CN103203195A

CN103203195A - 气体扩散处理装置

Info

Publication number: CN103203195A
Application number: CN2013100633870A
Authority: CN
Inventors: 小岛久夫
Original assignee: Anemos Co Ltd
Current assignee: Anemos Co Ltd
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2013-07-17

Abstract

本发明提供一种容易大型化的高效率的气体扩散处理装置，其由于气液的混合搅拌效率的提高，而实现高性能化、省能量化、省空间化，且不需要维修。气体扩散处理装置（15）配置有：实质上垂直配置的筒状的通路管（8），内设有静止型混合器（9），流体沿纵长方向流通；气体喷出部（12），位于通路管（8）的下端侧，将气体经由气力输送路线（11）喷出供给到通路管（8）内，在气体喷出部（12）上配置有静止型混合器（13），从气体喷出部（12）供给气体，并将液体从通路管（8）的下方侧的液体导入部（14）导入通路管（8）内，气体及液体在通路管（8）内并流上升，两者在通路管（8）的内部气液接触混合，从通路管（8）的上端侧排到液体中。

Description

气体扩散处理装置

本申请为在先申请（申请日：2003年10月29日，申请号：200380110621.5，发明名称：气体扩散处理装置）的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种气体扩散处理装置，其用于：对工业排水、上下水、湖沼、河川、地下水等水进行处理和净化；去除并回收气体中的异物；和生物反应装置（bioreactor)等。更详细地说，涉及一种使气体与液体混合并搅拌而使气液接触的操作，并涉及一种气体扩散处理装置，其用于：使空气在水中曝气并使空气中的氧溶解于水中；使溶解于水中的氨、三氯乙烷、二氯甲烷、氯化物、三卤甲烷等挥发性物质扩散；通过反应吸收、捕集而去除并回收气体中的氯化氢、二氧化硫、粉尘等异物；进而用于酶的反应和微生物反应等。

背景技术

以往的气体扩散处理装置大体分为气体扩散式（气泡式）、和机械搅拌式（表面搅拌）。特别是，气体扩散式的曝气处理装置110如图16所示，在曝气槽111的底部配置有多个气体扩散板112、气体扩散筒等，借助鼓风机113及气力输送路线114向其中供给加压空气来进行曝气处理。另外，在使溶解于液体中的氨等氮化合物扩散并净化·回收的情况下，如图17所示，多采用填充塔或板式塔等。在填充塔方式的扩散处理装置115的情况下，从填充塔116上部供给液体，从塔下部供给气体。配置在塔内的填充物117以逆流的方式发生气液接触，同时液体中的氨（NH₄ ⁺）、有机溶媒等挥发性物质向气体侧扩散，从而进行液体的净化·回收处理。

另外，使用具有多个气体喷出孔的筒状排气分散管，作为包含粉尘和亚硫酸气体的排气的处理装置的气液接触反应装置。在特开平7-308536号、特开平9-865号中，公开有利用了该排气分散管的排气处理方法，但是液体与从多个气体喷出孔吹出的气泡之间的气液接触效率较低。而且，由于作为反应生成物的石膏的附着成长而产生堵塞问题。

进而，关于采用了以往的静止型混合器的气体扩散处理装置，由于结构上的问题而导致氧吸收效率低，而且，不易制作大口径（直径为500mm以上）的气体扩散处理装置，即使可以制作，气液接触效率也较低。进而，制作加工费也会变高。

