(57)【要約】本発明は水を処理する方法であって、前記水を新鮮な吸着剤と接触させる吸着段階であって、前記水は、前記新鮮な吸着剤と接触する前は「吸着前の水」として知られ、前記新鮮な吸着剤と接触した後は「吸着済みの水」として知られる、吸着段階、及び前記吸着段階中に前記水と接触された前記新鮮な吸着剤の少なくとも一部を回収する再循環段階であって、この回収される部分は使用済みの吸着剤を構成する、再循環段階を含み、前記再循環段階中に、前記使用済みの吸着剤を前記吸着前の水と接触させること、及び前記吸着前の水は、該水から、該水が含有する懸濁物質の少なくとも一部が除去されるいずれかの浄化段階に供されない方法である。本発明は該方法を実施するための装置である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を処理する方法であって、該方法は、
前記水を新鮮な吸着剤と接触させる吸着段階であって、前記水は、前記新鮮な吸着剤と接触する前は「吸着前の水」として知られ、前記新鮮な吸着剤と接触した後は「吸着済みの水」として知られる、吸着段階、及び
前記吸着段階中に前記水と接触された前記新鮮な吸着剤の少なくとも一部を回収する再循環段階であって、この回収される部分は使用済みの吸着剤を構成する、再循環段階
を含み、
前記再循環段階中に、前記使用済みの吸着剤を前記吸着前の水と接触させること、及び
前記吸着前の水は、該水から、該水が含有する懸濁物質の少なくとも一部が除去されるいずれかの浄化段階に供されないことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記吸着剤は粉末活性炭であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記吸着済みの水を、該吸着済みの水が含有する前記懸濁物質から分離する浄化段階を更に含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記吸着前の水を１つ又は複数の凝固剤と接触させる凝固段階を更に含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
凝固段階に供された前記吸着前の水を、１分超、有利には５分超、より有利には１０分に等しい時間の期間にわたってチャンバ内で保管する、凝固剤−水接触を維持する段階を更に含むことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記吸着済みの水又は前記吸着前の水を凝集剤と接触させる凝集段階を更に含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記凝集段階を、前記凝固剤−水接触を維持する段階の後で行うことを特徴とする、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記水は、
都市若しくは産業廃水、又は
飲料水の生成若しくは産業利用を目的とした地表水若しくは地下水であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
水を処理する設備であって、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法を行うために配置され、該設備は、
前記水を新鮮な吸着剤と接触させることが可能な吸着ゾーン（１）、
前記吸着ゾーン（１）において前記水と接触された前記新鮮な吸着剤の少なくとも一部を回収することが可能な再循環分岐部（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）
を備え、
前記再循環分岐部（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）は、前記吸着剤の前記回収される部分を前記吸着ゾーン（１）の上流に位置付けられる水と接触させるために配置されること、及び
前記吸着ゾーン（１）の上流に、前記水から、該水が含有する懸濁物質の少なくとも一部を除去するために配置される浄化構造を備えないことを特徴とする、設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理の分野に関するものであり、特に、都市若しくは産業廃水、又は飲料水の生成を意図した地表水若しくは地下水中に存在する有機物及びミクロ汚濁物質を除去するための水処理の分野に関する。
