(57)【要約】【課題】散気手段による洗浄の際に剥離した付着物の濾過モジュールへの再付着を防ぎ、洗浄後に速やかに濾過作業を再開する。【解決手段】原水Ｗが導入される沈殿槽１と、この沈殿槽１内に設けられて沈殿槽１からの原水Ｗが導入可能とされた濾過槽２とを有し、沈殿槽１には汚泥掻寄手段１９を配設するとともに、濾過槽２は、平面視に沈殿槽１内に位置するように、かつその底部５が汚泥掻寄手段１９の上方に位置するように配設して、この濾過槽２内には、その上部に濾過モジュール３１を、濾過モジュール３１の下方には散気手段３２を配設し、この散気手段３２による散気の際には濾過槽２内の原水Ｗをオーバーフローさせることにより沈殿槽１に返送可能とする。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水が導入される沈殿槽と、この沈殿槽内に設けられて該沈殿槽からの原水が導入可能とされた濾過槽とを有し、上記沈殿槽には、その底部に堆積した汚泥を掻き寄せる汚泥掻寄手段が配設されるとともに、上記濾過槽は、平面視に上記沈殿槽内に位置するように、かつその底部が上記汚泥掻寄手段の上方に位置するように配設されていて、この濾過槽内には、その上部に濾過モジュールが、またこの濾過モジュールの下方には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ており、この散気手段による散気の際には上記濾過槽内の原水がオーバーフローすることにより上記沈殿槽に返送可能とされていることを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
上記濾過槽の底部は開閉可能と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】
上記濾過槽の底部は上記沈殿槽内に開口させられるとともに、その開口部には、略垂直方向に延びるスリット板が水平方向に間隔を開けて複数並列に設けら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４】
上記散気の際に上記濾過槽からオーバーフローした原水は、上記沈殿槽において上記原水が導入される側に返送され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】
上記濾過槽の壁部には、平面視において沈殿槽内に上記原水が導入される側に向けて延びる樋状部が設けられていて、上記散気により濾過槽からオーバーフローした原水は、この樋状部を通って上記沈殿槽に返送させられることを特徴とする請求項４に記載の濾過装置。
【請求項６】
上記沈殿槽と濾過槽との間には、平面視において沈殿槽内に上記原水が導入される側とは反対側における沈殿槽内の原水を濾過槽に供給して導入する供給手段が備えら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】
上記濾過槽の壁部には、平面視において沈殿槽内に上記原水が導入される側とは反対側に、開閉可能なゲートが設けられていて、上記沈殿槽からの原水はこのゲートを介して濾過槽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６のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項８】
上記沈殿槽には、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ないし請求項７のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項９】
上記原水は、上記沈殿槽の壁部に設けられた導入孔から該沈殿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８のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項１０】
上記原水は、上記沈殿槽内に立設された縦型筒状のフィードウェルから該沈殿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８のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項１１】
上記沈殿槽内には、複数の上記濾過槽が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項１２】
少なくとも上記濾過槽は、平面視において概略矩形状をなしていることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項１３】
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１２のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項１４】
上記沈殿槽には、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沈殿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１３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、この特許文献１記載の濾過装置にあっては、まず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、この洗浄によって膜モジュールから剥離した付着物が、上記散気管から吹き込まれた空気とともに濾過槽の上部に上昇することとなるため、膜モジュールの洗浄後は、こうして濾過槽上部に上昇した付着物が濾過槽底部に沈降するまで濾過作業を再開することができず、作業効率を損なう結果となっていた。しかも、こうして濾過槽上部に上昇した付着物が沈降するうちには、その一部が濾過モジュールに再び付着してしまうおそれもあり、このため洗浄後の濾過効率を元通りに復元することができなくなるという問題もあった。さらに、こうしてエアスクラビングにより膜モジュールを洗浄する際には、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り、こうして巻き上げられた汚泥も上記散気管から吹き込まれる空気によって濾過槽の上部へと上昇することとなるため、この汚泥が上記付着物とともに沈降するまでは濾過作業が再開できず、またこうして汚泥が沈降するうちに濾過モジュールに付着して洗浄後の濾過効率を損なうおそれもあった。
【０００５】
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と、この膜モジュールを洗浄する散気手段とを備えた濾過装置において、洗浄後に速やかに濾過作業を再開することができるとともに、洗浄後の付着物や汚泥の再付着を防ぐ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。
【０００６】
【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、原水が導入される沈殿槽と、この沈殿槽内に設けられて該沈殿槽からの原水が導入可能とされた濾過槽とを有し、上記沈殿槽には、その底部に堆積した汚泥を掻き寄せる汚泥掻寄手段を配設するとともに、上記濾過槽は、平面視に上記沈殿槽内に位置するように、かつその底部が上記汚泥掻寄手段の上方に位置するように配設して、この濾過槽内には、その上部に濾過モジュールを、またこの濾過モジュールの下方には該濾過モジュールを散気して洗浄する散気手段を配設し、この散気手段による散気の際には上記濾過槽内の原水をオーバーフローさせることにより上記沈殿槽に返送可能とし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は、初めに原水が沈殿槽に導入されることによりその汚泥の大部分がこの沈殿槽の底部に沈降分離して堆積し、こうして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一方、比較的清澄な原水が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。
