特許 5733872 浄水システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5733872

(24)【登録日】2015年4月24日

(45)【発行日】2015年6月10日

(54)【発明の名称】浄水システム

(51)【国際特許分類】

   C02F 9/00 20060101AFI20150521BHJP

   C02F 1/66 20060101ALI20150521BHJP

   C02F 1/50 20060101ALI20150521BHJP

   C02F 1/52 20060101ALI20150521BHJP

【ＦＩ】

   C02F9/00 502P

   C02F9/00 502Z

   C02F9/00 503A

   C02F9/00 504C

   C02F1/66 510B

   C02F1/66 530P

   C02F1/66 530C

   C02F1/66 540Z

   C02F1/50 510A

   C02F1/50 510C

   C02F1/52 Z

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-1870(P2015-1870)

(22)【出願日】2015年1月7日

【審査請求日】2015年1月8日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】515007040

【氏名又は名称】渡部 秀一

(74)【代理人】

【識別番号】110001793

【氏名又は名称】特許業務法人パテントボックス

(74)【代理人】

【識別番号】100166349

【弁理士】

【氏名又は名称】帯包 浩司

(74)【代理人】

【識別番号】100149799

【弁理士】

【氏名又は名称】上村 陽一郎

(72)【発明者】

【氏名】渡部 秀一

【審査官】 富永 正史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３２９３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２３９３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２８２６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０６１８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１２５４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１１３８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０９６２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０６１４５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １／００− ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水道用の浄水システムであって、
原水の濁度を計測する濁度計と、
凝集剤と殺菌剤とＰＨ調整剤とを含む薬品を注入する薬品混和池と、
前記薬品と水とをかき混ぜてフロックを形成するフロック形成池と、
成長したフロックを沈殿させて除去する沈殿池と、
前記沈澱池で取り除かれなかった汚れを取り除くろ過池と、
ろ過された水を貯える浄水池及び／又は配水池と、
計測された濁度に応じて前記ＰＨ調整剤の注入量を調整しつつ注入する注入装置と、を備え、
前記注入装置は、前記濁度に応じて前記ＰＨ調整剤の注入量が異なって設定された複数の注入器から構成され、各注入器の注入量が時期に応じて変更されるようになっており、それにより前記濁度に応じた前記ＰＨ調整剤の注入量を時期に応じて変更するようになっている、浄水システム。

【請求項2】

前記凝集剤及び前記殺菌剤の注入量は一定とされる、請求項１に記載された浄水システム。

【請求項3】

前記注入装置は、前記濁度に応じた前記ＰＨ調整剤の注入量を季節に応じて変更するようになっている、請求項１又は請求項２に記載された浄水システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水道用の浄水システムにおける前処理に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、安全な水道水が大量に求められるが、浄水場はその要求を満たす水道水を供給する水道システムの根幹を成す公共施設である。水源の状態や求められる水質安全基準などによって施設の規模は異なるものの、浄水場は原水を飲料水として安全な状態にまで水質改善させる機能を有している。

【0003】

このような浄水処理技術として、砂ろ過法、凝集沈殿法などを主要プロセスとしてシステムが構築されて処理が行われてきた。ところで、近年、異常気象による豪雨などのため、水道を維持管理する職員の労苦は絶えることがない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−２４６１５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば、集中豪雨などによって濁度が高くなると、薬品の注入量の自動調整が間に合わず、手動で調整しているのが現状である。さらに、原水の水質が時期によって変化しているため、自動制御では対応できないという問題もあった（特許文献１参照）。

【0006】

そこで、本発明は、時期による原水の水質の変化に対応できる浄水システムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記目的を達成するために、本発明の浄水システムは、水道用の浄水システムであって、原水の濁度を計測する濁度計と、凝集剤と殺菌剤とＰＨ調整剤とを含む薬品を注入する薬品混和池と、前記薬品と水とをかき混ぜてフロックを形成するフロック形成池と、成長したフロックを沈殿させて除去する沈殿池と、前記沈澱池で取り除かれなかった汚れを取り除くろ過池と、ろ過された水を貯える浄水池及び／又は配水池と、計測された濁度に応じて前記ＰＨ調整剤の注入量を調整しつつ注入する注入装置と、を備え、前記注入装置は、前記濁度に応じた前記ＰＨ調整剤の注入量を時期に応じて変更するようになっている。

