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JP7122915B2 - How to clean the filtration unit - Google Patents

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JP7122915B2
JP7122915B2 JP2018171596A JP2018171596A JP7122915B2 JP 7122915 B2 JP7122915 B2 JP 7122915B2 JP 2018171596 A JP2018171596 A JP 2018171596A JP 2018171596 A JP2018171596 A JP 2018171596A JP 7122915 B2 JP7122915 B2 JP 7122915B2
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Description

本発明は、ろ過ユニットの洗浄方法に関する。 The present invention relates to a method for cleaning a filtration unit.

従来、特許文献1に記載されているように、種々の不純物を含む原水をフィルタに通過させて清浄な処理水を得るろ過ユニットが知られており、当該ろ過ユニットは、様々な水処理技術の分野で利用されている。このろ過ユニットでは、ろ過時間の経過に伴ってフィルタへの不純物の付着量が増加してフィルタの目詰まりが起こるため、定期的に洗浄を行うことによりフィルタを長寿命化させる必要がある。 Conventionally, as described in Patent Document 1, a filtration unit for obtaining clean treated water by passing raw water containing various impurities through a filter is known, and the filtration unit is used for various water treatment technologies. used in the field. In this filtration unit, the amount of impurities adhering to the filter increases as the filtration time elapses, causing clogging of the filter. Therefore, it is necessary to extend the life of the filter by cleaning it periodically.

特許文献1には、船舶のバラスト水製造装置に用いられるろ過ユニットにおいて、デプスフィルタを逆洗する方法が記載されている。具体的に、同文献には、ろ過ユニットに原水を供給しながらデプスフィルタの中空部に圧縮空気を供給し、当該圧縮空気を原水と共に排出する逆洗工程を行うことについて記載されている。 Patent Literature 1 describes a method of backwashing a depth filter in a filtration unit used in a ship's ballast water production system. Specifically, the document describes performing a backwashing process in which compressed air is supplied to the hollow portion of the depth filter while raw water is being supplied to the filtration unit, and the compressed air is discharged together with the raw water.

国際公開第2010/093025号WO2010/093025

特許文献1に記載されたろ過ユニットの洗浄方法では、ろ過中にフィルタの表面に付着した不純物を逆洗によりある程度取り除くことはできるが、その洗浄効果についてはさらなる改善の余地がある。フィルタに付着する不純物の種類は、ろ過ユニットの用途により異なるが、その用途によっては不純物がフィルタに強固に付着して剥がれにくい場合もあるため、洗浄効果がより高いフィルタの洗浄方法が求められる。 In the method for cleaning the filtration unit described in Patent Literature 1, the impurities adhering to the surface of the filter during filtration can be removed to some extent by backwashing, but there is room for further improvement in the cleaning effect. The types of impurities that adhere to the filter differ depending on the application of the filtration unit. Depending on the application, the impurities may adhere firmly to the filter and be difficult to remove, so there is a need for a filter cleaning method with a higher cleaning effect.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ろ過ユニットのフィルタをより効果的に洗浄することが可能なろ過ユニットの洗浄方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a cleaning method for a filtration unit that can clean the filter of the filtration unit more effectively.

本発明の一局面に係るろ過ユニットの洗浄方法は、原水をろ過するためのフィルタと、前記フィルタを収容するハウジングであって原水が充たされる原水空間が形成された前記ハウジングと、を備えたろ過ユニットにおいて、前記フィルタの前記原水空間側を向く表面を洗浄する方法である。このろ過ユニットの洗浄方法は、処理水空間に繋がる経路に位置する気体入口弁を開いて処理水空間に気体を供給して、処理水空間側から原水空間側に圧力をかけて前記フィルタから不純物を剥がす工程と、前記気体入口弁の開状態を維持しつつ前記原水空間に繋がる流路を所定時間だけ開放することにより、大気圧よりも高圧状態に気体が圧縮された気体層を、前記原水空間内の原水と接触するように前記原水空間内の一部に形成する工程と、前記原水空間内の圧縮された気体及び原水が前記原水空間から排出されない密閉状態から、前記気体入口弁の開状態を維持しつつ前記原水空間を大気圧に開放することにより、前記気体層を前記原水空間内において膨張させつつ前記原水空間内の不純物を含む原水を排出する工程と、を備えている。 A filtration unit cleaning method according to one aspect of the present invention includes a filter for filtering raw water, and a housing that accommodates the filter and that has a raw water space filled with raw water. In a unit, a method for cleaning the surface of the filter facing the raw water space. This filtration unit cleaning method is to open the gas inlet valve located in the path leading to the treated water space, supply gas to the treated water space, and apply pressure from the treated water space side to the raw water space side to remove impurities from the filter. and opening the flow path leading to the raw water space for a predetermined time while maintaining the open state of the gas inlet valve. forming a part of the raw water space so as to be in contact with the raw water in the space; and discharging the raw water containing impurities in the raw water space while expanding the gas layer in the raw water space by opening the raw water space to atmospheric pressure while maintaining the state .

このろ過ユニットの洗浄方法によれば、大気圧よりも高圧状態に気体が圧縮された気体層を原水空間内に形成した後、気体入口弁の開状態を維持しつつ当該原水空間を密閉状態から大気圧に開放することにより、膨張する気体によって原水空間内の原水を押すことができる。これにより、フィルタの表面に沿って流れる原水の勢いが向上し、その結果、ろ過中にフィルタの表面に付着した不純物を、原水の流れにより効果的に取り除くことができる。したがって、本発明のろ過ユニットの洗浄方法によれば、ろ過ユニットのフィルタを効果的に洗浄することが可能となり、フィルタを長寿命化することができる。 According to this filtering unit cleaning method, after forming a gas layer in which gas is compressed to a state higher than atmospheric pressure in the raw water space, the raw water space is closed from a closed state while maintaining the gas inlet valve in an open state. By opening to atmospheric pressure, the raw water in the raw water space can be pushed by the expanding gas. This improves the momentum of the raw water flowing along the surface of the filter, and as a result, the impurities adhering to the surface of the filter during filtration can be effectively removed by the raw water flow. Therefore, according to the filtering unit cleaning method of the present invention, the filter of the filtering unit can be effectively cleaned, and the life of the filter can be extended.

上記ろ過ユニットの洗浄方法において、前記気体層を膨張させる工程では、膨張した前記気体層により前記原水空間内の原水が前記フィルタの前記表面に沿った方向に押されてもよい。 In the filtering unit cleaning method, in the step of expanding the gas layer, the expanded gas layer may push the raw water in the raw water space in a direction along the surface of the filter.

この方法によれば、フィルタの表面に沿って流れる原水の勢いをさらに向上させることができるため、フィルタの表面に付着した不純物をさらに効果的に取り除くことができる。 According to this method, the momentum of the raw water flowing along the surface of the filter can be further increased, so that the impurities adhering to the surface of the filter can be more effectively removed.

上記ろ過ユニットの洗浄方法において、前記フィルタ及び前記ハウジングは、それぞれ上下方向に沿った姿勢で配置されていてもよい。前記気体層を形成する工程では、前記原水空間内における原水の液面位置が前記フィルタの長さ方向の中央よりも上側に位置するように前記気体層を形成してもよい。 In the filtering unit cleaning method described above, the filter and the housing may be arranged in a vertical direction. In the step of forming the gas layer, the gas layer may be formed such that the surface position of the raw water in the raw water space is positioned above the center in the length direction of the filter.

この方法によれば、原水空間内で気体層を膨張させる際に、フィルタ表面の広い範囲に亘って原水を流すことができるため、フィルタ表面における洗浄範囲を広く確保することが可能になる。 According to this method, when the gas layer is expanded in the raw water space, the raw water can flow over a wide range of the filter surface, so it is possible to ensure a wide cleaning range on the filter surface.

