CN111386247A

CN111386247A - 水净化系统

Info

Publication number: CN111386247A
Application number: CN201780097176.5A
Authority: CN
Inventors: 广田达哉; 野间真二郎; 平山哲章; 五百崎太辅; 斋藤和大; 稻本吉宏
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2020-07-07
Also published as: WO2019106752A1

Abstract

水净化系统(10)具备：汲水泵(13)，其用于汲取被处理水；以及固体药剂溶解器(17)，其具备固体的氯系药剂，利用氯系药剂对被处理水进行氧化处理。并且，水净化系统具备：过滤装置(16)，其对由固体药剂溶解器进行氧化处理后的被处理水进行过滤；以及贮水罐(11)，其贮存由过滤装置过滤后的被处理水。而且，在将汲水泵、固体药剂溶解器、过滤装置以及贮水罐连接且供被处理水流动的主配管上，固体药剂溶解器位于汲水泵的下游侧，并且在固体药剂溶解器与贮水罐之间设置有过滤装置。

Description

水净化系统

技术领域

本发明涉及一种水净化系统。详细地说，本发明涉及一种能够廉价且可靠地对被处理水进行净化的水净化系统。

背景技术

一直以来，作为对被处理水进行净化的净水装置，提出了各种装置。而且，通过使用这种净水装置，例如能够对作为被处理水的井水进行净化来获得净水。

另外，井水的水质根据地域而不同，例如在世界各地，存在井水中溶存有很多铁成分的情况。这种井水不适合直接用作饮用水等生活用水。因此，优选的是使用净水装置去除井水中溶存的铁成分来净化为适合作为生活用水的水。

作为这种对井水进行净化的装置，例如提出了专利文献1所记载的水质净化系统。该水质净化系统具备：一次贮水槽，其储存井水等原水；水质改善装置，其利用臭氧或次氯酸对一次贮水槽内的原水进行净化；以及二次贮水槽，其储存由水质改善装置净化后的的水。并且，水质净化系统具备：泵，其将一次贮水槽内的净水输送至二次贮水槽；过滤装置，其设置于一次贮水槽与二次贮水槽之间，对由水质改善装置净化后的水进行过滤；以及控制单元，其对该泵进行驱动。专利文献1的水质净化系统为具有非常优秀的净化性能的系统，具有能够使系统整体小型化的优点。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5436813号公报

发明内容

然而，专利文献1所记载的水质净化系统的控制复杂，并且需要多个贮水罐、循环泵以及送水泵，因此配管结构变得复杂。结果为存在该水质净化系统为非常昂贵的系统的问题。

本发明是鉴于这种现有技术所存在的问题而完成的。而且，本发明的目的在于提供一种能够廉价且可靠地对被处理水进行净化的水净化系统。

为了解决上述问题，本发明的方式所涉及的水净化系统具备：汲水泵，其用于汲取被处理水；固体药剂溶解器，其具备固体的氯系药剂，利用氯系药剂对被处理水进行氧化处理；过滤装置，其对由固体药剂溶解器进行氧化处理后的被处理水进行过滤；以及贮水罐，其贮存由过滤装置过滤后的被处理水。而且，在将汲水泵、固体药剂溶解器、过滤装置以及贮水罐连接且供被处理水流动的主配管上，固体药剂溶解器位于汲水泵的下游侧，并且在固体药剂溶解器与贮水罐之间设置有过滤装置。

附图说明

图1A是示出将井水贮存于贮水罐的情况下的配管结构的概要图。

图1B是示出将井水直接使用为生活用水的情况下的配管结构的概要图。

图2是示出对井水进行净化的水净化装置的一例的概要图。

图3是示出对井水进行净化的水净化装置的一例的概要图。

图4是示出将水净化装置与贮水罐组合而成的水净化系统的一例的概要图。

图5是示出将水净化装置与贮水罐组合而成的水净化系统的一例的概要图。

图6A是示出将水净化装置与贮水罐组合而成的水净化系统的一例的概要图。

图6B是示出该水净化装置的结构的概要图。

图7A是示出将水净化装置与贮水罐组合而成的水净化系统的一例的概要图。

图7B是示出该水净化装置的结构的概要图。

图8A是示出将水净化装置与贮水罐组合而成的水净化系统的一例的概要图。

图8B是示出该水净化装置的结构的概要图。

图9A是示出将水净化装置与贮水罐组合而成的水净化系统的一例的概要图。

图9B是示出该水净化装置的结构的概要图。

图10A示出本发明的实施方式所涉及的水净化系统的一例，是示出将水净化装置与贮水罐组合而成的水净化系统的概要图。

图10B是示出水净化装置的结构的概要图。

图11是概要地示出固体药剂溶解器的一例的截面图。

图12是概要地示出过滤装置的一例的截面图。

图13是示出本发明的实施方式所涉及的水净化系统的其它例子的概要图。

具体实施方式

下面，详细地说明本实施方式所涉及的水净化系统。此外，附图的尺寸比率有时为了便于说明而被夸大，与实际的比率不同。另外，在本说明书中，将要通过水净化系统改善水质的、从水井、河川或池塘等水源汲取出的水或雨水称为“原水”。而且，将水质被改善并净化后的原水称为“净水”。

[第一实施方式]

在大多不能稳定供给电力的发展中国家，多数情况是将生活用水贮存在设置于屋盖、屋顶的贮水罐中使得即使在停电时也能够使用水。而且，将所贮存的水净化后作为生活用水来使用。

例如，如图1A所示，在建筑物1的屋盖2设置贮水罐110，该贮水罐110贮存有生活用水。第一配管120的一端连接于贮水罐110的上部，第一配管120的另一端为浸在井水中的状态。而且，在第一配管120配置有用于自水井汲取原水(井水)的汲水泵130。并且，第二配管140的一端连接于贮水罐110的下部，第二配管140的另一端连接于建筑物1的内部的水龙头等。

