(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過塔内の濾材に原水を下向流にて通水する濾過塔を逆洗する方法であって、
空気逆洗、水空気逆洗及び水逆洗を行う濾過装置の逆洗方法において、
該濾過塔内の濾材上面よりも１００ｍｍ以上上位に、ストレーナを有した水抜き管を設けると共に該水抜き管に水抜き弁を設け、
該濾過塔の頂部に、空気抜き弁を有した空気管、及び逆洗水出口弁を有した逆洗水出口管を設け、
該濾過塔の底部に、逆洗水入口弁を有した逆洗水入口管、及び空気入口弁を有した空気入口管を設け、
前記原水の通水工程後、前記水抜き弁及び前記空気抜き弁を開とし、濾過塔内の水位を前記水抜き管のレベルまで低下させる水抜きを行い、
前記水抜きを行った後、前記空気入口弁及び前記空気抜き弁を開とし、前記空気入口管から濾過塔内に空気を供給して前記空気逆洗を行い、
前記空気逆洗を行った後、前記空気抜き弁、前記水抜き弁、前記逆洗水入口弁及び前記空気入口弁を開とし、濾過塔内に逆洗水及び空気を供給して前記水空気逆洗を行い、
前記水空気逆洗を行った後、前記逆洗水入口弁及び前記逆洗水出口弁を開とし、前記空気抜き弁、前記水抜き弁及び前記空気入口弁を閉とし、前記濾材が流出しない上向流速で濾過塔内に逆洗水を上向流にて通水して前記水逆洗を行うことを特徴とする濾過装置の逆洗方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下向流で通水して濾過を行う濾過装置の逆洗方法に係り、特に空気逆洗と水空気逆洗と水逆洗とを行うようにした濾過装置の逆洗方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
濾過塔内に濾材を充填してなる濾過装置に下向流にて通水を継続すると、次第に目詰りして通水圧損が増大するので、間欠的に逆洗を行う。【０００３】
特許文献１，２には、この逆洗時における濾材の流出を防止するために、濾過塔内の上部にバッフルを設け、逆洗時に濾材をバッフルよりも上位にまで上昇させないようにした濾過装置が記載されている。なお、この特許文献１，２には、逆洗工程を（ｉ）空気のみで濾層をほぐす空気逆洗工程、（ii）空気と水を併用して濾層を展開させ、濾材に付着したＳＳを剥離する水空気逆洗工程、及び（iii）水のみで濾材に付着したＳＳを剥離させ、塔外に排出する水逆洗工程の３工程で行うことが記載されている。【０００４】
特許文献３には、逆洗時に濾材が塔外に流出することを防止するために、塔内の上部を横断するように金網を設置することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３１８１０７
【特許文献２】特開２００９−１２５６５７
【特許文献３】特開２０００−５５１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記各特許文献のように、塔内の上部にバッフルや横断状の金網を設けた場合、塔内の補修や濾材交換時にバッフルや金網を撤去しなければならず、作業に手間がかかる。バッフルや金網を設けない場合には、水空気逆洗時に濾材が流出しないように、逆洗流速を小さくせざるを得ず、水空気逆洗が不十分になり易い。【０００７】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、濾過装置の構造が簡易であり、しかも水空気逆洗を十分に行うことができる濾過装置の逆洗方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の濾過装置の逆洗方法は、濾過塔内の濾材に原水を下向流にて通水する濾過塔を逆洗する方法であって、空気逆洗、水空気逆洗及び水逆洗を行う濾過装置の逆洗方法において、該濾過塔内の濾材上面よりも１００ｍｍ以上上位に、ストレーナを有した水抜き管を設けると共に該水抜き管に水抜き弁を設け、該水抜き弁を開として前記水空気逆洗を行うことを特徴とするものである。【０００９】