上記ろ過ユニットの洗浄方法は、前記気体層を形成する工程の後であって前記気体層を膨張させる工程の前に、前記気体層を加圧する工程をさらに備えていてもよい。 The filtering unit cleaning method may further include the step of pressurizing the gas layer after the step of forming the gas layer and before the step of expanding the gas layer.

この方法によれば、気体層をより高圧状態に圧縮することができるため、膨張時に気体層が原水を押す力をより高めることができる。その結果、フィルタの表面に沿って流れる原水の勢いを一層高めることができる。 According to this method, the gas layer can be compressed to a higher pressure state, so that the force of the gas layer pushing the raw water when expanded can be increased. As a result, the momentum of the raw water flowing along the surface of the filter can be further increased.

上記ろ過ユニットの洗浄方法において、前記フィルタは、中空状のものであって、前記原水空間側を向く前記表面である外面と、前記フィルタの中空部側を向く内面と、を含んでいてもよい。前記気体層を形成する工程では、前記中空部内の水を気体により前記原水空間に押し出した後、前記内面から前記外面に向かって前記フィルタを透過した気体を前記原水空間内で溜めることにより前記気体層を形成してもよい。 In the filtering unit cleaning method, the filter may be hollow and include an outer surface facing the raw water space and an inner surface facing the hollow portion of the filter. . In the step of forming the gas layer, after the water in the hollow portion is pushed out to the raw water space by gas, the gas passing through the filter from the inner surface toward the outer surface is accumulated in the raw water space. Layers may be formed.

この方法によれば、フィルタの内面から外面に向かって水及び気体を順次透過させることにより、当該外面から不純物を剥がすことができる。そして、気体層の膨張により付勢された原水の流れにより、フィルタ外面の不純物を洗い流すことができる。 According to this method, impurities can be peeled off from the outer surface of the filter by sequentially passing water and gas from the inner surface to the outer surface of the filter. Impurities on the outer surface of the filter can be washed away by the flow of raw water urged by the expansion of the gas layer.

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ろ過ユニットのフィルタをより効果的に洗浄することが可能なろ過ユニットの洗浄方法を提供することができる。 As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a filtration unit cleaning method that can more effectively clean the filter of the filtration unit.

ろ過装置の全体構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the whole structure of a filtration apparatus. 本発明の実施形態1に係るろ過ユニットの洗浄方法における工程フローを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a process flow in the method for cleaning the filtration unit according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1に係るろ過ユニットの洗浄方法における充水工程を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a water filling step in the method for cleaning the filtration unit according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1に係るろ過ユニットの洗浄方法におけるろ過工程を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a filtration step in the method for cleaning a filtration unit according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1に係るろ過ユニットの洗浄方法における空気層形成工程を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an air layer forming step in the filtering unit cleaning method according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1に係るろ過ユニットの洗浄方法における空気層膨張工程を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an air layer expansion step in the filtering unit cleaning method according to Embodiment 1 of the present invention. 実施例におけるろ過ユニットの一次側と二次側との差圧の変化を示すグラフである。4 is a graph showing changes in differential pressure between the primary side and the secondary side of the filtration unit in the example. 比較例におけるろ過ユニットの一次側と二次側との差圧の変化を示すグラフである。7 is a graph showing changes in differential pressure between the primary side and the secondary side of a filtration unit in a comparative example; 本発明のその他実施形態に係るろ過ユニットの洗浄方法を説明するための模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a method of cleaning a filtration unit according to another embodiment of the present invention;

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係るろ過ユニットの洗浄方法について詳細に説明する。 Hereinafter, a cleaning method for a filtration unit according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施形態1)
<ろ過装置>
まず、洗浄対象であるろ過ユニット10を備えたろ過装置1の全体構成について、図1を参照して説明する。ろ過装置1は、図略のプールから送られたプール水(原水)をろ過ユニット10によりろ過し、ろ過後の清浄な処理水をプールに送るように構成されている。
(Embodiment 1)
<Filtration device>
First, the overall configuration of a filtration device 1 including a filtration unit 10 to be cleaned will be described with reference to FIG. The filtering device 1 is configured to filter pool water (raw water) sent from a pool (not shown) by a filtering unit 10 and send clean treated water after filtration to the pool.

図1に示すように、ろ過装置1は、ろ過ユニット10と、ろ過ユニット10に圧縮空気A1を供給するためのエアーコンプレッサ20と、ろ過ユニット10に原水W1(プールから送られたプール水)を供給するためのろ過ポンプ30と、これらの機器を互いに接続する配管と、当該配管に設けられた各種開閉弁と、を主に備えている。なお、図1は、ろ過装置1における主要な構成要素のみを示しており、ろ過装置1は、図1に現れていない他の構成要素もさらに備え得る。以下、ろ過装置1の各構成要素についてそれぞれ説明する。 As shown in FIG. 1, the filtering device 1 includes a filtering unit 10, an air compressor 20 for supplying compressed air A1 to the filtering unit 10, and raw water W1 (pool water sent from a pool) to the filtering unit 10. It mainly includes a filtration pump 30 for supplying, piping connecting these devices to each other, and various on-off valves provided in the piping. It should be noted that FIG. 1 shows only main components in the filtering device 1, and the filtering device 1 may further include other components not appearing in FIG. Each component of the filtering device 1 will be described below.

ろ過ユニット10は、原水W1をろ過して清浄な処理水W2を得るためのものであり、原水W1をろ過するためのフィルタ11と、当該フィルタ11を収容するハウジング12と、を主に有している。 The filtration unit 10 is for filtering the raw water W1 to obtain clean treated water W2, and mainly has a filter 11 for filtering the raw water W1 and a housing 12 that accommodates the filter 11. ing.

フィルタ11は、例えばデプスフィルタであり、中空円筒形状を有し且つ円筒軸が上下方向(鉛直方向)に沿った姿勢で配置されている。より具体的には、図1に示すように、フィルタ11は、外面11Aと、当該フィルタ11の中空部11C側を向く内面11Bと、を含み、外面11Aから内面11Bに向かって原水W1を透過させて中空部11Cから処理水W2を取り出す外圧全量ろ過式の構成となっている。なお、フィルタは、本実施形態において用いられるデプスフィルタに限定されるものではなく、例えば中空糸膜などの他のろ過材であってもよい。 The filter 11 is, for example, a depth filter, has a hollow cylindrical shape, and is arranged in a posture in which the cylindrical axis extends in the up-down direction (vertical direction). More specifically, as shown in FIG. 1, the filter 11 includes an outer surface 11A and an inner surface 11B facing the hollow portion 11C of the filter 11, and the raw water W1 permeates from the outer surface 11A toward the inner surface 11B. It is configured as an external pressure dead end filtration type in which the treated water W2 is taken out from the hollow portion 11C. In addition, the filter is not limited to the depth filter used in the present embodiment, and may be another filter material such as a hollow fiber membrane.

ハウジング12は、フィルタ11を収容する円筒形状の容器であり、フィルタ11と同様に円筒軸が上下方向に沿った姿勢で配置されている。図1に示すように、ハウジング12の軸方向の長さは、フィルタ11の軸方向の長さよりも大きくなっている。ハウジング12内には、複数本(例えば4本)のフィルタ11が収容されていてもよいが、これに限定されず、一本のフィルタ11のみが収容されていてもよい。 The housing 12 is a cylindrical container that accommodates the filter 11, and is arranged with the cylindrical axis extending in the vertical direction, similar to the filter 11. As shown in FIG. As shown in FIG. 1, the axial length of the housing 12 is greater than the axial length of the filter 11 . A plurality of (for example, four) filters 11 may be accommodated in the housing 12, but the present invention is not limited to this, and only one filter 11 may be accommodated.

