JPH0760264A - 水の浄化装置および水の浄化方法 - Google Patents

水の浄化装置および水の浄化方法

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JPH0760264A
JPH0760264A JP5212790A JP21279093A JPH0760264A JP H0760264 A JPH0760264 A JP H0760264A JP 5212790 A JP5212790 A JP 5212790A JP 21279093 A JP21279093 A JP 21279093A JP H0760264 A JPH0760264 A JP H0760264A
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JP
Japan
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water
filtered
rotary drum
drum type
hollow fiber
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JP5212790A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Miyamoto
鉄也 宮本
Fumio Yokoyama
文郎 横山
Teruo Senda
輝雄 千田
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 固形物のほかに水溶性不純物を含む水を浄化
する。 【構成】 上流側に、織物または編物の基材が起毛さ
れ、太さ0.1〜10μmの極細繊維の立毛が横たわっ
て基材の表面を覆ってなるろ過材を装着した回転ドラム
式固液分離装置1が、下流側に、紫外線ランプを装着し
た酸化装置2が設けられている。酸化装置のさらに下流
側、または、回転ドラム式固液分離装置と酸化装置との
中間に、中空糸膜ろ過装置3を設けるとより効果的であ
る。。游泳用のプール水の浄化に利用すると、紫外線ラ
ンプが汚れず、混入する水溶性不純物を効率よく分解で
きるので、残留塩素濃度が安定し、過マンガン酸カリウ
ム消費量は低く維持されれ、悪臭の発生を防げる。プー
ル水、クーリングタワー水、工業用水などの循環浄化、
ビルの中水道水に利用するリサイクル水の浄化に有効で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プール、クーリングタ
ワー、工業用などの循環水、ビルの中水道のリサイクル
水などであって、固形物のほかに水溶性不純物を含む水
を浄化するための装置、および浄化方法に関する。とく
に、水溶性不純物による汚染度の高い、游泳用のプール
水の循環浄化に好適である。
【0002】
【従来の技術】長年の間、水の浄化、すなわち水処理の
多くは、砂ろ過装置や沈殿装置、塩素添加などを中心に
行われてきた。最近、水質の悪化とその原因の多様化が
進み、また、水の循環使用が図られるにともなって、水
の浄化装置の開発も進められ、高分子膜を用いたろ過装
置や生物処理などが使用されるようになった。しかし、
これらの水の浄化装置は万能ではない。除去すべき水中
の物質の種類が増え、性質と形態も一様でなくなって浄
化すべき対象が複雑化してくると、ユニットプロセッス
では、最早、対応できなくなってきた。このため、最近
では、浄化する水の条件に基づき、各種の装置を適切に
組み合わせて用いることが重要になってきている。この
ように浄化すべき対象が複雑化した水の代表的な例とし
て、游泳用のプールがあげられる。従来、游泳用のプー
ルでは、プール水を循環して砂ろ過と塩素または二酸化
塩素による消毒を行い、必要に応じて塩素消毒にオゾン
や紫外線処理を併用して水を浄化していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の水の
浄化方法では、前記のプール水を例にとると、次のよう
な問題があった。 (1)浄化の主体をろ過機に頼ると、水溶性の不純物が
蓄積し、過マンガン酸カリ消費量が増加する。これを押
