JPH1157777A - 濾過機 - Google Patents

濾過機

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Publication number
JPH1157777A
JPH1157777A JP9228430A JP22843097A JPH1157777A JP H1157777 A JPH1157777 A JP H1157777A JP 9228430 A JP9228430 A JP 9228430A JP 22843097 A JP22843097 A JP 22843097A JP H1157777 A JPH1157777 A JP H1157777A
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JP
Japan
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filter
raw water
water
iron
filtration
Prior art date
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Pending
Application number
JP9228430A
Other languages
English (en)
Inventor
Sadashige Koyama
定栄 小山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KOYAMA KOGYO KK
Original Assignee
KOYAMA KOGYO KK
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Publication date
Application filed by KOYAMA KOGYO KK filed Critical KOYAMA KOGYO KK
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  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄バクテリアを利用して効果的な濾過がで
き、簡易な構成の濾過機として提供する。 【解決手段】 鉄バクテリアの作用を用いて水に含まれ
る鉄、マンガンを除去する濾過機において、原水を貯溜
する貯溜部12および鉄バクテリアの作用によってつく
られた鉄化合物、マンガン化合物を濾過する砂等の濾材
からなる濾過部16とを有する濾過槽10と、原水を前
記貯溜部12に供給する際に空気を混入させて溶存酸素
量を増大させるとともに、前記貯溜部での原水の水面の
高さ位置を前記濾過部の上面よりも高位になるよう原水
の供給量を調節して前記貯溜部に原水を供給する供給機
構14と、前記濾過槽10に溜まった鉄バクテリア、鉄
化合物、マンガン化合物等の不要物を随時前記濾過槽の
外部へ排出するための逆洗機構とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水の濾過機に関し、
より詳細には鉄バクテリアを用いた鉄、マンガンの濾過
機に関する。
【0002】
【従来の技術】水は一般の飲用に、また商業用、工業用
に広く使用されているが、原水に含まれる鉄、マンガン
等が水質条件として問題となる場合がある。たとえば、
水道水では、鉄0.3mg/l以下、マンガン0.05
mg/l以下、塩素イオン200mg/l以下といった
基準値が定められている。したがって、鉄分が多い地下
水を飲用水として使用するといった場合には、鉄を一定
値以下まで除いて供給するようにしなければならない。
また、鉄分が多い水を配管に通流させたような場合は、
配管の内壁に鉄分が付着し、管径を実質的に細くして水
の流れを妨げるといった問題もある。
【0003】このように水に含まれる鉄、マンガン等は
いろいろと問題になることから、原水から鉄、マンガン
を除去することが従来行われている。水から鉄、マンガ
ンを除去するもっとも一般的な方法は、凝集剤や塩素と
いった薬品を用いて除去する方法である。しかしなが
ら、凝集剤や塩素を使用した場合は、水に塩素等が残留
