WO1988000574A1

WO1988000574A1 - Procede et appareil de traitement de l'eau par un materiau degageant des protons et/ou par champ magnetique

Info

Publication number: WO1988000574A1
Application number: PCT/JP1987/000484
Authority: WO
Inventors: Tsutomu Nishimura
Original assignee: Kabushiki Kaisha Astec
Priority date: 1986-07-11
Filing date: 1987-07-08
Publication date: 1988-01-28
Also published as: BE1001695A7; EP0274539A1; EP0274539A4; US4933088A

Description

明細書プロトン放出性物質および又は磁場を利用した水の処理方法および装置技術分野本発明は農業排水、生活排水、閉鎖系水域水、養魚池水（藻類含有水）、生活排水と海水の混合水又は海水、地下水等あらゆる水の浄化、硬水の軟化等の水の処理方法および装置に閔するものである。即ち本発明はプロトン放出性物質および又は磁場を被処理水に与え、その際プロトン放出量および又は磁場の強さを制御することによって、該水中に舍有される陽イオン、一都の陰イオン富栄養化物質、葉緑素、藻類又はバクテリア等を除去、減少、消失又は増殖を抑制したり、特に主としてカルシウムイオン、マグネシゥムイオンからなるアルカリ土類金属イオンを水中から除去して硬水を軟化したりすることを特徴とする水の処理方法及び装置に関するものである。背景技術現在、国内は勿論のこと世界的にも湖沼、内海を始めとする閉鎮系水域の、窒素等富栄養化物質による污染が大きな問題になつており、該汚染の進行は湖沼や内海に流入する農業排水、生活排水、その他が舍有する富栄養化物質および沿岸開発にともなう該 5

2

水域の水位レベルの低下に起因するものであることは) 知の通りである。

そこで都 m型生活排水、農業集落排水、農業排水及び雨水による表土溶出物質の集中処理など富栄養化物貧が閉鎮系水域へ流入するのを抑制する技術、又は閉鎖系水域及び周辺の水位レベルの確保、堆積污泥、藻類等の物理的除去、石灰等の化学物質の投入、酸素又は空気吹込みによる水の活性回復等閉鎖系水域の自浄力の維持、増大を計る技術が種々実施されている。

又、硬水を軟化するためには、アルカ土類金属（例えば C a O ) を汲み置きにより沈殺させる方法および蒸溜又はィォン交換樹脂によりそれふ-を除去する方法および煮沸により沈殺させてその上澄液を用いる方法等が知られている。

しかし、上記先行技術を実施する場合、吸着剤、凝集剤、中和剤發化剤、還元剤等を使用する場合には 2次的汚濁物質の混入、大量のスラフジの発生があるため、それらを除去する必要が生じ、他 O技術を実施する場合においても巨額な設備費やランニングコストを投じてもなお十分満足のいく結果が得られない欠点を有した。

又、硬水钦化のために取られている先行技術即ち汲み置き法においては、アルカリ土類金属が高濃度に溶けている場合は水の pHは弱アル力リになつている場合が多いため、長時間放置により水酸化カルシウムなどを生成、沈毅させているが、その挙動は不安定であり、さらに瀵度の低下に従い沈毅を作らなくなる欠点を有する。蒸溜、イオン交換樹脂又は煮沸による場合はコストが高くなるため大量水の処理は困難であるという欠点を有する。発明の開示本発明の主要な目的は、維持管理自由の状態で、被処理水中の陽イオン、一部の陰イオン、富栄養化物質、葉緑素、藻類又はバクテリアなどをフロック化、吸着又はコロイド化して除去、減少、消失又は増殖抑制できる水処理方法および装置を提供することにある。

本発明の他の主要な目的は先行技術を実施した場合に生じる二次的汚濁物質の混入が全くなく、発生するスランジ量が極めて低量である水処理方法を提供することにある。

本発明はプロトン放出性の結晶水含有結晶性鉱物および又は磁場を被処理水に与え、その際プロトン放出量および又は磁場の強さを制御することによって、水中に舍有される陽イオン、一部の陰イオン、富栄養化物質、葉緑素、藻類又はバクテリアなどをフロ V ク化、吸着又はコ口ィド化して除去、減少、消失又は増殖抑制する水の処理方法を要旨とするものである。

