JP2007125529A - 除鉄・除マンガンの方法と除鉄・除マンガン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】浄水場での処理の負荷を軽減できる除鉄・除マンガンの方法と除鉄・除マンガン装置を実現する。
【解決手段】鉄やマンガンを含む水域の原水にオゾンガスを溶解し、オゾンガスが溶解された前記原水を元の水域に返送して前記水域における前記原水の除鉄及び／又は除マンガンを行う除鉄・除マンガンの方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄やマンガンを含む水域の原水に、オゾンにより直接に除鉄及び／又は除マンガンを行い、浄水場での処理の負荷を軽減できる除鉄・除マンガンの方法と除鉄・除マンガン装置に関するものである。

除鉄・除マンガン装置に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。

丹保憲仁・小笠原紘一共著、「浄水の技術」、第１版１１刷、技報堂出版株式会社、１９９８年３月３０日、Ｐ９０−Ｐ９５、Ｐ１４７−Ｐ１４９、Ｐ３７２−Ｐ３７３ 高井雄・中西弘共著、「用水の除鉄・除マンガン処理」、第２版、株式会社産業用水調査会、平成９年４月５日、Ｐ２７１−Ｐ２７３

図６、図７は従来例の説明図である。
近年、ダム、湖沼、濠などの閉鎖性水域Ａは、生活排水、農業排水、工場排水などにより汚染が進み、水中に酸素が欠乏する貧酸素水となり、環境へ悪影響を及ぼしている。
特に夏季は水温躍層Ｂが形成され（成層化）、底層は貧酸素状態となり、底泥からは燐等が溶出してくる。また、底質の状況によっては鉄やマンガンの溶出を生ずることもある。

飲料水に鉄やマンガンが含まれると異臭味を生じ、昔から「カナケ」や「シブ」のある水として嫌われてきた。また飲料水や生活用水は勿論のこと、各種の産業用水においても配管や機器などに多大の悪影響を与えることから「赤い水」や「黒い水」として水道への問題を引き起こしてきている。従って、我が国の水道法による水質基準では鉄：０．３ｍｇ／Ｌ以下、マンガン：０．０５ｍｇ／Ｌ以下となっている。
現状では原水に鉄やマンガンが含まれる場合、浄水場にて薬剤の投入・触媒の使用により、除鉄及び／又は除マンガンを行っている。

１）浄水場で一般的に行われている除鉄の方法。
水酸化鉄の水に対する溶解度は第一鉄と第二鉄との間に大きな差があり、中性付近のｐＨでは水酸化第一鉄［Ｆｅ（ＯＨ）_２］は相当水に溶けるのに対し、水酸化第二鉄［Ｆｅ（ＯＨ）_３］は不溶性でほとんど水に溶けない。
この点に着目し、水中のＦｅ^２＋を酸化してＦｅ^３＋とし、水酸化第二鉄として析出させ除去する酸化法が現在の除鉄の主流になっている。

（１）薬品による酸化の方法
酸化剤としては通常、塩素（Ｃｌ_２）、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）等の塩素系酸化剤が用いられる。オゾン（Ｏ_３）、二酸化塩素（ＣｌＯ_２）等を使用することもできるが、除鉄の目的のみでオゾンなどが用いられる例は殆ど無い。
塩素によるＦｅ^２＋の酸化は、酸化が瞬時にしかも確実に行われる。この方法は、水質的にも適用範囲が広いことから、現在最も多く用いられている。
例えば、次亜塩素酸ナトリウムによる酸化は次式のようになる。
２Ｆｅ^２＋＋ＮａＣｌＯ＋５Ｈ_２Ｏ → ２Ｆｅ（ＯＨ）_３＋ＮａＣｌ＋４Ｈ^＋

（２）接触酸化の方法
濾材表面のオキシ水酸化鉄（ＦｅＯＯＨ・Ｈ_２Ｏ）の触媒作用により、水中のＦｅ^２＋を濾材表面で除去する。
２Ｆｅ^２＋＋（１／２）Ｏ_２＋５Ｈ_２Ｏ → ２ＦｅＯＯＨ・Ｈ_２Ｏ＋４Ｈ^＋
Ｆｅ^２＋と酸素との 反応は速く、瞬間的に行われる。また反応の結果、触媒と同じＦｅＯＯＨ・Ｈ_２Ｏができる（自触媒反応）ので濾材は次第に肥厚する。
この方法にはいくつかの水質上の制限があるが、適合する被処理水に対しては良い結果を得ており、特に薬品による酸化を嫌う場合などには最適である。

