JPS63302992A - 循環濾過水の浄化方法及び装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、最近普及が昔しい、余暇産業の室内温水プー
ル、または大衆浴槽等のように、人が持ち込んだａ機物
で汚染された水質を従来型の機械的ろ過では浄化できな
いＣＯＤ成分を処理するために設ける循環ろ過水再浄化
装置に関するものである。

（従来の技術） 従来のこの種の営業用水の循環浄化装置は単にフィルタ
ーによる機械的ろ過により浄化しているに過ぎず、溶解
したＣＯＤ成分は、一部、塩素消毒剤の塩素により酸化
されるものの、その殆んどは、そのま＼営業用水中に存
在している。

そこで、規制水質維持のために、ＣＯＤ成分で汚れたプ
ール水の一部を新しい上水と入れ換えて、ＣＯＤ成分を
上水の補給により希釈することによって、水質指標値で
ある過マンガン酸カリウム消費量を規制値以内に管理し
ている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来の循環浄化装置では該室内
プール内の環境汚染の問題と経済性の問題もある。

（１）環境の問題点 ＣＯＤ成分等が消毒用塩素の酸化分解により人体に有害
な有機塩素化合物（トリハロメタンと称し、代表的なも
のにクロロホルムＣＨＣ／　３がある）を多量に副生す
る。

殺菌力を高めるために条虫の塩素か注入され、排出塩素
ガスによる人体粘膜への刺激の影響。

補給水量不足による過マンガン酸カリウム消費量の規制
値を越え・た汚れた水質。

塩素ガスによる建物のいたみ等。

（２）経済性の問題点 ＣＯＤ成分を希釈改善するための補給水量の増加による
上下水道料金の上昇と補給水温昇温のための使用燃料費
の増加。

更に、渇水期の安定的な水量の確保の不安は、営業上大
きな問題点となるものである。

（問題点を解決するだめの手段） 前記した問題点を解決するため、本発明においては、循
環ろ過装置のろ過水管系にバイパスを設けて、ろ過水の
一部を分流させ、そのＣＯＤ成分をオゾン酸化分解し、
分解生成物、未分解ＣＯＤ成分及び残留オゾン等を活性
炭吸着ろ過器で分離して、上水の水質レヘル近くまで浄
化することにした。オゾン混合器、オゾン反応槽、活性
炭吸着ろ通運を備えた循環ろ過水一部再浄化装置を構成
する。

（作　用） 本発明では、循環ろ過水の一部を分岐管を設けて抜き取
り、ＣＯＤ成分を除去するために、オゾン酸化分解処理
と活性炭吸着ろ過処理機能を有するろ過水の再浄化装置
で処理し、著しく水質を改善して、大部分のろ過水（未
再浄化水）へ別の分岐管を通じて合流させ、該プール水
全体のＣｏＩＩＩ度を、上水の補給をせずに再浄化水で
希釈することにより、その過マンガン酸カリウム消費量
を規制値以内の水質に改善することができる。

（実施例） 以下、図面について、本発明の詳細な説明する。

第１図は、循環ろ過装置でろ過されたろ過水の一部を彼
再処理水（原水）として、再浄化処理して、再処理水を
温水器へ送る循環ろ過水再浄化装置の系統説明図である
。

図中４は、ろ過水を温水器に送る第２図の導入管２４よ
り原水の一部を導入して、ポンプ５、導入管６より、混
合器１に送り、オゾン発生装置７で発生させたオゾンを
一定の注入率でオゾン化空気またはオゾン化酸素として
、吹込み管８より、オゾン混合器ｌに吹き込み、ガス液
を混合させて、オゾンを溶解した処理水を導入管９によ
り、気液分離機構を備えたオゾン反応Ｗ！２で、ＣＯＤ
成分を１５％前後酸化分解し、処理水は、導入管１０を
経て、活性炭の粒径より小さい孔の金網または機械的分
離機構を活性炭の底部に備えた活性炭吸着ろ通運３に導
入し、３の底部処理水槽に貯えられた再浄化水を導入管
１３よりポンプ１４によって、ろ過水管２４の水圧より
も高い圧力に昇圧して、導入管１６より第２図の導入管
２４に導き、大部分のろ過水（未再浄化）のＣＯＤを希
釈するための循環ろ過水の一部をバイパスして、再浄化
する既設設備等の狭隘な空間へ設置を可能とした営業用
の循環ろ過水再浄化装置。

