JP6569272B2 - Pressure filtration device - Google Patents
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Description
本発明は、圧力式ろ過装置に関する。 The present invention relates to a pressure filtration apparatus.
原水をろ過により浄水処理するためのろ過装置として、圧力式ろ過装置(密閉型のろ過装置)が知られている。圧力式ろ過装置の性能を維持するためには、ろ材の洗浄およびろ材粒子の安定のための捨水を定期的に行う必要がある。ろ材の洗浄方法の一つに逆流洗浄(以下、逆洗)がある。 As a filtration device for purifying raw water by filtration, a pressure filtration device (sealed filtration device) is known. In order to maintain the performance of the pressure filtration device, it is necessary to periodically carry out water washing for cleaning the filter medium and stabilizing the filter medium particles. One of the methods for cleaning the filter medium is backflow cleaning (hereinafter referred to as backwashing).
そのため、複数の圧力式ろ過装置を組み合わせて、各圧力式ろ過装置を他の圧力式ろ過装置より得られたろ過水により逆洗できるようにしたシステム(例えば、特許文献1参照)が開発されている。 Therefore, a system (for example, refer to Patent Document 1) has been developed in which a plurality of pressure filtration devices are combined so that each pressure filtration device can be back-washed with filtered water obtained from other pressure filtration devices. Yes.
上記システムには、1列に並べた複数の圧力式ろ過器間を、複数のヘッダー管(原水本管、連絡配管等)にて接続する構成が採用されている。ただし、当該構成を採用したのでは、ろ過工程時に各圧力式ろ過装置へ供給される原水量をほぼ均一にすることが、困難である。 The system employs a configuration in which a plurality of pressure filters arranged in a row are connected by a plurality of header pipes (raw water main pipe, communication pipe, etc.). However, if the said structure is employ | adopted, it is difficult to make the amount of raw | natural water supplied to each pressure type filtration apparatus at the time of a filtration process substantially uniform.
そこで、本発明の課題は、複数のろ過室を備えた圧力式ろ過装置であって、各ろ過室を個別に洗浄可能であり、ろ過工程時に各ろ過室に供給される原水量がほぼ均一となる圧力式ろ過装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is a pressure filtration device having a plurality of filtration chambers, each filtration chamber can be individually washed, and the amount of raw water supplied to each filtration chamber during the filtration step is substantially uniform. It is providing the pressure type filtration apparatus which becomes.
上記課題を解決するために、本発明の圧力式ろ過装置は、円状に配置された、内部にろ材を有する複数のろ過室と、平面視において前記複数のろ過室の中央部に配置された、ろ過すべき原水が外部から供給される原水分配部と、前記複数のろ過室の原水導入口と前記原水分配部とを接続する流路系であって、前記原水分配部内の原水を前記複数のろ過室の原水導入口に分配供給する第1状態と、逆洗対象のろ過室の原水導入口と排水管とを接続すると共に、前記逆洗対象のろ過室以外のろ過室の原水導入口だけに前記原水分配部内の原水を分配供給する第2状態とを取り得る流路系と、前記複数のろ過室のろ過水流出口からのろ過水が流入する浄水室であって、前記逆洗対象のろ過室以外のろ過室からのろ過水を前記逆洗対象のろ過室のろ過水流出口に導入するろ過水経路として機能する浄水室とを備える。 In order to solve the above problems, a pressure filtration device of the present invention is arranged in a circular shape, a plurality of filtration chambers having a filter medium therein, and a central portion of the plurality of filtration chambers in plan view. A raw water distribution unit to which raw water to be filtered is supplied from the outside, and a flow path system connecting the raw water inlets of the plurality of filtration chambers and the raw water distribution unit, the raw water in the raw water distribution unit The first state to be distributed and supplied to the raw water inlet of the filtration chamber is connected to the raw water inlet of the filtration chamber to be backwashed and the drain pipe, and the raw water inlet to the filtration chamber other than the filtration chamber to be backwashed A flow path system capable of taking a second state of distributing and supplying the raw water in the raw water distribution section only, and a water purification chamber into which filtrate from the filtrate outlet of the plurality of filtration chambers flows, and the backwash target Filtration water from filtration chambers other than the filtration chamber of the filtration chamber of the backwash target And a purified water compartment functioning as the filtered water path to be introduced into the outlet.
すなわち、本発明の圧力式ろ過装置は、複数のろ過室が、原水室の中央部を中心に円状に配置された構成を有している。従って、本発明の圧力式ろ過装置における“流路系”は、各ろ過室と原水室との間の原水流路の流路抵抗がほぼ等しくなるように設計・製造することが容易なものとなる。従って、上記構成を採用しておけば、ろ過工程時に各ろ過室に供給される原水量がほぼ均一となる圧力式ろ過装置を容易に実現することが出来る。 That is, the pressure type filtration apparatus of the present invention has a configuration in which a plurality of filtration chambers are arranged in a circle around the central portion of the raw water chamber. Accordingly, the “flow path system” in the pressure filtration apparatus of the present invention is easy to design and manufacture so that the flow resistance of the raw water flow path between each filtration chamber and the raw water chamber is substantially equal. Become. Therefore, if the said structure is employ | adopted, the pressure type filtration apparatus from which the amount of raw | natural water supplied to each filtration chamber at the time of a filtration process will become substantially uniform can be implement | achieved easily.
尚、本発明の圧力式ろ過装置における複数のろ過室の配置が、ほぼ円状であれば、真円
状でなくても良い。従って、本発明の圧力式ろ過装置を、幾つかのろ過室の原水分配部からの距離が、他のろ過室の原水分配部からの距離よりも大きな/小さな装置として実現しておいても良い。また、本発明の圧力式ろ過装置における複数のろ過室は、等角度間隔に配置されていなくても良い。従って、本発明の圧力式ろ過装置を、例えば、ほぼ半円状に複数のろ過室が配置されている装置として実現しておいても良い。
In addition, if the arrangement | positioning of the several filtration chamber in the pressure type filtration apparatus of this invention is substantially circular shape, it may not be a perfect circle shape. Therefore, the pressure type filtration device of the present invention may be realized as a device in which the distance from the raw water distribution part of some filtration chambers is larger / smaller than the distance from the raw water distribution part of other filtration chambers. . Moreover, the several filtration chamber in the pressure type filtration apparatus of this invention does not need to be arrange | positioned at equiangular intervals. Therefore, you may implement | achieve the pressure type filtration apparatus of this invention as an apparatus by which the several filtration chamber is arrange | positioned, for example in a semicircle shape.
