JP2008062203A - Water treatment system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被処理水に紫外線を照射して浄水処理を行う水処理システムに関する。 The present invention relates to a water treatment system for performing water purification treatment by irradiating water to be treated with ultraviolet rays.
従来、水道を代表とする水処理システムでは、凝集、沈澱、濾過、塩素処理からなる基本的な浄化処理工程が行われている。この種の水処理システムは、衛生学的安全性の観点から、特に殺菌のための塩素処理を基盤として運用されてきている。 Conventionally, in a water treatment system represented by water supply, a basic purification treatment process including aggregation, precipitation, filtration, and chlorination is performed. This type of water treatment system has been operated on the basis of chlorination for sterilization in particular from the viewpoint of hygienic safety.
しかしながら、近年、塩素による消毒が困難なクリプトスポリジウム、ジアルジア等の病原微生物による水道汚染事故が発生している。また、水処理システムでは、水道水源である湖沼、ダム、河川にて富栄養化や有機物汚濁の進行などによる大量の藻類の発生により、異臭味、着色障害、凝集、沈澱阻害、濾過閉塞、濾過水の漏出などの障害が起きている。さらに、水処理システムでは、塩素殺菌処理で注入される塩素剤が原水中の有機物と反応し、有害な副生成物(トリハロメタン等)を生成する問題も起きている。 However, in recent years, water pollution accidents have occurred due to pathogenic microorganisms such as Cryptosporidium and Giardia, which are difficult to disinfect with chlorine. In addition, in water treatment systems, the generation of a large amount of algae due to eutrophication and the progress of organic pollution in lakes, dams, and rivers that are tap water sources causes off-flavors, coloring disturbances, aggregation, precipitation inhibition, filtration clogging, filtration Problems such as water leakage have occurred. Further, in the water treatment system, there is a problem that the chlorine agent injected in the chlorine sterilization treatment reacts with organic substances in the raw water to produce harmful by-products (such as trihalomethane).
以上のように、従来の水処理システムは、塩素処理を基盤とした運用では対応できない問題が起きている。 As described above, the conventional water treatment system has a problem that cannot be handled by operation based on chlorination.
係る問題を解決する観点から、塩素処理の代替殺菌技術として、紫外線照射を利用した殺菌(以下、紫外線消毒ともいう)技術が注目されている。紫外線消毒技術は、(1)複雑な薬品注入管理が不要であり、(2)有害な副生成物が生成せず、(3)クリプトスポリジウムの増殖能力にダメージを与えて感染力を消失させる効果が高く、(4)原水に含まれる藻類の繁殖を有効に防止できる、という利点がある。 From the viewpoint of solving such problems, sterilization using ultraviolet irradiation (hereinafter, also referred to as ultraviolet disinfection) is drawing attention as an alternative sterilization technique for chlorination. The UV disinfection technology (1) eliminates the need for complicated chemical injection management, (2) does not produce harmful by-products, and (3) has the effect of damaging the growth ability of Cryptosporidium and eradicating infectivity (4) There is an advantage that algae contained in the raw water can be effectively prevented from breeding.
このため、浄水処理場等の水処理システムでは、微生物や残留有機物を酸化させるために紫外線照射処理を採用する場合がある。紫外線照射処理は、紫外線の透過効率の高い水に対して有効なので、通常、濾過処理水あるいは凝集、沈澱処理水に対して施される。 For this reason, in a water treatment system such as a water purification plant, ultraviolet irradiation treatment may be employed to oxidize microorganisms and residual organic matter. Since the ultraviolet irradiation treatment is effective for water having a high ultraviolet light transmission efficiency, it is usually applied to filtered treated water or coagulated / precipitated treated water.
一方、地下水等のきれいな水を水源とする場合、濾過処理あるいは凝集、沈澱処理を行わず、原水に対して紫外線照射処理を施し、クリプトスポリジウム等の微生物を不活化した上で、水道管中で細菌増殖を抑制できる程度の塩素系消毒剤を注入し、得られた水道水をユーザに供給する。 On the other hand, when clean water such as ground water is used as the water source, filtration treatment, aggregation, or precipitation treatment is not performed, but the raw water is subjected to ultraviolet irradiation treatment to inactivate microorganisms such as Cryptosporidium, and then in the water pipe. A chlorine-based disinfectant capable of suppressing bacterial growth is injected, and the obtained tap water is supplied to the user.
続いて、このような紫外線照射による水処理技術について具体的に説明する。
紫外線照射の光源には、病原性原虫、病原菌、バクテリア、ウィルス等の微生物の消毒に有効なUV−C帯と呼ばれる200nm〜300nm波長領域の紫外線を出す紫外線ランプとして、水銀蒸気を封入した低圧ないし中圧の水銀ランプが提案されている。なお、消毒対象の微生物は、微生物種毎に、消毒に必要な紫外線照射量が異なっている。
Then, the water treatment technique by such ultraviolet irradiation is demonstrated concretely.
The ultraviolet light source is a low-pressure or encapsulated mercury vapor as an ultraviolet lamp that emits ultraviolet rays in the 200 nm to 300 nm wavelength region called UV-C band, which is effective for disinfection of microorganisms such as pathogenic protozoa, pathogens, bacteria, and viruses. Medium pressure mercury lamps have been proposed. It should be noted that the microorganisms to be sterilized differ in the amount of ultraviolet irradiation necessary for sterilization for each microbial species.
紫外線ランプを用いた紫外線照射装置としては、被処理流体を流通させる円筒容器内に、この容器の中心軸と平行に1本または複数本の紫外線ランプを配置したものが知られている(例えば、非特許文献1参照)。この種の紫外線照射装置では、被処理流体が容器内を流通する僅かな時間に消毒に必要な量の紫外線を微生物に照射する必要がある。 As an ultraviolet irradiation apparatus using an ultraviolet lamp, an apparatus in which one or a plurality of ultraviolet lamps are arranged in a cylindrical container in which a fluid to be treated is circulated in parallel with the central axis of the container is known (for example, Non-patent document 1). In this type of ultraviolet irradiation apparatus, it is necessary to irradiate microorganisms with an amount of ultraviolet rays necessary for disinfection in a short time during which the fluid to be treated flows through the container.
但し、実際に微生物に照射される紫外線の量は、被処理流体中の紫外線の透過効率に比例する。紫外線の透過効率が被処理流体の濁度や色度により変動するため、紫外線の照射量を適切に維持することは困難である。例えば被処理流体の濁度が高い場合、紫外線の透過効率が減少するため、紫外線の照射量は不足になり易い。反対に、被処理流体の濁度が低い場合、紫外線の透過効率が増加するため、紫外線の照射量は過剰になり易い。 However, the amount of ultraviolet rays actually irradiated to the microorganisms is proportional to the transmission efficiency of the ultraviolet rays in the fluid to be treated. Since the transmission efficiency of ultraviolet rays varies depending on the turbidity and chromaticity of the fluid to be treated, it is difficult to properly maintain the irradiation amount of ultraviolet rays. For example, when the turbidity of the fluid to be treated is high, the transmission efficiency of ultraviolet rays decreases, and the amount of ultraviolet rays is likely to be insufficient. On the other hand, when the turbidity of the fluid to be treated is low, the ultraviolet light transmission efficiency increases, so the amount of ultraviolet light irradiation tends to be excessive.
