(57)【要約】【課題】溶解性マンガンや濁質の分離除去を確実に行うと共に、濁質や生物代謝物による膜閉塞を抑制して安定的に稼働させる水処理システム及び水処理方法を提供する。【解決手段】  本発明の水処理システム１０Ａは、原水を塩素共存状態で維持する反応槽１６と、原水を膜ろ過する膜ろ過塔１８と、溶解性マンガンを除去する接触酸化ろ過塔２０と、処理水を貯留する処理水槽２６と、を備えている。この水処理システム１０Ａは、塩素共存状態とした、溶解性マンガンを含有する原水を膜ろ過し、原水に含有する濁質分を分離除去して、その後、膜ろ過水に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶化し、不溶性マンガンを除去する。不溶性マンガンを除去した処理水を処理水槽２６に貯留し、この処理水を用いて膜ろ過塔１８及び接触酸化ろ過塔２０を逆洗する。これにより、溶解性マンガン等を確実に除去でき、膜閉塞を抑制して安定的に稼働させることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解性マンガンを含む原水を塩素共存状態で貯留する反応槽と、前記原水に含まれる濁質分を膜ろ過する膜ろ過装置と、前記塩素共存状態を維持したまま、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを、接触酸化により不溶性マンガンとして除去する接触酸化・ろ過塔と、ろ過水を貯留する処理水槽とを含むことを特徴とする水処理システム。
【請求項２】
前記接触酸化・ろ過塔は、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとし、前記不溶性マンガンを除去する接触酸化ろ過塔、若しくは、
膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとする接触酸化塔の下流に、前記不溶性マンガンを除去するろ過塔を含むことを特徴とする請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
前記接触酸化・ろ過塔の逆洗排水を前記反応槽へと返送する逆洗系統、若しくは、接触酸化塔及びろ過塔の逆洗排水を前記反応槽へと返送する逆洗系統を含むことを特徴とする請求項２に記載の水処理システム。
【請求項４】
前記接触酸化・ろ過塔の、上流及び下流の圧力差を検出する圧力計と、該圧力計の検出値に基づき、前記逆洗系統の運転制御を行う制御手段とを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の水処理システム。
【請求項５】
溶解性マンガンを含む原水を塩素共存状態とし、前記原水に含まれる濁質分を膜ろ過する濁質除去工程の後に、前記塩素共存状態を維持したまま、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを、接触酸化により不溶性マンガンとして除去するマンガン除去工程を含むことを特徴とする水処理方法。
【請求項６】
前記マンガン除去工程において、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとする工程を同一工程で行う、若しくは、
膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとする工程の後に、別工程として、前記不溶性マンガンを除去する工程を行うことを特徴とする請求項５に記載の水処理方法。
【請求項７】
上記請求項５又は６に記載の水処理方法において、
溶解性マンガンを含む原水を塩素共存状態とする反応槽と、前記原水に含まれる濁質分を膜ろ過する膜ろ過装置と、前記塩素共存状態を維持したまま、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを、接触酸化により不溶性マンガンとして除去する接触酸化・ろ過塔と、ろ過水を貯留する処理水槽とを用い、
前記接触酸化・ろ過塔は、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとし、前記不溶性マンガンを除去する接触酸化ろ過塔、若しくは、
膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとする接触酸化塔の下流に、前記不溶性マンガンを除去するろ過塔を含むことを特徴とする水処理方法。
【請求項８】
前記接触酸化ろ過塔の逆洗排水を前記反応槽へと返送する逆洗工程、若しくは、前記接触酸化塔及び前記ろ過塔の逆洗排水を前記反応槽へと返送する逆洗工程を含むことを特徴とする請求項７に記載の水処理方法。。
【請求項９】
前記接触酸化・ろ過塔の、上流及び下流の圧力差を検出し、該圧力差の検出値に基づき、前記逆洗工程を行うタイミングを計ることを特徴とする請求項８に記載の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理システム及び水処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上水道、工業用水又は産業用水等の水は、原水として地下水、河川水等が用いられており、この原水には、溶解されたマンガン及び鉄等が含有されているため、マンガン及び鉄等の除去処理が行われている。
【０００３】
例えば、溶解性マンガンを含有する原水の除去処理方法として、接触ろ過処理方法がある。この接触ろ過処理方法は、溶解性マンガンを含む原水を膜ろ過して、原水に塩素等の酸化剤を注入した後、酸化マンガンを付着したマンガン砂に供給することで、溶解性マンガンはマンガン砂を触媒として不溶性マンガンとなり、砂ろ過により不溶性マンガンを除去している（例えば、特許文献１及び２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１４０１１号公報
【特許文献２】特開平７−１７１５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載される接触ろ過処理方法は、溶解性の鉄が原水中に含んでいる場合、鉄の濃度が濃くなるほど酸化反応の時間が長時間化するので、空気中の酸素による酸化、若しくは、生物処理だけでは完全に酸化させることができず、膜ろ過で除去することができない。このため、溶解性の鉄が膜ろ過を透過する虞がある。これにより、溶解性マンガンを除去する工程に負荷がかかる虞があり、更に、マンガン砂の洗浄頻度が増加し、洗浄する水量が増加するという問題がある。