【０００２】
より詳しくは、本発明は、粉末活性炭タイプの吸着剤を用いる水処理の装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
水質の回復及び保護の目標は強化されており、水循環の統合管理を含んでいる。
【０００４】
従来、有機物及びミクロ汚濁物質の影響を制限するために各種の活動が行われており、ミクロ汚濁物質は水中で微量のかたちで存在するが、有害な影響をもたらす恐れがあり、あるいは、環境及び生物を経由して有害な影響をもたらす恐れがある。前記活動には、難分解性、生物蓄積性、及び有毒性を有する化学物質（ＰＢＴ）、発がん性、変異毒性、及び生殖毒性を有する化学物質（ＣＭＲ）又は内分泌攪乱物質の発生源の復旧又は削減が含まれる。
【０００５】
これらの努力にも関わらず、また、日常品内への前記物質の偏在性及び該物質を拡散させる人間活動の点から見ると、水中のミクロ汚濁物質は依然として高含量が定量されている。
【０００６】
それらを減少させることを目標とする技術は従来技術が利用可能であるが、満足行く処理のパフォーマンスレベルを維持しつつ、技術的／経済的に実行可能な解決手段を提案するためには、処理ネットワークにおいてそれらの結合について再検討する必要がある。
【０００７】
本発明が取り巻く分野では、水域の化学的及び生物学的状態を改善する目的を達成しようとして、あるいは、水源からの水を飲用できるようにするために、種々の技術が使用されている。マクロ汚染物質（有機炭素、窒素及びリンの汚染）及びミクロ汚濁物質（殺虫剤、ＰＡＨ、ＰＣＢ、フタレート、アルキルフェノール、ホルモン、薬物等）を処理するために、飲用水の製造及び汚水の処理のためのネットワークが設計されている。
【０００８】
多くの除去の機構が存在しており、それらには、とりわけ、バクテリア酸化、化学酸化、揮散、凝固、低いカットオフ値を有する膜を使用する吸着又はろ過が含まれる。それらのうち、凝固及び吸着（水中に存在する微粒子状物質、処理中に産生した汚泥、又は特定の吸収材への）は、２つの主要な処理ルートであるように思われる。
【０００９】
追加的な又は最終的な処理においては、小さな粒径と高い比表面積をもつ多孔質材を使用する専用の反応槽で吸着が行われる。マクロ汚染物質及び有機物の処理には特に活性炭が適している。
【００１０】
吸着による前記物質の除去は、分子が活性炭の固体表面に種々の力（電荷、双極子―双極子相互作用、ヴァンデルワールス力）又は結合（水素結合、共有結合等）で付着する界面現象によって効果が現れる。吸着は物理的（非特異的）であって、実質的には前記表面のサイズに依存するか、活性炭の表面の荷電部位が存在することによる化学的（特異的）な吸着がある。
【００１１】
吸着を実行することは容易に見えるが、その実行は、処理されるミクロ汚濁物質及び有機物に固有の物理化学的特性（サイズ、分子量、疎水性、電荷等）、使用される材料の物理化学的特性（活性炭に対して、活性化の程度、多孔性及び多孔のサイズ分布、比表面積、電荷、構造、炭素が由来する出発材料等）、反応槽の作動パラメータ（処理速度、活性炭の量、凝固剤の量、凝集剤の量、ｐＨ、流体接触時間／通過速度、反応槽中での滞留時間等）により強く制約を受ける。
【００１２】
１つの現象が吸着の性能水準に影響を与える。付随して存在する処理水中の有機物とミクロ汚濁物質である。サイズの小さい水中の天然有機物（サイズがミクロ汚濁物質と同等）は、ミクロ汚濁物質に関して吸着の効果を低減させる。該有機物は、結合部位に対して競合し、活性炭の孔構造へのアクセスを遮断することができるからである。これは、活性炭で除去される有機物とミクロ汚濁物質の間の濃度の比率が１０００を超え、１００００００に達しうるからである。この現象は結果的に、より多くの量の活性炭の負担に関連した追加的な処理コストをかけることになる。      
【００１３】
飲料水又は工業用途の水を製造する点では、これらのタイプの水の処理のためのネットワークにおいて有機物とミクロ汚濁物質の除去は、実質的に凝固と吸着に基づいている。凝固は清澄分離操作段階で行われ、各種凝固剤を用いて実際される（鉄塩がしばしば用いられる。）。吸着は各種形態のカーボンの下で行われる。
【００１４】