本発明の圧力式ろ過装置における流路系としては、具体的な構成の異なる様々なものを採用することが出来る。例えば、流路系として、前記ろ過室毎に設けられた個別流路系であって、前記ろ過室の原水導入口を前記原水分配部と前記排水管のいずれかに択一的に接続するための1つ以上の弁装置を備えた個別流路系を含むものを採用しておいても良い。 As the flow path system in the pressure filtration apparatus of the present invention, various systems having different specific configurations can be employed. For example, as a flow path system, an individual flow path system provided for each of the filtration chambers, for selectively connecting the raw water inlet of the filtration chamber to either the raw water distribution unit or the drain pipe One including an individual flow path system including one or more valve devices may be employed.
また、コンパクトなものとするために、本発明の圧力式ろ過装置を、『前記複数のろ過室、前記原水室及び前記浄水室は、ろ過器体内に設けられており、前記複数のろ過室は、前記ろ過器本体内の前記原水室及び前記浄水室を除いた部分を、前記ろ過器本体の中心から均等に放射状に分割した形状を有する』装置として実現しても良い。尚、この構成を採用する場合、ろ過器本体は、平面視における断面形状が多角形状か円形状のものを採用しておくことが好ましい。 Moreover, in order to make it compact, the pressure-type filtration device of the present invention, “the plurality of filtration chambers, the raw water chamber and the water purification chamber are provided in the filter body, and the plurality of filtration chambers are The portion excluding the raw water chamber and the water purification chamber in the filter main body may be realized as a device having a shape that is evenly divided radially from the center of the filter main body. In addition, when employ | adopting this structure, it is preferable that the filter main body employ | adopts that the cross-sectional shape in planar view has a polygonal shape or a circular shape.
また、本発明の圧力式ろ過装置を、『前記流路系が、弁体が弁箱内で移動することにより前記第1状態と前記第2状態とを取り得る1つの弁装置である』装置として実現しても良い。 Further, the pressure-type filtration device of the present invention is a device wherein “the flow path system is one valve device that can take the first state and the second state by moving the valve body in the valve box”. It may be realized as.
本発明の圧力式ろ過装置のろ過室の数及び逆洗するろ過室(“逆洗対象のろ過室”)の数は、特に限定されない。ろ過室の数及び逆洗するろ過室の数を、逆洗に必要とされる流速である逆洗流速とろ過速度とから定めても良い。例えば、ろ過速度が200m/日であり、逆洗流速が1000m/日である場合には、ろ過室の数を6つとし、逆洗するろ過室の数を1つとしても良い。また、ろ過速度が300m/日であり、逆洗流速が900m/日である場合には、ろ過室の数を4つとし、逆洗するろ過室の数を1つとしても良い。さらに、ろ過速度が120〜150m/日であり、逆洗流速が840〜1050m/日である場合には、ろ過室の数を8つとし、逆洗するろ過室の数を1つとしても良い。 The number of filtration chambers and the number of filtration chambers (“filtration chambers to be backwashed”) in the pressure filtration device of the present invention are not particularly limited. The number of filtration chambers and the number of filtration chambers for backwashing may be determined from the backwashing flow rate and the filtration rate, which are the flow rates required for backwashing. For example, when the filtration rate is 200 m / day and the backwash flow rate is 1000 m / day, the number of filtration chambers may be six and the number of filtration chambers to be backwashed may be one. When the filtration rate is 300 m / day and the backwash flow rate is 900 m / day, the number of filtration chambers may be four and the number of filtration chambers to be backwashed may be one. Furthermore, when the filtration rate is 120 to 150 m / day and the backwash flow rate is 840 to 1050 m / day, the number of filtration chambers may be eight and the number of filtration chambers to be backwashed may be one. .
また、逆洗流速がろ過流量の2倍程度である場合には、ろ過室の数を3つとし、逆洗するろ過室の数を1つとしておいても、ろ過室の数を6つとし、逆洗対象のろ過室の数を2つとしておいても良い。 When the backwash flow rate is about twice the filtration flow rate, the number of filtration chambers is three, and the number of filtration chambers to be backwashed is one, but the number of filtration chambers is six. The number of filtration chambers to be backwashed may be set to two.
