濾過ユニット
【課題】浄化処理を要する原水中に浸漬させてこの原水を浄化することが可能とされ、かつ活性炭が膜モジュール側に流出することを防止した濾過ユニットを提供する。
【解決手段】貯水槽内に保持された原水Ｗ中に浸漬され、導入した原水Ｗを濾過する膜モジュール５を備えた濾過ユニットＡであって、内部に活性炭が収納されてカートリッジ化された活性炭カートリッジ４と、膜モジュール５とを内部に収容する有底箱状のケーシング３を具備し、ケーシング３においては、ケーシング３の内部に原水を導入するための流入口と、この流入口に設置されてケーシング３の内部への原水Ｗの流入を制御する開閉装置とを設けるとともに、活性炭カートリッジ４側と膜モジュール５側とを、活性炭カートリッジ４側から膜モジュール５側にケーシング３内部に導入された原水Ｗを流通可能に区画する。
【解決手段】貯水槽内に保持された原水Ｗ中に浸漬され、導入した原水Ｗを濾過する膜モジュール５を備えた濾過ユニットＡであって、内部に活性炭が収納されてカートリッジ化された活性炭カートリッジ４と、膜モジュール５とを内部に収容する有底箱状のケーシング３を具備し、ケーシング３においては、ケーシング３の内部に原水を導入するための流入口と、この流入口に設置されてケーシング３の内部への原水Ｗの流入を制御する開閉装置とを設けるとともに、活性炭カートリッジ４側と膜モジュール５側とを、活性炭カートリッジ４側から膜モジュール５側にケーシング３内部に導入された原水Ｗを流通可能に区画する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原水中に浸漬され、導入した原水を濾過する膜モジュールを備えた濾過ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、河川、湖沼、池などの原水を濾過して浄水を取得するための浄水処理装置には、特許文献１に開示されているようなものがある。この特許文献１の処理装置では、原水を貯留する処理槽に、この処理槽内を２室に区分する仕切り壁を設け、一方の室を、特に表面に好気性微生物を付着した粒状活性炭などの活性炭が添加されて原水を処理する微生物処理部とし、他方の室を、室内に収容した濾過膜ユニットで一方の室から送られた原水を濾過する膜濾過部としている。
【０００３】
この特許文献１に開示される浄水処理装置においては、粗大物や易沈降物を沈降分離させる分離槽を介して、粗大物等を除去した原水が微生物処理部に供給され、この微生物処理部の下部に設けた曝気装置により原水の曝気を行ないつつ原水に循環流を形成し、添加した活性炭をこの循環流にのせて撹拌することにより、原水から有機物などが吸着除去される。さらに、こうして微生物処理部で処理した原水は、仕切り壁の上方からオーバーフローすることにより膜濾過部に供給され、複数の中空状平膜モジュールからなる濾過膜ユニットで濾過されて浄化処理される。このようして得られた濾過水は、処理槽の外部に設けた貯水槽に浄水として送水されることになる。
【０００４】
一方、この浄水処理装置においては、仕切り壁の微生物処理部側を向く面の上端部に、微生物処理部の内方に向けて突出した活性炭流出防止用邪魔板（以下、邪魔板という）が設けられ、この邪魔板は、先端に向かって下向きに傾斜するように設けられている。これにより、微生物処理部で循環流にのって撹拌される活性炭は、邪魔板に当ってそれ以上上昇することが抑制または防止される。また、邪魔板よりも上方まで移動してしまった活性炭は、その比重が原水よりも大きいことに基づいて、邪魔板の上面に落下することになり、邪魔板の傾斜によって微生物処理部の内方に落下し回収される。よって、この浄水処理装置においては、仕切り壁の上方からオーバーフローさせて微生物処理部から濾過膜部に原水を供給する構成としても、オーバーフローする原水とともに、微生物処理部の活性炭が濾過膜部に流出することがないものとされている。
【特許文献１】特許第３４９１１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の浄水処理装置においては、粗大物や易沈降物よりも小さく、かつ有機物より大きくて活性炭に吸着されない懸濁物はそのまま大量に膜濾過部に流入し、この懸濁物が曝気装置により撹拌されて原水中に浮遊したまま、原水が膜モジュールによって濾過されることになる。このため、このような懸濁物が、膜モジュールの外面に付着したり、膜モジュールで原水を濾過する際に膜モジュールの内孔に目詰まりを生じさせたりして、濾過効率が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
また、上記の浄水処理装置では、曝気装置から吐出する空気により微生物処理部内で循環移動する活性炭が、邪魔板の設置及びその比重が原水よりも大きいことに基づいて膜濾過部に流出することがないものとされているが、やはり浮遊状態とされた活性炭は、膜濾過部に流出するおそれがあり、膜濾過部に活性炭が流出した場合には、微生物処理部内の活性炭量が減少し、所定の時間で、所定の処理ができなくなるばかりか、膜濾過部に流入した活性炭が、膜濾過部に収容された濾過膜ユニットの膜モジュールの外面に付着したり、膜モジュールの内孔に目詰まりを生じさせて、濾過効率が低下するという問題があった。
【０００７】
さらに、上記の浄水処理装置においては、活性炭を添加した微生物処理部と、濾過膜ユニットを備えた膜濾過部とからなる処理槽が１つの水槽とされ、例えば河川や湖沼などの原水を取水して、この原水を一旦貯留しつつ粗大物などを除去する分離槽や、ポンプを備えつつ、この分離槽と処理槽とを接続する送水管を、処理槽とともに設ける必要があり、原水を浄化処理するために、処理槽や分離槽、送水管などを設置する広大な敷地を必要とするという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情を鑑み、浄化処理を要する原水中に浸漬させてこの原水を浄化することが可能で、かつ活性炭が膜モジュール側に流出することなく好適に原水の浄化を行なうことが可能な濾過ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１０】
本発明の濾過ユニットは、貯水槽あるいは貯水池内に保持された原水中に浸漬され、導入した該原水を濾過する膜モジュールを備えた濾過ユニットであって、内部に活性炭が収納されてカートリッジ化された活性炭カートリッジと、前記膜モジュールとを内部に収容する有底箱状のケーシングを具備し、前記ケーシングにおいては、該ケーシングの内部に前記原水を導入するための流入口と、この流入口に設置されて該ケーシングの内部への前記原水の流入を制御する開閉装置とが設けられているとともに、前記活性炭カートリッジ側と前記膜モジュール側とが、前記活性炭カートリッジ側から前記膜モジュール側に前記ケーシングの内部に導入された原水を流通可能に区画されていることを特徴とする。
【００１１】
ここで、さらに前記ケーシングには、前記活性炭カートリッジ側と前記膜モジュール側との間に、前記活性炭カートリッジ側から前記膜モジュール側に流通させられる前記原水の流通を制御する他の開閉装置が設けられていることが望ましい。
【００１２】
また、本発明の濾過ユニットにおいて、ケーシングの活性炭カートリッジ側と膜モジュール側とを、活性炭カートリッジ側から膜モジュール側に原水を流通可能に区画するのに、一つには、前記ケーシングに、前記活性炭カートリッジを内部に収容する有底箱状の第１ケーシングと、前記膜モジュールを内部に収容する有底箱状の第２ケーシングとが具備されるとともに、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングの互いの内部を連通させる連通管が設けられていればよい。
【００１３】
さらに、他の一つとして、前記ケーシングには、収容した前記活性炭カートリッジと前記膜モジュールとの間に、前記活性炭カートリッジ側から前記膜モジュール側に前記ケーシングの内部に導入された原水を流通可能に区画する仕切り壁が設けられていてもよい。
【００１４】
さらに、本発明の濾過ユニットにおいて、前記ケーシングの内部には、前記膜モジュールの下方及び前記活性炭カートリッジの下方に、導入した前記原水中に空気を吐出する散気装置が設けられていることが望ましく、加えて、該ケーシングの内部の前記原水を前記ケーシングの外部に排出するための排水管が設けられていることがより望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の濾過ユニットによれば、貯水槽あるいは貯水池内の原水中にケーシングを浸漬させることによって、原水中の前述のような懸濁物が貯水槽あるいは貯水池内で沈降し、懸濁物が少なくなった比較的清浄な上澄みの原水を導入することができるため、膜モジュールに付着する付着物を少なくすることができ、濾過効率を長期にわたって好適な状態で維持することが可能になる。そして、このケーシングが、活性炭をカートリッジ化して固定した活性炭カートリッジを収容した側と、膜モジュールを収容した側とに区画されて、この活性炭カートリッジ側から膜モジュール側に原水が流通可能とされているので、活性炭を流出させることなく原水のみを膜モジュール側に流通させて濾過することが可能となる。
【００１６】
すなわち、本発明の濾過ユニットにおいては、一つに、活性炭カートリッジを収容する第１ケーシングが、膜モジュールを収容する第２ケーシングと連通管で接続されていることによって、第１ケーシング内の活性炭カートリッジで処理した原水を第２ケーシング内に送水することが可能とされる。そして、このとき、第１ケーシング内の活性炭が、カートリッジ化されていることにより第１ケーシング内の原水中に分散されることがなく、連通管を通じて第１ケーシングから第２ケーシングに送られる原水とともに活性炭が流出することを防止できる。これにより、第１ケーシング内の活性炭量が変化することがなく、第２ケーシングに収容し原水を濾過する膜モジュールに活性炭が付着することがないため、好適な状態で原水の浄化処理を行なうことが可能になる。
【００１７】
さらに、本発明の濾過ユニットにおいては、他の一つとして、一つのケーシングに仕切り壁を設けることにより、この仕切り壁で連通可能に区画された個別の室をケーシング内に画成することができ、活性炭カートリッジと膜モジュールとをそれぞれの室内にそれぞれ収容し、一方の室から他方の室に原水を送ることによって、原水の浄化処理を行なうことが可能になる。このとき、活性炭がカートリッジ化されているため、活性炭カートリッジを収容した室から膜モジュールを収容した室に送られる原水とともに活性炭が流出することを防止できる。これにより、膜モジュールに活性炭が付着したりすることがなく、好適な状態で原水の浄化処理を行なうことが可能になる。
【００１８】
また、本発明の濾過ユニットにおいては、ケーシングの内部の活性炭カートリッジの下方及び膜モジュールの下方に、導入した原水に空気を吐出する散気装置が設けられている。活性炭カートリッジ側の原水に空気を吐出することにより原水を流動させることが可能になり、カートリッジ化された活性炭と原水とを確実に接触させることが可能になる。これにより、活性炭カートリッジで確実に原水中の有機物などを吸着除去することが可能になる。さらに、吐出した空気の気泡が活性炭の外面に接触することや、吐出した空気による原水の流動によって、活性炭の表面に付着しその吸着能力の低下を招く付着物を除去することが可能とされ、活性炭の吸着能力を十分に活用して原水の処理を行なうことが可能になる。これに加えて、ケーシングの内部の原水に空気を吐出することによって、原水の溶存酸素濃度を高く保持することが可能になり、例えば活性炭カートリッジに好気性微生物が付着していた場合に、この好気性微生物による有機物の分解効果を得ることも可能になり、原水の浄化処理を促進させることが可能になる。
【００１９】
また、膜モジュール側の原水に空気を吐出することにより、膜モジュールの外面に付着した付着物を、気泡の接触や空気の吐出により流動する原水によって除去することが可能になり、好適な状態で濾過を行なうことが可能になる。なお、膜モジュールの気泡による洗浄の際には、濾過水を膜モジュールに逆流させる逆圧洗浄を合わせて行うことが効果的である。
【００２０】
さらに、本発明の濾過ユニットにおいては、ケーシングに、ケーシングの内部に原水を導入するための流入口と、この流入口に設置されてケーシングの内部への原水の流入を制御する開閉装置とが設けられていることによって、ケーシングを原水に浸漬させて開閉装置により流入口を開くという簡易な操作で原水をケーシング内に導入することができるとともに、導入した原水の浄化処理を行なうことが可能になる。
また、この開閉装置によって、ケーシング内の水位が曝気洗浄や逆圧洗浄で上昇した場合でも、ケーシングからの水の逆流を防ぐことができる。
【００２１】
