JPH10314509A

JPH10314509A - 濾過装置

Info

Publication number: JPH10314509A
Application number: JP9131989A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Oda; 信博織田
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1997-05-22
Publication date: 1998-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】被処理流体の濾過、及び濾布洗浄を被処理流
体の供給圧力で行え、洗浄工程時にも濾過処理流体を得
ることができるようにする。【解決手段】２枚の濾布２０ａ，２０ｂの間に柔軟な
スペーサ２１を介在させて各濾布とスペーサとの間に濾
過処理流体の流路２２，２３を形成した濾過シート２０
に水圧によって反転可能な凹凸変形部２４を設け、この
濾過シートの周縁部を、相対向して濾過塔１０を構成す
る２つの濾過室１１，１２の間に挟み、濾過シートの周
縁部の一部に設けた濾過処理流体の取出口２５を除いて
周縁部の残部を上記２つの濾過室により閉鎖すると共
に、上記各濾過室には室内に交互に被処理流体を供給す
る供給管１５，１６と、室内から濃縮流体を排出する開
閉弁Ｖ1 ，Ｖ2 を有する排出管１７，１８とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、水、空気などの
流体が含む塵埃、懸濁固形物（ＳＳ）を濾布で濾別し、
塵埃、ＳＳを含まない濾過処理流体を得る濾過装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】濾布、濾紙を使用した濾過装置として
は、従来はバグフィルター、カートリッジフィルターな
どによるデッドエンド濾過が行われている。一部のバグ
フィルターでは目詰りした場合、逆洗洗浄を行うことも
あるが、多くの場合は目詰りするとフィルターを交換し
ている。又、膜濾過など一部にはクロスフローを利用し
た濾過装置があるが、この場合は膜の物理的な洗浄は行
っていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】バグフィルター、カー
トリッジフィルターで濾布が目詰りすると交換が必要に
なり、交換に手数を要すると共に、目詰りしたフィルタ
ーは廃棄物となるので、廃棄物が増加する。更に、デッ
ドエンド濾過では差圧の上昇が大きく、処理量当りの圧
力上昇が大であるため、容器の耐圧性を高める必要があ
る。又、逆洗洗浄を行っている場合は、濾液を採水する
ことができない。一方、膜濾過の場合は、クロスフロー
だけでは膜に目詰りした濁質の除去は不充分で、透過水
量は次第に減少し、圧力損失は次第に高まる。圧力損失
が或る程度、高まったら膜を交換する必要があり、その
交換に手数を要すると共に、目詰りした膜は同様に廃棄
物となるので、廃棄物が増加する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の濾過装置は上述
した問題点を解消するために開発されたもので、２枚の
濾布の間に柔軟なスペーサを介在させて各濾布とスペー
サとの間に濾過処理流体の流路を形成した濾過シートに
水圧によって反転可能な凹凸変形部を設け、この濾過シ
ートの周縁部を、相対向して濾過塔を構成する２つの濾
過室の間に挟み、濾過シートの周縁部の一部に設けた濾
過処理流体の取出口を除いて周縁部の残部を上記２つの
濾過室により閉鎖すると共に、上記各濾過室には室内に
交互に被処理流体を供給する供給管と、室内から濃縮流
体を排出する開閉弁を有する排出管とを設けたことを特
徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】上記２つの濾過室により閉鎖され
る濾過シートの周縁部の残部は予めシールされていても
よい。又、一方の濾過室に設けた開閉弁を有する排出管
は、他方の濾過室に被処理流体を供給する供給管に、他
方の濾過室に設けた開閉弁を有する排出管は一方の濾過
室に被処理流体を供給する供給管に夫々接続して設けて
もよいし、各濾過室に設けた開閉弁を有する排出管は各
濾過室に設けた被処理流体の供給管とは別に、個々に設
けてもよい。

