JPH10263566A - 水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存の浄水システムに併合可能で、異なる処
理プロセスであるオゾン処理と活性炭処理を同時に備え
たコンパクトな浄水処理装置を供給する。 【解決手段】 オゾン化ガス吹き込み管３を備えたオゾ
ン反応槽４と、活性炭層１８と粒状媒体層１９と支持板
２０からなるろ層を備えたろ過室２５と、ろ層の閉塞と
ともに流量調節される流量調節弁１２と、ろ層に堆積し
た閉塞物質を逆洗洗浄するための逆洗弁１３と逆洗水槽
１５等の逆洗装置とを設けることにより、オゾン処理と
活性炭処理が同時に行え、且つ、処理装置の維持管理が
容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、浄水処理、排水
処理、産業廃水処理等の水処理装置、更に詳しくは、オ
ゾン処理と活性炭処理とろ過処理とを備えた浄水処理装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の浄水システムは、良質の水を原水
とし、凝集沈澱およびろ過等の固液分離プロセスと、塩
素滅菌等の消毒プロセスとを主体とした処理システムに
よって、広い用途に一括して浄水を供給するシステムと
して普及されてきた。

【０００３】しかしながら、水源水質の汚濁進行に伴う
色度や臭気を除去する問題、農薬等の主に溶解性微量汚
染物質を除去する問題、塩素滅菌プロセスで生成する消
毒副生成物を除去する問題、更に、生活水準の向上に伴
うおいしい水の要求への対処等の問題に対して、従来の
浄水システムでは、解決が困難になってきている。

【０００４】そこで、各水道事業体では、「高度浄水施
設導入ガイドライン」（発行所：日本水道協会、厚生省
生活衛生局水道環境部監修）に基づいて、活性炭処理設
備、オゾン処理設備、生物処理設備等の浄水処理設備
（以下、高度浄水処理設備という）を従来の浄化システ
ムに付加することによって、上記問題に対応している。

【０００５】即ち、活性炭処理設備は農薬等の主に溶解
性微量汚染物質の除去に、オゾン処理設備は色度や臭気
成分等の微量汚染物質の除去および消毒に有効であり、
現在顕在化している従来の浄水システムでの問題の多く
は、オゾン処理と活性炭処理を組み合わせて用いること
により解決することができる。

【０００６】活性炭処理設備としては、例えば、「水道
施設設計指針・解説」（発行所：日本水道協会、厚生省
監修）に記載されている粒状活性炭処理設備等が知られ
ており、また、オゾン処理設備としては、例えば、上記
「水道施設設計指針・解説」に記載されている散気管型
オゾン接触設備やＵ．Ｓ．ＰａｔｅｎｔＮｏ．４５７２
８２１に記載されている二重管型オゾン接触設備等が知
られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た高度浄水処理設備を付加した従来の浄水システムには
次のような問題がある。

【０００８】即ち、高度浄水処理設備は、既存の浄水シ
ステムとは独立した設備であり、尚且つ、高度浄水処理
設備同士、即ち、活性炭処理設備とオゾン処理設備等も
それぞれ独立した設備となっていた。従って、高度浄水
処理設備の建設に際しては、既存の浄水システムの一部
を流用したり、高度浄水処理設備同士、即ち、活性炭処
理設備とオゾン処理設備等とを組み合わせて設備をコン
パクト化することができなかったため、広大な用地の確
保が必要であるとともに、膨大な建設費を要するといっ
た問題があった。更に、各々の処理設備を組み合わせる
ために、それら設備の運転、維持管理等に、オペレータ
ーの増員が必要になるという問題もあった。

【０００９】一方、特開平５−１３１１９５号公報に
は、容器内にオゾン浄化反応部と活性炭層吸着部とを配
置し、オゾン浄化反応部の流出側と活性炭層吸着部の流
入側とを互いに連通し、該オゾン浄化反応部にオゾナイ
ザと結合されているオゾンガス注入部を設けると共に、
フィルタを介してポンプを設け、又該活性炭層吸着部の
流出側と前記容器の外側とを連通することを特徴とす
る、水槽のオゾンによる浄化装置（以下、先行技術とい
う）が開示されている。

【００１０】しかしながら、上述した先行技術は、養殖
池や水泳プール等の大型水槽内の水をオゾンで浄化する
装置に関するものであり、本願発明のように連続的に供
給される水を、オゾン処理設備および活性炭処理設備に
導いて連続的に浄化する装置ではなく、しかも、備え付
けられたポンプ、フィルター、活性炭層等の運転および
維持管理が容易でなく、通常の浄水ろ過で使用される減
衰ろ過方式や定流量ろ過方式を適用しにくい等のため
に、前述した問題を解決することは難しい。