さえるには新しい水が大量に必要になる。 (2)紫外線を照射して水の浄化の促進を図るにして
も、ランプ表面が汚れやすく、頻繁な洗浄が必要であ
る。 (3)測定の度に残留塩素量が大きく変化し、安定しな
い。 (4)pHの変動が大きく、pH調整剤を添加すると残
留塩素濃度や濁りなどが変化し制御し難い。 (5)游泳者が増えると濁りや白濁が著しく、除去し難
い。 (6)水処理によって不快な臭いを発生する。 この他にも、プール壁の汚れ、装置の腐食、換気などの
問題が発生していた。游泳用のプールに限らず、クーリ
ングタワー水、工業用水、ビルの中水道水などにおいて
も、大なり小なり同様の問題があった。本発明の水の浄
化装置および水の浄化方法は、かかる問題の解決を課題
に完成されたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め本発明は、上流側に、織物または編物の基材が起毛さ
れ、太さ0.1〜10μmの極細繊維の立毛が横たわっ
て基材の表面を覆ってなるろ過材を装着した回転ドラム
式固液分離装置が、下流側に、紫外線ランプを装着した
酸化装置が設けられていることを特徴とする、水の浄化
装置を提供する。この水の浄化装置において、酸化装置
のさらに下流側、または、回転ドラム式固液分離装置と
酸化装置との間に、中空糸膜ろ過装置を設けることによ
り、さらに十分に前記の課題を解決する水の浄化装置に
することができる。これらの水の浄化装置は、プール浄
化装置として好ましく用いることができる。
【0005】また、本発明は、原水を、まず、織物また
は編物の基材が起毛され、太さ0.1〜10μmの極細
繊維の立毛が横たわって基材の表面を覆ってなるろ過材
を装着した回転ドラム式固液分離装置でろ過した後、ろ
過水に紫外線を照射して浄化することを特徴とする水の
浄化方法を提供する。本発明においては、原水を前記の
回転ドラム式固液分離装置でろ過して一次ろ過水とし、
一次ろ過水の一部または全量を、中空糸膜ろ過装置でろ
過して二次ろ過水にした後、一次ろ過水の残りおよび二
次ろ過水に、紫外線を照射することによって、水を高度
に浄化することができる。中空糸膜ろ過装置によるろ過
は、一次ろ過水を紫外線照射した後、得られた水の一部
または全量に対して実施してもよい。また、紫外線を照
射する水に適当な酸化剤を添加しておくと、より完全に
水を浄化することができる。上記の水の浄化方法は、プ
ールの浄化方法として好ましく用いることができる。
【0006】
【作用と実施態様例】本発明は、特別なろ過材を装着し
て上流側に設けた回転ドラム式固液分離装置と、紫外線
ランプを用いて下流側に設けた酸化装置とを組み合わせ
た水の浄化装置、およびこの様な装置を利用した水の浄
化方法を基礎技術とするものである。本発明について、
実施態様例を示す図面を参照しつつ説明する。図1は、
本発明を游泳用のプールに利用した実施態様例を示す概
略フローシートであり、本発明の水の浄化方法を実施す
るための装置の実施態様例でもある。
【0007】上流側に設けた回転ドラム式固液分離装置
1に、特殊なろ過材が装着され、水中に含まれている生
物スライムや小さな固形分を分離する作用を有する。た
とえば、特公平4−1647号公報や特公平4−908
1号公報に記載されている濾布および装置がこれに相当
する。さらに、下流側に設ける酸化装置2に装着してあ
る紫外線ランプ10の表面の汚れを防止し、紫外線照射
の効果を持続させる大きな作用をあげることができる。
【0008】図1を参照して本発明に用いる回転ドラム
式固液分離装置1の一例を説明すると、まず、ろ過材を
装着して回転している円筒状のろ過ドラム4の内側に、
プール水などの原水を配管5を通して連続的に送入す
る。ついで、送入された原水は、ろ過ドラム4内の液面
とこれよりも低い受槽6のろ過液面との差圧Δpによっ
て、ろ過ドラム4を通過して受槽6に到達し、ろ過され
る。原水から分離されてろ過ドラム4の内壁に付着した
固形物は、循環ポンプ7でノズル8に送られるろ過水の
一部で逆洗され、排水配管9を径て系外に排出される。
【0009】本発明において回転ドラム式固液分離装置
1に装着されるろ過材は重要である。このろ過材は、織
物または編物からなる基材の表面に、その基材を起毛し
て形成させた太さ0.1〜10μmの極細繊維の立毛が
