JP2020032317A - Final treatment device of wastewater containing high concentration of persistent organic matter and system using the device and final treatment method of wastewater containing high concentration of persistent organic matter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オゾンガス含有マイクロバブル(以下、「オゾンマイクロバブル」とする。)及び/又はオゾンガス含有ナノバブル(以下、「オゾンナノバブル」とする。)を含む水を利用した高濃度難分解性有機物の排水の最終処理装置、該装置を使用したシステム並びに高濃度難分解性有機物の排水の最終処理方法に関する。 The present invention provides a method for producing a high-concentration hardly decomposable organic substance using water containing ozone gas-containing microbubbles (hereinafter referred to as “ozone microbubbles”) and / or ozone gas-containing nanobubbles (hereinafter referred to as “ozone nanobubbles”). The present invention relates to a final treatment device for wastewater, a system using the device, and a final treatment method for wastewater of high-concentration hardly decomposable organic matter.
オゾンは、フッ素に次ぐ強力な酸化力を有しており、医療、食品、農業、畜産、半導体製品の洗浄などの分野において、殺菌、ウィルスの不活化、脱臭、脱色、有機物の除去などに用いられることが一般的によく知られている。更に、先に述べた分野だけでなく、産業、農業、生活などの排水処理分野においても、オゾンが用いられることが知られている。 Ozone has the strongest oxidizing power next to fluorine, and is used for sterilization, inactivation of viruses, deodorization, decolorization, removal of organic substances, etc. in the fields of medicine, food, agriculture, livestock, and cleaning of semiconductor products. It is generally well known that Further, it is known that ozone is used not only in the fields described above but also in the fields of wastewater treatment such as industry, agriculture, and living.
排水処理分野において、オゾンを使用する利点としては、金属の酸化処理だけでなく、先に述べたように有機物の酸化処理が可能であることがあげられる。例えばその性質を利用した、含有機物排水処理の方法及びシステムが、特許第3468414号公報(特許文献1)に開示されている。 An advantage of using ozone in the field of wastewater treatment is that not only oxidation treatment of metals but also oxidation treatment of organic substances can be performed as described above. For example, Japanese Patent No. 3468414 (Patent Document 1) discloses a method and a system for wastewater treatment of contained equipment utilizing the property.
特許文献1に記載の方法及びシステムは、有機物や難分解性物質を含む排水を、2段階の負圧型分離槽でオゾン処理し、オゾン処理された後に、更に微生物曝気及び沈殿分離をして処理するというものである。負圧型分離槽でオゾン処理をする際、即ち排水とオゾンを気液凝縮混合させる際に、渦流を用いて効率よくオゾン処理をするというものである。 The method and system described in Patent Document 1 treats wastewater containing organic substances and hardly decomposable substances by ozone treatment in a two-stage negative pressure type separation tank, and after ozone treatment, further performs aeration of microorganisms and sedimentation separation. It is to do. When ozone treatment is performed in a negative pressure type separation tank, that is, when wastewater and ozone are gas-liquid condensed and mixed, the ozone treatment is efficiently performed using a vortex.
しかしながら、特許文献1に記載の方法やシステムでは、排水をオゾン処理したとしても殺菌は十分であるが、難分解性物質はあくまで難分解性から易分解性の物質になるというのみで、最終的には微生物曝気や沈殿分離に依存する。また、BOD(生物化学的酸素要求量)やCOD(化学的酸素要求量)の値が大きい排水、即ち高濃度の有機物を含む排水が処理できるかどうかは不明である。 However, in the method and system described in Patent Literature 1, even if the wastewater is treated with ozone, sterilization is sufficient, but the hardly decomposable substance is changed from hardly decomposable to easily decomposable. Depends on microbial aeration and sedimentation. It is not known whether wastewater having a large BOD (biochemical oxygen demand) or COD (chemical oxygen demand) value, that is, wastewater containing a high concentration of organic matter can be treated.
ここで、オゾンを用いて排水処理をする際、排水内にオゾンガスを含有させた数十〜数百μmオーダーの微小気泡(マイクロバブル)及び/又はオゾンガスを含有させた数十〜数百nmオーダーの気泡(ナノバブル)とし、該マイクロバブル及び/又はナノバブルの吸着能を利用した排水内の有機物を処理する方法が、例えば特開2012−106211号公報(特許文献2)、特開2012−106212号公報(特許文献3)、特開2012−106213号公報(特許文献4)に開示されている。特許文献2に記載の方法は、高分子量(分子量1万以上)の有機物系微小固体物質を取り除くことにより、後の排水処理を効率良く行うことを可能にした排水の前処理方法である。また、特許文献3に記載の方法は、排水中の有機物をオゾンマイクロバブルと、オゾンマイクロバブルの強制圧壊によって生じたフリーラジカルにより分解させると共に、無機系凝集剤で更に処理することによって無害化した沈殿として析出させて排水処理を行うというものである。また、特許文献4に記載の方法は、例えば特許文献3に記載の方法で処理しきれなかった最終残存有機物、即ち有機物系微小固体物質を、オゾンマイクロバブル及び/又はオゾンナノバブルと共に、活性炭を通過させることにより処理するというものである。そして、特許文献2乃至4に記載の方法は、COD値が1000mg/L以上という比較的高濃度の排水に対して有効である。 Here, when performing wastewater treatment using ozone, microbubbles (microbubbles) in the order of tens to hundreds of μm containing ozone gas in the wastewater and / or tens to hundreds of nm in order to contain ozone gas are included. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-106212 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-106212 disclose a method of treating organic matter in wastewater using the adsorbability of the microbubbles and / or nanobubbles. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-106213 (Patent Document 4). The method described in Patent Literature 2 is a wastewater pretreatment method that enables efficient subsequent wastewater treatment by removing high molecular weight (molecular weight 10,000 or more) organic fine solid substances. Further, the method described in Patent Document 3 decomposes organic substances in wastewater by ozone microbubbles and free radicals generated by forced crushing of ozone microbubbles, and renders them harmless by further processing with an inorganic coagulant. The wastewater is treated by precipitation as sediment. In addition, the method described in Patent Document 4 passes, for example, the final residual organic matter that cannot be completely treated by the method described in Patent Document 3, that is, an organic fine solid substance, together with ozone microbubbles and / or ozone nanobubbles through activated carbon. That is, it is processed. The methods described in Patent Documents 2 to 4 are effective for wastewater having a relatively high concentration of COD value of 1000 mg / L or more.
しかしながら、特許文献1に記載の方法やシステムでは、先に述べたように、難分解性物質はあくまで難分解性から易分解性になるというのみで、最終的には微生物曝気や沈殿分離に依存する。また、難分解性物質として、例えばアクリル系排水、ガラス系排水、アルデヒド系排水などを分解可能かどうかは不明であり、更には高濃度の難分解性物質含有の排水を処理可能かどうかも不明である。 However, according to the method and system described in Patent Literature 1, as described above, only a substance that is hardly degradable is changed from a hardly degradable substance to a readily decomposable substance. I do. In addition, it is unknown whether it is possible to decompose acrylic wastewater, glass wastewater, aldehyde wastewater, etc. as hardly decomposable substances, and it is also unknown whether it is possible to treat wastewater containing high concentrations of hardly decomposable substances. It is.
また、特許文献2においては、あくまで排水処理の前処理方法ということを考慮すると、有機物が完全に処理されるわけではない。そして、特許文献2の方法では泡沫分離を用いるため、泡沫を効率よく発生できれば良いが、泡沫の発生が確認されない或いは泡沫に有機物が移動しないということも考えられる。 Further, in Patent Document 2, the organic matter is not completely treated in view of the pretreatment method of the wastewater treatment. In the method of Patent Document 2, since the foam separation is used, it is sufficient that the foam can be efficiently generated. However, it is conceivable that the generation of the foam is not confirmed or the organic matter does not move to the foam.
また、特許文献3においては、浮遊物を取り除いてからでないと排水内の有機物の処理がしにくいといったことや、オゾンマイクロバブル及び/又はオゾンナノバブルだけでなく凝集剤に頼らないとCODが削減しないといった点が懸念事項である。特許文献4においては、あくまで高分子量(分子量1万以上)の有機物系微小固体物質を対象としているため、先に述べたアクリル系やガラス系などの難分解性物質が分解できるかどうかが不明であること、並びに触媒として用いる活性炭については逆洗工程が水(マイクロバブル及び/又はナノバブル含有水は除く。)で行われているため、活性炭の寿命が短くなることなどがある。もし、有機物系微小固体物質以外の有機物をオゾンと活性炭触媒下で反応させることが可能であるとしても、低濃度(40〜100mg/L)のCOD値にしなくては吸着が優先されてしまい、触媒反応は起こらなくなる可能性があった。 Further, in Patent Document 3, it is difficult to treat organic matter in wastewater without removing suspended matters, and COD is not reduced without relying not only on ozone microbubbles and / or ozone nanobubbles but also on a coagulant. These are concerns. Patent Literature 4 is directed to a high-molecular-weight (molecular weight of 10,000 or more) organic substance-based minute solid substance, and it is unclear whether the above-mentioned hard-to-decompose substances such as acrylic and glass-based substances can be decomposed. In addition, as for the activated carbon used as a catalyst, since the backwashing step is performed with water (excluding water containing microbubbles and / or nanobubbles), the life of the activated carbon may be shortened. Even if it is possible to react organic substances other than organic substance-based micro solid substances with ozone under an activated carbon catalyst, adsorption is prioritized unless the COD value is low (40-100 mg / L), Catalytic reactions could no longer occur.
また、特許文献2乃至4にはあらゆる有機物の処理が可能である旨の記載があるが、これらの文献に記載の技術を組み合わせた場合、有機物系微小固体物質の除去は可能であっても、アクリル系排水、ガラス系排水、アルデヒド系排水など難分解性物質や、更に硫酸アンモニウムやアンモニア性、亜硝酸性、又は硝酸性態窒素などの窒素態固定物が処理できるかどうかは不明である。 In addition, Patent Documents 2 to 4 disclose that all kinds of organic substances can be treated. However, when the techniques described in these documents are combined, even if organic substance-based minute solid substances can be removed, It is unknown whether it is possible to treat hardly decomposable substances such as acrylic wastewater, glass wastewater, and aldehyde wastewater, and nitrogenous fixed substances such as ammonium sulfate, ammoniacal, nitrite, or nitrate nitrogen.
