JP2770791B2 - 水処理方法および水処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原水を浄化して浄化水
を得るための水処理方法および水処理装置であって、プ
ール、池、湖沼などの水の浄化や、工業用などの循環水
の浄化、ビルの給水浄化、あるいは、ダムや河川からの
飲料水の造水など比較的大規模な水処理に適用される水
処理方法および水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】長年の間、多くの水処理は、砂ろ過装置
や沈澱装置、プリコートフィルタを用いたろ過装置、塩
素添加などを中心に行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。最近、水質の悪化とその原因の多様化が進み、ま
た、水の循環使用が図られるにともなって、従来の水処
理システムでは対処できない場合が生じている。特に、
原水にプランクトンやバクテリアなどの数μｍ程度の微
小な汚濁成分が含まれる場合、従来のろ過装置などでは
この微小汚濁成分を好適に除去できない。

【０００４】また、プリコートフィルタは、ろ過材表面
にプリコート層を形成してこの層に汚濁成分を補足する
のであるが、このプリコート層を形成するために、珪藻
土などのろ過助剤を原水に供給しなければならず、運用
コストが高くなる。また、ろ過効率が低下してくると、
逆洗などによって汚濁成分をプリコート層（ろ過助剤）
とともにろ過材から洗い流して廃棄するのであるが、こ
の場合、本来除去すべき汚濁成分以外にろ過助材をも廃
棄することになるので、廃棄物の増容化も問題となる。

【０００５】さらに、プール水の浄化では、プール水の
純度を法的な規制基準に合致させる必要があるが、上記
したように微小な汚濁成分が好適に除去できないので、
プール水の純度を法的な規制基準に合致させるために、
多量の新鮮な水道水などをプールに補給して、プール水
を希釈しており、水道代などのコスト高を招いている。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、微小な汚濁成分を好適に除去すること
ができ、しかも廃棄物の増容化やコスト高を招かない水
処理方法および水処理装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項１に記載の発明に係る水処理方法は、原水中
の汚濁成分を凝集フロック化する凝集反応処理工程と、
この凝集反応処理工程から得られる処理水を砂ろ過する
粗ろ過処理工程と、この粗ろ過処理工程から得られる処
理水を生物活性炭を用いて吸着処理する吸着処理工程
と、この吸着処理工程から得られる処理水を、平均直径
が０．０５〜２０μｍの範囲にある繊維の集合体をろ過
材とする１次ろ過装置を用いて処理し、１次ろ過水を得
る１次ろ過工程と、１次ろ過水の少なくとも一部を、壁
面に孔径が０．００５〜１μｍの範囲の孔を有する中空
糸膜を束ねてなり、かつ、これら中空糸膜の壁面の面積
の総和が１ｍ² 以上であるろ過材を含む中空糸膜精密ろ
過装置を用いて処理し、２次ろ過水を得る２次ろ過工程
と、１次ろ過水の残りおよび２次ろ過水を浄化水として
送出する送出工程と、を含むことを特徴とするものであ
る。

【０００８】請求項２に記載の発明に係る水処理方法
は、上記請求項１に記載の水処理方法において、吸着処
理の後に酸化処理を施すことを特徴とするものである。

【０００９】請求項３に記載の発明に係る水処理方法
は、上記請求項２に記載の水処理方法において、酸化処
理にオゾンを用いることを特徴とするものである。

【００１０】請求項４に記載の発明に係る水処理装置
は、原水取水手段と、原水に酸化処理を施す第１の酸化
手段と、平均直径が０．０５〜２０μｍの範囲にある繊
維の集合体をろ過材とする、第１の酸化手段による処理
水をろ過して１次ろ過水を得る１次ろ過装置と、１次ろ
過水に酸化処理を施す第２の酸化手段と、壁面に孔径が
０．００５〜１μｍの範囲の孔を有する中空糸膜を束ね
てなり、かつ、これら中空糸膜の壁面の面積の総和が１
ｍ² 以上であるろ過材を含む、第２の酸化手段による処
理水の少なくとも一部をろ過して２次ろ過水を得る中空
糸膜精密ろ過装置と、第２の酸化手段による処理水の残
りおよび２次ろ過水を浄化水として送出する送出手段
と、を備えていることを特徴とするものである。

【００１１】請求項５に記載の発明に係る水処理装置
は、原水取水手段と、原水に酸化処理を施す第１の酸化
手段と、平均直径が０．０５〜２０μｍの範囲にある繊
維の集合体をろ過材とする、第１の酸化手段による処理
水をろ過して１次ろ過水を得る１次ろ過装置と、壁面に
孔径が０．００５〜１μｍの範囲の孔を有する中空糸膜
を束ねてなり、かつ、これら中空糸膜の壁面の面積の総
和が１ｍ² 以上であるろ過材を含む、１次ろ過水の少な
くとも一部をろ過して２次ろ過水を得る中空糸膜精密ろ
過装置と、２次ろ過水に酸化処理を施す第２の酸化手段
と、１次ろ過水の残りおよび第２の酸化手段による処理
水を浄化水として送出する送出手段と、を備えているこ
とを特徴とするものである。

【００１２】請求項６に記載の発明に係る水処理装置
は、原水取水手段と、原水に砂ろ過による粗ろ過処理を
施す粗ろ過手段と、粗ろ過手段による処理水に酸化処理
を施す酸化手段と、平均直径が０．０５〜２０μｍの範
囲にある繊維の集合体をろ過材とする、酸化手段による
処理水をろ過して１次ろ過水を得る１次ろ過装置と、壁
面に孔径が０．００５〜１μｍの範囲の孔を有する中空
糸膜を束ねてなり、かつ、これら中空糸膜の壁面の面積
の総和が１ｍ² 以上であるろ過材を含む、１次ろ過水の
少なくとも一部をろ過して２次ろ過水を得る中空糸膜精
密ろ過装置と、１次ろ過水の残りおよび２次ろ過水を浄
化水として送出する送出手段と、を備えていることを特
徴とするものである。

【００１３】請求項７に記載の発明に係る水処理装置
は、原水取水手段と、原水中の汚濁成分を凝集フロック
化する凝集反応手段と、凝集反応手段による処理水に酸
化処理を施す酸化手段と、平均直径が０．０５〜２０μ
ｍの範囲にある繊維の集合体をろ過材とする、酸化手段
による処理水をろ過して１次ろ過水を得る１次ろ過装置
と、壁面に孔径が０．００５〜１μｍの範囲の孔を有す
る中空糸膜を束ねてなり、かつ、これら中空糸膜の壁面
の面積の総和が１ｍ² 以上であるろ過材を含む、１次ろ
過水の少なくとも一部をろ過して２次ろ過水を得る中空
糸膜精密ろ過装置と、１次ろ過水の残りおよび２次ろ過
水を浄化水として送出する送出手段と、を備えているこ
とを特徴とするものである。

【００１４】請求項８に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項７に記載の水処理装置において、中空糸
膜精密ろ過装置に供給されなかった１次ろ過水の残りお
よび２次ろ過水に、活性炭による吸着処理を施す活性炭
吸着手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１５】請求項９に記載の発明に係る水処理装置
は、原水取水手段と、原水中の汚濁成分を凝集フロック
化する凝集反応手段と、凝集反応手段による処理水に砂
ろ過による粗ろ過処理を施す粗ろ過手段と、平均直径が
０．０５〜２０μｍの範囲にある繊維の集合体をろ過材
とする、粗ろ過手段による処理水をろ過して１次ろ過水
を得る１次ろ過装置と、壁面に孔径が０．００５〜１μ
ｍの範囲の孔を有する中空糸膜を束ねてなり、かつ、こ
れら中空糸膜の壁面の面積の総和が１ｍ² 以上であるろ
過材を含む、１次ろ過水の少なくとも一部をろ過して２
次ろ過水を得る中空糸膜精密ろ過装置と、１次ろ過水の
残りおよび２次ろ過水を浄化水として送出する送出手段
と、を備えていることを特徴とするものである。

【００１６】請求項１０に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項９に記載の水処理装置において、粗ろ過
手段と１次ろ過装置との間に生物活性炭により吸着処理
を施す生物活性炭吸着手段を設けたことを特徴とするも
のである。

【００１７】請求項１１に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項１０に記載の水処理装置において、１次
ろ過装置の前に、生物活性炭吸着手段による処理水に酸
化処理を施す酸化手段を付設したことを特徴とするもの
である。

【００１８】請求項１２に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項９に記載の水処理装置において、粗ろ過
手段と１次ろ過装置との間に酸化処理を施す酸化手段を
設けたことを特徴とするものである。

【００１９】請求項１３に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項１２に記載の水処理装置において、中空
糸膜精密ろ過装置に供給されなかった１次ろ過水の残り
および２次ろ過水に、活性炭により吸着処理を施す活性
炭吸着手段を設けたことを特徴とするものである。

【００２０】請求項１４に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項９に記載の水処理装置において、２次ろ
過水に酸化処理を施す酸化手段を設けたことを特徴とす
るものである。

【００２１】請求項１５に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項１４に記載の水処理装置において、中空
糸膜精密ろ過装置に供給されなかった１次ろ過水の残り
および酸化手段による処理水に、活性炭により吸着処理
を施す活性炭吸着手段を設けたことを特徴とするもので
ある。

