JPH0975628A - 水浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原水に含まれる汚濁物質を磁気分離する高勾
配磁気フィルタを容易に撤去し、新しいものと交換でき
る構造をもつ水浄化装置を提供する。 【構成】 汚濁物質を磁性フロックにして含む原水を、
磁場印加の磁気フィルタに通して磁性フロックを吸着さ
せて浄化し、磁場の無印加状態で磁気フィルタを逆洗、
再生する水浄化装置であって、当該原水を下方から導入
する磁気分離容器１５と、該容器１５の外周側面に沿っ
て設けた空心コイル１６と、該容器１５内に装填された
高勾配磁気フィルタ２０と、該容器１５内の側壁上部に
設けられ磁気フィルタ２０で処理した水を排出する導水
管２２と、排出された処理水を貯留し一部を逆洗用に出
す処理水貯槽２３と、磁気フィルタ２０に取り付けられ
た吊り具３４とから構成され、磁気分離容器１５の上部
は磁気フィルタ２０を通過し得る大きさでかつ大気に開
放される開口３０を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原水中の汚濁物質を磁
気分離する水浄化装置に係り、特に磁気分離に使用する
高勾配磁気フィルタを容易に交換するのに好適な水浄化
装置の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の浄化技術には磁気分離技術があ
り、この種の固液分離技術を応用した海、河川、貯水池
等の連続水浄化装置として特開昭５９ー３７１号公報
に、高勾配磁気フィルタを用いた磁気分離装置が開示さ
れている。この装置では、原水取水後に磁気分離工程の
前処理として、水処理するべき原水に、例えば四三酸化
鉄等の磁性粉と、アルミニウムを含む硫酸バン土やポリ
塩化アルミニウム等の凝集剤とを加えて撹拌する。かく
して原水中の汚濁物質である固形浮遊物や藻類、菌類、
微生物は、凝集剤によって磁性物体なる磁性フロックと
して結合して、コロイド状の多数の磁性を持った磁性凝
集体となる。これら磁性凝集体は、磁気分離部を通過す
る際に分離部に吸引され、原水から分離される。

【０００３】図２は、貯水池から取水した原水を磁気分
離技術を用いて浄化するシステムを説明する図である。
このシステムの運転は次のように行われる。貯水池１の
原水は導水管２から大きなゴミを取るためのフィルタ３
を通してポンプ４で原水貯槽５にいったん蓄えられ、こ
の原水６に、薬剤調整装置７から四三酸化鉄の磁性粉と
ポリ塩化アルミニュウム等の凝集剤を導管８を通じて加
え、撹拌槽９でモータ１０で回転する撹拌機１１で撹拌
し、磁性フロックを含む前処理水１２を製造する。前処
理水１２は、弁１３を通じて導水管１４を通り磁気分離
部４０に流入する。

【０００４】磁気分離部４０は、前処理水１２を下方か
ら導入する磁気分離容器１５、該容器１５の側面を取り
巻く空心コイル１６、該容器１５内に設置された高勾配
磁気フィルタ２０、該フィルタ２０の上下面をそれぞれ
覆う各多孔磁極１８、および空心コイル１６を囲む鉄製
のヨーク１９を備えている。

【０００５】磁気分離による水浄化の際には、空心コイ
ル１６に直流電源装置１７から直流電源を流す。直流電
流に比例した磁場が、円筒状の磁気分離容器１５内に発
生し、磁場は通水用の多孔磁極１８によって高勾配磁気
フィルタ２０全面にわたって均一化され、そして鉄製の
ヨーク１９は、磁力線の通路となって磁力線の外部漏洩
を防止する。均一化された磁場によって、高勾配磁気フ
ィルタ２０の磁性細線充填物、すなわち磁性を有する金
網、金属ウールなどを磁化する。磁気分離容器１５内の
磁場は、磁化された磁性細線充填物のために乱れを生
じ、局部的に磁束の疎密ができ、高磁場勾配となる部分
が多数発生する。磁性フロックを含んだ前処理水１２を
下方から上向流で送水すると、原水中の磁性フロックは
充填物の磁性細線表面に、大きな磁力で捕捉され、浄化
された原水は処理水として弁２１、導水管２２を通り処
理水槽２３にいったん蓄えられ、導水管２４を通じて貯
水池１に戻される。

