(57)【要約】【課題】フッ素含有廃水中のフッ素を十分に低コストで除去する方法を提供する。【解決手段】実施形態の水処理方法は、反応領域及び越流領域を有する反応槽中において、カルシウム剤貯留槽及び機能粉貯留槽から、それぞれカルシウム剤、並びにフッ化カルシウム、硫酸カルシウム及びリン酸カルシウムを含む混合機能粉を添加し、被処理水中に含まれるフッ化物イオンを、フッ化カルシウムの状態で混合機能粉の表面上に晶析させるステップと、固液分離装置のフィルターにろ過助材貯留槽からろ過助材を供給して、フィルター上にろ過助材層を形成するステップとを具える。また、反応槽の越流領域中で、析出した前記フッ化カルシウムを含む混合機能粉の一部を沈殿分離するステップと、析出したフッ化カルシウムを含む混合機能粉の残部を固液分離装置に供給し、フィルター及びろ過助材層によってろ過して除去し、処理水を得るステップとを具える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ化物イオンを含む被処理水の処理方法であって、
反応領域及び越流領域を有する反応槽中において、カルシウム剤貯留槽及び機能粉貯留槽から、それぞれカルシウム剤、並びにフッ化カルシウム、硫酸カルシウム及びリン酸カルシウムを含む混合機能粉を添加し、前記被処理水中に含まれる前記フッ化物イオンを、フッ化カルシウムの状態で前記混合機能粉の表面上に晶析させるステップと、
固液分離装置のフィルターにろ過助材貯留槽からろ過助材を供給して、当該フィルター上にろ過助材層を形成するステップと、
前記反応槽の前記越流領域中で、析出した前記フッ化カルシウムを含む前記混合機能粉の一部を沈殿分離するステップと、
前記析出したフッ化カルシウムを含む前記混合機能粉の残部を前記固液分離装置に供給し、前記フィルター及び前記ろ過助材層によってろ過して除去し、処理水を得るステップと、
を具えることを特徴とする、水処理方法。
【請求項２】
前記ろ過助材層を前記処理水で剥離させた後、前記ろ過助材層を構成する前記ろ過助材を洗浄槽に導入し、前記ろ過助材に付着した前記混合機能粉を洗浄除去した後、前記ろ過助材を前記ろ過助材貯留槽に導入して貯留し、前記ろ過助材層を形成するために再利用するステップと、
前記洗浄除去された混合機能粉を前記機能粉貯留槽に導入して貯留し、前記反応槽に供給するために再利用するステップと、
を具えることを特徴とする、請求項１に記載の水処理方法。
【請求項３】
前記ろ過助材層を洗浄水で剥離させた後、前記ろ過助材層を構成する前記ろ過助材を洗浄槽に導入し、前記ろ過助材に付着した前記混合機能粉を洗浄除去した後、前記ろ過助材を前記ろ過助材貯留槽に導入して貯留し、前記ろ過助材層を形成するために再利用するステップと、
前記洗浄除去された混合機能粉を前記機能粉貯留槽に導入して貯留し、前記反応槽に供給するために再利用するステップと、
を具えることを特徴とする、請求項１に記載の水処理方法。
【請求項４】
前記洗浄水で前記フィルターを逆通水し、前記ろ過助材層を剥離させることを特徴とする、請求項３に記載の水処理方法。
【請求項５】
かき取り機構を用いて前記ろ過助材層を剥離した後、前記処理水又は前記洗浄水によって前記ろ過助材層を構成する前記ろ過助材を洗浄槽に導入することを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一に記載の水処理方法。
【請求項６】
前記機能粉貯留槽の上流側又は下流側に配設された脱水機において、前記洗浄除去された混合機能粉を脱水するステップを具えることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一に記載の水処理方法。
【請求項７】
前記ろ過助材貯留槽及び前記固液分離装置間に流量計及び圧力計の少なくとも一つを配設し、前記ろ過助材貯留槽からの前記固液分離装置への前記ろ過助材の流量及び圧力の少なくとも一方を監視しながら、前記流量計及び前記圧力計の少なくとも一つと電気的に接続された制御装置によって、前記ろ過助材貯留槽から前記固液分離装置に供給する前記ろ過助材の量を制御するステップを具えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載の水処理方法。
【請求項８】
前記ろ過助材貯留槽内のろ過助材の濃度を検出するセンサを配設し、前記ろ過助材貯留槽中のろ過助材の濃度を監視しながら、前記センサと電気的に接続された制御装置によって、前記ろ過助材貯留槽から前記固液分離装置に供給する前記ろ過助材の量を制御するステップを具えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載の水処理方法。
【請求項９】
前記反応槽の前記反応領域内に、ドラフトチューブ及び当該ドラフトチューブ内に攪拌機を配設し、前記反応領域内において縦方向の撹拌流を生成するステップを具えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一に記載の水処理方法。
【請求項１０】
前記反応槽の下部から気体を導入して前記反応槽内に縦方向の撹拌流を生成するステップを具えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一に記載の水処理方法。
【請求項１１】
前記反応槽の上流側に固形物分離槽を配設し、前記被処理水中に含まれる固形物を予め沈降分離して除去するステップを具えることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一に記載の水処理方法。
【請求項１２】
フッ化物イオンを含む被処理水の処理装置であって、
カルシウム剤を貯留するためのカルシウム剤貯留槽と、
フッ化カルシウム、硫酸カルシウム及びリン酸カルシウムを含む混合機能粉を貯留するための機能粉貯留槽と、
反応領域及び越流領域を有し、前記カルシウム剤貯留槽及び前記機能粉貯留槽から、それぞれカルシウム剤、及び混合機能粉を添加し、前記被処理水中に含まれる前記フッ化物イオンを、フッ化カルシウムの状態で前記混合機能粉の表面上に晶析させるとともに、前記越流領域中で、析出した前記フッ化カルシウムを含む前記混合機能粉の一部を沈殿分離するための反応槽と、
ろ過助材貯留槽からろ過助材を供給して、ろ過助材層を形成するためのフィルターを有し、前記析出したフッ化カルシウムを含む前記混合機能粉の残部を、前記フィルター及び前記ろ過助材層によってろ過して除去し、処理水を得るための固液分離装置と、
を具えることを特徴とする、水処理装置。
