(57)【要約】【課題】  活性炭を添加した原水を中空糸膜等によって構成された濾過モジュールによって濾過するのに際し、貯水槽等を含めた濾過装置全体としてのスペースが大きくなるのを防ぐとともに、活性炭の添加量の削減や有効利用によりコストの抑制を図る。【解決手段】  濾過ユニット１において、原水が導入される貯水槽あるいは貯水池内に浸漬されて設置される有底筒状のケーシング２に、貯水槽等内の原水をケーシング２内に導入する導入口２Ａと、導入された原水に活性炭を添加する活性炭供給手段５と、活性炭が添加されたケーシング２内の原水を撹拌する撹拌手段４と、原水を濾過する濾過モジュール３と、ケーシング２内の原水が導入口２Ａに逆流して貯水槽等内に排出されるのを抑える逆流抑止手段６と、ケーシング２内の原水を排出する排出手段７とを備える。【選択図】        図１
2005111343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水が導入される貯水槽あるいは貯水池内に浸漬されて設置される有底筒状のケーシングに、上記貯水槽あるいは貯水池内の原水を該ケーシング内に導入する導入口と、導入された原水に活性炭を添加する活性炭供給手段と、活性炭が添加された上記ケーシング内の原水を撹拌する撹拌手段と、原水を濾過する濾過モジュールと、上記ケーシング内の原水が上記導入口に逆流して上記貯水槽あるいは貯水池内に排出されるのを抑える逆流抑止手段と、ケーシング内の原水を排出する排出手段とが備えられていることを特徴とする濾過ユニット。
【請求項２】
上記逆流抑止手段は、上記導入口から上記ケーシング内の下方に向けて延びる下降管であって、この下降管の下端開口部が上記撹拌手段よりも下方に位置させられていることを特徴とする請求項１に記載の濾過ユニット。
【請求項３】
上記撹拌手段は、上記ケーシング内に空気を散気することによって該ケーシング内の原水を撹拌する散気手段であって、上記濾過モジュールを洗浄する洗浄手段を兼ねていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の濾過ユニット。
【請求項４】
上記濾過モジュールは原水から濾過した濾過水を排出する膜濾過水管を備え、上記撹拌手段は上記ケーシング内の原水を撹拌する流体が供給される流体供給管を備え、上記排出手段は原水を排出する排出管を備え、これら膜濾過水管、流体供給管、および排出管の少なくとも１つが、上記ケーシングの上部から該ケーシング内に配管されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の濾過ユニット。
【請求項５】
上記排出手段は吸引ポンプに接続される排出管を備え、この排出管は上記ケーシング内の底部に開口させられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の濾過ユニット。
【請求項６】
上記導入口には、この導入口を介しての原水の流通を制御する制御手段が備えられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の濾過ユニット。
【請求項７】
上記導入口は、上記貯水槽あるいは貯水池内における原水の水面部に開口可能に設けられているとともに、該ケーシングの外周の少なくとも上記導入口の周囲には、上記水面部の原水の流入を制限する仕切板が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の濾過ユニット。
【請求項８】
上記ケーシングが矩形筒状をなしていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の濾過ユニット。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の濾過ユニットを貯水槽あるいは貯水池内に設置することを特徴とする濾過ユニットの設置方法。
【請求項１０】
上記濾過ユニットを、平面視において上記貯水槽あるいは貯水池の原水が導入される側とは反対側に設置することを特徴とする請求項９に記載の濾過ユニットの設置方法。
【請求項１１】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の濾過ユニットを貯水槽あるいは貯水池内に設置したことを特徴とする濾過装置。
【請求項１２】
上記濾過ユニットが、平面視において上記貯水槽あるいは貯水池の上記原水が導入される側とは反対側に設置されていることを特徴とする請求項１１に記載の濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水場等の沈殿池のような貯水槽あるいは貯水池内に設置されて原水を濾過処理するための濾過ユニット、およびこのような濾過ユニットの設置方法、ならびに該濾過ユニットを設置した濾過装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の濾過装置としては、例えば特許文献１〜５に、原水が導入される槽内に、中空糸膜等によって構成された濾過モジュールが浸漬されるとともに、この濾過モジュールの下には槽内に空気を散気する散気管が設けられたものが提案されている。そして、これら特許文献１〜５に記載の濾過装置においては、この槽内に導入される原水に活性炭を添加したり、槽内に活性炭を浸漬あるいは内蔵したりして、原水中の有機物等をこの活性炭によって吸着することにより濾過効率の向上を図るようにしており、こうして原水中の有機物等を吸着した活性炭は、槽底部に沈降して抜き出されたり、槽内の原水とともに排出されたりする。
【特許文献１】特開平８−５７２７３号公報
【特許文献２】特開平９−２４２５０号公報
【特許文献３】特開平１０−３２３６８３号公報
【特許文献４】特開２００３−９４０５６号公報
【特許文献５】特許第３４４０４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、このうち特許文献２に記載の濾過装置は槽（容器）内に導入される原水そのものに活性炭を添加するものであり、また特許文献５に記載の濾過装置は原水そのものが導入される処理槽そのものに活性炭が浸漬されたものであるので、いずれも導入される原水の量に対してこの活性炭により濾過効率の十分な向上を図るには大量の活性炭を添加しなければならず、コスト高を招く結果となる。しかも、かかる槽内に導入される原水には汚泥等が多量に含まれたままであるため、特に特許文献２のように容器の底部から抜き出された活性炭はこの汚泥と混濁した状態であり、そのまま廃棄物として処理するしかない。一方、残りの特許文献１、３、４に記載の濾過装置では、予め沈降分離槽等で汚泥をある程度分離した原水を別の処理槽等に導入して活性炭と濾過モジュールとにより濾過するようにしているが、この場合にはこれら２つの槽が必要となって濾過装置を設置するのに広大なスペースを要することになる。
【０００４】
本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のように活性炭を添加した原水を中空糸膜等によって構成された濾過モジュールによって濾過するのに際し、上記貯水槽等を含めた濾過装置全体としてのスペースが大きくなるのを防ぐとともに、活性炭の添加量の削減や有効利用によりコストの抑制を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の濾過ユニットは、原水が導入される貯水槽あるいは貯水池（以下、貯水槽等と称する。）内に浸漬されて設置される有底筒状のケーシングに、上記貯水槽等内の原水を該ケーシング内に導入する導入口と、導入された原水に活性炭を添加する活性炭供給手段と、活性炭が添加された上記ケーシング内の原水を撹拌する撹拌手段と、原水を濾過する濾過モジュールと、上記ケーシング内の原水が上記導入口に逆流して上記貯水槽等内に排出されるのを抑える逆流抑止手段と、ケーシング内の原水を排出する排出手段とが備えられていることを特徴とするものである。また、本発明の濾過ユニットの設置方法は、このような濾過ユニットを貯水槽等内に設置することを特徴とするものであり、さらに本発明の濾過装置は、このような濾過ユニットが貯水槽等内に設置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
