JP2000237738A - 気水分配装置及びその気水分配装置を用いた水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濾過過程において装置に付着した夾雑物や懸
濁物の除去作業が容易にできる気水分配装置及びその気
水分配装置を用いた水処理装置を提供すること 【解決手段】 多数のオリフィス１２を有する略逆Ｖ字
状の複数の空気分散材１０を、隣接する空気分散材１
０、１０の間に所定間隔１１を設けて水平方向に配置
し、空気分散材１０の長手方向にほぼ等間隔で仕切部材
１４が設けられている。空気分散材１０の上部には有孔
プレート１３を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生活廃水、食品工
場・化学工場・製薬工場などの廃水、埋立地浸出水、上
水、用水ならびに海水等の幅広い分野の水を濾過する濾
過装置あるいは流動床生物濾過装置あるいは固定床活性
炭吸着装置に付設する気水分配装置及びその気水分配装
置を用いた水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
より、円形または矩形の濾過槽内に、砂利、砂、活性炭
およびプラスチック濾材などの粒状媒体を支持材によっ
て支持して濾層を構成し、濾過槽の上部または下部から
原水を供給して下向流または上向流で通水し、原水中の
汚濁物質を濾層を構成する濾材により濾過することを特
徴とする濾過装置が知られている。

【０００３】例えば、特開平９−２６２５９６号公報に
は、図５に示すように、濾過池内の底部を濾水渠２１と
なし、濾水渠２１内に適当な間隔で支持梁２２を立設
し、支持梁２２上に複数の空気吐出孔２３を紙面直角方
向に形成した空気分散管２４を平行に載置し、空気分散
管２４の上部にスリット板２５を配し、スリット板２５
の全面に所定の厚さに分散砂利層２６を敷き詰め、分散
砂利層２６上にポーラスコンクリート層２７を形成し、
ポーラスコンクリート層２７上に濾材層２８を積層した
濾過装置が開示されている（以下「従来の濾過装置１」
という）。

【０００４】また、特公昭６０−１３７２４号公報に
は、図６に示すように、濾過池内の底部の樋３１に濾過
水または逆洗水の排出・通入を行う管３２と逆洗時に空
気等のガスを供給するガスマニホールド３３を配し、そ
の上部に濾過ブロック３４を備え、濾過ブロック３４の
上部に砂利層３５を有し、さらにその上部に砂層３６を
積層した濾過装置が開示されている（以下「従来の濾過
装置２」という）。濾過ブロック３４は、傾斜平面壁３
７により一次横導管３８と二次横導管３９に分割されて
おり、一次横導管３８の底部の各部材３８ａには水また
はガスの流通が可能なように紙面直角方向に部分的に切
り欠きが形成されている。また、傾斜平面壁３７には、
ガス調整オリフィス４０と液体調整オリフィス４１が形
成されており、二次横導管３９の上部のプレート４２に
は、第二オリフィス４３が多数形成されている。

【０００５】ところが、従来の濾過装置１において、原
水を濾過池の下部から供給する、いわゆる上向流方式で
通水した場合、原水に含まれる落葉やビニール袋などの
夾雑物や懸濁物が空気分散管２４内に入り込んだり、ス
リット板２５上の分散砂利層２６やポーラスコンクリー
ト層２７の多孔部に付着することがある。これらの夾雑
物や懸濁物は濾過性能を低下させる原因となるので、定
期的に取り除いてやる必要がある。しかし、従来の濾過
装置１では、空気分散管２４は支持梁２２に支持され、
空気分散管２４の下部は実質的に塞がれた状態にあるた
め、空気分散管２４内部に付着した夾雑物や懸濁物の除
去作業がきわめて煩雑である。また、分散砂利層２６や
ポーラスコンクリート層２７の多孔部に夾雑物や懸濁物
が付着した場合、上部の濾材層２８を取り外した後、ポ
ーラスコンクリート層２７と分散砂利層２６を清掃しな
ければならないが、ポーラスコンクリート層２７の多孔
部に入った夾雑物や懸濁物を取り除くことは不可能に近
く、分散砂利層２６内の夾雑物等を取り除くには、ポー
ラスコンクリート層２７を破壊しなければそれらの付着
物を除去できないという欠点がある。さらに、従来の濾
過装置１では、空気分散管２４に空気を供給するために
空気分散管と連通する空気渠が設けられているが、この
ような空気渠を別途設けると、その分のスペースが必要
となり、濾過装置が大型化するという問題があった。