【０００６】

【実施例】図示の各実施例において、１０は濾過塔、１
１と１２は相対向して濾過塔を構成する左右２つの濾過
室、２０は濾過シートを示す。

【０００７】濾過シート２０は、２枚の濾布２０ａ，２
０ｂと、上記両濾布の間に介在する柔軟なスペーサ２１
からなり、濾布２０ａとスペーサ２１との間、及び濾布
２０ｂとスペーサ２１との間に濾過処理流体の流路２
２，２３を形成すると共に、水圧によって反転可能な帽
状の凹凸変形部２４を設ける。上記凹凸変形部２４と
は、濾布２０ａ，２０ｂと、その間に介在するスペーサ
２１とが一体となって帽状に変形し、水圧により濾布２
０ａ側が凸になったときは濾布２０ｂ側が凹になり、濾
布２０ｂ側が凸になったときは濾布２０ａ側が凹になる
変形部である。そして、必要に応じ、図３に示すように
濾布２０ａ，２０ｂ、スペーサ２１の周縁部を縫着、接
着などして閉じ、その周縁部の一部に流路２２，２３と
連通する濾過処理流体の取出口２５としての筒を、周縁
部を貫通して接着などで取付ける。それには例えばスペ
ーサ２１の周縁部の一部に流路２２，２３を連通させる
切欠き２１′を設け、筒２５の内端がその切欠き２１′
内に位置するように取付ければよい。濾過処理流体の取
出口２５は、図３の濾過シート２０の上下に２個所設け
てあるが、上下のどちらか１個所に設けるだけでもよ
い。

【０００８】濾過シート２０の反転可能な帽状の凹凸変
形部２４は、濾布２０ａ，２０ｂ、スペーサ２１の１枚
宛に凹凸の２つの型を使用して成形し、その３枚を重ね
たときに嵌り合って形成されるようにしてもよいし、濾
布２０ａ、スペーサ２１、濾布２０ｂの３枚を重ね、凹
凸の２つの型を使用して形成してもよい。

【０００９】濾過塔を構成する左右２つの濾過室１１，
１２は相対向した開放面を有し、開放面の回りに鍔１
１′，１２′を備えている。そして、この鍔１１′，１
２′には濾過シートの取出口２５の筒を囲む相対向した
半円筒形の凹部１３，１３が設けてある。又、この鍔１
１′，１２′はパッキン１４を接着して覆ってもよい。

【００１０】図１，図４，図５は図３の濾過シート２０
を使用した本発明による濾過装置の実施例であって、濾
過室１１，１２の鍔１１′，１２′の凹部１３，１３の
間に濾過シートの取出口２５の筒を位置させて濾過シー
トの周縁部を鍔１１′，１２′で挟み、鍔１１′、濾過
シートの周縁部、鍔１２′にボルトを貫通してナットで
締付けることにより組立てゝあり、この組立て状態では
濾過塔の内部は濾過シートにより濾過室１１と濾過室１
２とに仕切られ、濾過シートの凹凸変形部２４は濾過室
１１と１２の一方の室内、図では右の濾過室１２内にコ
字形に位置する。

【００１１】そして、濾過シートの各取出口２５には濾
過処理流体の取出管２６を接続し、濾過室１１と１２に
は室内に被処理流体を交互にポンプで加圧して供給する
供給管１５と１６、及び各室内から濃縮流体を排出する
ための排出管１７，１８を設け、排出管１７には開閉弁
Ｖ1 、排出管１８には開閉弁Ｖ2 を接続する。

【００１２】図１の実施例では、１台のポンプＰで供給
管１５と１６とから被処理流体を各濾過室１１，１２内
に交互に供給するため一方の供給管１５に他方の供給管
１６を分岐して連結し、供給管１５には開閉弁Ｖ3 、供
給管１６には開閉弁Ｖ4 を接続する。そして、供給管１
５と１６の夫々一部を排出管１７，１８と兼用するた
め、排出管１７は開閉弁Ｖ3 よりも下流で供給管１５
に、排出管１８は開閉弁Ｖ4 よりも下流で供給管１６に
接続してある。

【００１３】濾過工程と、洗浄工程は次のようにして行
う。例えば左の濾過室に被処理流体、例えば原水を供給
して濾過工程を行うとき、右の濾過室には前回の洗浄工
程で濾過されなかった濃縮水が残溜している。この状態
で左の濾過室に原水を供給して濾過工程を行って終了し
たら、左の濾過室の濃縮水を排出可能にして右の濾過室
に原水を供給して洗浄工程を行い、洗浄工程が終ったら
左の濾過室の濃縮水を排出不能にして右の濾過室への原
水の供給を続けて右の濾過室での濾過工程を行う。そし
て、この濾過工程が終了したら、右の濾過室の濃縮水を
排出可能にして左の濾過室に原水を供給し、洗浄工程を
行い、それが終ったら右の濾過室の濃縮水を排出不能に
して左の濾過室への原水の供給を続け、当初の左の濾過
室での濾過工程を行い、これを繰返すのである。

