JP6797303B2 - 水平流砂濾過プール及び水処理プロセス - Google Patents
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Description
本出願は、２０１６年１２月０６日にて中国特許庁に提出され、出願番号が２０１６１１１０９０７６.３であり、発明名称が「水平流砂濾過プール及び水処理プロセス」である中国特許出願、及び２０１６年１２月０６日にて、中国特許庁に提出され、出願番号が２０１６２１３２８３９３.Ｘであり、発明名称が「水平流砂濾過プール」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容が援用されることで、本出願に結合される。
本発明は水処理機器に関して、特に水平流砂濾過プール及び水処理プロセスに関している。
砂濾過プールは典型の濾過層による濾過機器であり、濾過層の粒状材料に提供される表面積により、水中の固体顆粒とコロイドを遮断することで、水を清澄化する。砂濾過プールは、粒径が濾過材料の空隙より遥かに小さい水中の不純物を遮断することができ、主に接触凝集作用で、次はスクリーンい分け作用と沈殿作用による。砂濾過プールは洗浄能力が大きくて、動作期間が長くて、運転が確実であるなどたくさんの利点を有するから、給水処理または二番処理されたあとの汚水に対する高度処理に大幅に適用される。
砂濾過プールは典型の濾過層による濾過機器であり、濾過層の粒状材料に提供される表面積により、水中の固体顆粒とコロイドを遮断することで、水を清澄化する。砂濾過プールは、粒径が濾過材料の空隙より遥かに小さい水中の不純物を遮断することができ、主に接触凝集作用で、次はスクリーンい分け作用と沈殿作用による。砂濾過プールは洗浄能力が大きくて、動作期間が長くて、運転が確実であるなどたくさんの利点を有するから、給水処理または二番処理されたあとの汚水に対する高度処理に大幅に適用される。
砂濾過プールの運転は、主に濾過と逆洗という二つの過程の循環である。従来の砂濾過プールにおいて、原水の濾過過程は、垂直方向のみに行われて、濾過面積が機器の水平断面積に制限され、砂層の利用が不十分であり、砂粒の洗浄過程において、全ての砂粒が混合するように行われるから、砂粒の汚れ程度に対して分級処理をすることができない。
本発明は、従来の砂濾技術において、砂層による濾過面積が制限され、砂層の利用が不十分で、及び異なる汚れ程度の濾砂が混合するように洗浄されるという問題を解決するための、水平流砂濾過プールを提供することを目的とする。
その技術問題を解決するために、本発明が採用される技術案は、
プール本体、原水入水アセンブリ、砂濾過床、濾過水出水アセンブリ、曝気アセンブリ及び逆洗アセンブリを備える水平流砂濾過プールであって、前記水平流砂濾過プールにおいて、
濾砂からなる砂濾過床がプール本体内に設けられ、
原水入水アセンブリが、入水管と、原水を砂濾過床内に送り込む配水装置とを有し、入水管が配水装置に接続され、配水装置が砂濾過床内に設けられ、配水装置の立面には複数の出水孔路が分布され、
濾過水出水アセンブリが、集水器と出水管を有し、集水器の砂濾過床に隣接する側に入水孔路を有し、出水管が集水器に連通され、
逆洗アセンブリが逆洗管と汚物排出管を有し、逆洗管が出水管に接続可能であり、汚物排出管が前記配水装置に接続可能である。
プール本体、原水入水アセンブリ、砂濾過床、濾過水出水アセンブリ、曝気アセンブリ及び逆洗アセンブリを備える水平流砂濾過プールであって、前記水平流砂濾過プールにおいて、
濾砂からなる砂濾過床がプール本体内に設けられ、
原水入水アセンブリが、入水管と、原水を砂濾過床内に送り込む配水装置とを有し、入水管が配水装置に接続され、配水装置が砂濾過床内に設けられ、配水装置の立面には複数の出水孔路が分布され、
濾過水出水アセンブリが、集水器と出水管を有し、集水器の砂濾過床に隣接する側に入水孔路を有し、出水管が集水器に連通され、
逆洗アセンブリが逆洗管と汚物排出管を有し、逆洗管が出水管に接続可能であり、汚物排出管が前記配水装置に接続可能である。
好ましくは、前記配水装置はプール本体の軸線方向または砂濾過床の外壁に設けられる。
好ましくは、前記プール本体材質はコンクリートである。異なるプロセスの要求に応じて、プール本体には、例えば、鋼制、アクリルなど他の材質が適用されてもよい。