２）浄水場で一般的に行われている除マンガンの方法。
（１）酸化吸着法
マンガンは鉄に比べ酸化還元電位が高い爲、Ｆｅ^２＋と違って中性付近のｐＨでは酸化されず、ｐＨが１０以上ぐらいになって初めて空気によって酸化されるようになる。つまり、マンガンは酸化され難い爲、河川水中では殆ど酸化析出せず、Ｍｎ^２＋として水中に存在する。
通常の状態ではマンガンは酸化されないが、塩素存在下では中性付近でも非常にゆっくりであるが酸化されるようになる。酸化されたマンガンは黒色の水和二酸化マンガン（ＭｎＯ_２・ｎＨ_２Ｏ）となって析出し、沈殿付着する。沈着した水和二酸化マンガンは、この塩素によるマンガンの酸化を助ける触媒（自触媒）となる。
従って、マンガンを含む水に塩素を注入し、水和二酸化マンガンを被覆した濾材層（マンガン砂）中を通過させれば、水中のＭｎ^２＋は濾材に付着した（水和二酸化マンガン）の存在により、次式の様に塩素（この場合次亜塩素酸ナトリウムＮａＣｌＯ）によって酸化され、ＭｎＯ_２・ｎＨ_２Ｏとなり、また濾材上に沈着する。これらの反応は瞬時に行われる。
Ｍｎ^２＋＋ＮａＣｌＯ＋２Ｈ_２Ｏ → ＭｎＯ_２・Ｈ_２Ｏ↓＋ＮａＣｌ＋２Ｈ^＋
酸化剤としては他にオゾンや過マンガン酸カリウムが使用された例があるが、浄水場にてオゾンＯ_３を使用する場合では対象水量が大きいことから消費量も大きく非効率である。 また、過マンガン酸カリウムＫＭｎＯ_４もオゾン同様、過渡的に発生する過マンガン酸イオン（ＭｎＯ_４ ⁻）が赤色の毒々しい色を呈すことから殆ど使用されていない。

このような方法においては、以下の間題点がある。
今日、海（港湾）、湖沼、河川、ダム、濠等Ａには生活排水や産業排水が流入しており、こうした排水中には有機物、栄養塩類が含まれている。これらの一部は水底に沈降して有機汚泥となる。
水中の微生物はこれらを分解するため溶存酸素を消費するので、底層の水への酸素供給が消費量より少ないと貧酸素状態となってしまう。

底層水が貧酸素状態に陥ると、底泥中の有機物は嫌気分解され、硫化物やメタンガス等の生物にとって有害な物質が生成される。
更に、底泥が酸素不足になると底泥中の栄養塩（燐、砒素、鉄、マンガン）等が溶出し易くなり、水中の栄養塩濃度を高め、赤潮を引き起こすなど環境悪化の原因となる。また、前述した様に鉄やマンガンは水道障碍の原因となる。

図６に示す如く、ダム、湖沼、港湾等比較的水深の深い水域Ａにおいて夏季は水面付近の温度が高く、水深が下がると急に温度が低下する水温躍層（温度躍層）Ｂが形成され、水底は温度が一番低くなっている。
こうした状態では下層の温度が低く密度が大きい水は水塊を形成しており、表層付近の水温が高く密度が小さい水と混ざり合わない。

従って、図７に示す如く、表層付近の溶存酸素濃度の高い水は、底層へ供給されることはなく、底層の貧酸素状態は解消されない状態になる。
秋季になると表層の水温が下がり、上下層の水の入れ替えが起きる。
冬季に表層の水温が４℃より低下すると、水温４℃（密度が一番大きい）の水が底層に停滞し、やはり成層化する場合がある。
春季は表層の水温が上がり、上下層の水の入れ替えが起きる。

