JP2001079573A - オゾン注入制御方法 - Google Patents
オゾン注入制御方法Info
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】被処理水の水質変動に迅速に対応し、処理水質
を適正に維持してオゾン注入量を低減できる制御方法を
提供する。 【解決手段】被処理水にオゾンガスを注入して処理する
方法において、オゾン注入部より前段に設けられた測定
器で測定した紫外線波長260nmの吸光度（C0E）（ 5cmセ
ルを使用）及び被処理水の流量L（L／h）と、オゾン注
入部に設けられた測定器でオゾンガスの流量G （Nm3／
h）及び濃度CO3 （g／Nm3）を測定し、それらの関係が 【数３】（G× CO3）／（L×C0E）=4.5〜5.5 の一定値となるようにオゾンガスのGとCO3をFF（Feed F
orward）制御することを特徴とする。
を適正に維持してオゾン注入量を低減できる制御方法を
提供する。 【解決手段】被処理水にオゾンガスを注入して処理する
方法において、オゾン注入部より前段に設けられた測定
器で測定した紫外線波長260nmの吸光度（C0E）（ 5cmセ
ルを使用）及び被処理水の流量L（L／h）と、オゾン注
入部に設けられた測定器でオゾンガスの流量G （Nm3／
h）及び濃度CO3 （g／Nm3）を測定し、それらの関係が 【数３】（G× CO3）／（L×C0E）=4.5〜5.5 の一定値となるようにオゾンガスのGとCO3をFF（Feed F
orward）制御することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はオゾン注入制御方法
に関するものである。さらに詳しくは浄水場、下水処理
場等において被処理水をオゾン処理する際に、この被処
理水に注入するオゾンを適量注入する制御方法に関す
る。
に関するものである。さらに詳しくは浄水場、下水処理
場等において被処理水をオゾン処理する際に、この被処
理水に注入するオゾンを適量注入する制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】河川及び湖沼等の水源悪化から、浄水場
では凝集沈殿、急速ろ過及び塩素消毒からなる従来の処
理法に、オゾン処理と活性炭吸着を付加した高度浄水設
備の導入が進められている。この種の高度浄水処理方法
は、特開昭56−89895号公報、特開昭58−20292号公報
等、数多くの公報に開示されている。また、下水処理場
からの放流水により河川及び湖沼等の水質悪化を招く等
の理由により、オゾン処理を付加した高度下水処理設備
が導入されている。
では凝集沈殿、急速ろ過及び塩素消毒からなる従来の処
理法に、オゾン処理と活性炭吸着を付加した高度浄水設
備の導入が進められている。この種の高度浄水処理方法
は、特開昭56−89895号公報、特開昭58−20292号公報
等、数多くの公報に開示されている。また、下水処理場
からの放流水により河川及び湖沼等の水質悪化を招く等
の理由により、オゾン処理を付加した高度下水処理設備
が導入されている。
【０００３】これらの処理では、オゾン接触池で被処理
水にオゾンガスを注入し、被処理水中の有機物等を酸化
し、脱色、脱臭又は変性させるものである。
水にオゾンガスを注入し、被処理水中の有機物等を酸化
し、脱色、脱臭又は変性させるものである。
【０００４】この処理において、一般に行われているオ
ゾン注入制御方法には （1）水量比例制御 （2）溶存オゾン濃度一定制御 （3）排オゾン濃度一定制御 等がある。（1）は、被処理水の水量に比例させてオゾ
ンの注入量を制御する方法である。この方法は特開平8-
215690号公報に一例が記載されている。（2）は、オゾ
ン接触槽流出水中に残留する溶存オゾン濃度を測定し、
この溶存オゾン濃度が一定値になるようにオゾン注入量
を制御する方法である。この方法は特開昭59−39388号
公報、特開平6−79290号公報等にその一例が記載されて
いる。（3）は、オゾン注入後にオゾン接触槽から気相
に排出される排オゾン濃度を測定し、この排オゾン濃度
が一定値になるようにオゾン注入量を制御する方法であ
る。この方法は、特開昭56−58583号公報、特開昭58−2
