WO2020202808A1 - Water treatment apparatus - Google Patents

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oxidant
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慶信 嶋山
藤田 浩史
廣田 達哉
純矢 小川
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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Abstract

This water treatment apparatus is provided with an untreated water flow path where water to be treated which contains metal-related substances flows, an oxidant supply part that supplies an oxidant to the water to be treated, and a flocculation promoting part that comprises a metallic material flocculation promoting layer, the metallic material flocculation promoting layer having a base material, a porous support layer provided on the base material, and adsorbing particles supported by the porous support layer and containing at least one trivalent iron ion compound selected from the group consisting of Fe2O3, Fe3O4, Fe(OH)3 and FeOOH, wherein the flocculation promoting part promotes flocculation of the metal-related substances by adsorption of the adsorbing particles to the metal-related substances with the aid of the action of the oxidant. The metallic material flocculation promoting layer further includes a solid oxidant.

Description

水処理装置Water treatment equipment
 本発明は水処理装置に関する。 The present invention relates to a water treatment device.
 井水を水源として生活用水に使用するには様々な問題、例えば、鉄やマンガンなどの金属関連物質に起因する問題がある。中でも、鉄は井水中でイオンの状態で存在しているため無色透明であるが、空気に触れることで容易に酸化される。酸化された鉄は酸化鉄として析出するため、このような鉄を含む水を生活用水とすると、洗濯物や床などを茶色く染める等の問題がある。 There are various problems in using well water as a water source for domestic water, for example, problems caused by metal-related substances such as iron and manganese. Among them, iron is colorless and transparent because it exists in the ionic state in well water, but it is easily oxidized by contact with air. Oxidized iron precipitates as iron oxide, so if water containing such iron is used as domestic water, there is a problem that laundry, floors, etc. are dyed brown.
 このような問題から、一般的に水中から金属関連物質を取り除く必要があり、新規な金属関連物質の除去技術として、金属材料凝集促進層を用いた水処理装置が知られている(特許文献1参照)。金属材料凝集促進層とは、金属酸化物粒子、及び金属水酸化物粒子の少なくとも一方を担持させた多孔質担体で構成される層である。金属材料凝集促進層に、金属イオン、金属粒子、金属酸化物粒子、及び金属水酸化物粒子などの金属関連物質を含む被処理水と酸化剤(次亜塩素酸ナトリウムなど)とを通過することで、金属関連物質の凝集が急速に進行する。そして、粒子サイズが大きくなった金属関連物質は、ろ過により容易に除去することができる。 From such a problem, it is generally necessary to remove metal-related substances from water, and as a novel technique for removing metal-related substances, a water treatment apparatus using a metal material aggregation promoting layer is known (Patent Document 1). reference). The metal material aggregation promoting layer is a layer composed of a porous carrier supporting at least one of metal oxide particles and metal hydroxide particles. Passing the water to be treated containing metal-related substances such as metal ions, metal particles, metal oxide particles, and metal hydroxide particles and an oxidizing agent (sodium hypochlorite, etc.) through the metal material aggregation promoting layer. Therefore, the aggregation of metal-related substances progresses rapidly. Then, the metal-related substance having an increased particle size can be easily removed by filtration.
特開2018-94510号公報JP-A-2018-94510
 上記のような従来の水処理装置の金属材料凝集促進層においては、金属酸化物粒子、及び金属水酸化物粒子の少なくとも一方を担持させた多孔質担体として、例えば活性炭が使用される。ところが、活性炭は使用の初期段階(数ヶ月程度)で、被処理水中の金属関連物質を酸化するために添加した酸化剤を吸着又は反応により消費してしまう。そのため、水処理の途中で酸化剤が不足して水処理能力が不十分となってしまうことがあり、改善の余地が残されていた。 In the metal material aggregation promoting layer of the conventional water treatment apparatus as described above, for example, activated carbon is used as a porous carrier supporting at least one of the metal oxide particles and the metal hydroxide particles. However, in the initial stage of use (about several months), activated carbon consumes the oxidant added to oxidize the metal-related substances in the water to be treated by adsorption or reaction. Therefore, the oxidant may be insufficient during the water treatment and the water treatment capacity may be insufficient, leaving room for improvement.
 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。本発明の目的は、酸化剤により酸化した、被処理水中の金属関連物質を、多孔質担体に担持された吸着粒子に吸着させて凝集を促進する凝集促進部を備える水処理装置において、使用の初期段階から十分な水処理性能を発揮し得る水処理装置を提供する。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art. An object of the present invention is to be used in a water treatment apparatus provided with an aggregation promoting portion that promotes aggregation by adsorbing a metal-related substance in water to be treated, which has been oxidized by an oxidizing agent, to adsorbed particles supported on a porous carrier. Provided is a water treatment apparatus capable of exhibiting sufficient water treatment performance from the initial stage.
 上記課題を解決するために、本発明の態様に係る水処理装置は、金属イオン、金属粒子、金属酸化物粒子及び金属水酸化物粒子からなる群より選ばれる少なくとも一つの金属関連物質を含む被処理水が流れる被処理水流路と、
 被処理水に酸化剤を供給する酸化剤供給部と、
 基材と、基材に設けられた多孔質担体層と、多孔質担体層に担持され、Fe、Fe、Fe(OH)及びFeOOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の三価の鉄イオン化合物を含む吸着粒子と、を有する金属材料凝集促進層を備え、酸化剤の作用によって被処理水に含まれる金属関連物質を前記吸着粒子に吸着させることにより、金属関連物質の凝集を促進する凝集促進部と、を備え、
 金属材料凝集促進層が固形酸化剤をさらに有する。
In order to solve the above problems, the water treatment apparatus according to the embodiment of the present invention contains at least one metal-related substance selected from the group consisting of metal ions, metal particles, metal oxide particles and metal hydroxide particles. The water flow path to be treated through which the treated water flows
An oxidant supply unit that supplies the oxidant to the water to be treated,
At least one selected from the group consisting of a base material, a porous carrier layer provided on the base material, and a group consisting of Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Fe (OH) 3, and Fe OOH supported on the porous carrier layer. A metal material aggregation promoting layer having adsorbed particles containing a trivalent iron ion compound is provided, and the metal-related substance contained in the water to be treated is adsorbed on the adsorbed particles by the action of an oxidizing agent to obtain the metal-related substance. It is equipped with an aggregation promoting part that promotes aggregation.
The metal material aggregation promoting layer further has a solid oxidizing agent.
図1は、本実施形態に係る水処理装置の全体構成を説明するための模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the overall configuration of the water treatment apparatus according to the present embodiment. 図2は、本実施形態に係る水処理装置における水処理の原理を説明するための概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the principle of water treatment in the water treatment apparatus according to the present embodiment. 図3は、本実施形態に係る金属材料凝集促進層の構造を説明するための断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the structure of the metal material aggregation promoting layer according to the present embodiment. 図4は、本実施形態に係る水処理装置の凝集促進部において、酸化剤の酸化作用によって、三価の鉄イオンが、多孔質担体に担持された鉄酸化物又は鉄水酸化物に吸着されることを説明するための模式図である。In FIG. 4, in the aggregation promoting portion of the water treatment apparatus according to the present embodiment, trivalent iron ions are adsorbed on the iron oxide or iron hydroxide supported on the porous carrier by the oxidizing action of the oxidizing agent. It is a schematic diagram for demonstrating that. 図5は、本実施形態に係る他の例の水処理装置の全体構成を説明するための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the overall configuration of the water treatment apparatus of another example according to the present embodiment. 図6は、実施形態1に係る水処理装置の全体構造を説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic view for explaining the overall structure of the water treatment apparatus according to the first embodiment. 図7は、実施形態2に係る水処理装置の全体構造を説明するための模式図であって、被処理水が順方向に流れることを示す図である。FIG. 7 is a schematic view for explaining the overall structure of the water treatment apparatus according to the second embodiment, and is a diagram showing that the water to be treated flows in the forward direction. 図8は、実施形態2に係る水処理装置の全体構造を説明するための模式図であって、被処理水が逆方向に流れることを示す図である。FIG. 8 is a schematic view for explaining the overall structure of the water treatment apparatus according to the second embodiment, and is a diagram showing that the water to be treated flows in the opposite direction. 図9は、実施形態3に係る水処理装置の全体構造を説明するための模式図である。FIG. 9 is a schematic view for explaining the overall structure of the water treatment apparatus according to the third embodiment.
 以下、図面を参照しながら、本実施形態の水処理装置100を説明する。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。 Hereinafter, the water treatment apparatus 100 of the present embodiment will be described with reference to the drawings. The dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation and may differ from the actual ratios.
 以下の実施形態の説明においては、金属関連物質という用語が用いられる。金属関連物質は、金属イオンM、金属粒子M、金属酸化物粒子MO、及び金属水酸化物粒子MOHからなる群より選ばれる1又は2以上の物質を意味する。また、被処理水Wは、金属関連物質である金属イオンM、金属粒子M、金属酸化物粒子MO、及び金属水酸化物粒子MOHのうちの少なくともいずれか1つを含むものである。 In the following embodiments, the term metal-related material is used. The metal-related substance means one or more substances selected from the group consisting of metal ion M + , metal particles M, metal oxide particles MO, and metal hydroxide particles MOH. Further, the water W to be treated contains at least one of metal ion M + , metal particles M, metal oxide particles MO, and metal hydroxide particles MOH, which are metal-related substances.