一方向に横たわり、この立毛がろ過層の作用を奏するの
である。横たわってとは、直立していない、あるいは寝
かせてというほどの意味である。ろ過材となる織物また
は編物は、通常、太さが0.1〜10μmのポリアミ
ド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリビニルアルコ
ール系、ポリフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル
などの合成繊維の極細繊維で構成されたものを使用す
る。織成や編成の種類はとくに問わないが、織物では朱
子織物が、編物ではハーフ編のトリコット生地が起毛し
やすく好ましい。太さが0.1μm以下の極細繊維は強
度が不足し、10μm以上の繊維は起毛後、直立しやす
く、良好なろ過層を形成しにくい難点がある。起毛方法
は、従来からの公知の手段を用いればよい。このろ過材
を使用することにより、従来、砂ろ過では分離すること
のできなかった5〜10μmの微細な固形成分を、容易
に分離することができる。さらに、このろ過材の使用に
より、回転ドラム式固液分離装置1は、クーリングタワ
ーなどに付着して、従来から課題になっていた寒天様の
生物系のスライムを効率よく分離することができる。か
つ、その様なろ過物を分離しても、このろ過材は従来の
ろ布は異なりろ過物を表面から剥離しやすく、逆洗が容
易で長期にわたって目詰りしない特長がある。
【0010】本発明において、回転ドラム式固液分離装
置1の下流に設けられる、紫外線ランプ10を装着した
酸化装置2は、回転ドラム式固液分離装置1では分離す
ることができずに水中に残存した水溶性の不純物を、分
解除去する作用および殺菌作用を有する。使用する紫外
線ランプの種類とその容量は、原水の状態によって選択
するが、波長は184.9mμまたは253.7mμが
好ましい。游泳用のプール水の浄化に使用する場合に
は、照射量として、一般的に1W/人・日程度を目途に
するとよい。酸化槽として特別なものは必要なく、たと
えば、開放系の貯槽に紫外線ランプを浸漬した装置や、
密閉系の円筒反応管に紫外線ランプを浸漬した装置など
を使用することができる。紫外線照射されて浄化した水
は、還流配管11を経てプールに還流される。游泳用プ
ールでは、プール水中の塩素濃度を規定量に維持するた
めに塩素供給装置12から塩素を供給する。
【0011】浄化の対象となる原水の条件によっては、
回転ドラム式固液分離装置と酸化装置との中間に中空糸
膜ろ過装置を設け、回転ドラム式固液分離装置のろ過水
(一次ろ過水)の一部または全量をろ過して、残留する
細かい粒子をろ過分離した後、このろ過水(二次ろ過
水)と一次ろ過水の残りとを酸化装置に送入し、紫外線
照射すれば、さらに高度に浄化された水を得ることがで
きる。中空糸膜ろ過装置を酸化装置の下流側に設け、酸
化装置を出た水の一部または全量をこれでろ過してもよ
い。使用する中空糸膜としては、たとえば、特開昭61
−238834号公報に記載のポリスルホン系樹脂多孔
膜の中空糸が、機械的強度が高く、目詰まりや耐汚染性
に優れて好適であり、中空糸膜ろ過装置2としては、た
とえば特願平4−270581号願書に添付された明細
書に記載のものがコンパクトで便利である。
【0012】図1に示した実施態様例では、中空糸膜ろ
過装置3を酸化装置2の下流側に設け、酸化装置2で処
理した処理水の一部を配管13を通してポンプ14を用
い、中空糸膜ろ過装置3に送入している。中空糸膜ろ過
装置3でろ過した水は配管15を通して逆洗水槽16に
送られる。逆洗水槽16からオーバフローした水は紫外
線照射された水と混合され、還流配管11を経てプール
に循環される。17はいずれも中空糸膜ろ過装置3の逆
洗に使用する配管である。逆洗水は、排水配管18から
排出される。
【0013】また、本発明の水の浄化方法を実施するに
当って、紫外線を照射する前に原水またはろ過水に酸化
剤を添加してもよい。添加した酸化剤は、紫外線照射の
効果を大きく増大する作用がある。酸化剤としては、次
亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、過酸化水
素、オゾン、塩素などを用いることができる。使用量