【請求項１３】
前記ろ過助材層を前記処理水で剥離させた後、前記ろ過助材層を構成する前記ろ過助材に付着した前記混合機能粉を洗浄除去し、前記ろ過助材を前記ろ過助材貯留槽に導入して貯留し、前記ろ過助材層を形成するために再利用するとともに、前記洗浄除去された混合機能粉を前記機能粉貯留槽に導入して貯留し、前記反応槽に供給するために再利用するための洗浄槽を具えることを特徴とする、請求項１２に記載の水処理装置。
【請求項１４】
前記ろ過助材層を洗浄水で剥離させた後、前記ろ過助材層を構成する前記ろ過助材に付着した前記混合機能粉を洗浄除去し、前記ろ過助材を前記ろ過助材貯留槽に導入して貯留し、前記ろ過助材層を形成するために再利用するとともに、前記洗浄除去された混合機能粉を前記機能粉貯留槽に導入して貯留し、前記反応槽に供給するために再利用するための洗浄槽を具えることを特徴とする、請求項１２に記載の水処理装置。
【請求項１５】
前記洗浄水で前記フィルターを逆通水し、前記ろ過助材層を剥離させるための逆通水機構を具えることを特徴とする、請求項１４に記載の水処理装置。
【請求項１６】
前記ろ過助材層を剥離し、前記処理水又は前記洗浄水によって前記ろ過助材層を構成する前記ろ過助材を洗浄槽に導入するためのかき取り機構を具えることを特徴とする、請求項１３〜１５のいずれか一に記載の水処理装置。
【請求項１７】
前記機能粉貯留槽の上流側又は下流側に配設され、前記洗浄除去された混合機能粉を脱水するための脱水機を具えることを特徴とする、請求項１３〜１６のいずれか一に記載の水処理装置。
【請求項１８】
前記ろ過助材貯留槽及び前記固液分離装置間に配設され、前記ろ過助材貯留槽からの前記固液分離装置への前記ろ過助材の流量及び圧力の少なくとも一方を監視するための流量計及び圧力計の少なくとも一つと、
前記流量計及び前記圧力計の少なくとも一つと電気的に接続され、前記ろ過助材貯留槽から前記固液分離装置に供給する前記ろ過助材の量を制御するための制御装置と、
を具えることを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか一に記載の水処理装置。
【請求項１９】
前記ろ過助材貯留槽内のろ過助材の濃度を検出し、前記ろ過助材貯留槽中のろ過助材の濃度を監視するためのセンサと、
前記センサと電気的に接続され、前記ろ過助材貯留槽から前記固液分離装置に供給する前記ろ過助材の量を制御するための制御装置と、
を具えることを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか一に記載の水処理装置。
【請求項２０】
前記反応槽の前記反応領域内において、当該反応領域内において縦方向の撹拌流を生成するためのドラフトチューブ及び当該ドラフトチューブ内に配設された攪拌機を具えることを特徴とする、請求項１２〜１９のいずれか一に記載の水処理装置。
【請求項２１】
前記反応槽の下部から気体を導入して前記反応槽内に縦方向の撹拌流を生成するように構成したことを特徴とする、請求項１２〜１９のいずれか一に記載の水処理装置。
【請求項２２】
前記反応槽の上流側に配設され、前記被処理水中に含まれる固形物を予め沈降分離して除去するための固形物分離槽を具えることを特徴とする、請求項１２〜２１のいずれか一に記載の水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、フッ素含有廃水の処理方法及びフッ素含有廃水の処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アジア地域での製造が拡大する電子デバイス、半導体の製造工程から排出されるフッ素は、所定の濃度までは人体に有効であって、例えば濃度が1mg/L程度では虫歯抑制効果があるとされている。しかしながら、過剰に摂取すると人体に悪影響を与えることが知られているため、水質汚濁防止法では排水基準が定められている。
【０００３】
これまで、フッ素含有廃水中のフッ素はカルシウム剤と反応させ、フッ化カルシウムとして固定化する処理方法で処理されてきた。しかしながら、フッ化カルシウムは微量ながら水に溶解するため、カルシウム剤による単独処理ではフッ素含有廃水中のフッ素濃度を十分に低減することができず、排水基準をクリアできないという課題があった。
【０００４】
例えば、特許文献１では、フッ素含有廃水にカルシウム剤を添加してフッ素をフッ化カルシウムとして固液分離するに当たり、水質が変動するフッ素含有廃水のイオン強度を測定し、その測定値に基づいてカルシウム剤の添加量制御を行っている。しかしながら、このような凝集沈殿法では、上述したようにフッ化カルシウムを生成してフッ素を固定化する方法であるため、フッ素含有廃水中のフッ素を十分に低減することができないという問題がある。また、フッ素濃度を低減するために高分子凝集剤の注入に伴う大量の汚泥が発生し、環境負荷の増大や処分費の発生が問題となる。
【０００５】
特許文献２では、消石灰と酸とを混合したカルシウム溶液中のカルシウムの濃度を測定し、そのカルシウム濃度に基づいてカルシウム溶液を添加してフッ化カルシウムの結晶を生成させ、フッ素含有廃水中のフッ素を固定化する方法が開示されている。しかしながら、このような晶析法では、上述したようにフッ化カルシウムを生成してフッ素を固定化する方法であるため、フッ素含有廃水中のフッ素を十分に低減することができないという問題がある。また、システムが複雑化して、処理コストが増大するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２３３５６８号公報
【特許文献２】特開２００９−１１８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、フッ素含有廃水中のフッ素を十分に低コストで除去する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】
実施形態の水処理方法は、フッ化物イオンを含む被処理水の処理方法であって、反応領域及び越流領域を有する反応槽中において、カルシウム剤貯留槽及び機能粉貯留槽から、それぞれカルシウム剤、並びにフッ化カルシウム、硫酸カルシウム及びリン酸カルシウムを含む混合機能粉を添加し、前記被処理水中に含まれる前記フッ化物イオンを、フッ化カルシウムの状態で前記混合機能粉の表面上に晶析させるステップと、固液分離装置のフィルターにろ過助材貯留槽からろ過助材を供給して、当該フィルター上にろ過助材層を形成するステップとを具える。また、前記反応槽の前記越流領域中で、析出した前記フッ化カルシウムを含む前記混合機能粉の一部を沈殿分離するステップと、前記析出したフッ化カルシウムを含む前記混合機能粉の残部を前記固液分離装置に供給し、前記フィルター及び前記ろ過助材層によってろ過して除去し、処理水を得るステップとを具える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態における水処理装置の概略構成図である。
