JP6258822B2

JP6258822B2 - 濾過装置

Info

Publication number: JP6258822B2
Application number: JP2014180353A
Authority: JP
Inventors: 山本　茂; 山本　　茂
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2018-01-10
Anticipated expiration: 2034-09-04
Also published as: JP2016052642A

Description

本発明は、例えば、濾過室の上部に貯水室を備え、この貯水室に蓄えた処理水によって濾過室内の濾材を逆洗する機能を備えた濾過装置に関する。

最近、濾過室の上部に貯水室を備え、この貯水室に蓄えた処理水によって濾材を逆洗する機能を備えた濾過装置（逆洗水自己保有型圧力濾過装置）が開発されている（例えば、下記特許文献１参照）。

そして、前記濾過装置により原水を濾過する通常の濾過時には、原水が上部濾過室に導入される。上部濾過室に導入された原水は、濾材層を下方に通過し、ストレーナを通過して処理水となって下部濾過室に流入する。そして、濾過された処理水は、濾過槽内から排出される。

前記濾過装置を長期間使用すると、濾材が目詰まりし、効率的な濾過処理が行えなくなる。このため、濾材に付着した汚濁物質を取り除く作業、所謂、逆洗浄作業（逆洗）を行っている。かかる逆洗は、下部濾過室にある処理水を前記濾過時とは反対に上部濾過室に導入して濾材を洗浄し、洗浄後の水を濾過槽内から排出する。

前記濾過装置は、単体の圧力検知部（１点の接点を持つ圧力スイッチまたは圧力計等）を上部濾過室に設け、濾材の目詰まりを監視している。そして、濾材の目詰まりが発生すると、濾過室内の圧力が上昇し、圧力スイッチの接点が入ると、濾材の洗浄工程を開始する濾材洗浄システムを備えている。

特開２０１２−８６１４１号公報

前記現行の濾材洗浄システムにおいて、単純構造である圧力スイッチにトラブルが生じることは想定し難いが、あまりにも水質が悪い海域の取水をした場合、圧力上昇による濾材洗浄が頻繁に行われることとなる。この結果、圧力スイッチに接点の劣化というトラブルが生じることが判明している。このような圧力スイッチの故障が発生すると、逆洗が行われない。逆洗が適度に行われないと、濾過圧力が濾過装置の耐圧値を超えてしまい、濾過装置が破損するというおそれがある。

また、複数台の濾過装置が設置されるのが一般的である。複数台の濾過装置が設置されている場合、処理水の供給が停止しないように、同時に複数台の濾材を逆洗しないというインターロックが効いている場合がある。通常の場合、本号機の圧力が濾過装置耐圧値まで上昇する前に、先号機（本号機よりも先に濾材洗浄工程を行う他号機）の濾材洗浄工程が終了しているため、先号機で処理水を供給しつつ、本号機の濾材洗浄工程を行うことができる。この結果、本号機の圧力を低下させることができるが、ごくまれに洗浄サイクルが間に合わなくなって耐圧値近くまで上昇してしまう場合がある。

このように、濾材を洗浄できない状態で使い続けると、濾過装置そのものが耐圧に耐えられずに破損することがある。また、常用圧力を超えた状態で使い続けると、濾材の奥まで汚れが入り込む。その結果、濾材洗浄（逆洗）だけでは汚れが落ちなくなり、濾材の交換サイクルが短くなる問題がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、濾材の逆洗を適度且つ正確に行って、濾過圧力が濾過装置の耐圧値を超えるのを防止し、濾材を長期にわたって効率よく使用することができる濾過装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、濾過室を有する濾過槽と、前記濾過室内を、上部側の上部濾過室および下部側の下部濾過室に区画する濾床と、前記濾床上面に設けられた濾材から構成されてなる濾材層とを備え、前記上部濾過室に導入された原水が濾材を通過することにより濾過処理された水を、下部濾過室に導入して前記濾過槽から排出し、下部濾過室内の水を、前記濾過時とは反対に上部濾過室に導いて濾材を洗浄し、洗浄後の水を濾過槽から排出する濾過装置において、上部濾過室の内圧を検知する圧力検知部と、開栓されることによって原水を前記上部濾過室内に導入する原水開閉弁と、前記圧力検知部の信号に基づいて逆洗の開始制御または異常値制御を行う制御部とを備え、前記圧力検知部は、所定圧力を検知する第１圧力センサと、前記所定圧力よりも高圧の異常圧力を検知する第２圧力センサとを備え、前記制御部は、他の濾過槽が逆洗中であるか否かを判定可能であって、前記第１圧力センサが前記所定圧力を検知し、且つ、前記第２圧力センサが前記異常圧力を検知していない場合に、前記他の濾過槽が逆洗中であれば、前記他の濾過槽の逆洗が終了するまで前記濾材の逆洗を待機し、前記第１圧力センサが前記所定圧力を検知し、且つ、前記第２圧力センサが前記異常圧力を検知している場合に、前記他の濾過槽が逆洗中であれば、前記異常値制御として、前記原水開閉弁を閉栓した上で、前記他の濾過槽の逆洗が終了するまで前記濾材の逆洗を待機することを特徴とする。

