JP2001025780A - 排水処理反応装置 - Google Patents

排水処理反応装置

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JP2001025780A
JP2001025780A JP11198412A JP19841299A JP2001025780A JP 2001025780 A JP2001025780 A JP 2001025780A JP 11198412 A JP11198412 A JP 11198412A JP 19841299 A JP19841299 A JP 19841299A JP 2001025780 A JP2001025780 A JP 2001025780A
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JP
Japan
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oxidizing agent
reaction
reaction part
waste water
ejector
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Pending
Application number
JP11198412A
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English (en)
Inventor
Michio Fujiwara
通雄 藤原
Satoshi Higashinakagaha
敏 東中川
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸化剤を有効活用し排水中に含まれる難分解
性有機物の分解効率の向上を図ることが可能な排水処理
反応装置を提供する。 【解決手段】 難分解性有機物を含有した排水10に所
定量の第1の酸化剤13を混入する第1の酸化剤混入手
段12と、噴出ノズル15とディフューザ16でなり第
1の酸化剤13が混入された排水を動力水として第2の
酸化剤17を吸引可能に構成されたエゼクタ部14と、
一端がエゼクタ部14と連結して筒状に形成され下流端
側に排出口18aを有する反応部外管18と、該反応部
外管18内に所定の間隔を介して同心円筒状に光線が透
過可能な部材で形成されエゼクタ部14側の一端20a
が閉塞され他端20bにより反応部外管18の下流端側
を閉塞する反応部内管20と、該反応部内管20内に設
けられ光線を照射する光源22とで構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、生物処理による
分解が困難な難分解性有機物を含有した排水を紫外線な
どの光線と酸化剤を併用して分解処理する排水処理反応
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は例えば特開平10−52693号
公報に開示された従来の難分解性有機物を含有した排水
の処理方法を示すフローシートである。図において、1
は難分解性有機物を含有した排水としての原水、2は原
水1の下流側で添加される例えばオゾン含有気体等の酸
化剤、3は紫外線ランプ等の光源4が配備され酸化分解
によって原水1のCODを低下させる酸化分解槽、5は
酸化分解された排水を処理水6として処理するとともに
処理水6の一部を循環水7として原水1に戻して循環さ
せる処理水槽である。
【0003】上記のようなフローシートによる排水の処
理方法によれば、原水1は、処理水槽5からの循環水7
で希釈されることによりその濃度を低下させて光線透過
率を高め、酸化剤2が添加されて酸化分解槽3へ導入さ
れ、光源4からの紫外線に照射されて酸化剤と紫外線に
よる酸化分解によってCODを低下させ、処理水槽5を
経て処理水6として系外へ排出される。なお、処理水6
の一部は上記の如く、原水1を希釈して紫外線透過効果
を高めるために、循環水7として酸化分解槽3へ導入す
る前の原水1中へ戻して循環される。また、その際の循
環率は循環水7で希釈された原水1が酸化分解槽へ流入
する時点での酸化剤濃度における酸化剤2の吸光度及び
酸化分解槽3の水槽厚さによって決定されている。
【0004】なお、上記の難分解性有機物を含有した排
水中の難分解性有機物の分解方法は、オゾンに紫外線を
照射して発生するヒドロキシラジカル(以下OHラジカ
ルと称す)等の活性種の強力な酸化反応によるものであ
る。この酸化反応は難分解性有機物との確率的な衝突反
応により進行する。OHラジカルは寿命が短く、選択的
な反応が無い。したがって、ミクロにみたOHラジカル
と難分解性有機物の均一な衝突により反応効率が高くな
る。OHラジカルの発生量は原水1に溶け込んだオゾン
量、紫外線照射量に強く依存しオゾン量、紫外線照射量
にほぼ比例するので、処理すべき原水1のCOD、SS
濃度を、処理水6の一部の循環水7を原水1に循環させ
ることにより紫外線の光線透過率を向上させて、所定量
のオゾン量に対して、OHラジカルの発生量を向上させ
ることにより分解効率の向上を図っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の難分解性有機物
含有排水の処理方法は上記のようになされているが、処
理水6の循環率を大きくしすぎると、有機物の濃度が過
度に低くなることにより、ミクロにみたOHラジカルと
難分解性有機物の均一な衝突が行われないため、OHラ
ジカルは難分解性有機物を酸化分解することなく、無効
に消滅してしまい反応効率が悪くなり、また、逆に循環
率が小さいと処理前水の光線透過率が小さ過ぎてOHラ
ジカルの発生量が少なくなりミクロにみたOHラジカル
と難分解性有機物の衝突頻度が低くなり、難分解性有機