【００１１】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、高度浄水処理設備同士、即ち、活性炭処理設
備とオゾン処理設備等とを組み合わせ、更に、既存の浄
水システムの一部を流用すること等によって、処理設備
全体をコンパクト化し、且つ、効率的で効果的な、運転
管理に優れた水処理装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のうち請求項１記載の発明の水処理装置は、
矩形または円筒形のオゾン反応槽と、オゾン反応槽に近
接して設けられた矩形または円筒形のろ過槽と、前記オ
ゾン反応槽と前記ろ過槽とを接続して前記オゾン反応槽
内の被処理水を前記ろ過槽内に流させる導管とからなっ
ており、前記オゾン反応槽には、被処理水をオゾン反応
槽内に供給する流入管と、一端がオゾン反応槽の上部で
流入管と接続され他端がオゾン反応槽内の下部に位置す
るように鉛直下向きに配置された下降管と、前記オゾン
反応槽上部に位置してオゾン反応槽内の排ガスを排出す
る排気口と、前記流入管または前記下降管に取り付けら
れたオゾンを含むガスを被処理水中に吹き込む吹き込み
装置とが設けられており、前記ろ過槽は、前記オゾン反
応槽から供給される被処理水の供給室と、被処理水をろ
過するろ過室とに、上部に開口を有する垂直隔壁によっ
て区画されており、前記ろ過槽の上部には、ろ過槽内の
排ガスを排出する排気口が設けられており、前記供給室
には、一端が前記オゾン反応槽と前記ろ過槽とを接続す
る前記導管のろ過槽側の一端に接続され、他端が供給室
内の下部に位置する鉛直下向きに配置された下降流入管
が設けられており、前記ろ過室には、前記垂直隔壁の開
口端よりも下部に形成された活性炭層と、前記活性炭層
の下部に形成された粒状媒体層と、ろ過室の内底面から
所定間隔を空け前記活性炭層および前記粒状媒体層を支
持する多数の通水孔を有する支持板と、前記支持板の下
部の空間に位置し、ろ過室の下部側壁に接続されてろ過
後の処理水を排出する処理液排出管とが設けられている
ことに特徴を有するものである。

【００１３】請求項２記載の発明は、前記オゾン反応槽
の上部には、オゾン反応槽内の被処理水を前記ろ過槽内
に流入させる前記導管が接続された流下室が、越流堰に
より区画されて設けられていることに特徴を有するもの
である。

【００１４】請求項３記載の発明は、オゾン反応室とろ
過室とが、上部に開口を有する垂直隔壁によって区画さ
れ、一体的に形成されている、矩形または円筒形の処理
槽からなっており、前記オゾン反応室には、被処理水を
その中に供給するための流入管と、一端が前記オゾン反
応室の上部で流入管と接続され、他端が前記オゾン反応
室内の下部に位置するように鉛直下向きに配置された下
降管と、前記流入管または前記下降管に取り付けられた
オゾンを含むガスを被処理水に吹き込む吹き込み装置と
が設けられており、前記ろ過室には、垂直隔壁の開口端
より下側に形成された活性炭層と、前記活性炭層の下部
に形成された粒状媒体層と、ろ過室の内底面から所定間
隔を空け前記活性炭層および前記粒状媒体層を支持する
多数の通水孔を有する支持板と、支持板の下部の空間に
位置し、ろ過室の下部側壁に接続されてろ過後の処理水
を排出する処理液排出管と、オゾン反応室からの排ガス
を排出するための前記処理槽上面に配置された排気口と
が設けられていることに特徴を有するものである。

【００１５】請求項４記載の発明は、前記垂直隔壁の上
部開口端が、前記オゾン反応室内の被処理液を一定水位
に保ちながら前記ろ過室内に自然流下させる越流堰によ
って形成されていることに特徴を有するものである。

【００１６】請求項５記載の発明は、請求項３記載の前
記垂直隔壁の上部開口端が、前記オゾン反応室の被処理
液を一定水位に保ちながら前記ろ過室内に通水する連通
孔によって形成されていることに特徴を有するものであ
る。

【００１７】請求項６記載の発明は、前記ろ過室には、
前記連通孔に接続され、処理水を前記活性炭層上に均等
に自然流下させるためのトラフが、ろ過室内の被処理液
水面と平行に設けられていることに特徴を有するもので
ある。

【００１８】請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何
れか１つに記載の水処理装置において、前記オゾンを含
むガスの吹き込み装置が、前記下降管内にその上部から
下方に向かって挿入された吹き込み管であることに特徴
を有するものである。

【００１９】請求項８記載の発明は、請求項１〜６の何
れか１つに記載の水処理装置において、前記オゾンを含
むガスの吹き込み装置が、前記流入管の途中に設けられ
たエジェクター装置であることに特徴を有するものであ
る。