在贮水罐110的顶面设置有水位传感器111，该水位传感器111用于探测贮水罐内部的贮存水的水位。水位传感器111例如能够探测规定的低水位WL和规定的高水位(满水位)WH这两个水位。而且，汲水泵130根据水位传感器111的输出来进行动作。也就是说，在水位传感器111探测到低水位WL的情况下，汲水泵130变为开启状态，汲取井水并通过第一配管120供给到贮水罐110。

在此，由于300L～2000L的贮水罐非常大且重，因此无法容易地设置在建筑物的屋盖、屋顶上。另外，即使设置了贮水罐，当贮水罐为满罐时，也会对支撑贮水罐的屋盖、屋顶施加大的荷载，因此需要提高建筑物的承载能力。并且，由于贮水罐不便宜，因此结果为高收入阶层(富裕阶层)以外的阶层大多无法使用贮水罐。

因此，近年来，由于廉价的自动泵普及，低收入阶层选择该自动泵，因此无罐化正在发展。也就是说，如图1B所示，不在建筑物1的屋盖2设置贮水罐，而是使用作为自动泵的汲水泵130汲取井水并作为生活用水使用。此外，这种自动泵为内置有压力开关的泵，泵只在打开水龙头时工作。

另一方面，与日本等发达国家不同，在发展中国家，成为原水的井水、自来水被污染的情况较多，如图1B所示，直接使用井水在卫生方面的问题较多。因此，高收入阶层迫切期望引入净化系统来将水净化后使用。而且，如果有效利用日本的净水厂所开发出的技术，则即使在原水中含有铁、锰的情况下，只要进行氧化处理并过滤就能够容易地应对。

然而，在原水中含有溶解性二氧化硅(离子状二氧化硅)的情况下，有时无法容易地进行净化。也就是说，从世界范围来看，火山多的国家在原水中含有很多的二氧化硅。尤其是具有相较于地表水(河川等)而言二氧化硅更多地存在于井水中的倾向。而且，在参考文献(高井雄、中西弘著，“用水の除鉄·除マンガン処理(用水的除铁·除锰处理)”，第一版，株式会社工业用水调查会，1987年6月)中，详细说明了当二氧化硅的含有浓度为40ppm～50ppm以上时非常难以处理。因此，在井水的情况下，如果事先汲取并放置于贮水罐中，则会生成胶状的硅酸铁，导致通过通常的氯处理、凝集剂无法滤除。

像这样，在原水中含有很多二氧化硅的状况中，为了去除铁、锰，优选的是汲取出井水之后立即进行氯处理、臭氧处理等氧化处理。通过迅速地进行氧化处理，能够防止胶状的硅酸铁的生成，并能够容易地进行铁及锰的去除。

具体地说，如图2所示，在汲水泵130的下游设置液体药剂供给器150，在汲取出井水之后立即投放次氯酸钠水溶液等氯系药剂。由此，原水中的铁离子在变为胶状的硅酸铁之前，成为不溶性的氢氧化铁(Fe(OH)₃)。而且，通过使用在液体药剂供给器150的下游设置的过滤装置160滤除不溶性的氢氧化铁，由此能够容易地得到净水。

液体药剂供给器150具备：含氯药剂罐151，其用于保持液体的氯系药剂；以及药剂输送管152，其将含氯药剂罐151与第一配管120连接，用于从含氯药剂罐151向第一配管120输送氯系药剂。液体药剂供给器150还具备定量泵153，该定量泵153设置于药剂输送管152，用于输送规定量的氯系药剂。在液体药剂供给器150中，能够通过药剂输送管152和定量泵153来从含氯药剂罐151向原水中注入规定量的氯系药剂。

另外，如图3所示，也能够使用固体药剂溶解器170来代替液体药剂供给器150。固体药剂溶解器170例如能够设为如下的结构：具备在内部保持有将次氯酸钙等固体药剂固化成药片状所得到的药剂的固体药剂保持器具171，能够使原水与固体药剂接触。当次氯酸钙与水接触时，次氯酸钙被水解，从而氯被释放到原水中，能够将铁离子氧化成不溶性的氢氧化铁。此外，固体药剂保持器具171能够使用旁路配管172来与第一配管120连接。

而且，通过将具备上述的液体药剂供给器150或固体药剂溶解器170以及过滤装置160的水净化装置与贮水罐110组合，由此能够稳定地使用净水。作为将像这样的水净化装置与贮水罐110组合而成的水净化系统，能够设为图4所示的结构。水净化系统100具备设置于建筑物1的屋盖2的贮水罐110。第一配管120的一端连接于贮水罐110的上部，并且第一配管120的另一端为浸在井水中的状态。第二配管140的一端连接于贮水罐110的下部，并且第二配管140的另一端连接于建筑物1的内部的水龙头等。

在第一配管120设置有用于汲取井水的汲水泵130，并且在汲水泵130与贮水罐110之间连接有液体药剂供给器150，该液体药剂供给器150具备含氯药剂罐151、药剂输送管152以及定量泵153。另外，在第二配管140设置有过滤装置160和除氯装置180，该过滤装置160在内部保持有锰砂，该除氯装置180设置于过滤装置160的下游，在内部填充有活性炭。并且，在第二配管140设置有送水泵190，该送水泵190设置于贮水罐110与过滤装置160之间，用于将贮水罐110的贮存水输送至过滤装置160和除氯装置180。

然而，用于从含氯药剂罐151向原水中注入规定量的氯系药剂的定量泵153由于需要耐氯措施而价格昂贵。因此，即使是高收入阶层也不能轻易地使用定量泵153。

另外，在将井水汲取出之后立即利用氯系药剂进行了氧化处理的情况下，原水中的铁离子立即成为不溶性的氢氧化铁(Fe(OH)₃)。但是，在图4所示的结构中，对原水进行氧化处理而得到的一次处理水被长时间贮存于贮水罐110的内部，因此不溶性的氢氧化铁沉淀在贮水罐110的下部并累积成为污泥。因此，必须从设置于屋盖2的贮水罐110中去除沉淀而成的污泥，导致维护管理变得非常烦杂。并且，在图4所示的结构中，在一次处理水中含有不溶性的氢氧化铁，因此需要用于将贮水罐110内的一次处理水输送至过滤装置160的送水泵190，从而成为成本升高的原因。

