WO2018221088A1 - 水浄化システム - Google Patents

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WO2018221088A1
WO2018221088A1 PCT/JP2018/016713 JP2018016713W WO2018221088A1 WO 2018221088 A1 WO2018221088 A1 WO 2018221088A1 JP 2018016713 W JP2018016713 W JP 2018016713W WO 2018221088 A1 WO2018221088 A1 WO 2018221088A1
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WO
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water
tank
treated
purification system
storage tank
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/016713
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English (en)
French (fr)
Inventor
藤田　浩史
廣田　達哉
ゆうこ 丸尾
太輔 五百崎
真二郎 野間
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/36—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed fluidised during the filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C02F1/62—Heavy metal compounds
    • C02F1/64—Heavy metal compounds of iron or manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone

Definitions

  • the present invention relates to a water purification system. More specifically, the present invention relates to a water purification system that purifies water to be treated that is contaminated between a water storage tank and a user.
  • a water quality purification system described in Patent Document 1 has been proposed as a device for purifying such well water.
  • the water purification system includes a primary water tank that stores raw water such as well water, a water quality improvement device that electrically purifies the raw water in the primary water tank, and a secondary water tank that stores water purified by the water quality improvement device. It has.
  • the water purification system is a filter that is provided between a primary water tank and a secondary water tank that filters the water purified by the water quality improvement device, and is provided between a pump that transfers the purified water in the primary water tank to the secondary water tank. And a control means for driving the pump.
  • the water purification system of Patent Document 1 is a system having very excellent purification performance, and has an advantage that the entire system can be reduced in size.
  • the quality of well water varies from region to region.
  • many iron components may be dissolved in well water.
  • Such well water is not suitable for use as daily water for drinking water or the like. Therefore, it is preferable to remove the iron component dissolved in the well water using a water purifier and purify it into water suitable for domestic water.
  • the water quality improvement device adsorbs the first filter that mainly removes the manganese component and iron content contained in the raw water, and the odor component and various germ components mainly in the raw water. And a second filter to be removed.
  • the water quality improvement apparatus described in Patent Document 1 is provided with an ozone generator / mixer that is electrically operated by the control unit, and the raw water is purified by the electrically generated ozone. And it describes that ozone is supplied to the water filtered with the 1st filter and the 2nd filter, and the disinfection of water and the oxidation of an odor component are performed by ozone.
  • a UF filter device having an Ultra Filtration (UF) membrane is described. And it is described that by filtering the purified water through a UF membrane, germs and viruses remaining in the purified water are removed, and the water stored in the secondary water tank is made suitable for drinking water. .
  • UF Ultra Filtration
  • ozone is an unstable molecule and is easily changed to oxygen, which is a stable molecule. Therefore, in the water purification system described in Patent Document 1, there is a risk that the metal in the secondary water tank downstream from the ozone generator / mixer and the pipes leading to the user may be eluted into the water.
  • the present invention has been made in view of such problems of the conventional technology. And the objective of this invention is purifying the to-be-processed water contaminated from the water storage tank to a user.
  • a water purification system includes a water storage tank that stores water to be treated, a circulation channel that communicates with the water storage tank and circulates the water to be treated in the water storage tank, Is provided. And a water purification system is provided with the microbubble supply apparatus which supplies the microbubble containing ozone to the to-be-processed water which circulates in the circulation flow path, and the water supply pipe which connects a water tank and a some water tank. Furthermore, the water purification system includes a plurality of filtration devices that are disposed upstream of the plurality of water supply tanks in the water supply pipe and filter the water to be treated including microbubbles.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a water purification system according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a connection relationship between the microbubble supply device and the circulation channel of the water purification system according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another example of the connection relationship between the microbubble supply device and the circulation channel of the water purification system according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a filtration device of the water purification system according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating another example of the water purification system according to the present embodiment.
  • water purification system according to the present embodiment will be described in detail.
  • the dimension ratio of drawing is exaggerated on account of description, and may differ from an actual ratio.
  • water whose water quality is improved by the water purification system is referred to as “treated water”.
  • purified water water purified by improving the quality of the water to be treated.
  • raw water water or rainwater drawn from water sources such as wells, rivers or ponds is referred to as “raw water”.
  • the water purification system 100 of the present embodiment includes a water storage tank 10, a circulation channel 20, a microbubble supply device 30, a water supply pipe 40, and a plurality of filtration devices 50.
  • a water storage tank 10 As shown in FIG. 1, the water purification system 100 of the present embodiment includes a water storage tank 10, a circulation channel 20, a microbubble supply device 30, a water supply pipe 40, and a plurality of filtration devices 50.
  • a microbubble supply device 30 As shown in FIG. 1, the water purification system 100 of the present embodiment includes a water storage tank 10, a circulation channel 20, a microbubble supply device 30, a water supply pipe 40, and a plurality of filtration devices 50.
  • the water tank 10 stores water to be treated. Since the water storage tank 10 supplies purified water to a water tank 46 provided in each user's room or the like, the water to be treated can be temporarily stored.
  • the treated water may be raw water drawn from a water source or primary treated water obtained by purifying raw water once.
  • raw water is pumped from a water source by a water pump 61 and supplied to the water storage tank 10 through a water supply pipe 12.
  • arrows indicated by solid lines indicate the direction of water flow.
  • the shape and size of the water storage tank 10 are not particularly limited as long as the water to be treated can be stored.
  • a water receiving tank, an elevated water tank, an elevated water tank, a pressure water tank, or the like can be used.
  • FIG. 1 the case where purified water is supplied to a user who uses a multi-storey building 5 is described as an example.
  • the water tank 10 since the water in the water tank 10 can be supplied to the user by gravity, the water tank 10 is installed on the roof of the building 5.
  • an elevated water tank or an elevated water tank is used as the water storage tank 10, but an elevated water tank is used in the embodiment of FIG.
  • the capacity of the water storage tank 10 is not particularly limited, but the water storage tank 10 shown in FIG. 1 assumes, for example, about 10 to 20 tons. And the water storage tank 10 is installed so that it may be fixed on the roof of the building 5, and the water supply pipe 40 is arrange
  • the water tank 10 may be provided with a water level sensor 15 that senses whether or not the amount of water has decreased to a predetermined water level.
  • the water level sensor 15 is provided in the upper part of the water storage tank 10, and when it is detected that the water level is lower than a predetermined water level, the water level sensor 15 gives an instruction to the pumping pump 61 arranged on the upstream side of the water storage tank 10, and the water to be treated is Water can be supplied to the water storage tank 10 until the water level becomes equal to or higher than a preset level.
  • the circulation channel 20 communicates with the water tank 10 and circulates the water to be treated in the water tank 10.
  • the circulation flow path 20 includes a circulation pump 22, an outward path 23, and a return path 24.
  • the circulation channel 20 is connected to the microbubble supply device 30 at the connection portion 26.
  • the inlet portion 21 and the outlet portion 25 are openings provided in the water storage tank 10, and the circulation channel 20 and the water storage tank 10 communicate with each other through the inlet portion 21 and the outlet portion 25.
  • the forward path 23 is formed by connecting the inlet portion 21 and the connecting portion 26 by piping.
