JPS61245889A - 浄水方法 - Google Patents
浄水方法Info
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- JPS61245889A JPS61245889A JP8677585A JP8677585A JPS61245889A JP S61245889 A JPS61245889 A JP S61245889A JP 8677585 A JP8677585 A JP 8677585A JP 8677585 A JP8677585 A JP 8677585A JP S61245889 A JPS61245889 A JP S61245889A
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- Japan
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- activated carbon
- treatment
- manganese
- ozone
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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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、河川水や地下水等を原水として飲料用水とす
る浄水処理の改良方法に関するものである。
る浄水処理の改良方法に関するものである。
（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点）最近
の水道事業では水道の普及率の向上、奴料用水水質の向
上が要求されているが、近年は水源水質の悪化によって
良質水源の確保は困難となっており、水質の悪化した水
源から取水しなければならない場合もある。このため従
来の浄水処理だけでは飲料用水水質の向上が望めず、高
度な処理の必要性かたかまっている。特に浄水処理工程
における塩素処理においては、水中の有機物と塩素とが
反応して１発ガン性を疑われているところのトリハロメ
クン濃度（以下ＴＨＭと略記する。）や総有機ハロゲン
化合物量（以下ＴＯＸと略記する。）が副成して、水道
の使命であるところの安全な水の供給がおびやかされて
いる。
の水道事業では水道の普及率の向上、奴料用水水質の向
上が要求されているが、近年は水源水質の悪化によって
良質水源の確保は困難となっており、水質の悪化した水
源から取水しなければならない場合もある。このため従
来の浄水処理だけでは飲料用水水質の向上が望めず、高
度な処理の必要性かたかまっている。特に浄水処理工程
における塩素処理においては、水中の有機物と塩素とが
反応して１発ガン性を疑われているところのトリハロメ
クン濃度（以下ＴＨＭと略記する。）や総有機ハロゲン
化合物量（以下ＴＯＸと略記する。）が副成して、水道
の使命であるところの安全な水の供給がおびやかされて
いる。
一般に、浄水場で行う浄水処理は前塩素処理。
凝集沈澱処理、急速濾過処理、後塩素処理が行われ、そ
のご各家庭に送水される。しかしながら。
のご各家庭に送水される。しかしながら。
この方法では原本中の鉄、マンガン、アンモニア性窒素
、懸濁質、細菌等は除去されるが、水溶性有機物や臭気
物質等の除去についてはほとんど効果はない。しかも、
前記したように前塩素処理の際にＴＨＭやＴＯＸが生成
する。また、塩素添加を凝集沈澱処理後に行う、いわゆ
る中間塩素処理を行った場合でもＴＨＭ、ＴＯＸの低減
化率は高々２０％程度で際だったものでなく、安全な水
を得るとは言い難い。そこで、水溶性の有機物、臭気。
、懸濁質、細菌等は除去されるが、水溶性有機物や臭気
物質等の除去についてはほとんど効果はない。しかも、
前記したように前塩素処理の際にＴＨＭやＴＯＸが生成
する。また、塩素添加を凝集沈澱処理後に行う、いわゆ
る中間塩素処理を行った場合でもＴＨＭ、ＴＯＸの低減
化率は高々２０％程度で際だったものでなく、安全な水
を得るとは言い難い。そこで、水溶性の有機物、臭気。
ＴＨＭ、ＴＯＸの除去に有効な方法としては、活性炭吸
着処理が考えられる。
着処理が考えられる。
この活性炭処理法に粉末活性炭による方法と粒状活性炭
による方法とに大別される。粉末活性炭による処理は、
この活性炭の有する大きな表面積により被吸着物質を短
時間の内に吸着させる目的で原水に対して１０〜２００
