JPH0615110A - ろ過池の洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ろ過層内部に捕捉された濁質分の除去が一層
効果的に行えるろ過層洗浄装置の開発。 【構成】 ろ過池のろ過層の表面のみでなく、ろ過層の
内部にも適宜に洗浄装置を設けてろ過層に横向きに及び
／又は上向きに洗浄水を噴射する機能を有するようにし
た洗浄装置。上記洗浄装置のノズルより洗浄水と共に空
気を噴射する機能を付与し、所望により洗浄水の圧力で
空気を吸入し、ノズル噴出水に混入させるようにした洗
浄装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上水や用水等のろ過池
に設置する洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、水需要の増大からろ過池の能力を
最大限に活用するべく、ろ過速度の増大が図られてい
る。このためろ過層の洗浄方法の改良が求められてい
る。ろ過池の構成は一般的には上部より順に、ろ過層、
支持層及び集水部を設けた構成となっており、またろ過
層が必要により複層構成となってきている。複層構成の
ろ過層ではアンスラサイトやシャモット等のろ材が細か
い粒状の順に表層から積層された構造となっている。

【０００３】ろ過池のろ過層洗浄方式には表洗（固定式
及び回転式）と逆洗がある。表洗は洗浄装置をろ過池の
ろ過層の表面の上部に設置し、ノズルから水を供給して
ろ過層の表面を水流によって洗浄する方法であり、専ら
洗浄水による水洗であり、空気を用いた空洗はない。一
方逆洗は装置をろ過池の支持層下部に設置し、洗浄手段
としては、洗浄水を用いる水洗の他、空気を用いる空洗
を行うことができる。逆洗装置を空洗用として使用する
場合には、逆洗装置にブロア等の空気供給設備から空気
を供給して洗浄を行う。

【０００４】実際にろ過池のろ過層を洗浄する場合に使
用されている方法としては、アメリカでは表洗と洗浄水
による逆洗の併用方法が主として発達し、我が国も殆ど
がこの方法である。一方、空洗を行う逆洗は主にヨーロ
ッパで発達し、現在でも主流であるが、我が国ではあま
り採用されていない。逆洗はろ過池支持層の下部より洗
浄する方法であるため、逆洗で行う空洗ではろ過層内部
に捕捉された濁質分を除去するために十分とはいえな
い。

【０００５】前記したとおり、ろ過層内部にまで濁質が
捕捉されるので、従来のろ過層洗浄方式、すなわち表洗
と逆洗を組み合わせた洗浄方式を更に一層効果的に行う
ことが要望されているのが現状である。複層ろ過池のろ
過層表面の洗浄に関して、各ろ過層の表面の洗浄を可能
にする、複数の洗浄水噴出アームを有し、アームの一部
はろ過層の内部に設けられたタイプのろ層表面洗浄装置
が実公昭５０−３０１３４号公報に記載されている。こ
の洗浄方式では複数のろ過層の各ろ過層表面の洗浄を洗
浄水噴出アームからの噴出水で洗浄できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ろ過層の有効な洗浄装
置、特にろ過層内部に捕捉された濁質分の除去が現状よ
り一層効果的に行えるろ過層洗浄装置の開発が課題とな
ってきた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、 １）池内にろ材層を形成したろ過池において、前記ろ材
層表面近傍に下向きに噴出口を設けた洗浄ノズルを有す
る洗浄装置と、前記ろ材層内に上向き及び／又は横向き
に噴出口を設けた洗浄ノズルを有する洗浄装置とからな
ることを特徴とするろ過池の洗浄装置によって達成され
る。

【０００８】２）前記洗浄ノズルより圧力水又は圧力水
と空気との気液混相流体を噴出させるよう構成した１）
に記載の洗浄装置によって、より良く達成される。従
来、表洗と洗浄水による逆洗の併用方法が主として用い
られてきたが、前記した通り従来の表洗ではろ過層の表
面付近しか洗浄効果が及ばず、ろ過層表面の洗浄のため
の改良された洗浄装置もろ過層の表面の洗浄を可能にす
る改良に留まった。

