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JP2017131819A - Water treatment method, water treatment apparatus, and water treatment system - Google Patents

Water treatment method, water treatment apparatus, and water treatment system Download PDF

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JP2017131819A JP2016012439A JP2016012439A JP2017131819A JP 2017131819 A JP2017131819 A JP 2017131819A JP 2016012439 A JP2016012439 A JP 2016012439A JP 2016012439 A JP2016012439 A JP 2016012439A JP 2017131819 A JP2017131819 A JP 2017131819A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water treatment method capable of efficiently removing organic matters in water by accelerated oxidation.SOLUTION: A water treatment method includes a step for preparing object water containing a manganese ion, a step for producing the object water containing a manganese ion, and a step for recovering the manganese ion. In the step for preparing the object water containing a manganese ion, raw water is supplied with the manganese ion to prepare the object water containing a manganese ion of a concentration of 0.01-10 mg/L. In the step for producing the object water containing a manganese ion, organic matters are removed by accelerated oxidation by supplying a pH adjusting agent and ozone to the object water containing a manganese ion so that a pH value (X) and an oxydation reduction potential (Y, unit: V) measured using a standard hydrogen electrode may satisfy a predetermined equation, and the object water containing a manganese ion is thus produced. In the step for recovering the manganese ion, the manganese ion in the object water containing a manganese ion is recovered.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明の実施形態は、水処理方法、水処理装置および水処理システムに関する。   Embodiments described herein relate generally to a water treatment method, a water treatment apparatus, and a water treatment system.

近時、工業の発達や人口の増加により、水資源の有効利用が求められている。水資源の有効利用を図るためには、工業排水や生活排水などの各種の排水を浄化して、再利用することが重要である。排水を浄化するためには、水中に含まれる水不溶物や不純物を分離除去する必要がある。   Recently, due to industrial development and population increase, effective use of water resources is required. In order to effectively use water resources, it is important to purify and reuse various wastewaters such as industrial wastewater and domestic wastewater. In order to purify the wastewater, it is necessary to separate and remove water insoluble matters and impurities contained in the water.

水中に含まれる有機物を分離する方法として、オゾンなどを用いた酸化処理や、OHラジカルと呼ばれる活性種を発生させる促進酸化処理が挙げられる。特に、促進酸化処理は、OHラジカルの強い酸化力により有機物を二酸化炭素にまで分解できるため、高度排水処理として使用されている。促進酸化処理としては、オゾン+過酸化水素、オゾン+紫外線、オゾン+過酸化水素+紫外線、鉄イオン+過酸化水素(フェントン反応)、オゾン+触媒、紫外線+光触媒などが挙げられる。
触媒を用いた促進酸化処理は、薬剤を水中に添加しなくて良い利点があり、様々な研究が行なわれている。例えば、被処理水に、マンガンを含む凝集剤あるいはマンガン化合物を添加して、マンガンイオンの存在下にオゾン処理した後、オゾン処理により生成した二酸化マンガンを生物ろ過で除去する水処理方法が知られている。
Examples of a method for separating organic substances contained in water include oxidation treatment using ozone and the like, and accelerated oxidation treatment for generating active species called OH radicals. In particular, accelerated oxidation treatment is used as advanced wastewater treatment because organic substances can be decomposed into carbon dioxide by the strong oxidizing power of OH radicals. Examples of the accelerated oxidation treatment include ozone + hydrogen peroxide, ozone + ultraviolet light, ozone + hydrogen peroxide + ultraviolet light, iron ion + hydrogen peroxide (Fenton reaction), ozone + catalyst, ultraviolet light + photocatalyst, and the like.
The accelerated oxidation treatment using a catalyst has an advantage that a chemical does not have to be added to water, and various studies have been conducted. For example, a water treatment method is known in which a flocculant containing manganese or a manganese compound is added to water to be treated, and after ozone treatment in the presence of manganese ions, manganese dioxide produced by the ozone treatment is removed by biological filtration. ing.

しかし、被処理水に触媒を添加する水処理方法では、触媒の活性の制御が難しく、触媒の活性が低くなり、有機物の除去効率が低下する場合があった。   However, in a water treatment method in which a catalyst is added to water to be treated, it is difficult to control the activity of the catalyst, the activity of the catalyst is lowered, and the organic substance removal efficiency may be reduced.

特許第3178975号公報Japanese Patent No. 3178975

本発明が解決しようとする課題は、水中の有機物を促進酸化により、効率よく除去することができる水処理方法、水処理装置および水処理システムを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a water treatment method, a water treatment apparatus and a water treatment system that can efficiently remove organic substances in water by accelerated oxidation.

実施形態の水処理方法は、有機物を含む原水中の有機物を促進酸化により除去するための水処理方法であって、マンガンイオン含有被処理水を調製するステップと、マンガンイオン含有処理水を生成させるステップと、マンガンイオンを回収するステップとを持つ。
マンガンイオン含有被処理水を調製するステップは、前記原水にマンガンイオンを供給して、マンガンイオン濃度が0.01mg/L以上10mg/L以下の範囲にあるマンガンイオン含有被処理水を調製する。マンガンイオン含有処理水を生成させるステップは、前記マンガンイオン含有被処理水のpH値であるXと、標準水素電極を比較電極として用いて測定した酸化還元電位値であるY(単位:V)とが下記の式を満足するように、前記マンガンイオン含有被処理水にpH調整剤とオゾンを供給して、前記マンガンイオン含有被処理水中の有機物を促進酸化により除去して、マンガンイオン含有処理水を生成させる。
2≦X≦5
0.8≦Y≦1.5−0.08×X
マンガンイオンを回収するステップは、前記マンガンイオン含有処理水中のマンガンイオンを回収する。
The water treatment method of an embodiment is a water treatment method for removing organic matter in raw water containing organic matter by accelerated oxidation, and a step of preparing treated water containing manganese ions and generating treated water containing manganese ions And a step of recovering manganese ions.
In the step of preparing the manganese ion-containing treated water, manganese ions are supplied to the raw water to prepare manganese ion-containing treated water having a manganese ion concentration in the range of 0.01 mg / L to 10 mg / L. The step of generating the manganese ion-containing treated water includes X which is a pH value of the manganese ion-containing treated water, and Y (unit: V) which is a redox potential value measured using a standard hydrogen electrode as a reference electrode. In order to satisfy the following formula, a pH adjuster and ozone are supplied to the manganese ion-containing treated water, organic matter in the manganese ion-containing treated water is removed by accelerated oxidation, and manganese ion-containing treated water is obtained. Is generated.
2 ≦ X ≦ 5
0.8 ≦ Y ≦ 1.5−0.08 × X
The step of recovering manganese ions recovers manganese ions in the manganese ion-containing treated water.

マンガン水溶液の熱力学的平衡状態におけるマンガンの形態を示す理論状態図(Eh−pH図)。Theoretical state figure (Eh-pH figure) which shows the form of manganese in the thermodynamic equilibrium state of manganese aqueous solution. 有機物を含むマンガン水溶液中のマンガンの形態を示す状態図。The phase diagram which shows the form of manganese in the manganese aqueous solution containing organic substance. 有機物を含むマンガン水溶液について、pHを2に維持しながらオゾンを連続的に供給したときのEhとオゾン濃度の経時変化を示すグラフ。The graph which shows the time-dependent change of Eh and ozone concentration when ozone is supplied continuously, maintaining pH at 2 about the manganese aqueous solution containing organic substance. 有機物を含むマンガン水溶液について、pHを3.6に維持しながらオゾンを連続的に供給したときのEhとオゾン濃度の経時変化を示すグラフ。The graph which shows the time-dependent change of Eh and ozone concentration when ozone is continuously supplied about manganese aqueous solution containing organic substance, maintaining pH at 3.6. 第1の実施形態に係る水処理システムの模式図。The schematic diagram of the water treatment system which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る水処理システムの模式図。The schematic diagram of the water treatment system which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る水処理システムの模式図。The schematic diagram of the water treatment system which concerns on 3rd Embodiment. 実施例1にて測定したマンガンイオン濃度と有機物の分解効率の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the manganese ion density | concentration measured in Example 1, and the decomposition efficiency of organic substance.

以下、実施形態の水処理方法、水処理装置および水処理システムを、図面を参照して説明する。   Hereinafter, a water treatment method, a water treatment apparatus, and a water treatment system of an embodiment will be described with reference to the drawings.

図1は、マンガン水溶液の熱力学的平衡状態におけるマンガンの形態を示す理論状態図(Eh−pH図)である(図1の出典:地質調査総合センター研究資料集,No.419、インターネット<URL:https://www.gsj.jp/data/openfile/no0419/openfile419j.pdf>)。
図1において、横軸はマンガン水溶液のpHであり、縦軸は標準水素電極を比較電極として用いて測定したマンガン水溶液の酸化還元電位(以下、Ehと表記する)である。この図1の理論状態図から、マンガン水溶液中のマンガンイオンは、pHとEhに依存して種々の形態をとることがわかる。
1 is a theoretical state diagram (Eh-pH diagram) showing the form of manganese in a thermodynamic equilibrium state of an aqueous manganese solution (Source of FIG. 1: Geological Survey of Japan Research Center Collection, No. 419, Internet <URL : Https://www.gsj.jp/data/openfile/no0419/openfile419j.pdf>).
In FIG. 1, the horizontal axis represents the pH of the manganese aqueous solution, and the vertical axis represents the oxidation-reduction potential (hereinafter referred to as Eh) of the manganese aqueous solution measured using a standard hydrogen electrode as a reference electrode. From the theoretical state diagram of FIG. 1, it can be seen that manganese ions in the manganese aqueous solution take various forms depending on pH and Eh.

