(57)【要約】【課題】逆洗時に前記充填層を容易に密接状態を解消して、逆洗を均一に行うことができる。【解決手段】濾過槽２内に比重（みかけ比重）が０．１〜０．４のもので、発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン等の独立発泡型の高分子多孔体からなる浮上濾材の充填層３を形成して濾過処理する濾過装置であって、浮上濾材充填層３が形成される部位の濾過槽の内径２３に比較して、その下方の濾過槽２の内径２４を、好ましくは１０〜２５％の範囲で拡幅した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過槽内に浮上濾材充填層を形成して上向流で濾過処理する濾過装置であって、その浮上濾材充填層が形成される部位の濾過槽の内径に比較して、その下方の濾過槽の内径を拡幅したことを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
浮上濾材充填層が形成される部位の濾過槽内径に比較して、その下方の濾過槽内径を１０〜２５％拡幅した請求項１に記載の濾過装置。
【請求項３】
浮上濾材が、比重０．１〜０．４である発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレンなどの独立発泡型高分子多孔体である請求項１または２に記載の濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、  濾過槽内に浮上濾材充填層を形成して被処理水を上向流で濾過処理する濾過装置に関するものであり、特に浮上濾材の洗浄が効果的に行える濾過装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水、雨水、返流水、工場排水、ゴミ浸出水、農業用水、上水、河川水などを濾過するために、図２に示すように濾過槽１内に浮上濾材からなる充填層１１を用いることが従来から知られている。この浮上濾材としては、強度や耐久性の観点から一般的に比重（みかけ比重）が０．９以上の各種形状の樹脂製塊状物が使用されている。
【０００３】
このような濾過装置では、原水ａが上向流として充填層１１の無数の浮上濾材間を透過する際に固形分が分離され、濾過水ｂが取り出される。ところで、この充填層１１は、浮上濾材がその浮力および被処理水の上向流によって上方に向かうもののスクリーン１２によって堰き止められて、密接状態に形成され濾過効率を高めているのである。
【０００４】
そして、濾過処理が進行し、充填層１１が目詰まりして濾過効率が低下した場合には、一旦濾過操作を中止し、下向流で逆流洗浄（以下、逆洗という）を行う。すなわち、逆洗水ｃを充填層１１に対して濾過方向とは逆方向に送水し、充填層１１を揺り動かしてその密接状態を解消し、同時に原形のばらばらの個体状態となった浮上濾材を洗浄して目詰まり成分を分離除去するのである。（特許文献１を参照のこと）
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−７５７９３号公報：特許請求の範囲、図１。
【０００６】
ところが、この充填層１１は、一体化した密接状態に形成されているうえ、濾過槽１の側壁１３によって全体が拘束されているため、逆洗水ｃを送水しても原形のばらばらの個体状態になりにくいという問題があった。特に、充填層１１の側壁１３に接した充填層１１の外周部分や外周隅部は、この密接状態が解消しにくいという傾向があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、逆洗時に前記充填層を容易に密接状態を解消して、逆洗を均一に行うことができる濾過装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題は、濾過槽内に浮上濾材充填層を形成して上向流で濾過処理する濾過装置であって、その浮上濾材充填層が形成される部位の濾過槽の内径に比較して、その下方の濾過槽の内径を拡幅したことを特徴とする本発明の濾過装置によって、解決することができる。
この場合、浮上濾材充填層が形成される部位の濾過槽内径に比較して、その下方の濾過槽内径を１０〜２５％拡幅したものとするのがよい。
【０００９】