前記濾過装置において、前記第１圧力センサおよび第２圧力センサの少なくとも一方が、半導体式の圧力計であることを特徴とする。

本発明は、濾材の逆洗を適度且つ正確に行って、濾過圧力が濾過装置の耐圧値を超えるのを防止できる。また、濾材を長期にわたって効率よく使用することができる利点がある。

図１は、実施形態に係る本発明の濾過装置における濾過装置本体を示す模式図である。図２は、濾過装置本体における、（ａ）原水の取水時、（ｂ）処理水の供給時（供給量＜原水取水量）、（ｃ）処理水の供給時（供給量＞原水取水量）、及び（ｄ）逆洗時におけるそれぞれの状態を示す説明図である。図３は、実施形態に係る本発明の濾過装置を示すブロック図である。図４は、実施形態に係る本発明の濾過装置における処理水供給時の制御を示すフローチャートである。図５は、実施形態に係る本発明の濾過装置における逆洗時の制御を示すフローチャートである。図６は、圧力検知部を示すフローチャートである。図７は、他の圧力検知部を示すフローチャートである。図８（ａ）および（ｂ）は、本発明の他の濾過装置を示す概略図である。

以下、本発明の濾過装置１の一実施形態について説明する。なお、本発明の濾過装置１は、複数台が設置されるが、この実施形態に限定されるものではない。

図１に示すように、濾過装置本体Ａは、中空の濾過槽２と、濾過槽２内を上部側の貯水室３と下部側の濾過室４とに区画する隔壁２１と、濾過室４内を更に上部側の上部濾過室４１と下部側の下部濾過室４２に区画する濾材５と、上部濾過室４１内に原水を取水するための原水取水管６と、濾材５を通過した処理水を下部濾過室４２から供給するための、処理水開閉弁７１を備えた処理水供給管７と、下部濾過室４２の容量に対して過剰となった処理水を貯水室３内に輸送する集水管８と、濾過槽２の壁面を通じて上部濾過室４１に連通すると共に上部濾過室４１内に向かって開口する、逆洗開閉弁９１を備えた逆洗水排水管９と、貯水室３内の貯水量を検知する水量検知部１０（１０Ｈ、１０Ｌ）とを具備する。

濾過装置本体Ａは、中空円筒状の濾過槽２を本体とする。濾過槽２は、その内部を上下に仕切る隔壁２１によって、上部側の貯水室３と下部側の濾過室４とに区画されている。

貯水室３は、天井部に開口２２が設けられており、貯水室３内外の気圧が常に等しくなるように設計されている。即ち、本実施形態における濾過装置１における貯水室３には、極端な内圧が発生することがないため、貯水室３の強度については、処理水を貯水し得る剛性があれば十分である。これより、貯水室３の外壁は、汎用プラスチックなどの比較的安価な素材を用いて形成することができる。

一方、濾過室４は、原水の供給量、処理水の取水量及び濾材５の目詰まりの程度などによって、その内圧が変化する。このため、本実施形態においては、濾過室４を剛性の高いＦＲＰによって形成している。また、貯水室３の内部を上下に仕切る隔壁２１を、周縁部から中央部にむかってなだらかに上方に膨らむドーム形状とすると共に、濾過室４の底壁の角を丸めることによって濾過室４の耐圧性を向上している。

更に、濾過室４には、濾過室４における上部濾過室４１の内圧を検知（測定）する圧力検知部１１が備えられている。加えて、濾過室４には、念のため濾過室４の内圧が許容レベルを超えた場合に自動的に開栓するリリーフ弁４３が備えられており、濾過室４の内圧が極端に大きくならないようにしている。

