WO2015079923A1 - 水処理装置及びこれを用いた水処理方法 - Google Patents

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Abstract

 水処理装置は、略鉛直方向に設置される筒状の本体を備え、この本体内の少なくとも一部に充填される処理部により上方から供給される被処理液を浄化し、下方から処理済液を回収する水処理装置であって、上記本体内の軸方向にかつ間隔を開けて配設され、内部に粒子が封入され、その粒子の上下への流出を防止する一対の仕切板を有する複数の処理層と、上記本体内に下方から気泡を供給する気泡供給部と、上記本体内に下方から逆洗水を供給する逆洗水供給部と、上記本体内の各処理層の上方に配設され、上記気泡及び逆洗水のうち少なくとも一方を排出する排出部とを備え、定常状態において上記処理層の上仕切板と粒子との間に空間部を有する。

Description

水処理装置及びこれを用いた水処理方法
 本発明は、水処理装置及びこれを用いた水処理方法に関する。
 油田や工場等で発生する油や濁質を含んだ油水混合液は、環境保全の観点から油滴や濁質粒子等の混合量を一定値以下まで低減してから廃棄する必要がある。油滴や濁質粒子等を混合液から分離除去する方法としては、重力分離、蒸留分離、薬品分離等があるが、低コストで油滴や濁質粒子等を分離除去する方法として粒子を封入した処理槽で油水混合液を濾過する方法がある。
 上記処理層を用いた水処理装置は、処理層の粒子によって油水混合液の油滴や濁質粒子等を濾過によって分離し、これらを除去した水を排出するものである(特開平5-154309号公報参照)。
特開平5-154309号公報
 上記従来の水処理装置は、油水混合液の油滴や濁質粒子等の分離に好適に用いることができる。しかしながら、濾過処理した油水混合液の量が増えると粒子間に分離した油滴や濁質粒子等が溜まり、濾過の効率が低下するので、定期的に粒子を取り出して洗浄しなければならないという不都合がある。
 本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、粒子を容易かつ確実に洗浄でき、その結果水処理効率に優れる水処理装置及び洗浄方法を提供することを目的としている。
 上記課題を解決するためになされた発明は、略鉛直方向に設置される筒状の本体を備え、この本体内の少なくとも一部に充填される処理部により上方から供給される被処理液を浄化し、下方から処理済液を回収する水処理装置であって、上記本体内の軸方向にかつ間隔を開けて配設され、内部に粒子が封入され、その粒子の上下への流出を防止する一対の仕切板を有する複数の処理層と、上記本体内に下方から気泡を供給する気泡供給部と、上記本体内に下方から逆洗水を供給する逆洗水供給部と、上記本体内の各処理層の上方に配設され、上記気泡及び逆洗水のうち少なくとも一方を排出する排出部とを備え、定常状態において上記処理層の上仕切板と粒子との間に空間部を有する。
 また、上記課題を解決するためになされた別の発明は、当該水処理装置に被処理液を供給し、処理済液を回収する工程を有する水処理方法である。
 本発明の水処理装置及び水処理方法は、粒子を容易かつ確実に洗浄でき、その結果水処理効率に優れる。
図1は、本発明の一実施形態の水処理装置を示す模式的端面図である。 図2Aは、図1の水処理装置において気体供給器が気泡を供給している状態を示す模式的端面図である。 図2Bは、図1の水処理装置において逆洗水供給器が逆洗水を供給している状態を示す模式的端面図である。 図3は、実施例における第2処理層の上下の差圧の推移図である。
[本願発明の実施形態の説明]
 上記課題を解決するにあたり、本発明者らは、粒子を保持する一対の仕切板の間に一定空間を有する状態で粒子を封入し、その粒子に気泡と逆洗水を供給することによって、容易かつ確実に洗浄できることを見出した。
 すなわち、本発明は、略鉛直方向に設置される筒状の本体を備え、この本体内の少なくとも一部に充填される処理部により上方から供給される被処理液を浄化し、下方から処理済液を回収する水処理装置であって、上記本体内の軸方向にかつ間隔を開けて配設され、内部に粒子が封入され、その粒子の上下への流出を防止する一対の仕切板を有する複数の処理層と、上記本体内に下方から気泡を供給する気泡供給部と、上記本体内に下方から逆洗水を供給する逆洗水供給部と、上記本体内の各処理層の上方に配設され、上記気泡及び逆洗水のうち少なくとも一方を排出する排出部とを備え、定常状態において上記処理層の上仕切板と粒子との間に空間部を有する。
 当該水処理装置は、処理層の上仕切板と粒子との間に空間部を有している。このことによって粒子に気泡や逆洗水を供給したときに液中の粒子が撹拌され、粒子が液中に分散するので、粒子に付着した油滴や濁質粒子等が分離しやすくなる。また、下方から供給される逆洗水によって、粒子から分離した油滴や濁質粒子等を他の処理層に付着させずに排出することができる。これらのことにより、粒子を気泡及び逆洗水によって容易かつ確実に洗浄することができ、その結果、水処理効率が高められる。なお、定常状態とは、水処理装置に被処理液を供給し、被処理液を浄化している状態をいう。
 上記処理層の洗浄時に、上記気泡供給部による気泡の供給と、上記逆洗水供給部による逆洗水の供給とを繰り返し、その気泡及び逆洗水を上記処理層の直上の排出部により排出するとよい。このように上記気泡供給部による気泡の供給と、上記逆洗水供給部による逆洗水の供給とを繰り返すことにより、粒子に付着した油滴や濁質粒子等が十分に分離される。そして、その気泡及び逆洗水を上記処理層の直上の排出部から排出するので、分離した油滴や濁質粒子等が他の処理層に付着し難くなり、粒子をより容易かつ確実に洗浄することができる。その結果、水処理効率がさらに高められる。
 上記気泡供給部による気泡の供給開始から供給停止までの時間が3秒以上20秒以下であることが好ましい。このように上記気泡の供給開始から供給停止までの時間を上記範囲内にすることで、粒子から分離した油滴や濁質粒子等の他の処理層への付着を防止しつつ、これらを排出部から排出することができ、粒子をより容易かつ確実に洗浄することができる。その結果、水処理効率がさらに高められる。
