JP6196507B2 - 水処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、水処理装置に関し、詳しくは、イオン交換処理とろ過処理とを含む水処理装置に関する。
カビ臭などの臭気物質やトリハロメタンの生成原因などとなる溶解性有機成分を含む原水を処理するための水処理装置として、原水に粉末状の活性炭及び粉末状のイオン交換樹脂を同時に混合し、前記臭気物質や溶解性有機成分を活性炭やイオン交換樹脂に吸着させた後、固液分離手段で活性炭及びイオン交換樹脂を固液分離することにより、臭気物質や溶解性有機成分を除去した処理水を得る水処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０１１−２３００３８号公報
しかし、特許文献１に記載されたような水処理装置では、活性炭及びイオン交換樹脂を混合するための混合槽と、これらを分離するための分離槽とを別個に設けて配管などで接続しているため、初期コストが嵩んだり、広い設置スペースを必要としたりするなどの問題があった。
そこで本発明は、装置の小型化や簡略化を図りながら、イオン交換樹脂によるイオン交換処理とろ材によるろ過処理とを連続して行うことができる水処理装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明の水処理装置は、処理槽の内部を、仕切壁によってイオン交換処理室とろ過室とに区画し、前記イオン交換処理室は、該イオン交換処理室の下部に、原水導入経路から供給される原水を前記イオン交換処理室の下部に導入する原水導入部と、該イオン交換処理室の下部に導入された原水を撹拌して原水とイオン交換樹脂とを混合して接触させるための撹拌機とを備えるとともに、該撹拌機の撹拌作用が及ばない前記イオン交換処理室の上部に、該上部を上昇する水中から水より比重が大きなイオン交換樹脂を前記イオン交換処理室の下部に向けて沈降させるイオン交換樹脂沈降部を形成し、前記ろ過室は、中段部に設けられたろ材層と、該ろ材層の下方に設けられた処理水導出部とを備え、前記仕切壁は、前記ろ材層よりも上部に、イオン交換処理水をイオン交換処理室からろ過室に流入させる越流部又は通水孔を設け、前記イオン交換処理室の槽内で、上向流にて原水とイオン交換樹脂とを接触させ、イオン交換処理室の槽上部から前記越流部又は通水孔を介して前記ろ過室の上部に流入したイオン交換処理水に対して下向流にてろ過処理を行い、ろ過処理された処理水は、前記処理水導出部から取り出されるとともに、前記ろ材層にて阻止されたイオン交換樹脂の前記処理槽外への流出を防ぐことを特徴としている。
さらに、本発明の水処理装置は、前記ろ材層のろ材が、珪砂、粒状活性炭、アンスラサイト、マンガン砂、接触ろ材の少なくともいずれか１種を含んでいることを特徴としている。
本発明の水処理装置によれば、処理槽の内部を仕切壁によってイオン交換処理室とろ過室とに区画しているので、水処理装置の小型化や簡略化を図りながら、イオン交換樹脂によるイオン交換処理とろ材によるろ過処理とを連続して行うことができる。
本発明の水処理装置の一形態例を示す説明図である。
本形態例に示す水処理装置１１は、処理槽１２の内部を、上部に越流部１３を有する仕切壁１４により、イオン交換処理室１５とろ過室１６とに区画し、イオン交換処理室１５では、上向流にて原水とイオン交換樹脂とを接触させてイオン交換処理を行い、前記ろ過室１６では、下向流にてろ材によるろ過処理を行うように形成されている。
イオン交換処理室１５の下部には、原水導入経路１７から供給される原水を槽下部に導入する原水導入部１８が設けられるとともに、槽内の原水を撹拌して原水とイオン交換樹脂とを効果的に混合して接触させるための撹拌機１９が設けられている。
ろ過室１６の中段部には、原水の処理目的に応じたろ材を充填したろ材層２０が設けられており、ろ材層２０の下方には、ろ過処理を行った処理水を導出する処理水導出部２１が設けられている。
また、本形態例に示す水処理装置１１では、原水の流入量、イオン交換処理室１５の断面積及び高さ、撹拌機１９の撹拌強度を適宜設定することにより、撹拌機１９の撹拌作用が及ばないイオン交換処理室１５の上部に、該イオン交換処理室１５の上部を上昇する水中から、水より比重が大きなイオン交換樹脂をイオン交換処理室１５の下部に向けて沈降させるイオン交換樹脂沈降部２２を形成している。
