WO2004099089A1 - マンガン含有水の浄水処理方法及びマンガン含有水の浄水処理装置 - Google Patents

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Miho Shigeto
Nobuhiro Aoki
Hiroyuki Oyachi
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Definitions

  • the present invention relates to a water purification method for manganese-containing water and a water purification treatment device for manganese-containing water.
  • the present invention (first to third inventions) relates to a method of treating manganese-containing water such as well water, groundwater, and river water and a manganese-containing water treatment apparatus used in a water purification plant or the like. More specifically, it is possible to treat a large amount of manganese-containing water (raw water) in a small-area treatment tank, and to prevent an increase in running costs even when the manganese concentration in the raw water is high.
  • Manganese-containing water (raw water) treatment method (first invention), which can be easily applied to existing water treatment plants, does not require periodic drainage of sediment in the tank, and
  • the present invention relates to a manganese-containing water purification method capable of treating manganese-containing water (raw water) at a high linear velocity (second invention) and a manganese-containing water treatment apparatus (third invention).
  • Manganese must be removed to use these as water sources.
  • a coagulant such as polyaluminum chloride (PAC)
  • PAC polyaluminum chloride
  • Non-Patent Document 1 Guidelines for Designing Water Supply Facilities ⁇ Commentary 199 18 See manganese removal equipment and 5.6 rapid filtration pond.
  • Non-Patent Document 1 the chlorine is added to the raw water containing soluble manganese, and the manganese dioxide-coated filter sand (manganese sand) fills a bed of 150 m / day.
  • the manganese dioxide-coated filter sand manganese dioxide-coated filter sand
  • This is a method of passing a stream with a low linear velocity as a downward flow.
  • Soluble Manganese is oxidized by chlorine using manganese dioxide as a catalyst to be insolubilized, and trapped and removed as manganese sand along with turbidity in raw water by manganese sand.
  • the median size of manganese sand used in this method is usually about 0.8 to 2 mm. The reason is that if the median particle size of manganese sand is less than 0.8 mm, the pressure loss will increase rapidly and a practical filtration rate cannot be secured, and if it exceeds 2 mm, the specific surface area will decrease. This is because the removal rate of manganese decreases and the removal rate of insolubilized manganese and suspended matter also decreases. However, even with the use of manganese sand having an appropriate median particle size, the rapid sand filtration method cannot increase the linear velocity in the packed bed to more than 200 m / day, and the amount of water to be treated is large. Occasionally, a tank with a very large area was required, and there was a problem that a cleaning operation of the manganese sand layer in an upward flow was required periodically.
  • the present inventors have made it possible to pass chlorine-containing water containing soluble manganese through the packed bed of the manganese dioxide catalyst as an upward flow at a high linear velocity of 100 OmZ days or more.
  • the oxidation and insolubilization of soluble manganese and the separation of the oxidized and insolubilized manganese from the manganese dioxide catalyst surface proceed, and the water passing through the packed bed is subjected to membrane filtration to remove the manganese oxidized and insolubilized in the packed bed.
  • membrane filtration to remove the manganese oxidized and insolubilized in the packed bed.
  • a method of purifying manganese-containing water a method is disclosed in which soluble manganese in raw water is oxidized to oxidized insolubilized manganese and membrane filtration is performed (for example, see Patent Document 1 (Japanese Patent No. 2777). No. 2612). As shown in Fig. 7, this method involves filling manganese sand 2 in the bottom of a cone-shaped reaction tank 1 with an expanded upper part, and adding manganese-containing raw water 20 to an oxidizing agent 1 such as sodium hypochlorite. Add 4 At the same time, air 23 is blown and supplied as upward flow from the bottom of the tank.
  • an oxidizing agent 1 such as sodium hypochlorite
  • Soluble manganese in raw water 20 is oxidized and insolubilized by oxidizing agent 14 using manganese sand 2 as an oxidation catalyst.
  • Manganese sand 2 manganese that has been insolubilized by oxidation, and some turbidity are flowing at the bottom of the tank, but the upward flow velocity is lower at the upper part of the reactor 1 because the upper part of the reactor is expanding. Settle to the bottom of 1.
  • the treated water drawn out from the upper part of the reaction tank 1 is filtered by the ceramic membrane filtration device 3 at the subsequent stage and can be taken out as treated water 21.
  • Patent Document 1 needs to provide a reaction tank 1 having a special shape, and it is not easy to install the reactor in an existing water purification plant.
  • the method disclosed in Patent Document 1 since there is a risk of manganese sand 2 being washed away, it is difficult to treat at a high linear velocity.
  • manganese and some turbidity that have been insolubilized by oxidation accumulate in the tank, so that there is a problem that it is necessary to periodically remove the sediment. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to treat a large amount of manganese-containing water (raw water) in a small-sized treatment tank, and furthermore, when the manganese concentration in the raw water is high. Even with this method, manganese-containing water (raw water) that can prevent running costs from rising can be easily applied to existing water treatment plants.
  • An object of the present invention is to provide a manganese-containing water purification method and a manganese-containing water treatment apparatus that do not require extraction and that can process manganese-containing water (raw water) at a high linear velocity.
  • Chlorine is added to raw water containing soluble manganese, and the raw water to which chlorine is added (chlorinated raw water) is filled with a manganese dioxide catalyst having a median particle diameter of 0.3 to 0.7 mm.
  • the linear velocity is passed as an upward flow of 300 to 130 OmZ days, and the chlorinated raw water (raw water passing through the packed bed) that has passed through the packed bed is subjected to membrane filtration, and Removing the soluble manganese oxidized and insolubilized in the packed bed from the raw water passing through the packed bed (hereinafter referred to as “first invention”). There is).
  • the raw water containing soluble manganese is brought into contact with a manganese catalyst and an oxidizing agent to oxidize and insolubilize the soluble manganese contained in the raw water to form insoluble manganese, and select the manganese catalyst from the raw water.
  • Manganese-containing water wherein the manganese-containing water is separated and recovered from the raw water, and the insoluble manganese is separated and removed from the raw water to obtain treated water containing no soluble manganese.
  • Invention ").
  • Raw water containing soluble manganese is brought into contact with a manganese catalyst and an oxidizing agent, and the soluble manganese in the raw water is oxidized and insolubilized to form insoluble manganese;
  • a manganese-containing water purification treatment apparatus comprising: a separation and recovery means for selectively separating and recovering a manganese catalyst; and a separation and removal means for separating and removing the insolubilized manganese from the raw water.
  • Third invention "and May say).