【０００９】本発明では、従来の表洗装置を改良して、
或いは新規に効率の良いかつ安価な洗浄装置を製作し
て、洗浄水をろ材層内に従来のように下向きへの噴出の
みでなく、上向き及び／又は横向きにも噴出できるよう
にした改良洗浄装置を開発し、これら洗浄装置をろ過層
内に適切に配備することによって、ろ過層内部に捕捉さ
れた濁質分の除去が現状より一層効果的に行うことが可
能になる。

【００１０】なお、本発明の噴出方向は厳密に規定され
たものではなく、必要に応じ夫々斜め方向に設定しても
良い。すなわち、下向きとは真下の他に斜め下向きを含
み、上向きとは真上方向の他に斜め上向きを含み、横向
きとは真横方向の他に斜め上方向斜め下方向を含む意味
である。これら洗浄装置は固定式でも回転式でも良く、
ノズルの形状ならびに数量もろ過池の状況に合わせて選
択して良い、ノズルの設置箇所も、濁質分の除去が効果
的に行えるように適切に設けられる。

【００１１】従来、空洗の方が濁質をろ材から剥離さ
せ、ろ過層内部に捕捉された濁質分を洗浄する効果が大
きいといわれている、このため上記洗浄装置のノズルよ
り圧力水の他に空気を導入して気液混相流体を噴出させ
る機能を付与することがより良い洗浄効果を発揮する。
上記ノズルより洗浄水及び空気を混合して噴射する機能
を付与するため、各ノズル部分にエジェクターを設け、
所望により洗浄水の圧力で空気を吸入し、ノズル噴出水
に混入させることが好ましく、また洗浄水供給管の一部
にエジェクターを設け、所望により洗浄水の圧力で空気
を吸入し、ノズル噴出水に混入させる装置がさらに好ま
しいろ過池の洗浄装置である。

【００１２】なお、空洗機能の付与については、ブロア
による吐出方式の採用を妨げないが、上述の洗浄水圧力
による吸気方式を利用することが好ましい。本発明の洗
浄装置の構造は図１に示すようにろ過層に深さ方向に上
下及び横方向に圧力水を噴出させる配置とする構造（固
定式）、及び図３に示すように軸となる圧力水の供給管
から上下数箇所から放射状に洗浄水噴出アームを設ける
構造（回転式）にする、或いはこれらの構造の洗浄装置
を組合わせて使用する等洗浄の対象のろ過池の構造によ
って任意である。

【００１３】これら洗浄装置が各々圧力水又は圧力水と
空気の供給装置に連絡するようにしても良いが、共通の
供給装置（洗浄水槽）に連通されている構成とすること
が好ましい。図１及び図３にはろ過層の中間には洗浄水
噴出装置を１セット配備した状態を示したが２セット以
上設けることも極く平常的に行われる。

【００１４】

【作用】図１及び図３に示す構成図により本発明の洗浄
装置の作用について説明する。ただし、本発明の適用態
様は、これに限定されない。図１において、ろ過池２３
のろ過層２１を洗浄する時には、まず逆洗装置８を起動
し、洗浄水による水洗または空洗と水洗との組み合わせ
によりろ過層３を膨張・浮動化し、次いで本発明の固定
式洗浄装置を起動させる。

【００１５】本発明の固定式洗浄装置の駆動は、洗浄水
槽１から洗浄ポンプ２により洗浄水が固定式洗浄装置３
に供給される。この際洗浄ノズル４の部分に設置した微
小径の空気混入管５より吸入された空気がエジェクタの
作用により洗浄水に混入され、気液混相流となってろ過
層表面近傍及びろ過層内に配備された洗浄ノズル噴出部
より噴出する。この吸気による気液混相流の形成が本発
明の一つの特徴である。ここにいう気液混相流とは、例
えば本発明における圧力水の噴出流中に空気の気泡が混
合している急速に流れる洗浄媒体のことをいう。この空
気の気泡が混合している水の噴出流の剪断力により、ろ
過層２１のろ材に付着していた濁質の剥離が促進され
る。

