WO2013084853A1 - 濾過装置の逆洗方法 - Google Patents
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- B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
- B01D24/46—Regenerating the filtering material in the filter
- B01D24/4631—Counter-current flushing, e.g. by air
Definitions
- the present invention relates to a backwashing method for a filtration device that performs filtration by passing water in a downward flow, and particularly relates to a backwashing method for a filtration device that performs air backwashing, water air backwashing, and water backwashing. .
- the backwashing step is (i) an air backwashing step in which the filter layer is loosened only with air, and (ii) the filter layer is developed using air and water in combination, and attached to the filter medium. It is described that it is performed in three steps: a water-air backwashing step for peeling off SS, and (iii) a water backwashing step in which SS attached to the filter medium is peeled off only with water and discharged outside the tower.
- Patent Document 3 describes that a wire mesh is installed so as to cross the upper part of the tower in order to prevent the filter medium from flowing out of the tower during backwashing.
- the baffle or the wire mesh when a baffle or a crossed wire mesh is provided in the upper part of the tower, the baffle or the wire mesh must be removed when repairing the inside of the tower or exchanging the filter medium, which takes time. If no baffle or wire mesh is provided, the backwash flow rate must be reduced so that the filter medium does not flow out during backwashing with water and air, and backwashing with water and air tends to be insufficient.
- An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to provide a backwashing method for a filtration device that has a simple structure of the filtration device and that can sufficiently perform backwashing with water and air.
- the backwashing method of the filtration device is a method of backwashing a filtration tower in which raw water is passed through the filter medium in the filtration tower in a downward flow, and includes air backwashing, water air backwashing and water backwashing.
- the drainage pipe having a strainer is provided at least 100 mm above the upper surface of the filter medium in the filtration tower, and the drainage pipe is provided with the drainage valve.
- the water-air backwashing is performed as opening.
- the water drain valve is opened, the water level in the filter tower is lowered to the level of the water drain pipe, and then the air backwashing is started.
- a drainage pipe with a strainer is provided at least 100 mm above the upper surface of the filter medium in the filtration tower, and a drainage valve is provided in the drainage pipe, The drain valve is opened and the backwash waste water is discharged from the drain pipe. Since the drainage pipe is provided with a strainer, even if the water-air backwash flow rate is increased and the water level in the tower becomes higher than the drainage pipe, the filter medium does not flow out to the drainage pipe. Therefore, the water / air backwash flow rate can be increased to sufficiently perform the water / air backwash.
- FIG. 1 is a raw water flow process
- FIG. 2 is a draining process
- FIG. 3 is a water-air backwash process
- 4 has shown the water backwashing process.
- a support plate 2 capable of passing water is installed in a transverse manner in the lower part of the filtration tower 1, and a sand filter medium layer 3 and an anthracite filter medium layer 4 are formed on the upper side thereof. Since anthracite has a specific gravity smaller than that of sand, an anthracite filter medium layer 4 is formed on the upper side of the sand filter medium layer 3.
- the filter medium is not limited to these, and only one type of filter medium may be filled.
- a raw water pipe 6 having a raw water inlet valve 5, an air pipe 8 having an air vent valve 7, and a backwash water outlet pipe 10 having a backwash water outlet valve 9 are provided at a fluid inlet / outlet portion at the top of the filtration tower 1. It is connected.
- a strainer 11 is installed at a height higher than the upper surface of the filter medium layer 4 by a height h, a drain pipe 12 is connected to the strainer 11, and a drain valve is connected to the drain pipe 12. 13 is provided.
- a mesh having an opening diameter smaller than the particle diameter of the filter medium of the filter medium layers 3 and 4 can be used.
- the above height h is 100 mm or more, preferably 100 to 500 mm, particularly preferably 200 to 300 mm.
- a treated water pipe 16 having a treated water outlet valve 15 At the fluid inlet / outlet portion at the bottom of the filtration tower 1, a treated water pipe 16 having a treated water outlet valve 15, a washing / drain outlet pipe 18 having a washing / drain outlet valve 17, and a reverse having a backwash water inlet valve 19.
- a flush inlet pipe 20 and an air inlet pipe 22 having an air inlet valve 21 are connected.
- the upward flow velocity is set to be equal to or lower than the sedimentation rate of sand and equal to or greater than the sedimentation rate of anthracite, and sand having a large specific gravity is first sedimented to form the filter medium layer 3. Thereafter, the upward flow velocity is set to be equal to or lower than the sedimentation rate of the anthracite, or the upward flow is stopped and the anthracite is sedimented to form the filter medium layer 4.
