(57)【要約】  【課題】排水・廃液・地下水等の処理水からアルミナを６０％以上含む粒状の多孔質吸着剤を用いて有害物質を吸着除去するフィルターおよび装置において、吸着剤の吸着能力を高めることを課題とする。  【解決手段】長尺中空の管体にアルミナを６０％以上含む粒状の多孔質無機吸着剤を充填した水処理用フィルターにおいて、前記管体の口径に対して多孔質無機吸着剤が充填された部分の長さが２０倍以上に形成することで、アルミナを主成分とする多孔質無機吸着剤の吸着能力が飛躍的に高められる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺中空の管体にアルミナを重量比６０％以上含む粒状の多孔質無機吸着剤を充填した水処理用フィルターであって、前記管体の口径に対して多孔質無機吸着剤が充填された部分の長さが２０倍以上に形成される水処理用フィルター。
【請求項２】
前記多孔質無機吸着剤はアルミナの他に二酸化ケイ素と酸化ナトリウムを含有する請求項１に記載の水処理フィルター。
【請求項３】
前記管体は２本以上の管体からなるものであって、各管体は端部同士が通水パイプにより連結されて内部が直列に繋がるものである請求項１に記載の水処理フィルター。
【請求項４】
前記管体は螺旋状に、又は、ジグザグに屈曲するように形成される請求項１又は２に記載の水処理フィルター。
【請求項５】
前記管体は２以上の立てられた管体からなるものであって、少なくとも２本の配列される管体同士の間に、一方の管体の下端口から流出する処理水を貯める水槽と、この水槽から他方の管体の上端口に水を汲み上げるパイプとポンプとからなる汲み上げ部とが設けられる請求項１に記載の水処理フィルター。
【請求項６】
前記管体は上方で連結される２本の立てられた管体を一組とする、２以上の管体ユニットからなるものであって、少なくとも２組の配列された管体ユニットの間に、一方の管体ユニットのいずれか一方の下端口からなる排出口から流出する処理水を貯める水槽と、この水槽から他方の管体ユニットのいずれか一方の下端口からなる流入口から水を流入させるパイプとポンプとからなる汲み上げ部とが設けられる請求項１に記載の水処理フィルター。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の水処理フィルターを用いた水処理装置。
【請求項８】
請求項５又は６に記載の水処理フィルターを用いた水処理装置であって、
処理水を貯める処理原水槽を有し、
前記汲み上げ部を構成するパイプは、前記水槽の底面から下垂する水槽用ドレン管と、水槽用ドレン管に連通して上方に延びる汲み上げ管とからなり、最下部にパイプ用ドレン管と、当該パイプ用ドレン管を開閉するドレン弁が設けられ、
各パイプ用ドレン管からの排水は前記処理原水槽に送られるように構成される
水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排水・廃液中・地下水などから有害物質を除去処理する、吸着剤を用いる水処理フィルター及び水処理装置に関し、特に吸着剤としてアルミナを主成分とする多孔質無機吸着剤を用いるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、含有する有害物質の濃度が高い、排水・廃液・地下水などから有害物質を除去するには、有害物質の種類に対応した凝集剤を用いて処理する一次排水処理装置と、一次処理では十分に除去できなかった低濃度の有害物質を、その種類に応じたキレート樹脂などで吸着除去する二次排水処理を行うことが一般的である。しかし、この方法では、一次処理において凝集剤を機能させるために酸性の排水等をアルカリ性に調整する必要があるため凝集剤のみならず大量のアルカリ性薬剤が必要となり、また、凝集剤により沈殿した多量の有害物質含有汚泥が副生成物として発生することが問題となっていた。
これを解決する方法として、下記特許文献１には、凝集剤やキレート樹脂などを使わずに、活性アルミナ及び二酸化ケイ素を主成分とするセラミック系の吸着剤を用いて、排水・廃液のｐＨ値を２〜４に希釈した後に、有害物質を吸着除去処理する方法が示されている。
この方法によると、薬剤をほとんど用いることがなく、また有害物質が含有する汚泥も発生することがない。
