JP2005125260A - 活性炭処理装置の立ち上げ方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】活性炭を充填した活性炭処理装置を設置後初めて運転する際、或いはメンテナンスによって活性炭を交換後に再始動する際に、通水初期から被処理水に含まれる有機物を効率的に除去できるようにする。
【解決手段】活性炭処理装置に活性炭を充填した後、装置を運転する前に、微生物を含んだ水を活性炭処理装置に供給し、活性炭を浸漬させて微生物を十分に付着させ、その後に酸化剤及び有機物、或いはこれらの何れか一方を含んだ被処理水を供給して装置を始動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体や液晶表示装置などの電子部品の製造工程などで排出される酸化剤や有機物を含む水を活性炭によって浄水する活性炭処理装置の立ち上げ方法及び立ち上げ装置に関する。

活性炭が充填された活性炭処理装置の浄水処理は、被処理水に含まれる分子量の大きい有機物を活性炭で吸着し、同じく被処理水に含まれる過酸化水素などの酸化剤を活性炭触媒作用によって分解除去し、活性炭に存在する微生物が活性化し、この微生物の活性作用によって有機物をさらに分解して行われる。

このような活性炭処理装置において、被処理水に含まれる不純物の処理能力を維持するため、装置に充填された活性炭を全量交換した場合、新たに充填された活性炭には微生物が付着していないことから、交換直後は有機物の除去能力が低下してしまう。これを解決する手段として、活性炭を交換する際に、活性炭の一部を装置内部に残しておき、残した活性炭に付着していた微生物を新たに充填した活性炭と混合して繁殖させることにより、活性炭の有機物の除去能力の回復を図った方法が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００１−２５６０２号公報

活性炭処理装置に充填された活性炭を全量交換した場合、活性炭表面に微生物が繁殖するまで有機物の除去能力は極端に低下し、現状の施設においては、通常、被処理水に含まれる有機物の約８０％を除去できるように処理能力が回復するまで、１〜２ヶ月程度の運転時間を必要としている。
前記活性炭を交換する際に一部の活性炭を残す方法では、処理能力回復までの運転時間がある程度は短くなるものの、残した活性炭に付着した微生物が交換した活性炭に増殖し付着するまでの間は有機物の除去能力が悪いことには変わりはなく、活性炭交換後、被処理水の通水初期は有機物を効率的に除去することができない。
すなわち、活性炭の全部を交換するにしろ一部を残すにしろ、新たに活性炭を充填したときは、新たな活性炭に微生物が自然発生的に繁殖し付着するのをある程度長期間をかけて待つ以外に有機物の除去能力を向上させる手立てはなく、これでは所望の有機物除去能力が得られるまでに長期間を要し、その間、被処理水を効率的に処理することはできなかった。

本発明は従来技術の有するこのような問題を解決すべくなされたものであり、活性炭を充填した活性炭処理装置を設置後初めて運転する際、或いはメンテナンスによって活性炭を交換後に再始動する際に、通水初期から被処理水に含まれる酸化物及び有機物を効率的に除去できるようにすることを課題とする。

前述の通り、酸化剤及び有機物、或いはこれらの何れか一方が含まれた被処理水を活性炭処理装置に供給しながら、装置に充填された活性炭に微生物が付着するのを待ったのでは、例え被処理水の供給条件を調整したとしてもある程度の期間を要する。新たな活性炭に対する微生物の付着を、微生物の自然発生的な繁殖に委ねていたのでは、有機物除去能力の効率的な向上は望めない。そこで、本発明は、活性炭処理装置に充填される新たな活性炭に対し、装置に被処理水を供給する前に、予め微生物を付着する処理を施しておき、これにより被処理水の通水初期から効率的な有機物の除去が行われるようにした。

すなわち、本発明は、酸化剤及び有機物若しくはそのどちらか一方を含む水を活性炭が充填された活性炭処理装置で処理する活性炭処理装置の立ち上げ方法において、活性炭処理装置に活性炭を充填した後、装置を運転する前に、微生物を含んだ水を活性炭処理装置に供給し、その後に被処理水を供給して装置を始動することを特徴としている。

本発明の活性炭処理装置の立ち上げ方法は、また、活性炭処理装置に活性炭を充填した後、装置を運転する前に、微生物を含んだ水を活性炭処理装置に供給して装置内部で活性炭に前記微生物含有水を浸漬させ、その後に被処理水を供給して装置を始動することを特徴としている。

