JP3696093B2 - Ozone-containing gas underwater diffuser, ozone-containing gas underwater diffuser system, and operation method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水場や下廃水処理場等で行われる高度水処理に係り、とりわけ、オゾン含有ガスを水中に散気するオゾン含有ガス水中散気装置、オゾン含有ガス水中散気システムおよびその運転方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
浄水場等で行われる高度水処理として、オゾン処理や生物活性炭処理等が行われるようになってきている。
【0003】
このうち、オゾン処理は、図5(本発明を示す図)に示すようなオゾン含有ガス水中散気システムを用いて行われる。図5に示すように、1台以上のオゾン発生装置1から送出されたオゾン含有ガスは、その圧力および流量等の流体条件を調節および測定するプロセス操作端/プロセスデータ測定端2を介して送気配管3を流下し、1基以上のオゾン接触槽4内に設置された1台以上のオゾン含有ガス水中散気装置7に送られる。ここで、オゾン接触槽4は、段仕切り5で区分された通常1〜3段の段槽6を有しており、これら各段槽6内の底部に各オゾン含有ガス水中散気装置7が設置されている。
【0004】
なお、オゾン含有ガス水中散気装置7は、図6(a)(b)(本発明を示す図)に示すように、送気配管3に接続されるヘッダー管9を有し、このヘッダー管9にはオゾン含有ガスを水中に散気するための複数の散気器8が継手10を介して水中で略水平に延びるように取り付けられている。
【0005】
図9は従来の散気器の構成を示す図である。図9に示すように、散気器8は、セラミック製の通気性多孔質体からなる中空体11と、この中空体11の両端に位置する開放部を密閉するステンレス製の端部材14,15と、中空体11と端部材14,15とを密閉するための4弗化エチレン樹脂製のパッキング13と、中空体11と端部材14,15とを固定するステンレス製の固定材16とを有している。ここで、端部材15には接続口17が設けられており、この接続口17側に設けられる継手10を介して散気器8とヘッダー管9とが接続されるようになっている(図6(a)(b)参照)。オゾン含有ガスは、ヘッダー管9および継手10を介して接続口17から流入し、ガス通路18を通過して通気性多孔質体からなる中空体11の内部に入り、その壁部を通過して水中に散気される。
【0006】
ここで、オゾン含有ガス水中散気装置7の運転が設置工事や補修工事、運転停止等により停止し、オゾン含有ガスの通気が停止したり、オゾン含有ガスの流量および圧力等の流体条件が通常運転の流体条件以下に減少すると、仮に送気配管3等の配管の途上のバルブを閉止したとしても、オゾン接触層4の段槽6内の底部に設置された散気器8からオゾン含有ガス水中散気装置7の内部配管まで水が逆流することとなる。これは、オゾン含有ガスが圧縮性流体であり、また段槽6の水深圧力があるからである。通常、オゾン含有ガス水中散気装置7をこのような非運転状態から運転状態に復帰させる場合には、オゾン含有ガスの流量および圧力等の流体条件を通常運転の流体条件に戻して、逆流水を排出し、オゾン含有ガスの水中での散気開始に伴う圧力の低下を逆流水の排出完了の合図として、通常運転に入っていた。
【0007】
ところで、オゾン発生装置1から送出されるオゾン含有ガスは露点が−50〜−60℃と乾燥している。このことから、従来、ステンレス製の管材や構造体等の内部へのオゾン含有ガス(微量の窒素酸化物を含有する)の腐食はなく、上述したような非運転状態での散気器8への逆流水も容易に排出され、通気時間の経過とともに散気器8の内部壁面に残留した水分も揮散し、腐食の進行は問題にならないと考えられていた。それよりもむしろ、酸化性のオゾン含有ガスが水(被酸化物を含有する)と接触することによる散気器8の外部壁面での酸化物の付着沈積による目詰まりが心配されていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らが、長期間実験運転したオゾン含有ガス水中散気装置7に対して詳細な調査をしたところ、予想していなかった腐食の進行が確認された。具体的には、散気器8の内部壁面の下面側に茶褐色の腐食生成物が付着堆積し、固定材16や端部材14,15等のステンレス材料が腐食減量しており、特に固定材16での腐食の進行が激しかった。このような腐食が進行すると、散気器8の構造破壊が起き、散気の偏りや気泡径の不均一の拡大等による散気不良が生じ、最終的に運転停止に至ることも予想された。
【0009】
図10(a)(b)は図9に示す従来の散気器8の水中散気状態を説明するための図であり、図10(a)は散気器8の外観を示す図、図10(b)は図10(a)に示す散気器8の内部の想定状況を示す図である。
【0010】
図10(a)(b)に示すように、従来の散気器8では、中空体11の上部側からのみ気泡19が発生し、水深圧力が大きくなる下部側からは気泡19が発生しない。このため、オゾン含有ガス水中散気装置7の運転を復帰させた場合でも、散気器8の内部壁面の下面側に残水20が残留することが予想される。この残水20は、散気器8内の湿度補給源として作用し、乾燥状態では問題とならないステンレス材料等の金属材料の腐食を進行させることになると考えられる。この残水20は、オゾン含有ガス水中散気装置7が非運転状態になる度に発生し、浸透水の形で常に浸透してくることも予想される。オゾン含有ガス水中散気装置7に運転状態で送気される乾燥オゾン含有ガスにより、この残水20の量は次第に揮散して消失する方向になるが、これは非運転状態の際の態様によって変化することになる。
【0011】
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり、オゾン含有ガス水中散気装置の構造等に起因する残水による腐食の進行を抑えることにより、散気不良やこれに伴う運転停止等の発生を防止して、オゾン含有ガスの水中での散気を長期的に安定して行うことができる、オゾン含有ガス水中散気装置、オゾン含有ガス水中散気システムおよびその運転方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その第1の解決手段として、オゾン含有ガスを水中に散気するオゾン含有ガス水中散気装置において、オゾン含有ガスが供給される中空体を有し、この中空体のうち水中で下部側に位置する部分のみが通気性となっていることを特徴とするオゾン含有ガス水中散気装置を提供する。
【0013】
なお、上述した第1の解決手段において、中空体は、水中で上部側に位置する非通気性壁部および下部側に位置する通気性壁部を有することが好ましい。また、中空体は、中空状の通気性多孔質体と、この通気性多孔質体のうち水中で上部側に位置する部分に設けられた非通気性仕上層とを有することが好ましい。さらに、中空体は、非通気性体と、この非通気性体のうち水中で下部側に位置する部分に設けられ、前記非通気性体とともに中空体を形成する通気性多孔質体とを有することが好ましい。
【0014】
本発明は、その第2の解決手段として、オゾン含有ガスを水中に散気するオゾン含有ガス水中散気装置において、オゾン含有ガスが供給される通気性の中空体であって、端部に開放部を有する筒状の中空体と、前記中空体の前記開放部を密閉する端部材と、前記中空体と前記端部材とを固定する固定材とを備え、前記固定材が前記中空体の外部に配置されていることを特徴とするオゾン含有ガス水中散気装置を提供する。
【0015】
本発明は、その第3の解決手段として、オゾン含有ガスを水中に散気するオゾン含有ガス水中散気装置において、オゾン含有ガスが供給される通気性の中空体であって、端部に開放部を有する筒状の中空体と、前記中空体の前記開放部を密閉する端部材と、前記中空体と前記端部材とを固定する固定材とを備え、前記固定材が前記中空体の内部に配置され、前記固定材は少なくともその表面が耐酸化性材料からなっていることを特徴とするオゾン含有ガス水中散気装置を提供する。
【0016】
なお、上述した第3の解決手段において、耐酸化性材料は、セラミック、4弗化エチレン樹脂および塩化ビニールを含む群から選ばれた少なくとも1つの材料を含むことが好ましい。
【0017】
本発明は、その第4の解決手段として、オゾン含有ガスを水中に散気するオゾン含有ガス水中散気システムにおいて、オゾン発生装置と、前記オゾン発生装置から送出されるオゾン含有ガスの流体条件を調節するプロセス操作端と、前記オゾン発生装置から送出されるオゾン含有ガスをオゾン接触槽内に散気する複数のオゾン含有ガス水中散気装置と、前記プロセス操作端を制御する制御器とを備え、前記制御器は、前記複数のオゾン含有ガス水中散気装置のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置を順次切り替えながら当該オゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させる残水排出手段を有することを特徴とするオゾン含有ガス水中散気システムを提供する。