この困難を解消する観点から、濁度計により検出した原水の濁度に応じて原水の流量を制御することにより、紫外線の照射量を適切に調整する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1には、貯水池などの存在する水中プランクトンの消失処理時に紫外線照射を利用することが提案されている。
From the viewpoint of eliminating this difficulty, a technique for appropriately adjusting the irradiation amount of ultraviolet rays by controlling the flow rate of the raw water according to the turbidity of the raw water detected by a turbidimeter has been proposed (for example, patent document). 1). In this
また、濁度計に代えて、微粒子計を設置し、この微粒子計の出力を用いて、紫外線照射量を制御する技術も提案されている(例えば、非特許文献2参照)。さらに、濁度計と微粒子計から得られる出力を用い、紫外線ランプの出力を制御する紫外線照射システムが提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a technique has been proposed in which a fine particle meter is installed in place of the turbidimeter, and the ultraviolet ray irradiation amount is controlled using the output of the fine particle meter (see, for example, Non-Patent Document 2). Furthermore, an ultraviolet irradiation system that controls the output of an ultraviolet lamp using an output obtained from a turbidimeter and a particle meter has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
他には、紫外線強度(照度)の減衰特性(紫外線ランプからの距離の二乗に応じて紫外線強度が減衰する性質)を考慮し、被処理流体が旋回しつつ常に紫外線ランプ近傍に流れるように、容器の入口管と出口管との配置を工夫した紫外線照射技術が提案されている(例えば、特許文献3,4参照)。
In addition, considering the attenuation characteristic of ultraviolet intensity (illuminance) (the property that the intensity of ultraviolet light attenuates according to the square of the distance from the ultraviolet lamp), the fluid to be treated always flows in the vicinity of the ultraviolet lamp while swirling. There has been proposed an ultraviolet irradiation technique in which the arrangement of the inlet pipe and the outlet pipe of the container is devised (see, for example,
以上のような紫外線照射技術では、ほとんどの場合、紫外線ランプが保護管に収納された構造を有している。しかしながら、保護管としては、紫外線を減衰することなく透過しなければならないため、結晶石英や合成石英ガラスといった比較的衝撃に弱い材料が使用される。これに伴い、紫外線照射システムは、無理な力や突発的な衝撃により、保護管や紫外線ランプが破損する場合がある。紫外線ランプや保護管が破損した場合、ランプ内の水銀や石英ガラスの破片が処理流体に混入する不都合が生じることになる。 In most cases, the ultraviolet irradiation technique as described above has a structure in which an ultraviolet lamp is housed in a protective tube. However, since the protective tube must transmit ultraviolet rays without being attenuated, a material that is relatively weak against impact, such as crystalline quartz or synthetic quartz glass, is used. Along with this, in the ultraviolet irradiation system, the protective tube and the ultraviolet lamp may be damaged due to excessive force or sudden impact. When the ultraviolet lamp or the protective tube is broken, there is a disadvantage that mercury or quartz glass fragments in the lamp are mixed into the processing fluid.
この不都合を解消する技術としては、センサが紫外線ランプの破損を検出した時に、紫外線照射装置への通水を遮断することにより、紫外線照射装置内の水銀汚染の拡大を防止する紫外線照射システムが提案されている(例えば、特許文献5参照)。但し、紫外線照射装置への通水を遮断するまでの間に、紫外線照射装置内の水銀で汚染された処理水が下流側の浄水工程に混入する心配がある。 As a technology to eliminate this inconvenience, an ultraviolet irradiation system that prevents the spread of mercury contamination in the ultraviolet irradiation device by blocking water flow to the ultraviolet irradiation device when the sensor detects a breakage of the ultraviolet lamp is proposed. (For example, refer to Patent Document 5). However, there is a concern that treated water contaminated with mercury in the ultraviolet irradiation device may be mixed into the downstream water purification process until the water flow to the ultraviolet irradiation device is shut off.
一方、前述した特許文献3では、水銀で汚染された処理水が下流側の浄水工程に混入する心配を解消するため、紫外線照射装置に固液分離機能を付加したことにより、水銀や破片などの固形分を処理水から分離する技術が提案されている。
以上のような特許文献3記載の技術においては、被処理水が固体分を多く含まない場合には、特に問題は無いと考えられる。
In the technique described in
しかしながら、特許文献3記載の技術は、本発明者の検討によれば、被処理水が藻類などの固体分を多く含む場合には、固液分離機能に藻類などの固体分が溜まり易くなった点で改良の余地があると考えられる。
However, according to the study of the present inventor, the technique described in
例えば、藻類の大量発生や降雨等により、紫外線照射装置に流入する被処理水に藻類や懸濁物質等の固形分が含まれる場合を考える。この場合、紫外線照射装置においては、破片回収する箇所にこれらの固形分が多量に溜まることにより、固形分が腐食して衛生上問題が生じる可能性や、溜まった固形分が処理水と共に下流側の浄水工程に流出する可能性が考えられる。 For example, consider a case in which solids such as algae and suspended solids are contained in the water to be treated flowing into the ultraviolet irradiation device due to a large amount of algae or rainfall. In this case, in the ultraviolet irradiation device, if a large amount of these solids accumulates at the location where the fragments are collected, the solids may corrode and cause sanitary problems. There is a possibility that it will flow into the water purification process.
従って、特許文献3記載の技術は、藻類の大量発生時や降雨時などのように、被処理水が藻類などの固体分を多く含む場合に備え、藻類などの固体分を紫外線照射装置に溜めないようにすることが必要となる。但し、通常時のように、被処理水が藻類などの固体分を多く含まない場合にはこの限りではない。
Therefore, the technique described in
本発明は上記実情を考慮してなされたもので、被処理流体内の藻類、ランプ・保護管の破片や水銀などの固形分と処理水とを分離でき、且つ被処理流体内の藻類等の固形分を紫外線照射装置に溜めないようにし得る水処理システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and can separate the algae in the fluid to be treated, solids such as lamp / protection tube fragments and mercury, and the treated water, and the algae in the fluid to be treated, etc. It is an object of the present invention to provide a water treatment system capable of preventing solids from being accumulated in an ultraviolet irradiation device.
第1の発明は、被処理流体に紫外線を照射して浄水処理を行う水処理システムにおいて、前記被処理流体が流入する容器内に、個別に保護管に収納された1本乃至複数本の紫外線ランプが配置され、前記容器内を流れる被処理流体に対し、前記紫外線ランプから紫外線を照射するとともに、前記被処理流体に含まれる固形分と処理水に分離し、前記固形分を含む排水と処理水を別々に排出する紫外線照射装置と、前記紫外線照射装置から排出された排水から固形分を除去する固液分離装置とを備えた水処理システムである。 1st invention is the water treatment system which irradiates a to-be-processed fluid with an ultraviolet-ray, and performs a water purification process, In the container into which the said to-be-processed fluid flows in, the 1 thru | or several ultraviolet-ray separately accommodated in the protective tube A lamp is disposed, and the fluid to be treated flowing in the container is irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp, separated into solid content and treated water contained in the fluid to be treated, and wastewater and treatment containing the solid content. It is a water treatment system provided with an ultraviolet irradiation device that discharges water separately and a solid-liquid separation device that removes solids from waste water discharged from the ultraviolet irradiation device.
第2の発明は、被処理流体に紫外線を照射して浄水処理を行う水処理システムにおいて、前記被処理流体が流入する容器内に、個別に保護管に収納された1本乃至複数本の紫外線ランプが配置され、前記容器内を流れる被処理流体に対し、前記紫外線ランプから紫外線を照射するとともに、前記被処理流体に含まれる固形分と処理水に分離し、前記固形分を含む排水と処理水を別々に排出する紫外線照射装置と、前記紫外線照射装置の上流側に設けられ、被処理流体中の固形分を予め分離除去する前処理用の固液分離装置とを備えた水処理システムである。 According to a second aspect of the present invention, in the water treatment system for performing the water purification treatment by irradiating the fluid to be treated with ultraviolet rays, one or a plurality of ultraviolet rays individually housed in a protective tube in a container into which the fluid to be treated flows. A lamp is disposed, and the fluid to be treated flowing in the container is irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp, separated into solid content and treated water contained in the fluid to be treated, and wastewater and treatment containing the solid content. A water treatment system comprising: an ultraviolet irradiation device that discharges water separately; and a solid-liquid separation device that is provided upstream of the ultraviolet irradiation device and that separates and removes solids in a fluid to be treated in advance. is there.
