えば、本実施
例においては５０μ）になっている。そして、上記波打
ち多角管２１の凹部には、間隔を置いて流通孔２３が多
数穿設されており、この流通孔２３を介して炉液がエレ
メント内部に流入されるようになっている。しかして、
ワイヤ間のスリット間隔が全長に亘って均一に形成され
ているため、例えば珪藻土のプレコートは均一に堆積さ
れる。また、ワイヤ２２とこのワイヤの支持体である波
打ち多角管２１とは点接触であり、エレメント自体の圧
力損失が少なく、又洗滌性は良好である。しかも、ワイ
ヤ２２と波打ち多角管２１との聞には空間２４が形成さ
れており、この空間２４は流体を貯溜するポケットの役
割を果たし、濾過時及び逆洗時に流体の流れが各部にお
いて均一となり、濾過性及び逆洗性ともに良好となる。

次に、前述のように構成された本発明に係る濾過装置の
逆洗装置の動作について説明する。

所定のが過終了後、濾過タンクに清水を張り濾過液を押
し出した後、この清水を排出する。そして、次の工程で
逆洗を行なう。

先ず、主開開弁■１及び副１Ｆｉｌ閉弁■２はオンオフ
制御弁であり、これら開閉弁ｖ　、ｖ２は当初は閉状態
であり、この開状態で洗滌用水タンク１０に洗滌水を定
量張り、次に加圧気体を供給して加圧状態とする。この
状態において洗滌水はタンク内の加圧気体の圧力によっ
て送水管１１内を所定高さ上昇して、第１図に示す状態
となる、そして、次に開１１弁Ｖ１及びｖ２をほぼ同時
に開放すると、送水管１１内の洗滌水と送気管１５から
の加圧気体とは相互に撹拌されながら拡散ノズル１２に
向かって進行する。このとき、送水管１１と送気管１５
の接続部Ａにおける送水圧力と送気圧力は流体の動圧と
静圧との関係にあり、ベルヌーイの定理より送水流速が
速くなればなる程、送水圧力は低下し送気管内の気体は
勢いよく吸い込まれ続け、この部分で洗滌水と加圧気体
とは激しく撹拌作用が行なわれる。一方、上記撹拌作用
で気液混合が行なわれた洗滌水は、拡散ノズル１２に向
かって進行する間に送水！！１１内で急速な勾配で圧力
降下が起こり洗滌水中に泡状に混入している圧縮気体が
急激に膨張して更に撹拌作用が行なわれる。そして、拡
散ノズル１２に到達すると、このノズル内の案内羽根１
３によって洗滌水は回転力が付与され、網目１４より噴
出する。この網目１４より気液混相流になって噴出する
洗滌水は、更に膨張しながら細かい水粉となって気流に
乗って拡散する。したがって、このときの水粉はほとん
と気体の拡散と同様の動作をなし、濾過タンク１内に均
一に拡散散布され、濾過エレメント２０に堆積したケー
キ層内面を均一に湿らせる。上記動作が連続して行なわ
れ、洗滌用水タンク１０内の洗滌水がなくなる時には、
ケーキ層内面は充分に湿気が与えられ、次いで加圧気体
が送水管１１より供給され、濾過エレメント２０に堆積
したケーキ層は加圧気体に押され剥離落下する。そして
、落下したスラッジは次々とスラッジ排出バイブロより
タンク外に排出される。

本実施例においては、主開閉弁Ｖ１と開開閉弁■２の開
放タイミングは同時の場合を説明したが、この開閉弁Ｖ
、Ｖ２の開放タイミングは、送水と送気の流速や送気管
の接続位置等の条件を勘案して制御装置によって最適な
タイミングとなるよう調整できる。

また、洗滌水と空気との混合比率は、濾過エレメントの
ケーキ層の剥離が最も均一に且つ確実に行なわれるよう
最適な比率を選択するため送気管１５に設けた流量調節
弁Ｖ３によって加圧気体の流量をｗ４箇する。なお、こ
の１ｆｆｌ調節弁■３に替えて最適な絞り口径を有する
オリフィスを設けてもよい。流量調節弁■３の調節やオ
リフィス口径の選定は濾過タンク１ののぞき窓７を通し
てエレメントのケーキ層の剥離状況を見て最適の設定を
行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上、実施例の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、洗滌水と加圧気体との最適な混合比の気液混相流を
得ることができ、濾過エレメントのケーキ層内面を均一
に湿らせることができ、その後の加圧気体の噴出によっ
てケーキ層を完全に剥離除去することができ、完全なド
ライディスチャージが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る濾過助剤を用いたろ過装置の逆洗
装置の概略構成図、第２図は同濾過装置のろ過エレメン
トの詳細図、第３図は同か過エレメントの横断面図、第
４図は従来の１濾過装置の逆洗装置の概略構成図、第５
図は第４図に示す逆洗装置のアタッチメントのｔ１１断
面図である。 １・・・濾過タンク、２・・・管板、７・・・のぞき窓
、１０・・・洗滌用水タンク、１１・・・送水管、１２
・・・拡散ノズル、１５・・・送気管、２０・・・濾過
エレメント、■　・・・主開閉弁、■２・・・耐量閉弁
、Ｖ３−・・流量調節弁。 出願人代理人　　佐　　膝　　−雄 第２目 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ろ過助剤を用いたろ過装置のろ過タンク内のろ過エ
   レメントに洗滌用水を加圧気体の作用で送水してろ過エ
   レメントの洗滌を行なう逆洗装置において、前記洗滌用
   水と加圧気体とを貯溜する洗滌用水タンクと、この洗滌
   用水タンクの洗滌用水貯溜部と前記ろ過タンクの炉液室
   上部とを主開閉弁を介して連通する送水管と、この送水
   管の前記主開閉弁の上流側から前記洗滌用水タンクの加
   圧気体貯溜部に副開閉弁を介して連通する送気管と、こ
   の送気管系に前記洗滌用水に混合される加圧気体の流量
   を調節するための流量調節装置とを備えたことを特徴と
   するろ過助剤を用いたろ過装置の逆洗装置。 ２、前記送水管に設けた主開閉弁と前記送気管に設けた
   副開閉弁との開閉タイミングは、制御装置により調節可
   能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ろ過助剤を用いたろ過装置の逆洗装置。 ３、前記送水管の出口側には、洗滌用水と加圧気体との
   混合体が拡散噴出されるように拡散ノズルを設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のろ過助剤を用
   いたろ過装置の逆洗装置。