■／ｌ （湿潤換算）添加し、被吸着物質は吸着処理後
に凝集沈澱工程で他の濁質とともに沈澱除去され系外に
排出される。
による方法とに大別される。粉末活性炭による処理は、
この活性炭の有する大きな表面積により被吸着物質を短
時間の内に吸着させる目的で原水に対して１０〜２００
■／ｌ （湿潤換算）添加し、被吸着物質は吸着処理後
に凝集沈澱工程で他の濁質とともに沈澱除去され系外に
排出される。
この粉末活性炭を用いる処理の利点としては、添加設備
の新設費用が僅かであること、３０分間程度と短い接触
時間で吸着処理がほぼ達成されて１次の凝集沈澱処理に
て系外に排出できることなどがあり、多くの浄水場で臭
気除去に利用されている。
の新設費用が僅かであること、３０分間程度と短い接触
時間で吸着処理がほぼ達成されて１次の凝集沈澱処理に
て系外に排出できることなどがあり、多くの浄水場で臭
気除去に利用されている。
しかしながら１反面活性炭が使い捨てであり、リサイク
ルが不可能であることと、汚泥量が増加し。
ルが不可能であることと、汚泥量が増加し。
その処理費用が嵩む等の欠点があり、添加量を多くする
ことができず、結果として除去効果が僅少となるという
のが現状である。
ことができず、結果として除去効果が僅少となるという
のが現状である。
他方２粒状活性炭による処理は活性炭を充填した容器や
塔に被吸着物質を含む水を通水して被吸着物質を吸着処
理させる。通水方法は下向流と上向流等があり、また充
填した炭層の状態で固定層。
塔に被吸着物質を含む水を通水して被吸着物質を吸着処
理させる。通水方法は下向流と上向流等があり、また充
填した炭層の状態で固定層。
流動層、移動層に区別される。浄水場において前記前塩
素処理や中間塩素処理を行った水を通水するとＴＨＭに
ついては活性炭の寿命が短＜、シかも通水を４１続する
と吸着塔の出口Ｔ ＨＭ ｔＭ度が入口ＴＨＭ濃の１．
５〜３倍程度となる。すなわち。
素処理や中間塩素処理を行った水を通水するとＴＨＭに
ついては活性炭の寿命が短＜、シかも通水を４１続する
と吸着塔の出口Ｔ ＨＭ ｔＭ度が入口ＴＨＭ濃の１．
５〜３倍程度となる。すなわち。
活性炭吸着塔がＴＨＭを生成する反応器となると。
いう欠点を有し、活性炭の寿命はより短命となり運転コ
ストを増加させるので実用するには問題が残る。活性炭
の寿命を長くシ、シかも臭気物質やＴＨＭ及びＴＯＸを
生成する水溶液有機物の除去を行う方法としては前記前
塩素処理や中間塩素処理を実施しない方法、すなわち活
性炭吸着処理前までには塩素処理を行うことなく活性炭
に通水する方法がある。この方法で実施すれば、前記し
た塩素処理を実施した後に活性炭吸着処理を行う場合と
比較すると、活性炭の寿命が２〜３倍に伸びる。しかし
ながら、この方法は水中に溶存するマンガンやアンモニ
ア性窒素の除去に難点を有するもので、アンモニア性窒
素については活性炭通水を行うと活性炭層内に硝化細菌
が繁殖して、その活動によってアンモニア性窒素が除去
される効果があることは判明しているが、硝化細菌の活
動は水温によって非常に制約を受けるため、夏期には大
きな効果をもたらすが、水温の低い冬期には除去効率が
激減するものであり、しかも河川水を水道原水としてい
る浄水場のアンモニア性窒素濃度は夏期に低く、冬期に
高いために硝化細菌によるアンモニア性窒素の除去はほ
とんど期待できない。
ストを増加させるので実用するには問題が残る。活性炭
の寿命を長くシ、シかも臭気物質やＴＨＭ及びＴＯＸを
生成する水溶液有機物の除去を行う方法としては前記前
塩素処理や中間塩素処理を実施しない方法、すなわち活
性炭吸着処理前までには塩素処理を行うことなく活性炭
に通水する方法がある。この方法で実施すれば、前記し
た塩素処理を実施した後に活性炭吸着処理を行う場合と
比較すると、活性炭の寿命が２〜３倍に伸びる。しかし
ながら、この方法は水中に溶存するマンガンやアンモニ
ア性窒素の除去に難点を有するもので、アンモニア性窒
素については活性炭通水を行うと活性炭層内に硝化細菌
が繁殖して、その活動によってアンモニア性窒素が除去
される効果があることは判明しているが、硝化細菌の活
動は水温によって非常に制約を受けるため、夏期には大
きな効果をもたらすが、水温の低い冬期には除去効率が
激減するものであり、しかも河川水を水道原水としてい
る浄水場のアンモニア性窒素濃度は夏期に低く、冬期に
高いために硝化細菌によるアンモニア性窒素の除去はほ
とんど期待できない。
また、マンガンの除去方法としては塩素処理によってマ
ンガンを酸化し、二酸化マンガンとして固体化させ、マ
