JP2001113285A - カルシウム除去装置 - Google Patents
カルシウム除去装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 効率的かつ安定した運転が可能なカルシウム
除去装置を提供する。 【解決手段】 カルシウムを含む原水１０の導入口２ａ
を有し、導入口２ａの上部には処理水１２の取出口２ｂ
を有する反応塔２を備えたカルシウム除去装置におい
て、反応塔２にはカルシウム塩粒子４の分級部２ｃが設
けられている。
除去装置を提供する。 【解決手段】 カルシウムを含む原水１０の導入口２ａ
を有し、導入口２ａの上部には処理水１２の取出口２ｂ
を有する反応塔２を備えたカルシウム除去装置におい
て、反応塔２にはカルシウム塩粒子４の分級部２ｃが設
けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は地下水、海水、又は
ゴミ焼却灰の冷却水やゴミ浸出水等、高濃度のカルシウ
ム含有水からカルシウムを除去する装置に関する。
ゴミ焼却灰の冷却水やゴミ浸出水等、高濃度のカルシウ
ム含有水からカルシウムを除去する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からカルシウムを除去する装置とし
て、カルシウム含有水にアルカリ剤を添加して晶析反応
を生じさせ、水中のカルシウムイオンを顆粒状の結晶に
して分離回収し、カルシウムイオン濃度の低い処理水を
得るものが知られている。このカルシウム除去装置は、
通常、上記反応を生じさせる反応塔を備え、塔の下部か
ら原水を導入し、上部から処理水を取出すようになって
いる。この場合、反応塔の内部には、原水、又は原水と
循環水の混合液から成る上昇水流が形成され、反応によ
って生じた結晶はこの上昇水流によって塔内に展開され
る。例えば、反応塔における反応部（上記晶析反応が主
に進行する部分）の高さが約３〜５ｍの場合、上昇水流
をＬＶ７０〜１５０ｍ/ｈｒ程度とするのが適当であ
る。
て、カルシウム含有水にアルカリ剤を添加して晶析反応
を生じさせ、水中のカルシウムイオンを顆粒状の結晶に
して分離回収し、カルシウムイオン濃度の低い処理水を
得るものが知られている。このカルシウム除去装置は、
通常、上記反応を生じさせる反応塔を備え、塔の下部か
ら原水を導入し、上部から処理水を取出すようになって
いる。この場合、反応塔の内部には、原水、又は原水と
循環水の混合液から成る上昇水流が形成され、反応によ
って生じた結晶はこの上昇水流によって塔内に展開され
る。例えば、反応塔における反応部（上記晶析反応が主
に進行する部分）の高さが約３〜５ｍの場合、上昇水流
をＬＶ７０〜１５０ｍ/ｈｒ程度とするのが適当であ
る。
【０００３】そして、上記結晶は塔内で顆粒状に成長し
た後、塔下部から引き抜かれて系外に排出される。この
引抜き作業においては、まず、塔内への通液を停止して
前記上昇水流を消失させ、結晶の沈降を促進させる操作
が行われる。そして、引抜きが終了した後、通液を再開
して通常運転に移行する。この場合、引抜かれた結晶の
移送、脱水、乾燥等が円滑に進むよう、引抜き時の結晶
の粒径を１ｍｍ以上とすることが望ましい。
た後、塔下部から引き抜かれて系外に排出される。この
引抜き作業においては、まず、塔内への通液を停止して
前記上昇水流を消失させ、結晶の沈降を促進させる操作
が行われる。そして、引抜きが終了した後、通液を再開
して通常運転に移行する。この場合、引抜かれた結晶の
移送、脱水、乾燥等が円滑に進むよう、引抜き時の結晶
の粒径を１ｍｍ以上とすることが望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、カルシウム
除去装置の処理効率や運転操作の効率を向上させるため
には、反応塔への通液を停止せずに結晶の引抜きを行う
ことが必要である。しかしながら、従来のカルシウム除
去装置においては、通液を停止せずに引抜きを行うこと
が困難であるほか、次のような問題があった。
除去装置の処理効率や運転操作の効率を向上させるため
には、反応塔への通液を停止せずに結晶の引抜きを行う
ことが必要である。しかしながら、従来のカルシウム除
去装置においては、通液を停止せずに引抜きを行うこと
が困難であるほか、次のような問題があった。