【０００６】
また、上記接触酸化ろ過処理方法は、原水を膜ろ過する際、微生物の増殖が起き、生物代謝物が生成され、膜閉塞する虞がある。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、原水に含有された溶解性マンガンや鉄、又は、濁質の分離除去を確実に行うと共に、濁質や生物代謝物による膜閉塞を抑制して安定的に稼働させる水処理システム及び水処理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】
【０００８】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の態様を例示するものであり、本発明の多様な構成要素の理解を容易にするために、項分けして説明するものである。以下の各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、本発明を実施する最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、または、さらに他の構成要素を付加した態様についても、本発明の一態様になり得るものである。
【０００９】
（１）溶解性マンガンを含む原水を塩素共存状態で貯留する反応槽と、前記原水に含まれる濁質分を膜ろ過する膜ろ過装置と、前記塩素共存状態を維持したまま、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを、接触酸化により不溶性マンガンとして除去する接触酸化・ろ過塔と、ろ過水を貯留する処理水槽とを含む水処理システム。（請求項１）
【００１０】
本項に係る水処理システムでは、反応槽において、塩素共存状態とされた、溶解性マンガンを含有する原水が、膜ろ過装置において、塩素共存状態を維持しながら膜ろ過されることで、微生物の増殖を塩素成分によって抑制し、かつ、原水中に含まれる濁質分が確実に分離除去され、次の処理工程に濁質分を含まない原水（膜ろ過水）が供給されるものとなる。又、続く接触酸化・ろ過塔に至るまで、塩素共存状態を維持した膜ろ過水が供給されることで、微生物の増殖を塩素成分によって抑制し、かつ、塩素成分の触媒作用により、溶解性マンガンの酸化が進行され、マンガン酸化物として析出される。そして、溶解性マンガンを不溶化してろ過することで、処理水中への不溶性マンガンの流出を防ぐ。又、膜ろ過水には濁質分が含まれてないため、溶解性マンガンが高ＬＶ（線速度）及び高ＳＶ（空間速度）で除去されるものとなる。そして、処理水槽は、溶解性マンガン及び不溶性マンガンを除去したろ過水（処理水）が貯留されるものとなる。共存する塩素としては、遊離残留塩素として０．１ｍｇ／Ｌ以上の濃度であるか、結合塩素を含んだ全残留塩素として０．３ｍｇ／Ｌ以上の濃度で注入することが好ましい。なお、（１）項の反応槽において、必要に応じ溶解性マンガンを含有する原水を塩素共存状態で維持しながら、ｐＨ（水素イオン指数）を調整する凝集剤を含ませることとすれば、原水中に含まれる有機物及び無機物を、より効率的に除去するものとなる。
【００１１】
（２）上記（１）項において、前記接触酸化・ろ過塔は、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとし、前記不溶性マンガンを除去する接触酸化ろ過塔を含む水処理システム（請求項２）。
【００１２】
本項に係る水処理システムでは、接触酸化・ろ過塔では、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンが接触酸化により不溶性マンガンとされ、なおかつ、不溶性マンガンが除去される。すなわち、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンが接触酸化により不溶性マンガンとされ、かつ、ろ過される工程が、接触酸化ろ過塔により、同一工程で行われ、不溶性マンガンを確実に除去することができ、ろ過後の処理水中への不溶性マンガンの流出を確実に防止するものとなる。又、接触酸化ろ過塔は、接触酸化及びろ過を同一装置で行うことにより、設備コストを低減するものとなる。
【００１３】
（３）上記（１）項において、前記接触酸化・ろ過塔は、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとする接触酸化塔の下流に、前記不溶性マンガンを除去するろ過塔を含む水処理システム（請求項２）。
【００１４】
本項に係る水処理システムでは、接触酸化・ろ過塔が、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとする接触酸化塔、及び、その下流に不溶性マンガンを除去するろ過塔とで構成されるものである。すなわち、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンが、塩素共存状態を維持したまま、接触酸化塔に供給され、微生物の増殖を塩素成分によって抑制し、かつ、接触酸化により不溶性マンガンとされるものである。そして、不溶性マンガンをろ過塔でろ過することで、不溶性マンガンを確実に除去することができ、ろ過後の処理水中への不溶性マンガンの流出を確実に防止するものとなる。又、接触酸化塔とろ過とを適切に選択することで、処理能力を適切に発揮するものとなる。
【００１５】
なお、（２）項の接触酸化ろ過塔、及び、（３）項の接触酸化塔の接触酸化触媒として、人工的に酸化マンガンを付着させた繊維を用いることで、接触酸化ろ過塔及び接触酸化塔を小型化するものとなる。また、接触酸化ろ過塔及び接触酸化塔の接触酸化触媒において、マンガン砂、二酸化マンガン鉱石、マンガンゼオライト、人工的に酸化マンガンを付着させた担体等を用いることにより、溶解性マンガンを不溶化させるものとなる。
【００１６】
（４）上記（２）又は（３）項において、前記接触酸化・ろ過塔の逆洗排水を前記反応槽へと返送する逆洗系統を含む水処理システム（請求項３）。
【００１７】
