【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は土木工事で発生する残土、セメント系固形分などを懸濁した排水、または工場などから排出される下水汚泥等の排水の処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木工事や建築現場では微細な残土やセメント系の固形分を懸濁する水が排出される。また工場などからも微細な固形分を含む下水汚泥が排出される。これら微細な固形分を懸濁する排水をそのまま排水路などに放出すると環境を汚染するので、それら排水は従来から排水処理装置で処理し、清浄な処理水としてから外部に放出している。
【０００３】
排水に含まれる微細な固形分を分離除去するには、通常、処理槽内に複数のフィルタエレメントを装着した濾過装置が使用される。フィルタエレメントとしては多数の微細な孔を有する中空糸膜を束ねてモジュール化した中空糸膜モジュールや、金属線を螺旋状に巻回したコイル型のフィルタエレメントがある。
【０００４】
図１３はコイル型のフィルタエレメントの断面図である。フィルタエレメント１はステンレス等の耐食性を有する金属線を螺旋状に巻回して細長い筒状に形成したコイル部材２と、コイル部材２の内部に挿入した棒状の支持体３と、上部支持金具４と、下部支持金具５を備え、支持体３の上端部が上部支持金具４にナット６で支持され、支持体３の下端部がナット７で上部支持金具４に支持される。
【０００５】
そして上部支持金具４の外周に形成した外ネジ部を処理槽の１次側室と２次側室を区分する板状の仕切部材８に設けたボルト孔に螺着することによって、フィルタエレメント１を排水処理装置の処理槽に着脱自在に装着する。
フィルタエレメント１の１次側には、濾過工程に先立って珪藻土などの濾過助剤９を付着しておく。１次側（外側）から供給される排水は矢印のようにコイル部材２の間隙を通って２次側（内側）に流入し、その際、固形分は濾過助剤９に捕捉されて分離除去される。
【０００６】
図１４は濾過装置を用いて微細な固形分を含む排水を処理する排水処理装置のプロセスフロー図である。排水処理装置１０は密閉型の処理槽１１と、処理槽１１に処理すべき排水を供給する排水供給手段１９と、処理槽１１から排出する浄化された処理水を受け入れる処理水槽１３を備えている。
【０００７】
処理槽１１は板状の仕切部材８によって区分した１次側室１４と２次側室１５を有し、仕切部材８には前記図１３に示すようなコイル型のフィルタエレメント１が複数着脱自在に装着される。１次側室１４の下部は円錐状に縮小され、その中間部に排水供給口１６と濾過助剤供給口１７が設けられ、底部に懸濁液排出口１８が設けられる。そして排水供給口１６には排水供給手段１９が接続され、濾過助剤供給口１７には濾過助剤供給手段２０が接続され、さらに懸濁液排出口１８には懸濁水処理手段２１が接続される。
【０００８】
排水供給手段１９は排水を処理槽１１の１次側室１４に供給するもので、排水を貯留する原水槽２２と、原水槽２２から排水を汲み出すポンプＰ１と、原水槽２２と排水供給口１６を接続する配管ｂと、配管ｂに設けた開閉弁２３を有する。なお排水は配管ａから原水槽２２に供給される。
【０００９】
濾過助剤供給手段２０は処理槽１１に装着したコイル型のフィルタエレメント１に濾過助剤９を付着するために濾過助剤を供給するものである。この濾過助剤供給手段２０は濾過助剤と水を混合したコーティング液を貯留するコーティング液槽２４と、そのコーティング液槽２４に濾過助剤を供給する濾過助剤供給槽２５と、コーティング液槽２４からコーティング液を汲み上げるポンプＰ２と、コーティング液槽２４と濾過助剤供給口１７を接続する配管ｃと、配管ｃに設けた開閉弁２６を有する。なおコーティング液槽２４には図示しない給水供給手段からコーティング液調整用の水が供給される。
【００１０】
懸濁液処理手段２１は懸濁液槽２８と、懸濁液槽２８と懸濁液排出口１８を接続する配管ｇと、配管ｇに設けた開閉弁２９を有する。なおこの懸濁液処理手段２１は、後述する逆洗工程で１次側室１４から排出するスラリー状の懸濁液を一時的に貯留し、それを図示しない後工程の固形化処理設備等に移送する等のために設けられる。
【００１１】
一方、２次側室１５の上部には処理水排出口３０と逆洗水供給口３１が設けられる。処理水排出口３０には開閉弁３２を設けた配管ｄと開閉弁３３を設けた配管ｅが接続される。また逆洗水供給口３１には逆洗水供給手段３４が接続される。逆洗水供給手段３４は処理水槽１３の処理水を逆洗水として汲み上げるポンプＰ３と、その汲み上げた逆洗水を逆洗水排出口３１に供給する配管ｆと、配管ｆに設けた開閉弁３５を有する。
【００１２】
次に図１４の濾過システムにより排水を処理する方法について説明する。濾過工程に入る前に処理槽１１に装着した複数のフィルタエレメント１に濾過助剤９を付着させる。そのためには先ず開閉弁２３，２９，３２，３５を閉じ、開閉弁２６，３３を開けた状態でポンプＰ２を運転し、コーティング液槽２４のコーティング液を１次側室１４に供給する。コーティング液が複数のフィルタエレメント１を通過して２次側室１５に流入する際に、含まれている濾過助剤９はコイル部材２の外側に付着し、残りの液が開閉弁２７を設けた配管ｅからコーティング液槽２０に戻る。
【００１３】
濾過工程では開閉弁２６，２９，３３，３５を閉じ、開閉弁２３，３２を開けた状態でポンプＰ１を運転し、原水槽２２の排水を１次側室１４に供給する。排水は複数のフィルタエレメント１を通過する際に浮遊する微細な固形分が分離除去され、清浄な処理水となって２次側室１５に流入し、そこから配管ｄを経て処理水槽１３に流入する。
【００１４】
濾過処理を長時間続けると、各フィルタエレメント１における濾過助剤９の表面に次第に固形分が堆積し濾過効率が低下してくる。そこで適宜逆洗工程に切り換え、捕捉した固形分を逆洗水により剥離し除去する。逆洗工程に切り換えるには、ポンプＰ１を停止し、開閉弁２３，２６，３２，３３を閉じ、さらに開閉弁２９，３５を開けた状態でポンプＰ３を運転する。これにより処理水槽１３の処理水が逆洗水として汲み上げられ、逆洗水供給口３１から２次側室１５に高圧の逆洗水が注入されて逆洗が行われる。
【００１５】
逆洗により１次側室１４にはフィルタエレメント１から剥離した固形分を含む懸濁液が流入し、その懸濁液は懸濁液処理手段２１に排出される。そして逆洗工程が完了したら、前記方法により各フィルタエレメント１に再び濾過助剤を付着させて濾過工程に戻る。
【００１６】
通常、フィルタエレメント１に堆積した固形分の殆どはこのような逆洗操作により除去される。しかし堆積した固形分の付着力が大きい場合など、逆洗操作だけでは十分に固形分の除去が不完全なこともある。そのような場合にはバブリング装置を設け、気泡による洗浄操作を併用することも行われている。気泡による除去操作は、例えば次の特許文献１，２に記載されている。
【００１７】
【特許文献１】
特開２００１−１９０９３７号公報
【特許文献２】
特開平７−７０号公報
【００１８】
特許文献１の図１には下方に設けたバブリング装置から浮上する気泡の破裂力により、フィルタエレメントとして配置した平膜状の膜エレメント表面に付着した固形分を洗浄している。バブリング装置には水平に延長した散水管が設けられ、その散水管の上方に設けた複数の噴出孔から加圧空気を噴出して気泡を発生している。
【００１９】
特許文献２の図７〜図１２にはフィルタエレメントとしての中空糸膜モジュールの真下に設けたバブリング装置から浮上する気泡の破裂力により、中空糸膜モジュールの表面に付着した固形分を洗浄している。このバブリング装置も特許文献１と同様に水平に延長した散水管の上方に設けた複数の噴出孔から加圧空気を噴出して気泡を発生している。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１および特許文献２では、前記のように気泡を発生する散水管の噴出孔が、フィルタエレメントに向かって垂直上方に設けられている。しかし、このように噴出孔を垂直上方に設けると濾過工程などにおいて気泡を発生していないときに、排水中の微細な固形分により噴出孔が詰まる恐れがある。また逆洗工程においても剥離した固形分により噴出孔を詰まらせる恐れがある。