 また、金属関連物質である金属イオンM、金属粒子M、金属酸化物粒子MO、及び金属水酸化物粒子MOHのいずれもが、多孔質担体に担持されている金属酸化物粒子及び金属水酸化物粒子の少なくともいずれか1つに吸着される。そのため、本明細書においては、金属関連物質を吸着する機能を有する金属酸化物粒子及び金属水酸化物粒子を吸着粒子という。 Further, all of the metal-related substances such as metal ion M + , metal particles M, metal oxide particles MO, and metal hydroxide particles MOH are supported on the porous carrier, and the metal oxide particles and metal hydroxide are supported. It is adsorbed on at least one of the object particles. Therefore, in the present specification, metal oxide particles and metal hydroxide particles having a function of adsorbing metal-related substances are referred to as adsorbed particles.
 図1に示すように、本実施形態の水処理装置100は、被処理水Wが流れる被処理水流路11,12,13を備えている。被処理水流路11と被処理水流路12との間には、混合部1が接続されている。被処理水流路12と被処理水流路13との間には、凝集促進部2が接続されている。混合部1には、酸化剤供給部4から酸化剤Oが供給される。凝集促進部2から被処理水流路13へ流れ出た被処理水Wは、フィルタ部3によって濾過され、供給流路14を経由して、処理済みの水として水栓等に至る。 As shown in FIG. 1, the water treatment apparatus 100 of the present embodiment includes water treatment passages 11, 12, and 13 through which the water to be treated W flows. A mixing unit 1 is connected between the water flow path 11 to be treated and the water flow path 12 to be treated. An aggregation promoting unit 2 is connected between the water flow path 12 to be treated and the water flow path 13 to be treated. Oxidizing agent O is supplied to the mixing unit 1 from the oxidizing agent supply unit 4. The water W to be treated that has flowed out from the aggregation promoting unit 2 to the water flow path 13 to be treated is filtered by the filter unit 3 and reaches a faucet or the like as treated water via the supply flow path 14.
 図2に示すように、水処理装置100においては、金属関連物質を含む被処理水Wが、被処理水流路11から混合部1へ流れ込む。被処理水W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を用いることができ、上述のように、金属関連物質を含有している。なお、被処理水Wに含まれる金属関連物質において、金属イオンMは、二価の鉄イオン(Fe2+)及び三価の鉄イオン(Fe3+)である。金属粒子Mは、鉄(Fe)の粒子である。金属酸化物粒子MOは、鉄酸化物(FeO,Fe,Fe)の粒子である。金属水酸化物粒子MOHは、鉄水酸化物(Fe(OH),Fe(OH),FeO(OH))の粒子である。 As shown in FIG. 2, in the water treatment apparatus 100, the water to be treated W containing a metal-related substance flows from the water flow path 11 to be treated into the mixing unit 1. As the water to be treated W, water or rainwater pumped from a water source such as a well, a river or a pond can be used, and as described above, a metal-related substance is contained. In the metal-related substance contained in the water W to be treated, the metal ion M + is a divalent iron ion (Fe 2+ ) and a trivalent iron ion (Fe 3+ ). The metal particles M are iron (Fe) particles. The metal oxide particle MO is a particle of iron oxide (FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ). The metal hydroxide particles MOH are particles of iron hydroxide (Fe (OH) 2 , Fe (OH) 3 , FeO (OH)).
 酸化剤供給部4は、酸化剤Oを混合部1へ供給する。混合部1は、被処理水流路11を流れる被処理水Wと酸化剤供給部4から供給された酸化剤Oとを混合するように構成されている。混合部1から流れ出た被処理水Wは、被処理水流路12を経由して凝集促進部2へ流れ込む。 The oxidant supply unit 4 supplies the oxidant O to the mixing unit 1. The mixing unit 1 is configured to mix the water W to be treated flowing through the water flow path 11 to be treated and the oxidant O supplied from the oxidant supply unit 4. The water to be treated W that has flowed out of the mixing section 1 flows into the aggregation promoting section 2 via the water flow path 12 to be treated.
 酸化剤Oは、被処理水W中において、金属関連物質に対し酸化作用を生じさせる。具体的には、金属関連物質が二価の鉄イオンの場合には、三価の鉄イオンに酸化させる作用を有する。このような酸化剤Oは、オゾン又は塩素を含むことが好ましい。オゾン及び塩素は被処理水Wに容易に添加でき、金属関連物質を効率的に酸化させるため、好ましく用いることができる。 Oxidizing agent O causes an oxidizing action on metal-related substances in the water to be treated W. Specifically, when the metal-related substance is a divalent iron ion, it has an action of oxidizing the trivalent iron ion. Such an oxidizing agent O preferably contains ozone or chlorine. Ozone and chlorine can be easily added to the water to be treated W and can be preferably used because they efficiently oxidize metal-related substances.
 酸化剤Oとしては塩素系薬剤が好ましく、特に被処理水Wの内部で次亜塩素酸が生成するものが好ましい。酸化剤Oとしては、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム及び塩素化イソシアヌル酸からなる群より選ばれる少なくとも一つを用いることができる。
次亜塩素酸カルシウムとしては、さらし粉(有効塩素30%)及び高度さらし粉(有効塩素70%))の少なくとも一つを用いることができる。塩素化イソシアヌル酸としては、トリクロロイソシアヌル酸ナトリウム、トリクロロイソシアヌル酸カリウム、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム、及びジクロロイソシアヌル酸カリウムからなる群より選ばれる少なくとも一つを用いることができる。この中でも、次亜塩素酸ナトリウムは液体であり、定量ポンプによる注入方式を用いて被処理水Wに定量的に添加できるため、特に好ましく用いることができる。また、無機系の高度さらし粉は被処理水Wに対する溶解度が非常に高いため、高い酸化作用を発揮することができる。
As the oxidizing agent O, a chlorine-based agent is preferable, and one in which hypochlorous acid is generated inside the water to be treated W is particularly preferable. As the oxidizing agent O, at least one selected from the group consisting of sodium hypochlorite, calcium hypochlorite and chlorinated isocyanuric acid can be used.
As the calcium hypochlorite, at least one of bleaching powder (effective chlorine 30%) and highly bleaching powder (effective chlorine 70%)) can be used. As the chlorinated isocyanuric acid, at least one selected from the group consisting of sodium trichloroisocyanurate, potassium trichloroisocyanurate, sodium dichloroisocyanurate, and potassium dichloroisocyanurate can be used. Among these, sodium hypochlorite is a liquid and can be quantitatively added to the water to be treated W by using an injection method using a metering pump, so that it can be particularly preferably used. Further, since the inorganic highly bleached powder has a very high solubility in the water to be treated W, it can exert a high oxidizing action.
 図3に示すように、凝集促進部2は金属材料凝集促進層200を備え、金属材料凝集促進層200には、混合部1を経由して酸化剤Oが添加された被処理水Wが流れ込む。そして、金属材料凝集促進層200は、基材201と、基材201の内部に設けられた多孔質担体層202とを備え、多孔質担体層202の上方には固形酸化剤204を有する。固形酸化剤204は、水処理装置100の使用開始前において予め投入される。 As shown in FIG. 3, the aggregation promoting portion 2 includes the metal material aggregation promoting layer 200, and the water W to be treated to which the oxidizing agent O is added flows into the metal material aggregation promoting layer 200 via the mixing portion 1. .. The metal material aggregation promoting layer 200 includes a base material 201 and a porous carrier layer 202 provided inside the base material 201, and has a solid oxidizing agent 204 above the porous carrier layer 202. The solid oxidant 204 is added in advance before the start of use of the water treatment apparatus 100.
 基材201は、被処理水流路12から流れ込んだ被処理水Wが多孔質担体層202を透過し、被処理水流路13から流れ出るように、多孔質担体層202を保持する。基材201としては、例えば、内部に多孔質担体層202を保持できる空間を有する筒体や箱体を用いることができる。また、基材201としては、表面に多孔質担体層202を保持できる枠体を用いることができる。なお、図3に示す凝集促進部2は、金属材料凝集促進層200における基材201の上面に被処理水流路12が接続され、基材201の下面に被処理水流路13が接続されている。そして、基材201の内部に保持されて多孔質担体層202を構成する多孔質担体Cが、被処理水流路13に流れ出ないように、網203を設けている。 The base material 201 holds the porous carrier layer 202 so that the water W to be treated flowing from the water flow path 12 to be treated permeates the porous carrier layer 202 and flows out from the water flow path 13 to be treated. As the base material 201, for example, a tubular body or a box body having a space capable of holding the porous carrier layer 202 inside can be used. Further, as the base material 201, a frame body capable of holding the porous carrier layer 202 on the surface can be used. In the aggregation promoting portion 2 shown in FIG. 3, the water flow path 12 to be treated is connected to the upper surface of the base material 201 in the metal material aggregation promoting layer 200, and the water flow path 13 to be treated is connected to the lower surface of the base material 201. .. A net 203 is provided so that the porous carrier C, which is held inside the base material 201 and constitutes the porous carrier layer 202, does not flow out into the water flow path 13 to be treated.
 多孔質担体層202は、表面に吸着粒子Aを担持する多孔質担体Cを含んでいる。多孔質担体Cは、活性炭、シリカ、セラミックス及びゼオライトからなる群より選ばれる少なくとも一つを用いることができる。多孔質担体Cは、酸化剤Oを含む被処理水Wの流速を一定以上に維持する開口率を有している。また、多孔質担体Cは、金属関連物質M,M,MO,MOHの凝集に必要な吸着粒子Aを担持するために、十分な表面積及び吸着性を有している。 The porous carrier layer 202 contains a porous carrier C that carries adsorption particles A on its surface. As the porous carrier C, at least one selected from the group consisting of activated carbon, silica, ceramics and zeolite can be used. The porous carrier C has an aperture ratio that maintains the flow velocity of the water to be treated W containing the oxidizing agent O above a certain level. Further, the porous carrier C has a sufficient surface area and adsorptivity for supporting the adsorbed particles A required for aggregation of the metal-related substances M + , M, MO and MOH.
