JP3667583B2 - 移床式連続砂ろ過方法、およびそのシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水排水、生活排水、産業排水などの放流水の高度浄化や再利用、上下水道前処理等において、汚濁物質の分離、除去に利用する移床式連続砂ろ過方法および移床式連続砂ろ過システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明が対象とする移床式連続砂ろ過装置は、ろ過操作を実施しつつ、同時にろ材である砂を連続的に逆洗して汚濁物質を砂から分離し、その砂をろ床に循環することにより、ろ材を再生してろ過の連続操作を可能にしたものである。移床式連続砂ろ過装置部分について図１を参照し簡単に説明すると、底部がロート状の筒型容器をろ過槽１２とし、ろ材の砂を適量充填してろ過床１３を形成し、汚濁物質を含んだろ過供給水をろ過槽１２の下部へ供給してろ過床１３を上方に通過させ、ろ過し、ろ過水を上部からオーバーフローさせて取り出す。
一方、ろ材の砂はろ過床１３の下部に挿入したエアリフトに吸引されてエアリフト管１４中を空気とともに上昇しながら空気と水とで洗浄される。エアリフト管１４の上端には分離器１５が設けられて、上昇してきた砂と同伴する空気とが分離される。分離された砂は汚濁物質とともにサンドウオッシャー１６へと沈降する。サンドウオッシャー１６下部からは、ろ過床を通過したろ過水の一部が導入され、上向流となって沈降する砂と向流接触し、砂と汚濁物質とを分離し、砂をろ材として再生させる。再生された砂は、サンドウオッシャー１６からろ過床表面に沈降、ろ過床１３を形成する。汚濁物質はろ過水に同伴してサンドウオッシャー１６内を上方へと移動し、逆洗排水としてろ過装置５外に排出される。
【０００３】
移床式連続砂ろ過装置５には、通常、前処理用に固形物除去装置２を設けて原水中の汚濁物質の一部を分離除去し、ろ過供給水としてろ過供給水槽３から、ろ過装置５に送っている。排出された逆洗排水は固形物除去装置２に送られ、原水とともに処理されてから、ろ過供給水としてろ過装置５に送られていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ろ材の逆洗量はろ過供給水が含有する最大固形物含有量を想定して設計され、それにともなって所要の逆洗水量が決められている。従って処理するろ過供給水中の固形物含有濃度が想定よりも低い場合であっても、前記設計量のろ過水が逆洗水として使用され、逆洗排水は比較的清浄な状態のまま、原水とともに固形物除去装置で処理されていた。多くの場合、固形物除去装置には生物的処理を併用している関係で、多量の逆洗排水を処理することになりコストがかさむ結果になっていた。本発明は、前記逆洗排水処理方法を原水やろ過供給水の固形物濃度に柔軟、効果的に対応し、処理コストを低減することのできる合理的な移床式連続砂ろ過システムおよび連続砂ろ過方法の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決する手段】
本発明は、前記の課題を解決するために第１の発明として、まず、原水中に含ま れる不純物を、生物学的方法及び／又は物理化学的方法を用いた固形物除去装置に よって除去処理し、ついで、得られた処理水をろ過供給水として移床式連続砂ろ過 装置に供給して残存する不純物を除去する移床式連続砂ろ過方法において、移床式 砂ろ過装置から排出されるろ材の逆洗排水を分配して、その一方を前記固形物除去 装置に返送し他方を前記ろ過供給水に還流させ、かつ、前記ろ過供給水中の固形物 濃度を測定してその測定値にもとづき逆洗排水分配装置を調整、制御して、ろ過供 給水中の固形物濃度が移床式連続砂ろ過装置の設計最大固形物含有量を超えないよ うに還流配管系に分配される逆洗排水の分配比率を制御することを特徴とする移床 式連続砂ろ過方法を提供する。
