JP5748208B2 - 水浄化システム - Google Patents

Description

本発明は、汚染物質（放射性物質であるセシウム等も含む）を包含する水から汚染物質を除去して、浄化する技術に関する。

係る技術として、従来、種々の技術が提案されており、例えば、微生物処理とオゾンによる処理とを組み合わせた技術が存在する（特許文献１参照）。
しかし、近年、汚染物質の種類が非常に多岐に亘っており、微生物処理では処理出来ない様な汚染物質（例えば、非常に毒性の強い汚染物質や各種放射性物質等）が水を汚染している事例が発生している。

また、従来の技術においては、処理後の汚泥やスラリー等を処理するのは、作業員による手作業で行なわれる場合が多い。
しかし、毒性の強い汚染物質（放射性物質等も含む）の場合には、水から分離処理された後のスラリー中に高純度の汚染物質が存在するため、手作業で処理することは大変に危険である。
従って、作業員が水から分離処理された後のスラリー等に接触する危険を回避出来るような水浄化システムが望まれている。

特開２００９−２８６８３号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、非常に毒性の強い汚染物質や各種放射性物質等であっても水から分離して、水を正常化することができて、しかも、水から分離処理された後のスラリー等に作業員が接触する恐れが無いような水浄化システムの提供を目的としている。

本発明の水浄化システムは、放射性物質を包含する水から放射性物質を除去して浄化する水浄化システムにおいて、放射性物質を包含する水にイオン交換反応剤であるフェロシアン化鉄、フェロシアン化ニッケル、フェロシアン化コバルト、ゼオライトから選択した何れか１つを供給して混合する第１の混合機構（４Ａ、４Ｂ；５Ａ、５Ｂ）と、前記第１の混合機構（４Ａ、４Ｂ；５Ａ、５Ｂ）でイオン交換反応剤が投入された水に吸着凝集剤を供給して混合する第２の混合機構（７Ａ、７Ｂ；８Ａ、８Ｂ）と、前記第２の混合機構（７Ａ、７Ｂ；８Ａ、８Ｂ）で吸着凝集剤と混合された水を上澄液と沈殿物に分離する分離機構（１０）と、分離機構（１０）で分離された上澄液から水を分離する第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）と、分離機構で分離された沈殿物から水を分離する第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）を備え、第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）は複数の交換可能な濾過部材を有して当該複数の濾過部材が切換可能に構成されており、濾過部材の下流側は搬送用ポンプ（１４）に連通しており、分離機構（１０）と第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）を連通する配管系には圧力計測装置（ＰＧ１）が介装される一方、第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）は複数の交換可能な濾過部材を有して当該複数の濾過部材が切換可能に構成されており、濾過部材の下流側が真空ポンプ（１８）に接続されており、分離機構（１０）と第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）を連通する配管系には圧力計測装置（ＰＧ２）が介装されていることを特徴としている。

ここで、圧縮装置（コンプレッサー２０）が設けられており、圧縮装置（２０）の圧縮空気吐出口は、第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）及び第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）の濾過部材の上流側（搬送用ポンプ１２或いは真空ポンプ１６の反対側）に連通しているのが好ましい。

さらに本発明において、圧縮装置（２０）が設けられており、圧縮装置（２０）の圧縮空気吐出口は、第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）及び分離機構（１０）で分離された沈殿物（スラリー）に固化剤を供給して混合する連続混練ミキサ（５２）、固化材供給機（５３）を含む固化剤混合装置を備えているのが好ましい。

上述する構成を具備する本発明によれば、汚染された水にイオン交換反応剤を供給して混合する機構（４Ａ、４Ｂ；５Ａ、５Ｂ）を有しているので、係る機構（４Ａ、４Ｂ；５Ａ、５Ｂ）で汚染された水中に供給されたイオン交換反応剤は、例えばフェロシアン化鉄、フェロシアン化ニッケル、フェロシアン化コバルトであれば、イオン交換反応剤は有害な汚染物質を吸着して、無害な物質（例えば、鉄、ニッケル、コバルト等）を水中に放出する（汚染物質が無害な物質に置換される）。
例えば、汚染物質が（放射性物質である）セシウムである場合に、イオン交換反応剤としてフェロシアン化鉄を用いた場合には、汚染された水中で、フェロシアン化鉄はセシウムを吸着し、吸着したセシウムに代えて鉄を水中に放出する。
また、ゼオライトであれば、水中の汚染物質を吸着する。

汚染物質を吸着したイオン交換反応剤は、吸着凝集剤を供給して混合する機構（７Ａ、７Ｂ；８Ａ、８Ｂ）から供給される吸着凝集剤により、汚染物質（例えば、セシウム）を吸着した状態のまま凝集する。そのような凝集物と水を分離すれば、汚染された水を清浄化することが出来る。
その様な水は、汚染物質の種類、濃度、基準に基づいて、汚染された水を貯蔵している貯蔵領域に戻すこと、逆浸透膜装置の様な他の正常化装置に供給すること、河川や湖沼等に放流すること等の処理が可能である。

そのため本発明によれば、汚染物質を吸着したイオン交換反応剤の凝集物を包含する水を、分離機構（凝集分離槽１０）により上澄液と沈殿物に分離している。
ここで、分離機構（凝集分離槽１０）により分離された上澄液には、比重の軽い汚染物質が混入している可能性がある。本発明によれば、当該比重の軽い異物は、第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）により、上澄液から除去される。
ここで、第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）は、例えば、複数の濾過部材（例えば、バグフィルター）を有しており、当該濾過部材により清浄化された水を分離している。
また、分離機構（凝集分離槽１０）により分離された沈殿物に包含される水は、第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）により分離される。その結果、汚染物質を包含する沈殿物の含水率が低下し、廃棄或いは処分が効率的に行なわれる。それと共に、沈殿物中に含有された水から汚染物質が除去され、清浄化される。

本発明において、第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）は複数の濾過部材（例えば、バグフィルター）を有していれば、濾過部材により上澄液から比重の軽い汚染物質を分離する際に、濾過部材がいわゆる「目詰まり」を生じると、濾過能力或いは清浄水を分離する能力が低化する。
これに対して、分離機構（１０）と第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）を連通する配管系に圧力計測装置（圧力計）を介装すれば、比重の軽い汚染物質により濾過部材が目詰まりすると、当該圧力計測装置で計測される圧力値が上昇するので、濾過部材の濾過能力が限界に達しつつあることを把握することが出来る。
そして、複数の濾過部材及びその配管は分離機構（１０）からの上澄液が供給される濾過部材を交換する様に構成すれば、濾過能力が限界に達しつつある濾過部材から、上澄液の濾過を行なっていない濾過部材に切り換えることにより、第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）における濾過能力が回復する。

ここで、濾過部材の切換や、濾過能力が失われた濾過部材を第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）から排出する作業は、自動化することが可能であり、作業者は、濾過部材に付着した汚染物質（分離機構１０で分離された上澄液に混在する汚染物質）に直接接触することが無く、汚染等（汚染物質が放射性物質であれば、被爆）の恐れがない。

また本発明において、第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）が複数の濾過部材（例えば、バグフィルター）を有しており、分離機構（１０）と第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）を連通する配管系に圧力計測装置（ＰＧ２Ａ、ＰＧ２Ｂ）が介装されていれば、第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）における濾過部材が目詰まりを起こした場合には、前記圧力計測装置（ＰＧ２Ａ、ＰＧ２Ｂ）で計測される圧力値が上昇するので、濾過部材の濾過能力が限界に達しつつあることを把握出来る。
その場合において、複数の濾過部材及びその配管は分離機構（１０）からの沈殿物（スラリー）が供給される濾過部材を交換する様に構成されていれば、濾過能力が限界に達しつつある濾過部材から、未使用の濾過部材に切り換えることにより、第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）における濾過能力を回復させることが出来る。

