JPH10323683A - 浄水処理方法および装置 - Google Patents

浄水処理方法および装置

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JPH10323683A
JPH10323683A JP15695997A JP15695997A JPH10323683A JP H10323683 A JPH10323683 A JP H10323683A JP 15695997 A JP15695997 A JP 15695997A JP 15695997 A JP15695997 A JP 15695997A JP H10323683 A JPH10323683 A JP H10323683A
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司朗 井上
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直子 平田
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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設備の敷地面積を小さくする。運転管理を容
易にする。設備建設費および運転経費を安くする。高度
な水質の上水を得る。 【解決手段】 河川水、湖沼水、池水、地下水等の原水
から上水を得るための浄水処理方法である。表面に好気
性微生物が付着した粒状活性炭２を内蔵している処理槽
１中に原水を入れ、処理槽１内に入れられた原水である
槽内液中の有機物を活性炭２表面上に吸着させるととも
に、好気性微生物によりこの有機物を分解する。有機物
の分解物およびその他の懸濁物を槽内水中に浸漬したろ
過膜ユニット３によりろ別する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、河川水、湖沼
水、池水、地下水等の原水から上水を得るための浄水処
理方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来の一
般的な浄水処理方法は懸濁物の除去と殺菌が主体であ
り、図８に示すように、原水に塩素を注入した後、凝集
沈澱槽において適当な凝集剤を添加することにより凝集
物を生成させてこれを沈殿させ、ついで砂を充填した砂
ろ過槽に導いてろ過し、さらに再度塩素を注入するもの
である。
【０００３】ところが、このような方法では、処理水量
当たりに必要な設備の敷地面積が広大になる上、豊富な
経験に基づく微妙な運転条件の維持管理が不可欠であ
る。すなわち、原水の状態の変動に対応して、凝集沈殿
やろ過の状態を良好に維持するため、薬注条件など多く
の運転パラメータの微妙な調整が必要とされる。
【０００４】さらに、近年、湖沼水、地下水などの水道
原水の水質悪化が著しく、異臭味やトリハロメタン生成
などの問題が生じているが、従来の一般的な浄水処理方
法では、これらの問題に対応できないため、さらに高度
な処理技術が要求され、この要求に応えて種々開発され
ている。現在知られている高度浄水処理方法の一例を図
９に示す。図９において、高度浄水処理方法は、凝集沈
澱槽において原水に適当な凝集剤を添加することにより
凝集物を生成させてこれを沈殿させた後オゾンを吹込
み、ついで砂を充填した砂ろ過槽に導いてろ過し、つい
で再びオゾンを吹込んだ後、粒状活性炭が充填された槽
内に上方から流入させて槽内に下降流を形成することに
より粒状活性炭に有機物等を吸着させ、さらに塩素を注
入するものである。
【０００５】しかしながら、このような方法は、従来の
一般的な浄水処理方法に比べても非常に複雑な方法とな
っており、上述した一般的な浄水処理方法の有する問題
点（設備の敷地面積が広大となること、および微妙な運
転管理技術が必要であること）に加えて、設備建設費お
よび運転経費が大幅に上昇し、得られる上水のコストの
大幅な高騰を招くという問題が生じる。
【０００６】この発明の目的は、上記問題を解決し、設
備の敷地面積が小さく、運転管理が容易で、設備建設費
および運転経費が安く、しかも得られる上水の水質が高
度な浄水処理方法および装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段と発明の効果】この発明に
よる浄水処理方法は、河川水、湖沼水、池水、地下水等
の原水から上水を得るための浄水処理方法であって、表
面に好気性微生物が付着した粒状活性炭を内蔵している
処理槽中に原水を入れ、処理槽内に入れられた原水であ
る槽内液中の有機物を活性炭表面上に吸着させるととも
