JPH02115005A - 懸濁性固形物の分離装置 - Google Patents
懸濁性固形物の分離装置Info
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- JPH02115005A JPH02115005A JP63267593A JP26759388A JPH02115005A JP H02115005 A JPH02115005 A JP H02115005A JP 63267593 A JP63267593 A JP 63267593A JP 26759388 A JP26759388 A JP 26759388A JP H02115005 A JPH02115005 A JP H02115005A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は用水や排水中の懸濁性固形物(以下、SSと称
する)を急速濾過によって分離する装置に係り、都市下
水、産業排水等の有機性排水の濾過に適用するのが好適
なSSの分離装置に関する。
する)を急速濾過によって分離する装置に係り、都市下
水、産業排水等の有機性排水の濾過に適用するのが好適
なSSの分離装置に関する。
[従来の技術]
用水や排水の高度処理おけるSS除去には、砂を濾材と
した急速濾過装置が採用されている。しかし、従来にお
いては、急速濾過装置は、用水の処理や、排水処理工程
の生物処理あるいは凝集沈殿後の処理用に設置され、流
入水中のSSが比較的低いところに採用されていた。こ
の理由は、砂を濾材とした装置をSSが高濃度の水に適
用すると、濾層表面にSSが短時間の間たまって濾過抵
抗が急激に上昇し、濾層の逆洗を頻繁に行わねばならな
いので、能率が極めて悪く、従って実施が困難であった
ことによる。しかし、急速濾過装置をSSが高濃度の水
にも適用できれば、その用途範囲が広がり、急速濾過は
水処理における有用な単位操作として活用することがで
きる。
した急速濾過装置が採用されている。しかし、従来にお
いては、急速濾過装置は、用水の処理や、排水処理工程
の生物処理あるいは凝集沈殿後の処理用に設置され、流
入水中のSSが比較的低いところに採用されていた。こ
の理由は、砂を濾材とした装置をSSが高濃度の水に適
用すると、濾層表面にSSが短時間の間たまって濾過抵
抗が急激に上昇し、濾層の逆洗を頻繁に行わねばならな
いので、能率が極めて悪く、従って実施が困難であった
ことによる。しかし、急速濾過装置をSSが高濃度の水
にも適用できれば、その用途範囲が広がり、急速濾過は
水処理における有用な単位操作として活用することがで
きる。
このような新規用途開拓を目的とし、最近、SSが高濃
度の水にも適用できるように改良された急速濾過装置が
開発されている(第21回下水道研究発表会講演集、1
76頁〜178頁、 1984年)。
度の水にも適用できるように改良された急速濾過装置が
開発されている(第21回下水道研究発表会講演集、1
76頁〜178頁、 1984年)。
第6図はその改良された急速濾過装置の断面図である。
第6図において、この装置は本体21内に有効径0.4
5mm(均等係数1.5)の砂が25cm充填された砂
層22を備え、砂層22の下部に下部集水装置23が設
けられ、また砂層22の上方1,2mのところには砂層
22の逆洗を開始する水位を検出するレベルセンサー2
4が備えられている。そして、装置本体21の上部には
原水流入管25を、下部集水装置23の下方には濾過水
排出管26を、砂層22とレベルセンサ24の間には逆
洗水排出管27をそれぞれ備え、要部を構成している。
5mm(均等係数1.5)の砂が25cm充填された砂
層22を備え、砂層22の下部に下部集水装置23が設
けられ、また砂層22の上方1,2mのところには砂層
22の逆洗を開始する水位を検出するレベルセンサー2
4が備えられている。そして、装置本体21の上部には
原水流入管25を、下部集水装置23の下方には濾過水
排出管26を、砂層22とレベルセンサ24の間には逆
洗水排出管27をそれぞれ備え、要部を構成している。
このように構成された装置において、原水流入管25か
ら流入した水は砂層22を通過してssが捕捉され、濾
過水排出管26から排出する。この際、原水中のSS濃
度が高いと、多量のSSが短時間に砂J122の表層部
に捕捉されてたまり、濾過抵抗が増加する。このため、
周期的に下部集水装置23から小きざみに空気を吹き込
み、砂層22表面にたまったSSを浮遊させることによ
って濾過抵抗の急激な上昇をおさえ、濾過が継続できる
ようになっている。このようにして濾過は継続されるが
、次第に濾過抵抗が増して水位が上昇し、この水位がレ
ベルセンサー24の高さに達すると、砂層22の逆洗を
開始するようになっている。
ら流入した水は砂層22を通過してssが捕捉され、濾
過水排出管26から排出する。この際、原水中のSS濃
度が高いと、多量のSSが短時間に砂J122の表層部
に捕捉されてたまり、濾過抵抗が増加する。このため、
周期的に下部集水装置23から小きざみに空気を吹き込
み、砂層22表面にたまったSSを浮遊させることによ
って濾過抵抗の急激な上昇をおさえ、濾過が継続できる