原水は、原水導入部１８からイオン交換処理室１５の下部に流入し、撹拌機１９により撹拌され、イオン交換処理室１５内にあらかじめ投入されているイオン交換樹脂と混合、接触する。イオン交換樹脂と接触してイオン交換処理されたイオン交換処理水は、撹拌機１９で撹拌された状態でイオン交換処理室１５内を上昇し、撹拌力が弱くなったイオン交換処理室１５の上部のイオン交換樹脂沈降部２２では、所定の速度で上昇するイオン交換処理水の流れに逆らってイオン交換樹脂がイオン交換処理室１５の底部に向かって沈降する状態になる。イオン交換処理室１５の最上部に上昇したイオン交換処理水は、越流部１３を越えてろ過室１６の上部に流入し、下向流でろ材層２０を通り、所定のろ過処理が行われた後、下部の処理水導出部２１から取り出される。
このように、通水部として、上部に越流部１３を有する仕切壁１４を設けて一つの処理槽１２をイオン交換処理室１５とろ過室１６とに区画することにより、色度や有機物などを除去する所定のイオン交換処理と、濁質や金属類の除去といった所定のろ過処理とを一つの処理槽１２で行うことができ、水処理装置１１の小型化を図ることができる。
また、イオン交換処理室１５の上部にイオン交換樹脂沈降部２２を形成することにより、イオン交換樹脂をイオン交換処理室１５から流出させることなくイオン交換処理室１５内に保持することができ、新たに流入する原水と接触させることができるので、イオン交換樹脂が備えるイオン交換能力を十分に活用することができる。これにより、イオン交換樹脂の使用量を削減できるとともに、イオン交換樹脂を再生するための薬剤の使用量も削減でき、イオン交換樹脂を再生する際に発生する再生廃液の量も低減することができる。
一方、ろ過室１６では、ろ材層２０に用いるろ材として、原水の性状に応じて珪砂、粒状活性炭、アンスラサイト、マンガン砂、接触ろ材などを適宜使用することにより、カビ臭やアンモニア、マンガンなどの除去も行うことができる。
なお、イオン交換能力が低下したイオン交換樹脂は、イオン交換処理室の底部などの適宜な位置から抜き出すことにより、周知の再生方法で再生して再利用することができ、イオン交換処理室へのイオン交換樹脂の投入は、イオン交換処理室の上方から行うことができる。
また、イオン交換樹脂は、一般的に水より比重が大きいので、意識的にイオン交換樹脂沈降部を形成しなくても、越流部を越えてイオン交換処理室から流出するイオン交換樹脂の量は少量であり、越流部を越えてろ過室に流入しても、ろ材層の上に留まるので、処理水と共に処理水導出部から流出することはない。逆に、イオン交換処理室の上部に傾斜板を設けておくことにより、イオン交換樹脂の沈降を促進して越流部までイオン交換樹脂が上昇することを防止できる。
なお、本形態例では、イオン交換処理水をろ過室に流入させるために仕切壁の上部に越流部を設けたが、仕切壁の上部の適宜な位置に通水孔を設け、図１に矢印Ｗで示すように、この通水孔からろ過室へイオン交換処理水を流入させるようにしてもよい。
１１…水処理装置、１２…処理槽、１３…越流部、１４…仕切壁、１５…イオン交換処理室、１６…ろ過室、１７…原水導入経路、１８…原水導入部、１９…撹拌機、２０…ろ材層、２１…処理水導出部、２２…イオン交換樹脂沈降部

Claims (2)

  1. 処理槽の内部を、仕切壁によってイオン交換処理室とろ過室とに区画し、
    前記イオン交換処理室は、該イオン交換処理室の下部に、原水導入経路から供給される原水を前記イオン交換処理室の下部に導入する原水導入部と、該イオン交換処理室の下部に導入された原水を撹拌して原水とイオン交換樹脂とを混合して接触させるための撹拌機とを備えるとともに、該撹拌機の撹拌作用が及ばない前記イオン交換処理室の上部に、該上部を上昇する水中から水より比重が大きなイオン交換樹脂を前記イオン交換処理室の下部に向けて沈降させるイオン交換樹脂沈降部を形成し、
    前記ろ過室は、中段部に設けられたろ材層と、該ろ材層の下方に設けられた処理水導出部とを備え、
    前記仕切壁は、前記ろ材層よりも上部に、イオン交換処理水をイオン交換処理室からろ過室に流入させる越流部又は通水孔を設け、
    前記イオン交換処理室の槽内で、上向流にて原水とイオン交換樹脂とを接触させ、イオン交換処理室の槽上部から前記越流部又は通水孔を介して前記ろ過室の上部に流入したイオン交換処理水に対して下向流にてろ過処理を行い、ろ過処理された処理水は、前記処理水導出部から取り出されるとともに、前記ろ材層にて阻止されたイオン交換樹脂の前記処理槽外への流出を防ぐ
    ことを特徴とする水処理装置。
  2. 前記ろ材層のろ材が、珪砂、粒状活性炭、アンスラサイト、マンガン砂、接触ろ材の少なくともいずれか１種を含んでいることを特徴とする請求項１記載の水処理装置。
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