濾材５は、濾過室４内に配された濾材設置台５１上に、一定の積層厚となるように敷設された砂の層である。濾材設置台５１は、板状の設置台本体５２に設けられた複数の貫通孔５３に各々ストレーナ５４を嵌合したものである。即ち、濾材設置台５１は、ストレーナ５４によって通水性が付与されている。

原水取水管６は、原水開閉弁６１を備えており、この原水開閉弁６１が開栓されることによって、原水取水管６を介して原水が上部濾過室４１内に導入される。原水の揚水は、ポンプＰによって行われる。なお、本実施形態においては、上部濾過室４１内で開口する原水取水管６の開口端６２を上方に向けて屈曲している。これより、原水は上部濾過室４１の上方に向かって吐出され、拡散しながら順次落下する。即ち、取水の際に、濾材５の一部に原水が偏ることを防止している。

処理水供給管７は、処理水開閉弁７１を備えており、この処理水開閉弁７１が開栓されることによって、下部濾過室４２内に蓄えられた処理水が処理水供給管７を介して供給される。

集水管８は、隔壁２１、濾材５、及び濾材設置台５１を貫通して複数本立設されている。濾材設置台５１を貫通して下部濾過室４２内に向かって突出する集水管８の下端は、下部濾過室４２の周縁に向かって屈曲されている。また、隔壁２１を貫通して貯水室３内に突出させた集水管８の上端開口８１の位置（高さ）は、ドーム形状の隔壁２１の頂部の位置（高さ）となるように設定されている。

逆洗水排水管９は、逆洗開閉弁９１を備えている。逆洗水排水管９は、円筒状の濾過槽２の中心軸に沿って、隔壁２１、濾材５、及び濾材設置台５１を垂直方向に貫通すると共に下部濾過室４２において水平方向に屈曲し、濾過槽２の壁面（下部濾過室４２の壁面）を貫通して外部と通じている。逆洗水排水管９における隔壁２１を貫通して突出する上端は閉塞されており、逆洗水排水管９における隔壁２１の下面近傍付近の位置に、上部濾過室４１内に向かって開口する排出口９２が設けられている。貯水室３内に突出させた逆洗水排水管９の上端部分は、濾過槽２の外壁に配された空気抜き弁９３と通じている。

水量検知部１０は、高水位検知部１０Ｈと低水位検知部１０Ｌとからなる。高水位検知部１０Ｈは、貯水室３内における基準貯水量に相当する位置に配され、低水位検知部１０Ｌは、貯水室３内における最低貯水量に相当する位置に配されている。基準貯水量と最低貯水量は、その水量の差が濾材５を逆洗するに十分な水量となるように決定される。なお、本実施形態においては、低水位検知部１０Ｌの位置を空気抜き弁９３の位置に合わせて配置し、この位置を基準として高水位検知部１０Ｈの配置を決定している。

なお、水量検知部１０としては、貯水室３内に貯水された処理水の貯水量を測り得るものであれば特に限定されるものではない。例えば、貯水室３内にフロートを浮かべ、貯水室３内におけるフロートの浮揚位置に応じて貯水量を測るようにしても良い。また、貯水室３内下部に水圧センサを配して、処理水の貯水量に応じて変化する水圧に応じて水量を測るようにしても良い。更に、濾過室４の容量、原水の取水量、処理水の供給量、及び逆洗に使用した処理水の量等を換算することによって、貯水室３内の貯水量を算出するようにしても良い。

圧力検知部１１は、圧力センサからなる第１圧力センサ１１ａと第２圧力センサ１１ｂとを備えている。第１圧力センサ１１ａの圧力設定値は、例えば、０．０６Ｍｐａである。第２圧力センサ１１ｂの圧力設定値は、例えば、０．１０Ｍｐａである。このように、第１圧力センサ１１ａと第２圧力センサ１１ｂとにより、相違する２点の設定圧力を設定する。すなわち、第１圧力センサ１１ａの設定圧力は、洗浄開始圧力Ｐ１と設定されている。第２圧力センサ１１ｂの設定圧力は、異常圧力Ｐ２と設定され、第１圧力センサ１１ａの洗浄開始圧力Ｐ１は、第２圧力センサ１１ｂの異常圧力Ｐ２よりも小さく設定されている。