そこで、上述したような実情に鑑み、本発明では、難分解性有機物や更には硫酸アンモニウムやアンモニア性、亜硝酸性、又は硝酸性態窒素などの窒素態固定物の処理を可能にし、且つランニングコストがかからない、オゾンマイクロバブル及び/又はオゾンナノバブルを利用した高濃度難分解性有機物の排水最終処理装置及び該装置を使用したシステム並びに高濃度難分解性有機物の排水最終処理方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above-described circumstances, the present invention enables the treatment of hardly decomposable organic substances and further nitrogen-fixed substances such as ammonium sulfate, ammoniacal, nitrite, or nitrate nitrogen, and has a low running cost. It is an object of the present invention to provide a high-concentration hard-to-decomposable organic matter wastewater final treatment apparatus using ozone microbubbles and / or ozone nanobubbles, a system using the apparatus, and a high-concentration hard-to-decompose organic matter wastewater final treatment method. And
本発明に係る排水最終処理装置の目的は、オゾン発生装置、オゾン分解反応装置及びオゾン触媒反応装置を具備する高濃度難分解性有機物の排水最終処理装置であって、前記オゾン分解反応装置は、オゾン分解反応槽、原水導入口、第1マイクロバブル発生装置、エゼクタポンプ、第1変圧塔、第1循環ポンプ及び第1活性炭塔を具備し、前記オゾン触媒反応装置は、オゾン触媒分解槽、第2マイクロバブル発生装置、第2循環ポンプ、第2変圧塔、第3循環ポンプ及び第2活性炭塔を具備し、前記オゾン発生装置は、オゾンガス供給管により、前記エゼクタポンプ、前記第1マイクロバブル発生装置及び前記第2マイクロバブル発生装置に連結し、前記オゾン分解反応槽及び前記オゾン触媒分解槽は、越流管により連結され、前記オゾン触媒分解槽の内部には、第1活性炭層及び第2活性炭層が配設され、且つ逆洗水吹出口が設けられている特徴とすることで、効果的に達成される。 The purpose of the waste water final treatment device according to the present invention is an ozone generation device, an ozone decomposition reaction device and a high concentration hardly decomposable organic matter waste water final treatment device equipped with an ozone catalyst reaction device, wherein the ozone decomposition reaction device, An ozone decomposition reaction tank, a raw water inlet, a first microbubble generator, an ejector pump, a first transformer, a first circulation pump, and a first activated carbon tower are provided. The ozone generator includes a microbubble generator, a second circulation pump, a second transformer, a third circulation pump, and a second activated carbon tower. And the ozone decomposition reaction tank and the ozone catalyst decomposition tank are connected by an overflow pipe, and are connected to the ozone catalyst. Inside the decomposition tank, the first activated carbon layer and the second activated carbon layer is disposed, and that characterized the backwash water outlet is provided, is effectively achieved.
本発明に係る排水最終処理装置はまた、前記第1変圧塔は、複数の管を通じて、オゾンマイクロバブルを含有する排水原水を前記オゾン分解反応槽との間で循環させるように設置されることにより、或いは前記第1変圧塔は、内部にパンチング板が設置されることにより、或いは前記第1変圧塔は、内部にオリフィスが設置されることにより、或いは前記第1活性炭塔は、複数の管を通じて、オゾンガス、オゾンマイクロバブル及び/又はオゾンナノバブルを含有する排水原水を前記オゾン分解反応槽との間で循環させるように設置されることにより、或いは前記第2変圧塔は、複数の管を通じて、オゾンマイクロバブルを含有する排水原水を前記オゾン触媒反応槽との間で循環させるように設置されることにより、或いは前記第2変圧塔は、内部にパンチング板が設置されることにより、或いは前記第2変圧塔は、内部にオリフィスが設置されることにより、或いは前記第2活性炭塔は、複数の管を通じて、オゾンガス、オゾンマイクロバブル及び/又はオゾンナノバブルを含有する排水原水を前記オゾン触媒反応槽との間で循環させるように設置されることにより、或いは前記第1活性炭塔及び前記第2活性炭塔に充填される活性炭は、粒状活性炭であり、該活性炭の直径は、1〜2mmであることにより、或いは前記第1活性炭層に充填する活性炭は、直径が6〜7mmであるペレット型活性炭であり、並びに前記第2活性炭層に充填する活性炭は、直径が3〜4mmであるペレット型活性炭であることにより、或いは更にもう1つの前記オゾン分解反応装置及び凝集沈殿槽を具備することにより、より効果的に達成される。 In the wastewater final treatment apparatus according to the present invention, the first transformer is installed so as to circulate raw wastewater containing ozone microbubbles between the ozone decomposition reaction tank through a plurality of pipes. Alternatively, the first transformer tower is provided with a punching plate inside, or the first transformer tower is provided with an orifice inside, or the first activated carbon tower is provided with a plurality of pipes. , Ozone gas, ozone microbubbles and / or ozone nanobubbles are installed so as to circulate the wastewater to and from the ozonolysis reaction tank, or the second transformer is provided with a plurality of pipes through By being installed so as to circulate the raw wastewater containing microbubbles between the ozone catalytic reactor and the second transformer, By installing a punching plate inside, or by installing an orifice inside the second transformer column, or by installing the second activated carbon tower through a plurality of pipes, ozone gas, ozone microbubbles and / or Activated carbon filled in the first activated carbon tower and the second activated carbon tower by being installed so as to circulate raw water wastewater containing ozone nanobubbles between the ozone catalyst reaction tank or the activated carbon granules is granular activated carbon The activated carbon having a diameter of 1 to 2 mm, or the activated carbon filled in the first activated carbon layer is a pellet type activated carbon having a diameter of 6 to 7 mm, and the activated carbon filled in the second activated carbon layer. Is a pellet-type activated carbon having a diameter of 3 to 4 mm, or the still another ozonolysis reactor and the coagulation sedimentation tank By Bei is achieved more effectively.
また、本発明に係る排水最終処理システムの目的は、前記装置を使用した高濃度難分解性有機物の排水最終処理システムであって、前記排水最終処理システムは、排水原水をオゾン分解反応槽、原水導入口、第1マイクロバブル発生装置、エゼクタポンプ、第1変圧塔、第1循環ポンプ及び第1活性炭塔を具備するオゾン分解反応装置を使用して処理するオゾン分解処理システム、並びに前記オゾン分解処理システムによって処理した前記排水原水を、オゾン触媒分解槽、第2マイクロバブル発生装置、第2循環ポンプ、第2変圧塔、第3循環ポンプ及び第2活性炭塔を具備し、第1活性炭層及び第2活性炭層を内部に設置するオゾン触媒反応装置により処理するオゾン触媒分解システムを具備し、前記触媒分解システムにおいて、前記排水原水を、流速10〜100cm/秒で前記第1活性炭層及び前記第2活性炭層を通過させることを特徴とすることにより効果的に達成される。 Further, an object of the wastewater final treatment system according to the present invention is a wastewater final treatment system for high-concentration hardly decomposable organic matter using the above-mentioned device, wherein the wastewater final treatment system converts the raw wastewater into an ozone decomposition reaction tank and a raw water. An ozonolysis treatment system that performs treatment using an ozonolysis reactor having an inlet, a first microbubble generator, an ejector pump, a first transformer, a first circulation pump, and a first activated carbon tower, and the ozonolysis treatment The raw wastewater treated by the system is provided with an ozone catalyst decomposition tank, a second microbubble generator, a second circulating pump, a second transformer, a third circulating pump, and a second activated carbon tower. (2) An ozone catalytic decomposition system for treating with an ozone catalytic reactor in which an activated carbon layer is installed is provided. Water effectively be achieved by characterized by passing the first activated carbon layer and the second activated carbon layer at a flow rate of 10 to 100 cm / sec.
また、本発明に係る排水最終処理システムの目的は、更に、少なくとも1つ以上の前記オゾン分解処理システム、凝集処理システム、ろ過処理システム、及び/又は少なくとも前記オゾン触媒分解システムを具備することにより、或いは前記第1活性炭層に充填する活性炭は、直径が6〜7mmであるペレット型活性炭であり、並びに前記第2活性炭層に充填する活性炭は、直径が3〜4mmであるペレット型活性炭であることにより、より効果的に達成される。 Further, the purpose of the wastewater final treatment system according to the present invention is to further provide at least one or more of the above-mentioned ozone decomposition treatment system, coagulation treatment system, filtration treatment system, and / or at least the above-mentioned ozone catalyst decomposition system. Alternatively, the activated carbon filled in the first activated carbon layer is a pellet type activated carbon having a diameter of 6 to 7 mm, and the activated carbon filled in the second activated carbon layer is a pellet type activated carbon having a diameter of 3 to 4 mm. Is achieved more effectively.
また、本発明に係る排水最終処理方法の目的は、上記排水最終処理システムを使用した排水最終処理方法であって、オゾン分解処理する工程及びオゾン触媒分解する工程を具備することにより効果的に達成される。 Further, the object of the waste water final treatment method according to the present invention is effectively achieved by providing a waste water final treatment method using the above waste water final treatment system, comprising a step of performing ozone decomposition treatment and a step of performing ozone catalyst decomposition. Is done.
また、本発明に係る排水最終処理方法の目的は、少なくとも1つ以上の前記オゾン分解処理する工程、凝集処理する工程、ろ過処理する工程、及び/又は前記オゾン触媒分解する工程を具備することにより、より効果的に達成される。 Further, an object of the wastewater final treatment method according to the present invention is to provide at least one or more of the above-described ozone decomposition treatment step, coagulation treatment step, filtration treatment step, and / or the ozone catalyst decomposition step. Is achieved more effectively.
本発明に係る排水最終処理装置によれば、難分解性有機物や更には硫酸アンモニウムやアンモニア性、亜硝酸性、又は硝酸性態窒素などの窒素態固定物の処理を可能にし、且つランニングコストがかからない、オゾンマイクロバブル及び/又はオゾンナノバブルによる高濃度難分解性有機物の排水最終処理装置が可能になった。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the waste water final treatment apparatus which concerns on this invention, it becomes possible to process hard-to-decompose organic substances and also nitrogen-state fixed substances, such as ammonium sulfate, ammonia, nitrite, or nitrate nitrogen, and does not require running cost. Thus, a wastewater final treatment device for high-concentration hard-to-decompose organic substances using ozone microbubbles and / or ozone nanobubbles has become possible.
また、本発明に係る高濃度難分解性有機物の排水最終処理装置を使用した排水最終処理システム及び排水最終処理方法によれば、オゾンマイクロバブル及び/若しくはナノバブル並びにオゾンガスによる分解反応処理と、更にオゾンマイクロバブル及び/若しくはナノバブル並びにオゾンマイクロバブルの圧壊により生じたフリーラジカルと、アクリル系などの難分解性有機物や有機物系微小固体物質とを活性炭触媒下で反応させる触媒反応処理を備えることにより、CODが5000(〜10万)mg/L以上の排水処理が可能になった。 In addition, according to the wastewater final treatment system and the wastewater final treatment method using the high-concentration hardly decomposable organic matter wastewater final treatment apparatus according to the present invention, a decomposition reaction treatment using ozone microbubbles and / or nanobubbles and ozone gas; COD is provided by providing a catalytic reaction process in which free radicals generated by the crushing of microbubbles and / or nanobubbles and ozone microbubbles react with hardly decomposable organic substances such as acrylics and organic solid fine solid substances under an activated carbon catalyst. 5,000 (100,000) mg / L or more of wastewater treatment became possible.
