(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に洗浄後液の液導出口を設けたタンク構造の濾過装置内に配置されて固形物含有液を濾過したフィルターの濾過面を洗浄する方法であって、該濾過装置の内部が外気との通気を制限された状態において該液導出口の開口操作を行って該液導出口において該洗浄後液の導出と外気の吸入を同時に行わせることにより、該液導出口を通して該濾過装置の内部へ短い周期で脈動的に吸入される外気の浮上気泡と内部洗浄液とによって該濾過面を洗浄することを特徴とするフィルター洗浄方法。
【請求項２】
前記濾過装置は内部上方にスプレー洗浄管が設けられ、前記濾過面の固形物含有液側の面を洗浄液でスプレー洗浄するとともにまたは該スプレー洗浄の前もしくは後に、該濾過装置の内部が外気との通気を制限された状態において前記液導出口の開口操作を行う、請求項１記載のフィルター洗浄方法。
【請求項３】
前記濾過面とフィルター枠とから構成される内部空間を形成して該濾過面の一面側から他面側へ固形物含有液が通液されて該固形物含有液を濾過した前記フィルターの該濾過面を洗浄する方法であって、該濾過後の該濾過面に該濾過の方向と逆方向に洗浄液を通液させて該濾過面を洗浄するとともにまたは該洗浄の前もしくは後に、前記濾過装置の内部が外気との通気を制限された状態において前記液導出口の開口操作を行う、請求項１記載のフィルター洗浄方法。
【請求項４】
前記濾過装置に内部の液面レベルの上限値と下限値を設定して該液面レベルを検出する液面制御器を付設し、該液面レベルが該上限値以上において前記液導出口を開口して該液面レベルが該下限値に達するまで前記洗浄後液の導出を行い、該液面レベルが該下限値未満において該液導出口を閉鎖して該液面レベルが該上限値に達するまで前記洗浄液の供給を行う、請求項１〜３のいずれかに記載のフィルター洗浄方法。
【請求項５】
外気との通気を制御可能としたタンク構造の濾過装置の内部に配置されて固形物含有液を濾過する濾過面を有するフィルターと、内部の液面レベルの上限値と下限値が設定された該濾過装置内の該液面レベルを検出して液面制御信号を出力する液面制御器と、該濾過装置への洗浄液の供給管に付設されて該液面制御信号によって弁開閉作動する洗浄液バルブと、該濾過装置の底部に設けた洗浄後液の液導出口に付設されて該液面制御信号によって弁開閉作動する液導出バルブと、を備えたことを特徴とするフィルター洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属の電解精製操業や電解採取操業において循環して電解槽に給液されて浮遊物や懸濁物を蓄積・含有する電解液等固形物を含有する液を濾過する濾過装置における濾過後のフィルター洗浄方法およびこれに使用される装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属の電解精製操業においては、酸性またはアルカリ性の金属水溶液からなる電解液が所定範囲の給液流量で電解槽に給液され、またこの給液流量に応じて電解槽から溢流する電解液は循環槽に送られた後再び電解槽に給液される。通常、この電解液はアノード中の金属品位、アノード中の不純物の種類や含有量、電解電流密度、周囲温度等に応じて設定される所定範囲の酸・アルカリ濃度、所定範囲の金属濃度および所定範囲の温度を有しているが、さらに電解に際してはカソードでの電着金属面を平滑で緻密なものにするため、膠、亜硫酸パルプ、カゼイン、セパラン、チオ尿素等の種々の添加剤が適宜組み合わされて電解液に適量添加され、また、電解の進行に伴って発生する微細なアノードスライムが電解液中に崩落する等により、電解液は循環中に種々の浮遊物や懸濁物等の固形物が含有され、蓄積されるようになる。
【０００３】
