JP2003340469A

JP2003340469A - 水処理装置

Info

Publication number: JP2003340469A
Application number: JP2002157710A
Authority: JP
Inventors: Terushiro Fukumatsu; 輝城福松
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2003-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】よりコンパクト化し施設面積や設備費などを節
減した酸化処理、固液分離機能を備えた水処理装置を提
供する。【解決手段】反応濾過槽４の内部に触媒反応部４１と
濾過部４３を上下に連結して被処理水が連通するよう配
設し、その下部にはオゾンｂを前記触媒反応部４１と濾
過部４３に供給する酸化剤供給装置４２を配設してい
る。そして、原水ａが供給されるタンク３からポンプ３
１ａを経由して反応濾過槽４に被処理水を送給する配管
３１と、反応濾過槽４内において、触媒反応部４１から
濾過部４３を経て濾過水ｃを排出する経路によって、処
理水経路が形成され、同時に、オゾンｂが反応濾過槽４
内において、濾過部４３から触媒反応部４１を経て排オ
ゾンｇとして排出されるオゾン経路が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上下水や各種排水
中のＣＯＤ、難分解性有機化合物および有害なイオン性
物質を除去できるコンパクトな水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水中のＣＯＤ、難分解性有機化合物、イ
オン性物質などを分解、あるいは不溶化処理する技術と
して、オゾンなどの酸化剤を用いた水処理方法、例え
ば、図２に例示するような触媒反応槽１、濾過装置２、
循環ポンプＰおよび循環槽２ａからなる固液分離装置を
含む水処理装置を本件出願人は提案している。

【０００３】この触媒反応槽１には触媒層１１が配置さ
れ、この触媒層１１には、二酸化マンガンなどからなる
触媒メディアが充填されている。そして、下部には酸化
剤供給手段としてオゾン散気装置１２が配置され、導入
した処理原水ａは、触媒層１１においてオゾンｂにより
酸化処理され、マンガン、鉄、コバルトのようなイオン
性物質が不溶化されると同時に、原水中のＣＯＤやダイ
オキシン類など難分解性有機物質が酸化分解される。酸
化処理水ｄは、次の循環槽２ａに送られる。

【０００４】ここで図２では、濾過装置２、循環ポンプ
Ｐおよび循環槽２ａは、処理水を循環させる固液分離装
置を構成している。この固液分離装置では、循環ポンプ
Ｐによって濾過装置２と循環槽２ａとの間で処理水を循
環させるのであるが、濾過装置２では、被処理水は一次
室２１を流通する際に、濾過膜２３によって固液分離さ
れ二次室に透過して、濾過浄化した濾過水ｃとして取り
出される。かくして、原水ａ中に当初から存在していた
ＳＳや、先に酸化処理によって不溶化したイオン性物質
が分離された濾過水ｃが得られるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように図２に例示
の水処理装置は、酸化処理と濾過処理を同時処理できる
点で好ましい処理システムであるが、水処理施設の必要
性の増大に対応するためには、単にサイズアップするの
ではなく、よりコンパクト化した形態の多機能な水処理
装置システムの開発が要望されるにいたった。

【０００６】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたものであり、構成とサイズをよりコンパクト化
し、施設面積、設備費、メンテナンス費などの節減を図
った酸化処理機能と固液分離機能を有する多機能な水処
理設備を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の問題は、触媒反応
部と濾過部を連結して被処理水が連通するよう配設し、
その触媒反応部と濾過部に酸化剤を供給可能な酸化剤供
給装置を配設した反応濾過槽を備えたことを特徴とする
本発明の水処理装置によって、解決することができる。
また、本発明は、触媒反応部の下側に濾過部を連結し、
その下方にオゾンを散気する酸化剤供給装置を配設した
形態の水処理装置として具体化される。

【０００８】さらに、本発明は、触媒反応部において酸
化処理された処理水を濾過部で固液分離するものとした
形態の上記水処理装置、あるいは濾過部で固液分離され
た一次側処理水が、触媒反応部において酸化処理され、
その処理水が濾過部に返送され、循環して処理されるよ
うにした形態の上記水処理装置として、好ましく具体化
される。

【０００９】本発明の基本構造は、従来は個別に設置さ
れていた触媒反応部と濾過部とを反応濾過槽内に連結し
て被処理水が連通するよう配設して、被処理水の酸化処
理と濾過処理を連続して行えるようにした点にあり、こ
のコンパクト化により設置面積が削減できるなどの利点
が得られる他、酸化剤供給装置から供給されるオゾンな
ど酸化剤によって濾過部の目詰まりが防止できるなどメ
ンテナンスが容易になるという利点も得られるのであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本発明の水処理
装置に係る実施形態のうち、第１実施形態について、図
１を参照しながら説明する。先ず、本発明の要部を構成
する反応濾過槽４は、その内部に触媒反応部４１と濾過
部４３を上下に連結して被処理水が連通するよう配設し
てあり、その下部には酸化剤、例えばオゾンｂを散気す
る酸化剤供給装置４２を配設して、前記触媒反応部４１
と濾過部４３に酸化剤を供給可能に構成されている。

【００１１】そして、図１の場合、原水ａが供給される
タンク３からポンプ３１ａを経由して反応濾過槽４に被
処理水を送給する配管３１と、反応濾過槽４内におい
て、触媒反応部４１から濾過部４３を経て濾過水ｃを排
出する経路によって処理水経路が形成され、同時に、オ
ゾンｂが反応濾過槽４内において、濾過部４３から触媒
反応部４１を経て排オゾンｇとして排出されるオゾン経
路が形成されている。