発明者らは、マンガン水溶液中でのマンガンイオンの形態がpHとEhに依存することに着目して検討を重ねた結果、ある特定の条件下では、下記の反応式で示すように、従来知られていなかった[MnO]2+という中間体が熱力学的に生成されることを見出し、マンガンイオンの存在下にて促進酸化により水中の有機物を除去するのに最適なpH値とEh値の領域が存在することを見出した。この[MnO]2+は、特に不飽和炭化水素と自発的に反応して分解を促進する特徴を有すると推測される。 As a result of repeated studies paying attention to the fact that the form of manganese ions in an aqueous manganese solution depends on pH and Eh, the inventors have found that, under certain specific conditions, as shown in the following reaction formula, An intermediate of [MnO] 2+ that was not formed was found to be thermodynamically generated, and the pH and Eh value regions are optimal for removing organic substances in water by accelerated oxidation in the presence of manganese ions. Found that there exists. This [MnO] 2+ is presumed to have a feature that promotes decomposition by reacting spontaneously with an unsaturated hydrocarbon.

Mn2+ + O → [MnO]2+ + O + H
ΔE= −39.6kcal/mol
Mn 2+ + O 3 → [MnO] 2+ + O 2 + H 2 O
ΔE = −39.6 kcal / mol

上記の知見を、図2〜4を参照して説明する。
図2は、有機物を含むマンガン水溶液中のマンガンの形態を示す状態図である(実測値)。図2において、横軸はマンガン水溶液のpHであり、縦軸はマンガン水溶液のEhである。なお、pHはpH調整剤によって調整し、Ehはオゾンによって調整した。
マンガン水溶液のpH値(X)が2≦X≦5であって、かつEh値(Y)が0.8≦Y≦1.5−0.08Xである場合、すなわちpH値とEh値とが(II)の領域内にある場合は、促進酸化による有機物の除去効率が高くなる。これは、マンガン水溶液中のマンガンイオンがオゾンと反応して[MnO]2+の形態をとり、この[MnO]2+が有機物と反応することによって、有機物の除去が促進されるためであると考えられる。
The above findings will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a state diagram showing the form of manganese in an aqueous manganese solution containing organic substances (actual measurement value). In FIG. 2, the horizontal axis represents the pH of the manganese aqueous solution, and the vertical axis represents Eh of the manganese aqueous solution. The pH was adjusted with a pH adjuster, and Eh was adjusted with ozone.
When the pH value (X) of the manganese aqueous solution is 2 ≦ X ≦ 5 and the Eh value (Y) is 0.8 ≦ Y ≦ 1.5−0.08X, that is, the pH value and the Eh value are In the case of (II), the organic substance removal efficiency by accelerated oxidation is increased. This is reacted manganese ions in the aqueous solution of manganese is ozone takes [MnO] 2+ form, by the [MnO] 2+ is to react with the organic material is believed to be due to the removal of organic substances is accelerated .

Eh値が(II)の領域よりも高い場合、例えば(I)の領域内にある場合では、水中のマンガンの形態がMnO (過マンガン酸)となってしまう。過マンガン酸も酸化剤として有機物を分解するが、Eh値が(II)の領域内にある方が促進酸化により分解が早い。一方、Eh値が(II)の領域よりも低い場合は、促進酸化が全く起こらないか非常に遅くて水処理に使用することができない。 When the Eh value is higher than the region (II), for example, in the region (I), the form of manganese in water becomes MnO 4 (permanganate). Permanganic acid also decomposes organic substances as an oxidizing agent, but decomposition is accelerated by accelerated oxidation when the Eh value is in the range of (II). On the other hand, when the Eh value is lower than the region (II), accelerated oxidation does not occur at all or is very slow and cannot be used for water treatment.

pH値が(II)の領域よりも低い場合は、pHが低くなりすぎるため、pHの調整に多量の薬剤が必要となり、また装置を構成する材料として耐酸性の高い材料を用いる必要が生じるため好ましくない。一方、pH値が(II)の領域よりも大きい場合、例えば、(III)の領域内にある場合は、マンガンがMnO(S)の形態をとりやすく、促進酸化が全く起こらないか非常に遅くて水処理に使用することができない。なお、pH値とEh値が(III)の領域内にあるマンガン水溶液とマンガン化合物粒子とを接触させると、マンガン水溶液中のマンガンイオンがマンガン化合物粒子の表面に析出して、吸着し易くなる。 If the pH value is lower than the region (II), the pH will be too low, so a large amount of chemicals will be required to adjust the pH, and it will be necessary to use a material with high acid resistance as the material constituting the device. It is not preferable. On the other hand, when the pH value is larger than the region of (II), for example, when it is in the region of (III), manganese is easy to take the form of MnO 2 (S), and the accelerated oxidation does not occur at all. It is slow and cannot be used for water treatment. In addition, when the manganese aqueous solution and manganese compound particle | grains which have pH value and Eh value in the area | region of (III) are made to contact, manganese ion in manganese aqueous solution will precipitate on the surface of manganese compound particle | grains, and will become easy to adsorb | suck.

図3は、有機物を含むマンガン水溶液に、そのマンガン水溶液のpHを2に維持しながらオゾンを連続的に供給したときのマンガン水溶液のEhとオゾン濃度の経時変化を示すグラフである。図4は、有機物を含むマンガン水溶液に、そのマンガン水溶液のpHを3.6に維持しながらオゾンを連続的に供給したときのマンガン水溶液のEhとオゾン濃度の経時変化を示すグラフである。
図3、4に示すように、マンガン水溶液にオゾンを供給すると、オゾン濃度は、当初は時間の経過と共に上昇するが、その後、減少に転じる。一方、Eh値は、オゾン濃度が減少に転じた時と同時期に急激に上昇し、その後、ほぼ一定の値を示す。オゾン濃度が減少するのは、マンガン水溶液中のマンガンイオンとオゾンとが反応して[MnO]2+が生成することによって、オゾンが消費されるためである。従って、オゾン濃度が減少し、Eh値が一定の値を示している間は、促進酸化による有機物の分解除去が進んでいると考えられる。さらに時間が経過すると、オゾン濃度とEh値は上昇に転じる。オゾン濃度が上昇するのは、マンガン水溶液中の有機物が除去されることによって[MnO]2+が不要となり、オゾンが消費されずに、マンガン水溶液中に残留するためである。Eh値が上昇するのは、オゾン濃度が上昇することによって、マンガンイオンの形態がMnO4−となるためである。
FIG. 3 is a graph showing temporal changes in Eh and ozone concentration of a manganese aqueous solution when ozone is continuously supplied to a manganese aqueous solution containing an organic substance while maintaining the pH of the manganese aqueous solution at 2. FIG. 4 is a graph showing temporal changes in Eh and ozone concentration of a manganese aqueous solution when ozone is continuously supplied to a manganese aqueous solution containing an organic substance while maintaining the pH of the manganese aqueous solution at 3.6.
As shown in FIGS. 3 and 4, when ozone is supplied to the manganese aqueous solution, the ozone concentration initially increases with the passage of time, but then decreases. On the other hand, the Eh value rises rapidly at the same time as the ozone concentration starts to decrease, and then shows a substantially constant value. The reason for the decrease in the ozone concentration is that ozone is consumed by the reaction of manganese ions in the aqueous manganese solution with ozone to produce [MnO] 2+ . Therefore, it is considered that organic substances are being decomposed and removed by accelerated oxidation while the ozone concentration is decreasing and the Eh value is constant. As time further elapses, the ozone concentration and Eh value start to rise. The reason for the increase in the ozone concentration is that [MnO] 2+ becomes unnecessary by removing organic substances in the manganese aqueous solution, and ozone is not consumed and remains in the manganese aqueous solution. The reason why the Eh value is increased is that the form of manganese ions becomes MnO 4− as the ozone concentration increases.

以上の知見に基づく、実施形態の水処理方法は、マンガンイオン含有被処理水を調製するステップと、マンガンイオン含有処理水を生成させるステップと、マンガンイオンを回収するステップとを持つ。   The water treatment method of the embodiment based on the above findings includes a step of preparing treated water containing manganese ions, a step of generating treated water containing manganese ions, and a step of recovering manganese ions.

マンガンイオン含有被処理水は、マンガンイオン濃度が0.01mg/L以上10mg/L以下の範囲にある。マンガンイオン濃度が上記の範囲よりも低いと実質的な触媒効果が低下するおそれがある。一方、これよりマンガン濃度が上記の範囲よりも高いと水中からのマンガンの回収が困難になるおそれがある。   Manganese ion-containing treated water has a manganese ion concentration in the range of 0.01 mg / L to 10 mg / L. If the manganese ion concentration is lower than the above range, the substantial catalytic effect may be lowered. On the other hand, if the manganese concentration is higher than the above range, it may be difficult to recover manganese from water.

マンガンイオン含有被処理水を調製するステップにおいて、マンガンイオン含有被処理水は、原水にpH調整剤とオゾンを供給して、原水のpH値(X)と、Eh値(Y)とが下記の式を満足するように調整して、原水とマンガン化合物粒子とを接触させて、原水にマンガンイオンを供給することによって調製することができる。原水のpH値(X)と、Eh値(Y)とが下記の式を満足するように調整することによって、マンガンがMnO4−として溶出する。
2≦X≦5
1.5−0.08×X<Y
In the step of preparing the manganese ion-containing treated water, the manganese ion-containing treated water supplies a pH adjuster and ozone to the raw water, and the pH value (X) and Eh value (Y) of the raw water are as follows: It adjusts so that a formula may be satisfied, it can be prepared by contacting raw | natural water and manganese compound particle | grains, and supplying a manganese ion to raw | natural water. By adjusting the pH value (X) of raw water and the Eh value (Y) to satisfy the following formula, manganese is eluted as MnO 4− .
2 ≦ X ≦ 5
1.5-0.08 × X <Y

マンガン化合物粒子を構成するマンガン化合物の例としては、酸化マンガン(例えば、MnO、Mn、Mn)、マンガンを含むフェライト(例えば、マンガンフェライトMnFe)、マンガンを含む鉱石などが挙げられる。また、マンガン化合物粒子として、マンガン化合物を表面にコーティングしたろ過砂を用いることもできる。マンガンイオン含有被処理水のマンガンイオン濃度は、原水とマンガン化合物との接触時間および原水のEhとpHの調整により調整できる。
なお、マンガンイオン含有被処理水の調製は、原水とマンガン水溶液とを混合することによっても行うことができる。
Examples of the manganese compound constituting the manganese compound particles include manganese oxide (eg, MnO 2 , Mn 2 O 3 , Mn 3 O 4 ), manganese-containing ferrite (eg, manganese ferrite MnFe 2 O 4 ), and manganese. Ore. Moreover, the filtration sand which coat | covered the manganese compound on the surface can also be used as manganese compound particle | grains. The manganese ion concentration of the manganese ion-containing treated water can be adjusted by adjusting the contact time between the raw water and the manganese compound and the Eh and pH of the raw water.
In addition, preparation of manganese ion containing to-be-processed water can also be performed by mixing raw | natural water and manganese aqueous solution.