 吸着粒子Aは、金属酸化物粒子及び金属水酸化物粒子の少なくともいずれか一方を含む。具体的には、吸着粒子Aは、Fe、Fe、Fe(OH)及びFeOOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の三価の鉄イオン化合物を含む。 The adsorbed particles A include at least one of metal oxide particles and metal hydroxide particles. Specifically, the adsorbed particle A contains at least one trivalent iron ion compound selected from the group consisting of Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Fe (OH) 3 and FeOOH.
 また、多孔質担体層202の上方には、固形酸化剤204を有するが、固形酸化剤204の詳細については後述する。 Further, the solid oxidant 204 is provided above the porous carrier layer 202, and the details of the solid oxidant 204 will be described later.
 凝集促進部2は、被処理水流路12から酸化剤Oを含む被処理水Wを受け入れる。そして、凝集促進部2は、酸化剤Oの作用によって酸化された金属関連物質を吸着粒子Aへ吸着させる。これにより、凝集促進部2は、多孔質担体Cの表面で、金属関連物質に由来する金属酸化物粒子MO及び金属水酸化物粒子MOHからなる混合粒子の凝集を促進させる。 The aggregation promoting unit 2 receives the water to be treated W containing the oxidizing agent O from the water flow path 12 to be treated. Then, the aggregation promoting unit 2 adsorbs the metal-related substance oxidized by the action of the oxidizing agent O to the adsorbed particles A. As a result, the aggregation promoting unit 2 promotes aggregation of mixed particles composed of metal oxide particles MO derived from metal-related substances and metal hydroxide particles MOH on the surface of the porous carrier C.
 具体的には、図2に示すように、被処理水Wに含まれる金属関連物質が鉄イオン、鉄粒子、鉄酸化物、及び鉄水酸化物である場合、酸化剤Oの酸化作用によって鉄イオンは三価の鉄イオン(Fe3+)に酸化される。そして、三価の鉄イオン、鉄粒子、鉄酸化物及び鉄水酸化物は、吸着粒子Aに含まれる三価の鉄イオン化合物が核となり、吸着粒子Aの表面に吸着する。その結果、吸着粒子Aの表面で、金属関連物質は、粒子径が1μm以上の鉄酸化物の粒子及び鉄水酸化物等からなる凝集物MDAへ成長する。なお、三価の鉄イオンは吸着粒子Aに吸着されるが、被処理水Wに含まれる二価の鉄イオン(Fe2+)は、多孔質担体Cを構成する活性炭の表面に吸着され、凝集物MDAへ成長する。 Specifically, as shown in FIG. 2, when the metal-related substances contained in the water to be treated W are iron ions, iron particles, iron oxide, and iron hydroxide, iron is produced by the oxidizing action of the oxidizing agent O. The ions are oxidized to trivalent iron ions (Fe 3+ ). Then, the trivalent iron ions, iron particles, iron oxides and iron hydroxides are adsorbed on the surface of the adsorbed particles A with the trivalent iron ion compound contained in the adsorbed particles A as a nucleus. As a result, on the surface of the adsorbed particles A, the metal-related substance grows into aggregate MDA composed of iron oxide particles having a particle diameter of 1 μm or more, iron hydroxide and the like. The trivalent iron ions are adsorbed on the adsorbed particles A, but the divalent iron ions (Fe 2+ ) contained in the water to be treated W are adsorbed on the surface of the activated carbon constituting the porous carrier C and aggregated. It grows into a thing MDA.
 ここで、吸着粒子Aを構成する金属と、被処理水Wに含まれる金属関連物質を構成する金属とが同一元素であることが好ましい。この場合、吸着粒子Aは、金属関連物質を効率的に吸着することが可能となる。ただし、吸着粒子Aは、被処理水Wにおける金属関連物質を吸着することができればよい。したがって、吸着粒子Aを構成する金属と金属関連物質を構成する金属とが異なる元素であってもよい。 Here, it is preferable that the metal constituting the adsorbed particles A and the metal constituting the metal-related substance contained in the water to be treated W are the same element. In this case, the adsorbed particles A can efficiently adsorb metal-related substances. However, the adsorbed particles A only need to be able to adsorb metal-related substances in the water to be treated W. Therefore, the metal constituting the adsorption particles A and the metal constituting the metal-related substance may be different elements.
 多孔質担体Cの表面で凝集した凝集物MDAは、ある程度の大きさ以上、例えば粒子径が1μm以上になると、被処理水Wの水流によって多孔質担体Cの表面から脱離し、被処理水Wと共に下流へ流れる。つまり、凝集物MDAを含む被処理水Wは、凝集促進部2から被処理水流路13を経由してフィルタ部3へ流れ込む。 When the aggregate MDA aggregated on the surface of the porous carrier C has a certain size or more, for example, the particle size becomes 1 μm or more, it is separated from the surface of the porous carrier C by the water flow of the water to be treated W, and the water to be treated W It flows downstream with. That is, the water W to be treated containing the agglomerate MDA flows from the agglomeration promoting unit 2 to the filter unit 3 via the water flow path 13 to be treated.
 フィルタ部3は、凝集促進部2の下流に設けられ、被処理水Wと共に凝集促進部2から流れてきた凝集物MDAを濾過する。このフィルタ部3によれば、被処理水Wから凝集物MDAを除去することができる。その結果、フィルタ部3の下流においては、金属イオンM、金属粒子M、金属酸化物粒子MO、及び金属水酸化物粒子MOHの凝集物MDAが除去された処理済の水が生成される。この処理済の水は、供給流路14を経由して水栓まで供給される。 The filter unit 3 is provided downstream of the aggregation promoting unit 2 and filters the agglomerate MDA flowing from the aggregation promoting unit 2 together with the water to be treated W. According to this filter unit 3, the agglomerate MDA can be removed from the water W to be treated. As a result, treated water from which the metal ion M + , the metal particles M, the metal oxide particles MO, and the aggregate MDA of the metal hydroxide particles MOH have been removed is generated downstream of the filter unit 3. The treated water is supplied to the faucet via the supply flow path 14.
 フィルタ部3は、粒状濾材を用いた濾過層とすることができる。フィルタ部3に用いられる粒状濾材は、凝集物MDAを捕捉して除去することを目的としているが、粒状濾材に吸着するような表面電位を持つ粒子や、原水中のイオン等の存在状態によっては粒子径約1~10マイクロメートルの粒子や色度も除去可能となる。粒状濾材には、濾過砂をはじめ、ペレット状の繊維濾材等、除去対象物に適した濾材を用いることができる。粒状濾材の材質は、例えば、砂、アンスラサイト、ガーネット、セラミックス、粒状活性炭、オキシ水酸化鉄、マンガン砂など、水中で沈降し、圧力で変形しにくい硬度をもつものであればよい。粒子径は、例えば0.3~5.0ミリメートル、均等係数1.2~2.0などのものを用いるとよい。 The filter unit 3 can be a filtration layer using a granular filter medium. The purpose of the granular filter medium used in the filter unit 3 is to capture and remove the aggregate MDA, but depending on the presence of particles having a surface potential that adsorbs to the granular filter medium and ions in the raw water. Particles with a particle diameter of about 1 to 10 micrometers and chromaticity can also be removed. As the granular filter medium, a filter medium suitable for the object to be removed, such as filtered sand or a pellet-shaped fiber filter medium, can be used. The material of the granular filter medium may be, for example, sand, anthracite, garnet, ceramics, granular activated carbon, iron oxyhydroxide, manganese sand, or the like, which has a hardness that does not easily deform under pressure. As the particle size, for example, those having a particle size of 0.3 to 5.0 mm and an equality coefficient of 1.2 to 2.0 may be used.
また、粒状濾材は材質によって比重が異なり、例えば砂であればおよそ2.5~2.7グラム毎立方センチメートル、アンスラサイトであれば、1.4ら1.8グラム毎立方センチメートル、ガーネットであれば3.8~4.1グラム毎立方センチメートルである。
複数の種類の濾材を混合して使用する複層濾過法は、このような比重の違いを利用し、濾過を行う層としてサイズの異なる粒子を小さい粒子から順に下から積層する方法である。
複層濾過法では、比重が大きくサイズが小さい粒子と、比重が小さくサイズが大きい粒子を混合して多層構造にするのが一般的である。複層濾過法は、単一の種類の濾材を用いるのに比べて、単位体積あたりの濾過効率が高く、一方で損失水頭が低く抑えられるなどのメリットがあるため好ましい。粒状濾材としては、例えば、ガーネットの0.3ミリメートルと、砂の0.6ミリメートル、アンスラサイトの1.0ミリメートルのものを、2:1:1で混合して使用するが、濁質の粒子特性に応じて混合比率や粒子径を調整することが望ましい。
In addition, the specific gravity of the granular filter medium differs depending on the material. For example, sand is about 2.5 to 2.7 g / cubic centimeter, anthracite is 1.4 to 1.8 g / cubic centimeter, and garnet is 3. 8.8 to 4.1 grams per cubic centimeter.
The multi-layer filtration method in which a plurality of types of filter media are mixed and used is a method in which particles having different sizes are laminated in order from the bottom as a layer to be filtered by utilizing such a difference in specific gravity.
In the multi-layer filtration method, it is common to mix particles having a large specific gravity and a small size and particles having a small specific gravity and a large size to form a multilayer structure. The multi-layer filtration method is preferable because it has advantages such as high filtration efficiency per unit volume and low head loss as compared with using a single type of filter medium. As the granular filter medium, for example, 0.3 mm of garnet, 0.6 mm of sand, and 1.0 mm of anthracite are mixed at a ratio of 2: 1: 1 and used, but turbid particles. It is desirable to adjust the mixing ratio and particle size according to the characteristics.