  • a manganese dioxide catalyst having a median particle diameter of 0.3 to 0.7 mm, which is far finer than before, is used.
  • the surface area can be increased dramatically. Therefore, even when the concentration of manganese in the raw water is high, the height of the packed bed can be suppressed. Also,
  • the chlorine-added raw water is added to the packed bed of the manganese dioxide catalyst having a median particle diameter of 0.3 to 0.7 mm.
  • Higher linear velocity of 300 to 130 OmZ days is passed as upward flow, so it has a smaller area compared to the conventional rapid sand filtration method, which cannot raise the linear velocity to more than 20 Om / day.
  • a large amount of raw water can be treated in the treatment tank.
  • the height of the packed bed can be suppressed even when the manganese concentration in the raw water is high, and the rise of running dust can be prevented. Can be.
  • the soluble manganese contained in the raw water is oxidized and insolubilized to form fine insolubilized particulate oxides. It does not accumulate on the ground, eliminating the need for periodic extraction work.
  • a manganese catalyst having a specific gravity as heavy as 3 to 4 is used, solid-liquid separation is easy, and it can be recovered and circulated.
  • treated water can be obtained by separating and removing insoluble manganese and turbidity in raw water.
  • a device such as a sand filtration device is separately provided. There is no need to add. That is, according to the present invention (the second invention and the third invention), the soluble manganese can be easily removed from the existing water purification plant without separately adding a device.
  • the present invention (the second invention and the third invention) According to Akira), oxidized and insolubilized manganese and turbid matter are sent to the ceramic membrane filtration device without accumulating in the tank, so that periodic removal of sediment in the tank is not required. Moreover, even if the raw water flux is increased, the manganese catalyst does not flow out, and a large amount of raw water can be treated with a small facility. Further, according to the present invention (second and third inventions), turbidity in raw water as well as manganese can be separated and removed. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention (first invention).
  • Figure 2 is a graph experimentally showing the relationship between the linear velocity of the chlorinated raw water and the preferred combination of the median particle size of the manganese dioxide catalyst.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing one embodiment of the present invention (the second invention and the third invention).
  • Figure 4 is a graph showing the sedimentation of turbidity.
  • FIG. 5 is a graph showing the sedimentation properties of insolubilized manganese.
  • FIG. 6 is a graph showing the sedimentability of the manganese catalyst.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional example. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the packed layer 2 of the manganese dioxide catalyst is formed inside the contact tank 1. ing.
  • the manganese dioxide catalyst a single crystal of manganese dioxide having a specific gravity of 3 to 4 is preferably used.
  • the manganese sand used in the conventional rapid sand filtration method has manganese dioxide coated on the surface of the sand, and its specific gravity is about two.
  • the manganese dioxide catalyst having such a large specific gravity is used to prevent the manganese dioxide catalyst from flowing out even in the case of a high linear velocity upward flow.
  • manganese sand having a particle diameter of about 0.8 to 2 mm has been used.
  • the median particle diameter which is much finer than in the past, has been reduced.
  • a 0.3 to 0.7 mm manganese dioxide catalyst is used. If the particle size is less than 0.3 mm, even a manganese dioxide catalyst having a large specific gravity may be washed away, and if the linear velocity of the packed bed is reduced so as not to be washed away, the amount of treated water decreases. On the other hand, if the particle size exceeds 0.7 mm, the surface area of the catalyst decreases, and the height of the packed bed must be increased.
  • the “median particle size” means a 50% cumulative mass size.
  • Raw water 20 containing soluble manganese is passed through the lower part of the contact tank 1 as an upward flow by the raw water driving pump 3 while continuously adding the required amount of chlorine, for example, on the way, for example. .
  • the linear velocity of chlorinated raw water (hereinafter sometimes simply referred to as “raw water 20”) is set to 300 to 130 m / day. If the linear velocity of the raw water 20 in the packed bed 2 is less than 30 Om / day, the area of the contact tank 1 must be increased, and the fluidization of the manganese dioxide catalyst becomes insufficient. Also, if the linear velocity of the raw water 20 in the packed bed 2 exceeds 130 Om / day, the packed bed must be raised in order to secure contact with the manganese dioxide catalyst, and Inability to achieve purpose.
  • the median particle size of the manganese dioxide catalyst and the passage speed of raw water 20 were As the median particle size of the manganese oxide catalyst increases within the range of 0.3 to 0.7 mm, the passage speed of the raw water 20 gradually increases within the range of 300 to 130 m / day. It is preferable to set a combination that satisfies the following relationship (the relationship expressed by the above empirical formula).
  • the manganese dioxide catalyst becomes fluid and forms an expanded bed .
  • the soluble manganese in the raw water 20 is oxidized in the packed bed 2 and precipitates on the surface of the manganese dioxide catalyst.However, the soluble manganese is separated by the shearing action of the flow and transported to the subsequent membrane filtration device 4, where it is removed from the raw water 20. Separated with suspended matter. Also, since the manganese dioxide catalyst is in a fluid state, there is no danger of clogging without backwashing.
  • the type of the membrane filtration device 4 is not particularly limited, a ceramic membrane having a membrane pore diameter of 0.1 m is used here.
  • treated water 21 from which soluble manganese has been removed can be obtained.
  • a manganese dioxide catalyst having a median particle diameter of 0.3 to 0.7 mm, which is a fine particle is used. It is inevitable that it will grow slightly. For this reason, if the amount of the manganese dioxide catalyst charged is the same, the linear velocity of the raw water 20 decreases in inverse proportion to the catalyst particle size, and the tank area required for treating the same amount of water increases.
  • the manganese dioxide catalyst having a small particle diameter has a drastically large surface area, thereby improving the processing efficiency and reducing the amount of the manganese dioxide catalyst.
  • the height of the packed layer 2 becomes smaller. As a result, the pressure at the lower part of the contact tank 1 is reduced, so that an increase in running cost can be prevented.
  • raw water 20 containing soluble manganese (see FIG. 1) is converted into manganese catalyst 15 and oxidizing agent 14.
  • the soluble manganese contained in the raw water 20 is oxidized and insolubilized to insolubilized manganese, and the manganese catalyst 15 is selectively separated and recovered from the raw water 20, and from the raw water 20. Separation and removal of insolubilized manganese, including soluble manganese We obtain clean water (treated water).
  • raw water 20 containing soluble manganese (see FIG. 1) is converted into manganese catalyst 15 and oxidizing agent 14.
  • the apparatus is provided with a slow mixing tank 12 as separation and recovery means, and a ceramic membrane filter 13 as separation and removal means for separating and removing insolubilized manganese from raw water 20.
