JP2019103955A - 水処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】除鉄除マンガン装置を備える水処理システムにおいて、有機物から生成される副生成物の量を低減でき、かつ、次亜塩素酸塩から生成される塩素酸の量を低減できる水処理システムを提供する。【解決手段】水処理システム１は、原水を供給する給水ライン２２〜２４と、給水ライン２２〜２４上に設置され、給水ライン２２〜２４上を供給される原水に次亜塩素酸塩を添加する薬注装置１３と、を備える。また、薬注装置１３の下流側において給水ライン２２〜２４上に設置され、給水ライン２２〜２４上を供給される原水に含まれる鉄分及びマンガン分のうち少なくとも一方を除去する除鉄除マンガン装置４を備える。さらに、薬注装置１３の上流側に、給水ライン２２〜２４上を供給される原水に含まれる有機物の少なくとも一部を取り除く限外ろ過膜が設けられた膜ろ過装置３をさらに備える。【選択図】図１

Description

本発明は、井水などの原水から処理水を生成する水処理システムであって、除鉄除マンガン装置を備える水処理システムに関する。

従来、井水などの原水から処理水を生成する水処理システムとして、給水ライン上に、原水に含まれる鉄分及びマンガン分を除去する除鉄除マンガン装置を備えた技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術は、除鉄除マンガン装置の上流側において、原水に含まれる鉄分を不溶性の鉄化合物（酸化水酸化鉄（III）など）に酸化させるために、原水に次亜塩素酸ナトリウムを添加する。そして、不溶性の鉄化合物は、除鉄除マンガン装置のろ材によってろ過することで除去される。また、除鉄除マンガン装置に供給される原水に含まれるマンガン分は、除鉄除マンガン装置のろ材と接触したときに、次亜塩素酸ナトリウムの作用により酸化が進行し、ろ材によって吸着され、除去される。

特開２０１１−１７３１０１号公報

ところで、原水に有機物及びアンモニア性窒素が含まれる場合には、除鉄除マンガン装置の上流側において原水に次亜塩素酸ナトリウムを添加すると、次亜塩素酸ナトリウム（次亜塩素酸塩）の塩素とアンモニア性窒素と有機物とが反応して、副生成物としてのシアン化合物が生成される。シアン化合物は有害物質であるため、生成するシアン化合物の量は低減されることが好ましい。
また、原水に有機物が含まれる場合には、次亜塩素酸ナトリウム（次亜塩素酸塩）の塩素と有機物とが反応して、副生成物としてのトリハロメタンが生成される。トリハロメタンは有害物質であるため、生成するトリハロメタンの量は低減されることが好ましい。

また、原水に含まれる有機物が多い場合には、除鉄除マンガン装置の上流側において原水に次亜塩素酸ナトリウム溶液を添加すると、有機物によって塩素が消費されるため、処理水中の残留塩素が不足する。この場合に、原水に添加される次亜塩素酸ナトリウムの添加量が多くなるように制御されることがあり、次亜塩素酸ナトリウムの添加量が多くなると、次亜塩素酸ナトリウム（次亜塩素酸塩）から生成される塩素酸の量が増加する。塩素酸は有害物質であるため、塩素酸の量は低減されることが好ましい。

このように、副生成物としてのシアン化合物やトリハロメタンの量や、塩素酸の量は低減されることが好ましい。従って、有機物から生成される副生成物の量を低減でき、かつ、次亜塩素酸ナトリウム（次亜塩素酸塩）から生成される塩素酸の量を低減できることが望まれる。

本発明は、このような事情に鑑み、除鉄除マンガン装置を備える水処理システムにおいて、有機物から生成される副生成物の量を低減でき、かつ、次亜塩素酸塩から生成される塩素酸の量を低減できる水処理システムを提供することを目的とする。