に、好気性微生物によりこの有機物を分解し、有機物の
分解物およびその他の懸濁物を槽内液中に浸漬したろ過
膜ユニットによりろ別することを特徴とするものであ
る。
【０００８】この発明の浄水処理方法によれば、１つの
処理槽内において槽内に入れられた原水である槽内液中
の有機物を活性炭表面上に吸着させるとともに、活性炭
表面上に付着した好気性微生物によりこの有機物を分解
し、有機物の分解物およびその他の懸濁物を槽内液中に
浸漬したろ過膜ユニットによりろ別するだけであるの
で、従来の２つの浄水処理方法に比べてプロセス数が少
なくなる。したがって、運転管理が容易になるととも
に、運転費が安価になる。また、トリハロメタン前駆物
質や異臭味原因物質である有機物を好気性微生物により
分解し、この有機物の分解物を槽内液中に浸漬したろ過
膜ユニットによりろ別しているので、トリハロメタンの
生成や異臭味の発生を防止できる。しかも、その他の懸
濁物もろ過膜ユニットによりろ別しているので、浮遊固
形物や細菌も除去される。したがって、高度な上水が得
られる。また、有機物を好気性微生物により分解してい
るので、ろ過膜ユニットに用いる膜としては比較的安価
な精密ろ過膜や限外ろ過膜を使用することができ、設備
費が安くなる。さらに、原水が河川水の場合、原水中の
有機物が稀薄であるので、微生物による分解効率が低下
したり、微生物が生存できなくなることがあるが、有機
物は、表面に好気性微生物が付着した粒状活性炭に吸着
されるので、原水中の有機物が濃縮されることになり、
微生物による分解効率の低下が防止されるとともに、微
生物の生存が保証される。
【０００９】上記浄水処理方法において、粒状活性炭と
して、粒径０．２〜２ｍｍの石炭原料破砕炭または椰子
殻原料破砕炭を使用することがある。この場合、活性炭
による膜の目詰まりが防止される。
【００１０】上記浄水処理方法において、処理槽中に、
さらに表面に好気性微生物が付着した粉状活性炭を内蔵
させておくことがある。粉状活性炭の粒径は２０〜２０
０μｍ程度である。この場合、粉状活性炭の比表面積
が、粒状活性炭のそれよりも大きくなるので、有機物の
吸着率が向上し、その結果好気性微生物による有機物の
分解効率も向上する。したがって、原水の水質が特に悪
い場合や、得られる上水の水質をさらに高めたい場合に
効果的である。なお、膜の孔径は０．４μｍ程度である
ので、粉状活性炭による膜の目詰まりや、粉状活性炭の
膜の通過は防止される。
【００１１】上記浄水処理方法において、ろ過膜ユニッ
トの下方から槽内液中に曝気することが好ましい。この
場合、処理槽内に槽内液の循環流が形成され、活性炭も
この循環流にのって循環するので、有機物との接触効率
が向上し、活性炭への有機物吸着率も向上する。また、
好気性微生物への有機物の分解に必要な酸素供給も効率
良く行われる。さらに、循環流にのった活性炭および気
泡により膜表面上の付着物が剥離させられるので、膜の
目詰まりが防止され、長期間に渡る連続処理が可能にな
る。
【００１２】上記浄水処理方法において、処理槽内の槽
内液中における懸濁物の濃度が高くなったときに、槽内
液を処理槽から抜き出すことがある。上記懸濁物とは、
難分解不溶性有機物の他に、ろ過膜ユニットによりろ別
されて膜表面から剥離させられた有機物の分解生成物や
その他の懸濁物を含む。この場合、ろ過時の膜差圧の上
昇を防止することができるとともに、懸濁物による膜の
目詰まりが防止される。
【００１３】上述した処理槽内の槽内液中における懸濁
物の濃度が高くなったときの槽内液の処理槽からの抜き
出しを、処理槽の周壁における槽内液の液面よりも若干
下方の高さ位置に形成された水抜き出し口から行うこと
がある。また、これと同じ槽内液の処理槽からの抜き出
しを、処理槽の周壁における槽内液の液面よりも上方の
高さ位置に水抜き出し口を形成しておくとともに、処理
槽内への原水の供給量を増大させることによりその液面
を上昇させて、水抜き出し口からオーバーフローさせる
ことにより行うことがある。これらの場合、抜き出す槽
内液中に活性炭が含まれるのを防止することができる。
すなわち、活性炭の比重は大きいので、活性炭が液面近
傍まで浮上することはなく、その結果活性炭の水抜き出
し口からの流出を防止することができる。そして、活性
炭の流出が防止できるので、有機物の微生物による処理
能力および活性炭の吸着能力を維持するために、活性炭
を新たに補充する必要がなくなって経済的である。ろ過
膜ユニットの下方から槽内液中に曝気していると、活性
炭が液面近傍まで上昇することもあるが、この場合に
は、槽内液の処理槽からの抜き出し時に曝気量を減らし
て活性炭が液面近傍まで上昇しないように調節する。