  • raw water 20 containing soluble manganese such as well water, groundwater, and river water
  • a rapid stirring tank 11 together with an oxidizing agent 14 such as sodium hypochlorite.
  • a manganese catalyst 15 is charged into the rapid stirring tank 11.
  • the manganese catalyst 15 it is preferable to use manganese dioxide granules having a specific gravity of 3 to 4 which is heavier than the manganese sand disclosed in Patent Document 1, and it is more preferable to use 3.5 granules. preferable.
  • the manganese catalyst 15 may almost flow out of the rapid stirring tank 11 even when the raw water 20 flows at a high linear velocity of 50 Om / day or more.
  • the sedimentation and separability in the slow mixing tank 12 is also improved.
  • a granular material having a particle diameter of 0.3 to 2.0 mm is preferably used. If the particle size is less than 0.3 mm, it tends to flow out. On the other hand, if it exceeds 2.0 mm, the ability to oxidize soluble manganese may be reduced due to the small surface area.
  • the rapid stirring tank 11 is provided with high-speed stirring blades 16 and vigorously stirs and mixes the raw water 20, the oxidizing agent 14 and the manganese catalyst 15.
  • the soluble manganese contained in the raw water 20 is oxidized by the oxidizing agent 14 using the manganese catalyst 15 as an oxidizing catalyst to become oxidized and insolubilized manganese.
  • This oxidized insolubilized manganese is formed in a film form on the surface of the manganese catalyst 15, but the manganese catalyst 15 is vigorously stirred, so that the oxidized insolubilized manganese formed on the surface of the manganese catalyst 15 is peeled off. For this reason, the surface of the manganese catalyst 15 is always maintained in a highly active state.
  • Fig. 4, Fig. 5 and Fig. 6 show the graphs of sedimentation degree according to particle size of turbidity, insolubilized manganese and manganese catalyst, respectively.
  • the manganese catalyst 15 has a large specific gravity, it quickly sediments and separates as shown in FIG.
  • turbidity hardly settles.
  • FIG. 5 when the insolubilized manganese is precipitated by oxidation until it has a particle size of 50 m or more (conventional method), it precipitates and needs to be periodically extracted. In the invention and the third invention), they are fine particles due to high-speed contact, and are unlikely to settle.
  • the present invention (the second invention and the third invention) only the manganese catalyst 15 that has flowed out is separated and recovered, and the insoluble manganese is sent to the subsequent ceramic membrane filtration device 13 together with the turbidity. be able to.
  • the separated manganese catalyst 15 is returned to the rapid stirring tank 11 again.
  • the supernatant water from which the manganese catalyst 15 has been settled and separated in the slow mixing tank 12 is sent to the subsequent ceramic membrane filtration device 13 where it is subjected to membrane filtration.
  • the type and pore size of the ceramic membrane filtration device 13 are not particularly limited, but a monolith membrane having a membrane pore size of 0.1 m can be used. If a flocculant 22 such as PAC is added to the raw water 20 to form a floc and then sent to the ceramic membrane filtration device 13, the filtration performance of the ceramic membrane filtration device 13 will increase, Clogging is less likely to occur.
  • a flocculant 22 such as PAC
  • the raw water 20 is brought into contact with the manganese catalyst 15 and the oxidizing agent 14, and the rapid stirring tank 11 is used as an insolubilizing means for oxidizing and insolubilizing soluble manganese in the raw water 20.
  • a cyclone or an upflow contact tank can also be used.
  • the slow stirring tank 12 is used as the separation and recovery means for separating and recovering the manganese catalyst 15, but a gravity sedimentation tank and a centrifugal separator may be used.
  • Example 13 Although a ceramic membrane filtration device 13 was used as a separation and removal means for separating and removing insoluble manganese and suspended matter in the raw water 20, an organic membrane filtration device or a gravity sedimentation tank / centrifugal separator can also be used.
  • a ceramic membrane filtration device 13 was used as a separation and removal means for separating and removing insoluble manganese and suspended matter in the raw water 20
  • an organic membrane filtration device or a gravity sedimentation tank / centrifugal separator can also be used.
  • the following processing test was performed using an apparatus composed of a transparent acrylic tower having a diameter of 25 Omm.
  • a treatment test was performed using raw water containing soluble manganese at a high concentration of 0.3 mg ZL and changing the central particle size of the manganese dioxide catalyst in the range of 0.3 to 0.8 mm.
  • the catalyst surface area is shown in Table 1 by an index.
  • numerical values such as preferable linear velocity, packed bed height, and lower pressure are also shown.
  • the membrane was filtered through a ceramic membrane with a pore size of 0.1 xm to remove manganese that had been oxidized and insolubilized in the packed bed.
  • concentration of soluble manganese in the membrane filtered water was almost zero.
  • the height of the packed bed can be kept low, and accordingly, the lower pressure becomes low.
  • the catalyst surface area will be 2.7 times larger than the case of 0.8 mm, so there is an increase in the expansion rate due to the smaller particle size. Nevertheless, the height of the packed bed can be significantly reduced, and the pump power required to drive the raw water is less than half.
  • Example 2 confirms the effects of the present invention (second and third inventions) on a laboratory scale
  • a rapid mixing tank of 0.5mX 0.5mX 0.5m and a slow mixing tank of 0.5mX 1.0mX 0.5m were used.
  • a 150 rpm propeller type stirring blade is installed in the rapid mixing tank, and a manganese catalyst with a specific gravity of 3.5 and a median particle diameter of 0.6 mm is used.
  • Raw water containing 0.05 mg ZL of soluble manganese was continuously supplied to this rapid mixing tank so that the residence time was 5 minutes, and the entire inside of the tank was vigorously stirred with a propeller type stirring blade. Also, 0.5 mg / L of sodium hypochlorite was added as an oxidizing agent to the rapid mixing tank. In the rapid mixing tank, oxidation of soluble manganese and exfoliation of oxidized and insolubilized manganese formed on the surface of the manganese catalyst were performed.
  • the effluent from the rapid mixing tank containing the manganese catalyst was led to the slow mixing tank.
  • the residence time in the slow mixing tank was 10 minutes.
  • the manganese catalyst settled in the slow mixing tank, jfe, and was returned to the rapid mixing tank.
  • the supernatant water in the slow mixing tank was filtered through a ceramic monolith membrane with a pore diameter of 0.1 fim to remove oxidized and insolubilized manganese.
  • the manganese concentration in the membrane filtered water was reduced to below 0.02 mg / L, and the manganese removal rate was over 96%.
