JP4475924B2 - Filtration device - Google Patents
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Description
この発明は、原水(汚濁水)に対し繊維ろ材を利用して浄化処理を行うと共に、目詰まりした繊維ろ材の洗浄再生処理を行えるようにした、ろ過装置に関する。 The present invention relates to a filtration device that performs purification treatment on raw water (contaminated water) using a fiber filter medium, and that can perform a cleaning and regeneration process on a clogged fiber filter medium.
近年、臨海郡における都市再生プロジェクトにおける環境美化策の一環として、内湾、港湾又は運河等の汚濁した閉鎖性海域内の海水を、ろ過装置によって短期間に清澄な海水に浄化処理することによって、この海域周辺地域における親水性や景観を改善し、空間的な価値を向上させることが、国や地方自治体等で推進されている。 In recent years, as part of environmental beautification measures in urban renewal projects in Rinkai District, the seawater in polluted closed sea areas such as inner bays, harbors or canals has been purified by filtering equipment into clear seawater in a short period of time. The national and local governments are promoting to improve the hydrophilicity and landscape in the surrounding area of the sea area and improve the spatial value.
一般に、このような閉鎖水系の海水中(人工池等の閉鎖系の水も同じ)の懸濁物質を分離除去する水処理には、繊維ろ材を用いたろ過装置が利用されている。 In general, a filtration device using a fiber filter medium is used for water treatment for separating and removing suspended substances in such closed water system seawater (same as closed system water such as artificial ponds).
従来の繊維ろ材を用いたろ過装置には、密閉タンク内に繊維ろ材を充填し、原水(汚濁水)を、繊維ろ材層の上方から下方へ向けて圧送することにより、ろ過するものがある。また、この繊維ろ材を用いたろ過装置では、繊維ろ材層に懸濁物質が捕捉されて目詰まりを起こした状態となると、曝気しながら繊維ろ材層の下方から上方へ向けて洗浄水を流して排水することにより、繊維ろ材の洗浄再生処理を行うようにしている(例えば、特許文献1参照。)。 Some conventional filtration devices using fiber filter media are filled with fiber filter media in a closed tank and filtered by pumping raw water (contaminated water) downward from above the fiber filter media layer. Further, in the filtration apparatus using the fiber filter medium, when suspended substances are trapped in the fiber filter medium layer and become clogged, washing water is allowed to flow from below to above the fiber filter medium layer while aeration. The fiber filter medium is washed and regenerated by draining (see, for example, Patent Document 1).
上述のような従来の繊維ろ材を用いたろ過装置には、原水(汚濁水)を密閉タンク内で上下方向に流通させることにより浄化処理を行う縦型のろ過装置と、原水(汚濁水)を密閉タンク内で横方向に流通させることにより浄化処理を行う横型のろ過装置とがある。 In the filtration apparatus using the conventional fiber filter medium as described above, a vertical filtration apparatus that performs purification treatment by flowing raw water (contaminated water) vertically in a sealed tank, and raw water (contaminated water) There is a horizontal type filtration device that performs purification treatment by circulating in a sealed tank in the horizontal direction.
この縦型のろ過装置では、重力を利用してろ材が一定の厚さのろ層を形成することが容易である。さらに、繊維ろ材を用いた縦型のろ過装置では、浄化率をより向上して処理性能をより向上させると共に、密閉タンク内に充填された繊維ろ材が捕捉した懸濁物質により目詰りを起こしたときに、繊維ろ材の洗浄再生処理を、少量の逆洗浄用の処理水で効率良く繊維ろ材の洗浄再生処理をできるようにすることが求められている。 In this vertical filtration apparatus, it is easy for the filter medium to form a filter layer having a certain thickness by using gravity. Furthermore, in the vertical type filtration device using the fiber filter medium, the purification rate is further improved to improve the processing performance, and the suspended matter trapped by the fiber filter medium filled in the sealed tank causes clogging. In some cases, it is required that the fiber filter medium can be washed and regenerated efficiently with a small amount of reverse cleaning water.
また、横型のろ過装置では、装置内にろ材を投入し、原水を横方向に流しても、ろ材に重力が働くため水流の圧力だけでは、ろ材が原水の流通方向に対して垂直方向(鉛直方向)に一定の厚さに積層する状態とはならず、例えば山形に積層した不均一に積層した状態となり易い。このため、ろ材が山形に積層したときに層の垂直上方向では、原水が流れる横方向に対する厚さが垂直下方向の層に比べて薄くなるので、この層が薄くなった部分でのろ材による浄化率が低くなり縦型のろ過装置等に比べて全体としての浄化率が低下することになる。 Also, in the horizontal type filtration device, even if the filter medium is introduced into the device and the raw water flows in the horizontal direction, gravity acts on the filter medium, so the filter medium is perpendicular to the flow direction of the raw water (vertical) only with the pressure of the water flow. (A direction) is not laminated at a constant thickness, but tends to be in a non-uniform laminated state, for example, in a mountain shape. For this reason, when the filter media are stacked in a chevron shape, the thickness in the horizontal direction in which the raw water flows is thinner than the vertical layer in the vertical direction. As a result, the purification rate is lowered, and the purification rate as a whole is lowered as compared with a vertical filtration device or the like.