設備の構造は時とともに改良され変化してきた。３つの処理タイプに区別することができる。
【００１５】
第１の処理のタイプは、凝固、凝集、清澄分離操作（沈殿又はフローテーションによる分離）、及び粒状活性炭フィルターによる吸着の段階を行うものである。この第１の処理のタイプは、例えば、砂ろ過、オゾン処理等の中間段階を含めることができる。
【００１６】
第２の処理のタイプは、同一の構造内に存在する凝固剤と粉末活性炭の併用使用である。
【００１７】
粒状活性炭については、粉末活性炭の選択により、一日あたりで処理する水の品質に合わせて用量を調整し、また、粉末活性炭に固有の飽和の問題を解決することが可能になる。
【００１８】
有機物の一部は凝固と吸着で除去することができるが、凝固剤と活性炭の間には、これらの微粒子の除去について競合関係がある。このことは、処理のコストが不必要に増加するため（活性炭処理は凝固剤処理よりもコストは高い）、二重の不利があり、また、吸着だけされる微粒子の除去に使用される活性炭の吸着能の一部は、凝固により容易に除去できる微粒子によって無効化される。
【００１９】
この欠点は、材料の吸着能を最大限使用するために、下流側の構造から上流側の構造に向かって汚泥の一部を再循環する可能性をもった、専用構造で粉末活性炭を用いる第２の段階の処理（下流側の構造）から、凝固、フロキュレーション、及び清澄分離操作（上流側の構造）による第１の段階の処理の分離をもたらした。これは、下流側の構造で一定量の微粒子を吸着した後は、粉末活性炭は、もはやそれ以上微粒子を吸着できない平衡状態に達するからである。下流側の構造から上流側の構造（典型的には清澄分離操作構造）に、このような平衡状態に達した粉末活性炭の再循環は、この粉末活性炭を微粒子の濃度がより高い水と接触させることになり、そうすると、前記平衡状態がくずれ、この粉末活性炭が追加量の微粒子を吸着することが可能になる。
【００２０】
したがって、第３のタイプの処理は、上流側の清澄分離操作構造での凝固剤の使用と、もう一つの下流側の接触又は清澄分離操作構造での粉末活性炭の使用を分離して行うものであり、下流側から上流側に向かって汚泥の再循環を任意に含む。
【００２１】
排水処理に関しては、水の浄化に対して定められた規制の枠組みと近年におけるその変化は、現在の浄化設備が、排水が排出される前に、排水中の微粒子と有機物を著しく減少させることを可能にしている。
【００２２】
排水は、少なくとも予備処理を通過し、任意に一次処理（化学試薬を使用又は不使用）及び二次生物処理を通過する。浄化設備はミクロ汚濁物質を処理するように設計されていないが、様々な物理化学的特性をもつこの物質は、浄化設備の処理ユニットを通って、以下の機構を介して部分的に排水から除去される。
−  化学的分解（酸化）及び生物学的分解（生分解）
−  汚泥への吸着（粒子状物質及びバイオマス）
−  揮発（大気とのガス交換）
【００２３】
従来の低負荷二次処理の後は、様々のミクロ汚濁物質は処理水中に該物質が１０〜１００ｎｇ／ｌの濃度で残っている。この濃度レベルを減少させ、環境に関して又は環境を介して引き起こす恐れのある有害な影響を限定するために、追加的（高度）な処理が必要である。現在、技術的かつ経済的なパフォーマンスレベル及び追加的施設の導入の容易さを現存する設備に組み入れるためには、オゾンを用いた酸化処理とカーボンへの吸着処理が最も広く利用されている。これらの処理は、大抵の場合、粒子状物質及びリンの機械的ろ過を介した鉱物ろ過材料上への滞留及び／又は凝固凝集の段階の終了後に行われる。後者の段階はまた浄化した排水に依然として存在する有機物を減少させることが可能である。
【００２４】
仏国2 932 795号特許公報は、前記終了段階と、飲用可能とするため水の浄化処理の吸着段階を組み合わせる処理を開示している。この処理は、分離した処理ゾーンを導入しており、それらの中では、被処理水の到着及び新鮮な粉末活性炭の注入（接触ゾーン１）、ゾーン４の濃縮汚泥が戻ることによる使用した粉末活性炭の再循環（接触ゾーン２）、水の凝集（接触ゾーン３）、及び被処理水から粉末活性炭の分離、が行われる。
【００２５】
仏国2 973 794号特許公報は、処理された水中における溶存有機炭素が低濃度であることを保証するために、凝固、凝集、及び処理された水の沈殿（砂利）による分離を組み合わせた処理を開示している。この処理設備は、使用された粉末活性炭を再循環する、被処理水を粉末活性炭と事前に接触させるゾーン（ゾーン１）、凝固ゾーン（ゾーン２）と後続のバラスト凝集ゾーン（ゾーン３）、及び層状浄化ゾーン（ゾーン４）を含む。