【図２】第２の実施形態における水処理装置の概略構成図である。
【図３】第３の実施形態における水処理装置の概略構成図である。
【図４】第４の実施形態における水処理装置の概略構成図である。
【図５】第５の実施形態における水処理装置の概略構成図である。
【図６】第６の実施形態における水処理装置の概略構成図である。
【図７】第７の実施形態における水処理装置の概略構成図である。
【図８】第８の実施形態における水処理装置の反応槽の概略構成図である。
【図９】第９の実施形態における水処理装置の概略構成図である。
【図１０】第１０の実施形態における水処理装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（混合機能粉）
最初に、実施形態で使用する混合機能粉について説明する。
本実施形態で使用する混合機能粉は、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）及びリン酸カルシウム（Ｃａ３（ＰＯ４）２）を含むが、これらは粒子状あるいは粉体状の形態において互いに凝集し、その結果、単一の混合機能粉を形成しているものである。
【００１１】
なお、混合機能粉におけるフッ化カルシウム（ＣａＦ２）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）及びリン酸カルシウム（Ｃａ３（ＰＯ４）２）の含有割合は、以下に説明するように、本実施形態にしたがって被処理水Ｗ０中のフッ化物イオンがフッ化カルシウムとして晶析し、堆積できるものであれば特に限定されるものではないが、一例として、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）の含有割合をモル比において６５％〜９５％とし、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）の含有割合をモル比において１％〜３５％とすることが好ましい。また、リン酸カルシウム（Ｃａ３（ＰＯ４）２）の含有割合をモル比において１％〜３５％とすることが好ましい。この場合、より多くのフッ化カルシウムを混合機能粉の表面に晶析させて堆積させることが可能となる。
【００１２】
また、混合機能粉の大きさも、以下に説明する固液分離装置のフィルター及びこのフィルター上に形成したろ過助材層によって固液分離できる程度の大きさであれば特に限定されるものではないが、例えば１μｍ〜１００μｍ程度の大きさとすることができる。なお、このような混合機能粉の大きさは、例えば、レーザー回折法を利用して測定することができ、具体的には株式会社島津製作所製のＳＡＬＤ−ＤＳ２１型測定装置（商品名）を用いて測定することができる。但し、この場合の大きさは、体積換算平均粒子径を意味するものである。
【００１３】
混合機能粉の製造方法は特に限定されるものではないが、例えばフッ化物イオン（Ｆ−）、硫酸イオン（ＳＯ４２−）及びリン酸イオン（ＰＯ４３−）などが含有された溶液を用い、当該溶液に消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）などを添加することにより、以下のような反応でフッ化カルシウム（ＣａＦ２）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）及びリン酸カルシウム（Ｃａ３（ＰＯ４）２）が生成され、これらが凝集することによって製造できるものである。
【００１４】
２ＨＦ＋Ｃａ（ＯＨ）２→ＣａＦ２↓＋２Ｈ２Ｏ
【００１５】
Ｈ２ＳＯ４＋Ｃａ（ＯＨ）２→ＣａＳＯ４↓＋２Ｈ２Ｏ
【００１６】
２Ｈ３ＰＯ４＋３Ｃａ（ＯＨ）２→Ｃａ３（ＰＯ４）２↓＋６Ｈ２Ｏ
【００１７】
なお、生成したフッ化カルシウム（ＣａＦ２）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）及びリン酸カルシウム（Ｃａ３（ＰＯ４）２）が凝集する原理については今までのところ明確となっていない。
【００１８】
また、上述のような溶液は、人工的に調整することもできるが、例えば半導体製造工程で使用した使用済みの洗浄液や原子炉からの廃水等は、上述したフッ化物イオン（Ｆ−）、硫酸イオン（ＳＯ４２−）及びリン酸イオン（ＰＯ４３−）などを必然的に含有するために、これらの洗浄液等を上記溶液の代わりに用いることもできる。なお、この場合、上記混合機能粉を製造する際の原料として使用済みの洗浄液等を用いることになるので、当該混合機能粉の製造コストを大幅に削減することができる。
【００１９】
（ろ過助材）
次に、実施形態で使用するろ過助材について説明する。
本実施形態で用いるろ過助材は、例えば無機粒子から構成することができる。なお、本実施形態における“無機粒子”とは、金属粒子及び金属粒子以外の無機化合物粒子を意味するものである。
【００２０】
金属粒子としては、アルミニウム、鉄、銅、及びこれらの合金等の金属を例示することができる。また、無機化合物粒子としては、磁鉄鉱、チタン鉄鉱、磁硫鉄鉱、マグネシウムフェライト、コバルトフェライト、ニッケルフェライト、バリウムフェライト、溶融シリカ、結晶性シリカ、ガラス、タルク、アルミナ、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、雲母等のセラミック粒子を例示することができる。
【００２１】
特に磁鉄鉱、チタン鉄鉱、磁硫鉄鉱、マグネシムフェライト、コバルトフェライト、ニッケルフェライト、バリウムフェライト等の粒子からろ過助材を構成することにより、以下に説明するろ過助材の再生を、磁力を用いることによって簡便に行うことができるようになる。
【００２２】
上述した粒子の中でも、水中での安定性に優れたフェライト系化合物からなる磁性粒子であればより好ましい。例えば磁鉄鉱であるマグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）は安価であるだけでなく、水中でも磁性体として安定し、元素としても安全であるため、水処理に使用しやすいので好ましい。
