JP2003190936A

JP2003190936A - 浄水装置

Info

Publication number: JP2003190936A
Application number: JP2001398157A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Matsufuji; 眞寿松藤; Katsuyuki Yoshisue; 勝征吉末
Original assignee: ECOMATH CORP KK
Current assignee: ECOMATH CORP KK
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-08

Abstract

(57)【要約】【課題】地下水に含まれる様々なガスや金属等の溶融
物質を除去し、安全な飲用水を得ることが可能な浄水装
置の提供。【解決手段】井戸から地下水を汲み上げる原水ポンプ
１と、この汲み上げた原水を受ける原水槽２と、原水槽
２から導かれる水を攪拌するとともに脱気を行う脱気槽
３と、脱気槽３から導かれる水を濾過する濾過機４と、
濾過機４から導かれる水を貯留する井水槽５と、市水道
水等の上水を貯留する受水槽６と、塩水を電気分解する
ことにより混合オキシダント液を生成する塩水タンク７
と、混合オキシダント液を貯留する薬液タンク８とを備
え、混合オキシダント液は、薬液タンク８から原液ポン
プ１４を備えた配管２４によって原水槽２の前段の配管
２０へ供給されるとともに、薬液タンク８から原液ポン
プ１５を備えた配管２５によって井水槽５の前段の配管
２３の途中へ供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汲み上げた地下水
を濾過、殺菌し、飲料水として利用するための浄水装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】人口増加に伴い、河川水などを浄化して
上水として利用することが多くなっている。しかしなが
ら、特定都市への人口集中などによって河川へ過度な負
担が掛かり、水不足の問題が顕著になっている。そこ
で、以前から利用されていた地下水（井戸水）が着目さ
れている。地下水は水量が豊富であり、渇水期にも水量
を確保するのが容易である。地下水を飲用に供する場
合、重金属や農薬等の４６項目の検査項目が定められて
おり、凝集剤などを使用して、濾過器（濾過池）により
浄化している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記検査項
目からは、シリカや炭酸イオンなどの配管や味に影響す
るものであっても除外されているものがある。近年、生
活様式および産業の発展に伴って、地下水からの人為的
要因による様々な物質の検出や、自然的要因による有害
物質の検出が問題となっており、地下水を飲用に供する
場合には、上記検査項目以外の物質についても積極的に
除去する必要がある。

【０００４】また、我が国においては、地下水を汲み上
げる井戸の深度が深くなると、地下水の含有成分が温泉
水に近くなる。このような地下水については、ガスや金
属等の溶融物質も増してくるため、通常の飲料水の浄化
とは違った観点から検討する必要がある。

【０００５】そこで、本発明においては、地下水に含ま
れる様々なガスや金属等の溶融物質を除去し、安全な飲
用水を得ることが可能な浄水装置を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の浄水装置は、汲
み上げた地下水を受ける原水槽と、原水槽から導かれる
水を攪拌するとともに脱気を行う脱気槽と、脱気槽から
導かれる水を濾過する濾過手段と、濾過手段から導かれ
る水を貯留する井水槽と、オゾン、二酸化塩素および次
亜塩素酸を含む混合オキシダント液を貯留する薬液タン
クと、原水槽の前段へ薬液タンク内の混合オキシダント
液を供給する第１のラインと、井水槽の前段へ薬液タン
ク内の混合オキシダント液を供給する第２のラインとを
備えたものである。

【０００７】本発明によれば、汲み上げた地下水を原水
槽へ受ける前に混合オキシダント液を高濃度に供給して
酸化処理を行い、その後に原水槽から脱気槽へ導いて、
脱気槽により攪拌することで酸化処理が促進され、水に
含まれる溶融物質の凝集効果を高めることができる。そ
して、水に含まれるガス成分は脱気槽において脱気し、
凝集した溶融物質は次の濾過手段において濾過する。さ
らに、この濾過後の水に対して混合オキシダント液を低
濃度に供給して殺菌処理を行うことで、水中に残存する
雑菌を死滅させ、安全な飲用水を得ることができる。

【０００８】このように、本発明において、汲み上げた
地下水を原水槽へ受ける前に混合オキシダント液を高濃
度に供給して酸化処理を行うのは、水に含まれる溶融物
質と混合オキシダント液に含まれるオゾン、二酸化塩素
および次亜塩素酸とを結合させ、除去するためである。
また、濾過後の水に対して混合オキシダント液を低濃度
に供給して殺菌処理を行うのは、水質検査項目の一般細
菌および大腸菌の項目の基準値を満足させるためであ
る。

