JPH09239361A - 原水の除鉄・除マンガン方法および装置 - Google Patents
原水の除鉄・除マンガン方法および装置Info
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- JPH09239361A JPH09239361A JP4986396A JP4986396A JPH09239361A JP H09239361 A JPH09239361 A JP H09239361A JP 4986396 A JP4986396 A JP 4986396A JP 4986396 A JP4986396 A JP 4986396A JP H09239361 A JPH09239361 A JP H09239361A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来方法の問題点である除鉄の濾過方法を改善
し、特に小規模の処理を対象としたコンパクトで効率的
な地下水の除鉄・除マンガン方法および装置を提供す
る。 【解決手段】原水を取水するポンプと、この原水を貯留
する貯留槽と、上記取水ポンプと貯留槽を接続する配管
に設けた塩素定量添加装置と、前記貯留槽内で析出した
水酸化第二鉄を分離除去するための中空糸膜濾過装置
と、この中空糸膜濾過装置の濾過水を通過させるマンガ
ン砂充填槽とからなることを特徴とする原水の除鉄・除
マンガン装置。
し、特に小規模の処理を対象としたコンパクトで効率的
な地下水の除鉄・除マンガン方法および装置を提供す
る。 【解決手段】原水を取水するポンプと、この原水を貯留
する貯留槽と、上記取水ポンプと貯留槽を接続する配管
に設けた塩素定量添加装置と、前記貯留槽内で析出した
水酸化第二鉄を分離除去するための中空糸膜濾過装置
と、この中空糸膜濾過装置の濾過水を通過させるマンガ
ン砂充填槽とからなることを特徴とする原水の除鉄・除
マンガン装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地下水を利用する
ときに、障害となる鉄とマンガンを取り除くに好適な除
鉄・除マンガン方法および装置に関する。
ときに、障害となる鉄とマンガンを取り除くに好適な除
鉄・除マンガン方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、地下水の除鉄処理として水に
溶解している２価の鉄を、水に溶けにくい３価の鉄に変
える酸化処理が行われてきた。この酸化処理の方法とし
て空気中の酸素を利用する気曝法や塩素剤を利用する塩
素酸化法が実用的な方法として知られている。
溶解している２価の鉄を、水に溶けにくい３価の鉄に変
える酸化処理が行われてきた。この酸化処理の方法とし
て空気中の酸素を利用する気曝法や塩素剤を利用する塩
素酸化法が実用的な方法として知られている。
【０００３】気曝法による方法では、酸化所要時間があ
る程度必要とされ、そのために気曝槽を大きくする必要
があり、設置スペースや建設費の面で不利であった。
る程度必要とされ、そのために気曝槽を大きくする必要
があり、設置スペースや建設費の面で不利であった。
【０００４】塩素酸化法では、塩素による酸化は空気に
よる酸化より強力であるために装置も簡単で建設費も安
い。しかし、酸化によって生じた水酸化第二鉄の微粒子
を効果的に取り除くには、凝集槽で硫酸アルミニウムま
たはポリ塩化アルミニウムなどの凝集剤を加え水酸化鉄
フロックを成長させ、つぎの沈殿槽で沈降分離した後、
砂濾過することが行われている。この点は気曝法でも同
じことである。
よる酸化より強力であるために装置も簡単で建設費も安
い。しかし、酸化によって生じた水酸化第二鉄の微粒子
を効果的に取り除くには、凝集槽で硫酸アルミニウムま
たはポリ塩化アルミニウムなどの凝集剤を加え水酸化鉄
フロックを成長させ、つぎの沈殿槽で沈降分離した後、
砂濾過することが行われている。この点は気曝法でも同
じことである。
【０００５】砂濾過の問題としては、濾過経過時間とと
もに濾過水中の残存鉄濃度が暫増してくることがあり、
そのために定期的な濾床の再生や交換など管理面で繁雑
さがあった。
もに濾過水中の残存鉄濃度が暫増してくることがあり、
そのために定期的な濾床の再生や交換など管理面で繁雑
さがあった。
【０００６】また、地下水の除マンガンについては、原
水に連続的に塩素を注入してマンガン砂を充填した槽を
通す接触濾過除マンガン法が知られている。しかし地下
水には鉄とマンガンが共存することが多く、原水に塩素
を注入した瞬間から２価の鉄が酸化され３価の鉄となっ
て水酸化第二鉄の沈殿物が生じ、この水酸化第二鉄の沈
殿物がマンガン砂の粒子間に沈積して除マンガン能力を
低下させるという問題がある。そこでマンガン砂に通す
前に上述の除鉄の濾過操作を行い、除鉄水について除マ