好ましくは、配水装置は、出水孔路を有する配水立て管である。さらに好ましくは、前記配水装置は、ウエッジワイヤ濾過面を有するスクリーンプレートにより囲まれて形成され、または穴開き管、スリットスクリーンのうちの一つであり、または以上のいくつかの組み合わせであり、前記集水器は、ウエッジワイヤ濾過面を有するスクリーンプレートにより囲まれて形成され、または穴開き管、スリットスクリーン、精密濾過膜、限外濾過膜のうちの一つであり、または以上のいくつかの組み合わせである。
好ましくは、前記配水装置の配置には矩形、円形、環形または線形など複数の構成形状、または以上のいくつかの組み合わせが適用される。
好ましくは、前記集水器はスクリーンプレートと、スクリーンプレートの上下両端に位置する蓋板を有し、スクリーンプレートと二つの蓋板とがプール本体内に、集水空間を形成する。
好ましくは、前記配水装置が砂濾過床の外壁に沿って分布される場合に、前記集水器が砂濾過床の軸線方向に設けられる。
好ましくは、集水器において、前記スクリーンプレートはプール本体の内壁に沿って連続され、または間隔をおいて配列される弧状シート、台形シート、折曲シート、フラットシートまたは他の幾何形態のシート状構成であり、スクリーンプレートの凸起は、プール本体内に向いて、または前記スクリーンプレートは配水孔が分布される円筒である。異なるプロセスの要求に応じて、スクリーンプレートは、例えば、シート全体連続式、矩形シート間隔式など、他の形態に設けられてもよい。
好ましくは、前記集水器には、プール本体の外部に連通される少なくとも一つの分岐集水管が設けられ、各々分岐集水管の出口がプール本体の外に出水管に接続される。
好ましくは、曝気アセンブリは、曝気管と、曝気管に接続される複数の曝気装置とからなり、曝気アセンブリはプール本体の底部に取り付けられる。
好ましくは、入水管、出水管、逆洗管、汚物排出管には、それぞれ弁が設けられる。
好ましくは、逆洗アセンブリには、一部の濾過水を貯蔵するための逆洗タンクが追加し設けられ、洗浄水として、濾過水が洗浄過程に適用されることで、洗浄水の消費量を大幅に減少させる。
好ましくは、前記曝気装置は、ウエッジワイヤ濾過面を有するスクリーンプレートである。異なるプロセスの要求に応じて、曝気装置は、他の形態に設けられてもよく、例えば、穴開き管、スリットスクリーンまたは形態/強度が適当である硬質ガス分配装置など、またはその組み合わせる形態である。
水平流砂濾過プールの水処理プロセスであって、該プロセスは以下の二つの過程を含み、即ち、
（１）濾過過程であって、原水が入水管を介して、水平流砂濾過プールに流入し、配水装置の出水孔路により、均一で緩やかに砂濾過床に流入するとともに、プール本体の水平方向に沿って、内から外へまたは外から内へであるように、濾過砂を流れ、濾過の過程において、水中の浮遊顆粒または汚染物が砂粒により遮断され、径方向の濾過により、濾砂の効能が最大化に達し、結果として、濾過水が集水器により収集され、出水管にまとめて排出され、
（２）逆洗過程であって、洗浄水が逆洗管を介して、プール本体内に流入し、そして、砂濾過床に流入し、圧縮空気が曝気管に導入され、プール本体の底部の曝気装置を介して、気泡という形態で、下から上に、砂濾過床に進入し、気相による攪拌、水流による剪断力という作用、及び砂粒の間の衝突摩擦により、不純物汚染物を砂粒の表面から離脱させ、洗浄水に進入し、気相による攪拌程度を調整し、砂粒をローリングさせるように制御し、洗浄水の逆方向洗浄により、異なる領域内の、異なる汚れ程度の汚い砂が、それぞれ洗浄され、且つ混合しなく、一定期間の後、汚染物付きの洗浄水が配水装置にまとめて、汚物排出管を介して、水平流砂濾過プールから排出される。
（１）濾過過程であって、原水が入水管を介して、水平流砂濾過プールに流入し、配水装置の出水孔路により、均一で緩やかに砂濾過床に流入するとともに、プール本体の水平方向に沿って、内から外へまたは外から内へであるように、濾過砂を流れ、濾過の過程において、水中の浮遊顆粒または汚染物が砂粒により遮断され、径方向の濾過により、濾砂の効能が最大化に達し、結果として、濾過水が集水器により収集され、出水管にまとめて排出され、
