JP3377733B2 - Method and apparatus for treating contaminated water containing harmful substances - Google Patents

Method and apparatus for treating contaminated water containing harmful substances

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JP3377733B2
JP3377733B2 JP26634197A JP26634197A JP3377733B2 JP 3377733 B2 JP3377733 B2 JP 3377733B2 JP 26634197 A JP26634197 A JP 26634197A JP 26634197 A JP26634197 A JP 26634197A JP 3377733 B2 JP3377733 B2 JP 3377733B2
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香 和田
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は各種有害成分(CO
D成分などの有機系汚染物、悪臭成分、細菌類など)を
含有するプール用水や浴槽水などの汚染水の処理方法及
び装置、特にオゾンの作用による無害化の効率を向上さ
せた汚染水の処理方法及び装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to various harmful components (CO
Method and apparatus for treating contaminated water such as pool water and bath water containing organic pollutants such as component D, malodorous components, bacteria, etc., especially contaminated water with improved efficiency of detoxification by the action of ozone The present invention relates to a processing method and device.

【0002】[0002]

【従来の技術】有害物質を含有する汚染水、例えば、C
OD成分を含有する排水処理における基本操作は、排水
に含まれる通常化学的酸素要求量(COD)で総称され
る酸化可能な成分を酸化剤と接触させて、酸化の最終形
態にまで高度に酸化して分解又は難溶解成分として凝集
させることが一般的である。このための酸化剤としては
最も安価かつ容易に入手可能な空気(これに含まれる酸
素)を排水に通気してCOD成分を酸化処理することが
行われている。この方法によりCOD成分のかなりの量
は酸化分解することができるが、どうしても溶存酸素に
よる酸化では不十分な成分が残る場合がある。このため
より強力な酸化剤である過酸化水素、次亜塩素酸ナトリ
ウム、オゾン等が用いられることとなるが、これらはか
なり高価でありかつ過酸化水素についてはその発ガン性
が指摘されており、次亜塩素酸ナトリウムについては有
機物との反応で副生するトリハロメタンの発ガン性が指
摘されている。オゾンについては酸化力においては次亜
塩素酸ナトリウムに劣り、また自己分解が進行すること
から現在のところその安全性については評価されるもの
の過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウムからの変更は完全
にはなされていない。また、排水中にオゾンを添加して
COD成分の酸化分解を行う場合、液相中においてオゾ
ンはCOD成分以外の第3物質との衝突により、酸化分
解に寄与することなく分解する頻度が多くなるため、酸
化分解効率が低いという問題がある。
2. Description of the Related Art Contaminated water containing harmful substances such as C
The basic operation in the treatment of wastewater containing OD components is to oxidize the oxidizable components generally called chemical oxygen demand (COD) contained in the wastewater with an oxidant to highly oxidize to the final form of oxidation. It is common to decompose or aggregate as a hardly soluble component. As the oxidizer for this purpose, the cheapest and most easily available air (oxygen contained in this) is aerated to the waste water to oxidize the COD component. By this method, a considerable amount of COD components can be oxidatively decomposed, but oxidation by dissolved oxygen may inevitably leave insufficient components. For this reason, more powerful oxidizing agents such as hydrogen peroxide, sodium hypochlorite, ozone, etc. are used, but these are quite expensive and hydrogen peroxide has been pointed out to have a carcinogenicity. As for sodium hypochlorite, it has been pointed out that the carcinogenicity of trihalomethane, which is a by-product of the reaction with organic substances, is high. Ozone is inferior to sodium hypochlorite in oxidizing power, and its self-decomposition progresses, so its safety is currently evaluated, but the change from hydrogen peroxide and sodium hypochlorite is completely Not done. In addition, when ozone is added to the waste water to oxidize and decompose the COD component, the collision of the ozone with the third substance other than the COD component in the liquid phase increases the frequency of decomposition without contributing to oxidative decomposition. Therefore, there is a problem that the oxidative decomposition efficiency is low.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術における問題点を解決し、安全性の高い酸化剤で
あるオゾンを使用してCOD成分などの有害物質を含有
する汚染水を効率よく処理することができる汚染水処理
方法及びそのための装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above problems in the prior art, and efficiently uses polluted water containing harmful substances such as COD components by using ozone, which is a highly safe oxidant. An object of the present invention is to provide a contaminated water treatment method that can be well treated and an apparatus for the same.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
する手段として次の(1)〜(5)の構成を有するもの
である。
The present invention has the following constitutions (1) to (5) as means for solving the above problems.

【0005】(1)有害物質を含有する汚染水にオゾン
を添加、混合した後、オゾンを吸着し、かつ有害物質を
吸着するSiO 2 /Al 2 3 比70以上の高シリカペ
ンタシルゼオライト、SiO 2 /Al 2 3 比20以上
の脱アルミニウムフォージャサイト、SiO 2 /Al 2
3 比20以上のメソポーラスシリケート又はこれらの
うちの2種以上の混合物である高シリカ吸着剤を充填し
た吸着剤層を流過させることによって、汚染水中の有害
物質とオゾンを前記高シリカ吸着剤に共吸着させ、前記
有害物質をオゾンの作用により無害化することを特徴と
する有害物質含有汚染水の処理方法。
(1) Ozone in polluted water containing harmful substances
After adding and mixing, adsorb ozone and remove harmful substances.
SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 70 or more
Intasil zeolite, SiO 2 / Al 2 O 3 ratio 20 or more
Dealuminized faujasite, SiO 2 / Al 2
Mesoporous silicates having an O 3 ratio of 20 or more or these
Filled with a high silica adsorbent that is a mixture of two or more of these
By passing the adsorbent layer through the
Co-adsorb the substance and ozone to the high silica adsorbent,
Characterized by detoxifying harmful substances by the action of ozone
A method for treating contaminated water containing harmful substances.

【0006】(2)前記吸着剤層において有害物質を無
害化したあとの処理水をオゾン分解剤と接触させて残留
するオゾンを分解し、後流へのオゾンのリークを防止す
ることを特徴とする前記(1)の有害物質含有汚染水の
処理方法。
(2) It is characterized in that the treated water after detoxifying harmful substances in the adsorbent layer is contacted with an ozone decomposing agent to decompose residual ozone and prevent leakage of ozone to the downstream. The method for treating contaminated water containing harmful substances according to (1 ) above.

【0007】(3)オゾンを吸着し、かつ有害物質を吸
着するSiO 2 /Al 2 3 比70以上の高シリカペン
タシルゼオライト、SiO 2 /Al 2 3 比20以上の
脱アルミニウムフォージャサイト、SiO 2 /Al 2
3 比20以上のメソポーラスシリケート又はこれらのう
ちの2種以上の混合物である高シリカ吸着剤の吸着剤層
を設けた吸着剤充填塔と、該吸着剤充填塔に有害物質を
含有する汚染水を供給する供給管と、該供給管に接続さ
れ、汚染水中にオゾンを添加するオゾン発生器と、前記
吸着剤充填塔から処理済みの処理水を排出する排出管と
を備えてなることを特徴とする有害物質含有汚染水の処
理装置。
(3) A high silica pen having an SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 70 or more that adsorbs ozone and adsorbs harmful substances.
Tasil zeolite, SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 20 or more
Aluminum-free faujasite, SiO 2 / Al 2 O
3 or more of 20 or more mesoporous silicates or these
The adsorbent packed column provided with an adsorbent layer of a high silica adsorbent that is a mixture of two or more of the following , a supply pipe for supplying contaminated water containing a harmful substance to the adsorbent packed column, and a connection to the supply pipe An apparatus for treating polluted water containing harmful substances, comprising: an ozone generator for adding ozone to polluted water; and a discharge pipe for discharging treated water that has been treated from the adsorbent packed tower.

