JPH04235792A - 地下水の処理法 - Google Patents
地下水の処理法Info
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- JPH04235792A JPH04235792A JP3013931A JP1393191A JPH04235792A JP H04235792 A JPH04235792 A JP H04235792A JP 3013931 A JP3013931 A JP 3013931A JP 1393191 A JP1393191 A JP 1393191A JP H04235792 A JPH04235792 A JP H04235792A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２価の鉄イオンを含む
地下水の処理法に関し、特にアンモニア性窒素等の有機
還元物質が共存する地下水の処理法に関するものである
。
地下水の処理法に関し、特にアンモニア性窒素等の有機
還元物質が共存する地下水の処理法に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】地下水は、冷却用水、製品処理用水、温
調用水等に使用されており、特に冷却用水としての使用
が多い。地下水の中に含まれた２価の鉄イオンは、冷却
配管を詰まらせるので、これを酸化して３価の難溶性の
水酸化物としたのち凝集沈澱、濾過している。この際の
酸化法には、イ）空気中にばっ気して空中の酸素と化合
させる方法、ロ）触媒を使って水中の溶存酸素と化合さ
せる方法、ハ）鉄バクテリヤで補足する方法、ニ）次亜
塩素酸ナトリウムで酸化する方法がある。上記イ）又は
ロ）とニ）とは処理する水量、設備コスト、除鉄後の水
質等を考慮して単独又は相互に組み合わせて用いられて
いた。
調用水等に使用されており、特に冷却用水としての使用
が多い。地下水の中に含まれた２価の鉄イオンは、冷却
配管を詰まらせるので、これを酸化して３価の難溶性の
水酸化物としたのち凝集沈澱、濾過している。この際の
酸化法には、イ）空気中にばっ気して空中の酸素と化合
させる方法、ロ）触媒を使って水中の溶存酸素と化合さ
せる方法、ハ）鉄バクテリヤで補足する方法、ニ）次亜
塩素酸ナトリウムで酸化する方法がある。上記イ）又は
ロ）とニ）とは処理する水量、設備コスト、除鉄後の水
質等を考慮して単独又は相互に組み合わせて用いられて
いた。
【０００３】ところで、イ）、ロ）または ハ）の方
法は、地下水に含まれた２価の鉄イオンやマンガンイオ
ンの濃度を一定値以下にして負荷を低く維持してやる必
要があるので、一度に多量の地下水を処理をするには処
理装置を大型とするしかない。例えばハ）の方法では、
第３図に示すように、バクテリヤが付着する充填材の表
面積を確保する必要上、生物処理層６が大きくなって装
置全体が大型になるという欠点がある。
法は、地下水に含まれた２価の鉄イオンやマンガンイオ
ンの濃度を一定値以下にして負荷を低く維持してやる必
要があるので、一度に多量の地下水を処理をするには処
理装置を大型とするしかない。例えばハ）の方法では、
第３図に示すように、バクテリヤが付着する充填材の表
面積を確保する必要上、生物処理層６が大きくなって装
置全体が大型になるという欠点がある。
【０００４】一方、ニ）の方法は、第４図に示すように
、化学処理槽３に満たした地下水に次亜塩素酸ナトリウ
ムを添加してやるだけでよく、その酸化反応速度も極め
て速いので、小さな化学処理槽３でよいという長所があ
り、小規模の事業所等で広く採用されている。
、化学処理槽３に満たした地下水に次亜塩素酸ナトリウ
ムを添加してやるだけでよく、その酸化反応速度も極め
て速いので、小さな化学処理槽３でよいという長所があ
り、小規模の事業所等で広く採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、次亜塩素酸ナ
トリウムによる酸化反応は選択的でないから、地下水の
中に含まれているアンモニア性窒素等の有機還元物質と
も反応するので、鉄イオンを完全に酸化するには、アン
モニア性窒素等の有機還元物質で消費される次亜塩素酸
ナトリウムを考慮して、２価の鉄イオンの当量の約８な
いし１０倍の次亜塩素酸ナトリウムを添加する必要があ
