JP7237888B2 - ろ過装置、及びろ過装置の運転方法 - Google Patents
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ろ過砂を充填して形成されるろ過層に上向きに原水を流すことにより前記原水をろ過処理するとともに、エアリフトポンプによって前記ろ過層に供給されるエアリフト用空気により前記ろ過砂と共に上昇させる水を洗浄排水として排出するように構成されたろ過装置であって、
前記洗浄排水の濁度の計測値、前記洗浄排水の水位の計測値、及び前記エアリフトポンプの作動に伴う振動の計測値の少なくとも一つに基づいて、運転状態を判定する運転状態判定手段を備えることにある。
前記運転状態判定手段は、前記洗浄排水の濁度の計測値、及び/又は前記洗浄排水の水位の計測値に基づいて、前記ろ過砂の揚砂状態を判定することが好ましい。
前記運転状態判定手段は、前記エアリフトポンプの作動に伴う振動の計測値に基づいて、前記エアリフトポンプの作動状態を判定することが好ましい。
前記運転状態判定手段の判定結果に基づき、前記ろ過装置の異常を報知する異常報知手段をさらに備えることが好ましい。
前記運転状態判定手段の判定結果に基づき、前記ろ過装置の異常を解消する異常解消手段をさらに備えることが好ましい。
前記異常解消手段は、前記運転状態判定手段が前記ろ過砂の揚砂状態が不良であると判定したときに、前記エアリフトポンプの作動を一旦停止させ、その後、再起動させるように構成されていることが好ましい。
ろ過砂を充填して形成されるろ過層に上向きに原水を流すことにより前記原水をろ過処理するとともに、エアリフトポンプによって前記ろ過層に供給されるエアリフト用空気により前記ろ過砂と共に上昇させる水を洗浄排水として排出するように構成されたろ過装置の運転方法であって、
前記洗浄排水の濁度を計測する濁度計測工程、前記洗浄排水の水位を計測する水位計測工程、及び前記エアリフトポンプの作動に伴う振動を計測する振動計測工程の少なくとも一つを実施する計測工程と、
前記計測工程により得られる計測値に基づいて、運転状態を判定する運転状態判定工程と、
を包含することにある。
前記計測工程において、前記濁度計測工程、及び/又は前記水位計測工程を実施する場合、前記運転状態判定工程において、前記濁度計測工程により得られる計測値、及び/又は前記水位計測工程により得られる計測値に基づいて、前記ろ過砂の揚砂状態を判定することが好ましい。
前記計測工程において、前記振動計測工程を実施する場合、前記運転状態判定工程において、前記振動計測工程により得られる計測値に基づいて、前記エアリフトポンプの作動状態を判定することが好ましい。
前記運転状態判定工程の判定結果に基づき、前記ろ過装置の異常を報知する異常報知工程をさらに備えることが好ましい。
前記運転状態判定工程の判定結果に基づき、前記ろ過装置の異常を解消する異常解消工程をさらに備えることが好ましい。
前記異常解消工程は、運転状態判定工程において、前記ろ過砂の揚砂状態が不良であると判定したときに、前記エアリフトポンプの作動を一旦停止させ、その後、再起動させる再起動工程を包含することが好ましい。
図1は、本発明の一実施形態に係るろ過装置を模式的に表した概略構成図である。図1に示すように、ろ過装置1は、筒状の胴部2a及び逆コーン状の底部2bを有するろ過槽2と、ろ過槽2内にろ材としてのろ過砂が充填されて形成されるろ過層3と、ろ過層3の下部のろ過砂を水と共に上昇させるエアリフトポンプ10とを備えている。
ろ過槽2の下部には、懸濁物質(SS)を含んだ被処理水としての原水をろ過層3に流入させる原水流入部4が設けられている。この原水流入部4には、例えば三角形状の断面で下面側が開放された単一又は複数本の分散板の集合体からなる原水分散板5が配されている。原水分散板5には、ガイドパイプ6を介して原水流入管7が接続され、原水が原水流入管7からガイドパイプ6を介して原水分散板5へと供給されるようになっている。こうして、原水は矢印Aで示されるように原水分散板5の下部より流出し、ろ過層3中を上向流になって通過する間にろ過層3により含有するSS成分がろ過される。ろ過後の処理水(ろ過水)は、図1中記号B,C,D矢印で示すように、ろ過槽2の上部からオーバーフローされて集水トラフ8へと流れ、ろ過水排出管9から次の処理装置(図示省略)へと送られる。