【０００７】
そして、この濾過モジュールの洗浄の際には、濾過槽内の原水がその上部からオーバーフローして沈殿槽に返送されるため、このオーバーフローした原水とともに、洗浄によって濾過モジュールから剥離して濾過槽上部に浮上した付着物も沈殿槽へ排出されることとなり、このため剥離した付着物が洗浄後に濾過槽内を沈降することはなくなって、かかる付着物が濾過槽内の濾過モジュールに再付着することもなくなり、またこのような付着物の沈降を待つことなく速やかに濾過作業を再開することが可能となる。しかも、こうして濾過槽が、平面視に沈殿槽内に位置するように、かつその底部が上記汚泥掻寄手段の上方に位置するように配設されることにより、この濾過槽を浮島構造とすることができ、例えば汚泥掻寄手段を備えた既設の沈殿池内の上部に、濾過モジュールと散気手段を備えたこの濾過槽を配設するだけで、この既設の沈殿池を沈殿槽として容易に上記構成の濾過装置を得ることが可能となる。
【０００８】
さらに、上記濾過槽の底部を開閉可能とすれば、濾過モジュールによる濾過時には濾過槽の底部を開放しておくことにより、この濾過槽内で沈降した汚泥を沈殿槽に排出することができる一方、上記散気の際にはこの濾過槽の底部を閉鎖して沈殿槽と濾過槽とを隔絶することにより、沈殿槽に沈降分離してその底部に堆積した汚泥がエアスクラビングによって巻き上げられることがなくなり、従ってこうして巻き上げられた汚泥が沈降するのを待って濾過作業を再開したりする必要もなくなり、また巻き上げられた汚泥が濾過モジュールに付着して濾過効率を損ねたりすることもなくなる。また、上記濾過槽の底部を上記沈殿槽内に開口させるとともに、その開口部には、略垂直方向に延びるスリット板を水平方向に間隔を開けて複数並列に設けるようにしても、濾過槽からの汚泥はこのスリット板の間を通して上記開口部から沈殿槽に沈降排出することができる一方、散気の際の空気はスリット板に邪魔されて沈殿槽に達することがなく、従って汚泥の巻き上げを防ぐことが可能となる。
【０００９】
一方、上記散気の際に上記濾過槽からオーバーフローした原水は、上記沈殿槽において上記原水が導入される側に返送するのが望ましく、これにより散気によって濾過槽から原水とともにオーバーフローした付着物も、沈殿槽に導入された原水中の汚泥とともにこの沈殿槽底部に沈降させて分離することができる。ここで、このように濾過槽からオーバーフローした原水を、沈殿槽において原水が導入される側に返送するには、例えば濾過槽の壁部に、平面視において沈殿槽内に上記原水が導入される側に向けて延びる樋状部を設け、散気により濾過槽からオーバーフローした原水は、この樋状部を通って沈殿槽に返送させられるようにすればよく、この場合には、濾過槽においては、この沈殿槽の原水導入側から離れた例えば反対側から原水を導入したりすれば、一層清澄な原水を導入することができて濾過効率の向上を図ることができる。
【００１０】
また、上記沈殿槽と濾過槽との間に、平面視において沈殿槽内に上記原水が導入される側とは反対側における沈殿槽内の原水を濾過槽に供給して導入する供給手段を備えた場合には、汚泥や付着物が沈降分離した後の比較的清澄な原水をこの供給手段によって濾過槽に導入することができるのは勿論、特に上述のように濾過槽底部が開閉可能とされていて、濾過モジュールの洗浄時に沈殿槽と濾過槽とが隔絶される状態でも、このような清澄な原水を濾過槽に供給することにより、濾過槽内の原水を汚染することなく、この濾過槽の原水の水位を散気により供給される空気量に関わらずに原水が十分オーバーフロー可能な高さに制御することができ、付着物の確実な排出を図ることができる。なお、通常の濾過作業時に単に濾過槽へ原水を導入するときには、上記濾過槽の壁部に、平面視において沈殿槽内に上記原水が導入される側とは反対側に、開閉可能なゲートを設け、沈殿槽からの原水をこのゲートを介して濾過槽に導入可能とするようにしてもよく、洗浄時にはこのゲートを閉じることにより、付着物を含んだ原水がこのゲートを介して濾過槽からオーバーフローするのを防ぐことができ、こうしてオーバーフローして沈殿槽におけるゲートの周辺に浮遊した付着物が濾過作業の再開後に再び濾過槽に導入されてしまうような事態を防止することが可能となる。
【００１１】
さらに、上記沈殿槽に、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、汚泥をより効率的に沈降させて原水の清澄化を図ることができる。また、上記原水は、上記沈殿槽の壁部に設けられた導入孔から該沈殿槽内に導入可能とされるのが望ましく、すなわち上記特許文献１記載の濾過装置では、濾過槽の上部中心側の円柱状の区画に原水が導入されてこの円柱状区画の下部から下向きに濾過槽内に流入することになるため、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るが、上述のように沈殿槽の壁部に設けた導入孔から原水を導入すれば、原水を横向きに沈殿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。ただし、例えば上述したように既設の沈殿池を沈殿槽としてその内部に濾過槽を配設して本発明を構成する場合において、この既設の沈殿池が円形である場合などには、上記原水を、上記沈殿槽内に立設された縦型筒状のフィードウェル（特許文献１における円柱状の区画）から該沈殿槽内に導入可能としてもよい。また、沈殿槽内に、複数の上記濾過槽を設ければ、例えばこれら複数の濾過槽の１つで散気による濾過モジュールの洗浄やメンテナンス等が行われていても、他の濾過槽においては濾過作業を並行して行うことができ、濾過装置全体が停止してしまうのを防いで連続的な原水の濾過を図ることが可能となる。
【００１２】
ところで、本発明の濾過装置では、少なくとも上記濾過槽は、平面視において概略矩形状をなしているのが望ましい。すなわち、上記特許文献１記載の濾過装置にあっては、上述のように膜モジュール（濾過モジュール）が配設される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ず、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。
【００１３】
しかるに、これに対して上述のように濾過槽を平面視に矩形状とすれば、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のである。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。さらにまた、この濾過モジュールに、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、上記沈殿槽に、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沈殿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、沈殿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。
【００１４】
【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、沈殿槽１は、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下方に掘り下げられるように形成されたプール状をなしており、濾過槽２は、このような沈殿槽１内の上部にあって、平面視に上記長方形の短辺方向（図１において上下方向、図４においては左右方向）中央部に、該長方形の長辺方向すなわち上記長手方向の一端（図１ないし図３において左端）から他端側（図１ないし図３において右側）に延びる沈殿槽１より一回り小さな長方形状をなすように配設され、やはりこの長方形状のまま下方に向かう箱形をなしている。従って、この濾過槽２は、その平面視になす長方形の上記一端側の短辺を沈殿槽１の長方形の同じ一端側の短辺と重ね合わせるようにして、該濾過槽２の長方形の一対の長辺に連なる壁部３と他端側の短辺に連なる壁部４とを介して沈殿槽１と隣接するように配設され、また図２ないし図４に示されるように濾過槽２の底部５は沈殿槽１の底部６の上方に間隔をあけて配設される。
【００１５】