【０００６】
また、第２の発明として、原水１中の不純物を生物学的方法及び／又は物理化学 的方法を用いて除去する固形物除去装置２と、固形物除去装置２によって処理され た処理水をろ過供給水４とする移床式連続砂ろ過装置５とからなる移床式連続砂ろ 過システムにおいて、移床式砂ろ過装置５から排出されるろ材の逆洗排水７を分配 する逆洗排水の分配装置８と、分配された逆洗排水７の一方を固形物除去装置供給 側に返送するＳＳ除去配管系９と、残りの逆洗排水を固形物除去装置２からの処理 水に還流してろ過供給水４とする還流水配管系１０と、ろ過供給水４中の固形物濃 度を測定してろ過供給水４中の固形物濃度が移床式連続砂ろ過装置５の設計最大固 形物含有量を超えないように還流配管系に分配される逆洗排水の分配比率を制御す る分配制御装置１１とを付設したことを特徴とする移床式連続砂ろ過システムを提 供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を図面を参照し実施形態例をあげながら具体的に説明する。図１は本発明の一実施形態例のフローを示したものである。本例では、原水供給配管１から固形物除去装置２に供給された原水は、固形物を除去された後、ろ過供給水槽３に送られる。固形物除去装置２としては、原水中の不純物である有機物質や無機物質を生物学的方法及び／又は物理化学的方法を用いて除去する方式があり、一般的には、活性汚泥法や凝集沈殿法等があげられる。
【０００８】
次いで、ろ過供給水は移床式連続砂ろ過装置５の下部に送られ、砂をろ材にろ過される。ろ過水は大部分がオーバーフローしてろ過水配管６から系外に送られるが、一部が前記のように逆洗水としてろ材の連続再生に利用され、連続砂ろ過装置５から排出される。排出された逆洗排水は逆洗排水配管７を通って逆洗排水分配器８に導かれる。逆洗排水分配装置８において、逆洗排水は、固形物除去装置２に送水するためのＳＳ除去配管系９に流すものと、ろ過供給水に合流させ連続砂ろ過装置５に還流するための還流水配管系１０に流すものとに分配される。逆洗排水分配装置８としては、制御弁方式、分配堰方式等を適宜に選択して利用できる。
【０００９】
ＳＳ除去配管系９に送られた逆洗排水は、原水とともに固形物除去装置２により処理される。この処理水は、ろ過供給水槽３において還流配管系１０に送られた逆洗排水と合流し、ろ過供給水としてろ過供給水管４を通り連続砂ろ過装置５に送られ、ろ過されて再びろ過水となる。本例では、ろ過供給水槽３を設け合流させているが、適当な管状液体混合器を用いたり、あるいは配管や水路内で合流させることもできる。また、本発明の実施形態として、図１では移床式連続砂ろ過装置に単槽タイプのものを例示したが、マルチモジュールタイプの装置についても同様に実施することができる。
【００１０】
ところで、逆洗排水中の固形物濃度は当然原水中の固形物濃度よりも高く、従って、ろ過供給水が設計時に想定された最大固形物含有量に達するか、それに近い固形物濃度を有する場合、還流配管系１０に固形物濃度の高い逆洗排水を流すところとなり、ろ過供給水中の固形物濃度が次第に上昇して前記の最大固形物含有量を超え、ろ過装置５が過負荷になって目的のろ過水が得られないおそれを生じる。そのため、本発明においては、分配制御装置１１を設け、固形分除去装置２からの処理水と還流した逆洗排水とが合流するろ過供給水槽３又はろ過供給水配管４や水路において固形物濃度を測定し、測定値にもとづいて逆洗排水分配装置８を調整、制御し、最大固形物含有量を超えないようにする。例えば、ろ過供給水中の固形物濃度が設計最大値に達する場合には、還流配管系１０に分配される逆洗排水量は０になる。
【００１１】
