JPH06246108A - 重力式濾過装置 - Google Patents

重力式濾過装置

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JPH06246108A
JPH06246108A JP5060900A JP6090093A JPH06246108A JP H06246108 A JPH06246108 A JP H06246108A JP 5060900 A JP5060900 A JP 5060900A JP 6090093 A JP6090093 A JP 6090093A JP H06246108 A JPH06246108 A JP H06246108A
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Hiroshi Motohashi
寛 本橋
Shinichiro Egawa
真一郎 江川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 前記空気洗浄に先立ち、中間排水管により槽
内水を排水する際に、濾材を流出させることなく水位を
十分に低下させることができる重量式濾過装置を提供す
る。 【構成】 槽1内の逆洗排水樋7と濾材層6の間に中間
排水管15を開口させた重力式濾過装置において、中間
排水管15に中間排水管の開口よりも広い開口面積を有
した開口部16を連設し、この開口部16に複数の傾斜
板17又は傾斜管37を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、上水、下水、工業用
水、その他の液体を濾過浄化するための重力式濾過装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、重力式濾過装置においては、濾過
中に捕捉した濁質の蓄積により濾過抵抗が増大した濾材
層を逆洗することが行われるが、その際に、まず濾材層
の下部から空気を圧入して濾材層を流動撹拌する空気洗
浄が行われている。
【0003】この濾材層の空気洗浄に先立ち、あらかじ
め槽内の水位を逆洗排水樋の上端よりも十分に下げてお
かないと、下部から圧入した空気によって水面が膨張
し、流動状態となった濾材が逆洗排水樋中に溢流し、濾
材の損失をきたす。そのために、濾過装置に機械的、電
気的制御装置を付属させ、槽内水位を下げるための特別
な操作を行っていた。
【0004】また、このような制御装置や操作をできる
だけ簡便にすべく、実公昭60−22964号公報に示
されるように、逆洗排水樋と濾材層との間の側壁に排水
弁を備えた中間排水管を開口させたものも提案されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、槽内水
位を逆洗排水樋よりも十分下げるため、例えばアンスラ
サイトや活性炭を濾材に使用した場合には、濾材層の表
面から約200mm以下の側壁に中間排水管を開口させる
と、槽内水の流出により水平流(横流れ)が発生する。
この水平流によって濾材層表面に位置する濾材が流動化
しはじめ、中間排水管から濾材が流出し、特に水平流に
よって濾材が移動するようになると、濾材層表面に位置
する濾材が相互摩擦によって多量に流出することにな
る。
【0006】このような濾材流出を防止するため、実開
昭61−155009号及び実開昭60−112312
号において、傾斜面を有する排水路(実開昭61−15
5009号)又は傾斜した液抜き管(実開昭60−11
2312号)を設置することが提案されている。しかし
ながら、上記公報に記載したものは、いずれも傾斜した
部分(斜面又は管)で濾材の流出を防止するとともに濾
材層に戻そうとする考えをとっているのみであり、排水
の流速については考慮されていなかったため、流速によ
って濾材が流出するという問題点があった。この傾向は
軽い濾材に特に顕著にみられる。
【0007】本発明は上述の事情に鑑みなされたもの
で、前記空気洗浄に先立ち、中間排水管により槽内水を
排水する際に、濾材を流出させることなく水位を十分に
低下させることができる重力式濾過装置を提供すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため本発明は、槽内の逆洗排水樋と濾材層の間に中間排
水管を開口させた重力式濾過装置において、前記中間排
水管に中間排水管の開口よりも広い開口面積を有した開
口部を連設し、この開口部に複数の傾斜板又は傾斜管を
設けたことを特徴とするものである。
【0009】
【作用】上記構成の本発明では、空気洗浄に先立ち、槽
内水位を逆洗排水樋より下げるべく中間排水管から槽内
水を槽外に排出する時に、中間排水管の開口に連設され