【０００５】まず、カルシウムの結晶はその比重が約
２．６と大きく、反応塔内での沈降速度も極めて大きい
（粒径１ｍｍの単一粒子で４００ｍ/ｈｒ以上）。その
ため、前述の上昇水流を生じさせたとしても、塔下部に
は粒径の大きい結晶に混じって小さい結晶も沈降し、こ
れらの粒子が反応塔への通液を行ううちに成長して石垣
状に結合し、塔下部に固着するという問題がある。そし
て、この場合には、通常運転を停止してこの固着物を除
去する作業が必要になる。
２．６と大きく、反応塔内での沈降速度も極めて大きい
（粒径１ｍｍの単一粒子で４００ｍ/ｈｒ以上）。その
ため、前述の上昇水流を生じさせたとしても、塔下部に
は粒径の大きい結晶に混じって小さい結晶も沈降し、こ
れらの粒子が反応塔への通液を行ううちに成長して石垣
状に結合し、塔下部に固着するという問題がある。そし
て、この場合には、通常運転を停止してこの固着物を除
去する作業が必要になる。
【０００６】又、晶析反応は、既に存在している結晶を
核とし、その表面に水中のカルシウムイオンが析出する
ことにより進行するが、上述のように粒径の小さい結晶
が引抜かれると、その分だけ反応の核となる結晶の数が
減少するので、反応塔内に新たな種晶を添加する必要が
生じる。さらに、上記に加え、種々の粒径の結晶が同時
に引抜かれた場合、反応塔内に残った結晶の平均粒径が
一定にならないために反応効率が変化し、定常的な安定
運転が困難となる。
核とし、その表面に水中のカルシウムイオンが析出する
ことにより進行するが、上述のように粒径の小さい結晶
が引抜かれると、その分だけ反応の核となる結晶の数が
減少するので、反応塔内に新たな種晶を添加する必要が
生じる。さらに、上記に加え、種々の粒径の結晶が同時
に引抜かれた場合、反応塔内に残った結晶の平均粒径が
一定にならないために反応効率が変化し、定常的な安定
運転が困難となる。
【０００７】以上のことから、粒径の大きい結晶のみを
選択的に引抜き、粒径の小さい結晶を反応塔内に留める
ようにすることが重要である。本発明は、カルシウム除
去装置における上記した問題を解決し、反応塔への通液
を停止することなくカルシウム結晶の引抜き作業を可能
とするとともに、塔内に留まる結晶の平均粒径を一定と
し、効率的かつ安定した運転を可能としたカルシウム除
去装置の提供を目的とする。
選択的に引抜き、粒径の小さい結晶を反応塔内に留める
ようにすることが重要である。本発明は、カルシウム除
去装置における上記した問題を解決し、反応塔への通液
を停止することなくカルシウム結晶の引抜き作業を可能
とするとともに、塔内に留まる結晶の平均粒径を一定と
し、効率的かつ安定した運転を可能としたカルシウム除
去装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１に記載の本発明に係るカルシウム除去
装置は、カルシウムを含む原水の導入口を有し、該導入
口の上部には処理水の取出口を有する反応塔を備えたカ
ルシウム除去装置において、該反応塔にはカルシウム塩
粒子の分級部が設けられていることを特徴とする。
ために、請求項１に記載の本発明に係るカルシウム除去
装置は、カルシウムを含む原水の導入口を有し、該導入
口の上部には処理水の取出口を有する反応塔を備えたカ
ルシウム除去装置において、該反応塔にはカルシウム塩
粒子の分級部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】前記分級部は前記導入口より下方に配設さ
れ、かつ、前記処理水を該分級部との間で循環させる循
環手段を備えることが好ましい（請求項２）。又、前記
分級部の水平方向の断面積は、前記導入口より上方にお
ける前記反応塔の水平方向の断面積より小さいことが好
ましい（請求項３）。
れ、かつ、前記処理水を該分級部との間で循環させる循
環手段を備えることが好ましい（請求項２）。又、前記
分級部の水平方向の断面積は、前記導入口より上方にお
ける前記反応塔の水平方向の断面積より小さいことが好
ましい（請求項３）。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図１を参照して本発明に係
るカルシウム除去装置について説明する。図１におい
て、カルシウム除去装置１は、反応塔２、循環手段６等
を備えている。そして、カルシウムを含む原水１０は、