  • the return path 24 is formed by connecting the connecting portion 26 and the outlet portion 25 by piping.
  • the forward path 23 and the return path 24 are connected by a connection portion 26 and communicate with each other to form a circulation flow path 20.
  • size and shape of piping which form the circulation flow path 20 will not be specifically limited if the to-be-processed water in the water storage tank 10 can be circulated.
  • the treated water in the water storage tank 10 can be circulated by the circulation pump 22 provided in the circulation flow path 20 or the like. And the to-be-processed water in the water tank 10 supplied from the inlet part 21 passes the outward path 23 and the return path 24, is discharged
  • the microbubble supply device 30 supplies microbubbles containing ozone to the water to be treated that circulates in the circulation flow path 20.
  • the microbubble supply device 30 can supply the generated microbubbles to the water to be treated that circulates in the circulation flow path 20.
  • the method for supplying microbubbles to the water to be treated circulating in the circulation flow path 20 is not particularly limited.
  • microbubbles containing ozone can be directly supplied to the water to be treated in the circulation flow path 20 through the microbubble supply pipe 38 as indicated by the arrow described by the dotted line in FIG.
  • a bypass pipe 28 is formed in the circulation flow path 20, and microbubbles are supplied to the water to be treated that passes through the bypass pipe 28 as indicated by the arrows indicated by dotted lines. 20 may be indirectly supplied with microbubbles.
  • the microbubble supply pipe 38 and the circulation flow path 20 form a substantially T shape and are connected by a connection portion 26a. And the microbubble which passed the inside of the microbubble supply piping 38 is supplied to the circulation flow path 20 via the connection part 26a.
  • the venturi structure may be formed in the circulation channel 20 by narrowing the diameter of the circulation channel 20 to be narrower than the diameter in the front-rear direction to form a throttle part. In the case of the venturi structure, since a negative pressure is generated in the throttle portion, microbubbles can be efficiently taken into the circulation channel 20.
  • the bypass pipe 28 is connected to the circulation flow path 20 at the connection portion 29a and the connection portion 29b, and the main pipe 27 and the bypass pipe 28 form the circulation flow path 20 in parallel.
  • the microbubble supply pipe 38 and the bypass pipe 28 form a substantially T shape and are connected by the connection portion 26b.
  • the microbubbles that have passed through the microbubble supply pipe 38 are supplied to the bypass pipe 28 from the connection portion 26b.
  • the micro bubbles supplied through the bypass pipe 28 merge with the water in the main pipe 27, and the micro bubbles are supplied to the main pipe 27.
  • the diameter of the bypass pipe 28 is narrowed to the diameter in the front-rear direction to form a throttle portion, thereby forming a venturi structure in the bypass pipe 28. Also good.
  • the microbubble supply device 30 can include, for example, an ozone generation device 32 and a microbubble generation device 34 as shown in FIG.
  • the ozone generated by the ozone generator 32 can be supplied to the microbubble generator 34 to be refined, and supplied to the water to be treated that circulates in the circulation flow path 20 as microbubbles containing ozone.
  • the particle size of the microbubbles is not particularly limited, but is generally 50 ⁇ m or less.
  • the method for generating ozone by the ozone generator 32 is not particularly limited, and a known method can be used.
  • ozone can be generated by a method such as silent discharge or ultraviolet irradiation in air or oxygen, or by electrolyzing water. Therefore, since it is not necessary to replenish the consumed medicine unlike chlorinated medicine, the management of the water purification system can be facilitated.
  • microbubbles containing ozone can be generated by a method such as a pressure dissolution method or a swirl flow method.
  • a pressure dissolution method after pressurizing ozone is supersaturated in the water to be treated, the pressure can be reduced to generate microbubbles.
  • the swirling flow method can generate a vortex in the water to be treated, blow a gas containing ozone into the vortex, refine the ozone by a shearing force, etc., and generate microbubbles.
  • the to-be-treated water may contain raw water pumped from the water source, iron eluted from the water storage tank 10 and the water supply pipe 40, and the like.
  • Such treated water containing a large amount of metal such as an iron component is not suitable for use as domestic water such as drinking water as it is, and therefore it is preferable to remove the iron component.
  • ozone has a higher oxidizing power than chlorine-based chemicals and the like, and therefore easily oxidizes metal ions in the water to be treated.
  • divalent iron ions in the water to be treated can be oxidized to trivalent iron ions by ozone, and particles of iron hydroxide (Fe (OH) 3 ) that are hardly soluble in water can be formed.
  • purified water can be obtained by filtering the particle
  • microbubbles containing ozone are supplied to the water to be treated. Since microbubbles are fine, they have a property that the rising speed of bubbles is slow and they are difficult to burst. Therefore, the microbubbles supplied through the circulation channel 20 are supplied to the water storage tank 10 and easily remain in the water storage tank 10. Furthermore, the microbubble supply device 30 can supply microbubbles one after another to the water to be treated that circulates in the circulation flow path 20.
  • the microbubble content in the water to be treated in the water tank 10 can be maintained in a high state. Therefore, metal components such as iron ions in the water to be treated can be oxidized to facilitate the formation of metal particles.
  • the water supply pipe 40 connects the water storage tank 10 and a plurality of water tanks 46.
  • the treated water supplied with the microbubbles containing ozone passes through the water supply pipe 40 from the water storage tank 10 and passes through a filtration device 50 arranged upstream of the water supply tank 46 to be purified water as will be described later. And purified water is supplied from each water tank 46 which each user uses.
  • the shape and size of the water supply pipe 40 are not particularly limited, and can be appropriately changed according to the application and the building.
  • the material which forms the water supply pipe 40 is not specifically limited, For example, the metal containing iron etc. is mentioned.
  • the water supply pipe 40 can include a water supply main pipe 42 and a water supply branch pipe 44 as shown in FIG.
  • One end of the water supply main 42 can be connected to an inlet 41 provided at the lower part of the water tank 10. Further, the other end of the water supply main pipe 42 can be connected to a branch point 43 where the water supply branch pipe 44 branches.
  • the number of branch points 43 can be changed as appropriate depending on the number of users, the use of water, and the like.
  • the water supply branch pipe 44 can be branched from the water supply main pipe 42 into a plurality and connected to correspond to the water tank 46 used by each user.
  • the number of the water supply branch pipes 44 branched from the water supply main pipe 42 is not particularly limited.
  • the water supply main 42 extends from the roof of the building 5 where the water tank 10 is installed to the first floor of the building 5.
  • the water supply branch pipe 44 branches from the water supply main pipe 42 in each floor, and the water supply branch pipe 44 is extended to the water supply tank 46 of each user.
  • the ends of the branched water supply branch pipes 44 are respectively connected to a plurality of water tanks 46 used by each user. And the water containing the microbubble in the water storage tank 10 falls in the water supply main pipe 42 by gravity, passes through the water supply branch pipe 44 and the filtration device 50, and purified water is supplied from the water supply tank 46.
  • the microbubble content in the water to be treated stored in the water storage tank 10 is high.