【０００６】また、従来の濾過装置２においても、上向
流方式で濾過した場合、上記夾雑物や懸濁物がガス調整
オリフィス４０や液体調整オリフィス４１に付着した場
合、隣接する一次横導管３８は互いに密接しているた
め、それら付着物を除去するには、一次横導管３８の底
部の各部材３８ａに部分的に形成された切り欠きを通し
て除去しなければならず、その除去作業は極めて煩雑で
ある。また、第二オリフィス４３に付着した夾雑物や懸
濁物を除去するには、砂利層３５と砂層３６を除かねば
ならず、夾雑物等の除去作業は極めて煩雑である。

【０００７】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、濾過
過程において装置に付着した夾雑物や懸濁物の除去作業
が容易にできる気水分配装置及びその気水分配装置を用
いた水処理装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の気水分配装置は、複数個の空気分散材を、隣
接する空気分散材の間に所定間隔を設けて水平方向に配
置しているので、空気分散材の間に入り込んだ夾雑物や
空気分散材の上部の部材に付着した夾雑物等の除去作業
を容易に行うことができる。

【０００９】さらに、槽底部より所定高さに気水分配装
置を配し、該気水分配装置の上部に濾材層を備えてなる
濾過槽を有する水処理装置に使用する気水分配装置とし
て上記構成の気水分配装置を採用することにより、上向
流方式で非処理水を通水した場合に、空気分散材の間に
入り込んだ夾雑物や空気分散材の上部の部材に付着した
夾雑物等の除去作業を容易に行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】すなわち、本発明は、第一の発明
として、濾過槽内に配置する気水分配装置であって、複
数個の空気分散材を、隣接する空気分散材の間に所定間
隔を設けて水平方向に配置し、該空気分散材の上部に有
孔プレートを備えていることを特徴とする気水分配装置
を提供する。第一の発明によれば、隣接する空気分散材
の間に所定間隔が設けられているので、空気分散材の間
に入り込んだ夾雑物や有孔プレートの孔に目詰まりした
夾雑物等の除去作業を容易に行うことができる。

【００１１】また、第二の発明として、第一の発明にお
いて、空気分散材が少なくとも１つのオリフィスを有し
下部が開口していることを特徴とする気水分配装置を提
供する。第二の発明によれば、空気分散材の下部が開口
しているので、夾雑物や懸濁物が下方に落下しやすく、
空気分散材内にこれら夾雑物等が付着しにくくなる。ま
た、オリフィスがそれらの夾雑物等で目詰まりしても、
開口部から容易に除去することができる。

【００１２】また、第三の発明として、第一または第二
の発明において、空気分散材の長手方向に所定間隔で仕
切部材が設けられていることを特徴とする気水分配装置
を提供する。第三の発明によれば、空気分散材の長手方
向に所定間隔で仕切部材が設けられているので、空気分
散材のオリフィスより吐出する空気は仕切部材で仕切ら
れた各仕切り毎にほぼ同量の空気となって排出されるた
め、気水分配装置の上部に設置される濾材等の部材をほ
ぼ一様に洗浄することができる。

【００１３】また、第四の発明として、第一、第二また
は第三の発明において、空気分散材が略逆Ｖ字状である
気水分配装置を提供する。第四の発明によれば、空気分
散材が略逆Ｖ字状であるので、空気分散材内の清掃作業
が容易である。

【００１４】また、第五の発明として、槽底部より所定
高さに気水分配装置を配し、該気水分配装置の上部に濾
材層を備えてなる濾過槽を有する水処理装置に使用する
気水分配装置が、複数個の空気分散材を、隣接する空気
分散材の間に所定間隔を設けて水平方向に配置し、該空
気分散材の上部に有孔プレートを備えていることを特徴
とする水処理装置を提供する。第五の発明によれば、上
向流方式で非処理水を通水した場合に、空気分散材の間
に入り込んだ夾雑物や有孔プレートの孔に目詰まりした
夾雑物等の除去作業を容易に行うことができる。

【００１５】また、第六の発明として、第五の発明にお
いて、空気分散材が少なくとも１つのオリフィスを有し
下部が開口していることを特徴とする水処理装置を提供
する。第六の発明によれば、第二の発明と同様に、空気
分散材の下部が開口しているので、空気分散材に付着し
た夾雑物等の除去作業が容易にできる。

【００１６】また、第七の発明として、第五または第六
の発明において、空気分散材の長手方向に所定間隔で仕
切部材が設けられていることを特徴とする水処理装置を
提供する。第七の発明によれば、空気分散材のオリフィ
スより吐出する空気は仕切部材で仕切られた各仕切り毎
にほぼ同量の空気となって排出されるため、気水分配装
置の上部に設置される濾材をほぼ一様に洗浄することが
できる。

【００１７】さらに、第八の発明として、第五、第六ま
たは第七の発明において、空気分散材が略逆Ｖ字状であ
る水処理装置を提供する。第八の発明によれば、第四の
発明と同様に、空気分散材内の清掃作業が容易にでき
る。