本項に係る水処理システムでは、逆洗系統は、接触酸化ろ過塔内を確実に逆洗（再生）するものとなる。また、逆洗系統は、反応槽に導通しているため、逆洗された逆洗排水を反応槽へ確実に返送するものとなる。反応槽内は、塩素共存状態で維持されているため、逆洗排水が反応槽に返送された際、溶解性マンガンの一部を不溶化させ、不溶化されたマンガンを膜ろ過装置で膜ろ過することにより、システムの負荷を低減するものとなる。
【００１８】
（５）上記（２）又は（３）項において、接触酸化塔及びろ過塔の逆洗排水を前記反応槽へと返送する逆洗系統を含む水処理システム（請求項３）。
【００１９】
本項に係る水処理システムでは、逆洗系統は、接触酸化塔及びろ過塔内を確実に逆洗（再生）するものとなる。また、逆洗系統は、（４）項の逆洗系統における接触酸化ろ過塔と同様の作用効果を得るものとなる。
【００２０】
（６）上記（１）から（５）のいずれか１項において、前記接触酸化・ろ過塔の、上流及び下流の圧力差を検出する圧力計と、該圧力計の検出値に基づき、前記逆洗系統の運転制御を行う制御手段とを含む水処理システム（請求項４）。
【００２１】
本項に係る水処理システムでは、接触酸化・ろ過塔の上流及び下流に圧力計を設けることにより、逆洗系統の運転を適切に制御するものとなる。逆洗系統の運転制御は、上流及び下流の圧力差に基づいて制御することにより、適切なタイミングで逆洗し、逆洗頻度を抑制するものとなる。
【００２２】
（７）上記（１）から（６）のいずれか１項において、前記接触酸化・ろ過塔の、下流の濁質を検出する濁度計を含む水処理システム。
【００２３】
本項に係る水処理システムでは、接触酸化・ろ過塔の下流に濁度計を設けることにより、処理水中への不溶性マンガンの流出を監視し、膜の閉塞を抑制するものとなる。
【００２４】
（８）溶解性マンガンを含む原水を塩素共存状態とし、前記原水に含まれる濁質分を膜ろ過する濁質除去工程の後に、前記塩素共存状態を維持したまま、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを、接触酸化により不溶性マンガンとして除去するマンガン除去工程を含む水処理方法（請求項５）。
【００２５】
本項に係る水処理方法では、塩素共存状態とした、溶解性マンガンを含有する原水を膜ろ過し、原水に含有する濁質分を分離除去して（濁質除去工程）、その後、膜ろ過水に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶化し、不溶化したマンガンを除去する（マンガン除去工程）。この方法により、濁質除去工程において、塩素共存状態の原水を膜ろ過することで、微生物の増殖を塩素成分によって抑制し、かつ、濁質分を確実に分離除去し、その後の処理工程において、濁質分を含有しない水（膜ろ過水）を供給するものとなる。又、続くマンガン除去工程に至るまで、塩素共存状態を維持した膜ろ過水を供給することで、微生物の増殖を塩素成分によって抑制し、かつ、塩素成分の触媒作用により、溶解性マンガンの酸化が進行し、マンガン酸化物として析出する。そして、溶解性マンガンを不溶化してろ過することで、処理水中への不溶性マンガンの流出を防ぐ。又、マンガン除去工程では、膜ろ過水中に濁質分が含まれていないため、溶解性マンガンを高ＬＶ及び高ＳＶで除去するものとなる。
【００２６】
（９）上記（８）項の、前記マンガン除去工程において、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとする工程と、前記不溶性マンガンを除去する工程とを同一工程で行う水処理方法（請求項６）。
【００２７】
本項に係る水処理方法では、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを不溶化し、なおかつ、不溶化されたマンガンを除去する。すなわち、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンが接触酸化により不溶性マンガンとする工程と、不溶性マンガンをろ過する工程とが、同一工程で行われ、不溶性マンガンを確実に除去することができ、ろ過後の処理水中への不溶性マンガンの流出を確実に防止するものとなる。又、マンガン除去工程は、接触酸化及びろ過を同一工程で行うことにより、設備コストを低減するものとなる。
【００２８】
（１０）上記（８）項において、前記マンガン除去工程において、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとする工程の後に、別工程として、前記不溶性マンガンを除去する工程を行う水処理方法（請求項６）。
【００２９】
本項に係る水処理方法では、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを不溶化した後、別工程で、不溶性マンガンを除去する。すなわち、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを、塩素共存状態を維持したまま供給し、微生物の増殖を塩素成分によって抑制し、かつ、接触酸化により不溶性マンガンとする。その後、不溶性マンガンをろ過することで、不溶性マンガンを確実に除去することができ、ろ過後の処理水中への不溶性マンガンの流出を確実に防止するものとなる。又、接触酸化する工程とろ過する工程とを適切に選択することで、処理能力を適切に発揮するものとなる。
【００３０】
（１１）上記（８）から（１０）のいずれか１項の、水処理方法において、
溶解性マンガンを含む原水を塩素共存状態とする反応槽と、前記原水に含まれる濁質分を膜ろ過する膜ろ過装置と、前記塩素共存状態を維持したまま、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを、接触酸化により不溶性マンガンとして除去する接触酸化・ろ過塔と、ろ過水を貯留する処理水槽とを用い、
前記接触酸化・ろ過塔は、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとし、前記不溶性マンガンを除去する接触酸化ろ過塔を含むことを特徴とする水処理方法（請求項７）。
【００３１】
本項に係る水処理方法では、原水を塩素共存状態で維持する反応槽と、膜ろ過する膜ろ過装置と、溶解性マンガンを不溶化し、不溶性マンガンを除去する接触酸化・ろ過塔と、ろ過水を貯留する処理水槽と、を用いることにより、原水中の濁質分を確実に分離除去し、高ＬＶ及び高ＳＶでマンガン除去するものとなる。