【０００９】ここで、混合オキシダント液は、塩を原料
として塩水を電気分解することにより生成したオゾン、
二酸化塩素および次亜塩素酸の３種混合液を用いること
ができる。また、薬液タンクには、混合オキシダント液
の原液を貯留するか、あるいは混合オキシダント液の原
液を水に溶解して残留塩素濃度値で１〜１０００ｍｇ／
Ｌとしたものを貯留するのが望ましい。ただし、原液を
貯留する場合には、濃度が残留塩素濃度値で１〜１００
０ｍｇ／Ｌとなるように原水を加えてから各ラインへ供
給する。

【００１０】また、第１のラインにより原水槽の前段へ
供給する混合オキシダント液の濃度が、第２のラインに
より井水槽の前段へ供給する混合オキシダント液の濃度
よりも高くなるように、薬液タンクから各ラインへ供給
する混合オキシダント液の送出量を制御することで、原
水槽の前段で酸化処理を、井水槽の前段で殺菌処理をそ
れぞれ効率的に行うことができる。

【００１１】また、第１のラインにより供給する混合オ
キシダント液の濃度は残留塩素濃度値で１〜１０００ｍ
ｇ／Ｌ、より好ましくは５〜２０、第２のラインにより
供給する混合オキシダント液の濃度は残留塩素濃度値で
０．１〜１０ｍｇ／Ｌ、より好ましくは０．１〜１．０
ｍｇ／Ｌとするのが望ましい。

【００１２】第１のラインへ１〜１０００ｍｇ／Ｌの濃
度の混合オキシダント液を供給することで、水に含まれ
る重金属、農薬や有機化合物等を酸化、凝集させること
が可能となる。特に、第１のラインへ供給する混合オキ
シダント液の濃度を５〜２０ｍｇ／Ｌとすれば、塩素殺
菌では死滅しない病原性生物やバクテリアを殺菌するこ
とが可能となる。一方、１０００ｍｇ／Ｌよりも高い濃
度とすると、重金属、農薬や有機化合物等の濃度に対し
て混合オキシダント液の濃度が高すぎ、残留塩素が課題
となる。また、１ｍｇ／Ｌよりも低い濃度とすると、酸
化・凝集処理が不十分となることがある。

【００１３】また、第２のラインへ０．１〜１０ｍｇ／
Ｌの濃度の混合オキシダント液を供給することで、井水
槽から蛇口までの水道配管内等において消耗される塩素
分を補い、蛇口における残留塩素濃度値で０．１ｍｇ／
Ｌ以上を保持することができる。特に、第２のラインへ
０．１〜１．０ｍｇ／Ｌの濃度の混合オキシダント液を
供給することで、同一敷地内等にある自家用水道または
専用水道等の比較的近距離の水道配管内であれば、塩素
臭が少なく安全な飲用水を得ることができる。一方、１
０ｍｇ／Ｌよりも高い濃度とすると、残留塩素値が高す
ぎて飲用に不適となることがある。また、０．１ｍｇ／
Ｌよりも低い濃度とすると、菌が完全に死滅せず、殺菌
処理が不十分となることがある。

【００１４】また、本発明の浄水装置では、井水槽へ上
水を供給する第３のラインを備えたものとすることがで
きる。これにより、通常は主として地下水を使用して飲
用水を得るが、これに上水を適宜使用することによっ
て、予想しない停電で地下水の汲み上げが停止したとき
や、装置のメンテナンス時などで一時的に地下水の供給
が停止したときなどでも、安定して飲用水を得ることが
可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態におけ
る浄水装置の構成図である。図１において、本発明の実
施の形態における浄水装置は、井戸から地下水（原水）
を汲み上げる原水ポンプ１と、この汲み上げた原水を受
ける原水槽２と、原水槽２から導かれる水を攪拌すると
ともに脱気を行う脱気槽３と、脱気槽３から導かれる水
を濾過する濾過機４と、濾過機４から導かれる水を貯留
する井水槽５と、市水道水等の上水を貯留する受水槽６
と、塩水を電気分解することにより混合オキシダント液
を生成する塩水タンク７と、混合オキシダント液を貯留
する薬液タンク８とを備える。

【００１６】原水は、原水ポンプ１から配管２０によっ
て原水槽２へ導かれる。原水槽２内の水は、循環ポンプ
１１を備えた配管２１によって脱気槽３へ導かれる。ま
た、配管２１の途中にはブロアー１２が設けられてい
る。原水槽２から導かれる水は、ブロアー１２によって
空気が混合されて脱気槽３へと供給される。脱気槽３内
の水は、循環ポンプ１３を備えた配管２２によって濾過
機４へ導かれる。濾過機４内の水は、配管２３によって
井水槽５へと導かれる。