物との反応効率が悪くなるため、処理水6の循環率を適
正値に設定することが重要であるが、構成上その設定が
非常に難しく、難分解性有機物の分解が効率良く行われ
ないという問題点があった。また、難分解性有機物を完
全分解するためには長い処理時間を要し、これにより多
量の酸化剤5を必要とし酸化剤発生器が大型化しコスト
高になるという問題点もあった。
【0006】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、酸化剤を有効活用し排水中に含
まれる難分解性有機物の分解効率の向上を図ることが可
能な排水処理反応装置を提供することを目的とするもの
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る排水処理反応装置は、難分解性有機物を含有した排水
に所定量の第1の酸化剤を混入する第1の酸化剤混入手
段と、噴出ノズルとディフューザでなり第1の酸化剤が
混入された排水を動力水として第2の酸化剤を吸引可能
に構成されたエゼクタ部と、一端がエゼクタ部と連結し
て筒状に形成され下流端側に排出口を有する反応部外管
と、該反応部外管内に所定の間隔を介して同心円筒状に
光線が透過可能な部材で形成されエゼクタ部側の一端が
閉塞され他端により反応部外管の下流端側を閉塞する反
応部内管と、該反応部内管内に設けられ光線を照射する
光源とで構成したものである。
【0008】また、この発明の請求項2に係る排水処理
反応装置は、請求項1において、第1の酸化剤は過酸化
水素、第2の酸化剤はオゾン含有気体としたものであ
る。
【0009】また、この発明の請求項3に係る排水処理
反応装置は、請求項1において、反応部外管および反応
部内管に形成される環状の流路の流路断面積を噴出ノズ
ルの流路断面積の2倍以上3倍以下としたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態1を図に基づいて説明する。図1はこの発明
の実施の形態1による排水処理反応装置の構成を示す断
面図である。図において、10は原水貯溜槽(図示せ
ず)よりポンプ11で吸引された難分解性有機物(例え
ば、廃棄物)、最終処分場の浸出水(例えばDX
S)、工場の排水(例えばトリクロロエチレン等)を
含有した排水としての原水、12は原水10に所定量の
第1の酸化剤としての例えば過酸化水素13を混入する
第1の酸化剤混入手段、14は噴出ノズル15とスロー
ト部14aを介したディフューザ16でなり、過酸化水
素13が混入された排水10aを動力水として、第2の
酸化剤としての例えばオゾン含有気体17を吸引可能に
構成されたエゼクタ部、18は一端がエゼクタ部14と
連結して筒状に形成され下流端側に排出口18aを有す
る反応部外管、19は反応部外管18の下流端に結合さ
れた連結フランジ、20は反応部外管18内に所定の間
隔を介して同心円筒状に紫外線などの光線が透過可能な
例えば石英等の部材で形成され、エゼクタ部14側の一
端20aが閉塞され他端20bにより連結フランジ19
を介し反応部外管18の下流端側を閉塞する反応部内
管、21はディフューザ16と反応部外管18および反
応部内管20で形成され環状の流路21aを有する反応
槽、22は反応部内管20内に設けられ両端に電極22
a、22bを有し紫外線などの光線を照射する光源とし
ての紫外線ランプ、23は排出口18aより排出される
排水の気液を分離する気液分離タンク、24は気液分離
タンク23より排出される処理水、25は気液分離タン
ク23で分離された残留ガスを吸着分解する排ガス分解
塔である。
【0011】上記のように構成された排水処理反応装置
は、ポンプ11で圧送される原水10に第1の酸化剤混
入手段12によって過酸化水素13が混入される。この
過酸化水素13が混入された排水10aはエゼクタ部1
4を通過して反応槽21内に噴出されるが、エゼクタ部
14を通過する時噴出ノズル15とディフューザ16の
動力水となりオゾン発生装置(図示せず)で作られたオ
ゾン含有気体17がスロート部14aから吸引され排水
10a内に微細な多量の気泡となって混入される。な
お、この微細な気泡が多いほど、また、ディフューザ1
6内圧力が高いほど排水10aへのオゾン含有気体17
の溶け込み濃度は高くなる。オゾン含有気体17が溶け
込んだ排水と微小な気泡状態のオゾン含有気体は反応槽
21の下流側へと移送される。この時、オゾン含有気体
17が溶け込んだ排水10a中および微小な気泡状態の
オゾン含有気体との気液接触面においてOHラジカルが
生成され、排水中に含まれる難分解性有機物がOHラジ
カルと反応し分解される。また、過酸化水素13と反応
しきれずに下流部の反応槽21内に残留するオゾンは、
反応槽21の環状の流路21aで紫外線ランプ22によ
る紫外線照射が行われ、さらにOHラジカルを生成す
る。このOHラジカルは上流部では未分解であった排水
中の難分解性有機物の分解処理に寄与する。環状流路2
1aを通過して紫外線照射により難分解性有機物が分解
された処理水は排出口18aから反応槽21外へ排出さ
れ、、気液分離タンク23により、処理水24とO2
2、CO2や残留オゾン等のガスに分離されて、処理水
24は後処理装置(図示せず)を介して装置外に放流さ
れる。また、残留したオゾンガスは排ガス分解塔24で
活性炭などにより吸着分解され、無害なガスとして大気
中に排出される。
【0012】なお、環状流路21aの流路断面積は小さ
くすれば、通過する排水への紫外線照射効率は上昇する
が、スロート部14aから吸引されるオゾン含有気体1
7のの吸込量が減少すると同時にポンプ11動力が必要
以上に大きくなる。そこで、環状流路21aの流路断面
積を噴出ノズル15の流路断面積の2倍以上、3倍以下
として実験した結果、反応槽21内の内圧を高い状態に