また、前記ケーシングには、例えば前記連通管や前記仕切り壁など、前記活性炭カートリッジ側と前記膜モジュール側との間に、活性炭カートリッジ側から膜モジュール側に流通させられる原水の流通を制御する他の開閉装置を設けることにより、膜モジュールを逆圧洗浄する際に、膜モジュール側から活性炭カートリッジ側への原水の逆流を防ぐことができる。さらに、ケーシング内の原水を外部に排出する排水管を設けることにより、例えば前記開閉装置によってケーシング内の原水を外部と隔離して保持した状態で膜モジュールの洗浄を行ない、膜モジュールから除去した不純物質が浮遊する原水を外部に排出することが可能とされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図１及び図２を参照し、本発明の第１実施形態に係る濾過ユニットについて説明する。本発明の第１実施形態は、活性炭をカートリッジ化した活性炭カートリッジと、膜モジュールとを備え、原水中に浸漬されて該原水の浄化処理を行なう濾過ユニットに関するものである。
【００２３】
本実施形態の濾過ユニットＡは、図１及び図２に示すように、原水Ｗ中に浸漬され、この原水Ｗを内部に導入可能とされた有底箱状の第１ケーシング１と有底箱状の第２ケーシング２からなるケーシング３と、第１ケーシング１の内部に収容された活性炭カートリッジ４と、第２ケーシング２の内部に収容された膜モジュール５と、第１ケーシング１内の活性炭カートリッジ４の下方に配置され、第１ケーシング１内の原水Ｗに空気を吐出する第１散気装置（散気装置）６と、第２ケーシング２内の膜モジュール５の下方に配置され、第２ケーシング２内の原水Ｗに空気を吐出する第２散気装置（散気装置）７とが主な構成要素とされている。ここで、本実施形態では、図１に示すように、本発明の濾過ユニットＡによって濾過する原水Ｗが、例えば河川や湖沼などから取水して粗大物や易沈降物が除去され、さらに必要に応じて凝集剤添加によりフロックが形成されて除去された上で、貯水槽１０に貯留されて保持された原水Ｗであるものとしている。
【００２４】
ケーシング３の第１ケーシング１と第２ケーシング２は、それぞれ、例えばステンレスなどの耐蝕性の高い金属で形成されており、上方からの平面視で長方矩形状を呈するように形成されている。また、第１ケーシング１と第２ケーシング２は、それぞれ、上端１ａ、２ａ側が開口しているのに対して、下端１ｂ、２ｂ側が閉塞された有底箱状に形成され、高さ方向に延びる４つの側壁のうち、互いに対向する一対の第１側壁１ｃ、２ｃが上端１ａ、２ａの短辺を画成し、互いに対向する残りの一対の第２側壁１ｄ、２ｄが上端１ａ、２ａの長辺を画成し、さらに高さ方向の寸法がこの長辺よりも短くされている。言い換えれば、第１、第２ケーシング１、２は、上部が開放された横長の有底筒状とされている。そして、第１ケーシング１の長辺、短辺及び高さに対し、第２ケーシング２の長辺、短辺及び高さが、それぞれ同寸法で形成されている。
【００２５】
一方、第１ケーシング１には、第１ケーシング１内に貯水槽１０内の原水Ｗを導入する流入口（原水流入口）１ｅと、流入口１ｅを取り囲むように設けられた仕切り板１ｆとが具備されている。また、第１ケーシング１には、その底部１ｇに内部の原水Ｗを第１ケーシング１の外部に排出するための第１ドレン口１ｈが設けられているとともに、第１ドレン口１ｈとは別に、第１ケーシング１内の原水Ｗを外部に排出するための第１排出手段１１が設けられている。
【００２６】
流入口１ｅは、図２に示すように、第１ケーシング１の一方の第１側壁１ｃの上部に、第１ケーシング１の短辺に沿う幅方向中央に設けられており、第１側壁１ｃを貫通するように突設した一つの管状部材の内周面によって構成されている。さらに、この管状部材の根元部分には、バタフライ弁などの開閉バルブ（開閉装置）１ｉが設けられている。この流入口１ｅは、図１に示す貯水槽１０に貯留した原水Ｗの水面部Ｈに開口する高さ、より具体的には、水面部Ｈよりも僅かに下方に水没する高さに設けられている。これにより、流入口１ｅは、開閉バルブを図示せぬ駆動手段によって開放または閉止することにより、開放時には、流入口１ｅを介して原水Ｗが第１ケーシング１の内部に導入され、閉止時には、原水Ｗの第１ケーシング１内への流入及び第１ケーシング１からの流出が阻止されるように構成されている。
【００２７】
仕切り板１ｆは、図２に示すように（図２で示す仕切り板１ｆはカット図である）、流入口１ｅが配設された第１側壁１ｃの上部外面のうち、その幅方向の両側端からそれぞれ第２側壁１ｄと平行に、かつ互いにも平行に突出するように延びる２枚の板材と、これらの板材の突端を繋げるように設けられ、第１側壁１ｃの外面に平行に延びる矩形状の板材とから構成されて、平面視にコ字状を呈するように形成されている。また、この仕切り板１ｆは、その上端側と下端側とが開放状態とされている。
【００２８】
一方、第１ケーシング１に収容される活性炭カートリッジ４は、多数の粒状活性炭（活性炭）を、例えば個々の粒状活性炭の粒径より小さな通水孔を多数有する箱体内部に収容したり、網の目が個々の粒状活性炭の粒径よりも小さな網状体内部に収容したりしてカートリッジ化したものであるが、その形態を制限するものではない。本実施形態では、図２に示すように、直方体形状で形成された２つの活性炭カートリッジ１が、それぞれ、一側面４ａを第２側壁１ｄの内面に平行しつつ対向させて、第１ケーシング１の長手方向に並んで配置されているが、その形状や個数を制限するものではない。ここで、この活性炭カートリッジ４は、第１ケーシング１の内部の原水Ｗが、後述の第１散気装置によって流動した際に、活性炭カートリッジ４の外方から内部に、また活性炭カートリッジ４の内部から外方に、流通可能な構成とされている。
【００２９】
第１散気装置６は、多数の散気孔を有する管状に形成されたものとされ、第１散気装置６に空気を供給するための第１送気管６ａの一端が接続されて、第１ケーシング１内の活性炭カートリッジ４の下方に配置されている。また、第１送気管６ａは、他端側が第１ケーシング１の上端１ａ側から外方に延出されて、この他端に図示せぬブロアが接続されている。この第１散気装置６は、ブロアから第１送気管６ａを介して送られた空気を第１ケーシング１内の原水Ｗ中に吐出し、この空気の吐出に伴い原水Ｗを流動させることにより、活性炭カートリッジ４の内部に原水Ｗを流通させ、原水Ｗを活性炭カートリッジ４の粒状活性炭に順次接触させてゆくことを主な目的としている。
【００３０】
第１排出手段１１は、一端が第１ケーシング１内の底部１ｇ側に開口するとともに、他端が第１ケーシング１の外部に配設される図示せぬ吸引ポンプに接続された第１排出管（排出管）１１ａを備えて構成されている。第１排出管１１ａは、吸引ポンプ側から活性炭カートリッジ４の第１ケーシング１直上に延びて第１ケーシング１上部の開口部から高さ方向に第１ケーシング１内に通され、その一端が第１ケーシング１の底部１ｇ近傍まで延設されている。
【００３１】
ここで、第１ケーシング１の上端１ａ側の開口部分には、板状の第１ケーシング覆蓋１２が着脱自在に被せられており、この第１ケーシング覆蓋１２によって第１ケーシング１の上端１ａ側の開口部分が閉塞されている。ただし、この第１ケーシング覆蓋１２は、第１送気管６ａや第１排水管１１ａが図示せぬ挿通孔に挿通されて設けられている。
【００３２】
他方、第２ケーシング２には、第１ケーシング１と異なり流入口や仕切り板が形成されていない。これに対し、内部の原水Ｗを第２ケーシング２の外部に排出するための第２ドレン口２ｈが底部２ｇに設けられているとともに、第２ドレン口２ｈとは別に、第２ケーシング２内の原水Ｗを外部に排出するための第２排出手段１５が設けられている。この第２排出手段１５は、第１ケーシング１と同様に、一端が第２ケーシング２内の底部２ｇ側に開口するとともに、他端が第２ケーシング２の外部に配設される図示せぬ吸引ポンプに接続された第２排出管（排出管）１５ａを備えて構成されている。
【００３３】
第２ケーシング２の内部に収容される膜モジュール５は、例えば中空糸膜をスクリーン状に張ったエレメントや平膜状の分離膜を有するエレメントを多数積層したり、あるいは管状のセラミック膜エレメントを多数本束ねたりして、略横長の直方体状を呈するように形成され、その長手方向の両端部５ａ側が図示せぬヘッダ等によりまとめられてモジュール化されたものである。また、本実施形態においては、膜モジュール５が、略横長の直方体状を呈するように形成されており、長手方向に延びる一対の側面５ｂを第２ケーシング２の第２側壁２ｃに平行するように対向させて配置されている。ちなみに、本実施形態では、１つの膜モジュール５が第２ケーシング２に収容されているものとしているが、複数の膜モジュール５が、例えば第２ケーシング２の高さ方向に重なるように並べて設けられていてもよいものであり、膜モジュール５の種類を制限するものではない。
【００３４】
また、膜モジュール５の長手方向の一端部５ａに設けられた図示せぬヘッダには、図示せぬ吸引ポンプを備えた膜濾過水管１６の一端が接続されており、吸引ポンプの駆動によって膜モジュール５で第２ケーシング２内の原水Ｗが濾過され、濾過水がこの膜濾過水管１６を通じて、例えば膜濾過水管１６の他端が接続された図示せぬ浄水槽に送水される。
【００３５】
第２散気装置７は、前述の第１散気装置６と同様に形成され、第２散気装置７に第２送気管７ａの一端が接続されて、膜モジュール５の下方に配置されている。また、第２送気管７ａには、他端側が第２ケーシング２の上端２ａ側から外方に延出されて図示せぬブロアが接続されている。この第２散気装置７は、ブロアから第２送気管７ａを介して送られた空気を、第２ケーシング２内の原水Ｗ中に吐出し、その気泡を上方の膜モジュール５に接触させ、また、原水Ｗを流動させることにより、原水Ｗを濾過するに従い膜モジュール５の外面に付着した付着物（不純物質）を除去することを主な目的として設けられている。
【００３６】
また、第２ケーシング２の上端２ａ側の開口部分には、板状の第２ケーシング覆蓋１７が着脱自在に被せられており、この第２ケーシング覆蓋１７は、第２送気管７ａや第２排水管１５ａ、膜濾過水管１６が図示せぬ挿通孔に挿通されて設けられている。
【００３７】
上記のように構成された第１ケーシング１と第２ケーシング２とを備えるケーシング３は、第１ケーシング１の一対の第２側壁１ｄのうち一方の第２側壁１ｄと、第２ケーシング２の一対の第２側壁２ｄのうち一方の第２側壁２ｄとを、平行するように対向させつつ近接させて、かつ第１ケーシング１の上端１ａ及び下端１ｂと第２ケーシング２の上端２ａ及び下端２ｂとをそれぞれ水平位置が一致するように配置した状態で、第１ケーシング１と第２ケーシング２を適宜手段で一体として構成されている。
【００３８】
また、本実施形態のケーシング３には、第１ケーシング１の流入口１ｅが設けられた第１側壁１ｃと対向する第１側壁１ｃに一端が接続されるとともに、この一端が接続された第１ケーシング１の第１側壁１ｃと同方向を向く第２ケーシング２の第１側壁２ｃに他端が接続されて、第１ケーシング１と第２ケーシング２の内部を連通させる連通管２０が、平面視に「コ」字状あるいはＵ字状に延びるように設けられている。この連通管２０は、第１ケーシング１内の原水Ｗを第２ケーシング２内に送ることが可能とされ、貯水槽１０に貯留した原水Ｗ中に濾過ユニットＡを浸漬させた状態で、貯水槽１０の原水Ｗの水面部Ｈよりも下方で、かつ水面部Ｈ側に一端及び他端が配置されるように設けられている。また、この連通管２０には、他端側に連通管２０を閉止可能な例えばバタフライ弁などの開閉バルブ（他の開閉装置）２０ａが設けられている。
【００３９】
さらに、本実施形態のケーシング３には、ケーシング３を貯水槽１０内の原水Ｗ中に懸架して支持するための一対の支持部材２１、２２が取り付けられている。この一対の支持部材２１、２２は、例えばステンレスなどの金属材が断面矩形の筒状あるいは管状（角パイプ状）で形成されたものとされ、一方の支持部材２１は、第１ケーシング１の一対の第２側壁１ｄのうち、外方を向く第２側壁１ｄの上端１ａ外側端部に、その長手方向がこの第２側壁１ｄの上端１ａと平行するように、ボルト等による締結または溶接などによる接合によって固定されている。他方の支持部材２２は、第２ケーシング２の一対の第２側壁２ｄのうち、外方を向く第２側壁２ｄの上端２ａ外側部に、その長手方向がこの第２側壁２ｄの上端２ａと平行するように、ボルトなどによる締結または溶接などによる接合によって固定されている。また、この一対の支持部材２１、２２は、互いが平行するように設けられているとともに、各支持部材２１、２２の両端部２１ａ、２２ａが、第１ケーシング１と第２ケーシング２のそれぞれの一対の第１側壁１ｃ、２ｃから互いに等しい長さだけ突出するように設けられている。
【００４０】
このような一対の支持部材２１、２２は、ケーシング３の底部１ｇ、２ｇを下向きにして高さ方向を鉛直縦方向に向けた状態で、内部に原水Ｗを貯留した貯水槽１０の上に渡された図示せぬフレームやレールなどの支持部や、あるいは貯水槽１０の上側開口部を間にした両側の開口端面に、第１側壁１ｃ、２ｃから突出したその両端部２１ａ、２２ａの下面を載置または固定させて、ケーシング３を貯水槽１０の原水Ｗ中に懸架しつつ浸漬させるものとされている。このとき、支持部材２１、２２によりケーシング３が原水Ｗ中に懸架されて浸漬された状態で、第１ケーシング１に収容した活性炭カートリッジ４及び第２ケーシング２に収容した膜モジュール５が、これら第１、第２ケーシング１、２内に導入された原水Ｗ中に浸漬され、第１ケーシング１の流入口１ｅと仕切り板１ｆとが原水Ｗの水面部Ｈの高さに位置される。一方、第１、第２ケーシング１、２の上端１ａ、２ａは、水面部Ｈより高い位置に配置されている。
【００４１】
ついで、上記の構成からなる濾過ユニットＡを用いて原水Ｗを浄化処理する方法について説明する。