反応塔２の中央部よりやや下方（反応部２ｄの下部）に
設けられた導入口２ａを経て、反応塔２の内部を上昇す
る過程で後述する晶析反応を生じ、反応塔２上部の取出
口（溢流堰）２ｂから処理水１２として取り出される。
るカルシウム除去装置について説明する。図１におい
て、カルシウム除去装置１は、反応塔２、循環手段６等
を備えている。そして、カルシウムを含む原水１０は、
反応塔２の中央部よりやや下方（反応部２ｄの下部）に
設けられた導入口２ａを経て、反応塔２の内部を上昇す
る過程で後述する晶析反応を生じ、反応塔２上部の取出
口（溢流堰）２ｂから処理水１２として取り出される。
【００１１】反応塔２は、頂部が開口する略円筒状をな
し、上部側から、反応部２ｄ、分級部２ｃ、貯留部２ｅ
が順に形成されている。反応部２ｄは晶析反応が主に進
行する部分であり、その下部にはアルカリ剤（例えばＮ
ａ2ＣＯ3）１６の供給配管２５が接続されている。そし
て、反応によって生じたカルシウム塩粒子４は、上昇水
流Ｆによって反応部２ｄの内部を展開・浮遊している。
し、上部側から、反応部２ｄ、分級部２ｃ、貯留部２ｅ
が順に形成されている。反応部２ｄは晶析反応が主に進
行する部分であり、その下部にはアルカリ剤（例えばＮ
ａ2ＣＯ3）１６の供給配管２５が接続されている。そし
て、反応によって生じたカルシウム塩粒子４は、上昇水
流Ｆによって反応部２ｄの内部を展開・浮遊している。
【００１２】分級部２ｃは、反応部２ｄ及び貯留部２ｅ
に比べて縮径になっていて、逆円錐台状（例えば水平面
との角度が６０°以上）のテーパ部２ｆを介して反応部
２ｄの下端に一体化している。そして、分級部２ｃの内
部には、カルシウム塩粒子４が沈降、堆積している。分
級部２ｃと貯留部２ｅの間には、後述するカルシウム塩
粒子４の引抜き用のバルブ２Ｖが配設され、貯留部２ｅ
の下端には、カルシウム塩粒子４を系外に移送するため
のバルブ２９Ｖが配設されている。そして、貯留部２ｅ
の上部には、カルシウム塩粒子４の系外への移送を容易
にするための移送水１４の給水配管２７，２８及び空気
抜き配管３１が接続されている。
に比べて縮径になっていて、逆円錐台状（例えば水平面
との角度が６０°以上）のテーパ部２ｆを介して反応部
２ｄの下端に一体化している。そして、分級部２ｃの内
部には、カルシウム塩粒子４が沈降、堆積している。分
級部２ｃと貯留部２ｅの間には、後述するカルシウム塩
粒子４の引抜き用のバルブ２Ｖが配設され、貯留部２ｅ
の下端には、カルシウム塩粒子４を系外に移送するため
のバルブ２９Ｖが配設されている。そして、貯留部２ｅ
の上部には、カルシウム塩粒子４の系外への移送を容易
にするための移送水１４の給水配管２７，２８及び空気
抜き配管３１が接続されている。
【００１３】循環手段６をなす循環配管６ａは、その流
入側が反応部２ｄの上部に接続され、その流出側は分級
部２ｃの下部に接続されている。そして、原水のカルシ
ウムイオン濃度に応じて作動制御されるポンプ６ｐによ
り、循環配管６ａを介して処理水１２が適宜分級部２ｃ
に戻る循環系をなすとともに、反応塔２の内部では分級
部２ｃから塔頂部へ向う上昇水流Ｆを形成している。
入側が反応部２ｄの上部に接続され、その流出側は分級
部２ｃの下部に接続されている。そして、原水のカルシ
ウムイオン濃度に応じて作動制御されるポンプ６ｐによ
り、循環配管６ａを介して処理水１２が適宜分級部２ｃ
に戻る循環系をなすとともに、反応塔２の内部では分級
部２ｃから塔頂部へ向う上昇水流Ｆを形成している。
【００１４】カルシウムを含む原水１０としては、特に
制限されず、カルシウムイオン濃度を２０〜５０００ｐ
ｐｍ含む原水を処理対象とすることができる。なお、原
水のＳＳ濃度が高い場合、例えば、原水中のＳＳ濃度が
１０００ｐｐｍを超える場合、晶析反応で析出する結晶
にＳＳ分が混入し、結晶が軽くなって塔内を浮上する虞
があるので、反応塔２の前段にＳＳ除去手段を設け、原
水中のＳＳ濃度を１００ｐｐｍ以下とすることが好まし
い。
制限されず、カルシウムイオン濃度を２０〜５０００ｐ
ｐｍ含む原水を処理対象とすることができる。なお、原
水のＳＳ濃度が高い場合、例えば、原水中のＳＳ濃度が
１０００ｐｐｍを超える場合、晶析反応で析出する結晶
にＳＳ分が混入し、結晶が軽くなって塔内を浮上する虞
があるので、反応塔２の前段にＳＳ除去手段を設け、原