【００２１】
一方、噴出孔から噴出した気泡の直径は、噴出直後の小さい状態から浮上途中で次第に大きくなり、また多数の細かい気泡が合体しながら大きく成長していく。そして気泡によるフィルタエレメントの洗浄作用は専ら気泡の破裂力に依存し、その破裂力は気泡の直径にほぼ比例する。そのため噴出孔からフィルタエレメントまでの気泡の浮上距離が短いと、十分に直径が大きくならないうちにフィルタエレメントに接触して破裂するので洗浄作用が不十分になるという問題がある。
そこで本発明はこれら従来の気泡による洗浄操作の問題を解決することを課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明は、仕切部材により区分された１次側室と２次側室を有する処理槽と、仕切部材に装着した複数のフィルタエレメントと、複数のフィルタエレメントの下方における１次側室に配置した気泡洗浄手段を備えた排水処理装置である。そして前記気泡洗浄手段は水平に配置された散気管を有し、その散気管には複数の噴出孔が設けられ、各噴出孔は下方に向かって気泡を噴出するように構成されていることを特徴とする（請求項１）。
【００２３】
上記のように各噴出孔は加圧空気を下方に向かって噴出するように構成すると、各噴出孔は固形分で詰まる恐れがなくなる。また噴出した直後の気泡は一旦下方に移動してから反転して浮上するので、気泡の総合浮上距離、すなわち噴出してからフィルタエレメント付近で破裂するまでの距離は、従来のよう噴出孔を垂直上方に設けた場合より長くなる。そのため気泡がより大きく成長して十分な破裂力を発揮でき、洗浄作用も向上するという効果がある。
【００２４】
上記排水処理装置において、複数の前記散気管を放射状に配置することができる（請求項２）。
【００２５】
上記複数の散気管を配置する場合において、各散気管に設けた複数の噴出孔の口径を先端になるほど大きくすることができる（請求項３）。
【００２６】
前記排水処理装置において、各散気管を複数の噴出管を設けた内管と複数の噴出孔を設けた外管により構成し、それらを相対的に周方向に回転可能な二重管構造とすることができる。そして内管と外管を周方向に相対的に回転することにより、内管と外管の各噴出孔の重なり面積を変化できるように構成できる。（請求項４）。
【００２７】
前記いずれかの排水処理装置において、処理槽の１次側室にフィルタエレメント洗浄用の旋回水流を発生する旋回流発生手段を設けることができる（請求項５）。
【００２８】
さらに上記旋回流発生手段を設ける場合において、その旋回流発生手段は１次側室の内周面に沿って洗浄水を噴出する洗浄水噴出部と、噴出した洗浄水を外部に排出する洗浄水排出部と、１次側室の内周面に沿って所定間隔で配置した複数の邪魔板を備え、前記各邪魔板は１次側室の内周面に噴出した洗浄水の一部を中心方向に偏向して流すように構成することができる（請求項６）。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面により説明する。図１は本発明に係る排水処理装置のプロセスフロー図である。図１の排水処理装置が図１４に示す従来の排水処理装置と異なる部分は、特別に構成した気泡洗浄手段を設けた点にあり、そのほかは同様に構成される。したがって図１４と重複した説明は可能な限り省略する。
【００３０】
排水処理装置１０は密閉型の処理槽１１と、処理槽１１に排水を供給する排水供給手段１９と、処理槽１１から排出する処理水を受け入れる処理水槽１３と、気泡洗浄手段４０を備えている。処理槽１１は板状の仕切部材８によって区分した１次側室１４と２次側室１５を有し、その仕切部材８に図１３に示すようなコイル型のフィルタエレメント１が複数着脱自在に装着される。１次側室１４の中間部に排水供給手段１９を接続した排水供給口１６と、濾過助剤供給手段２０を接続した濾過助剤供給口１７が設けられ、底部に懸濁水処理手段２１を接続した懸濁液排出口１８が設けられる。
【００３１】
２次側室１５の上部には開閉弁３２を設けた配管ｄと開閉弁３３を設けた配管ｅを接続する処理水排出口３０と、逆洗水供給手段３４を接続する逆洗水供給口３１が設けられる。そして逆洗水供給手段３４は処理水槽１３の処理水を逆洗水として汲み上げるポンプＰ３と、その汲み上げた逆洗水を逆洗水排出口３１に供給する配管ｆと、配管ｆに設けた開閉弁３５を有する。
【００３２】
気泡洗浄手段４０は空気圧縮機を含む加圧空気源４１、加圧空気源４１の出口側に接続された空気ヘッダ４２、空気ヘッダ４２に接続された複数本（この例では４本）の耐圧ホース等の可撓性の配管４３、空気ヘッダ４２と各配管４３の接続部にそれぞれ設けた開閉弁４４、１次側室１４に装着した各フィルタエレメント１の直下において放射状に複数本（この例では４本）配置された散気管４５を備えている。そして各配管４３の先端はそれぞれ散気管４５に接続される。
【００３３】
本実施形態では、各開閉弁４４が遠隔操作可能な電磁式開閉弁とされ、それら開閉弁４４は制御装置４６からの制御信号により操作される。なお本実施形態では排水供給用の開閉弁２３、濾過助剤供給用の開閉弁２６と開閉弁３３、処理水排出用の開閉弁３２、逆洗水供給用の開閉弁３５および懸濁液排出用の開閉弁２９も遠隔操作可能な電磁式開閉弁とされ、それらも制御装置４６からの制御信号によって操作できるように構成されている。制御装置４６は例えばコンピュータ装置からなり、その記憶部に記憶された制御プログラムによって濾過助剤コーティング操作、濾過操作、逆洗操作、気泡洗浄操作等がシーケンス制御される。
【００３４】
図２は１次側室１４に配置した各散気管４５部分の平断面図、図３は散気管４５の部分拡大斜視図、図４はその噴出孔部分の断面図である。この例では４本の散気管４５がフィルタエレメント１の直下において水平に且つ放射状に配置され、図３および図４に示すように、各散気管４５にはその長手方向に沿って所定間隔で複数の噴出孔４７が設けられる。
【００３５】
各噴出孔４７は散気管４５の斜め下方、例えば鉛直線から左右に４５度にそれぞれ対として配置し、それら噴出孔４７から加圧気体流、すなわち気泡が噴出し、それら気泡は図３または図４に示す点線のように、一旦下方に向かってから円弧状に反転して浮上する。実験によれば噴出孔４７の位置が４５度のときに最大浮上距離が得られることが確認されている。しかし、これに限らず４５度を中心に前後に多少ずらせて噴出孔４７を設けることもできる。
【００３６】
噴出孔４７の数や直径は所望する洗浄力に応じて設定されるが、これらは処理すべき排水に含まれている固形部の付着性状などを基に、実験等により決定することができる。
一方、各散気管４５から噴出した気泡４８は、フィルタエレメント１に接触したとき、または大きく成長することによりフィルタエレメント１の近傍で破裂する。破裂した瞬間の気泡、すなわち破裂気泡４９が図１のフィルタエレメント１の周辺に示されている。この破裂気泡４９は１次側室１４を区分する仕切部材８の下面に滞留して空間部を形成する。
【００３７】
そこで本実施形態では、この空間部の空気を外部に排出するため、仕切部材８の周辺部に所定間隔で複数の貫通孔５０を放射状に設け、それら貫通孔５０に開閉弁５１を設けた配管５２を接続している。そして気泡洗浄操作に際して開閉弁５１を開けて１次側室１４上部に空間部ができるのを防止する。なお、これら開閉弁５１は遠隔操作可能な電磁式開閉弁とし、制御装置４６からの制御信号により開閉操作することもできる。また複数の配管５２を合流して開閉弁５１を共通化することもできる。
