JP2003265907A - 長繊維ろ過装置 - Google Patents
長繊維ろ過装置Info
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Abstract
により固形物捕捉量を十分増加させる。 【解決手段】 長繊維ろ過装置本体104の長繊維ろ過
装置本体104の上方に網状支持体134によって上方
から支持した浮上性充填材132を設ける。これによっ
て、長繊維ろ過装置100の固形物捕捉能力を大きくす
る。
Description
を原水として浄水や工業用水を製造する場合や、排水処
理等において、懸濁物質を分離する長繊維ろ過装置に関
するものである。
各種のろ過装置が水処理施設において利用されている。
この中で、多数の長繊維ろ過材を利用する長繊維ろ過装
置があり、ろ材の空隙率が大きく、ろ過速度が非常に大
きく高速のろ過処理が行えるものとして、特に浄水処理
における粗ろ過や、下水の三次処理などに利用されてい
る。なお、この長繊維ろ過装置は、特公平5−1200
2号公報などに示されている。
置の固形分捕捉量(設置面積当たり、1回の運転(逆洗
から次の逆洗までの運転)で捕捉される固形分重量)
は、原水中の固形分濃度、固形分の性状(特に密度)、
ろ過速度によって大きく変化する。そして、原水中の固
形分濃度と密度が高ければ高いほど、ろ過速度が遅いほ
ど固形分捕捉量は多くなる。
設定すれば、目標となる固形物捕捉量を十分維持するこ
とが可能である。しかし、このような設計では装置の処
理水量が不十分となり、現実的でない。そこで、原水の
性状などを調査して、適切なろ過速度を設定して、長繊
維ろ過装置を設計する。
られず、また固形物の濃度が計画通りであって、各種の
条件によって、計画通りの固形物捕捉量とならない場合
も生じる。その場合は、通水時間が予定よりも短くな
り、洗浄頻度が増すため水回収率が低下してしまうとい
う問題がある。
あり、簡単な部材の付加により固形物捕捉量を十分増加
することができる長繊維ろ過装置を提供することを目的
とする。
からなる長繊維ろ過材を利用する下降流の長繊維ろ過装
置であって、内部に長繊維ろ過材を収容し、この長繊維
ろ過材の上方に原水流入口を有し、長繊維ろ過材の下方
に処理水排出口を有する長繊維ろ過装置本体と、この長
繊維ろ過装置本体内の長繊維ろ過材上方であって原水流
入口よりも下方に設けられた原水の下向き流に対しても
浮力を維持する多孔性の浮上性充填材と、前記長繊維ろ
過装置本体内の前記浮上性充填材の上方であって原水流
入口の下方に設けられた浮上性充填材の流出を防止する
網状支持体と、を設けたことを特徴とする。
材の上方に浮上性充填材を設けることによって、長繊維
ろ過装置のろ過能力を高めることができる。従って、長
繊維ろ過装置の大きさや逆洗設備及び逆洗条件を変える
ことなく、比較的簡単な部材の追加で固形物捕捉量を増
大することができる。特に、既存の装置について、比較
的簡単な改造のみで固形物捕捉量を増大することが可能
となる。
のろ過体から構成されることが好適である。これによっ
て、浮上性充填材の個別の移動が可能となり、その洗浄
が容易になる。
m〜1,000mmであることが好適である。これによ
って、浮上性充填材内のろ過体の移動が容易になり、効
率的な洗浄が容易になる。
て、図面に基づいて説明する。
00およびその付帯施設の構成を示す図である。長繊維
ろ過装置100の処理対象となる原水はバルブ102を
介し、長繊維ろ過装置本体104に供給される。長繊維
ろ過装置本体104の内部には、長繊維ろ過材106が
充填されている。この長繊維ろ過材106は、長繊維を
複数本束ねたものを多数集めたもので、繊維が長繊維ろ
過装置本体104内で縦方向に並ぶように充填されてい
る。長繊維ろ過材106の下端は、多孔体である目板1
08に固定されている。
ろ過材106の上方)には、原水入口110が設けら
れ、バルブ102からの原水がここから供給される。ま
た、長繊維ろ過装置本体104の下部(長繊維ろ過材1
06の下方)には、処理水出口112が設けられ、長繊
維ろ過材106によってろ過処理された処理水がここか
ら排出される。すなわち、ろ過工程において、原水入口
110からの原水が下降流で長繊維ろ過材106中を通
過し、処理水出口から処理水が排出される。
水は、バルブ114を介し、長繊維ろ過水槽116に導
入され、ここから処理水が排出される。長繊維ろ過材1
06は、砂ろ過層などに比べ空隙率が大きく、大きなろ
過速度を採ることができ、かつ長繊維ろ過材106の全
体で体積ろ過が行えるため、固形物捕捉量が大きい。
ルブ118を介し、逆洗ポンプ120の吸い込み側が接
続されている。逆洗ポンプ120の吐き出し側は、長繊
維ろ過装置本体104の下部に設けられた逆洗水入口1
22に接続されている。また、原水入口110にはバル
