特開 2025-163428 吸着処理方法、および、吸着処理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025163428

(43)【公開日】2025-10-29

(54)【発明の名称】吸着処理方法、および、吸着処理システム

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/28 20230101AFI20251022BHJP

   C02F 1/58 20230101ALI20251022BHJP

【ＦＩ】

C02F1/28 A

C02F1/58 H

C02F1/58 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024066664

(22)【出願日】2024-04-17

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】弁理士法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】角谷 玲菜

(72)【発明者】

【氏名】富田 祐介

(72)【発明者】

【氏名】田嶋 直樹

(72)【発明者】

【氏名】大村 恒雄

(72)【発明者】

【氏名】岡部 寛史

【テーマコード（参考）】

4D038

4D624

【Ｆターム（参考）】

4D038AA02

4D038AA03

4D038AB24

4D038AB36

4D038AB81

4D038BB06

4D624AA01

4D624AA05

4D624AA09

4D624AB12

4D624AB14

4D624AB15

4D624DA04

4D624DB12

4D624DB30

(57)【要約】

【課題】吸着対象物質を吸着材に効率的に吸着させることを容易に実現可能な吸着処理方法等を提供する。
【解決手段】実施形態の吸着処理方法は、処理対象水から吸着対象物質を吸着材に吸着させる吸着処理を実行する吸着処理工程と、吸着処理の実行前に処理対象水に析出化剤を添加することで吸着阻害物質を析出させる析出化処理を実行する析出化処理工程とを有する。処理対象水は、硫酸イオンと炭酸水素イオンとの両者を吸着阻害物質として含むと供に、硫酸イオンおよび炭酸水素イオン以外のオキソ酸イオンを吸着対象物質として含む。析出化剤は、処理対象水において吸着阻害物質として含有する硫酸イオンおよび炭酸水素イオンの両者と反応して析出させる水溶性金属塩である。
【選択図】図１Ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸着対象物質を含む処理対象水から前記吸着対象物質を吸着材に吸着させる吸着処理を実行する、吸着処理工程
を有し、
前記吸着材が前記吸着対象物質を吸着する吸着性能を阻害する吸着阻害物質を前記処理対象水が更に含む、
吸着処理方法であって、
前記吸着処理の実行前に、前記処理対象水に析出化剤を添加することで前記吸着阻害物質を析出させる析出化処理を実行する、析出化処理工程
を有し、
前記処理対象水は、少なくとも硫酸イオンと炭酸水素イオンとの両者を前記吸着阻害物質として含むと供に、硫酸イオンおよび炭酸水素イオン以外のオキソ酸イオンを前記吸着対象物質として含み、
前記析出化剤は、前記処理対象水において前記吸着阻害物質として含有する硫酸イオンおよび炭酸水素イオンの両者と反応して析出させる水溶性金属塩である、
吸着処理方法。

【請求項2】

前記析出化処理の実行前に、前記処理対象水における前記吸着阻害物質の濃度を測定する、吸着阻害物質濃度測定工程
を有し、
前記析出化処理工程では、前記吸着阻害物質濃度測定工程において測定された濃度に基づいて、前記析出化剤を前記処理対象水に添加する、
請求項１に記載の吸着処理方法。

【請求項3】

前記析出化剤は、硫酸塩および炭酸水素塩以外の水溶性金属塩である、
請求項１に記載の吸着処理方法。

【請求項4】

前記析出化処理工程では、前記吸着阻害物質である硫酸イオンＳＯ_４ ^２－と、前記析出化剤が前記処理対象水において溶解することによって生ずる２価金属イオンＭ^２＋との間が下記（反応式１）に示すように反応することで、前記析出化処理が実行され、
前記析出化処理は、前記吸着阻害物質である硫酸イオンＳＯ_４ ^２－の物質量ｎ１（ｍｏｌ）と、前記析出化剤において硫酸イオンＳＯ_４ ^２－と反応する金属イオンＭ^２＋の物質量ｎ２（ｍｏｌ）とが、下記（式Ａ）に示す関係になるように、実行される、
請求項３に記載の吸着処理方法。
ＳＯ_４ ^２－＋Ｍ^２＋→ＭＳＯ_４ ・・・（反応式１）
１≦ｎ２／ｎ１≦１．２ ・・・（式Ａ）