このような浮遊物や懸濁物等の固形物が蓄積された電解液が電解槽に給液されると、これら固形物がカソードの電着面に付着して核となり、この核を中心としてさらに金属が電着・成長することにより、電着金属の純度低下や、カソード表面に突起が形成されてアノードとの電流の短絡に伴う電着量の減少を引き起こす原因となる。
【０００４】
このため、従来から電解液中に含有される固形物を濾過により除去することが行われている。この用途に供される濾過用フィルター１は、図３に示すように、フィルター枠２の前後面に濾過面３を表装して内部に空間を形成しており、フィルター枠２の側面部に液出入口４を備えている。また、この濾過用フィルター１は、図４に示したように、タンク構造の濾過装置Ｃ内に複数枚収装している。この濾過装置Ｃには、底部の液導出入管８から固形物含有電解液を被濾過液ａ1 として供給し、フィルター１の濾過面３の外面側から通液し、内面側の濾過された電解液はフィルタ枠２の液出入口４から給排液支管５を経由し、さらに給排液管６から濾過液ａ2 として濾過装置の外部に排出されるようにしてある。
【０００５】
このように液中から濾過・分離された固形物を付着したフィルター１の濾過面３の洗浄方法は、図４に示す濾過装置Ｃにおいて、スプレー洗浄管１１により洗浄液ｂ1 をスプレー供給して濾過面３に付着した固形物を洗浄除去するスプレー洗浄方式によるか、または、給排液管６から洗浄液ｂ1 を装置内に導入し、給排液支管５、液出入口４を経由してフィルター１の濾過面３を内面側から通液させて表面側に付着した固形物を洗浄除去する逆洗方式によっている。そして、固形物を含有する洗浄後液ｂ2 は装置底部の液導出入管８から装置外に排出させるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの洗浄方式においても、また、これらの洗浄を定期的に行った場合においても、フィルター１の濾過面３には被濾過液ａ１の長期間の通液により、膠等の添加剤やアノードスライム等の固形物の一部が固着して目詰まりを来し、濾過抵抗の上昇による濾過不能を来すことは避け難い状況にある。
【０００７】
このように濾過不能に至った場合は、通常、大きく重量のあるフィルターの全て（例えば実施例においては１３枚装着される）を取り外し、装置外部において高圧水洗浄で濾過面の目詰まりを大まかに除去し、次いで、苛性ソーダ水溶液洗浄槽に浸漬して固着した添加剤やアノードスライム等の目詰まり物を溶解・分解除去する、または更にその後、水槽で脱アルカリ洗浄し、さらに再度高圧水洗浄を行う方法等が行われているが、この場合、次のような諸問題が発生することになる。すなわち、(1) 濾過装置の中から大きく重量のあるフィルターをすべて装置外部へ取り外す必要があり、また、洗浄後に再度装置内へ組み込む必要があるため、多くの人手と時間を消費することになり、さらに、この洗浄のため、濾過作業が長時間にわたり中断することになるので電解操業に悪影響を与える。(2) 前記高圧水洗浄には一定以上の広いスペースを必要とし、また洗浄により飛散する付着物の清掃を必要とする。(3) 目詰まり物の溶解・分解除去に効果的とされる苛性ソーダには作業や設備等に関して安全上の問題が生ずる場合があり、また苛性ソーダの代用として塩酸で洗浄することについては濾過面にステンレス金網を使用する場合は腐食される等の材料面の問題がある。さらに、(4) このような外部洗浄を実施しても、なお固着物等により通液抵抗が低下しない場合は濾過面又はフィルター全体を更新せざるを得ないという問題があった。
【０００８】
上記の問題に対処するべく、近年になって超音波発信器を濾過装置に付設し、超音波発生によるフィルターの定期洗浄を行う方法も提案されているが（特開２０００−１０７５２５号）、特に、超音波発信器の採用、維持等設備購入やその保守のために多くの費用を要し、また、超音波による共振発生の問題がある。
【０００９】