（２）逆洗過程であって、洗浄水が逆洗管を介して、プール本体内に流入し、そして、砂濾過床に流入し、圧縮空気が曝気管に導入され、プール本体の底部の曝気装置を介して、気泡という形態で、下から上に、砂濾過床に進入し、気相による攪拌、水流による剪断力という作用、及び砂粒の間の衝突摩擦により、不純物汚染物を砂粒の表面から離脱させ、洗浄水に進入し、気相による攪拌程度を調整し、砂粒をローリングさせるように制御し、洗浄水の逆方向洗浄により、異なる領域内の、異なる汚れ程度の汚い砂が、それぞれ洗浄され、且つ混合しなく、一定期間の後、汚染物付きの洗浄水が配水装置にまとめて、汚物排出管を介して、水平流砂濾過プールから排出される。
他方の水平流砂濾過プールの水処理プロセスであって、該プロセスは以下の二つの過程を含み、即ち、
（１）生物濾過過程であって、適当な培養条件において、濾砂の表面には、一層のゲル状のバイオフィルムが生成され、原水が入水管を介して水平流砂濾過プールに流入し、配水装置の出水孔路により、均一で緩やかに砂濾過床に流入するとともに、プール本体の水平方向に沿って、内から外へまたは外から内へであるように、濾過砂を流れ、曝気アセンブリをオンにして、圧縮空気が曝気アセンブリにより、小気泡という形態で、下から上に砂濾過プールに放出され、十分に酸素を供給し、原水が濾砂の表面に沿って流れている場合に、原水の可溶性、コロイド及び浮遊性の物質がバイオフィルムに吸着されることで、微生物によって分解され、結果として、濾過水が集水器により収集され、出水管にまとめて排出され、
（２）逆洗過程であって、洗浄水が逆洗管を介して、プール本体内に流入し、そして砂濾過床に流入し、圧縮空気が曝気管に導入され、プール本体の底部の曝気装置を介して、気泡という形態で、下から上に砂濾過床に進入し、気相による攪拌、水流による剪断力という作用、及び砂粒の間の衝突摩擦により、不純物汚染物を砂粒の表面から離脱させ、洗浄水に進入し、気相による攪拌程度を調整し、砂粒をローリングさせるように制御し、洗浄水の逆方向洗浄により、異なる領域内の、異なる汚れ程度の汚い砂が、それぞれ洗浄され、且つ混合しなく、一定期間の後、汚染物付きの洗浄水が配水装置にまとめて、汚物排出管を介して、水平流砂濾過プールから排出される。
（１）生物濾過過程であって、適当な培養条件において、濾砂の表面には、一層のゲル状のバイオフィルムが生成され、原水が入水管を介して水平流砂濾過プールに流入し、配水装置の出水孔路により、均一で緩やかに砂濾過床に流入するとともに、プール本体の水平方向に沿って、内から外へまたは外から内へであるように、濾過砂を流れ、曝気アセンブリをオンにして、圧縮空気が曝気アセンブリにより、小気泡という形態で、下から上に砂濾過プールに放出され、十分に酸素を供給し、原水が濾砂の表面に沿って流れている場合に、原水の可溶性、コロイド及び浮遊性の物質がバイオフィルムに吸着されることで、微生物によって分解され、結果として、濾過水が集水器により収集され、出水管にまとめて排出され、
（２）逆洗過程であって、洗浄水が逆洗管を介して、プール本体内に流入し、そして砂濾過床に流入し、圧縮空気が曝気管に導入され、プール本体の底部の曝気装置を介して、気泡という形態で、下から上に砂濾過床に進入し、気相による攪拌、水流による剪断力という作用、及び砂粒の間の衝突摩擦により、不純物汚染物を砂粒の表面から離脱させ、洗浄水に進入し、気相による攪拌程度を調整し、砂粒をローリングさせるように制御し、洗浄水の逆方向洗浄により、異なる領域内の、異なる汚れ程度の汚い砂が、それぞれ洗浄され、且つ混合しなく、一定期間の後、汚染物付きの洗浄水が配水装置にまとめて、汚物排出管を介して、水平流砂濾過プールから排出される。
好ましくは、一部の濾過水は、逆洗タンクに一時的に貯蔵され、後続の逆洗過程において、洗浄水として再利用される。
本発明の水平流砂濾過プールは以下のような機能を実現することができ、即ち、
（１）単純の砂濾過であって、原水の固体顆粒とコロイドの浮遊物を除去し、
（２）濾過過程は曝気アセンブリをオンにして、好気性生物濾過プールを構築し、砂濾過層が気泡に対する切断作用により、気泡が濾過プールに留める時間を延長させ、酸素の使用率を向上させる。
（３）濾過過程は曝気アセンブリをオフにして、嫌気性生物濾過床を構築し、濾過プールの優れた汚物遮断能力から、後続に二次沈殿プールを配置する必要がない。
（１）単純の砂濾過であって、原水の固体顆粒とコロイドの浮遊物を除去し、
（２）濾過過程は曝気アセンブリをオンにして、好気性生物濾過プールを構築し、砂濾過層が気泡に対する切断作用により、気泡が濾過プールに留める時間を延長させ、酸素の使用率を向上させる。
