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(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】P2025022363
(43)【公開日】2025-02-14
(54)【発明の名称】シリカ除去装置及び吸着剤の再生方法
(51)【国際特許分類】
C02F 1/28 20230101AFI20250206BHJP
B01J 20/34 20060101ALI20250206BHJP
B01J 20/08 20060101ALI20250206BHJP
【ＦＩ】
C02F1/28 F
C02F1/28 E
B01J20/34 H
B01J20/08 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023126843
(22)【出願日】2023-08-03
(71)【出願人】
【識別番号】000169499
【氏名又は名称】高砂熱学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 峰彦
【テーマコード（参考）】
4D624
4G066
【Ｆターム（参考）】
4D624AA01
4D624AB14
4D624BA13
4D624BB01
4D624BC01
4D624DA07
4D624DA08
4G066AA20B
4G066BA12
4G066BA36
4G066CA21
4G066DA07
4G066GA01
4G066GA18
4G066GA32
(57)【要約】
【課題】より低廉なランニングコストで運用できるシリカ除去装置及び吸着剤の再生方法を提供する。
【解決手段】本シリカ除去装置は、水が導入される容器と、上記容器内に配置され、上記水に含まれるシリカを除去する活性アルミナ及び水酸化酸化アルミニウムの少なくとも一方を含む吸着剤と、上記吸着剤によって上記水から上記シリカが除去された処理水を上記容器の外部に供給する供給路と、上記吸着剤を加熱する加熱部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本シリカ除去装置は、水が導入される容器と、上記容器内に配置され、上記水に含まれるシリカを除去する活性アルミナ及び水酸化酸化アルミニウムの少なくとも一方を含む吸着剤と、上記吸着剤によって上記水から上記シリカが除去された処理水を上記容器の外部に供給する供給路と、上記吸着剤を加熱する加熱部と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水が導入される容器と、
前記容器内に配置され、前記水に含まれるシリカを除去する活性アルミナ及び水酸化酸化アルミニウムの少なくとも一方を含む吸着剤と、
前記吸着剤によって前記水から前記シリカが除去された処理水を前記容器の外部に供給する供給路と、
前記吸着剤を加熱する加熱部と、を備える、
シリカ除去装置。
前記容器内に配置され、前記水に含まれるシリカを除去する活性アルミナ及び水酸化酸化アルミニウムの少なくとも一方を含む吸着剤と、
前記吸着剤によって前記水から前記シリカが除去された処理水を前記容器の外部に供給する供給路と、
前記吸着剤を加熱する加熱部と、を備える、
シリカ除去装置。
【請求項2】
前記加熱部は、前記吸着剤を４０℃以上に加熱する、
請求項１に記載のシリカ除去装置。
請求項１に記載のシリカ除去装置。
【請求項3】
前記加熱部による加熱後に、前記容器内に貯留された前記水を排水する排水路と、
前記加熱部による加熱後に前記処理水を前記容器に供給し、供給した前記処理水を前記排水路から排水する処理水供給部と、をさらに備える、
請求項１に記載のシリカ除去装置。
前記加熱部による加熱後に前記処理水を前記容器に供給し、供給した前記処理水を前記排水路から排水する処理水供給部と、をさらに備える、
請求項１に記載のシリカ除去装置。
【請求項4】
前記容器は、第１容器及び第２容器を含み、
前記第１容器及び上記第２容器の何れか一方の容器内に配置された前記吸着剤を前記加熱部が加熱する間は、何れか他方の容器内の前記吸着剤によって前記水から前記シリカが除去される、
請求項１に記載のシリカ除去装置。
前記第１容器及び上記第２容器の何れか一方の容器内に配置された前記吸着剤を前記加熱部が加熱する間は、何れか他方の容器内の前記吸着剤によって前記水から前記シリカが除去される、
請求項１に記載のシリカ除去装置。
【請求項5】
前記容器内には、攪拌羽根が配置されており、
前記攪拌羽は所定間隔で駆動されて前記容器内の前記水を攪拌する、
請求項１に記載のシリカ除去装置。
前記攪拌羽は所定間隔で駆動されて前記容器内の前記水を攪拌する、
請求項１に記載のシリカ除去装置。
【請求項6】
前記容器内には、超音波発生装置が配置されており、
前記超音波発生装置は所定間隔で超音波を発生させる、
請求項１に記載のシリカ除去装置。
前記超音波発生装置は所定間隔で超音波を発生させる、
請求項１に記載のシリカ除去装置。
【請求項7】
前記吸着剤は、メッシュ地の袋に小分けされて前記容器内に配置される、
請求項１から６のいずれか一項に記載のシリカ除去装置。
請求項１から６のいずれか一項に記載のシリカ除去装置。
【請求項8】
水に含まれるシリカを活性アルミナ及び水酸化酸化アルミニウムの少なくとも一方を含む吸着剤に吸着させる処理を停止する吸着停止工程と、
前記シリカを吸着した前記吸着剤を加熱する加熱工程と、を含む、
吸着剤の再生方法。
前記シリカを吸着した前記吸着剤を加熱する加熱工程と、を含む、
吸着剤の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリカ除去装置及び吸着剤の再生方法に関する。
【背景技術】
【0002】
空調設備の冷水系や冷却水系、ボイラーの給水系、プラントの冷却水系、その他各種の水の循環系統においては、スケール（水垢）の付着、蓄積の問題が存在する。スケールが配管に付着・蓄積すると循環系統が詰まったり、熱交換機の伝熱面に付着・蓄積すると熱交換効率の悪化を招いたりする。スケールの主な原因の一つに水中のシリカ（二酸化ケイ素）のイオンがある。このようなシリカを水から除去する技術としては、活性アルミナ（γ－Ａｌ２Ｏ3）によってシリカを吸着する技術が提案されている（非特許文献１－３）
。
。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】W. Bouguerra、外３名、“Equilibrium and kinetic studies of adsorption of silica onto activated alumina”、［online］、２００６年１月３１日、Science Direct、［令和５年５月１８日検索］、インターネット＜https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0011916406014081?via%3Dihub＞
