JP3944268B2 - Pressurized downward injection type multi-stage ozone contact tank and its control method - Google Patents

Pressurized downward injection type multi-stage ozone contact tank and its control method Download PDF

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  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は上下水道の処理方法としてのオゾン処理装置に適用して有用な加圧型下方注入式多段オゾン接触槽とその制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年における都市部での水環境の悪化に伴って河川とか湖沼の水質汚濁が進んでおり、従来の凝集沈澱とか砂濾過処理及び塩素処理との組み合わせだけでは、水道用原水中の色度,臭気の除去作用に限界点が生じている現状にある。特に我国の水道水として利用される水源の約70%は、地表水と呼ばれる湖沼水,ダム水及び河川水に依存しており、これら湖沼水とかダムには富栄養化に伴う生物活動が活発化することによるカビ臭とか藻臭の発生があり、他方の河川水には各種排水に含まれている有機物とかアンモニア性窒素が流入され、河川の自然浄化作用によってこれらの流入物を完全に浄化することは期待できない状況にある。
【0003】
このような高度経済成長に伴う水源の水質悪化に対処するため、前塩素処理が一般的に採用されているが、前塩素処理を採用した浄水過程で発生する有機塩素化合物であるトリハロメタン(THM)が発ガン性を有していることが知られている。このような水源のカビ臭とか藻臭の消去、及びトリハロメタン等発ガン物質対策として、浄水の操作工程中にオゾン処理、又はオゾン処理と活性炭処理との複合処理を導入する高度浄水システムが検討されている。
【0004】
オゾンガスはそれ自身の持つ強力な酸化力で水中に溶解している溶存性の有害物質を酸化除去する作用があり、近時は上水のみならず下水処理にも採用されている。しかしオゾン処理は塩素処理に比して約2倍のコスト増となるため、オゾンガスの処理効果をより一層高めることが要求され、そのため無数の微細なオゾンガスの気泡を作ることによって水とオゾンガスとの接触効率を上げて、効率良くオゾンガスを水中に溶解吸収させることが必須の要件となっている。
【0005】
従来からオゾンガスの接触効率及び吸収効率を上げるための手段として、散気管型オゾン接触槽とか下方注入式オゾン接触槽(Uチューブ型オゾン接触槽)が知られている。上記散気管型オゾン接触槽の一例として、例えば「オゾン利用水処理技術」(宗宮 功,公害対策技術同好会,1989年5月)には、図9に示したように上下対向流式のオゾン接触槽の例が開示されている。
【0006】
即ち、この例ではオゾン接触槽1の内部に底面から立ち上がる隔壁2,2と、上面から垂下された隔壁3,3が配設されていて、この隔壁2,3によって気相部が分離されているとともに液相部が相互に連通された越流式の複数の反応室が構成されている。そして各室の内方底面近傍に数十μmの微細孔を持つセラミック等の散気管4.4が配置されていて、図外のオゾン発生装置から得られるオゾンガスが該散気管4.4に送り込まれ、流入口5から流入する被処理水とオゾンガスとが矢印A,Aに示すように対向流として接触することによって該オゾンガスの接触効率が高められ、オゾン処理水10として流出する。
【0007】