フィルタ部3における粒状濾材の充填量は濾過性能と耐久性、損失水頭などを考慮して決定することが好ましい。粒状濾材を増やすと、濁質成分の保持量が増加するので除去性能が向上し、洗浄までの間隔を延ばすことができて洗浄頻度を減らすことができる。一方、損失水頭が上昇するため、流量が減少する場合がある。 The filling amount of the granular filter medium in the filter unit 3 is preferably determined in consideration of filtration performance, durability, head loss, and the like. When the number of granular filter media is increased, the amount of turbid components retained is increased, so that the removal performance is improved, the interval until cleaning can be extended, and the frequency of cleaning can be reduced. On the other hand, since the head loss rises, the flow rate may decrease.
 次に、図4を用いて、被処理水W中の鉄イオンの除去に着目して、本実施形態に係る、酸化剤ありの水処理装置100と、酸化剤なしの水処理装置との相違を説明する。 Next, using FIG. 4, focusing on the removal of iron ions in the water to be treated W, the difference between the water treatment apparatus 100 with an oxidant and the water treatment apparatus without an oxidant according to the present embodiment. Will be explained.
 図4の(a)に示すように、酸化剤なしの水処理装置において、被処理水Wは酸素(O)を含むが、酸化剤Oを含まない。多孔質担体Cとして活性炭を用いた場合、活性炭は二価の鉄イオン(Fe2+)を吸着しやすい性質を有する。ここで、二価の鉄イオンが水中で酸化されて三価の鉄イオン(Fe3+)になった場合、三価の鉄イオンは瞬時に酸素と結合し、微粒子状の酸化鉄に変化する。しかし、活性炭は鉄イオンよりも酸化鉄微粒子を吸着し難いため、結果的に三価の鉄イオンは吸着されずに活性炭を通過してしまう場合が多い。 As shown in FIG. 4A, in the water treatment apparatus without an oxidant, the water W to be treated contains oxygen (O 2 ) but does not contain the oxidant O. When activated carbon is used as the porous carrier C, the activated carbon has a property of easily adsorbing divalent iron ions (Fe 2+ ). Here, when the divalent iron ion is oxidized in water to become a trivalent iron ion (Fe 3+ ), the trivalent iron ion instantly combines with oxygen and changes into fine iron oxide. However, since activated carbon is more difficult to adsorb iron oxide fine particles than iron ions, as a result, trivalent iron ions often pass through the activated carbon without being adsorbed.
 このように、二価の鉄イオンは多孔質担体Cに吸着されるが、三価の鉄イオンは酸素と結合して数nmレベルの酸化鉄微粒子となることから、多孔質担体Cを通過してしまう。このような数nmレベルの酸化鉄微粒子を除去するには逆浸透膜(RO膜)などを用いなければならず、コストが大きく増大してしまう。 In this way, divalent iron ions are adsorbed on the porous carrier C, but trivalent iron ions combine with oxygen to form iron oxide fine particles at the level of several nm, so that they pass through the porous carrier C. Will end up. In order to remove such iron oxide fine particles at a level of several nm, a reverse osmosis membrane (RO membrane) or the like must be used, which greatly increases the cost.
 一方、本実施形態の水処理装置100では、図4の(b)に示すように、酸化剤Oが被処理水W中に供給された場合、二価の鉄イオンは三価の鉄イオンに酸化される。そして、三価の鉄イオンは、凝集促進部2に存在する吸着粒子Aに吸着される。つまり、吸着粒子Aは、Fe、Fe、Fe(OH)及びFeOOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の三価の鉄イオン化合物を含んでいる。被処理水W中の三価の鉄イオンは、吸着粒子Aにおける三価の鉄イオン化合物との親和性が高いことから、三価の鉄イオン化合物が核となり、吸着粒子Aの表面に吸着する。その結果、吸着粒子Aの表面で被処理水W中の鉄イオンが凝集し、鉄酸化物や鉄水酸化物の凝集物MDAが生成する。また、酸化剤Oによって酸化されなかった二価の鉄イオンは多孔質担体Cに吸着され、多孔質担体Cの表面に存在する吸着粒子Aと凝集物MDAを生成する。 On the other hand, in the water treatment apparatus 100 of the present embodiment, as shown in FIG. 4B, when the oxidizing agent O is supplied into the water to be treated W, the divalent iron ions become trivalent iron ions. It is oxidized. Then, the trivalent iron ions are adsorbed by the adsorption particles A existing in the aggregation promoting portion 2. That is, the adsorbed particles A contain at least one trivalent iron ion compound selected from the group consisting of Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Fe (OH) 3 and Fe OOH. Since the trivalent iron ion in the water to be treated W has a high affinity with the trivalent iron ion compound in the adsorbed particle A, the trivalent iron ion compound becomes a nucleus and is adsorbed on the surface of the adsorbed particle A. .. As a result, iron ions in the water to be treated W aggregate on the surface of the adsorbed particles A, and an aggregate MDA of iron oxide or iron hydroxide is generated. Further, the divalent iron ions that have not been oxidized by the oxidizing agent O are adsorbed on the porous carrier C, and the adsorbed particles A existing on the surface of the porous carrier C and the aggregate MDA are generated.
 ここで、凝集物MDAの粒子径が数μmレベルとなった後に、凝集物MDAは吸着粒子Aの表面から脱離する。つまり、被処理水W中の鉄イオンは、鉄酸化物や鉄水酸化物の凝集物MDAとして吸着粒子Aの表面に凝集する。そして、凝集物MDAが1μm以上となった場合には、被処理水Wの水流により吸着粒子Aの表面から脱離し、フィルタ部3に到達する。ただ、凝集物MDAは1μm以上となっているため、逆浸透膜を用いなくても、例えば砂濾過等で容易に除去することが可能となる。 Here, after the particle size of the agglomerate MDA reaches a level of several μm, the agglomerate MDA is desorbed from the surface of the adsorbed particles A. That is, the iron ions in the water to be treated W aggregate on the surface of the adsorbed particles A as aggregates MDA of iron oxides and iron hydroxides. When the aggregate MDA becomes 1 μm or more, it is separated from the surface of the adsorbed particles A by the water flow of the water to be treated W and reaches the filter unit 3. However, since the aggregate MDA is 1 μm or more, it can be easily removed by sand filtration or the like without using a reverse osmosis membrane.
 上述のように、吸着粒子Aは、Fe、Fe、Fe(OH)及びFeOOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の三価の鉄イオン化合物を含むことが好ましい。ただ、吸着粒子Aは、Fe(OH)及びFeOOHの少なくともいずれか一方を含むことがより好ましい。Fe(OH)及びFeOOHは、三価の鉄イオンとの親和性が特に高いことから、凝集物MDAを生成しやすくなり、被処理水Wから金属関連物質を効率的に除去することが可能となる。 As described above, the adsorbed particles A preferably contain at least one trivalent iron ion compound selected from the group consisting of Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Fe (OH) 3 and FeOOH. However, it is more preferable that the adsorbed particles A contain at least one of Fe (OH) 3 and FeOOH. Since Fe (OH) 3 and FeOOH have a particularly high affinity for trivalent iron ions, agglomerates MDA are likely to be formed, and metal-related substances can be efficiently removed from the water to be treated W. It becomes.
 なお、被処理水W中に鉄水酸化物(Fe(OH))、鉄酸化物(Fe)、及び鉄(Fe)の粒子が含まれている場合には、鉄水酸化物、鉄酸化物及び鉄の粒子は多孔質担体Cに吸着され難い。しかしながら、吸着粒子Aは、鉄水酸化物、鉄酸化物及び鉄の粒子も吸着することができるため、凝集物MDAとして除去することが可能となる。 If the water to be treated contains iron hydroxide (Fe (OH) 3 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), and iron (Fe) particles, the iron hydroxide , Iron oxide and iron particles are not easily adsorbed on the porous carrier C. However, since the adsorbed particles A can also adsorb iron hydroxides, iron oxides, and iron particles, they can be removed as aggregates MDA.
 本実施形態の水処理装置100によれば、三価の鉄イオン化合物を含む吸着粒子が高密度に存在する多孔質担体層202に、酸化剤と共に鉄イオンを含む被処理水Wを通過させる。それにより、二価の鉄イオンは、多孔質担体Cの表面に吸着される。また、三価の鉄イオンは、多孔質担体Cの表面に付着した吸着粒子Aとしての鉄酸化物の粒子又は鉄水酸化物の粒子等に吸着される。その結果、多孔質担体Cの表面で、金属関連物質の凝集が促進される。これによれば、被処理水Wに含まれる鉄イオンの価数によらず、必要とされる程度まで鉄イオンを除去することができる。 According to the water treatment apparatus 100 of the present embodiment, the water to be treated W containing iron ions is passed through the porous carrier layer 202 in which adsorbed particles containing trivalent iron ion compounds are present at high density. As a result, divalent iron ions are adsorbed on the surface of the porous carrier C. Further, trivalent iron ions are adsorbed on iron oxide particles or iron hydroxide particles as adsorbed particles A adsorbed on the surface of the porous carrier C. As a result, aggregation of metal-related substances is promoted on the surface of the porous carrier C. According to this, iron ions can be removed to a required degree regardless of the valence of iron ions contained in the water to be treated W.
 また、多孔質担体層202は活性炭を含むことが好ましい。活性炭は比表面積が高いため、吸着粒子を高濃度で担持することができる。また、活性炭は二価の鉄イオンを吸着するため、被処理水W中の二価の鉄イオンを容易に除去することができる。 Further, the porous carrier layer 202 preferably contains activated carbon. Since activated carbon has a high specific surface area, it can support adsorbed particles at a high concentration. Further, since the activated carbon adsorbs divalent iron ions, the divalent iron ions in the water to be treated W can be easily removed.