また、本発明は、前記浮上濾材が、比重０．１〜０．４である発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレンなどの独立発泡型高分子多孔体である形態の濾過装置として具体化される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の濾過装置に係る実施形態について、図１を参照しながら説明する。本発明の濾過装置は、図示の通り、濾過槽２内に浮上濾材充填層３を形成して上向流で濾過処理する濾過装置である点は従来から知られている構成を前提としていて、その特徴とするところは、浮上濾材充填層３が形成される部位の濾過槽の内径２３に比較して、その下方の濾過槽２の内径２４を、好ましくは１０〜２５％の範囲で拡幅した点にある。
【００１１】
さらに詳細に説明すると、本発明のろ過装置の運転時には、水に浮上する軽量の浮上濾材の充填層３が濾過槽２中段部に形成されている。濾過槽２の深さは２ｍ以上とし、浮上濾材の充填層３の高さは０．５ｍ以上とすることが好ましい。また、この浮上濾材としては比重（みかけ比重）が０．１〜０．４のもので、発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン等の独立発泡型の高分子多孔体からなるものが逆洗時に流失し難いので好ましい。
【００１２】
原水ａは矢印のように原水流入路２１を経由して濾過槽２の下部に供給され、充填層３内を上向流として通過する間に夾雑物、ＳＳが浮上濾材に捕捉される。なお充填層３の上部には濾過中における浮上濾材の流失を防止するためのスクリーン２２が設けられている。充填層３を通過した被処理水は濾過水ｂとして上部から排出される。
【００１３】
そして、濾過運転が進行して、この充填層３が汚濁物によって目詰まりして濾過効率が低下したとき、充填層３を逆洗して汚濁物を除去する。すなわち、上部から逆洗洗浄水ｃを下向流速で濾材充填層３内に導入するとともに、濾過槽２の下部から洗浄排水ｄとして排水することにより、充填層３を下方に移動・膨張させ、これにより生じた浮上濾材層３の疎な部分において浮上濾材からＳＳ、夾雑物など汚濁物を分離させて充填層３全体を洗浄するのである。
【００１４】
この場合、本発明では、浮上濾材の充填層３が形成される部位の濾過槽の内径２３に比較して、その下方の濾過槽２の内径２４を、好ましくは１０〜２５％拡幅しているので、前記逆洗洗浄水ｃによって下方に移動した充填層３は、拡幅された部位において、槽内壁の拘束がなくなるのでその密接状態が簡単に解消するという作用が生じる。特に、密接状態が解消しにくい外周部分の密接状態が先ず緩むので不均一な逆洗が防止でき、逆洗効果が一層向上する利点が得られるのである。
【００１５】
この場合、拡幅程度が１０％以下では前記ｋ作用効果が十分得られないからであり、また２５％を超えても設備が大きくなるばかりでそれ以上の効果が期待できないからである。この内径の拡幅は、その境界部分を図示にようにテーパ形状としてもよいし、またそのように段差を設けるのではなく、充填層３が形成される部位からその下方の部位に渡って内側面全体を下方に向けてテーパ状に拡幅した形状としてもよい。
【００１６】
また、この場合、充填層の密接状態を解消する目的には逆洗洗浄水ｃの下向流速を１ｍ／分以上に設定するのが好ましく、その場合でも、従来よりかなり軽量な比重０．１〜０．４の浮上濾材としているので、逆洗洗浄水による流出を確実に防止できるのである。
【００１７】
さらに、浮上濾材の比重が０．１未満であると、逆洗時に充填層３の下方への移動、膨張が不充分となり、濾過時には強度が不足して圧密しやすくなる。また、０．４を超えると水との比重差が次第に少なくなり逆洗によって流失し易くなるので好ましくない。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の濾過装置は、以上説明したように構成されているので、逆洗時に浮上濾材の充填層の密接状態を自動的に解消して、逆洗を効果的かつ均一に行うことができる。また、浮上濾材が流出しにくいという優れた効果がある。よって本発明は、従来の問題点を解消した濾過装置として、実用的価値はきわめて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の濾過装置を説明するための要部断面略図。
【図２】従来の濾過装置を示す要部断面略図。
【符号の説明】
２  濾過槽、２１  原水導入路、２２  スクリーン、２３  内径、２４  内径、３  充填層、ａ  原水、ｂ  濾過水、ｃ  逆洗洗浄水、ｄ  洗浄排水。
【図１】
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【図２】
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