することから、水の安全性を考慮すると必ずしも好適と
はいえないという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これに対し、鉄バクテ
リアを利用して鉄、マンガンを取り除く方法は、安全面
で優れているとともに、鉄およびマンガンの除去性能の
点でも優れているという顕著な作用効果を有する。鉄バ
クテリアはいわゆる赤水とよばれるもので、従来は有害
なバクテリアと考えられていたものであるが、適度の溶
存酸素の下においては水中の鉄、マンガンを酸化して増
殖し、不溶性の鉄化合物、マンガン化合物として沈着さ
せることによって鉄、マンガンを効率的に除去する作用
を有することから水の浄化に利用されるようになってき
た。
【0005】鉄バクテリアが鉄、マンガンを取り除く作
用を有することは上記のように従来知られているもので
あるが、本発明はきわめて簡易な構成によってこの鉄バ
クテリアの作用を有効に発揮させ、これによって原水か
ら鉄、マンガンを効率的に除去して工業用、商業用、家
庭用として有効に利用できるにかる効果的な濾過機を提
供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、鉄バクテリアの
作用を用いて水に含まれる鉄、マンガンを除去する濾過
機において、原水を貯溜する貯溜部および鉄バクテリア
の作用によってつくられた鉄化合物、マンガン化合物を
濾過する砂等の濾材からなる濾過部とを有する濾過槽
と、原水を前記貯溜部に供給する際に空気を混入させて
溶存酸素量を増大させるとともに、前記貯溜部での原水
の水面の高さ位置を前記濾過部の上面よりも高位になる
よう原水の供給量を調節して前記貯溜部に原水を供給す
る供給機構と、前記濾過槽に溜まった鉄バクテリア、鉄
化合物、マンガン化合物等の不要物を随時前記濾過槽の
外部へ排出するための逆洗機構とを備えたことを特徴と
する。また、前記供給機構に、筒体状のケーシング内
に、板体に複数個の穴をあけた分散板を上下に所定間隔
をあけて複数枚配置した供給部を設け、該供給部の上部
から前記原水を流下させることにより前記分散板を順次
経由して前記貯溜部に原水を供給する構成を設けたこと
を特徴とする。これによって、簡易に原水の溶存酸素量
を増大させることができ、鉄バクテリアによる浄水作用
を有効に発揮させることができる。また、前記供給機構
に、前記貯溜部での原水の水面位置を検知するボールタ
ップを設け、該ボールタップの出水側を前記供給部に連
絡したことを特徴とする。また、前記逆洗機構として、
前記濾過槽の下部から浄水を送入し、前記濾過槽の上部
側から不要物を流出させる逆洗ポンプを設けたことを特
徴とする。また、前記逆洗機構を定期的に作動させ、前
記濾過槽内の不要物を自動的に排出する制御部を設ける
ことによって、濾過槽を鉄バクテリアによる好適な濾過
可能な状態に維持管理することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る濾過機の実施
形態について、添付図面とともに詳細に説明する。図
1、2は濾過機の実施形態の構成を示す説明図であり、
図1は濾過機の内部構成を示し、図2は平面配置を示
す。濾過機は原水を貯溜して濾過する濾過槽10を主要
構成部分とするもので、濾過槽10は原水を貯溜する貯
溜部12と原水の濾過部16からなり、濾過槽10に原
水を常時供給する供給機構14と浄水の排出部18とが
付設されている。
【0008】本実施形態の貯溜部12は径500mm、
高さ1200mmの有底の円筒状体に形成したものであ
る。貯溜部12の内部には濾過部16として礫、砂等の
濾材16aを貯溜部12の底から200mm程度離間さ
せ、貯溜部12の全高の3分の1程度の厚さに充填す
る。原水は濾材16aを通過して濾過されるが、鉄バク
テリア16bはこの濾材16の上面に滞留して水中の
鉄、マンガンを濾過(浄化)する作用をなす。鉄バクテ
リアは赤水とよばれるように赤褐色を呈するから、貯溜
部12内の色の状態で簡単に判別することができる。
【0009】原水の濾過は濾過槽10に常時一定量ずつ
原水を流して濾過する方法による。すなわち、貯溜槽1
0に一定量ずつ原水を送入する一方、濾過後の浄水を一
定量ずつ排出し、貯溜部12に一定量の水を常時貯溜し
