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JP2011104549A - Filtration system and filtration method - Google Patents

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JP2011104549A
JP2011104549A JP2009264171A JP2009264171A JP2011104549A JP 2011104549 A JP2011104549 A JP 2011104549A JP 2009264171 A JP2009264171 A JP 2009264171A JP 2009264171 A JP2009264171 A JP 2009264171A JP 2011104549 A JP2011104549 A JP 2011104549A
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Japan
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filtration
water
ejector
treated
filter medium
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Pending
Application number
JP2009264171A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeo Umezaki
健夫 梅崎
Kengo Nishida
健吾 西田
Yosuke Shikata
洋介 志方
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GREEN DEAL SUISHIN KYOKAI
Shinshu University NUC
Original Assignee
GREEN DEAL SUISHIN KYOKAI
Shinshu University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filtration system of which a filter medium is easily back-washed. <P>SOLUTION: The filtration system is for obtaining treated water by filtering object water and includes a filtration apparatus having a filter medium, an ejector for suctioning treated water from the filtration apparatus by generating negative pressure by operating water, and a back-washing means for backward passing the operating water to back-wash the filter medium by closing the flow channel in the discharge side of the ejector. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、砂等の粒状物質や膜等をろ材として用いるろ過システムおよびろ過方法に関する。   The present invention relates to a filtration system and a filtration method using a particulate material such as sand or a membrane as a filter medium.

砂等の粒状物質や膜等をろ材として有するろ過装置に懸濁物質(SS成分)等を含む被処理水等を通して、SS成分等をろ材により捕捉、分離するろ過方法が、固液分離のための一般的な手法として知られている。ろ材として砂を用いる砂ろ過方式は、極めてシンプルなろ過方式であるが、ろ過処理時間の経過と共にろ材の間隙等に被処理水中のSS成分等が捕捉されて次第に閉塞し、ろ過流量およびろ過性能の低下が発生することがある。   A filtration method that captures and separates SS components, etc., with a filter medium through the water to be treated containing suspended substances (SS component), etc., through a filtration device having particulate matter such as sand or a membrane as a filter medium is for solid-liquid separation. It is known as a general technique. The sand filtration method using sand as the filter medium is an extremely simple filtration method, but as the filtration treatment time elapses, SS components, etc. in the water to be treated are trapped in the gaps of the filter medium, etc., gradually clogging, filtration flow rate and filtration performance Reduction may occur.

また、被処理水のSS成分等の濃度が高い場合や、被処理水に粘性の高いSS成分等が多く含まれている場合、ろ材の表面にマッドケーキ層が形成されて不透水層となり、やはりろ過流量およびろ過性能の低下が発生することがある。   Also, if the concentration of SS component, etc. of the water to be treated is high, or if the water to be treated contains a lot of highly viscous SS components, etc., a mud cake layer is formed on the surface of the filter medium to become an impermeable layer, Again, the filtration flow rate and filtration performance may be reduced.

このような閉塞状態を解消するために、所定のろ過処理時間の経過後にろ過処理を停止し、ろ材を適宜洗浄して機能回復させることが行われる。通常は、ろ過処理における通水方向とは逆の方向に洗浄水をろ過装置に通水する、いわゆる逆洗浄により、ろ材の表面や間隙等に付着したSS成分等をろ材から剥離、浮上させて、ろ過機能の回復を図る。   In order to eliminate such a blockage state, the filtration process is stopped after a predetermined filtration process time, and the filter medium is appropriately washed to recover its function. Normally, the SS component adhering to the surface of the filter medium or the gap is separated and floated from the filter medium by so-called reverse cleaning, in which the wash water is passed through the filtration device in the direction opposite to the water flow direction in the filtration process. To recover the filtration function.

特開2008−000720号公報JP 2008-000720 A

逆洗浄には通常、多大な時間と作業量がかかり、効率的に逆洗浄を行うことができるろ過システムおよびろ過方法が求められている。また、逆洗浄に空気と洗浄水を併用すると、効果的な逆洗浄が行うことができることは広く知られているが、従来はコンプレッサ等の設備が別途必要であった。   Backwashing usually takes a lot of time and work, and there is a need for a filtration system and a filtration method that can perform backwashing efficiently. In addition, it is well known that effective reverse cleaning can be performed when air and cleaning water are used in combination for reverse cleaning, but conventionally, equipment such as a compressor has been separately required.

本発明は、簡易にろ材の逆洗浄を行うことができる、砂等の粒状物質や膜等をろ材として用いるろ過システムおよびろ過方法である。   The present invention is a filtration system and a filtration method that use particulate matter such as sand or a membrane or the like as a filter medium, which can easily backwash the filter medium.

本発明は、被処理水をろ過処理して処理水を得るためのろ過システムであって、ろ材を有するろ過装置と、駆動水により負圧を発生させて前記ろ過装置から処理水を吸い込むエジェクタと、前記エジェクタの排出側の流路を閉じることにより、前記駆動水を逆流させて前記ろ材を逆洗浄する逆洗浄手段と、を備えるろ過システムである。   The present invention is a filtration system for filtering treated water to obtain treated water, a filtration device having a filter medium, and an ejector that draws treated water from the filtration device by generating a negative pressure by driving water. And a reverse cleaning means for reversely cleaning the filter medium by closing the flow path on the discharge side of the ejector to reversely flow the driving water.

また、前記ろ過システムにおいて、前記エジェクタから排出される処理水および駆動水の少なくとも一部を循環させて、前記エジェクタの駆動水として利用する循環手段をさらに備えることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the filtration system further includes a circulation unit that circulates at least part of the treated water and driving water discharged from the ejector and uses the circulating water as driving water for the ejector.

また、前記ろ過システムにおいて、前記ろ過装置として、2つ以上のろ過装置が直列状または並列状に接続され、それらのろ過装置がそれぞれ1つもしくは複数のろ材を有することが好ましい。   In the filtration system, it is preferable that two or more filtration devices are connected in series or in parallel as the filtration device, and each of the filtration devices has one or more filter media.

また、本発明は、被処理水をろ過処理して処理水を得るためのろ過方法であって、駆動水により負圧を発生させるエジェクタによって処理水を吸い込みながら、ろ材を用いて被処理水をろ過処理して処理水を得るろ過工程と、前記エジェクタの排出側の流路を閉じることにより、前記駆動水を逆流させて前記ろ材を逆洗浄する逆洗浄工程と、を含むろ過方法である。   Further, the present invention is a filtration method for obtaining treated water by filtering the treated water, wherein the treated water is drawn by using a filter medium while sucking the treated water by an ejector that generates negative pressure by driving water. The filtration method includes a filtration step of performing a filtration treatment to obtain treated water, and a reverse washing step of backwashing the filter medium by causing the driving water to flow backward by closing a flow path on the discharge side of the ejector.

本発明では、駆動水により負圧を発生させるエジェクタによって処理水を吸い込みながら、ろ材を用いて被処理水をろ過処理して処理水を得るろ過方法において、エジェクタの排出側の流路を閉じることによって駆動水を逆流させてろ材を逆洗浄することにより、簡易にろ材の逆洗浄を行うことができるろ過システムおよびろ過方法を提供することができる。   In the present invention, in a filtration method for obtaining treated water by filtering treated water using a filter medium while sucking treated water with an ejector that generates negative pressure by driving water, the discharge-side flow path of the ejector is closed. Thus, it is possible to provide a filtration system and a filtration method that can easily perform reverse cleaning of the filter medium by reversely cleaning the filter medium by causing the drive water to flow backward.