【００２６】
これらの処理法にはいくつかの不具合がある。
【００２７】
活性炭は、その吸着能及びそれが最も効果的で経済的に使用可能である適用の範囲の見地から見ると最適に使用されておらず、又は、再利用されていない。
【００２８】
前述した被吸着物質間の競合により吸着のパフォーマンスレベルが影響されるならば、それは吸着等温式の原理に従った溶液（被処理水）とカーボン間の濃度勾配にも依存することになる。該原理によれば、吸着は正（微粒子が溶液から吸着表面に向かう）又は負（微粒子が吸着表面から溶液に向かい、多かれ少なかれ物質の有意な脱着が起こる）でありうる。所定の接触時間後に、最初の溶液で平衡に達した（濃度勾配がない）が、必ずしも飽和していない使用済みの活性炭にとって、吸着は、高濃度溶液との接触に戻ったときは依然として可能である。この溶液においては、吸着にとって必要な正の濃度勾配が再び存在する。
【００２９】
仏国2 932 795号特許公報及び仏国2 973 794号特許公報に記載された処理には、粉末活性炭の再循環が含まれるが、これは新鮮な粉末活性炭が注入される下流のゾーンで行われる。このため、微粒子の最大限の吸着を可能とする理想的条件下（最大の濃度勾配）で使用済みの活性炭は再循環されていない。さらに、被処理水と最初に接触する新鮮な粉末活性炭は、高濃度で存在する有機物を吸着することによって先に飽和に達する傾向がある。これは一般的にそれより低い濃度のミクロ汚濁物質を吸着することの障害となる。
【００３０】
また、飲料水又は産業利用を目的とする水の製造に関連した第３のタイプの処理は、活性炭を使用する前に水の事前の浄化を行い、正しい順番で試薬が使用されているから非常に効率的で試薬の点で経済的である。しかしながら、このタイプの処理は、粉末活性炭との接触と、その後の凝集を順々に行い、２つの浄化構造を必要とするため高額な資本投資が必要である。
【００３１】
本発明の目的は、従来技術の方法及び設備の欠点を全部又は一部を解消することができる、吸着剤との接触により水を処理するための方法及び設備を提供することである。
【発明の概要】
【００３２】
この目的は、水処理の方法で達成され、この水には好ましくは有機物とミクロ汚濁物質を含む。この方法は、
水を処理する方法であって、
前記水を新鮮な吸着剤と接触させる吸着段階であって、前記水は、前記新鮮な吸着剤と接触する前は「吸着前の水」として知られ、前記新鮮な吸着剤と接触した後は「吸着済みの水」として知られる、吸着段階、及び
前記吸着段階中に前記水と接触された前記新鮮な吸着剤の少なくとも一部を回収する再循環段階であって、この回収される部分は使用済みの吸着剤を構成する、再循環段階
を含み、
前記再循環段階中に、前記使用済みの吸着剤を前記吸着前の水と接触させること、及び
前記吸着前の水は、該水から、該水が含有する懸濁物質の少なくとも一部が、例えば沈殿による分離又はフローテーションにより、除去されるいずれかの浄化段階に供されないことを特徴とする、方法である。
【００３３】
本発明においては、用語「吸着済みの水」とは、水の清浄度や既に供された処理には関係なく、新鮮な吸着剤と既に接触した水を意味すると理解される。また、用語「吸着前の水」とは、新鮮な吸着剤と未だ接触していない水を意味すると理解される。これも水の清浄度や既に供された処理には関係ない。
【００３４】
使用済みの吸着剤を吸着前の水と接触させるという事実は、該吸着剤の吸着能を最大限に利用することを可能にする。その理由は、水と新鮮な吸着剤の所定の接触時間後、吸着段階の間に、この水中の微粒子濃度は接触期間にわたって漸減して、吸着剤は、水中の依然存在する微粒子（すなわち非吸着微粒子）を吸着させない平衡点に到達するからである。実際のところ、この使用済みの吸着剤は必ずしも飽和しておらず、より微粒子の濃度が高い水、この場合、吸着前の水に存在する微粒子を吸着することができる。
【００３５】
この方法は、吸着段階の上流の浄化段階を実施しないという事実により、中間浄化構造を削減することを可能にし、ところが一方、そうした中間浄化構造を利用する従来の処理に匹敵する全体的パフォーマンスレベルを得ることができる。これは特に吸着剤の吸着能の利用の最適化により可能となる。