て濾過する。鉄バクテリア16bは濾材16aの上面部
分に主として滞留するから、本実施形態では原水の水面
から濾材16aの上面までの深さが200mm程度にな
るよう水面の高さを一定に調節した。鉄バクテリア16
bを利用して濾過する際にはこのように鉄バクテリア1
6bがある程度の深さの水中に浸漬するようにして行う
のがよい。
【0010】原水の水面の高さを一定に保持する方法に
は種々の方法があるが、本実施形態ではボールタップ1
5を用いて貯溜部12内での原水の水面の高さが一定に
なるよう原水の供給量を調節した。鉄バクテリアを利用
して水に含まれる鉄、マンガンを除去する場合は、鉄バ
クテリアが増殖しやすい環境を設定し、鉄バクテリアに
よる作用が十分に発揮されるようにするのがよい。その
ためには濾過槽10に単に原水を供給するのではなく、
原水の溶存酸素量を増やすようにして供給する。
【0011】濾過槽10に供給する原水の溶存酸素量を
増やす方法として、本実施形態で採用している方法は、
貯溜部12の上部に分散板20を複数枚所定間隔をあけ
て設置した供給部22を設け、供給部22の上部から原
水を供給し、分散板20を経由させて貯溜部12に供給
する方法である。分散板20は板体に複数個の穴を貫設
して成るもので、原水を供給部22の上方から分散板2
0を順次通過させて流下させることにより、空気中の酸
素が原水に取り込まれ原水の溶存酸素量を増やすことが
できる。
【0012】鉄バクテリアの増殖には溶存酸素量は7〜
8%程度でよい。実施形態では分散板20を5〜6枚程
度配置して鉄バクテリアの増殖に好適な溶存酸素量を得
た。実際には濾過槽10の容量や供給する原水の分量に
応じて分散板20の枚数や寸法を適宜設定するのがよ
い。分散板20を用いた供給部22は、きわめて構成が
簡易であり、分散板20の枚数を調整するといった方法
で簡単に調整できるという点で有用である。
【0013】本実施形態の濾過装置では、このように溶
存酸素量を増やすして原水を供給することと、貯溜部1
2での原水の水面の高さが一定になるように常時一定量
の原水を供給することが重要な条件である。前述したボ
ールタップ15による供給機構は貯溜部12での水の高
さが一定になるよう原水を供給するためのものである
が、本実施形態ではボールタップ15から貯溜部12に
直接原水を供給する構成とせず、ボールタップ15の出
水側を前記供給部22に接続し、ボールタップ15によ
って供給部22から供給される原水の量を調節するよう
に構成した。
【0014】このような構成を採用することによって、
貯溜部12内での原水の水面の高さを自動的に一定の高
さに調節することができ、貯溜部12に供給される原水
を供給部22に設けた分散板20を経由して供給するこ
とが可能となる。本実施形態のように、ボールタップ1
5を用いて水面を一定の高さに保持し、かつ一定量ずつ
原水を供給する方法は、ボールタップ15が一定量ずつ
水を供給するといった使用方法に適することから、原水
を一定量ずつ流しながら濾過する方法としてきわめて簡
易でかつ確実な方法である。
【0015】本実施形態ではボールタップ15により原
水の供給量を調節し、供給部22により原水の溶存酸素
量を増やす機構によって原水の供給機構14を構成して
いるが、原水の供給機構14は本実施形態の構成に限る
ものではなく、たとえば原水の供給方法としてもバルブ
調節によって供給量を制御する方法や、流量を検知しな
がら供給量を制御する方法を使用することも可能であ
り、また、溶存酸素量を増やす方法も分散板20を使用
する以外の手段を利用することも可能である。
【0016】上述したように、供給部22から供給され
た原水に含まれる鉄、マンガンは貯溜部12で鉄バクテ
リアの作用によって酸化され、不溶性の鉄化合物、マン
ガン化合物となる。これらの不溶性の鉄化合物、マンガ
ン化合物は濾材16aで濾過され、原水は貯溜部12の
下部で浄水として得られる。18aは浄水の出口で、浄
水は配管およびバルブ18bを経由して受水槽などに貯
溜される。図2で18cは濾過槽10よりも高位置にあ
る受水槽などに浄水を送るための吸引ポンプである。吸
引ポンプ18cは必要に応じて使用されるものである。
浄水の出口18a、バルブ18b、吸引ポンプ18c等
