JPH07718A - 連続濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 連続濾過装置において、濾過材の交換や洗浄
操作の要らない連続濾過装置を提供する。 【構成】 密閉された濾過装置であって、下部から上部
に被処理原水を流すようにしたものにおいて、被処理原
水の導入する下部エレメント１９を設け、その上に下部
濾過層１ｂ、上部濾過層１ａをそれぞれバッフル２，４
を介して設け、かつ下部濾過層には断面三角錐状に傾斜
板３を設け、又濾過層の下部からその中心を通るセンタ
ーリフト９と、濾過層の外部を通るサイドリフト１２と
を、それぞれセンターエジェクー６、サイドエジェクー
１１に接続し、両リフトの管端を濾過層上部の上部エレ
メント７の中央にある分離管１０内に端部が開口するよ
うにして、ここで砂と汚濁水を含む水を噴射して砂を下
方に分離し、汚濁水をサイホン装置１５，１６，１７を
通じて排出するようにした連続濾過装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プール、浴場、その
他用水溜の廃水や一般産業用水の廃水を浄化するに適し
た濾過装置、特に汚濁物で濾過層内の濾材が目詰まりし
ない連続濾過装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の濾過装置としては数多く
のものが公知となっている。濾過装置の濾過槽に充填さ
れた濾材が汚染されて目詰りが生じると、濾過能力が低
下するので、汚染された濾材を新しい濾材と交換する
か、例えば特開昭５１−７９０５１号公報、実開昭５５
−４０１６号公報等で開示されているように、逆洗浄を
行って目詰りを生じさせた物質を除去する種々な方法で
濾過能力の回復を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前者の場合は、濾過材
の交換に相当の工数が必要で、交換頻度に応じてそれな
りの設備を必要とし、かつ濾過工程を連続的に行うこと
ができなかった。後者の場合厄介な逆洗滌操作が必要と
なり、濾過工程を断続的に中止しなければならず、しか
も逆洗滌のために濾過した浄水を再使用することになる
という問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
問題を解決するためになされたもので、その概要は以下
のとおりである。請求項１の発明は、密閉された濾過装
置であって、下部に被処理原水の流入口を有する砂を充
填した濾過槽と、その上部の濾過水の溢流空間及びこれ
に接続した処理水の排出口とからなる上部エレメント
と、濾過槽の上部の溢流空間の中央に設けられた分離室
と、濾過層を通り濾過槽の下部より濾過槽の上部に流入
する砂入り汚濁水を導き分離管内に開口するサンドリフ
トと、分離管に接続しサイホン作用で砂を分離した汚濁
水を排出する排出管とからなる連続濾過装置において、
（１）上部濾過層１ａの下部にバッフル２を介して中心
部を断面三角錐状に囲む傾斜板３で隔てられた下部濾過
層１ｂと、その下部にバッフル４を介して外側に砂利層
５ａ、内側に５ｂ、その下部に被処理原水を流入させる
分水室５ｃとでなる下部エレメントを有する被処理原水
の流入濾過部と、（２）濾過層の中心下部で砂入汚濁水
が流入し、かつ被処理原水の流入するパイプＰ３と接続
したセンターエジェクター６の上部に接続され、上部濾
過層１ａの上の濾過水の溢流空間の中央に設けられてい
る分離管１０内に開口されたセンターサンドリフト９
と、（３）被処理原水の流入するパイプＰ１と砂入汚濁
水の流入するパイプＰ５が下部に接続され、上部をサイ
ドサンドリフト１２に接続したサイドエジェクター１１
と、（４）サイドサンドリフト１２の先方に接続し、分
離管１０内に開口されたサイドサンドリフト下降部１４
と、（５）分離管１０の上部でサイホン装置の横行管１
５を経てサイホン装置の透明管１６に接続し、かつ該サ
イホン装置の透明管１６の下部は被処理原水の流入する
パイプＰ２と接続し、汚濁水の排出口１８を備えたサイ
ホン装置のＴ継手１７と、からなり、被処理原水の濾過
処理と、濾過層内の汚濁物の付着除去とを制御しつつ連
続的に行い得ることを特徴とする連続濾過装置である。
又、請求項２の発明は、上記に加え、下部濾過層１ｂと
上部濾過層１ａの中程に至る間の内壁にスリット２０を
設けた連続濾過装置である。

