申请日2011.03.25
公开(公告)日2011.11.02
IPC分类号C02F9/14; B01D24/34
摘要
本实用新型的课题在于提供一种不仅在雨天时，晴天时也能均等地对漂浮滤料层整体进行反向冲洗的过滤装置。解决方法为提供过滤装置(2)，具备：多个上升流式的过滤槽(24)，其具有漂浮滤料层(81)和网状物(82);过滤水共同贮留部(25)，集中由过滤槽(24)过滤的水;原水通路(23)，用于在过滤处理时使原水流入各过滤槽(24);排水管(51)，用于在反向冲洗处理时将洗涤废水排出过滤槽(24)外部;排水阀(53)，设置于各排水管(51)上;在反向冲洗处理时，通过打开排水阀(53)，使贮留于过滤水共同贮留部(25)的水向下逆流，使过滤槽(24)能够反向冲洗，在该装置中，网状物(82)的开口率在全部过滤槽(24)上相同，且在0.5%以上10%以下。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.一种过滤装置，具备：
多个上升流式的过滤槽，具有漂浮滤料层，且仅在该漂浮滤料层 上侧配置有网状物;
过滤水共同贮留部，设置于多个所述过滤槽上面，贮留由该过滤 槽过滤的过滤水;
多个原水通路，与各所述过滤槽对应而设置并与该过滤槽下部相 连接，用于在过滤处理时使原水流入所述过滤槽;
多个排水通路，与各所述过滤槽对应而设置并与该过滤槽下部相 连接，用于在反向冲洗处理时将洗涤废水排出所述过滤槽外部;
多个排水阀，与各所述排水通路对应而设置，在所述过滤处理时 被关闭，所述反向冲洗处理时被打开;
在所述反向冲洗处理时，通过打开所述排水阀，利用重力使贮留 于所述过滤水共同贮留部的所述过滤水向下逆流，使所述过滤槽能够 反向冲洗，
其特征在于，所述网状物的开口率在全部所述过滤槽上相同，且 该开口率在0.5%以上10%以下。
2.权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，
进一步具备原水供给部，所述原水供给部将所述原水从相对于所 述过滤槽的水头面高出规定高度的原水供给位置介由所述原水通路 供给至所述过滤槽，
所述原水通路包括：
溢流部，所述过滤处理时允许所述原水从所述原水供给位置向该 原水通路内部的溢流，且所述反向冲洗处理时停止所述原水从所述原 水供给位置向该原水通路内部的溢流;
调压部，从所述溢流部铅直向下延伸而形成，根据流入内部的所 述原水的水位调整所述过滤槽内的压力;
原水注入口，形成于所述调压部的下游侧，从所述过滤槽下部注 入所述原水。
3.权利要求2所述的过滤装置，其特征在于，所述排水通路的 吸入口为向所述过滤槽底面开口的喇叭口型形状。
4.权利要求3所述的过滤装置，其特征在于，所述排水阀为使 作为转动轴的阀棒相对于阀体中心偏芯的偏芯阀。
5.权利要求4所述的过滤装置，其特征在于，构成所述漂浮滤 料层的漂浮滤料的尺寸大于4mm小于等于20mm。
6.权利要求5所述的过滤装置，其特征在于，使用前及/或使用 时的所述漂浮滤料的密度大于0.4g/cm3小于等于0.8g/cm3。
7.权利要求6所述的过滤装置，其特征在于，
所述排水通路分开为具有所述吸入口的多个支管，
从所述过滤槽俯视，所述原水通路的原水注入口和所述排水通路 的吸入口配置于互不重合的位置。
8.权利要求7所述的过滤装置，其特征在于，
多个所述过滤槽及所述原水供给部在规定方向并列设置，且该原 水供给部为其底面由地盘支撑的水槽，
多个所述原水通路在与所述规定方向直交的方向上并列设置，且 进一步具有从所述调压部下端水平延伸至所述原水注入口的水平通 路部。
9.权利要求8所述的过滤装置，其特征在于，所述水平通路部 的剖面面积相对于过滤槽面积的比率为0.002以上0.1以下。