エアリフトポンプ10は、ろ過槽2の内部においてろ過槽2の上部から下部に亘って延在するように配設されるエアリフト管11と、ろ過槽2の外部に配設される圧力開閉式のエアコンプレッサ12とを備えている。
濁度計41は、洗浄排水溜部22に一時的に貯留されている洗浄排水の濁度を計測できるように配設されている。濁度計41としては、例えば、透過散乱光方式や表面散乱光方式、積分球方式、透過光方式、散乱光方式、粒子数計測方式等のものが挙げられるが、何れの方式のものを用いてもよい。
水位計42は、洗浄排水溜部22に一時的に貯留されている洗浄排水の水位を計測できるように配設されている。水位計42としては、例えば、検出すべき水位の高さ箇所に下端が位置するように水位検出用の第一電極棒を洗浄排水溜部22内に垂設するとともに、洗浄排水溜部22内の底部の水と接触可能に第二電極棒を配設し、これら第一及び第二の電極棒間の通電状態に基づいて洗浄排水溜部22内の水位を検出するようにしたものが挙げられる。ただし、これに限定されるものではなく、洗浄排水と接触させて計測する接触式のものとして、圧力式やフロート式等の水位計が挙げられ、洗浄排水に対し非接触で計測できる非接触式のものとして、超音波式、レーザ式、光学式等の水位計が挙げられる。
振動計43は、エアリフトポンプ10の作動に伴う振動を計測できるように洗浄排水溜部22の他側壁に取り付けられている。振動計43としては、例えば、機械方式や電磁方式、圧電方式、光学方式、電磁波方式等のものが挙げられるが、何れの方式のものを用いてもよい。
画像表示器44は、ろ過装置1が異常である旨の内容を画像表示によって知らせる機器である。音声スピーカ45は、ろ過装置1が異常である旨の内容を音声によって知らせる機器である。赤色警告ランプ46及び黄色警告ランプ47は、ろ過装置1が異常である旨を赤色及び黄色にそれぞれ点灯することによって知らせる機器である。画像表示器44、音声スピーカ45、赤色警告ランプ46及び黄色警告ランプ47は、何れもろ過装置1の異常を報知する異常報知手段として機能する。
図2のフローチャートのステップS1において、濁度計41は、洗浄排水溜部22に一時的に貯留されている洗浄排水の濁度を計測する(濁度計測工程)。水位計42は、同洗浄排水の水位を計測する(水位計測工程)。振動計43は、エアリフトポンプ10の作動に伴う振動(洗浄排水溜部22の他側壁の振動)の振幅を計測する(振動計測工程)。
次いで、制御装置30は、濁度計41、水位計42及び振動計43のそれぞれの計測機器の計測によって得られる洗浄排水の濁度の計測値、洗浄排水の水位の計測値、及びエアリフトポンプ10の作動に伴う振動の振幅の計測値をそれぞれ読み込む(S2)。
制御装置30は、ステップS2で読み込んだ振動計43による振幅の計測値に基づいて、ろ過装置1の運転状態、ここではエアリフトポンプ10の作動状態を判定する(S3)。
ステップS3において、振幅の大きさが所定値未満の場合(S3において「YES」)、制御装置30は、エアリフトポンプ10が作動不良であると判定し、エアリフトポンプ10が作動不良であることを示す報知指令信号を、画像表示器44、音声スピーカ45及び赤色警告ランプ46のそれぞれの機器に送信する(S4)。これにより、画像表示器44は、エアリフトポンプ10が作動不良である旨の内容の画像を表示する。音声スピーカ45は、エアリフトポンプ10が作動不良である旨の内容の音声を発する。赤色警告ランプ46は、エアリフトポンプ10が作動不良であること示す赤色に点灯する。
そして、制御装置30は、流量制御弁16を全閉状態とする弁開度信号を流量制御弁16へと送信して、エアリフト管11に対するエアリフト用空気の供給を止めることにより、エアリフトポンプ10の作動を停止させる(S5)。その後、作業者は、エアリフトポンプ10を点検し、作動不良の原因を究明して、故障箇所があれば修理をする等の対応をとることになる。
ステップS3において、振幅の大きさが所定値以上の場合(S3において「NO」)、制御装置30は、ステップS2で読み込んだ濁度計41による濁度の計測値に基づいて、ろ過装置1の運転状態、ここでは揚砂状態を判定する(S6)。
ステップS6において、濁度の大きさが所定値以上の場合(S6において「NO」)、制御装置30は、ステップS2で読み込んだ水位計による水位の計測値に基づいて、ろ過装置1の運転状態、ここでは揚砂状態を判定する(S7)。