【請求項5】

吸着対象物質を含む処理対象水から前記吸着対象物質を吸着材に吸着させる吸着処理を実行する、吸着処理部
を有し、
前記吸着材が前記吸着対象物質を吸着する吸着性能を阻害する吸着阻害物質を前記処理対象水が含む、
吸着処理システムであって、
前記吸着処理の実行前に、前記処理対象水において前記吸着阻害物質を析出させる析出化剤を前記処理対象水に添加する析出化処理を実行する、析出化処理部
を有し、
前記処理対象水は、少なくとも硫酸イオンと炭酸水素イオンとの両者を前記吸着阻害物質として含むと供に、硫酸イオンおよび炭酸水素イオン以外のオキソ酸イオンを前記吸着対象物質として含み、
前記析出化剤は、前記処理対象水において前記吸着阻害物質として含有する硫酸イオンおよび炭酸水素イオンの両者と反応して析出させる水溶性金属塩である、
吸着処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、吸着処理方法、および、吸着処理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

環境に有害なオキソ酸イオン（オキソアニオン）を含有する水からオキソ酸イオンを除去することが求められている。例えば、原子力関連施設では、ヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^－）等の除去が求められている。また、一般的な環境では、ヒ酸イオン（ＡｓＯ_３ ^３－，ＡｓＯ_４ ^３－）等を河川水から除去することが求められている。オキソ酸イオンの除去は、例えば、吸着材を用いた吸着処理によって実行される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１２７９９０号公報

【特許文献2】特開２０１８－２３９５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

吸着処理を施す処理対象水には、ヨウ素酸イオン等の吸着対象物質以外に、複数種のイオン成分が含有している。例えば、処理対象水が海水や地下水を含む場合、処理対象水には硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－）が多く含有している。この他に、気中から処理対象水に二酸化炭素等が溶解するために、処理対象水には炭酸水素イオン（ＨＣＯ_３ ^－）が含有している場合が多い。

【0005】

図４は、ヨウ素酸イオンが吸着対象物質として含有する処理対象水に硫酸イオンおよび炭酸水素イオンが含まれている場合における吸着材の吸着性能を評価した結果を示す図である。

【0006】

図４において、縦軸は、吸着材を収容する吸着塔に処理対象水が導入されたときの入口濃度ＤＡと、吸着塔から処理対象水が排出されたときの出口濃度ＤＢとの比（ＤＢ／ＤＡ）である。横軸は、吸着塔に導入された処理対象水の吸着材充填量に対する累積流量ＢＶ（Ｂｅｄ ｖｏｌｕｍｅ：積算通水量／吸着材充填容積）である。図４では、硫酸イオン及び炭酸水素イオンの濃度が高い高濃度条件（海水原水における硫酸イオン及び炭酸水素イオンの濃度相当）である場合と、硫酸イオン及び炭酸水素イオンの濃度が低い低濃度条件（海水を２５０倍希釈した場合における硫酸イオン及び炭酸水素イオンの濃度相当）である場合について示している。

【0007】

図４に示すように、吸着材の吸着性能は、硫酸イオンおよび炭酸水素イオンの濃度が高い場合の方が低い場合よりも低い。このことから、硫酸イオンおよび炭酸水素イオンは、吸着材の吸着性能を阻害する吸着阻害物質として作用することが確認された。

【0008】

吸着処理の実行前に処理対象水に析出化剤を添加することで吸着阻害物質を析出させる析出化処理を実行し、処理対象水から吸着阻害物質を除去すること等が提案されている。

【0009】

しかしながら、従来においては、硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－）と炭酸水素イオン（ＨＣＯ_３ ^－）との両者を、吸着処理の実行前に処理対象水から十分かつ効率的に除去することが困難であった。その結果、吸着処理の実行の際に吸着対象物質を吸着材に効率的に吸着させることが容易でなかった。

【0010】

したがって、本発明が解決しようとする課題は、吸着対象物質を吸着材に効率的に吸着させることを容易に実現可能な、吸着処理方法、および、吸着処理システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