第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）において、濾過部材の下流側が真空ポンプ（１８Ａ、１８Ｂ）に接続されていれば、分離機構（１０）で分離された沈殿物（スラリー）中の水が、濾過部材の下流側から真空ポンプ（１８Ａ、１８Ｂ）により真空引きされるので、当該沈殿物から水を分離する能力が向上する。
第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）においても、濾過部材の切換や、濾過能力が失われた濾過部材を排出する作業を自動化することが可能であり、作業者は、濾過部材に付着した汚染物質（分離機構１０で分離された沈殿物に混在する汚染物質）に直接接触する必要が無い。
そのため、作業者の安全を確保した状態で、第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）のメンテナンス（例えば、濾過部材の交換）を行い、第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）から汚染物質を含有するスラリーを排出することが出来る。

また本発明において、圧縮装置（コンプレッサー２０）が設けられており、圧縮装置（２０）の圧縮空気吐出口は、第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）及び第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）の濾過部材の上流側（搬送用ポンプ或いは真空ポンプの反対側）に連通していれば、例えば、第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）及び第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）において、濾過作業を行なっている濾過部材（例えば、バグフィルター）を切り換えるに際して、圧縮空気を濾過作業を終了して切り換えられた濾過部材へ供給することにより、当該濾過部材に滞留している上澄液或いはスラリーを押圧して、水が濾過部材を透過する速度を上昇せしめ、濾過処理能力を向上することが出来る。

本発明において、汚染物質が放射性材料であれば、上述した第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）に代えて、固化剤混合装置（５２）を設け、固化剤混合装置（５２）により、分離機構（１０）で分離された放射性物質を包含する沈殿物（スラリー）に固化剤を供給し、混合すれば、指定容器（５４）内で放射性物質を包含する沈殿物を固化した状態で、放射性物質廃棄用の指定容器（５４）に封入することが出来る。
従って、その後の処理（放射性物質廃棄処理）が安全且つ能率的に行なわれる。

本発明の第１実施形態を示すブロック図である。 第１実施形態における濾過装置ユニットの説明図である。 第１実施形態における変形例の要部を示す説明図である。 第１実施形態における濃縮泥真空濾過装置の説明図である。 本発明の第２実施形態を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
先ず、図１〜図４に基づいて、第１実施形態を説明する。
図１において、全体を符号１０１で示す第１実施形態に係る水浄化システムは、粗取りスクリーン攪拌調整槽２と、第１のスラリーポンプ３と、イオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂと、吸着凝集反応攪拌槽７Ａ、７Ｂを備えている。
また、水浄化システム１０１は、凝集分離槽１０と、上澄調整槽１１と、第４のスラリーポンプ１２と、上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂと、搬送ポンプ１４と、処理濾過水調整槽１５を備えている。
さらに、水浄化システム１０１は、濃縮泥スラリーポンプ（例えば、チューブポンプ）１６と、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈ（図２参照）と、真空ポンプ１８Ａ、１８Ｂと、濾過水及び補給水調整槽１９Ａ、１９Ｂと、エアコンプレッサ２０を備えている。

図１において、例えば放射性物質、毒性の強い物質で汚染された汚染水は、例えば、遊水地やピット等の汚染水滞留領域１内に滞留している。
汚染水滞留領域１内に滞留している汚染水は、搬送ポンプＰ１によって取水される。搬送ポンプＰ１は、ラインＬ１を介して粗取りスクリーン攪拌調整槽２に接続されている。ラインＬ１における粗取りスクリーン攪拌調整槽２側には開閉弁Ｖ１が介装されている。
粗取りスクリーン攪拌調整槽２の排出側には、第１のスラリーポンプ３が配置されている。第１のスラリーポンプ３は、ラインＬ２を介して、第１の分岐点Ｂ１に接続されている。

ラインＬ２は、第１の分岐点Ｂ１でラインＬ３ＡとラインＬ３Ｂとに分岐している。そして、ラインＬ３Ａはイオン交換反応攪拌槽４Ａに接続され、ラインＬ３Ｂはイオン交換反応攪拌槽４Ｂに接続される。
ラインＬ３Ａには開閉弁Ｖ２Ａが介装され、ラインＬ３Ｂには開閉弁Ｖ２Ｂが介装されている。
ここで、２台のイオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂは、添付図面では異なる符号が付されているが、実機の仕様は同一である。また、イオン交換反応攪拌槽を３台以上設けることもできる。

イオン交換反応攪拌槽４Ａの排出側は、ラインＬ４Ａを介して、第２のスラリーポンプ６Ａの吸入側に接続されている。イオン交換反応攪拌槽４Ｂの排出側は、ラインＬ４Ｂを介して、第２のスラリーポンプ６Ｂの吸入側に接続されている。
第２のスラリーポンプ６Ａの吐出側は、ラインＬ５Ａを介して、吸着凝集反応攪拌槽７Ａに接続されている。第２のスラリーポンプ６Ｂの吐出側は、ラインＬ５Ｂを介して、吸着凝集反応攪拌槽７Ｂに接続されている。ラインＬ５Ａには開閉弁Ｖ３Ａが介装され、ラインＬ５Ｂには開閉弁Ｖ３Ｂが介装されている。

吸着凝集反応攪拌槽７Ａの排出側は、ラインＬ６Ａを介して、第３のスラリーポンプ９Ａの吸入側に接続されている。吸着凝集反応攪拌槽７Ｂの排出側は、ラインＬ６Ｂを介して、第３のスラリーポンプ９Ｂの吸入側に接続されている。
第３のスラリーポンプ９Ａの吐出側は、ラインＬ７Ａを介して第１の合流点Ｇ１に接続されている。そして第３のスラリーポンプ９Ｂの吐出側は、ラインＬ７Ｂを介して第１の合流点Ｇ１に接続されている。ラインＬ７Ａには開閉弁Ｖ４Ａが介装され、ラインＬ７Ｂには開閉弁Ｖ４Ｂが介装されている。
２台の吸着凝集反応攪拌槽７Ａ、７Ｂは、添付図面では異なる符号が付されているが、実機の仕様は同じである。また、吸着凝集反応攪拌槽を３台以上設けても良い。

第１の合流点Ｇ１は、ラインＬ８を介して、凝集分離槽１０の吸入口１０ｉと接続されている。
凝集分離槽１０は、上方に上澄液を排出する上澄液排出口１０ｏ１が形成され、底部に電動モータで駆動されるスクリュー１０Ｓを備えている。スクリュー１０Ｓは沈殿物排出口１０ｏ２、１０ｏ３近傍まで延在しており、凝集分離槽１０の底部に沈殿した沈殿物（スラリー）を沈殿物排出口１０ｏ２、１０ｏ３側に搬送する。
凝集分離槽１０の上澄排出口１０ｏ１は、ラインＬ９を介して、上澄調整槽１１に接続されている。上澄調整槽１１の排出側はラインＬ１０を介して第４のスラリーポンプ１２の吸入側に接続され、第４のスラリーポンプ１２の吐出側はラインＬ１１を介して第２の合流点Ｇ２に接続されている。ラインＬ１１には開閉弁Ｖ５が介装されている。
第２の合流点Ｇ２は、ラインＬ１２を介して、第２の分岐点Ｂ２に接続されている。ラインＬ１２には、圧力計ＰＧ１が介装されている。

