(57)【要約】【課題】濾過モジュールの濾過の際の負荷や洗浄効果の均一化を図るとともに、濾過槽底部に堆積した汚泥を確実に掻き寄せて排出する。【解決手段】原水Ｗが導入される第１の濾過槽１と、濾過モジュール２６および散気手段が配設される第２の濾過槽２とを有し、これらの濾過槽１，２をともに平面視に概略矩形状をなすように形成してこの矩形の一辺を隣接させて配設するとともに、濾過槽１，２の底部にはこの矩形のいずれかの辺に沿った移動方向Ｆに移動可能とされてこの濾過槽１，２底部に堆積した汚泥Ｍを掻き寄せる汚泥掻寄手段１８を備え、第１の濾過槽１においては隣接する一辺の一端側から原水Ｗを導入する一方、第２の濾過槽２においては隣接する一辺の他端側を第１の濾過槽１の一辺の他端側と連通させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水が導入される第１の濾過槽と、濾過モジュールが配設されるとともにこの濾過モジュールの下方に該濾過モジュールを散気して洗浄する散気手段が配設される第２の濾過槽とを有し、これらの濾過槽はともに平面視に概略矩形状をなして該矩形の一辺を隣接させて配設されるとともに、該濾過槽の底部には上記矩形のいずれかの辺に沿った移動方向に移動可能とされてこの濾過槽底部に堆積した汚泥を掻き寄せる汚泥掻寄手段が備えられており、上記第１の濾過槽においては上記一辺の一端側から上記原水が導入される一方、上記第２の濾過槽においては上記一辺の他端側が上記第１の濾過槽の上記一辺の他端側と連通させられていることを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
上記第１の濾過槽には、水平面に対して傾斜した傾斜板を間隔をあけて多数積層してなる傾斜板装置が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項３】
上記汚泥掻寄手段は上記移動方向に往復移動可能とされていて、この往復の一方向に移動するときに上記汚泥を掻寄可能とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の濾過装置。
【請求項４】
上記散気手段は、上記移動方向に沿って複数の区画に区分されて、上記汚泥掻寄手段が移動して汚泥を掻き寄せた後の上方の区画ごとに上記濾過モジュールを散気して洗浄可能とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項５】
上記原水は、上記第１の濾過槽の上記一端側の壁面に設けられた導入孔から該濾過槽内に導入可能とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項６】
上記濾過モジュールには、該濾過モジュールによって濾過された濾過水を吸引して排出する吸引ポンプが接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項７】
上記濾過槽には、上記原水に凝集剤を混和する凝集槽と、この凝集槽において凝集剤と混和させられた原水が導入されるフロック槽とが付設されており、このフロック槽から上記濾過槽に上記原水が導入されることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水場等において原水を濾過処理するための濾過装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の濾過装置としては、例えば特許文献１に、濾過槽内の上部に膜モジュールが配設されるとともに、濾過槽の底部には汚泥掻寄機が備えられた浸漬型の膜濾過装置が記載されている。すなわち、この特許文献１に記載された濾過装置においては、円筒形の濾過槽の上部中心に筒状の仕切が取り付けられて円柱状の区画とドーナツ状の区画とに分割され、円柱状の区画に原水が導入されてその下部から濾過槽内に流入するとともに、ドーナツ状の区画には中空糸膜を組み込んだ膜モジュールが配設され、またこの膜モジュールの下方には散気管が同心円状に複数配置されている。一方、濾過槽の底部には、濾過槽の底面に近接して配設されたレーキとこのレーキが取り付けられた回転軸とを有する上記汚泥掻寄機が備えられており、レーキに取り付けられた多数の寄せ板によって汚泥が掻き寄せられるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２３０２６１号公報（第３頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献１記載の濾過装置にあっては、まず濾過槽が円筒状であるのに対し、中空糸膜を組み込んだ膜モジュールは一般にこの中空糸膜がスクリーン状に張られたエレメントを多数積層した直方体状をなしており、そのような膜モジュールを円筒状の濾過槽のしかも上記ドーナツ状の区画内に配設しようとしても、このドーナツ状の区画の内周側や外周側に膜モジュールが配設されない部分ができてしまったり、またたとえ個々の上記エレメントを放射状に配設したとしても、濾過槽の外周側では隣接するエレメント間の間隔が内周側よりも大きくなったりして、膜モジュールのエレメントの配置が不均一となることが避けられない。従って、そのような濾過装置では、膜モジュール同士の間や、個々のエレメントにおいても部分的に、濾過の際の負荷が不均一となり、膜モジュールが配設されない部分に近接したエレメントや、エレメントを放射状に配置した膜モジュールの外周側のエレメントでは、早期に濾過抵抗が大きくなって濾過効率の低下を招く結果となる。また、こうして濾過抵抗が増大したときに上記散気管から空気を吹き込んで膜モジュールをエアスクラビングする場合でも、上述のように膜モジュールやエレメントの配置が不均一であるのに対して散気管は同心円状に配設されており、従ってエアスクラビングによる中空糸膜の洗浄効果も不均一となって、濾過効率を元通りに復元することができなくなるおそれもある。