このように、本発明の濾過ユニットは、そのケーシングが原水の導入される貯水槽等に浸漬されて設置され、このケーシングに設けられた導入口から貯水槽等内の原水をケーシング内に導入して活性炭供給手段により活性炭を添加し、濾過モジュールにより濾過するものであるから、かかる濾過ユニットを貯水槽等に設置する本発明の設置方法およびそうして設置した濾過装置では、原水を濾過するのに上記貯水槽等以上のスペースを要することがない。また、貯水槽等内における沈降分離によって汚泥等がある程度除去された清澄な原水がケーシング内に導入されて濾過されるので、活性炭の添加量も少なくて済むとともに、添加された活性炭を濾過後に上記排出手段によってケーシング内に残った原水および濾過によって原水から分離された汚泥等とともに排出するときに排出される汚泥等の量も少ないため、回収した活性炭を例えば上記貯水槽等に導入される原水に添加するなどして再利用することができ、これらによって濾過コストの削減を図ることができる。
【０００７】
ところが、その一方で、こうしてケーシングを貯水槽等に浸漬して該貯水槽等内の原水をその導入口から導入するようにした濾過ユニットでは、活性炭を添加した原水を上記撹拌手段によって撹拌した上で濾過モジュールによって濾過する際に、導入口から連続的に原水を導入して濾過モジュールによる濾過運転を行おうとすると、活性炭を含む撹拌された原水が導入口に逆流して該導入口を介しケーシング外の貯水槽等内に排出されてしまい、濾過効率の向上が阻まれたり原水とともに逆流した活性炭の補充のためにコスト削減効果が損なわれたりするおそれがある。そこで、本発明では、このようにケーシング内の原水が導入口に逆流して貯水槽等内に排出されるのを抑える逆流抑止手段が備えられており、従って連続的に原水を導入して濾過運転を行ってもケーシング内に活性炭を十分に保持して、より確実な濾過効率の向上とコストの削減とを図ることが可能となる。
【０００８】
ここで、例えば上記撹拌手段として上述のような散気管を用いたりした場合には、これよりも上方のケーシング内の原水が撹拌されるのに対して下方の原水は撹拌されることが少ないので、上記逆流抑止手段としては、上記導入口から上記ケーシング内の下方に向けて延びる下降管を用いて、この下降管の下端開口部を上記撹拌手段よりも下方に位置させることにより、この下端開口部からのケーシング内の活性炭を含む原水の導入口への逆流を確実に抑え、導入口から貯水槽等内の原水をこの下降管を介して連続的にケーシング内に導入することが可能となる。また、こうして撹拌手段として、上記散気管のようにケーシング内に空気を散気する散気手段を用いた場合には、エアスクラビングにより上記濾過モジュールを洗浄する洗浄手段にこれを兼用することができて、より効率的である。
【０００９】
さらに、上記濾過モジュールが原水から濾過した濾過水を排出する膜濾過水管を備え、上記撹拌手段は上記ケーシング内の原水を撹拌する流体が供給される流体供給管を備え、上記排出手段は原水を排出する排出管を備えている場合において、ケーシングにこれらの管を通すための構造や労力を不要とし、またケーシングと貯水槽等の内壁部との間や、複数の濾過ユニットを貯水槽等に設置するときの隣接する濾過ユニットのケーシング同士の間の間隔が必要以上に大きくなるのを防ぐには、これら膜濾過水管、流体供給管、および排出管の少なくとも１つ、あるいは全てが、ケーシングの上部から該ケーシング内に配管されるのが望ましい。また、このうち排出手段が吸引ポンプに接続される排出管を備えている場合において、濾過後や洗浄後にケーシング内に残った原水を、有機物等を吸着した活性炭や濾過された汚泥あるいは洗浄によって濾過モジュールから剥離した付着物等ごと確実に排出するには、この排出管は上記ケーシング内の底部に開口させられるのが望ましい。
【００１０】
また、上記ケーシングに設けられる導入口には、この導入口を介しての原水の流通を制御する制御手段を備えるのが望ましく、上記攪拌時や洗浄時にはこの制御手段によって原水の流通を防ぐように導入口を閉じることにより、活性炭を含んだ原水がケーシング内から貯水槽等に排出されたりするのをより確実に防ぐことができるとともに、濾過後や洗浄後にケーシング内の原水を上記排出手段によって排出する際にも導入口を閉じておけば、排出すべきケーシング内の原水が貯水槽等からの原水の流入で薄まることがなく、最少量の排水量とできる。しかも、例えば濾過モジュールの中空糸膜等を薬液にて洗浄する際には、この制御手段によって導入口を閉じてケーシング内の原水を薬液と置換すればよく、従来の浸漬膜の薬液洗浄のように該浸漬膜を設置した貯水槽等内全体を薬液で満たす必要はない。さらに、本発明の濾過ユニットはケーシング内に濾過モジュールが備えられて、正にユニット化されているので、このような薬洗時にはケーシングごとユニットを引き上げ貯水槽等外にてケーシング内を薬液置換すれば、薬液が貯水槽等に流れる事故を防ぐことができるとともに、濾過モジュールをケーシング内に設置したまま薬洗できるので、従来の濾過モジュールを個別に取り出す場合のように中空糸膜を傷つけたりすることもなく、大幅に作業が容易になる。
【００１１】
さらにまた、この導入口が貯水槽等内における原水の水面部に開口して原水を導入可能に設けられている場合には、該ケーシングの外周の少なくとも上記導入口の周囲に、上記水面部の原水の流入を制限する仕切板を設けることにより、貯水槽等に保持された原水の水面部に浮遊するゴミ等の浮遊物が原水ともにケーシング内に導入されてしまうのを防ぐことができる。なお、上記ケーシングは有底筒状すなわち底が閉じた筒状であれば、平面視に各種の多角形をなす角筒状や丸形をなす円筒状、あるいは楕円筒状などでもよいが、上記濾過モジュールは、その外形が一般的に直方体状等の箱形形状をなしていることが多く、従ってそのような濾過モジュールをケーシング内に効率的に収容するには、上記ケーシングは平面視に長方形や正方形をなす矩形筒状とされるのが望ましい。
【００１２】
一方、このような濾過ユニットを貯水槽等に設置する本発明の設置方法、およびこうして貯水槽等に上記濾過ユニットを設置した本発明の濾過装置においては、該濾過ユニットを平面視において上記貯水槽等の上記原水が導入される側とは反対側に設置するのが望ましい。すなわち、これにより、この貯水槽等内の原水が導入される側で汚泥等が沈降分離された後のより清澄な原水が濾過ユニットのケーシング内に導入されて濾過されることとなるため、活性炭の添加量の一層の削減等を図ってさらに効率的な濾過を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１〜図４は本発明の濾過ユニットの実施の形態を示すものであり、図５はこの実施形態の濾過ユニット１を浄水場等の沈殿槽等の貯水槽１１内に設置した本発明の濾過装置の一実施形態を示すものであり、さらに図６〜図１４は、このような濾過ユニット１を用いた原水Ｗの濾過方法を説明するものである。本実施形態の濾過ユニット１は、原水Ｗを導入する導入口２Ａを備えて有底の筒状に形成されたケーシング２内に濾過モジュール３と撹拌手段４とが収容されるとともに、このケーシング２には導入された原水Ｗに活性炭Ｃを添加する活性炭供給手段５と、ケーシング２内の原水Ｗの導入口２Ａへの逆流を抑える逆流抑止手段６、およびケーシング２内の原水Ｗを排出する排出手段７とが備えられた構成とされている。
【００１４】
ここで、本実施形態ではケーシング２は、ステンレス等の耐蝕性の高い金属材などにより、平面視に長方形の矩形状をなし、かつその高さがこの矩形の長・短辺の長さに対して大きくされた縦長の有底矩形筒状、すなわち矩形の筒の底部が閉塞された形状とされていて、この底部を下向きにしてその高さ方向を鉛直縦方向に向け設置される。なお、このケーシング２の底部は、該ケーシング２の４つの側面にそれぞれ連なる錐面を有して下方に向かうに従い断面が漸次小さくなる下向きに凸の略角錐台状とされている。ただし、本実施形態における下向き凸の略角錐台状は、排水の残量を少なくするための形状であるが、本発明における底形状を限定するものではない。
【００１５】