すなわち、フィルターの濾過面の濾過不能に対処する洗浄法については、上記のように設備費および人件費等のコスト増、電解への悪影響、洗浄スペース確保、洗浄液の取扱いの安全面の問題、濾過性能再生可能性等の種々の問題がある。このためフィルターの濾過面への固形物の固着が防止できて、操業技術上の問題が少なく、さらに低コストで効率的な定期洗浄方法が望まれている状況にある。
本発明は上記の問題点を解決し、より簡便で、設備費、人件費ともに低コスト、低作業負荷で且つ効果的に定期的洗浄が行えるフィルター洗浄技術を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被濾過液中に含有されている固形物のフィルター濾過面における固着、成長を防止し、容易に当初の濾過性能を回復できる定期的な洗浄方法に関するものであって、濾過面を洗浄した後の洗浄後液を濾過装置底部に設けた液導出口を通して外部へ排出するにあたり、外気を極短い周期で間欠的に内部に吸引させることによって濾過装置内の内部洗浄液に気泡を生成させ、急浮上する気泡による衝撃的撹拌作用によって濾過面を効果的に洗浄し、濾過面における固形物の付着物の除去は勿論、固着物も除去し、且つその成長を防止して容易に当初の濾過性能を回復できるフィルター洗浄方法および装置としたものである。
【００１１】
すなわち、本発明は、第１に、底部に洗浄後液の液導出口を設けたタンク構造の濾過装置内に配置されて固形物含有液を濾過したフィルターの濾過面を洗浄する方法であって、該濾過装置の内部が外気との通気を制限された状態において該液導出口の開口操作を行って該液導出口において該洗浄後液の導出と外気の吸入を同時に行わせることにより、該液導出口を通して該濾過装置の内部へ短い周期で脈動的に吸入される外気の浮上気泡と内部洗浄液とによって該濾過面を洗浄することを特徴とするフィルター洗浄方法であり、第２に、前記濾過装置は内部上方にスプレー洗浄管が設けられ、前記濾過面の固形物含有液側の面を洗浄液でスプレー洗浄するとともにまたは該スプレー洗浄の前もしくは後に、該濾過装置の内部が外気との通気を制限された状態において前記液導出口の開口操作を行う、第１記載のフィルター洗浄方法であり、第３に、前記濾過面とフィルター枠とから構成される内部空間を形成して該濾過面の一面側から他面側へ固形物含有液が通液されて該固形物含有液を濾過した前記フィルターの該濾過面を洗浄する方法であって、該濾過後の該濾過面に該濾過の方向と逆方向に洗浄液を通液させて該濾過面を洗浄するとともにまたは該洗浄の前もしくは後に、前記濾過装置の内部が外気との通気を制限された状態において前記液導出口の開口操作を行う、第１記載のフィルター洗浄方法であり、第４に、前記濾過装置に内部の液面レベルの上限値と下限値を設定して該液面レベルを検出する液面制御器を付設し、該液面レベルが該上限値以上において前記液導出口を開口して該液面レベルが該下限値に達するまで前記洗浄後液の導出を行い、該液面レベルが該下限値未満において該液導出口を閉鎖して該液面レベルが該上限値に達するまで前記洗浄液の供給を行う、第１〜３のいずれかに記載のフィルターの洗浄方法であり、さらに、第５に、外気との通気を制御可能としたタンク構造の濾過装置の内部に配置されて固形物含有液を濾過する濾過面を有するフィルターと、内部の液面レベルの上限値と下限値が設定された該濾過装置内の該液面レベルを検出して液面制御信号を出力する液面制御器と、該濾過装置への洗浄液の供給管に付設されて該液面制御信号によって弁開閉作動する洗浄液バルブと、該濾過装置の底部に設けた洗浄後液の液導出口に付設されて該液面制御信号によって弁開閉作動する液導出バルブと、を備えたことを特徴とするフィルター洗浄装置、である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を、図１に示す濾過装置Ａによって説明する。