因此，存在如图5所示的水净化系统101那样使用固体药剂溶解器170来代替液体药剂供给器150的方法。在该情况下，由于不需要液体药剂供给器150中所必需的定量泵153，因此水净化装置的价格降低。但是，在图5所示的结构中，污泥累积在贮水罐110中的问题、需要送水泵190的问题也完全没有得到改善。

作为将水净化装置与贮水罐110组合而成的水净化系统，也能够设为图6A和图6B所示的结构。如图6A所示，水净化系统102具备设置于建筑物1的屋盖2的贮水罐110。第一配管120的一端连接于贮水罐110的上部，并且第一配管120的另一端为浸在井水中的状态。第二配管140的一端连接于贮水罐110的下部，并且第二配管140的另一端连接于建筑物1的内部的水龙头等。

在第一配管120设置有用于汲取井水的汲水泵130，由汲水泵130汲取出的井水被直接投放并贮存于贮水罐110中。如图6B所示，在第二配管140设置有水净化装置200，该水净化装置200具备固体药剂溶解器170、过滤装置160以及除氯装置180。并且，在第二配管140还设置有送水泵190，该送水泵190用于将贮水罐110的贮存水输送至固体药剂溶解器170、过滤装置160以及除氯装置180。

然而，在图6A和图6B所示的水净化系统102中，无法在汲取出井水之后立即进行氯处理、臭氧处理等氧化处理，从而井水被长时间贮存在贮水罐110中，因此导致生成胶状的硅酸铁。因此，即使使用了固体药剂溶解器170、过滤装置160以及除氯装置180，也有可能无法充分地去除原水中的铁。

作为将水净化装置与贮水罐110组合而成的水净化系统，也能够设为图7A和图7B所示的结构。如图7A所示，水净化系统103具备设置于建筑物1的屋盖2的贮水罐110。第一配管120的一端连接于贮水罐110的上部，并且第一配管120的另一端为浸在井水中的状态。第二配管140的一端连接于贮水罐110的下部，并且第二配管140的另一端连接于建筑物1的内部的水龙头等。

在第一配管120设置有用于汲取井水的汲水泵130，由汲水泵130汲取出的井水被直接投放并贮存于贮水罐110中。如图7B所示，在第二配管140设置有水净化装置201，该水净化装置201具备过滤装置160和除氯装置180。并且，在第二配管140还设置有送水泵190，该送水泵190用于将贮水罐110的贮存水输送至过滤装置160和除氯装置180。

在图7A和图7B所示的水净化系统103中，固体药剂保持器具171悬吊于贮水罐110的顶面。而且，固体药剂保持器具171在内部保持有将次氯酸钙等固体药剂固化成药片状所得到的药剂。固体药剂保持器具171构成为浸在贮存水中且从固体药剂逐渐释放氯。而且，在贮水罐110的内部进行氧化处理而得到的一次处理水通过送水泵190被输送至过滤装置160和除氯装置180进行净化。

在图7A和图7B所示的水净化系统103中，需要定期地对固体药剂保持器具171进行补充以持续补给氯。但是，由于贮水罐110设置于建筑物1的屋盖2，因此更换固体药剂保持器具171非常麻烦。并且，由于对原水进行氧化处理而得到的一次处理水被长时间贮存于贮水罐110的内部，因此不溶性的氢氧化铁沉淀在贮水罐110的下部并累积成为污泥。因此，必须从贮水罐110中去除沉淀而成的污泥，导致维护管理变得非常繁杂。并且，由于在一次处理水中含有不溶性的氢氧化铁，因此需要用于将贮水罐110的一次处理水输送至过滤装置160的送水泵190。另外，由于在一次处理水中溶存有氯，因此需要使用耐氯规格的送水泵来作为送水泵190，因此成为成本升高的原因。

像这样，在尽管如图4、图5、图7A以及图7B所示的水净化系统100、101、103那样在汲取出原水之后立即进行了氧化处理但没有提早使用过滤装置160进行过滤的情况下，产生在贮水罐110中累积有污泥的问题。另外，在如图6A和图6B所示的水净化系统102那样在汲取出原水之后不立即进行氧化处理的情况下，生成胶状的硅酸铁，有可能无法充分地去除原水中的铁。因此，作为水净化系统，优选设为如下的结构：在贮水罐110的上游侧设置水净化装置，将由该水净化装置净化后的水贮存于贮水罐110中。

作为这种在贮水罐110的上游侧设置有水净化装置的例子，存在专利文献1所记载的水质净化系统。但是，如上所述，专利文献1的水质净化系统的结构和控制复杂，并且是非常昂贵的系统。因此，作为水净化系统，能够列举如图8A和图8B所示的将简化后的水净化装置202与贮水罐110组合而成的结构。

如图8A所示，水净化系统104具备设置于建筑物1的屋盖2的贮水罐110。第二配管140的一端连接于贮水罐110的下部，并且第二配管140的另一端连接于建筑物1的内部的水龙头等。

在水净化系统104中，在贮水罐110的上游侧设置有图8B所示的水净化装置202。第一配管120的一端连接于水净化装置202，并且第一配管120的另一端为浸在井水中的状态。此外，在第一配管120设置有用于汲取井水的汲水泵130。

如图8B所示，水净化装置202具备贮水槽210，该贮水槽210暂时贮存由汲水泵130汲取出的井水。在贮水槽210上连接有第三配管220，在第三配管220设置有过滤装置160和三通阀230。而且，在水净化装置202中设置有循环配管240，循环配管240的一端连接于三通阀230，循环配管240的另一端连接于贮水槽210。另外，在贮水槽210与过滤装置160之间设置有循环泵250，在过滤装置160与三通阀230之间连接有由液体药剂供给器150或固体药剂溶解器170构成的氧化剂供给装置。此外，如图8A所示，在贮水罐110的下游设置有在内部填充有活性炭的除氯装置180。