また、導入口２Ａはこのケーシング２の上部に設けられており、この導入口２Ａには、該導入口２Ａを介しての原水Ｗの流通を制御する制御手段２Ｂが備えられている。ここで、本実施形態では、この導入口２Ａは、ケーシング２の上部壁面に周回りに間隔をあけて該壁面を貫通するように突設された複数の管状部材の内周部によって構成されている。また、上記制御手段２Ｂは、これらの管状部材の根元部分に設けられたバタフライ弁等の開閉バルブによって構成されており、この開閉バルブを図示されない駆動手段によって駆動して導入口２Ａを開放することにより、該導入口２Ａを介して原水Ｗがケーシング２内に導入可能とされ、また導入口２Ａを閉鎖することによりケーシング２内が外部の原水Ｗと隔絶されて該導入口２Ａを介しての原水Ｗの流入およびケーシング２からの原水Ｗの流出が阻止され、すなわち原水Ｗの流通が制御されるようになされている。そして、上記導入口２Ａは、図６〜図１４に示すように上記貯水槽１１に保持される原水Ｗの水面部Ｈに開口する高さに設けられて該水面部Ｈに開口可能とされている。ただし、流入制御方法を限定するものではない。
【００１６】
さらに、上記ケーシング２の外周には、この導入口２Ａの周囲を取り囲むように仕切板２Ｃが設けられている。この仕切板２Ｃは、ケーシング２の上部壁面にそれぞれ平行な４枚の長方形の板材が、ケーシング２が平面視になす上記長方形よりも一回り大きな平面視長方形状をなすように、周回り方向に隙間のない枠壁状に形成されてなるものであって、その上下は解放されたままとされている。そして、この仕切板２Ｃは、図５〜図１４に示すように上記導入口２Ａとの間に間隔をあけ、かつ上記貯水槽１１に保持される原水Ｗの水面部Ｈの高さに位置するように配設されており、従って原水Ｗは、この仕切板２Ｃの下から該仕切板２Ｃとケーシング２との間に入り込んで上記導入口２Ａからケーシング２内の導入されることとなる。これにより、水面部Ｈに浮いているゴミ等がそのままケーシング２内に導入されるのを防ぐことができる。
【００１７】
一方、ケーシング２内に収容される濾過モジュール３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３は、本実施形態では概略横長の直方体状をなしている。そして、本実施形態では同形同大のこのような濾過モジュール３が複数（図では４つ）、それぞれの長手方向に延びる一対の側面を水平かつ該側面の長辺をケーシング２が平面視になす矩形の長辺と平行にし、また濾過モジュール３同士ではこれらの側面を対向させて上下に整列するように並列に積層され、ケーシング２内に配設されている。
【００１８】
こうして積層された複数の濾過モジュール３は、そのうち最上端の濾過モジュール３が図示のようにケーシング２の上記導入口２Ａよりも下方に位置するようにされる。また、上下に隣接する濾過モジュール３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。そして、各濾過モジュール３の上記ヘッダは、膜濾過水管３Ａを介して吸引ポンプ３Ｂに接続されており、濾過モジュール３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３Ｂにより膜濾過水管３Ａを通して排出される。なお、本実施形態では直方体状の濾過モジュール３を横置きにして縦方向に並列に配設しているが、図４に示すように例えば平板状の平膜型濾過モジュール３をそれぞれ縦置きにして横方向に並列となるように、しかも複数列配設するようにしてもよい。また、平板でなく中空糸を縦方向に束ねたモジュールでもよく、設置するモジュールを制限するものではない。
【００１９】
さらに、上記撹拌手段４は、本実施形態では上記濾過モジュール３の洗浄手段を兼ねたものであって、ケーシング２内に供給される流体によって原水Ｗを撹拌し、また上記濾過モジュール３を洗浄するものが用いられており、特に本実施形態ではケーシング２内にこの撹拌用および洗浄用の流体として空気Ａを散気する散気手段が用いられている。すなわち、この散気手段（撹拌手段４および洗浄手段）は、図２に示すように例えば多数の下向きに開口する空気孔を有して濾過モジュール３の下に配設される複数本の配管あるいは焼結管よりなる散気装置４Ａが、撹拌用流体供給管および洗浄用流体供給管としての空気管４Ｂを介してブロア等の空気供給源４Ｃに接続された構成とされており、この空気供給源４Ｃから供給された空気Ａが空気管４Ｂを通して散気装置４Ａの上記配管に設けられた空気孔あるいは焼結管に形成される細かい気孔から噴出させられることにより、その上方のケーシング２内に保持された原水Ｗを撹拌し、また該散気装置４Ａの上方に位置する濾過モジュール３を散気によるエアスクラビングによって洗浄するようになされている。
【００２０】
また、本実施形態における活性炭供給手段５は、活性炭Ｃを２〜５％に懸濁した懸濁液をタンク５Ａから供給管５Ｂを介してケーシング２内に供給することにより該活性炭Ｃをケーシング２内の原水Ｗに添加するものであり、この供給管５Ｂのケーシング２内側上部に開口する下端の位置は、図６〜図１４に示すように該ケーシング２の上端縁よりも下方とする。なお、添加される活性炭Ｃは、その平均粒径が１０〜２００μｍ程度のものが望ましく、原水Ｗに対しては１０〜１００ｍｇ／ｌ程度の添加量とされるのが望ましい。また、上述のように活性炭Ｃの懸濁液を供給する代わりに、活性炭Ｃそのものをケーシング２上から投入して原水Ｗに添加するようにしてもよい。
【００２１】
そして、本実施形態では、ケーシング２内に上記導入口２Ａから下方に向けて下降するように延びる下降管６Ａが備えられていて、この下降管６Ａの下端開口部６Ｂは撹拌手段４および洗浄手段としての上記散気手段の散気装置４Ａよりも下方に位置させられており、この下降管６Ａによって、ケーシング２内に導入された原水Ｗが導入口２Ａから逆流して貯水槽１１内に排出されるのを抑える上記逆流抑止手段６が構成されている。ここで、上記下降管６Ａは、断面が偏平した「コ」字状をなすアングル型の条材が、上記導入口２Ａのケーシング２内側開口部から上記散気装置４Ａよりも下方のケーシング２底部直上に亙って、図３に示すようにこの断面の開口部をケーシング２内壁に向けて接合されることにより形成されたものであり、その上端部は図６〜図１４に示すように導入口２Ａが該下降管６Ａ内に連通するようにして閉じられている。導水部の下降管６Ａの断面は半円でもよく、又、壁面に沿ったパイプでもよい。形状を限定するものではない。
【００２２】
さらに、本実施形態における排出手段７においては、一端がケーシング２の底部に開口するとともに、他端がケーシング２の外部に配設される吸引ポンプ５Ａに接続された排出管５Ｂが備えられた構成とされている。ここで、この排出管５Ｂは、吸引ポンプ５Ａ側から濾過装置１のケーシング２直上に延びて該ケーシング２上部の開口部から上記高さ方向にケーシング２内に通されて、その一端が該ケーシング２底部に開口するように配設されており、しかも、この排出管５Ｂの一端は、上述のように角錐台状とされて下向きに凸とされたケーシング２内底部の下端近傍に下向きに開口するように配設されている。
【００２３】
なお、本実施形態では濾過モジュール３の上記膜濾過水管３Ａや散気手段（撹拌手段４および洗浄手段）の上記空気管４Ｂも、上記排出管５Ｂと同様に上部開口部からケーシング２内を通して濾過モジュール３のヘッダや散気装置４Ａに接続されている。また、ケーシング２内には濾過モジュール３に対向するようにして紫外線ランプを備えるようにしてもよい。例えば、この紫外線ランプは、防水が施された蛍光管状のものが複数本、濾過モジュール３とケーシング２内壁面や下降管６Ａとの間の間隙部あるいは隣接する上記下降管６Ａの間などに、それぞれその長手方向をケーシング２の上記高さ方向に平行としてこの高さ方向における上記濾過モジュール３の略全長に亙って、かつ上記周回り方向には略等間隔を開けて支持され、電源に接続されて点灯されることにより上記濾過モジュール３に向けて紫外線光を照射可能とされる。
【００２４】
次に、このような濾過ユニット１を貯水槽１１内に設置した本発明の濾過装置の一実施形態について図５に基づき説明するとともに、これに合わせてこの貯水槽１１内に上記濾過ユニット１を設置する際の本発明の濾過ユニットの設置方法の一実施形態についても説明する。本実施形態の濾過装置における貯水槽１１は、例えば既設の浄水場に備えられた上記沈殿槽であって、図５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す沈殿槽本体１２と、この沈殿槽本体１２の上記長手方向一端側（図５において右側）に隣接して付設された越流トラフ槽１３とから構成されている。図５においては、これら沈殿槽本体１２と越流トラフ槽１３とに濾過ユニット１がそれぞれ設置されているが、沈殿槽本体１２あるいは越流トラフ槽１３のみの設置でもよい。