【００１４】上記した一連の左の濾過室での濾過工程−
洗浄工程−右の濾過室での濾過工程−洗浄工程を図２に
より具体的に説明すると、前述したように濾過シート２
０の凹凸変形部２４が右の濾過室１２内にコ字形に位置
している状態で、濃縮水が残溜している左の濾過室１１
で濾過工程を行うには開閉弁Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ4 を閉、開
閉弁Ｖ3 を開にし、ポンプＰを運転して開の開閉弁Ｖ3
、供給管１５を通じ左の濾過室１１内に原水を加圧し
て供給する（図２Ａ参照）。このとき開閉弁Ｖ2は閉で
あるため右の濾過室１２に残っている濃縮水は排出管１
８から排出されない。供給管１５からの原水の供給を継
続すると、濾布２０ａを透過した濾液は濾布２０ａとス
ペーサ２１で形成された流路２２を経て取出口２５に接
続した取出管２６に流出する。この運転を所定時間行う
と、主に左側の濾布２０ａがＳＳなどで目詰りし、差圧
が上昇する。

【００１５】差圧が上昇したら濾布の目詰りを無くする
洗浄を行うため、開閉弁Ｖ2 は閉じたまゝで開閉弁Ｖ3
を閉、開閉弁Ｖ4 ，Ｖ1 を開にし、図２（Ｂ）に示すよ
うに濃縮水が残っている右の濾過室１２内に開閉弁Ｖ4
、供給管１６を通じ原水を加圧供給し、左の濾過室１
１に残った濃縮水を開の開閉弁Ｖ1 、排出管１７を通じ
排出する。こうすることで右の濾過室に供給管１６から
供給される原水の水圧と、左の濾過室から濃縮水が排出
されることによって濾過シートの凹凸変形部２４は反転
し、左の濾過室１１内に逆コ字形に位置する。このよう
に凹凸変形部がコ字形から逆コ字形に変形する際に濾過
シートを構成する濾布２０ａ，２０ｂは揉まれ、目詰り
していたＳＳを遊離し、左の濾過室内に遊離したＳＳは
排出管１７から排出される濃縮水と一緒に室外に排出さ
れる。尚、この洗浄工程中も、濾過シートの濾布２０ｂ
を透過した濾液は流路２３、取出管２６から採水するこ
とができる。

【００１６】上記の洗浄工程を所定の短時間、行った
ら、排出管１７の開閉弁Ｖ1 を閉にし、左の濾過室に濃
縮水を残し、且つ凹凸変形部を左の濾過室内に逆コ字形
に位置させたまゝで、供給管１６からの原水の加圧供給
を右の濾過室１２に続け、濾布２０ｂを透過した濾液を
流路２３、取出管２６を通じ採水する濾過工程を行う
（図２Ｃ参照）。

【００１７】そして、所定時間の後に、主に濾過シート
右側の濾布２０ｂがＳＳなどで目詰りし、差圧が上昇し
たら濾布２０ｂの目詰りを無くする洗浄を行うため、開
閉弁Ｖ1 は閉じたまゝで開閉弁Ｖ4 を閉、開閉弁Ｖ2 ，
Ｖ3 を開にし、図２（Ｄ）に示すように濃縮水が残って
いる左の濾過室１１内に開閉弁Ｖ3 、供給管１５を通じ
原水を加圧供給し、右の濾過室１２に残った濃縮水を開
の開閉弁Ｖ2 、排出管１８を通じ排出する。こうするこ
とで左の濾過室に供給管１５から供給される原水の水圧
と、右の濾過室から濃縮水が排出されることによって濾
過シートの凹凸変形部２４は反転し、右の濾過室１２内
にコ字形に位置する。このように凹凸変形部が逆コ字形
からコ字形に変形する際に濾過シートを構成する濾布２
０ａ，２０ｂは揉まれ、目詰りしていたＳＳを遊離し、
右の濾過室内に遊離したＳＳは排出管１８から排出され
る濃縮水と一緒に室外に排出される。尚、この洗浄工程
中も、濾過シートの濾布２０ａを透過した濾液は流路２
２、取出管２６から採水することができる。

【００１８】上記の洗浄工程を所定の短時間、行った
ら、再び図２（Ａ）に示すように、排出管１８の開閉弁
Ｖ2 を閉にし、右の濾過室に濃縮水を残し、且つ凹凸変
形部を右の濾過室内にコ字形に位置させたまゝで、供給
管１５からの原水の加圧供給を左の濾過室１１に続け、
濾布２０ａを透過した濾液を流路２２、取出管２６を通
じ採水する濾過工程を行い、以上の工程を繰返す。

