JP2003154380A - Water treatment method and apparatus using highly concentrated ozone - Google Patents

Water treatment method and apparatus using highly concentrated ozone

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JP2003154380A
JP2003154380A JP2001355967A JP2001355967A JP2003154380A JP 2003154380 A JP2003154380 A JP 2003154380A JP 2001355967 A JP2001355967 A JP 2001355967A JP 2001355967 A JP2001355967 A JP 2001355967A JP 2003154380 A JP2003154380 A JP 2003154380A
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Japan
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water
pressure
ozone
treated water
water treatment
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Japanese (ja)
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Junji Mizutani
淳二 水谷
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Sasakura Engineering Co Ltd
Original Assignee
Sasakura Engineering Co Ltd
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  • Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water treatment method and apparatus simpler and more efficient than a conventional technique and especially putting an advantage due to a highly concentrated ozone gas to practical use effectively. SOLUTION: The water treatment apparatus using highly concentrated ozone has a pump (1) for pressurizing water to be treated, a back pressure type ejector (2) for bringing the pressurized water to be treated into contact with the ozone gas to obtain a mixed liquid containing ozone and a pressure type filter (3) for pressurizing and filtering the mixed liquid to obtain treated water, and the ejector and the pressure type filter are connected without interposing a reaction tank. The water treatment method using this apparatus is also disclosed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高濃度オゾンを用
いる水処理方法及び水処理装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water treatment method and a water treatment apparatus using high-concentration ozone.

【０００２】[0002]

【従来技術】オゾンを用いて水処理を行うための水処理
装置としては、いろいろな方式のものが知られている。
これらは、特に１）散気ノズルを介してオゾンガスを処
理水に導入する気液接触槽方式、２）エジェクタを用い
て処理水とオゾンガスとを接触させた後、中間槽に導い
て処理する方式に大別できる。両方式はいずれもオゾン
が水処理に利用されはじめた当初から長年にわたって用
いられてきた方法である。2. Description of the Related Art Various types of water treatment devices are known as water treatment devices for performing water treatment using ozone.
These are, in particular, 1) a gas-liquid contact tank system in which ozone gas is introduced into treated water through an air diffuser nozzle, 2) a method in which treated water and ozone gas are brought into contact with each other using an ejector, and then introduced into an intermediate tank for treatment. Can be roughly divided into Both of these methods have been used for many years from the beginning when ozone was first used for water treatment.

【０００３】これらの方式では、オゾンによる処理効率
の改善あるいは設備の簡略化を図るために種々の改良技
術が提案され、実用化が試みられている（例えば「液体
のオゾン処理装置」特開平１０−８０６９１号等）。In these systems, various improved techniques have been proposed in order to improve the treatment efficiency by ozone or to simplify the equipment, and their practical use has been tried (for example, "liquid ozone treatment device"). -80691).

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の装置は、なお多くの装置・工程を必要とし、さらなる
簡略化が必要である。すなわち、いずれの方法も、気液
接触槽、中間槽等のいわゆる反応槽が必要である。この
反応槽において、処理水とオゾンガスとの混合物を一定
時間滞留させることによりオゾンガスによる処理が行わ
れる。However, these devices still require a large number of devices and steps, and further simplification is required. That is, each method requires a so-called reaction tank such as a gas-liquid contact tank or an intermediate tank. In this reaction tank, a treatment with ozone gas is performed by allowing a mixture of treated water and ozone gas to stay for a certain period of time.

【０００５】上記の反応槽の規模は、処理水が約２０分
以上も滞留するような大かがりなものが一般的であるた
め、これらの装置を設置するための広大な設置場所を確
保しなければならない。しかも、気液接触槽、中間槽等
における操作は一般に大気圧下で行われるため、後工程
において圧力ろ過操作等を必要とする場合は、そのため
の加圧ポンプも別途に設置しなければならない。Since the above-mentioned reaction tank is generally large-scaled so that the treated water stays for about 20 minutes or more, it is necessary to secure a vast installation place for installing these devices. I have to. Moreover, since the operation in the gas-liquid contact tank, the intermediate tank, etc. is generally carried out under atmospheric pressure, if a pressure filtration operation or the like is required in the subsequent step, a pressure pump for that purpose must be installed separately.

【０００６】また、上記のオゾン処理装置では、オゾン
ガスの分解を回避するためにオゾンガスを負圧下で取り
込むことを前提としており、これでは圧力損失が大きく
なる結果、処理水の供給圧力を上げなければならなくな
り、ポンプの動力が大きくなってしまうため、処理効率
を高める上で限界がある。Further, in the above ozone treatment apparatus, it is premised that the ozone gas is taken in under a negative pressure in order to avoid decomposition of the ozone gas, and this causes a large pressure loss, so that the supply pressure of the treated water must be increased. However, there is a limit in improving the processing efficiency because the pump power becomes large.

【０００７】他方、純水の電気分解等で得られる高濃度
オゾンガス（例えば、オゾン濃度１５０〜２００ｇ／ｍ
3等のオゾンガス）を水処理に用いることも可能である
が、従来の方式では高濃度オゾンガスで水処理するのに
適したものとは言えない。例えば、散気管方式を採用す
る場合には、オゾンガスの体積流量が約１／１０と極め
て小さいため、気泡量が処理水量に対して少なすぎて十
分に接触させることができないことから、高濃度オゾン
ガスを使用しても十分な水処理効果を得ることは困難で
ある。On the other hand, high-concentration ozone gas obtained by electrolysis of pure water (for example, ozone concentration of 150 to 200 g / m 2).
It is also possible to use ozone gas ( 3, etc.) for water treatment, but it cannot be said that the conventional method is suitable for water treatment with high-concentration ozone gas. For example, when the diffuser tube system is adopted, the volumetric flow rate of ozone gas is about 1/10, which is extremely small, and therefore the amount of bubbles is too small for the amount of treated water to sufficiently bring the ozone gas into high contact. It is difficult to obtain a sufficient water treatment effect even when using.

