流化床過濾裝置的制作方法

專利名稱：流化床過濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于凈化下水、排水或河湖等中污水(原水、被處理水)的流化床式過濾裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中，凈化下水、排水或河湖等中污水的方法，有稱為接觸氧化法或浸漬濾床法等的水處理法。這些水處理法中，由于微生物的氧化分解作用對凈化有很大貢獻(xiàn)，所以也稱為生物過濾法或生物膜過濾法。該水處理法中，把作為濾材(接觸材)的蜂巢狀管、尼龍帶、塑料成形濾材、木炭或活性炭、陶瓷、砂等粒狀濾材充填在過濾槽內(nèi)，使污水流過該過濾槽，將原水中的懸濁物質(zhì)(SS)、有機(jī)物等除去。
上述水處理法中，隨著運(yùn)轉(zhuǎn)的進(jìn)行，自生于原水中的微生物漸漸地在濾材表面上繁殖，形成稱為生物膜的膜，以此促進(jìn)污濁物的除去效果。
過濾的方法可分為固定床式和流化床式。通常，流化床式過濾是借助原水的流動(dòng)使濾材層一邊流動(dòng)化一邊進(jìn)行過濾，采用比重稍大于水的粒子狀濾材，自下而上地流過原水，使濾材層流動(dòng)化。在固定床式過濾中，原水中的污濁物被集中地捕集在濾材層的入口附近，所以在短期間內(nèi)容易產(chǎn)生入口部的堵塞，而在流化床式過濾中，由于濾材不斷地流動(dòng)，所以不容易引起堵塞。
現(xiàn)有的流化床式過濾裝置，例如有日本特開平3-38289號公報(bào)揭示的型式。
但是，這種現(xiàn)有的流化床式過濾裝置中，因?yàn)橛糜趯⒈惶幚硭?污濁水)供給過濾槽的給水配管的排出口設(shè)置在濾材層中，所以，在停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有時(shí)濾材層的濾材粒子侵入給水配管中而堵塞給水配管。一旦給水配管被濾材堵塞住，只靠給水泵的壓力將堵塞在給水配管內(nèi)的濾材排出是困難的。因此，不容易進(jìn)行再起動(dòng)，在停止運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行維修時(shí)成為大問題。
另一種現(xiàn)有的流化床式過濾裝置中，用砂礫層和多孔板等將濾材層支承在過濾槽內(nèi)的上方，在過濾槽的下部形成空間部，將給水配管的排出口設(shè)置在該空間部內(nèi)。根據(jù)該構(gòu)造，雖然濾材不會(huì)侵入給水配管內(nèi)，但由于多孔板或砂礫層的部分成為固定床，所以，該部分容易產(chǎn)生堵塞。產(chǎn)生堵塞時(shí)，用設(shè)置在過濾槽內(nèi)的空間部內(nèi)的散氣管等進(jìn)行清洗，但有著該清洗操作的頻度高的缺點(diǎn)。而且，進(jìn)行清洗操作時(shí)，在濾材層內(nèi)繁殖的、用于凈化的微生物也被洗掉，所以，清洗頻度高也導(dǎo)致生物處理功能的降低。
本發(fā)明的目的是提供一種流化床式過濾裝置，該裝置能防止濾材粒子堵塞配管，在運(yùn)轉(zhuǎn)停止后容易再起動(dòng)，而且清洗頻度低。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的流化床式過濾裝置，在過濾槽內(nèi)充填著粒子狀濾材，污濁水自下而上地流過該過濾槽，粒子狀濾材一邊被水流引起流動(dòng)化一邊進(jìn)行水的凈化；其特征在于，它備有支承層、第1給水配管和第2給水配管；上述支承層設(shè)置在前述過濾槽內(nèi)，支承由前述粒子狀濾材構(gòu)成的濾材層，并且在過濾槽內(nèi)下部形成空間部；上述第1給水配管具有在前述空間部中的排出口，用于供給要凈化的原水；上述第2給水配管具有在前述濾材層中的排出口，用于供給要凈化的原水。
本發(fā)明的流化床式過濾裝置，備有過濾槽和泵(取水或給水泵)，該過濾槽設(shè)置在高于作為凈化對象的凈化水域水面的位置并充填著粒子狀濾材，具有被處理水導(dǎo)入部和放出已凈化處理水的放水部，上述泵設(shè)置在凈化對象水域中，從該水域取出要凈化的處理水，供給過濾槽的被處理水導(dǎo)入部；污濁水自下而上地流過前述過濾槽，粒子狀濾材一邊被水流引起流動(dòng)化一邊進(jìn)行凈化處理運(yùn)轉(zhuǎn)；其特征在于，它備有支承層、第1給水配管和第2給水配管；上述支承層設(shè)置在前述過濾槽內(nèi)，支承由前述粒子狀濾材構(gòu)成的濾材層，并且在過濾槽內(nèi)下部形成空間部；上述第1給水配管具有在前述空間部中的排出口，用于供給要凈化的原水；上述第2給水配管具有在前述濾材層中的排出口，用于供給要凈化的原水，用若干系統(tǒng)的給水配管向過濾槽內(nèi)供給污濁水。