本発明は、原水を供給する給水ラインと、前記給水ライン上に設置され、前記給水ライン上を供給される原水に次亜塩素酸塩を添加する薬注装置と、前記薬注装置の下流側において前記給水ライン上に設置され、前記給水ライン上を供給される原水に含まれる鉄分及びマンガン分のうち少なくとも一方を除去する除鉄除マンガン装置と、を備える水処理システムであって、前記薬注装置の上流側に、前記給水ライン上を供給される原水に含まれる有機物の少なくとも一部を取り除く限外ろ過膜が設けられた膜ろ過装置をさらに備える水処理システムに関する。

前記除鉄除マンガン装置から下流側の給水ラインに排出される処理水に含まれる残留塩素の濃度に基づいて、前記薬注装置の次亜塩素酸塩の添加量を増減させる薬注制御装置をさらに備えることが好ましい。

前記膜ろ過装置の上流側に、前記給水ライン上を供給される原水に含まれる有機物を凝集させる凝集剤添加装置をさらに備えることが好ましい。

前記凝集剤添加装置の上流側に、前記給水ライン上を供給される原水に含まれる懸濁物質を除去する懸濁物質除去装置をさらに備えることが好ましい。

前記薬注装置の上流側に、前記給水ライン上を供給される原水に含まれるアンモニア性窒素を除去するアンモニア除去装置をさらに備えることが好ましい。

本発明によれば、除鉄除マンガン装置を備える水処理システムにおいて、有機物から生成される副生成物の量を低減でき、かつ、次亜塩素酸塩から生成される塩素酸の量を低減できる水処理システムを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る水処理システムの模式図である。 本発明の第２実施形態に係る水処理システムの模式図である。 本発明の第３実施形態に係る水処理システムの模式図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る水処理システム１の模式図である。なお、本明細書における「ライン」とは、流路、経路、管路などの流体の流通が可能なラインの総称である。

第１実施形態に係る水処理システム１は、井水、河川水、工業用水などの原水から処理水を生成するためのものであり、図１に示すように、原水ポンプ２と、膜ろ過装置３と、除鉄除マンガン装置４と、凝集剤添加装置１２と、薬注装置としての酸化剤添加装置１３と、塩素センサ１４と、薬注制御装置としての酸化剤添加制御装置１３１と、を主体に構成されている。

ここで、原水ポンプ２と膜ろ過装置３との間には、給水ライン２２が配設されている。給水ライン２２には、凝集剤添加ライン１２ａを介して、凝集剤添加装置１２が接続されている。膜ろ過装置３と除鉄除マンガン装置４との間には、給水ライン２３が配設されている。給水ライン２３には、酸化剤添加ライン１３ａを介して酸化剤添加装置１３が接続されている。除鉄除マンガン装置４の下流側には、給水ライン２４が配設されている。給水ライン２４には、塩素センサ１４が配置されている。

本実施形態の水処理システム１においては、原水を供給する給水ライン２２〜２４上に、上流側から下流側に向かって、原水ポンプ２、凝集剤添加装置１２、膜ろ過装置３、酸化剤添加装置１３、除鉄除マンガン装置４、塩素センサ１４が、この順に設置される。

原水ポンプ２は、原水供給源（図示せず）に接続され、下流側に配置された膜ろ過装置３に給水ライン２２を介して原水を供給する。原水は、井水、河川水、工業用水などである。

膜ろ過装置３は、原水ポンプ２の下流側に配置される。膜ろ過装置３には、給水ライン２２上を供給される原水に含まれる有機物の少なくとも一部を取り除く限外ろ過膜（ＵＦ膜）が設けられている。限外ろ過膜の公称孔径は、有機物の少なくとも一部を取り除けるものであれば特に限定されない。