これら沈殿槽１と濾過槽２のうち、沈殿槽１の上記長手方向一端側の壁部７には、濾過槽２の上記一端側の短辺部分と重ね合わされた部分を除いて、原水Ｗが供給される凝集槽８とフロック槽９とが該一端側に隣接するように付設されている。これら凝集槽８とフロック槽９とは、その底部から垂直に延びる仕切壁１０を介して隣接させられていて、凝集槽８の底部には原水流入管１１が接続されて原水Ｗが供給されるとともに、この凝集槽８内には凝集剤注入管１２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８にはフラッシュミキサ１３が備えられていて、上記原水流入管１１からこの凝集槽８内に供給された原水Ｗは、このフラッシュミキサ１３によって急速撹拌されて凝集剤注入管１２から供給された凝集剤Ｌと混和させられ、上記仕切壁１０の上部から溢流してフロック槽９に流れ込む。さらに、このフロック槽９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１４が備えられていて、凝集槽８において凝集剤Ｌと混合させられてフロック槽９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１４によって緩速撹拌させられ、沈殿槽１にその上記一端側から導入される。
【００１６】
ここで、この沈殿槽１と上記フロック槽９との間の沈殿槽１の上記長手方向一端側の壁部７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１５が穿設されていて、フロック槽９に供給された原水Ｗはこれらの導入孔１５から該濾過槽１内に導入される。ここで、上記凝集槽８からフロック槽９を介してこの沈殿槽１に供給される原水Ｗの水位は、上記仕切壁１０の高さよりも高く、かつ多数穿設された上記導入孔１５のうち最も上方の導入孔１５よりも高くなるようにされ、この沈殿槽１に原水Ｗが保持された状態では、フロック槽９から原水Ｗがオーバーフローしたりすることなく沈殿槽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１５のうち最も下方の導入孔１５は、この沈殿槽１の底部６よりも十分高い位置に形成されている。なお、沈殿槽１と濾過槽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、ただし沈殿槽１の上記一端側の底部６は一段低められていて排泥ピット１６とされ、この排泥ピット１６には排泥弁１７を介して汚泥Ｍを排出する排泥管１８が接続されている。
【００１７】
さらに、この沈殿槽１の底部６には汚泥掻寄手段１９が備えられていて、この汚泥掻寄手段１９は、沈殿槽１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、この沈殿槽１の底部６に、該沈殿槽１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２０が敷設されており、このレール２０に沿って水中台車２１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１９とされている。
【００１８】
図４に示すようにこの水中台車２１は、その両側部に上記レール２０上に載置される車輪２２を備えるとともに、その下部にはレール２０に干渉しないように沈殿槽１の短辺方向に向けて延びるスクレーパ２３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２１の走行経路の直上には沈殿槽１の長手方向（移動方向Ｆ）に亙ってワイヤロープ２４が張り渡されて該水中台車２１に連結されている。また、このワイヤロープ２４は沈殿槽１の底部６の長手方向両端に取り付けられた滑車２５に巻回された上で、沈殿槽１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２６に巻き掛けられていて、このロープ巻き取りドラム２６をドラム駆動装置２７によって回転駆動することにより、沈殿槽１の底部６の長手方向に渡されたワイヤロープ２４が移動方向Ｆに進退し、これに伴って水中台車２１が上記移動方向Ｆに往復移動可能とされている。
【００１９】
なお、本実施形態では図４に示すように、沈殿槽１の底部６に、その平面視になす長方形の短辺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１９、すなわちレール２０、水中台車２１、およびワイヤロープ２４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２４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２６が備えられている。これに対して、上記ドラム駆動装置２７は、各ロープ巻き取りドラム２６ごとに備えられて個別に水中台車２１を移動可能としたものでもよく、また例えば２組のロープ巻き取りドラム２６を１つのドラム駆動装置２７で駆動して、一方の水中台車２１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２１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２１が平面視に長方形の矩形状をなす沈殿槽１の長辺方向に移動可能とされているが、例えばこの沈殿槽１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２０を敷設して水中台車２１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１９を設けるようにしてもよい。
【００２０】
さらに、上記水中台車２１は、上記ワイヤロープ２４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２３が連動するように該ワイヤロープ２４に連結されており、すなわちワイヤロープ２４の水中台車２１と連結された部分が移動方向Ｆにおいて沈殿槽１の上記長手方向一端側に前進し、これに伴い水中台車２１が移動方向Ｆのうちこの長手方向一端の排泥ピット１６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２３が水中台車２１から下向きに降ろされて沈殿槽１の底部６に摺接あるいは近接した状態とされ、該底部６に堆積した汚泥Ｍを水中台車２１の上記一方向への移動によって掻き寄せて排泥ピット１６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２４の水中台車２１との連結部分が長手方向他端側に後退して、水中台車２１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２３は沈殿槽１の底部６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。
【００２１】
さらにまた、こうして底部６に汚泥掻寄手段１９が設けられた沈殿槽１内の上部には、平面視において上記濾過槽２の両側方に、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２８が配設されている。すなわち、この傾斜板装置２８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２８全体としては沈殿槽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２８が、図１に示すように平面視において該傾斜板装置２８がなす長方形の各辺を沈殿槽１がなす長方形の各辺と平行となるようにして収容されている。ここで、この傾斜板装置２８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では各傾斜板は図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、沈殿槽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２８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２８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、沈殿槽１の底部６に堆積することとなる。なお、この傾斜板装置２８の上端の高さは、沈殿槽１に保持される原水Ｗの水位よりも僅かに高く、この沈殿槽１に保持された原水Ｗの水面よりも傾斜板装置２８の上部が僅かに突出するようにされている。