【００２０】請求項９記載の発明は、請求項１〜８の何
れか１つに記載の水処理装置において、前記ろ過槽また
は前記処理槽のろ過室に、被処理水の水位を計測するた
めの水位計が設けられ、そして、前記処理液排出管は、
処理水を貯水する浄水槽に接続されており、その途中に
は処理水の排出量を調節する流量調節弁と、前記水位計
により計測された水位によって流量調節弁の開度を制御
する水位制御装置とが設けられていることに特徴を有す
るものである。

【００２１】請求項１０記載の発明は、前記水位制御装
置が、前記ろ過槽または前記処理槽のろ過室における前
記垂直隔壁の開口端を形成する、前記越流堰または前記
連通孔を最高水位として制御する機構を有していること
に特徴を有するものである。

【００２２】請求項１１記載の発明は、請求項１〜１０
の何れか１つに記載の水処理装置において、前記ろ過槽
または前記処理槽のろ過室に接続された前記処理液排出
管には、一端が逆洗水槽に取り付けられた逆洗水導管が
接続されており、前記逆洗水導管の途中には逆洗弁と、
計測した水位によって逆洗弁の開閉を制御する逆洗制御
装置が設けられており、前記ろ過槽の供給室下部側壁ま
たは前記処理槽のオゾン反応室下部側壁には、逆洗洗浄
後の洗浄排水を排出するための、前記逆洗制御装置によ
って制御される排出弁を備えた逆洗水排出管とが設けら
れていることに特徴を有するものである。

【００２３】請求項１２記載の発明は、前記逆洗制御装
置が、前記ろ過槽または前記処理槽のろ過室の水位が前
記最高水位を越えた場合に動作する機構を備えているこ
とに特徴を有するものである。

【００２４】請求項１３記載の発明は、請求項１〜１２
の何れか１つに記載の水処理装置において、前記下降管
の径を、前記オゾン反応槽または前記処理槽のオゾン反
応室内に通水する下降管内を流れる被処理水の見かけの
流速が０．８ｍ／秒以上となるように定めたことに特徴
を有するものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、この発明を図面を参照しな
がら説明する。図１は、本発明の水処理装置の第１実施
態様を示す断面図である。本発明の水処理装置は、矩形
または円筒形の縦長のオゾン反応槽４と、オゾン反応槽
４に近接して設けられた矩形または円筒形の横長のろ過
槽２５と、オゾン反応槽４とろ過槽２５とを接続してオ
ゾン反応槽４の被処理水をろ過槽２５に導入する導管９
とによって構成されている。

【００２６】オゾン反応槽４には、被処理水をオゾン反
応槽４内に供給する流入管１と、一端がオゾン反応槽４
の上部で流入管１と接続され、他端がオゾン反応槽４内
の下部に位置するように鉛直下向きに配置された下降管
２と、オゾン反応槽４上部に位置してオゾン反応槽４内
の排ガスを排出する排気口６と、オゾンを含むガスを被
処理水に吹き込むために、下降管２内にその上部から下
方に向かって挿入された吹き込み管３とが設けられてい
る。

【００２７】吹き込み管３に代わって、図３に示すよう
に、流入管１の途中にエジェクター装置２７を設け、エ
ジェクター装置２７によって流入管１内を流れる被処理
液中にオゾンを含むガスを吹き込んでもよい。

【００２８】下降管２の径は、オゾン反応槽２５に通水
する下降管２内を流れる被処理水の見かけの流速が０．
８ｍ／秒以上となるように選択されている。オゾン反応
槽４の上部には、オゾン反応槽４内の被処理水をろ過槽
２５内に流入する導管９が接続された流下室３７が、オ
ゾン反応槽４から流下室３７内に被処理水を供給できる
ように越流堰７により区画されて設けられており、オゾ
ン反応槽４の被処理液を一定水位に保つことができるた
め、被処理水へのオゾン注入率を一定にすることができ
る。

【００２９】ろ過槽２５は、オゾン反応槽４から供給さ
れる被処理水の供給室３２と、供給室３２内の被処理水
をろ過するろ過室１０とに、供給室３２からろ過室１０
内に被処理水を供給し得るように上部が開口されている
垂直隔壁３１によって区画されている。ろ過槽２５の上
部には、ろ過槽２５内の排ガスを排出する排気口１７が
設けられている。

【００３０】供給室３２には、一端がオゾン反応槽４と
ろ過槽２５とを接続する導管９に接続され、他端が供給
室３２内の下部に位置するように鉛直下向きに配置され
た下降流入管３６が設けられている。

【００３１】ろ過室１０には、垂直隔壁３１の開口部位
３９より下側に形成された活性炭層１８と、活性炭層１
８の下部に形成された粒状媒体層１９と、ろ過室１０の
内底面から所定間隔を空け活性炭層１８および粒状媒体
層１９を支持する多数の通水孔を有する支持板２０と、
支持板２０の下部の空間に位置し、ろ過槽２５のろ過室
１０側下部側壁開口に接続され、ろ過後の処理水を排出
する処理液排出管３３が設けられている。