【００４２】
はじめに、上記構成からなる濾過ユニットＡの支持部材２１、２２を、原水Ｗを貯留する貯水槽１０の図示せぬフレームやレールなどの支持部や、あるいはこの貯水槽１０の上側開口部を間にした両側の開口端面に載置または固定して、ケーシング３をこの貯水槽１０内の原水Ｗ中に懸架して浸漬する。この段階では、第１ケーシング１の流入口１ｅが、開閉バルブ（開閉装置）１ｉにより閉止された状態に保持されている。また、連通管２０も、その他端側に設けられた開閉バルブ（他の開閉装置）２０ａにより閉止されている。ついで、このように濾過ユニットＡを設置した段階で、貯水槽１０内の原水Ｗの水面部Ｈの高さに位置する流入口１ｅの開閉バルブ１ｉを駆動し、流入口１ｅを開放状態にするとともに、第１ケーシング１の内部に原水Ｗを導入する。このとき、本実施形態の濾過ユニットＡにおいては、貯水槽１０の原水Ｗに、除去しきれなかった例えば粗大物などが浮遊している場合においても、仕切り板１ｆが流入口１ｅを囲むように設けられているため、流入口１ｅを通じて第１ケーシング１内に導入された原水Ｗは、粗大物などを含まないものとされる。このように原水Ｗが第１ケーシング１に導入され、活性炭カートリッジ４及び第１散気装置６がこの原水Ｗ中に浸漬される。また、第１ケーシング１内の原水Ｗの水位が、貯水槽１０内の原水Ｗの水位と一致した段階で、第１ケーシング１内への原水Ｗの送水が停止され、開閉バルブ１ｉにより流入口１ｅが閉止される。
【００４３】
この段階で、第１散気装置６に接続された第１送気管６ａから、ブロアの駆動により空気を第１散気装置６に送り、第１ケーシング１内の原水Ｗ中に空気を吐出させる。吐出した空気は、原水Ｗを流動させ、この流動によって原水Ｗが活性炭カートリッジ４の内部に流通し、粒状活性炭によって原水Ｗ中の有機物などが吸着除去される。このとき、本実施形態の粒状活性炭は、活性炭カートリッジ４として一つの集合体としてカートリッジ化されているため、従来の浄水処理装置のように、個々の粒状活性炭が原水Ｗの流動とともに分散状態で移動することがないものとされる。
【００４４】
このように、第１ケーシング１内に導入した原水Ｗの活性炭カートリッジ４による処理が完了した段階で、連通管２０に設けられた開閉バルブ２０ａを駆動して連通管２０を開放状態にする。これにより、第１ケーシング１内の原水Ｗは、連通管２０を通じて第１ケーシング１から第２ケーシング２に供給される。このとき、本実施形態の濾過ユニットＡにおいては、第１ケーシング１の粒状活性炭がカートリッジ化され第１ケーシング１の原水Ｗ中に分散されていないため、第２ケーシング２に供給される原水Ｗとともに粒状活性炭が第１ケーシング１から流出することがないものとされる。一方、第２ケーシング２への原水Ｗの供給に伴って第１ケーシング１内の原水Ｗの水位が低下するとともに、開閉バルブ１ｉが開放状態に駆動されて、貯水槽１０から第１ケーシング内に新たな原水Ｗが流入口１ｅを介して導入される。そして、前述のように開閉バルブ１ｉが閉止されるとともに、第１ケーシング１に導入された新たな原水Ｗは、第１散気装置６から空気を吐出することにより第１ケーシング１内で循環され、活性炭カートリッジ４により順次浄化処理されてゆくことになる。
【００４５】
第１ケーシング１から第２ケーシング２に供給された原水Ｗによって、膜モジュール５及び第２散気装置７が浸漬された段階で、膜濾過水管１６に備えた吸水ポンプを駆動し、第２ケーシング２内の原水Ｗを膜モジュール５に流通させつつ濾過してゆき、濾過水を膜濾過水管１６から膜濾過水管１６の他端が接続された浄水槽に送る。また、膜モジュール５で原水Ｗの濾過を行う際には、同時に第２散気装置７から原水Ｗ中に空気を吐出することにより、この空気の気泡が膜モジュール５の外面に付着した付着物を随時除去しつつ濾過を行なうことが可能とされ、膜モジュール５の濾過性能を高い水準で維持しながら濾過を行なうことが可能とされる。
【００４６】
そして、本実施形態の濾過ユニットＡにおいては、第２ケーシング２内の原水Ｗが膜モジュール５で濾過され、濾過ユニットＡの外部に濾過水として送水されて第２ケーシング２内の原水Ｗの水位が低下するとともに、連通管２０の開閉バルブ２０ａが開放状態とされて、第１ケーシング１から第２ケーシング２に原水Ｗが連通管２０を通じて供給されることになる。これにより、貯水槽１０の原水Ｗが、順次第１ケーシング１から第２ケーシング２に供給されてゆき、この間に活性炭カートリッジ４と膜モジュール５で順次処理されて、浄水を取得することが可能になる。
【００４７】
一方、上記の濾過ユニットＡで原水Ｗの浄化処理を行う場合には、処理が進行するとともに、原水Ｗ中に含まれる生物スライムや高分子有機物、金属析出物などの不純物質が、活性炭カートリッジ４の粒状活性炭の表面や膜モジュール５の外面に付着し、それぞれ吸着能力や濾過能力が徐々に低下してゆく。このため、活性炭カートリッジ４や膜モジュール５を交換したり、これらを洗浄したりする必要が生じる。この場合に、本実施形態においては、まず、流入口１ｅと連通管２０のそれぞれの開閉バルブ１ｉ、２０ａを閉止状態とする。そして、第１散気装置６及び第２散気装置７のそれぞれから吐出した空気の気泡を接触させ、また、この吐出した空気による原水Ｗの流動によって、粒状活性炭の表面や膜モジュール５の外面に付着した付着物を剥離させつつ除去する。さらに、膜モジュール５においては、濾過時とは逆方向に、膜濾過水管１６を通じて濾過水を膜モジュール５に供給し、膜モジュール５の内孔に目詰まりした付着物や、外面の付着物を原水Ｗ側に追い出して、膜モジュール５の逆圧洗浄を行なう。
【００４８】
そして、本実施形態の濾過ユニットＡでは、上記のように洗浄を終えた段階で、付着物が除去されることで懸濁した第１ケーシング１及び第２ケーシング２内の原水Ｗを、第１排出手段（排水管１１ａ）１１及び第２排出手段（排水管１５ａ）１５によって、第１ケーシング１及び第２ケーシング２から外部に排出する。これにより、活性炭カートリッジ４の粒状活性炭の吸着能力、及び膜モジュール５の濾過能力が回復され、この段階で、再度前述の通りに、開閉バルブ１ｉを駆動して流入口１ｅを開放状態としつつ貯水槽１０の原水Ｗをケーシング３内に導入して、浄化処理を再開し濾過水の取得が行われる。ちなみに、活性炭カートリッジ４や膜モジュール５の交換を行う際には、第１排出手段（排水管１１ａ）１１及び第２排出手段（排水管１５ａ）１５で、第１ケーシング１及び第２ケーシング２から原水Ｗを排出した段階で、第１ケーシング覆蓋１２及び第２ケーシング覆蓋１７を取り外して、それぞれの開口部から活性炭カートリッジ４及び膜モジュール５を外部に取り出し、新たな活性炭カートリッジ４及び膜モジュール５を装着する。
【００４９】
したがって、上記の構成からなる濾過ユニットＡによれば、貯水槽１０内の原水Ｗ中にケーシング３を浸漬させることにより、原水Ｗを貯水槽１０から第１ケーシング１内に導入することができ、例えば懸濁物を多量に含む原水Ｗを処理するような場合においても、これを貯水槽１０内である程度沈降させて懸濁物の少ない比較的清浄な上澄みの原水Ｗをケーシング３に導入することが可能になるため、活性炭カートリッジ４や膜モジュール５に付着する付着物を少なくすることができる。これにより、活性炭カートリッジ４の吸着能力や膜モジュール５の濾過性能を長期にわたって好適な状態としつつ原水Ｗの処理を行なうことが可能になる。
【００５０】
また、第１ケーシング１に流入口１ｅが設けられ、かつ第１ケーシング１と第２ケーシング２を繋ぐ連通管２０が設けられていることによって、濾過ユニットＡを浸漬させた貯水槽１０内の原水Ｗを、流入口１ｅから第１ケーシング１内に水位差によって導入することができ、第１ケーシング１内の原水Ｗと第２ケーシング２内の原水Ｗの水位差によって第１ケーシング１から第２ケーシング２に原水Ｗを供給することができる。これにより、第１ケーシング１の内部に収容した活性炭カートリッジ４と第２ケーシング２の内部に収容した膜モジュール５により順次送水される原水Ｗの浄化処理を行なうことが可能とされる。そして、このように連通管２０を設けて第１ケーシング１から第２ケーシング２に原水Ｗの供給を行なう構成とした場合においても、第１ケーシング１内に収容した粒状活性炭が活性炭カートリッジ４としてカートリッジ化されて、第１ケーシング１内の原水Ｗ中に分散されることがないため、第２ケーシング２に供給される原水Ｗとともに粒状活性炭が第１ケーシング１から流出することを防止できる。よって、本実施形態の濾過ユニットＡにおいては、第１ケーシング１内の活性炭量が減ることがなく、また、第２ケーシング２の膜モジュール５に粒状活性炭が付着することがないため、好適な状態で原水Ｗの浄化処理を行なうことが可能になる。
【００５１】
さらに、本実施形態の濾過ユニットＡにおいては、活性炭カートリッジ４の下方に第１散気装置６を設けることによって、第１ケーシング１内の原水Ｗを流動させることができ、この原水Ｗの流動によって活性炭カートリッジ４に原水Ｗを流通させ、この原水Ｗを順次活性炭カートリッジ４の粒状活性炭に接触させることが可能になる。これにより、粒状活性炭をカートリッジ化した場合においても、粒状活性炭による原水Ｗの処理を確実に行うことが可能とされる。また、第１散気装置６に加えて、膜モジュール５の下方に第２散気装置７を設けることにより、各散気装置６、７から第１ケーシング１及び第２ケーシング２内の原水Ｗに空気を吐出し、この気泡を上方の活性炭カートリッジ４や膜モジュール５に接触させ、あるいは空気の吐出による原水Ｗの流動によって、活性炭カートリッジ４や膜モジュール５に付着した付着物を除去することが可能とされる。なお、この際には上述のように膜モジュール５の逆圧洗浄も併せて行うことが効果的である。これにより、粒状活性炭の吸着能力や膜モジュールの濾過性能が付着物により低下することを防止できる。さらに、第１散気装置６や第２散気装置７から原水Ｗに空気を吐出した場合には、原水Ｗの溶存酸素濃度を高く保つことができるため、例えば活性炭カートリッジ４に好気性微生物が付着していた場合に、原水Ｗ中の有機物や、活性炭カートリッジ４及び膜モジュール５に付着した有機物を、好気性微生物によって分解することができ、これにより、原水Ｗの浄化処理の促進を図ることができるとともに、粒状活性炭の吸着能力や膜モジュール５の濾過性能の低下を防止できるという効果をも得ることができる。
【００５２】
また、第１ケーシング１に、浄化処理を要する原水Ｗを導入するための流入口１ｅが設けられているため、原水Ｗを貯留する貯水槽１０に濾過ユニットＡのケーシング３を直接浸漬させることにより、この原水Ｗをケーシング３内に導入してこれを浄化処理することが可能になる。これにより、原水Ｗの浄化処理を行なうための敷地を別途必要とせずに原水Ｗを浄化処理することが可能になる。また、このとき、流入口１ｅに開閉バルブ（開閉装置）１ｉが設けられていることにより、第１ケーシング１内への原水Ｗの流入を制御することも可能とされる。このため、上述のように第１散気装置６からの気泡による曝気洗浄によって第１ケーシング１内の原水Ｗの水位が上昇した場合でも、この第１ケーシング１内の原水Ｗがケーシング３外に逆流するのを防ぐことができる。さらに、第１ケーシング１と第２ケーシング２とを繋ぐ連通管２０にも開閉バルブ（他の開閉装置）２０ａが設けられていることによって、流入口１ｅの開閉バルブ１ｉとともに、第１ケーシング１及び第２ケーシング２内への原水Ｗの流入を制御することが可能とされる。従って、上述のような第２散気装置７からの気泡による曝気洗浄や膜モジュール５の逆圧洗浄によって該第２ケーシング２内の原水Ｗの水位が上昇しても、この第２ケーシング２内の原水Ｗが第１ケーシング１に逆流するのを防ぐことができる。ただし、このうち連通管２０の開閉バルブ２０ａ（他の開閉装置）は備えられなくてもよく、すなわちケーシング３に導入された原水Ｗを、区画された活性炭カートリッジ４側の第１ケーシング１から膜モジュール５側の第２ケーシング２に連続的に流通させて処理するようにしてもよい。
【００５３】
なお、本発明は、上記の第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、活性炭カートリッジ４としてカートリッジ化される活性炭が粒状活性炭であるものとして説明を行なったが、例えば繊維状の活性炭やハニカム状の活性炭などを用いて活性炭カートリッジ４が形成されてもよく、活性炭が分散されることがなければ限定されるものではない。また、活性炭に好気性微生物を付着させた生物活性炭を用いれば、活性炭に付着した有機物が分解され、活性炭を長寿命にする効果を得ることが可能とされる。
【００５４】
ついで、図３及び図４を参照し、本発明の第２実施形態に係る濾過ユニットについて説明する。本実施形態の説明においては、第１実施形態に共通する構成について同一符号を付し、その詳細についての説明を省略する。
【００５５】
第１実施形態で示した濾過ユニットＡが、第１ケーシング１と第２ケーシング２の個別のケーシング３を備えるように形成されるのに対して、本実施形態の濾過ユニットＢは、図３及び図４に示すように、一つのケーシング３０に活性炭カートリッジ４と膜モジュール５とが収容されており、このケーシング３０には、活性炭カートリッジ４と膜モジュール５との間に、活性炭カートリッジ４側の原水Ｗと膜モジュール５側の原水Ｗとを連通可能に区画する仕切り壁３１が設けられている。
