JP2003126874A - 砒素含有水の処理方法及びその装置 - Google Patents
砒素含有水の処理方法及びその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 砒素及び鉄イオンを含む被処理水を、凝集剤
を使用する必要とせず、又は凝集剤を使用量を節減しつ
つ、安価に処理する 【解決手段】 供給管路１６から酸化槽１０内に流入し
た被処理水を曝気手段１４によって曝気し、被処理水中
の鉄イオンを酸化して水酸化鉄のフロックを生成させ
る。フロックの生成段階で分子状の砒素がフロックに取
り込まれ、また、生成されたフロックの表面にイオン状
の砒素が吸着される。酸化槽１０内は後段の膜分離手段
１２で分離されたフロックが返送循環して高濃度に保持
されている。
を使用する必要とせず、又は凝集剤を使用量を節減しつ
つ、安価に処理する 【解決手段】 供給管路１６から酸化槽１０内に流入し
た被処理水を曝気手段１４によって曝気し、被処理水中
の鉄イオンを酸化して水酸化鉄のフロックを生成させ
る。フロックの生成段階で分子状の砒素がフロックに取
り込まれ、また、生成されたフロックの表面にイオン状
の砒素が吸着される。酸化槽１０内は後段の膜分離手段
１２で分離されたフロックが返送循環して高濃度に保持
されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】砒素含有水の処理方法及びそ
の装置に係り、特に砒素及び鉄イオンを含む被処理水か
ら砒素及び鉄イオンを除去する場合に好適な砒素含有水
の処理方法及びその装置に関する。
の装置に係り、特に砒素及び鉄イオンを含む被処理水か
ら砒素及び鉄イオンを除去する場合に好適な砒素含有水
の処理方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地下水を飲用に供することは広く行われ
ている。しかし、地下水に砒素が微量でも含まれている
場合には飲用に適さないので、これを除去する必要があ
る。砒素含有水から砒素を除去する方法としては、膜分
離法、吸着法、凝集沈殿法が知られている。膜分離法は
逆浸透膜によって砒素を分離する方法であるが、設備
費、維持保守費が高価になるという欠点がある。吸着法
は活性炭、活性アルミナ、ジルコニア系吸着剤などに砒
素を吸着させる方法であるが、破過する以前に吸着剤を
交換する必要があるので維持保守費が高価になるという
欠点がある。凝集沈殿法は凝集剤を用いて砒素を沈殿分
離する方法であるが、除去率を向上させるためには凝集
剤の使用量が多大となる問題点がある。
ている。しかし、地下水に砒素が微量でも含まれている
場合には飲用に適さないので、これを除去する必要があ
る。砒素含有水から砒素を除去する方法としては、膜分
離法、吸着法、凝集沈殿法が知られている。膜分離法は
逆浸透膜によって砒素を分離する方法であるが、設備
費、維持保守費が高価になるという欠点がある。吸着法
は活性炭、活性アルミナ、ジルコニア系吸着剤などに砒
素を吸着させる方法であるが、破過する以前に吸着剤を
交換する必要があるので維持保守費が高価になるという
欠点がある。凝集沈殿法は凝集剤を用いて砒素を沈殿分
離する方法であるが、除去率を向上させるためには凝集
剤の使用量が多大となる問題点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記従
来技術の問題点を改善し、設備費や維持保守費が安価で
あり、かつ、凝集剤を使用する必要がなく、又は凝集剤
を使用量を節減することができる砒素含有水の処理方法
及びその装置を提供することにある。
来技術の問題点を改善し、設備費や維持保守費が安価で
あり、かつ、凝集剤を使用する必要がなく、又は凝集剤
を使用量を節減することができる砒素含有水の処理方法
及びその装置を提供することにある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明に係る砒素含有
水の処理方法は、砒素及び鉄イオンを含む被処理水を酸
化処理してフロックを生成させ、この生成されたフロッ
クを濃縮して高濃度に保持した状態で、前記被処理水と
フロックとを接触させることを特徴とする。
水の処理方法は、砒素及び鉄イオンを含む被処理水を酸
化処理してフロックを生成させ、この生成されたフロッ
クを濃縮して高濃度に保持した状態で、前記被処理水と
フロックとを接触させることを特徴とする。
【０００５】本発明の方法は砒素を含む地下水などの被
処理水には鉄イオンが共存するケースが非常に多いこと
に着目し、被処理水に含まれる鉄イオンを砒素除去用の
凝集剤として有効に活用するようにしたものである。す
なわち、砒素及び鉄イオンを含む被処理水を酸化処理す
ることによって、被処理水中の鉄イオンが水酸化鉄とな