ハウジング12内には、原水W1が充たされる原水空間12Aと、フィルタ11の中空部11Cから処理水W2が流入する処理水空間12B,12Cと、がそれぞれ形成されている。原水空間12Aは、フィルタ11の外面11Aを取り囲むように、ハウジング12内に形成されている。つまり、フィルタ11の外面11Aは、ハウジング12の原水空間12A側を向く面(原水空間12Aに臨む面)である。 A raw water space 12A filled with raw water W1 and treated water spaces 12B and 12C into which treated water W2 flows from a hollow portion 11C of the filter 11 are formed in the housing 12, respectively. The raw water space 12A is formed inside the housing 12 so as to surround the outer surface 11A of the filter 11 . That is, the outer surface 11A of the filter 11 is the surface facing the raw water space 12A of the housing 12 (the surface facing the raw water space 12A).

図1に示すように、処理水空間12B,12Cは、ハウジング12の上部及び下部にそれぞれ形成されている(上側処理水空間12B、下側処理水空間12C)。処理水空間12B,12Cは、それぞれフィルタ11の中空部11Cと連通しており、且つ仕切り部12Dにより原水空間12Aに対して液密に仕切られている。これにより、ハウジング12内における原水W1と処理水W2との混水が防止される。 As shown in FIG. 1, treated water spaces 12B and 12C are formed respectively in the upper and lower portions of the housing 12 (upper treated water space 12B, lower treated water space 12C). The treated water spaces 12B and 12C communicate with the hollow portion 11C of the filter 11, respectively, and are liquid-tightly separated from the raw water space 12A by the partition portion 12D. This prevents the raw water W1 and the treated water W2 from being mixed in the housing 12 .

ハウジング12には、当該ハウジング12内に原水W1を導入するための原水入口13と、ハウジング12から処理水W2を取り出すための処理水出口16,17(上側処理水出口16、下側処理水出口17)と、ハウジング12内に圧縮空気A1を導入するための空気入口14,15(上側空気入口14、下側空気入口15)と、が設けられている。原水入口13は、原水空間12Aと連通するように、ハウジング12の側面における上下方向の中央よりも下側の部位(フィルタ11の長さ方向の中央よりも下側)に設けられている。処理水出口16,17は、処理水空間12B,12Cと連通するように、ハウジング12の上部及び下部にそれぞれ設けられている。空気入口14,15は、処理水空間12B,12Cと連通するように、ハウジング12の側面における上下方向の中央よりも上側及び下側の部位にそれぞれ設けられている。 The housing 12 has a raw water inlet 13 for introducing raw water W1 into the housing 12, and treated water outlets 16 and 17 (upper treated water outlet 16, lower treated water outlet 17) and air inlets 14 and 15 (upper air inlet 14, lower air inlet 15) for introducing compressed air A1 into the housing 12 are provided. The raw water inlet 13 is provided on the side surface of the housing 12 below the center in the vertical direction (below the center in the length direction of the filter 11) so as to communicate with the raw water space 12A. Treated water outlets 16 and 17 are provided respectively in the upper and lower portions of the housing 12 so as to communicate with the treated water spaces 12B and 12C. The air inlets 14 and 15 are respectively provided on the side surface of the housing 12 above and below the center in the vertical direction so as to communicate with the treated water spaces 12B and 12C.

上記構成を備えたろ過ユニット10によれば、原水入口13を通じて原水空間12A内に導入された原水W1を、フィルタ11の外面11Aから内面11Bに向かって透過させることにより、原水W1をろ過することができる。そして、ろ過後の処理水W2を、フィルタ11の中空部11Cから処理水空間12B,12Cに取り出し、処理水出口16,17を通じてハウジング12の外に取り出すことができる。すなわち、本実施形態におけるろ過ユニット10では、ハウジング12の上部及び下部のそれぞれから処理水W2が取り出される。 According to the filtration unit 10 having the above configuration, the raw water W1 introduced into the raw water space 12A through the raw water inlet 13 is allowed to permeate from the outer surface 11A toward the inner surface 11B of the filter 11, thereby filtering the raw water W1. can be done. Then, the filtered treated water W2 can be taken out from the hollow portion 11C of the filter 11 into the treated water spaces 12B and 12C and out of the housing 12 through the treated water outlets 16 and 17. FIG. That is, in the filtration unit 10 of the present embodiment, the treated water W2 is taken out from the upper portion and the lower portion of the housing 12, respectively.

エアーコンプレッサ20は、例えば0.8MPaに圧縮された圧縮空気A1を発生させるものであり、第1空気導入経路22を介してハウジング12の上側空気入口14に接続されている。第1空気導入経路22には、当該第1空気導入経路22内における圧縮空気A1の流通及び遮断を切り替える空気入口弁21が設けられている。この空気入口弁21は、例えばエア駆動式のボール弁(開閉弁)である。 The air compressor 20 generates compressed air A<b>1 compressed to 0.8 MPa, for example, and is connected to the upper air inlet 14 of the housing 12 via a first air introduction path 22 . The first air introduction path 22 is provided with an air inlet valve 21 that switches between circulating and blocking the compressed air A1 in the first air introduction path 22 . The air inlet valve 21 is, for example, an air-driven ball valve (on-off valve).

また図1に示すように、第1空気導入経路22における空気入口弁21よりも下流側の部位P1から第2空気導入経路23が分岐しており、当該第2空気導入経路23はハウジング12の下側空気入口15に接続されている。この構成によれば、空気入口弁21を開くことにより、エアーコンプレッサ20で発生させた圧縮空気A1を、第1空気導入経路22及び第2空気導入経路23を通じて、ハウジング12の処理水空間12B,12Cのそれぞれに導入することができる。 Further, as shown in FIG. 1, a second air introduction path 23 branches from a portion P1 downstream of the air inlet valve 21 in the first air introduction path 22, and the second air introduction path 23 extends through the housing 12. It is connected to the lower air inlet 15 . According to this configuration, by opening the air inlet valve 21, the compressed air A1 generated by the air compressor 20 flows through the first air introduction path 22 and the second air introduction path 23 into the treated water space 12B of the housing 12, 12C can be introduced into each.

ろ過ポンプ30は、図略のプールから返送された原水W1をろ過ユニット10に向けて送り出すためのものである。図1に示すように、ろ過ポンプ30は、原水導入経路32を介してハウジング12の原水入口13に接続されている。 The filtration pump 30 is for sending out the raw water W1 returned from the pool (not shown) toward the filtration unit 10 . As shown in FIG. 1 , the filtration pump 30 is connected to the raw water inlet 13 of the housing 12 via a raw water introduction path 32 .

原水導入経路32には、当該原水導入経路32内における原水W1の流通及び遮断を切り替える原水入口弁31が設けられている。原水入口弁31は、例えばエア駆動式のバタフライ弁(開閉弁)である。ろ過ポンプ30を作動させると共に原水入口弁31を開くことにより、ハウジング12の原水空間12A内に原水W1を導入することができる。 The raw water introduction path 32 is provided with a raw water inlet valve 31 for switching between flow and shutoff of the raw water W1 in the raw water introduction path 32 . The raw water inlet valve 31 is, for example, an air-driven butterfly valve (on-off valve). The raw water W1 can be introduced into the raw water space 12A of the housing 12 by operating the filtration pump 30 and opening the raw water inlet valve 31 .