【0008】[0008]

【0009】(4)前記吸着剤充填塔の後流側に、リー
クするオゾンを分解するオゾン分解剤層が設けられてな
ることを特徴とする前記(3)の有害物質含有汚染水の
処理装置。
(4) An apparatus for treating polluted water containing harmful substances according to (3) , wherein an ozone decomposing agent layer that decomposes leaking ozone is provided on the downstream side of the adsorbent packed tower. .

【0010】(5)前記吸着剤充填塔のオゾン注入点の
前流側及び/又は後流側に、浮遊物を除去するためのろ
過材層が設けられてなることを特徴とする前記(3)又
は(4)の有害物質含有汚染水の処理装置。
[0010] (5) the said prior stream side and / or rear flow side of the ozone injection point of the adsorbent packed column, characterized by comprising filtration material layer is provided for removing suspended solids (3 )or
Is a treatment device for polluted water containing harmful substances of (4) .

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の方法は、プール用水や浴
槽水における油脂やタンパク質系の汚染物、家庭排水や
工場排水におけるCOD成分、大腸菌などの細菌類、悪
臭成分などの有害物質を含有する汚染水にオゾンを添
加、混合した後、吸着剤を充填した吸着剤層を流過させ
ることによって、オゾンの作用による無害化を高効率で
進行させるようにした点に特徴がある。なお、ここでい
う無害化には酸化反応による有機系汚染物や悪臭成分の
酸化分解、細菌類の殺菌などを含むものである。本発明
で使用する吸着剤は、オゾンを吸着し、かつ有害物質を
吸着するものでなければならない。このような吸着剤の
例としてシリカゲル、高シリカペンタシルゼオライト
(シリカライト又はSiO2 /Al2 3 比が高いZS
M−5)、脱アルミニウムフォージャサイト(超安定Y
型ゼオライト:USY)、及びメソポーラスシリケート
(MCM−41、FSM−16、テトラエトキシシラン
をシリカ源とする低温酸性合成メソポーラスシリケート
、又は低分子ケイ酸をシリカ源とする低温酸性合成メ
ソポーラスシリケートなど)などの高シリカ吸着剤を
挙げることができる。これらの高シリカ吸着剤のうちシ
リカゲルはオゾンや有害物質の吸着能力がやや低く、水
に対する耐性も低いが、他の高シリカペンタシルゼオラ
イト、脱アルミニウムフォージャサイト及びメソポーラ
スシリケートなどはいずれもオゾンの吸着能力が高く、
しかも吸着したオゾンの分解率が低く、かつ有害物質を
吸着する特性を有するほか、水に対する耐性があり、水
処理用に好適なものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method of the present invention contains oil and fat contaminants in pool water and bath water, protein-based contaminants, COD components in domestic and industrial wastewater, bacteria such as Escherichia coli, and harmful substances such as malodorous components. It is characterized in that after ozone is added to and mixed with the contaminated water, the adsorbent layer filled with the adsorbent is caused to flow through the adsorbent layer so that detoxification due to the action of ozone is advanced with high efficiency. The detoxification mentioned here includes oxidative decomposition of organic pollutants and malodorous components due to oxidation reaction, sterilization of bacteria and the like. The adsorbent used in the present invention must be one that adsorbs ozone and adsorbs harmful substances. Examples of such adsorbents are silica gel, high silica pentasil zeolite (silicalite or ZS with high SiO 2 / Al 2 O 3 ratio).
M-5), dealuminated faujasite (super stable Y
Type zeolite: USY), mesoporous silicates (MCM-41, FSM-16, low temperature acidic synthetic mesoporous silicate using tetraethoxysilane as silica source, low temperature acidic synthetic mesoporous silicate using low molecular silicic acid as silica source, etc.) The high silica adsorbents can be mentioned. Among these high silica adsorbents, silica gel has a slightly low ozone and harmful substance adsorption capacity and low resistance to water, but other high silica pentasil zeolites, dealuminated faujasites and mesoporous silicates all have ozone High adsorption capacity,
Moreover, it has a low decomposition rate of the adsorbed ozone, has a property of adsorbing harmful substances, and has resistance to water, and is suitable for water treatment.

【0012】前記高シリカ吸着剤のうち、高シリカペン
タシルゼオライトは、シリカ源としてケイ酸ナトリウム
やヒュームドシリカを使用し、有機テンプレートとして
テトラプロピルアンモニウムブロミドを使用して150
〜180℃程度で水熱合成を行って得られるSiO2
Al2 3 比10〜1000程度のペンタシルゼオライ
トである。脱アルミニウムフォージャサイトは、SiO
2 /Al2 3 比5程度のNa−Y型ゼオライトをアン
モニア水で処理することによりゼオライト骨格のAlの
大半を除去して得られたSiO2 /Al2 3 比10〜
400の超安定Y型ゼオライト(USY)である。
Among the high silica adsorbents, the high silica pentasil zeolite uses sodium silicate or fumed silica as a silica source and tetrapropylammonium bromide as an organic template.
SiO 2 / obtained by performing hydrothermal synthesis at about 180 ° C
It is a pentasil zeolite having an Al 2 O 3 ratio of about 10 to 1000. Aluminum-free faujasite is SiO
A SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 10 to 10 obtained by removing most of the Al in the zeolite skeleton by treating Na-Y type zeolite with a 2 / Al 2 O 3 ratio of about 5 with ammonia water.
400 ultra stable Y zeolite (USY).

【0013】メソポーラスシリケートは10〜1000
オングストロームのメソ孔を有するシリカ系多孔質体で
あって、種々の製造方法があり、製造条件等によりSi
2/Al2 3 比10から実質的にSiO2 のみのも
のまで得られている。例えば、MCM−41はモービル
社により開発された温度140℃、pH13.5、シリ
カ源として水ガラス、ケイ酸ナトリウム、有機テンプレ
ートとしてカチオン系界面活性剤(炭素数8以上)を使
用して得られる比表面積1600m2 /g程度、SiO
2 /Al2 3 比1000程度のシリカ系多孔質体であ
る。FMS−16は同じく黒田、稲垣等により開発され
たカネマイトにカチオン系界面活性剤をインターカレー
ションして得られたMCM−41と類似の構造のSiO
2 /Al 2 3 比1000程度のシリカ系多孔質体であ
る。また、低温メソポーラスシリケートはstuck
y等により提唱された方法、すなわち、シリカ源として
テトラエトキシシラン(TEOS)を、有機テンプレー
トとしてカチオン系界面活性剤を使用して室温下にpH
1以下で合成するものであり、低温メソポーラスシリケ
ートは本発明者等が開発した方法、すなわち、シリカ
源として縮重合したシリカを含まないケイ酸を、有機テ
ンプレートとしてカチオン系界面活性剤を使用して室温
pH1以下で合成するものである。これらの低温メソポ
ーラスシリケートは製造条件等によりSiO2 /Al2
3 比10から実質的にSiO2 のみのものまで得るこ
とができる。
Mesoporous silicate is 10 to 1000
Silica-based porous material with angstrom mesopores
There are various manufacturing methods, and depending on the manufacturing conditions, etc.
O2/ Al2O3Ratio 10 to substantially SiO2Only
Has been obtained. For example, MCM-41 is a mobile
Temperature 140 ℃, pH 13.5, Siri developed by the company
Water source, sodium silicate, organic template
Use a cationic surfactant (more than 8 carbon atoms)
Specific surface area of 1600m2/ G, SiO
2/ Al2O3It is a silica-based porous body with a ratio of about 1000.
It FMS-16 was also developed by Kuroda, Inagaki, etc.
Intercalation with cationic surfactant in kanemite
Of SiO 2 having a structure similar to MCM-41
2/ Al 2O3It is a silica-based porous body with a ratio of about 1000.
It Also, low temperature mesoporous silicate is stuck
The method proposed by Y. et al., ie, as a silica source
Tetraethoxysilane (TEOS) is used as an organic template.
PH at room temperature using a cationic surfactant
Synthesized at 1 or less, low temperature mesoporous siliqu
Is a method developed by the present inventors, namely silica.
As a source, polycondensed silica-free silicic acid was used as an organic solvent.
At room temperature using cationic surfactant as template
It is synthesized at a pH of 1 or less. These low temperature mesopo
-Silica may be SiO depending on manufacturing conditions.2/ Al2
O3Ratio 10 to substantially SiO2You can get only things
You can