例えば、限外ろ過膜（ＵＦ膜）は、水中の有機物の分子量よりも小さな分画分子量の限外ろ過膜（ＵＦ膜）で除去できる。具体的には、一般的な天然水に含まれるフミン質の分画分子量は数千〜数十万Ｄａとされていることから、分画分子量１０万Ｄａ以下の限外ろ過膜（ＵＦ膜）が好ましく、分画分子量１万Ｄａ以下の限外ろ過膜（ＵＦ膜）がより好ましく、分画分子量１０００Ｄａ以下の限外ろ過膜（ＵＦ膜）が更に好ましい。ただし、分画分子量が小さな限外ろ過膜（ＵＦ膜）は透水性が悪いことから、水質や要求性能に応じた分画分子量の限外ろ過膜（ＵＦ膜）を選択することが好ましい。

膜ろ過装置３は、酸化剤添加装置１３よりも上流側に配置され、酸化剤添加装置１３よりも上流側において、原水をろ過処理し、原水に含まれる有機物の少なくとも一部を除去する。膜ろ過装置３の下流側の原水においては、膜ろ過装置３により有機物の少なくとも一部が除去されており、原水に含まれる有機物が低減されている。そのため、膜ろ過装置３の下流側においては、後述する酸化剤添加装置１３により添加される次亜塩素酸ナトリウムの塩素とアンモニア性窒素と有機物とが反応して生成される副生成物としてのシアン化合物の生成量を低減できる。また、後述する酸化剤添加装置１３により添加される次亜塩素酸ナトリウムの塩素と有機物とが反応して生成される副生成物としてのトリハロメタンの生成量を低減できる。

膜ろ過装置３を使用して原水に含まれる有機物を除去する場合には、原水に含まれる懸濁物質を凝集（フロック化）させて除去し易くすることが好ましい。そのため、本実施形態においては、膜ろ過装置３の上流側において、凝集剤添加装置１２によって、原水に凝集剤を添加する。

凝集剤添加装置１２は、原水ポンプ２の下流側であって膜ろ過装置３の上流側の給水ライン２２において、凝集剤添加ライン１２ａを介して配置される。凝集剤添加装置１２は、給水ライン２２上を供給される原水に凝集剤を添加することにより、この原水に含まれる有機物を凝集させる。この凝集剤としては、例えば、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）、ＰＳＩ（ポリシリカ鉄）、塩化鉄などを用いることができる。なお、凝集剤添加装置１２により凝集剤を添加する場合に、膜ろ過装置３の限外ろ過膜（ＵＦ膜）における有機物の除去を促進可能な粉末活性炭などの補助剤を併せて添加してもよい。

除鉄除マンガン装置４は、膜ろ過装置３の下流側に配置される。除鉄除マンガン装置４は、次亜塩素酸塩としての次亜塩素酸ナトリウムを添加する酸化剤添加装置１３の下流側において、給水ライン２３上を供給される原水に含まれる鉄分及びマンガン分を除去する。

本実施形態においては、除鉄除マンガン装置４は、原水に含まれる鉄分及びマンガン分を除去し、原水から処理水（鉄分及びマンガン分が除去された原水）を生成する。除鉄除マンガン装置４は、ろ材が充填されたろ過塔を備えている。ろ材には、通常、粒子状のマンガンシャモット、マンガンゼオライト、マンガン砂（二酸化マンガン担持の砂）等が使用される。

除鉄除マンガン装置４に供給される原水に含まれる鉄分は、次亜塩素酸ナトリウムの作用により酸化されて不溶性の鉄化合物（酸化水酸化鉄（III）など）へと変化し、上記ろ材によってろ過される。除鉄除マンガン装置４に供給される原水に含まれるマンガン分は、上記ろ材と接触したときに、次亜塩素酸ナトリウムの作用により酸化が進行し、ろ材によって吸着され、除去される。

除鉄除マンガン装置４の上流側には、原水に含まれる鉄分を不溶性の鉄化合物に変化させるために、除鉄除マンガン装置４に供給される原水に次亜塩素酸塩としての次亜塩素酸ナトリウムを添加する酸化剤添加装置１３が設けられている。