先ず、本発明に係る高濃度難分解性有機物の排水最終処理装置について、図面を用いながら詳細に説明する。 First, a wastewater final treatment apparatus for highly concentrated hardly decomposable organic matter according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る高濃度難分解性有機物の排水最終処理装置を示す概略図である。図1に示すように、当該排水最終処理装置1は、オゾン発生装置2、オゾン分解反応装置3及びオゾン触媒反応装置4で構成される。次にオゾン分解反応装置3は、オゾン分解反応槽31、原水導入口32、第1マイクロバブル発生装置33、エゼクタポンプ34、第1変圧塔35、第1循環ポンプ36及び第1活性炭塔37を具備する。次に、オゾン触媒反応装置4は、オゾン触媒分解槽41、第2マイクロバブル発生装置42、第2循環ポンプ43、第2変圧塔44、第3循環ポンプ45及び第2活性炭塔46を具備し、オゾン触媒分解槽41内部には、第1活性炭層47及び第2活性炭層48が配設され、逆洗水吹出口49が設けられている。そして、オゾンガスは、オゾンガス発生装置2から、エゼクタポンプ34、第1マイクロバブル発生装置33及び第2マイクロバブル発生装置42へと連結されたオゾンガス供給管Tsを通じて供給される。オゾンガスの供給量は、150〜600g/h(時間)である。オゾンガスの供給量が、150g/hよりも少ないと、排水原水が殆ど処理されず、600g/hより多くてもさほど処理能力は変わらない。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a wastewater final treatment device for high-concentration hardly decomposable organic matter according to the present invention. As shown in FIG. 1, the wastewater final treatment device 1 includes an ozone generator 2, an ozonolysis reactor 3, and an ozone catalyst reactor 4. Next, the ozonolysis reactor 3 includes an ozonolysis reaction tank 31, a raw water inlet 32, a
次に、オゾン反応装置3について、更に具体的に説明する。先ず原水導入口32は、図1に示す態様では、オゾン分解反応槽31の上部に柱状に設けているが、形状は特に限定はない。また、該導入口32は、高濃度難分解性有機物を含む排水(以下、「原水」とする。)をオゾン分解反応槽31内部に注入できればよいので、オゾン分解反応槽31の上部を開放系にして、別に設けなくてもよい。次に、第1マイクロバブル発生装置33は、図1に示す態様では、オゾン分解反応槽31の上部に設けているが、吹き出し口から満遍なく原水にマイクロバブルが行きわたればよいので、設置場所については、オゾン分解反応槽31の中心よりも多少ずれてもよい。なお、第1マイクロバブル発生装置33は、オゾン発生装置2からのオゾンガスを導入(供給)できる形状であれば形状や種類は特に問わない。なお、第1マイクロバブル発生装置33から供給されるオゾンマイクロバブル(直径20〜200μm程度)により、原水はオゾンマイクロバブル含有の気液混合液(以下「オゾンマイクロバブル含有原水」とする。)となる。
Next, the ozone reactor 3 will be described more specifically. First, in the embodiment shown in FIG. 1, the raw water inlet 32 is provided in a column shape above the ozone decomposition reaction tank 31, but the shape is not particularly limited. In addition, since the inlet 32 only needs to be able to inject wastewater containing high-concentration hardly decomposable organic matter (hereinafter referred to as “raw water”) into the ozonolysis reaction tank 31, the upper part of the ozonolysis reaction tank 31 is opened. It does not have to be provided separately. Next, in the embodiment shown in FIG. 1, the
第1変圧塔35は、図1に示すように、管Ta、管Tb、管Tcを通じて、先に述べたオゾンマイクロバブル含有原水を管Ta、管Tb、管Tcの順(矢印参照)に循環させるように、設置される。この場合の管Ta、Tb、Tcについてはマイクロバブル含有原水を循環させることができればよいので、金属やプラスチックなど材質は問わない。また、当該管については層流や乱流などの対象は特に問わない。ここで、オゾンマイクロバブル含有原水を第1変圧塔35と、オゾン分解反応槽31との間を循環させる際は、エゼクタポンプ34が必要となる。その構成を採る理由としては、先に述べたオゾンマイクロバブル含有原水の循環のみならず、オゾンガス発生装置2から直接オゾンガスを原水に導入する(以下この原水を、オゾンマイクロバブル含有原水と区別するために、「オゾンガス導入原水」とする。)際に用いられる。なお、オゾンマイクロバブル含有原水及びオゾンガス導入原水を第1変圧塔35に通過させる目的としては、オゾンマイクロバブル含有原水ならば当該原水に含まれるオゾンマイクロバブルを圧壊してオゾンナノバブル(100〜500nmオーダー)にする目的があり、オゾンガス導入原水ならば気液(オゾン‐原水)混合水を発生させ、循環させることによりこの気液混合水を更にオゾンマイクロバブル含有原水と同様にすることを目的とする。言い換えると、連続的にオゾンマイクロバブルやオゾンナノバブルを発生させる目的である。なお、図示はしないが、変圧塔にはマイクロバブル圧壊のためのパンチング板やオリフィス(多孔板)が挿入されている。ちなみに、パンチング板やオリフィスなどの孔径や形状は、マイクロバブルの圧壊が実行できれば良いので、後述するシステムや方法においては特に制限はない。
As shown in FIG. 1, the first transformer 35 circulates the ozone microbubble-containing raw water described above in the order of the pipe Ta, the pipe Tb, and the pipe Tc (see the arrow) through the pipe Ta, the pipe Tb, and the pipe Tc. It is set up to make it. In this case, the pipes Ta, Tb, and Tc may be made of any material such as metal and plastic, as long as raw water containing microbubbles can be circulated. In addition, the pipe is not subject to any particular object such as laminar flow or turbulent flow. Here, when the ozone microbubble-containing raw water is circulated between the first transformer 35 and the ozonolysis reaction tank 31, an
次に、第1活性炭塔37も、第1変圧塔35同様、図1に示すように、管Td、管Te、管Tfを通じて、先に述べたオゾンガス(オゾンマイクロバブル及び/又はオゾンナノバブル)含有の気液混合原水を管Td、管Te、管Tfの順(矢印参照)に循環させるように、設置される。この場合の管Td、Te、Tfについてもまた、該原水を循環させることができればよいので、金属やプラスチックなど材質は問わない。また、当該管についてもまた、層流や乱流などの対象は特に問わない。ここで、マイクロバブル含有原水を第1活性炭塔37と、オゾン分解反応槽31との間を循環させる際は、循環ポンプ36が必要となる。循環ポンプ36については、活性炭塔37と、オゾン分解反応槽31との間における排水(原水等)の循環を100〜200L/分の循環量で循環させることが可能なポンプならば、種類などは特に制限はない。先述したマイクロバブル含有原水を第1変圧塔35と、オゾン分解反応槽31との間を循環させる際のエゼクタポンプ34による循環量もまた、100〜200L/分の循環量である。なお、100〜200L/分の循環量を採る理由や効果については、後述する。
Next, as shown in FIG. 1, the first activated
そして、第1活性炭塔37であるが、目的としては、原水中の有機物とオゾンとの反応による化合物の除去や原水中の微生物などの除去である。塔内に充填させる活性炭としては、直径が1〜2mmの粒状の活性炭が望ましい。活性炭の直径が1mm未満であると、これら化合物や微生物の除去ができず、活性炭の直径が2mmよりも大きいと、原水が循環されずに塔内で詰まってしまう可能性がある。なお、該活性炭の充填については、第1活性炭塔37の容積の7、8割を満たせばよい。
The first activated
上記のように構成されたオゾン反応装置3にて、原水を前処理することにより、大部分の有機物が処理され、またCODの値も原水の1/2〜1/5程度に減少する。 By pre-treating the raw water in the ozone reactor 3 configured as described above, most of the organic substances are treated, and the COD value is reduced to about 1/2 to 1/5 of the raw water.
次に、オゾン触媒反応装置4について、更に具体的に説明する。先ず越流管Toは、図1に示す態様では、オゾン分解反応槽31の上部と、オゾン触媒分解槽41の上部とを接続(連結)するように示されているが、要は、オゾン分解反応装置3で前処理された原水(以下「前処理原水」とする。)をオゾン触媒分解槽41に導入できれば良いので、配管方法や設置場所などは特に限定はない。次に、第2マイクロバブル発生装置42は、図1に示す態様では、オゾン触媒分解槽41の上部に設けているが、吹き出し口から満遍なく前処理原水にマイクロバブルが行きわたればよいので、設置場所については、オゾン触媒分解槽41の中心よりも多少ずれてもよい。なお、第2マイクロバブル発生装置42は、オゾン発生装置2からのオゾンガスを導入(供給)できる形状であれば形状や種類は特に問わない。なお、第2マイクロバブル発生装置42から供給されるオゾンマイクロバブル(直径20〜200μm程度)により、前処理原水はオゾンマイクロバブル含有の気液混合液となる。ちなみに、第2マイクロバブル発生装置42は、第1マイクロバブル発生装置33と同一のものでかまわない。
Next, the ozone catalytic reactor 4 will be described more specifically. First, in the embodiment shown in FIG. 1, the overflow pipe To is shown so as to connect (connect) the upper part of the ozone decomposition reaction tank 31 and the upper part of the ozone
次に、第2変圧塔44は、図1に示すように、管Ta′、管Tb′、管Tc′を通じて、先に述べたマイクロバブル含有前処理原水を管Ta′、管Tb′、管Tc′の順(矢印参照)に循環させるように、設置される。この場合の管についてはマイクロバブル含有前処理原水を循環させることができればよいので、金属やプラスチックなど材質は問わない。また、当該管については層流や乱流などの対象は特に問わない。ここで、マイクロバブル含有原水を第2変圧塔44と、オゾン触媒分解槽41との間を循環させる際は、第2循環ポンプ43が必要となる。なお、マイクロバブル含有前処理原水を第2変圧塔44に通過させる目的としては、当該原水に含まれるオゾンマイクロバブルを圧壊してオゾンナノバブル(100〜500nmオーダー)にすることを目的とする。言い換ると、連続的にオゾンマイクロバブルやオゾンナノバブルを発生させる目的である。なお、図示はしないが、第1変圧塔35同様、第2変圧塔44にはマイクロバブル圧壊のためのパンチング板やオリフィス(多孔板)が挿入されている。ちなみに、パンチング板やオリフィスなどの孔径や形状は、マイクロバブルの圧壊が実行できれば良いので、後述する方法において用いる場合は特に制限はない。
Next, as shown in FIG. 1, the second transformer column 44 transmits the microbubble-containing pretreated raw water described above through the pipes Ta ′, Tb ′, and Tc ′ to the pipes Ta ′, Tb ′, and Tc ′. It is installed so as to circulate in the order of Tc '(see arrow). In this case, the pipe may be of any material such as metal or plastic, as long as the pretreated raw water containing microbubbles can be circulated. In addition, the pipe is not subject to any particular object such as laminar flow or turbulent flow. Here, when circulating the microbubble-containing raw water between the second transformer column 44 and the ozone
次に、第2活性炭塔46も、第2変圧塔44同様、図1に示すように、管Td′、管Te′、管Tf′を通じて、先に述べたオゾンマイクロバブル含有前処理原水を管Td、管Te、管Tfの順(矢印参照)に循環させるように、設置される。この場合の管についてはオゾンマイクロバブル(及び/又はオゾンナノバブル)含有前処理原水を循環させることができればよいので、金属やプラスチックなど材質は問わない。また、当該管については層流や乱流などの対象は特に問わない。ここで、オゾンマイクロバブル(及び/又はオゾンナノバブル)含有前処理原水を第2活性炭塔46と、オゾン触媒分解槽41との間を循環させる際は、第3循環ポンプ45が必要となる。第3循環ポンプ45については、第2活性炭塔46と、オゾン触媒分解槽41との間における排水(原水等)の循環を100〜200L/分の循環量で循環させることが可能なポンプならば、種類などは特に制限はない。先述したマイクロバブル含有原水を第2変圧塔44と、オゾン触媒分解槽41との間を循環させる際の第3循環ポンプ45による循環量もまた、100〜200L/分の循環量である。なお、100〜200L/分の循環量を採る理由や効果については、後述する。