【0018】
なお、上述した第4の解決手段において、残水排出手段は、複数のオゾン含有ガス水中散気装置のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置の流体条件が通常運転の流体条件の最大値以上の許容値になるようにプロセス操作端を制御することにより、残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させることが好ましい。また、残水排出手段は、複数のオゾン含有ガス水中散気装置のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置以外の他のオゾン含有ガス水中散気装置の流体条件が通常運転の流体条件の最小値方向の許容値になるようにプロセス操作端を制御することにより、残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させることが好ましい。さらに、オゾン発生装置から送出されるオゾン含有ガスの流体条件に関するプロセスデータを測定するプロセスデータ測定端をさらに備え、残水排出手段は、プロセスデータ測定端により測定されたプロセスデータに基づいて残水の排出が可能であるか否かを確認することが好ましい。
【0019】
本発明は、その第5の解決手段として、オゾン発生装置から送出されるオゾン含有ガスをオゾン接触槽内に散気する複数のオゾン含有ガス水中散気装置を備えたオゾン含有ガス水中散気システムの運転方法において、非運転状態からの運転復帰時以外に定期的にまたは随時に、残水排出動作を開始させるステップと、前記複数のオゾン含有ガス水中散気装置のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置を順次切り替えながら当該オゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させるステップとを含むことを特徴とするオゾン含有ガス水中散気システムの運転方法を提供する。
【0020】
なお、上述した第5の解決手段において、残水を排出させるステップにおいて、複数のオゾン含有ガス水中散気装置のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置の流体条件が通常運転の流体条件の最大値以上の許容値になるようにプロセス操作端を制御することにより、残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させることが好ましい。また、残水を排出させるステップにおいて、複数のオゾン含有ガス水中散気装置のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置以外の他のオゾン含有ガス水中散気装置の流体条件が通常運転の流体条件の最小値方向の許容値になるようにプロセス操作端を制御することにより、残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させることが好ましい。さらに、残水排出動作を開始する前に、オゾン含有ガスの流体条件に関するプロセスデータに基づいて残水の排出が可能であるか否かを確認するステップをさらに含むことが好ましい。
【0021】
本発明の第1の解決手段によれば、中空体のうち水中で下部側に位置する部分のみが通気性となっているので、水中への散気が中空体の下部側でのみ行われる。このため、非運転状態で中空体へ流入した逆流水の排出方向と通気方向とが一致することとなり、非運転状態で中空体へ流入した逆流水の排出が短時間で行われ、中空体の内部に残留する残水がなくなるとともに、中空体への浸透水の侵入もなくなる。このため、従来のような残水による固定材等の腐食の問題を大きく改善することができる。
【0022】
本発明の第2の解決手段によれば、固定材を中空体の外部に設けるようにしているので、ステンレス製の固定材を用いた場合でも、中空体の内部の残水直近で最も被害のあった固定材の腐食を容易に回避することができる。このため、中空体の内部に残水があってもオゾン含有ガス水中散気装置の寿命を大幅に改善することができる。
【0023】
本発明の第3の解決手段によれば、中空体の内部に配置された固定材の表面が耐酸化性材料からなっているので、中空体の内部の残水の溜まる一番近くに位置して最も腐食を受けやすい部分の腐食を回避することができ、従来のオゾン含有ガス水中散気装置の構造を変えることなく、オゾン含有ガス水中散気装置の寿命を大幅に改善することができる。
【0024】
本発明の第4および第5の解決手段によれば、非運転状態からの運転復帰時以外に定期的にまたは随時に、複数のオゾン含有ガス水中散気装置のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置を順次切り替えながら当該オゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させるので、非運転状態からの運転復帰時に行っていた逆流水の排出のみでは不充分であった、オゾン含有ガス水中散気装置の内部に残留する残水の排出を容易に行うことができる。このため、従来のような残水による固定材等の腐食の問題を大きく改善することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【0026】
第1の実施の形態
まず、本発明の第1の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気装置について説明する。
【0027】
本発明の第1の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気装置は、図5に示すようなオゾン含有ガス水中散気システムで用いられる。
【0028】
図5に示すように、1台以上のオゾン発生装置1から送出されたオゾン含有ガスは、その圧力および流量の少なくとも一方の流体条件を調節および測定するプロセス操作端/プロセスデータ測定端2を介して送気配管3を流下し、1基以上のオゾン接触槽4内に設置された1台以上のオゾン含有ガス水中散気装置7に送られる。ここで、オゾン接触槽4は、段仕切り5で区分された通常1〜3段の段槽6を有しており、これら各段槽6内の底部に各オゾン含有ガス水中散気装置7が設置されている。
【0029】
図6(a)(b)はオゾン含有ガス水中散気装置7の詳細を示す図であり、図6(a)はオゾン含有ガス水中散気装置7を段槽6の上面側から見た図、図6(b)は図6(a)のVIB−VIB線に沿った断面図である。
【0030】
図6(a)(b)に示すように、オゾン含有ガス水中散気装置7は、送気配管3に接続されるヘッダー管9を有し、このヘッダー管9にはオゾン含有ガスを水中に散気するための複数の散気器8が継手10を介して水中で略水平に延びるように取り付けられている。
【0031】
なお、散気器8は、図6(a)(b)に示すようにヘッダー管9の真横に取り付けられるのが一般的であるが、図7に示すように、ヘッダー管9の真下から引き出された継手10を介して取り付けられていてもよい。これにより、限定された設置面積に多数の散気器8を収容することができる。また、この場合には、ヘッダー管9と散気器8との接続が継手10を介してヘッダー管9の真下で行われるので、ヘッダー管9への逆流水が散気器8へ押し出されて、ヘッダー管9内の残水が少なくなり、ヘッダー管9内の腐食を軽減することができる。
【0032】
次に、図1(a)(b)および図2により、本発明の第1の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気装置の散気器について説明する。なお、図1(a)は散気器の縦断面図、図1(b)は図1(a)に示す散気器をIB方向から見た図である。また、図2は図1(a)(b)に示す散気器の水中散気状態を説明するための図である。
【0033】
図1(a)(b)に示すように、散気器8は、オゾン含有ガスを水中に散気するためのものであり、オゾン含有ガスが供給される中空体11と、この中空体11の両端に位置する開放部を密閉するステンレス製の端部材14,15と、中空体11と端部材14,15とを密閉するための4弗化エチレン樹脂製のパッキング13と、中空体11と端部材14,15とを固定するボルトやボルトナット、パッキング等のステンレス製の固定材16とを有している。ここで、端部材15には接続口17が設けられており、この接続口17側に設けられる継手10を介して散気器8とヘッダー管9とが接続されるようになっている(図6(a)(b)参照)。
【0034】
ここで、中空体11は、中空状のセラミック製の通気性多孔質体12と、この通気性多孔質体12のうち水中で上部側に位置する部分に設けられた非通気性仕上層33とを有し、中空体11のうち水中で下部側に位置する部分のみが通気性となっている。なお、非通気性仕上層33は、通気性多孔質体12の外部壁面に上薬や孔ふさぎ剤を付けて焼成することにより形成することができる。
【0035】
次に、このような構成からなる本発明の第1の実施の形態の作用について説明する。
【0036】