本発明においては、プロトン放出量が中又は少量、即ちプロトン放出性物質を水系に与え、一昼夜放置後水の PHが 5. 6以上になる状態である中、低プロトン条件下および磁場の強さがおよそ 100 〜 600ガウス程度である中、低磁場の条件下では、水中の陽ィォンはフ口ック化しやすく容易に除去出来、更に焼酸ィオンは同フロックに吸着沈毅して水系から除去することが出来る。プロトン放出量が多量、即ちプロトン放出性物質を水系に与え、一昼夜放置後水の PHが 5. 5以下になる状態である高プロトン条件下および磁場の強さが例えば、 1000〜2000ガウス程度である高磁場の条件下では上記した水中の夾雜物はコロイド化しゃすく、バクテリャの栄養源となることを阻止したり、有機物堆積を防止又は滅少出来る。又、水中に含有される陽イオンが主としてカルシウムィォン、マグネシウムイオンの様なアル力リ土類金属ィオンである時, ブ.口トン放出量を中、少量にし、磁場の強さをおよそ 100〜600 ガウス程度の中、低磁場にすると、該アルカリ土類金属イオンをフロックとして除去出来、硬水を軟水にすることが出来る。

更に本発明は上記水処理方法において得た処理水を被処理水中に希釈拡散させ、上記と同様の水の夾雑物を除去、減少、消失又は増殖抑制する水の処理方法を要旨とするものである。

更に本発明は上記水処理方法において処理水および又は被処理水中に、吸着沈穀用のフ口 -ンクを生成するための陽ィォン量が不足する場合には、陽イオンを添加させて水処理を行う方法を要旨とするものである。

更に本発明はプロトン放出性結晶水含有結晶性鉱物を内蔵する流水槽又は水管を設け、該流水槽又は水管の外周に通電コィルを設け、或は該流水槽又は水管内に磁性体又は磁気記憶物を設け、該流水槽又は水管内にプロドン放出性物質および磁性体又は磁気記憶物表面に付着したフロックをエアーおよび又は水を噴射して洗浄するクリ一二ング用ノズルを設けた水の処理装置を要旨とするものである。図面の簡単な説明添付図面中第 1図〜第 4図は本癸明装置の実施例を示すもので、第 1 図 Aは処理槽としての水管の輪切り方向縦断面図、第 1 図 B は同水管の縦方向縱断面図、第 2図 Aは円板型マグネツトを使用した流水槽の平面機構図、第 2図 Bは同縦断面図、第 2図 Cは円板型マグネットの斜視図、第 3図はマグネットシ一トを使用した流水槽の斜視図で、第 4図 Aはクリストバライト保持筒 8 を内蔵する流水槽の横方向縦断面図、第 4図 Bは同流水槽の縦方向縦断面図である。第 5図は希釈方法による水処理概念図、第 6図は同希釈方法によるテストプラント概念図である。

第 7 図〜第 1 4図は実施例 4 に基づく各種処理水を各種被処理水で希釈した場合の希釈水中でのイオン挙動を表すグラフであり、第 1 5 図は実施例 5 に基づく水準別、希釈率とエージングによる P , N挙動を表すグラフであり、第 1 6〜 1 7図は実施例 6 に基づく養魚池水のバンチ希釈処理による P , N挙動および光透過率を表すグラフであり、第 1 8図は実施例 7 に基づく連続流下希釈処理による P , \'挙動および光透過率を表すグラフてある。本発明を実施するための最良の形態以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

なお、本発明の要旨はこの様な例示によって限定解釈されるべきではない。

以下、実施例で使用したプロトン放出性の桔晶水含有結晶性鉱物は天然クリストバライ卜であるが、合成クリストバライト、ゼォライトなどプロトンを放出しやすい特性を有すればいかなるものでも使用可能である。プロトン放出量はクリストバラィト等プロトン放出性結晶水含有結晶性鉱物の品位、処理しょうとする水量、処理にあてる時間等によって任意に調整できるが、その量の多少即ち高又は中、低プ口トン状態は、クリストバライト等ブ口トン放出物質を水系に与え一昼夜放置後その pH値を測定することによって決定出来る。即ち水の処理目的に応じてその pH値が 5. 5以下の高プロトン状態又は 5 * 6以上の中、低プロトン找態になるよう、プロトン故出量を制御すれば良い。

磁場供辁材料としては鉄フヱライト磁石、マグネシート（N , S 極を網目状に配置した鉄フェライト圧着シート）を使用した。磁場供給は水の流路自体をコイル内に置き、コイルに通電して磁場化する方法（コィルの卷数によって磁束密度を自由に設計出来る）や水の流路中に磁性体又は磁気記億物を磁束分布が平均化する様な配置で流水に対する抵抗を極力小さくするように配置して行う。（第 1 , 2 , 3及び 4 II参照）磁性体又は磁気記憶物の素材は一般電磁材料やブラスチックをバインダーとする鉄フェライト、鉄バリウムフヱライト等を用いるが、特に後者の使用が望ましい。