  • microbubbles have the property that since the bubbles are fine, the rising speed of the bubbles is slow and it is difficult to burst. Therefore, microbubbles containing ozone supplied from the water tank 10 are likely to remain without disappearing to the filtration device 50 described later. Accordingly, the oxidizing power of microbubbles by ozone can be maintained in the water supply pipe 40.
  • tube is 500 m or less from a viewpoint of maintaining the oxidizing power by microbubble.
  • ozone (O 3 ) is easily removed from water with a filtration device 50 described later, etc., and has low persistence compared to chlorine-based chemicals. Therefore, the odor in clean water can be reduced compared with the case where a chlorine chemical
  • FIG. 1 demonstrates the form of the building 5 of multiple stories or more, it can be used not only in a residence but in a place where a user uses purified water at a plurality of locations.
  • the water purification system 100 of the present embodiment can be used in an apartment house that supplies purified water from the water storage tank 10 to a plurality of detached houses, and is used in a large-scale commercial facility that supplies purified water to each facility. You can also
  • the plurality of filtration devices 50 are respectively arranged upstream of the plurality of water tanks 46 in the water supply pipe 40. Specifically, the plurality of filtration devices 50 can be respectively disposed in the water supply branch pipes 44 provided with the plurality of water supply tanks 46.
  • the several filtration apparatus 50 can filter the to-be-processed water containing a microbubble, respectively.
  • metal particles such as iron hydroxide (Fe (OH) 3 ) oxidized by ozone can be filtered. Therefore, it is possible to provide the user with purified water from which the raw water and the iron components eluted from the water storage tank 10 and the water supply pipe 40 are removed from the water to be treated.
  • one filtration device 50 is arranged on each floor of the building 5, but when there are a plurality of users in the same hierarchy, each user can use purified water, You may arrange
  • the filtration apparatus 50 it can be set as the structure shown, for example in FIG. 50 A of filtration apparatuses are equipped with the above-mentioned filter medium 50a, the container 50b which accommodates the filter medium 50a inside, and the gravel 50c provided in the bottom part of the container 50b.
  • an outflow pipe 50d is provided for allowing water filtered through the filter medium 50a and gravel 50c to flow out of the filter device 50A.
  • a screen portion 50e provided with a plurality of slit-like long holes is provided so that the gravel 50c does not enter the inside of the outflow pipe 50d.
  • filter medium 50a inexpensive filter sand can be used. Further, manganese sand coated with hydrated manganese dioxide can be used as the filter medium 50a. By using manganese sand as the filter medium 50a, it is possible to remove not only iron hydroxide present in the water to be treated but also manganese. Moreover, activated carbon can also be used as the filter medium 50a. Activated carbon can easily remove ozone from the water to be treated. These filter media may be used alone or in combination with a plurality of filter media 50a.
  • a lid 50f having a flow path switching valve is provided at the upper end of the container 50b.
  • the lid 50f is connected to the water supply branch pipe 44, and has an inlet 50g through which water oxidized by ozone passes, an outlet 50h communicating with the outlet pipe 50d, and an outlet 50i through which the backwashed water is discharged. I have.
  • the flow path switching valve switches between a state in which the primary treated water flows in the forward direction X from the inlet 50g to the outlet 50h and a state in which it flows in the reverse direction Y from the inlet 50g to the outlet 50i.
  • the primary treated water flows in the order of the inlet 50g, the filter medium 50a, the gravel 50c, the screen 50e, the outlet pipe 50d, and the outlet 50h.
  • the primary treated water flows in the order of the inflow port 50g, the outflow pipe 50d, the screen portion 50e, the gravel 50c, the filter medium 50a, and the discharge port 50i.
  • the discharge port 50i is positioned downstream of the filter medium 50a in a state where the primary treated water flows in the reverse direction Y, and discharges the primary treated water to the outside. Therefore, the filtration device 50A can perform the filtration treatment with the filter medium 50a by flowing the primary treated water in the forward direction X by switching the flow path switching valve. In addition, by switching the flow path switching valve, the filter medium 50a can be backwashed by flowing the primary treated water or raw water in the reverse direction Y.
  • the filtration device 50 preferably has a backwashing mechanism. Metal particles such as iron hydroxide (Fe (OH) 3 ) filtered by the filtration unit of the filtration device 50 can be removed by the backwashing mechanism. Therefore, since the clogging of the filtration unit can be suppressed, the filtration device 50 can be used for a long period of time. In addition, since the filtration device 50 has the backflow cleaning mechanism, it is not necessary to replace the clogged filtration unit, so that the management of the filtration device 50 can be facilitated. Although it does not specifically limit as a backflow washing
  • the filtration device 50 preferably has a degassing mechanism for discharging ozone. Since the filtration device 50 has a gas venting mechanism, the ozone gas removed by the filtration device 50 can be easily discharged. It does not specifically limit as a degassing mechanism, For example, it can be set as a degassing valve.
  • the exhaust port 50i as shown in FIG. 4 can be a gas vent valve capable of exhausting ozone gas.
  • ozone is supplied as microbubbles to the filtration device 50A, when water is filtered through the filter medium 50a and gravel 50c, it can float and be discharged from the discharge port 50i. At this time, when activated carbon is used as the filter medium 50a, ozone and carbon react to change to carbon dioxide, which is preferable because efficiency of discharging microbubble gas is improved.
  • a bubble removing unit that removes bubbles larger than the microbubbles may be provided in the water supply pipe 40.
  • a bubble removing unit can reduce the amount of gas discharged, for example, in the above-described degassing mechanism.
  • the bubble removing unit can be disposed upstream of the filtration device 50 in the water supply pipe, for example. More specifically, the bubble removing unit may be disposed inside the water supply pipe 40 at an arbitrary point between the inlet unit 41 and the filtration device 50, for example.
  • the bubble removing unit is a mechanism for removing bubbles having a specific size or larger. The bubble removing unit only needs to be able to remove bubbles larger than 50 ⁇ m, for example, and may remove bubbles larger than 1 mm.
  • the bubble removing unit include mechanisms such as filtration with a nonwoven fabric, filtration with filtration sand, filtration with a membrane, and centrifugation.
  • the effect of oxidizing contaminants such as metal components is stronger with smaller bubbles, while the larger amount of gas occupies the majority. Therefore, it is possible to reduce the degassing amount as much as possible while maintaining a strong oxidizing power up to the filtration device 50 by passing the small bubbles while physically removing the large bubbles in the bubble removing unit.
  • the purified water purified by the filtration device 50 is supplied to the user through a water supply 46 and used, for example, as domestic water.
  • a water supply 46 is a faucet.
  • the water storage tank 10 may store water or rainwater (raw water) drawn from a water source such as a well, a river, or a pond as treated water, but as shown in FIG. It is preferable from the viewpoint of water quality purification to store the water once purified.
  • the water pressure in the water supply tank 46 can be stabilized by providing the water receiving tank 70.
  • the raw water pumped up by the pumping pump 62 is fed through the water feeding pipe 63 and stored in the water receiving tank 70 installed on the outdoor ground corresponding to the first floor of the building 5.
  • the primary treated water stored in the water receiving tank 70 and purified by the water purification device 80 is pumped from the water receiving tank 70 to the elevated water tank (water storage tank 10) by the pumping pump 64.