このため、横型のろ過装置では、ろ材が垂直方向(鉛直方向)に対して一定の厚さに積層される状態となるようにして浄化率の低下を防止し、かつ浄化率をより向上して処理性能をより向上させると共に、密閉タンク内に充填された繊維ろ材が捕捉した懸濁物質により目詰りを起こしたときに、繊維ろ材の洗浄再生処理を、少量の逆洗浄用の処理水で効率良く繊維ろ材の洗浄再生処理をできるようにすることが求められている。
本発明は上述の事実を考慮し、ろ材が原水の流通方向に対して一定の厚さに積層される状態となるようにして浄化率の低下を防止し、繊維ろ材に懸濁物質が捕捉され易くして浄化率をより向上させ、さらに少量の逆洗浄用の処理水で効率良く繊維ろ材の洗浄再生処理を可能とした、ろ過装置を新たに提供することを目的とする。 In consideration of the above-mentioned facts, the present invention prevents the reduction of the purification rate by allowing the filter medium to be laminated in a constant thickness with respect to the flow direction of the raw water, and the suspended matter is trapped in the fiber filter medium. It is an object of the present invention to newly provide a filtration device that can be easily improved to improve the purification rate, and that can efficiently wash and regenerate the fiber filter medium with a small amount of treated water for backwashing.
本発明の請求項1に記載のろ過装置は、筒型胴部の両端開口をそれぞれ蓋部材で閉鎖して横型の容器に構成した横型タンクと、横型タンクの一方の蓋部材に接続した第1送液パイプと、横型タンクの他方の蓋部材に接続した第2送液パイプと、横型タンク内部の第2送液パイプ側に配置されると共に、処理液を流通させる通水孔が設けられ、通水孔に、繊維ろ材の流出を防止するメッシュ部材が設けられた、ろ材支持部材と、横型タンク内部の第1送液パイプ側からろ材支持部材側にかけて筒型胴部の内部をスライド機構によって摺動自在に支受されると共に、処理液を流通させる通水孔が設けられ、通水孔に、繊維ろ材の流出を防止するメッシュ部材が設けられ、第1送液パイプから注入された原水の流れの圧力によって繊維ろ材をろ材支持部材との間に挟み付けて圧縮して繊維ろ材の層が垂直方向に一定の厚さとなるように整えるように移動するよう装着したろ材操作部材と、第2送液パイプから注入された処理液の流れの圧力によってろ材操作部材を第1送液パイプ側まで移動して繊維ろ材が充填される空間を広げて繊維ろ材を水平方向に分散させるように展開させた洗浄再生処理状態で、横型タンクの下側部分から繊維ろ材に向けて曝気するよう接続された曝気手段と、を有することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a filtration apparatus according to a first aspect of the present invention, wherein a horizontal tank configured as a horizontal container by closing both end openings of a cylindrical body portion with a lid member, and a first tank connected to one lid member of the horizontal tank. A liquid feed pipe, a second liquid feed pipe connected to the other lid member of the horizontal tank, and a water passage hole that is disposed on the second liquid feed pipe side inside the horizontal tank and circulates the processing liquid, A filter medium support member provided with a mesh member for preventing the outflow of the fiber filter medium in the water passage hole, and a slide mechanism inside the cylindrical body from the first liquid feeding pipe side to the filter medium support member side inside the horizontal tank. Raw water that is slidably supported and provided with a water passage hole through which the processing liquid is circulated, and a mesh member that prevents the outflow of the fiber filter medium is provided in the water passage hole. Fiber filter media is supported by the flow pressure of the filter A filter medium operating member mounted so as to be sandwiched between the members and compressed so as to move the fiber filter medium layer so as to have a constant thickness in the vertical direction, and a processing liquid injected from the second liquid feeding pipe The horizontal tank is in a cleaning and regenerating state in which the filter medium operating member is moved to the first liquid feed pipe side by the pressure of the flow to expand the space filled with the fiber filter medium so that the fiber filter medium is dispersed in the horizontal direction. And aeration means connected to aerate from the lower portion toward the fiber filter medium .
上述のように構成することにより、ろ過装置で、ろ過する処理を行う場合には、原水(汚濁水)を第1送液パイプからタンク内に所定の圧力で注入する。この原水の流れの圧力によって、ろ材操作部材が第2送液パイプ側ヘスライド機構にガイドされて移動し、自動的にろ過処理状態となる。ろ過装置のろ過処理状態では、ろ材操作部材が原水の流れの圧力によって、繊維ろ材を、ろ材支持部材との間に挟み付けて圧縮し、繊維ろ材の層が、垂直方向に一定の厚さとなるように整えられ、水平方向に原水を流したときに、タンク内の上方部でも下方部でも同じ厚さの繊維ろ材の層で同じ浄化率で浄化されるようにして浄化率が低下することを防止できる。さらに、ろ過装置では、繊維ろ材自体が圧縮されると共に、多数の繊維ろ材の間隙が縮まり、懸濁物質が捕捉しやすい状態となって、浄化率をより向上させることができる。 By comprising as mentioned above, when performing the process filtered with a filtration apparatus, raw | natural water (contaminated water) is inject | poured in a tank from a 1st liquid feeding pipe with a predetermined | prescribed pressure. Due to the pressure of the raw water flow, the filter medium operating member is guided and moved by the slide mechanism to the second liquid feeding pipe side, and automatically enters a filtration process state. In the filtration treatment state of the filtration device, the filter medium operating member compresses the fiber filter medium by sandwiching it between the filter medium support member by the pressure of the raw water flow, and the layer of the fiber filter medium has a constant thickness in the vertical direction. When the raw water is flowed in the horizontal direction, the purification rate is lowered by purifying at the same purification rate with the fiber filter material layer of the same thickness in the upper part and the lower part in the tank. Can be prevented. Furthermore, in the filtration device, the fiber filter medium itself is compressed, and the gaps between the many fiber filter media are reduced, so that suspended substances are easily captured, and the purification rate can be further improved.