本発明の実施形態に係るろ過システムの一例を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing an example of a filtration system concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るろ過システムにおけるエジェクタの一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the ejector in the filtration system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るろ過システムのエジェクタにおける逆洗浄時の駆動水と空気の流れの様子を示す概略図である。It is the schematic which shows the mode of the flow of the drive water at the time of backwashing in the ejector of the filtration system which concerns on embodiment of this invention, and air. 本発明の実施形態に係るろ過システムの他の例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example of the filtration system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るろ過システムの他の例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example of the filtration system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施例で用いたろ過システムを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the filtration system used in the Example of this invention.

本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below. This embodiment is an example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment.

本発明の実施形態に係るろ過システムの一例の概略構成を図1に示し、その構成について説明する。ろ過システム1は、粒状物質をろ材として有するろ過装置12と、気体を吸引するための吸気口42を有し、駆動水により負圧を発生させてろ過装置12から処理水を吸い込むエジェクタ14とを備える。エジェクタ14は、エジェクタ14の排出側の流路を閉じることにより、駆動水を吸気口42から吸引された気体と共に逆流させてろ材を逆洗浄する逆洗浄手段としても機能する。ろ過システム1は、ろ過装置12の前段側に被処理水槽10を備えていてもよい。   A schematic configuration of an example of a filtration system according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. 1, and the configuration will be described. The filtration system 1 includes a filtration device 12 having a particulate material as a filter medium, and an ejector 14 that has an intake port 42 for sucking a gas, generates negative pressure by driving water, and sucks treated water from the filtration device 12. Prepare. The ejector 14 also functions as a reverse cleaning means for back-cleaning the filter medium by closing the flow path on the discharge side of the ejector 14 and causing the drive water to flow backward together with the gas sucked from the intake port 42. The filtration system 1 may include a water tank 10 to be treated on the upstream side of the filtration device 12.

図1のろ過システム1において、被処理水配管24が被処理水槽10の入口に接続され、被処理水槽10の出口は、被処理水配管26によりバルブ16を介して、ろ過装置12の上部の入口に接続されている。ろ過装置12の下部の出口は、処理水配管28によりバルブ18を介してエジェクタ14の吸込口44に接続され、エジェクタ14の排出側の出口には逆洗浄手段としても機能するバルブ20を介して、処理水配管30が接続されている。エジェクタ14の駆動水入口には駆動水配管46が接続されている。ろ過装置12の上部には、逆洗浄水排出配管32がバルブ22を介して接続されている。ろ過システム1の被処理水槽10の出口からろ過装置12、エジェクタ14の吸込口44までは、バルブ16,18,22により密閉構造となっている。   In the filtration system 1 of FIG. 1, the water pipe 24 to be treated is connected to the inlet of the water tank 10 to be treated, and the outlet of the water tank 10 to be treated is connected to the top of the filtration device 12 via the valve 16 by the water pipe 26 to be treated. Connected to the entrance. The lower outlet of the filtration device 12 is connected to the suction port 44 of the ejector 14 via the valve 18 by the treated water pipe 28, and the outlet on the discharge side of the ejector 14 is connected to the outlet 20 via the valve 20 that also functions as a reverse cleaning means. The treated water piping 30 is connected. A drive water pipe 46 is connected to the drive water inlet of the ejector 14. A backwash water discharge pipe 32 is connected to the upper part of the filtration device 12 via a valve 22. From the outlet of the water tank 10 to be treated of the filtration system 1 to the suction port 44 of the filtration device 12 and the ejector 14, a sealed structure is provided by valves 16, 18, and 22.

ろ過装置12は、粒状物質や膜等をろ材として有する下向流式等のろ過塔である。ろ過装置12は、例えば、粒状物質をろ材として含んで構成された少なくとも1層のろ過層36を含む。ろ過層36は、粒状物質の粒度よりも小さい網目を有するスクリーン部材38,40の間に設けられ、ろ過層36の前段側にろ過層36の粒状物質よりも粗い粒径の粒状物質等を含んで構成される前ろ過層34を有してもよい。   The filtration device 12 is a downward flow type filtration tower having a particulate material, a membrane, or the like as a filter medium. The filtration device 12 includes, for example, at least one filtration layer 36 configured to contain a particulate material as a filter medium. The filtration layer 36 is provided between screen members 38 and 40 having a mesh smaller than the particle size of the particulate material, and includes a particulate material having a coarser particle diameter than the particulate material of the filtration layer 36 on the front side of the filtration layer 36. You may have the prefiltration layer 34 comprised by these.

懸濁物質(SS成分)等を含む、処理対象となる被処理水は、被処理水配管24を通って、必要に応じて被処理水槽10に貯留される。バルブ22を閉状態、バルブ16,18,20を開状態として、エジェクタ14の駆動水入口に、駆動水配管46を通って駆動水が所定の流量、駆動圧で供給されると負圧が発生し、被処理水が被処理水配管26を通って、ろ過装置12へ送液される。   To-be-treated water including suspended substances (SS component) and the like is treated and stored in the to-be-treated water tank 10 through the to-be-treated water pipe 24 as necessary. When the valve 22 is closed and the valves 16, 18, 20 are opened, and the drive water is supplied to the drive water inlet of the ejector 14 through the drive water pipe 46 at a predetermined flow rate and drive pressure, negative pressure is generated. Then, the water to be treated passes through the water pipe 26 to be treated and is sent to the filtration device 12.

ろ過装置12において、被処理水は下向流で前ろ過層34、ろ過層36を通過し、被処理水に含まれるSS成分等は、ろ過層36により捕捉、分離され、処理水が得られる(ろ過工程)。処理水は、ろ過装置12の下部の出口から処理水配管28を通って、吸込口44からエジェクタ14の内部に吸い込まれ、エジェクタ14の排出側の出口から処理水配管30を通って駆動水と共に排出される。   In the filtration device 12, the water to be treated passes through the prefiltration layer 34 and the filtration layer 36 in a downward flow, and SS components and the like contained in the water to be treated are captured and separated by the filtration layer 36 to obtain treated water. (Filtration step). The treated water is sucked into the ejector 14 from the suction port 44 through the treated water pipe 28 from the lower outlet of the filtration device 12, and together with the drive water from the outlet on the discharge side of the ejector 14 through the treated water pipe 30. Discharged.

図2は、本発明の実施形態に係るろ過システムにおけるエジェクタ14の一例を示す概略構成図である。エジェクタ14は、円筒形状等を有する主管60と、主管60の入口側に設けられ、駆動水を導入するための、入口の内径よりも出口の内径が小さいノズル62と、主管60の入口側と出口側との間に設けられた、処理水を吸い込むための吸込口44と、吸込口44と主管60の入口側との間であってノズル62の出口よりも下流側に設けられた、気体を吸引するための吸気口42とを有する。エジェクタ14は、ノズル62の出口から所定の距離Lだけ離れて位置し、ノズル62の出口の内径dよりも大きい内径Dを有する円筒形状等の管であるキャビレスチューブ64を有していてもよい。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the ejector 14 in the filtration system according to the embodiment of the present invention. The ejector 14 is provided on the inlet side of the main pipe 60 having a cylindrical shape or the like, the nozzle 62 having an outlet inner diameter smaller than the inlet inner diameter for introducing driving water, an inlet side of the main pipe 60, Gas provided between the outlet side and the inlet port 44 for sucking in the treated water, and between the inlet port 44 and the inlet side of the main pipe 60 and downstream of the outlet of the nozzle 62. And an intake port 42 for sucking air. The ejector 14 may have a cavityless tube 64 that is a cylindrical tube having an inner diameter D that is located a predetermined distance L away from the outlet of the nozzle 62 and has an inner diameter D that is larger than the inner diameter d of the outlet of the nozzle 62. Good.