供磁場による沈殺生成に関しては、プロトン放出にあわせて低磁場を与えた場合、陽イオンのフロック化が著しく進行し、さらに陰イオンの一部（潙酸イオン）も該フロックに吸着沈殺する。磁束密度はおよそ 100〜6ひ0 ガウス程度が上記反応には特に好適である。

プロトン放出にあわせて高磁場を与えた場合、水中の陽イオン、羧ィォン、脂肪、蛋白質等はコ口ィド化し、バクテリャの栄養源となることを阻止したり、閉鎖系水域底への有機物堆積を防止又は減少させることが出来る。

上記反応においては、磁束密度はおよそ 1000〜2000ガウス程度が好適である。

プロトン放出の過多となる合成ゼォライト使用水準では高磁束密度の場合と同様にコロイド化をより促進する。

即ち水の処理目的に応じてプロトン放出量および磁場の強さを選定すべきである。

各種元素の分析方法は環境庁告示 1 3号又は J I S分析法によつた。

即ち分折試料を分取し、鉄標準液を加え、硝酸、過塩素酸を加えて過熱、濃縮し、完全酸化及び有機物を分解したのち、モリブデンブルー法により定量した。

2.窒素

分折試料を分取し、ゲルダール、又はデバルタ還元ゲルダール —ネスラー法により比色定量した。

3.カクレシゥム

分折試料を分取し、塩酸を加えてフロックを溶解し、原子吸光法により定量した。

4.ナトリウム，カリウム

分折試料を分取し、塩酸および水を加え、原子吸光法で定量した。 mm l を行ったの^ «¾、纏素、 mi^im

等の

纖の水の分折結 (PPm)

COD T Ν - Μ* ！ T Ρ！ S0₄ ； Τ Fe Ca PH Mg - _s) | ギ水； 64.3！ 22.4 j 24.6 3.20 ] 31. 6.00 18.0 :7.18 i 5.6 340 96

！ -^STR j 16.7！ 18.4 j 2.0- 1.32,32.2 :0.87； 17.2； 6.1614.1 98

； " 17.7 J 21.2 2.4； 1.52 I 32.1！ 1.17； 17.6；6.29；4.1 14.6； 98 ：中水のそれを ιοο%としたものである。本実験においては、上表に記載の数値を有する生活排水（近江八蟠巿住宅団地集中排水処理場の原水、一次処理水、二次処理水）を検水とした。

500m £立型ビーカーにそれぞれクリストバライト 100 gおよび

340 GAS マグネットシ一トをビーカーの内壁に密着する様にまるめて装入する。これに上記の原水、一次処理水、二次処理水夫々 400m を入れ、 30分〜 300 分 Ο処理時間を段階的に設定し、設定時間に到達したロットは直ちに GF/F ガラス濾紙で濾過し、フロックを分離した濾液を測定し、经時的脱リン、脱窒素、脱化学的酸素要求量（COD) 等の挙動を調査した。結果は下表およびグラフの通りであった。 (ppm)

T · Fe 6.00 . 5.32 4.80 4.00 3.40 0.87 0.77 0.60 0.32 0.3

C a 18.0 ί 13.3 ： 11.3 ； 9.6 8.0 ！ 17.2 15.2 14.6 15.2 14.

C 0 D , 64.3 28.1 ； 31.7 ； 32.5 33.7 16. 16.5 16.1 ； 18.2 I 16.

P H 18 ； 7.01 6.86 ！ 6.81 ！ 6.38 ！ 6.16 ； 5.83

二次処理水

R F , 30分 i 60分 120 300 5

4

2

T · N 21.2 18.2 ； 17.4 ； 17.2 16.8

5

H 2.4

4

T · P 1.52 0.46 ； 0.34 0.29 0.20

δ

T · Fe 1.17 j 0.92 0.80 j 0.40 0.40 o

C a 17.6 15.1 14.7 14.1 14.1

C O D 17.7 12.8 j 9.6 11.2 13.2 j

P H 6.29 5.80 j 5.67 5.14 4.87

(ppm)

(ppm)

以上の結果より Total P , N H₄, Fe, Ca は原水では時間の柽過とともに順調に低減傾向を示すことが明らかである。但し、 N 0₃ の共存下（一次処理水，二次処理水）では Pを除いてあまり顕著な処理効果は認められない。又、原水には有機物による浮遊物