另外，上述過濾槽的下部也可以水沒入被凈化水域地進(jìn)行設(shè)置。
在向過濾槽內(nèi)供給被處理水的給水配管的途中也可以設(shè)置將被處理水向大氣開放的機(jī)構(gòu)。
也可以對上述第1和第2給水配管分別設(shè)置獨(dú)立的給水泵，可以將高壓低流量型的第1給水泵與第1給水配管連接，將比第1給水泵低壓大流量的第2給水泵與第2給水配管連接。
也可以在第1給水配管上連接泵，強(qiáng)制地向支承層下部空間加壓給水，第2給水配管與頂槽連接，將從該頂槽由重力自然流下的要凈化原水供給到濾材層中。
另外，本發(fā)明的流化床式過濾裝置，是將若干個(gè)流化床式過濾槽串聯(lián)連接而形成多級式流化床式過濾裝置，在上述過濾槽內(nèi)充填著粒子狀濾材，使污濁水自下而上地流過該過濾槽，該粒子狀濾材一邊被水流引起流動(dòng)化一邊進(jìn)行水的凈化，被處理水依次流過上述若干個(gè)過濾槽而被凈化；其特征在于，上述各級過濾槽內(nèi)，備有支承由前述粒子狀濾材構(gòu)成的濾材層、并且在過濾槽內(nèi)下部形成空間部的支承層；在第1級過濾槽內(nèi)備有排出口處于空間部內(nèi)的給水配管；在第2級以后的過濾槽內(nèi)，備有排出口處于空間部內(nèi)的給水配管和排出口處于濾材層內(nèi)的給水配管。另外，在上述的第1級過濾槽中也可以備有排出口處于濾材層中的給水配管。
另外，也可以在高于過濾槽的位置處設(shè)置頂槽，上述第1和第2給水配管與該頂槽連接，將從該頂槽由重力自然流下的要凈化原水供給上述空間部和濾材層中，第2給水配管在比第1給水配管低的位置與頂槽連接。
另外，也可以將第2給水配管的排出口部分的流路斷面做成為朝著排出口頂端部分末端變寬的狀態(tài)；或者閉塞該排出口部分的前端，在該排出口部分的給水配管圓筒部設(shè)置條形孔，從該條形孔排出被處理水。另外，也可以在第2給水配管的排出口下方設(shè)置濾材侵入防止板。另外，也可以將第2給水配管的至少一部分用柔軟材料構(gòu)成，該由柔軟材料構(gòu)成的部分在通水停止時(shí)被水壓壓癟，使給水配管的一部分閉塞。
具有上述2系統(tǒng)給水配管的本發(fā)明中，在運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)，先用第1給水配管流通污水，然后用第2給水配管流通污水，通過這樣地切換流路進(jìn)行使用，可以使裝置的再起動(dòng)容易。
另外，也可以在過濾槽內(nèi)的空間部設(shè)置清洗濾材用的散氣機(jī)構(gòu)，這時(shí)，可在第2給水配管上設(shè)置閥或逆止閥。即，用散氣機(jī)構(gòu)在過濾槽內(nèi)進(jìn)行曝氣時(shí)，通過閥操作等將第2給水配管閉塞，可防止濾材侵入第2給水配管內(nèi)。
本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)，在以下的參照


中將更加清楚。
圖1是表示本發(fā)明流化床式過濾裝置一實(shí)施例的剖視圖。
圖2～圖7分別是表示本發(fā)明其它實(shí)施例的剖視圖。
圖8是表示本發(fā)明中所用的給水配管排出口部分構(gòu)造的正視圖。
圖9是表示本發(fā)明中所用的給水配管排出口附近構(gòu)造的正視圖。
圖10是表示本發(fā)明中所用的給水配管排出口部分另一種構(gòu)造的正視圖。
圖11是圖10的A-A′線剖視圖。
圖12A、B是表示本發(fā)明中所用的給水配管排出口部分的其它構(gòu)造例的正視圖。
圖13是表示現(xiàn)有的一種流化床式過濾裝置的剖視圖。
圖14是表示現(xiàn)有的另一種流化床式過濾裝置的剖視圖。
圖13表示現(xiàn)有的一種流化床式過濾裝置。在過濾槽1的內(nèi)部，充填著微細(xì)粒子狀的濾材，形成過濾層2。原水由泵3通過給水配管4從過濾槽1下部排出，自下而上地通過濾材層2內(nèi)，作為處理水從處理水排出用的流槽5排出。該構(gòu)造中，由于給水配管4的排出口設(shè)置在濾材層2中，所以在停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，濾材層2的濾材粒子有時(shí)侵入給水配管4中，堵塞給水配管4，只靠泵3的壓力難以將堵塞在給水配管內(nèi)的濾材排出。
