JPH0568286B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は地表水、凝集沈澱処理水、生物学的処
理水、工程用水、洗浄排水、有価物を溶存する液
体などに含まれる懸濁物質を効率よく濾過する際
に用いる濾過装置に関するものである。

＜従来の技術＞ 従来から各種の液体中に含まれる懸濁物質を濾
過して清澄な瀘液を得る場合、砂、アンスラサイ
ト等の粒状物を層状に充填した濾過装置、あるい
はセラミツクス、焼結金属などの円筒状の濾過体
で直接濾過するキヤンドルフイルター、および当
該濾過体に各種の濾過助剤をプレコートするプレ
コートフイルターなどが用いられている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら従来の濾過装置は目詰まりした濾
材を洗浄する操作が煩雑であつたり、さらに多量
の洗浄排液が発生するという欠点を有している。
また従来の濾過装置は設備費が比較的高価である
という欠点を有している。

本発明は従来の濾過装置の欠点を解決するもの
で、比較的簡単な構造で、簡便に操作でき、洗浄
排液の発生量が極めて少なく、かつ設備費が安価
な濾過装置を提供することを目的とする。

＜問題点を解決する手段＞ 本発明は比較的長い透水性のホース状濾布筒内
に、当該濾布筒の内径より僅かに小さい直径を有
する球状あるいは円筒状の洗浄体を内蔵し、さら
に当該濾布筒の端部に被処理液の流入口と濃縮液
の流出口を連通した構造からなるもので、懸濁物
を含む被処理液を当該濾布筒の一端に連通した被
処理液の流入口から圧入し、まず洗浄体を当該流
入圧力により当該濾布筒の他端に移動させ、さら
に圧入を続行して液体中の懸濁物質を当該濾布筒
の内面で捕捉して、濾過水を濾布筒の外面より
得、またこのような濾過の続行により、当該濾布
筒の圧力損失が増大したら濾過操作を中断し、当
該濾布筒の他端から被処理液あるいは清水を圧入
して前記洗浄体をその流入圧により当該濾布筒の
他端から一端に移動させ、当該洗浄体により濾布
筒内面に付着する懸濁物質を削ぎ取り、懸濁物質
の濃縮液を前記流出口から排出することを特徴と
する濾過装置に関するものである。

以下に本発明を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の実施態様の一例を示すフロー
の説明図であり、図中１はホース状の濾布筒であ
る。この濾布筒１は、天然繊維または合成繊維を
ホース状に製織または編成したもので、その口径
は処理量や設置場所に応じて例えば20〜200mmに、
またその長さも１ｍ〜数ｍに任意に設計すること
ができる。さらに濾布筒１内には、濾布筒１の内
径より僅かに小さい直径を有する、合成樹脂、硬
質ゴム、陶磁器、木、金属などの材質で形成した
円筒状の洗浄体１２を内蔵させる。また濾布筒１
の両端には継手金具２を設け、両継手金具２に弁
３Ａおよび３Ｂを介して原水流入管４の両端を連
通する。

また当該原水流入管４に、ポンプ５を介して原
水供給管６を分岐して連通する。

さらに前記原水流入管４に弁７Ａおよび７Ｂを
介して濃縮液流出管８の両端を分岐して連通し、
当該濃縮液流出管８に排出管９を分岐して連通す
る。１０は受けパンであり、当該受けパン１０に
濾過水流出管１１を連通する。なお１３は圧力計
である。

＜作用＞ 本実施態様における濾過操作は以下の通りであ
る。

まず弁３Ａおよび７Ｂを開口するとともにポン
プ５を駆動して、原水を原水供給管６、原水流入
管４を介して0.1〜10Kg／cm²の任意の圧力で濾布
筒１内に圧入する。当該原水の圧入により洗浄体
１２は右側に移動し、継手金具２に接触すること
により停止するが、このような状態となつたら弁
７Ｂのみを閉じ原水の圧入を続行する。なお継手
金具２に洗浄体１２が接触すると原水供給管６、
原水流入管４、濾布筒１内の系の圧力が上昇する
ので当該圧力の上昇を圧力計１３で検出し、これ
により弁７Ｂの閉じるタイミングを決定してもよ
いし、あるいはタイマーを用いて弁７Ｂを閉じて
も差し支えない。また洗浄体１２と継手金具２が
接触することにより、濾布筒１の一方の出口を閉
塞することができる構造としておけば、濾過中に
おいて弁７Ｂを閉じる必要はない。