10.权利要求9所述的过滤装置，其特征在于，所述水平通路部 的剖面面积根据其通路长度改变，使该通路长度短的所述水平通路部 的剖面面积小，使该通路长度长的所述水平通路部的剖面面积大。
11.一种水处理系统，其特征在于，具备权利要求1至10任一 项所述的过滤装置和生物处理槽，所述生物处理槽设置于所述过滤装 置的下游，对由该过滤装置供给的过滤水进行生物处理。
说明书 [支持框选翻译]
过滤装置及水处理系统
技术领域
本实用新型涉及用于过滤包含污水、工业废水、农业废水、雨水 等高浓度浮游物质(Suspended Solid，以下称为“SS”)的大量原 水的过滤装置及具备该过滤装置的水处理系统，特别涉及利用漂浮滤 料的上升流式过滤装置及具备该过滤装置的水处理系统。
背景技术
一直以来，在污水处理厂使用的水处理系统的一次处理，都是通 过利用最初沉淀池等的沉淀方式进行的。在这样的处理中，由于固液 分离性不好，在后段的曝气池等生物反应槽中需要曝气量较多。另外， 在现有的处理中，从最初沉淀池中出来的污泥和从生物反应槽的后段 的最终沉淀池中出来的污泥等量产生，污泥处理成本较大。为解决这 样的问题，如JP2008-697A所示的那样，能实现更高度的固液分离的 上升流式过滤装置被提出。
在这样的过滤装置中，将比重小的漂浮滤料填充于过滤槽内并 形成漂浮滤料层，在该漂浮滤料层的上侧配置网状物，用以防止漂浮 滤料流出。过滤处理时，通过使原水从下向上流动并通过漂浮滤料层， 就能在漂浮滤料层捕捉SS。另外，通过过滤处理，漂浮滤料层产生 堵塞时，使水向下逆流来进行反向冲洗处理。反向冲洗处理时，通过 下降流，漂浮滤料层向下扩大而展开，由此，SS与漂浮滤料分离， 被分离的SS与洗涤废水一同被排出过滤系统外部。
发明内容
发明要解决的问题
但是，如图11所示，在这样的现有过滤装置中，有如下现象： 反向冲洗处理时，从网状物182的上方向下供给至漂浮滤料层181的 反向冲洗水(反向冲洗处理所使用的水)，只流过堵塞较少、水流容 易的地方而没有均等地流过漂浮滤料层181整体。即，有如下现象： 漂浮滤料层181中，堵塞较少的部分展开，反向冲洗水只是集中地流 过该部分，另一方面，漂浮滤料层181的其他部分没有充分展开。因 此，有不能均等洗涤漂浮滤料层181的现象，特别是过滤槽124规模 大的情况下，这样的问题更突出。
另外，雨天时，原水中所包含的SS尺寸大，在漂浮滤料层181 的下侧(上游侧)表层被捕捉，因此，反向冲洗处理时容易被排出， 与此相对，晴天时，原水中所包含的SS尺寸小，容易进入至漂浮滤 料层181的深处(下游侧)，因此，反向冲洗处理时难以被排出。所 以，在现有的过滤装置102中，特别是晴天时，难以均等地进行反向 冲洗处理。
另外，在现有的过滤装置102中，由于反向冲洗水流动不均匀， 因而流速局部变大，一部分漂浮滤料110会从排出管151流出。
本实用新型是为解决上述现有问题而做出的，目的在于提供一种 过滤装置及具备该过滤装置水处理系统，所述过滤装置，不仅是在雨 天时，晴天时也能通过反向冲洗处理均等地洗涤漂浮滤料层整体，且 能防止反向冲洗处理时漂浮滤料的流出。
解决问题的手段
本实用新型的过滤装置，具备：多个上升流式的过滤槽，具有漂 浮滤料层，且仅在该漂浮滤料层上侧配置有网状物;过滤水共同贮留 部，设置于所述多个所述过滤槽上面，贮留由该过滤槽过滤的过滤水; 多个原水通路，与各所述过滤槽对应而设置并与该过滤槽下部相连 接，用于在过滤处理时使原水流入所述过滤槽;多个排水通路，与各 所述过滤槽对应而设置并与该过滤槽下部相连接，用于在反向冲洗处 理时将洗涤废水排出所述过滤槽外部;多个排水阀，与各所述排水通 路对应而设置，在所述过滤处理时被关闭，所述反向冲洗处理时被打 开;
在所述反向冲洗处理时，通过打开所述排水阀，利用重力使贮留 于所述过滤水共同贮留部的所述过滤水向下逆流，使所述过滤槽能够 反向冲洗，
其特征在于，所述网状物的开口率在全部所述过滤槽上相同，且 该开口率在0.5%以上10%以下。