【００２５】
なお、この越流トラフ槽１３側とは反対の上記沈殿槽本体１２の長手方向他端側（図５において左側）には、この沈殿槽本体１２に導入される原水Ｗが供給される図示されない凝集剤混和槽とフロック形成槽１４とが、沈殿槽本体１２の他端側の壁部１２Ａを介して隣接するように付設されている。このうち、凝集剤混和槽には凝集剤が供給可能とされるとともにミキサが備えられていて、凝集剤混和槽内に供給された原水Ｗは、このミキサによって急速撹拌されて凝集剤と混和させられ、フロック形成槽１４に流れ込む。さらに、このフロック形成槽１４内には図示されないフロキュレータが回転可能に備えられていて、凝集剤混和槽において凝集剤と混合させられてフロック形成槽１４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によって緩速撹拌させられた上で、沈殿槽本体１２にその上記他端側の壁部１２Ａから導入される。
【００２６】
ここで、この沈殿槽本体１２と上記フロック形成槽１４との間の沈殿槽本体１２の上記長手方向他端側の壁部１２Ａ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１２Ｂが穿設されていて、整流壁となっている。フロック形成槽１４に供給された原水Ｗはこれらの導入孔１２Ｂから該沈殿槽本体１２内に導入される。なお、上記凝集剤混和槽からフロック形成槽１４を介してこの沈殿槽本体１２に供給される原水Ｗの水位は、これら多数穿設された導入孔１２Ｂのうち最も上方の導入孔１２Ｂよりも高くなるようにされ、この沈殿槽本体１２に原水Ｗが保持された状態では、フロック形成槽１４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本体１２内にその上記長手方向他端側から供給されるようになされており、さらに上記導入孔１２Ｂのうち最も下方の導入孔１２Ｂは、この沈殿槽本体１２の底部１２Ｃよりも十分高い位置に形成されている。
【００２７】
また、沈殿槽本体１２は、側面視においても図５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いる。ただし、沈殿槽本体１２の底部１２Ｃの上記他端側は一段低められていて排泥ピット１５とされ、この排泥ピット１５には図示されない排泥弁を介して汚泥Ｍを排出するやはり図示されない排泥管が接続されている。さらに、この沈殿槽本体１２の底部１２Ｃ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、沈殿槽本体１２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５において左右方向。）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。
【００２８】
ここで、本実施形態においては、この沈殿槽本体１２の底部１２Ｃに、該沈殿槽本体１２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１６Ａが敷設されており、このレール１６Ａに沿って水中台車１７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を構成している。この水中台車１７は、その両側部および上記長手方向両端部にレール１６Ａ上に載置される車輪１７Ａを備えるとともに、その下部にはレール１６Ａに干渉しないように沈殿槽本体１２の短辺方向に向けて延びるスクレーパ１７Ｂが取り付けられている。
【００２９】
一方、図５に示すように水中台車１７の走行経路の直上には沈殿槽本体１２の長手方向（移動方向Ｆ）に亙ってワイヤロープ１６Ｂが張り渡されて該水中台車１７に連結されている。また、このワイヤロープ１６Ｂは沈殿槽本体１２の底部１２Ｃの長手方向両端に取り付けられた滑車１６Ｃに巻回された上で、沈殿槽本体１２の上記他端側のスラブ上に設けられた図示されないロープ巻き取り手段に巻き掛けられていて、このロープ巻き取り手段によってワイヤーロープ１６Ｂを巻き取り駆動することにより、沈殿槽本体１２の底部１２Ｃの長手方向に渡されたワイヤロープ１６Ｂが移動方向Ｆに進退し、これに伴って水中台車１７が上記移動方向Ｆに往復移動可能とされている。
【００３０】
なお、本実施形態では、沈殿槽本体１２の底部１２Ｃ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の上記汚泥掻寄手段１６および水中台車１７が備えられるとともに、上記スラブ上にはこれら汚泥掻寄手段１６のワイヤロープ１６Ｂをそれぞれ巻き取り可能な複数組の上記ロープ巻き取り手段が備えられている。これに対して、この巻き取り手段を駆動する駆動ユニットは、各ロープ巻き取り手段ごとに備えられて個別に水中台車１７を移動可能としたものでもよく、また複数組（例えば２組）のロープ巻き取り手段を１つの駆動ユニットで駆動して、一の水中台車１７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の水中台車１７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、本実施形態では上述のようにこれらの水中台車１７が平面視に長方形の矩形状をなす沈殿槽本体１２の長辺方向に移動可能とされているが、例えばこの沈殿槽本体１２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１６Ａを敷設して水中台車１７を複数台設けたりして、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。
【００３１】
さらに、上記水中台車１７は、上記ワイヤロープ１６Ｂ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１７Ｂが連動するように該ワイヤロープ１６Ｂに連結されており、すなわちワイヤロープ１６Ｂの水中台車１７と連結された部分が移動方向Ｆにおいて沈殿槽本体１２の上記長手方向他端側に前進し、これに伴い水中台車１７が移動方向Ｆのうちこの長手方向他端の排泥ピット１５側に向かう往復の一方向に移動するときには、スクレーパ１７Ｂが水中台車１７から下向きに降ろされて沈殿槽本体１２の底部１２Ｃに摺接あるいは近接した状態とされ、該底部１２Ｃに堆積した汚泥Ｍを水中台車１７の上記一方向への移動によって掻き寄せて排泥ピット１５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１６Ｂの水中台車１７との連結部分が長手方向一端側に後退して、水中台車１７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１７Ｂは沈殿槽本体１２の底部１２Ｃ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。
【００３２】
さらにまた、こうして底部１２Ｃに汚泥掻寄手段１６が設けられた沈殿槽本体１２内の上部には、水平面に対して傾斜した傾斜板１８が間隔をあけて多数積層されて配設されている。この傾斜板１８は、フロックの沈降を促進するものであり、傾斜管を用いてもよい。また、沈殿槽の流れ方向に十分な長さがあり、沈殿時間が十分にとれる場合には、設置しなくてもよい。
【００３３】
一方、上記越流トラフ槽１３は、沈殿槽本体１２に対してその上記長手方向の幅が小さくされるとともに、槽深さも沈殿槽本体１２より浅くされ、平面視においてこの沈殿槽本体１２がなす長方形の上記一端側の短辺に沿って延設される矩形状（長方形状）とされていて、沈殿槽本体１２の長手方向一端側の壁部１２Ｄを介して該沈殿槽本体１２と隣接させられている。さらに、この一端側の壁部１２Ｄにも、他端側の上記壁部１２Ａと同様に垂直、水平方向に格子状あるいは千鳥状に多数の導入孔１２Ｅが穿設されていて、フロック形成槽１４から貯水槽１１の沈殿槽本体１２に導入されて上述のように汚泥Ｍの大部分が沈降分離された比較的清澄な原水Ｗは、これらの導入孔１２Ｅから越流トラフ槽１３内に導入される。なお、沈殿槽本体１２内において上記傾斜板１８と壁部１２Ｄとの間には間隔があけられている。越流トラフ槽１３には図示されていない越流トラフが設置され、流入水の上澄が越流トラフより流出する。