ンガン砂によって接触濾過して除く方法が一般的に広く
利用されているが、前述のように塩素処理を行うことな
く活性炭通水を行うので、急速濾過処理や活性炭層内で
の除去はできない。以上のような理由により、活性炭処
理水中にはマンガン、アンモニア性窒素が残存し、また
細菌も残存する。ここで、細菌やアンモニア性窒素を除
去するために塩素処理を施すと、水溶性有機物について
は除去されているので、 ＴＨＭやＴＯＸの生成は低く
抑えることができるが、残存したマンガンが塩素によっ
て酸化され、二酸化マンガン等が生成し、水が黒く着色
する。これを各家庭に配水すれば洗濯物が黒ずんだり、
飲料する際に不快感を伴うといった問題が発生する。
ンガンを酸化し、二酸化マンガンとして固体化させ、マ
ンガン砂によって接触濾過して除く方法が一般的に広く
利用されているが、前述のように塩素処理を行うことな
く活性炭通水を行うので、急速濾過処理や活性炭層内で
の除去はできない。以上のような理由により、活性炭処
理水中にはマンガン、アンモニア性窒素が残存し、また
細菌も残存する。ここで、細菌やアンモニア性窒素を除
去するために塩素処理を施すと、水溶性有機物について
は除去されているので、 ＴＨＭやＴＯＸの生成は低く
抑えることができるが、残存したマンガンが塩素によっ
て酸化され、二酸化マンガン等が生成し、水が黒く着色
する。これを各家庭に配水すれば洗濯物が黒ずんだり、
飲料する際に不快感を伴うといった問題が発生する。
（問題点を解決するための手段）
本発明者らは２上記のごとき実情に鑑み、水道水中のＴ
ＨＭやＴＯＸの生成量が少なく、鉄、マンガン等の金属
を殆ど含有せず、不快な臭気がなく、安全でおいしく衛
生的な飲料用水を効率的かつ経済的に製造する方法につ
いて鋭意検討の結果本発明に到達したのである。
ＨＭやＴＯＸの生成量が少なく、鉄、マンガン等の金属
を殆ど含有せず、不快な臭気がなく、安全でおいしく衛
生的な飲料用水を効率的かつ経済的に製造する方法につ
いて鋭意検討の結果本発明に到達したのである。
すなわち１本発明は水道用原水を凝集沈澱処理して濾過
処理を行う浄水処理工程において、該濾過処理水にオゾ
ンを接触せしめて水中に溶存するマンガンとの反応を進
めた後９粒状活性炭層に通水してマンガンを除去し２次
いで塩素添加を行うことを特徴とする浄水方法である。
処理を行う浄水処理工程において、該濾過処理水にオゾ
ンを接触せしめて水中に溶存するマンガンとの反応を進
めた後９粒状活性炭層に通水してマンガンを除去し２次
いで塩素添加を行うことを特徴とする浄水方法である。
本発明の方法において、オゾン処理の散気方法はディフ
ューザ一方式、エジェクタ一方式１機械的拡販方弐のど
の方式でもよく、またオゾンと水との接触は向流、並流
のどちらでもよい、なお。
ューザ一方式、エジェクタ一方式１機械的拡販方弐のど
の方式でもよく、またオゾンと水との接触は向流、並流
のどちらでもよい、なお。
オゾン処理を行う目的は溶存マンガンの酸化による面前
化に主眼をおいている（水溶性有機物質の低減化は副次
的な作用による）ので、オゾンの注入率は濾過処理水の
性状にもよるが、３■／１以下で、しかもオゾン処理層
出口の水に溶存オゾンが検出される程度でよい。次に活
性炭吸着処理における通水方法は下向流、上向流のどち
らでもよく、また通水条件としてはマンガン除去のみを
考えれば空間速度５Ｖ５０ｈｒ−’以下でよいが、水溶
性有機物の除去をも考慮に入れると空間速度５Ｖ３０ｂ
ｒ−’以下でよい。なお１通常の活性炭を充填して、前
記通水条件で通水を始めた場合９通水初期から通水日数
１０日目程度まではマンガンが漏洩して除去効率が悪い
が、その後は完全に除去さるようになる。このことを解
消するために活性炭充填層の流入側の一部にマンガン添
着炭を充填すると９通水初期からでもマンガン除去が可
能となる。この場合のマンガン添着炭の充填高さは通水
条件によっても変わるが、最高５０ｃｍ程度でよい。
化に主眼をおいている（水溶性有機物質の低減化は副次
的な作用による）ので、オゾンの注入率は濾過処理水の
性状にもよるが、３■／１以下で、しかもオゾン処理層
出口の水に溶存オゾンが検出される程度でよい。次に活
性炭吸着処理における通水方法は下向流、上向流のどち
らでもよく、また通水条件としてはマンガン除去のみを
考えれば空間速度５Ｖ５０ｈｒ−’以下でよいが、水溶
性有機物の除去をも考慮に入れると空間速度５Ｖ３０ｂ
ｒ−’以下でよい。なお１通常の活性炭を充填して、前
記通水条件で通水を始めた場合９通水初期から通水日数