Next, as shown in FIG. 1, the second activated carbon tower 46 also feeds the above-mentioned ozone microbubble-containing pretreated raw water through a pipe Td ′, a pipe Te ′, and a pipe Tf ′, as shown in FIG. It is installed so as to circulate in the order of Td, tube Te, and tube Tf (see arrow). In this case, the pipe may be made of any material such as metal and plastic, as long as the pretreated raw water containing ozone microbubbles (and / or ozone nanobubbles) can be circulated. In addition, the pipe is not subject to any particular object such as laminar flow or turbulent flow. Here, when circulating the pretreated raw water containing ozone microbubbles (and / or ozone nanobubbles) between the second activated carbon tower 46 and the ozone
そして、第2活性炭塔46であるが、目的としては、第1活性炭塔37同様に、原水中の有機物とオゾンとの反応による化合物の除去や原水中の微生物などの除去である。塔内に充填させる活性炭としては、直径が1〜2mmの粒状の活性炭が望ましい。活性炭の直径が1mm未満であると、これら化合物や微生物の除去ができず、活性炭の直径が2mmよりも大きいと、原水が循環されずに塔内で詰まってしまう可能性がある。なお、活性炭の充填については、第1活性炭塔37同様に第2活性炭塔46の容積の7、8割を満たせばよい。
The purpose of the second activated carbon tower 46 is to remove compounds due to the reaction between organic matter and ozone in the raw water and remove microorganisms and the like in the raw water as in the first activated
次に、オゾン触媒反応装置4における第1活性炭層47、第2活性炭層48及び逆洗水吹出口49について、順次説明する。
Next, the first activated
もっとも、原水や前処理原水の中に含まれる有機物や有害な微生物については、オゾンガス、オゾンマイクロバブル及び/若しくはオゾンナノバブル並びに第1活性炭塔37及び第2活性炭塔46で大部分が処理(除去や無害化)される。しかしながら、本発明のような高濃度の難分解性有機物等を含む排水を処理する場合、高分子量(分子量1万以上)の有機物系微小固体物質の一部や、難分解性の有機物や窒素態固定物(アンモニア態、亜硝酸態窒素など)等の大部分(以下、「最終残存物」とする。)の除去処理は、オゾンガス、オゾンマイクロバブル及び/若しくはオゾンナノバブル並びに第1活性炭塔37及び第2活性炭塔46だけではうまくいかない。ここで第1活性炭層47及び第2活性炭層48が、本発明に係る装置、システム及び処理方法において、重要な構成となる。一般的に活性炭の役割としては、孔の表面積を利用した脱臭剤、吸着剤、触媒等の用途が知られている。しかしながら、従来方法では、触媒として用いる場合、反応基質の濃度をかなり低く(例えば排水ならばCOD40〜100mg/L程度)しなければ触媒反応よりも吸着の方が勝ってしまうため、本発明のような排水(浄水)処理の分野では、専ら吸着剤としての役割の方が多数であった。
However, most of organic matter and harmful microorganisms contained in the raw water and the pre-treated raw water are treated (removed or removed) by the ozone gas, the ozone microbubble and / or the ozone nanobubble, and the first activated
ここで、本発明に係る装置において、第1活性炭層47及び第2活性炭層48の役割は、オゾンナノバブルから生じるヒドロキシル(水酸基)ラジカルやオゾンガスそのもの等と、前処理原水に含まれる最終残存物との反応場、いわゆる触媒の役割を成す。ちなみに、前処理原水についてはCODが5000mg/L以上(100000mg/Lくらいまで)でも処理可能である
Here, in the device according to the present invention, the role of the first activated
先ず第1活性炭層47及び第2活性炭層48について説明する。第1活性炭層47には、ペレット型活性炭が用いられ、該活性炭の直径(有効径)は6〜7mmである。この設定範囲は、第2活性炭層48よりも多く(長く)設定されている。一方、第2活性炭層48には、ペレット型活性炭が用いられ、該活性炭の直径(有効径)は3〜4mmである。この設定範囲は、第1活性炭層48よりも直径(有効径)が小さく(短く)設定されている。この理由としては、第1活性炭層47での触媒反応がうまく処理できなかった場合、更に比表面積が大きい第2活性炭層48で確実に触媒反応がほぼ定量的になされるように、第2活性炭層48に充填されるペレット型活性炭の径を第1活性炭層47に充填されるペレット型活性炭の径よりも小さくしたわけである。また、ペレット型活性炭の直径が3mm未満であると、触媒としてよりも吸着反応の方が勝ってしまい、7mmよりも大きいと、前処理原水を各層に通過させるときに十分な速さで通過できなくなる可能性がある。
First, the first activated
また、最終残存物を含む前処理原水を第1活性炭層47及び第2活性炭層48に通過させる際、流速10〜100cm/秒で各層を通過させることが望ましい。流速が10cm/秒未満であると、触媒としてよりも吸着反応の方が勝ってしまい、流速が100cm/秒よりも早いと、吸着はおろか、触媒反応も成されない。なお、流速については、第2循環ポンプ43や第3循環ポンプ45の循環量で調節したり、任意の流量調節手段を用いてもかまわない。
When passing the pretreated raw water containing the final residue through the first activated
次に、逆洗水吹出口49について説明する。この逆洗水吹出口49を採る目的としては、オゾンマイクロバブル含有水及び/又はオゾンナノバブル含有水で、第1活性炭層47及び第2活性炭層48に係るペレット型活性炭を逆洗するためである。なお、逆洗の方法としては、予め調製しておいたオゾンマイクロバブル含有水及び/又はオゾンナノバブル含有水を、任意の容器(図示せず)に貯蔵しておいて、ポンプPを通じて、逆洗水吹出口49から当該含有水を吹出させて逆洗するというものである。
Next, the
逆洗の回数であるが、週1回を最低限度にすれば、特に逆洗回数や逆洗時間に制限はない。ちなみに、オゾンマイクロバブル含有水及び/又はオゾンナノバブル含有水で第1活性炭層47及び第2活性炭層48に係るペレット型活性炭を逆洗することにより、水(水道水)で逆洗するよりも、ペレット型活性炭の寿命が約8〜20倍に延びる。また、逆洗についてはバッチ処理が望ましい。
The number of backwashing is not particularly limited as long as the number of backwashing is set to once a week as a minimum. Incidentally, by backwashing the pellet-type activated carbon according to the first activated
以上図1を用いて、本発明に係るオゾンマイクロバブルによる高濃度難分解性有機物の排水最終処理装置の態様を説明したが、次に、本発明に係るオゾンマイクロバブルによる高濃度難分解性有機物の排水最終処理装置の別態様を説明する。なお、符号については、図1と被る部分については、同一である。この説明においては、図1に示す態様と被る部分については説明を省略する。 With reference to FIG. 1, the embodiment of the final treatment apparatus for wastewater of high-concentration hard-to-decompose organic substances using ozone microbubbles according to the present invention has been described. Another embodiment of the wastewater final treatment device will be described. In addition, about the code | symbol, the part which overlaps with FIG. 1 is the same. In this description, the description of the portions that overlap with the embodiment shown in FIG. 1 will be omitted.
図2は、本発明に係るオゾンマイクロバブルによる高濃度難分解性有機物の排水最終処理装置の別態様を示す概略図である。図2に示す態様は、言うなれば、図1に示す装置において更に前処理を念入りに行うために、別のオゾン分解反応装置及び凝集沈殿槽を更に具備したというものである。 FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment of the wastewater final treatment apparatus for high-concentration hardly decomposable organic substances using ozone microbubbles according to the present invention. The embodiment shown in FIG. 2 is, in other words, further provided with another ozonolysis reactor and a coagulation sedimentation tank in order to further carefully perform the pretreatment in the apparatus shown in FIG.
この別態様においては、排水処理装置1′は、オゾン発生装置2、オゾン分解反応装置3及びオゾン触媒反応装置4に加え、更にオゾン分解反応装置3′及び凝集沈殿槽50を具備する。
In this alternative embodiment, the wastewater treatment device 1 ′ further includes an ozone decomposition reaction device 3 ′ and a
オゾン分解反応装置3′は、基本的にオゾン分解反応装置3と同一の構成であり、オゾン分解反応槽31′、原水導入口32′、第1マイクロバブル発生装置33′、エゼクタポンプ34′、第1変圧塔35′、第1循環ポンプ36′及び第1活性炭塔37′を具備する。各構成要素の役割についてもまた、オゾン分解反応装置3′は、基本的にオゾン分解反応装置3と同一であるため、割愛する。 The ozonolysis reactor 3 'has basically the same configuration as the ozonolysis reactor 3, and includes an ozonolysis reactor 31', a raw water inlet 32 ', a first microbubble generator 33', an ejector pump 34 ', A first transformer column 35 ', a first circulation pump 36' and a first activated carbon tower 37 'are provided. The role of each component is also omitted because the ozonolysis reactor 3 ′ is basically the same as the ozonolysis reactor 3.
次に、凝集沈殿槽50について説明する。凝集沈殿槽50は、オゾン分解反応装置3′で前処理しきれなかった原水について、沈殿凝集剤を投入して、CODを低くすると共に、沈殿として原水の中に含まれる有機物系微小固体物質やオゾン分解反応装置3′で前処理しきれなかった有機物を処理するという目的がある。凝集沈殿を行う場合は、凝集沈殿槽50に導入した原水に対し、無機系の凝集沈殿剤を投入する。なお、無機系凝集剤については、ポリ塩化アルミニウムや硫酸バンドが使用液、助剤として高分子凝集剤も使用可能である。
Next, the
なお、凝集沈殿槽50にて沈殿と、上澄み(原水)とに分離させるが、上澄みの原水は、適当に連通させた導入管(図示せず)を通じてオゾン分解反応装置3のオゾン分解反応槽31′に導入させる。一方、沈殿に関しては、任意の方法で圧縮及び乾燥して、廃棄するか、その沈殿を汚泥として再利用することができる。そして、上澄み(原水)は、オゾン分解反応装置3及びオゾン触媒反応装置4で順次処理をする。
The sediment and the supernatant (raw water) are separated in the
以上、本発明に係る排水最終処理装置について説明したが、例えば図1に示す排水最終処理装置を1ユニットとして、複数ユニット連結させたり、或いは、例えば任意のろ過手段を連結させたり、任意の工程や手段若しくは装置を導入したりすることで、本発明に係る排水最終処理システムが可能である。また、図1に示すオゾン分解反応装置3及びオゾン触媒反応装置4の間に、任意の工程や手段若しくは装置を挿入しても本発明に係る排水最終処理システムが可能である。以下、本発明に係る排水最終処理システム及び排水処理方法について、図面を用いながら説明する。また、必要に応じて図1又は図2を用いながら説明する。 Although the wastewater final treatment apparatus according to the present invention has been described above, for example, the wastewater final treatment apparatus shown in FIG. 1 is connected as a single unit, and a plurality of units are connected. The introduction of a means, a device, or an apparatus enables the final wastewater treatment system according to the present invention. Further, the wastewater final treatment system according to the present invention is possible even if an arbitrary process, means, or device is inserted between the ozone decomposition reaction device 3 and the ozone catalyst reaction device 4 shown in FIG. Hereinafter, a wastewater final treatment system and a wastewater treatment method according to the present invention will be described with reference to the drawings. The description will be given with reference to FIG. 1 or FIG. 2 as necessary.