进而，在以往的静止型混合器的下方配置的空气供给用气力输送管的空气吹出孔的口径在10～40mm范围内。在该气力输送管的上面具有1个或多个吹出孔。

由于从该吹出孔供给的气泡的气泡直径较大，所以气液接触效率较低，接触时间较长。

结果，使静止型混合器的全长变长，设备费用变高。

专利文献1：特开平2-198694号公报，

专利文献2：特开昭44-8290号公报，

专利文献3：特开昭53-36182号公报，

专利文献4：特开平5-168882号公报，

专利文献5：特开平7-284642号公报，

专利文献6：特开平7-308536号公报，

专利文献7：特开平9-865号公报，

专利文献8：特开平10-80627号公报，

专利文献9：特开平10-85721号公报，

非专利文献1：S.J.Chen等“静止型混合器手册（static mixing handbook）”综合化学研究所，1973年6月发行，

非专利文献2：松村辉一郎、森岛泰等“静止型混合器-基础与应用－”日刊工业新闻社，1981年9月30日发行。

以往的气体扩散处理装置由于氧的溶解和吸收效率低，所以需要广阔的面积。另外，为了在曝气槽内进行混合搅拌，需要向气体扩散板等加压供给多于所需氧量的空气。因此，消耗大量的电力。另外，以往的填充塔、板式塔等扩散处理装置由于液体中的钙化合物和微生物等附着到填充塔或板式塔上并成长而引起堵塞，所以需要定期的维护管理。进而，利用以往的静止型混合器的气体扩散处理装置，氧吸收效率低，大型化困难。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种气体扩散处理装置，其可净化排水等，或去除·回收气体中的异物，提高气液接触效率，极其有效地进行曝气、扩散及反应处理，节省能量，节省空间，成本低，不需要维修。进而，提供一种生物反应装置（bioreactor）,其可用于高效率的酶的反应及微生物反应。

为解决上述问题，本发明的第1气体扩散处理装置配置有：实质上垂直配置的筒状的通路管，内设有静止型混合器，流体沿纵长方向流通；气体喷出部，位于前述通路管的下端侧，将气体经由气力输送路线喷出供给到前述通路管内，在前述气体喷出部上配置有喷雾嘴，将气体供给到前述气力输送管的气体喷出部，并将液体从前述通路管的下方侧导入前述通路管内，前述气体及液体在前述通路管内并流上升，两者在前述通路管的内部气液接触混合，从前述通路管的上端侧排到液体中。这些气体扩散处理装置配置有静止型混合器，所述静止型混合器不需要混合搅拌动力，利用流体的动能进行流体的混合搅拌，在静止型混合器的下方配置有气体喷出部，利用其喷出的能量，将液体从气体喷出部的下方导入。液体与气体从通路管的下端侧到上端侧并流流通发生气液接触混合，并进行曝气、扩散及反应处理。

另外，为解决前述问题，本发明的第2气体扩散处理装置配置有：实质上垂直配置的筒状的通路管，内设有静止型混合器，流体沿纵长方向流通；气体喷出部，位于前述通路管的下端侧，将气体经由气力输送路线喷出供给到前述通路管内，在前述气体喷出部上配置有静止型混合器，将气体供给到前述气体喷出部，并将液体从前述通路管的下方侧导入前述通路管内，前述气体及液体在前述通路管内并流上升，两者在前述通路管的内部气液接触混合，从前述通路管的上端侧排到液体中。

进而，配置于前述通路管内及前述气体喷出部上前述静止型混合器内设有右扭转或左扭转的螺旋状的多个叶片体，形成多个流体通路，流体通路彼此经由叶片体的纵长方向的开口部而连通，前述叶片体由多孔板构成。

根据本发明的气体扩散处理装置，由于气液接触效率的高效率化，可大幅度削减消耗的电力。另外，由于气液接触效率的提高，缩短曝气、扩散及反应处理时间。进而，气体扩散处理装置由于每单位面积的气体供给能力的提高，可使水平方向的设置面积变小，实现省空间化，建筑土木费、设备费也降低。另外，还使空气供给用配管等施工费降低。进而，由于不会由堵塞而发生运转停止，所以维修管理费和生产管理费也降低。另外，由于不产生流体的停滞部（死区），所以使大型化变得容易。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施例的示意图；

图2是表示本发明的第2实施例的示意图；

图3是表示本发明的第3实施例的示意图；

图4是表示在本发明中使用的静止型混合器的一实施例，图4(a)是具有右扭转螺旋状叶片体的通路管的概略立体图，图4（b）同样，是具有左扭转螺旋状叶片体的通路管的概略立体图；

