JPH07290067A - 高濃度消石灰水溶液の製造方法及び装置 - Google Patents

高濃度消石灰水溶液の製造方法及び装置

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JPH07290067A
JPH07290067A JP11191094A JP11191094A JPH07290067A JP H07290067 A JPH07290067 A JP H07290067A JP 11191094 A JP11191094 A JP 11191094A JP 11191094 A JP11191094 A JP 11191094A JP H07290067 A JPH07290067 A JP H07290067A
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JP
Japan
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slaked lime
filter medium
treatment tank
water
tank
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JP11191094A
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Katsuhiro Hashimoto
克紘 橋本
Takashi Ishikawa
喬 石川
Hiromichi Kurokawa
弘道 黒川
Takao Hasegawa
孝雄 長谷川
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Suido Kiko Kaisha Ltd
Original Assignee
Suido Kiko Kaisha Ltd
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  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 処理槽内に、中空筒状濾材の外周壁上に消石
灰ケーク層を形成した濾過エレメントを配置し、処理槽
内の処理液を、上記濾過エレメントの外周側から内部へ
進入させて高濃度消石灰水溶液とした後、これを処理槽
外に取り出すことからなる、高濃度消石灰水溶液の製造
方法。 【効果】 上記の方法によって、水処理の際に水のpHを
高めるために必要な高濃度の消石灰水溶液を、巨大な装
置を用いることなく効率的に製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水のpHを高めるため等
に用いられる高濃度の消石灰水溶液の製造方法及び装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】水中の有害物を除去するため浄水に塩素
を注入して消毒や殺菌をしたり、水中の懸濁物を、凝集
剤によって凝集除去することは、広く行われている。し
かし、塩素や凝集剤を多量に使用すると、処理水のpHが
低下して酸性度の高い水となり易い。酸性度の高い水は
腐食性が強いため、水道施設を腐朽させたり、いわゆる
赤水発生の原因となったりするため、水のpHを高める処
理によって腐食性を低めるようにすることが行われてい
る。
【0003】水のpHを高める方法としては、消石灰など
のカルシウム化合物や苛性ソーダや炭酸ソーダなどのナ
トリウム化合物等からなるアルカリ剤を水に注入する方
法が多く用いられている。ナトリウム化合物を用いたア
ルカリ剤は、pHを高める能力は大きいが、劇薬性のもの
が多いので取り扱いが不便であり、また、処理水中に存
在するナトリウムが人体に有害な作用を及ぼす可能性も
ある。一方、カルシウム化合物(主として消石灰)を用
いたアルカリ剤は、pHを高める能力はナトリウム化合物
に比べて劣るが、比較的安価で、しかも取り扱いは容易
であり、処理水中に存在するカルシウムが人体に有益に
作用する可能性もあり、さらに、水中に存在するカルシ
ウムが炭酸カルシウム(CaCO3)となって水道管等
の水道施設の内側に被膜を形成し、これが施設の耐食性
を高めることにもなる。このため、pHを高めるためのア
ルカリ剤としては、消石灰が用いられる場合が多い。
【0004】しかし、消石灰は、水に対する溶解度が低
く、25℃の水に対する溶解度は0.16g/100gで
ある。このため、消石灰をアルカリ剤として用いる場合
には、これをスラリー状態で注入するか、又はいったん
消石灰の飽和溶液を得た後、これを処理水に注入する方
法が用いられるが、スラリー状態で注入する方法は、配
水施設の各所に消石灰固形物の沈澱を生じ易い点で好ま
しくなく、最近では、飽和溶液の形で注入するための装
置が開発されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】消石灰をいったん飽和
溶液とした後にこれを処理水に注入する方法における大
きな問題点は、この方法による場合には、実用的な量の
飽和水溶液の生成のために大規模な装置を必要とするこ
とであった。すなわち、通常この方法は、消石灰スラリ
ーを投入した溶解槽に下方から水を供給して消石灰スラ
リー層を通過させ、スラリー層の通過によって生成した
消石灰の飽和溶液を槽の上部から越流水として排出する
ことによって飽和溶液を得る方式(いわゆる上昇水流方
式)を用いるが、補給水の水量や上昇速度を増大させる
と、消石灰スラリーの沈降速度と補給水の上昇速度との
バランスが崩れてスラリーが上昇し、その結果、越流水
中に消石灰のスラリーや微粒子が混在することになる。
