JP2002320984A - 廃水処理装置 - Google Patents

廃水処理装置

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JP2002320984A
JP2002320984A JP2001129635A JP2001129635A JP2002320984A JP 2002320984 A JP2002320984 A JP 2002320984A JP 2001129635 A JP2001129635 A JP 2001129635A JP 2001129635 A JP2001129635 A JP 2001129635A JP 2002320984 A JP2002320984 A JP 2002320984A
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JP
Japan
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ozone
treatment tank
wastewater
filler layer
ozone treatment
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JP2001129635A
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English (en)
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Yoshiyasu Okaniwa
良安 岡庭
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 BOD値を十分に低減できる廃水処理装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、オゾン処理槽2に廃水を通水
してオゾン処理を行う廃水処理装置10において、オゾ
ン処理槽2に、ハニカム状又は網状をなし比表面積80
〜200(m2/m3)、空隙率90〜97%のモジュー
ルからなる充填材層6が収容されていることを特徴とす
る。本発明によれば、オゾン処理槽2においてオゾンの
多くが酸素に変換され、充填材層6に好気性環境を作り
出すことが可能となり、微生物が繁殖し、生物処理が十
分に行える。一方、充填材層6では、オゾンによりSS
が十分に分解されて少なくなる。このとき、SSの分解
によりBODが増加するが、充填材層6において繁殖し
た微生物によりこのBODは十分に分解される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばし尿、家畜
糞尿、下水処理場廃水又はパルプ工場廃水等の廃水をオ
ゾン処理する廃水処理装置に関する。
【0002】
【従来技術】し尿、家畜糞尿、下水処理場廃水又はパル
プ工場廃水等の廃水の処理方法として、従来から、廃水
を生物処理した後、凝集沈殿処理や砂濾過処理等の三次
処理を行う方法が知られている。ところが、このような
方法では、廃水中の着色成分を十分に取り除くことはで
きないものである。
【0003】そこで、オゾンの持つ強力な酸化力を利用
して、廃水のオゾン処理を行うことにより着色成分の十
分な除去を図る廃水処理方法が知られている(例えば特
開平6−142695号公報)。同公報に記載の廃水処
理方法は、好気性ろ床で生物処理された廃水をオゾン処
理槽に通水する方法であり、好気性ろ床において、オゾ
ンを消費する亜硝酸性窒素やSS等を除去することによ
り、オゾン処理槽において、オゾンを色度成分の分解除
去に効率よく使用できるようにするものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の公報に記載の廃水処理方法は、以下に示す課題
を有する。
【0005】即ち上記廃水処理方法においては、生物処
理された廃水中に残存しているSSの一部がオゾン処理
槽においてオゾンで分解され、処理水のBOD値が、流
入する廃水のBOD値に比べて上昇するという問題があ
った。
【0006】そこで、本発明は、上記事情に鑑み、BO
D値を十分に低減することができる廃水処理装置を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するため鋭意検討した。その結果、本発明者等
は、オゾン処理槽に収容する充填材層の充填材として、
