CN110177763A - 水处理装置和水处理*** - Google Patents

水处理装置和水处理*** Download PDF

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CN110177763A CN201880006679.1A CN201880006679A CN110177763A CN 110177763 A CN110177763 A CN 110177763A CN 201880006679 A CN201880006679 A CN 201880006679A CN 110177763 A CN110177763 A CN 110177763A
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

水处理装置(10)包括：容器(20)；以及固体药剂溶解器(30)，其收纳于容器(20)，包含送水部(31)、下板部(33)以及上板部(37)，该送水部(31)用于从容器(20)的外部输送原水，该下板部(33)具有与送水部(31)连通的第1开口部(32)，该上板部(37)以与下板部(33)之间具有间隙(34)的方式与下板部(33)相对地配置，具有多个第2开口部(35)，用于支承固体药剂(36)，设于上板部(37)的多个第2开口部(35)的位置与设于下板部(33)的第1开口部(32)的位置在与上板部(37)和下板部(33)的层叠方向垂直的方向上错开地配置。

Description

水处理装置和水处理***
技术领域
本发明涉及水处理装置和使用该水处理装置的水处理***。详细而言，本发明涉及能够精细地控制被处理水的药剂浓度来净化的水处理装置和使用该水处理装置的水处理***。
背景技术
以往，作为进行被处理水的净化的水处理装置，提出了各种水处理装置。并且，通过使用这样的水处理装置，例如，能够净化作为被处理水的井水而获得净水。
并且，作为净化被处理水的方法，例如提出了用于使固体药剂溶解于被处理水的装置(例如，参照专利文献1和专利文献2)。
在专利文献1中记载了一种药品供给装置，其具有收集贮存器和在收集贮存器内自其壁隔开间隔地配设的侵蚀贮存器。细长的缸支承于收集贮存器上，缸的下端配设于收集贮存器内。收集贮存器具有水排出口，侵蚀贮存器具有入口，该入口具有阀，控制流入侵蚀贮存器的水的流速。收纳固体药品消毒元件的罐支承于缸内，其下端部配设于侵蚀贮存器的上部。开口配设于罐的下端部，因此配设于罐的下端部的固体干燥消毒元件与侵蚀贮存器内的水接触而侵蚀并溶解固体元件，能够使从侵蚀贮存器流出的化学处理水流入收集贮存器。
在专利文献2中记载了一种用于向水流添加药品的供给装置，其包含供给器流入口和供给器流出口以及具有多孔下部且用于收纳固体的药品的贮藏容器。另外，供给装置包含：第一导管，其具有导管流出口，至少在第一供给器状态时与供给器流入口连通；以及壁，其包围导管流出口并朝向上方伸出，至少在第一供给器状态时保持浸泡导管流出口的水体。供给装置还包含流出水室，其至少在第一供给器状态时接收来自水体的含有溶解药品的溢水，并且与供给器流出口连通。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表平6-501418号公报
专利文献2：日本特表2005-511267号公报
发明内容
专利文献1所记载的药品供给装置是使固体药剂的一部分浸渍于被处理水而供给被处理水的装置。因此，能够向水池这样的大规模的浴池连续地供给氯，比但在向较少量的被处理水间断地供给药剂的情况下，在水的循环停止时固体药剂过量地溶解于被处理水。因而，在专利文献1所记载的药品供给装置中，存在药剂浓度升高至需要以上的程度的可能。
另外，专利文献2所记载的供给装置不会成为固体药剂始终浸渍于被处理水的状态，但使被处理水直接循环于易于溶解于水的颗粒状的药品。因此，能够向水池这样的大规模的浴池连续地供给氯，但在向比较少量的被处理水间断地供给药剂的情况下，存在药品在贮藏容器内溶解需要以上的程度的可能。
这样，在利用以往那样的装置使固体药剂溶解的情况下，无法精细地控制被处理水的药剂浓度来净化，存在药品的浓度升高至需要以上的程度的可能。因此，以往的装置存在无法用于需要向比较少量的被处理水间断地供给药剂那样的生活用水等。
本发明是鉴于这样的现有技术所具有的问题而完成的。并且，本发明的目的在于，提供一种能够精细地控制被处理水的药剂浓度来净化的水处理装置和使用该水处理装置的水处理***。
为了解决上述问题，本发明的第一技术方案的水处理装置包括容器和收纳于容器的固体药剂溶解器。固体药剂溶解器包含：送水部，其用于从容器的外部输送原水；下板部，其具有与送水部连通的第1开口部；以及上板部，其以与下板部之间具有间隙的方式与下板部相对地配置，具有多个第2开口部，用于支承固体药剂。并且，设于上板部的多个第2开口部的位置与设于下板部的第1开口部的位置在与上板部和下板部的层叠方向垂直的方向上错开地配置。
本发明的第二技术方案的水处理***包括水处理装置、配置于主配管的位于固体药剂溶解器的上游侧的部分且用于抽取原水的抽水泵以及配置于主配管的位于固体药剂溶解器的下游侧的部分的过滤装置。另外，水处理***包括凝聚剂供给装置，其设于在过滤装置的上游侧配置的第二旁路配管，用于向被供给了氯系药剂的水供给凝聚剂。水处理装置包括相对于容器和固体药剂溶解器并列地配置的主配管、与送水部的一端连接的第一旁路配管以及一端与容器连接的连接配管，固体药剂是氯系药剂。并且，第二旁路配管的上游侧与第一旁路配管连接。
附图说明
图1是表示将井水储存于贮水罐的情况下的配管结构的概略图。
图2是表示将水净化装置和贮水罐组合起来的配管结构的概略图。
图3是表示将井水作为生活用水来直接使用的情况下的配管结构的概略图。
图4是表示净化井水的水净化装置的一例的概略图。
图5是表示净化井水的水净化装置的一例的概略图。