【特許文献１】特開２００４−３１４０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１に記載の方法では、水処理をするフィルターとして吸着剤を扁平なカートリッジ内に充填してカラム内に配置し、このカラムに上下方向から排水等の処理水を連続通水することにより、吸着剤と処理水とが多く接触するように流動させることで、有害物質を吸着剤に吸着させるように構成されている。
しかし、この方法では吸着剤表面全体がすぐに処理水中の有害物質濃度とほぼ等しくなってしまい、吸着剤表面の平衡濃度作用により、順次注入される同一の有害物質濃度をもつ処理水に対しては有害物質をほとんど吸着しないという現象が生じていた。即ち、従来の方式では連続的に処理が必要とされる排水・廃液等の有害物質吸着除去の連続的な処理ができなかった。
【０００４】
そこで、本願発明者は試行錯誤をした結果、吸着剤を長尺の管体に入れて連続通水する場合、吸着剤の量が同じでも管体が長いほどフィルターが飽和する通水量が飛躍的に伸びることを発見した。
本発明は、このような発見に基づき、排水・廃液・地下水等の処理水からアルミナを主成分とする多孔質吸着剤を用いて有害物質を吸着除去するフィルターにおいて、吸着能力を飛躍的に高めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は次のような構成を有する。
請求項１に記載の発明は、長尺中空の管体にアルミナを重量比６０％以上含む粒状の多孔質無機吸着剤を充填した水処理用フィルターであって、前記管体の口径に対して多孔質無機吸着剤が充填された部分の長さが２０倍以上に形成される水処理用フィルターである。なお、本願において管体の口径が一定でない場合、口径は吸着剤が充填された部分の管体内径の平均値を意味するものとする。
請求項２に記載の発明は、前記水処理フィルターにおいて、前記多孔質無機吸着剤のアルミナ以外の成分には、二酸化ケイ素及び酸化ナトリウムが含有される水処理フィルターである。なお、二酸化ケイ素及び酸化ナトリウムの含有量はアルミナ以外の成分のうち、８０％以上を締めることが望ましい。
請求項３に記載の発明は、前記水処理フィルターにおいて、前記管体は２本以上の管体からなるものであって、各管体は端部同士が通水パイプにより連結されて内部が直列に繋がるものである。
請求項４に記載の発明は、前記水処理フィルターにおいて、前記管体は螺旋状に、又は、ジグザグに屈曲するように形成されるものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の水処理フィルターにおいて、前記管体は２以上の立てられた管体からなるものであって、少なくとも２本の配列される管体同士の間に、一方の管体の下端口から流出する処理水を貯める水槽と、この水槽から他方の管体の上端口に水を汲み上げるパイプとポンプとからなる汲み上げ部とが設けられるものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の水処理フィルターにおいて、前記管体は上方で連結される２本の立てられた管体を一組とする、２以上の管体ユニットからなるものであって、少なくとも２組の配列された管体ユニットの間に、一方の管体ユニットのいずれか一方の下端口からなる排出口から流出する処理水を貯める水槽と、この水槽から他方の管体ユニットのいずれか一方の下端口からなる流入口から水を流入させるパイプとポンプとからなる汲み上げ部とが設けられるものである。
請求項７に記載の発明は、前記水処理フィルターを用いた水処理装置である。
請求項８に記載の発明は、請求項５又は６に記載の水処理フィルターを用いた水処理装置であり、処理水を貯める処理原水槽を有し、前記汲み上げ部を構成するパイプは、前記水槽の底面から下垂する水槽用ドレン管と、水槽用ドレン管に連通して上方に延びる汲み上げ管とからなり、最下部にパイプ用ドレン管と、当該パイプ用ドレン管を開閉するドレン弁が設けられ、各パイプ用ドレン管からの排水は前記処理原水槽に送られるように形成されている。
【発明の効果】
【０００６】