水中のＳＳ濃度を１００ｐｐｍ以下とすることが好まし
い。
【００１５】この場合、用いるＳＳ除去手段に特に制限
はなく、砂濾過や膜濾過などの濾過手段や、任意の凝集
剤を用いて凝集沈殿を行う凝集沈殿槽を用いることがで
きる。次に、このカルシウム除去装置１を用いてカルシ
ウムの除去を行う方法について説明する。
はなく、砂濾過や膜濾過などの濾過手段や、任意の凝集
剤を用いて凝集沈殿を行う凝集沈殿槽を用いることがで
きる。次に、このカルシウム除去装置１を用いてカルシ
ウムの除去を行う方法について説明する。
【００１６】まず、配管２１を介して導入口２ａから原
水１０を反応部２ｄに導入する。反応部２ｄにはアルカ
リ剤１６が供給され、カルシウムの結晶（炭酸カルシウ
ム等）が析出するｐＨ条件（例えばｐＨ９〜１１）に調
整されている。ここで、ｐＨの調整は、反応塔２の上部
に配設されたｐＨ計３３により処理水１２のｐＨをモニ
タし、その値に応じてポンプ２５ｐの作動を制御するこ
とにより行われる。
水１０を反応部２ｄに導入する。反応部２ｄにはアルカ
リ剤１６が供給され、カルシウムの結晶（炭酸カルシウ
ム等）が析出するｐＨ条件（例えばｐＨ９〜１１）に調
整されている。ここで、ｐＨの調整は、反応塔２の上部
に配設されたｐＨ計３３により処理水１２のｐＨをモニ
タし、その値に応じてポンプ２５ｐの作動を制御するこ
とにより行われる。
【００１７】そして、反応部２ｄの内部に既に析出した
カルシウム塩粒子４、あるいは予め反応部２ｄに添加さ
れている種晶を核として、上述の晶析反応が進行する。
つまり、核となる結晶の周囲にカルシウムが析出して結
晶が成長し、ある程度以上の大きさ（重さ）になると反
応塔２の下方に向って沈降するようになっている。この
場合、反応部２ｄからテーパ部２ｆ、分級部２ｃに向う
に従って各部の直径（水平方向の断面積）は小さくな
り、その逆に上昇水流Ｆの大きさは分級部２ｃで最も大
きくなる。
カルシウム塩粒子４、あるいは予め反応部２ｄに添加さ
れている種晶を核として、上述の晶析反応が進行する。
つまり、核となる結晶の周囲にカルシウムが析出して結
晶が成長し、ある程度以上の大きさ（重さ）になると反
応塔２の下方に向って沈降するようになっている。この
場合、反応部２ｄからテーパ部２ｆ、分級部２ｃに向う
に従って各部の直径（水平方向の断面積）は小さくな
り、その逆に上昇水流Ｆの大きさは分級部２ｃで最も大
きくなる。
【００１８】そのため、種々の粒径のカルシウム塩粒子
は、上昇水流Ｆの大きい分級部２ｃを通過する際に分級
され、最も粒径の大きい（重い）粒子が分級部２ｃの下
部に堆積し、粒径の小さい粒子は分級部２ｃの上部に堆
積する。そして、分級部２ｃにおける上昇水流によって
も沈降しない微細な粒子は、反応部２ｄを展開・浮遊す
る。
は、上昇水流Ｆの大きい分級部２ｃを通過する際に分級
され、最も粒径の大きい（重い）粒子が分級部２ｃの下
部に堆積し、粒径の小さい粒子は分級部２ｃの上部に堆
積する。そして、分級部２ｃにおける上昇水流によって
も沈降しない微細な粒子は、反応部２ｄを展開・浮遊す
る。
【００１９】一方、分級部２ｃの下部に蓄積された大径
の粒子は、以下のようにして引抜かれる。まず、バルブ
２Ｖを開いて分級部２ｃから貯留部２ｅに大径粒子を移
動させる。そして、所定量の大径粒子が貯留部２ｅに貯
留された時点でバルブ２Ｖを閉じ、一方でバルブ２７Ｖ
ａを開き、配管２７を介して貯留部２ｅに移送水１４を
導入し、さらにバルブ２９Ｖを開いて大径粒子を配管２
９より系外へ取り除く。
の粒子は、以下のようにして引抜かれる。まず、バルブ
２Ｖを開いて分級部２ｃから貯留部２ｅに大径粒子を移
動させる。そして、所定量の大径粒子が貯留部２ｅに貯
留された時点でバルブ２Ｖを閉じ、一方でバルブ２７Ｖ
ａを開き、配管２７を介して貯留部２ｅに移送水１４を
導入し、さらにバルブ２９Ｖを開いて大径粒子を配管２
９より系外へ取り除く。
【００２０】同時にバルブ２７Ｖｂを開き、配管２８を
介して移送水１４を配管２９に導入し、貯留部２ｅから
排出されたカルシウム粒子を含む水と合流させてカルシ
ウム粒子を移送する。以上のようにして、原水１０に含
まれるカルシウムが除去され、例えばカルシウムイオン
濃度が５ｐｐｍ以下の処理水１２となって、取出口２ｂ
から配管２３を介して排出される。
介して移送水１４を配管２９に導入し、貯留部２ｅから