【0014】また、本発明者らの実験結果によれば、こ
れらの高シリカ吸着剤の中でもSiO2 /Al2 3
70以上の高シリカペンタシルゼオライト、SiO2
Al2 3 比20以上の脱アルミニウムフォージャサイ
ト、SiO2 /Al2 3 比20以上のメソポーラスシ
リケートが、オゾン吸着能が高く、吸着したオゾンの分
解率も低いので好ましい吸着剤であり、本発明ではこれ
ら3種類の吸着剤を使用する。これらの中では高シリカ
ペンタシルゼオライトはオゾン分解率が若干高い傾向に
あり、オゾン吸着能及び分解率を勘案するとSiO2
Al2 3 比20以上のメソポーラスシリケートが最も
良好な性能を示し、次いでSiO2 /Al2 3 比20
以上の脱アルミニウムフォージャサイト、SiO2 /A
2 3比70以上の高シリカペンタシルゼオライトの
順である。
[0014] According to the experimental results of the present inventors, SiO Among these high-silica adsorbents 2 / Al 2 O 3 ratio of 70 or more high-silica pentasil zeolite, SiO 2 /
Al 2 O 3 ratio of 20 or more dealumination faujasite, SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 20 or more mesoporous silicate, high ozone adsorbing capability, more preferable adsorbents der since lower decomposition rate of the adsorbed ozone , In the present invention this
3 kinds of adsorbents are used. Among these, high-silica pentasil zeolite tends to have a slightly higher ozone decomposition rate. Considering ozone adsorption capacity and decomposition rate, SiO 2 /
A mesoporous silicate having an Al 2 O 3 ratio of 20 or more shows the best performance, and then has a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 20.
The above dealuminated faujasite, SiO 2 / A
The order is high silica pentasil zeolite having an l 2 O 3 ratio of 70 or more.

【0015】SiO2 /Al2 3 比の異なる高シリカ
ペンタシルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイ
ト及びメソポーラスシリケートについて、SiO2 /A
23 比とオゾン分解率との関係を調べた結果を図7
に示す。分解率は、吸着剤80リットルを充填した充填
塔にオゾン10ppmを溶解した25℃の水を流過さ
せ、充填塔出口での流出水中のオゾン濃度(C1 pp
m)を測定し、次式により分解率を求めた。 分解率(%)=〔(10−C1 )/10〕×100 図7において、分解率が20%以下が実用的な範囲であ
り、高シリカペンタシルゼオライトではSiO2 /Al
2 3 比が約70以上、脱アルミニウムフォージャサイ
ト及びメソポーラスシリケート(低温メソポーラスシリ
ケート及び)ではSiO2 /Al2 3 比が約20
以上であればこの範囲に入り、さらに、高シリカペンタ
シルゼオライトではSiO2 /Al2 3 比が約200
以上、脱アルミニウムフォージャサイト及びメソポーラ
スシリケートではSiO2 /Al2 3 比が約50以上
になれば、分解率は10%以下となり、特に好ましいこ
とがわかる。図中の主要なポイント(SiO2 /Al2
3 比:オゾン分解率)を示すと高シリカペンタシルゼ
オライトでは(15:90)、(20:50)、(10
0:12)、(1000:10)、脱アルミニウムフォ
ージャサイトでは(15:55)、(30:15)、
(100:8)、(400:8)、メソポーラスシリケ
ートでは(15:50)、(30:12)、(100:
6)、(1000:6)となっている。なお、図示して
いないが、SiO2 /Al2 3 比が約1000MC
M−41及びFSM−16の分解率は約6%、また、シ
リカゲルは分解率約60%であった。
For high silica pentasil zeolites, dealuminated faujasites and mesoporous silicates having different SiO 2 / Al 2 O 3 ratios, SiO 2 / A
FIG. 7 shows the result of investigation of the relationship between the l 2 O 3 ratio and the ozone decomposition rate.
Shown in. The decomposition rate was determined by passing water of 25 ° C. in which 10 ppm of ozone was dissolved through a packed column filled with 80 liters of an adsorbent, and measuring the ozone concentration (C 1 pp in the effluent at the outlet of the packed column).
m) was measured and the decomposition rate was calculated by the following formula. Decomposition rate (%) = [(10−C 1 ) / 10] × 100 In FIG. 7, a decomposition rate of 20% or less is a practical range, and for high silica pentasil zeolite, SiO 2 / Al.
2 O 3 ratio is about 70 or more, and dealumination faujasite and mesoporous silicate (low temperature mesoporous silicate) have SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of about 20.
If it is above, it falls into this range, and further, in the case of high silica pentasil zeolite, the SiO 2 / Al 2 O 3 ratio is about 200.
As described above, in the dealuminated faujasite and mesoporous silicate, when the SiO 2 / Al 2 O 3 ratio is about 50 or more, the decomposition rate is 10% or less, which is particularly preferable. Main points in the figure (SiO 2 / Al 2
The ratio of O 3 to ozone decomposition is (15:90), (20:50), (10) for the high silica pentasil zeolite.
0:12), (1000: 10), (15:55), (30:15) for dealumination faujasite,
(100: 8), (400: 8), (15:50), (30:12), (100: in mesoporous silicate).
6) and (1000: 6). Although not shown , MC with an SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of about 1000
The decomposition rate of M-41 and FSM-16 was about 6%, and that of silica gel was about 60%.

【0016】これらの吸着剤はそれぞれ使用目的に応じ
て単独又は混合物の形で粒状、ラシヒリング状、ハニカ
ム状など任意の形状に成形して使用する。また、吸着剤
充填塔の被処理水入口側に高濃度オゾンの吸着性能の高
いメソポーラスシリケートを、処理済み水の出口側に低
濃度オゾンの吸着性能の高い脱アルミニウムフォージャ
サイトを充填した2層構造の吸着剤層としてオゾンの使
用効率を高めることもできる。
These adsorbents may be used alone or in the form of a mixture depending on the purpose of use by molding them into any desired shape such as granular, Raschig ring-shaped or honeycomb-shaped. In addition, the adsorbent-filled tower has a two-layer structure in which the treated water inlet side is filled with mesoporous silicate with high adsorption performance for high-concentration ozone, and the treated water outlet side is filled with dealuminated faujasite with high adsorption performance for low-concentration ozone. It is also possible to increase the use efficiency of ozone as the adsorbent layer of the structure.