圖14表示現(xiàn)有的另一種流化床式過濾裝置。在濾材層2的下部，設(shè)置著支承濾材層2用的砂礫層6，在砂礫層6的下面設(shè)置著多孔板7。由該砂礫層6和多孔板7將濾材層2支承在濾過槽1內(nèi)的上方，在過濾槽1的下部形成空間部，給水配管4的排出口設(shè)在該空間部內(nèi)。該構(gòu)造中，雖然濾材不會(huì)侵入給水配管4內(nèi)，但是因?yàn)槎嗫装?或砂礫層6的部分成為了固定床，所以，在該部分容易產(chǎn)生堵塞，抵削了流化床式過濾裝置的“不容易堵塞”這一優(yōu)點(diǎn)。在產(chǎn)生了堵塞時(shí)，必須采用清洗操作來排出堵塞的污濁物，在圖14的凈化裝置中，在過濾槽1內(nèi)的空間部內(nèi)設(shè)置著散氣管9，由鼓風(fēng)機(jī)8使過濾槽1內(nèi)曝氣，利用空氣進(jìn)行清洗。進(jìn)行該清洗操作時(shí)，在濾材層2內(nèi)繁殖的、有助于凈化的微生物也被清洗掉，所以，清洗頻度高時(shí)，導(dǎo)致生物處理功能降低。因此，必須加大清洗操作間隔，以保持生物處理功能。
下面，參照圖1至圖12說明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1至圖4分別表示本發(fā)明的具體例。圖5至圖7分別表示將上述圖1至圖4的具體例進(jìn)行適當(dāng)組合而構(gòu)成的系統(tǒng)的構(gòu)造。圖8至圖12是表示給水配管排出口部分的構(gòu)造。
圖1中，多孔板7設(shè)置在過濾槽1內(nèi)下方，在多孔板7的上面設(shè)置著砂礫層6，濾材層2設(shè)在由多孔板7和砂礫層6構(gòu)成的支承層的上面。構(gòu)成濾材層2的濾材粒子，可采用活性炭或無煙煤、方英石、沸石等天然礦石或者硅砂等。濾材粒子的大小最好在1mm左右，在選定濾材時(shí)，應(yīng)根據(jù)濾材粒子的大小和密度適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)使濾材層流動(dòng)化的速度。將原水供給過濾槽1的給水配管被設(shè)置成2個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)給水配管(第1給水配管)4a的排出口在形成于多孔板7下部的空間部1a中開口，另一個(gè)給水配管(第2給水配管)4b的排出口在濾材層2中開口。各給水配管4a、4b上設(shè)有閥10a、10b，可以變換流路。由給水泵(加壓式的給水機(jī)構(gòu))3向過濾槽1內(nèi)供給的原水通過閥10a、10b的操作從上述2系統(tǒng)的給水配管4a、4b有選擇地流過，自下而上地流過濾槽1內(nèi)后，從流槽5作為處理水流出。另外，在過濾槽1下部的空間部內(nèi)設(shè)置著散氣管9，可以由鼓風(fēng)機(jī)8使過濾槽1內(nèi)曝氣。當(dāng)多孔板7或砂礫層6或?yàn)V材層2產(chǎn)生堵塞時(shí)，該散氣管9送入空氣，進(jìn)行濾材的清洗操作。
如上所述，圖1所示的流化床式過濾裝置中，具有4a和4b這樣2個(gè)系統(tǒng)的給水配管，使用給水配管4a時(shí)，原水通過多孔板7和砂礫層6，所以，該部分容易產(chǎn)生堵塞。為了充分發(fā)揮流化床式過濾裝置的不容易堵塞這一優(yōu)點(diǎn)，在通常的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，最好使用給水配管4b，不通過多孔板7和砂礫層6地進(jìn)行過濾。但是，在給水配管4b停止運(yùn)轉(zhuǎn)期間，有時(shí)濾材粒子會(huì)侵入配管內(nèi)，這時(shí)，給水配管4b的系統(tǒng)中流水阻力大，僅靠泵3的壓力不能將侵入的濾材粒子排出給水配管4b，有可能不能再起動(dòng)。這時(shí)，先打開閥10a，關(guān)閉閥10b，只使用給水配管4a通水。由于給水配管4a的排出口與過濾槽1下部的空間連通，所以，濾材粒子不會(huì)侵入，只用泵3的壓力可以很容易地通水。然后，至打開著閥10a的狀態(tài)，也打開閥10b，預(yù)先從給水配管4a向?yàn)V材層2通水，使濾材層2流動(dòng)化并膨脹，這樣，給水配管4b的排出口附近的濾材粒子的充填密度與運(yùn)轉(zhuǎn)停止時(shí)(濾材靜止時(shí))相比變小。這樣，給水配管4b的流水阻力減小，侵入給水配管4b內(nèi)的濾材粒子被排出而可以通水。然后，如果關(guān)閉閥10a，則回到通常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，可容易地進(jìn)行再起動(dòng)。另外，進(jìn)行該運(yùn)轉(zhuǎn)操作時(shí)，給水配管4a只在再起動(dòng)時(shí)使用，在通常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，污濁水不通過多孔板7和砂礫層6，所以，多孔板7或砂礫層6經(jīng)過長期間也不產(chǎn)生堵塞。即，可大幅度地加大清洗間隔。