【００３２】垂直隔壁３１の上部は、供給室３２の被処
理水をろ過室１０へ溢流させるための越流堰４０が設け
られている。また、ろ過槽２５には、ろ過室１０上部に
取り付けられて被処理水の水位を計測する水位計１６が
設けられている。処理液排出管３３は、処理水を貯水す
る浄水槽１４に接続されており、その途中には、処理水
の排出量を調節する流量調節弁１２と、計測した水位に
よって流量調節弁１２の開度を制御する図示しない水位
制御装置とが設けられている。

【００３３】水位制御装置は、ろ過槽２５内の水位を垂
直隔壁３１上部の越流堰４０を最高水位として制御する
機構を有している。ろ過槽２５に接続された処理液排出
管３３には、一端が逆洗水槽１５に取り付けられた逆洗
水導管３４が接続されており、逆洗水導管３４の途中に
は、逆洗弁１３と、計測した水位によって逆洗弁１３の
開閉を制御する図示しない逆洗制御装置とが設けられて
いる。 供給室３２の下部側壁開口には、逆洗洗浄後の
洗浄排水を排出するための図示しない逆洗制御装置によ
り制御される排出弁１１を備えた逆洗水排出管３５が設
けられている。

【００３４】逆洗制御装置は、ろ過槽２５内の水位が最
高水位を越える場合に動作する機構を有している。次
に、この発明の水処理装置の作動について説明する。

【００３５】流入管１から供給される被処理水は、下降
管２に挿入された吹き込み管３から吹き込まれるオゾン
を含むガスとともに下降管２内を流下して下降管２の下
端から流出し、オゾン反応槽４内を上昇する。その間
に、被処理水中に含有されている除去対象物質のうち、
色度や臭気物質等の微量汚染物質は、オゾンと反応して
除去される。なお、吹き込み管３の代わりに、上述した
エジェクター装置またはオゾン反応槽４の底部に図示し
ない散気管が配置された散気装置等によって被処理水中
にオゾンを含むガスを吹き込んでもよく、上記と同様の
効果が得られる。

【００３６】吹き込み管３から供給されたオゾンを含む
ガスのうち、被処理水中に溶解しなかった残ガスは、被
処理水が越流堰７から流出する際に被処理水から分離さ
れ、オゾン反応槽４上部の排気口６から排気される。

【００３７】オゾン反応槽４内に配置された下降管２の
径は、下降管２内を流れる被処理水の見かけの流速が
０．８ｍ／秒以上となるように定めることが好ましい。
被処理水の見かけの流速が０．８ｍ／秒未満となるよう
な下降管２の径では、吹き込み管３から供給されたオゾ
ンを含むガスを、被処理水中に微小な気泡として分散さ
せるために必要な流速が得られないため、オゾンを含む
ガスの被処理水への溶解の効率が低下するという問題が
生ずる。

【００３８】オゾン反応槽４内を上昇し、上部の越流堰
７から溢出した被処理水は、流下室３７に水頭差によっ
て自然流下し、流出口８に接続された導管９および下降
導管３６を通ってろ過槽２５の供給室３２内に供給され
る。なお、導管９に代わって被処理水を供給室３２に導
くための導管９と同様の機能を有する閉水路等を設けて
もよい。

【００３９】供給室３２内に供給された被処理液は、垂
直隔壁３１上部の越流堰４０からろ過室１０内に溢流す
る。そして、活性炭層１８において、被処理水中の除去
対象物質のうち、オゾンとの反応で除去しきれなかった
農薬等の溶解性微量汚染物質は、活性炭による吸着処
理、または、活性炭表面に付着した微生物による微生物
処理により除去される。次いで、粒状媒体層１９におい
て、不溶解性または懸濁性除去対象物質は、ろ過作用に
より除去される。

【００４０】オゾン処理およびろ過処理された処理水
は、粒状媒体を支持して処理水のみを通過させる通水孔
を有する支持板２０を通って、支持板２０の下部の空間
に至り、更に、ろ過室１０の下部側壁開口に接続されて
いる処理液排出管３３から流量調節弁１２を経て、浄水
槽１４内に貯水される。

【００４１】不溶解性または懸濁性除去対象物質によっ
てろ層が閉塞し、ろ過室１０の水位が上昇すると、水位
上昇が水位計１６によって検知され、水位制御装置（図
示していない）によって流量調節弁１２の開度が調節さ
れる。即ち、ろ過室１０の水位の上昇は、処理液排出管
３３を流れる処理液の流量が減少していることを示すも
のであるため、流量調節弁１２の開度を大きくするよう
に制御することにより、ろ過室１０の水位は常に一定に
保たれる。 このようにして、ろ過室１０内の水位は、
原水側の被処理液の流量の変化に左右されることなく常
に一定となるため、供給される被処理液は、その液量に
関わらず、全て処理される。