【００５６】
ここで、本実施形態のケーシング３０は、例えばステンレスなどの耐蝕性の高い金属で形成され、上方からの平面視で長方矩形状を呈し、上端３０ａ側が開口されているのに対して、下端３０ｂ側が閉塞された有底箱状に形成されている。そして、ケーシング３０の高さ方向に延びる４つの側壁のうち、互いに対向する一対の第１側壁３０ｃが上端３０ａの短辺を画成し、互いに対向する残りの一対の第２側壁３０ｄが上端３０ａの長辺を画成して、ケーシング３０は、上部が開放された横長の有底筒状とされている。また、仕切り壁３１は、ケーシング３０の長手方向中央から一方の第１側壁３０ｃ寄りに第１側壁３０ｃと平行するように設けられ、一対の第２側壁３０ｄのそれぞれに、両側端部のそれぞれを接続させつつ下端をケーシング３０の底部３０ｅに接続させて設けられている。このように構成されたケーシング３０は、その内部が仕切り壁３１によって大小の２室に区画され、一方の小さな室が活性炭カートリッジ４を収容する第１室３２とされ、他方の大きな室が膜モジュール５を収容する第２室３３とされている。
【００５７】
また、仕切り壁３１には、ケーシング３０の底部３０ｅ側のケーシング３０の短辺に沿う幅方向略中央に、第１室３２と第２室３３のそれぞれの内部を連通させる連通口３４が設けられており、この連通口３４は、仕切り壁３１を貫通しつつそれぞれの端部が第１室３２と第２室３３のそれぞれに突出した一つの管状部材の内周面によって構成されている。さらに、この管状部材の軸線方向中央部分には、バタフライ弁などの開閉バルブ（他の開閉装置）３５が設けられ、連通口３４を開放または閉止することが可能とされている。
【００５８】
さらに、本実施形態の濾過ユニットＢにおいては、ケーシング３０の第１室３２側の第１側壁３０ｃに、第１実施形態と同様に形成された流入口１ｅと仕切り板１ｆが設けられ、貯水槽１０の原水Ｗを第１室３２内に導入するように構成されている。また、第１実施形態の第１ケーシング１に相当する第１室３２には、第１ケーシング１と同様に、活性炭カートリッジ４とともに、活性炭カートリッジ４の下方に第１散気装置６及びこれに接続された第１送気管６ａが設けられている。これに対して、第１実施形態の第２ケーシング２に相当する第２室３３には、第２ケーシング２と同様に、膜モジュール５とともに、膜モジュール５の下方に第２散気装置７が設けられ、膜モジュール５のヘッダに接続された膜濾過水管１６や、第２散気装置７に接続された第２送気管７ａ、第２室３３内の原水Ｗを外部に排出するための第２排出手段（排水管１５ａ）１５及び第２ドレン口２ｈが設けられている。ここで、第１室３２には、第１排出手段１１と第１ドレン口１ｈは設けられていない。
【００５９】
そして、本実施形態の濾過ユニットＢでは、第１室３２及び第２室３３のそれぞれの上部に開口する開口部分が、一つの板状のケーシング覆蓋３６が着脱自在に被せられて閉塞されている。また、ケーシング３には、ケーシング３を貯水槽１０内の原水Ｗ中に懸架して支持するための一対の支持部材３７、３８が取り付けられており、この一対の支持部材３７、３８は、ケーシング３０の一対の第２側壁３０ｄのそれぞれの上端３０ａ外側端部に、その長手方向を互いに平行させつつ、かつ第２側壁３０ｄの上端３０ａとも平行するように固定されている。また、この一対の支持部材３７、３８は、その両端部３７ａ、３８ａが一対の第１側壁３０ｃより外方に互いに等しい長さだけ突出するように設けられている。
【００６０】
ついで、上記の構成からなる濾過ユニットＢを用いて原水Ｗを浄化処理する方法について説明する。
【００６１】
上記の構成からなる濾過ユニットＢの支持部材３７、３８を、貯水槽１０の支持部や、あるいは上側開口部を間にした両側の開口端面に載置または固定し、ケーシング３０をこの貯水槽１０内の原水Ｗ中に懸架して浸漬する。このとき、流入口１ｅは、開閉バルブ１ｉにより閉止された状態に保持されている。また、連通口３４も、開閉バルブ３５により閉止されている。そして、貯水槽１０内の原水Ｗの水面部Ｈの高さに位置する流入口１ｅの開閉バルブ１ｉを駆動し、流入口１ｅを開放状態にするとともに、第１室３２の内部に原水Ｗを導入する。これにより、第１室３２に収容された活性炭カートリッジ４及び第１散気装置６が原水Ｗに浸漬され、所定量の原水Ｗが第１室３２に供給された段階で、開閉バルブ１ｉが駆動して流入口１ｅが閉止される。このとき、第１実施形態と同様に、仕切り板１ｆによって粗大物などがケーシング３０内に流入することがないものとされている。
【００６２】
この段階で、第１散気装置６から第１室３２内の原水Ｗ中に空気を吐出し、原水Ｗを流動させ、活性炭カートリッジ４によって原水Ｗ中の有機物などを吸着除去する。このように、第１室３２内に導入した原水Ｗを活性炭カートリッジ４で処理した段階で、連通口３４の開閉バルブ３５を駆動して連通口３４を開放状態にする。これにより、第１室３２内の原水Ｗが第２室３３に供給されるとともに第１室３２内の原水Ｗの水位が低下した段階で、開閉バルブ３５を駆動して連通口３４を閉止するとともに、開閉バルブ１ｉを駆動して流入口１ｅを開放状態とし、第１室３２内の原水Ｗの水位と貯水槽１０の原水Ｗの水位差により第１室３２内に新たな原水Ｗが導入される。このとき、第１室３２の粒状活性炭が活性炭カートリッジ４とされて第１室３２の原水Ｗ中に分散されていないため、第２室３３に供給される原水Ｗとともに粒状活性炭が第１室３２から流出することがないものとされる。また、第１室３２から第２室３３に原水Ｗが送られ第１室３２に新たに原水Ｗが導入された段階で、第１散気装置６から空気が吐出され、活性炭カートリッジ４により順次第１室３２内の原水Ｗが浄化処理されてゆく。
【００６３】
第１室３２から第２室３３に供給された原水Ｗによって、膜モジュール５及び第２散気装置７が浸漬された段階で、膜濾過水管１６に備えた吸水ポンプを駆動し、第２室３３内の原水Ｗを膜モジュール５で濾過して、濾過水を膜濾過水管１６から図示せぬ浄水槽に送る。また、膜モジュール５による原水Ｗの濾過時には、同時に第２散気装置７から原水Ｗ中に空気を吐出し、この空気の気泡や吐出した空気による原水Ｗの流動によって膜モジュール５の外面に付着した付着物を随時除去しながら濾過を行なう。
【００６４】
そして、本実施形態の濾過ユニットＢにおいては、第２室３３内の原水Ｗが膜モジュール５で濾過されてゆき、第２室３３内の原水Ｗの水位が低下した際には、開閉バルブ３５を駆動して連通口３４を開放状態とし、第１室３２内の原水Ｗの水位との差分により、第１室３２から第２室３３に原水Ｗが供給されることになる。これにより、貯水槽１０の原水Ｗが、順次第１室３２から第２室３３に供給され、この間に活性炭カートリッジ４と膜モジュール５で処理されて、浄水を取得することが可能とされる。
【００６５】
したがって、上記の構成からなる濾過ユニットＢによれば、一つのケーシング３０に仕切り壁３１を設けることによって、活性炭カートリッジ４と膜モジュール５とを収容したケーシング３０に、これらを個別に収容する第１室３２と第２室３３を設けることができる。そして、仕切り壁３１に第１室３２と第２室３３とを連通可能な連通口３４が設けられ、かつ第１室３２側の第１側壁３０ｃに流入口１ｅが設けられることによって、原水Ｗ中に濾過ユニットＡを浸漬させるのみで原水Ｗを第１室３２に導入し、活性炭カートリッジ４で処理を行なうことができ、この活性炭カートリッジ４で処理した原水Ｗを第２室３３に送水して膜モジュール５で濾過することが可能になる。また、このとき、第１室３２内に収容される粒状活性炭がカートリッジ化されているため、第１室３２から原水Ｗを第２室３３に送水する際に、粒状活性炭が流出することを防止でき、これにより、膜モジュール５に粒状活性炭が付着して濾過効率が低下することを防止でき、好適に原水Ｗの浄化処理を行なうことが可能になる。
【００６６】
また、このとき、流入口１ｅに開閉バルブ（開閉装置）１ｉが設けられ、仕切り壁３１に第１室３２と第２室３３とを繋ぐ連通口３４に開閉バルブ（他の開閉装置）３５が設けられていることによって、ケーシング３０内への原水Ｗの流入や、活性炭カートリッジ４側となる第１室３２から膜モジュール５側となる第２室３３への原水Ｗの流通を制御して、第１散気装置６や第２散気装置７からの気泡による曝気洗浄や膜モジュール５の逆圧洗浄によって原水Ｗの水位が上昇しても、この原水Ｗが逆流するのを防ぐことが可能とされる。
【００６７】
なお、本発明は、上記の第２実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、ケーシング３０の内部に第１室３２と第２室３３を画成する仕切り壁３１が、その両側端部をケーシング３０の一対の第２側壁３０ｄに接続し、下端を底部３０ｅに接続して設けられ、この仕切り壁３１に開閉バルブ３５（他の開閉装置）を備えた連通口３４が設けられることにより第１室３２と第２室３３が連通される構成としているが、例えば、図５及び図６に示すように、仕切り壁３１の下端とケーシング３０の底部３０ｅとの間に隙間を設けて、この隙間を通じて第１室３２内の原水Ｗを第２室３３内に供給するようにしてもよく、すなわち仕切り壁３１に他の開閉装置が備えられなくてもよいものである。また、これとは逆に、このような仕切り壁３１の下端とケーシング３０の底部３０ｅとの間の隙間に、例えば開閉自在の扉（他の開閉装置）を設け、この扉によって第１室３２内から第２室３３への原水Ｗの供給が制御されてもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る濾過ユニットを示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る濾過ユニットを示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る濾過ユニットを示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る濾過ユニットを示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る濾過ユニットの変形例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る濾過ユニットの変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 第１ケーシング
１ａ 上端
１ｂ 下端
１ｃ 第１側壁
１ｄ 第２側壁
１ｅ 流入口
１ｆ 仕切り板
１ｇ 底部
１ｉ 開閉バルブ（開閉装置）
２ 第２ケーシング
２ａ 上端
２ｂ 下端
２ｃ 第１側壁
２ｄ 第２側壁
３ ケーシング
４ 活性炭カートリッジ
５ 膜モジュール
６ 第１散気装置（散気装置）
７ 第２散気装置（散気装置）
１０ 貯水槽
１１ 第１排出手段
１１ａ 第１排水管（排水管）
１５ 第２排出手段
１５ａ 第２排水管（排水管）
１７ 第２ケーシング覆蓋
２０ 連通管
２０ａ 開閉バルブ（他の開閉装置）
３０ ケーシング
３０ａ 上端
３０ｂ 下端
３０ｃ 第１側壁
３０ｄ 第２側壁
３０ｅ 底部
３１ 仕切り壁
３２ 第１室
３３ 第２室
３４ 連通口
３５ 開閉バルブ（他の開閉装置）
Ａ 濾過ユニット
Ｂ 濾過ユニット
Ｈ 水面部
Ｗ 原水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原水中に浸漬され、導入した原水を濾過する膜モジュールを備えた濾過ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、河川、湖沼、池などの原水を濾過して浄水を取得するための浄水処理装置には、特許文献１に開示されているようなものがある。この特許文献１の処理装置では、原水を貯留する処理槽に、この処理槽内を２室に区分する仕切り壁を設け、一方の室を、特に表面に好気性微生物を付着した粒状活性炭などの活性炭が添加されて原水を処理する微生物処理部とし、他方の室を、室内に収容した濾過膜ユニットで一方の室から送られた原水を濾過する膜濾過部としている。
【０００３】
この特許文献１に開示される浄水処理装置においては、粗大物や易沈降物を沈降分離させる分離槽を介して、粗大物等を除去した原水が微生物処理部に供給され、この微生物処理部の下部に設けた曝気装置により原水の曝気を行ないつつ原水に循環流を形成し、添加した活性炭をこの循環流にのせて撹拌することにより、原水から有機物などが吸着除去される。さらに、こうして微生物処理部で処理した原水は、仕切り壁の上方からオーバーフローすることにより膜濾過部に供給され、複数の中空状平膜モジュールからなる濾過膜ユニットで濾過されて浄化処理される。このようして得られた濾過水は、処理槽の外部に設けた貯水槽に浄水として送水されることになる。
【０００４】
一方、この浄水処理装置においては、仕切り壁の微生物処理部側を向く面の上端部に、微生物処理部の内方に向けて突出した活性炭流出防止用邪魔板（以下、邪魔板という）が設けられ、この邪魔板は、先端に向かって下向きに傾斜するように設けられている。これにより、微生物処理部で循環流にのって撹拌される活性炭は、邪魔板に当ってそれ以上上昇することが抑制または防止される。また、邪魔板よりも上方まで移動してしまった活性炭は、その比重が原水よりも大きいことに基づいて、邪魔板の上面に落下することになり、邪魔板の傾斜によって微生物処理部の内方に落下し回収される。よって、この浄水処理装置においては、仕切り壁の上方からオーバーフローさせて微生物処理部から濾過膜部に原水を供給する構成としても、オーバーフローする原水とともに、微生物処理部の活性炭が濾過膜部に流出することがないものとされている。