【００３６】
好ましくは、前記方法は、水と吸着剤からなる混合物が所定の時間の期間、例えば５分超、有利には１０分超、より有利には２０分に等しい時間の期間にわたって接触を保つ、吸着剤―水接触を維持する段階を追加的に含む。
【００３７】
本発明によれば、前記吸着剤は当業者に公知のあらゆるタイプの吸着剤、例えば、活性炭（粒度は任意）又は樹脂から選択することができる。
【００３８】
前記吸着剤は粉末活性炭が好ましい。
【００３９】
本発明に係る方法において上記吸着剤の使用は、粉末活性炭は比較的高価な材料であるが、従来公知の方法に比べて、活性炭の最適な使用又は再使用を可能にする。
【００４０】
したがって、本発明に係る方法はまた、使用される吸着剤の量を減らすことで、水処理のコストを削減することを可能にする。
【００４１】
前記方法において、吸着済みの水を、該吸着済みの水が含有する懸濁物質から分離する浄化段階を更に含むことが好ましい。
【００４２】
本発明において、前記浄化段階は当業者に公知のあらゆる手段、例えば、沈殿による分離、（パルス汚泥床及び／又は汚泥再循環等）、フローテーション、又はろ過により実施することができる。
【００４３】
本発明の好ましい特徴においては、前記吸着前の水を１つ又は複数の凝固剤、典型的には鉄塩（塩化第二鉄）又はミョウバン、と接触させる凝固段階を更に含む。
【００４４】
前記凝固段階は、水に存在する有機物の一部を、その水を新鮮な吸着剤と接触させる前に除去することを可能にする。前記方法を使用して処理したい典型である水中に存在する天然有機物は、ミクロ汚濁物質と同等の小さなサイズをもち、ミクロ汚濁物質に関して、吸着の有効性を低下させる。この有機物とミクロ汚濁物質は吸着剤の結合部位へのアクセスを競合するからである。このような小さなサイズの有機物は吸着剤の構造の孔へのアクセスを遮断し、そうしてミクロ汚濁物質吸着のための該吸着剤の有効性を低減させる。一般的には、吸着剤を用いて除去することが望まれるミクロ汚濁物質に対する有機物の濃度比は、１０００を超え、１００００００に達しうる。したがって、前記凝固段階はまた、使用する吸着剤の量を減少させることにより、水処理のコストを低減させることを可能にする。
【００４５】
前記方法は、前記凝固段階に供された前記吸着前の水を、１分超、有利には５分超、より有利には１０分に等しい時間の期間にわたってチャンバ内で保管する、凝固剤−水接触を維持する段階を更に含むことが好ましい。
【００４６】
前記凝固剤−水接触を維持する段階を通る吸着前の水は、再循環段階中に回収される使用済みの吸着剤を含むことができる。
【００４７】
前記凝固剤−水接触を維持する段階は、特に吸着剤の量の観点から、前記方法の有効性を最適化する。より詳しくは、前記凝固剤−水接触を維持する段階は、有機物とミクロ汚濁物質の競合（前記参照）を制限し、特に凝固段階後にそれが実施されるときに、前記方法の全体のパフォーマンスレベルを改善することができる。
【００４８】
本発明の他の態様においては、前記方法は、前記吸着済みの水を１つ又は複数の凝固剤、典型的には鉄塩（塩化第二鉄）又はミョウバン、と接触させる凝固段階を更に含む。このような追加的な凝固段階は、特に吸着剤と水の分離の促進を可能にする。
【００４９】
本発明の有利な特徴においては、本方法は、前記吸着済みの水又は前記吸着前の水を凝集剤、典型的にはポリマーと接触させる凝集段階を更に含むことができる。
【００５０】
好ましくは、前記凝集段階は、前記凝固剤−水接触を維持する段階の後に行う。
【００５１】
有利には、前記処理に供される水は、
−  都市若しくは産業廃水、又は
−  飲料水の生成若しくは産業利用を目的とした地表水若しくは地下水である。
【００５２】
本発明はまた、水を処理する設備であって、この水は好ましくは有機物とミクロ汚濁物質を含み、前記方法を行うために配置され、該設備は、
前記水を新鮮な吸着剤と接触させることが可能な吸着ゾーン、
前記吸着ゾーンにおいて前記水と接触された前記新鮮な吸着剤の少なくとも一部を回収することが可能な再循環分岐部
を備え、
前記再循環分岐部は、前記吸着剤の前記回収される部分を前記吸着ゾーンの上流に位置付けられる水と接触させるために配置され、
前記吸着ゾーンの上流に、前記水から、該水が含有する懸濁物質の少なくとも一部を除去するために配置される浄化構造、例えば沈殿タンク又はフロートタンクタイプを備えない。
