JPS5836612B2

JPS5836612B2 - 移動層式濾過装置

Info

Publication number: JPS5836612B2
Application number: JP51040622A
Authority: JP
Inventors: 喜久男西川; 頼文池田
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1976-04-08
Filing date: 1976-04-08
Publication date: 1983-08-10
Also published as: JPS52122966A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は移動層式濾過装置に関する。

濾過操作は古《から砿鉱業はもとより化学工業から用廃
水処理部門に至るまで広い分野において採用されてきた
固液分離操作であるが、近年、都市上下水、産業用廃水
中の懸濁物質の除去等、水の三次処理の分野における重
要性が高まると共に、その処理能力も益々巨大化し、場
合によっては極度に難濾過性の懸濁液をも合理的、効率
的に濾過する方法や装置が必要とされることも多くなっ
てきた。

現在、水の三次処理の分野において採用されている主な
濾過法は原理的には所謂砂濾過法であって、従来は緩速
砂濾過法が採用されていたが、最近では用水源の汚染化
に伴う疑集沈澱装置の採用や敷地、管理上の問題等から
、急速砂濾過法が主流を占めつつある。

しかし、この急速砂濾過法といえども、殆どが固定層方
式であって、被処理水中の懸濁物質（以下、ＳＳという
。

）の大部分は濾過層表面で除去されるので、濾層全体が
有効に機能しないのみならず、一定期間濾過した後は、
濾過を一時中止し、濾層に捕捉されたＳＳを除去するた
め表面洗滌、逆洗等を行わなければならず、その操作、
管理が極めて煩雑であった。

また、従来の固定層方式では、被処理液のＳＳ濃度や液
量の変動に対して速やかに且つ効果的に対処することが
できなかった。

本発明は従来の濾過法における上記した種々の問題を解
決するためになされたもので、濾過処理を中断すること
なく、連続的に濾過することができると共に、濾過全体
が常に一定の濾過能力を有し、効果的に濾過を行うこと
ができる濾過装置を提供することを目的とする。

本発明の移動層式濾過装置は頂部に濾材を連続的に内部
へ供給しうる濾材供給口を設け、下端に廃濾材を抜出す
廃濾材抜出口を設け、下部に被処理液を内部へ連続的に
供給する被処理液供給口を設け、上部に濾過層内を上昇
してきた液を槽外へ連続的に排出する処理液出口を設け
た濾過槽と、廃濾材抜出口から抜き出されたスラリー状
廃濾材を外気に曝されることなく、液体ポンプ、移送用
管及び濾材再生装置を経て上部濾材供給ロへ供給する手
段と、上記濾過槽内の濾材積層高さを監視するための粉
面計とを有し、前記濾過槽内には、前記被処理液供給口
に接続される分配器と前記処理液出口に接続される集水
器と廃濾材出口の直上におかれる邪魔板と濾材供給口の
直下におかれる分散板とを設け、濾過槽内に該槽の下側
から前記処理液出口のレベルまで濾過層を積層し、該濾
過層の上にさらに一定の積層高さをもって濾材層を積層
し、この濾材層と前記濾過槽頂部との間に濾材受入れ用
の空間部を常に形成するよう前記粉面計の監視にしたが
って濾材の供給と抜出しを行なうよう構成されているこ
とを特徴としている。

濾材としては砂、アンスラサイト、ガラス、活性炭、活
性アルミナ、シリカゲル、磁器、合成ゼオライト、合戒
樹脂等を使用することができる。

以下に本発明の濾過装置の実施例の図面について詳細に
説明する。

濾過槽１は底部が逆円錐形をなす筒形で、下端に廃濾材
抜出口１０が設げられ頂部に濾材供給口８が設けられ、
下部に被処理液供給口２が設けられ、それより上方ｈ１
に処理液出口６が設けられ、槽内には供給口２に分配器
４が接続され、出口６に集水器５が接続され、頂部の濾
材供給口８の直下に分散板９が、又下端の廃濾材抜出口
１０の直上に邪魔板１３が配設されている。

濾過槽１の下端の抜出口１０は、抜出弁１１，廃濾材受
器１４を介して水エゼクタ−１５等のポンプに接続され
、管１６を経てサイクロン１７等の遠心分離機に接続さ
れ、ここで濾材からＳＳが分離され再生濾材だげが濾材
供給口８に戻される。

濾過槽１内の濾材充填面１２は粉面計（図示せず）によ
り監視されており、この粉面計の監視にしたがって濾材
の供給と抜出しを行なうことにより濾材充填面１２が処
理液出口６からｈ２上方に維持される。