【００１８】そして、第九の発明として、第五、第六、
第七または第八の発明において、空気分散材の下部空間
に空気分配管を挿入したことを特徴とする水処理装置を
提供する。第九の発明によれば、空気渠を設ける必要が
ないので、水処理装置をコンパクトにすることができ
る。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図１は本
発明に係る気水分配装置を用いた水処理装置の縦断面図
であり、図２は図１のII−II線断面図である。図１、図
２において、１は原水流入管、２は原水が流入する圧力
渠、３は空気洗浄用の空気分配管であり、空気分配管３
は３ａ、３ｂに分かれている。さらに、各空気分配管３
ａ、３ｂから複数の分岐管４が分岐し、分岐管４の先端
は上方に位置する気水分配装置５の空気分散材（後記図
４の番号１０参照）内の頂部近傍に挿入されている。気
水分配装置５は槽底部から約２ｍの高さに設置され、そ
の上部には砂利層６が設置され、さらに砂利層６の上部
には活性炭層７が積層されている。８は濾過室、９はト
ラフである。気水分配装置５の槽底部からの設置高さ
は、人手による夾雑物の除去作業の容易性を考慮して、
１．５〜２ｍ程度に設定されるのが好ましい。

【００２０】気水分配装置５は、図３（ａ）（ｂ）に示
すように、略逆Ｖ字状の複数個の空気分散材１０を、隣
接する空気分散材１０、１０の間に所定間隔１１（約１
０cm）を設けて水平方向に配置したもので、空気分散材
１０には多数のオリフィス１２が形成されている。空気
分散材１０、１０の間隔１１は、５〜２０cmに設定され
るのが好ましい。間隔が５cmを下回ると、手やブラシ等
の清掃部材が挿入しにくく、除去作業が困難となる。一
方、間隔が２０cmを上回ると、空気分散材１０、１０の
間隔が広くなり、空気の分散性が低下する。

【００２１】空気分散材１０の上部には有孔プレート１
３が設けられており、空気分散材１０はこの有孔プレー
ト１３を支持し、気水分配装置５全体の強度を向上させ
る支持部材としての機能を有する。空気分散材１０の長
手方向には、ほぼ等間隔で仕切部材１４が設けられてお
り、空気分散材１０のオリフィス１２より吐出する空気
は仕切部材１４で仕切られた各仕切り毎にほぼ同量の空
気となって有孔プレート１３を経て排出されるため、気
水分配装置５の上部に設置される砂利層６や活性炭層７
をほぼ一様に洗浄することができる。本実施例では、空
気分散材１０の形状を略逆Ｖ字状としたが、これに限定
されず、略逆Ｕ字状、または略三角形状で底部に開口を
有する形状でもよい。要は空気分散材の下部が開口し、
夾雑物が落下しやすい構造であればよい。

【００２２】以上のように構成される水処理装置におい
て、濾過処理が行われる場合、原水流入管１から水処理
装置内に流入した原水は、圧力渠２を経て気水分配装置
５内に流入する。気水分配装置５内に流入した原水は、
有孔プレート１３に設けた多数の孔１５から砂利層６を
経て活性炭層７に達し、さらに濾過室８からトラフ９を
経て次工程の処理装置に導入され、所定の処理が施され
る。

【００２３】以上のような濾過処理の結果、砂利層６や
活性炭層７に原水中の汚濁物質が蓄積したり、また、空
気分散材１０に設けたオリフィス１２や有孔プレート１
３の孔１５に夾雑物や懸濁物が詰まり、濾過性能が低下
することがあるので、一定のタイミングで次に説明する
ような逆洗が行われる。

【００２４】すなわち、空気分配管３から３ａおよび３
ｂを経て分岐管４から気水分配装置５の空気分散材１０
内に達した所定圧力の空気は、図４に示すように、水面
１６を押し下げて各空気分散材１０に形成された上位の
オリフィス１２から吐出される。このようにして、ほぼ
同じ圧力の空気が各空気分散材１０に設けた上位のオリ
フィス１２から吐出され、しかも、空気分散材１０の長
手方向には、ほぼ等間隔で仕切部材１４が設けられてい
るので、オリフィス１２から吐出される空気は仕切部材
１４で仕切られた各仕切りごとにほぼ同量の空気となっ
て有孔プレート１３の多数の孔１５を経て排出されて、
その上部の砂利層６および活性炭層７をほぼ一様に洗浄
することができる。

【００２５】さらに、隣接する空気分散材１０、１０の
間には所定間隔１１が設けられているので、空気分散材
１０、１０の間に入り込んだ夾雑物や有孔プレート１３
の多数の孔１５に詰まった夾雑物等の除去作業が容易に
できる。また、空気分散材１０が略逆Ｖ字状の形状をし
ているので、空気分散材１０の清掃作業が容易であり、
オリフィス１２に詰まった夾雑物や懸濁物の除去作業が
容易にできる。

