CN101671084B - 液体处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体处理装置，其区分适合臭氧处理的除去对象和适合后期的消毒工序的除去对象，通过各自的处理工序来达成水质目标，降低整体工序的运转成本。该液体处理装置具有注入与臭氧接触槽(2)的被处理水反应的臭氧气体的臭氧发生装置(3)、与臭氧接触槽(2)连接的流路的色度计(8)、与流路连接并具有紫外线灯的紫外线照射槽(6)或对流路注入氯剂的氯注入装置(11)、臭氧发生装置(3)、控制紫外线灯或氯注入装置(11)的控制的控制装置(9)进行输入的输入机构(10)，其中，根据来自输入机构(10)的第一水质项目的目标值和由水质计测量的第一水质项目的偏差来控制臭氧发生装置(3)的输出，基于来自输入机构(10)的第二水质项目的目标值，根据第一水质项目和紫外线照射量的关系或第一水质项目和氯剂的注入率的关系来控制紫外线灯的输出或氯注入装置(11)的氯剂的注入率。

Description

液体处理装置

技术领域

本发明涉及一种能够达成水质目标，适合于降低运转成本的液体处理装置。

背景技术

在世界上水资源不足的背景下，正推进污水处理水的再利用。作为其使用用途，例如有融雪、洗车、楼房的厕所用水等都市杂用水、溪流整顿等的造景-环境用水、农业用水、工业用水、河流、地污水的补给等。

2005年，污水再生水的水质基准修定，按照源水、造景、洒水、环境用水的使用目的分，显示色度、浊度、大肠菌等的基准。该基准下，在污水处理水的再生处理中要求脱色、脱臭、除浊、消毒等性能。在处理方法中具有砂滤、氯注入、臭氧处理、紫外线处理、活性炭处理、UF膜处理、RO膜处理等。考虑到能够除去的水质项目、处理性能、处理成本等，选择适合于该处理场、被处理水的处理方法。例如，能够脱色、脱臭的为臭氧处理、活性炭处理、RO膜处理，除去原理分别为有机物的色度成分、臭气成分的氧化分解、物理吸附、利用过滤的分离。

其中，臭氧处理对臭氧气体的生成要求电力，但是近年来，臭氧发生器的消耗电力降低，也能够除浊、消毒，所以能够推进作为再生处理的适用。

另一方面，氯注入和紫外线处理主要具有消毒效果，以同样的大肠菌·大肠菌群落的失活率比较的情况下，运转成本比臭氧处理、活性炭处理、RO膜处理低。例如，二次处理水的色度和臭气强度高，考虑在需要脱色、脱臭的处理场选择臭氧处理、活性炭处理，在色度、臭气等低的处理场中选择氯注入、紫外线处理。

发明人进行的、通过臭氧微细气泡处理二次处理水的砂滤水的实验的结果示于图2、图3。为了稳定地维持臭氧处理中没有检测出大肠菌的状态，需要使臭氧注入率为大约4.5mg/L以上。另一方面，色度在臭氧注入率1mg/L以下则能够达成水质基准(10度以下)，臭气也能够除去60％。

根据其结果，根据色度的目标值，为了达成色度的目标值，失活大肠菌，也可以取代进一步注入臭氧，而进行紫外线照射和氯注入。这样，根据目标水质而在臭氧处理的后期组合作为运转成本低的消毒机构的氯注入和紫外线处理，从而能够在达成水质目标的基础上，降低整体运转成本。

(专利文献1)所记载的技术中，在当臭氧处理后进行紫外线照射的水处理方法中，显示了根据臭氧处理后的水质计及紫外线照射工序的前后设置的溶存臭氧浓度计的测量值控制臭氧注入量和紫外线的照射量的方法。随着被处理水的水质变动，控制臭氧处理的臭氧注入量，同时在紫外线照射之前以溶存臭氧为指标来增减紫外线强度，从而能够与原水水质的变动对应并且能够降低运转成本。

专利文献1:日本特开2000-51875号公报

在(专利文献1)所记载的以往的技术中，由于期待着基于从臭氧处理工序残留的溶存臭氧和紫外线的促进氧化效果，所以需要溶存臭氧计，由于也使用紫外线强度计，所以存在设备成本高，维修项目增加的问题。另外，以往技术控制溶存臭氧浓度为设定值，而未考虑到控制实现色度目标值、大肠菌·大肠菌群落数的目标值。

