JP3193206B2 - Ozone treatment equipment - Google Patents
Ozone treatment equipmentInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、浄水場等において被処
理水をオゾン処理するオゾン処理装置に関する。The present invention relates to relates to ozone treatment equipment for ozone treatment of the water to be treated in the purification plant and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】河川水及び湖沼水等の取水源の水質汚濁
に伴い、例えば浄水場においては現行の急速ろ過法に代
わり、凝集沈殿後の被処理水をオゾン処理した後、生物
活性炭処理を行う高度浄水処理法が近年採用されてい
る。例えば、この種の高度浄水処理法は特開昭６３−１
６６４９４号公報、特開平２−２３３１９７号公報及び
特開平３−１８１３８３号公報等において開示され一般
に知られている。2. Description of the Related Art In accordance with water pollution of water intake sources such as river water and lake water, for example, in a water treatment plant, instead of the current rapid filtration method, the water to be treated after coagulation and sedimentation is treated with ozone and then treated with activated carbon. Advanced water purification methods have been adopted in recent years. For example, this type of advanced water purification treatment is disclosed in
No. 66494, JP-A-2-233197, JP-A-3-181383, etc. and are generally known.
【０００３】この方法は取水した原水を凝集沈殿処理し
た後、被処理水となる沈殿水をオゾン接触槽に導入し
て、水中の有機物等を脱色、脱臭、酸化処理または変性
させる。その後、オゾン処理された被処理水を生物活性
炭槽に導入して、ここで、活性炭の表面に繁殖した微生
物の働きにより、オゾン処理では除去できないアンモニ
ア性窒素を硝化除去すると共に溶存有機物の代謝除去を
行うものである。[0003] In this method, raw water is subjected to coagulation and sedimentation treatment, and then sedimentation water to be treated is introduced into an ozone contact tank to decolor, deodorize, oxidize or denature organic substances and the like in the water. After that, the ozone-treated water to be treated is introduced into a biological activated carbon tank, where the microorganisms that have propagated on the surface of the activated carbon nitrate to remove ammonia nitrogen, which cannot be removed by ozone treatment, and metabolically remove dissolved organic matter. Is what you do.
【０００４】この種の高度浄水処理において、オゾナイ
ザーからオゾン接触槽に導入されるオゾンは溶解して、
オゾン接触槽に流入する被処理水中の有機物等を酸化処
理する。しかし、オゾン接触槽に導入した全てのオゾン
は溶解せず、一部はオゾン含有排気ガスとして気相に排
出される。オゾン接触槽から直接オゾン含有排気ガスが
系外に排出されると、オゾンは強い酸化力を有するため
生体に対して悪影響を及ぼすと共に大気汚染と光化学オ
キシダントの原因となる。[0004] In this kind of advanced water purification treatment, ozone introduced from an ozonizer into an ozone contact tank is dissolved,
The organic matter and the like in the water to be treated flowing into the ozone contact tank are oxidized. However, all of the ozone introduced into the ozone contact tank is not dissolved, and part of the ozone is exhausted as an ozone-containing exhaust gas in the gas phase. When the ozone-containing exhaust gas is directly discharged from the ozone contact tank to the outside of the system, the ozone has a strong oxidizing power, adversely affects the living body, and causes air pollution and photochemical oxidant.
【０００５】このため、オゾン接触槽から排出されるオ
ゾン含有排気ガスを活性炭吸着法、熱分解法または触媒
による気相接触分解法等によって処理することが行われ
ている。前記の方法において、活性炭による吸着法は活
性炭が消費されるため、定期的な補充を必要とし、一
方、熱分解法は装置構造がシンプルであるが、加熱に要
するランニングコストが高くなる。[0005] Therefore, ozone-containing exhaust gas discharged from an ozone contact tank is treated by an activated carbon adsorption method, a thermal decomposition method, a gas phase catalytic decomposition method using a catalyst, or the like. In the above method, the activated carbon adsorption method consumes activated carbon and thus requires periodic replenishment. On the other hand, the thermal decomposition method has a simple apparatus structure but requires a high running cost for heating.
【０００６】これに対して、触媒による分解法は装置構
造がシンプルである一方、比較的低温で触媒活性を示す
ため、加熱に要するコストが低く、オゾン接触槽からの
排気ガス処理として適している。しかし、触媒による分
解法でも、触媒の活性を維持するため加熱源を必要と
し、加熱装置の維持管理と共に設備コストが高くなる。
それを解決する一つの手段として、触媒の上流側に気−
気型熱交換器を設け、オゾン発生機へ供給する原料空気
を加熱圧縮するブロアまたはコンプレッサから排出され
る高温空気を上記熱交換器に供給してオゾン含有排気ガ
スを加熱し、加熱されたオゾン含有排気ガスで触媒を加
温するようにしたオゾン処理装置が提案されている（特
開昭５９−４２０２４号公報参照）。この装置を用いる
オゾン処理は触媒の活性を維持するための特別の加熱源
を必ずしも必要としないことから有効なものであると解
される。On the other hand, the decomposition method using a catalyst has a simple apparatus structure, but exhibits catalytic activity at a relatively low temperature, so that the cost required for heating is low and the method is suitable for treating exhaust gas from an ozone contact tank. . However, even in the decomposition method using a catalyst, a heating source is required to maintain the activity of the catalyst, and the equipment cost is increased together with the maintenance of the heating device.
One solution to this problem is to provide air upstream of the catalyst.
A gas-type heat exchanger is provided, and high-temperature air discharged from a blower or a compressor that heats and compresses raw air supplied to the ozone generator is supplied to the heat exchanger to heat the ozone-containing exhaust gas, and the heated ozone is heated. There has been proposed an ozone treatment apparatus in which a catalyst is heated by contained exhaust gas (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-42024). Ozonation using this device is understood to be effective because it does not necessarily require a special heating source to maintain the activity of the catalyst.
【０００７】その一例を実際に浄水処理施設に用いる場
合について、図７及び図８を参照しつつ説明する。図７
は浄水処理施設の全体を示しており、河川等の取水源か
ら取水口を経て取水された原水ＲＷは、導水管を経て沈
砂池（図示せず）に至り、ここで粒径の大きな砂等が除
かれた後、浄水場内の着水井１に導かれる。原水ＲＷは
その後薬品混和池２に導かれ、ここで硫酸バンドまたは
ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）等の凝集剤３さらに凝
集補助剤となるアルカリ剤４と混合された後、フロック
形成池５へ送られる。A case in which one example is actually used in a water purification facility will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. FIG.
Indicates the entire water treatment facility. Raw water RW, which is drawn from a water intake source such as a river via an intake, reaches a sedimentation basin (not shown) via a headrace pipe, where large-size sand, etc. After being removed, it is led to the landing well 1 in the water treatment plant. The raw water RW is then guided to a chemical mixing pond 2 where it is mixed with a flocculant 3 such as a sulfate band or PAC (polyaluminum chloride) and an alkaline agent 4 serving as a flocculant, and then sent to a floc formation pond 5. .
【０００８】フロック形成池５では原水中の微粒子は凝
集してマイクロフロックとなり、フロックの形成と成長
が促進される。その後、フロックを含有する凝集水は沈
殿池６に導かれ、成長したフロックの沈降分離が行われ
る。前記のようなプロセスを経てフロックが沈降分離さ
れた沈殿水ＳＷは、その後被処理水としてオゾン処理装
置７に導入される。[0008] In the floc forming pond 5, the fine particles in the raw water aggregate into micro flocs, and the formation and growth of flocs are promoted. Thereafter, the flocculated water containing the flocs is guided to the sedimentation basin 6, where the grown flocs are settled and separated. The sediment water SW from which flocs have settled and separated through the above-described process is thereafter introduced into the ozone treatment device 7 as water to be treated.
【０００９】図８に詳細を示すように、オゾン処理装置
７は、オゾンを発生させるオゾナイザー８とこのオゾナ
イザー８からのオゾンが導入されるオゾン接触槽９及び
オゾン接触槽９から排出されるオゾン含有排気ガスＥＧ
を処理するオゾン分解触媒槽１０から主要部が構成され
る。さらに詳述すると、ブロワー１１を出た断熱圧縮に
より高温となった原料空気ＲＡは熱交換器２０において
後記するようにオゾン含有排気ガスと熱交換を行い、ク
ーラーＲで冷却され、除湿器１２で湿分が除去された
後、オゾナイザー８に供給される。オゾナイザー８には
通常熱交換のための冷却水循環用配管８ａが設けらる。As shown in detail in FIG. 8, an ozone treatment device 7 comprises an ozonizer 8 for generating ozone, an ozone contact tank 9 into which ozone is introduced from the ozonizer 8, and an ozone containing tank discharged from the ozone contact tank 9. Exhaust gas EG
The main part is constituted by the ozone decomposition catalyst tank 10 for treating the water. More specifically, the raw material air RA that has been heated by the adiabatic compression exiting the blower 11 performs heat exchange with the ozone-containing exhaust gas in the heat exchanger 20 as described later, is cooled by the cooler R, and is cooled by the dehumidifier 12. After the moisture is removed, it is supplied to the ozonizer 8. The ozonizer 8 is usually provided with a cooling water circulation pipe 8a for heat exchange.