( S S ) が大量に舍有されており、時間の柽過と共にコロイド化して C- 0 Dのビックアップ因となっているものと思われる。

実施例 2 最大磁束密度とィオンの挙動

本実験においては、ァォコの発生した加古川巿周辺の溜池水を検水として、検水 800m を夫々 1 £ ビーカーに採り、天然クリストバライト 200 gを投入し、 180GAS, 600GAS, 1000 GAS - MAX の磁場を与え、 120 分柽過後に濾別した濾過水についての下記値の測定を ί亍った。

結果は下表およびグラフの如くであった。

Total P H 4 C O D

！ I |- 原水 π·

― ' ⁷ 1.32 1.32 6.0&！ 6.22 91.6 96.3；

：濾過原水 - 197 1.22 1.25 1.46 1.46 33.5 35.5！処理 N011180 99 0.26 0.24 I 0.28 0.28 31.2 30.51 02 [ 600 99 < 0.1 < 0.111.12 1.12 22.3 23.6 [

N03 I 1000 99 < 0.1 < 0.1！ 1.33 1.20 31.1 30.3

0 500 1000 GAS 実験の結果は、磁束密度の広い範囲で良好な脱 P傾向を示した。他方、脱 N H₄ については同様に低い磁束密度範囲で脱 N H« し、高磁束密度では、一旦フロックとして折岀した N H₄ が再び時間の経過と共にコロイド化して残留したものと考えられる。

実施例 3 硬水を軟化した例

硬水による弊害が出ている下記の実試料につきカルシウムィォンを除去する実験を行った。なおマグネシウムイオン等についてはごく微量ではあるが、カルシウムイオンと同様フロックとして除去された。

(供試料)

(a)小山造園庭園内池水（地下水）

(b)東加古川、農業用溜池水（生活，農業排水流入）

(c)スウェーデン、 Bosta-Trask 水（湖水）

(d)スウェーデン、 Bruns-Viken 水（生活用地下水）

300m ーカーにクリストバライト lOOg (秋田）及び 240ガウスの磁石板を揷入し、各試料水 250m £を加え、時計皿を蓋して一昼夜静置後、

GP/F濾紙で濾別し、その濾過水 50m £を分取して塩羧 10m £を加え、 100m 定容として原子吸光法にて測定した。

又、原水についても適量を分取し、同様に原子吸光法によって測 XLレァこ o

原水および処理水の C a ィォン濃度は下衷およびグラフの如くであっ。. 15

0

実験の結果はいずれの飲料水についても良好な脱カルシウム傾向を示し、本技術が硬水の軟化、管内等へのカルシウムの堆積防止に利用できることが明らかとなった。

希釈方法による水処理概念図を例示すれば第 5図の如くである。図において（1)はクリストバラィトおよび磁場による処理槽でありプロトン放出、磁場記億が行われ、処理水が得られる。 (9)は混合槽であり、プロトン、磁束分布の平均化、陽イオンのフロック化進行、リン酸ィォンの共沈、有機態チッ素の吸着沈殺、藻類の吸着沈毂が行われる。 αο)は沈殺槽であり、沈殺熟成および分離が行われる。（11)は濾過槽であり、リン酸アルミニウム、リン酸マグネシゥ、リ -ン羧カルシウム、リン羧チソ素、リン酸鉄、有機態チン素、アンモニゥム塩、藻類等の沈穀物が分難される。分離された該物質は沈殺脱水槽（12)で脱水され農業肥料として使用される。（13)は陽イオン添加用タンクであり、必要に応て処理褸 (1) 又は混合槽 (9)に陽イオンを添加する。

実施例 4 各種処理水を各種被処理水で希釈した場合の希釈水中でのィオン挙動

1.処理水の作成

a放流水 · 海水混合処理水

内海、湾内、池、湖沼等に流入する富栄養化物置は一般生活排水にその因を持つものと云える。

本実験では海水中にそれ等生活排水が流入した場合を想定し混合海水（生活排水 1 ：海水 i ) をクリストバライトおよび磁場（220G ) による処理槽に注入し、一夜静置して処理水とした。なお、希駅処理に用いる本処理氷の pfiは 5. 0〜3. 0 程度を目標とする。

放流水処理水

生活排水処理場放流水（姫路市江鲋団地排水処理場放流水曰量 600 t ) を a と同様に処理して処理水とした。

..希釈水中でのィォン挙動の調査

希釈水中でのイオン挙動を調査するため、下記の被処理水及び処理水の組み合わせにより、フロックを生成させ、 P N、その他陽ィォンの挙動を調査した。'