【００３４】
そして、本実施形態では複数の同形同大同構造の上記濾過ユニット１が、上述のようにそのケーシング２の上記底部を下向きにして上記高さ方向を鉛直縦方向に向け、このように平面視に矩形状をなす越流トラフ槽１３内と沈殿槽本体１２の上記傾斜板１８と壁部１２Ｄとの間とに、同じく平面視に矩形状をなすそのケーシング２が互いの矩形の辺同士が平行となるように、かつ上記壁部１２Ｄを含めた沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３の内壁部との間に間隔を開けるようにして、図５に示すように上記長手方向に並列に、また必要に応じて該越流トラフ槽１３が延設される方向（図５の図面に直交する方向）にも並列に収容され、沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３内に導入される原水Ｗ中に浸漬されるように設置される。
【００３５】
従って、これらの濾過ユニット１は、平面視において濾過装置の貯水槽１１に原水Ｗが導入される上記沈殿槽本体１２の他端側の壁部１２Ａ側とは反対側に設置されることとなり、また沈殿槽本体１２の上記傾斜板１８は、やはり平面視において貯水槽１１に原水Ｗが導入される他端側の上記壁部１２Ａとこれら濾過ユニット１との間に配設されることとなる。なお、越流トラフ槽１３に濾過ユニットを設置する際には上記越流トラフは撤去される。
【００３６】
また、これらの濾過ユニット１は、そのケーシング２および仕切板２Ｃが、例えば沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３上に渡されたフレームからワイヤーロープ等によって吊り下げられたり、あるいは沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３内に設置されたアングル材等のフレームに直接取り付けられたりして、これら沈殿槽本体１２の底部１２Ｃおよび越流トラフ槽１３の底部１３Ａとの間にも間隔を開けるようにして、上記鉛直縦方向に互いに同じ高さに支持される。なお、ケーシング２と仕切板２Ｃとのいずれか一方をこうしてワイヤーロープやフレームによって支持しておいて、他方はこの一方を介して支持するようにしてもよい。さらに、このケーシング２内に収容される上記濾過モジュール３および洗浄手段４は、やはり沈殿槽本体１２や越流トラフ槽１３上に渡された上記フレームからワイヤーロープ等によって吊り下げられたり、あるいはケーシング２内に設置されたブラケット等に直接取り付けられたりして支持される。
【００３７】
ここで、このように支持された濾過ユニット１のケーシング２上部においては、上述のように沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３内に導入される原水Ｗの水位すなわち上記水面部Ｈに対して図６〜図１４に示すように該ケーシング２および仕切板２Ｃの上端縁が上方に位置するように、また仕切板２Ｃの下端縁は水面部Ｈよりも下方に位置するようにされている。一方、このケーシング２の上記導入口２Ａは、その下端縁が上記水面部Ｈより下方に位置させられて該水面部Ｈに開口可能とされており、特に本実施形態では図３に示したように原水Ｗの水面部Ｈと略同じ高さに位置するようにして開口されている。
【００３８】
このようにして濾過ユニット１が貯水槽１１内に設置された濾過装置において、原水Ｗは、上述のように凝集剤混和槽からフロック形成槽１４を経て、当該濾過装置の沈殿槽本体１２内にその上記他端側の壁部１２Ａの導入孔１２Ｂから導入され、この沈殿槽本体１２が平面視になす長方形の上記長手方向を一端側に向かううちに、上記傾斜板１８によって汚泥Ｍ等のフロックの大部分が沈降分離させられて底部１２Ｃに堆積し、比較的清澄な原水Ｗとされる。なお、こうして底部１２Ｃに堆積した汚泥Ｍは、汚泥掻寄手段１６の水中台車１７によって上記長手方向他端側の排泥ピット１５に掻き寄せられて排出される。
【００３９】
そして、こうして清澄化された原水Ｗは、この沈殿槽本体１２の一端側に配置された濾過ユニット１によって濾過されるとともに、さらにこの一端側の壁部１２Ｄに形成された導入孔１２Ｅから越流トラフ槽１３に導入された原水Ｗが、この越流トラフ槽１３に設置された濾過ユニット１によって濾過される。すなわち、これらの濾過ユニット１における濾過運転作業時には、まず図６に示すように上記制御手段２Ｂとしての開閉バルブが開かれて導入口２Ａが開放され、この導入口２Ａが原水Ｗの水面部Ｈに開口可能とされていることにより、貯水槽１１内の原水Ｗはこの導入口２Ａを通してケーシング２内に導入される。
【００４０】
ただし、ケーシング２内側のこの導入口２Ａの開口部は、逆流抑止手段６の下降管６Ａによって覆われているので、導入口２Ａから導入された原水Ｗは、この下降管６Ａ内を通ってケーシング２底部側のその下端開口部６Ｂから、該下降管６Ａよりも内側のケーシング２内部に流入してケーシング２内に満たされる。そして、この原水Ｗの導入は、図７に示すようにケーシング２内の原水Ｗの水位が貯水槽１１の原水Ｗの水面部Ｈの水位と等しくなったところで平衡して終了する。
【００４１】
次いで、こうしてケーシング２内に導入された原水Ｗに、図８に示すように上記活性炭供給手段５によって活性炭Ｃ（本実施形態では活性炭Ｃの懸濁液）が供給される。なお、このとき導入口２Ａは、その上記制御手段２Ｂによって閉じられて、該導入口２Ａを介してのケーシング２内外の原水Ｗの流通が阻止されるように制御される。そして、しかる後、図９に示すように上記撹拌手段４としての散気手段により、その散気装置４Ａから撹拌用の流体として空気Ａを噴出することによって活性炭Ｃが添加されたケーシング２内の原水Ｗを撹拌し、活性炭Ｃが原水Ｗ中に均一に分散された状態とする。なお、この間も上記制御手段２Ｂにより導入口２Ａは閉じられたままである。
【００４２】
このようにケーシング２内の原水Ｗが撹拌されたなら、濾過モジュール３に接続された吸引ポンプ３Ｂを駆動して図１０に示すように原水Ｗをこの濾過モジュール３により濾過する。このとき、原水Ｗ中に混濁する有機物等は該原水Ｗに添加された活性炭Ｃによって吸着され、また活性炭Ｃ自身も吸引による濾過によって図１１に示すように濾過モジュール３を構成する中空糸膜等の表面に付着して層をなす。活性炭Ｃの層が形成されて濾過が行われると、汚泥等の混濁物はこの層によって濾過され、膜への負荷が低減される。また、活性炭層を通過するような小さな混濁物は、膜によって濾過され、従って清澄な原水Ｗのみが上記濾過水Ｔとして排出、回収される。
【００４３】
なお、この濾過モジュール３による原水Ｗの濾過の際には、上記図１０、１１に示すように制御手段２Ｂによって導入口２Ａを開くことにより、該導入口２Ａを介しての原水Ｗの流通が許容された状態とされる。すると、濾過モジュール３によって原水Ｗが濾過されて濾過水Ｔが排出されることにより、ケーシング２内の原水Ｔの水位が貯水槽１１の原水Ｗの水位よりも低くなろうとしてケーシング２内外で原水Ｗに圧力差が生じるので、原水Ｗはこれらの図中に白抜き矢線で示すように導入口２Ａからケーシング２内に流入することとなり、従って連続的な原水Ｗの濾過運転が行われる。
また、こうして連続的な濾過を行うと、濾過モジュール３表面の活性炭Ｃ層表面が、有機物等で覆われてしまい、新たに導入された原水Ｗ中の活性炭Ｃ層での濾過効率が低下した場合、一旦制御手段２Ｂによって導入口を閉じてから撹拌手段４によって撹拌を行い、すなわち図９に示す状態に戻って活性炭Ｃを再び分散させ、これら図９〜図１１に示した工程を繰り返すようにして濾過運転を行ってもよい。撹拌の際には、吸引ポンプ３Ｂによる膜での吸引は停止する。
【００４４】
さらに、このような濾過運転を行ううちに、原水Ｗ中の汚泥や有機物により活性炭の吸着能力が破過した場合には、濾過ユニット１に備えられた撹拌手段４により撹散させた後、排出し、新しい活性炭を導入する。すなわち、図９に示すように吸引ポンプ３Ｂによる濾過水Ｔの吸引、排出を停止し、上記制御手段２Ｂの開閉バルブを閉じて導入口２Ａを介しての原水Ｗの流通を遮断し、次いで上記散気手段の散気装置４Ａから空気Ａを散気して、濾過モジュール３に付着した活性炭Ｃや汚泥および上記微小な混濁物等の付着物をエアスクラビングにより剥離する。この剥離した付着物ごと原水Ｗを排出手段７によって排出する。ケーシング２内の原水Ｗの水位を図１３に示すように徐々に低下させ、ついには水位を図１４に示すように上記排出管７Ｂの下端以下として排出を終了する。なお、原水排出中にはエアスクラビングを連続して行ってもよい。その後原水および活性炭を再度導入し運転を開始する。