【００３２】
（１２）上記（８）から（１０）のいずれか１項の、水処理方法において、溶解性マンガンを含む原水を塩素共存状態とする反応槽と、前記原水に含まれる濁質分を膜ろ過する膜ろ過装置と、前記塩素共存状態を維持したまま、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを、接触酸化により不溶性マンガンとして除去する接触酸化・ろ過塔と、ろ過水を貯留する処理水槽とを用い、
前記接触酸化・ろ過塔は、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとする接触酸化塔の下流に、前記不溶性マンガンを除去するろ過塔を含むことを特徴とする水処理方法（請求項７）。
【００３３】
本項に係る水処理方法では、上記（１１）項の水処理方法と同様の作用を得るものとなる。
【００３４】
（１３）上記（１１）項において、前記接触酸化ろ過塔の逆洗排水を前記反応槽へと返送する逆洗工程を含む水処理方法（請求項８）。
【００３５】
本項に係る水処理方法では、接触酸化ろ過塔内の不溶性マンガンを逆洗することで、接触酸化ろ過塔内を確実に洗浄するものとなる。また、接触酸化ろ過塔内を逆洗した逆洗排水を反応槽へと返送することで、逆洗排水中に含まれる一部の溶解性マンガンを反応槽内で不溶化し、不溶化されたマンガンを濁質除去工程で膜ろ過することにより、システムの負荷を低減するものとなる。
【００３６】
（１４）上記（１２）項において、前記接触酸化塔及び前記ろ過塔の逆洗排水を前記反応槽へと返送する逆洗工程を含む水処理方法（請求項８）。
【００３７】
本項に係る水処理方法では、接触酸化塔内及びろ過塔内を確実に逆洗（再生）する。又、逆洗工程は、上記（１３）項の逆洗工程における接触酸化ろ過塔の２次側と同様の作用を得るものとなる。
【００３８】
（１５）上記（１３）又は（１４）項において、前記接触酸化・ろ過塔の、上流及び下流の圧力差を検出し、該圧力差の検出値に基づき、前記逆洗工程を行うタイミングを計る水処理方法（請求項９）。
【００３９】
本項に係る水処理方法では、接触酸化・ろ過塔の、上流及び下流の圧力を検出し、この上流及び下流の圧力差に基づいて、逆洗を行うことで、適切なタイミングで逆洗し、更に、逆洗頻度を抑制するものとなる。
【００４０】
（１６）上記（１３）から（１５）のいずれか１項において、前記接触酸化・ろ過塔の、下流の濁度を監視し不溶性マンガン起因の膜閉塞の抑制を計る水処理方法。
【００４１】
本項に係る水処理方法では、接触酸化・ろ過塔の、下流の濁度を検出し、この濁度を監視し、不溶性マンガンが処理水中に流出しないように運転することで膜閉塞を抑制するものとなる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明は、以上のように構成したことにより、原水に含有された溶解性マンガンや鉄、又は、濁質の分離除去を確実に行うと共に、濁質や生物代謝物による膜閉塞を抑制して安定的に稼働させることが可能な水処理システム及び水処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る水処理システムの構成を示すフロー図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る水処理システムの構成を示すフロー図である。
【図３】図１に示される水処理システムのフローチャート図である。
【図４】図２に示される水処理システムのフローチャート図である。
【図５】本発明の比較例として、接触酸化・ろ過塔が設けられていない水処理システムの構成を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の第１実施形態に係る水処理システムの構成を図１に基づいて詳細に説明する。
本発明の水処理システム１０Ａは、原水に含有された溶解性マンガン又は鉄等の濁質分を確実に除去するものである。図１に示すように、水処理システム１０Ａは、原水を供給する原水供給配管１２と、この原水供給配管１２に塩素系酸化剤を注入する酸化剤注入ポンプ１４（注入手段）と、塩素共存状態の原水を貯留する反応槽１６（原水槽）と、原水を膜ろ過する膜ろ過塔１８（膜ろ過装置）と、溶解性マンガンを除去する接触酸化ろ過塔２０（接触酸化・ろ過塔）と、接触酸化ろ過塔２０の上流及び下流の圧力を検出する圧力計２２，２４と、接触酸化ろ過塔２０によって処理された処理水を貯留する処理水槽２６と、膜ろ過塔１８及び接触酸化ろ過塔２０を逆洗する逆洗手段２８（逆洗系統）と、塩素系酸化剤の注入量及び逆洗手段の運転等を制御する制御手段３０とを含んでいる。
【００４５】
原水供給配管１２は、地下水、河川水等の原水を供給するものであり、反応槽１６に接続されている。酸化剤注入ポンプ１４は、塩素系酸化剤を原水に注入するものであり、注入配管３２を介して原水供給配管１２に接続されている。また、酸化剤注入ポンプ１４は、制御手段３０によって、塩素系酸化剤の注入量が制御されている。この塩素系酸化剤の注入量は、接触酸化ろ過後の処理水の遊離残留塩素として０．１ｍｇ／Ｌ以上の濃度を保持することが望ましく、結合塩素を含む全残留塩素の場合、０．３ｍｇ／Ｌ以上の濃度を保持することが望ましい。
【００４６】
反応槽１６は、酸化剤注入ポンプ１４によって塩素共存状態とした原水を貯留するものである。又、反応槽１６内には、原水中に含有された鉄等の濁質分の酸化反応を促進させるための機械式又は曝気式等の撹拌手段３４が設けらている。反応槽１６は、逆洗手段２８によって接触酸化ろ過塔２０を逆洗した際の１回分の逆洗排水量以上を貯留することが可能な容積で形成されていることが望ましい。反応槽１６は、第１配管３６を介して膜ろ過塔１８に接続されている。この第１配管３６には、供給ポンプ３８及びバルブ４０が設けられている。供給ポンプ３８は、反応槽１６内の原水を汲み上げ、膜ろ過塔１８へ供給するものである。バルブ４０の開放及び閉鎖は、制御手段３０によって制御されている。
【００４７】
