JPH0596286A - 水道水の改善方法および装置 - Google Patents
水道水の改善方法および装置Info
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Abstract
(炭酸カルシウム及び炭酸カルシウム被覆消石灰)スラ
リーを炭酸含有水と混合反応器8中で混合反応させ、炭
酸水素カルシウム水溶液とし、消石灰水溶液と共に受水
槽10中の水に連続的に添加する。 【効果】 従来、未利用であった消石灰溶解槽の未溶解
物(未溶解カルシウム)を利用して、水道水のランゲリ
ヤ指数を改善し得た。
Description
めの、水道水のランゲリア指数およびpHを改善する方法
および装置に関する。
ば赤水防止技術としては苛性ソーダ注入法、ソーダ灰注
入法、消石灰注入法等が知られているが、最近消石灰注
入法が注目されている。消石灰は、単に水のpHを上げる
だけでなく、ランゲリア指数の改善力が大きいこと、主
成分のカルシウムが健康上もよいと云われていること、
更には消石灰を粉末としてではなく水溶液として注入す
る技術が開発されたこと(例えば特公昭63−2890号公
報)などから水道事業体の浄水場で多く採用されてきて
いる。
液として注入する場合、消石灰水溶液を製造するために
用いる通常の水道水には多少の炭酸が溶解していること
から、消石灰の溶解に際し炭酸カルシウムの生成が避け
られない。また炭酸カルシウムは未溶解消石灰粒子の表
面で生成するため、用いる水の炭酸含有量にもよるが、
消石灰水溶液の製造に際し未溶解物として残存する固形
物の量は原料消石灰の十数%にも及ぶ。このため、消石
灰の有効利用率が低くなる問題のほか、未利用固形物の
処理が問題となっている。
によれば 5.8〜8.6 と定められているが、水道管の腐食
防止即ち赤水の発生を防ぐ観点からすれば水道水のpHは
より高いことが好ましく、少なくともpH7.0 以上である
こと、またランゲリア指数として−1.0 以上好ましくは
−0.5 以上更に好ましくは−0.5 〜0.5 であることが望
まれている。
い、即ち未溶解カルシウムを残すことなく利用し、かつ
水道水のpHおよびランゲリア指数を改善する方法および
その実施のための装置を提供することを課題とする。
度、pH、アルカリ度からなる水道水の総合的な指標であ
り次式で表わされる。
法は、消石灰を使用して水道水のランゲリア指数および
pHを改善する方法において、消石灰水溶液を製造する際
の消石灰溶解槽に残存する未溶解物をスラリーとして取
出し、このスラリーに炭酸含有水を混合反応させて炭酸
水素カルシウム水溶液を生成させ、この水溶液を消石灰
溶解槽で得られる消石灰水溶液とともに水道水に添加す
ることを特徴とする。
の装置であり撹拌機構を有する消石灰水溶液を製造する
消石灰溶解槽、該槽の未溶解物を取り下ろすスラリー
槽、未溶解物スラリーに炭酸含有水を混合反応させ炭酸
水素カルシウム水溶液を製造する混合反応器および水道
水に消石灰水溶液と炭酸水素カルシウム水溶液を添加す
る受水槽よりなることを特徴とする水道水の改善装置で
ある。
る。
水に添加する消石灰水溶液の製造は、例えば特公昭63−
2890号公報に示されるような撹拌機構1例えば通常の撹
拌器を有する溶解槽2に予め水を張り、所定量の消石灰
を投入してから、低速撹拌しながら槽下部の給水管3よ
り給水することにより、槽上部の取出し管4より消石灰
の略飽和水溶液を取り出すことにより得られる。得られ
た消石灰水溶液は主として水道水のpHの調整に用いる。
pH調整としての消石灰水溶液は浄水処理の際の前アルカ
リ、中アルカリ、後アルカリのいずれにも使用すること
ができる。尚、ここで水道水とは飲料可能な状態に通常
の浄水処理された水を指す。
は浄水場で通常の浄化処理をした水を用いるが、その水
源により夫々異なるが多少の炭酸を含有することが避け
られない。このため消石灰溶解槽内で消石灰の一部が難
溶性の炭酸カルシウムとなり、炭酸カルシウムの多くは
消石灰粒子の表面で生成するため、これに被覆された消
石灰も未溶解のまま残存する。従って、未溶解固体は大
部分が炭酸カルシウムと消石灰からなり、その量は溶解
水の炭酸含有量にもよるが原料消石灰の10%から20%近
くにもなる。この未溶解固体は溶解槽下部のスラリー取
出し管5より取り出され、一旦スラリー槽6に貯められ
た後、ポンプ7により定量的に混合反応器8に送られ、
炭酸水素カルシウムの製造に供されることにより略完全
に溶解される。
pHの調整のためには水酸化カルシウムの形態で添加さ
れ、ランゲリア指数の改善のためには主としてpHの変動
に余り影響しない炭酸水素カルシウムの形態で添加され
る。水酸化カルシウムと炭酸水素カルシウムの添加割合
は原水の性状(ランゲリア指数、pH、炭酸濃度等)と改
善の所望ランゲリア指数およびpHにより異なるが、炭酸
水素カルシウムとしての添加量が少なくとも1/3、多
くの場合半量以上であるため、消石灰水溶液製造の際に
未溶解固体が原料消石灰の20%に達しても、これを炭酸