また、マンガンイオンを回収するステップにおいて、マンガンイオン含有処理水中のマンガンイオンは、マンガンイオン含有処理水に、pH調整剤とオゾンもしくは次亜塩素酸などの酸化剤を供給して、マンガンイオン含有処理水のpH値(X)とEh値(Y)とが下記の式を満足するように(即ち、図2の(III)の領域内となるように)調整して、マンガンイオン含有処理水とマンガン吸着材粒子とを接触させて、マンガン吸着材粒子にマンガンイオンを吸着させることによって回収することができる。
5<X≦9
0.6≦Y≦1.5−0.08×X
Further, in the step of recovering manganese ions, manganese ions in the manganese ion-containing treated water are supplied with a pH adjuster and an oxidizing agent such as ozone or hypochlorous acid to the manganese ion-containing treated water. The pH value (X) and Eh value (Y) of water are adjusted so as to satisfy the following formula (that is, within the range of (III) in FIG. 2), It can collect | recover by making a manganese adsorbent particle contact and making a manganese adsorbent particle adsorb | suck a manganese ion.
5 <X ≦ 9
0.6 ≦ Y ≦ 1.5−0.08 × X

マンガン吸着材粒子としては、マンガン化合物粒子およびイオン交換樹脂を用いることができる。   Manganese compound particles and ion exchange resins can be used as the manganese adsorbent particles.

実施形態の水処理方法によって除去される原水中の有機物の種類については特に問わない。発明者らの研究の結果、Mn2+とオゾンとの反応により生成する活性種[MnO]2+は、炭素不飽和結合を有する有機物の分解に特に優位に働くことを見出した。従って、実施形態の水処理方法は、炭素不飽和結合を有する有機物の除去に有効である。炭素不飽和結合を有する有機物としては、例えば、フェノールなどに代表されるベンゼン環を有する化合物や、シュウ酸などに代表されるカルボン酸が挙げられる。これらの有機物には、オゾンのみの酸化分解では分解しにくいものも存在するが、実施形態の水処理方法では[MnO]2+を触媒として用いた酸化促進により有機物を分解するので、これらの有機物を迅速に除去することが可能になる。 There is no particular limitation on the type of organic matter in the raw water removed by the water treatment method of the embodiment. As a result of the inventors' research, it has been found that the active species [MnO] 2+ produced by the reaction of Mn 2+ with ozone works particularly favorably in the decomposition of organic substances having a carbon unsaturated bond. Therefore, the water treatment method of the embodiment is effective for removing organic substances having a carbon unsaturated bond. Examples of the organic substance having a carbon unsaturated bond include compounds having a benzene ring represented by phenol and the like, and carboxylic acids represented by oxalic acid and the like. Some of these organic substances are difficult to decompose by oxidative decomposition of ozone alone, but the water treatment method of the embodiment decomposes organic substances by promoting oxidation using [MnO] 2+ as a catalyst. It can be removed quickly.

次に、以上の知見に基づいて構成された水処理方法、水処理装置および水処理システムの実施形態についてさらに詳しく説明する。   Next, embodiments of the water treatment method, the water treatment apparatus, and the water treatment system configured based on the above knowledge will be described in more detail.

(第1の実施形態)
図5は、第1の実施形態に係る水処理システムの模式図である。
図5に示す第1の実施形態の水処理システム1は、図示しない原水貯槽と、促進酸化槽10と、第1充填塔(マンガンイオン供給装置)20a、第2充填塔(マンガンイオン回収装置)20bと、制御装置102とを有している。
原水貯槽は、有機物を含む原水を貯留する槽である。
(First embodiment)
FIG. 5 is a schematic diagram of the water treatment system according to the first embodiment.
The water treatment system 1 of the first embodiment shown in FIG. 5 includes a raw water storage tank (not shown), an accelerated oxidation tank 10, a first packed tower (manganese ion supply apparatus) 20a, and a second packed tower (manganese ion recovery apparatus). 20b and a control device 102.
The raw water storage tank is a tank for storing raw water containing organic matter.

第1充填塔20aは、原水にマンガンイオンを供給してマンガンイオン含有被処理水を調製する装置である。第1充填塔20aは、原水貯槽と配管301を介して接続されている。配管301は、ポンプ50aと三方弁60aとオゾン供給管40aとpH調整剤供給管41aを具備する。三方弁60aからは配管302が分岐しており、この配管302は、図示しない処理水槽に接続されている。オゾン供給管40aは、オゾンを供給するための管である。オゾンは、ガスの状態で供給する。オゾンは図示しないオゾン発生装置で発生させて供給するが、この時の原料は空気または酸素を用いることができる。pH調整剤供給管41aは、酸、アルカリ、緩衝剤などのpH調整剤を供給するための管である。酸の例としては硫酸が挙げられる。アルカリの例としては水酸化ナトリウムが挙げられる。緩衝剤の例としてはリン酸緩衝液が挙げられる。   The 1st packed tower 20a is an apparatus which supplies manganese ion to raw | natural water and prepares manganese ion containing treated water. The first packed tower 20 a is connected to the raw water storage tank via a pipe 301. The pipe 301 includes a pump 50a, a three-way valve 60a, an ozone supply pipe 40a, and a pH adjuster supply pipe 41a. A pipe 302 branches from the three-way valve 60a, and this pipe 302 is connected to a treated water tank (not shown). The ozone supply pipe 40a is a pipe for supplying ozone. Ozone is supplied in a gas state. Ozone is generated and supplied by an ozone generator (not shown). At this time, air or oxygen can be used as a raw material. The pH adjusting agent supply pipe 41a is a pipe for supplying a pH adjusting agent such as an acid, an alkali or a buffer. An example of the acid is sulfuric acid. An example of an alkali is sodium hydroxide. Examples of the buffer include a phosphate buffer.

第1充填塔20aは、マンガン化合物粒子201aが充填されている。マンガン化合物粒子201aの形状は通水に支障がなければ特に制限されないが、平均粒子径が0.1〜5mmの範囲にある粒状であることが好ましい。なお、第1充填塔20aの通水方向は特に制限されず、上方向と下方向のどちらでもよい。また、通水方向を横方向としてもよい。第1充填塔20aは、図示しないpHとEhを測定するセンサーを備えている。   The first packed tower 20a is filled with manganese compound particles 201a. The shape of the manganese compound particles 201a is not particularly limited as long as water passage is not hindered, but it is preferably granular with an average particle diameter in the range of 0.1 to 5 mm. In addition, the water flow direction of the first packed tower 20a is not particularly limited, and may be either the upward direction or the downward direction. Moreover, it is good also considering a water flow direction as a horizontal direction. The first packed column 20a includes a sensor (not shown) that measures pH and Eh.

促進酸化槽10は、第1充填塔20aにて調製されたマンガンイオン含有被処理液中の有機物を促進酸化によって除去して、マンガンイオン含有処理水を生成させる槽である。促進酸化槽10は、第1充填塔20aと配管303を介して接続されている。配管303は、ポンプ50cと酸化剤供給管40dとpH調整剤供給管41dを具備している。酸化剤供給管40dは、オゾン、次亜塩素酸などの酸化剤を供給するための管である。配管303はさらに、三方弁60b、60cを介して接続された配管304を有する。配管304はポンプ50cを使用しない時のバイパスである。   The accelerated oxidation tank 10 is a tank that removes organic matter in the manganese ion-containing liquid to be treated prepared in the first packed tower 20a by accelerated oxidation to generate manganese ion-containing treated water. The accelerated oxidation tank 10 is connected to the first packed tower 20a via a pipe 303. The pipe 303 includes a pump 50c, an oxidant supply pipe 40d, and a pH adjuster supply pipe 41d. The oxidant supply pipe 40d is a pipe for supplying an oxidant such as ozone or hypochlorous acid. The pipe 303 further has a pipe 304 connected via the three-way valves 60b and 60c. The pipe 304 is a bypass when the pump 50c is not used.

促進酸化槽10には、促進酸化槽10内に貯留されたマンガンイオン含有被処理液を撹拌する撹拌機101が設置されている。促進酸化槽10の形状、容量、材質等は、水処理システム1の用途などに応じて適宜決定することができる。促進酸化槽10は、特に制限されないが、オゾンに耐性のある塩化ビニル製やステンレス製であることが好ましい。
また、促進酸化槽10には、マンガンイオン含有被処理水のpHとEhを測定するセンサー103が設置されている。
The accelerated oxidation tank 10 is provided with a stirrer 101 for stirring the manganese ion-containing liquid to be processed stored in the accelerated oxidation tank 10. The shape, capacity, material, and the like of the accelerated oxidation tank 10 can be appropriately determined according to the use of the water treatment system 1. The accelerated oxidation tank 10 is not particularly limited, but is preferably made of vinyl chloride or stainless steel that is resistant to ozone.
Further, the accelerated oxidation tank 10 is provided with a sensor 103 that measures the pH and Eh of manganese ion-containing treated water.

