(57)【要約】【課題】フィルタエレメント１を装着した排水処理装置において、フィルタエレメントの外側を気泡洗浄する散気管の目詰まりを防止し、散気管から噴出する気泡を大きくして洗浄効果を高める。【構成】複数のフィルタエレメント１の下方における１次側室１４に配置した気泡洗浄手段４０は、水平に配置された散気管４５を有し、その散気管４５には複数の噴出孔４７が設けられ、各噴出孔４７は下方に向かって気泡を噴出する。【選択図】        図１
2004230349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕切部材８で区分された１次側室１４と２次側室１５を有する処理槽１１と、仕切部材８に装着した複数のフィルタエレメント１と、複数のフィルタエレメント１の下方における１次側室１４に配置した気泡洗浄手段４０を備えた排水処理装置において、前記気泡洗浄手段４０は水平に配置された散気管４５を有し、その散気管４５には複数の噴出孔４７が設けられ、各噴出孔４７は下方に向かって気泡を噴出するように構成されていることを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
請求項１において、複数の前記散気管４５が放射状に配置されていることを特徴とする排水処理装置。
【請求項３】
請求項２において、前記各散気管４５に設けられた噴出孔４７は、散気管４５の先端になるほど口径が大きくなっていることを特徴とする排水処理装置。
【請求項４】
請求項１または２において、前記各散気管４５が複数の噴出孔６２を設けた内管６０と複数の噴出孔６３を設けた外管６１により構成され、且つ、内管６０と外管６１は相対的に周方向に回転可能な二重管構造とされ、内管６０と外管６１を周方向に相対的に回転することにより、前記噴出孔６２と噴出孔６３の重なり面積が変化するように構成されていることを特徴とする排水処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、処理槽１１の１次側室１４にフィルタエレメント洗浄用の旋回水流を発生する旋回流発生手段７０が設けられることを特徴とする排水処理装置。
【請求項６】
請求項５において、前記旋回流発生手段７０は１次側室１４の内周面に沿って洗浄水を噴出する洗浄水噴出部７１と、噴出した洗浄水を外部に排出する洗浄水排出部７２と、１次側室１４の内周面に沿って所定間隔で配置した複数の邪魔板７３を備え、前記各邪魔板７３は１次側室１４の内周面に噴出した洗浄水の一部を中心方向に偏向して流すように構成されていることを特徴とする排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は土木工事で発生する残土、セメント系固形分などを懸濁した排水、または工場などから排出される下水汚泥等の排水の処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木工事や建築現場では微細な残土やセメント系の固形分を懸濁する水が排出される。また工場などからも微細な固形分を含む下水汚泥が排出される。これら微細な固形分を懸濁する排水をそのまま排水路などに放出すると環境を汚染するので、それら排水は従来から排水処理装置で処理し、清浄な処理水としてから外部に放出している。
【０００３】
排水に含まれる微細な固形分を分離除去するには、通常、処理槽内に複数のフィルタエレメントを装着した濾過装置が使用される。フィルタエレメントとしては多数の微細な孔を有する中空糸膜を束ねてモジュール化した中空糸膜モジュールや、金属線を螺旋状に巻回したコイル型のフィルタエレメントがある。
【０００４】
図１３はコイル型のフィルタエレメントの断面図である。フィルタエレメント１はステンレス等の耐食性を有する金属線を螺旋状に巻回して細長い筒状に形成したコイル部材２と、コイル部材２の内部に挿入した棒状の支持体３と、上部支持金具４と、下部支持金具５を備え、支持体３の上端部が上部支持金具４にナット６で支持され、支持体３の下端部がナット７で上部支持金具４に支持される。
【０００５】
そして上部支持金具４の外周に形成した外ネジ部を処理槽の１次側室と２次側室を区分する板状の仕切部材８に設けたボルト孔に螺着することによって、フィルタエレメント１を排水処理装置の処理槽に着脱自在に装着する。