ようになっている。このようにして濾過は継続されるが
、次第に濾過抵抗が増して水位が上昇し、この水位がレ
ベルセンサー24の高さに達すると、砂層22の逆洗を
開始するようになっている。
この装置を使用し、下水処理場の最初沈殿池流出水を処
理した結果が第1表のごとく発表されている。ここで実
験結果のうち平均値だけを記載する。
理した結果が第1表のごとく発表されている。ここで実
験結果のうち平均値だけを記載する。
第1表 従来技術の濾過実験結果
第1表の結果のごとく、この装置によれば、最初沈殿池
流出水のようなSS濃度の高い水に対しても4時聞程度
の濾過継続が可能となっている。
流出水のようなSS濃度の高い水に対しても4時聞程度
の濾過継続が可能となっている。
そして、SS濃度の高い排水でも急速濾過によって処理
できることが実証され、次の処理工程である生物処理工
程のBOD負荷を大幅に低減できると云う効果がもたら
されている。
できることが実証され、次の処理工程である生物処理工
程のBOD負荷を大幅に低減できると云う効果がもたら
されている。
[発明が解決しようとする課題]
上記の従来技術はSSが高濃度の排水の濾過に粒状濾材
を適用できるようにした技術ではあるが、砂層の有する
欠点を本質的に解決したものではない。
を適用できるようにした技術ではあるが、砂層の有する
欠点を本質的に解決したものではない。
すなわち、砂層の通水抵抗の増加を抑制するために砂層
へ周期的に空気を吹き込んでも、長時間の濾過継続が可
能になるものではなく、満足すべき濾過時間の延長はな
されていない。従って、濾過の継続時間がなお短いため
に、ssの捕捉能力が小さく、さらに逆洗のための水を
多量に要するという問題があった。このため、さらに効
率のよい急速濾過装置の開発が望まれていた。
へ周期的に空気を吹き込んでも、長時間の濾過継続が可
能になるものではなく、満足すべき濾過時間の延長はな
されていない。従って、濾過の継続時間がなお短いため
に、ssの捕捉能力が小さく、さらに逆洗のための水を
多量に要するという問題があった。このため、さらに効
率のよい急速濾過装置の開発が望まれていた。
本発明は、上記の問題点を解決し、長時間の濾過が継続
できるSSの分離装置を提供することを目的とする。
できるSSの分離装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
上記の目的を達成するために、本発明のssの分離装置
においては、装置本体内に少なくとも二つの濾層を備え
、排水が最初に通過する濾過初期の濾層(以下、初期浅
層と云う)には多数の耐水性繊維を不織に形成し且つ通
水時における空隙率が実質的に変化しない繊維濾材を充
填し、排水がM後に通過する濾過終期の濾層(以下、終
期1層と云う)には粒状濾材を充填している。
においては、装置本体内に少なくとも二つの濾層を備え
、排水が最初に通過する濾過初期の濾層(以下、初期浅
層と云う)には多数の耐水性繊維を不織に形成し且つ通
水時における空隙率が実質的に変化しない繊維濾材を充
填し、排水がM後に通過する濾過終期の濾層(以下、終
期1層と云う)には粒状濾材を充填している。
前記繊維濾材は、耐水性繊維をカールさせる等の曲げ加
工をして弾性体にし、この曲げ加工した繊維を不織に形
成したものである この繊維濾材を形成する耐水性繊維としてはプラスチッ
ク繊維、金属繊維等を使用する。
工をして弾性体にし、この曲げ加工した繊維を不織に形
成したものである この繊維濾材を形成する耐水性繊維としてはプラスチッ
ク繊維、金属繊維等を使用する。
粒状濾材としては、砂、アンスラサイト、合成樹脂粒、
活性炭、ゼオライト、各種セラミックス(中空にするな
ど嵩密度の小さいものが好ましい)等あるいはこれらを
組み合わせて使用する。
活性炭、ゼオライト、各種セラミックス(中空にするな
ど嵩密度の小さいものが好ましい)等あるいはこれらを
組み合わせて使用する。
[作用]
前述のように、粒状濾材である砂を充填した濾層にSS
濃度の高い排水を通水すると短時間のうちに濾層に目詰
まりが生じて濾過が継続できなくなってしまうが、SS
濃度が低い排水であれば長時間の濾過が継続できる。そ
して、SS濃度が非常に低い濾過水を得ることができる
6本発明はこのような粒状濾材の特性を活用するために
なされたものであり、機能の異なる少なくとも二つの濾
層を備えている。すなわち、濾層は、主として大きなS
Sを除去するのに適した繊維濾材を充填した濾層と、微
細なSSを除去するのに適した粒状濾材を充填しな濾層
の組み合わせによって構成されている。このため、繊維
濾材を充填した濾層で排水の粗濾過が行われるので、次
の粒状濾材を充填した濾層を通過する排水中のSSの濃
度は大幅に減少し、粒状濾材を充填した濾層の負荷が軽
減される。従って、粒状濾材を充填した濾層を備えてい
ても、長時間の濾過が継続でき、また濾過速度を上げる
こともできる。
濃度の高い排水を通水すると短時間のうちに濾層に目詰
まりが生じて濾過が継続できなくなってしまうが、SS
濃度が低い排水であれば長時間の濾過が継続できる。そ
して、SS濃度が非常に低い濾過水を得ることができる
6本発明はこのような粒状濾材の特性を活用するために
なされたものであり、機能の異なる少なくとも二つの濾