図3は、本発明に係る排水最終処理システムに係る一態様を示すシステム概略図である。図3に示す態様では、先ず、排水原水(以下単に「原水」とする。)を希釈する。ちなみに希釈については、水で2〜12倍程度に希釈すればよい。2倍未満であると、排水の中に含まれる種々の成分により、装置やシステムを劣化させてしまうことがある。12倍以上で希釈してもさほど効果は変わらない。 FIG. 3 is a system schematic diagram showing one embodiment of the wastewater final treatment system according to the present invention. In the embodiment shown in FIG. 3, first, raw waste water (hereinafter simply referred to as “raw water”) is diluted. Incidentally, the dilution may be about 2 to 12 times with water. If the ratio is less than twice, various components contained in the wastewater may deteriorate the device or system. Even if the dilution is 12 times or more, the effect does not change much.
次に、希釈した原水を、オゾン分解処理システムS10にて処理をする。本発明の場合、オゾン分解処理システムS10は、図1に示すようなオゾン分解反応装置3を用いて、オゾンマイクロバブルによる分解処理並びにオゾンマイクロバブル圧壊処理即ちオゾンナノバブルによる分解処理を行う。先に図1に係る態様、即ち原水をエゼクタポンプ及び循環ポンプにより、オゾンマイクロバブルを含有する原水が、変圧塔により、オゾンマイクロバブルの圧壊を受けて一部がオゾンナノバブルになり、マイクロ及びナノバブル処理を受けると共に、エゼクタポンプからはオゾンガスが直接的に吹き込まれるため、原水はオゾンガス含有の気液混合液にもなる。即ち、イメージとしては、オゾンガスにより大まかな部分の有機物の酸化分解がなされ、オゾンマイクロバブル及び/又はオゾンナノバブルにより、有機物の細かい部分まで酸化分解され、最終的には、殆どの有機物が酸化される仕組みになる。よってオゾン分解処理システムS10が終わった時点で、CODの値が原水の1/2〜1/5程度になる。 Next, the diluted raw water is treated by the ozonolysis treatment system S10. In the case of the present invention, the ozone decomposition treatment system S10 performs decomposition treatment with ozone microbubbles and ozone microbubble crushing treatment, that is, decomposition treatment with ozone nanobubbles, using an ozone decomposition reaction device 3 as shown in FIG. First, the raw water containing ozone microbubbles is subjected to crushing of the ozone microbubbles by the transformer tower, and a part of the raw water is converted into ozone nanobubbles by the embodiment according to FIG. Since the ozone gas is directly blown from the ejector pump while receiving the treatment, the raw water also becomes a gas-liquid mixture containing the ozone gas. That is, as an image, an organic substance in a rough part is oxidized and decomposed by ozone gas, and a small part of the organic substance is oxidized and decomposed by an ozone microbubble and / or an ozone nanobubble, and finally, most of the organic substance is oxidized. It works. Therefore, when the ozonolysis treatment system S10 ends, the value of COD becomes about 1/2 to 1/5 of the raw water.
ちなみに、オゾン分解処理システムS10において、オゾンガスの供給量は、150〜600g/h(時間)が望ましい。オゾンガスの供給量が、150g/hよりも少ないと、排水原水が殆ど処理されず、600g/hより多くてもさほど処理能力は変わらない。また、オゾン分解処理システムS10において、オゾン分解反応装置3内の原水の循環量は、100〜200L/分である。循環量が100L/分未満であると、オゾンマイクロバブルの圧壊や原水へのオゾンガスの導入がうまくいかずに原水の処理が十分になされず、200L/分より多くてもさほど処理能力が向上しないか、却って処理能力が低下する原因となる。なお、オゾン分解処理システムS10における処理は、2〜72時間くらいが望ましい。処理時間が2時間未満であると、処理が十分になされず、72時間よりも多いと、処理は十分であるが、装置の故障を早めたり、有機物によっては却って平衡反応が進行して元の物質に戻る可能性がある。 Incidentally, in the ozonolysis treatment system S10, the supply amount of ozone gas is desirably 150 to 600 g / h (hour). When the supply amount of the ozone gas is less than 150 g / h, the waste water is hardly treated, and even when the supply amount is more than 600 g / h, the treatment capacity does not change much. Further, in the ozonolysis treatment system S10, the circulation rate of the raw water in the ozonolysis reactor 3 is 100 to 200 L / min. If the circulation rate is less than 100 L / min, the ozone microbubbles will not be crushed or ozone gas will not be introduced into the raw water, and the raw water will not be sufficiently treated. Or, on the contrary, it causes the processing capacity to decrease. The processing in the ozonolysis processing system S10 is preferably performed for about 2 to 72 hours. If the treatment time is less than 2 hours, the treatment is not sufficiently performed. If the treatment time is more than 72 hours, the treatment is sufficient. May return to substance.
次に、オゾン分解処理システムS10にて、オゾンマイクロバブル、オゾンナノバブル及びオゾンガスによるオゾン分解処理をしたのち、凝集処理システムS11を行う。凝集処理システムS11は、図2に示した概略図における、凝集沈殿槽50にて行う処理である。ここで行う凝集処理とは、先に述べたように前処理しきれなかった原水について、沈殿凝集剤を投入して、CODを低くすると共に、沈殿として原水の中に含まれる有機物系微小固体物質や前処理しきれなかった有機物を処理するという目的がある。凝集沈殿を行う場合は、凝集沈殿槽50に導入した原水に対し、無機系の凝集沈殿剤を投入する。ここで言う無機系の凝集沈殿剤とは、アルミニウム系や鉄系のものが使用可能であり、中でも硫酸バンド(硫酸アルミニウム)とPAC(ポリ塩化アルミニウム)が適している。また、無機系凝集沈殿剤の助剤として高分子系凝集沈殿剤の使用が可能である。ちなみに、凝集処理システムS11は必ずしも必須の要件ではないが、より有機物系微小固体物質の処理を効率よく且つ完全に行いたい場合は、凝集処理システムS11を設けるとよい。なお、凝集処理システムS11にて生じた沈殿は、汚泥として使用が可能であり、当該汚泥は、建材や肥料などに使用が可能である。
Next, in the ozone decomposition processing system S10, after performing ozone decomposition processing using ozone microbubbles, ozone nanobubbles, and ozone gas, an aggregation processing system S11 is performed. The coagulation processing system S11 is a process performed in the
凝集剤の投下については、オゾン分解処理システムS10において、原水のpH(水素イオン濃度)が8.5±1.5くらいになっていれば、pHコントロールを加味せずに投入すればよい。pHが8.5±1.5の範囲外であると、任意の方法で範囲内に収まるよう原水のpHコントロールをすればよい Regarding the dropping of the flocculant, if the pH (hydrogen ion concentration) of the raw water is about 8.5 ± 1.5 in the ozonolysis treatment system S10, it may be added without considering the pH control. If the pH is out of the range of 8.5 ± 1.5, the pH of the raw water may be controlled to fall within the range by an arbitrary method.
また、凝集処理システムS11は、オゾン分解反応装置及び/又はオゾン触媒反応装置に凝集沈殿槽を連結しても、別個独立で凝集沈殿槽を設けて処理してもいずれでも構わない。 In addition, the coagulation treatment system S11 may be connected to a coagulation / sedimentation tank and / or an ozone decomposition reaction apparatus and / or an ozone catalyst reaction apparatus, or may be provided with a separate and independent coagulation / sedimentation tank.
次に、凝集処理システムS11の後、ろ過処理システムS12をする。この砂ろ過処理システムS12は、凝集沈殿させて除去しきれなかった沈殿を砂ろ過により除去するためのものである。砂ろ過処理としているように、ろ過材として砂を用いるが、砂の粒径は50μm前後が好ましい。 Next, after the aggregation processing system S11, the filtration processing system S12 is performed. The sand filtration system S12 is for removing, by sand filtration, sediment that has not been removed by coagulation and settling. As in the case of the sand filtration, sand is used as a filtering material, and the particle size of the sand is preferably about 50 μm.
なお、ろ過処理システムS12は、オゾン分解反応装置及び/又はオゾン触媒反応装置に導管等により連結しても、別個独立で砂ろ過処理用装置若しくは手段を設けて処理してもいずれでも構わない。 The filtration system S12 may be connected to the ozonolysis reactor and / or the ozone catalyst reactor by a conduit or the like, or may be separately and independently provided with a sand filtration apparatus or means for processing.
次に、ろ過処理システムS12で処理された原水(以下「前処理原水」とする。)をオゾン触媒分解処理システムS13に導入して処理する。本発明の場合、オゾン触媒分解処理システムS13は、図1若しくは図2に示すようなオゾン触媒反応装置4を用いて、オゾンマイクロバブルによる分解処理並びにオゾンマイクロバブル圧壊処理即ちオゾンナノバブルによる分解処理を行う。先に図1に係る態様、即ち前処理原水を第1及び第2循環ポンプにより、オゾンマイクロバブルを含有する前処理原水が、変圧塔により、オゾンマイクロバブルの圧壊を受けて一部がオゾンナノバブルになり、マイクロバブル及びナノバブル処理を受ける。即ち、イメージとしては、オゾンマイクロバブル及び/又はオゾンナノバブルにより、有機物の細かい部分まで酸化分解され、最終的には、ほとんどの有機物(有機系微小固体物質や難分解性物質)が酸化される仕組みになる。よってオゾン触媒分解処理システムS13が終わった時点で、CODの値が原水の1/5〜1/10程度になる。 Next, the raw water treated by the filtration processing system S12 (hereinafter referred to as “pre-treated raw water”) is introduced into the ozone catalyst decomposition processing system S13 for processing. In the case of the present invention, the ozone catalyst decomposition treatment system S13 uses an ozone catalyst reactor 4 as shown in FIG. 1 or 2 to perform decomposition treatment with ozone microbubbles and ozone microbubble crushing treatment, that is, decomposition treatment with ozone nanobubbles. Do. First, the pretreated raw water containing ozone microbubbles is subjected to crushing of the ozone microbubbles by the transformer column by the first and second circulating pumps. And undergo microbubble and nanobubble processing. In other words, as an image, a mechanism in which organic substances are oxidized and decomposed to small parts by ozone microbubbles and / or ozone nanobubbles, and finally most organic substances (organic minute solid substances and hardly decomposable substances) are oxidized. become. Therefore, when the ozone catalyst decomposition processing system S13 is completed, the value of COD becomes about 1/5 to 1/10 of the raw water.