图5是表示在本发明中使用的静止型混合器的一实施例的基本结构图；

图6是本发明的第1实施例的气体扩散处理装置的概略图；

图7是表示在本发明的第1实施例中使用的喷雾嘴的一实施例的立体图；

图8是本发明的第2实施例的气体扩散处理装置的概略图；

图9是本发明的第2实施例的气体扩散处理装置的局部概略仰视图；

图10是本发明的第2实施例的气体喷出部的局部概略立体图；

图11是本发明的第3实施例的气体扩散处理装置的概略剖视图；

图12是表示将本发明的气体扩散处理装置用于活性污泥法的曝气处理时的实施例的框图；

图13是表示将本发明的气体扩散处理装置用于排水的扩散处理时的实施例的框图；

图14是表示将本发明的气体扩散处理装置用于排气处理装置时的实施例的框图；

图15是表示将本发明的气体扩散处理装置用于利用了酶或微生物的生物反应时的实施例的框图；

图16是表示以往的气体扩散板方式的曝气处理装置的示意图；

图17是表示以往的填充物方式的扩散处理装置的示意图。

附图标记说明：

1、8、16、23、29、35、43、50、59、71：通路管；

2、9、13、17、24、30、41、51、57、73、77：静止型混合器；

3、10、18、38、39、42、52、79：空间部；

5、12、20、44、54、65、76：气体喷出部；

6、14、22、47、53、80：液体导入部；

7、15、21、40、49、58、70、81、87、94、102：气体扩散处理装置；

4、11、19、84、90、97、104：气力输送路线；

45、55、61、64、75：气力输送管。

具体实施方式

下面，参照附图，具体地说明本发明的实施例。图1是表示本发明的第1实施例的示意图。图2是表示本发明的第2实施例的示意图，图3是表示本发明的第3实施例的示意图，图4（a）、图4(b)是表示在本发明中使用的静止型混合器的一实施例的具有叶片体的通路管的立体图，图5是表示在本发明中使用的静止型混合器的一实施例的基本结构图。图6是本发明的第1实施例的气体扩散处理装置的概略图，图7是表示在本发明的第1实施例中使用的喷雾嘴的一实施例的立体图。图8是本发明的第2实施例的气体扩散处理装置的概略图。图9是本发明的第2实施例的气体扩散处理装置的局部概略仰视图。图10是本发明的第2实施例的气体喷出部的局部概略立体图。图11是本发明的第3实施例的气体扩散处理装置的概略剖视图。图12是表示将本发明的气体扩散处理装置用于活性污泥法的曝气处理时的实施例的框图。图13是表示将本发明的气体扩散处理装置用于排水的扩散处理时的实施例的框图。图14是表示将本发明的气体扩散处理装置用于排气处理装置时的实施例的框图，图15是表示将本发明的气体扩散处理装置用于利用了酶或微生物的生物反应时的实施例的框图，图16是表示以往的气体扩散板方式的曝气处理装置的示意图，图17是表示以往的填充物方式的扩散处理装置的示意图。

（实施例1）

图1是表示本发明的第1实施例的示意图。在实质上垂直配置的筒状的通路管1内，内设有一组静止型混合器2，在该静止型混合器2的下方的空间部3内配置有气体喷出部5，所述气体喷出部5设置有用于经由气力输送路线4供给气体的喷雾嘴，进而，在该气体喷出部5的下方配置有用于导入液体（FL）的液体导入部6，在所述通路管1内流体沿纵长方向流通。在这样构成的气体扩散处理装置7中，气体（FG）从气体喷出部5经由空间部3向上方喷出、供给到通路管1内的静止型混合器2的下端部，液体（FL）借助由该气体（FG）的浮力产生的气体升液效果从通路管1的下端侧的液体导入部6导入通路管1内的空间部3内。该气体（FG）与伴随的液体（FL）一边并流上升一边在静止型混合器2内流通，被细微化进行气液接触，然后排到液体中。由此，液体与气体充分地进行气液接触，来进行曝气、扩散或化学反应。