ろ過処理を一定時間行って繊維ろ材が目詰りしてきた場合には、繊維ろ材の洗浄再生処理を行う。この繊維ろ材の洗浄再生処理では、まず、第2送液パイプから洗浄処理液をタンク内に注入し、第1送液パイプから排液する。これにより、ろ過装置では、その内部に装着されたろ材操作部材が、洗浄処理液の流れの圧力によって第1送液パイプ側まで移動して繊維ろ材が充填される空間を広げて、繊維ろ材を水平方向に分散させるように展開させる洗浄再生処理状態に、自動的に移行させる。次に、ろ過装置では、曝気手段を駆動して、繊維ろ材がタンク内の空間で広く展開された状態で、曝気処理を行うことにより、高い洗浄効率で洗浄することができる。次に、曝気手段を停止して、第2送液パイプから第1送液パイプの方向に洗浄処理液を流してタンクの中に払い出された汚濁物質をタンク外へ排出する。このように、ろ過装置では、タンク内に貯留した所定量の洗浄処理液だけを利用して洗浄再生処理を行えるので、少量の洗浄処理液(逆洗浄用の処理水)により効率良く繊維ろ材の洗浄再生処理をすることができ、洗浄処理液の節約をすることができる。 When the filter medium is clogged after a certain period of filtration, the fiber filter medium is washed and regenerated. In the cleaning and regeneration processing of the fiber filter medium, first, the cleaning processing liquid is injected into the tank from the second liquid feeding pipe and discharged from the first liquid feeding pipe. As a result, in the filtration device, the filter medium operating member mounted therein moves to the first liquid feeding pipe side by the pressure of the flow of the cleaning treatment liquid, and widens the space filled with the fiber filter medium, The state is automatically shifted to a cleaning / regenerating process state in which it is developed so as to be dispersed in the horizontal direction. Next, in the filtration device, it is possible to perform cleaning with high cleaning efficiency by driving the aeration means and performing the aeration treatment in a state where the fiber filter medium is widely deployed in the space in the tank. Next, the aeration means is stopped, the cleaning liquid is flowed from the second liquid feeding pipe to the first liquid feeding pipe, and the pollutant discharged into the tank is discharged out of the tank. In this way, in the filtration device, the cleaning regeneration process can be performed using only a predetermined amount of the cleaning processing liquid stored in the tank, so that the fiber filter medium can be efficiently treated with a small amount of the cleaning processing liquid (back cleaning processing water). Cleaning regeneration processing can be performed, and cleaning processing liquid can be saved.
次に、ろ過装置では、原水を第1送液パイプから注入し、第2送液パイプから排出する。すると、第1送液パイプから注入された原水の流れの圧力によって、ろ材操作部材が第2送液パイプ側ヘスライド機構にガイドされて移動し、自動的にろ過処理状態に復帰し、ろ過処理を再開することができる。」 Next, in a filtration apparatus, raw | natural water is inject | poured from a 1st liquid feeding pipe, and is discharged | emitted from a 2nd liquid feeding pipe. Then, due to the pressure of the flow of raw water injected from the first liquid feeding pipe, the filter medium operating member is guided and moved by the slide mechanism to the second liquid feeding pipe side, and automatically returns to the filtration process state, and the filtration process is performed. You can resume. "
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のろ過装置において、スライド機構が、横型タンク内に固定して配置された摺動ガイド軸を、ろ材操作部材の支受部材の挿通孔内に摺動自在に挿通してガイドするように構成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the filtration device according to the first aspect, the slide mechanism has a sliding guide shaft that is fixedly disposed in the horizontal tank, and is inserted into the insertion hole of the support member of the filter medium operating member. It is configured to be slidably inserted into and guided.
上述のように構成することにより、請求項1に記載のろ過装置の作用、効果に加えて、ろ材操作部材の支受部材が、摺動ガイド軸上を、ぶれを生じることなく滑らかに移動することができる。 By configuring as described above, in addition to the operation and effect of the filtration device according to claim 1, the support member of the filter medium operation member moves smoothly on the sliding guide shaft without causing a shake. be able to.
本発明のろ過装置によれば、繊維ろ材を用いたろ過装置であっても、ろ材が原水の流通方向に対して一定の厚さに積層される状態となるようにして浄化率の低下を防止できる。また、繊維ろ材に懸濁物質が捕捉され易くして浄化率をより向上させることができる。さらに少量の逆洗浄用の処理水で効率良く繊維ろ材の洗浄再生処理をすることができるという効果を有する。 According to the filtration device of the present invention, even in a filtration device using a fiber filter medium, the filter medium is stacked in a constant thickness with respect to the flow direction of the raw water to prevent a reduction in purification rate. it can. Further, the suspended matter can be easily captured by the fiber filter medium, and the purification rate can be further improved. Furthermore, it has the effect that the fiber filter medium can be efficiently washed and regenerated with a small amount of treated water for backwashing.