なお、汽水湖などでは、塩分濃度の違いにより、塩分躍層が形成されることにより、同様に底層が貧酸素状態に陥ることがある。
夏季に底層が貧酸素状態になることにより底質から溶出した鉄やマンガンは底層に滞留したままであるので、表層には拡散していかない。従って、夏季は表層近辺から水道原水として取水すれば、鉄やマンガンを余り含んでいない水を取水することが出来る。

然し乍ら、夏に溶出した鉄やマンガンを大量に含んだ底層水と表層水が秋には混ざってしまう爲に秋から春にかけては鉄やマンガンの多い水を取水しなければならなくなる。
これは底質からの溶出に限らず、鉄やマンガンを含んだ湧水がある場合でも同じである。

底層水の量は、全水量から見れば遙かに少なく、底層水だけ処理すれば効率が良いが、全体に拡散してしまったものを浄水場で処理することは、処理装置の大きさやそこに投入するエネルギーの面で見ても好ましいことではない。

本発明の目的は、上記の課題を解決するものである。
鉄やマンガンが溶出している水域（ダム・貯水池等）に於いて除鉄及び／又は除マンガン処理を行うと共に、溶出の抑制を行い、浄水場の負荷を低減する除鉄・除マンガンの方法と除鉄・除マンガン装置を提供することを目的とする。

このような課題を達成するために、本発明では、請求項１の除鉄・除マンガンの方法においては、
鉄やマンガンを含む水域の原水にオゾンガスを溶解し、オゾンガスが溶解された前記原水を元の水域に返送して前記水域において前記原水の除鉄及び／又は除マンガンを行うことを特徴とする。

本発明の請求項２の除鉄・除マンガンの方法においては、請求項１記載の除鉄・除マンガンの方法において、
水温躍層より水深が深い底層水の前記原水のみを処理することを特徴とする。

本発明の請求項３の除鉄・除マンガンの方法においては、請求項２記載の除鉄・除マンガンの方法において、
散気方式曝気循環装置を使用して、水温躍層の位置を水深の深い位置まで移動させたことを特徴とする。

本発明の請求項４の除鉄・除マンガンの方法においては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の除鉄・除マンガンの方法において、
マンガン砂を通過して前記原水を元の水域に返送することを特徴とする。

本発明の請求項５の除鉄・除マンガンの方法においては、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の除鉄・除マンガンの方法において、
前記処理水域にマンガン砂が散布されたことを特徴とする。

本発明の請求項６の除鉄・除マンガン装置においては、
鉄やマンガンを含む水域の原水にオゾンガスを溶解するオゾン溶解手段と、前記溶解手段からの前記原水を元の水域に返送する返送手段とを具備したことを特徴とする。

本発明の請求項７の除鉄・除マンガン装置においては、請求項６記載の除鉄・除マンガン装置において、
前記オゾン溶解手段の大気放出口にオゾンを除去するオゾン除去装置
を具備したことを特徴とする。

本発明の請求項８の除鉄・除マンガン装置においては、請求項６又は請求項７記載の除鉄・除マンガン装置において、
水温躍層より水深が深い底層水の前記原水のみを処理することを特徴とする。

本発明の請求項９の除鉄・除マンガン装置においては、請求項８記載の除鉄・除マンガン装置において、
散気方式曝気循環装置を使用して、水温躍層の位置を水深の深い位置まで移動させたことを特徴とする。

本発明の請求項１０の除鉄・除マンガン装置においては、請求項６乃至請求項９の何れかに記載の除鉄・除マンガン装置において、
前記返送手段は、マンガン砂を通過して前記原水を元の水域に返送することを特徴とする。

本発明の請求項１１の除鉄・除マンガン装置においては、請求項６乃至請求項１０の何れかに記載の除鉄・除マンガン装置において、
前記オゾン溶解手段に前記マンガン砂が供給されたことを特徴とする。

本発明の請求項１２の除鉄・除マンガン装置においては、請求項６乃至請求項１１の何れかに記載の除鉄・除マンガン装置において、
前記処理水域にマンガン砂が散布されたことを特徴とする。

