特許ウォッチ

公開番号2025070303
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023180517
出願日2023-10-19
発明の名称カラム型水処理装置及び水処理方法
出願人新日本電工株式会社,国立大学法人信州大学,ヴェルヌクリスタル株式会社
代理人弁理士法人樹之下知的財産事務所
主分類B01J 47/018 20170101AFI20250424BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】通水性が良好であり、吸着性能の低下が抑制されたカラム型水処理装置の提供。
【解決手段】カラム型水処理装置101は、被処理水W1を導入する導入部11、及び前記被処理水W1が処理された処理水W2を排出する排出部12が設けられたカラム10と、前記カラム10の内部に収容され、非造粒のイオン交換無機粒子、及び前記イオン交換無機粒子を保持する保持助剤を含む処理層20とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
カラム型水処理装置であって、
被処理水を導入する導入部、及び前記被処理水が処理された処理水を排出する排出部が設けられたカラムと、
前記カラムの内部に収容され、非造粒のイオン交換無機粒子、及び前記イオン交換無機粒子を保持する保持助剤を含む処理層と、
を備える、
カラム型水処理装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載のカラム型水処理装置において、
前記処理層が、前記イオン交換無機粒子及び前記保持助剤の混合層を含む、
カラム型水処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載のカラム型水処理装置において、
前記混合層に含まれる前記イオン交換無機粒子と前記保持助剤との混合割合（前記イオン交換無機粒子：前記保持助剤）が、質量比で、１：９から９：１の範囲である、
カラム型水処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載のカラム型水処理装置において、
前記処理層が、少なくとも２層の構造であり、
前記処理層が、前記イオン交換無機粒子を含有する層を含む、
カラム型水処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載のカラム型水処理装置において、
前記処理層が、少なくとも２層の構造であり、
前記処理層が、前記保持助剤のみからなる層を含む、
カラム型水処理装置。
【請求項６】
請求項１に記載のカラム型水処理装置において、
前記処理層が、少なくとも２層の構造であり、
前記処理層のうち、前記導入部に近い側に、前記イオン交換無機粒子のみからなる層が配置され、
前記処理層のうち、前記イオン交換無機粒子よりも前記排出部に近い側に、前記保持助剤のみからなる層が配置される、
カラム型水処理装置。
【請求項７】
請求項２に記載のカラム型水処理装置において、
前記処理層が、少なくとも２層の構造であり、
前記処理層のうち、前記導入部に近い側に、前記混合層が配置され、
前記処理層のうち、前記混合層よりも前記排出部に近い側に、前記保持助剤のみからなる層が配置される、
カラム型水処理装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のカラム型水処理装置において、
前記保持助剤が、多孔質粒子である、
カラム型水処理装置。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のカラム型水処理装置において、
前記保持助剤が、珪藻土である、
カラム型水処理装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のカラム型水処理装置において、
前記保持助剤の粒子径が、前記イオン交換無機粒子の粒子径よりも大きい、
カラム型水処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラム型水処理装置及び水処理方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、イオン交換能をもつ吸着剤を水処理剤として用いる技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、イオン交換体粉末を、有害イオン含有被処理水に添加して、有害イオンをイオン交換体粉末に吸着させる工程、イオン交換体粉末を被処理水から分離する工程、及び分離したイオン交換体粉末を薬液処理して再生する工程からなる水の処理法が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、チタン酸アルカリ金属塩粉末に、粘土と高分子アルコールと水とを混合した混合物を造粒及び焼成してなるストロンチウム吸着剤を充填した吸着容器又は吸着塔を備える水処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００４－０６６１６１号公報
特開２０１５－０４２３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
吸着剤を被処理水に投入して、当該吸着剤に、除去対象物質を吸着させた後、吸着済みの吸着剤をろ過することによって水処理を行う技術は、バッチ式で水処理を行う。バッチ式で水処理を行うための水処理装置は、遠心分離装置のような大掛かりな固液分離装置を設ける場合が多い。このため、バッチ式で水処理を行う場合の水処理装置は、小型化が難しく、コスト高になる。
【０００７】
吸着剤を容器内に収容し、容器内に被処理水を通水させて処理する技術が知られている。この技術では、水処理装置の小型化が可能になる。しかしながら、容器内に収容される吸着剤の粒子径が小さい場合、容器内を通水させる被処理水の通水抵抗が高くなるために通水性が低下しやすい。被処理水の通水性を向上させるために、高圧ポンプを用いて被処理水を通水させる場合がある。高圧ポンプを用いて被処理水を通水させる場合、吸着剤を収容するための容器には、耐圧容器が用いられることが多く、水処理装置は高コストとなる。また、吸着剤の粒子径が小さい場合、被処理水の排出とともに吸着剤が流出しやすい。
【０００８】
一方、容器内に収容する吸着剤として、造粒して得られた吸着剤（造粒の吸着剤と称する場合がある）を用いることが知られている。造粒の吸着剤を容器内に収容して水処理する場合、造粒の吸着剤を収容するための容器には、汎用容器を用いることが可能である。しかし、造粒の吸着剤は、吸着剤の製造コストが高くなる。また、造粒の吸着剤は、吸着性能が低下しやすい。さらに、造粒の吸着剤は、機械的強度が低い。
【０００９】
他方、吸着剤を化学繊維等と混合してカートリッジ状に成型加工した成型品を作製し、当該成型品を容器内に収容して、水処理する方法もある。吸着剤を含む成型品は、単位体積当たりの吸着性能が低く、十分な吸着性能を発揮し難い場合がある。
【００１０】
このように、吸着剤を使用した従来の水処理装置は、大掛かりな装置となっているか、又は、水処理装置の小型化が可能である場合でも、容器内に収容する吸着剤の形態によっては、通水性が低い場合、及び吸着性能が低い場合があった。このため、水処理技術には、さらなる改善が求められていた。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許