【０００８】従って、本発明の主な目的は、従来技術よ
りも簡便で効率の良い水処理方法及び水処理装置を提供
することにある。特に、高濃度オゾンガスによる利点を
効果的に活かした水処理方法及び水処理装置を提供する
ことを本発明の目的とする。Therefore, a main object of the present invention is to provide a water treatment method and a water treatment apparatus which are simpler and more efficient than the prior art. In particular, it is an object of the present invention to provide a water treatment method and a water treatment apparatus that effectively utilize the advantages of high-concentration ozone gas.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる問題
点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、特定の装置及び特定
工程からなる方法が上記目的を達成できることを見出
し、本発明を完成するに至った。As a result of intensive studies in view of such problems, the present inventor has found that a method comprising a specific apparatus and a specific step can achieve the above object, and completes the present invention. Came to.

【００１０】すなわち、本発明は、下記の水処理方法及
び水処理装置に係るものである。That is, the present invention relates to the following water treatment method and water treatment apparatus.

【００１１】１．高濃度オゾンにより水処理を行うに際
して、１）処理水を加圧する第一工程、２）加圧された
処理水をオゾン濃度が３０ｇ／ｍ3以上のオゾンガスと
接触させることによってオゾンを含む混合液を得る第二
工程及び３）上記混合液をそのまま圧力式ろ過に供する
ことにより処理済水を得る第三工程を有することを特徴
とする水処理方法。1. When performing water treatment with high-concentration ozone, 1) a first step of pressurizing the treated water, 2) a mixed liquid containing ozone by contacting the pressurized treated water with ozone gas having an ozone concentration of 30 g / m 3 or more. And a third step of subjecting the mixed solution to pressure filtration as it is to obtain treated water.

【００１２】２．オゾンガスを大気圧以上の圧力で処理
水に導入して接触を行う前記項１記載の水処理方法。2. Item 2. The water treatment method according to Item 1, wherein ozone gas is introduced into the treated water at a pressure equal to or higher than atmospheric pressure for contact.

【００１３】３．混合液の圧力が上記３）における圧力
よりも高くなるように、上記１）での圧力を制御する前
記項１又は２記載の水処理方法。3. Item 3. The water treatment method according to Item 1 or 2, wherein the pressure in 1) above is controlled so that the pressure of the mixed liquid becomes higher than the pressure in 3) above.

【００１４】４．第三工程を０．１〜０．３ＭＰａの圧
力下で実施する前記項１〜３のいずれかに記載の水処理
方法。4. Item 4. The water treatment method according to any one of Items 1 to 3, wherein the third step is performed under a pressure of 0.1 to 0.3 MPa.

【００１５】５．高濃度オゾンによる水処理装置であっ
て、１）処理水を加圧するためのポンプ、２）加圧され
た処理水をオゾンガスと接触させることによりオゾンを
含む混合液を得るための背圧式エジェクタ及び３）前記
混合液をろ過して処理済水を得るための圧力式ろ過装置
を有し、かつ、前記エジェクタ及び圧力式ろ過装置が反
応槽を介することなく接続されていることを特徴とする
水処理装置。5. A water treatment apparatus using high-concentration ozone, comprising: 1) a pump for pressurizing the treated water; 2) a back-pressure ejector for obtaining a mixed liquid containing ozone by bringing the pressurized treated water into contact with ozone gas; 3) Water having a pressure type filtration device for filtering the mixed solution to obtain treated water, and wherein the ejector and the pressure type filtration device are connected without passing through a reaction tank. Processing equipment.

【００１６】６．圧力式ろ過装置が圧力式砂ろ過装置で
ある前記項５記載の水処理装置。6. Item 6. The water treatment device according to item 5, wherein the pressure type filtration device is a pressure type sand filtration device.

【００１７】７．混合液中の未溶解オゾンガスを分離・
排出する手段を有する前記項５又は６記載の水処理装
置。7. Separation of undissolved ozone gas in the mixture
7. The water treatment device according to the above item 5 or 6, which has a discharging means.

【００１８】８．背圧式エジェクタが、オゾンガスの導
入部が処理水の導入部に対して直角方向に設けられた構
造を有する前記項４〜６のいずれかに記載の水処理装
置。8. 7. The water treatment device according to any one of Items 4 to 6, wherein the back pressure type ejector has a structure in which an ozone gas introducing portion is provided in a direction perpendicular to the treated water introducing portion.

【００１９】９．処理水の全量をエジェクタに導入され
るように構成されている前記項５〜７のいずれかに記載
の水処理装置。9. Item 8. The water treatment device according to any one of Items 5 to 7, which is configured to introduce the entire amount of the treated water into the ejector.

【００２０】１０．オゾンガスがオゾン濃度３０ｇ／ｍ
3以上である前記項４〜８のいずれかに記載の水処理装
置。10. Ozone gas has ozone concentration of 30g / m
Item 9. The water treatment device according to any one of Items 4 to 8, which is 3 or more.

【００２１】１１．オゾンガスを０．１〜０．２ＭＰａ
の圧力で処理水に導入して接触を行う前記項１記載の水
処理方法。11. Ozone gas 0.1 to 0.2 MPa
The method for treating water according to item 1, wherein the water is introduced into the treated water at a pressure of 1 to contact the treated water.