【０００５】

【実施例】以下本発明の実施例を図１及び図２を参照し
つつ説明する。図１は本装置の全体を示すもので、図２
はその下部の拡大図である。濾過層本体１は全体として
密閉されてなり、上部濾過層１ａは主濾過層を形成する
もので通常は砂の如き細かい濾材例えば粒径１．０ｍ
ｍ，均等係数１．２〜１．４の砂が充填される。その下
部は多数の孔のあいているバッフル２を介して、中心部
を断面三角錐状に囲む傾斜板３で隔てられた下部濾過層
１ｂで、その下部に多数の孔のあいているバッフル４を
介して外側に砂利層５ａ、内側に砂層５ｂとその下部の
被処理原水を流入させる分水室５ｃが設けられ下部エレ
メント１９を構成している。被処理原水は、バルブＶ４
を有する導水管Ｐ４から分水室５ｃに入り、ここから砂
利層５ａと分水室５ｃの間に設けられている隔壁の孔を
通り砂利層５ａに流入するようになっている。次にバッ
フル４の孔より下部濾過層１ｂに入り、更にバッフル２
の孔より上記被処理原水の大部分が上部濾過層１ａに入
り、この間で濾過されて清浄になった処理水は濾過層の
上の上部エレメント内を溢流して、処理水出口８から流
出するようになっている。下部濾過層１ｂでは被処理原
水の一部は反転して濾過層の内側を通って下降する。被
処理原水の濾過中に汚れの付着した砂は重力で落下し、
バッフル４及びバッフル２の孔を通り下方に行くが、前
記した反転する汚濁水に伴なわれて更に下降する。バッ
フル２の下部の下部濾過層１ｂには傾斜板３が設けられ
ているが、この傾斜板３には上部に環状に孔があるほ
か、下端にも環状に適当数の孔が設けられており、バッ
フル４の中央側の孔とともに前記汚濁水が下方に流れる
ようになっている。この場合、傾斜板３の表面で汚濁水
とともに下降してくる砂は、下部濾過層１ｂよりさらに
下降する。すなわち下降する砂は、傾斜板３の表面を滑
り落ち、下方から上方に噴出してくる被処理原水と緩や
かに接触し、ここで、汚濁物の付着した砂粒子が独立に
分離するようにし、これを含有する汚濁水はバッフル４
の内側の孔より汚濁砂溜５ｂを経てセンターエジェクタ
ー６に流入する。なお、傾斜板３の上部と下部に設けた
孔により汚濁砂層の圧力を調節することができる。

【０００６】バツフル４の上方では、濾過層１ａの中間
までその周壁にスリット２０が設けられており濾過層内
に存在する空気を上部の空間（後に溢流空間となる。）
より外部に追い出し除去できるようになっており、これ
により被処理原水の流入が円滑に行われる。なおこのス
リット２０は、濾過層内壁を直接加工してもよいが、例
えばプラスチック等で溝を付けた加工成形体を添設して
もよい。溝の一般的なサイズは、例えば直径３５０ｍ
ｍ、外周１０９９ｍｍの濾過層の場合、溝の奥行１０ｍ
ｍ、間口１．０ｍｍ、長さ７００ｍｍのものを均等な間
隔で８本設けることにより、空気は容易に排出され、被
処理原水を容易に導くことができる。このサイズに限ら
れないことは勿論である。濾過層には本体と近接して、
汚濁砂溜５ｂと導水管Ｐ５で接続し、かつバルブＶ１を
有する被処理原水の導水管Ｐ１と下部で接続したサイド
エジェクター１１が設けられている。センターエジェク
ター６と、サイドエジェクター１１の上方はそれぞれセ
ンターサンドリフト９とサイドサンドリフト１２が接続
され、両エジェクターは中心が負圧となり、それぞれ砂
入りの汚濁水を流入し易くしている。また、両サンドリ
フトの端部は濾過槽の上部の分離管１０内で僅かな空隙
を有して開放端を対設するようにしてある。即ちセンタ
ーエジェクター６は、濾過層の下部の中心に取付けられ
下方より砂入り汚濁水と、被処理原水が流入するように
なっており、上部でセンターサンドリフト９と接続し、
センターサンドリフト９の中心部を負圧とし、内部に砂
入り汚濁水を流入するようになっている。またサイドエ
ジェクター１１は濾過層の下方でパイプＰ５により砂入
り汚濁水が入るとともに、被処理原水が流入するように
なっており、その上部はサイドサンドリフト１２が接続
され、サイドエジェクター１１の中心部を負圧として、
砂入り汚濁水を流入するようになっている。このサイド
サンドリフト１２の先端は山型サンドリフト１３、分離
管１０内の下降部１４が形成され、先に述べたセンター
サンドリフト９の上端と僅かな間隔をあけて開口端が対
設している。ここで噴出した砂入り汚濁水は砂を下方に
分離し、砂は分離管の下端の目板を通り、濾過層上部に
還元される。