  • the water receiving tank 70 is not particularly limited, but can store, for example, about 10 to 50 tons of water. Further, the water receiving tank 70 may be installed not in the ground but in the basement.
  • one of the water supply pipes 63 is connected to the upper part of the water receiving tank 70, and the other of the water supply pipes 63 is connected to a water source.
  • the water supply pipe 63 is provided with a water pump 62 for pumping raw water from the water source.
  • one of the pumping pipes 65 is connected to the lower part of the water receiving tank 70, and the other of the pumping pipes 65 is connected to the upper part of the water storage tank 10.
  • the pumping pipe 65 is provided with a pumping pump 64 that pumps the water stored in the water receiving tank 70 to the water storing tank 10. In the case of the embodiment of FIG.
  • the water level sensor 15 can supply water to the water storage tank 10 until water is pumped up by issuing a command to the pumping pump 64 and the water reaches a preset water level or higher.
  • a float valve 75 is provided in the upper part of the water receiving tank 70, and the supply port for supplying water to the water receiving tank 70 opens and closes when the float valve 75 moves up and down depending on the water level in the water receiving tank 70. The water level in the water receiving tank 70 is controlled.
  • the water purification device 80 is a device that purifies the raw water stored in the water receiving tank 70.
  • the raw water in the water receiving tank 70 is circulated to purify the water in a batch manner.
  • the water purification device 80 includes a circulation channel 81, a circulation pump 82, a filtration device 83, and a microbubble supply device 84.
  • the circulation channel 81 communicates with the water receiving tank 70 and circulates the water to be treated in the water receiving tank 70.
  • the circulation flow path 81 can be connected to the water receiving tank 70 by connecting an inlet 85 and an outlet 86 formed on the wall surface of the water receiving tank 70.
  • the inlet portion 85 and the outlet portion 86 are openings provided in the water receiving tank 70, and the circulation channel 81 and the water receiving tank 70 communicate with each other through the inlet portion 85 and the outlet portion 86.
  • the size and shape of the piping forming the circulation channel 81 are not particularly limited as long as the raw water in the water receiving tank 70 can be circulated.
  • the treated water in the water receiving tank 70 can circulate the raw water in the water receiving tank 70 by a circulation pump 82 provided in the circulation channel 81 or the like. And the to-be-processed water in the water receiving tank 70 supplied from the inlet part 85 passes the filtration apparatus 83 and the microbubble supply apparatus 84, and is discharged
  • the filtration device 83 can have, for example, a first filter that removes manganese and iron components contained in the raw water, and a second filter that mainly adsorbs and removes odorous components and bacteria components in the raw water.
  • a first filter for example, a sand filtration filter can be used.
  • the second filter for example, an activated carbon filter can be used.
  • the microbubble supply device 84 is not particularly limited, but the same microbubble supply device 30 as described above can be used.
  • the microbubble supply device 30 can include an ozone generation device 32 and a microbubble generation device 34.
  • the primary treated water in the water receiving tank 70 is placed in the elevated water tank (water storage tank 10). Can be driven to move to.
  • the water quality in the water receiving tank 70 can be kept good.
  • water is pumped from the water receiving tank 70 to the elevated water tank (water tank 10) by the pumping pump 64.
  • the present embodiment is not limited to such a method, and for example, water may be directly supplied from the water source to the water storage tank 10 such as the elevated water tank by a pressure increasing pump instead of the water receiving tank 70 and the pumping pump 64. Further, water may be supplied from the water storage tank 10 such as a water receiving tank installed on the ground to the water tank 46 of each user through the water supply pipe 40 by a pressure increasing pump.
  • the water purification system of the present embodiment includes a water storage tank that stores the water to be treated, and a circulation channel that communicates with the water storage tank and circulates the water to be treated in the water storage tank.
  • a water purification system is provided with the microbubble supply apparatus which supplies the microbubble containing ozone to the to-be-processed water which circulates in the circulation flow path, and the water supply pipe which connects a water tank and a some water tank.
  • the water purification system includes a plurality of filtration devices that are disposed upstream of the plurality of water supply tanks in the water supply pipe and filter the treated water including microbubbles.
  • microbubbles containing ozone can be supplied to the water to be treated that circulates in the circulation flow path. Since microbubbles are fine, they have a property that the rising speed of bubbles is slow and they are difficult to burst. Therefore, the microbubbles supplied through the circulation channel are supplied to the water storage tank and are likely to remain in the water storage tank. Furthermore, the microbubble supply device can supply microbubbles one after another to the water to be treated that circulates in the circulation flow path. Therefore, in the water tank, the microbubbles are supplied one after another without disappearing, so the microbubble content in the water to be treated in the water tank can be maintained in a high state.
  • the water supply pipe has connected the water tank and the some water tank. Therefore, the microbubbles containing ozone supplied from the water tank are likely to remain without disappearing to the filtration device, and the oxidizing power of the microbubbles due to ozone can be maintained in the water supply pipe.
  • metal particles oxidized by ozone can be easily removed with a filtration device or the like.
  • the water purification system of the present embodiment it is possible to purify the treated water contaminated by the water supply pipe from the water storage tank to the user.
  • the present invention it is possible to purify the water to be treated that is contaminated from the water storage tank to the user.