〔割付〕

放流水 450m S. 処理水 a 50m &

b 50m £

混合海水 450m 処理水 a 50m H

b 50m & m 水 450m B. 処理水 a 50m a

b 50m St 放流水 450m ί +処理水 b ヶノレ（i A £ 26.5ppin) 50m £ 混合海水 b " 50m & 海水 " + " b 50m ί 処理時間は各水準共に混合後 6 ϋ分を錢遴した時点とし、濾過水中に残留する各イオン濃度、及び沈殺物中の各イオン濃度は洗びんを用いて沈殺物を元のビーカーに洗い'落としてその濯度をそれぞれ測定した _β

〔測定結果〕

測定結果は第 7 1 4図のグラフに示す如くであり、

ρΗが酸性側に移行するのに係わらず、 C a0 Mg0 A ₂0₃ Fe₃0«、 ZnO 等の陽イオンが沈殺物となり、特に弱酸性で水酸化物を生成するィォンは鋭敏に反応し、 A £ ₂0₃、 Fe₃( 、 ZnO等は急速に沈殺物となった。又、アルカリ側で水酸化物を生成する Mg0、 CaO等のィォンは長時間をかけて徐々に沈殺物となった。脱 P , 脱 X挙動はそれら陽イオンの沈鏢挙動に深く関係し、特に酸性側で水酸化物を生成する極微量（ 1 〜 5 ppm)の陽ィォンと鋭敏に結合して沈鏺物となり、水系より離脱された, 従って、水中より脱 P , 脱 Nを行うには、適量の陽イオンが処理水中、および又は原水中に含有されており、而も適量のプロトン及び磁束密度が存在することが不可欠である。処理水および又は原水（被処理氷）中に適量の陽イオンが存在しない場合には、補助的に被処理水および又は原水に対して A £ イオン（他に F eィォン等）を約 1〜 5 ppm 含有するように添加することによって完全な脱 P処理を行うことが出来る。

(尚、通常のアルカリ処理によつては、数 ppm以下の陽ィォンを水酸化物として分離することは困難である。）

又、適量の陽イオンが処理水中、及び又は被処理水中に含有される場合は希釈後の PH到達が 6.5〜6.8 であっても充分速やかにフロックを生成し、目的を達する。

なお、希釈処理を行うことより、磁場分布を極めて平均化することができることが明らかとなつた。以下グラフおよび袠中「 A j とあるのは放流水、「 B」は混合海水、「 C」は海水、「 a 」は放流水海水混合処理水、「 b」は放流水処理水、ゲルは A ίゲルを表す。実施例 5 水準别、希釈率とエージングによる、 P , N挙動被処理水としては海水 1 ：江鲋団地放流水 1 の混合海水および江鮒団地放流水を用いた。

処理水としては混合诲水を実施例 4 と同様にして処理した水を a 江鮒団地放流水を処理した水を b、江鲋団地放流水に A ί ル 2.65ppm 相当量を加えて処理した水を c とした。

実験因子水準の割付、及び実験は下記の様に行った。

上記の割付を行い、それぞれ独立した 500m コニカルビ - 力 -に調製し、エージング · テストを行った。

尚、分折に際して GF- F フィルターを用いて生成したフロックを濾別して濾過水中に残留する T . P , T. Nを測定し、有効な処理水水準及び有効な希积倍率、更にエージング効果について調査した。

結果は第 1 5図のグラフに示す通りであり、

1.混合海水十処理水 a では 1 00倍希釈に於いても良好な脱 P 、 .脱 '効果を示し、更にエージングによっても除去効果に同様な結果が得られた。

2.放流水 +処理水 b では 10倍の希釈の場合のみェ一ジング効果と併せて脱 P、脱 N効果を麦した。これは先に述べた陽イオンの不足から来る沈殺物の不足により、吸着沈殺能が低下したことを示すものである。

3.放流水 -処理水 c ではプロトン量が少なく、処理後 ρ ϋが 6. 7 〜 6. 8にも関わらず、適量の陽イオンを含有したことから X 100 倍に於いても完全な脱 Ρ効杲を示した。尚、エージング効果については脱傾向と同様な傾向を示しているものと推定される _: · 以上の^果より被処理水及び又は処理水中に適量の陽イオンを含有し又は舍有させ、これをフロック化するの適量なプロトンを与えることにより、希^倍率を更に向上させ得ることが判明した, 実施例 6 養魚池水のバッチ希釈処理による？， Κ挙動および光透過率

被処理水としては養魚池水を使用し、処理水としては、 a ：放流水 ÷海水を実施例 4と同様にして処理したもの、 b ：養魚池水を同じく処理したもの、 b +ゲル：養魚池水に A £ ゲルを加えて同じく処理したものを使用し、希釈倍率が 1 0倍、 2 0倍である場合の柽時変化にともなう P , N挙動および光透過率および希釈倍率毎の P , N挙動および光透過率を表した結果第 1 6図および