ラインＬ１２は、第２の分岐点Ｂ２でラインＬ１３ＡとラインＬ１３Ｂに分岐している。ラインＬ１３Ａは開閉弁Ｖ６Ａを介装しており、上澄濾過装置１３Ａの吸入側に連通している。接続ラインＬ１３Ｂは開閉弁Ｖ６Ｂを介装しており、上澄濾過装置１３Ｂの吸入側に接続している。
上澄濾過装置１３Ａの排出側には排出弁Ｖ７Ａが介装されており、上澄濾過装置１３Ｂの排出側には排出弁Ｖ７Ｂが介装されている。

排出弁Ｖ７ＡにはラインＬ１４Ａが接続され、排出弁Ｖ７ＢにはラインＬ１４Ｂが接続されており、ラインＬ１４ＡとラインＬ１４Ｂとは第３の合流点Ｇ３で合流して、ラインＬ１５に連通する。
ラインＬ１５は第５のスラリーポンプ１４の吸入側に接続され、第５のスラリーポンプ１４の吐出側は、ラインＬ１６を介して、処理濾過水調整槽１５に接続されている。
処理濾過水調整槽１５の底部には搬送ポンプＰ３が設置され、処理濾過水調整槽１５内の濾過処理済みの水は、搬送ポンプＰ３により、ラインＬ３３を介して、汚染水滞留領域１に送られる。

上述した第２の合流点Ｇ２は、エアコンプレッサ２０に連通している。すなわち、エアコンプレッサ２０の吐出側のラインＬ１８が第３の分岐点Ｂ３でラインＬ１９とラインＬ２０に分岐し、ラインＬ１９は開閉弁Ｖ９を経由して第２の合流点Ｇ２に連通している。
ラインＬ２０には開閉弁Ｖ１０が介装されており、濾過装置ユニットＵＴに連通している。図１、図２では、図示の簡略化のために、ラインＬ２０は濾過装置ユニットＵＴにおける第４の分岐点Ｂ４に接続した状態で示されている。ただし、図４を参照して後述する様に、実際には、ラインＬ２０は、図示しない圧縮エア配管系を経由して、濾過装置ユニットＵＴの濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈの各々に、直接、連通している。
同様に、図１では、図示の簡略化のためにラインＬ１９がラインＬ１２に連通して示されているが、実機では、ラインＬ１９は図１では図示しない圧縮エアラインを介して、直接、上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂに連通している。
また、凝集分離槽１０下方に設けられた沈殿物排出口１０ｏ２は、ラインＬ１７、濃縮泥スラリーポンプ１６を経由して、濾過装置ユニットＵＴに連通している（Ｂ４）。

濾過装置ユニットＵＴの詳細について、図２を参照して説明する。
図２において、濾過装置ユニットＵＴは、８台の濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈを有している。図２では、４台の濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｄが１つにまとめられており（グループＡ）、４台の濃縮泥真空濾過装置１７Ｅ〜１７Ｈも１つにまとめられている（グループＥ）。
８台の濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈの実機における仕様は、同一である。
なお、濾過装置ユニットＵＴにおける濃縮泥真空濾過装置の数量は８台に限定される訳ではなく、７台以下であっても、９台以上であっても良い。

濾過装置ユニットＵＴにおける第４の分岐点Ｂ４は、ラインＬ２１を介して、第５の分岐点Ｂ５（グループＡ側）で接続されている。ラインＬ２１には、圧力計ＰＧ２Ａが介装されている。また第４の分岐点Ｂ４は、ラインＬ２２を介して、の第４の合流点Ｇ４（グループＥ側）に接続されている。第４の合流点Ｇ４にはラインＬ１７Ｘが連通しており、ラインＬ１７Ｘは、濃縮泥スラリーポンプ１６と、その吐出側に介装された開閉弁Ｖ１１に連通している。
グループＥ（濃縮泥真空濾過装置１７Ｅ〜１７Ｈを設けている側）において、第４の合流点Ｇ４と第６の分岐点Ｂ６が、ラインＬ２３を介して接続されている。ラインＬ２３には圧力計ＰＧ２Ｂが介装されており、第６の分岐点Ｂ６でラインＬ２６とラインＬ２７とに分岐している。
グループＡ（濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｄを設けている側）において、第５の分岐点Ｂ５と第７の分岐点Ｂ７はラインＬ２４で接続され、第５の分岐点Ｂ５と第８の分岐点Ｂ８はラインＬ２５で接続されている。

ラインＬ２４は、第７の分岐点Ｂ７でラインＬ２８ＡとラインＬ２８Ｂに分岐しており、ラインＬ２５は、第８の分岐点Ｂ８でラインＬ２８ＣとラインＬ２８Ｄに分岐している。
ラインＬ２８Ａは開閉弁Ｖ１２Ａを介装して濃縮泥真空濾過装置１７Ａの吸入側に接続されており、ラインＬ２８Ｂは開閉弁Ｖ１２Ｂを介装して濃縮泥真空濾過装置１７Ｂの吸入側に接続されており、ラインＬ２８Ｃは開閉弁Ｖ１２Ｃを介装して濃縮泥真空濾過装置１７Ｃの吸入側に接続されており、ラインＬ２８Ｄは開閉弁Ｖ１２Ｄを介装して濃縮泥真空濾過装置１７Ｄの吸入口に接続されている。

濃縮泥真空濾過装置１７Ａの排出側には、開閉弁Ｖ１３Ａを介装したラインＬ２９Ａが接続されている。濃縮泥真空濾過装置１７Ｂの排出側には、開閉弁Ｖ１３Ｂを介装したラインＬ２９Ｂが接続されている。濃縮泥真空濾過装置１７Ｃの排出側には、開閉弁Ｖ１３Ｃを介装したラインＬ２９Ｃが接続されている。濃縮泥真空濾過装置１７Ｄの排出側には、開閉弁Ｖ１３Ｄを介装したラインＬ２９Ｄが接続されている。
ラインＬ２９Ａ〜ラインＬ２９Ｄは、合流点Ｇ７〜Ｇ５で順次合流して、ラインＬ３０Ａに連通する。そしてラインＬ３０Ａは、濾過装置ユニットＵＴ外の真空ポンプ１８Ａ（図１参照）の吸入口に接続される。

図２において、濃縮泥真空濾過装置１７Ｅ〜１７Ｈを設けている側（グループＥ）では、ラインＬ２６は第９の分岐点Ｂ９でラインＬ２８ＥとラインＬ２８Ｆに分岐し、ラインＬ２７は第１０の分岐点Ｂ１０でラインＬ２８ＧとラインＬ２８Ｈに分岐する。
ラインＬ２８Ｅは開閉弁Ｖ１２Ｅを介装して濃縮泥真空濾過装置１７Ｅの吸入口に接続され、ラインＬ２８Ｆは開閉弁Ｖ１２Ｆを介装して濃縮泥真空濾過装置１７Ｆの吸入口に接続され、ラインＬ２８Ｇは開閉弁Ｖ１２Ｇを介装して濃縮泥真空濾過装置１７Ｇの吸入口に接続され、ラインＬ２８Ｈは開閉弁Ｖ１２Ｈを介装して濃縮泥真空濾過装置１７Ｈの吸入側に接続される。

