JP3662454B2 - Disc type strainer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上水道、下水道、用廃水、海水等の水処理に一般に、また、その他液体でろ過工程を必要とする場合に使用される、ろ過器の集配水装置として使用されるストレーナに関する。
【0002】
【従来の技術】
集配水装置は、ろ過器のろ過時は処理水を均一に集水すること、逆洗時は均一な水や空気の分散により、ストレーナ上部に充填されている砂等のろ過材中に捕捉された濁質を排出する役割を担っている。集配水装置は、ろ過器にとって基本的に重要な技術であることから、ろ過器の進歩と共に改良されてきた。
ストレーナ方式は、ノズル方式とも言われ、1940年代〜1950年代の古くから、その基本的構造等は検討され、実用に供されつつ改良されてきた。
集配水装置は、主管(母管)と、主管に接続し、小孔またはスリットを有する枝管から構成される多孔管方式と、スリットを有するストレーナをろ床板(多孔板)に設置するストレーナ方式(本発明はこの方式に属する)の二種類に大きく分類される。
【0003】
上記する「スリット」とは、「隙間」を意味し、何れの方式においてもスリット巾は、ろ過時においては、処理水が通過し、ろ過材は通過しないように決められる。
一方、逆洗時においては、逆洗水、または逆洗用空気をできるだけ均一に分散させ、ろ過材に捕捉された濁質を排出できる機能を有している必要がある。
また、ろ過時には、スリット内に濁質が入り込み難い構造、そして万一、目詰まりを起こすような濁質や微細になったろ過材自体がスリット内に入り込んだ場合は、これらを、排出し易く、かつ、排出できる逆洗方法が適用できる構造および運転方法を実施できることが求められる。
【0004】
多孔管方式には、種々の方式があり、下記にその例を示す。
1)主管に接続する枝管にφ6〜12mm程度の小孔を開け、支持層としての砂利を大→中→小の大きさの順番に積層し、その上に砂などのろ過材を充填する方式。
2)この小孔のある枝管をプラスチック系のネットや微細で均一なスリットを有する金属製のカバーで覆う方式。
3)枝管に、小孔の代わりにストレーナを直接設置する方式、いわゆる多孔管方式とストレーナ方式の融合方式。
その他、ろ過材の種類、運転方式等に対応して変更しているいくつかの方式がある。
【0005】
多孔管方式は、一般に逆洗として、水逆洗のみを主として行なう場合に多く用いられる。
空気の配管抵抗は、水よりかなり小さいため、水用の配管口径をそのまま用いることが出来ないため、空気逆洗を行う場合には別途、空気の均一分散を行えるように、空気逆洗専用の適切なオリフィス孔径を有する配管を設ける必要がある。この方法は、装置が二重配管となるため、複雑になる
それゆえに、水逆洗用の配管の主管に空気を直接吹き込み、「水と空気の同時洗浄」に近い効果を得られるような手法も行なわれている。
しかし、この方法の場合、ろ材が砂のように比重が大きい場合には、均一分散が出来にくいため、その効果を得ることは難しい。
また、支持層がある場合や、ろ過材が複層である場合は、混合が生じてしまい、逆洗後に再び整層することが困難であるため、適用はでき難い。
【0006】
ストレーナ方式は、更に下記するように、一般的には二種類の方式に分けられる。
(1)スリットを縦に設けた、縦型ストレーナ
1)この方式は、スリット巾が0.15〜1.0mm巾のように、プラスチックの材質を主に使用して、かなり自由に構成することができる。また、様々な形状のものが製作可能で、広く使用されている。
スリットの構造は、目詰まりし難いように、ストレーナ部に外側の開口巾が0.15〜0.5mmの範囲であれば、その開口の内側はすぐに、扇状に開き、外側の数倍以上の開口巾としている。
即ち、スリットの水平方向の距離は、極く短くし、外側のスリット巾を通過してしまった濁質等は、スリットの水平方向内に蓄積せず、直ちにろ過水、または洗浄排水へ流出させ、目詰まりを生じないようにしている。
【0007】
逆洗時は、逆洗水にスリット巾より、その粒径が大きい濁質等が多数存在する場合、スリットの内側から目詰まりを生じ、前記扇状のスリット内に蓄積してしまい、逆洗ができなくなる危険性がある。
それゆえ、一般に逆洗水として、ろ過水を使用し、濁質が多く、また粒径も大きい物質を含む原水による逆洗は、通常行なわれていない。
2)図4の圧力式ろ過器;
φ3000の例に示すように、ろ床板28にストレーナ29の通る孔37を開け、ストレーナ29を差込み、ろ床板28の下にも作業員が入り、上部の作業員と共同で、下からストレーナのネジ部をナット30で絞込み、固定し、確認していく設置方法が古くから行なわれている。
この設置方法は、作業員が出入りする上下のマンホールを設置して、ろ床板28下方のろ過水貯留部31における作業を容易にするため、塔高を高くする等の対策が必要である。
【0008】
しかし、一般にろ床板28の上下における作業が必要であること、特に、ろ床板28の下方における作業が困難なことから、その作業効率が必ずしも良いとは言い得ない。
図4の例に使われているストレーナでは、図5にみるように縦のスリット部32と、その下部のオネジを有する配管部分33は、一体成形体である。
そして、オネジを有する配管部分33の内側に、空気流入口35、空気排出口36を有する、空気逆洗を可能にする配管34が差込まれ、接着剤等で固定され、全体として一体構造体としている。
この一体構造体を、ろ床板28に設けられた孔37に、上から差込み、ろ床板28の下でナット30により絞め込み、固定している。
ろ床板28の厚さは、その面積が小さいこと等から、20〜30mm程度である。
ろ床板28の材質としては、鉄系にゴムライニングしたものが、一般に用いられている。
【0009】
3)ろ過面積が、一般に大きい重力式の場合は、設置するストレーナの数も多くなる。
図6にストレーナの設置例を示す。図6では、1個のストレーナのみを示すが、他のストレーナも同様に設置される。
ろ過面積が大きいことから、運転時、特に逆洗時の圧力に充分耐えるように、装置新設時には、ろ床板38の厚さL9を100〜200mm程度、通常150mm前後と厚くし、先ず、スリーブ39を垂直に固定する予備工事を行なう。
この場合、鉄筋等も入れて補強し、固定剤としてプレキャストコンクリート、モルタル等を注入し、固定する。
装置の新設時は、このようなスリーブ39を垂直に維持する工事、鉄筋等の補強工事、固定剤の注入工事が重要であり、特に注意を要する。
しかし、この作業はストレーナ数が多いことなどから、手間がかかり、作業効率が悪い。
このため、設置工事工法の見直しと共に、定期点検時および異常時における作業点検を容易にするために、ストレーナの構造自体の改良が現在も求められている。
【0010】
4)しかし、近年の改良された縦形ストレーナの例(図6)では、ろ床板38内に固定された上部がメネジを有するスリーブ39内に、図5の例と殆ど同じ構造である直径70mmの半円球状のスリット部40と一体成形の上部がオネジを有する配管部41に差し込まれ、固定化された空気逆洗用の配管44から成る一体構造体を上からスリーブ39内にねじ込み、絞込み、固定する。そして、再び取出せるようにしている。
この絞込みの力は、トルク管理し、適正に行なう必要がある。
図6の全体構成では、スリーブ39の上、即ち、ろ床板38の上からの作業によって、前記の一体構造体を挿入、固定、そして必要により取出しが出来るようにし、ストレーナの設置、点検作業等を容易にしている。
【0011】
図4〜5の例のようなナット30による絞込み作業を無くしている。
図4〜6に示した例の一体構造体のストレーナの基本構造は、ろ床板28、38への固定方法が異なるだけで、殆ど同じである。
また、一体構造体の配管34、44に設けられる空気流入口35、45、空気排出口36、46等は後加工にて行なうため、他のストレーナと同一孔径、同一位置になるようにでき、逆洗時の均一分散が達成されている。
そして、▲1▼水逆洗、▲2▼空気逆洗→水逆洗、▲3▼「水と空気の同時逆洗」等が必要に応じて、自由にできるようにしている。
【0012】
(2)ディスクを積層しスリットを横方向に設けた、所謂ディスク型ストレーナ1)ディスクの構造を工夫し、積層した時、隣接するディスク間に0.15〜0.5mm程度の隙間、即ち、スリットが形成されるように構成したものである。
縦型ストレーナのスリット構造は、前述のように、ろ過時の流入側、逆洗時の出口側となる外側が、例えば、0.25〜0.3mm巾であれば、ろ過時の流出側兼逆洗時の入口側となる内側は、1〜2mm程度と大きく、扇状に開口している。
この扇状の部分の長さは、2〜3mm程度である。
一方、ディスク型は、外側の0.25〜0.3mm巾が、水平にそのまま続き、内側も同じ巾となる。
【0013】
この水平部分の長さL8を10数mmにしている例もある。