【非特許文献2】A.S.BEHRMAN、他１名、“Removal of Silica from Water”、［online］、１９４０年４月１日、ACS Publications［令和５年８月１６日検索］、インターネット＜https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ie50364a006＞
【非特許文献3】Ruben Miranda、外２名、“Silica Removal from a Paper Mill Effluent by Adsorption on Pseudoboehmite and γ-Al2O3”、［online］、２０２１年６月２９日、MDPI、［令和５年５月１８日検索］、インターネット＜https://www.mdpi.com/2073-4441/13/15/2031＞
【非特許文献4】P. Sanciolo、外４名、“Silica scale mitigation for high recovery reverse osmosis of groundwater for a mining process”、［online］、２０１３年１２月１７日、Science Direct、［令和５年５月１８日検索］、インターネット＜https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0011916414000897?via%3Dihub＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
発明者らは、活性アルミナと同様に水酸化酸化アルミニウムにもシリカを吸着できる特性があることを発見した。しかしながら、活性アルミナ及び水酸化酸化アルミニウムによるシリカ吸着量には限界がある。そのため、活性アルミナ及び水酸化酸化アルミニウムの少なくとも一方を含む吸着剤を用いて原水からシリカを除去するシリカ除去装置において、吸着剤を定期的に交換するとランニングコストが高価になる。
【0005】
開示の技術の１つの側面は、より低廉なランニングコストで運用できるシリカ除去装置及び吸着剤の再生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
開示の技術の１つの側面は、次のようなシリカ除去装置によって例示される。本シリカ除去装置は、水が導入される容器と、上記容器内に配置され、上記水に含まれるシリカを除去する活性アルミナ及び水酸化酸化アルミニウムの少なくとも一方を含む吸着剤と、上記吸着剤によって上記水から上記シリカが除去された処理水を上記容器の外部に供給する供給路と、上記吸着剤を加熱する加熱部と、を備える。
【0007】
上記シリカ除去装置によれば、シリカを吸着した吸着剤を加熱することによって再生し、再生した吸着剤によってふたたびシリカを吸着できる。シリカを吸着させた吸着剤を新しい吸着剤に入れ替えることなく水からシリカの除去を継続できるため、より低廉なランニングコストでシリカ除去装置を運用できる。
【0008】
上記シリカ除去装置は、次の特徴を備えてもよい。上記加熱部は、上記吸着剤を４０℃以上に加熱する。活性アルミナ及び水酸化酸化アルミニウムの少なくとも一方を含む吸着剤は、４０℃以上に加熱されることで、加熱再生後におけるシリカ吸着量を高めることができる。そのため、加熱再生後の吸着剤を用いたシリカ除去の効率低下を可及的に抑制できる。
【0009】
上記シリカ除去装置は、次の特徴を備えてもよい。上記加熱部による加熱後に、上記容器内に貯留された上記水を排水する排水路と、上記加熱部による加熱後に上記処理水を上記容器に供給し、供給した上記処理水を上記排水路から排水する処理水供給部と、をさらに備える。このような特徴を備えるシリカ除去装置であれば、加熱後に容器に残留したシリカを上記処理水によって上記容器から洗い流すことができるため、加熱後の吸着剤に対する余計なシリカ除去を抑制できる。
【0010】
上記シリカ除去装置は、次の特徴を備えてもよい。上記容器は、第１容器及び第２容器を含み、上記第１容器と上記第２容器の何れか一方の容器内に配置された上記吸着剤を上記加熱部が加熱する間は、何れか他方の容器内の上記吸着剤によって上記水から上記シリカが除去される。このような特徴を備えるシリカ除去装置であれば、第１容器内の吸着剤を加熱する間は第２容器によって水からのシリカ除去が実行され、第２容器内の吸着剤を加熱する間は第１容器によって水からのシリカ除去が実行される。すなわち、本シリカ除去装置であれば、吸着剤の加熱中であっても水からのシリカ除去を継続できる。
【0011】
上記シリカ除去装置は、次の特徴を備えてもよい。上記容器内には、攪拌羽根が配置されており、上記攪拌羽は所定間隔で駆動されて上記容器内の上記水を攪拌する。上記容器内に水が貯留された状態で上記攪拌羽根が回転することで、上記容器内の水が攪拌されて、吸着剤に付着した気泡が除去される。通水に伴い吸着剤には気泡が付着することが考えられ、気泡の付着によって吸着剤によるシリカ除去性能が低下する虞がある。このような特徴を備えるシリカ除去装置であれば、吸着剤に付着した気泡を除去できるため、シリカ除去装置のシリカ除去能力が低下が抑制される。なお、吸着剤に付着した気泡の除去は、上記容器内に超音波発生装置が配置し、上記超音波発生装置よって所定間隔で超音波を発生させることで実現されてもよい。
【0012】
上記シリカ除去装置は、次の特徴を備えてもよい。上記吸着剤は、メッシュ地の袋に小分けされて上記容器内に配置される。このような特徴を備えるシリカ除去装置であれば、メッシュ自体がフィルターとなり、上記水中の懸濁物が除去される。また、吸着剤を複数の容器に小分けした場合、上記容器内における水の流れがメッシュ間の隙間で整流されて均一な流れになるとともに、より早期に寿命に達すると考えられる上流側の吸着剤を優先して入れ替えることもできる。
【0013】
開示の技術は、吸着剤の再生方法の側面から把握することも可能である。
【発明の効果】
【0014】
開示の技術によれば、より低廉なランニングコストで運用できるシリカ除去装置及び吸着剤の再生方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
＜実施形態＞
図１は、実施形態に係るシリカ除去装置１の一例を示す図である。シリカ除去装置１は、吸着塔２、３、原水供給管４、処理水供給管５、排水管６、バルブ７、７Ａ、８、８Ａ、加熱装置２１、３１、接続管４１、４２、５１、５２、６１、６２を備える。
図１は、実施形態に係るシリカ除去装置１の一例を示す図である。シリカ除去装置１は、吸着塔２、３、原水供給管４、処理水供給管５、排水管６、バルブ７、７Ａ、８、８Ａ、加熱装置２１、３１、接続管４１、４２、５１、５２、６１、６２を備える。
【0017】
原水供給管４は、接続管４１によって吸着塔２に接続されるとともに、接続管４２によって吸着塔３に接続される配管である。原水供給管４は、水道水や井戸水等の原水を接続管４１、４２を介して吸着塔２、３に供給する。接続管４１、４２には、バルブ７、８が夫々設けられる。シリカ除去装置１は、バルブ７、８の開閉によって吸着塔２、３のいずれに原水を供給するかを選択できる。