フィルタエレメント１の１次側には、濾過工程に先立って珪藻土などの濾過助剤９を付着しておく。１次側（外側）から供給される排水は矢印のようにコイル部材２の間隙を通って２次側（内側）に流入し、その際、固形分は濾過助剤９に捕捉されて分離除去される。
【０００６】
図１４は濾過装置を用いて微細な固形分を含む排水を処理する排水処理装置のプロセスフロー図である。排水処理装置１０は密閉型の処理槽１１と、処理槽１１に処理すべき排水を供給する排水供給手段１９と、処理槽１１から排出する浄化された処理水を受け入れる処理水槽１３を備えている。
【０００７】
処理槽１１は板状の仕切部材８によって区分した１次側室１４と２次側室１５を有し、仕切部材８には前記図１３に示すようなコイル型のフィルタエレメント１が複数着脱自在に装着される。１次側室１４の下部は円錐状に縮小され、その中間部に排水供給口１６と濾過助剤供給口１７が設けられ、底部に懸濁液排出口１８が設けられる。そして排水供給口１６には排水供給手段１９が接続され、濾過助剤供給口１７には濾過助剤供給手段２０が接続され、さらに懸濁液排出口１８には懸濁水処理手段２１が接続される。
【０００８】
排水供給手段１９は排水を処理槽１１の１次側室１４に供給するもので、排水を貯留する原水槽２２と、原水槽２２から排水を汲み出すポンプＰ１と、原水槽２２と排水供給口１６を接続する配管ｂと、配管ｂに設けた開閉弁２３を有する。なお排水は配管ａから原水槽２２に供給される。
【０００９】
濾過助剤供給手段２０は処理槽１１に装着したコイル型のフィルタエレメント１に濾過助剤９を付着するために濾過助剤を供給するものである。この濾過助剤供給手段２０は濾過助剤と水を混合したコーティング液を貯留するコーティング液槽２４と、そのコーティング液槽２４に濾過助剤を供給する濾過助剤供給槽２５と、コーティング液槽２４からコーティング液を汲み上げるポンプＰ２と、コーティング液槽２４と濾過助剤供給口１７を接続する配管ｃと、配管ｃに設けた開閉弁２６を有する。なおコーティング液槽２４には図示しない給水供給手段からコーティング液調整用の水が供給される。
【００１０】
懸濁液処理手段２１は懸濁液槽２８と、懸濁液槽２８と懸濁液排出口１８を接続する配管ｇと、配管ｇに設けた開閉弁２９を有する。なおこの懸濁液処理手段２１は、後述する逆洗工程で１次側室１４から排出するスラリー状の懸濁液を一時的に貯留し、それを図示しない後工程の固形化処理設備等に移送する等のために設けられる。
【００１１】
一方、２次側室１５の上部には処理水排出口３０と逆洗水供給口３１が設けられる。処理水排出口３０には開閉弁３２を設けた配管ｄと開閉弁３３を設けた配管ｅが接続される。また逆洗水供給口３１には逆洗水供給手段３４が接続される。逆洗水供給手段３４は処理水槽１３の処理水を逆洗水として汲み上げるポンプＰ３と、その汲み上げた逆洗水を逆洗水排出口３１に供給する配管ｆと、配管ｆに設けた開閉弁３５を有する。
【００１２】
次に図１４の濾過システムにより排水を処理する方法について説明する。濾過工程に入る前に処理槽１１に装着した複数のフィルタエレメント１に濾過助剤９を付着させる。そのためには先ず開閉弁２３，２９，３２，３５を閉じ、開閉弁２６，３３を開けた状態でポンプＰ２を運転し、コーティング液槽２４のコーティング液を１次側室１４に供給する。コーティング液が複数のフィルタエレメント１を通過して２次側室１５に流入する際に、含まれている濾過助剤９はコイル部材２の外側に付着し、残りの液が開閉弁２７を設けた配管ｅからコーティング液槽２０に戻る。
【００１３】
濾過工程では開閉弁２６，２９，３３，３５を閉じ、開閉弁２３，３２を開けた状態でポンプＰ１を運転し、原水槽２２の排水を１次側室１４に供給する。排水は複数のフィルタエレメント１を通過する際に浮遊する微細な固形分が分離除去され、清浄な処理水となって２次側室１５に流入し、そこから配管ｄを経て処理水槽１３に流入する。
【００１４】
濾過処理を長時間続けると、各フィルタエレメント１における濾過助剤９の表面に次第に固形分が堆積し濾過効率が低下してくる。そこで適宜逆洗工程に切り換え、捕捉した固形分を逆洗水により剥離し除去する。逆洗工程に切り換えるには、ポンプＰ１を停止し、開閉弁２３，２６，３２，３３を閉じ、さらに開閉弁２９，３５を開けた状態でポンプＰ３を運転する。これにより処理水槽１３の処理水が逆洗水として汲み上げられ、逆洗水供給口３１から２次側室１５に高圧の逆洗水が注入されて逆洗が行われる。