0292号公報等にその一例が記載されている。
ゾン注入制御方法には （1）水量比例制御 （2）溶存オゾン濃度一定制御 （3）排オゾン濃度一定制御 等がある。（1）は、被処理水の水量に比例させてオゾ
ンの注入量を制御する方法である。この方法は特開平8-
215690号公報に一例が記載されている。（2）は、オゾ
ン接触槽流出水中に残留する溶存オゾン濃度を測定し、
この溶存オゾン濃度が一定値になるようにオゾン注入量
を制御する方法である。この方法は特開昭59−39388号
公報、特開平6−79290号公報等にその一例が記載されて
いる。（3）は、オゾン注入後にオゾン接触槽から気相
に排出される排オゾン濃度を測定し、この排オゾン濃度
が一定値になるようにオゾン注入量を制御する方法であ
る。この方法は、特開昭56−58583号公報、特開昭58−2
0292号公報等にその一例が記載されている。
【０００５】上記制御方法（1）では、オゾン処理の対
象となる被処理水の水質が変化すると、オゾンが過少ま
たは過剰に注入され、オゾン処理後の水質が安定しな
い。オゾン注入量が過少であると被処理水中の有機物等
の処理量が減少して水質低下を招く。一方、オゾンが過
剰に注入されるとオゾンの電力原単位が高いため、オゾ
ン注入処理に要するランニングコストが高くなる。
象となる被処理水の水質が変化すると、オゾンが過少ま
たは過剰に注入され、オゾン処理後の水質が安定しな
い。オゾン注入量が過少であると被処理水中の有機物等
の処理量が減少して水質低下を招く。一方、オゾンが過
剰に注入されるとオゾンの電力原単位が高いため、オゾ
ン注入処理に要するランニングコストが高くなる。
【０００６】（2）では下記の問題が生ずる。オゾンの
水への溶解率及び液中での自己分解は、被処理水の水
温、pH及び接触時間等の影響を受けて大きく変化する。
このため被処理水の有機物等の被酸化物濃度が一定であ
っても、水温、pH等が変化すると溶存オゾン濃度が大き
く変化し、有機物濃度の変化のようにとらえられる。例
えば、被処理水の有機物濃度が一定で水温、pHが変化し
て溶存オゾン濃度が低下した場合、有機物の増加に伴い
溶存オゾン濃度が低下したものと判断され、必要以上の
オゾンが注入される。これらの結果、被処理水の水質変
化に対応した制御精度の高いオゾン注入制御が困難で、
一般に運用上の安全性を配慮して過剰にオゾンが注入さ
れる。このため、ランニングコストが増大する。
水への溶解率及び液中での自己分解は、被処理水の水
温、pH及び接触時間等の影響を受けて大きく変化する。
このため被処理水の有機物等の被酸化物濃度が一定であ
っても、水温、pH等が変化すると溶存オゾン濃度が大き
く変化し、有機物濃度の変化のようにとらえられる。例
えば、被処理水の有機物濃度が一定で水温、pHが変化し
て溶存オゾン濃度が低下した場合、有機物の増加に伴い
溶存オゾン濃度が低下したものと判断され、必要以上の
オゾンが注入される。これらの結果、被処理水の水質変
化に対応した制御精度の高いオゾン注入制御が困難で、
一般に運用上の安全性を配慮して過剰にオゾンが注入さ
れる。このため、ランニングコストが増大する。
【０００７】（3）では下記の問題が生ずる。排オゾン
は微量濃度となるため測定精度が低い。さらに、水への
オゾン溶解率は上記の理由により大きく変化する。この
影響から排オゾン濃度も水温、pH等の影響により大きく
変動する。よって、（2）と同様の問題が生ずる。
は微量濃度となるため測定精度が低い。さらに、水への
オゾン溶解率は上記の理由により大きく変化する。この
影響から排オゾン濃度も水温、pH等の影響により大きく
変動する。よって、（2）と同様の問題が生ずる。
【０００８】これらの問題を解決するために、オゾン処
理水の紫外線吸光度を測定し、オゾン注入量を制御する
方法が特開平6−79290、特開平8−299972等で公開され
ている。しかし、これらの方法はFB（Feed Back）制御
であるため、被処理水の水質変動に迅速に対応する事が
できない。
理水の紫外線吸光度を測定し、オゾン注入量を制御する
方法が特開平6−79290、特開平8−299972等で公開され
ている。しかし、これらの方法はFB（Feed Back）制御