実施形態の吸着処理方法は、吸着対象物質を含む処理対象水から吸着対象物質を吸着材に吸着させる吸着処理を実行する、吸着処理工程を有し、吸着材が吸着対象物質を吸着する吸着性能を阻害する吸着阻害物質を処理対象水が更に含む。実施形態の吸着処理方法は、吸着処理の実行前に、処理対象水に析出化剤を添加することで吸着阻害物質を析出させる析出化処理を実行する、析出化処理工程を有する。処理対象水は、少なくとも硫酸イオンと炭酸水素イオンとの両者を吸着阻害物質として含むと供に、硫酸イオンおよび炭酸水素イオン以外のオキソ酸イオンを吸着対象物質として含む。析出化剤は、処理対象水において吸着阻害物質として含有する硫酸イオンおよび炭酸水素イオンの両者と反応して析出させる水溶性金属塩である。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、吸着対象物質を吸着材に効率的に吸着させることを容易に実現可能な、吸着処理方法、および、吸着処理システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1A】図１Ａは、第１実施形態に係る吸着処理システムを模式的に示す機能ブロック図である。

【図1B】図１Ｂは、第１実施形態の吸着処理方法を示すフロー図である。

【図2A】図２Ａは、第２実施形態に係る吸着処理システムを模式的に示す機能ブロック図である。

【図2B】図２Ｂは、第２実施形態の吸着処理方法を示すフロー図である。

【図3】図３は、実施例の結果を示す図である。

【図4】図４は、ヨウ素酸イオンが吸着対象物質として含有する処理対象水に硫酸イオンおよび炭酸水素イオンが含まれている場合における吸着材の吸着性能を評価した結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

＜第１実施形態＞

【0015】

［Ａ］吸着処理システムの構成
図１Ａは、第１実施形態に係る吸着処理システムを模式的に示す機能ブロック図である。

【0016】

本実施形態の吸着処理システムは、図１Ａに示すように、処理対象水貯蔵部２０と析出化剤貯蔵部２１と析出化処理部３０と吸着処理部５０と吸着処理済水貯蔵部７０とを有する。本実施形態の吸着処理システムは、処理対象水から吸着対象物質を吸着材５０１に吸着させる吸着処理を実行すると供に、その吸着処理の実行前に処理対象水において吸着阻害物質を析出させる析出化剤を処理対象水に添加する析出化処理を実行するように構成されている。

【0017】

吸着処理システムを構成する各部について順次説明する。

【0018】

［Ａ－１］処理対象水貯蔵部２０
処理対象水貯蔵部２０は、例えば、タンクを含み、処理対象水を貯蔵するように構成されている。

【0019】

詳細については後述するが、処理対象水は、吸着対象物質と供に吸着阻害物質を含む。

【0020】

［Ａ－２］析出化剤貯蔵部２１
析出化剤貯蔵部２１は、例えば、タンクを含み、析出化剤を貯蔵するように構成されている。

【0021】

詳細については後述するが、析出化剤は、析出化処理の実行において、処理対象水に含有する吸着阻害物質と反応して析出させる水溶性金属塩である。

【0022】

［Ａ－３］析出化処理部３０
析出化処理部３０は、例えば、タンクを含み、処理対象水貯蔵部２０から供給管Ｌ２０を介して処理対象水が導入されると供に、析出化処理部３０には、析出化剤貯蔵部２１から供給管Ｌ２１を介して析出化剤が導入されることによって、析出化処理を実行するように構成されている。

【0023】

詳細については後述するが、析出化処理部３０において析出化処理が実行されることで、吸着阻害物質と析出化剤との間において反応が生じて析出物が生成される。その結果、析出化処理部３０では、処理対象水から吸着阻害物質が除去される。そして、吸着阻害物質が反応して析出した析出物はフィルタ、ストレーナ等を介して配管から系外に排出される図示しない除去装置からタンク系外に排出される。

【0024】

［Ａ－４］吸着処理部５０
吸着処理部５０は、例えば、吸着材５０１が内部空間に収容された吸着塔である。吸着処理部５０は、析出化処理によって吸着阻害物質が除去された処理対象水が、析出化処理部３０から供給管Ｌ３０を介して導入されることで、吸着処理を実行するように構成されている。

【0025】

詳細については後述するが、吸着処理部５０において吸着処理が実行されることで、処理対象水から吸着対象物質が除去される。

【0026】

［Ａ－５］吸着処理済水貯蔵部７０
吸着処理済水貯蔵部７０は、例えば、タンクを含む。吸着処理済水貯蔵部７０は、吸着処理によって吸着対象物質が除去された処理対象水（吸着処理済水）が、供給管Ｌ５０を介して、吸着処理部５０から導入されて貯蔵される。