図1に示すように、ハウジング12の上側処理水出口16には、当該上側処理水出口16から導出された処理水W2を図略のプールに導くための上側処理水経路41が接続されている。上側処理水経路41には、当該上側処理水経路41内における処理水W2の流通及び遮断を切り替える処理水出口弁42が設けられている。処理水出口弁42は、原水入口弁31と同様に、例えばエア駆動式のバタフライ弁(開閉弁)である。 As shown in FIG. 1, the upper treated water outlet 16 of the housing 12 is connected to an upper treated water path 41 for guiding the treated water W2 discharged from the upper treated water outlet 16 to a pool (not shown). . The upper treated water path 41 is provided with a treated water outlet valve 42 for switching between flow and blockage of the treated water W2 in the upper treated water path 41 . Like the raw water inlet valve 31, the treated water outlet valve 42 is, for example, an air-driven butterfly valve (on-off valve).

ハウジング12の下側処理水出口17には、当該下側処理水出口17から導出された処理水W2が流れる下側処理水経路43が接続されている。下側処理水経路43は、上側処理水経路41における処理水出口弁42よりも上流側の部位P2に接続されている。処理水出口弁42を開くことにより、ハウジング12の上部及び下部のそれぞれから導出された清浄な処理水W2を、プールに導くことができる。 The lower treated water outlet 17 of the housing 12 is connected to a lower treated water path 43 through which the treated water W2 led out from the lower treated water outlet 17 flows. The lower treated water path 43 is connected to a portion P2 on the upstream side of the treated water outlet valve 42 in the upper treated water path 41 . By opening the treated water outlet valve 42, the clean treated water W2 drawn out from the upper and lower portions of the housing 12 can be led to the pool.

図1に示すように、原水導入経路32における原水入口弁31よりも下流側の部位P3には、排水経路62の上流端が接続されている。排水経路62には、当該排水経路62内における水の流通及び遮断を切り替える排水弁61が設けられている。この排水弁61は、原水入口弁31などと同様に、例えばエア駆動式のバタフライ弁(開閉弁)である。原水入口弁31を閉じ且つ排水弁61を開くことにより、ハウジング12の原水空間12A内の水を、排水経路62を通じて排出することができる。また排水経路62の下流端は、大気開放されている。 As shown in FIG. 1 , the upstream end of the drainage path 62 is connected to a portion P3 of the raw water introduction path 32 on the downstream side of the raw water inlet valve 31 . The drainage path 62 is provided with a drainage valve 61 that switches between the flow and blockage of water in the drainage path 62 . The drain valve 61 is, for example, an air-driven butterfly valve (on-off valve), like the raw water inlet valve 31 and the like. By closing the raw water inlet valve 31 and opening the drain valve 61 , the water in the raw water space 12 A of the housing 12 can be drained through the drain path 62 . Further, the downstream end of the drainage path 62 is open to the atmosphere.

また図1に示すように、ろ過装置1には、上側処理水経路41における処理水出口弁42よりも上流側で且つ下側処理水経路43の合流点(部位P2)よりも下流側の部位P4と、排水経路62における排水弁61よりも下流側の部位P5と、を接続する空気抜き経路52がさらに設けられている。空気抜き経路52には、例えばエア駆動式のボール弁(開閉弁)である空気抜き弁51が設けられている。 Further, as shown in FIG. 1 , the filter device 1 includes a portion upstream of the treated water outlet valve 42 in the upper treated water passage 41 and downstream of the confluence point (portion P2) of the lower treated water passage 43. An air release path 52 is further provided that connects P4 and a portion P5 of the drainage path 62 downstream of the drainage valve 61 . The air vent path 52 is provided with an air vent valve 51 which is, for example, an air-driven ball valve (open/close valve).

ろ過装置1は、当該ろ過装置1の運転を制御するコンピュータである制御部70をさらに備えている。制御部70は、空気入口弁21、原水入口弁31、処理水出口弁42、排水弁61及び空気抜き弁51の開閉を制御し、且つろ過ポンプ30の作動のオン/オフを制御する。 The filtering device 1 further includes a control section 70 that is a computer that controls the operation of the filtering device 1 . The control unit 70 controls opening/closing of the air inlet valve 21 , raw water inlet valve 31 , treated water outlet valve 42 , drain valve 61 and air vent valve 51 , and also controls ON/OFF of the filtration pump 30 .

なお、図1に示すろ過装置1では、一つのろ過ユニット10のみが設けられているが、これに限定されず、複数のろ過ユニット10が並列に設けられていてもよい。 In addition, although only one filtration unit 10 is provided in the filtration apparatus 1 shown in FIG. 1, it is not limited to this, and a plurality of filtration units 10 may be provided in parallel.

<ろ過ユニットの洗浄方法>
次に、本実施形態に係るろ過ユニットの洗浄方法について、図1~図6を参照して説明する。本実施形態に係るろ過ユニットの洗浄方法は、上記ろ過ユニット10において、フィルタ11の外面11Aを洗浄する方法である。
<How to clean the filtration unit>
Next, a method for cleaning the filtration unit according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. The filtering unit cleaning method according to the present embodiment is a method for cleaning the outer surface 11A of the filter 11 in the filtering unit 10 described above.

図2は、本実施形態に係るろ過ユニットの洗浄方法において順次実施される工程を示すと共に、各工程におけるろ過ポンプ30の作動状態及び各弁の開閉状態を示している。図2中に付された丸印は、ろ過ポンプ30のオン状態及び各弁の開状態を示しており、一方で図2中の空欄は、ろ過ポンプ30のオフ状態及び各弁の閉状態を示している。 FIG. 2 shows the steps sequentially performed in the filtration unit cleaning method according to the present embodiment, and also shows the operating state of the filtration pump 30 and the opening/closing state of each valve in each step. 2 indicate the ON state of the filtration pump 30 and the open state of each valve, while the blanks in FIG. 2 indicate the OFF state of the filtration pump 30 and the closed state of each valve. showing.

図2に示す各工程におけるろ過ポンプ30の作動状態及び各弁21、31、42、51、61の開閉状態の情報は、運転プログラムとして制御部70(図1)に記憶されている。したがって、本実施形態に係るろ過ユニットの洗浄方法では、当該運転プログラムを実行することにより、ろ過ポンプ30のオン/オフ及び各弁21、31、42、51、61の開閉が図2に示す通りに順次自動で切り替えられ、充水工程、ろ過工程及び逆洗工程が順に実行される。以下、図2に示す工程フローに従って、本実施形態に係るろ過ユニットの洗浄方法について詳細に説明する。 Information on the operating state of the filtration pump 30 and the open/closed states of the valves 21, 31, 42, 51, and 61 in each step shown in FIG. 2 is stored in the control unit 70 (FIG. 1) as an operation program. Therefore, in the filtration unit cleaning method according to the present embodiment, by executing the operation program, the filtration pump 30 can be turned on/off and the valves 21, 31, 42, 51, and 61 can be opened/closed as shown in FIG. , and the water filling process, filtration process, and backwashing process are executed in order. Hereinafter, the method for cleaning the filtration unit according to the present embodiment will be described in detail according to the process flow shown in FIG.

まず、充水工程では、空気抜き弁51を所定時間(例えば0.5秒間)開くことによりハウジング12内の空気を抜き、その後、原水入口弁31をさらに開いて所定時間(例えば2秒間)待機する。そして、ろ過ポンプ30を所定時間(例えば10秒間)作動させる。 First, in the water filling process, the air in the housing 12 is removed by opening the air vent valve 51 for a predetermined time (for example, 0.5 seconds), and then the raw water inlet valve 31 is further opened to wait for a predetermined time (for example, 2 seconds). . Then, the filtration pump 30 is operated for a predetermined time (for example, 10 seconds).