【０００５】
一方、上述のように回転軸に取り付けられたレーキによって汚泥を掻き寄せる上記汚泥掻寄機では、回転軸から離れたレーキの外周端側、すなわち濾過槽の外周側は、レーキの回転径が大きいためにより多くの汚泥が掻き寄せられるのに対し、上記従来の濾過装置では、濾過槽の底部が中心に向かって下方に傾斜した摺鉢状とされてその中心に排泥口が設けられており、上記汚泥掻寄機によって掻き寄せられた汚泥は、この濾過槽底部の傾斜によって中心側に集められて排泥されるだけであるので、特に濾過槽外周側の汚泥は排出され難く、従ってこの濾過槽底部の外周側では掻き寄せられた多くの汚泥が排出されずにレーキとともに回転させられて撹拌状態となり、濾過効率の一層の低下を招くおそれがある。しかも、濾過槽の上部中心側の上記円柱状の区画に導入された原水は、その下部から下向きに濾過槽内に流入するため、これによっても汚泥が撹拌されて濾過槽内に分散してしまうおそれがあり、さらには上記散気管から空気を吹き込んでエアスクラビングにより膜モジュールを洗浄する際にも、この空気の吹き込みによって濾過槽底部に堆積した汚泥が巻き上げられてしまうおそれもあった。
【０００６】
本発明は、このような背景の下になされたもので、上述の中空糸膜を組み込んだエレメントよりなる膜モジュールのような濾過モジュールを濾過槽内に均一に配置することができて、濾過の際の負荷や洗浄効果の均一化を図るとともに、濾過槽底部に堆積した汚泥を撹拌したり分散させたりすることなく、また望ましくは濾過モジュールの洗浄の際にも汚泥を巻き上げたりすることなく、確実に掻き寄せて排出することが可能な濾過装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、原水が導入される第１の濾過槽と、濾過モジュールが配設されるとともにこの濾過モジュールの下方に該濾過モジュールを散気して洗浄する散気手段が配設される第２の濾過槽とを有し、これらの濾過槽をともに平面視に概略矩形状をなすように形成して該矩形の一辺を隣接させて配設するとともに、該濾過槽の底部には上記矩形のいずれかの辺に沿った移動方向に移動可能とされてこの濾過槽底部に堆積した汚泥を掻き寄せる汚泥掻寄手段を備え、上記第１の濾過槽においては上記一辺の一端側から上記原水を導入する一方、上記第２の濾過槽においては上記一辺の他端側を上記第１の濾過槽の上記一辺の他端側と連通させたことを特徴とする。従って、このような濾過装置において、上記第１の濾過槽の一端側から導入された原水は、この第１の濾過槽の他端側に向かううちにその汚泥が沈降させられ、この第１の濾過槽の他端側から第２の濾過槽に導入されて上記濾過モジュールにより濾過される。なお、上記第１の濾過槽に、水平面に対して傾斜した傾斜板を間隔をあけて多数積層してなる傾斜板装置を配設すれば、この第１の濾過槽において汚泥をより効率的に沈降させることができる。また、第１の濾過槽において原水から沈降してその底部に堆積した汚泥や、第２の濾過槽において濾過モジュールを上記散気手段によって洗浄することにより濾過モジュールから分離して底部に堆積した汚泥は、上記汚泥掻寄手段によって掻き寄せられて排出される。
【０００８】
しかして、このような濾過装置においては、上記第１、第２の濾過槽がともに平面視に矩形状をなしているため、まず上述のような直方体状をなす膜モジュール等の濾過モジュールを、モジュール同士やそのエレメント同士の間に極端な広狭の間隔をあけることなく第２の濾過槽に均一に配設することが可能となり、このため個々のモジュールやエレメントで濾過の際の負荷や散気手段による洗浄効果が不均一となるのを防ぐことができる。また、第１の濾過槽の一端側から導入された原水は、この第１の濾過槽の他端側で連通する第２の濾過槽に導入される際に、該第１の濾過槽の他端側に押しやられることにより第１の濾過槽で沈降しなかった汚泥も原水から分離されるので、より清澄な原水を第２の濾過槽に導入して効率的に濾過することができる。そして、これら第１、第２の濾過槽を平面視矩形状とするのに伴って、汚泥掻寄手段をこの矩形のいずれかの辺に沿った移動方向に移動可能なものとすることにより、この移動方向への汚泥掻寄手段の移動量は該汚泥掻寄手段の各部で一定となるので、濾過槽底部に堆積した汚泥を満遍なく均一に掻き寄せて確実に排出することが可能となる。なお、上記濾過モジュールは、特許文献１に記載のような中空糸膜をスクリーン状に張ったエレメントや平膜状のものを積層したものでもよく、またセラミック膜モジュールなどであってもよい。
【０００９】