りフロックを生成する。このフロックの生成段階で分子
状の砒素がフロックに取り込まれる。また、この生成さ
れたフロックの表面にイオン状の砒素が吸着される。こ
のため、フロックを高濃度に保持した状態で被処理水と
の接触機会を増大させるとイオン状の砒素の除去効果を
向上させることができる。
処理水には鉄イオンが共存するケースが非常に多いこと
に着目し、被処理水に含まれる鉄イオンを砒素除去用の
凝集剤として有効に活用するようにしたものである。す
なわち、砒素及び鉄イオンを含む被処理水を酸化処理す
ることによって、被処理水中の鉄イオンが水酸化鉄とな
りフロックを生成する。このフロックの生成段階で分子
状の砒素がフロックに取り込まれる。また、この生成さ
れたフロックの表面にイオン状の砒素が吸着される。こ
のため、フロックを高濃度に保持した状態で被処理水と
の接触機会を増大させるとイオン状の砒素の除去効果を
向上させることができる。
【０００６】本発明に係る砒素含有水の処理装置は前記
処理方法を好適に実施するためのものであり、第１の実
施装置は、砒素及び鉄イオンを含む被処理水を酸化処理
してフロックを生成させる酸化槽と、酸化槽からの被処
理水を固液分離する固液分離手段と、この固液分離手段
で分離された固形分を前記酸化槽に循環させる固形分循
環手段とを具備したことを特徴とする。
処理方法を好適に実施するためのものであり、第１の実
施装置は、砒素及び鉄イオンを含む被処理水を酸化処理
してフロックを生成させる酸化槽と、酸化槽からの被処
理水を固液分離する固液分離手段と、この固液分離手段
で分離された固形分を前記酸化槽に循環させる固形分循
環手段とを具備したことを特徴とする。
【０００７】また、第２の実施装置は、砒素及び鉄イオ
ンを含む被処理水を酸化処理してフロックを生成させる
酸化槽と、酸化槽からの被処理水を受入れて前記フロッ
クの滞留層を形成し、このフロックの滞留層に前記被処
理水を通過させるようにした固液分離手段とを具備した
ことを特徴とする。なお、上記第１又は第２の実施装置
において、前記酸化槽は、砒素及び鉄イオンを含む被処
理水を曝気処理する第１の酸化槽と、この第１の酸化槽
からの被処理水に対して空気よりも酸化力の強い酸化剤
を添加する第２の酸化槽とから成ることが好ましい。
ンを含む被処理水を酸化処理してフロックを生成させる
酸化槽と、酸化槽からの被処理水を受入れて前記フロッ
クの滞留層を形成し、このフロックの滞留層に前記被処
理水を通過させるようにした固液分離手段とを具備した
ことを特徴とする。なお、上記第１又は第２の実施装置
において、前記酸化槽は、砒素及び鉄イオンを含む被処
理水を曝気処理する第１の酸化槽と、この第１の酸化槽
からの被処理水に対して空気よりも酸化力の強い酸化剤
を添加する第２の酸化槽とから成ることが好ましい。
【０００８】また、第３の実施装置は、反応槽と、この
反応槽内に砒素及び鉄イオンを含む被処理水を供給する
原水供給手段と、前記反応槽内に配設された膜分離手段
と、この膜分離手段からの透過水を反応槽外に排出する
処理水排出手段と、前記膜分離手段の下方に配置された
散気手段と、反応槽内の汚泥を槽外に排出する汚泥引抜
管とを具備したことを特徴とする。
反応槽内に砒素及び鉄イオンを含む被処理水を供給する
原水供給手段と、前記反応槽内に配設された膜分離手段
と、この膜分離手段からの透過水を反応槽外に排出する
処理水排出手段と、前記膜分離手段の下方に配置された
散気手段と、反応槽内の汚泥を槽外に排出する汚泥引抜
管とを具備したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施形態を示
す装置系統図である。本装置は主として酸化槽１０と膜
分離手段１２とによって構成される。酸化槽１０には曝
気手段１４、被処理水の供給管路１６、排出管路１８が
設けられている。排出管路１８はその途中にポンプ２０
が備え、膜分離手段１２に接続している。膜分離手段１
２は分離膜２２によって一次側２４と二次側２６に区画
されている。一次側２４は返送管路３０によって前記酸
化槽１０と連通し、返送管路３０にはスラリーの排出管
路３２が分岐している。また、二次側２６には処理水の
排出管路３４が接続している。
す装置系統図である。本装置は主として酸化槽１０と膜
分離手段１２とによって構成される。酸化槽１０には曝
気手段１４、被処理水の供給管路１６、排出管路１８が
設けられている。排出管路１８はその途中にポンプ２０
が備え、膜分離手段１２に接続している。膜分離手段１
２は分離膜２２によって一次側２４と二次側２６に区画
されている。一次側２４は返送管路３０によって前記酸
化槽１０と連通し、返送管路３０にはスラリーの排出管
路３２が分岐している。また、二次側２６には処理水の
排出管路３４が接続している。
【００１０】上記の構成において、供給管路１６から酸