【００２２】[0022]

【発明の実施の形態】１．水処理方法 本発明の水処理方法は、高濃度オゾンにより水処理を行
うに際して、１）処理水を加圧する第一工程、２）加圧
された処理水をオゾン濃度が３０ｇ／ｍ3以上のオゾン
ガスと接触させることによってオゾンを含む混合液を得
る第二工程及び３）上記混合液をそのまま圧力式ろ過に
供することにより処理済水を得る第三工程を有すること
を特徴とする。以下、第一工程〜第三工程を順に説明す
る。 （１）第一工程 処理水を加圧する工程（第一工程）では、ポンプ等の公
知の加圧装置を用いて処理水の加圧を行う。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION 1. Water Treatment Method In the water treatment method of the present invention, when water treatment is performed with high-concentration ozone, 1) the first step of pressurizing the treated water, 2) the pressurized treated water having an ozone concentration of 30 g / m 3 or more. It is characterized by having a second step of obtaining a mixed solution containing ozone by contacting with ozone gas and 3) a third step of subjecting the mixed solution as it is to pressure filtration to obtain treated water. Hereinafter, the first step to the third step will be described in order. (1) First step In the step of pressurizing the treated water (first step), the treated water is pressurized using a known pressurizing device such as a pump.

【００２３】処理水は、オゾンにより処理できるもので
あれば限定されず、例えば工業用水、井戸水、カビ臭が
残留している上水、排水等の様々なタイプの処理水を適
用できる。特に、本発明方法で排水を適用する場合は、
排水の高度処理を行うことができる。第一工程に送り込
む処理水の流量は、処理水の種類、設備の規模等に応じ
て適宜設定すれば良いが、通常は１ｍ3／ｈ以上、好ま
しくは１０〜１０００ｍ3／ｈ程度とすれば良い。The treated water is not limited as long as it can be treated with ozone, and various types of treated water such as industrial water, well water, clean water having a musty odor, waste water, etc. can be applied. In particular, when applying drainage in the method of the present invention
Advanced treatment of wastewater can be performed. The flow rate of the treated water fed to the first step, the type of treatment water, may be appropriately set depending on the size or the like of the equipment but is typically 1 m 3 / h or more, if preferably the 10 to 1000 m 3 / h about good.

【００２４】第一工程で処理水を加圧する程度は限定的
ではないが、後記の混合液の圧力が、上記３）での圧力
（第三工程で必要とされる圧力）よりも高くなるように
制御することが好ましい。これにより、後工程で加圧装
置等を別途に設ける必要がなくなるので有利となる。 （２）第二工程 上記混合液を得る工程（第二工程）では、第一工程を経
た処理水をオゾンガスと接触させることによりオゾンを
含む混合液を得る。混合液は、オゾンの一部又は全部が
溶解している。処理水をオゾンガスと接触させる手段は
限定的ではないが、特にエジェクターにより気液混合す
る方法が望ましい。The degree to which the treated water is pressurized in the first step is not limited, but the pressure of the mixed solution described below is higher than the pressure in the above 3) (the pressure required in the third step). It is preferable to control This is advantageous because it is not necessary to separately provide a pressure device or the like in a later step. (2) Second step In the step (second step) of obtaining the mixed solution, the treated water that has undergone the first step is brought into contact with ozone gas to obtain a mixed solution containing ozone. Part or all of ozone is dissolved in the mixed liquid. The means for contacting the treated water with the ozone gas is not limited, but a method of gas-liquid mixing with an ejector is particularly desirable.

【００２５】第二工程では、オゾンガスを大気圧以上の
圧力で処理水に導入することが望ましい。具体的には、
通常０．１ＭＰａ以上、好ましくは０．１〜０．２ＭＰ
ａ、より好ましくは０．１５〜０．２ＭＰａとすれば良
い。かかる圧力でオゾンガスを導入することにより、圧
力損失をより低減ないしは防止できる。大気圧以上の圧
力でオゾンガスを導入する手段は、公知のエジェクタを
使用すれば良く、特に背圧式エジェクタを好適に用いる
ことができる。背圧式エジェクタ自体も、公知のものを
使用することができる。In the second step, it is desirable to introduce ozone gas into the treated water at a pressure of atmospheric pressure or higher. In particular,
Usually 0.1 MPa or more, preferably 0.1 to 0.2 MP
a, more preferably 0.15 to 0.2 MPa. By introducing ozone gas at such pressure, pressure loss can be further reduced or prevented. A known ejector may be used as a means for introducing ozone gas at a pressure of atmospheric pressure or higher, and a back pressure type ejector can be preferably used. As the back pressure type ejector itself, a known one can be used.

【００２６】エジェクタによりオゾンガスを処理水に導
入する場合、図１に示すように、処理水の駆動圧力
Ｐ0、オゾンガスの吸い込み圧力Ｐ1及びエジェクタによ
る吐き出し圧力Ｐ2の３つの圧力が与えられ、Ｐ1及びＰ
2はＰ0によって変動する。この場合の作動圧力（ΔＰ）
は、Ｐ1＜Ｐ2であるので、下記式により示される。When the ozone gas is introduced into the treated water by the ejector, as shown in FIG. 1, three pressures of the treated water drive pressure P 0 , the ozone gas suction pressure P 1 and the ejector discharge pressure P 2 are given, P 1 and P
2 varies with P 0 . Operating pressure in this case (ΔP)
Since P 1 <P 2, it is represented by the following formula.