図1(a)(b)に示すオゾン含有ガス水中散気装置の散気器8において、オゾン含有ガスは、ヘッダー管9および継手10(図6(a)(b)参照)を介して接続口17から流入し、ガス通路18を通過して中空体11の内部に入り、その壁部を通過して水中に散気される。
【0037】
ここで、中空体11は、通気性多孔質体12のうち水中で上部側に位置する部分に非通気性仕上層33が設けられ、中空体11のうち水中で下部側に位置する部分のみが通気性となっているので、図2に示すように、水中への散気が中空体11の下部側でのみ行われる(図2の気泡19参照)。
【0038】
このように本発明の第1の実施の形態によれば、中空体11のうち水中で下部側に位置する部分のみが通気性となっているので、水中への散気が中空体11の下部側でのみ行われる。このため、非運転状態で中空体11へ流入した逆流水の排出方向と通気方向とが一致することとなり、非運転状態で中空体11へ流入した逆流水の排出が短時間で行われ、中空体11の内部に残留する残水がなくなるとともに、中空体11への浸透水の侵入もなくなる。このため、従来のような残水による固定材16等の腐食の問題を大きく改善することができる。
【0039】
なお、上述した第1の実施の形態においては、通気性多孔質体12のうち水中で上部側に位置する部分に非通気性仕上層33を設けることにより、中空体11のうち水中で下部側に位置する部分のみを通気性としているが、これに限らず、中空体11として、水中で上部側および下部側にそれぞれ位置する非通気性壁部および通気性壁部を有するものを用いることにより、中空体11のうち水中で下部側に位置する部分のみを通気性としてもよい。具体的には、多孔質体を形成するための焼成前の練物材の多孔質形成物質の配合を中空体11の壁部の一部のみとして一体焼成することにより形成することができる。
【0040】
また、上述した第1の実施の形態においては、通気性多孔質体12の外部壁面に非通気性仕上層33を設けているが、これに限らず、通気性多孔質体12の内部壁面や、通気性多孔質体12の内部壁面および外部壁面の両方に非通気性仕上層33を設けるようにしてもよい。
【0041】
第2の実施の形態
次に、本発明の第2の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気装置について説明する。なお、本発明の第2の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気装置は、上述した第1の実施の形態と同様に、図5に示すようなオゾン含有ガス水中散気システムで用いられるものである。
【0042】
図3(a)(b)は本発明の第2の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気装置の散気器を示す図であり、図3(a)は散気器を底面側(図3(b)のIIIA方向)から見た図、図3(b)は散気器の横断面図である。
【0043】
図3(a)(b)に示すように、散気器40は、オゾン含有ガスを水中に散気するためのものであり、オゾン含有ガスが供給される通気性の中空体41を有している。
【0044】
ここで、中空体41は、ステンレス製の非通気性体42と、この非通気性体42のうち水中で下部側に位置する部分に設けられ、非通気性体42とともに中空体41を形成する通気性多孔質体43とを有している。
【0045】
このうち、非通気性体42は、ステンレス製の管等の下部に円形のくり貫き孔をあけるとともに、そのくり貫き孔に同種の材料からなる台座44を溶接することにより形成することができる。ここで、非通気性体42の内部には、耐酸化性を強化するために非通気性セラミックまたは4弗化エチレン樹脂等の耐酸化性のコーティング・ライニングを施すとよい。なお、非通気性体42は、非通気性セラミックの一体成形により形成してもよく、この方が高価であるが耐酸化性には優れている。
【0046】
一方、通気性多孔質体43は、上述した第1の実施の形態のセラミック製の通気性多孔質体12と同種の材料であり、平板形状をなしている。なお、通気性多孔質体43は、図3(a)に示すように、オゾン含有ガス水中散気装置7の設置状況等に応じて複数箇所に設けることができる。
【0047】
ここで、非通気性体42と通気性多孔質体43とは、パッキング45を挟んだ状態で非通気性体42および通気性多孔質体43が腐食を受けにくい位置関係でステンレス製のボルトにより密閉固定され、これにより中空体41が形成される。
【0048】
なお、中空体41(非通気性体42)の両端に位置する開放部の一方は非通気性体42と同種のステンレス製の端部材(図示せず)により密閉される。ここで、非通気性体42と端部材とは、4弗化エチレン樹脂製のパッキング(図示せず)を介してボルトやボルトナット、パッキング等のステンレス製の固定材(図示せず)により密閉固定される。また、中空体41(非通気性体42)の開放部の他方は、オゾン発生装置につながるヘッダー管に接続されている。
【0049】
次に、このような構成からなる本発明の第2の実施の形態の作用について説明する。
【0050】
図3(a)(b)に示すオゾン含有ガス水中散気装置の散気器40において、オゾン含有ガスは、ヘッダー管を介して他方の開放部から中空体41の内部に入り、その壁部を通過して水中に散気される。
【0051】
ここで、中空体41は、ステンレス製の非通気性体42と、この非通気性体42のうち水中で下部側に位置する部分に設けられた通気性多孔質体43とからなり、中空体41の通気性多孔質体43が設けられた部分(中空体41の下部側)のみが通気性となっているので、水中への散気が中空体41の下部側でのみ行われる。
【0052】
このように本発明の第2の実施の形態によれば、通気性多孔質体43が設けられた部分(中空体41の下部側)のみが通気性となっているので、水中への散気が中空体41の下部側でのみ行われる。このため、上述した第1の実施の形態と同様に、非運転状態で中空体41へ流入した逆流水の排出方向と通気方向とが一致することとなり、非運転状態で中空体41へ流入した逆流水の排出が短時間で行われ、中空体41の内部に残留する残水がなくなるとともに、中空体41への浸透水の侵入もなくなる。このため、従来のような残水による固定材等の腐食の問題を大きく改善することができる。
【0053】
また、本発明の第2の実施の形態によれば、中空体41のうち平板状の通気性多孔質体43からのみ水中への散気が行われているので、円筒状の通気性多孔質体における上下差(水深圧力差)のある曲面からの水中への散気に比べて、散気の場所や気泡径が均一になり、これにより溶解効率の向上が図られる。これは、散気が不均一になり、部分的な通気量の増大に伴って気泡径が拡大すると、溶解効率の低下を招くからである。なお、散気器40の中空体41(非通気性体42)の開放部の他方は、オゾン発生装置につながるヘッダー管に直接接続されるので、散気器が継手を介してヘッダー管に片持ち取付け状態で接続される場合に比べて、散気器の水平度を、継手との噛み合い具合といった要因によることなく確保することができ、散気の場所や気泡径をより均一にすることができる。
【0054】
さらに、本発明の第2の実施の形態によれば、ステンレス製の管や板等で安価でかつ容易に精度よく製作することが可能な非通気性体42に安価な通気性多孔質体43を取り付けることによって散気器40の中空体41を形成しているので、散気器40を安価に製造することができる。
【0055】
さらにまた、本発明の第2の実施の形態によれば、中空体41の非通気性体42に通気性多孔質体43を任意の数だけ取り付けることができるので、非通気性体42によって図6(a)(b)に示すようなオゾン含有ガス水中散気装置7のヘッダー管9の機能を果たすことも可能であり、図3(a)(b)に示す散気器40を少なくとも1本以上配管接続することにより、安価なオゾン含有ガス水中散気装置を実現することができる。
【0056】
第3の実施の形態
次に、本発明の第3の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気装置について説明する。なお、本発明の第3の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気装置は、上述した第1の実施の形態と同様に、図5に示すようなオゾン含有ガス水中散気システムで用いられるものである。また、図6(a)(b)および図7に示すようなオゾン含有ガス水中散気装置と同様の構成を備えている。
【0057】
図4(a)(b)は本発明の第3の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気装置の散気器を示す図であり、図4(a)は散気器の側面図、図3(b)は図3(a)に示す散気器をIVB方向から見た図である。
【0058】
図4(a)(b)に示すように、散気器50は、オゾン含有ガスを水中に散気するためのものであり、オゾン含有ガスが供給される通気性の中空体11と、この中空体11の両端に位置する開放部を密閉するステンレス製の端部材52,53とを有している。なお、中空体11は、セラミック製の通気性多孔質体からなっている。
【0059】