処理液出口６に接続される管（図示せず）は上方へ立ち
上がっており濾材充填面１２は常に冠水している。

次にこの操作の作用を説明する。

ＳＳを含有する被処理水は槽本体１の下部に設けた被処
理液供給口２より槽本体内の粒子状濾材を充填した濾過
層３に導入される。

この際、分配機４が被処理液を槽１の全断面にわたって
均等に分配する。

被処理液は上向流で濾過層３を通過し濾液集水機５によ
って濾材から濾過分離され、処理液出口６から槽１外へ
流出する。

尚、比重の比較的小さい濾材を使用する場合、処理液出
口６の上方まで充填された濾材層７の重量により濾過層
３の濾材が押圧されるから、濾過槽処理中に上向流液体
により膨脹や流動化を起こすことがない。

通常、この膨脹、流動化防止のための濾材層高ｈ２は濾
過層高ｈ１の精々数％程度で十分である。

濾材は濾過槽１頂部の濾材供給口８からスラリーでポン
プ、水エゼクター、圧送タンク等（図示せず）適宜の手
段により、連続的又は間接的に濾過槽１に供給される。

この場合、処理液で濾材をスラリー化してもよい。

濾材は分散板９により濾過槽１の全断面にわたって均等
に分散される。

濾材充填面１２は粉面計（図示せず）で監視されており
、濾材層高ｈ２を含めた濾材充填層高ｈ１＋ｈ２が実質
的に一定に制御される。

一方、ＳＳを捕捉した濾材は、濾過槽１下端に設けた廃
濾材抜出口１０から連続的又は間欠的にスラリー状で抜
出され、廃濾材受器１４、水エゼクタ−１５を経たのち
管１６内をスラリー状のままサイクロン１７に送られ、
ここではじめてＳＳが分離されて再生濾材は濡れた状態
のまま濾材供給口８から濾過槽１内へ適宜戻される。

廃濾材抜出口１０から濾材供給口８に至る濾材の再生循
環回路は外気と接触せず、しかも始終スラリー状で移送
される。

廃濾材を間欠的に抜出す場合には、特に被処理液入口側
の濾材に捕捉されたＳＳによって形成されたマツドボー
ル（ｍｕｄｂａｌｌ）が間欠抜出しの勢いによっ
て解きほぐされて、濾過槽外に排出され易くなるという
利点がある。

更に、前記受器１４において攪拌、水洗等により廃濾材
とＳＳとの分離を行えば、後続の管内移送の過程におい
ても、濾材粒子相互や管壁との衝突、摩擦、或いは液流
による洗滌作用によって、ＳＳは濾材から離脱されるか
ら、特に大容量の廃濾材中継タンクや大型の廃濾材再生
設備を設けることなく、濾材を循環使用することができ
る。

また、比較的比重の大きい濾材粒子を使用する場合には
、更にＳＳと濾材粒子との比重差が大きくなるので、廃
濾材の濾過槽からの抜出し、水エゼクター等による廃濾
材の管内圧送等により、ＳＳを濾材からほぼ完全に脱離
させることができ、従って極めて簡単な操作で濾過と廃
濾材再生とを行うことができる点にも、比較的比重の大
きい濾材を使用する利点がある。

また、本発明では、濾材層７の高さをｈ２に維持するこ
とにより、該濾材層Ｉと濾過槽１頂部との間に濾材受入
れ用の空間部を常に形成している。

したがって濾材供給口８からの濾材供給を連続的に行う
ことができる。

本発明によれば、以上のように、粒子状濾材の充填層に
ＳＳを含有する被処理液を上向流で通過させて、ＳＳを
捕捉分離する方法において、濾材充填層上方から間欠的
又は連続的に濾材を供給し、下方からＳＳを捕捉した廃
濾材を間欠的又は連続的に抜出すことができるから、従
来の砂濾過法と異なって、濾過を一時中断して濾過層を
逆洗滌する必要がなく、連続濾過できるのみならず、被
処理液のＳＳ濃度や被処理液量の変動に対しても、例え
ば、濾材の抜出量と供給量を調整することにより、迅速
且つ効果的に対処することができるという著しい利点を
有する。

また、ＳＳにより濾材がマツドボールを形成し易い場合
にも、廃濾材の抜出量を多くすることによって、マツド
ボール形成を未然に防止し得る。

更に、本発明によれば、濾材は濾材充填層上方から供給
され、下方に移動する移動層を形成するから、水より重
い濾材であれば、比重の大小を問わず、任意所望の性質
の粒子状濾材を使用することができ、特に移動層を上方
に移動させる方式では使用不可能であるような比重の著
しく大きい濾材粒子であっても、本発明ではむしろ望ま
しい濾材として使用することができる。