【0017】本発明においては、有害物質を含有する汚
染水にオゾンを添加、混合した後、前記吸着剤層を設け
た吸着剤充填塔を流過させ、吸着剤相中で酸化反応させ
有害物質の分解、殺菌などを行うようにする。これによ
って、単に有害物質を含有する汚染水中にオゾンを添加
して反応させる場合に比較してはるかに高効率で無害化
を進行させることができる。また、酸化反応による有害
物質の分解とともに殺菌も行われる。オゾンの添加量は
排水中の有害物質の種類、濃度等によって適宜設定すれ
ばよいが、通常の排水処理においては0.1〜10pp
m程度である。
In the present invention, ozone is added to and mixed with polluted water containing harmful substances, and then the adsorbent packed column provided with the adsorbent layer is passed through to carry out an oxidation reaction in the adsorbent phase to cause harmful substances. Disassemble and sterilize. This makes it possible to proceed with detoxification with a much higher efficiency than in the case where ozone is simply added to the contaminated water containing a harmful substance to react. In addition, sterilization is performed along with decomposition of harmful substances due to oxidation reaction. The amount of ozone added may be appropriately set depending on the type and concentration of harmful substances in the wastewater, but in normal wastewater treatment, it is 0.1-10 pp.
It is about m.

【0018】汚染水中にオゾンを供給するためのオゾン
発生器(オゾナイザー)としてはそれ自体公知の無声放
電方式、紫外線ランプ方式、水電解方式などいずれの方
式のものでも適用できる。中でも水電解法は、特殊処理
したイオン交換膜を、カーボンとフッ素樹脂からなるガ
ス透過性電極(水素極)と二酸化鉛電極(オゾン極)で
挟み、オゾン極に原料水としてイオン交換水を供給して
電気分解し、オゾン極にオゾンと酸素を発生させ、水素
極に水素を発生させるものであって高濃度でクリーンな
オゾンガスが得られ、しかも発生するオゾンはガスの形
のほか、水処理に好適なオゾン水の形での供給も容易で
あり、本発明のような水処理に適用する場合に好適であ
る。
As an ozone generator (ozonizer) for supplying ozone into the contaminated water, any method known per se, such as a silent discharge method, an ultraviolet lamp method, and a water electrolysis method can be applied. Among them, in the water electrolysis method, a specially treated ion exchange membrane is sandwiched between a gas permeable electrode (hydrogen electrode) made of carbon and fluororesin and a lead dioxide electrode (ozone electrode), and ion exchange water is supplied to the ozone electrode as raw material water. Electrolysis to generate ozone and oxygen at the ozone electrode, and hydrogen at the hydrogen electrode, and a high-concentration and clean ozone gas can be obtained, and the generated ozone is in the form of gas as well as for water treatment. It can be easily supplied in the form of a suitable ozone water, and is suitable when applied to water treatment as in the present invention.

【0019】本発明は、本発明者等がオゾンの液相での
吸着試験を行う中で高シリカ系吸着剤(高シリカペンタ
シルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイト、メ
ソポーラスシリケート等)が、溶解オゾンを吸着し、し
かも共吸着したCOD成分(アルコール、ケトン、エス
テル、エーテル、アミン、メルカプタン等)や細菌、悪
臭成分等の有害物質をオゾンにより高効率で酸化し、オ
ゾンは酸素に変換させることを見出した結果に基づくも
のである。このように吸着剤を共存させることにより排
水中の有害物質の無害化、例えば、COD成分のオゾン
酸化が効率よく進行するのは、溶液中のオゾン無害化反
応が溶液中のオゾン濃度〔O3 aqとCOD成分濃度
〔COD〕aqの積〔O3 aq・〔COD〕aqに比例して
進行するが、吸着剤中では液相に比べて吸着剤相のオゾ
ン濃度〔O3 ads 及びCOD成分濃度〔COD〕ads
は10〜100倍程度に達することから、吸着剤中での
〔O 3 ads ・〔COD〕ads は液相中での10〜10
000倍に達することとなるためと考えられる。
The present invention is based on the fact that the present inventors
During the adsorption test, a high silica-based adsorbent (high silica penta
Sil zeolite, dealuminated faujasite,
Sodium silicate, etc.) absorbs dissolved ozone and
COD components co-adsorbed (alcohol, ketone, S
Tellur, ether, amine, mercaptan, etc.)
Oxidizing harmful substances such as odorous components with ozone with high efficiency
Based on the finding that zon is converted to oxygen
Of. By coexisting an adsorbent in this way,
Detoxification of harmful substances in water, eg COD component ozone
Oxidation proceeds efficiently because ozone detoxifying the solution
The concentration of ozone in the solution [O3]aqAnd COD component concentration
[COD]aqProduct of [O3]aq・ [COD]aqIn proportion to
Although it progresses, in the adsorbent, the azo of the adsorbent phase
Concentration [O3]adsAnd COD component concentration [COD]ads
Can reach 10 to 100 times,
[O 3]ads・ [COD]adsIs 10 to 10 in the liquid phase
It is thought that this will be 000 times.

【0020】また、液相においてはオゾンは有害物質以
外の第三物質との衝突により無害化に寄与することなく
分解する頻度が多くなり、その無害化効率はそれほど大
きなものとならない。一方、本発明のように吸着剤相中
でのオゾンによる有害物質の無害化においては、吸着剤
相にオゾン及び有害物質が選択的に吸着されることか
ら、第三物質との衝突によるオゾン分解の確率は大幅に
低減され、オゾンは有害物質の無害化のために効率的に
消費される。
Further, in the liquid phase, ozone collides with a third substance other than a harmful substance and is decomposed more often without contributing to detoxification, and the detoxification efficiency is not so large. On the other hand, in detoxifying harmful substances by ozone in the adsorbent phase as in the present invention, since ozone and harmful substances are selectively adsorbed in the adsorbent phase, ozone decomposition by collision with the third substance The probability of is greatly reduced, and ozone is efficiently consumed for detoxifying harmful substances.

【0021】本発明において、未反応オゾンの大半はシ
リカ系吸着剤に滞留するため後流へのリークはほとんど
ないが、わずかにリークするオゾンについては、オゾン
と接触してCO2 へと酸化する消耗型吸着剤である活性
炭やアルミナ系化合物などのオゾン分解剤を用いて完全
に分解することができる。すなわち、オゾン酸化処理を
行う吸着剤充填塔の排水出口部分に、リークするオゾン
を分解する分解剤層を設けることによって未反応のオゾ
ンを分解することができる。分解剤層は吸着剤充填塔の
出口部分の内側に設けてもよく、また、充填塔の外側に
別途設けてもよい。なお、リークオゾンの処理について
は従来から活性炭が用いられてきたが、従来のような液
相での有害物質の処理では反応が遅いことからリークオ
ゾン濃度も高く、このため活性炭のオゾンによる消耗も
かなり大きく、交換頻度の多さから経済性、保守性につ
いては改善のニーズが強かった。この点で本発明の方法
によれば、リークオゾン濃度が従来の1/10以下とな
ることから活性炭の使用頻度も従来の10倍程度と大幅
な延長が達成できる。
In the present invention, most of the unreacted ozone stays in the silica-based adsorbent, so there is almost no leakage to the downstream, but ozone that slightly leaks is contacted with ozone and oxidized to CO 2 . It can be completely decomposed using an ozone decomposing agent such as activated carbon or an alumina-based compound which is a consumable adsorbent. That is, unreacted ozone can be decomposed by providing a decomposing agent layer that decomposes leaking ozone at the drainage outlet portion of the adsorbent-packed tower that performs ozone oxidation treatment. The decomposing agent layer may be provided inside the outlet portion of the adsorbent packed tower, or may be separately provided outside the packed tower. Although activated carbon has been used for the treatment of leaked ozone, the concentration of leaked ozone is high because the reaction is slow in conventional treatment of harmful substances in the liquid phase, and therefore the consumption of activated carbon by ozone is also high. It was quite large, and there was a strong need for improvement in terms of economy and maintainability due to the high frequency of replacement. In this respect, according to the method of the present invention, the concentration of leaked ozone becomes 1/10 or less of that in the conventional case, and therefore the frequency of use of activated carbon can be significantly extended to about 10 times that in the conventional case.