ここで、中空体11と端部材52,53とは、4弗化エチレン樹脂製のパッキング(図示せず)を介してボルトやボルトナット、パッキング等のステンレス製の固定材51により密閉固定されている。なお、固定材51は、中空体11の外部に配置されている。また、固定材51が中空体11の外部で中空体11と端部材52,53とを締め付けることができるように端部材52,53の直径は中空体11よりも少し大きく製作されている。なお、端部材53には接続口17が設けられており、この接続口17側に設けられる継手10を介して散気器8とヘッダー管9とが接続されるようになっている(図6(a)(b)参照)。
【0060】
このように本発明の第3の実施の形態によれば、固定材51を中空体11の外部に設けるようにしているので、ステンレス製の固定材を用いた場合でも、中空体11の内部の残水直近で最も被害のあった固定材の腐食を容易に回避することができる。このため、中空体11の内部に残水があってもオゾン含有ガス水中散気装置7の寿命を大幅に改善することができる。
【0061】
第4の実施の形態
次に、本発明の第4の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気装置について説明する。なお、本発明の第4の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気装置は、上述した第1の実施の形態と同様に、図5に示すようなオゾン含有ガス水中散気システムで用いられるものである。また、図6(a)(b)および図7に示すようなオゾン含有ガス水中散気装置と同様の構成を備えている。
【0062】
本発明の第4の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気装置の散気器は、図9に示す従来の散気器と同一の構成を備えている。すなわち、散気器は、オゾン含有ガスが供給されるセラミック製の通気性多孔質体からなる中空体11と、この中空体11の両端に位置する開放部を密閉するステンレス製の端部材14,15と、中空体11と端部材14,15とを密閉するための4弗化エチレン樹脂製のパッキング13と、中空体11と端部材14,15とを固定する固定材16とを有している。
【0063】
ここで、固定材16は、中空体11の内部に配置されているが、少なくともその表面が、セラミック、4弗化エチレン樹脂および塩化ビニールを含む群から選ばれた少なくとも1つの材料を含む非通気性耐酸化性材料からなっている。なお、固定材16としては、このような耐酸化性材料の無垢、またはこのような耐酸化性材料を他の構造材にコーティングしたものを用いることができる。
【0064】
このように本発明の第4の実施の形態によれば、中空体11の内部に配置された固定材16を耐酸化性材料の無垢、またはこのような耐酸化性材料を他の構造材にコーティングしたものとしているので、オゾン含有ガス水中散気装置の構造体を維持する要となる部分で、かつ中空体11の内部の残水の溜まる一番近くに位置して最も腐食を受けやすい部分の腐食を回避することができ、従来のオゾン含有ガス水中散気装置7の構造を変えることなく、オゾン含有ガス水中散気装置7の寿命を大幅に改善することができる。
【0065】
第5の実施の形態
次に、本発明の第5の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気システムおよびその運転方法について説明する。
【0066】
まず、図5により、オゾン含有ガス水中散気システムの全体構成について説明する。
【0067】
図5に示すように、オゾン含有ガス水中散気システムは、オゾン含有ガスを水中に散気するためのものであり、複数のオゾン発生装置1と、オゾン発生装置1から送気配管3を介して送出されるオゾン含有ガスの圧力および流量の少なくとも一方の流体条件を調節および測定するプロセス操作端/プロセスデータ測定端2と、オゾン発生装置1から送気配管3を介して送出されるオゾン含有ガスをオゾン接触槽4内に散気する複数のオゾン含有ガス水中散気装置7と、プロセス操作端/プロセスデータ測定端2を制御する制御器70とを備えている。なお、プロセス操作端/プロセスデータ測定端2は、図8に示すように、流体条件を調節するプロセス操作端2aと、流体条件に関するプロセスデータを測定するプロセスデータ測定端2bとからなっているが、図5では便宜上一つのブロックとして描かれている。
【0068】
ここで、オゾン接触槽4は、段仕切り5で区分された通常1〜3段の段槽6を有しており、これら各段槽6内の底部に各オゾン含有ガス水中散気装置7が設置されている。
【0069】
また、制御器70は、複数のオゾン含有ガス水中散気装置7のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置を順次切り替えながら当該オゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させる残水排出手段を有している。なお、残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置7はオゾン接触槽4の段槽単位、各段槽6内の段内区分単位、または複数のオゾン接触槽4がある場合の槽区分単位で選択される。
【0070】
なお、制御器70により制御されるプロセス操作端2aは、オゾン接触槽4の規模、段仕切り5の枚数、オゾン含有ガス水中散気装置7の設置形態等の設計仕様により、実際の浄水場プラント等で様々な態様で設けられる。具体的には、系統別の送気配管3にプロセス操作端2aを設ける他、複数系統をまとめたブロック系統別の送気配管3にプロセス操作端2aを設けるようにしてもよい。なお、プロセスデータ測定端2bについても同様である。なお、いずれの態様であってもその態様に合わせて、残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置を必要最小単位とし、実際の運転に支障のない範囲でプロセス操作端2aおよびプロセスデータ測定端2bの設置数をできるだけ少なくすることが望ましい。
【0071】
図8は制御器70の残水排出手段の詳細を示すブロック図である。
【0072】
図8に示すように、制御器70は、自動タイマ71、手動スイッチ72a,72b、残水排出指令/解除指令部73、事前確認動作部74、残水排出切替動作部75および通常運転復帰動作部76を有している。
【0073】
制御器70は、自動タイマ71または手動スイッチ72aによる開始指令によって残水排出動作を開始し、残水排出指令/解除指令部73を介して事前確認動作部74へ残水排出指令を出すようになっている。ここで、残水排出指令/解除指令部73は、上記開始指令の他、手動スイッチ72bによる解除指令、または事前確認動作部74による異常判断に基づく解除指令を受けて、総括的に残水排出動作の開始と解除とを行うものである。
【0074】
事前確認動作部74は、残水排出動作を開始する上で支障がないか否かを確認する。具体的には、事前確認動作部74は、残水排出動作を開始する前に、プロセスの正常性、すなわちプロセスデータ測定端2bにより測定された圧力および流量等のプロセスデータが通常運転の流体条件の範囲内にあるか否かを照合し、残水の排出が可能であるか否かを確認するようになっている。なお、ここでの確認条件には、プロセス操作端2aによる浄水場プラント等の特性に固有の制御変化範囲を踏まえた確認条件を加えることが望ましい。なお、プロセスデータ測定端2bにより測定された圧力および流量等のプロセスデータが通常運転の流体条件の範囲内にあっても、プラント制御の最も重要な事項である水質が悪化すること等により残水排出制御に外乱が加えられることを回避したいときもあるので、プロセスデータ測定端2bにより測定されるプロセスデータとして水質を加えることが望ましい。
【0075】
事前確認動作部74によりプロセスの正常性が確認された場合には、次の残水排出切替動作部75に移行する。残水排出切替動作部75においては、プロセス操作端2aの操作を自動化し、残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置を通常運転制御から残水排出制御に切り替え、所定時間だけ残水の排出を行う。具体的には、残水排出切替動作部75は、複数のオゾン含有ガス水中散気装置7のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置の流体条件が通常運転の流体条件の最大値以上の許容値になるようにプロセス操作端2aを制御したり、複数のオゾン含有ガス水中散気装置7のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置以外の他のオゾン含有ガス水中散気装置の流体条件が通常運転の流体条件の最小値方向の許容値になるようにプロセス操作端2aを制御することにより、残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させる。
【0076】
残水排出切替動作部75での処理が終了した後、通常運転復帰動作部76に移行し、プロセス操作端2aを通常運転制御に戻して、残水排出制御を終了する。
【0077】
次に、このような構成からなる本発明の第5の実施の形態の作用について説明する。
【0078】