上記構成により本発明は、次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明は、アルミナを６０％以上含有する多孔質吸着剤は長尺のフィルターに入れて吸着処理をする場合、口径に対して長さが長ければ長いほどこれに比例して処理能力が高くなる。これは、充填される吸着剤が多重に重なって配置されることにより、通水時には、まず、通水口近傍の吸着剤表面から有害物質濃度が飽和し、順次通水方向に飽和していくので、従来のように吸着剤を拡散して処理する場合は直ぐに全体の吸着剤表面が飽和することに比較して、長時間にわたって徐々に飽和していくこととなり容易に飽和しないことが理由であると考えら得る。そして、アルミナを６０％以上含有する多孔質無機吸着剤においては後述するように口径に対して長さが２０倍を越えたところで、処理能力の増加率が急激に高まることが見出された。従って、前記管体の口径に対して多孔質無機吸着剤が充填された部分の長さが２０倍以上に形成される水処理用フィルターを用いることで、フィルターの吸着能力を飛躍的に高めることができる。
請求項２に記載の発明は、アルミナにより多孔質無機吸着剤を構成する場合、二酸化ケイ素と酸化ナトリウム（ケイ酸ナトリウム）を用いると、安定した多孔質粒状物を得ることができる。
請求項３に記載の発明は、水処理フィルターを構成する管体を２本以上の管体から構成し、各管体は開口同士が通水パイプにより連結し、内部が直列に繋がるようにすることで、各管体を並列に並べて配置することで実質的に長い管体をコンパクトにまとめることができる。
請求項４に記載の発明は、水処理フィルターを構成する管体を螺旋状に、又は、ジグザグに屈曲させて形成することで、やはり、長い管体をコンパクトにまとめることができる。
請求項５に記載の発明は、管体を分離して一の管体で処理した処理水を水槽に貯めた後に、この水槽から処理水を次の管体へポンプで送るようにすることで、管体へ処理水を送る水圧を小さくすることができる。即ち、長尺の連続した管体にでは、吸着剤を充填した部分の長さが長くなりすぎると通水するために高い圧力が必要となり、高圧ポンプで流入させる場合、一定長さ以上で既存の高圧ポンプでは対応できなくなるが、管体を分割して一旦処理水を水槽に入れるようにすることで、通水時の圧力は分割した長さに対するもので足りるので、原理的に長さの制限をなくすことができる。また、一般に一つの高圧の定量ポンプと２０台程度の汎用ポンプとの価格は、高圧ポンプの方が高くなるので、分割の仕方により製造コストの低減にも資することができる。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明同様に、管体を分離して一の管体ユニットで処理した処理水を水槽に貯めた後に、この水槽から処理水を次の管体ユニットへポンプで送るようにすることで、管体管体ユニットへ処理水を送る水圧を小さくすることができる。また、汲み上げる流路の一部を管体が形成するので、スペースの無駄を減らすことができる。
請求項７に記載の発明は、前記水処理フィルターを用いることで吸着能力が高まり、吸着剤の消費量を減少させることができる。
請求項８に記載の発明は、処理が終了した後で、各ドレン弁を開放することで管体内の処理水を処理原水槽に返すことができ、作業完了後に処理途中の処理水を管体に残すことがないので、管体内の吸着剤の劣化を防止し、また、寒冷地などにおいて管体内の処理水が凍ることによる管体の破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１に実施形態１に係る水処理フィルターＸの構造を模式的に示す一部破断斜視図を示す。水処理フィルターＸは、長尺円筒状の管体１０に粒径１〜５ｍｍ程度のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分としその他の成分として二酸化ケイ素・酸化ナトリウムを含有する無機系の多孔質構造をもつ粒状の吸着剤２０を封入したものである。ここで用いる吸着剤は重量比でアルミナ９０％以上、二酸化ケイ素３〜５％、酸化ナトリウム３〜５％である。
本水処理フィルターＸの特徴は、このようなアルミナを主成分とする吸着剤２０を用い、管体１０の口径に対して吸着剤２０が充填される部分の長さが２０倍以上に設定されることであり、これにより従来、当業者が想到し得ない顕著な効果を奏する。