【００４５】
さらに、このような濾過運転を行ううちに、原水Ｗ中の微小な混濁物が濾過モジュール３の中空糸膜等の表面に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、濾過ユニット１に備えられた撹拌手段４と兼用の洗浄手段により濾過モジュール３の洗浄を行う。すなわち、図１２に示すように上記吸引ポンプ３Ｂによる濾過水Ｔの吸引、排出を停止し、上記制御手段２Ｂの開閉バルブを閉じて導入口２Ａを介しての原水Ｗの流通を遮断し、次いで上記散気手段の散気装置４Ａから空気Ａを散気して、濾過モジュール３に付着した活性炭Ｃや汚泥および上記微小な混濁物等の付着物をエアスクラビングにより剥離し、さらに上記膜濾過水管３Ａを通して濾過モジュール３による濾過水あるいは空気を供給することにより逆洗をかける。逆洗によりケーシング２内の水は増加するため、ケーシング２より水があふれないように上記排出手段７によって適宜ケーシング２内の原水Ｗを吸引して排出する。
こうして洗浄手段によって濾過モジュール３を洗浄して付着物を剥離した後に逆洗を停止する。この剥離した付着物ごと原水Ｗを排出手段７によって排出する。ケーシング２内の原水Ｗの水位を図１３に示すように徐々に低下させ、ついには水位を図１４に示すように上記排出管７Ｂの下端以下として排出を終了する。なお、原水排出中にはエアスクラビングを連続して行ってもよい。その後原水および活性炭を再度導入し運転を開始する。
【００４６】
なお、排出された原水Ｗは、排水処理設備に回すことになるが、場合によっては貯水槽１１において濾過ユニット１とは反対側の上記凝集剤混和槽に供給して再度固形物をフロックとして沈殿するようにしてもよい。
【００４７】
しかして、上記構成の濾過ユニット１によれば、上述のように浄水場における沈殿槽等の貯水槽１１の沈殿槽本体１２や越流トラフ槽１３自体にケーシング２が浸漬されて当該濾過ユニット１が設置されるので、必要なスペースがこの貯水槽１１以上となることがなく、省スペース化を図ることができる。また、有底筒状のケーシング２内に濾過モジュール３と撹拌手段（洗浄手段）４とが収容されているので、例えば本実施形態のようにこの撹拌手段（洗浄手段）４として散気手段を採用して、空気Ａを散気することにより撹拌や洗浄を行うようにしても、ケーシング２外部の貯水槽１１内に保持された原水Ｗが撹拌されたりすることがなく、従ってこの貯水槽１１の底部１２Ｃ，１３Ａに堆積した汚泥が巻き上げられてしまったりするのを防ぐことができ、このため撹拌後や洗浄後にこうして巻き上げられた汚泥等が原水Ｗとともにケーシング２内に導入されるようなこともなく、速やかに濾過運転を行うことが可能となって、作業効率の著しい向上を図ることが可能となる。
【００４８】
また、上記濾過ユニット１には活性炭供給手段５が備えられていて、ケーシング２内に導入された原水Ｗに活性炭Ｃが添加されるので、上述のように原水Ｗ中の有機物等をこの活性炭Ｃによって吸着するとともに、活性炭Ｃ自体が濾過モジュール３の表面に層をなすことで汚泥等を分離することができ、濾過モジュール３の中空糸膜等によって分離されるのは微小な混濁物だけとなるため、効率的な濾過を図ることが可能となる。しかも、上記設置方法および濾過装置においては、濾過ユニット１が沈殿槽等の貯水槽１１内に設置される構成であるので、個々の濾過ユニット１のケーシング２は小さく、また上述のように比較的清澄な原水Ｗがケーシング２内に導入されるため、添加する活性炭Ｃの量も、特許文献２、５のように原水Ｗが導入される槽（本実施形態では貯水槽１１）自体に活性炭を添加するのに比べて著しく少なくて済むとともに、排出手段７によって排水された原水Ｗ中の汚泥等も少ないので、これを上記のように濾過ユニット１の前段に循環させて活性炭Ｃの再利用を図ることもでき、従って経済的で濾過コストの削減を図ることもできる。
【００４９】
そして、上記濾過ユニット１では、ケーシング２内に導入された原水Ｗが導入口２Ａに逆流して貯水槽１１に排出されてしまうのを抑える逆流抑止手段６が備えられており、従って活性炭Ｃを添加した原水Ｗを撹拌手段４によって撹拌した後に、導入口２Ａを開放して貯水槽１１内の原水Ｗを導入しつつ濾過モジュール３によって連続的に濾過を行うとき、この導入口２Ａから活性炭Ｃを含んだケーシング２内の原水Ｗが貯水槽１１に排出されてしまって該活性炭Ｃによる上述の効率的な濾過が阻害されてしまったり、あるいは排出された活性炭Ｃを補うために活性炭供給手段５から新たな活性炭Ｃを補充しなければならなくなって濾過コストの削減効果が低減されたりするような事態を防止することができる。言い換えれば、上記構成の濾過ユニット１、その設置方法および濾過装置によれば、このような活性炭Ｃを添加することによる濾過効率の向上やコスト削減といった効果を、この逆流抑止手段６によって一層確実に奏功することが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態では、この逆流抑止手段６として、導入口２Ａからケーシング２内の下方に向けて延びてその下端開口部６Ｂが上記撹拌手段４の散気装置４Ａよりも下方に位置させられた下降管６が用いられており、主にこの撹拌手段４よりも上方において原水Ｗが撹拌されるのに対し、該原水Ｗが導入口２Ａに向けて逆流するのをより確実に防止することが可能となる。なお、この下降管６Ａとしては、一般的なパイプ等の管状部材を導入口２Ａのケーシング２内側開口部から下方に向けて撹拌手段４の下側に開口するように設けてもよいが、本実施形態のように一側部が開放された凹断面形状の条材をケーシング２内壁に接合してケーシング２とともに下降管６Ａが管状に形成されるようにすることにより、上記管状部材を設けた場合のケーシング２内壁との間などに撹拌作用が十分に及ばないデッドスペースが形成されるのを防ぐとともに、ケーシング２内で濾過に供される部分のスペースを大きく確保することができるという利点が得られる。
【００５１】
また、本実施形態では、このように上記撹拌手段４として散気装置４から空気Ａを噴出して散気することにより原水Ｗを撹拌する散気手段が用いられており、濾過モジュール３の洗浄時にはこれを洗浄手段として用いてエアスクラビングにより濾過モジュール３に付着した付着物等を剥離することができるので、一層効率的である。ただし、このように撹拌手段４と洗浄手段とを兼用することなく、例えば撹拌手段は回転する撹拌羽根によって原水Ｗを撹拌して添加された活性炭Ｃを分散させるようなものとしてもよい。また、例えば散気管と同様の穴付き配管や焼結管をケーシング２内において下降管６Ａの下端開口部６Ｂより上方や濾過モジュール３側方に設けて、この管に原水Ｗや清澄な水を加圧して供給することにより、水流噴流によってケーシング２内の原水を撹拌したり濾過モジュール３を洗浄したりするようにしてもよい。
【００５２】
さらに、本実施形態では、上記ケーシング２の導入口２Ａを介しての原水Ｗの流通が制御手段２Ｂによって制御可能とされており、従って撹拌の際に上記逆流抑止手段６にも拘わらず活性炭Ｃが添加されたケーシング２内の原水Ｗが万一導入口２Ａに向けて逆流しても、これが貯水槽１１に排出されるのは防ぐことができる。また、濾過モジュール３の洗浄の際にもこの制御手段２Ｂの開閉バルブを閉じることで導入口２Ａを閉鎖することにより、ケーシング２内の原水Ｗと外部の貯水槽１１内の原水Ｗとを隔絶した状態とすることができるので、図１２に示したように上記散気手段によるエアスクラビングによってケーシング２内の原水Ｗの水位が上昇しても、洗浄によって濾過モジュール３から剥離した付着物がこの導入口２Ａから貯水槽１１内に排出されてこれが濾過作業を再開したときに再び導入口２Ａからケーシング２内に導入されることにより濾過モジュール３に付着するような事態も避けることができる。このため、本実施形態によれば、このような剥離した付着物の再付着による洗浄後の濾過効率の低下も防ぐとともに、洗浄後に速やかに濾過作業を再開することができて、一層効率的な原水Ｗの濾過を図ることが可能となる。
【００５３】
