JPH0621525Y2 - 連続式砂ろ過装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は連続式の砂ろ過装置に関するものである。

（従来の技術） 上下水や廃水の処理において用いられている砂ろ過装置
としては、急速ろ過を目的とするものとして、圧力式砂
ろ過装置及び連続式砂ろ過装置がある。圧力式のもの
は、ろ過は良好に行われるが、ろ過と砂の洗浄とを交互
に行うため間欠運転となり、操作が繁雑化し処理能力が
低いという欠点がある。また、連続式のものは、エアリ
フトによってろ過砂を循環させて、ろ過と同時に砂の洗
浄を行う方式のもので、連続したろ過ができるという利
点はあるが、ろ過砂の洗浄、分離に難があり、良好なろ
過ができないという欠点を有している。

そこで、本出願人は、エアリフトによってろ過砂を循環
させる連続式砂ろ過装置に関し、実願昭５９−６１２１
１号等により改善を図ってきた。この装置は、ろ過槽の
上部に砂溜を設けて、揚砂管より流出の砂を一時これに
貯溜し、この貯溜された砂を、砂溜の放出開口の開閉に
より間欠的に逆洗しながらろ過層に戻すようにしたもの
である。

（考案が解決しようとする課題） 上記の改善した装置では、ろ過砂がエアリフトによる揚
砂過程で洗浄が行われると共に、砂溜から落下時にろ過
水で逆洗されるため、ろ過砂の洗浄、分離が良好に行な
われるようになった。

しかし、前記の改善した装置では、ろ過砂の洗浄をろ過
水によって行なっているため、ろ過水の水質悪化時に
は、エアリフト揚砂量を増加させたとしても、揚砂管内
の混合液はろ過前の原水に近いものであるため、洗浄効
果があがらないばかりでなく、槽内へ落下する洗砂の通
過断面が小さいため、揚砂の大巾な増加はできない等の
問題を有している。

本考案は、上記のような問題を解決するためになされた
もので、揚砂管より流出のろ過砂の逆洗効果良好、ろ過
性能を一段と向上できると共に、逆洗効果をあげるため
の空気量を増加しても、逆洗の水量ひいては排出ろ過水
量を一定に保つことができ、水質の大巾な変動に対応で
き、ろ過性能を一段と向上できる連続式の砂ろ過装置を
提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するための本考案の構成について、実
施例に対応する図面を参照して説明すると、本考案は、
エアリフトによる揚砂管５を中心部に立設したろ過槽１
の上部に、前記揚砂管５の上部を突入させた、ろ過砂と
排水との分離室４を設けると共に、分離室４の底部に接
続して、揚砂管５を囲み下部に送気管１２を接続した上
下に長い洗砂落下管８を設け、前記分離室４内には、揚
砂管５の上端部を囲んで下端を開放した圧力槽１３を昇
降調節自在に設けると共に、ろ過槽１上部に設けた排出
管１５と前記圧力槽１３との間に、堰板１６を設け、こ
の堰板１６をまたいで、下端を開放した圧力室１８を形
成し、この圧力室１８と前記圧力槽１３との各上部間を
連通１９したことを特徴とするものである。

（作用） 上記のように構成されたろ過装置では、原水は流入管７
から入りろ過層ａを通って清澄なろ過水となり、流出管
１５より槽１外に取出される。ろ過層の砂は揚砂管５の
下端からエアリフト作用で管中を上昇し、その間空気と
水の流動で洗砂される。揚砂管５の上端より出たろ過砂
は、洗砂落下管８中を落下し、その下端より出てろ過層
に戻ることになる。その際、ろ過砂は洗砂落下管８の下
部に吹込まれた空気の気泡の上昇で気固衝突による洗砂
と付着汚濁物の除去、分離作用を受けて浄化される。