在水净化装置202中，首先，由汲水泵130汲取出的井水被直接投放并贮存于贮水槽210中。而且，通过循环泵250工作，来将贮水槽210中储存的贮存水输送至过滤装置160，在穿过过滤装置160之后，由氧化剂供给装置向贮存水中投放氧化剂。之后，被投放了氧化剂的贮存水穿过三通阀230，并通过循环配管240而返回到贮水槽210中。也就是说，贮水槽210中储存的贮存水通过设置于第三配管220的循环泵250、过滤装置160、氧化剂供给装置、三通阀230、以及循环配管240，而在水净化装置202的内部循环。由此，在重复进行铁及锰的氧化处理以及过滤处理而变为净水之后，切换三通阀230，来通过第三配管220将净水输送至贮水罐110。而且，贮水罐110的净水在通过除氯装置180被去除过量的氯之后，作为生活用水来使用。

通过如水净化系统104那样在贮水罐110的上游侧设置水净化装置202，并将由水净化装置202净化后的水储存于贮水罐110中，由此能够始终使用净水。另外，通过有效利用贮水罐110的缓冲能力来降低水净化装置202的处理能力，由此能够实现水净化系统整体的小型化。但是，水净化系统104也需要使用贮水槽210、循环泵250，并且还需要对三通阀230和循环泵250进行控制的控制装置。因此，导致与专利文献1的水质净化系统同样地结构和控制变得复杂且为昂贵的系统。

另外，作为在贮水罐110的上游侧设置水净化装置的水净化系统，还能够列举图9A和图9B所示的结构。如图9A所示，水净化系统105具备设置于建筑物1的屋盖2的贮水罐110。第二配管140的一端连接于贮水罐110的下部，并且第二配管140的另一端连接于建筑物1的内部的水龙头等。在水净化系统105中，在贮水罐110的上游侧设置有图9B所示的水净化装置203。第一配管120的一端连接于水净化装置203，并且第一配管120的另一端为浸在井水中的状态。此外，在第一配管120设置有用于汲取井水的汲水泵130。

如图9B所示，水净化装置203具备贮水槽210，该贮水槽210暂时贮存由汲水泵130汲取出的井水。在贮水槽210上连接有第三配管220，在第三配管220设置有用于输送由贮水槽210净化后的水的送水泵260。而且，在贮水槽210的内部设置有微滤膜(MF膜)或超滤膜(UF膜)等平膜270。

在水净化装置203中，利用活性污泥法对井水进行净化，该活性污泥法为向井水中吹入空气来产生活性污泥，利用该活性污泥分解水中的有机物来进行净化。而且，通过平膜270来进行被处理后的水与活性污泥的分离。也就是说，水净化装置203利用膜分离活性污泥法(MBR)来进行井水的净化。这种膜分离活性污泥法不会受到污泥沉降性质和状态的变化对处理功能的影响，从而能够稳定地对活性污泥进行处理。另外，膜分离活性污泥法具有使设备小型、处理水因通过平膜270而水质变好从而不需要过滤装置等优点。

然而，关于膜分离活性污泥法，需要用次氯酸、碱等药品定期清洗平膜270以防止平膜270污染。另外，存在需要定期更换平膜270、为了平膜270表面曝气或活性污泥的循环以及处理水的吸引而需要电力等能量等问题。

像这样，水净化系统105与专利文献1的水质净化系统、图8A及图8B所示的水净化系统104相比，结构简单，但需要使用贮水槽210、送水泵260。另外，根据情况还需要曝气用气泵。并且，即使使用了水净化系统105，在如发展中国家那样原水被铁污染的情况下，也有可能无法去除铁、或者平膜270很快堵塞。并且，为了避免平膜270在短时间内堵塞，而需要确保某种程度的膜面积，并慢慢地吸入，因此无法使昂贵的膜小型化。结果为，水净化系统105也存在成为不了廉价且发挥稳定性能的系统的问题。

为了解决上述的问题点，本实施方式所涉及的水净化系统10如图10A所示那样具备：水净化装置20，其对作为被处理水的原水(井水)进行净化；以及贮水罐11，其用于贮存由水净化装置20净化后的水。如图10B所示，水净化装置20具备：固体药剂溶解器17，其对原水进行氧化处理；以及过滤装置16，其对由固体药剂溶解器17进行氧化处理而得到的一次处理水进行过滤。

如图10A所示，水净化系统10具备设置于建筑物1的屋盖2的贮水罐11。贮水罐11只要能够贮存由过滤装置16过滤后的二次处理水即可，对其构造及材质不特别限定。另外，贮水罐11的容量也不特别限定，例如能够设为300L～2000L。

第一配管12的一端连接于贮水罐11的上部，并且第一配管12的另一端为浸在原水(井水)中的状态。另外，第二配管14的一端连接于贮水罐11的下部，并且第二配管14的另一端连接于建筑物1的内部的水龙头等。

在第一配管12设置有用于汲取原水的汲水泵13。汲水泵13只要能够汲取原水并穿过固体药剂溶解器17和过滤装置16输送至贮水罐11即可，不特别限定。作为汲水泵13，例如能够使用内置有压力开关的自动泵。具体地说，汲水泵13能够设为在后述的开闭阀12c和开闭阀17c中的至少一方打开时工作那样的结构。