图6是表示本实施方式的水处理装置的一例的剖视概略图。
图7是表示固体药剂溶解器的一例的分解立体图。
图8是表示固体药剂溶解器的另一例的分解立体图。
图9是表示使用本实施方式的水处理装置的配管结构的一例的概略图。
图10A是表示水量为微量的情况下的流量调节部的状态的剖视概略图。
图10B是表示水量为预定量以上的情况下的流量调节部的状态的剖视概略图。
图11是表示使用本实施方式的水处理装置的配管结构的另一例的概略图。
图12是表示使用本实施方式的水处理装置的配管结构的另一例的概略图。
图13是表示使用本实施方式的水处理装置的配管结构的另一例的概略图。
图14是表示使用本实施方式的水处理装置的配管结构的另一例的概略图。
具体实施方式
以下，详细地说明本实施方式的水处理装置和水处理***。另外，关于附图的尺寸比例，为了便于说明而进行夸张，有时与实际的比例不同。另外，在本说明书中，将要利用水处理装置改善水质的从井、河流或池塘等水源抽出的水或雨水称为“原水”或“被处理水”。并且，将水质被改善而净化的原水称为“净水”。
[水处理装置]
与日本等发达国家不同，在发展中国家中，作为原水的井水、自来水的浑浊物成分较多，并且，被细菌污染的情况较多。因此，希望净化作为原水的井水、自来水来使用的需求较高。
另一方面，在无法稳定供给电力的情况较多的发展中国家中，为了在停电时也能够用水，在设于屋顶、天台的贮水罐储存生活用水的情况较多。例如，如图1所示，在发展中国家中，在建筑物1的屋顶2设置贮水罐120，贮存生活用水。在贮水罐120的上部连接有第一配管140的一端，第一配管140的另一端成为浸于井水的状态。并且，在第一配管140设置有用于从井抽取原水(井水)的抽水泵170。并且，在贮水罐120的下部连接有第二配管180的一端，第二配管180的另一端连接于建筑物1的内部的水龙头等。
在贮水罐120的顶面设有用于检测贮水罐120内部的贮存水的水位的水位传感器121。水位传感器121例如能够检测预定的低水位WL和预定的高水位(满水位)WH这两个水位。并且，抽水泵170根据水位传感器121的输出而工作。也就是说，在水位传感器121检测到低水位WL的情况下，抽水泵170成为接通状态，经由第一配管140而抽取井水，向贮水罐120供给。
并且，在发展中国家中，净化贮存于贮水罐120的贮存水而作为生活用水来使用。例如，如图2所示，将次氯酸钙等固定为片剂状而制成固体药剂，使其以保持于固体药剂保持件130的内部的状态从贮水罐120的顶面悬吊而浸渍于贮存水。然后，使浸渍的固体药剂逐渐溶解，对贮存水进行净化处理。但是，在图2所示的净化处理中，需要更换固体药剂保持件130而定期地向贮水罐120补充固体药剂，但贮水罐120设置于建筑物1的屋顶2，因此固体药剂的剩余量的确认、更换非常繁杂。
另一方面，贮水罐的容量通常为300L～2000L，非常大且非常重，因此无法容易地设置于建筑物的屋顶、天台。另外，即使设置了贮水罐，在贮水罐成为满罐时也会对支承该贮水罐的屋顶、天台施加较大的载重负载，因此需要提高建筑物的承重性。并且，贮水罐不廉价，因此作为结果，高收入阶层(富裕阶层)以外的人无法使用贮水罐的情况较多。
因此，近年，廉价的自动泵普及，低收入阶层选择自动泵，因此贮水罐的使用逐渐减少。也就是说，如图3所示，在建筑物1的屋顶2不设置贮水罐，使用作为自动泵的抽水泵170抽取井水而作为生活用水来使用。另外，这样的自动泵是内置有压力开关的泵，泵仅在打开水龙头时工作。
在该情况下，如图4所示，考虑在抽水泵170的下游设置液体药剂供给器190，在刚刚抽取井水之后投入次氯酸钠水溶液等氯系药剂。液体药剂供给器190包括：氯药剂罐191，其用于保持液体的氯系药剂；以及药剂供给管192，其将氯药剂罐191和第一配管140连接，用于从氯药剂罐191向第一配管140输送氯系药剂。液体药剂供给器190还包括：定量泵193，其设于药剂供给管192，用于供给预定量的氯系药剂。在液体药剂供给器190中，能够利用药剂供给管192和定量泵193从氯药剂罐191向原水注入预定量的氯系药剂。
然而，用于从氯药剂罐191向原水注入预定量的氯系药剂的定量泵193需要根据流量精密地控制氯注入量，并且，需要耐氯对策，因此价格较高。因此，即使是高收入阶层也无法容易地使用定量泵193。
另外，如图5所示，也考虑使用固体药剂溶解器200来代替液体药剂供给器190。固体药剂溶解器200例如能够设为如下结构：具备将由次氯酸钙等固体药剂固定为片剂状而成的固体药剂保持于内部的固体药剂保持件131，能够使原水与固体药剂接触。另外，固体药剂保持件131能够使用旁路配管150连接于第一配管140。
此处，作为具备固体药剂溶解器200的水处理装置，提出了各种装置，但基本都是使固体药剂逐渐溶解于水池的再循环水的装置。这样的水处理装置能够向被处理水连续地供给药剂，但在向比较少量的被处理水间断地供给药剂的情况下，存在无法精细地控制被处理水的药剂浓度来净化的可能。例如，在使固体药剂的一部分浸渍于被处理水而供给药剂的装置的情况下，能够向水池这样的大规模的浴池连续地供给氯。但是，在向比较少量的被处理水间断地供给药剂的情况下，存在如下可能：在水的循环停止时，固体药剂过量地溶解于被处理水，药剂浓度升高至需要以上的程度。
另外，即使是不会成为固体药剂始终浸渍于被处理水的状态的装置，在使被处理水直接循环于颗粒状的药品的装置的情况下，在向比较少量的被处理水间断地供给药剂的情况下，仍然存在药品溶解需要以上的程度的可能。
这样，在利用以往那样的装置使固体药剂溶解的情况下，无法精细地控制被处理水的药剂浓度来净化，存在药品的浓度升高至需要以上的程度的可能，因此存在无法作为生活用水来使用这样的问题。