層を備えている。すなわち、濾層は、主として大きなS
Sを除去するのに適した繊維濾材を充填した濾層と、微
細なSSを除去するのに適した粒状濾材を充填しな濾層
の組み合わせによって構成されている。このため、繊維
濾材を充填した濾層で排水の粗濾過が行われるので、次
の粒状濾材を充填した濾層を通過する排水中のSSの濃
度は大幅に減少し、粒状濾材を充填した濾層の負荷が軽
減される。従って、粒状濾材を充填した濾層を備えてい
ても、長時間の濾過が継続でき、また濾過速度を上げる
こともできる。
前記繊維濾材は、耐水性繊維を不織に形成したものであ
るので、空隙率は非常に大きく、従って通水抵抗が極め
て小さく、目詰まりがしにくい。
るので、空隙率は非常に大きく、従って通水抵抗が極め
て小さく、目詰まりがしにくい。
このため、主に大きなSSを除去する粗濾過段階の濾層
に充填するのに適した濾材である。
に充填するのに適した濾材である。
前記粒状濾材は、濾過する排水中のSSの粒径分布や通
水抵抗の予定値あるいは濾過水中のSS濃度の予定値等
によって決められるものであるが、濾過水中のSS濃度
が予定値を確保できる範囲においてはできるだけ粒径の
大きいものを使用することが望ましい0通常の場合は5
問〜1龍程度が好ましい粒径である。粒径が11未満で
は微細なSSの除去率はよいが、圧損が大きく濾層の目
詰まりの度合いが大きいので好ましくなく、また5市を
超えると濾層の目詰まりの度合いは小さくなるが、微細
なSSの除去率が低下するようになる。
水抵抗の予定値あるいは濾過水中のSS濃度の予定値等
によって決められるものであるが、濾過水中のSS濃度
が予定値を確保できる範囲においてはできるだけ粒径の
大きいものを使用することが望ましい0通常の場合は5
問〜1龍程度が好ましい粒径である。粒径が11未満で
は微細なSSの除去率はよいが、圧損が大きく濾層の目
詰まりの度合いが大きいので好ましくなく、また5市を
超えると濾層の目詰まりの度合いは小さくなるが、微細
なSSの除去率が低下するようになる。
[実施例]
第2図は本発明において使用する繊維濾材を模式的に示
した説明図である。この繊維濾材2は多くの濾材選定実
験によって見いだされたものであり、曲げ加工された多
数の耐水性繊維であるプラスチック繊維3を結合剤で被
覆結合し、三次元の網目様の構造にして不織に形成した
ものである。
した説明図である。この繊維濾材2は多くの濾材選定実
験によって見いだされたものであり、曲げ加工された多
数の耐水性繊維であるプラスチック繊維3を結合剤で被
覆結合し、三次元の網目様の構造にして不織に形成した
ものである。
繊維濾材2を構成する前記繊維3の径は100デニール
(約0.091龍)〜10000デニール(約0.91
mm)の範囲である。そして、繊維濾材2の空隙率は7
0%〜99.5%の範囲で選定する。
(約0.091龍)〜10000デニール(約0.91
mm)の範囲である。そして、繊維濾材2の空隙率は7
0%〜99.5%の範囲で選定する。
繊維濾材2を構成する前記繊維3の径及び繊維濾材2の
空隙率は濾材選定実験の結果により次のように決定した
。
空隙率は濾材選定実験の結果により次のように決定した
。
前記繊維3の径についは、充填した繊維濾材2は通水中
に圧縮されて減容されることがあれば、空隙率が減少し
て濾過性能が変わるので好ましくない。このため、前記
繊維3は、通水時に繊維濾材2が実質的に圧縮されない
だけの強度を有する必要があり、この条件に適合する前
記繊維3の径は約100デニール以上が必要となる。し
かし、前記繊維3があまり太くなると、濾材単位容積当
たりの有効表面積が減少し、濾過効率が悪化する。この
ように、濾過効率との関係を考慮すると前記繊維3の径
は10000デニール以下であるのが望ましい。
に圧縮されて減容されることがあれば、空隙率が減少し
て濾過性能が変わるので好ましくない。このため、前記
繊維3は、通水時に繊維濾材2が実質的に圧縮されない
だけの強度を有する必要があり、この条件に適合する前
記繊維3の径は約100デニール以上が必要となる。し
かし、前記繊維3があまり太くなると、濾材単位容積当
たりの有効表面積が減少し、濾過効率が悪化する。この
ように、濾過効率との関係を考慮すると前記繊維3の径
は10000デニール以下であるのが望ましい。
繊維濾材2の空隙率は、通水中に短時間で通水抵抗が急
上昇することなく、且つSSの除去率が良好であること
を前提にして決定した。繊維濾材2の空隙率が70%未
満では、通水後数時間で通水抵抗が急激に増加するので
本発明の目的に沿うことができず、空隙率が99.5%
を超えるとSSの除去率が不十分となり濾材としての機
能が不足する。従って繊維濾材2の好適な空隙率は70
%〜99.5%である。
上昇することなく、且つSSの除去率が良好であること
を前提にして決定した。繊維濾材2の空隙率が70%未
満では、通水後数時間で通水抵抗が急激に増加するので
本発明の目的に沿うことができず、空隙率が99.5%
を超えるとSSの除去率が不十分となり濾材としての機
能が不足する。従って繊維濾材2の好適な空隙率は70
%〜99.5%である。
次に、上記繊維濾材の性能試験を行った結果について説
明する。
明する。