  • the present invention is effectively used in water purification plants for purifying well water, groundwater, river water, etc. containing soluble manganese.

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Abstract

本発明のマンガン含有水（原水）の浄水処理方法は、溶解性マンガンを含む原水に塩素を添加し、塩素が添加された原水（塩素添加原水）を、中央粒径が０．３～０．７ｍｍの二酸化マンガン触媒を充填した充填層中を、線速が３００～１３００ｍ／日の上向流として通過させ、充填層を通過した塩素添加原水（充填層通過原水）を膜ろ過して、充填層で酸化不溶化された溶解性マンガンを前記充填層通過原水から除去することを特徴とするものである。本発明によって、マンガン含有水（原水）を小面積の処理槽で大量に処理することが可能であり、しかも、原水中のマンガン濃度が高い場合であってもランニングコストの上昇を防止することが可能である。

Description

明 細 書
マンガン含有水の浄水処理方法及びマンガン含有水の浄水処理装置 技術分野
本発明 （第 1〜第 3の発明） は、 浄水場等で用いられる、 井戸水、 地下水、 河 川水等のマンガン含有水の浄水処理方法及びマンガン含有水の浄水処理装置に関 する。 さらに詳しくは、 マンガン含有水 （原水） を小面積の処理槽で大量に処理 することが可能であり、 しかも、 原水中のマンガン濃度が高い場合であってもラ ンニングコストの上昇を防止することが可能なマンガン含有水 （原水） の浄水処 理方法 （第 1の発明）、 既設の浄水場に容易に適用することができ、 槽内堆積物 の定期的な抜き取りが不要であり、 しかも、 高い線速でマンガン含有水 （原水） の処理が可能なマンガン含有水の浄水処理方法 （第 2の発明） 及びマンガン含有 水の処理装置 （第 3の発明） に関する。 背景技術
井戸水、 地下水、 河川水等にはマンガンが含まれていることが多く、 その含有 量が多いと黒水の原因となる。 これらを上水源として利用するためにはマンガン を除去する必要がある。 しかし、 一般にマンガンはイオン状態の溶解性マンガン として水中に存在しているので、 通常の膜ろ過処理によっては除去することがで きない。 また、 マンガン含有水 （原水） にポリ塩化アルミニウム （P A C ) 等の 凝集剤を添加して凝集混和槽で凝集させても、 溶解性マンガンを除去することは 不可能である。
このようなマンガン含有水の浄水処理方法として、 従来から急速砂ろ過法が知 られている （例えば、 非特許文献 1 (厚生省監修 「水道施設設計指針 ·解説 1 9 9 0」 日本水道協会、 5 . 1 8除マンガン設備及び 5 . 6急速ろ過池の項） 参 照）。
非特許文献 1に記載された急速砂ろ過法は、 溶解性マンガンを含む原水に塩素 を添加しながら、 二酸化マンガンが被覆されたろ過砂 （マンガン砂） の充填層中 を 1 5 0 m/日程度の低い線速の下向流として通過させる方法である。 溶解性の マンガンは二酸化マンガンを触媒として塩素により酸化されて不溶化され、 不溶 化マンガンとして原水中の濁質とともにマンガン砂に捕捉され除去される。
この方法において用いられるマンガン砂の中央粒経は、 通常、 0 . 8〜2 mm 程度である。 その理由は、 マンガン砂の中央粒径が 0 . 8 mm未満であると圧力 損失が急激に大きくなって実用的なろ過速度を確保することができず、 2 mmを 超えると比表面積が小さくなりマンガンの除去率が低下するとともに、 不溶化マ ンガン及び濁質の除去率も低下するためである。 しかし、 このように適切な中央 粒径のマンガン砂を使用しても、 急速砂ろ過法では充填層における線速を 2 0 0 m/日以上に上げることはできず、 処理すべき水量が多い時には非常に大面積の 槽が必要となり、 また、 定期的に上向流でのマンガン砂層の洗浄操作が必要とな るという問題があった。
そこで、 本発明者等は、 溶解性マンガンを含む原水に塩素を添加しながら、 二 酸化マンガン触媒の充填層中を、 1 0 0 O mZ日以上の高い線速の上向流として 通過させて、 溶解性のマンガンの酸化不溶化と、 酸化不溶化されたマンガンの二 酸化マンガン触媒表面からの剥離とを進行させ、 この充填層通過水を膜ろ過して、 充填層で酸化不溶化されたマンガンを除去する方法を開発した。 この方法によれ ば小面積の処理槽で大量の原水の処理が可能となり、 さらに、 マンガン砂ろ過に おいて必要であった定期的な洗浄操作も不要となる。
ところが、 本発明者等が各地の浄水場で処理試験を行ったところ、 原水中のマ ンガン濃度が高い地方では、 溶解性マンガンの酸化不溶化を十分に行わせるため には二酸化マンガン触媒の充填層高さを 3 m以上としなければならないことが判 明した。 このため、 槽下部の圧力が高くなり、 充填層中を、 高い線速の上向流と して通過させるには大出力のポンプが必要となって、 ランニングコストいう新た な問題が発生した。
また、 マンガン含有水の浄水処理方法として、 原水中の溶解性マンガンを酸化 させて酸化不溶化マンガンとし、 膜ろ過する方法が開示されている （例えば、 特 許文献 1 (日本国特許第 2 7 7 2 6 1 2号公報） 参照）。 図 7に示すように、 こ の方法は、 上方が拡がったコーン状の反応槽 1の底部にマンガン砂 2を充填し、 マンガンを含有する原水 2 0に次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤 1 4を添加する とともに空気 2 3を吹き込んで槽底部から上向流として供給する方法である。 原 水 2 0中の溶解性マンガンは、 マンガン砂 2を酸化触媒として酸化剤 1 4により 酸化不溶化される。 マンガン砂 2と酸化不溶化されたマンガン及び一部の濁質は 槽下部では流動しているが、 反応槽 1は上部が拡がっているので上向流速は槽上 部では小さくなり、 自重により反応槽 1の底部に沈降する。 そして反応槽 1の上 部から引き出された処理水は後段のセラミック膜ろ過装置 3によりろ過され、 処 理水 2 1として取り出すことができる。