为了解决上述的问题点，本实施方式的水处理装置10包括容器20和固体药剂溶解器30。并且，固体药剂溶解器30包含送水部31、下板部33以及以与下板部33之间具有间隙34的方式与下板部33相对地配置的上板部37。并且，设于上板部37的多个第2开口部35的位置和设于下板部33的第1开口部32的位置在与上板部37和下板部33的层叠方向垂直的方向上错开地配置。因此，经过送水部31的原水不会以其原本的势头与固体药剂36直接接触，而是先与上板部37碰撞一下，之后，原水的一部分经过上板部37的多个第2开口部35而缓和地流入固体药剂36。即，溶解固体药剂36的原水为少量，其流动缓和，因此固体药剂36均匀地溶解于原水。因而，根据本实施方式，能够获得能够精细地控制原水(被处理水)的药剂浓度来净化的水处理装置10。以下，说明本实施方式的详细情况。
(容器20)
在容器20中，收纳有至少1个以上的固体药剂36。并且，在容器20中，通过将固体药剂36溶解于从容器20的外部输送来的原水来净化原水。
在图6的实施方式中，容器20的形状为圆筒状，但没有特别限定，也可以是圆锥状、多棱柱状、多棱锥状。容器20为中空以能够收纳固体药剂36。关于容器20的内径，只要能够收纳固体药剂36就没有特别限定，但优选为比固体药剂36的直径大。即，大多使用直径70mm～80mm的圆盘状的固体药剂36，因此容器20的内径优选为比70mm～80mm大。另外，容器20的内径没有特别限定，但优选为120mm以下以使层叠的固体药剂36不易塌落。
固体药剂36没有特别限定，但能够使用氯系药剂等。另外，固体药剂36的种类没有特别限定，但能够使用从由次氯酸钠、次氯酸钙以及氯化异氰脲酸构成的组中选择的至少一种。作为次氯酸钙，能够使用漂白粉(有效氯30％)和高效漂白粉(有效氯70％)中的至少一种。作为氯化异氰脲酸，能够使用从由三氯异氰脲酸钠、三氯异氰脲酸钾、二氯异氰脲酸钠以及二氯异氰脲酸钾构成的组中选择的至少一种。
另外，容器20的高度优选为15cm～150cm以能够层叠地配置固体药剂36。若下层的固体药剂36溶解于原水而消耗，则进而配置于其上的固体药剂36在重力的作用下下落。因此，通过预先在容器20的内部层叠地配置多个固体药剂36，能够节省补给固体药剂36的劳力和时间。
容器20的材质没有特别限定，能够使用玻璃、树脂、金属等而形成。另外，优选的是，容器20主要由玻璃和透光性树脂形成以能够从外部容易地确认固体药剂36的状态。另外，从轻量化、成本的观点出发，优选的是，容器20主要由树脂形成。
在图6的实施方式中，容器20包括盖部21、底部22以及通过将盖部21的外周和底部22的外周连接而形成的侧面部23。
盖部21覆盖容器20的上表面整体，通过开闭盖部21，能够向容器20的内部补充固体药剂36。
底部22在径向大致中央具有开口部24，开口部24与主配管40在连接部42连接。并且，底部22形成为随着从外周方向朝向中心去而厚度减小，在容器20的内部，被净化的净水经由底部22的开口部24而向主配管40输送。另外，开口部24也可以利用连接配管55与主配管40的连接部42连接(参照图9)。
(固体药剂溶解器30)
如图6和图7所示，固体药剂溶解器30包含送水部31、下板部33以及上板部37。固体药剂溶解器30收纳于容器20。并且，固体药剂36被支承于固体药剂溶解器30之上。
(送水部31)
送水部31从容器20的外部输送原水。在图6的实施方式中，送水部31的一端连接于旁路配管50，送水部31的另一端连接于下板部33的第1开口部32。并且，送水部31从容器20的底部22朝向盖部21向上方延伸。并且，经过了旁路配管50的原水进而经过送水部31，输送至下板部33的第1开口部32。
(下板部33)
下板部33具有与送水部31连通的第1开口部32。并且，经过送水部31而输送来的原水经由下板部33的第1开口部32而向容器20的内部输送。
下板部33的形状没有特别限定，但在图6的实施方式中，使用圆盘状的固体药剂36，因此下板部33的形状设为圆形以与固体药剂36的形状一致。
下板部33的大小没有特别限定，但大多使用直径70mm～80mm的固体药剂36，因此下板部33的直径优选为70mm以上且120mm以下。
设于下板部33的第1开口部32的位置没有特别限定，但从均匀地溶解固体药剂36这一观点出发，第1开口部32优选为配置于下板部33的大致中央部。
下板部33的第1开口部32的大小没有特别限定，但优选为比旁路配管50的内径小。具体而言，下板部33的第1开口部32的大小优选为1mm以上且25mm以下，更优选为13mm以上且22mm以下。通过将下板部33的第1开口部32的大小设为这样的范围，能够将固体药剂36的溶解浓度设为适当的范围。
下板部33的第1开口部32的形状没有特别限定，能够设为圆形、三角形、四边形等多边形。
如图8所示，优选的是，下板部33具有配置于与第1开口部32不同的位置的第3开口部39。通过在下板部33设置这样的第3开口部39，能够使从第1开口部32经过间隙34而沿着水平方向流动的原水的一部分经过第3开口部39而向底部22下落。因此，即使在容器20的内壁与上板部37及下板部33之间的距离较短、或者原水的流量较多的情况下，也能够抑制比上板部37靠上的空间与比下板部33靠下的空间之间被原水阻挡。即，经过多个第2开口部35而溶解了固体药剂36的水易于经过比上板部37和下板部33靠容器20的内壁侧的空间而从底部22的开口部24排出。因此，能够抑制原水在比上板部37靠固体药剂36侧的位置滞留而使固体药剂36过量地溶解。即，能够使从第1开口部32向固体药剂36侧移动的原水的水面稳定，使恒定量的固体药剂36溶解于原水。
并且，利用与分隔件38相邻的空间，能够使比上板部37靠上的空气和比下板部33靠下的空气自由地移动，因此能够使溶解了固体药剂36的水从上板部37向底部22连续地下落。因而，间断的水的下落被抑制，因此能够抑制容器20内的空气被卷入而向容器20之外排出，能够抑制容器20的内部成为负压而使需要以上的原水流入固体药剂溶解器30。另外，能够抑制如下状况：容器20的内部成为负压，从而使原水在运转停止期间中流入容器20内而溶解固体药剂36。即，能够使从第1开口部32向固体药剂36侧移动的原水的水面稳定，使恒定量的固体药剂36溶解于原水。