【００２７】ΔＰ＝Ｐ2−Ｐ1 作動圧力ΔＰは使用するエジェクタの性能で決まる値で
あり、（Ｐ2−ΔＰ）の値を大気圧以上となるように調
整すれば、Ｐ1を大気圧以上に設定することができる。
（Ｐ2−ΔＰ）の値を大気圧以上となるように調整する
ためには、エジェクタの計画吐き出し圧力が大気圧以上
となるように調節し、処理水の駆動圧力がその計画値よ
りも低くならないように制御すれば良い。ΔP = P 2 −P 1 The working pressure ΔP is a value determined by the performance of the ejector to be used, and if the value of (P 2 −ΔP) is adjusted to be atmospheric pressure or more, P 1 will be atmospheric pressure. The above can be set.
In order to adjust the value of (P 2 −ΔP) to be equal to or higher than the atmospheric pressure, the ejected pressure of the ejector is adjusted to be equal to or higher than the atmospheric pressure, and the driving pressure of the treated water is lower than the planned value. It should be controlled so that it does not happen.

【００２８】上記オゾンガスにおけるオゾン濃度は高濃
度であるほど好ましいが、通常は３０ｇ／ｍ3以上、好
ましくは５０ｇ／ｍ3以上、より好ましくは７０ｇ／ｍ3
以上とすれば良い。上記オゾン濃度が３０ｇ／ｍ3未満
の場合には、オゾンガスの溶解効率が低下したり、多量
の未溶解ガスがろ過タンク内に注入されてろ過機能が阻
害されるおそれがあるので好ましくない。なお、オゾン
濃度の上限は、液温等にもよるが、通常は２５０ｇ／ｍ
3程度とすれば良い。The higher the ozone concentration in the ozone gas, the more preferable it is, but it is usually 30 g / m 3 or more, preferably 50 g / m 3 or more, and more preferably 70 g / m 3.
It should be above. If the ozone concentration is less than 30 g / m 3 , it is not preferable because the dissolution efficiency of ozone gas may be reduced or a large amount of undissolved gas may be injected into the filtration tank to impair the filtering function. The upper limit of the ozone concentration depends on the liquid temperature and the like, but is usually 250 g / m 2.
It should be about 3 .

【００２９】また、処理水に対するオゾン注入量は、処
理水の種類、用途・使用目的等に応じて適宜設定すれば
良い。一例を挙げると、オゾン注入量０．０１〜５０重
量ｐｐｍの範囲内で適宜決定することができる。 （３）第三工程 第三工程では、上記混合液をそのまま圧力式ろ過に供す
ることにより処理済水を得る。すなわち、上記混合液
は、反応槽等による反応工程（反応滞留工程）を経るこ
となく、そのまま圧力式ろ過に供される。かかる圧力式
ろ過を施すことよって、オゾン処理により生成した物質
等の除去等を行う。圧力式ろ過の方法は、公知の方法に
従えば良く、例えば公知の圧力式ろ過装置を用いて実施
することができる。The amount of ozone to be injected into the treated water may be appropriately set depending on the kind of treated water, the purpose and purpose of use. For example, the ozone injection amount can be appropriately determined within the range of 0.01 to 50 ppm by weight. (3) Third Step In the third step, the treated liquid is obtained by directly subjecting the mixed liquid to pressure filtration. That is, the mixed liquid is directly subjected to pressure filtration without passing through a reaction process (reaction retention process) in a reaction tank or the like. By performing such pressure filtration, substances etc. generated by the ozone treatment are removed. The method of pressure filtration may be according to a known method, for example, a known pressure filtration device can be used.

【００３０】第三工程のろ過に必要な圧力は、必要とす
る処理済水量等によって適宜変更できるが、通常０．１
〜０．３ＭＰａ程度とすれば良い。また、第三工程で
は、必要に応じて、未溶解オゾンガスを分離する工程も
付加することができる。 ２．水処理装置 本発明の水処理装置は、高濃度オゾンによる水処理装置
であって、１）処理水を加圧するためのポンプ、２）加
圧された処理水をオゾンガスと接触させることによりオ
ゾンを含む混合液を得るための背圧式エジェクタ及び
３）前記混合液をろ過して処理済水を得るための圧力式
ろ過装置を有し、かつ、前記エジェクタ及び圧力式ろ過
装置が反応槽を介することなく接続されていることを特
徴とする。The pressure required for the filtration in the third step can be appropriately changed depending on the amount of treated water required, etc.
It may be about 0.3 MPa. Further, in the third step, a step of separating undissolved ozone gas can be added if necessary. 2. Water Treatment Device The water treatment device of the present invention is a water treatment device using high-concentration ozone, and 1) a pump for pressurizing the treated water, and 2) contacting the pressurized treated water with ozone gas to generate ozone. And a back pressure ejector for obtaining a mixed liquid containing it and 3) a pressure type filtering device for filtering the mixed liquid to obtain treated water, and the ejector and the pressure type filtering device pass through a reaction tank. It is characterized by being connected without.

【００３１】ポンプ（加圧ポンプ）は、処理水を加圧す
るために設置される。ポンプ自体は、既知の装置を使用
することができる。例えば、本発明では、渦巻式遠心型
ポンプ等を好適に用いることができる。The pump (pressurizing pump) is installed to pressurize the treated water. The pump itself can use known devices. For example, in the present invention, a centrifugal centrifugal pump or the like can be preferably used.