本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
鉄やマンガンを含む水域の原水に、オゾンにより直接に除鉄及び／又は除マンガンを行えば、浄水場での処理の負荷を軽減できる除鉄・除マンガンの方法が得られる。
即ち、鉄やマンガンが溶出している水域でこれらの溶出を抑えると共に溶出してしまったものについても沈殿させ、水域外に流出させないようにし、浄水場での対策をしなくても良いようにできる除鉄・除マンガンの方法が得られる。

オゾンにより酸化されたマンガンは水和二酸化マンガンとなって析出し、沈殿付着する。沈着した水和二酸化マンガンは、マンガンの酸化を助ける触媒（自触媒）となり、更に除マンガンが促進される除鉄・除マンガンの方法が得られる。
また、オゾンガスを原水に溶解すると原水の溶存酸素濃度も上昇し、その水域の貧酸素化を防止することにより、鉄やマンガンの再溶出を抑制できる除鉄・除マンガンの方法が得られる。

本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
水温躍層より水深が深い底層水の原水のみを処理するようにしたので、処理水量は大幅に減少するのでエネルギー効率が向上された除鉄・除マンガンの方法が得られる。

本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
散気方式曝気循環装置を使用して、水温躍層の位置を水深の深い位置まで移動させたので、更に、処理水量は大幅に減少するのでエネルギー効率が向上された除鉄・除マンガンの方法が得られる。

本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
マンガン砂を通過して、原水を元の水域に返送するようにしたので、除マンガンの促進を図ることが出来る除鉄・除マンガンの方法が得られる。

本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
処理水域にマンガン砂が散布されたので、除マンガンの促進を図ることが出来る除鉄・除マンガンの方法が得られる。

本発明の請求項６によれば、次のような効果がある。
鉄やマンガンを含む水域の原水に、オゾンにより直接に除鉄及び／又は除マンガンを行えば、浄水場での処理の負荷を軽減できる除鉄・除マンガン装置が得られる。
即ち、鉄やマンガンが溶出している水域でこれらの溶出を抑えると共に溶出してしまったものについても沈殿させ、水域外に流出させないようにし、浄水場での対策をしなくても良いようにできる除鉄・除マンガン装置が得られる。

オゾンにより酸化されたマンガンは水和二酸化マンガンとなって析出し、沈殿付着する。沈着した水和二酸化マンガンは、マンガンの酸化を助ける触媒（自触媒）となり、更に除マンガンが促進される除鉄・除マンガン装置が得られる。
また、オゾンガスを原水に溶解すると原水の溶存酸素濃度も上昇し、その水域の貧酸素化を防止することにより、鉄やマンガンの再溶出を抑制できる除鉄・除マンガン装置が得られる。

本発明の請求項７によれば、次のような効果がある。
オゾン溶解手段の大気放出口にオゾンを除去するオゾン除去装置が設けられたので、オゾン放出による地球環境の悪化を防止できる除鉄・除マンガン装置が得られる。

本発明の請求項８によれば、次のような効果がある。
水温躍層より水深が深い底層水の原水のみを処理するようにしたので、処理水量は大幅に減少するのでエネルギー効率が向上された除鉄・除マンガン装置が得られる。

本発明の請求項９によれば、次のような効果がある。
散気方式曝気循環装置を使用して、水温躍層の位置を水深の深い位置まで移動させたので、更に、処理水量は大幅に減少するのでエネルギー効率が向上された除鉄・除マンガン装置が得られる。

本発明の請求項１０によれば、次のような効果がある。
返送手段は、マンガン砂を通過して、原水を元の水域に返送するようにしたので、除マンガンの促進を図ることが出来る除鉄・除マンガン装置が得られる。

本発明の請求項１１によれば、次のような効果がある。
オゾン溶解手段にマンガン砂が供給されたので、除マンガンの促進を図ることが出来る除鉄・除マンガン装置が得られる。

本発明の請求項１２によれば、次のような効果がある。
処理水域にマンガン砂が散布されたので、除マンガンの促進を図ることが出来る除鉄・除マンガン装置が得られる。

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図で、オゾン溶解タンクを陸上に設置した場合を示す、図２は図１の要部詳細説明図である。