【００３８】
なお本実施形態では２次側室１５の上部にも空気排出口５３を設け、その空気排出口５３に開閉弁５４を有する配管５５を接続している。この２次側室１５の空気排出機構は処理槽の運転開始時に内部に滞留する空気を外部に排出するために使用できるが、気泡洗浄手段４０からの空気が２次側室１５に侵入した場合にその空気を外部に排出することもできる。
【００３９】
次に図１に示す排水処理装置１０の運転方法について説明する。なお、濾過工程に先立って濾過助剤供給手段２０により各フィルタエレメント１に濾過助剤を付着させる濾過助剤コーティング操作、排水供給手段１９により原水槽２２から１次側室１４に排水を供給してそれを浄化する濾過操作、逆洗水供給手段３４により２次側室に逆洗水を供給して各フィルタエレメントに堆積した固形分を除去する逆洗操作等は、図１４に示す従来装置で説明した方法と同様に行うことができるので、それらの説明は省略する。
【００４０】
前記逆洗操作は逆洗水を使用しているが、逆洗水の代りに加圧空気を２次側室に供給することもでき、或いは逆洗水と加圧空気の両方を２次側室に供給することもできる。また各種操作に際しては、前記のように制御装置４６からの制御信号で書く開閉弁を遠隔操作することができる。
【００４１】
次に、気泡洗浄手段４０により各フィルタエレメント１を洗浄する方法について説明する。各フィルタエレメント１の気泡による洗浄操作は逆洗操作に続いて行うことが好ましいが、逆洗操作の後に行うこともできる。洗浄操作の形態は制御装置４６に制御プログラムとして記憶しておくことができる。例えば洗浄操作を逆洗操作ごとに行う、または特定の逆洗操作のとき、例えは複数回の逆洗操作ごとに１回行うように制御プログラムを記憶することができる。さらに制御装置４６による自動操作から手動操作に切り換えて、任意の時期に気泡洗浄操作を行うように構成することもできる。
【００４２】
次に、例として逆洗操作後に気泡洗浄操作を行う方法を説明すると、先ず１次側室１４内に水が満たされている状態で、制御装置４６を気泡洗浄操作モードにする。すると制御装置４６からの制御信号により、開閉弁２３，２６，２９，３２，３３，３５は閉じた状態を維持し、加圧空気源４１が起動する。空気ヘッダ４２に所定圧の加圧空気が供給されたことを図示しない圧力検出器で検出したら、その信号により制御装置４６は制御信号を出力して各開閉弁４３を開ける。
【００４３】
各開閉弁４３を開けると、配管４３を経て各散気管４５に加圧空気が供給され、それらの噴出孔４７から多数の気泡４８が噴出する。気泡群は一旦下方に向かって下降し、次いで反転して浮上し、その途中で次第に直径が大きくなり各フィルタエレメント１に接触したとき、もしくはその近傍で破裂する。各フィルタエレメント１の外側に付着した固形分はその破裂力により除去され水中に分散する。一方、破裂気泡４９は仕切部材８の下面に滞留して空間部を形成するが、この空気は開閉弁５１を適宜開けることにより外部に排出することができる。
【００４４】
気泡洗浄が終了したとき、制御装置４６を終了モードに切り換えることにより、制御装置４６は各開閉弁４４を閉じ、加圧空気源４１を停止する制御信号を出力して気泡洗浄操作を完了させる。なお、各フィルタエレメント１から気泡洗浄操作により剥離した固形分は１次側室１４に残留するので、水と共に懸濁液処理手段２１に排出する。
【００４５】
図５は図１の散気管４５の変形例を示す部分拡大斜視図である。この散気管４５も図１の例と同様に軸方向に沿って所定間隔で複数の噴出孔４７が設けられるが、本実施形態では各噴出孔４７の口径は散気管４５の先端になる程大きくなっている。このように構成した散気管４５を複数本図２のように１次側室１４内に放射状に配置すると、二次元的に均一配置された複数本のフィルタエレメント１に対し、中央部に位置するものほど多くの気泡を受けることになる。
【００４６】
一般に１次側室１４の中央部に配置されるフィルタエレメントは周辺部に配置されるものより固形分堆積量が多く、洗浄の困難性もそれに応じ増加する。そのため図５のような散気管４５を使用することにより、各フィルタエレメント１に対する気泡洗浄効率をより均一化できる。
【００４７】
図６は本発明に係る排水処理装置の他のプロセスフロー図である。この実施形態は図１の変形例であるが、図１の例と異なる部分は気泡洗浄手段４０を構成する散気管部分であり、そのほかは同様に構成される。そこで図６には処理槽１１と散気管部分を主に示し周辺部分は省略している。なお図１と同じ部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４８】
図６の実施形態においても、散気管４５は１次側室１４に装着した各フィルタエレメント１の直下において放射状に複数本（この例では４本）配置されており、それら散気管４５はそれぞれ配管４３から加圧空気が供給される。
図７は図６に示す散気管４５の拡大断面図であり、図８はその一部破断斜視図である。
【００４９】
図７または図８において、各散気管４５は先端が閉鎖された内管６０と外管６１による二重管構造となっている。内管６０には軸方向に沿って所定間隔で複数の噴出孔６２が設けられ、外管６１には前記内管６０の各噴出孔６２に対応した位置にそれぞれ噴出孔６３が設けられる。内管６０にはその後端部より内側の外周に鍔体６４が設けられ、さらにその後端部に半径方向に延長する操作ハンドル６５が設けられる。一方、外管６１の後端部には直径の拡大した段差部６６が設けられ、その内部がパッキン収容部６７を形成する。そして外管６１に内管６０を挿入した際に、鍔体６４が段差部６６に当接して位置決めされる。
【００５０】
外管６１を内管６０に挿入した図７の状態とするには、先ず内管６０を外管６１に挿入し、次に外管６１のパッキン収容部６７にパッキン６８を装着してから、円板状のパッキン押え６９で押え、最後にボルト６９ａでそのパッキン押え６９を外管６１に固定する。この状態で内管６０は水密性を確保した状態で外管６１に安定に支持され、且つ両者は相対的に回転可能な状態になる。そして外管６１を処理槽１１の壁部に溶接等により水平に固定することにより、散気管４５が１次側室１４内に配置される。その状態で操作ハンドル６５を回転すると、処理槽１１に固定された外管６１を基準として内管６０が周方向に相対的に回転する。
【００５１】
図９に示すように、内管６０を外管６１に対して周方向に槽相対的に回転することにより、内管６０の各噴出孔６２と外管６１の各噴出孔６３の重なり面積が変化する。図９（ａ）（ａ， ）は噴出孔６２と６３が完全に一致した状態であり、図９（ｂ）（ｂ， ）は内管６０を幾分回転して噴出孔６２と６３が半分一致した状態であり、図９（ｃ）（ｃ， ）はさらに内管６０を回転して噴出孔６２と６３の一部のみ一致した状態である。
【００５２】
図９（ａ）の状態は散気管４５から気泡を噴出する面積が最大であり、図９（ｂ）の状態は噴出する面積が半分になり、図９（ｃ）の状態は噴出する面積がより小さくなる。このように内管６０の回転位置を調整することにより気泡の噴出面積を任意に調整できるので、固形分の付着性状などに適合した最適な気泡の噴出形態を容易に設定することができる。
【００５３】
図１０は本発明に係る排水処理装置のさらに他のプロセスフロー図、図１１は図１０のＡ−Ａ断面図、図１２は図１０の１次側室１４の断面斜視図である。本実施形態も図１の変形例であるが、図１の例と異なる部分は１次側室１４にフィルタエレメント洗浄用の旋回水流を発生する旋回流発生手段を設けた点にあり、そのほかは同様に構成される。そこで図１０には処理槽１１部分を主に示しており周辺部分は省略してある。なお図１と同じ部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５４】