【００３２】背圧式エジェクタは、加圧された処理水を
オゾンガスと接触させることによりオゾンを含む混合液
を得るためのものであり、その形式、サイズ等は特に限
定されない。本発明では、背圧式エジェクタを採用する
ことにより、エジェクタ出口で０．１〜０．３ＭＰａ
（好ましくは０．２〜０．３ＭＰａ）の圧力を確実に得
ることができる。すなわち、大気圧（０．１ＭＰａ）以
上の圧力下でオゾンガスを処理水に導入することができ
る。The back pressure type ejector is for obtaining a mixed solution containing ozone by bringing pressurized treated water into contact with ozone gas, and its type, size and the like are not particularly limited. In the present invention, by adopting the back pressure type ejector, the ejector outlet has a pressure of 0.1 to 0.3 MPa.
A pressure of (preferably 0.2 to 0.3 MPa) can be reliably obtained. That is, the ozone gas can be introduced into the treated water under a pressure of atmospheric pressure (0.1 MPa) or higher.

【００３３】背圧式エジェクタには、処理水とオゾンガ
スとを導入できる導入部（導入通路）がそれぞれ設けら
れている。各導入部から処理水とオゾンガスとがそれぞ
れ導入される。The back pressure type ejector is provided with an introducing portion (introducing passage) through which treated water and ozone gas can be introduced. Treated water and ozone gas are introduced from the respective inlets.

【００３４】背圧式エジェクタの形式としては、特に、
オゾンガスの導入部が処理水の導入部に対して直角方向
に設けられた構造を有する背圧式エジェクタを好適に用
いることができる。具体的には、図３に示すような構造
をもつ背圧式エジェクタが望ましい。図３の背圧式エジ
ェクタは、処理水導入部（３１）及びオゾンガス導入部
（３２）を有し、処理水とオゾンガスとが互いにほぼ直
角に導入されるように各導入部が設けられており、各導
入部で導入された処理水とオゾンガスを混合するための
ノズル（３３）を有し、混合液を吐き出すためのディフ
ューザー（３４）が備えられている。As the type of back pressure type ejector, in particular,
A back pressure type ejector having a structure in which the ozone gas introduction portion is provided in a direction perpendicular to the treated water introduction portion can be preferably used. Specifically, a back pressure type ejector having a structure as shown in FIG. 3 is desirable. The back pressure type ejector of FIG. 3 has a treated water introduction part (31) and an ozone gas introduction part (32), and each introduction part is provided so that the treated water and the ozone gas are introduced substantially at right angles to each other. It has a nozzle (33) for mixing the treated water and ozone gas introduced at each introduction part, and is provided with a diffuser (34) for discharging the mixed liquid.

【００３５】エジェクタの下流側には圧力式ろ過装置が
接続されている。本発明装置では、エジェクタ及び圧力
式ろ過装置が反応槽等の反応装置を介することなく接続
されている。特に、エジェクタから吐き出された処理水
は、滞留させることなく圧力式ろ過装置に導入できる構
成とすることが処理効率上望ましい。A pressure type filtration device is connected to the downstream side of the ejector. In the device of the present invention, the ejector and the pressure type filtration device are connected without passing through a reaction device such as a reaction tank. In particular, it is desirable in terms of treatment efficiency that the treated water discharged from the ejector can be introduced into the pressure type filtration device without being accumulated.

【００３６】圧力ろ過装置は、オゾンガスとの接触等に
より生じた混合液中の不純物を除去できるものであれば
良く、公知のろ過装置を適用することができる。本発明
装置では、圧力式ろ過装置として、例えば圧力式砂ろ過
装置を好適に用いることができる。Any pressure filtration device may be used as long as it can remove impurities in the mixed liquid generated by contact with ozone gas or the like, and a known filtration device can be applied. In the device of the present invention, for example, a pressure sand filter can be preferably used as the pressure filter.

【００３７】本発明では、必要に応じて、混合液中の未
溶解オゾンガスを分離・排出する手段を有していても良
い。この手段は公知の方法に従って実施すれば良い。例
えば、実施例１に示すように、圧力式ろ過装置のタンク
頂部又はその周辺に上記手段を設けることができる。The present invention may have a means for separating and discharging undissolved ozone gas in the mixed solution, if necessary. This means may be carried out according to a known method. For example, as shown in Example 1, the above means can be provided at or near the top of the tank of the pressure type filtration device.

【００３８】本発明の水処理装置は、特にオゾン濃度３
０ｇ／ｍ3以上（好ましくは５０ｇ／ｍ3以上、より好ま
しくは７０ｇ／ｍ3以上）のオゾンガスを用いて水処理
をする場合の装置として好適である。本発明装置は、本
発明方法と同様、工業用水、上水、排水等の各種の水処
理に最適である。The water treatment device of the present invention has an ozone concentration of 3
It is suitable as an apparatus for water treatment using 0 g / m 3 or more (preferably 50 g / m 3 or more, more preferably 70 g / m 3 or more) of ozone gas. Like the method of the present invention, the device of the present invention is most suitable for various water treatments such as industrial water, tap water, and waste water.

【００３９】[0039]

【発明の効果】本発明方法によれば、高濃度オゾンガス
を処理水に導入する工程を含む特定の工程により処理水
の処理が行われることから、処理水とオゾンガスとの接
触だけで水処理を行うことができる。このため、従来の
水処理技術で必要とされていた滞留反応工程を省略する
ことができ、より簡便かつ効率的に水処理を行うことが
できる。According to the method of the present invention, the treated water is treated by a specific step including the step of introducing a high-concentration ozone gas into the treated water. Therefore, the water treatment can be performed only by contacting the treated water with the ozone gas. It can be carried out. Therefore, it is possible to omit the staying reaction step which is required in the conventional water treatment technique, and it is possible to perform the water treatment more simply and efficiently.