排出されたカルシウム粒子を含む水と合流させてカルシ
ウム粒子を移送する。以上のようにして、原水１０に含
まれるカルシウムが除去され、例えばカルシウムイオン
濃度が５ｐｐｍ以下の処理水１２となって、取出口２ｂ
から配管２３を介して排出される。
【００２１】このように本発明においては、分級部２ｃ
における上昇水流を大きくしているため、粒径の小さい
粒子が大きい粒子に混じって沈降することが防止され、
そのため両者が石垣状になって塔内に固着することが回
避される。この場合、分級部２ｃにおける上昇水流の値
を調整すれば、反応部２ｄを展開する粒子の径を制御
し、反応効率を定常状態に保つことができる。
における上昇水流を大きくしているため、粒径の小さい
粒子が大きい粒子に混じって沈降することが防止され、
そのため両者が石垣状になって塔内に固着することが回
避される。この場合、分級部２ｃにおける上昇水流の値
を調整すれば、反応部２ｄを展開する粒子の径を制御
し、反応効率を定常状態に保つことができる。
【００２２】上記した分級効果を生じさせるためには、
分級部２ｃでの上昇水流をＬＶ２００ｍ/ｈｒ以上とす
るのが好ましく、より好ましくは３００〜８００ｍ/ｈ
ｒとする。上昇水流をこのような値とするには、分級部
２ｃの水平方向の断面積Ｓcを、導入口２ａより上方に
おける反応塔（反応部２ｄに相当）の水平方向の断面積
Ｓdより小さくすればよく、例えばＳcをＳdの１/３以下
とするのが好ましい。より好ましくはＳcをＳdの１/３
〜１/８とする。このようにすると、粒径１〜２ｍｍの
カルシウム結晶を、反応部２ｄに約３０〜６０％の展開
率で展開させることができる。
分級部２ｃでの上昇水流をＬＶ２００ｍ/ｈｒ以上とす
るのが好ましく、より好ましくは３００〜８００ｍ/ｈ
ｒとする。上昇水流をこのような値とするには、分級部
２ｃの水平方向の断面積Ｓcを、導入口２ａより上方に
おける反応塔（反応部２ｄに相当）の水平方向の断面積
Ｓdより小さくすればよく、例えばＳcをＳdの１/３以下
とするのが好ましい。より好ましくはＳcをＳdの１/３
〜１/８とする。このようにすると、粒径１〜２ｍｍの
カルシウム結晶を、反応部２ｄに約３０〜６０％の展開
率で展開させることができる。
【００２３】又、分級部２ｃは導入口２ａより下側に設
けることが好ましい。このような構造とすることで、原
水が分級部２ｃで反応することを防ぐと同時に、微細な
結晶が展開している反応部２ｄでの微細な結晶を核とし
た反応を促進することができる。さらに、本発明におい
ては、結晶の引抜きを行う貯留部２ｅと上昇水流Ｆを生
じさせる循環系（分級部２ｃと塔頂部との間）とが、バ
ルブ２Ｖによって仕切られている。従って、上記循環系
での通液を停止して上昇水流Ｆを消失させることなく結
晶の引抜きを行うことができ、運転操作の効率が向上す
る。
けることが好ましい。このような構造とすることで、原
水が分級部２ｃで反応することを防ぐと同時に、微細な
結晶が展開している反応部２ｄでの微細な結晶を核とし
た反応を促進することができる。さらに、本発明におい
ては、結晶の引抜きを行う貯留部２ｅと上昇水流Ｆを生
じさせる循環系（分級部２ｃと塔頂部との間）とが、バ
ルブ２Ｖによって仕切られている。従って、上記循環系
での通液を停止して上昇水流Ｆを消失させることなく結
晶の引抜きを行うことができ、運転操作の効率が向上す
る。
【００２４】更に、貯留部２ｅの結晶を引き抜いたの
ち、バルブ２９Ｖを閉じ、バルブ３１Ｖ，２７Ｖａおよ
び２７Ｖｂを開いて貯留部２ｅに移送水１４を導入し、
貯留することにより、次回の結晶引き抜き工程において
バルブ２Ｖを開いたときに分級部２ｃより上に存在する
結晶が水とともに一気に貯留部２ｅに落下することを防
ぐことができる。
ち、バルブ２９Ｖを閉じ、バルブ３１Ｖ，２７Ｖａおよ
び２７Ｖｂを開いて貯留部２ｅに移送水１４を導入し、
貯留することにより、次回の結晶引き抜き工程において
バルブ２Ｖを開いたときに分級部２ｃより上に存在する
結晶が水とともに一気に貯留部２ｅに落下することを防
ぐことができる。
【００２５】ところで、晶析反応は、生成した結晶、あ
るいは種晶を核として進行するが、原水１０中のカルシ
ウムイオン濃度が高くなり過ぎると、種晶を核としない
微細な結晶が溶液中から直接析出するようになる（自己
析出）。ところが、この自己析出が生じると大径の結晶