【００１４】また、上述した処理槽内の槽内液中におけ
る懸濁物の濃度が高くなったときの槽内液の処理槽から
の抜き出しを、処理槽の周壁の下端部に形成された水抜
き出し口、および水抜き出し口に接続されて外側斜め上
方にのびかつ活性炭ろ別フィルタを有する水抜き出し管
を通して行うことがある。この場合、抜き出す槽内液中
に活性炭が含まれるのを防止することができる。すなわ
ち、活性炭がフィルタによりろ別されるので、活性炭の
水抜き出し口からの流出を防止することができる。そし
て、活性炭の流出が防止できるので、有機物の微生物に
よる処理能力および活性炭の吸着能力を維持するため
に、活性炭を新たに補充する必要がなくなって経済的で
ある。
【００１５】上記浄水処理方法において、原水を処理槽
に入れる前に、原水中の粗大物および易沈降物を沈降分
離槽で沈降分離しておくことが好ましい。この場合、粗
大物等によりろ過膜ユニットの膜が傷付くことが防止さ
れる。また、上述したように、水抜き出し口から槽内液
を抜き出すさいの水抜き出し口の粗大物等による詰まり
を防止することができる。
【００１６】この発明による浄水処理装置は、河川水、
湖沼水、池水、地下水等の原水から上水を得るための浄
水処理装置であって、好気性微生物が付着した粒状活性
炭を内蔵する処理槽と、処理槽内に配置されたろ過膜ユ
ニットとを備えているものである。
【００１７】この発明の浄水処理装置は、好気性微生物
が付着した粒状活性炭を内蔵する処理槽と、処理槽内に
配置されたろ過膜ユニットとを備えているだけであるか
ら、設備の敷地面積が、上述した従来の２つの方法を実
施するための装置に比較して小さくて済む。また、設備
建設費および運転費が上述した従来の２つの方法を実施
するための装置に比較して安価になる。
【００１８】上記浄水処理装置において、粒状活性炭
が、粒径０．２〜２ｍｍの石炭原料破砕炭または椰子殻
原料破砕炭であることがある。この場合、浄水処理方法
のところで述べたような作用効果を奏する。
【００１９】また、上記浄水処理装置において、処理槽
中に、さらに表面に好気性微生物が付着した粉状活性炭
を内蔵させておくことがある。この場合、浄水処理方法
のところで述べたような作用効果を奏する。
【００２０】また、上記浄水処理装置において、さら
に、処理槽内におけるろ過膜ユニットよりも下方の部分
に曝気装置が配置されていることがある。この場合、曝
気装置によりろ過膜ユニットの下方から原水中に曝気す
ると、浄水処理方法のところで述べたような作用効果を
奏する。
【００２１】上記浄水処理装置において、ろ過膜ユニッ
トが、２枚の平膜および両平膜の周縁部間に配置された
額縁状スペーサよりなる平膜モジュールを複数備えてい
ることがある。この場合、平膜が、精密ろ過膜であれ
ば、コストが安くなる。
【００２２】上記浄水処理装置において、処理槽の下部
が、下方に向かって細くなったホッパ状となされるとと
もにその下端に開口が形成され、この開口が開閉自在と
なされていることがある。この場合、難分解不溶性有機
物や、膜から剥離させられた分解生成物や、その他の懸
濁物等が多くなれば、装置の運転を停止し、開口を開く
ことにより簡単に処理槽内から取り除くことができる。
【００２３】上記浄水処理装置において、処理槽の周壁
における槽内液の液面よりも若干下方の高さ位置に水抜
き出し口が形成され、水抜き出し口に水抜き出し管が接
続され、水抜き出し管に開閉弁が設けられていることが
ある。この場合、常時は開閉弁を閉じておき、処理槽内
の槽内液中における懸濁物の濃度が高くなったときに開
閉弁を開くと、懸濁物の濃度が高くなった槽内液を、水
抜き出し口から水抜き出し管を経て抜き出すことができ
る。
【００２４】また、上記浄水処理装置において、処理槽
の周壁における槽内液の液面よりも上方の高さ位置に水
抜き出し口が形成され、さらに処理槽内への原水の供給
量を増大させることにより槽内液の液面を上昇させる液
面上昇手段を備えていることがある。この場合、処理槽
内の槽内液中における懸濁物の濃度が高くなったとき
に、液面上昇手段によって処理槽内への原水の供給量を
増大させることにより槽内液の液面を上昇させると、槽
内液を水抜き出し口からオーバーフローさせて抜き出す
ことができる。
【００２５】上述した２つの水抜き出し口を有する装置
によれば、抜き出す槽内液中に活性炭が含まれるのを防
止することができ、浄水処理方法のところで述べたよう
な作用効果を奏する。
【００２６】上述した２つの水抜き出し口を有する浄水
処理装置において、処理槽の周壁における水抜き出し口
よりも下方の高さ位置に、槽内方に突出した山形の活性
炭流出防止用邪魔板が設けられていることが好ましい。
この場合、邪魔板の働きにより、活性炭が液面近傍まで