另外，优选地，气体喷出部5的位置配置在距静止型混合器2的下端为静止型混合器2的直径的0.2倍至3倍范围距离的位置上。另外，也可以在通路管1的下部的管壁上设置开口部来作为液体导入部6。由此，提高液体的循环流动。

在本实施例中，气体（FG）经由气力输送路线4从气体喷出部5的喷雾嘴向上方喷出、供给到静止型混合器2的下方，液体（FL）借助由上升的气体（FG）的浮力产生的气体升液效果从通路管1的下方导入，一边卷入一边上升，该气体(FG)与液体（FL）在静止型混合器2内并流流通，通过混合、搅拌作用而细微化，气液接触后排到液体中，进行曝气、扩散或化学反应处理。该气液混合、搅拌操作不需要动力高效率地进行。因此节省能量。

（实施例2）

图2与前述相同，是表示本发明的第2实施例的示意图。在实质上垂直配置的筒状的通路管8内，内设有一组静止型混合器9，在该静止型混合器9的下方的空间部10内配置有气体喷出部12，所述气体喷出部12经由气力输送路线11供给气体，在所述通路管8内流体沿纵长方向流通。在气体喷出部12中，内设有静止型混合器13。进而，在该气体喷出部12的下方配置有用于导入液体（FL）的液体导入部14。在这样构成的气体扩散处理装置15中，气体（FG）从配置在气体喷出部12内的静止型混合器13经由空间部10喷出、供给到通路管8内的静止型混合器9的下端部。液体（FL）借助由该喷出的气体（FG）的浮力产生的气体升液效果从通路管8的下端侧的液体导入部14导入空间部10内。被细微化的气体（FG）与伴随的液体（FL）一边并流上升一边在静止型混合器9内流通，进行气液接触，然后排到液体中。由此，液体与气体充分地进行气液接触，来进行曝气、扩散或化学反应。

（实施例3）

图3与前述相同，是表示本发明的第3实施例的示意图。在筒状的用于流通流体的通路管16内，内设有1组静止型混合器17，在静止型混合器17下方的空间部18内配置有多个气体喷出部20，所述气体喷出部20经由气力输送路线19供给气体（FG）。气力输送路线19经由静止型混合器17的纵长方向的开口部以从上方向下方的方式配置。

在这样构成的气体扩散处理装置21中，气体（FG）从气体喷出部20经由气力输送路线19向上方喷出、供给到静止型混合器17的下方，与前述相同，从通路管16的下端侧的液体导入部22导入的液体（FL）与上升的气体一起在静止型混合器17内并流流通，进行气液接触。

与本发明的第2实施例相同，通过采用在气体喷出部20中配置有静止型混合器这种结构，进一步提高气液接触效率。气体喷出部20的个数可根据目的适当加减。

另外，可采用大口径（直径500mm以上）的通路管16，从而大幅度提高每台的气体供给能力，缩短处理时间。进而，气力输送路线的配管数量也降低，减少配管施工费和维修管理费。进而，可容易地实现设备的大型化。

（实施例4）

图4是表示在本发明中使用的静止型混合器的一实施例，图4(a)是具有右扭转螺旋状叶片体的通路管的概略立体图，图4（b）同样，是具有左扭转螺旋状叶片体的通路管的概略立体图。图4（a）中，在静止型混合器24内，内设有3个右扭转叶片体25，所述静止型混合器24配置在筒状的通路管23内。该叶片体25由多孔板形成，所述多孔板具有多个贯穿的孔26。另外，具有3个流体通路27，这些流体通路27经由开口部28彼此在叶片体25的纵长方向的全长范围内连通。在图4（b）中，同样，在静止型混合器30内，内设有3个左扭转叶片体31，所述静止型混合器30配置在筒状的通路管29内。该叶片体31由多孔板形成，所述多孔板具有多个贯穿的孔32。另外，具有3个流体通路33，这些流体通路33经由开口部34彼此在叶片体31的纵长方向的全长范围内连通。在配置有静止型混合器24、30的、如图4（a）、图4（b）那样构成的通路管23、29中，从通路管23、29的下方并流上升的气体（FG）与液体（FL）在流通于右扭转或左扭转的螺旋状的叶片体期间，一边连续反复地进行向右或向左的旋转和分割、合流、翻转、并受到剪切应力作用，一边使两者气液接触，然后排到液体中。