保ち、気泡の膨張を防ぎ、気液接触を効率よく行うこと
ができ、難分解性有機物がOHラジカルと反応し高効率
に分解可能となった。
【0013】このように実施の形態1によれば、過酸化
水素13が混入された排水10aをエゼクタ部14の動
力水としてオゾン含有気体17を吸引し、このオゾン含
有気体17が溶け込んだ排水を紫外線が照射されている
反応槽21の環状の流路21aを通過させるよう構成し
たので、オゾン含有気体17が溶け込んだ排水中および
気液接触面において、効率良くOHラジカルが生成さ
れ、排水中に含まれる難分解性有機物がOHラジカルと
反応し高効率に分解可能となった。また、環状の流路2
1aで未反応のオゾンから効率的にOHラジカルを生成
させることができ、オゾンの有効利用で難分解性有機物
の分解効率が向上する。
【0014】なお、上記実施の形態1では、第1の酸化
剤および第2の酸化剤として過酸化水素12およびオゾ
ン含有気体17を用いたが、酸素および空気、過マンガ
ン酸カリウムおよび重クロム酸カリウムなどとしてもよ
い。
【0015】また、光源22は酸化剤を励起する効率の
高い180mm〜260mmの紫外線を照射する紫外線
ランプとしたが、中圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、エ
キシマレーザ、自然灯、蛍光灯などでもよい。
【0016】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1によ
れば、難分解性有機物を含有した排水に所定量の第1の
酸化剤を混入する第1の酸化剤混入手段と、噴出ノズル
とディフューザでなり第1の酸化剤が混入された排水を
動力水として第2の酸化剤を吸引可能に構成されたエゼ
クタ部と、一端がエゼクタ部と連結して筒状に形成され
下流端側に排出口を有する反応部外管と、該反応部外管
内に所定の間隔を介して同心円筒状に光線が透過可能な
部材で形成されエゼクタ部側の一端が閉塞され他端によ
り反応部外管の下流端側を閉塞する反応部内管と、該反
応部内管内に設けられ光線を照射する光源とで構成した
ので、排水中に含まれる難分解性有機物の分解効率の向
上を図ることが可能な排水処理反応装置を提供すること
ができる。
【0017】また、この発明の請求項2によれば、請求
項1において、第1の酸化剤は過酸化水素、第2の酸化
剤はオゾン含有気体としたので、排水中に含まれる難分
解性有機物の分解効率の向上を図ることが可能な排水処
理反応装置を提供することができる。
【0018】また、この発明の請求項3によれば、請求
項1において、反応部外管および反応部内管に形成され
る環状の流路の流路断面積を噴出ノズルの流路断面積の
2倍以上3倍以下としたので、排水中に含まれる難分解
性有機物がさらに高効率で分解可能な排水処理反応装置
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1における排水処理反
応装置の構成を示す断面図である。
【図2】 従来の難分解性有機物を含有した排水の処理
方法を示すフローシートである。
【符号の説明】
10 原水(難分解性有機物を含有した排水)、12
第1の酸化剤混入手段、13 過酸化水素(第1の酸化
剤)、14 エゼクタ部、15 噴出ノズル、16 デ
ィフューザ、17 オゾン含有気体(第2の酸化剤)、
18 反応部外管、18a 排出口、20 反応部内
管、20a 一端、20b 他端、21a 環状の流
路、22 光源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D037 AA11 AB01 AB12 AB14 BA16 BA18 BB03 CA11 CA12 4D050 AA12 AB07 AB11 AB17 AB19 BB01 BB02 BB09 BB11 BB20 BC09 BD02 BD03 BD06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 難分解性有機物を含有した排水に所定量
    の第1の酸化剤を混入する第1の酸化剤混入手段と、噴
    出ノズルとディフューザでなり上記第1の酸化剤が混入
    された排水を動力水として第2の酸化剤を吸引可能に構
    成されたエゼクタ部と、一端が上記エゼクタ部と連結し
    て筒状に形成され下流端側に排出口を有する反応部外管
    と、該反応部外管内に所定の間隔を介して同心円筒状に
    光線が透過可能な部材で形成され上記エゼクタ部側の一
    端が閉塞され他端により上記反応部外管の下流端側を閉
    塞する反応部内管と、該反応部内管内に設けられ光線を
    照射する光源とを備えたことを特徴とする排水処理反応
    装置。
  2. 【請求項2】 第1の酸化剤は過酸化水素で第2の酸化
    剤はオゾン含有気体としたことを特徴とする請求項1に
    記載の排水処理反応装置。
  3. 【請求項3】 反応部外管および反応部内管に形成され
    る環状の流路の流路断面積を噴出ノズルの流路断面積の
    2倍以上3倍以下としたことを特徴とする請求項1に記
    載の排水処理反応装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111039348A (zh) * 2017-07-12 2020-04-21 首尔伟傲世有限公司 流体处理装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111039348A (zh) * 2017-07-12 2020-04-21 首尔伟傲世有限公司 流体处理装置

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Effective date: 20040224