第２図は、従来の循環浄化装置の系統説明図である。

温水プール又は大型浴槽１７の彼処理水は、導入管１８
、集毛器１９、導入管２０を経て、循環ポンプ２１によ
り加圧され導入管２２を経由して、ろ過器２３で固型物
を分離除去し、導入管２４を経て、温水器２５に導入、
昇温され、消毒剤の塩素ＩＰＰＭから２ＰＰＭを自動注
入器２７により連続注入されて、温水プールまたは浴槽
に戻される。

溶解ＣＯＤ成分は処理されることなくろ過水は１７に戻
される。ＣＯＤによる汚れの指標である過マンガン酸カ
リウム消費量が規制値１２ｍｇ／／以下の水質を維持す
るために、一定量のプール水又は浴槽の水をオーバーフ
ロー管２８により排出放棄して新らたに同容量の上水を
導入管３３を通じて１７へ補給することによって、ＣＯ
Ｄ成分を希釈して過マンガン酸カリウム消費里を規制値
以内に低減している。

図中２９は上水の受入槽、３０は、揚水ポンプ、３１は
導入管、３２は高架水槽である。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、従来の循環ろ適法では
不可能であったＣＯＤ成分の除去が可能となり、上水の
補給量を大巾に低減しても規制水質を著しく改善した、
過マンガンカリウム消費量値が得られ、環境の改善と経
済性の向上が図れる。

即ち、ＣＯＤ成分が除去され、水質が改善されることか
ら、消毒剤の注入量が低減され、人体に有害な有機塩素
化合物の副生の抑制と人体粘膜を刺激する遊離塩素ガス
の室内濃度が低減される。