であるため、被処理水の水質変動に迅速に対応する事が
できない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】オゾン処理において要
求されることは、オゾン生成の電力原単位が約20kWh／k
g・O3と高いことから、必要最小限のオゾン注入量で被
処理水を効率的に処理する事である。
求されることは、オゾン生成の電力原単位が約20kWh／k
g・O3と高いことから、必要最小限のオゾン注入量で被
処理水を効率的に処理する事である。
【００１０】本発明の目的は、被処理水の水質変動に迅
速に対応し、処理水質を適正に維持してオゾン注入量を
低減できる制御方法を提供することである。
速に対応し、処理水質を適正に維持してオゾン注入量を
低減できる制御方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、オゾン処理において被処理水中の有機物濃
度E260に対応したオゾンを適量に注入することを特徴と
する。
に本発明は、オゾン処理において被処理水中の有機物濃
度E260に対応したオゾンを適量に注入することを特徴と
する。
【００１２】本発明者らは、オゾン処理実験により、被
処理水中の有機物濃度E260の減少率に上限があることに
着目した。有機物濃度が一定の被処理水にオゾンを注入
し、そのオゾン注入量を増加させた場合、有機物の減少
率はある注入量から増加せずほぼ一定になる。有機物の
減少率が一定値に達した後は、オゾン注入量を増加して
もオゾンを無駄に消費する。この事から、有機物の減少
率が一定値に達した時点のオゾン注入率で制御すれば、
オゾン注入率が過少及び過剰になる問題を解決すること
ができる。
処理水中の有機物濃度E260の減少率に上限があることに
着目した。有機物濃度が一定の被処理水にオゾンを注入
し、そのオゾン注入量を増加させた場合、有機物の減少
率はある注入量から増加せずほぼ一定になる。有機物の
減少率が一定値に達した後は、オゾン注入量を増加して
もオゾンを無駄に消費する。この事から、有機物の減少
率が一定値に達した時点のオゾン注入率で制御すれば、
オゾン注入率が過少及び過剰になる問題を解決すること
ができる。
【００１３】実際の浄水場及び下水処理場のオゾン処理
では、被処理水中の有機物濃度及びオゾン注入率はどち
らも変動している。よって、上記の制御によるオゾン注
入率は常に一定値にならない。この事から、実験によっ
て有機物の減少率が一定に達するオゾン注入率と被処理
水中の有機物濃度に成り立つ関係式を導き出した。その
関係式は以下の通りである。
では、被処理水中の有機物濃度及びオゾン注入率はどち
らも変動している。よって、上記の制御によるオゾン注
入率は常に一定値にならない。この事から、実験によっ
て有機物の減少率が一定に達するオゾン注入率と被処理
水中の有機物濃度に成り立つ関係式を導き出した。その
関係式は以下の通りである。
【００１４】
【数２】O3／C0E=4.5〜5.5 （O3：オゾン注入率（=（ G
× CO3）／L）） 本発明は、上記関係式に従ってG、Cによりオゾン注入量
を制御するものである。 前記手段によれば被処理水を
オゾン処理する場合、被処理水のE260を常時測定するこ
とで、これに対応したオゾン量を注入できる。この結
果、被処理水の水質変動に迅速に対応することができ、
且つ必要最小限のオゾン注入量を維持し、過剰のオゾン
注入量を抑制することができる。
× CO3）／L）） 本発明は、上記関係式に従ってG、Cによりオゾン注入量
を制御するものである。 前記手段によれば被処理水を
オゾン処理する場合、被処理水のE260を常時測定するこ
とで、これに対応したオゾン量を注入できる。この結
果、被処理水の水質変動に迅速に対応することができ、
且つ必要最小限のオゾン注入量を維持し、過剰のオゾン
注入量を抑制することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１６】本発明が適用された装置の構成を図1に示
す。被処理水には、河川水を凝集沈殿処理した実河川水
及び腐葉土から抽出したフミン質を用いて調整した模擬
河川水を使用した。被処理水は、渦流ポンプ1で加圧、
送出され、加圧オゾン接触槽2に流入する。槽内の液滞