さて、本発明においては、一旦ろ過して逆洗排水中に含まれることになった汚濁物質がポンプ等によって送水される間に微細化され、ろ過装置５に捕捉されずにろ過水の水質を低下させるという、当然の危惧を免れない。そこで、この危惧を解決するため試験的に、本発明の利用が期待される下水処理場排水を原水として、生物的処理にかかる固形物除去装置を用い本発明を実施したところ、予想外なことに生物的処理水に含まれる比較的柔らかい汚濁物質がまったく微細化されることなく、ろ過装置５により捕捉されることを見出した。本発明の実行によってろ過水の水質低下は見られず、本発明の実用可能性を確認することができたのである。
【００１２】
【実施例】
原水の下水処理場の排水を活性汚泥法によって処理し、さらに移床式連続砂ろ過装置を用いてろ過し、逆洗水について約２月間、本発明を実施した。この間、逆洗水の分配比率を３条件設定した。処理結果を図２に示す。ろ過供給水のＳＳ濃度の変動にもかかわらず、ろ過水中のＳＳ濃度が安定していることが分かる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明を利用した移床式連続砂ろ過システムにおいては、固形物除去装置の操業負荷を、ろ過供給水中の固形物濃度、間接的には原水中の汚濁物質濃度に対応して調整することができる。従って、多くの場合、固形物除去装置に生物的処理を併用している下水排水や生活排水の高度浄化において、固形物処理装置において必要量以上の逆洗排水を処理することがなく、合理的、効率的な操業を実施することにより、処理コストの低減が可能である。
【００１４】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の実施形態例についてのフローシート
【図２】 本願発明実施例の結果を示すグラフ
【符号の説明】
１：原水（供給管） ２：固形物除去装置
３：ろ過供給水槽 ４：ろ過供給水（配管）
５：移床式連続砂ろ過装置 ６：ろ過水管
７：逆洗排水（配管） ８：逆洗排水分配装置
９：ＳＳ除去配管系 １０：還流水配管系
１１：分配制御装置 １２：ろ過槽
１３：ろ過床 １４：エアリフト管
１５：分離器 １６：サンドウオッシャ

Claims (2)

1. 原水中に含まれる不純物を、生物学的方法及び／又は物理化学的方法を用いた 固形物除去装置によって除去処理し、ついで、得られた処理水をろ過供給水とし て移床式連続砂ろ過装置に供給して残存する不純物を除去する移床式連続砂ろ過 方法において、移床式砂ろ過装置から排出されるろ材の逆洗排水を分配して、そ の一方を前記固形物除去装置に返送し他方を前記ろ過供給水に還流させ、かつ、 前記ろ過供給水中の固形物濃度を測定してその測定値にもとづき逆洗排水分配装 置を調整、制御して、ろ過供給水中の固形物濃度が移床式連続砂ろ過装置の設計 最大固形物含有量を超えないように還流配管系に分配される逆洗排水の分配比率 を制御することを特徴とする移床式連続砂ろ過方法。
2. 原水（１）中の不純物を生物学的方法及び／又は物理化学的方法を用いて除去 する固形物除去装置（２）と、固形物除去装置によって処理された処理水をろ過 供給水（４）とする移床式連続砂ろ過装置（５）とからなる移床式連続砂ろ過シ ステムにおいて、移床式砂ろ過装置から排出されるろ材の逆洗排水（７）を分配 する逆洗排水の分配装置（８）と、分配された逆洗排水の一方を固形物除去装置 供給側に返送するＳＳ除去配管系（９）と、残りの逆洗排水を固形物除去装置か らの処理水に還流してろ過供給水とする還流水配管系（１０）と、ろ過供給水中 の固形物濃度を測定してろ過供給水中の固形物濃度が移床式連続砂ろ過装置の設 計最大固形物含有量を超えないように還流配管系に分配される逆洗排水の分配比 率を制御する分配制御装置（１１）とを付設したことを特徴とする移床式連続砂 ろ過システム。

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