第3図は本発明で使用する繊維濾材の性能試験を実施し
た装置の説明図である。内径10c+++、高さ2,5
mのアクリル樹脂製で竪型の装置本体1内には、第2図
に示した繊維濾材が敷き詰められて必要高さに充填され
、浅層15が形成されている。9は排水を供給する排水
流入管、10は逆洗水供給管と兼用の濾過水排出管、1
1は逆洗時に使用する空気吹き込み管、12は逆洗水排
出管、13は逆洗水集金管である。
た装置の説明図である。内径10c+++、高さ2,5
mのアクリル樹脂製で竪型の装置本体1内には、第2図
に示した繊維濾材が敷き詰められて必要高さに充填され
、浅層15が形成されている。9は排水を供給する排水
流入管、10は逆洗水供給管と兼用の濾過水排出管、1
1は逆洗時に使用する空気吹き込み管、12は逆洗水排
出管、13は逆洗水集金管である。
この装置は、排水流入管9から濾過速度に合わせた流量
の排水を供給し、逆洗水供給管兼濾過水排出管11から
排水供給流量と同じ流量で濾過水を排出する。そして、
長時間濾過を継続して圧損がある限度に達した時点で浅
層15の逆洗を行う。
の排水を供給し、逆洗水供給管兼濾過水排出管11から
排水供給流量と同じ流量で濾過水を排出する。そして、
長時間濾過を継続して圧損がある限度に達した時点で浅
層15の逆洗を行う。
逆洗は、装置本体1内に排水を滞留させたまま濾過を中
断し、空気吹き込み管11から空気の吹き込んで濾材に
付着したSSを剥離させ、滞留する排水中に懸濁させる
。空気の吹き込みを所定時間実施後、SSを含んだ水を
排出する。逆洗が1回では不十分の場合には、逆洗水を
浅層15の上端付近まで張り込んだ後、上記1回目の操
作を繰り返す。
断し、空気吹き込み管11から空気の吹き込んで濾材に
付着したSSを剥離させ、滞留する排水中に懸濁させる
。空気の吹き込みを所定時間実施後、SSを含んだ水を
排出する。逆洗が1回では不十分の場合には、逆洗水を
浅層15の上端付近まで張り込んだ後、上記1回目の操
作を繰り返す。
(濾材性能試験1)
供試水としては、下水処理場の最初沈殿池の流出水を通
水した。浅層の条件は第2表に示すように、濾材の材質
、繊維の径及び空隙率を変えた。
水した。浅層の条件は第2表に示すように、濾材の材質
、繊維の径及び空隙率を変えた。
第2表 浅層の条件 (濾材性能試験1)この濾過実験
で得た多数の測定値を平均値にまとめ、実験No、 1
の結果を第3表に、実験N[L 2の結果を第4表に、
実験N[L 3の結果を第5表に示す。
で得た多数の測定値を平均値にまとめ、実験No、 1
の結果を第3表に、実験N[L 2の結果を第4表に、
実験N[L 3の結果を第5表に示す。
各表中、濾過継続時間は各実験において実施した連続濾
過時間を示し、最終圧損は濾過実験終了直前の圧損を示
す。
過時間を示し、最終圧損は濾過実験終了直前の圧損を示
す。
第3表 濾過実験結果 (濾材性能試験1−実験No、
1 )第4表 濾過実験結果 (濾材性能試験1−実験No、2) 第5表 濾過実験結果 (濾材性能試験1−実験No、
3 )第3表(実験NIL 1 、濾材材質がポリ塩
化ビニリデン、繊維径が500デニール、空隙率が93
%)において、この実験に使用した濾材は、濾過速度を
約200m/日まで上げても、濾過継続15時間後の圧
損は僅か41cmH2Oであり、且っSS除去率も90
%以上が確保している。
1 )第4表 濾過実験結果 (濾材性能試験1−実験No、2) 第5表 濾過実験結果 (濾材性能試験1−実験No、
3 )第3表(実験NIL 1 、濾材材質がポリ塩
化ビニリデン、繊維径が500デニール、空隙率が93
%)において、この実験に使用した濾材は、濾過速度を
約200m/日まで上げても、濾過継続15時間後の圧
損は僅か41cmH2Oであり、且っSS除去率も90
%以上が確保している。
第4表(実験No、2、濾材材質がポリ塩化ビニリデン
、繊維径が4000デニール、空隙率が98%)におい
て、この実験に使用した濾材は、実験NIL1(第3表
)のものよりもSSの除去率は若干劣るが、最終圧損が
著しく低く、濾過継続時間をさらに長くできる。
、繊維径が4000デニール、空隙率が98%)におい
て、この実験に使用した濾材は、実験NIL1(第3表
)のものよりもSSの除去率は若干劣るが、最終圧損が
著しく低く、濾過継続時間をさらに長くできる。
第5表(実験阻3、濾材材質がステンレス鋼、繊維径が
0.60mm、空隙率が98%)において、濾材の材質
をステンレス鋼に変えても、繊維径及び空隙率が同様で
ある実験Na2(第4表)の濾材の場合とほぼ同じ良好
の値が得られた。
0.60mm、空隙率が98%)において、濾材の材質
をステンレス鋼に変えても、繊維径及び空隙率が同様で
ある実験Na2(第4表)の濾材の場合とほぼ同じ良好
の値が得られた。
次に上記の濾過実験後、濾層の逆洗を行い、濾材洗浄の
難易、濾過実験におけるSSの捕捉量、逆洗時の必要水
量を調べた結果を第6表及び第7表に示す、第6表には
実験Na 1の濾過実験後の逆洗結果を示し、第7表に
は実験N[L 2の濾過実験後の逆洗結果を示す、各表
中、SS捕捉量は逆洗排水中のSS濃度とその排出量か
ら求めた値であり、逆洗排水量比とは濾過処理をした全
排水量に対する逆洗時に使用した水量の比である。