【０００８】
このことを示す実験結果を以下に示す。実験条件は次のとおりである。
（１）アルミナの成分比を変更するために、アルミナを加熱した水酸化ナトリウム溶液で溶解後除去し、二酸化ケイ素と酸化ナトリウムを付加し、アルミナの重量比を８５％、７０％、６０％に変化させ、また、アルミナ成分が０％の多孔質吸着剤として活性炭を用いて実験を行った。
（２）多孔質無機吸着剤の粒径は１ｍｍ〜５ｍｍである。
（３）多孔質無機吸着剤３００ｇを塩化ビニル製の配管に口径φを変化させて、水処理フィルターとした。吸着剤の量が一定なので口径φを変化させると吸着剤の充填部分の長さはこれに対応して変化することとなる。
（４）吸着処理対処としてｐH６未満に調整した濃度２０ｍｇ／ｌのフッ酸排水を通水し、吸着剤が９０％以上飽和したことを持って飽和とした。
表１に実験結果を表す表を、図２に実験結果を表すグラフを示す。
【表１】
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図２からわかるように、アルミナの含有量が６０％、７０％、８５％のいずれの場合も、Ｌ／φに比例して吸着能力が高くなることがわかるが、さらに、Ｌ／φが１８〜２０の位置から傾きが急になることがわかる。即ち、アルミナの含有量が６０％以上の場合には、口径φに対して吸着剤の充填部分長さＬが１８〜２０倍の位置を臨界点として急激に吸着能力が高まることが見出された。
【０００９】
なお、この結果は、吸着剤を３００ｇに固定したものであるが、単に絶対長さによって吸着能力が高くなるという疑義が生じる。そこで、アルミナの重量比を８５％の場合において、吸着剤量を６００ｇとして、同様の試験を行った。
表２に実験結果を表す表を、図３に実験結果を表すグラフを示す。
【表２】
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この結果から、吸着剤６００ｇの場合でも、Ｌ／φが２０の位置から傾きが急になることがわかる。即ち、吸着剤の量、口径、長さに関係なく、口径と長さの比Ｌ／φが２０を臨界として吸着剤の吸着力が飛躍的に増大する。従って、アルミナを６０％以上含有する無機多孔質吸着剤においては、少なくとも、口径と長さの比Ｌ／φを２０以上にすれば吸着量を著しく増加させることができる。なお、実験誤差などを考慮すると、口径と長さの比Ｌ／φは２５〜３０以上とすることが望ましい。
また、一般に、このような臨界点は活性炭などの多孔質無機吸着剤には見られないものであり、アルミナを６０％以上含有する多孔質無機吸着剤に特有の現象であると考えられる。
【００１０】
次に、このような水処理フィルターを有する水処理装置Ｙについて説明する。図４に水処理装置Ｙの構造を表す模式図を示す。水処理装置Ｙは、水処理フィルターＸ2、ポンプ３０、配管４０、バッファタンク５０、制御装置１００とから構成される。水処理フィルターを構成する管体の形状は種々のものが採用できるので、ここでの、水処理フィルターＸ2はバッファタンク１０の外周に沿うように管体を螺旋状に巻いた形状をしている。
図５（ａ）にバッファタンク５０と水処理フィルターＸ２の斜視図を示す。バッファタンク５０は中空の円柱体であり、バッファタンク５０には底面に外部に連通する底部連通部２１が、側部底面近傍に外部に連通する側部連通部２２が設けられている。
フィルターＸ2は合成樹脂素材を螺旋形状に形成した管体１１内にフィルターＸと同様のアルミナを主成分とし二酸化ケイ素等を含有するセラミック系の多孔質構造をもつ吸着剤２０を封入したものである。図５（ｂ）にフィルターＸ2の拡大一部破断斜視図を示す。図に示すように、管体１１内には吸着剤２０が充填されており、結果として吸着剤２０は多層構造をもって管体１１内に配されることとなる。管体１１の長さは仕様に応じて種々のものが採用できるが、十分な吸着剤の多層構造を実現するために、吸着剤の充填部分の長さが前述したように口径の２０倍以上の長さとなるように設定される。
【００１１】