在此，汲水泵13通常在壳体内具备具有叶片的叶轮。汲水泵13内的水在通过叶轮的旋转而从叶片受到力的同时从叶轮的中心部向外周方向被推出。而且，通过叶轮对水施加旋转速度，由于其离心力而使压力上升。此时，通过水从叶轮的中心部流向外周部，从而叶轮的中心部的压力变低，叶轮的入口部的水被引入。汲水泵13能够通过重复该动作来将水送出。但是，此时，需要在叶轮的入口部始终存在水且吸入侧的配管被水充满。因此，优选的是，汲水泵13构成为在排出侧设置止回阀，在吸入侧设置底阀，使得即使汲水泵13停止，汲水泵13、吸入管(第一配管12)的内部的水也不会回落。

如图10B所示，在第一配管12的位于汲水泵13的下游的位置配置有固体药剂溶解器17。固体药剂溶解器17具备：固体的氯系药剂；固体药剂保持器具17a，在其内部保持氯系药剂；以及旁路配管17b，其将固体药剂保持器具17a与第一配管12连接。而且，在旁路配管17b的位于固体药剂保持器具17a的上游侧的位置设置有作为流量调整机构的开闭阀17c，该开闭阀17c用于调整由汲水泵13汲取出的原水的流量。并且，在第一配管12的位于第一配管12与旁路配管17b的连接部12a、12b之间的位置也设置有用于调整原水的流量的开闭阀12c。

固体的氯系药剂对原水中的铁离子产生氧化作用。具体地说，二价铁离子被氯系药剂氧化成三价铁离子，进一步成为不溶性的氢氧化铁(Fe(OH)₃)。像这样的氯系药剂没有特别限定，例如能够使用从包含次氯酸钠、次氯酸钙以及氯化异氰尿酸的群中选择的至少一个。作为次氯酸钙，能够使用漂白粉(有效氯为30％)和高度漂白粉(有效氯为70％)中的至少一个。作为氯化异氰尿酸，能够使用从包含三氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸钾、二氯异氰尿酸钠以及二氯异氰尿酸钾的群中选择的至少一个。此外，在固体药剂溶解器17中，氯系药剂优选使用为了逐渐溶解于原水中而固化成药片状的药剂。作为固体药剂溶解器17，例如能够使用日本特表平6-501418号公报所记载的药品供给装置。

作为固体药剂溶解器17，例如也能够设为图11所示的结构。固体药剂溶解器17A具备：固体药剂保持器具17a，其在内部保持氯系药剂17d；以及旁路配管17b，其将固体药剂保持器具17a与第一配管12连接。而且，在旁路配管17b的位于固体药剂保持器具17a的上游侧的位置设置有作为流量调整机构的开闭阀17c，该开闭阀17c用于调整原水的流量。

固体药剂保持器具17a具备覆盖保持器具的上表面整体的盖部17e。而且，通过将盖部17e打开和关闭，能够向固体药剂保持器具17a的内部补充氯系药剂17d。另外，固体药剂保持器具17a的下部与第一配管12连接，由氯系药剂17d进行氧化处理而得到的一次处理水穿过连接部12b被输送至第一配管12。

如图11所示，旁路配管17b的一端在连接部12a处与第一配管12连接，在旁路配管17b的另一端设置有药剂支承台17f。药剂支承台17f形成为空心以使穿过了旁路配管17b的原水能够与氯系药剂17d接触。并且，药剂支承台17f具备用于将氯系药剂17d保持水平的支承面17g，在支承面17g的中央设置有供原水穿过的开口部17h。

此外，在图11所示的结构中，在第一配管12的位于第一配管12与固体药剂溶解器17A的连接部12a、12b之间的部分的内部设置有孔口(orifice)12d来代替开闭阀12c。孔口12d能够调整流过第一配管12的原水的流量。

在固体药剂溶解器17A中，首先，由汲水泵13汲取出的原水的一部分穿过开闭阀17c和第一配管12。而且，到达药剂支承台17f的原水穿过支承面17g的开口部17h，与氯系药剂17d接触并被进行氧化处理。进行氧化处理而得到的一次处理水自固体药剂溶解器17A的下部穿过连接部12b被输送至第一配管12，并到达过滤装置16。

如图10B所示，在第一配管12的位于汲水泵13及固体药剂溶解器17的下游的位置配置有过滤装置16。过滤装置16去除由固体药剂溶解器17将原水中的铁离子以氢氧化铁的形式析出后的一次处理水中的氢氧化铁。这种过滤装置16在内部具备用于去除氢氧化铁的过滤材料。作为过滤材料，能够使用廉价的过滤砂。另外，作为过滤装置16的过滤材料，还能够使用涂覆水合二氧化锰而得到的锰砂。通过使用锰砂作为过滤材料，不仅能够去除一次处理水中存在的氢氧化铁，还能够去除锰。

作为过滤装置16，例如能够设为图12所示的结构。过滤装置16A具备上述的过滤材料16a、将过滤材料16a容纳在内部的容器16b以及设置于容器16b的底部的砂石16c。而且，在容器16b的中心设置有流出管16d，该流出管16d用于使通过过滤材料16a和砂石16c过滤后的水向过滤装置16A的外部流出。在流出管16d的下端设置有滤网(screen)部16e，该滤网部16e设置有多个狭缝状的长孔以避免砂石16c侵入到流出管16d的内部。

在容器16b的上端设置有具备流路切换阀的盖部16f。盖部16f具备：流入口16g，其与第一配管12连接，供由固体药剂溶解器17进行氧化处理而得到的一次处理水穿过；流出口16h，其与流出管16d连通；以及排出口16i，其用于排出进行逆流清洗后的水。流路切换阀在使一次处理水沿自流入口16g去向流出口16h的正方向X流动的状态与使一次处理水沿自流入口16g去向排出口16i的反方向Y流动的状态之间切换。在正方向X的情况中，一次处理水按流入口16g、过滤材料16a、砂石16c、滤网部16e、流出管16d、流出口16h的顺序流动。在反方向Y的情况中，一次处理水按流入口16g、流出管16d、滤网部16e、砂石16c、过滤材料16a、排出口16i的顺序流动。