【００１６】空気混入管５は集合管或いは分岐管として
も良く、また気液混相流はノズル４の部分でなく、洗浄
水供給管７の部分で形成しても良い。しかしまた、気液
混相流の形成にはブロアを用いて行っても良いことはい
うまでもない。なお、洗浄が必ずしも気液混相流によら
なくても、圧力水の噴出によっても十分に可能である場
合には、空気混入管５についている弁を閉にして置けば
良い。一定時間上記逆洗と本発明の洗浄を行った後、洗
浄装置３のみを停止し、逆洗装置８の逆洗により剥離し
た濁質が押し出され排水トラフ９へ排出され、洗浄水が
清澄となれば、ろ過池２３内の濁質は排除され洗浄は終
了する。

【００１７】また図３において、回転式洗浄装置１０は
ろ過層２１の表面だけでなく、ろ過層２１の中間部及び
底部に置かれた３種の洗浄水噴出アーム１６、１７及び
１８からの噴出水でろ材を洗浄することができる。図３
ではろ過層２１は単一層の場合を示したが、複数のろ過
層から構成されている場合でも同様に回転式洗浄装置１
０に回転可能に連通連結した回転軸管１４に、上下方向
に所要の間隔を置いて多段に洗浄水噴出アームを増設し
て対応できる。

【００１８】すなわち、図３に示した、回転式洗浄装置
１０はろ過層内部に捕捉された濁質分を効果的に洗浄可
能にした洗浄装置であり、装置の構造を図３及び図４に
よって説明すれば、洗浄水流入管１１に取り付けた洗浄
装置ケース１２に対してベアリング１３を介して回転軸
管１４が回転可能に設けられ、この回転軸管１４に接手
管１５を介して３種の洗浄水噴出アーム１６、１７及び
１８を設けて回転アーム機構としてある。

【００１９】３種の洗浄水噴出アーム１６、１７及び１
８は中空管体で構成され接手管１５に放射状に着脱自在
に取り付けられ１種のアームに数箇の噴射ノズル１９が
設けられている。洗浄水噴出アーム１６に設けられた噴
射ノズル１９はろ過層表面を洗浄するのに適するように
下向きに設けられている。洗浄水噴出アーム１７或いは
洗浄水噴出アーム１８にはそれぞれろ過層内部或いは底
部を洗浄するのに適するように噴射ノズル１９はそれぞ
れ横向きに或いは上向きに設けられている。

【００２０】この回転式洗浄装置１０の各噴射ノズル１
９への洗浄水の供給は洗浄水流入管１１を経て供給され
るが、この洗浄水流入管１１へ当該ろ過池２３の各洗浄
装置に共通の洗浄水槽（図示されていない）から供給さ
れるように設計されることが望ましい態様である。この
回転式洗浄装置１０は必要により回転軸管１４を軸に洗
浄水噴出アームと共に回転してろ過層内に洗浄水噴出ア
ームを回転的に移動させることができる。

【００２１】この回転式洗浄装置においても、適宜に空
気混入管を回転軸管及び洗浄水噴出アームに沿って配管
して噴射ノズル１９にエジェクタを介して連結すること
によって固定式洗浄装置の場合と同様に洗浄ノズル１９
の部分に設置した微小径の空気混入管より吸入された空
気がエジェクタの作用により洗浄水に混入され、気液混
相流となって洗浄ノズル１９より噴出し強力な洗浄を行
うことができる。