エジェクタ14において、エジェクタ14の入口側から駆動水が導入されると、駆動水は内部で径が絞られたノズル62を通過し、ノズル62の出口から高圧噴流として噴射される。ノズル62から噴射された高圧噴流は、直進方向に進むに従って噴流核が拡散し、その勢いが拡散し希薄になるが、キャビレスチューブ64内で、吸気口42から吸引された空気がその噴流核の周囲に形成された真空域に起因する空気流とで、流速をほとんど減じることなく勢いを維持しながら、吸込口44の側に直進し、新たな負圧吸引域を形成し、処理水が吸引される。すなわち、キャビレスチューブ64は、噴流(気体(空気等)と液体(駆動水)との混合流体)のノズルの機能を有しており、安定した吸引性能を維持することができる。   In the ejector 14, when driving water is introduced from the inlet side of the ejector 14, the driving water passes through the nozzle 62 whose diameter is narrowed inside and is jetted as a high-pressure jet from the outlet of the nozzle 62. In the high-pressure jet jet ejected from the nozzle 62, the jet core diffuses as it advances in the straight direction, and its momentum diffuses and becomes thin. However, the air sucked from the intake port 42 in the cabless tube 64 is the jet core. While maintaining the momentum with almost no reduction in the flow velocity with the air flow caused by the vacuum region formed around the water, it goes straight to the suction port 44 side to form a new negative pressure suction region, Sucked. That is, the cabless tube 64 has a nozzle function of a jet (a mixed fluid of gas (air etc.) and liquid (driving water)), and can maintain a stable suction performance.

例えば3MPa以上の駆動圧でノズル62から駆動水を高圧噴流として高速で噴射させると、ノズル62の出口(噴射口)で真空に近い負圧が発生する。一般に高圧噴流を閉鎖された管内で噴射させると、ノズルの噴射口周辺では乱流が発生(キャビテーション現象ともいう)し、構成部材に損傷を与えたり、噴流の直進を阻害したりする場合があるので、本実施形態のように吸気口42を設け、吸気口42より外気を吸引して、キャビテーション現象の発生を防ぐと共に、噴流の拡散を防ぐことができる。   For example, when driving water is jetted from the nozzle 62 as a high-pressure jet at a high speed with a driving pressure of 3 MPa or more, a negative pressure close to vacuum is generated at the outlet (jet port) of the nozzle 62. In general, when a high-pressure jet is injected in a closed pipe, turbulent flow is generated around the nozzle injection port (also called cavitation phenomenon), which may damage components and obstruct the straight flow of the jet. Therefore, the air inlet 42 is provided as in the present embodiment, and the outside air is sucked from the air inlet 42 to prevent the occurrence of cavitation phenomenon and the diffusion of the jet flow.

エジェクタ方式の装置を用いて負圧を発生させてろ過装置を負圧吸引することにより、ろ過速度を増加させることができる。また、負圧を発生させる負圧吸引手段としてエジェクタ方式の装置を採用することにより、エジェクタの吸引機能により処理水の曝気が促進される。さらに、被処理水に揮発性有機化合物(VOC)等の有害な揮発性物質が混入している場合でも、エジェクタの負圧発生機能により揮発性物質の気化が促進される。例えば、本システムにより飲料水を確保する場合に、ろ過装置12の前段側で塩素ガス等の揮発性の殺菌消毒剤を混入して殺菌消毒した後、本システムで処理を行うと、エジェクタの負圧発生機能により処理水の残留塩素等の残留揮発性物質を低減することができる。   The filtration rate can be increased by generating a negative pressure using an ejector-type device and suctioning the filtration device with a negative pressure. Further, by adopting an ejector type device as a negative pressure suction means for generating a negative pressure, aeration of treated water is promoted by a suction function of the ejector. Furthermore, even when harmful volatile substances such as volatile organic compounds (VOC) are mixed in the water to be treated, vaporization of the volatile substances is promoted by the negative pressure generating function of the ejector. For example, when drinking water is secured by this system, if sterilization is performed by mixing a volatile disinfectant such as chlorine gas on the front side of the filtration device 12 and then processing is performed by this system, the negative load of the ejector Residual volatile substances such as residual chlorine in the treated water can be reduced by the pressure generation function.

所定の時間、ろ過処理を行った後、ろ過装置12のろ材の逆洗浄処理が行われる。図1のバルブ16,18を開状態、バルブ22を閉状態とし、処理水を吸引するエジェクタ14の排出側のバルブ20を閉状態としてエジェクタ14を運転すると、駆動水および吸気口42から吸引された空気は、図3に示すように吸込口44から処理水配管28を逆流し、図1のろ過装置12内でろ材の噴流洗浄が行われる(逆洗浄工程)。噴流によるろ材の撹拌がスクリーン部材38,40の間で行われ、ろ材の表面、間隙等に付着したSS成分等が剥離され、SS成分等はスクリーン部材38の網目を通して浮上分離される。浮上分離したSS成分は、バルブ16を閉状態、バルブ22を開状態とすることにより、逆洗浄水排出配管32を通って排出されて、ろ過機能が回復される。このとき、バルブ18,22を開状態として、水圧を低下させてできるだけ静かに浮上分離物を逆洗浄水排出配管32から排出するようにするとよい。   After performing the filtering process for a predetermined time, the filter medium of the filtering device 12 is back-washed. When the valves 16 and 18 in FIG. 1 are opened, the valve 22 is closed, the valve 20 on the discharge side of the ejector 14 that sucks treated water is closed, and the ejector 14 is operated, the drive water and the intake 42 are sucked. As shown in FIG. 3, the air flows back through the treated water pipe 28 from the suction port 44, and the jet cleaning of the filter medium is performed in the filtration device 12 of FIG. 1 (reverse cleaning step). The filter medium is agitated by the jet between the screen members 38 and 40, and the SS component and the like adhering to the surface of the filter medium and the gap are separated, and the SS component and the like are floated and separated through the mesh of the screen member 38. The SS component floated and separated is discharged through the backwash water discharge pipe 32 by closing the valve 16 and opening the valve 22, and the filtration function is restored. At this time, it is preferable to open the valves 18 and 22 so as to reduce the water pressure and to discharge the floating separation from the backwash water discharge pipe 32 as quietly as possible.

浮上分離物がほぼ回収されたら、エジェクタ14を停止させると、ろ材が粒状物質の場合、ろ材は重力により沈降して積層状態になる。このとき、前ろ過層34を設けずに1種類のろ材を用いてろ過層36を構成した場合は、ろ材は重力により沈降してほぼ元通りの積層状態になる。例えば、重量の大きいろ材を上層に、重量の小さいろ材を下層にしてろ過層36、または前ろ過層34とろ過層36を構成した場合は、逆洗浄終了後に重量の大きいろ材から沈降し、逆洗浄前とろ材が元とは逆の積層状態になる場合がある。この場合は、ろ過装置12の本体部を上下反転させることにより、ほぼ元通りの積層状態にすることができる。   When the floating separator is almost recovered, when the ejector 14 is stopped, when the filter medium is a granular material, the filter medium settles down due to gravity and becomes a laminated state. At this time, when the filtration layer 36 is configured using one type of filter medium without providing the pre-filtration layer 34, the filter medium settles down due to gravity and is almost in the original laminated state. For example, when the filter layer 36 or the pre-filter layer 34 and the filter layer 36 are configured with the filter medium having a heavy weight as the upper layer and the filter medium having the small weight as the lower layer, the filter medium settles from the filter medium with the heavy weight after the reverse cleaning is completed. There is a case where the filter medium is in a layered state opposite to the original before washing. In this case, the main body of the filtration device 12 can be turned upside down so that the layered state can be substantially restored.