【００１０】オゾナイザー８において酸素がオゾン化さ
れ、オゾン含有ガスＯＧは通気管１３を介して散気管１
４からオゾン接触槽９に導入される。オゾン接触槽９に
導入されたオゾンの大部分は液中に溶解するが、一部の
オゾンは接触槽９の上部からオゾン含有排気ガスＥＧと
して気相Ｇに放出される。１５は高周波インバータで、
電源１６から高電圧変圧器１７を介してオゾナイザー８
を構成する誘電体（図示せず）と電極（図示せず）に高
周波数の高電圧を印加する。なお、前記の如く高周波数
の高電圧を印加するようにしているが、周波数を一定と
して高電圧を印加してもよく、周波数及び電圧について
特に限定されない。Oxygen is ozonized in the ozonizer 8, and the ozone-containing gas OG passes through the ventilation pipe 13 through the air diffusion pipe 1.
4 to the ozone contact tank 9. Most of the ozone introduced into the ozone contact tank 9 is dissolved in the liquid, but a part of the ozone is released from the upper part of the contact tank 9 into the gas phase G as the ozone-containing exhaust gas EG. 15 is a high frequency inverter,
Ozonizer 8 from power supply 16 via high voltage transformer 17
Is applied to a dielectric (not shown) and an electrode (not shown) constituting the above. Although a high-frequency high voltage is applied as described above, a high voltage may be applied with a constant frequency, and the frequency and voltage are not particularly limited.
【００１１】１８はオゾン接触槽９からのオゾン含有排
気ガスＥＧ中の水分を除去するミストセパレータで、こ
のセパレータの下流側にはオゾン分解触媒槽１０が配設
されている。１９はオゾン分解触媒槽１０に充填された
オゾン分解触媒である。通常、オゾン分解触媒１９とし
ては、Ｍｎ、Ｆｅ、ＣＯ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ等の少なく
とも一種の元素の金属、酸化物または複合酸化物が用い
られる。または、Ｐｔ、Ｐｄ等の貴金属触媒が用いられ
るが、使用触媒が特に限定されるものではない。前記オ
ゾン分解触媒１９は粒状またはハニカム状の形状を有す
るが、前記活性成分が担体に担持されていればよく、形
状が限定されるものではない。Reference numeral 18 denotes a mist separator for removing moisture in the ozone-containing exhaust gas EG from the ozone contact tank 9. An ozone decomposition catalyst tank 10 is provided downstream of the separator. Reference numeral 19 denotes an ozonolysis catalyst filled in the ozonolysis catalyst tank 10. Usually, as the ozone decomposition catalyst 19, a metal, oxide or composite oxide of at least one element such as Mn, Fe, CO, Ni, Cu, Ag and the like is used. Alternatively, a noble metal catalyst such as Pt or Pd is used, but the catalyst used is not particularly limited. The ozone decomposition catalyst 19 has a granular or honeycomb shape, but the shape is not limited as long as the active ingredient is supported on a carrier.
【００１２】オゾン分解触媒１９の高活性を示す反応温
度は担持活性成分によって異なるが、例えばＭｎＯ2 触
媒を用いた場合、反応温度を５０℃前後に維持すると高
い活性を示し、最終的にオゾンは酸素になる。例えばオ
ゾン分解触媒としてＭｎＯ2触媒を用いた場合、オゾン
分解触媒槽１０内の反応温度は前記温度かまたはそれ以
上に維持されるが、特に反応温度が限定されない。The reaction temperature at which the ozone decomposition catalyst 19 exhibits a high activity varies depending on the active components. For example, in the case of using a MnO 2 catalyst, when the reaction temperature is maintained at around 50 ° C., the activity becomes high. It becomes oxygen. For example, when a MnO 2 catalyst is used as the ozonolysis catalyst, the reaction temperature in the ozonolysis catalyst tank 10 is maintained at the above-mentioned temperature or higher, but the reaction temperature is not particularly limited.
【００１３】２０は熱交換器で、この熱交換器はオゾナ
イザー８に原料空気ＲＡを供給するブロワー１１の吐出
側に配設されている。前記オゾン含有排気ガスＥＧはミ
ストセパレータ１８を経た後、熱交換器２０を介してオ
ゾン分解触媒槽１０に導入される。そして、熱交換器２
０を通過する際、ブロワー１１の断熱圧縮によりブロワ
ー１１吐出側の原料空気ＲＡ温度は吸込側の原料空気温
度よりも高くなり、１００℃前後またはそれ以上の温度
となるため、オゾン含有排気ガスＥＧは熱交換されて昇
温される。Reference numeral 20 denotes a heat exchanger, which is arranged on the discharge side of a blower 11 that supplies the raw air RA to the ozonizer 8. After passing through the mist separator 18, the ozone-containing exhaust gas EG is introduced into the ozone decomposition catalyst tank 10 via the heat exchanger 20. And heat exchanger 2
0, the raw material air temperature RA on the discharge side of the blower 11 becomes higher than the raw air temperature on the suction side due to adiabatic compression of the blower 11 and becomes about 100 ° C. or higher. Is subjected to heat exchange and heated.
【００１４】２２はオゾン接触槽９からのオゾン含有排
気ガスＥＧを吸引して系外に排出するブロワーで、オゾ
ン分解触媒槽１０の出口側に配設されている。２３はオ
ゾン接触槽９からの処理水が導入される生物活性炭槽
で、この槽２３内には活性炭２４が充填され、この活性
炭２４の表面には馴養されて繁殖した微生物（図示せ
ず）が存在する。オゾン接触槽９から生物活性炭槽２３
内に導入された水は、ここで前記した微生物の働きによ
り、オゾン処理では除去できないアンモニア性窒素が硝
化除去されると共に溶存有機物の代謝除去が行われる。
前記のようにして処理された処理水は、その後ろ過池
（図示せず）、配水池（図示せず）に送られる。A blower 22 sucks the ozone-containing exhaust gas EG from the ozone contact tank 9 and discharges the exhaust gas out of the system. The blower 22 is disposed on the outlet side of the ozone decomposition catalyst tank 10. Reference numeral 23 denotes a biological activated carbon tank into which treated water from the ozone contact tank 9 is introduced. The tank 23 is filled with activated carbon 24, and the surface of the activated carbon 24 is adapted to acclimatize and propagate microorganisms (not shown). Exists. Biological activated carbon tank 23 from ozone contact tank 9
The water introduced therein is subjected to nitrification and removal of ammonia nitrogen which cannot be removed by ozone treatment and metabolic removal of dissolved organic matter by the action of the microorganisms described above.
The treated water treated as described above is then sent to a filtration pond (not shown) and a distribution pond (not shown).
【００１５】前記生物活性炭層２３は必要に応じてこの
槽２３を出た処理水を用いて逆洗され、活性炭２４の表
面に過剰に付着した微生物が取り除かれる。次に係る構
成の浄水処理施設の動作について説明するに、先ず、沈
殿池６でフロックが沈降分離された沈殿水ＳＷは被処理
水としてオゾン処理装置７を構成するオゾン接触槽９に
導入される。一方、オゾナイザー８側からオゾン接触槽
９にオゾンが導入される。ここで、被処理水中の有機物
等はオゾンによって脱色、脱臭、酸化処理または変性さ
れて処理され、その後、生物活性炭槽２３に導入され
る。The biological activated carbon layer 23 is back-washed, if necessary, using the treated water that has exited the tank 23, and the microorganisms excessively attached to the surface of the activated carbon 24 are removed. The operation of the water treatment facility having the following configuration will be described. First, the sediment water SW from which flocs have been settled and separated in the sedimentation basin 6 is introduced into the ozone contact tank 9 constituting the ozone treatment apparatus 7 as water to be treated. . On the other hand, ozone is introduced into the ozone contact tank 9 from the ozonizer 8 side. Here, the organic matter and the like in the water to be treated are decolorized, deodorized, oxidized or modified by ozone, and then treated, and then introduced into the biological activated carbon tank 23.
【００１６】前記のようにして被処理水中の有機物等が
オゾンによつて処理される場合、先に説明したように、
オゾン接触槽９に導入されたオゾンは全てが溶解せず、
一部はオゾン含有排気ガスＥＧとして気相Ｇに排出され
る。未反応のオゾンを含有する排気ガスが直接排出され
ると、大気汚染と光化学オキシダントの原因となるの
で、オゾン接触槽９からのオゾン含有排気ガスＥＧは大
気に放出される前にオゾン分解触媒槽１０で処理される
ことになる。この場合、オゾン含有排気ガスＥＧは、ブ
ロワー１１の吐出側に配設された熱交換器２０を介して
オゾン分解触媒槽１０に導入されることになる。ここ
で、オゾン含有排気ガスＥＧは前記熱交換器２０によ
り、ブロワー１１の断熱圧縮によって温度が高くなった
ブロワー１１吐出側の原料空気ＲＧと熱交換されて昇温
されることになる。When the organic matter and the like in the water to be treated is treated with ozone as described above, as described above,
All of the ozone introduced into the ozone contact tank 9 does not dissolve,
A part is discharged to the gas phase G as the ozone-containing exhaust gas EG. Direct discharge of unreacted ozone-containing exhaust gas causes air pollution and photochemical oxidant. Therefore, the ozone-containing exhaust gas EG from the ozone contact tank 9 is discharged to the ozone decomposition catalyst tank before being released to the atmosphere. 10 will be processed. In this case, the ozone-containing exhaust gas EG is introduced into the ozone decomposition catalyst tank 10 via the heat exchanger 20 provided on the discharge side of the blower 11. Here, the ozone-containing exhaust gas EG is heat-exchanged by the heat exchanger 20 with the raw material air RG on the discharge side of the blower 11 whose temperature has been increased by the adiabatic compression of the blower 11, so that the temperature is increased.