【００２２】
一方、このような沈殿槽と隣接する濾過槽２の壁部３，４のうち上記他端側の壁部４には、その上部の上記短辺方向中央に開閉可能なゲート２９が設けられている。このゲート２９は、上記壁部４の上部中央を切り欠くように形成された開口部を、図示されない駆動手段によって上下にスライドさせられる遮蔽板３０により液密に封止、および開放可能とされたものであって、通常の濾過作業時は遮蔽板３０が下降して開放されており、こうしてゲート２９が開放された状態において該ゲート２９の下端縁は、上述のように原水Ｗが沈殿槽１に導入されて保持された状態における該原水Ｗの水位よりも低く、また逆に遮蔽板３０が上昇してゲート２９が閉じられた状態ではこの原水Ｗの水位よりも高い位置となるようにされている。従って、沈殿槽１の上記一端側から導入されて傾斜板装置２８を通り他端側へ流れた原水Ｗは、この他端側で図１に示すようにＵターンするようにして上記ゲート２９から濾過槽２内に導入され、この濾過槽２において原水Ｗは沈殿槽１とは逆に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）へと流れ込むこととなる。
【００２３】
そして、この濾過槽２内には、その上部に濾過モジュール３１が配設されるとともに、この濾過モジュール３１の下方には該濾過モジュール３１を散気して洗浄する散気手段３２が配設されている。ここで、この濾過モジュール３１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３１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３１が複数（図では６つ）、それぞれの長手方向を濾過槽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３１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３１は、上述のようにゲート２９を開放して濾過槽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３１の上記ヘッダは、膜濾過水管３３を介して吸引ポンプ３４に接続されており、濾過モジュール３１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３４により膜濾過水管３３を通して、濾過槽２の一端側に隣接して設けられた濾過水槽３５に排出されるようになされている。
【００２４】
また、この濾過モジュール３１の下方に配設される上記散気手段３２は、例えば多数の下向きに開口する膜洗浄用空気孔を有して濾過モジュール３１の下に配設される複数本の配管あるいは焼結管が、膜洗浄用空気管３６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３６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３１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３１を洗浄するようになされている。なお、この散気手段３２による洗浄の際には、吸引ポンプ３４による濾過水Ｔの吸引、排出を停止し、上記膜濾過水管３３を通して濾過モジュール３１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。
【００２５】
さらに、この濾過槽２の底部５は、沈殿槽１の底部６に向けて開閉可能とされている。すなわち、この濾過槽２の底部５には、例えば図３に示すように平板状の底部５にヒンジ等を介して回動可能に支持されて図示されないリンクやレバー、ワイヤ等を介した開閉駆動手段により下向きに片開き状に開閉させられる１または複数の扉３７が備えられたり、あるいは図４に示すように底部５が断面Ｖ字状等の１または複数の谷形に形成されて、その谷底部分にやはり図示されない開閉駆動手段によって下向きに観音開き状に開閉可能とされた扉３８が備えられたりしており、このような扉３７，３８を開放することにより、濾過槽２内に導入された原水Ｗ中に含まれてこの濾過槽２で沈降することによりその底部５に堆積した汚泥Ｍ等のフロックは、この濾過槽２から沈殿槽１に排出されてさらに沈降し、この濾過槽２の底部５の下方に配設される沈殿槽１の底部６に堆積することとなる。なお、この底部５の扉は、上述のようなヒンジ等によって回動可能とされて開閉するもののほかに、例えば水平方向等にスライド可能とされて開閉させられるシャッター状のものであってもよい。
【００２６】
さらにまた、これら沈殿槽１と濾過槽２との間には、平面視において沈殿槽１内に上記原水Ｗが導入される側とは反対側、すなわちこの沈殿槽１の上記他端側における該沈殿槽１内の原水Ｗを濾過槽２に供給して導入する供給手段３９が備えられている。この供給手段３９は、本実施形態では図１に示すように、上記沈殿槽１の他端側の望ましくは上部における原水Ｗを吸引して濾過槽２内の他端側に強制的に供給するポンプ４０であって、沈殿槽１が平面視になす上記長方形の短辺方向に対称に２機設けられており、上記ゲート２９を閉じた状態でもこの供給手段３９を駆動することにより、沈殿槽１内の原水Ｗを所定の供給量で濾過槽２内に導入可能とされている。
【００２７】
さらに、濾過槽２の沈殿槽１と隣接する壁部３，４のうち、濾過槽２が平面視になす長方形の長辺に沿って延びる壁部３には、この長辺に沿って平面視に沈殿槽１内に上記原水Ｗが導入される一端側に向けて延びる樋状部４１が設けられている。すなわち、この樋状部４１は、図４に示すように上記長方形の長手方向に直交する断面において、一対の上記壁部３のそれぞれ上端よりやや下側の位置から外側に水平横向きに沈殿槽１内に延びた後に垂直上向きに延びるＬ字状をなし、このような断面形状のまま濾過槽２の他端側の上記壁部４から一端側に向けて延びるように、壁部３に一体に形成されていて、これによりこの樋状部４１と壁部３との間には上記長方形の長辺に沿って延びる溝４２が形成されることとなる。ただし、この壁部３の一端側は沈殿槽１の一端側の上記壁部７に連なるようにされているのに対し、図１および図２に示すように樋状部４１はこの壁部７に達することなく、その手前までにしか形成されておらず、これにより上記溝４２の一端側は沈殿槽１一端側の上部に開口させられることとなる。また、樋状部４１の他端側は図２や図３に示すように外側に張り出した上記壁部４に連なるようにされていて、これによりこの他端側において溝４２は閉塞されることとなる。
【００２８】
ここで、図４に示すように上記壁部３の上端は、上述のように沈殿槽１に原水Ｗが導入され、さらにこの沈殿槽１から開放された上記ゲート２９を介して濾過槽２内に原水Ｗが導入されて保持された状態において、この原水Ｗの水位よりも僅かに高い位置に配設されるようにされ、かつ上記壁部４の上端や沈殿槽１の上記壁部７も含めた周壁部の上端、そして上記樋状部４１の上端よりは低い位置に配設されている。なお、これら樋状部４１と壁部４の上端の位置は本実施形態では互いに等しくされ、また沈殿槽１の周壁部に対してはやはり等しいか、これよりも低い位置とされている。また、これに対して樋状部４１により形成される上記溝４２の溝底は、上記原水Ｗの水位よりも低い位置に配設されている。
【００２９】
このように構成された濾過装置において、原水Ｗは、上述のように凝集槽８からフロック槽９を経て導入孔１５を通り沈殿槽１内にその上記一端側から導入され、この沈殿槽１が平面視になす長方形の上記長手方向を他端側に向かううちに汚泥Ｍ等のフロックが沈降分離させられて底部６に堆積し、比較的清澄な原水Ｗとされる。ここで、通常の濾過作業時には、濾過槽２の上記他端側の壁部４に設けられたゲート２９は遮蔽板３０が下降することにより開放されており、従って沈殿槽１の他端側に送られた原水Ｗは、この他端側でＵターンするようにしてその流れの向きが反転させられ、さらに清澄なその上澄み部分がゲート２９から濾過槽２内に導入される。そして、この濾過槽２では、導入された原水Ｗ中になお含まれる汚泥Ｍ等のフロックが沈降分離されてその底部５に堆積するとともに、濾過モジュール３１によって原水Ｗが濾過され、こうして濾過された濾過水Ｔは吸引ポンプ３４を介して濾過水槽３５に排出される。