【００２２】請求項１６に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項９に記載の水処理装置において、中空糸
膜精密ろ過装置に供給されなかった１次ろ過水の残りお
よび２次ろ過水に、活性炭により吸着処理を施す活性炭
吸着手段を設けたことを特徴とするものである。

【００２３】請求項１７に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項９に記載の水処理装置において、１次ろ
過水に酸化処理を施す酸化手段を設けたことを特徴とす
るものである。

【００２４】請求項１８に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項１７に記載の水処理装置において、中空
糸膜精密ろ過装置に供給されなかった、酸化手段による
処理水の残り、および、２次ろ過水に、活性炭により吸
着処理を施す活性炭吸着手段を設けたことを特徴とする
ものである。

【００２５】請求項１９に記載の発明に係る水処理装置
は、原水取水手段と、原水中の汚濁成分を凝集フロック
化する凝集反応手段と、平均直径が０．０５〜２０μｍ
の範囲にある繊維の集合体をろ過材とする、凝集反応手
段による処理水をろ過して１次ろ過水を得る１次ろ過装
置と、１次ろ過水に生物活性炭により吸着処理を施す生
物活性炭吸着手段と、生物活性炭吸着手段による処理水
を１次ろ過装置に還流して再ろ過する手段と、壁面に孔
径が０．００５〜１μｍの範囲の孔を有する中空糸膜を
束ねてなり、かつ、これら中空糸膜の壁面の面積の総和
が１ｍ² 以上であるろ過材を含む、１次ろ過水の少なく
とも一部をろ過して２次ろ過水を得る中空糸膜精密ろ過
装置と、１次ろ過水の残りおよび２次ろ過水を浄化水と
して送出する送出手段と、を備えていることを特徴とす
るものである。

【００２６】請求項２０に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項１９に記載の水処理装置において、生物
活性炭吸着手段による処理水に酸化処理を施す酸化手段
を設けたことを特徴とするものである。

【００２７】請求項２１に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項５〜８、１２、１３、１７および１８の
いずれかに記載の水処理装置において、第１の酸化手段
または酸化手段が塩素添加手段であることを特徴とする
ものである。

【００２８】請求項２２に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項４、５、１４、１５、１７および１８の
いずれかに記載の水処理装置において、第２の酸化手段
または酸化手段が、塩素または次亜塩素酸ソーダの存在
下に紫外線を照射する紫外線反応手段であることを特徴
とするものである。

【００２９】請求項２３に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項４〜６、１１、１７、１８および２０の
いずれかに記載の水処理装置において、第１の酸化手段
または酸化手段がオゾン添加手段であることを特徴とす
るものである。

【００３０】請求項２４に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項４〜２３のいずれかに記載の水処理装置
において、１次ろ過装置のろ過材が表面に立毛を有する
ことを特徴とするものである。

【００３１】請求項２５に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項４〜２４のいずれかに記載の水処理装置
において、繊維の集合体がポリエステル繊維で構成され
ていることを特徴とするものである。

【００３２】請求項２６に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項４〜２５のいずれかに記載の水処理装置
において、１次ろ過装置が、ろ過材を回転ドラムの周面
に装着した回転ドラム式ろ過装置であることを特徴とす
るものである。

【００３３】請求項２７に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項４〜２６のいずれかに記載の水処理装置
において、取水手段が原水をプールから取水する手段で
あり、送出手段が浄化水を上記プールに送出する手段で
あることを特徴とするものである。

【００３４】請求項２８に記載の発明に係る水処理装置
は、上記請求項２７に記載の水処理装置において、浄化
中の水または浄化水に塩素を添加して消毒処理を施す消
毒手段を備えていることを特徴とするものである。

【００３５】

【作用】本発明の作用は次のとおりである。請求項１に
記載の発明によれば、凝集反応処理工程、粗ろ過処理工
程、生物活性炭による吸着処理工程、１次ろ過工程、２
次ろ過工程の順で原水が浄化水に浄化される。２次ろ過
工程の中空糸膜精密ろ過装置には、１次ろ過工程の１次
ろ過装置により得られた１次ろ過水の全量またはその一
部が供給される。１ろ過水の全量を中空糸膜精密ろ過装
置に供給する場合には、２次ろ過水を浄化水として送出
し、また、１ろ過水の一部を中空糸膜精密ろ過装置に供
給する場合には、１次ろ過水の残り（中空糸膜精密ろ過
装置に供給しない１次ろ過水）と２次ろ過水とを浄化水
として送出する。

【００３６】１次ろ過装置は、平均直径が０．０５〜２
０μｍの範囲にある繊維の集合体をろ過材としているの
で、このろ過材は緻密なろ過層が形成され、数μｍ〜数
十μｍ程度の汚濁物質がこの緻密なろ過層で好適にろ過
分離される。また、中空糸膜精密ろ過装置は、壁面に孔
径が０．００５〜１μｍの孔を有する中空糸膜を束ねて
なり、かつ、これら中空糸膜の壁面の面積の総和が１ｍ
² 以上であるろ過材（中空糸膜）を備え、このろ過材で
１次ろ過水をろ過するので、１次ろ過装置でろ過分離で
きなかったコンマ数μｍ程度の微細な汚濁成分が好適に
ろ過分離される。なお、中空糸膜精密ろ過装置に供給さ
れる水に粗大な汚濁成分が含まれていると、中空糸膜精
密ろ過装置のろ過材が目詰まりし易いが、本発明では、
１次ろ過装置で数μｍ〜数十μｍ程度の汚濁物質を１次
ろ過した後、中空糸膜精密ろ過装置で２次ろ過するの
で、中空糸膜精密ろ過装置のろ過材は目詰まりし難い。

【００３７】なお、中空糸膜精密ろ過装置に１次ろ過水
の全量を供給するか、その一部を供給するかは、この水
処理方法が適用される分野などに応じて決められる。例
えば、飲料水の造水のように浄化水の純度を高めたい場
合には中空糸膜精密ろ過装置に１次ろ過水の全量を供給
して、より純度の高い２次ろ過水を浄化水として送出す
ればよい。また、例えば、プール水の循環浄化の場合な
どでは、中空糸膜精密ろ過装置に１次ろ過水の一部を供
給して、１次ろ過水の残りと、より純度の高い２次ろ過
水とを浄化水として送出（プールに還流）すればよい。
この場合、プールに還流される１次ろ過水は、より純度
の高い２次ろ過水によって希釈されるので、プール全体
としては、水の純度は法的な規制基準内に収められる。
しかも、処理時間が長い２次ろ過は、１次ろ過水の一部
に対してのみ行うので、全体的な浄化処理時間の短縮化
が図れる。

【００３８】また、１次ろ過より前に粗ろ過処理を行う
ので、１次ろ過装置の負荷を軽減しつつ、粗大な汚濁成
分を含む原水の浄化も好適に行うことができる。しか
も、この粗ろ過処理の前に凝集反応処理を行うので、粗
ろ過処理の前に、原水内の微小な汚濁成分が凝集フロッ
ク化され、この凝集フロック化された汚濁物質を粗ろ過
処理で分離除去することができ、１次ろ過の前に、原水
内の微小な汚濁成分の多くを効率良くろ過分離すること
ができる。

【００３９】さらに、生物活性炭による吸着処理を施す
ので、高分子や生物分解程度の低い物質をも好適に分解
することができる。

【００４０】請求項２に記載の発明によれば、上記請求
項１に記載の水処理方法において、生物活性炭による吸
着処理工程の後に酸化処理を施す。すなわち、凝集反応
処理工程、粗ろ過処理工程、生物活性炭による吸着処理
工程、酸化処理工程、１次ろ過工程、２次ろ過工程の順
で原水が浄化水に浄化される。酸化処理を行うことによ
り、水中の汚濁成分を酸化分解するとともに、殺菌作用
も得られる。

【００４１】請求項３に記載の発明によれば、オゾンを
用いて酸化処理を行う。

【００４２】請求項４に記載の発明によれば、第１の酸
化手段による酸化処理、第１の酸化手段により酸化処理
された処理水に対する１次ろ過装置による１次ろ過、１
次ろ過水に対する第２の酸化手段による酸化処理、第２
の酸化手段により酸化処理された処理水の少なくとも一
部に対する中空糸膜精密ろ過装置による２次ろ過の順で
原水を浄化して、第２の酸化手段による処理水の残りお
よび２次ろ過水を浄化水として送出する。

【００４３】請求項５に記載の発明によれば、第１の酸
化手段による酸化処理、第１の酸化手段により酸化処理
された処理水に対する１次ろ過装置による１次ろ過、１
次ろ過水の少なくとも一部に対する中空糸膜精密ろ過装
置による２次ろ過、２次ろ過水に対する第２の酸化手段
による酸化処理の順で原水を浄化して、１次ろ過水の残
りおよび第２の酸化手段による処理水を浄化水として送
出する。