他方の下方注入式オゾン反応槽(Uチューブ型オゾン反応槽)は別名インジェクター型オゾン接触槽とも呼称され、図10に示したように縦長のオゾン接触槽1の内方に内管6が配置されていて、オゾン発生装置7で得られるオゾンガスがガス放出管8を介して内管6の上部から送り込まれる。そしてオゾンガス接触槽1の側方の流入口5から流入する被処理水とオゾンガスとが内管6内で下降流として継続的に接触して所望のオゾン処理が行われ、そのまま内管6の外壁面に沿って上昇してオゾン接触槽1の上方部からオゾン処理水10として流出する。未反応のオゾンガスは排オゾン処理装置9に送り込まれて清浄化処理される。
【0008】
上記オゾン接触槽1の縦方向の長さは20〜30メートルと可成長くなっていて、これによって内管6内の水圧が2.0〜2.5(kgf/cm2)のレベルに保持される。
【0009】
このUチューブ型オゾン接触槽は、内管6で発生する乱流によってオゾンガスと被処理水との気液接触効果が高められ、オゾンガスが内管6内を流下するにつれて増大する水圧によって該オゾンガスの水中への溶解が促進されるので、散気管方式に較べてオゾン溶解効率で5〜10%向上しており、オゾンガスと被処理水との接触時間を約5倍以上取ることができるとともに反応槽内での滞留時間は1/5以下に短縮することができるという特徴を有している。又、オゾン接触槽が縦長であるため、オゾン処理施設の設置スペースが散気管方式の1/5ですむという利点を有している。
【0010】
かかるオゾン反応槽を用いることにより、塩素よりもはるかに酸化力の強力なオゾンガスによって被処理水の異臭味とか色度除去、有害物質の酸化除去が行われる(上記Uチューブ型オゾン処理装置に関しては、第2回日本オゾン協会年次研究講演会講演集の第76頁〜第77頁,鳥山ら「Uチューブ型オゾン接触槽の有機物除去特性」を参照)。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記した高度浄水システム等に採用されるオゾン接触槽は、被処理水に対するオゾンガスの吸収効率を上げるための制御方法が確立されていないため、経時的な吸収効率低下現象が発生する惧れがある外、オゾン接触槽の滞留時間を長くする必要があり、装置の大型化等に起因するコストアップを招来してしまうという課題がある。
【0012】
例えば図9に示した散気管型オゾン接触槽は、処理が進むにつれて散気管4の表面にオゾンガスによって酸化された鉄とかマンガンが付着して、散気管4の目詰まりに起因する経時的なオゾン吸収効率低下現象を引き起こす惧れがあり、これに対処して散気管自体の交換が必要になるという問題がある。更にオゾンガスによる反応時間を充分に取るためには、接触槽を大型化しなければならないので、設備費等に要するコストアップを招来するとともに、装置を設置するための大きな敷地面積を要することになり、都市部における浄水場のように用地確保が困難な地区での採用が難しい。
【0013】
他方の図10に示したUチューブ型オゾン接触槽は、散気管型オゾン接触槽に比較してオゾン溶解効率で5〜10%程度向上しており、且つオゾンガスと被処理水との接触時間も5倍以上長く取ることができるとともに接触槽内での滞留時間は1/5以下に短縮することができるという利点があるが、前記したようにオゾン接触槽の水深が20〜30メートルと可成長くなっているので、散気管方式よりも施設の建設工事が複雑になるという問題があり、更に接触槽内に貯留される堆積物の除去とか槽内の清掃が簡便に行えない上、接触槽の底部近傍で何等かの障害が発生しても直ちに処置することができないという難点を有している。
【0014】
ここで別の観点からオゾンの反応過程を考察してみると、このオゾン反応過程はオゾンの拡散が律速する初期段階と、オゾン反応が律速する後期段階とに大別することができる。従って気液反応接触槽もこれらの特性を踏まえた装置であることが理想的であり、例えばオゾン反応の初期時には拡散効率を高めるための大きな接触面積と強力な撹拌機構を備え、オゾン反応の後期時には十分な反応を得るための滞留時間が確保される装置であることが望ましい。