【００１９】図４の実施例も１台のポンプＰで供給管１
５と供給管１６を通じ左右の濾過室内に交互に原水を加
圧供給できるようにしたもので、この実施例の場合は供
給管１５と１６を二方切換コック１９を介してポンプＰ
に接続してある。図示の状態ではポンプＰは供給管１６
を通じ被処理流体を右の濾過室内に右から加圧して供給
しているが、二方切換コック１９を反時計方向に９０°
回転させることにより供給管１５を通じ被処理流体を左
の濾過室内に加圧して供給することができる。尚、排出
管１７，１８は供給管とは別個に左右の濾過室１１，１
２に設けてある。

【００２０】図５の実施例は供給管１５と、供給管１６
に夫々別個のポンプＰ1 とＰ2 を接続し、個々のポンプ
の交互の運転で供給管１５と１６によって左右の濾過室
内に被処理流体を供給するようにしたものであり、必要
ならば、各供給管１５と１６の、ポンプの下流に逆止弁
を接続し、ポンプＰ1 （或いはＰ2 ）の運転で供給管１
５（或いは１６）から各濾過室内に被処理流体を加圧供
給している際、その被処理流体が供給管１６（或いは１
５）からポンプＰ2 （或いはＰ1 ）に逆流するのを阻止
するようにしてもよい。尚、排出管１７，１８は、図４
の実施例と同様に供給管とは別個に左右の濾過室に設け
てある。

【００２１】図３の濾過シート２０は、凹凸変形部２４
を中央に１つ設けたものを示したが、凹凸変形部の数は
１つであることに限定されず、複数個離して設けてもよ
い。図５に示した濾過装置で使用している濾過シート２
０には２つの凹凸変形部２４を上下に設けてある。この
２つの凹凸変形部は洗浄工程の際に同時にコ字形から逆
コ字形、逆コ字形からコ字形に反転して濾布２０ａ，２
０ｂを揉み洗いし、濾布に付着、目詰りしている塵埃や
ＳＳを濾布から遊離させ、排出管１７、又は排出管１８
から排出される濃縮水と一緒に濾過室１１や１２から外
に排出する。

【００２２】上記のように濾過シートに複数の凹凸変形
部を離して設けた場合、隣接した２つの凹凸変形部の間
隔で濾過シート２０を幅方向に軽く挟む一対の支持材２
７，２７を濾過室１１と１２に渡設すると、各凹凸変形
部２４，２４がコ字形から逆コ字形、逆コ字形からコ字
形に反転して濾布を揉み洗いする際に、濾布から遊離さ
せる塵埃やＳＳの剥離量を濾布の変形や、濾布透過水に
よる逆洗によって増やすことができる。

【００２３】上記した図４，図５，図６の実施例も、段
落００１３から００１８に記載したように供給管１５と
１６から交互に左右の濾過室内に被処理流体を加圧供給
して取出管２６から濾過処理流体を採水する濾過工程
と、排出管１７と１８の開閉弁Ｖ1 ，Ｖ2 の開閉によっ
て濾過シートの凹凸変形部を反転させて揉み洗い洗浄を
行うことができる。

【００２４】図３に示した濾過シート２０には濾液の取
出口２５として筒を取付けたが、この筒は必ずしも必要
ではない。即ち、同大の四角な濾布２０ａ、スペーサ２
１、濾布２０ｂを重ね、その三つの周縁部、又は平行な
二つの周縁部をシールして一体化し、シールをしていな
い残りの周縁部の全長を濾液の取出口としてもよい。

【００２５】更に、同大の四角な濾布２０ａ、スペーサ
２１、濾布２０ｂを重ね、その三者を一体化することな
く、濾過室１１の鍔１１′と、濾過室１２の鍔１２′で
周縁部を挟む際に、その三つの周縁部、又は平行な二つ
の周縁部を強く締付けて挟むことにより濾液が洩れない
ようにし、残りの周縁部の挟む力を弱め、この周縁部の
全長を濾液の取出口としてもよい。

