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公開番号2025133200
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-11
出願番号2024031000
出願日2024-03-01
発明の名称水処理装置および水処理方法
出願人三菱ケミカルアクア・ソリューションズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C02F 1/42 20230101AFI20250904BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】本発明は、消耗品交換のためのメンテンナンスの回数を抑えることができる、水処理装置および水処理方法を提供する。
【解決手段】有機物およびアンモニア態窒素を含有する被処理水を処理する水処理装置1Aは、陰イオン交換樹脂3が充填されたイオン交換樹脂塔2を有し、イオン交換樹脂塔2内の陰イオン交換樹脂3の表面に図示略の微生物層が形成されている。一例においては、イオン交換樹脂塔2には、陰イオン交換樹脂3に加えて陽イオン交換樹脂がさらに充填されていてもよい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
有機物およびアンモニア態窒素を含有する被処理水を処理する水処理装置であって、
陰イオン交換樹脂が充填されたイオン交換樹脂塔を有し、
前記イオン交換樹脂塔内の前記陰イオン交換樹脂の表面に微生物層が形成されている、水処理装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記水処理装置は、複数の前記イオン交換樹脂塔を有し、
前記複数の前記イオン交換樹脂塔のうち少なくとも１塔の前記イオン交換樹脂塔を再生しながら、他の前記イオン交換樹脂塔を用いて前記被処理水を処理する、請求項１に記載の水処理装置。
【請求項３】
前記水処理装置は、複数の前記イオン交換樹脂塔を有し、
前記複数の前記イオン交換樹脂塔の一次側に前記被処理水をそれぞれ供給する被処理水配管と、
前記複数の前記イオン交換樹脂塔の二次側からそれぞれ流出する処理水を取り出す処理水配管と、
前記複数の前記イオン交換樹脂塔のうち少なくとも１塔の前記イオン交換樹脂塔の二次側から流出する前記処理水を、他の前記イオン交換樹脂塔の一次側に供給する連結配管と、
をさらに有する、請求項１または２に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記水処理装置は、複数の前記イオン交換樹脂塔を有し、
前記複数の前記イオン交換樹脂塔の一次側に再生水を供給する再生水配管と、
前記複数の前記イオン交換樹脂塔を再生する際に発生する廃水を排出する廃水配管と、
をさらに有する、請求項１または２に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記複数のイオン交換樹脂塔のなかでは、少なくとも１塔には前記陰イオン交換樹脂に加えて陽イオン交換樹脂がさらに混合され、
前記陰イオン交換樹脂および前記陽イオン交換樹脂の混合物である混合床を有する、請求項１または２に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記複数のイオン交換樹脂塔のなかでは、少なくとも１塔には前記陰イオン交換樹脂の上層または下層に加えて陽イオン交換樹脂がさらに充填され、
前記陰イオン交換樹脂の層および前記陽イオン交換樹脂の層が積層された複層を有する、請求項１または２に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記陽イオン交換樹脂と前記陰イオン交換樹脂の体積比（陽イオン交換樹脂／陰イオン交換樹脂）が、２／１～１０／１である、請求項５に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記微生物層が、硝化細菌を含有する、請求項１または２に記載の水処理装置。
【請求項９】
有機物およびアンモニア態窒素を含有する被処理水を処理する水処理方法であって、
表面に微生物層が形成された陰イオン交換樹脂が充填されたイオン交換樹脂塔に、前記被処理水を通水することを含む、水処理方法。
【請求項１０】
前記微生物層の形成のために前記微生物層の微生物を増殖させることをさらに含む、請求項９に記載の水処理方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理装置および水処理方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１、２には、微生物を担持させた活性炭を用いて、有機物やアンモニア態窒素を含有する被処理水を処理することが開示されている。活性炭は本来、有機物等の不純物の吸着剤として機能する。硝化細菌等の微生物を担持させた活性炭を用いて水処理を実施すると、微生物の作用を利用して被処理水中のアンモニア態窒素を酸化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－２３９６１号公報
特開２０１７－１５４０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１、２のように活性炭を吸着剤として利用して水処理を実施する場合、活性炭による不純物の吸着容量を超過したときには、新しい活性炭に交換することが一般的である。そのため、水処理を実施したときに消耗品交換のためのメンテンナンスが頻繁に発生する。