Abstract

水浄化システム（１００）は、被処理水を貯水する貯水槽（１０）と、貯水槽（１０）と連通し、貯水槽（１０）内の被処理水を循環させる循環流路（２０）と、循環流路（２０）内を循環する被処理水にオゾンを含むマイクロバブルを供給するマイクロバブル供給装置（３０）と、貯水槽（１０）と複数の給水詮（４６）とを接続する給水管（４０）と、給水管（４０）において、複数の給水詮（４６）の上流にそれぞれ配置され、マイクロバブルを含む被処理水をろ過する複数のろ過装置（５０）と、を備える。

Description

水浄化システム
　本発明は、水浄化システムに関する。詳細には、本発明は、貯水槽からユーザに至るまでの間に汚染された被処理水を浄化する水浄化システムに関する。
　従来、被処理水の浄化を行う浄水装置として、種々の装置が提案されている。そして、このような浄水装置を用いることで、例えば、被処理水としての井水を浄化して浄水を得ることができる。
　このような井水を浄化する装置として、例えば特許文献１に記載の水質浄化システムが提案されている。当該水質浄化システムは、井水などの原水を溜める一次貯水槽と、一次貯水槽内の原水を電気的に浄化する水質改善装置と、水質改善装置で浄化された水を溜める二次貯水槽とを備えている。さらに、水質浄化システムは、一次貯水槽内の浄水を二次貯水槽へ移すポンプと、一次貯水槽と二次貯水槽との間に設けられ、水質改善装置で浄化された水をろ過するフィルタ装置と、当該ポンプを駆動させる制御手段とを備えている。特許文献１の水質浄化システムは非常に優れた浄化性能を持ったシステムであり、システム全体を小型化できるメリットがある。
特開２００９－９５８２２号公報
　ところで、井水の水質は地域によって異なるものであり、例えば世界各地で、井水の中に多くの鉄成分が溶存していることがある。このような井水は、そのまま飲料水等の生活用水として用いるのには適していない。そのため、浄水装置を用いて井水中に溶存している鉄成分を除去し、生活用水として適した水に浄化するのが好ましい。
　そこで、特許文献１に記載の水質浄化システムでは、上記水質改善装置が、主として原水中に含まれるマンガン成分や鉄分を除去する第１フィルタと、主として原水中の臭い成分や雑菌成分を吸着して除去する第２フィルタと、を有することが記載されている。
　一方、特許文献１に記載された水質改善装置には制御部により電気的に動作されるオゾン発生・混合器が備えられていて、原水は電気的に生成されるオゾンにより浄化される。そして、第１フィルタと第２フィルタでろ過された水にオゾンが供給され、オゾンによる水の除菌や臭気成分の酸化が行われることが記載されている。
　さらに、特許文献１に記載の水質浄化システムでは、Ｕｌｔｒａ　Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ（ＵＦ）膜を有するＵＦフィルタ装置が記載されている。そして、浄水をＵＦ膜によってろ過することにより、浄水中に残留している雑菌やウィルスが除かれて、二次貯水槽に溜められる水を飲料水に適した水とすることが記載されている。
　また、オゾンは不安定な分子であり、安定な分子である酸素に変化しやすい。そのため、特許文献１に記載された水質浄化システムでは、オゾン発生・混合器より下流にある二次貯水槽やユーザに至るまでの配管の金属が水に溶出などするおそれがある。
　本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、貯水槽からユーザに至るまでの間に汚染された被処理水を浄化することである。
　上記課題を解決するために、本発明の態様に係る水浄化システムは、被処理水を貯水する貯水槽と、貯水槽と連通し、貯水槽内の被処理水を循環させる循環流路と、を備える。そして、水浄化システムは、循環流路内を循環する被処理水にオゾンを含むマイクロバブルを供給するマイクロバブル供給装置と、貯水槽と複数の給水詮とを接続する給水管と、を備える。さらに、水浄化システムは、給水管において、複数の給水詮の上流にそれぞれ配置され、マイクロバブルを含む前記被処理水をろ過する複数のろ過装置を備える。
図１は、本実施形態に係る水浄化システムの一例を示す図である。 図２は、本実施形態に係る水浄化システムのマイクロバブル供給装置と循環流路の接続関係の一例を示す図である。 図３は、本実施形態に係る水浄化システムのマイクロバブル供給装置と循環流路の接続関係の別の例を示す図である。 図４は、本実施形態に係る水浄化システムのろ過装置の一例を示す図である。 図５は、本実施形態に係る水浄化システムの別の例を示す図である。
　以下、本実施形態に係る水浄化システムについて詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。また、本明細書において、水浄化システムで水質が改善される水を「被処理水」という。そして、被処理水の水質が改善されて浄化された水を「浄水」という。さらに、井戸、河川若しくは池等の水源から汲み出した水又は雨水を「原水」という。
　図１に示すように、本実施形態の水浄化システム１００は、貯水槽１０と、循環流路２０と、マイクロバブル供給装置３０と、給水管４０と、複数のろ過装置５０と、を備える。以下、各構成について詳細に説明する。
　貯水槽１０は、被処理水を貯水する。貯水槽１０は、各ユーザの部屋などに設けられた給水詮４６に浄水を供給するため、被処理水を一次的に貯めておくことができる。被処理水は、水源から汲み出した原水であっても、原水を一度浄化処理したような一次処理水であってもよい。図１の実施形態では、水源から汲水ポンプ６１により原水が汲み上げられ、送水配管１２を通じて貯水槽１０に供給されている。なお、図面において、実線で記載された矢印は水の流れる方向を示している。
　貯水槽１０は被処理水を貯水できれば、形状や大きさなどは特に限定されず、例えば受水槽、高置水槽、高架水槽、圧力水槽などを用いることができる。図１では、複数階建ての建物５を利用するユーザに浄水を供給する場合を例として説明している。図１では、重力によってユーザに貯水槽１０内の水を供給できることから、建物５の屋上に貯水槽１０が設置されている。この場合、貯水槽１０は高置水槽又は高架水槽が用いられるが、図１の実施形態では、高置水槽が用いられている。
　貯水槽１０の容量は特に限定されないが、図１に示される貯水槽１０では、例えば１０トン～２０トン程度を想定している。そして、貯水槽１０が建物５の屋上に固定されるように設置され、貯水槽１０内の水が重力によって、各ユーザに供給されるように給水管４０が配置されている。そして、貯水槽１０には、循環流路２０が接続されている。
　また、図１に示すように、貯水槽１０には、水量が所定の水位まで低下したかどうかを感知する水位センサ１５が設けられていてもよい。水位センサ１５は、貯水槽１０の上部に設けられ、所定の水位以下であると感知された場合に、貯水槽１０の上流側に配置された汲水ポンプ６１に指示を出し、被処理水が予め設定された水位以上となるまで貯水槽１０に水を供給することができる。
　循環流路２０は、貯水槽１０と連通し、貯水槽１０内の被処理水を循環させる。図１に示す実施形態では、循環流路２０は、循環ポンプ２２と、往路２３と、復路２４と、を備えている。そして、循環流路２０は、接続部２６において、マイクロバブル供給装置３０が接続されている。
　入口部２１と出口部２５は貯水槽１０に設けられた開口部であり、入口部２１と出口部２５を介して循環流路２０と貯水槽１０が連通している。往路２３は、入口部２１と接続部２６とを配管によって接続することにより形成されている。また、復路２４は、接続部２６と出口部２５とを配管によって接続することにより形成されている。そして、往路２３と復路２４は、接続部２６で接続され、連通することによって循環流路２０を形成している。循環流路２０を形成する配管の大きさや形状は、貯水槽１０内の被処理水を循環させることができれば特に限定されない。