水素カルシウムの形態で添加する本発明方法においては
何ら差し支えない。
解槽2の下部よりスラリーとして取出され管5を経てス
ラリー槽6に移送されるが、このときのスラリー濃度、
換言すれば未溶解固体とともに取り出される消石灰水溶
液の量は最終的な所望ランゲリア指数、原水の性状等に
より適宜決められる。このスラリーは、多くの場合濃度
1〜10%、好ましくは2〜5%で後の炭酸水素カルシウ
ムの製造に供されることから、消石灰溶解槽からの取り
下ろしも好ましくはこの濃度で行なう。尤も、消石灰溶
解槽からの取り下ろしはより高濃度で行い、別途水を加
えて後の反応に適した濃度に調整してもよい。
おける未溶解固体スラリーと炭酸含有水とを混合反応さ
せることにより行なうものであり、混合反応器としては
ラインミキサーが好ましい。ここで用いる炭酸含有水は
水道水に炭酸ガスを注入し溶解させることにより得るこ
とができる。この炭酸含有水の炭酸含有量は、同時に反
応混合器8に供給されるスラリー槽6からのカルシウム
の全てを炭酸水素カルシウムの形態に変換させるに足る
量であればよい。従って、反応混合器8に供給するスラ
リー中のカルシウム含有量を考慮して炭酸含有水の炭酸
濃度と供給量が決められる。炭酸含有水の炭酸濃度は高
いほど好ましく100ppm以上、望ましくは300ppm以上、更
に望ましくは400ppm以上の炭酸水溶液が用いられる。こ
のためにはラインミキサー9を用いて炭酸ガスを加圧下
で水に強制溶解させることが好ましい。
溶液は、水道水のランゲリア指数の改善のために受水槽
10で水道水に注入される。しかし、混合反応器8で、
カルシウムの全てを炭酸水素カルシウムの形にするため
には次式で表されるように遊離炭酸を残存させる必要が
あるが、必要以上に過剰の炭酸が残存するときは水のpH
が酸性になる。従って、この炭酸水素カルシウム水溶液
を水道水に注入した後、pHを調整するためのアルカリと
して溶解槽2で得られる消石灰略飽和水溶液を用いるこ
とにより行なうのがランゲリア指数の改善の上からも適
している。
液は溶解槽より直接受水槽に注入してもよいし、一旦貯
槽にためて使用してもよい。
する。
長さ1mの炭酸ガス溶解用ラインミキサー、長さ1mの
炭酸水素カルシウム生成用ラインミキサーおよび1m3
の受水槽よりなる図1に示すような装置を用いて実験し
た。この実験に用いた水道水はカルシウム硬度41.3ppm
、総アルカリ度60.4ppm 、遊離炭酸濃度26.8ppm 、pH
6.2、ランゲリア指数は−2.3 であった。
部より水道水を供給して略飽和消石灰水溶液を生成さ
せ、得られた消石灰水溶液は槽上部より取りだして水道
水の改質に用いたとき、消石灰溶解槽より得られる水の
消石灰濃度が1000ppm に低下した時点(46時間後)での
未溶解固体は約2kgであった。これを槽下部より濃度約
3%のスラリーとしてスラリー槽に取り出した。なお、
この未溶解固体は炭酸カルシウムと消石灰であった。
消石灰水溶液とを用いて水道水の改質を行った。
を充填し、槽下部より水道水を 168kg/Hrで供給して濃
度約1600ppmの消石灰水溶液を連続的に製造した。一
方、88.6kg/Hrの水と0.05kg/Hrの炭酸ガスとをライン
ミキサーに供給し、加圧下に遊離炭酸濃度564ppmの炭酸
含有水を生成させ、スラリー槽から濃度約3%のスラリ
ー 1.4kg/Hrとを炭酸水素カルシウム生成用ラインミキ
サーに供給したところ、固形分はなくなり1000ppm の炭
酸水素カルシウム水溶液が得られた。
消石灰溶解槽で得られた消石灰水溶液 169kg/Hrとを、
水道水を10m3 /Hrで連続的に供給している受水槽に撹
拌下連続的に注入したところ、得られた水はランゲリア
指数0、pH8.0 であった。
即ち赤水防止のために用いる場合、消石灰の十数%が炭
酸カルシウム若しくは消石灰粒子を被覆した炭酸カルシ
ウムの固体となり難溶化し未溶解物として残存するが、
本発明によれば、この未溶解カルシウム成分を完全に溶
解させ得、しかもランゲリア指数の改善に有益に利用す
ることができる。
示すフローシートである。
Claims (2)
- 【請求項1】 消石灰を使用して水道水のランゲリア指
数およびpHを改善する方法において、消石灰水溶液製造
の際の消石灰溶解槽に残存する未溶解物をスラリーとし
て取出し、このスラリーに炭酸含有水を混合反応させて
炭酸水素カルシウム水溶液を生成させ、この水溶液を消
石灰溶解槽で得られる消石灰水溶液とともに水道水に添
加することを特徴とする水道水の改善方法。 - 【請求項2】 撹拌機構を有する消石灰水溶液を製造す
る消石灰溶解槽、該槽の未溶解物を取り下ろすスラリー
槽、未溶解物スラリーに炭酸含有水を混合反応させ炭酸
水素カルシウム水溶液を製造する混合反応器および水道
水に消石灰水溶液と炭酸水素カルシウム水溶液を添加す
る受水槽よりなることを特徴とする水道水の改善装置。
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