【００２３】
この場合、上述した粒子は、球状、多面体、不定形など種々の形状を取り得るが特に限定されない。また、望ましい粒径や形状は、製造コストなどを考慮して適宜選択すればよい。
【００２４】
特に無機粒子が鋭角の角を持つ磁性粒子である場合、以下に説明するような磁力によるろ過助材の回収工程において、上記コアに磁力が作用し、磁力によってろ過助材が再生出来る限りにおいて、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキなど、通常のメッキ処理を施したり、腐食防止などの目的で表面処理を施したりして、上記鋭角の角を丸めて使用することもできる。
【００２５】
ろ過助材が磁性粒子からなる場合について詳述すると、その大きさは、処理設備の磁力、流速、吸着方法のほか、磁性粒子の密度、種々の条件によって最適な範囲が変化する。しかしながら、本実施形態における磁性粒子の平均粒子径は、一般に０．１〜１００μｍであり、好ましくは０．３〜５０μｍの範囲である。磁性粒子の下限値が０．１μｍよりも小さくなると、磁性粒子が密に凝集して水中の微細な浮遊物質を除去できるものの、実用に足る通水量を得ることができない場合がある。磁性粒子の上限値が１００μｍよりも大きくなると、粒子間の距離が大きくなり除去すべき水中の浮遊物質を十分に除去することができない場合がある。
【００２６】
なお、磁性粒子の平均粒子径の測定方法には、レーザー回折法により測定することができ、具体的には、株式会社島津製作所製のＳＡＬＤ−3100型測定装置（商品名）などにより測定することができる。なお、以下に“平均粒子径”なる文言が出現し、その具体的な数値が記載されている場合、別途説明がある場合を除き、当該“平均粒子径”は上述のようなレーザー回折法によって測定したものである。
【００２７】
なお、上述した磁性粒子に関する要件は、上述したその他の無機粒子に対しても、その種類によって多少のずれはあるものの、十分に適用することができる。
【００２８】
また、ろ過助材の総てが無機粒子で構成される必要はない。すなわち、ろ過助材が磁性粒子を含む場合は、これら磁性粒子間に磁力が作用し、磁力によってろ過助材が回収出来る限りにおいて、スチレン樹脂、水添加スチレン樹脂、ブタジエン樹脂、イソプレン樹脂、アクリロニトリル樹脂、シクロオレフィン樹脂、及びフェノール樹脂、及びアルキルメタアクリレート樹脂等のバインダーで結合されたものであってもよい。
【００２９】
また、磁性粒子の表面をメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシシランなどのアルコキシシラン化合物等で処理してもよいし、シリコーン樹脂やフッ素樹脂などの表面張力の小さい樹脂で被覆することもできる。
【００３０】
シリコーン樹脂は、オルガノポリシロキサンからなる高分子化合物であり、一液型と二液型の２つがある。例えば信越化学工業株式会社の製品であるＫＥシリーズやＫＲシリーズが挙げられる。
【００３１】
フッ素樹脂は、樹脂中にフッ素を含む高分子の総称であり、例えばポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)，テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(ＰＦＡ)，テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(ＦＥＰ)，テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ＥＴＦＥ)，ポリビニリデンフルオライド(ＰＶＤＦ)，クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体(ＥＣＴＦＥ)，ポリクロロトリフルオロエチレン(ＰＣＴＦＥ)，ポリビニルフルオライド(ＰＶＦ)及びこれらの複合体を含むものである。必要に応じて、これらの樹脂とエポキシ樹脂やポリイミド、ポリアミドなどを共重合させたものを使用することもできる。
【００３２】
このようなシリコーン樹脂あるいはフッ素樹脂を用いることにより、磁性粒子と固形物の分離が容易になり、磁性粒子の再生、すなわち洗浄槽１７によるろ過助材の洗浄操作による当該ろ過助材ＦＰ２の再生が容易になる。
【００３３】
（水処理装置及び水処理方法）
【００３４】
＜第１の実施形態＞
【００３５】
図１は、本実施形態の水処理方法に使用する水処理装置の概略構成を示す図である。
【００３６】
図１に示す水処理装置１０は、廃水等の被処理水Ｗ０を貯留しておくための被処理水貯留槽１１と、被処理水貯留槽１１の下流側に配設され、反応領域１２Ａ及び越流領域１２Ｂを含む反応槽１２と、反応槽１２の下流側に配設された受水槽１３と、受水槽１３の下流側に配設され、固液分離を行うための固液分離装置１４とを有している。また、固液分離装置１４の下流側には、固液分離することにより得た処理水Ｗ１を貯留するための処理水貯留槽１６と、固液分離装置１４内で使用したろ過助材を廃水より分離して洗浄するための洗浄槽１７とが配設されている。
【００３７】
また、洗浄槽１７の下流側であって固液分離装置１４の上流側には、洗浄槽１７で洗浄及び再生されたろ過助材を貯留しておくためのろ過助材貯留槽１５が配設されている。さらに、洗浄槽１７の下流側であって反応槽１２の上流側には、洗浄槽１７で洗浄除去された上記混合機能粉を貯留するための機能粉貯留槽１８が配設されている。また、反応槽１２の上流側には、例えば炭酸カルシウム、塩化カルシウム、水酸化カルシウム等のカルシウム剤が貯留されたカルシウム剤貯留槽１９が配設されている。
【００３８】
反応槽１２の反応領域１２Ａでは、被処理水Ｗ０中のフッ化物イオン（Ｆ−）と、カルシウム剤及び混合機能粉とを反応させ、混合機能粉の表面上にフッ化物イオンをフッ化カルシウムとして晶析させて堆積する（以下、混合機能粉の表面にフッ化物イオンがフッ化カルシウムとして晶析したものを“フッ化カルシウム含有混合機能粉”という場合がある）。また、反応槽１２の越流領域１２Ｂでは、反応領域１２Ａで得たフッ化カルシウム含有混合機能粉の内、例えば被処理水Ｗ０の比重より大きいものを、越流領域１２Ｂ内で沈降させて分離するようになっている。
【００３９】
なお、越流領域１２Ｂで沈降分離しなかったフッ化カルシウム含有混合機能粉を含む被処理水Ｗ０は、以下に説明するように受水槽１３に移送された後、固液分離装置１４において固液分離に供される。
【００４０】
