[發(fā)明專利]水處理裝置以及水處理裝置過濾用材料層的清洗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910147368.X
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN101607755A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 三村等;向井清和
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社永岡
• 主分類號: C02F1/74
• 分類號: C02F1/74;C02F1/64;B01D24/02
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水處理裝置，特別是，涉及不需使用氧化 劑、凝聚劑等化學(xué)品、而以簡單且小型的裝置就能使地下水等 中的鐵、錳及其他溶解性成分氧化而形成為不溶性成分來進(jìn)行 處理的水處理裝置以及其過濾用材料層的清洗方法。

背景技術(shù)

地下水被用作自來水的原水、或被用在食品工業(yè)、清涼飲 料、釀造、公共浴池、印染行業(yè)等需要大量水的工業(yè)中，但現(xiàn) 在地下水所含有的鐵、錳成分成為大問題。雖然鐵、錳對人體 是必須的成分，但若超過一定量，會使水產(chǎn)生金屬味、或?qū)е? 水成為鐵銹水、黑水(manganese?contained?water)，不只不 適合飲用、還會在上述工業(yè)中產(chǎn)生各種問題。另外，在建筑基 礎(chǔ)工程中，基礎(chǔ)工程前的地下水抽出工程是不可或缺的工序， 但在地下水中含有大量的鐵、錳時，法令禁止將該地下水直接 排放到下水道中，存在必須在去除地下水中的鐵、錳之后再排 放地下水的問題。

現(xiàn)在最普及的除鐵、除錳的裝置是在原水中添加次氯酸鈉 等氧化劑、聚合氯化鋁(PAC)等凝聚劑，使溶入水中的鐵、 錳氧化而使它們形成為不溶性的氧化鐵、氧化錳，利用過濾砂 過濾氧化鐵、氧化錳而去除。

但是，在采用注入該氧化劑、凝聚劑的方式的水處理裝置 中，由于消耗比較大量的氧化劑、凝聚劑，因此它們的購入成 本較大。另外，用作氧化劑的次氯酸使鐵、錳氧化之后也會殘 留在處理后的凈水中，因此生成致癌物質(zhì)即三鹵甲烷 (Trihalomethane)，作為消除該三鹵甲烷的對策、必須再使 水通過活性炭層來進(jìn)行處理，不利于節(jié)約成本。另外，為了節(jié) 約成本而先不設(shè)置活性炭層時，為了防止因注入過量的氧化劑 而產(chǎn)生三鹵甲烷，必須不停地分析過濾后的水而進(jìn)行監(jiān)視，并 根據(jù)情況調(diào)整氧化劑的注入量，存在除了增加藥品購入成本之 外還增加了維持管理費的缺點。而且，采用藥品注入方式的該 水處理裝置由曝氣槽、凝聚槽、沉淀槽、沙濾塔，除鐵、除錳 塔以及藥液箱構(gòu)成，系統(tǒng)復(fù)雜，整個裝置大規(guī)模化而必須有廣 闊的設(shè)置空間，因此存在無法在市區(qū)等設(shè)置空間有限的環(huán)境中 設(shè)置裝置的問題。并且，在采用藥品注入方式的該水處理裝置 中使用的過濾砂由于雜質(zhì)的堆積而堵塞，因此必須時常進(jìn)行更 換，屆時由于砂中含有藥品，因此必須將其作為工業(yè)廢棄物進(jìn) 行處理，存在其丟棄場所也受到限制等不便情況。

以提供可以去除上述以往的采用藥品注入方式的水處理 裝置的缺點、不使用氧化劑、以及凝聚劑等藥品就能以簡單且 小型的裝置使地下水等中的鐵、錳及其他的溶解性成分氧化并 形成為不溶性成分從而進(jìn)行處理的水處理裝置為目的，提出了 專利文獻(xiàn)1所述的水處理裝置。采用該水處理裝置，利用噴嘴 使原水形成為噴射水流，并將空氣自開口于噴嘴內(nèi)的空氣導(dǎo)入 管或氣體導(dǎo)入管導(dǎo)入噴嘴內(nèi)，從而含有許多氣泡的噴射水流自 噴嘴的原水噴出口被噴到配置于噴嘴下方的過濾用材料層的水 面上，在水中以及過濾用材料的表面引起劇烈的曝氣 (aeration)，從而水中的鐵、錳等溶解性成分被氧化而形成為 不溶性成分，形成絮凝物或沉淀而可以在用于形成過濾用材料 層的過濾砂等過濾用粒子的表面捕捉該不溶性成分，因而能完 全不用使用氧化劑、凝聚劑等藥品、就能以簡單且小型的裝置 使原水中的鐵、錳及其他溶解性成分形成為不溶性成分來進(jìn)行 過濾。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2002-126768號公報

在上述專利文獻(xiàn)1所述的水處理裝置及其他同類型的水處 理裝置中，形成為被覆膜的鐵在過濾用材料層的上層部和下層 部上因過度清洗或清洗不足而始終處于同時存在的狀態(tài)。另外， 即使一下子去除鐵、錳，如下所述，鐵在過濾用材料層的上層 部因氧化作用而形成為覆膜，而錳在過濾用材料層的下層部通 過生物處理而被過濾用粒子的表面捕捉，在原水中的鐵的濃度 明顯大于錳的濃度時，為了去除在被過濾用材料層的上層部捕 捉的鐵而利用大量的清洗水清洗整個過濾用材料層時，也會將 為了在下層部處理錳而棲息的生物沖走，從而妨礙之后的錳的 生物處理。

另一方面，水處理裝置的每單位時間內(nèi)的過濾速度越高速 化，越可以減小裝置的規(guī)模和空間，因此是有利的。特別是在 設(shè)置水處理裝置的空間受到設(shè)置場所的關(guān)系的限制、不能設(shè)置 大規(guī)模的裝置時，必須利用設(shè)在狹窄用地上的小規(guī)模的裝置對 需要量的原水進(jìn)行過濾處理，急切需要提高過濾速度。

為了提高水處理裝置的過濾速度，必要的重要條件之一是 高效清洗水處理裝置。