また、このケーシング２の上記導入口２Ａの周囲には仕切板２Ｃが設けられていて、貯水槽１１内の原水Ｗが開放された導入口２Ａからケーシング２内に導入される際には、導入口２Ａが開口した水面部Ｈの原水Ｗの導入が制限されるようになされている。すなわち、この仕切板２Ｃが導入口２Ａと略同じ高さでケーシング２の外周を取り囲むように配設されることにより、この仕切板２Ｃよりも外側の水面部Ｈの原水Ｗがそのまま導入口２Ａに流れ込むことがなく、図６や図１０、１１に白抜き矢線で示したように水面部Ｈよりも下方の原水Ｗのみが仕切板２Ｃとケーシング２との間から導入口２Ａを介してケーシング２内に導入されることとなるので、貯水槽１１内に保持された原水Ｗの水面部Ｈに塵やゴミなどが浮遊していても、これがケーシング２内に入り込んで濾過モジュール３表面に付着することにより濾過効率を損なうようなこともなく、さらに効率的な濾過を促すことが可能となる。
【００５４】
一方、ケーシング２内に導入された原水Ｗ中の汚泥や有機物等を吸着した活性炭Ｃ、あるいは洗浄により濾過モジュール３から剥離した付着物は、ケーシング２内の底部に沈降することになるが、本実施形態の濾過ユニット１では、このケーシング２の底部に排出手段５として吸引ポンプ５Ａに接続された排出管５Ｂの一端が開口させられており、こうしてケーシング２の底部に沈降した付着物等をケーシング２内の原水Ｗごと速やかに吸引して排出することができる。従って、本実施形態によれば、こうして沈降した付着物がケーシング２内の底部に堆積したまま残されて洗浄後に導入された原水Ｗによりケーシング２内で巻き上げられたりするのも防ぐことができ、一層効率的な濾過を図ることともに速やかに洗浄後の濾過作業を再開することが可能となる。しかも、本実施形態では、ケーシング２の底部が上述のように下向きに凸となる先細形状とされていて、沈降した上記付着物等はこの底部の形状によってその下端に集められることになるのに対し、上記排出管５Ｂの一端はこの底部の下端近傍に開口させられているので、沈降した付着物をより効率的かつ速やかに排出することが可能となる。
【００５５】
さらに、この排出管５Ｂは、本実施形態ではケーシング２の上部開口部から該ケーシング２内を通してその底部に一端が開口するように配設されていて、貯水槽１１内の原水Ｗ中に浸漬される部分においてケーシング２の外側に配管されることはない。従って、こうして排出管５Ｂがケーシング２の外側に配設される場合のように、該排出管５Ｂが貯水槽１１の壁部と干渉するのを避けるために該壁部との間隔を必要以上に大きく確保せざるを得なくなったり、あるいは本実施形態のように複数の濾過ユニット１を貯水槽１１内に設置する場合において各濾過ユニット１の排出管５Ｂ同士が干渉するのを避けるのに濾過ユニット１間の間隔を必要以上に大きく確保せざるを得なくなったりするような事態を防ぐことができ、限られた大きさの貯水槽１１にも十分な大きさや数の濾過ユニット１を確実に配設することが可能となる。
【００５６】
また、こうして排出管５Ｂがケーシング２内部を通して配管されることにより、例えばこれがケーシング２の外部から該ケーシング２内に挿通される場合のように、ケーシング２の壁部に挿通用の孔を形成したり、またこの孔に排出管５Ｂを液密となるように挿通して取り付けたりする必要もなくなり、当該濾過ユニット１の設計・製造を容易とすることができる。しかも、本実施形態では、濾過モジュール３の上記膜濾過水管３Ａおよび撹拌手段４、洗浄手段兼用の散気手段の空気管４Ｂも、同様にケーシング２の上部開口部からケーシング２内を通して延設されているので、さらに確実な濾過ユニット１の配置およびその設計・製造を簡略化を図ることが可能となる。
【００５７】
さらにまた、本実施形態では、上記濾過モジュール３に膜濾過水管３Ａを介して吸引ポンプ３Ｂが接続されており、濾過モジュール３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３Ｂによって強制的に吸引されて排出されるようになされているので、一層確実かつ効率的な濾過を行うことができる。しかしながら、他の方式、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方法でも、十分な濾過水Ｔの吸引が可能ならば問題はない。
【００５８】
また、上述のように濾過モジュール３と対向するようにケーシング２内に紫外線ランプを備えれば、ケーシング２内に導入された原水Ｗ中の微生物が濾過モジュール３の表面に付着しても、これをこの紫外線ランプ６から照射される紫外線によって殺菌して死滅させることができ、このような微生物が濾過モジュール３表面に付着したまま繁殖することによりぬめりを生じて濾過モジュール３表面の付着物が洗浄手段による洗浄によっても剥離し難くなるような事態を防ぐことができ、長期に亙って高い濾過効率を維持することができる。しかも、こうして紫外線ランプによって微生物を殺菌、死滅させることにより、例えば原水Ｗに薬液を注入する場合のように濾過水Ｔに薬品が残留することが少なく、このような残留薬品の処理に要する時間やコストを削減することも可能となる。
【００５９】
一方、このような濾過ユニット１を貯水槽１１に設置した濾過装置では、上述のように濾過ユニット１において濾過効率の向上やコスト低減が図られるので、濾過装置としても効率的かつ経済的な原水Ｗの濾過を図ることが可能となる。さらに、このような濾過装置や該濾過装置を構成するための濾過ユニット１の設置方法によれば、上記濾過ユニット１が正にユニット化されているので、例えば上述の既設の浄水場における最終沈殿池のような貯水槽１１に対しても大規模な改装を要したりすることなく、容易かつ短期間で、しかも低コストで適用が可能であり、浄水場の運転を行いながらでも濾過ユニット１の設置を行うことも可能である。
【００６０】
また、本実施形態の濾過ユニット１の設置方法および該設置方法によって濾過ユニット１が設置された本実施形態の濾過装置によれば、平面視において貯水槽１１内に原水Ｗが導入される側とは反対側に、この濾過ユニット１が配設されているので、貯水槽１１に導入されて汚泥等の大部分が沈降分離された比較的清澄な原水Ｗを濾過ユニット１のケーシング２内に導入して濾過することができる。従って、濾過ユニット１の濾過モジュール３への負荷の軽減を図ることができて、高い濾過効率を長期に亙って維持することが可能となる。
【００６１】
ただし、例えば上記排泥ピット１５が平面視長方形の沈殿槽本体１２の長辺側に設けられている場合などには、汚泥掻寄手段１６の水中台車１７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。また、上記実施形態では、上記濾過ユニット１を平面視に矩形状をなす貯水槽１１（沈殿槽本体１２、越流トラフ槽１３）に設置する場合について説明したが、上記実施形態の濾過ユニット１は、例えば上記特許文献１のように平面視に円形状をなす円筒形の濾過槽などの貯水槽等に適用することも可能である。この場合において、特許文献１記載の濾過装置と同様に、円筒形の貯水槽等が中心側の円柱状の区画とその外周のドーナツ状の区画とに分割されて円柱状の区画に原水Ｗが導入される場合には、濾過ユニット１は、この原水Ｗが導入される側とは反対側、すなわち貯水槽等の外周側の上記ドーナツ状の区画に設置すればよい。
【００６２】
なお、本実施形態では導入口２Ａがケーシング２の上部壁面に貫設された管状部材であって制御手段２Ｂはこの管状部材に備えられた開閉バルブであったが、例えば導入口２Ａをケーシング２の上部壁面に形成された窓枠状等の単なる開口部とするとともに、制御手段２Ｂはこの開口部を開閉する平板状等の扉とされていたりしてもよい。また、ケーシング２の壁面には開口部を形成せずに、矩形筒状のケーシング２の上部の開口部自体を原水Ｗの水面部Ｈに開口するように、より具体的には原水Ｗの水面よりも僅かに下方に位置するようにして該ケーシング２を浸漬し、この上部開口部自体が導入口２Ａとなるようにするとともに、このケーシング２の上部外周に、ケーシング２よりも周回りの寸法が僅かに大きくされた矩形筒状の遮断壁等を駆動手段によって上下動可能に設けて制御手段２Ｂとし、この遮断壁を上下することで上記上部開口部からの原水Ｗの導入を制御するようにしてもよい。
【００６３】