固液分離装置１４は、設置面に対して水平な面を有するフィルター１４１を含み、フィルター１４１によって内部空間が上下１４Ａ及び１４Ｂに分割されている。
【００４１】
本実施形態では、固液分離装置１４中のフィルター１４１を設置面と水平とする、すなわち固液分離装置１４を水平ろ過器から構成することにより、フィルター１４１上にろ過助材からなるろ過助材層１４２を均一に形成することができ、安定したろ過水量と水質を得ることができる。但し、固液分離装置１４は水平ろ過器に限定されるものではなく、任意のろ過器等から構成することができ、また、ろ過器以外の固液分離装置、例えばサイクロン方式の固液分離装置とすることもできる。しかしながら、以下では、固液分離装置１３として水平ろ過器とした場合について説明する。
【００４２】
フィルター１４１は、例えばろ布や金属メッシュ、多孔質セラミック、多孔質ポリマー等から構成することができるが、特にろ布が好ましく、例えばポリプロピレン、ナイロン、ポリエステルなどの材質で、二重織、綾織、平織、朱子織などで編んだものが用いられる。この中でも、柔らかいろ布や高分子からなる精密ろ過膜（ＭＦ膜）などを用いることが好ましい。この場合、フィルター１４１上に形成するろ過助材層１４２が水圧でフィルター１４１に圧着され、さらには一部において弾性変形を生じるようになる。この結果、ろ過助材層１４２を構成するろ過助材同士の距離が小さくなり、より微細な固形物をも分離除去することできるためである。
【００４３】
また、フィルター１４１の孔径は、金属メッシュの篩のようにあらかじめ既知でない場合は、水銀圧入法により測定する。この方法は、水銀の表面張力が大きいことを利用して粉体の細孔に水銀を浸入させるために圧力を加え、圧力と圧入された水銀量から比表面積や細孔分布を求める方法であり、例えば島津製作所製の自動ポロシメータオートポアIV9500シリーズを用いて求めることができる。
【００４４】
また、洗浄槽１７には、攪拌機１７１及び永久磁石１７２が配設されており、洗浄槽１７に導入された使用済みのろ過助材を含む洗浄水からろ過助材を効率的に分離除去できるように構成されている。
【００４５】
被処理水貯留槽１１には、当該貯留槽１１内に被処理水Ｗ０を導入するための配管２１が配設されており、被処理水貯留槽１１及び反応槽１２間は配管２２で接続されている。なお、配管２２にはポンプ４１が配設されている。また、反応槽１２及び受水槽１３間は配管２３で接続されており、受水槽１３及び固液分離装置１４間は配管２４で接続されている。配管２４には、ポンプ４２が配設されている。固液分離装置１４及び処理水貯留槽１６間は配管３１で接続されている。
【００４６】
なお、処理水貯留槽１６の下部には、処理水Ｗ１を外部に排出するための配管３２が配設されているとともに、洗浄用の配管２８が配設されている。
【００４７】
また、固液分離装置１４及び洗浄槽１７間は配管２５及び２９で接続されている。なお、配管２５は固液分離装置１４のフィルター１４１上にろ過助材層１４２を形成する際に用いるものであり、配管２９は、ろ過助材層１４２を構成するろ過助材を洗浄する際に使用するものである。
【００４８】
洗浄槽１７及びろ過助材貯留槽１５間は配管２６で接続されており、ろ過助材貯留槽１５及び固液分離装置１４間は配管２７及び２４で接続されている。配管２７には、ポンプ４３が配設されている。また、洗浄槽１７及び機能粉貯留槽１８は配管３３で接続されており、機能粉貯留槽１８及び反応槽１２の反応領域１２Ａ間は配管３４で接続されている。さらに、カルシウム剤貯留槽１９及び反応槽１２の反応領域１２Ａ間は配管３５で接続されている。
【００４９】
反応槽１２の反応領域１２Ａ、受水槽１３、ろ過助材貯留槽１５、及び機能粉貯留槽１８にはそれぞれ攪拌機１２１，１３１，１５１及び１８１が配設されており、反応槽１２の反応領域１２Ａにおけるカルシウム剤及び混合機能粉、並びに、受水槽１３及び機能粉貯留槽１８内に存在する混合機能粉が水中において均一に分散し、ろ過助材貯留槽１５内に存在するろ過助材が水中において均一に分散するようにしている。
【００５０】
これによって、反応槽１２の反応領域１２Ａ内では、カルシウム剤及び混合機能粉と被処理水Ｗ０中のフッ化物イオンとの反応が均一に行われるようになり、機能粉貯留槽１８からは反応槽１２の反応領域１２Ａに対して所定量の混合機能粉を均一に供給することができ、反応領域１２Ａへの混合機能粉の供給を安定的に行うことができる。また、ろ過助材貯留槽１５からは固液分離装置１４に対して所定量のろ過助材を均一に供給することができ、固液分離装置１４のフィルター１４１上においてろ過助材層１４２を均一に形成することができる。また、受水槽１３からは、所定量のフッ化カルシウム含有混合機能粉を固液分離装置１４に対して均一かつ安定的に供給することができ、固液分離装置１４における固液分離を安定的に行うことができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、被処理水貯留槽１１、受水槽１３及び処理水貯留槽１６等は必須の構成要素ではないので、適宜省略することもできる。しかしながら、被処理水貯留槽１１を設けることにより、反応槽１２に導入する被処理水Ｗ０の量を適宜制御することができる。また、受水槽１３を設けることにより、反応槽１２の越流領域１２Ｂから越流したフッ化カルシウム含有混合機能粉を含む被処理水Ｗ０の、固液分離装置１４に供給すべき量を適宜制御することができる。さらに、処理水貯留槽１６を設けることにより、以下に示すように、固液分離装置１４の洗浄操作を行う際の処理水の供給を適宜制御することができる。
【００５２】
次に、図１に示す水処理装置１０を用いた水処理方法について説明する。
【００５３】
最初に、配管２１より被処理水貯留槽１１内に被処理水Ｗ０を導入し、次いで、ポンプ４１を駆動させることにより、当該被処理水Ｗ０を被処理水貯留槽１１から反応槽１２の反応領域１２Ａ内に配管２２を介して導入する。また、カルシウム剤貯留槽１９から配管３５を介してカルシウム剤を反応領域１２Ａに導入し、機能粉貯留槽１８から配管３４を介して混合機能粉を反応領域１２Ａ内に導入する。
【００５４】
なお、反応槽１２の反応領域１２Ａ内に導入するカルシウム剤の割合は、例えば反応領域１２Ａ内に導入した被処理水Ｗ０に対して０．０５質量％〜１．０質量％となるようにし、反応槽１２の反応領域１２Ａ内に導入する混合機能粉の割合は、例えば反応領域１２Ａ内に導入した被処理水Ｗ０に対して０．５質量％〜５質量％となるようにする。そうすると、反応領域１２Ａ内では、被処理水Ｗ０中に含まれるフッ化物イオン（Ｆ−）がフッ化カルシウムとして混合機能粉の表面上に晶析して堆積するようになる。なお、上述したように、このような晶析の原理については未だ明確にはなっていない。