配管４０は、浄化処理を行う処理水をバッファタンク５０の底部連通部２１に導く第１配管４１、バッファタンク５０の側部連通部２２とフィルター１０の上部通水口とを接続する第２配管４２、ファイルター１０の下部排水口を図示しない排水槽へ導く第３配管４３とから構成される。第２配管４２にはポンプ３０と電磁弁４２ａが設けられている。
制御部１００は、プログラムに従ってポンプ３０と電磁弁４２ａとを制御するものであり、公知のマイコンにより構成される。
【００１２】
次に、このような構成を有する水処理装置Ｙの動作について説明する。なお、配管４１には図示しないポンプによって処理水が送られてくるようになっているものとし、また、このポンプの吐出し量は、ポンプ３０の吐き出し量よりやや少なく、かつ、停止工程で溜まるバッファタンク５０の処理水が通水工程の処理時間ではなくならない程度に設定されているものとする。以下の動作は制御部１００により行われる。まず、最初の動作時には、電磁弁４２ａを閉じてバッファタンク５０に所定量の処理水を溜めるようにする。次に、通水工程として電磁弁４２ａを開放するとともに、前記所定時間だけポンプ３０を駆動させる。これにより処理水は水処理フィルターＸ2内を連続的に通水されることとなる。そして、水処理フィルターＸ2は管体１１の口径に対して吸着剤の充填部分の長さが２０倍以上に設定されることで、処理能力が高められているので多くの処理水を処理することができる。
【００１３】
なお、吸着剤２０を用いる水処理フィルターの形状は、長尺の管体に吸着剤２０が充填できればよく、連続的に充填されている必要もないので種々の形状が採用できる。例えば、図６（ａ）に示すように吸着剤２０を封入し両開口を封止した複数の真直ぐな管体１２を並列に配列し、隣接する管体１２の端部間を連結する内部に連通する通水パイプ１２ａを設けることで各管体２１の内部が直列に繋がるように構成した水処理フィルターＸ3のような形状を採用することもできる。図６（ｂ）に水処理フィルターＸ3のＡ−Ａ断面図を示す。この吸着剤２０の充填される長さＬは、各管体１２の吸着剤２０が充填される部分の長さＬａを総和したものとなる。このような構造とすることで、直管を用いることで製造が容易となり、また、並列に配列することで長い管体をコンパクトにまとめることができる。
さらに、図７に示すように水処理フィルターＸ4として管体１３をジグザグに屈曲するような形状としてもよい。このような形状によっても長い管体を平面状にコンパクトにまとめることができる。なお、水処理フィルターＸ３、水処理フィルターＸ4を用いた水処理装置を構成する場合、図４に示す水処理装置Ｙの水処理フィルターＸ２部分に代えて水処理フィルターＸ３、Ｘ４をバッファタンクの横に配置して使用することが例示される。
【００１４】
（実施形態２）
図８に実施形態２に係る水処理装置Ｚを表す模式図を示す。水処理装置Ｚは、水処理フィルターＸ５が使用される。水処理フィルターＸ５は内部に水処理フィルターＸ１と同様の吸着剤が充填された複数の管体Ｘ５1、Ｘ５2、Ｘ５3、Ｘ５4・・・Ｘ５xを有する。なお、管体Ｘ５1〜管体５xは同じ形状、素材からなる管体であり各管体Ｘ５1〜管体５xの吸着剤の充填長さの総和は各管体の内径の２０倍を越えるように設定している。
【００１５】
各管体Ｘ５1〜Ｘ５xは立てた状態で横方向に順に配列固定されており、上部にロートが固定されている。各管体の内部上端および下端は図示しないネットが固定され、これにより吸着剤を管体内部に落ちないように保持している。各管体５1〜Ｘ５xの下端には、処理水をためる水槽Ｓ1〜Ｓxが設けられる。水槽Ｓ1〜Ｓxの底面には処理水を排水する水槽用ドレン管ＳＤ1〜ＳＤxが設けられる。一方、各管体Ｘ５1〜Ｘ５xの上端には処理水を流入するための汲み上げ部K1〜Kxの排出口が存する。各汲み上げ部K1〜Kxは、処理水を通すパイプＫＰ1〜ＫＰxと処理水を汲み上げるポンプP1〜Pｘにより構成される。パイプＫＰ１以外のパイプＫＰ2〜ＫＰxの下端は、それぞれ水槽用ドレン管SD1〜SDx-1の下端と三方弁B1〜Bx-1を介して連通するようになっている。三方弁B1〜Bx-1は各三方弁から下垂するパイプ用ドレン管PD1〜PDx-1にも連結されており、これにより、水槽用ドレン管SD1〜SDx-1の下端からの排出される処理水の流路を前記パイプＫＰ2〜ＫＰxの下端側と、パイプ用ドレン管PD1〜PDx-1側に切り替えるようになっている。また、水処理装置Zには最初の処理水を貯める処理原水槽Ｓ0を有し、汲み上げ部Ｋ１のパイプＫＰ１の下端が処理原水槽Ｓ0内に存することで、処理原水槽Ｓ0の処理水は管体Ｘ５1に送られるようになっている。また、パイプ用ドレン管ＰＤ1〜ＰＤx-1の下端は循環パイプBPに繋がっており、循環パイプBP内の処理水は循環ポンプPZにより処理原水槽Ｓ0へ戻されるようになっている。なお、ポンプP1〜Pｘ、三方弁B1〜Bx-1、循環ポンプPZはマイコンからなる制御装置１１０により制御される。