た開口部に傾斜板又は傾斜管が設置されているから、濾
材層の表層面近くの横流れ現象が極めて少なくなり、ま
た開口部から流入した排水中の濾材は傾斜板又は傾斜管
のみかけの平均流速の減速作用によって分離され傾斜面
に沿って落下し、濾材層に最終的に戻る。このように濾
材が分離された排水は中間排水管を通り系外へ流出し、
濾材の流出防止は効果的に行われる。また、傾斜板又は
傾斜管に加えて、中間排水管の開口より大きい開口面積
を有した開口部の排水の減速作用によって、濾材の流出
防止はさらに効果的になる。
【0010】このように、中間排水管の開口部を設定す
ることによって、アンスラサイトや活性炭の濾材層で
は、開口面を濾材層の表面から50mm程度の距離までに
下げても濾材流出防止効果がある。
【0011】
【実施例】以下、本発明に係る重力式濾過装置の一実施
例を図面を参照しながら説明する。図1は濾過装置の全
体構成を示す図であり、同図において、槽1内は垂直仕
切壁2によって濾過室3と排水渠4に仕切られ、濾過室
3の底部には濾過水を集水する集水室5が形成されてい
る。そして、集水室5の上部にはアンスラサイト、砂、
活性炭その他の濾材を充填した濾材層6が支持され、濾
材層6の上方に逆洗排水樋7が設けられ、その一端は排
水渠4に連通されている。
【0012】濾過室3の集水室5には、濾過水流出管兼
逆洗水管8が接続され、この濾過水流出管兼逆洗水管8
には濾過水流出弁9及び逆洗弁10が設けられ、さらに
集水室5には空気洗浄のための空気弁11を備えた空気
流入管12が接続されている。また、排水渠4には、逆
洗排水弁13を備えた逆洗排水管14が接続されてい
る。
【0013】また、垂直仕切壁2をまたいでサイフォン
管からなる中間排水管15が配置されており、この中間
配水管15の一端は濾過室3内の逆洗排水樋7と濾材層
6の間に開口され、他端は排水渠4内に開口、水封され
ている。そして、中間配水管15の開口15aには、図
2にその詳細が示されるように、開口15aより広い開
口面積を有した開口部16が連設されており、この開口
部16内に複数の平板状の傾斜板17が列設されてい
る。
【0014】前記傾斜板17の水平面よりの傾斜角度
(θ)は、40゜〜80°の範囲内に設定され、好まし
くは60°に設定されている。さらに、中間排水管15
の頂部にはサイフォン真空管18が連結され、このサイ
フォン真空管18はサイフォン真空弁19を介して真空
ポンプ20に連通されると共に、サイフォン真空管18
にはサイフォン破壊弁21が設けられている。なお、符
号22は水位電極を示す。
【0015】次に、前述のように構成された重力式濾過
装置の作用を説明する。濾過中、槽1内に導入された原
水は、重力により濾材層6を下向きに通過し、その間に
原水中の濁質が捕捉され、濾過水は集水室5から濾過水
流出管兼逆洗水管8を経て外部に流出する。かかる濾過
を継続するにしたがって、濾材層6は捕捉した濁質の蓄
積によって濾過抵抗が増し、所定の抵抗値に達した時点
で濾材層6の逆洗を行う。
【0016】逆洗に当たっては、原水の導入を停止し、
まず、槽内水位を逆洗排水樋7よりも十分下げるため、
サイホン作用により中間排水管15を介して逆洗排水管
14から槽内水を外部へ排出する。槽内水が中間排水管
15に連設された開口部16に流入すると、排水中に含
まれる濾材粒子Pは図3に示されるように傾斜板17に
向かって進行する。即ち、開口部16内の中間排水の流
速をVt、濾材粒子Pの沈降速度をVsとすると、濾材
粒子PはVtとVsを合成した進行速度Voで傾斜板1
7に向かって進行する。そして、濾材粒子Pは傾斜板1
7に衝接した後、傾斜板17に沿って沈降し濾材槽6に
最終的に戻る。即ち、開口部16に設置した傾斜板17
の作用によって、中間排水のみかけの平均流速が減速さ
れるため、濾材の槽外への流出が防止される。
【0017】これに加えて、開口部16は、中間排水管
15の開口15aより広い開口面積になっているため、
開口部16を流れる中間排水の流速は中間排水管15内
のそれよりも減速されている。そのため、前述した中間
排水の平均流速Vtは中間排水管15内の平均流速より
も小さくなり、この点からも濾材の槽外への流出が防止
される。このように、本発明によれば、傾斜板17によ
る中間排水のみかけの平均流出を減速することによる濾
材流出防止作用と、中間排水管15の開口15aよりも
広い開口面積を有した開口部16による平均流速を減速
することによる濾材流出防止作用の相乗効果が期待で
き、軽い濾材であっても流出が防止される。
【0018】上述のようにして中間排水管15からの排
水が終了した後、サイホンを破壊し空気流入管12から
集水室5内に空気を圧入し、濾材層6を流動撹拌させて
捕捉している濁質を剥離する。この間、槽内水位が十分