(作用)
第1及び第2の各発明においては、紫外線照射装置が被処理流体に含まれる固形分と処理水に分離し、固形分を含む排水と処理水を別々に排出するので、被処理流体内の藻類、ランプ・保護管の破片や水銀などの固形分と処理水とを分離でき、且つ固液分離装置が紫外線照射装置から排出された排水から固形分を除去するようにしたので、被処理流体内の藻類等の固形分を紫外線照射装置に溜めないようにすることができる。
(Function)
In each of the first and second inventions, the ultraviolet irradiation device separates the solid content and the treated water contained in the fluid to be treated and discharges the waste water containing the solid content and the treated water separately. Solids such as algae, lamp / protection tube fragments and mercury can be separated from the treated water, and the solid-liquid separator removes the solids from the wastewater discharged from the UV irradiation device. It is possible to prevent the solid matter such as algae from being accumulated in the ultraviolet irradiation device.
以上説明したように本発明によれば、被処理流体内の藻類、ランプ・保護管の破片や水銀などの固形分と処理水とを分離でき、且つ被処理流体内の藻類等の固形分を紫外線照射装置に溜めないようにすることができる。 As described above, according to the present invention, solids such as algae in the fluid to be treated, broken pieces of lamps / protection tubes and mercury and treated water can be separated, and solids such as algae in the fluid to be treated can be separated. It is possible to prevent accumulation in the ultraviolet irradiation device.
以下、本発明の各実施形態を図面を用いて説明する。
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係る水処理システムの構成を示す模式図である。この水処理システムは、配管(以下、被処理水ラインという)を通って流入する被処理水に紫外線を照射しながら被処理水に含まれる固形物と処理水に分離する紫外線照射装置1と、分離された固形物を含む排水を排出する配管(以下、排水ラインという)に設置されたポンプ2と固液分離装置3と、紫外線照射装置1から処理水が排出される配管(以下、処理水ラインという)に設置されたバルブ4とにより構成される。なお、ポンプ2と固液分離装置3とは順序が逆でもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a water treatment system according to the first embodiment of the present invention. The water treatment system includes an
ここで、紫外線照射装置1は、図2及び図3に示すように、被処理水が流入する容器5内に、個別に保護管10に収納された1本乃至複数本の紫外線ランプ9が配置され、容器5内を流れる被処理水に対し、紫外線ランプ9から紫外線を照射するとともに、被処理水に含まれる固形分と処理水に分離し、固形分を含む排水と処理水を別々に排出するものである。なお、紫外線照射装置1の詳細は後述する。
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the
ポンプ2は、紫外線照射装置1から排出された排水を固液分離装置3に流入するためのものであり、所定の頻度と所定の流量で排水を流入させるように運転される。ここで、「所定の頻度」とは、固形物の含有量の少ない被処理水の場合には1日に2〜3回の運転を意味し、固形物の含有量が多い被処理水の場合には常時運転を意味する。「所定の流量」とは、被処理水の流量よりも少ない流量であり、好ましくは、処理水の流量よりも少ない流量である(なお、被処理水の流量=ポンプ2の流量+処理水の流量、の関係がある)。但し、ポンプ2の流量は、ランプ等の破損時に限っては、バルブ4が閉じられて処理水の流量がゼロとなるために被処理水の流量と同じ流量となる。ポンプ2を「所定の頻度」と「所定の流量」で運転することは以下の各実施形態でも同様である。
The
固液分離装置3は、紫外線照射装置1から排出された排水がポンプ2を介して流入すると、この排水から固形分を除去する装置である。詳しくは、固液分離装置3は、ろ過機構、膜分離機構、遠心分離機構、沈降分離機構、圧搾分離機構のいずれかの機構、或いはその複数を組合せた機構により、紫外線照射装置1から排出される排水を固形物と水とに分離する。分離された水はそのまま排水しても構わないが、配管3aを介して被処理水ラインに接続して返送水として被処理水に戻す方が好ましい。換言すると、水処理システムは、固液分離装置3により固形分が除去された排水を、紫外線照射装置1に流入する前の被処理水に流入する配管3aを備えてもよい。
The solid-
なお、固液分離装置3は、分離した水を返送水として戻す場合、紫外線ランプ9又は保護管10の破損を保護管割れ検知器11により検知すると、水銀汚染の拡散を防ぐ観点から、分離された水を返送水として戻さずに排水するように、分離した水の排出先を切り替える切替機能を備えることが好ましい。
In addition, when returning the separated water as return water, the solid-
続いて、紫外線照射装置1について詳細に説明する。
紫外線照射装置1は、図2及び図3に示すように、被処理水ラインから流入する被処理水に紫外線を照射することにより、被処理水に含まれる藻類や微生物を不活性化した処理水を生成する装置である。紫外線照射装置1においては、具体的には、紫外線が照射される胴部に相当する円筒形の照射部5−1と、この照射部5−1の上端部に連ねて膨らみを持たせた状態に形成され、上端開口部が金属製材料のカバーで閉塞された円筒形の流入部5−2と、照射部5−1の下端部に連なる逆円錐形(漏斗形)の分離部5−3とからなる照射容器5と、被処理水ラインの流体出口側と接続される被処理水入口管6と、流入部5−2の上部からカバーを貫通して照射容器5内部の中心軸ラインに挿入され、処理水ラインに接続される処理水出口管7と、排水ラインに接続され分離部5−2の下端部に取り付けられた固形物排出管8とが設けられている。
Next, the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
照射部5−1では、図3の平面図に示すように、容器軸と並行、かつ、円周方向に沿って等間隔に複数本の紫外線ランプ9(9−1〜9−6)が配列され、各紫外線ランプ9の外周には当該ランプを個別に収納し保護するための保護管10と、その破損を検知する保護管割れ検知器11と、照射容器5の壁面に紫外線照度計12が設けられている。なお、紫外線ランプ9は、少なくとも1本が配置されればよいが、一部の紫外線ランプ9が異常により消灯した場合でも紫外線の照射量を確保する観点から、複数本が配置されることが好ましい。
In the irradiation unit 5-1, as shown in the plan view of FIG. 3, a plurality of ultraviolet lamps 9 (9-1 to 9-6) are arranged in parallel with the container axis and at equal intervals along the circumferential direction. On the outer periphery of each
被処理水入口管6は、流入部5−2の一側壁面に取り付けられ、詳しくは、照射容器6を構成する流入部5−2の円筒形容器断面部に対する接線方向に向けて取り付けられ、照射容器5内の上部に流入する被処理水が初期旋回を生成する状態を作り出している。なお、被処理水入口管6から流入した被処理水は、容器内の上部から下部方向へ旋回しながら下降し、処理水出口管7を通って容器外に流出する。
The treated
処理水出口管7は、前述したように照射容器5の上部から容器中心軸に沿って照射容器5内部に挿入される。処理水出口管7の下端部は紫外線ランプ9の下端部と同等の位置に設定される。
The treated
紫外線照度計12は、紫外線ランプ9から照射される紫外線の届く場所であればどの位置に取り付けても構わないが、紫外線ランプ9の上下方向の中央付近に相当する照射部5−1の壁に取り付けるのが好ましい。また、紫外線照度計12は、1台でもよいが、全ての紫外線ランプ9(9−1〜9−6)から照射される紫外線照射量を監視する必要から、複数台設置するのが好ましい。
The
なお、図3に示すように、2本の紫外線ランプ9から照射される紫外線照射量を主に監視する場合、例えば6本の紫外線ランプ9−1〜9−6に対し、隣接する対をなす2本の紫外線ランプ9のほぼ中央位置に相当する照射部5−1の円周壁面に等間隔で3台の紫外線照度計12−1〜12−3を取り付けるのが望ましい。ここで、紫外線照度計12−1は、対をなす紫外線ランプ9−1,9−2から照射される紫外線照射量を監視する。同様に、紫外線照度計12−2は対をなす紫外線ランプ9−3,9−4、紫外線照度計12−3は対をなす紫外線ランプ9−5,9−6から照射される紫外線照射量をそれぞれ監視する。なお、各紫外線ランプ9−1〜9−6はそれぞれ個別に保護管10に収納され保護されている。
In addition, as shown in FIG. 3, when mainly monitoring the ultraviolet irradiation amount irradiated from the two
保護管割れ検知器11は、各保護管10の破損を検知でき、破損検知信号を出力するものであればどのような検知形式のものでもよい。各保護管10が破損したとき、当該各保護管10内へ被処理水が浸入してくるので、例えば電極による電位変化を検知する抵抗電極センサ、温度変化を検知する温度検知センサ、湿度変化を検知する湿度センサ、圧力変化を検知する圧力検知センサ、歪変化を検知する歪検知センサの何れかのセンサにより検知する。なお、保護管割れ検知器11が破損検知信号をバルブ4及び固液分離装置3に出力すると、バルブ4が閉じられ、固液分離装置3は返送水を戻さずに排水を排出する。また、保護管割れ検知器11の破損検知信号に限らず、紫外線照度計12の照度低下により紫外線ランプ9の消灯が検知された場合にも、保護管割れ検知器11の故障の可能性を考慮して、バルブ4を閉じ、固液分離装置3が返送水を戻さずに排水を排出する構成としてもよい。
The protection
次に、以上のように構成された水処理システムの動作について説明する。
被処理水は、図3に示すように被処理水ラインを通って紫外線照射装置1を構成する流入部5−2の円筒形容器断面に対する接線方向に向かって取り付けられる被処理水入口管6に入り、当該被処理水入口管6から照射容器5の流入部5−2に流入し、容器軸を中心に右回転方向に旋回しながら容器上部から容器下部方向に順次移っていく。
Next, the operation of the water treatment system configured as described above will be described.