さらに、例えば上述のようにケーシング２の壁面に開口部を形成して導入口２Ａとするとともに、この導入口２Ａには制御手段２Ｂとして開閉可能な扉を設けたりした場合において、この導入口２Ａを貯水槽１１の原水Ｗの水面部Ｈよりもやや下方の原水Ｗ中に水没して開口するように配置すれば、ケーシング２の上部外周に仕切板２Ｃを設けずとも、導入口２Ａ自体が水面部Ｈよりも下方に開口しているため、この水面部Ｈの原水Ｗがゴミ等の浮遊物とともに流入するのを制限することができる。従って、仕切板２Ｃを有さない分だけ濾過ユニット１の外形寸法を小さくできて、より多くの濾過ユニット１を貯水槽等に設置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の濾過ユニットの一実施形態を示す一部破断斜視透視図である。
【図２】図１において下降管６Ａ下部および下段の濾過モジュール３をさらに破断した図である。
【図３】図１に示す濾過ユニット１の平面図である。
【図４】図１に示す実施形態の濾過モジュール１の変形例を示す一部破断斜視透視図である。
【図５】図１に示す実施形態の濾過ユニット１を設置した本発明の濾過装置の一実施形態を示す側断面図である。
【図６】図１に示す濾過ユニット１を用いた濾過方法において原水導入時の断面図である。
【図７】図１に示す濾過ユニット１を用いた濾過方法において原水満水時の断面図である。
【図８】図１に示す濾過ユニット１を用いた濾過方法において活性炭Ｃの添加時の断面図である。
【図９】図１に示す濾過ユニット１を用いた濾過方法において原水Ｗの攪拌時の断面図である。
【図１０】図１に示す濾過ユニット１を用いた濾過方法において濾過運転時の断面図である。
【図１１】図１に示す濾過ユニット１を用いた濾過方法において濾過運転時に活性炭Ｃが濾過モジュール３表面に吸着された状態を示す断面図である。
【図１２】図１に示す濾過ユニット１を用いた濾過方法において濾過モジュール３の洗浄時の断面図である。
【図１３】図１に示す濾過ユニット１を用いた濾過方法において洗浄後の原水Ｗの排出時の断面図である。
【図１４】図１に示す濾過ユニット１を用いた濾過方法において洗浄後の原水Ｗの排出完了時の断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  濾過ユニット
２  ケーシング
２Ａ  導入口
２Ｂ  制御手段
２Ｃ  仕切板
３  濾過モジュール
３Ａ  膜濾過水管
４  撹拌手段（洗浄手段、散気手段）
４Ａ  散気装置
４Ｂ  空気管
５  活性炭供給手段
６  逆流抑止手段
６Ａ  下降管
６Ｂ  下降管６Ａの下端開口部
７  排出手段
７Ｂ  排出管
１１  貯水槽
１２  沈殿槽本体
１３  越流トラフ槽
１６  汚泥掻寄手段
１８  傾斜板
Ｗ  原水
Ｈ  原水Ｗの水面部
Ｔ  膜濾過水
Ａ  空気
Ｍ  汚泥
Ｃ  活性炭
【図１】
2005111343.tif 000003
【図２】
2005111343.tif 000004
【図３】
2005111343.tif 000005
【図４】
2005111343.tif 000006
【図５】
2005111343.tif 000007
【図６】
2005111343.tif 000008
【図７】
2005111343.tif 000009
【図８】
2005111343.tif 000010
【図９】
2005111343.tif 000011
【図１０】
2005111343.tif 000012
【図１１】
2005111343.tif 000013
【図１２】
2005111343.tif 000014
【図１３】
2005111343.tif 000015
【図１４】
2005111343.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成16年8月12日(2004.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
さらに、本実施形態における排出手段７においては、一端がケーシング２の底部に開口するとともに、他端がケーシング２の外部に配設される吸引ポンプ７Ａに接続された排出管７Ｂが備えられた構成とされている。ここで、この排出管７Ｂは、吸引ポンプ７Ａ側から濾過装置１のケーシング２直上に延びて該ケーシング２上部の開口部から上記高さ方向にケーシング２内に通されて、その一端が該ケーシング２底部に開口するように配設されており、しかも、この排出管７Ｂの一端は、上述のように角錐台状とされて下向きに凸とされたケーシング２内底部の下端近傍に下向きに開口するように配設されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
なお、本実施形態では濾過モジュール３の上記膜濾過水管３Ａや散気手段（撹拌手段４および洗浄手段）の上記空気管４Ｂも、上記排出管７Ｂと同様に上部開口部からケーシング２内を通して濾過モジュール３のヘッダや散気装置４Ａに接続されている。また、ケーシング２内には濾過モジュール３に対向するようにして紫外線ランプを備えるようにしてもよい。例えば、この紫外線ランプは、防水が施された蛍光管状のものが複数本、濾過モジュール３とケーシング２内壁面や下降管６Ａとの間の間隙部あるいは隣接する上記下降管６Ａの間などに、それぞれその長手方向をケーシング２の上記高さ方向に平行としてこの高さ方向における上記濾過モジュール３の略全長に亙って、かつ上記周回り方向には略等間隔を開けて支持され、電源に接続されて点灯されることにより上記濾過モジュール３に向けて紫外線光を照射可能とされる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
一方、ケーシング２内に導入された原水Ｗ中の汚泥や有機物等を吸着した活性炭Ｃ、あるいは洗浄により濾過モジュール３から剥離した付着物は、ケーシング２内の底部に沈降することになるが、本実施形態の濾過ユニット１では、このケーシング２の底部に排出手段７として吸引ポンプ７Ａに接続された排出管７Ｂの一端が開口させられており、こうしてケーシング２の底部に沈降した付着物等をケーシング２内の原水Ｗごと速やかに吸引して排出することができる。従って、本実施形態によれば、こうして沈降した付着物がケーシング２内の底部に堆積したまま残されて洗浄後に導入された原水Ｗによりケーシング２内で巻き上げられたりするのも防ぐことができ、一層効率的な濾過を図ることともに速やかに洗浄後の濾過作業を再開することが可能となる。しかも、本実施形態では、ケーシング２の底部が上述のように下向きに凸となる先細形状とされていて、沈降した上記付着物等はこの底部の形状によってその下端に集められることになるのに対し、上記排出管７Ｂの一端はこの底部の下端近傍に開口させられているので、沈降した付着物をより効率的かつ速やかに排出することが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
さらに、この排出管７Ｂは、本実施形態ではケーシング２の上部開口部から該ケーシング２内を通してその底部に一端が開口するように配設されていて、貯水槽１１内の原水Ｗ中に浸漬される部分においてケーシング２の外側に配管されることはない。従って、こうして排出管７Ｂがケーシング２の外側に配設される場合のように、該排出管７Ｂが貯水槽１１の壁部と干渉するのを避けるために該壁部との間隔を必要以上に大きく確保せざるを得なくなったり、あるいは本実施形態のように複数の濾過ユニット１を貯水槽１１内に設置する場合において各濾過ユニット１の排出管７Ｂ同士が干渉するのを避けるのに濾過ユニット１間の間隔を必要以上に大きく確保せざるを得なくなったりするような事態を防ぐことができ、限られた大きさの貯水槽１１にも十分な大きさや数の濾過ユニット１を確実に配設することが可能となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
また、こうして排出管７Ｂがケーシング２内部を通して配管されることにより、例えばこれがケーシング２の外部から該ケーシング２内に挿通される場合のように、ケーシング２の壁部に挿通用の孔を形成したり、またこの孔に排出管７Ｂを液密となるように挿通して取り付けたりする必要もなくなり、当該濾過ユニット１の設計・製造を容易とすることができる。しかも、本実施形態では、濾過モジュール３の上記膜濾過水管３Ａおよび撹拌手段４、洗浄手段兼用の散気手段の空気管４Ｂも、同様にケーシング２の上部開口部からケーシング２内を通して延設されているので、さらに確実な濾過ユニット１の配置およびその設計・製造を簡略化を図ることが可能となる。