【発明の効果】

【0008】

このように、本発明の水道用の浄水システムは、濁度計と、凝集剤と殺菌剤とＰＨ調整剤とを含む薬品を注入する薬品混和池と、フロック形成池と、沈殿池と、ろ過池と、浄水池及び／又は配水池と、を備えている。さらに、本発明の水道用の浄水システムは、計測された濁度に応じてＰＨ調整剤の注入量を調整しつつ注入する注入装置を備え、注入装置は、濁度に応じたＰＨ調整剤の注入量を時期に応じて変更するようになっている。このため、時期による原水の水質の変化に半自動的に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例の浄水システムの全体図である。

【図2】注入装置の構成を説明するブロック図である。

【図3】水質の変化について説明する説明図である。

【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て説明する。

【実施例】

【0011】

（構成）
まず、図１を用いて本実施例の浄水システム１の全体構成を説明する。本実施例の浄水システム１は、図１に示すように、濁度計２と、凝集剤と殺菌剤とＰＨ調整剤とを含む薬品を注入する薬品混和池３と、フロック形成池４と、沈殿池５と、ろ過池６と、浄水池７及び／又は配水池８と、を備えている。

【0012】

そして、本発明の水道用の浄水システム１は、計測された濁度に応じてＰＨ調整剤の注入量を調整しつつ注入する注入装置９をさらに備えている。この注入装置９は、濁度に応じたＰＨ調整剤の注入量を時期に応じて変更するようになっている。

【0013】

濁度計２は、薬品混和池３に流入する前の原水（例えば、取水堰による表流水）の「濁度」を計測する透過光散乱光方式又は表面散乱光方式などの濁度計である。「濁度」は水の濁りの程度を表すもので、視覚濁度、透過光濁度、散乱光濁度及び積分球濁度に区分し表示される。

【0014】

薬品混和池３は、原水に凝集剤と殺菌剤とＰＨ調整剤とを含む薬品を注入するとともに、フラッシュミキサ３１によってこれを均等に撹拌してフロックを生成しやすくする。凝集剤としては、例えばポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）が使用され、細かい土や砂プランクトンなどの小さな汚れを凝集させる。殺菌剤としては、例えば、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）が使用され、処理水を消毒する。ＰＨ調整剤としては、例えば、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ、苛性ソーダ）が使用され、殺菌剤の注入によって酸性となった処理水を中和する。後述するように、薬品混和池３には、注入装置９が配置される。

【0015】

フロック形成池４は、薬品が注入された処理水をフロキュレータ４１でゆっくりとかき混ぜることで、水に含まれる細かい土や砂を、水に沈みやすいフロックに凝集させて、大きなかたまりになるように育てる。

【0016】

沈殿池５は、水を横方向にゆっくりと流すことによって、成長したフロックを底に沈める横流沈澱池である。なお、沈澱池５としては、他にも、処理水を上に向かって流して中間にできるフロック層の中にフロックをとどめて除去する高速沈澱池や、沈澱池の中に傾斜板という板を多数設置してフロックを効率よく除去する傾斜板沈澱池なども採用できる。底に沈んだフロック（汚泥）は、定期的に運び出して脱水されて搬出される。

【0017】

ろ過池６では、沈殿池５で沈みきらなかった小さな濁りが、砂の層を通して取り除かれる。ろ過池６は、例えば、アンスラサイト、ろ過砂、ろ過砂利などによって構成される。

【0018】

浄水池７及び／又は配水池８には、飲めるようになった水が一旦貯められたり、家庭や工場へ配水するために貯められたりする。配水池８には配水管が接続されており、水はポンプによって家庭や工場へ送水される。

【0019】

注入装置９は、原水の濁度に応じてＰＨ調整剤の注入量を調整しつつ注入する。そして、本実施例の注入装置９は、濁度に応じたＰＨ調整剤の注入量を時期に応じて変更するようになっている。具体的にいうと、注入装置９は、濁度に応じたＰＨ調整剤の注入量を季節に応じて変更するようになっている。一方、浄水システム１において、凝集剤及び殺菌剤の注入量は一定とされる。

【0020】

注入装置９は、濁度に応じてＰＨ調整剤の注入量が異なって設定された複数の注入器９１、・・・、９５（１号機〜５号機）から構成され、各注入器９１の注入量は時期（例えば、季節）に応じて変更できるようになっている。具体的にいうと、夏には、濁度０〜１９で１０ショット打込（１号機９１）、濁度２０〜３９で１５ショット打込（２号機９２）、濁度４０〜５９で２０ショット打込（３号機９３）、濁度６０〜７９で２５ショット打込（４号機９４）、濁度８０〜で３０ショット打込（５号機９５）、であった注入量を、冬には、濁度０〜１９で７ショット打込（１号機）、濁度２０〜３９で１２ショット打込（２号機）、濁度４０〜５９で１７ショット打込（３号機）、濁度６０〜７９で２２ショット打込（４号機）、濁度８０〜で２７ショット打込（５号機）に変更できる。