【００４４】請求項６に記載の発明によれば、粗ろ過手
段による粗ろ過処理、粗ろ過手段により粗ろ過処理され
た処理水に対する酸化手段による酸化処理、酸化手段に
より酸化処理された処理水に対する１次ろ過装置による
１次ろ過、１次ろ過水の少なくとも一部に対する中空糸
膜精密ろ過装置による２次ろ過の順で原水を浄化して、
１次ろ過水の残りおよび２次ろ過水を浄化水として送出
する。

【００４５】請求項７に記載の発明によれば、凝集反応
手段による汚濁成分の凝集フロック化、凝集反応手段に
より汚濁成分が凝集フロック化された処理水に対する酸
化手段による酸化処理、酸化手段により酸化処理された
処理水に対する１次ろ過装置による１次ろ過、１次ろ過
水の少なくとも一部に対する中空糸膜精密ろ過装置によ
る２次ろ過の順で原水を浄化して、１次ろ過水の残りお
よび２次ろ過水を浄化水として送出する。

【００４６】請求項８に記載の発明によれば、凝集反応
手段による汚濁成分の凝集フロック化、凝集反応手段に
より汚濁成分が凝集フロック化された処理水に対する酸
化手段による酸化処理、酸化手段により酸化処理された
処理水に対する１次ろ過装置による１次ろ過、１次ろ過
水の少なくとも一部に対する中空糸膜精密ろ過装置によ
る２次ろ過、１次ろ過水の残りおよび２次ろ過水に対す
る活性炭吸着手段による活性炭を用いた吸着処理の順で
原水を浄化して、活性炭吸着手段により吸着処理された
処理水を浄化水として送出する。

【００４７】請求項９に記載の発明によれば、凝集反応
手段による汚濁成分の凝集フロック化、凝集反応手段に
より汚濁成分が凝集フロック化された処理水に対する粗
ろ過手段による粗ろ過処理、粗ろ過手段により粗ろ過処
理された処理水に対する１次ろ過装置による１次ろ過、
１次ろ過水の少なくとも一部に対する中空糸膜精密ろ過
装置による２次ろ過の順で原水を浄化して、１次ろ過水
の残りおよび２次ろ過水を浄化水として送出する。

【００４８】請求項１０に記載の発明によれば、凝集反
応手段による汚濁成分の凝集フロック化、凝集反応手段
により汚濁成分が凝集フロック化された処理水に対する
粗ろ過手段による粗ろ過処理、粗ろ過手段により粗ろ過
処理された処理水に対する生物活性炭吸着手段による生
物活性炭を用いた吸着処理、生物活性炭吸着手段により
吸着処理された処理水に対する１次ろ過装置による１次
ろ過、１次ろ過水の少なくとも一部に対する中空糸膜精
密ろ過装置による２次ろ過の順で原水を浄化して、１次
ろ過水の残りおよび２次ろ過水を浄化水として送出す
る。

【００４９】請求項１１に記載の発明によれば、凝集反
応手段による汚濁成分の凝集フロック化、凝集反応手段
により汚濁成分が凝集フロック化された処理水に対する
粗ろ過手段による粗ろ過処理、粗ろ過手段により粗ろ過
処理された処理水に対する生物活性炭吸着手段による生
物活性炭を用いた吸着処理、生物活性炭吸着手段により
吸着処理された処理水に対する酸化手段による酸化処
理、酸化手段により酸化処理された処理水に対する１次
ろ過装置による１次ろ過、１次ろ過水の少なくとも一部
に対する中空糸膜精密ろ過装置による２次ろ過の順で原
水を浄化して、１次ろ過水の残りおよび２次ろ過水を浄
化水として送出する。

【００５０】請求項１２に記載の発明によれば、凝集反
応手段による汚濁成分の凝集フロック化、凝集反応手段
により汚濁成分が凝集フロック化された処理水に対する
粗ろ過手段による粗ろ過処理、粗ろ過手段により粗ろ過
処理された処理水に対する酸化手段による酸化処理、酸
化手段により酸化処理された処理水に対する１次ろ過装
置による１次ろ過、１次ろ過水の少なくとも一部に対す
る中空糸膜精密ろ過装置による２次ろ過の順で原水を浄
化して、１次ろ過水の残りおよび２次ろ過水を浄化水と
して送出する。

【００５１】請求項１３に記載の発明によれば、凝集反
応手段による汚濁成分の凝集フロック化、凝集反応手段
により汚濁成分が凝集フロック化された処理水に対する
粗ろ過手段による粗ろ過処理、粗ろ過手段により粗ろ過
処理された処理水に対する酸化手段による酸化処理、酸
化手段により酸化処理された処理水に対する１次ろ過装
置による１次ろ過、１次ろ過水の少なくとも一部に対す
る中空糸膜精密ろ過装置による２次ろ過、１次ろ過水の
残りおよび２次ろ過水に対する活性炭吸着手段による活
性炭を用いた吸着処理の順で原水を浄化して、活性炭吸
着手段により吸着処理された処理水を浄化水として送出
する。

【００５２】請求項１４に記載の発明によれば、凝集反
応手段による汚濁成分の凝集フロック化、凝集反応手段
により汚濁成分が凝集フロック化された処理水に対する
粗ろ過手段による粗ろ過処理、粗ろ過手段により粗ろ過
処理された処理水に対する１次ろ過装置による１次ろ
過、１次ろ過水の少なくとも一部に対する中空糸膜精密
ろ過装置による２次ろ過、２次ろ過水に対する酸化手段
による酸化処理の順で原水を浄化して、１次ろ過水の残
りおよび酸化手段による処理水を浄化水として送出す
る。

【００５３】請求項１５に記載の発明によれば、凝集反
応手段による汚濁成分の凝集フロック化、凝集反応手段
により汚濁成分が凝集フロック化された処理水に対する
粗ろ過手段による粗ろ過処理、粗ろ過手段により粗ろ過
処理された処理水に対する１次ろ過装置による１次ろ
過、１次ろ過水の少なくとも一部に対する中空糸膜精密
ろ過装置による２次ろ過、２次ろ過水に対する酸化手段
による酸化処理、１次ろ過水の残りおよび酸化手段によ
る処理水に対する活性炭吸着手段による活性炭を用いた
吸着処理の順で原水を浄化して、活性炭吸着手段により
吸着処理された処理水を浄化水として送出する。

【００５４】請求項１６に記載の発明によれば、凝集反
応手段による汚濁成分の凝集フロック化、凝集反応手段
により汚濁成分が凝集フロック化された処理水に対する
粗ろ過手段による粗ろ過処理、粗ろ過手段により粗ろ過
処理された処理水に対する１次ろ過装置による１次ろ
過、１次ろ過水の少なくとも一部に対する中空糸膜精密
ろ過装置による２次ろ過、１次ろ過水の残りおよび２次
ろ過水に対する活性炭吸着手段による活性炭を用いた吸
着処理の順で原水を浄化して、活性炭吸着手段により吸
着処理された処理水を浄化水として送出する。

【００５５】請求項１７に記載の発明によれば、凝集反
応手段による汚濁成分の凝集フロック化、凝集反応手段
により汚濁成分が凝集フロック化された処理水に対する
粗ろ過手段による粗ろ過処理、粗ろ過手段により粗ろ過
処理された処理水に対する１次ろ過装置による１次ろ
過、１次ろ過水に対する酸化手段による酸化処理、酸化
手段により酸化処理された処理水の少なくとも一部に対
する中空糸膜精密ろ過装置による２次ろ過の順で原水を
浄化して、酸化手段により酸化処理された処理水の残り
および２次ろ過水を浄化水として送出する。

【００５６】請求項１８に記載の発明によれば、凝集反
応手段による汚濁成分の凝集フロック化、凝集反応手段
により汚濁成分が凝集フロック化された処理水に対する
粗ろ過手段による粗ろ過処理、粗ろ過手段により粗ろ過
処理された処理水に対する１次ろ過装置による１次ろ
過、１次ろ過水に対する酸化手段による酸化処理、酸化
手段により酸化処理された処理水の少なくとも一部に対
する中空糸膜精密ろ過装置による２次ろ過、酸化手段に
より酸化処理された処理水の残りおよび２次ろ過水に対
する活性炭吸着手段による活性炭を用いた吸着処理の順
で原水を浄化して、活性炭吸着手段により吸着処理され
た処理水を浄化水として送出する。

【００５７】請求項１９に記載の発明によれば、凝集反
応手段による汚濁成分の凝集フロック化、凝集反応手段
により汚濁成分が凝集フロック化された処理水に対する
１次ろ過装置による１次ろ過、１次ろ過水に対する生物
活性炭吸着手段による生物活性炭を用いた吸着処理、生
物活性炭吸着手段により吸着処理された処理水に対する
１次ろ過装置による１次ろ過、１次ろ過水の少なくとも
一部に対する中空糸膜精密ろ過装置による２次ろ過の順
で原水を浄化して、１次ろ過水の残りおよび２次ろ過水
を浄化水として送出する。