経済性の面では、補給本漬の大巾な低減により、上下水
道料金支出と燃料購入費の出費が改善され、更に、渇水
期の給水制限等による営業上の不安を解消することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はの本発明の一実施例を示す系統説明図である。 トオゾン混合器　　　２・・・オゾン反応槽３・・活性
炭吸着ろ通運　５・・・ポンプ７・・・オゾン発生装置
　　８・・・オゾン吹込み管１１・排オゾン排気管　　
１２・・・排オゾン分解槽１４・・・ポンプ　　　　　
　１５・・・逆流防止弁４．６．９．１０，１３．１６
・・・導入管第２図は従来例を示す系統説明図である。 １７・・・プールまたは浴槽　１９・・・集毛器２１・
・・循環ポンプ　　　　２３・・・ろ過器２５・・・温
水器　　　　　　２７・・・消毒剤自動注入器２８・・
・オーバーフロー管　２９・・・受水槽３０・・・揚水
ポンプ　　　　３２・・・高架水槽１８、２０．２２．
２４．２６．３３・・・導入管特許出願人　　　岩　本
　治　夫 箇１　団 手続ネ由正書（自発） 昭和６３年５月３０日 ２、発明の名称　　循環濾過水の浄化方法及び装置（補
正名称）３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　　神奈川県横浜市港北区すみれが丘１８の２１氏
名　岩本治夫 ４、代理人 〒１２０東京都足立区足立３丁目１２番１５−３０５号
〒１２０東京都足立区足立３丁目１２番１５−３０５号
５　袖正により増加する発明の数　　１補正明細書 １発明の名称 循環濾過水の浄化方法及び装置 ２特許請求の範囲 ＋１１人の使用により有機物等で汚染された水を濾過す
る循環濾過システムから濾過水の一部を分流してオゾン
を混合し、その水中の有機物成分にオゾンを反応させ、
そのオゾン処理水に活性炭を作用させて濾過することに
より、該処理水からオゾン反応による分解生成物、未分
解成分及び残留オゾンを分離し、得られた浄化水を元の
循環濾過システムの濾過水に合流させることを特徴とす
る循環濾過水浄化方法。 （２）濾過水循環系統から濾過水の一部を分流する分流
手段と、該分流手段で分流した濾過水にオゾンを混合す
るオゾン混合手段と、その濾過水中の有機物成分にオゾ
ンを反応させるオゾン反応手段と、オゾン反応処理水か
ら分解生成物、未分解成分及び残留オゾンを分離する活
性炭吸着濾過手段と、該濾過手段で浄化された水を上記
濾過水循環系統に合流させる合流手段とを備えたことを
特徴とする錆丁阜濾過水浄化装置。 ３発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野コ 本発明は、室内温水プールや大型浴槽等の施設において
循環濾過された水を更に浄化する方法及び装置に関する
。 ［従来の技術］ 室内温水プールや大型浴槽のように多量の水道水を定期
的に使用する施設では、人が持ち込んだ有機物等で汚染
された水を浄化するため、次のような循環濾過システム
が一般的に使用されている。 それはフィルタによる機械的濾過を主とし、渇水プール
や大型浴槽内の水を集毛器、循環ポンプ、機械的濾過器
及び温水器を通して再びプール等に戻すという循環濾過
を行なうものである。また。 殺菌消毒のため、濾過水に塩素剤を注入してプール等に
送り込むようにしている。 ところが、人の使用により水中に持ち込まれた汚染物の
うち水に溶解した有機物（ＣＯＤ成分）はｉ賊的濾過で
は除去されず、一部は殺菌消毒用の塩素剤で酸化される
ものの、ＣＯＤ成分の大部分が残存し、濾過水は浄化さ
れないままである。 そこで、室内温水プール等の施設では、ＣＯＤ成分で汚
れた温水の一部を新しい上水と入れ換えて希釈すること
により、水質指標値である過マンガン酸カリウム（ＫＭ
ｎＯ４）消費量を規制値以下に抑えるようにしている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のような上水補給による希釈では、
多量の水量…により水道料金がかさむと共に温水器の燃
料費が増加し、夏の渇水期には、安定した水量確保が困
難で補給水量不足のため、Ｋ　Ｍ　ｎ　Ｏａ消費量が規
制値を越えてしまうという問題点があった。 また、殺菌消毒のために使用された塩素剤が、濾過水中