難易、濾過実験におけるSSの捕捉量、逆洗時の必要水
量を調べた結果を第6表及び第7表に示す、第6表には
実験Na 1の濾過実験後の逆洗結果を示し、第7表に
は実験N[L 2の濾過実験後の逆洗結果を示す、各表
中、SS捕捉量は逆洗排水中のSS濃度とその排出量か
ら求めた値であり、逆洗排水量比とは濾過処理をした全
排水量に対する逆洗時に使用した水量の比である。
第6表 逆洗結果(濾材性能試験1−実験No、1)第
7表 逆洗結果(濾材性能試験1−実験No、 2 >
第6表(実験N[L 1、繊維径500デニール、空隙
率93%)では、1回目の逆洗排水中のSSは7800
〜11350mg/Jlと非常に高く、2回目では21
30mg/ρ以下と大幅に減少しており、濾材に付着し
たSSは逆洗によって容易に剥離することを示している
。また、SS捕捉量は6 、4〜9 、2kg/m”で
SSの捕捉能力が非常に大きく、逆洗排水量比は0.0
11〜0.013で逆洗時の水の使用量は非常に少なく
て済む。
7表 逆洗結果(濾材性能試験1−実験No、 2 >
第6表(実験N[L 1、繊維径500デニール、空隙
率93%)では、1回目の逆洗排水中のSSは7800
〜11350mg/Jlと非常に高く、2回目では21
30mg/ρ以下と大幅に減少しており、濾材に付着し
たSSは逆洗によって容易に剥離することを示している
。また、SS捕捉量は6 、4〜9 、2kg/m”で
SSの捕捉能力が非常に大きく、逆洗排水量比は0.0
11〜0.013で逆洗時の水の使用量は非常に少なく
て済む。
第7表(実験N(L 2、繊維径4000デニール、空
隙率98%)においても、捕捉量は6.7〜9.1kg
/m2、逆洗排水量比は0.008〜0.011であり
、実験N(LL(第6表)の場合と同様に良好の結果を
得た。
隙率98%)においても、捕捉量は6.7〜9.1kg
/m2、逆洗排水量比は0.008〜0.011であり
、実験N(LL(第6表)の場合と同様に良好の結果を
得た。
〈濾材性能試験2)
次に圧損の経時変化及び濾過速度に対する圧損の変化を
調べた結果について説明する。これらの実験においては
、第3図の装置のほかに、アンスラサイト60cm、砂
40σを充填して濾層を形成させた装置も用意し、並列
にして2基の装置に同一の排水を通水して粒状濾材との
比較を行った。
調べた結果について説明する。これらの実験においては
、第3図の装置のほかに、アンスラサイト60cm、砂
40σを充填して濾層を形成させた装置も用意し、並列
にして2基の装置に同一の排水を通水して粒状濾材との
比較を行った。
なお、粒状濾材を充填した実験は、先に説明した従来技
術のように周期的に濾層に空気を吹き込むことはせず、
単に濾材性能比較のために行った。
術のように周期的に濾層に空気を吹き込むことはせず、
単に濾材性能比較のために行った。
経時変化の実験条件は濾過速度を120m/日で行った
。この結果を第4図及び第5図に示す。
。この結果を第4図及び第5図に示す。
第4図は濾過の経過時間に対する圧損の変化を示した図
であり、本発明の繊維濾材は1400分く約24時間)
経過しても、圧損は約30ΩH20程度であり、更に長
時間の濾過が継続できることを示している。
であり、本発明の繊維濾材は1400分く約24時間)
経過しても、圧損は約30ΩH20程度であり、更に長
時間の濾過が継続できることを示している。
第5図は濾過速度と圧損の関係を示した図である。この
実験は濾過開始後5時間における圧損を測定したもので
あるが、本発明の繊維濾材は濾過速度を200m/日ま
で上げても圧損は30cmH2O程度であり、更に濾過
速度を上げることができる。
実験は濾過開始後5時間における圧損を測定したもので
あるが、本発明の繊維濾材は濾過速度を200m/日ま
で上げても圧損は30cmH2O程度であり、更に濾過
速度を上げることができる。
上記の結果のごとく、本発明において使用する繊維濾材
は、圧損が極めて小さく、従って濾過継続時間が非常に
長く、且つSSの除去率もよく、比較的粒径の大きいS
S除去用に好適な濾材であることが確認された。
は、圧損が極めて小さく、従って濾過継続時間が非常に
長く、且つSSの除去率もよく、比較的粒径の大きいS
S除去用に好適な濾材であることが確認された。
次に、上述の繊維濾材を組み入れた本発明の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
第1図は本発明の一実施例を模式的に示した断面図であ
る。竪型の装置本体1内には二つの異なった濾層を備え
ており、上部には第2図に示した切離濾材を充填した初
期濾層4が配置され、その下部には粒状濾材を充填した
終期1層5が配置されている。終期浅層5は多孔板6に
よって担持されており、初期濾層4は実質的に通水抵抗
が殆どない1層保持材7によって担持され、その上端は
濾材固定材8によって浮き上がらないように固定されて
いる。初期濾層4に充填する繊維濾材の径、空隙率及び
終期浅層5に充填する粒状濾材の径は、処理する排水中
のSS濃度及び粒径分布並びに濾過水の要求水質によっ
て決定する。また、初期濾層4及び終期浅層5のそれぞ
れの充填高さも上記の条件によって適宜状める。そして