【００１７】薬液タンク８に貯留する混合オキシダント
液は、塩を原料として塩水を電気分解することにより生
成したオゾン、二酸化塩素および次亜塩素酸の３種混合
液である。薬液タンク８には、残留塩素濃度値で４５０
〜４３００ｍｇ／Ｌの混合オキシダント液の原液を貯留
する。このような混合オキシダント液は、塩水タンク７
において塩水を電気分解することにより生成し、薬液タ
ンク８へ随時供給する。薬液タンク８では、この混合オ
キシダント液を一時的に貯留する。

【００１８】さらに、混合オキシダント液は、薬液タン
ク８から原液ポンプ１４を備えた配管２４によって原水
槽２の前段すなわち配管２０へ供給されるとともに、薬
液タンク８から原液ポンプ１５を備えた配管２５によっ
て井水槽５の前段すなわち濾過機４と井水槽５とを接続
する配管２３の途中へ供給される。原液ポンプ１４は、
薬液タンク８から混合オキシダント液を定量的（残留塩
素濃度値で５〜２０ｍｇ／Ｌ）に配管２０の原水に注入
するポンプである。原液ポンプ１５は、薬液タンク８か
ら混合オキシダント液を定量的（残留塩素濃度値で０．
１〜１．０ｍｇ／Ｌ）に配管２３の濾過処理水へ注入す
るポンプである。

【００１９】脱気槽３は、槽内の水を攪拌するミキサー
３ａを備える。薬液タンク８から配管２４を介して原水
槽２の前段に供給された５〜２０ｍｇ／Ｌの混合オキシ
ダント液は、原水槽２内で原水に含まれる鉄やマンガン
等の重金属を酸化するとともに、農薬や有機化合物を酸
化分解し、さらに病原性生物やバクテリア等の細菌類を
酸化殺菌する。さらに、配管２１の途中でブロアー１２
によって空気が混合された水を、脱気槽３内でミキサー
３ａによって攪拌することで、水中の不純物が酸化促進
され、さらに水中のガス成分が脱気される。

【００２０】濾過機４には、除鉄および除マンガン用の
濾材が充填されている。脱気槽３から配管２２により導
かれた水は、この濾過機４内で、濾材の触媒作用により
混合オキシダント液の酸化作用が促進されて鉄やマンガ
ン等の酸化物が凝集し、濾材により吸着除去される。

【００２１】井水槽５には、冷水機９ａおよびクーリン
グタワー９ｂが設置されている。冷水機９ａは、循環ポ
ンプ１６ａによって冷却水を循環させ、熱交換コイルに
より井水槽５内の水を冷却する。クーリングタワー９ｂ
は、循環ポンプ１６ｂによって冷却水を循環させ、熱交
換コイルにより井水槽５内の水を冷却する。冷水機９ａ
はガス圧縮式であり、主に気温が高いときに使用する。
クーリングタワー９ｂは気化熱利用式であり、主に気温
が低いときに使用する。

【００２２】また、井水槽５と受水槽６とは、循環ポン
プ１７を備えた配管２６によって接続されており、予想
しない停電で地下水の汲み上げが停止したときや、装置
のメンテナンス時などで一時的に地下水の供給が停止し
たときなどに循環ポンプ１７を動作させ、井水槽５の水
位を一定に保つようにしている。井水槽５の水は、揚水
ポンプ１８によって高架水槽１０へ供給され、高架水槽
１０から各階水栓へ供給される。

【００２３】上記構成の浄水装置では、原水ポンプ１に
より汲み上げた地下水を原水槽２へ受ける前に、薬液タ
ンク８から原液ポンプ１４により混合オキシダント液を
５〜２０ｍｇ／Ｌの高濃度に供給し、水に含まれる溶融
物質と混合オキシダント液に含まれるオゾン、二酸化塩
素および次亜塩素酸とを結合させて酸化処理を行う。そ
の後、原水槽２から脱気槽３へ導いて、脱気槽３により
攪拌することで酸化処理が促進され、水に含まれる溶融
物質の凝集効果が高められる。

【００２４】さらに、水に含まれるガス成分は脱気槽３
において脱気し、凝集した溶融物質は次の濾過機２にお
いて濾過する。なお、薬液タンク８から原水槽２の前段
へ供給された５〜２０ｍｇ／Ｌの混合オキシダント液
は、そのほとんどが原水中の溶融物質の酸化処理に消費
され、また、残留塩素は脱気槽３において脱気されるた
め、濾過機４の出口では０．５ｍｇ／Ｌ以下となってい
る。