【００５８】請求項２０に記載の発明によれば、凝集反
応手段による汚濁成分の凝集フロック化、凝集反応手段
により汚濁成分が凝集フロック化された処理水に対する
１次ろ過装置による１次ろ過、１次ろ過水に対する生物
活性炭吸着手段による生物活性炭を用いた吸着処理、生
物活性炭吸着手段により吸着処理された処理水に対する
酸化手段による酸化処理、酸化手段により酸化処理され
た処理水に対する１次ろ過装置による１次ろ過、１次ろ
過水の少なくとも一部に対する中空糸膜精密ろ過装置に
よる２次ろ過の順で原水を浄化して、１次ろ過水の残り
および２次ろ過水を浄化水として送出する。

【００５９】請求項２１に記載の発明によれば、上記請
求項５〜８、１２、１３、１７および１８に記載の水処
理装置の第１の酸化手段または酸化手段による酸化処理
で塩素を添加する。

【００６０】請求項２２に記載の発明によれば、上記請
求項４、５、１４、１５、１７および１８に記載の水処
理装置の第２の酸化手段または酸化手段による酸化処理
で塩素または次亜塩素酸ソーダの存在下で紫外線を照射
する。

【００６１】請求項２３に記載の発明によれば、上記請
求項４〜６、１１、１７、１８および２０に記載の水処
理装置の第１の酸化手段または酸化手段による酸化処理
でオゾンを添加する。

【００６２】請求項２４に記載の発明によれば、１次ろ
過装置のろ過材の表面の立毛がさらに緻密なろ過層を形
成し、このろ過材で浄化中の処理水内の汚濁成分が好適
に補足分離され、１次ろ過のろ過精度を向上させる。

【００６３】請求項２５に記載の発明によれば、ポリエ
ステル繊維で構成された繊維の集合体からなるろ過材を
１次ろ過装置に備える。

【００６４】請求項２６に記載の発明によれば、ろ過材
が回転ドラムの周面に装着された回転ドラム式ろ過装置
で１次ろ過を行う。

【００６５】請求項２７に記載の発明は、プールから原
水を取水し、取水した原水を上記各装置、各手段の組合
わせによって浄化水に浄化し、浄化水をプールに送出す
る。

【００６６】請求項２８に記載の発明は、原水が浄化さ
れ浄化水としてプールに送出されるまでの間に、消毒手
段により浄化中の水または浄化水に塩素を添加して消毒
処理が施される。

【００６７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は、本発明の実施例に係る水処理装置の概
略構成を示すフローシートである。なお、この実施例
は、請求項１５に記載の発明に対応して構成している。

【００６８】この実施例装置は、水源１から原水を取水
する原水取水装置（原水取水手段に相当）２と、取水さ
れた原水内の汚濁成分を凝集フロック化して凝集反応処
理を施す凝集反応装置（凝集反応手段に相当）３と、凝
集反応処理が施された処理水を粗ろ過する砂ろ過装置
（粗ろ過手段に相当）４と、粗ろ過された処理水を後述
する特殊なろ過材でろ過（本発明では１次ろ過と表現し
ている）する１次ろ過装置５と、１次ろ過装置５で（１
次）ろ過されたろ過水（１次ろ過水）の一部を後述する
中空糸膜で２次ろ過する中空糸膜精密ろ過装置６と、２
次ろ過された２次ろ過水に酸化処理を施す酸化装置（酸
化手段に相当）７と、酸化処理された処理水と１次ろ過
水の残り（中空糸膜精密ろ過装置６に供給していない１
次ろ過水）とに活性炭による吸着処理を施す活性炭吸着
装置（活性炭吸着手段に相当）８などを備えて構成され
ている。

【００６９】各部の詳細な構成を浄化水の生成の流れに
従って以下に説明する。水源１は、この実施例装置を適
用する水処理対象に応じて決められ、例えば、プールや
池、湖沼などの水の浄化に適用するのであればプールや
池、湖沼などが水源１となり、また、工業用などの循環
水の浄化に適用するのであれば排水タンクなどが水源１
となり、さらに、ビルの給水浄化に適用するのであれば
受水槽や高架水槽が水源１となり、また、ダムや河川か
らの飲料水の造水に適用するのであれば、ダムや河川な
どが水源１となる。

【００７０】原水取水装置２は、上記水源１に応じて最
適に水源１から原水を取水するように適宜に構成される
が、通常はポンプなどによって水源１から原水を吸引す
るように構成される。なお、このポンプは、吸引する原
水内に含まれるプラッスチックなどのゴミが詰まり難い
軸流ポンプなどを用いるのが好ましい。

【００７１】原水取水装置２で取水された原水は、凝集
反応装置３の反応槽１１に供給される。一方、反応槽１
１には、凝集剤貯槽１２に貯留された凝集剤もポンプ１
３によって供給される。そして、反応槽１１内に供給さ
れた原水と凝集剤とは、かくはん機１４でかくはんさ
れ、原水中に含まれる数ｎｍ〜数μｍ程度の微小な汚染
物質の多くが凝集フロック化される。この凝集フロック
化された汚濁成分を含む原水は、砂ろ過装置４に供給さ
れる。

【００７２】砂ろ過装置４は、従来より用いられている
ろ過装置の一つであり、その詳述は省略するが、この実
施例では、凝集反応処理された原水に対して粗ろ過処理
を施し、原水内の１０μｍ程度以上の比較的大きな汚濁
成分をろ過分離する。なお、砂ろ過装置４の前に凝集反
応処理を施すことにより、原水内の数ｎｍ〜数μｍ程度
の微小な汚濁成分のうち、凝集フロック化され数１０μ
ｍ以上に粗大化された汚濁成分が砂ろ過装置４でろ過分
離されるので、原水内の微小な汚濁成分の多くを効率よ
く砂ろ過装置４でろ過分離することができる。砂ろ過装
置４で粗ろ過された処理水は、１次ろ過装置５に供給さ
れる。

【００７３】この１次ろ過装置５として、本実施例装置
では、回転ドラム式ろ過装置を用いている。この回転ド
ラム式ろ過装置５は、後述する特殊なろ過材が周面に装
着された円筒状のろ過ドラム１５と、ろ過ドラム１５の
下方に配置された、ろ過水受槽１６と、ろ過水受槽１６
からろ過水の一部を用いてろ過材を洗浄して、ろ過材に
付着したろ過物（汚染物質）を採取するための、ポンプ
１７、逆洗ノズル１８、排水受槽１９等からなるろ過材
洗浄機構などで構成されている。

【００７４】砂ろ過装置４で粗ろ過された処理水は、ろ
過ドラム１５の内側に送入される。このろ過ドラム１５
は軸心ＣＰを中心として図１の矢印の方向に連続回転さ
れる。そして、ろ過ドラム１５内に送入された処理水
は、ろ過ドラム１５内の液面とこれよりも低いろ過水受
槽１６の液面との差圧Δｐによって、ろ過ドラム１５に
装着されたろ過材でろ過（１次ろ過）され、ろ過水（１
次ろ過水）はろ過水受槽１６に貯留され、その大部分は
ポンプ２０により後工程に送水される。

【００７５】また、上記ろ過の結果残留されるろ過物
（汚濁成分）はろ過材に付着し、ろ過ドラム１５の回転
に伴って、逆洗ノズル１８と排水受槽１９との間に移動
される。ろ過水受槽１６に貯留された１次ろ過水の一部
は、ポンプ１７で逆洗ノズル１８に送水され、ろ過材の
裏面（ろ過ドラム１５の外周面側）から１次ろ過水が放
水され、逆洗されて、ろ過材に付着されたろ過物がこの
１次ろ過水とともに排水受槽１９に採取され、適宜に廃
棄される。

【００７６】ところで、回転ドラム式ろ過装置５に用い
るろ過材は、数μｍ程度の微小な汚染成分を除去するの
に重要である。例えば、以下に説明する織物または編物
からなる基材の表面に、太さ０．０５〜２０μｍ程度の
繊維の立毛が略一定方向（ろ過ドラム１５の回転方向と
逆方向）に横たわり、この立毛がろ過層の作用を奏する
ろ過材が好適である。このろ過材となる織物または編物
には、通常、太さが０．０５〜２０μｍ程度のポリアミ
ド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリビニルアルコ
ール系、ポリフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル
などの合成繊維の集合体を使用する。特に、ポリエステ
ルの合成繊維の集合体は、水中での物性変化がほとんど
なく、しなやかな高強度の立毛が得られ易いので好まし
い。織物または編物の種類は特に問わないが、織物では
朱子織物が、編物ではハーフ編のトリコット生地が立毛
し易く好ましい。太さが０．０５μｍ程度以下の極細繊
維は強度が不足し、２０μｍ程度以上の繊維は立毛後、
直立し易く、一定方向に横たわった立毛による良好なろ
過層を形成し難い難点がある。立毛方法は、従来からの
公知の手段を用いることができる。例えば、特公平4-16
47号公報や特公平4-9081号公報に記載されているろ布
（ろ過材）および装置がこれに相当する。また、このろ
過材は、数μｍ程度の微小な汚染成分を好適にろ過分離
できる上に、ろ過物を表面（ろ過ドラム１５の内周面
側）から剥離し易く、逆洗によるろ過物の採取が長期に
渡って目詰まりし難いという特徴がある。

【００７７】なお、本実施例では、逆洗のみを行うよう
に構成しているが、必要に応じて表洗（ろ過ドラム１５
の内周面側からの洗浄）するように構成してもよい。こ
の表洗用の水も、ろ過水受槽１６に貯留された１次ろ過
水を用いればよい。