【0018】
吸着塔２、３は、原水中のシリカを活性アルミナ（γ－Ａｌ２Ｏ３、γアルミナ）及び水酸化酸化アルミニウム（ＡｌＯＯＨ）の少なくとも一方を含む吸着剤に吸着させる。なお、α－Ａｌ２Ｏ３も活性アルミナと称されることがあるが、本明細書においては活性アルミナはα－Ａｌ２Ｏ３ではなくγ－Ａｌ２Ｏ３であるものとする。吸着剤は、例えば、粒状に形成される。図２は、吸着塔２の断面の一例を示す図である。図２では吸着塔２の断面の一例を例示するが、吸着塔３の断面も同様である。吸着塔２の内部には、粒状に形成された水酸化酸化アルミニウム２２が充填される。本実施形態では、吸着剤として水酸化酸化アルミニウム２２を採用する構成について説明するが、上述の通り、吸着剤は水酸化酸化アルミニウム２２及び活性アルミナの少なくとも一方を含めばよい。吸着塔２の内部に粒状の水酸化酸化アルミニウム２２が充填されると、吸着塔２の内部に隙間２３が形成される。原水供給管４から供給された原水が隙間２３を通過することで、原水内のシリカが水酸化酸化アルミニウム２２に吸着される。吸着塔２、３でシリカが吸着された処理水は、接続管５１、５２を介して処理水供給管５に送水される。吸着塔２、３は、「容器」の一例である。吸着塔２は、「第１容器」の一例である。吸着塔３は、「第２容器」の一例である。
【0019】
処理水供給管５は、接続管５１によって吸着塔２に接続されるとともに、接続管５２に
よって吸着塔３に接続される配管である。処理水供給管５は、吸着塔２、３によってシリカが吸着された処理水を、例えば、空調設備の冷水系や冷却水系、ボイラーの給水系、プラントの冷却水系、その他各種の水の循環系統等の外部の設備に供給する。接続管５１にはバルブ７Ｂが設けられ、接続管５２にはバルブ８Ｂが設けられる。バルブ７Ｂ、８Ｂの開閉によって、吸着塔２、３のいずれから処理水を処理水供給管５に流すかを選択できる。処理水供給管５は、「供給路」の一例である。
よって吸着塔３に接続される配管である。処理水供給管５は、吸着塔２、３によってシリカが吸着された処理水を、例えば、空調設備の冷水系や冷却水系、ボイラーの給水系、プラントの冷却水系、その他各種の水の循環系統等の外部の設備に供給する。接続管５１にはバルブ７Ｂが設けられ、接続管５２にはバルブ８Ｂが設けられる。バルブ７Ｂ、８Ｂの開閉によって、吸着塔２、３のいずれから処理水を処理水供給管５に流すかを選択できる。処理水供給管５は、「供給路」の一例である。
【0020】
排水管６は、接続管６１によって吸着塔２に接続されるとともに、接続管６２によって吸着塔３に接続される配管である。接続管６１、６２には、バルブ７Ａ、８Ａが夫々設けられる。バルブ７Ａ、８Ａの開閉によって、吸着塔２、３から排水するか否かを選択できる。排水管６は、吸着塔２、３に貯留された水を排水する。排水管６は、「排水路」の一例である。
【0021】
加熱装置２１、３１は、吸着塔２、３の側面に接するように配置される。加熱装置２１、３１は、吸着塔２、３を加熱することで、吸着塔２、３内の水酸化酸化アルミニウム２２を加熱するヒーターである。加熱装置２１、３１の加熱方式に限定は無く、例えば、火による加熱、通電したニクロム線による加熱、電磁誘導による加熱等、様々な手段を採用できる。図１では加熱装置２１、３１は吸着塔２、３の側面に接することで、吸着塔２、３の外側から加熱するよう図示されているが、加熱装置２１、３１は吸着塔２、３の内部に配置されてもよい。加熱装置２１、３１は、「加熱部」の一例である。
【0022】
＜水酸化酸化アルミニウム２２の製造方法＞
水酸化酸化アルミニウム２２は、例えば、以下の（１）から（２）の工程で製造される。
（１）Ａｌ２Ｏ３＋２ＯＨ－＋３Ｈ２ＯをＮａＨＯ溶液に溶解し、ろ過した後に冷却することで、下記反応によりＡｌ（ＯＨ）３を生成。
Ａｌ２Ｏ３＋２ＯＨ－＋３Ｈ２Ｏ→２Ａｌ（ＯＨ）３＋Ｈ２Ｏ
（２）Ａｌ（ＯＨ）３を中性から弱塩基性の水溶液中で１５０℃から３００℃に加熱することで下記反応によりＡｌＯ（ＯＨ）を生成。
Ａｌ（ＯＨ）３→ＡｌＯ（ＯＨ）＋Ｈ２Ｏ
水酸化酸化アルミニウム２２は、例えば、以下の（１）から（２）の工程で製造される。
（１）Ａｌ２Ｏ３＋２ＯＨ－＋３Ｈ２ＯをＮａＨＯ溶液に溶解し、ろ過した後に冷却することで、下記反応によりＡｌ（ＯＨ）３を生成。
Ａｌ２Ｏ３＋２ＯＨ－＋３Ｈ２Ｏ→２Ａｌ（ＯＨ）３＋Ｈ２Ｏ
（２）Ａｌ（ＯＨ）３を中性から弱塩基性の水溶液中で１５０℃から３００℃に加熱することで下記反応によりＡｌＯ（ＯＨ）を生成。
Ａｌ（ＯＨ）３→ＡｌＯ（ＯＨ）＋Ｈ２Ｏ
【0023】
＜活性アルミナの製造方法＞
活性アルミナは、例えば、以下の（１）から（３）の工程で製造される。
（１）Ａｌ２Ｏ３＋２ＯＨ－＋３Ｈ２ＯをＮａＨＯ溶液に溶解し、ろ過した後に冷却することで、下記反応によりＡｌ（ＯＨ）３を生成。
Ａｌ２Ｏ３＋２ＯＨ－＋３Ｈ２Ｏ→２Ａｌ（ＯＨ）３＋Ｈ２Ｏ
（２）Ａｌ（ＯＨ）３を中性から弱塩基性の水溶液中で１５０℃から３００℃に加熱することで下記反応によりＡｌＯ（ＯＨ）を生成。
Ａｌ（ＯＨ）３→ＡｌＯ（ＯＨ）＋Ｈ２Ｏ
（３）ＡｌＯ（ＯＨ）を５００℃に加熱することで、下記反応により活性アルミナ（γ－Ａｌ２Ｏ３）を生成。なお、ＡｌＯ（ＯＨ）を１０００℃以上に加熱するとα－Ａｌ２Ｏ３が生成される。
２ＡｌＯ（ＯＨ）→Ａｌ２Ｏ３＋Ｈ２Ｏ
活性アルミナは、例えば、以下の（１）から（３）の工程で製造される。
（１）Ａｌ２Ｏ３＋２ＯＨ－＋３Ｈ２ＯをＮａＨＯ溶液に溶解し、ろ過した後に冷却することで、下記反応によりＡｌ（ＯＨ）３を生成。
Ａｌ２Ｏ３＋２ＯＨ－＋３Ｈ２Ｏ→２Ａｌ（ＯＨ）３＋Ｈ２Ｏ
（２）Ａｌ（ＯＨ）３を中性から弱塩基性の水溶液中で１５０℃から３００℃に加熱することで下記反応によりＡｌＯ（ＯＨ）を生成。
Ａｌ（ＯＨ）３→ＡｌＯ（ＯＨ）＋Ｈ２Ｏ
（３）ＡｌＯ（ＯＨ）を５００℃に加熱することで、下記反応により活性アルミナ（γ－Ａｌ２Ｏ３）を生成。なお、ＡｌＯ（ＯＨ）を１０００℃以上に加熱するとα－Ａｌ２Ｏ３が生成される。
２ＡｌＯ（ＯＨ）→Ａｌ２Ｏ３＋Ｈ２Ｏ
【0024】
ここで、水酸化酸化アルミニウム２２と活性アルミナのシリカを吸着する性能について検証する。本検証は、以下の手順で行われる。
（１）検証対象とするサンプル０．１ｇを１６ｍｇ－ｓｉ／ｇのケイ酸ナトリウム水溶液または水道水に入れる。
（２）水温２０℃で２４時間サンプルを浸漬する。
（３）５Ｃろ紙でろ過し、ろ液中のケイ素濃度を測定する。
（１）検証対象とするサンプル０．１ｇを１６ｍｇ－ｓｉ／ｇのケイ酸ナトリウム水溶液または水道水に入れる。
（２）水温２０℃で２４時間サンプルを浸漬する。
（３）５Ｃろ紙でろ過し、ろ液中のケイ素濃度を測定する。
【0025】