【００１５】
逆洗により１次側室１４にはフィルタエレメント１から剥離した固形分を含む懸濁液が流入し、その懸濁液は懸濁液処理手段２１に排出される。そして逆洗工程が完了したら、前記方法により各フィルタエレメント１に再び濾過助剤を付着させて濾過工程に戻る。
【００１６】
通常、フィルタエレメント１に堆積した固形分の殆どはこのような逆洗操作により除去される。しかし堆積した固形分の付着力が大きい場合など、逆洗操作だけでは十分に固形分の除去が不完全なこともある。そのような場合にはバブリング装置を設け、気泡による洗浄操作を併用することも行われている。気泡による除去操作は、例えば次の特許文献１，２に記載されている。
【００１７】
【特許文献１】
特開２００１−１９０９３７号公報
【特許文献２】
特開平７−７０号公報
【００１８】
特許文献１の図１には下方に設けたバブリング装置から浮上する気泡の破裂力により、フィルタエレメントとして配置した平膜状の膜エレメント表面に付着した固形分を洗浄している。バブリング装置には水平に延長した散水管が設けられ、その散水管の上方に設けた複数の噴出孔から加圧空気を噴出して気泡を発生している。
【００１９】
特許文献２の図７〜図１２にはフィルタエレメントとしての中空糸膜モジュールの真下に設けたバブリング装置から浮上する気泡の破裂力により、中空糸膜モジュールの表面に付着した固形分を洗浄している。このバブリング装置も特許文献１と同様に水平に延長した散水管の上方に設けた複数の噴出孔から加圧空気を噴出して気泡を発生している。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１および特許文献２では、前記のように気泡を発生する散水管の噴出孔が、フィルタエレメントに向かって垂直上方に設けられている。しかし、このように噴出孔を垂直上方に設けると濾過工程などにおいて気泡を発生していないときに、排水中の微細な固形分により噴出孔が詰まる恐れがある。また逆洗工程においても剥離した固形分により噴出孔を詰まらせる恐れがある。
【００２１】
一方、噴出孔から噴出した気泡の直径は、噴出直後の小さい状態から浮上途中で次第に大きくなり、また多数の細かい気泡が合体しながら大きく成長していく。そして気泡によるフィルタエレメントの洗浄作用は専ら気泡の破裂力に依存し、その破裂力は気泡の直径にほぼ比例する。そのため噴出孔からフィルタエレメントまでの気泡の浮上距離が短いと、十分に直径が大きくならないうちにフィルタエレメントに接触して破裂するので洗浄作用が不十分になるという問題がある。
そこで本発明はこれら従来の気泡による洗浄操作の問題を解決することを課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明は、仕切部材により区分された１次側室と２次側室を有する処理槽と、仕切部材に装着した複数のフィルタエレメントと、複数のフィルタエレメントの下方における１次側室に配置した気泡洗浄手段を備えた排水処理装置である。そして前記気泡洗浄手段は水平に配置された散気管を有し、その散気管には複数の噴出孔が設けられ、各噴出孔は下方に向かって気泡を噴出するように構成されていることを特徴とする（請求項１）。
【００２３】
上記のように各噴出孔は加圧空気を下方に向かって噴出するように構成すると、各噴出孔は固形分で詰まる恐れがなくなる。また噴出した直後の気泡は一旦下方に移動してから反転して浮上するので、気泡の総合浮上距離、すなわち噴出してからフィルタエレメント付近で破裂するまでの距離は、従来のよう噴出孔を垂直上方に設けた場合より長くなる。そのため気泡がより大きく成長して十分な破裂力を発揮でき、洗浄作用も向上するという効果がある。
【００２４】
上記排水処理装置において、複数の前記散気管を放射状に配置することができる（請求項２）。
【００２５】
上記複数の散気管を配置する場合において、各散気管に設けた複数の噴出孔の口径を先端になるほど大きくすることができる（請求項３）。
【００２６】