また、揚砂管５の上端より流出した洗浄水や汚濁物（汚
水）は、分離室から堰板を越えて排出管１５より槽外に
排出される。そして、揚砂管５の上端より出た空気によ
り、圧力槽１３及び圧力室１８中は共に与圧され、それ
によって圧力槽１３及び圧室１８内は、揚砂管５からの
流出空気量に関係なくほぼ一定の同水位に保たれること
になる。そのため、揚砂量を増大するために揚砂管への
送気量を多くしても、排水はほぼ一定に維持されること
になり、洗砂効果を変えて水質の変動に対応することが
できる。また、圧力槽１３の位置を上下に調節してやれ
ばその水位ｃと共に圧力室３の水位ｄが変化し、堰板１
６の越流量即ち排水の量も調節することができる。

（実施例） 以下、本考案装置の実施例について図面を参照して説明
する。

図において１は上下に長く形成したろ過槽で、その上部
には越流溝２を介してろ過水流出管３が設けられてい
る。また、ろ過槽１の上部には、上端をろ過水の流出水
位ａより高く形成した、ろ過砂と洗浄水との分離室４が
上部を開放して設けられている。５はろ過槽１の中心部
に立設された揚砂管で、その下端は槽底との間に所要の
間隔を有しており、上端は分離室４の上部に開口され、
揚砂管５の下部には槽１外の図示を略した送気源に連通
した送気管６が接続されている。そして、ろ過槽１の下
部には原水流管７，７が突入されている。

分離室４の底部には、揚砂管５を囲んで配置した上下に
長い洗砂落下管８の上端が接続され、洗砂落下管８の上
端が接続され、洗浄砂落下管８の上端は、揚砂管５の中
間部に設けた傘状の散開板９の上方に開口されている。
また、洗砂落下管８の下部には、管周に沿って多数の噴
気口１０，１０が隔設され、それら噴気孔１０，１０は
送気管１２に接続された配気管１１に連通されている。

さらに、分離室４内には、揚砂管５の上部を囲んで、下
端を開放した圧力槽１３がその下端を揚砂管５の上端よ
り相当低い位置にして、昇降機構１４により昇降調節自
在に設けられている。また、前記越流溝２に対向する槽
１の上部の、越流溝２より相当の低位置に設けられた洗
浄水の排出管１５と圧力槽との中間部には、上端を排出
管１５とほぼ同高位置とした堰板１６が設けられ、それ
によって、排出管１５と堰板１６との間に越流室１７が
形成されている。そして、堰板１６の上部をまたいで、
下端が開放された堰圧力室１８が設けられ、圧力槽１３
及び堰圧力室１３，１８の上部間は通気管１９により互
に連通されている。

上記の装置において、槽１内には散開板９の下方の位置
までの高さにろ過砂が収容されてろ過層が形成される。
そして、原水は流入管７，７より槽１の下部に流入さ
れ、ろ過層中を上昇し、汚濁物が取除かれて清澄なろ過
水となり、上部の越流溝２にオーバーフローして流出管
３より槽外に取出される。汚濁物を捕捉したろ過層のろ
過砂は、送気管６より揚砂管５に吹込まれた空気による
エアリフト作用で、揚砂管５の下端より導入され同管５
中を上方に移送され、同管５の上端から分離室４内に流
入する。その際、揚砂管５内においては、砂と水と空気
とがそれぞれ異った速度で上昇するため、砂に付着され
ている汚濁物の分離、洗浄作用が行なわれることにな
る。

分離室４に流入した砂は、自重により分離室４の底部か
ら洗砂落下管８に入って落下し、その下端から出て散開
板１２の作用でろ過層の上部に分散して戻されることに
なる。揚砂管５より出た汚水（水及び汚濁物）は、分離
室４の堰板１６を越えて越流室１７に入り、排出管１５
より槽外に排出されることになる。この排出管１５は、
ろ過水の水位ａより相当低く設定されているため、分離
室４の水位ｂはろ過水の水位ａより低く維持されること
になる。この水位差により、槽１中のろ過水は洗砂落下
管８の下端から流出して、ろ過砂の落下とは反対に上向
きに流れて分離室４に流入することになり、そこでろ過
砂への逆洗が行なわれることになる。また、洗砂落下管
８中へは、その下部の噴気孔１０，１０から空気が吹込
まれ、その気泡が管８中を上昇することになる。それに
よって気固衝突による洗浄作用が発揮されることにな
り、上記の逆洗作用と併せてろ過砂の洗浄効果が著しく
向上することになる。