化槽１０内に流入した被処理水は曝気手段１４によって
曝気される。この曝気によって被処理水中の鉄イオンが
酸化され水酸化鉄となりフロックを生成する。このフロ
ックの生成段階で分子状の砒素がフロックに取り込まれ
る。また、生成されたフロックの表面にイオン状の砒素
が吸着される。なお、酸化槽１０内には後段の膜分離手
段１２で分離されたフロックを含む固形分が返送循環さ
れ、フロックが高濃度に保持されている。このため、被
処理水とフロックとの接触機会が増大し、フロックの表
面に吸着されるイオン状の砒素の除去効果を向上させる
ことができる。
化槽１０内に流入した被処理水は曝気手段１４によって
曝気される。この曝気によって被処理水中の鉄イオンが
酸化され水酸化鉄となりフロックを生成する。このフロ
ックの生成段階で分子状の砒素がフロックに取り込まれ
る。また、生成されたフロックの表面にイオン状の砒素
が吸着される。なお、酸化槽１０内には後段の膜分離手
段１２で分離されたフロックを含む固形分が返送循環さ
れ、フロックが高濃度に保持されている。このため、被
処理水とフロックとの接触機会が増大し、フロックの表
面に吸着されるイオン状の砒素の除去効果を向上させる
ことができる。
【００１１】酸化槽１０で処理を受けフロックを高濃度
に含む被処理水は排出管路１８のポンプ２０によって膜
分離手段１２に送られ、膜分離を受ける。分離膜２２と
しては精密濾過膜又は限外濾過膜が用いられる。分離膜
２２を透過した透過水は二次側２６に接続された排出管
路３４から処理水として装置外に排出される。一方、分
離膜２２で分離された固形分を高濃度に含むスラリーの
大部分は一次側２４に接続された返送管路３０から酸化
槽１０に返送され、以降、酸化槽１０と膜分離手段１２
との間を循環する。また、スラリーの一部は返送管路３
０から分岐した排出管路３２から装置外に抜き出され
る。この排出管路３２から抜き出すスラリーの量を調節
することによって、循環スラリー中のフロックの濃度を
任意に調整することができる。したがって、被処理水中
の鉄イオンが比較的低濃度であり、水酸化鉄フロックの
生成量が少ない場合であっても時間をかけて徐々にフロ
ックの濃度を所望の値にすることができ、前記したフロ
ックによるイオン状の砒素の吸着作用を安定に維持する
ことができる。なお、運転の初期にフロックの濃度が不
足する時には、水酸化鉄又は類似の作用をする凝集剤を
酸化槽１０に臨時的に投入することが好ましい。また、
被処理水中の鉄イオンが低濃度であり、水酸化鉄フロッ
クの生成量が砒素を除去する上で不足する場合には、定
常運転時においても不足分を他の凝集剤で補うようにし
てもよい。このような運転によっても被処理水中の鉄イ
オンを砒素除去用に利用した分、他の凝集剤の使用量を
節減することができる。運転の初期又は定常運転時に水
酸化鉄又は類似の作用をする凝集剤を補う上記の手法
は、この第１実施形態に限らず、以下に説明する第２〜
第５実施形態においても同様である。
に含む被処理水は排出管路１８のポンプ２０によって膜
分離手段１２に送られ、膜分離を受ける。分離膜２２と
しては精密濾過膜又は限外濾過膜が用いられる。分離膜
２２を透過した透過水は二次側２６に接続された排出管
路３４から処理水として装置外に排出される。一方、分
離膜２２で分離された固形分を高濃度に含むスラリーの
大部分は一次側２４に接続された返送管路３０から酸化
槽１０に返送され、以降、酸化槽１０と膜分離手段１２
との間を循環する。また、スラリーの一部は返送管路３
０から分岐した排出管路３２から装置外に抜き出され
る。この排出管路３２から抜き出すスラリーの量を調節
することによって、循環スラリー中のフロックの濃度を
任意に調整することができる。したがって、被処理水中
の鉄イオンが比較的低濃度であり、水酸化鉄フロックの
生成量が少ない場合であっても時間をかけて徐々にフロ
ックの濃度を所望の値にすることができ、前記したフロ
ックによるイオン状の砒素の吸着作用を安定に維持する
ことができる。なお、運転の初期にフロックの濃度が不
足する時には、水酸化鉄又は類似の作用をする凝集剤を
酸化槽１０に臨時的に投入することが好ましい。また、
被処理水中の鉄イオンが低濃度であり、水酸化鉄フロッ
クの生成量が砒素を除去する上で不足する場合には、定
常運転時においても不足分を他の凝集剤で補うようにし
てもよい。このような運転によっても被処理水中の鉄イ
オンを砒素除去用に利用した分、他の凝集剤の使用量を
節減することができる。運転の初期又は定常運転時に水
酸化鉄又は類似の作用をする凝集剤を補う上記の手法
は、この第１実施形態に限らず、以下に説明する第２〜
第５実施形態においても同様である。
【００１２】図２は本発明の第２実施形態を示す装置系
統図である。本装置は主として酸化槽４０と沈殿槽４２