【００２６】また、槽底部から所定高さに気水分配装置
５を配したので、人手によるこれら夾雑物等の除去作業
が容易であり、さらに、圧力渠２の高さを十分に確保で
きるので、圧力渠２に流入する原水の入口と末端の圧力
差が減少し、気水分配装置５を通過する原水の均等分配
性の向上を図ることができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は上記のとおり構成されているの
で、以下の効果を奏する。 （１）請求項１記載の発明によれば、隣接する空気分散
材の間に所定間隔が設けられているので、空気分散材の
間に入り込んだ夾雑物や有孔プレートの孔に目詰まりし
た夾雑物等の除去作業を容易に行うことができる。 （２）請求項２、６記載の発明によれば、空気分散材の
下部が開口しているので、夾雑物や懸濁物が下方に落下
しやすく、空気分散材内にこれら夾雑物等が付着しにく
くなる。また、オリフィスがそれらの夾雑物等で目詰ま
りしても、開口部から容易に除去することができる。 （３）請求項３、７記載の発明によれば、空気分散材の
長手方向に所定間隔で仕切部材が設けられているので、
空気分散材のオリフィスより吐出する空気は仕切部材で
仕切られた各仕切り毎にほぼ同量の空気となって排出さ
れるため、気水分配装置の上部に設置される濾材をほぼ
一様に洗浄することができる。 （４）請求項４、８記載の発明によれば 空気分散材が
略逆Ｖ字状であるので、空気分散材内の清掃作業が容易
にできる。 （５）請求項５記載の発明によれば、上向流方式で非処
理水を通水した場合に、隣接する空気分散材の間に所定
間隔が設けられているので、空気分散材の間に入り込ん
だ夾雑物や有孔プレートの孔に目詰まりした夾雑物等の
除去作業を容易に行うことができる。さらに、槽底部か
ら所定高さに気水分配装置を配するので、人手による夾
雑物等の除去作業が容易であり、気水分配装置を通過す
る原水流速の平滑化を図ることができる。 （６）請求項９記載の発明によれば、空気渠を設ける必
要がないので、水処理装置をコンパクトにすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水処理装置の縦断面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図３（ａ）は図３（ｂ）の部分拡大断面図であ
り、図３（ｂ）は本発明に係る気水分配装置の一部破断
斜視図である。

【図４】本発明に係る気水分配装置を用いて空気による
洗浄を行う方法を説明する図である。

【図５】従来の濾過装置の縦断面図である。

【図６】従来の別の濾過装置の縦断面図である。

【符号の説明】

１…原水流入管 ２…圧力渠 ３、３ａ、３ｂ…空気分配管 ４…分岐管 ５…気水分配装置 ６…砂利層 ７…活性炭層 ８…濾過室 ９…トラフ １０…空気分散材 １２…オリフィス １３…有孔プレート １４…仕切部材 １５…孔 １６…水面

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濾過槽内に配置する気水分配装置であっ
   て、複数個の空気分散材を、隣接する空気分散材の間に
   所定間隔を設けて水平方向に配置し、該空気分散材の上
   部に有孔プレートを備えていることを特徴とする気水分
   配装置。
2. 【請求項２】 空気分散材が少なくとも１つのオリフィ
   スを有し下部が開口していることを特徴とする請求項１
   記載の気水分配装置。
3. 【請求項３】 空気分散材の長手方向に所定間隔で仕切
   部材が設けられていることを特徴とする請求項１または
   ２記載の気水分配装置。
4. 【請求項４】 空気分散材が略逆Ｖ字状である請求項
   １、２または３記載の気水分配装置。
5. 【請求項５】 槽底部より所定高さに気水分配装置を配
   し、該気水分配装置の上部に濾材層を備えてなる濾過槽
   を有する水処理装置に使用する気水分配装置が、複数個
   の空気分散材を、隣接する空気分散材の間に所定間隔を
   設けて水平方向に配置し、該空気分散材の上部に有孔プ
   レートを備えていることを特徴とする水処理装置。
6. 【請求項６】 空気分散材が少なくとも１つのオリフィ
   スを有し下部が開口していることを特徴とする請求項５
   記載の水処理装置。
7. 【請求項７】 空気分散材の長手方向に所定間隔で仕切
   部材が設けられていることを特徴とする請求項５または
   ６記載の水処理装置。
8. 【請求項８】 空気分散材が略逆Ｖ字状である請求項
   ５、６または７記載の水処理装置。
9. 【請求項９】 空気分散材の下部空間に空気分配管を挿
   入したことを特徴とする請求項５、６、７または８記載
   の水処理装置。