 以上の通り、金属材料凝集促進層200において、酸化剤Oと、吸着粒子Aと、多孔質担体Cとにより、被処理水Wから金属関連物質が除去される。ところが、使用開始から数ヶ月程度の初期段階においては、上述の通り、多孔質担体C(例えば、活性炭)が、酸化剤Oを吸着又は反応により消費してしまい、水処理の途中で酸化剤が不足して水処理能力が不十分になってしまうという問題がある。そこで、本実施形態においては、酸化剤Oが消費しても十分な酸化剤量を保持するため、金属材料凝集促進層に固形酸化剤を予め投入している。固形酸化剤により、酸化剤供給部が供給した酸化剤Oの消費に伴う酸化剤の不足を補うことができる。ひいては、本実施形態の水処理装置100は、使用の初期段階であっても、十分な水処理能力を発揮することができる。なお、本実施形態においては、多孔質担体として、酸化剤を吸着する性質及び酸化剤と反応する性質の少なくとも一方を有するものを用いた場合に特に有用である。それら2つ性質を有するものとしては活性炭が挙げられる。 As described above, in the metal material aggregation promoting layer 200, the metal-related substance is removed from the water to be treated W by the oxidizing agent O, the adsorbed particles A, and the porous carrier C. However, in the initial stage of several months from the start of use, as described above, the porous carrier C (for example, activated carbon) consumes the oxidant O by adsorption or reaction, and the oxidant is generated during the water treatment. There is a problem that the water treatment capacity becomes insufficient due to lack. Therefore, in the present embodiment, in order to maintain a sufficient amount of the oxidizing agent even if the oxidizing agent O is consumed, the solid oxidizing agent is previously added to the metal material aggregation promoting layer. The solid oxidant can compensate for the shortage of the oxidant due to the consumption of the oxidant O supplied by the oxidant supply unit. As a result, the water treatment device 100 of the present embodiment can exhibit sufficient water treatment capacity even in the initial stage of use. In addition, in this embodiment, it is particularly useful when a porous carrier having at least one of a property of adsorbing an oxidizing agent and a property of reacting with an oxidizing agent is used. Activated carbon can be mentioned as one having these two properties.
 固形酸化剤は、溶出速度の遅い徐放性の酸化剤であることが好ましい。上記の通り、多孔質担体Cによる酸化剤Oの消費は初期段階ではあるものの、数ヶ月程度の期間である。
従って、固形酸化剤としては、数ヶ月に亘ってゆっくりと溶出し続ける徐放性の酸化剤が好ましい。別言すると、初期段階において、そのすべてを溶出しない固形酸化剤を用いることが好ましい。これにより、固形酸化剤が徐々に溶出することとなり、使用初期段階(数ヶ月程度)の多孔質担体による酸化剤消費に伴う酸化剤不足を補い、ユーザーによる酸化剤の添加量調節の手間を削減することができる。その上、固形酸化剤は短期間で多量に溶出することがないため、下流側において高濃度の酸化剤含有水が流出することを防止することができる。
The solid oxidant is preferably a sustained-release oxidant having a slow elution rate. As described above, the consumption of the oxidant O by the porous carrier C is in the initial stage, but is in a period of about several months.
Therefore, as the solid oxidant, a sustained-release oxidant that continues to elute slowly over several months is preferable. In other words, it is preferable to use a solid oxidant that does not elute all of them in the initial stage. As a result, the solid oxidant is gradually eluted, compensating for the oxidant shortage due to the oxidant consumption by the porous carrier in the initial stage of use (about several months), and reducing the time and effort of the user to adjust the amount of the oxidant added. can do. Moreover, since the solid oxidant does not elute in a large amount in a short period of time, it is possible to prevent a high concentration of oxidant-containing water from flowing out on the downstream side.
 徐放性の固形酸化剤としては、水に対する溶解度が低いものが挙げられる。具体例としては、塩素化イソシアヌル酸が挙げられる。さらには、塩素化イソシアヌル酸としては、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムやトリクロロイソシアヌル酸ナトリウムを用いることが好ましく、トリクロロイソシアヌル酸ナトリウムを用いることがより好ましい。 Examples of the sustained-release solid oxidant include those having low solubility in water. Specific examples include chlorinated isocyanuric acid. Furthermore, as the chlorinated isocyanuric acid, sodium dichloroisocyanurate or sodium trichloroisocyanurate is preferably used, and sodium trichloroisocyanurate is more preferable.
 一方、固形酸化剤の溶出速度は、同量の固形酸化剤を用いる場合、全体の表面積が小さいほど遅くなるため、溶出速度遅くするには、表面積が小さいものを選択することが好ましい。例えば、タブレット状のものは顆粒状のものよりも表面積が小さいため、溶出速度を遅くする観点からは顆粒状よりもタブレット状のものを選択することが好ましい。また、タブレット状のもの同士でも、サイズが大きいものの方が表面積が小さいため溶出速度を遅くすることができる。具体的には、金属材料凝集促進層内において、使用開始から1ヵ月経過しても固形酸化剤のすべてが溶出しないように設定することが好ましい。例えば、金属材料凝集促進層の容積が3900cmの場合、1ヵ月で約300gの酸化剤が必要となる。そのため、当該容積の場合には、300g/720時間以下の溶出速度となるように固形酸化剤を設定することが好ましい。 On the other hand, when the same amount of solid oxidant is used, the elution rate of the solid oxidant becomes slower as the total surface area becomes smaller. Therefore, in order to slow down the elution rate, it is preferable to select one having a small surface area. For example, since the tablet-shaped product has a smaller surface area than the granular product, it is preferable to select the tablet-shaped product rather than the granular product from the viewpoint of slowing the elution rate. Further, even among tablet-shaped tablets, the larger one has a smaller surface area, so that the elution rate can be slowed down. Specifically, it is preferable to set so that all of the solid oxidizing agents do not elute in the metal material aggregation promoting layer even after one month has passed from the start of use. For example, when the volume of the metal material aggregation promoting layer is 3900 cm 3 , about 300 g of an oxidizing agent is required in one month. Therefore, in the case of the volume, it is preferable to set the solid oxidant so that the elution rate is 300 g / 720 hours or less.
 金属材料凝集促進層に予め投入する固形酸化剤の量としては、金属材料凝集促進層の体積を考慮して決定することが好ましい。例えば、金属材料凝集促進層の体積が3900cmであれば、固形酸化剤は300gを投入することが好ましい。 The amount of the solid oxidant to be charged into the metal material aggregation promoting layer in advance is preferably determined in consideration of the volume of the metal material aggregation promoting layer. For example, when the volume of the metal material aggregation promoting layer is 3900 cm 3 , it is preferable to add 300 g of the solid oxidizing agent.
 また、金属材料凝集促進層は、酸化された金属関連物質を吸着粒子Aへ吸着させ、凝集物MDAの成長を促進させるエリアであるため、金属関連物質は金属材料凝集促進層の上流側で酸化されることが好ましい。従って、固形酸化剤は、金属材料凝集促進層の上方に位置することが好ましい。このように、固形酸化剤を金属材料凝集促進層の上方に位置させるには、固形酸化剤の比重が、金属材料凝集促進層を構成する成分の比重よりも小さいことが好ましい。すなわち、金属材料凝集促進層を構成する材料の比重よりも小さい比重を有する固形酸化剤を選択して使用することが好ましい。一方、比重が大きい固形酸化剤を使用する場合は、当該固形酸化剤を支持する支持部材(支持網など)を金属材料凝集促進層の上方に設けることができる。 Further, since the metal material aggregation promoting layer is an area where the oxidized metal-related substance is adsorbed on the adsorption particles A and the growth of the aggregate MDA is promoted, the metal-related substance is oxidized on the upstream side of the metal material aggregation promoting layer. It is preferable to be done. Therefore, the solid oxidant is preferably located above the metal material aggregation promoting layer. As described above, in order to position the solid oxidizing agent above the metal material aggregation promoting layer, it is preferable that the specific gravity of the solid oxidizing agent is smaller than the specific gravity of the components constituting the metal material aggregation promoting layer. That is, it is preferable to select and use a solid oxidizing agent having a specific gravity smaller than the specific gravity of the material constituting the metal material aggregation promoting layer. On the other hand, when a solid oxidant having a large specific gravity is used, a support member (support net or the like) that supports the solid oxidant can be provided above the metal material aggregation promoting layer.
 さらに、水処理装置100は、凝集促進部2の下流に設けられ、余剰の酸化剤を除去する酸化剤除去部を有することが好ましい。酸化剤除去部としては、酸化剤を除去することができる機能を有すればよく、例えば、活性炭を用いるもの、還元剤を用いるものが挙げられる。 Further, it is preferable that the water treatment device 100 is provided downstream of the aggregation promoting unit 2 and has an oxidizing agent removing unit for removing excess oxidizing agent. The oxidant removing unit may have a function of removing the oxidant, and examples thereof include those using activated carbon and those using a reducing agent.
 活性炭を用いる酸化剤除去部は、被処理水中に残留している酸化剤を活性炭により吸着して除去するものである。使用する活性炭としては、特に限定されないが、粒状炭、球状炭、粉末炭などが挙げられる。 The oxidant removing part using activated carbon adsorbs and removes the oxidant remaining in the water to be treated with activated carbon. The activated carbon to be used is not particularly limited, and examples thereof include granular carbon, spherical carbon, and powdered carbon.
 一方 還元剤を用いる酸化剤除去部は、被処理水中に残留している酸化剤を、還元剤を用い化学反応により除去する。使用される還元剤としては、特に限定されないが、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。 On the other hand, the oxidizing agent removing part using a reducing agent removes the oxidizing agent remaining in the water to be treated by a chemical reaction using the reducing agent. The reducing agent used is not particularly limited, and examples thereof include sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, and sodium thiosulfate.