（３）濾過過程は曝気アセンブリをオフにして、嫌気性生物濾過床を構築し、濾過プールの優れた汚物遮断能力から、後続に二次沈殿プールを配置する必要がない。
本発明の有益な効果は、以下の通り、即ち、
１.濾過面積を増加させる。従来の固定砂濾過プールまたは連続砂濾過機器において、原水が底部の配水器から、砂濾過床に流入し、下から上に濾過を行って、濾過面積が砂濾過床の水平断面積のみである。本発明の配水装置によれば、原水が水平に濾過床に流れ、濾過面積を大幅に増加させ、出水の水質を向上させた上に、砂濾過プールの占める面積を減らす。
２.領域ごとに砂洗浄を行う。濾過の進みに連れて、固体汚染物が徐々に砂粒の表面に沈積され、配水装置から集水器に向く砂粒の汚れ程度が徐々に弱くなる。逆向砂洗浄過程において、異なる領域内の、異なる汚れ程度の汚い砂が混合せずにそれぞれ洗浄されるから、砂洗浄過程がより徹底になる。
３.節水で省エネである。逆洗タンクを追加し設けることで、一部の濾過水を貯蔵し、濾過水が洗浄水として、洗浄過程に再利用され、清浄水の消費量を大幅に減少させる。濾砂効能の向上により、逆洗の期間を延長させ、砂洗浄の頻度を低減させ、砂洗浄によるエネルギー消費を減少させる。
４.本発明の水平流砂濾過プールは、単純に濾過機器として適用されるだけではなく、適当な培養条件において、砂粒濾過材料により、バイオフィルムを固定し、生物接触酸化と浮遊物の濾過床による遮断という機能を一体に兼ね備える生物反応プールになり、効果的に水中の固体浮遊物を除去し、ＣＯＤ、ＢＯＤ、濁度、色度などを低減させる。
１.濾過面積を増加させる。従来の固定砂濾過プールまたは連続砂濾過機器において、原水が底部の配水器から、砂濾過床に流入し、下から上に濾過を行って、濾過面積が砂濾過床の水平断面積のみである。本発明の配水装置によれば、原水が水平に濾過床に流れ、濾過面積を大幅に増加させ、出水の水質を向上させた上に、砂濾過プールの占める面積を減らす。
２.領域ごとに砂洗浄を行う。濾過の進みに連れて、固体汚染物が徐々に砂粒の表面に沈積され、配水装置から集水器に向く砂粒の汚れ程度が徐々に弱くなる。逆向砂洗浄過程において、異なる領域内の、異なる汚れ程度の汚い砂が混合せずにそれぞれ洗浄されるから、砂洗浄過程がより徹底になる。
３.節水で省エネである。逆洗タンクを追加し設けることで、一部の濾過水を貯蔵し、濾過水が洗浄水として、洗浄過程に再利用され、清浄水の消費量を大幅に減少させる。濾砂効能の向上により、逆洗の期間を延長させ、砂洗浄の頻度を低減させ、砂洗浄によるエネルギー消費を減少させる。
４.本発明の水平流砂濾過プールは、単純に濾過機器として適用されるだけではなく、適当な培養条件において、砂粒濾過材料により、バイオフィルムを固定し、生物接触酸化と浮遊物の濾過床による遮断という機能を一体に兼ね備える生物反応プールになり、効果的に水中の固体浮遊物を除去し、ＣＯＤ、ＢＯＤ、濁度、色度などを低減させる。
以下は具体的な実施例により、附図を結合し、本発明の技術案に対して、さらに具体的的に説明する。理解すべきのは、本発明の実施は以下の実施例に限定されず、本発明に対してなされるいかなる形態の変形及び/または変更が、いずれも本発明の保護範囲に該当する。
実施例１
図１、図２、図２−１及び図３に示される水平流砂濾過プールは、プール本体１、原水入水アセンブリ、砂濾過床４、濾過水出水アセンブリ、曝気アセンブリ及び逆洗アセンブリからなる。原水入水アセンブリの作用は、原水を砂濾過床４に送り込むとともに、均一に分布することであり、
プール本体１は矩形であり、材質がコンクリートであり、
原水入水アセンブリは入水管２と、入水管２に接続される配水装置３とからなり、前記入水管２には原水を水平流砂濾過プールに導入するための弁が設けられ、前記配水装置３は、均一に出水孔路が分布される四つの配水立て管であり、各々配水立て管が垂直するように砂濾過床４に設けられるとともに、均一に分布される。配水立て管はウエッジワイヤ濾過面を有するスクリーンプレートにより囲まれて形成され、原水がスクリーンプレートのスリットを介して均一で、緩やかに砂濾過床４に流入する。本発明の配水立て管の配水構成はこれに限定されず、本実施例は好適のみである。
図１、図２、図２−１及び図３に示される水平流砂濾過プールは、プール本体１、原水入水アセンブリ、砂濾過床４、濾過水出水アセンブリ、曝気アセンブリ及び逆洗アセンブリからなる。原水入水アセンブリの作用は、原水を砂濾過床４に送り込むとともに、均一に分布することであり、