【００２２】なお、３種の洗浄水噴出アームのうち、中
段、下段のいずれか一方は省略しても良い。

【００２３】

【実施例】図１のろ過池２３に本発明の固定式洗浄装置
３を設置した。本洗浄装置３はろ過層２１中に埋設固定
され、ろ過水を貯留した洗浄水槽１より洗浄ポンプ２で
洗浄水供給管７を通じて各洗浄ノズル４に洗浄水を送り
出した。洗浄ノズル４の吐出口での洗浄水の流速は１０
ｍ／ｓとした。

【００２４】洗浄ノズル４はろ過層２１を十分攪拌する
ため、ろ過層２１の直上より下向き、ろ過層２１の底層
より上向きに設置し、更にろ過層２１中に設置したもの
は吐出口を横向きに設けた。本例では、上下のノズル４
は対向して設けたが、必ずしも対向して配置する必要は
ない。本例ではノズル４の形状は図２に示す通りとした
が、形状は任意で良い。

【００２５】空気の混入については、各ノズル４にエジ
ェクタ６を設け、各々に独立した空気混入管を接続し
た。空気混入管５には弁を設け、吸気の有無を自在とし
た。ろ過池２３支持層の下方には逆洗装置８を配備し、
上向流により、ろ過層剥濁質を押し出し、ろ過池２３上
部に配備された排水トラフ９より排出する構造とした。

【００２６】手順としては、まず逆洗を起動させた後、
逆洗装置と洗浄装置とを１０分程度重複して稼働させた
後、洗浄装置を停止し、逆洗のみを運転させ上向流によ
る押し出しを処理水が濁度２度以下に清澄化するまで持
続した。なお、洗浄操作は最適な手順を用いて行えば良
く、本例の手順に限らない。本装置の運転により、ろ過
砂はろ過層内部に到るまで効果的に洗浄できた。

【００２７】

【発明の効果】本発明により次の効果が期待できる。 本発明の装置により、従来のろ過池洗浄方法を改良
し、ろ過層表面からのみでなく、ろ過層中及びろ過層底
部からも洗浄可能にすることにより効果的な洗浄が可能
である。

【００２８】 本発明の装置により、の洗浄方法の
洗浄水に空気を混入させた気液混相流として洗浄するこ
とによって一層効果的な洗浄が可能となった。 既設のろ過設備の改良で本発明の洗浄装置とするこ
とが容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のろ過池の固定式ろ過層洗浄装置
を用いたシステムの模式図。

【図２】図２は本発明の固定式ろ過層洗浄装置に用いた
ノズル部付近の模式図。

【図３】図３は本発明の回転式ろ過層洗浄装置の模式
図。

【図４】図４は本発明の回転式ろ過層洗浄装置をＸ−Ｘ
位置で切断したノズル部の断面図。

【符号の説明】

１ 洗浄水槽 ２ 洗浄ポンプ ３ 固定式洗浄装置 ４ 洗浄ノズル ５ 空気混入管 ６ エジェクター ７ 洗浄水供給管 ８ 逆洗装置 ９ 排水トラフ １０ 回転式洗浄装置 １１ 洗浄水流入管 １２ 洗浄装置ケース １３ ベアリング １４ 回転軸管 １５ 接手管 １６ 洗浄水噴出アーム １７ 洗浄水噴出アーム １８ 洗浄水噴出アーム １９ ノズル ２０ フランジ ２１ ろ過層 ２２ 支持層 ２３ ろ過池

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 池内にろ材層を形成したろ過池におい
   て、前記ろ材層表面近傍に下向きに噴出口を設けた洗浄
   ノズルを有する洗浄装置と、前記ろ材層内に上向き及び
   ／又は横向きに噴出口を設けた洗浄ノズルを有する洗浄
   装置とからなることを特徴とするろ過池の洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記洗浄ノズルより圧力水又は圧力水と
   空気との気液混相流体を噴出させるよう構成した請求項
   １に記載の洗浄装置。