本発明によれば、ろ過工程時に各ろ過室に供給される原水量がほぼ均一となる圧力式ろ過装置を容易に実現することが出来る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pressure type filtration apparatus from which the amount of raw | natural water supplied to each filtration chamber at the time of a filtration process becomes substantially uniform can be implement | achieved easily.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
《第1実施形態》
図1に、本発明の第1実施形態に係る圧力式ろ過装置1の上面図を示す。また、図2に、圧力式ろ過装置1の正面図を示し、図3に、圧力式ろ過装置1の内部構造の説明図を示す。
<< First Embodiment >>
In FIG. 1, the top view of the pressure
本実施形態に係る圧力式ろ過装置1は、自己逆流洗浄型ろ過池の原理を応用した圧力式ろ過装置である。図1〜図3に示してあるように、圧力式ろ過装置1は、ろ過装置本体10、原水管20、ろ過水管22a〜22c、捨水管23等を備える。
The
原水管20(図3)は、ろ過装置本体10により浄水処理する水(以下、原水と表記する)を、ろ過装置本体10に供給するための管である。ろ過装置本体10は、原水管20を介して供給された原水をろ過して、原水のろ過結果(以下、ろ過水と表記する)を、ろ過水管22aの開口端であるろ過水出口22d(図2)から流出させる装置である。図1及び図3に示してあるように、ろ過装置本体10内には、原水室11、6つのろ過室12及び浄水室13が設けられている。また、ろ過装置本体10の上面中央部には、切換え弁30が取り付けられている。
The raw water pipe 20 (FIG. 3) is a pipe for supplying water to be purified by the filtration apparatus main body 10 (hereinafter referred to as raw water) to the filtration apparatus
切換え弁30は、圧力式ろ過装置1(ろ過装置本体10)用のものとして開発した六方弁である。図3に示してあるように、切換え弁30は、ろ過装置本体10の外郭10a内に収容された切換え弁本体部30aと、外郭10aから突出した駆動部30bとにより構成されている。
The switching
切換え弁本体部30aは、有底有蓋円筒状の弁箱内を、円柱状の弁体40が上下動及び回転するユニット(弁装置)である。図3に示してあるように、切換え弁本体部30aの弁箱の側面上部には、6つの原水流入口32aが等角度間隔で設けられている。また、切換え弁本体部30aの弁箱側面の各原水流入口32aよりも下方の部分には、6つの原水流出口32bが等角度間隔で設けられている。さらに、切換え弁本体部30aの下面には
、洗浄排水の流出口として機能(詳細は後述)する開口部32cが設けられており、この開口部32cには、鉛直下方に、ろ過装置本体10の外郭10a外まで伸びた排水管24が接続されている。
The switching valve
切換え弁30(切換え弁本体部30a及び駆動部30b)の詳細説明を行う前に、ここで、圧力式ろ過装置1の、切換え弁30以外の構成を説明する。
Before detailed description of the switching valve 30 (the switching valve
原水室11(図3)は、原水管20により原水が供給される部分(容器)である。この原水室11の形状(原水室11の構成要素である、切換え弁本体部30aが挿嵌される隔壁の形状等)は、原水管20により供給された原水の流出口が、切換え弁本体部30aの原水流入口32aとなるように、定められている。更に、原水流入口32aから切換え弁本体部30aに供給された原水の流出口は、切換え弁本体部30aの6つの原水流出口32bのみとなるように、定められている。
The raw water chamber 11 (FIG. 3) is a portion (container) to which raw water is supplied by the
各ろ過室12(図3)は、集水板15(ろ材12aを支持し、ろ過水を集水し、逆洗水を分散させる目的でストレーナ等を配した仕切板)上に、ろ材12aを配置したユニットである。尚、本実施形態に係るろ過室12は、集水板15が、ろ過水流出口として機能するものである。また、図3には、アンスラサイト、マンガン砂及びろ過砂利をろ材12aとして示してあるが、ろ材12aは、原水に含まれる不純物を取り除くためのもので、ろ材12aの種類、粒子径、均等係数等は除去対象の成分、濃度により、決定される。
Each filtration chamber 12 (FIG. 3) has a
図1に示してあるように、各ろ過室12は、ろ過装置本体10(外郭10a)の内部空間の主要部分を、ろ過装置本体10の中心から放射状に6等分した形状を有している。切換え弁30は、各ろ過室12に対応する1つの原水流出口32bのみから原水を供給できるように、ろ過装置本体10に取り付けられている。
As shown in FIG. 1, each
浄水室13(図3)は、ろ過装置本体10内の、6つのろ過室12内部の集水板15よりも下方の空間である。図示してあるように、この浄水室13内には、排水管24を内部に収容した形で、切換え弁本体部30aの下面まで伸びたろ過水管22bの一端が挿入されている。このろ過水管22bの、ろ材12aの上面より上方の部分には、ろ過装置本体10の外郭10a外までほぼ水平に伸びたろ過水管22cの一端が接続されている。ろ過水管22cの他端には、ろ過水管22aが接続されており、圧力式ろ過装置1による原水のろ過工程時、各ろ過室12から浄水室13内に供給されたろ過水は、ろ過水管22b、22c及び22aをこの順に通って、ろ過水出口22dから流出する。
The water purification chamber 13 (FIG. 3) is a space below the
尚、ろ過水を、ろ材12aの上面よりも上方の位置まで上昇させてから流出しているのは、何らかの要因により原水の供給量が低下しても、各ろ過室12内に、ろ材12aを覆う量の水が存在しているようにするためである。
In addition, even if filtered water is raised to a position above the upper surface of the
図2に示してあるように、ろ過水管22aのろ過水出口22d近傍の部分には、ろ過水出口22dからのろ過水の流出をON/OFFするためのろ過水弁27が設けられている。ろ過水管22aは、ろ過水弁27よりも上流側の部分で、捨水管23により排水管24と接続されている。捨水管23の途中には、ろ過水管22a内を流れるろ過水を排水管24から排水する際に開けられる捨水弁28が設けられている。
As shown in FIG. 2, a
以下、図4〜図8を用いて、切換え弁30の構成を説明する。尚、図4は、切換え弁30の中心を通る平面で切った切換え弁30の断面図である。ただし、この断面図は、ハッチングを省略したものとなっている。図5の(A)、(B)は、それぞれ、弁体40の平面図及び側面図である。図6は、切換え弁30の構成要素であるシャフト部60の展開図である。図7は、切換え弁30の弁体40と原水流出口32bとが取り得る位置関係の説
明図であり、図8は、切換え弁30の、図7におけるA−A線矢視断面図である。図9は、切換え弁30の構成の説明図である。
Hereinafter, the configuration of the switching
図4に示してあるように、切換え弁30は、隔離プレート38によって切換え弁本体部30aと駆動部30bとに分割されている。
As shown in FIG. 4, the switching
まず、切換え弁本体部30aの構成を説明する。図4に示してあるように、切換え弁本体部30は、隔離プレート38、筐体31、弁体40等から構成されている。
First, the configuration of the switching valve