が得られ難くなるので、引抜き操作が困難になる。そこ
で、循環手段６により、カルシウムイオン濃度の低い処
理水１２の一部を分級部２ｃの下部へ循環させて、反応
部２ｄにおけるカルシウムイオン濃度を低減させること
が好ましい。このようにすると、（炭酸）カルシウムの
過飽和度が低下するので、上述の自己析出を防止するこ
とができる。この場合、反応部２ｄにおけるカルシウム
イオン濃度が１００ｍｇ/Ｌ以下となるように循環を行
うことが好ましく、より好ましくは２０〜８０ｍｇ/Ｌ
となるように循環を行う。なお、上記したカルシウムイ
オン濃度の調整は、原水のカルシウムイオン濃度の測定
値に基づいて適宜ポンプ６ｐの作動を制御して循環水の
流量を調整することにより行えばよい。
るいは種晶を核として進行するが、原水１０中のカルシ
ウムイオン濃度が高くなり過ぎると、種晶を核としない
微細な結晶が溶液中から直接析出するようになる（自己
析出）。ところが、この自己析出が生じると大径の結晶
が得られ難くなるので、引抜き操作が困難になる。そこ
で、循環手段６により、カルシウムイオン濃度の低い処
理水１２の一部を分級部２ｃの下部へ循環させて、反応
部２ｄにおけるカルシウムイオン濃度を低減させること
が好ましい。このようにすると、（炭酸）カルシウムの
過飽和度が低下するので、上述の自己析出を防止するこ
とができる。この場合、反応部２ｄにおけるカルシウム
イオン濃度が１００ｍｇ/Ｌ以下となるように循環を行
うことが好ましく、より好ましくは２０〜８０ｍｇ/Ｌ
となるように循環を行う。なお、上記したカルシウムイ
オン濃度の調整は、原水のカルシウムイオン濃度の測定
値に基づいて適宜ポンプ６ｐの作動を制御して循環水の
流量を調整することにより行えばよい。
【００２６】なお、本発明は上記した実施形態に限定さ
れるものではない。
れるものではない。
【００２７】
【実施例】図１に示すカルシウム除去装置を用い、カル
シウムイオン濃度：４００ｍｇ/Ｌ、ｐＨ：７．５の原
水１０を処理した。反応塔の大きさは、塔頂部から分級
部の下端までの高さ：３０００ｍｍ、反応部の直径（水
平方向の断面積）：１５０ｍｍφ、分級部の高さ：５０
０ｍｍ、分級部の直径：７０ｍｍφであった。
シウムイオン濃度：４００ｍｇ/Ｌ、ｐＨ：７．５の原
水１０を処理した。反応塔の大きさは、塔頂部から分級
部の下端までの高さ：３０００ｍｍ、反応部の直径（水
平方向の断面積）：１５０ｍｍφ、分級部の高さ：５０
０ｍｍ、分級部の直径：７０ｍｍφであった。
【００２８】そして、この反応塔に、供給量１８０Ｌ/
ｈｒで上記原水１０を導入し、反応部における上昇水量
（循環水量）をＬＶ１００〜１５０ｍ/ｈｒ（空塔速
度）の間でそれぞれ変化させ、このときの分級部におけ
る上昇水量をＬＶ４５０〜７００ｍ/ｈｒとして、それ
ぞれ試験を行った。アルカリ剤としてはＮａ2ＣＯ3を用
い、反応部におけるｐＨを１０とし、この状態で炭酸カ
ルシウムの結晶を成長させ、それに応じて循環水量を増
加させていく試験を約２ヶ月間行った。
ｈｒで上記原水１０を導入し、反応部における上昇水量
（循環水量）をＬＶ１００〜１５０ｍ/ｈｒ（空塔速
度）の間でそれぞれ変化させ、このときの分級部におけ
る上昇水量をＬＶ４５０〜７００ｍ/ｈｒとして、それ
ぞれ試験を行った。アルカリ剤としてはＮａ2ＣＯ3を用
い、反応部におけるｐＨを１０とし、この状態で炭酸カ
ルシウムの結晶を成長させ、それに応じて循環水量を増
加させていく試験を約２ヶ月間行った。
【００２９】その後、貯留部に貯留された顆粒状の結晶
を引抜き、その中から約１００個の結晶を抽出して外観
観察及び粒径測定に供した。結晶の形状は球形に近く、
又、どれもほぼ同一の粒径であった。なお、粒径測定
は、光学顕微鏡下で行い、個数平均粒径（Σ（ｎｄ）/
Σｎ）を求めた。但し、ｎは粒子数、ｄは粒径を表す。
図２から明らかなように、分級部における上昇水量を増
大させると、引抜かれた結晶の粒径が大きくなることが
わかる。又、いずれの上昇水量においても、反応部にお
ける結晶の粒径は、引抜かれた結晶の粒径より小さかっ
た。
を引抜き、その中から約１００個の結晶を抽出して外観
観察及び粒径測定に供した。結晶の形状は球形に近く、
又、どれもほぼ同一の粒径であった。なお、粒径測定
は、光学顕微鏡下で行い、個数平均粒径（Σ（ｎｄ）/
Σｎ）を求めた。但し、ｎは粒子数、ｄは粒径を表す。