酸化剤添加装置１３は、膜ろ過装置３の下流側であって除鉄除マンガン装置４の上流側の給水ライン２３に、酸化剤添加ライン１３ａを介して配置される。酸化剤添加装置１３は、給水ライン２３上を供給される原水に次亜塩素酸塩としての次亜塩素酸ナトリウムを添加する。酸化剤添加装置１３は、酸化剤添加制御装置１３１により制御される。酸化剤添加制御装置１３１は、塩素センサ１４の出力値（残留塩素の濃度）に基づいて、酸化剤添加装置１３における次亜塩素酸ナトリウムの添加量を増減させる。

酸化剤添加制御装置１３１は、塩素センサ１４の出力値（残留塩素の濃度）に基づいて、次亜塩素酸ナトリウムの添加量を増減するように、フィードバック制御する。
具体的には、酸化剤添加制御装置１３１は、塩素センサ１４の出力値（残留塩素の濃度）に基づいて、塩素センサ１４の出力値（残留塩素の濃度）が小さい場合には、塩素が不足しているとして、酸化剤添加装置１３における次亜塩素酸ナトリウムの添加量を増加させる。また、酸化剤添加制御装置１３１は、塩素センサ１４の出力値（残留塩素の濃度）に基づいて、塩素センサ１４の出力値（残留塩素の濃度）が大きい場合には、塩素が過剰であるとして、酸化剤添加装置１３における次亜塩素酸ナトリウムの添加量を減少させる。

次に、第１実施形態の水処理システム１の動作について説明する。この水処理システム１において、井水などの原水から処理水を生成する際には、原水ポンプ２を駆動する。
原水ポンプ２を駆動することにより、原水供給源から供給される原水は、給水ライン２２を通って、膜ろ過装置３に供給される。給水ライン２２においては、凝集剤添加装置１２から凝集剤が添加される。その結果、原水に含まれる有機物が凝集してフロックを形成する。なお、凝集剤添加装置１２により凝集剤を添加する場合に、膜ろ過装置３の限外ろ過膜（ＵＦ膜）における有機物の除去を促進可能な粉末活性炭などの補助剤を併せて添加してもよい。

その後、膜ろ過装置３において、その限外ろ過膜により、この原水に含まれる有機物の少なくとも一部が取り除かれる。このとき、この有機物は凝集剤により凝集してフロックを形成しているので、有機物を限外ろ過膜で効率よく取り除くことができる。なお、凝集剤添加装置１２により凝集剤を添加する際に、粉末活性炭などの補助剤を併せて添加することで、膜ろ過装置３の限外ろ過膜（ＵＦ膜）における有機物の除去を促進させることができる。

続けて、膜ろ過装置３から排出された原水は、給水ライン２３を通って、除鉄除マンガン装置４に供給される。給水ライン２３の途中で、酸化剤添加装置１３により次亜塩素酸ナトリウムが添加される。酸化剤添加装置１３により次亜塩素酸ナトリウムを添加することで、原水に含まれる鉄分が酸化されて不溶性の鉄化合物となる。

ここで、膜ろ過装置３により原水から有機物の少なくとも一部が除去されているため、酸化剤添加装置１３により次亜塩素酸ナトリウムが添加されても、副生成物（シアン化合物やトリハロメタンなど）の生成量を低減することができる。また、膜ろ過装置３により原水から有機物の少なくとも一部が除去されているため、次亜塩素酸ナトリウムの添加量を低減することができ、次亜塩素酸ナトリウムから生成される塩素酸の生成量を低減することができる。

次に、除鉄除マンガン装置４において、膜ろ過装置３から排出された原水に含まれる鉄分及びマンガン分が除去され、原水から処理水が生成される。除鉄除マンガン装置４で処理された処理水は、給水ライン２４を通って処理水タンク（図示せず）に供給され、その処理水タンクに貯留される。