【００４０】また、本発明方法では、オゾンガスを処理
水に導入するに際してオゾンガスを負圧（大気圧未満〜
真空）にしなくても良いので、圧力損失が従来法よりも
低減でき、そのままの状態でもろ過工程に移行すること
ができる。これによって、より効率的な水処理の実現と
ともに工程の簡略化を図ることもできる。In addition, in the method of the present invention, when the ozone gas is introduced into the treated water, the ozone gas has a negative pressure (less than atmospheric pressure to
Since it does not have to be a vacuum), the pressure loss can be reduced as compared with the conventional method, and the filtration step can be performed without changing the pressure loss. As a result, more efficient water treatment can be realized and the process can be simplified.

【００４１】本発明の水処理装置では、特に反応槽の設
置を省略できるので、設備の簡略化・小型化を図ること
ができる。これにより、設備のメインテナンスを簡略で
き、装置の設置面積も従来の装置によりも小さくて済
む。In the water treatment apparatus of the present invention, the installation of the reaction tank can be omitted, so that the equipment can be simplified and downsized. As a result, the maintenance of the equipment can be simplified, and the installation area of the device can be smaller than that of the conventional device.

【００４２】さらに、本発明装置では、従来の装置のよ
うにオゾンと処理水とを反応させるために処理水を滞留
させる必要がないので、大量の水を比較的短時間で処理
することができる。Further, in the device of the present invention, it is not necessary to retain the treated water in order to react ozone with the treated water as in the conventional device, so that a large amount of water can be treated in a relatively short time. .

【００４３】[0043]

【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明の特
徴をより具体的に説明する。ただし、本発明は、これら
実施例に限定されるものではない。EXAMPLES Hereinafter, the features of the present invention will be described more specifically by showing Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to these examples.

【００４４】実施例１ （１）水処理装置 図２に本発明装置の概略を示す。この装置は、基本的に
は、ポンプ（１）、背圧式エジェクタ（２）及び圧力式
砂ろ過装置（３）から構成される。各設備は、配管によ
り接続されている。Example 1 (1) Water treatment apparatus FIG. 2 shows an outline of the apparatus of the present invention. This device basically comprises a pump (1), a back pressure type ejector (2) and a pressure type sand filtering device (3). Each facility is connected by piping.

【００４５】ポンプ（１）は公知のものを使用できる。
本実施例では、例えば渦巻式遠心型ポンプ等を用いるこ
とができる。A known pump (1) can be used.
In this embodiment, for example, a centrifugal centrifugal pump or the like can be used.

【００４６】背圧式エジェクタ（２）には、高濃度オゾ
ンガス（４）を導入するための配管（５）が接続されて
いる。背圧式エジェクタの具体的な構成としては、図３
に示すような背圧式エジェクタを好適に用いることがで
きる。この背圧式エジェクタは、処理水の導入部（３
１）及びオゾンガスの導入部（３２）の２つの導入部
（入口）を有する。エジェクタ内のオゾンガス導入路
は、図３のように、エジェクタ内の処理水の導入路の方
向に対して直角方向に設けられている（ただし、本発明
では、直角方向に限定されない。）。処理水及びオゾン
ガスを混合しながら噴出するノズル（３３）の前方には
処理水とオゾンガスとを十分に混合するためのディフュ
ーザー（３４）が設置されている。上記ディフューザー
は、徐々に内径が小さく管状部（絞り部）（３５）と徐
々に内径が大きくなる管状部（拡がり部）（３７）から
構成される。絞り部と拡がり部との境界部分が喉部（３
６）であり、最も細い部分をなす。上記ディフューザー
は、狭まり角度（３９）が３０度・拡がり角度（４０）
が７度にそれぞれ設定されている。拡がり部では配管口
径と同じ１００ｍｍまで拡げられている。エジェクタ入
口径は１００ｍｍであり、前後の配管口径と同じとし
た。実施例のエジェクタの全長は１６００ｍｍである。A pipe (5) for introducing a high-concentration ozone gas (4) is connected to the back pressure type ejector (2). As a specific configuration of the back pressure type ejector, FIG.
A back pressure type ejector as shown in (4) can be preferably used. This back pressure type ejector is equipped with a treatment water inlet (3
1) and an ozone gas inlet (32). As shown in FIG. 3, the ozone gas introduction path in the ejector is provided in a direction perpendicular to the direction of the treated water introduction path in the ejector (however, the present invention is not limited to the perpendicular direction). A diffuser (34) for sufficiently mixing the treated water and the ozone gas is installed in front of the nozzle (33) which jets the treated water and the ozone gas while mixing them. The diffuser is composed of a tubular portion (diaphragm portion) (35) having a gradually smaller inner diameter and a tubular portion (expansion portion) (37) having a gradually larger inner diameter. The boundary between the narrowed portion and the expanded portion is the throat (3
6), which is the thinnest part. The diffuser has a narrowing angle (39) of 30 degrees and a diverging angle (40).
Are set to 7 degrees. The expanded portion is expanded to 100 mm, which is the same as the pipe diameter. The ejector inlet diameter was 100 mm, which was the same as the front and rear pipe diameters. The total length of the ejector of the example is 1600 mm.