濃縮泥真空濾過装置１７Ｅの排出側には、開閉弁Ｖ１３Ｅを介装したラインＬ２９Ｅが接続されている。濃縮泥真空濾過装置１７Ｆの排出側には、開閉弁Ｖ１３Ｆを介装したラインＬ２９Ｆが接続されている。濃縮泥真空濾過装置１７Ｇの排出側には、開閉弁Ｖ１３Ｇを介装したラインＬ２９Ｇが接続されている。濃縮泥真空濾過装置１７Ｈの排出側には、開閉弁Ｖ１３Ｈを介装したラインＬ２９Ｈが接続されている。
ラインＬ２９Ｅ〜ラインＬ２９Ｈは、第５の合流点Ｇ８〜Ｇ１０で順次合流して、ラインＬ３０Ｈに連通する。ラインＬ３０Ｈは、濾過装置ユニットＵＴ外の真空ポンプ１８Ｂ（図１参照）の吸入口に接続される。

図１で示す様に、真空ポンプ１８Ａの吐出側はラインＬ３１Ａを介して濾過水及び補給水調整槽１９Ａに接続され、真空ポンプ１８Ｂの吐出側はラインＬ３１Ｂを介して濾過水及び補給水調整槽１９Ｂに接続されている。
図１において、濾過水及び補給水調整槽１９Ａの底部にはポンプＰ２Ａが設置され、ポンプＰ２ＡはラインＬ３２Ａを介して処理濾過水調整槽１５と接続されている。一方、濾過水及び補給水調整槽１９Ｂの底部にはポンプＰ２Ｂが設置されて、ポンプＰ２ＢはラインＬ３２Ｂによって処理濾過水調整槽１５と接続されている。その結果、補給水調整槽１９Ａ、１９Ｂに貯留した濾過済みの処理水は、ラインＬ３２Ａ、Ｌ３２Ｂを介して処理濾過水調整槽１５に移送される。
図１では示していないが、ラインＬ３２Ａ、Ｌ３２Ｂの途中に分岐点を設け、当該分岐点から図示しないラインが上澄調整槽１１に連通することも可能である。その様に構成すれば、補給水調整槽１９Ａ、１９Ｂに貯留している濾過済みの処理水は、上澄調整槽１１にも供給される。

図１において、粗取りスクリーン攪拌調整槽２は、調整槽本体２１と、傾斜式スクリーン２２と、電動攪拌機２３と、比重濃度計２４を有している。
汚泥水貯留領域１に設置されたポンプＰ１が、汚染物質を含んだ汚染水を汲み上げて、傾斜式スクリーン２２に供給する。汚染水に含有される比較的大きなごみを、傾斜式スクリーン２２で除去するためである。傾斜式スクリーン２２で比較的大きなごみが取り除かれた汚染水は調整槽本体２１に供給される。
ここで、比重が重い汚染物質は調整槽本体２１内で沈殿してしまうと、下流側に供給される汚染水における汚染物質濃度が安定しなくなる恐れがある。そのため、攪拌機２３を連続作動して、汚染物質が調整槽本体２１内で沈殿せず、調整槽本体２１から下流側領域に供給される汚染水における汚染物質濃度を均一に保っている。

図１において、イオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂは、各々、攪拌機とレベルセンサを備えている。イオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂにはイオン交換反応剤定量供給機５Ａ、５Ｂが装備されており、イオン交換反応剤定量供給機５Ａ、５Ｂからイオン交換反応材が、定量的に、イオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂに投入される。
イオン交換反応剤定量供給機５Ａ、５Ｂから投入されるイオン交換反応材は、例えば、フェロシアン化鉄（顔料の一種）、フェロシアン化コバルト、フェロシアン化ニッケルである。価格面を考慮すれば、フェロシアン化鉄が好適である。
ここで、イオン交換反応剤定量供給機５Ａ、５Ｂの容量は比較的小さいので、水浄化システム１０１を長時間に亘って作動する際には、イオン交換反応剤を定量供給することが難しい。これに対して、第１実施形態の変形例に係る水浄化システム１０１Ａ（図３参照）によれば、供給するべきイオン交換反応剤を大量に定量供給する能力を有するイオン交換反応剤定量供給機５０Ａ、５０Ｂ（図３参照）を備えており、イオン交換反応剤定量供給機５Ａ、５Ｂの各々に、長時間に亘ってイオン交換反応剤を定量的に供給する能力を有している。
イオン交換反応剤定量供給機５０Ａ、５０Ｂにより、水浄化システム１０１を長時間に亘って作動する際に、イオン交換反応剤の定量供給を確保することが出来る。

図１において、イオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂにはイオン交換反応剤（例えば、フェロシアン化鉄）が投入され、少なくともイオン交換反応剤が汚染物質と反応する反応時間だけ攪拌機を連続運転して、攪拌している。攪拌機を連続運転する時間は、例えばタイマーで制御される。
図１では、イオン交換反応攪拌槽４Ａ側の開閉弁Ｖ２Ａが開放される場合にはイオン交換反応攪拌槽４Ｂ側の開閉弁Ｖ２Ｂを閉鎖し、開閉弁Ｖ２Ａが閉鎖される場合には開閉弁Ｖ２Ｂを開放している。イオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂを交互に作動させて、イオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂが同時にいわゆる「満杯」の状態になって、汚泥水貯留領域１内の汚染水が水浄化処理システム１０１に供給できなくなる事態を回避するためである。
イオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂが「満杯」の状態であるか否かは、レベルセンサによって液位を検知することにより判断する。イオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂのレベルセンサの計測結果値がしきい値を超えると、ポンプＰ１が停止する様に構成されている。

粗取りスクリーン攪拌調整槽２の排出側に介装された第１のスラリーポンプ３が作動すれば、開閉弁Ｖ２Ａ、Ｖ２Ｂが開放している側のイオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂに、汚染水は供給される。
汚染水が供給された側のイオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂでは、イオン交換反応剤定量供給機５Ａ、５Ｂからイオン交換反応剤が投入され、攪拌機が作動して、汚染水中の汚染物質とイオン交換反応剤が反応する。

イオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂの下流側の吸着凝集反応攪拌槽７Ａ、７Ｂも、それぞれ攪拌機とレベルセンサを備えており、吸着凝集反応剤定量供給機８Ａ、８Ｂが装備されている。吸着凝集反応剤定量供給機８Ａ、８Ｂから、吸着凝集材が定量的に、各吸着凝集反応攪拌槽７Ａ、７Ｂに投入される。
イオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂでと、有害な汚染物質はイオン交換反応剤に吸着され、イオン交換反応剤から無害な物質が放出されるので、汚染水の汚染物質を無害な物質に置換される。例えば、汚染物質がセシウムであり、イオン交換反応剤がフェロシアン化鉄であれば、フェロシアン化鉄はセシウムを吸着し、吸着したセシウムに代えて鉄を汚染水中に放出する。また、ゼオライトであれば、汚染水中のセシウムを吸着する。
吸着凝集反応攪拌槽７Ａ、７Ｂでは、吸着凝集反応剤定量供給機８Ａ、８Ｂから投入される吸着凝集反応剤により、汚染物質を吸着したイオン交換反応剤は凝集する。凝集したイオン交換反応剤を水から分離すれば、汚染水を清浄化することが出来る。

ここで、吸着凝集反応剤定量供給機８Ａ、８Ｂの容量は比較的小さく、水浄化システム１０１が長時間に亘って作動する場合に、吸着凝集反応攪拌槽７Ａ、７Ｂに吸着凝集反応剤を定量供給することが難しい。
図３で示す第１実施形態の変形例１０１Ａでは、容量の大きな吸着凝集反応剤定量供給機８０Ａ、８０Ｂを別途備えている。吸着凝集反応剤定量供給機８０Ａ、８０Ｂは、それぞれ、吸着凝集反応剤定量供給機８Ａ、８Ｂに吸着凝集反応剤を定量的に供給する様に構成されている。
吸着凝集反応剤定量供給機８０Ａ、８０Ｂにより、水浄化システム１０１を長時間に亘って作動する際に、吸着凝集反応剤の定量供給を確保することが出来る。