- the filter media layers 3 and 4 are backwashed by air backwashing, water air backwashing, and water backwashing, and backwashing from the drain pipe 12 with a strainer during this water air backwashing. Drainage is discharged, and the filter medium does not flow out of the tower even if the flow rate of air and water for backwashing with water is increased. Therefore, water / air backwashing can be performed strongly and backwashing can be performed sufficiently. Further, there is no baffle or crossed wire mesh in the upper part of the filter tower 1, so that maintenance in the filter tower and replacement of the filter medium can be easily performed.
- FIG. 5 shows the change over time in the water flow differential pressure.
- FIG. 5 shows the change over time in the pressure loss.
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Abstract
濾過装置の構造が簡易であり、しかも逆洗を十分に行うことができる濾過装置の逆洗方法を提供する。濾材層３，４を有する濾過塔１に原水を下向流にて通水する。濾過差圧が上昇した場合、空気逆洗、水空気逆洗及び水逆洗を行う。水空気逆洗に際しては、空気抜き弁７、水抜き弁１３、逆洗水入口弁１９及び空気入口弁２１を開とし、濾過塔１内に逆洗水と空気とを供給し、濾材層３，４を展開させ、濾材に付着していた付着物を剥離させる。この水空気逆洗排水は水抜き管１２から流出する。
Description
本発明は、下向流で通水して濾過を行う濾過装置の逆洗方法に係り、特に空気逆洗と水空気逆洗と水逆洗とを行うようにした濾過装置の逆洗方法に関する。
濾過塔内に濾材を充填してなる濾過装置に下向流にて通水を継続すると、次第に目詰りして通水圧損が増大するので、間欠的に逆洗を行う。
特許文献１，２には、この逆洗時における濾材の流出を防止するために、濾過塔内の上部にバッフルを設け、逆洗時に濾材をバッフルよりも上位にまで上昇させないようにした濾過装置が記載されている。なお、この特許文献１，２には、逆洗工程を（ｉ）空気のみで濾層をほぐす空気逆洗工程、（ii）空気と水を併用して濾層を展開させ、濾材に付着したＳＳを剥離する水空気逆洗工程、及び（iii）水のみで濾材に付着したＳＳを剥離させ、塔外に排出する水逆洗工程の３工程で行うことが記載されている。
特許文献３には、逆洗時に濾材が塔外に流出することを防止するために、塔内の上部を横断するように金網を設置することが記載されている。
上記各特許文献のように、塔内の上部にバッフルや横断状の金網を設けた場合、塔内の補修や濾材交換時にバッフルや金網を撤去しなければならず、作業に手間がかかる。バッフルや金網を設けない場合には、水空気逆洗時に濾材が流出しないように、逆洗流速を小さくせざるを得ず、水空気逆洗が不十分になり易い。
本発明は、上記従来の問題点を解決し、濾過装置の構造が簡易であり、しかも水空気逆洗を十分に行うことができる濾過装置の逆洗方法を提供することを目的とする。
本発明の濾過装置の逆洗方法は、濾過塔内の濾材に原水を下向流にて通水する濾過塔を逆洗する方法であって、空気逆洗、水空気逆洗及び水逆洗を行う濾過装置の逆洗方法において、該濾過塔内の濾材上面よりも１００ｍｍ以上上位に、ストレーナを有した水抜き管を設けると共に該水抜き管に水抜き弁を設け、該水抜き弁を開として前記水空気逆洗を行うことを特徴とするものである。
本発明では、原水の通水工程後、前記水抜き弁を開とし、濾過塔内の水位を前記水抜き管のレベルまで低下させた後、前記空気逆洗を開始することが好ましい。