在图8的实施方式中，第3开口部39在第1开口部32与分隔件38之间以隔着第1开口部32的方式设有2个。但是，设于下板部33的第3开口部39设有至少1个以上即可。另外，只要原水的一部分能够经过，第3开口部39的形状、位置就没有特别限定。
(上板部37)
上板部37以与下板部33之间具有间隙34的方式与下板部33相对地配置。具体而言，在图6的实施方式中，上板部37和下板部33以具有间隙34且大致平行地重叠的状态相对地配置。另外，上板部37具有多个第2开口部35。并且，经由下板部33的第1开口部32而向容器20的内部输送来的原水经过由上板部37和下板部33形成的间隙34而向上板部37和下板部33的外周方向移动。并且，如图6的箭头所示，一部分原水沿着水平方向移动而从间隙34向固体药剂溶解器30的外部排出，剩下的原水经过上板部37的多个第2开口部35而到达上方，使固体药剂36溶解。
在上板部37与下板部33之间形成间隙34的方法没有特别限定，但能够在上板部37与下板部33之间配置分隔件38等而设置间隙34。在图6的实施方式中，直径5mm以下的圆柱状的分隔件38在下板部33的外周缘彼此隔开预定的间隔地配置有多个。但是，分隔件38的形状、数量、配置等没有特别限定。
分隔件38虽然优选为将上板部37和下板部33稳固地固定，但优选为以完全不阻挡沿着水平方向移动而从间隙34向固体药剂溶解器30的外部排出的原水的方式配置。因此，相对于由上板部37的外周和下板部33的外周形成的面积整体，由上板部37的外周、下板部33的外周以及各分隔件38围成的面积的总和优选为50％以上，更优选为70％以上，进而优选为80％以上。
上板部37与下板部33之间的间隙34的大小优选为1mm～15mm，进而优选为2mm～3mm。即，上板部37与下板部33之间的距离优选为1mm～15mm。通过将间隙34的大小设为这样的范围，能够将沿着水平方向移动而从间隙34向固体药剂溶解器30的外部排出的原水与经过上板部37的多个第2开口部35而到达上方的原水的平衡设为最佳的范围。即，能够将净水中的药剂浓度设为最佳的范围。
多个第2开口部35中的各第2开口部35的形状没有特别限定，能够设为圆形、三角形、四边形等多边形。另外，多个第2开口部35中的各第2开口部的形状既可以彼此相同，也可以彼此不同。另外，第2开口部35的数量没有特别限定，至少2个以上的第2开口部35设于上板部37即可。对于第2开口部35的数量而言，综合地考虑第2开口部35的大小、原水的流量等而变更第2开口部35的数量即可，优选为4个～50个，更优选为8个～20个。通过将第2开口部35的数量设为这样的范围，能够抑制固体药剂36局部地溶解。
多个第2开口部35中的各第2开口部35的大小优选为比下板部33的第1开口部32的大小小。具体而言，多个第2开口部35中的各第2开口部35的大小优选为0.1mm～7mm，更优选为1mm～5mm。通过将第2开口部35的大小的下限设为这样的范围，能够减少原水不经过第2开口部35而自间隙34排出的量。另外，通过将第2开口部35的大小的上限设为这样的范围，能够抑制原水局部地与固体药剂36接触而发生固体药剂36的溶解不均。另外，各第2开口部35的大小既可以彼此相同，也可以彼此不同。
另外，上板部37的第2开口部35的大小优选为比下板部33的第1开口部32的大小小。具体而言，上板部37的第2开口部35的大小优选为下板部33的第1开口部32的大小的80％以下，更优选为60％以下，进而优选为40％以下。通过将下板部33的第1开口部32的大小设为这样的范围，能够抑制原水局部地与固体药剂36接触而发生溶解不均。
上板部37支承固体药剂36。具体而言，在上板部37的与下板部33相反的一侧配置有用于净化原水的固体药剂36，固体药剂36被支承。支承固体药剂36的方法没有特别限定。特别是，在本实施方式中，即使将固体药剂36仅是放置于上板部37之上，经过上板部37的多个第2开口部35的原水的水流也是微量的。因此，即使不在上板部37设置特别的固定装置，固体药剂36也不易被原水的水流带动。另外，在与上板部37和下板部33的层叠方向垂直的方向上，容器20的内侧与固体药剂溶解器30的下板部33的缘部或上板部37的缘部之间的距离优选为0.1mm～10mm以使固体药剂36不易下落。
另外，固体药剂36被固体药剂溶解器30的上板部37支承，因此并非始终浸渍于原水。因此，即使在水处理装置10内的水的流动停止的情况下，净水中的药剂浓度也不易过度地上升。因此，即使存在于固体药剂溶解器30的内部的水回流而与配置于上游的抽水泵70等接触，也能够抑制抽水泵70因氯等的药剂而氧化。
设于上板部37的多个第2开口部35的位置与设于下板部33的第1开口部32的位置在与上板部37和下板部33的层叠方向垂直的方向上错开地配置。即，设于上板部37的多个第2开口部35的位置与设于下板部33的第1开口部32的位置在与上板部37和下板部33相对的方向垂直的方向上错开地配置。此时，在垂直方向上错开地配置是指，在大致垂直方向上错开地配置即可，不需要是严格的垂直方向。具体而言，上板部37的多个第2开口部35的位置与下板部33的第1开口部32的位置在俯视时不一致。例如，在图6的实施方式中，下板部33的第1开口部32的位置为中央部，相对于此，上板部37的多个第2开口部35设于自中央部偏离的外周附近的位置。通过将多个第2开口部35的位置和下板部33的第1开口部32的位置设为这样的配置，从而使经过送水部31而输送的原水先与上板部37接触一下，其水流的势头被阻挡，变为经过间隙34而沿着水平方向的流动。之后，原水经过间隙34而沿着水平方向流动，原水的一部分经过上板部37的多个第2开口部35而再次分支为朝向上方的流动。然后，经过了多个第2开口部35的原水以比经过下板部33的第1开口部32的原水的水流的水量和水压小的水量和水压与固体药剂36接触。并且，原水在上板部37与固体药剂36之间在向外周方向流动的同时溶解固体药剂36而成为净水。之后，被固体药剂36净化的净水从固体药剂溶解器30洒落，经过底部22的开口部24而从容器20向主配管40排出。