空隙率、比表面積、形状が特定のモジュールを用いるこ
とで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完
成するに至った。
【0008】即ち本発明は、オゾン処理槽に廃水を通水
してオゾン処理を行う廃水処理装置において、オゾン処
理槽に、ハニカム状又は網状をなし且つ比表面積80〜
200(m2/m3)、空隙率90〜97%のモジュール
からなる充填材層が収容されていることを特徴とする。
【0009】上記充填材層以外の充填材層を用いる場
合、例えば粒子状の充填材からなる充填材層を用いる場
合(例えば特開平3−232585号公報)、このよう
な充填材層を備えた廃水処理装置は、SS成分により目
詰まりを起こし、実機として使用できるものではなく、
実機として使用しようとすれば、頻繁に逆洗を行う必要
があり、設備が複雑になる上、ランニングコストが高い
ものとなる。ところが、本発明によれば、オゾンの多く
が酸素に変換されることとなり、充填材層において好気
性環境を作り出すことが可能となり、充填材層において
微生物が繁殖し、生物処理を十分に行うことが可能とな
る。一方、充填材層においては、オゾンによりSSが十
分に分解されて少なくなるため、SSによる充填材層の
目詰まりが十分に防止される。このとき、SSの分解に
よりBODが増加するが、前述したように同時に充填材
層において繁殖した微生物により、このBODは十分に
分解される。よって、オゾン処理槽において、BOD値
を十分に低減することが可能となる。
【0010】上記発明においては、オゾン処理槽が、オ
ゾン供給源からオゾンが導入される第1オゾン処理槽
と、該第1オゾン処理槽の充填材層を通過したオゾン含
有ガスが導入される第2オゾン処理槽とを備えることが
好ましい。
【0011】この場合、第2オゾン処理槽において、第
1オゾン処理槽でオゾンから変換された酸素を有効に使
用して好気性環境を作り出すことが容易であり、また、
オゾンの分解をより進めることができ、オゾンキラーを
省略することも可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
詳細に説明する。
【0013】図1は、本発明の廃水処理装置の第1実施
形態を示すフロー図である。図1に示すように、廃水処
理装置10は、オゾン処理槽(第2オゾン処理槽)1お
よびオゾン処理槽(第1オゾン処理槽)2を備えてお
り、オゾン処理槽1の上部には、生物処理された廃水が
導入される廃水導入ラインL0が接続され、廃水導入ラ
インL0を経てオゾン処理槽1内に、生物処理された廃
水が導入されるようになっている。また、オゾン処理槽
1の下部とオゾン処理槽2の上部とは導水路3を経て連
通している。更に、オゾン処理槽2の下部は、上方に延
びる導水路4を経て処理廃水排出ラインL1と連通して
いる。
【0014】また、オゾン処理槽1の内部には充填材層
5が配設されると共に、オゾン処理槽2の内部には充填
材層6が配設されている。
【0015】ここで、充填材層5,6について説明す
る。充填材層5,6は、廃水とオゾンとを気液接触させ
るためのものであり、ハニカム状又は網状のモジュール
からなる。モジュールをハニカム状又は網状とするの
は、この形状にすることで廃水とオゾンとの気液接触率
を高くし且つSS成分による閉塞を防止するためであ
る。
【0016】上記モジュールを構成する材料としては、
例えばプラスチックが用いられ、プラスチックとして
は、例えば化学繊維、塩化ビニール等の高分子化合物が
挙げられる。これらは、化学的に安定であると同時に単
位重量が35〜65kg/m3と軽量であることより、
据付荷重が小さく、メンテナンスも容易であるという利
点を有する。
【0017】また充填材層5,6に充填するモジュール
の比表面積の下限は80(m2/m3)である。これは、
比表面積が80(m2/m3)未満では、生物増殖に有効
な表面積が小さくなり過ぎるからである。一方、充填材
層5,6の比表面積の上限は200(m2/m3)であ
る。これは、比表面積が200(m2/m3)を超える
と、嵩重量が大きくなり、据付荷重が大となって重厚な
構造のオゾン処理槽とする必要が生じてくるからであ
る。
【0018】更に、充填材層5,6の空隙率の下限は9
0%であり、上限は97%である。空隙率とは、気体と
廃水が通る充填材の空間が単位体積中にどの程度占めて
いるかを表すものであり、空隙率が90%未満では生物
膜や浮遊物等での閉塞を生起させるという問題が生じ