【0022】本発明の好ましい態様として、汚染水への
オゾン注入点の前流側及び/又は後流側に浮遊物を除去
するろ過材層を設ける態様がある。ろ過材層の設置位置
によってそれぞれ異なる効果が期待でき、設置位置は装
置の状況、汚染水の性状、ろ過材の材質などにより適宜
定めればよい。例えばオゾン注入点の前流側に設置すれ
ばオゾン分解物質の除去、吸着剤充填層への浮遊物の付
着量の減少などの効果があり、後流側に設置すれば、オ
ゾンの添加により油脂やタンパク質系のヘドロ状の物質
が縮重合、分解などにより凝集し、ろ過分離しやすい性
状に変化し、ろ過性が改良されるとともにろ過材等に付
着しても容易に剥離するようになり、ろ過及びろ過材の
洗浄が容易となるほか、清澄な処理水が得られる効果が
ある。また、オゾン注入点の前流側やオゾン分解剤層の
後流に設置する場合にはオゾンに耐える材質を選択する
必要がないという利点もある。
As a preferred embodiment of the present invention, there is an embodiment in which a filter material layer for removing suspended matter is provided on the upstream side and / or the downstream side of the ozone injection point into the contaminated water. Different effects can be expected depending on the installation position of the filter material layer, and the installation position may be appropriately determined depending on the condition of the apparatus, the property of the contaminated water, the material of the filter material, and the like. For example, if it is installed on the upstream side of the ozone injection point, it will have the effect of removing ozone decomposing substances and the reduction of the amount of suspended solids adsorbed on the adsorbent packed bed. And protein-based sludge-like substances aggregate due to condensation polymerization, decomposition, etc., and change into a property that facilitates filtration and separation, improving the filterability and easily peeling off even when attached to a filtering material, In addition to facilitating filtration and washing of the filter material, there is an effect that clear treated water can be obtained. In addition, there is an advantage that it is not necessary to select a material that withstands ozone when it is installed on the upstream side of the ozone injection point or on the downstream side of the ozone decomposer layer.

【0023】本発明の方法及び装置は有害物質の無害化
性能が高く、処理水中へのオゾンの流出のおそれもなく
安全であり、比較的簡単な設備でオゾンの有する有機物
分解、殺菌作用を十分に活用した高性能な有害物質を含
む汚染水の浄化システムを構築することができるもので
あって、プール用水や浴槽水の浄化、殺菌、各種排水の
COD低減、脱色、殺菌処理のほか、湖沼水の浄化(ア
オコなどの浄化)、雨水浄化など広範囲な応用が可能な
ものである。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The method and apparatus of the present invention have a high detoxification performance for harmful substances, are safe without fear of ozone outflow into treated water, and are capable of sufficiently decomposing and sterilizing organic substances possessed by ozone with relatively simple equipment. It is possible to construct a purification system for polluted water containing high-performance harmful substances that has been utilized for purification of pool water and bath water, sterilization, COD reduction of various wastewater, decolorization, sterilization treatment, and lakes and marshes. It can be applied to a wide range of purposes, such as water purification (purification of water-bloom etc.) and rainwater purification.

【0024】次に図面を参照して本発明の実施態様を詳
細に説明する。図1に本発明における有害物質を含有す
る汚染水へのオゾン添加方法及びオゾンを添加した汚染
水の吸着剤充填塔への導入方法の1例を示す。図1
(a)において、有害物質を含有する汚染水1にエゼク
タ2においてオゾン発生器3からオゾンを添加し、スタ
ティックミキサ4で混合したのち、高シリカ吸着剤層5
を設けた吸着剤充填塔6の下方から供給して吸着剤層5
を通過させて有害物質を分解し、吸着剤充填塔6の上方
から処理水7として排出する。必要により吸着剤層5の
上部に活性炭などのオゾン分解剤層8を設けることによ
って、処理水7へのオゾンのリークを完全に防止するこ
とができる。図中の9はエアーベントである。また、エ
ゼクタ2とスタティックミキサ4の代わりに図1(b)
に示すカスケードポンプ10を設けてもよい。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a method of adding ozone to polluted water containing harmful substances and a method of introducing ozone-added polluted water into an adsorbent packed tower according to the present invention. Figure 1
In (a), ozone is added to the polluted water 1 containing harmful substances from the ozone generator 3 in the ejector 2 and mixed by the static mixer 4, and then the high silica adsorbent layer 5 is added.
Is supplied from below the adsorbent packed tower 6 in which the adsorbent layer 5 is provided.
To decompose the harmful substances, and discharge the treated water 7 from above the adsorbent packed tower 6. If necessary, by providing an ozone decomposing agent layer 8 such as activated carbon on the adsorbent layer 5, it is possible to completely prevent leakage of ozone into the treated water 7. In the figure, 9 is an air vent. Further, instead of the ejector 2 and the static mixer 4, FIG.
You may provide the cascade pump 10 shown in FIG.

【0025】次に本発明の方法及び装置をプール用水の
浄化に適用する場合の態様を説明する。図2は既設のプ
ールに適用する場合の1例を示す概略フロー図である。
通常のプールにおいては用水を抜き出し、砂ろ過槽を通
して浄化した後、塩素系殺菌剤を添加してプールに循環
させる方式が一般的である。図2のフローにおいては、
プール30から抜き出され、既設の砂ろ過槽31を通っ
て浮遊物を除去された用水の一部(図の例では約1割)
は、オゾン発生器32からオゾンを注入され、高シリカ
吸着剤層33と活性炭などのオゾン分解剤層34が設け
られた吸着剤充填塔35を通して浄化され、清浄水とし
てプール30に循環される。このフローによれば用水中
の有害物質はオゾンの酸化作用により分解除去されると
ともに殺菌も行われ、わずかに残存するオゾンも分解剤
により完全に分解され、プールへの循環水中にオゾンが
残存するおそれはない。しかも、現在広く行われている
塩素系殺菌剤のように循環水中に残存して悪臭などの不
快感をもたらすこともなく、快適なプール環境とするこ
とができる。
Next, a mode in which the method and apparatus of the present invention are applied to purification of pool water will be described. FIG. 2 is a schematic flow chart showing an example of the case of applying to an existing pool.
In a normal pool, it is common to extract water, purify it through a sand filter tank, add a chlorine-based bactericide and circulate the pool. In the flow of FIG. 2,
Part of the water extracted from the pool 30 and having suspended solids removed through the existing sand filtration tank 31 (about 10% in the example in the figure)
Is injected with ozone from an ozone generator 32, purified through an adsorbent packed tower 35 provided with a high silica adsorbent layer 33 and an ozone decomposing agent layer 34 such as activated carbon, and circulated as clean water in the pool 30. According to this flow, harmful substances in the water are decomposed and removed by the oxidative action of ozone and sterilized, and the remaining ozone is completely decomposed by the decomposer, and ozone remains in the circulating water to the pool. There is no fear. Moreover, unlike a chlorine-based germicide that is widely used at present, it does not remain in circulating water to cause an unpleasant odor or the like, and a comfortable pool environment can be provided.