【0006】したがって、この方式による場合には、補
給水の水量や速度を上記のバランスが崩れない限度に抑
制する必要があるので、大量の飽和溶液を得るために
は、槽の容量自体を大きくする必要がある。このため、
実用的に必要な量の飽和溶液を得るためには、溶解槽を
含む装置全体が巨大なものとならざるをえなかった。
【0007】特開平5−169049号には、上記の問
題点を解決するため、消石灰スラリーを、スラリー槽内
に浸漬した膜モデュール中を通過させることによって飽
和溶液として回収する装置が提案され、それによって装
置の簡略小型化を達成できると記載されている。しか
し、上記提案の方式によっては、実用上、消石灰飽和溶
液の大量生産に必要な装置の小型化を達成することは困
難である。すなわち、「膜モデュール」は、JIS−K
3082「膜用語」の記載によっても分かるように、ス
パイラル状に巻いた膜や多数本の糸状膜を、いずれも筒
状容器内に収納した構造を有し、液体を、その筒状容器
の一端から他端へ通過させ、その間に容器内の膜による
透過によって濾過を行う方式のものであるから、透過流
束が小さく、1モデュール毎の濾過流量は極めて小量で
ある。したがって、大量の消石灰飽和溶液を得るために
は極めて多数の膜モデュールを使用しなければならず、
装置の大型化と経費の増大をもたらすことになる。
【0008】本願発明は、上記のような従来技術の欠点
を回避し、簡易であって、しかも小型の装置で大量の高
濃度消石灰溶液を得ることのできる方法ならびにそのた
めの装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明においては、高濃
度消石灰溶液を得るための濾過手段として、中空筒状に
形成した濾材又はその外周面上に消石灰ケーク層を付着
形成せしめたものが用いられる。すなわち、本発明の方
法は、水を収容した処理槽内に上記の濾過手段を配置
し、槽内の水を、濾過手段の消石灰ケーク層及び/又は
濾材層を通過して濾過手段の中空部内に進入させること
によって高濃度消石灰溶液を得ることからなるものであ
る。
【0010】上記の濾過手段としては、予め中空筒状濾
材の外周面上に消石灰ケーク層を形成せしめたものを用
いてもよく、或いは、中空筒状濾材を処理槽内に配置
し、処理槽内でその外周面上に消石灰ケーク層を形成せ
しめるようにしてもよい。後者の場合には、中空筒状濾
材が配設された処理槽に水と消石灰の混合液を送給して
攪拌し、混合液を加圧又は吸引によって中空筒状濾材に
進入させると、中空筒状濾材の外周壁面に消石灰ケーク
が付着する。時間の経過と共に付着した消石灰ケーク層
が増大するので、ケーク層が所定の厚さに達してから、
これを濾過手段として用いるようにする。この際、ケー
ク層が所定の厚さに達するまでは、中空筒内に進入した
濾過水を再び処理槽内に戻すようにしてもよい。
【0011】中空筒状濾材は、多孔性物質、例えば、セ
ラミック、合成樹脂製多孔体、不織布を密に積層巻回し
たもの、等を用いることができる。孔径は5ないし20
μmのものとすることが望ましい。孔径5μm未満のも
のでは透過流束が小さいために処理能力が低く、20μ
mを超えると、溶解していない消石灰微粒子が濾材を通
過して濾液中に混入することになり易いからである。
【0012】
【作用】処理槽内の水と消石灰を攪拌混合すると、消石
灰の一部が水に溶解して、不飽和の消石灰水溶液と消石
灰粒子との混合液が生じる。これを加圧又は吸引等によ
って濾過手段内に進入させると、消石灰微粒子は、濾過
手段にさえぎられて、槽内に留まるか又は濾過手段の外
周壁面に付着する。一方、不飽和水溶液は、濾過手段外
側の消石灰ケーク層内を通過するが、その間にケーク層
を構成する消石灰の一部を溶解しながら進むので、通過
中に消石灰濃度は次第に高まり、ケーク層の厚さを適切
なものとすることにより、ケーク層を通過し終わった時
点においては、飽和状態の消石灰溶液となる。
【0013】この飽和消石灰水溶液は、さらに濾過手段
の濾材層を通過して、その間に残存していた消石灰微粒
子が濾材に捕捉され、かくして濾過手段の中空部内に
は、飽和状態であってしかも不純微粒子が除去された消
石灰水溶液が進入することになる。中空部内にたまった
飽和水溶液は、吸引ポンプ等によって処理槽外に取り出
されて貯留槽に送られる。
【0014】
【実施例】図1において、1は処理槽、2aは処理槽内
に配設された中空円筒形濾材、3は定水位型の給水槽、
4は消石灰の供給ホッパー、5は濾過液貯留槽である。
処理槽1は、内径1.2m、高さ1.0m、内部容積1m
3で、内部に攪拌機6が配設されているものを用いた。
中空円筒形濾材2aとして、平均孔径約20μmの微孔
を有する円筒状の超高分子量高密度ポリエチレン樹脂球
焼結体、内径3cm、外径6.5cm、長さ75cm、有効濾
過面積525cm2のものを6本(3本×2系列)用い
た。中空円筒形濾材2aは、下端を密栓して処理槽1内
に配置し、その他端を吸引装置に接続した。また、中空
円筒形濾材2aと吸引装置7をつなぐ配管を途中で分岐
させて、濾材を逆流洗浄するための流路及び濾過手段内
の濾過水を処理槽1に循環させるための流路を設け、バ
ルブの切り換えにより、逆流洗浄又は濾過水の循環がで
きるようにした。
【0015】この処理槽1に、ホッパー4から消石灰4
5kgを投入し、給水槽3から処理槽1の底部に水を注入
し、処理槽1内の懸濁液を攪拌機6で攪拌しながら循環
ポンプ8を作動させ、濾過液を、3本×1系列の中空円
筒形濾材2a内に進入させ、かつ、中空円筒形濾材2a
の中空部内2bに進入した濾液を、再び濾槽1内に戻す
操作を行った。時間の経過と共に中空円筒形濾材2aの
外周壁上に消石灰ケーク層2cが付着堆積した。消石灰