、装置本体1には各種の配管が接続されており、その上
方には排水流入管8が、底部には逆洗水供給管と兼用の
濾過水排出管10が、また底部には終期浅層5の下方に
挿入された空気吹き込み管11が、初期濾層4の上端付
近の装置本体1の外周には逆洗水集合管13に接続され
た1本または複数本の逆洗水排出管12がそれぞれ取り
付けられている。また、終期浅層5の下方には格子状等
の形状の分配器14を備え、逆洗時に吹き込んだ空気が
濾層の全面に分散するようになっている。
る。竪型の装置本体1内には二つの異なった濾層を備え
ており、上部には第2図に示した切離濾材を充填した初
期濾層4が配置され、その下部には粒状濾材を充填した
終期1層5が配置されている。終期浅層5は多孔板6に
よって担持されており、初期濾層4は実質的に通水抵抗
が殆どない1層保持材7によって担持され、その上端は
濾材固定材8によって浮き上がらないように固定されて
いる。初期濾層4に充填する繊維濾材の径、空隙率及び
終期浅層5に充填する粒状濾材の径は、処理する排水中
のSS濃度及び粒径分布並びに濾過水の要求水質によっ
て決定する。また、初期濾層4及び終期浅層5のそれぞ
れの充填高さも上記の条件によって適宜状める。そして
、装置本体1には各種の配管が接続されており、その上
方には排水流入管8が、底部には逆洗水供給管と兼用の
濾過水排出管10が、また底部には終期浅層5の下方に
挿入された空気吹き込み管11が、初期濾層4の上端付
近の装置本体1の外周には逆洗水集合管13に接続され
た1本または複数本の逆洗水排出管12がそれぞれ取り
付けられている。また、終期浅層5の下方には格子状等
の形状の分配器14を備え、逆洗時に吹き込んだ空気が
濾層の全面に分散するようになっている。
なお、本実施例においては初期濾層4に充填する繊維濾
材は、同じ空隙率のものでもよいが、排水の通過順序に
従って順次空隙率の大きさを小さくしてもよい。このよ
うに、初期流M4を空隙率の異なる繊維濾材を組み合わ
せて構成させれば、大粒径のSSから比較的小粒径のS
Sまでを除去することができ、粒状濾材を充填した終期
浅層5の負荷を一層低減できる。また、初期濾層4と終
期浅層5の間に初期濾層4に充填したものより空隙率の
小さい繊維濾材を充填した中間の濾層を設けてもよい。
材は、同じ空隙率のものでもよいが、排水の通過順序に
従って順次空隙率の大きさを小さくしてもよい。このよ
うに、初期流M4を空隙率の異なる繊維濾材を組み合わ
せて構成させれば、大粒径のSSから比較的小粒径のS
Sまでを除去することができ、粒状濾材を充填した終期
浅層5の負荷を一層低減できる。また、初期濾層4と終
期浅層5の間に初期濾層4に充填したものより空隙率の
小さい繊維濾材を充填した中間の濾層を設けてもよい。
この装置の濾過操作について説明する。濾過の開始に先
立ち、各配管の弁を閉にしたのち、排水流入管9から所
定流量の排水を流入させる。排水が初期濾層4の上端ま
で達した時点で、逆洗水供給管兼濾過水排出管10の弁
を開けて濾過水の排出を開始する。濾過水の流量は排水
流入流量と同じに設定する。排水は、初期濾層4で主に
粒径の大きいSSが除去され、微細なSSだけを含む排
水となって終期浅層5を通過する。終期浅層5を通過し
た排水は、微細なSSが除去されて低SS濃度の濾過水
となる。
立ち、各配管の弁を閉にしたのち、排水流入管9から所
定流量の排水を流入させる。排水が初期濾層4の上端ま
で達した時点で、逆洗水供給管兼濾過水排出管10の弁
を開けて濾過水の排出を開始する。濾過水の流量は排水
流入流量と同じに設定する。排水は、初期濾層4で主に
粒径の大きいSSが除去され、微細なSSだけを含む排
水となって終期浅層5を通過する。終期浅層5を通過し
た排水は、微細なSSが除去されて低SS濃度の濾過水
となる。
このようにして濾過は継続されるが、濾過が長時間に亙
ると圧損が徐々に上昇するので、圧損がある限度に達し
た時点で濾層の逆洗を行う。逆洗を行う場合、排水の供
給を止めて濾過を一時中断し、濾過水排出管の弁を閉じ
て空気吹き込み管11がら空気の吹き込みを行う、この
際、初期浅層4及び終期浅層5に充填された濾材に付着
していたSSは滞留する排水中に懸濁する。次いで、空
気の吹き込みを行いながら逆洗水供給管兼濾過水排出管
10から逆洗水を供給し、逆洗水排出管12から溢流さ
せる。所定時間溢流後、逆洗水の供給を止め、1回目の
逆洗が終了する。この1回目の逆洗でSSの大部分が除
去される。2回目の逆洗は、上記1回目の操作を繰り返
す。
ると圧損が徐々に上昇するので、圧損がある限度に達し
た時点で濾層の逆洗を行う。逆洗を行う場合、排水の供
給を止めて濾過を一時中断し、濾過水排出管の弁を閉じ
て空気吹き込み管11がら空気の吹き込みを行う、この
際、初期浅層4及び終期浅層5に充填された濾材に付着
していたSSは滞留する排水中に懸濁する。次いで、空
気の吹き込みを行いながら逆洗水供給管兼濾過水排出管
10から逆洗水を供給し、逆洗水排出管12から溢流さ
せる。所定時間溢流後、逆洗水の供給を止め、1回目の
逆洗が終了する。この1回目の逆洗でSSの大部分が除
去される。2回目の逆洗は、上記1回目の操作を繰り返
す。
(実施例1)
第1図の装置と同じ構成で、内径]、Ocm、高さ2.