此处，在未设置上板部37的情况下，或者在使上板部37的多个第2开口部35与下板部33的第1开口部32的位置一致的情况下，原水以其原本的势头与固体药剂36接触。因此，在设为这样的结构的情况下，存在如下可能：固体药剂36局部地溶解，并且，固体药剂36的溶解量增多至需要以上的程度。然而，在本实施方式中，利用上板部37，经过送水部31的原水不会以其原本的势头与固体药剂36直接接触。因此，能够抑制固体药剂36局部地溶解，并且，能够抑制固体药剂36溶解需要以上的程度。
(主配管40)
如图9所示，主配管40的一端成为浸于井水的状态，另一端连接于建筑物的内部的水龙头等。并且，在主配管40设有用于从井抽取原水(井水)的抽水泵70和过滤原水所含有的浑浊物成分的过滤装置90。并且，利用抽水泵70抽取的原水的一部分经过主配管40而向建筑物的内部的水龙头等输送，由使用者作为生活用水来使用。
主配管40在连接部41与旁路配管50的一端连接。另外，主配管40在连接部42与容器20的底部22连接。即，主配管40与容器20和固体药剂溶解器30并列地配置。并且，被抽水泵70抽取而经过主配管40的原水的一部分从连接部41经过旁路配管50和容器20，进而经过连接部42而向主配管40返回。
在主配管40设置有用于抽取原水的抽水泵70。抽水泵70只要能够抽取原水并输送至水处理装置10，就没有特别限定。作为抽水泵70，例如能够使用内置有压力开关的自动泵。具体而言，抽水泵70能够使用在后述的流量调节部44和流量控制部51中的至少一者打开时工作那样的自动泵。
此处，抽水泵70通常在壳体内具备具有翼的叶轮。抽水泵70内的水在因叶轮的旋转而从翼受力的同时从叶轮的中心部被向外周方向推出。并且，水被叶轮赋予旋转速度，在其离心力的作用下压力上升。此时，水从叶轮的中心部向外周部流动，从而叶轮的中心部的压力下降而引入叶轮的入口部的水。抽水泵70能够通过重复该动作而送出水。但是，此时，需要使水始终存在于叶轮的入口部，用水充满吸入侧的配管。因此，优选的是，抽水泵70设为如下结构：在排出侧设置止回阀，在吸入侧设置背压阀，即使抽水泵70停止，抽水泵70、吸入管(主配管40)的内部的水也不会下落。
(流量调节部44)
另外，在图9的实施方式中，在主配管40的连接部41与连接部42之间的部分的内部设有流量调节部44。流量调节部44能够调节在主配管40流动的原水的流量。
流量调节部44只要能够调节原水的流量，就没有特别限定。流量调节部44能够使用开闭阀、节流孔、文丘里管、过滤装置等。这些流量调节部44通过缩窄原水所经过的流路而产生流量调节部44前后的水压差，从而能够向旁路配管50输送原水。
(止回阀43)
优选的是，本实施方式的水处理装置10具备与固体药剂溶解器30并列地配置或配置于固体药剂溶解器30的下游的用于防止回流的止回阀43。水处理装置10具备这样的止回阀43，从而例如抽水泵70等即使在配置于主配管40的上游的情况下，也不易暴露于高浓度的药剂，能够防止腐蚀。例如，能够抑制抽水泵70的密封部分、叶轮部分被氯系药剂等固体药剂36氧化。
另外，优选的是，如图6所示，本实施方式的水处理装置10还包括相对于容器20和固体药剂溶解器30并列地配置的主配管40和设于主配管40的止回阀43。具体而言，止回阀43配置于连接部41与连接部42之间且比流量调节部44靠上游的位置。水处理装置10具备这样的止回阀43，从而止回阀43始终不易被高浓度的药剂侵蚀。因此，实施止回阀43使用昂贵的钛等对策的必要性降低，因此能够降低水处理装置10所耗费的成本。
另外，在容器20的内部，在固体药剂36与盖部21之间存在空气层。因此，在从抽水泵70的内部产生回流的情况下，与容器20的内部的水相比，主配管40的内部的水经过例如节流孔等流量调节部44而回流。因此，能够抑制含有高浓度的氯等药剂的净水流入抽水泵70的内部。
(旁路配管50)
旁路配管50配置于容器20的上游侧。在图6的实施方式中，旁路配管50的一端在连接部41连接于主配管40，旁路配管50的另一端与送水部31的一端连接。并且，经过主配管40的原水的一部分经过旁路配管50而向容器20内部输送。
在旁路配管50中，能够设置作为用于调节原水的流量的流量调节机构的流量控制部51。作为流量控制部51，例如能够使用开闭阀。通过将设于旁路配管50的流量控制部51设为开状态，将设于主配管40的作为流量调节部44的开闭阀设为闭状态，使抽水泵70工作，能够抽取作为原水的井水。
(流量调节部52)
另外，如图6所示，优选的是，在旁路配管50中，设置作为用于调节原水的流量的流量调节机构的流量调节部52。流量调节部52具有在不施加一定的水压的情况下不打开的机构。
例如，在微量的净水流动的情况下，在大多情况下，残留于主配管40的水的量为数升～数十升，在大多情况下，只要在关闭水龙头之后存在经由固体药剂溶解器30的壁面而流出的净水，需要的固体药剂36就是足够的。但是，即使在为了洗手等而需要微量的净水的情况下，原水也经过旁路配管50而溶解固体药剂36，因此存在作为生活用水来使用的净水的药剂浓度升高的可能。
然而，利用流量调节部52，在经过旁路配管50的水量为微量的情况下，能够使原水不到达固体药剂36。因此，能够防止固体药剂36溶解需要以上的程度而使净水的药剂浓度升高。
具体而言，本实施方式的水处理装置10还包括与送水部31的一端连接的旁路配管50和设于旁路配管50的流量调节部52。并且，流量调节部52包括：止水部52i；密闭部52a，其以能够将其与止水部52i之间密闭的方式设于旁路配管50；以及弹性体52h，其支承于止水部52i。流量调节部52还包括旁路配管侧支承部52c，其在旁路配管50设于比密闭部52a靠下游侧的位置，用于支承弹性体52h。
止水部52i具有阻挡在旁路配管50流动的原水的作用。止水部52i具有遮挡部52e、密闭部52f以及弹性体支承部52g。