 上記気泡供給部の気泡の供給停止と略同時に上記逆洗水供給部の逆洗水の供給開始を行うとよい。このように気泡の供給停止と略同時に上記逆洗水供給部の逆洗水の供給開始を行うことで、粒子から分離した油滴や濁質粒子等が他の処理層に付着する前に排出部から排出することができる。従って、例えば気泡を供給する配管と逆洗水を供給する配管とを結合させて1個の配管とし、切替弁等によって切り替えることによって気泡を供給した直後に逆洗水の供給を開始することができる。このことによって、設備のコストを低減することができる。なお、「気泡の供給停止と略同時に逆洗水の供給を行う」とは気泡の供給停止後1秒以内に逆洗水の供給を行うことを意味する。
 上記気泡の平均径としては3mm以上8mm以下が好ましい。このように気泡の平均径を上記範囲内とすることで粒子の分散が適切になるので、粒子に付着した油滴や濁質粒子等が分離しやすくなる。その結果、水処理効率をさらに高められる。なお、「気泡の平均径」とは、被処理液中の気泡の顕微鏡拡大写真を撮像し、撮像した顕微鏡拡大写真からランダムに選んだ10個の気泡の径の平均を意味する。なお、選んだ気泡が真円でない場合は、その気泡における長径と短径の平均をその気泡の径とする。
 上記上仕切板と下上仕切板との間における粒子の充填率としては10体積%以上95体積%以下が好ましい。このように上記充填率を上記範囲内とすることで、粒子が被処理液中に十分に分散するので、粒子に付着した油滴や濁質粒子等が分離しやすくなる。その結果、水処理効率がさらに高められる。なお、「上仕切板と下上仕切板との間の空間における粒子の充填率」とは、上仕切板と下上仕切板のとの間の空間の内容積に対する定常状態での粒子層の体積の割合をいう。
 上流側の処理層が封入する粒子の平均径よりも下流側の処理層が封入する粒子の平均径が小さいとよい。このように上流側の処理層が封入する粒子の平均径よりも下流側の処理層が封入する粒子の平均径を小さくすることで、上流側の処理層で粒径の比較的大きい油滴や濁質粒子等を分離し、その後エマルジョン化した油滴や微細な濁質粒子等を下流側の処理層で分離することができる。その結果、水処理効率をさらに高められる。
 上流側から順に第1処理層及び第2処理層を備え、第1処理層が封入する第1粒子が高分子化合物を主成分とし、第2処理層が封入する第2粒子が珪藻土を主成分とするとよい。このように第1粒子が高分子化合物を主成分とし、第2粒子が珪藻土を主成分とすることで、上流側の処理層で粒径の比較的大きい油滴や濁質粒子等をさらに分離し、その後エマルジョン化した油滴や微細な濁質粒子等を下流側の処理層でさらに分離することができる。その結果、水処理効率をさらに高められる。
 上記第1処理層と第2処理層との間に中間処理層をさらに備え、中間処理層が封入する中間粒子が高分子化合物を主成分とするとよい。このように中間処理層を有することで、粒径の比較的大きい油滴やエマルジョン化した油滴や微細な濁質粒子等をさらに容易かつ確実に浄化することができる。
 従って、当該水処理装置は、油と濁質とを含有する被処理液に対し、油と濁質とを分離した処理水を得る装置として好適に用いることができる。
 また、別の本願発明は、当該水処理装置に被処理液を供給し、処理済液を回収する工程を有する水処理方法である。
 当該水処理方法は、当該水処理装置を用いて被処理液を処理するため、粒子を効率良く洗浄することができる。
[本願発明の実施形態の詳細]
 以下、本発明に係る水処理装置及び水処理方法の実施形態について詳説する。
 [水処理装置]
 図1の水処理装置は、略鉛直方向に配設される筒状の本体1と、被処理液を浄化する処理部2と、本体内に下方から気泡を供給する気泡供給部3と、本体内に下方から逆洗水を供給する逆洗水供給部4とを備える。
 <本体>
 上記本体1は筒状体であり、その中心軸が鉛直方向と略一致するように配置される。また本体1は、天面部に接続され、被処理液Xを供給する被処理液供給管8と、本体1の下方に配設されたヘッダ部9と、ヘッダ部9に接続され、処理済液Yを回収する回収管10とを有する。なお、気泡供給部3から気泡を供給するバブリング時及び逆洗水供給部4から逆洗水を供給する逆洗時において気泡及び逆洗水が被処理液供給管8側に流入しないよう、被処理液供給管8にはバルブ等の開閉手段(図示せず)が配設されている。
 上記回収管10には気泡供給部3及び逆洗水供給部4が接続され、後述の第1粒子5a、中間粒子6a及び第2粒子7a(第1粒子、中間粒子及び第2粒子を総称して粒子ということがある)の洗浄時において回収管10を介して気泡及び逆洗水が本体1内部に供給される。
 本体1の材質としては特に限定されず、金属や合成樹脂等を用いることができる。特に、強度、耐熱性、耐薬品性等の観点からステンレス又はアクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS樹脂)が好ましい。また、本体1中での、油滴や濁質粒子等の拡散状態を観察できるように透明なABS樹脂を用いてもよい。
 本体1の平面形状(底面形状)としては特に限定されず、円形、矩形等とすることができるが、円形が好ましい。本体1の平面形状を円形とすることで、本体1内部の角部を無くすことができ、粒子等が角部に詰まることを防止できる。また、本体1の強度設計がし易いというメリットも発生する。
 本体1のサイズは、被処理液の処理量によって適宜設計することができる。本体1の直径としては例えば0.1m以上5m以下とすることができる。本体1の高さとしては例えば0.5m以上10m以下とすることができる。
<処理部>
 上記処理部2は、粒子を封入する処理層として上流側から順に、複数の第1粒子5aを封入する第1処理層51と、この第1粒子5aより平均径が小さい複数の中間粒子6aを封入する中間処理層61と、この中間粒子6aより平均径が小さい複数の第2粒子7aを封入する第2処理層71とを有する。なお、これら第1処理層、中間処理層及び第2処理層を総称して処理層ということがある。また、処理部2は、第1処理層51の上方に配設される第1排出部52と、中間処理層61の上方に配設される中間排出部62と、第2処理層71の上方に配設される第2排出部72とをさらに有する。これらの第1排出部52、中間排出部62及び第2排出部72は、それぞれ気泡及び逆洗水のうち少なくとも一方を排出する。なお、これら第1排出部、中間排出部及び第2排出部を総称して排出部ということがある。
 <第1処理層>