なお、圧力センサとは、機械式または電子式の圧力スイッチや圧力計を含み、流体の圧力をダイヤフラムを介して、感圧素子で計測し、電気信号に変換し出力する機器を例示することができる。半導体方式によるものと、静電容量方式とを挙げることができる。第１圧力センサ１１ａおよび第２圧力センサ１１ｂ両方が半導体式の圧力計であっても、一方が半導体式の圧力計であってもよく、少なくとも一方が、半導体式の圧力計であるのが望ましい。

図２（ａ）に示すように、濾過装置本体Ａにおいては、ポンプＰを稼働させた上で、原水開閉弁６１が開栓されることによって、原水が上部濾過室４１内に導入される（この原水の単位時間当たりの取水量をＸとする。）。上部濾過室４１内に導入された原水は、ポンプ圧または重力によって、濾材５を上部から下部に向かって通過して濾過され、処理水となって下部濾過室４２内に蓄えられる。

この際、上部濾過室４１内の上部に溜まった空気は、排出口９２及び空気抜き弁９３を介して順次濾過槽２外に排出される。空気抜き弁９３は、排出すべき空気がなくなった時点で自動的に閉栓される仕組みとなっている。

この状態で、処理水供給管７に備えられた処理水開閉弁７１が開栓されると、下部濾過室４２から処理水供給管７を介して処理水が供給される（この処理水の供給量をＹとする。）。

即ち、濾過装置本体Ａにおいては、濾材５を通過して下部濾過室４２において蓄えられた処理水を、下部濾過室４２に連通させた処理水供給管７を介して、下部濾過室４２から直接供給するができる。

ここで、処理水の単位時間当たりの供給量Ｙが原水の単位時間当たりの取水量Ｘより少ない場合（Ｙ＜Ｘ）にあっては、図２（ｂ）に示すように、下部濾過室４２の容量に対して過剰量となった処理水が、ポンプＰによる原水の導入圧によって、集水管８を介して貯水室３に輸送され、貯水される。なお、念のため濾過装置本体Ａには、一端を貯水室３内上部において開口させると共に他端を濾過槽２外に通じさせたオーバーフロー管３１が備えられている。もし貯水された処理水が、オーバーフロー管３１の上部開口端を超えた場合には、余剰分の処理水がオーバーフロー管３１を介して濾過槽２外に排出される。

一方、処理水の単位時間当たりの供給量Ｙが原水の単位時間当たりの取水量Ｘを超える場合（Ｙ＞Ｘ）にあっては、図２（ｃ）に示すように、貯水室３に貯水された処理水のうちの実質的貯水分が、貯水室３に貯水された処理水の水位と集水管８の上端開口８１の位置との間に生じる水頭圧によって、集水管８を介して下部濾過室４２内に返送される。

即ち、濾過装置本体Ａは、濾過室４より上部の位置に貯水室３を配置し、下部濾過室４２の容量に対して過剰量となった処理水を貯水室３において順次貯水し、単位時間当たりの処理水の供給量が単位時間当たりの原水の取水量を超える場合には、供給量と取水量の差の分、貯水室３に貯水された処理水が集水管８を介して下部濾過室４２内に返送される構成としている。これより、単位時間当たりの処理水の供給量が単位時間当たりの原水の取水量を超える場合にあっても、下部濾過室４２に蓄えられた処理水及び貯水室３に貯水された処理水の内の実質的貯水分を供給し尽くすまでは、安定して処理水を得ることができる。

また、前述の如く、濾過装置本体Ａにおいては、隔壁２１を貫通して貯水室３内に突出させた集水管８の上端開口８１の位置（高さ）を、ドーム形状の隔壁２１の頂部の位置（高さ）となるように設定している。即ち、濾過装置本体Ａにおいては、集水管８の上端開口８１の位置を、貯水室３内のできるだけ下部の位置（隔壁２１の上面近辺）に設定することによって、貯水室３に貯水された処理水の量に対する実質的貯水分の割合を向上させ、貯水室３に貯水された処理水を無駄なく利用できるように構成している。