ンガンする方法が採用されている。このような装置では
広いスペースと凝集槽や沈殿槽、濾過槽など多くの槽を
必要とし、経費も高いことから特に小規模の地下水の除
鉄・除マンガンについては、コンパクトで効率的な方法
の出現が望まれていた。
水に連続的に塩素を注入してマンガン砂を充填した槽を
通す接触濾過除マンガン法が知られている。しかし地下
水には鉄とマンガンが共存することが多く、原水に塩素
を注入した瞬間から２価の鉄が酸化され３価の鉄となっ
て水酸化第二鉄の沈殿物が生じ、この水酸化第二鉄の沈
殿物がマンガン砂の粒子間に沈積して除マンガン能力を
低下させるという問題がある。そこでマンガン砂に通す
前に上述の除鉄の濾過操作を行い、除鉄水について除マ
ンガンする方法が採用されている。このような装置では
広いスペースと凝集槽や沈殿槽、濾過槽など多くの槽を
必要とし、経費も高いことから特に小規模の地下水の除
鉄・除マンガンについては、コンパクトで効率的な方法
の出現が望まれていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明の目的
は、従来方法の問題点である除鉄の濾過方法を改善し、
特に小規模の処理を対象としたコンパクトで効率的な地
下水の除鉄・除マンガン方法および装置を提供すること
にある。
は、従来方法の問題点である除鉄の濾過方法を改善し、
特に小規模の処理を対象としたコンパクトで効率的な地
下水の除鉄・除マンガン方法および装置を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の地下水の除鉄・除マンガンの方法は、鉄・マンガン
を含む原水に塩素剤を添加し、生じた水酸化第二鉄を中
空糸膜濾過装置で濾過した後、マンガン砂充填槽を通過
させて除鉄・除マンガンを行うことを特徴とする。
明の地下水の除鉄・除マンガンの方法は、鉄・マンガン
を含む原水に塩素剤を添加し、生じた水酸化第二鉄を中
空糸膜濾過装置で濾過した後、マンガン砂充填槽を通過
させて除鉄・除マンガンを行うことを特徴とする。
【０００９】次に本発明の地下水の除鉄・除マンガン装
置は、原水を取水するポンプと、この原水を貯留する貯
留槽と、上記取水ポンプと貯留槽を接続する配管に設け
た塩素定量添加装置と、前記貯留槽内で析出した水酸化
第二鉄を分離除去するための中空糸膜濾過装置と、この
中空糸膜濾過装置の濾過水を通過させるマンガン砂充填
槽とからなることを特徴とする。
置は、原水を取水するポンプと、この原水を貯留する貯
留槽と、上記取水ポンプと貯留槽を接続する配管に設け
た塩素定量添加装置と、前記貯留槽内で析出した水酸化
第二鉄を分離除去するための中空糸膜濾過装置と、この
中空糸膜濾過装置の濾過水を通過させるマンガン砂充填
槽とからなることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
に基づいてさらに詳しく説明する。
に基づいてさらに詳しく説明する。
【００１１】図１は本発明の一実施態様を示す概略フロ
ー図である。
ー図である。
【００１２】１は原水を取水するポンプであり、３は貯
留槽である。また、上記取水ポンプ１とこれに接続する
貯留槽３との配管の途中には、塩素定量添加装置２が設
けられ、該塩素定量添加装置２により原水に塩素が添加
される。この添加される塩素は、原水中に存在する溶解
性の第一鉄を酸化して不溶性の水酸化第二鉄として析出
させる作用を有する。配管の途中で添加するため管内混
合が行われ攪拌は必要としない。
留槽である。また、上記取水ポンプ１とこれに接続する
貯留槽３との配管の途中には、塩素定量添加装置２が設
けられ、該塩素定量添加装置２により原水に塩素が添加
される。この添加される塩素は、原水中に存在する溶解
性の第一鉄を酸化して不溶性の水酸化第二鉄として析出
させる作用を有する。配管の途中で添加するため管内混
合が行われ攪拌は必要としない。
【００１３】塩素定量添加装置２は、塩素剤として次亜
塩素酸カルシウムまたは次亜塩素酸ナトリウムの水溶液
を定量ポンプで注入するようになっている。注入する塩
素剤の量は、原水に含まれている鉄分濃度と同じか、ま
たは、それを上回る塩素濃度になるようにする。塩素定
量添加装置２の定量ポンプは取水ポンプ１と連動するよ
うになっている。
塩素酸カルシウムまたは次亜塩素酸ナトリウムの水溶液
を定量ポンプで注入するようになっている。注入する塩
素剤の量は、原水に含まれている鉄分濃度と同じか、ま
たは、それを上回る塩素濃度になるようにする。塩素定
量添加装置２の定量ポンプは取水ポンプ１と連動するよ
うになっている。
【００１４】貯留槽３は、水酸化第二鉄の析出を完成さ
せるのが目的で、滞留時間は１０〜１５分が目安であ
る。貯留槽３のＡ、Ｂは槽内水位のリミットスイッチの
位置で、Ａで取水ポンプＯＮ、Ｂで取水ポンプＯＦＦと