旋回流発生手段７０は１次側室１４内に旋回する洗浄水を発生し、各フィルタエレメント１の外側を洗浄するものである。このようにフィルタエレメント１の外側を洗浄水によって洗浄することにより、逆洗による内側からの洗浄および気泡洗浄による洗浄だけでは除去不十分な固形分を除去し、総合的な洗浄効率をより高めることができる。
【００５５】
旋回流発生手段７０は洗浄水噴出部７１と、洗浄水排出部７２と、１次側室１４の内周面に沿って所定間隔で配置した短冊状の複数の邪魔板７３を備えている。洗浄水噴出部７１は１次側室１４の内周面に沿って洗浄水を噴出（周壁の接線方向に噴出）するもので、洗浄水排出部７２は１次側室１４の内周面に噴出した洗浄水７４を外部に排出するものである。また各邪魔板７２は噴出した洗浄水７４の一部を中心方向に偏向した偏向流７５に変換するもので、このように偏向流７５を発生させることにより、洗浄水７４が１次側室の周辺部から中央部まで均等に流通する。なお場合によっては邪魔板７３を省略することもできる。
【００５６】
洗浄水を循環するため洗浄水循環経路７６が設けられる。洗浄水循環経路７６は洗浄水槽７７、配管７８と７９、開閉弁８０、ストレーナ８１、ポンプＰ４により構成される。開閉弁８０を開けた状態でポンプＰ４を運転すると、洗浄水槽７７の洗浄水７４が配管７８から洗浄水噴出部７１を経て１次側室１４内に噴出し、噴出した洗浄水７４は洗浄水排出部７２から配管７９に排出し、ストレーナ８１を経て洗浄水槽７６に回収される。このように洗浄水循環経路７６で洗浄水７４を１次側室１４内に循環させることにより、各フィルタエレメント１を外側から連続的に洗浄することができる。
【００５７】
なお前記ストレーナ８１は１次側室１４から排出する洗浄水７４に混入している固形分を除去するために設けられる。また配管７８に流量計（図示せず）を設けて洗浄水７４の循環流量を監視し、例えばポンプＰ４の回転数を調整して循環流量を所定範囲に維持することもできる。
また、洗浄水によるフィルタエレメント１の外側洗浄操作は、前記気泡洗浄操作の前または後に行うことができるが、気泡洗浄と同時に行うこともできる。なおこれら操作手順は、固形分の付着性状、実験等により最適なものを選択する。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る排水処理装置は、その気泡洗浄手段に設けた散気管が処理槽の１次側室の内部に水平に配置され、散気管に設けた複数の噴出孔が下方に向かって気泡を噴出するように構成したことを特徴とする。
【００５９】
上記のように加圧空気を下方に向かって噴出するように各噴出孔が構成されているので、それら噴出孔が１次側室内に存在する固形分によって詰まるという現象は生じない。また噴出した直後の気泡は一旦下方に移動し、次いで反転して浮上するので、気泡の総合浮上距離、すなわち噴出してからフィルタエレメントにおいて破裂するまでの距離が従来のように垂直上方に設けた場合より長くなる。そのため気泡がより大きく成長して十分な破裂力を発揮でき、フィルタエレメントの外側洗浄作用がより向上する。
【００６０】
上記排水処理装置において、複数の前記散気管を放射状に配置することができる。このようにすると、二次元的に所定間隔で配置された複数のフィルタエレメントを均一な洗浄効果で気泡洗浄できる。
【００６１】
上記散気管を複数配置する場合において、各散気管に設けた複数の噴出孔の口径を先端になるほど大きくすることができる。それによって１次側室の中央部に配置されている汚れの大きいフィルタエレメントをより効果的に気泡洗浄することができ、各フィルタエレメントの洗浄効果をより均一化できる。
【００６２】
前記排水処理装置において、各散気管を複数の噴出管を設けた内管と複数の噴出孔を設けた外管により構成し、それらを相対的に周方向に回転可能な二重管構造とすることができる。そして内管と外管を周方向に相対的に回転することにより、内管と外管の各噴出孔の重なり面積を変化できるように構成できる。このような散気管を使用することにより、気泡の噴出面積を自由に調整できるので、固形分の付着性状などに適合した最適な気泡の噴出形態を容易に設定できる。
【００６３】
前記いずれかの排水処理装置において、処理槽の１次側室にフィルタエレメント洗浄用の旋回水流を発生する旋回流発生手段を設けることができる。このような旋回流発生手段を設けると、気泡洗浄に加えてフィルタエレメントを外側から洗浄水で効率的に洗浄することができ、総合的な洗浄効率をより高めることができる。
【００６４】
さらに上記旋回流発生手段を設ける場合において、その旋回流発生手段は１次側室の内周面に沿って洗浄水を噴出する洗浄水噴出部と、噴出した洗浄水を外部に排出する洗浄水排出部と、１次側室の内周面に沿って所定間隔で配置した複数の邪魔板を備え、前記各邪魔板によって１次側室の内周面に噴出した洗浄水の一部を中心方向に偏流させるように構成できる。このようにすると、簡単な装置構成で、容易に旋回流を発生でき、且つ、二次元的に所定間隔で配置された複数のフィルタエレメントをより均一に外側から洗浄できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排水処理装置のプロセスフロー図。
【図２】図１に示す１次側室１４における各散気管４５部分の平断面図。
【図３】散気管４５の部分拡大斜視図。
【図４】図３の噴出孔部分の断面図。
【図５】図１の散気管４５の変形例を示す部分拡大斜視図。
【図６】本発明に係る排水処理装置の他のプロセスフロー図。
【図７】図６に示す散気管４５の拡大断面図。
【図８】図６に示す散気管４５の一部破断斜視図。
【図９】図７の散気管４５における内管６０と外管６１を周方向に相対的に回転した場合の噴出面積変化を示す図。
【図１０】本発明に係る排水処理装置のさらに他のプロセスフロー図。
【図１１】図１０のＡ−Ａ断面図。
【図１２】図１０の１次側室１４の断面斜視図。
【図１３】コイル型のフィルタエレメントの断面図。
【図１４】濾過装置を用いて微細な固形分を含む排水を処理する排水処理装置のプロセスフロー図。
【符号の説明】
１ フィルタエレメント
２ コイル部材
３ 支持体
４ 上部支持金具
５ 下部支持金具
６，７ ナット
８ 仕切部材
９ 濾過助剤
１０ 排水処理装置
１１ 処理槽
１３ 処理水槽
１４ １次側室
１５ ２次側室
１６ 排水供給口
１７ 濾過助剤供給口
１８ 懸濁液排出口
１９ 排水供給手段
２０ 濾過助剤供給手段
２１ 懸濁水処理手段
２２ 原水槽
２３ 開閉弁
２４ コーティング液槽
２５ 濾過助剤供給槽
２６ 開閉弁
２８ 懸濁液槽
２９ 開閉弁
３０ 処理水排出口
３１ 逆洗水供給口
３２，３３ 開閉弁
３４ 逆洗水供給手段
３５ 開閉弁
４０ 気泡洗浄手段
４１ 加圧空気源
４２ 空気ヘッダ
４３ 配管
４４ 開閉弁
４５ 散気管
４６ 制御装置
４７ 噴出孔
４８ 気泡
４９ 破裂気泡
５０ 貫通孔
５１ 開閉弁
５２ 配管
５３ 空気排出口
５４ 開閉弁
５５ 配管
６０ 内管
６１ 外管
６２ 噴出孔
６３ 噴出孔
６４ 鍔体
６５ 操作ハンドル
６６ 段差部
６７ パッキン収容部
６８ パッキン
６９ パッキン押え
６９ａ ボルト
７０ 旋回流発生手段
７１ 洗浄水噴出部
７２ 洗浄水排出部
７３ 邪魔板
７４ 洗浄水
７５ 偏向流
７６ 洗浄水循環経路
７７ 洗浄水槽
７８，７９ 配管
８０ 開閉弁
８１ ストレーナ
ａ〜ｇ 配管
Ｐ１〜Ｐ４ ポンプ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for treating wastewater generated by civil engineering work, wastewater in which cement-based solids are suspended, or wastewater such as sewage sludge discharged from factories or the like.