第２のスラリーポンプ６Ａが作動すると、吸着凝集反応剤定量供給機８Ａが作動して、吸着凝集反応攪拌槽７Ａに所定量の吸着凝集反応剤が投入されて、吸着凝集反応攪拌槽７Ａ中で攪拌され、汚染物質を吸着したイオン交換反応剤が凝集する。
第２のスラリーポンプ６Ｂが作動すれば、吸着凝集反応剤定量供給機８Ｂが作動して、吸着凝集反応攪拌槽７Ｂに所定量の吸着凝集反応剤が投入されて、吸着凝集反応攪拌槽７Ｂ中で攪拌され、汚染物質を吸着したイオン交換反応剤が凝集する。
吸着凝集反応攪拌槽７Ａ、７Ｂの何れか一方において、吸着凝集反応剤定量供給機８Ａ、８Ｂによる吸着凝集反応剤の供給、吸着凝集反応攪拌槽７Ａ、７Ｂ中の攪拌が終了すると、攪拌が終了した側の第３のスラリーポンプ９Ａ、９Ｂが作動して、凝集された汚染物質（汚染物質を吸着したイオン交換反応剤）と水を凝集分離槽１０へ移送する。

ここで、吸着凝集反応攪拌槽７Ａ、７Ｂにおいて、汚染物質を吸着したイオン交換反応剤の凝集反応は、吸着凝集反応剤定量供給機８Ａ、８Ｂから投入された吸着凝集反応剤の量に比例して進行する。
吸着凝集反応剤の投入量を調節して、汚染物質を吸着したイオン交換反応剤の凝集反応を適宜制御するため、粗取りスクリーン攪拌調整槽２に設けた比重濃度計２４によりスクリーン攪拌調整槽２内の汚染水の比重を計測し、その計測値から汚染物質濃度を決定している。そして、当該決定された汚染物質濃度に基づいて、吸着凝集反応剤定量供給機８Ａ、８Ｂから投入された吸着凝集反応剤の量が決定される。
ただし、汚染水の性状が予測できる場合には、汚染水の性状の予測結果に基づいて、吸着凝集反応剤定量供給機８Ａ、８Ｂから投入された吸着凝集反応剤の量をインバータ制御することも可能である。

図１で示す様に、凝集分離槽１０は、上方側部に上澄液を排出する上澄液排出口１０ｏ１が形成され、上澄液排出口１０ｏ１の下方には濃度センサ１０Ｒが設置されている。また、凝集分離槽１０には、その内部に貯留された液量を検知するレベルセンサ１０Ｌが装備されている。
凝集分離槽１０の底部に設けられたスクリュー１０Ｓは、電動モータで駆動される様に構成されている。スクリュー１０Ｓは沈殿物排出口１０ｏ２、１０ｏ３近傍まで延在しており、凝集分離槽１０の底部に沈殿した沈殿物（スラリー）を沈殿物排出口１０ｏ２、１０ｏ３側に搬送し、以って、凝集分離槽１０内に溜まった沈殿物を沈殿物排出口１０ｏ２、１０ｏ３に押し込む機能を有している。凝集分離槽１０のスクリュー１０Ｓの回転速度或いは沈殿物搬送量は、濃度センサ１０Ｒが検知した濃度に基づいて制御される。
図１において、沈殿物排出口１０ｏ２だけが濾過装置ユニットＵＴに連通しており、沈殿物排出口１０ｏ３は真空ポンプ１６Ｓに接続されるのみである。しかし、濾過装置ユニットＵＴを複数備え、沈殿物排出口１０ｏ３及び真空ポンプ１６Ｓに連通させることが可能である。なお、沈殿物排出口１０ｏ２、１０ｏ３には、それぞれ開閉弁Ｖ８、Ｖ８Ｓが介装されている。

図１において、上澄調整槽１１の下流側に第４のスラリーポンプ１２が介装されている。第４のスラリーポンプ１２は、上澄調整槽１１に装備されたレベルセンサ１１Ｌで検知した液位（上澄調整槽１１内の上澄液の液位）が上限位置よりも上方である場合に作動し、当該液位が下限位置よりも下方になると停止する様に構成されている。
図１において、イオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂ、吸着凝集反応攪拌槽７Ａ、７Ｂ及び処理濾過水調整槽１５も、上澄調整槽１１と同様にレベルセンサが装備されており、当該レベルセンサで計測された液位が上限位置よりも上方である場合に作動し、当該液位が下限位置よりも下方になると停止する様に構成されている。

上澄調整槽１１の下流側で処理濾過水調整槽１５の上流側の領域には、上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂが設けられている。上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂは、比重の軽い汚染物質を除去するために設けられており、上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂは交互に作動・停止を繰り返す様に構成されている。以って、上澄調整槽１１から送出された上澄液（凝集分離槽１０で分離された上澄液）が、上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂの何れかに、連続して供給される。
上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂの作動状態と停止状態の切換タイミング、或いは、開閉弁Ｖ６Ａ、開閉弁Ｖ６Ｂの開閉切換タイミングは、ラインＬ１２に介装された圧力計ＰＧ１の計測値により決定される。圧力計ＰＧ１の計測値が所定値を超えることは、その時点で作動している上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂの一方で、いわゆる「目詰まり」が発生していることを意味している。その様な状態になった時点で上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂの作動、停止を切り換え、「目詰まり」している側の上澄濾過装置のメンテナンスを行なう。
なお、上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂの構成は、図４で示す濃縮泥真空濾過装置１７Ａ、１７Ｂと概略同様である。
図１では、２台の上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂが示されているが、上澄濾過装置を３台以上にしても良い。

上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂで処理された上澄液（処理水）は、搬送ポンプ（真空引きのポンプ）１４で処理濾過水調整槽１５に移送され、貯留される。
処理濾過水調整槽１５内の水（処理水）が所定量以上となれば、処理濾過水調整槽１５内に設けた搬送ポンプＰ３により、汚染水滞留領域１に再び戻す。
図１では示されていないが、処理濾過水調整槽１５内の濾過処理済みの水を汚染水滞留領域１に戻すことに代えて、図示しない別の浄化処理設備（例えば、逆浸透膜装置）に供給することが可能である。或いは、河川等に放流することも可能である。

図１において、凝集分離槽１０の下流側について説明する。
凝集分離槽１０における沈殿物排出口１０ｏ２の下流側には濃縮泥スラリーポンプ１６が設けられている。当該スラリーポンプ１６は、吐出量を加減できる様に構成されており、例えば、チューブポンプが用いられる。
図２を参照して上述した様に、濾過装置ユニットＵＴにおける個々の濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈは同一の仕様である。図４では、濃縮泥真空濾過装置１７Ａが示されている。
ここで、図１、図２では明示されていないが、個々の濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈの各々は、図４を参照して説明するように、図１、図２では示されていない圧縮エア配管系（例えば、図４におけるラインＬ４０、Ｌ４２Ａ、開閉弁Ｖ４０Ａ）を介して濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈの各々に連通しており、エアコンプレッサ２０（図１参照）から圧縮エアが濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈの各々に供給されるように構成されている。