本発明では、原水の通水工程後、前記水抜き弁を開とし、濾過塔内の水位を前記水抜き管のレベルまで低下させた後、前記空気逆洗を開始することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の濾過装置の逆洗方法では、濾過塔内の濾材上面よりも１００ｍｍ以上上位にストレーナ付き水抜き管を設けると共に、この水抜き管に水抜き弁を設けておき、水空気逆洗時に該水抜き弁を開とし、該水抜き管から逆洗排水を排出する。この水抜き管にはストレーナを設けてあるので、水空気逆洗流速を大きくして、塔内の水位が水抜き管より高くなっても、濾材が水抜き管に流出しない。そのため、水空気逆洗流速を大きくして水空気逆洗を十分に行うことができる。【００１１】
本発明では、濾過塔内の上部に、濾材流出防止用のバッフルを設置したり、スクリーンを塔上部に横断状態に設置したりすることが不要である。そのため、塔内のメンテナンスや濾材の交換などの容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係る濾過装置の逆洗方法の説明図である。
【図２】実施の形態に係る濾過装置の逆洗方法の説明図である。
【図３】実施の形態に係る濾過装置の逆洗方法の説明図である。
【図４】実施の形態に係る濾過装置の逆洗方法の説明図である。
【図５】実験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図１〜４は本発明方法が適用される濾過塔の模式的な縦断面を示しており、図１は原水通水工程、図２は水抜き工程、図３は水空気逆洗工程、図４は水逆洗工程を示している。
【００１４】
濾過塔１内の下部に通水可能な支持板２が横断状に設置され、その上側に砂濾材層３とアンスラサイト濾材層４が形成されている。アンスラサイトは砂よりも比重が小さいので、砂濾材層３の上側にアンスラサイト濾材層４が形成されている。なお、濾材はこれらに限定されるものではなく、また、濾材は１種類のみ充填されてもよい。
【００１５】
濾過塔１の頂部の流体出入口部に、原水入口弁５を有した原水管６と、空気抜き弁７を有した空気管８と、逆洗水出口弁９を有した逆洗水出口管１０が接続されている。
【００１６】
濾過塔１内にあっては、濾材層４の上面よりも高さｈだけ上位に、ストレーナ１１が設置され、該ストレーナ１１に水抜き管１２が接続され、該水抜き管１２に水抜き弁１３が設けられている。ストレーナ１１としては、濾材層３，４の濾材の粒径よりも開口径が小さいメッシュなどを用いることができる。
【００１７】
上記の高さｈは１００ｍｍ以上であり、好ましくは１００〜５００ｍｍ、特に好ましくは２００〜３００ｍｍである。
【００１８】
濾過塔１内の濾材層４よりも上位には、ストレーナ１１付き水抜き管１２以外のバッフルや横断状金網は存在しない。
【００１９】
濾過塔１の底部の流体出入口部には、処理水出口弁１５を有した処理水管１６と、洗浄排水出口弁１７を有した洗浄排水出口管１８と、逆洗水入口弁１９を有した逆洗水入口管２０と、空気入口弁２１を有した空気入口管２２とが接続されている。
【００２０】
［原水通水工程］
図１の通り、原水通水時には原水入口弁５と処理水出口弁１５を開、その他の弁を閉とし、原水を下向流にて濾材層４，３に通水し、処理水（濾過水）を処理水管１６から取り出す。
【００２１】
［水抜き工程］
逆洗を行うには、まず図２のように、空気抜き弁７と水抜き弁１３とを開、その他の弁を閉とし、濾過塔１内の水位を水抜き管１２のレベルまで低下させる。
【００２２】
［空気逆洗工程］
次いで、図示は省略するが、空気入口弁２１及び空気抜き弁７を開、その他の弁を閉とし、空気入口管２２から濾過塔１内に空気を供給し、空気逆洗を行い、濾材層３，４をほぐす。なお、このとき、水抜き弁１３も開としてもよい。
【００２３】
［水空気逆洗］