る。過剰の次亜塩素酸ナトリウムによって鉄イオンおよ
びマンガンイオンを完全に酸化することができるが、同
時に遊離塩素と塩化物イオンとが残留して、処理後の地
下水の水質を悪化するという欠点がある。
トリウムによる酸化反応は選択的でないから、地下水の
中に含まれているアンモニア性窒素等の有機還元物質と
も反応するので、鉄イオンを完全に酸化するには、アン
モニア性窒素等の有機還元物質で消費される次亜塩素酸
ナトリウムを考慮して、２価の鉄イオンの当量の約８な
いし１０倍の次亜塩素酸ナトリウムを添加する必要があ
る。過剰の次亜塩素酸ナトリウムによって鉄イオンおよ
びマンガンイオンを完全に酸化することができるが、同
時に遊離塩素と塩化物イオンとが残留して、処理後の地
下水の水質を悪化するという欠点がある。
【０００６】本発明は、処理装置が小型で、処理後の水
質が良好な地下水の処理法を得ることを目的としている
。
質が良好な地下水の処理法を得ることを目的としている
。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の処理法は、汲み
上げた地下水にその中に含まれた２価の鉄イオンと略当
量の塩素系酸化剤を添加して、２価の鉄イオンの９割程
度を酸化して難溶性の水酸化物にし、更にこの地下水を
生物処理して残余の２価の鉄イオンを捕捉し、最後に前
記難溶性の水酸化物を凝集沈澱させて濾過するものであ
る。
上げた地下水にその中に含まれた２価の鉄イオンと略当
量の塩素系酸化剤を添加して、２価の鉄イオンの９割程
度を酸化して難溶性の水酸化物にし、更にこの地下水を
生物処理して残余の２価の鉄イオンを捕捉し、最後に前
記難溶性の水酸化物を凝集沈澱させて濾過するものであ
る。
【０００８】
【作用】従来法の次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系酸化
剤で処理した地下水には、殺菌作用を有する遊離塩素が
残留するので、そのまま生物処理を施すとバクテリヤが
死滅することは明らかであり、塩素系酸化剤による処理
と生物処理とはそれぞれ独立になされる必要があると考
えられていた。
剤で処理した地下水には、殺菌作用を有する遊離塩素が
残留するので、そのまま生物処理を施すとバクテリヤが
死滅することは明らかであり、塩素系酸化剤による処理
と生物処理とはそれぞれ独立になされる必要があると考
えられていた。
【０００９】本発明者は、２価の鉄イオンの酸化反応速
度が速く、アンモニア性窒素等の有機還元物質の酸化反
応速度が遅いことに着目して、地下水中の２価の鉄イオ
ンと略当量の次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系酸化剤を
添加し、２価の鉄イオンの大部分とアンモニア性窒素等
の有機還元物質の一部を同時に酸化して、添加した酸化
剤を完全に分解させ、酸化処理後の地下水中に遊離塩素
が残留しないようにした。この場合、反応速度の違いか
ら、２価の鉄イオンの９割程度が酸化され、アンモニア
性窒素等の有機還元物質の一部が酸化される。そしてこ
の酸化処理に連続させて生物処理を施すことにより残余
の２価の鉄イオンを鉄バクテリヤで捕捉した。生物処理
時に地下水に含まれる２価の鉄イオンの濃度は、汲み上
げ時の１／１０程度になっているから、バクテリヤを付
着する充填材の表面積も１／１０程度でよく、生物処理
槽を小型化できる。
度が速く、アンモニア性窒素等の有機還元物質の酸化反
応速度が遅いことに着目して、地下水中の２価の鉄イオ
ンと略当量の次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系酸化剤を
添加し、２価の鉄イオンの大部分とアンモニア性窒素等
の有機還元物質の一部を同時に酸化して、添加した酸化
剤を完全に分解させ、酸化処理後の地下水中に遊離塩素
が残留しないようにした。この場合、反応速度の違いか
ら、２価の鉄イオンの９割程度が酸化され、アンモニア
性窒素等の有機還元物質の一部が酸化される。そしてこ
の酸化処理に連続させて生物処理を施すことにより残余
の２価の鉄イオンを鉄バクテリヤで捕捉した。生物処理
時に地下水に含まれる２価の鉄イオンの濃度は、汲み上
げ時の１／１０程度になっているから、バクテリヤを付
着する充填材の表面積も１／１０程度でよく、生物処理