それで、揚砂管５の上端より出た空気は、圧力槽１３に
入るが、圧力槽１３の下部は水中に没しているので、槽
内の圧力Ｐは高くなり槽内の水位ｃを槽１３の下端まで
押し下げ、分離室４内の水位ｂと水位差Ｈが生じること
になる。この場合、圧力槽１３と堰圧力室１８とは通気
管１９により連通されていると共に、堰圧力室１８の下
部も水中に没しているので、堰圧力室１８内の圧力も圧
力槽１３内の圧力Ｐと同圧力となる。それによって、堰
板１６の分離室側の水位ｄは圧力槽１３内の水位ｃと同
水位となり、堰板１６の越流室側は排出管１５に連通し
ているため、その水位ｅは前記の水位ｄより水位差Ｈだ
け低い水位ｆとなる。したがって、分離室４に流入した
汚水は堰圧力室１８の一方の下端から室内に入って堰板
１６を越して越流室１７に入り、排出管１５より槽外に
取出されることになる。そして、揚砂管５よりの空気量
が増加したときは、その増加した空気は圧力槽１３の下
端より逃れることになるため、圧力槽１３内の水位ｃ
は、揚砂管５より出る空気量には関係なく常に一定に維
持されることになる。そのため、堰板１６を越流する堰
圧力室内の水位ｄは常に一定に維持され、堰板１６の越
流水量即ち排出管１５よりの排出水量は揚砂管５より出
る空気量に関係なくほぼ一定量を保ことができるのであ
る。

また、圧力槽１３を昇降機構１４により上下に移動させ
れば、それにしたがって水位ｃが上下に変動することに
なり、それにつれて堰圧力室１８内の水位ｄが変動する
結果、堰板１６の越流水量即ち排出管１５よりの排出水
量を変えることができることになる。

上述のことから、ろ過水の水質悪化時には、揚砂管への
空気吹込量を増大させて揚砂量を増加し、砂の洗浄効果
を変えることができることになるのである。

（考案の効果） 本考案の砂ろ過装置は、上述のような構成のものである
から、揚砂管を出てろ過層に戻るろ過砂は、洗砂落下管
中において、ろ過水による逆洗作用と併せて送気の気泡
による気固衝突作用で、洗浄及び付着汚濁物の除去が十
分に行なえることになり、洗浄効果が大巾に向上され
る。また、本考案装置は、圧力槽と堰板を囲む圧力室と
それらの連通とによって、揚砂管よりの空気量に関係な
く排水量がほぼ一定に保たれるので、ろ過水の水質悪化
時には、それに対応して揚砂量を増大させ、所要の洗浄
効果を得ることができる。さらに、圧力槽の上下位置を
調節することにより、排水量の調節も可能であり、負荷
変動に強く、洗浄効果の優れた装置を提供することがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案装置の一実施例を示した縦断面図である。 １…ろ過槽、４…分離室、５…揚砂管 ６…送気管、８…洗砂落下管 １０…噴気孔、１２…送気管 １３…圧力槽、１４…昇降機構 １５…排出管、１６…堰板 １７…越流室、１８…圧力室 １９…通気管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 29/62

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エアリフトによる揚砂管を中心部に立設し
   たろ過槽の上部に、前記揚砂管の上部を突入させた、ろ
   過砂と排水との分離室を設けると共に、分離室の底部に
   接続して、揚砂管を囲み下部に送気管を接続した上下に
   長い洗砂落下管を設け、前記分離室内には、揚砂管の上
   端部を囲んで下端を開放した圧力槽を昇降調節自在に設
   けると共に、ろ過槽上部に設けた排出管と前記圧力槽と
   の間に、堰板を設け、この堰板をまたいで、下端を開放
   した圧力室を形成し、この圧力室と前記圧力槽との各上
   部間を連通したことを特徴とする、連続式砂ろ過装置。