このように負圧吸引用のエジェクタ方式の装置をろ過時の吸引だけではなく、逆洗浄にも利用することにより、コンプレッサ等の設備を別途必要としない。ろ過処理時間の経過と共に、被処理水中のSS成分等によってろ材が閉塞状態になりろ過流量が低下した場合でも、簡易な装置構成により、短い逆洗浄処理時間で効率的に、ろ材表面や間隙等に付着したSS成分が剥離、洗浄され、ろ過機能が回復される。また、被処理水のスラリ濃度が高い場合や、粘性の高いSS成分が多く含まれる場合に、ろ材の表面にマッドケーキ層が形成され、不透水層となった場合でも、簡易な装置構成により、短い逆洗浄処理時間で効率的に、逆洗浄によってろ過機能が回復される。   Thus, by using the ejector type apparatus for negative pressure suction not only for suction at the time of filtration but also for backwashing, no additional equipment such as a compressor is required. Even when the filtration medium becomes clogged with the SS component in the water to be treated and the filtration flow rate is reduced with the passage of the filtration process time, the filter medium surface, gaps, etc. The SS component adhering to is peeled off and washed, and the filtration function is restored. In addition, even when the slurry concentration of water to be treated is high, or when a lot of highly viscous SS components are contained, even if a mud cake layer is formed on the surface of the filter medium and becomes an impermeable layer, The filtration function is restored by backwashing efficiently with a short backwashing treatment time.

ろ過装置12は、粒状物質をろ材として有する略下向流式のろ過塔であるが、略上向流式のものであってもよく、特に制限はない。通常は、直胴部を有する形状のものを用いることができるが、フレキシブルな配管を用いてもよく、例えば、負圧に耐えられる配管を用いればよい。   Although the filtration apparatus 12 is a substantially downward flow type filtration tower having a particulate material as a filter medium, it may be of a substantially upward flow type and is not particularly limited. Usually, a shape having a straight body portion can be used, but flexible piping may be used, for example, piping that can withstand negative pressure may be used.

ろ材としては、粒状物質や膜、スクリーン等が挙げられ、被処理水からSS成分等の懸濁物質を捕捉、分離することができるものであればよく、特に制限はない。ろ材は、処理対象となる被処理水の性状、含まれるSS成分等の性状等に応じて選択すればよい。粒状物質としては、砂の他に、アンスラサイト、ガーネット、活性炭、ゼオライト等を用いることができる。膜、スクリーンとしては、例えば、目開きが数mm〜(数/100)mm程度の平膜状、平板状のものを用いることができるが、中空糸膜、スパイラル膜、チューブラ膜等を用いてもよい。また、精密ろ過膜(MF膜)、限外ろ過膜(UF膜)、逆浸透膜(RO膜)等を用いてもよい。   Examples of the filter medium include particulate substances, membranes, screens, and the like, and any material that can capture and separate suspended substances such as SS components from the water to be treated is not particularly limited. What is necessary is just to select a filter medium according to the property of the to-be-processed water used as a process target, properties, such as contained SS component. As the particulate material, anthracite, garnet, activated carbon, zeolite and the like can be used in addition to sand. As the membrane and the screen, for example, a flat membrane or a flat plate having an opening of about several mm to (several / 100) mm can be used, and a hollow fiber membrane, a spiral membrane, a tubular membrane or the like is used. Also good. Further, a microfiltration membrane (MF membrane), an ultrafiltration membrane (UF membrane), a reverse osmosis membrane (RO membrane), or the like may be used.

粒状物質の粒度は処理対象となる被処理水の性状、含まれるSS成分等の性状等に応じて選択すればよく、特に制限はない。通常は、例えば、数mm〜(数/10)mm程度の範囲のものを用いればよい。   The particle size of the particulate material may be selected according to the properties of the water to be treated, the properties of the contained SS component, etc., and is not particularly limited. Usually, for example, a material in the range of several mm to (several / 10) mm may be used.

また、異なる種類や粒度の粒状物質のろ過層を2つ以上積層した多層構成として用いてもよいし、異なる種類や粒度の粒状物質を2つ以上混合してろ過層としてもよい。例えば、ろ材として砂を用いて砂ろ過処理を行った後にゼオライト処理等を行うことにより、有害物質等を含む被処理水を放流レベル等まで処理することができる。   Moreover, you may use as a multilayer structure which laminated | stacked two or more filtration layers of the granular material of a different kind and particle size, and it is good also as a filtration layer by mixing two or more granular materials of a different kind and particle size. For example, by subjecting sand as a filter medium to sand filtration and then performing zeolite treatment or the like, water to be treated containing harmful substances can be treated to a discharge level or the like.

ろ過装置12として、2つ以上のろ過装置を直列状に接続して用いてもよいし、2つ以上のろ過装置を並列状に接続して用いてもよい。例えば、後述する図5のように同じ種類または異なる種類の1つのろ材をそれぞれ有する2つ以上のろ過装置を直列状に接続して用いてもよいし、並列状に接続して用いてもよい。この場合も、2つ以上のろ過装置の少なくとも1つを上記のように逆洗浄することができる。2つ以上のろ過装置を直列状に接続すれば、要求されるろ過機能別に段階的にろ過処理を行うことができる。ろ過機能が異なるろ材を含むろ過装置を、ろ過流速、装置の内径(ろ材の流線方向の有効断面積)、ろ過層の厚さ、粒状物質の種類や粒径、ろ過膜・スクリーンの種類や目開き等を変化させて効果的な順序で連結して用いることができる。また、2つ以上のろ過装置を直列状または並列状に接続して用いることにより、例えば、ある1つ以上のろ過装置においてろ材の目詰まり等が発生してろ過流速が低下したり、ろ材の逆洗浄や交換等が必要になった場合に、そのろ過装置を迂回させて処理する等により、効率的にろ過処理を行うことができ、また、目詰まりしたろ材を容易に交換することができる。   As the filtering device 12, two or more filtering devices may be connected in series and used, or two or more filtering devices may be connected in parallel. For example, as shown in FIG. 5 described later, two or more filtration devices each having one filter medium of the same type or different types may be connected in series or used in parallel. . Again, at least one of the two or more filtration devices can be backwashed as described above. If two or more filtration devices are connected in series, the filtration process can be performed step by step for each required filtration function. Filters containing filter media with different filtration functions, filter flow rate, device inner diameter (effective cross-sectional area in the flow line direction of the filter media), filter layer thickness, type and particle size of particulate matter, type of filter membrane / screen, They can be used by being connected in an effective order by changing the mesh opening or the like. Further, by using two or more filtration devices connected in series or in parallel, for example, in one or more filtration devices, clogging of the filter medium occurs, the filtration flow rate decreases, When backwashing or replacement becomes necessary, it is possible to efficiently perform filtration by detouring the filtration device, etc., and clogged filter media can be easily replaced. .

スクリーン部材38,40は、ろ材が粒状物質の場合に用いられ、粒状物質の粒度よりも小さい網目を有するものであればよく、例えば、金属製、樹脂製のものが挙げられる。逆洗浄を効率的に行うためには、スクリーン部材38,40の網目の大きさは例えば0.25mm〜1mm程度とすればよい。   The screen members 38 and 40 are used when the filter medium is a particulate material, and may have any mesh that is smaller than the particle size of the particulate material. Examples thereof include those made of metal and resin. In order to perform reverse cleaning efficiently, the size of the mesh of the screen members 38 and 40 may be, for example, about 0.25 mm to 1 mm.