図２（ｄ）に示すように、原水開閉弁６１及び処理水開閉弁７１が閉じられると共に逆洗開閉弁９１が開栓されると、貯水室３内に貯水された処理水が、貯水室３に貯水された処理水の水位と集水管８の上端開口８１との間に生じる水頭圧によって、集水管８を介して下部濾過室４２に返送される。下部濾過室４２に返送された処理水は、濾材５の下部から上部に向かって通過し、逆洗水排水管９の上部に設けられた排出口９２から逆洗水排水管９を介して濾過槽２外に排出される。これより、貯水室３に貯水された処理水によって、濾材５が逆洗される。

本実施形態においては、濾材設置台５１を貫通して下部濾過室４２内に向かって開口する集水管８の下端を、下部濾過室４２の周縁に向かって屈曲させているから、集水管８を介して下部濾過室４２に返送された処理水は、下部濾過室４２内において拡散する。これより、濾材５の全面にわたって偏りなく処理水が通過する。

なお、逆洗に供された処理水は、濾材５に付着していた汚れと共に濾材５を構成する砂を上部濾過室４１内に舞い上げることから、排出口９２はできるだけ上部濾過室４１の上部に近い位置に設けることが好ましい。また、逆洗に供された処理水が多方向から逆洗水排水管９内に導入されるように、排出口９２は、逆洗水排水管９の周囲に複数設けることが好ましい。

本実施形態に係る濾過装置１は、前記濾過装置本体Ａに対し、水量検知部１０によって検知された水量に応じて、原水開閉弁６１、処理水開閉弁７１及び逆洗開閉弁９１の各弁の開栓／閉栓を命令する制御部Ｂを備える。

図３のブロック図に示すように、濾過装置本体Ａにおける原水開閉弁６１、処理水開閉弁７１及び逆洗開閉弁９１の各弁の開栓／閉栓は、演算論理装置を搭載した制御部Ｂによって制御されている。制御部Ｂは、処理水供給開始スイッチＣ１及び逆洗開始スイッチＣ２と共に外部操作盤Ｃに配されている。

貯水室３内における処理水の貯水量によって開栓／閉栓のタイミングは変わってくるが、外部操作盤Ｃにおける処理水供給開始スイッチＣ１を操作すると、制御部Ｂは、原水開閉弁６１の開栓を命令する。この命令を受けて原水開閉弁６１が開栓し、原水の取水が開始される。その一方で、制御部Ｂは、処理水開閉弁７１の開栓を命令する。この命令を受けて処理水開閉弁７１が開栓し、処理水の供給が開始される。

また、貯水室３内における処理水の貯水量によって開栓／閉栓のタイミングは変わってくるが、外部操作盤Ｃにおける逆洗開始スイッチＣ２を操作すると、制御部Ｂは、原水開閉弁６１及び処理水開閉弁７１の閉栓、並びに逆洗開閉弁９１の開栓を命令する。この命令を受けて原水開閉弁６１及び処理水開閉弁７１が閉栓すると共に、逆洗開閉弁９１が開栓し、逆栓が開始される。

濾過装置本体Ａにおける水量検知部１０は、貯水室内の処理水の貯水量を検知し、検知した貯水量に関する信号を制御部Ｂに与える。本実施形態において、水量検知部１０は、貯水室３内に貯水された処理水の水位が高水位検知部１０Ｈの位置に相当すると、その旨の信号を制御部Ｂに伝達する。一方、貯水室３内に貯水された処理水の水位が低水位検知部１０Ｌの位置に相当すると、その旨の信号を制御部Ｂに伝達する。係る信号を受けた制御部Ｂは、原水開閉弁６１、処理水開閉弁７１及び逆洗開閉弁９１の開栓／閉栓を命令する。

また、圧力検知部１１は、洗浄開始圧力Ｐ１を検知する第１圧力センサ１１ａと、洗浄開始圧力よりも高圧の異常圧力Ｐ２を検知する第２圧力センサ１１ｂとを備え、圧力検知部１１の信号に基づいて制御部Ｂは、逆洗の開始制御または異常値制御を行う構成になっている。

以下、制御部Ｂによる各弁の制御を、図４〜図７のフローチャートを参照しながら説明する。なお、説明の便宜上、原水を揚水するポンプＰは、原水開閉弁６１の開栓と共に作動し、原水開閉弁６１の閉栓と共に停止するものとする。また、原水の取水量は、処理水の供給量より多いものとする。
＜処理水供給時における制御＞
図４のフローチャートに示すように、外部操作盤Ｃにおける処理水供給開始スイッチＣ１が操作（ＯＮ）されて、処理水供給開始命令が与えられると（Ｓ２０）、制御部Ｂは、まず、処理水開閉弁７１の閉栓を維持したまま、原水開閉弁６１の開栓を命令する（Ｓ２１）。これによって、原水開閉弁６１は開栓し、上部濾過室４１に原水が導入される。