以下、本発明のろ過装置に係わる第1実施の形態について、図1乃至図6を参照しながら説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the filtration device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
図1は、本第1実施の形態に係わる繊維ろ材を用いた横型ろ過装置を断面で示す全体概略構成図である。 FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram showing, in cross section, a horizontal filtration apparatus using a fiber filter according to the first embodiment.
この横型のろ過装置10では、円筒形(筒型の胴部を持つものであれば、断面多角形、断面楕円形等の種々の断面形状にした筒型でも良い)の筒型胴部の両端開口をそれぞれ蓋部材で閉鎖して密閉容器に構成したタンク12を横に寝かせて設置するよう構成する。このように、ろ過装置10を横型に構成した場合には、ろ過装置10全体の高さを低くして目立たなく設置できるので、臨海郡における、内湾、港湾又は運河等の周囲の景観を損なわないようにできる。さらに、ろ過装置10を設置する環境に高さ制限がある場合でも、高さを低く抑えて設置することが可能である。
In this horizontal
このタンク12には、その図1に向かって左側の一方の蓋部材14に、原水を浄化処理のため導入する第1送液パイプ16を接続する。また、タンク12には、その図1に向かって右側の他方の蓋部材18に浄化処理済みの処理液を排出するための第2送液パイプ20を接続する。さらに、蓋部材18の上部には、タンク12内の空気を排気するためのタンク12の内部に連通する排気パイプ44を設置する。
A first
図2(D)に示すように、タンク12の底部には、タンク12の内部に充填された繊維ろ材22が浮遊する処理液中に曝気する曝気手段として、タンク12の内周面に一方のパイプ端が開口するよう接続された曝気用パイプ46を設置する。この曝気手段は、曝気用パイプ46の他方の端部に、送気ポンプ48を接続して構成する。
As shown in FIG. 2 (D), at the bottom of the
図1に示すように、タンク12の内部には、所定量の繊維ろ材22を充填する。さらに、タンク12の内部には、原水の浄化処理の際に繊維ろ材22を垂直方向(鉛直方向)に対して均一な厚さの層を成すように整えるように圧縮すると共に、繊維ろ材の洗浄再生処理(逆洗浄処理)の際に繊維ろ材22をタンク12内の空間に広く展開させるよう操作するため、ろ材操作部材32と、ろ材操作部材32を摺動自在に支受するスライド機構(スライド手段)とを装着する。
As shown in FIG. 1, a predetermined amount of
このスライド機構を構成するため、タンク12の内部には、その一方の蓋部材14近傍の所定位置と、タンク12の円筒部中間の均一な厚さの層状に圧縮して整えられた繊維ろ材22の端面から若干他方の蓋部材18側へ寄った所定位置とに、それぞれ支持部材24を設置する。
In order to constitute this slide mechanism, a
これらの支持部材24は、それぞれ図3に示すように、十字状に組まれた腕木部材26の自由端部をタンク12の内周面に固着して配置する。また、相対向する腕木部材26には、これらの十字状に交差した中央部間に、図1に示すように、円柱状の摺動ガイド軸28を、タンク12の内周円筒面の中心線と平行となるように架設する。
As shown in FIG. 3, these
さらに、相対向する腕木部材26には、これらの交差した腕木中央の中心から偏芯した相対応する各所定位置間に、補助摺動ガイド軸30を、タンク12の内周円筒面の中心線と平行となるように架設する。
Further, the
また、タンク12内における二つの腕木部材26の間には、ろ材操作部材32を、スライド機構(スライド手段)としての摺動ガイド軸28と補助摺動ガイド軸30とによって、一方の腕木部材26から他方の腕木部材26までの区間を回転が制止された状態で摺動自在となるように支受する。
In addition, between the two
ろ材操作部材32は、図4(A)(B)に示すように、正面円形に形成され、その中央部には、摺動ガイド軸28が摺動自在に挿通される支受部材34を配設する。この支受部材34は、短筒状の部材の内周部に摩擦係数の小さいプラスチック製の軸受部材を設置して構成する。
As shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), the filter
さらに、ろ材操作部材32は、その平面部における同芯円上の2箇所に、それぞれ幅狭の円筒状に形成した補強部材31を一体的に固着する。この補強部材31は、ろ材操作部材32が腕木部材26に接近したときに腕木部材26に直接当たって、ろ材操作部材32の動作を止めることにより、ろ材操作部材32の平面が直接腕木部材26に衝突して損傷を受けることを防止する。
Further, the filter
また、ろ材操作部材32の所定位置には、補助摺動ガイド軸30が摺動自在に挿通される摺動ガイド孔36を設ける。
A sliding
このように装着されたろ材操作部材32は、支受部材34が摺動ガイド軸28上を摺動する際に前後左右へのふれが軽減されるように支受されるので、スムーズに安定して移動することになる。すなわち、ろ材操作部材32は、タンク12内に装着された移動可能な仕切りとなって、繊維ろ材22の充填部分の容積を調整可能に区画することになる。
The filter
ろ材操作部材32には、円形平面に平均的に分布するよう、その円形平面の中心に対する同芯円上の位置にそれぞれ等間隔を置いて、貫通孔である通水孔38を多数穿孔する。