これにより、図3に示すように、原水入口13からハウジング12の原水空間12A内に原水W1が導入され、当該原水空間12Aが原水W1により充たされる。そして、原水W1が外面11Aから内面11Bに向かってフィルタ11を透過することにより、原水W1に含まれる種々の不純物(例えば土壌、繊維屑や藻類など)がフィルタ11の外面11A又はフィルタ11の肉厚部に付着し、原水W1がろ過処理される。 As a result, as shown in FIG. 3, the raw water W1 is introduced from the raw water inlet 13 into the raw water space 12A of the housing 12, and the raw water space 12A is filled with the raw water W1. As the raw water W1 passes through the filter 11 from the outer surface 11A toward the inner surface 11B, various impurities (for example, soil, fiber waste, algae, etc.) It adheres to the thick part and filters the raw water W1.

なお、原水W1に含まれる土壌は、例えばプール利用者の身体に付着してプール水中に混入したものであり、また学校に設置されたプールであれば、例えば運動場から風で飛ばされてプール水中に混入したものである。また原水W1に含まれる繊維屑は、例えばプール利用者が使用するタオルや、プール利用者の着衣などに由来するものである。また原水W1に含まれる藻類は、原水W1の遊離残留塩素濃度が所定の範囲内に管理されていない場合や、当該所定の範囲内に管理されていても塩素に対する藻類の耐性が勝る場合に、藻類が繁殖することなどに由来するものである。なお、例えば、遊泳用プールの水質基準としては、主に塩素系滅菌剤により、水中の遊離残留塩素濃度を0.4mg/L以上1.0mg/L以下に管理することが定められている。 The soil contained in the raw water W1 is, for example, adhered to the body of the pool user and mixed in the pool water. It is mixed with Also, the fiber waste contained in the raw water W1 originates from, for example, towels used by the pool users and clothing of the pool users. In addition, if the concentration of free residual chlorine in the raw water W1 is not controlled within a predetermined range, or if the algae contained in the raw water W1 are more resistant to chlorine even if they are controlled within the predetermined range, It is derived from the propagation of algae. For example, as a water quality standard for swimming pools, it is stipulated that the concentration of free residual chlorine in water should be controlled to 0.4 mg/L or more and 1.0 mg/L or less, mainly using a chlorine-based sterilant.

処理水W2は、フィルタ11の中空部11Cから上側処理水空間12B及び下側処理水空間12Cのそれぞれに流入し、その後、上側処理水出口16及び下側処理水出口17を通じてハウジング12の外に取り出される。この時、ハウジング12内の空気も抜かれる。 The treated water W2 flows from the hollow portion 11C of the filter 11 into the upper treated water space 12B and the lower treated water space 12C, respectively, and then exits the housing 12 through the upper treated water outlet 16 and the lower treated water outlet 17. taken out. At this time, the air inside the housing 12 is also removed.

次に、ろ過工程では、処理水出口弁42をさらに開いて所定時間(例えば2秒間)待機し、続いて空気抜き弁51を閉じる。そして、原水入口弁31及び処理水出口弁42がそれぞれ開いた状態で、ろ過ポンプ30を所定時間(例えば120分間)作動させる。 Next, in the filtration step, the treated water outlet valve 42 is further opened to wait for a predetermined time (for example, 2 seconds), and then the air vent valve 51 is closed. Then, with the raw water inlet valve 31 and the treated water outlet valve 42 opened, the filtration pump 30 is operated for a predetermined time (for example, 120 minutes).

これにより、図4に示すように、処理水W2が上側処理水出口16及び下側処理水出口17のそれぞれを通じてハウジング12の外に取り出される。そして、図1に示すように、上側処理水経路41及び下側処理水経路43のそれぞれを通じて、処理水W2が図略のプールに導かれる。 Thereby, as shown in FIG. 4, the treated water W2 is taken out of the housing 12 through the upper treated water outlet 16 and the lower treated water outlet 17, respectively. Then, as shown in FIG. 1, the treated water W2 is led to a pool (not shown) through the upper treated water path 41 and the lower treated water path 43, respectively.

ここで、ろ過時間の経過に伴ってフィルタ11への不純物の付着量が次第に増加し、フィルタ11の目詰まりが起こることがある。そこで、当該目詰まりを解消させてフィルタ11の寿命を延ばすために、以下に説明するフィルタ11の逆洗工程が行われる。 Here, the amount of impurities adhering to the filter 11 gradually increases as the filtration time elapses, and clogging of the filter 11 may occur. Therefore, in order to eliminate the clogging and extend the life of the filter 11, the following backwashing process for the filter 11 is performed.

図5に示すように、逆洗工程の開始時点では、ハウジング12の原水空間12A全体が原水W1で充たされると共に、フィルタ11の中空部11Cが処理水W2で充たされている。逆洗工程では、まず、ろ過ポンプ30の作動を停止した状態で所定時間(例えば2秒間)待機し、続いて処理水出口弁42を閉状態に切り替えた状態でさらに所定時間(例えば2秒間)待機し、その後、原水入口弁31を閉状態に切り替えた状態でさらに所定時間(例えば2秒間)待機する。 As shown in FIG. 5, at the start of the backwash process, the entire raw water space 12A of the housing 12 is filled with raw water W1, and the hollow portion 11C of the filter 11 is filled with treated water W2. In the backwash step, first, the operation of the filtration pump 30 is stopped and the operation is stopped for a predetermined time (for example, 2 seconds), and then the treated water outlet valve 42 is switched to the closed state for a predetermined time (for example, 2 seconds). After that, it waits for a predetermined time (for example, 2 seconds) with the raw water inlet valve 31 switched to the closed state.

次に、フィルタ11の中空部11C内の処理水W2を圧縮空気A1により加圧する。具体的には、空気入口弁21を所定時間(例えば5秒間)開く。これにより、エアーコンプレッサ20で発生した圧縮空気A1が第1空気導入経路22及び第2空気導入経路23を通じてハウジング12の上側処理水空間12B及び下側処理水空間12C内にそれぞれ導入される。そして、図5に示すように、フィルタ11の中空部11C内に残った処理水W2が、圧縮空気A1により内面11Bから外面11Aに向かって加圧される。これにより、フィルタ11の中空部11C内の処理水W2及びフィルタ11の肉厚部に含まれる水が動き、フィルタ11の外面11Aに付着した不純物を剥がす力が働く。 Next, the treated water W2 in the hollow portion 11C of the filter 11 is pressurized by the compressed air A1. Specifically, the air inlet valve 21 is opened for a predetermined time (for example, 5 seconds). Thereby, the compressed air A1 generated by the air compressor 20 is introduced into the upper treated water space 12B and the lower treated water space 12C of the housing 12 through the first air introduction path 22 and the second air introduction path 23, respectively. Then, as shown in FIG. 5, the treated water W2 remaining in the hollow portion 11C of the filter 11 is pressurized from the inner surface 11B toward the outer surface 11A by the compressed air A1. As a result, the treated water W2 in the hollow portion 11C of the filter 11 and the water contained in the thick portion of the filter 11 move, and a force is exerted to peel off the impurities adhering to the outer surface 11A of the filter 11 .

次に、図6に示すように、原水空間12A内の原水W1と接触するように当該原水空間12A内の一部に空気層100(気体層)を形成する(空気層形成工程)。具体的には、図2に示すように、空気入口弁21の開状態を維持しつつ、排水弁61を所定時間だけ開く。 Next, as shown in FIG. 6, an air layer 100 (gas layer) is formed in a part of the raw water space 12A so as to come into contact with the raw water W1 in the raw water space 12A (air layer forming step). Specifically, as shown in FIG. 2, the drain valve 61 is opened for a predetermined time while the air inlet valve 21 is kept open.