ところが、 この特許文献 1に開示された方法は、 特殊な形状の反応槽 1を設け る必要があり、 既設の浄水場に設置することは容易ではない。 また、 マンガン砂 2を流失させるおそれがあるので、 高い線速での処理が困難である。 しかも、 酸 化不溶化されたマンガン及び一部の濁質は槽内に堆積するため、 堆積物の定期的 な抜き取りが必要になるという問題があった。 発明の開示
本発明は、 上述の問題に鑑みてなされたものであり、 マンガン含有水 （原水） を小面積の処理槽で大量に処理することが可能であり、 しかも、 原水中のマンガ ン濃度が高い場合であってもランニングコス卜の上昇を防止することが可能なマ ンガン含有水 （原水） の浄水処理方法、 既設の浄水場に容易に適用することがで き、 槽内堆積物の定期的な抜き取りが不要であり、 しかも、 高い線速でマンガン 含有水 （原水） の処理が可能なマンガン含有水の浄水処理方法及びマンガン含有 水の処理装置を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するため、 本発明によつて以下のマンガン含有水の浄水処理 方法及びマンガン含有水の浄水処理装置が提供される。
[ 1 ] 溶解性マンガン ¾含む原水に塩素を添加し、 塩素が添加された前記原水 (塩素添加原水） を、 中央粒径が 0 . 3〜0 . 7 mmの二酸化マンガン触媒を充 填した充填層中を、 線速が 3 0 0〜1 3 0 O mZ日の上向流として通過させ、 前 記充填層を通過した前記塩素添加原水 （充填層通過原水） を膜ろ過して、 前記充 填層で酸化不溶化された溶解性マンガンを前記充填層通過原水から除去すること を特徴とするマンガン含有水の浄水処理方法 （以下、 「第 1の発明」 ということ がある）。
[ 2 ] 前記二酸化マンガン触媒の中央粒径及び前記塩素添加原水の通過速度を、 前記二酸化マンガン触媒の中央粒径が 0. 3〜0. 7 mmの範囲内で大きくなる に連れて、 前記塩素添加原水の通過速度も 300〜130 OmZ日の範囲内で次 第に高くなる関係を満たす組み合わせとなるように設定する前記 [1〕 に記載の マンガン含有水の浄水処理方法。
[3] 前記二酸化マンガン触媒として、 比重が 3〜4の二酸化マンガンの単一結 晶体を用いる前記 [1] に記載のマンガン含有水の浄水処理方法。
[4] 溶解性マンガンを含む原水を、 マンガン触媒及び酸化剤に接触させて、 前 記原水に含まれる溶解性マンガンを酸化して不溶化させて不溶化マンガンとし、 前記原水中から前記マンガン触媒を選択的に分離して回収するとともに、 前記原 水中から前記不溶化マンガンを分離除去して、 溶解性マンガンを含まない処理水 を得ることを特徴とするマンガン含有水の浄水処理方法 （以下、 「第 2の発明」 ということがある）。
[5] 前記マンガン触媒として、 比重が 3〜4の粒状体を用いる前記 [4] に記 載のマンガン含有水の浄水処理方法。
[6] 前記マンガン触媒として、 粒子径が 0. 3〜2. Ommの粒状体を用いる 前記 [4] 又は [5] に記載のマンガン含有水の浄水処理方法。
[7] 前記原水にマンガン触媒と酸化剤とを接触させる工程を、 急速攪拌槽によ り行わせる前記 [4] に記載のマンガン含有水の浄水処理方法。
[8] 前記マンガン触媒を、 緩速攪拌槽を用いて、 選択的に分離して回収する前 記 [4] に記載のマンガン含有水の浄水処理方法。
[9] 前記不溶化マンガンを、 セラミック膜ろ過装置を用いて、 分離除去する前 記 [4] に記載のマンガン含有水の処理方法。
[10] 溶解性マンガンを含む原水を、 マンガン触媒及び酸化剤に接触させ、 前 記原水中の溶解性マンガンを酸化して不^化させて不溶化マンガンとする不溶化 手段と、 前記原水中から前記マンガン触媒を選択的に分離して回収する分離回収 手段と、 前記原水中から前記不溶化マンガンを分離除去する分離除去手段とを備 えたことを特徴とするマンガン含有水の浄水処理装置 （以下、 「第 3の発明」 と いうことがある）。
[ 1 1 ] 前記マンガン触媒の前記分離回収手段が、 緩速攪拌槽である前記 [ 1 0 ] に記載のマンガン含有水の浄水処理装置。
[ 1 2 ] 前記不溶化マンガンの前記分離除去手段が、 セラミック膜ろ過装置であ る前記 [ 1 0 ] に記載のマンガン含有水の浄水処理装置。
本発明 （第 1の発明） のマンガン含有水の浄水処理方法によれば、 従来よりも 遥かに微粒子である中央粒径が 0 . 3〜0 . 7 mmの二酸化マンガン触媒を用い るため、 触媒表面積を飛躍的に増加させることができる。 このため、 原水中のマ ンガン濃度が高い場合にも、 充填層高さを抑制することができる。 また、 二酸化
'触媒の粒径に応じて充填層の線速を適切に設定することにより、 二酸化 '触媒を適度に流動させることができるとともに、 その流失を防止するこ とができる。 すなわち、 本発明 （第 1の発明） のマンガン含有水の浄水処理方法 によれば、 原水に塩素を添加しながら中央粒径が 0 . 3〜0 . 7 mmの二酸化マ ンガン触媒の充填層に 3 0 0〜 1 3 0 O mZ日の高い線速の上向流として通過さ せるので、 線速を 2 0 O m/日以上にはできない従来の急速砂ろ過法に比較して、 小面積の処理槽で大量の原水の処理が可能である。 しかも、 比重が大きく粒径の 小さい二酸^マンガン触媒を用いることにより、 原水中のマンガン濃度が高い場 合にも充填層高さを抑制することができ、 ランニングュストの上昇を防止するこ とができる。