架台に支持された濾過装置Ａは、タンク構造をなし、図３に示した濾過用フィルター１をその内部に収装させてある。このフィルター１は、前記したように、１個のフィルター枠２の前後面に２枚ずつ計４枚の濾過面３を備え、内部に空間を形成し、その枠側面の上部に液出入口４を設けてあり、固形物を含有する被濾過液ａ1 は濾過面３を外部側から通液されて濾過され、内部側の濾過液ａ2 は液出入口４から導出されるようにしてある。そして、このフィルター１を濾過装置内に複数並列させると共に、各液出入口４をそれぞれ給排液支管５に連結し、これら複数の給排液支管５をさらに１本の給排液管６に連結してその給排液バルブ７を介して前記濾過液ａ2 を装置外部へ導出できるようにしてある。また、濾過装置Ａの底部には、液導出入管８を設け、その先のＴ字型の一方の先端の液導入口９から、液導入バルブ１０を介して、前記の固形物を含有する被濾過液ａ1 を装置内に導入できるようにしてある（なお、濾過のための装置としては、図１の濾過装置Ａは図４の濾過装置Ｃと共通しているので対応する部位については同一符号を使用する）。
【００１３】
フィルター１の濾過面３としては、一般的な濾布を用いる場合のほか、濾布又はステンレス製金網の表面に珪藻土、パーライト、カーボン又はプラスチック等の濾過助剤をコーティングしたものを用いる場合があり、これをプレコートと称する。プレコートする場合には、濾過に先だって濾過助剤スラリーを前記液導入口９から濾過装置Ａ内に導入し、濾過面３の外面側から内面側に通液させる濾過方式により濾過面３の外面に濾過助剤層（プレコート層と称する）を形成させ、その後濾過に供する。
【００１４】
また、濾過装置Ａの頂部には小径の通気管１３を設け、通気バルブ１４の開弁操作によって装置内と外気との通気を制御できるようにしてあり、また、濾過時における装置内の濾過圧力測定のための圧力計１５を設置し、フィルター濾過面の通液抵抗を判断できるようにしてある。さらに、装置の側面には上限値用の上検出電極１６と下限値用の下検出電極１７を備え、各検出電極１６，１７による液面検出信号により液面制御器１８が制御信号を出力することによって、洗浄液バルブ１２、洗浄後液ｂ２の液導出バルブ２０の弁開閉操作、さらに必要に応じて、給排液バルブ７、通気バルブ１４、被濾過液ａ１の液導入バルブ１０の弁開閉操作、が行えるようにすればよい。
【００１５】
以上の装置Ａにおいて、固形物を含有する被濾過液ａ1 の濾過時は、洗浄液バルブ１２と通気バルブ１４を閉じ、給排液バルブ７と液導入バルブ１０を開き、固形物を含有する被濾過液ａ1 を底部の液導入口９から連続的に導入する。導入された被濾過液ａ1 は装置Ａ内で広がり、タンク内の気相を各管・バルブを介して完全に排気して液相で充満した後、各フィルター１の各濾過面３において外面側から内面側に通液されて濾過され、その濾過液ａ2 は液出入口４、給排液支管５、給排液管６を経由して装置Ａ外に導出される。
フィルター１の濾過面３は、濾過日数の経過によって、被濾過液中から分離された固形物の付着により目詰まりを発生し濾過抵抗が上昇するので、濾過装置Ａの圧力計１５によって濾過圧を観察すると共に、定期的に濾過操作を止めて濾過面３の洗浄を行う。
【００１６】
本発明のフィルター洗浄方法においては、まず被濾過液ａ１の液導入バルブ１０を閉じて濾過作業が終了した後、濾過装置Ａの給排液バルブ７を閉じ、タンク内を液相で充満した状態にしておく。ついで、外気の通気が制限された状態のまま、液導出バルブ２０のみを開き、タンク内液の導出と共に外気の吸入を行わせ、急浮上する気泡により効果的にフィルターの濾過面３の洗浄が行えるようにしたものである。
【００１７】