ブ124が接続されている。さらに、長繊維ろ過装置本
体104の下部には、逆洗空気入口128が設けられ、
これがブロア130に接続されている。そして、これら
によって逆洗が行われる。
114を閉じ、バルブ118、124を開き、逆洗ポン
プ120およびブロア130を運転することで、長繊維
ろ過装置本体104の下部に逆洗水および洗浄空気が供
給され、これによって長繊維ろ過材106中を逆洗水お
よび洗浄空気が通過し、これによって長繊維ろ過材10
6に捕捉されていた固形物が剥離されるとともに上方に
流れバルブ124から逆洗排水として排出される。長繊
維ろ過材106の表面に捕捉されていた固形物がこの空
気および水による逆洗によって、効果的に洗浄される。
なお、逆洗工程において、空気のみや水のみの逆洗工程
を設けることもできる。
4を開き、バルブ118、124を閉じ、逆洗ポンプ1
20およびブロア130の運転を停止する。
100においては、長繊維ろ過装置本体104の内部の
原水入口110の下方であって、長繊維ろ過材106の
上方に浮上性充填材132が配置されている。また、こ
の浮上性充填材132の上側であって、原水入口110
の下方には、網状支持体134が配置され、この網状支
持体134によって浮上性充填材132の流出を防止し
ている。
リングのような空隙率の高いろ過体を多数充填して形成
されており、その比重が十分小さいことで、ろ過処理時
においても浮上し、網状支持体134側に位置する。そ
して、逆洗時においても、網状支持体134が浮上性充
填材132の流出を防止している。浮上性充填材132
を構成するろ過体(ラシヒリング)としては、例えば直
径5〜15mm、高さ5〜15mm、厚さ1〜2mm程
度の発泡プラスチック性のものが好適である。なお、発
泡率によって比重を任意に設定できるため、ろ過処理の
際のろ過速度(空塔速度)の設計値に応じて適切比重の
ものを採用することが好適である。
m〜1,000mmの範囲内とすることが好適である。
浮上性充填材132の層高が50mm未満であると、懸
濁物質(固形物)の捕捉が十分でなくなり、一方1,0
00mmを超えると逆洗による洗浄性が悪くなるためで
ある。
過装置本体104の上部に設けることによって、長繊維
ろ過材106の固形物捕捉量を補って、長繊維ろ過装置
100全体として固形物捕捉量を増加することができ
る。また、一般に長繊維ろ過装置100の上部には、か
なりの余裕があり、浮上性充填材132をその余裕部に
配置することで、既存の装置の改造に好適に利用するこ
とができる。
のような小型のろ過体の集合とすることによって、長繊
維ろ過材106の空気逆洗を含む逆洗時の浮上性充填材
132のろ過体が撹拌され、十分な洗浄が行える。従っ
て、長期間にわたり、十分高いろ過能力を発揮できる。
水処理施設の構成を示す図である。地下水や、河川表流
水などを取水するための取水井10には、原水ポンプ1
2が設けられ、ここから被処理水である原水が取水され
る。原水ポンプ12からの原水は、混和槽14に供給さ
れるが、この原水配管には、原水濁度計16が設けられ
ており、この原水濁度計16によって、被処理水である
原水の濁度が検出される。
集剤が凝集剤ポンプ20によって供給され、また酸化剤
貯槽22からの酸化剤が酸化剤ポンプ24によって供給
される。ここで、凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウ
ム(PAC)が好適であるが、他のアルミ系や鉄系凝集
剤を利用することもでき、必要に応じてpH調整剤を添
加するとよい。さらに、凝集助剤として高分子凝集剤を
添加してもよい。また、酸化剤としては、一般的に次亜
塩素酸ナトリウムが利用されるが、塩素ガスでもよい。
これによって、前塩素処理が行われる。なお、塩素系の
酸化剤でなく、オゾンなど他の酸化剤でもよく、また酸
化剤の注入を省略してもよい。混和槽14には、撹拌機
26が配置されており、ここで原水と凝集剤が撹拌混合
され、原水中の固形物が凝集される。
過装置100に供給される。この長繊維ろ過装置100
は、上述のように長繊維ろ過装置本体104、長繊維ろ
過材106、浮上性充填材132等を有している。この
長繊維ろ過装置100の処理水は、長繊維ろ過水槽11
6に貯められる。なお、逆洗用の装置などは図示を省略
している。
30が接続されており、これによって、長繊維ろ過処理
水が二層ろ過器32に供給される。この二層ろ過器32
は、例えばアンスラサイトと、砂の二層からなるろ過器
であり、上述の長繊維ろ過装置100より、精密なろ過
処理を行う。特に、本実施形態の場合には、長繊維ろ過
装置100によって、かなりの固形物が除去されている
ため、二層ろ過器32の固形物負荷は、非常に小さい。
そこでろ過継続時間を長くして非常に効率的なろ過処理