另外，贯通叶片体25、31的孔（26、32）的直径优选地在5～30mm的范围内，孔（26、32）的开口率优选地在5～80％的范围内。进而，通路管（23、29）内的气体的上升速度优选地在0.1～10m/s的范围内，更优选地在0.5～5m/s的范围内。另外，叶片体25、31的扭转角度（螺旋角度）优选地为90°、180°、270°，但是也可使用15°、30°、45°、60°等。在制作大口径（直径500mm以上）的通路管的情况下，也可制作15°、30°等扭转角度小的叶片体（25、31），例如连接3个叶片体，以30°＋30°＋30°＝90°的方式配置而使用。由此，制作加工也变得容易，制作加工费也变低。另外，扭转角度不同的叶片体的组合可根据用途适当选择使用。

（实施例5）

图5是表示在本发明中使用的静止型混合器的一实施例的基本结构图。

图5中，在筒状的通路管35内，经由筒状的空间部38内设有具有多个流体通路的螺旋状的右扭转及左扭转的叶片体36、37。并且，在左扭转叶片体37的下方形成有筒状的空间部39。另外，右扭转及左扭转叶片体36、37在通路管35内的配置并不限定于该基本结构图，叶片体36、37根据用途，可采用例如右＋左＋右、右＋左＋右＋左等各种配置的组合。在这样构成的筒状的通路管35内，从通路管35的下方经由空间部39并流上升的气体（FG）与液体（FL）在流通于左扭转叶片体37、空间部38、右扭转叶片体36期间，两者一边连续反复地进行向右或向左的旋转和分割、合流、翻转、并受到剪切应力作用，一边使两者气液接触，然后排到液体中。

（实施例6）

图6是本发明的第1实施例的气体扩散处理装置的概略图。气体扩散处理装置40包括筒状的通路管43和2个支承板46，在通路管43中内设有静止型混合器41，在静止型混合器41的下方具有空间部42，所述2个支承板46使气体喷出部44与用于供给气体的气力输送管45连接。气力输送管45具有气体喷出部44，该气体喷出部44配置有使气体沿垂直方向喷出的喷雾嘴，并且与气体的入口侧相反一侧被封闭。将这样构成的气体扩散处理装置40配置到液体中，气体（FG）在鼓风机、压缩机等的作用下成为加压气体（FG）,该加压气体（FG）经由气力输送管45从气体喷出部44供给到通路管43的空间部42内。由供给的气体（FG）的浮力产生的气体升液效果，从通路管43的下端部的液体导入部47卷入液体（FG），一边使液体（FL）与气体（FG）伴随一边在静止型混合器41内并流流通，进行气液接触后排到液体中，而进行曝气、扩散或反应处理。通过在气体喷出部44中使用喷雾嘴，可使气体（FG）高效地分散到液体（FG）中,从而提高气液接触效率。该喷雾嘴48优选地使用图7所示形状的部件，即呈圆锥状和多层膜状且具有可喷出状态的结构。

（实施例7）

图8是本发明的第2实施例的气体扩散处理装置的概略图。气体扩散处理装置49与图6一样，包括：筒状的通路管50，在其下方具有空间部52和液体导入部53；筒状的气力输送管55，具有静止型混合器51与气体喷出部54；2个支承板56，支承该通路管50与气力输送管55。在气体喷出部54中，配置有由多个右扭转的螺旋状的叶片体形成的静止型混合器57。气体（FG）与液体（FL）的气液接触作用与前述图6一样，所以省略说明，由于在气力输送管55的气体喷出部54中配置有静止型混合器57，气体（FG）被产生的乱流细微化，在通路管50的空间部52内与液体（FL）并流上升。细微化的气体（FG）与液体（FL）在静止型混合器51内流通，高效地进行气液接触，排到液体中，进行曝气、扩散及反应处理。