これにより、原水空間12Aに充たされた原水W1の一部が、原水入口13を通じて当該原水空間12Aから抜かれると共に、フィルタ11の中空部11C内の処理水W2が圧縮空気A1(気体)により全て原水空間12Aに押し出される。その後、内面11Bから外面11Aに向かってフィルタ11を透過した圧縮空気A1が、原水空間12Aの上部に溜まる。これにより、図6に示すように、原水空間12Aにおける上側の仕切り部12Dの真下に空気層100が形成されると共に、当該空気層100の下側に原水W1が残った状態となる。このように、空気層100を形成する際に、フィルタ11の内面11Bから外面11Aに向かって処理水W2及び圧縮空気A1が順に透過することにより、当該外面11Aから不純物(濁質成分)が剥がされる。 As a result, part of the raw water W1 filled in the raw water space 12A is discharged from the raw water space 12A through the raw water inlet 13, and the treated water W2 in the hollow portion 11C of the filter 11 is discharged by the compressed air A1 (gas). All are extruded into the raw water space 12A. After that, the compressed air A1 that has passed through the filter 11 from the inner surface 11B toward the outer surface 11A accumulates in the upper portion of the raw water space 12A. As a result, as shown in FIG. 6, an air layer 100 is formed in the raw water space 12A immediately below the upper partition 12D, and the raw water W1 remains below the air layer 100. As shown in FIG. In this way, when the air layer 100 is formed, the treated water W2 and the compressed air A1 are sequentially transmitted from the inner surface 11B of the filter 11 toward the outer surface 11A, thereby removing impurities (turbidity components) from the outer surface 11A. be

空気層100では、空気が大気圧よりも高圧状態に圧縮されている。具体的には、空気層100における空気の圧力は、大気圧を超え且つ0.5MPa以下となっている。空気層100における空気の圧力に上限値を設定する理由は、ハウジング12の耐圧性(ハウジング12の設計耐圧)を考慮したためである。なお、圧縮空気A1がフィルタ11を透過する際に圧力損失が生じるため、空気層100における空気の圧力は、エアーコンプレッサ20で発生させた時点での圧縮空気A1の圧力(例えば0.8MPa)よりも低くなっている。 In the air layer 100, the air is compressed to a higher pressure than the atmospheric pressure. Specifically, the air pressure in the air layer 100 exceeds the atmospheric pressure and is 0.5 MPa or less. The reason why the upper limit of the air pressure in the air layer 100 is set is that the pressure resistance of the housing 12 (design pressure resistance of the housing 12) is taken into consideration. Since pressure loss occurs when the compressed air A1 passes through the filter 11, the pressure of the air in the air layer 100 is higher than the pressure of the compressed air A1 generated by the air compressor 20 (for example, 0.8 MPa). is also lower.

また図6に示すように、空気層100は、当該空気層100の形成後における原水空間12A内の原水W1の液面位置がフィルタ11の長さ方向(上下方向)の中央よりも上側に位置するように形成される。これにより、後の工程で原水W1を排水する際に、フィルタ11の外面11Aを広い範囲に亘って洗浄することが可能になる。 Further, as shown in FIG. 6, the air layer 100 is such that the surface position of the raw water W1 in the raw water space 12A after the air layer 100 is formed is positioned above the center of the filter 11 in the longitudinal direction (vertical direction). is formed to This makes it possible to wash the outer surface 11A of the filter 11 over a wide range when the raw water W1 is drained in a later step.

また空気層形成工程では、空気入口弁21及び排水弁61の両弁を開状態とする時間、すなわち原水空間12Aから原水W1を抜く時間は、特に限定されないが、本実施形態においては2秒以上に設定される。 In the air layer forming step, the time for which both the air inlet valve 21 and the drain valve 61 are open, that is, the time for removing the raw water W1 from the raw water space 12A is not particularly limited, but in this embodiment, it is set to 2 seconds or longer. is set to

次に、空気層100をさらに加圧する工程が行われる(空気層加圧工程)。具体的には、図2に示すように、排水弁61を閉じると共に、空気入口弁21が開いた状態を所定時間(例えば30秒間)維持する。これにより、圧縮空気A1がフィルタ11の内面11Bから外面11Aに向かって透過し、密閉状態の原水空間12A内に圧縮空気A1がさらに送り込まれる。この時、排水弁61が閉じており、原水空間12Aから原水W1が抜かれないため、空気層100における空気の圧力がさらに高められる。 Next, a step of further pressurizing the air layer 100 is performed (air layer pressurization step). Specifically, as shown in FIG. 2, the drain valve 61 is closed and the air inlet valve 21 is kept open for a predetermined time (for example, 30 seconds). As a result, the compressed air A1 permeates from the inner surface 11B of the filter 11 toward the outer surface 11A, and the compressed air A1 is further sent into the sealed raw water space 12A. At this time, since the drain valve 61 is closed and the raw water W1 is not drained from the raw water space 12A, the air pressure in the air layer 100 is further increased.

次に、原水空間12Aを密閉状態から大気圧に開放することにより、空気層100を原水空間12A内において膨張させる(空気層膨張工程)。具体的には、図2に示すように、空気入口弁21の開状態を維持しつつ、排水弁61を所定時間(例えば7秒間)開く。 Next, by opening the raw water space 12A from the closed state to the atmospheric pressure, the air layer 100 is expanded in the raw water space 12A (air layer expansion step). Specifically, as shown in FIG. 2, the drain valve 61 is opened for a predetermined time (for example, 7 seconds) while the air inlet valve 21 is kept open.

空気層100が膨張すると、図6中の矢印F1で示すように、空気層100の下側に溜まった原水W1の液面が、下向き(フィルタ11の外面11Aに沿った方向)に強く押される。これにより、フィルタ11の外面11Aに沿って原水入口13に向かう下向きの原水の流れF2が瞬発的に付勢(加速)される。その結果、フィルタ11の外面11A上の不純物を、当該原水の流れF2によって効果的に取り除くことができる。そして、不純物を含む原水W1は、原水入口13を通じてハウジング12の外に排出される。つまり、原水入口13は、原水W1の排水口も兼ねている。 When the air layer 100 expands, the liquid surface of the raw water W1 accumulated under the air layer 100 is strongly pushed downward (in the direction along the outer surface 11A of the filter 11) as indicated by the arrow F1 in FIG. . As a result, the downward raw water flow F2 toward the raw water inlet 13 along the outer surface 11A of the filter 11 is instantaneously energized (accelerated). As a result, impurities on the outer surface 11A of the filter 11 can be effectively removed by the raw water flow F2. Raw water W<b>1 containing impurities is discharged out of the housing 12 through the raw water inlet 13 . That is, the raw water inlet 13 also serves as a drain port for the raw water W1.

その後、図2に示すように、空気入口弁21を閉じて排水弁61のみが開いた状態を所定時間(例えば2秒間)維持し、さらに空気抜き弁51を開いて所定時間(例えば30秒間)待機することによりハウジング12内を常圧(大気圧)に戻す。以上のような手順により、フィルタ11の外面11Aに付着した土壌や繊維屑などの不純物が取り除かれ、フィルタ11を再生することができる。その後、上述した充水工程及びろ過工程が再開される。 After that, as shown in FIG. 2, the air inlet valve 21 is closed and only the drain valve 61 is kept open for a predetermined time (for example, 2 seconds), and the air vent valve 51 is opened to wait for a predetermined time (for example, 30 seconds). By doing so, the inside of the housing 12 is returned to normal pressure (atmospheric pressure). By the procedure described above, impurities such as soil and fiber waste adhering to the outer surface 11A of the filter 11 are removed, and the filter 11 can be regenerated. After that, the water filling process and the filtering process described above are restarted.