その後、制御部Ｂは、水量検知部１０からの信号を確認し、最低貯水量を満たしているか否かを判断する（Ｓ２２）。最低貯水量が満たされない間は、処理水開閉弁７１の閉栓は維持される。最低貯水量が満たされた時点で、制御部Ｂは、処理水開閉弁７１の開栓を命令する（Ｓ２３）。これによって、処理水開閉弁７１は開栓し、下部濾過室４２から処理水が供給される。

処理水の供給開始後、制御部Ｂは、水量検知部１０からの信号を確認し、基準貯水量を満たしているか否かを判断する（Ｓ２４）。基準貯水量が満たされた時点で、原水開閉弁６１の閉栓を命令する（Ｓ２５）。

原水開閉弁６１が閉栓された後、制御部Ｂは、最低貯水量を満たしているか否かを判断する（Ｓ２６）。最低貯水量が満たされている間、処理水の供給は続行される。

最低貯水量を満たさなくなった時点で、制御部は、処理水開閉弁７１の閉栓を命令すると共に原水開閉弁の開栓を命令する（Ｓ２１）。

以後、処理水供給開始スイッチＣ１が操作（ＯＦＦ）されて、処理水供給開始命令が解除されるまで、Ｓ２１〜Ｓ２６が繰り返される。なお、処理水供給開始命令が解除された時点で、処理水開閉弁７１及び原水開閉弁６１は閉栓される。
＜逆洗時における制御＞
図５のフローチャートに示すように、外部操作盤Ｃにおける逆洗開始スイッチＣ２が操作（ＯＮ）されて、逆洗開始命令が与えられると（Ｓ３０）、制御部Ｂは、処理水開閉弁７１が開栓されているか否かを判断し（Ｓ３１）、処理水開閉弁７１が開栓されている場合は、処理水開閉弁７１の閉栓を命令する（Ｓ３２）。

次いで、制御部は、水量検知部１０からの信号を確認し、基準貯水量を満たしているか否かを判断する（Ｓ３３）。基準貯水量が満たされている場合、制御部Ｂは、逆洗開閉弁９１の開栓並びに原水開閉弁６１の閉栓を命令する（Ｓ３４）。これによって、濾材５の逆洗が開始される。

一方、基準貯水量が満たされていない場合、制御部Ｂは、原水開閉弁６１が開栓されているか否かを判断する（Ｓ３５）。原水開閉弁６１が開栓されている場合、制御部Ｂは、基準貯水量を満たすまで、水量検知部１０からの信号を確認する（Ｓ３３）。原水開閉弁６１が閉栓されている場合、制御部Ｂは、原水開閉弁６１の開栓を命令し（Ｓ３６）、基準貯水量を満たすまで、水量検知部１０からの信号を確認する（Ｓ３３）。

その後、基準貯水量を満たした時点で、制御部Ｂは、逆洗開閉弁９１の開栓並びに原水開閉弁６１の閉栓を命令する（Ｓ３４）。

逆洗開始後、制御部Ｂは、水量検知部１０からの信号を確認し、最低貯水量を満たしているか否かを判断する（Ｓ３７）。

最低貯水量が満たされている場合は、そのまま逆洗が継続されるが、逆洗の継続によって最低貯水量が満たされなくなった時点で、制御部Ｂは、逆洗開閉弁９１の閉栓及び原水開閉弁６１の開栓を命令する（Ｓ３８）。

その後、制御部Ｂは、水量検知部１０からの信号を確認し、基準貯水量を満たしているか否かを判断する（Ｓ３９）。基準貯水量が満たされた時点で、制御部Ｂは、原水開閉弁６１の閉栓を命令する（Ｓ４０）。これによって、再度、貯水室３内に処理水が満たされ、続く処理水の供給や、その後の逆洗に備えられる。

更に、本実施形態においては、外部操作盤Ｃにおける逆洗開始スイッチＣ２を操作することによって逆洗開始命令が与えられるようにしているが、逆洗開始スイッチＣ２の操作とは別に、上部濾過室４１の内圧を検知する圧力検知部１１が設定レベル以上の圧力を検知した際に、自動的に逆洗開始制御や異常値制御命令が与えられるように構成されている。

