(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ材層を支持する下部集水装置の下方に空気を導入してろ材の空気洗浄を行うろ過設備において、空気洗浄後に下部集水装置の下方に残留した空気を排出する排気管を、管内面最上部が下部集水装置の下面と面一以上の高さになるように配設したことを特徴とするろ過設備。
【請求項２】
前記下部集水装置は、前記床板を上下方向に貫通する管体部と、該管体部の床板上面部に設けられたストレーナーと、床板を貫通した管体部の下端近傍に設けられた上下方向のスリットと、該スリットの上方に設けられた通孔とを有する集水ノズルを備えていることを特徴とする請求項１記載のろ過設備。
【請求項３】
前記下部集水装置の下面に空気排出用ガイド溝を設けるとともに、前記排気管の管内面最上部が前記ガイド溝の最上面部と面一以上の高さになるように配設したことを特徴とする請求項１記載のろ過設備。
【請求項４】
前記排気管は、洗浄用空気の流入管を兼ねていることを特徴とする請求項１記載のろ過設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水施設に設けられているろ過設備に関し、詳しくは、下部集水装置によりろ材層を支持し、該下部集水装置の下方に導入した空気をろ材層内に噴出させてろ材の空気洗浄を行うろ過設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
沈砂池等のろ過設備として、ろ過槽底部に、多数の通水孔や集水ノズルを設けた下部集水装置を敷設し、該下部集水装置により砂利や砂、活性炭等のろ材を支持した構造のものが知られている。このような構造のろ過設備は、通常、ろ材層の上方から流入水を導入し、ろ過処理後の処理水を下部集水装置の下方から導出するようにしている。また、ろ材の洗浄は、下部集水装置の下方に圧縮空気を導入して通水孔や集水ノズルからろ材層内に空気を噴出させて空気洗浄を行った後、下部集水装置の下方に洗浄水を導入し、該洗浄水を下方からろ材層内に上昇させて水洗浄を行うようにしており、ろ材に捕捉されている固形物を、ろ材層の上方に設けたトラフから排出するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、空気洗浄を行ってから水洗浄を行う場合、水洗浄に切換えて水位がトラフに達した後にも下部集水装置の下方に洗浄空気が残っていると、この空気が洗浄水の圧力でろ材層内に噴出してろ材を舞い上げるため、トラフからろ材が流出する大きな原因となる。
【０００４】
そこで本発明は、空気洗浄から水洗浄に切換えた際の下部集水装置の下方の洗浄空気を迅速かつ確実に排気することができ、ろ材の流出を抑えることができる排気構造を備えたろ過設備を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のろ過設備は、ろ材層を支持する下部集水装置の下方に空気を導入してろ材の空気洗浄を行うろ過設備において、空気洗浄後に下部集水装置の下方に残留した空気を排出する排気管を、管内面最上部が下部集水装置の下面と面一以上の高さになるように配設したことを特徴としている。
【０００６】
さらに、前記下部集水装置は、前記床板を上下方向に貫通する管体部と、該管体部の床板上面部に設けられたストレーナーと、床板を貫通した管体部の下端近傍に設けられた上下方向のスリットと、該スリットの上方に設けられた通孔とを有する集水ノズルを備えていることを特徴としている。また、前記下部集水装置の下面に空気排出用ガイド溝を設けるとともに、前記排気管の管内面最上部が前記ガイド溝の最上面部と面一以上の高さになるように配設したこと、さらに、前記排気管が、洗浄用空気の流入管を兼ねていることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面を参照してさらに詳細に説明する。図１は本発明のろ過設備の一例を示す断面正面図、図２は下部集水装置の底面図、図３は要部の断面正面図、図４は同じく断面側面図、図５は集水ノズルの一例を示す一部断面正面図である。
【０００８】
本形態例に示すろ過設備は、ろ過槽１の底部所定高さ位置に、下部集水装置２を構成する複数の床板３，３を支持脚４，４により水平に敷設し、その上面で砂利や砂、活性炭等のろ材５を支持するとともに、その下方に処理水排水部６となる空間を形成したものである。
【０００９】
さらに、ろ過槽１の上方には、流入水の流入管７とトラフ８とが設けられ、処理水排水部６の底部には処理水導出用と洗浄水導入用とを兼ねる排水管９が、処理水排水部６の最上部には、洗浄空気導入用と洗浄空気排出用の排気管とを兼ねる空気配管１０が、それぞれ槽側壁を貫通して設けられている。
【００１０】
また、下部集水装置２の下面には、前記空気配管１０に接続する空気排出用ガイド溝１１が設けられている。この空気排出用ガイド溝１１は、床板３，３の接続部に設けられるもので、空気配管１０の内径と略同一の径を有する半円状に形成されており、空気配管１０の管内面最上部と空気排出用ガイド溝１１の最上面部とが面一になるように両者の位置関係が設定されている。