【0027】

［Ｂ］吸着処理方法
上記の吸着処理システム（図１Ａ参照）を用いて、吸着対象物質を含む処理対象水から吸着対象物質を除去する吸着処理方法について説明する。

【0028】

図１Ｂは、第１実施形態の吸着処理方法を示すフロー図である。

【0029】

本実施形態の吸着処理方法では、図１Ｂに示すように、析出化処理工程（ＳＴ１０）と吸着処理工程（ＳＴ２０）とを順次実行する。析出化処理工程（ＳＴ１０）および吸着処理工程（ＳＴ２０）は、バッチ式で順次実行されてもよく、フロー式で順次実行されてもよい。

【0030】

各工程の詳細について順次説明する。

【0031】

［Ｂ－１］析出化処理工程（ＳＴ１０）
析出化処理工程（ＳＴ１０）では、析出化処理部３０（図１Ａ参照）において析出化処理が実行される。

【0032】

［Ｂ－１－１］処理対象水
析出化処理を実行する際、析出化処理部３０には、処理対象水貯蔵部２０から処理対象水が、所定量、導入される。処理対象水貯蔵部２０から導入される処理対象水は、吸着対象物質と供に吸着阻害物質を含む。

【0033】

［Ｂ－１－１－１］吸着対象物質
吸着対象物質は、吸着処理の際に吸着材５０１によって吸着される物質である。ここでは、処理対象水は、吸着阻害物質以外のオキソ酸イオンが吸着対象物質として含有している。本実施形態において、吸着対象物質は、例えば、ヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^－）である。吸着対象物質は、ヨウ素酸イオン等のハロゲン酸イオン（ＸＯ_３ ^－；Ｘ＝Ｉ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ａｔ）、ルテニウム酸イオン（ＲｕＯ_４ ^２－）、ヒ酸イオン（ＡｓＯ_３ ^３－、ＡｓＯ_４ ^３－）、テクネチウム酸イオン（ＴｃＯ_４ ^－）、ホウ酸イオン（ＢＯ_３ ^３－）、リン酸イオン（ＰＯ_４ ^３－）の少なくとも１つである。

【0034】

［Ｂ－１－１－２］吸着阻害物質
吸着阻害物質は、吸着処理の際に吸着材５０１が吸着対象物質を吸着する吸着性能を阻害する物質である。本実施形態では、硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－）と炭酸水素イオン（ＨＣＯ_３ ^－）との両者が吸着阻害物質として処理対象水に含有している。

【0035】

［Ｂ－１－２］析出化剤
析出化処理部３０には、処理対象水と供に、析出化剤貯蔵部２１から析出化剤が、所定量、導入される。

【0036】

析出化剤貯蔵部２１から導入される析出化剤は、析出化処理の実行において、処理対象水に吸着阻害物質として含有する硫酸イオンおよび炭酸水素イオンの両者と反応して析出させる水溶性金属塩である。

【0037】

析出化剤は、処理対象水において析出物が効率的に生ずるように、硫酸イオンとの反応で生ずる生成物の溶解度、および、炭酸水素イオンとの反応で生ずる生成物の溶解度が低い方が好ましい。また、析出化剤は、硫酸塩および炭酸水素塩以外であることが好ましい。析出化剤が硫酸塩および炭酸水素塩以外である場合には、析出化剤の添加によって、吸着阻害物質として作用する、硫酸イオンおよび炭酸水素イオンが増加することを防止可能である。

【0038】

例えば、析出化剤は、塩化バリウム（ＢａＣｌ_２）、水酸化バリウム（Ｂａ（ＯＨ）_２）、塩化鉛（ＰｂＣｌ_２）、塩化ストロンチウム（ＳｒＣｌ_２）、水酸化ストロンチウム（Ｓｒ（ＯＨ）_２）のうちの少なくとも１つであることが好ましい。

【0039】

［Ｂ－１－３］析出化処理
析出化処理工程では、例えば、吸着阻害物質である硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－）と、析出化剤が処理対象水において溶解することによって生ずる２価金属イオンＭ^２＋との間が、下記（反応式１）に示すように反応することで、析出化処理が実行される。また、例えば、吸着阻害物質である炭酸水素イオン（ＨＣＯ_３ ^－）と、析出化剤が処理対象水において溶解することによって生ずる２価金属イオンＭ^２＋との間が、下記（反応式２）に示すように反応することで、析出化処理が実行される。なお、本実施例において２価金属イオンＭ^２＋で説明しているが、2価に限定せず析出反応が起こる他の価数でも問題ない。