とによって構成される。酸化槽４０には曝気手段４４、
被処理水の供給管路４６、排出管路４８が設けられてい
る。排出管路１８は沈殿槽４２に接続している。沈殿槽
４２の底部には沈殿したスラリーを抜き出す返送管路５
０が接続し、前記酸化槽４０と連通している。返送管路
５０にはポンプ５２が設けられるとともに、スラリーの
排出管路５４が分岐している。また、沈殿槽４２の上澄
側には処理水の排出管路５６が接続している。上記の構
成は、第１実施形態に係る膜分離手段１２に替えて、沈
殿槽４２を採用したものであり、第１実施形態と同様な
機能を持ち、同様な作用によって被処理水中の砒素及び
鉄イオンを除去することができる。この第２実施形態で
は沈殿槽４２での固液分離機能は膜分離手段に比べて劣
るが、保守が容易であるという利点があり、比較的大容
量の処理に適している。
統図である。本装置は主として酸化槽４０と沈殿槽４２
とによって構成される。酸化槽４０には曝気手段４４、
被処理水の供給管路４６、排出管路４８が設けられてい
る。排出管路１８は沈殿槽４２に接続している。沈殿槽
４２の底部には沈殿したスラリーを抜き出す返送管路５
０が接続し、前記酸化槽４０と連通している。返送管路
５０にはポンプ５２が設けられるとともに、スラリーの
排出管路５４が分岐している。また、沈殿槽４２の上澄
側には処理水の排出管路５６が接続している。上記の構
成は、第１実施形態に係る膜分離手段１２に替えて、沈
殿槽４２を採用したものであり、第１実施形態と同様な
機能を持ち、同様な作用によって被処理水中の砒素及び
鉄イオンを除去することができる。この第２実施形態で
は沈殿槽４２での固液分離機能は膜分離手段に比べて劣
るが、保守が容易であるという利点があり、比較的大容
量の処理に適している。
【００１３】前記第１実施形態及び第２実施形態では酸
化槽における酸化手段として曝気手段を用いたが、酸化
手段はこれに限らず空気以外の酸化剤、例えば次亜塩素
酸ナトリウム、オゾン、過酸化水素などを添加、注入す
る手段や紫外線照射による酸化手段を用いてもよい。ま
た、固液分離手段としては膜分離手段や沈殿槽に限ら
ず、砂ろ過設備でもよく、固液分離によって分離した固
形分を酸化槽に循環させることができればいかなる形態
の固液分離手段であってもよい。
化槽における酸化手段として曝気手段を用いたが、酸化
手段はこれに限らず空気以外の酸化剤、例えば次亜塩素
酸ナトリウム、オゾン、過酸化水素などを添加、注入す
る手段や紫外線照射による酸化手段を用いてもよい。ま
た、固液分離手段としては膜分離手段や沈殿槽に限ら
ず、砂ろ過設備でもよく、固液分離によって分離した固
形分を酸化槽に循環させることができればいかなる形態
の固液分離手段であってもよい。
【００１４】図３は本発明の第３実施形態を示す装置系
統図である。本装置は図２における酸化槽４０を第１の
酸化槽４１とするとともに、排出管路４８の途中に第２
の酸化槽４３を追加した構成である。その他の図２と同
一の符号を付した部分は第２実施形態と同一の要素であ
り、同一の機能を果たす。第２の酸化槽４３には管路４
５から空気よりも酸化力の強い酸化剤、例えば次亜塩素
酸ナトリウム、オゾン、過酸化水素などが添加、注入さ
れ、攪拌機４７によって槽内の水酸化鉄のフロックを高
濃度に含む被処理水と混合される。
統図である。本装置は図２における酸化槽４０を第１の
酸化槽４１とするとともに、排出管路４８の途中に第２
の酸化槽４３を追加した構成である。その他の図２と同
一の符号を付した部分は第２実施形態と同一の要素であ
り、同一の機能を果たす。第２の酸化槽４３には管路４
５から空気よりも酸化力の強い酸化剤、例えば次亜塩素
酸ナトリウム、オゾン、過酸化水素などが添加、注入さ
れ、攪拌機４７によって槽内の水酸化鉄のフロックを高
濃度に含む被処理水と混合される。
【００１５】以下、この第３実施形態の技術的な意義に
ついて説明する。被処理水に含まれる砒素は三価と五価
の２種類があり、その形態はｐＨに依存する。実用レベ
ルのｐＨが５〜９の中性領域では、三価の砒素は大部分
はＨ3ＡｓＯ3の分子状の砒素として水中に溶解し、一部
はＨ2ＡｓＯ3 ―のイオン状の砒素として存在する。一
方、五価の砒素はほぼ総てがＨ2ＡｓＯ4 ―又はＨＡｓＯ
4 2 ―のイオン状の砒素として存在する。前記したよう
に、分子状の砒素は被処理水中の鉄イオンが酸化され水
酸化鉄のフロックを生成する段階でフロックに取り込ま
れる。また、イオン状の砒素は生成されたフロックの表
面に吸着される。しかしながら、フロックを生成する段
階でフロックに取り込まれなかった三価の分子状の砒素
はフロックの表面にも吸着されず、そのまま処理水中に
溶解する可能性が強い。このため、被処理水が三価の分
子状の砒素を比較的多く含み、鉄イオンの量が少ない場
合には、水酸化鉄のフロック生成量が不足し、三価の分