【0015】
前記2種類のオゾン接触槽の反応過程を考慮すると、オゾン反応の初期時にはUチューブ型オゾン接触槽が適しており、オゾン反応の後期時には散気管型オゾン接触槽が適しているものといえる。
【0016】
本出願人は先に特願平8−42257号号により、被処理水とオゾンガスとを気液混合する加圧渦流ポンプと被処理水の流入水量調整用の可変速器を具備し、気液混合された被処理水が下降流として落下する下方注入管をオゾン接触槽の底壁に対向する部位に形成された先端開口部から放流するとともに、該先端開口部近傍に管内圧力調整用の急縮部を形成した加圧型下方注入式オゾン接触槽を提案したが、今回は更に実規模対応の加圧型下方注入式多段オゾン接触槽を提案し、格別装置の大型化を伴わずに被処理水に対するオゾンガスの吸収効率を高め、経時的な吸収効率低下現象が生じない加圧型下方注入式オゾン接触槽とその制御方法を提供することを目的とするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために、先ず請求項1により、上下対向流式の多段オゾン接触槽に被処理水を送り込む流入管の中途部に分岐管を設けて、この分岐管に被処理水とオゾンガスとを気液混合する第1の加圧渦流ポンプ及び該第1の加圧渦流ポンプの出力管内の圧力を調整するための急縮弁を配備して、該出力管を被処理水の送水管を介して多段オゾン接触槽の第1槽内に縦方向に挿入配置された下方注入管に連結する一方、前記分岐管に、被処理水とオゾンガスとを気液混合する第2の加圧渦流ポンプ及び該第2の加圧渦流ポンプの出力管内の圧力を調整するための急縮弁を配備して、該出力管を多段オゾン接触槽の第2槽内に縦方向に挿入配置された下方注入管に連結した加圧型下方注入式多段オゾン接触槽を提供する。
【0018】
上記加圧型下方注入式多段オゾン接触槽の制御方法として、請求項2において被処理水の流入管に処理水量コントローラを配備するとともに、オゾン発生装置にオゾン注入率コントローラと注入オゾン濃度コントローラ及び発生オゾン濃度計を配備し、上記処理水量コントローラに入力された処理水量設定値と被処理水の流量信号とから処理水量目標値を決定し、オゾン注入率コントローラは被処理水の流量信号とオゾン注入率設定値から注入オゾン濃度目標値を決定して注入オゾン濃度コントローラに出力し、注入オゾン濃度コントローラは上記注入オゾン濃度目標値と発生オゾン濃度に基づいてオゾン発生装置の駆動状態を制御する信号を出力して前記第1及び第2の加圧渦流ポンプにオゾンガスを供給することによってオゾン注入率一定制御を行う方法を用いている。
【0019】
更に請求項3により、オゾン発生装置に排オゾン濃度コントローラと注入オゾン濃度コントローラ及び発生オゾン濃度計を配備するとともに、多段オゾン接触槽に排オゾン濃度計を配備して、接触槽から排出された排オゾンガスの排オゾン濃度を計測して排オゾン濃度コントローラに入力し、排オゾン濃度コントローラは排オゾン濃度設定値と排オゾン濃度信号とから注入オゾン濃度目標値を求めて注入オゾン濃度に出力し、注入オゾン濃度コントローラは注入オゾン濃度目標値と発生オゾン濃度に基づいてオゾン発生装置の駆動状態を制御する信号を出力して前記第1及び第2の加圧渦流ポンプにオゾンガスを供給することによって排オゾン濃度一定制御を行う方法を用いる。
【0020】
上記排オゾン濃度コントローラに代えて溶存オゾン濃度コントローラを用いるとともに多段オゾン接触槽に溶存オゾン濃度計を配備したことにより、溶存オゾン濃度一定制御を行う方法と、上記排オゾン濃度コントローラに代えてUV値コントローラを用いるとともに多段オゾン接触槽に低濃度UV計を配備して紫外線吸光度一定制御を行う制御方法を実現している。
【0021】