【００１２】そして、このように構成された水処理装置
では、被処理水は、先ず触媒反応部４１において、酸化
剤のオゾンなどの存在下、酸化処理される。かくして、
被処理水中のＣＯＤや、ダイオキシン類などの難分解性
有機化合物などが分解除去されるとともに、前記イオン
性金属は酸化して不溶化しＳＳとして前記濾過処理によ
って分離除去されるのである。

【００１３】この触媒反応部４１の構造、形態は、二酸
化マンガン系、コバルト系、ニッケル系、チタニア系、
貴金属系などの酸化触媒を単独で、またはそれらを担持
させた担体構造物の形態で、粒塊形状その他適宜な形状
に形成した触媒体を充填または積層したものでよい。ま
た、前記目的の酸化剤としては、オゾンの他、酸素、過
酸化水素、次亜塩素酸系薬剤なども適用できる。

【００１４】この触媒反応部４１で酸化処理された処理
水は、直下に設けられた濾過部４３、例えばモノリス型
濾過膜装置によるワンパス濾過を採用すれば、一次室４
３ａから二次室４３ｂに透過する際に、内在するＳＳが
濾過、分離され、二次室４３ｂから濾過水ｃとして取り
出される。この場合、酸化剤供給装置４２から酸化剤と
してオゾンが散気されているので、オゾン気泡が濾過部
４３の一次室４３ａを通過する際に濾過膜４３ｃを洗浄
するように作用し、ＳＳによって目詰まりするのを抑制
する効果が得られので好ましい。

【００１５】また、この実施形態では、触媒反応部４１
の下側に濾過部４３を連結しているが、この場合は、濾
過部４３にその上方の被処理水のヘッド圧が濾過圧力と
して利用できるので好ましい。この場合は、オゾンガス
のような気泡の上昇力により被処理水を流動させること
もでき膜面洗浄に寄与する利点が得られる。

【００１６】さらに、本発明においては、濾過部４３の
一次室４３ａを流動する被処理水を適宜な手段で加圧す
るか、あるいは二次室４３ｂ側を減圧して、一次室４３
ａと二次室４３ｂとの差圧が大きくなるよう制御してろ
過速度をより大きくすることが可能である。

【００１７】（第２実施形態）また、本発明では、図３
に例示するように、被処理水を前記実施形態の方向とは
逆向きに流動させて、酸化剤の流動方向に流すととも
に、クロスフロー形式の濾過方式を採用することもでき
る。

【００１８】図３の事例では、原水ａが供給されるタン
ク３と、このタンク３からポンプ３１ａを経由して反応
濾過槽４に被処理水を送給する配管３１と、反応濾過槽
４内において濾過部４３から触媒反応部４１を経て排出
される被処理水ｆを前記タンク３に返送する配管３２が
配設され、被処理水が循環する循環回路を構成してい
る。

【００１９】そして、このように構成された水処理装置
では、被処理水は、例えば濾過部４３としてモノリス型
濾過膜装置によるクロスフロー濾過を採用すれば、一次
室４３ａを通過して前記触媒反応部４１に送られる際
に、その一部は濾過膜４３ｃによって内在するＳＳが濾
過、分離され二次室４３ｂから濾過水ｃとして取り出さ
れる。

【００２０】この場合、酸化剤供給装置４２から供給さ
れるオゾン気泡が濾過部４３の一次室４３ａを通過する
際に濾過膜４３ｃを洗浄するように作用し、ＳＳによっ
て目詰まりするのを抑制する効果が得られのは、第１実
施形態の場合と同様であり、その他第１実施形態の利点
はこの第２実施形態の場合にも適合するのである。

【００２１】

【発明の効果】本発明の水処理装置は、以上説明したよ
うに構成されているので、上下水や各種排水中のＣＯ
Ｄ、難分解性有機化合物などを分解除去し、イオン性金
属を酸化して分離除去できる多機能の水処理装置をより
コンパクトな形態にシステム化することが可能となり、
施設建設費の節減、メンテナンス費の低減、スペース節
減などを達成できるという優れた効果がある。よって本
発明は、従来の問題点を解消した水処理装置として、工
業的価値はきわめて大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を説明するための要部フ
ロー図。

【図２】本発明の基礎となる水処理装置の要部フロー
図。

【図３】本発明の第２実施形態を説明するための要部フ
ロー図。

【符号の説明】

３タンク、３１ａポンプ、３１配管、３２配
管、４反応濾過槽、４１触媒反応部、４２酸化剤供
給装置、４３濾過部、４３ａ一次室、４３ｂ二次
室、４３ｃ濾過膜、ａ原水、ｃ濾過水、ｆ被処
理水、ｇ排オゾン。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】触媒反応部と濾過部を連結して被処理水
が連通するよう配設し、その触媒反応部と濾過部に酸化
剤を供給可能な酸化剤供給装置を配設した反応濾過槽を
備えたことを特徴とする水処理装置。
【請求項２】触媒反応部の下側に濾過部を連結し、そ
の下方にオゾンを散気する酸化剤供給装置を配設した請
求項１に記載の水処理装置。
【請求項３】触媒反応部において酸化処理された処理
水を濾過部で固液分離するものとした請求項１または２
に記載の水処理装置。
【請求項４】濾過部で固液分離された一次側処理水
が、触媒反応部において酸化処理され、その処理水が濾
過部に返送され、循環して処理されるようにした請求項
１または２に記載の水処理装置。