第2充填塔20bは、促進酸化槽10にて生成したマンガンイオン含有処理水からマンガンイオンを回収するマンガンイオン回収装置である。第2充填塔20bは、促進酸化槽10と配管305を介して接続されている。配管305は、ポンプ50bと酸化剤供給管40bとpH調整剤供給管41bを具備する。配管305はさらに、三方弁60d、60eを介して接続された配管306を有する。配管306はポンプ50bを使用しない時のバイパスである。   The second packed tower 20 b is a manganese ion recovery device that recovers manganese ions from the manganese ion-containing treated water generated in the accelerated oxidation tank 10. The second packed tower 20b is connected to the accelerated oxidation tank 10 via a pipe 305. The pipe 305 includes a pump 50b, an oxidant supply pipe 40b, and a pH adjuster supply pipe 41b. The pipe 305 further has a pipe 306 connected via three-way valves 60d and 60e. The pipe 306 is a bypass when the pump 50b is not used.

第2充填塔20bは、マンガン吸着材粒子201bが充填されている。マンガン吸着材粒子201bの形状は通水に支障がなければ特に制限されないが、平均粒子径が0.1〜5mmの範囲にある粒状が好ましい。マンガン吸着材粒子201bはマンガン化合物粒子201aと別の化合物の粒子でも構わないが、同じ化合物の粒子であることが好ましい。また、第2充填塔20bの通水方向は特に制限されず、上方向と下方向のどちらでもよい。また、通水方向を横方向としてもよい。第2充填塔20bは、図示しないpHとEhを測定するセンサーを備えている。   The second packed tower 20b is filled with manganese adsorbent particles 201b. The shape of the manganese adsorbent particles 201b is not particularly limited as long as water passage is not hindered, but a granule having an average particle diameter in the range of 0.1 to 5 mm is preferable. The manganese adsorbent particles 201b may be particles of a compound different from the manganese compound particles 201a, but are preferably particles of the same compound. Moreover, the water flow direction of the second packed tower 20b is not particularly limited, and may be either upward or downward. Moreover, it is good also considering a water flow direction as a horizontal direction. The second packed column 20b includes a sensor that measures pH and Eh (not shown).

第2充填塔20bは図示しない原水貯留槽と配管307を介して接続されている。配管307は、ポンプ50dと三方弁60fとオゾン供給管40cとpH調整剤供給管41cを具備する。また、三方弁60fからは配管308が分岐しており、この配管308は、図示しない処理水槽に接続されている。
処理水槽は、マンガンイオン含有処理水からマンガンイオンを回収した後の処理水を一時的に貯留し、その後、外部に放出するための槽である。
The second packed tower 20b is connected to a raw water storage tank (not shown) via a pipe 307. The pipe 307 includes a pump 50d, a three-way valve 60f, an ozone supply pipe 40c, and a pH adjuster supply pipe 41c. A pipe 308 is branched from the three-way valve 60f, and the pipe 308 is connected to a treatment water tank (not shown).
The treated water tank is a tank for temporarily storing treated water after recovering manganese ions from the manganese ion-containing treated water and then releasing the treated water to the outside.

制御装置102は、ポンプ50a、50b、50c、50dおよび三方弁60a、60b、60c、60d、60e、60fを動作させて、水処理システム1による水処理を実施する。また、制御装置102は、促進酸化槽10のセンサー103並びに第1充填塔20aおよび第2充填塔20bのセンサー(不図示)にて測定されたpH値とEh値に基づいて、促進酸化槽10、第1充填塔20aおよび第2充填塔20b内の水が適切なpH値とEh値に維持されているようにpH調整剤やオゾンの供給量を調整する。   The control device 102 operates the pumps 50a, 50b, 50c, 50d and the three-way valves 60a, 60b, 60c, 60d, 60e, 60f to perform water treatment by the water treatment system 1. Moreover, the control apparatus 102 is based on the pH value and Eh value which were measured with the sensor 103 of the acceleration | stimulation oxidation tank 10, and the sensor (not shown) of the 1st packed tower 20a and the 2nd packed tower 20b. The supply amount of the pH adjusting agent and ozone is adjusted so that the water in the first packed column 20a and the second packed column 20b is maintained at an appropriate pH value and Eh value.

以下に、水処理システム1を用いた水処理方法について説明する。
まず、ポンプ50aを動作させ、図示しない原水貯留槽に貯留された原水を、配管301を通して第1充填塔20aに投入する。このとき、原水のpH値(X)とEh値(Y)とが前記の式を満足するように(即ち、図2の(I)の領域内となるように)、オゾン供給管40aからオゾンを、pH調整剤供給管41aからpH調整剤を供給する。このようにしてpH値(X)とEh値(Y)とが調整された原水を第1充填塔20aに投入して、原水とマンガン化合物粒子201aとを接触させて、原水にマンガンイオンを供給することによって、マンガンイオン含有被処理液を調製する。
Below, the water treatment method using the water treatment system 1 is demonstrated.
First, the pump 50 a is operated, and raw water stored in a raw water storage tank (not shown) is introduced into the first packed tower 20 a through the pipe 301. At this time, ozone is supplied from the ozone supply pipe 40a so that the pH value (X) and Eh value (Y) of the raw water satisfy the above formula (that is, within the region (I) in FIG. 2). The pH adjuster is supplied from the pH adjuster supply pipe 41a. The raw water whose pH value (X) and Eh value (Y) are adjusted in this way is introduced into the first packed tower 20a, and the raw water and manganese compound particles 201a are brought into contact with each other to supply manganese ions to the raw water. By doing so, a manganese ion-containing liquid to be treated is prepared.

次に、三方弁60b、60cを動作させ、第1充填塔20aにて調製されたマンガンイオン含有被処理液を、配管304を通して促進酸化槽10に投入する。   Next, the three-way valves 60 b and 60 c are operated, and the manganese ion-containing liquid to be treated prepared in the first packed tower 20 a is put into the accelerated oxidation tank 10 through the pipe 304.

次に、促進酸化槽10にて、マンガンイオン含有被処理水を撹拌機101で撹拌しながら、マンガンイオン含有被処理水のpH値(X)とEh値(Y)とが前記の式を満足するように(即ち、図2の(II)の領域内となるように)、オゾン供給管104からオゾンを、pH調整剤供給管105からpH調整剤を供給する。このようして、促進酸化槽10にて、マンガンイオン含有被処理水のpH値(X)とEh値(Y)とを調整することによって、促進酸化により有機物が除去され、マンガンイオン含有処理水が生成する。   Next, the pH value (X) and the Eh value (Y) of the manganese ion-containing treated water satisfy the above formula while stirring the manganese ion-containing treated water with the stirrer 101 in the accelerated oxidation tank 10. As described above (that is, within the region (II) in FIG. 2), ozone is supplied from the ozone supply pipe 104 and pH adjusting agent is supplied from the pH adjusting agent supply pipe 105. In this way, by adjusting the pH value (X) and Eh value (Y) of the manganese ion-containing treated water in the accelerated oxidation tank 10, the organic matter is removed by accelerated oxidation, and the manganese ion-containing treated water is obtained. Produces.

次に、ポンプ50bと三方弁60d、60eを動作させ、促進酸化槽10にて生成したマンガンイオン含有処理水を、配管305を通して第2充填塔20bに投入する。このとき、マンガンイオン含有処理水のpH値(X)とEh値(Y)とが前記の式を満足するように(即ち、図2の(III)の領域内となるように)、酸化剤供給管40bからオゾンもしくは次亜塩素酸を、pH調整剤供給管41bからpH調整剤を供給する。このようにしてpH値(X)とEh値(Y)とが調整されたマンガンイオン含有処理水を第2充填塔20bに投入して、マンガンイオン含有処理水とマンガン吸着材粒子201bとを接触させて、マンガンイオンをマンガン吸着材粒子201bに吸着させることによってマンガンイオンを回収する。なお、マンガンイオン含有処理水の第2充填塔20bへの投入は、連続的に実施してもよいし、促進酸化槽10内で十分に有機物が除去されるまで促進酸化を行ってから実施してもよい。   Next, the pump 50b and the three-way valves 60d and 60e are operated, and the manganese ion-containing treated water generated in the accelerated oxidation tank 10 is introduced into the second packed tower 20b through the pipe 305. At this time, an oxidizing agent is used so that the pH value (X) and the Eh value (Y) of the manganese ion-containing treated water satisfy the above formula (that is, within the region of (III) in FIG. 2). Ozone or hypochlorous acid is supplied from the supply pipe 40b, and a pH adjuster is supplied from the pH adjuster supply pipe 41b. In this way, the manganese ion-containing treated water whose pH value (X) and Eh value (Y) are adjusted is introduced into the second packed tower 20b, and the manganese ion-containing treated water and the manganese adsorbent particles 201b are brought into contact with each other. Then, the manganese ions are collected by adsorbing the manganese ions on the manganese adsorbent particles 201b. The treatment water containing manganese ions may be continuously added to the second packed tower 20b or after accelerated oxidation until organic substances are sufficiently removed in the accelerated oxidation tank 10. May be.

次に、三方弁60fを動作させ、マンガンイオンが回収された処理水を、配管308を通して、図示しない処理水槽に投入する。   Next, the three-way valve 60f is operated, and the treated water from which manganese ions have been collected is introduced into a treated water tank (not shown) through the pipe 308.