【００７８】また、本実施例では、連続式で操作が簡単
な回転ドラム式ろ過装置を一次ろ過装置５として用いた
が、本発明はこれに限定されるものではない。一次ろ過
装置５としては、少なくとも平均直径が０．０５〜２０
μｍ程度である繊維の集合体をろ過材とした装置であれ
ば、この繊維の集合体による緻密なろ過層によって微小
な汚濁成分を好適に除去できる。また、このような繊維
の集合体の表面に立毛を形成すれば、さらに緻密なろ過
層が形成され、この立毛部分で汚濁成分が補足分離され
るので、微小な汚濁成分の分離除去を一層好適に行うこ
とができ、さらに、この立毛を一定方向に横たわらせる
と、立毛部分での微小汚濁成分の捕捉をより好適に行う
ことができ、微小な汚濁成分の分離除去をより一層好適
に行うことができる。

【００７９】１次ろ過装置５で１次ろ過された１次ろ過
水の一部は、中空糸膜精密ろ過装置６に供給され、残り
は点線で示す管Ｓａを経て活性炭吸着装置８に直接供給
される。

【００８０】中空糸精密ろ過装置６は、１次ろ過装置５
から供給される１次ろ過水をさらに精密ろ過する。この
中空糸精密ろ過装置６に備えられるろ過材は、壁面に孔
径が０．００５〜１μｍの範囲の孔を有する中空糸膜を
束ねてなり、かつ、これら中空糸膜の壁面の面積の総和
が１ｍ² 以上である中空糸膜である。これにより、１次
ろ過水に含まれるコンマ数μｍ程度の微小な汚濁成分、
例えば、化粧品に含まれる微粒子や大腸菌、藻の胞子な
どをも実質的にろ過分離することができる。使用する中
空糸膜としては、例えば、特開昭61-238834 号公報に記
載のポリスルホン系樹脂多孔膜の中空糸が機械的強度が
高く、目詰まりや耐汚染性に優れているので好ましい。
中空糸精密ろ過装置６としては、例えば、特開平6-1142
40号公報に記載されたものがコンパクトで便利である。
中空糸膜精密ろ過装置６でろ過（本発明では２次ろ過と
説明している）されたろ過水（２次ろ過水）の大部分は
酸化装置７に供給され、一部は逆洗水槽２１に溜めら
れ、一定時間ごと、または、中空糸膜が目詰まりしてく
ると、２次ろ過処理を一時中断して、逆洗ポンプ２２を
用いて逆洗水槽２１の２次ろ過水を送水させて中空糸膜
を逆洗する。逆洗水は排水配管２３から排水される。

【００８１】酸化装置７は、中空糸膜精密ろ過装置６で
２次ろ過された２次ろ過水に酸化処理を施す。本実施例
では、酸化装置７を、酸化剤添加装置２４と紫外線反応
機２５とで構成（本発明における紫外線反応手段に相
当）している。酸化剤添加装置２４は、所定量の酸化剤
を自動で２次ろ過水に添加する。この酸化剤としては、
安価な塩素や、取扱い易い次亜塩素酸ソーダなどを用い
るのが好ましい。酸化剤が添加された２次ろ過水が紫外
線反応機２５で紫外線が照射されて２次ろ過水に残留さ
れる微小な汚濁成分が酸化分解されるとともに殺菌され
る。酸化処理は、塩素などの酸化剤を浄化中の水（ここ
では、２次ろ過水）に添加することでも行えるが、紫外
線を照射することで、酸化分解がより強力に作用し、ま
た、酸化分解が促進されるので好ましい。紫外線反応機
２５は、特別なものを用いる必要はなく、例えば、開放
系の貯層２６に紫外線ランプ２７を浸漬した装置（図１
に図示の装置）や、密閉系の円筒反応管に紫外線ランプ
を浸漬した装置などを使用することができる。使用する
紫外線ランプ２７の種類とその容量は、照射する水の状
態によって選択するが、波長は主として１８４．９ｎｍ
および２５３．７ｎｍが使われ、特に、２５３．７ｎｍ
は次亜塩素酸の分解促進作用が高く、有機物の分解に寄
与するので好ましい。照射量は、０．５ｍｗ・ｓｅｃ／
ｃｍ² 〜２０ｍｗ・ｓｅｃ／ｃｍ² が目途となるが、事
前のテスト結果に基づいて照射量を決めるのがより好ま
しい。酸化処理が施された２次ろ過水は、活性炭吸着装
置８に供給される。

【００８２】活性炭吸着装置８は、１次ろ過装置５から
直接供給される１次ろ過水と、酸化処理が施された処理
水（これらを吸着処理対象水という）とに活性炭による
吸着処理を施す。この活性炭吸着装置８は、０．５ｍｍ
程度の粒状の活性炭２８を槽２９につめて、上記吸着処
理対象水をこの粒状活性炭２６内を通過させて吸着処理
対象水に残留している汚濁成分（酸化分解された汚濁成
分を含む）を粒状活性炭２８に吸着させて除去する。こ
の活性炭による吸着処理では、吸着処理対象水に残留す
る異臭味や有機成分などの除去を好適に行うことができ
る。そして、吸着処理が施された水は浄化水として送出
管Ｓから系外に送出される。

【００８３】なお、プール水の循環浄化のように浄化水
を水源１に還流する場合には、送出管Ｓから、点線Ｓｂ
で示す経路で水源１に浄化水が還流される。また、飲料
水の造水のように浄化水を水源１に還流しない場合に
は、例えば、浄化水は送出管Ｓから例えば浄化水貯留用
のタンクなどに送出される。

【００８４】また、上記実施例では、１次ろ過水の一部
を中空糸膜精密ろ過装置６に供給するように構成してい
るが、これは、例えば、プール水の循環浄化などに適用
する場合（請求項２７に対応）に好適である。上記実施
例では、１次ろ過水の一部は中空糸膜精密ろ過装置６に
よる精密ろ過（２次ろ過）されないが、この２次ろ過さ
れなかった方の浄化水は、より純度の高い２次ろ過され
た方の浄化水によって希釈されるので、プール全体とし
ては、水の純度は法的な規制基準内に収められる。しか
も、単位容量当たりの処理時間が長い中空糸膜精密ろ過
装置６による２次ろ過は、１次ろ過水の一部に対しての
み行うので、全体的な浄化処理時間の短縮化が図れる。

【００８５】なお、例えば、飲料水の造水のように浄化
水の純度を高めたい場合には、図１の管Ｓｂの経路を取
り除いて中空糸膜精密ろ過装置６に１次ろ過水の全量を
供給するように構成すればよい。

【００８６】また、プール水の循環浄化に適用する場合
には、プール（水源１）に還流される前に、例えば、送
出管Ｓに送出される浄化水に所定量の塩素を添加して浄
化水に消毒処理を施す塩素添加装置３０（点線で示す）
を付設するように構成してもよい（請求項２８に対
応）。

【００８７】ところで、図２〜図１２に示すように、水
源１から取水した原水を１次ろ過装置５で１次ろ過し、
この１次ろ過水の全量またはその一部を中空糸膜精密ろ
過装置６で２次ろ過し、中空糸膜精密ろ過装置６に１次
ろ過水の一部を供給する場合には１次ろ過水の残りと２
次ろ過水とを、また、中空糸膜精密ろ過装置６に１次ろ
過水の全量を供給する場合には２次ろ過水を、浄化水と
して送出する構成を基本構成とし、酸化装置７、砂ろ過
装置４、凝集反応装置３、活性炭吸着装置８、生物活性
炭による吸着処理を施す生物活性炭吸着装置（詳細は後
述する）などを、上記基本構成に選択的に適宜付設する
ことで浄化水の純度を一層高めることができる。

【００８８】なお、図２〜図１２における点線の矢印Ｓ
ａは、１次ろ過水の一部を中空糸膜精密ろ過装置６に供
給する場合の１次ろ過水の残りの送水経路（管）を示し
ており、同じく点線Ｓｂは、浄化水を水源１に還流する
場合の送水経路（管）を示している。また、図２〜図１
２は、各構成要素を簡略化して描いている。

【００８９】上述のような１次ろ過装置５による１次ろ
過工程と、中空糸膜精密ろ過装置６による２次ろ過工程
とを組み合わせた基本構成でも、原水内に含まれる数μ
ｍ〜コンマ数μｍ程度の微小な汚濁成分を好適に分離除
去することができる。また、中空糸膜精密ろ過装置６に
粗大な汚濁成分が含まれていると、中空糸膜がすぐに目
詰まりしてしまうという不都合があるが、この基本構成
では、中空糸膜精密ろ過装置６による２次ろ過の前に、
必ず１次ろ過装置５による１次ろ過を行うので、この１
次ろ過の段階で中空糸膜の目詰まりの原因となる粗大な
汚濁成分が分離除去され、中空糸膜の目詰まりが起き難
く、装置の連続運転が可能となる。