ここで、このように濾過槽がなす矩形の辺に沿った移動方向に汚泥掻寄手段を移動させて汚泥を掻き寄せる場合、該汚泥掻寄手段は上記移動方向に往復移動可能とされるのが効率的であるが、このとき該汚泥掻寄手段を、この往復の一方向に移動するときのみに汚泥を掻寄可能とすれば、この一方向側の濾過槽の端部に排泥口を設けることによって円滑な汚泥の排出を図ることができる。そして、さらに、上記散気手段を、上記移動方向に沿って複数の区画に区分して、上記汚泥掻寄手段が移動して汚泥を掻き寄せた後の上方の区画ごとに上記濾過モジュールを散気して洗浄可能とすることにより、散気の際のエアスクラビングによって濾過槽底部に堆積した汚泥が巻き上げられたりするのを防ぐことができる。また、上記原水は、上記第１の濾過槽の上記一端側の壁面に設けられた導入孔から該濾過槽内に導入可能とすることにより、原水を横向きに第１の濾過槽内に導入することができるので、この原水導入の際の汚泥の撹拌や分散を防ぐことができる。さらにまた、上記濾過モジュールに、該濾過モジュールによって濾過された濾過水を吸引して排出する吸引ポンプを接続すれば、例えば重力式やサイフォン式によって原水を濾過して濾過水を排出したりするのに比べ、濾過槽に保持される原水の水位等によって濾過効率や濾過水の排出性が変動したりするのを防ぐこともできる。さらに、上記濾過槽に、上記原水に凝集剤を混和する凝集槽と、この凝集槽において凝集剤と混和させられた原水が導入されるフロック槽とを付設して、このフロック槽から上記濾過槽に上記原水を導入すれば、このフロック槽で沈殿しやすいフロックが十分形成されるようにして、濾過槽において汚泥を速やかに原水から沈降分離させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態においては、第１の濾過槽１と第２の濾過槽２とが、それぞれ図１ないし図３において左右方向に長手方向を有する平面視に長方形の矩形状をなすように形成されて、この長方形状のまま底部側に向かうようにされたプール状をなし、このような第１、第２の濾過槽１，２が平面視において上記長方形の一の長辺同士を隣接させるようにして、該長辺部分に位置する濾過槽１，２の底部から立設された仕切壁３を介して隣り合うように配設されている。ここで、本実施形態では、これら第１、第２の濾過槽１，２が平面視になす長方形は、その長手方向の幅が等しくされるとともに長手方向の位置も一致させられ、好ましくは同形同大とされており、従ってこれら第１、第２の濾過槽１，２は平面視に矩形状の１つの濾過槽をこの長手方向に延びる仕切壁３によって２つの長方形に分割したような構成とされている。そして、この仕切壁３は、平面視に濾過槽１，２がなす上記長方形の長手方向一端側（図１ないし図３において左側）の短辺から垂直に上記一の長辺に平行に他端側（図１ないし図３において右側）に向けて延び、ただしこの他端側の短辺には達することがないようにされていて、これにより第１、第２の濾過槽１，２はこの他端側において互いに連通するようにされている。
【００１１】
これら第１、第２の濾過槽１，２のうち、第１の濾過槽１の上記長手方向一端側には、原水Ｗが供給される凝集槽４とフロック槽５とが隣接して付設されている。これら凝集槽４とフロック槽５とは、その底部から垂直に延びる仕切壁６を介して隣接させられていて、凝集槽４の底部には原水流入管７が接続されて原水Ｗが供給されるとともに、この凝集槽４内には凝集剤注入管８が挿入されて凝集剤Ｌが供給可能とされており、さらに該凝集槽４にはフラッシュミキサ９が備えられていて、上記原水流入管７からこの凝集槽４内に供給された原水Ｗは、このフラッシュミキサ９によって急速撹拌されて凝集剤注入管８から供給された凝集剤Ｌと混和させられ、上記仕切壁６の上部から溢流してフロック槽５に流れ込む。さらに、このフロック槽５内には水平な回転軸線回りに回転可能とされたフロキュレータ１０が備えられていて、凝集槽４において凝集剤Ｌと混合させられてフロック槽５内に流れ込んだ原水Ｗは、沈殿しやすいフロックが十分形成されるようにこのフロキュレータ１０によって緩速撹拌させられ、第１の濾過槽１にその上記一端側から導入される。
【００１２】
ここで、この第１の濾過槽１と上記フロック槽５とは、濾過槽１の上記長手方向一端側の壁面１１を介して接しており、この壁面１１には垂直、水平方向に格子状あるいは千鳥状に多数の導入孔１２が穿設されていて、フロック槽５に供給された原水Ｗはこれらの導入孔１２から該濾過槽１内に導入される。ここで、上記凝集槽４からフロック槽５を介してこの第１の濾過槽１に供給される原水Ｗの水位は、上記仕切壁６の高さよりも高く、かつ多数穿設された上記導入孔１２のうち最も上方の導入孔１２よりも高くなるようにされるとともに、仕切壁３の高さよりは十分低くされ、この濾過槽１に原水Ｗが保持された状態では、フロック槽４から原水Ｗがオーバーフローしたりすることなく濾過槽１内にその上記長手方向一端側から供給されるようになされている。また、上記導入孔１２のうち最も下方の導入孔１２は、この第１の濾過槽１の底部よりも十分高い位置に形成されている。なお、第１、第２の濾過槽１，２は、側面視においても図２や図３に示すように上記長手方向に長辺を有する上部が開放された概略長方形状とされており、ただしその上記一端側の底部は一段低められていて排泥ピット１３とされ、この排泥ピット１３には排泥弁１４を介して汚泥Ｍを排出する排泥管１５が接続されている。
【００１３】
