JPH04215808A - 砂濾過装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、上水前処理，下水３
次処理，産業廃水処理等に用いられる砂濾過装置の改良
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】比較的濃度の低い懸濁液中の微細な粒子
を除去する濾過装置の一つとして多層式砂濾過装置が知
られている。

【０００３】この多層式砂濾過装置の一種として、図３
に例示するように、濾過槽１内に砂利，砂およびアンス
ラサイト等の濾材を複数段に装入して濾材層２を設け、
濾過槽１の上部給排水管３から濾過すべき原水を導入し
て、濾材層２を通過させ、濾過槽１の下部給排水管４か
ら処理水を取り出すようにした下向流式砂濾過装置があ
る。なお、図中５は前記下部給排水管４と並設された給
気管、６は濾材層２の上方に開口する抜水管、７は濾過
槽の上端に開口する排気管を示す。

【０００４】この種の下向流式砂濾過装置においては、
濾過作業を長時間続けると濾材層２内の濾材が汚れて濾
過機能が低下したり目詰まりが生じたりすることが避け
られない。そこで、濾材層２内にＳＳ（浮遊懸濁物質）
がある程度捕捉され圧力損失が一定の値に達した時点で
、通常とは逆に濾過槽１の下部から上向きに空気または
水を流して、逆洗と呼ばれる上向流洗浄を行い、汚染し
た濾材を洗浄する必要がある。

【０００５】この上向流洗浄工程においては、抜水管６
を開いて濾過槽１内に滞留する濾材層２より上方の水を
抜き取る抜水工程（Ａ），濾過槽下部の給気管５から上
向きに空気を送って濾材層２を洗浄する空気洗浄工程（
Ｂ），同じく下部給配水管４から上向きに水を送って濾
材層２を洗浄する水洗浄工程（Ｃ）を、Ａ→Ｂ→Ｃの順
に個別に独立して行い、この作業を繰り返し行うことに
よって濾材の流出を防止しながら濾材を洗浄するのが普
通である。

【０００６】その理由は、抜水工程（Ａ）を省略して空
気洗浄工程（Ｂ）へ入ると、濾過槽１内に水が充満して
いるため、上昇空気に随伴して浮き上がった濾材が、水
と共に上部給排水管３から流出してしまうという問題点
があり、また、空気洗浄工程（Ｂ）と水洗浄工程（Ｃ）
を同時に行おうとすると、同じく上昇する空気と水との
混合流によって濾材が巻き上げられ、上部給排水管３か
ら流出してしまうという問題点があるからであり、抜水
工程（Ａ）を省略することや、空気洗浄工程（Ｂ）と水
洗浄工程（Ｃ）を長時間にわたって同時に行うことは不
可能視されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれば
、抜水工程（Ａ），空気洗浄工程（Ｂ），水洗浄工程（
Ｃ）を、Ａ→Ｂ→Ｃの順に個別に独立して行い、この作
業を繰り返し行う必要があり、前記のような問題点があ
るばかりでなく、濾過すべき原水が、抄紙排水のように
繊維質のＳＳを含む排水やオイルを含む排水の場合には
、濾材の洗浄が不十分になりやすく、濾過槽外に排出で
きなかった残留ＳＳ分が徐々に蓄積され、その結果、マ
ッドボール（繊維状のＳＳ分が絡み合いボールの如き形
状に成長したもの）の生成に至ることが多く、これが処
理水の水質低下を招き、濾過継続可能時間の短縮につな
がるという問題点があった。

【０００８】したがって、処理水の水質維持のためには
、この生成されたマッドボールや、蓄積されたＳＳ分を
濾過槽外へ排出しなければならず、長時間にわたる空気
および水による逆向き洗浄が必要となり、多量の洗浄水
量を消費するばかりでなく、稼働率が低下し、これが処
理水の回収率の低下につながるという悪循環が避けられ
なかった。

【０００９】この発明は、上記の問題点を解決すること
を目的とし、抜水工程（Ａ）を省略でき、しかも、空気
洗浄工程（Ｂ）と水洗浄工程（Ｃ）を同時に行うことに
よって、処理すべき排水中に繊維質のＳＳや含油成分が
存在する場合でも、マッドボールの生成を回避でき、短
時間で濾材の洗浄が可能な上向流洗浄装置を備えた砂濾
過装置を提供することを課題とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するための手段を提供するものであって、濾過槽１
内に砂利，砂およびアンスラサイト等の濾材を複数段に
装入して濾材層２を設け、濾過槽１の上部に開口する上
部給排水管３、濾材層２の下方に開口する下部給排水管
４および給気管５、濾材層２の上方に開口する抜水管６
、濾過槽１の上端に開口する排気管７を備えた砂濾過装
置において、前記濾材層２の上方に、上端および下端が
開放された傾斜案内板８と該傾斜案内板８の上部に間隔
を置いて垂直バッフル板９を配設し、該バッフル板９の
上端を前記傾斜案内板８の上端より上方に突出させ、か
つ、前記上部給配水管３の開口位置を、垂直バッフル板
９の上端より低く傾斜案内板８の上端より高い位置とす
ると共に、前記濾過槽１の内壁に、傾斜案内板８の下端
開口部に面して下方に傾斜する傾斜バッフル板１０を設
けたことを特徴とする砂濾過装置を発明要旨とするもの
である。