In the filter
さらに、ろ材操作部材32には、各通水孔38から繊維ろ材22が流出することを防止するため、各通水孔38が配置された範囲をカバーするように、ろ材操作部材32の背面の所定範囲に渡ってろ材の流出防止手段としての図示しないメッシュ部材を設置する。
Further, in order to prevent the
図1に示すように、タンク12の内部には、蓋部材18の近傍に、第2送液パイプ20から繊維ろ材22が外部へ流出することを防止するため、ろ材支持部材40を配設する。
As shown in FIG. 1, a filter
このろ材支持部材40は、図5(A)(B)に示すように、正面円形に形成し、その円周部をタンク12の内周に固着して配置する。ろ材操作部材32には、円形平面に平均的に分布するよう、その円形平面の中心に対する同芯円上の位置にそれぞれ等間隔を置いて、貫通孔である通水孔42を多数穿孔する。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the filter
さらに、ろ材支持部材40には、各通水孔42が配置された範囲をカバーするように、ろ材支持部材40の平面の所定範囲に渡ってろ材の流出防止手段としての図示しないメッシュ部材を設置する。
Further, the filter
なお、このろ過装置10では、前述したタンク12内における蓋部材18寄りの所定位置に配置する支持部材24を、ろ材支持部材40に隣接する位置に配置し、又はろ材支持部材40の一部として一体に構成しても良い。
In the
このように構成されたろ過装置10に用いて好適な繊維ろ材22には、例えば、熱可塑性の繊維の集合体を形成し、この繊維の一部を融着固定してなるものがある。より具体的には、熱可塑性の短繊維を束状となし、この束表面の繊維及び内部の繊維の一部を融着固定して紐状とし、これを切断して短柱状に成形したものが好適である。
The
一般的に、ろ過材は、粒径が細かい程、浮遊固形物質を良好に除去しうるものであるが、粒径が細かすぎるとろ過層での保持が困難となり、流失し易くなり、粒径を大きくすると、細かい浮遊固形物質を除去することが不可能となるという性質がある。 Generally, the finer the particle size, the better the suspended solids can be removed. However, if the particle size is too fine, it will be difficult to retain in the filtration layer and will be easily washed away. If the value is increased, it becomes impossible to remove fine suspended solid substances.
そこで、本実施の形態に係る繊維ろ材22は、熱可塑性繊維の短繊維集合体を一部融着し固定して、短繊維による細かい浮遊固形物質の除去を可能にすると共に、繊維の流失を防止し得るようになしたものである。好ましい態様としては、短繊維をカードして繊維方向を一定にし、束状に成形して紐状の繊維の集合体とし、この繊維の一部を加熱して互いに融着させて固定し、これを切断して短柱状に成形したもの等が挙げられる。
Therefore, the
ここで用いられる熱可塑性の短繊維の素材としては、ポリエステル、ポリプリロピレン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル等が挙げられ、これらは単独でも2種以上の繊維を混合して用いてもよい。また、短繊維は、通常の繊維形状であっても、中空繊維であっても、繊維表面にクラック等を有する変形繊維であってもよい。繊維表面に凹凸を有する変形繊維や中空繊維は、表面積が大きくなり、細かい浮遊固形物質の除去が効果的に行えるため、好ましく用いられる。 Examples of the thermoplastic short fiber material used here include polyester, polypropylene, polyamide, polyvinyl alcohol, polyacryl, and the like, and these may be used alone or in admixture of two or more kinds. Further, the short fiber may be a normal fiber shape, a hollow fiber, or a deformed fiber having a crack or the like on the fiber surface. Deformed fibers and hollow fibers having irregularities on the fiber surface are preferably used because they have a large surface area and can effectively remove fine suspended solid substances.
繊維ろ材22のサイズとしては、例えば、繊維ろ材22が短柱状(円柱形)の場合、固形浮遊物質の除去効率の観点から、その直径は約2〜約10mm程度が好ましく、特に、約3〜約6mm程度が好ましい。長さは、約2〜約10mmが好ましく、特に、約3〜約6mm程度が好ましい。
As the size of the
次に、上述のように構成された本第1実施の形態に係るろ過装置の作用及び動作について説明する。 Next, the operation and operation of the filtration device according to the first embodiment configured as described above will be described.