さらに、この第１の濾過槽１と上記第２の濾過槽２との底部には汚泥掻寄手段１６が備えられていて、この汚泥掻寄手段１６は、濾過槽１，２が平面視になす上記矩形の辺に沿った方向、特に本実施形態では上記長方形の長辺方向（上記長手方向、すなわち図１ないし図３において左右方向。図４においては図面に直交する方向。）を移動方向Ｆとして該移動方向Ｆに移動可能とされている。ここで、本実施形態においては、これら濾過槽１，２の底部に、該濾過槽１，２が平面視になす長方形の一対の長辺に沿って上記移動方向Ｆに平行にそれぞれレール１７が敷設されており、このレール１７に沿って水中台車１８が上記移動方向Ｆに移動可能に配設されて本実施形態における上記汚泥掻寄手段１６とされている。
【００１４】
図４に示すようにこの水中台車１８は、その両側部に上記レール１７上に載置される車輪１９を備えるとともに、その下部にはレール１７に干渉しないように濾過槽１の短辺方向に亙って延びるスクレーパ２０が取り付けられている一方、図２および図３に示すように水中台車１８の走行経路の直上には濾過槽１，２の長手方向（移動方向Ｆ）に亙ってワイヤロープ２１が張り渡されて該水中台車１８に連結されている。また、このワイヤロープ２１は濾過槽１，２底部の長手方向両端に取り付けられた滑車２２に巻回された上で、濾過槽１，２の上記一端部側のスラブ上に設けられたロープ巻き取りドラム２３に巻き掛けられていて、このロープ巻き取りドラム２３をドラム駆動装置２４によって回転駆動することにより、濾過槽１，２底部の長手方向に渡されたワイヤロープ２１が移動方向Ｆに進退し、これに伴って水中台車１８が上記移動方向Ｆに往復移動可能とされている。
【００１５】
なお、本実施形態では図４に示すように、濾過槽１，２底部のそれぞれに、その平面視になす長方形の短辺方向を等分するようにして複数組（本実施形態では２組）の上記汚泥掻寄手段１６、すなわちレール１７、水中台車１８、およびワイヤロープ２１が備えられるとともに、上記スラブ上にはこれらのワイヤロープ２１をそれぞれ巻き取り可能な２組の上記ロープ巻き取りドラム２３が備えられている。これに対して、上記ドラム駆動装置２４は、各ロープ巻き取りドラム２３ごとに備えられて個別に水中台車１８を移動可能としたものでもよく、また例えば濾過槽１，２ごとに２組のロープ巻き取りドラム２３を１つのドラム駆動装置２４で駆動して、一方の水中台車１８が移動方向Ｆへの往復移動の一方向に移動したときには他方の水中台車１８はこの往復移動の他の方向に移動するようにしたりしてもよい。さらに、本実施形態ではこれらの水中台車１８が平面視に長方形の矩形状をなす濾過槽１，２の長辺方向に移動可能とされているが、例えばこの濾過槽１，２が平面視になす長方形の短辺の長さが長い場合には、この短辺方向に複数対のレール１７を敷設して水中台車１８を複数台設け、この短辺方向を移動方向Ｆとして汚泥掻寄手段１６を設けるようにしてもよい。
【００１６】
さらに、上記水中台車１８は、上記ワイヤロープ２１の移動方向Ｆへの進退に伴う往復移動に上記スクレーパ２０が連動するように該ワイヤロープ２１に連結されており、すなわちワイヤロープ２１の水中台車１８と連結された部分が移動方向Ｆにおいて濾過槽１，２の上記長手方向一端側に前進し、これに伴い水中台車１８が移動方向Ｆのうちこの長手方向一端の排泥ピット１３側に向かう往復の一方向に移動するときには、図２ないし図４に示すようにスクレーパ２０が水中台車１８から下向きに降ろされて濾過槽１，２の底面に摺接あるいは近接した状態とされ、該底面に堆積した汚泥Ｍを水中台車１８の上記一方向への移動によって掻き寄せて排泥ピット１３に落とし込むようになされている。また、これとは逆に、ワイヤロープ２１の水中台車１８との連結部分が長手方向他端側に後退して、水中台車１８が移動方向Ｆのうち上記一方向とは反対の往復の他方向に移動するときには、スクレーパ２０は濾過槽１，２の底面から引き上げられて、堆積した汚泥Ｍを巻き上げたりしないようになされている。
【００１７】
こうして底部に汚泥掻寄手段１６が設けられた濾過槽１，２のうち、第１の濾過槽１には、この汚泥掻寄手段１６よりも上部に、水平面に対して傾斜した傾斜板を間隔をあけて多数積層してなる傾斜板装置２５が配設されている。すなわち、この傾斜板装置２５は、好ましくは補強リブを形成した樹脂板等の平板状材を上記傾斜板として多数枚同じ向きに同じ角度で上述のように水平面に対し傾斜させて、ステンレス等の籠枠状の支持フレームに等間隔に取り付けたものであって、傾斜板装置２５全体としては濾過槽１の長手方向に延びる概略直方体状をなすようにされており、本実施形態ではこのような傾斜板装置２５が、図１に示すように平面視において該傾斜板装置２５がなす長方形の各辺を濾過槽１がなす長方形の各辺と平行となるようにして、この第１の濾過槽１の上記一端側寄りに収容されている。ここで、この傾斜板装置２５の各傾斜板の傾斜の向きは、図４に示すように上記長手方向に直交する断面において水平面に対して傾斜するようにされ、該長手方向に沿った断面において各傾斜板は図２に示すように互いに平行かつ水平にこの長手方向に延びるように配設されることとなる。従って、第１の濾過槽１にその長手方向一端側から導入された原水Ｗは、この傾斜板装置２５の上記傾斜板同士の間を通って他端側へと流れ出ることとなり、この原水Ｗ中のフロック化した汚泥Ｍはその大部分が傾斜板装置２５の傾斜板同士の間を通る際に捕らえられてその傾斜に沿うように下方へと沈降し、濾過槽１の底部に堆積することとなる。なお、この傾斜板装置２５の上端の高さは、濾過槽１に保持される原水Ｗの水位よりも僅かに高く、この第１の濾過槽１に保持された原水Ｗの水面よりも傾斜板装置２５の上部が僅かに突出するようにされている。