【0021】

ここで、季節による原水の水質の変化について説明する。原水は、大きく分けて、春の水・夏の水・秋の水・冬の水の４種類ある。図３に示すように、ある時期Ａと別の時期Ｂでは、同一の濁度であっても、必要な注入量は異なる。例えば、春は雪解け水によってＰＨが低くなる。ＰＨが低くなると、ＰＨ調整剤の注入量は多くなる。一方、秋は落葉樹によって黄色いため色度が上がる。このように色度が上がると、殺菌剤を多めに注入することとなり、それに伴ってＰＨ調整剤の注入量も多くなるのである。

【0022】

（効果）
次に、本実施例の浄水システム１の効果を列挙して説明する。

【0023】

（１）上述したように、本実施例の浄水システム１は、水道用の浄水システム１である。そして、浄水システム１は、原水の濁度を計測する濁度計２と、凝集剤と殺菌剤とＰＨ調整剤とを含む薬品を注入する薬品混和池３と、薬品と水とをかき混ぜてフロックを形成するフロック形成池４と、成長したフロックを沈殿させて除去する沈殿池５と、沈澱池５で取り除かれなかった汚れを取り除くろ過池６と、ろ過された水を貯える浄水池７及び／又は配水池８と、計測された濁度に応じてＰＨ調整剤の注入量を調整しつつ注入する注入装置９と、を備え、注入装置９は、濁度に応じたＰＨ調整剤の注入量を時期に応じて変更するようになっている。このため、時期による原水の水質の変化に半自動的に対応できる。すなわち、時期ごとに濁度−注入量の関係をあらかじめ調査・分析しておいて、得られた曲線（又は直線）に従って、濁度に対する注入量を決める。

【0024】

（２）また、浄水システム１において、凝集剤及び殺菌剤の注入量は一定とされることによって、ＰＨ調整剤の注入量だけを調整すればよくなるため調整しやすくなる。

【0025】

（３）さらに、注入装置９は、濁度に応じたＰＨ調整剤の注入量を季節に応じて変更するようになっているため、季節ごと（３ヶ月ごと）に濁度−注入量を設定（手入力）すればよいので、維持管理者の手間が少ない。

【0026】

（４）また、注入装置９は、濁度に応じてＰＨ調整剤の注入量が異なって設定された複数の注入器９１、・・・、９５から構成され、各注入器９１（９２、・・・、９５）の注入量が時期に応じて変更されるようになっているため、各注入器９１として通常の１ショット単位の簡単な構成の注入器を使用できる。

【0027】

以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

【0028】

例えば、実施例では、時期として季節ごとに設定を変える例について説明したが、これに限定されるものではなく、１か月ごとに設定を変えることもできる。他にも、台風の接近が予想される場合には、台風用に個別の注入量を設定することもできる。さらに、雨量に応じた注入量を設定することもできる。

【0029】

また、実施例では説明しなかったが、浄水システム１には、上述の各構成要素の他にも、様々な構成要素を含むこともできる。例えば、粉末活性炭を注入することもできる。

【符号の説明】

【0030】

１ 浄水システム
２ 濁度計
３ 薬品混和池
４ フロック形成池
５ 沈殿池
６ ろ過池
７ 浄水池
８ 配水池
９ 注入装置
９１ 注入器

【要約】

【課題】時期による原水の水質の変化に対応できる浄水システムを提供する。
【解決手段】水道用の浄水システム１である。そして、浄水システム１は、原水の濁度を計測する濁度計２と、凝集剤と殺菌剤とＰＨ調整剤とを含む薬品を注入する薬品混和池３と、薬品と水とをかき混ぜてフロックを形成するフロック形成池４と、成長したフロックを沈殿させて除去する沈殿池５と、沈澱池５で取り除かれなかった汚れを取り除くろ過池６と、ろ過された水を貯える浄水池７及び／又は配水池８と、計測された濁度に応じてＰＨ調整剤の注入量を調整しつつ注入する注入装置９と、を備え、注入装置９は、濁度に応じたＰＨ調整剤の注入量を時期に応じて変更するようになっている。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】