さらに、本発明の活性炭処理装置の立ち上げ方法は、活性炭処理装置に充填される活性炭を予め微生物を含んだ水に浸漬しておき、この活性炭を活性炭処理装置に充填し、その後に被処理水を供給して装置を始動することを特徴としている。

さらに、本発明は、前記方法を実施する活性炭処理装置の立ち上げ装置であって、微生物を含んだ水を貯留する手段と、当該貯留手段と活性炭処理装置の間で前記微生物含有水を循環させる手段とを備えたことを特徴としている。

本発明の活性炭処理装置の立ち上げ方法は、内部に適宜な量の活性炭が充填され、酸化剤及び有機物若しくはそのどちらか一方を含む被処理水を、活性炭の吸着作用と微生物の活性作用とにより処理する構造の活性炭処理装置に対し、施設設置後、装置を初めて運転する際、又はメンテナンスによって充填されていた活性炭を新たな活性炭に交換した後、装置を再始動する際に適用されるものである。活性炭の交換は、活性炭の全部を交換する場合と、一部を交換する場合の双方を含み、新たな活性炭が装置に充填される際に本発明が適用される。

本発明が適用される活性炭処理装置の容量、寸法などは問わず、また、装置に充填される活性炭は、特に限定されず、石炭系やヤシ殻系、木質系などの、公知の活性炭を使用することができる。

微生物を含んだ水は、微生物が分散して含まれる溶液であり、これに含まれる微生物の種類についても特に限定はなく、細菌、硝化細菌、原生動物などの好気的環境下で生息する微生物を適宜利用することができる。微生物含有水の濃度は、高濃度であれば短時間で大量な微生物を活性炭に付着させることができると考えられるが、活性炭の種類や粒径、充填量、微生物含有水の供給条件などに応じて、効率的に微生物を付着させることが可能な適宜な濃度に選定することができる。

本発明においては、新たに活性炭が充填された活性炭処理装置に微生物含有水を供給し、これを活性炭に接触させることによって、装置内部に微生物が繁殖し活性炭に付着し易い環境を形成せしめ、活性炭への微生物の付着を促進する。装置に供給した微生物含有水を活性炭に接触させる方法は特に限定されないが、活性炭表面にまんべんなく微生物を付着させるため、微生物含有水を馴養により活性炭に浸漬させることが好ましい。

新たな活性炭を充填した活性炭処処理装置に対して微生物含有水の馴養を行うには、例えば図１に示されるように、微生物含有水を貯留する手段である適宜な容量のタンク２と、タンク２に貯留された微生物含有水を活性炭処理装置１に供給する手段であるポンプ３とを用い、ポンプ３でタンク２に貯留された微生物含有水を活性炭処理装置１内に供給して活性炭に接触させ、再び活性炭処理装置１からタンク２に戻して、活性炭処理装置１とタンク２の間で微生物含有水を循環させて行うことができる。

微生物含有水を活性炭処理装置１に供給するには、同図に示されるように、上向流で行えば、装置内部で閉塞が起こり難く、活性炭にまんべんなく微生物含有水を接触させることができて好ましいが、これに限定されず、例えば下向流や活性炭処理装置の中央部から上向き又は下向きで通水させるなど、使用する活性炭処理装置の目的などに応じて効率的に活性炭に微生物含有水を浸漬させ且つ循環させることのできる適宜な通水方法を採用することができる。また、微生物含有水の通水流量や循環させる時間などの活性炭に浸漬する条件は、活性炭処理装置の容量や、充填される活性炭の量や種類、微生物含有水の濃度などによって、活性炭に微生物を効率的に付着させることが可能な適宜な条件に選定することができる。

また、本発明においては、活性炭処理装置に新たに活性炭を充填する場合に、予め装置外部で活性炭に微生物含有水を浸漬させて、活性炭に微生物を付着する処理を施しておき、この処理がなされた活性炭を活性炭処理装置に充填し、然る後に装置を始動して被処理水の浄水を行ってもよい。装置外部で活性炭に微生物含有水を浸漬させる手段は、特に限定されないが、例えば所定容量のタンクに活性炭を充填し、前記と同様に微生物含有水を貯留したタンク２とポンプ３で微生物含有水を循環供給して活性炭に接触させるようにしてもよい。

本発明によれば、活性炭処理装置に新たに充填される活性炭に対して微生物が付着するのを自然発生的に待つのではなく、微生物含有水を活性炭に接触させて微生物の付着を促す処理を施し、その後に被処理水を供給して装置を運転するので、被処理水の通水初期より活性炭が有機物を除去する機能を発揮して被処理水に含まれる酸化剤及び有機物を効率的に除去し、活性炭処理装置の立ち上げ時間を短縮することができる。