【００５３】
前記再循環分岐部は、限定されるものではないが、使用済みの吸着剤を設備の少なくとも１つの以下のゾーンに再注入するために配置することができる。
−  前記接触段階の実施を可能にするチャンバ、及び／又は
−  前記チャンバと前記吸着ゾーンの間に位置するゾーン、及び／又は
−  前記凝固段階を実施するために配置された凝固ゾーン、及び／又は
−  前記凝固ゾーンと前記チャンバの間に位置するゾーン
【００５４】
本発明の他の有利な点及び際立った特徴については、限定的ではない実施及び例に関する詳細な記載により明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施例の図である。
【図２】従来技術の実施例及び本発明の実施例で得られた結果の比較を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
以下に述べる実施例は決して限定的なものではなく、特徴の選択が技術的利点を与え又は従来技術に対して本発明を区別するのに十分なものであるときは、記載された他の特徴から選んだ記載された特徴の選択（この選択がそれら他の特徴を含む１つの文章内から選択されたものを含む）で構成される代替の本発明が特に考えられる。この選択は、構造についての詳細はなく、又は構造の一部のみ（この部分だけが技術的利点を与え又は従来技術に対して本発明を区別するのに十分なものであるとき）の詳細とともに、少なくとも１つの特徴、好ましくは機能的特徴を含む。
【００５７】
図１の実施例においては、本発明に係る設備は、この設備の各種ゾーン１、３、４、５、６に連続的に運ばれる水を処理するために配置されている。水の移動は水平矢印９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆによって表されている。
【００５８】
この設備は、吸着ゾーン１を含む。
【００５９】
水はチャネル９ｃを介して吸着ゾーン１に到達する。
【００６０】
吸着ゾーン１は水を新鮮な吸着剤と接触させるために配置される（吸着段階）。水を新鮮な吸着剤と接触させる前には、すなわち吸着ゾーン１に入る前には、水は「吸着前の水」とされる。水が吸着ゾーン１で新鮮な吸着剤と接触した後は、水は「吸着済みの水」とされる。
【００６１】
前記新鮮な吸着剤は典型的には粉末活性炭である。該新鮮な吸着剤は例えば任意の適切な注入手段１１により吸着ゾーン１に注入される。
【００６２】
吸着ゾーン１は例えば反応器であり、特には撹拌タンク型反応器であり、又は新鮮な吸着剤を列形噴射するシステムである。
【００６３】
吸着済みの水は、チャネル９ｄを介して吸着ゾーン１から出て行く。
【００６４】
図１の例では、吸着ゾーン１から出て行く吸着済みの水は、チャネル９ｄを介して吸着剤―水接触を維持するゾーン６に到達する。
【００６５】
吸着剤―水接触を維持するゾーン６は、吸着剤−水接触を維持する段階を実施するために配置され、この段階では水と吸着剤からなる混合物は、所定の時間の期間、例えば５分超、より有利には１０分超、更に有利には２０分に等しい時間の期間をこのゾーン６で維持される。
【００６６】
この吸着剤―水接触を維持するゾーン６は、図１に示すように、吸着ゾーン１とは別個の槽から構成することができる。
【００６７】
代わりに、吸着剤―水接触を維持するゾーン６と吸着ゾーン１は同一のゾーン（図示せず）として構成することができ、この場合は吸着段階と吸着剤―水接触を維持する段階の両方はこのゾーンで実施される。
【００６８】
図１の例では、吸着剤―水接触を維持するゾーン６から出て行く吸着済みの水は、チャネル９ｅを介して浄化構造５に到達する。
【００６９】
この浄化構造５は、水とそれに含まれる懸濁物質を分離するために配置される。
【００７０】
浄化構造５は、例えば沈殿タンク、特にパルス汚泥床及び／又は汚泥再循環沈殿タンク等、あるいはフロートタンクである。
【００７１】
浄化構造５は、吸着剤―水接触を維持するゾーン６を含むことができる（図示せず）。この場合、吸着剤―水接触を維持する段階及び浄化段階は同一の構造で行われる。
【００７２】
水はチャネル９ｆを介して浄化構造５から出て行く。
【００７３】