プール本体１は矩形であり、材質がコンクリートであり、
原水入水アセンブリは入水管２と、入水管２に接続される配水装置３とからなり、前記入水管２には原水を水平流砂濾過プールに導入するための弁が設けられ、前記配水装置３は、均一に出水孔路が分布される四つの配水立て管であり、各々配水立て管が垂直するように砂濾過床４に設けられるとともに、均一に分布される。配水立て管はウエッジワイヤ濾過面を有するスクリーンプレートにより囲まれて形成され、原水がスクリーンプレートのスリットを介して均一で、緩やかに砂濾過床４に流入する。本発明の配水立て管の配水構成はこれに限定されず、本実施例は好適のみである。
濾砂からなる砂濾過床４はプール本体１内に位置するとともに、プール本体１の底部から上に延びて、原水の濾過に用いられ、濾砂が、原水に対する浄化濾過の主体材料であり、石英砂、活性炭、無煙炭、ガラス球、セラミック粒子などの濾過媒体が適用されてもよく、原水の水質及び濾過水の水質の要求に応じて、濾砂の種類と顆粒類別を選択すべきである。
濾過水出水アセンブリは集水器５、分岐集水管６と出水管７からなり、前記集水器５は、ウエッジワイヤ濾過面を有するスクリーンプレート５１と、スクリーンプレート５１の上下両端に位置する蓋板５２とを含み、スクリーンプレート５１と二つの蓋板５２とが、プール本体１の内壁に集水空間を形成し、集水器５には、プール本体１の外部に連通される分岐集水管６が設けられ、各々分岐集水管６の出口がプール本体１の外壁において、出水管７に接続される。砂濾過床４を通過した濾過水は、スクリーンプレート５１のスリットを介して、集水器５内に流入し、図３に示すように、本実施例のスクリーンプレート５１が弧状シートという形状であり、スクリーンプレート５１の凸起がプール本体１内に向いて、プール本体１の両側の内壁には、それぞれプール本体１の内壁に沿って、均一に、間隔をおいて配列される四つの弧状シートが設けられ、弧状シート形状のスクリーンプレート５１は、前記砂濾過床４から濾過された濾過水をよりよく収集するために用いられ、前記分岐集水管６は集水器５に接続され、前記出水管７は、前記砂濾過床４から濾過され得られた濾過水をプール本体１から排出する。
逆洗アセンブリは逆洗管８と汚物排出管９を含み、逆洗管８は、弁が設けられるとともに、出水管７に接続され、汚物排出管９は、弁が設けられるとともに、四つの配水立て管の底部に接続され、逆洗水が逆洗管８を介して集水器５内に流入し、汚物排出管９は、砂洗浄の汚水を、水平流砂濾過プールから排出する。
曝気アセンブリは、曝気管１０と、曝気管１０に接続される複数の曝気装置１１とからなり、砂濾過プールの逆洗過程において、圧縮空気が曝気アセンブリを介して、小気泡という形態で、砂濾過プールに放出され、曝気アセンブリはプール本体１の底部に取り付けられる。
水平流砂濾過プールの水処理プロセスであって、以下の二つの過程を含み、即ち、
（１）濾過過程である。入水管２の弁を開け、出水管７の弁を開け、逆洗管８の弁を閉じて、汚物排出管９の弁を閉じる。原水が入水管２を介して、水平流砂濾過プールに流入し、配水立て管により、均一で緩やかに砂濾過床４に流入するとともに、プール本体１の水平方向に沿って、内から外へ、濾砂を流す。濾過過程において、水中の大きいサイズの浮遊顆粒または汚染物が内層の砂粒によって遮断され、小さいサイズの汚染物が外層の砂粒の間に沈積され、内から外へ濾過することで、濾砂の効能が最大化に達する。結果として、濾過水はプール本体１の内壁に均一に分布される集水器５により収集され、分岐集水管６に流れ、出水管７にまとめて排出される。
（２）逆洗過程である。入水管２の弁を閉じて、出水管７の弁を閉じて、逆洗管８弁を開け、汚物排出管９弁を閉じる。一時的に貯蔵される一部の濾過水は洗浄水として、逆洗管を介してプール本体１の内壁の集水器５に流入し、集水器５の表面の孔路を介して、砂濾過床４に流入する。圧縮空気が曝気管１０に導入され、プール本体１の底部の曝気装置１１を介して、気泡という形態で、下から上に砂濾過床４に進入し、気相による攪拌、水流による剪断力という作用、及び砂粒の間の衝突摩擦により、不純物汚染物を砂粒表面から離脱させ、洗浄水に進入する。水平流濾過過程において、砂粒の汚れ程度は、配水立て管の近傍から、プール壁に向いて、徐々に弱くなる。気相による攪拌程度を調整することで、砂粒を一定の範囲にローリングさせるように制御し、洗浄水の逆方向洗浄により、異なる領域内の、異なる汚れ程度の汚い砂がそれぞれ洗浄され、且つ混合しない。一定期間の後、汚物排出管９の弁を開けて、逆洗管８の弁を持続的にオンにして、汚染物付きの洗浄水が配水立て管にまとめて、汚物排出管９を介して、水平流砂濾過プールから排出される。