[0002]
[Prior art]
In civil engineering works and construction sites, fine suspended soil and water that suspends cement-based solids are discharged. Sewage sludge containing fine solids is also discharged from factories and the like. If the wastewater in which these fine solids are suspended is discharged directly into a drainage channel or the like, the environment is polluted. Therefore, the wastewater is conventionally treated by a wastewater treatment device, and is discharged as clean treated water to the outside.
[0003]
In order to separate and remove fine solids contained in the wastewater, a filtration device having a plurality of filter elements mounted in a treatment tank is usually used. Examples of the filter element include a hollow fiber membrane module in which hollow fiber membranes having a large number of fine holes are bundled and modularized, and a coil-type filter element in which a metal wire is spirally wound.
[0004]
FIG. 13 is a sectional view of a coil-type filter element. The filter element 1 includes a coil member 2 formed in a slender cylindrical shape by spirally winding a corrosion-resistant metal wire such as stainless steel, a rod-shaped support body 3 inserted into the coil member 2, and an upper support fitting 4. , A lower support 5, the upper end of the support 3 is supported by the upper support 4 with a nut 6, and the lower end of the support 3 is supported by the upper support 4 with a nut 7.
[0005]
The filter element 1 is drained by screwing an external thread portion formed on the outer periphery of the upper support fitting 4 into a bolt hole provided in a plate-like partition member 8 that separates the primary chamber and the secondary chamber of the processing tank. Removably attached to the processing tank of the processing equipment.
Prior to the filtration step, a filter aid 9 such as diatomaceous earth is attached to the primary side of the filter element 1. The wastewater supplied from the primary side (outside) flows into the secondary side (inside) through the gap of the coil member 2 as shown by the arrow, and at that time, the solid content is captured by the filter aid 9 and separated and removed. Is done.
[0006]
FIG. 14 is a process flow diagram of a wastewater treatment device that treats wastewater containing fine solids using a filtration device. The wastewater treatment apparatus 10 includes a closed treatment tank 11, wastewater supply means 19 for supplying wastewater to be treated to the treatment tank 11, and a treatment water tank 13 for receiving purified treated water discharged from the treatment tank 11. .
[0007]
The treatment tank 11 has a primary chamber 14 and a secondary chamber 15 separated by a plate-shaped partition member 8, and a plurality of coil-type filter elements 1 as shown in FIG. Is done. The lower part of the primary side chamber 14 is reduced in a conical shape, and a drainage supply port 16 and a filter aid supply port 17 are provided at an intermediate part thereof, and a suspension discharge port 18 is provided at a bottom part. A drainage supply means 19 is connected to the drainage supply port 16, a filter aid supply means 20 is connected to the filter aid supply port 17, and a suspension water treatment means 21 is connected to the suspension discharge port 18. You.
[0008]
The wastewater supply means 19 supplies wastewater to the primary chamber 14 of the treatment tank 11, and stores a raw water tank 22 for storing wastewater, a pump P1 for pumping wastewater from the raw water tank 22, a raw water tank 22, and a wastewater supply port 16. And an open / close valve 23 provided in the pipe b. The drainage is supplied to the raw water tank 22 from the pipe a.
[0009]
The filter aid supplying means 20 supplies the filter aid 9 for attaching the filter aid 9 to the coil type filter element 1 mounted on the treatment tank 11. The filter aid supply means 20 includes a coating liquid tank 24 for storing a coating liquid obtained by mixing a filter aid and water, a filter aid supply tank 25 for supplying the filter aid to the coating liquid tank 24, It has a pump P2 for pumping up the coating liquid from 24, a pipe c connecting the coating liquid tank 24 and the filter aid supply port 17, and an on-off valve 26 provided on the pipe c. The coating liquid tank 24 is supplied with water for adjusting the coating liquid from a water supply means (not shown).
[0010]
The suspension processing means 21 has a suspension tank 28, a pipe g connecting the suspension tank 28 and the suspension outlet 18, and an on-off valve 29 provided on the pipe g. The suspension processing means 21 temporarily stores a slurry suspension discharged from the primary side chamber 14 in a backwashing step described later, and transfers it to a solidification processing facility (not shown) in a subsequent step. It is provided in order to do so.
[0011]
On the other hand, a treated water discharge port 30 and a backwash water supply port 31 are provided above the secondary side chamber 15. A pipe d provided with an on-off valve 32 and a pipe e provided with an on-off valve 33 are connected to the treated water outlet 30. A backwash water supply means 34 is connected to the backwash water supply port 31. The backwash water supply means 34 includes a pump P3 for pumping the treated water in the treated water tank 13 as the backwash water, a pipe f for supplying the pumped backwash water to the backwash water discharge port 31, and an on-off valve provided on the pipe f. 35.
[0012]
Next, a method of treating wastewater by the filtration system of FIG. 14 will be described. Before starting the filtration step, the filter aid 9 is attached to the plurality of filter elements 1 mounted on the processing tank 11. For that purpose, first, the pump P2 is operated with the on-off valves 23, 29, 32, and 35 closed and the on-off valves 26 and 33 open, and the coating liquid in the coating liquid tank 24 is supplied to the primary side chamber. When the coating liquid passes through the plurality of filter elements 1 and flows into the secondary side chamber 15, the contained filter aid 9 adheres to the outside of the coil member 2, and the remaining liquid is provided with the on-off valve 27. The pipe e returns to the coating liquid tank 20.
[0013]
In the filtration step, the pump P1 is operated with the on-off valves 26, 29, 33, 35 closed and the on-off valves 23, 32 open to supply the drainage from the raw water tank 22 to the primary side chamber 14. The wastewater is separated and removed from fine solids floating when passing through the plurality of filter elements 1, flows into the secondary side chamber 15 as clean treated water, and then flows into the treated water tank 13 via the pipe d. .
[0014]
If the filtration treatment is continued for a long time, solids gradually accumulate on the surface of the filter aid 9 in each filter element 1 and the filtration efficiency is reduced. Therefore, the process is appropriately switched to the backwashing step, and the captured solids are separated and removed by backwashing water. To switch to the backwashing step, the pump P1 is stopped, the on-off valves 23, 26, 32, and 33 are closed, and the on-off valves 29 and 35 are opened to operate the pump P3. As a result, the treated water in the treated water tank 13 is pumped up as backwash water, and high-pressure backwash water is injected into the secondary side chamber 15 from the backwash water supply port 31 to perform backwash.
[0015]
The suspension containing the solids separated from the filter element 1 flows into the primary side chamber 14 by the backwashing, and the suspension is discharged to the suspension processing means 21. When the backwashing step is completed, the filter aid is again attached to each filter element 1 by the above-described method, and the process returns to the filtering step.
[0016]
Usually, most of the solids accumulated on the filter element 1 are removed by such a backwashing operation. However, in some cases, such as when the adhesion of the deposited solids is large, the backwashing operation alone is insufficient to completely remove the solids. In such a case, a bubbling device is provided, and a cleaning operation using bubbles is also used. The removal operation using bubbles is described in, for example, the following Patent Documents 1 and 2.
[0017]
[Patent Document 1]
JP 2001-190937 A
[Patent Document 2]
JP-A-7-70
[0018]
In FIG. 1 of Patent Document 1, the solid content attached to the surface of a flat membrane-shaped membrane element arranged as a filter element is washed by the bursting force of bubbles floating from a bubbling device provided below. The bubbling device is provided with a horizontally extending sprinkler pipe, and pressurized air is spouted from a plurality of spouting holes provided above the sprinkler pipe to generate air bubbles.
[0019]
FIGS. 7 to 12 of Patent Document 2 show that solids attached to the surface of a hollow fiber membrane module are washed by the bursting force of bubbles floating from a bubbling device provided immediately below a hollow fiber membrane module as a filter element. I have. This bubbling device also generates air bubbles by ejecting pressurized air from a plurality of ejection holes provided above a horizontally extending water sprinkling pipe as in Patent Document 1.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
In Patent Literature 1 and Patent Literature 2, the spouting hole of the sprinkler tube that generates bubbles as described above is provided vertically upward toward the filter element. However, when the ejection holes are provided vertically above as described above, there is a possibility that the ejection holes may be clogged by fine solids in the drainage when no bubbles are generated in a filtration step or the like. Also, in the backwashing step, there is a possibility that the jet holes may be clogged by the separated solids.