遮挡部52e配置于止水部52i的靠旁路配管50的上游侧的位置，通过遮挡旁路配管50内的原水的通路而阻止旁路配管50内的原水。
当在旁路配管50流动的水量为微量的情况下，密闭部52f能够以无间隙的方式将其与旁路配管50的密闭部52a之间密闭，阻止在旁路配管50流动的原水。此时，优选的是，在止水部52i的密闭部52f与旁路配管50的密闭部52a之间配置橡胶制O型密封圈等弹性体52d以防止极其微量的水从旁路配管50与止水部52i之间漏出。
弹性体支承部52g具有支承弹性体52h并承受来自弹性体52h的回弹力的作用。弹性体支承部52g具有侧壁部和底壁部，由侧壁部和底壁部形成为截面U字状。并且，弹性体支承部52g配置为收纳弹性体52h。
密闭部52a以能够将其与止水部52i之间密闭的方式设于旁路配管50。在图6的实施方式中，密闭部52a形成为相对于流量调节部52的入口部逐渐扩张旁路配管50的直径的大小。
连接部52b设于旁路配管50，将密闭部52a的下游侧和旁路配管侧支承部52c的上游侧连接。在图6的实施方式中，连接部52b在剖视时与旁路配管50的流量调节部52的前后的部分平行地配置。
旁路配管侧支承部52c在旁路配管50设于比密闭部52a靠下游侧的位置，用于支承弹性体52h。在图6的实施方式中，旁路配管侧支承部52c在剖视时与旁路配管50的水流方向正交地配置。即，由连接部52b和旁路配管侧支承部52c形成的角度为约90度。但是，由连接部52b和旁路配管侧支承部52c形成的角度没有特别限定，优选为70度～120度。另外，旁路配管50的比流量调节部52靠上游侧和下游侧的部分的直径的大小大致相同。并且，旁路配管侧支承部52c的一端与连接部52b的下游侧连接，旁路配管侧支承部52c的另一端与旁路配管50的流量调节部52的下游侧的部分连接。
弹性体52h支承于弹性体支承部52g。弹性体52h以旁路配管50的旁路配管侧支承部52c为支点回弹，具有借助弹性体支承部52g将止水部52i向旁路配管50的上游侧推回的作用。在图6的实施方式中，作为弹性体52h使用螺旋状的弹簧，但只要能够将止水部52i推回，就没有特别限定。
接着，使用图10A和图10B，说明当在旁路配管50流动的原水的水量为微量的情况下利用流量调节部52阻止原水的机构。
图10A表示在旁路配管50流动的原水的水量为微量的情况下的流量调节部52的状态。另外，图10B表示在旁路配管50流动的原水的水量为预定量以上的情况下的流量调节部52的状态。
如图10A所示，当在旁路配管50流动的原水的流量为微量的情况下，与施加于止水部52i的水压相比，弹性体52h回弹的压力较大，因此在弹性体52h的回弹力的作用下，原水无法越过止水部52i地流动。
另一方面，如图10B所示，当在旁路配管50流动的原水的水量为预定量以上的情况下，与施加于止水部52i的水压相比，弹性体52h回弹的压力较小。因此，弹性体52h收缩，在旁路配管50的密闭部52a与止水部52i的密闭部52f之间产生间隙。因而，原水能够经过该间隙而在旁路配管50流动。
另外，即使持续地使用少量的净水而不向水处理装置10供给原水，在水压降低时也会使抽水泵70再次接通而使原水经由旁路配管50而向固体药剂36供给。因此，能够将净水的药剂浓度维持为适当值。另外，在持续地使用少量的净水的情况下，从水龙头附近起配管内的压力逐渐接近大气压，因此在作为流量调节部44的节流孔的前后产生压力差，原水开始向旁路配管50流动。因此，不仅在使用从井水等抽水的抽水泵70的情况下能够将净水的药剂浓度设为适当的范围，在处理上水道的水的情况下也能够将净水的药剂浓度设为适当的范围。
(过滤装置90)
如图9所示，过滤装置90能够配置于主配管40的固体药剂溶解器30的下游侧。过滤装置90从利用固体药剂溶解器30使原水中的铁离子作为氢氧化铁析出而成的一次处理水去除氢氧化铁。这样的过滤装置90在内部具备用于去除氢氧化铁的滤材。作为滤材，能够使用廉价的过滤砂。另外，作为过滤装置90的滤材，也能够使用涂布水合二氧化锰而成的锰砂。通过使用锰砂作为滤材，不仅能够去除存在于一次处理水中的氢氧化铁，也能够去除锰。
具体而言，首先利用抽水泵70等抽取原水，抽取的原水经过主配管40、连接部41、旁路配管50以及固体药剂溶解器30的内部而与固体药剂36接触。由此，固体药剂36溶解于原水。
并且，在使用氯系药剂作为固体药剂36的情况下，如反应式(1)所示，原水中的二价的铁被氧化为不溶性的氢氧化铁(Fe(OH)3)。另外，在地下水的情况下，铁有时以碳酸氢铁(Fe(HCO3)2)的状态溶解，但如反应式(2)所示，被氯系药剂氧化而成为不溶性的氢氧化铁。
2Fe2++Cl2+6H2O→2Fe(OH)3+6H++2Cl- (1)
2Fe(HCO3)2+Cl2+2H2O→2Fe(OH)3+4CO2+2HCl (2)
被固体药剂溶解器30氧化处理的一次处理水经过连接部42和主配管40而到达过滤装置90。被过滤装置90过滤处理的二次处理水被使用者作为生活用水来使用。
另外，在使用凝聚剂而不是氯系药剂作为固体药剂36的情况下，滤材暴露于高浓度的凝聚剂，因此滤材被促进形成为泥球(Mudball)。因此，优选的是，在滤材的上游设置无烟煤、活性炭的层以防止滤材(锰)暴露于高浓度的凝聚剂。另外，泥球是由原水中的泥土、浮游生物等与过滤砂一起形成为球体并固化而成的物质，对过滤器的浑浊物去除功能引起严重的不良状况。
另外，也可以是，在过滤装置90的上游侧配置用于向被供给了氯系药剂的水供给凝聚剂的凝聚剂供给装置。凝聚剂能够使利用氧化剂形成的胶体等凝聚而形成絮凝物。形成的絮凝物能够利用过滤装置90等容易地去除。
作为凝聚剂，没有特别限定，但例如可列举出铝系凝聚剂、铁系凝聚剂。作为铝系凝聚剂，例如可列举出氯化铝、硫酸铝。作为铁系凝聚剂，例如可列举出硫酸亚铁(FeSO4)、硫酸铁(Fe2(SO4)3)、氯化铁(FeCl3)、聚合硫酸铁([Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m)、聚合硅酸***聚剂([SiO2]n·[Fe2O3])等。