上昇したとしても、活性炭は邪魔板に当たってそれ以上
上昇することはないので、水抜き出し口からの流出を確
実に防止できる。しかも、仮に活性炭が邪魔板よりも上
方まで移動したとしても、曝気装置による上昇流れは、
邪魔板により止められるので、活性炭の比重が大きいこ
とと相俟って、活性炭は邪魔板上に落下し、その上面に
沿って下方に転がり落ちる。
【００２７】上記浄水処理装置において、処理槽の周壁
の下端部に水抜き出し口が形成され、水抜き出し口に外
側斜め上方にのびた水抜き出し管が接続され、水抜き出
し管に開閉弁が設けられ、水抜き出し管が着脱自在の活
性炭ろ別フィルタを備えていることがある。この場合、
常時は開閉弁を閉じておき、処理槽内の槽内液中におけ
る懸濁物の濃度が高くなったときに開閉弁を開くと、懸
濁物の濃度が高くなった槽内液を、水抜き出し口から水
抜き出し管を経て抜き出すことができる。しかも、活性
炭がフィルタによりろ別されるので、抜き出す原水中に
活性炭が含まれるのを防止することができ、浄水処理方
法のところで述べたような作用効果を奏する。
【００２８】上記浄水処理装置において、処理槽の前流
側に、原水中の粗大物および易沈降物を沈降分離沈降さ
せる分離槽を配置しておくことが好ましい。この場合、
原水を処理槽に入れる前に、原水中の粗大物および易沈
降物を沈降分離槽で沈降分離させることができ、浄水処
理方法のところで述べたような作用効果を奏する。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図面を参照して説明する。以下の説明において、全図面
を通じて実質的同一物および同一部分には同一符号を付
して重複する説明を省略する。
【００３０】図１はこの発明による浄水処理装置の第１
の実施形態を示す。図１において、浄水処理装置は、好
気性微生物が付着した粒状活性炭(2) を内蔵する処理槽
(1)と、処理槽(1) 内に配置されたろ過膜ユニット(3)
と、処理槽(1) 内におけるろ過膜ユニット(3) よりも下
方の部分に配置された曝気装置(4) と、曝気装置(4)に
空気を送り込むブロワ(5) と、処理槽(1) 内に送り込ま
れた原水である槽内液の液面を検出するレベルセンサ(1
9)と、処理槽(1) の前流側に配置されかつ原水中の粗大
物および易沈降物を沈降分離させる沈降分離槽(20)と、
沈降分離槽(20)からのびかつ処理槽(1) の上部内に臨む
原水供給管(6) と、原水を原水供給管(6) を通して沈降
分離槽(20)から処理槽(1) 内に送り込むポンプ(7) と、
得られた上水を溜める貯水槽(8) とを備えている。レベ
ルセンサ(19)およびポンプ(7) は図示しない制御器に接
続されており、レベルセンサ(19)、ポンプ(7) および制
御器によって、処理槽(1) 内の水位がろ過膜ユニット
(3) の上端より常に上方にあるように原水の供給が制御
される。
【００３１】処理槽(1) の下部は、下方に向かって細く
なったホッパ状となされるとともにその下端に開口(9)
が形成され、この開口(9) が図示しない適当な手段によ
り開閉自在となされている。処理槽(1) のホッパ状部(1
a)の下端開口(9) に懸濁物排出流路(10)が接続され、ホ
ッパ状部(1a)の下端開口(9) から排出された懸濁物は、
懸濁物排出流路(10)を通って懸濁物貯槽(11)に送られ、
その後脱水機(12)に送られて脱水助剤の存在下に脱水さ
れた後廃棄される。
【００３２】活性炭(2) としては、石炭原料の破砕炭ま
たは椰子殻原料の破砕炭が最適であるが、造粒活性炭で
あっても可能である。活性炭(2) の粒度は、０．１〜５
ｍｍの範囲にあるものが好ましく、０．２〜２ｍｍの範
囲内が最適である。さらに、活性炭(2) の平均細孔径が
大きいものほど好ましい。
【００３３】ろ過膜ユニット(3) は、図２に示すよう
に、複数の中空状平膜モジュール(13)を備えている。各
平膜モジュール(13)は、図３に示すように、対向状に配
置された２枚の平膜(14)と、両平膜(14)の周縁部間に配
置された額縁状スペーサ(15)とよりなる。各平膜モジュ
ール(13)に、その中空部内と連通するように吸引管(16)
が接続されている。各吸引管(16)は貯水槽(8) からのび
た１つのろ過水管(17)にまとめて接続されている。ろ過
水管(17)の途中には吸引ポンプ(18)が設けられており、
この吸引ポンプ(18)により槽内液が平膜(14)を通過して
平膜モジュール(13)内に吸引されるようになっている。
平膜モジュール(13)の平膜(14)としては、限外ろ過膜や
精密ろ過膜が用いられるが、その中でも比較的吸引抵抗
が小さく、コストの安い精密ろ過膜を用いることが好ま