また、この水平部分を工夫し、20mm程度に長くしても、凹凸の形状として、目的のスリット巾を得ると共に、2〜3mm四方程度の多数の孔を、強度上問題がないようにして配置し、この水平部分L8に入ってしまった濁質等を排出できるようにしている例もある。
図7の例は、ディスクを上から見た状態を示し、円形の凸部52を、ディスクの表裏両面の外周部51に設け、ディスクを積層し、締付け、固定した時に、目的の、例えば、0.3mmのスリット巾が得られるようにしている。
図7の例においては、均一なスリット巾が得られるのは、ディスク中央部分48と外周部51との連結部50、および開口49が各々4個ずつあるが、これらが、互いにずれがなく均一に積層された状態の時に、0.3mmのスリット巾が均一に得られ、その偏差は極めて小となる。
【0014】
しかながら、この積層状態が乱れ(ディスクがろ過時、特に逆洗時の繰返し荷重により移動する)ランダムな積層状態になると、当初の3mm巾に0.24〜0.37mm程度の変動が生じて、不均一なスリット巾となる。
斯様に、スリット巾が大きくなれば、逆洗後、洗浄工程に移行するとき、即ち、ろ過層が流動状態から固定層になる時、ろ過材等がスリットに入り込み易くなる。即ち、目詰まりが生じ易くなる。
このような現象は、図7に見られるようにディスク中央部の孔47が円形であることにより、ろ過時、特に逆洗時にディスクが移動し易いことによる。
積層の初期には、複数のディスクが整然と積層されていたが、運転条件等の外乱によって、短時間で上記したようなディスク相互間にズレが生じることに起因する。
また、スリット巾が小さくなったり、一つのストレーナ内でもスリット巾が偏在していると、水、空気の均一分散は得にくくなり、片流れの現象が生ずる結果となる。
更に、不均一に積層されると、図7に示す開口49の面積も不均一になり、逆洗時等の抵抗も大きくなる等の問題が生ずる。
【0015】
2)ディスク型は、逆洗時は水、空気が水平方向に出るのに対して、前記縦型ストレーナは、スリットが縦であるので、逆洗時は水平方向ではなく、どちらかと言えば斜め上方に出ていく。
この点、ディスク型が逆洗時の均一分散上、より好ましい。
しかし、ディスク型スリットの開口部の水平方向の距離L8は、前記縦型ストレーナの扇型部分の長さより、前記のように、数倍以上とかなり長い。
ディスク型においては、ディスクの形状にもよるが、例えば図7のようなディスク形状では、ディスク中央部の孔47が円形であり、また、図1に示すディスク押えボルトの形状がオネジを有する円柱棒であるため、長期運転等によるろ過時、逆洗時の繰返し荷重により、ディスクが移動し、積層状態が不均一になり易い。そして、前記1)項にて記載したような問題が生じることになる。
【0016】
3)ディスク型も縦型ストレーナと同様に、ろ床板の下でナットで、固定する方法も一般に使用されている。
図4に示す例のように、ろ床板28が、図6に示すように肉厚ではなく、薄い場合に使用されている。
水逆洗、空気逆洗、「水と空気の同時逆洗」が自由にできる。
しかし、ろ床板28の下まで空気流入口、空気排出口、水の流入、排出口となる開口を有する、前記縦型スリットと同様の配管を有している構造のストレーナを使用する場合に限定される。
このような構造以外のディスク型は、前記のように空気逆洗が不十分であり、水逆洗のみを行なう場合に限定されるべきである。
4)圧力式ろ過器においては、多孔管方式の枝管にディスク型ストレーナを設置することは、ストレーナ下部の配管下端を垂直になるように枝管に溶接し、一般にその後、モルタルを注入し、主管、枝管およびストレーナの上部のディスク部分を残して埋められ、固定される。
そして、その逆洗方法は水逆洗が主になる。
【0017】
空気逆洗も行なえると言われているが、その方法は▲1▼ストレーナの配管部に設けられた水逆洗用のオリフィスをそのまま利用し、空気を注入する。▲2▼枝管毎に空気逆洗専用のオリフィスを有する空気配管を設け、空気を注入する等である。
しかし、▲2▼の方法でも、枝管に多数のストレーナが設置されており、一個のストレーナ毎、また枝管毎の空気の均一分散は困難である。
したがって、実質的に有効な空気の均一分散は達成されず、全く不充分で、不均一な空気逆洗になっている。
5)重力式ろ過器においては、前記のような空気配管を設けることも、その構造上、できないと言ってよい。
それゆえ、空気逆洗、「水と空気の同時逆洗」はできない。
これは、ろ床板の下まで長い、適正な孔径の空気流入口等がある空気逆洗できる配管を有し、ストレーナ上部から、維持管理の容易な、即ち、前述したような一体構造体を取出し、再装入、固定できる構造のディスク型が未だ出来ていないからである。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ディスク型ストレーナを圧力式ろ過器および重力式ろ過器のいずれにも適用できると共に、十分にその目的を果たすため、下記の問題点を解決することを課題とする。
1)ストレーナ上部からの前記一体構造体の取出し、再挿入および固定が容易にできるシンプルなディスク型ストレーナとし、装置新設時、定期点検時および異常時の工事点検等の作業効率も改善できる構造体を提供すること。
2)重力式ろ過器、圧力式ろ過器における水、および空気の均一分散を達成できる構造体のストレーナを提供すること。
3)そして、ろ過工程、各逆洗工程を効率的に行なえるように、水逆洗と同様に空気逆洗、「水と空気の同時逆洗」も自由にできるようにすること。
を課題とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記の課題を解決すべく、鋭意検討した結果、図1の基本構造例が好ましく、前記問題点を解決できることを見出し、本発明に想到した。
すなわち、本発明は、次の手段により前記の課題を解決した。
(1)ストレーナ本体が上部構造体、メネジを有するネジ止め部及び下部配管部からなり、前記上部構造体内に、ディスク押えボルト用のメネジを有する受部、その下部に水および空気の流入、排出用の開口部を、更にその下部にオネジを有するネジ止め部を有する一体成形の一体構造体を設け、更に空気流入口、空気排出口、水の流入、排出の開口等を有する前記下部配管部の内径より、小さい外径の配管を前記オネジを有するネジ止め部の内側に差し込み固定したことを特徴とするディスク型ストレーナ。
【0020】
(2)ディスク押えボルトを前記一体構造体の受部にねじ込み固定し、ディスクをディスク中央部のボルト孔に前記押えボルトを通して、ストレーナの積層部位に積層し、押え用キャップ、押えボルト用ナットを用いて、上部から絞込み、固定することを特徴とする前記(1)記載のディスク型ストレーナ。
(3)ストレーナを多孔管方式の枝管に設置して使用する場合、前記ストレーナの本体の下部配管部の下端を溶接等にて枝管に固定し、空気流入口および排出口、水の流入口および排出口等を有する前記配管を、枝管内部まで入る長さとするようにしたことを特徴とする前記(1)又は請求項(2)記載のディスク型ストレーナ。
【0021】
(4)ストレーナをろ床板に設置する際に、前記ストレーナ本体のディスク積層部位付近から本体下部の配管部下端までを、固定剤で垂直に固定、設置し、前記一体構造体としてなる空気流入口、空気排出口、水の流入、排出用の開口等を有する前記配管を、ろ床板の下の必要な位置まで長くすることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれか1項記載のディスク型ストレーナ。
(5)ディスク中央部の押えボルトの通る孔の形状、および押えボルトのディスク積層部の層高に相当する部分、更に押さえ用キャップ部の断面形状を角形の形状としたことをを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれか1項記載のディスク型ストレーナ。
前記(4)の固定剤としては、鉄筋等を入れて補強したプレキャストコンクリートやモルタルが好ましい。また、前記(5)では押さえ用キャップ部の断面形状を角形とし、ディスクの積層枚数の変更に対応できるようにした。
【0022】
本発明は、前述した縦型ストレーナにあって、近年改良され、かつ、実用化されている、ろ床板内にオネジを有するスリーブを設け、全体として一体構造体としたストレーナを、スリーブの上からねじ込み、締込む手段を、ディスク型ストレーナに適用できるように改良したものである。
本発明では、ディスク型ストレーナ本体が、前述した縦形ストレーナで用いられているスリーブの役割も有している。
そして、スリーブとしての役割を有するストレーナ内に、ねじ込み、締込み、固定された一体構造体の上部に、ディスクの押えボルトを設け、ディスクをストレーナ積層部位に積層し、固定することを基本としている。
そして、この一体構造体をろ床板の上から取出し、再挿入、固定化できるようにしたものである。
【0023】
以下において、本発明のディスク型ストレーナの基本的な構造例を図1に従って、詳細に説明する。