まず、ろ過装置10により原水(汚濁水)をろ過する処理を行う場合には、臨海郡における内湾、港湾、運河等の汚濁した閉鎖性海域の海水である原水(汚濁水)を第1送液パイプ16からタンク12内に所定の圧力で注入する。
First, when the raw water (polluted water) is filtered by the
すると、この海水(原水)の流れの圧力によって、ろ材操作部材32が第2送液パイプ20側の支持部材24近くまで摺動ガイド軸28にガイドされて移動し、自動的に図1及び図2(A)に示すろ過処理状態となる。
Then, due to the pressure of the flow of the seawater (raw water), the filter
ろ過装置10のろ過処理状態では、ろ材操作部材32が海水(原水)の流れの圧力によって、繊維ろ材22を、ろ材支持部材40との間に挟み付けて圧縮する。これにより横型のろ過装置である、ろ過装置10の内部では、多数の繊維ろ材22が積み重なった繊維ろ材層が、垂直方向に一定の厚さとなるように整えられるので、水平方向に海水(原水)を流したときに、タンク12内の上方部でも下方部でも同じ厚さの繊維ろ材22の層で同じ浄化率で浄化されることになる。よって、このように構成したろ過装置10では、繊維ろ材22層の厚さが薄い部分において浄化率が低くなり全体としての浄化率が低下することを防止できる。
In the filtration processing state of the
また、この繊維ろ材22を用いたろ過装置10の場合には、繊維ろ材22自体がもつ空隙と繊維ろ材22間の隙間において海水(原水)が流れ、海水(原水)中に含まれる懸濁性の物質を捕捉する。ここで、このろ過装置10では、ろ材操作部材32が海水(原水)の流れの圧力で繊維ろ材22に圧力を加えて圧縮するから、繊維ろ材22自体が圧縮されると共に、多数の繊維ろ材22の間隙が縮まり、懸濁物質が捕捉しやすい状態となって、浄化率をより向上させることができる。なお、ろ材操作部材32が繊維ろ材22を圧縮する圧力は、第1送液パイプ16から原水(汚濁水)を流通させるときに生じる圧力で決まる。よって、原水(汚濁水)を第1送液パイプ16から注入するときの流量や圧力を調整することによって、ろ材操作部材32が繊維ろ材22を圧縮する圧力を任意に調整して、ろ過装置10のろ過効率を容易に調整でき、処理水の水質を維持することができる。
In the case of the
このろ過装置10で浮遊固形物質がろ過処理された海水(原水)は、第2送液パイプ20から図示しない送水パイプを通じて閉鎖性海域の海中へ戻される。
The seawater (raw water) obtained by filtering the floating solid material by the
ろ過装置10により海水(原水)のろ過処理を一定時間行って繊維ろ材22が目詰りしてきた場合には、一旦ろ過装置10のろ過処理を停止し、繊維ろ材の洗浄再生処理を行う。
When the
ここで、ろ過装置10における繊維ろ材22の目詰まりを検出する方法としては、ろ過装置10の入口となる第1送液パイプ16側と、出口となる第2送液パイプ20側とを流れる海水の差圧を差圧計によって検出し、設定した所定の差圧を超えたら制御信号を出力する検出手段を利用して目詰りが検知されたときに、繊維ろ材の洗浄再生処理を行うよう制御する方法、又は、ろ過装置10の処理動作の際に繊維ろ材22が目詰まりする時間を予め予測できる場合には、タイマーによって時間を計測し、この所定時間が経過したときに繊維ろ材の洗浄再生処理を行うよう制御する方法が考えられる。
Here, as a method of detecting clogging of the
この繊維ろ材の洗浄再生処理では、第2送液パイプ20から洗浄処理液(原水、工業用水、又は、ろ過装置10で浄化処理されて図示しないタンク等に貯留されていたよごれの少ない海水等の液体)を所定の圧力でタンク12内に注入し、第1送液パイプ16から排液する。
In this fiber filter media cleaning and regenerating process, the second
これにより、ろ過装置10は、その内部に装着されたろ材操作部材32が、洗浄処理液の流れの圧力によって第1送液パイプ16側の支持部材24に当接するまで移動して繊維ろ材22が充填される区画(空間)を広げることによって、図2(B)に示す繊維ろ材22を水平方向に分散させるように展開させる洗浄再生処理状態に、自動的に移行する。
As a result, the
次に、ろ過装置10では、タンク12内の洗浄処理液(原水、工業用水、又は、ろ過装置10で浄化処理されて図示しないタンク等に貯留されていたよごれの少ない海水等の液体)を幾分抜いて水位を下げた所定量の洗浄処理液が貯留された図2(C)の状態にしてから、図2(D)に示すように曝気手段の送気ポンプ48を駆動して曝気用パイプ46を通じてタンク12の下方から一定時間空気を吹き込み、排気パイプ44から排気する曝気処理を行うことによって、繊維ろ材22を激しく攪拌し、繊維ろ材22自体の空隙や、繊維ろ材22間の間隙等に捕捉されていた懸濁物質をタンク12内に払い出す。
Next, in the
また、このろ過装置10では、ろ材操作部材32が移動され繊維ろ材22がタンク12内の空間で広く展開された状態で、曝気手段における広い範囲に渡って配置された曝気用パイプ46を通じて曝気処理を行うので、洗浄効率を向上することができる。
In the
次に、送気ポンプ48を停止して、空気の吹込み(曝気)を止め、図2(E)に示すように第2送液パイプ20から第1送液パイプ16の方向に洗浄処理液(原水、工業用水、又は、ろ過装置10で浄化処理されて図示しないタンク等に貯留されていたよごれの少ない海水等の液体)を流してタンク12の中に払い出された汚濁物質をタンク12の外の沈殿池等へ排出する。
Next, the
このように、ろ過装置10では、タンク12内に貯留した所定量の洗浄処理液だけを利用して洗浄再生処理を行えるので、少量の洗浄処理液(逆洗浄用の処理水)により効率良く繊維ろ材の洗浄再生処理をすることができ、洗浄処理液の節約をすることができる。
As described above, the
次に、このろ過装置10では、容器の中の汚濁物質を十分に排出して洗浄再生処理が終わった後、原水(汚濁水)を第1送液パイプ16から所定の圧力で注入し、第2送液パイプ20から排出して、ろ過処理状態に切り替える。
Next, in the
すると、前述と同様にして第1送液パイプ16から注入された海水(原水)の流れの圧力によって、図2(F)に示すように、ろ材操作部材32が第2送液パイプ20側の支持部材24近くまで摺動ガイド軸28にガイドされて移動し、自動的に図1及び図2(A)に示すろ過処理状態に復帰する。
Then, in the same manner as described above, as shown in FIG. 2 (F), the filter