5mのアクリル樹脂製の装置本体1内に、第8表に示し
た条件の濾層を設け、下水処理場の最初沈殿池流入水の
濾過実験を行った。なお、比較例として、実施例で使用
したものと同じ繊維濾材だけを200 cm充填した場
合の濾過実験も行つた。この結果を第9表に示す。
5mのアクリル樹脂製の装置本体1内に、第8表に示し
た条件の濾層を設け、下水処理場の最初沈殿池流入水の
濾過実験を行った。なお、比較例として、実施例で使用
したものと同じ繊維濾材だけを200 cm充填した場
合の濾過実験も行つた。この結果を第9表に示す。
第8表 実施例1の条件
アンスラサイトは有効径4mm
第9表 濾過実験結果(実施例1)
第9表において、実施例の結果と比較例の結果を対比す
ると、粒径が20μ以上のSSの除去については大差が
なく共に良好であるが、粒径が20μ未満の微細なSS
の除去については、比較例では70%に達していないの
に対し、実施例においては90%が確保されている。そ
して、微細なSSの除去率の差が全体の除去率に影響し
、実施例の95%に対して比較例は90%にとどまって
いる。
ると、粒径が20μ以上のSSの除去については大差が
なく共に良好であるが、粒径が20μ未満の微細なSS
の除去については、比較例では70%に達していないの
に対し、実施例においては90%が確保されている。そ
して、微細なSSの除去率の差が全体の除去率に影響し
、実施例の95%に対して比較例は90%にとどまって
いる。
(実施例2)
実施例1と同−装置及び同−濾層条件で下水処理場の最
初沈殿池流入水の連続濾過実験を行った。また濾過実験
終了後、a層の逆洗試験を行った。この結果を第10表
及び第11表に示す。
初沈殿池流入水の連続濾過実験を行った。また濾過実験
終了後、a層の逆洗試験を行った。この結果を第10表
及び第11表に示す。
第10表 濾過実験結果(実施例2)
第11表 逆洗結果(実施例2)
第10表は連続濾過実験の結果である。この結果を第1
表に記載した従来技術の実験結果と比較すると、従来技
術では濾過速度76m/日における濾過継続4.2時間
後の圧損が1.2m(逆洗開始水位)であるのに対し、
本発明は濾過速度を180m/日に上げた場合にあって
も濾過継続48時間後の圧損は26ca+H20にすぎ
ない。
表に記載した従来技術の実験結果と比較すると、従来技
術では濾過速度76m/日における濾過継続4.2時間
後の圧損が1.2m(逆洗開始水位)であるのに対し、
本発明は濾過速度を180m/日に上げた場合にあって
も濾過継続48時間後の圧損は26ca+H20にすぎ
ない。
また、SSの除去率は従来技術の75%に対し93%〜
95%、さらに濾過水中のSSは従来技術の19mg/
、Rに対し5 mg / 1以下である。このように、
本発明の装置の濾過特性は極めて優れている。そして、
圧損が小さくて長時間の濾過が継続でき、且つSSの除
去率がよいと云う特性を有しているのは、繊維濾材を充
填した初期波層が大部分のSSを除去し、粒状濾材を充
填した終期浅層の負荷を著しく軽減しているためである
ことが判る。
95%、さらに濾過水中のSSは従来技術の19mg/
、Rに対し5 mg / 1以下である。このように、
本発明の装置の濾過特性は極めて優れている。そして、
圧損が小さくて長時間の濾過が継続でき、且つSSの除
去率がよいと云う特性を有しているのは、繊維濾材を充
填した初期波層が大部分のSSを除去し、粒状濾材を充
填した終期浅層の負荷を著しく軽減しているためである
ことが判る。
第11表は連続濾過実験後の逆洗結果である。
この結果を第1表に示した従来技術の実験結果と比較す
ると、SSの捕捉量は従来技術の0.95kg / m
”に対し18〜20 kg / +n”で約20倍であ
り、また逆洗排水量比は従来技術の0.13に対し0.
011で約1/12であり、濾過効率は極めて良好であ
る。なお、上記の値は圧損が25〜30cmH2O程度
の低い段階で逆洗を実施した場合の結果であり、従来技
術と同様に、圧損1.2mで逆洗を開始すれば、従来技
術との差はさらに大きくなる。
ると、SSの捕捉量は従来技術の0.95kg / m
”に対し18〜20 kg / +n”で約20倍であ
り、また逆洗排水量比は従来技術の0.13に対し0.