このようにして、処理水が給水ライン２４上を供給されるとき、この処理水に含まれる残留塩素の濃度を塩素センサ１４が検出し、その出力値（残留塩素の濃度）に基づいて、酸化剤添加制御装置１３１が酸化剤添加装置１３の次亜塩素酸ナトリウムの添加量を増減させる。このように、次亜塩素酸ナトリウムの添加量をフィードバック制御することにより、原水に含まれる有機物が多い場合又は少ない場合にかかわらず、塩素の過不足を回避することができる。

すなわち、次亜塩素酸ナトリウムの添加量をフィードバック制御しない場合には、有機物の含有量の見込み違いにより、塩素の過不足が生じてしまう恐れがある。これに対して、次亜塩素酸ナトリウムの添加量のフィードバック制御を行うことで、水処理の現場の状況を問わず、塩素の過不足を回避することが可能となる。しかも、こうしたフィードバック制御により、塩素酸の原料物質である次亜塩素酸ナトリウムの添加量を低減することで、塩素酸の生成量を低減でき、塩素酸の水道水基準（例えば、０．６ｐｐｍ以下）を満たすことが可能となる。

上述した第１実施形態に係る水処理システム１によれば、例えば、以下のような効果が奏される。

本実施形態に係る水処理システム１は、原水を供給する給水ライン２２〜２４と、給水ライン２２〜２４上に設置され、給水ライン２２〜２４上を供給される原水に次亜塩素酸ナトリウムを添加する酸化剤添加装置１３と、酸化剤添加装置１３の下流側において給水ライン２２〜２４上に設置され、給水ライン２２〜２４上を供給される原水に含まれる鉄分及びマンガン分のうち少なくとも一方を除去する除鉄除マンガン装置４と、を備え、酸化剤添加装置１３の上流側に、給水ライン２２〜２４上を供給される原水に含まれる有機物の少なくとも一部を取り除く限外ろ過膜が設けられた膜ろ過装置３をさらに備える。そのため、除鉄除マンガン装置４で原水から処理水を生成する前に、膜ろ過装置３で原水から有機物を取り除くことができる。その結果、水処理の現場によって原水の水質が変動することで原水に含まれる有機物の量が変動しても、原水に含まれる有機物が多い場合又は少ない場合にかかわらず、有機物由来の副生成物（シアン化合物やトリハロメタンなど）の生成量を低減することができる。また、次亜塩素酸ナトリウムから生成される塩素酸の生成量を低減することができる。

また、本実施形態に係る水処理システム１は、除鉄除マンガン装置４から下流側の給水ライン２２〜２４に排出される処理水に含まれる残留塩素の濃度に基づいて、酸化剤添加装置１３の次亜塩素酸ナトリウムの添加量を増減させる酸化剤添加制御装置１３１をさらに備える。これにより、次亜塩素酸ナトリウムの添加量をフィードバック制御することにより、原水に含まれる有機物が多い場合又は少ない場合にかかわらず、塩素の過不足を回避することができる。

また、本実施形態に係る水処理システム１は、膜ろ過装置３の上流側に、給水ライン２２〜２４上を供給される原水に含まれる有機物を凝集させる凝集剤添加装置１２をさらに備える。そのため、膜ろ過装置３で有機物を取り除く前に、有機物をフロック化することにより、膜ろ過装置３により有機物を容易に取り除くことができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。図２は、本発明の第２実施形態に係る水処理システム１Ａの模式図である。なお、第２実施形態では、主に第１実施形態との相違点について説明する。このため、第１実施形態と同一（又は同等）の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、第２実施形態において特に説明しない点については、第１実施形態の説明が適宜に適用される。

第２実施形態に係る水処理システム１Ａにおいては、第１実施形態の水処理システム１における原水ポンプ２と膜ろ過装置３との間に、懸濁物質除去装置としての砂ろ過装置５が配置されている。原水ポンプ２と砂ろ過装置５との間には、給水ライン２５が配設されている。給水ライン２５には、第１凝集剤添加ライン１１ａを介して、第１凝集剤添加装置１１が接続されている。砂ろ過装置５と膜ろ過装置３との間には、給水ライン２２が配設されている。給水ライン２２には、第２凝集剤添加ライン１２ａを介して、凝集剤添加装置としての第２凝集剤添加装置１２が接続されている。