膜ろ過塔１８は、供給ポンプ３８により供給された塩素共存状態の原水を膜ろ過するものである。膜ろ過塔１８は、第２配管４２を介して接触酸化ろ過塔２０に接続されている。又、膜ろ過塔１８は、膜ろ過塔１８を逆洗した逆洗排水を外部に排出するための逆洗手段２８の排出配管６２と接続されている。膜ろ過塔１８の膜（図示せず）は、大孔径ろ過膜、精密ろ過膜、限外ろ過膜等の膜を用いられていることが望ましい。この膜の素材としては、有機材料又は無機材料を用いることができる。膜ろ過塔１８の通水方式は、内圧、外圧又は吸引等のいずれかの方式を適宜選択することができる。第２配管４２には、バルブ４４及び上流圧力計２２が設けられている。
【００４８】
接触酸化ろ過塔２０は、膜ろ過塔１８を通過した塩素共存状態の膜ろ過水中に含有する溶解性マンガンを接触酸化により不溶化し、なおかつ、不溶化したマンガンを除去するものである。接触酸化ろ過塔２０の触媒としては、繊維ろ過材に人工的にマンガンを付着したものが用いられている。又、接触酸化ろ過塔２０は、第３配管４６を介して処理水槽２６に接続され、第３配管４６から分岐した第４配管４８を介して反応槽１６に接続されている。第３配管４６には、バルブ５０及び下流圧力計２４が設けられている。第４配管４８には、バルブ５２が設けられている。接触酸化ろ過塔２０の逆洗タイミングは、接触酸化ろ過塔２０の上流及び下流に設けられた圧力計２２，２４によって検出された圧力、すなわち、上流圧力と下流圧力との圧力差に基づいて逆洗を実施する。接触酸化ろ過塔２０の通水条件としては、マンガン濃度等の原水性状に応じて、ＬＶ（線速度）＝２０〜１００ｍ／Ｈｒ、ＳＶ（空間速度）＝２０〜２００ｍ／Ｈｒで設定されていることが望ましい。
【００４９】
圧力計２２，２４は、第２配管４２を通過する膜ろ過水の圧力及び第３配管４６を通過する処理水の圧力を検出し、圧力計２２，２４によって検出された検出値は、制御手段３０に送信する。上流圧力計２２は、接触酸化ろ過塔２０の上流、すなわち、第２配管４２に設けられ、下流圧力計２４は、接触酸化ろ過塔２０の下流、すなわち、第３配管４６に設けられている。
【００５０】
処理水槽２６は、接触酸化ろ過塔２０を通過した処理水を貯留するものである。この処理水は、接触酸化ろ過塔２０によりろ過した水、すなわち、不溶性マンガンが完全に除去された水である。又、処理水槽２６は、逆洗手段２８の逆洗配管５４と接続されている。
【００５１】
逆洗手段２８は、膜ろ過塔１８内及び接触酸化ろ過塔２０内を洗浄するものである。逆洗手段２８は、制御手段３０によって逆洗タイミングが制御され、処理水槽２６と膜ろ過塔１８及び接触酸化ろ過塔２０とを接続する逆洗配管５４と、逆洗供給ポンプ５６と、バブリング配管５８と、反応槽１６及び接触酸化ろ過塔２０を接続する返送配管６０と、排水配管６２とを含んでいる。逆洗手段２８は、膜ろ過塔１８を逆洗する場合、一定時間ごとに逆洗を実施し、接触酸化ろ過塔２０を逆洗する場合、接触酸化ろ過塔２０の上流及び下流の圧力差に基づいて、逆洗を実施する。
【００５２】
逆洗配管５４は、バルブ６４，６６が設けられ、これらバルブ６４，６６を開放又は閉鎖することにより、適宜処理水を膜ろ過塔１８及び接触酸化ろ過塔２０に通水する。具体的に、処理水を膜ろ過塔１８に通水する場合、バルブ６４を開放し、バルブ６６を閉鎖することにより、膜ろ過塔１８のみに通水が行われ、処理水を接触酸化ろ過塔２０に通水する場合、バルブ６６を開放し、バルブ６４を閉鎖することにより、接触酸化ろ過塔２０のみに通水が行われる。このバルブ６４，６６の開放及び閉鎖は、制御手段３０によって制御されている。逆洗供給ポンプ５６は、処理水槽２６内の処理水を汲み上げて、適宜膜ろ過塔１８及び接触酸化ろ過塔２０に供給するものである。
【００５３】
バブリング配管５８は、接触酸化ろ過塔２０に接続する逆洗配管５４と連通しており、接触酸化ろ過塔２０の逆洗と同時に、空気を供給するものである。バブリング配管５８には、バルブ６８が設けられ、このバルブ６８は、接触酸化ろ過塔２０を逆洗するとき、開放され、膜ろ過塔１８を逆洗するとき、閉鎖される。返送配管６０は、反応槽１６と接触酸化ろ過塔２０とを接続し、接触酸化ろ過塔２０の逆洗による逆洗排水を反応槽１６へ返送する。又、返送配管６０は、バルブ７０が設けられ、このバルブ７０は、接触酸化ろ過塔２０を逆洗するとき、開放され、接触酸化ろ過塔２０の通常運転、すなわち、溶解性マンガンを除去しているとき、閉鎖される。排水配管６２は、膜ろ過塔１８に接続され、膜ろ過塔１８の逆洗による逆洗排水を外部に排出する。又、排水配管６２は、バルブ７２が設けられ、このバルブ７２は、膜ろ過塔１８を逆洗するとき、開放され、膜ろ過塔１８の通常運転、すなわち、原水を膜ろ過しているとき、閉鎖される。
【００５４】
制御手段３０は、酸化剤注入ポンプ１４による塩素系酸化剤の供給量、各バルブ４０，４４，５０，５２，６４，６６，６８、７０及び７２の開放又は閉鎖、逆洗手段２８の運転等を制御するロジックを含んでいる。
【００５５】
以上のように構成した水処理システム１０Ａによる溶解性マンガンを含有する原水の水処理方法について図３のフローチャートを参照して次に説明する。
【００５６】
図３を参照して、原水供給配管１２から原水を供給し（原水供給工程Ｓ１）、原水を反応槽１６に貯留する前に、酸化剤注入ポンプ１４により次亜塩素酸ソーダ等の塩素系酸化剤を、注入配管３２を介して原水供給配管１２内の原水に注入して（酸化剤注入工程Ｓ２）、反応槽１６に供給する。
【００５７】
そして、塩素共存状態とした原水を貯留した反応槽１６内で撹拌手段３４によって曝気を実施し、原水中に含有する鉄や微生物等の濁質分を酸化反応させ（反応工程Ｓ３）、その後、膜ろ過塔１８に供給する。このとき、第１配管３６に設けられたバルブ４０を開放し、原水を供給ポンプ３８によって膜ろ過塔１８に供給する。
【００５８】
そして、塩素共存状態とした原水を膜ろ過塔１８によって膜ろ過する（濁質除去工程Ｓ４）。膜ろ過塔１８を通過した塩素共存状態の膜ろ過水は、第２配管４２を介して接触酸化ろ過塔２０に下向流で供給する。このとき、原水に含有する濁質分は、膜ろ過塔１８によってろ過されるが、溶解性マンガンは、膜ろ過水に残存した状態で膜ろ過塔１８を通過し、次の処理工程に供給される。
【００５９】
そして、接触酸化ろ過塔２０に供給した膜ろ過水は、膜ろ過水に残存する溶解性マンガンを、接触酸化ろ過塔２０内の触媒、すなわち、人工的にマンガンを付着した繊維ろ過材による接触酸化により、不溶化し、不溶化したマンガン（不溶性マンガン）をろ過する（マンガン除去工程Ｓ５）。
【００６０】