【００２６】又、いずれの実施例においても、洗浄工程
中、濾過室内の水を超音波や、濾過塔の外壁に取付けた
振動機などによって振動させると洗浄効果が向上する。

【００２７】濾布としてウルトラ濾布（東レ株式会社、
商品名）を使用し、中央に凹凸変形部を１個有する図３
に示す濾過シートを作り、図１に示す濾過装置を製作し
た。濾布は１辺が１．５ｍの正方形で、その２枚を重
ね、その間にスペーサとして長さと、幅が濾布と同形、
同大で、厚さ１ｍｍのナイロン製メッシュを挟み、その
周縁部の全体を縫製して濾過シートにした。凹凸変形部
の直径は１ｍ、凹部の深さないし、凸部の高さは０．５
ｍにした。又、左右の各濾過室は１辺が１．１ｍの正方
形断面の有底の横形角筒で、該横形角筒の一端の開放部
から底までの深さは０．６ｍであり、開放部の回りには
１辺が１．５ｍの正方形の鍔を有し、各１個の容量は
０．７３ｍ³ にした。被処理流体として濁度１０度の冷
却塔の循環水を使用し、左右の濾過室に交互に流量１０
ｍ³ ／時（通水圧力１ｋｇ／ｃｍ² ）で供給した。図２
（Ａ）に示すように開閉弁Ｖ1 を開き、供給管１５を通
じ左の濾過室に３０分間、供給して濾過工程を行ったの
ち、図２（Ｂ）に示すように開閉弁Ｖ1 を開き、供給管
１６を通じ右の濾過室に１分間、供給して洗浄工程を行
い、次いで図２（Ｃ）に示すように右の濾過室に３０分
間、供給して濾過工程を行い、その後、図２（Ｄ）に示
すように開閉弁Ｖ2 を開き、左の濾過室に１分間、供給
して洗浄工程を行うことを繰返した。

【００２８】各濾過工程では濾過シートの取出管から５
ｍ³ の濾液が得られ、その濁度は１度以下に低下してい
た。又、各洗浄工程では０．８ｍ³ の濃縮水が排出管か
ら排出され、取出管からは０．１ｍ³ の濾液を採水する
ことができた。そして、差圧の上昇や、濾液の濁度は生
ぜず、安定した濾過処理が行えた。

【００２９】

【発明の効果】以上で明らかなように、本発明の濾過装
置は濾布を使用した濾過であるため、濾布の目開きによ
って濾過精度が定まり、水質の良い処理水が得られる。
又、左右の濾過室内への被処理流体の供給を濾過工程の
ときと、洗浄工程のときで正反対に切換え、これにより
左右の濾過室を仕切っている濾過シートに設けた凹凸変
形部をコ字形から逆コ字形、逆コ字形からコ字形に反転
させて洗浄するので、濾過シートの濾布は揉み洗いされ
て目詰りしたＳＳや塵埃を確実に剥離し、濃縮流体と一
緒に各濾過室の外に排出する。従って、差圧を回復する
洗浄効果は極めて高いと共に、濾過シートを擦過した
り、圧縮したりなどの洗浄装置を必要としないため、濾
過シートの使用寿命は長くなり、安定した低差圧運転を
長期間にわたって継続できる。更に、洗浄工程時にも濾
過処理流体を得られるという画期的な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の濾過装置の一実施例の断面
図、（Ｂ）は（Ａ）の分解斜視図である。

【図２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は図１の濾過
装置の濾過−洗浄−濾過−洗浄を繰返して行う各工程の
説明図である。

【図３】この発明の濾過装置に使用可能な濾過シートの
一例の説明図である。

【図４】この発明の濾過装置の第２実施例の断面図であ
る。

【図５】この発明の濾過装置の第３実施例の断面図であ
る。

【図６】（Ａ）はこの発明の濾過装置の更に他の一実施
例の断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線での横断面図で
ある。

【符号の説明】

１０濾過塔１１濾過室１２濾過室１５被処理流体の供給管１６被処理流体の供給管１７濃縮流体の排出管１８濃縮流体の排出管２０濾過シート２０ａ濾布２０ｂ濾布２１スペーサ２２濾過処理流体の流路２３濾過処理流体の流路２４凹凸変形部２５濾過処理流体の取出口２６濾過処理流体の取出管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の濾布の間に柔軟なスペーサを介在
させて各濾布とスペーサとの間に濾過処理流体の流路を
形成した濾過シートに水圧によって反転可能な凹凸変形
部を設け、この濾過シートの周縁部を、相対向して濾過
塔を構成する２つの濾過室の間に挟み、濾過シートの周
縁部の一部に設けた濾過処理流体の取出口を除いて周縁
部の残部を上記２つの濾過室により閉鎖すると共に、上
記各濾過室には室内に交互に被処理流体を供給する供給
管と、室内から濃縮流体を排出する開閉弁を有する排出
管とを設けたことを特徴とする濾過装置。
【請求項２】請求項１に記載の濾過装置において、上
記２つの濾過室により閉鎖される濾過シートの周縁部の
残部は予めシールされていることを特徴とする濾過装
置。