筐体31は、隔離プレート38に対して固定されることにより、切換え弁本体部30aの弁箱として機能する部材である。
The
筐体31の側面上部には、同一直径の円状の6つの原水流入口32aが、等角度間隔に設けられている。筐体31側面の、各原水流入口32aよりも下方の部分には、同一直径の円状の6つの原水流出口32bが等角度間隔で設けられている。この原水流出口32bの直径は、原水流入口32aの直径よりも大きくなっている(本実施形態では、原水流入口32aの直径のほぼ2.5倍)。そして、筐体31は、図示してあるように、内部に収容した弁体40が、弁体40の上面が各原水流出口32bの下端よりも低くなる位置まで下降し得る形状を有している。
Six circular
弁体40は、図5の(A)、(B)に示した形状を有する部材である。すなわち、弁体40は、概略円柱状の部材となっている。また、弁体40の内部には、弁体40の上面と側面との間を連通する5つの原水用流路41a、及び、弁体40の下面と側面との間を連通する洗浄排水用流路41bが設けられている。以下、原水用流路41aの弁体40の側面側の開口部、上面側の開口部のことを、それぞれ、原水用流路41aの側面側開口部、上面側開口部と表記する。同様に、洗浄排水用流路41bの弁体40の側面側の開口部、下面側の開口部のことを、それぞれ、洗浄排水用流路41bの側面側開口部、下面側開口部と表記する。
The
弁体40内に設けられている各原水用流路41aは、原水流入口32aと直径(内径)がほぼ等しい流路である。また、図5の(A)、(B)に示してあるように、5つの原水用流路41aは、同一形状を有している。
Each
弁体40内に設けられている洗浄排水用流路41bは、流路断面積が原水用流路41aよりも大きな流路(本実施形態では、内径がほぼ2.5倍の円状流路)である。弁体40内の6つの流路(5つの原水用流路41a及び洗浄排水用流路41b)は、隣接する2つの側面側開口部の中心間隔が、等角度間隔(つまり、60°間隔)となるように形成されている。また、弁体40の側面には、各側面側開口部を覆う形状のOリング溝(あり溝形状のもの)が設けられており、弁体40は、各Oリング溝にOリングを装着した状態で筐体31内に収容されている。
The
図4に示してあるように、弁体40の中心部には、弁体40を筐体31内で回転及び上下動させるためのステム45が取り付けられている。このステム45は、隔離プレート38の開口部(軸受部)を通って駆動部30b内まで伸びており、隔離プレート38の開口部は、気密性及び水密性を維持した状態でステム45を上下動及び回転させることが出来るものとなっている。
As shown in FIG. 4, a
次に、切換え弁30の駆動部30bについて説明する。切換え弁30の駆動部30bは、切換え弁本体部30a(筐体31)内の弁体40を上下動及び回転させるためのユニットである。図4に示してあるように、駆動部30bは、筐体50、ピストン53、及び、
シャフト部60を備えている。
Next, the
A
筐体50は、円筒状のシリンダ部52、シリンダ部52の上端を塞ぐトップカバー51等から構成されている。トップカバー51には、ピストン53を下方へ移動させる際に圧縮空気が導入される圧縮空気導入口51aが設けられている。また、駆動部30bの下面を成す隔離プレート38には、ピストン53を上方へ移動させる際に圧縮空気が導入される圧縮空気導入口38aが設けられている。
The
ピストン53は、シリンダ部52の内径よりも僅かに小さな外径を有する円筒状の部材53bの下端を、ディスク状の部材53aで封止したものである。ピストン53の部材53bの上部側の周囲及び下部側の周囲には、Oリング溝が設けられており、ピストン53は、各Oリング溝にOリングが嵌め込まれた状態で筐体50(シリンダ部52)内に挿入されている。
The
ピストン53(部材53b)の上端近傍には、複数(本実施形態では、6つ)のカムフォロア54が等角度間隔に取り付けられている。
Near the upper end of the piston 53 (
シャフト部60は、筐体50(トップカバー51)に対して固定された円筒状部材である。シャフト部60の外側面には、図6に示したような形状のカム溝61が形成されている。
The
すなわち、シャフト部60の外側面上のカム溝61は、カム溝61の下端に位置しているカムフォロア54が上昇してカム溝61に沿ってカム溝61の上端に至ると、カムフォロア54のシャフト部60に対する相対角度が或る方向に30°だけ変化する形状を有している。また、カム溝61は、カム溝61の上端に位置しているカムフォロア54がカム溝61に沿って下降してカム溝61の下端に至ると、カムフォロア54のシャフト部60に対する相対角度が同じ方向に30°だけ変化する形状を有している。
In other words, the
そして、切換え弁30は、各部のサイズ(カム溝61の上下方向の長さ、ステム45に対する弁体40の取り付け角度等)が以下の条件を満たすように定められたものとなっている。
(1)カムフォロア54がカム溝61の下端に位置しているときに、弁体40の上面が、筐体31に設けられている各原水流出口32bの下端より低い位置となる(図4参照)。(2)カムフォロア54がカム溝61の上端に位置しているときに、図7〜図9に示した状態、すなわち、弁体40内の各流路41a、41bの側面側開口部が、切換え弁本体部30aの各原水流出口32bと対向する状態となる。
The switching
(1) When the
以下、圧力式ろ過装置1の機能を説明する。尚、以下の説明において、制御装置とは、圧力式ろ過装置1のろ過水弁27、捨水弁28及び切換え弁30の制御を行う装置(一種のコンピュータ)のことである。通常位置とは、カムフォロア54がカム溝61の下端に位置している場合における弁体40の筐体31内での位置(図4参照)のことである。逆洗位置とは、カムフォロア54がカム溝61の上端に位置している場合における弁体40の筐体31内での位置(図9参照)のことである。また、或るろ過室12用の逆洗位置とは、弁体40の向き(筐体31内での回転角度)が異なる6種の逆洗位置の中の、洗浄排水用流路41bの側面側開口部が当該ろ過室12を向いている逆洗位置のことである。
Hereinafter, the function of the
圧力式ろ過装置1による原水のろ過工程時には、ろ過水弁27が開き、捨水弁28が閉じ、弁体40が通常位置に位置しているように、ろ過水弁27、捨水弁28及び切換え弁30が制御装置により制御される。以下、ろ過水弁27が開き、捨水弁28が閉じ、弁体40が通常位置に位置している状態のことを、ろ過用状態と表記する。
During the raw water filtration process by the
通常位置に位置している弁体40の上面は、筐体31の各原水流出口32bの下端より低い位置にある(図4)。また、各原水流出口32bの形状は、同一である。従って、上記ろ過用状態が形成されている場合、6つの原水流入口32aを介して原水室11から切換え弁本体部30a内に流入した原水が、6つの原水流出口32bによって6つのろ過室12に均等に分配されることになる。
The upper surface of the
そして、ろ過用状態は、ろ過水弁27が開き、捨水弁28が閉じている状態であるので、図10Aに模式的に示したように、各ろ過室12から浄水室13に供給されたろ過水が、ろ過水管22(ろ過水管22b、22c及び22a)を通ってろ過水出口22dから流出されることになる。
And since the state for filtration is the state where the filtered
所定の逆洗開始条件、例えば、『原水のろ過を規定時間(例えば、24〜48時間)行った』、あるいは『ろ過抵抗が上昇し、設定値に到達した』といったような逆洗開始条件が満たされた場合、制御装置は、以下の内容の逆洗工程を行う。 There are predetermined backwash start conditions, for example, “washing raw water for a specified time (for example, 24 to 48 hours)” or “backwash start conditions such that the filtration resistance increases and reaches a set value”. When satisfied, the control device performs a backwash process with the following content.
