JPS6022964Y2 - 重力式濾過装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、上水、工業用水、その他の用水を濾過浄化す
るために空気洗浄を行なう重力式濾過装置の改良に関す
るものである。

通常、空気洗浄を行なう重力式濾過槽においては、炉材
層の空気洗浄に先立って、あらかじめ槽内水位に逆洗排
水樋の上端よりも十分に下げておかないと、導入空気に
より水面が膨張し、流動状態の炉材が逆洗排水樋中に流
出して炉材の損失をきたす欠点がある。

従来ではそのため空気洗浄には機械的、電気制御装置を
付属させて特別な操作を行なっているが、装置が高価で
取扱上にも不便な問題点が多かった。

本考案は、これら従来の諸欠点を適確に除去しようとす
るもので、炉材の空気洗浄に際し、何ら機械的、電気制
御を用いず、しかも特別の操作を行なうことなく所定の
水位まで水位を降下させ、炉材の流出を適確に防止する
ことができる装置を提供することを目的とするものであ
る。

本考案は、空気洗浄機構を備えた重力式濾過槽において
、該槽内を仕切壁にて濾過室と排水渠とに区画し、前記
濾過室に炉材層とその下方部に集水室を備え、前記炉材
層の上方部に逆洗排水樋を配設すると共に該逆洗排水樋
と炉材層との間に中間排水管を設け、前記逆洗排水樋を
前記仕切壁を介して前記排水渠に開口連通させ、さらに
前記集水室と濾過水流出渠とをサイフオンブレーカ−を
付設したサイフオン形成管にて連通させたことを特徴と
するものである。

本考案の一実施例を図面について説明すれば、第１図に
おいて重力式濾過槽体１内は仕切壁２によって濾過室３
と排水渠４に仕切られ、この濾過室３の底部近くには通
水隔板５、例えば多孔板或いは網状部材が設けられてそ
の下部に集水室６が区画形成され、かつ通水隔板５の上
部には支持材とアンスラサイト、砂その他の濾過材とか
らなる炉材層７が備えられ、さらにその上方には逆洗排
水樋８が設けられている。

該逆洗排水樋８の一端は仕切壁２を介して排水渠４に開
口されていると共に、この逆洗排水樋８゛と炉材層７と
の間に中間排水弁１９を備えた中間排水管１５が配設さ
れている。

また、前記排水渠４の下部には洗浄排水弁２０を付設し
た逆洗排水管１６が接続され、前記集水室６には逆Ｕ字
型の濾過水流出管兼逆洗水管９（以、逆Ｕ字配管という
）、および空気洗浄弁２１を付設した槽内空気洗浄管２
３が配設されている。

この前記逆Ｕ字配管９は流出渠２２内の濾過水中に浸漬
され、その頂部には加圧空気供給用の空気流入弁１１及
び大気開放弁１２を付設した空気流出入管１０が接続配
備され、さらに、槽体１の上方部には原水流入弁１８を
付設した原水流入管１４が接続されている。

図中、１３は流出堰、１７は空気洗浄管、２４．２５，
２６，２７，２８及び２９は各弁の操作用シリンダで、
自動切替操作ができるようにタイマ或いは水位検知器な
どの検出信号で連動する制御システムにすることもでき
る。

３０は流入堰である。

次に、第１図乃至第３図によって上記実施例の操作要領
と作用を説明する。

（１） ’ｐ通過程（第１図参照） 原水は原水流入管１４、原水流入弁１８、流入堰３０を
経て槽体１内に導入され、炉材層７を下向きに通過する
間に原水中の濁質は炉材層７に捕捉され、濾過水は通水
隔板５を経て集水室６に至り、逆Ｕ字配管９を経て流出
渠２２に流入し、流出堰１３から外部に溢流する。

かかる濾過を継続するにしたがって炉材層７は捕捉濁質
によって抵抗を増すから槽体１内の水位は次第に上昇し
、ついに槽体１の上端近くに到達する。

このとき濾過操作を中止して前記炉材層７の逆洗を行な
う。

なお、この濾過操作中、大気開放弁１２は開、閉いずれ
でもよいが、原水流入弁１８以外はすべて閉にしておく
必要がある。

（２）逆洗工程 （２）−１準備操作（第２図参照） 原水流入弁１８を閉、中間排水弁１９及び洗浄排水弁２
０を開として槽体１内の水位を降下させる。

この場合、濾過室３内の水位が中間排水管１５の接続位
置近辺になるように、かつ流出渠２２内の水位が変わら
ないように（流出渠２２を満杯の状態に維持）すること
が大切であるが、そのために次のような弁開閉操作を行
なう。

すなわち、槽体１内の水位が流出渠２２の水位（流出堰
１３の高さ）Ａに降下したときに（この間、流出渠２２
は満杯のままである）、大気開放弁１２を閉、空気流入
弁１１を開として空気流入管１０を通して逆Ｕ字配管９
内に加圧空気を導入することによって、流出渠２２内の
濾過水が集水室６に逆流するのを予防する。