本発明 （第 2の発明及び第 3の発明） によれば、 原水に含まれる溶解性マンガ ンを酸化不溶化させ、 微細な不溶化粒子酸化物にするため、 原水中の濁質ととも に系内に堆積することがなく、 定期的な抜き取り作業は不要となる。 また、 本発 明 （第 2の発明及び第 3の発明） で、 比重が 3〜4と重いマンガン触媒を用いれ ば、 固液分離が容易であり、 回収し、 循環することができる。 また、 セラミック 膜ろ過装置を用いれば、 不溶化マンガン及び原水中の濁質を分離除去して処理水 を得ることができ、 セラミック膜ろ過装置を備えた浄水場等では砂ろ過装置等の 装置を別途追加する必要もなくなる。 すなわち、 本発明 （第 2の発明及び第 3の 発明） によれば、 装置を別途追加することなく、 既設の浄水場において溶解性マ ンガンを容易に除去することができる。 また、 本発明 （第 2の発明及び第 3の発 明） によれば、 酸化不溶化されたマンガン及び濁質は槽内に堆積することなくセ ラミック膜ろ過装置に送られるので、 槽内堆積物の定期的な抜き取り作業が不要 となる。 しかも、 原水のフラックスを高めてもマンガン触媒が流出することがな く、 小型の設備で多量の原水の処理が可能となる。 さらに、 本発明 （第 2の発明 及び第 3の発明） によれば、 マンガンとともに原水中の濁質も分離除去すること ができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明 （第 1の発明） の一の実施の形態を示すブロック図である。 図 2は、 塩素添加原水の線速と、 二酸化マンガン触媒の中央粒径との好ましい 組み合わせの関係を実験的に求めたグラフである。
図 3は、 本発明 （第 2の発明及び第 3の発明） の一の実施の形態を示す断面図 である。
図 4は、 濁質の沈降性を示すグラフである。
図 5は、 不溶化マンガンの沈降性を示すグラフである。
図 6は、 マンガン触媒の沈降性を示すグラフである。
図 7は、 従来例を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明 （第 1の発明） を実施するための最良の形態を示す。
図 1に示すように、 第 1の発明 （浄水処理方法） の実施の形態においては、 溶 解性マンガンを含む原水 2 0に塩素を添加し、 塩素が添加された原水 （塩素添加 原水） を、 原水打込みポンプ 3によって、 接触槽 1の内部に形成された、 中央粒 径が 0 . 3〜0 . 7 mmの二酸化マンガン触媒を充填した充填層 2中を、 線速が 3 0 0〜 1 3 0 0 m/日の上向流として通過させ、 充填層 2を通過した塩素添加 原水 （充填層通過原水） を膜ろ過装置 4によって膜ろ過して、 充填層 2で酸化不 溶化された溶解性マンガンを充填層通過原水から除去して処理水 2 1として取り 出している。
上述のように、 接触槽 1の内部には二酸化マンガン触媒の充填層 2が形成され ている。 二酸化マンガン触媒としては、 比重が 3〜4の二酸化マンガンの単一結 晶体を用いることが好ましい。 なお、 従来の急速砂ろ過法に用いられているマン ガン砂は、 砂の表面に二酸化マンガンを被覆したものであって、 その比重は 2前 後である。 本発明 （第 1の発明） ではこのように比重の大きい二酸化マンガン触 媒を用い、 高い線速の上向流の場合であっても二酸化マンガン触媒の流失を防止 することができる。
上述のように、 従来法では 0 . 8〜 2 mm程度の粒径のマンガン砂が用いられ てきたが、 本発明 （第 1の発明） では、 従来よりも遥かに微粒子である中央粒径 が 0 . 3〜0 . 7 mmの二酸化マンガン触媒が用いられる。 粒径が 0 . 3 mm未 満であると、 比重が大きい二酸化マンガン触媒であつても流失の可能性があり、 流失しないように充填層の線速を落とすと処理水量が減少する。 また、 粒径が 0 . 7 mmを超えると、 触媒表面積が小さくなり、 充填層高さを高くしなければなら なくなる。
ここで、 「中央粒径」 とは、 累積質量 5 0 %径を意味する。
溶解性のマンガンを含む原水 2 0は、 途中で必要量の塩素を、 例えば、 連続的 に添加されながら、 原水打込みポンプ 3によつて接触槽 1の下部から上向流とし て通水される。 本発明 （第 1の発明） では、 塩素添加原水 （以下、 単に 「原水 2 0」 ということがある） の線速を 3 0 0〜 1 3 0 0 m/日とする。 充填層 2中に おける原水 2 0の線速が 3 0 O m/日未満であると、 接触槽 1の面積を大きくし なければならないうえ、 二酸化マンガン触媒の流動化が不十分となる。 また、 充 填層 2中における原水 2 0の線速が 1 3 0 O m/日を超えると、 二酸化マンガン 触媒との接触を確保するために充填層を高くしなければならなくなり、 本発明の 目的を達成することができない。
この充填層 2中における原水 2 0の線速は、 二酸化マンガン触媒の中央粒径に 応じて設定することが好ましい。 図 2に示すように、 原水 2 0の線速と二酸化マ ンガン触媒の中央粒径との好ましい組み合わせの関係は、 二酸化マンガン触媒の 中央粒径を Xとし、 充填層 2中における原水 2 0の線速を yとしたとき、 y = 2 5 7 0 X 2 - 1 0 . 3 2 7 x + 1 . 2 8 2 8の実験式で表される。 このグラフに 示されるように、 二酸化マンガン触媒の中央粒径及び原水 2 0の通過速度を、 二 酸化マンガン触媒の中央粒径が 0 . 3〜0 . 7 mmの範囲内で大きくなるに連れ て、 原水 2 0の通過速度も 3 0 0〜 1 3 0 0 m/日の範囲内で次第に高くなる関 係 （上述の実験式で表される関係） を満たす組み合わせとなるように設定するこ とが好ましい。
このようにして、 塩素添加原水を、 充填層 2中を 3 0 0〜 1 3 0 0 mZ日の高 い線速で通過させると、 二酸化マンガン触媒は流動状態となって膨張床を形成す る。 原水 2 0中の溶解性マンガンは充填層 2中で酸化されて二酸化マンガン触媒 の表面に析出するが、 流動によるせん断作用により剥離されて後段の膜ろ過装置 4に運ばれ、 原水 2 0中の濁質とともに分離される。 また二酸化マンガン触媒は 流動状態にあるため逆洗操作を行わなくても閉塞のおそれはない。 なお、 膜ろ過 装置 4の種類は特に限定されるものではないが、 ここでは膜孔径が 0 . l ^ mの セラミック膜が使用されている。 このようにして本発明 （第 1の発明） によれば、 溶解性マンガンが除去された処理水 2 1を得ることができる。