【００１８】
一方、こうして傾斜板装置２５を通って第１の濾過槽１の他端側へ流れた原水Ｗは、この他端側で第１の濾過槽１と連通する第２の濾過槽２に図１に示すように上記仕切壁３が途切れた部分でＵターンするようにして導入され、逆にこの第２の濾過槽２においてはその長手方向他端側（図１ないし図３において右側）から一端側（図１ないし図３において左側）へと流れることとなる。そして、この第２の濾過槽２の上記一端側寄りには、その上部に濾過モジュール２６が配設されるとともに、この濾過モジュール２６の下方には該濾過モジュール２６を散気して洗浄する散気手段２７が配設されており、さらにこの散気手段２７より下方の濾過槽２底部には、この第２の濾過槽２における上記汚泥掻寄手段１６が配設されている。
【００１９】
ここで、この濾過モジュール２６は、例えば中空糸膜をスクリーン状に張ったエレメントや平膜状の分離膜を有するエレメントを多数積層したり、あるいは管状のセラミック膜エレメントを多数本束ねたりして、図示されないヘッダでまとめてモジュール化したものであって、個々の濾過モジュール２６は概略横長の直方体状をなし、本実施形態では同形同大のこのような濾過モジュール２６が複数（図では６つ）、それぞれの長手方向を第２の濾過槽２が平面視になす長方形の短辺方向に延ばすようにして水平に、かつ互いにはこの長方形の長辺方向に向けて並列に並ぶようにして配設されている。なお、この長辺方向に隣接する濾過モジュール２６同士は、互いに密着させられていても、あるいは適当な間隔をあけるようにしてもよい。また、この濾過モジュール２６は、第２の濾過槽２内に原水Ｗが保持された状態において図３および図４に示すようにこの原水Ｗ中に浸漬されるように配設されている。さらに、各濾過モジュール２６の上記ヘッダは、膜濾過水管２６Ａを介して吸引ポンプ２８に接続されており、濾過モジュール２６によって原水Ｗから濾過された濾過水Ｔは、この吸引ポンプ２８により膜濾過水管２６Ａを通して、濾過槽２の他端側に隣接して設けられた濾過水槽２９に排出されるようになされている。
【００２０】
また、この濾過モジュール２６の下方に配設される上記散気手段２７は、例えば濾過モジュール２６の下に配設された多数の膜洗浄用空気ノズルを有する洗浄管あるいはパネルが、膜洗浄用空気管３０を介して図示されないブロア等の空気供給源に接続された構成とされており、この空気供給源から供給された圧縮空気Ａが膜洗浄用空気管３０を通して上記膜洗浄用空気ノズルから噴出させられて、上方に位置する濾過モジュール２６に散気させられ、エアスクラビングにより該濾過モジュール２６を洗浄するようになされている。なお、この散気手段２７による洗浄の際には、吸引ポンプ２８による濾過水Ｔの吸引、排出を停止し、上記膜濾過水管２６Ａを通して濾過モジュール２６にも空気を供給することにより逆洗をかけるようにしてもよい。また、こうして洗浄されることによって濾過モジュール２６から分離された汚泥Ｍ等のフロックは、第２の濾過槽２内を沈降してその底部に堆積し、第１の濾過槽１の場合と同様に汚泥掻寄手段１６によって掻き寄せられて排泥ピット１３から排出される。
【００２１】
さらに、この散気手段２７は、上記洗浄管あるいはパネルが複数の上記濾過モジュール２６の下ごとに分割されて配設されており、すなわちこの第２の濾過槽２における上記汚泥掻寄手段１６の移動方向Ｆに沿って複数の区画に区分されていて、これらの区画に区分された散気手段２７は、各散気手段２７ごとに個別に空気を散気してその直上の濾過モジュール２６を個々にエアスクラビングして洗浄可能とされている。なお、このように散気手段２７を上記移動方向Ｆに沿って各濾過モジュール２６に合わせた複数の区画に区分して各区画毎に散気による洗浄を可能とするには、上記洗浄管あるいはパネルを濾過モジュール２６の長手方向が延びる上記濾過槽２の短辺方向に延びるようにして各濾過モジュール２６の下方に配設し、これらの洗浄管あるいはパネルをそれぞれに独立して上記膜洗浄用空気管３０に接続して空気を供給可能とすればよい。このとき、散気手段２７が洗浄管である場合には、個々の濾過モジュール２６の下方に複数の洗浄管を平行に配設してヘッダ管で連結した構成としてもよく、また散気手段２７が洗浄パネルである場合には、隣接する濾過モジュール２６の下方に配設される洗浄パネル同士の間に間隔があけられるのが望ましい。
【００２２】
さらにまた、この第２の濾過槽２においては、その底部に配設される汚泥掻寄手段１６に、上記移動方向Ｆにおける該汚泥掻寄手段１６（水中台車１８）の位置を検出する図示されない検出手段が備えられている。この検出手段は、上述のように移動方向Ｆに区分された散気手段２７の上記複数の区画のいずれに汚泥掻寄手段１６が位置しているかを少なくとも検出可能とされたものであって、例えば水中台車１８の走行経路に隣接して移動方向Ｆにおける上記区画の境界の位置にスイッチを設け、水中台車１８が移動する際にこのスイッチに接触してオン−オフすることによりその位置を検出するものであってもよく、また上記ロープ巻き取りドラム２３によるワイヤロープ２１の巻き取り量や回転数によって水中台車１８の位置を検出したりするものであってもよい。そして、本実施形態では、上記散気手段２７による濾過モジュール２６の洗浄の際には、これに先立ってまず汚泥掻寄手段１６が濾過槽２の上記長手方向他端側から一端側に向けて移動して汚泥Ｍを掻き寄せるとともに、この汚泥掻寄手段１６の位置が上記検出手段によって検出されて、該汚泥掻寄手段１６が移動して汚泥Ｍを掻き寄せた後の上方の区画ごとに、上記散気手段２７が散気して個々の濾過モジュール２６を洗浄可能とされている。