図5に示すオゾン含有ガス水中散気システムにおいて、1台以上のオゾン発生装置1から送出されたオゾン含有ガスは、その圧力および流量の少なくとも一方の流体条件を調節および測定するプロセス操作端/プロセスデータ測定端2を介して送気配管3を流下し、1基以上のオゾン接触槽4内に設置された1台以上のオゾン含有ガス水中散気装置7に送られる。
【0079】
ここで、プロセス操作端/プロセスデータ測定端2のうちプロセス操作端2aを制御する制御器70は、複数のオゾン含有ガス水中散気装置7のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置を順次切り替えながら当該オゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させる。
【0080】
図8に示すように、制御器70においては、まず、自動タイマ71または手動スイッチ72aによる開始指令によって、非運転状態からの運転復帰時以外に定期的にまたは随時に、残水排出動作を開始させる。これにより、残水排出指令/解除指令部73を介して事前確認動作部74へ残水排出指令が出される。
【0081】
次に、事前確認動作部74により、残水排出動作を開始する前に、プロセスデータ測定端2bにより測定された圧力および流量等のプロセスデータが通常運転の流体条件の範囲内にあるか否かを照合し、残水の排出が可能であるか否かを確認する。
【0082】
事前確認動作部74によりプロセスの正常性が確認された場合には、次の残水排出切替動作部75に移行する。残水排出切替動作部75においては、プロセス操作端2aの制御を自動化し、残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置を通常運転制御から残水排出制御に切り替え、所定時間だけ残水の排出を行う。
【0083】
具体的には、残水排出切替動作部75は、オゾン含有ガスの送気源であるオゾン発生装置1に余裕がある場合には、複数のオゾン含有ガス水中散気装置7のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置の流体条件が通常運転の流体条件の最大値以上の許容値になるように、残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置に最も近いプロセス操作端2aの操作条件をその許容値まで上昇させ、残水の排出が完了する所定時間の経過後にその操作条件を元に戻すことにより、残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させる。このようにして、残水排出対象となるオゾン含有水中散気装置を順次切り替えながら当該オゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させることにより、実際の運転に支障のない範囲でオゾン含有ガス水中散気装置を運転することが可能となる。
【0084】
また、残水排出切替動作部75は、オゾン含有ガスの送気源であるオゾン発生装置1に余裕がない場合には、複数のオゾン含有ガス水中散気装置7のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置以外の他のオゾン含有ガス水中散気装置の流体条件が通常運転の流体条件の最小値方向の許容値になるように、残水排出対象としていないオゾン含有ガス水中散気装置に対応する他の一部のプロセス操作端2aの操作条件をその通常運転の最小値方向の許容値まで低下させることにより、残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させる。なお、残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させるのに不足がある場合には、この操作対象となるプロセス操作端2aの数を増やすことにより対応することができる。このような範囲のプロセス操作端2aの制御は、オゾン含有ガス水中散気装置の実際の運転に支障を与えるものとはならない。なお、残水の排出の継続の影響が無視できないようであれば、1日に行う残水の排出回数を限定すること等により対応することができる。
【0085】
その後、残水排出切替動作部75での処理が終了した後、通常運転復帰動作部76に移行し、プロセス操作端2aを通常運転制御に戻して、残水排出制御を終了する。
【0086】
このように本発明の第5の実施の形態によれば、非運転状態からの運転復帰時以外に定期的にまたは随時に、複数のオゾン含有ガス水中散気装置7のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置を順次切り替えながら当該オゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させるので、非運転状態からの運転復帰時に行っていた逆流水の排出のみでは不充分であった、オゾン含有ガス水中散気装置7の内部に残留する残水の排出を容易に行うことができる。このため、従来のような残水による固定材等の腐食の問題を大きく改善することができる。
【0087】
また、本発明の第5の実施の形態によれば、事前確認動作部74により、プロセスデータ測定端2bにより測定された圧力および流量等のプロセスデータが通常運転の流体条件の範囲内にあるか否かを照合し、残水の排出が可能であるか否かを確認するので、プロセスデータの正常性を確認しながら残水の排出を行うことができ、プロセスデータヘの外乱の影響を許容範囲に抑えることができる。
【0088】
さらに、本発明の第5の実施の形態によれば、制御器70に残水排出手段が組み込まれ、残水の排出があらかじめ設定された条件に基づいて自動的に行われるので、オゾン含有ガス水中散気装置7の内部に残留する残水の排出を容易かつ確実に行うことができる。
【0089】
なお、上述した第5の実施の形態においては、残水排出手段を制御器70に組み込んでいるが、これに限らず、制御器70とは別に設けるようにしてもよい。
【0090】
また、上述した第5の実施の形態においては、残水排出手段に事前確認動作部74を設けているが、小規模なプラントや簡略なシステム構成のプラント等では、事前確認動作部74を省略することも可能である。
【0091】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、オゾン含有ガス水中散気装置の構造等に起因する残水による腐食の進行を抑えることにより、散気不良やこれに伴う運転停止等の発生を防止して、オゾン含有ガスの水中での散気を長期的に安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気装置の散気器の構成を示す図。
【図2】図1に示す散気器の水中散気状態を説明するための図。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気装置の散気器の構成を示す図。
【図4】本発明の第3の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気装置の散気器の構成を示す図。
【図5】本発明が適用されるオゾン含有ガス水中散気システムの全体構成を示す系統図。
【図6】図5に示すオゾン含有ガス水中散気装置の詳細を示す図である。
【図7】図6に示すオゾン含有ガス水中散気装置の変形例を示す図。
【図8】本発明の第5の実施の形態に係るオゾン含有ガス水中散気システムの制御器における残水排出手段の詳細を示すブロック図。
【図9】従来のオゾン含有ガス水中散気装置の散気器の構成を示す図。
【図10】図9に示す散気器の水中散気状態を説明するための図。
【符号の説明】
1 オゾン発生装置
2 プロセス操作端/プロセスデータ測定端
2a プロセス操作端
2b プロセスデータ測定端
3 送気配管
4 オゾン接触槽
5 段仕切り
6 段槽
7 オゾン含有ガス水中散気装置
8 散気器
9 ヘッダー管(配管)
10 継手
11 中空体
12 通気性多孔質体
13 パッキング
14,15 端部材
16 固定材
17 接続口
18 ガス通路
19 気泡
20 残水
33 非通気性仕上層
40 散気器
41 中空体
42 非通気性体
43 通気性多孔質体
44 台座
45 パッキング
50 散気器
51 固定材
52,53 端部材
70 制御器
71 自動タイマ
72a,72b 手動スイッチ
73 残水排出指令/解除指令部
74 事前確認動作部
75 残水排出切替動作部
76 通常運転復帰動作部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to advanced water treatment performed in a water purification plant, a sewage wastewater treatment plant, and the like, and in particular, an ozone-containing gas underwater aeration device that diffuses ozone-containing gas into water, an ozone-containing gas underwater aeration system, and an operation thereof. Regarding the method.