如以上所述，本实施方式的水处理装置10包括容器20和收纳于容器20的固体药剂溶解器30。固体药剂溶解器30包括：送水部31，其用于从容器20的外部输送原水；下板部33，其具有与送水部31连通的第1开口部32；以及上板部37，其以与下板部33之间具有间隙34的方式与下板部33相对地配置，具有多个第2开口部35，用于支承固体药剂36。另外，设于上板部37的多个第2开口部35的位置与设于下板部33的第1开口部32的位置在与上板部37和下板部33的层叠方向垂直的方向上错开地配置。因此，根据本实施方式，能够获得能够精细地控制原水(被处理水)的药剂浓度来净化的水处理装置10。
[水处理***100]
使用实施方式1～实施方式4，说明本实施方式的水处理***100，但本实施方式不限定于这些实施方式。另外，对与上述实施方式相同的结构标注相同的附图标记，省略重复的说明。
(实施方式1)
如图11所示，本实施方式的水处理***100A包括水处理装置10、抽水泵70、过滤装置90以及凝聚剂供给装置61。在本实施方式中，固体药剂36是氯系药剂。
抽水泵70配置于主配管40的固体药剂溶解器30的上游侧。如上所述，抽水泵70用于抽取原水。
过滤装置90配置于主配管40的固体药剂溶解器30的下游侧。过滤装置90能够使用上述的过滤装置。
凝聚剂供给装置61设于在过滤装置90的上游侧配置的第二旁路配管62。凝聚剂供给装置61用于向被供给了氯系药剂的水供给凝聚剂。凝聚剂能够使用上述的凝聚剂。
水处理装置10包括相对于容器20和固体药剂溶解器30并列地配置的主配管40、与送水部31的一端连接的第一旁路配管50(旁路配管50)以及一端与容器20连接的连接配管55。并且，第二旁路配管62的上游侧与第一旁路配管50连接。
具体而言，主配管40分别相对于第一旁路配管50和连接配管55并列地配置。第一旁路配管50的上游侧的端部在连接部41与主配管40连接。第一旁路配管50的下游侧的端部与送水部31连接。另外，连接配管55的上游侧的端部与容器20的底部22连接。连接配管55的下游侧的端部在连接部42与主配管40连接。
第二旁路配管62相对于第一旁路配管50和连接配管55并列地配置。并且，第二旁路配管62的上游侧的端部在连接部63与第一旁路配管50的位于容器20的上游侧的部分连接。第二旁路配管62的下游侧的端部在连接部64与连接配管55的位于容器20的下游侧的部分连接。
并且，被抽水泵70抽取而经过主配管40的原水的一部分经由连接部41而经过第一旁路配管50而向固体药剂溶解器30供给。被固体药剂溶解器30供给了氯系药剂的水经过连接配管55。另一方面，经过第一旁路配管50的原水的一部分经由连接部63而经过第二旁路配管62而向凝聚剂供给装置61供给。被凝聚剂供给装置61供给了凝聚剂的水经过第二旁路配管62。然后，被供给了氯系药剂的水和被供给了凝聚剂的水在连接配管55的比连接部64靠下游的部分混合，经由连接部42而向主配管40返回。
另外，在本实施方式中，也可以是，流量调节部44设于主配管40的连接部41与连接部42之间。另外，在本实施方式中，也可以是，流量控制部51和流量控制部66分别设于第一旁路配管50和第二旁路配管62。流量控制部66能够使用与流量控制部51同样的流量控制部。
如以上所述，本实施方式的水处理***100A包括：水处理装置10；抽水泵70，其配置于主配管40的位于固体药剂溶解器30的上游侧的部分，用于抽取原水；以及过滤装置90，其配置于主配管40的位于固体药剂溶解器30的下游侧的部分。另外，水处理***100A包括凝聚剂供给装置61，其设于在过滤装置90的上游侧配置的第二旁路配管62，用于向被供给了氯系药剂的水供给凝聚剂。水处理装置10包括：主配管40，其相对于容器20和固体药剂溶解器30并列地配置；第一旁路配管50，其与送水部31的一端连接；以及连接配管55，其一端与容器20连接，固体药剂36是氯系药剂。并且，第二旁路配管62的上游侧与第一旁路配管50连接。因而，根据本实施方式，不需要使用2个压力调节部，仅利用流量调节部44就能够调节在第一旁路配管50和第二旁路配管62流动的原水的流量。因此，能够提供制造成本较低的水处理***。
(实施方式2)
接着，使用图12，说明实施方式2的水处理***100B。另外，对与上述实施方式相同的结构标注相同的附图标记，省略重复的说明。在实施方式2中，在实施方式1的基础上，在第二旁路配管62的位于凝聚剂供给装置61的下游的部分设有用于防止水的回流的止回阀67。
在水处理***100B中，第二旁路配管62相对于第一旁路配管50和连接配管55并列地配置，在第二旁路配管62的位于凝聚剂供给装置61的下游的部分设有用于防止水的回流的止回阀。因而，即使在含有氯系药剂的水因阀开度的平衡等而向与本来的流动方向相反的方向流动的情况下，也能够防止含有氯系药剂的水回流至凝聚剂供给装置61。因此，即使在将对于氯系药剂的耐性较低的材料用于凝聚剂供给装置61的情况下，也能够抑制凝聚剂供给装置61氧化劣化。另外，即使在当氯系药剂与凝聚剂反应时产生有害的氯气等这样的情况下，也能够抑制这样的气体的产生。
(实施方式3)
接着，使用图13，说明实施方式3的水处理***100C。另外，对与实施方式1相同的结构标注相同的附图标记，省略重复的说明。在实施方式3中，连接配管55的下游侧与主配管40连接。并且，第二旁路配管62的下游侧与主配管40连接。并且，连接配管55的下游侧与主配管40连接的连接部42配置于与第二旁路配管62的下游侧与主配管40连接的连接部64不同的位置。
具体而言，连接配管55的下游侧的端部在连接部42与主配管40连接。另外，第二旁路配管62的下游侧的端部在连接部64与主配管40连接。并且，连接部42和连接部64在主配管40配置于彼此不同的位置。