しい。なお、ろ過膜ユニット(3) には、平膜(14)を用い
た平膜モジュール(13)に代えて、中空糸状膜を用いたキ
ャピラリーモジュールを適用することができる。
【００３４】次に、上記装置を用いた浄水処理方法につ
いて説明する。
【００３５】予め、トリハロメタン前駆物質や異臭味原
因物質を含む河川水、湖沼水、池水、地下水等の原水中
の粗大物や易沈降物を、沈降分離槽(20)で沈降分離した
後、この原水をポンプ(7) により処理槽(1) 内に供給す
る。このとき、処理槽(1) 内の水位がろ過膜ユニット
(3) の上端より常に上方にあるように原水の供給が制御
される。
【００３６】そして、ブロワ(5) で曝気装置(4) に空気
を送り込むことによりろ過膜ユニット(3) の下方から槽
内液中に曝気しつつ、吸引ポンプ(18)で吸引する。する
と、槽内液中の有機物が活性炭(2) 表面上に吸着させら
れるとともに好気性微生物により分解され、有機物の分
解物、および浮遊固形物、細菌等の懸濁物がろ過膜ユニ
ット(3) の平膜モジュール(13)の平膜(14)によりろ別さ
れ、平膜(14)を通過したろ過水が吸引管(16)およびろ過
水管(17)を通って貯水槽(8) に送られる。なお、原水中
にはウィルスが含まれていることがあり、平膜(14)がウ
イルス除去機能を持たないことと、配水過程での微生物
汚染を避けるため、貯水槽(8) に送る前に、ろ過水管(1
7)内を流れているろ過水に適量の塩素注入を行い、上水
として貯水槽(8) に貯める。
【００３７】ろ過膜ユニット(3) の下方から槽内液中に
曝気すると、エアリフト効果により、処理槽(1) 内に図
１に矢印で示すような槽内液の循環流が形成される。す
なわち、ろ過膜ユニット(3) の隣接する平膜モジュール
(13)間を槽内液、粒状活性炭(2) および気泡が上昇し、
気泡は水面に達すると大気中に放出され、槽内液および
粒状活性炭(2) はろ過膜ユニット(3) と処理槽(1) の周
壁との間を通って下方に流れてろ過膜ユニット(3) との
下側に至り、再度気泡とともにろ過膜ユニット(3) の隣
接する平膜モジュール(13)間を上昇する。このとき、ろ
過膜ユニット(3) の下方から槽内液中への曝気により、
ろ過膜ユニット(3) の隣接する平膜モジュール(13)間を
上昇する流れにタービュレンスが与えられる。
【００３８】原水中に存在する好ましくない有機物は、
循環する活性炭(2) に吸着され活性炭(2) 表面上で濃縮
される。活性炭(2) もこの循環流にのって循環するの
で、有機物との接触効率が向上し、活性炭(2) への有機
物吸着率も向上する。また、原水中の濃度のままでは効
率よく生物処理され難い有機物も、活性炭(2) 表面上に
濃縮された状態では、活性炭(2) 表面上に付着している
微生物によって容易に効率よく分解される。活性炭(2)
に吸着された有機物は、順次付着微生物によって分解さ
れるので、飽和吸着による活性炭(2) の性能低下が防止
される。また、好気性微生物への有機物の分解に必要な
酸素供給も効率良く行われる。
【００３９】また、ろ過膜ユニット(3) の隣接する平膜
モジュール(13)間を上昇する気泡および活性炭(2) が平
膜(14)を擦ることにより、平膜(14)表面上の付着物が剥
離させられるので、平膜(14)の目詰まりが防止され、長
期間に渡る連続処理が可能になる。
【００４０】図４および図５はこの発明による浄水処理
装置の第２の実施形態を示す。図４および図５におい
て、原水供給管(6) の先端は、処理槽(1) 内の底部近傍
までのびている。また、処理槽(1) の周壁における槽内
液の液面よりも若干下方の高さ位置に水抜き出し口(21)
が形成され、水抜き出し口(21)に水抜き出し管(22)が接
続され、水抜き出し管(22)に開閉弁(23)が設けられてい
る。処理槽(1) の周壁における水抜き出し口(21)よりも
下方の高さ位置に、槽(1) 内方に突出した山形の活性炭
流出防止用邪魔板(24)が設けられている。その他の構成
は、図１〜図３に示す装置と実質的に同じである。
【００４１】次に、上記装置を用いた浄水処理方法につ
いて説明する。
【００４２】原水を処理して上水を得るまでの操作は、
図１〜図３に示す装置の場合と同様である。そして、常
時は開閉弁(23)を閉じておき、処理槽(1) 内の槽内液中
における懸濁物の濃度が高くなったときに開閉弁(23)を
開く。すると、懸濁物の濃度が高くなった槽内液を、水
抜き出し口(21)から水抜き出し管(22)を経て抜き出すこ
とができる。この場合、抜き出す槽内液中に活性炭(2)
が含まれるのを防止することができる。すなわち、活性
炭(2) の比重は大きいので、活性炭(2) が液面近傍まで