図１において、オゾン溶解手段１は、鉄やマンガンを含む水域の原水２にオゾンガスを溶解する。
返送手段３は、溶解手段１からの原水２を元の水域に返送する。
この場合は、第１の配水管が使用されている。
なお、供給手段４は、オゾン溶解手段１に、鉄やマンガンを含む水域の原水２を供給する。
この場合は、第２の配水管が使用されている。

オゾン溶解手段１は、例えば、図２に示す如き装置が使用されている。
図２において、１１は気密に加工された溶解タンクであり、オゾンを溶解すべき原水２が例えば８分目程度注入されている。
この溶解タンク１１の近傍には、図では省略するがオゾンガスを供給するためのオゾンガス発生装置などの気体供給手段が配置されている。

１４はノズルであり、溶解タンク１１の天井付近に水面に対して直角方向に設けられ、上方から水面に出射するように配置されている。
１２は液体供給手段として機能するポンプであり、例えば、逆止弁１５を介して原水２から水を汲み上げて、ノズル１４から溶解タンク１１内に水を供給する。

１６は調節弁であり、通常は開とされて、溶解タンク１１内でオゾンが溶解された原水２を浄化すべき場所に放出するが、この弁の開度を調節することにより溶解タンク１１内の圧力や吐出流量を調節する。溶解タンク１１内の原水２が所定レベル位置以下になった場合は、溶解タンク１１の頂部に設けられた大気開放弁２２を開とし、溶解タンク１１内の未溶解オゾンガスを放出して水位を調整したり、気体調節弁１７を閉としてオゾンガスの供給を停止させたりすることによって水位調整を行なう。

なお、図では省略するが溶解タンク１１には、溶解タンク１１内の原水２の水位を測定するためのレベル計や、溶解タンク１１内の圧力を測定するための圧力計が取付けられている。
ノズル１４の出射方向の真下に、略水平に邪魔板１８が配置されており、水面と邪魔板１８の間で激しく泡立つことにより効率良くオゾンガスを溶解している。
１９は気体供給手段で、ポンプ１２の前段や後段または溶解タンク１１に設けられている。
エジェクタ２１は、ポンプ１２と溶解タンク１１との間に設けられている。
オゾン除去装置２３は、大気開放弁２２の大気開放側に設けられている。
なお、図１ではオゾンガスの供給については図示していない。

上記の構成においてオゾンガスはそのガス圧が余り高くない爲、エジェクタ２１を利用して導入される。

なお、オゾンを溶解させた原水２を直接元の水域に返送するのではなく、マンガン砂と呼ばれる水和二酸化マンガンを被覆した砂の層（濾材）を通過させることにより、除マンガンの促進を図ることが出来る。
同様に、処理水域にマンガン砂を散布したり、オゾンを溶解するオゾン溶解装置にマンガン砂を供給したりしても良い。

以上の構成において、オゾンを溶解した原水を元の水域に返送することにより、オゾンにより鉄及び/又はマンガンを酸化して、不溶化させ、元の水域に沈殿させることにより、除鉄・除マンガンを行う。

（１）オゾンによる除鉄
２Ｆｅ^２＋＋Ｏ_３＋Ｈ_２Ｏ → ２Ｆｅ^３＋＋Ｏ_２＋２（ＯＨ⁻）
Ｆｅ^３＋＋３Ｈ_２Ｏ → Ｆｅ（ＯＨ）_３↓＋３Ｈ^＋
第一鉄イオンはＯ_３：Ｆｅ＝１：２モル比でオゾンにより酸化され、溶解度の小さい第二鉄イオンとなり水酸化物となって凝集・沈殿する。

（２）オゾンによる除マンガン
Ｍｎ^２＋＋Ｏ_３＋Ｈ_２Ｏ → ＭｎＯ_２↓＋Ｏ_２＋２Ｈ^＋
マンガンイオンはＯ_３：Ｍｎ＝１：１モル比で不溶性の二酸化マンガンとなる。
２ＭｎＯ_２＋３Ｏ_２＋Ｈ_２Ｏ → ２ＭｎＯ_４ ⁻＋３Ｏ_２＋２Ｈ^＋
ＭｎＯ_４ ⁻＋有機物 → ＭｎＯ_２＋酸化された有機物
過剰のオゾンを入れると二酸化マンガンはさらに酸化されて、可溶性の過マンガン酸イオンとなり、水はピンク色に着色するので適量の注入を行う必要があるが、過マンガン酸イオンは溶存有機物を酸化してそれ自身は二酸化マンガンになるのでこれが生成した時は暫く滞留させれば問題ない。

