砂ろ過とは？逆洗のしくみと管理【基礎知識】
洗った直後の砂は、まだ十分にろ過できない？砂層が濁りを捕まえるしくみと、逆洗の手順・タイミング・管理のポイントを解説。
砂ろ過は、砂などの粒状のろ材を詰めた層に水を通し、水中の濁りを取り除く方法です。浄水場のろ過池のほか、工場の用水や排水の処理では、密閉した容器に水を圧力で通す圧力式のろ過器(ろ過塔)も使われています。 ■急速ろ過と緩速ろ過はどう違う？ 緩速ろ過は、砂の表層にできる微生物の膜(生物ろ過膜)で不純物を除く方法です。この膜を傷めないよう、ろ過速度はおおむね5m/日以下に抑えます。急速ろ過は、凝集などの処理をした水を速い速度で通す方法です。ろ過速度は、緩速ろ過の4m/日程度に対して、急速ろ過は120m/日以上です(上限は180m/日、720m/日などと幅があります)。砂層は、定期的に逆洗で洗います。 ■砂は「ふるい」だけで濁りを取る？ 急速ろ過では、砂の隙間で粒子をふるい分けるだけでなく、砂の表面に付着させたり、砂と砂の間に沈殿させたりして濁りを取ります。ろ過を続けると砂層の中に濁りがたまることからもわかるように、表面だけでなく砂層の内部でも濁りが捕まります。まずはお気軽にご相談ください。
基本情報
■なぜ逆洗が必要？ ろ過を続けると、砂層の中に濁りの成分がたまり、水が通りにくくなります。そこで、ろ過とは逆に下から上へ水を流して砂層をほぐし、たまった汚れを洗い流します。これが逆流洗浄(逆洗)です。装置によっては、砂の表面にノズルから水を噴射する表面洗浄や、空気洗浄を組み合わせることもあります。 粒状活性炭のろ過池では、「逆洗→表洗→逆洗」や「逆洗→空気洗浄→逆洗」といった順序で洗う例があります。洗浄は適正な逆流洗浄速度で行い、洗浄の終わりには逆流洗浄速度を段階的に下げます。 ■運転は3つの工程の繰り返し 1.ろ過：砂層に水を通し、濁りを取る 2.逆洗：逆向きに水を流し、汚れを排出する 3.捨て水：ろ過を再開した直後の水を排水する ■洗った直後の砂は働かない？！ 浄水場のろ過池では、洗浄直後はろ過機能が発現していません。そのため、ろ過速度を段階的に上げることや、出口の濁度が0.1度以下になるまで捨て水を行うことが求められます。洗浄の直後こそ、慎重な運転が要ります。
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用途／実績例
■逆洗はいつ行えばいい？ 逆洗の開始には、ろ過抵抗(損失水頭や差圧)が設定値に達したときに行う方法と、時間で定期的に行う方法があります。工場の圧力式ろ過塔では、圧力が上がったときだけ逆洗すると閉塞を起こしやすいとして、タイマーによる逆洗を求める自治体もあります。目詰まりが少なくても、適切な間隔で洗浄することが大切です。 ■凝集剤と組み合わせる理由は？ 油水分離後の排水に、微量のポリ塩化アルミニウム(PAC)を加えてからろ過塔に通すこともあります。水中の浮遊物質や油分が凝集剤でフロックとなり、ろ材に捕捉されるためです。 ■日々の点検で確かめたいポイント 1.差圧：洗浄までの時間が以前より短くなっていないか 2.洗浄排水：洗浄の終わりに濁りが十分下がっているか(通常は2度以下が目標) 3.ろ材：砂の量の減りや、表面の凹凸がないか ■ろ過装置と凝集剤のご相談 当社では、ろ過装置や凝集剤などの水処理薬品のご相談をお受けしています。まずはお気軽にご相談ください。
