(57)【要約】【課題】ろ材と共にろ材引抜き管へ流出させられる原水量を必要最小限にしつつ、上下方向へ延びるろ材引抜き管内でのろ材の流通を良好に確保する。【解決手段】ろ過槽１内に浮遊するろ材層３を形成して、供給された原水を当該ろ材層３中へ上方から下方へ通過させてろ過するとともに、ろ材３１の一部をろ材引抜き管４４によって原水と共にろ過槽１外へ引き抜いて浄化した後、再びろ材３１をろ過槽１内に戻す。ろ材引抜き管４４には補償水供給管４５が接続され、補償水供給管４５に設けた流量調節弁７３を、ろ材層３の負荷が減少するのに応じて開放する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ過槽内に浮遊するろ材層を形成して、供給された原水を当該ろ材層中へ上方から下方へ通過させてろ過するとともに、ろ材の一部をろ材引抜き路によって原水と共にろ過槽外へ引き抜いて浄化した後、再び前記ろ材をろ過槽内に戻すようにした移床式ろ過装置において、前記ろ材引抜き路に補償水供給路を接続して、前記ろ材層の負荷が減少するのに応じて前記補償水供給路より前記ろ材引抜き路へ補償水を供給するようにしたことを特徴とする移床式ろ過装置。
【請求項２】
前記補償水を、前記原水をろ過処理した処理水の一部から得るようにした請求項１に記載の移床式ろ過装置。
【請求項３】
前記補償水供給路に流量調節弁を設けて、当該流量調節弁を前記ろ材層の負荷が減少するのに応じて開放するようにした請求項１又は２に記載の移床式ろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移床式ろ過装置に関し、特に、ろ材引抜き路を設けてろ材の一部を原水と共にろ過槽外へ引き抜いて洗浄した後、再びろ過槽内に戻すようにした移床式ろ過装置の構造改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移床式ろ過装置には、浮遊性の発泡ポリスチレンや発泡ポリプロピレン等をろ材として使用したものがあり、ろ材が浮遊性のために流動性が高く目詰まりを起こしにくいこと、ろ材が軽いために洗浄が容易であること等の利点があるため注目されている。このような移床式ろ過装置の一例を図２に示す。
【０００３】
図２において、ろ過槽１内の上部には中央を頂点とする山形断面のスクリーン２が配設されており、これの下方に水中に浮遊した状態で多数のろ材３１が集積されて上下方向へ所定厚さのろ材層３が形成されている。ろ材層３の上部にはろ過槽１外から原水供給管４１が貫通させてあり、原水供給管４１の先端には上方へ拡開するガイド板４２が装着されている。ろ材層３の下部には曝気用のエア供給ヘッダ５が配設されて、ろ過槽１外に設けたブロア５１に接続されている。
【０００４】
エア供給ヘッダ５の下方には処理水排出ヘッダ６が設けられて、これに接続された処理水排出管４３がろ過槽１外へ延びている。処理水排出管４３は途中で所定高さまで立ち上げられて補助管４３１によって外気に連通させられ、その後、再び下降させられている。原水供給管４１を経てろ過槽内へ供給された原水（図２中の黒矢印）はろ材層３を上方から下方へ通過し、この間にろ材３１のフィルタ作用によって懸濁物が捕捉除去されるとともに、エア供給ヘッダ５から供給されるエア（図２中の破線矢印）による曝気の下でろ材３１に付着した微生物によって有機物が分解除去される。浄化された処理水は処理水排出ヘッダ６から処理水排出管４３を経てろ過槽１外へ排出される。処理水排出管４３は既述のように所定高さまで立ち上げられて外気に通じているから、ろ過槽１内の液位Ｌｈはほぼ上記所定高さに維持される。
【０００５】
スクリーン２の中央部直下にはろ材引抜き管４４の先端が開口し、ろ材引抜き管４４はろ過槽１外へ延びて、途中に設けた引抜きポンプ７１を経て汚泥分離サイクロン７２へ至っている。汚泥分離サイクロン７２からはろ材戻し管４６が延びてろ過槽１の下端部内に開口している。このような構造により、懸濁物を捕捉して汚染されたろ材３１はろ材引抜き管４４により汚泥分離サイクロン７２に送られて（図２の白矢印）懸濁物が汚泥として分離され、浄化される。浄化されたろ材３１はろ材戻し管４６によってろ過槽１の下部へ戻され、山形断面をなすガイド壁８の頂部中央に形成された開口８１からろ材層３の最下位置へ浮上させられる。ろ材層３を構成するろ材３１は順次上方へ移動して循環させられ、その過程で下方へ移動する原水を浄化処理する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような移床式ろ過装置において、引抜きポンプ７１によってろ材引抜き管４４へろ材３１を取り出すには原水と共に行う必要があるが、原水をろ材引抜き管４４へ流すと汚泥分離サイクロン７２では原水中に含まれる微細な懸濁物が分離されないために、原水がそのままろ過槽１内に戻されて処理水中に混入してしまい、いわゆる原水の短絡を生じる。したがって、ろ材３１と共に引抜き管４４へ流出させる原水量は少ないほど良い。一方、構造上、ろ材引抜き管４４は上下方向へ設けられることが多く、この中を原水と共に流れるろ材３１には浮力が生じるため、原水の流量が少なくなると、ろ材３１が良好に汚泥分離サイクロン７２へ送られなくなるという問題がある。
【０００７】