のＣＯＤ成分との化学反応により１人体に有害な有機塩
素化合物（トリハロメタン等）を生成するという問題点
もあった。 これに対し、オゾンを使用してプール水を改答する装置
が知られている。これは、プール内の水をフィルターに
通して機械的に濾過した後、オゾン反応槽に入れて殺菌
浄化し、残留オゾン等を活性炭フィルターで除去して浄
化した水をプール内に戻すという浄化処理を行なうもの
である。このシステムによれば、塩素が殆ど不要になり
、有機塩素化合物の生成を防止できると共に、オゾンが
プール水中のＣＯＤ成分を酸化分解して、これを除去す
ることができる。 ところが、このようなオゾンによる水浄化システムにあ
っては、プール内の大量の７４′５染水を浄化するため
に多量のオゾンを必要とし、それに伴って、オゾン発生
器やオゾン反応槽も大型で高価なものを使用せざるを得
ない。加えて、前述のような循環濾過システムを持つ既
（Ｙの温水プール設備にオゾンによる浄化装置を設置す
るには、既設の循環濾過系統を改修してオゾン反応槽や
活性炭フィルター等の装置を新たに配置する必要があり
、既存設備の改変と新たな設備の導入に多くの費用と手
間がかかる。 要約すれば、従来の循環濾過システムではＣＯＤ成分の
除去が難しく、且つ塩素使用により有害物質が生成する
という問題点があり、一方、公知のオゾンによる浄化装
置は大型で非常に高価であるから、これを従来の循環濾
過式の浄化装置に代えて導入することは、温水プールや
大型浴槽の営業上非常に難しいという問題点があった。 従って１本発明の目的は、従来の循環濾過システムでは
十分に除去されないＣＯＤ成分を含む水を浄化するため
、既存の循環濾過設備の構成を実質的に変える必要がな
く、且つ多量の補給水を使用せず、経済的であると共に
、大型のオゾン利用浄化装置に劣らない浄化効果が得ら
れる循環濾過水浄化方法と、そのための装置を提供する
ことである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明による浄化方法は、人の使用により有機物等で汚
染、された水を濾過する循環濾過システムから濾過水の
一部を分流してオゾンを混合し、その水中の有機物成分
にオゾンを反応させ、その後活性炭を作用させて濾過す
ることにより、濾過水からオゾン反応による分解生成物
、未分解成分及び残留オゾンを分離し、得られた浄化水
を循環濾過システムの濾過水に合流させることを特徴と
する。 また、本発明の浄化装置は、上記方法の実施に使用する
ものであり、濾過水循環系統から濾過水の一部を分流す
る分流手段と、該分流手段で分流した濾過水にオゾンを
混合するオゾン混合手段と、その濾過水中の有機物成分
にオゾンを反応させるオゾン反応手段と、註オゾン反応
処理水から分解生成物、未分解成分及び残留オゾンを分
離する活性炭吸着濾過手段と、該濾過手段で浄化された
水を元の濾過水循環系統に合流させる合流手段とを備え
たことを特徴とする。 本発明において、分流手段は、循環濾過システムにおい
て機械的に濾過された水をプール等（温水プールの場合
は温水器）へ送る通路の入口側に接続した濾過水導管と
、この導管に濾過水の一部を引き込むポンプとで構成し
、合流手段は、同じ循環濾過システムの濾過水通路の出
口側に接続した浄化水導管と、この導管から濾過水通路
に浄化水を送り込むポンプとで構成することができる。 （作用］ 本発明においては、温水プール等の循環濾過システムか
ら濾過水の一部を被処理水（原水）として分流手段で抜
き出し、それにオゾンを混合してオゾン反応槽で有機物
成分と反応させる。ここでは、濾過水金量でなく、その
一部（例えば１／ｌＯ〜１／２０）を処理するため、オ
ゾン発生量が少なくて済み、濾過水を通すオゾン混合器
や反応槽も小型のものを使用できる。オゾン処理した水
は、活性炭吸着濾過手段を通ることにより、オゾン反応
による分解生成物、未分解成分及び残留オゾンを分離す
る。こうして浄化された水は、合流手段を通して循環濾
過システムの濾過水に合流させる。 かくして、プール等の汚染水全体のＣｏＤｉｌ度を本発
明による浄化水で希釈することにより、上水の補給量を
大幅に低減しても、Ｋ　Ｍ　ｎ　Ｏ４消費量が規制値以
