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複層ろ過のススメ

ろ過砂を用いる「単層ろ過」は一般的なろ過方式として広く普及しています。
ところが最近では降雨時の河川水濁度への対応や、藻類・クリプトスポリジウムの発生など原水の水質悪化が社会
的な問題となっていることに加え、維持管理の効率化が求められており、浄水の心臓部である「ろ材」が担う役割
はますます重要となっています。
 原水をろ過により濁質を補足した後、ろ過とは逆向きに水を流すことでろ材の洗浄(いわゆる「逆洗」)を行いま
すが、洗浄が終了すると大粒径の砂から順に沈降するため上層部には小粒径の砂が集積します。大粒径よりも小
粒径のろ材の方が水中のより細かい粒子を除去しますので、この状態でろ過を再開すると水中の大小の粒子を全
て表層部分で除去することになります。原水中の大きな粒子から小さいものを順番に除去することがろ過層によ
る濁質補足量を上げることにつながりますが、密度が同じろ材を用いる「単層ろ過」ではこれを実現することがで
きません。逆洗後に粒径の小さなろ材から順番に沈降させ、徐々に大きなものを成層させるためには「密度の異な
るろ材」を使用する必要があります。
 そこでろ過砂よりも密度の小さいろ材としてアンスラサイトを利用することが考案されました。アンスラサイトは
ろ過砂より密度が軽いので、逆洗後にろ過砂よりも後で沈降することから、アンスラサイトによって、原水に含まれ
る大きな粒子から順に除去し、ろ過砂の表層で小粒子の濁質を除去することができるようになりました。
 同様に、逆洗後にろ過砂よりも先に沈降するろ材として砂よりも密度の高い宝石の「ガーネット」が用いられ
ます。この場合には砂の単層ろ過よりも微粒子を除去することが可能となります。
このように粒径と材質の異なるろ材を組み合わせて利用することで効果的なろ過を行うことができます。

砂単層ろ過と比較した複層ろ過の特徴

➀体積ろ過の傾向が強くろ層の単位体積あたりの濁質捕捉量が大きくなるため、ろ過効率が高い。
➁濁質捕捉量に対する損失水頭が低く、ろ過持続時間が長い。
➂ろ過速度を大きくでき、ろ過面積を小さくできる。
➃ろ過水量に対する洗浄水量の比率が低い。

ろ過の粒度構成例

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