なる。
せるのが目的で、滞留時間は１０〜１５分が目安であ
る。貯留槽３のＡ、Ｂは槽内水位のリミットスイッチの
位置で、Ａで取水ポンプＯＮ、Ｂで取水ポンプＯＦＦと
なる。
【００１５】必要があれば、この貯留槽でｐＨを調整し
たり、硫酸アルミニウムなどの凝集剤を添加したりする
ことも可能である。
たり、硫酸アルミニウムなどの凝集剤を添加したりする
ことも可能である。
【００１６】次いで、貯留槽の原水は、加圧ポンプ５に
よって、中空糸膜濾過装置４に送られ濾過される。
よって、中空糸膜濾過装置４に送られ濾過される。
【００１７】中空糸膜濾過装置４としては、たとえば、
図２に示すように、複数の筒状のカートリッジ２０を筒
軸方向を上下方向に揃えた状態で並列的に配列してなる
カートリッジ群を中間コネクター２２を介して上下方向
に多段に接続し、最上段のカートリッジ群は、各カート
リッジの上端を上部コネクター２１に接続し、最下段の
カートリッジ群は、各カートリッジの下端を下部コネク
ター２３に接続し、上部コネクター、中間コネクターお
よび下部コネクターには、各々に接続されたカートリッ
ジ間を相互に連通する流路を形成すると共に、上部コネ
クターから下方向に向かって１つおきに原水の流入口
を、その他のコネクターには濾過水の流出口を設けた構
造のものが好ましく適用できるが、これに限定されるも
のではない。
図２に示すように、複数の筒状のカートリッジ２０を筒
軸方向を上下方向に揃えた状態で並列的に配列してなる
カートリッジ群を中間コネクター２２を介して上下方向
に多段に接続し、最上段のカートリッジ群は、各カート
リッジの上端を上部コネクター２１に接続し、最下段の
カートリッジ群は、各カートリッジの下端を下部コネク
ター２３に接続し、上部コネクター、中間コネクターお
よび下部コネクターには、各々に接続されたカートリッ
ジ間を相互に連通する流路を形成すると共に、上部コネ
クターから下方向に向かって１つおきに原水の流入口
を、その他のコネクターには濾過水の流出口を設けた構
造のものが好ましく適用できるが、これに限定されるも
のではない。
【００１８】図２におけるカートリッジは、図３に示す
ように、中空糸束２４をＵ字状に曲げ、その中空糸束の
両端面がカートリッジの一端に揃うように中空糸束の端
部外周面とカートリッジの端部内周面とを、封止剤２５
によって封止したものであり、中間コネクターに接続さ
れた上下のカートリッジは、その封止部側同士または中
空糸束のＵ字部側同士が相互に対面するように配列され
ている。
ように、中空糸束２４をＵ字状に曲げ、その中空糸束の
両端面がカートリッジの一端に揃うように中空糸束の端
部外周面とカートリッジの端部内周面とを、封止剤２５
によって封止したものであり、中間コネクターに接続さ
れた上下のカートリッジは、その封止部側同士または中
空糸束のＵ字部側同士が相互に対面するように配列され
ている。
【００１９】使用される中空糸は、糸の断面が中空で、
その壁面に０．０１〜０．３μｍの孔が形成されている
ので、析出した水酸化第二鉄を完全に分離することがで
きる。中空糸膜濾過装置には、目づまりによる透過水量
の低下を防ぐため、逆洗機構が付加されるのが好まし
い。そのために、中空糸膜濾過装置４の出口側の濾過水
配管９に分岐して逆洗水槽６と逆洗ポンプ７が設けられ
ている。加圧ポンプ５と濾過装置４との配管には、この
逆洗水を排出するための逆洗水排水管８と、この逆洗水
排水管８と加圧ポンプ５との間および濾過水配管９に自
動開閉弁１０を有する。この逆洗水には、中空糸膜濾過
装置４の濾過水が用いられる。
その壁面に０．０１〜０．３μｍの孔が形成されている
ので、析出した水酸化第二鉄を完全に分離することがで
きる。中空糸膜濾過装置には、目づまりによる透過水量
の低下を防ぐため、逆洗機構が付加されるのが好まし
い。そのために、中空糸膜濾過装置４の出口側の濾過水
配管９に分岐して逆洗水槽６と逆洗ポンプ７が設けられ
ている。加圧ポンプ５と濾過装置４との配管には、この
逆洗水を排出するための逆洗水排水管８と、この逆洗水
排水管８と加圧ポンプ５との間および濾過水配管９に自
動開閉弁１０を有する。この逆洗水には、中空糸膜濾過
装置４の濾過水が用いられる。
【００２０】中空糸膜濾過装置４の濾過水は、濾過水配
管９を通ってマンガン砂充填槽１１の上部より散水さ
れ、下向きにマンガン砂１２を通過し、処理水取り出し
配管１３から排出される。
管９を通ってマンガン砂充填槽１１の上部より散水さ
れ、下向きにマンガン砂１２を通過し、処理水取り出し
配管１３から排出される。
【００２１】マンガン砂は、たとえば、第１マンガン塩
と過マンガン酸カリウムにより、砂表面に２酸化マンガ
ン、ＭｎＯ2 ・ｍＨ2 Ｏを種として付着させたものが適
用できる。
と過マンガン酸カリウムにより、砂表面に２酸化マンガ