（１）濾過過程である。入水管２の弁を開け、出水管７の弁を開け、逆洗管８の弁を閉じて、汚物排出管９の弁を閉じる。原水が入水管２を介して、水平流砂濾過プールに流入し、配水立て管により、均一で緩やかに砂濾過床４に流入するとともに、プール本体１の水平方向に沿って、内から外へ、濾砂を流す。濾過過程において、水中の大きいサイズの浮遊顆粒または汚染物が内層の砂粒によって遮断され、小さいサイズの汚染物が外層の砂粒の間に沈積され、内から外へ濾過することで、濾砂の効能が最大化に達する。結果として、濾過水はプール本体１の内壁に均一に分布される集水器５により収集され、分岐集水管６に流れ、出水管７にまとめて排出される。
（２）逆洗過程である。入水管２の弁を閉じて、出水管７の弁を閉じて、逆洗管８弁を開け、汚物排出管９弁を閉じる。一時的に貯蔵される一部の濾過水は洗浄水として、逆洗管を介してプール本体１の内壁の集水器５に流入し、集水器５の表面の孔路を介して、砂濾過床４に流入する。圧縮空気が曝気管１０に導入され、プール本体１の底部の曝気装置１１を介して、気泡という形態で、下から上に砂濾過床４に進入し、気相による攪拌、水流による剪断力という作用、及び砂粒の間の衝突摩擦により、不純物汚染物を砂粒表面から離脱させ、洗浄水に進入する。水平流濾過過程において、砂粒の汚れ程度は、配水立て管の近傍から、プール壁に向いて、徐々に弱くなる。気相による攪拌程度を調整することで、砂粒を一定の範囲にローリングさせるように制御し、洗浄水の逆方向洗浄により、異なる領域内の、異なる汚れ程度の汚い砂がそれぞれ洗浄され、且つ混合しない。一定期間の後、汚物排出管９の弁を開けて、逆洗管８の弁を持続的にオンにして、汚染物付きの洗浄水が配水立て管にまとめて、汚物排出管９を介して、水平流砂濾過プールから排出される。
本発明の水平流砂濾過プールはさらに生物濾過プールという機能を実現することができる。生物濾過プールは、好気性微生物により、原水に対して生物酸素化処理を行う方法である。他方の水平流の生物濾過プールの水処理プロセスは、以下の二つの過程を含み、即ち、
（１）生物濾過過程である。適当な培養条件において、濾砂の表面には一層のゲル状のバイオフィルムが生成される。原水が入水管２を介して、水平流砂濾過プールに流入し、配水立て管により、均一で、緩やかに砂濾過床４に流入するとともに、プール本体１の水平方向に沿って、内から外へ、濾砂を流す。曝気アセンブリをオンにして、圧縮空気が曝気アセンブリにより、小気泡という形態で、下から上に砂濾過プールに放出され、十分に酸素を供給する。原水が濾砂の表面に沿って流れている場合に、原水の可溶性、コロイド及び浮遊性の物質がバイオフィルムに吸着されることで、微生物によって分解される。結果として、濾過水がプール本体１の内壁の集水器５により収集され、分岐集水管６に流れ、出水管７にまとめて排出される。
（２）逆洗過程である。同上である。
（１）生物濾過過程である。適当な培養条件において、濾砂の表面には一層のゲル状のバイオフィルムが生成される。原水が入水管２を介して、水平流砂濾過プールに流入し、配水立て管により、均一で、緩やかに砂濾過床４に流入するとともに、プール本体１の水平方向に沿って、内から外へ、濾砂を流す。曝気アセンブリをオンにして、圧縮空気が曝気アセンブリにより、小気泡という形態で、下から上に砂濾過プールに放出され、十分に酸素を供給する。原水が濾砂の表面に沿って流れている場合に、原水の可溶性、コロイド及び浮遊性の物質がバイオフィルムに吸着されることで、微生物によって分解される。結果として、濾過水がプール本体１の内壁の集水器５により収集され、分岐集水管６に流れ、出水管７にまとめて排出される。
（２）逆洗過程である。同上である。
実施例２
水平流砂濾過プールであって、プール本体１、原水入水アセンブリ、砂濾過床４、濾過水出水アセンブリ、逆洗アセンブリ及び曝気アセンブリを備え、水平流砂濾過プールの具体的な構成は実施例１と同様であり、相違点は以下の通り、即ち、