【０００７】分離管１０は上部ではサイフォン装置の横
行管１５がサイフォン装置の透明管１６に順次接続され
ている。１７はサイフォン装置のＴ継手である。ここで
分離管１０よりサイフォン作用により、砂を分離した汚
濁水がサイフォン装置の透明管１６に流れ出る。ここで
はサイフォン装置の透明管１６の透明を利用して、汚濁
の程度を観察し、流量を調節することができる。なお、
山型サンドリフト１３を横の接続に用いた理由は、水平
な管では、砂が沈積して流れを妨げるが、山型にするこ
とによりこのようなおそれが少ないからである。

【０００８】なお、下部濾過層１ｂと上部濾過層１ａの
中程に至る間の内壁に溝２０を設けた理由は、最初に濾
過層内は砂の間隙に多量の空気が含まれており、この空
気により、円滑な水の上昇が妨げられるおそれがある
が、この溝により濾過の開始当初に空気の排除が容易に
できるため、濾過の運転障害を生じるおそれがない。

【０００９】

【作用】次にこのような装置を用いて被処理原水を処理
する手段について説明する。被処理原水は調整バルブＶ
４を開き、導水管Ｐ４を経て濾過槽下部の分水室５ｃよ
り砂利層５ａを経由してバッフル４の孔から砂の充填さ
れている下部濾過層１ｂに噴出し、更にバックル２の孔
から主濾過層を形成している上部濾過層１ａに入り、こ
の間で濾過され清浄化された処理水は上部濾過槽１ａの
上方空所７に行き、溢流して図示の如く処理水出口８よ
り外部に排出するようにする。この間、内周壁の溝があ
ると濾過材中の空気がここを伝わり上部より外部に水に
より押上られて容易に排出する。バルブＶ４は適宜流量
を調節するように開閉される。

【００１０】又、他の各バルブも開いておくが、上部濾
過層１ａ内で１部の水は下方に還流してゆき、バッフル
２の孔から下部方向に下降して流れ、下部濾過層１ｂに
入る。ここで前記のように中心側より外方に向かって傾
斜している傾斜板３の表面を砂が滑り落ち、下のバッフ
ル４の孔から噴出してくる被処理原水と緩やかに接触
し、エジェクターに吸引されるようにし、かつ汚濁物だ
けの堆積を防止し、効果的にセンターリフト９及びサイ
ドリフト１２に送ることができる。この際センターエジ
ェクター６及びサイドエジェクター１１は中心部に負圧
を発生させ、効果的に被処理水とともに汚濁砂を吸引
し、センターリフト９及びサイドリフト１２内を上昇
し、リフトの先端から高圧噴出することにより砂より汚
濁物質を容易に分離することができ、サイホン装置によ
り容易に分離排出することができる。又サイホン装置の
上部を透明管１６にしたために、砂の洗浄排水である汚
濁水の濃度を視覚的に確認することができ、流量調節バ
ルブで調節された透明管１６の上部の空気室内を氷柱状
に流れ落ちる水の太さで水量を確認することができる。
この際透明管内では洗滌水の水位を概ね上部濾過層１ａ
の砂の上面と吊り合うようにバルブＶ２を調節して運転
する。なお、上記の運転においては、処理すべき被処理
原水の水圧が大なる場合には別途ポンプ等を用いる必要
がない。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、特に上部濾過層１ａの
下部における下部濾過層１ｂ内に傾斜板３を設けている
ために、上昇する原水に対し下降する砂を伴った汚濁水
が傾斜面に沿って一様に下降し、更に下方に移行し易い
ので、濾過槽内で一定の流れが生じ、汚濁物が砂に沈積
するのを妨げ、効果的に砂入り原水をセンターサンドリ
フトおよびサイドサンドリフトに送ることができる。又
本発明の実施に当たって洗浄濾過水の水量を９０％に対
し、汚濁水の水量を１０％位に運転することは極めて容
易である。