(1)ストレーナ本体は、上部構造体1、その下部の内側に図示しないメネジを有するネジ止め部2、更にその下部に水逆洗、空気逆洗用の配管4を通している下部配管部3、およびネジ止め部2付近外周の振止め5から構成される。これにおいて、振止め5は、ストレーナ本体がスリーブの作用を担うために設けられる。
(2)ストレーナは、本体の上部構造体1内から、本体の下部配管部3を通り、前記空気逆洗、水逆洗用の配管4との一体構造体6、上部構造体1上のディスク積層部位11に乗るディスク積層体10とディスクを押え、締付け固定用の押えボルト12、上部キャップ13およびナット14、15から構成される。
【0024】
(3)一体構造体6は、ディスク押えボルト12を受け、固定するメネジ孔を有する受部7、その下部の水、空気の流入、排出用の開口部8、更には、その下部に前記ネジ止め部9を一体成形の一体構造体とする。
更に、空気の流入,排出口、水の流入,排出口を有する空気逆洗、水逆洗用の前記配管4を前記ネジ止め部9の内側に差込み、接着剤および物理的にスットパー等で固定した一体構造から出来ている。
そして、この一体構造体6は、オネジを有するネジ止め部9の部分を、内側にメネジを有するストレーナ本体側のネジ止め部2にねじ込み、絞込み後、固定する。
そして、必要により、この部分を緩めて、一体構造体6を本体上部から、ディスク積層体10、上部キャップ13およびナット14,15を外した状態で、自由に取外し、再挿入固定が可能な構造とする。
【0025】
(4)ディスクの固定は、押えボルト12を一体構造体6のメネジを有する受部7に固定した後、中央部に孔を有するディスクを押えボルト12に通してディスク積層体10とし、それに上部キャップ13、ナット14、15の二重ナットにて絞込み、確固にディスクを固定する。
(5)一体構造体6のネジ止め部9の内側に差込まれる前記配管4には、空気洗浄用の空気流入口16、空気逆洗や「水と空気の同時逆洗」後の水逆洗において、空気逆洗で生じた空気を、できるだけ早く、残留しないように排出するため、例えば、孔径φが2mm程度の空気排出口17、そして本体下部の配管部3と前記配管4との隙間Sの空気を排出するため、ネジ止め部9のすぐ下にも孔径φが1.0〜2.0程度の空気排出口18を設ける。
また、前記配管4の下部にも空気逆洗時、「水と空気の同時逆洗」時等の水位変動による配管4の振れ止め防止用に縦の開口19を設ける。
この開口19は、配管4の下端の水の流入、排出口である開口20まで開口しててもよい。
【0026】
(6)本発明においては、また、ディスク中央部の孔21の形状、及び上部キャップ13の中央部の孔の形状を円形ではなく、四角形、六角形等の角形にして、その形状に対応して押えボルト12のディスク積層体10に相当する長さ部分をディスク中央部の孔21の形状と同一にすることにより、単にディスクを積層するだけで、同一の積層状態になるようにして、ディスクの積層、固定作業を簡略化できるようにしている。そして、ディスクの枚数の増減には対応できるようにしている。
また、ろ過時や逆洗時における、水、空気等の圧力変動により、ディスクの位置が移動し、不均一な積層状態にならないように、初期状態を維持するようにし、スリット巾の変動を抑制している。
斯様な構造に構築することにより、前述した従来のディスク型ストレーナに看られた各種の課題が解消される。
【0027】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
(1)本発明のストレーナをろ床板、あるいは枝管に設置するとき、ディスクや一体構造体6を除いた状態で、本体を垂直な状態で維持するため、振止め5をストレーナの外周に設ける。
そして、ろ床板の強度を増すときには、鉄筋等を入れる工事の後、モルタル等の固定剤がストレーナ内部に入らないようにした後、固定剤を注入し、固定後に一体構造体6を装入固定する。
この場合、前記ネジ止め部2と9の締込み、固定する力は、一体構造体6の受部7の外径を、例えばM12等のネジ規格とし、その寸法に見合う締め具を用いて、締込み力をトルク管理しながら、確固に締込む。
【0028】
この場合、受部7の最上部がディスク積層部位11に整然と乗るようにする。そして、例えばM12サイズのディスク押えボルト12を受部7のメネジ部にねじ込み固定し、ディスクを押えボルト12に嵌入し、ディスク積層体10を形成し、上部キャップ13、ナット14、15で締込み、固定する。
このように施工すると、ストレーナ本体は、図1に示すように、L1の部分は、ろ床板内に、振止め5と固定剤によって、確固に固定される。
斯かる施工により、ストレーナ本体は、一体構造体6を受け入れ、保護し、固定するスリーブとしての役割を担うことになる。
振止め5の例えば円盤形状である二重斜線部は上下方向の力に対する振止めとして、また、単斜線部の縦の部分は横方向の力に対する振止めとして、それぞれの役割りを担う。
【0029】
(2)L1の部分の長さは、100〜200mm程度であり、強度上、また工事作業上は150mm以上が好ましい。
L1の部分の長さの調整が必要な時は、下部配管部3のL2の長さを調整して行う。
L2の部分の長さは、70mm程度としておくと、長くも、また短くもできるため、L1の調整は簡単にできる。
L1の上端をディスクの積層部位11までの寸法にすることも、工事上の工夫により可能である。
それゆえ、ろ床板の下に出るのは、前記配管4の図1に示すL3に相当する部分となる。
L3の部分の長さは、装置設計条件によって、変更できるように、100〜300mm程度あればよい。
ろ床板にディスクを設置する場合、配管4には空気逆洗用の空気流入口16が設けられる。この孔径は逆洗条件によって異なるため、装置設計毎に計算して求める。
【0030】
また、φが2mm程度の空気排出口17と下部配管部3と配管4との隙間Sの空気を排出するため、空気排出口18も前記隙間Sの外周部に同様に各1個程度設ける。
ろ床板の下に空気逆洗の後の水逆洗工程時に充分に、空気が排出できないで残留していると、残留した空気が水逆洗時にろ過材に混入し、ろ過層を乱し、ろ過層を整層できなくなり、次のろ過工程に悪い影響を与えてしまう。
空気排出口17、18は、適切な孔径と位置にし、確実に、このような現象を避けなければならない。
【0031】
(3)圧力式ろ過器の枝管に設置する場合は、この長さL2を調整(切断)し、適切なL1の長さとし、下部配管部3の下端を枝管に溶接する。また、空気流入口及び排出口、水の流入口及び排出口等を有する配管を水逆洗、空気逆洗等を行えるよう、枝管内部まで入る長さとした。
配管4のL3の長さは、枝管の口径に支配されるが、空気の均一分散の達成のために40〜80mm以上は必要である。
枝管に設置する場合、空気流入口16、空気排出口17、18の孔径、各位置には注意を払う。
また、配管4の振止め19は、配管4の下端まで開口させてよい。
更に、枝管の水平度およびストレーナの設置の垂直度によって、水、空気の均一分散は大きく支配されるので、工事上、充分な注意を要する。
枝管への設置方法として、配管4の下端を枝管底部に接触するまでとし、強度を増し、振止め19を大きくする手段、また、下部配管3下端をフランジとする手段もある。
【0032】
(4)本発明においては、ディスクの直径は60〜80mm程度とする。
図1のL4は上部キャップ13の直径を示すものであり、ディスクの直径より若干大きくする。
そして、ディスク中央部の孔21の形状を円形ではなく、四角形または六角形等にし、それに応じて押えボルト12のディスク積層に相当する長さの部分L6をディスク中央部の孔形状と同一にし、単にディスクを積層するだけで、同一の積層状態になるように工夫し、ディスクの積層、固定作業を簡略化している。
これによって、この積層状態が長期間維持でき、スリット巾も一定に保持できるようにしている。
1)ディスク中央部の孔の形状が四角形である場合を図2に示す。
図2は、図1のAーA断面のディスクの1枚を上からみた図である。図2において、ディスク中央部に押えボルト12の通る四角形状の孔(開口)21が開いている。
【0033】
この孔21の口径は、例えば、M12の押えボルトである場合、押えボルトのφ12mmに内接する寸法より若干大きくし、押えボルト12のL6の四角形部、L5、L7のオネジの長さ部分が通り易い四角形としている。
L5の部分は、オネジがあり、一体構造体6の受部7のメネジ部に入り、固定出来る長さと固定部を有するようにする。
L7の部分は二重ナット14、15用の長さがあればよい。
四角形の孔21および押えボルト12の四角形の寸法は、押えボルトの径に外接する寸法を基準にしてもよい。また、押えボルトにディスク中央部の四角形の角は若干丸みをもたせ、ディスクの強度劣化を防止するのが好ましい。
2)孔21の廻りの中央部分22は外周部25にある涙滴型形状部分26と同じ高さを有している。
【0034】
そして、中央部分22と外周部25にある涙滴型形状部分26は、ディスクの表と裏に同じ位置、高さ、面積で設ける。
このようなディスクを積層すると、その積層状態は、常に一定となり、中央部分22と外周部25にある涙滴型形状部分26は確実に重なることになる。