が浄水の排出部18を構成する。
【0017】鉄バクテリアは鉄分を含む水には必ず存在
するものであり、本装置を使用する場合も、使用開始時
に濾過槽10に一定時間(数日間)原水を通流させると
自然に鉄バクテリア(赤水)が滞留しはじめる。鉄バク
テリアが滞留しはじめたということは、鉄バクテリアに
よる浄水作用(濾過作用)が有効に機能するということ
であり、鉄バクテリアが滞留しはじめるとともに原水か
ら鉄、マンガンが除去され、浄化が開始される。
【0018】上記実施形態の濾過機を使用して原水を濾
過した例では、原水の鉄含有量が5.3mg/lの場
合、濾過量を1日4m3 として、濾過後の浄水の鉄含有
量は0.03mg/l未満であった。この鉄分の含有量
は飲用としても十分に使用できるレベルである。濾過機
の濾過能力は鉄分が多い原水の場合は濾過効率が下が
り、鉄分が少ない原水の場合は濾過効率が上がる。本実
施形態と同様な構成の濾過機での1日あたりの濾過量は
濾過槽の平面積1m2 あたりに対して、鉄分の含有量が
1mg/l程度の原水で70m3 程度、鉄分の含有量が
5mg/l程度の原水で20m3 程度である。上記実施
形態の濾過機では、鉄分の含有量が1mg/l程度の原
水で13m3 程度、鉄分の含有量が5mg/l程度の原
水で4m3 程度濾過可能である。
【0019】なお、鉄バクテリアを利用して濾過する
と、濾過槽10内に鉄化合物やマンガン化合物が徐々に
溜まってくるし、鉄バクテリアも増殖してくるから、随
時濾過槽10を逆洗して、不要物を排出する必要があ
る。そのため、濾過槽10には逆洗機構が付設されてい
る。図2で24は逆洗ポンプである。逆洗する場合は濾
過槽10の下部に設けた浄水の出口18aから逆洗水を
濾過槽10内に送入し、濾過槽10の上部に設けられた
逆洗用の排出口26から不要物を流水とともに排出する
ことによって行う。逆洗は浄水を使用するから、逆洗ポ
ンプ24は浄水の受水槽等に接続するようにしておく。
【0020】図2で28aは浄水の出口18aに連結し
た配管、28bは逆洗ポンプ24と出口18aとを連結
する配管である。30は逆洗する際に、貯溜部12内を
攪拌して不要物を排出しやすくするための攪拌モータで
ある。攪拌モータ30の駆動軸には攪拌羽根(不図示)
が取り付けられている。逆洗時に駆動モータ30を作動
させ、水を攪拌して不要物を排出口26から排出しやす
くする。32は点検口で、点検口32から濾過槽10の
内部が点検できるようになっている。34は逆洗等を自
動制御するための制御盤である。逆洗は濾過槽10に鉄
バクテリア等の滞留量に応じて適宜行えばよいが、通常
は定期的に逆洗するように維持管理するのがよい。
【0021】逆洗の回数も、濾過槽の大きさや、原水に
含まれる鉄分の量等によって変動するが、原水の鉄分の
含有量が1〜2mg/l程度の場合は1週間に1回、鉄
分の含有量が3〜5mg/l程度の場合は1週間に2
回、鉄分の含有量が10mg以上/l程度の場合は1週
間に3〜4回程度必要である。逆洗する際の水量は濾過
槽の平面積1m2 あたりに対し20〜30m3 /(時
間)程度必要である。逆洗時間は3〜4分程度であるか
ら1回の逆洗で使用する浄水の量は1〜2m2 程度であ
る。制御盤34で逆洗を行う時間間隔、逆洗時間等をあ
らかじめセットすることにより、定期的に自動で逆洗す
ることができる。
【0022】本実施形態の濾過機は、濾過槽10に濾材
を収納して、一定量ずつ原水を流して、鉄バクテリアの
作用を利用して濾過する構成としたものであり、装置の
構成としてきわめて簡易である一方、鉄バクテリアによ
る濾過作用(浄化作用)がきわめて効果的に発揮される
形態となっていることから、従来の濾過機のような複雑
な構成が不要となり、装置の製造コストを大幅に引き下
げることが可能となった。また、鉄バクテリアの作用を
利用するから装置のランニングコストも安く、また、鉄
バクテリアの有効活用によってきわめて効率的な濾過が
可能になる。また、鉄バクテリアのみを利用して濾過す
るから、水の安全性が高く、品質の良い水として提供す
ることが可能となる。また、濾過槽の容量等を適宜選択
することによって、実施形態と同様な構成によって所要
の濾過能力を得ることができるという利点もある。
【0023】