【００１７】前記のように、オゾン含有排気ガスＥＧが
昇温されてオゾン分解触媒槽１０に導入される場合、排
気ガスＥＧの温度が既に高くなっているので、オゾン分
解触媒１９側を高活性を維持する反応温度まで昇温する
必要がなくなる。または、オゾン含有排気ガスＥＧ自体
が昇温されているので、反応温度を維持するためにオゾ
ン分解触媒１９側の昇温度合が少なくてすむことにな
る。したがって、オゾン接触槽９からのオゾン含有排気
ガスＥＧを処理する際、オゾン分解触媒１９の反応温度
を維持する昇温手段が簡素化される。As described above, when the temperature of the ozone-containing exhaust gas EG is increased and introduced into the ozone decomposition catalyst tank 10, the temperature of the exhaust gas EG is already high. It is no longer necessary to raise the reaction temperature to maintain the reaction temperature. Alternatively, since the temperature of the ozone-containing exhaust gas EG itself has been raised, the temperature rise on the ozone decomposition catalyst 19 side can be reduced to maintain the reaction temperature. Therefore, when the ozone-containing exhaust gas EG from the ozone contact tank 9 is processed, the temperature raising means for maintaining the reaction temperature of the ozone decomposition catalyst 19 is simplified.
【００１８】一方、ブロワー１１によりオゾナイザー８
に供給される原料空気ＲＡは、ブロワー１１の吐出側に
配設された熱交換器２０をオゾン含有排気ガスＥＧが通
過することによって逆に降温される。これによって、温
度の高い原料空気がオゾナイザー８に供給されることが
なく、クーラーＲの負担が低減された状態で冷却された
原料空気ＲＡがオゾナイザー８に供給されることにな
る。このため、オゾナイザー８の運転に際して、温度上
昇に伴うオゾンの分解が抑制されることになり、オゾン
発生効率の低下を防止することができる。On the other hand, the ozonizer 8 is
Of the raw air RA supplied to the blower 11 is cooled down by the ozone-containing exhaust gas EG passing through the heat exchanger 20 disposed on the discharge side of the blower 11. Accordingly, the raw material air having a high temperature is not supplied to the ozonizer 8, and the raw material air RA cooled while the load on the cooler R is reduced is supplied to the ozonizer 8. For this reason, when the ozonizer 8 is operated, the decomposition of ozone due to the temperature rise is suppressed, and a decrease in ozone generation efficiency can be prevented.
【００１９】[0019]
【発明が解決しようとする課題】上記のようなオゾン処
理装置を配置した浄水処理施設において、オゾン分解触
媒槽１０内の触媒を加熱することにより触媒の活性は高
められまたある程度の期間はその活性が維持される。し
かし、例えオゾン分解触媒が十分な活性を保持しいる場
合であってもオゾン分解触媒槽を通過した後の排気ガス
中にオゾンが残存する可能性をまったく否定することは
できないと同時に、長期間の使用によってオゾン分解触
媒の活性そのものが低下することは避けられず、オゾン
除去性能が低下すると共に被毒成分が処理ガス中に存在
すると失活する恐れがある。このようになると、触媒の
加熱のみではオゾン分解触媒槽から系外に排気されるガ
ス中にオゾンが残存するのを避けることができない。In a water treatment facility provided with the above-mentioned ozone treatment apparatus, the activity of the catalyst is increased by heating the catalyst in the ozone decomposition catalyst tank 10 and the activity of the catalyst is maintained for a certain period of time. Is maintained. However, even if the ozonolysis catalyst has sufficient activity, the possibility that ozone remains in the exhaust gas after passing through the ozonolysis catalyst tank cannot be denied at all, and at the same time, It is inevitable that the activity itself of the ozone decomposing catalyst is reduced by the use of ozone, and the ozone removal performance is reduced, and if the poisoning component is present in the processing gas, it may be deactivated. In this case, the heating of the catalyst alone cannot prevent ozone from remaining in the gas exhausted from the ozone decomposition catalyst tank to the outside of the system.
【００２０】本発明はそのような不都合に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、新たな加熱源など
を用意することなく比較的簡単な構成でもって、オゾン
分解触媒槽を通過した後の排気ガス中にオゾンが残存す
る可能性を大きく低減させる共に、万一オゾン分解触媒
槽内の触媒が失活したような場合であってもオゾン分解
触媒槽から系外に排気される排気ガス中に残存するオゾ
ン量を極力低減することのできるオゾン処理装置を提供
することにある。 The present invention has been made in view of such inconvenience, and an object of the present invention is to provide a comparatively simple structure without preparing a new heating source or the like and to pass through an ozone decomposition catalyst tank. Exhaust gas exhausted from the ozone decomposition catalyst tank to the outside of the system even if the catalyst in the ozone decomposition catalyst tank is deactivated, while greatly reducing the possibility of ozone remaining in the exhaust gas afterwards. An object of the present invention is to provide an ozone treatment apparatus capable of minimizing the amount of ozone remaining in a gas .
【００２１】[0021]
【課題を解決するための手段】本発明者らは例え触媒の
活性が低下してもオゾン排出濃度を抑制する方法につい
て検討した結果、オゾン処理装置の排熱を利用してオゾ
ン分解触媒槽からの排気ガスを加熱することによって、
排気ガス中に残存するオゾンは熱分解され系外にオゾン
が排出されないことを見出した。Means for Solving the Problems The present inventors have studied a method for suppressing the ozone emission concentration even if the activity of the catalyst is reduced, and as a result, the waste heat of the ozone treatment apparatus is used to remove the ozone from the ozone decomposition catalyst tank. depending on the heating of the exhaust gas,
Ozone remaining in the exhaust gas was found that ozone is not discharged to the outside of the pyrolysis system.
【００２２】すなわち、本発明の一つの態様において
は、オゾン分解触媒槽からの排気ガスを、オゾナイザー
に原料ガスを供給するブロワーの吐出側のガスと熱交換
して昇温することによりオゾンを熱分解し処理するよう
にしたオゾン処理装置を開示する。その場合に、オゾン
分解触媒槽の出口側にオゾン濃度を検出する手段を設け
て、検出されたオゾン濃度がオゾン排出目標値を上回る
ときにのみ、触媒槽を出た排気ガスとオゾナイザーに供
給される原料ガスとの間で熱交換するようにしてもよ
い。That is, in one embodiment of the present invention, the exhaust gas from the ozone decomposition catalyst tank is heat-exchanged with the gas on the discharge side of the blower that supplies the raw material gas to the ozonizer, and the ozone is heated. Disclosed is an ozone treatment device that is decomposed and treated. In that case, a means for detecting the ozone concentration is provided at the outlet side of the ozone decomposition catalyst tank, and only when the detected ozone concentration exceeds the ozone emission target value, is the ozone gas supplied to the exhaust gas and the ozonizer that has exited the catalyst tank. Heat may be exchanged with the raw material gas.
【００２３】排熱利用についてさらに検討した結果、オ
ゾナイザーへ空気の代わりに酸素富化ガスを供給する場
合、酸素富化ガスは酸素製造装置によって供給される
が、この場合、酸素製造装置を構成する吸着塔に原料空
気を供給するブロワー及び吸着塔を減圧して吸着剤の再
生を行う真空ポンプから発生する排熱の利用が可能であ
ることを見出した。すなわち、オゾナイザーに酸素富化
ガスを供給する酸素製造装置は、吸着剤が充填された吸
着塔に原料空気を供給し、加圧下で吸着分離された酸素
富化ガスを取り出す吸着工程とこの吸着工程が終了した
吸着塔を減圧して、吸着剤の再生を行う減圧再生工程を
順次繰り返して酸素富化ガスを製造する。前記のように
して酸素富化ガスを製造する場合、吸着塔に原料空気を
供給するブロワー吐出側の原料空気は断熱圧縮により温
度が高くなる。一方、吸着塔を減圧して吸着剤の再生を
行う真空ポンプからの排気ガスの温度も断熱圧縮により
温度が高くなり、１００℃前後またはそれ以上の温度と
なる。As a result of further study on utilization of exhaust heat, when oxygen-enriched gas is supplied to the ozonizer instead of air, the oxygen-enriched gas is supplied by the oxygen production apparatus. In this case, the oxygen production apparatus is constituted. It has been found that exhaust heat generated from a blower for supplying raw air to the adsorption tower and a vacuum pump for regenerating the adsorbent by depressurizing the adsorption tower can be used. In other words, the oxygen production apparatus that supplies the oxygen-enriched gas to the ozonizer includes an adsorption step of supplying raw air to an adsorption tower filled with an adsorbent and taking out the oxygen-enriched gas that has been adsorbed and separated under pressure. The pressure reduction regeneration step of reducing the pressure of the adsorption tower after the completion of the regeneration and regenerating the adsorbent is sequentially repeated to produce an oxygen-enriched gas. In the case of producing the oxygen-enriched gas as described above, the temperature of the raw air on the blower discharge side for supplying the raw air to the adsorption tower becomes high due to adiabatic compression. On the other hand, the temperature of the exhaust gas from the vacuum pump that regenerates the adsorbent by depressurizing the adsorption tower also increases due to adiabatic compression, and becomes about 100 ° C. or higher.