发明内容

本发明目的在于提供一种区分适合臭氧处理的除去对象和适合后期的消毒工序的除去对象，通过各自的处理工序，从而能够达成水质目标，降低整体工序的运转成本的液体处理装置及其运转控制方法。

为了实现上述目的，本发明的液体处理装置，具有:供污水再生水用的被处理水流入的臭氧接触槽;设于与所述臭氧接触槽连接的流路上的水质计;与所述流路连接的紫外线照射槽或向所述流路注入氯剂的氯注入装置;对所述臭氧接触槽的臭氧注入率、所述紫外线照射槽的紫外线灯的输出值或从氯注入装置注入的氯剂的氯注入率进行控制的控制装置;及对所述控制装置进行输入的输入装置，其中，

所述控制装置根据从所述输入装置输入的色度的目标值和由所述水质计测量的色度的测量值的差值来控制所述臭氧接触槽的臭氧注入率，

并且基于从所述输入装置输入的所述被处理水的色度和大肠菌·大肠菌群落数的关系，使用由所述水质计测量的色度的测量值，推定流入所述流路的被处理水中的大肠菌·大肠菌群落数，将从所述输入装置输入的大肠菌·大肠菌群落数的目标值和基于由所述水质计测量的色度的测量值而推定的大肠菌·大肠菌群落数的推定值进行比较，基于所述被处理水的色度和大肠菌·大肠菌群落数的关系来算出达成大肠菌·大肠菌群落数的目标值的色度，基于所述被处理水的色度和在所述紫外线照射槽中的紫外线照射量或者从所述氯注入装置注入的氯剂的氯注入率的关系，来决定紫外线灯的输出值或者氯剂的氯注入率，从而确定一决定输出值或一决定氯注入率，

所述控制装置控制紫外线灯，使得紫外线灯的输出值成为所述决定输出值，或所述控制装置控制氯注入装置，使得氯注入装置的氯剂的氯注入率成为所述决定氯注入率。

本发明具有作为臭氧处理工序的第一处理工序和后期的第二处理工序，在第一处理工序的出口流路上配置水质计，根据由水质计测量的水质项目的测量值和由输入机构设定的水质项目的目标值来控制第一处理工序的运转，根据水质项目的目标值来控制第二处理工序，所述第一处理工序为臭氧处理工序，所述第一处理工序的水处理强度为臭氧注入率，所述第二处理工序为紫外线照射工序，所述第二处理工序的水处理强度为紫外线灯的输出，所述水质计为色度计，所述第一水质项目为色度，所述第二水质项目为大肠菌·大肠菌群落数，所述控制装置将从所述输入装置输入的处理水的色度目标值和所述色度计的测量值进行比较，当色度的目标值和所述色度计的测量值的差值为阈值以上且测量值比目标值小的情况下，增加臭氧发生装置的输出，当所述差值为阈值以上且测量值比目标值大的情况下，减少所述臭氧发生装置的输出，并且根据从所述输入装置输入的被处理水的色度目标值与色度和大肠菌失活率的过去数据进行比较，预先由于动设定紫外线照射槽的紫外线灯的输出。

第二处理工序为紫外线照射工序或氯注入工序，控制对象为紫外线灯的输出或氯剂注入率。

水质计为色度计，水质项目为色度。或者，也可以使用浊度计和浊度、臭氧计和臭氧强度、有机物浓度计和有机物浓度。在使用有机物浓度的情况下，可以利用预先得到的有机物浓度和色度、浊度、臭气中的任一者之间的相关关系。

第一处理工序为臭氧处理工序的情况下，在臭氧注入时也可以使用臭氧微细气泡。

〔发明效果〕

根据本发明，在当臭氧处理后进行紫外线处理或当臭氧处理后进行氯注入的水处理装置中，通过稳定达成水质目标，降低运转成本，从而能够提高可靠性和经济性。

附图说明

图1是本发明的实施例1的水处理装置的结构图。

图2是表示臭氧注入率和色度的关系的实验结果的图。

图3是表示臭氧注入率和大肠菌数的关系的实验结果的图。

图4是说明本实施例的水处理装置的作用的图。

图5是本发明的实施例2的水处理装置的结构图。

附图标记说明

1 被处理水

2 臭氧接触槽

3 臭氧发生装置

4 臭氧气体

5、7 流路

6 紫外线照射槽

8 色度计

9 控制机构

10 输入机构

11 氯注入装置

具体实施方式

使用附图说明本发明的各实施例。

〔实施例1〕

关于本发明的实施例1，使用图1和图4进行说明。图1是本实施例的水处理工序的结构图，图4是说明本实施例的处理方法的作用的图。

在本实施例的水处理工序中，如图1所示，被处理水1流入臭氧接触槽2，与从臭氧发生装置3注入的臭氧气体4反应后，向流路5流出。被处理水1从流路5流入紫外线照射槽6，通过未图示的紫外线灯照射紫外线后，向流路7排出。