 上記第1処理層51は、各処理層の内で本体1内部の最も上流側に配設され、内部に複数の第1粒子5aを封入する。第1処理層51は、封入する第1粒子5aの上流側への流出を防止する第1上仕切板54と、封入する第1粒子5aの下流側への流出を防止する第1下仕切板55とを有する。また、第1処理層51は、定常状態において第1下仕切板55の上面側に堆積する第1粒子5aと第1上仕切板54との間の空間に形成される第1空間部56を有する。この第1処理層51は、被処理液に含まれる粒径の比較的大きい油滴や濁質粒子等の異物を主に除去する。
 (第1粒子)
 上記第1粒子5aとしては、公知の濾過処理用の粒子を用いることができ、例えば粒子径の比較的大きい砂、高分子化合物、天然素材等を主成分とする粒子を用いることができる。上記砂としては、例えばアンスラサイト、ガーネット、マンガン砂等を挙げることができ、これらを1種で又は2種以上混合して用いることができる。
 上記高分子化合物としては、例えばエチレン-酢酸ビニル共重合樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、ポリカーボネート樹脂等を挙げることができる。これらの中で柔軟性に優れたエチレン-酢酸ビニル共重合樹脂が好ましく、耐水性、耐油性等に優れるビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂が好ましく、吸着性に優れるポリオレフィン樹脂がより好ましい。さらにポリオレフィン樹脂の中でも特に油分吸着能力に優れるポリプロピレン樹脂が好ましい。また、高分子化合物の場合、不定形の粉砕粒子を用いることが好ましい。不定形の粉砕粒子を用いることで、粒子を緻密に堆積させることができ、濾過効率を向上させると共に、定常状態における粒子の浮き上がりを防止することができる。
 上記天然素材としては、篩い分けして粒子サイズを整えたものを使用することができ、例えばクルミの殻、おがくず、麻などの天然繊維等を挙げることができる。
 第1粒子5aとしては、上述した高分子化合物を主成分とする粒子を用いるとよい。このように高分子化合物を主成分とする粒子を第1粒子5aとして用いることで、当該水処理装置のコスト及び重量を低減することができる。また、第1粒子5aの比重を小さくできるため、バブリング時及び逆洗時の撹拌効果を高めることができる。この第1粒子5aとしての高分子化合物は、弾性を有し、曲り易いことが好ましい。そのことにより、粒子の表面に吸着した油滴や濁質粒子等が表面から分離し易くなることが期待される。
 この高分子化合物の引張弾性率の下限としては5MPaが好ましく、10MPaがより好ましい。また、引張弾性率の上限としては200MPaが好ましく、150MPaがより好ましい。この引張弾性率が上記下限未満であると、高分子化合物が変形し難く、高分子化合物の表面に吸着した油滴や濁質粒子等が表面から分離し難くなるおそれがある。一方、この引張弾性率が上記上限未満を超えても、油滴や濁質粒子等の分離能力がそれ以上に向上しないおそれがある。なお、引張弾性率とは、JIS-K7162(1994)に準拠して測定される値である。
 この高分子化合物の曲げ弾性率の下限としては5MPaが好ましく、10MPaがより好ましい。また、曲げ弾性率の上限としては200MPaが好ましく、150MPaがより好ましい。この曲げ弾性率が上記下限未満であると、高分子化合物が変形し難く、高分子化合物の表面に吸着した油滴や濁質粒子等が表面から分離し難くなるおそれがある。一方、この曲げ弾性率が上記上限を超えても、油滴や濁質粒子等の分離能力がそれ以上に向上しないおそれがある。なお、曲げ弾性率とは、JIS-K7171(2008)に準拠して測定される値である。
 また、この高分子化合物のデュロメータ硬さ(タイプA)の上限としては110が好ましく、98がより好ましい。また、このデュロメータ硬さの下限としては60が好ましく、70がより好ましい。このデュロメータ硬さが上記上限を超えると高分子化合物が変形し難く、高分子化合物の表面に吸着した油滴や濁質粒子等が表面から分離し難くなるおそれがある。一方、このデュロメータ硬さが上記下限未満であっても、油滴や濁質粒子等の分離能力がそれ以上に向上しないおそれがある。なお、デュロメータ硬さ(タイプA)とは、JIS-K7215(1986)に準拠して測定される値である。
 第1粒子5aの平均径の下限としては、400μmが好ましく、450μmがより好ましい。第1粒子5aの平均径が上記下限未満の場合、第1処理層51に封入される粒子の密度が大きくなり、当該水処理装置の圧損が大きくなるおそれや、当該水処理装置のコスト及び重量が増加するおそれがある。一方、第1粒子5aの平均径の上限としては、1000μmが好ましく、800μmがより好ましく、600μmがさらに好ましい。第1粒子5aの平均径が上記上限を超える場合、粒径の比較的大きい油滴や濁質粒子等の除去性能が不十分となるおそれがある。なお、粒子の平均径とは、JIS-Z8801-1(2006)に規定される篩を用い、目開きの大きい篩から順に粒子をかけて篩上の粒子数と各篩の目開きとから算出される値である。
 第1粒子5aの均等係数の下限としては、1.1が好ましく、1.3がより好ましい。第1粒子5aの均等係数が上記下限未満の場合、粒子のバラツキが小さくなり粒子を緻密に堆積させることができないおそれがある。一方、第1粒子5aの均等係数の上限としては、1.8が好ましく、1.6がより好ましい。第1粒子5aの均等係数が上記上限を超える場合、第1処理層51内部で油滴や濁質粒子等の分離能力が不均一となるおそれがある。なお、均等係数とは、質量で60%の粒子が通過した篩の目開き(粒径)をD60、質量で10%の粒子が通過した篩の目開き(粒径)をD10としたときに、D60/D10で得られる値である。
 第1処理層51の空隙率の下限としては、30体積%が好ましく、40体積%がより好ましい。第1処理層51の空隙率が上記下限未満の場合、気泡で粒子を十分に撹拌できないおそれがある。一方、第1処理層51の空隙率の上限としては、95体積%が好ましく、90体積%がより好ましい。第1処理層51の空隙率が上記上限を超えても、気泡による粒子の撹拌効果がそれ以上に向上しないおそれがある。なお、空隙率とは、定常状態に粒子が堆積した層において、粒子が存在していない空間が占める体積の割合である。
 (第1空間部)
 第1空間部56は、定常状態において第1下仕切板55の上面側に堆積する第1粒子5aと第1上仕切板54との間の空間である。第1処理層51で分離された油や濁質の粒子の一部はこの第1空間部56に滞留(浮上分離)し、逆洗時に第1排出部52から逆洗水と共に排出される。また、逆洗時に第1粒子5aがこの第1空間部56内に舞い上がり撹拌されることで、効果的に第1処理層51を逆洗することができる。なお、この第1空間部と、後述する中間空間部及び第2空間部とを総称して空間部ということがある。