【0040】

ＳＯ_４ ^２－＋Ｍ^２＋→ＭＳＯ_４ ・・・（反応式１）
ＣＯ_３ ^２－＋Ｍ^２＋→ＭＣＯ_３ ・・・（反応式２）

【0041】

上記のように、析出化処理の実行により、吸着阻害物質である硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－）と析出化剤との間において反応が生ずることで析出物が生成されると供に、吸着阻害物質である炭酸水素イオン（ＨＣＯ_３ ^－）と析出化剤との間において反応が生ずることで析出物が生成される。その結果、吸着対象物質と吸着阻害物質とを含む処理対象水から吸着阻害物質が除去される。なお、添加剤によってはＰｈｏｓｇｅｎｉｔｅ（Ｐｂ_２（ＣＯ_３）Ｃｌ_２）の形で析出するため反応式１、２ともに記載した式は一例であり他の反応式でも硫酸イオン、炭酸イオンが析出可能である。

【0042】

［Ｂ－２］吸着処理工程（ＳＴ２０）
吸着処理工程（ＳＴ２０）では、吸着処理部５０（図１Ａ参照）において吸着処理が実行される。

【0043】

吸着処理は、析出化処理によって吸着阻害物質が除去された処理対象水が吸着処理部５０に導入されることで実行される。吸着処理の実行により、処理対象水に含まれる吸着対象物質が吸着材５０１に吸着され、処理対象水から吸着対象物質が除去される。吸着処理によって吸着対象物質が除去された処理対象水（吸着処理済水）は、吸着処理済水貯蔵部７０に排出され、貯蔵される。

【0044】

［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態では、処理対象水は、硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－）と炭酸水素イオン（ＨＣＯ_３ ^－）との両者を吸着阻害物質として含む。しかし、本実施形態では、吸着処理の実行前に、処理対象水に析出化剤を添加することで吸着阻害物質を析出させる析出化処理を実行する。本実施形態の析出化剤は、処理対象水において吸着阻害物質として含有する硫酸イオンおよび炭酸水素イオンの両者と反応して析出させる水溶性金属塩である。このため、本実施形態では、硫酸イオンと炭酸水素イオンとの両者を、吸着処理の実行前に処理対象水から十分かつ効率的に除去することが可能である。その結果、本実施形態では、吸着処理の実行の際に吸着対象物質を吸着材に効率的に吸着させることができる。これは、上述した図４に示す結果からも明らかである。

【0045】

なお、吸着阻害物質である硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－）と、析出化剤が処理対象水において溶解することによって生ずる２価金属イオンＭ^２＋との間が上記（反応式１）に示すように反応することで析出化処理が実行される場合には、硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－）の物質量ｎ１（ｍｏｌ）と、金属イオンＭ^２＋の物質量ｎ２（ｍｏｌ）とが、下記（式Ａ）に示すモル当量（ｎ２／ｎ１）の関係になることが好ましい。下記（式Ａ）の下限値を満たすことで、吸着阻害物質である硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－）を十分に析出させることができる。また、下記（式Ａ）の上限値を満たすことで、析出化剤の溶解によって生ずる２価金属イオンＭ^２＋等が処理対象水に残存する量を抑制することができる。これにより、各処理を安定的に運用可能である。

【0046】

１≦ｎ２／ｎ１≦１．２ ・・・（式Ａ）

【0047】

＜第２実施形態＞
［Ａ］吸着処理システムの構成
図２Ａは、第２実施形態に係る吸着処理システムを模式的に示す機能ブロック図である。

【0048】

本実施形態の吸着処理システムは、図２Ａに示すように、第１実施形態の場合（図１Ａ参照）と異なり、吸着阻害物質濃度測定部２００と析出化剤添加量調整部２１０とを含む。この点、および、関連する点を除き、本実施形態は、上記実施形態の場合と同様である。
このため、重複する事項については、説明を適宜省略する。

【0049】

［Ａ－１］吸着阻害物質濃度測定部２００
吸着阻害物質濃度測定部２００は、濃度測定器を含み、処理対象水貯蔵部２０から析出化剤貯蔵部２１へ導入される処理対象水に含有する吸着阻害物質の濃度を測定するように構成されている。吸着阻害物質濃度測定部２００が吸着阻害物質の濃度を測定したときには、その吸着阻害物質の濃度データが析出化剤添加量調整部２１０へ出力される。