[0021]
On the other hand, the diameter of the bubble ejected from the ejection hole gradually increases from a small state immediately after the ejection to the middle of the ascent, and a large number of fine bubbles grow large while uniting. The cleaning action of the filter element by the bubbles depends exclusively on the bursting force of the bubbles, which is substantially proportional to the diameter of the bubbles. Therefore, if the floating distance of the bubble from the ejection hole to the filter element is short, the bubble may come into contact with the filter element before the diameter becomes sufficiently large, and there is a problem that the cleaning action becomes insufficient.
Accordingly, an object of the present invention is to solve the problem of the conventional cleaning operation using bubbles.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for solving the above-mentioned problems includes a processing tank having a primary chamber and a secondary chamber divided by a partition member, a plurality of filter elements mounted on the partition member, and a primary chamber below the plurality of filter elements. It is a wastewater treatment apparatus provided with an air bubble cleaning means arranged. The air bubble cleaning means has a horizontally disposed diffuser tube, the diffuser tube is provided with a plurality of ejection holes, and each ejection hole is configured to eject air bubbles downward. Features (Claim 1).
[0023]
As described above, when each ejection hole is configured to eject pressurized air downward, there is no possibility that each ejection hole is clogged with a solid content. In addition, since the bubble immediately after being ejected once moves downward and then reverses and floats, the total floating distance of the bubble, that is, the distance from the ejection to the rupture near the filter element, is perpendicular to the ejection hole as in the past. It is longer than when it is provided above. Therefore, there is an effect that the bubbles grow larger and a sufficient bursting force can be exhibited, and the cleaning action is also improved.
[0024]
In the wastewater treatment device, a plurality of the air diffusers can be radially arranged (claim 2).
[0025]
In the case of disposing the plurality of air diffusers, the diameter of the plurality of ejection holes provided in each air diffuser can be increased toward the tip (claim 3).
[0026]
In the wastewater treatment apparatus, each diffuser pipe is constituted by an inner pipe provided with a plurality of ejection pipes and an outer pipe provided with a plurality of ejection holes, and has a double pipe structure which can relatively rotate in the circumferential direction. be able to. And by rotating the inner pipe and the outer pipe relatively in the circumferential direction, it is possible to change the overlapping area of the ejection holes of the inner pipe and the outer pipe. (Claim 4).
[0027]
In any one of the wastewater treatment apparatuses, a swirling flow generating means for generating a swirling water flow for cleaning the filter element can be provided in the primary chamber of the treatment tank (claim 5).
[0028]
Further, in the case where the above-mentioned swirling flow generating means is provided, the swirling flow generating means includes a washing water jetting section for jetting washing water along the inner peripheral surface of the primary side chamber, and a washing water discharging section for discharging the jetted washing water to the outside. And a plurality of baffles arranged at predetermined intervals along the inner circumferential surface of the primary chamber, wherein each of the baffles deflects a portion of the washing water spouted on the inner circumferential surface of the primary chamber toward the center. It can be configured to flow by flowing.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a process flow diagram of the wastewater treatment apparatus according to the present invention. 1 differs from the conventional waste water treatment apparatus shown in FIG. 14 in that a specially constructed bubble cleaning means is provided, and the other parts are similarly configured. Therefore, description overlapping with FIG. 14 will be omitted as much as possible.
[0030]
The wastewater treatment apparatus 10 includes a closed treatment tank 11, a wastewater supply unit 19 for supplying wastewater to the treatment tank 11, a treatment water tank 13 for receiving treated water discharged from the treatment tank 11, and a bubble cleaning unit 40. . The treatment tank 11 has a primary side chamber 14 and a secondary side chamber 15 separated by a plate-shaped partition member 8, and a plurality of coil-type filter elements 1 as shown in FIG. You. A drainage supply port 16 connected to a drainage supply means 19 and a filter aid supply port 17 connected to a filter aid supply means 20 are provided at an intermediate portion of the primary side chamber 14, and a suspension water treatment means 21 is connected to a bottom part. A suspension outlet 18 is provided.
[0031]
In the upper part of the secondary side chamber 15, a treated water discharge port 30 for connecting a pipe d provided with an on-off valve 32 and a pipe e provided with an on-off valve 33, and a backwash water supply port 31 for connecting a backwash water supply means 34. Is provided. The backwash water supply means 34 includes a pump P3 for pumping the treated water in the treated water tank 13 as backwash water, a pipe f for supplying the pumped backwash water to the backwash water discharge port 31, and an open / closed pipe provided for the pipe f. It has a valve 35.
[0032]
The bubble cleaning means 40 includes a pressurized air source 41 including an air compressor, an air header 42 connected to the outlet side of the pressurized air source 41, and a plurality of (four in this example) pressure-resistant connected to the air header 42. Flexible pipes 43 such as hoses, on-off valves 44 provided at the connection portions between the air headers 42 and the respective pipes 43, and a plurality of radially arranged pipes (in this example, directly below each filter element 1 attached to the primary chamber 14) (Four) arranged diffuser tubes 45. The tip of each pipe 43 is connected to the air diffuser 45.
[0033]
In the present embodiment, each on-off valve 44 is an electromagnetic on-off valve that can be remotely operated, and these on-off valves 44 are operated by control signals from a control device 46. In this embodiment, the on-off valve 23 for supplying drainage, the on-off valves 26 and 33 for supplying filter aid, the on-off valve 32 for discharging treated water, the on-off valve 35 for supplying backwash water, and the suspension discharge On-off valve 29 is also an electromagnetic on-off valve that can be remotely operated, and is also configured to be operated by a control signal from a control device 46. The control device 46 is composed of, for example, a computer device, and a filter aid coating operation, a filtration operation, a backwash operation, a bubble cleaning operation, and the like are sequence-controlled by a control program stored in a storage unit thereof.
[0034]
FIG. 2 is a plan sectional view of each diffuser tube 45 disposed in the primary side chamber 14, FIG. 3 is a partially enlarged perspective view of the diffuser tube 45, and FIG. In this example, four diffuser tubes 45 are horizontally and radially arranged immediately below the filter element 1, and as shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of diffuser tubes 45 are provided at predetermined intervals along the longitudinal direction. Ejection holes 47 are provided.
[0035]
The orifices 47 are arranged diagonally below the diffuser tube 45, for example, at 45 degrees to the left and right from the vertical line, and pressurized gas flow, that is, bubbles are ejected from the orifices 47, and these bubbles are shown in FIG. As shown by a dotted line in FIG. According to experiments, it has been confirmed that the maximum flying distance is obtained when the position of the ejection hole 47 is 45 degrees. However, the present invention is not limited to this, and the ejection holes 47 can be provided slightly shifted back and forth around the center of 45 degrees.
[0036]
The number and diameter of the ejection holes 47 are set according to the desired cleaning power, and these can be determined by experiments or the like based on the adhesion properties of the solid portion contained in the wastewater to be treated.
On the other hand, the air bubbles 48 ejected from the air diffusers 45 rupture near the filter element 1 when they come into contact with the filter element 1 or grow larger. The bubble at the moment of rupture, the rupture bubble 49, is shown around the filter element 1 in FIG. The burst bubbles 49 stay on the lower surface of the partition member 8 that partitions the primary side chamber 14 to form a space.
[0037]
Therefore, in the present embodiment, in order to discharge the air in this space to the outside, a plurality of through holes 50 are radially provided at predetermined intervals in the peripheral portion of the partition member 8, and an on-off valve 51 is provided in these through holes 50. 52 are connected. Then, at the time of the bubble cleaning operation, the opening / closing valve 51 is opened to prevent the formation of a space above the primary chamber 14. Note that these on-off valves 51 are electromagnetic on-off valves that can be remotely operated, and can be opened and closed by control signals from the control device 46. Also, a plurality of pipes 52 can be joined to share the on-off valve 51.
[0038]
In this embodiment, an air outlet 53 is also provided above the secondary chamber 15, and a pipe 55 having an on-off valve 54 is connected to the air outlet 53. The air discharge mechanism of the secondary chamber 15 can be used to discharge air staying inside the processing tank at the start of operation of the processing tank to the outside. However, when air from the bubble cleaning means 40 enters the secondary chamber 15, the air is discharged. Air can also be exhausted to the outside.