ろ過装置12の前段側には、被処理水を貯留する被処理水槽10を備えていても、備えていなくてもよい。被処理水槽10を備えて、被処理水槽10において被処理水のSS濃度等を調整してもよい。   Even if it has the to-be-processed water tank 10 which stores a to-be-processed water in the front | former stage side of the filtration apparatus 12, it does not need to be provided. The water tank 10 to be treated may be provided, and the SS concentration of the water to be treated may be adjusted in the water tank 10 to be treated.

エジェクタ14は、駆動水により負圧を発生させるものであればよく、上記方式に限らず、特に制限はない。エジェクタ14は、図2,3のように気体を吸引するための吸気口を有していてもよいし、吸気口を有していなくてもよい。吸気口を有していなくても、エジェクタの排出側の流路を閉じることにより、駆動水を逆流させてろ材を逆洗浄することができる。吸気口を有すると、逆洗浄に空気と洗浄水を併用することができ、より効果的な逆洗浄を行うことができる。また、上述したように、エジェクタ14は、ろ過装置12の被処理水の真空吸引ポンプであると共に、ろ材の逆洗浄のための噴流ポンプを兼ねる。   The ejector 14 is not limited to the above-described method and is not particularly limited as long as it generates a negative pressure by driving water. The ejector 14 may have an intake port for sucking a gas as shown in FIGS. 2 and 3 or may not have an intake port. Even if the intake port is not provided, the filter medium can be backwashed by causing the drive water to flow backward by closing the flow path on the discharge side of the ejector. When the intake port is provided, air and cleaning water can be used in combination for back cleaning, and more effective back cleaning can be performed. Further, as described above, the ejector 14 is a vacuum suction pump for the water to be treated of the filtration device 12 and also serves as a jet pump for back-cleaning the filter medium.

エジェクタ14により、ろ過装置12内部の圧力は、例えば0.01MPa〜0.02MPa程度の減圧状態とされる。   By the ejector 14, the pressure inside the filtration device 12 is reduced to, for example, about 0.01 MPa to 0.02 MPa.

エジェクタ14の駆動水は、水に限らず液体であればよいが、通常は水である。駆動水を別途用意してもよいし、後述するように処理水の少なくとも一部を循環して利用してもよい。   The drive water of the ejector 14 is not limited to water but may be liquid, but is usually water. Driving water may be prepared separately, or at least a part of the treated water may be circulated and used as will be described later.

エジェクタ14において、吸気口42から吸引される気体は、例えば、空気や、塩素ガス、オゾン等の殺菌性ガス等であるが、通常は空気(外気)である。吸気口42から吸引される気体として塩素ガス、オゾン等の殺菌性ガスを用いると、処理水を簡易に殺菌することができる。   In the ejector 14, the gas sucked from the air inlet 42 is, for example, air, bactericidal gas such as chlorine gas, ozone, or the like, but is usually air (outside air). When a sterilizing gas such as chlorine gas or ozone is used as the gas sucked from the air inlet 42, the treated water can be sterilized easily.

図2に示すキャビレスチューブ64の内径Dは、ノズル62の出口の内径dに対して、例えば2.5倍〜5倍とすればよい。また、ノズル62の出口からキャビレスチューブ64の入口までの距離Lは、ノズル62の出口の内径dに対して、例えば5倍〜10倍とすればよい。   The inner diameter D of the cavityless tube 64 shown in FIG. 2 may be, for example, 2.5 to 5 times the inner diameter d of the outlet of the nozzle 62. Further, the distance L from the outlet of the nozzle 62 to the inlet of the cabless tube 64 may be, for example, 5 to 10 times the inner diameter d of the outlet of the nozzle 62.

図1のような真空吸引式のろ過システム1では、エジェクタ14を利用して負圧を発生させて、ろ過装置12からの処理水は、処理水を吸引するエジェクタの駆動水と共に排出されるが、図4に示すように、ろ過装置12からの処理水をエジェクタ14から排出される駆動水と共に循環し、エジェクタ14の駆動水に利用してもよい。   In the vacuum suction type filtration system 1 as shown in FIG. 1, a negative pressure is generated using the ejector 14, and the treated water from the filtration device 12 is discharged together with the drive water of the ejector that sucks the treated water. As shown in FIG. 4, the treated water from the filtration device 12 may be circulated together with the driving water discharged from the ejector 14 and used as the driving water for the ejector 14.

図4には、本発明の実施形態に係るろ過システムの他の例の概略構成を示す。ろ過システム3は、図1のシステムの構成に加えて、処理水槽48と、エジェクタ14から排出される処理水および駆動水の少なくとも一部を循環させてエジェクタ14の駆動水として利用する循環手段として、ポンプ52とをさらに備える。   In FIG. 4, schematic structure of the other example of the filtration system which concerns on embodiment of this invention is shown. In addition to the system configuration of FIG. 1, the filtration system 3 circulates at least a part of the treated water tank 48, treated water and drive water discharged from the ejector 14, and uses the circulating water as drive water for the ejector 14. And a pump 52.

図4のろ過システム3において、処理水配管30のエジェクタ14の出口およびバルブ20の間と、処理水槽48の入口とは処理水配管54によりバルブ50を介して接続されている。処理水槽48は、ポンプ52を介して循環水配管56により駆動水配管46に接続されている。   In the filtration system 3 of FIG. 4, the outlet of the ejector 14 of the treated water pipe 30 and the valve 20 and the inlet of the treated water tank 48 are connected via the valve 50 by the treated water pipe 54. The treated water tank 48 is connected to the drive water pipe 46 by a circulating water pipe 56 via a pump 52.

懸濁物質(SS成分)等を含む、処理対象となる被処理水は、被処理水配管24を通って、必要に応じて被処理水槽10に貯留される。バルブ22を閉状態、バルブ16,18,20,50を開状態として、エジェクタ14の駆動水入口に、駆動水配管46を通って駆動水が所定の流量、駆動圧で供給されると負圧が発生し、被処理水が被処理水配管26を通って、ろ過装置12へ送液される。   To-be-treated water including suspended substances (SS component) and the like is treated and stored in the to-be-treated water tank 10 through the to-be-treated water pipe 24 as necessary. When the valve 22 is closed and the valves 16, 18, 20, 50 are opened, and the drive water is supplied to the drive water inlet of the ejector 14 through the drive water pipe 46 at a predetermined flow rate and drive pressure, a negative pressure is generated. The water to be treated passes through the water pipe 26 to be treated and is fed to the filtration device 12.