図４に示すように、プール本体１内は、それぞれ四つの配水装置３に対応するように、四つの円状領域に区画され、円状領域が矩形になるように分布され、一つの円状領域内には、一つの砂濾過床４と一つの配水装置３が設けられ、原水入水アセンブリにおける入水管２がそれぞれ四つの配水装置３に接続され、配水装置３は、スリットスクリーンにより囲まれて形成される一本の配水立て管である。四つの配水立て管の底部がそれぞれ汚物排出管９に接続される。
水平流砂濾過プールであって、プール本体１、原水入水アセンブリ、砂濾過床４、濾過水出水アセンブリ、逆洗アセンブリ及び曝気アセンブリを備え、水平流砂濾過プールの具体的な構成は実施例１と同様であり、相違点は以下の通り、即ち、
図４に示すように、プール本体１内は、それぞれ四つの配水装置３に対応するように、四つの円状領域に区画され、円状領域が矩形になるように分布され、一つの円状領域内には、一つの砂濾過床４と一つの配水装置３が設けられ、原水入水アセンブリにおける入水管２がそれぞれ四つの配水装置３に接続され、配水装置３は、スリットスクリーンにより囲まれて形成される一本の配水立て管である。四つの配水立て管の底部がそれぞれ汚物排出管９に接続される。
濾過水出水アセンブリは集水器５と出水管７とからなり、集水器５において、前記スクリーンプレート５１がプール本体１の内壁に固定される円筒形のスリットスクリーンであり、前記蓋板５２がスクリーンプレート５１とプール本体１の内壁の、水平面における投影の構成形状に応じて確定され、スクリーンプレート５１と上下二つの蓋板が、プール本体１の内壁とともに、集水空間を形成し、全体のプール本体１は、一時的に濾過水を貯蔵するための一つの集水空間を共用し、前記出水管７が前記集水空間に接続される。
本実施例の水平流砂濾過プールの水処理プロセスは実施例１と同様であり、相違点は以下の通り、即ち、
濾過水は、集水器５とプール本体１の内壁からなる集水空間に流入するとともに、統一に水管７から排出される。前記集水空間は、一時的に濾過水を貯蔵するという作用を実現する。
濾過水は、集水器５とプール本体１の内壁からなる集水空間に流入するとともに、統一に水管７から排出される。前記集水空間は、一時的に濾過水を貯蔵するという作用を実現する。
前記実施例は、本発明に対していかなる形態面において限定されず、本発明の二つの好適な方案のみであり、請求項に記載の技術案を超えていないことを前提として、他の変形及び改良がある。
１ ・・・プール本体
２ ・・・入水管
３ ・・・配水装置
４ ・・・砂濾過床
５ ・・・集水器
５１ ・・・スクリーンプレート
５２ ・・・蓋板
６ ・・・分岐集水管
７ ・・・出水管
８ ・・・逆洗管
９ ・・・汚物排出管
１０ ・・・曝気管
１１ ・・・曝気装置。
２ ・・・入水管
３ ・・・配水装置
４ ・・・砂濾過床
５ ・・・集水器
５１ ・・・スクリーンプレート
５２ ・・・蓋板
６ ・・・分岐集水管
７ ・・・出水管
８ ・・・逆洗管
９ ・・・汚物排出管
１０ ・・・曝気管
１１ ・・・曝気装置。
Claims (9)
- プール本体、原水入水アセンブリ、砂濾過床、濾過水出水アセンブリ、曝気アセンブリ及び逆洗アセンブリを備える水平流砂濾過プールであって、
濾砂からなる砂濾過床がプール本体内に設けられ、
原水入水アセンブリが、入水管と、原水を砂濾過床内に送り込む配水装置とを有し、入水管が配水装置に接続され、配水装置が砂濾過床内に設けられ、配水装置の立面には複数の出水孔路が分布され、
濾過水出水アセンブリが、集水器と出水管を有し、集水器の砂濾過床に隣接する側に入水孔路を有し、出水管が集水器に連通され、
逆洗アセンブリが逆洗管と、入水管と区別されるように設けられる汚物排出管とを有し、逆洗管が出水管に接続可能であり、汚物排出管が前記配水装置に接続可能であり、
曝気アセンブリは、曝気管と、曝気管に接続される複数の曝気装置とからなり、逆洗アセンブリによる逆洗過程において、圧縮空気が曝気アセンブリを介して、小気泡という形態で、プール本体に放出され、曝気アセンブリはプール本体の底部に取り付けられることを特徴とする水平流砂濾過プール。 - 前記配水装置は砂濾過床の軸線方向に設けられることを特徴とすること請求項１に記載の水平流砂濾過プール。
- 前記集水器は、スクリーンプレートと、スクリーンプレートの上下両端に位置する蓋板とを有し、スクリーンプレートと二つの蓋板とがプール本体内に集水空間を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水平流砂濾過プール。