【００２４】従って、本発明の他の態様は、前記のよう
にオゾナイザーに酸素製造装置によって酸素富化ガスを
供給するように構成されたオゾン処理装置において、オ
ゾン分解触媒槽からの排気ガスを、酸素製造装置の前記
吸着塔に供給される原料空気あるいは前記真空ポンプか
らの排熱と熱交換して昇温することによりオゾンを熱分
解し処理するようにしたオゾン処理装置を開示する。Accordingly, another aspect of the present invention is an ozone treatment apparatus configured to supply an oxygen-enriched gas to an ozonizer by an oxygen production apparatus as described above. An ozone treatment apparatus is disclosed, in which heat is exchanged with raw air supplied to the adsorption tower of the oxygen production apparatus or exhaust heat from the vacuum pump to raise the temperature to thermally decompose and treat ozone.
【００２５】本発明のさらに他の態様においては、オゾ
ン接触槽からのオゾン含有排気ガスを、オゾナイザーに
供給される原料ガス、前記酸素製造装置の吸着塔に供給
される原料空気あるいは真空ポンプからの排熱などの装
置内熱源との間で熱交換して昇温し、昇温したオゾン含
有排気ガスをオゾン分解触媒槽に供給して触媒を加熱す
る構成をさらに有しており、この態様においては、さら
に高い処理効率が得られる。In still another embodiment of the present invention, the ozone-containing exhaust gas from the ozone contact tank is supplied to a source gas supplied to an ozonizer, a source air supplied to an adsorption tower of the oxygen production apparatus, or a source gas supplied from a vacuum pump. The apparatus further has a configuration in which heat is exchanged with a heat source in the apparatus such as exhaust heat to increase the temperature, and the heated ozone-containing exhaust gas is supplied to an ozone decomposition catalyst tank to heat the catalyst. Can achieve higher processing efficiency.
【００２６】[0026]
【作用】前記のように、オゾナイザーに原料ガスを供給
するブロワーの吐出側の温度は断熱圧縮により１００℃
前後またはそれ以上と触媒活性を維持するに十分な高温
となっている。本発明において、オゾン分解触媒槽から
の排気ガスは直接系外に排出されず、オゾナイザーに原
料ガスを供給するブロワーの吐出側のガス、装置に付設
された酸素製造装置の吸着塔に供給される原料空気ある
いは真空ポンプからの排熱などの装置内熱源との間で熱
交換して昇温した後系外に排出される。それにより、オ
ゾン分解触媒槽を出た排気ガスに残存するオゾンは高い
温度の影響を受けて熱分解され、酸素への転化が促進さ
れることになる。したがって、他の昇温手段を用いるこ
となくオゾン分解触媒の活性が低下しても、オゾンが処
理されないで系外に排出されるのを抑制することができ
る。As described above, the temperature on the discharge side of the blower that supplies the raw material gas to the ozonizer is 100 ° C. by adiabatic compression.
The temperature is high enough to maintain the catalytic activity before and after or above. In the present invention, the exhaust gas from the ozone decomposition catalyst tank is not directly discharged to the outside of the system, but is supplied to the gas on the discharge side of the blower that supplies the raw material gas to the ozonizer, and to the adsorption tower of the oxygen production apparatus attached to the apparatus. Heat is exchanged between the raw material air and a heat source in the apparatus such as exhaust heat from a vacuum pump, and the temperature is increased. Thereby, the ozone remaining in the exhaust gas exiting the ozone decomposition catalyst tank is thermally decomposed under the influence of the high temperature, and the conversion to oxygen is promoted. Therefore, even if the activity of the ozone decomposition catalyst is reduced without using another heating means, it is possible to suppress ozone from being discharged to the outside of the system without being treated.
【００２７】オゾン分解触媒槽を出た排気ガスをオゾナ
イザーに原料ガスを供給するブロワーの吐出側のガスと
熱交換する場合には、その熱交換によりオゾナイザーに
供給される原料ガスの温度を下げることが可能となり、
クーラーの負担を軽減することもできる。本発明の好ま
しい態様においては、先ず、オゾン接触槽からのオゾン
含有排気ガスが前記ブロワーの温度が高いガスと熱交換
することによって昇温され、その状態で分解触媒槽に導
入される。オゾン含有排気ガス自体が昇温されているの
で、反応温度を維持するために触媒側の昇温度合が少な
くてすむことになり、電気ヒータなどの外部昇温手段が
簡素化され場合によっては不要となる。さらに、上記の
オゾン処理装置を浄水処理施設の浄水処理系の一部に持
たせることにより、環境により優しい施設を得ることか
できる。In the case of exchanging heat of the exhaust gas discharged from the ozone decomposition catalyst tank with the gas on the discharge side of the blower for supplying the raw material gas to the ozonizer, the temperature of the raw material gas supplied to the ozonizer is reduced by the heat exchange. Becomes possible,
It can also reduce the load on the cooler. In a preferred embodiment of the present invention, first, the temperature of the ozone-containing exhaust gas from the ozone contact tank is raised by exchanging heat with the gas having a high temperature of the blower, and is introduced into the decomposition catalyst tank in that state. Since the temperature of the ozone-containing exhaust gas itself is raised, the amount of temperature rise on the catalyst side can be reduced to maintain the reaction temperature, and external heating means such as an electric heater is simplified and sometimes unnecessary. Becomes Further, by providing the above-mentioned ozone treatment device in a part of the water purification system of the water purification system, a more environmentally friendly facility can be obtained.
【００２８】[0028]
〔実施例１〕図１は本発明の一実施例を示している。な
お、この実施例において、オゾン分解触媒槽１０以降の
配管系を除き、図７及び図８を用いて説明したオゾン処
理装置と同様であるので、同構成品については同符号を
用いることにより詳細な説明は省略する。Embodiment 1 FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. Note that, in this embodiment, the configuration is the same as that of the ozone treatment apparatus described with reference to FIGS. 7 and 8 except for the piping system after the ozone decomposition catalyst tank 10, and the same components are denoted by the same reference numerals. Detailed description is omitted.
【００２９】本実施例においても、前記の従来例と同様
にオゾン接触槽９から排出されるオゾン含有排気ガスＥ
Ｇはミストセパレータ１８で水分が除去された後、熱交
換器２０を通過して熱交換されて昇温され、さらに、昇
温手段３０（例えば、ヒータ）を介してオゾン分解触媒
槽１０に導入される。オゾン含有排気ガスＥＧは熱交換
器２０での熱交換でオゾン分解触媒１９が高活性を示す
反応温度まで昇温される場合には、昇温手段３０は不要
である。Also in the present embodiment, the ozone-containing exhaust gas E discharged from the ozone
After water is removed by the mist separator 18, the G passes through the heat exchanger 20, is heat-exchanged, is heated, and is further introduced into the ozone decomposition catalyst tank 10 via the heating means 30 (for example, a heater). Is done. When the ozone-containing exhaust gas EG is heated to a reaction temperature at which the ozone decomposition catalyst 19 exhibits high activity by heat exchange in the heat exchanger 20, the temperature raising means 30 is unnecessary.
【００３０】なお、この実施例ではオゾン分解触媒槽１
９の入口側に昇温手段３０を配設して、オゾン含有排気
ガスＥＧを昇温しているが、オゾン分解触媒槽１９内に
昇温手段３０を配設してもよく、さらにオゾン含有排気
ガスＥＧまたはオゾン分解触媒１９の昇温手段も特に限
定されるものではない。オゾナイザー８へ原料空気ＲＡ
を供給するブロワー１１の吐出側には熱交換器２０が配
設されており、前記のオゾン分解触媒槽１９を出た排気
ガスＥＧ1 はこの熱交換器２０を介して系外に排出され
る。In this embodiment, the ozone decomposition catalyst tank 1 is used.
Although the temperature raising means 30 is disposed on the inlet side of the fuel cell 9 to raise the temperature of the ozone-containing exhaust gas EG, the temperature raising means 30 may be disposed in the ozone decomposition catalyst tank 19, The means for raising the temperature of the exhaust gas EG or the ozone decomposition catalyst 19 is not particularly limited. Feed air RA to Ozonizer 8
A heat exchanger 20 is disposed on the discharge side of the blower 11 that supplies the exhaust gas. The exhaust gas EG 1 that has exited the ozone decomposition catalyst tank 19 is discharged outside the system via the heat exchanger 20. .