这样，通过设定网状物开口率在全部的过滤槽上相同且在0.5% 以上10%以下，能使在反向冲洗处理开始时过滤槽的压力损失中， 相对于由漂浮滤料层产生的压力损失，由网状物产生的压力损失的比 例变大。由此，反向冲洗处理时，反向冲洗水就不会只集中在漂浮滤 料层的一部分，能使反向冲洗水均等分散而通过漂浮滤料层，因此， 能将漂浮滤料层整体均等展开并洗涤。另外，反向冲洗水的下降流速 不会局部变大，漂浮滤料也不会从排出通路流出。此外，此处网状物 的开口率是指全部开口的面积(总开口面积)相对于网状物平面面积 的比率。
此处，如果网状物的开口率小于0.5%，反向冲洗水通过网状物 时的阻力急剧增大，因此，反向冲洗处理时难以确保足够的流速，洗 涤效果变得不充分。另外，如果网状物的开口率大于10%，不能使 由网状物产生的压力损失相对于由漂浮滤料层产生的压力损失的比 例足够大，在晴天时尺寸小的SS进入漂浮滤料层的深处的情况下， 反向冲洗水就会集中流过堵塞较少、水流容易的地方，就难以均等地 洗涤漂浮滤料层整体。
另外，该实用新型的期望实施方案，其特征在于，进一步具备原 水供给部，所述原水供给部将所述原水从相对于所述过滤槽的水头面 高出规定高度的原水供给位置介由所述原水通路供给至所述过滤槽， 所述原水通路包括：溢流部，所述过滤处理时允许所述原水从所述原 水供给位置向该原水通路内部的溢流，且所述反向冲洗处理时停止所 述原水从所述原水供给位置向该原水通路内部的溢流;调压部，从所 述溢流部铅直向下延伸而形成，根据流入内部的所述原水的水位调整 所述过滤槽内的压力;原水注入口，形成于所述调压部的下游侧，从 所述过滤槽下部注入所述原水。
根据该构成，由于反向冲洗处理时，从原水供给部向过滤槽的原 水供给被停止，因此，不会有从原水注入口向过滤水共同贮留部的原 水流动，过滤槽内的水流只能成为由过滤水共同贮留部所供给的反向 冲洗水产生的下降流。因此，能使反向冲洗处理时的流速变快，反向 冲洗处理时间变短。进而，由于能减少反向冲洗处理时使用的过滤水 的量，就能提高过滤水的回收率(通过过滤槽进行的过滤处理中得到 的过滤水的量/原水的供给量)。
另外，经过过滤处理由漂浮滤料层产生的压力损失增大的情况 下，调压部的水位上升，但根据该调压部的水位变化，就能容易地把 握漂浮滤料层的堵塞状况，因此，就容易进行基于调压部的水位确定 反向冲洗处理时间等过滤装置的运转控制。
另外，该实用新型进一步期望的实施方案，其特征在于，所述排 水通路的吸入口为向所述过滤槽底面开口的喇叭口型形状。
在该构成中，由于排水通路的吸入口向过滤槽的底面开口，因此， 能防止反向冲洗处理时漂浮滤料被吸入吸入口而流出。另外，由于吸 入口呈喇叭口型扩大，就能减小吸入阻力。
另外，该实用新型进一步期望的实施方案，其特征在于，所述排 水阀为使作为转动轴的阀棒相对于阀体中心偏芯的偏芯阀。
在该构成中，由于使用偏芯阀作为排水阀，就能在阀开闭时仅施 加瞬间转矩在短时间内使阀开闭。
另外，该实用新型进一步期望的实施方案，其特征在于，构成所 述漂浮滤料层的漂浮滤料的尺寸大于4mm小于等于20mm。
此处，如果漂浮滤料的尺寸为4mm以下，则漂浮滤料层的下面 附近(表层部分)堵塞有SS，就无法使用漂浮滤料层整体进行过滤， 过滤处理的持续处理时间将显著变短。另外，如果大于20mm，则SS 的除去率降低。
另外，该实用新型进一步期望的实施方案，其特征在于，使用前 及/或使用时所述漂浮滤料的密度大于0.4g/cm3小于等于0.8g/cm3。
此处，如果使用前及/或使用时的漂浮滤料的密度为0.4g/cm3以 下，则在反向冲洗处理时，漂浮滤料不能在下降流中充分展开，就不 能充分洗涤漂浮滤料层。另外，如果使用前及/或使用时的漂浮滤料 的密度大于0.8g/cm3，就有可能在反向冲洗处理时，漂浮滤料展开过 度而从排出管流出。