この際のタンク内の液相は被濾過液ａ１でも使用できるが、貴重な電解液等の工程液を汚染することになるので、別途洗浄液ｂ１を使用することが好ましい。この場合はまず、被濾過液ａ１の液導入バルブ１０を閉じ、次いで通気バルブ１４と液導出バルブ２０を開いて被濾過液ａ１を導出し、次いで液導出バルブ２０を閉じてから洗浄液ｂ１を導入してタンク内に充満させた後、通気バルブ１４を閉じる。洗浄液ｂ１を導入する方法は、外部からタンク内に通じる配管、例えば被濾過液導入口９から導入する、又は洗浄液バルブ１２を開いてスプレー洗浄管１１から導入して濾過面３をスプレー洗浄して洗浄後液ｂ２となるよう導入させる、又は給排液管６から給排液支管５、液出入口４を経由してフィルター１の濾過面3を内側から外側へ通液して逆洗して洗浄後液ｂ２となるよう導入させる、等がある。この後、前記同様に、外気の通気が制限された状態のまま、液導出バルブ２０のみを開き、タンク内液の導出と共に外気の吸入を行わせ、急浮上する気泡により効果的にフィルターの濾過面３の洗浄を行う。尚、洗浄液としては、付着物・固着物に応じて、水、酸性溶液、アルカリ性溶液、塩溶液、有機溶媒のいずれも選択でき、液温も適宜選択できる。
【００１８】
したがって、本発明の洗浄方法はバブル洗浄方式といえる方法であって（以下、本発明の洗浄方法をバブル洗浄方式と呼ぶことがある）、外気との通気が制限された濾過装置Ａにおいて、その底部に設けた液導出バルブ２０の開弁によって、液導出入管８と液導出口１９を経由して装置内の洗浄後液ｂ2 を導出させるものであり、該液導出バルブ２０の開口操作に際して、濾過装置Ａ内の圧力と内部の洗浄液ｂ１乃至洗浄後液ｂ２の重力とのバランス関係により、洗浄後液ｂ2 の流出は装置Ａ内部の負圧による制動作用を受ける。すなわち、洗浄後液ｂ2 の流出が装置Ａ内に負圧をもたらし、この負圧を補うべく外気の吸入が行われる。この時、“ドクン、ドクン”と形容される動作を見せるが、このような洗浄後液ｂ2 の流出と外気の吸入が極短い周期で脈動的に繰り返される。この吸入された外気は気泡状態となって濾過装置Ａ内を急浮上し、フィルター１の濾過面３において衝撃的撹拌作用を行うものであり、このような動作が繰り返されることにより、濾過面３に付着ないし固着している固形物は容易に剥離されて洗浄液中に分散されるものである。さらに、本発明においては、この脈動的な気泡の及ぼす液撹拌作用によって、フィルター濾過面のみならず、装置内壁等タンク内のフィルター周辺部における付着物をも剥離しその蓄積が防止できるという効果をも有している。
【００１９】
洗浄効果の更なる向上策として、バブル洗浄の前または後にスプレー洗浄を行うことができ、また同様な効果を得られるものとして、バブル洗浄中のスプレー洗浄・逆洗や、バブル洗浄の前または後に逆洗を行うことができる。
すなわち、本発明においては、固形物を含有する被濾過液ａ１を濾過した濾過面３の洗浄方式として、バブル洗浄方式に加えて被濾過液ａ１側において濾過面３をスプレー洗浄するスプレー洗浄方式（図１）や逆洗方式（図２）を併用できる。バブル洗浄方式はフィルター１の濾過面３の付着及び固着物の除去に効果はあるが、浮上した気泡が気相に合流する際に破裂して、液相中に浮遊する付着物や固着物を飛散させ、フィルター面や装置内壁等に再付着することがある。このまま、次の濾過操作に入るとフィルター面の目詰まりを促進するので、除去しておくことが望ましい。その方法としてはバブル洗浄方式実施中または実施の前もしくは後に、スプレー洗浄方式や逆洗方式を実施すると容易に洗い落とすことが出来る。
本発明において、通気バルブ１４を閉弁し、装置底部の液導出バルブ２０における外気の吸入のみとして濾過面３の洗浄作業を行うこともできるが、この通気バルブ１４の開度を調節するようにすれば、通気バルブ１４を閉弁した場合よりも洗浄後液ｂ2 の導出速度と外気吸入量を調整することができ、洗浄効果と作業性のバランスを好適に調整することができる。
【００２０】