【００１１】前記傾斜案内板８は、上端に排出空気案内
用垂直部８ａ、下端に還流濾材案内用垂直部８ｂを設け
るのがよい。

【００１２】前記傾斜案内板８は、上下端に垂直案内部
８ａ，８ｂを有する傾斜平板でも、上下端に垂直円筒部
８ａ’，８ｂ’を有する末広がりの逆漏斗状傾斜板でも
差し支えない。

【００１３】前記垂直バッフル板９の下端には、傾斜案
内板８に平行する傾斜部９ａを設けるのがよい。

【００１４】前記垂直バッフル板９は、傾斜案内板８の
上端垂直部８ａに平行する垂直平板でも、上端垂直円筒
部８ａ’と同心の垂直円筒でも差し支えない。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の一実施例の縦断面図である。 １は濾過槽であって、その下半部に濾材を収容して複数
段の濾材層２が設けられている。濾材層２の上段はアン
スラサイト、中段は珪砂、下段は砂利等を濾材としてい
る。３は上部給配水管、４は下部給配水管、５は該下部
給配水管４に並設された給気管で前記濾材層２の下部に
開口している。６は抜水管で濾材層２の上方に開口して
いる。以上については図３に示した従来例と同様である
。

【００１６】前記濾材層２の上方には、上端に排出空気
案内用垂直部８ａ、下端に還流濾材案内用垂直部８ｂを
有し、上下両端が開放された傾斜案内板８と、該傾斜案
内板８の上部に若干の間隔を置いて垂直バッフル板９が
配設され、該バッフル板９の上端は前記傾斜案内板８の
上端より高く突出しており、下端には傾斜案内板８と平
行する傾斜部９ａが設けられている。濾過槽１の内壁に
は、前記傾斜案内板８の下端開口部に面して下方に傾斜
する傾斜バッフル板１０が設けられ、また、前記上部給
配水管３は、前記バッフル板９の上端より低く傾斜案内
板８の上端より高い位置に開口している。

【００１７】図２は本発明の他の実施例の縦断面図であ
る。図１に示した実施例と同一部分には同一符号を付し
て説明を省略し、相違する部分についてのみ説明する。

【００１８】この実施例における傾斜案内板８は、上端
に垂直円筒部８ａ’を有する末広がりの逆漏斗状をなし
、下端にも垂直円筒部８ｂ’が設けられている。また、
垂直バッフル板９は、前記傾斜案内板８の上端垂直円筒
部８ａ’と同心の垂直円筒状をなしており、その下端に
は、傾斜案内板８に平行する傾斜部９ａ’が設けられて
いる。濾過槽１の壁面内周には、前記傾斜案内板８の下
端開口部に面して下方に傾斜する傾斜バッフル板１０が
設けられている。

【００１９】

【作用】本発明は、以上のような構成を有するため、抜
水工程（Ａ）を省略して直ちに空気洗浄工程（Ｂ）に入
ることができ、続いて、空気洗浄工程（Ｂ）と水洗浄工
程（Ｃ）を同時に行うができる。

【００２０】本発明による洗浄工程について説明する。 （１）　空気洗浄工程 給気管５から加圧空気を導入し、濾材層２の下部より全
面積に渡り均一に放出させると、濾材層２内の濾材は加
圧空気によって攪拌される。攪拌による濾材相互の衝突
によって濾材内に捕捉されたＳＳは微細化し、濾材表面
に付着したＳＳも剥離され、かつ、微細化される。この
微細化されたＳＳは空気の上昇に随伴して浮上し、次工
程の併洗によって容易に排出される。

【００２１】 （２）　併洗工程 前記空気洗浄工程を継続しながら、同時に下部給排水管
４から洗浄水を導入すると、加圧空気と洗浄水との混合
上向流が生じ、これにより、濾材層２はさらに膨張し、
濾材相互の衝突頻度も増大する。このためＳＳ分は短時
間で一層微細化されマッドボールの生成は皆無である。 この微細化されたＳＳ分は上向流に随伴して上昇し、傾
斜案内板８の下面に沿って移動する。同時に空気流によ
って濾材の一部も巻き上げられ、これも傾斜案内板８の
下面に沿って移動する。

【００２２】濾過槽１上部水面まで上昇した４成分（濾
材，ＳＳ，水，空気）のうち、空気は垂直バッフル板９
により横への移動を阻止され、水面上に放出され排気口
７より槽外へ排出される。濾材，ＳＳ，水の３成分は、
上端が開放された傾斜案内板８の上端を越えて垂直バッ
フル板９により下向流となり、沈降部１１に流入する。