なお、水温躍層より水深の深い底層水のみに処理を限れば、処理水量は大幅に減少するのでエネルギー効率が向上する。

この結果、

鉄やマンガンを含む水域の原水に、オゾンにより直接に除鉄及び／又は除マンガンを行えば、浄水場での処理の負荷を軽減できる除鉄・除マンガンの方法が得られる。
即ち、鉄やマンガンが溶出している水域でこれらの溶出を抑えると共に溶出してしまったものについても沈殿させ、水域外に流出させないようにし、浄水場での対策をしなくても良いようにできる除鉄・除マンガンの方法が得られる。

オゾンにより酸化されたマンガンは水和二酸化マンガンとなって析出し、沈殿付着する。沈着した水和二酸化マンガンは、マンガンの酸化を助ける触媒（自触媒）となり、更に除マンガンが促進される除鉄・除マンガンの方法が得られる。
また、オゾンガスを原水に溶解すると原水の溶存酸素濃度も上昇し、その水域の貧酸素化を防止することにより、鉄やマンガンの再溶出を抑制できる除鉄・除マンガンの方法が得られる。

水温躍層より水深が深い底層水の原水のみを処理するようにしたので、処理水量は大幅に減少するのでエネルギー効率が向上された除鉄・除マンガンの方法が得られる。

マンガン砂を通過して、原水を元の水域に返送するようにしたので、除マンガンの促進を図ることが出来る除鉄・除マンガンの方法が得られる。

処理水域にマンガン砂が散布されたので、除マンガンの促進を図ることが出来る除鉄・除マンガンの方法が得られる。

鉄やマンガンを含む水域の原水に、オゾンにより直接に除鉄及び／又は除マンガンを行えば、浄水場での処理の負荷を軽減できる除鉄・除マンガン装置が得られる。
即ち、鉄やマンガンが溶出している水域でこれらの溶出を抑えると共に溶出してしまったものについても沈殿させ、水域外に流出させないようにし、浄水場での対策をしなくても良いようにできる除鉄・除マンガン装置が得られる。

オゾンにより酸化されたマンガンは水和二酸化マンガンとなって析出し、沈殿付着する。沈着した水和二酸化マンガンは、マンガンの酸化を助ける触媒（自触媒）となり、更に除マンガンが促進される除鉄・除マンガン装置が得られる。
また、オゾンガスを原水に溶解すると原水の溶存酸素濃度も上昇し、その水域の貧酸素化を防止することにより、鉄やマンガンの再溶出を抑制できる除鉄・除マンガン装置が得られる。

オゾン溶解手段の大気放出口にオゾンを除去するオゾン除去装置が設けられたので、オゾン放出による地球環境の悪化を防止できる除鉄・除マンガン装置が得られる。

水温躍層より水深が深い底層水の原水のみを処理するようにしたので、処理水量は大幅に減少するのでエネルギー効率が向上された除鉄・除マンガン装置が得られる。

返送手段は、マンガン砂を通過して、原水を元の水域に返送するようにしたので、除マンガンの促進を図ることが出来る除鉄・除マンガン装置が得られる。

オゾン溶解手段にマンガン砂が供給されたので、除マンガンの促進を図ることが出来る除鉄・除マンガン装置が得られる。

処理水域にマンガン砂が散布されたので、除マンガンの促進を図ることが出来る除鉄・除マンガン装置が得られる。

図３は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、オゾン溶解手段１を水上に設置したものである。
この場合は、フロート３１上に配置されている。
この結果、返送手段３、供給手段４を短くできる。