As shown in FIG. 3, the water to be treated passes through the water line to be treated and is attached to the
さらに、詳しくは、被処理水は、周方向に配列された例えば6本の紫外線ランプ9−1〜9−6をそれぞれ個別に収納した各保護管10の外周近傍を時計方向に螺旋状に回転しながら下部方向に下降する。
More specifically, the water to be treated rotates in a spiral manner in the vicinity of the outer periphery of each
ここで、被処理水は、各紫外線ランプ9(9−1〜9−6)の近傍を通って流れる間、各紫外線ランプ9から紫外線が照射され、その紫外線の照射量に応じて図4に示すように色度が変化する。図4中、太い矢印とその濃さは、被処理水の流れと紫外線照射量に伴って色度が変化する様子を表したものである。つまり、被処理水は、紫外線照射量を受けるに従い、グレーから黒に変化し、被処理水に含む消毒対象微生物が不活性化され、分離部5−3まで移っていく。この分離部5−3では、被処理水に含まれていた固形物と処理水とに遠心分離され、固形物は分離部5−3の下方に沈降して蓄積又は排出される。
Here, while the water to be treated flows through the vicinity of the ultraviolet lamps 9 (9-1 to 9-6), the ultraviolet rays are irradiated from the
一方、処理水は処理水出口管7の下端部から入って上昇しながら処理水ラインのバルブ4を通って下流側の他の浄水工程(図示せず)に送られる。なお、紫外線照度計12で各ランプからの照度を測定し、処理量から消毒対象微生物を不活化できる照射量になるように各ランプの出力を調整する。
On the other hand, the treated water enters from the lower end of the treated
分離部5−3の下部に沈降した固形物は、固形物の含有量が少ない被処理水の場合、ポンプ2の休止中に分離部5−3の下部に蓄積し、ポンプ2の数時間おきの運転により、1日に2〜3回の頻度で排出管8から排水ラインに排出される。また、分離部5−3の下部に沈降した固形物は、固形物の含有量が多い被処理水の場合、ポンプ2の常時運転により、常に排水として排出管8から排水ラインに排出される。
In the case of water to be treated having a low solids content, the solid matter settled at the bottom of the separation unit 5-3 accumulates at the bottom of the separation unit 5-3 during the pause of the
排水ラインに排出されて固形物と処理水の一部からなる排水は、ポンプ2を介して固液分離装置3に送られる。
The wastewater discharged to the drainage line and made up of a part of solid matter and treated water is sent to the solid-
固液分離装置3では、この排水を固形物と水とに分離する。固形物が除去された水は、返送水として配管3aを通って被処理水ラインの被処理水に戻される。分離された固形物は汚泥として水処理システムの系外に排出される。
In the solid-
また、保護管割れ検知器11が、該当する紫外線ランプ9或いは保護管10の破損を検知した場合、バルブ4を絞るか閉じとともにポンプ2を所定の流量で動かして、ランプ或いは保護管の破片を配水管9より排水ラインに排出する。
When the protection
排出された破片は、ポンプ2を介して固液分離装置3に送られる。固液分離装置3では、排水を、破片を多く含む固形物と水とに分離する。破片が除去された水は排水として排出され、破片を含む固形物は汚泥として水処理システムの系外に出される。
The discharged debris is sent to the solid-
上述したように本実施形態によれば、紫外線照射装置1が被処理流体に含まれる固形分と処理水に分離し、固形分を含む排水と処理水を別々に排出するので、被処理流体内の藻類、ランプ・保護管の破片や水銀などの固形分と処理水とを分離でき、且つ固液分離装置3が紫外線照射装置1から排出された排水から固形分を除去するようにしたので、被処理流体内の藻類等の固形分を紫外線照射装置に溜めないようにすることができる。詳しくは、被処理流体内の固形分の量に応じた頻度でポンプ2を運転し、ポンプ2が、紫外線照射装置1から排出された固形分を含む排水を固液分離装置3に流入させることにより、被処理流体内の藻類等の固形分を紫外線照射装置に溜めないようにすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
これにより、藻類の大量発生や降雨等により、被処理水に藻類や懸濁物質等の固形分が含まれる場合でも、紫外線照射装置1内にこれらの固形分が溜まらないので、紫外線照射装置1内での固形分の腐食や、多量の固形分の蓄積による処理水への溢れ出しを防止することができる。また、地下水等の比較的きれいな水を水源とすることにより、藻類や懸濁物質等の固形分を被処理水に含む場合も同様に、紫外線照射装置1内にこれらの固形分が溜まらないので、同様の効果を得ることができる。
Thereby, even when solids such as algae and suspended solids are contained in the water to be treated due to a large amount of algae, rainfall, etc., these solids do not accumulate in the
また、固液分離機能をもつ紫外線照射装置1を用いる構成により、濾過処理あるいは凝集、沈澱処理といった通常の前処理を省略して原水を直接に被処理水として紫外線照射装置1に供給し、原水中の固形物を分離除去すると共に、原水中の消毒対象微生物を不活性化することができる。即ち、ろ過池や凝集、沈殿池を無くした省スペースの浄水処理を実現させることができる。
Further, by using the
また、固液分離装置3が固液分離した水を配管3aから被処理水に返送することにより、原水を無駄なく有効利用できる。
Moreover, the raw water can be effectively used without waste by returning the water separated by the solid-
(第2の実施形態)
図5は本発明の第2の実施形態に係る水処理システムの構成を示す模式図であり、図1と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、ここでは異なる部分について主に述べる。なお、以下の各実施形態も同様にして重複した説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of a water treatment system according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. Mainly stated. In the following embodiments, the same description is omitted.