それゆえ、ディスク最外周部27に目的のスリット巾、例えば、0.3mmが確実に得られることになる。
また、そのスリット巾の変動は、従来より、かなりの程度に小さく、一定になる。
このように、スリット巾の変動が小さくでき、かつ長期間維持できることは、下記する大きな利点がある。
【0035】
例えば、水逆洗時に逆洗時の逆洗水に、スリット巾より大きな濁質等が含まれる場合、従来の縦型ストレーナでは、スリットの前述の扇状の部分に蓄積し、逆洗が短時間でできなくなる危険がある。
しかも、逆洗圧によって、スリット部の最も狭いところに押し込められ、スリット部にしっかりと挟まれてしまい、逆洗とは逆の、ろ過時の方向から水等を吹き出させることが困難で、回復不可能な目詰まり状態になる危険が大きい。
しかし、ディスク型では、ディスクの最外周部27と外周部25の開口23に続く、最内側のスリット巾は、殆ど、どの部分においても同じである。
それゆえ、前記の逆洗水にスリット巾より大きな濁質が含まれても、その濁質は、ディスクの最内側の部分で止まり、逆洗ができなくなる危険は同じであるが、その回復は、逆洗とは逆のろ過時の方向から、水等を吹き出させることによって、容易に回復が可能である。
この点で、本発明と、従来の縦形ストレーナおよびスリット巾が変動するディスク型との間に、大きな相違がある。
【0036】
3)中央部分22と外周部25を連結する連結部24は、ディスク自体の強度を増すため、必要である。
図2では、4本であるが、多数であっても構わない。要するに、ディスクを積層した時に得られる水や空気の通路23のトータルの開口面積が、流速上、問題が無ければよいのである。
4)ディスクを積層した場合、ディスクの最外周部27のスリット巾を例えば、0.3mmとすると、外周部25の厚さは小さくし、例えば1.5〜3.0mm程度がディスクの強度上好ましい。
この最外周部27と前記の水や空気の通路23までの距離L8は、水平方向のスリットとなるため、出来るだけ短い方が逆洗時の濁質等が入り込んだ場合、蓄積しにくい。また排出もし易くなる。
【0037】
本発明においては、ディスクの積層状態が常に一定に近く、中央部分22と外周部の同じ高さの涙滴型形状部分26は、確実に重なるので、その大きさを小さくしても、また前記の水平方向のスリット距離L8を小さくしてよい。ディスクの材質によって、強度上の問題があれば、ディスク全体の厚みを増して対応するのも一案である。
それゆえ、L8が小さくできる分、また図7の例に示した従来の円柱形状で数も多かった点を、本発明の涙滴型形状部分26では小さくできる分等によって、スリット内に濁質や微細化したろ材等の混入、蓄積を少なくできる。
そして、これらがスリット内に入った場合も空気逆洗、水逆洗、「水と空気の同時逆洗」が適切に選択でき、実施できるため、その排出は容易になる。
5)外周部25にある凸部の涙滴型形状部分は、図7に示す円柱形状の場合より、流体力学的に抵抗が少ないことから、逆洗時の水の流れ、すなわち濁質の排出に好ましいことから、また、その個数も少なくし、その大きさ自体も小さくしている。
これは、本発明においてディスクが確実に積層でき、かつ、長期運転によっても、その積層状態が初期状態を維持できる対策が図られているからである。
【0038】
【実施例】
以下に、本発明を図1〜図3に示す実施例の図面を参照しながら、主たる材質、仕様等を説明する。
(1)図1〜図3の本発明の基本構造例に基ずいて、主たる材質、寸法等について説明する。
【0039】
【0040】
(2)重力式ろ過器
下記の条件にてろ過、逆洗を行なった。
1)1m角×2.5mHの水槽にストレーナ25個を200ピッチで設置
2)ろ床板 : 厚さ、150mmの鉄筋補強のモルタルとした。
3)ろ過材 : 0.6mmの砂:600mm、支持層なし。
4)ろ過速度: 5m/H
5)原水 : 河川水 濁度3〜10度
6)水逆洗 : 0.6m/minのみ(逆洗水はろ過水使用) 10分
7)空気逆洗: 1.0m/mim、5分→水逆洗、0.6m/mim、10分
【0041】
結果:
1)ろ過は良好で、ろ過水の濁度は0.5度以下であった。
2)水逆洗;覗き窓から観察したところ、ろ過槽は均一に流動しており、濁質の排出も良好であった。
(空気逆洗→水逆洗)方式は、水逆洗後のブロー時間が約5分で終り、効果があった。
水と空気の同時逆洗を下記の条件で行なったが、装置的に何らの問題も生じなかった。
逆洗の効果は、(空気逆洗→水逆洗)方式と同程度であった。
水,0.2〜0.3m/min+空気,0.8〜1.0m/min
【0042】
(3)圧力式ろ過器
φ2000×1600mm(胴長)のろ過器について、30m3 /Hで処理した。
1)集水装置の主管を200Aとし、枝管65A8本に(1)項のストレーナを60個設置した。
2)前に説明したように、図1の配管4が入るように枝管に孔をあけ、下部配管部3の下端を枝管に垂直になるように溶接し、固定した。
この時、配管4の下端は枝管内に45mm入るようにした。また、Φ4.0mmの空気逆洗用孔を枝管内の配管4の最上部に、空気排出口を図1に示す18の位置にΦ2.0mmを1個設けた。
3)ストレーナは塔の下部胴長部より約500mmの位置に、図1のL1より約7mm上まで、モルタルで固定した。
4)その上に、ろ過層として、0.6mmの砂を600mm充填し、前記の原水について処理を行なった。
【0043】
逆洗工程は、いずれも装置的に問題なく実施できた。
また、その効果も、▲3▼と▲4▼が良く、逆洗後のブロー工程が短くなった。
【0044】
【発明の効果】
本発明のディスク型ストレーナを各種のろ過器の集配水装置に設備することにより、従来、処理が困難であった、使用により発生する濁質、その他の微細な物質の過器の集積による目詰まり等の除去処理が、容易に実施できるので、上水、一般用水、海水処理用のろ過器等に設備して極めて有用である。
さらに、本発明のディスク型ストレーナは、圧力式ろ過器、重力式ろ過器いずれにも適用でき、次のような効果を有する。
▲1▼ ストレーナ上部からの前記一体構造体の取出し、再挿入および固定が容易にできるシンプルなディスク型ストレーナであって、この構造体は装置新設時、定期点検時および異常時の工事点検等の作業効率が改善される。
▲2▼ この構造体のストレーナは、重力式ろ過器、圧力式ろ過器における水、および空気の均一分散を達成することができる。
▲3▼ ろ過工程、各逆洗工程を効率的に行なえ、水逆洗と同様に空気逆洗、水と空気の同時逆洗も自由にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のディスク型ストレーナの基本的構造例の縦断面図を示す。
【図2】本発明のディスク型ストレーナを構成するディスクの構造例の平面図を示す。
【図3】本発明のディスク型ストレーナを構成する押えボルトの構造例を示し、(a)はその正面図、(b)はその平面図である。
【図4】従来の縦形ストレーナの例−1を設置した圧力式ろ過器の一部縦断側面図を示す。
【図5】図4の圧力式ろ過器へ設置した従来の縦形ストレーナの例−1の縦断側面図を示す。
【図6】従来の縦形ストレーナの例−2を設置した重力式ろ過器の一部縦断側面図を示す。
【図7】従来のディスク型ストレーナのディスクの形状例の平面図を示す。
【符号の説明】
1 上部構造体(ストレーナ本体)
2 ネジ止め部(ストレーナ本体)
3 下部配管部(ストレーナ本体)
4 逆洗用管
5 振止め
6 一体構造体
7 受部(一体構造体)
8 開口部(一体構造体)
9 ネジ止め部(一体構造体)
11 ディスク積層部位
12 押えボルト
13 上部キャップ
14 ナット
15 ナット
16 空気流入口
17 空気排出口
18 空気排出口
19 振止め開口
20 水の流入、排出口
21 ディスクの孔
22 中央部分(ディスク)
23 通路
24 連結部
25 外周部
26 涙滴型形状部分
27 最外周部
28 ろ床板(圧力式ろ過器)
29 縦形ストレーナ
30 ナット
31 ろ過水貯留部
32 縦形スリット部
33 オネジを有する配管部分
34 空気逆洗用配管
35 空気流入口
36 空気排出口
37 ストレーナの通る孔
38 ろ床板(重力式ろ過器)
39 スリーブ
40 スリット部(半円球部)
41 オネジを有する配管部
42 パッキン
43 縦形スリットの保護部
44 空気逆洗用配管
45 空気流入口
46 空気排出口
47 ディスク中央部の孔
48 中央部分
49 開口
50 連結部
51 外周部
52 涙滴型形状部分
53 最外周部
L1 ろ床板内埋込み部長さ
L2 下部配管部3の長さ
L3 ろ床板下の配管4の長さ
L4 上部キャップの直径
L5 押えボルト長さ(下部)
L6 ディスク積層体の長さ(押えボルト)
L7 ナット14、15相当押えボルト長さ
L8 ディスク外周部25の(スリット部の水平方向長さ)
S すきま