【００１２】この際センターエジェクターおよびサイド
エジェクターはそれぞれ中心部に負圧を発生させ、効果
的に砂入汚濁水を流入せしめ、分離管１０内ではその噴
出により砂と水とを多量に容易に分離することができ
る。又、上部では分離管１０に接続したサイフォン装置
１５により分離した洗滌汚濁水を一定の速度で下方に流
すことができ、洗滌汚濁水の排出も効果的に行なわれ
る。

【００１３】なお、山型状サイドサンドリフト１３を用
いたことにより、砂の沈降による水流に障害を生じる恐
れがなく、又サイフォン装置透明管１６はその中の汚濁
水の汚れ具合を確認しながらバルブを開閉できるので、
作業を安定して行なうことができる。更に、濾過層の内
壁の溝により、早く定常運転をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続濾過装置の概略を示す一部切断正
面図

【図２】その下部の部分拡大図

【符号の説明】

１ 濾過槽本体 １ａ 上部濾過槽 １ｂ 下部濾過層 １ｃ 三角錐室 ２ 上部バッフル ３ 傾斜板 ４ 下部バッフル ５ａ 砂利層 ５ｂ 汚濁砂溜 ５ｃ 分水室 ６ センターエジェクター ７ 上部エレメント ８ 処理水排水口 ９ センターサンドリフト １０ 分離管 １１ サイドエジェクター １２ サイドサンドリフト １３ 山型状サイドサンドリフト １４ サイドサンドリフト下降部 １５ サイホン装置の横行管 １６ サイホン装置の透明管 １７ サイホン装置のＴ継手 １８ 洗滌水排水口 １９ 下部エレメント ２０ スリット Ｖ１ バルブ Ｖ２ バルブ Ｖ３ バルブ Ｖ４ バルブ Ｖ５ バルブ Ｐ１ 導水管 Ｐ２ 導水管 Ｐ３ 導水管 Ｐ４ 導水管 Ｐ５ 導水管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉された濾過装置であって、下部に被
   処理原水の流入口を有する砂を充填した濾過槽と、その
   上部の濾過水の溢流空間及びこれに接続した処理水の排
   出口とからなる上部エレメントと、濾過槽の上部の溢流
   空間の中央に設けられた分離管と、濾過層を通り濾過槽
   の下部より濾過槽の上部に流入する砂入り汚濁水を導き
   分離管内に開口するサンドリフトと、分離管に接続しサ
   イホン作用で砂を分離した汚濁水を排出する排出管とか
   らなる連続濾過装置において、（１）上部濾過層１ａの
   下部にバッフル２を介して中心部を断面三角錐状に囲む
   傾斜板３で隔てられた下部濾過層１ｂと、その下部にバ
   ッフル４を介して外側に砂利層５ａ、内側に５ｂ、その
   下部に被処理原水を流入させる分水室５ｃとを設け、
   （２）濾過層の中心下部に、被処理原水の流入するパイ
   プＰ３と接続し、砂入汚濁水の流入するセンターエジェ
   クター６の上部に接続され、分離管１０内に開口された
   センターサンドリフト９と、（３）被処理原水の流入す
   るパイプＰ１と、濾過層よりの砂入汚濁水の流入するパ
   イプＰ５とが下部に接続され、上部をサイドサンドリフ
   ト１２に接続したサイドエジェクター１１と、（４）サ
   イドサンドリフト１２の先方に接続し分離管１０内に開
   口されたサイドサンドリフト下降部１４と、（５）分離
   管１０の上部でサイホン装置の横行管１５を経てサイホ
   ン装置の透明管１６に接続し、かつ該サイホン装置の透
   明管１６の下部は被処理原水の流入するパイプＰ２と接
   続し、汚濁水を排出するサイホン装置のＴ継手１７と、
   からなり、被処理原水の濾過処理と、濾過層内の汚濁物
   の付着除去とを制御しつつ連続的に行い得ることを特徴
   とする連続濾過装置。
2. 【請求項２】 下部濾過層１ｂと上部濾過層１ａの中程
   に至る間の内壁に溝２０を設けた請求項１記載の連続濾
   過装置。