制御装置は、まず、『ろ過水弁27が閉じ、捨水弁28が閉じ、或るろ過室12用の逆洗位置に弁体40が位置している逆洗用状態』を形成するための第1制御処理を行う。この第1制御処理時に、切換え弁30に対して行われる制御は、通常、通常位置にある弁体40を、30°回転させると共に上昇させて逆洗位置に位置させる制御(つまり、下端に位置しているピストン53を上端まで上昇させる制御)である。ただし、第1制御処理時に切換え弁30に対して行われる制御は、弁体40を逆洗位置に位置させる制御であれば、弁体40の回転角度が、30°ではない制御であっても良い。
The control device first forms a “backwashing state in which the filtered
或るろ過室12(以下、洗浄対象ろ過室12と表記する)用の逆洗位置に弁体40が位置している場合、弁体40内の各流路41a、41bの側面側開口部は、筐体31の各原水流出口32bと対向している(図9参照)。また、原水用流路41a、洗浄排水用流路41bは、それぞれ、弁体40の側面と上面との間、弁体40の側面と下面との間を連通しており、各原水用流路41aは、ほぼ同一形状を有している。
When the
従って、洗浄対象ろ過室12用の逆洗位置に弁体40が位置している場合、原水室11から切換え弁本体部30a内に流入する原水は、弁体40の5つの原水用流路41aを通って、洗浄対象ろ過室12を除いた5つのろ過室12に均等に分配される。
Therefore, when the
また、逆洗対象ろ過室12用の逆洗位置に弁体40が位置している場合、逆洗対象ろ過室12の原水導入口(逆洗対象ろ過室12に原水を供給する原水流出口32b)が、弁体40内の洗浄排水用流路41bによって排水管24に連通される。すなわち、逆洗対象ろ過室12は、原水導入口が開放されている(原水導入口から原水が導入されていない)が故に、下から上へ水が流れ得る状態となる。そして、ろ過水弁27及び捨水弁28の双方が閉じられていると、浄水室13内のろ過水は、ろ過水管22b側に流出し得ない。
Moreover, when the
従って、上記逆洗用状態が形成されると、図10Bに模式的に示したように、逆洗対象ろ過室12を除いた5つのろ過室12からのろ過水によって、逆洗対象ろ過室12が逆洗されて、逆洗対象ろ過室12からの洗浄排水が、洗浄排水用流路41b(図9参照)及び排水管24を介して外部に流出されることになる。
Therefore, when the above-described backwashing state is formed, the backwashing
上記内容の第1制御処理を終えた制御装置は、逆洗を行う時間として予め設定されている逆洗時間(例えば、6〜7分)が経過するのを待機する。 The control device that has finished the first control process described above waits for the elapse of a backwash time (for example, 6 to 7 minutes) that is set in advance as the time for backwashing.
逆洗時間が経過した場合、制御装置は、上端に位置しているピストン53を下端まで下
げてから上端まで上昇させる制御を、切換え弁30(駆動部30a)に対して行う。この制御(以下、逆洗先変更制御と表記する)が行われると、逆洗が終わったろ過室12の隣のろ過室12用の逆洗位置に、弁体40が位置するので、制御装置は、逆洗時間が経過するのを待機する。
When the backwash time has elapsed, the control device controls the switching valve 30 (
逆洗時間が経過した場合、制御装置は、再び、逆洗先変更制御を行ってから逆洗時間が経過するのを待機する。 When the backwash time has elapsed, the control device again waits for the backwash time to elapse after performing the backwash destination change control.
制御装置は、全てのろ過室12の逆洗が完了するまで、上記のような制御を繰り返す。そして、制御装置は、全てのろ過室12の逆洗が完了した場合には、上端に位置しているピストン53を下端まで下げる制御を切換え弁30(駆動部30a)に対して行うと共に、開弁するように捨水弁28を制御する。
The control device repeats the above control until the backwashing of all the
切換え弁30及び捨水弁28に対して上記制御が行われると、『ろ過水弁27が閉じ、捨水弁28が開き、弁体40が通常位置に位置している状態』が形成される。従って、図10Cに模式的に示したように、6つのろ過室からのろ過水が、捨水管23を通って排水管24から流出されるようになる。
When the above control is performed on the switching
切換え弁30及び捨水弁28の制御により、上記状態(以下、捨水用状態と表記する)を形成した制御装置は、予め設定されている時間(例えば、10分)が経過するのを待機する。そして、制御装置は、当該時間が経過したときに、ろ過水弁27が開き、捨水弁28が閉じるように、ろ過水弁27及び捨水弁28を制御する。すなわち、制御装置は、圧力式ろ過装置1を、原水のろ過を行う状態(6つのろ過室からのろ過水がろ過水出口22dから流出される状態)に戻すための制御を行う。そして、当該制御を終えた制御装置は、逆洗開始条件が満たされるのを監視している状態となる。
The control device that has formed the above-described state (hereinafter referred to as a state for water discharge) by controlling the switching