図４において、濃縮泥真空濾過装置１７Ａは、バグフィルター１７Ａｆと、処理液タンク１７Ａｔと、処理液タンク１７Ａｔ内に設けたレベルセンサ１７Ａｓを備えている。
濃縮泥真空濾過装置１７Ａの上流側は、図１、図２で示すのとは異なり、ラインＬ２８Ａが濃縮泥真空濾過装置１７Ａへ直接に接続されている訳ではない。図４で示す様に、ラインＬ２８Ａは開閉弁Ｖ１２、合流点Ｇ１７、ラインＬ４４Ａを介して、濃縮泥真空濾過装置１７Ａに連通している。
エアコンプレッサ２０（図１参照）から吐出された圧縮エアが流れるラインＬ２０は、圧縮エアラインＬ４０（図４において、２点鎖線の矢印で示す）、開閉弁Ｖ４０Ａ、圧縮エアラインＬ４２を介して、合流点Ｇ１７に連通している。なお、圧縮エアラインＬ４０は、図１、図２では示されていない。
図示はしないが、濃縮泥真空濾過装置１７Ｂ〜１７Ｈの上流側の配管系も、図４で示すのと同様に構成されており、エアコンプレッサ２０（図１参照）から吐出された圧縮エアが流れるラインＬ２０に連通する圧縮エアラインが、合流している。

凝集分離槽１０（図１参照）で上澄液と分離された沈殿物（スラリー）は多量の水を含んでいるが、汚染物質は、イオン交換反応剤により吸着（置換）されているので、当該沈殿物（スラリー）中の水は、汚染物質を殆ど含有していない。そのため、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈにより、沈殿物（スラリー）中に含有された水を分離して、沈殿物（スラリー）の含水率を低下させている。
ここで、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈに送られる沈殿物（スラリー）は、上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂに送られる上澄液に比べて汚染物質の濃度が高く、比重は大きい。そのため、バグフィルター１７Ａｆのみでは、濾過により水を分離することが困難である。そこで、図１で示すように、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈにおいて、可能な限り沈殿物（スラリー）を脱水するため、真空ポンプ１８Ａ、１８Ｂによって濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈ内部を真空引きしている。

図４において、濃縮泥真空濾過装置１７Ａにより、凝集分離槽１０（図１参照）で上澄液と分離された沈殿物（スラリー）から水（処理水）を濾過する際には、開閉弁Ｖ１２Ａが開放され、凝集分離槽１０で分離された沈殿物は、ラインＬ２８Ａ、開閉弁Ｖ１２Ａ、ラインＬ４４Ａを経由して、濃縮泥真空濾過装置１７Ａに搬送される。この場合、開閉弁Ｖ４２Ａは閉鎖されている。
この場合、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｄ（Ａグループ）に沈殿物（スラリー）が搬送され、真空ポンプ１８Ａが濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｄ内部を真空引きする。図４において、符号ＭＸは、濃縮泥真空濾過装置１７Ａのフィルター１７Ａｆで脱水された沈殿物（スラリー）を示している。

沈殿物（スラリー）中に含有された水を分離する作業を続行することにより、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ内のバグフィルター１７Ａｆは、いわゆる「目詰まり」を生じる。ラインＬ２８Ａに連通するラインＬ２１（図２参照）には、圧力計ＰＧ２Ａ（図２参照）が介装されている。例えば、図２において、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｄ（Ａグループ）全てが目詰まりすると、圧力計ＰＧ２Ａで計測される圧力が上昇する。係る圧力を計測することにより、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｄ（Ａグループ）全てが目詰まりを起こしたことが検知され、開閉弁Ｖ１２Ａ〜Ｖ１２Ｄを閉鎖して濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｄ（Ａグループ）への沈殿物（スラリー）移送を停止する。
係る状態では、図４において、開閉弁Ｖ１２Ａが閉鎖される。そして、開閉弁Ｖ４２Ａが開放するので、エアコンプレッサ２０（図１参照）からの圧縮エアは、圧縮エアラインＬ４０、開閉弁Ｖ４０Ａ、圧縮エアラインＬ４２、合流点Ｇ１７、ラインＬ４４Ａを経由して、濃縮泥真空濾過装置１７Ａに供給される。図４では図示されていないが、濃縮泥真空濾過装置１７Ｂ〜１７Ｄにおいても、同様に、圧縮エアが供給される。

目詰まりした濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｄにおいて、バグフィルター１７Ａｆ内に圧縮エアを送り込むことで、バグフィルター１７Ａｆ内の沈殿物（スラリー）が押圧され、さらに水が分離される。そして、真空ポンプ１８Ａの負担を、その分だけ低下させることが出来る。
図２において、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｄに対して沈殿物（スラリー）の供給が停止されている間は、濃縮泥真空濾過装置１７Ｅ〜１７Ｈ（グループＥ）に沈殿物（スラリー）が供給される様に切り換える。そして、真空ポンプ１８Ｂが濃縮泥真空濾過装置１７Ｅ〜１７Ｈ内部を真空引きする。
濃縮泥真空濾過装置１７Ｅ〜１７Ｈ（グループＥ）に目詰まりが生じたならば、濃縮泥真空濾過装置１７Ｅ〜１７Ｈ（グループＥ）の開閉弁Ｖ１２Ｅ〜Ｖ１２Ｈを閉鎖して、図４における開閉弁Ｖ４０Ａに対応する開閉弁を開放して、濃縮泥真空濾過装置１７Ｅ〜１７Ｈ（グループＥ）の各々に圧縮エアを供給する。
すなわち、図２における濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｄ（グループＡ）と、濃縮泥真空濾過装置１７Ｅ〜１７Ｈ（グループＥ）は、目詰まりを起こす度毎に、運転が切り換えられる。

次に、第１実施形態の水浄化システム１０１における一連の水処理の手順について、主として図１を参照して説明する。
図１において、揚水ポンプＰ１を作動して、汚染水滞留領域１から汚染水を粗取りスクリーン攪拌槽２に供給する。汚染水に包含されている大きな異物（ごみ等）は、粗取りスクリーン攪拌槽２の傾斜スクリーン２２で除去される。
大きな異物が除去された汚染水は、調整槽本体２１に貯留される。調整槽本体２１に貯留された汚染水は、攪拌機２３を連続作動することによって、汚染物質が沈殿すること無く、調整槽本体２１内で汚染水濃度が一定に保たれる。
調整槽本体２１内の汚染水は、第１のスラリーポンプ３によってイオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂ（開閉弁Ｖ２Ａ、Ｖ２Ｂが開放している側：以下の説明では、例えばイオン交換反応攪拌槽４Ａ）に供給される。
汚染水が供給されたイオン交換反応攪拌槽４Ａには、イオン交換反応剤定量供給機５Ａから定量的にイオン交換反応剤、例えば、フェロシアン化鉄が供給される。そしてタイマーによって運転時間が制御される攪拌機によって槽内の汚染水が攪拌される。

イオン交換反応攪拌槽４Ａにおいて、有害な汚染物質はイオン交換反応剤に吸着され、イオン交換反応剤から無害な物質が放出されるので、汚染水の汚染物質を無害な物質に置換され、汚染物質が汚染水から除去される。
イオン交換反応剤により除去したい汚染物質が十分に除去されたならば、汚染水は第２のスラリーポンプ６Ａによって吸着凝集反応攪拌槽７Ａに移送される。
吸着凝集反応攪拌槽７Ａに移送された汚染水には、吸着凝集反応剤定量供給機８Ａから一定量の吸着凝集剤が供給される。供給された吸着凝集剤は、イオン交換反応攪拌槽４Ａで有害な汚染物質を吸着したイオン交換反応剤を凝集させる。これにより、汚染物質（汚染物質を吸着したイオン交換反応剤）が汚染水から分離されて、凝集する。
汚染物質を吸着したイオン交換反応剤が凝集した状態で水中に存在する処理液は、第３のスラリーポンプ９Ａを介して凝集分離槽１０に移送される。