- - 1 5

21

第 1 7図のグラフに示す如くである。

実施例 7 連続流下希釈処理による P . N挙動および光透過率

本発明の処理水を使用した希釈による水処理方法のテストプラント概念図を示すと第 6図の如くである。図中（14〉は原水貯蔵槽、 (1)はクリストバライトおよび磁場による処理槽、（15)は海水および処理水貯蔵槽、（1 6 )は処理水貯蔵槽、（17)は定量ポンプ、（9)は混合槽、 )は沈殺槽を表す。

第 6図に示した希釈方法によるテストプラントを用いて、被処理

10 水としては養魚池水および江鲋団地放流水を使用し、処理水としては a _: 放流水 +海水、 b _: 放流水、 b ゲル：放流水 + A ゲルを実施例 4 と同様に処理したものを使用し、被処理水および処理水をそれぞれ 1500m £ /h r および 1 50m £ /h rの速度で連続して流下し、混合槽にて自然混合させてフロックを生成させ、沈殺槽にて沈殺を沈降させ、その上澄液を流出させて処理水を得、下記の値を測定した。なお、各初期値は採水時に分圻した値を採用した。桔果は脱 P、脱 M、脱藻類（光透過率で代替）共に第 1 8図のグラフに示す通り満足すべきものであった。連続流下希釈処理実験結果は下表の通りであった。

0

5

実施例の連铙流下実験により得られた処理水を再度養魚池水に希釈し（ X 11 X 5 〜 X li X 50)、同樣にフ口フクを生成させ、その上澄水中に残留する T . P , T . N, 光透過率を測定して、 X II 倍希釈の処理水に残留する効力を確認した。結果は第 1 7図下段に示す通り、充分な余力のあることを確認した。

希釈率で示すと

放流水 + 50ppmゲル処理水では X 550倍で有効であり、、放流水 +海水処理水では X 330倍で有効であった。

以上の実施例より以下の事項が証明された。

即ち、

1.水'羧化物生成 PHの低いェレメント程、脱ィオン傾向が大きいがアルカリ側で水酸化物を生成するエレメントについても、本処理が弱酸性側で行われるにも関わらず、脱イオン傾向を示した, 2.本方法ではバッチ処理、連続処理共に共通した挙動、効果を示した。

3..本処理では極微量の陽イオンであっても沈殺物となり、特に低 PH域で水酸化物を生成するものは顕著である。

4.本処理では先ず陽ィオンをフロック化し、その脱陽イオン時に一部の陰イオンを吸着し、フロック化して除去する。

5.本処理では被処理水中、もしくは処理水中に適量の陽イオン ( 好ましくは F e, A £等 l 〜 5 ppm であるが、その量的増減や、他の陽ィォンであってもよい）を舍有することが必須である。よって処理時間、方法、被処理水イオン濃度、処理水イオン濃度等を考えて、必要ある場合は陽イオン添加処理（極微量）を採るとよい。

6.本処理では被処理水中又は処理水中の陽イオン量に対して、必要量のプロトンを存在させることも必須である。（処理水中のプロトン量は、到達 pHを目安としてその作成処理時間によってコントロールする。）

7.連続流下処理によって得られた処理水（ X I I倍希釈）を用いて、残留する浄化処理能力を確かめた'結果、放流水処理水では更にその X 50倍希釈までプロトン余力が残留しており（原水 X 550)、混合海水処理水では更に X 30倍まで残留ィオン、プロトン共に余力を残留させていた。又、同 x 50倍では極度に脱 P率が低下したが、これはフロック生成のための陽イオン量に不足を生じたためと考えられる。 8.連続流下テストの処理前後の特性値比較からも、 B O D 、 T . P 藻類、クロロフィル A等の除去について極めて有効な結果が得られた。

実施例 8

第 1〜第 4図は本発明の装置の 1実施態様を示すものであり、第 1図は水管（流路パイプ）（1)自体を処理槽として用いる水の浄化装置を示し、水管（1)外周にユイル (²)を巻き付けて通電し、パイプ内に磁場.を供給する方法である。磁束密度はコィルの巻数により決まる。水管 ωはコイル (²)の外側を铯緣被覆 )する管内にクリストバラィト（δ)を入れ、未処理水 mを流入し、通電して磁場を与え水を浄化処理する。定期的にクリ一ニング用ノズル ( から 2 〜 5 k g /c m ²のエアージエツトおよび又は水を噴射してクリストバラィト等を洗浄する。フロックは濾過処理槽、沈降槽又は誘導分離槽で分離する。