F 配管4のストッパー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a strainer used as a water collecting / distributing device for a filter, which is generally used for water treatment of waterworks, sewers, industrial wastewater, seawater, and the like, and when other liquids require a filtration step.
[0002]
[Prior art]
The water collection and distribution device collects treated water evenly during filtration by a filter, and when backwashing, it is trapped in a filter medium such as sand filled in the upper part of the strainer due to uniform water and air dispersion. It plays a role in discharging turbidity. Since the water collecting and distributing apparatus is basically an important technology for the filter, it has been improved with the progress of the filter.
The strainer method is also referred to as a nozzle method, and since the early 1940s to 1950s, the basic structure and the like have been studied and improved while being put into practical use.
The water collecting and distributing device is composed of a main pipe (mother pipe), a perforated pipe system that is connected to the main pipe and includes a branch pipe having a small hole or a slit, and a strainer system that installs a strainer having a slit on a filter bed (perforated board). The present invention is roughly classified into two types (the present invention belongs to this system).
[0003]
The above-mentioned “slit” means “gap”, and in any method, the slit width is determined so that the treated water passes and the filter medium does not pass during filtration.
On the other hand, at the time of backwashing, it is necessary to have a function of dispersing backwashing water or backwashing air as uniformly as possible and discharging turbidity trapped in the filter medium.
Also, during filtration, it is difficult for turbidity to enter the slit, and if turbidity that causes clogging or a fine filter material itself gets into the slit, they can be easily discharged. In addition, it is required to be able to implement a structure and operation method to which a backwashing method capable of discharging can be applied.
[0004]
There are various types of perforated tube systems, examples of which are shown below.
1) A small hole of about φ6-12mm is made in the branch pipe connected to the main pipe, and gravel as a support layer is laminated in the order of large → medium → small size, and then a filter medium such as sand is filled thereon. method.
2) A system in which the small-branched branch pipe is covered with a plastic net or a metal cover having a fine and uniform slit.
3) A system in which a strainer is directly installed in a branch pipe instead of a small hole, a so-called perforated pipe system and a strainer system.
In addition, there are several methods that have been changed according to the type of filter media and the operation method.
[0005]
The perforated pipe method is generally used when only water backwashing is mainly performed as backwashing.
Since the pipe resistance of air is much smaller than that of water, the pipe diameter for water cannot be used as it is. Therefore, when air backwashing is performed, a dedicated air backwashing is separately performed so that air can be uniformly dispersed. It is necessary to provide piping having an appropriate orifice hole diameter. This method is complicated because the equipment is double piping.
For this reason, a technique has been carried out in which air is directly blown into the main pipe of the water backwash pipe to obtain an effect close to “simultaneous washing of water and air”.
However, in this method, when the filter medium has a large specific gravity such as sand, it is difficult to achieve uniform dispersion because it is difficult to achieve uniform dispersion.
In addition, when there is a support layer or when the filter medium is a multilayer, mixing occurs, and it is difficult to apply a layer after backwashing, so that it is difficult to apply.