る。一方、空隙率が97%を超えると、廃水と気体との
接触率が低くなる。
【0019】更に、オゾン処理槽2には、充填材層6の
下方に散気管7が配設され、散気管7には、オゾン供給
ラインL2を経てオゾン供給源8が接続されている。オ
ゾン供給源8は、一次オゾン化空気を供給するものであ
る。また、オゾン処理槽1には、充填材層5の下方に散
気管9が配設され、散気管9は、ガス供給ラインL3を
介してオゾン処理槽2の上部に接続されている。ガス供
給ラインL3は、オゾン処理槽2の気相部11に貯留さ
れた二次オゾン化空気(オゾン含有ガス)をオゾン処理
槽1に供給するためのものである。
【0020】なお、オゾン処理槽1の上部には、ガス排
出ラインL4が接続され、オゾン処理槽1の気相部12
に貯留されたガスを排出することが可能となっている。
ガスは、通常はオゾンをほとんど含まないため、ガスの
排出先は大気中であってもよいが、安全性の観点から
は、排オゾン処理装置(図示せず)が好ましい。
【0021】次に、前述した廃水処理装置10を用いた
廃水処理方法について説明する。まず廃水導入ラインL
0を経てオゾン処理槽1に生物処理された廃水を導入す
る。すると、廃水は、下向流となって充填材層5を通過
した後、導水路3を上昇し、オゾン処理槽2にその上部
から導入される。導入された廃水は、下向流となって充
填材層6を通過した後、導水路4を上昇し、処理廃水排
出ラインL1を経て排出される。
【0022】一方、オゾン供給源8を作動し、オゾン供
給ラインL2及び散気管7を経て一次オゾン化空気をオ
ゾン処理槽2に供給する。すると、一次オゾン化空気
は、充填材層6を通過し二次オゾン化空気として気相部
11に貯留される。この二次オゾン化空気は、ガス供給
ラインL3及び散気管9を経てオゾン処理槽1の液相部
に供給される。そして、二次オゾン化空気は上昇して充
填材層5を通過する。
【0023】以上のようにして廃水処理を行う場合、オ
ゾン処理槽2においては、充填材層6において一次オゾ
ン化空気と廃水とが気液接触する。このとき、充填材層
6として、上述した充填材層が用いられるため、充填材
層6において一次オゾン化空気による着色成分の接触酸
化が効率よく行われる。このため、オゾンの多くが酸素
に変換されることとなり、充填材層6において好気性環
境を作り出すことが可能となり、微生物が繁殖し、生物
処理を十分に行うことが可能となる。
【0024】一方、充填材層6においては、オゾンによ
りSSが十分に分解されて少なくなり、SSによる充填
材層6の目詰まりが十分に防止される。このとき、SS
の分解によりBODが増加するが、前述したように、同
時に充填材層6において繁殖した微生物によりこのBO
Dは十分に分解される。よって、オゾン処理槽2におい
て、BOD値を十分に低減することができる。
【0025】またオゾン処理槽1においては、オゾン処
理槽2でオゾンから変換された酸素を有効に使用して好
気性環境を作り出すことが容易であり、また、オゾンの
分解をより進めることができ、オゾンキラーを省略する
ことも可能となる。
【0026】次に、本発明の廃水処理装置の第2実施形
態について図2を用いて説明する。なお、図2におい
て、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については
同一の符号を付す。
【0027】図2は、本発明の廃水処理装置の第2実施
形態を示すフロー図である。図2に示すように、本実施
形態の廃水処理装置20は、オゾン処理槽2を上流側に
配置し、オゾン処理槽1を下流側に配置し、且つオゾン
供給装置8によりオゾン処理槽2に一次オゾン化空気を
導入している点で第1実施形態の廃水処理装置10と相
違する。
【0028】この場合でも、オゾン処理槽2においてオ
ゾンの多くが酸素に変換されることとなり、充填材層6
において好気性環境を作り出すことが可能となり、充填
材層6において微生物が繁殖し、生物処理を十分に行う
ことが可能となる。
【0029】一方、充填材層6においては、オゾンによ
りSSが十分に分解されて少なくなり、SSによる充填
材層6の目詰まりが十分に防止される。このとき、SS
の分解によりBODが増加するが、前述したように、同
時に充填材層6において繁殖した微生物によりこのBO
Dは十分に分解される。よって、オゾン処理槽2におい
て、BOD値を十分に低減することができる。
【0030】またオゾン処理槽1においては、オゾン処
理槽2でオゾンから変換された酸素を有効に使用して好