图9是本发明的第2实施例的气体扩散处理装置的局部概略仰视图。气体扩散处理装置58的底面由内设于筒状的通路管59内的3个右扭转叶片体60、和筒状的气力输送管61构成。叶片体60由多孔板形成，所述多孔板具有沿厚度方向贯穿的多个孔62，而且，在叶片体60的纵长方向的全长范围内具有开口部63。

图10是本发明的第2实施例的气体喷出部的局部概略立体图。气力输送管64构成为倒T字型，在气体喷出部65中，配置有3个右扭转的螺旋状的叶片体66，形成3个流体通路67，该流体通路67经由开口部68在叶片体66的纵长方向的全长范围内连通。叶片体66由多孔板形成，所述多孔板具有沿厚度方向贯穿的多个孔69。在这样的气力输送管64中，气流由于直进流、螺旋流、分割流而产生乱流，气体（FG）被细微化，所述直进流在开口部68中直进，所述螺旋流沿3个螺旋状的叶片体66流动，所述分割流通过叶片体66的孔69。通过利用细微化的气体（FG），而使气液接触效率进一步提高。另外，可根据需要采用多种叶片体66的扭转方向、扭转角度、扭转方向与角度的组合及孔径、孔的开口率等。另外，气体喷出部65的设置位置离开在前述通路管59内设置的静止型混合器的下端侧的距离优选地在通路管的直径的0.2倍～3倍的范围内。

（实施例8）

图11是本发明的第3实施例的气体扩散处理装置的概略剖视图。气体扩散处理装置70在筒状的流体流通的通路管71内，内设有2个以上90°右扭转叶片体72，形成静止型混合器73，配置有经由该静止型混合器73内的开口部74供给气体的筒状的气力输送管75，配置有2个气体喷出部76，在该气体喷出部76内，内设有静止型混合器77。叶片体72由多孔板形成，所述多孔板具有多个贯穿设置的孔78。在这样构成的气体扩散处理装置70中，气体（FG）被鼓风机、压缩机、储气瓶（未图示）等气体供给机构加压，被加压的气体（FG）经由气力输送管75、气体喷出部76、空间部79，从静止型混合器73的下方向上方喷出供给。液体（FL）借助由该气体（FG）的浮力产生的气体升液效果从通路管71的下端部的液体导入部80导入通路管71内的空间部79内。该气体（FG）与伴随的液体（FL）一边在通路管71内并流上升一边在静止型混合器73内流通，通过混合·搅拌而被细微化进行气液接触，然后排到液体中。由此，液体与气体高效地进行气液接触，来连续地进行曝气、扩散或化学反应。另外，与前述一样，可根据需要适当选择使用在实施例中使用的螺旋状的叶片体的扭转方向、扭转角度、个数、孔径、多孔板的开口率、直径、高度等。本实施例的气体扩散处理装置70，由于通路管71的大口径（直径500mm以上）化，而可提高每台的气体供给能力，从而缩短反应处理时间，节省能量，由于曝气槽的容积的缩小，节省空间，进而，由于该结构不产生流体的停滞部（死区），所以不需要维修。

（实施例9）

图12是表示将本发明的气体扩散处理装置用于活性污泥法的曝气处理时的实施例的框图。

气体扩散处理装置81配置在贮存原水的曝气槽82的底部，并设置有：鼓风机83，向该气体扩散处理装置81的下部供给空气；气力输送路线84；原水供给路线85，用于供给原水；处理水排出路线86，用于排出处理水。另外，气体扩散处理装置81的液体导入部优选地设置在距曝气槽82的底面50～200mm的位置上。在这样构成的气体扩散处理装置81中，原水借助经由鼓风机83和气力输送路线84从气体扩散处理装置81的下方供给的空气的浮力产生的气体升液效果，与空气一起一边在气体扩散处理装置81内并流流通，一边被混合、搅拌，空气中的氧溶解于原水中，原水被好气性微生物多次或连续地净化处理，并由处理水排出路线86排出。