【００４７】圧力式砂ろ過装置（３）は、公知のもの又
は市販品を使用することができ、特にろ過工程及び洗浄
工程（表面洗浄、逆洗浄又は下向洗浄）を実施できる装
置を好適に用いることができる。例えば、図２に示すよ
うに、処理水入口（１０）、処理水をタンク内で吐き出
すためのノズル（１１）、ろ過層（砂ろ過層）（１
２）、ヘッダー（１３）、フィルター（１４）、支持床
（１５）、逆洗水の導入部（１６）、処理済水の排出部
（１７）、逆洗水の排出部（１８）を有する圧力式砂ろ
過装置を採用できる。この場合、逆洗水は、通常は別途
の逆洗専用の渦巻式遠心型ポンプにより圧送されるが、
処理水が比較的清浄である場合等は通常のポンプを使用
することもできる。As the pressure type sand filtration device (3), a known device or a commercially available product can be used, and a device capable of carrying out a filtration step and a washing step (surface washing, back washing or downward washing) is particularly preferable. Can be used. For example, as shown in FIG. 2, a treated water inlet (10), a nozzle (11) for discharging treated water in a tank, a filtration layer (sand filtration layer) (1
2), a header (13), a filter (14), a support bed (15), an inlet (16) for backwash water, an outlet (17) for treated water, and an outlet (18) for backwash water. A pressure sand filter can be used. In this case, the backwash water is usually pumped by a separate centrifugal centrifugal pump exclusively for backwashing.
If the treated water is relatively clean, an ordinary pump can be used.

【００４８】また、圧力式砂ろ過装置には、気液混合液
で未溶解のオゾンガスを取り除くための未溶解オゾンガ
スの排出口（１９）を必要に応じて設けることができ
る。この場合、上記ろ過装置のろ過タンク頂部にはフロ
ート弁（図示せず）を設けることもできる。フロート弁
等は、耐オゾン性材料（例えば、ステンレス鋼、フッ素
樹脂等）で構成されることが望ましい。さらに、上記排
出口に接続する配管の途中でフィルター（２０）を設置
することもできる。 （２）工業用水の処理 まず、処理水をポンプ（１）に導入する。本実施例で
は、処理水として、色度２５度、鉄０．５重量ｐｐｍ、
濁度１５重量ｐｐｍの工業用水を用いた。If necessary, the pressure type sand filter may be provided with an undissolved ozone gas discharge port (19) for removing undissolved ozone gas in the gas-liquid mixture. In this case, a float valve (not shown) may be provided at the top of the filtration tank of the filtration device. The float valve and the like are preferably made of an ozone resistant material (eg, stainless steel, fluororesin, etc.). Further, the filter (20) can be installed in the middle of the pipe connected to the discharge port. (2) Treatment of industrial water First, treated water is introduced into the pump (1). In this embodiment, the treated water has a chromaticity of 25 degrees, iron 0.5 weight ppm,
Industrial water having a turbidity of 15 ppm by weight was used.

【００４９】ポンプから送り出された処理水は、背圧式
エジェクタ（２）に送られる。処理水は、分岐等をさせ
ることなく、そのすべてを背圧式エジェクタに導入す
る。オゾン反応は拡散律速であることから、一般的には
背圧式エジェクタで高濃度オゾンガス（５）と処理水と
が接触することにより瞬時にオゾン反応が完了する。こ
の場合、処理水入口から入った処理水はノズルを経てデ
ィフューザーに向かって噴き出され、オゾンガスと接触
し、気液混合液が生成される。本実施例では、喉部での
流速が２５ｍ／ｓとなるように調整した。また、背圧式
エジェクタ（２）の処理水駆動圧力（Ｐ0）は０．２３
ＭＰａ、出口圧力（Ｐ2）は０．２ＭＰａであり、圧力
損失は３ｍ水柱であった。このときのオゾンガスの導入
圧力（Ｐ1）は０．１２ＭＰａであった。The treated water sent from the pump is sent to the back pressure type ejector (2). All of the treated water is introduced into the back pressure type ejector without branching. Since the ozone reaction is diffusion-controlled, in general, the ozone reaction is instantly completed when the high-concentration ozone gas (5) and the treated water come into contact with each other by the back pressure type ejector. In this case, the treated water that has entered from the treated water inlet is ejected toward the diffuser through the nozzle and comes into contact with ozone gas to generate a gas-liquid mixed liquid. In this example, the flow velocity at the throat was adjusted to 25 m / s. Further, the treated water drive pressure (P 0 ) of the back pressure type ejector (2) is 0.23.
MPa, the outlet pressure (P 2 ) was 0.2 MPa, and the pressure loss was 3 m water column. The introduction pressure (P 1 ) of ozone gas at this time was 0.12 MPa.

【００５０】本実施例では、処理水の流量は８０ｍ3／
ｈとした。オゾンガスは、オゾン濃度２００ｇ／ｍ3の
高濃度オゾンであり、その体積は０．２ｍ3／ｈとし
た。処理水８０ｍ3／ｈに対するオゾン注入量は５ｐｐ
ｍであるから、その絶対量は４０ｇ／ｈである。In this embodiment, the flow rate of treated water is 80 m 3 /
It was set to h. The ozone gas was high-concentration ozone with an ozone concentration of 200 g / m 3 , and its volume was 0.2 m 3 / h. The amount of ozone injected for treated water of 80 m 3 / h is 5 pp
Since it is m, the absolute amount is 40 g / h.