ステップS6において、濁度の大きさが所定値未満の場合(S6において「YES」)や、ステップS7において、水位の大きさが所定値を超えた場合(S7において「YES」)、制御装置30は、揚砂不良であると判定し、揚砂不良であることを示す報知指令信号を、画像表示器44、音声スピーカ45及び黄色警告ランプ47のそれぞれの機器に送信する。これにより、画像表示器44は、揚砂不良である旨の内容の画像を表示する。音声スピーカ45は、揚砂不良である旨の内容の音声を発する。黄色警告ランプ47は、揚砂不良であること示す黄色に点灯する(S8)。
そして、制御装置30は、流量制御弁16を全閉状態とする弁開度信号を流量制御弁16へと送信する(S9)。これにより、エアリフト管11に対するエアリフト用空気の供給が止められ、エアリフトポンプ10の作動が停止される。その後、程なくして、制御装置30は、エアリフト用空気の流量が、揚砂を実施する上で必要な所定流量以上となるように流量制御弁16を開いた状態とする弁開度信号を流量制御弁16へと送信する(S10)。これにより、エアリフト管11に対してエアリフト用空気が再度供給され、エアリフトポンプ10が再起動される(再起動工程)。
3 ろ過層
10 エアリフトポンプ
30 制御装置(運転状態判定手段、異常解消手段)
41 濁度計
42 水位計
43 振動計
44 画像表示器(異常報知手段)
45 音声スピーカ(異常報知手段)
46 赤色警告ランプ(異常報知手段)
47 黄色警告ランプ(異常報知手段)
Claims (8)
- ろ過砂を充填して形成されるろ過層に上向きに原水を流すことにより前記原水をろ過処理するとともに、エアリフトポンプによって前記ろ過層に供給されるエアリフト用空気により前記ろ過砂と共に上昇させる水を洗浄排水として排出するように構成されたろ過装置であって、
前記エアリフトポンプの作動に伴う振動の計測値に基づいて、前記エアリフトポンプの作動状態を判定する運転状態判定手段を備えるろ過装置。 - 前記運転状態判定手段は、さらに前記洗浄排水の濁度の計測値、及び/又は前記洗浄排水の水位の計測値に基づいて、前記ろ過砂の揚砂状態を判定する請求項1に記載のろ過装置。
- 前記運転状態判定手段の判定結果に基づき、前記ろ過装置の異常を解消する異常解消手段をさらに備え、
前記異常解消手段は、前記運転状態判定手段が前記ろ過砂の揚砂状態が不良であると判定したときに、前記エアリフトポンプの作動を一旦停止させ、その後、再起動させるように構成されている請求項2に記載のろ過装置。 - 前記運転状態判定手段の判定結果に基づき、前記ろ過装置の異常を報知する異常報知手段をさらに備える請求項1~3の何れか一項に記載のろ過装置。
- ろ過砂を充填して形成されるろ過層に上向きに原水を流すことにより前記原水をろ過処理するとともに、エアリフトポンプによって前記ろ過層に供給されるエアリフト用空気により前記ろ過砂と共に上昇させる水を洗浄排水として排出するように構成されたろ過装置の運転方法であって、
前記エアリフトポンプの作動に伴う振動を計測する振動計測工程を実施する計測工程と、
前記計測工程により得られる計測値に基づいて、前記エアリフトポンプの作動状態を判定する運転状態判定工程と、
を包含するろ過装置の運転方法。 - 前記計測工程において、さらに前記洗浄排水の濁度を計測する濁度計測工程、及び/又は前記洗浄排水の水位を計測する水位計測工程を実施する場合、前記運転状態判定工程において、前記濁度計測工程により得られる計測値、及び/又は前記水位計測工程により得られる計測値に基づいて、前記ろ過砂の揚砂状態を判定する請求項5に記載のろ過装置の運転方法。
- 前記運転状態判定工程の判定結果に基づき、前記ろ過装置の異常を解消する異常解消工程をさらに備え、
前記異常解消工程は、前記運転状態判定工程において、前記ろ過砂の揚砂状態が不良であると判定したときに、前記エアリフトポンプの作動を一旦停止させ、その後、再起動させる再起動工程を包含する請求項6に記載のろ過装置の運転方法。 - 前記運転状態判定工程の判定結果に基づき、前記ろ過装置の異常を報知する異常報知工程をさらに備える請求項5~7の何れか一項に記載のろ過装置の運転方法。
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