ろ過装置12において、被処理水は下向流で前ろ過層34、ろ過層36を通過し、被処理水に含まれるSS成分等は、ろ過層36により捕捉、分離され、処理水が得られる(ろ過工程)。処理水は、ろ過装置12の下部の出口から処理水配管28を通って、吸込口44からエジェクタ14の内部に吸い込まれ、エジェクタ14の排出側の出口から処理水配管30を通って駆動水と共に排出される。ここで、エジェクタ14から排出された処理水および駆動水の少なくとも一部は、処理水配管54を通って処理水槽48に貯留される。処理水槽48に貯留された処理水および駆動水は、ポンプ52により、循環水配管56を通ってエジェクタ14の駆動水としてエジェクタ14の駆動水入口に所定の流量、駆動圧で循環供給される(循環工程)。   In the filtration device 12, the water to be treated passes through the prefiltration layer 34 and the filtration layer 36 in a downward flow, and SS components and the like contained in the water to be treated are captured and separated by the filtration layer 36 to obtain treated water. (Filtration step). The treated water is sucked into the ejector 14 from the suction port 44 through the treated water pipe 28 from the lower outlet of the filtration device 12, and together with the drive water from the outlet on the discharge side of the ejector 14 through the treated water pipe 30. Discharged. Here, at least a part of the treated water and the drive water discharged from the ejector 14 is stored in the treated water tank 48 through the treated water pipe 54. The treated water and the drive water stored in the treated water tank 48 are circulated and supplied at a predetermined flow rate and drive pressure to the drive water inlet of the ejector 14 as drive water for the ejector 14 through the circulating water pipe 56 by the pump 52 ( Circulation process).

所定の時間、ろ過処理を行った後、ろ過装置12のろ材の逆洗浄処理が行われる。バルブ16,18を開状態、バルブ22を閉状態とし、処理水を吸引するエジェクタ14の排出側のバルブ20,50を閉状態としてエジェクタ14を運転すると、駆動水および吸気口42から吸引された空気は、吸込口44から処理水配管28を逆流し、ろ過装置12内でろ材の噴流洗浄が行われる(逆洗浄工程)。浮上分離したSS成分は、バルブ16を閉状態、バルブ22を開状態とすることにより、逆洗浄水排出配管32を通って排出されて、ろ過機能が回復される。なお、図4のろ過システム3においても、エジェクタ14は、図2,3のように気体を吸引するための吸気口を有していてもよいし、吸気口を有していなくてもよい。吸気口を有していなくても、エジェクタの排出側の流路を閉じることにより、駆動水を逆流させてろ材を逆洗浄することができる。   After performing the filtering process for a predetermined time, the filter medium of the filtering device 12 is back-washed. When the ejector 14 is operated with the valves 16 and 18 in the open state, the valve 22 in the closed state, and the valves 20 and 50 on the discharge side of the ejector 14 that sucks the treated water in the closed state, the drive water and the intake port 42 are sucked. The air flows back through the treated water pipe 28 from the suction port 44, and the filter medium is jet-washed in the filtering device 12 (back washing process). The SS component floated and separated is discharged through the backwash water discharge pipe 32 by closing the valve 16 and opening the valve 22, and the filtration function is restored. Also in the filtration system 3 of FIG. 4, the ejector 14 may have an intake port for sucking gas as shown in FIGS. 2 and 3 or may not have an intake port. Even if the intake port is not provided, the filter medium can be backwashed by causing the drive water to flow backward by closing the flow path on the discharge side of the ejector.

このように、処理水を、エジェクタ14から排出される駆動水と共に循環し、エジェクタ14の駆動水として利用することにより、さらに効率的にろ過処理を行うことができる。   As described above, the treated water is circulated together with the drive water discharged from the ejector 14 and is used as the drive water for the ejector 14, whereby the filtration process can be performed more efficiently.

図5には、本発明の実施形態に係るろ過システムの他の例の概略構成を示す。ろ過システム5は、ろ過装置として、直列状に接続された3つのろ過装置12a,12b,12cを備える。   In FIG. 5, schematic structure of the other example of the filtration system which concerns on embodiment of this invention is shown. The filtration system 5 includes three filtration devices 12a, 12b, and 12c connected in series as filtration devices.

図5のろ過システム5において、被処理水槽10の出口は、被処理水配管26によりバルブ16を介して、ろ過装置12aの上部の入口に接続されている。ろ過装置12aの下部の出口は、処理水配管28aによりバルブ18aを介してろ過装置12bの上部の入口に、ろ過装置12bの下部の出口は、処理水配管28bによりバルブ18bを介してろ過装置12cの上部の入口に、ろ過装置12cの下部の出口は、処理水配管28cによりバルブ18cを介してエジェクタ14の吸込口44に接続され、エジェクタ14の排出側の出口には逆洗浄手段としても機能するバルブ20を介して、処理水配管30が接続されている。ろ過装置12a,12b,12cの上部にはそれぞれ、逆洗浄水排出配管32a,32b,32cがバルブ22a,22b,22cを介して接続されている。ろ過システム1の被処理水槽10の出口からろ過装置12a,12b,12c、エジェクタ14の吸込口44までは、バルブ16,18a,18b,18c,22a,22b,22cにより密閉構造となっている。   In the filtration system 5 of FIG. 5, the outlet of the water tank 10 to be treated is connected to the inlet of the upper part of the filtration device 12 a via the valve 16 by the water pipe 26 to be treated. The lower outlet of the filtration device 12a is connected to the upper inlet of the filtration device 12b via the valve 18a by the treated water piping 28a, and the lower outlet of the filtration device 12b is filtered to the filtration device 12c via the valve 18b by the treated water piping 28b. The lower outlet of the filtration device 12c is connected to the suction port 44 of the ejector 14 through the valve 18c by the treated water pipe 28c, and the outlet on the discharge side of the ejector 14 also functions as a back cleaning means. The treated water piping 30 is connected through the valve 20 to be used. Backwash water discharge pipes 32a, 32b, and 32c are connected to the upper portions of the filtration devices 12a, 12b, and 12c via valves 22a, 22b, and 22c, respectively. From the outlet of the water tank 10 to be treated of the filtration system 1 to the filtration devices 12a, 12b, 12c and the suction port 44 of the ejector 14, a sealed structure is provided by valves 16, 18a, 18b, 18c, 22a, 22b, 22c.

ろ過装置12a,12b,12cは、粒状物質や膜等をろ材として有する下向流式等のろ過塔である。ろ過装置12a,12b,12cは、例えば、粒状物質をろ材として含んで構成された1層のろ過層36a,36b,36cをそれぞれ含む。ろ過層36a,36b,36cは、粒状物質の粒度よりも小さい網目を有するスクリーン部材38aと40aとの間、38bと40bとの間、38cと40cとの間にそれぞれ設けられる。例えば、最も前流側のろ過層36aは粒径の粗い粒状物質を含んで構成される礫層であり、その後流側のろ過層36bは礫層よりも粒径の細かい粒径の粒状物質を含んで構成される砂ろ過層であり、最も後流側のろ過層36cはゼオライトを含んで構成されるゼオライト層である。ろ過装置12a,12b,12cが有するそれぞれのろ材は、異なる種類のものであってもよいし、同じ種類のものであってもよい。図5の例では、ろ過装置は3つであるが、2つ以上であればよく、連結するろ過装置の数に特に制限はない。   The filtration devices 12a, 12b, and 12c are downward flow type filtration towers having a particulate material, a membrane, or the like as a filter medium. The filtration devices 12a, 12b, and 12c include, for example, one filtration layer 36a, 36b, and 36c each including a particulate material as a filter medium. The filtration layers 36a, 36b, and 36c are provided between the screen members 38a and 40a having a mesh smaller than the particle size of the particulate material, between 38b and 40b, and between 38c and 40c, respectively. For example, the filtration layer 36a on the most upstream side is a gravel layer including a granular material having a coarse particle size, and the filtration layer 36b on the downstream side contains a granular material having a particle size finer than that of the gravel layer. It is a sand filtration layer comprised including, and the most downstream filtration layer 36c is a zeolite layer comprised including zeolite. The respective filter media possessed by the filtration devices 12a, 12b, and 12c may be of different types or of the same type. In the example of FIG. 5, there are three filtration devices, but it is sufficient that there are two or more, and the number of filtration devices to be connected is not particularly limited.

