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公開番号2024049431
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-10
出願番号2022155658
出願日2022-09-29
発明の名称水浄化装置
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人個人,個人
主分類C02F 1/52 20230101AFI20240403BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】被処理水からコロイド粒子を効率的に除去する水浄化装置を提供する。
【解決手段】水浄化装置101は、コロイド粒子21としてシリカを含む被処理水2に凝集剤7を添加する凝集剤添加部8と、凝集剤7の添加により生じた被濾過物を含む凝集剤添加水4を通水させることにより濾過する濾過部9と、を備える。濾過部9は、凝集剤7及び被濾過物の少なくとも一方が表面に吸着する反応濾材10を複数備え、反応濾材10の表面では、被濾過物が粗大化する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
コロイド粒子としてシリカを含む被処理水にカチオン系凝集剤を添加する凝集剤添加部と、
前記凝集剤の添加により生じた被濾過物を含む凝集剤添加水を通水させることにより濾過する濾過部と、
を備え、
前記濾過部は、前記凝集剤及び前記被濾過物の少なくとも一方が表面に吸着する反応濾材を複数備え、
前記反応濾材の前記表面では、前記被濾過物が粗大化することを特徴とする水浄化装置。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
前記反応濾材は、前記被濾過物と作用する面である前記表面が無極性である請求項１に記載の水浄化装置。
【請求項３】
前記反応濾材は、多孔質である請求項１に記載の水浄化装置。
【請求項４】
前記反応濾材は、前記被濾過物と作用する面である前記表面が中性領域において負のゼータ電位を示す請求項１に記載の水浄化装置。
【請求項５】
前記被処理水は、２価の鉄イオンを含む請求項１に記載の水浄化装置。
【請求項６】
前記被処理水に前記シリカと作用する２価の鉄イオンを含む化合物を添加する鉄添加部を備える請求項１に記載の水浄化装置。
【請求項７】
前記凝集剤添加部の上流に、前記２価の鉄イオンを含んだ被処理水である鉄含有水を空気酸化させる酸化槽を備える請求項５または６に記載の水浄化装置。
【請求項８】
前記中性領域は、
ｐＨ３．０～１２．０である請求項４に記載の水浄化装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水浄化装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
社会基盤の整備が進んでいない新興国等においては、公共の水処理施設を有していない地域が多く存在する。このような地域においては、各家庭に水浄化装置を設置することにより、濁った水を浄化したいというニーズがある。特に、井戸水や水道水等の被処理水中に含まれる粘土やケイ酸化合物といったコロイド粒子を、家庭に設置された水浄化装置によって除去したいというニーズがある。コロイド粒子の除去方法として、被処理水に凝集剤を添加し、凝集沈殿槽で攪拌し、凝集剤の電荷中和作用によりコロイド粒子を凝集させ、一定時間の静置により凝集したコロイド粒子を沈殿させて分離除去する凝集沈殿法が知られている（特許文献１）。また、砂等の濾材の上流側において被処理水に凝集剤を添加し、その後、濾材に向かう流路内や濾材が充填された濾過器の内部でコロイド粒子を同じく凝集剤の電荷中和作用により凝集させ、濾材による濾過で除去するマイクロフロック濾過法などが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１０９１６３号公報
特許第５６９８８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された凝集沈殿法を用いる水浄化装置においては、一般家庭での設置・使用を想定する場合、生活水用途に十分な水量である数１００Ｌ級の被処理水を凝集沈殿槽内に一旦貯留し、攪拌・静置するには、設置面積は１平米近くの凝集沈殿槽を設ける必要がある。つまり、装置のサイズが大型化する課題があった。
【０００５】
また、上記特許文献２に開示されたマイクロフロック濾過法を用いる水浄化装置においては、被処理水に凝集剤が添加されてからのコロイド粒子が凝集する速度が十分でない。そのため、被処理水内のコロイド粒子が十分に大きいサイズまで成長する前にコロイド粒子が濾材に到達し、濾材間の空隙をすり抜けてしまう。よって、十分にコロイド粒子を除去できない課題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、従来のマイクロフロック濾過法においては困難であったコロイド粒子を高速で凝集させ、コロイド粒子を効率よく除去する小型の水浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明に係る水浄化装置は、コロイド粒子としてシリカを含む被処理水にカチオン系凝集剤を添加する凝集剤添加部と、凝集剤の添加により生じた被濾過物を含む凝集剤添加水を通水させることにより濾過する濾過部と、を備え、濾過部は、凝集剤及び被濾過物の少なくとも一方が表面に吸着する反応濾材を複数備え、反応濾材の表面では、被濾過物が粗大化する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、水浄化装置の被処理水中に含まれるコロイド粒子を効率よく除去できる水浄化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本発明に係る実施の形態１の水浄化装置の浄化処理時における模式図である。
図２は、本発明に係る実施の形態１の薬剤と凝集剤とコロイド粒子の作用を示した模式図である。
図３は、本発明に係る実施の形態１の反応濾材の作用を示した模式図である。
図４は、本発明に係る実施の形態１の反応濾材１０及び非反応濾材１８の作用を示した模式図である。
図５は、本発明に係る実施の形態１の反応濾材の変形例の作用を示した模式図である。
図６は、本発明に係る実施の形態２の水浄化装置の浄化処理時における模式図である。
図７は、本発明に係る実施の形態３の水浄化装置の浄化処理時における模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
（【００１１】以降は省略されています）

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