子状の砒素の除去率が低下する。この第３実施形態はこ
のような観点から創案されたものであり、第２の酸化槽
４３では添加した酸化剤の強力な酸化作用によって三価
の分子状の砒素は酸化され、五価のイオン状の砒素とな
る。この五価に変化した砒素は元々被処理水中に含まれ
ていた五価のイオン状の砒素とともに高濃度に保持され
た水酸化鉄のフロックの表面に吸着されるので、結果と
してほぼ総ての砒素を被処理水から除去することができ
る。
ついて説明する。被処理水に含まれる砒素は三価と五価
の２種類があり、その形態はｐＨに依存する。実用レベ
ルのｐＨが５〜９の中性領域では、三価の砒素は大部分
はＨ3ＡｓＯ3の分子状の砒素として水中に溶解し、一部
はＨ2ＡｓＯ3 ―のイオン状の砒素として存在する。一
方、五価の砒素はほぼ総てがＨ2ＡｓＯ4 ―又はＨＡｓＯ
4 2 ―のイオン状の砒素として存在する。前記したよう
に、分子状の砒素は被処理水中の鉄イオンが酸化され水
酸化鉄のフロックを生成する段階でフロックに取り込ま
れる。また、イオン状の砒素は生成されたフロックの表
面に吸着される。しかしながら、フロックを生成する段
階でフロックに取り込まれなかった三価の分子状の砒素
はフロックの表面にも吸着されず、そのまま処理水中に
溶解する可能性が強い。このため、被処理水が三価の分
子状の砒素を比較的多く含み、鉄イオンの量が少ない場
合には、水酸化鉄のフロック生成量が不足し、三価の分
子状の砒素の除去率が低下する。この第３実施形態はこ
のような観点から創案されたものであり、第２の酸化槽
４３では添加した酸化剤の強力な酸化作用によって三価
の分子状の砒素は酸化され、五価のイオン状の砒素とな
る。この五価に変化した砒素は元々被処理水中に含まれ
ていた五価のイオン状の砒素とともに高濃度に保持され
た水酸化鉄のフロックの表面に吸着されるので、結果と
してほぼ総ての砒素を被処理水から除去することができ
る。
【００１６】前記第１実施形態や第２実施形態に係る酸
化槽の曝気手段に替えて、もしくは曝気手段と併用し
て、酸化槽内に次亜塩素酸ナトリウム、オゾン、過酸化
水素などの酸化力の強い酸化剤を添加、注入すれば、こ
れらの酸化剤が鉄イオンの酸化による水酸化鉄フロック
の生成と、三価の分子状の砒素の酸化よる五価のイオン
状の砒素への変換の両作用を成し上記と同様の効果を得
られるが、酸化剤の使用量が増加し、薬品代が高価にな
るという欠点がある。一方、この第３実施形態によれ
ば、鉄イオンの酸化による水酸化鉄フロックの生成には
安価な空気を用い、残存している三価の分子状の砒素を
酸化する目的にのみ、高価な酸化剤を用いるので、薬品
代の節減を図ることができる。
化槽の曝気手段に替えて、もしくは曝気手段と併用し
て、酸化槽内に次亜塩素酸ナトリウム、オゾン、過酸化
水素などの酸化力の強い酸化剤を添加、注入すれば、こ
れらの酸化剤が鉄イオンの酸化による水酸化鉄フロック
の生成と、三価の分子状の砒素の酸化よる五価のイオン
状の砒素への変換の両作用を成し上記と同様の効果を得
られるが、酸化剤の使用量が増加し、薬品代が高価にな
るという欠点がある。一方、この第３実施形態によれ
ば、鉄イオンの酸化による水酸化鉄フロックの生成には
安価な空気を用い、残存している三価の分子状の砒素を
酸化する目的にのみ、高価な酸化剤を用いるので、薬品
代の節減を図ることができる。
【００１７】図４は本発明の第４実施形態を示す装置系
統図である。本装置は主として酸化槽６０とスラッジブ
ランケット型の沈殿槽６２とによって構成される。酸化
槽６０には曝気手段６４、被処理水の供給管路６６、排
出管路６８が設けられている。排出管路６８は沈殿槽６
２の流入側に接続している。沈殿槽６２の底部には沈殿
した汚泥を抜き出す抜出管路７０が接続し、沈殿槽６２
の上澄側には処理水の排出管路７２が接続している。ま
た、沈殿槽６２の流入側には流入した被処理水を沈殿槽
６２の下部に導く案内通路７４が設けられている。
統図である。本装置は主として酸化槽６０とスラッジブ
ランケット型の沈殿槽６２とによって構成される。酸化
槽６０には曝気手段６４、被処理水の供給管路６６、排
出管路６８が設けられている。排出管路６８は沈殿槽６
２の流入側に接続している。沈殿槽６２の底部には沈殿
した汚泥を抜き出す抜出管路７０が接続し、沈殿槽６２
の上澄側には処理水の排出管路７２が接続している。ま
た、沈殿槽６２の流入側には流入した被処理水を沈殿槽
６２の下部に導く案内通路７４が設けられている。
【００１８】上記の構成において、供給管路６６から酸
化槽６０内に流入した被処理水は曝気手段６４によって
曝気される。この曝気によって被処理水中の鉄イオンが
酸化され水酸化鉄となりフロックを生成する。このフロ
ックの生成段階で分子状の砒素がフロックに取り込まれ
る。また、この生成されたフロックの表面にイオン状の