 次に、図5を参照して、本実施形態の他の例における水処理装置100の全体構成を説明する。他の例の水処理装置100においても、混合部1には酸化剤供給部4が接続されており、酸化剤供給部4から酸化剤Oが供給される。そして、他の例においては酸化剤Oは塩素を含んでいる。塩素を含む酸化剤Oは、上述のように金属関連物質の凝集の促進を行うと共に、被処理水Wの殺菌を行うことができる。また、他の例の水処理装置100においては、鉄の繊維材料が混合部1に設置されている。それにより、混合部1において、鉄イオン及び鉄の粒子が被処理水Wに供給される。なお、鉄の粒子は、被処理水W中において、鉄イオン、鉄酸化物の粒子、及び鉄水酸化物の粒子に変化するものもある。 Next, with reference to FIG. 5, the overall configuration of the water treatment apparatus 100 in another example of the present embodiment will be described. Also in the water treatment apparatus 100 of another example, the oxidant supply unit 4 is connected to the mixing unit 1, and the oxidant O is supplied from the oxidant supply unit 4. And in another example, the oxidant O contains chlorine. As described above, the chlorine-containing oxidizing agent O can promote the aggregation of metal-related substances and sterilize the water to be treated W. Further, in the water treatment apparatus 100 of another example, the iron fiber material is installed in the mixing unit 1. As a result, in the mixing unit 1, iron ions and iron particles are supplied to the water to be treated W. Some iron particles change into iron ions, iron oxide particles, and iron hydroxide particles in the water W to be treated.
 一般に、水処理装置100が使用される環境では、被処理水Wとなる原水は、金属関連物質として、金属イオンM、金属粒子M、金属酸化物粒子MO、及び金属水酸化物粒子MOHのうちの少なくとも一つを含んでいる。例えば、当該原水は、鉄イオン、鉄の粒子、鉄酸化物の粒子及び鉄水酸化物の粒子のうちの少なくとも一つを含んでいる。この場合、水処理装置100では、上述のように塩素の酸化作用及び金属材料凝集促進層200によって、原水から三価の鉄イオン、鉄の粒子、鉄酸化物の粒子、及び鉄水酸化物の粒子を除去することができる。また、二価の鉄イオンは、多孔質担体Cの吸着作用により、原水から除去することができる。 Generally, in an environment in which the water treatment apparatus 100 is used, the raw water to be treated water W is composed of metal ions M + , metal particles M, metal oxide particles MO, and metal hydroxide particles MOH as metal-related substances. Contains at least one of them. For example, the raw water contains at least one of iron ions, iron particles, iron oxide particles and iron hydroxide particles. In this case, in the water treatment apparatus 100, as described above, due to the oxidizing action of chlorine and the metal material aggregation promoting layer 200, trivalent iron ions, iron particles, iron oxide particles, and iron hydroxides are produced from the raw water. Particles can be removed. Further, the divalent iron ion can be removed from the raw water by the adsorption action of the porous carrier C.
 一方、被処理水Wとなる原水が鉄イオン、鉄の粒子、鉄酸化物の粒子、及び鉄水酸化物の粒子のいずれも殆ど含んでいない場合がある。上述のように、ヒ素やマンガンなど鉄以外の金属関連物質は、鉄イオンに巻き込まれる形で吸着粒子Aの表面に凝集して除去されるため、原水が鉄を含まない場合には、これらの金属関連物質が除去され難くなる可能性がある。そのため、被処理水Wに意図的に鉄を添加し、これらの金属関連物質を除去しやすくすることが好ましい。図5に示す水処理装置100では、被処理水Wに鉄を供給するための繊維材料を混合部1に設けている。 On the other hand, the raw water to be treated water W may contain almost no iron ions, iron particles, iron oxide particles, or iron hydroxide particles. As described above, metal-related substances other than iron, such as arsenic and manganese, are agglomerated and removed on the surface of the adsorbed particles A in the form of being caught in iron ions. Therefore, when the raw water does not contain iron, these Metal-related substances may be difficult to remove. Therefore, it is preferable to intentionally add iron to the water W to be treated to facilitate the removal of these metal-related substances. In the water treatment apparatus 100 shown in FIG. 5, a fiber material for supplying iron to the water to be treated W is provided in the mixing unit 1.
 図5に示される例では、鉄の繊維材料と塩素とが反応することによって、二価の鉄イオン及び三価の鉄イオンが被処理水Wに溶け出す。また、被処理水W中において、三価の鉄イオン、鉄の粒子、鉄酸化物の粒子、及び鉄水酸化物の粒子は、金属材料凝集促進層200中の吸着粒子Aに吸着される。この場合においても、吸着粒子Aは、Fe、Fe、Fe(OH)及びFeOOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の三価の鉄イオン化合物を含む。 In the example shown in FIG. 5, the reaction between the iron fiber material and chlorine causes divalent iron ions and trivalent iron ions to dissolve in the water to be treated W. Further, in the water to be treated W, trivalent iron ions, iron particles, iron oxide particles, and iron hydroxide particles are adsorbed by the adsorbed particles A in the metal material aggregation promoting layer 200. Also in this case, the adsorbed particle A contains at least one trivalent iron ion compound selected from the group consisting of Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Fe (OH) 3 and FeOOH.
 本実施形態の他の例の水処理装置100は、被処理水Wに対し、鉄の繊維材料から鉄イオン、鉄の粒子、鉄酸化物の粒子、及び鉄水酸化物の粒子を積極的に添加している。それにより、吸着粒子Aの表面で、鉄酸化物の粒子及び鉄水酸化物の粒子の凝集を意図的に促進し、ヒ素やマンガンなど鉄以外の金属関連物質を除去することが可能となる。 The water treatment apparatus 100 of another example of the present embodiment positively produces iron ions, iron particles, iron oxide particles, and iron hydroxide particles from the iron fiber material with respect to the water W to be treated. It is added. As a result, it becomes possible to intentionally promote the aggregation of iron oxide particles and iron hydroxide particles on the surface of the adsorbed particles A, and to remove metal-related substances other than iron such as arsenic and manganese.
 上記した本実施形態の他の例の水処理装置100によれば、塩素の酸化作用により、大型の貯留槽を設けることなく、必要とされる程度まで、被処理水Wから金属関連物質を除去することができる。そのため、水処理装置100によれば、金属関連物質の除去のスペース効率を向上させることができる。また、鉄の繊維材料が鉄イオンとして被処理水Wに溶け出すことを利用して、被処理水Wから微細粒子を除去することができる。 According to the water treatment apparatus 100 of another example of the present embodiment described above, metal-related substances are removed from the water to be treated W to the extent required without providing a large storage tank by the oxidizing action of chlorine. can do. Therefore, according to the water treatment apparatus 100, the space efficiency of removing metal-related substances can be improved. Further, fine particles can be removed from the water to be treated W by utilizing the fact that the iron fiber material dissolves into the water to be treated W as iron ions.
 以下、本実施形態の水処理装置100の具体的構成を説明する。 Hereinafter, a specific configuration of the water treatment device 100 of the present embodiment will be described.
 (実施形態1)
 図6を参照して、実施形態1の水処理装置100を説明する。実施形態1の水処理装置100は、被処理水流路11に電動ポンプ112を有すること、凝集促進部2とフィルタ部3とが一体化されていること、及び酸化剤除去部114を有することにおいて図5に示す形態とは異なる。
(Embodiment 1)
The water treatment apparatus 100 of the first embodiment will be described with reference to FIG. The water treatment device 100 of the first embodiment has the electric pump 112 in the water flow path 11 to be treated, the aggregation promoting unit 2 and the filter unit 3 are integrated, and the oxidizing agent removing unit 114. It is different from the form shown in FIG.
 実施形態1の水処理装置100において、電動ポンプ112は、井戸等の貯水槽110からの被処理水Wを混合部1へ送る役割を果たす。また、水処理装置100において、凝集促進部2とフィルタ部3とが貯留槽10において一体化され、凝集促進部2の下方(下流側)にフィルタ部3を備えている。凝集促進部2は、図3と同様に、基材201と、多孔質担体層202とを備え、多孔質担体層202の上方に固形酸化剤204を有する。また、フィルタ部3は、粒状濾材を用いてなる濾過槽である。さらに、貯留槽10の下流側には、供給流路14を介して酸化剤除去部114が接続されている。酸化剤除去部114は、貯留槽10内で生じた余剰の酸化剤を除去する役割を果たす。 In the water treatment device 100 of the first embodiment, the electric pump 112 plays a role of sending the water to be treated W from the water storage tank 110 such as a well to the mixing unit 1. Further, in the water treatment device 100, the aggregation promoting unit 2 and the filter unit 3 are integrated in the storage tank 10, and the filter unit 3 is provided below (downstream side) of the aggregation promoting unit 2. Similar to FIG. 3, the aggregation promoting unit 2 includes a base material 201 and a porous carrier layer 202, and has a solid oxidant 204 above the porous carrier layer 202. Further, the filter unit 3 is a filtration tank made of a granular filter medium. Further, an oxidizing agent removing unit 114 is connected to the downstream side of the storage tank 10 via a supply flow path 14. The oxidant removing unit 114 plays a role of removing excess oxidant generated in the storage tank 10.