[0006]
The strainer method is generally divided into two types as described below.
(1) Vertical strainer with vertical slits
1) This system can be configured quite freely using mainly plastic materials such as a slit width of 0.15 to 1.0 mm. Also, various shapes can be manufactured and widely used.
The structure of the slit is so that it is difficult to clog, and if the outer opening width of the strainer is in the range of 0.15 to 0.5 mm, the inside of the opening immediately opens in a fan shape and is several times more than the outside. The opening width is as follows.
That is, the horizontal distance of the slit is extremely short, and turbidity etc. that have passed through the outer slit width do not accumulate in the horizontal direction of the slit, but immediately flow into filtered water or washing waste water. , So as not to cause clogging.
[0007]
At the time of backwashing, if there are a lot of turbidity etc. whose particle size is larger than the slit width in the backwashing water, clogging occurs from the inside of the slit, and it accumulates in the fan-shaped slit, There is a risk that it will not be possible.
Therefore, in general, filtered water is used as backwashing water, and backwashing with raw water containing a substance having a large amount of turbidity and a large particle size is not usually performed.
2) Pressure filter of FIG. 4;
As shown in the example of φ3000, a
In this installation method, upper and lower manholes for workers to enter and exit are installed to facilitate work in the
[0008]
However, the work efficiency is not necessarily good because it is generally necessary to work above and below the
In the strainer used in the example of FIG. 4, as shown in FIG. 5, the
A
This integrated structure is inserted into a
The thickness of the
As a material of the
[0009]
3) When the filtration area is generally a large gravity type, the number of strainers to be installed also increases.
FIG. 6 shows an example of strainer installation. Although only one strainer is shown in FIG. 6, other strainers are similarly installed.
Since the filtration area is large, the thickness L9 of the filter floor plate 38 is increased to about 100 to 200 mm, usually around 150 mm, so that it can sufficiently withstand the pressure during operation, particularly backwashing. Preliminary work to fix the vertical.
In this case, reinforcing bars and the like are also reinforced, and precast concrete, mortar or the like is injected and fixed as a fixing agent.
When a new apparatus is installed, the construction for maintaining the
However, since this work has a large number of strainers, it takes time and work efficiency is poor.
For this reason, in addition to reviewing the installation work method, there is still a need to improve the structure of the strainer itself in order to facilitate work inspections at the time of regular inspections and abnormalities.
[0010]
4) However, in the example of the improved vertical strainer in recent years (FIG. 6), the upper part fixed in the filter floor plate 38 is in the
This narrowing force must be properly controlled by torque management.
In the overall configuration of FIG. 6, the above-mentioned integrated structure can be inserted, fixed, and taken out as necessary by working from the top of the
[0011]
The narrowing work by the
The basic structure of the strainer of the monolithic structure of the example shown in FIGS. 4 to 6 is almost the same except that the fixing method to the
In addition, since the air inlets 35 and 45, the
Then, (1) water backwashing, (2) air backwashing → water backwashing, (3) “simultaneous backwashing of water and air” and the like can be freely performed as necessary.
[0012]
(2) A so-called disc type strainer in which discs are laminated and slits are provided in the lateral direction 1) When the disc structure is devised and laminated, a gap of about 0.15 to 0.5 mm between adjacent discs, that is, The slit is formed.
As described above, the slit structure of the vertical strainer has an outflow side at the time of filtration if the outer side which is the inflow side at the time of filtration and the outlet side at the time of backwashing is, for example, 0.25 to 0.3 mm wide. The inside which becomes the entrance side at the time of backwashing is as large as about 1 to 2 mm and is opened in a fan shape.
The length of this fan-shaped part is about 2 to 3 mm.
On the other hand, in the disk type, the outer width of 0.25 to 0.3 mm continues horizontally, and the inner width is the same.
[0013]
There is also an example in which the length L8 of the horizontal portion is set to several tens of millimeters.
In addition, even if this horizontal part is devised and lengthened to about 20 mm, the desired slit width is obtained as an uneven shape, and a large number of holes of about 2 to 3 mm square are arranged so that there is no problem in strength. In addition, there is an example in which turbidity or the like that has entered the horizontal portion L8 can be discharged.
The example of FIG. 7 shows a state of the disc as viewed from above, and circular convex portions 52 are provided on the outer
In the example of FIG. 7, the uniform slit width is obtained because there are four connecting portions 50 and four
[0014]
However, when this layered state is disturbed (the disk moves due to repeated loading during filtration, particularly backwashing), a random layered state results in a fluctuation of about 0.24 to 0.37 mm in the original 3 mm width. , Non-uniform slit width.
Thus, if the slit width is increased, the filter medium or the like easily enters the slit when the process moves to the washing process after back washing, that is, when the filtration layer changes from the fluidized state to the fixed layer. That is, clogging is likely to occur.
Such a phenomenon is due to the fact that the disk easily moves during filtration, particularly during backwashing, because the
In the initial stage of stacking, a plurality of disks were stacked in an orderly manner, but this was caused by the above-described misalignment between the disks in a short time due to disturbances such as operating conditions.
Further, if the slit width is reduced or the slit width is unevenly distributed even within one strainer, it is difficult to obtain a uniform dispersion of water and air, resulting in a phenomenon of a single flow.
Further, when the layers are laminated non-uniformly, the area of the
[0015]
2) While the disk type has water and air in the horizontal direction during backwashing, the vertical strainer has a slit in the vertical direction, so it is not in the horizontal direction during backwashing. Go up.
In this respect, the disk type is more preferable in terms of uniform dispersion during backwashing.
However, the horizontal distance L8 of the opening of the disk-type slit is considerably longer than the length of the fan-shaped portion of the vertical strainer, as described above.
In the disk type, depending on the shape of the disk, for example, in the disk shape as shown in FIG. 7, the
[0016]
3) As with the vertical strainer, a method of fixing the disk type with a nut under the filter floor plate is also generally used.
As in the example shown in FIG. 4, the
Water backwashing, air backwashing, and “water and air simultaneous backwashing” can be performed freely.
However, it is limited to the case of using a strainer having a structure similar to that of the vertical slit, which has an air inlet, an air outlet, an inflow of water, and an opening serving as an outlet to the bottom of the
Disk types other than such a structure should be limited to cases where air backwashing is insufficient as described above and only water backwashing is performed.
4) In a pressure filter, installing a disk-type strainer in a multi-pipe type branch pipe is welded to the branch pipe so that the lower end of the pipe at the bottom of the strainer is vertical, and then generally mortar is injected, It is buried and fixed leaving the upper disc part of the main pipe, branch pipe and strainer.
And the backwashing method is mainly water backwashing.
[0017]
Although it is said that air backwashing can be performed, (1) the method uses the water backwashing orifice provided in the strainer piping as it is to inject air. (2) An air pipe having an orifice dedicated to air backwashing is provided for each branch pipe, and air is injected.
However, in the method (2), a large number of strainers are installed in the branch pipes, and it is difficult to uniformly distribute the air for each strainer and for each branch pipe.
Therefore, a substantially effective uniform dispersion of air is not achieved, which is quite inadequate and results in uneven air backwashing.
5) In a gravity filter, it may be said that it is impossible to provide the air pipe as described above due to its structure.
Therefore, air backwashing and “simultaneous backwashing of water and air” are not possible.
It has a pipe that can be backwashed with air with an air inlet with an appropriate hole diameter that is long under the filter floor plate, and is easy to maintain from the upper part of the strainer. This is because a disk type that can be recharged and fixed has not yet been made.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the following problems in order to be able to apply the disk type strainer to both a pressure type filter and a gravity type filter and to sufficiently fulfill its purpose.
1) A simple disk-type strainer that allows easy removal, re-insertion, and fixation of the integrated structure from the upper part of the strainer, and a structure that can improve work efficiency such as when equipment is newly installed, during periodic inspections, and during work inspections when there are abnormalities. To provide.
