JPH06501873A - 濾過装置の洗浄方法と液体濾過用濾過装置 - 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】 濾過装置の洗浄方法と液体源適用濾過装置技術分野 本発明は、濾過装置の洗浄方法、および粒状濾床から成る液体濾過装置に関する 。

背景技術 分散した粒子ならびに乳濁および溶解した物質を含有する液体を濾過する際、濾 床はある期間後に閉塞し、目詰まりするので、濾床から捕捉された物質を洗出し なけれはならない。すなわち洗浄しなければならない。これは、下方から濾床に 液体流を導入することにより達成てきる。濾床構成粒体は液体流により流動化さ れ、濾床の空隙率か増加し、また濾床内に捕捉された物質は液体流と共に排出さ れる。池の方法は、粒状物を濾床から取り出す段階と、粒状物を濾床の外で清浄 にする段階と、粒状物を濾床に戻す段階とから成る。

濾過される液体中に懸濁する粒子は、ｌｎｍから数ｎｍまての粒径範囲になるこ とかあり、濾過機構はそれに従うようになっている。濾床粒径の０．１倍よりも 大きい粒子は、濾過装置の上層における機械的ふるい分けにより分離されるか、 あるいは抽出される。それより小さい粒子は、衝突した濾床粒状物、すなわち濾 床粒体の表面に引きつけられて、そこに抑留される。これらの粒子は濾床中に深 く進入し、一方粗い粒子は濾床の上層を急速に封止するのて、濾床はその全深さ にわたり閉塞はされないか、濾床の洗浄か必要となる。濾過すべき汚染液体から 小さい粒子を除去するために、分散を不安定化する必要かある。濾床粒状物との 接触による沈殿は接触濾過と呼はれ、粒子の除去効果は濾過時間と共に増加する 。短い間隔ての濾床洗浄は好ましくない。濾過装置表面の機械的ふるい分けと、 濾過装置の目詰まり、すなわち閉塞の問題は避けることか不可能であるので、大 部分の濾過装置は、表面濾過を指向し、小さい粒子は、濾床へ導入する前に凝集 沈澱させられ、これにより機械的にふるい分けすることができる。

濾床の有用性の向上を意図した公知の濾過装置としては、多層濾過装置と、濾過 装置の外部で洗浄される可動床を存する連続洗浄式濾過装置と、上向流濾過装置 とかある。多層濾過装置の場合には、上記の問題は各層における表面ふるい分け の問題に分割されるか、その問題は納得の行くように解決されない。しかしなが ら下向流濾過の実際的使用に際しての可動な解決方法は知られていない。提案さ れた池の解決方法は、多くは詳細か不十分てかつ未知の濾過機構のために実際的 に使用するまでには至っていない。可動床濾過装置は、接触濾過プロセス利用の 効果か少ない。これは濾床内に捕捉された物質は、絶えず移動している濾床粒状 物から引きはかされるからである。接触濾過プロセスを向流濾過装置で利用する 場合は、解決不可能な問題で使用か妨げられることか多い。

濾床の濾過抵抗の増加は、濾過装置、特に接触濾過装置を洗浄する際の重要な因 子である。またこの抵抗は全体の濾過機構を表現している。本発明者は、抵抗の 測定を行って下記の関係を見出した。

Ｈ＝に＋・Ｔ−５Ｓ−Ｖｖ　＋Ｌ’ｌｚ　＋１（３１ｘ　＋に４”１４ここに最 初の因子は、濾過装置の上層における閉塞を表す。

本発明の濾過装置および本発明の濾過装置洗浄方法と濾床の再生は、この等式に 適応するように構成されている。急速に閉塞される表層は、２つの引き続く洗浄 操作の間で少なくとも１口利個に洗浄またはフラッシングされる。上層を洗浄す る際に下方の濾床層は洗浄されずに、沈殿されて収集された物質であるスラッジ を抑留する。表層の洗浄またはフラッシングは、濾床材の層状化を防止するよう に実施される。これにより、等式中の他の因子か減少される。本発明の濾過装置 には、濾液を濾床から液抜きする底部液抜き手段、濾床フラッシング空気と底部 フラッシング用濾液を導入する手段、ならびに下記の例に従って本発明の方法を 実施するポンプ、バイブおよび制圓手段なども設けられる。

下向流圧力式濾過装置において、未濾過水流出開口部が砂層表面から約０．４皿 下の深さの濾床内に設けられ、濾過中に水は、濾床を通して下方へ流れて、濾過 装置底部にある液抜き手段を通して濾液として取り出される。水位は、濾過装置 容器の上部における圧縮空気の助けをかりて、砂層表面から上方に実質的に一定 の距離に維持される。導入される水量と取り出される水量との比を短い間隔て変 更することにより、砂層表面へ向けられた入口開口部と出口開口部の周囲とから 短時間の上向流か得られるので、砂層は流動化してスラッジか上方へフラッシン グされる。たとえ濾床上層をフラッシングまたは洗浄しながら濾過を継続しても 、スラッジは開口部の下方にある濾床中に残留する。濾床上層は、例えは濾過装 置容器内の空気圧を減圧するか、排水流を絞るか、またはなんらかの他の方法で 洗浄できる。濾床上層を数回洗浄してから、砂層表面上で水中に捕捉されている 他の洗浄操作またはフラッング操作からのスラッジも排出されるように、濾床全 体か洗浄またはフラッシングされる。