當(dāng)多孔板7或砂礫層6或?yàn)V材層2產(chǎn)生堵塞時(shí)，用鼓風(fēng)機(jī)8從設(shè)置在過濾槽1下部的散氣管9向過濾槽1內(nèi)送入空氣，進(jìn)行清洗操作。該清洗操作時(shí)，如果空氣進(jìn)入給水配管4b內(nèi)，則在給水配管4a中產(chǎn)生逆流，使濾材粒子強(qiáng)制性地侵入給水配管4b內(nèi)。為此，為進(jìn)行該清洗操作而使過濾槽1內(nèi)曝氣時(shí)，以關(guān)閉閥10b的方式進(jìn)行控制，使得給水配管4b中難以產(chǎn)生逆流。這樣，可防止濾材侵入給水配管內(nèi)，可比較容易地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的再起動(dòng)。
另外，也可省略掉閥10a和10b。在通常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，給水配管4b比給水配管4a的流水阻力小，小的這一部分阻力相當(dāng)于不通過多孔板7和砂礫層6的部分的阻力。所以，即使不進(jìn)行閥操作，也主要是使用給水配管4b。另外，也可用逆止閥代替閥10b，在使過濾槽1內(nèi)曝氣時(shí)，可防止給水配管4b內(nèi)的空氣逆流，防止濾材粒子侵入。
另外，在該實(shí)施例中，是采用多孔板7和砂礫層6將濾材層2支承在過濾槽1內(nèi)的某高度以上，但是根據(jù)濾材粒子的大小情況，也可只采用多孔板7，或者不采用多孔板而采用有孔塊體或狹縫式濾網(wǎng)。
圖2是圖1所示流化床式過濾裝置的變形例。標(biāo)注了與圖1中相同標(biāo)號的部分表示是相同或相當(dāng)?shù)牟糠帧Ｔ摾?，在?、第2給水配管4a、4b的上游側(cè)，分別獨(dú)立地連接著第1給水泵3a、第2給水泵3b。在圖1所示的例子中，在如前述那樣的運(yùn)轉(zhuǎn)停止后的再起動(dòng)時(shí)，因?yàn)樾枰梢慌_泵3向兩個(gè)給水配管4a、4b供給水，所以，必須將泵3的容量加大到一定程度。本例中，由于在給水配管4a、4b上分別連接著獨(dú)立的泵3a、3b，所以，泵3b只要使用適合于通常運(yùn)轉(zhuǎn)能力的泵，即可具有不必常時(shí)地使用大容量的泵的優(yōu)點(diǎn)，可進(jìn)行高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外，本例中，如果泵3a是高壓低流量型泵，泵3b是低壓高流量型泵，則能進(jìn)一步提高效率。在使用泵3b和給水配管4b的通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因?yàn)橹恍枰篂V材層2流動(dòng)化的壓力，所以，泵3b可以為低壓。再通水時(shí)，在使用泵3a和給水配管4a時(shí)，由于水要通過多孔板7和砂礫層6，所以，與泵3b相比，泵3a最好是高壓型泵。
圖3是圖1所示裝置的另一變形例。該例中，設(shè)置了頂槽11作為向過濾槽1供給原水的裝置。由泵3吸上的原水一旦被供給頂槽(將被處理水向大氣開放的裝置)11，該原水通過與頂槽11連接的給水配管4a或4b被導(dǎo)入過濾槽1中。給水配管4a和4b的排出口與圖1所示的裝置同樣地，在形成于多孔板7下面的空間部1a和濾材層2中開口。2根給水配管4a、4b在不同的高度與頂槽11連接。通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)用的給水配管4b在比給水配管4a低的位置與頂槽11連接。裝置起動(dòng)時(shí)，濾材粒子侵入給水配管4b中流水阻力大時(shí)，頂槽11的水位上升，在上升到與給水配管4a的連接部時(shí)，原水通過給水配管4a從多孔板7的下面供給到過濾槽1內(nèi)。這樣，濾材層2流動(dòng)化并膨脹，所以給水配管4b的流水阻力也變小，原水也通過給水配管4b流動(dòng)。在通常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，由于給水配管4b比給水配管4a的流水阻力小，所以，頂槽的水位返回原來的位置，與圖1所示例同樣地，裝置的再起動(dòng)容易，并且使多孔板7和砂礫層6的堵塞限制在最小程度。另外，本例中，不必操作閥，可自動(dòng)地進(jìn)行給水配管4a和4b的流路切換。