前記排水処理装置において、各散気管を複数の噴出管を設けた内管と複数の噴出孔を設けた外管により構成し、それらを相対的に周方向に回転可能な二重管構造とすることができる。そして内管と外管を周方向に相対的に回転することにより、内管と外管の各噴出孔の重なり面積を変化できるように構成できる。（請求項４）。
【００２７】
前記いずれかの排水処理装置において、処理槽の１次側室にフィルタエレメント洗浄用の旋回水流を発生する旋回流発生手段を設けることができる（請求項５）。
【００２８】
さらに上記旋回流発生手段を設ける場合において、その旋回流発生手段は１次側室の内周面に沿って洗浄水を噴出する洗浄水噴出部と、噴出した洗浄水を外部に排出する洗浄水排出部と、１次側室の内周面に沿って所定間隔で配置した複数の邪魔板を備え、前記各邪魔板は１次側室の内周面に噴出した洗浄水の一部を中心方向に偏向して流すように構成することができる（請求項６）。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面により説明する。図１は本発明に係る排水処理装置のプロセスフロー図である。図１の排水処理装置が図１４に示す従来の排水処理装置と異なる部分は、特別に構成した気泡洗浄手段を設けた点にあり、そのほかは同様に構成される。したがって図１４と重複した説明は可能な限り省略する。
【００３０】
排水処理装置１０は密閉型の処理槽１１と、処理槽１１に排水を供給する排水供給手段１９と、処理槽１１から排出する処理水を受け入れる処理水槽１３と、気泡洗浄手段４０を備えている。処理槽１１は板状の仕切部材８によって区分した１次側室１４と２次側室１５を有し、その仕切部材８に図１３に示すようなコイル型のフィルタエレメント１が複数着脱自在に装着される。１次側室１４の中間部に排水供給手段１９を接続した排水供給口１６と、濾過助剤供給手段２０を接続した濾過助剤供給口１７が設けられ、底部に懸濁水処理手段２１を接続した懸濁液排出口１８が設けられる。
【００３１】
２次側室１５の上部には開閉弁３２を設けた配管ｄと開閉弁３３を設けた配管ｅを接続する処理水排出口３０と、逆洗水供給手段３４を接続する逆洗水供給口３１が設けられる。そして逆洗水供給手段３４は処理水槽１３の処理水を逆洗水として汲み上げるポンプＰ３と、その汲み上げた逆洗水を逆洗水排出口３１に供給する配管ｆと、配管ｆに設けた開閉弁３５を有する。
【００３２】
気泡洗浄手段４０は空気圧縮機を含む加圧空気源４１、加圧空気源４１の出口側に接続された空気ヘッダ４２、空気ヘッダ４２に接続された複数本（この例では４本）の耐圧ホース等の可撓性の配管４３、空気ヘッダ４２と各配管４３の接続部にそれぞれ設けた開閉弁４４、１次側室１４に装着した各フィルタエレメント１の直下において放射状に複数本（この例では４本）配置された散気管４５を備えている。そして各配管４３の先端はそれぞれ散気管４５に接続される。
【００３３】
本実施形態では、各開閉弁４４が遠隔操作可能な電磁式開閉弁とされ、それら開閉弁４４は制御装置４６からの制御信号により操作される。なお本実施形態では排水供給用の開閉弁２３、濾過助剤供給用の開閉弁２６と開閉弁３３、処理水排出用の開閉弁３２、逆洗水供給用の開閉弁３５および懸濁液排出用の開閉弁２９も遠隔操作可能な電磁式開閉弁とされ、それらも制御装置４６からの制御信号によって操作できるように構成されている。制御装置４６は例えばコンピュータ装置からなり、その記憶部に記憶された制御プログラムによって濾過助剤コーティング操作、濾過操作、逆洗操作、気泡洗浄操作等がシーケンス制御される。
【００３４】
図２は１次側室１４に配置した各散気管４５部分の平断面図、図３は散気管４５の部分拡大斜視図、図４はその噴出孔部分の断面図である。この例では４本の散気管４５がフィルタエレメント１の直下において水平に且つ放射状に配置され、図３および図４に示すように、各散気管４５にはその長手方向に沿って所定間隔で複数の噴出孔４７が設けられる。
【００３５】
各噴出孔４７は散気管４５の斜め下方、例えば鉛直線から左右に４５度にそれぞれ対として配置し、それら噴出孔４７から加圧気体流、すなわち気泡が噴出し、それら気泡は図３または図４に示す点線のように、一旦下方に向かってから円弧状に反転して浮上する。実験によれば噴出孔４７の位置が４５度のときに最大浮上距離が得られることが確認されている。しかし、これに限らず４５度を中心に前後に多少ずらせて噴出孔４７を設けることもできる。
【００３６】