 実施形態1においては、貯水槽110内の被処理水Wは、被処理水流路11を介して電動ポンプ112により汲み上げられ、混合部1に達すると酸化剤供給部4から酸化剤Oが供給される。酸化剤Oと混合した被処理水Wは、貯留槽10に流れ込む。貯留槽10の凝集促進部2において、被処理水Wは上述のような水処理がなされ、金属関連物質は凝集し、凝集物MDAとして成長する。ここで、実施形態1においても、金属材料凝集促進層200は固形酸化物を有するため、使用の初期段階においても十分な酸化剤が供給され、金属関連物質の酸化処理がなされる。次いで、凝集促進部2の下流にあるフィルタ部3に流れ込み、凝集物MDAがフィルタ部3において捕捉され、その後、供給流路14を介して酸化剤除去部114に送られる。酸化剤除去部114において余剰の酸化剤が除去され、処理済みの水として水栓等に供される。 In the first embodiment, the water W to be treated in the water storage tank 110 is pumped up by the electric pump 112 via the water flow path 11 to be treated, and when it reaches the mixing unit 1, the oxidant O is supplied from the oxidant supply unit 4. To. The water W to be treated mixed with the oxidant O flows into the storage tank 10. In the aggregation promoting portion 2 of the storage tank 10, the water W to be treated is treated with water as described above, and the metal-related substances aggregate and grow as aggregate MDA. Here, also in the first embodiment, since the metal material aggregation promoting layer 200 has a solid oxide, a sufficient oxidizing agent is supplied even in the initial stage of use, and the metal-related substance is oxidized. Next, it flows into the filter unit 3 downstream of the aggregation promoting unit 2, and the aggregate MDA is captured by the filter unit 3 and then sent to the oxidizing agent removing unit 114 via the supply flow path 14. Excess oxidant is removed in the oxidant removing unit 114, and the treated water is used for a faucet or the like.
 (実施形態2)
 図7及び図8を用いて、実施形態2の水処理装置100を説明する。水処理装置100は、流路切替弁50と排水口17とをさらに備えている。流路切替弁50は、被処理水流路12と供給流路14とに接続されている。混合部1と流路切替弁50とは、被処理水流路12aによって接続されている。流路切替弁50と貯留槽10とは、被処理水流路12bによって接続されている。また、貯留槽10と流路切替弁50とは、供給流路14aによって接続されている。流路切替弁50と蛇口16とは、供給流路14bによって接続されている。流路切替弁50は、排水口17にも接続されている。流路切替弁50は、いわゆる五方弁である。
(Embodiment 2)
The water treatment apparatus 100 of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. The water treatment device 100 further includes a flow path switching valve 50 and a drain port 17. The flow path switching valve 50 is connected to the water flow path 12 to be treated and the supply flow path 14. The mixing unit 1 and the flow path switching valve 50 are connected by a water flow path 12a to be treated. The flow path switching valve 50 and the storage tank 10 are connected by a water flow path 12b to be treated. Further, the storage tank 10 and the flow path switching valve 50 are connected by a supply flow path 14a. The flow path switching valve 50 and the faucet 16 are connected by a supply flow path 14b. The flow path switching valve 50 is also connected to the drain port 17. The flow path switching valve 50 is a so-called five-way valve.
 流路切替弁50は、図7に示される被処理水Wが凝集促進部2からフィルタ部3へ向かう順方向Xに流れる状態と、図8に示される被処理水Wがフィルタ部3から凝集促進部2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の流れの場合においては、図7に示すように、被処理水Wは、混合部1、流路切替弁50、凝集促進部2、フィルタ部3、流路切替弁50、及び蛇口16をこの順番で流れる。逆方向Yの流れの場合においては、図8に示すように、被処理水Wは、混合部1、流路切替弁50、フィルタ部3、凝集促進部2、流路切替弁50、及び排水口17をこの順番で流れる。 The flow path switching valve 50 has a state in which the water to be treated W shown in FIG. 7 flows in the forward direction X from the aggregation promoting unit 2 toward the filter unit 3, and the water to be treated W shown in FIG. 8 is aggregated from the filter unit 3. The state of flowing in the opposite direction Y toward the promotion unit 2 is switched. In the case of the flow in the forward direction X, as shown in FIG. 7, the water to be treated W is the mixing unit 1, the flow path switching valve 50, the aggregation promoting unit 2, the filter unit 3, the flow path switching valve 50, and the faucet. 16 flows in this order. In the case of the flow in the reverse direction Y, as shown in FIG. 8, the water W to be treated contains the mixing unit 1, the flow path switching valve 50, the filter unit 3, the aggregation promoting unit 2, the flow path switching valve 50, and the drainage. It flows through the mouth 17 in this order.
 排水口17は、被処理水Wが逆方向Yに流れる状態において凝集促進部2の下流に位置付けられ、被処理水Wを外部へ排出する。そのため、水処理装置100によれば、フィルタ部3を逆流洗浄することが可能になる。また、フィルタ部3の逆流洗浄のときに、フィルタ部3に付着している吸着粒子Aが凝集促進部2に吸着されている吸着粒子Aに吸着される。その結果、凝集促進部2の吸着粒子Aの能力を回復させることができる。 The drain port 17 is positioned downstream of the aggregation promoting unit 2 in a state where the water to be treated W flows in the opposite direction Y, and the water to be treated W is discharged to the outside. Therefore, according to the water treatment device 100, the filter unit 3 can be backwashed. Further, during the backflow cleaning of the filter unit 3, the adsorbed particles A adhering to the filter unit 3 are adsorbed by the adsorbed particles A adsorbed by the aggregation promoting unit 2. As a result, the ability of the adsorbed particles A of the aggregation promoting unit 2 can be restored.
 ここで、凝集促進部2は、例えば、タブレット状の固形酸化剤と、一群の粒状体を含む多孔質担体Cとを有し、フィルタ部3は、例えば一群の砂粒を含む砂濾過部を有している。タブレット状の固形酸化剤の比重は、凝集促進部2の一群の粒状体の比重よりも小さい。また、凝集促進部2の一群の粒状体の比重は、フィルタ部3の一群の砂粒の比重よりも小さい。したがって、貯留槽10内の水の中で、上側から、タブレット状の固形酸化剤、凝集促進部2の一群の粒状体、フィルタ部3の一群の砂粒の順に堆積される。また、凝集促進部2を構成する一群の粒状体とフィルタ部3を構成する一群の砂粒とは、互いに上下方向において並ぶように堆積されている。そのため、水処理装置100を小型化することが可能になっている。また、フィルタ部3を逆流洗浄しても、凝集促進部2を構成する一群の粒状体とフィルタ部3を構成する一群の砂粒とは、重力により自然に互いの配置を維持する。 Here, the aggregation promoting unit 2 has, for example, a tablet-shaped solid oxidizing agent and a porous carrier C containing a group of granules, and the filter unit 3 has, for example, a sand filtering unit containing a group of sand particles. are doing. The specific gravity of the tablet-shaped solid oxidant is smaller than the specific gravity of the group of granules of the aggregation promoting portion 2. Further, the specific gravity of the group of granules of the aggregation promoting portion 2 is smaller than the specific gravity of the sand grains of the group of the filter portion 3. Therefore, in the water in the storage tank 10, the tablet-shaped solid oxidant, the granules of the group of the aggregation promoting part 2 and the sand grains of the group of the filter part 3 are deposited in this order from the upper side. Further, a group of granules constituting the aggregation promoting portion 2 and a group of sand grains constituting the filter portion 3 are deposited so as to be arranged in the vertical direction with each other. Therefore, the water treatment device 100 can be miniaturized. Further, even if the filter unit 3 is backwashed, the group of granules constituting the aggregation promoting unit 2 and the group of sand particles constituting the filter unit 3 naturally maintain their mutual arrangement due to gravity.
 (実施形態3)
 図9を用いて、実施形態3の水処理装置100を説明する。水処理装置100は、混合部1の上流の被処理水流路11に設けられ、被処理水Wに含まれる還元剤としてのアンモニアを吸着する還元剤吸着部18をさらに備えている。そのため、混合部1における酸化剤Oが、被処理水W中のアンモニアの酸化のために消費されてしまうことを抑制することができる。還元剤吸着部18では、ナトリウムイオンを含み、そのナトリウムイオンと被処理水W中のアンモニウムイオンとを置換することにより、被処理水W中のアンモニアを吸着するゼオライトを用いることができる。
(Embodiment 3)
The water treatment apparatus 100 of the third embodiment will be described with reference to FIG. The water treatment device 100 is provided in the water flow path 11 to be treated upstream of the mixing unit 1, and further includes a reducing agent adsorbing unit 18 for adsorbing ammonia as a reducing agent contained in the water W to be treated. Therefore, it is possible to prevent the oxidizing agent O in the mixing unit 1 from being consumed due to the oxidation of ammonia in the water to be treated W. In the reducing agent adsorbing unit 18, a zeolite containing sodium ions and adsorbing ammonia in the water to be treated W can be used by substituting the sodium ions with the ammonium ions in the water to be treated W.
 水処理装置100は、ゼオライトのアンモニア吸着効果を再生する再生液供給部19を備えている。再生液供給部19は、ゼオライトに塩化ナトリウムを含む再生液を供給することにより、還元剤吸着部18に新たなナトリウムイオンを吸着させる。それにより、還元剤吸着部18によるアンモニアの吸着効果を維持することができる。 The water treatment device 100 includes a reclaimed liquid supply unit 19 that regenerates the ammonia adsorption effect of zeolite. The regenerating liquid supply unit 19 supplies a regenerating liquid containing sodium chloride to zeolite to adsorb new sodium ions to the reducing agent adsorbing unit 18. As a result, the effect of adsorbing ammonia by the reducing agent adsorbing unit 18 can be maintained.
 以下、本実施形態における水処理装置の作用を実施例によりさらに詳細に説明するが、本実施形態はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the operation of the water treatment device in the present embodiment will be described in more detail with reference to Examples, but the present embodiment is not limited to these Examples.
[実施例1]
 実施例1では、図6に示す水処理装置を用いて、使用の初期段階における金属材料凝集促進層の除鉄性能を確認した。
[Example 1]
In Example 1, the iron removal performance of the metal material aggregation promoting layer at the initial stage of use was confirmed by using the water treatment apparatus shown in FIG.