 第1上仕切板54と第1下仕切板55との間の空間における第1粒子5aの充填率の下限としては、10体積%が好ましく、20体積%がより好ましく、40体積%がさらに好ましい。また、第1上仕切板54と第1下仕切板55との間の空間における第1粒子5aの充填率の上限としては、95体積%が好ましく、80体積%がより好ましく、70体積%がさらに好ましい。上記充填率が上記上限を超えると、第1粒子5aが分散する空間が小さいので逆洗時の第1粒子5aの撹拌効果が十分に得られないおそれがある。一方、上記充填率が上記下限未満であっても、第1粒子5aが分散する空間が十分にあるので、逆洗時の第1粒子5aの撹拌効果がそれ以上に向上しないおそれがある。なお、定常状態における第1粒子5aの堆積層の平均厚さとしては、例えば1cm以上1m以下とすることができる。
 (第1上仕切板)
 上記第1上仕切板54は、第1粒子5aの上流側への流出を防止する板である。つまり、第1上仕切板54は、第1粒子5aを通さずに液体を流通可能とする構成を有している。具体的には、第1上仕切板54は、メッシュ(網)構造を有している。なお、この第1上仕切板54と、後述する中間上仕切板64及び第2上仕切板74とを総称して上仕切板ということがある。
 第1上仕切板54の材質としては特に限定されず、金属や合成樹脂等を用いることができる。金属を用いる場合、防食の観点からステンレス(特にSUS316L)を用いることが好ましい。合成樹脂を用いる場合、水圧や粒子の重量によって目開きが変化しないよう補強ワイヤー等の支持材を併用することが好ましい。
 第1上仕切板54のメッシュの公称目開きは、複数の第1粒子5aの最小径(第1粒子5aが通過しない篩の最大目開き)以下となるよう設計される。この第1上仕切板54のメッシュの公称目開きの上限としては、400μmが好ましく、350μmがより好ましい。上記公称目開きが上記上限を超える場合、第1粒子5aが第1上仕切板54を通過するおそれがある。一方、上記公称目開きの下限としては、10μmが好ましく、40μmがより好ましい。上記公称目開きが上記下限未満の場合、当該水処理装置の圧損が大きくなるおそれがある。
 (第1下仕切板)
 上記第1下仕切板55は、第1粒子5aの降下を防止する板である。つまり、第1下仕切板55は、第1粒子5aを通さずに液体を流通可能とする構成を有している。具体的には、第1下仕切板55は、メッシュ(網)構造を有している。なお、この第1下仕切板55と、後述する中間下仕切板65及び第2下仕切板75とを総称して上仕切板ということがある。
 第1下仕切板55の材質としては、第1上仕切板54と同様に特に限定されず、金属や合成樹脂等を用いることができる。金属を用いる場合、防食の観点からステンレス(特にSUS316L)を用いることが好ましい。合成樹脂を用いる場合、水圧や粒子の重量によって目開きが変化しないよう補強ワイヤー等の支持材を併用することが好ましい。
 第1下仕切板55のメッシュの公称目開きは、第1上仕切板54と同様に複数の第1粒子5aの最小径(第1粒子5aが通過しない篩の最大目開き)以下となるよう設計される。この第1下仕切板55のメッシュの公称目開きの上限としては、100μmが好ましい。上記公称目開きが上記上限を超える場合、第1粒子5a又は中間粒子6aが第1下仕切板55を通過するおそれがある。一方、上記公称目開きの下限としては、10μmが好ましく、40μmがより好ましい。上記公称目開きが上記下限未満の場合、当該水処理装置の圧損が大きくなるおそれがある。
 (第1滞留部)
 当該水処理装置は、本体1の天面と第1上仕切板54との間に設けられる空間である第1滞留部53を有する。この第1滞留部53には第1排出部52が接続される。第1処理層51で分離した油滴や濁質粒子等の一部はこの第1滞留部53に滞留(浮上分離)し、逆洗時に第1排出部52から逆洗水と共に排出される。なお、この第1滞留部53と、後述する中間滞留部63及び第2滞留部73とを総称して滞留部ということがある。
 第1滞留部53の平均高さ(本体1の天面と第1上仕切板54との距離)の下限としては、1cmが好ましく、2cmがより好ましい。また、第1滞留部53の平均高さの上限としては、3mが好ましく、50cmがより好ましい。第1滞留部53の平均高さが上記下限未満であると、バブリング時に分離した油滴や濁質粒子等が本体1の天面に吸着し、第1排出部52から排出され難いおそれがある。一方、第1滞留部53の平均高さが上記上限を超えると、本体1が高くなりすぎるおそれがある。
 (第1排出部)
 第1排出部52は、第1処理層51の直上に設けられ、第1処理層51で分離した油滴や濁質粒子等を逆洗水と共に排出する。
 第1上仕切板54の上面から第1排出部52の下端までの距離の上限としては、50cmが好ましく、10cmがより好ましく、0cmがさらに好ましい。第1上仕切板54の上面から第1排出部52の下端までの距離が上記上限を超えると、バブリング時に分離した油滴や濁質粒子等が、第1排出部52から排出されるまでの間に他の処理層に吸着し、排出され難くなるおそれがある。なお、定常状態において被処理液が第1排出部52側に流入しないよう、第1排出部52にはバルブ等の開閉手段(図示せず)が設けられる。
 <中間処理層>
 上記中間処理層61は、第1処理層51の下流側に配設され、内部に複数の中間粒子6aを封入する。中間処理層61は、封入する中間粒子6aの上流側への流出を防止する中間上仕切板64と、封入する中間粒子6aの下流側への流出を防止する中間下仕切板65とを有する。また、中間処理層61は、定常状態において中間下仕切板65の上面側に堆積する中間粒子6aと中間上仕切板64との間の空間に形成される中間空間部66を有する。この中間処理層61は、第1処理層51で濾過される油滴や濁質粒子等の径よりも小さい径の油滴や濁質粒子等を主に除去する。
 (中間粒子)
 上記中間粒子6aの材質については、上記第1粒子5aと同様とすることができる。