噴出孔４７の数や直径は所望する洗浄力に応じて設定されるが、これらは処理すべき排水に含まれている固形部の付着性状などを基に、実験等により決定することができる。
一方、各散気管４５から噴出した気泡４８は、フィルタエレメント１に接触したとき、または大きく成長することによりフィルタエレメント１の近傍で破裂する。破裂した瞬間の気泡、すなわち破裂気泡４９が図１のフィルタエレメント１の周辺に示されている。この破裂気泡４９は１次側室１４を区分する仕切部材８の下面に滞留して空間部を形成する。
【００３７】
そこで本実施形態では、この空間部の空気を外部に排出するため、仕切部材８の周辺部に所定間隔で複数の貫通孔５０を放射状に設け、それら貫通孔５０に開閉弁５１を設けた配管５２を接続している。そして気泡洗浄操作に際して開閉弁５１を開けて１次側室１４上部に空間部ができるのを防止する。なお、これら開閉弁５１は遠隔操作可能な電磁式開閉弁とし、制御装置４６からの制御信号により開閉操作することもできる。また複数の配管５２を合流して開閉弁５１を共通化することもできる。
【００３８】
なお本実施形態では２次側室１５の上部にも空気排出口５３を設け、その空気排出口５３に開閉弁５４を有する配管５５を接続している。この２次側室１５の空気排出機構は処理槽の運転開始時に内部に滞留する空気を外部に排出するために使用できるが、気泡洗浄手段４０からの空気が２次側室１５に侵入した場合にその空気を外部に排出することもできる。
【００３９】
次に図１に示す排水処理装置１０の運転方法について説明する。なお、濾過工程に先立って濾過助剤供給手段２０により各フィルタエレメント１に濾過助剤を付着させる濾過助剤コーティング操作、排水供給手段１９により原水槽２２から１次側室１４に排水を供給してそれを浄化する濾過操作、逆洗水供給手段３４により２次側室に逆洗水を供給して各フィルタエレメントに堆積した固形分を除去する逆洗操作等は、図１４に示す従来装置で説明した方法と同様に行うことができるので、それらの説明は省略する。
【００４０】
前記逆洗操作は逆洗水を使用しているが、逆洗水の代りに加圧空気を２次側室に供給することもでき、或いは逆洗水と加圧空気の両方を２次側室に供給することもできる。また各種操作に際しては、前記のように制御装置４６からの制御信号で書く開閉弁を遠隔操作することができる。
【００４１】
次に、気泡洗浄手段４０により各フィルタエレメント１を洗浄する方法について説明する。各フィルタエレメント１の気泡による洗浄操作は逆洗操作に続いて行うことが好ましいが、逆洗操作の後に行うこともできる。洗浄操作の形態は制御装置４６に制御プログラムとして記憶しておくことができる。例えば洗浄操作を逆洗操作ごとに行う、または特定の逆洗操作のとき、例えは複数回の逆洗操作ごとに１回行うように制御プログラムを記憶することができる。さらに制御装置４６による自動操作から手動操作に切り換えて、任意の時期に気泡洗浄操作を行うように構成することもできる。
【００４２】
次に、例として逆洗操作後に気泡洗浄操作を行う方法を説明すると、先ず１次側室１４内に水が満たされている状態で、制御装置４６を気泡洗浄操作モードにする。すると制御装置４６からの制御信号により、開閉弁２３，２６，２９，３２，３３，３５は閉じた状態を維持し、加圧空気源４１が起動する。空気ヘッダ４２に所定圧の加圧空気が供給されたことを図示しない圧力検出器で検出したら、その信号により制御装置４６は制御信号を出力して各開閉弁４３を開ける。
【００４３】
各開閉弁４３を開けると、配管４３を経て各散気管４５に加圧空気が供給され、それらの噴出孔４７から多数の気泡４８が噴出する。気泡群は一旦下方に向かって下降し、次いで反転して浮上し、その途中で次第に直径が大きくなり各フィルタエレメント１に接触したとき、もしくはその近傍で破裂する。各フィルタエレメント１の外側に付着した固形分はその破裂力により除去され水中に分散する。一方、破裂気泡４９は仕切部材８の下面に滞留して空間部を形成するが、この空気は開閉弁５１を適宜開けることにより外部に排出することができる。
【００４４】
気泡洗浄が終了したとき、制御装置４６を終了モードに切り換えることにより、制御装置４６は各開閉弁４４を閉じ、加圧空気源４１を停止する制御信号を出力して気泡洗浄操作を完了させる。なお、各フィルタエレメント１から気泡洗浄操作により剥離した固形分は１次側室１４に残留するので、水と共に懸濁液処理手段２１に排出する。