図４は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、オゾン溶解手段１を水中に設置したものである。
この場合は、溶解タンク１１の頂部に供給手段４が設けられ、底部に返送手段３が設けられている。
この結果、返送手段３、供給手段４を更に短くできると共に溶解タンク内の加圧は水圧を利用できる爲、エネルギー効率の向上が図れる。
なお、図３及び４ではオゾンガスの供給について図示していない。

図５は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、散気方式曝気循環装置４１を使用して、水温躍層Ｂの位置を水深の深い位置まで移動させ、底層水の量を低下させるようにしたものである。
この場合、水温躍層Ｂより上部の水域は散気方式曝気循環装置４１の循環効果により溶存酸素濃度の低下は発生しない。

なお、オゾン溶解手段１については、図５の説明を分かりやすくするために表示していないが、図１，図３，図４に示す如く、陸上，水上あるいは水中に設置されている。
この結果、更に、処理水量は大幅に減少するのでエネルギー効率が向上された除鉄・除マンガンの方法あるいは装置が得られる。

なお、前述の実施例においては、エジェクタ２１にオゾンガスを供給すると説明したが、純オゾンガスは製造が困難な爲、これに限ることはなく、例えば、オゾンを含む酸素富化ガスであっても良く、要するに、オゾンを含む気体であれば良い。

なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。

本発明の一実施例の要部構成説明図である。 図１の要部詳細説明図である。 本発明の他の実施例の要部構成説明図である。 本発明の他の実施例の要部構成説明図である。 本発明の他の実施例の要部構成説明図である。 湖沼などに形成される水温躍層の説明図である。 湖沼などの水の年間を通した循環の説明図である。

符号の説明

１ オゾン溶解手段
１１ 溶解タンク
１２ ポンプ
１４ ノズル
１５ 逆止弁
１６ 調節弁
１７ 気体調節弁
１８ 邪魔板
１９ 気体供給手段
２１ エジェクタ
２２ 大気開放弁
２３ オゾン除去装置
２ 原水
３ 返送手段
４ 供給手段
３１ フロート
４１ 散気方式曝気循環装置
Ａ 閉鎖性水域
Ｂ 水温躍層

Claims (12)

1. 鉄やマンガンを含む水域の原水にオゾンガスを溶解し、オゾンガスが溶解された前記原水を元の水域に返送して前記水域における前記原水の除鉄及び／又は除マンガンを行う除鉄・除マンガンの方法。
2. 水温躍層より水深が深い底層水の前記原水のみを処理すること
   を特徴とする請求項１記載の除鉄・除マンガンの方法。
3. 散気方式曝気循環装置を使用して、水温躍層の位置を水深の深い位置まで移動させたこと
   を特徴とする請求項２記載の除鉄・除マンガンの方法。
4. マンガン砂を通過して前記原水を元の水域に返送すること
   を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の除鉄・除マンガンの方法。
5. 前記処理水域にマンガン砂が散布されたこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の除鉄・除マンガンの方法。
6. 鉄やマンガンを含む水域の原水にオゾンガスを溶解するオゾン溶解手段と、
   前記溶解手段からの前記原水を元の水域に返送する返送手段と
   を具備し前記水域における前記原水の除鉄及び／又は除マンガンを行う除鉄・除マンガン装置。
7. 前記オゾン溶解手段の大気放出口にオゾンを除去するオゾン除去装置
   を具備したことを特徴とする請求項６記載の除鉄・除マンガン装置。
8. 水温躍層より水深が深い底層水の前記原水のみを処理すること
   を特徴とする請求項６又は請求項７記載の除鉄・除マンガン装置。
9. 散気方式曝気循環装置を使用して、水温躍層の位置を水深の深い位置まで移動させたこと
   を特徴とする請求項８記載の除鉄・除マンガン装置。
10. 前記返送手段は、マンガン砂を通過して前記原水を元の水域に返送すること
    を特徴とする請求項６乃至請求項９の何れかに記載の除鉄・除マンガン装置。
11. 前記オゾン溶解手段に前記マンガン砂が供給されたこと
    を特徴とする請求項６乃至請求項１０の何れかに記載の除鉄・除マンガン装置。
12. 前記処理水域にマンガン砂が散布されたこと
    を特徴とする請求項６乃至請求項１１の何れかに記載の除鉄・除マンガン装置。
    
    

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