【特許文献１】特許第３４９１１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の浄水処理装置においては、粗大物や易沈降物よりも小さく、かつ有機物より大きくて活性炭に吸着されない懸濁物はそのまま大量に膜濾過部に流入し、この懸濁物が曝気装置により撹拌されて原水中に浮遊したまま、原水が膜モジュールによって濾過されることになる。このため、このような懸濁物が、膜モジュールの外面に付着したり、膜モジュールで原水を濾過する際に膜モジュールの内孔に目詰まりを生じさせたりして、濾過効率が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
また、上記の浄水処理装置では、曝気装置から吐出する空気により微生物処理部内で循環移動する活性炭が、邪魔板の設置及びその比重が原水よりも大きいことに基づいて膜濾過部に流出することがないものとされているが、やはり浮遊状態とされた活性炭は、膜濾過部に流出するおそれがあり、膜濾過部に活性炭が流出した場合には、微生物処理部内の活性炭量が減少し、所定の時間で、所定の処理ができなくなるばかりか、膜濾過部に流入した活性炭が、膜濾過部に収容された濾過膜ユニットの膜モジュールの外面に付着したり、膜モジュールの内孔に目詰まりを生じさせて、濾過効率が低下するという問題があった。
【０００７】
さらに、上記の浄水処理装置においては、活性炭を添加した微生物処理部と、濾過膜ユニットを備えた膜濾過部とからなる処理槽が１つの水槽とされ、例えば河川や湖沼などの原水を取水して、この原水を一旦貯留しつつ粗大物などを除去する分離槽や、ポンプを備えつつ、この分離槽と処理槽とを接続する送水管を、処理槽とともに設ける必要があり、原水を浄化処理するために、処理槽や分離槽、送水管などを設置する広大な敷地を必要とするという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情を鑑み、浄化処理を要する原水中に浸漬させてこの原水を浄化することが可能で、かつ活性炭が膜モジュール側に流出することなく好適に原水の浄化を行なうことが可能な濾過ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１０】
本発明の濾過ユニットは、貯水槽あるいは貯水池内に保持された原水中に浸漬され、導入した該原水を濾過する膜モジュールを備えた濾過ユニットであって、内部に活性炭が収納されてカートリッジ化された活性炭カートリッジと、前記膜モジュールとを内部に収容する有底箱状のケーシングを具備し、前記ケーシングにおいては、該ケーシングの内部に前記原水を導入するための流入口と、この流入口に設置されて該ケーシングの内部への前記原水の流入を制御する開閉装置とが設けられているとともに、前記活性炭カートリッジ側と前記膜モジュール側とが、前記活性炭カートリッジ側から前記膜モジュール側に前記ケーシングの内部に導入された原水を流通可能に区画されていることを特徴とする。
【００１１】
ここで、さらに前記ケーシングには、前記活性炭カートリッジ側と前記膜モジュール側との間に、前記活性炭カートリッジ側から前記膜モジュール側に流通させられる前記原水の流通を制御する他の開閉装置が設けられていることが望ましい。
【００１２】
また、本発明の濾過ユニットにおいて、ケーシングの活性炭カートリッジ側と膜モジュール側とを、活性炭カートリッジ側から膜モジュール側に原水を流通可能に区画するのに、一つには、前記ケーシングに、前記活性炭カートリッジを内部に収容する有底箱状の第１ケーシングと、前記膜モジュールを内部に収容する有底箱状の第２ケーシングとが具備されるとともに、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングの互いの内部を連通させる連通管が設けられていればよい。
【００１３】
さらに、他の一つとして、前記ケーシングには、収容した前記活性炭カートリッジと前記膜モジュールとの間に、前記活性炭カートリッジ側から前記膜モジュール側に前記ケーシングの内部に導入された原水を流通可能に区画する仕切り壁が設けられていてもよい。
【００１４】
さらに、本発明の濾過ユニットにおいて、前記ケーシングの内部には、前記膜モジュールの下方及び前記活性炭カートリッジの下方に、導入した前記原水中に空気を吐出する散気装置が設けられていることが望ましく、加えて、該ケーシングの内部の前記原水を前記ケーシングの外部に排出するための排水管が設けられていることがより望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の濾過ユニットによれば、貯水槽あるいは貯水池内の原水中にケーシングを浸漬させることによって、原水中の前述のような懸濁物が貯水槽あるいは貯水池内で沈降し、懸濁物が少なくなった比較的清浄な上澄みの原水を導入することができるため、膜モジュールに付着する付着物を少なくすることができ、濾過効率を長期にわたって好適な状態で維持することが可能になる。そして、このケーシングが、活性炭をカートリッジ化して固定した活性炭カートリッジを収容した側と、膜モジュールを収容した側とに区画されて、この活性炭カートリッジ側から膜モジュール側に原水が流通可能とされているので、活性炭を流出させることなく原水のみを膜モジュール側に流通させて濾過することが可能となる。
【００１６】
すなわち、本発明の濾過ユニットにおいては、一つに、活性炭カートリッジを収容する第１ケーシングが、膜モジュールを収容する第２ケーシングと連通管で接続されていることによって、第１ケーシング内の活性炭カートリッジで処理した原水を第２ケーシング内に送水することが可能とされる。そして、このとき、第１ケーシング内の活性炭が、カートリッジ化されていることにより第１ケーシング内の原水中に分散されることがなく、連通管を通じて第１ケーシングから第２ケーシングに送られる原水とともに活性炭が流出することを防止できる。これにより、第１ケーシング内の活性炭量が変化することがなく、第２ケーシングに収容し原水を濾過する膜モジュールに活性炭が付着することがないため、好適な状態で原水の浄化処理を行なうことが可能になる。
【００１７】
さらに、本発明の濾過ユニットにおいては、他の一つとして、一つのケーシングに仕切り壁を設けることにより、この仕切り壁で連通可能に区画された個別の室をケーシング内に画成することができ、活性炭カートリッジと膜モジュールとをそれぞれの室内にそれぞれ収容し、一方の室から他方の室に原水を送ることによって、原水の浄化処理を行なうことが可能になる。このとき、活性炭がカートリッジ化されているため、活性炭カートリッジを収容した室から膜モジュールを収容した室に送られる原水とともに活性炭が流出することを防止できる。これにより、膜モジュールに活性炭が付着したりすることがなく、好適な状態で原水の浄化処理を行なうことが可能になる。
【００１８】
また、本発明の濾過ユニットにおいては、ケーシングの内部の活性炭カートリッジの下方及び膜モジュールの下方に、導入した原水に空気を吐出する散気装置が設けられている。活性炭カートリッジ側の原水に空気を吐出することにより原水を流動させることが可能になり、カートリッジ化された活性炭と原水とを確実に接触させることが可能になる。これにより、活性炭カートリッジで確実に原水中の有機物などを吸着除去することが可能になる。さらに、吐出した空気の気泡が活性炭の外面に接触することや、吐出した空気による原水の流動によって、活性炭の表面に付着しその吸着能力の低下を招く付着物を除去することが可能とされ、活性炭の吸着能力を十分に活用して原水の処理を行なうことが可能になる。これに加えて、ケーシングの内部の原水に空気を吐出することによって、原水の溶存酸素濃度を高く保持することが可能になり、例えば活性炭カートリッジに好気性微生物が付着していた場合に、この好気性微生物による有機物の分解効果を得ることも可能になり、原水の浄化処理を促進させることが可能になる。
【００１９】
また、膜モジュール側の原水に空気を吐出することにより、膜モジュールの外面に付着した付着物を、気泡の接触や空気の吐出により流動する原水によって除去することが可能になり、好適な状態で濾過を行なうことが可能になる。なお、膜モジュールの気泡による洗浄の際には、濾過水を膜モジュールに逆流させる逆圧洗浄を合わせて行うことが効果的である。
【００２０】
さらに、本発明の濾過ユニットにおいては、ケーシングに、ケーシングの内部に原水を導入するための流入口と、この流入口に設置されてケーシングの内部への原水の流入を制御する開閉装置とが設けられていることによって、ケーシングを原水に浸漬させて開閉装置により流入口を開くという簡易な操作で原水をケーシング内に導入することができるとともに、導入した原水の浄化処理を行なうことが可能になる。
また、この開閉装置によって、ケーシング内の水位が曝気洗浄や逆圧洗浄で上昇した場合でも、ケーシングからの水の逆流を防ぐことができる。
【００２１】
また、前記ケーシングには、例えば前記連通管や前記仕切り壁など、前記活性炭カートリッジ側と前記膜モジュール側との間に、活性炭カートリッジ側から膜モジュール側に流通させられる原水の流通を制御する他の開閉装置を設けることにより、膜モジュールを逆圧洗浄する際に、膜モジュール側から活性炭カートリッジ側への原水の逆流を防ぐことができる。さらに、ケーシング内の原水を外部に排出する排水管を設けることにより、例えば前記開閉装置によってケーシング内の原水を外部と隔離して保持した状態で膜モジュールの洗浄を行ない、膜モジュールから除去した不純物質が浮遊する原水を外部に排出することが可能とされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図１及び図２を参照し、本発明の第１実施形態に係る濾過ユニットについて説明する。本発明の第１実施形態は、活性炭をカートリッジ化した活性炭カートリッジと、膜モジュールとを備え、原水中に浸漬されて該原水の浄化処理を行なう濾過ユニットに関するものである。
【００２３】
本実施形態の濾過ユニットＡは、図１及び図２に示すように、原水Ｗ中に浸漬され、この原水Ｗを内部に導入可能とされた有底箱状の第１ケーシング１と有底箱状の第２ケーシング２からなるケーシング３と、第１ケーシング１の内部に収容された活性炭カートリッジ４と、第２ケーシング２の内部に収容された膜モジュール５と、第１ケーシング１内の活性炭カートリッジ４の下方に配置され、第１ケーシング１内の原水Ｗに空気を吐出する第１散気装置（散気装置）６と、第２ケーシング２内の膜モジュール５の下方に配置され、第２ケーシング２内の原水Ｗに空気を吐出する第２散気装置（散気装置）７とが主な構成要素とされている。ここで、本実施形態では、図１に示すように、本発明の濾過ユニットＡによって濾過する原水Ｗが、例えば河川や湖沼などから取水して粗大物や易沈降物が除去され、さらに必要に応じて凝集剤添加によりフロックが形成されて除去された上で、貯水槽１０に貯留されて保持された原水Ｗであるものとしている。
【００２４】
ケーシング３の第１ケーシング１と第２ケーシング２は、それぞれ、例えばステンレスなどの耐蝕性の高い金属で形成されており、上方からの平面視で長方矩形状を呈するように形成されている。また、第１ケーシング１と第２ケーシング２は、それぞれ、上端１ａ、２ａ側が開口しているのに対して、下端１ｂ、２ｂ側が閉塞された有底箱状に形成され、高さ方向に延びる４つの側壁のうち、互いに対向する一対の第１側壁１ｃ、２ｃが上端１ａ、２ａの短辺を画成し、互いに対向する残りの一対の第２側壁１ｄ、２ｄが上端１ａ、２ａの長辺を画成し、さらに高さ方向の寸法がこの長辺よりも短くされている。言い換えれば、第１、第２ケーシング１、２は、上部が開放された横長の有底筒状とされている。そして、第１ケーシング１の長辺、短辺及び高さに対し、第２ケーシング２の長辺、短辺及び高さが、それぞれ同寸法で形成されている。
【００２５】
一方、第１ケーシング１には、第１ケーシング１内に貯水槽１０内の原水Ｗを導入する流入口（原水流入口）１ｅと、流入口１ｅを取り囲むように設けられた仕切り板１ｆとが具備されている。また、第１ケーシング１には、その底部１ｇに内部の原水Ｗを第１ケーシング１の外部に排出するための第１ドレン口１ｈが設けられているとともに、第１ドレン口１ｈとは別に、第１ケーシング１内の原水Ｗを外部に排出するための第１排出手段１１が設けられている。
【００２６】
流入口１ｅは、図２に示すように、第１ケーシング１の一方の第１側壁１ｃの上部に、第１ケーシング１の短辺に沿う幅方向中央に設けられており、第１側壁１ｃを貫通するように突設した一つの管状部材の内周面によって構成されている。さらに、この管状部材の根元部分には、バタフライ弁などの開閉バルブ（開閉装置）１ｉが設けられている。この流入口１ｅは、図１に示す貯水槽１０に貯留した原水Ｗの水面部Ｈに開口する高さ、より具体的には、水面部Ｈよりも僅かに下方に水没する高さに設けられている。これにより、流入口１ｅは、開閉バルブを図示せぬ駆動手段によって開放または閉止することにより、開放時には、流入口１ｅを介して原水Ｗが第１ケーシング１の内部に導入され、閉止時には、原水Ｗの第１ケーシング１内への流入及び第１ケーシング１からの流出が阻止されるように構成されている。