ン、ＭｎＯ2 ・ｍＨ2 Ｏを種として付着させたものが適
用できる。
【００２２】マンガン砂充填槽１１には、目づまりによ
る透過水量の低下を防ぐため、逆洗機構が付加されるの
が好ましい。そのために開閉弁１４、１５、１６、１７
が設けられている。逆洗時は、弁１４閉、弁１５開、弁
１６開、弁１７開として、マンガン砂充填槽１１の下部
より中空糸膜濾過装置４の濾過水が逆洗水として送ら
れ、弁１６を経て排出される。１８は水抜き弁、１９は
空気抜き弁である。
る透過水量の低下を防ぐため、逆洗機構が付加されるの
が好ましい。そのために開閉弁１４、１５、１６、１７
が設けられている。逆洗時は、弁１４閉、弁１５開、弁
１６開、弁１７開として、マンガン砂充填槽１１の下部
より中空糸膜濾過装置４の濾過水が逆洗水として送ら
れ、弁１６を経て排出される。１８は水抜き弁、１９は
空気抜き弁である。
【００２３】
【実施例】鉄分濃度６．９ｍｇ／ｌ、マンガン濃度０．
６２ｍｇ／ｌの地下水を１日に５０ｍ3 処理できる装置
で、貯留槽の大きさは０．９×０．９ｍ、高さ１．２ｍ
で実効容積は約１ｍ3 である。塩素剤として次亜塩素酸
ナトリウムの５％水溶液を用いた。中空糸膜濾過装置は
１５分に１回、２０秒の逆洗を行った。逆洗圧は２ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 である。
６２ｍｇ／ｌの地下水を１日に５０ｍ3 処理できる装置
で、貯留槽の大きさは０．９×０．９ｍ、高さ１．２ｍ
で実効容積は約１ｍ3 である。塩素剤として次亜塩素酸
ナトリウムの５％水溶液を用いた。中空糸膜濾過装置は
１５分に１回、２０秒の逆洗を行った。逆洗圧は２ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 である。
【００２４】貯留槽の原水は析出した水酸化第二鉄のた
め茶褐色を呈しているが中空糸膜濾過装置出の濾過水
は、無色透明である。濾過水中の塩素濃度は原水のマン
ガン濃度の１．５〜２倍を目途とする。
め茶褐色を呈しているが中空糸膜濾過装置出の濾過水
は、無色透明である。濾過水中の塩素濃度は原水のマン
ガン濃度の１．５〜２倍を目途とする。
【００２５】マンガン砂充填槽は、径１ｍ、高さ１ｍ
で、マンガン砂層厚は５０ｃｍである。
で、マンガン砂層厚は５０ｃｍである。
【００２６】処理水は、鉄分は０．１ｍｇ／ｌ以下、マ
ンガンは０．０１ｍｇ／ｌ以下で安定して除鉄・除マン
ガンができた。
ンガンは０．０１ｍｇ／ｌ以下で安定して除鉄・除マン
ガンができた。
【００２７】
【発明の効果】上記説明したように、本発明の地下水の
除鉄・除マンガンの方法及び装置は、中空糸膜濾過装置
を用いたことにより、従来方法の設備をコンパクト化で
き、技術上の主たる問題点も解消することができ、特に
小規模処理用として省スペースで、廉価な地下水の除鉄
・除マンガン装置を提供することができる。
除鉄・除マンガンの方法及び装置は、中空糸膜濾過装置
を用いたことにより、従来方法の設備をコンパクト化で
き、技術上の主たる問題点も解消することができ、特に
小規模処理用として省スペースで、廉価な地下水の除鉄
・除マンガン装置を提供することができる。
【図１】この発明の実施態様を示す概略フロー図であ
る。
る。
【図２】中空糸膜濾過装置の詳細を示す断面図である。
【図３】カートリッジの詳細を示す断面図である。
１：取水ポンプ ２：塩素定量添加装置 ３：貯留槽 ４：中空糸膜濾過装置 ５：加圧ポンプ ６：逆洗水槽 ７：逆洗ポンプ ８：逆洗水排水管 ９：濾過水配管 １０：自動開閉弁 １１：マンガン砂充填槽 １２：マンガン砂 １３：処理水取り出し配管 １４：入り口弁 １５：逆洗水入り口弁 １６：逆洗排水弁 １７：処理水出口弁 １８：水抜き １９：空気抜き弁 ２０：カートリッジ ２１：上部コネクター ２２：中間コネクター ２３：下部コネクター ２４：中空糸束 ２５：封止剤
Claims (5)
- 【請求項１】鉄・マンガンを含む原水に塩素剤を添加
し、生じた水酸化第二鉄を中空糸膜濾過装置で濾過した
後、マンガン砂充填槽を通過させて除鉄・除マンガンを
行うことを特徴とする原水の除鉄・除マンガン方法。 - 【請求項２】原水を取水するポンプと、この原水を貯留
する貯留槽と、上記取水ポンプと貯留槽を接続する配管
に設けた塩素定量添加装置と、前記貯留槽内で析出した
水酸化第二鉄を分離除去するための中空糸膜濾過装置
と、この中空糸膜濾過装置の濾過水を通過させるマンガ
ン砂充填槽とからなることを特徴とする原水の除鉄・除
マンガン装置。 - 【請求項３】前記中空糸膜濾過装置およびマンガン砂充
填槽に、逆洗再生装置を設けたことを特徴とする請求項
２に記載の原水の除鉄・除マンガン装置。 - 【請求項４】中空糸膜濾過装置が、複数の筒状のカート
リッジを筒軸方向を上下方向に揃えた状態で並列的に配