【００９０】上記基本構成に酸化装置７を付設する構成
では、酸化装置７は、１次ろ過装置５の前に付設しても
よいし、１次ろ過装置５と中空糸精密ろ過装置６との間
に付設してもよいし、中空糸精密ろ過装置６の後に付設
してもよい。また、酸化装置７を上記付設個所の２個所
以上に付設してもよい。

【００９１】この酸化装置７は、上記実施例では、酸化
剤を添加して紫外線を照射するように構成したが、単に
酸化剤を添加する構成であってもよい。この場合の酸化
剤としては、塩素、オゾン、次亜塩素酸ナトリウム、次
亜塩素酸カルシウム、過酸化水素などを用いることがで
きる。塩素を添加した場合、酸化処理後も塩素が水に残
留して以後の配水途中などでの細菌の再汚染などを好適
に防止できる。また、オゾンを添加した場合、ウイルス
などを好適に分解できるとともに、脱色、脱臭、脱味な
どを非常に速やかに行うことができる。

【００９２】このように酸化装置７を上記基本構成に付
設することで、原水内の汚濁成分は酸化分解されるとと
もに、殺菌され、浄化水の純度の向上を図ることができ
る。

【００９３】上記基本構成に酸化装置７を付設する構成
のうち、特に実用的で、かつ、効果的な組合わせを図
６、図２に示す。

【００９４】図６（ａ）の構成では、酸化装置７として
は、塩素を添加するもの（以下、Ｃｌと略す）、塩素ま
たは次亜塩素酸ソーダを添加して紫外線を照射するもの
（以下、ＵＶと略す）、オゾンを添加するもの（以下、
Ｏ₃ と略す）が好ましい。

【００９５】なお、図６（ａ）の構成のうち、酸化装置
７をＯ₃ とするときは、酸化処理後の水を１次ろ過装置
５で再ろ過するのが好ましい。これにより、酸化装置７
で酸化分解した汚濁成分を１次ろ過装置５でろ過分離す
ることができる。なお、これは、後述する図９（ａ）に
おいても同様である。

【００９６】図２（ａ）の構成（請求項４に対応）で
は、第１の酸化装置７ａとしてＯ₃ が好ましく（請求項
２３に対応）、また、第２の酸化装置７ｂとしてＵＶが
好ましい（請求項２２に対応）。

【００９７】図２（ｂ）の構成（請求項５に対応）で
は、第１の酸化装置７ａとしてＣｌまたはＯ₃ が好まし
く（請求項２１、２３に対応）、また、第２の酸化装置
７ｂとしてＵＶが好ましい（請求項２２に対応）。

【００９８】基本構成に砂ろ過装置４を付設する構成で
は、例えば、図６（ａ）、（ｃ）に示すように、砂ろ過
装置４は、１次ろ過装置５の前に付設する。

【００９９】このように構成することで、原水内の粗大
な汚濁成分を予めろ過分離してから以後に１次ろ過など
を実行することができる。これにより、１次ろ過装置５
への負荷を軽減できるので、粗大な汚濁成分を含む原水
にも無理なく対応することができる。

【０１００】砂ろ過装置４と酸化装置７を付設する構成
では、砂ろ過装置４は１次ろ過装置５の前に、また、例
えば、図３に示すように、１次ろ過装置５の前に酸化装
置７を付設する場合には砂ろ過装置４は酸化装置７の前
に付設する。

【０１０１】図３の構成（請求項６に対応）では、酸化
装置７としてＣｌまたはＯ₃ が好ましい（請求項２１、
２３に対応）。

【０１０２】上記基本構成に凝集反応装置３を付設する
構成では、凝集反応装置３は、１次ろ過装置５の前に付
設する。

【０１０３】これにより、１次ろ過装置５で十分なろ過
効果を得られないような数μｍ以下の汚濁成分も凝集フ
ロック化により除去可能となり、また、１次ろ過装置５
の前に酸化処理を行なうことで、例えば、溶解性の金属
塩を難溶性の金属塩に変化させ得るなど、原水によって
方法を選択することで、共に１次ろ過装置５のろ過効果
を高めることができる。

【０１０４】上記基本構成に凝集反応装置３と酸化装置
７を付設する構成では、凝集反応装置３は１次ろ過装置
５の前に、また、例えば、図４に示すように、１次ろ過
装置５の前に酸化装置７を付設する場合には凝集反応装
置３は酸化装置７の前に付設する。

【０１０５】図４の構成（請求項７に対応）では、酸化
装置７としてＣｌが好ましい（請求項２１に対応）。

【０１０６】上記基本構成に凝集反応装置３と砂ろ過装
置４を付設する構成（請求項９に対応）では、図５に示
すように、１次ろ過装置５の前に、凝集反応装置３と砂
ろ過装置４とをその順で付設する。

【０１０７】これにより、上記実施例において、１次ろ
過する前における凝集反応装置３と砂ろ過装置４の組合
わせに係る効果と同様の効果を得ることができる。

【０１０８】上記基本構成に凝集反応装置４と砂ろ過装
置４と酸化装置７を付設する構成では、図６に示すよう
に、１次ろ過装置５の前、または、１次ろ過装置５の前
に酸化装置７を付設する場合にはその前に、凝集反応装
置３と砂ろ過装置４とをその順で付設する。

【０１０９】図６（ａ）の構成（請求項１７に対応）で
は、酸化装置７としては、ＣｌまたはＵＶまたはＯ₃ が
好ましい（請求項２１〜２３に対応）。

【０１１０】図６（ｂ）の構成（請求項１２に対応）で
は、酸化装置７としてＣｌが好ましい（請求項２１に対
応）。

【０１１１】図６（ｃ）の構成（請求項１４に対応）で
は、酸化装置７としてＵＶが好ましい（請求項２２に対
応）。

【０１１２】上記基本構成に活性炭吸着装置８を付設す
る構成では、例えば、図７に示すように、活性炭吸着装
置８は、中空糸膜精密ろ過装置６の後に付設する。な
お、１次ろ過水の一部が中空糸膜精密ろ過装置６に供給
される場合には、中空糸膜精密ろ過装置６に供給されな
い１次ろ過水の残り（Ｓａを経て供給）に対しても活性
炭吸着装置８による吸着処理が施されるように活性炭吸
着装置８を付設（以下の構成でも同じ）する。

【０１１３】これにより、最終的に異臭味などを除去し
た浄化水を系外に送出することができる。

【０１１４】上記基本構成に酸化装置７と活性炭吸着装
置８を付設する構成では、例えば、図９に示すように、
活性炭吸着装置８は、中空糸膜精密ろ過装置６の後に、
または、中空糸膜精密ろ過装置６の後に酸化装置７を付
設する場合にはその後に付設する。

【０１１５】上記基本構成に凝集反応装置３と活性炭吸
着装置８を付設する構成では、図７に示すように、凝集
反応装置３は、１次ろ過装置５の前に付設し、活性炭吸
着装置８は、中空糸膜精密ろ過装置６の後に付設する。

【０１１６】上記基本構成に凝集反応装置３と酸化装置
７と活性炭吸着装置８を付設する構成では、凝集反応装
置３は１次ろ過装置５の前に、また、例えば、図７に示
すように、１次ろ過装置５の前に酸化装置７を付設する
場合には凝集反応装置３は酸化装置７の前に付設する。
活性炭吸着装置８は、中空糸膜精密ろ過装置６の後、ま
たは、中空糸膜精密ろ過装置６の後に酸化装置７を付設
する場合にはその後に付設する。

【０１１７】図７の構成（請求項８に対応）では、酸化
装置７としてＣｌが好ましい（請求項２１に対応）。

【０１１８】上記基本構成に凝集反応装置３と砂ろ過装
置４と活性炭吸着装置８を付設する構成（請求項１６に
対応）では、図８に示すように、１次ろ過装置５の前に
凝集反応装置３と砂ろ過装置４をその順で付設し、活性
炭吸着装置８は、中空糸膜精密ろ過装置６の後に付設す
る。

【０１１９】上記基本構成に凝集反応装置３と砂ろ過装
置４と酸化装置７と活性炭吸着装置８を付設する構成で
は、図９に示すように、１次ろ過装置５の前、または、
１次ろ過装置５の前に酸化装置７を付設する場合にはそ
の前に凝集反応装置３と砂ろ過装置４をその順で付設
し、活性炭吸着装置８は、中空糸膜精密ろ過装置６の
後、または、中空糸膜精密ろ過装置６の後に酸化装置７
を付設する場合にはその後に付設する。

【０１２０】図９（ａ）の構成（請求項１８に対応）で
は、酸化装置７としては、ＣｌまたはＵＶまたはＯ₃ が
好ましい（請求項２１〜２３に対応）。

【０１２１】図９（ｂ）の構成（請求項１３に対応）で
は、酸化装置７としてＣｌが好ましい（請求項２１に対
応）。

【０１２２】図９（ｃ）の構成（請求項１５に対応）で
は、酸化装置７としてＵＶが好ましく（請求項２２に対
応）、この組合わせが上記実施例で説明した構成に対応
する。

【０１２３】上記基本構成に砂ろ過装置４と活性炭吸着
装置８を付設する構成では、図８に示すように、砂ろ過
装置４は、１次ろ過装置５の前に付設し、活性炭吸着装
置８は、中空糸膜精密ろ過装置６の後に付設する。