更にオゾン発生装置に注入オゾン濃度コントローラと発生オゾン濃度計を配備するとともに、多段オゾン接触槽に排オゾン濃度コントローラと排オゾン濃度計を配備し、第2の加圧渦流ポンプと急縮弁間に圧力計と急縮弁開度コントローラを配備して、接触槽から排出された排オゾンガスの排オゾン濃度を測定するのと同時に圧力計によって第2の加圧渦流ポンプと急縮弁間の圧力を測定し、圧力値が所定の範囲内である場合には、急縮弁開度コントローラの制御出力によって急縮弁を可変としてから、排オゾン濃度が高い場合には急縮弁の開度を小さくして圧力を増大させる一方、排オゾン濃度が低い場合には急縮弁の開度を大きくして圧力を減少する制御を行う方法を提案する。又、上記排オゾン濃度コントローラに代えて溶存オゾン濃度コントローラもしくはUV値コントローラを用いる方法を提案する。
【0022】
請求項9により、多段オゾン接触槽の前段部分にフロック浮上分離槽を配備し、被処理水を流入するための送水ポンプの出力管をフロック浮上分離槽内に縦方向に挿入配置された下方注入管に連結するとともに、該出力管の中途部に凝集剤の注入口を設けて溶解性有機物分子を凝集させてフロックとして浮上分離するようにした加圧型下方注入式多段オゾン接触槽の構成を提供する。
【0023】
このフロック浮上分離槽の前段部分に加圧渦流ポンプを配備するとともに該加圧渦流ポンプの出力管の中途部に管内圧力調整用の急縮弁を配備して、出力管の他端部を送水ポンプの出力管に接続したことにより、空気又はオゾンガスの微細な気泡を含む水を被処理水中に注入すると同時に凝集剤の注入口から凝集剤を注入して混相流としてフロック浮上分離槽に流入させてマイクロフロックを生成し、浮上分離する多段オゾン接触槽の構成にしてある。
【0024】
かかる請求項1記載の加圧型下方注入式オゾン接触槽と請求項2記載の制御方法によれば、オゾン処理すべき被処理水は送水ポンプから分岐管を介してから第1の加圧渦流ポンプに送り込まれ、オゾン注入管を介して注入されたオゾンガスと被処理水とが第1の加圧渦流ポンプによって混合・微細気泡化されて高濃度溶存オゾン水となり、急縮弁によって圧力が調整された出力管内を圧送されながら出力管内を流れる被処理水と合流し、微細気泡のオゾンガスと被処理水とが下方注入管内を気液が接触しながら下降して乱流状態となり、オゾンガスと被処理水との接触効率が高められる。第1槽内に流入した被処理水は上向流となって第2槽に越流する。
【0025】
この動作と並行して分岐管内の被処理水は第2の加圧渦流ポンプにも送り込まれ、注入されたオゾンガスと被処理水とが前記と同様に高濃度溶存オゾン水となり、急縮弁によって圧力が調整された出力管内を圧送されながら多段オゾン接触槽の第2槽内に配置された下方注入管内を気液が接触しながら下降して接触する。第2槽内に流入した被処理水は上向流となって滞留槽に越流する。
【0026】
そして注入オゾン濃度コントローラは注入オゾン濃度目標値と発生オゾン濃度に基づいてオゾン発生装置に対する制御信号を発して該オゾン発生装置の駆動状態が制御され、このオゾン発生装置から発生するオゾンガスが第1及び第2の加圧渦流ポンプに送り込まれ、オゾン注入率一定制御が行われる。以下排オゾン濃度一定制御、溶存オゾン濃度一定制御、紫外線吸光度一定制御が同様に実施される。
【0027】
又、多段オゾン接触槽の前段部分にフロック浮上分離槽と第3の加圧渦流ポンプ及び急縮弁を配備したことにより、加圧渦流ポンプの作用により生成した微細な気泡を含む水が被処理水中に注入され、且つ注入口からの凝集剤の注入によって微細気泡の空気と凝集剤とが混合して混相流としてフロック浮上分離槽に流入し、成長期のマイクロフロックが生成してフロック浮上分離槽内に流入し、浮上分離される。空気に代えてオゾンガスを用いることによってフロック生成作用は格段に向上する。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明にかかる加圧型下方注入式多段オゾン接触槽とその制御方法の各種実施例を説明する。図1は本発明で用いた実規模対応の加圧型下方注入式多段オゾン接触槽の基本的構成を示す第1実施例の概略図であり、図中の11は多段オゾン接触槽であって、この多段オゾン接触槽11は第1槽11a,第2槽11b,滞留槽11cの複数段で構成されている。13は排オゾンガスの排出管である。従って多段オゾン接触槽11の基本構成は上下対向流式となっている。