在流路5中设置测量被处理水的色度的色度计8，色度计8测量臭氧处理后的被处理水的色度，将测量值送给控制机构9。控制机构9将从输入机构10输入的处理水的色度目标值和色度计8的测量值进行比较，通过所得的偏差来调整臭氧发生装置3的输出。例如，当色度的目标值和色度计的测量值的差值为阈值以上且测量值比目标值小的情况下，增加臭氧发生装置3的输出，当上述的差值为阈值以上且测量值比目标值大的情况下，减少臭氧发生装置3的输出。

紫外线照射糟6的紫外线灯的输出根据从输入机构10输入的被处理水的色度目标值，与色度和大肠菌失活率的过去数据进行比较，预先由手动设定。

紫外线灯的输出，也可以取代预先由于动设定，而由控制机构9自动设定。控制机构9根据从输入机构10输入的被处理水的色度和大肠菌·大肠菌群落数的关系式，使用色度计8的测量值，推定流入紫外线照射槽6的被处理水中的大肠菌·大肠菌群落数。比较从输入机构10输入的色度目标值、大肠菌·大肠菌群落数的目标值和由色度计测量的色度、大肠菌·大肠菌群落数的推定值，基于被处理水的色度和大肠菌·大肠菌群落数的关系式来算出达成色度目标值、大肠菌·大肠菌群落数的目标值的色度，基于被处理水的色度和紫外线照射槽6中的紫外线照射量的关系，来决定紫外线灯的输出。控制机构9控制紫外线灯以得到所决定的紫外线灯的输出值。

实施本实施例的处理方法的情况下的运转成本的定性比如图3所示。仅通过臭氧处理而达成色度和大肠菌两者的水质基准的情况下，运转成本最高。

如本实施例所示，在调整臭氧注入率和紫外线灯的输出的处理方法中，例如色度的目标为3度的情况下，臭氧注入量比较高，溶存臭氧浓度高、消毒效率高，所以紫外线的照射可以少量进行，由于进行运转成本低的紫外线照射，所以运转成本降低。

色度目标为9度的情况下，溶存臭氧浓度低、紫外线的照射增加，但是紫外线的照射由于每拨处理水的运转成本比臭氧处理低，所以运转成本进一步降低。这样，任何一种情况下，与仅进行臭氧处理的情况相比，能够降低运转成本。

另外，仅进行紫外线处理的情况下，以低运转成本来满足大肠菌的基准，但是由于色度不能除去，所以色度不能够达成基准。

在本实施例中，以使用色度计为例进行了说明，但是也可以取代色度计，而使用浊度计，也可以使用测量臭气成分的臭气计。

使用浊度计的情况下，作为水质指标使用浊度，以浊度的水质基准为目标，或者预先求出浊度和色度的相关式，以相当于色度目标的浊度为目标。

使用臭气计的情况下，作为水质指标使用臭气强度或间接测量臭气强度的指标。

此外，也可以代替色度计，使用COD或E260的测量器。这种情况下，作为水质指标使用COD或E260，预先求得色度与COD或E260的相关式，以相当于色度目标的COD、E260的值为目标。

另外，臭氧处理工序的臭氧气体溶解，也可以不如以往那样使用散气管，而使用微细气泡生成装置进行实施。这种情况下，由于溶存臭氧的残存少，所以后期的与紫外线的反应降低，有照射量、注入量与散气管的情况不同的可能性。另外，通过微细气泡的浮起分离效果来除去浊质，臭氧注入率和臭氧处理工序后的浊度之间的相关性降低。因此，当用于注入臭氧的水质指标使用浊度、水质计使用浊度计来控制时，由于精度降低，所以优选使用其他指标。

根据本实施例，相对于二次处理水中的水质变动，控制臭氧的注入率，通过设定后期的紫外线照射强度，使其不会过度不足，从而能够将再生水的水质维持在目标值，能够降低运转成本。