【００４５】
図５は図１の散気管４５の変形例を示す部分拡大斜視図である。この散気管４５も図１の例と同様に軸方向に沿って所定間隔で複数の噴出孔４７が設けられるが、本実施形態では各噴出孔４７の口径は散気管４５の先端になる程大きくなっている。このように構成した散気管４５を複数本図２のように１次側室１４内に放射状に配置すると、二次元的に均一配置された複数本のフィルタエレメント１に対し、中央部に位置するものほど多くの気泡を受けることになる。
【００４６】
一般に１次側室１４の中央部に配置されるフィルタエレメントは周辺部に配置されるものより固形分堆積量が多く、洗浄の困難性もそれに応じ増加する。そのため図５のような散気管４５を使用することにより、各フィルタエレメント１に対する気泡洗浄効率をより均一化できる。
【００４７】
図６は本発明に係る排水処理装置の他のプロセスフロー図である。この実施形態は図１の変形例であるが、図１の例と異なる部分は気泡洗浄手段４０を構成する散気管部分であり、そのほかは同様に構成される。そこで図６には処理槽１１と散気管部分を主に示し周辺部分は省略している。なお図１と同じ部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４８】
図６の実施形態においても、散気管４５は１次側室１４に装着した各フィルタエレメント１の直下において放射状に複数本（この例では４本）配置されており、それら散気管４５はそれぞれ配管４３から加圧空気が供給される。
図７は図６に示す散気管４５の拡大断面図であり、図８はその一部破断斜視図である。
【００４９】
図７または図８において、各散気管４５は先端が閉鎖された内管６０と外管６１による二重管構造となっている。内管６０には軸方向に沿って所定間隔で複数の噴出孔６２が設けられ、外管６１には前記内管６０の各噴出孔６２に対応した位置にそれぞれ噴出孔６３が設けられる。内管６０にはその後端部より内側の外周に鍔体６４が設けられ、さらにその後端部に半径方向に延長する操作ハンドル６５が設けられる。一方、外管６１の後端部には直径の拡大した段差部６６が設けられ、その内部がパッキン収容部６７を形成する。そして外管６１に内管６０を挿入した際に、鍔体６４が段差部６６に当接して位置決めされる。
【００５０】
外管６１を内管６０に挿入した図７の状態とするには、先ず内管６０を外管６１に挿入し、次に外管６１のパッキン収容部６７にパッキン６８を装着してから、円板状のパッキン押え６９で押え、最後にボルト６９ａでそのパッキン押え６９を外管６１に固定する。この状態で内管６０は水密性を確保した状態で外管６１に安定に支持され、且つ両者は相対的に回転可能な状態になる。そして外管６１を処理槽１１の壁部に溶接等により水平に固定することにより、散気管４５が１次側室１４内に配置される。その状態で操作ハンドル６５を回転すると、処理槽１１に固定された外管６１を基準として内管６０が周方向に相対的に回転する。
【００５１】
図９に示すように、内管６０を外管６１に対して周方向に槽相対的に回転することにより、内管６０の各噴出孔６２と外管６１の各噴出孔６３の重なり面積が変化する。図９（ａ）（ａ，  ）は噴出孔６２と６３が完全に一致した状態であり、図９（ｂ）（ｂ，  ）は内管６０を幾分回転して噴出孔６２と６３が半分一致した状態であり、図９（ｃ）（ｃ，  ）はさらに内管６０を回転して噴出孔６２と６３の一部のみ一致した状態である。
【００５２】
図９（ａ）の状態は散気管４５から気泡を噴出する面積が最大であり、図９（ｂ）の状態は噴出する面積が半分になり、図９（ｃ）の状態は噴出する面積がより小さくなる。このように内管６０の回転位置を調整することにより気泡の噴出面積を任意に調整できるので、固形分の付着性状などに適合した最適な気泡の噴出形態を容易に設定することができる。
【００５３】
図１０は本発明に係る排水処理装置のさらに他のプロセスフロー図、図１１は図１０のＡ−Ａ断面図、図１２は図１０の１次側室１４の断面斜視図である。本実施形態も図１の変形例であるが、図１の例と異なる部分は１次側室１４にフィルタエレメント洗浄用の旋回水流を発生する旋回流発生手段を設けた点にあり、そのほかは同様に構成される。そこで図１０には処理槽１１部分を主に示しており周辺部分は省略してある。なお図１と同じ部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５４】