図３は、シリカを吸着する性能について行った検証の検証結果の一例を示す図である。図３では、水酸化酸化アルミニウム２２及び活性アルミナの他に、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）及びαアルミナ（α‐Ａｌ２Ｏ２）についての結果も比較として例示される。図３を参照すると、水酸化アルミニウム及びαアルミナに対して、水酸化酸化アルミニウム２２及び活性アルミナは、いずれも高いシリカ除去能力を有することが理解できる。また、用意した４つのサンプルの中では水酸化酸化アルミニウム２２が最もシリカ除去能力が高いことが理解できる。
【0026】
＜シリカを吸着した水酸化酸化アルミニウム２２の加熱再生＞
シリカ吸着済みの水酸化酸化アルミニウム２２に対する加熱再生について検証したので、図面を参照して説明する。図４は、水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカの吸着の検証結果を例示する図である。以下、図４を参照して、検証結果について説明する。
シリカ吸着済みの水酸化酸化アルミニウム２２に対する加熱再生について検証したので、図面を参照して説明する。図４は、水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカの吸着の検証結果を例示する図である。以下、図４を参照して、検証結果について説明する。
【0027】
（第１検証）
第１検証では、水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカ吸着量と水酸化酸化アルミニウム２２を加熱する温度との関係を検証した。第１検証では、以下の第１工程から第３工程の各工程が行われた。
第１検証では、水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカ吸着量と水酸化酸化アルミニウム２２を加熱する温度との関係を検証した。第１検証では、以下の第１工程から第３工程の各工程が行われた。
【0028】
（第１工程）シリカ濃度「ａ ｍｇ／Ｌ」の水「５０ｍｌ」中に水酸化酸化アルミニウム２２を「１ｇ」、１時間浸漬した。浸漬後に水酸化酸化アルミニウム２２と水とを分離し、分離した水のシリカ濃度「ｂ ｍｇ／Ｌ」を調査した。水酸化酸化アルミニウム２２が吸着したシリカ量は、「｛（ａ－ｂ）［ｍｇ／Ｌ］×０．０５［Ｌ］｝／１［ｇ］」によって算出される。なお、初めてシリカを吸着させたときにおける水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカの吸着量は「２．４ｍｇ－ｓｉ／ｇ」であった。
【0029】
（第２工程）第１工程においてシリカを吸着させた水酸化酸化アルミニウム２２を加温した超純水５０ｍｌ中に２４時間浸漬させることで水酸化酸化アルミニウム２２を加熱し、水酸化酸化アルミニウム２２を加熱再生する。浸漬後、水酸化酸化アルミニウム２２と超純水とを分離する。
【0030】
（第３工程）第２工程で超純水から分離した水酸化酸化アルミニウム２２を用いて、再度第１工程のシリカ吸着を実施する。
【0031】
図４Ａは、第１検証において、加温した超純水の温度と水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカ吸着量の関係を例示する図である。図４Ａの縦軸は第３工程における水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカの吸着量（ｍｇ－ｓｉ／ｇ）を例示し、横軸は上記第２工程における超純水の温度（℃）を例示する。図４Ａを参照すると、第２工程で用いる超純水の温度が高いほど、再生した水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカの吸着量が多いことが理解できる。第２工程における超純水の温度は、例えば、４０℃以上が好ましい。
【0032】
図４Ｂは、第１検証において、超純水を８０℃に加温した状態で超純水に水酸化酸化アルミニウム２２を浸漬させる浸漬時間と水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカ吸着量の関係を例示する図である。また、図４Ｃは、第１検証において、超純水を６０℃に加温した状態で超純水に水酸化酸化アルミニウム２２を浸漬させる浸漬時間と水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカ吸着量の関係を例示する図である。図４Ｂ及び図４Ｃを参照すると、浸漬時間が長いほど、再生した水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカの吸着量が多いことが理解できる。また、浸漬時間は３０秒程度でも水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカの吸着量が回復傾向になることが理解できる。また、図４Ｂを参照すると、
８０℃の超純水に水酸化酸化アルミニウム２２を２４時間浸漬させることで、初めてシリカを吸着させたときと同程度の「２．２ｍｇ－ｓｉ／ｇ」まで水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカ吸着量を回復させることができることが理解できる。
８０℃の超純水に水酸化酸化アルミニウム２２を２４時間浸漬させることで、初めてシリカを吸着させたときと同程度の「２．２ｍｇ－ｓｉ／ｇ」まで水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカ吸着量を回復させることができることが理解できる。
【0033】
（第２検証）
第２検証では、第１検証における第１工程から第３工程を繰り返し実施し、水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカ吸着量の変化を検証した。なお、第２検証では、第２工程において超純水を８０℃に加温し、超純水に水酸化酸化アルミニウム２２を浸漬する時間は２４時間に設定された。図４Ｄは、第２検証の結果を例示する図である。図４Ｄの縦軸は水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカの吸着量（ｍｇ－ｓｉ／ｇ）を例示し、横軸は第１工程から第３工程を繰り返した回数を例示する。
第２検証では、第１検証における第１工程から第３工程を繰り返し実施し、水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカ吸着量の変化を検証した。なお、第２検証では、第２工程において超純水を８０℃に加温し、超純水に水酸化酸化アルミニウム２２を浸漬する時間は２４時間に設定された。図４Ｄは、第２検証の結果を例示する図である。図４Ｄの縦軸は水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカの吸着量（ｍｇ－ｓｉ／ｇ）を例示し、横軸は第１工程から第３工程を繰り返した回数を例示する。
【0034】