実施例１
活性炭に微生物含有水を以下の条件で馴養して微生物を付着させる処理を施し、その後、この活性炭に有機物を含む被処理水を以下の条件で通水した。
（馴養条件）
使用活性炭：F−４００（三菱化学カルゴン社製）
活性炭の量：３００ｍｌ
使用馴養液：水１０Ｌに汚泥（ＭＬＳＳ値１．６×１０⁴）を４０ｍｌ添加
馴養条件：カラムにて上向流で９日間循環運転
馴養時流量：２００ｍｌ／分
（通水条件）
活性炭の量：３００ｍｌ
通水速度：５０ｍｌ／分
通水方向：下向流
通水時間：２０００時間（７２時間ごとに逆洗操作を行った）

被処理水を通水させた活性炭の入出口のTOC値を測定した。ＴOＣ値の経時変化を図２に示す。同図に示されるように、被処理水の通水初期から、活性炭によって有機物が除去され、その後の有機物除去性能の向上も極めて迅速であることが確認された。

実施例２
活性炭に実施例１と同様の条件で馴養を行って微生物を付着させる処理を施し、その後、この活性炭に有機物を含む被処理水を以下の条件で通水した。
（通水条件）
活性炭の量：３００ｍｌ
通水速度：５０ｍｌ／分
通水方向：上向流
通水時間：２０００時間（上向流通水のため逆洗操作は行わない）

被処理水を通水させた活性炭の入出口のTOC値を測定した。ＴOＣ値の経時変化を図３に示す。同図に示されるように、被処理水の通水初期から、活性炭によって有機物が除去され、その後の有機物除去性能の向上も極めて迅速であることが確認された。

比較例
微生物含有水を接触させていない通常の活性炭に有機物を含む被処理水を以下の条件で通水した。
（通水条件）
使用活性炭：F−４００（三菱化学カルゴン社製）
活性炭の量：３００ｍｌ
通水速度：５０ｍｌ／分
通水方向：上向流
通水時間：２０００時間（７２時間ごとに逆洗操作を行った）

被処理水を通水させた活性炭の入出口のTOC値を測定した。ＴOＣ値の経時変化を図４に示す。同図に示されるように、通常の活性炭では、活性炭の有機物除去機能が十分に発揮されるまで長時間の通水が必要であることを確認することができる。

本発明の立ち上げ装置の構成例を示した図である。 実施例１におけるＴＯＣ値の経時変化を示したグラフである。 実施例２におけるＴＯＣ値の経時変化を示したグラフである。 比較例におけるＴＯＣ値の経時変化を示したグラフである。

符号の説明

１ 活性炭処理装置、２ タンク、３ ポンプ

Claims (4)

1. 酸化剤及び有機物若しくはそのどちらか一方を含む水を活性炭が充填された活性炭処理装置で処理する活性炭処理装置の立ち上げ方法において、
   活性炭処理装置に活性炭を充填した後、装置を運転する前に、微生物を含んだ水を活性炭処理装置に供給し、その後に被処理水を供給して装置を始動することを特徴とする活性炭処理装置の立ち上げ方法。
2. 酸化剤及び有機物若しくはそのどちらか一方を含む水を活性炭が充填された活性炭処理装置で処理する活性炭処理装置の立ち上げ方法において、
   活性炭処理装置に活性炭を充填した後、装置を運転する前に、微生物を含んだ水を活性炭処理装置に供給して装置内部で活性炭に前記微生物含有水を浸漬させ、その後に被処理水を供給して装置を始動することを特徴とする活性炭処理装置の立ち上げ方法。
3. 酸化剤及び有機物若しくはそのどちらか一方を含む水を活性炭が充填された活性炭処理装置で処理する活性炭処理装置の立ち上げ方法において、
   活性炭処理装置に充填される活性炭を予め微生物を含んだ水に浸漬しておき、この活性炭を活性炭処理装置に充填し、その後に被処理水を供給して装置を始動することを特徴とする活性炭処理装置の立ち上げ方法。
4. 酸化剤及び有機物若しくはそのどちらか一方を含む水を活性炭が充填された活性炭処理装置で処理する活性炭処理装置の立ち上げ装置であって、
   微生物を含んだ水を貯留する手段と、当該貯留手段と活性炭処理装置の間で前記微生物含有水を循環させる手段とを備えたことを特徴とする活性炭処理装置の立ち上げ装置。
   
   
   
   

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