前記設備は、吸着ゾーン１で水と接触させる新鮮な吸着剤の少なくとも一部を回収することができる再循環分岐部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ（図１の点線の矢印で表されている）を含む。この回収される部分は使用済みの吸着剤である。
【００７４】
図１は、以下を実施する再循環分岐部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを表している。
−  浄化構造５から使用済みの吸着剤の回収、及び
−  この使用済みの吸着剤を吸着前の水に接触させるための、吸着ゾーン１の上流に配置されている本設備の各種ゾーンへの該使用済みの吸着剤の再注入。
【００７５】
図１は、これら各種ゾーンへの再注入を表している。しかしながら、使用済みの吸着剤は、１つの再注入ゾーン、例えばチャネル９ｃ（ループ２ｄ）に再注入することが可能であり、かつ好ましい。
【００７６】
使用済みの吸着剤の回収は当業者が公知の手段により行うことができる（例えば、ポンプ、重力等）。
【００７７】
図１の設備はまた、吸着ゾーン１の上流に配置されている凝固ゾーン４を含んでいる。
【００７８】
水はチャネル９ａを介して凝固ゾーン４に到達する。
【００７９】
凝固ゾーン４は吸着前の水を１つ又は複数の凝固剤、典型的には鉄塩（塩化第二鉄等）と接触させる（凝固段階）ために配置されている。
【００８０】
この又はこれらの凝固剤は、例えば任意の適切な注入手段４１により凝固ゾーン４に注入される。
【００８１】
凝固ゾーン４は、撹拌タンク型反応器で構成することができ、また列形噴射するシステムとスタティックミキサーを含めることができる。
【００８２】
水はチャネル９ｂを介して凝固ゾーン４から出て行く。
【００８３】
図１の設備は、凝固ゾーン４の下流であって、吸着ゾーン１の上流に配置される凝固剤−水接触を維持するゾーン３を付加的に含んでいる。
【００８４】
凝固剤―水接触を維持するゾーン３は、凝固剤−水接触を維持する段階を実施するために配置され、この段階では水と凝固剤からなる混合物は、所定の時間の期間、例えば１分超、より有利には５分超、更に有利には１０分の時間の期間をこのゾーン３で維持される。
【００８５】
水はチャネル９ｂを介して接触ゾーン３に到達する。
【００８６】
接触ゾーン３は、例えば槽コンパートメント又はチャンバである。この接触ゾーン３は、機械的に撹拌タンク又はバッフルタンクで構成することができる。
【００８７】
代わりに、凝固剤―水接触を維持するゾーン３と凝固ゾーン４は同一のゾーン（図示せず）として構成することができ、この場合は凝固段階と凝固剤―水接触を維持する段階の両方はこのゾーンで実施される。
【００８８】
水はチャネル９ｃを介して接触ゾーン３から出て行く。
【００８９】
図１に示すように、前記設備の少なくとも１つのゾーンに使用済みの吸着剤を再注入するために、再循環分岐部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを配置することができる。
−  凝固剤―水接触を維持するゾーン３（ループ２ｃ）、及び／又は
−  チャネル９ｃ（ループ２ｄ）、及び／又は
−  チャネル９ｂ（ループ２ｂ）、及び／又は
−  凝固ゾーン４（ループ２ａ）
【００９０】
本発明はまた、追加的な凝固段階を実施するために、吸着済みの水を１つ又は複数の凝固剤、典型的には鉄塩（塩化第二鉄）又はミョウバンと、例えばこの又はこれらの凝固剤を任意の適切な注入手段１２により吸着ゾーン１に注入することにより接触させることを提供する。この凝固剤の注入手段１２は前記設備の他のゾーンにこの試薬を注入するために配置することもできる（図示せず）。
【００９１】
さらに、本発明はまた、水を凝集剤、典型的にはポリマーと例えば吸着ゾーン１の下流で該凝集剤を任意の適切な注入手段１３により注入することにより接触させることを提供する。
【００９２】
凝集剤の注入手段１３はまた、前記施設の他のゾーンに前記試薬を注入するために配置することができる。
【００９３】
図１に示すように、前記施設は、唯一の浄化構造５を含み、より詳しくは吸着ゾーン１の上流には浄化構造を含まない。
【００９４】
本発明に係る施設の各種ゾーン１、３、４、５、６は、各種組み合わせで分離した構造又は槽又は反応器から構成することができ、又はそれらの全て若しくはいずれかは、同一の構造又は槽又は反応器のコンパートメントで構成することができる。