 まず、多孔質担体としての活性炭へ、吸着粒子としての鉄化合物を担持した。具体的には、最初に、内径がΦ50mm、容量1Lの円筒型処理槽に、活性炭を300mL入れた。なお、活性炭は、粒子径が0.5mm~2.3mmのものを用いた。次に、円筒型処理槽の内部の活性炭に、二価の鉄イオンを0.7ppm含む水と次亜塩素酸ナトリウム溶液とを連続通水し、処理槽内で活性炭、水及び次亜塩素酸ナトリウム溶液が十分接触するようにした。水の通水流量は6L/minとし、次亜塩素酸ナトリウム溶液の注入量は処理槽内の遊離塩素濃度が5ppmで維持されるように定量制御を行った。この水及び次亜塩素酸ナトリウム溶液の注入処理を10時間行い、活性炭へ鉄化合物を担持した。 First, an iron compound as adsorbed particles was supported on activated carbon as a porous carrier. Specifically, first, 300 mL of activated carbon was placed in a cylindrical treatment tank having an inner diameter of Φ50 mm and a capacity of 1 L. The activated carbon used had a particle size of 0.5 mm to 2.3 mm. Next, water containing 0.7 ppm of divalent iron ions and a sodium hypochlorite solution are continuously passed through the activated charcoal inside the cylindrical treatment tank, and the activated charcoal, water and hypochlorite are continuously passed through the treatment tank. The sodium solution was in good contact. The flow rate of water was 6 L / min, and the injection amount of the sodium hypochlorite solution was quantitatively controlled so that the free chlorine concentration in the treatment tank was maintained at 5 ppm. The water and sodium hypochlorite solution were injected for 10 hours to support the iron compound on the activated carbon.
 次に、上述のようにして得られた、鉄化合物を担持した活性炭と、固形酸化剤としてタブレット状のトリクロロイソシアヌル酸ナトリウム(15g/錠)を金属材料凝集促進層に投入し、図6に示す水処理装置を作製した。そして、初期段階における除鉄性能を確認するため、金属材料凝集促進層に固形酸化剤を用いなかったものと比較した。 Next, the activated carbon supporting the iron compound obtained as described above and tablet-shaped sodium trichloroisocyanurate (15 g / tablet) as a solid oxidizing agent were put into the metal material aggregation promoting layer and shown in FIG. A water treatment device was manufactured. Then, in order to confirm the iron removal performance in the initial stage, it was compared with the one in which the solid oxidizing agent was not used for the metal material aggregation promoting layer.
 図6に示すように、被処理水流路を用いて、凝集促進部を砂濾過槽の上流側に配置し、凝集促進部の上流側に、被処理水としての原水の供給ポンプと、酸化剤の定量注入機構を設けた。酸化剤は、塩素濃度が10000ppmの次亜塩素酸ナトリウム溶液を用いた。
また、砂濾過槽は、粒子径が0.35mmのマンガン砂を300mL用いた。
As shown in FIG. 6, the aggregation promoting portion is arranged on the upstream side of the sand filter tank using the water flow path to be treated, and the raw water supply pump as the water to be treated and the oxidizing agent are placed on the upstream side of the aggregation promoting portion. A fixed-quantity injection mechanism was provided. As the oxidizing agent, a sodium hypochlorite solution having a chlorine concentration of 10000 ppm was used.
Further, as the sand filtration tank, 300 mL of manganese sand having a particle size of 0.35 mm was used.
 次いで、金属材料凝集促進層に固形酸化剤を投入したもの、及び固形酸化剤を投入しなかったもののそれぞれに対し、原水(太中浄水場の井戸水)を20分間流した後、鉄濃度を測定した。なお、原水としては、鉄濃度が12ppmの水を用い、原水流量は1L/minとした。塩素供給は、投入量が20ppmになるよう制御した。所定時間経過後における各々の処理水に含まれる鉄濃度を表1に示す。 Next, raw water (well water from the Taichu Water Purification Plant) was poured into each of the metal material aggregation promoting layer with the solid oxidant added and the solid oxidant not added for 20 minutes, and then the iron concentration was measured. did. As the raw water, water having an iron concentration of 12 ppm was used, and the raw water flow rate was set to 1 L / min. The chlorine supply was controlled so that the input amount was 20 ppm. Table 1 shows the iron concentration contained in each treated water after the lapse of a predetermined time.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1より、金属材料凝集促進層に固形酸化剤を投入したものは、試験開始当初から鉄濃度が低く、初期段階においても十分な水処理性能を発揮したことが分かる。これに対して、金属材料凝集促進層に固形酸化剤を投入したものは、試験開始当初(4分間を除く)において鉄濃度が高く、初期段階において十分な水処理性能を発揮しなかった。 From Table 1, it can be seen that the material in which the solid oxidant was added to the metal material aggregation promoting layer had a low iron concentration from the beginning of the test and exhibited sufficient water treatment performance even in the initial stage. On the other hand, those in which the solid oxidant was added to the metal material aggregation promoting layer had a high iron concentration at the beginning of the test (excluding 4 minutes) and did not exhibit sufficient water treatment performance in the initial stage.
 特願2019-65415(出願日:2019年3月29日)の全内容は、ここに援用される。 The entire contents of Japanese Patent Application No. 2019-65415 (Filing date: March 29, 2019) are incorporated here.
 本開示によれば、酸化剤により酸化した、被処理水中の金属関連物質を、多孔質担体に担持された吸着粒子に吸着させて凝集を促進する凝集促進部を備える水処理装置において、使用の初期段階から十分な水処理性能を発揮し得る水処理装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is used in a water treatment apparatus provided with an aggregation promoting portion that promotes aggregation by adsorbing a metal-related substance in water to be treated, which has been oxidized by an oxidizing agent, to adsorbed particles supported on a porous carrier. It is possible to provide a water treatment apparatus capable of exhibiting sufficient water treatment performance from the initial stage.
 2 凝集促進部
 3 フィルタ部
 4 酸化剤供給部
 100 水処理装置
 200 金属材料凝集促進層
 201 基材
 202 多孔質担体層
 204 固形酸化剤
 A 吸着粒子
 C 多孔質担体
 O 酸化剤
 W 被処理水
2 Aggregation promoting part 3 Filter part 4 Oxidizing agent supply part 100 Water treatment device 200 Metal material Aggregation promoting layer 201 Base material 202 Porous carrier layer 204 Solid oxidizing agent A Adsorption particles C Porous carrier O Oxidizing agent W Water to be treated

Claims (5)

  1.  金属イオン、金属粒子、金属酸化物粒子及び金属水酸化物粒子からなる群より選ばれる少なくとも一つの金属関連物質を含む被処理水が流れる被処理水流路と、
     前記被処理水に酸化剤を供給する酸化剤供給部と、
     基材と、前記基材に設けられた多孔質担体層と、前記多孔質担体層に担持され、Fe、Fe、Fe(OH)及びFeOOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の三価の鉄イオン化合物を含む吸着粒子と、を有する金属材料凝集促進層を備え、前記酸化剤の作用によって前記被処理水に含まれる前記金属関連物質を前記吸着粒子に吸着させることにより、前記金属関連物質の凝集を促進する凝集促進部と、を備え、
     前記金属材料凝集促進層が固形酸化剤をさらに有する、水処理装置。
    A water flow path to be treated, in which water to be treated containing at least one metal-related substance selected from the group consisting of metal ions, metal particles, metal oxide particles and metal hydroxide particles flows.
    An oxidant supply unit that supplies an oxidant to the water to be treated,
    At least selected from the group consisting of a base material, a porous carrier layer provided on the base material, and Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Fe (OH) 3, and Fe OOH supported on the porous carrier layer. By providing an adsorbed particle containing a kind of trivalent iron ion compound and a metal material aggregation promoting layer having the adsorbed particle, the metal-related substance contained in the water to be treated is adsorbed on the adsorbed particle by the action of the oxidizing agent. , A coagulation promoting unit that promotes coagulation of the metal-related substance,
    A water treatment apparatus in which the metal material aggregation promoting layer further has a solid oxidizing agent.
  2.  前記固形酸化剤が徐放性を有する、請求項1に記載の水処理装置。 The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the solid oxidizing agent has a sustained release property.
  3.  前記固形酸化剤の比重が、前記金属材料凝集促進層を構成する成分の比重よりも小さい、請求項1又は2に記載の水処理装置。 The water treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein the specific gravity of the solid oxidizing agent is smaller than the specific gravity of the components constituting the metal material aggregation promoting layer.
  4.  前記凝集促進部の下流に設けられ、前記被処理水と共に前記凝集促進部から流れてきた前記金属関連物質の凝集物を濾過するフィルタ部をさらに備える、請求項1~3のいずれか1項に記載の水処理装置。 The invention according to any one of claims 1 to 3, further comprising a filter unit provided downstream of the aggregation promoting unit and filtering the aggregates of the metal-related substance flowing from the aggregation promoting unit together with the water to be treated. The water treatment apparatus described.
  5.  前記凝集促進部の下流に設けられ、余剰の酸化剤を除去する酸化剤除去部をさらに備える、請求項1~4のいずれか1項に記載の水処理装置。 The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising an oxidant removing unit that is provided downstream of the aggregation promoting unit and removes excess oxidant.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63134095A (en) * 1986-11-26 1988-06-06 Nec Corp Water treatment device
US5310043A (en) * 1993-02-16 1994-05-10 Pneumatic Scale Corporation Feed apparatus with two feedscrews
WO2016199385A1 (en) * 2015-06-09 2016-12-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 Metal material aggregation-promoting layer, and water treatment device that uses same
JP2018094510A (en) * 2016-12-14 2018-06-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 Water treatment device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63134095A (en) * 1986-11-26 1988-06-06 Nec Corp Water treatment device
US5310043A (en) * 1993-02-16 1994-05-10 Pneumatic Scale Corporation Feed apparatus with two feedscrews
WO2016199385A1 (en) * 2015-06-09 2016-12-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 Metal material aggregation-promoting layer, and water treatment device that uses same
JP2018094510A (en) * 2016-12-14 2018-06-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 Water treatment device

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