この濾過装置Ａにおいて洗浄液を使用する場合は、上限値用の上検出電極１６と下限値用の下検出電極１７の液面検出信号による液面制御器１８の制御操作により、自動洗浄処理を行うことができる。濾過装置Ａ内の洗浄後液ｂ2 の液面が下限値未満の場合は下検出電極１７の液面検出信号により液面制御器１８より制御信号が出力され、給排液バルブ７と底部の液導出バルブ２０が閉じられ又は開度が絞られ、且つ洗浄液バルブ１２が開き又は開度が拡大され、スプレー洗浄管１１によって洗浄液ｂ1 がスプレー供給されてフィルター１の濾過面３が洗浄されると共にその洗浄後液ｂ2 が濾過装置Ａ内に上限値以上になるまで貯留される。またこの時、好ましくは通気バルブ１４が開き又は開度が拡大された状態で処理が行われる。濾過装置Ａ内の洗浄後液ｂ2 の液面が上限値以上の場合には上検出電極１６の液面検出信号により液面制御器１８より制御信号が出力され、洗浄液バルブ１２が閉じられ又は開度が絞られて洗浄液ｂ1 の供給が停止又は減少し且つ濾過装置Ａの液導出バルブ２０が開き又は開度が拡大され、液導出口１９において洗浄後液ｂ2 の導出と外気の内部吸入が行われて、生成気泡と内部液とによる濾過面のバブル洗浄が装置Ａ内の液面が下限値未満になるまで自動的に継続する。またこの時、好ましくは通気バルブ１４が閉じられた状態で処理が行われる。更に好ましくは、液面が下限値未満になったところで、自動的にスプレー洗浄や逆洗（図２）を実施してバブル洗浄による再付着物を洗い流すことができる。尚、洗浄液を使用しない場合は上限値用の上検出電極１６とこれに関連する自動化設備は不要で、下限値用の下検出電極１７の液面検出信号による液面制御器１８による制御操作のみで自動化がはかれる。
【００２１】
また、上記の発明において、固形物を含有する被濾過液を濾過した濾過面３の洗浄方式として、バブル洗浄方式と被濾過液側において濾過面をスプレー洗浄するスプレー洗浄方式とを併用する場合（図１）、スプレー洗浄は、バブル洗浄後に装置内にて行うのが望ましい。また、上記のバブル洗浄方式と、洗浄液を濾過方向と反対側から濾過面を通液させて洗浄（逆洗）する方式を併用する場合（図２）における濾過装置Ｂは、この逆洗方式との併用方法を実施するための装置であって、図１の濾過装置Ａとは、スプレー洗浄管１１を有せず洗浄方式が異なる以外は、ほぼ同様の構成であるので、対応する部位には、同符号を付して説明する。
【００２２】
この濾過装置Ｂにおいて、固形物含有液の濾過時には、通気バルブ１４を閉弁し、液導入バルブ１０と給排液バルブ７を開弁して、固形物を含有する被濾過液ａ1 を液導入口９から連続的に導入する。導入された被濾過液ａ1 はフィルター１の濾過面３を外面側から通液されて濾過され、その濾過液ａ2 は、液出入口４、給排液支管５、給排液管６および給排液バルブ７を経由して装置外に排出される。
【００２３】
固形物等による目詰まりによって濾過抵抗を増したフィルターの逆洗浄にあたっては、液面が所定レベル（下限値用下検出電極１７の液面レベル）未満にあり、液導出バルブ２０を閉じ又は開度を絞ると共に、給排液バルブ７を閉じ、洗浄液バルブ１２と通気バルブ１４を開け又は開度を拡大して、給排液管６に洗浄液ｂ1 を供給する。供給された洗浄液ｂ1 は、給排液支管５と液出入口４を経由してフィルター１の内部空間に導入され、濾過面３の内側から通液されることになり、この通液により濾過面３に付着した固形物は剥離されて洗浄後液中に分散されることになり、洗浄後液ｂ2 は装置内Ｂに貯留される。濾過装置Ｂ内で、この洗浄後液ｂ2 の液面が上昇して所定レベル（上限値用上検出電極１６の液面レベル）以上に達した時、通気バルブ１４を閉じ又は開度を絞り、洗浄液バルブ１２を閉じ又は開度を絞ることにより、装置Ｂ内は外気との通気が制限された状態となり、液導出バルブ２０を開けまたは開度を上げることによって液導出口１９において、洗浄後液ｂ2 の導出と外気の吸入が脈動的に繰り返され、吸入外気による気泡の急浮上による衝撃的撹拌作用が繰り返して行われ、濾過面３の固形物が剥離され、液中に分散されるという効果的なバブル洗浄が行われると共に洗浄後液ｂ2 の導出が行われる。
【００２４】