槽を小型化できる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の工程図、図２は本発明の実施
に使用する処理装置の模式図である。図２において、１
は井戸、２は井戸１の中の地下水を汲み上げるポンプ、
３は化学処理水槽、４はポンプ２と化学処理水槽３とを
連結している給水管、５は化学処理槽に挿入された撹拌
翼、６は生物処理槽、７は化学処理槽と生物処理槽とを
連結している連絡配管、８は生物処理槽６に空気を送っ
ているエアリフトポンプ、９は生物処理槽に充填された
充填材であり、その表面に鉄バクテリヤ及びマンガンバ
クテリヤが付着している。１０はケイ砂を充填した濾過
装置、１１は生物処理槽と濾過装置とを連結している連
絡配管、１２は濾過装置に設けられた排水管である。
に使用する処理装置の模式図である。図２において、１
は井戸、２は井戸１の中の地下水を汲み上げるポンプ、
３は化学処理水槽、４はポンプ２と化学処理水槽３とを
連結している給水管、５は化学処理槽に挿入された撹拌
翼、６は生物処理槽、７は化学処理槽と生物処理槽とを
連結している連絡配管、８は生物処理槽６に空気を送っ
ているエアリフトポンプ、９は生物処理槽に充填された
充填材であり、その表面に鉄バクテリヤ及びマンガンバ
クテリヤが付着している。１０はケイ砂を充填した濾過
装置、１１は生物処理槽と濾過装置とを連結している連
絡配管、１２は濾過装置に設けられた排水管である。
【００１１】図１および図２に基づき各工程を説明する
。処理しようとする地下水中に含まれている物質の成分
濃度は、２価の鉄イオンが６．７ｍｇ／Ｌ、２価のマン
ガンイオンが０．２７ｍｇ／Ｌ及びアンモニア性窒素が
４．５ｍｇ／Ｌであった。この地下水をポンプ２で汲み
上げて化学処理槽３を満たし、略当量の次亜塩素酸ナト
リウム５．０ｍｇ／Ｌを添加し、撹拌翼５で充分撹拌し
て酸化した。酸化処理後この地下水を連絡配管７で生物
処理槽に移送した。生物処理槽内ではエアリフトポンプ
８で圧送された空気が上方に向けて噴射されているので
、上下方向の対流が起こっており、この対流によって充
填材に付着した鉄バクテリヤ及びマンガンバクテリヤに
２価の鉄イオンやマンガンイオン並びに酸素が供給され
ている。酸化処理工程で酸化されなかった２価の鉄イオ
ンやマンガンイオンをバクテリヤで捕捉させた。生物処
理後の地下水を連絡配管１１で濾過装置１０に移送し、
凝集沈澱させて濾過した。酸化工程で生成した３価の鉄
イオン及び４価のマンガンイオンは難溶性の水酸化物と
なって濾過され、排水管１２からきれいな地下水が排出
された。
。処理しようとする地下水中に含まれている物質の成分
濃度は、２価の鉄イオンが６．７ｍｇ／Ｌ、２価のマン
ガンイオンが０．２７ｍｇ／Ｌ及びアンモニア性窒素が
４．５ｍｇ／Ｌであった。この地下水をポンプ２で汲み
上げて化学処理槽３を満たし、略当量の次亜塩素酸ナト
リウム５．０ｍｇ／Ｌを添加し、撹拌翼５で充分撹拌し
て酸化した。酸化処理後この地下水を連絡配管７で生物
処理槽に移送した。生物処理槽内ではエアリフトポンプ
８で圧送された空気が上方に向けて噴射されているので
、上下方向の対流が起こっており、この対流によって充
填材に付着した鉄バクテリヤ及びマンガンバクテリヤに
２価の鉄イオンやマンガンイオン並びに酸素が供給され
ている。酸化処理工程で酸化されなかった２価の鉄イオ
ンやマンガンイオンをバクテリヤで捕捉させた。生物処
理後の地下水を連絡配管１１で濾過装置１０に移送し、
凝集沈澱させて濾過した。酸化工程で生成した３価の鉄
イオン及び４価のマンガンイオンは難溶性の水酸化物と
なって濾過され、排水管１２からきれいな地下水が排出
された。
【００１２】各処理工程後の地下水の各成分濃度を表１
に示す。表１のＡ、Ｂ、Ｃ及びＤは、図２におけるサン
プリング位置Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤと対応している。
に示す。表１のＡ、Ｂ、Ｃ及びＤは、図２におけるサン
プリング位置Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤと対応している。
【００１３】
【表１】（ｍｇ／Ｌ）
【００１４】本発明法と従来法との違いを明らかにする
ために、本発明法で処理した地下水と同じものを図４の