【００５５】
反応領域１２Ａで生成したフッ化カルシウム含有混合機能粉は、越流領域１２Ｂにおいて、例えば被処理水Ｗ０よりも比重が大きくなった一部を沈降して分離させて分離し、被処理水Ｗ０よりも比重の軽い、上記フッ化カルシウム含有混合機能粉の残部を被処理水Ｗ０とともに受水槽１３に移送して貯留する。
【００５６】
一方、ポンプ４３を駆動させ、配管２４のバルブ４４、配管２９のバルブ４７、配管３１のバルブ４８及び配管３３のバルブ４９を閉、配管２５のバルブ４５及び配管２６のバルブ４６を開とすることにより、ろ過助材貯留槽１５からのろ過助材を、当該ろ過助材貯留槽１５、固液分離装置１４及び洗浄槽１７間を循環するようにして、固液分離装置１４のフィルター１４１上に供給し、当該フィルター１４１上にろ過助材層１４２を形成する。
【００５７】
次いで、ポンプ４２を駆動させ、受水槽１３から固液分離装置１４のフィルター１４１及びろ過助材層１４２上に、配管２４を介して、フッ化カルシウム含有混合機能粉を含む被処理水Ｗ０を導入し、フィルター１４１及びろ過助材層１４２によって固液分離し、被処理水Ｗ０中のフッ化カルシウム含有混合機能粉をろ過して分離する。そして、フッ化カルシウム含有混合機能粉が分離除去された被処理水Ｗ０は処理水Ｗ１として固液分離装置１４の配管３１より処理水貯留槽１６に移送する。
【００５８】
このとき、配管２４のバルブ４４及び配管３１のバルブ４８を開とし、配管２９のバルブ４７及び配管２５のバルブ４５を閉とする。
【００５９】
処理水貯留槽１６に移送された処理水Ｗ１の一部は配管３２を介して外部に排出され、処理水Ｗ１の残部は配管２８を介して固液分離装置１４の洗浄に供されるようになる。
【００６０】
固液分離装置１４のフィルター１４１及びろ過助材層１４２でフッ化カルシウム含有混合機能粉をろ過して分離する操作を続けると、当該混合機能粉がフィルター１４１の孔を塞ぎ、ろ過助材層１４２のろ過助材の粒子間の空隙を塞いでしまうことにより、フッ化カルシウム含有混合機能粉のろ過分離の効率が低下してしまう。
【００６１】
このような場合は、例えば図１に示すように、固液分離装置１４のフィルター１４１と平行に処理水貯留槽１６から配管２８を介して処理水Ｗ１を供給して、フィルター１４１上に形成されたろ過助材層１４２を処理水Ｗ１の水圧で破壊し、当該処理水Ｗ１とともにろ過助材層１４２を構成するろ過助材を、配管２９を介して洗浄槽１７内に導入する。
【００６２】
このとき、配管２９のバルブ４７を開とし、配管２５のバルブ４５及び配管３１のバルブ４８を閉とする。
【００６３】
洗浄槽１７では、攪拌機１７１を駆動させることによって、ろ過助材には撹拌流によるせん断力が作用するようになるので、ろ過助材に付着したフッ化カルシウム含有混合機能粉を効率的に除去できるようになる。
【００６４】
一方、図示しないシリンダー等の上下駆動機構によって永久磁石１７２を洗浄槽１７内に導入する。すると、洗浄槽１７内では、フッ化カルシウム含有混合機能粉が除去されたろ過助材が永久磁石１７２に引き寄せられて吸着するようになる。したがって、洗浄除去されたフッ化カルシウム含有混合機能粉のみが配管３３を介して機能粉貯留槽１８内に貯留されるようになる。このとき、配管３３のバルブ４９は開とする。
【００６５】
その後、永久磁石１７２を洗浄槽１７から取り除くことにより、ろ過助材は洗浄槽１７内に残存する。洗浄槽１７内に残存したろ過助材は、配管２６を介してろ過助材貯留槽１５に導入し、貯留する。このとき、配管２６のバルブ４６は開とする。そして、再度、ポンプ４３を駆動させることにより、ろ過助材貯留槽１５より固液分離装置１４のフィルター１４１上に配管２７及び２４を介してろ過助材を供給して、フィルター１４１上にろ過助材層１４２を形成し、受水槽１３から供給される被処理水Ｗ０中のフッ化カルシウム含有混合機能粉をろ過して分離する。
【００６６】
なお、上述のような洗浄操作は、例えばフィルター１４１及びろ過助材層１４２における通水量が当初の１０％〜３０％にまで低下した時点で行う。
【００６７】
また、反応槽１２の反応領域１２Ａ、受水槽１３、ろ過助材貯留槽１５、及び機能粉貯留槽１８にはそれぞれ攪拌機１２１，１３１，１５１及び１８１が配設されており、反応槽１２の反応領域１２Ａ内におけるカルシウム剤及び混合機能粉、並びに、受水槽１３及び機能粉貯留槽１８内に存在する混合機能粉が水中において均一に分散し、ろ過助材貯留槽１５内に存在するろ過助材が水中において均一に分散するようにしている。
【００６８】
したがって、反応槽１２の反応領域１２Ａ内では、カルシウム剤及び混合機能粉と被処理水Ｗ０中にフッ化物イオンとの反応が均一に行われるようになり、機能粉貯留槽１８からは反応槽１２の反応領域１２Ａに対して所定量の混合機能粉を均一に供給することができ、反応領域１２Ａへの混合機能粉の供給を安定的に行うことができる。また、ろ過助材貯留槽１５からは固液分離装置１４に対して所定量のろ過助材を均一に供給することができ、固液分離装置１４のフィルター１４１上においてろ過助材層１４２を均一に形成することができる。また、受水槽１３からは、所定量のフッ化カルシウム含有混合機能粉を固液分離装置１４に対して均一かつ安定的に供給することができ、固液分離装置１４における固液分離を安定的に行うことができる。
【００６９】
＜第２の実施形態＞
【００７０】
図２は、本実施形態の水処理方法に使用する水処理装置の概略構成を示す図である。
【００７１】
図２に示す水処理装置２０は、図１に示す水処理装置１０において、処理水貯留槽１６及び固液分離装置１４間を接続する配管２８を省略した代わりに、固液分離装置１４の上方から洗浄水Ｗ２を供給して、フィルター１４１上に形成されたろ過助材層１４２を洗浄水Ｗ２の水圧で破壊し、当該洗浄水Ｗ２とともにろ過助材層１４２を構成するろ過助材を、配管２９を介して洗浄槽１７内に導入するようにしている。
【００７２】
本実施形態によれば、処理水Ｗ１の代わりに洗浄水Ｗ２を用いているので、洗浄水Ｗ２として上水や工水を用いることができる。したがって、処理水Ｗ１に比較して多量の水でろ過助材層１４２を構成するろ過助材を洗浄することができるので、当該ろ過助材の洗浄効果を向上させることができる。
【００７３】
なお、その他の特徴及び利点については第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００７４】