【００９５】
実施された試験
【００９６】
本発明者は、３つの方法Ａ、Ｂ、Ｃの比較試験を行った。地表水を使用し、表１に示すように、凝固剤を１用量投与し、同品質の粉末活性炭を３用量投与し、表１には作業条件とそれら方法の各々について有機物の除去に対して得られたパフォーマンスレベルを要約した。
【００９７】
方法Ａは以下の段階を含み、連続的に実施した。
−  同一の構造への凝固剤と粉末活性炭の実質同時注入の段階（表１のｌａ、ｌｌａ、ｌｌｌａ）、
−  凝固剤―粉末活性炭―水接触の維持段階（表１のＩＶａ）、
−  沈殿による分離段階（表１のＶａ）
【００９８】
方法Ｂは以下の段階を含み、連続的に実施した。
−  凝固剤の注入段階（表１のＩｂ及びＩＩｂ）
−  凝固剤―水接触の維持段階（表１のＩＩＩｂ）
−  沈殿による分離段階（表１のＩＶｂ）
−  粉末活性炭の注入段階（表１のＶｂ）
−  粉末活性炭―水接触の維持段階（表１のＶＩｂ）
−  沈殿による分離段階（表１のＶＩＩｂ）
【００９９】
本発明に係る方法に該当する方法Ｃは以下の段階を含み、連続的に実施した。
−  凝固剤の注入段階（表１のＩｃ及びＩＩｃ）
−  凝固剤―水接触の維持段階（表１のＩＩＩｃ）
−  粉末活性炭の注入段階（表１のＩＶｃ）
−  粉末活性炭―水接触の維持段階（表１のＶｃ）
−  沈殿による分離段階（表１のＶＩｃ）
【０１００】
方法Ａ、Ｂ及びＣの比較試験
（ＵＶ＝ＵＶ吸収２５４ｎｍ；ＤＯＣ＝溶存有機炭素；ｃｏａｇ．ｔｉｍｅ＝凝固時間）
【表１】
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【０１０１】
前記試験は、有機物とミクロ汚濁物質間の競合現象を制限し、より良い全体のパフォーマンスレベルを得るためには、凝固剤及び粉末活性炭の注入を時間の点で十分に分離させることが有利であることを確認した（試験結果は、方法Ｂ、Ｃは方法Ａよりもパフォーマンスレベルが良いことを示している）。
【０１０２】
前記試験はまた、凝固剤注入と粉末活性炭注入の間の中間の浄化は、有機物処理の点において必要ないことを確認した。
【０１０３】
図２は、従来技術で知られる第１の方法と本発明の態様に係る第２の方法との間で実施された比較試験を示している。
【０１０４】
第１の方法と第２の方法は以下を含む。
−  水が新鮮な吸着剤と接触する吸着段階。新鮮な吸着剤と接触する前の水は「吸着前の水」、新鮮な吸着剤と接触した後の水は「吸着済みの水」とされる。
−  水と接触された新鮮な吸着剤の少なくとも一部を回収する再循環段階。この回収される部分は使用済みの吸着剤を構成する。
【０１０５】
第１の方法は、使用済みの粉末活性炭の吸着ゾーンへの再循環段階を含む。この使用済みの粉末活性炭の再循環は新鮮な活性炭と同じ位置、又は上流で起こる。
【０１０６】
第２の方法は、使用済みの粉末活性炭の再循環のための１つ又は複数の構成を含む（図１で２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄ）。この使用済みの粉末活性炭の再循環は全ての場合において、吸着手段１１による新鮮な活性炭の吸着ゾーンへの注入の前で起こる。
【０１０７】
要するに、第１の方法では、再循環された使用済みの活性炭、すなわち使用済みの吸着剤は吸着済みの水に注入され、一方、第２の方法では、再循環された使用済みの活性炭は吸着前の水に注入される。
【０１０８】
図２はまた、縦座標は減少のパーセント、Ａ（％）で表示され、横座標は吸着ゾーンの汚泥濃度の関数、Ｃｍｇ／ｌで表示され、第１と第２の方法に対するものである。
【０１０９】
有機物とミクロ汚濁物質の減少は第２の方法（色の濃い四角で表示）でより大きいことが明らかである。これは、第１の方法（色の薄い丸形で表示）では、より低い減少が得られるからである。
【０１１０】
当然のことながら、本発明は前述した例に限定されるものではなく、本発明の範囲内において前記例から多くの変更をなしうる。また、本発明の各種の特徴、形態、変更、実施例は、相互に排他的でなく両立する限りにおいて各種組み合わせにより互いに結びつけることができる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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