【０００５】
本発明は、消耗品交換のためのメンテンナンスの回数を抑えることができる、水処理装置および水処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、下記の態様を有する。
［１］有機物およびアンモニア態窒素を含有する被処理水を処理する水処理装置であって、
陰イオン交換樹脂が充填されたイオン交換樹脂塔を有し、
前記イオン交換樹脂塔内の前記陰イオン交換樹脂の表面に微生物層が形成されている、水処理装置。
［２］前記水処理装置は、複数の前記イオン交換樹脂塔を有し、
前記複数の前記イオン交換樹脂塔のうち少なくとも１塔の前記イオン交換樹脂塔を再生しながら、他の前記イオン交換樹脂塔を用いて前記被処理水を処理する、［１］に記載の水処理装置。
［３］前記水処理装置は、複数の前記イオン交換樹脂塔を有し、
前記複数の前記イオン交換樹脂塔の一次側に前記被処理水をそれぞれ供給する被処理水配管と、
前記複数の前記イオン交換樹脂塔の二次側からそれぞれ流出する処理水を取り出す処理水配管と、
前記複数の前記イオン交換樹脂塔のうち少なくとも１塔の前記イオン交換樹脂塔の二次側から流出する前記処理水を、他の前記イオン交換樹脂塔の一次側に供給する連結配管と、
をさらに有する、［１］または［２］に記載の水処理装置。
［４］前記水処理装置は、複数の前記イオン交換樹脂塔を有し、
前記複数の前記イオン交換樹脂塔の一次側に再生水を供給する再生水配管と、
前記複数の前記イオン交換樹脂塔を再生する際に発生する廃水を排出する廃水配管と、
をさらに有する、［１］～［３］のいずれかに記載の水処理装置。
［５］前記複数のイオン交換樹脂塔のなかでは、少なくとも１塔には前記陰イオン交換樹脂に加えて陽イオン交換樹脂がさらに混合され、前記陰イオン交換樹脂および前記陽イオン交換樹脂の混合物である混合床を有する、［１］～［４］のいずれかに記載の水処理装置。
［６］前記複数のイオン交換樹脂塔のなかでは、少なくとも１塔には前記陰イオン交換樹脂の上層または下層に加えて陽イオン交換樹脂がさらに充填され、
前記陰イオン交換樹脂の層および前記陽イオン交換樹脂の層が積層された複層を有する、［１］～［４］のいずれかに記載の水処理装置。
［７］前記陽イオン交換樹脂と前記陰イオン交換樹脂の体積比（陽イオン交換樹脂／陰イオン交換樹脂）が、２／１～１０／１である、［５］または［６］に記載の水処理装置。
［８］前記微生物層が、硝化細菌を含有する、［１］～［７］のいずれかに記載の水処理装置。
【０００７】
［９］有機物およびアンモニア態窒素を含有する被処理水を処理する水処理方法であって、
表面に微生物層が形成された陰イオン交換樹脂が充填されたイオン交換樹脂塔に、前記被処理水を通水することを含む、水処理方法。
［１０］前記微生物層の形成のために前記微生物層の微生物を増殖させることをさらに含む、［９］に記載の水処理方法。
［１１］前記イオン交換樹脂塔の二次側から流出する処理水のＴＯＣ濃度が、前記被処理水のＴＯＣ濃度に対して３０～５０％を超えたとき、当該イオン交換樹脂塔内の陰イオン交換樹脂を再生することをさらに含む、［９］または［１０］に記載の水処理方法。
［１２］前記イオン交換樹脂塔には、前記陰イオン交換樹脂に加えて陽イオン交換樹脂がさらに充填され、
前記イオン交換樹脂塔が、前記陰イオン交換樹脂および前記陽イオン交換樹脂の混合物である混合床を有する、［９］～［１１］のいずれかに記載の水処理方法。
［１３］前記イオン交換樹脂塔には、前記陰イオン交換樹脂に加えて陽イオン交換樹脂がさらに充填され、
前記イオン交換樹脂塔が、前記陰イオン交換樹脂の層および前記陽イオン交換樹脂の層が積層された複層を有する、［９］～［１２］のいずれかに記載の水処理方法。
［１４］前記陽イオン交換樹脂と前記陰イオン交換樹脂の体積比（陽イオン交換樹脂／陰イオン交換樹脂）が、２／１～１０／１である、［１２］または［１３］に記載の水処理方法。
［１５］前記イオン交換樹脂塔の二次側から流出する処理水のアンモニア態窒素濃度が前記被処理水のアンモニア態窒素濃度に対して３０～５０％を超えたとき、当該イオン交換樹脂塔内の陽イオン交換樹脂を再生することをさらに含む、［１２］～［１４］のいずれかに記載の水処理方法。
［１６］前記微生物層が、硝化細菌を含有する、［９］～［１５］のいずれかに記載の水処理方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、消耗品交換のためのメンテンナンスの回数を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、水処理装置の一例を示す概略構成図である。
図２は、水処理装置の他の一例を示す概略構成図である。
図３は、水処理装置の他の一例を示す概略構成図である。
図４は、水処理装置の他の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
用語の意味は以下の通りである。
「一次側」とは、被処理水および処理水の流れる向きの上流側を意味する。「二次側」とは、被処理水および処理水の流れる向きの下流側を意味する。よって、被処理水および処理水は一次側から二次側に向かって流れる。
数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含むことを意味する。
（【００１１】以降は省略されています）

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