砂ろ過装置５は、原水ポンプ２の下流側であって膜ろ過装置３の上流側に配置され、給水ライン２５上を供給される原水に含まれる懸濁物質を除去する。砂ろ過装置５は、原水に含まれる微粒子等の懸濁物質をろ材（図示せず）により捕捉して除去するものである。砂ろ過装置としては、例えば、硅石等の粗粒ろ材と、アンスラサイトやろ過砂等の細粒ろ材と、から形成されたろ材層（図示せず）を有する塔式のものが挙げられる。

第１凝集剤添加装置１１は、原水ポンプ２の下流側であって砂ろ過装置５の上流側の給水ライン２５において、第１凝集剤添加ライン１１ａを介して配置される。第１凝集剤添加装置１１は、給水ライン２５上を供給される原水に凝集剤を添加することにより、この原水に含まれる懸濁物質を凝集させる。この凝集剤としては、例えば、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）、ＰＳＩ（ポリシリカ鉄）、塩化鉄などを用いることができる。

第２凝集剤添加装置１２は、砂ろ過装置５の下流側であって膜ろ過装置３の上流側の給水ライン２２において、第２凝集剤添加ライン１２ａを介して配置される。第２凝集剤添加装置１２は、給水ライン２２上を供給される原水に凝集剤を添加することにより、この原水に含まれる有機物を凝集させる。この凝集剤としては、例えば、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）、ＰＳＩ（ポリシリカ鉄）、塩化鉄などを用いることができる。

次に、第２実施形態の水処理システム１Ａの動作について説明する。この水処理システム１において、井水などの原水から処理水を生成する際には、原水ポンプ２を駆動する。
原水ポンプ２を駆動することにより、原水供給源から供給される原水は、給水ライン２５を通って、砂ろ過装置５に供給される。給水ライン２５においては、第１凝集剤添加装置１１から凝集剤が添加される。その結果、原水に含まれる懸濁物質が凝集する。そして、砂ろ過装置５において、この原水に含まれる懸濁物質が除去される。

次に、砂ろ過装置５によりろ過された原水は、給水ライン２２を通って、膜ろ過装置３に供給される。給水ライン２２においては、第２凝集剤添加装置１２から凝集剤が添加される。その結果、原水に含まれる有機物が凝集してフロックを形成する。
その後、膜ろ過装置３において、その限外ろ過膜により、この原水に含まれる有機物の少なくとも一部が取り除かれる。このとき、この有機物は凝集剤により凝集してフロックを形成しているので、有機物を限外ろ過膜で効率よく取り除くことができる。

第２実施形態に係る水処理システム１Ａにおいて、膜ろ過装置５よりも下流側の動作は、第１実施形態に係る水処理システム１の動作と同様である。

第２実施形態に係る水処理システム１Ａによれば、例えば、以下のような効果が奏される。
第２実施形態に係る水処理システム１Ａは、膜ろ過装置３の上流側に、給水ライン２２〜２５上を供給される原水に含まれる懸濁物質を除去する砂ろ過装置５をさらに備える。そのため、膜ろ過装置３の上流側において懸濁物質を除去することで、下流側の膜ろ過装置３において、有機物を除去しやすくなる。
また、砂ろ過装置５の上流側に第１凝集剤添加装置１１が存在するため、砂ろ過装置５で懸濁物質を除去する前に、第１凝集剤添加装置１１により懸濁物質を凝集することにより、砂ろ過装置５により懸濁物質を容易に除去することができる。
また、膜ろ過装置３の上流側に第２凝集剤添加装置１２が存在するため、膜ろ過装置３で有機物を取り除く前に、第２凝集剤添加装置１２により有機物をフロック化することにより、膜ろ過装置３により有機物を容易に取り除くことができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。図３は、本発明の第３実施形態に係る水処理システム１Ｂの模式図である。なお、第３実施形態では、主に第１実施形態との相違点について説明する。このため、第１実施形態と同一（又は同等）の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、第３実施形態において特に説明しない点については、第１実施形態の説明が適宜に適用される。