すなわち、ろ過装置10では、縦型タンク12内に充填された繊維ろ材22の充填密度を、ろ過処理状態では大きくしてろ過処理の効率を向上し、洗浄再生処理状態では充填密度を小さくした状態に調節して洗浄再生処理の効率を向上することができる。なお、繊維ろ材22の充填密度を大きくすれば、単位時間あたりに処理しうる海水(原水)の量は少なくなるが、細かい粒子も捕捉できるようになる。
That is, in the
また、このろ過装置10では、繊維ろ材22を洗浄し得るため、長期間再利用が可能であり、少量の洗浄処理液を使用して曝気することにより良好に洗浄できるから、洗浄処理液の使用量を削減することができる。
Moreover, in this
さらに、ろ過装置10において、ろ材操作部材32が、縦型タンク12を流通する原水(汚濁水)又は洗浄処理液で移動操作されるように構成した場合には、ろ材操作部材32を機械的に操作する手段が不用であるため、ろ過装置10の構成を簡素化して廉価な製品を提供できる。
Further, in the
次に、本発明の第2実施の形態について図7により説明する。この図7に示すろ過装置10は、縦型のろ過装置として構成したものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
この縦型のろ過装置であるろ過装置10では、縦型のタンク12における一方の蓋部材14の近くを貫通するように、第1送液パイプ50を配設する。この第1送液パイプ50は、その自由端部を上に向けて屈曲させることにより、その自由端開口を蓋部材14の内面に向けて開放させるように構成する。
In the
また、この縦型のタンク12の内部には、ろ材操作部材32と、ろ材操作部材32を摺動自在に支受するスライド機構(スライド手段)とを構成するため、第1送液パイプ50の下側所定位置と、縦型タンク12の円筒部下側寄り中間位置に当たる、均一な厚さの層状に圧縮して整えられた繊維ろ材22の端面から若干下方の蓋部材18側へ寄った所定位置とに、それぞれ支持部材24を設置する。これら2つの支持部材24の間には縦方向に摺動ガイド軸28を架設する。なお、必要に応じて補助摺動ガイド軸30を架設しても良い。
Further, in the inside of the
また縦型タンク12の内部には、ろ材操作部材32を、摺動ガイド軸28に沿って縦方向に摺動自由に装着する。
A filter
さらに、縦型タンク12の内部には、その下方蓋部材18近くに支持床としての、ろ材支持部材40を設置する。
Further, a filter
なお、この縦型のろ過装置であるろ過装置10では、縦型タンク12内のろ材支持部材40とろ材操作部材32との間に繊維ろ材22を充填するので、ろ材支持部材40上に重力の作用で繊維ろ材22の層が一定の厚さで安定して積層する状態となる。
In the
また、この縦型タンク12では、タンク12の内部に充填された繊維ろ材22が浮遊する液体(処理液)中に曝気する曝気手段を構成するため、一方のパイプ端が縦型タンク12の底面部に当たる蓋部材18内面部に開口するよう接続された曝気用パイプ46を設置する。なお、この曝気用パイプ46の曝気用端部は、ろ材支持部材40を貫通するよう延長して構成し、繊維ろ材22が充填された空間内に直接曝気するようにしても良い。
Further, in this
この曝気手段は、曝気用パイプ46の他方の端部に、送気ポンプ48を接続して構成する。さらに、蓋部材18には、ろ過装置10を設置するための足台52を設ける。
This aeration means is configured by connecting an
このように構成された縦型ろ過装置10でろ過処理を行う場合には、汚濁した閉鎖性海域の海水である原水(汚濁水)を、第1送液パイプ50からタンク12内に注入する。
When the filtration process is performed by the
すると、この海水(原水)が重力の作用で落下するように流れるときの圧力によって、自重により、第2送液パイプ20側の支持部材24近くまで摺動ガイド軸28にガイドされて移動してろ過処理状態となっている、ろ材操作部材32が、繊維ろ材22を、ろ材支持部材40との間に挟み付けて圧縮する。これにより縦型のろ過装置である、ろ過装置10の内部では、ろ材操作部材32が海水(原水)の流れの圧力で繊維ろ材22に圧力を加えて圧縮するから、繊維ろ材22自体が圧縮されると共に、多数の繊維ろ材22の間隙が縮まり、繊維ろ材22の充填密度が密となった懸濁物質が捕捉しやすい状態となって、浄化率をより向上させることができる。
Then, by the pressure when the seawater (raw water) flows so as to fall due to the action of gravity, the seawater (raw water) is guided by the sliding
また、ろ過装置10で繊維ろ材の洗浄再生処理(逆洗浄処理)を行う場合には、第2送液パイプ20から洗浄処理液(原水、工業用水、又は、ろ過装置10で浄化処理されて図示しないタンク等に貯留されていたよごれの少ない海水等の液体)をタンク12内に所定の水位まで注入する。
Further, in the case where the fiber filter medium is washed and regenerated (reverse washing treatment) by the
次に、ろ過装置10では、曝気手段の送気ポンプ48を駆動して曝気用パイプ46を通じてタンク12下方の蓋部材18に開口する曝気用パイプ46から一定時間空気を吹き込み、第1送液パイプ50(図示しないが別途排気パイプを設けても良い
)から排気する曝気処理を行う。
Next, in the
この曝気処理の際には、曝気手段の曝気用パイプ46から送気された空気によって、比較的軽い重さに構成されたろ材操作部材32が、所要の高さ位置まで浮上することによって、ろ材支持部材40と、ろ材操作部材32とで囲まれた繊維ろ材22を充填する空間を広げた状態に自動的に移行し、この広い空間内に充填されている洗浄処理液に浮遊している繊維ろ材22を激しく攪拌し、繊維ろ材22自体の空隙や、繊維ろ材22間の間隙等に捕捉されていた懸濁物質をタンク12内に払い出す。
In this aeration process, the filter
次に、ろ過装置10では、送気ポンプ48を停止して、空気の吹込み(曝気)を止め第2送液パイプ20から洗浄処理液(原水、工業用水、又は、ろ過装置10で浄化処理されて図示しないタンク等に貯留されていたよごれの少ない海水等の液体)を注入し、第1送液パイプ50から排液してタンク12の中に払い出された汚濁物質をタンク12の外の沈殿池等へ排出する。
Next, in the
次に、このろ過装置10では、容器の中の汚濁物質を十分に排出して洗浄再生処理が終わった後、原水(汚濁水)を第1送液パイプ16から注入し、第2送液パイプ20から排出する、ろ過処理状態に切り替える。
Next, in the
すると、ろ材操作部材32は、自重によって摺動ガイド軸28にガイドされて下降し、自動的に図6に示すろ過処理状態に復帰する。
Then, the filter