【００２３】この沈降部１１は浮遊する濾材のみを沈降
分離するに足る滞留時間を有する容量を持ち、ここで濾
材は自然沈降して傾斜案内板８の上面に沿って滑り落ち
、下端の開口部から濾材層２の上面に戻る。一方、ＳＳ
分は水と共に上昇し上部給排水管３から排出される。

【００２４】濾過槽１の内壁には、傾斜案内板８の下端
開口部に面して下方に傾斜する傾斜バッフル板１０を設
けられているため、濾過槽１の周縁部に沿って上昇する
空気はこのバッフル板１０によって上昇を妨げられ、直
接沈降部１１に流入することなく反転して傾斜案内板８
の下面に誘導される。

【００２５】上記併洗工程による逆洗排水のＳＳ濃度と
併洗時間との関係は図４の（Ａ）に示すとおりであって
、これを図４の（Ｂ）に示す従来法による逆洗排水と逆
洗時間との関係と比較すれば、空気と水との併洗によっ
て短時間で多量のＳＳが除去されることが理解できる。

【００２６】 （３）　水洗浄工程 給気管５からの加圧空気の供給を停止し、下部給排水管
４から供給される洗浄水のみによる水単独洗浄を行うと
、前記（２）　の併洗工程によって乱された濾材層２は
分級整列化されもとの状態に戻る。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、濾材層２の上方に、上
端および下端が開放された傾斜案内板８と該傾斜案内板
８の上部に間隔を置いて垂直バッフル板９を配設し、該
バッフル板９の上端を前記傾斜案内板８の上端より上方
に突出させ、かつ、前記上部給配水管３の開口位置を、
垂直バッフル板９の上端より低く傾斜案内板８の上端よ
り高い位置とすると共に、前記濾過槽１の内壁に、傾斜
案内板８の下端開口部に面して下方に傾斜する傾斜バッ
フル板１０を設けたことにより、従来省略不可能とされ
ていた洗浄工程に先立つ抜水工程を省略でき、しかも、
空気洗浄工程と水洗浄工程を時間の制限なく同時に行う
ことができるので、処理すべき排水中に繊維質のＳＳや
含油成分が存在する場合でも、マッドボールの生成は皆
無であり、短時間で濾材の洗浄が可能な上向流洗浄装置
を備えた砂濾過装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の縦断面図である。

【図２】本発明の他の実施例の縦断面図である。

【図３】従来例を示す縦断面図である。

【図４】逆洗排水のＳＳと逆洗時間との関係を示す比較
図である。

【符号の説明】

１　　濾過槽 ２　　濾材層 ３　　上部給排水管 ４　　下部給排水管 ５　　給気管 ６　　抜水管 ７　　排気管 ８　　傾斜案内板 ８ａ　　上端垂直部 ８ａ’　　上端垂直円筒部 ８ｂ　　下端垂直部 ８ｂ’　　下端垂直円筒部 ９　　垂直バッフル板 ９ａ　　下端傾斜部 １０　　傾斜バッフル板 １１　　沈降部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　濾過槽内に砂利，砂およびアンスラサ
   イト等の濾材を複数段に装入して濾材層を設け、濾過槽
   の上部に開口する上部給排水管、濾材層の下方に開口す
   る下部給排水管および給気管、濾材層の上方に開口する
   抜水管、濾過槽の上端に開口する排気管を備えた砂濾過
   装置において、前記濾材層の上方に、上端および下端が
   開放された傾斜案内板と該傾斜案内板の上部に間隔を置
   いて垂直バッフル板を配設し、該垂直バッフル板の上端
   を前記傾斜案内板の上端より上方に突出させ、かつ、前
   記上部給配水管の開口位置を、垂直バッフル板の上端よ
   り低く傾斜案内板の上端より高い位置とすると共に、前
   記濾過槽の内壁に、傾斜案内板の下端開口部に面して下
   方に傾斜する傾斜バッフル板を設けたことを特徴とする
   砂濾過装置。
2. 【請求項２】傾斜案内板は、上端に排出空気案内用垂直
   部、下端に還流濾材案内用垂直部を有する請求項１記載
   の砂濾過装置。
3. 【請求項３】傾斜案内板を、上下端にそれぞれ垂直案内
   部を有する傾斜平板とした請求項２記載の砂濾過装置。
4. 【請求項４】傾斜案内板を、上下端にそれぞれ垂直円筒
   部を有する末広がりの逆漏斗状傾斜板とした請求項２記
   載の砂濾過装置。
5. 【請求項５】垂直バッフル板の下端に、傾斜案内板に平
   行する傾斜部を設けた請求項１記載の砂濾過装置。
6. 【請求項６】垂直バッフル板を、傾斜案内板の上端垂直
   部に平行する垂直平板とした請求項３記載の砂濾過装置
   。
7. 【請求項７】垂直バッフル板を、傾斜案内板の上端垂直
   円筒部と同心の垂直円筒とした請求項４記載の砂濾過装
   置。