旋回流発生手段７０は１次側室１４内に旋回する洗浄水を発生し、各フィルタエレメント１の外側を洗浄するものである。このようにフィルタエレメント１の外側を洗浄水によって洗浄することにより、逆洗による内側からの洗浄および気泡洗浄による洗浄だけでは除去不十分な固形分を除去し、総合的な洗浄効率をより高めることができる。
【００５５】
旋回流発生手段７０は洗浄水噴出部７１と、洗浄水排出部７２と、１次側室１４の内周面に沿って所定間隔で配置した短冊状の複数の邪魔板７３を備えている。洗浄水噴出部７１は１次側室１４の内周面に沿って洗浄水を噴出（周壁の接線方向に噴出）するもので、洗浄水排出部７２は１次側室１４の内周面に噴出した洗浄水７４を外部に排出するものである。また各邪魔板７２は噴出した洗浄水７４の一部を中心方向に偏向した偏向流７５に変換するもので、このように偏向流７５を発生させることにより、洗浄水７４が１次側室の周辺部から中央部まで均等に流通する。なお場合によっては邪魔板７３を省略することもできる。
【００５６】
洗浄水を循環するため洗浄水循環経路７６が設けられる。洗浄水循環経路７６は洗浄水槽７７、配管７８と７９、開閉弁８０、ストレーナ８１、ポンプＰ４により構成される。開閉弁８０を開けた状態でポンプＰ４を運転すると、洗浄水槽７７の洗浄水７４が配管７８から洗浄水噴出部７１を経て１次側室１４内に噴出し、噴出した洗浄水７４は洗浄水排出部７２から配管７９に排出し、ストレーナ８１を経て洗浄水槽７６に回収される。このように洗浄水循環経路７６で洗浄水７４を１次側室１４内に循環させることにより、各フィルタエレメント１を外側から連続的に洗浄することができる。
【００５７】
なお前記ストレーナ８１は１次側室１４から排出する洗浄水７４に混入している固形分を除去するために設けられる。また配管７８に流量計（図示せず）を設けて洗浄水７４の循環流量を監視し、例えばポンプＰ４の回転数を調整して循環流量を所定範囲に維持することもできる。
また、洗浄水によるフィルタエレメント１の外側洗浄操作は、前記気泡洗浄操作の前または後に行うことができるが、気泡洗浄と同時に行うこともできる。なおこれら操作手順は、固形分の付着性状、実験等により最適なものを選択する。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る排水処理装置は、その気泡洗浄手段に設けた散気管が処理槽の１次側室の内部に水平に配置され、散気管に設けた複数の噴出孔が下方に向かって気泡を噴出するように構成したことを特徴とする。
【００５９】
上記のように加圧空気を下方に向かって噴出するように各噴出孔が構成されているので、それら噴出孔が１次側室内に存在する固形分によって詰まるという現象は生じない。また噴出した直後の気泡は一旦下方に移動し、次いで反転して浮上するので、気泡の総合浮上距離、すなわち噴出してからフィルタエレメントにおいて破裂するまでの距離が従来のように垂直上方に設けた場合より長くなる。そのため気泡がより大きく成長して十分な破裂力を発揮でき、フィルタエレメントの外側洗浄作用がより向上する。
【００６０】
上記排水処理装置において、複数の前記散気管を放射状に配置することができる。このようにすると、二次元的に所定間隔で配置された複数のフィルタエレメントを均一な洗浄効果で気泡洗浄できる。
【００６１】
上記散気管を複数配置する場合において、各散気管に設けた複数の噴出孔の口径を先端になるほど大きくすることができる。それによって１次側室の中央部に配置されている汚れの大きいフィルタエレメントをより効果的に気泡洗浄することができ、各フィルタエレメントの洗浄効果をより均一化できる。
【００６２】
前記排水処理装置において、各散気管を複数の噴出管を設けた内管と複数の噴出孔を設けた外管により構成し、それらを相対的に周方向に回転可能な二重管構造とすることができる。そして内管と外管を周方向に相対的に回転することにより、内管と外管の各噴出孔の重なり面積を変化できるように構成できる。このような散気管を使用することにより、気泡の噴出面積を自由に調整できるので、固形分の付着性状などに適合した最適な気泡の噴出形態を容易に設定できる。
【００６３】