【００４２】更に、ろ過室１０内の水位は、ろ過槽２５
の水位の上昇により被処理液が、下降導管３６から導管
９、更に、流下室３７へと逆流して、オゾン反応槽４内
の越流堰７の高さにまで至らないように設定され、流量
調節弁１２と水位制御装置により制御されている。

【００４３】ろ層の閉塞が進行して、ろ過室１０内の水
位が設定値よりも高くなった場合には、ろ層を逆洗洗浄
することによって、その閉塞物質が除去される。逆洗洗
浄は、水位計１６により計測された水位によって、逆洗
水導管３４の途中に設けられた逆洗弁１３が逆洗洗浄装
置により制御されて開き、次いで、逆洗水槽１５内に貯
水されている逆洗洗浄水を水頭差またはポンプ等によ
り、逆洗水導管３４からろ過室１０の下部に送り、次い
で、支持板２０から上方に向かって逆洗洗浄水を通過さ
せ、粒状媒体層１９および活性炭層１８を閉塞している
不溶解性または懸濁性物質を除去する。閉塞性物質を含
んだ逆洗洗浄後の洗浄排水は、供給室３２の下部側壁の
逆洗水排出管３５途中に設けられた、逆洗弁１３が開く
のと同時に開く排出弁１１を通って、逆洗水排出管３５
から排出される。

【００４４】逆洗洗浄装置は、水位計１６により計測さ
れた水位によって、逆洗弁１３と排出弁１１の開閉を制
御し、更に、逆洗洗浄水をろ過室１０に送水するポンプ
等がある場合は、それらを制御する。

【００４５】また、活性炭層１８専用の洗浄用配管と粒
状媒体層１９専用の洗浄用配管とを各々の層の底面に配
置し、それぞれの配管から逆洗洗浄水を送水できるよう
に配管と逆洗弁等をそれぞれ用意すれば、活性炭層１８
と粒状媒体層１９とを別々のタイミングまたは一方のみ
を洗浄することもできる。

【００４６】逆流洗浄に用いる洗浄水としては、前記し
た逆洗水槽１５内の水でなくても、組み合わせる他の既
存の浄水システム等との都合で、適当な洗浄水を使用し
てもよい。

【００４７】また、逆洗水槽１５、逆洗弁１３、逆洗水
導管３４等の代わりに、浄水槽１４と流量調節弁１２を
使用し、処理液排出管３３の途中に逆洗用送水専用ポン
プ等を設けることにより、浄水槽１４を逆洗洗浄水とし
てろ層下部から送水し、ろ層の閉塞性物質を除去するこ
ともできる。

【００４８】このように、被処理液のろ過を継続するこ
とにより生じたろ層の閉塞は、その初期においては、水
位制御装置によって制御される流量調節弁１２により水
位を一定に保ち、原水流量に拘束されない水処理を行う
ことが出来る。

【００４９】しかし、閉塞が進行した後期においては、
上述した水位制御を行っても水位が上昇してしまうた
め、ろ層の逆洗洗浄を行うことにより閉塞性物質を除去
し、ろ過状態を初期の状態に戻すことによって効率的な
水処理を行うことができる。

【００５０】上述したように、本発明によれば従来は独
立した単位プロセスであったオゾン処理プロセス、活性
炭処理プロセスおよび粒状媒体によるろ過プロセスを統
合して、各プロセスが有する除去対象物質の除去処理機
能を集約することができた。従って、従来の三つの単位
プロセスを組み合わせた場合と比較して装置全体を極め
てコンパクトにすることができたため、広大な用地の確
保が困難である状況にあっても建設が容易となり、建設
費も大幅に削減することができるようになった。

【００５１】また、既存の砂ろ過池等の一部を流用して
本発明による水処理設備を建設することにより、より大
幅な建設費を削減できる。更に、前記単位プロセスの数
が減った分、装置の運転や維持管理に要するオペレータ
ー等の人員も最小限にすることができる。

【００５２】更に、活性炭処理と粒状媒体によるろ過処
理からなるろ層の閉塞が起こっても、ろ層の閉塞物質を
逆洗洗浄してろ層の閉塞を解消する機構を備えているこ
とにより、効率的で効果的な浄水処理ができ、更に、運
転管理に優れた水処理装置を提供することができる。