【0050】

［Ａ－２］析出化剤添加量調整部２１０
析出化剤添加量調整部２１０は、例えば、演算器（コンピュータ）と記憶装置とを含み、記憶装置が記憶するプログラムを用いて、析出化剤貯蔵部２１から析出化処理部３０へ導入する析出化剤の量を演算器が調整するように構成されている。

【0051】

析出化剤添加量調整部２１０は、例えば、処理対象水に含有する吸着阻害物質の濃度と、析出化処理部３０へ導入する析出化剤の量とを関連付けたルックアップテーブルを用いて、吸着阻害物質濃度測定部２００から入力された吸着阻害物質の濃度データに対応する析出化剤の量を求める。なお、当然ながら、処理対象水貯蔵部２０から析出化処理部３０に導入された処理対象水の量が、予め定めた所定量から変動させた場合には、その変動させた量に応じて、析出化剤の量を変動させる。

【0052】

［Ｂ］吸着処理方法
上記の吸着処理システム（図２Ａ参照）を用いて、吸着対象物質を含む処理対象水から吸着対象物質を除去する吸着処理方法について説明する。

【0053】

図２Ｂは、第２実施形態の吸着処理方法を示すフロー図である。

【0054】

本実施形態の吸着処理方法では、図２Ｂに示すように、第１実施形態の場合（図１Ｂ参照）と異なり、析出化処理工程（ＳＴ１０）と吸着処理工程（ＳＴ２０）とを順次実行する前に、吸着阻害物質濃度測定工程（ＳＴ１）を実行する。

【0055】

［Ｂ－１］吸着阻害物質濃度測定工程（ＳＴ１）
吸着阻害物質濃度測定工程（ＳＴ１）は、吸着阻害物質濃度測定部２００（図２Ａ参照）で実行される。上述したように、吸着阻害物質濃度測定部２００では、処理対象水に含有する吸着阻害物質の濃度が測定される。

【0056】

［Ｂ－２］析出化処理工程（ＳＴ１０）・吸着処理工程（ＳＴ２０）
そして、析出化処理工程（ＳＴ１０）では、吸着阻害物質濃度測定工程（ＳＴ１）において測定された濃度に基づいて、析出化剤を処理対象水に添加する。本実施形態では、上述したように、測定された吸着阻害物質の濃度データに対応する析出化剤の量が析出化剤添加量調整部２１０において求められる。そして、その求めた析出化剤の量に基づいて、析出化剤貯蔵部２１から析出化剤が析出化処理部３０へ供給される。その後、第１実施形態の場合と同様に、吸着処理工程（ＳＴ２０）が実行される。

【0057】

［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態では、析出化処理の実行前に、処理対象水における吸着阻害物質の濃度を測定する。そして、その測定された濃度に基づいて、析出化剤を処理対象水に添加することで、析出化処理を実行する。このため、本実施形態では、析出化処理を効率的に実行可能である。

【実施例0058】

図３は、実施例の結果を示す図である。

【0059】

図３において、縦軸は、溶存Ｓ濃度及び溶存Ｃ濃度の全量が硫酸イオン（ＳＯ４^２－），炭酸水素イオン（ＨＣＯ^３－）であると仮定した、析出化処理の実行前における吸着阻害物質（溶存Ｓ濃度，溶存Ｃ濃度［Ｄ０］に対する、析出化処理の実行後における吸着阻害物質の濃度［Ｄ１］の割合（Ｄ１／Ｄ０）を示している。横軸は、各例の析出化処理で使用した析出化剤の種類を列挙している。図３では、（式Ａ）に示したモル当量（ｎ２／ｎ１）が１．２になる条件（ｎ２／ｎ１＝１．２）で析出化処理を実行したときの結果を示している。また、図３において、［＊］マークは、Ｄ１／Ｄ０≦０．００５であることを示している。

【0060】

図３に示すように、（Ｅｘ．１）から（Ｅｘ．５）のそれぞれにおいては、塩化バリウム（ＢａＣｌ_２）、水酸化バリウム水和物（Ｂａ（ＯＨ）_２・８Ｈ_２Ｏ）、塩化鉛（ＰｂＣｌ_２）、塩化ストロンチウム（ＳｒＣｌ_２）、水酸化ストロンチウム（Ｓｒ（ＯＨ）_２）のそれぞれを、析出化剤として使用することで、析出化処理を実行した。（Ｅｘ．１）から（Ｅｘ．５）のそれぞれでは、吸着阻害物質である溶存Ｓ濃度，溶存Ｃ濃度は、析出化処理の実行により、大きく低下している。（Ｅｘ．１）から（Ｅｘ．５）のそれぞれでは、吸着処理の実行前に処理対象水から吸着阻害物質を効率的に除去することが可能であるため、吸着処理の実行の際に吸着対象物質を吸着材に効率的に吸着させることができる。特に、（Ｅｘ．２）のように、水酸化バリウム水和物（Ｂａ（ＯＨ）_２・８Ｈ_２Ｏ）を析出化剤として使用することで析出化処理を実行する場合には、硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－）と炭酸水素イオン（ＨＣＯ_３ ^－）との両者を十分に除去可能であるため、好適である。