【0029】
15は多段オゾン接触槽11に送り込まれる被処理水20の流入管であり、この流入管15は送水ポンプ16に接続されている一方、該流入管15の中途部に連結された分岐管15aが第1の加圧渦流ポンプ17に接続されている。この第1の加圧渦流ポンプ17の前段には、被処理水20中に図外のオゾン発生装置からオゾンガスを送り込むためのオゾン注入管18が連結されている。加圧渦流ポンプ17は、オゾンガスと被処理水20とを「混合・微細気泡化・圧送」するという三つの機能を有している。
【0030】
上記第1の加圧渦流ポンプ17の出力管17aの中途部には、該出力管17a内の管内圧力を調整するための急縮弁19が配備されている。該急縮弁19は出力管17aの管径を部分的に小径に絞った形状のオリフィスにより構成されている。
【0031】
この出力管17aの他端部は送水ポンプ16の出力管16aに接続されており、該出力管16aは多段オゾン接触槽11の第1槽11a内に縦方向に挿入配置された下方注入管21に連結されている。この下方注入管21の先端開口部は第1槽11aの底壁に対向する近傍位置にまで導入されている。
【0032】
一方、前記被処理水20の流入管15の分岐管15aは、第2の加圧渦流ポンプ22にも接続されており、該第2の加圧渦流ポンプ22の前段には同様に被処理水20中にオゾンガスを送り込むためのオゾン注入管23が連結されている。この第2の加圧渦流ポンプ22の出力管22aの中途部には管内圧力を調整するための急縮弁24が配備されており、出力管22aの他端部は多段オゾン接触槽11の第2槽11b内に縦方向に挿入配置された下方注入管25に連結されている。この下方注入管25の先端開口部は第2槽11bの底壁に対向する近傍位置にまで導入されている。
【0033】
かかる第1実施例にかかる実規模対応の加圧型下方注入式多段オゾン接触槽11の運転時の操作と動作原理を以下に説明する。先ず基本的な操作としてオゾン処理すべき被処理水20は送水ポンプ16に送り込まれるのと同時に、分岐管15aから第1の加圧渦流ポンプ17に送り込まれ、オゾン注入管18を介して注入されたオゾンガスと被処理水20とが第1の加圧渦流ポンプ17のインペラー部によって混合・微細気泡化されて高濃度溶存オゾン水となり、急縮弁19によって圧力が調整された出力管17a内を圧送されながら送水ポンプ16の出力管16a内を流れる被処理水20と合流し、微細気泡のオゾンガスと被処理水20とが下方注入管21内を気液が接触しながら下降して第1槽11aの底壁に当たって乱流状態となる。これによってオゾンガスと被処理水20との接触効率が高められる。
【0034】
上記送水ポンプ16の出力管16aの流速を2(m/sec)以下にしてすることにより、管内滞留(ホールドアップと略称される)効果を生じてオゾンガスの溶解作用が高められる。又、第1槽11a内に流入した被処理水20は上向流となって第2槽11bに越流する。
【0035】
上記の動作と並行して分岐管15a内の被処理水20は第2の加圧渦流ポンプ22に送り込まれ、オゾン注入管23を介して注入されたオゾンガスと被処理水20とが前記と同様に第2の加圧渦流ポンプ22のインペラー部によって混合・微細気泡化されて高濃度溶存オゾン水となり、急縮弁24によって圧力が調整された出力管22a内を圧送されながら多段オゾン接触槽11の第2槽11b内に配置された下方注入管25内を気液が接触しながら下降し、底壁に当たって乱流状態となる。第2槽11b内に流入した被処理水20は上向流となって滞留槽11cに越流する。
【0036】