- 前記配水装置は、ウエッジワイヤ濾過面を有するスクリーンプレートにより囲まれて形成され、または穴開き管、スリットスクリーンのうちの一つであり、または以上のいくつかの組み合わせであり、前記集水器は、ウエッジワイヤ濾過面を有するスクリーンプレートにより囲まれて形成され、または穴開き管、スリットスクリーン、精密濾過膜、限外濾過膜のうちの一つであり、または以上のいくつかの組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の水平流砂濾過プール。
- 前記配水装置の配置には矩形、円形、環形または線形、または以上のいくつかの組み合わせが適用されることを特徴とする請求項１に記載の水平流砂濾過プール。
- 集水器において、前記スクリーンプレートはプール本体の内壁に沿って連続され、または間隔をおいて配列される弧状シート、台形シート、折曲シート、フラットシートまたは他の幾何形態のシート状構成であり、スクリーンプレートの凸起は、プール本体内に向いて、または前記スクリーンプレートは配水孔が分布される円筒であることを特徴とする請求項４に記載の水平流砂濾過プール。
- 前記集水器には、プール本体の外部に連通される少なくとも一つの分岐集水管が設けられ、各々分岐集水管の出口がプール本体の外に出水管に接続されることを特徴とする請求項１に記載の水平流砂濾過プール。
- 請求項１に記載の水平流砂濾過プールの水処理プロセスであって、該プロセスは以下の二つの過程を含み、即ち、
（１）濾過過程であって、原水が入水管を介して、水平流砂濾過プールに流入し、配水装置の出水孔路により、均一で緩やかに砂濾過床に流入するとともに、プール本体の水平方向に沿って、内から外へまたは外から内へ、濾砂を流れ、濾過の過程において、水中の浮遊顆粒または汚染物が砂粒により遮断され、径方向の濾過により、濾砂の効能が最大化に達し、結果として、濾過水が集水器により収集され、出水管にまとめて排出され、
（２）逆洗過程であって、洗浄水が逆洗管を介してプール本体内に流入し、そして砂濾過床に流入し、圧縮空気が曝気管に導入され、プール本体の底部の曝気装置を介して、気泡という形態で、下から上に、砂濾過床に進入し、気相による攪拌、水流による剪断力という作用、及び砂粒の間の衝突摩擦により、不純物汚染物が砂粒の表面から離脱し、洗浄水に進入し、気相による攪拌程度を調整し、砂粒をローリングさせるように制御し、洗浄水の逆方向洗浄により、異なる領域内の異なる汚れ程度の汚い砂が、混合せずにそれぞれ洗浄され、一定期間の後、汚染物付きの洗浄水が配水装置にまとめて、汚物排出管を介して、水平流砂濾過プールから排出されることを特徴とする水平流砂濾過プールの水処理プロセス。 - 請求項１に記載の水平流砂濾過プールの水処理プロセスであって、該プロセスは以下の二つの過程を含み、即ち、
（１）生物濾過過程であって、適当な培養条件において、濾砂の表面には、一層のゲル状のバイオフィルムが生成され、原水が入水管を介して水平流砂濾過プールに流入し、配水装置の出水孔路により、均一で緩やかに砂濾過床に流入するとともに、プール本体の水平方向に沿って、内から外へまたは外から内へ、濾砂を流れ、曝気アセンブリをオンにして、圧縮空気が曝気アセンブリにより、小気泡という形態で、下から上に砂濾過プールに放出され、十分に酸素を供給し、原水が濾砂の表面に沿って流れている場合に、原水の可溶性、コロイド及び浮遊性の物質がバイオフィルムに吸着されることで、微生物によって分解され、結果として、濾過水が集水器により収集され、出水管にまとめて排出され、
（２）逆洗過程であって、洗浄水が逆洗管を介してプール本体内に流入し、そして砂濾過床に流入し、圧縮空気が曝気管に導入され、プール本体の底部の曝気装置を介して、気泡という形態で、下から上に砂濾過床に進入し、気相による攪拌、水流による剪断力という作用、及び砂粒の間の衝突摩擦により、不純物汚染物が砂粒の表面から離脱し、洗浄水に進入し、気相による攪拌程度を調整し、砂粒をローリングさせるように制御し、洗浄水の逆方向洗浄により、異なる領域内の異なる汚れ程度の汚い砂が、混合せずにそれぞれ洗浄され、一定期間の後、汚染物付きの洗浄水が配水装置にまとめて、汚物排出管を介して、水平流砂濾過プールから排出されることを特徴とする水平流砂濾過プールの水処理プロセス。
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