そして、接触酸化ろ過塔２０によってろ過した処理水は、第３配管４６を介して処理水槽２６に供給し、貯留する。このとき、第４配管４８のバルブ５２を閉鎖し、第３配管４６のバルブ５０を開放することで、処理水が接触酸化ろ過塔２０から処理水槽２６へと導通する。この処理水は、不溶性マンガンが完全に除去された状態で処理水槽２６に貯留する。
【００６１】
次に、膜ろ過塔１８及び接触酸化ろ過塔２０の逆洗（逆洗工程Ｓ６）について説明する。
膜ろ過塔１８の逆洗は、塩素共存状態とした、溶解性マンガンを含有した原水を一定時間通水した後、水処理システム１０Ａの運転を停止し、逆洗手段２８によって逆洗を実施する。このとき、逆洗水は、処理水槽２６内の処理水を用い、逆洗供給ポンプ５６により処理水を膜ろ過塔１８の上部から下向流で供給する。膜ろ過塔１８を逆洗した逆洗排水は、排出配管６２介して外部へと排出する（排出工程Ｓ８）。このとき、排水配管６２のバルブ７２は、開放されているが、第１配管３６及び第２配管４２に設けられたバルブ４０，４４を閉鎖し、逆洗排水を反応槽１６及び接触酸化ろ過塔２０に供給しないようにしている。
【００６２】
接触酸化ろ過塔２０の逆洗は、水処理システム１０Ａの運転中、接触酸化ろ過塔２０の上流及び下流に設けられた圧力計２２，２４によって接触酸化ろ過塔２０の上流圧力及び下流圧力を検出し、この検出された上流圧力及び下流圧力の圧力差が一定に達したとき、逆洗手段２８によって逆洗を実施する。このとき、逆洗水は、処理水槽２６内の処理水を用い、逆洗供給ポンプ５６により処理水を接触酸化ろ過塔２０の下部から上向流で供給する。又、接触酸化ろ過塔２０の逆洗と同時に、バブリング配管５８を介して空気を供給し、バブリングを実施する。接触酸化ろ過塔２０を逆洗した逆洗排水は、返送配管６０を介して反応槽１６へと返送する（返送工程Ｓ７）。このとき、返送配管６０に設けられバルブ７０は、開放されているが、第２配管４２のバルブ４４、第３配管４６のバルブ５０及び第４配管４８のバルブ５２を閉鎖して、膜ろ過塔１８及び処理水槽２６に供給しないようにしている。
【００６３】
接触酸化ろ過塔２０の逆洗終了後、原水を一定時間通水し、処理水を第４配管４８を介して反応槽１６に循環させた。このとき、処理水は、第３配管４６に設けられたバルブ５０を閉鎖し、第４配管４８に設けられたバルブ５２を開放することにより処理水槽２６に供給されず、反応槽１６に循環する。
【００６４】
上記の本願発明の第１実施形態の水処理システム１０Ａによると、塩素共存状態とした、溶解性マンガンを含有する原水を膜ろ過し、原水に含有する濁質分を分離除去して、その後、膜ろ過水に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶化し、不溶化したマンガンを除去する。これにより、膜ろ過装置１８による濁質除去工程において、塩素共存状態の原水を膜ろ過することで、微生物の増殖を塩素成分によって抑制し、かつ、濁質分を確実に分離除去し、その後の処理工程において、濁質分を含有しない水（膜ろ過水）を供給することが可能となる。又、続く接触酸化ろ過塔２０によるマンガン除去工程に至るまで、塩素共存状態を維持した膜ろ過水を供給することで、微生物の増殖を塩素成分によって抑制し、かつ、塩素成分の触媒作用により、溶解性マンガンの酸化が進行し、マンガン酸化物として析出する。そして、溶解性マンガンを不溶化してろ過することで、処理水中への不溶性マンガンの流出を防ぐ。又、マンガン除去工程では、膜ろ過水中に濁質分が含まれていないため、溶解性マンガンを高ＬＶ及び高ＳＶで除去することが可能となる。
【００６５】
又、接触酸化ろ過塔２０の接触酸化触媒として、人工的に酸化マンガンを付着させた繊維を用いることで、接触酸化ろ過塔２０を小型化することが可能となる。接触酸化ろ過塔２０は、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンが接触酸化により不溶性マンガンとする工程と、不溶性マンガンをろ過する工程とが、同一工程で行われ、不溶性マンガンを確実に除去することができ、ろ過後の処理水中への不溶性マンガンの流出を確実に防止することが可能となる。又、接触酸化及びろ過を同一工程で行うことにより、設備コストを低減することが可能となる。
【００６６】
更に、水処理システム１０Ａは、原水に対して反応槽１６、若しくは、反応槽１６の上流から塩素系酸化剤を注入することで、原水を膜ろ過する前に塩素共存状態とすることが可能となる。酸化剤は、原水に注入することにより、原水中に含まれる濁質分を酸化反応させ、膜ろ過するときに確実に濁質分を分離除去することができ、溶解性マンガンを含む膜ろ過水が次の処理工程に送られることが可能となる。
【００６７】
水処理システム１０Ａの逆洗手段２８は、接触酸化ろ過塔２０内を逆洗及びバブリングを実施することにより、確実に洗浄することが可能となる。また、逆洗手段２８は、返送配管６０を介して反応槽１６と接触酸化ろ過塔２０とを接続することにより、逆洗された逆洗排水を反応槽１６へ確実に返送することが可能となる。反応槽１６内は、塩素共存状態で維持されているため、逆洗排水が反応槽１６に返送された際、溶解性マンガンの一部を不溶化させ、不溶化されたマンガンを膜ろ過塔１８で膜ろ過することにより、システムの負荷を低減するものとなる。逆洗水は、接触酸化ろ過塔２０を通過した処理水を使用することにより、接触酸化ろ過塔２０の２次側での膜閉塞を防止することが可能となる。
【００６８】
又、逆洗手段２８は、接触酸化ろ過塔２０の上流及び下流に設けられた圧力計２２，２４によって検出された上流及び下流の圧力差に基づいて運転を適切に制御することで、接触酸化ろ過塔２０を適切なタイミングで逆洗することが可能となる。逆洗手段２８は、圧力差に基づいて制御することで、逆洗頻度を抑制することが可能となる。
【００６９】
次に、本発明の第２実施形態について、図２を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同じ参照符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００７０】
図２に示すように、第２実施形態に係る水処理システム１０Ｂでは、上記第１実施形態の接触酸化ろ過塔２０の代わりに、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを、接触酸化により不溶化する接触酸化塔８０と、不溶性マンガンを除去するろ過塔８２とを用いている。