【００１６】
このような構成を有する水処理装置Ｚの動作を簡単に説明する。処理時には、三方弁B1〜Bx-1は水槽用ドレン管SD1〜SDx-1の下端からの排出される処理水の流路を前記パイプＫＰ2〜ＫＰxの下端側とを繋いでいる。まず、処理原水槽Ｓ0内の処理水は、汲み上げ部Ｋ1によって汲み上げられ、水処理パイプＸ５の最初の管体Ｘ５1に上端から注がれる。管体５Ｘ1を通った処理水は下端から流出し水槽Ｓ1に貯まる。水槽Ｓ1内の水は水槽ドレン管ＳＤ1を通って、汲み上げ部Ｋ２のパイプＫＰ2に至って汲み上げられ、次の水処理パイプＸ５の管体５2の上端から注がれる。以下同様にして、管体Ｘ５3〜Ｘ５xを処理水が通って処理される。管体Ｘ５xからの排水は水槽Ｓxへと貯まり、ドレン管ＳＤxを介して流出し、図示しない中和装置により中和されて排出される。
【００１７】
処理が終了すると制御部１１０が各汲み上げ部Ｋ1〜ＫxのポンプP1〜Pxを止め、三方弁B1〜Bx-1を切り替えて、水槽用ドレン管SD1〜SDx-1の下端からの排出される処理水の流路を前記パイプ用ドレン管ＰD1〜ＰDx-1へと繋ぎ、循環ポンプPZを作動させる。これにより、まだ、処理が十分でない管体Ｘ５3〜Ｘ５x内の処理水は処理原水槽Ｓ0へと戻され、次回の処理時に処理されることとなる。
【００１８】
実施形態２に係る水処理装置Ｚは水処理フィルターＸ５を構成する管体Ｘ５3〜Ｘ５xを分割し、両端を開放した状態で配列することにより、通水の際の抵抗を低減させることができる。具体的に説明すると、水処理フィルターの抵抗は長さに比例することになるため、例えば２０ｍの一体に形成される水処理フィルターに生じる抵抗は比例定数をＡとすると２０Ａと表すことができる。一方、これを１０分割すると水処理フィルターの長さは２ｍとなり各フィルターに生じる抵抗は２Ａと表すことができる。即ち、通水の抵抗が１０分の１となる。特に、ポンプで強制的に通水する場合には、抵抗値が大きいと高い圧力を持つポンプが必要であるが、ポンプの圧力にも限界があるので、一体に形成される場合は一定の長さ以上の水処理フィルターを用いることができないが、実施形態２に係る水処理装置Ｚのような分割を行えば、トータルの長さがどんなに長い水処理フィルターでも、分割した各水処理フィルターを処理水が自然落下する速度で処理を行うことができる。
また、処理が終了したあとに各管体内の処理水を排出するので、処理後において管体内の吸着剤の劣化を防止でき、また、寒冷地などにおいて管体内の処理水の凍結による管体の破損なども防ぐことができる。
【００１９】
（実施形態３）
図９に実施形態３に係る水処理装置Ｖを表す模式図を示す。水処理装置Ｖは、水処理フィルターＸ６が使用される。水処理フィルターＸ６は垂直に立てられた第１管体Ｘａおよび第２管体Ｘｂを一組とする管体ユニットＸ６１、Ｘ６２、Ｘ６３、・・・Ｘ６ｘを有する。各管体ユニットＸ６１〜Ｘ６ｘを構成する管体Ｘａ、Ｘｂ内には水処理フィルターＸ１と同様の吸着剤が充填される。また、管体ユニットＸ６１〜Ｘ６ｘを構成する管体Ｘａ、Ｘｂは、同じ形状、材質からなる管体であり、全管体の吸着剤の充填長さの総和は各管体の内径の２０倍を越えるように設定している。