【０００６】磁性フロックが一定量高勾配磁気フィルタ
２０に捕捉された後、磁気分離の性能を回復させるため
に、フィルタの逆洗が行われる。逆洗は、先ず弁１３を
閉じ前処理水１２の送水を止める。次に、直流電源１７
を切り、磁場を無くした後高勾配磁気フィルタ２０の上
部から弁２１を通じて、処理水貯槽２３に溜めた処理水
を所定の量逆流させ、逆洗排水貯槽２９の弁２５を開
く。また、この時、空気タンク２６から弁２７、導管２
８を通じて空気を供給しエヤーバブリングを行いながら
磁性細線表面に付着した磁性フロックを洗浄除去し、洗
浄水を逆洗排水貯槽２９に蓄える。この洗浄水は別途に
逆洗排水貯槽２９から運び出され、埋め立て地等に廃棄
されたり、焼却される。

【０００７】この後、逆洗処理水槽２９の弁２５、空気
タンク２６の弁２７を閉じ、再び空心コイル１６に直流
電源装置１７から直流電源を流し、撹拌槽９の弁１３を
開いて磁気分離を再開する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高勾配
磁気フィルタには、例えば糸状の藻類等の細長い物体が
絡み、逆洗では容易に除去できずフィルタに蓄積した場
合、高勾配磁気フィルタを磁気分離部から撤去して洗浄
し、新しいフィルタと交換する必要がある。従来の構造
では、磁気分離部が大気と隔離されているために、容易
にフィルタを撤去し、交換できない欠点がある。

【０００９】本発明の目的は、高勾配磁気フィルタを容
易に撤去し、交換できる水浄化装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の水浄化装置は、汚濁物質を含む原水にこの
汚濁物質が化学的または物理的に磁性化する磁性化処理
を行い、汚濁物質の磁性物体を含む原水を、磁場を印加
した磁気フィルタに通してこの磁気フィルタに磁性物体
を吸着させて浄化し、そして磁場の無印加状態で逆洗し
て磁気フィルタに吸着した磁性物体を除去することによ
り磁気フィルタを再生する水浄化装置であって、磁性物
体を含む原水を下方から導入する磁性容器と、この磁性
容器の外周側面に沿って設けられた電磁コイルと、磁性
容器内に装填された磁気フィルタと、磁性容器の側壁上
部に設けられ磁気フィルタを通った原水を処理水として
排出する導水管と、この導水管から排出され一部を逆洗
用に用いる処理水を貯留する処理水貯槽と、磁気フィル
タに取り付けられ上方に延びる吊り棒とから構成され、
磁性容器の上部は磁気フィルタを通過し得る大きさでか
つ大気に開放される開口を有することを特徴とする。

【００１１】

【作用】磁気フィルタ逆洗終了時に該磁気フィルタを交
換する必要がある場合、磁気フィルタをそれに設けた吊
り棒で磁性容器上部の開口を通して取りだし、新しいフ
ィルタと交換することにより、フィルタを短時間に交換
することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１に示す構成要素で図２に示すのと同じものは、
同一符号を付す。本実施例の水浄化装置の磁気分離部
は、導水管１４を通じて前処理水１２を下方から導入す
る磁性容器としての磁気分離容器１５、この容器１５内
に設置された高勾配磁気フィルタ２０、このフィルタ２
０の上下面をそれぞれ覆い上下方向に多数の貫通穴を有
する多孔磁極１８ａ、１８ｂ、磁気分離容器１５の側面
を取り巻く電磁コイルとしての空心コイル１６、および
空心コイル１６を外側から囲む鉄製のヨーク１９を備え
ている。さらに磁気分離容器１５の上部には容器１５と
一体的に大気解放型の水槽３１が設けられている。