 中間粒子6aの平均径は、上記第1粒子5aの平均径よりも小さい。中間粒子6aの平均径の下限としては、150μmが好ましく、200μmがより好ましい。中間粒子6aの平均径が上記下限未満の場合、中間処理層61に封入される粒子の密度が大きくなり、当該水処理装置の圧損が大きくなるおそれや、当該水処理装置のコスト及び重量が増加するおそれがある。一方、中間粒子6aの平均径の上限としては、350μmが好ましく、300μmがより好ましい。中間粒子6aの平均径が上記上限を超える場合、油滴や濁質粒子等の除去性能が不十分となるおそれがある。なお、中間粒子6aの均等係数については、上記第1粒子5aと同様とすることができる。
 (中間空間部)
 中間空間部66は、定常状態において中間下仕切板65の上面側に堆積する中間粒子6aと中間上仕切板64との間の空間である。この中間空間部66の構成については、上記第1空間部56と同様にすることができる。
 (中間上仕切板)
 上記中間上仕切板64は、中間粒子6aの上流側への流出を防止する板である。上記中間上仕切板64の構成において、メッシュの公称目開き以外については上記第1上仕切板54と同様とすることができる。
 中間上仕切板64のメッシュの公称目開きは、複数の中間粒子6aの最小径(中間粒子6aが通過しない篩の最大目開き)以下となるよう設計される。この中間上仕切板64のメッシュの公称目開きの上限としては、150μmが好ましく、100μmがより好ましい。上記公称目開きが上記上限を超える場合、中間粒子6aが中間上仕切板64を通過するおそれがある。一方、上記公称目開きの下限としては、10μmが好ましく、20μmがより好ましい。上記公称目開きが上記下限未満の場合、当該水処理装置の圧損が大きくなるおそれがある。
 (中間下仕切板)
 上記中間下仕切板65は、中間粒子6aの降下を防止する板である。上記中間下仕切板65の構成において、メッシュの公称目開き以外については上記第1下仕切板55と同様とすることができる。
 中間下仕切板65のメッシュの公称目開きは、中間上仕切板64と同様に複数の中間粒子6aの最小径(中間粒子6aが通過しない篩の最大目開き)以下となるよう設計される。この中間下仕切板65のメッシュの公称目開きの上限としては、100μmが好ましく、80μm以下がより好ましい。上記公称目開きが上記上限を超える場合、中間粒子6a又は第2粒子7aが中間下仕切板65を通過するおそれがある。一方、上記公称目開きの下限としては、10μmが好ましく、20μmがより好ましい。上記公称目開きが上記下限未満の場合、当該水処理装置の圧損が大きくなるおそれがある。
 (中間滞留部)
 当該水処理装置は、第1下仕切板55と中間上仕切板64との間に設けられる空間である中間滞留部63を有する。この中間滞留部63には中間排出部62が接続される。中間処理層61で分離した油滴や濁質粒子等の一部はこの中間滞留部63に滞留(浮上分離)し、逆洗時に中間排出部62から逆洗水と共に排出される。中間滞留部63の構成については、上記第1滞留部53と同様とすることができる。
 (中間排出部)
 中間排出部62は、中間処理層61の直上に設けられ、中間処理層61で分離した油滴や濁質粒子等を逆洗水と共に排出する。中間排出部62の構成については、上記第1排出部52と同様とすることができる。
 <第2処理層>
 上記第2処理層71は、中間処理層61の下流側に配設され、内部に複数の第2粒子7aを封入する。第2処理層71は、封入する第2粒子7aの上流側への流出を防止する第2上仕切板74と、封入する第2粒子7aの下流側への流出を防止する第2下仕切板75とを有する。また、第2処理層71は、定常状態において第2下仕切板75の上面側に堆積する第2粒子7aと第2上仕切板74との間の空間に形成される第2空間部76を有する。この第2処理層71は被処理液に含まれる微細な油滴や濁質粒子等を主に除去する。
 (第2粒子)
 上記第2粒子7aとしては、公知の濾過処理用の粒子を用いることができ、例えば粒子径の比較的小さい天然素材、高分子化合物等を主成分とする粒子を用いることができる。上記天然素材としては、例えば珪藻土等を挙げることができる。上記高分子化合物の構成は、上記第1粒子5aにおける高分子化合物と同様にすることができる。
 第2粒子7aとしては、上述した珪藻土を用いることが好ましい。珪藻土を用いることにより被処理液中の油分を効率良く除去することができる。
 第2粒子7aの平均径は、上記中間粒子6aの平均径よりも小さい。第2粒子7aの平均径の下限としては、10μmが好ましく、20μmがより好ましい。第2粒子7aの平均径が上記下限未満の場合、第2処理層71に封入される粒子の密度が大きくなり、当該水処理装置の圧損が大きくなるおそれや、コスト及び重量が増加するおそれがある。一方、第2粒子7aの平均径の上限としては、100μmが好ましく、90μmがより好ましい。第2粒子7aの平均径が上記上限を超える場合、微細な油滴や濁質の除去性能が不十分となるおそれがある。なお、第2粒子7aの均等係数については、上記第1粒子5aと同様とすることができる。
 (第2空間部)
 第2空間部76は、定常状態において第2下仕切板75の上面側に堆積する第2粒子7aと第2上仕切板74との間の空間である。この第2空間部76の構成については、上記第1空間部56と同様にすることができる。
 (第2上仕切板)
 上記第2上仕切板74は、第2粒子7aの上流側への流出を防止する板である。第2上仕切板74の構成において、メッシュの公称目開き以外については上記第1上仕切板54と同様とすることができる。
 第2上仕切板74のメッシュの公称目開きは、複数の第2粒子7aの最小径(第2粒子7aが通過しない篩の最大目開き)以下となるよう設計される。この第2上仕切板74のメッシュの公称目開きの上限としては、100μmが好ましく、40μm以下がより好ましい。上記公称目開きが上記上限を超える場合、第2粒子7aが第2上仕切板74を通過するおそれがある。一方、上記公称目開きの下限としては、10μmが好ましく、20μmがより好ましい。上記公称目開きが上記下限未満の場合、当該水処理装置の圧損が大きくなるおそれがある。
 (第2下仕切板)
 上記第2下仕切板75は、第2粒子7aの降下を防止する板である。第2下仕切板75の構成において、メッシュの公称目開き以外については上記第1下仕切板55と同様とすることができる。
 第2下仕切板75のメッシュの公称目開きは、第2上仕切板74と同様に複数の第2粒子7aの最小径(第2粒子7aが通過しない篩の最大目開き)以下となるよう設計される。この第2下仕切板75のメッシュの公称目開きの上限としては、50μmが好ましく、40μm以下がより好ましい。上記公称目開きが上記上限を超える場合、第2粒子7aが第2下仕切板75を通過するおそれがある。一方、上記公称目開きの下限としては、10μmが好ましく、20μmがより好ましい。上記公称目開きが上記下限未満の場合、当該水処理装置の圧損が大きくなるおそれがある。