本発明の濾過装置の逆洗方法では、濾過塔内の濾材上面よりも１００ｍｍ以上上位にストレーナ付き水抜き管を設けると共に、この水抜き管に水抜き弁を設けておき、水空気逆洗時に該水抜き弁を開とし、該水抜き管から逆洗排水を排出する。この水抜き管にはストレーナを設けてあるので、水空気逆洗流速を大きくして、塔内の水位が水抜き管より高くなっても、濾材が水抜き管に流出しない。そのため、水空気逆洗流速を大きくして水空気逆洗を十分に行うことができる。
本発明では、濾過塔内の上部に、濾材流出防止用のバッフルを設置したり、スクリーンを塔上部に横断状態に設置したりすることが不要である。そのため、塔内のメンテナンスや濾材の交換などの容易に行うことができる。
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図１～４は本発明方法が適用される濾過塔の模式的な縦断面を示しており、図１は原水通水工程、図２は水抜き工程、図３は水空気逆洗工程、図４は水逆洗工程を示している。
濾過塔１内の下部に通水可能な支持板２が横断状に設置され、その上側に砂濾材層３とアンスラサイト濾材層４が形成されている。アンスラサイトは砂よりも比重が小さいので、砂濾材層３の上側にアンスラサイト濾材層４が形成されている。なお、濾材はこれらに限定されるものではなく、また、濾材は１種類のみ充填されてもよい。
濾過塔１の頂部の流体出入口部に、原水入口弁５を有した原水管６と、空気抜き弁７を有した空気管８と、逆洗水出口弁９を有した逆洗水出口管１０が接続されている。
濾過塔１内にあっては、濾材層４の上面よりも高さｈだけ上位に、ストレーナ１１が設置され、該ストレーナ１１に水抜き管１２が接続され、該水抜き管１２に水抜き弁１３が設けられている。ストレーナ１１としては、濾材層３，４の濾材の粒径よりも開口径が小さいメッシュなどを用いることができる。
上記の高さｈは１００ｍｍ以上であり、好ましくは１００～５００ｍｍ、特に好ましくは２００～３００ｍｍである。
濾過塔１内の濾材層４よりも上位には、ストレーナ１１付き水抜き管１２以外のバッフルや横断状金網は存在しない。
濾過塔１の底部の流体出入口部には、処理水出口弁１５を有した処理水管１６と、洗浄排水出口弁１７を有した洗浄排水出口管１８と、逆洗水入口弁１９を有した逆洗水入口管２０と、空気入口弁２１を有した空気入口管２２とが接続されている。
［原水通水工程］
図１の通り、原水通水時には原水入口弁５と処理水出口弁１５を開、その他の弁を閉とし、原水を下向流にて濾材層４，３に通水し、処理水（濾過水）を処理水管１６から取り出す。
図１の通り、原水通水時には原水入口弁５と処理水出口弁１５を開、その他の弁を閉とし、原水を下向流にて濾材層４，３に通水し、処理水（濾過水）を処理水管１６から取り出す。
［水抜き工程］
逆洗を行うには、まず図２のように、空気抜き弁７と水抜き弁１３とを開、その他の弁を閉とし、濾過塔１内の水位を水抜き管１２のレベルまで低下させる。
逆洗を行うには、まず図２のように、空気抜き弁７と水抜き弁１３とを開、その他の弁を閉とし、濾過塔１内の水位を水抜き管１２のレベルまで低下させる。
［空気逆洗工程］
次いで、図示は省略するが、空気入口弁２１及び空気抜き弁７を開、その他の弁を閉とし、空気入口管２２から濾過塔１内に空気を供給し、空気逆洗を行い、濾材層３，４をほぐす。なお、このとき、水抜き弁１３も開としてもよい。
次いで、図示は省略するが、空気入口弁２１及び空気抜き弁７を開、その他の弁を閉とし、空気入口管２２から濾過塔１内に空気を供給し、空気逆洗を行い、濾材層３，４をほぐす。なお、このとき、水抜き弁１３も開としてもよい。
［水空気逆洗］
次に、図３のように、空気抜き弁７、水抜き弁１３、逆洗水入口弁１９及び空気入口弁２１を開とし、その他の弁を閉とし、濾過塔１内に逆洗水と空気とを供給し、濾材層３，４を展開させ、濾材に付着していた付着物を剥離させる。この水空気逆洗排水は水抜き管１２から流出する。空気は主として空気管８から流出する。水抜き弁１３を開としているので、濾過塔１内の水面位は水抜き管１２と同レベルかそれよりも若干上位となる程度であり、塔頂部にまでは達することはなく、濾材は空気管８からは流出しない。また、水抜き管１２にはストレーナ１１を設けてあるので、濾材が水抜き管１２から流出することもない。