[0002]
[Prior art]
As advanced water treatment performed at water purification plants, ozone treatment, biological activated carbon treatment, and the like have been performed.
[0003]
Among these, the ozone treatment is performed using an ozone-containing gas underwater aeration system as shown in FIG. 5 (a diagram showing the present invention). As shown in FIG. 5, the ozone-containing gas delivered from one or
[0004]
The ozone-containing gas underwater
[0005]
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a conventional diffuser. As shown in FIG. 9, the
[0006]
Here, the operation of the ozone-containing gas underwater
[0007]
By the way, the ozone-containing gas delivered from the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the present inventors conducted a detailed investigation on the ozone-containing gas underwater
[0009]
10 (a) and 10 (b) are views for explaining the underwater diffused state of the
[0010]
As shown in FIGS. 10A and 10B, in the
[0011]
The present invention has been made on the basis of such knowledge, and by suppressing the progress of corrosion due to residual water caused by the structure of the ozone-containing gas underwater diffuser, etc., aeration failure, operation stoppage associated with this, etc. Ozone-containing gas underwater aeration device, ozone-containing gas underwater aeration system, and operation method thereof are provided that can stably generate long-term aeration of ozone-containing gas in water. For the purpose.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
As a first solution, the present invention has a hollow body to which ozone-containing gas is supplied in an ozone-containing gas underwater diffuser that diffuses ozone-containing gas into water. Provided is an ozone-containing gas underwater diffuser characterized in that only the portion located on the lower side is air permeable.
[0013]
In the first solving means described above, the hollow body preferably has a non-breathable wall portion located on the upper side in water and a breathable wall portion located on the lower side. Moreover, it is preferable that a hollow body has a hollow air permeable porous body and the non-air permeable finishing layer provided in the part located in the upper part side in water among this air permeable porous body. Further, the hollow body has a non-breathable body and a breathable porous body provided in a portion of the non-breathable body located on the lower side in water and forming a hollow body with the non-breathable body. It is preferable.
[0014]
As a second solution, the present invention provides a breathable hollow body to which ozone-containing gas is supplied in an ozone-containing gas underwater diffuser that diffuses ozone-containing gas into water.A cylindrical hollow body having an open portion at the endAnd the hollow bodySaidAn ozone-containing gas underwater dispersion comprising: an end member that seals an open portion; and a fixing member that fixes the hollow body and the end member, wherein the fixing member is disposed outside the hollow body. Qi device is provided.
[0015]
As a third solution, the present invention provides a breathable hollow body to which ozone-containing gas is supplied in an ozone-containing gas underwater diffuser that diffuses ozone-containing gas into water.A cylindrical hollow body having an open portion at the endAnd the hollow bodySaidAn end member that seals the open portion; and a fixing member that fixes the hollow body and the end member. The fixing member is disposed inside the hollow body, and at least the surface of the fixing member is oxidation resistant. Provided is an ozone-containing gas underwater diffuser characterized by comprising a material.
[0016]
In the third solving means described above, it is preferable that the oxidation resistant material includes at least one material selected from the group including ceramic, tetrafluoroethylene resin, and vinyl chloride.
[0017]
As a fourth solution, the present invention relates to an ozone-containing gas underwater aeration system that diffuses ozone-containing gas into water. The ozone generator and the fluid conditions of the ozone-containing gas delivered from the ozone generator are as follows. A process operation end for adjusting, a plurality of ozone-containing gas underwater diffusers for aspirating the ozone-containing gas delivered from the ozone generator into the ozone contact tank, and a controller for controlling the process operation end. The controller is configured to discharge residual water from the ozone-containing gas underwater diffuser while sequentially switching among the ozone-containing gas underwater diffusers among the plurality of ozone-containing gas underwater diffusers. There is provided an ozone-containing gas underwater aeration system characterized by having water discharge means.
[0018]
In the fourth solution described above, the residual water discharge means is configured such that the fluid condition of the ozone-containing gas underwater diffuser that is the target of residual water discharge among the plurality of ozone-containing gas underwater diffusers is the fluid condition under normal operation. It is preferable to discharge the residual water from the ozone-containing gas underwater diffuser, which is the target for discharging the residual water, by controlling the process operation end so that the allowable value is equal to or greater than the maximum value. Further, the residual water discharge means is configured such that a fluid condition of an ozone-containing gas underwater diffuser other than the ozone-containing gas underwater diffuser that is the target of residual water discharge among the plurality of ozone-containing gas underwater diffusers is in a normal operation. It is preferable to discharge the residual water from the ozone-containing gas underwater diffuser, which is the target for discharging the residual water, by controlling the process operation end so that the allowable value in the minimum value direction of the fluid condition is reached. Furthermore, a process data measuring end for measuring process data relating to fluid conditions of the ozone-containing gas delivered from the ozone generator is further provided, and the residual water discharge means is configured to store residual water based on the process data measured by the process data measuring end. It is preferable to confirm whether or not it is possible to discharge.
[0019]
As a fifth solution, the present invention provides an ozone-containing gas underwater aeration system comprising a plurality of ozone-containing gas underwater aeration devices that diffuse ozone-containing gas delivered from an ozone generator into an ozone contact tank. In the operating method, the step of starting the residual water discharge operation periodically or at any time other than when returning from the non-operating state, and the residual water discharge target among the plurality of ozone-containing gas underwater diffusers. And a step of discharging residual water from the ozone-containing gas underwater diffuser while sequentially switching the ozone-containing gas underwater diffuser.