以上の水処理を行うと、第1充填塔20aのマンガン化合物粒子201aのマンガンが、徐々に第2充填塔20bのマンガン吸着材粒子201bの方へ移動することになる。そこで、水処理システム1では、第2充填塔20b側から原水を流すことによっても処理を行えるようにされている。すなわち、水処理システム1は、水処理を一定の時間行なった後は、原水貯留槽に貯留されている原水を第2充填塔20bに投入して、原水とマンガンイオンを吸着させたマンガン吸着材粒子201bとを接触させて、原水にマンガンイオンを供給することによってマンガンイオン含有被処理水を調製し、次いでマンガンイオン含有被処理水を促進酸化槽10に投入し、促進酸化槽10にて有機物を促進酸化によって除去してマンガンイオン含有処理水を生成させ、そしてマンガンイオン含有処理水を第1充填塔20aに投入して、マンガンイオン含有処理水とマンガン化合物粒子201aとを接触させて、マンガン化合物粒子201aにマンガンイオンを吸着させることができるようにされている。こうすることによって、マンガン吸着材粒子201bからマンガン化合物粒子201aにマンガンが移動することになるので、系内のマンガンのバランスを保つことができるだけでなく、外からマンガン化合物を追加しなくても水処理を行うことができる。   When the above water treatment is performed, the manganese of the manganese compound particles 201a in the first packed tower 20a gradually moves toward the manganese adsorbent particles 201b in the second packed tower 20b. Therefore, in the water treatment system 1, treatment can be performed also by flowing raw water from the second packed tower 20b side. That is, after performing the water treatment for a certain time, the water treatment system 1 inputs the raw water stored in the raw water storage tank into the second packed tower 20b to adsorb the raw water and manganese ions. Manganese ion-containing treated water is prepared by bringing particles 201b into contact with each other and supplying manganese ions to the raw water. Then, the manganese ion-containing treated water is introduced into the accelerated oxidation tank 10, and organic matter is introduced into the accelerated oxidation tank 10. Is removed by accelerated oxidation to produce manganese ion-containing treated water, and the manganese ion-containing treated water is charged into the first packed tower 20a to bring the manganese ion-containing treated water into contact with the manganese compound particles 201a. Manganese ions can be adsorbed on the compound particles 201a. By doing this, manganese moves from the manganese adsorbent particles 201b to the manganese compound particles 201a, so that not only can the balance of manganese in the system be maintained, but water can be added without adding a manganese compound from the outside. Processing can be performed.

以下に、説明が同じところは省略するが、第2充填塔20b側から原水を流す場合の水処理方法について説明する。
まず、ポンプ50dと三方弁60fを動作させ、図示しない原水貯留槽に貯留された原水を、配管307を通して第2充填塔20bに投入する。このとき、原水のpH値(X)とEh値(Y)とが前記の式を満足するように(即ち、図2の(I)の領域内となるように)、オゾン供給管40cからオゾンを、pH調整剤供給管41cからpH調整剤を供給する。このようにしてpH値(X)とEh値(Y)とが調整された原水を第2充填塔20bに投入して、原水とマンガンイオンを吸着しているマンガン吸着材粒子201bとを接触させて、原水にマンガンイオンを供給することによって、マンガンイオン含有被処理液を調製する。
Below, although the description is the same, the water treatment method in the case of flowing raw water from the second packed tower 20b side will be described.
First, the pump 50d and the three-way valve 60f are operated, and raw water stored in a raw water storage tank (not shown) is introduced into the second packed tower 20b through the pipe 307. At this time, ozone is supplied from the ozone supply pipe 40c so that the pH value (X) and Eh value (Y) of the raw water satisfy the above formula (that is, within the region (I) of FIG. 2). The pH adjuster is supplied from the pH adjuster supply pipe 41c. The raw water whose pH value (X) and Eh value (Y) are adjusted in this way is introduced into the second packed tower 20b, and the raw water and the manganese adsorbent particles 201b adsorbing manganese ions are brought into contact with each other. Then, a manganese ion-containing liquid to be treated is prepared by supplying manganese ions to the raw water.

次に、三方弁60d、60eを動作させ、第2充填塔20bにて調製されたマンガンイオン含有被処理液を、配管306を通して促進酸化槽10に投入する。   Next, the three-way valves 60d and 60e are operated, and the manganese ion-containing liquid to be treated prepared in the second packed tower 20b is put into the accelerated oxidation tank 10 through the pipe 306.

次に、促進酸化槽10にて、促進酸化により有機物を除去して、マンガンイオン含有処理水を生成させる。有機物を酸化促進によって除去するときの条件は、前述の場合と同じである。   Next, in the accelerated oxidation tank 10, organic substances are removed by accelerated oxidation to produce manganese ion-containing treated water. The conditions for removing organic substances by promoting oxidation are the same as those described above.

次に、ポンプ50cと三方弁60b、60cを動作させ、促進酸化槽10にて生成したマンガンイオン含有処理水を、配管303を通して第1充填塔20aに投入する。このとき、マンガンイオン含有処理水のpH値(X)とEh値(Y)とが前記の式を満足するように(即ち、図2の(III)の領域内となるように)、酸化剤供給管40dからオゾンもしくは次亜塩素酸を、pH調整剤供給管41dからpH調整剤を供給する。このようにしてpH値(X)とEh値(Y)とが調整されたマンガンイオン含有処理水を第2充填塔20bに投入して、マンガンイオン含有処理水とマンガン化合物粒子201aとを接触させて、マンガンイオンをマンガン化合物粒子201aに吸着させることによって、マンガンイオンを回収する。   Next, the pump 50 c and the three-way valves 60 b and 60 c are operated, and the manganese ion-containing treated water generated in the accelerated oxidation tank 10 is introduced into the first packed tower 20 a through the pipe 303. At this time, an oxidizing agent is used so that the pH value (X) and the Eh value (Y) of the manganese ion-containing treated water satisfy the above formula (that is, within the region of (III) in FIG. 2). Ozone or hypochlorous acid is supplied from the supply pipe 40d, and a pH adjuster is supplied from the pH adjuster supply pipe 41d. In this way, the manganese ion-containing treated water whose pH value (X) and Eh value (Y) are adjusted is introduced into the second packed tower 20b, and the manganese ion-containing treated water and the manganese compound particles 201a are brought into contact with each other. Then, the manganese ions are recovered by adsorbing the manganese ions to the manganese compound particles 201a.

次に、三方弁60aを動作させ、マンガンイオンが回収された処理水を、配管302を通して、図示しない処理水槽に投入する。   Next, the three-way valve 60a is operated, and treated water from which manganese ions have been collected is introduced into a treated water tank (not shown) through the pipe 302.

以上に説明した第1の実施形態の水処理システム1は、有機物を含む原水を、所定量のマンガンイオンを含むマンガンイオン含有被処理水とし、そのpH値(X)とEh値(Y)が所定の式を満足するように調整するので、マンガンイオン含有被処理水中の有機物を促進酸化によって効率よく除去することができる。また、原水を第1充填塔20a側と第2充填塔20b側のいずれからでも流すことができるので、外からマンガン化合物を追加しなくても水処理を連続して行うことが可能となる。   In the water treatment system 1 according to the first embodiment described above, raw water containing organic matter is treated water containing manganese ions containing a predetermined amount of manganese ions, and the pH value (X) and Eh value (Y) thereof are. Since it adjusts so that a predetermined formula may be satisfied, the organic substance in manganese ion containing treated water can be efficiently removed by accelerated oxidation. Moreover, since raw | natural water can be flowed from either the 1st packed tower 20a side or the 2nd packed tower 20b side, even if it does not add a manganese compound from the outside, it becomes possible to perform a water treatment continuously.

(第2の実施形態)
図6は、第2の実施形態に係る水処理システムの模式図である。
なお、以下の説明では、第1の実施形態の水処理システム1と同様の構成には同一の番号を付し、重複する説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a schematic diagram of a water treatment system according to the second embodiment.
In addition, in the following description, the same number is attached | subjected to the structure similar to the water treatment system 1 of 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図6に示す第2の実施形態の水処理システム2では、図示しない原水貯留槽と、促進酸化槽10とが配管309を介して接続している。配管309は、ポンプ50eとマンガン溶液供給管42とを具備する。この水処理システム2は原水へのマンガンイオンの供給にマンガン溶液を用いる点で、水処理システム1と相違する。マンガン溶液は、マンガンをイオンとして含むものであれば特に制限ない。マンガン溶液の例としては、硝酸マンガン溶液などが挙げられる。   In the water treatment system 2 of the second embodiment shown in FIG. 6, a raw water storage tank (not shown) and the accelerated oxidation tank 10 are connected via a pipe 309. The pipe 309 includes a pump 50 e and a manganese solution supply pipe 42. This water treatment system 2 is different from the water treatment system 1 in that a manganese solution is used to supply manganese ions to raw water. The manganese solution is not particularly limited as long as it contains manganese as ions. Examples of the manganese solution include a manganese nitrate solution.

以下に、第2の実施形態の水処理システム2を用いた水処理方法について説明する。
まず、ポンプ50eを動作させ、図示しない原水貯留槽に貯留されている原水を、配管309を通して促進酸化槽10に投入する。このとき、マンガン溶液供給管42から供給されたマンガン溶液と原水とを混合して、原水をマンガンイオン含有被処理液として促進酸化槽10に投入する。
Below, the water treatment method using the water treatment system 2 of 2nd Embodiment is demonstrated.
First, the pump 50e is operated, and raw water stored in a raw water storage tank (not shown) is introduced into the accelerated oxidation tank 10 through the pipe 309. At this time, the manganese solution supplied from the manganese solution supply pipe 42 and the raw water are mixed, and the raw water is put into the accelerated oxidation tank 10 as a manganese ion-containing liquid to be treated.

次に、促進酸化槽10にて、マンガンイオン含有被処理水中の有機物を酸化促進によって除去して、マンガンイオン含有処理水を生成させる。有機物を酸化促進によって除去する方法は、水処理システム1の場合と同じとすることができる。   Next, in the accelerated oxidation tank 10, organic matter in the manganese ion-containing treated water is removed by promoting oxidation to generate manganese ion-containing treated water. The method for removing organic substances by promoting oxidation can be the same as in the case of the water treatment system 1.

次に、ポンプ50bを動作させ、促進酸化槽10にて生成したマンガンイオン含有処理水を、配管305を通して第2充填塔20bに投入して、マンガンイオン含有処理水とマンガン吸着材粒子201bとを接触させて、マンガンイオンをマンガン吸着材粒子201bに吸着させることによってマンガンイオンを回収する。なお、水処理システム2では、水処理を続けると、マンガン吸着材粒子201bにマンガンが蓄積されるので、一定の処理を行なった後、マンガン吸着材粒子201bは交換する必要がある。   Next, the pump 50b is operated, the manganese ion-containing treated water generated in the accelerated oxidation tank 10 is introduced into the second packed tower 20b through the pipe 305, and the manganese ion-containing treated water and the manganese adsorbent particles 201b are supplied. The manganese ions are recovered by contacting them and adsorbing the manganese ions on the manganese adsorbent particles 201b. In the water treatment system 2, if water treatment is continued, manganese is accumulated in the manganese adsorbent particles 201b. Therefore, after performing a certain treatment, the manganese adsorbent particles 201b need to be replaced.