＜第３の実施形態＞
【００７５】
図３は、本実施形態の水処理方法に使用する水処理装置の概略構成を示す図である。
【００７６】
図３に示す水処理装置３０は、図１に示す水処理装置１０において、機能粉貯留槽１８の下流側において、配管５２及びバルブ５３を介して脱水機５１が配設されている。
【００７７】
本実施形態によれば、機能粉貯留槽１８に貯留された混合機能粉を脱水するようにしているので、発生する固形物量を低減することができる。したがって、より小さい動力で配管３４を介して反応槽１２の反応領域１２Ａに混合機能粉を供給することができるようになる。
【００７８】
なお、本実施形態では、脱水機５１を機能粉貯留槽１８の下流側に配設しているが、機能粉貯留槽１８の上流側に配設してもよい。
【００７９】
その他の特徴及び利点については第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００８０】
＜第４の実施形態＞
【００８１】
図４は、本実施形態の水処理方法に使用する水処理装置の概略構成を示す図である。
【００８２】
図４に示す水処理装置４０は、図３に示す水処理装置３０において、処理水貯留槽１６及び固液分離装置１４間を接続する配管２８を省略した代わりに、ろ過助材貯留槽１５に対して洗浄水Ｗ２を供給し、これをろ過助材貯留槽１５の下部と配管３１とを接続する配管６１が配設されている。なお、配管６１にはポンプ６２及びバルブ６３が配設されている。
【００８３】
本実施形態によれば、ポンプ６２を駆動し、バルブ６３を開とすることにより、ろ過助材貯留槽１５内に供給された洗浄水Ｗ２を配管３２及び固液分離装置１４のフィルター４１に供給するようにしている。したがって、洗浄水Ｗ２によるフィルター１４１の逆通水により、フィルター４１の目詰まりを効果的に解消することができるとともに、処理水Ｗ１に比較して多量の水でろ過助材層１４２を構成するろ過助材を洗浄することができるので、当該ろ過助材の洗浄効果を向上させることができる。
【００８４】
なお、その他の特徴及び利点については第３の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００８５】
＜第５の実施形態＞
【００８６】
図５は、本実施形態の水処理方法に使用する水処理装置の概略構成を示す図である。
【００８７】
図５に示す水処理装置５０は、図３に示す水処理装置３０において、処理水貯留槽１６及び固液分離装置１４間を接続する配管２８を省略した代わりに、固液分離装置１４の上方から洗浄水Ｗ２を供給するようにし、さらにフィルター１４１上に形成されたろ過助材層１４２をかき取り機構であるスクレパー７１でかき取るとともに、洗浄水Ｗ２でかき取ったろ過助材層１４２を構成するろ過助材を洗浄するようにしている。
【００８８】
本実施形態によれば、フィルター１４１上に形成されたろ過助材層１４２をスクレパー７１でかき取るようにしているので、当該ろ過助材層１４２の破壊を容易に行うことができ、かつ処理水Ｗ１の代わりに洗浄水Ｗ２を用いているので、洗浄水Ｗ２として上水や工水を用いることができる。したがって、フィルター１４１の目詰まりを効果的に解消することができるとともに、処理水Ｗ１に比較して多量の水でろ過助材層１４２を構成するろ過助材を洗浄することができるので、当該ろ過助材の洗浄効果を向上させることができる。
【００８９】
なお、その他の特徴及び利点については第３の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００９０】
＜第６の実施形態＞
【００９１】
図６は、本実施形態の水処理方法に使用する水処理装置の概略構成を示す図である。
【００９２】
図６に示す水処理装置６０は、図１に示す水処理装置１０において、配管２７に対して流量計８１及び圧力計８２を配設し、これら流量計８１及び圧力計８２、さらには配管２７に設けられたポンプ４３と電気的に接続するようにして制御装置８３が配設されている。
【００９３】
本実施形態によれば、ろ過助材貯留槽１５から固液分離装置１４に供給されるろ過助材の供給流量を流量計８１で監視し、供給圧力を圧力計８２で監視するようにしている。したがって、制御装置８３により、ろ過助材の供給流量の変化及び供給圧力の変化を適宜に知ることができるので、制御装置８３は、上記供給流量の変化及び供給圧力の変化に応じてポンプ４３の駆動状態を適宜に変化させ、固液分離装置１４に供給すべきろ過助材の供給量を常に最適な値とすることができる。この結果、目的とするろ過助材層１４２をフィルター１４１上に形成することができ、固液分離装置１４における固液分離の状態を常に最適の状態に保持することができる。
【００９４】
なお、本実施形態では、流量計８１及び圧力計８２の双方を設けるようにしたが、いずれか一方のみでも本実施形態の作用効果を奏することができる。
【００９５】
また、本実施形態では、第１の実施形態に関する図１に示す水処理装置１０に対して、流量計８１等を設けるようにしたが、その他の実施形態における水処理装置に対しても同様にして流量計８１等を設け、上記同様の作用効果を得ることができる。
【００９６】
その他の特徴及び利点については第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００９７】
＜第７の実施形態＞
【００９８】
図７は、本実施形態の水処理方法に使用する水処理装置の概略構成を示す図である。
【００９９】
図７に示す水処理装置７０は、図１に示す水処理装置１０において、ろ過助材貯留槽１５内にろ過助材の濃度を検出するためのセンサ９１を配設し、当該センサ９１及び配管２７に設けられたポンプ４３と電気的に接続するようにして制御装置９２が配設されている。
【０１００】
本実施形態によれば、センサ９１によってろ過助材貯留槽１５内のろ過助材の濃度を監視することができるので、制御装置９２によって、当該ろ過助材の濃度に適した時間だけポンプ４３を駆動させてろ過助材貯留槽１５から固液分離装置１４に対してろ過助材を供給することができるようになる。結果として、目的とするろ過助材層１４２をフィルター１４１上に形成することができ、固液分離装置１４における固液分離の状態を常に最適の状態に保持することができる。
【０１０１】
また、ろ過助材貯留槽１５内にろ過助材の濃度が変化した場合においても、制御装置９２は、ろ過助材の濃度の変化に応じてポンプ４３の駆動状態を適宜に変化させ、固液分離装置１４に供給すべきろ過助材の供給量を常に最適な値とすることができる。この結果、目的とするろ過助材層１４２をフィルター１４１上に形成することができ、固液分離装置１４における固液分離の状態を常に最適の状態に保持することができる。