【0026】図3は既設のプールに適用する場合の第2
の例を示す概略フロー図である。図3の例では、プール
30から抜き出した用水にオゾン発生器32からオゾン
を注入し、既設の砂ろ過槽を改造し、高シリカ吸着剤層
33、ろ材層36及びオゾン分解剤層34の3層構造と
した吸着剤充填塔35に通して浄化するようにしてい
る。この場合はオゾン発生器の付設のほかは既設の砂ろ
過槽を改造するだけなので図2の例に比べてより安価と
なる。
FIG. 3 shows a second example when applied to an existing pool.
It is a schematic flow diagram showing an example of. In the example of FIG. 3, ozone is injected from the ozone generator 32 into the water extracted from the pool 30, the existing sand filtration tank is modified, and the high silica adsorbent layer 33, the filter medium layer 36, and the ozone decomposing agent layer 34 are used. The adsorbent packed column 35 having a layered structure is passed through for purification. In this case, since the existing sand filter tank is simply modified in addition to the addition of the ozone generator, the cost is lower than that of the example of FIG.

【0027】図4は新設のプールに適用する場合の1例
を示す概略フロー図である。この場合はプール用水の循
環経路内に高シリカ吸着剤層33、オゾン分解剤層34
及びろ材層36を設け、高シリカ吸着剤層33の上流に
オゾン発生器32からオゾンを添加するようにすればよ
い。高シリカ吸着剤層33、オゾン分解剤層34及びろ
材層36はそれぞれ個別に設けてもよく、また、これら
のうちの二つ又は三つを同一容器内に設けてもよい。本
発明の方法をプール用水の処理に適用した場合、有機系
汚染物や悪臭成分の酸化分解に加えて、殺菌の効果があ
り、本発明者らの試験結果によれば、プール用水中の大
腸菌の数を1/100〜1/106 程度に減少させるこ
とができた。また、オゾンの添加による油脂やタンパク
質系の浮遊物の凝集効果により、用水の透明度が向上す
る効果があることがわかった。
FIG. 4 is a schematic flow chart showing an example of application to a new pool. In this case, the high silica adsorbent layer 33 and the ozone decomposing agent layer 34 are provided in the circulation path of the pool water.
The filter material layer 36 may be provided, and ozone may be added from the ozone generator 32 upstream of the high silica adsorbent layer 33. The high silica adsorbent layer 33, the ozone decomposing agent layer 34, and the filter medium layer 36 may be provided individually, or two or three of these may be provided in the same container. When the method of the present invention is applied to the treatment of pool water, in addition to the oxidative decomposition of organic pollutants and malodorous components, there is a sterilizing effect.According to the test results of the present inventors, E. coli in pool water is Was reduced to about 1/100 to 1/10 6 . Further, it was found that the transparency of water is improved due to the aggregation effect of oils and fats and protein-based suspended matter due to the addition of ozone.

【0028】図5は、本発明の方法及び装置を浴槽水の
浄化に適用する場合の1例を示す概略フロー図である。
図5の例では、浴槽40から抜き出された浴槽水にオゾ
ン発生器41からオゾンを注入し、高シリカ吸着剤層4
3と活性炭などのオゾン分解剤層44が設けられた吸着
剤反応器42を通して浄化し、カートリッジフィルタ4
5などのろ材層を通して浴槽に循環させるようにしてい
る。
FIG. 5 is a schematic flow chart showing an example of applying the method and apparatus of the present invention to the purification of bath water.
In the example of FIG. 5, ozone is injected from the ozone generator 41 into the bath water extracted from the bath 40, and the high silica adsorbent layer 4 is discharged.
3 and an ozone decomposing agent layer 44 such as activated carbon are provided for purification through the adsorbent reactor 42, and the cartridge filter 4
It is circulated to the bathtub through the filter material layer such as 5.

【0029】[0029]

【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。 (実施例1)図6は本発明を適用した排水処理試験装置
の概要を示すフロー図である。図6のフローに従って本
発明の方法による排水処理試験を行った。COD成分と
してエタノール5ppmを含有する工業排水10ton
/hを、排水口51から流路(供給管)52を通して高
シリカ多孔体充填塔(高シリカ吸着剤充填塔)53に排
水を供給するにあたり、流路52にオゾン発生器54か
らオゾン0.1kg/hを添加して充填塔53の入口で
オゾンと排水が完全に混合された状態になるようにし
た。充填塔53は直径30cm、高さ30cmの大きさ
であり、ここに80リットルの高シリカ吸着剤55が充
填されている。ここで、空塔速度は45m/h、SV値
は150h-1とした。オゾン無害化後の排水は流路(排
出管)56から流過するので採取ライン57から排水を
採取してCOD計測を行い本発明の有効性を検証した。
本発明の試験条件及び各種シリカ多孔質体のオゾン酸化
分解特性を出口COD成分濃度で評価した結果を表1に
示す。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. (Embodiment 1) FIG. 6 is a flow chart showing an outline of a wastewater treatment test apparatus to which the present invention is applied. A wastewater treatment test according to the method of the present invention was performed according to the flow of FIG. 10 tons of industrial wastewater containing 5 ppm of ethanol as a COD component
/ H from the drainage port 51 to the high silica porous material packed tower (high silica adsorbent packed tower) 53 through the flow path (supply pipe) 52, the ozone from the ozone generator 54 to the ozone flow channel 52 of 0. 1 kg / h was added so that ozone and wastewater were completely mixed at the inlet of the packed tower 53. The packed column 53 has a diameter of 30 cm and a height of 30 cm, and is filled with 80 liters of the high silica adsorbent 55. Here, the superficial velocity was 45 m / h and the SV value was 150 h −1 . Since the wastewater after detoxifying ozone flows through the flow path (discharge pipe) 56, the wastewater was collected from the sampling line 57 and COD measurement was performed to verify the effectiveness of the present invention.
Table 1 shows the test conditions of the present invention and the results of evaluating the ozone oxidative decomposition characteristics of various porous silica materials at the outlet COD component concentration.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】本実施例において使用した高シリカ吸着剤
は次のとおりである。シリカゲルは市販品である。US
YはSiO2 /Al2 3 比5のNa−Y型ゼオライト
を250℃のアンモニア水蒸気と接触させてゼオライト
骨格のAlの大半を除去して得られたSiO2 /Al2
3 比70の超安定Y型ゼオライトである。シリカライ
トはシリカ源としてケイ酸ナトリウム、有機テンプレー
トとしてテトラプロピルアンモニウムブロミドを使用し
て180℃で水熱合成を行ったSiO2 /Al 2 3
400のペンタシルゼオライトである。また、MCM−
41は温度140℃、pH13.5、シリカ源として水
ガラス、ケイ酸ナトリウム、有機テンプレートとしてカ
チオン系界面活性剤(炭素数8以上)を使用して得られ
た比表面積1600m2 /gのシリカ系多孔質体であ
る。FMS−16はカネマイトにカチオン系界面活性剤
をインターカレーションして得られたMCM−41と類
似の構造のシリカ系多孔質体である。低温メソポーラス
シリケートはシリカ源としてテトラエトキシシラン
(TEOS)を、有機テンプレートとしてカチオン系界
面活性剤を使用して室温下にpH1以下で合成したもの
である。低温メソポーラスシリケートはシリカ源とし
て縮重合したシリカを含まないケイ酸を、有機テンプレ
ートとしてカチオン系界面活性剤を使用して室温pH1
以下で合成したものである。各々の吸着剤は1.6mm
φの球状体を充填した。なお、使用した各吸着剤の比表
面積は表2に示すとおりである。
High silica adsorbent used in this example
Is as follows: Silica gel is a commercial product. US
Y is SiO2/ Al2O3Na-Y type zeolite with a ratio of 5
Zeolite by contacting it with ammonia vapor at 250 ° C
SiO obtained by removing most of the skeleton Al2/ Al2
O3It is an ultra stable Y-type zeolite with a ratio of 70. Silica Rye
Sodium silicate as a silica source, organic template
Using tetrapropylammonium bromide
SiO hydrothermally synthesized at 180 ℃2/ Al 2O3ratio
It is 400 pentasil zeolite. Also, MCM-
41 is temperature 140 ° C., pH 13.5, water as silica source
Glass, sodium silicate, mosquito as organic template
Obtained using a thione-based surfactant (more than 8 carbon atoms)
Specific surface area 1600m2/ G of silica based porous material
It FMS-16 is a cationic surfactant for kanemite
MCM-41 obtained by intercalating
It is a silica-based porous material having a similar structure. Low temperature mesoporous
Silicate is a tetraethoxysilane as a silica source
(TEOS) as an organic template
Synthesized at room temperature using a surfactant at pH 1 or less
Is. Low temperature mesoporous silicate as a silica source
Silicic acid containing no condensation-polymerized silica is treated with an organic template.
Room temperature pH 1 using cationic surfactant
It is synthesized below. Each adsorbent is 1.6 mm
Filled with φ spheres. In addition, the ratio table of each adsorbent used
The area is as shown in Table 2.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】表1の結果からわかるように、高シリカ多
孔質体5を充填しない条件(RUN0)ではエタノール
の分解率は40%程度に留まるのに対し、高シリカ多孔
質体5を充填した例ではシリカゲル(RUN2)で70
%、USY(RUN4)、シリカライト(RUN6)、
メソポーラスシリケート(MCM−41、FSM−1
6、低温メソポーラスシリケート、:RUN8、1
0、12、14)では85%以上の分解率を示した。
As can be seen from the results shown in Table 1, the decomposition rate of ethanol remains about 40% under the condition (RUN0) in which the high silica porous body 5 is not filled, whereas the high silica porous body 5 is filled in the example. 70 with silica gel (RUN2)
%, USY (RUN4), silicalite (RUN6),
Mesoporous silicate (MCM-41, FSM-1
6, low temperature mesoporous silicate, RUN8, 1
0, 12, 14) showed a decomposition rate of 85% or more.