本濾過装置の構成の一例は以下の通りである。

底部に粒状床液抜きシステムを有する開放式または密閉式（圧力式）濾過装置（ 下向流濾過装置）の濾床の上部には、液抜きシステムか取り付けられる底部へ向 けて流出水を下方へ指向させる開口部を存する未濾過水分布システムとパイプが 配置される。それらの開口部は４０ｍｍの直径を存するパイプオリフィスとして 構成される。濾過装置をその深さ全体を通して洗浄するとき、濾床を流動化する ために約２０１／秒の流量の水か各開口部を通して必要である。その開口部の断 面積は、濾床全体を通して貫通する水ジェツト流を得るように計算される。前記 開口部の周りと上部に位置する上層を洗浄するとき、前記開口部のそれぞれを通 して約４１／秒の流量の水が必要である。開口部は、濾床表面から互いに同一の 距離、すなわち約０．４　ｍの距離に位置決めされる。この少ない水流量は、濾 床表面から０．５ｍを越える深さでは水ジェツト流により影響されないことを意 味する。下向流濾過装置の液抜きシステムの助けをかりる公知の洗浄作用では、 濾床上層だけを単独に洗浄することはできない。

本発明の濾過装置と本発明の方法の他の実施例に従い、水シェツト流送水装置は 、４０則の孔径を存する円板の形状であり、流出開口部の下方に同心的に取り付 けられる。濾床上層だけ単独に洗浄する場合は、この円板により流出水の約８０ ％を側方と上方へ向けることかできる。また濾床深部を洗浄する場合は、水はそ の孔を通して真下に向けて通過する。

上述の実施例は、濾床洗浄装置またはフラッシング装置、バイブ、弁、ポンプな とを備え、それらの全ては濾過装置容器内とそれに隣接して確実に取り付けられ る。

大規模の濾過装置プラントに適した別の実施例に従い、洗浄装置または洗浄部分 は、濾過装置列の上部を移動する搬送台により保持される。流出開口部を有する パイプは、濾床の深さ全体を洗浄する場合には、濾床上層だけを洗浄する場合よ り濾床表面からさらに離れた濾床中の所望レベルまで下げることかできる。集中 された水シェツトの流量は、濾床か流動化される所望の洗浄深さに適応するよう に決められる。搬送台は、洗浄工程中に固定してもよいし、または流動化された ゾーンを動くように移動してもよい。濾床から洗出されたスライムは、流動化し た砂層の上部から排出される。洗浄工程により影響を受けない濾床部分からの濾 液は、洗浄工程を実施中に下向流濾過装置の液抜きシステムから取り出され、− 力液抜きシステムの対応する部分は洗浄工程の役割を果たすことかできる。上述 の他の濾過装置の実施例と同様に、本実施例は、水流指向装置を設けることもて き、また洗浄水の流入水と流出水との比を変更でき、それと共に洗浄ゾーンにお ける圧力関係を変更できる。上述の搬送台の代わりとして恒久的なパイプシステ ムが、上述の仕方で水を濾床へ導入するのに使用できる。

国際調査報告 国際調査報告 フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，５識別記号　庁内整理番号ＢＯＩＤ　４１１０２　 ’９２６３−４ＤＩ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．汚染された液体の清浄用であって、粒状濾床と、該濾床の下部に設けられた 液抜きシステムと、第１と第２の液体流を濾床に導入する手段とを有し、前記第 １の液体流は少なくとも局部的に前記濾床上層だけを洗浄し、また前記第２の液 体流は前記濾床の深さ全体を通して該濾床を流動化するように構成した濾過装置 を洗浄する方法において、前記濾床の最高点と最低点との間の位置に置かれ、か つ前記濾床表面から実質的に等距離の位置にあるオリフィスを通して前記液体流 を前記濾床中に噴出すること、および前記濾床上層の下方にある濾床層が、実施 されている洗浄操作により影響を受けないように、第２の液体流よりも少ない量 で、かつそれに対応する少ない流量で前記第１の液体流を前記濾床の上層中へ導 入することを特徴とする汚染された液体の清浄用濾過装置の洗浄方法。
2. ２．粒状濾床と、該濾床の下部に設けられた液抜きシステムと、前記濾床の深さ 全体を通して前記濾床を流動化する２回の洗浄工程の間に少なくとも１回、かつ 少なくとも局部的に前記濾床上層を流動化するように洗浄液体流を導入する手段 とから成る液体濾過装置において、液体を導入するパイプオリフィスなどの流出 開口部は、前記濾床の最高点と前記濾床の最低点との間の垂直位置に置かれ、か つ前記濾床表面から実質的に等しい距離の位置にある前記濾床上部に取り付けら れていること、前記流出開口部は、液体が前記濾床の所望深さを貫通するのに必 要な液体流量を生じるような断面積を有すること、および前記濾床上層だけを洗 浄するときに、少ない量で、かつそれに対応する少ない流量を有する液体は洗浄 工程において前記濾床上層に導入され、一方流出開口部領域の下に位置する残り の前記濾床は実施中の洗浄工程に影響されないままの状態であることを特徴とす る濾過装置。
3. ３．洗浄液体流を前記濾床内下方に指向させるように機能する流出開口部は、流 出開口部の下方に実質的に同心的に取り付けられる円形液体流指向装置を備える ことを特徴とする請求項１記載の濾過装置。
4. ４．前記濾床を流動化する洗浄液体を導入するために洗浄液体が通過するパイプ オリフィスなどの流出開口部は、前記濾床上を移動する搬送台上に保持されるこ と、および流出開口部を前記濾床内の選定されたレベルまで下げて洗浄液体ジェ ット流を前記濾床レベルへ導入する手段が設けられることを特徴とする請求項１ または２記載の濾過装置。