【００２５】そして、この濾過後の水に対して、薬液タ
ンク８から原液ポンプ１５により混合オキシダント液を
０．１〜１．０ｍｇ／Ｌの低濃度に供給して殺菌処理を
行うことで、水中に残存する雑菌を死滅させ、水質検査
項目の一般細菌および大腸菌の項目の基準値を満足させ
た安全な飲用水を得ることができる。

【００２６】また、本実施形態における浄水装置では、
通常は主として地下水を使用して飲用水を得るが、井水
槽５へ受水槽６から上水を供給する配管１７を備えて、
井水槽５へ上水を適宜供給することによって、予想しな
い停電で原水ポンプ２による地下水の汲み上げが停止し
たときや、装置のメンテナンス時などで一時的に地下水
の供給が停止したときなどでも、安定して飲用水を得る
ことが可能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明により、以下の効果を奏すること
ができる。

【００２８】（１）汲み上げた地下水を受ける原水槽
と、原水槽から導かれる水を攪拌するとともに脱気を行
う脱気槽と、脱気槽から導かれる水を濾過する濾過手段
と、濾過手段から導かれる水を貯留する井水槽と、オゾ
ン、二酸化塩素および次亜塩素酸を含む混合オキシダン
ト液を貯留する薬液タンクと、原水槽の前段へ薬液タン
ク内の混合オキシダント液を供給する第１のラインと、
井水槽の前段へ薬液タンク内の混合オキシダント液を供
給する第２のラインとを備えたことで、水に含まれる溶
融物質を凝集除去するとともに、水中に残存する雑菌を
死滅させ、安全な飲用水を得ることができる。

【００２９】（２）井水槽へ上水を供給する第３のライ
ンを備えたことで、通常は主として地下水を使用して飲
用水を得るが、これに上水を適宜供給することによっ
て、予想しない停電で地下水の汲み上げが停止したとき
や、装置のメンテナンス時などで一時的に地下水の供給
が停止したときなどでも、安定して飲用水を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における浄水装置の構成
図である。

【符号の説明】

１原水ポンプ２原水槽３脱気槽３ａミキサー４濾過機５井水槽６受水槽７塩水タンク８薬液タンク９ａ冷水機９ｂクーリングタワー１０高架水槽１１，１３，１６ａ，１６ｂ，１７循環ポンプ１２ブロアー１４，１５原液ポンプ１８揚水ポンプ２１，２２，２３，２４，２５，２６配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 1/50 ５４０Ｃ０２Ｆ 1/50 ５４０Ｂ５５０５５０Ｈ５６０５６０Ｆ５６０Ｚ 1/64 1/64 Ａ 1/76 1/76 ＡＺ 1/78 1/78 9/00 ５０２ 9/00 ５０２Ｄ５０２Ｒ５０２Ｚ５０３５０３Ａ５０４５０４ＢＦターム(参考） 4D037 AA02 AB11 AB12 BA23 BB04 BB05 CA02 CA12 CA16 4D038 AA02 AB89 BA04 BB03 BB12 BB16 4D050 AA02 AB06 AB11 AB55 BB02 BB04 BD06 BD08 CA03 CA12 CA15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汲み上げた地下水を受ける原水槽と、同
原水槽から導かれる水を攪拌するとともに脱気を行う脱
気槽と、同脱気槽から導かれる水を濾過する濾過手段
と、同濾過手段から導かれる水を貯留する井水槽と、オ
ゾン、二酸化塩素および次亜塩素酸を含む混合オキシダ
ント液を貯留する薬液タンクと、前記原水槽の前段へ前
記薬液タンク内の混合オキシダント液を供給する第１の
ラインと、前記井水槽の前段へ前記薬液タンク内の混合
オキシダント液を供給する第２のラインとを備えた浄水
装置。
【請求項２】前記井水槽へ上水を供給する第３のライ
ンを備えた請求項１記載の浄水装置。
【請求項３】前記第１のラインにより前記原水槽の前
段へ供給する混合オキシダント液の濃度が、前記第２の
ラインにより前記井水槽の前段へ供給する混合オキシダ
ント液の濃度よりも高いことを特徴とする請求項１また
は２に記載の浄水装置。
【請求項４】前記第１のラインにより供給する混合オ
キシダント液の濃度が残留塩素濃度値で１〜１０００ｍ
ｇ／Ｌ、前記第２のラインにより供給する混合オキシダ
ント液の濃度が残留塩素濃度値で０．１〜１０ｍｇ／Ｌ
であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記
載の浄水装置。