懸濁物質(SS成分)等を含む、処理対象となる被処理水は、被処理水配管24を通って、必要に応じて被処理水槽10に貯留される。バルブ22a,22b,22cを閉状態、バルブ16,18a,18b,18c,20を開状態として、エジェクタ14の駆動水入口に、駆動水配管46を通って駆動水が所定の流量、駆動圧で供給されると負圧が発生し、被処理水が被処理水配管26を通って、ろ過装置12aへ送液される。   To-be-treated water including suspended substances (SS component) and the like is treated and stored in the to-be-treated water tank 10 through the to-be-treated water pipe 24 as necessary. With the valves 22a, 22b, and 22c closed and the valves 16, 18a, 18b, 18c, and 20 opened, the drive water passes through the drive water piping 46 to the drive water inlet of the ejector 14 at a predetermined flow rate and drive pressure. When supplied, negative pressure is generated, and the water to be treated passes through the water pipe 26 to be treated and is sent to the filtration device 12a.

例えば、ろ過装置12aにおいて、被処理水は下向流でろ過層36aを通過し、前処理が行われる。次のろ過装置12bにおいて、被処理水は下向流でろ過層36bを通過し、被処理水に含まれるSS成分等は、ろ過層36bにより捕捉、分離される。次のろ過装置12cにおいて、被処理水は下向流でろ過層36cを通過し、有害物質等がゼオライト層に捕捉され、処理水が得られる(ろ過工程)。処理水は、ろ過装置12cの下部の出口から処理水配管28cを通って、吸込口44からエジェクタ14の内部に吸い込まれ、エジェクタ14の排出側の出口から処理水配管30を通って駆動水と共に排出される。   For example, in the filtration device 12a, the water to be treated passes through the filtration layer 36a in a downward flow and is pretreated. In the next filtration device 12b, the water to be treated passes through the filtration layer 36b in a downward flow, and SS components and the like contained in the water to be treated are captured and separated by the filtration layer 36b. In the next filtration device 12c, the water to be treated passes through the filtration layer 36c in a downward flow, and harmful substances and the like are captured by the zeolite layer to obtain treated water (filtration process). The treated water is sucked into the ejector 14 from the suction port 44 through the treated water pipe 28 c from the lower outlet of the filtration device 12 c, and together with the drive water through the treated water pipe 30 from the outlet on the discharge side of the ejector 14. Discharged.

所定の時間、ろ過処理を行った後、ろ過装置12a,12b,12cのろ材の逆洗浄処理が行われる。バルブ16,18a,18b,18cを開状態、バルブ22a,22b,22cを閉状態とし、処理水を吸引するエジェクタ14の排出側のバルブ20を閉状態としてエジェクタ14を運転すると、駆動水および吸気口42から吸引された空気は、吸込口44から処理水配管28c,28b,28aを逆流し、ろ過装置12c,12b,12a内でろ材の噴流洗浄が行われる(逆洗浄工程)。浮上分離したSS成分は、バルブ16を閉状態、バルブ22a,22b,22cを開状態とすることにより、逆洗浄水排出配管32a,32b,32cを通ってそれぞれ排出されて、ろ過機能が回復される。なお、図5のろ過システム5においても、エジェクタ14は、図2,3のように気体を吸引するための吸気口を有していてもよいし、吸気口を有していなくてもよい。吸気口を有していなくても、エジェクタの排出側の流路を閉じることにより、駆動水を逆流させてろ材を逆洗浄することができる。   After performing the filtration process for a predetermined time, the filter medium 12a, 12b, 12c is subjected to a reverse cleaning process. When the ejector 14 is operated with the valves 16, 18 a, 18 b, 18 c open, the valves 22 a, 22 b, 22 c are closed, and the discharge valve 20 of the ejector 14 that sucks treated water is closed, driving water and intake air The air sucked from the port 42 flows back through the treated water pipes 28c, 28b, 28a from the suction port 44, and the filter medium is jet-washed in the filtering devices 12c, 12b, 12a (reverse cleaning step). The SS component that has been floated and separated is discharged through the backwash water discharge pipes 32a, 32b, and 32c, respectively, by closing the valve 16 and opening the valves 22a, 22b, and 22c, thereby restoring the filtration function. The In the filtration system 5 of FIG. 5, the ejector 14 may have an intake port for sucking a gas as shown in FIGS. 2 and 3, or may not have an intake port. Even if the intake port is not provided, the filter medium can be backwashed by causing the drive water to flow backward by closing the flow path on the discharge side of the ejector.

このように、2つ以上のろ過装置を直列状に接続すれば、要求されるろ過機能別に段階的にろ過処理を行うことができる。ろ過機能が異なるろ材を含むろ過装置を、ろ過流速、装置の内径(ろ材の流線方向の有効断面積)、ろ過層の厚さ、粒状物質の種類や粒径、ろ過膜・スクリーンの種類や目開き等を変化させて効果的な順序で連結して用いることができる。   In this way, if two or more filtration devices are connected in series, the filtration process can be performed step by step for each required filtration function. Filters containing filter media with different filtration functions, filter flow rate, device inner diameter (effective cross-sectional area in the flow line direction of the filter media), filter layer thickness, type and particle size of particulate matter, type of filter membrane / screen, They can be used by being connected in an effective order by changing the mesh opening or the like.

本実施形態に係るろ過システムは、あらゆる水の浄化処理に用いることができる。処理対象となる被処理水としては、例えば、砂場等の砂を洗浄した後の濁水、菜園等の土を洗浄した後の濁水、池等の濁水等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。例えば、放流レベルから飲料水の確保まで多様な濁水処理が可能である。また、本実施形態に係るろ過システムはコンパクトな設計が可能であり、例えばトラック等の車両に搭載可能なモバイルタイプのシステムとすることができる。   The filtration system according to the present embodiment can be used for any water purification treatment. Examples of water to be treated include muddy water after washing sand in sandboxes, muddy water after washing soil in vegetable gardens, muddy water in ponds, etc., but are not limited thereto. is not. For example, various muddy water treatments from the discharge level to the securing of drinking water are possible. Further, the filtration system according to the present embodiment can be designed in a compact manner, and can be a mobile type system that can be mounted on a vehicle such as a truck.

また、飲料水としての利用や、有害物質の除去等のために、本実施形態に係るろ過システムの後段側により高度な水処理装置を設置してもよい。   Moreover, you may install an advanced water treatment apparatus by the back | latter stage side of the filtration system which concerns on this embodiment for the utilization as drinking water, the removal of a harmful substance, etc.

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, although an example and a comparative example are given and the present invention is explained more concretely in detail, the present invention is not limited to the following examples.

<実施例1>
図6に示すろ過システムを用いて、ろ過処理および逆洗浄効果の確認を行った。実験条件は以下の通りである。
<Example 1>
Using the filtration system shown in FIG. 6, the filtration treatment and the back washing effect were confirmed. The experimental conditions are as follows.