在給水配管4b上設(shè)有逆止閥16，在使過濾槽1內(nèi)曝氣時(shí)，可防止氣泡侵入給水配管4b內(nèi)，可防止濾材粒子侵入給水配管4b內(nèi)，所以再起動(dòng)容易。
圖4是表示圖1所示裝置的又一個(gè)變形例。本例中，給水配管4b的排出口在濾材層2中開口，給水配管4a的排出口在形成于多孔板7下面的空間部1a內(nèi)。由頂槽11向給水配管4b給水，由泵3向給水配管4a供給水。通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，被處理水從上游側(cè)供給到頂槽11內(nèi)。運(yùn)轉(zhuǎn)停止后的再通水時(shí)，由泵3通過給水配管4a供給水時(shí)，可以直接采用被處理水，也可以設(shè)置儲(chǔ)存處理水的槽、采用槽內(nèi)的保持一定量的處理水。本例中，即使在多孔板7或砂礫層6處的壓力損失增大，由于從給水配管4a的給水可由泵3加壓來進(jìn)行，所以，能更加可靠地進(jìn)行從給水配管4a的通水，運(yùn)轉(zhuǎn)停止后的再通水的起動(dòng)也能更加順利地進(jìn)行。另外，在凈化河川水的情況下，或者處理在前段從其它凈化處理設(shè)施放流出來的水的情況下，由于可以將來自上游的流水直接地導(dǎo)入頂槽11進(jìn)行處理，所以，在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不必使用泵，可提高效率。
下面，參照圖5至圖7說明適當(dāng)組合多臺圖1至圖4所示流化床式過濾裝置而構(gòu)成的流動(dòng)造紙機(jī)過濾裝置系統(tǒng)的構(gòu)造。
圖5是第1系統(tǒng)的構(gòu)造。是將過濾裝置呈3級串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，第1級組裝著相當(dāng)于上述圖1的過濾裝置，第2和第3級組裝著相當(dāng)于上述圖3的過濾裝置。被處理水被泵3通過第1級過濾裝置A后，借助頂槽11的水位差依次地向第2級、第3級的過濾槽B、C中通水。采用這種構(gòu)造，可以用一臺泵向3級過濾裝置通水。在第1級過濾裝置A，備有與泵3連接的2個(gè)系統(tǒng)的給水配管4a及4b。在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)用給水配管4b，再起動(dòng)時(shí)當(dāng)給水配管4b被濾材粒子堵塞時(shí)，在從給水配管4a通水了后切換為給水配管4b。在第2、第3級過濾裝置B、C，備有與頂槽11連接的2個(gè)系統(tǒng)給水配管4a和4b，通常時(shí)用給水配管4b，再起動(dòng)時(shí)當(dāng)給水配管4b堵塞時(shí)，頂槽11的水位上升，從給水配管4a通水。
本系統(tǒng)的流化床式過濾裝置中，也可以省略掉第1級過濾裝置A的給水配管4b或4a中的任何一個(gè)。即，在第1級過濾裝置A，由于被處理水由泵3供給，可得到比第2、第3級中從頂槽11給水時(shí)大的水壓，即使在省略掉給水配管4a、并且濾材粒子一定程度地侵入給水配管4b，該侵入的濾材粒子也能被大的壓力排出。另外，當(dāng)省略掉給水配管4b時(shí)，即使固定床部分即砂礫層6或多孔板7的壓力損失增大，即使不用泵3的大壓力進(jìn)行清洗操作，也能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖6是第2系統(tǒng)的構(gòu)造。在將過濾裝置呈3級串聯(lián)連接這一點(diǎn)與圖5同樣，但它是第1級組裝著相當(dāng)于圖2的過濾裝置，第2、第3級中組裝著相當(dāng)于圖4的過濾裝置的構(gòu)成。本例中，在給水配管4a上設(shè)置著獨(dú)立的泵3a，所以，在裝置停止后的再通水時(shí)，泵3的排出壓力可直接作用于給水配管4a，能切實(shí)地進(jìn)行再通水。另外，該例中也與圖5所示例同樣地，可省略掉第1級過濾裝置A的給水配管4b或4a中的任何一個(gè)。