【００３０】
しかして、このような濾過作業を行ううちに濾過モジュール３１の表面に汚泥Ｍのフロック等が付着することにより負荷が増大して濾過効率が低下した場合には、濾過槽２内においてこの濾過モジュール３１の下方に配設された上記散気手段３２により濾過モジュール３１の洗浄を行うのであるが、少なくともこの散気手段３２による散気の際に、上記構成の濾過装置においては、濾過槽２が沈殿槽１と隔絶された状態とされて散気が行われ、これによって濾過槽２内の原水Ｗがオーバーフローすることにより沈殿槽１に返送可能とされている。すなわち、本実施形態においては、この散気による洗浄に先立って、まず開閉可能とされた上記ゲート２９が遮蔽板３０を上昇させることによって閉じられるとともに、同じく開閉可能とされた濾過槽２の底部５が扉３７または扉３８を開くことによって開放させられ、この底部５に堆積した汚泥Ｍが沈殿槽１の底部６へと排出させられる。
【００３１】
そして、こうして汚泥Ｍが排出させられた後に扉３７，３８を閉じることにより、沈殿槽１と濾過槽２とは上述のように隔絶された状態とされるので、この状態で膜洗浄用空気管３６を通して散気手段３２から空気Ａを散気してエアスクラビングにより濾過モジュール３１を洗浄すると、散気させられた空気Ａの体積分だけ濾過槽２内の原水Ｗの水位が上昇して上記壁部３の高さを越え、これにより濾過槽２内の特に上部の原水Ｗが壁部３をオーバーフローして上記樋状部４１との間に形成された溝４２に流出し、該壁部３を介して隣接する沈殿槽１内に流入して返送されるのである。なお、この散気手段３２による洗浄の際には、上記供給手段３９のポンプ４０を駆動して沈殿槽１の他端側の比較的清澄な原水Ｗを濾過槽２に供給することにより、該濾過槽２内における原水Ｗの水位を上記壁部３よりも高い所定の高さに制御してオーバーフローさせることができる。
【００３２】
従って、上記構成の濾過装置によれば、こうして壁部３をオーバーフローして流出した濾過槽２内の上部の原水Ｗとともに、散気手段３２による洗浄によって濾過モジュール３１の表面から剥離して浮上した付着物も沈殿槽１へと流出して返送されるので、こうして剥離浮上した付着物が再び沈降するまで待つことなく、洗浄が終了した後には速やかにゲート２９を開放して濾過モジュール３１による濾過を再開することができ、濾過作業の効率化を図ることが可能となる。また、こうして浮上した付着物が原水Ｗとともに沈殿槽１にオーバーフローして排出されることにより、かかる付着物が沈降するうちに再び濾過モジュール３１に付着してしまうようなこともないので、濾過モジュール３１を確実に洗浄することが可能となって濾過効率を維持することができ、剥離した付着物の再付着によって洗浄作業後でも濾過効率が十分に復元しなくなったりするような事態が生じるのを防ぐことが可能となる。
【００３３】
しかも、当該濾過装置に導入される原水Ｗ中の汚泥Ｍ等のフロックは、その大部分が沈殿槽１においてその底部に堆積するのに対し、本実施形態では濾過槽２の底部５が扉３７または扉３８によって開閉可能とされていて、散気手段３２からの散気による洗浄の際にはこの扉３７，３８を閉じることによって沈殿槽１と散気手段３２が配設された濾過槽２とが上述のように隔絶された状態とされているので、沈殿槽１の底部６に堆積した汚泥Ｍがこの散気によって巻き上げられたりすることもなく、一層効率的な濾過作業と濾過効率の向上とを図ることができる。また、その一方で、通常の濾過作業時には扉３７，３８を開いておいたりすることにより、濾過槽２に導入された原水Ｗから分離させられた汚泥Ｍ等は、濾過槽２の底部５に堆積したりすることもなく、従って散気の際に濾過槽２内で巻き上げられたりすることもなく、扉３７，３８から沈殿槽１に排出されて沈殿槽１に導入された原水Ｗ中の汚泥Ｍとともにその底部６に沈降するので、これを汚泥掻寄手段１９によって掻き寄せて排泥ピット１６から排出することが可能となる。
【００３４】
ただし、このように濾過槽２の底部５を開閉可能とするのに代えて、例えば図５に示すように濾過槽２の底部５を沈殿槽１内に常に開口するように形成するとともに、その開口部に、略垂直方向に延びるスリット板４３を水平方向に間隔を開けて複数（多数）並列に並ぶように設けるようにし、通常の濾過作業時には濾過槽２において原水Ｗから分離させられた汚泥Ｍ等がこれらのスリット板４３…の間から沈殿槽１に排出されるようにしてもよい。しかして、このように構成した場合においても、散気による濾過モジュール３１の洗浄の際には、上記散気手段３２から散気された空気Ａはスリット板４３…によって遮られることによって沈殿槽１の底部６にまで達することがないので、この底部６に堆積した汚泥Ｍが巻き上げられるようなこともなく、濾過槽２における濾過効率の向上を図ることができる。
【００３５】
ここで、このようにして濾過槽２の底部５を開口させてスリット板４３…を設ける場合には、スリット板４３の垂直方向の長さＢは５０〜８００ｍｍの範囲に、また隣接するスリット板４３同士の間隔Ｃは５〜１００ｍｍの範囲に、それぞれ設定されるのが望ましく、これらよりも長さＢが短かったり間隔Ｃが大きかったりすると散気の際の空気Ａがスリット板４３によって十分に遮られずに沈殿槽１の底部６の汚泥Ｍが巻き上げられるおそれが生じる一方、逆にこれらの範囲よりも長さＢが長かったり間隔Ｃが小さかったりすると濾過槽２で分離した汚泥Ｍ等がスリット板４３間で詰まったりするおそれが生じる。なお、図５においては濾過槽２が平面視になす長方形の長辺に沿う水平方向にスリット板４３…が間隔を開けて並べられているが、この長方形の短辺方向に並べられていたり、平面視に斜めに並べられていたりしてもよい。
【００３６】
また、本実施形態では、濾過モジュール３１の洗浄時に濾過槽２から原水Ｗがオーバーフローする沈殿槽１と隣接する壁部３に、平面視において沈殿槽１内に原水Ｗが導入される上記一端側に向けて延びる樋状部４１が設けられており、上記付着物を伴ってオーバーフローした原水Ｗはこの樋状部４１と壁部３との間に形成される溝４２を通って、沈殿槽１うちでもその一端側、すなわち該沈殿槽１に導入孔１５から原水Ｗが導入される上記壁部７側に返送されることとなる。従って、こうして返送された原水Ｗは、導入孔１５から導入された原水Ｗと同様に沈殿槽１の長手方向他端側に流れるうちに上記付着物が底部６に沈降堆積することとなるので、沈殿槽１の底部６に堆積した汚泥Ｍとともにこの付着物も汚泥掻寄手段１９によって掻き寄せて効率的に排出することができ、通常の濾過作業時に上記ゲート２９から濾過槽２に導入される原水Ｗに一旦排出された付着物が混入したりすることもなく、より清澄な原水Ｗを濾過モジュール３１によって濾過することが可能となって濾過効率の一層の向上を図ることができる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、こうして沈殿槽１の原水Ｗが導入される一端側とは反対側の他端側に流れ込んで清澄化された原水Ｗを、濾過モジュール３１の洗浄の際に隔絶される上記濾過槽２内に供給可能な供給手段３９が沈殿槽１と濾過槽２との間を接続するように備えられており、この供給手段３９によって原水Ｗを強制的に濾過槽２に供給することにより、沈殿槽１と隔絶されたこの濾過槽２内における原水Ｗの水位を所定の高さに制御することが可能となる。従って、例えば上記散気手段３２からの散気だけでは付着物を排出するのに十分な原水Ｗをオーバーフローさせることが困難な場合でも、こうして供給手段３９によってこの濾過槽２内の原水Ｗの水位を制御することにより、確実に付着物を伴って原水Ｗを壁部３からオーバーフローさせて沈殿槽１に返送することが可能となり、しかも供給されるのは沈殿槽１他端側の比較的清澄な原水Ｗであるので、この水位の制御によって濾過槽２内の原水Ｗが汚染されるようなこともない。
【００３８】