在水处理***100C中，连接配管55的下游侧与主配管40连接，第二旁路配管62的下游侧与主配管40连接。并且，连接配管55的下游侧与主配管40连接的连接部42配置于与第二旁路配管62的下游侧与主配管40连接的连接部64不同的位置。因而，不易向第一旁路配管50内混入凝聚剂，能够抑制氯系药剂与凝聚剂反应。并且，抑制这样的副反应，因此能够在第一旁路配管50内充分地氧化原水中的金属离子。
另外，优选的是，连接配管55的下游侧与主配管40连接的连接部42配置于比第二旁路配管62的下游侧与主配管40连接的连接部64靠上游侧的位置。原水中的金属离子在被氧化的状态下较易于被凝聚剂凝聚。因此，通过设为这样的配置，能够使被氧化而成为胶体状的金属成分凝聚，能够提高浑浊物成分的去除效率。
(实施方式4)
接着，使用图14，说明实施方式4的水处理***100D。另外，对与上述实施方式相同的结构标注相同的附图标记，省略重复的说明。在实施方式4中，在实施方式3的基础上，在第二旁路配管62的位于凝聚剂供给装置61的下游的部分设有用于防止水的回流的止回阀67。
在实施方式4中，具备这样的止回阀67，从而即使在含有氯系药剂的水因阀开度的平衡等而朝向相反方向流动的情况下，也能够防止含有氯系药剂的水回流至凝聚剂供给装置61。因此，即使在将对于氯系药剂的耐性较低的材料用于凝聚剂供给装置61的情况下，也能够抑制凝聚剂供给装置61氧化劣化。另外，即使在当氯系药剂与凝聚剂反应时产生有害的氯气等这样的情况下，也能够抑制这样的气体的产生。
将日本特愿2017-004142号(申请日：2017年1月13日)和日本特愿2017-162167号(申请日：2017年8月25日)的全部内容引用于此。
以上，说明了本实施方式的水处理装置和水处理***的内容，但本实施方式不限定于这些记载，本领域技术人员自然明确能够进行各种变形和改良。
产业上的可利用性
根据本发明，能够获得能够精细地控制被处理水的药剂浓度来净化的水处理装置和使用该水处理装置的水处理***。
附图标记说明
10、水处理装置；20、容器；30、固体药剂溶解器；31、送水部；32、第1开口部；33、下板部；34、间隙；35、多个第2开口部；36、固体药剂；37、上板部；39、第3开口部；40、主配管；43、止回阀；50、第一旁路配管(旁路配管)；52、流量调节部；52a、密闭部；52c、旁路配管侧支承部；52h、弹性体；52i、止水部；55、连接配管；61、凝聚剂供给装置；62、第二旁路配管；67、止回阀；70、抽水泵；90、过滤装置。

Claims (10)

1.一种水处理装置，其中，
该水处理装置包括：
容器；以及
固体药剂溶解器，其收纳于所述容器，包括送水部、下板部以及上板部，该送水部用于从所述容器的外部输送原水，该下板部具有与所述送水部连通的第1开口部，该上板部以与所述下板部之间具有间隙的方式与所述下板部相对地配置，具有多个第2开口部，用于支承固体药剂，
设于所述上板部的多个第2开口部的位置与设于所述下板部的第1开口部的位置在与所述上板部和所述下板部的层叠方向垂直的方向上错开地配置。
2.根据权利要求1所述的水处理装置，其中，
该水处理装置还包括：
主配管，其相对于所述容器和所述固体药剂溶解器并列地配置；以及
止回阀，其设于所述主配管。
3.根据权利要求1或2所述的水处理装置，其中，
所述多个第2开口部中的各第2开口部的大小比所述下板部的第1开口部的大小小。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的水处理装置，其中，
所述下板部的第1开口部的大小为1mm以上且25mm以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的水处理装置，其中，
所述上板部与所述下板部之间的所述间隙的大小为1mm～15mm。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的水处理装置，其中，
该水处理装置还包括：
旁路配管，其与所述送水部的一端连接；以及
流量调节部，其设于所述旁路配管，
所述流量调节部包括：止水部；密闭部，其以能够将其与所述止水部之间密闭的方式设于所述旁路配管；弹性体，其支承于所述止水部；以及旁路配管侧支承部，其在所述旁路配管设于比所述密闭部靠下游侧的位置，用于支承所述弹性体。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的水处理装置，其中，
所述下板部具有配置于与所述第1开口部不同的位置的第3开口部。
8.一种水处理***，其中，
该水处理***包括：
权利要求1～7中任一项所述的水处理装置，该水处理装置还包括主配管、第一旁路配管以及连接配管，该主配管相对于所述容器和所述固体药剂溶解器并列地配置，该第一旁路配管与所述送水部的一端连接，该连接配管的一端与所述容器连接，所述固体药剂是氯系药剂；
抽水泵，其配置于所述主配管的位于所述固体药剂溶解器的上游侧的部分，用于抽取原水；
过滤装置，其配置于所述主配管的位于所述固体药剂溶解器的下游侧的部分；以及
凝聚剂供给装置，其设于在所述过滤装置的上游侧配置的第二旁路配管，用于向被供给了所述氯系药剂的水供给凝聚剂，
所述第二旁路配管的上游侧与所述第一旁路配管连接。
9.根据权利要求8所述的水处理***，其中，
所述连接配管的下游侧与所述主配管连接，
所述第二旁路配管的下游侧与所述主配管连接，
所述连接配管的下游侧与所述主配管连接的连接部配置于与所述第二旁路配管的下游侧与主配管连接的连接部不同的位置。
10.根据权利要求8或9所述的水处理***，其中，
所述第二旁路配管相对于所述第一旁路配管和所述连接配管并列地配置，
在所述第二旁路配管的位于所述凝聚剂供给装置的下游的部分设有用于防止所述水的回流的止回阀。
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