以上、説明したように、本実施形態に係る圧力式ろ過装置1は、円状に配置された6つのろ過室12と、それらのろ過室12の中央部に配置された原水室11とを備えている。そして、圧力式ろ過装置1では、各ろ過室12へ、切換え弁本体30aに設けられている同形状の原水流出口32bから原水が供給される(図4参照)。従って、圧力式ろ過装置1では、ろ過工程時に各ろ過室12にほぼ均一量の原水が供給されることになる。
As described above, the
また、圧力式ろ過装置1は、逆洗対象ろ過室12以外のろ過室12からのろ過水を逆洗対象ろ過室12のろ過水流出口(集水板15)に導入するろ過水経路として機能し得る浄水室13を備える。そして、この浄水室13は、6つのろ過室12の中央部(6つのろ過室12の真下;図3参照)に設けられている。従って、圧力式ろ過装置1では、逆洗工程時に逆洗対象ろ過室12以外のろ過室でろ過された水の総和が逆洗対象ろ過室12へ供給されることになる。
Moreover, the pressure-
さらに、圧力式ろ過装置1のろ過装置本体10は、1つの外郭10内に、原水室11、複数のろ過室12等を隙間無く並べたものとなっている。従って、圧力式ろ過装置1は、他の構成を採用して各ろ過室へのろ過水の均等化を図った圧力式ろ過装置(後述する圧力式ろ過装置2等)よりも、設置に必要な面積が少ない装置となる。
Furthermore, the filtration apparatus
《第2実施形態》
図11に、本発明の第2実施形態に係る圧力式ろ過装置2の断面図を示し、図12に、圧力式ろ過装置2の上面図を示す。
<< Second Embodiment >>
In FIG. 11, sectional drawing of the pressure
本実施形態に係る圧力式ろ過装置2も、圧力式ろ過装置1と同様に、自己逆流洗浄型ろ過池の原理を応用した装置である。
Similarly to the
図11及び図12に示してあるように、圧力式ろ過装置2は、6つのろ過室70、原水室71、排水室72、浄水室73、原水を原水室71内に供給するための原水管80等を備えている。また、圧力式ろ過装置2(図11)は、原水室71、排水室72及び浄水室73が、鉛直方向(図11における上下方向)に並んだ構成を有している。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
圧力式ろ過装置2の各ろ過室70は、集水板70c上にろ材(図11では、アンスラサイト、マンガン砂及びろ過砂利)を配置した、同一構成のろ過室(ろ過器)である。図12に示してあるように、圧力式ろ過装置2の6つのろ過室70は、原水室71、排水室72等からなる部分を中心に、円状に配置されている。
Each
図11に示してあるように、各ろ過室70の原水導入口70aは、三方弁75を含む同一構成の配管系によって、原水室71及び排水室72に接続されている。尚、各ろ過室70と原水室71及び排水室72との間を接続する配管系は、逆洗工程時に所要量のろ過水がろ過室70内を逆流し得るものであれば、配管系を構成する各配管(三方弁75と原水導入口70aとの間を接続する配管等)として、同一内径の管を使用したものであっても、内径の異なる複数種類の管を使用したものであっても良い。
As shown in FIG. 11, the
また、各ろ過室70のろ過水流出口70bは、浄水室73に接続されている。各ろ過室70のろ過水流出口70bと浄水室73との間の接続には、ほぼ同一形状(内径、長さ)の配管が使用されている。
The filtered
排水室72には、排水室72の下面の中央部から鉛直下方に伸びて浄水室73を貫通する排水管83が取り付けられている。浄水室73内には、排水管83を内部に収容した形で、排水室72の下面まで伸びたろ過水管81aの一端が挿入されている。ろ過水管81aの、各ろ過室70内のろ材上面よりも上方の部分には、一端がろ過水出口81dとして機能するろ過水管81bの他端が接続されている。ろ過水管81bのろ過水出口81d近傍の部分には、ろ過水弁76が設けられており、ろ過水管81bのろ過水弁76よりも上流側の部分と排水管83とは、捨水弁77を備えた捨水管82によって連通されている。
A
以下、圧力式ろ過装置2の機能を説明する。
圧力式ろ過装置2による原水のろ過工程時には、圧力式ろ過装置2用の制御装置により弁75〜77が制御されて、『ろ過水弁76が開き、捨水弁77が閉じ、各三方弁75がろ過室70と原水室71とを連通しているろ過用状態』が形成される。
Hereinafter, the function of the
During the raw water filtration process by the
既に説明したように、各ろ過室70と原水室71及び排水室72との間を接続している配管系は、同一構成のものである。従って、各三方弁75がろ過室70と原水室71とを連通している場合、図13に模式的に示したように、原水管80により外部から供給された原水が、原水室71を介して6つのろ過室70に均等に分配される。そして、ろ過用状態は、各三方弁75により各ろ過室70と原水室71とが連通されている状態であると共に、ろ過水弁76が開き、捨水弁77が閉じた状態である。従って、ろ過用状態が形成されると、等量の原水が供給された各ろ過室70からのろ過水が、浄水室73、ろ過水管81aを通って、ろ過水管81bのろ過水出口81dから流出されることなる。
As already described, the piping system connecting the
また、所定の逆洗開始条件が満たされた場合、制御装置は、以下の内容の逆洗用制御処理を行う。 Further, when a predetermined backwash start condition is satisfied, the control device performs a backwash control process having the following contents.