下の水質に改善することができる。 ［実施例Ｊ 第１図は、温水プールや大型浴槽等で汚れた水を濾過す
る既存の循環濾過システムに付設される濾過水浄化装置
の系統説明図である。この浄化装置は、循環濾過システ
ムで機械的に濾過された水の一部を取り出し、以下の浄
化処理を行なって浄化した水を再び濾過水循環システム
に戻すものであり、その構成は次のとおりである。 まず、後述の濾過水通路２４の人口側に導管４が接続さ
れる。この導管４の先は、濾過水を引き込むポンプ５に
接続し、ポンプ５は、更に次の導管６を介してオゾン混
合器ｌに接続している。 オゾン混合器ｌは、ポンプ５で引き込んだ濾過水にオゾ
ンを混合するもので、その構造は公知である。このオゾ
ン混合器ｌには、公知のオゾン発生装置（オゾナイザ）
７で発生したオゾンを、オゾン吹込み管８により、オゾ
ン化空気又はオゾン化酸素として一定の注入率で吹き込
み、オゾン混合２ｘｌ内に導入された濾過水に接触又は
溶解させる。なお、オゾン発生装置７はセラミック電極
による沿面放電方式のものが好適である。 オゾン混合器１の出口は、導管９を介してオゾン反応槽
２に通じている。オゾン反応槽２は、オゾンを混合した
濾過水中の有機物成分にオゾンを反応させるもので、気
液分離機構を備え、ＣＯＤ成分を１５％前後酸化分解す
る。オゾン反応槽２の上部には、残留オゾンを排出する
ための排気管１１が接続され、その先は排オゾン分解槽
１２に通している。 オゾン反応槽２の排水口は、導管１０を介して活性炭吸
着濾過槽３の上部に通じている。活性炭吸着濾過槽３は
、活性炭の粒径より小さい穴の金網又は機緘的分離機構
の上に多数の活性炭を備えており、槽の上部にオゾン処
理水を注入して活性炭の槽を通すことにより、オゾン処
理水から分解生成物、未分解成分及び残留オゾンを分離
し、浄化した水を槽の底部に蓄える。 活性炭吸着濾過槽３の底部に設けた排水口は、導管１３
を介してポンプ１４に通じている。ポンプ１４は逆止弁
１５を介して導管１６に接続し、導管１６の先は濾過水
通路２４の出口側に接続される。このポンプ１４と浄化
水導管１６とで、濾過水通路２４に浄化水を合流させる
合流手段を構成している。具体的には、活性炭吸着濾過
槽３の底部に蓄えられた浄化水を、ポンプ１４で濾過水
通路２４の水圧よりも高い圧力とし、導管１６から濾過
水通路２４に送り込むものである。 第１図の浄化装置は、例えば第２図に示すような既存の
温水循環濾過システムに接続して使用される。この循環
濾過システムは、温水プール又は大型浴槽１７内の水を
、導管１８、集毛器１９及び導管２０を経て循環ポンプ
２１に引き込み、導管２２を介して機械的濾過器２３に
送り込み、固形物を分離除去する。濾過器２３で濾過し
た水は、導管から成る濾過水通路２４によって渇水器２
５に導入し、加熱して温水とする。温水は、導管２６に
より再び温水プール又は大型浴槽１７内に送り込まれる
が、その途中で、殺菌消毒用の塩素剤が自動注入器２７
から注入されるようになっている。 従って、この循環濾過システムでは、温水プール又は大
型浴槽１７から取り出された水は、機械的に１！通され
るだけで、溶解したＣＯＤ成分は殆ど処理されることな
く、温水プール又は大型浴槽１７内に戻される。そこで
、汚れの指標である過マンガン酸カリウム消費量を規制
値（１２ｍｇ／β）以下とした水質を維持するために、
温水プール又は大型浴槽１７内の水の一定量をオーバー
フロー管２８により排出し、新たに同量の上水を高架水
槽３２から導管３３を介して温水プール又は大型浴槽１
７内に補給することにより、ＣＯＤ成分で汚れた水を希
釈する。なお、高梁水槽３２には、受水槽２９に溜めた
上水を揚水ポンプ３０により導管３１を通して送り込む
ようになっている。 しかしながら、第２図の循環濾過システムにおいで、濾
過水通路２４に導管４及び１６を接続して第１図の濾過
水浄化装置を付設した場合には、濾過水の一部が取り出
され、オゾン混合及びオゾン反応によってＣＯＤ成分が
酸化処理され、史に活性炭吸着濾過で浄化された水とな
って濾過水通路２４に戻される。その結果、希釈された
濾過水が温水器２５を経て温水プール又は大型浴槽１７
内に送られるので、上水の補給量を大幅に減らして、Ｋ
　Ｍ　ｎ　Ｏ４消費量が規制値以下の水質に改善するこ
とができる。また、プール水の衛生基準達成のため、導