図４Ｄを参照すると、加熱することによる水酸化酸化アルミニウム２２の再生を繰り返し実施しても、水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカの吸着量は「１．５ｍｇ－ｓｉ／ｇ」程度は維持できることが理解できる。すなわち、加熱による水酸化酸化アルミニウム２２の再生は繰り返し実行できることが理解できる。なお、図４Ａから図４Ｄを参照して水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカの吸着について説明したが、活性アルミナについても水酸化酸化アルミニウム２２と略同様の結果となる。
【0035】
＜シリカ除去の流れ＞
図５は、実施形態に係るシリカ除去装置１による原水からのシリカ除去の処理の流れの一例を示す図である。図５では、吸着塔２を第１吸着塔、吸着塔３を第２吸着塔、バルブ７を第１バルブ、バルブ８を第２バルブ、バルブ７Ａを第３バルブ、バルブ８Ａを第４バルブ、加熱装置２１を第１加熱装置、加熱装置３１を第２加熱装置と記載される。以下、図５を参照して、シリカ除去装置１による原水からのシリカ除去の処理の流れの一例について説明する。
図５は、実施形態に係るシリカ除去装置１による原水からのシリカ除去の処理の流れの一例を示す図である。図５では、吸着塔２を第１吸着塔、吸着塔３を第２吸着塔、バルブ７を第１バルブ、バルブ８を第２バルブ、バルブ７Ａを第３バルブ、バルブ８Ａを第４バルブ、加熱装置２１を第１加熱装置、加熱装置３１を第２加熱装置と記載される。以下、図５を参照して、シリカ除去装置１による原水からのシリカ除去の処理の流れの一例について説明する。
【0036】
ステップＳ１では、バルブ７、７Ｂが開放されるとともに、バルブ７Ａ、８、８Ａ、８Ｂは閉塞される。その結果、原水供給管４及び接続管４１を介して原水は吸着塔２に流入し、吸着塔２でシリカが除去された処理水は接続管５１及び処理水供給管５を介して外部の設備に供給されるようになる。
【0037】
ステップＳ２では、吸着塔２において原水に含まれるシリカが吸着塔２内の水酸化酸化アルミニウム２２に吸着されて除去される。吸着塔２によってシリカが除去された処理水は、接続管５１及び処理水供給管５を介して外部の設備に供給される。
【0038】
ステップＳ３では、バルブ８、８Ｂが開放され、バルブ７、７Ｂが閉塞される。その結果、原水供給管４及び接続管４２を介して原水が吸着塔３に流入し、吸着塔３でシリカが除去された処理水は接続管５２及び処理水供給管５を介して外部の設備に供給されるようになる。
【0039】
ステップＳ４では、吸着塔３において原水に含まれるシリカが吸着塔３内の水酸化酸化アルミニウム２２に吸着されて除去される。吸着塔３によってシリカが除去された処理水は、接続管５２及び処理水供給管５を介して外部の設備に供給される。また、加熱装置２１によって吸着塔２内の水酸化酸化アルミニウム２２が加熱される。水酸化酸化アルミニウム２２が加熱されることで、水酸化酸化アルミニウム２２は再度シリカを吸着できるようになる。水酸化酸化アルミニウム２２の加熱後、バルブ７Ａが開放されて吸着塔２内に貯留された水が接続管６１を介して排水管６から排水される。
【0040】
ステップＳ５では、バルブ７、７Ｂが開放されるとともに、バルブ７Ａ、８、８Ａ、８
Ｂは閉塞される。その結果、供給される原水は、原水供給管４及び接続管４１を介して吸着塔２に流入するようになる。
Ｂは閉塞される。その結果、供給される原水は、原水供給管４及び接続管４１を介して吸着塔２に流入するようになる。
【0041】
ステップＳ６では、吸着塔２において原水に含まれるシリカが吸着塔２内の水酸化酸化アルミニウム２２に吸着されて除去される。吸着塔２によってシリカが除去された処理水は、接続管５１及び処理水供給管５を介して外部の設備に供給される。また、加熱装置３１によって吸着塔３内の水酸化酸化アルミニウム２２が加熱される。水酸化酸化アルミニウム２２が加熱されることで、水酸化酸化アルミニウム２２は再度シリカを吸着できるようになる。水酸化酸化アルミニウム２２の加熱後、バルブ８Ａが開放されて吸着塔３内に貯留された水が接続管６２を介して排水管６から排水される。
【0042】
＜実施形態の作用効果＞
本実施形態によれば、シリカを吸着した水酸化酸化アルミニウム２２を加熱再生し、加熱再生した水酸化酸化アルミニウム２２によってシリカを吸着できる。すなわち、本実施形態によれば、シリカを吸着させた水酸化酸化アルミニウム２２を新しい水酸化酸化アルミニウム２２に入れ替えることなく水からシリカの除去を継続できる。そのため、本実施形態によれば、水酸化酸化アルミニウム２２による原水からのシリカ除去のランニングコストを低減できる。
本実施形態によれば、シリカを吸着した水酸化酸化アルミニウム２２を加熱再生し、加熱再生した水酸化酸化アルミニウム２２によってシリカを吸着できる。すなわち、本実施形態によれば、シリカを吸着させた水酸化酸化アルミニウム２２を新しい水酸化酸化アルミニウム２２に入れ替えることなく水からシリカの除去を継続できる。そのため、本実施形態によれば、水酸化酸化アルミニウム２２による原水からのシリカ除去のランニングコストを低減できる。
【0043】
本実施形態によれば、吸着塔２内の水酸化酸化アルミニウム２２を再生する間は吸着塔３によって原水からのシリカ除去が実行され、吸着塔３内の水酸化酸化アルミニウム２２を再生する間は吸着塔２によって原水からのシリカ除去が実行される。すなわち、本実施形態によれば、水酸化酸化アルミニウム２２の再生中であっても原水からのシリカ除去を継続できる。
【0044】
本実施形態によれば、水酸化酸化アルミニウム２２の加熱後、吸着塔２、３内に貯留された水は接続管６１、６２を介して排水管６から排水される。そのため、加熱によって再生された水酸化酸化アルミニウム２２への貯留された水に含まれるシリカの吸着が抑制される。
【0045】
＜第１変形例＞
以上説明した実施形態では、吸着塔２、３内の水酸化酸化アルミニウム２２を加熱して再生した後、吸着塔２、３内の洗浄を行わなかった。第１変形例では、吸着塔２、３内の水酸化酸化アルミニウム２２を加熱して再生した後に吸着塔２、３内を洗浄する変形例について説明する。実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。以下、図面を参照して第１変形例について説明する。
以上説明した実施形態では、吸着塔２、３内の水酸化酸化アルミニウム２２を加熱して再生した後、吸着塔２、３内の洗浄を行わなかった。第１変形例では、吸着塔２、３内の水酸化酸化アルミニウム２２を加熱して再生した後に吸着塔２、３内を洗浄する変形例について説明する。実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。以下、図面を参照して第１変形例について説明する。
【0046】
図６は、第１変形例に係るシリカ除去装置１Ａの一例を示す図である。シリカ除去装置１Ａは、吸着塔２に洗浄水供給管９が接続され、吸着塔３に洗浄水供給管１０が接続される点で、実施形態に係るシリカ除去装置１とは異なる。洗浄水供給管９、１０には、バルブ７Ｃ、８Ｃが夫々設けられる。