[0020]
In the fifth solving means described above, in the step of discharging the residual water, the fluid condition of the ozone-containing gas underwater diffuser that is the target for discharging the residual water among the plurality of ozone-containing gas underwater diffusers is the normal operation. It is preferable to discharge the residual water from the ozone-containing gas underwater diffuser, which is the target for discharging the residual water, by controlling the process operation end so that the allowable value is equal to or greater than the maximum value of the fluid conditions. Further, in the step of discharging the residual water, the fluid conditions of the ozone-containing gas underwater diffuser other than the ozone-containing gas underwater diffuser that is the target of residual water discharge among the plurality of ozone-containing gas underwater diffusers are usually It is preferable to discharge the residual water from the ozone-containing gas underwater diffuser that is the target for discharging the residual water by controlling the process operation end so that the allowable value in the minimum value direction of the operating fluid condition is reached. Furthermore, it is preferable to further include a step of confirming whether or not the residual water can be discharged based on the process data relating to the fluid condition of the ozone-containing gas before starting the residual water discharging operation.
[0021]
According to the first solving means of the present invention, only the portion of the hollow body located on the lower side in the water is air permeable, so that the air is diffused only on the lower side of the hollow body. For this reason, the discharge direction of the backflow water flowing into the hollow body in the non-operating state coincides with the ventilation direction, and the backflow water flowing into the hollow body in the non-operating state is discharged in a short time. There is no residual water remaining inside, and there is no penetration of permeated water into the hollow body. For this reason, the problem of corrosion of a fixing material or the like due to residual water as in the prior art can be greatly improved.
[0022]
According to the second solution of the present invention, since the fixing material is provided outside the hollow body, even when a stainless steel fixing material is used, the most damage is caused in the vicinity of the remaining water inside the hollow body. Corrosion of the existing fixing material can be easily avoided. For this reason, even if there is residual water inside the hollow body, the lifetime of the ozone-containing gas underwater diffuser can be greatly improved.
[0023]
According to the third solving means of the present invention, since the surface of the fixing member arranged inside the hollow body is made of an oxidation resistant material, it is located closest to the remaining water accumulated inside the hollow body. Therefore, corrosion of the most susceptible to corrosion can be avoided, and the life of the ozone-containing gas underwater diffuser can be greatly improved without changing the structure of the conventional ozone-containing gas underwater diffuser.
[0024]
According to the fourth and fifth solving means of the present invention, ozone that is a target for discharging residual water among a plurality of ozone-containing gas underwater diffusers periodically or at any time other than when returning from a non-operating state. Since the residual water is discharged from the ozone-containing gas underwater diffuser while sequentially switching the contained gas underwater diffuser, it is not sufficient to discharge only the backflow water that was used when returning from the non-operating state. The residual water remaining inside the contained gas underwater diffuser can be easily discharged. For this reason, the problem of corrosion of a fixing material or the like due to residual water as in the prior art can be greatly improved.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0026]
First embodiment
First, the ozone-containing gas underwater diffuser according to the first embodiment of the present invention will be described.
[0027]
The ozone-containing gas underwater aeration apparatus according to the first embodiment of the present invention is used in an ozone-containing gas underwater aeration system as shown in FIG.
[0028]
As shown in FIG. 5, the ozone-containing gas delivered from one or
[0029]
6 (a) and 6 (b) are diagrams showing details of the ozone-containing gas
[0030]
As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the ozone-containing gas
[0031]
The
[0032]
Next, the diffuser of the ozone-containing gas underwater diffuser according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a), (b) and FIG. 1A is a longitudinal sectional view of the diffuser, and FIG. 1B is a view of the diffuser shown in FIG. 1A viewed from the IB direction. Moreover, FIG. 2 is a figure for demonstrating the underwater diffused state of the diffuser shown to FIG. 1 (a) (b).
[0033]
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), an
[0034]
Here, the
[0035]
Next, the operation of the first embodiment of the present invention having such a configuration will be described.
[0036]
In the
[0037]
Here, the
[0038]
As described above, according to the first embodiment of the present invention, only the portion of the
[0039]
In the first embodiment described above, the
[0040]
Further, in the first embodiment described above, the
[0041]
Second embodiment
Next, an ozone-containing gas underwater diffuser according to a second embodiment of the present invention will be described. Note that the ozone-containing gas underwater aeration apparatus according to the second embodiment of the present invention is used in an ozone-containing gas underwater aeration system as shown in FIG. 5 as in the first embodiment described above. Is.
[0042]
FIGS. 3 (a) and 3 (b) are views showing an air diffuser of an ozone-containing gas underwater diffuser according to the second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3B is a cross-sectional view of the diffuser as viewed from the direction of IIIA in FIG.
[0043]
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the
[0044]
Here, the
[0045]
Among these, the
[0046]
On the other hand, the air permeable
[0047]
Here, the
[0048]
One of the open portions located at both ends of the hollow body 41 (non-breathable body 42) is sealed with a stainless steel end member (not shown) of the same type as the
[0049]
Next, the operation of the second embodiment of the present invention having such a configuration will be described.
[0050]
In the
[0051]
Here, the
[0052]
As described above, according to the second embodiment of the present invention, only the portion where the air-permeable
[0053]
In addition, according to the second embodiment of the present invention, since air is diffused into the water only from the flat air-permeable
[0054]
Furthermore, according to the second embodiment of the present invention, an inexpensive air-permeable
[0055]
Furthermore, according to the second embodiment of the present invention, any number of breathable
[0056]
Third embodiment
Next, an ozone-containing gas underwater diffuser according to a third embodiment of the present invention will be described. Note that the ozone-containing gas underwater aeration apparatus according to the third embodiment of the present invention is used in an ozone-containing gas underwater aeration system as shown in FIG. 5 as in the first embodiment described above. Is. Moreover, it has the same structure as the ozone-containing gas underwater diffuser as shown in FIGS. 6 (a), 6 (b) and FIG.
[0057]
4 (a) and 4 (b) are views showing an air diffuser of an ozone-containing gas underwater diffuser according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 4 (a) is a side view of the air diffuser. FIG.3 (b) is the figure which looked at the diffuser shown to Fig.3 (a) from the IVB direction.
[0058]
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the
[0059]
Here, the
[0060]
As described above, according to the third embodiment of the present invention, since the fixing
[0061]
Fourth embodiment
Next, an ozone-containing gas underwater diffuser according to a fourth embodiment of the present invention will be described. The ozone-containing gas underwater aeration apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is used in an ozone-containing gas underwater aeration system as shown in FIG. 5 as in the first embodiment described above. Is. Moreover, it has the same structure as the ozone-containing gas underwater diffuser as shown in FIGS. 6 (a), 6 (b) and FIG.
[0062]
The diffuser of the ozone-containing gas underwater diffuser according to the fourth embodiment of the present invention has the same configuration as the conventional diffuser shown in FIG. That is, the diffuser includes a
[0063]
Here, the fixing
[0064]
As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, the fixing
[0065]
Fifth embodiment
Next, an ozone-containing gas underwater aeration system and a method for operating the same according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
[0066]
First, the overall configuration of the ozone-containing gas underwater aeration system will be described with reference to FIG.
[0067]
As shown in FIG. 5, the ozone-containing gas underwater aeration system is used to diffuse ozone-containing gas into the water, and includes a plurality of
[0068]
Here, the ozone contact tank 4 has usually 1 to 3
[0069]
Moreover, the
[0070]
The
[0071]
FIG. 8 is a block diagram showing the details of the residual water discharge means of the
[0072]
As shown in FIG. 8, the
[0073]
The
[0074]
The prior
[0075]
When the prior
[0076]
After the processing in the residual water discharge switching
[0077]
Next, the operation of the fifth embodiment of the present invention having such a configuration will be described.