浮上することはなく、その結果活性炭(2) の水抜き出し
口(21)からの流出を防止することができる。そして、活
性炭(2) の流出が防止できるので、有機物の微生物によ
る処理能力および活性炭の吸着能力を維持するために、
活性炭を新たに補充する必要がなくなって経済的であ
る。ろ過膜ユニット(3) の下方から槽内液中に曝気して
いると、活性炭(2) が液面近傍まで上昇することもある
が、この場合には、槽内液の処理槽(1) からの抜き出し
時に曝気装置(4) による曝気量を減らして活性炭(2) が
液面近傍まで上昇しないように調節する。
【００４３】また、活性炭流出防止用邪魔板(24)の働き
により、活性炭(2)が液面近傍まで上昇したとしても、
活性炭(2) は邪魔板(24)に当たってそれ以上上昇するこ
とはないので、水抜き出し口(21)からの流出を確実に防
止できる。しかも、仮に活性炭(2) が邪魔板(24)よりも
上方まで移動したとしても、曝気装置(4) による水抜き
出し口(21)近傍の上昇流れは、邪魔板(24)により止めら
れるので、活性炭(2)の比重が大きいことと相俟って、
活性炭(2) は邪魔板(24)上に落下し、その上面に沿って
下方に転がり落ちる（図５参照）。
【００４４】図６はこの発明による浄水処理装置の第３
の実施形態を示す。図６において、処理槽(1) の周壁に
おける槽内液の液面よりも上方の高さ位置に水抜き出し
口(25)が形成され、水抜き出し口(25)に水抜き出し管(2
6)が接続されている。また、レベルセンサ(19)とポンプ
(7) と制御器とにより、処理槽(1) 内への原水の供給量
を増大させることにより槽(1) 内の槽内液の液面を上昇
させる液面上昇手段が形成されている。その他の構成
は、図４および図５に示す装置と実質的に同じである。
【００４５】次に、上記装置を用いた浄水処理方法につ
いて説明する。
【００４６】原水を処理して上水を得るまでの操作は、
図１〜図３に示す装置の場合と同様である。原水処理時
には、槽(1) 内の槽内液の液面は水抜き出し口(25)より
も下方にある。また、活性炭流出防止用邪魔板(24)の上
端は、槽内液の液面と水抜き出し口(25)との間の高さ位
置にある。そして、処理槽(1) 内の槽内液中における懸
濁物の濃度が高くなったときに、液面上昇手段によって
処理槽(1) 内への原水の供給量を増大させることにより
槽(1) 内の槽内液の液面を上昇させると、槽内液を、水
抜き出し口(25)から水抜き出し管(26)を経てオーバーフ
ローさせて抜き出すことができる。この場合も、抜き出
す槽内液中に活性炭(2) が含まれるのを防止することが
できる。これは、図４および図５に示す装置の場合と同
様である。
【００４７】また、邪魔板(24)の働きも、図４および図
５に示す装置の場合と同じである。
【００４８】図７は、この発明による浄水処理装置の第
４の実施形態を示す。図７において、処理槽(1) の周壁
の下端部に水抜き出し口(30)が形成され、水抜き出し口
(30)に外側斜め上方にのびた水抜き出し管(31)が接続さ
れている。水抜き出し管(31)は途中で下方に曲げられ、
ここに開閉弁(32)が設けられている。また、水抜き出し
管(31)は着脱自在の網状の活性炭ろ別フィルタ(33)を備
えている。ここで、処理槽(1) 内の活性炭(2) の粒径を
Ａ、フィルタ(33)の網目の大きさをＢ、処理槽(1) 内の
懸濁物の大きさをＣ、ろ過膜ユニット(3) の平膜(14)の
細孔径をＤとした場合、Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄのような関係に
しておく。その他の構成は、図１〜図３に示す装置と同
じである。
【００４９】次に、上記装置を用いた浄水処理方法につ
いて説明する。
【００５０】原水を処理して上水を得るまでの操作は、
図１〜図３に示す装置の場合と同様である。常時は開閉
弁(32)は閉じておく。そして、処理槽(1) 内の槽内液中
における懸濁物の濃度が高くなったときに、開閉弁(32)
を開くと、懸濁物の濃度が高くなった槽内液を、水抜き
出し口(30)から水抜き出し管(31)を経て抜き出すことが
できる。しかも、活性炭(2) がフィルタ(33)によりろ別
されるので、抜き出す槽内液中に活性炭(2) が含まれる
のを防止することができる。そして、活性炭(2) の流出
が防止できるので、有機物の微生物による処理能力およ
び活性炭の吸着能力を維持するために、活性炭を新たに
補充する必要がなくなって経済的である。フィルタ(33)
によりろ別された活性炭(2) は、自重により水抜き出し
管(31)から処理槽(1) 内に戻る。