逆洗用制御処理を開始した制御装置は、まず、『ろ過水弁76及び捨水弁77が閉じ、1つの三方弁75がろ過室70と排水室72とを連通し、他の各三方弁75がろ過室70と原水室71とを連通している逆洗用状態』を形成するための第1制御処理を行う。
The control device that has started the control process for backwashing is first described as follows: “The
上記逆洗用状態が形成されると、排水室72と三方弁75により連通されているろ過室70(以下、逆洗対象ろ過室70と表記する)は、下から上へ水が流れ得る状態となる。また、原水室71内の原水が、逆洗対象ろ過室70を除いた5つのろ過室70のみに均等に分配されるようになる。従って、逆洗用状態が形成されると、図14に模式的に示したように、逆洗対象ろ過室70(図11における左側のろ過室70)を除いた5つのろ過室70からのろ過水により逆洗対象ろ過室70が逆洗されて、洗浄排水が、排水室72及び排水管83を介して外部に流出されるようになる。
When the state for backwashing is formed, the filtration chamber 70 (hereinafter referred to as backwashing target filtration chamber 70) communicated by the
第1制御処理を終えた制御装置は、逆洗を行う時間として予め設定されている逆洗時間が経過するのを待機する。そして、制御装置は、逆洗時間が経過した場合には、上記した第1制御処理を、排水室72と連通させるろ過室70を逆洗が未だ行われない他のろ過室70に変えた形で再度実行してから、逆洗時間が経過するのを待機する。
The control device that has finished the first control process waits for the backwash time set in advance as the time for performing the backwash. Then, when the backwash time has elapsed, the control device changes the above-described first control process from the
制御装置は、上記のような処理を、全てのろ過室70の逆洗が完了するまで繰り返す。そして、制御装置は、全てのろ過室70の逆洗が完了した場合には、弁75〜77を制御することにより、『ろ過水弁76が閉じ、捨水弁77が開き、各三方弁75がろ過室70と原水室71とを連通している捨水用状態』を形成する。この捨水用状態が形成されると、図15に示してあるように、圧力式ろ過装置2の6つのろ過室70からのろ過水が、捨水管82を通って排水管83から流出されるようになる。
The control device repeats the above processing until the backwashing of all the
その後、制御装置は、予め設定されている時間(例えば、10分)が経過するのを待機し、当該時間が経過したときに、ろ過水弁76が開き、捨水弁77が閉じるように、ろ過水弁76及び捨水弁77を制御する。すなわち、制御装置は、圧力式ろ過装置2を、原水のろ過を行う状態(6つのろ過室70からのろ過水がろ過水口81dから流出される状態)に戻すための制御を行う。そして、当該制御を終えた制御装置は、逆洗用制御処理を終了して、逆洗開始条件が満たされるのを監視している状態となる。
Thereafter, the control device waits for a preset time (for example, 10 minutes) to elapse, and when the time elapses, the filtered
以上、説明したように、本実施形態に係る圧力式ろ過装置2は、円状に配置された6つのろ過室70と、それらのろ過室70の中央部に配置された原水室71とを備えている。そして、圧力式ろ過装置2では、各ろ過室70の原水導入口70aに、同構成の配管系によって原水室71内の原水が供給される。従って、圧力式ろ過装置2では、ろ過工程時に各ろ過室70にほぼ均一量の原水が供給されることになる。
As described above, the
また、圧力式ろ過装置2は、逆洗対象ろ過室70以外のろ過室70からのろ過水を逆洗対象ろ過室70のろ過水流出口70bに導入するろ過水経路として機能し得る浄水室73を備える。この浄水室73は、6つのろ過室70の中央部に設けられており、各ろ過室70のろ過水流出口70bは、同一形状の配管により浄水室73と接続されている。従って、圧力式ろ過装置2では、逆洗工程時に、各ろ過室70へほぼ同量のろ過水が供給されることになる。
Moreover, the pressure
《変形形態》
各実施形態に係る圧力式ろ過装置を、ろ過室の数が6個であり、逆洗工程時に1個のろ過室が逆洗される装置として構成してあるのは、各圧力式ろ過装置の開発時に、逆洗に必要とされる流速(以下、逆洗流速と表記する)が1000m/日であり、逆洗工程時におけるろ過速度(以下、逆洗工程時ろ過速度と表記する)が200m/日であることを想定したためである。すなわち、逆洗流速及び逆洗工程時ろ過速度が上記値である場合、5つのろ過室からのろ過水で、1つのろ過室の逆洗に必要な流速(ろ過水量)を確保できる。そのため、各実施形態に係る圧力式ろ過装置を、ろ過室の数が6個であり、逆洗工程時に1個のろ過室が逆洗される装置として構成しているのであるが、ろ過室の数は、6個でな
くても良いし、逆洗工程時に逆洗されるろ過室の数も1個でなくても良い。
<Deformation>
The pressure-type filtration device according to each embodiment has six filtration chambers and is configured as a device in which one filtration chamber is back-washed during the backwashing process. At the time of development, the flow rate required for backwashing (hereinafter referred to as backwashing flow rate) is 1000 m / day, and the filtration rate during the backwashing step (hereinafter referred to as filtration rate during the backwashing step) is 200 m. This is because it is assumed to be / day. That is, when the backwashing flow rate and the filtration rate during the backwashing process are the above values, the flow rate (filtered water amount) necessary for backwashing of one filtration chamber can be secured with filtrated water from the five filtration chambers. Therefore, the pressure-type filtration device according to each embodiment has six filtration chambers and is configured as a device in which one filtration chamber is backwashed during the backwashing process. The number may not be six, and the number of filtration chambers backwashed during the backwashing process may not be one.
具体的には、“逆洗流速/逆洗工程時ろ過速度”の値は、圧力式ろ過装置の用途(各ろ過室内のろ材)によって異なる。従って、例えば、逆洗流速が1000m/日であり、逆洗工程時ろ過速度が500m/日である場合には、逆洗時に逆洗用のろ過水の供給源となるろ過室の数を2N(Nは、自然数)個とし、逆洗時に逆洗されるろ過室の数をN個としておいても良い。また、“逆洗流速/逆洗工程時ろ過速度”の値がほぼ3である場合には、逆洗時に逆洗用のろ過水の供給源となるろ過室の数を3N個とし、逆洗工程時に逆洗されるろ過室の数をN個としておいても良い。 Specifically, the value of “backwash flow rate / backwash step filtration rate” varies depending on the application of the pressure filtration device (filter medium in each filtration chamber). Therefore, for example, when the backwash flow rate is 1000 m / day and the filtration rate during the backwash process is 500 m / day, the number of filtration chambers that serve as the source of filtered water for backwashing during backwashing is 2N. (N is a natural number), and the number of filtration chambers backwashed during backwashing may be N. In addition, when the value of “backwash flow rate / filtration rate during backwash process” is approximately 3, the number of filtration chambers to be the source of filtered water for backwashing during backwashing is 3N, and backwashing is performed. The number of filtration chambers back-washed during the process may be set to N.