ちなみに、オゾン触媒分解処理システムS13においてもまた、オゾンガスの供給量は、150〜600g/h(時間)が望ましい。オゾンガスの供給量が、150g/hよりも少ないと、排水原水が殆ど処理されず、600g/hより多くてもさほど処理能力は変わらない。また、オゾン触媒分解処理システムS5において、オゾン分解反応装置3内の原水の循環量は、100〜200L/分である。循環量が100L/分未満であると、オゾンマイクロバブルの圧壊等がうまくいかずに原水の処理が十分になされず、200L/分より多くてもさほど処理能力が向上しないか、却って処理能力が低下する原因となる。なお、オゾン触媒分解処理システムS13における処理は、1〜72時間くらいが望ましい。処理時間が1時間未満であると、処理が十分になされず、72時間よりも多いと、処理は十分であるが、装置の故障を早めたり、有機物によっては却って平衡反応が進行して元の物質に戻る可能性がある。 Incidentally, also in the ozone catalyst decomposition treatment system S13, the supply amount of the ozone gas is desirably 150 to 600 g / h (hour). When the supply amount of the ozone gas is less than 150 g / h, the waste water is hardly treated, and even when the supply amount is more than 600 g / h, the treatment capacity does not change much. In the ozone catalyst decomposition treatment system S5, the circulation rate of the raw water in the ozone decomposition reaction device 3 is 100 to 200 L / min. If the circulation rate is less than 100 L / min, the ozone microbubbles will not be sufficiently crushed and the raw water will not be sufficiently treated. Even if the circulation rate is more than 200 L / min, the treatment capacity will not be improved. It may cause a decrease. The processing in the ozone catalyst decomposition processing system S13 is preferably performed for about 1 to 72 hours. If the treatment time is less than 1 hour, the treatment is not sufficiently performed. If the treatment time is more than 72 hours, the treatment is sufficient. May return to substance.
また、オゾン触媒分解処理システムS13においては、オゾン触媒反応装置4内に設置されている第1及び第2活性炭層にて、オゾンナノバブルから生じるヒドロキシル(水酸基)ラジカルやオゾンガスそのもの等と、前処理原水に含まれる最終残存物との反応場、いわゆる触媒反応が起こることが重要な点である。先述したが、第1活性炭層47には、ペレット型活性炭が用いられ、該活性炭の直径(有効径)は6〜7mmである。この設定範囲は、第2活性炭層48よりも多く(長く)設定されている。一方、第2活性炭層48には、ペレット型活性炭が用いられ、該活性炭の直径(有効径)は3〜4mmである。この設定範囲は、第1活性炭層48よりも直径(有効径)が小さく(短く)設定されている。この理由としては、第1活性炭層47での触媒反応がうまくできなかった場合、更に比表面積が大きい第2活性炭層48で確実に触媒反応がほぼ定量的になされるように、第2活性炭層48に充填されるペレット型活性炭の径を第1活性炭層47に充填されるペレット型活性炭の径よりも小さくしたわけである。また、ペレット型活性炭の直径が3mm未満であると、触媒としてよりも吸着反応の方が勝ってしまい、7mmよりも大きいと、前処理原水を各層に通過させるときに十分な速さで通過できなくなる可能性がある。
Further, in the ozone catalyst decomposition treatment system S13, the first and second activated carbon layers installed in the ozone catalyst reaction device 4 are used to remove hydroxyl (hydroxyl) radicals generated from ozone nanobubbles, ozone gas itself, etc. It is important that a reaction field with the final residue contained in the so-called "catalytic reaction" occurs. As described above, pellet-type activated carbon is used for the first activated
また、最終残存物を含む前処理原水を第1活性炭層47及び第2活性炭層48に通過させる際、流速10〜100cm/秒で各層を通過させることが望ましい。流速が10cm/秒未満であると、触媒としてよりも吸着反応の方が勝ってしまい、流速が100cm/秒よりも早いと、吸着はおろか、触媒反応も成されない。なお、流速については、図1に示す第2循環ポンプ43や第3循環ポンプ45の循環量で調節したり、任意の流量調節手段を用いてもかまわない。
When passing the pretreated raw water containing the final residue through the first activated
また、オゾン触媒分解処理システムS13及び後述するオゾン触媒分解処理システムS14をする際、逆洗をすればよい。逆洗の目的は、先に述べたように、第1活性炭層47及び第2活性炭層48の逆洗である。この逆洗の回数であるが、週1回を最低限度にすれば、特に逆洗回数や逆洗時間に制限はない。ちなみに、オゾンマイクロバブル含有水及び/又はオゾンナノバブル含有水で第1活性炭層47及び第2活性炭層48に係るペレット型活性炭を逆洗することにより、水(水道水)で逆洗するよりも、ペレット型活性炭の寿命が約8〜20倍に延びる。また、逆洗についてはバッチ処理が望ましい。
In addition, when performing the ozone catalyst decomposition processing system S13 and the later-described ozone catalyst decomposition processing system S14, back washing may be performed. The purpose of the backwash is to backwash the first activated
次に、オゾン触媒分解処理システムS13の後に、オゾン触媒分解処理システムS14を行う。基本操作は、オゾン触媒分解処理システムS13と同一である。しかし、オゾン触媒分解処理システムS13の後にオゾン触媒分解処理システムS14を設けないと、CODやアルデヒドの最終濃度が、原水の1/10〜1/20程度にはならない。言い換えると、本態様ではオゾン触媒分解処理システムを1段階で済ませてしまうと、CODやアルデヒドの最終濃度が原水の1/10くらいにとどまってしまう。なお、オゾン触媒分解処理システムS14で、処理し終わった水(前処理原水)は、原水を希釈する水等に再利用が可能である。 Next, the ozone catalyst decomposition processing system S14 is performed after the ozone catalyst decomposition processing system S13. The basic operation is the same as that of the ozone catalyst decomposition treatment system S13. However, unless the ozone catalyst decomposition treatment system S14 is provided after the ozone catalyst decomposition treatment system S13, the final concentrations of COD and aldehyde do not become about 1/10 to 1/20 of the raw water. In other words, in this embodiment, if the ozone catalyst decomposition treatment system is completed in one stage, the final concentration of COD and aldehyde will be about 1/10 of raw water. The water (pre-treated raw water) that has been treated in the ozone catalyst decomposition treatment system S14 can be reused as water for diluting the raw water.
なお、図3に示した態様にとどまらず、システムであればオゾン分解処理システムの後にオゾン触媒処理システムを持ってくる、並びに方法であればオゾン分解処理の後にオゾン触媒処理を行うということを順守すれば、ろ過処理や凝集処理等は順番を入れ替えてもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 3, and that the ozone catalyst treatment system is brought after the ozone decomposition treatment system if the system is used, and that the ozone catalyst treatment is performed after the ozone decomposition treatment if the method is used. If so, the order of the filtration treatment, the aggregation treatment and the like may be changed.
以上のようにして、CODが5000mg/L以上(約10万mg/Lくらいまで)の排水或いは、高濃度のアクリル系やガラス系といった難分解性排水の処理が上記システムによって可能となる。また気体や液体の難分解性物質の処理も、可能になる。また、前処理システムを行う際、アルデヒド系の排水においては、塩化アンモニウムなどの中和剤を用いてもよい。 As described above, the system can treat wastewater with a COD of 5000 mg / L or more (up to about 100,000 mg / L) or high-concentration acrylic or glass-based hardly decomposable wastewater. In addition, treatment of hardly decomposable substances such as gas and liquid becomes possible. When performing the pretreatment system, a neutralizing agent such as ammonium chloride may be used in the aldehyde-based wastewater.
以上のようにして、気体や液体の難分解性物質の処理もまた、可能になる。また、前処理システムを行う際、アルデヒド系の排水においては、塩化アンモニウムなどの中和剤を用いてもよい。なお、本発明に係る排水最終処理システム及び排水最終処理方法は、図3及び図4に記した態様にとどまらず、システムであればオゾン分解処理システムの後にオゾン触媒処理システムを持ってくる、並びに方法であればオゾン分解処理の後にオゾン触媒処理を行うということを順守すれば、ろ過処理や凝集処理等は順番を入れ替えてもよい。 As described above, it is also possible to treat a hardly decomposable substance such as a gas or a liquid. When performing the pretreatment system, a neutralizing agent such as ammonium chloride may be used in the aldehyde-based wastewater. In addition, the waste water final treatment system and the waste water final treatment method according to the present invention are not limited to the embodiments shown in FIGS. 3 and 4, and if the system, an ozone catalyst treatment system is brought after the ozone decomposition treatment system; In the case of the method, if the ozone catalyst treatment is performed after the ozonolysis treatment, the order of the filtration treatment, the aggregation treatment and the like may be changed.
以上、本発明に係る高濃度難分解性有機物の排水最終処理装置及び該装置を使用したシステム並びにオゾンマイクロバブルによる高濃度難分解性有機物の排水最終処理方法について、実施形態を説明したが、特許請求の範囲、明細書又は図面等に記載の事項を逸脱しなければ、種々の態様を採ることが可能であることは言うまでもない。 The embodiments of the high-concentration hardly decomposable organic matter wastewater final treatment apparatus according to the present invention, the system using the apparatus, and the high-concentration hardly decomposable organic matter wastewater final treatment method using ozone microbubbles are described in the embodiments. It goes without saying that various modes can be adopted without departing from the scope of the claims, the specification, the drawings, and the like.
上記実施形態について、更に実施例を述べて説明する。なお、実施例の内容に応じて、図1乃至図4を用いて説明する。 The above embodiment will be described with reference to examples. The description will be given with reference to FIGS. 1 to 4 according to the contents of the embodiment.
[実施例1]アクリル系難分解性排水の排水処理
実施例1において、アクリル系難分解性排水の排水処理については、次のように行った。
[Example 1] Wastewater treatment of acrylic-based hardly decomposable wastewater In Example 1, the wastewater treatment of acrylic-based hardly decomposable wastewater was performed as follows.
先ず、水で10倍に希釈したアクリル系難分解性排水(この時点でCOD=11000mg/L。以下、「アクリル排水」とする。)を、pHコントロール(pH=7.4)した後、アクリル排水をオゾン分解処理システム(オゾン分解処理装置3)にて2時間オゾンガス並びにオゾンマイクロバブル及びオゾンナノバブル処理をした。 First, acrylic-based hard-to-decompose wastewater (COD = 11000 mg / L at this point, hereinafter referred to as “acrylic wastewater”) diluted 10-fold with water was subjected to pH control (pH = 7.4), and then acrylic-based. The wastewater was treated with ozone gas, ozone microbubbles and ozone nanobubbles for 2 hours by an ozone decomposition treatment system (ozonation treatment device 3).