[0039]
Next, an operation method of the wastewater treatment device 10 shown in FIG. 1 will be described. Prior to the filtration step, a filter aid coating operation for adhering the filter aid to each filter element 1 by the filter aid supply means 20 by the filter aid supply means 20, and drainage is supplied from the raw water tank 22 to the primary side chamber 14 by the drainage supply means 19. A filtering operation for purifying the filter, a backwashing operation for supplying backwashing water to the secondary side chamber by the backwashing water supply means 34 to remove solids accumulated on each filter element, and the like are described in the conventional apparatus shown in FIG. Since the method can be performed in the same manner as described above, the description thereof is omitted.
[0040]
Although the backwash operation uses backwash water, pressurized air can be supplied to the secondary chamber instead of backwash water, or both the backwash water and pressurized air can be supplied to the secondary chamber. It can also be supplied. In various operations, the on-off valve written by the control signal from the control device 46 can be remotely controlled as described above.
[0041]
Next, a method of cleaning each filter element 1 by the bubble cleaning means 40 will be described. The washing operation of each filter element 1 with air bubbles is preferably performed subsequent to the backwashing operation, but may be performed after the backwashing operation. The form of the cleaning operation can be stored in the control device 46 as a control program. For example, the control program can be stored such that the washing operation is performed for each backwash operation or for a specific backwash operation, for example, once for a plurality of backwash operations. Further, it is also possible to switch from automatic operation to manual operation by the control device 46 and to perform the bubble cleaning operation at an arbitrary time.
[0042]
Next, as an example, a method of performing the bubble cleaning operation after the backwash operation will be described. First, the controller 46 is set to the bubble cleaning operation mode in a state where the primary chamber 14 is filled with water. Then, according to a control signal from the control device 46, the on-off valves 23, 26, 29, 32, 33, and 35 are kept closed, and the pressurized air source 41 is activated. When the pressure detector (not shown) detects that the pressurized air of a predetermined pressure has been supplied to the air header 42, the control device 46 outputs a control signal based on the detected signal and opens each on-off valve 43.
[0043]
When each open / close valve 43 is opened, pressurized air is supplied to each diffuser tube 45 via the pipe 43, and a number of bubbles 48 are ejected from the ejection holes 47. The bubble group once descends downward, then reverses and floats, and gradually increases in diameter on the way, and bursts when it comes into contact with each filter element 1 or in the vicinity thereof. The solid matter attached to the outside of each filter element 1 is removed by its bursting force and dispersed in water. On the other hand, the bursting bubbles 49 stay on the lower surface of the partition member 8 to form a space, and this air can be discharged to the outside by opening the on-off valve 51 appropriately.
[0044]
When the bubble cleaning is completed, the controller 46 is switched to the termination mode, whereby the controller 46 closes each on-off valve 44 and outputs a control signal for stopping the pressurized air source 41 to complete the bubble cleaning operation. The solids separated from each filter element 1 by the bubble cleaning operation remain in the primary chamber 14 and are discharged to the suspension processing means 21 together with water.
[0045]
FIG. 5 is a partially enlarged perspective view showing a modified example of the air diffuser 45 of FIG. Although a plurality of ejection holes 47 are provided at predetermined intervals along the axial direction as in the example of FIG. 1, the diameter of each ejection hole 47 in the present embodiment is larger as the tip of the air diffusion tube 45 becomes larger. Has become. When a plurality of the diffuser tubes 45 configured as described above are radially arranged in the primary side chamber 14 as shown in FIG. 2, a plurality of the diffuser tubes 45 are located at the center with respect to the plurality of filter elements 1 uniformly arranged two-dimensionally. The more bubbles you receive.
[0046]
Generally, the filter element disposed at the center of the primary side chamber 14 has a larger solid content accumulation amount than the filter element disposed at the peripheral part, and the difficulty of cleaning increases accordingly. Therefore, by using the air diffuser 45 as shown in FIG. 5, the bubble cleaning efficiency for each filter element 1 can be made more uniform.
[0047]
FIG. 6 is another process flow chart of the wastewater treatment apparatus according to the present invention. This embodiment is a modified example of FIG. 1, but a part different from the example of FIG. 1 is a diffuser tube part constituting the bubble cleaning means 40, and the other parts are configured similarly. Therefore, FIG. 6 mainly shows the processing tank 11 and the air diffuser portion, and the peripheral portion is omitted. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.
[0048]
Also in the embodiment of FIG. 6, a plurality of diffuser tubes 45 (four in this example) are radially arranged immediately below each filter element 1 mounted on the primary side chamber 14. Is supplied with pressurized air.
FIG. 7 is an enlarged sectional view of the air diffuser 45 shown in FIG. 6, and FIG. 8 is a partially broken perspective view thereof.
[0049]
7 or 8, each diffuser tube 45 has a double tube structure including an inner tube 60 and an outer tube 61 whose ends are closed. The inner tube 60 is provided with a plurality of ejection holes 62 at predetermined intervals along the axial direction, and the outer tube 61 is provided with ejection holes 63 at positions corresponding to the respective ejection holes 62 of the inner tube 60. The inner tube 60 is provided with a flange 64 on the outer periphery inside the rear end, and further provided with an operation handle 65 extending in the radial direction at the rear end. On the other hand, a stepped portion 66 having an enlarged diameter is provided at the rear end of the outer tube 61, and the inside thereof forms a packing accommodating portion 67. Then, when the inner tube 60 is inserted into the outer tube 61, the flange 64 abuts on the stepped portion 66 and is positioned.
[0050]
7 in which the outer tube 61 is inserted into the inner tube 60, the inner tube 60 is first inserted into the outer tube 61, and then the packing 68 is attached to the packing accommodating portion 67 of the outer tube 61. Pressing is carried out by a disc-shaped packing presser 69, and finally the packing presser 69 is fixed to the outer tube 61 by a bolt 69a. In this state, the inner tube 60 is stably supported by the outer tube 61 in a state of ensuring watertightness, and both are relatively rotatable. The outer pipe 61 is horizontally fixed to the wall of the processing tank 11 by welding or the like, so that the diffuser pipe 45 is disposed in the primary chamber 14. When the operation handle 65 is rotated in this state, the inner pipe 60 relatively rotates in the circumferential direction with respect to the outer pipe 61 fixed to the processing tank 11.
[0051]
As shown in FIG. 9, by rotating the inner tube 60 relative to the outer tube 61 in the circumferential direction relative to the tank, the overlapping area of each ejection hole 62 of the inner tube 60 and each ejection hole 63 of the outer tube 61 is reduced. Change. FIG. , FIG. 9B shows a state in which the ejection holes 62 and 63 are completely coincident with each other. , FIGS. 9C and 9C show a state in which the inner pipe 60 is rotated somewhat and the ejection holes 62 and 63 are half aligned. , () Shows a state in which the inner pipe 60 is further rotated so that only a part of the ejection holes 62 and 63 coincide with each other.
[0052]
In the state of FIG. 9A, the area for ejecting bubbles from the air diffuser 45 is the maximum, in the state of FIG. 9B, the area for ejection is halved, and in the state of FIG. Smaller. By adjusting the rotation position of the inner tube 60 as described above, the ejection area of the bubbles can be arbitrarily adjusted, so that the optimal ejection form of the bubbles suitable for the adhesion property of the solid can be easily set.
[0053]
10 is still another process flow diagram of the wastewater treatment apparatus according to the present invention, FIG. 11 is a sectional view taken along line AA of FIG. 10, and FIG. 12 is a sectional perspective view of the primary side chamber 14 of FIG. This embodiment is also a modification of FIG. 1, but differs from the example of FIG. 1 in that a swirling flow generating means for generating a swirling water flow for cleaning a filter element is provided in the primary side chamber 14, and the other parts are the same. Is composed of Therefore, FIG. 10 mainly shows the processing tank 11 and the peripheral part is omitted. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.