即ち、比重の大きい濾材粒子を使用した場合には、濾材
は上向流液体による膨脹や流動化を起こさないから、被
処理液の流量変動に対しても安定した濾過操作を続ける
ことができる。

また、本発明は処理液出口からｈ２上方に濾材充填面を
維持しているので、比重の小さい濾材を使用する場合で
も、上向流液体により膨脹や流動化を起こすことがなく
、安定した状態で連続濾過処理が行われる。

しかも、本発明においては、ＳＳが最も多量に捕捉され
ている濾過層３下部の濾材が間欠的又は連続的に廃濾材
として排出されていくから、濾過層は常に一定して大き
な濾過能力を有し、如何なる性状のＳＳをも極めて効果
的に濾過することができる。

また本発明では、濾材の供給と排出を行ないながら、被
処理液の供給、排出を行なうことができるので、連続運
転ができ、濾過処理が非常に円滑、迅速に行える。

更に、本発明により、廃濾材を濾過槽下端から抜出し、
水エゼクター等により管内を移送すれば、ＳＳは容易に
濾材かも脱離するから、適宜手段によりＳＳを分離した
濾材をそのまま濾過槽に供給することができるので、濾
過系と再生系からなる一連のシステムが簡単となり、従
って本発明の方法は運転、管理が著しく簡単になると共
に、経済性においても有利である。

また、廃濾材抜出口１０から濾材供給口８に至る濾材再
生、循環回路は外気に触れることがないので、食品、飲
料水、薬品等の濾過処理に適用することができる。

実施例内径３６５山の円筒型の濾過槽に、平均粒径１．４１１
！７７１、水中湿潤比重１．３２の球状活性炭「武田Ｘ
−７００Ｊ（武田薬品工業株式会社販売）を濾過層高（
ｈ１）３ｍ、濾材層高（ｈ２）３０ｃＩｒＬに充填し
、濾過槽下部から非常に高粘性のＳＳを平均１６．６ｐ
ｐｍ含有する工場廃水を上向流空塔速度１５ｍ／ｈで
濾過槽を通過させ、一方で被処理液１７７，１当り０．
８２ｋｇの濾材の供給、排出を行いつつ、約３週
間連続運転したところ、濾材の膨脹もなく、また処理液
のＳＳ濃度は１週間平均で３．４ｐｐｍ（ＳＳ除去
率７９．５％）であった。

尚、上記と同一の濾材を用いて別に実験したところ、内
径１０５關の円筒型槽においては、被処理液の上向流空
塔速度が１５〜２５ｍ／ｈの場合には、濾材層高ｈ２を
濾過層高ｈ１の約２〜５％にすれば、濾過層の膨脹、流
動化を防止するのに十分であることが確認された。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明実施例の構成を示す部分断面図である。１・・・・・・濾過槽、２・・・・・・被処理液供給口
、３・・・・・・濾過層、６・・・・・・処理液出口、１０・・・・・・廃濾材抜出口。８・・・・・・濾材供給口、

Claims

【特許請求の範囲】

１項部に濾材を連続的に内部へ供給しうる濾材供給口
を設け、下端に廃濾材を抜出す廃濾材抜出口を設け、下
部に被処理液を内部へ連続的に供給する被処理液供給口
を設け、上部に濾過層内を上昇してきた液を槽外へ連続
的に排出する処理液出口を設けた濾過槽と、廃濾材抜出
口から抜き出されたスラリー状廃濾材を外気に曝される
ことな《、液体ポンプ、移送用管及び濾材再生装置を経
て上部濾材供給ロへ供給する手段と、上記濾過槽内の濾
材積層高さを監視するための粉面計とを有し、前記濾過
槽内には、前記被処理液供給口に接続される分配器と前
記処理液出口に接続される集水器と廃濾材出口の直上に
おかれる邪魔板と濾材供給口の直下におかれる分散板と
を設け、濾過槽内に該槽の下端から前記処理液出口のレ
ベルまで濾過層を積層し、該濾過層の上にさらに一定の
積層高さをもって濾材層を積層し、この濾材層と前記濾
過槽頂部との間に濾材受入れ用の空間部を冨に形成する
よう前記粉面計の監視にしたがって濾材の供給と抜出し
を行なうよう構成されていることを特徴とする移動層式
濾過装置。