【０１２４】上記基本構成に砂ろ過装置４と酸化装置７
と活性炭吸着装置８を付設する構成では、砂ろ過装置４
は、１次ろ過装置５の前、または、１次ろ過装置５の前
に酸化装置７を付設する場合にはその前に付設し、活性
炭吸着装置８は、中空糸膜精密ろ過装置６の後、また
は、中空糸膜精密ろ過装置６の後に酸化装置７を付設す
る場合にはその後に付設する。

【０１２５】上記基本構成に凝集反応装置３と生物活性
炭吸着装置９を付設する構成（請求項１９に対応）で
は、図１０に示すように、凝集反応装置３は、１次ろ過
装置５の前に付設し、１次ろ過装置５で１次ろ過された
１次ろ過水に生物活性炭吸着装置９で吸着処理を施し、
その吸着処理後の水を１次ろ過装置５で再ろ過する。

【０１２６】なお、生物活性炭吸着装置９は、上記活性
炭吸着装置８の流入水中に溶存酸素を充分存在させるこ
とで、活性炭の周囲に嫌気性の生物膜および好気性の生
物膜を成長させたものである。嫌気性の生物膜は吸着さ
れた高分子や生物分解程度が低い物質を分解し、これに
より吸着され難くなった分解生成物が脱離し、外側の好
気性の生物膜により完全酸化させるものである。このよ
うな微生物の効果によって活性炭吸着装置８の吸着寿命
を活性炭の吸着容量から予想される寿命よりもはるかに
延ばすことができる。

【０１２７】上記基本構成に凝集反応装置３と砂ろ過装
置４と生物活性炭吸着装置９を付設する構成（請求項
１、１０に対応）では、図１１に示すように、１次ろ過
装置５の前に、凝集反応装置３と砂ろ過装置４と生物活
性炭吸着装置９とをその順で付設する。

【０１２８】上記図１０、図１１の構成に酸化装置７を
付設する構成（請求項２、１１、２０に対応）では、図
１２に示すように、酸化装置７は、生物活性炭吸着装置
９と１次ろ過装置５（ただし、図１０の構成では、１次
ろ過装置５による再ろ過）の間に付設する。なお、図１
２（ａ）は、図１０の構成に酸化装置７を付設したもの
であり、図１２（ｂ）は、図１１の構成に酸化装置７を
付設したものである。また、この場合の酸化装置７とし
ては、Ｏ₃ が好ましい（請求項３、２３に対応）。

【０１２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、凝集反応処理、粗ろ過処理、
生物活性炭を用いた吸着処理、１次ろ過装置による１次
ろ過、中空糸膜精密精密ろ過装置による２次ろ過の順で
原水を浄化するように構成しているので、原水に含まれ
る数μｍ〜コンマ数μｍ程度の微小な汚濁成分を好適に
分離除去することができる。

【０１３０】また、１次ろ過より前に粗ろ過処理を行う
ので、１次ろ過装置の負荷を軽減しつつ、粗大な汚濁成
分を含む原水の浄化も好適に行うことができる。しか
も、この粗ろ過処理の前に凝集反応処理を行うので、粗
ろ過処理の前に、原水内の微小な汚濁成分が凝集フロッ
ク化され、この凝集フロック化された汚濁物質を粗ろ過
処理で分離除去することができ、１次ろ過の前に、原水
内の微小な汚濁成分の多くを効率よくろ過分離すること
ができる。

【０１３１】さらに、生物活性炭を用いた吸着処理を行
うので、高分子や生物分解程度の低い物質をも好適に分
解することができる。

【０１３２】また、中空糸膜精密ろ過装置による２次ろ
過の前に、１次ろ過装置で数μｍ〜数十μｍ程度の汚濁
成分を分離除去しているので、粗大な汚濁線分が中空糸
膜精密ろ過装置に入り込まず、中空糸膜精密ろ過装置の
ろ過材の目詰まりなどが防止でき、水の浄化などの処理
を連続的に実行することができる。

【０１３３】請求項２、３に記載の発明によれば、生物
活性炭を用いた吸着処理の後にオゾン添加による酸化処
理を施すので、より好適に酸化、殺菌することができ
る。

【０１３４】請求項４ないし２３に記載の発明によれ
ば、浄化効果が高い水処理装置を実用的に、かつ、効果
的な組合わせで実現することができる。

【０１３５】請求項２４に記載の発明によれば、１次ろ
過装置のろ過材のろ過層をより緻密にすることができる
ので、汚濁成分の分離除去を一層好適に行うことができ
る。

【０１３６】請求項２５に記載の発明では、水中での物
性変化がほとんどなく、極細の立毛が得られるので、汚
濁成分の分解除去をより好適に行なうことができる。

【０１３７】請求項２６に記載の発明によれば、１次ろ
過を簡単な操作で連続運転することが可能となる。

【０１３８】請求項２７、２８に記載の発明によれば、
プール水の循環浄化を好適に実施する装置を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る水処理装置の概略構成を
示すフローシートである。

【図２】基本構成に酸化装置を付設した好適な構成を示
す概略フローシートである。

【図３】基本構成に砂ろ過装置と酸化装置を付設した好
適な構成を示す概略フローシートである。

【図４】基本構成に凝集反応装置と酸化装置を付設した
好適な構成を示す概略フローシートである。

【図５】基本構成に凝集反応装置と砂ろ過装置を付設し
た構成を示す概略フローシートである。

【図６】基本構成に凝集反応装置と砂ろ過装置と酸化装
置を付設した好適な構成を示す概略フローシートであ
る。

【図７】基本構成に凝集反応装置と酸化装置と活性炭吸
着装置を付設した好適な構成を示す概略フローシートで
ある。

【図８】基本構成に凝集反応装置と砂ろ過装置と活性炭
吸着装置を付設した構成を示す概略フローシートであ
る。

【図９】基本構成に凝集反応装置と砂ろ過装置と酸化装
置と活性炭吸着装置を付設した好適な構成を示す概略フ
ローシートである。

【図１０】基本構成に凝集反応装置と生物活性炭吸着装
置と１次ろ過装置による再ろ過を行う手段とを付設した
構成を示す概略フローシートである。

【図１１】基本構成に凝集反応装置と砂ろ過装置と生物
活性炭吸着装置を付設した構成を示す概略フローシート
である。

【図１２】図１０、図１１の構成にさらに酸化装置を付
設した構成を示す概略フローシートである。

【符号の説明】

１ … 水源 ２ … 原水取水装置 ３ … 凝集反応装置 ４ … 砂ろ過装置 ５ … １次ろ過装置（回転ドラム式ろ過装置） ６ … 中空糸膜精密ろ過装置 ７ … 酸化装置 ７ａ … 第１の酸化装置 ７ｂ … 第２の酸化装置 ８ … 活性炭吸着装置 ９ … 生物活性炭吸着装置 ２４ … 酸化剤添加装置 ２５ … 紫外線反応機 ２７ … 紫外線ランプ Ｓ … 浄化水送出用の管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０２ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０２Ｒ ５０１ ５０１Ｚ ５０３ ５０３Ａ ５０４ ５０４Ｅ 1/28 1/28 Ｄ 1/50 ５１０ 1/50 ５１０Ａ ５２０ ５２０Ａ ５２０Ｊ ５２０Ｌ ５３１ ５３１Ｎ ５３１Ｐ ５３１Ｒ ５４０ ５４０Ａ ５５０ ５５０Ｃ ５６０ ５６０Ｂ ５６０Ｃ ５６０Ｅ ５６０Ｈ ５６０Ｚ 1/52 1/52 Ｚ 1/76 1/76 Ｚ 1/78 1/78 (56)参考文献 特開 平７−60264（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−238834（ＪＰ，Ａ) 「純水・超純水製造法−要素技術と応 用システム−」第188〜195頁、昭和60年 ３月20日、株式会社幸書房発行 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C02F 9/00