凝集分離槽１０では、汚染物質を吸着したイオン交換反応剤が凝集した状態で水中に存在する処理液を所定時間滞留させて、上澄液と、沈殿物（スラリー、汚泥）に分離する。
凝集分離槽１０で分離された上澄液は、ラインＬ９を経由して上澄調整槽１１に流入し、第５のスラリーポンプ１２により、上澄調整槽１１から上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂへ移送する。

上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂ）では、凝集分離槽１０で分離された上澄液に含まれる比重の軽い汚染物質（比重の重い汚染物質は含まれない）がバグフィルターによって除去される。
上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂは、交互に作動、停止を行う。そして、上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂの一方に目詰まりを生じた場合には、作動、停止を切り換えて、公知の態様で、バグフィルターを交換する。
凝集分離槽１０で分離された上澄液は、上澄濾過装置１３Ａ（或いは１３Ｂ）で濾過された後、第６搬送ポンプ１４で処理濾過水調整槽１５に供給されて、処理濾過水調整槽１５内に貯留される。

一方、凝集分離槽１０において分離された沈殿物（スラリー）は、沈殿物排出口１０ｏ２からラインＬ１７、濃縮泥スラリーポンプ１６を介して、濾過装置ユニットＵＴにおける濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈの各々に搬送され、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈの各々で脱水される。脱水に際しては、真空ポンプ１８Ａ、１８Ｂによって濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈの各々を真空引きすることにより、沈殿物（スラリー）から脱水された水は、濾過水・補給水調整槽１９Ａ、１９Ｂに吸引される。
濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈの各々において、目詰まりを生じた場合には、作動、停止を切り換え、公知の態様でバグフィルターを交換する。

濾過水・補給水調整槽１９Ａ、１９Ｂに吸引された水分（処理水）は、搬送ポンプＰ２Ａ、Ｐ２Ｂにより、処理濾過水調整槽１５に移送される。
処理濾過水調整槽１５に貯留された水（浄化された汚染水）は、搬送ポンプＰ３によって、汚染水滞留領域１に送出する。
ここで、処理濾過水調整槽１５に貯留された水を別途設けた設備（図示せず：例えば、逆浸透膜）に供給しても良いし、或いは、取水した河川等に放流することも可能である。

第１実施形態では、イオン交換反応剤定量供給機５Ａ、５Ｂ及びイオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂを有しており、イオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂ内においてイオン交換反応剤は有害な汚染物質を吸着して、無害な物質を水中に放出する。
イオン交換反応剤による係る作用により、汚染水中の汚染物質が無害な物質に置換され、汚染水から汚染物質が除去される。

汚染物質を吸着したイオン交換反応剤は、吸着凝集反応攪拌槽７Ａ、７Ｂ内で吸着凝集反応剤定量供給機８Ａ、８Ｂから供給された吸着凝集剤により、汚染物質を吸着した状態のまま凝集する。そして、係る凝集物と水は凝集分離槽１０で分離される。その結果、分離された水から、汚染物質は大部分が除去され、清浄化が為される。
その様な水は、汚染物質の種類、濃度、基準に基づいて、汚染された水を貯蔵している貯蔵領域１に戻し、逆浸透膜装置の様な他の清浄化設備に供給し、河川や湖沼等に放流することが出来る。

第１実施形態によれば、汚染物質を吸着したイオン交換反応剤の凝集物を包含する水を、凝集分離槽１０により上澄液と沈殿物に分離している。
ここで、凝集分離槽１０により分離された上澄液には、比重の軽い汚染物質が混入している。第１実施形態によれば、当該比重の軽い異物は、上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂにより、上澄液から除去される。
また、凝集分離槽１０により分離された沈殿物（スラリー）は、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈ、真空ポンプ１８Ａ、１８Ｂにより真空脱水される。その結果、汚染物質を包含する沈殿物の含水率が低下し、廃棄或いは処分が効率的に行なわれる。沈殿物から真空脱水された水は、汚染物質が除去されて、清浄化されている。

図示の実施形態において、上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂは複数の濾過部材（例えば、バグフィルター）を有している。係る濾過部材がいわゆる「目詰まり」を生じると、濾過能力或いは清浄水を分離する能力が低化する。
このような事態に備えて、凝集分離槽１０と上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂを連通する配管系には圧力計ＰＧ１が介装されており、比重の軽い汚染物質により濾過部材が目詰まりすると、圧力計ＰＧ１で計測される圧力値が上昇し、上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂにおける濾過部材の濾過能力が限界に達しつつあることが検出される。
上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂは、運転を切り換え可能に構成されている。従って、濾過能力が限界に達しつつある濾過部材を有する上澄濾過装置（１３Ａ、１３Ｂの何れか一方）を停止して、濾過を行っていない濾過部材を有する上澄濾過装置（１３Ａ、１３Ｂの他方）を作動することにより、上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂにおける濾過能力が回復する。
ここで、濾過部材の切換や、濾過能力が失われた濾過部材を上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂから排出する作業は、自動化することが可能であり、作業者は、濾過部材に付着した汚染物質（凝集分離槽１０で分離された上澄液に混在する汚染物質）に直接接触することが無く、汚染等（汚染物質が放射性物質であれば、被爆）の恐れがない。

図示の実施形態では、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈが複数のバグフィルターを有しており、凝集分離槽１０と濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈを連通する配管系には圧力計ＰＧ２Ａ、ＰＧ２Ｂが介装されている。そして、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈは、運転、停止を切り換え可能に構成されている。
濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｄ(Ａグループ）に沈殿物（スラリー）が供給され、濃縮泥真空濾過装置１７Ｅ〜１７Ｈ(Ｅグループ）には沈殿物（スラリー）が供給されていない場合において、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｄにおける濾過部材が目詰まりを起こした場合には、圧力計ＰＧ２Ａで計測される圧力が上昇する。これにより、したがって、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｄ(Ａグループ）における濾過部材の濾過能力が限界に達しつつあることを検出出来る。

そして、濾過部材の濾過能力が限界に達しつつある濾過部材を有する濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｄ(Ａグループ）に対する沈殿物（スラリー）の供給を停止して、沈殿物（スラリー）を真空濾過装置１７Ｅ〜１７Ｈ(Ｅグループ）に供給する様に、切り換えることが出来る。
その結果、濾過能力が限界に達しつつあるバグフィルターから、未使用のバグフィルターに切り換えられて、濃縮泥真空濾過装置（１７Ａ〜１７Ｈの何れか）における濾過能力を回復させることが出来る。
さらに、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈにおいて、バグフィルターの下流側が真空ポンプ１８Ａ、１８Ｂに接続されているので、凝集分離槽１０で分離された沈殿物（スラリー）中の水が、バグフィルターの下流側から真空ポンプ１８Ａ、１８Ｂにより真空引きされる。したがって、当該沈殿物から水を分離する能力が向上する。

濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈにおいても、バグフィルターの交換や、濾過能力が失われたバグフィルターを排出する作業を自動化することが可能であり、作業者は、バグフィルターで分離された沈殿物（スラリー）に直接接触する必要が無く、高濃度の汚染物質に接触する危険を防止することが出来る。
そのため、作業者の安全を確保した状態で、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈのメンテナンス（例えば、バグフィルターの交換）を行い、濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈから汚染物質を含有する沈殿物（スラリー）を排出することが出来る。