【００３１】次に係る構成の動作について説明するに、
ブロワー２２によって吸引されるオゾン接触槽９からの
オゾン含有排気ガスＥＧは、熱交換器２０を通過して熱
交換されて昇温されオゾン分解触媒槽１０に導入される
ことによって、オゾンが分解される。その後、オゾンが
分解された排気ガスＥＧ1 はオゾナイザー８に原料空気
ＲＧを供給するブロワー１１の吐出側に配設された熱交
換器２０に再度導入される。前記熱交換器２０を排気ガ
スＥＧ1 が通過することによって、この排気ガスＥＧ1
は断熱圧縮により温度が高くなったブロワー１１吐出側
の原料空気ＲＧと熱交換されて昇温される。The operation of the following configuration will be described.
The ozone-containing exhaust gas EG from the ozone contact tank 9 sucked by the blower 22 passes through the heat exchanger 20, undergoes heat exchange, is heated, and is introduced into the ozone decomposition catalyst tank 10, whereby ozone is decomposed. You. Thereafter, the exhaust gas EG 1 ozone is decomposed is introduced again into the heat exchanger 20 disposed on the discharge side of the blower 11 for supplying feed air RG to ozonizer 8. When the exhaust gas EG 1 passes through the heat exchanger 20, the exhaust gas EG 1
Is heated and exchanged with the raw material air RG on the discharge side of the blower 11 whose temperature has been increased by adiabatic compression.
【００３２】前記のように、オゾン分解触媒槽１０から
の排気ガスＥＧ1 を昇温して排出することにより、オゾ
ン分解触媒１９の活性が低下してオゾンの除去率が低下
しても、オゾンが処理されないで系外に排出されるのを
抑制することができる。すなわち、オゾン分解触媒１９
は長期の使用によって活性が低下すると共に被毒成分が
存在すると失活する。この結果、オゾン除去率が低下す
ることになり、オゾンが処理されないで系外に排出され
る恐れがある。しかし、オゾン分解触媒槽１０を出た排
気ガスＥＧ1 を昇温することによって、排気ガスＥＧ1
中のオゾンは熱分解され、酸素への転化が促進されるこ
とになる。このため、オゾン分解触媒１９の活性が低下
してもオゾンが処理されないで系外に排出されるのを抑
制することができる。[0032] As described above, by discharging by elevating the temperature of the exhaust gas EG 1 from the ozone decomposition catalyst tank 10, even activity is decreased ozone removal rate of ozone decomposition catalyst 19 is lowered, ozone Can be suppressed from being discharged outside the system without being processed. That is, the ozone decomposition catalyst 19
Is reduced in activity over a long period of use and deactivated in the presence of poisoning components. As a result, the ozone removal rate decreases, and there is a possibility that ozone is discharged out of the system without being treated. However, by increasing the temperature of the exhaust gas EG 1 exiting the ozone decomposing catalyst reservoir 10, the exhaust gas EG 1
The ozone contained therein is thermally decomposed and the conversion to oxygen is promoted. Therefore, even if the activity of the ozone decomposition catalyst 19 decreases, it is possible to suppress ozone from being discharged outside the system without being treated.
【００３３】〔実施例２〕図２は本発明の他の一実施例
を示し、上述した実施例と同構成品については、同符号
を用いることにより詳細な説明は省略する。この実施例
においては、オゾン接触槽９から排出されるオゾン含有
排気ガスＥＧは、ミストセパレータ１８で水分が除去さ
れた後、昇温手段３０（例えば、ヒータ）を介して直接
オゾン分解触媒槽１０に導入される。オゾン含有排気ガ
スＥＧは前記昇温手段３０によりオゾン分解触媒１９が
高活性を示す反応温度まで昇温される。[Embodiment 2] FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, and the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In this embodiment, the ozone-containing exhaust gas EG discharged from the ozone contact tank 9 is directly removed from the ozone decomposition catalyst tank 10 via the temperature raising means 30 (for example, a heater) after the moisture is removed by the mist separator 18. Will be introduced. The temperature of the ozone-containing exhaust gas EG is raised by the temperature raising means 30 to a reaction temperature at which the ozone decomposition catalyst 19 exhibits high activity.
【００３４】オゾン分解触媒槽１０の出口側は開閉弁Ｖ
１を介してブロワー１１の吐出側に配設された熱交換器
２０に連通されている。さらに、オゾン分解触媒槽１０
の出口側は他の開閉弁Ｖ２を介してオゾン含有排気ガス
ＥＧを吸引排気するブロワー２２の吸込側に連通されて
いる。４０はオゾン分解触媒槽１０を出た排気ガスＥＧ
1 中のオゾン濃度を測定する測定手段であり、この実施
例では紫外線吸光法を利用したオゾン濃度計を用いてい
る。排気ガスＥＧ1 中のオゾン濃度は前記濃度計４０に
より連続的に測定され測定値は出力値ＭＯとして比較器
４１に入力される。The outlet side of the ozone decomposition catalyst tank 10 has an on-off valve V
1 and is connected to a heat exchanger 20 disposed on the discharge side of the blower 11. Furthermore, the ozone decomposition catalyst tank 10
Is connected to a suction side of a blower 22 that sucks and exhausts the ozone-containing exhaust gas EG via another on-off valve V2. 40 is the exhaust gas EG that has exited the ozone decomposition catalyst tank 10.
This is a measuring means for measuring the ozone concentration in 1. In this embodiment, an ozone concentration meter utilizing an ultraviolet absorption method is used. Ozone concentration in the exhaust gas EG 1 is continuously measured values measured by the densitometer 40 is inputted to the comparator 41 as an output value MO.
【００３５】さらに、比較器４１にはオゾン分解触媒槽
１０出口でのオゾン排出濃度目標値Ｋ1 が入力される。
このオゾン排出濃度目標値Ｋ1 はオペレータ等により入
力され、任意に設定変更可能である。そして、前記オゾ
ン排出濃度目標値Ｋ1 はオゾン含有排気ガスＥＧ中のオ
ゾン濃度の変動幅及びオゾン分解触媒１９のオゾン除去
性能等が予め考慮されて設定される。Further, the target value K 1 of the ozone emission concentration at the outlet of the ozone decomposition catalyst tank 10 is input to the comparator 41.
The ozone discharge density target value K 1 is input by an operator or the like, can be set arbitrarily changed. Then, the ozone discharge density target value K 1 ozone removal performance of the fluctuation range and the ozone decomposing catalyst 19 of the ozone concentration of the ozone-containing exhaust gas EG is set in advance considered.
【００３６】前記した比較器４１ではオゾン濃度計４０
からの出力値ＭＯとオゾン排出濃度目標値Ｋ1 との偏差
±ΔＤｅ（以下、偏差ΔＤｅと称す）が求められ、この
偏差ΔＤｅは制御器４２に入力される。前記制御器４２
は、オゾン分解触媒槽１０を出た排気ガスＥＧ1 中のオ
ゾン濃度に応じてガス流路を切り替える。すなわち、前
記開閉弁Ｖ１及びＶ２の開閉操作を指令することによっ
て排気ガスＥＧ1 の流路を切り替える。そして、比較器
４１からの偏差ΔＤｅが負の偏差−ΔＤｅである場合、
すなわち、排気ガスＥＧ 1 中のオゾン濃度が目標値Ｋ1
を上回る場合、ブロワー１１の吐出側に配設された熱交
換器２０を介して排気ガスＥＧ1 が系外に排出されるよ
うに開閉弁Ｖ１の一方を開放出力指令する。同時に、他
の開閉弁Ｖ２を閉じる閉出力指令をする。In the comparator 41, the ozone concentration meter 40 is used.
Output value MO and ozone emission concentration target value K1Deviation from
± ΔDe (hereinafter, referred to as deviation ΔDe) is obtained.
The deviation ΔDe is input to the controller 42. The controller 42
Is the exhaust gas EG that has exited the ozone decomposition catalyst tank 10.1Inside
The gas flow path is switched according to the concentration of the zon. That is, before
By instructing the opening and closing operation of the on-off valves V1 and V2,
Exhaust gas EG1Switch the flow path. And the comparator
If the deviation ΔDe from 41 is a negative deviation −ΔDe,
That is, the exhaust gas EG 1Ozone concentration is the target value K1
Is greater than the heat exchange provided on the discharge side of the blower 11.
Exhaust gas EG via the heat exchanger 201Will be discharged out of the system
As described above, one of the on-off valves V1 is instructed to open. At the same time, other
A closing output command to close the on-off valve V2 is issued.
【００３７】一方、比較器４１からの偏差ΔＤｅが正の
偏差＋ΔＤｅである場合、前記とは逆に制御器４２は熱
交換器２０を介さずに直接排気ガスＥＧ1 を系外に排出
するように、熱交換器２０に至る開閉弁Ｖ１を閉じる閉
出力指令をする。一方、排気ガスＥＧ1 を直接排出する
ため、開閉弁Ｖ２を開放する開閉出力指令をする。な
お、この一実施例では、２つの開閉弁Ｖ１、Ｖ２を用い
てガス流路の切り替えを行っているが、一つの弁に３流
路を有する、いわゆる３方弁を用いてもよく、開閉弁の
数等が特に限定されるものではない。On the other hand, as the deviation DerutaDe from the comparator 41 if a positive deviation + DerutaDe, controller 42 contrary to the above to discharge directly the exhaust gas EG 1 out of the system without passing through the heat exchanger 20 Then, a close output command to close the on-off valve V1 reaching the heat exchanger 20 is issued. Meanwhile, in order to discharge exhaust gas EG 1 directly, the closing output command to open the on-off valve V2. In this embodiment, the gas flow path is switched by using two on-off valves V1 and V2. However, a so-called three-way valve having three flow paths in one valve may be used. The number of valves and the like are not particularly limited.