上述した縦型ろ過装置10では、曝気手段における送気ポンプ48を駆動して曝気用パイプ46から送気された圧搾空気によって、ろ材操作部材32を所要の高さ位置まで浮上させるよう構成したが、縦型ろ過装置10の洗浄再生処理(逆洗浄処理)の際に、ろ材操作部材32を上方の支持部材24近くまで引き上げて保持し、縦型ろ過装置10がろ過処理状態のときに、ろ材操作部材32を移動自由に開放するための、ろ材操作部材32の洗浄再生処理用操作手段を別途設けても良い。
In the
なお、本第2実施の形態における以上説明した以外の構成、作用、及び効果は前述した第1実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。 Note that the configurations, operations, and effects of the second embodiment other than those described above are the same as those of the first embodiment described above, and thus description thereof is omitted.
10 ろ過装置
12 タンク
14 蓋部材
16 第1送液パイプ
18 蓋部材
20 第2送液パイプ
22 繊維ろ材
24 支持部材
28 摺動ガイド軸
32 ろ材操作部材
34 支受部材
38 通水孔
40 ろ材支持部材
46 曝気用パイプ
48 送気ポンプ
50 第1送液パイプ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記横型タンクの一方の前記蓋部材に接続した第1送液パイプと、
前記横型タンクの他方の前記蓋部材に接続した第2送液パイプと、
前記横型タンク内部の前記第2送液パイプ側に配置されると共に、処理液を流通させる通水孔が設けられ、当該通水孔に、繊維ろ材の流出を防止するメッシュ部材が設けられた、ろ材支持部材と、
前記横型タンク内部の前記第1送液パイプ側から前記ろ材支持部材側にかけて前記筒型胴部の内部をスライド機構によって摺動自在に支受されると共に、処理液を流通させる通水孔が設けられ、当該通水孔に、前記繊維ろ材の流出を防止するメッシュ部材が設けられ、前記第1送液パイプから注入された原水の流れの圧力によって前記繊維ろ材をろ材支持部材との間に挟み付けて圧縮して前記繊維ろ材の層が垂直方向に一定の厚さとなるように整えるように移動するよう装着したろ材操作部材と、
前記第2送液パイプから注入された処理液の流れの圧力によって前記ろ材操作部材を第1送液パイプ側まで移動して前記繊維ろ材が充填される空間を広げて前記繊維ろ材を水平方向に分散させるように展開させた洗浄再生処理状態で、前記横型タンクの下側部分から前記繊維ろ材に向けて曝気するよう接続された曝気手段と、
を有することを特徴とするろ過装置。 A horizontal tank configured in a horizontal container by closing both ends of the cylindrical body with lid members,
A first liquid feeding pipe connected to one of the lid members of the horizontal tank;
A second liquid feeding pipe connected to the other lid member of the horizontal tank;
The water tank is disposed on the side of the second liquid feeding pipe inside the horizontal tank, and a water passage hole through which the processing liquid is circulated is provided, and the water passage hole is provided with a mesh member for preventing the fiber filter medium from flowing out. A filter medium support member;
There is provided a water passage hole through which the inside of the cylindrical body is slidably supported by a slide mechanism from the first liquid feeding pipe side to the filter medium support member side in the horizontal tank and the processing liquid is circulated. A mesh member for preventing the fiber filter medium from flowing out is provided in the water passage hole, and the fiber filter medium is sandwiched between the filter medium support member by the pressure of the flow of raw water injected from the first liquid feeding pipe. A filter medium operating member mounted so as to move so as to adjust the layer of the fiber filter medium to a constant thickness in the vertical direction by attaching and compressing,
The filter medium operating member is moved to the first liquid feed pipe side by the pressure of the flow of the processing liquid injected from the second liquid feed pipe to widen the space filled with the fiber filter medium, and the fiber filter medium is horizontally oriented. Aeration means connected to aerate from the lower part of the horizontal tank toward the fiber filter medium in a cleaning and regeneration treatment state deployed so as to be dispersed;
A filtration device characterized by comprising:
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