【００５１】上記すべての実施形態においては、処理槽
(1) は、好気性微生物が付着した粒状活性炭(2) を内蔵
しているが、処理槽(1) は、粒状活性炭(2) に加えて、
さらに粒径２０〜２００μｍ程度の粉状活性炭を内蔵し
ていることがある。この場合、粉状活性炭の比表面積
が、粒状活性炭(2) のそれよりも大きくなるので、有機
物の吸着率が向上し、その結果好気性微生物による有機
物の分解効率も向上する。したがって、原水の水質が特
に悪い場合や、得られる上水の水質をさらに高めたい場
合に効果的である。粉状活性炭としては、粒状活性炭
(2) と同様に、石炭原料の破砕炭または椰子殻原料の破
砕炭が最適であるが、造粒活性炭であっても可能であ
る。
【００５２】
【実施例】以下、この発明の具体的実施例について述べ
る。この具体的実施例は、図１〜図３に示す第１の浄水
処理装置を用いて行ったものである。
【００５３】１０ｍ2 の表面積を持つ精密ろ過膜からな
る平膜(14)を有する複数の平膜モジュール(13)からなる
ろ過膜ユニット(3) を浸漬させた処理槽(1) に、平均粒
径０．４ｍｍの活性炭(2) を２５ｋｇ保有させ、１５０
リットル／分の割合で曝気を行い、有機物汚染が懸念さ
れる都市河川水を一日当たり６トン導入し処理する試験
を６ケ月間継続して行った。処理槽(1) には凝集剤は一
切添加せず、次亜塩素酸ソーダも注入しなかった。
【００５４】そして、６ケ月間連続運転した後の各成分
の除去性能を表１に示す。
【００５５】なお、フミン質、安息香酸、アニリン等の
トリハロメタン前駆物質と考えられている多くの物質
が、波長２６０ｎｍの光を吸収することから、原水と処
理水の波長２６０ｎｍでの吸光度Ｅを測定することによ
り、トリハロメタン前駆物質の除去性能を調べた。
【００５６】また、異臭味原因物質は種々存在するもの
の主にアンモニアと有機物とに大別される。したがっ
て、アンモニアを直接的に測定するとともに、有機物は
過マンガン酸カリウム消費量とＴＯＣ量の測定すること
により、異臭味原因物質の除去性能を調べた。
【００５７】
【表１】
【００５８】表１から明らかなように、処理水には、懸
濁質、細菌の存在は認められず、しかもトリハロメタン
前駆物質および異臭味原因物質の除去性能も十分である
ことが確認された。また汚れの付着による平膜(14)の性
能の低下も認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の浄水処理装置の第１の実施形態を示
す構成図である。
【図２】図１の装置のろ過膜ユニットを示す斜視図であ
る。
【図３】図１の装置のろ過膜ユニットに組込まれた平膜
モジュールを示す分解斜視図である。
【図４】この発明の浄水処理装置の第２の実施形態を示
す構成図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】この発明の浄水処理装置の第３の実施形態を示
す構成図である。
【図７】この発明の浄水処理装置の第４の実施形態を示
す構成図である。
【図８】従来の一般的な浄水処理方法を示すフローシー
トである。
【図９】従来の高度浄水処理方法を示すフローシートで
ある。
【符号の説明】
(1) 処理槽 (2) 粒状活性炭 (3) ろ過膜ユニット
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｈ 3/10 3/10 Ａ

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 河川水、湖沼水、池水、地下水等の原水
    から上水を得るための浄水処理方法であって、表面に好
    気性微生物が付着した粒状活性炭を内蔵している処理槽
    中に原水を入れ、処理槽内に入れられた原水である槽内
    液中の有機物を活性炭表面上に吸着させるとともに、好
    気性微生物によりこの有機物を分解し、有機物の分解物
    およびその他の懸濁物を槽内液中に浸漬したろ過膜ユニ
    ットによりろ別することを特徴とする浄水処理方法。
  2. 【請求項２】 粒状活性炭として、粒径０．２〜２ｍｍ
    の石炭原料破砕炭または椰子殻原料破砕炭を使用するこ
    とを特徴とする請求項１記載の浄水処理方法。
  3. 【請求項３】 処理槽中に、さらに表面に好気性微生物
    が付着した粉状活性炭を内蔵させておくことを特徴とす
    る請求項１または２記載の浄水処理方法。
  4. 【請求項４】 ろ過膜ユニットの下方から槽内液中に曝
    気することを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか
    に記載の浄水処理方法。