　貯水槽１０内の被処理水は、循環流路２０に設けられた循環ポンプ２２などにより、貯水槽１０内の被処理水を循環させることができる。そして、入口部２１から供給された貯水槽１０内の被処理水は、往路２３及び復路２４を通過して出口部２５から貯水槽１０内に排出され、貯水槽１０内の被処理水が循環流路２０を介して循環される。
　マイクロバブル供給装置３０は、循環流路２０内を循環する被処理水にオゾンを含むマイクロバブルを供給する。マイクロバブル供給装置３０は、発生させたマイクロバブルを循環流路２０内で循環する被処理水に供給することができる。
　循環流路２０内を循環する被処理水にマイクロバブルを供給する方法は特に限定されない。例えば、オゾンを含むマイクロバブルを、図２の点線で記載した矢印で示すように、マイクロバブル供給配管３８を通じて循環流路２０内の被処理水に直接供給することができる。また、図３に示すように、循環流路２０にバイパス配管２８を形成し、バイパス配管２８を通過する被処理水に、点線で記載した矢印で示すようにマイクロバブルを供給し、循環流路２０にマイクロバブルを間接的に供給してもよい。
　図２の実施形態では、マイクロバブル供給配管３８と循環流路２０が、略Ｔ字状を形成して接続部２６ａで接続されている。そして、マイクロバブル供給配管３８内を通過したマイクロバブルは接続部２６ａを介して循環流路２０に供給される。なお、接続部２６ａにおいて、循環流路２０の径をその前後方向の径に対して狭く絞って絞り部を形成することにより、循環流路２０にベンチュリ構造を形成してもよい。ベンチュリ構造とした場合は、絞り部内に負圧が生じることから、循環流路２０内にマイクロバブルを効率的に取り込むことができる。
　図３の実施形態では、接続部２９ａ及び接続部２９ｂで循環流路２０にバイパス配管２８が接続されており、主配管２７とバイパス配管２８が並列して循環流路２０を形成している。また、マイクロバブル供給配管３８とバイパス配管２８が略Ｔ字状を形成して接続部２６ｂで接続されている。そして、マイクロバブル供給配管３８内を通過したマイクロバブルは接続部２６ｂからバイパス配管２８に供給される。バイパス配管２８を通過して供給されたマイクロバブルは主配管２７内の水と合流してマイクロバブルが主配管２７に供給される。なお、図２の実施形態と同様に、接続部２６ｂにおいて、バイパス配管２８の径をその前後方向の径に対して狭く絞って絞り部を形成することによりバイパス配管２８にベンチュリ構造を形成してもよい。
　マイクロバブル供給装置３０は、例えば図１に示すように、オゾン生成装置３２と、マイクロバブル発生装置３４と、を備えることができる。オゾン生成装置３２により生成されたオゾンは、マイクロバブル発生装置３４に供給されて微細化され、オゾンを含むマイクロバブルとして循環流路２０内を循環する被処理水に供給することができる。マイクロバブルの粒子径は特に限定されないが、一般的には５０μｍ以下である。
　オゾン生成装置３２によりオゾンを生成する方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、空気や酸素中で無声放電などの放電又は紫外線照射をする他、水を電気分解するなどの方法により、オゾンを発生させることができる。したがって、塩素系薬剤のように、消費した薬剤を補給する必要がないため、水浄化システムの管理を容易にすることができる。
　マイクロバブル発生装置３４によりオゾンを含むマイクロバブルを発生させる方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、加圧溶解方式、旋回流方式などの方法によりオゾンを含むマイクロバブルを発生させることができる。加圧溶解方式は、加圧したオゾンを被処理水に過飽和させた後に減圧してマイクロバブルを発生させることができる。また、旋回流方式は、被処理水に渦流を発生させ、渦にオゾンを含むガスを吹き込み、せん断力などによりオゾンを微細化し、マイクロバブルを発生させることができる。
　ここで、被処理水には、水源から汲み出した原水、並びに、貯水槽１０及び給水管４０から溶出する鉄などが含まれているおそれがある。このような鉄成分などの金属が多量に含まれているような被処理水は、そのまま飲料水等の生活用水として用いるのには適していないため、鉄成分を除去ことが好ましい。
　一方、オゾンは、塩素系薬剤などと比較して酸化力が高いことから、被処理水中の金属イオンを酸化させやすい。例えばオゾンにより被処理水中の二価の鉄イオンを三価の鉄イオンに酸化させることができ、水に難溶性の水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）３）の粒子を形成することができる。そして、貯水槽１０の下流に設置されたろ過装置５０を用いて水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）３）の粒子をろ別することにより、浄水を得ることができる。
　ただ、オゾン（Ｏ３）は不安定な分子であり、しばらくすると安定な酸素（Ｏ２）に変化してしまうため、酸化力が低下しやすい。そこで、本実施形態では、オゾンを含むマイクロバブルを被処理水に供給している。マイクロバブルは、気泡が微細であるため気泡の浮上速度が遅く、破裂しにくい性質を有する。そのため、循環流路２０で供給されたマイクロバブルは、貯水槽１０に供給され、貯水槽１０内に残存しやすい。さらに、マイクロバブル供給装置３０は、循環流路２０内を循環する被処理水に次々とマイクロバブルを供給することができる。そのため、貯水槽１０では、マイクロバブルが消失しないうちに、次々とマイクロバブルが供給されることから、貯水槽１０内の被処理水中のマイクロバブル含有率を高い状態で維持することができる。したがって、被処理水中の鉄イオンなどの金属成分を酸化させ、金属粒子を形成しやすくすることができる。
　給水管４０は、貯水槽１０と複数の給水詮４６とを接続する。オゾンを含むマイクロバブルが供給された被処理水は、貯水槽１０から給水管４０を通って、後述するように、給水詮４６の上流に配置されたろ過装置５０を通過して浄水となる。そして、浄水は、各ユーザが使用するそれぞれの給水詮４６から供給される。給水管４０の形状や、大きさは特に限定されず、用途や建物に応じて適宜変更することができる。また、給水管４０を形成する材料は特に限定されないが、例えば鉄などを含む金属が挙げられる。また、給水管４０は、図１に示すような給水本管４２と給水支管４４とを備えることができる。
　給水本管４２の一端は、貯水槽１０の下部に設けられた入口部４１と接続することができる。また、給水本管４２のもう一端は、給水支管４４が分岐する分岐点４３と接続することができる。分岐点４３の数は、ユーザの数や水の用途などによって適宜変更することができる。
　給水支管４４は給水本管４２から複数に分岐して、各ユーザが使用する給水詮４６にそれぞれ対応するように接続することができる。給水本管４２から分岐する給水支管４４の数は特に限定されない。
　図１の実施形態では、給水本管４２は、貯水槽１０が設置された建物５の屋上から、建物５の１階まで給水本管４２が伸張している。また、給水本管４２から各階で給水支管４４が分岐し、各ユーザの給水詮４６まで給水支管４４が伸張している。さらに、分岐した複数の給水支管４４の末端は各ユーザが使用する複数の給水詮４６とそれぞれ接続されている。そして、貯水槽１０内のマイクロバブルを含む水は重力により給水本管４２内を落下し、給水支管４４及びろ過装置５０を通過して、給水詮４６から浄水が供給される。