この濾過装置Ｂにあっても、濾過装置Ａの場合と同様、上限値用上検出電極１６と下限値用下検出電極１７と液面制御器１８とにより洗浄液バルブ１２と液導出バルブ２０と通気バルブ１４の弁開閉を制御することにより、上記のフィルター洗浄作業を自動的に行うことができる。
【００２５】
以上においては、バブル洗浄方式にスプレー洗浄方式を併用する場合（図１）、バブル洗浄方式に逆洗方式を併用する場合（図２）とについて説明したが、さらに本発明のバブル洗浄方式はスプレー洗浄方式と逆洗方式の両方式をも同時に併用することもできるのは勿論である。
なお、濾過においては回収すべき目的物を濾液とする場合と、液中に含有される固形物とする場合と、その双方とする場合があるが、本発明は、いずれの場合のフィルター洗浄にも適用できるものである。また、給液側に圧力を与える圧力濾過方式を例にあげて記載してきたが、濾液側を減圧する真空濾過方式の場合のフィルター洗浄でも同様に本発明を適用できる。
【００２６】
【実施例】
［実施例］  ステンレス製金網の上にプレコート層を形成してフィルターの濾過面とし、図１に示す装置（ただし、本実施例においては、上検出電極、下検出電極、液面制御器を備えない装置を用いた）によって銅電解精製用銅電解液を濾過した場合について記載する。
図３に示したようなフィルター枠２中に前後面にそれぞれ２面、合計４面のステンレス製金網による濾過面３を持つフィルター１を濾過装置Ａ内に１３枚収装した。濾過装置Ａの液循環経路を利用し、シリカ系プレコート剤として珪藻土を含有する懸濁液を、前記した濾過時の濾過液の場合と同じ液の流れにより、液導入口９から濾過装置Ａ内に供給し、フィルター１の濾過面３上にプレコート層を形成した。フィルター１の大きさは縦約９００ｍｍ、横約１８００ｍｍであり、フィルター１の総濾過面積は４２ｍ2 であった。この濾過装置Ａに液導入口９から、銅濃度４６ｇ／ｌ、遊離硫酸濃度１９０ｇ／ｌ、液温度６３℃の固形物を含有する銅電解液を被濾過液ａ1 として１．６ｍ3 ／ｍｉｎを供給し、浮遊物、懸濁物等の固形物を濾過させ、その濾過液ａ2 を給排液管６から装置外に排出した。初期の濾過抵抗は、０．０８ MPaであったが、通液開始してから７日後に濾過抵抗は０．３０ MPａ迄上昇した。
【００２７】
次に、上記のフィルター１の濾過面３を洗浄対象とし、洗浄液として工業用水を用いてバブル洗浄方式実施後にスプレー洗浄方式を行う併用法で洗浄処理した。すなわち、濾過終了に伴って排液バルブ７と被濾過液ａ1の液導入バルブ１０が閉じた時、装置Ａ内に液が充満しており、通気バルブ１４も閉鎖してあったので、外気の通気が制限された状態となった。次いで手動にて液導出バルブ２０を開いて、液導出口１９において被濾過液ａ1 が濾過装置外に脈動的に導出されると同時に外気が内部に吸入された。この外気は、ほぼ断続的に1秒ないし１０秒以内の間隔で吸引されていた。吸入外気は濾過装置Ａ内の被濾過液ａ1 に気泡を生成させ、その急浮上する気泡により濾過面３に衝撃的撹拌作用を及ぼすことにより付着している固形物を洗浄除去させた。液が全て導出されたのを確認してから、スプレー洗浄を実施した。
【００２８】
上記の１サイクルの洗浄処理は作業員１名が４０分で実施することができた。また、洗浄後の再生初期の濾過抵抗は、０．０８ MPa であった。
このバブル洗浄方式による洗浄は、フィルター１の付着固形物の除去のみならず、フィルター１以外の濾過装置Aの内面付着物をも除去でき、フィルター１における固着物のさらなる発生および成長を抑止でき、その後、濾過圧力が０．３０MPａ迄上昇する約７〜１０日毎にこのスプレー洗浄併用法を実施することで半年経過してもフィルター１を従来の苛性ソーダ洗浄や新品への交換をする必要はなかった。
【００２９】
［比較例］  図４に示した従来の濾過装置Ｃにより、銅電解液の濾過処理とフィルターの洗浄処理を行った。フィルターの構成は実施例１の場合と同様とし、固形物を含有する液として実施例１と同じ銅電解液を対象とし、工業用水を洗浄液として用い、スプレー洗浄方式のみによる洗浄処理を行った。すなわち、洗浄液ｂ1 をスプレー洗浄管１１により濾過面３に連続的にスプレー供給し、洗浄後液ｂ2 を液導出入管８から導出させた。