図２から明らかなように、分級部における上昇水量を増
大させると、引抜かれた結晶の粒径が大きくなることが
わかる。又、いずれの上昇水量においても、反応部にお
ける結晶の粒径は、引抜かれた結晶の粒径より小さかっ
た。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係るカルシウム除去装置は、反応塔の一部に上昇水流の
大きい分級部を設けているので、通液を停止させること
なく反応によって生じたカルシウム塩粒子を粒径によっ
て分級し、大径粒子のみを引抜くことができる。そし
て、その結果、各粒径の粒子が石垣状になって反応塔に
固着することが防止され、運転操作の効率を向上させる
ことができる。
係るカルシウム除去装置は、反応塔の一部に上昇水流の
大きい分級部を設けているので、通液を停止させること
なく反応によって生じたカルシウム塩粒子を粒径によっ
て分級し、大径粒子のみを引抜くことができる。そし
て、その結果、各粒径の粒子が石垣状になって反応塔に
固着することが防止され、運転操作の効率を向上させる
ことができる。
【００３１】又、小径粒子が大径粒子に混じって引抜か
れることがないので、反応塔の内部に新たな種晶を添加
する必要が少なくなる。さらに、所定の大きさの粒子の
みを引抜くので、反応塔内には一定の平均粒径の粒子が
滞留し、その結果として反応効率を向上させるとともに
定常的な安定運転を行うことができる。
れることがないので、反応塔の内部に新たな種晶を添加
する必要が少なくなる。さらに、所定の大きさの粒子の
みを引抜くので、反応塔内には一定の平均粒径の粒子が
滞留し、その結果として反応効率を向上させるとともに
定常的な安定運転を行うことができる。
【図１】本発明に係るカルシウム除去装置を示す模式図
である。
である。
【図２】引抜かれた結晶の平均粒径と分級部における上
昇水量との関係を示すグラフである。
昇水量との関係を示すグラフである。
１ カルシウム除去装置 ２ 反応塔 ２ａ 導入口 ２ｂ 取出口 ２ｃ 分級部 ４ カルシウム塩粒子 ６ 循環手段 １０ カルシウムを含む原水 １２ 処理水
Claims (3)
- 【請求項１】 カルシウムを含む原水の導入口を有し、
該導入口の上部には処理水の取出口を有する反応塔を備
えたカルシウム除去装置において、 該反応塔にはカルシウム塩粒子の分級部が設けられてい
ることを特徴とするカルシウム除去装置。 - 【請求項２】 前記分級部は前記導入口より下方に配設
され、かつ、前記処理水を該分級部との間で循環させる
循環手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のカ
ルシウム除去装置。 - 【請求項３】 前記分級部の水平方向の断面積は、前記
導入口より上方における前記反応塔の水平方向の断面積
より小さいことを特徴とする請求項２に記載のカルシウ
ム除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29252599A JP3770303B2 (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | カルシウム除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29252599A JP3770303B2 (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | カルシウム除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001113285A true JP2001113285A (ja) | 2001-04-24 |
| JP3770303B2 JP3770303B2 (ja) | 2006-04-26 |
Family
ID=17782945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29252599A Expired - Fee Related JP3770303B2 (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | カルシウム除去装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3770303B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003071468A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-11 | Ebara Corp | 金属含有水の処理方法及び処理装置 |