第３実施形態に係る水処理システム１Ｂにおいては、第１実施形態の水処理システム１における原水ポンプ２と膜ろ過装置３との間に、アンモニア除去装置６が配置されている。原水ポンプ２とアンモニア除去装置６との間には、給水ライン２１が配設されている。アンモニア除去装置６と膜ろ過装置３との間には、給水ライン２２が配設されている。給水ライン２２には、凝集剤添加ライン１２ａを介して、凝集剤添加装置１２が接続されている。

アンモニア除去装置６は、原水ポンプ２の下流側であって膜ろ過装置３の上流側に配置される。アンモニア除去装置６は、原水の性状に応じて、生物処理、陽イオン交換、ゼオライト等の吸着処理その他の手法により、給水ライン２１上を供給される原水に含まれるアンモニア性窒素を除去する。これにより、アンモニア除去装置６の下流側に供給される原水には、アンモニア性窒素が除去された状態となる。アンモニア除去装置６の下流側においては、アンモニア性窒素が低減されているため、酸化剤添加装置１３により添加される次亜塩素酸ナトリウムの塩素の添加量を低減できる。また、後述する酸化剤添加装置１３により添加される次亜塩素酸ナトリウムの塩素とアンモニア性窒素と有機物とが反応して生成される副生成物としてのシアン化合物の生成量を低減できる。

また、アンモニア除去装置６は、アンモニア性窒素を除去するのと同時に、鉄分及びマンガン分も除去することができる。そのため、アンモニア除去装置６の下流側に配置される除鉄除マンガン装置４で除去する鉄分及びマンガン分の除去量を低減できるため、除鉄除マンガン装置４の負担を軽減することができる。なお、アンモニア除去装置６は、鉄分及びマンガン分も除去できるため、除鉄除マンガン装置４における鉄分及びマンガン分の除去量が変動した場合や、除鉄除マンガン装置４が故障した場合などに、除鉄除マンガン装置４の動作をバックアップすることができる。

次に、第３実施形態の水処理システム１Ｂの動作について説明する。この水処理システム１において、井水などの原水から処理水を生成する際には、原水ポンプ２を駆動する。
原水ポンプ２を駆動することにより、原水供給源から供給される原水は、給水ライン２１を通って、アンモニア除去装置６に供給される。そして、アンモニア除去装置６において、この原水に含まれるアンモニア性窒素が除去される。

次に、アンモニア除去装置６から排出された原水は、給水ライン２２を通って、膜ろ過装置３に供給される。
第３実施形態に係る水処理システム１Ｂにおいて、膜ろ過装置３よりも下流側の動作は、第１実施形態に係る水処理システム１の動作と同様である。

第３実施形態に係る水処理システム１Ｂによれば、例えば、以下のような効果が奏される。
第３実施形態に係る水処理システム１Ｂは、酸化剤添加装置１３の上流側に、給水ライン２１〜２４上を供給される原水に含まれるアンモニア性窒素を除去するアンモニア除去装置６をさらに備える。そのため、アンモニア除去装置６により原水からアンモニア性窒素が除去されているため、酸化剤添加装置１３により添加される次亜塩素酸ナトリウムの塩素の添加量を低減することができる。また、原水を除鉄除マンガン処理する前に、原水からアンモニア性窒素を除去することにより、アンモニア性窒素由来の副生成物（シアン化合物など）の生成量を低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