【００３８】次に係る構成の動作について説明するに、
ブロワー２２によって吸引されたオゾン接触槽９からの
オゾン含有排気ガスＥＧは、オゾン分解触媒槽１０に導
入されることによってオゾンが分解される。ここで、オ
ゾン分解触媒槽１０出口でのオゾン濃度が測定され、こ
の濃度が比較器４１に入力される目標値Ｋ1 よりも低け
れば、オゾン分解触媒１９は高い活性を維持しており、
オゾン分解触媒槽１０を出た排気ガスＥＧ1 は直接系外
に排出される。The operation of the following configuration will be described.
The ozone-containing exhaust gas EG from the ozone contact tank 9 sucked by the blower 22 is introduced into the ozone decomposition catalyst tank 10 to decompose ozone. Here, the measured ozone concentration in the ozone decomposition catalyst tank 10 outlet is lower than the target value K 1 of this concentration is input to the comparator 41, the ozone decomposing catalyst 19 is maintained high activity,
Exhaust gas EG 1 exiting the ozone decomposition catalyst tank 10 is discharged to the outside directly system.
【００３９】一方、比較器４１に入力されるオゾン濃度
計４０からの出力値ＭＯがオゾン排出濃度目標値Ｋ1 を
上回る場合、制御器４２は入力された負の偏差−ΔＤｅ
に従って開閉弁Ｖ１を開放する一方、他の開閉弁Ｖ２を
閉じる。これによって、オゾン分解触媒槽１０を出た排
気ガスＥＧ1 は、ブロワー１１の吐出側に配設された熱
交換器２０へ導入されてから系外に排出される。そして
実施例１の場合と同様に、排気ガスＥＧ1 中に残存する
オゾンは昇温されて熱分解され低減される。したがっ
て、オゾン分解触媒１９の活性が低下しても、高い濃度
のオゾンが系外に排出されるのを抑制することができ
る。なお、この実施例において、オゾン接触槽９から排
出されるオゾン含有排気ガスＥＧを熱交換器２０を通過
してオゾン分解触媒槽１０に導入するようにしてもよい
ことは理解されよう。On the other hand, when the output value MO from ozone concentration meter 40 which is input to the comparator 41 exceeds the ozone exhaust concentration target value K 1, controller 42 negative deviations entered -ΔDe
Open the on-off valve V1, and close the other on-off valve V2. Thus, the exhaust gas EG 1 exiting the ozone decomposition catalyst tank 10 is discharged after being introduced into the heat exchanger 20 disposed on the discharge side of the blower 11 to the outside of the system. And as in the case of Example 1, the ozone remaining in the exhaust gas EG 1 is reduced pyrolyzed being heated. Therefore, even if the activity of the ozone decomposition catalyst 19 is reduced, it is possible to suppress a high concentration of ozone from being discharged out of the system. In this embodiment, it is understood that the ozone-containing exhaust gas EG discharged from the ozone contact tank 9 may be introduced into the ozone decomposition catalyst tank 10 through the heat exchanger 20.
【００４０】〔実施例３〕図３は本発明のさらに他の実
施例を示し、空気の代わりにオゾナイザー８に原料ガス
として酸素富化ガスＲＧを供給する酸素製造装置６０を
用いる場合を示している。この酸素製造装置６０は圧力
差変動吸着法、いわゆる、ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ
Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）法を利用して酸素
富化ガスを製造するものである。[Embodiment 3] FIG. 3 shows still another embodiment of the present invention, in which an oxygen producing apparatus 60 for supplying an oxygen-enriched gas RG as a raw material gas to the ozonizer 8 instead of air is used. I have. The air separation unit 60 is a pressure differential swing adsorption method, so-called, PSA (P ressure
It is intended to produce oxygen-enriched gas by using the S wing A dsorption) method.
【００４１】酸素製造装置６０は吸着塔６１Ａ及び６１
Ｂとこの吸着塔に原料空気ＲＡを供給するブロワー６２
及び前記吸着塔内を減圧して吸着剤６３の再生を行う真
空ポンプ６４から主要部が構成されている。前記吸着塔
６１Ａ及び６１Ｂ内には原料空気ＲＡ中の窒素を選択的
に吸着する吸着剤６３として、例えば、５Ａタイプの合
成ゼオライト等が充填される。さらに、吸着塔６１Ａ及
び６１Ｂの入口側と出口側にはガス流路を切り替える開
閉弁６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ、６５Ｄ、６５Ｅ、６５
Ｆ、６５Ｇ、６５Ｈが配設されている。６６は前記吸着
塔の出口側に配設された製品酸素タンクである。The oxygen production apparatus 60 includes adsorption towers 61A and 61A.
B and a blower 62 for supplying the raw material air RA to the adsorption tower.
The main part is constituted by a vacuum pump 64 for regenerating the adsorbent 63 by reducing the pressure in the adsorption tower. The adsorption towers 61A and 61B are filled with, for example, a 5A type synthetic zeolite as an adsorbent 63 for selectively adsorbing nitrogen in the raw material air RA. Further, on / off valves 65A, 65B, 65C, 65D, 65E, 65 for switching gas flow paths are provided on the inlet side and the outlet side of the adsorption towers 61A and 61B.
F, 65G and 65H are provided. Reference numeral 66 denotes a product oxygen tank disposed on the outlet side of the adsorption tower.
【００４２】なお、本発明の実施例では、吸着塔６１Ａ
及び６１Ｂに原料空気ＲＡを供給する手段としてブロワ
ー６２を用いているが、圧縮機（図示せず）であっても
よい。前記のように酸素製造装置６０が構成されている
場合、前記したそれぞれの開閉弁６５Ａから６５Ｈはシ
ーケンスコントローラ（図示せず）からの出力に基づい
て開閉操作の指令と開閉時間がコントロールされる。そ
して、開閉の指令と開閉時間はオペレータ等によるシー
ケンスコントローラへの入力設定によって任意に設定さ
れる。In the embodiment of the present invention, the adsorption tower 61A
Although the blower 62 is used as a means for supplying the raw material air RA to the blower 61B and the compressor 61B, a compressor (not shown) may be used. When the oxygen production apparatus 60 is configured as described above, the opening / closing operation commands and the opening / closing times of the respective opening / closing valves 65A to 65H are controlled based on the output from a sequence controller (not shown). The opening / closing command and the opening / closing time are arbitrarily set according to the input setting to the sequence controller by the operator or the like.
【００４３】前記の酸素製造装置６０において、ブロワ
ー６２から一方の吸着塔６１Ａに供給される原料空気Ｒ
Ａは、吸着工程時ここで易吸着物である窒素が選択的に
吸着され非易吸着物である酸素は濃縮されて製品酸素ガ
スとして取り出される。その後、製品酸素タンク６６に
入る。そして、製品酸素ガスは酸素圧縮機６７によって
所定圧力に加圧された後、流量制御弁６８を介して酸素
富化ガスＲＧとしてオゾナイザー８に供給される。In the oxygen production apparatus 60, the raw material air R supplied from the blower 62 to one of the adsorption towers 61A.
In the case of A, in the adsorption step, nitrogen as an easily adsorbed substance is selectively adsorbed, and oxygen as a non-adsorbed substance is concentrated and taken out as product oxygen gas. After that, it enters the product oxygen tank 66. After the product oxygen gas is pressurized to a predetermined pressure by the oxygen compressor 67, the product oxygen gas is supplied to the ozonizer 8 as the oxygen-enriched gas RG via the flow control valve 68.
【００４４】ここで、一方の吸着塔６１Ａが吸着工程を
実施している間、他方の吸着塔６１Ｂでは減圧再生工程
が行われ、真空ポンプ６４によって塔内が減圧され前工
程で吸着された窒素が脱着される。前記吸着工程及び減
圧再生工程の基本操作はシーケンスコントローラから開
閉弁への指令操作によって行われ、各工程が吸着塔６１
Ａ及び６１Ｂで交互に遂行され、連続的に製品酸素が取
り出される。なお、この種酸素製造装置の各工程の詳細
は、例えば、特開平３−１２７６０４号公報等において
述べられている。Here, while one of the adsorption towers 61A is performing the adsorption step, the other adsorption tower 61B performs a decompression regeneration step, and the pressure inside the column is reduced by the vacuum pump 64, and the nitrogen adsorbed in the previous step is removed. Is desorbed. The basic operations of the adsorption step and the pressure reduction regeneration step are performed by a command operation from a sequence controller to an on-off valve.
A and 61B are performed alternately, and product oxygen is continuously extracted. The details of each step of this type of oxygen producing apparatus are described in, for example, JP-A-3-127604.