１０日目程度まではマンガンが漏洩して除去効率が悪い
が、その後は完全に除去さるようになる。このことを解
消するために活性炭充填層の流入側の一部にマンガン添
着炭を充填すると９通水初期からでもマンガン除去が可
能となる。この場合のマンガン添着炭の充填高さは通水
条件によっても変わるが、最高５０ｃｍ程度でよい。
（実施例）
以下９本発明の実施例をあげて具体的に説明する。
略記号の説明
ＴＯＣ：全有機炭素量（■／ｌ）、湿式紫外線分解法に
よる。
よる。
ＴＯＸ ：総有機ハロゲン化合物量（ｃｌ）量として表
示（μｇ／ｌ）。
示（μｇ／ｌ）。
電量滴定法による。
ＴＨ？ｌ）リハロメタン濃度（μｇ／ｌ）、ガスクロマ
トグラフィーによる。
トグラフィーによる。
ＴＯＸＰ： ２４時間後の遊離残留塩素を１〜２ ｐｐ
ｍとなるように塩素を添加した場合の２４時間後のＴＯ
Ｘ濃度（μｇム０゜ 〔総有機ハロゲン化合物生成能〕と称す。
ｍとなるように塩素を添加した場合の２４時間後のＴＯ
Ｘ濃度（μｇム０゜ 〔総有機ハロゲン化合物生成能〕と称す。
ＴＩＩＭＰ： ２４時間後の遊離残留塩素を１〜２ＰＩ
）−となるように塩素を添加した場合の２４時間後のＴ
ＨＭ濃度（μｇ八へ。
）−となるように塩素を添加した場合の２４時間後のＴ
ＨＭ濃度（μｇ八へ。
〔トリハロメクン生成能〕と称す。
Ｆｅ ： （ｕｇ／ｌ） ＩＣＰ法による。
Ｍｎ：（μｇ八へＩＣＰ法による。
ＮＨ３−Ｎ： （μｇ八へ上水試験法による。
実施例１
性用原水に容積注入率２５ｐｐｍの割合で液体硫酸アル
ミニウムを添加し、凝集沈澱処理を行った後。
ミニウムを添加し、凝集沈澱処理を行った後。
水道用濾砂を６０ｃｍ、支持砂利３０ｃｍ充填した急速
濾過塔に通水速度ＬＶ ５ｍ／ｈｒで通水した。この濾
過水を有効水深３ｍのオゾン接触塔上部に導き、オゾン
化空気と向流接触させた。この際のオゾン送気濃度は６
■／Ｉｔ、液ガス比は３．オゾン注入率は２■／ｌでオ
ゾン接触塔出口の液中オゾン濃度の平均値は０．０７■
／ＩＩであった。このオゾン処理水を粒状活性炭（Ｆｉ
ｌｔｖａｓｏｒｂ−４００，８〜３２ ｍｅｓｈ、カル
ボン社製）を９０ｃｍ充填し、その上部に該粒状活性炭
に二酸化マンガンを添着されたもの（添着率２ ■Ｍｎ
／ｇ Ｃａｒｂｏｎ）を１０ｃｍ＋充填した粒状活性炭
塔に下向流で通水速度（ＬＶ １０ｍ／ｈｒ）で通水し
、この後遊離残留塩素を０．８ ｐｐｎ＋とするよう塩
素処理を行った。前記一連の処理を連続して５０００時
間実施した時の原水、沈澱水、急速濾過水、オゾン処理
水。
濾過塔に通水速度ＬＶ ５ｍ／ｈｒで通水した。この濾
過水を有効水深３ｍのオゾン接触塔上部に導き、オゾン
化空気と向流接触させた。この際のオゾン送気濃度は６
■／Ｉｔ、液ガス比は３．オゾン注入率は２■／ｌでオ
ゾン接触塔出口の液中オゾン濃度の平均値は０．０７■
／ＩＩであった。このオゾン処理水を粒状活性炭（Ｆｉ
ｌｔｖａｓｏｒｂ−４００，８〜３２ ｍｅｓｈ、カル
ボン社製）を９０ｃｍ充填し、その上部に該粒状活性炭
に二酸化マンガンを添着されたもの（添着率２ ■Ｍｎ
／ｇ Ｃａｒｂｏｎ）を１０ｃｍ＋充填した粒状活性炭
塔に下向流で通水速度（ＬＶ １０ｍ／ｈｒ）で通水し
、この後遊離残留塩素を０．８ ｐｐｎ＋とするよう塩
素処理を行った。前記一連の処理を連続して５０００時
間実施した時の原水、沈澱水、急速濾過水、オゾン処理
水。
活性炭処理水、最終処理水の測定結果の平均値を表−１
に示す。表−１のごとく、急速濾過水を基準とした活性
炭処理水の除去率はマンガンで９６％。
に示す。表−１のごとく、急速濾過水を基準とした活性
炭処理水の除去率はマンガンで９６％。
Ｔ ＯＣテ１０９’６． ＴＨＭＰテア５％、 ＴＯＸ
Ｐテ８０％であり。
Ｐテ８０％であり。
この水を飲用すると臭気が無く、コクと甘い風味のある
良質の飲料用水であった。
良質の飲料用水であった。
表１
比較例１
実施例１における急速濾過水を実施例１で用いた粒状活
性炭を１００ｃｍ充填した活性炭塔に下向流で通水速度
ＬＶ１０ｍ／ｈｒで通水し、この後遊離残留塩素を０．
８ｐｐｍとするよう塩素処理を行った。５０００時間連
続処理した時の原水、沈澱水、急速濾過水。
性炭を１００ｃｍ充填した活性炭塔に下向流で通水速度
ＬＶ１０ｍ／ｈｒで通水し、この後遊離残留塩素を０．
８ｐｐｍとするよう塩素処理を行った。５０００時間連
続処理した時の原水、沈澱水、急速濾過水。
活性炭処理水、最終処理水の測定結果の平均値を表−２
に示す。その結果は実施例１と同様に急速濾過水を基準
とした活性炭処理水の除去率はＴＯＣテロ０％、 ＴＨ