その一方で、本実施形態では、濾過槽２の沈殿槽１と隣接する壁部３，４のうち、平面視において沈殿槽１内に原水Ｗが導入される上記一端側とは反対側の濾過槽２他端側の壁部４に遮蔽板３０によって開閉可能とされたゲート２９が設けられており、通常の濾過作業時の濾過槽２への原水Ｗの導入はこのゲート２９を介して自然流下により行われるようにされる一方、濾過モジュール３１の洗浄作業時はゲート２９を閉じることにより、上述のように濾過槽２が沈殿槽１と隔絶した状態となるようにされている。従って、この濾過作業時においては、沈殿槽１の他端側に向かううちに汚泥Ｍ等が沈降分離された比較的清澄な原水Ｗを濾過槽２に導入することができ、しかもこのゲート２９は壁部４の上部に設けられているのでこの比較的清澄な原水Ｗのうちでもさらに清澄な上澄み部分を導入することができて、より効率的な濾過を図ることができるのは勿論、ポンプ４０を用いた上記供給手段３９による強制的な原水Ｗの導入のようにポンプ４０の駆動力を要することもなく、さらには濾過槽２内の原水Ｗが撹拌されたりすることもなくなって、この濾過槽２の底部５に堆積した汚泥Ｍが巻き上げられたりすることもないという利点を得ることができる。ただし、本実施形態ではこのように通常の濾過作業時はゲート２９から、また濾過モジュール３１の洗浄作業時は供給手段３９から原水Ｗを濾過槽２内に導入可能としているが、例えばいずれの時も供給手段３９によって原水Ｗを導入するようにしてもよい。
【００３９】
さらに、本実施形態では、このように濾過槽２の底部５が沈殿槽１の底部６より上方に位置するように配設されるとともに、平面視においても濾過槽２が沈殿槽１内に位置するように配設されており、すなわち平面視においても側面視においても濾過槽２が沈殿槽１内に配設された浮島状の二重槽構造とされている。従って、例えば底部６に汚泥掻寄手段１９を備えた従来既設の沈殿池を沈殿槽１として、その内部上方に濾過モジュール３１および散気手段３２を備えた濾過槽２を設ければ、この沈殿槽１（沈殿池）の構造は何等変更することなく、きわめて容易かつ低コストで上記構成の濾過装置を得ることができる。また、本実施形態では、平面視に沈殿槽１と濾過槽２とがなす長方形の上記一端側の短辺同士が重なるように濾過槽２が配設されているが、この短辺をも濾過槽２が沈殿槽１より内側となるようにして、濾過槽２が完全に沈殿槽１内に浮いた状態で配設されるようにしてもよく、この場合に濾過槽２は、例えば沈殿槽１の周壁部等から張り渡されたアングル材等によって支持されたりするようにしてもよく、また場合によっては濾過槽２外周にフロートを取り付けたりして、沈殿槽１内に保持された原水Ｗ上に浮遊した状態で配設されたりしてもよい。
【００４０】
一方、本実施形態では、まずこのように沈殿槽１が平面視に長方形すなわち矩形状に形成されるのに伴い、その底部６に堆積した汚泥Ｍを掻き寄せて排出する汚泥掻寄手段１９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２３により汚泥Ｍを掻き寄せる水中台車２１が用いられており、この水中台車２１のスクレーパ２３が移動する移動量は該スクレーパ２３の長手方向で変わることがないため、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２３が部分的に多くの汚泥Ｍを掻き寄せることによって汚泥Ｍが巻き上げられたりするようなことがなく、沈殿槽１の底部６に堆積した汚泥Ｍ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。さらに、本実施形態では、こうして平面視長方形状をなす沈殿槽１の長辺が延びる方向が上記汚泥掻寄手段１９の移動方向Ｆとされており、従ってスクレーパ２３の長さが同じならば少ない水中台車２１によって沈殿槽１の底部６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１６が平面視長方形の沈殿槽１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１９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。
【００４１】
さらに、本実施形態では、上記汚泥掻寄手段１９としての水中台車２１が上記移動方向Ｆに往復移動可能とされており、例えば沈殿槽１の底部６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１９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る。そして、本実施形態では、こうして汚泥掻寄手段１９を往復移動させるに際し、水中台車２１が排泥ピット１６の設けられた沈殿槽１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２３が降りて汚泥Ｍが掻き寄せられ、水中台車２１が他方向に移動するときにはスクレーパ２３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２１が他方向に戻るときにスクレーパ２３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、より清澄な原水Ｗを濾過槽２に導入することができて効率的な濾過を促すことが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態においては、濾過処理が施される原水Ｗが、沈殿槽１の壁部７に形成された導入孔１５から該沈殿槽１に導入されるようになされており、上述のように沈殿槽１における原水Ｗの水位をこの導入孔１５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９からオーバーフローしたりすることなく該導入孔１５を通って横向きに沈殿槽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、こうして沈殿槽１内に流入する原水Ｗによって沈殿槽１の底部６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沈殿槽１に導入される場合のように原水Ｗ中のフロックが沈殿槽１の上部に滞留したりすることもなく、沈殿槽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３１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。
【００４３】
しかも、この導入孔１５は、汚泥Ｗが掻き寄せられて排出される排泥ピット１６が設けられた沈殿槽１の上記一端側の壁部７に形成されており、従ってこの導入孔１５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１６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。加えて、本実施形態では、沈殿槽１に上述のような傾斜板装置２８が配設されていて、この傾斜板装置２８の傾斜板により、沈殿槽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。
【００４４】
さらに、本実施形態では、上記濾過モジュール３１が配設される濾過槽２も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３１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３１同士の間や該濾過モジュール３１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３１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３１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３２からの散気による濾過モジュール３１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３１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３１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３１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。