次に、図３のように、空気抜き弁７、水抜き弁１３、逆洗水入口弁１９及び空気入口弁２１を開とし、その他の弁を閉とし、濾過塔１内に逆洗水と空気とを供給し、濾材層３，４を展開させ、濾材に付着していた付着物を剥離させる。この水空気逆洗排水は水抜き管１２から流出する。空気は主として空気管８から流出する。水抜き弁１３を開としているので、濾過塔１内の水面位は水抜き管１２と同レベルかそれよりも若干上位となる程度であり、塔頂部にまでは達することはなく、濾材は空気管８からは流出しない。また、水抜き管１２にはストレーナ１１を設けてあるので、濾材が水抜き管１２から流出することもない。
【００２４】
［水逆洗工程］
その後、図４の通り、逆洗水入口弁１９及び逆洗水出口弁９を開、その他の弁を閉とし、濾過塔１内に逆洗水を上向流にて通水する。このときの上向流速は、濾材層４のアンスラサイト濾材が流出しない速度とする。この逆洗により、濾材に付着していた付着物が剥離されると共に、剥離した付着物が逆洗水出口管１０から排出される。その後、上向流速を砂の沈降速度以下、アンスラサイト沈降速度以上とし、比重の大きい砂を先に沈降させて濾材層３を形成する。その後、上向流速をアンスラサイトの沈降速度以下とするか、又は上向流を停止し、アンスラサイトを沈降させて濾材層４を形成する。
【００２５】
［洗浄工程］
その後、原水入口弁５及び洗浄排水出口弁１７を開、その他の弁を閉とし、原水を下向流にて通水し、濾材層３，４を洗浄し、洗浄排水を洗浄排水出口管１８から排出する。
【００２６】
その後、原水入口弁５及び処理水出口弁１５を開、その他の弁を閉とし、原水通水工程を再開する。
【００２７】
このように、この実施の形態では、空気逆洗、水空気逆洗及び水逆洗によって、濾材層３，４を逆洗すると共に、この水空気逆洗に際してストレーナ付き水抜き管１２から逆洗排水を排出しており、水空気逆洗用の空気及び水の流量を多くしても濾材が塔外に流出しない。そのため、水空気逆洗を強力に行い、逆洗を十分に行うことが可能となる。また、この濾過塔１内の上部にはバッフルや横断状の金網が存在せず、濾過塔内のメンテナンスや濾材の交換を容易に行うことができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例及び比較例について説明する。【００２９】
［実施例１］
図１の通り、塔径１０００ｍｍ、塔高２０００ｍｍの塔内に静止層高４００ｍｍの砂濾材層３及び静止層高４００ｍｍのアンスラサイト濾材層４を充填した。ｈ＝２００ｍｍである。この濾過塔１に対し原水（酸排水、ＳＳ濃度１０ｍｇ／Ｌ）をＬＶ＝８ｍ／ｈで下向流にて２４Ｈｒ通水した。これにより、圧損が増大してきたので、水抜き工程により水位を水抜き管１２のレベルまで低下させた後、
空気逆洗（ＬＶ＝１Ｎｍ３／ｍｉｎ・ｍ２、５ｍｉｎ）
空気水逆洗（空気ＬＶ＝０．５Ｎｍ３／ｍｉｎ・ｍ２、水ＬＶ＝１５ｍ／ｈ、１ｍｉｎ）
水逆洗（ＬＶ＝３０ｍ／ｈ、１０ｍｉｎ）
よりなる逆洗工程を行い、次いで原水をＬＶ＝８ｍ／ｈで１０ｍｉｎ通水する濾材洗浄工程を行った。２４時間の原水通水毎にこの逆洗工程及び濾材洗浄工程を行った。通水差圧の経時変化を図５に示す。【００３０】
［比較例１］
実施例１おいて、上記水抜き工程後の逆洗工程を、
空気逆洗（ＬＶ＝１Ｎｍ３／ｍｉｎ・ｍ２、５ｍｉｎ）
水逆洗（ＬＶ＝３０ｍ／ｈ、１０ｍｉｎ）
のみとし、水空気逆洗を省略した。その他は同様とした。圧損の経時変化を図５に示す。【００３１】
図５の通り、実施例１によると、逆洗により濾過差圧は十分に小さくなるのに対し、比較例１では、逆洗の効果が不十分であり、原水通水再開後に圧損が早期に増大する。【００３２】
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
なお、本出願は、２０１１年１２月５日付で出願された日本特許出願（特願２０１１−２６５８１６）に基づいており、その全体が引用により援用される。
【図１】
0005850063.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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