【００２３】
従って、このように構成された濾過装置においては、まずこうして濾過モジュール２６が配設される第２の濾過槽２が平面視に長方形の矩形状に形成されているので、一般に直方体状とされる濾過モジュール２６を、その辺の向きが平面視に上記矩形の辺と平行になるようにすることにより、個々の濾過モジュール２６同士の間や該濾過モジュール２６を構成するエレメント同士の間の間隔に極端な広狭を生じさせることなく、濾過槽２内に均一に、しかも比較的密に配設することが可能となる。このため、濾過槽２に導入された原水Ｗの濾過の際に各濾過モジュール２６に作用する負荷にばらつきが生じて、特定の濾過モジュール２６において抵抗が増大することにより濾過効率の低減を招いたり、あるいは上記散気手段２７からの散気による濾過モジュール２６の洗浄の際にも洗浄効果にばらつきを生じて、特定の濾過モジュール２６で十分な洗浄がなされなくなったりするような事態を防止することができ、長期に亙って高い濾過能力を維持することが可能となる。しかも、こうして濾過モジュール２６が密に配設されることにより、濾過槽２の容積に対して濾過モジュール２６が占める割合を大きく確保することもできるので、濾過能力の向上を図ることも可能となる。
【００２４】
また、このように第２の濾過槽２において濾過モジュール２６により濾過される原水Ｗは、第１の濾過槽１の上記一端側から導入されて他端側に向かううちに汚泥Ｍが該濾過槽１の底部に沈降し、さらにこの第１の濾過槽１の他端側における第２の濾過槽２との連通部分でその流れの向きが反転させられて第２の濾過槽２に導入されることとなる。このため、上記第１の濾過槽１において汚泥Ｍが沈降分離するのは勿論、こうして第１、第２の濾過槽１，２が連通する上記長手方向他端側の部分で原水Ｗの流れの向きが反転してＵターンすることにより、この他端側に汚泥Ｍが押しやられて原水Ｗから分離させられることとなるので、より清澄な原水Ｗを第２の濾過槽２に導入して濾過モジュール２６により濾過することができ、これによって濾過モジュール２６への負荷を抑えて効率的な濾過を行うことが可能となる。また、本実施形態では、第１の濾過槽１に上述のような傾斜板装置２５が配設されていて、この傾斜板装置２５の傾斜板により、第１の濾過槽１に導入された原水Ｗ中の汚泥Ｍの沈降分離をより確実に促進することができるので、一層清澄な原水Ｗを第２の濾過槽２に導入することができて、さらに効率的な濾過を図ることが可能となる。
【００２５】
しかも、特に本実施形態では、これら第１、第２の濾過槽１，２が平面視にともに長方形の矩形状をなしていて、その長辺部分を仕切壁３に沿って隣接させて配設されているので、当該濾過装置が平面視に徒に長くなることがなく、そのコンパクト化を図ることができる。加えて、これら第１、第２の濾過槽１，２がなす長方形はその長手方向の幅と位置が揃えられていて、上述のように平面視に矩形状をなす１つの濾過槽をこの長手方向に延びる仕切壁３によって２つの長方形に分割したような構成とされているので、逆にこのような平面視矩形状をなす既設の濾過槽に仕切壁３を形成したり、あるいは長手方向の幅と位置とが揃えられて長辺が隣接するように配設された平面視長方形状の既設の複数の濾過槽の間の壁部を、その上記他端側が互いに連通するように開放したりすることにより、かかる既設の沈殿池等の濾過槽を転用して容易に上記濾過装置を構成することができるという利点も得られる。なお、本実施形態では１つ第１の濾過槽１に対して１つの第２の濾過槽２が備えられて、これらが上記他端側において互いに連通可能とされているが、例えば上述のように既設の複数の濾過槽間の壁部を開放して上記濾過装置を構成する場合などには、図１の下側に鎖線で示したように第２の濾過槽２とは反対側で第１の濾過槽１と隣接する既設の濾過槽との壁部の他端側も開放して１つの第１の濾過槽１から複数の第２の濾過槽２へ原水Ｗを導入可能としたり、あるいは逆に複数の第１の濾過槽１から１つの第２の濾過槽２へ原水Ｗを導入可能としたり、もしくは互いに複数ずつの第１、第２の濾過槽１，２間で原水Ｗの導入を可能としたりしてもよい。
【００２６】