すなわち、本実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、排水ラインの簡素化を図るものであって、具体的には図1に示した構成に比べ、被処理水ラインにポンプ13を設け、排水ラインのポンプ2に代えてバルブ14を有する構成となっている。
In other words, the present embodiment is a modification of the first embodiment, and is intended to simplify the drainage line. Specifically, compared to the configuration shown in FIG. In place of the
次に、以上のように構成された水処理システムの動作について説明する。
被処理水は、被処理水ラインのポンプ13の運転により、紫外線照射装置1に流入される。紫外線照射装置1は、第1の実施形態と同様に、被処理水に対し、紫外線ランプ9から紫外線を照射するとともに、被処理水に含まれる固形分と処理水に分離し、固形分を含む排水と処理水を別々に排出する。
Next, the operation of the water treatment system configured as described above will be described.
The treated water flows into the
ここで、紫外線照射装置1から排出される固形物と処理水の一部からなる排水は、バルブ14の開度に応じた所定の流量で固液分離装置3に送られる。このとき、処理水ラインのバルブ4の開度を絞ることにより、排水ラインに排出される流量を調整しても構わない。他の動作は、第1の実施形態と同様である。
Here, the waste water composed of the solid matter discharged from the
上述したように本実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果に加え、排水ラインのポンプ2を省略でき、排水ラインの簡素化を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the
補足すると、紫外線照射装置1に被処理水を導入する場合、上流側にポンプ13が必要な場合がある。例えば地下水等を原水とし、直接紫外線照射装置1に導入する場合や、前処理工程としてろ過池、凝集沈殿池から被処理水がポンプ13で送られてくる場合がある。そのポンプ13の動力を活用し、排水ラインのバルブ14の操作のみ、或いは処理水ラインのバルブ4の操作との併用で第1の実施形態と同様の効果が得られ、排水ラインのポンプ2を省略できる。すなわち、本実施形態によれば、第1の実施形態に比べ、省スペース化、動力コスト削減、ポンプ導入コストの削減、を実現することができる。
Supplementally, when the water to be treated is introduced into the
(第3の実施形態)
図6は本発明の第3の実施形態に係る水処理システムの構成を示す模式図である。
本実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、紫外線ランプ9の破損時にも水処理システムを停止せずに連続運転を図るものであって、具体的には図1に示した構成に比べ、被処理水ラインに返送水を戻す固液分離装置3及び配管3aを省略し、ポンプ2の後の排水ラインに塩素系消毒剤を注入する消毒剤注入装置15と、塩素系消毒剤が注入された排水を固液分離した水を配管16aを介して処理水ラインに送る固液分離装置16とを備えている。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a water treatment system according to the third embodiment of the present invention.
This embodiment is a modification of the first embodiment, and is intended to perform continuous operation without stopping the water treatment system even when the
ここで、消毒剤注入装置15は、固液分離装置16が膜分離等により消毒対象微生物を確実に分離できる場合や、処理水ラインのバルブ4より後段に塩素注入工程がある浄水場の場合には省略しても構わない。
Here, the
固液分離装置16は、ろ過機構、膜分離機構、遠心分離機構、沈降分離機構、圧搾分離機構のいずれかの機構、或いはその複数を組合せた機構により、排水に含まれる固形物と水とを分離し、固形物を除去した水を処理水として処理水ラインに戻すものである。なお、分離した固形物は汚泥として水処理システムの系外に排出される。また、固液分離装置16は、膜分離を用いた場合、ランプ破損時の水銀をも除去できるので、図1に述べた構成とは異なり、排水への切替機能が不要となっている。換言すると、固液分離装置16は、膜分離を用いない場合、ランプ破損時の水銀を除去できないので、図1に述べた構成と同様に、排水への切替機能が必要となっている。
The solid-
次に、以上のように構成された水処理システムの動作について説明する。
被処理水は、第1の実施の形態と同様に、被処理水ラインを通って紫外線照射装置1に流入される。紫外線照射装置1は、前述同様に、被処理水に対し、紫外線ランプ9から紫外線を照射するとともに、被処理水に含まれる固形分と処理水に分離し、固形分を含む排水と処理水を別々に排出する。
Next, the operation of the water treatment system configured as described above will be described.
The treated water flows into the
ここで、紫外線照射装置1から排出される固形物と処理水の一部からなる排水は、ポンプ2の運転により、所定の流量で固液分離装置16に送られる。このとき、消毒剤注入装置15が塩素系消毒剤を排水に注入することにより、塩素系消毒剤を含む排水が固液分離装置16に送られる。なお、紫外線ランプ9や保護管10が破損した場合でも、排出された破片を含む排水は消毒剤注入装置15より塩素系消毒剤を注入して塩素消毒してから固液分離装置16に送られる。
Here, the waste water consisting of the solid matter discharged from the
固液分離装置16では、排水に含まれる固形物と水とを分離し、固形物を除去しかつ塩素消毒剤を含む水を処理水として処理水ラインに戻す。分離された固形物は汚泥として水処理システムの系外に排出される。
The solid-
上述したように本実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果に加え、紫外線ランプ9が破損した場合でも、消毒剤注入装置15より塩素系消毒剤を注入することにより、水処理システムを停止せずに連続運転でき、ユーザに水を安定供給することができる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, even when the
また、常時、ポンプ2を運転し、処理水出口管7より排出する処理水の流量より少ない所定の流量で、固形物を含む排水を排水ラインに排出し、消毒剤注入装置15より塩素系消毒剤を注入して塩素消毒してから固液分離装置16に送るようにしても構わない。その場合、塩素系消毒剤を含んだ水を処理水ラインに送ることにより、水処理システムの後段に塩素消毒処理が不要となるので、水処理システムを小規模化できる。
In addition, the
また、固液分離された水を処理水ラインに送ることにより、原水の全量を無駄なく有効利用できる。 In addition, by sending the solid-liquid separated water to the treated water line, the entire amount of raw water can be effectively used without waste.
なお、消毒剤注入装置15を固液分離装置16の下流側に設けて、固液分離された水に塩素系消毒剤を注入しても構わない。しかし、本実施形態のように固液分離装置16の上流側に設ける方が、固液分離装置16内部での細菌・藻類の繁殖を防止でき、かつ固形分を消毒でき、人畜無害な汚泥を水処理システムの系外に排出することができる。このことは本明細書中の全ての実施形態でも同様である。
Note that the
例えば、前述した図1又は図5に示す構成に対し、塩素系消毒剤を注入する消毒剤注入装置15を固液分離装置3と紫外線照射装置1との間に設けた変形構成によれば、固液分離装置3内部での細菌・藻類の繁殖を防止でき、かつ固形分を消毒でき、人畜無害な汚泥を水処理システムの系外に排出することができる。このことは以下の各実施形態についても同様である。
For example, according to a modified configuration in which a
(第4の実施形態)
図7は本発明の第4の実施形態に係る水処理システムの構成を示す模式図である。
本実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、排水ラインからポンプ2を介して被処理水ラインに戻る経路の簡素化を図るものであって、具体的には図1に示した構成に比べ、固液分離装置3及び配管3aを省略し、被処理水ラインに既存の着水池17及びろ過池18を用い、紫外線照射装置1の排水をバルブ14、ポンプ2及び配管2aを介して着水池17(又はろ過池18)に戻す構成となっている。なお、ポンプ2は、紫外線照射装置1から排出された排水をろ過地18に流入させるためのものであり、ここではろ過池18より上流側の着水池17に排水を戻している。但し、ポンプ2は、配管2aを介して排水を直接にろ過池18に流入させてもよいことは言うまでもない。
(Fourth embodiment)
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a water treatment system according to the fourth embodiment of the present invention.