另外，在气体扩散处理装置81内自下而上流通的空气量的供给速度在曝气槽82内的水深为2～6米的情况下，优选地在1800～21000m³/m²·小时的范围内，更优选地在3600～12000m³/m²·小时的范围内。另外，使用直径150mm的气体扩散处理装置81时，每台气体扩散处理装置81的曝气、搅拌受持面积为3～8m²。进而，鼓风机83的排出压力可以为水深的压力与气力输送路线84的压力损失总和的数值。

比较以往的气体扩散板方式与本发明法的通气阻力，本发明法的为1/5～3/5。表1表示使用了内设在以往的气体扩散筒内的静止型混合器的现有方法A、B、C与本发明法的性能比较结果。如表1所示，根据本发明法，每台的空气供给能力为100Nm³/m²·Hr，而现有方法为80、12、17Nm³/m²·Hr。另外，同样，本发明法的氧吸收效率为13.5％，而现有方法为8.3、10.5、13.0。

（表1）

（实施例10）

图13是表示将本发明的气体扩散处理装置用于排水的扩散处理时的实施例的框图。

本发明的气体扩散处理装置87与前述图12的实施例一样，配置在筒状的扩散槽88内的底部，并设置有：鼓风机89，向该气体扩散处理装置87的下部供给空气；气力输送路线90；排水供给路线91，用于供给排水；处理水排出路线92，用于排出净化了的处理水。另外，在排气路线93上设置有用于回收挥发性物质的冷却装置或吸附装置。在这样构成的气体扩散处理装置87中，排水中的氯仿、三卤甲烷、氨、氯化物、氪等挥发性物质向供给的空气一侧物质移动，进行扩散处理，经由排气路线93由冷却装置或吸附装置回收、净化、净化了的空气排到大气中。

另外，供给的气体的种类并不限于空气，可以适当采用氮、氦、氩、一氧化碳气体等惰性气体。例如，也可利用氮气，扩散处理液体中溶解的氧。供给到气体扩散处理装置87内的气体的供给速度在扩散草槽88内的水深为1～3米的情况下，优选地在3600～18000m³/m²·小时的范围内，更优选地在7200～15000m³/m²·小时的范围内。

（实施例11）

图14是表示将本发明的气体扩散处理装置用于排气处理装置时的实施例的框图。

多个气体扩散处理装置94配置在筒状的反应槽95内的规定位置上，并设置有：气力输送路线97，经由鼓风机96向气体扩散处理装置94的下方供给排气；新液供给路线98，供给水或吸收液；排出路线100，将吸收液99排到反应槽95外；排气路线101，从反应槽95的上部排出净化了的排气。在这样构成的气体扩散处理装置94中，包含HCl、SO_X、NO_X、NH₃、H₂S及粉尘等的排气经由鼓风机96和气体输送路线97，从气体扩散处理装置94的下方供给出来，与由NaOH、CaCO₃、Ca(OH)₂、Mg(OH)₂等碱性水溶液或H₂SO₄、HCl等酸性水溶液形成的吸收液气液接触，进行化学反应处理，溶解或捕集于吸收溶液中，净化后的排气经由排气路线101释放到大气中。

在将这样的气体扩散处理装置94用于去除、捕集处理排气中的异物的情况下，与利用以往的气体扩散板、分散管等的气液接触方法相比，可以高效率混合·搅拌排气和液体，短时间完成处理。另外，由于处理速度提高而节省空间，设备费用也降低。由于配置大口径（直径500mm以上）的气体扩散处理装置94，所以提高处理能力，更节省空间。进而，由于在气体扩散处理装置94内不易产生流体的停滞部（死区），所以可防止钙等的附着·成长，降低维修管理费用。