【００２７】
仕切り板１ｆは、図２に示すように（図２で示す仕切り板１ｆはカット図である）、流入口１ｅが配設された第１側壁１ｃの上部外面のうち、その幅方向の両側端からそれぞれ第２側壁１ｄと平行に、かつ互いにも平行に突出するように延びる２枚の板材と、これらの板材の突端を繋げるように設けられ、第１側壁１ｃの外面に平行に延びる矩形状の板材とから構成されて、平面視にコ字状を呈するように形成されている。また、この仕切り板１ｆは、その上端側と下端側とが開放状態とされている。
【００２８】
一方、第１ケーシング１に収容される活性炭カートリッジ４は、多数の粒状活性炭（活性炭）を、例えば個々の粒状活性炭の粒径より小さな通水孔を多数有する箱体内部に収容したり、網の目が個々の粒状活性炭の粒径よりも小さな網状体内部に収容したりしてカートリッジ化したものであるが、その形態を制限するものではない。本実施形態では、図２に示すように、直方体形状で形成された２つの活性炭カートリッジ１が、それぞれ、一側面４ａを第２側壁１ｄの内面に平行しつつ対向させて、第１ケーシング１の長手方向に並んで配置されているが、その形状や個数を制限するものではない。ここで、この活性炭カートリッジ４は、第１ケーシング１の内部の原水Ｗが、後述の第１散気装置によって流動した際に、活性炭カートリッジ４の外方から内部に、また活性炭カートリッジ４の内部から外方に、流通可能な構成とされている。
【００２９】
第１散気装置６は、多数の散気孔を有する管状に形成されたものとされ、第１散気装置６に空気を供給するための第１送気管６ａの一端が接続されて、第１ケーシング１内の活性炭カートリッジ４の下方に配置されている。また、第１送気管６ａは、他端側が第１ケーシング１の上端１ａ側から外方に延出されて、この他端に図示せぬブロアが接続されている。この第１散気装置６は、ブロアから第１送気管６ａを介して送られた空気を第１ケーシング１内の原水Ｗ中に吐出し、この空気の吐出に伴い原水Ｗを流動させることにより、活性炭カートリッジ４の内部に原水Ｗを流通させ、原水Ｗを活性炭カートリッジ４の粒状活性炭に順次接触させてゆくことを主な目的としている。
【００３０】
第１排出手段１１は、一端が第１ケーシング１内の底部１ｇ側に開口するとともに、他端が第１ケーシング１の外部に配設される図示せぬ吸引ポンプに接続された第１排出管（排出管）１１ａを備えて構成されている。第１排出管１１ａは、吸引ポンプ側から活性炭カートリッジ４の第１ケーシング１直上に延びて第１ケーシング１上部の開口部から高さ方向に第１ケーシング１内に通され、その一端が第１ケーシング１の底部１ｇ近傍まで延設されている。
【００３１】
ここで、第１ケーシング１の上端１ａ側の開口部分には、板状の第１ケーシング覆蓋１２が着脱自在に被せられており、この第１ケーシング覆蓋１２によって第１ケーシング１の上端１ａ側の開口部分が閉塞されている。ただし、この第１ケーシング覆蓋１２は、第１送気管６ａや第１排水管１１ａが図示せぬ挿通孔に挿通されて設けられている。
【００３２】
他方、第２ケーシング２には、第１ケーシング１と異なり流入口や仕切り板が形成されていない。これに対し、内部の原水Ｗを第２ケーシング２の外部に排出するための第２ドレン口２ｈが底部２ｇに設けられているとともに、第２ドレン口２ｈとは別に、第２ケーシング２内の原水Ｗを外部に排出するための第２排出手段１５が設けられている。この第２排出手段１５は、第１ケーシング１と同様に、一端が第２ケーシング２内の底部２ｇ側に開口するとともに、他端が第２ケーシング２の外部に配設される図示せぬ吸引ポンプに接続された第２排出管（排出管）１５ａを備えて構成されている。
【００３３】
第２ケーシング２の内部に収容される膜モジュール５は、例えば中空糸膜をスクリーン状に張ったエレメントや平膜状の分離膜を有するエレメントを多数積層したり、あるいは管状のセラミック膜エレメントを多数本束ねたりして、略横長の直方体状を呈するように形成され、その長手方向の両端部５ａ側が図示せぬヘッダ等によりまとめられてモジュール化されたものである。また、本実施形態においては、膜モジュール５が、略横長の直方体状を呈するように形成されており、長手方向に延びる一対の側面５ｂを第２ケーシング２の第２側壁２ｃに平行するように対向させて配置されている。ちなみに、本実施形態では、１つの膜モジュール５が第２ケーシング２に収容されているものとしているが、複数の膜モジュール５が、例えば第２ケーシング２の高さ方向に重なるように並べて設けられていてもよいものであり、膜モジュール５の種類を制限するものではない。
【００３４】
また、膜モジュール５の長手方向の一端部５ａに設けられた図示せぬヘッダには、図示せぬ吸引ポンプを備えた膜濾過水管１６の一端が接続されており、吸引ポンプの駆動によって膜モジュール５で第２ケーシング２内の原水Ｗが濾過され、濾過水がこの膜濾過水管１６を通じて、例えば膜濾過水管１６の他端が接続された図示せぬ浄水槽に送水される。
【００３５】
第２散気装置７は、前述の第１散気装置６と同様に形成され、第２散気装置７に第２送気管７ａの一端が接続されて、膜モジュール５の下方に配置されている。また、第２送気管７ａには、他端側が第２ケーシング２の上端２ａ側から外方に延出されて図示せぬブロアが接続されている。この第２散気装置７は、ブロアから第２送気管７ａを介して送られた空気を、第２ケーシング２内の原水Ｗ中に吐出し、その気泡を上方の膜モジュール５に接触させ、また、原水Ｗを流動させることにより、原水Ｗを濾過するに従い膜モジュール５の外面に付着した付着物（不純物質）を除去することを主な目的として設けられている。
【００３６】
また、第２ケーシング２の上端２ａ側の開口部分には、板状の第２ケーシング覆蓋１７が着脱自在に被せられており、この第２ケーシング覆蓋１７は、第２送気管７ａや第２排水管１５ａ、膜濾過水管１６が図示せぬ挿通孔に挿通されて設けられている。
【００３７】
上記のように構成された第１ケーシング１と第２ケーシング２とを備えるケーシング３は、第１ケーシング１の一対の第２側壁１ｄのうち一方の第２側壁１ｄと、第２ケーシング２の一対の第２側壁２ｄのうち一方の第２側壁２ｄとを、平行するように対向させつつ近接させて、かつ第１ケーシング１の上端１ａ及び下端１ｂと第２ケーシング２の上端２ａ及び下端２ｂとをそれぞれ水平位置が一致するように配置した状態で、第１ケーシング１と第２ケーシング２を適宜手段で一体として構成されている。
【００３８】
また、本実施形態のケーシング３には、第１ケーシング１の流入口１ｅが設けられた第１側壁１ｃと対向する第１側壁１ｃに一端が接続されるとともに、この一端が接続された第１ケーシング１の第１側壁１ｃと同方向を向く第２ケーシング２の第１側壁２ｃに他端が接続されて、第１ケーシング１と第２ケーシング２の内部を連通させる連通管２０が、平面視に「コ」字状あるいはＵ字状に延びるように設けられている。この連通管２０は、第１ケーシング１内の原水Ｗを第２ケーシング２内に送ることが可能とされ、貯水槽１０に貯留した原水Ｗ中に濾過ユニットＡを浸漬させた状態で、貯水槽１０の原水Ｗの水面部Ｈよりも下方で、かつ水面部Ｈ側に一端及び他端が配置されるように設けられている。また、この連通管２０には、他端側に連通管２０を閉止可能な例えばバタフライ弁などの開閉バルブ（他の開閉装置）２０ａが設けられている。
【００３９】
さらに、本実施形態のケーシング３には、ケーシング３を貯水槽１０内の原水Ｗ中に懸架して支持するための一対の支持部材２１、２２が取り付けられている。この一対の支持部材２１、２２は、例えばステンレスなどの金属材が断面矩形の筒状あるいは管状（角パイプ状）で形成されたものとされ、一方の支持部材２１は、第１ケーシング１の一対の第２側壁１ｄのうち、外方を向く第２側壁１ｄの上端１ａ外側端部に、その長手方向がこの第２側壁１ｄの上端１ａと平行するように、ボルト等による締結または溶接などによる接合によって固定されている。他方の支持部材２２は、第２ケーシング２の一対の第２側壁２ｄのうち、外方を向く第２側壁２ｄの上端２ａ外側部に、その長手方向がこの第２側壁２ｄの上端２ａと平行するように、ボルトなどによる締結または溶接などによる接合によって固定されている。また、この一対の支持部材２１、２２は、互いが平行するように設けられているとともに、各支持部材２１、２２の両端部２１ａ、２２ａが、第１ケーシング１と第２ケーシング２のそれぞれの一対の第１側壁１ｃ、２ｃから互いに等しい長さだけ突出するように設けられている。
【００４０】
このような一対の支持部材２１、２２は、ケーシング３の底部１ｇ、２ｇを下向きにして高さ方向を鉛直縦方向に向けた状態で、内部に原水Ｗを貯留した貯水槽１０の上に渡された図示せぬフレームやレールなどの支持部や、あるいは貯水槽１０の上側開口部を間にした両側の開口端面に、第１側壁１ｃ、２ｃから突出したその両端部２１ａ、２２ａの下面を載置または固定させて、ケーシング３を貯水槽１０の原水Ｗ中に懸架しつつ浸漬させるものとされている。このとき、支持部材２１、２２によりケーシング３が原水Ｗ中に懸架されて浸漬された状態で、第１ケーシング１に収容した活性炭カートリッジ４及び第２ケーシング２に収容した膜モジュール５が、これら第１、第２ケーシング１、２内に導入された原水Ｗ中に浸漬され、第１ケーシング１の流入口１ｅと仕切り板１ｆとが原水Ｗの水面部Ｈの高さに位置される。一方、第１、第２ケーシング１、２の上端１ａ、２ａは、水面部Ｈより高い位置に配置されている。
【００４１】
ついで、上記の構成からなる濾過ユニットＡを用いて原水Ｗを浄化処理する方法について説明する。
【００４２】
はじめに、上記構成からなる濾過ユニットＡの支持部材２１、２２を、原水Ｗを貯留する貯水槽１０の図示せぬフレームやレールなどの支持部や、あるいはこの貯水槽１０の上側開口部を間にした両側の開口端面に載置または固定して、ケーシング３をこの貯水槽１０内の原水Ｗ中に懸架して浸漬する。この段階では、第１ケーシング１の流入口１ｅが、開閉バルブ（開閉装置）１ｉにより閉止された状態に保持されている。また、連通管２０も、その他端側に設けられた開閉バルブ（他の開閉装置）２０ａにより閉止されている。ついで、このように濾過ユニットＡを設置した段階で、貯水槽１０内の原水Ｗの水面部Ｈの高さに位置する流入口１ｅの開閉バルブ１ｉを駆動し、流入口１ｅを開放状態にするとともに、第１ケーシング１の内部に原水Ｗを導入する。このとき、本実施形態の濾過ユニットＡにおいては、貯水槽１０の原水Ｗに、除去しきれなかった例えば粗大物などが浮遊している場合においても、仕切り板１ｆが流入口１ｅを囲むように設けられているため、流入口１ｅを通じて第１ケーシング１内に導入された原水Ｗは、粗大物などを含まないものとされる。このように原水Ｗが第１ケーシング１に導入され、活性炭カートリッジ４及び第１散気装置６がこの原水Ｗ中に浸漬される。また、第１ケーシング１内の原水Ｗの水位が、貯水槽１０内の原水Ｗの水位と一致した段階で、第１ケーシング１内への原水Ｗの送水が停止され、開閉バルブ１ｉにより流入口１ｅが閉止される。
【００４３】
この段階で、第１散気装置６に接続された第１送気管６ａから、ブロアの駆動により空気を第１散気装置６に送り、第１ケーシング１内の原水Ｗ中に空気を吐出させる。吐出した空気は、原水Ｗを流動させ、この流動によって原水Ｗが活性炭カートリッジ４の内部に流通し、粒状活性炭によって原水Ｗ中の有機物などが吸着除去される。このとき、本実施形態の粒状活性炭は、活性炭カートリッジ４として一つの集合体としてカートリッジ化されているため、従来の浄水処理装置のように、個々の粒状活性炭が原水Ｗの流動とともに分散状態で移動することがないものとされる。
【００４４】
このように、第１ケーシング１内に導入した原水Ｗの活性炭カートリッジ４による処理が完了した段階で、連通管２０に設けられた開閉バルブ２０ａを駆動して連通管２０を開放状態にする。これにより、第１ケーシング１内の原水Ｗは、連通管２０を通じて第１ケーシング１から第２ケーシング２に供給される。このとき、本実施形態の濾過ユニットＡにおいては、第１ケーシング１の粒状活性炭がカートリッジ化され第１ケーシング１の原水Ｗ中に分散されていないため、第２ケーシング２に供給される原水Ｗとともに粒状活性炭が第１ケーシング１から流出することがないものとされる。一方、第２ケーシング２への原水Ｗの供給に伴って第１ケーシング１内の原水Ｗの水位が低下するとともに、開閉バルブ１ｉが開放状態に駆動されて、貯水槽１０から第１ケーシング内に新たな原水Ｗが流入口１ｅを介して導入される。そして、前述のように開閉バルブ１ｉが閉止されるとともに、第１ケーシング１に導入された新たな原水Ｗは、第１散気装置６から空気を吐出することにより第１ケーシング１内で循環され、活性炭カートリッジ４により順次浄化処理されてゆくことになる。
【００４５】