排出口16i在一次处理水沿反方向Y流动的状态中被置于过滤材料16a的下游，将一次处理水排出到外部。因此，过滤装置16A能够通过切换流路切换阀，使一次处理水沿正方向X流动来利用过滤材料16a进行过滤处理。另外，还能够通过切换流路切换阀，使一次处理水或原水沿反方向Y流动来对过滤材料16a进行逆流清洗。

如图10A所示，水净化系统10还具备除氯装置18，该除氯装置18设置于贮水罐11的下游侧，用于去除被处理水中含有的过量的氯。具体地说，在水净化系统10的第二配管14设置有除氯装置18，该除氯装置18用于去除贮存于贮水罐11的二次处理水中含有的过量的氯。作为除氯装置18，能够使用在容器的内部填充有活性炭颗粒的装置。

接着，说明使用本实施方式的水净化系统10对原水进行净化的方法。在水净化系统10中，首先，将设置于旁路配管17b的开闭阀17c设为打开状态，将设置于第一配管12的开闭阀12c设为关闭状态。然后，由汲水泵13汲取作为原水的井水。

汲取出的原水穿过第一配管12、连接部12a以及旁路配管17b，并到达固体药剂保持器具17a的内部，与药片状的氯系药剂接触。由此，氯系药剂溶解于原水，如反应式(1)所示那样将原水中的二价铁氧化成不溶性的氢氧化铁(Fe(OH)₃)。此外，在地下水的情况下，存在铁以碳酸氢铁(Fe(HCO₃)₂)的状态溶解的情况，如反应式(2)所示那样被氯系药剂氧化而成为不溶性的氢氧化铁。

2Fe²⁺+Cl₂+6H₂O→2Fe(OH)₃+6H⁺+2Cl^- (1)

2Fe(HCO₃)₂+Cl₂+2H₂O→2Fe(OH)₃+4CO₂+2HCl (2)

由固体药剂溶解器17进行氧化处理而得到的一次处理水穿过连接部12b和第一配管12并到达过滤装置16。此时，一次处理水中存在的不溶性的氢氧化铁由于在过滤材料16a间穿过而被过滤去除。另外，在使用涂覆水合二氧化锰(MnO₂·H₂O)而得到的锰砂来作为过滤装置16的过滤材料的情况下，溶存于一次处理水的锰离子(Mn²⁺)也被去除。也就是说，一次处理水中的锰离子如反应式(3)所示那样以承载于锰砂表面的水合二氧化锰为催化剂而被氯迅速地氧化成水合二氧化锰，从而被锰砂去除。

Mn²⁺+MnO₂·H₂O+Cl₂+3H₂O→2MnO₂·H₂O+4H⁺+2Cl^- (3)

由过滤装置16进行过滤处理而得到的二次处理水通过第一配管12而被贮存到贮水罐11中。而且，所贮存的二次处理水穿过第二配管14并到达除氯装置18。在除氯装置18中，如下面的反应式(4)所示那样利用活性炭来去除溶存于二次处理水中的剩余的氯。

Cl₂+H₂O+C(活性炭)→2H⁺+2Cl^-+O+C(活性炭) (4)

由除氯装置18进行脱氯处理而得到的三次处理水穿过第二配管14并到达水龙头等。像这样，通过由固体药剂溶解器17及过滤装置16构成的水净化装置20、以及除氯装置18净化后的水被用户使用为生活用水。

在本实施方式的水净化系统10中，由于在由汲水泵13汲取出原水之后立即由固体药剂溶解器17进行了氧化处理，因此抑制胶状的硅酸铁的生成。并且，紧接着固体药剂溶解器17之后配置过滤装置16，来对进行氧化处理而得到的一次处理水进行过滤，因此在贮水罐11中贮存已去除铁的二次处理水。因此，即使二次处理水长时间贮存在贮水罐11的内部，也能够防止不溶性的氢氧化铁沉淀在贮水罐11的下部并累积成为污泥，从而能够保持清洁的状态。因此，能够省去自设置于屋盖2的贮水罐11中去除所沉淀的污泥的麻烦，能够容易地进行贮水罐11的维护管理。

另外，在如图4和图5所示那样在贮水罐110的下游设置过滤装置160和除氯装置180的情况下，需要用于将含有不溶性的氢氧化铁的贮存水输送至过滤装置160的送水泵190。然而，在水净化系统10中，在贮水罐11中贮存已去除铁的二次处理水。因此，仅通过由势能产生的水压就能够使贮存水穿过除氯装置180并到达建筑物1的水龙头等，因此不需要送水泵，从而能够实现系统的简化。

并且，在水净化系统10中，在贮水罐11的上游侧设置水净化装置20，将由水净化装置20净化后的水贮存于贮水罐11，因此能够始终使用净水。另外，通过有效利用贮水罐11的缓冲能力，来降低水净化装置20的处理能力，从而能够实现水净化系统整体的小型化及低价化。

另外，在水净化系统10中，能够容易地进行过滤装置160的逆流清洗。例如，将设置于旁路配管17b的开闭阀17c设为关闭状态，将设置于第一配管12的开闭阀12c设为打开状态。然后，通过切换过滤装置160的流路切换阀，使原水沿反方向Y流动，由此能够对过滤材料16a进行逆流清洗。

像这样，在水净化系统10中，通过对过滤装置160进行逆流清洗，从而能够长期地使用过滤装置160，因此不需要考虑如膜分离活性污泥法中所使用的平膜那样进行定期更换。并且，也不需要图8A和图8B的水净化装置202中所必需的贮水槽210、三通阀230以及循环配管240等，因此即使不使用复杂的结构和控制，也能够通过简单的结构来容易地得到净水。