かかる圧力検知部１１による逆洗制御について説明する。図６は圧力検知部を示すフローチャートである。

図６に示すように、制御部Ｂは、第１圧力センサ１１ａからの信号を確認し、濾過室４内圧が洗浄開始圧力Ｐ１に達しているか否かを判断する（Ｓ４０）。洗浄開始圧力Ｐ１に達した場合、制御部Ｂは、他号機が逆洗中であるか否かを判断する（Ｓ４１）。他号機が逆洗中でない場合、制御部Ｂは逆洗が必要であると判断し、逆洗工程へ移行制御する（Ｓ４２）。すなわち、図５に示すステップ３１に移行して、前記逆洗工程（Ｓ３１）〜（Ｓ４０）が行われる。これによって、濾材５の逆洗が必要になった時点において、適時、濾材５を確実に逆洗することができる。

第１圧力センサ１１ａから濾過室４内圧が洗浄開始圧力Ｐ１に達しているという信号が検出されず、第２圧力センサ１１ｂが濾過室４内圧として異常圧力Ｐ２を検出した場合（Ｓ４３）、制御部Ｂは、インターロック制御等の異常値制御を行う（Ｓ４４）。これにより、異常警報を発令し、圧力計の点検を実施する警告となる。このように、第２圧力センサ１１ｂが濾過室４内の圧力が異常圧力Ｐ２を検出する場合は、第１圧力センサ１１ａが故障しており、濾過室４内の圧力が洗浄開始圧力Ｐ１以上となっている場合である。

ここで、異常値制御とは、異常警報を発令する以外に、強制的に濾過装置への海水流入制御用の原水開閉弁６１を閉じる。これにより、濾材交換サイクルの延命、濾過装置損傷の防止を図ることが可能となる。また、通常値と同様に濾材洗浄を行うことも可能である。

仮に、他号機（先号機）が洗浄中である場合は、その他号機の洗浄工程が終了するまで、本号機の濾材洗浄は、待機するのが好ましい。このように、複数台の濾過装置１を設置した場合に、複数台を同時に逆洗工程へ移行すると、逆洗水排水管９を介して濾過槽２外に排出される排水量が多く、排水量の処理が困難となるためである。

制御部Ｂは、ステップ４１において、他号機が洗浄中である場合、第２圧力センサ１１ｂからの信号に基づいて、濾過室４内圧が異常圧力Ｐ２に達しているか否かを判断する（Ｓ４５）。第２圧力センサ１１ｂが異常圧力Ｐ２を検出した場合、さらに、他号機が洗浄中であるか否かを判断する（Ｓ４６）。制御部Ｂは、他号機が洗浄中であると判断した場合、原水開閉弁６１を閉じる（Ｓ４７）。これにより、原水が上部濾過室４１内に導入されることなく本号機を待機状態に維持でき、濾過槽２内の圧力上昇を防止することができる。

さらに、制御部Ｂは、他号機の洗浄が終了したと判断すると（Ｓ４８）、逆洗工程へ移行制御する（Ｓ４２）。

本号機の濾材洗浄が終了するまで原水開閉弁６１および処理水開閉弁７１を開かないようにするのが望ましい。これにより、濾材交換サイクルの延命を図ることができ、濾過装置損傷防止を図ることが可能となる。なお、濾過水供給が停止することが考えられるが、濾過装置を複数台設けることで濾過水供給が停止する問題は回避できる。

本実施形態においては、種類の異なる（検知温度の相違する）圧力センサ（第１圧力センサ１１ａおよび第２圧力センサ１１ｂ）を２個（複数個）使用したが、同種類（同等の設定圧力）のものも採用可能である。また、単体の圧力センサ１１ｃとタイマーとカウンタ（図示省略）との組み合わせでもよい。図７は他の圧力検知部を示すフローチャートである。すなわち、図７に示すように、圧力センサ１１が濾過室４内の圧力が所定圧力に達していない場合（Ｓ５０）、タイマーにより所定時間Ｔが経過すると（Ｓ５１）、逆洗工程へ移行する（Ｓ５２）。すなわち、図５に示すステップ３１に移行して、前記逆洗工程（Ｓ３１）〜（Ｓ４０）が行われる。なお、所定時間Ｔとは、例えば、２４時間と設定した場合は２４時間経過する毎に逆洗を行う。