第１ケーシング１から第２ケーシング２に供給された原水Ｗによって、膜モジュール５及び第２散気装置７が浸漬された段階で、膜濾過水管１６に備えた吸水ポンプを駆動し、第２ケーシング２内の原水Ｗを膜モジュール５に流通させつつ濾過してゆき、濾過水を膜濾過水管１６から膜濾過水管１６の他端が接続された浄水槽に送る。また、膜モジュール５で原水Ｗの濾過を行う際には、同時に第２散気装置７から原水Ｗ中に空気を吐出することにより、この空気の気泡が膜モジュール５の外面に付着した付着物を随時除去しつつ濾過を行なうことが可能とされ、膜モジュール５の濾過性能を高い水準で維持しながら濾過を行なうことが可能とされる。
【００４６】
そして、本実施形態の濾過ユニットＡにおいては、第２ケーシング２内の原水Ｗが膜モジュール５で濾過され、濾過ユニットＡの外部に濾過水として送水されて第２ケーシング２内の原水Ｗの水位が低下するとともに、連通管２０の開閉バルブ２０ａが開放状態とされて、第１ケーシング１から第２ケーシング２に原水Ｗが連通管２０を通じて供給されることになる。これにより、貯水槽１０の原水Ｗが、順次第１ケーシング１から第２ケーシング２に供給されてゆき、この間に活性炭カートリッジ４と膜モジュール５で順次処理されて、浄水を取得することが可能になる。
【００４７】
一方、上記の濾過ユニットＡで原水Ｗの浄化処理を行う場合には、処理が進行するとともに、原水Ｗ中に含まれる生物スライムや高分子有機物、金属析出物などの不純物質が、活性炭カートリッジ４の粒状活性炭の表面や膜モジュール５の外面に付着し、それぞれ吸着能力や濾過能力が徐々に低下してゆく。このため、活性炭カートリッジ４や膜モジュール５を交換したり、これらを洗浄したりする必要が生じる。この場合に、本実施形態においては、まず、流入口１ｅと連通管２０のそれぞれの開閉バルブ１ｉ、２０ａを閉止状態とする。そして、第１散気装置６及び第２散気装置７のそれぞれから吐出した空気の気泡を接触させ、また、この吐出した空気による原水Ｗの流動によって、粒状活性炭の表面や膜モジュール５の外面に付着した付着物を剥離させつつ除去する。さらに、膜モジュール５においては、濾過時とは逆方向に、膜濾過水管１６を通じて濾過水を膜モジュール５に供給し、膜モジュール５の内孔に目詰まりした付着物や、外面の付着物を原水Ｗ側に追い出して、膜モジュール５の逆圧洗浄を行なう。
【００４８】
そして、本実施形態の濾過ユニットＡでは、上記のように洗浄を終えた段階で、付着物が除去されることで懸濁した第１ケーシング１及び第２ケーシング２内の原水Ｗを、第１排出手段（排水管１１ａ）１１及び第２排出手段（排水管１５ａ）１５によって、第１ケーシング１及び第２ケーシング２から外部に排出する。これにより、活性炭カートリッジ４の粒状活性炭の吸着能力、及び膜モジュール５の濾過能力が回復され、この段階で、再度前述の通りに、開閉バルブ１ｉを駆動して流入口１ｅを開放状態としつつ貯水槽１０の原水Ｗをケーシング３内に導入して、浄化処理を再開し濾過水の取得が行われる。ちなみに、活性炭カートリッジ４や膜モジュール５の交換を行う際には、第１排出手段（排水管１１ａ）１１及び第２排出手段（排水管１５ａ）１５で、第１ケーシング１及び第２ケーシング２から原水Ｗを排出した段階で、第１ケーシング覆蓋１２及び第２ケーシング覆蓋１７を取り外して、それぞれの開口部から活性炭カートリッジ４及び膜モジュール５を外部に取り出し、新たな活性炭カートリッジ４及び膜モジュール５を装着する。
【００４９】
したがって、上記の構成からなる濾過ユニットＡによれば、貯水槽１０内の原水Ｗ中にケーシング３を浸漬させることにより、原水Ｗを貯水槽１０から第１ケーシング１内に導入することができ、例えば懸濁物を多量に含む原水Ｗを処理するような場合においても、これを貯水槽１０内である程度沈降させて懸濁物の少ない比較的清浄な上澄みの原水Ｗをケーシング３に導入することが可能になるため、活性炭カートリッジ４や膜モジュール５に付着する付着物を少なくすることができる。これにより、活性炭カートリッジ４の吸着能力や膜モジュール５の濾過性能を長期にわたって好適な状態としつつ原水Ｗの処理を行なうことが可能になる。
【００５０】
また、第１ケーシング１に流入口１ｅが設けられ、かつ第１ケーシング１と第２ケーシング２を繋ぐ連通管２０が設けられていることによって、濾過ユニットＡを浸漬させた貯水槽１０内の原水Ｗを、流入口１ｅから第１ケーシング１内に水位差によって導入することができ、第１ケーシング１内の原水Ｗと第２ケーシング２内の原水Ｗの水位差によって第１ケーシング１から第２ケーシング２に原水Ｗを供給することができる。これにより、第１ケーシング１の内部に収容した活性炭カートリッジ４と第２ケーシング２の内部に収容した膜モジュール５により順次送水される原水Ｗの浄化処理を行なうことが可能とされる。そして、このように連通管２０を設けて第１ケーシング１から第２ケーシング２に原水Ｗの供給を行なう構成とした場合においても、第１ケーシング１内に収容した粒状活性炭が活性炭カートリッジ４としてカートリッジ化されて、第１ケーシング１内の原水Ｗ中に分散されることがないため、第２ケーシング２に供給される原水Ｗとともに粒状活性炭が第１ケーシング１から流出することを防止できる。よって、本実施形態の濾過ユニットＡにおいては、第１ケーシング１内の活性炭量が減ることがなく、また、第２ケーシング２の膜モジュール５に粒状活性炭が付着することがないため、好適な状態で原水Ｗの浄化処理を行なうことが可能になる。
【００５１】
さらに、本実施形態の濾過ユニットＡにおいては、活性炭カートリッジ４の下方に第１散気装置６を設けることによって、第１ケーシング１内の原水Ｗを流動させることができ、この原水Ｗの流動によって活性炭カートリッジ４に原水Ｗを流通させ、この原水Ｗを順次活性炭カートリッジ４の粒状活性炭に接触させることが可能になる。これにより、粒状活性炭をカートリッジ化した場合においても、粒状活性炭による原水Ｗの処理を確実に行うことが可能とされる。また、第１散気装置６に加えて、膜モジュール５の下方に第２散気装置７を設けることにより、各散気装置６、７から第１ケーシング１及び第２ケーシング２内の原水Ｗに空気を吐出し、この気泡を上方の活性炭カートリッジ４や膜モジュール５に接触させ、あるいは空気の吐出による原水Ｗの流動によって、活性炭カートリッジ４や膜モジュール５に付着した付着物を除去することが可能とされる。なお、この際には上述のように膜モジュール５の逆圧洗浄も併せて行うことが効果的である。これにより、粒状活性炭の吸着能力や膜モジュールの濾過性能が付着物により低下することを防止できる。さらに、第１散気装置６や第２散気装置７から原水Ｗに空気を吐出した場合には、原水Ｗの溶存酸素濃度を高く保つことができるため、例えば活性炭カートリッジ４に好気性微生物が付着していた場合に、原水Ｗ中の有機物や、活性炭カートリッジ４及び膜モジュール５に付着した有機物を、好気性微生物によって分解することができ、これにより、原水Ｗの浄化処理の促進を図ることができるとともに、粒状活性炭の吸着能力や膜モジュール５の濾過性能の低下を防止できるという効果をも得ることができる。
【００５２】
また、第１ケーシング１に、浄化処理を要する原水Ｗを導入するための流入口１ｅが設けられているため、原水Ｗを貯留する貯水槽１０に濾過ユニットＡのケーシング３を直接浸漬させることにより、この原水Ｗをケーシング３内に導入してこれを浄化処理することが可能になる。これにより、原水Ｗの浄化処理を行なうための敷地を別途必要とせずに原水Ｗを浄化処理することが可能になる。また、このとき、流入口１ｅに開閉バルブ（開閉装置）１ｉが設けられていることにより、第１ケーシング１内への原水Ｗの流入を制御することも可能とされる。このため、上述のように第１散気装置６からの気泡による曝気洗浄によって第１ケーシング１内の原水Ｗの水位が上昇した場合でも、この第１ケーシング１内の原水Ｗがケーシング３外に逆流するのを防ぐことができる。さらに、第１ケーシング１と第２ケーシング２とを繋ぐ連通管２０にも開閉バルブ（他の開閉装置）２０ａが設けられていることによって、流入口１ｅの開閉バルブ１ｉとともに、第１ケーシング１及び第２ケーシング２内への原水Ｗの流入を制御することが可能とされる。従って、上述のような第２散気装置７からの気泡による曝気洗浄や膜モジュール５の逆圧洗浄によって該第２ケーシング２内の原水Ｗの水位が上昇しても、この第２ケーシング２内の原水Ｗが第１ケーシング１に逆流するのを防ぐことができる。ただし、このうち連通管２０の開閉バルブ２０ａ（他の開閉装置）は備えられなくてもよく、すなわちケーシング３に導入された原水Ｗを、区画された活性炭カートリッジ４側の第１ケーシング１から膜モジュール５側の第２ケーシング２に連続的に流通させて処理するようにしてもよい。
【００５３】
なお、本発明は、上記の第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、活性炭カートリッジ４としてカートリッジ化される活性炭が粒状活性炭であるものとして説明を行なったが、例えば繊維状の活性炭やハニカム状の活性炭などを用いて活性炭カートリッジ４が形成されてもよく、活性炭が分散されることがなければ限定されるものではない。また、活性炭に好気性微生物を付着させた生物活性炭を用いれば、活性炭に付着した有機物が分解され、活性炭を長寿命にする効果を得ることが可能とされる。
【００５４】
ついで、図３及び図４を参照し、本発明の第２実施形態に係る濾過ユニットについて説明する。本実施形態の説明においては、第１実施形態に共通する構成について同一符号を付し、その詳細についての説明を省略する。
【００５５】
第１実施形態で示した濾過ユニットＡが、第１ケーシング１と第２ケーシング２の個別のケーシング３を備えるように形成されるのに対して、本実施形態の濾過ユニットＢは、図３及び図４に示すように、一つのケーシング３０に活性炭カートリッジ４と膜モジュール５とが収容されており、このケーシング３０には、活性炭カートリッジ４と膜モジュール５との間に、活性炭カートリッジ４側の原水Ｗと膜モジュール５側の原水Ｗとを連通可能に区画する仕切り壁３１が設けられている。
【００５６】
ここで、本実施形態のケーシング３０は、例えばステンレスなどの耐蝕性の高い金属で形成され、上方からの平面視で長方矩形状を呈し、上端３０ａ側が開口されているのに対して、下端３０ｂ側が閉塞された有底箱状に形成されている。そして、ケーシング３０の高さ方向に延びる４つの側壁のうち、互いに対向する一対の第１側壁３０ｃが上端３０ａの短辺を画成し、互いに対向する残りの一対の第２側壁３０ｄが上端３０ａの長辺を画成して、ケーシング３０は、上部が開放された横長の有底筒状とされている。また、仕切り壁３１は、ケーシング３０の長手方向中央から一方の第１側壁３０ｃ寄りに第１側壁３０ｃと平行するように設けられ、一対の第２側壁３０ｄのそれぞれに、両側端部のそれぞれを接続させつつ下端をケーシング３０の底部３０ｅに接続させて設けられている。このように構成されたケーシング３０は、その内部が仕切り壁３１によって大小の２室に区画され、一方の小さな室が活性炭カートリッジ４を収容する第１室３２とされ、他方の大きな室が膜モジュール５を収容する第２室３３とされている。
【００５７】
また、仕切り壁３１には、ケーシング３０の底部３０ｅ側のケーシング３０の短辺に沿う幅方向略中央に、第１室３２と第２室３３のそれぞれの内部を連通させる連通口３４が設けられており、この連通口３４は、仕切り壁３１を貫通しつつそれぞれの端部が第１室３２と第２室３３のそれぞれに突出した一つの管状部材の内周面によって構成されている。さらに、この管状部材の軸線方向中央部分には、バタフライ弁などの開閉バルブ（他の開閉装置）３５が設けられ、連通口３４を開放または閉止することが可能とされている。
【００５８】
さらに、本実施形態の濾過ユニットＢにおいては、ケーシング３０の第１室３２側の第１側壁３０ｃに、第１実施形態と同様に形成された流入口１ｅと仕切り板１ｆが設けられ、貯水槽１０の原水Ｗを第１室３２内に導入するように構成されている。また、第１実施形態の第１ケーシング１に相当する第１室３２には、第１ケーシング１と同様に、活性炭カートリッジ４とともに、活性炭カートリッジ４の下方に第１散気装置６及びこれに接続された第１送気管６ａが設けられている。これに対して、第１実施形態の第２ケーシング２に相当する第２室３３には、第２ケーシング２と同様に、膜モジュール５とともに、膜モジュール５の下方に第２散気装置７が設けられ、膜モジュール５のヘッダに接続された膜濾過水管１６や、第２散気装置７に接続された第２送気管７ａ、第２室３３内の原水Ｗを外部に排出するための第２排出手段（排水管１５ａ）１５及び第２ドレン口２ｈが設けられている。ここで、第１室３２には、第１排出手段１１と第１ドレン口１ｈは設けられていない。
【００５９】
そして、本実施形態の濾過ユニットＢでは、第１室３２及び第２室３３のそれぞれの上部に開口する開口部分が、一つの板状のケーシング覆蓋３６が着脱自在に被せられて閉塞されている。また、ケーシング３には、ケーシング３を貯水槽１０内の原水Ｗ中に懸架して支持するための一対の支持部材３７、３８が取り付けられており、この一対の支持部材３７、３８は、ケーシング３０の一対の第２側壁３０ｄのそれぞれの上端３０ａ外側端部に、その長手方向を互いに平行させつつ、かつ第２側壁３０ｄの上端３０ａとも平行するように固定されている。また、この一対の支持部材３７、３８は、その両端部３７ａ、３８ａが一対の第１側壁３０ｃより外方に互いに等しい長さだけ突出するように設けられている。
【００６０】
ついで、上記の構成からなる濾過ユニットＢを用いて原水Ｗを浄化処理する方法について説明する。