在水净化系统10中，贮水罐11优选设置在比汲水泵13、固体药剂溶解器17以及过滤装置16高的地方。具体地说，优选的是，贮水罐11设置于建筑物1的屋盖2、屋顶，汲水泵13、固体药剂溶解器17以及过滤装置16设置于比贮水罐11低的地方。另外，汲水泵13、固体药剂溶解器17以及过滤装置16优选设置于地面附近、建筑物1的一层或阳台等能够容易地进行维护作业的场所。通过将汲水泵13、固体药剂溶解器17以及过滤装置16设置于像这样的场所，从而能够容易地进行汲水泵13、固体药剂溶解器17以及过滤装置16的检查、氯系药剂的补充。此外，在使用除氯装置18的情况下，除氯装置18也优选设置于比贮水罐11低的地方，例如优选设置于地面附近、建筑物1的一层或阳台。

像这样，本实施方式的水净化系统10具备：汲水泵13，其用于汲取被处理水；以及固体药剂溶解器17，其具备固体的氯系药剂，利用氯系药剂对被处理水进行氧化处理。水净化系统10还具备：过滤装置16，其对由固体药剂溶解器17进行氧化处理后的被处理水进行过滤；以及贮水罐11，其贮存由过滤装置16过滤后的被处理水。而且，在将汲水泵13、固体药剂溶解器17、过滤装置16以及贮水罐11连接且供被处理水流动的主配管(第一配管12、第二配管14)上，固体药剂溶解器17位于汲水泵13的下游侧。并且，在固体药剂溶解器17与贮水罐11之间设置有过滤装置16。而且，被处理水能够使用含有溶解性二氧化硅的原水。

在本实施方式中，在汲取之后立即对作为被处理水的原水进行氧化处理，并立即进行过滤处理，因此贮水罐11内能够始终维持为洁净的状态。另外，通过有效利用贮水罐的缓冲效果，从而能够使水净化系统10小型化，因此这一点也能够实现低价化。另外，既不需要复杂的控制，也不需要配管，只要对过滤装置16进行逆流清洗即可，也几乎不需要考虑如膜处理那样的更换频度。并且，由于也不需要贮水罐后级的送水泵，因此这一点也能够实现低价化。另外，也能够简单地进行氯系药剂的补给、过滤装置16的逆流清洗等维护。

优选的是，水净化系统10还具备除氯装置18，该除氯装置18设置于主配管的位于贮水罐11的下游侧的位置，用于去除被处理水中含有的过量的氯。由此，能够去除溶存于二次处理水的剩余的氯，从而得到更安全的净水。此外，在水净化系统10中，除氯装置18为任意的结构要素。也就是说，在由过滤装置16处理得到的二次处理水中残留剩余的氯的情况下，优选使用除氯装置18。但是，在二次处理水中未残留剩余的氯的情况下，也可以不设置除氯装置18。

在水净化系统10中，优选的是，固体药剂溶解器17、17A还具备：旁路配管17b，其与主配管连接，用于使被处理水流通至氯系药剂；以及流量调整机构，其设置于旁路配管17b，用于调整被处理水的流量。像这样，通过由流量调整机构对要由氯系药剂进行氧化处理的被处理水的流量进行调节，由此能够与被处理水的状况相应地实现氯浓度的调整。也就是说，能够根据被处理水中含有的铁的含有量、消耗氯的氨及有机物的量，容易地进行氯浓度的调整。此外，通过使用流量调整机构，也能够在某种程度上进行与被处理水的流量相应的氯浓度的调整。

如上所述，优选设为如下的结构：在汲水泵13的上游侧设置底阀，使得即使汲水泵13停止，汲水泵13、第一配管12的内部的水也不会回落至水井。但是，在底阀卡入异物的情况下，汲水泵13的内部的水回落，与此相伴地，固体药剂溶解器17和过滤装置16的内部的水有可能倒流。但是，由于过滤装置16自身的阻力较大，因而即使在该情况下，产生倒流的可能性也低。

另外，在使用图11所示的固体药剂溶解器17A来作为固体药剂溶解器的情况下，由于氯系药剂17d被药剂支承台17f所支承，因此并非始终浸渍在原水中。因此，原水中的氯浓度不易过度上升。因此，即使存在于固体药剂溶解器17A的内部的水倒流而与汲水泵13接触，也能够抑制汲水泵13被氯腐蚀。

并且，在固体药剂溶解器17A中，在固体药剂保持器具17a的内部，在氯系药剂17d与盖部之间存在空气层。因此，当自汲水泵13的内部产生了倒流的情况下，相较于固体药剂保持器具17a的内部的水而言，第一配管12的内部的水更易穿过孔口12d而倒流。因此，含有高浓度的氯的水难以流入汲水泵13的内部。因此，通过使用固体药剂溶解器17A，由此不需要在汲水泵13的排出侧设置止回阀等装置，从而能够大幅地提高初始成本、维护性。

在水净化系统10中，汲水泵13能够使用如在开闭阀12c和开闭阀17c中的至少一方打开时工作那样的自动泵。但是，不限定于像这样的自动泵，例如图1A和图1B所示，也可以是在贮水罐11的顶面设置用于探测贮存水的水位的水位传感器并且汲水泵130根据水位传感器的输出进行动作那样的结构。也就是说，可以是如下的结构：在水位传感器探测到低水位的情况下，汲水泵13变为开启状态，来汲取原水。

[第二实施方式]

接着，基于附图来详细地说明第二实施方式所涉及的水净化系统。此外，对与第一实施方式相同的结构标注相同的标记，并省略重复的说明。

如图13所示，本实施方式所涉及的水净化系统10A具备：汲水泵13，其用于汲取作为被处理水的原水(井水)；固体药剂溶解器17，其对原水进行氧化处理；以及过滤装置16，其对进行氧化处理而得到的一次处理水进行过滤。水净化系统10A还具备贮水罐11，该贮水罐11贮存由固体药剂溶解器17进行氧化处理而得到的一次处理水。而且，在将汲水泵13、固体药剂溶解器17、过滤装置16以及贮水罐11连接并且供被处理水流动的主配管(第一配管12、第二配管14)上，固体药剂溶解器17位于汲水泵13的下游侧。并且，在固体药剂溶解器17与过滤装置16之间设置有贮水罐11。