【0061】

（Ｅｘ．６）および（Ｅｘ．７）のそれぞれにおいては、塩化ラジウム水和物（ＲａＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）のそれぞれを、析出化剤として使用することで、析出化処理を実行した。（Ｅｘ．６）では、吸着阻害物質のうち硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－）については析出化処理の実行により大きく低下したが、吸着阻害物質のうち炭酸水素イオン（ＨＣＯ_３ ^－）については、析出化処理を実行しても殆ど低下しなかった。（Ｅｘ．７）では、吸着阻害物質である硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－），炭酸水素イオン（ＨＣＯ_３ ^－）の濃度は、析出化処理の実行により、大きくは低下しなかった。（Ｅｘ．６）および（Ｅｘ．７）のそれぞれでは、吸着処理の実行前に処理対象水から吸着阻害物質である硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－）および炭酸水素イオン（ＨＣＯ_３ ^－）の両者が同時に十分に除去されない。

【0062】

上記結果から、析出化処理の実行では、塩化バリウム（ＢａＣｌ_２）、水酸化バリウム（Ｂａ（ＯＨ）_２）、塩化鉛（ＰｂＣｌ_２）、塩化ストロンチウム（ＳｒＣｌ_２）、水酸化ストロンチウム（Ｓｒ（ＯＨ）_２）のそれぞれを、析出化剤として使用することが好適であることがわかった。

【0063】

【表1】

【0064】

表１は、（Ｅｘ．１）から（Ｅｘ．５）のそれぞれにおいて、析出化剤のモル当量（ｎ２／ｎ１）を変えたときの結果を示している。ここでは、析出化剤のモル当量（ｎ２／ｎ１）が１．２または３７になる条件で析出化剤を添加することによって析出化処理を実行した。析出化処理は、処理対象水に吸着対象物質として含有する硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２－）および炭酸水素イオン（ＨＣＯ_３ ^－）の濃度が海水原水と同様である条件で実行した。

【0065】

析出化処理の実行後、吸着処理の実行をした処理対象水に吸着対象物質として含有するヨウ素イオンの濃度が１ｐｐｍである。吸着処理では、カラムへの通水流量［ｍｌ／ｈ］／吸着材体積［ｍｌ］である空間速度ＳＶが下記条件になるように、析出化処理後の処理対象水を通水した。

【0066】

ＳＶ＝３０［１／ｈ］

【0067】

表１では、（Ｅｘ．１）から（Ｅｘ．５）のそれぞれにおいて吸着処理の実行をしたときに、吸着塔の出口における出口濃度と、吸着塔の入口における入口濃度とが同じになった処理対象水の供給量の割合を示している（析出化処理の実行無し（ｎ２／ｎ１＝０）の場合を基準）。

【0068】

表１から判るように、析出化剤のモル当量（ｎ２／ｎ１）が１．２以上である条件で析出化処理を実行した場合には、吸着処理では吸着性能が同等である。析出化剤のモル当量（ｎ２／ｎ１）が１．２を超えた場合には、析出化剤による金属イオンが過剰に存在することになり、吸着性能の阻害等を招く可能性が高まる。このため、既に述べたように、析出化剤のモル当量（ｎ２／ｎ１）は、（式Ａ）に示す関係を満たすことが好ましい。

【0069】

＜その他＞
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。

【符号の説明】

【0070】

２０：処理対象水貯蔵部、２１：析出化剤貯蔵部、３０：析出化処理部、５０：吸着処理部、７０：吸着処理済水貯蔵部、２００：吸着阻害物質濃度測定部、２１０：析出化剤添加量調整部、５０１：吸着材、Ｌ２０：供給管、Ｌ２１：供給管、Ｌ３０：供給管、Ｌ５０：供給管

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】