〔实施例2〕

本发明的实施例2根据图5进行说明。图5为本实施例的水处理工序的结构图。本实施例中，作为接续臭氧处理工序的第二处理工序实施氯注入。

在本实施例的水处理工序中，如图5所示，被处理水1流入臭氧接触槽2，与从臭氧发生器3注入的臭氧气体4反应后，向流路5流出。被处理水1与从氯注入装置11注入的氯剂混合后，向流路7排出。

在流路5中设置测量被处理水的色度的色度计8，色度计8测量臭氧处理后的被处理水的色度，将测量值送给控制机构9。控制机构9将从输入机构10输入的处理水的色度目标值和色度计8的测量值进行比较，通过所得的偏差来调整臭氧发生装置的输出。例如，当色度的目标值和色度计的测量值的差值为阈值以上且测量值比目标值小的情况下，增加臭氧发生装置3的输出，当差值为阈值以上且测量值比目标值大的情况下，减少臭氧发生装置3的输出。

氯注入装置11的氯剂的注入率根据从输入机构10输入的被处理水的色度目标值，与色度和大肠菌失活率的过去数据进行比较，预先由手动设定。

紫外线灯的注入率，也可以取代预先由于动设定，而由控制机构9自动设定。控制机构9根据从输入机构10输入的被处理水的色度和大肠菌·大肠菌群落数的关系式，使用色度计8的测量值，推定流入流路5的被处理水中的大肠菌·大肠菌群落数。比较从输入机构10输入的色度目标值、大肠菌·大肠菌群落数的目标值和由色度计测量的色度、大肠菌·大肠菌群落数的推定值，基于被处理水的色度和大肠菌·大肠菌群落数的关系式来算出达成色度目标值、大肠菌·大肠菌群落数的目标值的色度，基于被处理水的色度和氯剂的注入率的关系，来决定氯注入装置11的氯剂的注入率。控制机构9控制氯注入装置11以得到所决定的氯剂的注入率。

色度计8以及用于控制的色度也可以与实施例1同样地使用浊度、臭气、COD、E260等。

另外，臭氧处理工序的臭氧气体溶解，也可以不如以往那样使用散气管，而使用微细气泡生成装置进行实施。这种情况下，由于溶存臭氧的残存少，所以后期的与紫外线的反应降低，有照射量、注入量与散气管的情况不同的可能性。另外，通过微细气泡的浮起分离效果来除去浊质，臭氧注入率和臭氧处理工序后的浊度之间的相关性降低。因此，当用于注入臭氧的水质指标使用浊度、水质计使用浊度计来控制时，由于精度降低，所以优选使用其他指标。

根据本实施例，相对于二次处理水中的水质变动，控制臭氧的注入率，设定后期的氯注入率而使其没有过度不足，从而能够将再生水的水质维持在目标值，并且能够降低运转成本。

Claims (1)

1.一种液体处理装置，具有:供污水再生水用的被处理水流入的臭氧接触槽;设于与所述臭氧接触槽连接的流路上的水质计;与所述流路连接的紫外线照射槽或向所述流路注入氯剂的氯注入装置;对所述臭氧接触槽的臭氧注入率、所述紫外线照射槽的紫外线灯的输出值或从氯注入装置注入的氯剂的氯注入率进行控制的控制装置;及对所述控制装置进行输入的输入装置，其中，

所述控制装置根据从所述输入装置输入的色度的目标值和由所述水质计测量的色度的测量值的差值来控制所述臭氧接触槽的臭氧注入率，

并且基于从所述输入装置输入的所述被处理水的色度和大肠菌·大肠菌群落数的关系，使用由所述水质计测量的色度的测量值，推定流入所述流路的被处理水中的大肠菌·大肠菌群落数，将从所述输入装置输入的大肠菌·大肠菌群落数的目标值和基于由所述水质计测量的色度的测量值而推定的大肠菌·大肠菌群落数的推定值进行比较，基于所述被处理水的色度和大肠菌·大肠菌群落数的关系来算出达成大肠菌·大肠菌群落数的目标值的色度，基于所述被处理水的色度和在所述紫外线照射槽中的紫外线照射量或者从所述氯注入装置注入的氯剂的氯注入率的关系，来决定紫外线灯的输出值或者氯剂的氯注入率，从而确定一决定输出值或一决定氯注入率，

所述控制装置控制紫外线灯，使得紫外线灯的输出值成为所述决定输出值，或所述控制装置控制氯注入装置，使得氯注入装置的氯剂的氯注入率成为所述决定氯注入率。

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