如图13所示，水净化系统10A具备设置于建筑物1的屋盖2的贮水罐11。贮水罐11只要能够贮存由固体药剂溶解器17进行氧化处理而得到的一次处理水即可，对其构造及材质不特别限定。而且，与第一实施方式同样地，第一配管12的一端连接于贮水罐11的上部，并且第一配管12的另一端为浸在原水(井水)中的状态。另外，第二配管14的一端连接于贮水罐11的下部，并且第二配管14的另一端连接于建筑物1的内部的水龙头等。

在第一配管12设置有用于汲取原水的汲水泵13。汲水泵13只要能够汲取原水并穿过固体药剂溶解器17输送至贮水罐11即可，不特别限定，能够设为与第一实施方式同样的结构。另外，在第一配管12的位于汲水泵13的下游的位置配置有固体药剂溶解器17。

在水净化系统10A中，在第二配管14上连接有过滤装置16以及设置于过滤装置16的下游的除氯装置18。此外，与图5所示的水净化系统101不同，在水净化系统10A中，不具备设置于贮水罐与过滤装置之间且用于将贮水罐的贮存水输送至过滤装置及除氯装置的送水泵。

而且，与第一实施方式同样地，贮水罐11优选设置于比汲水泵13、固体药剂溶解器17以及过滤装置16高的地方。具体地说，优选的是，贮水罐11设置于建筑物1的屋盖2、屋顶，汲水泵13、固体药剂溶解器17以及过滤装置16设置于比贮水罐11低的地方。另外，汲水泵13、固体药剂溶解器17以及过滤装置16优选设置于地面附近、建筑物1的一层或阳台等能够容易地进行维护作业的场所。并且，在使用除氯装置18的情况下，除氯装置18也优选设置于比贮水罐11低的地方，例如优选设置于地面附近、建筑物1的一层或阳台。

接着，说明使用本实施方式的水净化系统10A对原水进行净化的方法。在水净化系统10A中，与第一实施方式同样地，首先，将开闭阀17c设为打开状态，将开闭阀12c设为关闭状态，由汲水泵13汲取作为原水的井水。汲取出的原水穿过第一配管12、连接部12a以及旁路配管17b并到达固体药剂保持器具17a的内部，原水中的二价铁被氧化成不溶性的氢氧化铁。由固体药剂溶解器17进行氧化处理而得到的一次处理水穿过连接部12b及第一配管12并到达贮水罐11，由贮水罐11暂时贮存。

而且，如图13所示，贮水罐11设置于比过滤装置16高的地方，因此贮存于贮水罐11的一次处理水的水面与过滤装置16的上表面之间存在高低差h。因此，通过由势能产生的水压使得一次处理水从贮水罐11移动至过滤装置16。之后，一次处理水由过滤装置16过滤而被去除氢氧化铁。并且，由过滤装置16进行过滤处理而得到的二次处理水穿过第二配管14并到达除氯装置18，被去除剩余的氯。

之后，由除氯装置18进行脱氯处理而得到的三次处理水穿过第二配管14并到达水龙头等。像这样，由固体药剂溶解器17、过滤装置16以及除氯装置18净化后的水被用户使用为生活用水。

像这样，在本实施方式的水净化系统10A中，也是由汲水泵13汲取出原水之后立即由固体药剂溶解器17进行氧化处理，因此能够抑制胶状的硅酸铁的生成。此外，在本实施方式中，在紧接着固体药剂溶解器17之后没有配置过滤装置16，进行氧化处理而得到的一次处理水被贮存于贮水罐11中，因此氢氧化铁有可能沉淀在贮水罐110的下部。但是，在不将一次处理水长时间贮存于贮水罐110的情况下，能够将氢氧化铁的沉淀抑制到最小限度。

另外，在水净化系统10A中，由于不需要图5的系统中所必需的送水泵，因此能够实现系统的简化及低价化。此外，与第一实施方式同样地，在水净化系统10A中，除氯装置18为任意的结构要素，在二次处理水中未残留剩余的氯的情况下，也可以不设置除氯装置18。

日本特愿2016-200096号(申请日：2016年10月11日)的全部内容被引用于此。

以上说明了本实施方式所涉及的水净化系统的内容，但本实施方式不限定于这些记载，能够进行各种变形及改进，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。

产业上的可利用性

根据本发明，能够获得能够廉价且可靠地对被处理水进行净化的水净化系统。

附图标记说明

10：水净化系统；11：贮水罐；12、14：主配管(第一配管、第二配管)；13：汲水泵；16：过滤装置；17：固体药剂溶解器；18：除氯装置。

Claims

1.一种水净化系统，具备：

汲水泵，其用于汲取被处理水；

固体药剂溶解器，其具备固体的氯系药剂，利用所述氯系药剂对所述被处理水进行氧化处理；

过滤装置，其对由所述固体药剂溶解器进行氧化处理后的所述被处理水进行过滤；以及

贮水罐，其贮存由所述过滤装置过滤后的所述被处理水，

其中，在将所述汲水泵、所述固体药剂溶解器、所述过滤装置以及所述贮水罐连接且供所述被处理水流动的主配管上，所述固体药剂溶解器位于所述汲水泵的下游侧，并且在所述固体药剂溶解器与所述贮水罐之间设置有所述过滤装置。

2.根据权利要求1所述的水净化系统，其中，

所述水净化系统还具备除氯装置，所述除氯装置设置于所述主配管的位于所述贮水罐的下游侧的位置，用于去除所述被处理水中含有的过量的氯。

3.根据权利要求1或2所述的水净化系统，其中，

所述固体药剂溶解器还具备：旁路配管，其与所述主配管连接，用于使所述被处理水流通至所述氯系药剂；以及流量调整机构，其设置于所述旁路配管，用于调整所述被处理水的流量。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的水净化系统，其中，

所述贮水罐设置在比所述汲水泵、所述固体药剂溶解器以及所述过滤装置高的地方。