所定時間Ｔが経過する前（先の逆洗工程と後の逆洗工程との間）に、圧力センサ１１が濾過室４内が所定圧力に達したと検知すると（Ｓ５０）、その回数がカウントされる（Ｓ５３）。カウント数が設定回数に達すると（Ｓ５４）、インターロック制御等の異常値制御を行う（Ｓ５５）。このようにカウントが所定回数となった後に、濾材の交換時期であると判断することができる。例えば、設定回数が１と設定した場合は、１回のカウントで異常値制御を行う。

本実施形態においては、原水開閉弁６１の開栓／閉栓が行われた際に、制御部Ｂが、ポンプＰの作動／停止を制御するようにしているが、水量検知部１０から伝達される信号を基に、制御部Ｂが、ポンプＰの揚水量の増減を制御しても良い。なお、ポンプＰの揚水量の増減は、例えば、インバータなどを利用することによって容易に行うことができる。

本発明の濾過装置１は、前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、図８（ａ）に示すように、濾過装置１は、オーバーフロー式のものであってもよい。すなわち、濾過装置１は、処理水を下部濾過室４２から供給するための処理水供給管７および処理水開閉弁７１を備えておらず、オーバーフロー管３１を処理水供給管として採用している。また、水量検知部１０は、低水位検知部１０Ｌからなる。

図８（ｂ）に示すように、濾過装置１は、ポンプ圧送式のものである。すなわち、濾過槽２内は密閉されており、濾過槽２の上面または上部側面には、貯水室３に連通するように、処理水供給管７Ａが接続されている。また、水量検知部１０は、低水位検知部１０Ｌからなる。

また、濾過槽２として処理水を貯留しておく貯水室３を備えたものを例示したが、濾過槽２は、貯水室３を備えておらず、逆洗水を貯留するタンクを配管を介して接続した構成のものであってもよい。

１濾過装置
２濾過槽
２１隔壁
３貯水室
４濾過室
４１上部濾過室
４２下部濾過室
５濾材
６原水取水管
６１原水開閉弁
７処理水供給管
７１処理水開閉弁
８集水管
９逆洗水排水管
９１逆洗開閉弁
１０水量検知部
１１圧力検知部
１１ａ第１圧力センサ
１１ｂ第２圧力センサ
Ａ濾過装置本体
Ｂ制御部
Ｃ外部操作盤
Ｐポンプ
Ｐ１洗浄開始圧力
Ｐ２異常圧力
Ｔ所定時間

Claims

濾過室を有する濾過槽と、
前記濾過室内を、上部側の上部濾過室および下部側の下部濾過室に区画する濾床と、
前記濾床上面に設けられた濾材から構成されてなる濾材層とを備え、
前記上部濾過室に導入された原水が濾材を通過することにより濾過処理された水を、下部濾過室に導入して前記濾過槽から排出し、
下部濾過室内の水を、前記濾過時とは反対に上部濾過室に導いて濾材を洗浄し、洗浄後の水を濾過槽から排出する濾過装置において、
上部濾過室の内圧を検知する圧力検知部と、開栓されることによって原水を前記上部濾過室内に導入する原水開閉弁と、前記圧力検知部の信号に基づいて逆洗の開始制御または異常値制御を行う制御部とを備え、
前記圧力検知部は、所定圧力を検知する第１圧力センサと、前記所定圧力よりも高圧の異常圧力を検知する第２圧力センサとを備え、
前記制御部は、他の濾過槽が逆洗中であるか否かを判定可能であって、
前記第１圧力センサが前記所定圧力を検知し、且つ、前記第２圧力センサが前記異常圧力を検知していない場合に、前記他の濾過槽が逆洗中であれば、前記他の濾過槽の逆洗が終了するまで前記濾材の逆洗を待機し、
前記第１圧力センサが前記所定圧力を検知し、且つ、前記第２圧力センサが前記異常圧力を検知している場合に、前記他の濾過槽が逆洗中であれば、前記異常値制御として、前記原水開閉弁を閉栓した上で、前記他の濾過槽の逆洗が終了するまで前記濾材の逆洗を待機することを特徴とする濾過装置。
請求項１に記載の濾過装置において、
前記第１圧力センサおよび第２圧力センサの少なくとも一方が、半導体式の圧力計であることを特徴とする濾過装置。