The present embodiment is a modification of the first embodiment, which simplifies the path from the drainage line to the treated water line via the
また、ランプ破損時には、着水池17及びろ過池18へのランプ破片の混入を防止するため、排水ラインのバルブ14を閉じ、排水ラインのバルブ20を開にして固液分離装置19で破片を除去する。換言すると、バルブ14は通常時に開放し、ランプ破損時に閉塞する弁である。バルブ20は通常時に閉塞し、ランプ破損時に開放する弁である。
In addition, when the lamp is damaged, the
なお、排水ラインの2つのバルブ14,20に代えて、3方バルブを設けても構わない。ろ過池18に代えて、凝集沈殿池、膜処理にしてもよく、或いはそれらを併用しても構わない。また、ランプ破損時は、処理水ラインのバルブ4を閉じ、紫外線照射装置1を停止させる。
A three-way valve may be provided instead of the two
ここで、着水池17は、上流側から流入する原水と、排水ラインの配管2aから流入する固体分を含む排水とが着水する池であり、排水が混入した原水をろ過池18に供給するものである。
Here, the
ろ過池18は、紫外線照射装置1の上流側に設けられ、着水池17から供給される原水から予め固体分を分離除去する固液分離装置に相当し、固体分が分離除去された水を被処理水として紫外線照射装置1に流入させるものである。
The
固液分離装置19は、ろ過機構、膜分離機構、遠心分離機構、沈降分離機構、圧搾分離機構のいずれかの機構、或いはその複数を組合せた機構により、排水に含まれる破片・水銀と水とを分離し、破片・水銀を除去した水を排水として排出するものである。なお、分離した破片及び水銀は、汚泥として水処理システムの系外に排出される。
The solid-
次に、以上のように構成された水処理システムの動作について説明する。
原水は、着水池17に流入し、ろ過池18で固形分が除去された後、被処理水として紫外線照射装置1に流入される。紫外線照射装置1は、第1の実施形態と同様に、被処理水に対し、紫外線ランプ9から紫外線を照射するとともに、被処理水に含まれる固形分と処理水に分離し、固形分を含む排水と処理水を別々に排出する。
Next, the operation of the water treatment system configured as described above will be described.
The raw water flows into the
通常の固形分の排水時は、バルブ20を閉塞し、バルブ14を開放しポンプ2で流量を調整して排水を着水池17に戻し、ろ過池18にて排水中の固形分を除去する。
During normal solid drainage, the
ランプ破損時は、ポンプ2を停止してバルブ14を閉塞し、バルブ20を開放して、紫外線照射装置1から破片や水銀を含む排水を固液分離装置19に流入させる。固液分離装置19では、排水から破片や水銀等の固体分と水とを分離し、分離した水を排水し、固体分を汚泥として排出する。
When the lamp is broken, the
上述したように本実施形態によれば、第1の実施形態の効果に加え、排水ラインからポンプ2を介して被処理水ラインに戻る経路上で固液分離装置を省略することができるので、当該経路を簡素化することができる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, since the solid-liquid separation device can be omitted on the path from the drainage line to the treated water line via the
なお、本実施形態では、図8に示すように、消毒剤注入装置15を各バルブ14,20より下流側の排水ラインに設けてもよい。消毒剤注入装置15をバルブ14より下流側の排水ラインに設けた場合、塩素消毒された排水を被処理ラインに戻すことができるので、被処理水を比較的きれいな状態にすることができる。また、消毒剤注入装置15をバルブ20より下流側の排水ラインに設けた場合、固液分離装置19内部での細菌・藻類の繁殖を防止でき、かつ固形分を消毒でき、人畜無害な汚泥を水処理システムの系外に排出することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the
(第5の実施形態)
図9は本発明の第5の実施形態に係る水処理システムの構成を示す模式図である。
本実施形態は、第3の実施形態の変形例であり、紫外線ランプの破損時にも水処理システムを停止せずに連続運転を図るものであって、具体的には図6に示した構成に比べ、紫外線照射装置1を複数台設け、当該紫外線照射装置1−1,1−2を互いに並列に接続し、各紫外線照射装置1−1,1−2の各排水ラインの合流部よりも下流側にポンプ2、消毒剤注入装置15及び固液分離装置16を設けた構成となっている。なお、ポンプ2、消毒剤注入装置15及び固液分離装置16の台数は、各排水ラインの合流部よりも下流側に設けられたことにより、紫外線照射装置1−1,1−2の台数よりも少ない台数となっている。
(Fifth embodiment)
FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration of a water treatment system according to the fifth embodiment of the present invention.
This embodiment is a modification of the third embodiment, and is intended for continuous operation without stopping the water treatment system even when the ultraviolet lamp is damaged. Specifically, the configuration shown in FIG. In comparison, a plurality of
また、複数の紫外線照射装置1−1,1−2の各々の処理水ラインと各処理水ラインの合流部との間には、それぞれ処理流量を調整するバルブ4−1,4−2が設けられている。複数の紫外線照射装置1−1,1−2の各々の排水ラインと各排水ラインの合流部との間には、排水流量を調整するバルブ20−1,20−2が設けられている。 Further, valves 4-1 and 4-2 for adjusting the treatment flow rates are provided between the treated water lines of the plurality of ultraviolet irradiation devices 1-1 and 1-2 and the merging portions of the treated water lines, respectively. It has been. Valves 20-1 and 20-2 for adjusting the drainage flow rate are provided between the drainage lines of the plurality of ultraviolet irradiation devices 1-1 and 1-2 and the junctions of the drainage lines.
次に、以上のように構成された水処理システムの動作について説明する。
この水処理システムは、通常時には第3の実施形態と同様に動作する。一方、ランプ破損時には、例えば、破損した紫外線照射装置1−1を停止し、破損していない紫外線照射装置1−2の処理流量を増やして運用する。以下、具体的に述べる。
Next, the operation of the water treatment system configured as described above will be described.
This water treatment system normally operates in the same manner as in the third embodiment. On the other hand, when the lamp is broken, for example, the damaged ultraviolet irradiation device 1-1 is stopped and the processing flow rate of the non-damaged ultraviolet irradiation device 1-2 is increased. The details will be described below.
被処理水は、被処理水ラインを通って各紫外線照射装置1−1,1−2に流入される。各紫外線照射装置1−1,1−2は、前述同様に、被処理水に対し、紫外線ランプ9から紫外線を照射するとともに、被処理水に含まれる固形分と処理水に分離し、固形分を含む排水と処理水を別々に排出する。但し、ランプ破損時には、破損した紫外線照射装置1−1を停止し、破損していない紫外線照射装置1−2の処理流量を増やすようにバルブ4−2の開度を調節する。停止した紫外線照射装置1−1は速やかにランプ交換が行われる。
The water to be treated flows into the ultraviolet irradiation devices 1-1 and 1-2 through the water to be treated line. As described above, each of the ultraviolet irradiation devices 1-1 and 1-2 irradiates the water to be treated with ultraviolet rays from the
いずれにしても、各紫外線照射装置1−1、1−2から排出される固形物と処理水の一部からなる排水は、ポンプ2の運転により、所定の流量で固液分離装置16に送られる。このとき、消毒剤注入装置15が塩素系消毒剤を排水に注入している。なお、紫外線ランプ9や保護管10が破損した場合でも、排出された破片を含む排水は消毒剤注入装置15より塩素系消毒剤を注入して塩素消毒してから固液分離装置16に送られる。
In any case, the solid waste discharged from the ultraviolet irradiation devices 1-1 and 1-2 and a part of the treated water are sent to the solid-
固液分離装置16では、排水に含まれる固形物と水とを分離し、固形物を除去しかつ塩素消毒剤を含む水を処理水として配管16aから処理水ラインに戻す。分離された固形物は汚泥として水処理システムの系外に排出される。
The solid-
上述したように本実施形態によれば、第3の実施形態の効果に加え、複数の紫外線照射装置1−1,1−2を並列に設けた構成により、紫外線ランプの破損時でも破損した紫外線照射装置1−1を停止させるものの、水処理システムを停止せずに済むので、水処理システムを連続運転でき、水処理システムの安定性を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects of the third embodiment, the ultraviolet rays that are damaged even when the ultraviolet lamp is damaged by the configuration in which the plurality of ultraviolet irradiation devices 1-1 and 1-2 are provided in parallel. Although the irradiation apparatus 1-1 is stopped, it is not necessary to stop the water treatment system. Therefore, the water treatment system can be continuously operated and the stability of the water treatment system can be improved.