【発明の効果】本発明に係る濾過機は、上述したように
構成したことにより、濾過槽内で鉄バクテリアが有効に
作用して、原水に含まれる鉄、マンガンが効果的に除去
され、有用な濾過機として提供することができる。ま
た、濾過機は簡易に構成されているから、製造が容易で
効率的な濾過が可能な装置として低コストで提供するこ
とが可能になる。また、故障が少なく、取扱いやすい装
置として提供できる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る濾過機の一実施形態での内部構造
を示す説明図である。
【図2】本発明に係る濾過機の一実施形態の平面配置を
示す説明図である。
【符号の説明】
10 濾過槽 12 貯溜部 14 供給機構 15 ボールタップ 16 濾過部 18 排出部 18a 出口 18c 吸引ポンプ 20 分散板 22 供給部 24 逆洗ポンプ 26 排出口 30 攪拌モータ 32 点検口 34 制御盤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B01D 29/38 510B 520A

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄バクテリアの作用を用いて水に含まれ
    る鉄、マンガンを除去する濾過機において、 原水を貯溜する貯溜部および鉄バクテリアの作用によっ
    てつくられた鉄化合物、マンガン化合物を濾過する砂等
    の濾材からなる濾過部とを有する濾過槽と、 原水を前記貯溜部に供給する際に空気を混入させて溶存
    酸素量を増大させるとともに、前記貯溜部での原水の水
    面の高さ位置を前記濾過部の上面よりも高位になるよう
    原水の供給量を調節して前記貯溜部に原水を供給する供
    給機構と、 前記濾過槽に溜まった鉄バクテリア、鉄化合物、マンガ
    ン化合物等の不要物を随時前記濾過槽の外部へ排出する
    ための逆洗機構とを備えたことを特徴とする濾過機。
  2. 【請求項2】 前記供給機構に、筒体状のケーシング内
    に、板体に複数個の穴をあけた分散板を上下に所定間隔
    をあけて複数枚配置した供給部を設け、 該供給部の上部から前記原水を流下させることにより前
    記分散板を順次経由して前記貯溜部に原水を供給する構
    成を設けたことを特徴とする請求項1記載の濾過機。
  3. 【請求項3】 前記供給機構に、前記貯溜部での原水の
    水面位置を検知するボールタップを設け、該ボールタッ
    プの出水側を前記供給部に連絡したことを特徴とする請
    求項2記載の濾過機。
  4. 【請求項4】 前記逆洗機構として、前記濾過槽の下部
    から浄水を送入し、前記濾過槽の上部側から不要物を流
    出させる逆洗ポンプを設けたことを特徴とする請求項
    1、2または3記載の濾過機。
  5. 【請求項5】 前記逆洗機構を定期的に作動させて、前
    記濾過槽内の不要物を自動的に排出する制御部を設けた
    ことを特徴とする請求項1、2、3または4記載の濾過
    機。
JP9228430A 1997-08-25 1997-08-25 濾過機 Pending JPH1157777A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005272251A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Japan Science & Technology Agency 鞘状酸化鉄粒子の生産方法、及びその利用
JP2009274020A (ja) * 2008-05-15 2009-11-26 Fuso Kensetsu Kogyo Kk 原水の浄化方法
CN103702731A (zh) * 2011-09-30 2014-04-02 日立造船株式会社 海水渗透过滤方法及渗透取水单元
KR20220039244A (ko) * 2020-09-22 2022-03-29 한국지질자원연구원 광산배수처리시설 생성 망간피복 모래를 이용한 폐수처리 방법

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