このとき、逆Ｕ字配管９内ではその濾過水硫入側配管９
′と濾過水硫出側配管９″とが一時的に等水位となるが
、前記逆流防止を完全なものとするためには第２図にお
いてＨ＞ｈ□であることが必要であると共に、Ｈ＜ｈ２
であることが好ましい（Ｈ＞ｈ２の場合、加圧空気が流
出渠２２内に流出し、無駄に消費される）。

すなわち、加圧空気の圧力Ｐはｐ＞ （Ｐｏ十ρｈｔ）
であることが必要であり、Ｐく（Ｐｏ十ρｈ２）である
ことが望ましい。

但し、Ｐｏは大気圧、ρは濾過水の密度である。

しかして、槽体１内の水位が更に降下し、濾過室３内の
水位が中間排水管１５の接続位置すなわち水位Ｂになる
と当然該中間排水管１５からの水の流出が止まるが、こ
の間に前記濾過水流入側配管９′内の水位は徐々に低下
し、第３図に示すように最終的には該水位と濾過室水位
Ｂとの差はＨとなる。

これは逆Ｕ字配管９内の加圧空気圧力が（ｐｏ十ｐＨ）
であり、濾過室３内の水面に大気圧Ｐ。

が掛かつているからである。

以上の操作においては、初めに大気開放弁１２を閉、空
気流入弁１１を開としたのちに原水流入弁１８を閉、中
間排水弁１９及び洗浄排水弁２０を開としてもよい。

この場合、一時的に空気流入弁１１の高さまで濾過水が
流入することがあるが全く問題はない。

なお、洗浄排水弁２０は開のままにし、排水渠４内は空
にしてもよい。

（２）−２逆洗操作（第３図参照） 濾過室３内の水位がＢに到達したらば中間排水弁１９を
閉としたのち、空気洗浄弁２１を開として槽内空気洗浄
管２３から空気を導入すれば空気は通水隔板５を経て濾
過室３内を上昇し、炉材層７を流動攪拌して洗浄が行な
われる。

この空気洗浄中は導入空気によって水面は膨張するが、
すでに水面は逆洗排水樋８の上端より十分降下している
から膨張水面は逆洗排水樋８の上端には達せず、したが
って流動状態の炉材が逆洗排水樋８内に従来のように流
出することはない。

かかる空気洗浄を一定時間荷なったのち空気洗浄弁２１
を閉にすると共に空気流入弁１１を閉、大気開放弁１２
を開として逆Ｕ字配管９内の加圧空気を大気中に放出す
れば、流出渠２２内の濾過水がその水圧によって逆Ｕ字
配管９内を逆流して濾過室３内に流入し、該濾過水は通
水隔板５を経て上昇し、前記空気洗浄によって炉材から
剥離された濁質を浮遊させ、その排水は逆洗排水樋８か
ら排水渠４内に至り洗浄排水弁２０から外部に排出され
能率よく逆洗操作ができる。

なお、中間排水弁１９を閉としたのち、空気洗浄弁２１
を開、空気流入弁１１を閉、大気開放弁１２を開とする
ことにより水逆洗と空気逆洗を同時に行なうことができ
ることは上記説明から明らかであろう。

（３１ｐ過工程再開 このようにして一定時間逆洗を行なったのち、洗浄排水
弁２０及び空気洗浄弁２１を閉、原水流入弁１８を開と
して濾過操作を再開することにより、清澄な処理水を容
易に得ることができる。

なお、本考案においては前記逆Ｕ字配管の代わりに第４
図のような構造のものを適用することもできる。

図中、３１は箱状体である。以上述べたように本考案に
よれば、次のような利点が得られる。

■ 従来の空気洗浄を行なう重力式濾過槽体においては
中間排水を行なうさい、濾過水流出管または濾過水流出
管兼逆洗水管に弁を配設し、その都度開閉操作を行なう
必要があったが、前記濾過水流出弁、濾過水流出兼逆洗
用の弁を配設することなく中間排水が行なえる利点があ
る。

また、濾過水流出管兼逆洗水管の口径は逆洗水量の流速
によって決定され、このため濾過水流出兼逆洗用の弁の
口径が大きくなり、前記の弁を中間排水のためにのみ自
動弁にすることは不経済であるが、本考案の装置ではこ
のような弁は不要となるので設備費が節減できる。

■ 機械的制御または特別な操作などを必要とせず空気
洗浄時に水位を所定の位置まで降下させて炉材の流出損
失を防止することができ、その構成も簡易で安価であり
、濾過持続時間も長くし濾過操作に支障をきたすことな
く安定した運転が可能で、保守保安も著しく簡便である
。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示腰第１図は正面断面図、第２
図及び第３図は操作手順の説明図であり、第４図はサイ
フオン形成管の別の実施例を示す部分正面断面図である
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空気洗浄機構を備えた重力式濾過槽において、該槽内を
   仕切壁にて濾過室と排水渠とに区画し、前記濾過室に炉
   材層とその下方部に集水室を備え、前記炉材層の上方部
   に逆洗排水樋を配設すると共に該逆洗排水樋と炉材層と
   の間に中間排水管を設け、前記逆洗排水樋を前記仕切壁
   を介して前記排水渠に開口連通させ、さらに前記集水室
   と濾過水流出渠とをサイフオンブレーカ−を付設したサ
   イフオン形成管にて連通してなる重力式濾過装置。