また、排水処理は常時行っていない。また、排水処理を第3の実施形態のように常時行う場合にも、各紫外線照射装置1−1,1−2の排水流量が少なくて済む。そのため、紫外線照射装置1−1,1−2の台数と同等数のポンプ2、消毒剤注入装置15、固液分離装置16が不要となっている。その結果、紫外線照射装置1−1,1−2毎にそれぞれポンプ2、消毒剤注入装置15及び固液分離装置16を設ける場合に比べ、イニシャルコスト、ランニングコスト及び設置面積を低減することができる。
Moreover, wastewater treatment is not always performed. Further, when the waste water treatment is always performed as in the third embodiment, the waste water flow rate of each of the ultraviolet irradiation devices 1-1 and 1-2 is small. Therefore, the number of
なお、本実施形態は、図10乃至図16のいずれかに示すように、変形してもよい。 Note that the present embodiment may be modified as shown in any of FIGS.
図10に示す変形例は、図9に示した固形分離装置16及び塩素注入装置15に代えて、第1の実施形態に示す固液分離装置3をポンプ2の下流側に設ける構成により、排水中の固形物を除去した水を配管2aから被処理水ラインに返送するものである。すなわち、本実施形態を第1の実施形態に適用した変形例である。図10に示す変形例によれば、本実施形態の効果と第1の実施形態の効果とを同時に得ることができる。
In the modified example shown in FIG. 10, the solid-
図11に示す変形例は、図9に示した複数の紫外線照射装置1−1,1−2を互いに直列に接続した構成により、紫外線照射処理を繰り返し行うものである。図11に示す変形例によれば、第3の実施形態の効果に加え、紫外線照射処理の確実性を向上させることができる。 In the modification shown in FIG. 11, the ultraviolet irradiation process is repeatedly performed by the configuration in which the plurality of ultraviolet irradiation apparatuses 1-1 and 1-2 shown in FIG. 9 are connected in series. According to the modification shown in FIG. 11, in addition to the effects of the third embodiment, the reliability of the ultraviolet irradiation process can be improved.
図12に示す変形例は、図11に示した固形分離装置16及び塩素注入装置15に代えて、第1の実施形態に示す固液分離装置3をポンプ2の下流側に設ける構成により、排水中の固形物を除去した水を配管2aから被処理水ラインに返送するものである。すなわち、図11に示した変形例を第1の実施形態に適用した変形例である。図12に示す変形例によれば、図12の変形例の効果と第1の実施形態の効果とを同時に得ることができる。
In the modification shown in FIG. 12, the solid-
図13に示す変形例は、図9に示した固形分離装置16及び塩素注入装置15を省略し、第4の実施形態に示す着水池17及びろ過池18を各紫外線照射装置1−1,1−2の上流側に設ける構成により、固形物を含む排水をポンプ2の運転により配管2aから被処理水ラインに返送するものである。すなわち、本実施形態を第4の実施形態に適用した変形例である。図13に示す変形例によれば、本実施形態の効果と第4の実施形態の効果とを同時に得ることができる。
In the modification shown in FIG. 13, the
図14に示す変形例は、図13に示した変形例の配管2aに塩素注入装置15を設けた構成により、固形物を含む排水に塩素系消毒剤を注入するものである。図14に示す変形例によれば、図13の変形例の効果に加え、塩素消毒された排水を被処理ラインに戻すことができるので、被処理水を比較的きれいな状態にすることができる。
The modification shown in FIG. 14 is one in which a chlorine-based disinfectant is injected into waste water containing solid matter by the configuration in which the
図15に示す変形例は、図13に示した複数の紫外線照射装置1−1,1−2を互いに直列に接続した構成により、紫外線照射処理を繰り返し行うものである。図15に示す変形例によれば、図13の変形例の効果に加え、紫外線照射処理の確実性を向上させることができる。 In the modification shown in FIG. 15, the ultraviolet irradiation process is repeatedly performed by the configuration in which the plurality of ultraviolet irradiation apparatuses 1-1 and 1-2 shown in FIG. 13 are connected in series. According to the modification shown in FIG. 15, in addition to the effects of the modification of FIG. 13, the reliability of the ultraviolet irradiation process can be improved.
図16に示す変形例は、図14に示した複数の紫外線照射装置1−1,1−2を互いに直列に接続した構成により、紫外線照射処理を繰り返し行うものである。図16に示す変形例によれば、図14の変形例の効果に加え、紫外線照射処理の確実性を向上させることができる。 In the modification shown in FIG. 16, the ultraviolet irradiation process is repeatedly performed by the configuration in which the plurality of ultraviolet irradiation apparatuses 1-1 and 1-2 shown in FIG. 14 are connected in series. According to the modification shown in FIG. 16, in addition to the effects of the modification of FIG. 14, the reliability of the ultraviolet irradiation process can be improved.
(第6の実施形態)
図17は本発明の第6の実施形態に係る水処理システムの構成を示す模式図である。
本実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、紫外線照射装置では分離できない固形分の除去を図るものであって、具体的には図1に示す構成に比べ、紫外線照射装置1の下流側の処理水ラインに固液分離装置21を設けたものである。
(Sixth embodiment)
FIG. 17 is a schematic diagram showing a configuration of a water treatment system according to the sixth embodiment of the present invention.
The present embodiment is a modification of the first embodiment and is intended to remove solids that cannot be separated by the ultraviolet irradiation device. Specifically, the
ここで、固液分離装置21は、ろ過機構、膜分離機構、遠心分離機構、沈降分離機構、圧搾分離機構のいずれかの機構、或いはその複数を組合せた機構により、紫外線照射装置1の固液分離機能で分離できない処理水から固形分を除去し、分離した処理水を後段の浄水工程に送り出すものである。固液分離装置21としては、特に膜分離が好ましい。
Here, the solid-
次に、以上のように構成された水処理システムの動作について説明する。
いま、処理水ラインの固液分離装置21よりも上流側の水処理システムは、第1の実施形態と同様に動作する。そして、処理水ラインの固液分離装置21は、紫外線照射装置1から排出された処理水に残留する固形分を除去し、残留固形分が除去された処理水を後段の浄水工程に送り出す。
Next, the operation of the water treatment system configured as described above will be described.
Now, the water treatment system upstream of the solid-
上述したように本実施形態によれば、第1の実施形態の効果に加え、紫外線照射装置1の固液分離機能では分離できなかった処理水中の固形分を除去することができる。補足すると、紫外線照射装置1は、遠心力により被処理水中の固形物を分離するため、比重又はサイズが小さい固形物を確実に除去するのは困難である。ガラス片で数十μm乃至数mm以上のサイズのガラス片ならば紫外線照射装置1で確実に分離除去できるが、それ以下のサイズのガラス片は確実な分離除去が困難である。また、有機物で、水とほぼ比重が同じ有機物の場合も除去するのが困難である。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the solid content in the treated water that could not be separated by the solid-liquid separation function of the
しかしながら、本実施形態では、下流側に固液分離装置21を設けた構成により、紫外線照射装置1で除去できない被処理水中の固形物を確実に除去することができる。なお、固液分離装置21を膜分離とした場合、紫外線照射装置1を省略し、この膜分離単独の水処理システムとしても、被処理水中の固形物、微生物を確実に除去することができる。しかしながら、膜分離の前段に固液分離機能を付加した紫外線照射装置1を設けることにより、膜分離での目詰まり、逆洗頻度を低減でき、かつ膜寿命が長くなり、膜の交換コストを低減することができるので、より好ましい。
However, in this embodiment, the solid-
なお、本実施形態は、図18に示すように、紫外線照射装置1と固液分離装置21との間に塩素注入装置15を設け、処理水に塩素系消毒剤を注入できるように変形してもよい。図18に示す変形例によれば、本実施形態の効果に加え、水処理システムの後段の塩素消毒処理が不要となるので、水処理システムを小規模化することができる。また、紫外線照射装置1と固液分離装置3との間に塩素注入装置15を設けた構成により、第3の実施形態の変形構成と同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 18, a
なお、本願発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、紫外線照射装置1は、遠心分離による固液分離する構成に限らず、例えば、ろ過池に紫外線ランプを入れた紫外線照射装置において、ろ過池による固液分離する構成としてもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. For example, the
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合せてもよい。 Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1(1−1、1−2)…紫外線照射装置、2,13…ポンプ、3,16,19,21…固液分離装置、4(4−1〜4−2),14,20(20−1〜20−2)…バルブ、5…照射容器、5−1…照射部、5−2…流入部、5−3…分離部、6…被処理水入口管、7…処理水出口管、8…固形物排出管、9(9−1〜9−6)…紫外線ランプ、10…保護管、11…保護管割れ検知器、12(12−1〜12−3)…照度計、15…消毒剤注入装置、17…着水池、18…ろ過池。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 (1-1, 1-2) ... Ultraviolet irradiation apparatus, 2,13 ... Pump, 3, 16, 19, 21 ... Solid-liquid separation apparatus, 4 (4-1 to 4-2), 14, 20 (20 -1 to 20-2) ... valve, 5 ... irradiation container, 5-1 ... irradiation part, 5-2 ... inflow part, 5-2 ... separation part, 6 ... treated water inlet pipe, 7 ... treated water outlet pipe , 8 ... Solid matter discharge pipe, 9 (9-1 to 9-6) ... UV lamp, 10 ... Protection pipe, 11 ... Protection pipe crack detector, 12 (12-1 to 12-3) ... Illuminance meter, 15 ... disinfectant injection device, 17 ... landing pond, 18 ... filtration pond.
Claims (10)
前記被処理流体が流入する容器内に、個別に保護管に収納された1本乃至複数本の紫外線ランプが配置され、前記容器内を流れる被処理流体に対し、前記紫外線ランプから紫外線を照射するとともに、前記被処理流体に含まれる固形分と処理水に分離し、前記固形分を含む排水と処理水を別々に排出する紫外線照射装置と、
前記紫外線照射装置から排出された排水から固形分を除去する固液分離装置と
を備えたことを特徴とする水処理システム。 In a water treatment system that irradiates the fluid to be treated with ultraviolet rays for water purification treatment,
One or a plurality of ultraviolet lamps individually housed in a protective tube are arranged in the container into which the fluid to be treated flows, and the ultraviolet rays are irradiated from the ultraviolet lamp to the fluid to be treated flowing in the container. And an ultraviolet irradiation device that separates solids and treated water contained in the fluid to be treated, and separately discharges the waste water containing the solids and treated water,
A water treatment system comprising: a solid-liquid separation device that removes solid content from the wastewater discharged from the ultraviolet irradiation device.
前記固液分離装置により固形分が除去された排水を、前記紫外線照射装置に流入する前の前記被処理流体に流入する配管を更に備えたことを特徴とする水処理システム。 The water treatment system according to claim 1,
A water treatment system, further comprising a pipe through which the waste water from which the solid content has been removed by the solid-liquid separation device flows into the fluid to be treated before flowing into the ultraviolet irradiation device.
前記固液分離装置により固形分が除去された排水を、前記紫外線照射装置から排出された前記処理水に流入する配管を更に備えたことを特徴とする水処理システム。 The water treatment system according to claim 1,
A water treatment system, further comprising a pipe through which the waste water from which the solid content has been removed by the solid-liquid separation device flows into the treated water discharged from the ultraviolet irradiation device.
前記紫外線照射装置の下流側に設けられ、前記紫外線照射装置から排出された前記処理水に残留する固形分を除去する下流側の固液分離装置を更に備えたことを特徴とする水処理システム。 The water treatment system according to claim 1,
A water treatment system, further comprising a downstream solid-liquid separation device that is provided on the downstream side of the ultraviolet irradiation device and removes solids remaining in the treated water discharged from the ultraviolet irradiation device.
前記被処理流体が流入する容器内に、個別に保護管に収納された1本乃至複数本の紫外線ランプが配置され、前記容器内を流れる被処理流体に対し、前記紫外線ランプから紫外線を照射するとともに、前記被処理流体に含まれる固形分と処理水に分離し、前記固形分を含む排水と処理水を別々に排出する紫外線照射装置と、
前記紫外線照射装置の上流側に設けられ、被処理流体中の固形分を予め分離除去する前処理用の固液分離装置と
を備えたことを特徴とする水処理システム。 In a water treatment system that irradiates the fluid to be treated with ultraviolet rays for water purification treatment,
One or a plurality of ultraviolet lamps individually housed in a protective tube are arranged in the container into which the fluid to be treated flows, and the ultraviolet rays are irradiated from the ultraviolet lamp to the fluid to be treated flowing in the container. And an ultraviolet irradiation device that separates solids and treated water contained in the fluid to be treated, and separately discharges the waste water containing the solids and treated water,
A water treatment system comprising: a solid-liquid separation device for pretreatment that is provided on the upstream side of the ultraviolet irradiation device and separates and removes solids in the fluid to be treated in advance.
前記固液分離装置は、ろ過手段、膜分離手段、遠心分離手段、沈降分離手段、圧搾分離手段のうち、1つ以上の手段にて固液分離することを特徴とする水処理システム。 In the water treatment system according to any one of claims 1 to 5,
The said solid-liquid separation apparatus is a water treatment system characterized by carrying out solid-liquid separation by one or more means among a filtration means, a membrane separation means, a centrifugation means, a sedimentation separation means, and a pressing separation means.
前記紫外線照射装置を複数台設け、当該複数台の紫外線照射装置を互いに並列又は直列に接続し、前記固液分離装置は前記紫外線照射装置の台数よりも少ない台数だけ設けたことを特徴とする水処理システム。 In the water treatment system according to any one of claims 1 to 6,
A plurality of the ultraviolet irradiation devices are provided, the plurality of ultraviolet irradiation devices are connected in parallel or in series with each other, and the number of the solid-liquid separation devices is less than the number of the ultraviolet irradiation devices. Processing system.
前記紫外線照射装置から排出されて前記固液分離装置に流入する排水又は処理水に塩素系消毒剤を注入する消毒剤注入装置を更に備えたことを特徴とする水処理システム。 In the water treatment system according to any one of claims 1 to 7,
A water treatment system further comprising a disinfectant injection device for injecting a chlorine-based disinfectant into waste water or treated water discharged from the ultraviolet irradiation device and flowing into the solid-liquid separation device.
前記紫外線照射装置は、遠心分離を行うことにより、前記容器内を流れる被処理流体を当該被処理流体に含まれる固形分と処理水に分離することを特徴とする水処理システム In the water treatment system according to any one of claims 1 to 8,
The ultraviolet ray irradiation device separates the fluid to be treated flowing in the container into a solid content and treated water contained in the fluid to be treated by performing centrifugation.
前記紫外線照射装置は、円筒状の容器内部に、容器軸と平行、かつ、個別に保護管に収納された1本乃至複数本の紫外線ランプが配置され、前記容器内の上部から下部方向へ旋回しながら下降する被処理流体に対して前記紫外線ランプから紫外線を照射することを特徴とする水処理システム。 The water treatment system according to claim 9,
In the ultraviolet irradiation device, one or a plurality of ultraviolet lamps, which are parallel to the axis of the container and individually housed in a protective tube, are arranged inside a cylindrical container, and swivel from the top to the bottom in the container. A water treatment system characterized by irradiating ultraviolet rays from the ultraviolet lamp onto the fluid to be treated while descending.
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