Claims (28)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水中の汚濁成分を凝集フロック化する
   凝集反応処理工程と、 この凝集反応処理工程から得られる処理水を砂ろ過する
   粗ろ過処理工程と、 この粗ろ過処理工程から得られる処理水を生物活性炭を
   用いて吸着処理する吸着処理工程と、 この吸着処理工程から得られる処理水を、平均直径が
   ０．０５〜２０μｍの範囲にある繊維の集合体をろ過材
   とする１次ろ過装置を用いて処理し、１次ろ過水を得る
   １次ろ過工程と、 １次ろ過水の少なくとも一部を、壁面に孔径が０．００
   ５〜１μｍの範囲の孔を有する中空糸膜を束ねてなり、
   かつ、これら中空糸膜の壁面の面積の総和が１ｍ² 以上
   であるろ過材を含む中空糸膜精密ろ過装置を用いて処理
   し、２次ろ過水を得る２次ろ過工程と、 １次ろ過水の残りおよび２次ろ過水を浄化水として送出
   する送出工程と、 を含むことを特徴とする水処理方法。
2. 【請求項２】 吸着処理の後に酸化処理を施す、請求項
   １に記載の水処理方法。
3. 【請求項３】 酸化処理にオゾンを用いる、請求項２に
   記載の水処理方法。
4. 【請求項４】 原水取水手段と、 原水に酸化処理を施す第１の酸化手段と、 平均直径が０．０５〜２０μｍの範囲にある繊維の集合
   体をろ過材とする、第１の酸化手段による処理水をろ過
   して１次ろ過水を得る１次ろ過装置と、 １次ろ過水に酸化処理を施す第２の酸化手段と、 壁面に孔径が０．００５〜１μｍの範囲の孔を有する中
   空糸膜を束ねてなり、かつ、これら中空糸膜の壁面の面
   積の総和が１ｍ² 以上であるろ過材を含む、第２の酸化
   手段による処理水の少なくとも一部をろ過して２次ろ過
   水を得る中空糸膜精密ろ過装置と、 第２の酸化手段による処理水の残りおよび２次ろ過水を
   浄化水として送出する送出手段と、 を備えていることを特徴とする水処理装置。
5. 【請求項５】 原水取水手段と、 原水に酸化処理を施す第１の酸化手段と、 平均直径が０．０５〜２０μｍの範囲にある繊維の集合
   体をろ過材とする、第１の酸化手段による処理水をろ過
   して１次ろ過水を得る１次ろ過装置と、 壁面に孔径が０．００５〜１μｍの範囲の孔を有する中
   空糸膜を束ねてなり、 かつ、これら中空糸膜の壁面の面積の総和が１ｍ² 以上
   であるろ過材を含む、１次ろ過水の少なくとも一部をろ
   過して２次ろ過水を得る中空糸膜精密ろ過装置と、 ２次ろ過水に酸化処理を施す第２の酸化手段と、 １次ろ過水の残りおよび第２の酸化手段による処理水を
   浄化水として送出する送出手段と、 を備えていることを特徴とする水処理装置。
6. 【請求項６】 原水取水手段と、 原水に砂ろ過による粗ろ過処理を施す粗ろ過手段と、 粗ろ過手段による処理水に酸化処理を施す酸化手段と、 平均直径が０．０５〜２０μｍの範囲にある繊維の集合
   体をろ過材とする、酸化手段による処理水をろ過して１
   次ろ過水を得る１次ろ過装置と、 壁面に孔径が０．００５〜１μｍの範囲の孔を有する中
   空糸膜を束ねてなり、 かつ、これら中空糸膜の壁面の面積の総和が１ｍ² 以上
   であるろ過材を含む、１次ろ過水の少なくとも一部をろ
   過して２次ろ過水を得る中空糸膜精密ろ過装置と、 １次ろ過水の残りおよび２次ろ過水を浄化水として送出
   する送出手段と、 を備えていることを特徴とする水処理装置。
7. 【請求項７】 原水取水手段と、 原水中の汚濁成分を凝集フロック化する凝集反応手段
   と、 凝集反応手段による処理水に酸化処理を施す酸化手段
   と、 平均直径が０．０５〜２０μｍの範囲にある繊維の集合
   体をろ過材とする、酸化手段による処理水をろ過して１
   次ろ過水を得る１次ろ過装置と、 壁面に孔径が０．００５〜１μｍの範囲の孔を有する中
   空糸膜を束ねてなり、かつ、これら中空糸膜の壁面の面
   積の総和が１ｍ² 以上であるろ過材を含む、１次ろ過水
   の少なくとも一部をろ過して２次ろ過水を得る中空糸膜
   精密ろ過装置と、 １次ろ過水の残りおよび２次ろ過水を浄化水として送出
   する送出手段と、 を備えていることを特徴とする水処理装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の水処理装置において、 中空糸膜精密ろ過装置に供給されなかった１次ろ過水の
   残りおよび２次ろ過水に、活性炭による吸着処理を施す
   活性炭吸着手段を設けた、請求項７に記載の水処理装
   置。
9. 【請求項９】 原水取水手段と、 原水中の汚濁成分を凝集フロック化する凝集反応手段
   と、 凝集反応手段による処理水に砂ろ過による粗ろ過処理を
   施す粗ろ過手段と、 平均直径が０．０５〜２０μｍの範囲にある繊維の集合
   体をろ過材とする、粗ろ過手段による処理水をろ過して
   １次ろ過水を得る１次ろ過装置と、 壁面に孔径が０．００５〜１μｍの範囲の孔を有する中
   空糸膜を束ねてなり、かつ、これら中空糸膜の壁面の面
   積の総和が１ｍ² 以上であるろ過材を含む、１次ろ過水
   の少なくとも一部をろ過して２次ろ過水を得る中空糸膜
   精密ろ過装置と、 １次ろ過水の残りおよび２次ろ過水を浄化水として送出
   する送出手段と、 を備えていることを特徴とする水処理装置。
10. 【請求項１０】 粗ろ過手段と１次ろ過装置との間に生
    物活性炭により吸着処理を施す生物活性炭吸着手段を設
    けた、請求項９に記載の水処理装置。
11. 【請求項１１】 １次ろ過装置の前に、生物活性炭吸着
    手段による処理水に酸化処理を施す酸化手段を設けた、
    請求項１０に記載の水処理装置。
12. 【請求項１２】 粗ろ過手段と１次ろ過装置との間に酸
    化処理を施す酸化手段を設けた、請求項９に記載の水処
    理装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の水処理装置におい
    て、 中空糸膜精密ろ過装置に供給されなかった１次ろ過水の
    残りおよび２次ろ過水に、活性炭により吸着処理を施す
    活性炭吸着手段を設けた、請求項１２に記載の水処理装
    置。
14. 【請求項１４】 ２次ろ過水に酸化処理を施す酸化手段
    を設けた、請求項９に記載の水処理装置。
15. 【請求項１５】 中空糸膜精密ろ過装置に供給されなか
    った１次ろ過水の残りおよび酸化手段による処理水に、
    活性炭により吸着処理を施す活性炭吸着手段を設けた、
    請求項１４に記載の水処理装置。
16. 【請求項１６】 中空糸膜精密ろ過装置に供給されなか
    った１次ろ過水の残りおよび２次ろ過水に、活性炭によ
    り吸着処理を施す活性炭吸着手段を設けた、請求項９に
    記載の水処理装置。
17. 【請求項１７】 １次ろ過水に酸化処理を施す酸化手段
    を設けた、請求項９に記載の水処理装置。
18. 【請求項１８】 中空糸膜精密ろ過装置に供給されなか
    った、酸化手段による処理水の残り、および、２次ろ過
    水に、活性炭により吸着処理を施す活性炭吸着手段を設
    けた、請求項１７に記載の水処理装置。
19. 【請求項１９】 原水取水手段と、 原水中の汚濁成分を凝集フロック化する凝集反応手段
    と、 平均直径が０．０５〜２０μｍの範囲にある繊維の集合
    体をろ過材とする、凝集反応手段による処理水をろ過し
    て１次ろ過水を得る１次ろ過装置と、 １次ろ過水に生物活性炭により吸着処理を施す生物活性
    炭吸着手段と、 生物活性炭吸着手段による処理水を１次ろ過装置に還流
    して再ろ過する手段と、 壁面に孔径が０．００５〜１μｍの範囲の孔を有する中
    空糸膜を束ねてなり、かつ、これら中空糸膜の壁面の面
    積の総和が１ｍ² 以上であるろ過材を含む、１次ろ過水
    の少なくとも一部をろ過して２次ろ過水を得る中空糸膜
    精密ろ過装置と、 １次ろ過水の残りおよび２次ろ過水を浄化水として送出
    する送出手段と、 を備えていることを特徴とする水処理装置。
20. 【請求項２０】 生物活性炭吸着手段による処理水に酸
    化処理を施す酸化手段を設けた、請求項１９に記載の水
    処理装置。
21. 【請求項２１】 第１の酸化手段または酸化手段が塩素
    添加手段である、請求項５〜８、１２、１３、１７およ
    び１８のいずれかに記載の水処理装置。
22. 【請求項２２】 第２の酸化手段または酸化手段が、塩
    素または次亜塩素酸ソーダの存在下に紫外線を照射する
    紫外線反応手段である、請求項４、５、１４、１５、１
    ７および１８のいずれかに記載の水処理装置。
23. 【請求項２３】 第１の酸化手段または酸化手段がオゾ
    ン添加手段である、請求項４〜６、１１、１７、１８お
    よび２０のいずれかに記載の水処理装置。
24. 【請求項２４】 １次ろ過装置のろ過材が表面に立毛を
    有する、請求項４〜２３のいずれかに記載の水処理装
    置。
25. 【請求項２５】 繊維の集合体がポリエステル繊維で構
    成されている、請求項４〜２４のいずれかに記載の水処
    理装置。
26. 【請求項２６】 １次ろ過装置が、ろ過材を回転ドラム
    の周面に装着した回転ドラム式ろ過装置である、請求項
    ４〜２５のいずれかに記載の水処理装置。
27. 【請求項２７】 原水取水手段が原水をプールから取水
    する手段であり、送出手段が浄化水を上記プールに送出
    する手段である、請求項４〜２６のいずれかに記載の水
    処理装置。
28. 【請求項２８】 浄化中の水または浄化水に塩素を添加
    して消毒処理を施す消毒手段を備えている、請求項２７
    に記載の水処理装置。