【００４５】
さらにまた、本実施形態では、この濾過モジュール３１に膜濾過水管３３を介して吸引ポンプ３４が接続されており、濾過モジュール３１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３４によって吸引されて上記濾過水槽３５に排出されるようになされている。このため、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３１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３４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。
【００４６】
さらに、本実施形態では、上記沈殿槽１に凝集槽８とフロック槽９とが付設されていて、沈殿槽１に導入される原水Ｗがまず凝集槽８で凝集剤Ｌと混和された後、フロック槽９でフロックの形成が促進された上で沈殿槽１に導入されるようになされており、これにより沈殿槽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８ではフラッシュミキサ１３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９ではフロキュレータ１４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沈殿槽１に導入することが可能となるので、この沈殿槽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。
【００４７】
さらにまた、本実施形態では、上述のように沈殿槽１と濾過槽２とがともに平面視に長方形の矩形状をなしていて、図１に示したように互いの長辺を平行にして沈殿槽１内に濾過槽２が配設されており、沈殿槽１にはその長辺方向一端側から原水Ｗが導入されるとともに、濾過槽２にはその他端側の壁部４に上記ゲート２９が設けられて沈殿槽１から原水Ｗが導入されるようになされている。このため、当該濾過装置に導入された原水Ｗは、沈殿槽１の一端側から他端側に向かううちに汚泥Ｍが該沈殿槽１の底部６に沈降し、さらにこの沈殿槽１の他端側においてその流れの向きが反転させられて上記ゲート２９から濾過槽２に導入されることとなるため、沈殿槽１において汚泥Ｍが沈降分離するのは勿論、こうして沈殿槽１と濾過槽２の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を濾過槽２に導入して濾過モジュール３１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３１への負荷を抑えてさらに一層効率的な濾過を行うことが可能となる。
【００４８】
なお、本実施形態ではこのように沈殿槽１と濾過槽２がともに平面視に長方形の矩形状をなしているが、上記散気手段３２による散気の際に濾過槽２内の原水Ｗがオーバーフローすることによって沈殿槽１に返送可能であれば、上記特許文献１記載の濾過装置のようにこれらの沈殿槽１と濾過槽２が平面視に円形やドーナツ状をなすようにされていてもよく、またそれ以外の形状とされていてもよく、さらには沈殿槽１と濾過槽２とが異なる形状とされていてもよい。例えば、図６ないし図８は本発明の第２の実施形態を示すものであるが、この第２の実施形態のように、沈殿槽１は上記特許文献１記載の濾過装置と同様に平面視に円形をなすようにする一方、濾過槽２は上記第１の実施形態と同様に平面視に長方形等の矩形状をなすようにしてもよい。なお、この第２の実施形態において、第１の実施形態と共通する要素については同一の符号を配して説明を簡略化する。
【００４９】
すなわち、この第２の実施形態においては、沈殿槽１が垂直な軸線Ｏを中心とした円筒状をなしているとともに、その底部６は軸線Ｏを中心とした凹円錐面状のすり鉢形をなしており、この底部６の中央には図７に示すように排泥弁１７を介して排泥管１８が接続されている。また、同図７に示すように、沈殿槽１内には、駆動装置４４によって上記軸線Ｏ回りに回転可能とされた回転軸４５が沈殿槽１の上方から該軸線Ｏに沿って挿入されており、この回転軸４５の下端には沈殿槽１の底部６に摺接可能な掻き寄せ機４６が回転軸４５と一体に回転可能に取り付けられていて、これら駆動装置４４、回転軸４５、および掻き寄せ機４６によりこの第２の実施形態における汚泥掻寄手段１９が構成されている。さらに、沈殿槽１内の上部中央には、上記軸線Ｏを中心とした円筒状をなすフィードウェル４７が設けられており、図示されない凝集槽において凝集槽において凝集剤と混和させられ、やはり図示されないフロック槽において沈殿しやすいフロックが十分形成されるように図られた原水Ｗは、このフィードウェル４７内に供給されて沈殿槽１に導入される。
【００５０】
一方、このようにフィードウェル４７が設けられることによって該フィードウェル４７外周の沈殿槽１内の上部に形成される円環状の部分には、濾過モジュール３１と散気手段３２とを備えた濾過槽２が配設されている。ここで、本実施形態では沈殿槽１内に複数（４つ）の濾過槽２…が設けられており、個々の濾過槽２は互いに同形同大で平面視に長方形の矩形状をなしていて、これらの濾過槽２…がフィードウェル４７の周囲を取り囲んで図８に示すように平面視に「ロ」字状をなすように配設されている。従って、各濾過槽２がなす上記長方形の一対の長辺に連なる該濾過槽２の一対の壁部３，３は、一方が沈殿槽１の外周側に向けられるとともに他方は内周側（フィードウェル４７側）に向けられることとなり、このうち外周側を向く壁部３、すなわち沈殿槽１内に原水Ｗが導入されるフィードウェル４７とは平面視に反対側の壁部３には、その上部に開閉可能なゲート２９が設けられていて、沈殿槽１からの原水Ｗはこのゲート２９を介して濾過槽２に導入可能とされる。また、これとは逆の上記フィードウェル４７側を向く濾過槽２の壁部３には、ゲート２９を開放した状態における濾過槽２内の原水Ｗの水位よりも僅かに高い位置に、フィードウェル４７の内周部に連通する返送管４８が設けられている。さらに、濾過槽２…の底部５はフィードウェル４７の下端よりも高い位置に配設され、この底部５は詳細な図示は略するが、扉３７，３８によって開閉可能とされ、あるいは複数のスリット板４３…を介して開口させられている。また、やはり図示は略するが、本実施形態でも沈殿槽１と濾過槽２との間には、平面視において沈殿槽１内に原水Ｗが導入される側とは反対側（本実施形態では沈殿槽１の外周側）における該沈殿槽１内の原水Ｗを濾過槽２に供給して導入するポンプ等の供給手段が備えられている。
【００５１】
このように構成された第２の実施形態の濾過装置において、上記フィードウェル４７内に供給されて沈殿槽１に導入された原水Ｗは、このフィードウェル４７内を下降して汚泥Ｍが沈降分離させられ、分離した汚泥Ｍは沈殿槽１の底部６に堆積して上記汚泥掻寄手段１９の掻き寄せ機４６により掻き寄せられ、排泥管１８から排出される。一方、こうして汚泥Ｍが分離した比較的清澄な原水Ｗは、沈殿槽１上部におけるフィードウェル４７外周の上記円環状の部分に上昇し、上記ゲート２９から濾過槽２に導入されて濾過モジュール３１により濾過され、より清澄な濾過水Ｔが膜濾過水管３３を介して回収される。また、この濾過槽２において原水Ｗから分離された汚泥Ｍ等は、開放された扉３７，３８またはスリット板４３…の間から沈殿槽１の底部６に排出され、やはり上記汚泥掻寄手段１９によって掻き寄せられて排出される。
【００５２】
そして、濾過槽２の濾過モジュール３１を洗浄する際には、底部に扉３７，３８が備えられている場合にはこれを閉じ、また上記ゲート２９も閉鎖した上で、図示されない膜洗浄用空気管を通して散気手段３２から空気を散気して濾過モジュール３１をエアスクラビングすることにより、濾過槽２内の原水Ｗの水位が上昇して上記返送管４８の高さに達し、エアスクラビングにより濾過モジュール３１から剥離した付着物を伴った濾過槽２内の上部の原水Ｗがオーバーフローしてこの返送管４８からフィードウェル４７内に流入し、沈殿槽１に返送される。従って、この第２の実施形態においても、剥離した付着物が沈降するまで濾過作業を中断することなく、濾過モジュール３１の洗浄後は速やかに濾過作業を再開することができるとともに、剥離した付着物が濾過槽２内で沈降して再び濾過モジュール３１に付着することもなく、洗浄作業によって高い濾過効率を復元することが可能となる。