砒素の一部が吸着される。酸化槽１０で処理を受けたフ
ロックを含む被処理水は排出管路６８から沈殿槽６２に
流入し、沈殿分離を受ける。すなわち、沈殿槽６２の下
方はフロックの滞留層であるスラッジブランケットゾー
ン７６が形成されており、案内通路７４から沈殿槽６２
の下部に流入した被処理水は、このスラッジブランケッ
トゾーン７６を緩慢な上向流で通過する過程で含まれる
フロックが滞留層と同化するとともに、残存するイオン
状の砒素が滞留するフロックの表面に吸着される。スラ
ッジブランケットゾーン７６を通過してフロック及びイ
オン状の砒素が除去された上澄水は沈殿槽６２上部の排
出管路７２から処理水として装置外に排出される。ま
た、沈殿槽６２底部の抜出管路７０からはフロックが濃
縮して沈殿した汚泥が抜き出される。この汚泥の抜き出
し量を調節することによって、スラッジブランケットゾ
ーン７６の層高を好ましい範囲に維持することができ
る。したがって、被処理水中の鉄イオンが比較的低濃度
であり、水酸化鉄フロックの生成量が少ない場合であっ
ても時間をかけて徐々にスラッジブランケットゾーン７
６の層高を所望の値にすることができる。このため、被
処理水とフロックとの接触機会が増大し、フロックの表
面に吸着されるイオン状の砒素の除去効果を向上させる
ことができる。
化槽６０内に流入した被処理水は曝気手段６４によって
曝気される。この曝気によって被処理水中の鉄イオンが
酸化され水酸化鉄となりフロックを生成する。このフロ
ックの生成段階で分子状の砒素がフロックに取り込まれ
る。また、この生成されたフロックの表面にイオン状の
砒素の一部が吸着される。酸化槽１０で処理を受けたフ
ロックを含む被処理水は排出管路６８から沈殿槽６２に
流入し、沈殿分離を受ける。すなわち、沈殿槽６２の下
方はフロックの滞留層であるスラッジブランケットゾー
ン７６が形成されており、案内通路７４から沈殿槽６２
の下部に流入した被処理水は、このスラッジブランケッ
トゾーン７６を緩慢な上向流で通過する過程で含まれる
フロックが滞留層と同化するとともに、残存するイオン
状の砒素が滞留するフロックの表面に吸着される。スラ
ッジブランケットゾーン７６を通過してフロック及びイ
オン状の砒素が除去された上澄水は沈殿槽６２上部の排
出管路７２から処理水として装置外に排出される。ま
た、沈殿槽６２底部の抜出管路７０からはフロックが濃
縮して沈殿した汚泥が抜き出される。この汚泥の抜き出
し量を調節することによって、スラッジブランケットゾ
ーン７６の層高を好ましい範囲に維持することができ
る。したがって、被処理水中の鉄イオンが比較的低濃度
であり、水酸化鉄フロックの生成量が少ない場合であっ
ても時間をかけて徐々にスラッジブランケットゾーン７
６の層高を所望の値にすることができる。このため、被
処理水とフロックとの接触機会が増大し、フロックの表
面に吸着されるイオン状の砒素の除去効果を向上させる
ことができる。
【００１９】この第４実施形態によれば、前記第１〜３
実施形態に比べてフロックを返送循環させる必要がない
ので、プロセスの単純化と省エネルギー化を図ることが
できる。第４実施形態においても前記第１〜２実施形態
と同様に曝気手段６４に替えて、もしくは曝気手段６４
と併用して他の酸化手段を用いることができる。また、
前記第３実施形態と同様に酸化槽６０を第１と第２の二
段構成としてもよい。
実施形態に比べてフロックを返送循環させる必要がない
ので、プロセスの単純化と省エネルギー化を図ることが
できる。第４実施形態においても前記第１〜２実施形態
と同様に曝気手段６４に替えて、もしくは曝気手段６４
と併用して他の酸化手段を用いることができる。また、
前記第３実施形態と同様に酸化槽６０を第１と第２の二
段構成としてもよい。
【００２０】図５は本発明の第５実施形態を示す装置系
統図である。被処理水の供給管路８４を備えた反応槽８
０内の右側には浸漬式の平膜を一定間隔で並列させた膜
分離手段８４が配設されている。この膜分離手段８４の
透過水側には吸引ポンプ８６を備えた排出管路８７が接
続している。膜分離手段８２の下方には送気管路８８か
らの圧縮空気を反応槽８０内に散気する散気手段９０が
配置されている。反応槽８０の底部には汚泥溜め９２が
設けられ、この汚泥溜め９２には汚泥を排出する汚泥引
抜管９４が接続している。
統図である。被処理水の供給管路８４を備えた反応槽８
０内の右側には浸漬式の平膜を一定間隔で並列させた膜
分離手段８４が配設されている。この膜分離手段８４の
透過水側には吸引ポンプ８６を備えた排出管路８７が接
続している。膜分離手段８２の下方には送気管路８８か
らの圧縮空気を反応槽８０内に散気する散気手段９０が
配置されている。反応槽８０の底部には汚泥溜め９２が
設けられ、この汚泥溜め９２には汚泥を排出する汚泥引
抜管９４が接続している。
