JP6196508B2 - 水処理装置 - Google Patents

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を導入する原水導入部と、原水とイオン交換樹脂とを混合する撹拌機とを備えて、上向流にて原水とイオン交換樹脂とを接触させ、前記ろ過室は、前記イオン交換処理室の上部からろ過室に流入するイオン交換処理水をろ過室の下部に導入する処理水ガイド部と、ろ過室中段部に設けられたろ材層と、該ろ材層の上方に設けられた処理水導出部とを備えて、処理水ガイド部から流入したイオン交換処理水に対して上向流にてろ過処理を行うとともに、ろ過室底部に沈降したイオン交換樹脂を抜き出して前記イオン交換処理室の下部に返送して、前記イオン交換処理室にて原水と混合して再利用するためのイオン交換樹脂返送経路を備えていることを特徴としている。

さらに、本発明の水処理装置は、前記仕切壁の上部に、イオン交換処理水をイオン交換処理室から処理水ガイド部に流入させる越流部又は通水孔が設けられていること、前記ろ材層のろ材が、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、上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は、仕切壁１４に隣接する位置にガイド部材２０を設け、前記越流部１３を越えてイオン交換処理室１５からろ過室１６に流入するイオン交換処理水をろ過室１６の下部に導入する処理水ガイド部２１を形成するとともに、中段部には原水の処理目的に応じたるろ材を充填したろ材層２２が設けられ、該ろ材層２２の上方には、ろ過処理を行った処理水を導出する処理水導出部２３が設けられている。

さらに、ろ過室１６の底部には、ろ過室１６の底部に沈降したイオン交換樹脂を抜き出し、返送ポンプ２４を介して前記イオン交換処理室１５にイオン交換樹脂を返送するイオン交換樹脂返送経路２５が設けられている。

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、イオン交換処理室１５内を上昇し、仕切壁１４の上部の越流部１３を越えて処理水ガイド部２１に流入し、処理水ガイド部２１を通ってろ過室１６の下部に流入する。

ろ過室１６の下部に流入したイオン交換処理水は、ろ過室１６内を上昇してろ材層２２に流入し、このろ材層２２にて所定のろ過処理が行われる。ろ過処理を終えてろ材層２２の上方に上昇した処理水は、処理水導出部２３から取り出される。

このように、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、撹拌機１９によって撹拌された状態のイオン交換処理水と共にろ過室１６に流入したイオン交換樹脂は、一般的に、水より比重が大きいため、ろ過室１６の底部に沈降し、一部の水と共にイオン交換樹脂返送経路２５に抜き出されてイオン交換処理室１５の下部に返送され、再び原水と混合して再利用される。

このように、イオン交換処理室１５からろ過室１６に流出したイオン交換樹脂をろ過室１６の底部から抜き出してイオン交換処理室１５に返送することにより、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、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。

また、イオン交換処理室１５の断面積及び高さ、撹拌機１９の撹拌強度などの条件を適宜設定することにより、撹拌機１９の撹拌力が弱くなるイオン交換処理室１５の上部を上昇する原水の流れに逆らってイオン交換樹脂をイオン交換処理室１５の底部に向かって沈降させる状態にすることができる。これにより、イオン交換樹脂が越流部１３を越えてろ過室１６に流入することがほとんど無い状態にできるので、イオン交換樹脂返送経路２５を省略しても、イオン交換樹脂をイオン交換処理室１５内に保持しておくことができる。

一方、ろ過室１６では、ろ材層２２に用いるろ材として、原水の性状に応じて粒状活性炭、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などの任意の位置から行うことができる。また、本形態例では、イオン交換処理水を処理水ガイド部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、この通水孔から処理水ガイド部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…ガイド部材、２１…処理水ガイド部、２２…ろ材層、２３…処理水導出部、２４…返送ポンプ、２５…イオン交換樹脂返送経路

Claims (3)

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を導入する原水導入部と、原水とイオン交換樹脂とを混合する撹拌機とを備えて、上向流にて原水とイオン交換樹脂とを接触させ、
   前記ろ過室は、前記イオン交換処理室の上部からろ過室に流入するイオン交換処理水をろ過室の下部に導入する処理水ガイド部と、ろ過室中段部に設けられたろ材層と、該ろ材層の上方に設けられた処理水導出部とを備えて、処理水ガイド部から流入したイオン交換処理水に対して上向流にてろ過処理を行うとともに、ろ過室底部に沈降したイオン交換樹脂を抜き出して前記イオン交換処理室の下部に返送して、前記イオン交換処理室にて原水と混合して再利用するためのイオン交換樹脂返送経路を備えている
   ことを特徴とする水処理装置。
2. 前記仕切壁の上部に、イオン交換処理水をイオン交換処理室から処理水ガイド部に流入させる越流部又は通水孔が設けられていることを特徴とする請求項１記載の水処理装置。
3. 前記ろ材層のろ材が、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又は２記載の水処理装置。

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