【００４５】この実施例においては、上記した他の実施
例の場合と同様にしてオゾン分解触媒槽１０を出た排気
ガスＥＧ1 を酸素製造装置６０に原料空気ＲＡを供給す
るブロワー６２の吐出側に配設された熱交換器６９を介
して系外に排出するようにしている。この場合であって
も、排気ガスＥＧ1 はブロワー６２吐出側の原料空気Ｒ
Ａと熱交換されて昇温し、オゾン分解触媒１９の活性が
低下してオゾン分解触媒槽１０から分解されないオゾン
が排出されるようなことがあっても、オゾンの熱分解が
進行し、酸素へ転化されることが分かる。したがって、
オゾン分解触媒１９の活性低下に伴うオゾン排出を同様
に抑制することができる。In this embodiment, the exhaust gas EG 1 flowing out of the ozone decomposition catalyst tank 10 is supplied to the discharge side of the blower 62 for supplying the raw material air RA to the oxygen production apparatus 60 in the same manner as in the other embodiments described above. Is discharged out of the system via a heat exchanger 69 disposed in the system. Even in this case, the exhaust gas EG 1 is a blower 62 discharging side feed air R
A, heat is exchanged with A, the temperature rises, and even if ozone that is not decomposed is discharged from the ozone decomposition catalyst tank 10 due to a decrease in the activity of the ozone decomposition catalyst 19, thermal decomposition of ozone proceeds and oxygen It can be seen that it is converted to Therefore,
Ozone emission accompanying a decrease in the activity of the ozone decomposition catalyst 19 can be similarly suppressed.
【００４６】一方、ブロワー６２により酸素製造装置６
０の吸着塔６１Ａ及び６１Ｂに供給される原料空気ＲＡ
は、ブロワー６２の吐出側に配設された熱交換器６９を
排気ガスＥＧ1 が通過することによって逆に降温され
る。吸着塔に供給されるガス温度が高いと、吸着剤６３
の吸着量が減少し、この種酸素製造装置の酸素収率が低
下する。しかし、この実施例においては、排気ガスＥＧ
1 を昇温する一方、吸着塔に供給される原料空気ＲＧを
降温させている。したがって、供給するガス温度上昇に
よる吸着量の低減を抑制することができ酸素収率の低下
を防止することもできる。On the other hand, the oxygen producing device 6
Raw material air RA supplied to the adsorption towers 61A and 61B
Is a heat exchanger 69 disposed on the discharge side of the blower 62 is the exhaust gas EG 1 is lowered to the contrary by passing through. If the temperature of the gas supplied to the adsorption tower is high, the adsorbent 63
Adsorption amount decreases, and the oxygen yield of this seed oxygen production apparatus decreases. However, in this embodiment, the exhaust gas EG
While the temperature of 1 is raised, the temperature of the raw material air RG supplied to the adsorption tower is lowered. Therefore, a decrease in the amount of adsorption due to an increase in the temperature of the supplied gas can be suppressed, and a decrease in the oxygen yield can be prevented.
【００４７】なお、この実施例の場合であっても図４に
示すようにオゾン接触槽９（図４に図示せず）からのオ
ゾン含有排気ガスＥＧを、ミストセパレータ１８でガス
中の水分を除去した後、前記熱交換器６９を介してオゾ
ン分解触媒槽１０に導入するようにしてもよく、その場
合には、前記の他の実施例と同様にオゾン分解触媒１９
側の温度を高活性を維持する反応温度まで昇温する手段
が不要となり、または、触媒の反応温度を維持するため
に昇温する度合が少なくてすみ、ブロワー６２からの熱
エネルギーを有効に利用することができる。Even in the case of this embodiment, as shown in FIG. 4, the ozone-containing exhaust gas EG from the ozone contact tank 9 (not shown in FIG. 4) is supplied to the mist separator 18 to remove the moisture in the gas. After the removal, it may be introduced into the ozonolysis catalyst tank 10 via the heat exchanger 69. In that case, the ozonolysis catalyst 19 may be used similarly to the other embodiments.
A means for raising the temperature of the catalyst to a reaction temperature for maintaining high activity is not required, or the degree of temperature rise for maintaining the reaction temperature of the catalyst is small, and the heat energy from the blower 62 is effectively used. can do.
【００４８】〔実施例４〕図５は本発明のさらに他の実
施例を示しており、上述した実施例と同構成品について
は、同符号を用いることにより詳細な説明は省略する。
この実施例は実施例３において説明した酸素製造装置６
０を構成する吸着塔６１Ａ及び６１Ｂを減圧して吸着剤
６３の再生を行う真空ポンプ６４の吐出側に熱交換器７
０を配設し、該熱交換器７０を介してオゾン分解触媒槽
１０からの排気ガスＥＧ1 を系外に排出するようにした
ものである。前記のような構成とすると、オゾン分解触
媒槽１０から分解されないオゾンが排出されるようなこ
とがあっても、先の実施例の場合同様にオゾン分解触媒
槽１０からの排気ガスＥＧ1 は真空ポンプ６４吐出側の
排気ガスＶＧと熱交換されて昇温され、この結果、オゾ
ンの熱分解が進行し、酸素へ転化される。したがって、
オゾン分解触媒１９の活性低下に伴う系外へのオゾン排
出を抑制することができる。[Embodiment 4] FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention, and the detailed description of the same components as those of the above embodiment is omitted by using the same reference numerals.
This embodiment corresponds to the oxygen production apparatus 6 described in the third embodiment.
The heat exchanger 7 is disposed on the discharge side of a vacuum pump 64 for regenerating the adsorbent 63 by depressurizing the adsorption towers 61A and 61B constituting the heat exchanger 7.
0 arranged, in which the exhaust gas EG 1 from the ozone decomposition catalyst tank 10 through a heat exchanger 70 and to discharge out of the system. When configured as described above, even if such ozone not decomposed by the ozone decomposition catalyst tank 10 is discharged, the exhaust gas EG 1 from when similarly ozonolysis catalyst reservoir 10 of the previous embodiment vacuum The heat is exchanged with the exhaust gas VG on the discharge side of the pump 64 and the temperature is increased. As a result, the thermal decomposition of ozone proceeds and is converted into oxygen. Therefore,
It is possible to suppress the discharge of ozone outside the system due to the decrease in the activity of the ozone decomposition catalyst 19.
【００４９】なお、この実施例の場合であっても図６に
示すようにオゾン接触槽９（図６に図示せず）からのオ
ゾン含有排気ガスＥＧを、ミストセパレータ１８でガス
中の水分を除去した後、前記熱交換器７０に導入し、そ
の後オゾン分解触媒槽１０に導入するようにしてもよ
く、その場合にも、オゾン接触槽９からのオゾン含有排
気ガスＥＧは、真空ポンプ６４からの排熱の利用により
予め昇温されてオゾン分解触媒槽１０に導入されるの
で、排気ガスＥＧまたは触媒を昇温する手段が不要とな
り、または、昇温の度合が少なくなり熱エネルギーを減
少させることができる。Even in the case of this embodiment, as shown in FIG. 6, the ozone-containing exhaust gas EG from the ozone contact tank 9 (not shown in FIG. 6) is supplied to the mist separator 18 to remove the moisture in the gas. After being removed, the ozone-containing exhaust gas EG from the ozone contact tank 9 may be introduced into the heat exchanger 70 and then into the ozone decomposition catalyst tank 10. The exhaust gas is heated beforehand and is introduced into the ozone decomposition catalyst tank 10 by using the exhaust heat, so that a means for raising the temperature of the exhaust gas EG or the catalyst becomes unnecessary, or the degree of the temperature rise is reduced and the heat energy is reduced. be able to.
【００５０】[0050]
【発明の効果】本発明によればオゾン接触槽からのオゾ
ン含有排気ガスの処理に際して、オゾン分解触媒の活性
低下に伴うオゾン排出濃度を抑制するに好適なオゾン処
理装置を提供することができる。さらに、オゾン触媒槽
からの排ガスの昇温手段の簡素化が可能となり排気ガス
を低コストで処理するに好適なオゾン処理装置を提供す
ることができる。また、その熱交換の結果として、オゾ
ナイザーへの酸素富化ガスの供給に際し、酸素製造装置
の酸素収率の低下を防止するに好適なオゾン処理装置を
提供することができる。また、本発明によるオゾン処理
装置を用いることにより環境を破壊することのない浄水
処理施設を得ることができる。According to the present invention, it is possible to provide an ozone treatment apparatus suitable for suppressing ozone emission concentration due to a decrease in the activity of an ozone decomposition catalyst when treating ozone-containing exhaust gas from an ozone contact tank. Further, the means for raising the temperature of the exhaust gas from the ozone catalyst tank can be simplified, and an ozone treatment apparatus suitable for treating exhaust gas at low cost can be provided. Further, as a result of the heat exchange, it is possible to provide an ozone treatment apparatus suitable for preventing a decrease in the oxygen yield of the oxygen production apparatus when supplying the oxygen-enriched gas to the ozonizer. Further, by using the ozone treatment apparatus according to the present invention, it is possible to obtain a water purification facility that does not destroy the environment.