圖7是第3系統(tǒng)的構(gòu)造。本例的流化床式過濾裝置，適用于直接凈化污濁的湖泊、水庫、蓄水池等水域。該系統(tǒng)也是與圖5所示同樣地連接著3級過濾裝置A～C的構(gòu)造，該流化床式過濾裝置設(shè)置在被凈化水域內(nèi)。裝置可以用浮子等浮游地設(shè)置在水面上，也可以直接放置在水域的底部。這樣地設(shè)置在被凈化水域內(nèi)，與設(shè)置在陸地上相比，可以縮短被處理水的運(yùn)送路徑，可將通水所需的動(dòng)力減小為最小程度，具有節(jié)能效果。另外，在圖7所示例中，給水配管4a、4b分別形成若干分支地設(shè)置在各級過濾槽A～C內(nèi)，各級過濾槽分別具有并列設(shè)置的2個(gè)過濾槽。根據(jù)該構(gòu)造，因?yàn)楦骷夁^濾槽內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)均勻，所以可有效地進(jìn)行凈化處理，尤其是被處理水量多時(shí)更加有效。
圖8是圖1至圖7所示本發(fā)明流化床式過濾裝置中用的給水配管4b的排出口部分的構(gòu)造圖。
當(dāng)濾材粒子侵入到在濾材層2中有排出口的給水配管4b時(shí)，給水配管4b被堵塞，不容易再通水。為了防止這一點(diǎn)，在圖8例中，給水配管4b的流路截面朝向排出口頂端進(jìn)行擴(kuò)寬，這樣，即使濾材粒子在一定程度上侵入給水配管4b內(nèi)，在再起動(dòng)時(shí)也容易排出濾材粒子。通過采用該圖8所示的排出口構(gòu)造，可以使流化床式過濾裝置的再起動(dòng)變得容易。
圖9是表示流化床式過濾裝置中的給水配管4b的排出口附近構(gòu)造的圖，濾材粒子不容易侵入給水配管4b內(nèi)的構(gòu)造。
在流化床式過濾裝置中，為了清洗濾材而用鼓風(fēng)機(jī)8通過散氣管9送入空氣使過濾槽1內(nèi)曝氣時(shí)，有時(shí)氣泡會(huì)侵入給水配管4b內(nèi)，產(chǎn)生空氣逆流，濾村粒子被強(qiáng)制地侵入給水配管4b內(nèi)。為此，在本例中，在給水配管4b的排出口下方，距排出口前端一定距離地設(shè)置濾材侵入防止板12。根據(jù)該構(gòu)造，使過濾槽1曝氣時(shí)，排出口附近的氣泡如圖9中箭頭所示地流動(dòng)，所以氣泡不侵入給水配管4b內(nèi)。因此，采用該例可以防止空氣逆流造成的濾材向給水配管4b內(nèi)的侵入，可以使再起動(dòng)更容易。
圖10和圖11表示本發(fā)明流化床式過濾裝置中所用的給水配管4b的排出口部分構(gòu)造。是與圖8不同的例。
即，該例所示的給水配管4b的排出口，在給水配管4b的側(cè)面(圓筒部)開設(shè)條形孔13，給水配管4b的項(xiàng)端部由閉塞板14蓋住。根據(jù)該構(gòu)造，被處理水如圖11中箭頭所示地流動(dòng)，與圖9例同樣地，在使過濾槽1曝氣時(shí)，可防止氣泡浸入給水配管4b內(nèi)。
圖12A、B也表示本發(fā)明流化床式過濾裝置中所用的給水配管4b的排出口部分構(gòu)造。是與圖10不同的例。
該例中，在給水配管4b的排出口頂端部，安裝著由橡膠、乙烯樹脂或纖維等柔軟材料構(gòu)成的逆流防止部15。因?yàn)橥ǔ＿\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，用給水配管4b進(jìn)行通水，所以，逆流防止部15擴(kuò)張，成為圖12A所示狀態(tài)。停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，逆流防止部15被周圍的水壓壓癟而成為圖12B所示狀態(tài)。這樣，逆流防止部15起到逆止閥的作用，可防止在運(yùn)轉(zhuǎn)停止期間水或空氣向給水配管4b內(nèi)逆流，防止濾材粒子的侵入。
圖12A、B中的逆流防止部15也可以設(shè)在給水配管4b的中間，另外，將給水配管4b用柔軟材料構(gòu)成也能得到同樣效果。
本發(fā)明的流化床式過濾裝置中，備有支承層、第1給水配管、第2給水配管。上述支承層設(shè)置在前述過濾槽內(nèi)，支承由粒子狀濾材構(gòu)成的濾材層，并且在過濾槽內(nèi)下部形成空間部。上述第1給水配管具有在前述空間部中的排出口，用于供給要凈化的原水。上述第2給水配管具有在前述濾材層中的排出口，用于供給要凈化的原水。由于具有上述構(gòu)造，即使濾材粒子侵入第2給水配管中引起堵塞，也能從第1給水配管將原水供給過濾槽，使濾材層流動(dòng)化并膨脹，降低第2給水配管的流水阻力，返回到通常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。另外，支承濾材層的支承層部分通常只在裝置的再起動(dòng)時(shí)被通水，所以，能將支承層的堵塞頻率成為最小限度。