  5. 【請求項５】 処理槽内の槽内液中における懸濁物の濃
    度が高くなったときに、槽内液を処理槽から抜き出すこ
    とを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれかに記載の
    浄水処理方法。
  6. 【請求項６】 槽内液の処理槽からの抜き出しを、処理
    槽の周壁における槽内液の液面よりも若干下方の高さ位
    置に形成された水抜き出し口から行うことを特徴とする
    請求項５記載の浄水処理方法。
  7. 【請求項７】 槽内液の処理槽からの抜き出しを、処理
    槽の周壁における槽内液の液面よりも上方の高さ位置に
    水抜き出し口を形成しておくとともに、処理槽内にへの
    原水の供給量を増大させることによりその液面を上昇さ
    せて、水抜き出し口からオーバーフローさせることによ
    り行うことを特徴とする請求項５記載の浄水処理方法。
  8. 【請求項８】 槽内液の処理槽からの抜き出しを、処理
    槽の周壁の下端部に形成された水抜き出し口、および水
    抜き出し口に接続されて外側斜め上方にのびかつ活性炭
    ろ別フィルタを有する水抜き出し管を通して行うことを
    特徴とする請求項５記載の浄水処理方法。
  9. 【請求項９】 原水を処理槽に入れる前に、原水中の粗
    大物および易沈降物を沈降分離槽で沈降分離しておくこ
    とを特徴とする請求項１〜８のうちのいずれかに記載の
    浄水処理方法。
  10. 【請求項１０】 河川水、湖沼水、池水、地下水等の原
    水から上水を得るための浄水処理装置であって、好気性
    微生物が付着した粒状活性炭を内蔵する処理槽と、処理
    槽内に配置されたろ過膜ユニットとを備えている浄水処
    理装置。
  11. 【請求項１１】 粒状活性炭が、粒径０．２〜２ｍｍの
    石炭原料破砕炭または椰子殻原料破砕炭である請求項１
    ０記載の浄水処理装置。
  12. 【請求項１２】 処理槽中に、さらに表面に好気性微生
    物が付着した粉状活性炭を内蔵させておく請求項１０ま
    たは１１に記載の浄水処理装置。
  13. 【請求項１３】 さらに、処理槽内におけるろ過膜ユニ
    ットよりも下方の部分に曝気装置が配置されている請求
    項１０〜１２のうちのいずれかに記載の浄水処理装置。
  14. 【請求項１４】 ろ過膜ユニットが、２枚の平膜および
    両平膜の周縁部間に配置された額縁状スペーサよりなる
    平膜モジュールを複数備えている請求項１０〜１３のう
    ちのいずれかに記載の浄水処理装置。
  15. 【請求項１５】 平膜が、精密ろ過膜である請求項１４
    記載の浄水処理装置。
  16. 【請求項１６】 処理槽の下部が、下方に向かって細く
    なったホッパ状となされるとともにその下端に開口が形
    成され、この開口が開閉自在となされている請求項１０
    〜１５のうちのいずれかに記載の浄水処理装置。
  17. 【請求項１７】 処理槽の周壁における槽内液の液面よ
    りも若干下方の高さ位置に水抜き出し口が形成され、水
    抜き出し口に水抜き出し管が接続され、水抜き出し管に
    開閉弁が設けられている請求項１０〜１５のうちのいず
    れかに記載の浄水処理装置。
  18. 【請求項１８】 処理槽の周壁における槽内液の液面よ
    りも上方の高さ位置に水抜き出し口が形成され、さらに
    処理槽内への原水の供給量を増大させることにより槽内
    液の液面を上昇させる液面上昇手段を備えている請求項
    １０〜１５のうちのいずれかに記載の浄水処理装置。
  19. 【請求項１９】 処理槽の周壁における水抜き出し口よ
    りも下方の高さ位置に、槽内方に突出した山形の活性炭
    流出防止用邪魔板が設けられている請求項１７または１
    ８記載の浄水処理装置。
  20. 【請求項２０】 処理槽の周壁の下端部に水抜き出し口
    が形成され、水抜き出し口に外側斜め上方にのびた水抜
    き出し管が接続され、水抜き出し管に開閉弁が設けら
    れ、水抜き出し管が着脱自在の活性炭ろ別フィルタを備
    えている請求項１０〜１５のうちのいずれかに記載の浄
    水処理装置。
  21. 【請求項２１】 処理槽の前流側に、原水中の粗大物お
    よび易沈降物を沈降分離沈降させる分離槽を配置してお
    くことを特徴とする請求項１０〜２０のうちのいずれか
    に記載の浄水処理装置。
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