【００５３】図２は、本発明の水処理装置の第２実施態
様を示す断面図である。第２実施態様の水処理装置は、
オゾン反応室５とろ過室１０とが、オゾン反応室５から
ろ過室１０へ被処理水を供給できるように上部が開口さ
れている垂直隔壁２２によって区画され、一体的に形成
された矩形または円筒形の横長の処理槽３０からなって
おり、垂直隔壁２２の上部は、オゾン反応室５の被処理
水をろ過室１０へ越流させるための越流堰７が設けら
れ、オゾン反応室５の水位を一定に保ちながら、被処理
水をろ過室１０へ自然流下させている点のみが、第１実
施態様の装置と相違しており、その他は第１実施態様の
装置と同様である。

【００５４】第２実施態様の装置においては、流入管１
から供給される被処理水は、下降管２に挿入された吹き
込み管３から吹き込まれるオゾンを含むガスとともに下
降管２内を下降し、下降管２の下端から流出し、オゾン
反応室５内を上昇する。その間に、被処理水中に含有さ
れている除去対象物質のうち、色度や臭気物質等の微量
汚染物質は、オゾンと反応することによって除去され
る。

【００５５】オゾン反応室５内を上昇し、上部の越流堰
７から水頭差により自然流下した被処理水は、直接ろ過
室１０内に供給される。ろ過室１０内に供給された被処
理液中の、オゾンとの反応で除去しきれなかった農薬等
の溶解性微量汚染物質は、活性炭層１８において活性炭
による吸着処理、または、活性炭表面に付着した微生物
による微生物処理により除去され、次いで、粒状媒体層
１９において、不溶解性または懸濁性除去対象物質は、
ろ過作用により除去される。

【００５６】そして、オゾン処理およびろ過処理された
処理水は、支持板２０を通って、支持板２０の下部の空
間に至り、更に、ろ過室１０の下部側壁に接続されてい
る処理液排出管３３から流量調節弁１２を経て、浄水槽
１４に貯水され、水位計１６、流量調節弁１２および図
示しない水位制御装置によって、ろ過室１０内の水位を
常に一定に保つように制御され、更に、ろ層の閉塞が進
行して、ろ過室１０の水位が設定よりも高くなった場合
には、ろ層を逆洗洗浄することによって、その閉塞物質
が除去されることは、第１実施態様の装置と同様であ
る。

【００５７】上述したように、第２実施態様の装置にお
いては、第１実施態様におけるオゾン処理槽４とろ過槽
２５が一体化されているので、装置全体がより一層コン
パクト化されている。 図３は、本発明の水処理装置の
第３実施態様を示す断面図である。第３実施態様の水処
理装置は、第２実施態様の装置とほぼ同様に構成されて
おり、オゾン反応室５とろ過室１０とが、オゾン反応室
５からろ過室１０内に被処理水を供給できるように上部
が開口されている垂直隔壁２２によって区画され、一体
的に形成された矩形または円筒形の横長の処理槽３０か
らなっている。

【００５８】第３実施態様の装置においては、垂直隔壁
２２の上部は、オゾン反応室５の被処理水をろ過室１０
に通水させるための連通孔２８によってろ過室１０と連
通しており、ろ過室１０内には、連通孔２８に接続さ
れ、ろ過室１０の被処理液の水面と平行に配置されて被
処理水を活性炭層１８上に均等に自然流下させるための
トラフ２９が設けられており、オゾン反応室５の水位を
一定に保ちながら、被処理水をろ過室１０に自然流下さ
せている点のみが、第２実施態様の装置と相違する。

【００５９】本発明の水処理装置において、ろ過室１０
内の活性炭層１８に充填する活性炭としては、破砕炭、
ビーズ炭等の粒状のものを用いることができ、その原料
は、ヤシガラ、石炭、ピッチ等のいずれでもよい。粒状
媒体層１９に充填する粒状媒体としては、砂、アンスラ
サイト、プラスチックろ材、セラミックろ材等の水処理
で一般的に用いられる媒体を使用することができる。ま
た、活性炭および粒状媒体の粒径、均等係数等のスペッ
クは、溶解性、不溶解性または懸濁性除去対象物質の被
処理水中濃度および処理水中濃度等を考慮して適宜選択
することができる。

【００６０】本発明の水処理装置のろ過室１０における
ろ過方式は、被処理水の流入量を人為的に制御せず、処
理水量がろ層の閉塞により徐々に減少し、ろ過室１０の
水位がろ層の閉塞により上昇する減衰ろ過方式、また
は、被処理水の流入量が一定の場合に、ろ過された処理
水の流量を計測しながら流量調節弁１２の開度を制御し
て、処理水量を一定に保つ定流量ろ過方式、の何れの方
式も用いることができる。

【００６１】何れのろ過方式においても、ろ層の閉塞が
起こり始めると、ろ過室１０内の水位が一定に制御され
た水位よりも高くなり、そのまま放置するとオゾン反応
槽４またはオゾン反応室５内に被処理水が逆流してしま
う。このため、処理効率が低下し、必要な処理水量が得
られないという不都合が生ずる。