【図１】本発明によるオゾン処理装置の一実施例を示す
システムフロー図。FIG. 1 is a system flow diagram showing an embodiment of an ozone treatment apparatus according to the present invention.
【図２】本発明によるオゾン処理装置の他の実施例を示
すシステムフロー図。FIG. 2 is a system flow diagram showing another embodiment of the ozone treatment apparatus according to the present invention.
【図３】本発明によるオゾン処理装置のさらに他の実施
例を示すシステムフロー図。FIG. 3 is a system flow chart showing still another embodiment of the ozone treatment apparatus according to the present invention.
【図４】本発明によるオゾン処理装置のさらに他の実施
例を示すシステムフロー図。FIG. 4 is a system flow chart showing still another embodiment of the ozone treatment apparatus according to the present invention.
【図５】本発明によるオゾン処理装置のさらに他の実施
例を示すシステムフロー図。FIG. 5 is a system flow chart showing still another embodiment of the ozone treatment apparatus according to the present invention.
【図６】本発明によるオゾン処理装置のさらに他の実施
例を示すシステムフロー図。FIG. 6 is a system flow chart showing still another embodiment of the ozone treatment apparatus according to the present invention.
【図７】オゾン処理装置の従来例を示すシステムフロー
図。FIG. 7 is a system flow diagram showing a conventional example of an ozone treatment apparatus.
【図８】浄水処理施設の全体のフローを示す図。FIG. 8 is a diagram showing the overall flow of a water purification facility.
１…着水井、２…薬品混和池、５…フロック形成池、６
…沈殿池、７…オゾン処理装置、８…オゾナイザー、９
…オゾン接触槽、１０…オゾン分解触媒槽、１１…ブロ
ワー、１２…除湿器、１５…高周波インバータ、１７…
高電圧変圧器、１８…ミストセパレータ、１９…オゾン
分解触媒、２０…熱交換器、２２…ブロワー、２３…生
物活性炭槽、２４…活性炭、３０…昇温手段、４０…オ
ゾン濃度計、４１…比較器、４２…制御器、５１…熱交
換器、６０…酸素製造装置、６１…吸着塔、６２…ブロ
ワー、６３…吸着剤、６４…真空ポンプ、６５…開閉
弁、６９…熱交換器、７０…熱交換器1 ... landing well, 2 ... chemical mixing pond, 5 ... floc formation pond, 6
... sedimentation basin, 7 ... ozonizer, 8 ... ozonizer, 9
... Ozone contact tank, 10 ... Ozone decomposition catalyst tank, 11 ... Blower, 12 ... Dehumidifier, 15 ... High frequency inverter, 17 ...
High voltage transformer, 18 mist separator, 19 ozone decomposition catalyst, 20 heat exchanger, 22 blower, 23 biological activated carbon tank, 24 activated carbon, 30 heating means, 40 ozone concentration meter, 41 Comparator, 42, controller, 51, heat exchanger, 60, oxygen generator, 61, adsorption tower, 62, blower, 63, adsorbent, 64, vacuum pump, 65, on-off valve, 69, heat exchanger, 70 ... heat exchanger
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５５０ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５５０Ｄ (72)発明者 塩野 繁男 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株 式会社 日立製作所 国分工場内 (56)参考文献 特開 平４−131126（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−245225（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−12765（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 1/50,1/78 B01D 53/34,53/36 C01B 13/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI C02F 1/50 550 C02F 1/50 550D (72) Inventor Shigeo Shiono 1-1-1 Kokubuncho, Hitachi City, Ibaraki Pref. (56) References JP-A-4-131126 (JP, A) JP-A-2-245225 (JP, A) JP-A-53-12765 (JP, A) (58) Fields investigated ( Int.Cl. 7 , DB name) C02F 1 / 50,1 / 78 B01D 53 / 34,53 / 36 C01B 13/00
Claims (5)
オゾン接触槽にオゾンを供給するオゾナイザー及び前記
オゾン接触槽からのオゾン含有排気ガスが導入されるオ
ゾン分解触媒槽を備えたオゾン処理装置において、前記
オゾン分解触媒槽を出た排気ガスをオゾナイザーに供給
される原料ガスと熱交換して昇温し系外に排出する構成
を有することを特徴とするオゾン処理装置。An ozone treatment comprising an ozone contact tank into which water to be treated is introduced, an ozonizer for supplying ozone to the ozone contact tank, and an ozone decomposition catalyst tank into which ozone-containing exhaust gas from the ozone contact tank is introduced. An ozone treatment apparatus, characterized in that the apparatus has a configuration in which the exhaust gas discharged from the ozone decomposition catalyst tank exchanges heat with the raw material gas supplied to the ozonizer, thereby increasing the temperature and discharging the exhaust gas out of the system.
ガスをオゾナイザーに供給される原料ガスと熱交換して
昇温した後に前記オゾン分解触媒槽に導入する構成をさ
らに有することを特徴とする請求項１記載のオゾン処理
装置。2. An ozone-containing exhaust gas from the ozone contact tank is heat-exchanged with a raw material gas supplied to an ozonizer, and the temperature of the ozone-containing exhaust gas is increased. Item 3. An ozone treatment apparatus according to item 1.
のオゾン濃度を検出する手段をさらに有し、該オゾン濃
度がオゾン分解触媒槽出口のオゾン排出目標値よりも上
回るときにのみ、前記触媒層を出た排気ガスをオゾナイ
ザーに供給される原料ガスと熱交換して昇温し系外に排
出する構成となっていることを特徴とする請求項１また
は２記載のオゾン処理装置。3. An apparatus for detecting the concentration of ozone in exhaust gas discharged from the ozone decomposition catalyst tank, wherein the ozone concentration is higher than an ozone emission target value at the outlet of the ozone decomposition catalyst tank. The ozone treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein the exhaust gas discharged from the catalyst layer exchanges heat with the raw material gas supplied to the ozonizer to heat the exhaust gas and discharge it to the outside of the system.
オゾン接触槽にオゾンを供給するオゾナイザー及び前記
オゾン接触槽からのオゾン含有排気ガスが導入されるオ
ゾン分解触媒槽を備え、さらに吸着剤が充填された吸着
塔に原料空気を供給し加圧下で吸着分離された酸素富化
ガスを取り出す吸着工程と前記吸着工程が終了した吸着
塔を減圧して前記吸着剤の再生を行う減圧再生工程を順
次繰り返して酸素富化ガスを前記オゾナイザーに供給す
る酸素製造装置を備えたオゾン処理装置において、前記
オゾン分解触媒槽を出た排気ガスを前記吸着塔に供給さ
れる原料空気と熱交換して昇温し系外に排出する構成を
有することを特徴とするオゾン処理装置。4. An ozone contact tank into which water to be treated is introduced, an ozonizer for supplying ozone to the ozone contact tank, and an ozone decomposition catalyst tank into which ozone-containing exhaust gas from the ozone contact tank is introduced. Pressure-regeneration in which the raw material air is supplied to the adsorption tower filled with the adsorbent to remove the oxygen-enriched gas adsorbed and separated under pressure, and the adsorbent is regenerated by depressurizing the adsorption tower after the adsorption step. In an ozone treatment apparatus provided with an oxygen producing apparatus for supplying an oxygen-enriched gas to the ozonizer by sequentially repeating the steps, an exhaust gas exiting the ozone decomposition catalyst tank is heat-exchanged with raw material air supplied to the adsorption tower. An ozone treatment apparatus having a configuration in which the temperature is raised and discharged outside the system.
オゾン接触槽にオゾンを供給するオゾナイザー及び前記
オゾン接触槽からのオゾン含有排気ガスが導入されるオ
ゾン分解触媒槽を備え、さらに吸着剤が充填された吸着
塔に原料空気を供給し加圧下で吸着分離された酸素富化
ガスを取り出す吸着工程と前記吸着工程が終了した吸着
塔を減圧して前記吸着剤の再生を行う減圧再生工程を順
次繰り返して酸素富化ガスを前記オゾナイザーに供給す
る酸素製造装置を備えたオゾン処理装置において、前記
オゾン分解触媒槽を出た排気ガスを前記吸着剤の再生時
に系外に排出される排気ガスと熱交換して昇温し系外に
排出する構成を有することを特徴とするオゾン処理装
置。5. An ozone contact tank into which water to be treated is introduced, an ozonizer for supplying ozone to the ozone contact tank, and an ozone decomposition catalyst tank into which ozone-containing exhaust gas from the ozone contact tank is introduced. Pressure-regeneration in which the raw material air is supplied to the adsorption tower filled with the adsorbent to remove the oxygen-enriched gas adsorbed and separated under pressure, and the adsorbent is regenerated by depressurizing the adsorption tower after the adsorption step. In an ozone treatment apparatus provided with an oxygen producing apparatus for supplying an oxygen-enriched gas to the ozonizer by sequentially repeating the steps, an exhaust gas discharged from the ozone decomposition catalyst tank is discharged outside the system when the adsorbent is regenerated. An ozone treatment apparatus having a configuration in which heat is exchanged with a gas to raise the temperature and discharge the gas to the outside of the system.
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|---|---|---|---|
| JP21996593A JP3193206B2 (en) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | Ozone treatment equipment |
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