[0078]
In the ozone-containing gas underwater aeration system shown in FIG. 5, the ozone-containing gas delivered from one or
[0079]
Here, the
[0080]
As shown in FIG. 8, in the
[0081]
Next, whether or not the process data such as the pressure and the flow rate measured by the process
[0082]
When the prior
[0083]
Specifically, the residual water discharge switching
[0084]
In addition, the residual water discharge switching
[0085]
Thereafter, after the processing in the residual water discharge switching
[0086]
As described above, according to the fifth embodiment of the present invention, the remaining water discharge target among the plurality of ozone-containing gas
[0087]
Further, according to the fifth embodiment of the present invention, whether the process data such as pressure and flow rate measured by the process
[0088]
Furthermore, according to the fifth embodiment of the present invention, the residual water discharge means is incorporated in the
[0089]
In the fifth embodiment described above, the residual water discharging means is incorporated in the
[0090]
Further, in the fifth embodiment described above, the prior
[0091]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by suppressing the progress of corrosion due to residual water due to the structure of the ozone-containing gas underwater diffuser, it is possible to prevent the occurrence of poor aeration and the accompanying shutdown. Thus, it is possible to stably diffuse the ozone-containing gas in water for a long period of time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an air diffuser of an ozone-containing gas underwater diffuser according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining an underwater diffused state of the diffuser shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an air diffuser of an ozone-containing gas underwater diffuser according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an air diffuser of an ozone-containing gas underwater diffuser according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a system diagram showing an overall configuration of an ozone-containing gas underwater aeration system to which the present invention is applied.
FIG. 6 is a diagram showing details of the ozone-containing gas underwater diffuser shown in FIG.
7 is a view showing a modification of the ozone-containing gas underwater diffuser shown in FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing details of residual water discharge means in a controller of an ozone-containing gas underwater aeration system according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view showing a configuration of a diffuser of a conventional ozone-containing gas underwater diffuser.
FIG. 10 is a view for explaining an underwater diffused state of the diffuser shown in FIG. 9;
[Explanation of symbols]
1 Ozone generator
2 Process operation end / Process data measurement end
2a Process operation end
2b Process data measurement end
3 Air supply piping
4 Ozone contact tank
5-stage partition
6-stage tank
7 Ozone-containing gas underwater diffuser
8 Diffuser
9 Header pipe (pipe)
10 Fitting
11 Hollow body
12 Breathable porous body
13 Packing
14, 15 End member
16 Fixing material
17 Connection port
18 Gas passage
19 Bubble
20 Remaining water
33 Non-breathable finish
40 Diffuser
41 Hollow body
42 Non-breathable body
43 Breathable porous material
44 pedestal
45 Packing
50 Diffuser
51 Fixing material
52,53 End member
70 Controller
71 Automatic timer
72a, 72b Manual switch
73 Residual water discharge command / release command section
74 Prior confirmation operation part
75 Residual water discharge switching operation section
76 Normal operation return operation part
Claims (15)
オゾン含有ガスが供給される中空体を有し、この中空体のうち水中で下部側に位置する部分のみが通気性となっていることを特徴とするオゾン含有ガス水中散気装置。In an ozone-containing gas underwater diffuser that diffuses ozone-containing gas into water,
An ozone-containing gas underwater diffuser comprising a hollow body to which an ozone-containing gas is supplied, wherein only a portion of the hollow body located on the lower side in water is air permeable.
オゾン含有ガスが供給される通気性の中空体であって、端部に開放部を有する筒状の中空体と、
前記中空体の前記開放部を密閉する端部材と、
前記中空体と前記端部材とを固定する固定材とを備え、
前記固定材が前記中空体の外部に配置されていることを特徴とするオゾン含有ガス水中散気装置。In an ozone-containing gas underwater diffuser that diffuses ozone-containing gas into water,
A breathable hollow body to which an ozone-containing gas is supplied , a cylindrical hollow body having an open portion at an end; and
And the end member for sealing the opening portion of the hollow body,
A fixing member for fixing the hollow body and the end member;
The ozone-containing gas underwater diffuser, wherein the fixing material is disposed outside the hollow body.
オゾン含有ガスが供給される通気性の中空体であって、端部に開放部を有する筒状の中空体と、
前記中空体の前記開放部を密閉する端部材と、
前記中空体と前記端部材とを固定する固定材とを備え、
前記固定材が前記中空体の内部に配置され、前記固定材は少なくともその表面が耐酸化性材料からなっていることを特徴とするオゾン含有ガス水中散気装置。In an ozone-containing gas underwater diffuser that diffuses ozone-containing gas into water,
A breathable hollow body to which an ozone-containing gas is supplied , a cylindrical hollow body having an open portion at an end; and
And the end member for sealing the opening portion of the hollow body,
A fixing member for fixing the hollow body and the end member;
The ozone-containing gas underwater diffuser characterized in that the fixing material is disposed inside the hollow body, and at least the surface of the fixing material is made of an oxidation resistant material.
オゾン発生装置と、
前記オゾン発生装置から送出されるオゾン含有ガスの流体条件を調節するプロセス操作端と、
前記オゾン発生装置から送出されるオゾン含有ガスをオゾン接触槽内に散気する複数のオゾン含有ガス水中散気装置と、
前記プロセス操作端を制御する制御器とを備え、
前記制御器は、前記複数のオゾン含有ガス水中散気装置のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置を順次切り替えながら当該オゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させる残水排出手段を有することを特徴とするオゾン含有ガス水中散気システム。In an ozone-containing gas underwater aeration system that diffuses ozone-containing gas into water,
An ozone generator,
A process operation end for adjusting fluid conditions of an ozone-containing gas delivered from the ozone generator;
A plurality of ozone-containing gas underwater diffusers that diffuse the ozone-containing gas delivered from the ozone generator into the ozone contact tank;
A controller for controlling the process operation end,
The controller is configured to discharge residual water from the ozone-containing gas underwater diffuser while sequentially switching the ozone-containing gas underwater diffuser to be discharged from the plurality of ozone-containing gas underwater diffusers. An ozone-containing gas water aeration system characterized by having a discharge means.
残水排出手段は、プロセスデータ測定端により測定されたプロセスデータに基づいて残水の排出が可能であるか否かを確認することを特徴とする請求項8記載のオゾン含有ガス水中散気システム。A process data measuring end for measuring process data relating to fluid conditions of the ozone-containing gas delivered from the ozone generator;
9. The ozone-containing gas underwater aeration system according to claim 8, wherein the residual water discharging means confirms whether or not the residual water can be discharged based on the process data measured by the process data measuring end. .
非運転状態からの運転復帰時以外に定期的にまたは随時に、残水排出動作を開始させるステップと、
前記複数のオゾン含有ガス水中散気装置のうち残水排出対象となるオゾン含有ガス水中散気装置を順次切り替えながら当該オゾン含有ガス水中散気装置から残水を排出させるステップとを含むことを特徴とするオゾン含有ガス水中散気システムの運転方法。In the operation method of the ozone-containing gas underwater diffuser system comprising a plurality of ozone-containing gas underwater diffusers that diffuse the ozone-containing gas delivered from the ozone generator into the ozone contact tank,
A step of starting the residual water discharge operation periodically or at any time other than when returning from the non-operating state;
Discharging the residual water from the ozone-containing gas underwater diffuser while sequentially switching the ozone-containing gas underwater diffuser to be discharged from the plurality of ozone-containing gas underwater diffusers. Operation method of ozone-containing gas underwater aeration system.
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