 (第2滞留部)
 当該水処理装置は、中間下仕切板65と第2上仕切板74との間に設けられる空間である第2滞留部73を有する。この第2滞留部73には第2排出部72が接続される。第2処理層71で分離した油滴や濁質粒子等の一部はこの第2滞留部73に滞留(浮上分離)し、逆洗時に第2排出部72から逆洗水と共に排出される。第2滞留部73の構成については、上記第1滞留部53と同様とすることができる。
 (第2排出部)
 第2排出部72は、第2処理層71の直上に設けられ、第2処理層71で分離した油滴や濁質粒子等を逆洗水と共に排出する。第2排出部72の構成については、上記第1排出部52と同様とすることができる。
 <ヘッダ部>
 上記ヘッダ部9は、上記第2処理層71の下方、つまり第2下仕切板75と本体1の底面との間に形成される空間である。このヘッダ部9の下部には処理済液Yを回収する回収管10が接続され、第1処理層51、中間処理層61及び第2処理層71を通過した処理済液Yがこのヘッダ部9で収集された後に回収される。
 <気泡供給部>
 上記気泡供給部3は、上記回収管10を介して気泡を当該水処理装置の下方から上方へ供給する。気泡供給部3は、圧縮機等から給気管(図示せず)を通して供給される気体を吐出することで気泡を供給する。このような気泡供給部3としては特に限定されず、公知のバブリング装置を用いることができる。気泡供給部3に用いられる気体としては、アルゴン、窒素などの不活性ガス、油田で発生する天然ガス、空気等を用いることができる。この中でも空気を用いることによりコスト低減を図ることができる。気泡の上昇流によって、複数の第1粒子5a、中間粒子6a及び第2粒子7aが液中に分散することで、粒子に付着した油滴や濁質粒子等が分離される。
 気泡の平均径の下限としては、3mmが好ましく、4mmがより好ましい。また、気泡の平均径の上限としては、8mmが好ましく、7mmがより好ましい。気泡の平均径が上記下限未満であると、粒子の分散が小さくなるので、粒子に付着していた油滴や濁質等が分離され難くなるおそれがある。一方、気泡の平均径が上記上限を超えると、気泡が大きすぎて粒子の撹拌回数が少なくなるので、粒子に付着していた油滴や濁質等が分離し難くなるおそれがある。
 気泡供給部3による気泡の供給開始から供給停止までの時間の下限としては3秒が好ましく、5秒がより好ましい。また、気泡の供給開始から供給停止までの時間の上限としては20秒が好ましく、10秒がより好ましい。気泡の供給開始から供給停止までの時間が上記下限未満であると、気泡による粒子の分散が小さくなって、粒子に付着している油滴や濁質粒子等が分離しないおそれがある。一方、気泡の供給開始から供給停止までの時間が上記上限を超えると、分離した油滴や濁質粒子等が、他の処理層に付着し、排出部から排出され難くなるおそれがある。
 <逆洗水供給部>
 上記逆洗水供給部4は、上記回収管10を介して逆洗水を当該水処理装置の下方から上方へ供給する。この逆洗水供給部4の逆洗水を供給する管の先端と上記気泡供給部3の気泡を供給する管は、1個の共通配管となっており、切替弁(図示せず)によって逆洗水か気泡のいずれか一方が供給される。逆洗水供給部4は、例えばポンプによって処理済液を圧送することで逆洗水を供給する。上記気泡によって粒子から分離した油滴や濁質粒子等が、この逆洗水によって排出部から逆洗水と共に排出され、後述の逆洗水回収部で回収される。
 逆洗水供給部4による逆洗水の供給開始から供給停止までの時間の下限としては、5秒が好ましく、10秒がより好ましい。また、上記気泡の供給開始から供給停止までの時間の上限としては、100秒が好ましく、60秒がより好ましい。逆洗水の供給開始から供給停止までの時間が上記下限未満であると、粒子から分離した油滴や濁質粒子等が排出部から全て排出されずに残るおそれがある。一方、逆洗水の供給開始から供給停止までの時間が上記上限を超えても、粒子から分離した油滴や濁質粒子等が排出部から十分に排出されているので、それ以上に逆洗水を供給しても時間が無駄になるだけであり、逆洗の効率が低下するおそれがある。
 <逆洗水回収部>
 上記逆洗水回収部(図示せず)は、排出部を介して油滴や濁質粒子等を含む逆洗水を回収する。この回収した逆洗水は、例えば当該水処理装置に被処理液Xとして再度供給することができる。
<利点>
 当該水処理装置は、処理層の第1上仕切板54、中間上仕切板64、第2上仕切板74と粒子との間に第1空間部56、中間空間部66、第2空間部76を有する。これにより粒子に気泡を供給したときに、気泡によって粒子が撹拌され、粒子が容易に分散するので、粒子に付着した油滴や濁質粒子等が分離しやすくなる。また、逆洗水を供給し、排出口から排出することで、粒子から分離した油滴や濁質粒子等が他の処理層に付着せずに排出される。これらによって、粒子を容易かつ確実に洗浄することができる。その結果、当該水処理装置は高い水処理効率を有する。
 また、当該水処理装置は、気泡供給部3による気泡の供給と、逆洗水供給部4による逆洗水の供給とを繰り返し、その気泡及び逆洗水を処理層の直上の排出部により排出する。このように気泡の供給と逆洗水の供給とを繰り返すことにより、粒子に付着した油滴や濁質粒子等が十分に分離され、排出される。また、油滴や濁質粒子等が直上の排出部から排出されるので、分離した油滴や濁質粒子等が他の処理層に付着し難くなる。
 また、当該水処理装置は、気泡供給部3によって気泡を供給し、気泡によって粒子間から分離した油滴や濁質粒子等が滞留部内に浮遊し、他の処理層に付着する前に、逆洗水供給部4によって逆洗水の供給を開始することができる。このように逆洗水の供給を開始することにより、油滴や濁質粒子等が直ぐに排出されるので、粒子を容易かつ確実に洗浄することができる。
 また、当該水処理装置は、上流側の処理層が封入する粒子の平均径よりも下流側の処理層が封入する粒子の平均径を小さくすることで、上流側の処理層で粒径の比較的大きい油滴や濁質粒子等を分離し、その後エマルジョン化した油滴や微細な濁質粒子等を下流側の処理層で分離することができる。その結果、水処理効率をさらに高められる。
[水処理方法]
 当該水処理方法は、当該水処理装置に被処理液を供給し、処理済液を回収する浄化工程と、処理層を逆洗する逆洗工程とを備えている。以下、当該水処理方法の詳細を図1の水処理装置を用いて説明する。