次に、ポリ塩化アルミニウム(PAC)及び高分子凝集剤を加えて凝集処理を行い、砂ろ過にてろ過して、アクリル排水の上澄みと沈殿に分離及び濾別した。この時点でCODは9200mg/Lであった。 Next, polyaluminum chloride (PAC) and a polymer flocculant were added to carry out a flocculation treatment, and the mixture was filtered by sand filtration, separated into a supernatant and a precipitate of acrylic wastewater, and separated by filtration. At this point, the COD was 9200 mg / L.
次に、該上澄み液に対し、オゾン触媒分解処理システム(オゾン触媒反応装置4)にて処理を1時間した後、再びポリ塩化アルミニウム(PAC)及び高分子凝集剤を加えて凝集処理をし、該処理によって生じた凝集沈殿を再度ろ過する処理と、pHコントロールをした。このろ過した上澄みをpHコントロールした後、最終的なアクリル排水(上澄み)のCODは1500mg/Lであった。 Next, after treating the supernatant liquid for 1 hour with an ozone catalyst decomposition treatment system (ozone catalyst reaction device 4), polyaluminum chloride (PAC) and a polymer flocculant are added again to carry out flocculation treatment. The coagulated precipitate generated by the treatment was filtered again, and the pH was controlled. After pH control of the filtered supernatant, the final COD of the acrylic wastewater (supernatant) was 1500 mg / L.
また別に、オゾン触媒分解処理システム(オゾン触媒反応装置4)にて処理を2時間したところ、アクリル排水(上澄み)のCODは570mg/Lであった。 Separately, when the treatment was performed for 2 hours by the ozone catalyst decomposition treatment system (ozone catalyst reaction device 4), the COD of the acrylic wastewater (supernatant) was 570 mg / L.
実施例1においては、処理前の原水のCODを、最終的には約1/20に減少することが可能であることが分かった。 In Example 1, it was found that the COD of the raw water before treatment could be finally reduced to about 1/20.
[実施例2]ガラス系難分解性排水の排水処理
実施例2において、ガラス系難分解性排水の排水処理については、図3に示すシステムに沿って排水処理を行った。
[Example 2] Wastewater treatment of glass-based hard-to-decompose wastewater In Example 2, the wastewater treatment of glass-based hard-to-decompose wastewater was performed according to the system shown in Fig. 3.
処理するガラス系排水(原水)を11倍に希釈してCODを1100mg/Lとした。この原水をオゾン分解処理システムS10、凝集処理システムS11及びろ過処理システムS12まで処理し、ろ過処理システムS12終了時点でガラス系排水のCODを測定したところ、210mg/Lであった。次に、オゾン触媒分解処理システムS13及びS14を行ったところ、ガラス系排水のCODの値は、オゾン触媒分解処理システムS13終了時点で79mg/Lであり、ホルムアルデヒドの値は16mg/Lであった。一方、オゾン触媒分解処理システムS14終了時点でのCODは、オゾン触媒分解処理システムS13終了時点と変わらなかったが、ホルムアルデヒドの値は2mg/L未満であった。 The glass-based wastewater (raw water) to be treated was diluted 11-fold to give a COD of 1100 mg / L. This raw water was processed to the ozonolysis treatment system S10, the coagulation treatment system S11, and the filtration treatment system S12. At the end of the filtration treatment system S12, the COD of the glass wastewater was 210 mg / L. Next, when the ozone catalyst decomposition treatment systems S13 and S14 were performed, the value of COD of the glass-based wastewater was 79 mg / L at the end of the ozone catalyst decomposition treatment system S13, and the value of formaldehyde was 16 mg / L. . On the other hand, the COD at the end of the ozone catalyst decomposition treatment system S14 was not different from that at the end of the ozone catalyst decomposition treatment system S13, but the value of formaldehyde was less than 2 mg / L.
図3に示すシステムを用いた場合、処理前の原水のCODを、最終的には約1/14に減少することが可能であることが分かった。 Using the system shown in FIG. 3, it has been found that the COD of raw water before treatment can be finally reduced to about 1/14.
[実施例3]アルデヒド系排水の排水処理
実施例3において、アルデヒド系排水の排水処理については、図4に示すシステムに沿って排水処理を行った。なお、図4におけるオゾン分解処理システムS20、オゾン触媒分解処理システムS21〜S24は、図3に示すオゾン分解処理システム及びオゾン触媒分解処理システムと同一である。
[Example 3] Wastewater treatment of aldehyde-based wastewater In Example 3, as for wastewater treatment of aldehyde-based wastewater, wastewater treatment was performed according to the system shown in Fig. 4. The ozone decomposition processing system S20 and the ozone catalyst decomposition processing systems S21 to S24 in FIG. 4 are the same as the ozone decomposition processing system and the ozone catalyst decomposition processing system shown in FIG.
先ず、アルデヒド系排水の原水を6倍希釈(235Lとする。)してCODを10000mg/Lとし、該原水を水酸化ナトリウムによりpH=9.0とし、更に塩化アンモニウム(中和剤)を500g溶解した。 First, the raw water of the aldehyde wastewater was diluted 6-fold (235 L) to make COD 10,000 mg / L, the raw water was adjusted to pH = 9.0 with sodium hydroxide, and further 500 g of ammonium chloride (neutralizing agent). Dissolved.
そして、図5に示すようなシステムにて処理をしたところ表1に示すような結果となった。 Then, when processing was performed by the system as shown in FIG. 5, the results as shown in Table 1 were obtained.
上記表によれば、CODが処理前の原水が、オゾン分解処理システムS24終了後には、約1/14になり、ホルムアルデヒドは約1/23になった。 According to the above table, the raw water before the COD treatment was reduced to about 1/14 and the formaldehyde was reduced to about 1/23 after the end of the ozonolysis treatment system S24.
本発明によれば、ありとあらゆる高濃度の有機物や窒素(アンモニア態や硝酸性態)を含む排水の最終処理に利用することが可能である。また、オゾンマイクロバブル及び/又はオゾンナノバブルだけではなく、酸素や窒素等のマイクロバブル及び/又はナノバブルでも利用可能性がある。また、凝集沈殿により生じた沈殿は、汚泥として肥料や材料などに応用が可能である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can be utilized for the final treatment of the wastewater containing every high concentration of organic matter and nitrogen (ammonia state or nitric acid state). Further, not only ozone microbubbles and / or ozone nanobubbles but also microbubbles such as oxygen and nitrogen and / or nanobubbles may be used. In addition, the sediment generated by coagulation sedimentation can be applied as sludge to fertilizers and materials.
1 排水最終処理装置
2 オゾンガス発生装置
3 オゾン分解反応装置
4 オゾン触媒反応装置
31 オゾン分解反応槽
33 第1マイクロバブル発生装置
35 第1変圧塔
37 第1活性炭塔
41 オゾン触媒分解槽
42 第2マイクロバブル発生装置
44 第2変圧塔
46 第2活性炭塔
47 第1活性炭層
48 第2活性炭層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waste water final treatment apparatus 2 Ozone gas generator 3 Ozone decomposition reaction apparatus 4 Ozone catalyst reaction apparatus 31 Ozone
本発明に係る排水最終処理装置の目的は、オゾン発生装置、オゾン分解反応装置及びオゾン触媒反応装置を具備する高濃度難分解性有機物の排水最終処理装置であって、前記オゾン分解反応装置は、オゾン分解反応槽、原水導入口、第1マイクロバブル発生装置、エゼクタポンプ、内部にパンチング板が設置される第1変圧塔、第1循環ポンプ及び第1活性炭塔を具備し、前記オゾン触媒反応装置は、オゾン触媒分解槽、第2マイクロバブル発生装置、第2循環ポンプ、内部にパンチング板が設置される第2変圧塔、第3循環ポンプ及び第2活性炭塔を具備し、前記オゾン発生装置は、オゾンガス供給管により、前記エゼクタポンプ、前記第1マイクロバブル発生装置及び前記第2マイクロバブル発生装置に連結し、前記オゾン分解反応槽及び前記オゾン触媒分解槽は、越流管により連結され、前記オゾン触媒分解槽の内部には、第1活性炭層及び第2活性炭層が配設され、且つ逆洗水吹出口が設けられていることを特徴とすることで、効果的に達成される。また、本発明に係る排水最終処理装置の目的は、オゾン発生装置、オゾン分解反応装置及びオゾン触媒反応装置を具備する高濃度難分解性有機物の排水最終処理装置であって、前記オゾン分解反応装置は、オゾン分解反応槽、原水導入口、第1マイクロバブル発生装置、エゼクタポンプ、内部にオリフィスが設置される第1変圧塔、第1循環ポンプ及び第1活性炭塔を具備し、前記オゾン触媒反応装置は、オゾン触媒分解槽、第2マイクロバブル発生装置、第2循環ポンプ、内部にオリフィスが設置される第2変圧塔、第3循環ポンプ及び第2活性炭塔を具備し、前記オゾン発生装置は、オゾンガス供給管により、前記エゼクタポンプ、前記第1マイクロバブル発生装置及び前記第2マイクロバブル発生装置に連結し、前記オゾン分解反応槽及び前記オゾン触媒分解槽は、越流管により連結され、前記オゾン触媒分解槽の内部には、第1活性炭層及び第2活性炭層が配設され、且つ逆洗水吹出口が設けられていることを特徴とすることで、効果的に達成される。
The purpose of the waste water final treatment device according to the present invention is an ozone generation device, an ozone decomposition reaction device and a high concentration hardly decomposable organic matter waste water final treatment device equipped with an ozone catalyst reaction device, wherein the ozone decomposition reaction device, An ozone decomposition reaction tank, a raw water inlet, a first microbubble generator, an ejector pump, a first transformer tower having a punching plate installed therein, a first circulation pump, and a first activated carbon tower; Comprises an ozone catalyst decomposition tank, a second microbubble generator, a second circulation pump, a second transformer having a punching plate installed therein, a third circulation pump, and a second activated carbon tower. And an ozone gas supply pipe connected to the ejector pump, the first microbubble generator, and the second microbubble generator, and the ozone decomposition reaction tank and The ozone catalyst decomposition tank is connected by an overflow pipe, a first activated carbon layer and a second activated carbon layer are provided inside the ozone catalyst decomposition tank, and a backwash water outlet is provided. The feature is effectively achieved. In addition, an object of the wastewater final treatment apparatus according to the present invention is a high-concentration hardly decomposable organic matter wastewater final treatment apparatus including an ozone generator, an ozone decomposition reaction apparatus, and an ozone catalytic reaction apparatus, wherein the ozone decomposition reaction apparatus is used. Comprises an ozone decomposition reaction tank, a raw water inlet, a first microbubble generator, an ejector pump, a first transformer tower having an orifice therein, a first circulation pump, and a first activated carbon tower, wherein the ozone catalytic reaction is carried out. The apparatus includes an ozone catalyst decomposition tank, a second microbubble generator, a second circulation pump, a second transformer having an orifice installed therein, a third circulation pump, and a second activated carbon tower. An ozone gas supply pipe connected to the ejector pump, the first micro-bubble generator and the second micro-bubble generator, and the ozone decomposition reaction tank And the ozone catalyst decomposing tank are connected by an overflow pipe, a first activated carbon layer and a second activated carbon layer are disposed inside the ozone catalyst decomposing tank, and a backwash water outlet is provided. The feature is achieved effectively.