【００７１】
接触酸化塔８０は、触媒としてろ過抵抗が低い触媒を用いられていることが望ましい。具体的には、毛糸状の繊維、中空糸膜、不織布等に人工的にマンガンを付着して用いる。又、接触酸化塔２０は、第５配管８４を介してろ過塔８２と接続されている。接触酸化塔８０は、逆洗手段２８の逆洗配管５４及び第１バブリング配管１０２と接続され、更に、逆洗した際の逆洗水を反応槽１６へ返送するための第１返送配管９８と接続されている。接触酸化塔８０の逆洗は、原水性状を考慮して、積算処理時間で一定時間に達したときに逆洗を実施することが望ましい。接触酸化塔２０の通水条件としては、ＬＶ＝２０〜１００ｍ／Ｈｒ、ＳＶ＝２０〜２００ｍ／Ｈｒで設定されていることが望ましい。第５配管８４は、バブル８６及び上流圧力計２２を設けている。
【００７２】
ろ過塔８２は、１０μｍ程度の不溶性マンガンを除去することができ、かつ、逆洗可能なろ過方法とすることが望ましい。具体的には、大孔径ろ過膜、砂ろ過又は繊維ろ過等のろ過を用いることができ、本実施形態では、繊維ろ過を用いている。ろ過塔８２は、逆洗配管５４及び第２バブリング配管１０４と接続され、更に、逆洗した際の逆洗水を反応槽１６へ返送するための第２返送配管１００と接続されている。ろ過塔８２の通水条件としては、選択するろ過方法によって適正範囲で通水することが好ましく、繊維ろ過の場合、ＬＶ＝２０〜１００ｍ／Ｈｒの範囲で通水することが望ましい。
【００７３】
圧力計２２，２４は、ろ過塔８２の上流及び下流の圧力を検出し、上流圧力計２２は、第５配管８４に設けられ、下流圧力計２４は、第３配管４６に設けられている。逆洗手段２８は、各バルブ８８，９０及び９２を逆洗配管５４に設け、逆洗配管５４は、第１バブリング配管９４及び第２バブリング配管９６と接続されている。又、逆洗手段２８は、反応槽１６と接触酸化塔８０とを接続する第１返送配管９８と、反応槽１６とろ過塔８２とを接続する第２返送配管１００とを備えている。第１バブリング配管９４及び第２バブリング配管９６は、バルブ１０２，１０４を設けている。第１返送配管９８及び第２返送配管１００は、バルブ１０６，１０８を設けている。
【００７４】
以上のように構成した第２実施形態に係る水処理システム１０Ｂによる溶解性マンガンを含有する原水の水処理方法について図４のフローチャートを参照して次に説明する。
なお、以下の説明において、上記第１実施形態に対して、異なる工程についてのみ詳細に説明する。
【００７５】
膜ろ過塔１８によって膜ろ過された膜ろ過水を、第２配管４２を介して接触酸化塔８０に下向流で供給し、膜ろ過水に残存する溶解性マンガンを、人工的にマンガンを付着した繊維ろ過材による接触酸化により、不溶化する（膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとする工程Ｓ５）。その後、接触酸化塔８０を通過した水は、第５配管８４を介してろ過塔８２に下向流で供給し、不溶性マンガンを除去する（不溶性マンガンを除去する工程Ｓ６）。そして、処理水を処理水槽２６へと供給する。
【００７６】
次に、接触酸化塔８０及びろ過塔８２の逆洗（逆洗工程Ｓ７）について説明する。
接触酸化塔８０の逆洗は、一定時間ごとに実施し、逆洗供給ポンプ５６によって処理水槽２６内の処理水を汲み上げ、処理水を接触酸化塔８０の下部から上向流で供給する。又、接触酸化塔８０の逆洗と同時に、第１バブリング配管９４を介して空気を供給し、バブリングを実施する。接触酸化塔２０を逆洗した逆洗排水は、第１返送配管９８を介して反応槽１６へと返送する（返送工程Ｓ８）。このとき、制御手段３０によって第２配管４２のバルブ４４、第５配管８４のバルブ８６、逆洗配管５４のバルブ８８，９２及び第２バブリング配管９６のバルブ１０４を閉鎖して、逆洗水又は逆洗排水を膜ろ過塔１８及びろ過塔８２に供給しないようにしている。
【００７７】
ろ過塔８２の逆洗は、水処理システム１０Ｂの運転中、ろ過塔８２の上流及び下流に設けられた圧力計２２，２４によって上流圧力及び下流圧力を検出し、この検出された上流圧力及び下流圧力の圧力差が一定に達したとき、逆洗供給ポンプ５６によって処理水を汲み上げ、処理水をろ過塔８２の下部から上向流で供給する。又、ろ過塔８２の逆洗と同時に、第２バブリング配管９６を介して空気を供給し、バブリングを実施する。ろ過塔８２を逆洗した逆洗排水は、第２返送配管１００を介して反応槽１６へと返送する（返送工程Ｓ８）。ろ過塔８２の逆洗終了後、原水を一定時間通水し、処理水を第４配管４８を介して反応槽１６へ循環させた。ろ過塔８２を逆洗する際、制御手段３０によって第５配管８４のバルブ８６、逆洗配管５４のバルブ８８，９０及び第１バブリング配管９４のバルブ１０２を閉鎖して、逆洗水又は逆洗排水を膜ろ過塔１８及び接触酸化塔８０に供給しないようにしている。
【００７８】
上記第２実施形態に係る水処理システム１０Ｂでは、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを、塩素共存状態を維持したまま供給し、微生物の増殖を塩素成分によって抑制し、かつ、接触酸化により不溶性マンガンとする。その後、不溶性マンガンをろ過することで、不溶性マンガンを確実に除去することができ、ろ過後の処理水中への不溶性マンガンの流出を確実に防止することが可能となる。又、接触酸化塔８０（接触酸化する工程）とろ過塔８２（ろ過する工程）とを適切に選択することで、処理能力を適切に発揮することが可能となる。又、水処理システム１０Ｂは、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することが可能となる。
【００７９】
次に、上記第１実施形態に係る水処理システム１０Ａ、及び、上記第２実施形態に係る水処理システム１０Ｂを比較するための比較例について、図５を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同じ参照符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