前記いずれかの排水処理装置において、処理槽の１次側室にフィルタエレメント洗浄用の旋回水流を発生する旋回流発生手段を設けることができる。このような旋回流発生手段を設けると、気泡洗浄に加えてフィルタエレメントを外側から洗浄水で効率的に洗浄することができ、総合的な洗浄効率をより高めることができる。
【００６４】
さらに上記旋回流発生手段を設ける場合において、その旋回流発生手段は１次側室の内周面に沿って洗浄水を噴出する洗浄水噴出部と、噴出した洗浄水を外部に排出する洗浄水排出部と、１次側室の内周面に沿って所定間隔で配置した複数の邪魔板を備え、前記各邪魔板によって１次側室の内周面に噴出した洗浄水の一部を中心方向に偏流させるように構成できる。このようにすると、簡単な装置構成で、容易に旋回流を発生でき、且つ、二次元的に所定間隔で配置された複数のフィルタエレメントをより均一に外側から洗浄できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排水処理装置のプロセスフロー図。
【図２】図１に示す１次側室１４における各散気管４５部分の平断面図。
【図３】散気管４５の部分拡大斜視図。
【図４】図３の噴出孔部分の断面図。
【図５】図１の散気管４５の変形例を示す部分拡大斜視図。
【図６】本発明に係る排水処理装置の他のプロセスフロー図。
【図７】図６に示す散気管４５の拡大断面図。
【図８】図６に示す散気管４５の一部破断斜視図。
【図９】図７の散気管４５における内管６０と外管６１を周方向に相対的に回転した場合の噴出面積変化を示す図。
【図１０】本発明に係る排水処理装置のさらに他のプロセスフロー図。
【図１１】図１０のＡ−Ａ断面図。
【図１２】図１０の１次側室１４の断面斜視図。
【図１３】コイル型のフィルタエレメントの断面図。
【図１４】濾過装置を用いて微細な固形分を含む排水を処理する排水処理装置のプロセスフロー図。
【符号の説明】
１  フィルタエレメント
２  コイル部材
３  支持体
４  上部支持金具
５  下部支持金具
６，７  ナット
８  仕切部材
９  濾過助剤
１０  排水処理装置
１１  処理槽
１３  処理水槽
１４  １次側室
１５  ２次側室
１６  排水供給口
１７  濾過助剤供給口
１８  懸濁液排出口
１９  排水供給手段
２０  濾過助剤供給手段
２１  懸濁水処理手段
２２  原水槽
２３  開閉弁
２４  コーティング液槽
２５  濾過助剤供給槽
２６  開閉弁
２８  懸濁液槽
２９  開閉弁
３０  処理水排出口
３１  逆洗水供給口
３２，３３  開閉弁
３４  逆洗水供給手段
３５  開閉弁
４０  気泡洗浄手段
４１  加圧空気源
４２  空気ヘッダ
４３  配管
４４  開閉弁
４５  散気管
４６  制御装置
４７  噴出孔
４８  気泡
４９  破裂気泡
５０  貫通孔
５１  開閉弁
５２  配管
５３  空気排出口
５４  開閉弁
５５  配管
６０  内管
６１  外管
６２  噴出孔
６３  噴出孔
６４  鍔体
６５  操作ハンドル
６６  段差部
６７  パッキン収容部
６８  パッキン
６９  パッキン押え
６９ａ  ボルト
７０  旋回流発生手段
７１  洗浄水噴出部
７２  洗浄水排出部
７３  邪魔板
７４  洗浄水
７５  偏向流
７６  洗浄水循環経路
７７  洗浄水槽
７８，７９  配管
８０  開閉弁
８１  ストレーナ
ａ〜ｇ  配管
Ｐ１〜Ｐ４  ポンプ
【図１】
2004230349.tif 000003
【図２】
2004230349.tif 000004
【図３】
2004230349.tif 000005
【図４】
2004230349.tif 000006
【図５】
2004230349.tif 000007
【図６】
2004230349.tif 000008
【図７】
2004230349.tif 000009
【図８】
2004230349.tif 000010
【図９】
2004230349.tif 000011
【図１０】
2004230349.tif 000012
【図１１】
2004230349.tif 000013
【図１２】
2004230349.tif 000014
【図１３】
2004230349.tif 000015
【図１４】
2004230349.tif 000016