このような圧入により原水中の懸濁物質を濾布
筒１内面により捕捉し、濾布筒１外面から得られ
る濾過水を受けパン１０により集水し、濾過水流
出管１１から流出する。

なお初サイクルの運転においては濾布筒１の内
面に、後述する懸濁物質の薄いケーキ層が形成さ
れていないので、懸濁物質の一部が濾布筒１から
漏出することがあるが、このような場合は濾過水
を原水にある程度循環することにより濾布筒１の
内面に薄いケーキ層を形成させ、当該ケーキ層の
形成により清澄な濾過水が得られる時点で濾過水
の循環を止めるとよい。

また原水中に含まれる懸濁物質が非常に微細な
場合は、原水にあらかじめ凝集剤を添加し撹拌
し、マイクロフロツクを形成させた後濾過するこ
ともできる。

このような濾過を続行すると、濾布筒１内面に
懸濁物質がケーキ状を呈して付着し、しだいにそ
の厚みが増加する。その結果圧力損失が増大した
り、濾過流量が低下する。

このような状態となつた際に以下に説明する洗
浄を行う。

すなわち弁３Ａを閉じ、また弁７Ｂが開いてい
る場合は弁７Ｂを閉じ、弁３Ｂと弁７Ａを開口
し、今度は原水を逆方向から圧入し、右側に移動
している洗浄体１２を水圧により左側に移動させ
る。洗浄体１２の移動に伴い、第２図に示したよ
うに濾布筒１内面に形成されている懸濁物質のケ
ーキ層１４Ａの大部分は洗浄体１２により削ぎ取
られ、また当該洗浄体１２は濾布筒１の内径より
僅かに小さい直径を有しているので、濾布筒１の
内径と洗浄体１２の直径の差に相当する極く薄い
ケーキ層１４Ｂが洗浄体１２の移動した後の濾布
筒１内面に残留する。

一方洗浄体１２によつて削ぎ取られた懸濁物質
の大部分は濾布筒１内に残留する原水と共に、懸
濁物質の濃縮液となり、当該濃縮液は濃縮液流出
管８、排出管９を介して流出される。

なお削ぎ取られた懸濁物質は洗浄体１２に多少
付着するが、洗浄体１２に小さな貫通口を設け、
洗浄体１２で懸濁物質のケーキ層１４Ａを削ぎ取
る際に、前記貫通口から洗浄体１２で隔てた一方
の濾布筒１内の水を他方の濾布筒１内に噴出する
こともできる。このように洗浄体１２に貫通口を
設けることにより懸濁物質を効果的に流出するこ
とができる。

弁３Ｂからの原水の圧入により洗浄体１２が左
側の継手金具２に接触したら弁７Ａを閉じ、原水
の圧入を続行してそのまま濾過を継続する。

このような操作により原水中の懸濁物質は濾布
筒１内面に残留させたケーキ層１４Ｂによつてケ
ーキ濾過されるのでプレコート濾過と同じ効果を
発揮し、濾過当初から清澄な濾過水が濾布筒１外
面から得られる。またこのような濾過によりケー
キ層の厚みが増大したら前述のように流路を逆に
して洗浄を行う。

このように濾布筒１の左右から交互に原水を流
入することにより、濾過を中断することなく行う
ことができる。

なお洗浄体１２を移動させて濾布筒１内面に形
成されるケーキ層１４Ａを削ぎ取る際に、原水を
圧入するかわりに清水を圧入しても差し支えな
い。

本発明に用いる洗浄体１２の直径は濾布筒１の
内径より僅かに小さいものとするが、洗浄体１２
の直径を濾布筒１の内径に近似させればさせる
程、第２図に示したような残留するケーキ層１４
Ｂの厚みが薄くなり、濾過開始直後から清澄な濾
過水を得るという目的を達することができなくな
り好ましくない。また当該直径を濾布筒１の内径
と比較してあまり小さくすると水圧で洗浄体１２
を濾布筒１内を移動させる際に、洗浄体１２の周
囲から水が逃げてしまい洗浄体１２を水圧で移動
させることに支障をきたす。したがつて洗浄体１
２の直径は前記２点の理由によりおのずと決定さ
れるが、通常は洗浄体１２の直径を濾布筒１の内
径より１mm〜数mm程度小さくするとよい。