洗浄には作業員１名、３０分を要し、洗浄後の再生初期の濾過抵抗は０．０８ MＰａ迄回復したが、３日ほどで再び０．３０ MＰａ迄上昇した。再度スプレー洗浄を実施したところ、０．１０ ＭＰａ迄しか回復できず、翌日には０．３０ MＰａに戻ってしまった。３度目のスプレー洗浄では再生初期の濾過圧力は０．２５ MＰａ迄しか回復できておらず、フィルター面を確認したところ、固着物がほとんど除去できていないことが判った。そこで、フィルターを濾過装置から取外し、高圧洗浄水で固着物を２時間かけて除去したが完全には除去しきれず、再装着後の濾過圧力は０．１０ ＭＰａであった。やむを得ず、完全な目詰まりを起さないようにするためにフィルターを二組用意し、一組を濾過装置で使用中にもう一組を苛性ソーダ液に浸すこととし、これを２週間に一度交換することとした。この間、濾過装置で使用するフィルターは少なくとも１回は濾過装置からはずして高圧水洗浄をしなければならなかった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、バルブの切り替え操作により、濾過処理とフィルター洗浄処理の切り替えができ、フィルターにおける付着物の除去は勿論、固着物の発生・成長を短時間で効果的に洗浄・除去することができ、フィルターの使用期間を大幅に延長することができるという効果が得られる。さらに、液面検出電極と液面制御器を備える本発明によれば、上記の濾過処理とフィルター洗浄処理とのバルブ切り替えによる濾過洗浄を自動化することができ、また、本発明のフィルター洗浄方式（バブル洗浄方式）と従来のスプレー洗浄方式や逆洗浄方式を組合わせた併用洗浄法は、スプレー洗浄方式や逆洗浄方式で貯留した洗浄後液をバルブ切り替えでそのままバブル洗浄方式の洗浄液として使用できてフィルター洗浄の二重洗浄を効率的に行えると共に、洗浄効果を向上できるという効果が得られる。さらに、本発明によれば、濾過処理においても工程の管理が容易となり、さらにまた、本発明においては、超音波洗浄方式のような格別な設備による設備費、維持費を要せず、かつ共振発生等の技術的弊害もなく、合理的洗浄により所期の目的を達成できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の濾過装置の一例を示す正面断面図である。
【図２】本発明の濾過装置の別の一例を示す正面断面図である。
【図３】濾過装置において用いられるフィルターの斜視図である。
【図４】濾過装置の従来例を示す正面断面図である。
【符号の説明】
Ａ        濾過装置
Ｂ        濾過装置
Ｃ        濾過装置
ａ1       被濾過液
ａ2       濾過液
ｂ1       洗浄液
ｂ2       洗浄後液
１        フィルター
２        フィルター枠
３        濾過面
４        液出入口
５        給排液支管
６        給排液管
７        給排液バルブ
８        液導出入管
９        液導入口
１０        液導入バルブ
１１        スプレー洗浄管
１２        洗浄液バルブ
１３        通気管
１４        通気バルブ
１５        圧力計
１６        上検出電極
１７        下検出電極
１８        液面制御器
１９        液導出口
２０        液導出バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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