以上の通り、本実施形態に係るろ過ユニットの洗浄方法によれば、大気圧よりも高圧状態に空気が圧縮された空気層100を原水空間12A内の上部に形成した後、当該原水空間12Aを密閉状態から大気圧下に開放することにより、膨張する空気の力によって原水空間12A内の原水W1の液面を原水入口13に向かって下向きに押すことができる。これにより、フィルタ11の外面11Aに沿って下向きに流れる原水W1の勢いが大幅に向上し、その結果、ろ過中にフィルタ11の外面11Aに付着した不純物(土壌、繊維屑や藻類)を、原水W1の流れF2により効果的に取り除くことができる。またこの洗浄方法では、原水W1の排水量を増やすことなく洗浄効果を高めることができ、エアーコンプレッサ20のタンク容量を小さくすることもできる。 As described above, according to the filtration unit cleaning method according to the present embodiment, after the air layer 100 in which the air is compressed to a state higher than the atmospheric pressure is formed in the upper part of the raw water space 12A, the raw water space 12A is opened. By opening the sealed state to atmospheric pressure, the force of the expanding air can push the liquid surface of the raw water W1 in the raw water space 12A downward toward the raw water inlet 13 . As a result, the momentum of the raw water W1 flowing downward along the outer surface 11A of the filter 11 is greatly improved, and as a result, impurities (soil, fiber waste, and algae) adhering to the outer surface 11A of the filter 11 during filtration are removed from the raw water. It can be effectively removed by the flow F2 of W1. Further, in this cleaning method, the cleaning effect can be enhanced without increasing the amount of waste water W1, and the tank capacity of the air compressor 20 can be reduced.

特にプール水のろ過においては、土壌や繊維屑などの不純物が突発的に多く混入し、フィルタ11の外面11Aに付着する不純物が剥がれにくく、フィルタ11が短期間で目詰まりしてしまうという問題がある。これに対し、本実施形態に係るろ過ユニットの洗浄方法によれば、このような問題を解消し、フィルタ11を長寿命化させることができる。 Especially in the filtration of pool water, there is a problem that a large amount of impurities such as soil and fiber waste are suddenly mixed in, and the impurities adhering to the outer surface 11A of the filter 11 are difficult to peel off, resulting in clogging of the filter 11 in a short period of time. be. On the other hand, according to the filtering unit cleaning method according to the present embodiment, such a problem can be solved and the life of the filter 11 can be extended.

本実施形態に係るろ過ユニットの洗浄方法による効果は、図7及び図8にそれぞれ示す実験結果の比較により示される。図7は、本実施形態に係るろ過ユニットの洗浄方法を用いてフィルタ11を定期的に洗浄しつつろ過装置1の運転を所定期間継続した時の、(A)ろ過ユニット10の一次側(入口側)の圧力の経時変化、(B)ろ過ユニット10の二次側(出口側)の圧力の経時変化、(C)ろ過ユニット10の一次側と二次側との差圧の経時変化、をそれぞれ示している。フィルタ11としては孔径3μmのデプスフィルタを使用し、60分間のろ過時間の経過毎にフィルタ11の洗浄を行った。 The effect of the filtering unit cleaning method according to the present embodiment is shown by comparing the experimental results shown in FIGS. 7 and 8, respectively. FIG. 7 shows (A) the primary side (inlet side), (B) the pressure change over time on the secondary side (outlet side) of the filtration unit 10, and (C) the pressure change over time between the primary side and the secondary side of the filtration unit 10. each shown. A depth filter with a pore size of 3 μm was used as the filter 11, and the filter 11 was washed every 60 minutes of filtration time.

図8は、比較例の洗浄方法を用いてフィルタを定期的に洗浄しつつろ過装置の運転を所定期間継続した時の、(A)ろ過ユニットの一次側(入口側)の圧力の経時変化、(B)ろ過ユニットの二次側(出口側)の圧力の経時変化、(C)ろ過ユニットの一次側と二次側との差圧の経時変化をそれぞれ示している。比較例において採用した洗浄方法は、原水空間内に空気層を形成した後当該空気層を膨張させる方法ではなく、フィルタの中空部内の処理水を一定時間加圧した後に排水弁を開き、フィルタの中空部内の処理水及び原水空間内の原水をハウジング内から一段階で排出する方法である。フィルタとしては孔径3μmのデプスフィルタを使用し、60分間のろ過時間の経過毎にフィルタの洗浄を行った。図7及び図8のそれぞれのグラフにおいて、横軸は時間(日数)を示しており、縦軸は圧力を示している。 FIG. 8 shows (A) the change over time of the pressure on the primary side (inlet side) of the filtration unit when the operation of the filtration device is continued for a predetermined period while the filter is periodically washed using the cleaning method of the comparative example; (B) shows the change over time of the pressure on the secondary side (outlet side) of the filtration unit, and (C) the change over time of the differential pressure between the primary side and the secondary side of the filtration unit. The cleaning method adopted in the comparative example is not a method of forming an air layer in the raw water space and then expanding the air layer, but rather pressurizing the treated water in the hollow part of the filter for a certain period of time and then opening the drain valve to remove the filter. In this method, the treated water in the hollow portion and the raw water in the raw water space are discharged from the housing in one step. A depth filter with a pore size of 3 μm was used as the filter, and the filter was washed every 60 minutes of filtration time. In each graph of FIGS. 7 and 8, the horizontal axis indicates time (days), and the vertical axis indicates pressure.

図8の比較例の実験結果では、ろ過運転開始から3カ月の時点でろ過ユニットの前後の差圧(C)が急激に上昇し、フィルタの詰まりが確認された。これに対し、図7の実験結果では、ろ過運転開始から7カ月以上経過した時点でもろ過ユニット10の前後の差圧上昇が見られなかった。このように、本実施形態に係るろ過ユニットの洗浄方法によれば、フィルタ11の外面11Aに付着した不純物を効果的に除去して洗浄効果を高めることができるため、フィルタ11の寿命をより延ばすことができる。これにより、フィルタ11の交換頻度を少なくすることができる。 In the experimental results of the comparative example shown in FIG. 8, the differential pressure (C) across the filtration unit increased sharply after 3 months from the start of filtration operation, confirming clogging of the filter. On the other hand, according to the experimental results of FIG. 7, no increase in the differential pressure before and after the filtration unit 10 was observed even when seven months or more had passed since the start of the filtration operation. As described above, according to the filtering unit cleaning method according to the present embodiment, the impurities adhering to the outer surface 11A of the filter 11 can be effectively removed and the cleaning effect can be enhanced, so that the life of the filter 11 can be extended. be able to. As a result, the replacement frequency of the filter 11 can be reduced.

なお、図7の実験結果は、空気層100を形成する際に、排水弁61を2秒間だけ開いた時の結果であるが、当該時間が1秒間である場合には洗浄効果の低下が確認された。このため、上述の実施形態で説明した通り、空気層100を形成する際に排水弁61を開く時間(原水空間12Aから原水W1を抜く時間)は、2秒以上であることが好ましい。 The experimental results of FIG. 7 were obtained when the drain valve 61 was opened for only 2 seconds when forming the air layer 100. When the time was 1 second, it was confirmed that the cleaning effect decreased. was done. For this reason, as described in the above embodiment, the time for opening the drain valve 61 when forming the air layer 100 (the time for removing the raw water W1 from the raw water space 12A) is preferably 2 seconds or longer.

一方、空気層100を形成する際の排水弁61の開時間が長すぎると、原水空間12Aにおける原水W1の液面が過度に下がり、空気層100を膨張させた時の原水W1の流れF2によって洗浄されるフィルタ11の範囲が狭くなる。したがって、上述した通り、空気層100の形成後において原水空間12A内における原水W1の液面位置がフィルタ11の長さ方向における中央よりも上側に位置するように、空気層100の体積を調整することが好ましい。 On the other hand, if the opening time of the drain valve 61 when forming the air layer 100 is too long, the liquid level of the raw water W1 in the raw water space 12A drops excessively, and the flow F2 of the raw water W1 when the air layer 100 expands causes The range of the filter 11 to be cleaned is narrowed. Therefore, as described above, after forming the air layer 100, the volume of the air layer 100 is adjusted so that the liquid surface position of the raw water W1 in the raw water space 12A is positioned above the center in the length direction of the filter 11. is preferred.