留時間は1.5分、加圧圧力は520kPa、L=2L／min、G=0.2L
／minである。加圧オゾン接触槽2から流出したオゾン処
理水を採取してE260（CE）を測定し、減少率を求めた。
E260は5cmセルを用いて分光光度計で測定した。また、E
260とトリハロメタン生成能（THMFP）には相関があると
言われているため、上記に述べたE260の特性がTHMFPで
も同様となることを確認するためにTHMFPを測定した。T
HMFPは、採取した試料水に次亜塩素酸ナトリウム（NaCl
O）を注入して24時間静置した後、亜硫酸水素ナトリウ
ム（NaHSO3）で残塩除去し、ECD（電子捕獲型検出器）
付ガスクロマトグラフで測定した。これらの結果を図
2、3、4、5に示す。
す。被処理水には、河川水を凝集沈殿処理した実河川水
及び腐葉土から抽出したフミン質を用いて調整した模擬
河川水を使用した。被処理水は、渦流ポンプ1で加圧、
送出され、加圧オゾン接触槽2に流入する。槽内の液滞
留時間は1.5分、加圧圧力は520kPa、L=2L／min、G=0.2L
／minである。加圧オゾン接触槽2から流出したオゾン処
理水を採取してE260（CE）を測定し、減少率を求めた。
E260は5cmセルを用いて分光光度計で測定した。また、E
260とトリハロメタン生成能（THMFP）には相関があると
言われているため、上記に述べたE260の特性がTHMFPで
も同様となることを確認するためにTHMFPを測定した。T
HMFPは、採取した試料水に次亜塩素酸ナトリウム（NaCl
O）を注入して24時間静置した後、亜硫酸水素ナトリウ
ム（NaHSO3）で残塩除去し、ECD（電子捕獲型検出器）
付ガスクロマトグラフで測定した。これらの結果を図
2、3、4、5に示す。
【００１７】これらの図は、横軸をオゾン注入率（O3）
と被処理水のE260 （C0E）及びTHMFP濃度（C0T）の比
（O3／C0）、縦軸を減少率で表したものである。図2で
はO3／C0の増加に伴い減少率は増加しているが、O3／C0
=4付近からほぼ一定である。図3ではO3／C0=5付近で一
定である。これら結果から、制御の精度や測定精度等を
考慮し、O3／C0=4.5〜5.5の一定値で制御する。O3はO3
／C0=5、C0E=0.4の時、約2mg／Lである。
と被処理水のE260 （C0E）及びTHMFP濃度（C0T）の比
（O3／C0）、縦軸を減少率で表したものである。図2で
はO3／C0の増加に伴い減少率は増加しているが、O3／C0
=4付近からほぼ一定である。図3ではO3／C0=5付近で一
定である。これら結果から、制御の精度や測定精度等を
考慮し、O3／C0=4.5〜5.5の一定値で制御する。O3はO3
／C0=5、C0E=0.4の時、約2mg／Lである。
【００１８】THMFPも同様となり、図4ではO3／C0=0.05
付近、図5ではO3／C0=0.04付近で減少率が一定にであ
る。これらの結果からO3／C0=0.045〜0.055の一定値で
制御するできるが、THMFPは測定に1日以上要するため、
被処理水質の変動に迅速に対応することは不可能であ
る。この実験結果ではE260とTHMFPはオゾン酸化による
減少の特性が類似し、減少率が一定に達する時のオゾン
注入率はほぼ一致していた。この事から、事前にE260と
THMFPの相関を調べ、E260に対応した制御を行うことでT
HMFPを処理対象にした制御も可能と考えられる。
付近、図5ではO3／C0=0.04付近で減少率が一定にであ
る。これらの結果からO3／C0=0.045〜0.055の一定値で
制御するできるが、THMFPは測定に1日以上要するため、
被処理水質の変動に迅速に対応することは不可能であ
る。この実験結果ではE260とTHMFPはオゾン酸化による
減少の特性が類似し、減少率が一定に達する時のオゾン
注入率はほぼ一致していた。この事から、事前にE260と
THMFPの相関を調べ、E260に対応した制御を行うことでT
HMFPを処理対象にした制御も可能と考えられる。
【００１９】上記より制御対象をE260とし、図1に示す
装置でオゾン注入量をO3／C0E=5で制御し、被処理水を
オゾン処理した。被処理水に実河川水を使用し、C0E=0.