　上述したように、本実施形態では、貯水槽１０内で貯水された被処理水中のマイクロバブル含有率が高い。また、マイクロバブルは、気泡が微細であるため気泡の浮上速度が遅く、破裂しにくい性質を有する。そのため、貯水槽１０から供給されたオゾンを含むマイクロバブルが後述するろ過装置５０まで消失せずに残存しやすい。したがって、マイクロバブルのオゾンによる酸化力を給水管４０内で持続させることができる。なお、マイクロバブルによる酸化力を維持する観点より、給水管の全長は５００ｍ以下であることが好ましい。
　また、オゾン（Ｏ３）は、塩素系薬剤と比較して後述するろ過装置５０などで水中から容易に除去しやすく、残留性が低い。そのため、塩素系薬剤を用いた場合と比較して浄水中の臭気を低減することができる。
　なお、図１の実施形態では、複数階建て以上の建物５の形態について説明しているが、住居に限らず、複数箇所でユーザが浄水を利用するような場所で用いることができる。例えば、本実施形態の水浄化システム１００は、貯水槽１０から複数の戸建てに浄水を供給するような集合住宅に用いることもできるし、各施設に浄水を供給するような大型商業施設などに用いることもできる。
　複数のろ過装置５０は、給水管４０において、複数の給水詮４６の上流にそれぞれ配置される。具体的には、複数のろ過装置５０は、複数の給水詮４６が設けられた給水支管４４にそれぞれ配置することができる。複数のろ過装置５０は、それぞれマイクロバブルを含む被処理水をろ過することができる。
　そして、本実施形態では、このような複数のろ過装置５０を備えることにより、オゾンにより酸化された水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）３）などの金属粒子等をろ過することができる。したがって、原水中並びに貯水槽１０及び給水管４０から溶出した鉄成分などが被処理水から除去された浄水をユーザに提供することができる。
　図１では、建物５の各階に１台のろ過装置５０が配置されているが、同じ階層内に複数のユーザがいる場合は、これらのユーザがそれぞれ浄水を利用できるように、ユーザごとに、給水詮４６の上流にそれぞれろ過装置５０を配置してもよい。また、必ずしも全ての部屋ごとにろ過装置５０が配置されている必要はなく、複数の部屋でろ過装置５０を共有し、ろ過装置５０で水をろ過した後に、各部屋に給水管４０を分岐させてユーザが浄水を使用できるように配置してもよい。
　ろ過装置５０としては、例えば図４に示す構成とすることができる。ろ過装置５０Ａは、上述のろ材５０ａと、内部にろ材５０ａを収納する容器５０ｂと、容器５０ｂの底部に設けられた砂利５０ｃとを備えている。そして、容器５０ｂの中心には、ろ材５０ａ及び砂利５０ｃを通じてろ過された水をろ過装置５０Ａの外部へ流出させるための流出パイプ５０ｄが設けられている。流出パイプ５０ｄの下端には、砂利５０ｃが流出パイプ５０ｄの内部に侵入しないように、スリット状の長穴が複数設けられたスクリーン部５０ｅが設けられている。
　ろ材５０ａとしては、安価なろ過砂を使用することができる。また、ろ材５０ａとして、水和二酸化マンガンをコートしたマンガン砂を用いることもできる。ろ材５０ａとしてマンガン砂を用いることにより、被処理水中に存在する水酸化鉄だけでなく、マンガンも除去することが可能となる。また、ろ材５０ａとして、活性炭を用いることもできる。活性炭は被処理水からオゾンを容易に除去することができる。これらのろ材は単独で用いてもよく、複数のろ材５０ａを組み合わして用いてもよい。
　容器５０ｂの上端には、流路切替弁を備えた蓋部５０ｆが設けられている。蓋部５０ｆは、給水支管４４に接続され、オゾンによって酸化処理された水が通過する流入口５０ｇと、流出パイプ５０ｄと連通した流出口５０ｈと、逆流洗浄した水を排出する排出口５０ｉとを備えている。流路切替弁は、一次処理水が流入口５０ｇから流出口５０ｈへ向かう順方向Ｘに流れる状態と、流入口５０ｇから排出口５０ｉへ向かう逆方向Ｙに流れる状態とを切り替える。順方向Ｘの場合において、一次処理水は、流入口５０ｇ、ろ材５０ａ、砂利５０ｃ、スクリーン部５０ｅ、流出パイプ５０ｄ、流出口５０ｈの順番で流れる。逆方向Ｙの場合において、一次処理水は、流入口５０ｇ、流出パイプ５０ｄ、スクリーン部５０ｅ、砂利５０ｃ、ろ材５０ａ、排出口５０ｉの順番で流れる。
　排出口５０ｉは、一次処理水が逆方向Ｙに流れる状態においてろ材５０ａの下流に位置付けられ、一次処理水を外部へ排出する。そのため、ろ過装置５０Ａは、流路切替弁を切り替えることによって、一次処理水を順方向Ｘに流してろ材５０ａによりろ過処理を行うことができる。また、流路切替弁を切り替えることによって、一次処理水又は原水を逆方向Ｙに流してろ材５０ａを逆流洗浄することもできる。
　ろ過装置５０は、逆流洗浄機構を有することが好ましい。逆流洗浄機構によって、ろ過装置５０のろ過部でろ過された水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）３）などの金属粒子を除去することができる。そのため、ろ過部の目詰まりを抑制することができるため、長期に亘りろ過装置５０を使用することができる。また、ろ過装置５０が逆流洗浄機構を有することにより、目詰まりしたろ過部を交換する必要がなくなるため、ろ過装置５０の管理を容易にすることができる。逆流洗浄機構としては特に限定されないが、図４の実施形態で説明したような流路切替弁が挙げられる。
　ろ過装置５０は、オゾンを排出するガス抜き機構を有することが好ましい。ろ過装置５０がガス抜き機構を有することにより、ろ過装置５０によって除去されたオゾンガスを容易に排出することができる。ガス抜き機構としては特に限定されず、例えばガス抜き弁とすることができる。例えば、図４に示すような排出口５０ｉをオゾンガスが排出可能なガス抜き弁とすることができる。上述のように、オゾンはマイクロバブルとしてろ過装置５０Ａに供給されるため、ろ材５０ａ及び砂利５０ｃを通じて水をろ過する際に、浮上して排出口５０ｉより排出させることができる。なお、この際、ろ材５０ａとして活性炭を用いた場合、オゾンと炭素が反応して二酸化炭素に変化するため、マイクロバブルのガスを排出する効率が向上するため好ましい。
　また、本実施形態では、給水管４０内にマイクロバブルより大きい気泡を除去する気泡除去部が配設されていてもよい。このような気泡除去部は、例えば上述したガス抜き機構などにおいて、ガスの排出量を低減することができる。気泡除去部は、例えば給水管におけるろ過装置５０の上流に配置することができる。より具体的には、気泡除去部は、例えば入口部４１とろ過装置５０との間の任意の地点の給水管４０の内部に配置してもよい。気泡除去部は特定の大きさ以上の気泡を除去する機構である。気泡除去部は、例えば５０μｍより大きい気泡を除去することができればよく、１ｍｍより大きい気泡を除去してもよい。気泡除去部の具体例としては、不織布によるろ過、ろ過砂によるろ過、膜によるろ過、遠心分離等の機構が挙げられる。マイクロバブルのうち、金属成分などの汚染物質を酸化させる効果はより小さな泡のほうが強い一方で、気体量としては大きな泡が大部分を占める。そのため、気泡除去部で大きな泡を物理的に除去しながらも小さい泡を通過させることにより、ろ過装置５０まで強い酸化力を維持しながらもガス抜き量を極力低減することが可能である。
　ろ過装置５０で浄化された浄水は、給水詮４６を通じてユーザ供給され、例えば生活用水として使用される。給水詮４６としては、例えば蛇口などが挙げられる。
　なお、貯水槽１０は、井戸、河川若しくは池等の水源から汲み出した水又は雨水（原水）を被処理水として貯水してもよいが、図５に示すように、水質浄化装置８０などによって、一度浄化処理された水を貯水することが水質浄化の観点から好ましい。また、受水槽７０を設けることで、給水詮４６での水圧を安定させることができる。