【００６１】
上記の構成からなる濾過ユニットＢの支持部材３７、３８を、貯水槽１０の支持部や、あるいは上側開口部を間にした両側の開口端面に載置または固定し、ケーシング３０をこの貯水槽１０内の原水Ｗ中に懸架して浸漬する。このとき、流入口１ｅは、開閉バルブ１ｉにより閉止された状態に保持されている。また、連通口３４も、開閉バルブ３５により閉止されている。そして、貯水槽１０内の原水Ｗの水面部Ｈの高さに位置する流入口１ｅの開閉バルブ１ｉを駆動し、流入口１ｅを開放状態にするとともに、第１室３２の内部に原水Ｗを導入する。これにより、第１室３２に収容された活性炭カートリッジ４及び第１散気装置６が原水Ｗに浸漬され、所定量の原水Ｗが第１室３２に供給された段階で、開閉バルブ１ｉが駆動して流入口１ｅが閉止される。このとき、第１実施形態と同様に、仕切り板１ｆによって粗大物などがケーシング３０内に流入することがないものとされている。
【００６２】
この段階で、第１散気装置６から第１室３２内の原水Ｗ中に空気を吐出し、原水Ｗを流動させ、活性炭カートリッジ４によって原水Ｗ中の有機物などを吸着除去する。このように、第１室３２内に導入した原水Ｗを活性炭カートリッジ４で処理した段階で、連通口３４の開閉バルブ３５を駆動して連通口３４を開放状態にする。これにより、第１室３２内の原水Ｗが第２室３３に供給されるとともに第１室３２内の原水Ｗの水位が低下した段階で、開閉バルブ３５を駆動して連通口３４を閉止するとともに、開閉バルブ１ｉを駆動して流入口１ｅを開放状態とし、第１室３２内の原水Ｗの水位と貯水槽１０の原水Ｗの水位差により第１室３２内に新たな原水Ｗが導入される。このとき、第１室３２の粒状活性炭が活性炭カートリッジ４とされて第１室３２の原水Ｗ中に分散されていないため、第２室３３に供給される原水Ｗとともに粒状活性炭が第１室３２から流出することがないものとされる。また、第１室３２から第２室３３に原水Ｗが送られ第１室３２に新たに原水Ｗが導入された段階で、第１散気装置６から空気が吐出され、活性炭カートリッジ４により順次第１室３２内の原水Ｗが浄化処理されてゆく。
【００６３】
第１室３２から第２室３３に供給された原水Ｗによって、膜モジュール５及び第２散気装置７が浸漬された段階で、膜濾過水管１６に備えた吸水ポンプを駆動し、第２室３３内の原水Ｗを膜モジュール５で濾過して、濾過水を膜濾過水管１６から図示せぬ浄水槽に送る。また、膜モジュール５による原水Ｗの濾過時には、同時に第２散気装置７から原水Ｗ中に空気を吐出し、この空気の気泡や吐出した空気による原水Ｗの流動によって膜モジュール５の外面に付着した付着物を随時除去しながら濾過を行なう。
【００６４】
そして、本実施形態の濾過ユニットＢにおいては、第２室３３内の原水Ｗが膜モジュール５で濾過されてゆき、第２室３３内の原水Ｗの水位が低下した際には、開閉バルブ３５を駆動して連通口３４を開放状態とし、第１室３２内の原水Ｗの水位との差分により、第１室３２から第２室３３に原水Ｗが供給されることになる。これにより、貯水槽１０の原水Ｗが、順次第１室３２から第２室３３に供給され、この間に活性炭カートリッジ４と膜モジュール５で処理されて、浄水を取得することが可能とされる。
【００６５】
したがって、上記の構成からなる濾過ユニットＢによれば、一つのケーシング３０に仕切り壁３１を設けることによって、活性炭カートリッジ４と膜モジュール５とを収容したケーシング３０に、これらを個別に収容する第１室３２と第２室３３を設けることができる。そして、仕切り壁３１に第１室３２と第２室３３とを連通可能な連通口３４が設けられ、かつ第１室３２側の第１側壁３０ｃに流入口１ｅが設けられることによって、原水Ｗ中に濾過ユニットＡを浸漬させるのみで原水Ｗを第１室３２に導入し、活性炭カートリッジ４で処理を行なうことができ、この活性炭カートリッジ４で処理した原水Ｗを第２室３３に送水して膜モジュール５で濾過することが可能になる。また、このとき、第１室３２内に収容される粒状活性炭がカートリッジ化されているため、第１室３２から原水Ｗを第２室３３に送水する際に、粒状活性炭が流出することを防止でき、これにより、膜モジュール５に粒状活性炭が付着して濾過効率が低下することを防止でき、好適に原水Ｗの浄化処理を行なうことが可能になる。
【００６６】
また、このとき、流入口１ｅに開閉バルブ（開閉装置）１ｉが設けられ、仕切り壁３１に第１室３２と第２室３３とを繋ぐ連通口３４に開閉バルブ（他の開閉装置）３５が設けられていることによって、ケーシング３０内への原水Ｗの流入や、活性炭カートリッジ４側となる第１室３２から膜モジュール５側となる第２室３３への原水Ｗの流通を制御して、第１散気装置６や第２散気装置７からの気泡による曝気洗浄や膜モジュール５の逆圧洗浄によって原水Ｗの水位が上昇しても、この原水Ｗが逆流するのを防ぐことが可能とされる。
【００６７】
なお、本発明は、上記の第２実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、ケーシング３０の内部に第１室３２と第２室３３を画成する仕切り壁３１が、その両側端部をケーシング３０の一対の第２側壁３０ｄに接続し、下端を底部３０ｅに接続して設けられ、この仕切り壁３１に開閉バルブ３５（他の開閉装置）を備えた連通口３４が設けられることにより第１室３２と第２室３３が連通される構成としているが、例えば、図５及び図６に示すように、仕切り壁３１の下端とケーシング３０の底部３０ｅとの間に隙間を設けて、この隙間を通じて第１室３２内の原水Ｗを第２室３３内に供給するようにしてもよく、すなわち仕切り壁３１に他の開閉装置が備えられなくてもよいものである。また、これとは逆に、このような仕切り壁３１の下端とケーシング３０の底部３０ｅとの間の隙間に、例えば開閉自在の扉（他の開閉装置）を設け、この扉によって第１室３２内から第２室３３への原水Ｗの供給が制御されてもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る濾過ユニットを示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る濾過ユニットを示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る濾過ユニットを示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る濾過ユニットを示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る濾過ユニットの変形例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る濾過ユニットの変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 第１ケーシング
１ａ 上端
１ｂ 下端
１ｃ 第１側壁
１ｄ 第２側壁
１ｅ 流入口
１ｆ 仕切り板
１ｇ 底部
１ｉ 開閉バルブ（開閉装置）
２ 第２ケーシング
２ａ 上端
２ｂ 下端
２ｃ 第１側壁
２ｄ 第２側壁
３ ケーシング
４ 活性炭カートリッジ
５ 膜モジュール
６ 第１散気装置（散気装置）
７ 第２散気装置（散気装置）
１０ 貯水槽
１１ 第１排出手段
１１ａ 第１排水管（排水管）
１５ 第２排出手段
１５ａ 第２排水管（排水管）
１７ 第２ケーシング覆蓋
２０ 連通管
２０ａ 開閉バルブ（他の開閉装置）
３０ ケーシング
３０ａ 上端
３０ｂ 下端
３０ｃ 第１側壁
３０ｄ 第２側壁
３０ｅ 底部
３１ 仕切り壁
３２ 第１室
３３ 第２室
３４ 連通口
３５ 開閉バルブ（他の開閉装置）
Ａ 濾過ユニット
Ｂ 濾過ユニット
Ｈ 水面部
Ｗ 原水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水槽あるいは貯水池内に保持された原水中に浸漬され、導入した該原水を濾過する膜モジュールを備えた濾過ユニットであって、
内部に活性炭が収納されてカートリッジ化された活性炭カートリッジと、前記膜モジュールとを内部に収容する有底箱状のケーシングを具備し、前記ケーシングにおいては、該ケーシングの内部に前記原水を導入するための流入口と、この流入口に設置されて該ケーシングの内部への前記原水の流入を制御する開閉装置とが設けられているとともに、前記活性炭カートリッジ側と前記膜モジュール側とが、前記活性炭カートリッジ側から前記膜モジュール側に前記ケーシングの内部に導入された原水を流通可能に区画されていることを特徴とする濾過ユニット。
【請求項２】
請求項１記載の濾過ユニットにおいて、
前記ケーシングには、前記活性炭カートリッジ側と前記膜モジュール側との間に、前記活性炭カートリッジ側から前記膜モジュール側に流通させられる前記原水の流通を制御する他の開閉装置が設けられていることを特徴とする濾過ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の濾過ユニットにおいて、
前記ケーシングには、前記活性炭カートリッジを内部に収容する有底箱状の第１ケーシングと、前記膜モジュールを内部に収容する有底箱状の第２ケーシングとが具備されるとともに、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングの互いの内部を連通させる連通管が設けられていることを特徴とする濾過ユニット。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の濾過ユニットにおいて、
前記ケーシングには、収容した前記活性炭カートリッジと前記膜モジュールとの間に、前記活性炭カートリッジ側から前記膜モジュール側に前記ケーシングの内部に導入された原水を流通可能に区画する仕切り壁が設けられていることを特徴とする濾過ユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の濾過ユニットにおいて、
前記ケーシングの内部には、前記膜モジュールの下方及び前記活性炭カートリッジの下方に、導入した前記原水中に空気を吐出する散気装置が設けられていることを特徴とする濾過ユニット。
【請求項１】
貯水槽あるいは貯水池内に保持された原水中に浸漬され、導入した該原水を濾過する膜モジュールを備えた濾過ユニットであって、
内部に活性炭が収納されてカートリッジ化された活性炭カートリッジと、前記膜モジュールとを内部に収容する有底箱状のケーシングを具備し、前記ケーシングにおいては、該ケーシングの内部に前記原水を導入するための流入口と、この流入口に設置されて該ケーシングの内部への前記原水の流入を制御する開閉装置とが設けられているとともに、前記活性炭カートリッジ側と前記膜モジュール側とが、前記活性炭カートリッジ側から前記膜モジュール側に前記ケーシングの内部に導入された原水を流通可能に区画されていることを特徴とする濾過ユニット。
【請求項２】
請求項１記載の濾過ユニットにおいて、
前記ケーシングには、前記活性炭カートリッジ側と前記膜モジュール側との間に、前記活性炭カートリッジ側から前記膜モジュール側に流通させられる前記原水の流通を制御する他の開閉装置が設けられていることを特徴とする濾過ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の濾過ユニットにおいて、
前記ケーシングには、前記活性炭カートリッジを内部に収容する有底箱状の第１ケーシングと、前記膜モジュールを内部に収容する有底箱状の第２ケーシングとが具備されるとともに、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングの互いの内部を連通させる連通管が設けられていることを特徴とする濾過ユニット。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の濾過ユニットにおいて、
前記ケーシングには、収容した前記活性炭カートリッジと前記膜モジュールとの間に、前記活性炭カートリッジ側から前記膜モジュール側に前記ケーシングの内部に導入された原水を流通可能に区画する仕切り壁が設けられていることを特徴とする濾過ユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の濾過ユニットにおいて、
前記ケーシングの内部には、前記膜モジュールの下方及び前記活性炭カートリッジの下方に、導入した前記原水中に空気を吐出する散気装置が設けられていることを特徴とする濾過ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１６０１３２（Ｐ２００７−１６０１３２Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５５７８１（Ｐ２００５−３５５７８１）
【出願日】平成１７年１２月９日（２００５．１２．９）
【出願人】（０００１６５２７３）月島機械株式会社 (253)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月９日（２００５．１２．９）
【出願人】（０００１６５２７３）月島機械株式会社 (253)
【Ｆターム（参考）】
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