次に、図３のように、空気抜き弁７、水抜き弁１３、逆洗水入口弁１９及び空気入口弁２１を開とし、その他の弁を閉とし、濾過塔１内に逆洗水と空気とを供給し、濾材層３，４を展開させ、濾材に付着していた付着物を剥離させる。この水空気逆洗排水は水抜き管１２から流出する。空気は主として空気管８から流出する。水抜き弁１３を開としているので、濾過塔１内の水面位は水抜き管１２と同レベルかそれよりも若干上位となる程度であり、塔頂部にまでは達することはなく、濾材は空気管８からは流出しない。また、水抜き管１２にはストレーナ１１を設けてあるので、濾材が水抜き管１２から流出することもない。
［水逆洗工程］
その後、図４の通り、逆洗水入口弁１９及び逆洗水出口弁９を開、その他の弁を閉とし、濾過塔１内に逆洗水を上向流にて通水する。このときの上向流速は、濾材層４のアンスラサイト濾材が流出しない速度とする。この逆洗により、濾材に付着していた付着物が剥離されると共に、剥離した付着物が逆洗水出口管１０から排出される。その後、上向流速を砂の沈降速度以下、アンスラサイト沈降速度以上とし、比重の大きい砂を先に沈降させて濾材層３を形成する。その後、上向流速をアンスラサイトの沈降速度以下とするか、又は上向流を停止し、アンスラサイトを沈降させて濾材層４を形成する。
その後、図４の通り、逆洗水入口弁１９及び逆洗水出口弁９を開、その他の弁を閉とし、濾過塔１内に逆洗水を上向流にて通水する。このときの上向流速は、濾材層４のアンスラサイト濾材が流出しない速度とする。この逆洗により、濾材に付着していた付着物が剥離されると共に、剥離した付着物が逆洗水出口管１０から排出される。その後、上向流速を砂の沈降速度以下、アンスラサイト沈降速度以上とし、比重の大きい砂を先に沈降させて濾材層３を形成する。その後、上向流速をアンスラサイトの沈降速度以下とするか、又は上向流を停止し、アンスラサイトを沈降させて濾材層４を形成する。
［洗浄工程］
その後、原水入口弁５及び洗浄排水出口弁１７を開、その他の弁を閉とし、原水を下向流にて通水し、濾材層３，４を洗浄し、洗浄排水を洗浄排水出口管１８から排出する。
その後、原水入口弁５及び洗浄排水出口弁１７を開、その他の弁を閉とし、原水を下向流にて通水し、濾材層３，４を洗浄し、洗浄排水を洗浄排水出口管１８から排出する。
その後、原水入口弁５及び処理水出口弁１５を開、その他の弁を閉とし、原水通水工程を再開する。
このように、この実施の形態では、空気逆洗、水空気逆洗及び水逆洗によって、濾材層３，４を逆洗すると共に、この水空気逆洗に際してストレーナ付き水抜き管１２から逆洗排水を排出しており、水空気逆洗用の空気及び水の流量を多くしても濾材が塔外に流出しない。そのため、水空気逆洗を強力に行い、逆洗を十分に行うことが可能となる。また、この濾過塔１内の上部にはバッフルや横断状の金網が存在せず、濾過塔内のメンテナンスや濾材の交換を容易に行うことができる。
以下、実施例及び比較例について説明する。
［実施例１］
図１の通り、塔径１０００ｍｍ、塔高２０００ｍｍの塔内に静止層高４００ｍｍの砂濾材層３及び静止層高４００ｍｍのアンスラサイト濾材層４を充填した。ｈ＝２００ｍｍである。この濾過塔１に対し原水（酸排水、ＳＳ濃度１０ｍｇ／Ｌ）をＬＶ＝８ｍ／ｈで下向流にて２４Ｈｒ通水した。これにより、圧損が増大してきたので、水抜き工程により水位を水抜き管１２のレベルまで低下させた後、
空気逆洗（ＬＶ＝１Ｎｍ３／ｍｉｎ・ｍ２、５ｍｉｎ）
空気水逆洗（空気ＬＶ＝０．５Ｎｍ３／ｍｉｎ・ｍ２、水ＬＶ＝１５ｍ／ｈ、１ｍｉｎ）
水逆洗（ＬＶ＝３０ｍ／ｈ、１０ｍｉｎ）
よりなる逆洗工程を行い、次いで原水をＬＶ＝８ｍ／ｈで１０ｍｉｎ通水する濾材洗浄工程を行った。２４時間の原水通水毎にこの逆洗工程及び濾材洗浄工程を行った。通水差圧の経時変化を図５に示す。
図１の通り、塔径１０００ｍｍ、塔高２０００ｍｍの塔内に静止層高４００ｍｍの砂濾材層３及び静止層高４００ｍｍのアンスラサイト濾材層４を充填した。ｈ＝２００ｍｍである。この濾過塔１に対し原水（酸排水、ＳＳ濃度１０ｍｇ／Ｌ）をＬＶ＝８ｍ／ｈで下向流にて２４Ｈｒ通水した。これにより、圧損が増大してきたので、水抜き工程により水位を水抜き管１２のレベルまで低下させた後、
空気逆洗（ＬＶ＝１Ｎｍ３／ｍｉｎ・ｍ２、５ｍｉｎ）
空気水逆洗（空気ＬＶ＝０．５Ｎｍ３／ｍｉｎ・ｍ２、水ＬＶ＝１５ｍ／ｈ、１ｍｉｎ）
水逆洗（ＬＶ＝３０ｍ／ｈ、１０ｍｉｎ）
よりなる逆洗工程を行い、次いで原水をＬＶ＝８ｍ／ｈで１０ｍｉｎ通水する濾材洗浄工程を行った。２４時間の原水通水毎にこの逆洗工程及び濾材洗浄工程を行った。通水差圧の経時変化を図５に示す。
［比較例１］
実施例１おいて、上記水抜き工程後の逆洗工程を、
空気逆洗（ＬＶ＝１Ｎｍ３／ｍｉｎ・ｍ２、５ｍｉｎ）
水逆洗（ＬＶ＝３０ｍ／ｈ、１０ｍｉｎ）