第 2図は流水槽 (I)を処理搭として用いる水の浄化装置を示し、円扳型マグネット（プラスチックバインダー τ鉄フェライト磁石） )を使用した例であり、該マグネット（3)では N · S極を交互に配置し、磁石間隔は 2 〜 3 cmが最適であり、極力磁束分布を平均化する様配置してある。該マグネット )は形状、磁束密度等任意に製造でき、強磁場用に適す。流水槽 (1)内に処理水 (7)を流入し、水を処理する。定期的にクリーニング用ノズル (⁴)から 2 〜 5 kg / οά のエアージエツトおよび又は水を噴射し、クリストバライト（6)又は磁石 )表面に沈着したフ口フクを洗浄する。生成したフロックおよびコロイドは第 1図の場合と同様に処理する。

第 3図は流水槽 (1)を処理槽とし、 N · S極を交互に配列したマグネフトシ一ト（3)を使用した水の浄化装置を示し、このマグネソトシートは）はプラスチックシートを磁化したものであり、磁束密度は任意に与えることが出来る。尚、 N · S極は網目状に配列されており、マグネットシート）の間隔は 2〜 3 cmが最適て'あり、低磁場用に適し、フロック成長の促進をはかる。市販品では 1 80〜 1 60 ガウスの製品が多く販売されている。定期的にクリーニング用ノズル (⁴)からエアージヱットおよび又は水を噴射させ、クリストバラィト（6)や磁石 )表面に沈着したフロックを洗浄する。生成したフロックは第 1 図の場合と同様に処理する。

第 4図は流水槽 ωを処理槽とし、マグネットシ一トは)を使用した水の浄化装置においてクリストバライトの内蔵形態を、胴部を網で構成し、適宜回転可能な機構を有するクリストバライト保持筒 (クリストバライト籠）（⁸)にした例であり、これを適宜回転させることによりクリストバラィト表面に沈着したフロックを容易に除去することが出来る。産業上 ο利用可能性以上の說明から明らかな様に、本発明の水処理技術によれば、プ口トン放出量および磁場の強さを選択するという簡易な操作であらゆる周辺水浄化および硬水の軟化を維持管理自由の状態で行うことが出来、少ない設備費およびランニングコストで水処理が出来るという優れた経済効果を有する。

本発明によると、プロトン放出量および磁場の強さを選択することにより、あらゆる周辺水中から脱 Ρ、脱 Ν等の陽イオン、一部の陰イオン、富栄養化物質、葉緑素、藻類又はバクテリアなどを除去、滅少、消失又は增殖抑制することが出来る。

本発明によると吸着剤、凝集剤、中和剤、酸化剤、還元剤等を使用する先行技を実施する場合に生じた 2次的汚濁物質の混入や発生するスラッジ量が極めて少ないため、高い実用価値が認められる。

本究明の水処理法を利用すると、硬水の軟化および工場排水等に含有される微量の重金属類の除去を行うことが出来る。

本発明の水処理で得られた高活性化水は鐧管内壁から鉄が溶出するのを抑制し、水酸化鉄の癸生を防止することが出来るし、又本発明の処理後水中ではパクテリァの活動が抑制され、ァォコ等の発生が予防される。

排水中に適度の F e イオンおよび又は A £ イオンを含有する場合にはァォコに対する凝集効果が認められると共に X H ₄ 形 N、有機態、 P 0 ₄ 等に対して高い吸着沈餒効果を発現する。

本発明で得られた処理水を被処理水で希釈し、適切な記億磁気および必要に応じて陽ィオンを与えることにより、被処理水中に含有される陽イオン、一部の陰イオン、葉綠素又は藻類などをフ口ック化して除去することが出来る。

処理水を希釈して被処理水の浄化を斤う方法の場合は少量水を処理することによって大量水の浄化が可能であり、処理方法が完璧であり、何等の薬品や動力を使用しないで浄化を行うことも可能なことから、特に広域水の浄化に大きな力を発揮しうる。

等々本発明の水処理技術によると、操作が簡単であり、設備費が安く、しかもランニングコストが低くて良いにもかかわらず、以上に述べた様な多くの効果が得られ、本発明は当分野に多大な貢献をなすものである。

Claims

請求の範囲

1.プロトン放出性の結晶水含有結晶性鉱物および又は磁場を被処理水に与え、その際プロトン放出量および又は磁場の強さを制御することによって、水中に含有される陽イオン、一部の陰ィオン、富栄養化物質、葉緑素、藻類又はバクテリアなどをフロック化、吸着又はコロイド化して除去、減少、消失又は増殖抑制することを特徴とする水の処理方法。