【0034】吸着剤の酸化分解効率が低温メソポーラス
シリケート、、MCM−41、シリカライト>US
Y>FSM−16>シリカゲルの順になったのはエタノ
ールを含有しない排水でのオゾンの分解率から示される
ように低温メソポーラスシリケート、、MCM−4
1、シリカライト>USY>FSM−16>シリカゲル
の順でオゾンが吸着剤に分解されることなく有効に吸着
されているためと考えられる。また、出口オゾン濃度は
低温メソポーラスシリケート、、MCM−41、シ
リカライト<USY<FSM−16<シリカゲルの順で
濃度が高くなり、濃度が低いものほど吸着剤相での反応
活性が高いものと考えられた。
The oxidative decomposition efficiency of the adsorbent is low temperature mesoporous silicate, MCM-41, silicalite> US
The order of Y>FSM-16> silica gel is low temperature mesoporous silicate, as shown by the decomposition rate of ozone in wastewater containing no ethanol, and MCM-4.
It is considered that ozone is effectively adsorbed in the order of 1, silicalite>USY>FSM-16> silica gel without being decomposed by the adsorbent. The outlet ozone concentration increases in the order of low temperature mesoporous silicate, MCM-41, silicalite <USY <FSM-16 <silica gel, and the lower the concentration, the higher the reaction activity in the adsorbent phase. Was given.

【0035】(実施例2)実施例1において、低温メソ
ポーラスシリケートを使用した例においても出口で0.
15ppm程度のオゾンが検出された。オゾンの毒性に
ついては長時間の滞留で分解することから特定の規制が
あるわけではない。しかしオゾンの酸化性に配慮すると
処理後の残留オゾンは完全に分解することが望ましい。
このため、充填塔3の最下部に活性炭の1種である布状
に織ったACF(活性炭素繊維)を高さ5cm程充填し
た。この結果、出口流路6からはオゾンは全く検出され
なくなった。この吸着剤のオゾン分解はC+O3 →CO
2 +O2 の反応によるものであり、この程度の充填量で
半年間の連続使用に耐えることが確認された。なお、比
較のために吸着剤(低温メソポーラスシリケート)を充
填せずに直接布状ACFと未反応オゾンを接触させた場
合には約2週間で出口のオゾン濃度が上昇を始めた。こ
のことから吸着剤相での反応によりオゾンが有効に利用
され、オゾンの流過が従来の1/10以下となったため
リーク防止用の吸着剤の寿命が10倍程度長くなったこ
とがわかる。
(Embodiment 2) In Embodiment 1, even in the case of using low temperature mesoporous silicate, a value of 0.
About 15 ppm of ozone was detected. Regarding ozone toxicity, there is no specific regulation because it decomposes with long-term retention. However, in consideration of the oxidizing property of ozone, it is desirable that the residual ozone after treatment be completely decomposed.
Therefore, the bottom of the packed tower 3 was filled with cloth-like ACF (activated carbon fiber), which is one type of activated carbon, to a height of about 5 cm. As a result, no ozone was detected from the outlet channel 6. The ozone decomposition of this adsorbent is C + O 3 → CO
This is due to the reaction of 2 + O 2 , and it has been confirmed that a filling amount of this degree can withstand continuous use for half a year. For comparison, when the cloth-like ACF and the unreacted ozone were directly contacted with each other without filling the adsorbent (low temperature mesoporous silicate), the ozone concentration at the outlet began to increase in about 2 weeks. From this, it can be seen that the ozone is effectively used by the reaction in the adsorbent phase, and the flow-through of ozone is 1/10 or less of that of the conventional case, so that the life of the adsorbent for leak prevention is extended by about 10 times.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の方法によれば、有害物質を含有
する汚染水のオゾンによる処理において、オゾンを効率
よく吸着し、かつ有害物質を吸着する吸着剤を使用する
ことによりオゾンの有効利用率が向上し、高効率な有機
系汚染物や悪臭成分の酸化分解、殺菌などの無害化処理
が可能となる。また、オゾンの利用率が向上するため、
排出される処理済み排水へのリークオゾンの量も少な
く、さらに、活性炭などのオゾン分解剤層を設けること
によってオゾンのリークを完全に防止することができ
る。また、本発明の装置によれば、有害物質を含有する
汚染水のオゾンによる処理を効率よく行うことができ
る。
According to the method of the present invention, in the treatment of polluted water containing harmful substances with ozone, the effective use of ozone can be achieved by using an adsorbent that efficiently adsorbs ozone and adsorbs harmful substances. The rate is improved, and detoxification treatment such as oxidative decomposition and sterilization of highly efficient organic pollutants and malodorous components becomes possible. Also, since the utilization rate of ozone is improved,
The amount of leaked ozone to the treated wastewater discharged is small, and furthermore, the ozone leak can be completely prevented by providing an ozone decomposing agent layer such as activated carbon. Further, according to the apparatus of the present invention, the treatment of polluted water containing harmful substances with ozone can be efficiently performed.