【００２１】上記の構成において、反応槽８０内の被処
理水は、散気手段９０から散気される気泡のエアリフト
作用によって、反時計回りの旋回流を形成する。供給管
路８２から反応槽８０内に流入した被処理水はこの旋回
流に合流し、被処理水中の鉄イオンが上記気泡と接触す
ることによって酸化され水酸化鉄となりフロックを生成
する。このフロックの生成段階で分子状の砒素がフロッ
クに取り込まれる。また、この生成されたフロックの表
面にイオン状の砒素が吸着される。反応槽８０内は膜分
離手段８４で分離されたフロックが高濃度に保持されて
いる。このため、被処理水とフロックとの接触機会が増
大し、フロックの表面に吸着されるイオン状の砒素の除
去効果を向上させることができる。
理水は、散気手段９０から散気される気泡のエアリフト
作用によって、反時計回りの旋回流を形成する。供給管
路８２から反応槽８０内に流入した被処理水はこの旋回
流に合流し、被処理水中の鉄イオンが上記気泡と接触す
ることによって酸化され水酸化鉄となりフロックを生成
する。このフロックの生成段階で分子状の砒素がフロッ
クに取り込まれる。また、この生成されたフロックの表
面にイオン状の砒素が吸着される。反応槽８０内は膜分
離手段８４で分離されたフロックが高濃度に保持されて
いる。このため、被処理水とフロックとの接触機会が増
大し、フロックの表面に吸着されるイオン状の砒素の除
去効果を向上させることができる。
【００２２】吸引ポンプ８６の吸引作用によって膜分離
手段８４の平膜を透過した透過水は処理水として排出管
路８７から装置外に排出される。また、汚泥溜め９２に
沈降したフロックを高濃度に含む沈殿物は汚泥として汚
泥引抜管９４から装置外に排出される。汚泥の引き抜き
量を調節することによって、反応槽８０内のフロック濃
度を所望の値に調整することができる。また、散気手段
９０からの散気は膜分離手段８４の平膜表面に付着した
膜透過阻害物の洗浄手段としての機能をも発揮する。
手段８４の平膜を透過した透過水は処理水として排出管
路８７から装置外に排出される。また、汚泥溜め９２に
沈降したフロックを高濃度に含む沈殿物は汚泥として汚
泥引抜管９４から装置外に排出される。汚泥の引き抜き
量を調節することによって、反応槽８０内のフロック濃
度を所望の値に調整することができる。また、散気手段
９０からの散気は膜分離手段８４の平膜表面に付着した
膜透過阻害物の洗浄手段としての機能をも発揮する。
【００２３】この第５実施形態によれば、一つの反応槽
内で、鉄イオンの酸化機能、フロックの濃縮機能、処理
水の膜透過機能、膜面の洗浄機能を兼用したので、装置
のコンパクト化と省エネルギー化を図ることができる
内で、鉄イオンの酸化機能、フロックの濃縮機能、処理
水の膜透過機能、膜面の洗浄機能を兼用したので、装置
のコンパクト化と省エネルギー化を図ることができる
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば砒素及び鉄イオンを含む
被処理水を、凝集剤を使用する必要とせず、又は凝集剤
を使用量を節減しつつ、安価に処理することができる。
被処理水を、凝集剤を使用する必要とせず、又は凝集剤
を使用量を節減しつつ、安価に処理することができる。
【図１】本発明の第１実施形態を示す装置系統図であ
る。
る。
【図２】本発明の第２実施形態を示す装置系統図であ
る。
る。
【図３】本発明の第３実施形態を示す装置系統図であ
る。
る。
【図４】本発明の第４実施形態を示す装置系統図であ
る。
る。
【図５】本発明の第５実施形態を示す装置系統図であ
る。
る。
１０、４０、６０……酸化槽
１２……膜分離手段
１４、４４、６４……曝気手段
２０、５２……ポンプ
４２、６２……沈殿槽
４１……第１の酸化槽
４３……第２の酸化槽
８０……反応槽
８４……膜分離手段
８８……散気手段
９４……汚泥引抜管
Claims (5)
- 【請求項１】砒素及び鉄イオンを含む被処理水を酸化処
理してフロックを生成させ、この生成されたフロックを
濃縮して高濃度に保持した状態で、前記被処理水とフロ
ックとを接触させることを特徴とする砒素含有水の処理
方法。 - 【請求項２】砒素及び鉄イオンを含む被処理水を酸化処
理してフロックを生成させる酸化槽と、酸化槽からの被
処理水を固液分離する固液分離手段と、この固液分離手
段で分離された固形分を前記酸化槽に循環させる固形分
循環手段とを具備したことを特徴とする砒素含有水の処
理装置。 - 【請求項３】砒素及び鉄イオンを含む被処理水を酸化処
理してフロックを生成させる酸化槽と、酸化槽からの被
処理水を受入れて前記フロックの滞留層を形成し、この
フロックの滞留層に前記被処理水を通過させるようにし
た固液分離手段とを具備したことを特徴とする砒素含有
水の処理装置。 - 【請求項４】前記酸化槽は、砒素及び鉄イオンを含む被