【0047】
洗浄水供給管９は、吸着塔２内を洗浄する洗浄水を吸着塔２に供給する配管である。吸着塔２に供給された洗浄水は、接続管６１を介して排水管６から排水される。洗浄水供給管１０は、吸着塔３内を洗浄する洗浄水を吸着塔３に供給する配管である。吸着塔３に供給された洗浄水は、接続管６２を介して排水管６から排水される。洗浄水としては、例えば、吸着塔２、３によってシリカが除去された処理水や超純水を用いることができる。洗浄水供給管９、１０は、「処理水供給部」の一例である。
【0048】
図７は、第１変形例に係るシリカ除去装置１Ａによる原水からのシリカ除去の処理の流
れの一例を示す図である。以下、図７を参照して、シリカ除去装置１Ａによる原水からのシリカ除去の処理の流れの一例について説明する。
れの一例を示す図である。以下、図７を参照して、シリカ除去装置１Ａによる原水からのシリカ除去の処理の流れの一例について説明する。
【0049】
ステップＳ１Ａでは、バルブ７、７Ｂが開放されるとともに、バルブ７Ａ、７Ｃ、８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃは閉塞される。ステップＳ３Ａでは、バルブ８、８Ｂが開放され、バルブ７、７Ｂが閉塞される。
【0050】
ステップＳ４１では、バルブ７Ａ、７Ｃが開放されてから洗浄水供給管９を介して吸着塔２に洗浄水が供給される。吸着塔２に供給された洗浄水は、接続管６１を介して排水管６から排水される。その後、バルブ７Ａ、７Ｃは閉塞される。
【0051】
ステップＳ４２では、バルブ８Ａ、８Ｃが開放されてから洗浄水供給管１０を介して吸着塔３に洗浄水が供給される。吸着塔３に供給された洗浄水は、接続管６２を介して排水管６から排水される。その後、バルブ８Ａ、８Ｃは閉塞される。
【0052】
第１変形例では、加熱によって水酸化酸化アルミニウム２２が再生された後に洗浄水によって吸着塔２、３内が洗浄される。この洗浄によって吸着塔２、３内に残留したシリカが洗い流されるため、残留したシリカが水酸化酸化アルミニウム２２に吸着されることによる、原水からのシリカ除去量低下が抑制される。
【0053】
＜第２変形例＞
以上説明した実施形態では、吸着塔２、３の夫々に設けられた加熱装置２１、３１によって吸着塔２、３が加熱されることで、水酸化酸化アルミニウム２２が加熱された。第２変形例では、温水を吸着塔２、３に供給することで水酸化酸化アルミニウム２２を加熱する構成について説明する。
以上説明した実施形態では、吸着塔２、３の夫々に設けられた加熱装置２１、３１によって吸着塔２、３が加熱されることで、水酸化酸化アルミニウム２２が加熱された。第２変形例では、温水を吸着塔２、３に供給することで水酸化酸化アルミニウム２２を加熱する構成について説明する。
【0054】
図８は、第２変形例に係るシリカ除去装置１Ｂの一例を示す図である。シリカ除去装置１Ｂは、加熱装置２１に代えて温水槽７１が温水供給管７２及び温水排水管７３によって吸着塔２に接続されるとともに、加熱装置３１に代えて温水槽８１が温水供給管８２及び温水排水管８３によって吸着塔３に接続される点で、実施形態に係るシリカ除去装置１とは異なる。温水供給管７２及び温水排水管７３には、バルブ７Ｄ、７Ｅが夫々設けられる。温水供給管８２及び温水排水管８３には、バルブ８Ｄ、８Ｅが夫々設けられる。
【0055】
温水槽７１、８１は、処理水供給管から供給される処理水の一部を貯留する水槽である。温水槽７１、８１は、その内部にヒーターを備え、温水槽７１、８１内に貯留した処理水を当該ヒーターで加熱することで、例えば、８０℃の温水とする。温水槽７１は、加熱した温水を温水供給管７２を介して吸着塔２に供給し、温水の熱によって水酸化酸化アルミニウム２２を加熱して再生する。また、水酸化酸化アルミニウム２２によって熱を奪われた温水は、温水排水管７３を介して温水槽７１に戻される。温水槽７１に戻された温水は、温水槽７１内のヒーターによって加熱されて温水供給管７２を介して吸着塔２に供給される。
【0056】
図９は、第２変形例に係るシリカ除去装置１Ｂによる原水からのシリカ除去の処理の流れの一例を示す図である。以下、図９を参照して、シリカ除去装置１Ｂによる原水からのシリカ除去の処理の流れの一例について説明する。
【0057】
ステップＳ１Ａでは、バルブ７、７Ｂが開放されるとともに、バルブ７Ａ、７Ｄ、７Ｅ、８、８Ａ、８Ｂ、８Ｄ、８Ｅは閉塞される。
【0058】
ステップＳ４Ａでは、吸着塔３において原水に含まれるシリカが吸着塔３内の水酸化酸
化アルミニウム２２に吸着されて除去される。吸着塔３によってシリカが除去された処理水は、接続管５２及び処理水供給管５を介して外部の設備に供給される。また、バルブ７Ｄ、７Ｅが開放されるとともに、バルブ７、７Ａ、７Ｂが閉塞される。その結果、温水槽７１からの温水が温水供給管７２を介して吸着塔２に供給されるとともに、吸着塔２内の水酸化酸化アルミニウム２２によって熱を奪われた温水は、温水排水管７３を介して温水槽７１に戻される。水酸化酸化アルミニウム２２が加熱されることで、水酸化酸化アルミニウム２２は再度シリカを吸着できるようになる。水酸化酸化アルミニウム２２の加熱後、バルブ７Ａが開放されて吸着塔２内に貯留された温水が接続管６１を介して排水管６から排水される。その後、バルブ７Ａ、７Ｄ、７Ｅは閉塞される。
化アルミニウム２２に吸着されて除去される。吸着塔３によってシリカが除去された処理水は、接続管５２及び処理水供給管５を介して外部の設備に供給される。また、バルブ７Ｄ、７Ｅが開放されるとともに、バルブ７、７Ａ、７Ｂが閉塞される。その結果、温水槽７１からの温水が温水供給管７２を介して吸着塔２に供給されるとともに、吸着塔２内の水酸化酸化アルミニウム２２によって熱を奪われた温水は、温水排水管７３を介して温水槽７１に戻される。水酸化酸化アルミニウム２２が加熱されることで、水酸化酸化アルミニウム２２は再度シリカを吸着できるようになる。水酸化酸化アルミニウム２２の加熱後、バルブ７Ａが開放されて吸着塔２内に貯留された温水が接続管６１を介して排水管６から排水される。その後、バルブ７Ａ、７Ｄ、７Ｅは閉塞される。
【0059】
ステップＳ６Ａでは、吸着塔２において原水に含まれるシリカが吸着塔２内の水酸化酸化アルミニウム２２に吸着されて除去される。吸着塔２によってシリカが除去された処理水は、接続管５１及び処理水供給管５を介して外部の設備に供給される。また、バルブ８Ｄ、８Ｅが開放されるとともに、バルブ８、８Ａ、８Ｂが閉塞される。その結果、温水槽８１からの温水が温水供給管８２を介して吸着塔３に供給されるとともに、吸着塔３内の水酸化酸化アルミニウム２２によって熱を奪われた温水は、温水排水管８３を介して温水槽８１に戻される。水酸化酸化アルミニウム２２が加熱されることで、水酸化酸化アルミニウム２２は再度シリカを吸着できるようになる。水酸化酸化アルミニウム２２の加熱後、バルブ８Ａが開放されて吸着塔３内に貯留された温水が接続管６２を介して排水管６から排水される。その後、バルブ８Ａ、８Ｄ、８Ｅは閉塞される。