[0054]
The swirling flow generating means 70 generates swirling cleaning water in the primary side chamber 14 and cleans the outside of each filter element 1. By washing the outside of the filter element 1 with the washing water in this manner, solids that are not sufficiently removed only by washing from the inside by back washing and washing by bubble washing are removed, and the overall washing efficiency is further improved. Can be.
[0055]
The swirling flow generating means 70 includes a washing water jetting part 71, a washing water discharging part 72, and a plurality of strip-shaped baffles 73 arranged at predetermined intervals along the inner peripheral surface of the primary chamber 14. The washing water ejection part 71 ejects washing water along the inner peripheral surface of the primary side chamber 14 (ejects in the tangential direction of the peripheral wall), and the washing water discharge part 72 ejects the inner peripheral surface of the primary side chamber 14. The cleaning water 74 is discharged to the outside. Further, each baffle plate 72 converts a part of the jetted cleaning water 74 into a deflected flow 75 deflected in the center direction. By generating the deflected flow 75 in this way, the cleaning water 74 is deflected around the primary side chamber. It is distributed evenly from the center to the center. In some cases, the baffle plate 73 may be omitted.
[0056]
A cleaning water circulation path 76 is provided to circulate the cleaning water. The cleaning water circulation path 76 includes a cleaning water tank 77, pipes 78 and 79, an on-off valve 80, a strainer 81, and a pump P4. When the pump P4 is operated with the on-off valve 80 opened, the washing water 74 in the washing water tank 77 is ejected from the pipe 78 into the primary side chamber 14 through the washing water ejection section 71, and the ejected washing water 74 is discharged as washing water. The water is discharged from the section 72 to the pipe 79 and collected in the washing water tank 76 via the strainer 81. By circulating the cleaning water 74 in the primary side chamber 14 in the cleaning water circulation path 76 in this manner, each filter element 1 can be continuously cleaned from the outside.
[0057]
The strainer 81 is provided to remove solids mixed in the cleaning water 74 discharged from the primary chamber 14. Also, a flow meter (not shown) may be provided in the pipe 78 to monitor the circulating flow rate of the cleaning water 74 and adjust the rotation speed of the pump P4 to maintain the circulating flow rate in a predetermined range.
The operation of cleaning the outside of the filter element 1 with the cleaning water can be performed before or after the bubble cleaning operation, but can also be performed simultaneously with the bubble cleaning. In addition, these operation procedures are selected optimally based on the adhesion properties of solids, experiments, and the like.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, in the wastewater treatment apparatus according to the present invention, the air diffuser provided in the bubble cleaning means is horizontally disposed inside the primary chamber of the treatment tank, and the plurality of ejection holes provided in the air diffuser face downward. And ejecting air bubbles.
[0059]
As described above, since each of the ejection holes is configured to eject the pressurized air downward, the phenomenon that the ejection holes are blocked by the solid content existing in the primary chamber does not occur. In addition, the bubble immediately after being ejected once moves downward, then reverses and floats, so that the total floating distance of the bubble, that is, the distance from the ejection to the rupture in the filter element, is provided vertically upward as in the past. It will be longer than the case. As a result, the bubbles grow larger and a sufficient bursting force can be exhibited, and the outer cleaning action of the filter element is further improved.
[0060]
In the wastewater treatment device, a plurality of the air diffusers can be radially arranged. In this way, a plurality of filter elements arranged two-dimensionally at predetermined intervals can be cleaned with a uniform cleaning effect.
[0061]
In the case where a plurality of the air diffusers are arranged, the diameter of the plurality of ejection holes provided in each of the air diffusers can be increased toward the tip. As a result, it is possible to more effectively perform the bubble cleaning of the filter element that is disposed at the center of the primary side chamber and has a large amount of dirt, and the cleaning effect of each filter element can be made more uniform.
[0062]
In the wastewater treatment apparatus, each diffuser pipe is constituted by an inner pipe provided with a plurality of ejection pipes and an outer pipe provided with a plurality of ejection holes, and has a double pipe structure which can relatively rotate in the circumferential direction. be able to. And by rotating the inner pipe and the outer pipe relatively in the circumferential direction, it is possible to change the overlapping area of the ejection holes of the inner pipe and the outer pipe. By using such an air diffuser, the ejection area of the bubbles can be freely adjusted, so that the most suitable ejection form of the bubbles can be easily set in accordance with the adhesion property of the solid.
[0063]
In any one of the wastewater treatment apparatuses described above, a swirling flow generating unit that generates a swirling water flow for cleaning the filter element may be provided in the primary chamber of the treatment tank. When such a swirling flow generating means is provided, the filter element can be efficiently cleaned with cleaning water from the outside in addition to the bubble cleaning, and the overall cleaning efficiency can be further improved.
[0064]
Further, in the case where the above-mentioned swirling flow generating means is provided, the swirling flow generating means includes a washing water jetting section for jetting washing water along the inner peripheral surface of the primary side chamber, and a washing water discharging section for discharging the jetted washing water to the outside. Part and a plurality of baffles arranged at predetermined intervals along the inner circumferential surface of the primary chamber, and a part of the washing water jetted to the inner circumferential surface of the primary chamber by each of the baffles is deflected in the center direction. Configuration. With this configuration, a swirling flow can be easily generated with a simple device configuration, and a plurality of filter elements arranged two-dimensionally at predetermined intervals can be more uniformly washed from the outside.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process flow diagram of a wastewater treatment device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional plan view of each diffuser tube 45 in the primary side chamber 14 shown in FIG.
FIG. 3 is a partially enlarged perspective view of a diffuser tube 45;
FIG. 4 is a cross-sectional view of the ejection hole portion of FIG.
FIG. 5 is a partially enlarged perspective view showing a modified example of the air diffusion tube 45 of FIG. 1;
FIG. 6 is another process flow diagram of the wastewater treatment apparatus according to the present invention.
FIG. 7 is an enlarged sectional view of the air diffuser tube 45 shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a partially broken perspective view of the air diffuser tube 45 shown in FIG. 6;
FIG. 9 is a diagram showing a change in the ejection area when the inner tube 60 and the outer tube 61 in the air diffuser tube 45 of FIG. 7 are relatively rotated in the circumferential direction.
FIG. 10 is still another process flow chart of the wastewater treatment apparatus according to the present invention.
FIG. 11 is a sectional view taken along line AA of FIG. 10;
FIG. 12 is a sectional perspective view of a primary side chamber 14 of FIG.
FIG. 13 is a sectional view of a coil-type filter element.
FIG. 14 is a process flow diagram of a wastewater treatment device that treats wastewater containing fine solids using a filtration device.
[Explanation of symbols]
1 Filter element
2 Coil member
3 support
4 Upper support bracket
5 Lower support bracket
6,7 nut
8 Partition members
9 Filter aid
10 Wastewater treatment equipment
11 treatment tank
13 Treatment tank
14 Primary room
15 Secondary room
16 Drainage supply port
17 Filter aid supply port
18 Suspension outlet
19 Wastewater supply means
20 Filter aid supply means
21 Suspended water treatment means
22 Raw water tank
23 On-off valve
24 Coating liquid tank
25 Filter aid supply tank
26 On-off valve
28 Suspension tank
29 On-off valve
30 Treated water outlet
31 Backwash water supply port
32,33 On-off valve
34 Backwash water supply means
35 On-off valve
40 Bubble cleaning means
41 Pressurized air source
42 air header
43 piping
44 On-off valve
45 diffuser
46 Controller
47 Orifice
48 bubbles
49 Bursting Bubbles
50 Through hole
51 On-off valve
52 piping
53 Air outlet
54 On-off valve
55 piping
60 inner tube
61 Outer tube
62 Orifice
63 orifice
64 Tsuba
65 Operation handle
66 Step
67 Packing storage section
68 Packing
69 Packing foot
69a bolt
70 Swirling flow generating means
71 Cleaning water spout
72 Cleaning water discharge section
73 Baffle
74 washing water
75 Deflected flow
76 Wash water circulation path
77 Washing tank
78, 79 piping
80 On-off valve
81 strainer
a to g piping
P1 to P4 pump