そして、さらに上記構成の濾過装置では、上述のように濾過槽１，２が平面視に矩形状に形成されるのに伴い、その底部に堆積した汚泥Ｍを掻き寄せて排出する汚泥掻寄手段１６として、この矩形の辺に沿った移動方向Ｆに移動可能とされてそのスクレーパ２０により汚泥Ｍを掻き寄せる水中台車１８が用いられており、この水中台車１８のスクレーパ２０が移動する移動量は該スクレーパ２０の長手方向で変わることがない。このため、上記特許文献１記載の濾過装置のように例えばスクレーパ２０が部分的に多くの汚泥Ｍを掻き寄せることにより汚泥Ｍが巻き上げられて第１の濾過槽１では第２の濾過槽２に導入される原水Ｗ中の汚泥Ｍが増大したり、また第２の濾過槽２では濾過モジュール２６への負荷が増大して濾過効率が損なわれたりするようなこともなく、濾過槽１，２の底部に堆積した汚泥Ｍを満遍なく均一に掻き寄せることができ、かつこうして掻き寄せられた汚泥Ｍを確実に排出することが可能となる。従って、上記構成の濾過装置によれば、第１の濾過槽１ではフロック槽５から導入された原水Ｗからフロック化した汚泥Ｍを確実に分離することができ、また第２の濾過槽２ではこうして汚泥Ｍが分離された清澄な原水Ｗを濾過モジュール２６によって上述のように高い濾過能力で濾過することができるとともに、濾過モジュール２６の洗浄後でも該モジュール２６から剥離して沈降した汚泥Ｍが再び舞い上がることがなく、このため長期に亙って原水Ｗをこのように効率的に濾過することが可能となってその処理能力の向上を図ることができる。
【００２７】
また、このような濾過装置は、汚泥掻寄手段１６については、濾過槽１の底部にレール１７を敷設するとともにワイヤロープ２１を張り渡して水中台車１８を移動可能に設置することにより、また濾過モジュール２６や散気手段２７、あるいは傾斜板装置２５についても、濾過槽１，２の仕切壁３等の壁面間にアングル材を張り渡したり、場合によっては濾過槽１の上部から吊り下げ式としたりすることにより、いずれも容易に配設可能であり、例えば底部に排泥ピット等の汚泥排出口を備えた平面視矩形状の濾過槽ならば、上述のような既設の沈殿池等にも仕切壁３以外に構造物を改造することなく容易に適用可能である。さらに、本実施形態では、平面視長方形状をなす濾過槽１，２の長辺が延びる方向が上記汚泥掻寄手段１６の移動方向Ｆとされており、従ってスクレーパ２０の長さが同じならば少ない水中台車１８によって濾過槽１底部全面の汚泥Ｍの掻き寄せが可能となり、より効率的である。ただし、例えば上記排泥ピット１３が平面視長方形の濾過槽１，２の長辺側に設けられた沈殿池に本発明を適用する場合などには、汚泥掻寄手段１６が上記長方形の短辺方向を移動方向Ｆとして移動可能とされていても構わない。
【００２８】
さらに、本実施形態では、上記汚泥掻寄手段１６としての水中台車１８が上記移動方向Ｆに往復移動可能とされており、例えば濾過槽１，２の底部に上記移動方向Ｆに亙って無端状にチェーンを架け渡してこのチェーンに汚泥掻寄手段としてスクレーパを取り付け、このチェーンを一の周方向に周回させることによってスクレーパを周回移動させて汚泥を掻き寄せたりする場合等に比べ、汚泥掻寄手段１６を移動させるための構造とメンテナンスの簡略化や駆動力の軽減を図ることができ、特に上述のように既設の沈殿池等に適用する場合に容易であるという利点を得ている。そして、さらに本実施形態では、こうして汚泥掻寄手段１６を往復移動させるに際し、水中台車１８が排泥ピット１３の設けられた濾過槽１，２の上記一端側に向けてこの往復の一方向に移動するときのみにスクレーパ２０が降りて汚泥Ｍが掻き寄せられ、水中台車１８が他方向に移動するときにはスクレーパ２０が引き上げられて掻き寄せが行われないようにされているので、水中台車１８が他方向に戻るときにスクレーパ２０によって汚泥Ｍが巻き上げられてしまうのを防ぐことができ、汚泥Ｍの円滑な排出を図りつつも、より効率的な濾過を促すことが可能となる。
【００２９】
さらにまた、本実施形態では第２の濾過槽２において、濾過モジュール２６を散気して洗浄する散気手段２７が上記汚泥掻寄手段１６（水中台車１８）の移動方向Ｆに沿って複数の区画に区分されて、個々の区画ごとに空気Ａが噴出されてエアスクラビングにより濾過モジュール２６が洗浄可能とされるとともに、上述のように往復移動する汚泥掻寄手段１６の移動方向Ｆの位置が、上記検出手段によって少なくとも移動方向Ｆにいずれの区画に位置しているかが検出可能とされており、上記散気手段２７によって濾過モジュール２６を洗浄する際には、汚泥掻寄手段１６が上記一方向に移動して汚泥Ｍを掻き寄せた後の上方の区画ごとに上記散気手段２７から散気されて濾過モジュール２６が洗浄されるようになされている。従って、各区画の散気手段２７から空気が噴出されて濾過モジュール２６が洗浄される際には、その直下の濾過槽１底部の汚泥Ｍは汚泥掻寄手段１６によって既に掻き寄せ済みとなっているので、こうして噴出される空気Ａによって汚泥Ｍが巻き上げられることにより濾過モジュール２６の洗浄効果が却って損なわれてしまうような事態を防止することができる。
【００３０】
一方、本実施形態においては、濾過処理が施される原水Ｗが、第１の濾過槽１の壁面１１に形成された導入孔１２から該濾過槽１に導入されるようになされており、上述のように濾過槽１における原水Ｗの水位をこの導入孔１２よりも高くなるようにすることにより、原水Ｗはフロック槽５からオーバーフローしたりすることなく該導入孔１２から横向きに濾過槽１内に流入させられることとなる。このため、本実施形態によれば、こうして濾過槽１内に流入する原水Ｗによって濾過槽１の底部に堆積した汚泥Ｍが撹拌されたり分散したりすることがなく、また原水Ｗがオーバーフローして濾過槽１に導入される場合のように原水Ｗ中のフロックが濾過槽１の上部に滞留したりすることもなく、濾過槽１の上部においては比較的清澄な原水Ｗを保持することができて、この原水Ｗを第２の濾過槽２に導入することにより、その上部に配設された上記濾過モジュール２６による原水Ｗの濾過効率を一層向上させることが可能となる。しかも、この導入孔１２は、汚泥Ｗが掻き寄せられて排出される排泥ピット１３が設けられた濾過槽１の上記一端側の壁面１１に形成されており、従ってこの導入孔１２から導入された原水Ｗ中のフロックは、速やかに沈降してその下方の排泥ピット１３に収容され、排出されることとなるので、一層効率的である。