なお、 本発明 （第 1の発明） では、 従来よりも微粒子である中央粒径が 0 . 3 〜0 . 7 mmの二酸化マンガン触媒を用いているため、 充填層 2の膨張率が従来 よりもやや大きくなることが避けられない。 このため、 仮に二酸化マンガン触媒 の充填量が同一であれば、 触媒粒径に反比例して原水 2 0の線速が低下し、 同一 水量を処理するために必要な槽面積が大きくなつてしまう。 しかし、 前記したよ うに、 粒径の小さい二酸化マンガン触媒は表面積が飛躍的に大きくなるため処,理 効率が高まり、 その充填量を減少させることができるから、 以下の実施例の表に 示す'ように充填層 2の高さは小さくなる。 その結果、 接触槽 1の下部圧力が減少 してランニングコストの上昇を防止することができる。
以下、 本発明 （第 2の発明及び第 3の発明） を実施するための最良の形態を示 す。
図 3に示すように、 第 2の発明 （浄水処理方法） の実施の形態においては、 溶 '解性マンガンを含む原水 2 0 (図 1参照） を、 マンガン触媒 1 5及び酸化剤 1 4 に接触させて、 原水 2 0に含まれる溶解性マンガンを酸化して不溶化させて不溶 化マンガンとし、 原水 2 0中からマンガン触媒 1 5を選択的に分離して回収する とともに、 原水 2 0中から不溶化マンガンを分離除去して、 溶解性マンガンを含 まない浄水 （処理水） を得ている。
また、 図 3に示すように、 第 3の発明 （浄水処理装置） の実施の形態において は、 溶解性マンガンを含む原水 2 0 (図 1参照） を、 マンガン触媒 1 5及び酸化 剤 1 4に接触させ、 原水中の溶解性マンガンを酸化して不溶化させて不溶化マン ガンとする不溶化手段としての急速攪拌槽 1 1と、 原水 2 0中からマンガン触媒 1 5を選択的に分離して回収する分離回収手段としての緩速混和槽 1 2と、 原水 2 0中から不溶化マンガンを分離除去する分離除去手段としてのセラミック膜ろ 過装置 1 3とを備えている。
図 3に示す浄水処理装置において、 溶解性マンガンを含む井戸水、 地下水、 河 川水等の原水 2 0は、 次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤 1 4とともに急速攪拌槽 1 1に供給される。 急速攪拌槽 1 1内にはマンガン触媒 1 5が投入されている。 このマンガン触媒 1 5としては、 特許文献 1に示されたマンガン砂よりもさらに 重い、 比重が 3〜4の二酸化マンガンの粒状体を用いることが好ましく、 3 . 5 の粒状体を用いることがさらに好ましい。 比重が 3〜4のマンガン触媒 1 5を用 いれば、 5 0 O m/ d a y以上の高い線速で原水 2 0を流してもマンガン触媒 1 5が急速攪拌槽 1 1からほとんど流出するおそれがなく、 緩速混和槽 1 2におけ る沈降分離性も高まる。 このマンガン触媒 1 5として、 粒子径が 0 . 3〜2 . 0 mmの粒状体を用いることが好ましい。 粒子径が 0 . 3 mm未満であると、 流出 し易くなり、 逆に、 2 . O mmを超えると、 表面積が小さくなつて溶解性マンガ ンを酸化させる能力が低下することがある。
急速攪拌槽 1 1は、 高速攪拌翼 1 6を備えており、 原水 2 0と酸化剤 1 4とマ ンガン触媒 1 5とを激しく攪拌混合する。 この結果、 マンガン触媒 1 5を酸化触 媒として原水 2 0中に含まれる溶解性マンガンは酸化剤 1 4により酸化され、 酸 化不溶化マンガンとなる。 この酸化不溶化マンガンはマンガン触媒 1 5の表面に 膜状に形成されるが、 マンガン触媒 1 5は激しく攪拌されるためにマンガン触媒 1 5の表面に形成された酸化不溶化マンガンは剥離される。 このため、 マンガン 触媒 1 5の表面は常に活性の高い状態に維持される。
このようにして急速攪拌槽 1 1で溶解性マンガンを酸化不溶化マンガンとした 原水 2 0は、 マンガン触媒 1 5とともに緩速混和槽 1 2に送られ、 緩速混和され る。
図 4、.図 5及び図 6に、 濁質、 不溶化マンガン、 マンガン触媒の粒子径による 沈降度のグラフをそれぞれ示す。 上述のようにマンガン触媒 1 5は比重が大きい ため、 図 6に示すように速やかに沈降分離する。 これに対して、 図 4に示すよう に、 濁質はほとんど沈降しない。 また、 図 5に示すように、 不溶化マンガンは 5 0 m以上の粒径となるまで酸化析出させる （従来法） と沈降してしまい定期的 な抜き取りが必要となるが、 本発明 （第 2の発明及び第 3の発明） では高速接触 により微粒子であり、 沈降しにくい。 このため、 本発明 （第 2の発明及び第 3の 発明） によれば、 流出したマンガン触媒 1 5のみを分離回収するとともに、 不溶 化マンガンを濁質とともに後段のセラミック膜ろ過装置 1 3に送ることができる。 図 3に示すように、 分離されたマンガン触媒 1 5は、 再び急速攪拌槽 1 1に返 送する。 このようにしてマンガン触媒 1 5は流出することもなく、 繰り返し用い ることができる。 緩速混和槽 1 2でマンガン触媒 1 5を沈降分離させた上澄水は 後段のセラミック膜ろ過装置 1 3に送られ、 膜ろ過される。 このとき、 濁質のみ ならず酸化不溶化マンガンの剥離物も分離除去されるので、 マンガンが除去され た処理水 2 1を得ることができる。 セラミック膜ろ過装置 1 3の種類ゃ孔径は特 に限 されるものではないが、 膜孔径が 0 . 1 mのモノリス膜を用いることが できる。 なお、 原水 2 0に P A C等の凝集剤 2 2を添加してフロックを形成した うえでセラミック膜ろ過装置 1 3に送り込むようにすれば、 セラミック膜ろ過装 置 1 3のろ過性能が高まり、 目詰まりが生じにくくなる。
上述の実施の形態では、 原水 2 0をマンガン触媒 1 5及び酸化剤 1 4に接触さ せ、 原水 2 0中の溶解性マンガンを酸化不溶化させる不溶化手段として急速攪拌 槽 1 1を用いたが、 サイクロンや上向流接触槽を用いることもできる。 また、 上 述の実施の形態ではマンガン触媒 1 5を分離回収する分離回収手段として緩速攪 拌槽 1 2を用いたが、 重力沈殿槽ゃ遠心分離装置を用いることもできる。 不溶化 したマンガン及び原水 2 0中の濁質を分離除去する分離除去手段としてセラミツ ク膜ろ過装置 1 3を用いたが、 有機膜ろ過装置や重力沈殿槽ゃ遠心分離装置を用 いることもできる。 実施例
以下、 本発明 （第 1の発明〜第 3の発明） の実施例を示すが、 本発明はこれら の実施例によっていかなる制限を受けるものではない。