管２６の途中で注入する塩素剤の量も大幅に低減するこ
とができる。 最後に、本発明によるプール水の浄化の実例を示す。 ｉｌｌ循環濾過システム（第２図） 既設プール貯水量＝３３０１Ｔ１′ 維持水温　　　　：３０°Ｃ ｆｌ＾廖ポンプ吐出量：９０ｒｎ’／時同　　　吐出圧
カニ０．８〜１．　ｌ　Ｋｇｆ／ｒｒ？　Ｇの実測平均
値） プール入水者数　　４００人（１日゛Ｖ均）１０のＫ　
Ｍ　ｎ　Ｏ４ 消費着の増加　　・１．６　ｍｇ／シ （２）循■；濾過水浄化装置（第１図）処理水量　　　
　：　　５ｒｒＩ′／時オゾン注入率　　＝　２ｇ／ゴ オゾン注入量　　：１０ｇ／時 （３）第１図の浄化装置導入前と導入後の比較本装置導
入前は、過マンガン酸カリウム消費量を規制値の１２ｍ
ｇ／β以下に管理するために上水補給量が３０トン／日
であったが、本装置導入後は、プール水の自然損失相当
分（人の出入り等に伴って失われる量）を補うものとし
て僅か３トン／日の上水補給で、過マンガン酸カリウム
消費量は１．７ｍｇ／　１２〜３．８　ｍｇ／　Ｑであ
った。 かくして、従来の機械的濾過を主とする循環濾過システ
ムに対し、本発明の使用により、濾過水の一部を浄化処
理するにもかかわらず、補給水を大幅に低減しても、過
マンガン酸カリウム消費量が規制値を大きく下回った値
に管理できることが実証された。 また、従来は塩素を２ＰＰＭ注入しても、大腸菌や一般
細菌の滅菌が困難であったが、本発明の濾過水浄化装置
の使用により、塩素注入量が０．４１）　Ｐ　Ｍで、衛
生基準に従う滅菌が達成された。 以上、実施例について説明したが、特に本発明の浄化装
置は、既存の循環濾過システムに付設するだけでなく、
プール水等を循環濾過する装置と組み合わせて脂膜する
ことも可能である。 ［発明の効果］ 上記のように、本発明は、循環濾過システムで濾過され
た水の一部を取り出し、オゾン混合及びオゾン反応によ
ってＣＯＤ成分を酸化処理して活性炭吸着濾過で浄化し
た水を元の濾過水に戻すようにしたので、以下の効果を
奏する。 （１）従来の循環濾過システムでは十分に除去されない
ＣＯＤ成分を含む水を浄化できる。 （２）上水の補給量を大幅に低減しても、過マンガン酸
カリウム消費量が規制値を太き（下回った、きれいな水
質を達成できる。 （３）従って、消毒用の塩素注入濃度を大幅に（２ＰＩ
）Ｍから０．４ＰＰＭに）低減でき、有害物質の発生が
防止される。 １４）上水補給量の大幅な低減に加えて、既存の循環濾
過設備の構成を実質的に変える必要がなく、オゾン発生
及び反応を行なう装置も小型化できるので、非常に経済
的である。 （５）大型のオゾン利用浄化装置に劣らない浄化効果が
４Ｇｉられる。 ４図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例を示す系統説明図、第２図は
既存の循環濾過システムを示す系統説明図である。 】　・・オゾン混合器、　２・・・・オゾン反応槽、３
・・・活性炭吸着濾過槽、　４，６・・・・導管、５．
１４・・・ポンプ、７　・・・オゾン発生装置、８　・
・・オゾン吹込み管、 ９．１０．１１．１３．１６・・・導管。 １２・・・・排オゾン分解槽、１５・・・・逆止弁、１
７・・・プール又は浴槽、 １８．２０．２２．２６・・・・導管、１９　・・集毛
器、　　２１　・・・循環ポンプ、２３・・・・濾過器
、　２４・・・・濾過水通路、２５・・・・温水器、　
２７・・・・塩素剤注入器、２８・・・・オーバーフロ
ー管、２９・・・・受水槽、３０・・・・揚水ポンプ、
　　３１．３３・・・・導管、３２・・・・高梁水槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 室内温水プール、大型浴槽等の営業用水の循環ろ過装置
   において、該営業用水のＣＯＤ成分を規制値以内に維持
   管理するために、循環ろ過装置により、ろ過処理された
   流体の一部をバイパス分流して、該分流水中のＣＯＤ成
   分をオゾン酸化分解及び活性炭吸着ろ過により、上水道
   の水質レベルまで浄化処理し、本流のろ過処理流体に合
   流させることによって、上水道の補給水量に見合った効
   果を有することを特徴とする営業用水の循環ろ過水再浄
   化装置。