<浄化工程>
 上記浄化工程における被処理液の供給方法は特に限定されず、例えばポンプ又は水頭で当該水処理装置に被処理液を圧送する方法を用いることができる。
 当該水処理方法で回収する処理済液の濁質濃度の上限としては、10ppmが好ましく、5ppmがより好ましく、3ppmがさらに好ましく、1ppm以下が特に好ましい。処理済液の濁質濃度を上記上限以下とすることで、当該水処理方法で処理した処理済液を環境に負荷を与えず廃棄することや産業用水として利用することが可能となる。なお、濁質濃度とは、浮遊物質(SS)の濃度を意味し、JIS-K0102(2008)の「14.1 懸濁物質」に準拠して測定される値である。
 当該水処理方法で回収した処理済液の油濃度の上限としては、100ppmが好ましく、50ppmがより好ましく、10ppmがさらに好ましく、1ppm以下が特に好ましい。処理済液の油濃度を上記上限以下とすることで、当該水処理方法の後で行う油水分離処理の負荷を低減することや、条件によっては他の油水分離処理を行なわずとも当該水処理方法で油水分離した処理済液を環境に負荷を与えず廃棄することができる。
 上記浄化工程において、粒子に付着した油滴や濁質粒子等が増え、各処理層上下での差圧が大きくなると、浄化工程を終了し、次の逆洗工程を行って粒子を洗浄する。
<逆洗工程>
 逆洗工程は、気泡を供給する工程と、逆洗水を供給する工程とを有する。
(気泡供給工程)
 気泡供給工程では、上述した径の気泡Bを上述した時間、気泡供給部3によって処理部2に下方から回収管10を介して供給する(図2A参照)。この気泡Bによって液中で粒子が撹拌され分散し、粒子に付着していた油滴や濁質粒子等Dが分離する。
(逆洗水供給工程)
 逆洗水供給工程は、逆洗水Zを洗水供給部4によって処理部2に下方から回収管10を介して供給する(図2B参照)。この逆洗水Zによって、粒子から分離した油滴や濁質粒子等Dが排出部から排出される。
 この逆洗水供給工程は上記気泡供給工程停止と略同時に行うことが好ましい。このように気泡Bの供給停止と略同時に逆洗水供給部4の逆洗水Zの供給開始を行うことで、粒子から分離した油滴や濁質粒子等Dが他の処理層に付着する前に排出部から排出される。
 さらにこの逆洗水供給工程は、気泡供給工程によって処理層から分離した油滴や濁質粒子等が滞留部に浮遊しているときに開始することが好ましい。これによって、処理層から分離した油滴や濁質粒子等Dが、他の処理層に吸着せずに排出口から排出される。このように逆洗水供給工程を開始するには、例えば次のようにして行う。予め、気泡供給工程のバブリングによって処理層から分離した油滴や濁質粒子等が滞留部に浮遊し始めてから他の処理層に吸着するまでのバブリング開始時からの時間をバブリング量等の条件毎に調べる。そして、この時間内に逆洗水供給工程を開始することで、油滴や濁質粒子等Dが滞留部に浮遊しているときに逆洗水Zを供給することができる。また、本体に透明な材質を用い、バブリング時の処理層を観察し、処理層から分離した油滴や濁質粒子等Dが滞留部に浮遊し始めてから他の処理層に付着するまでの間に逆洗水供給工程を開始してもよい。
 この気泡供給工程と逆洗水供給工程とを繰り返して行うことが好ましい。この繰り返し回数の下限としては、2回が好ましく、5回がさらに好ましい。また、上記繰り返し回数の上限としては、20回が好ましく、15回がさらに好ましい。上記繰り返し回数が上記下限未満であると、粒子に付着した油滴や濁質粒子等を十分に分離し、排出できないおそれがある。一方、上記繰り返し回数が上記上限を超えると、粒子に付着した油滴や濁質粒子等を十分に分離し、排出できているので、無駄に気泡Bの供給と逆洗水Zの供給とを繰り返しているおそれがある。
 なお、気泡供給工程及び逆洗水供給工程は、各処理層に対し個別に行う。従って、第1処理層51を逆洗する場合には、第1排出部52の開閉手段を開、被処理液供給管8、中間排出部62及び第2排出部72の開閉手段を閉とし、気泡B及び逆洗水Zが第1排出部52のみから排出されるようにする。同様に、中間処理層61を逆洗する場合には、中間排出部62の開閉手段を開、被処理液供給管8、第1排出部52及び第2排出部72の開閉手段を閉とし、気泡B及び逆洗水Zが中間排出部62のみから排出されるようにする。また、第2処理層71を逆洗する場合には、第2排出部72の開閉手段を開、被処理液供給管8、第1排出部52及び中間排出部62の開閉手段を閉とし、気泡B及び逆洗水Zが第2排出部72のみから排出されるようにする。
 当該水処理方法では、逆洗工程後、再度浄化工程を行うことができる。このように浄化工程と逆洗工程とを繰り返すことで、単一の水処理装置で水処理を継続して行うことができる。
 (利点)
 当該水処理方法は、粒子を容易かつ確実に洗浄することができ、高い処理能力を維持することができる。そのため、例えば油田等で発生する油や濁質を含んだ石油随伴水等の浄化に好適に用いることができる。
[その他の実施形態]
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
 上記実施形態においては、水処理装置が第1処理層、中間処理層、第2処理層の3層の処理層を備えたが、処理層の数は複数であればよく3層に限らない。例えば処理部2が第1処理層と第2処理層との2層を備えてもよいし、中間処理層を2層以上備え、処理層を4層以上備えてもよい。
 また、気泡供給部の気泡を供給する管と、逆洗水供給部の逆洗水を供給する管とを独立して設けてもよい。このように気泡供給部の管と逆洗水供給部の管とを独立させることで、気泡を供給しながら逆洗水を供給することができ、粒子をさらに容易かつ確実に洗浄することが期待される。
 また、処理層毎に気泡供給部と逆洗水供給部とを配設してもよい。これにより粒子をさらに容易かつ確実に洗浄できることが期待される。
 以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
 図1の3層の処理層を有する水処理装置を用いて水処理を行った。本体1の内径は40mmとした。また、各処理層の粒子の材質、平均粒径、引張弾性率/曲げ弾性率、デュロメータ硬さ、密度を表1に示す。第1粒子5aには、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂(以下、EVAと記す)粉末(東京インキ株式会社の「パウダーレジン5015M」)を用いた。中間粒子6aには、EVA粉末(東京インキ株式会社の「パウダーレジン2030M」)を用いた。第2粒子7aには、珪藻土(株式会社丸東の「ラヂオライト#3000」)を用いた。