なお第１図および第２図に示した洗浄体１２は
円筒状のものを用いているが、当該洗浄体１２は
円筒状のものに限らず、球状のものを用いても差
し支えない。

第３図は本発明の他の実施態様のフローを示す
説明図であり、濾布筒１を多数本縦状に配置した
ものである。

本発明はこのように濾布筒１を多数本まとめて
用いることもでき、さらに縦状に配置することも
可能で、第３図において濾過を行う場合は、第１
図と同じように弁３Ａおよび７Ｂを開口して原水
を各濾布筒１内に上昇流で圧入し、各洗浄体１２
を上部の継手金具２に接触させ、次いで弁７Ｂを
閉じ原水の圧入を続行して懸濁物質を各濾布筒１
の内面で捕捉し、濾過水を各濾布筒１の外面から
得る。

またこのような濾過により圧力損失が増加した
ら弁３Ａを閉じるとともに弁３Ｂおよび７Ａを開
口して、原水を今度は下降流で流し、各洗浄体１
２を下方に移動させて各濾布筒１内面に形成した
ケーキ層１４Ａを削ぎ取り、懸濁物質の濃縮液を
排出管９より流出するものである。

＜効果＞ 本発明における最大の利点は洗浄排水が極めて
少ない点にある。

すなわち濾過が終了して洗浄体１２を濾布筒１
の一端から他端に水圧により移動させ、濾布筒１
内面に形成したケーキ層１４Ａを洗浄体１２で削
ぎ取つて懸濁物質の濃縮液を排出するが、この際
に排出される濃縮液の量は、濾布筒１の内容積に
相当する量だけであり極めて少ない。本発明の濾
過装置においては通常、固形物濃度数千〜数万
mg／の濃縮液が得られる。このような濃い懸濁
物質の濃縮液は、砂濾過装置、キヤンドルフイル
ターなどの従来の濾過装置では決して得ることが
できない。また洗浄体１２を移動させてケーキ層
１４Ａの大部分を削ぎ取つた後に極く薄いケーキ
層１４Ｂを形成することができるので、ケーキ濾
過が可能であり、原水に含まれている懸濁物質が
比較的微細でも濾過直後から清澄な濾過水を得る
ことができる。

なお本発明の濾過装置は比較的懸濁物質の含有
量の多い、たとえば凝集沈澱装置や生物処理装置
から発生する各種汚泥水の濃縮装置としても使用
することができ、濃縮倍率の極めて大きい濃縮液
を得ることができる。

以上の詳細な説明によつて明らかなように本発
明の濾過装置は特別の洗浄水を必要とせず洗浄操
作が簡単で、洗浄排水が少なくしかもその濃度が
高く、従来沈澱工程を必要としていた比較的懸濁
物質含有量の多い原水でも沈澱工程を行うことな
く直接濾過することができ、また濾布筒への圧入
供給方向を切り換えることにより洗浄中も濾過を
中断しない、いわゆる連続濾過が可能であり、極
めて稼働効率が高い濾過装置と言える。また本濾
過装置に用いる濾過媒体は濾布筒であり、被処理
液の性状および処理量に応じてその濾布筒の目開
き、口径、長さ、本数を自由に選択することがで
きるので、処理液の性状および処理量に応じて最
適な装置を製作することが可能である。さらに本
発明に用いる濾布筒および洗浄体は極めて安価で
あり、かつポンプの圧入力のみで濾過でき、また
特別なメンテナンスも必要とせず、イニシヤルコ
ストおよびランニングコスト共に従来の装置と比
較して大幅に減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施態様を示し、第１
図は実施態様の一例を示すフローの説明図であ
り、第２図は濾布筒内に内蔵する洗浄体が移動す
る様を示す断面図であり、第３図は本発明の他の
実施態様を示すフローの説明図である。 １……濾布筒、２……継手金具、３……弁、４
……原水流入管、５……ポンプ、６……原水供給
管、７……弁、８……濃縮液流出管、９……排出
管、１０……受けパン、１１……濾過水流出管、
１２……洗浄体、１３……圧力計、１４……ケー
キ層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ホース状濾布筒内に、当該濾布筒の内径より
   僅かに小さい直径を有する球状あるいは円筒状の
   洗浄体を内蔵し、さらに当該濾布筒の端部に被処
   理液の流入口と濃縮液の流出口を連通し、懸濁物
   質を含む被処理液を前記流入口から圧入すること
   により、懸濁物質を濾布筒の内面で捕捉して濾過
   液を濾布筒の外面から得、また前記洗浄体を濾布
   筒の一端から他端に液圧により移動させ、当該洗
   浄体により濾布筒内面に付着する懸濁物質を削ぎ
   取り、懸濁物質の濃縮液を前記流出口から排出す
   ることを特徴とする濾過装置。