另外，將若干過濾槽串聯(lián)連接，使被處理水依次流過若干過濾槽的多級式流化床式過濾裝置中，在第1級過濾槽由第1給水配管將污濁水供給過濾槽，在第2級以后的過濾槽由第1及第2系統(tǒng)的給水配管將污濁水供給過濾槽，這樣，可以使得不到大壓力的第2級以后的過濾槽容易再起動(dòng)。
用設(shè)置在高于過濾槽位置的頂槽向過濾槽供給污濁水、并且第2給水配管在比第1給水配管低的位置與頂槽連接時(shí)，即使第2給水配管被濾材堵塞而造成通水困難，由于頂槽的水位上升，從第1給水配管以高水壓通水，所以，從第2給水配管的通水也變得容易，不必操作閥等，可自動(dòng)地再起動(dòng)。
另外，將第2給水配管的排出口部分的流路斷面做成為朝排出口頂端部擴(kuò)開的形狀時(shí)，即使濾材粒子一定程度地侵入第2給水配管內(nèi)，在再起動(dòng)時(shí)也能容易排出濾材粒子。
另外，將第2給水配管的排出口項(xiàng)端閉塞，在該給水配管的側(cè)面(圓筒部)形成條形孔，從該條形孔中排出被處理水，或者，在第2給水配管的排出口下方，距該排出口一定距離地設(shè)置板狀態(tài)構(gòu)造物時(shí)，在為清洗濾材而使過濾槽曝氣時(shí)，可防止氣泡侵入給水配管內(nèi)，可防止由第2給水配管內(nèi)的空氣逆流引起濾材粒子侵入，使再起動(dòng)更容易。
將第2給水配管的全部或一部分用能被通水停止時(shí)的水壓壓癟的柔軟材料做成時(shí)，在運(yùn)轉(zhuǎn)停止時(shí)，被水壓壓癟的配管部起到逆止閥的作用，可防止第2給水配管內(nèi)的水或空氣的逆流，可防止濾材粒子侵入，使再起動(dòng)更容易。
另外，在運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)，先用第1給水配管流入污濁水，然后再用第2給水配管流入污濁水，通過這樣地切換流路，即使濾材粒子侵入第2給水配管內(nèi)造成通水困難，由于從第1給水配管流入的水使濾材層膨脹，可減低第2給水配管的流水阻力，可以使再起動(dòng)容易。
通過在過濾槽內(nèi)備有清洗濾材用的散氣機(jī)構(gòu)，并且，在第2給水配管上設(shè)有閥或逆止閥，所以，即使用散氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行過濾槽內(nèi)的曝氣時(shí)，也能防止因氣泡侵入第2給水配管內(nèi)造成的空氣逆流，從而能防止濾材粒子侵入第2給水配管內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種流化床式過濾裝置，在過濾槽內(nèi)充填著粒子狀濾材，通過將污濁水自下而上地流過該過濾槽，該粒子狀濾材一邊被水流引起流動(dòng)化一邊進(jìn)行水的凈化；其特征在于，它備有支承層、第1給水配管和第2給水配管；上述支承層設(shè)置在過濾槽內(nèi)，支承由前述粒子狀濾材構(gòu)成的濾材層，并且在過濾槽內(nèi)下部形成空間部；上述第1給水配管具有處在空間部中的排出口，用于供給要凈化的原水；上述第2給水配管具有處在濾材層中的排出口，用于供給要凈化的原水。
2.一種流化床式過濾裝置，備有過濾槽和泵，該過濾槽設(shè)置在高于成為凈化對象的凈化水域水面的位置并充填著粒子狀濾材，具有被處理水導(dǎo)入部和放出已凈化處理水用的放水部；上述泵設(shè)置在前述凈化對象水域，從該水域取出要凈化的處理水，供給前述過濾槽的被處理水導(dǎo)入部；通過污濁水自下而上地流過該過濾槽，粒子狀濾材一邊被水流引起流動(dòng)化一邊進(jìn)行凈化處理運(yùn)轉(zhuǎn)；其特征在于，它備有支承層、第1給水配管和第2給水配管；上述支承層設(shè)置在前述過濾槽內(nèi)，支承由前述粒子狀濾材構(gòu)成的濾材層，并且在過濾槽內(nèi)下部形成空間部；上述第1給水配管具有處在前述空間部中的排出口，用于供給要凈化的原水；上述第2給水配管具有處在前述濾材層中的排出口，用于供給要凈化的原水，用若干系統(tǒng)的給水配管將污濁水供給到過濾槽內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的流化床式過濾裝置，其特征在于，前述過濾槽的下部水沒入該凈化對象水域內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2所述的流化床式過濾裝置，其特征在于，在向前述過濾槽內(nèi)供給被處理水的給水配管的途中，設(shè)有將被處理水向大氣開放的機(jī)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求2所述的流化床式過濾裝置，其特征在于，在第1及第2給水配管上分別設(shè)置獨(dú)立的給水泵。