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

【図1】本発明における有害物質を含有する汚染水への
オゾン添加方法及びオゾンを添加した汚染水の吸着剤充
填塔への導入方法の1例を示す説明図。
FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a method of adding ozone to polluted water containing a harmful substance and a method of introducing polluted water to which ozone is added into an adsorbent-packed tower according to the present invention.

【図2】本発明を既設のプールの用水浄化に適用する場
合の1例を示す概略フロー図。
FIG. 2 is a schematic flow chart showing an example in which the present invention is applied to purification of water in an existing pool.

【図3】本発明を既設のプールの用水浄化に適用する場
合の他の1例を示す概略フロー図。
FIG. 3 is a schematic flow chart showing another example of applying the present invention to water purification of an existing pool.

【図4】本発明を新設のプールの用水浄化に適用する場
合の1例を示す概略フロー図。
FIG. 4 is a schematic flow chart showing an example in which the present invention is applied to purification of water in a new pool.

【図5】本発明を浴槽水の浄化に適用する場合の1例を
示す概略フロー図。
FIG. 5 is a schematic flow chart showing an example when the present invention is applied to purification of bath water.

【図6】実施例で使用した排水処理試験装置の概要を示
すフロー図。
FIG. 6 is a flow chart showing an outline of a wastewater treatment test apparatus used in Examples.

【図7】高シリカ吸着剤のSiO2 /Al2 3 比とオ
ゾン分解率との関係を示すグラフ。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of a high silica adsorbent and the ozone decomposition rate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI E04H 4/12 E04H 3/20 B (72)発明者 蔦谷 博之 長崎県長崎市深堀町五丁目717番1号 三菱重工業株式会社 長崎研究所内 (72)発明者 朝長 成之 長崎県長崎市深堀町五丁目717番1号 三菱重工業株式会社 長崎研究所内 (72)発明者 和田 香 神奈川県相模原市田名3000番地 三菱重 工業株式会社 相模原製作所内 (72)発明者 峰尾 徳一 神奈川県相模原市田名3000番地 三菱重 工業株式会社 相模原製作所内 (56)参考文献 特開 平8−24878(JP,A) 特開 昭64−4220(JP,A) 特開 平4−313320(JP,A) 特公 平6−98357(JP,B2)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI E04H 4/12 E04H 3/20 B (72) Inventor Hiroyuki Tsutaya 5-17-1 Fukahori-cho, Nagasaki-shi, Nagasaki Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Nagasaki Research Institute (72) Inventor Naruyuki Tomonaga 5-717-1, Fukahori-cho, Nagasaki City, Nagasaki Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Nagasaki Research Institute (72) Inventor Ka Wada 3000, Tana, Sagamihara City, Kanagawa Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Company Sagamihara Works (72) Inventor Tokuichi Mineo 3000 Tana, Sagamihara City, Kanagawa Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Sagamihara Works (56) References JP-A-8-24878 (JP, A) JP-A-64-4220 ( JP, A) JP 4-313320 (JP, A) JP 6-98357 (JP, B2)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 有害物質を含有する汚染水にオゾンを添
加、混合した後、オゾンを吸着し、かつ有害物質を吸着
するSiO 2 /Al 2 3 比70以上の高シリカペンタ
シルゼオライト、SiO 2 /Al 2 3 比20以上の脱
アルミニウムフォージャサイト、SiO 2 /Al 2 3
比20以上のメソポーラスシリケート又はこれらのうち
の2種以上の混合物である高シリカ吸着剤を充填した吸
着剤層を流過させることによって、汚染水中の有害物質
とオゾンを前記高シリカ吸着剤に共吸着させ、前記有害
物質をオゾンの作用により無害化することを特徴とする
有害物質含有汚染水の処理方法。
1. A high-silica penta having a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 70 or more that adsorbs ozone and adsorbs harmful substances after ozone is added to and mixed with polluted water containing harmful substances.
Sil zeolite, desorption of SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 20 or more
Aluminum faujasite, SiO 2 / Al 2 O 3
A mesoporous silicate with a ratio of 20 or more or of these
Hazardous substances in contaminated water by passing through an adsorbent layer filled with a high silica adsorbent that is a mixture of two or more of
And ozone are co-adsorbed on the high silica adsorbent,
A method for treating polluted water containing harmful substances, characterized by detoxifying substances by the action of ozone.
【請求項2】 前記吸着剤層において有害物質を無害化
したあとの処理水をオゾン分解剤と接触させて残留する
オゾンを分解し、後流へのオゾンのリークを防止するこ
とを特徴とする請求項1に記載の有害物質含有汚染水の
処理方法。
2. The treated water after detoxifying harmful substances in the adsorbent layer is contacted with an ozone decomposing agent to decompose residual ozone, thereby preventing leakage of ozone to the downstream. The method for treating polluted water containing harmful substances according to claim 1 .
【請求項3】 オゾンを吸着し、かつ有害物質を吸着す
SiO 2 /Al 2 3 比70以上の高シリカペンタシ
ルゼオライト、SiO 2 /Al 2 3 比20以上の脱ア
ルミニウムフォージャサイト、SiO 2 /Al 2 3
20以上のメソポーラスシリケート又はこれらのうちの
2種以上の混合物である高シリカ吸着剤の吸着剤層を設
けた吸着剤充填塔と、該吸着剤充填塔に有害物質を含有
する汚染水を供給する供給管と、該供給管に接続され、
汚染水中にオゾンを添加するオゾン発生器と、前記吸着
剤充填塔から処理済みの処理水を排出する排出管とを備
えてなることを特徴とする有害物質含有汚染水の処理装
置。
3. A high silica pentasil having an SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 70 or more which adsorbs ozone and adsorbs harmful substances.
Zeolite, deaeration with SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 20 or more
Luminium faujasite, SiO 2 / Al 2 O 3 ratio
20 or more mesoporous silicates or of these
An adsorbent packed tower provided with an adsorbent layer of a high silica adsorbent that is a mixture of two or more kinds , a supply pipe for supplying contaminated water containing a harmful substance to the adsorbent packed tower, and connected to the supply pipe ,
A treatment device for polluted water containing harmful substances, comprising: an ozone generator for adding ozone to polluted water; and a discharge pipe for discharging treated water that has been treated from the adsorbent packed tower.
【請求項4】 前記吸着剤充填塔の後流側に、リークす
るオゾンを分解するオゾン分解剤層が設けられてなるこ
とを特徴とする請求項3に記載の有害物質含有汚染水の
処理装置。
4. The treatment apparatus for polluted water containing harmful substances according to claim 3, wherein an ozone decomposing agent layer for decomposing leaking ozone is provided on the downstream side of the adsorbent packed tower. .
【請求項5】 前記吸着剤充填塔のオゾン注入点の前流
側及び/又は後流側に、浮遊物を除去するためのろ過材
層が設けられてなることを特徴とする請求項3又は4に
記載の有害物質含有汚染水の処理装置。
5. A front flow side and / or rear flow side of the ozone injection point of the adsorbent packed column, filtering material layer for removing suspended matter, characterized in that the thus provided according to claim 3 or 4. A treatment apparatus for polluted water containing harmful substances according to item 4 .
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