従来法で処理した。その処理工程は、地下水をポンプ２
で汲み上げて化学処理槽３を満たし、次亜塩素酸ナトリ
ウム４０ｍｇ／Ｌを添加し、撹拌翼５で充分に撹拌した
。酸化処理後の地下水を濾過装置１０に移送し、地下水
の鉄イオン及びマンガンイオンを凝集沈澱させて除去し
た。
ために、本発明法で処理した地下水と同じものを図４の
従来法で処理した。その処理工程は、地下水をポンプ２
で汲み上げて化学処理槽３を満たし、次亜塩素酸ナトリ
ウム４０ｍｇ／Ｌを添加し、撹拌翼５で充分に撹拌した
。酸化処理後の地下水を濾過装置１０に移送し、地下水
の鉄イオン及びマンガンイオンを凝集沈澱させて除去し
た。
【００１５】各処理工程後の成分濃度を表２に示す。表
２のＡ、Ｂ及びＤは、図４のサンプリング位置Ａ、Ｂ及
びＤに対応している。
２のＡ、Ｂ及びＤは、図４のサンプリング位置Ａ、Ｂ及
びＤに対応している。
【００１６】
【表２】（ｍｇ／Ｌ）
【００１７】表１及び表２に基づき、本発明と従来法と
を比較すると、サンプリング位置Ｂにおいて、本発明法
では２価の鉄イオンが約１０パーセント残存しているの
に対し、従来法では過剰の次亜塩素酸ナトリウムで完全
に酸化されて２価の鉄イオンが存在しない。また、本発
明法ではアンモニア性窒素が約２パーセント酸化分解さ
れているのに対し、従来法では５５パーセント酸化分解
されている。本発明法では塩化物イオンが５ｍｇ／Ｌし
か増加していないのに対し、従来法では４０ｍｇ／Ｌ増
加している。更に、本発明法では遊離残留塩素が零であ
るのに対し、従来法では３ｍｇ／Ｌ残留している。
を比較すると、サンプリング位置Ｂにおいて、本発明法
では２価の鉄イオンが約１０パーセント残存しているの
に対し、従来法では過剰の次亜塩素酸ナトリウムで完全
に酸化されて２価の鉄イオンが存在しない。また、本発
明法ではアンモニア性窒素が約２パーセント酸化分解さ
れているのに対し、従来法では５５パーセント酸化分解
されている。本発明法では塩化物イオンが５ｍｇ／Ｌし
か増加していないのに対し、従来法では４０ｍｇ／Ｌ増
加している。更に、本発明法では遊離残留塩素が零であ
るのに対し、従来法では３ｍｇ／Ｌ残留している。
【００１８】サンプリング位置Ｃでは、１０パーセント
残っていた２価の鉄イオン及びマンガンイオンが鉄バク
テリヤ及びマンガンバクテリヤで完全に捕捉され、どち
らも零となっている。従来法ではサンプリング位置Ｃは
ない。
残っていた２価の鉄イオン及びマンガンイオンが鉄バク
テリヤ及びマンガンバクテリヤで完全に捕捉され、どち
らも零となっている。従来法ではサンプリング位置Ｃは
ない。
【００１９】サンプリング位置Ｄについて本発明法と従
来法とを比較すると、どちらの方法で処理しても残留す
る３価の鉄イオン濃度及び４価のマンガンイオン濃度０
．１ｍｇ／Ｌであって変わらない。しかし塩化物イオン
の増加量を比較すると、本発明法で処理した地下水には
従来法で処理した地下水と比べて１／８程度しか増加し
ていない。また、本発明法では遊離塩素が残留していな
いのに対し、従来法では０．３ｍｇ／Ｌ残留している。 このように、本発明法で処理した地下水は、従来法で処
理した地下水に比べて処理後の水質が良好である。
来法とを比較すると、どちらの方法で処理しても残留す
る３価の鉄イオン濃度及び４価のマンガンイオン濃度０
．１ｍｇ／Ｌであって変わらない。しかし塩化物イオン
の増加量を比較すると、本発明法で処理した地下水には
従来法で処理した地下水と比べて１／８程度しか増加し
ていない。また、本発明法では遊離塩素が残留していな
いのに対し、従来法では０．３ｍｇ／Ｌ残留している。 このように、本発明法で処理した地下水は、従来法で処
理した地下水に比べて処理後の水質が良好である。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明法は、地下水中の
２価の鉄イオンと略当量の次亜塩素酸ナトリウム等の塩
素系酸化剤を添加し、２価の鉄イオンの大部分を酸化し
、添加した塩素系酸化剤を完全に分解させて酸化処理後
の地下水中に殺菌性のある遊離塩素が残留しないように
し、塩素系酸化剤処理に連続させて生物処理をすること
によって残余の２価の鉄イオンをバクテリヤで捕捉した
ものであるから、従来の塩素系酸化剤による処理法に比
べて処理水質が向上し、しかも処理装置を小型にできる