6.如權(quán)利要求5所述的流化床式過濾裝置，其特征在于，在形成于支承層下方的空間部內(nèi)有排出口的第1給水配管上連接著高壓低流量型第1給水泵，在濾材層中有排出口的第2給水配管上連接著比第1給水泵低壓大流量型的第2給水泵。
7.如權(quán)利要求1所述的流化床式過濾裝置，其特征在于，第1給水配管上連接著泵，強(qiáng)制地向支承層下部空間加壓給水，第2給水配管與頂槽連接，將從該頂槽借助重力自然流下要凈化的原水供給到濾材層。
8.一種流化床式過濾裝置，將若干個(gè)流化床式過濾槽串聯(lián)地連接而形成多級式流化床式過濾裝置，在上述過濾槽內(nèi)充填著粒子狀濾材，通過使污濁水自下而上地流過該過濾槽，粒子狀濾材一邊被水流引起流動(dòng)化一邊進(jìn)行水的凈化，被處理水依次流過上述若干個(gè)過濾槽而被凈化；其特征在于，上述各級過濾槽內(nèi)，備有支承由前述粒子狀濾材構(gòu)成的濾材層、并且在過濾槽內(nèi)下部形成空間部的支承層；在第1級過濾槽內(nèi)備有排出口處在空間部內(nèi)的給水配管；在第2級以后的過濾槽內(nèi)，備有排出口處在前述空間部內(nèi)的給水配管和排出口處在濾材層內(nèi)的給水配管。
9.如權(quán)利要求8所述的流化床式過濾裝置，其特征在于，在上述第1級過濾槽中也備有排出口處在濾材層中的給水配管。
10.如權(quán)利要求1所述的流化床式過濾裝置，其特征在于，在高于過濾槽的位置設(shè)置頂槽，上述第1和第2給水配管與該頂槽連接，將從頂槽借助重力自然流下的要凈化原水供給上述空間部和濾材層中，排出口處在濾材層中的第2給水配管在比排出口處在空間部中的第1給水配管低的位置與頂槽連接。
11.如權(quán)利要求1所述的流化床式過濾裝置，其特征在于，排出口處在濾材層中的第2給水配管的排出口部分的流路斷面構(gòu)成為朝著排出口頂端部分末端變寬的形狀。
12.如權(quán)利要求1所述的流化床式過濾裝置，其特征在于，排出口處在濾材層中的第2給水配管的排出口部分的頂端被閉塞，在該給水配管的排出部分的圓筒部設(shè)置條形孔，從該條形孔排出被處理水。
13.如權(quán)利要求1所述的流化床式過濾裝置，其特征在于，排出口處在濾材層中的第2給水配管的排出口下方，設(shè)有濾材侵入防止板。
14.如權(quán)利要求1所述的流化床式過濾裝置，其特征在于，排出口處在濾材層中的第2給水配管的至少一部分用柔軟材料構(gòu)成，該由柔軟材料構(gòu)成的部分在通水停止時(shí)被水壓壓癟，使給水配管的一部分閉塞。
15.如權(quán)利要求1所述的流化床式過濾裝置，其特征在于，在運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)，先用第1給水配管通水，然后用第2給水配管通水，這樣切換地使用。
16.如權(quán)利要求1所述的流化床式過濾裝置，其特征在于，在過濾槽內(nèi)的空間部，設(shè)有清洗濾材用的散氣機(jī)構(gòu)，在第2給水配管上備有閥或逆止閥。
全文摘要
本發(fā)明的流化床式過濾裝置中,為了防止濾材粒子堵塞配管,使運(yùn)轉(zhuǎn)停止后的再起動(dòng)容易以及減低清洗頻度,備有支承層、第1給水配管和第2給水配管。支承層設(shè)置在過濾槽內(nèi),支承由粒子狀濾材構(gòu)成的濾材層,并且在過濾槽內(nèi)下部形成空間部;上述第1給水配管具有處在空間部中的排出口,用于供給要凈化的原水;上述第2給水配管具有處在濾材層中的排出口,用于供給要凈化的原水,通過2個(gè)系統(tǒng)的給水配管向過濾槽內(nèi)繞給污水。
文檔編號C02F1/00GK1201705SQ98105800
公開日1998年12月16日 申請日期1998年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月26日
發(fā)明者田中哲也, 都筑浩一, 西嶋規(guī)世, 半田文隆, 仲平四郎 申請人:株式會(huì)社日立制作所