2.プロトン放出性の锆晶水含有锆晶性鉱物がクリストバライトである特許請求の範囲 1 に記載の水の処理方法。

3.プロトン放出量が中、少量て'あり、磁場の強さが 100〜600 ガウス程度の中、低磁場であることを特徴とする特許請求の範囲 1に記載の水の処理方法。

4.被処理水が主として葉緑素および又は藻類を含有する水でありプロトン放出性の桔晶水含有锆晶性鉱物がクリストバラィ卜であり、磁場の強さが 100〜600 ガウス程度の中、低磁場であることを特徴とする特許請求の範囲 1に記載の水の処理方法。

5.被処理処水中に含有される陽ィォンが主としてカルシウムィォン、マグネシウムイオン等のアルカリ土類金属イオンであり、プロトン放出量が中、少量であり、磁場の強さが 100〜600 ガウス程度の中、低磁場であることを特徴とする特許請求の範囲 1 に記載の水の処理方法。 .

6.プロトン放出量が大量であり、磁場の強さが 1000〜2000ガウス程度の高磁場であることを特徴とする特許請求の範囲 1 に記載の水の処理方法。

7.プロトン放出性の結晶水舍有結晶性鉱物および又は磁場を被処理水に与え、その際プロトン放出量および又は磁場の強さを制御することによって、水中に含有される陽イオン、一部の陰ィオン、富栄養化物質、葉緑素、藻類又はバクテリアなどをフロツク化、吸着又はコロイド化して除ま、減少、消失又は増殖抑制するにあたり、吸着沈殺用のフロックを生成するための陽ィオン量が被処理水中に不足する場合には陽イオンを添加して処理を行うことを特徴とする水の処理方法。

8.プロトン放出性の結晶水含有桔晶性鉱物がクリストバライ卜である特許請求の範囲 7 に記載の水の処理方法。

9.プロトン放出性の^晶水舍有^晶性鉱物および又は磁場を被処理水に与え、プロトン放出量および又は磁場の強さを制御することによって、水中に含有される陽イオン、一部の陰イオン、富栄養化物質、葉緑素、藻類又はバクテリアなどをフロック化、吸着又はコロイド化して除去、減少、消失又は增殖抑制して得た処理水を、被処理水中に希釈拡散させ、被処理水中に含有される陽イオンおよび一部の陰イオンをフロック化して除去することを特徴とする水の処理方法。

10水が主として葉緑素および又は藻類を含有する水であり、プロトン放出性の桔晶水含有桔晶性鉱物がクリストバラィトであることを特徴とする特許請求の範囲 9 に記載の水の処理方法。

1 1プロトン放出性の結晶水含有結晶性鉱物および磁場を水系に与え、ブロトン放出量および又は'磁場の強さを制御することにより、水中に舍有される陽イオン、一部の陰イオン、富栄養化物質、葉緣素、藻類又はバクテリァなどをフロック化、吸着又はコロイド化して除去、滅少、消失又は増殖抑制して得た処理水を被処理水中に希釈拡散し、被処理水中に含有される陽ィオン、一部の陰ィオン、葉緑素および又は藻類などをフ口ック化又は _:吸着して除去するにあたり、処理水および又は被処理水中に吸着沈毅用のフロックを生成するための陽ィォン量が不足する場合には陽イオンを添加して処理を行うことを特徵とする水の処理方法。

被処理水が主として葉緑素および又は藻類を含有する水であり ' プロトン放出性の結晶水含有結晶性鉱物がクリストバライトであることを特徴とする特許請求の範囲 11に記載の水の処理方法, ブロトン放出性の結晶水含有結晶性鉱物 (⁶)を内蔵する流水槽又は水管 (1)を設け、該流水槽又は水管 ωの外周に通電コィル )を設け、或いは該流水槽又は水管 ω内に磁性体又は磁気記憶物は）を設け、該流水槽又は水管 ω内に、ブロトン放出性物質 (⁶)および磁性体又は磁気記億物 )表面に付着したフロックをエアーおよび又は水を噴射して洗滌するクリ一ニング用ノズル (⁴)を設けた氷の処理装置。

プロトン放出性の結晶水含有結晶性鉱物 (6)の内蔵形態が、胴部を網で構成し、適宜回転可能な機構を有するプロト,ン放出物質保持筒 (8)であることを特徴とする特許請求の範囲 13に記載の水の処理装置。