011で約1/12であり、濾過効率は極めて良好であ
る。なお、上記の値は圧損が25〜30cmH2O程度
の低い段階で逆洗を実施した場合の結果であり、従来技
術と同様に、圧損1.2mで逆洗を開始すれば、従来技
術との差はさらに大きくなる。
なお、本発明の実施態様は上記の実施例に限定されるも
のではなく、例えば、繊維濾材を構成する繊維の材質は
ポリ塩化ビニリデン、ステンレス鋼に限らす°、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のプラスチック、あるいは他
の金属であってもよく、また初期波層は第1図に示した
ような立方体や直方体に成型された濾材を敷き詰めるよ
うにして形成させるだけでなく、適度の大きさの立方体
や球状に成型した濾材を充填してもよい。また繊維濾材
を籠状の容器に詰め、このバックを複数充填して濾層を
形成するか、あるいは−っの濾層を一体に形成させても
よい。
のではなく、例えば、繊維濾材を構成する繊維の材質は
ポリ塩化ビニリデン、ステンレス鋼に限らす°、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のプラスチック、あるいは他
の金属であってもよく、また初期波層は第1図に示した
ような立方体や直方体に成型された濾材を敷き詰めるよ
うにして形成させるだけでなく、適度の大きさの立方体
や球状に成型した濾材を充填してもよい。また繊維濾材
を籠状の容器に詰め、このバックを複数充填して濾層を
形成するか、あるいは−っの濾層を一体に形成させても
よい。
[発明の効果〕
本発明の装置は、粒径の大きなSSを除去するのに適し
た繊維濾材を充填した初期波層と、微細なSSを除去す
るのに適した粒状濾材を充填した終期濾層とを組み合わ
せて備えているので、排水中のSSの大部分は繊維濾材
を充填した初期波層で除去され、粒状濾材を充填した終
期濾層の負荷が大幅に軽減される。このため、粒状濾材
を充填した終期濾層は長時間目詰まりが生ずることがな
く、高い濾過速度で長時間の濾過を行うことができると
共に低SS濃度の濾過水を得ることができる。
た繊維濾材を充填した初期波層と、微細なSSを除去す
るのに適した粒状濾材を充填した終期濾層とを組み合わ
せて備えているので、排水中のSSの大部分は繊維濾材
を充填した初期波層で除去され、粒状濾材を充填した終
期濾層の負荷が大幅に軽減される。このため、粒状濾材
を充填した終期濾層は長時間目詰まりが生ずることがな
く、高い濾過速度で長時間の濾過を行うことができると
共に低SS濃度の濾過水を得ることができる。
この結果、粒径の大きい排水を処理する装置である下水
処理場の最初沈殿池あるいは回転円板、流動床等の固着
生物処理後の沈殿槽の代わりとして使用することができ
る。この場合の処理能力は飛躍的に向上する0例えば、
最初沈殿池の処理能力は一般に沈降速度が35m/日程
度に設計されているが、本発明の装置を使用すれば、2
00m/日程度の高い濾過速度で流入水の処理を行うこ
とができ、装置規模を大幅に小さくできる。さらに、最
初沈殿池の処理効率は、SSの除去率が約40%、SS
の除去に伴うBODの除去率が30%程度であるのに対
し、本発明の装置においてはSS除去率95%を確保す
ることができ、従ってBOD除去も大幅になり、次の生
物処理工程におけるBOD負荷が著しく減少する。
処理場の最初沈殿池あるいは回転円板、流動床等の固着
生物処理後の沈殿槽の代わりとして使用することができ
る。この場合の処理能力は飛躍的に向上する0例えば、
最初沈殿池の処理能力は一般に沈降速度が35m/日程
度に設計されているが、本発明の装置を使用すれば、2
00m/日程度の高い濾過速度で流入水の処理を行うこ
とができ、装置規模を大幅に小さくできる。さらに、最
初沈殿池の処理効率は、SSの除去率が約40%、SS
の除去に伴うBODの除去率が30%程度であるのに対
し、本発明の装置においてはSS除去率95%を確保す
ることができ、従ってBOD除去も大幅になり、次の生
物処理工程におけるBOD負荷が著しく減少する。
第1図は本発明の一実8&例を模式的に示した断面図、
第2図は本発明において使用する繊維濾材を模式的に示
した説明図、第3図は本発明において使用する繊維濾材
の性能試験を実施した装置の説明図、第4図は本発明に
おいて使用する繊維濾材の圧損の経時変化を示す説明図
、第5図は本発明において使用する繊維濾材の濾過速度
と圧損の関係を示す説明図、第6図は従来技術の一例を
示す断面図である。 1・・・装置本体、2・・・繊維濾材、3・・・プラス
チック繊維、4・・・初期濾層、5・・・終期濾層。
第2図は本発明において使用する繊維濾材を模式的に示
した説明図、第3図は本発明において使用する繊維濾材
の性能試験を実施した装置の説明図、第4図は本発明に
おいて使用する繊維濾材の圧損の経時変化を示す説明図
、第5図は本発明において使用する繊維濾材の濾過速度
と圧損の関係を示す説明図、第6図は従来技術の一例を
示す断面図である。 1・・・装置本体、2・・・繊維濾材、3・・・プラス
チック繊維、4・・・初期濾層、5・・・終期濾層。
Claims (3)
- (1)濾層を通過させて排水中の懸濁性固形物を分離す
る装置において、装置本体内に少なくとも二つの濾層を
備え、排水が最初に通過する濾過初期の濾層には多数の
耐水性繊維を不織に形成し且つ通水時における空隙率が
実質的に変化しない繊維濾材が充填され、排水が最後に
通過する濾過終期の濾層には粒状濾材が充填されている
ことを特徴とする懸濁性固形物の分離装置。 - (2)繊維濾材を形成する耐水性繊維がプラスチック繊
維である請求項1記載の懸濁性固形物の分離装置。 - (3)繊維濾材を形成する耐水性繊維が金属繊維である
請求項1記載の懸濁性固形物の分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63267593A JPH02115005A (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | 懸濁性固形物の分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63267593A JPH02115005A (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | 懸濁性固形物の分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02115005A true JPH02115005A (ja) | 1990-04-27 |
Family
ID=17446903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63267593A Pending JPH02115005A (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | 懸濁性固形物の分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02115005A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010000403A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Sato Kogyo Co Ltd | 濾過装置及び濾過材の再生利用法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5297252A (en) * | 1976-02-10 | 1977-08-15 | Kubota Ltd | Reduced-pressure distillating system for organic sludge treatment |
-
1988
- 1988-10-24 JP JP63267593A patent/JPH02115005A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5297252A (en) * | 1976-02-10 | 1977-08-15 | Kubota Ltd | Reduced-pressure distillating system for organic sludge treatment |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010000403A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Sato Kogyo Co Ltd | 濾過装置及び濾過材の再生利用法 |
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