という効果がある。
２価の鉄イオンと略当量の次亜塩素酸ナトリウム等の塩
素系酸化剤を添加し、２価の鉄イオンの大部分を酸化し
、添加した塩素系酸化剤を完全に分解させて酸化処理後
の地下水中に殺菌性のある遊離塩素が残留しないように
し、塩素系酸化剤処理に連続させて生物処理をすること
によって残余の２価の鉄イオンをバクテリヤで捕捉した
ものであるから、従来の塩素系酸化剤による処理法に比
べて処理水質が向上し、しかも処理装置を小型にできる
という効果がある。
【図１】本発明法の工程図である。
【図２】本発明法の実施に使用する処理装置の模式図で
ある。
ある。
【図３】従来のバクテリヤ法の実施に使用する処理装置
の模式図である。
の模式図である。
【図４】従来の次亜塩素酸ナトリウム法の実施に使用す
る処理装置の模式図である。
る処理装置の模式図である。
３ 化学処理槽
６ 生物処理槽
１０ 濾過装置
Claims (1)
- 【請求項１】 汲み上げた地下水にその中に含まれた
２価の鉄イオンと略当量の塩素系酸化剤を添加して酸化
し、この地下水を生物処理したあと濾過することを特徴
とする、地下水の処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3013931A JPH04235792A (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 地下水の処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3013931A JPH04235792A (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 地下水の処理法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04235792A true JPH04235792A (ja) | 1992-08-24 |
Family
ID=11846936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3013931A Pending JPH04235792A (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 地下水の処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04235792A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004526561A (ja) * | 2001-03-09 | 2004-09-02 | カウンシル・オブ・サイエンティフィック・アンド・インダストリアル・リサーチ | 汚水浄化のためのプロセスおよび逆流動ループリアクタ |
| JP2007144307A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Ishi No Kanzaemon:Kk | 水処理方法及びその処理装置 |
| JP2009274020A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Fuso Kensetsu Kogyo Kk | 原水の浄化方法 |
| WO2018096962A1 (ja) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 国立大学法人九州大学 | 排水からのマンガンの除去方法 |
| JP2018086643A (ja) * | 2016-11-22 | 2018-06-07 | 国立大学法人九州大学 | 排水からのマンガンの除去方法 |
| CN113185024A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-30 | 吉林梅基特环保科技有限公司 | 一种凝结水的净化方法 |
-
1991
- 1991-01-11 JP JP3013931A patent/JPH04235792A/ja active Pending
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