例えば、上述した実施形態では、膜ろ過装置３の上流側に砂ろ過装置５を配置した。しかし、膜ろ過装置３の上流側に配置する装置は、原水に含まれる懸濁物質を除去する懸濁物質除去装置であればよい。例えば、上述した実施形態における砂ろ過装置５に代えて、凝集沈殿装置や加圧浮上装置等を配置してもよい。

また、上述した実施形態では、膜ろ過装置３と除鉄除マンガン装置４との間の原水に次亜塩素酸ナトリウムを添加するように構成した。しかし、これに加えて、膜ろ過装置３の上流側の原水に次亜塩素酸ナトリウムを添加するように構成してもよい。膜ろ過装置３の上流側の原水に次亜塩素酸ナトリウムを添加するように構成することで、膜ろ過装置３の限外ろ過膜（ＵＦ膜）の生物汚染を抑制することができる。

また、上述した実施形態では、アンモニア除去装置６は、膜ろ過装置３の上流側に配置されている。しかし、アンモニア除去装置６は、酸化剤添加装置１３の上流側に配置されていればよく、例えば、膜ろ過装置３の下流側であって酸化剤添加装置１３により次亜塩素酸ナトリウムが供給される部分よりも上流側に配置されていてもよい。

また、上述した第１実施形態及び第３実施形態において、凝集剤添加装置１２を設けなくてもよい。また、上述した第２実施形態において、第１凝集剤添加装置１１及び第２凝集剤添加装置１２について、いずれか一方を設けてもよく、両方とも設けなくてもよい。

また、上述した実施形態の構成の水処理システム１，１Ａ，１Ｂの構成に限定されず、水処理システム１，１Ａ，１Ｂの目的に応じて、上述した水処理システム１，１Ａ，１Ｂを構成する装置以外の装置（例えば、活性炭ろ過装置、軟水器、ＲＯ装置（逆浸透膜ろ過装置）など）を付加しても構わない。

１，１Ａ，１Ｂ 水処理システム
３ 膜ろ過装置
４ 除鉄除マンガン装置
５ 砂ろ過装置（懸濁物質除去装置）
６ アンモニア除去装置
１２ 第２凝集剤添加装置（凝集剤添加装置）
１３ 酸化剤添加装置（薬注装置）
２１ 給水ライン
２２ 給水ライン
２３ 給水ライン
２４ 給水ライン
２５ 給水ライン
１３１ 酸化剤添加制御装置（薬注制御装置）

Claims (5)

1. 原水を供給する給水ラインと、
   前記給水ライン上に設置され、前記給水ライン上を供給される原水に次亜塩素酸塩を添加する薬注装置と、
   前記薬注装置の下流側において前記給水ライン上に設置され、前記給水ライン上を供給される原水に含まれる鉄分及びマンガン分のうち少なくとも一方を除去する除鉄除マンガン装置と、を備える水処理システムであって、
   前記薬注装置の上流側に、前記給水ライン上を供給される原水に含まれる有機物の少なくとも一部を取り除く限外ろ過膜が設けられた膜ろ過装置をさらに備える、水処理システム。
2. 前記除鉄除マンガン装置から下流側の給水ラインに排出される処理水に含まれる残留塩素の濃度に基づいて、前記薬注装置の次亜塩素酸塩の添加量を増減させる薬注制御装置をさらに備える、請求項１に記載の水処理システム。
3. 前記膜ろ過装置の上流側に、前記給水ライン上を供給される原水に含まれる有機物を凝集させる凝集剤添加装置をさらに備える、請求項１又は２に記載の水処理システム。
4. 前記膜ろ過装置の上流側に、前記給水ライン上を供給される原水に含まれる懸濁物質を除去する懸濁物質除去装置をさらに備える、請求項１から３までのいずれかに記載の水処理システム。
5. 前記薬注装置の上流側に、前記給水ライン上を供給される原水に含まれるアンモニア性窒素を除去するアンモニア除去装置をさらに備える、請求項１から４までのいずれかに記載の水処理システム。

Images