そこで本発明はこのような課題を解決するもので、ろ材と共にろ材引抜き路へ流出させられる原水量を必要最小限にしつつ、上下方向へ延びるろ材引抜き路内でのろ材の流通を良好に確保できる移床式ろ過装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本第１発明では、ろ過槽（１）内に浮遊するろ材層（３）を形成して、供給された原水を当該ろ材層（３）中へ上方から下方へ通過させてろ過するとともに、ろ材（３１）の一部をろ材引抜き路（４４）によって原水と共にろ過槽（１）外へ引き抜いて浄化した後、再びろ材（３１）をろ過槽（１）内に戻すようにした移床式ろ過装置において、ろ材引抜き路（４４）に補償水供給路（４５）を接続して、ろ材層（３）の負荷が減少するのに応じて補償水供給路（４５）よりろ材引抜き路（４４）へ補償水を供給するようにする。
【０００９】
本第１発明において、ろ材層の負荷が減少した場合にはこれに応じて補償水がろ材引抜き路に供給されるから、ろ過槽からのろ材と原水の引抜き量は補償水の分だけ減少させられてろ材層の負荷に見合った適当量になり、原水の短絡量は必要最小限に抑えられる。同時に、ろ材引抜き路内の液流量は補償水によって十分な量が確保されているから、ろ過槽から引き抜かれたろ材は上下方向へ延びるろ材引抜き路中においても浮力によって滞留することなく、速やかに流通させられる。
【００１０】
本第２発明では、上記補償水を、原水をろ過処理した処理水の一部から得るようにする。本第２発明においては、補償水をろ過装置外から通水する必要が無いから、装置設置の手間が軽減される。
【００１１】
本第３発明では、上記補償水供給路（４５）に流量調節弁（７３）を設けて、当該流量調節弁（７３）をろ材層（３）の負荷が減少するのに応じて開放するようにする。
【００１２】
なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の移床式ろ過装置の全体構成を示す。基本的構成は既に説明した従来のものと同様であり、同一部分には同一符号を付す。以下、相違点を中心に説明する。図１において、処理水排出管４３から補償水供給管４５が分岐させてある。補償水供給管４５には途中に、補償水ポンプ７３とその下流側に流量調節弁７４が設けられており、補償水供給管４５は上下方向へ延びるろ材引抜き管４４の上端位置に接続されている。
【００１４】
流量調節弁７４は調節計７５の出力によってその弁開度が変更される。調節計７５はろ材層３の負荷が小さくなるにつれて流量調節弁７４の弁開度を大きくするように作動する。ろ材層３の負荷の大きさは例えば、原水の流入量、原水の汚濁濃度、あるいはろ過槽１内の液位Ｌｈより検出することができる。すなわち、前二者の値が大きくなるほどろ材層３の負荷は大きく、また液位Ｌｈが高くなるほどろ材層３の負荷は大きい。液位Ｌｈは従来技術の欄で説明したように処理水排出管４３の立ち上がり高さとほぼ等しい高さに維持されているが、ろ材層３で原水がろ過される際の圧損、すなわち負荷が大きくなるとこれに応じて上記液位Ｌｈはやや高目になる。
【００１５】
このような構造において、引抜きポンプ７１の容量は、ろ材層３が最大負荷で運転されている時に十分な量のろ材３１をろ過槽１から引き抜いて汚泥分離サイクロン７２へ送ることができる原水流量を確保するように設定されている。したがって、ろ材層３の負荷が小さくなった場合にも多くのろ材３１を原水と共に引き抜くことになり、先に解決課題の欄で説明したような原水の短絡が過度に生じることになる。
【００１６】
ここにおいて本実施形態では、ろ材層３の負荷が減少した場合にはこれに応じて流量調節弁７４が開かれて、処理水の一部が補償水としてろ材引抜き管４４に流される。これにより、ろ過槽１からのろ材３１と原水の引抜き量は補償水の分だけ減少させられてろ材層３の負荷に見合った適当量になり、原水の短絡量は必要最小限に抑えられる。この場合、ろ材引抜き管４４内の液流量は補償水によって十分な量が確保されているから、ろ過槽１から引き抜かれたろ材３１がその浮力によって滞留することはなく、速やかに汚泥分離サイクロン７２へ送られる。本実施形態では補償水として処理水の一部を利用したから、補償水をろ過装置外から通水するという手間を必要としない。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の移床式ろ過装置によれば、ろ材と共にろ材引抜き管へ流出させられる原水量を必要最小限にしつつ、上下方向へ延びるろ材引抜き管内でのろ材の流通を良好に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における移床式ろ過装置の全体構成を示す図である。
【図２】従来の移床式ろ過装置の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
１…ろ過槽、３…ろ材層、３１…ろ材、４４…ろ材引抜き管、４５…補償水供給管、７３…流量調節弁。
【図１】
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【図２】
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