　例えば、図５の実施形態では、汲水ポンプ６２により汲み上げられた原水が、送水配管６３を通じて送水され、建物５の１階に相当する屋外の地面に設置された受水槽７０に貯水される。そして、受水槽７０に貯水され、水質浄化装置８０によって浄化された一次処理水は、揚水ポンプ６４によって受水槽７０から高置水槽（貯水槽１０）に汲み上げられる。受水槽７０は、特に限定されないが、例えば１０トン～５０トン程度の水を貯水することができる。また、受水槽７０は地面でなく、地下などに設置してもよい。
　具体的には、受水槽７０の上部には送水配管６３の一方が接続されており、送水配管６３の他方は水源に接続された状態となっている。そして、送水配管６３には、水源から原水を汲み上げるための汲水ポンプ６２が設置されている。さらに、受水槽７０の下部には揚水管６５の一方が接続されており、揚水管６５の他方は貯水槽１０の上部に接続されている。そして、揚水管６５には、受水槽７０に貯水された水を貯水槽１０まで汲み上げる揚水ポンプ６４が設置されている。図５の実施形態の場合、水位センサ１５は、揚水ポンプ６４に指令を出すことによって水が汲み上げられ、水が予め設定された水位以上となるまで貯水槽１０に水を供給することができる。また、受水槽７０の上部には、フロートバルブ７５が設けられており、フロートバルブ７５が受水槽７０内の水位により上下に移動することにより、受水槽７０へ水を供給する供給口が開閉し、受水槽７０内の水位を制御している。
　水質浄化装置８０は、受水槽７０に貯水された原水を水質浄化する装置である。水質浄化装置８０では、受水槽７０内の原水を循環させてバッチ式で水を浄化している。具体的には、水質浄化装置８０は、循環流路８１と、循環ポンプ８２と、ろ過装置８３と、マイクロバブル供給装置８４と、を備えている。
　循環流路８１は、受水槽７０と連通し、受水槽７０内の被処理水を循環させる。循環流路８１は、例えば図５に示すように、受水槽７０の壁面に形成された入口部８５と出口部８６とを接続して受水槽７０と連通させることができる。入口部８５と出口部８６は受水槽７０に設けられた開口部であり、入口部８５と出口部８６を介して循環流路８１と受水槽７０が連通している。循環流路８１を形成する配管の大きさや形状は、受水槽７０内の原水を循環させることができれば特に限定されない。
　受水槽７０内の被処理水は、循環流路８１に設けられた循環ポンプ８２などにより、受水槽７０内の原水を循環させることができる。そして、入口部８５から供給された受水槽７０内の被処理水は、ろ過装置８３及びマイクロバブル供給装置８４を通過して出口部８６から受水槽７０内に排出される。
　ろ過装置８３は、例えば、原水中に含まれるマンガン成分や鉄成分を除去する第１フィルタと、主として原水中の臭い成分や雑菌成分を吸着して除去する第２フィルタと、を有することができる。第１フィルタとしては、例えば砂ろ過フィルタを用いることができる。また、第２フィルタとしては、例えば活性炭フィルタを用いることができる。
　マイクロバブル供給装置８４は特に限定されないが、上述したマイクロバブル供給装置３０と同様のものを用いることができる。例えば、マイクロバブル供給装置３０は、オゾン生成装置３２と、マイクロバブル発生装置３４と、を備えることができる。
　循環ポンプ８２は、水質浄化装置８０が所定時間駆動され、受水槽７０内の原水が全て浄化されて一次処理された後に、その受水槽７０内の一次処理水を高置水槽（貯水槽１０）へ移送するように駆動することができる。このように、バッチ式により受水槽７０の水を浄化することにより、受水槽７０で浄化させた一次処理水に原水が供給されなくなるため、受水槽７０内の水質を良好に保つことができる。
　なお、図５の実施形態では、揚水ポンプ６４によって受水槽７０から高置水槽（貯水槽１０）に水が汲み上げられている。ただし、本実施形態はこのような方式に限定されず、例えば受水槽７０と揚水ポンプ６４に代えて増圧ポンプにより水源から高置水槽などの貯水槽１０に直接水を供給してもよい。また、地上に設置された受水槽などの貯水槽１０から増圧ポンプにより給水管４０を通じて各ユーザの給水詮４６へ水を供給してもよい。
　以上の通り、本実施形態の水浄化システムは、被処理水を貯水する貯水槽と、貯水槽と連通し、貯水槽内の被処理水を循環させる循環流路と、を備える。そして、水浄化システムは、循環流路内を循環する被処理水にオゾンを含むマイクロバブルを供給するマイクロバブル供給装置と、貯水槽と複数の給水詮とを接続する給水管と、を備える。さらに、水浄化システムは、給水管において、複数の給水詮の上流にそれぞれ配置され、マイクロバブルを含む前記被処理水をろ過する複数のろ過装置と、を備える。
　そのため、本実施形態の水浄化システムでは、循環流路内を循環する被処理水にオゾンを含むマイクロバブルを供給することができる。マイクロバブルは、気泡が微細であるため気泡の浮上速度が遅く、破裂しにくい性質を有する。そのため、循環流路で供給されたマイクロバブルは、貯水槽に供給され、貯水槽内に残存しやすい。さらに、マイクロバブル供給装置は、循環流路内を循環する被処理水に次々とマイクロバブルを供給することができる。そのため、貯水槽では、マイクロバブルが中々消失せずに、次々とマイクロバブルが供給されることから、貯水槽内の被処理水中のマイクロバブル含有率を高い状態で維持することができる。
　そして、本実施形態の水浄化システムでは、給水管が貯水槽と複数の給水詮とを接続している。そのため、貯水槽から供給されたオゾンを含むマイクロバブルが、ろ過装置まで消失せずに残存しやすく、マイクロバブルのオゾンによる酸化力を給水管内で持続させることができる。
　さらに、オゾンにより酸化された金属粒子はろ過装置などで容易に除去することができる。
　したがって、本実施形態の水浄化システムによれば、貯水槽からユーザに至るまでの間の給水管で汚染された被処理水を浄化することができる。
　特願２０１７－１０６４９４号（出願日：２０１７年５月３０日）の全内容は、ここに援用される。
　以上、実施例に沿って本実施形態の内容を説明したが、本実施形態はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
　本発明によれば、貯水槽からユーザに至るまでの間に汚染された被処理水を浄化することができる。
　１０　貯水槽
　２０　循環流路
　３０　マイクロバブル供給装置
　４０　給水管
　４６　給水詮
　５０　ろ過装置
　１００　水浄化システム

Claims (4)

  1. 　被処理水を貯水する貯水槽と、
    　前記貯水槽と連通し、前記貯水槽内の前記被処理水を循環させる循環流路と、
    　前記循環流路内を循環する前記被処理水にオゾンを含むマイクロバブルを供給するマイクロバブル供給装置と、
    　前記貯水槽と複数の給水詮とを接続する給水管と、
    　前記給水管において、前記複数の給水詮の上流にそれぞれ配置され、前記マイクロバブルを含む前記被処理水をろ過する複数のろ過装置と、
    　を備える水浄化システム。
  2. 　前記ろ過装置は、逆流洗浄機構を有する請求項１に記載の水浄化システム。
  3. 　前記ろ過装置は、オゾンを排出するガス抜き機構を有する請求項１又は２に記載の水浄化システム。
  4. 　前記給水管内に前記マイクロバブルより大きい気泡を除去する気泡除去部が配設された請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水浄化システム。
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