(実施例 1 )
本実施例においては、 直径 25 Ommの透明アクリル塔からなる装置を用いて 以下の処理テストを行った。 すなわち、 溶解性マンガンを 0. 3mgZLの高濃 度で含む原水を用い、 二酸化マンガン触媒の中心粒径を 0. 3〜0. 8 mmの範 囲で変化させて処理テストを行った。 従来法で用いられているマンガン砂の最小 径である 0. 8 mmを基準値 1として、 その触媒表面積を表 1中に指数で示した。 また、 好ましい線速、 充填層高さ、 下部圧力等の数値も示した。 どの場合にも膜 孔径が 0. 1 xmのセラミック膜で膜ろ過し、 充填層で酸化不溶化されたマンガ ンを除去した。 いずれのケースでも膜ろ過水中の溶解性マンガン濃度はほぼゼロ であった。
(表 1)
Figure imgf000013_0001
表 1に示すように、 本発明 （第 1の発明） によれば、 原水中のマンガン濃度が 高い場合にも、，充填層の高さを低く抑えることができ、 それに応じて下部圧力も 低くなる。 例えば、 中央粒径が 0. 3mmの二酸化マンガン触媒を用いれば、 0. 8 mmの場合よりも触媒表面積が 2. 7倍となるから、 粒径を小さくしたことに よる膨張率の増加があるにもかかわらず、 充填層高さは大幅に低くすることがで き、 原水の打ち込みに必要なポンプ動力も半分以下となる。
(実施例 2)
実施例 2は、 実験室規模で本発明 （第 2の発明及び第 3の発明） の効果を確認 したもので、 0. 5mX 0. 5mX 0. 5mの急速混和槽と、 0. 5mX l . 0 mX 0. 5mの緩速混和槽とを用いた。 急速混和槽には 1 5 0 r pmのプロペラ 式攪拌翼を設置し、 比重が 3. 5、 中央粒子径が 0. 6 mmのマンガン触媒を、 静止状態における高さが 0. 04mになるように急速混和槽に入れた。
この急速混和槽に溶解性マンガンを 0. 0 5mgZL含有する原水を滞留時間 が 5分となるように連続的に供給し、 プロペラ式攪拌翼で槽内全体を激しく攪拌 した。 また、 急速混和槽には酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを 0. 5mg/ L投入した。 急速混和槽では、 溶解性マンガンの酸化とマンガン触媒の表面に形 成された酸化不溶化マンガンの剥離とが行われた。
マンガン触媒を含む急速混和槽からの流出水は、 緩速混和槽に導かれた。 緩速 混和槽の滞留時間は 1 0分であった。 緩速混和槽の槽 jfeにマンガン触媒が沈降す るので、 これを急速混和槽へ返送した。 緩速混和槽の上澄水は膜孔径が 0. 1 fi mのセラミック製モノリス膜でろ過され、 酸化不溶化マンガンが除去された。 膜 ろ過水中のマンガン濃度は 0. 0 0 2mg/L以下にまで低下しており、 マンガ ン除去率は 9 6 %以上であった。 産業上の利用可能性
本発明は、 溶解性マンガンを含む井戸水、 地下水、 河川水等を浄化する浄水場 等で有効に用いられる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 溶解性マンガンを含む原水に塩素を添加し、 塩素が添加された前記原水 (塩素添加原水） を、 中央粒径が 0 . 3〜0 . 7 mmの二酸化マンガン触媒を充 填した充填層中を、 線速が 3 0 0〜1 3 0 O mZ日の上向流として通過させ、 前 記充填層を通過した前記塩素添加原水 （充填層通過原水） を膜ろ過して、 前記充 填層で酸化不溶化された溶解性マンガンを前記充填層通過原水から除去すること を特徴とするマンガン含有水の浄水処理方法。
2 . 前記二酸化マンガン触媒の中央粒径及び前記塩素添加原水の通過速度を、 前記二酸化マンガン触媒の中央粒径が 0 . 3〜0 . 7 mmの範囲内で大きくなる に連れて、 前記塩素添加原水の通過速度も 3 0 0 ~ 1 3 0 O mZ日の範囲内で次 第に高くなる関係を満たす組み合わせとなるように設定する請求の範囲第 1項に 記載のマンガン含有水の浄水処理方法。
3 . 前記二酸化マンガン触媒として、 比重が 3〜4の二酸化マンガンの単一結 晶体を用いる請求の範囲第 1項に記載のマンガン含有水の浄水処理方法。
4 . 溶解性マンガンを含む原水を、 マンガン触媒及び酸化剤に接触させて、 前 記原水に含まれる溶解性マンガンを酸化して不溶化させて不溶化マンガンとし、 前記原水中から前記マンガン触媒を選択的に分離して回収するとともに、 前記原 水中から前記不溶化マンガンを分離除去して、 溶解性マンガンを含まない浄水を 得ることを特徴とするマンガン含有水の浄水処理方法。
5 . 前記マンガン触媒として、 比重が 3〜4の粒状体を用いる請求の範囲第 4 項に記載のマンガン含有水の浄水処理方法。
6 . 前記マンガン触媒として、 粒子径が 0 . 3〜2 . O mmの粒状体を用いる 請求の範囲第 4項又は第 5項に記載のマンガン含有水の浄水処理方法。
7 . 前記原水にマンガン触媒と酸化剤とを接触させる工程を、 急速攪拌槽によ り行わせる請求の範囲第 4項に記載のマンガン含有水の浄水処理方法。
8 . 前記マンガン触媒を、 緩速攪拌槽を用いて、 選択的に分離して回収する請 求の範囲第 4項に記載のマンガン含有水の浄水処理方法。
9 . 前記不溶化マンガンを、 セラミック膜ろ過装置を用いて、 分離除去する請 求の範囲第 4項に記載のマンガン含有水の処理方法。
1 0 . 溶解性マンガンを含む原水を、 マンガン触媒及び酸化剤に接触させ、 前 記原水中の溶解性マンガンを酸化して不溶化させて不溶化マンガンとする不溶化 手段と、 前記原水中から前記マンガン触媒を選択的に分離して回収する分離回収 手段と、 前記原水中から前記不溶化マンガンを分離除去する分離除去手段とを備 えたことを特徴とするマンガン含有水の浄水処理装置。
1 1 . 前記マンガン触媒の前記分離回収手段が、 緩速攪拌槽である請求の範囲 第 1 0項に記載のマンガン含有水の浄水処理装置。
1 2 . 前記不溶化マンガンの前記分離除去手段が、 セラミック膜ろ過装置であ る請求の範囲第 1 0項に記載のマンガン含有水の浄水処理装置。
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