2) To provide a strainer for a structure capable of achieving uniform dispersion of water and air in a gravity filter and a pressure filter.
3) In order to efficiently perform the filtration step and each backwashing step, air backwashing and “simultaneous backwashing of water and air” as well as water backwashing can be performed freely.
Is an issue.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies aimed at solving the above-mentioned problems, the present inventors have found that the example of the basic structure of FIG. 1 is preferable and can solve the above problems, and have arrived at the present invention.
That is, this invention solved the said subject by the following means.
(1) The strainer body is composed of an upper structure, a screw fixing portion having a female screw, and a lower piping portion, and a receiving portion having a female screw for a disc presser bolt in the upper structure, and inflow and discharge of water and air in the lower portion. The lower piping part provided with an integrally formed integral structure having an opening for use and a screwing part having a male screw at the lower part thereof, and further having an air inlet, an air outlet, an inflow of water, an opening for discharging water, etc. A disk type strainer, wherein a pipe having an outer diameter smaller than the inner diameter of the screw is inserted and fixed inside a screwing portion having the male screw.
[0020]
(2) Screw the disc retainer bolt into the receiving part of the integrated structure and fix the disc through the retainer bolt through the bolt hole in the center of the disc. The disc type strainer according to (1), wherein the disc type strainer is narrowed down and fixed from above.
(3) When the strainer is installed in a perforated pipe type branch pipe, the lower end of the lower pipe portion of the strainer body is fixed to the branch pipe by welding or the like, and the air inlet / outlet, water flow The disk type strainer according to (1) or (2), wherein the pipe having the inlet and the outlet is set to a length that allows the pipe to enter the branch pipe.
[0021]
(4) When installing the strainer on the filter floor plate, the air inlet is formed as the integrated structure by vertically fixing and installing the vicinity of the disk stacking portion of the strainer main body to the lower end of the piping section of the main body with a fixing agent. Any one of said (1)-(3) characterized by elongating the said pipe | tube which has an air discharge port, inflow of water, the opening for discharge | emission etc. to the required position under a filter floor board. Disc type strainer.
(5) The shape of the hole through which the presser bolt passes in the center of the disc, the portion corresponding to the layer height of the disc stacking portion of the presser bolt, and the cross-sectional shape of the presser cap portion are formed in a square shape. The disc type strainer according to any one of (1) to (3).
The fixing agent (4) is preferably precast concrete or mortar reinforced with reinforcing bars. In (5) above, the cross-sectional shape of the pressing cap portion is a square so that it can cope with a change in the number of stacked disks.
[0022]
The present invention provides the above-described vertical strainer, which has been improved and put into practical use in the past. A strainer having a male screw thread in the filter floor plate is formed as a whole as a whole structure. The means for screwing and tightening is improved so that it can be applied to a disk type strainer.
In the present invention, the disc type strainer main body also has a role of a sleeve used in the above-described vertical strainer.
And, in the strainer having a role as a sleeve, a disk holding bolt is provided on the upper part of the integrated structure that is screwed, tightened and fixed, and the disk is stacked and fixed on the strainer stacking portion. .
Then, this integrated structure is taken out from the top of the filter floor plate, and can be reinserted and fixed.
[0023]
Hereinafter, a basic structural example of the disc type strainer of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
(1) The strainer body includes an upper structure 1, a
(2) The strainer passes from the upper structure 1 of the main body through the lower piping section 3 of the main body, and is integrated with the air backwashing and
[0024]
(3) The integrated structure 6 receives the
Further, the
Then, the integrated structure 6 is screwed into the screwing
Then, if necessary, this portion is loosened, and the integrated structure 6 can be freely removed and reinserted and fixed from the upper part of the main body with the disk laminate 10, the upper cap 13 and the nuts 14 and 15 removed. And
[0025]
(4) The disk is fixed by fixing the
(5) The
Also, a vertical opening 19 is provided at the lower part of the
The opening 19 may be opened to the opening 20 which is an inlet / outlet of water at the lower end of the
[0026]
(6) In the present invention, the shape of the
In addition, the initial position is maintained so that the disk position does not move due to fluctuations in the pressure of water, air, etc. during filtration or backwashing, resulting in a non-uniform stacking state, and fluctuations in the slit width are suppressed. doing.
By constructing in such a structure, various problems found in the conventional disk type strainer described above can be solved.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1) When the strainer of the present invention is installed on a filter floor plate or a branch pipe, in order to maintain the main body in a vertical state with the disk and the integrated structure 6 removed, a
Then, when increasing the strength of the filter floor plate, after the work of inserting the reinforcing bars, etc., after fixing the fixing agent such as mortar into the strainer, the fixing agent is injected, and after fixing, the integrated structure 6 is inserted and fixed. To do.
In this case, the tightening and fixing force of the
[0028]
In this case, the uppermost part of the receiving part 7 is placed on the disk stacking part 11 in an orderly manner. Then, for example, an M12 size
When constructed in this manner, as shown in FIG. 1, the strainer main body is firmly fixed to the L1 portion in the filter floor plate by the
By such construction, the strainer body serves as a sleeve for receiving, protecting and fixing the integrated structure 6.
For example, a double hatched portion having a disk shape of the
[0029]
(2) The length of the portion L1 is about 100 to 200 mm, and is preferably 150 mm or more in terms of strength and construction work.
When the length of the L1 portion needs to be adjusted, the length L2 of the lower piping portion 3 is adjusted.
If the length of the portion L2 is set to about 70 mm, it can be lengthened or shortened, so that the adjustment of L1 can be easily performed.
It is also possible to make the upper end of L1 to be the dimension up to the stacking portion 11 of the disk by means of construction work.
Therefore, what comes out under the filter floor plate is a portion of the
The length of the portion L3 may be about 100 to 300 mm so that it can be changed depending on the apparatus design conditions.
When the disk is installed on the filter floor plate, the
[0030]
Further, in order to discharge the air in the gap S between the air discharge port 17, the lower pipe portion 3 and the
If the air remains in the water backwash process after the backwashing of the air after the backwashing of the filter floor, the remaining air is mixed into the filter medium during the backwashing of the water, disturbing the filtration layer, The filtration layer cannot be sized, and the next filtration step is adversely affected.
The air outlets 17 and 18 must have appropriate hole diameters and positions to reliably avoid such a phenomenon.
[0031]
(3) When installing in the branch pipe of a pressure type filter, this length L2 is adjusted (cut | disconnected), it is set as appropriate length L1, and the lower end of the lower piping part 3 is welded to a branch pipe. In addition, a pipe having an air inlet / outlet, a water inlet / outlet, and the like has a length that extends into the branch pipe so that water backwashing, air backwashing, and the like can be performed.
The length of L3 of the
When installing in a branch pipe, attention is paid to the hole diameters and positions of the air inlet 16 and the air outlets 17 and 18.
Further, the anti-vibration 19 of the
Further, since the uniform distribution of water and air is largely governed by the horizontality of the branch pipes and the verticality of the strainer, careful attention is required for construction.
As the installation method to the branch pipe, there is a means for increasing the strength and increasing the swing prevention 19 until the lower end of the
[0032]
(4) In the present invention, the diameter of the disk is about 60 to 80 mm.
L4 in FIG. 1 indicates the diameter of the upper cap 13, which is slightly larger than the diameter of the disk.
Then, the shape of the
As a result, this laminated state can be maintained for a long time, and the slit width can be kept constant.
1) FIG. 2 shows a case where the shape of the hole at the center of the disk is a square.
FIG. 2 is a top view of one of the disks taken along the line AA in FIG. In FIG. 2, a rectangular hole (opening) 21 through which the
[0033]
For example, in the case of a presser bolt of M12, the diameter of the
The portion L5 has a male screw and enters the female screw portion of the receiving portion 7 of the integrated structure 6 so as to have a fixed length and a fixing portion.