第１実施形態ではコンプレッサー２０が設けられており、コンプレッサー２０の圧縮空気吐出口は、上澄濾過装置１３Ａ、１３Ｂ及び濃縮泥真空濾過装置１７Ａ〜１７Ｈの濾過部材の上流側（搬送用ポンプ１２或いは真空ポンプ１６の反対側）に連通しており、圧縮空気が濾過部材に滞留している上澄液或いはスラリーを濾過部材に押圧するので、汚染物質或いは沈殿物（スラリー）からの脱水能力を向上することが出来る。

次に、図５を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。
図５の第２実施形態は、処理対象の汚染物質が放射性物質（例えば、セシウム等）である場合の実施形態である。
そして、図５の第２実施形態は、図１〜図４の第１実施形態に対して、凝集分離槽１０Ａで分離された汚泥を含む処理物（沈殿物）を処理する構造が異なっている。
以下、図５の第２実施形態について、図１〜図４の第１実施形態に対して、相違する点を主に説明する。

図５において、全体を符号１０２で示す水浄化システムは、図１で示す濾過装置ユニットＵＴ及び真空ポンプ１８Ａ、１８Ｂ、濾過水・補給水調整槽１９Ａ、１９Ｂが省略されている。
一方、図５では、凝集分離槽１０Ａの下流側に、濃縮泥攪拌調整槽５０、一軸パドル連続混練ミキサ５２、吸着固化材定量供給機５３が設けられている。

図５において、凝集分離槽１０Ａの底部には汚泥排出孔１０ｏ２が設けられており、ラインＬ１７を介して、濃縮泥スラリーポンプ１６の吸入側に接続されている。
濃縮泥スラリーポンプ１６の吐出側には開閉弁Ｖ１１が介装され、ラインＬ４９を介して、濃縮泥攪拌調整槽５０の吸入側に接続されている。
濃縮泥攪拌調整槽５０の排出側はラインＬ５０を介して第２の濃縮泥スラリーポンプ５１の吸入側に接続されている。第２の濃縮泥スラリーポンプ５１の吐出側には開閉弁Ｖ５０が介装され、ラインＬ５１を介して、一軸パドル連続混練ミキサ５２の第１の吸入口５２ｉ１に接続されている。

一軸パドル連続混練ミキサ５２は第２の吸入口５２ｉ２を有しており、第２の吸入口５２ｉ２には吸着固化材定量供給機５３が連通している。吸着固化材定量供給機５３は、単位時間当たり一定量の吸着固化材を、一軸パドル連続混練ミキサ５２に供給する様に構成されている。
一軸パドル連続混練ミキサ５２の排出側は、ラインＬ５２を経由して、指定保管容器５４に連通している。

第２実施形態において、イオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂで汚染水中に投入されるイオン交換反応剤として、汚染物質が例えばセシウムであれば、フェロシアン化鉄が用いる。フェロシアン化鉄は、汚染水中でセシウムを吸着し、吸着したセシウムに代えて、人体に無害な鉄を水中に放出する。
また、イオン交換反応攪拌槽４Ａ、４Ｂでゼオライトが投入される場合には、ゼオライトは水中の汚染物質を吸着する。

図５の第２実施形態によれば、一軸パドル連続混練ミキサ５２において、固化剤が、凝集分離槽１０Ａで分離された放射性物質を包含する沈殿物（スラリー）に供給され、混合される。
その結果、放射性物質を包含する沈殿物（スラリー）は、指定容器５４内に供給された後、固化する。これにより、放射性物質を包含する汚泥（スラリー）を、放射性物質廃棄用の指定容器５４に封入することが出来る。
従って、その後の処理（放射性物質廃棄処理）が安全且つ能率的に行なわれる。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
図示の実施形態では、主として汚染物質を除去する場合について説明している。
しかし、本発明は、例えば、海水から塩化ナトリウムその他の成分を除去して、淡水化する場合についても適用可能である。
また、本発明は、従来は水溶液から分離することが困難であった各種溶質を、溶媒である水から分離する技術として、広く適用することが可能である。

１・・・汚染水滞留領域
２・・・粗取りスクリーン攪拌調整槽
３・・・第１のスラリーポンプ
４Ａ、４Ｂ・・・イオン交換反応攪拌槽
５Ａ、５Ｂ・・・イオン交換反応剤定量供給機
６Ａ、６Ｂ・・・第２のスラリーポンプ
７Ａ、７Ｂ・・・吸着凝集反応攪拌槽
８Ａ、８Ｂ・・・吸着凝集反応剤定量供給機
９Ａ、９Ｂ・・・第３のスラリーポンプ
１０・・・凝集分離槽
１１・・・上澄調整槽
１２・・・第４のスラリーポンプ
１３Ａ、１３Ｂ・・・上澄濾過装置／バグフィルター
１４・・・第５のスラリーポンプ
１５・・・処理濾過水調整槽
１６・・・濃縮泥スラリーポンプ（チューブポンプ）
１７Ａ〜１７Ｈ・・・濃縮泥真空濾過装置
１８・・・真空ポンプ
１９Ａ、１９Ｂ・・・濾過水及び補給水調整槽
２０・・・エアコンプレッサ

Claims (3)

1. 放射性物質を包含する水から放射性物質を除去して浄化する水浄化システムにおいて、放射性物質を包含する水にイオン交換反応剤であるフェロシアン化鉄、フェロシアン化ニッケル、フェロシアン化コバルト、ゼオライトから選択した何れか１つを供給して混合する第１の混合機構（４Ａ、４Ｂ；５Ａ、５Ｂ）と、前記第１の混合機構（４Ａ、４Ｂ；５Ａ、５Ｂ）でイオン交換反応剤が投入された水に吸着凝集剤を供給して混合する第２の混合機構（７Ａ、７Ｂ；８Ａ、８Ｂ）と、前記第２の混合機構（７Ａ、７Ｂ；８Ａ、８Ｂ）で吸着凝集剤と混合された水を上澄液と沈殿物に分離する分離機構（１０）と、分離機構（１０）で分離された上澄液から水を分離する第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）と、分離機構で分離された沈殿物から水を分離する第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）を備え、第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）は複数の交換可能な濾過部材を有して当該複数の濾過部材が切換可能に構成されており、濾過部材の下流側は搬送用ポンプ（１４）に連通しており、分離機構（１０）と第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）を連通する配管系には圧力計測装置（ＰＧ１）が介装される一方、第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）は複数の交換可能な濾過部材を有して当該複数の濾過部材が切換可能に構成されており、濾過部材の下流側が真空ポンプ（１８）に接続されており、分離機構（１０）と第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）を連通する配管系には圧力計測装置（ＰＧ２）が介装されていることを特徴とする水浄化システム。
2. 圧縮装置（２０）が設けられており、圧縮装置（２０）の圧縮空気吐出口は、第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）及び第２の脱水装置（１７Ａ〜１７Ｈ）の濾過部材の上流側に連通している請求項１の水浄化システム。
3. 圧縮装置（２０）が設けられており、圧縮装置（２０）の圧縮空気吐出口は、第１の脱水装置（１３Ａ、１３Ｂ）及び分離機構（１０）で分離された沈殿物に固化剤を供給して混合する連続混練ミキサ（５２）、固化材供給機（５３）を含む固化剤混合装置を備えている請求項１の水浄化システム。
   
   

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