は、原水中の水溶性不純物を理論的に分解できる添加量
以上が必要である。
【0014】
【実施例と比較例】次に、本発明を游泳用のプール水の
浄化に利用したので、その結果を説明する。
【0015】実施例および比較例 本発明の水の浄化装置を温水プールに取り付けて運転
し、従来の浄化装置と比較して本発明の効果を確かめ
た。使用した温水プールの容積は275m3 であって、
従来は、1日当り900m3 のプール水を砂ろ過し、塩
素を注入して循環していた。このプールの従来の浄化装
置に並列して、本発明の水の浄化装置を取り付けた。上
流側には回転ドラム式固液分離装置(“トレローム”R
D−750−A3型:東レ(株)製)を取り付け、その
ろ過材には、太さが10μmのポリエステル繊維を48
本束ねたものを経糸とし、太さ約2.4μmのポリエス
テル極細繊維約2000本を緯糸とする織物を、起毛機
を用いて主に緯糸を起毛して製造した、2.4μmの立
毛を有し立毛数が約1000本/mmの立毛朱子織物を
装着した。さらに、その下流側に110Wの紫外線ラン
プ(ST−110NF型:セン特殊光源(株)製)を装
着した0.7×0.95×(深さ)1.3m、容量0.
78m3 の酸化槽を設けた。紫外線の照射厚さは350
mmにした。従来と同じく、本発明の浄化装置に1日当
り900m3 のプール水を循環し、塩素を注入して、本
発明の効果を確かめた。このときに測定した游泳人口と
残留塩素および過マンガン酸カリウム消費量との関係の
一例を図2に示す。図2に示した結果に加えて、本発明
を実施したときには、従来あったプール独特の臭いが消
失していた。これに対し比較例として、同じ条件下で、
従来の砂ろ過を実施し、塩素を注入して循環していた時
の状態を図3に示した。比較に用いた下向流圧力式砂ろ
過装置は、直径2.4m、高さ2.5mの密閉円筒型で
有効ろ過面積4.5m2 であった。なお、残留塩素量
は、厚生省通達(昭和53年5月25日)に準拠し、過
マンガン酸カリウム消費量(図中、KM消費量と略記)
は上水試験方法12(日本水道協会)に準拠して測定し
た。
【0016】この2例の結果を比較すると、実施例で
は、残留塩素濃度が高濃度に安定しているが、比較例で
は、塩素が急激に消費され、減少している。比較例で
は、游泳者の増加によって持ち込まれる窒素化合物が蓄
積して塩素と反応し、一部は臭いの元凶であるクロラミ
ンを生成していると考えられる。実施例においては、窒
素化合物が窒素などに分解され、塩素と反応したり、吸
着されることが少ないので、残留塩素が安定し、また、
水溶性の有機物も分解されるので、過マンガン酸カリウ
ム消費量も低い値で安定するものと考えられる。
【0017】
【発明の効果】本発明の水の浄化装置および水の浄化方
法を用いることにより、紫外線照射によって、水溶性の
有機物が分解され過マンガン酸カリ消費量が低い値に押
さえられる。従って、游泳用のプールでは、大量の水を
交換する必要がなく、節水を図ることができる。一方、
紫外線照射のためのランプは、その上流に設けられた高
性能の回転ドラム式固液分離装置によって、ランプ表面
に付着しやすい生物スラムや微粒子が除去されているの
で、長時間にわたり効率よく紫外線を照射することがで
きる。水溶性有機物の含有量が大きく、塩素を注入する
必要がある游泳用のプールなどでは、水溶性有機物が低
く押さえられるので、残留塩素濃度が安定し、また、水
溶性有機物中の窒素化合物が早く分解されるので、悪臭
の原因とされているクロラミンの生成が押さえられる。
本発明に、さらに中空糸膜ろ過装置を配置すると、凝集
剤を添加しないでコロイド成分を除去することが可能に
なり、1μm以下の微粒子を除去するとともに、凝集剤
に起因する凝集物の発生がなくなるので、濁りや白濁の
発生を防止する効果がある。中空糸膜ろ過装置を酸化装
置の上流側に配置すると、紫外線ランプの汚れをさらに
減少することができる。従って、本発明の水の浄化装置
および水の浄化方法は、もっぱら循環使用する游泳用の
プール水、クーリングタワー水、工業用水などの浄化
や、ビル、マンションなどの中水道用水に利用するリサ
イクル水を浄化するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を游泳用のプールに利用した実施態様