処理水を曝気処理する第１の酸化槽と、この第１の酸化
槽からの被処理水に対して空気よりも酸化力の強い酸化
剤を添加する第２の酸化槽とから成ることを特徴とする
請求項２又は請求項３に記載の砒素含有水の処理装置。 - 【請求項５】反応槽と、この反応槽内に砒素及び鉄イオ
ンを含む被処理水を供給する原水供給手段と、前記反応
槽内に配設された膜分離手段と、この膜分離手段からの
透過水を反応槽外に排出する処理水排出手段と、前記膜
分離手段の下方に配置された散気手段と、反応槽内の汚
泥を槽外に排出する汚泥引抜管とを具備したことを特徴
とする砒素含有水の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001331114A JP2003126874A (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 砒素含有水の処理方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001331114A JP2003126874A (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 砒素含有水の処理方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003126874A true JP2003126874A (ja) | 2003-05-07 |
Family
ID=19146741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001331114A Pending JP2003126874A (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 砒素含有水の処理方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003126874A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006119771A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Microdrop Aqua Aps | Method and device for removing contaminant trace species, especially arsenic, from water |
| CN103476713A (zh) * | 2011-02-15 | 2013-12-25 | 微滴爱克有限责任公司 | 通过增强对微量物质污染物的去除产生饮用水的方法 |
| WO2017098941A1 (ja) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 生物処理装置 |
-
2001
- 2001-10-29 JP JP2001331114A patent/JP2003126874A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006119771A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Microdrop Aqua Aps | Method and device for removing contaminant trace species, especially arsenic, from water |
| US7947183B2 (en) | 2005-05-12 | 2011-05-24 | Microdrop Aqua Aps | Method for removing contaminant trace species, especially arsenic, from water |
| CN103476713A (zh) * | 2011-02-15 | 2013-12-25 | 微滴爱克有限责任公司 | 通过增强对微量物质污染物的去除产生饮用水的方法 |
| WO2017098941A1 (ja) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 生物処理装置 |
| JP2017104833A (ja) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 生物処理装置 |
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050405 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050809 |