気性環境を作り出すことが容易であり、また、オゾンの
分解をより進めることができ、オゾンキラーを省略する
ことも可能となる。
【0031】本発明は、前述した実施形態に限定される
ものではない。例えば上記第1及び第2実施形態では、
充填材層5,6のいずれも、上記ハニカム状又は網状の
モジュールで構成されているが、少なくともオゾン処理
槽2の充填材層6が上記ハニカム状又は網状のモジュー
ルで構成されていればよい。
【0032】次に、実施例を用いて、本発明の内容を具
体的に説明する。
【0033】
【実施例】(実施例1)図3に示す廃水処理装置30を
用い、以下のようにして廃水の処理を行った。即ち原水
をオゾン処理槽31に導入し、充填材層32を通過させ
て処理水を得た。このとき、オゾン処理槽31には、充
填材層32の下方に散気管33を配設し、散気管33に
はオゾン供給源34からオゾン化空気を導入した。
【0034】原水としては、BOD値が10mg/L、
COD値が20mg/L、SSが20mg/Lのものを
用いた。また、充填材層32としては、比表面積200
2/m3、空隙率97%のABS樹脂からなるモジュラ
ータイプのものを使用した。
【0035】こうして得られた処理水についてBOD
値、COD値、SSを測定したところ、BOD値は5m
g/L、COD値は10mg/L、SSは15mg/L
であった。
【0036】(比較例1)図4に示すように、オゾン処
理槽31から充填材層32を除去した以外は実施例1と
同様にして廃水の処理を行った。
【0037】こうして得られた処理水について実施例1
と同様にしてBOD値、COD値、SSを測定した。そ
の結果、BOD値は15mg/L、COD値は10mg
/L、SSは15mg/Lであり、BOD値が増加する
ことが分かった。ここで、BOD値が増加したのは、オ
ゾンによりSSの一部が分解されたためと考えられる。
【0038】以上の実施例1および比較例1の結果よ
り、本発明によれば、BOD値を十分に低減できること
が分かった。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように本発明の廃水処理装
置によれば、オゾン処理槽においてオゾンの多くが酸素
に変換されることとなり、充填材層において好気性環境
を作り出すことが可能となり、充填材層において微生物
が繁殖し、生物処理を十分に行うことが可能となる。一
方、充填材層においては、オゾンによりSSが十分に分
解されて少なくなる。このとき、SSの分解によりBO
Dが増加するが、前述したように、同時に充填材層にお
いて繁殖した微生物によりこのBODは十分に分解され
る。よって、オゾン処理槽において、BOD値を十分に
低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の廃水処理装置の一実施形態を示すフロ
ー図である。
【図2】本発明の廃水処理装置の他の実施形態を示すフ
ロー図である。
【図3】実施例1で用いる廃水処理装置を示す図であ
る。
【図4】比較例1で用いる廃水処理装置を示す図であ
る。
【符号の説明】
1…オゾン処理槽(第2オゾン処理槽)、2…オゾン処
理槽(第1オゾン処理槽)、5,6…充填材層、10,
20…廃水処理装置。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オゾン処理槽に廃水を通水してオゾン処
    理を行う廃水処理装置において、 前記オゾン処理槽に、ハニカム状又は網状をなし且つ比
    表面積80〜200(m2/m3)、空隙率90〜97%
    のモジュールからなる充填材層が収容されていることを
    特徴とする廃水処理装置。
  2. 【請求項2】 前記オゾン処理槽が、オゾン供給源から
    オゾンが導入される第1オゾン処理槽と、該第1オゾン
    処理槽の前記充填材層を通過したオゾン含有ガスが導入
    される第2オゾン処理槽とを備えることを特徴とする請
    求項1に記載の廃水処理装置。
  3. 【請求項3】 前記第2オゾン処理槽に前記充填材層が
    収容されていることを特徴とする請求項2に記載の廃水
    処理装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100431981C (zh) * 2004-08-26 2008-11-12 娄性义 一种利用污水制取再生水的工艺
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