ＭＰテロ９％、 ＴＯＸＰテア７％であり、実施例１と
あまり変わらないが、マンガンにおいては除去率１７％
と著しく低く、塩素処理した際の水は黒く着色していた
。
に示す。その結果は実施例１と同様に急速濾過水を基準
とした活性炭処理水の除去率はＴＯＣテロ０％、 ＴＨ
ＭＰテロ９％、 ＴＯＸＰテア７％であり、実施例１と
あまり変わらないが、マンガンにおいては除去率１７％
と著しく低く、塩素処理した際の水は黒く着色していた
。
表２
（発明の効果）
本発明の浄水方法は、従来方法の欠点を解消するごとく
、凝集沈澱処理した後の急速濾過水にオゾンを接触せし
めたので、水中に溶存するマンガンとの反応を進め、こ
れをほぼ完全に除去し得ることが可能となり、後に塩素
と反応してトリハロメタン（Ｔ ＨＭ）や全有機ハロゲ
ン化合物（Ｔ。
、凝集沈澱処理した後の急速濾過水にオゾンを接触せし
めたので、水中に溶存するマンガンとの反応を進め、こ
れをほぼ完全に除去し得ることが可能となり、後に塩素
と反応してトリハロメタン（Ｔ ＨＭ）や全有機ハロゲ
ン化合物（Ｔ。
Ｘ）を生成する水溶性有機物量を低減させ得ることがで
き、その結果、生成する二酸化マンガンによる水の黒い
着色が解消し、洗濯物の黒ずみゃ飲料時の臭気や不快感
の全くない良質の甘いコクのある飲料用水が得られると
いう著しく優れた浄水方法である。
き、その結果、生成する二酸化マンガンによる水の黒い
着色が解消し、洗濯物の黒ずみゃ飲料時の臭気や不快感
の全くない良質の甘いコクのある飲料用水が得られると
いう著しく優れた浄水方法である。
Claims (2)
- （１）水道用原水を凝集沈澱処理して濾過処理を行う浄
水処理工程において、該濾過処理水にオゾンを接触せし
め水中に溶存するマンガンとの反応を進めた後、粒状活
性炭層に通水してマンガンを除去し、次いで塩素添加を
行うことを特徴とする浄水方法。 - （２）粒状活性炭層の被処理水流入側の一部に、二酸化
マンガン触媒被膜を有する粒状活性炭を充填する特許請
求の範囲第１項記載の浄水方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8677585A JPS61245889A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | 浄水方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8677585A JPS61245889A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | 浄水方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61245889A true JPS61245889A (ja) | 1986-11-01 |
Family
ID=13896127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8677585A Pending JPS61245889A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | 浄水方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61245889A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100206809A1 (en) * | 2007-08-29 | 2010-08-19 | Kurita Water Industries Ltd. | Method and apparatus for treating organic matter-containing water |
-
1985
- 1985-04-23 JP JP8677585A patent/JPS61245889A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100206809A1 (en) * | 2007-08-29 | 2010-08-19 | Kurita Water Industries Ltd. | Method and apparatus for treating organic matter-containing water |
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