【００１１】
各床板３に多数設けられている集水ノズル１２は、図５に拡大して示すように、床板３を上下方向に貫通する管体部１３と、該管体部１３の床板上面部に設けられたストレーナー１４と、床板３の下方の管体部１３の下端近傍に設けられた上下方向のスリット１５と、該スリット１５の上方に設けられた通孔１６とを有するものであって、ストレーナー１４にはろ材５が通過しない程度の開口が形成されている。この集水ノズル１２は、スリット１５と通孔１６とにより、空気洗浄の際に各集水ノズル１２から噴出する空気量を均一にする機能を備えている。
【００１２】
このような構成のろ過設備において、通常のろ過操作は、流入管７から流入水を下向流として槽内に流入させ、ろ材５及び集水ノズル１２を経て処理水排水部６に流下した処理水を排水管９から導出することにより行われる。また、ろ材５の洗浄は、流入管７からの流入水の導入を停止し、空気配管１０から所定圧力の洗浄空気を導入して空気洗浄した後、排水管９から洗浄水を導入して水洗浄（逆洗）することによって行われる。
【００１３】
空気洗浄において、空気配管１０から処理水排水部６内に流入した空気は、集水ノズル１２を通ってろ材５内に噴出する。このとき、空気の大部分は、集水ノズル１２の通孔１６から管体部１３内に流入し、残りの空気が、その圧力で処理水排水部６内の水面を押し下げ、水面の下降により開口した下部のスリット１５から管体部１３内に流入する。そして、処理水排水部６内の水面の押し下げ量と、スリット１５から管体部１３内に流入する空気量とがバランスした状態となるので、各集水ノズル１２のレベルを揃えておくことにより、各集水ノズル１２からろ材５内に噴出する空気量を一定量にすることができ、均一な空気洗浄を行うことができる。また、僅かにレベル差があっても略均一な噴出量が得られ、さらに、一部にスリット１５に達しないレベル差が生じた場合でも、上部の通孔１６から流入する大部分の空気は、確実に集水ノズル１２からろ材５内に噴出するので、ろ材４の全体を十分に空気洗浄することができる。
【００１４】
空気洗浄を行った後は、排水管９から洗浄水を処理水排水部６内に流入させるとともに、この流入水により空気配管１０から処理水排水部６内に残る空気を押出して排出する。このように流入水により残留空気を排出するにあたり、処理水排水部６の最上部、すなわち、下部集水装置２の下面に設けた空気排出用ガイド溝１１の最上面部と面一になるように空気配管１０を配設しているので、処理水排水部６内の空気のほとんど全量を空気配管１０から排出することができる。特に、空気排出用ガイド溝１１を設けることにより、空気配管１０から遠い部分の空気を、空気排出用ガイド溝１１を通して空気配管１０に向けて流すことができるので、下部集水装置２の下方の空気を迅速かつ確実に排出することができる。
【００１５】
これにより、水洗浄を行う際に、洗浄水と共に空気がろ材５内に噴出することがなくなるので、ろ材５が舞い上がってトラフ８から流出することを防止できる。また、空気洗浄の際には、空気配管１０が処理水排水部６の最上部に設けられており、水中に没することがなく泡立つことがないので、集水ノズル１２の作用で下部集水装置２の下方に形成される空気層（エアーマット層）が乱れることがなく、空気の吹出し状態の均一化も図れる。さらに、排水管９を処理水排水部６の底部に設けているので、洗浄水流入時に、前記エアーマット層を乱すこともなくなる。
【００１６】
なお、空気洗浄や水洗浄を行うための配管構成や弁の配置は、従来のこの種の設備と同様にすることができるので、その詳細な説明及び図示は省略する。また、本発明は、集水ノズルを設けずに多数の通水孔を設けた下部集水装置にも適用することができる。さらに、下向きろ過、上向きろ過のいずれにも適用可能であり、空気洗浄の際に空気と水とを同時に供給する同時洗浄を行うものにも適用することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のろ過設備によれば、空気洗浄から水洗浄（逆洗）に移行する際に、下部集水装置の下方に残留した空気を迅速かつ確実に排出することができるので、洗浄水と共に空気がろ材内に噴出し、ろ材を舞い上げてトラフから流出させることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のろ過設備の一例を示す断面正面図である。
【図２】下部集水装置の底面図である。
【図３】要部の断面正面図である。
【図４】同じく断面側面図である。
【図５】集水ノズルの一例を示す一部断面正面図である。
【符号の説明】
１…ろ過槽、２…下部集水装置、３…床板、４…支持脚、５…ろ材、６…処理水排水部、７…流入管、８…トラフ、９…排水管、１０…空気配管、１１…空気排出用ガイド溝、１２…集水ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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