が行える。そして、この二層ろ過器32の処理水とし
て、水道水として十分に濁度の低い二層ろ過処理水が得
られる。
ろ過処理水槽34に一旦貯留され、その後消毒剤ポンプ
36により消毒剤貯槽38から消毒剤が添加されて、処
理水として排出される。この処理水は、例えば配水タン
クなどを介し水道水として配水される。なお、消毒剤と
しては、次亜塩素酸ナトリウムが好適であるが、塩素ガ
スでもよい。この後塩素処理によって、配水の残留塩素
が所定濃度以上となるようにする。
ば、その固形物捕捉量が向上されているため、原水水質
が悪い場合においても、処理水質を十分維持して効果的
な処理が可能である。
施例の長繊維ろ過装置について、以下に示す。処理フロ
ーは、図2に示したとおりであり、従来例の長繊維ろ過
装置は、実施例の長繊維ろ過装置100の浮上性充填材
132および網状支持体134を除去したものである。
/L (iv)凝集剤;凝集剤(PAC)は原水濁度に比例注
入 (v)長繊維ろ過装置;通水速度480m/d、ろ過損
失40kPaで洗浄 (vi)二層ろ過装置;ろ過速度150m/d とした。
径43μmのアクリル製長繊維ろ過材を充填密度85k
g/m、層高(長繊維長さ)1,500mmに充填した
ものを利用した。なお、充填密度は目板108の単位断
面積当たり85kgの長繊維を取り付けることを意味し
ており、層高が1.5mであるため、56.7kg/m
3である。
従来例と同様の長繊維ろ過材106の上部にφ8mm
(直径)×L10mm(高さ)、肉厚1.2mm、ポリ
プロピレン製、比重0.97の浮上性充填材132を4
00mm充填し、目開き5mmのステンレス製の網状支
持材を設置した。
じ条件とした。すなわち、通水速度100m/hの水と
通水速度300m/hの空気同時逆洗を4分間実施後、
通水速度100m/hの水のみによる逆洗を行った。
例の長繊維ろ過装置のろ過損失の違いを図3に示す。図
のように、実施例の長繊維ろ過装置の方がろ過損失の上
昇が緩やかになり、ろ過継続時間の延長が図れている。
で同じとしたが、洗浄後の状況に差は見られなかった。
長繊維ろ過装置本体の大きさや逆洗設備及び逆洗条件を
変えることなく、既存の装置について比較的簡単な改造
のみで固形物捕捉量を増大することが可能となる。
長繊維ろ過材の情報に浮上性充填材を設けることによっ
て、長繊維ろ過装置のろ過能力を高めることができる。
従って、長繊維ろ過装置の大きさや逆洗設備及び逆洗条
件を変えることなく、比較的簡単な部材の追加で固形物
捕捉量を増大することができる。特に、既存の装置につ
いて、比較的簡単な改造のみで固形物捕捉量を増大する
ことが可能となる。
過体から構成することで、浮上性充填材の個別の移動が
可能となり、その洗浄が容易になる。
1,000mmとすることで、浮上性充填材内のろ過体
の移動が容易になり、効率的な洗浄が容易になる。
図である。
ム全体の構成を示す図である。
うろ過損失の上昇を示す図である。
体、106 長繊維ろ過材、110 原水入口、112
処理水出口、116 長繊維ろ過水槽、120逆洗ポ
ンプ、132 浮上性充填材、134 網状支持体。
5)
径43μmのアクリル製長繊維ろ過材を充填密度85k
g/m 2 、層高(長繊維長さ)1,500mmに充填し
たものを利用した。なお、充填密度は目板108の単位
断面積当たり85kgの長繊維を取り付けることを意味
しており、層高が1.5mであるため、56.7kg/
m3である。
Claims (3)
- 【請求項1】 多数の長繊維からなる長繊維ろ過材を利
用する下降流の長繊維ろ過装置であって、 内部に長繊維ろ過材を収容し、この長繊維ろ過材の上方
に原水流入口を有し、長繊維ろ過材の下方に処理水排出
口を有する長繊維ろ過装置本体と、 この長繊維ろ過装置本体内の長繊維ろ過材上方であって
原水流入口よりも下方に設けられた原水の下向き流に対
しても浮力を維持する多孔性の浮上性充填材と、 前記長繊維ろ過装置本体内の前記浮上性充填材の上方で
あって原水流入口の下方に設けられた浮上性充填材の流
出を防止する網状支持体と、 を設けたことを特徴とする長繊維ろ過装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の装置において、 前記浮上性充填材は、多数の円筒状のろ過体から構成さ
れる長繊維ろ過装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の装置において、 前記浮上性充填材の層高が、50mm〜1,000mm
であることを特徴とする長繊維ろ過装置。
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-
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