例を示す概略フローシート。
【図2】 温水プールで本発明を実施したときの水質の
変動を示すグラフ。
【図3】 温水プールの従来の水質の変動を示すグラ
フ。
【符号の説明】
1:回転ドラム式固液分離装置 2:酸化装置 3:中空糸膜ろ過装置 4:ろ過ドラム 5:原水
配管 6:受槽 7:循環ポンプ 8:ノズル 9:排水配管 1
0:紫外線ランプ 11:還流配管 12:塩素供給装置 13:配管
14:ポンプ 15:配管 16:逆洗水槽 17:逆洗用配管
18:排水配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 9/00 N 7446−4D R 7446−4D 503 A 7446−4D 504 B 7446−4D E04H 4/12

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上流側に、織物または編物の基材が起毛さ
    れ、太さ0.1〜10μmの極細繊維の立毛が横たわっ
    て基材の表面を覆ってなるろ過材を装着した回転ドラム
    式固液分離装置が、下流側に、紫外線ランプを装着した
    酸化装置が設けられていることを特徴とする、水の浄化
    装置。
  2. 【請求項2】酸化装置のさらに下流側に中空糸膜ろ過装
    置が設けられていること特徴とする、請求項1に記載の
    水の浄化装置。
  3. 【請求項3】回転ドラム式固液分離装置と酸化装置との
    間に中空糸膜ろ過装置が設けられていることを特徴とす
    る、請求項1に記載の水の浄化装置。
  4. 【請求項4】請求項1、2または3に記載の水の浄化装
    置を用いた、プール浄化装置。
  5. 【請求項5】原水を、まず、織物または編物の基材が起
    毛され、太さ0.1〜10μmの極細繊維の立毛が横た
    わって基材の表面を覆ってなるろ過材を装着した回転ド
    ラム式固液分離装置でろ過した後、ろ過水に紫外線を照
    射して浄水を得ることを特徴とする、水の浄化方法。
  6. 【請求項6】原水を請求項5に記載の回転ドラム式固液
    分離装置でろ過して一次ろ過水とし、一次ろ過水の一部
    または全量を、中空糸膜ろ過装置でろ過して二次ろ過水
    にした後、一次ろ過水の残りおよび二次ろ過水に紫外線
    を照射して浄水を得ることを特徴とする、水の浄化方
    法。
  7. 【請求項7】請求項5に記載の方法によって得られた水
    の一部または全量を、さらに中空糸膜ろ過装置でろ過し
    て浄水を得ることを特徴とする、水の浄化方法。
  8. 【請求項8】紫外線を照射する前のいずれかの工程で、
    浄化する水に酸化剤を添加することを特徴とする、請求
    項5、6または7に記載の水の浄化方法。
  9. 【請求項9】請求項5、6、7または8に記載の水の浄
    化方法を用いたプール浄化方法。
JP5212790A 1993-08-27 1993-08-27 水の浄化装置および水の浄化方法 Pending JPH0760264A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003002468A1 (en) * 2001-06-28 2003-01-09 Zenon Environmental Inc. A process for reducing concentrations of hair, trash, or fibrous materials in a waste water
JP2005535439A (ja) * 2002-08-08 2005-11-24 アルカル フィルトレーション システムズ シー.エス. リミテッド 水、特に船舶用水の処理方法及び装置
JP2006218361A (ja) * 2005-02-09 2006-08-24 Kurita Water Ind Ltd 水処理装置及び水処理方法
CN100383056C (zh) * 2004-09-09 2008-04-23 天津理工大学 转筒式光催化水处理反应器

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