のみとし、水空気逆洗を省略した。その他は同様とした。圧損の経時変化を図５に示す。
実施例１おいて、上記水抜き工程後の逆洗工程を、
空気逆洗（ＬＶ＝１Ｎｍ３／ｍｉｎ・ｍ２、５ｍｉｎ）
水逆洗（ＬＶ＝３０ｍ／ｈ、１０ｍｉｎ）
のみとし、水空気逆洗を省略した。その他は同様とした。圧損の経時変化を図５に示す。
図５の通り、実施例１によると、逆洗により濾過差圧は十分に小さくなるのに対し、比較例１では、逆洗の効果が不十分であり、原水通水再開後に圧損が早期に増大する。
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
なお、本出願は、２０１１年１２月５日付で出願された日本特許出願（特願２０１１－２６５８１６）に基づいており、その全体が引用により援用される。
なお、本出願は、２０１１年１２月５日付で出願された日本特許出願（特願２０１１－２６５８１６）に基づいており、その全体が引用により援用される。
Claims (2)
- 濾過塔内の濾材に原水を下向流にて通水する濾過塔を逆洗する方法であって、
空気逆洗、水空気逆洗及び水逆洗を行う濾過装置の逆洗方法において、
該濾過塔内の濾材上面よりも１００ｍｍ以上上位に、ストレーナを有した水抜き管を設けると共に該水抜き管に水抜き弁を設け、
該水抜き弁を開として前記水空気逆洗を行うことを特徴とする濾過装置の逆洗方法。 - 請求項１において、前記原水の通水工程後、前記水抜き弁を開とし、濾過塔内の水位を前記水抜き管のレベルまで低下させた後、前記空気逆洗を開始することを特徴とする濾過装置の逆洗方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020147013046A KR20140109364A (ko) | 2011-12-05 | 2012-12-04 | 여과 장치의 역세 방법 |
| JP2013548230A JP5850063B2 (ja) | 2011-12-05 | 2012-12-04 | 濾過装置の逆洗方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011-265816 | 2011-12-05 | ||
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Publications (1)
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| JP (1) | JP5850063B2 (ja) |
| KR (1) | KR20140109364A (ja) |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014079665A (ja) * | 2012-10-12 | 2014-05-08 | Swing Corp | 水処理装置の洗浄方法 |
| CN105169781A (zh) * | 2015-08-06 | 2015-12-23 | 联合通用电梯股份有限公司 | 一种应用于电梯或扶梯的循环式高效废水过滤装置 |
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| JPH08131722A (ja) * | 1994-11-11 | 1996-05-28 | Kurita Water Ind Ltd | 下向流濾過装置 |
| JPH09817A (ja) * | 1995-06-16 | 1997-01-07 | Kurita Water Ind Ltd | 下向流濾過装置 |
| JP2009125657A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Kurita Water Ind Ltd | 濾過装置 |
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2012
- 2012-12-04 WO PCT/JP2012/081314 patent/WO2013084853A1/ja active Application Filing
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Legal Events
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 12856200 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |