JP2012187443A - Water treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水処理装置に関し、詳細には、水に含まれる有機物および生物的に分解困難な有機物を処理する技術に関する。 The present invention relates to a water treatment apparatus, and more particularly to a technique for treating organic substances contained in water and organic substances that are difficult to biodegrade.
従来、工場等の生産工程から排出される排水にはさまざまな成分が含まれており、近年ではこれらに対する処理技術が種々開発・応用され、環境への負荷の低減に役立っている。しかしながら、ある種の物質、特に生物分解が困難な有機化学物質(以下、「難分解性物質」と言う。)は通常の生物処理工程においても十分な分解がなされないため、そのまま公共水域に放流されることが多い。これらの難分解性物質は合成されたのもが大部分で、環境中に放出されると動植物に摂取されて体内濃縮を受け、更に、食物連鎖の結果ヒトの体内に蓄積し、健康被害を起こす可能性がある。そのため、例えば、特許文献1に記載のように、「生物分解」と「紫外線による酸化」を用いた水処理装置が提案されている。 Conventionally, various components are contained in wastewater discharged from production processes in factories and the like, and in recent years, various treatment technologies have been developed and applied to help reduce the burden on the environment. However, certain substances, especially organic chemical substances that are difficult to biodegrade (hereinafter referred to as “hard-degradable substances”) are not sufficiently decomposed even in normal biological treatment processes, so they are released into public waters as they are. Often done. Most of these persistent substances are synthesized, and when released into the environment, they are ingested by animals and plants and concentrated in the body, and as a result of the food chain, they can accumulate in the human body and cause health damage. There is sex. Therefore, for example, as described in Patent Document 1, a water treatment apparatus using “biodegradation” and “oxidation by ultraviolet rays” has been proposed.
また、水に含まれる不純物質の分離・分解技術には、従来、「沈殿・浮上」、「生物分解」、「活性炭吸着」、「化学的酸化」、及び「促進酸化」等が知られている。「沈殿・浮上」では、沈殿または浮上できるような比較的大きい粒子の分離は出来るが、溶解性の有機物は分離できない。また、「生物分解」では、好気的分解および嫌気的分解を行い、有機化合物の分解を行う。また、「活性炭吸着」では、活性炭により残留した有機物を吸着する。また、「化学的酸化」は、オゾン、塩素、過酸化水素などによる酸化分解であり、有機物の部分的な酸化が起きるものの、水(H2O)や二酸化炭素(CO2)までの分解は困難である。また、「促進酸化」は、オゾンと過酸化水素の組み合わせ、または紫外線と上記酸化剤を組み合わせてOHラジカルを発生させ有機物を分解する方法で、H2OやCO2までの分解が可能であり、通常の化学的酸化より更に強い酸化力を有する。 In addition, conventionally known technologies for separating and decomposing impurities contained in water include “precipitation / flotation”, “biodegradation”, “activated carbon adsorption”, “chemical oxidation”, and “promoted oxidation”. Yes. In “precipitation / floating”, relatively large particles that can settle or float can be separated, but soluble organic substances cannot be separated. In “biodegradation”, aerobic decomposition and anaerobic decomposition are performed to decompose organic compounds. In the “activated carbon adsorption”, residual organic substances are adsorbed by activated carbon. “Chemical oxidation” is oxidative decomposition by ozone, chlorine, hydrogen peroxide, etc., and partial oxidation of organic matter occurs, but decomposition to water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2 ) Have difficulty. “Promoted oxidation” is a method of decomposing organic matter by generating OH radicals by combining ozone and hydrogen peroxide, or by combining ultraviolet rays and the above oxidizing agents, and can decompose to H 2 O and CO 2 . It has a stronger oxidizing power than ordinary chemical oxidation.
しかしながら、上記の技術のうち、生物処理後に残留した分解困難な有機物ついては「活性炭吸着」または「化学的酸化」、「促進酸化」の処理が行われているが、設備費や維持費が高くなるという問題点があり、水処理装置の小型化やランニングコストの低減が望まれている。 However, among the above-mentioned technologies, “active carbon adsorption”, “chemical oxidation”, and “promoted oxidation” are performed on organic substances that remain after biological treatment and are difficult to decompose. However, equipment costs and maintenance costs increase. Therefore, it is desired to reduce the size of the water treatment device and reduce the running cost.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、生分解可能な有機物を完全に分解すること及び難分解性物質の分解を化学的な酸化と生物的な酸化分解との適切な組み合わせを実行できる水処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is capable of completely decomposing a biodegradable organic substance and appropriately decomposing a hardly decomposable substance between chemical oxidation and biological oxidative decomposition. It aims at providing the water treatment apparatus which can perform combination.
本発明の一態様に係る水処理装置は、被処理水を貯水する原水槽と、前記原水槽から供給される前記被処理水を生物分解及び濾過して第一処理水を得る濾過槽と、前記濾過槽で濾過された第一処理水を貯溜する第一水槽と、前記第一水槽から供給される前記第一処理水に紫外線による酸化処理を行い第二処理水を得る紫外線酸化部と、前記紫外線酸化部で酸化された前記第二処理水を活性炭で濾過して最終処理水を得る活性炭濾過部と、前記紫外線酸化部で酸化された第二処理水の一部を前記濾過槽へ戻す第一循環路とを備えたことを特徴とする。 A water treatment apparatus according to an aspect of the present invention includes a raw water tank for storing treated water, a filtration tank for biodegrading and filtering the treated water supplied from the raw water tank to obtain first treated water, A first water tank for storing the first treated water filtered in the filtration tank; and an ultraviolet oxidation unit for obtaining a second treated water by oxidizing the first treated water supplied from the first water tank with ultraviolet rays, An activated carbon filtration unit that obtains a final treated water by filtering the second treated water oxidized in the ultraviolet oxidation unit with activated carbon, and a part of the second treated water oxidized in the ultraviolet oxidation unit is returned to the filtration tank. And a first circulation path.
この水処理装置では、第一循環路の循環により、紫外線酸化部で部分的な酸化を受けた有機物が濾過槽に生息する微生物に分解される効果がある。 In this water treatment device, there is an effect that organic matter that has been partially oxidized in the ultraviolet oxidation section is decomposed into microorganisms that live in the filtration tank by circulation in the first circulation path.
また、上記水処理装置では、前記活性炭濾過部で濾過された最終処理水の一部を前記第一水槽へ戻す第二循環路を備えても良い。この場合には、第二循環路の循環により、残留する難分解性物質が比較的低濃度の場合に有効である。このことによる効果は以下の通りである。(1)活性炭濾過部の活性炭に吸着された有機物は活性炭内で増殖した微生物により分解される。(2)紫外線酸化部の酸化によって生成したOHラジカルにより活性炭に吸着された有機物がさらに酸化分解を受ける。第二循環路の循環を行うことにより、(1)(2)の効果が繰り返され有機物の分解が促進する。 Moreover, in the said water treatment apparatus, you may provide the 2nd circulation path which returns a part of final treated water filtered with the said activated carbon filtration part to said 1st water tank. In this case, it is effective when the remaining hardly decomposable substance has a relatively low concentration due to the circulation of the second circulation path. The effect by this is as follows. (1) The organic matter adsorbed on the activated carbon in the activated carbon filtration part is decomposed by microorganisms grown in the activated carbon. (2) The organic matter adsorbed on the activated carbon is further subjected to oxidative decomposition by OH radicals generated by oxidation of the ultraviolet oxidation portion. By circulating the second circulation path, the effects of (1) and (2) are repeated, and the decomposition of the organic matter is promoted.
また、上記水処理装置では、前記紫外線酸化部へ供給される前記第一処理水へ酸化剤を投入する酸化剤供給部を備えても良い。この場合には、紫外線酸化部で酸化剤と紫外線によって生成したOHラジカルにより活性炭に吸着された有機物がさらに酸化分解を受けることができる。 The water treatment apparatus may further include an oxidant supply unit that inputs an oxidant to the first treated water supplied to the ultraviolet oxidation unit. In this case, the organic matter adsorbed on the activated carbon by the OH radical generated by the oxidizing agent and the ultraviolet rays in the ultraviolet oxidation portion can be further subjected to oxidative decomposition.
また、上記水処理装置では、前記紫外線酸化部は前記第一処理水が注入される反応槽を備え、当該反応槽内に筒形の石英ジャケットを設け、前記石英ジャケット内に低圧水銀灯と外部から空気を供給する空気供給管とを設け、さらに、前記石英ジャケット内で低圧水銀灯と前記空気が接触して生成するオゾンを含有する空気を前記反応槽の下部から前記第一処理水に放出するオゾン化空気管を備えても良い。低圧水銀灯の発する主な紫外線は254nmであり、この場合には、さらに酸化剤と反応して、OHラジカルを生成する(このOHラジカルが有機物を分解する)。また、この低圧水銀灯は、185nmの紫外線も発し、この紫外線は酸素(空気)との接触によりオゾンを生成することができる。 In the water treatment apparatus, the ultraviolet oxidation unit includes a reaction tank into which the first treated water is injected, a cylindrical quartz jacket is provided in the reaction tank, and a low-pressure mercury lamp and an external device are provided in the quartz jacket. An air supply pipe for supplying air; and ozone that releases ozone containing ozone generated from contact between the low-pressure mercury lamp and the air in the quartz jacket from the lower part of the reaction tank to the first treated water A chemical air tube may be provided. The main ultraviolet ray emitted from the low-pressure mercury lamp is 254 nm, and in this case, it further reacts with an oxidizing agent to generate OH radicals (the OH radicals decompose organic substances). The low-pressure mercury lamp also emits 185 nm ultraviolet light, which can generate ozone by contact with oxygen (air).
以下、本発明の水処理装置の一実施形態である水処理装置1について、図面に基づいて説明する。先ず、図1を参照して、水処理装置1の構成を説明する。水処理装置1は、被処理水が貯水される原水槽2と、原水槽2から供給される被処理水を生物分解及び濾過して第一処理水を得る濾過槽3と、濾過槽3で濾過された第一処理水が貯水される第一水槽4と、第一水槽4とから供給される第一処理水を紫外線で酸化する紫外線酸化搭5と、紫外線酸化搭5で酸化された第二処理水を活性炭で濾過する活性炭搭6(活性炭濾過部に相当)と、活性炭搭6で濾過された最終処理水を貯水する処理水槽7と、酸化剤を供給する酸化剤供給部62とを備えている。
Hereinafter, the water treatment apparatus 1 which is one Embodiment of the water treatment apparatus of this invention is demonstrated based on drawing. First, the configuration of the water treatment apparatus 1 will be described with reference to FIG. The water treatment apparatus 1 includes a
また、原水槽2と濾過槽3とは第一給水管21により接続され、第一給水管21には、原水槽2から濾過槽3へ被処理水を送る第一ポンプ22が設けられている。また、濾過槽3と第一水槽4とは第二給水管33により接続され、第二給水管33には、第二ポンプ34が設けられている。また、第一水槽4と紫外線酸化搭5とは、第三給水管41により接続され、第三給水管41には、第三ポンプ42が設けられている。
Moreover, the raw |
紫外線酸化搭5には、第四給水管51が接続され、第四給水管51は、途中から第五給水管52と第六給水管53とに分岐し、第五給水管52の先は濾過槽3に接続され、第六給水管53の先は活性炭搭6に接続されている。また、第五給水管52には、バルブ54が設けられ、第六給水管53にもバルブ55が設けられている。第四給水管51と第五給水管52とバルブ54とで第一循環路を構成する。
A fourth
活性炭搭6には、第七給水管56が接続され、第七給水管56は、途中から第八給水管57と第九給水管58とに分岐し、第八給水管57の先は第一水槽4に接続され、第九給水管58の先は処理水槽7に接続されている。また、第八給水管57には、バルブ59が設けられ、第九給水管58にもバルブ60が設けられている。第七給水管56と第八給水管57とバルブ59とで第二循環路を構成する。また、酸化剤供給部62には酸化剤供給管63が接続され、酸化剤供給部62に内蔵された酸化剤が第三給水管41に供給されて紫外線酸化搭5に送り込まれるようになっている。
A seventh
次に、上記各構成の詳細を説明する。原水槽2は、被処理水である原水の供給源(図示せず)に接続され、原水を貯水する。原水槽2に貯水された原水は第一ポンプ22により第一給水管21を介して濾過槽3へ送られる。
Next, details of each of the above-described configurations will be described. The
濾過槽3は、第一給水管21を介して原水槽2の下流側に接続されている。濾過槽3は、工場排水等の原水に対して、化学的な酸化処理を行うための前処理である生物処理を行う。具体的には、被処理水である原水に含まれる難分解性物質を処理するには、まず生物的に分解可能な成分を効率よく分解する必要がある。有機物を効率よくかつ低コストで分解するには、まず生分解可能な有機物を生物分解反応においてほぼ完全に分解することが重要である。なぜなら、他の分解方法に比べて生物分解法が最もランニングコストが低いからである。
The
図1に示すように、濾過槽3の底には散気管32が設けられ、散気管32は図示外の空気ポンプから供給される空気を排出して濾過槽3内を攪拌する。また、濾過槽3内には、濾過膜ユニット31が設けられ、濾過膜ユニット31で濾過された第一処理水が第二給水管33を介して第二ポンプ34により第一水槽4へ送られる。尚、濾過膜ユニット31は、膜分離活性汚泥法(MBR;メンブレン・バイオ・リアクター)により生物処理を行う。従って、濾過槽3は、生物反応槽と濾過槽を兼ねている。濾過槽3内で、十分に分解した排水を、濾過槽3に浸漬した濾過膜ユニット31で濾過する。濾過膜ユニット31の濾過膜は1μm以下の孔径を持っており、濾過槽3で生成した生物汚泥や懸濁物質を完全に分離する。このため、濾過槽3内には高濃度の汚泥が蓄積され、それに比例して高濃度の微生物が保持される。そのぶん生分解反応が促進され高度に生分解された透明な濾過水が得られる。また、濾過膜ユニット31において完全に懸濁物質が分離されるので通常の活性汚泥法のように沈殿処理が不要である。また、濾過槽3には、第五給水管52が接続され、紫外線酸化搭5で酸化された第二処理水の一部が還流される。
As shown in FIG. 1, an
第一水槽4は、濾過槽3で生物処理された第一処理水を貯水すると共に、活性炭搭6で濾過された最終処理水の一部が還流される。紫外線酸化搭5では、濾過槽3で生物処理された第一処理水に対して化学的な酸化を行う。
The first water tank 4 stores the first treated water biologically treated in the
紫外線酸化搭5での酸化処理の一例を以下に説明する。難分解性物質を分解するには化学的な酸化が必要であるが、これらの物質が酸化される時、分子形状のままでの酸化から分子の切断が起こり、ついにはH2OとCO2までに分解される。このことを、難分解性物質の一つであるエチレングリコールを例にとって説明する。エチレングリコールの酸化分解は次のような順序でH2OとCO2 に分解される。
OHCH2−CH2OH +O2 → 2HCOOH+O2 → 2H2O+2CO2
An example of the oxidation treatment in the
OHCH 2 —CH 2 OH + O 2 → 2HCOOH + O 2 → 2H 2 O + 2CO 2
しかしながら、化学的な酸化によってH2O、CO2まで分解するには多量の酸化剤とエネルギーが必要である。上記の反応式からもわかるように、有機物の酸化は分子内酸化を経て−COOH基を持つカルボン酸、すなわち有機酸を生成する。通常の有機酸が生体内で容易に分解することを考えれば、化学的酸化によってH2O、CO2までの完全な酸化を行わずとも、その中間体までの酸化を行い、そのあと生物分解を行うのがランニングコストを低く出来ることは自明である。このことより、難分解性物質の分解には、化学的な酸化と生物的な酸化分解の適切な組み合わせが重要である。 However, a large amount of oxidant and energy are required to decompose to H 2 O and CO 2 by chemical oxidation. As can be seen from the above reaction formula, the oxidation of the organic substance undergoes intramolecular oxidation to generate a carboxylic acid having a —COOH group, that is, an organic acid. Considering that ordinary organic acids can be easily decomposed in vivo, chemical oxidation does not completely oxidize H 2 O and CO 2 , but also oxidizes the intermediate and then biodegrades. Obviously, running can reduce running costs. Therefore, an appropriate combination of chemical oxidation and biological oxidative decomposition is important for the decomposition of a hardly decomposable substance.
第一水槽4に貯水された第一処理水は第三ポンプ42で吸引され、酸化剤供給部62から酸化剤供給管63を介して送られる酸化剤が加えられて、紫外線酸化搭5へ送られる。このとき加えられる酸化剤の一例としては、オゾン、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウムがある。酸化剤の添加方法については、酸化剤の種類により異なり、以下のようになる。
The first treated water stored in the first water tank 4 is sucked by the
オゾンの場合は、オゾンがガス体であるので、第三ポンプ42後の第三給水管41にエジェクター(図示外)を設け、これによって生ずる負圧を利用して吸引させる方法、または、紫外線酸化搭5内に、散気管を配しこれより紫外線酸化搭5内にオゾンを供給する方法が考えられる。これらの方法は気体の供給であるので紫外線酸化搭5での気液混合により攪拌効果が十分にできる。
In the case of ozone, since ozone is a gas body, an ejector (not shown) is provided in the third
一方、過酸化水素や次亜塩素酸ナトリウムの場合は液体であるので紫外線酸化搭5内で十分な混合がなされない可能性がある。このことを解決する手段として以下のように二つの方法が考えられる。第一の方法としては、紫外線酸化搭5の底部に散気管を設けこれより空気を供給し槽内を攪拌する方法が考えられる。
On the other hand, since hydrogen peroxide and sodium hypochlorite are liquids, there is a possibility that sufficient mixing is not performed in the
第二の方法としては以下の方法が考えられる。図2に示すように、紫外線酸化搭5は、円筒形の密閉された反応筒70(反応槽に相当)の上部に第三給水管41が接続され第一処理水が注入され、反応筒70の下部に酸化された第二処理水が排出される第四給水管51が接続されている。また、紫外線酸化搭5の内に円筒形の石英ジャケット71を設けて、当該石英ジャケット71内に放電管73と空気供給管72を設け、放電管73には電源76を接続し、空気供給管72には、上部72Aから空気を供給し、放電管73の下方から空気を吐き出す。放電管73と接触して生成するオゾンを含有する空気(図2に示す矢印)をオゾン化空気管74により、紫外線酸化搭5の下部に設けた散気管75から反応筒70内に放出して拡散する。この方法は、特に185nmの紫外線を発する低圧水銀灯を用いる場合に有効である。
The following method can be considered as the second method. As shown in FIG. 2, the
尚、放電管73の一例としては、低圧水銀灯を用いる。この低圧水銀灯の発する主な紫外線は254nmであり、この波長には殺菌効果があり、さらに酸化剤と反応して、OHラジカルを生成する(このOHラジカルが有機物を分解する)。また、この低圧水銀灯は、185nmの紫外線も発し、この紫外線は酸素(空気)との接触によりオゾンを生成する。従って、石英ジャケット71内でオゾン化された空気をオゾン化空気管74により取り出し、これを紫外線酸化搭5の反応筒70内に吹き込むことにより撹拌効果を与え、かつOHラジカルを発生させ酸化を助けることができる。
As an example of the
次に、活性炭搭6について説明する。活性炭搭6内には、第二処理水を濾過して最終処理水にする活性炭が充填されている。また、活性炭搭6には、第二処理水を流入する第六給水管53と、最終処理水が流出する第七給水管56が接続されているが、通常は、図1に示すように、活性炭搭6の上部に第六給水管53を接続し、下部に第七給水管56を接続して、活性炭搭6の上から下へ第二処理水を流入させる。この場合には、前段の紫外線酸化搭5でオゾンや空気との接触で残ったガスが活性炭内に蓄積する。これを取り除くために定期的な逆流洗浄を行う。一方、活性炭搭6の下部に第六給水管53を接続し、上部に第七給水管56を接続して、活性炭搭6の下から上へ第二処理水を流入させるようにしても良い。この場合には、活性炭搭6内の活性炭層が流動状態になるので、活性炭層内にガスが蓄積しないため逆流洗浄の必要がない。
Next, the activated carbon tower 6 will be described. The activated carbon tower 6 is filled with activated carbon that filters the second treated water into final treated water. Further, the activated carbon tower 6 is connected to a sixth
次に、本発明のポイントを説明する。紫外線酸化搭5における酸化剤と紫外線による酸化処理の方法は、酸化剤量と紫外線ランプ本数を多くし滞留時間を長くとれば有機物の殆どをH2O、CO2まで分解できるが、設備コストやランニングコストの増大で実用化が困難である。このことを解決する手段として、本実施の形態の水処理装置1では、以下のような方法を講ずる。先ず、図1に示すように紫外線酸化搭5で酸化処理された第二処理水の一部または大部分を第四給水管51、バルブ54及び第五給水管52(第一循環路)により濾過槽3へ戻すようにする。この循環により、紫外線酸化搭5で部分的な酸化を受けた有機物が濾過槽3に生息する微生物に分解される効果がある。この方法は、残留する難分解性物質が比較的濃度の高い場合に有効である。難分解性物質が紫外線酸化により部分的な酸化を受けると生分解性が向上するため、微生物量の多い濾過槽3へ返送して分解するものである。
Next, the points of the present invention will be described. The method of oxidizing treatment with an oxidant and ultraviolet rays in the
また、図1に示すように、活性炭搭6から排出される最終処理水の一部または大部分を第七給水管56、バルブ59及び第八給水管57により、第一水槽4に戻すようにする(第二循環路)。この場合には、残留する難分解性物質が比較的低濃度の場合に有効である。このことによる効果は以下の通りである。
(1)活性炭に吸着された有機物は活性炭内で増殖した微生物により分解される。
(2)酸化剤と紫外線によって生成したOHラジカルにより活性炭に吸着された有機物がさらに酸化分解を受ける。
(3)循環を行うことにより、(1)(2)の効果が繰り返され有機物の分解が促進する。これらの効果により有機物分解と共に活性炭そのものの再生が起きるため、吸着容量が増大し活性炭の寿命が著しく延びる。
Further, as shown in FIG. 1, part or most of the final treated water discharged from the activated carbon tower 6 is returned to the first water tank 4 by the seventh
(1) The organic matter adsorbed on the activated carbon is decomposed by microorganisms grown in the activated carbon.
(2) The organic matter adsorbed on the activated carbon by the OH radical generated by the oxidizing agent and ultraviolet rays is further subjected to oxidative decomposition.
(3) By performing the circulation, the effects of (1) and (2) are repeated, and the decomposition of the organic matter is promoted. Because of these effects, the activated carbon itself is regenerated along with the decomposition of organic matter, so that the adsorption capacity is increased and the life of the activated carbon is remarkably extended.
上記2種類の循環は、残留有機物が多ければ多いほど原水流入に対する循環比を大きくする必要があるが、通常は1:1〜1:10の範囲が好ましい。尤も、流入水の有機物濃度が極めて低い時は循環を行う必要がない。尚、循環比の調整は、第二処理水の濾過槽3への循環はバルブ54及びバルブ55の開度の割合を変えることにより行う。また、最終処理水の第一水槽4への循環はバルブ59及びバルブ60の開度の割合を変えることにより行う。バルブ54及びバルブ55の開度の調整による第五給水管52への流量:第六給水管53への流量比は、一例として、9:1〜0:10程度の範囲で残留有機物の量に応じて調整すれば良い。また、バルブ59及びバルブ60の開度の調整による第八給水管57への流量:第九給水管58への流量比は、一例として、5:1〜0:5程度の範囲で残留有機物の量に応じて調整すれば良い。
In the above two types of circulation, it is necessary to increase the circulation ratio with respect to the raw water inflow as the amount of residual organic matter increases, but a range of 1: 1 to 1:10 is usually preferable. However, there is no need to circulate when the organic concentration of the influent water is very low. The circulation ratio is adjusted by circulating the second treated water to the
次に、上記水処理装置1を使用した実験結果を表1として説明する。難分解性物質としては、ジエチレングリコールを使用した。
(1)処理条件
・原水組成:ジエチレングリコール200ppm水溶液、pH約6、TOC(有機炭素、Total Organic Carbon)45ppm
・通水条件:10L/h
・濾過槽3:250L、活性汚泥が約5000ppmに保たれている。濾過面積0.5m2
・紫外線酸化搭5:容量5L、40W低圧水銀灯
・活性炭搭6:活性炭充填量10L
・酸化剤:オゾン、注入量100ppm
Next, the experimental result using the said water treatment apparatus 1 is demonstrated as Table 1. FIG. Diethylene glycol was used as the hardly decomposable substance.
(1) Treatment conditions and raw water composition: 200 ppm diethylene glycol aqueous solution, pH of about 6, TOC (Total Organic Carbon) 45 ppm
・ Water flow conditions: 10L / h
-Filtration tank 3: 250 L, activated sludge is kept at about 5000 ppm. Filtration area 0.5m 2
・ UV oxidation tower 5: Capacity 5L, 40W low-pressure mercury lamp ・ Activated carbon tower 6: Activated carbon filling 10L
・ Oxidizing agent: ozone, injection amount 100ppm
(2)処理結果
酸化剤のあるなし、循環のあるなしについて比較した結果を示す。
但し、第一循環路(循環(1))、第二循環路(循環(2))とも循環水量は40L/hであった。
However, the amount of circulating water in both the first circulation path (circulation (1)) and the second circulation path (circulation (2)) was 40 L / h.
以上の構成を有する水処理装置1によれば、以下の効果を奏する。即ち、紫外線酸化後の処理水は難分解性有機物が部分的な酸化を受けるだけで、H2OとCO2 までには分解されず、生分解が可能な状態になっている場合が大部分なので、これを濾過槽3(活性汚泥槽)へ返送して生物分解するのがコスト上メリットがある。一方、活性炭搭6で分解する場合は、活性炭内に棲息する微生物量に限界があるので出来るだけ低い濃度の排水に適する。微生物による分解は溶存酸素を必要とするので、常温での溶存酸素は約10ppmであることから、この濃度の酸素が消費される範囲内の有機物濃度が適当である。 According to the water treatment apparatus 1 having the above configuration, the following effects are obtained. In other words, the treated water after UV oxidation is mostly in a state in which biodegradation is possible without being decomposed to H 2 O and CO 2 only by partial oxidation of the hardly decomposable organic matter. Therefore, there is a cost merit in returning this to the filtration tank 3 (activated sludge tank) and biodegrading. On the other hand, when decomposing with the activated carbon tower 6, there is a limit to the amount of microorganisms living in the activated carbon, so it is suitable for drainage with as low a concentration as possible. Since decomposition by microorganisms requires dissolved oxygen, the dissolved oxygen at room temperature is about 10 ppm. Therefore, the organic substance concentration within the range in which this concentration of oxygen is consumed is appropriate.
尚、本発明の水処理装置は上記実施形態に限らず、各種の変形が可能なことは言うまでもない。例えば、pHの調整は以下のようにすれば良い。有機物の分解が進行するとpHが変化する。炭水化物が酸化されると有機物を生成するためpHが下がる。一方アミン類はアンモニアを遊離するのでpHが上昇する。従って、濾過槽3や活性炭搭6では、生物分解が進行しているので、pHは中性付近に調整する。
In addition, it cannot be overemphasized that the water treatment apparatus of this invention is not restricted to the said embodiment, Various deformation | transformation are possible. For example, the pH may be adjusted as follows. The pH changes as the decomposition of organic matter proceeds. When carbohydrates are oxidized, organic substances are produced, which lowers the pH. On the other hand, since amines liberate ammonia, the pH rises. Therefore, in the
また、紫外線酸化搭5の後に気液分離を行うようにしても良い。オゾンなどの気体を吹き込んだ状態で、そのまま活性炭搭6へ流入させると、上向流型の活性炭搭6では、気泡により活性炭が浮遊、混和し系外に流出する場合がある。一方、下向流の場合でも活性炭搭6内に気泡が蓄積し、急激な濾過圧差圧の上昇が起きる場合がある。従って、紫外線酸化搭5の後の第四給水管51に気液分離機構を設けて、液体のみ活性炭搭6へ流入させるようにしても良い。また、反応筒70や石英ジャケット71は、必ずしも円筒形に限られず、反応筒70や石英ジャケット71は角型の筒等でも良い。
Further, gas-liquid separation may be performed after the
1 水処理装置
2 原水槽
3 濾過槽
4 第一水槽
5 紫外線酸化搭(紫外線酸化部)
6 活性炭搭(活性炭濾過部)
7 処理水槽
21 第一給水管
22 第一ポンプ
31 濾過膜ユニット
32 散気管
33 第二給水管
34 第二ポンプ
41 第三給水管
42 第三ポンプ
51 第四給水管
52 第五給水管
53 第六給水管
54 バルブ
55 バルブ
56 第七給水管
57 第八給水管
58 第九給水管
59 バルブ
60 バルブ
62 酸化剤供給部
63 酸化剤供給管
70 反応筒
71 石英ジャケット
73 放電管
74 オゾン化空気管
75 散気管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
6 Activated carbon tower (activated carbon filtration part)
7 treated
Claims (4)
前記原水槽から供給される前記被処理水を生物分解及び濾過して第一処理水を得る濾過槽と、
前記濾過槽で濾過された第一処理水を貯溜する第一水槽と、
前記第一水槽から供給される前記第一処理水に紫外線による酸化処理を行い第二処理水を得る紫外線酸化部と、
前記紫外線酸化部で酸化された前記第二処理水を活性炭で濾過して最終処理水を得る活性炭濾過部と、
前記紫外線酸化部で酸化された第二処理水の一部を前記濾過槽へ戻す第一循環路と
を備えたことを特徴とする水処理装置。 A raw water tank for storing treated water;
A filtration tank for biodegrading and filtering the treated water supplied from the raw water tank to obtain first treated water;
A first water tank for storing the first treated water filtered in the filtration tank;
An ultraviolet oxidation unit that obtains second treated water by subjecting the first treated water supplied from the first water tank to oxidation treatment with ultraviolet rays;
An activated carbon filtration unit that obtains a final treated water by filtering the second treated water oxidized by the ultraviolet oxidation unit with activated carbon;
A water treatment apparatus comprising: a first circulation path for returning a part of the second treated water oxidized in the ultraviolet oxidation unit to the filtration tank.
前記第一処理水が注入される反応槽を備え、
当該反応槽内に筒形の石英ジャケットを設け、
前記石英ジャケット内に低圧水銀灯と外部から空気を供給する空気供給管とを設け、
さらに、前記石英ジャケット内で低圧水銀灯と前記空気が接触して生成するオゾンを含有する空気を前記反応槽の下部から前記第一処理水に放出するオゾン化空気管を備えたことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の水処理装置。 The ultraviolet oxidation part is
Comprising a reaction tank into which the first treated water is injected;
A cylindrical quartz jacket is provided in the reaction vessel,
A low-pressure mercury lamp and an air supply pipe for supplying air from the outside are provided in the quartz jacket,
Furthermore, an ozonized air pipe is provided that discharges air containing ozone generated by contact between the low-pressure mercury lamp and the air in the quartz jacket from the lower part of the reaction tank to the first treated water. The water treatment apparatus in any one of Claims 1-3.
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