 また、各処理層の層厚さ、充填率、充填量、嵩密度、空隙率、及び各滞留部の高さを表1に示す。なお、充填量とは、処理層が封入する粒子の総質量である。また、嵩密度とは、処理層の単位体積当たりの粒子の総質量である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 被処理液としては、油水混合液を用いた。この油水混合液の油分濃度は500ppmであり、2μmの炭酸カルシウム濃度は100ppmであった。
 上記油水混合液を水処理装置によって375m/m・dayの処理流速で0.47m/dayの処理量で濾過処理して浄化し、処理層の上下での差圧が大きくなると、浄化を停止して気泡Bの供給及び逆洗水Zの供給を繰り返して処理層の粒子を洗浄した。
 粒子の洗浄では、最初に第2処理層71の第2粒子7aの洗浄を行い、続いて中間処理層61の中間粒子6aの洗浄を行い、その後に第1処理層51の第1粒子5aの洗浄を行った。各粒子の洗浄では、平均径6mmの気泡Bを4L/分の割合で8秒間供給し、気泡Bの供給停止と略同時に逆洗水Zの供給を開始し、逆洗水Zを0.4L/分の割合で22秒間供給した。そして、この気泡Bの供給及び逆洗水Zの供給を繰り返して連続5回行った。なお、気泡Bの供給開始8秒の時点において、各粒子間から分離した油滴や濁質粒子等は各滞留部に浮遊しているが、各滞留部の上面や側壁内面には吸着していなかった。この水処理中での第2処理層の上下の差圧の推移を図3に示す。
 このように被処理液の浄化と粒子の洗浄を繰り返して84時間行った。図3に示すように、被処理液の浄化中に差圧が上昇し、粒子を洗浄することによって差圧が減少した。この84時間中の各浄化毎に、第2処理層71の上下での差圧の1時間当たりの上昇量を算出した。そして、その84時間中の全浄化での、その上昇量の平均値(この平均値を以下において時間当たり濾過中差圧上昇量という)を評価した。具体的には、図3における差圧の上昇カーブP1、P2、P3等の上昇カーブ毎に差圧の1時間当たりの上昇量を算出し、それらの上昇量の平均を時間当たり濾過中差圧上昇量とした。この時間当たり濾過中差圧上昇量が小さいほど、粒子に付着した油滴や濁質粒子等が良く除去され、粒子の洗浄が容易かつ確実に行われたことを示す。本実施例での時間当たり濾過中差圧上昇量は、7kPa/hであり、短い洗浄時間で処理層の上下の差圧を低減できていることが分かる。
 本発明の水処理装置及び水処理方法は粒子を効率良く洗浄することができる。その結果、例えば石油随伴水の浄化に好適に用いることができる。
1 本体、2 処理部、3 気泡供給部、4 逆洗水供給部、51 第1処理層、52 第1排出部、53 第1滞留部、54 第1上仕切板、55 第1下仕切板、56 第1空間部、5a 第1粒子、61 中間処理層、62 中間排出部、63 中間滞留部、64 中間上仕切板、65 中間下仕切板、66 中間空間部、6a 中間粒子、71 第2処理層、72 第2排出部、73 第2滞留部、74 第2上仕切板、75 第2下仕切板、76 第2空間部、7a 第2粒子、8 被処理液供給管、9 ヘッダ部、10 回収管。

Claims (11)

  1.  略鉛直方向に設置される筒状の本体を備え、この本体内の少なくとも一部に充填される処理部により上方から供給される被処理液を浄化し、下方から処理済液を回収する水処理装置であって、
     上記本体内の軸方向にかつ間隔を開けて配設され、内部に粒子が封入され、その粒子の上下への流出を防止する一対の仕切板を有する複数の処理層と、
     上記本体内に下方から気泡を供給する気泡供給部と、
     上記本体内に下方から逆洗水を供給する逆洗水供給部と、
     上記本体内の各処理層の上方に配設され、上記気泡及び逆洗水のうち少なくとも一方を排出する排出部とを備え、
     定常状態において上記処理層の上仕切板と粒子との間に空間部を有する水処理装置。
  2.  上記処理層の洗浄時に、上記気泡供給部による気泡の供給と、上記逆洗水供給部による逆洗水の供給とを繰り返し、その気泡及び逆洗水を上記処理層の直上の排出部により排出する、請求項1に記載の水処理装置。
  3.  上記気泡供給部による気泡の供給開始から供給停止までの時間が3秒以上20秒以下である、請求項1または請求項2に記載の水処理装置。
  4.  上記気泡供給部の気泡の供給停止と略同時に上記逆洗水供給部の逆洗水の供給開始を行う、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の水処理装置。
  5.  上記気泡の平均径が3mm以上8mm以下である、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の水処理装置。
  6.  上記上仕切板と下上仕切板との間における粒子の充填率が10体積%以上95体積%以下である、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の水処理装置。
  7.  上流側の処理層が封入する粒子の平均径よりも下流側の処理層が封入する粒子の平均径が小さい、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の水処理装置。
  8.  上流側から順に第1処理層及び第2処理層を備え、第1処理層が封入する第1粒子が高分子化合物を主成分とし、第2処理層が封入する第2粒子が珪藻土を主成分とする、請求項7に記載の水処理装置。
  9.  上記第1処理層と第2処理層との間に中間処理層をさらに備え、中間処理層が封入する中間粒子が高分子化合物を主成分とする、請求項8に記載の水処理装置。
  10.  上記被処理液が油と濁質とを含有し、この被処理液から油と濁質とを分離する、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の水処理装置。
  11.  請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の水処理装置に被処理液を供給し、処理済液を回収する工程
     を有する水処理方法。
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