以上に説明した第2の実施形態の水処理システム2は、原水へのマンガンイオンの供給にマンガン溶液を用いるので、原水の水質(pH、Eh)に関わらず、原水に、一定量のマンガンイオンを安定して供給することができる。   Since the water treatment system 2 of the second embodiment described above uses a manganese solution for supplying manganese ions to the raw water, a certain amount of manganese ions is added to the raw water regardless of the quality of the raw water (pH, Eh). Can be supplied stably.

(第3の実施形態)
図7は、第3の実施形態に係る水処理システムの模式図である。
なお、以下の説明では、第2の実施形態の水処理システム2と同様の構成には同一の番号を付し、重複する説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a schematic diagram of a water treatment system according to the third embodiment.
In addition, in the following description, the same number is attached | subjected to the structure similar to the water treatment system 2 of 2nd Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図7に示す第3の実施形態の水処理システム3では、第2充填塔20b内に、マンガン吸着材粒子としてイオン交換樹脂202が充填されている点で、水処理システム2と相違する。第2充填塔20bには、イオン交換樹脂の再生液を供給する再生液供給管310と、再生液を第2充填塔20bから排出させる再生液排出管311とが備えられている。再生液としては、塩酸などの酸を用いることができる。   The water treatment system 3 of the third embodiment shown in FIG. 7 is different from the water treatment system 2 in that the second packed tower 20b is filled with an ion exchange resin 202 as manganese adsorbent particles. The second packed tower 20b is provided with a regenerated liquid supply pipe 310 that supplies a regenerated liquid of the ion exchange resin, and a regenerated liquid discharge pipe 311 that discharges the regenerated liquid from the second packed tower 20b. An acid such as hydrochloric acid can be used as the regenerating solution.

以下に、第3の実施形態の水処理システム3を用いた水処理方法について説明する。
配管309内にて原水とマンガン溶液と混合して、原水をマンガンイオン含有被処理液として促進酸化槽10に投入する。次に、促進酸化槽10にて、マンガンイオン含有被処理水中の有機物を酸化促進によって除去して、マンガンイオン含有処理水を生成させる。次に、マンガンイオン含有処理水を第2充填塔20bに投入し、第2充填塔20bにて、マンガンイオン含有処理水中のマンガンイオンを回収する。これらの操作は、第2の実施形態の水処理システム2と同様とすることができる。
Below, the water treatment method using the water treatment system 3 of 3rd Embodiment is demonstrated.
The raw water and the manganese solution are mixed in the pipe 309, and the raw water is introduced into the accelerated oxidation tank 10 as a manganese ion-containing liquid to be treated. Next, in the accelerated oxidation tank 10, organic matter in the manganese ion-containing treated water is removed by promoting oxidation to generate manganese ion-containing treated water. Next, manganese ion-containing treated water is charged into the second packed tower 20b, and manganese ions in the manganese ion-containing treated water are recovered in the second packed tower 20b. These operations can be the same as those of the water treatment system 2 of the second embodiment.

第3の実施形態の水処理システム3では、マンガンイオン含有処理水中のマンガンイオンをイオン交換樹脂202に吸着させることによって回収する。イオン交換樹脂202のマンガンイオンの吸着能力が低下しないように、一定の処理を行なった後は、イオン交換樹脂202からマンガンイオンを回収して、吸着能力を再生することが必要である。このため、第2充填塔20bには再生液供給管310から再生液が定期的に投入され、イオン交換樹脂202からマンガンイオンを回収した再生液を再生液排出管311から取り出すことが必要となる。   In the water treatment system 3 of the third embodiment, manganese ions in the manganese ion-containing treated water are collected by being adsorbed on the ion exchange resin 202. In order to prevent the manganese ion adsorption ability of the ion exchange resin 202 from being lowered, it is necessary to recover the adsorption ability by collecting manganese ions from the ion exchange resin 202 after performing a certain treatment. For this reason, the regenerated liquid is periodically supplied from the regenerated liquid supply pipe 310 to the second packed column 20b, and it is necessary to take out the regenerated liquid from which the manganese ions have been recovered from the ion exchange resin 202 from the regenerated liquid discharge pipe 311. .

以上に説明した第3の実施形態の水処理システム3によれば、マンガン吸着材粒子としてイオン交換樹脂を用いるので、このイオン交換樹脂を繰り返し再生して使用することによって、長期間にわたってマンガンイオンを安定して回収することができる。   According to the water treatment system 3 of the third embodiment described above, an ion exchange resin is used as the manganese adsorbent particles. Therefore, by repeatedly regenerating and using this ion exchange resin, manganese ions can be produced over a long period of time. It can be recovered stably.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、有機物を含む原水にマンガンイオンを供給して、マンガンイオン濃度が0.01mg/L以上10mg/L以下の範囲にあるマンガンイオン含有被処理水を調製するステップと、前記マンガンイオン含有被処理水のpH値であるXと、標準水素電極を比較電極として用いて測定した酸化還元電位値であるY(単位:V)とが所定の式を満足するように、前記マンガンイオン含有被処理水にpH調整剤とオゾンを供給して、前記マンガンイオン含有被処理水中の有機物を促進酸化により除去し、マンガンイオン含有処理水を生成させるステップと、前記マンガンイオン含有処理水中のマンガンイオンを回収するステップと持つことによって、水中の有機物を促進酸化により、効率よく除去することができる。   According to at least one embodiment described above, manganese ions are supplied to raw water containing organic matter to prepare manganese ion-containing treated water having a manganese ion concentration in the range of 0.01 mg / L to 10 mg / L. And X which is a pH value of the manganese ion-containing treated water and Y (unit: V) which is a redox potential value measured using a standard hydrogen electrode as a comparison electrode satisfies a predetermined formula As described above, supplying a pH adjuster and ozone to the manganese ion-containing treated water to remove organic substances in the manganese ion-containing treated water by accelerated oxidation to generate manganese ion-containing treated water; By having a step of recovering manganese ions in the ion-containing treated water, organic matter in the water is efficiently removed by accelerated oxidation. It is possible.

以下、実施形態を、実施例を用いて詳細に説明する。
[実施例1]
図6に示す第2の実施形態の水処理システム2を用いて、促進酸化槽10内におけるマンガンイオン濃度と促進酸化への触媒効果について調べた。
原水貯留槽に、フェノールを100mg/lの濃度で含む原水を投入した。次いで、ポンプ50eを動作して、原水貯留槽に貯留されている原水を、配管309を通して促進酸化槽10に投入した。このときに、マンガン溶液供給管42から硝酸マンガン水溶液を原水に供給し、硝酸マンガン水溶液と原水とを混合して、原水をマンガンイオンの濃度が0.001〜10mg/lのマンガンイオン含有被処理液とした。
促進酸化槽10にて、マンガンイオン含有被処理液を、撹拌機101を用いて撹拌しながら、pH調整剤供給管105からpH調整剤としてリン酸とリン酸二水素カリウムを供給して、マンガンイオン含有被処理液のpH値(X)を3.2〜3.5の範囲となるように調整した。また、オゾン供給管104からオゾン濃度が200g/mのオゾン含有ガスを供給して、マンガンイオン含有被処理液のEh値(Y)が1.0〜1.1Vとなるように調整した。なお、マンガンイオン含有被処理液のEh値は、塩化銀電極を比較電極として用いて測定した酸化還元電位から下記の変換式を用いて算出した。
Hereinafter, embodiments will be described in detail using examples.
[Example 1]
Using the water treatment system 2 of the second embodiment shown in FIG. 6, the manganese ion concentration in the accelerated oxidation tank 10 and the catalytic effect on the accelerated oxidation were examined.
Raw water containing phenol at a concentration of 100 mg / l was introduced into the raw water storage tank. Next, the pump 50 e was operated to feed the raw water stored in the raw water storage tank into the accelerated oxidation tank 10 through the pipe 309. At this time, a manganese nitrate aqueous solution is supplied to the raw water from the manganese solution supply pipe 42, the manganese nitrate aqueous solution and the raw water are mixed, and the raw water is treated with manganese ions having a manganese ion concentration of 0.001 to 10 mg / l. Liquid.
While the manganese ion-containing liquid to be treated is stirred using the stirrer 101 in the accelerated oxidation tank 10, phosphoric acid and potassium dihydrogen phosphate are supplied as pH adjusting agents from the pH adjusting agent supply pipe 105, and manganese is added. The pH value (X) of the ion-containing liquid to be treated was adjusted to be in the range of 3.2 to 3.5. Further, an ozone-containing gas having an ozone concentration of 200 g / m 3 was supplied from the ozone supply pipe 104 so that the Eh value (Y) of the manganese ion-containing liquid to be treated was adjusted to 1.0 to 1.1V. The Eh value of the manganese ion-containing liquid to be treated was calculated from the oxidation-reduction potential measured using a silver chloride electrode as a comparative electrode, using the following conversion formula.