に下がっているために流動する濾材が逆洗排水樋7に溢
流することはない。
【0019】次いで、空気流入管12からの空気の圧入
を継続しながら逆洗弁10から濾過水流出管兼逆洗水管
8を経て集水室5に洗浄水を導入し、空気,水の同時洗
浄を行った後、次に空気流入管12からの空気の圧入を
停止させて水洗浄を行って、濾材層6を洗浄し、剥離さ
れた濁質と共に逆洗排水は逆洗排水樋7へ溢流し、排水
渠4を経て逆洗排水管14から外部へ排出される。この
ようにして、所定時間濾材層6の逆洗を行ったのち、濾
過操作を再開する。
【0020】図4は本発明の他の実施例を示し、中間排
水管15に連設された開口部を略円錘台状の開口部と
し、この開口部に同心状の傾斜板を設置したものであ
る。図4(a)は開口部の断面図、図4(b)は底面図
である。図4に示されるように、中間排水管15の開口
15aには略円錘台状の開口部26が連設され、この開
口部26に複数の傾斜板27が円心状に配置されてい
る。傾斜板27の傾斜角度(θ)は図2の傾斜板17と
同様に設定されている。なお、開口部26の中心部26
aはデッドゾーンである。本実施例の作用効果は図2に
示す第1実施例と同様である。
【0022】図5は本発明の更に他の実施例を示し、図
5(a)及び図5(b)は開口部を底面からみた図であ
り、開口部には傾斜板に代えて傾斜管が設置されてい
る。図5(a)に示す実施例においては、開口部36に
四角形断面を有する多数の傾斜管37が格子状に設置さ
れている。また、図5(b)に示す実施例においては、
開口部46に六角形断面を有する多数の傾斜管47がハ
ニカム状に設置されている。傾斜管37,47の傾斜角
度(θ)は図2の傾斜板17と同様に設定されている。
【0023】このように、開口部36又は46に傾斜管
37又は47を設置することによって、図2乃至図4に
示す傾斜板17,27と同様な作用効果が得られるとと
もに、排水の整流効果が期待できる。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、濾材
層の空気洗浄に先立ち、槽内水位を逆洗排水樋の上端よ
りも十分に下げることができ、しかも濾材の流出を効果
的に防止し、空気洗浄を支障なく行うことができるもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る重力式濾過装置の一実施例を示す
断面図である。
【図2】本発明に係る重力式濾過装置における中間排水
管に連設された開口部を示す断面図である。
【図3】本発明に係る重力式濾過装置の作用を示す説明
図である。
【図4】本発明の重力式濾過装置の他の実施例を示す図
であり、図4(a)は断面図、図4(b)は底面図であ
る。
【図5】本発明の更に他の実施例を示す底面図であり、
図5(a)は格子状に傾斜管を配置した例、図5(b)
はハニカム状に傾斜管を配置した例である。
【符号の説明】
1 槽 2 垂直仕切壁 3 濾過室 4 排水渠 5 集水室 6 濾材層 7 逆洗排水樋 8 濾過水流出管兼逆洗水管 9 濾過水流出弁 10 逆洗弁 11 空気弁 12 空気流入管 13 逆洗排水弁 14 逆洗排水管 15 中間排水管 16,26,36,46 開口部 17,27 傾斜板 18 サイフォン真空管 19 サイフォン真空弁 20 真空ポンプ 37,47 傾斜管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 槽内の逆洗排水樋と濾材層の間に中間排
    水管を開口させた重力式濾過装置において、前記中間排
    水管に中間排水管の開口よりも広い開口面積を有した開
    口部を連設し、この開口部に複数の傾斜板又は傾斜管を
    設けたことを特徴とする重力式濾過装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101475805B1 (ko) * 2013-05-15 2014-12-23 안준홍 퇴적 방지형 냉각유 탱크 장치
JP2019030818A (ja) * 2017-08-04 2019-02-28 株式会社神鋼環境ソリューション 水処理装置、濾材の流出抑制方法
JP2020089848A (ja) * 2018-12-06 2020-06-11 株式会社東芝 濾過装置および濾材流出抑制ユニット

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WO2020116644A1 (ja) * 2018-12-06 2020-06-11 株式会社 東芝 濾過装置および濾材流出抑制ユニット

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