第１管体Ｘａは下端開口に蓋が設けられることで塞がれ、かつ、ネットが設けられることで吸着剤を保持するとともに、当該蓋には２本の内部に流通するパイプが下垂している。このうち、一方のパイプは、汲み上げ部Ｋを構成するパイプＫＰである。各汲み上げ部Kは、処理水を通すパイプＫＰと処理水を汲み上げるポンプPにより構成される。第１管体Ｘａの下端から下垂する他方のパイプは、排水のためのドレン管ＫＤであり、各ドレン管ＫＤには電磁弁Ｂａが設けられており、通常は電磁弁Ｂａが閉じられることで第１管体Ｘａの処理水は落下しないようになっている。また、２本の管体の上部開口は着脱可能に設けられる上蓋Ｆが固定される。さらに、２本の管体同士は上部側面において連結パイプＤによって内部が連通している。第２管体Ｋｂの下端開口は排水口を形成するものであり、やはり吸着剤が落下しないようにネットが設けられ、これにより吸着剤を保持している。
【００２０】
水槽Ｓ１〜Ｓｘ、水槽用ドレン管ＳＤ1〜ＳＤx、三方弁B1〜Bx-1、パイプ用ドレン管PD1〜PDx-1、処理原水槽Ｓ0、循環パイプＢＰ、循環ポンプＰｚは、実施形態２に係る水処理装置Ｚと同様の構成なので説明は省略する。なお、各第２管体Ｋｂの排水口は、水槽Ｓ1〜Ｓxに水を排出するようになっている。
また、ポンプP、電磁弁Ｂａ、三方弁B1〜Bx-1、循環ポンプPZはマイコンからなる制御装置１２０により制御される。
【００２１】
このような構成を有する水処理装置Ｖは、実施形態２に係る水処理装置Ｚにおいて管体Ｘ５1〜管体Ｘ５xが管体ユニットX６1〜Ｘ６xに置き換わったものであるので、その動作は実施形態２に係る水処理装置Ｚとほぼ同様である。水処理装置Vでは、管体ユニットＸ６1〜管体ユニットＸ６xにはポンプPにより強制的に注水されるので、注水速度をポンプPの出力により変化させることが可能である。また、処理終了後、管体ユニット６1〜Ｘ６xの第１管体Ｘａ内には処理水が残るが、これはドレン管ＫＤの電磁弁Ｂａを開くことで排出することができる。
【００２２】
この水処理装置Ｖも水処理フィルターを構成する複数の管体ユニットＸ６1〜Ｘ６xを分割し、一端を開放した状態で配列することにより、通水の際の抵抗を低減させることができ、また、処理が終了した後に各管体内の処理水を排出するので、処理後において管体内の吸着剤の劣化を防止でき、また、寒冷地などにおいて管体内の処理水の凍結による管体の破損なども防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態に係る水処理フィルターをに示す一部破断斜視図である。
【図２】吸着剤のアルミナ含有量を変化させた場合における水処理フィルターの吸着剤充填長さ／口径と臨界連続通水量との関係を示すグラフ図である。
【図３】吸着剤量を増加させた場合における、水処理フィルターの吸着剤充填長さ／口径と臨界連続通水量との関係を示すグラフ図である。
【図４】実施形態１に係る水処理フィルターを用いた水処理装置を模式的に示す図である。
【図５】（ａ）は水処理装置に用いられる水処理フィルターとバッフファタンクの斜視図であり、（ｂ）は当該水処理フィルターの一部破断拡大斜視図である。
【図６】（ａ）は水処理フィルター形状の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図７】水処理フィルター形状の他の例を示す平面図である。
【図８】実施形態２に係る水処理装置を模式的に示す図である。
【図９】実施形態３に係る水処理装置を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
Ｘ、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4、Ｘ５、Ｘ６  水処理フィルター
Ｙ、Ｚ  水処理装置
１０、１１、１２、１３  配管
１２ａ  連通パイプ  
２０  吸着剤
３０  ポンプ
４０  配管
５０  バッファタンク
１００、１１０  制御部
Ｘ５1〜Ｘ５x  管体
Ｘ６1〜Ｘ６x  管体ユニット
Ｓ0  原水槽
Ｓ1〜Ｓx  水槽
Ｋ1〜Ｋx、Ｋ  汲み上げ部
ＳＤ1〜ＳＤx  水槽ドレン管
Ｂ1〜Ｂx  三方弁
ＰＤ1〜ＰＤx  パイプドレン管
ＢＰ  循環パイプ
ＰＺ  循環ポンプ
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図２】
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【図３】
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