[実験条件]
ろ過装置12の本体部の容積:30L
ろ過装置12の本体部の水平断面積:637.6cm
ろ過層36に用いたろ過砂:粒度1mm〜2mmの粗砂
ろ過層36の厚さ:20cm
ろ過層36の容積:12.7L
前ろ過層34:ろ過層36の上部に養生礫(粒度5〜10mm)(0.75%濃度の試料スラリの処理の場合に設けた)
前ろ過層34の厚さ:5cm
ろ過層36上端部からろ過装置12の本体部の上端部までの距離:20cm
エジェクタ14の駆動圧:4Mpa
エジェクタ14の駆動水量:30L/分
試料スラリ(被処理水)のSS濃度:0.75%および0.2%の2種類
試料スラリの注水方法:最初は30秒間隔で6Lの試料スラリを注水していき、ろ過装置12の本体の上端部から10cmに試料液水面が低下した時点で注水し、その間隔を記録した。
ろ過流速の計測方法:5cmの水位低下の所要時間を5分ごとに記録した。
逆洗浄効果の確認:ろ過流速が計画流速の50%(毎時5m)になった時点でバルブ20を閉じてポンプを逆流させて、逆洗浄を3分間行い、再び実験を繰り返し、逆洗浄効果を確認した。
[Experimental conditions]
Volume of the main body of the filtration device 12: 30L
Horizontal cross-sectional area of the main body of the filtration device 12: 637.6 cm 2
Filter sand used for the filter layer 36: coarse sand having a particle size of 1 mm to 2 mm Thickness of the filter layer 36: 20 cm
Volume of the filtration layer 36: 12.7L
Pre-filtration layer 34: Cured gravel on the upper part of the filtration layer 36 (particle size 5 to 10 mm) (provided in the case of processing a sample slurry of 0.75% concentration)
The thickness of the prefiltration layer 34: 5 cm
Distance from the upper end of the filtration layer 36 to the upper end of the main body of the filtration device 12: 20 cm
Drive pressure of ejector 14: 4 Mpa
Ejector 14 drive water volume: 30 L / min Sample slurry (water to be treated) SS concentration: 0.75% and 0.2% Sample slurry water injection method: First, 6 L sample slurry is injected at intervals of 30 seconds Then, when the water level of the sample liquid dropped to 10 cm from the upper end of the main body of the filtration device 12, water was poured and the interval was recorded.
Filtration flow rate measurement method: The time required for a 5 cm drop in water level was recorded every 5 minutes.
Confirmation of backwashing effect: When the filtration flow rate is 50% of the planned flow rate (5 m / h), close the valve 20 and back pump, perform backwashing for 3 minutes, repeat the experiment again, confirmed.

[計測結果]
計測結果を表1に示す。0.75%濃度の試料スラリの場合、5〜10分程度でろ過層36の表面にマッドケーキ層が形成されたため、ろ過層36の表面に5〜10mm径の礫を5cmの厚さで敷き詰め、マッドケーキ層が形成されるのを防いだ。0.2%試料スラリでは、試験時間(30分間)にマッドケーキ層はほとんど形成されなかった。
[Measurement result]
Table 1 shows the measurement results. In the case of a sample slurry having a concentration of 0.75%, since a mud cake layer was formed on the surface of the filtration layer 36 in about 5 to 10 minutes, 5 to 10 mm diameter gravel was spread on the surface of the filtration layer 36 with a thickness of 5 cm. , Prevented the formation of a mud cake layer. In the 0.2% sample slurry, a mud cake layer was hardly formed at the test time (30 minutes).

表1に示すように、3分間の逆洗浄でろ過機能の十分な回復が確認できた。なお、逆洗浄後、表面の礫層が一部、噴流撹拌洗浄によりろ過砂材に埋まる現象が見受けられ、逆洗浄後に礫を補充して、実験を再開した。   As shown in Table 1, a sufficient recovery of the filtration function could be confirmed by back washing for 3 minutes. In addition, after reverse cleaning, a phenomenon was observed in which part of the gravel layer on the surface was buried in the filter sand material by jet stirring and cleaning, and the experiment was resumed by replenishing gravel after reverse cleaning.

Figure 2011104549
Figure 2011104549

このように、簡易な装置構成により、短い逆洗浄処理時間で効率的にろ材の逆洗浄を行うことができ、ろ材のろ過機能が回復されることが確認された。   Thus, it was confirmed that the filter medium can be efficiently backwashed in a short backwashing treatment time with a simple apparatus configuration, and the filter function of the filter medium is restored.

1,3,5 ろ過システム、10 被処理水槽、12,12a,12b,12c ろ過装置、14 エジェクタ、16,18,18a,18b,18c,20,22,22a,22b,22c,50 バルブ、24,26 被処理水配管、28,28a,28b,28c,30,54 処理水配管、32,32a,32b,32c 逆洗浄水排出配管、34 前ろ過層、36,36a,36b,36c ろ過層、38,38a,38b,38c,40,40a,40b,40c スクリーン部材、42 吸気口、44 吸込口、46 駆動水配管、48 処理水槽、52 ポンプ、56 循環水配管、60 主管、62 ノズル、64 キャビレスチューブ。   1,3,5 filtration system, 10 treated water tank, 12, 12a, 12b, 12c filtration device, 14 ejector, 16, 18, 18a, 18b, 18c, 20, 22, 22a, 22b, 22c, 50 valve, 24 26, treated water piping, 28, 28a, 28b, 28c, 30, 54 treated water piping, 32, 32a, 32b, 32c backwash water discharge piping, 34 pre-filtration layer, 36, 36a, 36b, 36c filtration layer, 38, 38a, 38b, 38c, 40, 40a, 40b, 40c Screen member, 42 Intake port, 44 Suction port, 46 Drive water piping, 48 Treated water tank, 52 Pump, 56 Circulating water piping, 60 Main pipe, 62 Nozzle, 64 A cabless tube.

Claims (4)

被処理水をろ過処理して処理水を得るためのろ過システムであって、
ろ材を有するろ過装置と、
駆動水により負圧を発生させて前記ろ過装置から処理水を吸い込むエジェクタと、
前記エジェクタの排出側の流路を閉じることにより、前記駆動水を逆流させて前記ろ材を逆洗浄する逆洗浄手段と、
を備えることを特徴とするろ過システム。
A filtration system for obtaining treated water by filtering treated water,
A filtration device having a filter medium;
An ejector that generates negative pressure by driving water and sucks treated water from the filtration device;
Backwashing means for backwashing the filter medium by backflowing the drive water by closing the discharge-side flow path of the ejector;
A filtration system comprising:
請求項1に記載のろ過システムであって、
前記エジェクタから排出される処理水および駆動水の少なくとも一部を循環させて、前記エジェクタの駆動水として利用する循環手段をさらに備えることを特徴とするろ過システム。
The filtration system according to claim 1,
A filtration system further comprising a circulation means for circulating at least a part of treated water and driving water discharged from the ejector and using the circulating water as driving water for the ejector.
請求項1または2に記載のろ過システムであって、
前記ろ過装置として、2つ以上のろ過装置が直列状または並列状に接続され、それらのろ過装置がそれぞれ1つもしくは複数のろ材を有することを特徴とするろ過システム。
The filtration system according to claim 1 or 2,
Two or more filtration devices are connected in series or in parallel as the filtration device, and each of the filtration devices has one or a plurality of filter media.
被処理水をろ過処理して処理水を得るためのろ過方法であって、
駆動水により負圧を発生させるエジェクタによって処理水を吸い込みながら、ろ材を用いて被処理水をろ過処理して処理水を得るろ過工程と、
前記エジェクタの排出側の流路を閉じることにより、前記駆動水を逆流させて前記ろ材を逆洗浄する逆洗浄工程と、
を含むことを特徴とするろ過方法。
A filtration method for obtaining treated water by filtration of treated water,
A filtration step of obtaining treated water by filtering the treated water using a filter medium while sucking the treated water with an ejector that generates negative pressure by driving water;
A backwashing step of backwashing the filter medium by backflowing the driving water by closing the flow path on the discharge side of the ejector;
The filtration method characterized by including.
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