このようにしてオゾンガスが混合された被処理水20は、多段オゾン接触槽11を構成する第1槽11a,第2槽11b,滞留槽11cの下方から上方に向けて流れ、所定の滞留時間を経てからオゾン処理水10として流出して図外のオゾン処理水槽に一時的に貯留されて次段の工程に備える。未反応のオゾンガスは排出管13から図外の排オゾン処理装置に送り込まれ、周知の熱分解,触媒を用いた分解,土壌分解,薬液洗浄処理又は活性炭処理によって無害なガスに分解されて大気中に放出される。即ち、オゾンガスはフッ素につぐ強力な酸化力を有していて人体にも有害な物質であるため、排オゾン処理装置での分解処理が不可欠である。
【0037】
このようなオゾンガスと被処理水20との接触により、脱臭,脱色,鉄マンガン,多環状化合物とか有機物の酸化除去及び殺菌,殺藻及び異臭味の除去が行われる。
【0038】
上記の動作時において、第1及び第2の加圧渦流ポンプ17,22の駆動による被処理水流量/オゾンガス流量の比(L/G比と略称)を5以上とし、管内圧力は1.5(kgf/cm2)以上にすることが必要である。即ち、図2は管内圧力Pを変化させた場合の溶存オゾン濃度(mg/l)と滞留時間(min)の関係を示すグラフであり、図3はL/G比を変化させた場合の溶存オゾン濃度と滞留時間の関係を示すグラフである。尚、図中に記したηはオゾン吸収効率(%)である。
【0039】
図2からオゾン注入率が一定の場合には管内圧力Pを高くすると、溶存オゾン濃度も高くなり、図3からL/G比を小さくすると溶存オゾン濃度は高くなる。従って高圧力下では高濃度の溶存オゾン水が得られることが分かる。エネルギーコスト面から管内圧力は最大4.0(kgf/cm2)とするのが妥当である。
【0040】
又、被処理水20の送水量と第1及び第2の加圧渦流ポンプ17,22の通水量の比(Lm/Lkと略称)は多段オゾン接触槽11内の最大溶存オゾン濃度目標値に依存するが、最大溶存オゾン濃度を0.5(mg/l)程度にすると、Lm/Lkは15〜30の範囲に設定することが妥当である。そのために加圧渦流ポンプ17,22の注入率は、オゾン吸収効率ηを95%にすると8〜16(mg/l)程度になる。
【0041】
次に図4に基づいて本実施例における制御例1を説明する。装置自体の基本的構成は図1に示した第1実施例と同一であるため、図中に同一の符号を付して表示してある。
【0042】
この制御例1では、前記第1及び第2の加圧渦流ポンプ17,22の圧力を一定とし、オゾン注入率を変化させる制御を行う。図中の27は処理水量コントローラ、28はオゾン注入率コントローラ、29は注入オゾン濃度コントローラ、30は排オゾン濃度計、31はオゾン発生装置、32は発生オゾン濃度計、33は排オゾン分解装置、34,35は圧力計、36,37,38,39,40,41は流量計、42はブロワ、43は溶存オゾン濃度計である。
【0043】
かかる制御例1によれば、前記したように被処理水20は第1及び第2の加圧渦流ポンプ17,22に分岐されるので、両加圧渦流ポンプ17,22の通水量と送水ポンプ16の通水量の合量が全体的な処理量と一致する。又、第1及び第2の加圧渦流ポンプ17,22の回転数は可変せずに一定とし、該両加圧渦流ポンプ17,22へのオゾンガス流量も一定量として可変しない。従って両加圧渦流ポンプ17,22のL/G比も一定となり、注入オゾンガス濃度だけを可変制御する。
【0044】
具体的に説明すると、処理水量コントローラ27には処理水量設定値44と流量計38で測定された被処理水20の流量信号が入力され、この処理水量コントローラ27から出力された処理水量目標値45が送水ポンプ16に入力される。更に流量計38で測定された被処理水20の流量信号はオゾン注入率コントローラ28に入力され、このオゾン注入率コントローラ28はオゾン注入率設定値46と被処理水の流量信号とから注入オゾン濃度目標値47を求めて注入オゾン濃度コントローラ29に出力する。
【0045】