【００３１】
さらにまた、本実施形態では、上記濾過モジュール２６に膜濾過水管２６Ａを介して吸引ポンプ２８が接続されており、濾過モジュール２６によって原水Ｗから濾過された濾過水Ｔは、この吸引ポンプ２８によって吸引されて上記濾過水槽２９に排出されるようになされている。このため、第２の濾過槽２内における原水Ｗの水位に変動が生じたりしても、例えば重力式やサイフォン式で濾過水を排出するような場合に比べて濾過モジュール２６における濾過効率や濾過水Ｔの排出性が損なわれたりすることがなく、安定した濾過を促すことが可能となる。また、こうして吸引ポンプ２８によって濾過水Ｔを吸引して排出することにより、本実施形態によれば、重力式の場合のように膜濾過水管を配設するのに濾過槽の壁面を貫通させたり、サイフォン式の場合のように濾過水槽の高さや位置が制限を受けたりすることもないので、特に上述のように既設の沈殿池等に本発明を適用する場合等において、より一層効果的である。
【００３２】
さらに、本実施形態では、上記濾過槽１に凝集槽４とフロック槽５とが付設されていて、濾過槽１に導入される原水Ｗがまず凝集槽４で凝集剤Ｌと混和された後、フロック槽５でフロックの形成が促進された上で濾過槽１に導入されるようになされており、これにより濾過槽１において汚泥Ｍの速やかな沈降を促して、一層効率的な濾過を図ることができる。しかも、凝集槽４ではフラッシュミキサ９によって原水Ｗと凝集剤Ｌとが急速撹拌されて速やかに混和される一方、フロック槽５ではフロキュレータ１０による緩速撹拌により、形成されたフロックを分散させたりすることなく濾過槽１に導入することが可能となるので、この濾過槽１において一層速やかに汚泥Ｍを原水Ｗから沈降させてその分離を促すことができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１、第２の濾過槽を平面視に矩形状としてその一辺を隣接させて配設することにより、第２の濾過槽においては濾過モジュールを均一に配設することが可能となって、濾過の際の負荷や散気手段による洗浄効果の均一化を図ることができ、またこれら第１、第２の濾過槽の他端側を互いに連通させることにより、第２の濾過槽により清澄な原水を導入することが可能となり、さらにはこうして平面視矩形状とされた濾過槽の底部に、この矩形の辺に沿った移動方向に移動可能に汚泥掻寄手段を設けることで、該濾過槽底部に堆積する汚泥を満遍なく均一に掻き寄せて確実に排出することができ、これらにより効率的な濾過を促すことが可能となる。また、第１の濾過槽に傾斜板装置を配設すれば、一層確実かつ効率的な汚泥の沈降分離を促すことができる。さらに、汚泥掻寄手段を上記移動方向に往復移動可能として、その一方向に移動するときのみ汚泥を掻き寄せ可能としたり、第２の濾過槽において散気手段をこの移動方向に沿って複数の区画に区分して、汚泥掻寄手段が移動して汚泥を掻き寄せた後の上方の区画ごとに濾過モジュールを散気して洗浄可能としたり、原水を第１の濾過槽の壁面に設けられた導入孔から該濾過層内に導入したりすることにより、各濾過槽底部に堆積した汚泥を巻き上げたりすることなく、従って濾過モジュールにおいて一層効率的な濾過を図ることができる。さらにまた、この濾過モジュールにおいて濾過された濾過水を吸引ポンプによって吸引して排出するようにすれば、濾過槽内に保持される原水の水位等によって濾過効率や濾過水の排出性が変動するのを防いで安定した濾過を促すことができるとともに、既設の沈殿池等にも本発明を容易に適用することが可能となる。さらにまた、濾過槽に凝集槽とフロック槽とを付設して、凝集槽で凝集剤と混和した原水をフロック槽を介して濾過槽に導入するようにすれば、濾過槽において一層速やかに汚泥を沈降させることが可能となって、さらに効率的な原水の濾過を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す簡略化した平面図である。
【図２】図１におけるＸＸ断面に相当する第１の濾過槽１の斜視断面図である（ただし、第２の濾過層２側は一部省略されている。）。
【図３】図１におけるＹＹ断面に相当する第２の濾過槽２の斜視断面図である。
【図４】図１のＺＺ断面図である。
【符号の説明】
１  第１の濾過槽
２  第２の濾過槽
３  仕切壁
４  凝集槽
５  フロック槽
１１  第１の濾過槽１の一端側の壁面
１２  導入孔
１３  排泥ピット
１６  汚泥掻寄手段
１８  水中台車
２０  スクレーパ
２５  傾斜板装置
２６  濾過モジュール
２７  散気手段
２８  吸引ポンプ
２９  濾過水槽
Ｗ  原水
Ｔ  濾過水
Ｍ  汚泥
Ｆ  汚泥掻寄手段１６（水中台車１８）の移動方向
【図１】
2004202380.tif 000003
【図２】
2004202380.tif 000004
【図３】
2004202380.tif 000005
【図４】
2004202380.tif 000006