【0060】
第２変形例では、温水によって水酸化酸化アルミニウム２２を加熱することで、第１変形例と同様に、水酸化酸化アルミニウム２２を加熱再生できる。なお、第２変形例における加熱再生中において、水酸化酸化アルミニウム２２から溶出したシリカを含む水を吸着塔２、３から排水し、排水した分の水（例えば、処理水）を吸着塔２、３に補充することで、吸着塔２、３内の水を入れ替えてもよい。このような水の入れ替えが行われることで、少ない水でも効率的に加熱再生が行われる。
【0061】
＜第３変形例＞
以上説明した実施形態及び第２変形例では、吸着塔２、３内で水酸化酸化アルミニウム２２が加熱された。第３変形例では、吸着塔２、３の外で水酸化酸化アルミニウム２２が加熱される構成について説明する。
以上説明した実施形態及び第２変形例では、吸着塔２、３内で水酸化酸化アルミニウム２２が加熱された。第３変形例では、吸着塔２、３の外で水酸化酸化アルミニウム２２が加熱される構成について説明する。
【0062】
図１０は、第３変形例に係る水酸化酸化アルミニウム２２の加熱システム２００の一例を示す図である。加熱システム２００は、再生容器２０１、加熱装置２０２、循環装置２０３及び接続管２１１、２１２、２１３を備える。再生容器２０１と加熱装置２０２とは接続管２１１によって接続される。加熱装置２０２と循環装置２０３とは接続管２１２によって接続される。循環装置２０３と再生容器２０１とは接続管２１３によって接続される。なお、図１０においては、バルブの図示は省略する。
【0063】
再生容器２０１には、吸着塔２、３においてシリカの吸着に用いられた水酸化酸化アルミニウム２２が吸着塔２、３から取り出されて格納される。また、再生容器２０１には水が貯留される。再生容器２０１に貯留される水はシリカが除去された処理水が好ましいが、水道水であってもよい。
【0064】
循環装置２０３は、ポンプを有し、当該ポンプを駆動することで再生容器２０１に貯留された水を接続管２１１を介して加熱装置２０２に送水し、加熱装置２０２に送水された水を接続管２１２、循環装置２０３及び接続管２１３を介して再生容器２０１に送水する。すなわち、循環装置２０３は、再生容器２０１と加熱装置２０２との間に水を循環させる。
【0065】
加熱装置２０２は、水を加熱するヒーターを有し、当該ヒーターによって再生容器２０１から送水された水を加熱する。加熱装置２０２によって加熱された水は、上記の通り、循環装置２０３によって再生容器２０１に送水される。
【0066】
第３変形例に係る加熱システム２００では、加熱装置２０２によって加熱された水が再生容器２０１に供給されることで再生容器２０１内の水酸化酸化アルミニウム２２が加熱される。水酸化酸化アルミニウム２２を加熱することで熱が奪われた水は、循環装置２０３によって加熱装置２０２に送水されて再加熱され、再び再生容器２０１へと送水される。そのため、第３変形例によれば、吸着塔２、３から取り出された水酸化酸化アルミニウム２２を加熱再生できる。
【0067】
なお、加熱システム２００によって加熱再生した水酸化酸化アルミニウム２２は、水による洗浄によって表面に残留したシリカを除去した後、吸着塔２、３に戻される。また、加熱システム２００における加熱再生中において、水酸化酸化アルミニウム２２から溶出したシリカを含む水を再生容器２０１から排水し、排水した分の水（例えば、処理水）を再生容器２０１に補充することで、再生容器２０１内の水を入れ替えてもよい。このような水の入れ替えが行われることで、少ない水でも効率的に加熱再生が行われる。
【0068】
＜第４変形例＞
吸着塔２、３に格納された水酸化酸化アルミニウム２２には、原水の通水に伴い気泡が付着することがある。気泡が付着した箇所には原水が流れにくくなるため、吸着塔２、３によるシリカ除去能力が低下する虞がある。第３変形例では、水酸化酸化アルミニウム２２に付着した気泡の除去について説明する。
吸着塔２、３に格納された水酸化酸化アルミニウム２２には、原水の通水に伴い気泡が付着することがある。気泡が付着した箇所には原水が流れにくくなるため、吸着塔２、３によるシリカ除去能力が低下する虞がある。第３変形例では、水酸化酸化アルミニウム２２に付着した気泡の除去について説明する。
【0069】
気泡の除去には、例えば、吸着塔２、３の内部に攪拌羽根を設けることが考えられる。図１１は、第３変形例において、攪拌羽根９１を設けた吸着塔２の一例を示す図である。図１１では簡単のため、水酸化酸化アルミニウム２２の図示は省略している。攪拌羽根９１は、例えば、吸着塔２の底部に設けられるが、吸着塔２の上部に設けられてもよい。吸着塔２内に水が貯留された状態で攪拌羽根９１が回転することで、吸着塔２内の水が攪拌されて、水酸化酸化アルミニウム２２に付着した気泡が除去される。なお、攪拌羽根９１は、例えば、所定時間毎に回転させることで、気泡を定期的に除去できるため好ましい。吸着塔３についても同様である。
【0070】
図１２は、第４変形例において、超音波発生装置９２を設けた吸着塔２の一例を示す図である。超音波発生装置９２は、吸着塔２内の水や水酸化酸化アルミニウム２２を超音波によって振動させることで、水酸化酸化アルミニウム２２に付着した気泡を除去する。なお、超音波発生装置９２は、例えば、所定時間毎に超音波を発生させることで、気泡を定期的に除去できるため好ましい。吸着塔３についても同様である。
【0071】
水酸化酸化アルミニウム２２に付着した気泡を除去する他の方法としては、例えば、吸着塔２、３の間で水を循環させる方法が挙げられる。また、吸着塔２、３に原水を供給する通水速度を急激に変化（所定の閾値以上の加速度で通水速度を変化）させることでも、水酸化酸化アルミニウム２２に付着した気泡を除去し得る。また、吸着塔２、３内に気体を送気することで泡を生成し（バブリング）、当該泡で水酸化酸化アルミニウム２２に付着した気泡を除去してもよい。
【0072】
第３変形例によれば、水酸化酸化アルミニウム２２に付着した気泡が除去されるため、水酸化酸化アルミニウム２２への気泡付着による吸着塔２、３によるシリカ除去能力が低下が抑制される。
【0073】
＜第４変形例＞
図４Ｄを参照して説明したように、水酸化酸化アルミニウム２２の加熱再生が多数回繰り返されても、水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカ除去の性能はある程度保たれる。しかしながら、水酸化酸化アルミニウム２２を繰り返し加熱再生すると、吸着塔２、３が所望のシリカ除去能力が低下することも考えられる。シリカ除去能力が所望の能力以下となった場合、吸着塔２、３内の水酸化酸化アルミニウム２２を新しい水酸化酸化アルミニウム２２に入れ替えた方が良いと考えられる。第４変形例では、水酸化酸化アルミニウム２２の交換時期の判定について説明する。