【００１３】磁気分離容器１５の上方開口部３０が大気
解放となっており、高勾配磁気フィルタ２０を通過した
後の処理水は、上方開口部３０より溢れ出て、磁気分離
容器１５の上部の水槽３１の側壁に設けられた排水口３
２を通り、処理水貯槽２３に貯水される。一方、逆洗時
には空心コイル１６を消磁し、処理水を処理水貯槽２３
から逆流させるとともに、空気タンク２６から磁気分離
容器１５の側壁上部に設けられた供給口３３から逆洗水
に気泡を混入させる。高勾配磁気フィルタ２０のゴミが
逆洗で洗浄できず取り替える必要がある場合、フィルタ
吊り具３４を上方に移動させこれに支持された、多孔磁
極１８a、高勾配磁気フィルタ２０が磁気分離部より上
方開口部３０から大気中に引き出し、フィルタを新しい
ものと交換し、再び上方開口部３０から磁気分離部に装
着する。その後、空心コイル１６を励磁し浄化運転を再
開する。

【００１４】このように、本実施例によれば、磁気分離
部上部に大気開口部を設けているので、多孔磁極１８ａ
とともに磁気フィルタ２０を磁気分離部より容易に短時
間に撤去し、新しいフィルタと交換することにより、短
時間で浄化運転を再開できる効果がある。

【００１５】更には、浄化水が開口部３０および水槽３
１で自由気液界面で大気に接触するので、処理水内に空
気が溶解し、酸素に富んだ処理水を水源に戻すことがで
き、水源内の嫌気性バクテリアの繁殖を防止できる効果
がある。

【００１６】また、以上で述べた原水とは、河川，ダ
ム，湖沼，海水，貯め池，工業廃水，下水，雨水等の不
純物を含んだ水であり、不純物とは有機物，無機物や微
生物等の物体，金属物，非金属物，土壌，放射性物質，
金属イオン等のものである。特に重金属イオンを含んだ
原水に硫酸第１鉄のような２価の鉄イオンとアルカリを
加えて重金属イオンを水酸化第１鉄の沈殿と共沈させた
あと、空気で酸化して沈殿をフェライト化する。このフ
ェライト化によって重金属は磁性分離ができる。この場
合、重金属イオンのみの分離が目的であれば、凝集剤は
不要となる。したがって、この場合、原水には、前処理
として硫酸第１鉄，アルカリ溶液及び空気を注入し撹拌
槽で処理した後、磁気分離部に前処理水を導くようにす
ればよい。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、水浄化装置は、磁性フ
ロックを分離する電磁フィルタを収納する磁性容器の上
部を開口し、この開口から電磁フィルタを吊り出せるよ
うに構成したので、磁気分離部より容易に短時間に撤去
し、新しいフィルタと交換でき、短時間で浄化運転を再
開できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の浄化装置のフローを説明す
る図。

【図２】従来技術の磁気分離装置の運転操作基本フロー
を説明する図。

【符号の説明】

１ 貯水池 ３ フィルタ ４ ポンプ４ ５ 原水貯槽 ６ 原水 ７ 薬剤調整装置７（磁性粉、凝集剤） ９ 撹拌槽 １１ 撹拌機 １５ 磁気分離容器 １６ 空心コイル １７ 直流電源装置 １８ 多孔磁極 １９ ヨーク ２０ 高勾配磁気フィルタ ２２ 導水管 ２３ 処理水貯槽 ２６ 空気タンク ２９ 逆洗排水貯槽 ３０ 開口 ３４ 吊り具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 穣 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 岡島 裕明 茨城県土浦市神立町603番地 日立土浦エ ンジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚濁物質を含む原水に該汚濁物質が化学
   的または物理的に磁性化する磁性化処理を行い、該汚濁
   物質の磁性物体を含む原水を、磁場を印加した磁気フィ
   ルタに通して該磁気フィルタに磁性物体を吸着させるこ
   とにより浄化し、そして磁場の無印加状態で逆洗して磁
   気フィルタに吸着した磁性物体を除去することにより磁
   気フィルタを再生する水浄化装置において、 磁性物体を含む原水を下方から導入する磁性容器と、該
   磁性容器の外周側面に沿って設けられた電磁コイルと、
   該磁性容器内に装填された磁気フィルタと、磁性容器の
   側壁上部に設けられ磁気フィルタを通った原水を処理水
   として排出する導水管と、該導水管から排出され一部を
   逆洗用に用いる処理水を貯留する処理水貯槽と、磁気フ
   ィルタに取り付けられ上方に延びる吊り棒とから構成さ
   れ、磁性容器の上部は磁気フィルタを通過し得る大きさ
   でかつ大気に開放される開口を有することを特徴とする
   水浄化装置。