(変換式)
Eh=EAg/AgCl+{206−0.7(t−25)}/1000
Eh:標準水素電極を比較電極として用いた時の酸化還元電位(V)
Ag/AgCl:塩化銀電極を比較電極として用いた時の酸化還元電位(V)
t:温度[℃]
(Conversion formula)
Eh = E Ag / AgCl + {206-0.7 (t-25)} / 1000
Eh: oxidation-reduction potential (V) when a standard hydrogen electrode is used as a reference electrode
E Ag / AgCl : Redox potential (V) when a silver chloride electrode is used as a reference electrode
t: Temperature [° C]

促進酸化槽10にて、マンガンイオン含有被処理液を60分間処理して、マンガンイオン含有処理液を生成させた。
次いで、ポンプ50bと三方弁60d、60eを動作させて、促進酸化槽10内のマンガンイオン含有処理液を第2充填塔20bに投入した。第2充填塔20bには、マンガン吸着材粒子201bとして、平均粒子径約1mmの表面に二酸化マンガンをコーティングしたろ過砂を充填した。このときに、酸化剤供給管40bから次亜塩素酸を、pH調整剤供給管41bから水酸化ナトリウムをそれぞれマンガンイオン含有処理液に投入して、マンガンイオン含有処理液のpH値(X)を7.2、Eh値(Y)を0.8Vに調整した。
In the accelerated oxidation tank 10, the manganese ion-containing treatment liquid was treated for 60 minutes to generate a manganese ion-containing treatment liquid.
Subsequently, the pump 50b and the three-way valves 60d and 60e were operated, and the manganese ion-containing treatment liquid in the accelerated oxidation tank 10 was charged into the second packed tower 20b. The 2nd packed tower 20b was filled with the filtration sand which coated manganese dioxide on the surface with an average particle diameter of about 1 mm as manganese adsorbent particle | grains 201b. At this time, hypochlorous acid is supplied from the oxidant supply pipe 40b and sodium hydroxide is supplied from the pH adjuster supply pipe 41b to the manganese ion-containing treatment liquid, and the pH value (X) of the manganese ion-containing treatment liquid is determined. 7.2, Eh value (Y) was adjusted to 0.8V.

第2充填塔20bから配管307を介して取り出された処理水は、マンガンイオン濃度が0.1mg/l以下であった。   The treated water taken out from the second packed tower 20b via the pipe 307 had a manganese ion concentration of 0.1 mg / l or less.

(評価)
促進酸化への触媒効果を、TOC(Total Organic Carbon:全有機炭素)を用いて下記の式から算出した有機物分解率より評価した。TOCの測定は、島津製作所製TOC計 TOC−Lを用いて行なった。
有機物分解率(%)=(原水のTOC−処理水のTOC)/原水のTOC×100
(Evaluation)
The catalytic effect on accelerated oxidation was evaluated from the organic matter decomposition rate calculated from the following formula using TOC (Total Organic Carbon: total organic carbon). The TOC was measured using a TOC meter TOC-L manufactured by Shimadzu Corporation.
Organic matter decomposition rate (%) = (TOC of raw water−TOC of treated water) / TOC of raw water × 100

促進酸化槽10内におけるマンガンイオン含有被処理水のマンガンイオン濃度と有機物分解率との関係を図8に示す。図8のグラフから、マンガンイオン濃度が0.001mg/lの場合は、有機物除去率は60%程度であったが、マンガンイオン濃度が0.01〜10mg/lの範囲においては有機物分解率が80%を超えており、マンガンイオンの触媒効果が高くなることがわかった。特に、マンガンイオン濃度が0.05〜0.2mg/lの範囲では有機物除去率が95%を超えており、マンガンイオンの触媒効果が非常に高いことがわかった。   FIG. 8 shows the relationship between the manganese ion concentration of the treated water containing manganese ions in the accelerated oxidation tank 10 and the organic matter decomposition rate. From the graph of FIG. 8, when the manganese ion concentration was 0.001 mg / l, the organic matter removal rate was about 60%, but when the manganese ion concentration was 0.01 to 10 mg / l, the organic matter decomposition rate was It exceeded 80%, and it turned out that the catalytic effect of manganese ion becomes high. In particular, when the manganese ion concentration is in the range of 0.05 to 0.2 mg / l, the organic matter removal rate exceeds 95%, and it was found that the catalytic effect of manganese ions is very high.

[比較例1]
促進酸化槽10内におけるマンガンイオン含有被処理水のpH値(X)を7にしたこと以外は実施例1のマンガンイオン濃度2mg/lと同じ条件でフェノールの分解試験を行なったところ、60分後の有機物分解率は55%であり、マンガンイオンの触媒効果がほとんどなかった。
[Comparative Example 1]
When the decomposition test of phenol was performed under the same conditions as the manganese ion concentration of 2 mg / l in Example 1 except that the pH value (X) of manganese ion-containing treated water in the accelerated oxidation tank 10 was 7, 60 minutes The organic matter decomposition rate later was 55%, and there was almost no catalytic effect of manganese ions.

[実施例2]
図5に示す第1の実施形態の水処理システム1を用いて、フェノールを100mg/lの濃度で含む原水を処理した。第1充填塔20aと第2充填塔20bは、それぞれ実施例1で用いた平均粒子径約1mmの表面に二酸化マンガンをコーティングしたろ過砂を充填した。
第1充填塔20aには、pH値(X)を3.0〜3.6、Eh値(Y)を1.2〜1.3に調整した原水を供給して、マンガンイオン含有被処理水を調製した。得られたマンガンイオン含有被処理水は、マンガンイオン濃度が0.5〜2mg/lであった。
促進酸化槽10内にてマンガンイオン含有被処理水のEh値(Y)を1.0〜1.1となるように調整したところ、60分後の有機物除去率は80%以上であった。
[Example 2]
Raw water containing phenol at a concentration of 100 mg / l was treated using the water treatment system 1 of the first embodiment shown in FIG. The first packed tower 20a and the second packed tower 20b were each filled with filter sand coated with manganese dioxide on the surface having an average particle diameter of about 1 mm used in Example 1.
Raw water adjusted to have a pH value (X) of 3.0 to 3.6 and an Eh value (Y) of 1.2 to 1.3 is supplied to the first packed column 20a, and manganese ion-containing treated water is supplied. Was prepared. The obtained manganese ion-containing treated water had a manganese ion concentration of 0.5 to 2 mg / l.
When the Eh value (Y) of the manganese ion-containing treated water was adjusted to 1.0 to 1.1 in the accelerated oxidation tank 10, the organic matter removal rate after 60 minutes was 80% or more.

[実施例3]
実施例2とは、マンガン化合物粒子201aとして平均粒子径約500μmのマンガンフェライトを用いたこと以外は同様に試験を行なったところ、マンガンイオン濃度が0.01〜0.19mg/lのマンガンイオン含有被処理水が得られた。促進酸化槽10内にて、マンガンイオン含有被処理水のEh値(Y)を1.0〜1.1Vとなるように調整したところ、60分後の有機物除去率は80%以上であった。
[Example 3]
A test was conducted in the same manner as in Example 2 except that manganese ferrite having an average particle size of about 500 μm was used as the manganese compound particles 201a. As a result, manganese ions containing 0.01 to 0.19 mg / l manganese ions were contained. The water to be treated was obtained. When the Eh value (Y) of manganese ion-containing treated water was adjusted to 1.0 to 1.1 V in the accelerated oxidation tank 10, the organic matter removal rate after 60 minutes was 80% or more. .

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1、2、3…水処理システム、10…促進酸化槽、20a…第1充填塔(マンガンイオン供給装置)、20b…第2充填塔(マンガンイオン回収装置)、40a、40c…オゾン供給管、40b、40d…酸化剤供給管、41a、41b、41c、41d…pH調整剤供給管、50a、50b、50c、50d…ポンプ、60a、60b、60c、60d、60e、60f…三方弁、103…センサー、201a…マンガン化合物粒子、201b…マンガン吸着材粒子、301、302、303、304、305、306、307、308、309…配管、310…再生液供給管、311…再生液排出管 1, 2, 3 ... Water treatment system, 10 ... Accelerated oxidation tank, 20a ... First packed tower (manganese ion supply device), 20b ... Second packed tower (manganese ion recovery device), 40a, 40c ... Ozone supply pipe, 40b, 40d ... Oxidant supply pipe, 41a, 41b, 41c, 41d ... pH adjuster supply pipe, 50a, 50b, 50c, 50d ... Pump, 60a, 60b, 60c, 60d, 60e, 60f ... Three-way valve, 103 ... Sensor, 201a ... Manganese compound particles, 201b ... Manganese adsorbent particles, 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 309 ... Piping, 310 ... Regeneration liquid supply pipe, 311 ... Regeneration liquid discharge pipe

Claims (7)