【００５３】
また、特にこの第２の実施形態では複数の濾過槽２が備えられているので、例えば１つの濾過槽２において濾過モジュール３１の洗浄作業や保守・点検作業を行っているときでも、他の濾過モジュール３１では原水Ｗの濾過を並行して行うことができ、従って濾過装置全体としては濾過作業を連続して行うことが可能となるので、一層効率的である。なお、上記第１の実施形態でも濾過槽２を複数として同様の効果を得るようにしてもよい。さらに、この第２の実施形態でも、濾過槽２からオーバーフローした付着物を伴う原水Ｗは、沈殿槽１に原水Ｗが導入される側となるフィードウェル４７内に流入して返送されるので、この沈殿槽１に導入された原水Ｗ中の汚泥Ｍとともに付着物を底部６に沈降させて効率的に排出することが可能となる。さらにまた、このように沈殿槽１が平面視に円形とされた第２の実施形態は、やはり平面視に円形とされた既設の沈殿池にも容易に適用が可能であるという利点も得られる。
【００５４】
なお、この第２の実施形態では上記複数の濾過槽２…が互いに独立していて上述のように個別に濾過・洗浄作業が可能とされているが、例えば隣接する濾過槽２同士を連結するなどして、濾過槽２…間で導入された原水Ｗの流通を可能としてもよい。これは、第１の実施形態において上述のように濾過槽２を複数とした場合も同様である。また、第２の実施形態においては、このように複数の濾過槽２…を連結するのに代えて、例えばフィードウェル４７の周りを１つの濾過槽２によって取り囲むようにしてもよく、この場合にはフィードウェル４７を濾過槽２…の上記内周側を向く壁部３として共用して、上記返送管４８の代わりにフィードウェル４７に開口部を形成して濾過槽２内の原水Ｗをオーバーフローさせるようにしてもよい。さらに、返送管４８や上記開口部にもゲートを設けてもよい。また、こうして濾過槽２の内周側を向く壁部３とフィードウェル４７とを一体化して共用する場合には、平面視におけるフィードウェル４７の形状と濾過槽２の外周側を向く壁部３の形状とを同形状とすれば、これらをＦＲＰ等によって一体成形したりする場合にその成形が容易であり、例えば濾過槽２が平面視に矩形状をなしている場合にはフィードウェル４７も第２の実施形態のような円筒状に代えて平面視矩形状の角筒状とすればよく、また逆にフィードウェル４７が円筒状の場合には濾過槽２を平面視円形として、濾過モジュール３１は放射状に配置すればよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、原水が導入される沈殿槽内に濾過モジュールと散気手段とを備える濾過槽を配設し、この散気手段による散気の際には濾過槽内の原水をオーバーフローさせることによって沈殿槽に返送可能とすることにより、濾過槽からオーバーフローした原水とともに、散気による洗浄で濾過モジュールから剥離した付着物等を沈殿槽に排出することができるので、かかる付着物の沈降を待つことなく洗浄後に速やかに濾過作業を再開することができて作業効率の向上を図ることができるとともに、この剥離した付着物等が濾過モジュールに再付着することもなくなって、この濾過モジュールによる濾過効率を洗浄後でも確実に維持することが可能となる。また、この濾過槽を平面視に沈殿槽内に位置するように、かつその底部が沈殿槽底部の汚泥掻寄手段よりも上方に位置するように配設することにより、例えば既設の沈殿池等を沈殿槽としてこれに濾過槽を設けるだけで、低コストで容易に上述のような効果を奏する濾過装置を構成することが可能となる。
【００５６】
さらに、濾過槽の底部を開閉可能としたり、間隔を開けたスリット板を介して開口させることにより、濾過槽底部への汚泥等の堆積を防ぐとともに沈殿槽底部に堆積した汚泥の洗浄時の巻き上げを防止して濾過効率および作業効率の一層の向上を図ることができる。また、濾過槽の壁部に、平面視において沈殿槽内に原水が導入される側に向けて延びる樋状部を設けたりして、散気の際に濾過槽からオーバーフローした源水を、沈殿槽において原水が導入される側に返送するようにすれば、このオーバーフローした源水とともに濾過槽から排出された付着物を、沈殿槽に導入される原水中の汚泥とともに沈降させて効率的に分離し、濾過槽には清澄な原水を導入することができる。さらに、沈殿槽と濾過槽の間に、上記原水が導入される側とは反対側の沈殿槽内の原水を濾過槽に供給して導入する供給手段を備えれば、洗浄時の濾過槽内の原水水位を制御することができて、この濾過槽の原水を剥離した付着物とともに確実にオーバーフローさせて沈殿槽に返送することが可能となる。
【００５７】
一方、この原水が導入される側とは反対側の濾過槽の壁部に開閉可能なゲートを設ければ、通常の濾過作業時にはこのゲートを介して清澄な原水を濾過槽に自然流下によって導入することができる一方、濾過モジュールの洗浄時にはゲートを閉じることにより、該ゲートから濾過槽内の原水がオーバーフローするのを防ぐことができる。また、沈殿槽に傾斜板装置を配設すれば、汚泥をより効率的に沈降させることができ、さらに上記原水を沈殿槽の壁部に設けられた導入孔から導入可能とすれば、原水を横向きに沈殿槽内に導入することができて原水導入の際の汚泥の撹拌や分散を防ぐことができる。従って、いずれの場合も、沈殿槽における原水からの汚泥等の沈降分離を確実に促すことが可能となって、より清澄な原水を濾過槽に導入することができ、これによりこの濾過槽の濾過モジュールによる濾過効率の一層の向上を図ることが可能となる。さらに、複数の濾過槽を備えれば、１の濾過槽で洗浄作業を行っている間も、他の濾過槽では濾過作業を行うことができ、濾過装置全体として連続的な原水の濾過を図ることができる。
【００５８】
また、少なくとも濾過槽を平面視において概略矩形状とすれば、一般に直方体状をなす濾過モジュールを濾過槽に均一に配設することが可能となって、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の際の洗浄効果が不均一となるのを防ぐことができ、より一層効率的な濾過を促すことが可能となる。さらに、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可能となるとともに、既設の沈殿池等に本発明を適用することが一層容易となる。さらにまた、沈殿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沈殿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】本発明の第１の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断面に相当する沈殿槽１の斜視断面図である。
【図３】図１におけるＹＹ断面に相当する濾過槽２の斜視断面図である。
【図４】図１のＺＺ断面図である。
【図５】第１の実施の形態の変形例を示す、図１におけるＹＹ断面に相当する斜視断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す簡略化した斜視図である。
【図７】図６に示す実施形態の側断面図である。
【図８】図６に示す実施形態の平面図である。
【符号の説明】
１  沈殿槽
２  濾過槽
３，４  濾過槽２の壁部
５  濾過槽２の底部
６  沈殿槽１の底部
７  沈殿槽１の一端側の壁部
８  凝集槽
９  フロック槽
１５  導入孔
１６  排泥ピット
１９  汚泥掻寄手段
２１  水中台車
２３  スクレーパ
２８  傾斜板装置
２９  ゲート
３１  濾過モジュール
３２  散気手段
３４  吸引ポンプ
３７，３８  濾過槽２の底部５の扉
３９  供給手段
４１  樋状部
４２  樋状部４１と壁部３との間に形成される溝
４３  スリット板
４５  回転軸
４６  掻き寄せ機
４７  フィードウェル
４８  返送管
Ｗ  原水
Ｔ  濾過水
Ｍ  汚泥
Ｆ  汚泥掻寄手段１９（水中台車２１）の移動方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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