The L7 portion only needs to have a length for the double nuts 14 and 15.
The square dimension of the
2) The
[0034]
The teardrop-shaped
When such discs are stacked, the stacked state is always constant, and the teardrop-shaped
Therefore, the target slit width, for example, 0.3 mm can be reliably obtained in the outermost
Further, the fluctuation of the slit width is considerably smaller and constant than before.
Thus, the fact that the variation of the slit width can be reduced and can be maintained for a long time has the following great advantages.
[0035]
For example, when backwashing water at the time of backwashing contains turbidity larger than the slit width, the conventional vertical strainer accumulates in the aforementioned fan-shaped part of the slit, and backwashing takes a short time. There is a risk that it will not be possible.
Moreover, the backwashing pressure pushes it into the narrowest part of the slit and it is firmly sandwiched between the slits, making it difficult to blow out water, etc. from the direction of filtration, which is the reverse of backwashing. There is a great risk of clogging.
However, in the disk type, the innermost slit width following the opening 23 of the outermost
Therefore, even if turbidity larger than the slit width is included in the backwash water, the turbidity stops at the innermost part of the disk, and the risk that it cannot be backwashed is the same. The water can be easily recovered from the direction of filtration opposite to that of backwashing by blowing water or the like.
In this respect, there is a great difference between the present invention and the conventional vertical strainer and disk type with varying slit width.
[0036]
3) The connecting portion 24 that connects the
In FIG. 2, the number is four, but it may be many. In short, the total opening area of the water and air passages 23 obtained when the disks are stacked should be satisfactory in terms of flow velocity.
4) When discs are stacked, if the slit width of the outermost
Since the distance L8 between the outermost
[0037]
In the present invention, the stacked state of the disks is always nearly constant, and the teardrop-shaped
Therefore, the amount of L8 can be reduced, and the number of points in the conventional cylindrical shape shown in the example of FIG. 7 can be reduced by the amount that can be reduced in the teardrop-shaped
And even when they enter the slit, air backwashing, water backwashing, and “simultaneous backwashing of water and air” can be appropriately selected and carried out, which facilitates discharge.
5) Since the teardrop-shaped portion of the convex portion on the outer
This is because measures are taken in the present invention so that the disks can be reliably stacked and the stacked state can be maintained in the initial state even after long-term operation.
[0038]
【Example】
The main materials, specifications, etc. will be described below with reference to the drawings of the embodiments shown in FIGS.
(1) Based on the example of the basic structure of the present invention shown in FIGS.
[0039]
[0040]
(2) Gravity filter
Filtration and backwashing were performed under the following conditions.
1) 25 strainers are installed at 200 pitch in a 1m square x 2.5mH water tank.
2) Filter floor plate: Reinforced reinforced mortar with a thickness of 150 mm.
3) Filter material: 0.6 mm sand: 600 mm, no support layer.
4) Filtration rate: 5m / H
5) Raw water: River water Turbidity 3-10 degrees
6) Water backwashing: Only 0.6 m / min (backwashing water uses filtered water) 10 minutes
7) Air backwash: 1.0 m / mim, 5 minutes → water backwash, 0.6 m / mim, 10 minutes
[0041]
result:
1) Filtration was good and the turbidity of the filtrate was 0.5 degrees or less.
2) Backwashing with water; Observing from the viewing window, the filtration tank was flowing uniformly and the turbidity was discharged well.
The (air backwash → water backwash) method was effective because the blow time after backwashing with water ended in about 5 minutes.
Although simultaneous backwashing of water and air was performed under the following conditions, there was no problem with the apparatus.
The effect of backwashing was similar to that of the (air backwashing → water backwashing) method.
Water, 0.2 to 0.3 m / min + air, 0.8 to 1.0 m / min
[0042]
(3) Pressure filter
About φ2000 × 1600mm (body length) filter, 30m Three Treated with / H.
1) The main pipe of the water collecting apparatus was set to 200A, and 60 strainers of the item (1) were installed in 8 branch pipes 65A.
2) As explained before, a hole was made in the branch pipe so that the
At this time, the lower end of the
3) The strainer was fixed with a mortar at a position about 500 mm from the lower body length of the tower up to about 7 mm above L1 in FIG.
4) On top of that, 600 mm of 0.6 mm sand was filled as a filtration layer, and the raw water was treated.
[0043]
All backwashing steps could be carried out without problems in terms of equipment.
Moreover, the effect was also good in (3) and (4), and the blow process after backwashing was shortened.
[0044]
【The invention's effect】
By installing the disk-type strainer of the present invention in a collection and distribution device of various filters, clogging due to accumulation of excess substances of turbidity and other fine substances that have been difficult to process in the past has been difficult. Since it can be easily carried out, it is very useful to be installed in a filter for water treatment, general water, seawater treatment or the like.
Furthermore, the disc type strainer of the present invention can be applied to both pressure filters and gravity filters, and has the following effects.
(1) A simple disk-type strainer that allows easy removal, reinsertion and fixation of the integrated structure from the upper part of the strainer. This structure can be used for equipment inspections, periodic inspections, and construction inspections during abnormal conditions. Work efficiency is improved.
(2) The strainer of this structure can achieve uniform dispersion of water and air in a gravity filter and a pressure filter.
{Circle around (3)} The filtration step and each backwashing step can be performed efficiently, and air backwashing and simultaneous backwashing of water and air as well as water backwashing can be performed freely.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a basic structural example of a disk type strainer of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a structural example of a disk constituting the disk type strainer of the present invention.
FIG. 3 shows an example of the structure of a presser bolt constituting the disc type strainer of the present invention, wherein (a) is a front view thereof and (b) is a plan view thereof.
FIG. 4 is a partial vertical side view of a pressure filter provided with Example 1 of a conventional vertical strainer.
5 shows a vertical side view of Example 1 of a conventional vertical strainer installed in the pressure filter of FIG.
FIG. 6 shows a partial vertical side view of a gravity filter in which Example-2 of a conventional vertical strainer is installed.
FIG. 7 is a plan view of a disk shape example of a conventional disk strainer.
[Explanation of symbols]
1 Superstructure (Strainer body)
2 Screw fixing part (strainer body)
3 Lower piping (Strainer body)
4 Backwash tube
5 Anti-rest
6 Integrated structure
7 Receiving part (integrated structure)
8 Opening (integral structure)
9 Screw fixing part (integrated structure)
11 Disc stacking part
12 Presser bolt
13 Upper cap
14 nuts
15 nuts
16 Air inlet
17 Air outlet
18 Air outlet
19 Swing opening
20 Water inlet / outlet
21 disc hole
22 Center part (disc)
23 passage
24 connecting part
25 outer periphery
26 Teardrop shape part
27 outermost part
28 Filter bed (pressure filter)
29 Vertical strainer
30 nuts
31 Filtrated water storage
32 Vertical slit
33 Piping with male thread
34 Air backwash piping
35 Air inlet
36 Air outlet
37 Hole through which strainer passes
38 Filter bed (gravity filter)
39 sleeve
40 Slit (Semicircle)
41 Piping with male thread
42 Packing
43 Vertical slit protection
44 Air backwash piping
45 Air inlet
46 Air outlet
47 Hole in the center of the disc
48 Center part
49 opening
50 connections
51 outer periphery
52 Teardrop shape part
53 outermost part
L1 Length of embedded part in the filter floor
L2 Length of lower piping part 3
L3 Length of
L4 Upper cap diameter
L5 Presser bolt length (bottom)
L6 Length of disk stack (holding bolt)
L7 Nut 14, 15 equivalent presser bolt length
L8 of disc outer periphery 25 (horizontal length of slit)
S clearance
F Stopper for piping 4
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