有機物を含む原水中の有機物を促進酸化により除去するための水処理方法であって、
前記原水にマンガンイオンを供給して、マンガンイオン濃度が0.01mg/L以上10mg/L以下の範囲にあるマンガンイオン含有被処理水を調製するステップと、
前記マンガンイオン含有被処理水のpH値であるXと、標準水素電極を比較電極として用いて測定した酸化還元電位値であるY(単位:V)とが下記の式を満足するように、前記マンガンイオン含有被処理水にpH調整剤とオゾンを供給して、前記マンガンイオン含有被処理水中の有機物を促進酸化により除去して、マンガンイオン含有処理水を生成させるステップと、
2≦X≦5
0.8≦Y≦1.5−0.08×X
前記マンガンイオン含有処理水中のマンガンイオンを回収するステップと、
を有する水処理方法。
A water treatment method for removing organic matter in raw water containing organic matter by accelerated oxidation,
Supplying manganese ions to the raw water to prepare manganese ion-containing treated water having a manganese ion concentration in the range of 0.01 mg / L to 10 mg / L;
In order that X, which is the pH value of the manganese ion-containing treated water, and Y (unit: V), which is a redox potential value measured using a standard hydrogen electrode as a comparison electrode, satisfy the following formula: Supplying a pH adjuster and ozone to the manganese ion-containing treated water, removing organic matter in the manganese ion-containing treated water by accelerated oxidation, and generating manganese ion-containing treated water;
2 ≦ X ≦ 5
0.8 ≦ Y ≦ 1.5−0.08 × X
Recovering manganese ions in the manganese ion-containing treated water;
A water treatment method comprising:
前記マンガンイオン含有被処理水を調製するステップを、前記原水にpH調整剤とオゾンを供給して、前記原水のpH値であるXと、標準水素電極を比較電極として用いて測定した酸化還元電位値であるY(単位:V)とが下記の式を満足するように調整して、前記原水とマンガン化合物粒子とを接触させて、前記原水にマンガンイオンを供給することによって行う請求項1に記載の水処理方法。
2≦X≦5
1.5−0.08×X<Y
The step of preparing the manganese ion-containing treated water is a redox potential measured by supplying a pH adjusting agent and ozone to the raw water and measuring the raw water pH value X and a standard hydrogen electrode as a reference electrode. The value Y (unit: V) is adjusted so as to satisfy the following formula, the raw water and manganese compound particles are brought into contact with each other, and manganese ions are supplied to the raw water. The water treatment method as described.
2 ≦ X ≦ 5
1.5-0.08 × X <Y
前記マンガンイオン含有処理水中のマンガンイオンを回収するステップを、前記マンガンイオン含有処理水に、pH調整剤とオゾンもしくは次亜塩素酸を供給して、前記マンガンイオン含有処理水のpH値であるXと、標準水素電極を比較電極として用いて測定した酸化還元電位値であるY(単位:V)とが下記の式を満足するように調整して、前記マンガンイオン含有処理水とマンガン吸着材粒子とを接触させて、前記マンガン吸着材粒子にマンガンイオンを吸着させることによって行う請求項1に記載の水処理方法。
5<X≦9
0.6≦Y≦1.5−0.08×X
The step of recovering manganese ions in the manganese ion-containing treated water is performed by supplying a pH adjuster and ozone or hypochlorous acid to the manganese ion-containing treated water, wherein the pH value of the manganese ion-containing treated water is X And Y (unit: V), which is a redox potential value measured using a standard hydrogen electrode as a reference electrode, is adjusted so as to satisfy the following formula, and the manganese ion-containing treated water and manganese adsorbent particles: The water treatment method according to claim 1, wherein the manganese adsorbent particles are adsorbed with manganese ions.
5 <X ≦ 9
0.6 ≦ Y ≦ 1.5−0.08 × X
前記マンガンイオン含有被処理水を調製するステップを、マンガン化合物粒子が充填されている第1充填塔を用い、前記原水を前記第1充填塔に投入して、前記原水と前記マンガン化合物粒子とを接触させて、前記原水にマンガンイオンを供給することによって行い、前記マンガンイオン含有処理水中のマンガンイオンを回収するステップを、マンガン吸着材粒子が充填されている第2充填塔を用い、前記マンガンイオン含有処理水を前記第2充填塔に投入して、前記マンガンイオン含有処理水と前記マンガン吸着材粒子とを接触させて、前記マンガン吸着材粒子にマンガンイオンを吸着させることによって行い、
その後、前記マンガンイオン含有被処理水を調製するステップを、前記原水を前記第2充填塔に投入して、前記原水と前記マンガンイオンを吸着させたマンガン吸着材粒子とを接触させて、前記原水にマンガンイオンを供給することによって行い、前記マンガンイオン含有処理水中のマンガンイオンを回収するステップを、前記マンガンイオン含有処理水を前記第1充填塔に投入して、前記マンガンイオン含有処理水とマンガン化合物粒子とを接触させて、前記マンガン化合物粒子にマンガンイオンを吸着させることによって行う請求項1に記載の水処理方法。
The step of preparing the manganese ion-containing treated water is performed using a first packed tower packed with manganese compound particles, and the raw water is introduced into the first packed tower, and the raw water and the manganese compound particles are used. The step of contacting and supplying manganese ions to the raw water and collecting the manganese ions in the manganese ion-containing treated water is performed using a second packed tower packed with manganese adsorbent particles, and the manganese ions By containing the treated water into the second packed tower, bringing the treated water containing manganese ions into contact with the manganese adsorbent particles, and adsorbing manganese ions on the manganese adsorbent particles;
Thereafter, in the step of preparing the manganese ion-containing treated water, the raw water is introduced into the second packed tower, the raw water and the manganese adsorbent particles adsorbed with the manganese ions are brought into contact with each other, and the raw water The step of recovering manganese ions in the manganese ion-containing treated water is performed by supplying the manganese ion-containing treated water to the first packed tower, and the manganese ion-containing treated water and manganese The water treatment method of Claim 1 performed by making a compound particle contact and making a manganese ion adsorb | suck to the said manganese compound particle.
有機物を含む原水中の有機物を促進酸化により除去するための水処理装置であって、
有機物を含む原水を貯留する原水貯留槽と、
前記原水にマンガンイオンを供給してマンガンイオン含有被処理水を調製するマンガンイオン供給装置と、
前記マンガンイオン含有被処理水中の前記有機物を促進酸化によって除去して、マンガンイオン含有処理水を生成させる促進酸化槽と、
前記マンガンイオン含有処理水からマンガンイオンを回収するマンガンイオン回収装置と、を有する水処理装置。
A water treatment apparatus for removing organic matter in raw water containing organic matter by accelerated oxidation,
A raw water storage tank for storing raw water containing organic matter;
A manganese ion supply device for preparing manganese ion-containing treated water by supplying manganese ions to the raw water;
An accelerated oxidation tank that removes the organic matter in the manganese ion-containing treated water by accelerated oxidation to generate manganese ion-containing treated water;
And a manganese ion recovery device for recovering manganese ions from the manganese ion-containing treated water.
有機物を含む原水中の有機物を促進酸化により除去するための水処理システムであって、
有機物を含む原水を貯留する原水貯留槽と、
前記原水にマンガンイオンを供給してマンガンイオン含有被処理水を調製するマンガンイオン供給装置と、
前記マンガンイオン含有被処理水中の前記有機物を促進酸化によって除去して、マンガンイオン含有処理水を生成させる促進酸化槽と、
前記マンガンイオン含有処理水からマンガンイオンを回収するマンガンイオン回収装置と、
制御装置と、を有し、
制御装置は、前記原水貯留槽に貯留されている原水を前記マンガンイオン供給装置に投入して、前記マンガンイオン供給装置にて前記原水にマンガンイオンを供給することによってマンガンイオン含有被処理水を調製し、次いで前記マンガンイオン含有被処理水を促進酸化槽に投入して、前記促進酸化槽にて前記有機物を促進酸化によって除去してマンガンイオン含有処理水を生成させ、次いで前記マンガンイオン含有処理水を前記マンガンイオン回収装置に投入して、前記マンガンイオン回収装置にてマンガンイオンを回収する水処理システム。
A water treatment system for removing organic matter in raw water containing organic matter by accelerated oxidation,
A raw water storage tank for storing raw water containing organic matter;
A manganese ion supply device for preparing manganese ion-containing treated water by supplying manganese ions to the raw water;
An accelerated oxidation tank that removes the organic matter in the manganese ion-containing treated water by accelerated oxidation to generate manganese ion-containing treated water;
A manganese ion recovery device for recovering manganese ions from the manganese ion-containing treated water;
A control device,
The control device prepares manganese ion-containing treated water by charging raw water stored in the raw water storage tank into the manganese ion supply device and supplying manganese ions to the raw water with the manganese ion supply device. Next, the manganese ion-containing treated water is put into an accelerated oxidation tank, and the organic matter is removed by accelerated oxidation in the accelerated oxidation tank to produce manganese ion-containing treated water, and then the manganese ion-containing treated water A water treatment system in which manganese ions are collected by the manganese ion recovery device.
前記マンガンイオン供給装置が、マンガン化合物粒子が充填されている第1充填塔であり、
前記マンガンイオン回収装置が、マンガン吸着材粒子が充填されている第2充填塔であって、
制御装置は、前記原水貯留槽に貯留されている原水を前記第1充填塔に投入して、前記原水と前記マンガン化合物粒子とを接触させて、前記原水にマンガンイオンを供給することによってマンガンイオン含有被処理水を調製し、次いで前記マンガンイオン含有被処理水を促進酸化槽に投入して、前記促進酸化槽にて前記有機物を促進酸化によって除去してマンガンイオン含有処理水を生成させ、次いで前記マンガンイオン含有処理水を前記第2充填塔に投入して、前記マンガンイオン含有処理水と前記マンガン吸着材粒子とを接触させて、前記マンガン吸着材粒子にマンガンイオンを吸着させることによってマンガンイオンを回収し、
その後、前記原水貯留槽に貯留されている原水を前記第2充填塔に投入して、前記原水と前記マンガンイオンを吸着させたマンガン吸着材粒子とを接触させて、前記原水にマンガンイオンを供給することによってマンガンイオン含有被処理水を調製し、次いで前記マンガンイオン含有被処理水を促進酸化槽に投入して、前記促進酸化槽にて前記有機物を促進酸化によって除去してマンガンイオン含有処理水を生成させ、そして前記マンガンイオン含有処理水を前記第1充填塔に投入して、前記マンガンイオン含有処理水とマンガン化合物粒子とを接触させて、前記マンガン化合物粒子にマンガンイオンを吸着させることによってマンガンイオンを回収する請求項6に記載の水処理システム。
The manganese ion supply device is a first packed tower packed with manganese compound particles;
The manganese ion recovery device is a second packed tower packed with manganese adsorbent particles,
The control device supplies manganese ions to the raw water by introducing the raw water stored in the raw water storage tank into the first packed tower, bringing the raw water and the manganese compound particles into contact with each other, and supplying manganese ions to the raw water. Preparing water to be treated, and then adding the water to be treated containing manganese ions to the accelerated oxidation tank, and removing the organic matter by accelerated oxidation in the accelerated oxidation tank to produce manganese ion-containing treated water; The manganese ion-containing treated water is charged into the second packed tower, the manganese ion-containing treated water and the manganese adsorbent particles are brought into contact with each other, and manganese ions are adsorbed on the manganese adsorbent particles. Collect
Thereafter, raw water stored in the raw water storage tank is introduced into the second packed tower, and the raw water and manganese adsorbent particles adsorbed with the manganese ions are brought into contact with each other to supply manganese ions to the raw water. The manganese ion-containing treated water is prepared, and then the manganese ion-containing treated water is put into an accelerated oxidation tank, and the organic matter is removed by accelerated oxidation in the accelerated oxidation tank to remove the manganese ion-containing treated water. And the manganese ion-containing treated water is introduced into the first packed tower, the manganese ion-containing treated water is brought into contact with the manganese compound particles, and the manganese compound particles are adsorbed with manganese ions. The water treatment system according to claim 6 which collects manganese ions.
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