| JP2010227768A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Metawater Co Ltd | 軟化装置およびその運転方法 |
| US7841218B2 (en) * | 2007-03-08 | 2010-11-30 | Mabe Mexico, S. De R.L. De C.V. | Washing machine clutch system |
| JP2019147128A (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | イオン除去システム |
| JP2019147125A (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | イオン除去システム |
| JP2019147126A (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | イオン除去システム |
| JP2019147127A (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | イオン除去システム |
| WO2019167335A1 (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | イオン除去システム |
| JP2019202284A (ja) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 水ｉｎｇ株式会社 | 被処理液の処理装置及び被処理液の処理方法 |
| JP7142800B1 (ja) | 2018-05-24 | 2022-09-27 | 水ｉｎｇ株式会社 | 被処理液の処理装置及び被処理液の処理方法 |
-
1999
- 1999-10-14 JP JP29252599A patent/JP3770303B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2010227768A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Metawater Co Ltd | 軟化装置およびその運転方法 |
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| JP7126113B2 (ja) | 2018-02-28 | 2022-08-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | イオン除去システム |
| US11939250B2 (en) | 2018-02-28 | 2024-03-26 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Ion removing system |
| JP2019202284A (ja) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 水ｉｎｇ株式会社 | 被処理液の処理装置及び被処理液の処理方法 |
| JP7142800B1 (ja) | 2018-05-24 | 2022-09-27 | 水ｉｎｇ株式会社 | 被処理液の処理装置及び被処理液の処理方法 |
| JP2022160487A (ja) * | 2018-05-24 | 2022-10-19 | 水ｉｎｇ株式会社 | 被処理液の処理装置及び被処理液の処理方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3770303B2 (ja) | 2006-04-26 |
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