尚、第2実施形態に係る圧力式ろ過装置2は、6つの三方弁75に対する制御内容を変えれば、構成を変えなくても、逆洗工程時に同時に2個のろ過室70が逆洗される形で運用することができる。また、第1実施形態に係る圧力式ろ過装置1を、逆洗工程時に同時に2個のろ過室12が逆洗される装置に変形することは、例えば、弁体40を、図16に示した形状の弁体40′、すなわち、その内部に、4つの原水用流路41aと2つの洗浄排水用流路41bとが設けられている弁体40′に変更することにより実現できる。
In addition, if the pressure
上記したように、圧力式ろ過装置1には、原水流出口32bの直径が原水流入口32aの直径のほぼ2.5倍となっており、弁体40の洗浄排水用流路41bの内径が、原水用流路41aの内径のほぼ2.5倍となっている切換え弁30が使用されている。圧力式ろ過装置1に、そのような切換え弁30を使用しているのは、逆洗工程時に、洗浄排水用流路41b及び原水流出口32bの流路抵抗(図9参照)により、逆洗対象ろ過室12内を逆流するろ過水量が制限されることを防ぐためである。また、逆洗工程時に所要量のろ過水をろ過室12内を逆流させるために、洗浄排水用流路41bと原水用流路41aの断面積比率を、上記したものより大きな/小さな値としても良い。
As described above, in the pressure
第2実施形態に係る圧力式ろ過装置2を、図17に示した構成を有する圧力式ろ過装置2′に変形しても良い。すなわち、圧力式ろ過装置2を、各三方弁75の代わりに、2つの二方弁75a、75bが用いられた圧力式ろ過装置2′に変形しても良い。
The
また、圧力式ろ過装置1、2を、排水管24及びろ過水管22b、排水管83及びろ過水管81aが、二重管となっていない装置に変形しても良い。
Moreover, you may deform | transform the pressure
また、圧力式ろ過装置2を、6つの三方弁75及び排水室72の代わりに、切換え弁30が用いられた装置に変形しても良い。尚、そのような装置に圧力式ろ過装置2を変形する場合には、図18に示したように、原水室71内の原水が各原水流入口32aから切換え弁本体部30a内に流入するようにした上で、切換え弁本体部30aの各原水流出口32bを配管により各ろ過室70の原水導入口70aに接続すると共に、切換え弁本体部30aの開口32cを排水管83に接続しておけば良い。
Further, the
圧力式ろ過装置1、2の複数のろ過室(12、70)の配置は、ほぼ円状であれば、真円状でなくても良い。従って、圧力式ろ過装置1のろ過装置本体10(図2参照)を、円筒状ではない形状の外郭10aを備えたものに変形しても良い。また、圧力式ろ過装置2を、幾つかのろ過室70の原水室71からの距離が、他のろ過室70の原水室71からの距離よりも大きな/小さな装置に変形しても良い。また、圧力式ろ過装置1、2の複数のろ過室は、等角度間隔に配置されていなくても良いものである。従って、圧力式ろ過装置1を、ろ過装置本体10(外郭10a)の上面側から視た形状が半円状や扇状の装置に変形しても良い。また、圧力ろ過装置2を、半円状等の円弧状に複数のろ過室70が配置されている装置に変形しても良い。
The arrangement of the plurality of filtration chambers (12, 70) of the
1,2・・・圧力式ろ過装置
10・・・ろ過装置本体
10a・・・外郭
11,71・・・原水室
12a・・・ろ材
12,70・・・ろ過室
13,73・・・浄水室
15・・・集水板(ろ過水流出口)
18・・・メンテナンス口
20,80・・・原水管
22a〜22c,81a,81b・・・ろ過水管
22d・・・ろ過水出口
23,82・・・捨水管
24,83・・・排水管
27,76・・・ろ過水弁
28,77・・・捨水弁
30・・・切換え弁
30a・・・切換え弁本体部
30b・・・駆動部
31,50・・・筐体
32a・・・原水流入口
32b・・・原水流出口
32c・・・開口部
38a,51a・・・圧縮空気導入口
38・・・隔離プレート
40・・・弁体
41a・・・原水用流路
41b・・・洗浄排水用流路
45・・・ステム
52・・・シリンダ部
53・・・ピストン
54・・・カムフォロア
60・・・シャフト部
61・・・カム溝
70a・・・原水導入口
70b・・・ろ過水流出口
70c・・・集水板
72・・・排水室
75・・・三方弁
75a、75b・・・二方弁
DESCRIPTION OF
18 ...
Claims (3)
平面視において前記複数のろ過室の中央部に配置された、ろ過すべき原水が外部から供給される原水分配部と、
前記複数のろ過室の原水導入口と前記原水分配部とを接続する流路系であって、前記原水分配部内の原水を前記複数のろ過室の原水導入口に分配供給する第1状態と、逆洗対象のろ過室の原水導入口と排水管とを接続すると共に、前記逆洗対象のろ過室以外のろ過室の原水導入口だけに前記原水分配部内の原水を分配供給する第2状態とを取り得る流路系と、
前記複数のろ過室のろ過水流出口からのろ過水が流入する浄水室であって、前記逆洗対象のろ過室以外のろ過室からのろ過水を前記逆洗対象のろ過室のろ過水流出口に導入するろ過水経路として機能する浄水室と、
を備え、
前記複数のろ過室、前記原水分配部及び前記浄水室は、ろ過器本体内に設けられており、
前記複数のろ過室は、前記ろ過器本体内の前記原水分配部及び前記浄水室を除いた部分を、前記ろ過器本体の中心から均等に放射状に分割した形状を有する
ことを特徴とする圧力式ろ過装置。 A plurality of filtration chambers arranged in a circle and having filter media inside;
A raw water distribution unit, which is disposed in the center of the plurality of filtration chambers in a plan view, and from which the raw water to be filtered is supplied from the outside;
A flow path system connecting the raw water inlets of the plurality of filtration chambers and the raw water distribution unit, the first state distributing and supplying the raw water in the raw water distribution unit to the raw water inlets of the plurality of filtration chambers; A second state in which the raw water inlet of the filtration chamber to be backwashed and the drain pipe are connected, and the raw water in the raw water distributor is distributed and supplied only to the raw water inlet of the filtration chamber other than the filtration chamber to be backwashed; A flow path system that can take
A water purification chamber into which filtrate from the filtrate outlets of the plurality of filtration chambers flows, and the filtrate from a filtration chamber other than the filtration chamber to be backwashed is supplied to the filtrate outlet of the filtration chamber to be backwashed. A water purification chamber functioning as a filtered water path to be introduced;
Equipped with a,
The plurality of filtration chambers, the raw water distribution section and the water purification chamber are provided in a filter body,
The plurality of filtration chambers have a shape in which a portion excluding the raw water distribution section and the water purification chamber in the filter body is divided radially evenly from the center of the filter body.
A pressure filtration device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の圧力式ろ過装置。 The flow path system is an individual flow path system provided for each filtration chamber for selectively connecting the raw water inlet of the filtration chamber to either the raw water distribution section or the drain pipe. The pressure filtration apparatus according to claim 1, comprising an individual flow path system including one or more valve devices.
ことを特徴とする請求項1に記載の圧力式ろ過装置。 The pressure filter according to claim 1 , wherein the filter body has a circular cross section in plan view.
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