（实施例12）

图15是表示将本发明的气体扩散处理装置用于利用了酶或微生物的生物反应时的实施例的框图。

气体扩散处理装置102配置在筒状的生物反应装置103内的规定位置上，并设置有：气力输送路线104，向气体扩散处理装置102的下方供给气体；原液供给路线105，供给原液；反应生成物排出路线106，排出发应生成物；排气路线107，从生物反应装置103的顶部排出气体；循环液路线108，使原液从生物反应装置103的液面向下部循环。另外，在生物反应装置103内的液体中，存在载持有酶或微生物的触媒载持体109或生体触媒。在这样构成的气体扩散处理装置102中，借助鼓风机、压缩机、储气瓶（未图示）等气体供给机构，经由气流输送路线104从气体扩散处理装置102的下方供给气体，并且泵或加压等供给机构经由原液供给路线105供给原液。

反应生成物和气体经由反应生成物排出路线106和排气路线107排到外部。另外，原液经由循环液路线108从生物反应装置103的液面向下部形成循环流。气体与原液在气体扩散处理装置102内并流流通，利用原液中的酶或微生物的生体触媒功能进行生物反应。在将本发明的气体扩散处理装置102用作生物反应装置的情况下，与以往的气泡塔方式相同，可在生物反应装置内的气体流速为0.1～5m/s的高气体流速区域内进行操作，可以实现较高的氧移动速度。另外，由于具有混合、搅拌功能，使生物反应装置内的流速分布均匀化从而使氧移动速度相等，所以不会产生死区（dead space）,容易实现大型化，进一步提高产量。进而，防止产生气流渠道，提高气体在高粘度液体中的分散。进而，提高反应速度，实现空间的节省、能量的节省，降低生产费用。另外，以往的气泡塔中的气体的空塔速度在0.01～0.1m/s的范围内。

图16是表示以往的气体扩散板方式的曝气处理装置的示意图。

以往的曝气处理装置110，在曝气槽111内的底面上配置有多个气体扩散板112，空气经由鼓风机113、气力输送路线114供给到多个气体扩散板112上。气体扩散板112由细微的多孔质体形成，产生细微的气泡，通常的气体扩散板112的吹出空气量为50～400L/min。另外，通气阻力为1000～3000Pa。

图17是表示以往的填充物方式的扩散处理装置的示意图。以往的扩散处理装置115，在筒状的扩散塔116内填充有规则或不规则填充物。气体与原水对向流通于填充物117内，气液接触进行扩散处理。在通常的填充物方式的情况下，气体的供给速度在10～100m³/m²·小时的范围内。

Claims

1. 一种气体扩散处理装置，其特征在于，

具备：筒状的通路管，流体在其中流通；静止型混合器，纵长方向实质上垂直地配置在前述通路管的上方，在流通有液体的通路管的内侧具有右扭转、即顺时针方向或左扭转、即逆时针方向的螺旋状的多个叶片体；气力输送路线，插入前述静止型混合器和前述通路管的中心部并沿纵长方向延伸，以及多个气体喷出部，与前述气力输送路线的前端部相连，将由气力输送路线输送来的气体朝向配置在上方的前述静止型混合器喷出；

通过从前述气体喷出部喷出的气体，从前述通路管的下方一侧导入液体，从前述气体喷出部喷出的气体以及导入到前述通路管内的液体并流上升，在前述静止型混合器的内部气液接触混合，并从前述静止型混合器的上方一侧排出。

2. 如权利要求1所述的气体扩散处理装置，其特征在于，前述叶片体由具有穿孔的多孔板构成。

3. 如权利要求2所述的气体扩散处理装置，其特征在于，在前述叶片体上穿孔的孔径为5～30mm。

4. 如权利要求2所述的气体扩散处理装置，其特征在于，在前述叶片体上穿孔的孔的开口率为5～80％。

5. 如权利要求1～4任一项所述的气体扩散处理装置，其特征在于，前述叶片体的扭转角度、即螺旋角度为15°、30°、45°、60°、90°、180°、270°。