図４Ｄを参照して説明したように、水酸化酸化アルミニウム２２の加熱再生が多数回繰り返されても、水酸化酸化アルミニウム２２によるシリカ除去の性能はある程度保たれる。しかしながら、水酸化酸化アルミニウム２２を繰り返し加熱再生すると、吸着塔２、３が所望のシリカ除去能力が低下することも考えられる。シリカ除去能力が所望の能力以下となった場合、吸着塔２、３内の水酸化酸化アルミニウム２２を新しい水酸化酸化アルミニウム２２に入れ替えた方が良いと考えられる。第４変形例では、水酸化酸化アルミニウム２２の交換時期の判定について説明する。
【0074】
加熱再生した水酸化酸化アルミニウム２２を用いたシリカの除去性能は、例えば、吸着塔２、３によってシリカが除去された処理水に対して、シリカ濃度を測定することで判定できる。シリカの濃度測定方法としてはモリブデンを用いる方法、ＩＣＰ発光分光分析法、原子吸光光度法等を挙げることができるが、いずれも処理水を連続的に分析したり簡易に分析したりすることには向いていないと考えられる。
【0075】
そこで、第４変形例では、水酸化酸化アルミニウム２２の加熱再生の回数に回数閾値を設け、水酸化酸化アルミニウム２２の加熱再生の回数が回数閾値以上となった場合には水酸化酸化アルミニウム２２の寿命と判定し、吸着塔２、３内の水酸化酸化アルミニウム２２を新しい水酸化酸化アルミニウム２２に入れ替えることが考えられる。
【0076】
また、第４変形例では、吸着塔２、３によってシリカを除去する原水の処理量に処理量閾値を設け、吸着塔２、３によって処理された原水の処理量が処理量閾値以上となった場合には水酸化酸化アルミニウム２２の寿命と判定し、吸着塔２、３内の水酸化酸化アルミニウム２２を新しい水酸化酸化アルミニウム２２に入れ替えることも考えられる。回数閾値及び処理量閾値は、例えば、事前に試験等によって設定されればよい。
【0077】
なお、入れ替え時における吸着塔２、３への水酸化酸化アルミニウム２２の格納の方法として、吸着塔２、３内における水流の乱れを抑制するように吸着塔２、３内に邪魔板を配置し、粒状の水酸化酸化アルミニウム２２を吸着塔２、３内への格納する方法が挙げられる。
【0078】
また、入れ替え時における吸着塔２、３への水酸化酸化アルミニウム２２の格納の別法として、例えば、水酸化酸化アルミニウム２２を通水性のある入れ物（例えば、メッシュ地の袋）に充填し、当該入れ物を吸着塔２、３に格納してもよい。この際、水酸化酸化アルミニウム２２をひとつの入れ物に充填して吸着塔２、３に格納してもよい。また、水酸化酸化アルミニウム２２を複数の入れ物に小分けして充填して吸着塔２、３に格納してもよい。
【0079】
メッシュ地の袋に水酸化酸化アルミニウム２２を充填することで、メッシュ自体がフィルターとなり、原水中の懸濁物が除去される。また、水酸化酸化アルミニウム２２を複数の容器に小分けした場合、吸着塔２、３内における原水の流れがメッシュ間の隙間で整流されて均一な流れになるとともに、より早期に寿命に達すると考えられる上流側の水酸化酸化アルミニウム２２を優先して入れ替えることもできる。
【0080】
第４変形例によれば、シリカ除去能力が低下した水酸化酸化アルミニウム２２が新しい水酸化酸化アルミニウム２２に入れ替えられるため、吸着塔２、３を長期間継続運用しても、吸着塔２、３によるシリカ除去能力低下が抑制される。
【0081】
＜その他の変形＞
実施形態では２つの吸着塔２、３を用いることで、吸着塔２、３の一方において水酸化酸化アルミニウム２２の再生が行われている間も吸着塔２、３の他方で原水からのシリカ除去が継続される。しかしながら、シリカ除去装置１はひとつの吸着塔２を備えるものとしてもよい。この場合、吸着塔２において水酸化酸化アルミニウム２２の再生が行われている間は原水からのシリカ除去を停止すればよい。吸着塔２をひとつ備える構成とすることで、実施形態に係るシリカ除去装置１よりもシンプルな構成で原水からのシリカ除去を実現できる。
実施形態では２つの吸着塔２、３を用いることで、吸着塔２、３の一方において水酸化酸化アルミニウム２２の再生が行われている間も吸着塔２、３の他方で原水からのシリカ除去が継続される。しかしながら、シリカ除去装置１はひとつの吸着塔２を備えるものとしてもよい。この場合、吸着塔２において水酸化酸化アルミニウム２２の再生が行われている間は原水からのシリカ除去を停止すればよい。吸着塔２をひとつ備える構成とすることで、実施形態に係るシリカ除去装置１よりもシンプルな構成で原水からのシリカ除去を実現できる。
【0082】
また、吸着塔２、３内に水酸化酸化アルミニウム２２を攪拌する攪拌装置が設けられてもよい。加熱装置２１、３１による加熱時に水酸化酸化アルミニウム２２が攪拌されることで、より効率的に水酸化酸化アルミニウム２２が加熱される。
【0083】
さらに、吸着塔２、３内の水酸化酸化アルミニウム２２よりも下流側にはメッシュ状の部材を配置してもよい。このような部材が配置されるすることで、粒状の水酸化酸化アルミニウム２２が吸着塔２、３よりも下流に流出することが抑制される。
【0084】
以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0085】
１・・シリカ除去装置
１Ａ・・シリカ除去装置
１Ｂ・・シリカ除去装置
２・・吸着塔
３・・吸着塔
４・・原水供給管
５・・処理水供給管
６・・排水管
７・・バルブ
７Ａ・・バルブ
７Ｂ・・バルブ
７Ｃ・・バルブ
７Ｄ・・バルブ
７Ｅ・・バルブ
８・・バルブ
８Ａ・・バルブ
８Ｂ・・バルブ
８Ｃ・・バルブ
８Ｄ・・バルブ
８Ｅ・・バルブ
９・・洗浄水供給管
１０・・洗浄水供給管
２１・・加熱装置
２２・・水酸化酸化アルミニウム
２３・・隙間
３１・・加熱装置
４１・・接続管
４２・・接続管
５１・・接続管
５２・・接続管
６１・・接続管
６２・・接続管
７１・・温水槽
７２・・温水供給管
７３・・温水排水管
８１・・温水槽
８２・・温水供給管
８３・・温水排水管
９１・・攪拌羽根
９２・・超音波発生装置
２００・・加熱システム
２０１・・再生容器
２０２・・加熱装置
２０３・・循環装置
２１１・・接続管
２１２・・接続管
２１３・・接続管
１Ａ・・シリカ除去装置
１Ｂ・・シリカ除去装置
２・・吸着塔
３・・吸着塔
４・・原水供給管
５・・処理水供給管
６・・排水管
７・・バルブ
７Ａ・・バルブ
７Ｂ・・バルブ
７Ｃ・・バルブ
７Ｄ・・バルブ
７Ｅ・・バルブ
８・・バルブ
８Ａ・・バルブ
８Ｂ・・バルブ
８Ｃ・・バルブ
８Ｄ・・バルブ
８Ｅ・・バルブ
９・・洗浄水供給管
１０・・洗浄水供給管
２１・・加熱装置
２２・・水酸化酸化アルミニウム
２３・・隙間
３１・・加熱装置
４１・・接続管
４２・・接続管
５１・・接続管
５２・・接続管
６１・・接続管
６２・・接続管
７１・・温水槽
７２・・温水供給管
７３・・温水排水管
８１・・温水槽
８２・・温水供給管
８３・・温水排水管
９１・・攪拌羽根
９２・・超音波発生装置
２００・・加熱システム
２０１・・再生容器
２０２・・加熱装置
２０３・・循環装置
２１１・・接続管
２１２・・接続管
２１３・・接続管
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】