【０１０２】
本実施形態では、第１の実施形態に関する図１に示す水処理装置１０に対して、センサ８１等を設けるようにしたが、その他の実施形態における水処理装置に対しても同様にしてセンサ９１等を設け、上記同様の作用効果を得ることができる。
【０１０３】
なお、その他の特徴及び利点については第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１０４】
＜第８の実施形態＞
【０１０５】
図８は、本実施形態の水処理方法に使用する水処理装置における反応槽の概略構成を示す図である。
【０１０６】
本実施形態では、反応槽１２を構成する反応領域１２Ａにおいて、攪拌機１２１がドラフトチューブ１２２内に配設されている。
【０１０７】
したがって、攪拌機１２１をドラフトチューブ１２２内で駆動させると、反応領域１２Ａでは縦方向の撹拌も生ぜしめることができるようになるので、反応領域１２Ａ内に導入した被処理水Ｗ０とカルシウム剤及び混合機能粉との接触効率を向上させることができる。この結果、より多くのフッ化カルシウム含有混合機能粉を効率的に生成することができるようになり、当該フッ化カルシウム含有混合機能粉を固液分離装置１４にて除去することができるようになる。換言すれば、被処理水Ｗ０中のフッ化物イオンの除去効率を向上させることができる。
【０１０８】
なお、本実施形態の反応槽１２は、上述したいずれの実施形態における水処理装置について適用することができる。
【０１０９】
その他の特徴及び利点については上述した実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１１０】
＜第９の実施形態＞
【０１１１】
図９は、本実施形態の水処理方法に使用する水処理装置の概略構成を示す図である。
【０１１２】
図９に示す水処理装置９０は、第１の実施形態における水処理装置１０において、反応槽１２の反応領域１２Ａ内に外部より圧縮空気などの気体を導入して、反応槽１２内に縦方向の撹拌流を生成するようにし、反応槽１２が流動槽として機能するようにしている。
【０１１３】
したがって、反応領域１２Ａでは縦方向の撹拌も生ぜしめることができるようになるので、反応領域１２Ａ内に導入した被処理水Ｗ０とカルシウム剤及び混合機能粉との接触効率を向上させることができる。この結果、より多くのフッ化カルシウム含有混合機能粉を効率的に生成することができるようになり、生成したフッ化カルシウム含有混合機能粉は被処理水Ｗ０とともに越流領域１２Ｂから受水槽１３を経て固液分離装置１４にて除去することができるようになる。換言すれば、被処理水Ｗ０中のフッ化物イオンの除去効率を向上させることができる。
【０１１４】
なお、本実施形態の態様は、上述したいずれの実施形態における水処理装置についても適用することができる。
【０１１５】
その他の特徴及び利点については上述した実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１１６】
＜第１０の実施形態＞
【０１１７】
図１０は、本実施形態の水処理方法に使用する水処理装置の概略構成を示す図である。
【０１１８】
図１０に示す水処理装置１００は、第１の実施形態における水処理装置１０において、貯留槽１１及び反応槽１２間に固形物分離槽１０１を配設している。
【０１１９】
本実施形態では、反応槽１２の上流側に固形物分離槽１０１を配設しているので、被処理水Ｗ０中にゴミなどの固形物が含まれているような場合において、当該ゴミを固形物分離槽１０１で予め沈降分離し、反応槽１２内に等がゴミが混入しないようにしている。
【０１２０】
したがって、反応領域１２Ａ内に導入した被処理水Ｗ０とカルシウム剤及び混合機能粉との接触効率を向上させることができる。この結果、より多くのフッ化カルシウム含有混合機能粉を効率的に生成することができるようになり、生成したフッ化カルシウム含有混合機能粉は被処理水Ｗ０とともに越流領域１２Ｂから受水槽１３を経て固液分離装置１４にて除去することができるようになる。換言すれば、被処理水Ｗ０中のフッ化物イオンの除去効率を向上させることができる。
【０１２１】
なお、固形物分離槽１０１で沈降分離した固形物は、当該固形物分離槽１０１の下部に配設された配管１０２より外部に放出する。
【０１２２】
本実施形態の態様は、上述したいずれの実施形態における水処理装置についても適用することができる。
【０１２３】
その他の特徴及び利点については上述した実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１２４】
以上、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掲示したものであり、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】
【０１２５】
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，９０，１００  水処理装置
１１  被処理水貯留槽
１２  反応槽
１２１  攪拌機
１２２  ドラフトチューブ
１２Ａ  反応領域
１２Ｂ  越流領域
１３  受水槽
１３１  攪拌機
１４  固液分離装置
１４１  フィルター
１４２  ろ過助材層
１５  ろ過助材貯留槽
１５１  攪拌機
１６  処理水貯留槽
１７  洗浄槽
１７１  攪拌機
１７２  永久磁石
１８  機能粉貯留槽
１８１  攪拌機
１９  カルシウム剤貯留槽
２１〜２９，３１〜３５，５２，６１，１０２  配管
４１〜４３，６２  ポンプ
４４〜４９，５３，６３  バルブ
５１  脱水機
７１  スクレパー
８１  流量計
８２  圧力計
８３  制御装置
９１  センサ
９２  制御装置
１０１  固形物分離槽
Ｗ０  被処理水
Ｗ１  処理水
Ｗ２  洗浄水
【図１】
2015226879.tif 000003
【図２】
2015226879.tif 000004
【図３】
2015226879.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015226879.tif 000009
【図８】
2015226879.tif 000010
【図９】
2015226879.tif 000011
【図１０】
2015226879.tif 000012