1〜0.5、L=1〜5L／min、G／L=0.1とし、水温は8〜30℃
である。この条件で、約1000時間運転した連続処理実験
を行った。この実験ではE260、溶存オゾン濃度、排オゾ
ン濃度を測定した。溶存オゾン濃度、排オゾン濃度はヨ
ウ素滴定法により測定した。 この実験の結果、オゾン
処理水のE260減少率は30%前後で安定した。また、この
時の被処理水中の残留溶存オゾン濃度は最大0.04mg／
L、排オゾン濃度は最大0.1g／m3であった。この時のオ
ゾン利用率は90%以上であり、オゾンを効率的に利用で
きる事が分かる。
装置でオゾン注入量をO3／C0E=5で制御し、被処理水を
オゾン処理した。被処理水に実河川水を使用し、C0E=0.
1〜0.5、L=1〜5L／min、G／L=0.1とし、水温は8〜30℃
である。この条件で、約1000時間運転した連続処理実験
を行った。この実験ではE260、溶存オゾン濃度、排オゾ
ン濃度を測定した。溶存オゾン濃度、排オゾン濃度はヨ
ウ素滴定法により測定した。 この実験の結果、オゾン
処理水のE260減少率は30%前後で安定した。また、この
時の被処理水中の残留溶存オゾン濃度は最大0.04mg／
L、排オゾン濃度は最大0.1g／m3であった。この時のオ
ゾン利用率は90%以上であり、オゾンを効率的に利用で
きる事が分かる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、オゾン処理において被
処理水中の有機物濃度E260に対応したオゾン注入量を必
要最小限にすることができる。よって、オゾン生成にお
けるランニングコストを低減することができる。
処理水中の有機物濃度E260に対応したオゾン注入量を必
要最小限にすることができる。よって、オゾン生成にお
けるランニングコストを低減することができる。
【図１】本発明の一実施例に係るオゾン処理の説明図。
【図２】模擬河川水のオゾン処理におけるE260減少率を
示す図。
示す図。
【図３】実河川水のオゾン処理におけるE260減少率を示
す図。
す図。
【図４】模擬河川水のオゾン処理おけるTHMFP減少率を
示す図。
示す図。
【図５】実河川水のオゾン処理おけるTHMFP減少率を示
す図。
す図。
１…渦流ポンプ、２…加圧オゾン接触槽、３…オゾン発
生器、４…オゾン注入量制御部、５…オゾン注入率演算
部、６…流入水量（L）測定装置、７…E260（5 cm）測定
器、８…オゾンガス流量（G）測定器、９…オゾンンガ
ス濃度測定器。
生器、４…オゾン注入量制御部、５…オゾン注入率演算
部、６…流入水量（L）測定装置、７…E260（5 cm）測定
器、８…オゾンガス流量（G）測定器、９…オゾンンガ
ス濃度測定器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 利克 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 Ｆターム(参考） 4D050 AA03 AA15 AB03 AB04 AB19 BB02 BD03 BD04 BD08 4G042 CB09 CC18
Claims (1)
- 【請求項１】 被処理水にオゾンガスを注入して処理す
る方法において、オゾン注入部より前段に設けられた測
定器で測定した紫外線波長260nmの吸光度（C0E）（ 5cm
セルを使用）及び被処理水の流量L（L／h）と、オゾン
注入部に設けられた測定器でオゾンガスの流量G （Nm3
／h）及び濃度CO3 （g／Nm3）を測定し、それらの関係
が 【数１】（G× CO3）／（L×C0E）=4.5〜5.5 の一定値となるようにオゾンガスのGとCO3をFF（Feed F
orward）制御することを特徴とするオゾン注入制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25843099A JP2001079573A (ja) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | オゾン注入制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25843099A JP2001079573A (ja) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | オゾン注入制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001079573A true JP2001079573A (ja) | 2001-03-27 |
Family
ID=17320115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25843099A Pending JP2001079573A (ja) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | オゾン注入制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001079573A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006198544A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Toshiba Corp | 水処理制御システム及び水処理制御方法 |
| JP2012230096A (ja) * | 2011-04-13 | 2012-11-22 | Eiko:Kk | 放射性セシウムの吸着方法 |
-
1999
- 1999-09-13 JP JP25843099A patent/JP2001079573A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006198544A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Toshiba Corp | 水処理制御システム及び水処理制御方法 |
| JP4660211B2 (ja) * | 2005-01-21 | 2011-03-30 | 株式会社東芝 | 水処理制御システム及び水処理制御方法 |
| JP2012230096A (ja) * | 2011-04-13 | 2012-11-22 | Eiko:Kk | 放射性セシウムの吸着方法 |
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