另外，该实用新型进一步期望的实施方案，其特征在于，所述排 水通路分开为具有所述吸入口的多个支管，从所述过滤槽俯视，所述 原水通路的原水注入口和所述排水通路的吸入口配置于互不重合的 位置。
在该构成中，反向冲洗处理时，洗涤废水从各支管的吸入口分散 流入排水通路。由此，就能在更广的范围内均等地将过滤槽底面堆积 的SS吸上来。另外，从过滤槽俯视，原水通路的原水注入口和排水 管的吸入口配置于互不重合的位置，因此，在排水时吸引力变得最强 的吸入口的正下方就不是原水注入口而是过滤槽的底面。由此，就能 更有效地将过滤槽的底面上堆积的SS吸上来。
另外，该实用新型进一步期望的实施方案，其特征在于，多个所 述过滤槽及所述原水供给部在规定方向并列设置，且该原水供给部为 其底面由地盘支撑的水槽，多个所述原水通路在与所述规定方向直交 的方向上并列设置，且进一步具有从所述调压部下端水平延伸至所述 原水注入口的水平通路部。
在将多个过滤槽在规定方向并列设置的情况下，设置的过滤槽的 数量越增加，过滤装置整体就在所述规定方向变得越长。相对于过滤 槽的原水供给部的并列方向为原水供给部与所述规定方向直交的情 况下，一般地，过滤装置整体在所述规定方向变长，就需要原水供给 部也随之在所述规定方向变长。与此相对，如上述构成那样，相对于 过滤槽的原水供给部的并列方向为所述规定方向的情况下，即使设置 的过滤槽的数量增加，也不需要使原水供给部在所述规定方向长，因 此，就能提高原水供给部的设计自由度，减小原水供给部的设置面积。 此外，这里的与所述规定方向直交的方向，并不严格地限定为与所述 规定方向成90°的方向，只要不违反本申请的发明宗旨，也包括能 达到所述效果的范围。
此外，在该构成中，原水通路的形状由在铅直方向延伸的调压部 与从其下端水平延伸的水平通路部构成L字型，原水供给部和过滤槽 介由这样的L字型原水通路相连接。
另外，通过采用其底面由地盘支撑的水槽作为原水供给部，就能 实现与普通的水槽同样的设计，就能容易地确保构架强度。另外，由 于原水供给部的底面不是被置于空中，而是由地盘支撑，就能通过使 补强较少等来提高施工性等，从而扩大原水供给部的设计自由度。此 外，地盘是指支撑底面的基座，也包括除地面之外能支撑原水供给部 的构造。
另外，该实用新型进一步期望的实施方案，其特征在于，所述水 平通路部的剖面面积相对于过滤槽面积的比率为0.002以上0.1以下。
此处，过滤槽面积是指在网状物设置位置的各过滤槽的水平方向 的剖面面积。如果该比率小于0.002，则水平通路部上的压力损失变 大，调压部的原水水位上升。因此，就需要设定原水供给部的高度较 高，不利于确保原水供给部的构架强度及降低成本。另外，如果该比 率大于0.1，有可能即使在流速变快的雨天时也不能确保足够的流速， 原水通路内就会堆积SS。
另外，该实用新型进一步期望的实施方案，其特征在于，所述水 平通路部的剖面面积根据其通路长度改变，使该通路长度短的所述水 平通路部的剖面面积小，使该通路长度长的所述水平通路部的剖面面 积大。
在该构成中，根据通路长度来改变水平通路部的剖面面积，由此 就能抑制由于各原水通路上的压力损失差所引起的调压部的水位差， 因此，能更准确地评价在过滤槽上的水位差的大小(漂浮滤料层的堵 塞状态)。由此，容易设计反向冲洗处理的时间和原水供给部的高度。
另外，本实用新型的水处理系统，其特征在于，具备上述过滤装 置和生物处理槽，所述生物处理槽设置于所述过滤装置的下游，对由 该过滤装置供给的过滤水进行生物处理。
根据该构成，与现有的沉淀方式相比，不管是雨天时还是晴天时， 都能通过过滤装置有效地进行一次处理，因此，能大幅削减生物处理 槽中的曝气动力。
发明效果
本实用新型的过滤装置及水处理系统，不仅在雨天时，晴天时也 能通过反向冲洗处理均等地洗涤漂浮滤料层整体。另外，由于反向冲 洗水均匀流动，反向冲洗处理时就不会有漂浮滤料流出。