【００５１】背圧式エジェクタで得られた混合液は、配
管を介してエジェクタに接続された圧力式砂ろ過装置
（ろ過タンク）内（３）に導入され、処理水とオゾンガ
スとの接触によって生成した不純物の分離除去等が行わ
れる。未溶解のオゾンガス（２１）は、フロート弁から
ろ過タンク外に排出される。ろ過タンク内の圧力は頂部
で０．１５ＭＰａであった。未溶解ガスが取り除かれた
混合液は、砂ろ過層（１２）に入り、処理が完了した処
理済水を得ることができる。処理済水中の気泡の混入等
の有無を調べたが、そのような不具合は認められなかっ
た。The mixed liquid obtained by the back pressure type ejector was introduced into a pressure type sand filter (filter tank) (3) connected to the ejector through a pipe, and was generated by contact between treated water and ozone gas. Separation and removal of impurities are performed. The undissolved ozone gas (21) is discharged from the float valve to the outside of the filtration tank. The pressure in the filtration tank was 0.15 MPa at the top. The mixed liquid from which the undissolved gas has been removed enters the sand filtration layer (12), and the treated water that has been treated can be obtained. The presence or absence of air bubbles in the treated water was examined, but no such defects were found.

【００５２】比較例１ 比較例として、実施例１においてオゾンガスのオゾン濃
度を２０ｇ／ｍ3としたほかは、実施例１と同様にして
水処理を試みた。Comparative Example 1 As a comparative example, water treatment was tried in the same manner as in Example 1 except that the ozone concentration of ozone gas in Example 1 was set to 20 g / m 3 .

【００５３】ところが、実施例１と重量ベースで同程度
のオゾン注入量を実現しようとすると、容積ベースでは
より大量のオゾンガスを背圧式エジェクタに送り込む必
要が生じたため、処理水の駆動圧力には０．４５ＭＰａ
という高い圧力を与えなければならなかった。また、同
時に、エジェクタでの処理水の圧力損失が２５ｍ水柱と
大幅に大きくなり、これによりポンプのヘッドを高くし
なければならなかった。さらに、導入すべきオゾンガス
の増加により、ろ過タンク内に未溶解ガスが充満し、フ
ロート弁から未溶解ガスが排気されるにもかかわらず、
未溶解オゾンの気泡が処理水に混入し、処理水に対する
ろ過機能に支障が生じた。However, in order to realize the same amount of ozone injection on a weight basis as in Example 1, it was necessary to send a larger amount of ozone gas to the back pressure type ejector on a volume basis, so the drive pressure of the treated water was 0. .45 MPa
Had to give a high pressure. At the same time, the pressure loss of the treated water at the ejector was significantly increased to a water column of 25 m, which made it necessary to raise the head of the pump. Furthermore, due to the increase in ozone gas to be introduced, the undissolved gas fills the filtration tank, and the undissolved gas is exhausted from the float valve.
Air bubbles of undissolved ozone were mixed in the treated water, and the filtration function for the treated water was hindered.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明方法及び装置において、処理水にオゾン
ガスを導入する際の作動原理を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an operating principle when introducing ozone gas into treated water in the method and apparatus of the present invention.

【図２】本発明の水処理装置の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of a water treatment device of the present invention.

【図３】本発明の実施例で用いた背圧式エジェクタの模
式図（断面図）である。FIG. 3 is a schematic view (cross-sectional view) of a back pressure type ejector used in an example of the present invention.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】高濃度オゾンにより水処理を行うに際し
て、１）処理水を加圧する第一工程、２）加圧された処
理水をオゾン濃度が３０ｇ／ｍ3以上のオゾンガスと接
触させることによってオゾンを含む混合液を得る第二工
程及び３）上記混合液をそのまま圧力式ろ過に供するこ
とにより処理済水を得る第三工程を有することを特徴と
する水処理方法。1. When performing water treatment with high-concentration ozone, 1) the first step of pressurizing the treated water, 2) contacting the pressurized treated water with ozone gas having an ozone concentration of 30 g / m 3 or more. A water treatment method comprising a second step of obtaining a mixed solution containing ozone and 3) a third step of obtaining treated water by directly subjecting the mixed solution to pressure filtration. 【請求項２】オゾンガスを大気圧以上の圧力で処理水に
導入して接触を行う請求項１記載の水処理方法。2. The water treatment method according to claim 1, wherein ozone gas is introduced into the treated water at a pressure equal to or higher than atmospheric pressure for contacting. 【請求項３】混合液の圧力が上記３）で必要とされる圧
力よりも高くなるように、上記１）での圧力を制御する
請求項１又は２に記載の水処理方法。3. The water treatment method according to claim 1, wherein the pressure in the above 1) is controlled so that the pressure of the mixed liquid becomes higher than the pressure required in the above 3). 【請求項４】高濃度オゾンによる水処理装置であって、
１）処理水を加圧するためのポンプ、２）加圧された処
理水をオゾンガスと接触させることによりオゾンを含む
混合液を得るための背圧式エジェクタ及び３）前記混合
液をろ過して処理済水を得るための圧力式ろ過装置を有
し、かつ、前記エジェクタ及び圧力式ろ過装置が反応槽
を介することなく接続されていることを特徴とする水処
理装置。4. A water treatment device using high-concentration ozone, comprising:
1) A pump for pressurizing the treated water, 2) A back-pressure ejector for obtaining a mixed solution containing ozone by bringing the pressurized treated water into contact with ozone gas, and 3) a treatment for filtering the mixed solution. A water treatment device comprising a pressure type filtration device for obtaining water, and the ejector and the pressure type filtration device are connected without a reaction tank. 【請求項５】圧力式ろ過装置が圧力式砂ろ過装置である
請求項４記載の水処理装置。5. The water treatment device according to claim 4, wherein the pressure type filtration device is a pressure type sand filtration device. 【請求項６】混合液中の未溶解オゾンガスを分離・排出
する手段を有する請求項４又は５に記載の水処理装置。6. The water treatment apparatus according to claim 4 or 5, further comprising means for separating and discharging undissolved ozone gas in the mixed liquid.
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