本発明に係る排水最終処理装置はまた、前記第1変圧塔は、複数の管を通じて、オゾンマイクロバブルを含有する排水原水を前記オゾン分解反応槽との間で循環させるように設置されることにより、或いは前記第1活性炭塔は、複数の管を通じて、オゾンガス、オゾンマイクロバブル及び/又はオゾンナノバブルを含有する排水原水を前記オゾン分解反応槽との間で循環させるように設置されることにより、或いは前記第2変圧塔は、複数の管を通じて、オゾンマイクロバブルを含有する排水原水を前記オゾン触媒反応槽との間で循環させるように設置されることにより、或いは前記第2活性炭塔は、複数の管を通じて、オゾンガス、オゾンマイクロバブル及び/又はオゾンナノバブルを含有する排水原水を前記オゾン触媒反応槽との間で循環させるように設置されることにより、或いは前記第1活性炭塔及び前記第2活性炭塔に充填される活性炭は、粒状活性炭であり、該活性炭の直径は、1〜2mmであることにより、或いは前記第1活性炭層に充填する活性炭は、直径が6〜7mmであるペレット型活性炭であり、並びに前記第2活性炭層に充填する活性炭は、直径が3〜4mmであるペレット型活性炭であることにより、或いは更にもう1つの前記オゾン分解反応装置及び凝集沈殿槽を具備することにより、より効果的に達成される。
In the wastewater final treatment apparatus according to the present invention, the first transformer is installed so as to circulate raw wastewater containing ozone microbubbles between the ozone decomposition reaction tank through a plurality of pipes. , some have the first activated carbon tower, through a plurality of tubes, the ozone gas, by drainage raw water containing ozone microbubbles and / or ozone nanobubbles is installed to circulate between the ozonolysis reaction vessel , or the second transformer tower, through a plurality of tubes, by drainage raw water containing ozone microbubbles is installed to circulate between the ozone catalytic reactor, some have the second activated carbon tower Circulates waste water containing ozone gas, ozone microbubbles, and / or ozone nanobubbles with the ozone catalyst reaction tank through a plurality of pipes. The activated carbon installed in the first activated carbon tower and the second activated carbon tower is granular activated carbon, and the activated carbon has a diameter of 1 to 2 mm, or 1 The activated carbon to be filled in the activated carbon layer is a pellet type activated carbon having a diameter of 6 to 7 mm, and the activated carbon to be filled in the second activated carbon layer is a pellet type activated carbon having a diameter of 3 to 4 mm, or This is more effectively achieved by providing another ozonolysis reactor and a coagulation sedimentation tank.
また、本発明に係る排水最終処理システムの目的は、前記装置を使用した高濃度難分解性有機物の排水最終処理システムであって、前記排水最終処理システムは、排水原水をオゾン分解反応槽、原水導入口、第1マイクロバブル発生装置、エゼクタポンプ、内部にパンチング板が設置される第1変圧塔、第1循環ポンプ及び第1活性炭塔を具備するオゾン分解反応装置を使用して処理するオゾン分解処理システム、並びに前記オゾン分解処理システムによって処理した前記排水原水を、オゾン触媒分解槽、第2マイクロバブル発生装置、第2循環ポンプ、内部にパンチング板が設置される第2変圧塔、第3循環ポンプ及び第2活性炭塔を具備し、第1活性炭層及び第2活性炭層を内部に設置するオゾン触媒反応装置により処理するオゾン触媒分解システムを具備し、前記触媒分解システムにおいて、前記排水原水を、流速10〜100cm/秒で前記第1活性炭層及び前記第2活性炭層を通過させることを特徴とすることにより効果的に達成される。更に、本発明に係る排水最終処理システムの目的は、前記装置を使用した高濃度難分解性有機物の排水最終処理システムであって、前記排水最終処理システムは、排水原水をオゾン分解反応槽、原水導入口、第1マイクロバブル発生装置、エゼクタポンプ、内部にオリフィスが設置される第1変圧塔、第1循環ポンプ及び第1活性炭塔を具備するオゾン分解反応装置を使用して処理するオゾン分解処理システム、並びに前記オゾン分解処理システムによって処理した前記排水原水を、オゾン触媒分解槽、第2マイクロバブル発生装置、第2循環ポンプ、内部にオリフィスが設置される第2変圧塔、第3循環ポンプ及び第2活性炭塔を具備し、第1活性炭層及び第2活性炭層を内部に設置するオゾン触媒反応装置により処理するオゾン触媒分解システムを具備し、前記触媒分解システムにおいて、前記排水原水を、流速10〜100cm/秒で前記第1活性炭層及び前記第2活性炭層を通過させることを特徴とすることにより効果的に達成される。
Further, an object of the wastewater final treatment system according to the present invention is a wastewater final treatment system for high-concentration hardly decomposable organic matter using the above-mentioned device, wherein the wastewater final treatment system converts the raw wastewater into an ozone decomposition reaction tank, Ozone decomposition performed using an ozonolysis reactor having an inlet, a first microbubble generator, an ejector pump, a first transformer column having a punching plate therein, a first circulation pump and a first activated carbon tower. A treatment system, and an ozone catalyst decomposition tank, a second microbubble generator, a second circulation pump, a second transformer having a punching plate installed therein, and a third circulation. An ozone catalyst comprising a pump and a second activated carbon tower, and treated by an ozone catalytic reactor having a first activated carbon layer and a second activated carbon layer installed therein This is effectively achieved by providing a catalytic cracking system, wherein in the catalytic cracking system, the raw wastewater is passed through the first activated carbon layer and the second activated carbon layer at a flow rate of 10 to 100 cm / sec. You. Furthermore, an object of the wastewater final treatment system according to the present invention is a wastewater final treatment system for high-concentration hardly decomposable organic matter using the above-mentioned device, wherein the wastewater final treatment system converts the raw wastewater into an ozone decomposition reaction tank and a raw water. Ozone decomposition treatment using an ozonolysis reactor equipped with an inlet, a first microbubble generator, an ejector pump, a first transformer tower having an orifice therein, a first circulation pump and a first activated carbon tower. A system, and the wastewater treated by the ozonolysis treatment system, an ozone catalyst decomposition tank, a second microbubble generator, a second circulation pump, a second transformer having an orifice therein, a third circulation pump, Ozone catalytic decomposition provided with a second activated carbon tower and treated by an ozone catalytic reactor having a first activated carbon layer and a second activated carbon layer installed therein This is effectively achieved by providing a stem, and in the catalytic cracking system, characterized in that the wastewater is passed through the first activated carbon layer and the second activated carbon layer at a flow rate of 10 to 100 cm / sec. .
そして、図4に示すようなシステムにて処理をしたところ表1に示すような結果となった。 Then, when processing was performed by the system as shown in FIG. 4 , the results as shown in Table 1 were obtained.
Claims (17)
前記オゾン分解反応装置は、オゾン分解反応槽、原水導入口、第1マイクロバブル発生装置、エゼクタポンプ、第1変圧塔、第1循環ポンプ及び第1活性炭塔を具備し、
前記オゾン触媒反応装置は、オゾン触媒分解槽、第2マイクロバブル発生装置、第2循環ポンプ、第2変圧塔、第3循環ポンプ及び第2活性炭塔を具備し、
前記オゾン発生装置は、オゾンガス供給管により、前記エゼクタポンプ、前記第1マイクロバブル発生装置及び前記第2マイクロバブル発生装置に連結し、
前記オゾン分解反応槽及び前記オゾン触媒分解槽は、越流管により連結され、
前記オゾン触媒分解槽の内部には、第1活性炭層及び第2活性炭層が配設され、且つ逆洗水吹出口が設けられていることを特徴とする高濃度難分解性有機物の排水最終処理装置。 An ozone generator, an ozone decomposition reaction device and an ozone catalyst reaction device, comprising a high-concentration hard-to-decompose organic matter wastewater final treatment device,
The ozonolysis reactor includes an ozonolysis reaction tank, a raw water inlet, a first microbubble generator, an ejector pump, a first transformer, a first circulation pump, and a first activated carbon tower,
The ozone catalyst reactor includes an ozone catalyst decomposition tank, a second microbubble generator, a second circulation pump, a second transformer, a third circulation pump, and a second activated carbon tower,
The ozone generator is connected to the ejector pump, the first microbubble generator, and the second microbubble generator by an ozone gas supply pipe,
The ozone decomposition reaction tank and the ozone catalyst decomposition tank are connected by an overflow pipe,
A first activated carbon layer and a second activated carbon layer are disposed inside the ozone catalyst decomposition tank, and a backwash water outlet is provided. apparatus.
前記排水最終処理システムは、
排水原水をオゾン分解反応槽、原水導入口、第1マイクロバブル発生装置、エゼクタポンプ、第1変圧塔、第1循環ポンプ及び第1活性炭塔を具備するオゾン分解反応装置を使用して処理するオゾン分解処理システム、並びに
前記オゾン分解処理システムによって処理した前記排水原水を、オゾン触媒分解槽、第2マイクロバブル発生装置、第2循環ポンプ、第2変圧塔、第3循環ポンプ及び第2活性炭塔を具備し、第1活性炭層及び第2活性炭層を内部に設置するオゾン触媒反応装置により処理するオゾン触媒分解システムを具備し、
前記触媒分解システムにおいて、前記排水原水を、流速10〜100cm/秒で前記第1活性炭層及び前記第2活性炭層を通過させることを特徴とする高濃度難分解性有機物の排水最終処理システム。 A wastewater final treatment system for high-concentration hardly decomposable organic matter using the apparatus according to any one of claims 1 to 12,
The wastewater final treatment system,
Ozone that treats wastewater raw water using an ozonolysis reactor equipped with an ozonolysis reactor, a raw water inlet, a first microbubble generator, an ejector pump, a first transformer, a first circulation pump and a first activated carbon tower. A decomposition treatment system, and the wastewater treated by the ozone decomposition treatment system is treated with an ozone catalyst decomposition tank, a second microbubble generator, a second circulation pump, a second transformer, a third circulation pump, and a second activated carbon tower. An ozone catalytic decomposition system for treating the first activated carbon layer and the second activated carbon layer with an ozone catalytic reactor installed therein;
In the above-mentioned catalytic cracking system, the raw wastewater for high concentration hardly decomposable organic matter is passed through the first activated carbon layer and the second activated carbon layer at a flow rate of 10 to 100 cm / sec.
オゾン分解処理する工程及びオゾン触媒分解する工程を具備することを特徴とする高濃度難分解性有機物の排水最終処理方法。 A wastewater final treatment method using the wastewater final treatment system for high-concentration hardly decomposable organic substances using ozone microbubbles according to claim 13,
A method for final treatment of wastewater of high-concentration hardly decomposable organic matter, comprising a step of performing ozone decomposition treatment and a step of performing ozone catalytic decomposition.
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