図５を参照して、比較例の水処理システム１０Ｃは、膜ろ過塔１８の下流に設けられた上記第１実施形態の接触酸化ろ過塔２０又は上記第２実施形態の接触酸化塔８０及びろ過塔８２を設けず、膜ろ過塔１８と処理水槽２６とを配管１１６を介して接続した。配管１１６は、膜ろ過塔１８によって膜ろ過した処理水を処理水槽２６に供給するものである。又、配管１１６は、バルブ１１８を設けている。
【００８０】
以上のように構成した比較例の水処理システム１０Ｃによる溶解性マンガンを含有する原水の水処理方法について次に説明する。
なお、以下の説明において、上記第１実施形態に対して、異なる工程についてのみ詳細に説明する。
【００８１】
膜ろ過した処理水は、配管１１６を介して処理水槽２６へ貯留する。このとき、処理水は、溶解性マンガンを含有した状態で処理水槽２６に貯留する。
【００８２】
膜ろ過塔１８の逆洗は、一定時間ごとに実施し、逆洗供給ポンプ５６によって処理水槽２６内の処理水を汲み上げて、膜ろ過塔１８の上部から下向流で供給する。このとき、配管１１６のバルブ１１８を閉鎖して、逆洗排水を処理水槽２６に供給しないようにしている。逆洗による逆洗排水は、排出配管６２を介して外部に排出した。このとき、水処理システム１０Ｃは、膜ろ過塔１８への通水を停止して、逆洗を実施する。
【００８３】
ここで、第１実施形態、第２実施形態及び比較例の水処理システム１０Ａ，１０Ｂ及び１０Ｃにおける膜閉塞評価及び水質分析評価について説明する。
まず、第１実施形態、第２実施形態及び比較例の水処理システム１０Ａ，１０Ｂ及び１０Ｃの実施条件について説明する。
水処理システム１０Ａ，１０Ｂ及び１０Ｃは、Ｆｅ（鉄）５ｍｇ／Ｌ、Ｍｎ（マンガン）０．１ｍｇ／Ｌ及びｐＨ７．５の水を人口原水として３ヶ月間連続通水を実施した。酸化剤注入ポンプ１４によって原水に注入される塩素系酸化剤としては、次亜塩素酸ソーダを用いた。
膜ろ過塔１８の運転条件としては、膜ろ過流速１ｍ３／ｍ２／Ｄａｙでろ過を実施し、原水を９０分間通水した後、膜ろ過塔１８の逆洗として処理水の通水を２．２ｍ３／ｍ２／Ｄａｙで１分間実施した。
接触酸化ろ過塔２０の通水条件としては、ＬＶ＝１００ｍ／Ｈｒ、ＳＶ＝２００ｍ／Ｈｒで処理を行った。
【００８４】
まず、第１実施形態に係る水処理システム１０Ａの水処理方法において、３ヶ月間連続通水した結果、膜閉塞評価では、膜ろ過塔１８の初期差圧５０ｋＰａ（２５℃換算）を維持した状態で、３ヶ月間通水を行うことができたことを確認した。これにより、不溶性マンガンによる膜閉塞を引起さないことが確認された。
水質分析評価では、初期の原水に含有されたＦｅ５ｍｇ／Ｌ、Ｍｎ０．１ｍｇ／Ｌに対して、処理水は、Ｆｅ０．０３ｍｇ／Ｌ未満、Ｍｎ０．００５ｍｇ／Ｌ未満となり、良好な水質を保持していることが確認された。
【００８５】
第２実施形態に係る水処理システム１０Ｂの水処理方法において、３ヶ月間連続通水した結果、膜閉塞評価では、膜ろ過塔１８の初期差圧５０ｋＰａ（２５℃換算）を維持した状態で、３ヶ月間通水を行うことができたことを確認した。これにより、不溶性マンガンによる膜閉塞を引起さないことが確認された。
水質分析評価では、初期の原水に含有されたＦｅ５ｍｇ／Ｌ、Ｍｎ０．１ｍｇ／Ｌに対して、処理水は、Ｆｅ０．０３ｍｇ／Ｌ未満、Ｍｎ０．００５ｍｇ／Ｌ未満となり、良好な水質を保持していることが確認された。
【００８６】
比較例に係る水処理システム１０Ｃの水処理方法において、３ヶ月間連続通水した結果、膜閉塞評価では、膜ろ過塔１８の初期差圧５０ｋＰａ（２５℃換算）に対して、１ヶ月経過後膜ろ過塔１８の差圧１００ｋＰａ（２５℃換算）となり、１．５ヶ月経過後膜ろ過１８の差圧２００ｋＰａ（２５℃換算）となることが確認された。差圧が上昇したため、原水の通水を停止した。これにより、不溶性マンガンによる膜閉塞が引起されていることが確認された。
水質分析評価では、初期の原水に含有されたＦｅ０．０３ｍｇ／Ｌ、Ｍｎ０．１ｍｇ／Ｌに対して、１ヶ月経過後Ｆｅ０．０３ｍｇ／Ｌ未満、Ｍｎ０．０７ｍｇ／Ｌとなり、１．５ヶ月経過後Ｆｅ０．０３ｍｇ／Ｌ未満、Ｍｎ０．０５ｍｇ／Ｌ未満であることが確認された。これにより、所定水準の水質を得ることができなかった。
【００８７】
この結果、水処理システム１０Ｃは、溶解性マンガンを含有した処理水を処理水槽２６に貯留することで、時間の経過により、溶解性マンガンの不溶化が進行し、処理水槽２６内に不溶性マンガンが析出された。このため、不溶性マンガンを含有した処理水を逆洗水として用いることで膜閉塞を引起すことがわかった。これに対して、水処理システム１０Ａ及び１０Ｂは、接触酸化ろ過塔２０、又は、接触酸化塔８０及びろ過塔８２によって溶解性マンガンを接触酸化により不溶化させ、不溶性マンガンを除去したことにより、処理水槽２６内に不溶性マンガンの流出を防止した。このため、不溶性マンガンを含有しない処理水を逆洗水として用いることで膜閉塞を防止することが確認された。
【００８８】
なお、上記第１実施形態の接触酸化ろ過塔２０及び上記第２実施形態の接触酸化塔８０の触媒として、人工的にマンガンを付着したものを用いているが、マンガン砂、二酸化マンガン鉱石、マンガンゼオライト、人工的に酸化マンガンを付着させた担体等を用いてもよい。
【００８９】
上記第１実施形態及び上記第２実施形態の反応槽１６は、共存する塩素としては、遊離残留塩素として０．１ｍｇ／Ｌ以上であるか、結合塩素を含んだ全残留塩素として０．３ｍｇ／Ｌ以上注入することが好ましい。また、必要に応じ溶解性マンガンを含有する原水を塩素共存状態で維持しながら、ｐＨ（水素イオン指数）を調整する凝集剤を含ませてもよい。これにより、原水中に含まれる有機物及び無機物を、より効率的に除去することが可能となる。
【００９０】
上記第１実施形態の接触酸化ろ過塔２０及び上記第２実施形態のろ過塔８２の下流に濁度計を設けてもよい。これにより、濁度により不溶性マンガンを監視することができ、膜の閉塞を抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００９１】
１０Ａ，１０Ｂ…水処理システム、１６…反応槽、１８…膜ろ過塔（膜ろ過装置）、２０…接触酸化ろ過塔（接触酸化・ろ過塔）、２６…処理水槽、８０…接触酸化塔（接触酸化・ろ過塔）、８２…ろ過塔（接触酸化・ろ過塔）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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