(その他実施形態)
ここで、本発明のその他実施形態について説明する。
(Other embodiments)
Other embodiments of the invention will now be described.

実施形態1では、フィルタ11の内面11Bから外面11Aに向かって透過させた圧縮空気A1を原水空間12A内で溜めることにより空気層100を形成する場合について説明したが、本発明のろ過ユニットの洗浄方法はこれに限定されない。例えば、図9に示すように、ハウジング12の側面における上下方向の中央よりも上側の部位に原水空間12Aと連通する気体導入口19を設け、当該気体導入口19から圧縮空気A1を導入することにより空気層100が形成されてもよい。 In Embodiment 1, the case where the air layer 100 is formed by accumulating the compressed air A1 permeated from the inner surface 11B of the filter 11 toward the outer surface 11A in the raw water space 12A has been described. The method is not limited to this. For example, as shown in FIG. 9, a gas introduction port 19 that communicates with the raw water space 12A is provided on the side surface of the housing 12 above the center in the vertical direction, and the compressed air A1 is introduced from the gas introduction port 19. The air layer 100 may be formed by

実施形態1では、プール水(原水W1)をろ過するためのろ過ユニット10を洗浄する場合について説明したが、本発明のろ過ユニットの洗浄方法の用途はこれに限定されない。例えば、井戸水を浄化処理するためのろ過ユニットのフィルタ洗浄において、本発明のろ過ユニットの洗浄方法が用いられてもよい。 In Embodiment 1, the case of cleaning the filtration unit 10 for filtering pool water (raw water W1) has been described, but the application of the filtration unit cleaning method of the present invention is not limited to this. For example, the method for cleaning a filtration unit of the present invention may be used in cleaning a filter unit for purifying well water.

実施形態1では、気体層が空気層100である場合について説明したが、本発明のろ過ユニットの洗浄方法はこれに限定されない。例えば、窒素などの空気以外の気体により気体層が形成されてもよい。 Although the case where the gas layer is the air layer 100 has been described in the first embodiment, the method for cleaning the filtration unit of the present invention is not limited to this. For example, the gas layer may be formed by a gas other than air, such as nitrogen.

実施形態1では、空気層100を形成した後、さらに当該空気層100を加圧する工程を行う場合について説明したが、当該加圧工程が省略されてもよい。 In the first embodiment, the case where the step of pressurizing the air layer 100 is further performed after forming the air layer 100, but the pressurization step may be omitted.

実施形態1では、ろ過ポンプ30のオン/オフ及び各弁21,31,42,51,61の開閉が制御部70により自動で切り替えられる場合について説明したが、本発明のろ過ユニットの洗浄方法はこれに限定されない。すなわち、ろ過ポンプ30のオン/オフ及び各弁21,31,42,51,61の開閉が、手動で切り替えられてもよい。 In Embodiment 1, the case where the ON/OFF of the filtration pump 30 and the opening and closing of the valves 21, 31, 42, 51, and 61 are automatically switched by the control unit 70 has been described. It is not limited to this. That is, on/off of the filtration pump 30 and opening/closing of each valve 21, 31, 42, 51, 61 may be switched manually.

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.

10 ろ過ユニット
11 フィルタ
11A 外面(表面)
11B 内面
11C 中空部
12 ハウジング
12A 原水空間
100 空気層(気体層)
W1 原水
10 filtration unit 11 filter 11A outer surface (surface)
11B inner surface 11C hollow portion 12 housing 12A raw water space 100 air layer (gas layer)
W1 raw water

Claims (5)

原水をろ過するためのフィルタと、前記フィルタを収容するハウジングであって原水が充たされる原水空間が形成された前記ハウジングと、を備えたろ過ユニットにおいて、前記フィルタの前記原水空間側を向く表面を洗浄する方法であって、
処理水空間に繋がる経路に位置する気体入口弁を開いて処理水空間に気体を供給して、処理水空間側から原水空間側に圧力をかけて前記フィルタから不純物を剥がす工程と、
前記気体入口弁の開状態を維持しつつ前記原水空間に繋がる流路を所定時間だけ開放することにより、大気圧よりも高圧状態に気体が圧縮された気体層を、前記原水空間内の原水と接触するように前記原水空間内の一部に形成する工程と、
前記原水空間内の圧縮された気体及び原水が前記原水空間から排出されない密閉状態から、前記気体入口弁の開状態を維持しつつ前記原水空間を大気圧に開放することにより、前記気体層を前記原水空間内において膨張させつつ前記原水空間内の不純物を含む原水を排出する工程と、を備えた、ろ過ユニットの洗浄方法。
In a filtration unit comprising a filter for filtering raw water, and a housing containing the filter and having a raw water space filled with raw water, a surface of the filter facing the raw water space is A method of cleaning, comprising:
a step of opening a gas inlet valve located on a path leading to the treated water space, supplying gas to the treated water space, and applying pressure from the treated water space side to the raw water space side to remove impurities from the filter;
By opening the flow path leading to the raw water space for a predetermined time while maintaining the open state of the gas inlet valve, the gas layer in which the gas is compressed to a state higher than the atmospheric pressure is treated as the raw water in the raw water space. forming a portion within the raw water space so as to be in contact;
By opening the raw water space to atmospheric pressure while maintaining the open state of the gas inlet valve, the gas layer is removed from the closed state in which the compressed gas and raw water in the raw water space are not discharged from the raw water space. and discharging raw water containing impurities in the raw water space while expanding the raw water space .
前記気体層を膨張させる工程では、膨張した前記気体層により前記原水空間内の原水が前記フィルタの前記表面に沿った方向に押される、請求項1に記載のろ過ユニットの洗浄方法。 2. The method of cleaning a filtration unit according to claim 1, wherein in the step of expanding the gas layer, the expanded gas layer pushes the raw water in the raw water space in a direction along the surface of the filter. 前記フィルタ及び前記ハウジングは、それぞれ上下方向に沿った姿勢で配置され、
前記気体層を形成する工程では、前記原水空間内における原水の液面位置が前記フィルタの長さ方向の中央よりも上側に位置するように前記気体層を形成する、請求項1または2に記載のろ過ユニットの洗浄方法。
the filter and the housing are arranged in a posture along the vertical direction,
3. The gas layer according to claim 1 or 2, wherein in the step of forming the gas layer, the gas layer is formed such that the surface position of the raw water in the raw water space is positioned above the center in the length direction of the filter. cleaning method of the filtration unit of.
前記気体層を形成する工程の後であって前記気体層を膨張させる工程の前に、前記気体層を加圧する工程をさらに備えた、請求項1~3のいずれか1項に記載のろ過ユニットの洗浄方法。 The filtration unit according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of pressurizing the gas layer after the step of forming the gas layer and before the step of expanding the gas layer. cleaning method. 前記フィルタは、中空状のものであって、前記原水空間側を向く前記表面である外面と、前記フィルタの中空部側を向く内面と、を含み、
前記気体層を形成する工程では、前記中空部内の水を気体により前記原水空間に押し出した後、前記内面から前記外面に向かって前記フィルタを透過した気体を前記原水空間内で溜めることにより前記気体層を形成する、請求項1~4のいずれか1項に記載のろ過ユニットの洗浄方法。
The filter is hollow and includes an outer surface, which is the surface facing the raw water space, and an inner surface facing the hollow portion of the filter,
In the step of forming the gas layer, after the water in the hollow portion is pushed out into the raw water space by gas, the gas that has permeated the filter from the inner surface toward the outer surface is accumulated in the raw water space. The method for cleaning a filtration unit according to any one of claims 1 to 4, which forms a layer.
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