列してなるカートリッジ群を中間コネクターを介して上
下方向に多段に接続し、上段のカートリッジ群は、各カ
ートリッジの上端を上部コネクターに接続し、下段のカ
ートリッジ群は、各カートリッジの下端を下部コネクタ
ーに接続し、上部コネクター、中間コネクターおよび下
部コネクターには、接続されたカートリッジ間を相互に
連通する流路を形成すると共に、これらいずれかのコネ
クターに原水の流入口を、他のコネクターに濾過水の流
出口を設けた構造のものであることを特徴とする請求項
２または３に記載の原水の除鉄・除マンガン装置。 - 【請求項５】カートリッジは、中空糸束をＵ字状に曲
げ、その中空糸束の両端面がカートリッジの一端に揃う
ように中空糸束の端部外周面とカートリッジの端部内周
面とを、封止剤によって封止したものであることを特徴
とする請求項４に記載の原水の除鉄・除マンガン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4986396A JPH09239361A (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 原水の除鉄・除マンガン方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4986396A JPH09239361A (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 原水の除鉄・除マンガン方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09239361A true JPH09239361A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12842897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4986396A Pending JPH09239361A (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 原水の除鉄・除マンガン方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09239361A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2772019A1 (fr) * | 1997-12-04 | 1999-06-11 | Groupe Danone Sa | Procede de deferrisation des eaux minerales ferrugineuses riches en gaz carbonique |
| US6495050B1 (en) * | 1998-03-30 | 2002-12-17 | Ebara Corporation | Method for treating manganese containing water |
| JP2005095812A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Daicen Membrane Systems Ltd | 水の浄水化装置および水の浄化方法 |
| JP2008229418A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Kurita Water Ind Ltd | 工業用水の処理方法および処理装置 |
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| JP2015186775A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-29 | 株式会社ウェルシィ | 水処理システム及び水処理方法 |
| JP2017186770A (ja) * | 2016-04-04 | 2017-10-12 | 清水建設株式会社 | 地下水の処理方法 |
-
1996
- 1996-03-07 JP JP4986396A patent/JPH09239361A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO1999029631A1 (fr) * | 1997-12-04 | 1999-06-17 | Compagnie Gervais Danone | Procede de deferrisation des eaux minerales ferrugineuses riches en gaz carbonique |
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