【００６２】従って、上述したように何れのろ過方式を
適用した場合であっても、水位計１６、流量調節弁１２
の開度を制御する水位制御装置および逆洗弁１３と排出
弁１１、２３を制御する逆洗制御装置等を備えることに
より、効率的で効果的な浄水処理を行うことができ、更
に、運転管理に優れた水処理装置を提供することができ
る。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、従来
は独立した単位プロセスであったオゾン処理プロセス、
活性炭処理プロセス、粒状媒体によるろ過プロセスを統
合して、各プロセスが有する除去対象物質の除去処理機
能を集約することができる。従って、従来の三つの単位
プロセスを組み合わせた場合と比較して、処理設備全体
をを極めてコンパクトにすることができ、広大な用地の
確保が困難である状況にあっても建設が容易となり、建
設費も大幅に削減することができる。

【００６４】また、既存の砂ろ過池等の一部を流用して
本発明による水処理設備を建設することにより、より大
幅な建設費を削減できる。更に、前記単位プロセスの数
が減少した分、装置の運転や維持管理に要するオペレー
ター等の人員も最小限にすることができる。

【００６５】そして、活性炭処理と粒状媒体によるろ過
処理からなるろ層の閉塞が起こっても、ろ層の閉塞物質
を逆洗洗浄してろ層の閉塞を解消する機構を備えている
ことにより、効率的で効果的な浄水処理ができ、更に、
運転管理に優れた水処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の水処理装置の第１実施態様を示す断
面図である。

【図２】この発明の水処理装置の第２実施態様を示す断
面図である。

【図３】この発明の水処理装置の第３実施態様を示す断
面図である。

【符号の説明】

1・・・・・・流入管 2・・・・・・下降管 3・・・・・・吹き込み管 4・・・・・・オゾン反応槽 5・・・・・・オゾン反応室 6・・・・・・排気口 7・・・・・・越流堰 8・・・・・・流出口 9・・・・・・導管 10・・・・・・ろ過室 11・・・・・・排出弁 12・・・・・・流量調節弁 13・・・・・・逆洗弁 14・・・・・・浄水槽 15・・・・・・逆洗水槽 16・・・・・・水位計 17・・・・・・排気口 18・・・・・・活性炭層 19・・・・・・粒状媒体層 20・・・・・・支持板 21・・・・・・開口部位 22・・・・・・垂直隔壁 23・・・・・・排出弁 24・・・・・・ろ過槽天板 25・・・・・・ろ過槽 26・・・・・・排出ガス 27・・・・・・エジェクター装置 28・・・・・・連通孔 29・・・・・・トラフ 30・・・・・・処理槽 31・・・・・・垂直隔壁 32・・・・・・供給室 33・・・・・・処理液排出管 34・・・・・・逆洗水導管 35・・・・・・排出管 36・・・・・・下降導管 37・・・・・・流下室 38・・・・・・垂直隔壁 39・・・・・・開口部位 40・・・・・・越流堰