ケーク層2cの厚さが5mmに達した時点でバルブを切り
換え、中空円筒部2b内の濾液を貯留槽5に導いた。濾
過の進行に伴って、消石灰ケーク層2cはさらに肥大し
たので、約10分後にケーク層厚が1cmとなった時点で
さらにバルブを切り換え、水道水で短時間の逆流洗浄を
行った。
【0016】この一連の操作を、処理槽1内の消石灰濃
度が1%に低下するまで、約6時間繰り返し継続し、濾
過液として消石灰飽和水溶液20m3を得た。濾過液貯
留槽内の濾過液は、pH13.5、消石灰濃度0.16%の
消石灰飽和水溶液であり、消石灰微粒子の混在は認めら
れなかった。従来の上昇水流方式によって同一時間内に
同量の消石灰飽和水溶液を得るためには、容量21m3
の溶解槽を必要とするので、本実施例の方法によって、
装置の必要規模を約20分の1に縮小することができた
ことになる。
【0017】
【発明の効果】本発明の方法によって、水のpH調整処理
に必要な、高濃度で、しかも消石灰の未溶解微粒子を含
まない高濃度消石灰水溶液を、従来の方法よりも著しく
小規模な装置を用いて能率的かつ経済的に製造すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による消石灰溶液製造方法の1実施例を
示す概略図である。
【符号の説明】
1 処理槽 2 中空円筒状濾過手段 2a 中空円筒形濾材 2b 中空部 2c 消石灰ケーク層 3 給水槽 4 消石灰供給ホッパー 5 濾過液貯留槽 6 攪拌機 7 吸引装置 8 循環ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C01F 11/02 A 9040−4G

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理槽内に、中空筒状濾材の外周壁上に
    消石灰ケーク層を形成した濾過エレメントを配置し、処
    理槽内の処理液を、上記濾過エレメントの外周側から内
    部へ進入させて高濃度消石灰水溶液とした後、これを処
    理槽外に取り出すことからなる、高濃度消石灰水溶液の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 処理槽内に、中空筒状濾材を配置し、処
    理槽内の水と消石灰の混合液を上記中空筒状濾材の外周
    壁側からその内部に進入させることにより中空筒状濾材
    の外周壁上に消石灰ケーク層を付着形成せしめると共
    に、中空筒状濾材内を通過した濾液を処理槽外に取り出
    すことからなる、高濃度消石灰水溶液の製造方法。
  3. 【請求項3】 処理槽内に、中空筒状濾材を配置し、処
    理槽内の水と消石灰の混合液を上記中空筒状濾材内に進
    入させることにより、中空筒状濾材の外周壁上に消石灰
    ケーク層を付着形成せしめると共に、中空筒状濾材内を
    通過した濾液を再び処理槽内に循環させ、上記消石灰ケ
    ーク層が所定の厚さに達した後に、中空筒状濾材を通過
    した濾液を処理槽外に連続的に取り出すようにすること
    からなる、高濃度消石灰水溶液の製造方法。
  4. 【請求項4】 水と消石灰の混合液を収容する処理槽
    と、処理槽内の水と消石灰の混合液を攪拌混合するため
    の部材と、処理槽内に配置された、多孔質素材からなる
    中空筒状濾材と、上記中空筒状濾材内の濾液を取り出し
    て上記処理槽に再び循環させるためのポンプ及び配管
    と、上記中空筒状濾材を通過した濾液を取り出して貯留
    槽に送給するための装置及び配管を有することからな
    る、高濃度消石灰水溶液の製造装置。
JP11191094A 1994-04-28 1994-04-28 高濃度消石灰水溶液の製造方法及び装置 Pending JPH07290067A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100480807B1 (ko) * 2004-09-23 2005-04-07 이철화 필터 적용 소석회 투입 장치와 이를 이용한 소석회투입방법 및 그 정수처리방법
WO2006033522A1 (en) * 2004-09-23 2006-03-30 Jeongsoo Enginerring Co., Ltd. Calcium hydroxide feeding apparatus having filter, the calcium hydroxide feeding methods using the same and the water purifying methods thereof
EP2025646B1 (de) * 2007-07-27 2015-12-09 Anton Hausberger Vorrichtung zum Dispergieren eines Feststoffs in Abwasser

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WO2006033522A1 (en) * 2004-09-23 2006-03-30 Jeongsoo Enginerring Co., Ltd. Calcium hydroxide feeding apparatus having filter, the calcium hydroxide feeding methods using the same and the water purifying methods thereof
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