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 3/06 ＺＡＢ Ｂ０１Ｄ 23/24 Ｂ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 矩形または円筒形のオゾン反応槽と、オ
   ゾン反応槽に近接して設けられた矩形または円筒形のろ
   過槽と、前記オゾン反応槽と前記ろ過槽とを接続して前
   記オゾン反応槽内の被処理水を前記ろ過槽内に流させる
   導管とからなっており、 前記オゾン反応槽には、被処理水をオゾン反応槽内に供
   給する流入管と、一端がオゾン反応槽の上部で流入管と
   接続され他端がオゾン反応槽内の下部に位置するように
   鉛直下向きに配置された下降管と、前記オゾン反応槽上
   部に位置してオゾン反応槽内の排ガスを排出する排気口
   と、前記流入管または前記下降管に取り付けられたオゾ
   ンを含むガスを被処理水中に吹き込む吹き込み装置とが
   設けられており、 前記ろ過槽は、前記オゾン反応槽から供給される被処理
   水の供給室と、被処理水をろ過するろ過室とに、上部に
   開口を有する垂直隔壁によって区画されており、前記ろ
   過槽の上部には、ろ過槽内の排ガスを排出する排気口が
   設けられており、 前記供給室には、一端が前記オゾン反応槽と前記ろ過槽
   とを接続する前記導管のろ過槽側の一端に接続され、他
   端が供給室内の下部に位置する鉛直下向きに配置された
   下降流入管が設けられており、 前記ろ過室には、前記垂直隔壁の開口端よりも下部に形
   成された活性炭層と、前記活性炭層の下部に形成された
   粒状媒体層と、ろ過室の内底面から所定間隔を空け前記
   活性炭層および前記粒状媒体層を支持する多数の通水孔
   を有する支持板と、前記支持板の下部の空間に位置し、
   ろ過室の下部側壁に接続されてろ過後の処理水を排出す
   る処理液排出管とが設けられていることを特徴とする水
   処理装置。
2. 【請求項２】 前記オゾン反応槽の上部には、オゾン反
   応槽内の被処理水を前記ろ過槽内に流入させる前記導管
   が接続された流下室が、越流堰により区画されて設けら
   れている、請求項１記載の水処理装置。
3. 【請求項３】 オゾン反応室とろ過室とが、上部に開口
   を有する垂直隔壁によって区画され、一体的に形成され
   ている、矩形または円筒形の処理槽からなっており、 前記オゾン反応室には、被処理水をその中に供給するた
   めの流入管と、一端が前記オゾン反応室の上部で流入管
   と接続され、他端が前記オゾン反応室内の下部に位置す
   るように鉛直下向きに配置された下降管と、前記流入管
   または前記下降管に取り付けられたオゾンを含むガスを
   被処理水に吹き込む吹き込み装置とが設けられており、 前記ろ過室には、垂直隔壁の開口端より下側に形成され
   た活性炭層と、前記活性炭層の下部に形成された粒状媒
   体層と、ろ過室の内底面から所定間隔を空け前記活性炭
   層および前記粒状媒体層を支持する多数の通水孔を有す
   る支持板と、支持板の下部の空間に位置し、ろ過室の下
   部側壁に接続されてろ過後の処理水を排出する処理液排
   出管と、オゾン反応室からの排ガスを排出するための前
   記処理槽上面に配置された排気口とが設けられているこ
   とを特徴とする水処理装置。
4. 【請求項４】 前記垂直隔壁の上部開口端が、前記オゾ
   ン反応室内の被処理液を一定水位に保ちながら前記ろ過
   室内に自然流下させる越流堰によって形成されている、
   請求項３記載の水処理装置。
5. 【請求項５】 前記垂直隔壁の上部開口端が、前記オゾ
   ン反応室の被処理液を一定水位に保ちながら前記ろ過室
   内に通水する連通孔によって形成されている、請求項３
   記載の水処理装置。
6. 【請求項６】 前記ろ過室には、前記連通孔に接続さ
   れ、処理水を前記活性炭層上に均等に自然流下させるた
   めのトラフが、ろ過室内の被処理液水面と平行に設けら
   れている、請求項５記載の水処理装置。
7. 【請求項７】 前記オゾンを含むガスの吹き込み装置
   が、前記下降管内にその上部から下方に向かって挿入さ
   れた吹き込み管である、請求項１〜６の何れか１つに記
   載の水処理装置。
8. 【請求項８】 前記オゾンを含むガスの吹き込み装置
   が、前記流入管の途中に設けられたエジェクター装置で
   ある、請求項１〜６の何れか１つに記載の水処理装置。
9. 【請求項９】 前記ろ過槽または前記処理槽のろ過室
   に、被処理水の水位を計測するための水位計が設けら
   れ、そして、前記処理液排出管は、処理水を貯水する浄
   水槽に接続されており、その途中には処理水の排出量を
   調節する流量調節弁と、前記水位計により計測された水
   位によって流量調節弁の開度を制御する水位制御装置と
   が設けられている、請求項１〜８の何れか１つに記載の
   水処理装置。
10. 【請求項１０】 前記水位制御装置は、前記ろ過槽また
    は前記処理槽のろ過室における前記垂直隔壁の開口端を
    形成する、前記越流堰または前記連通孔を最高水位とし
    て制御する機構を有している、請求項９記載の水処理装
    置。
11. 【請求項１１】 前記ろ過槽または前記処理槽のろ過室
    に接続された前記処理液排出管には、一端が逆洗水槽に
    取り付けられた逆洗水導管が接続されており、前記逆洗
    水導管の途中には逆洗弁と、計測した水位によって逆洗
    弁の開閉を制御する逆洗制御装置が設けられており、前
    記ろ過槽の供給室下部側壁または前記処理槽のオゾン反
    応室下部側壁には、逆洗洗浄後の洗浄排水を排出するた
    めの、前記逆洗制御装置によって制御される排出弁を備
    えた逆洗水排出管とが設けられている、請求項１〜１０
    の何れか１つに記載の水処理装置。
12. 【請求項１２】 前記逆洗制御装置は、前記ろ過槽また
    は前記処理槽のろ過室の水位が前記最高水位を越えた場
    合に動作する機構を備えている、請求項１１記載の水処
    理装置。
13. 【請求項１３】 前記下降管の径を、前記オゾン反応槽
    または前記処理槽のオゾン反応室内に通水する下降管内
    を流れる被処理水の見かけの流速が０．８ｍ／秒以上と
    なるように定めた、請求項１〜１２の何れか１つに記載
    の水処理装置。