注入オゾン濃度コントローラ29は上記注入オゾン濃度目標値47と発生オゾン濃度計32から得られる発生オゾン濃度に基づいてオゾン発生装置31に対する制御信号48を発して該オゾン発生装置31の駆動状態が制御される。通常制御信号48は電力値としてオゾン発生装置31に入力され、このオゾン発生装置31から発生するオゾンガスがオゾン注入管18,23を経由して第1及び第2の加圧渦流ポンプ17,22に送り込まれる。オゾン発生装置31から発生するオゾンガスの量は流量計40により計測されて発生オゾン濃度計にフィードバックされる。又、滞留槽11cに配備した溶存オゾン濃度計43によってオゾン処理後の溶存オゾン濃度を測定し、監視している。従って本制御例1はオゾン注入率一定制御が基本となっている。
【0046】
尚、排オゾンガスの排出管13から排出された排オゾンガスが流量計39を介して排オゾン濃度計30に導かれて排オゾン濃度が計測され、ブロワ42の駆動に伴って排オゾン分解装置33に送り込まれて分解処理される。
【0047】
この制御例1は被処理水の通水量、オゾン注入率及びオゾン濃度コントローラによって制御され、流量計38からの信号に基づいて送水量の変動や設定変更を検出し、設定値との比較演算処理を行うことによってオゾン注入率を可変制御することが特徴となっている。オゾン注入率をDとすると、
D=aX±b ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
となる。ここでaは設定係数、bは補正係数である。
【0048】
次に図5により本実施例における制御例2を説明する。この制御例2では制御例1におけるオゾン注入率コントローラ28に代えて排オゾン濃度コントローラ50を用いており、且つ処理水量コントローラ27は設置していない構成となっている。その他の構成は制御例1と同一である。
【0049】
かかる制御例2は排オゾン濃度一定が基本であり、排オゾンガスの排出管13から排出された排オゾンガスが流量計39を介して排オゾン濃度計30に導かれて排オゾン濃度が計測され、この排オゾン濃度信号51が排オゾン濃度コントローラ50に入力される。排オゾン濃度コントローラ50は排オゾン濃度設定値52と排オゾン濃度信号51とから注入オゾン濃度目標値47を求めて注入オゾン濃度コントローラ29に出力する。注入オゾン濃度コントローラ29は注入オゾン濃度目標値47と発生オゾン濃度計32から得られる発生オゾン濃度に基づいてオゾン発生装置31に対する制御信号48を発して該オゾン発生装置31の駆動状態が制御される。その他の制御態様は制御例1と一致している。
【0050】
次に本実施例における制御例3を説明する。この制御例3は図示は省略したが、制御例2における排オゾン濃度コントローラ50に代えて、溶存オゾン濃度コントローラを用いたことが特徴となっている。その他の構成は制御例2と同一である。
【0051】
かかる制御例3では、溶存オゾン濃度一定が基本であり、滞留槽11cに配備した溶存オゾン濃度計43によってオゾン処理後の溶存オゾン濃度が測定され、この溶存オゾン濃度が溶存オゾン濃度コントローラにフィードバックされる。溶存オゾン濃度コントローラは予め設定された溶存オゾン濃度設定値と測定された溶存オゾン濃度信号とから注入オゾン濃度目標値を求めて注入オゾン濃度コントローラに出力し、制御例2と同様に発生オゾン濃度計32から得られる発生オゾン濃度に基づいてオゾン発生装置31に対する制御信号48を発してオゾン発生装置31の駆動状態が制御される。
【0052】
次に本実施例における制御例4を説明する。この制御例4でも図示は省略したが、前記制御例3における溶存オゾン濃度コントローラに代えて、UV値コントローラを採用し、滞留槽11cに配備した溶存オゾン濃度計43に代えて、低濃度UV計を配備したことが特徴となっている。その他の構成は制御例3と同一である。
【0053】
かかる制御例4では、UV値(紫外線吸光度)一定が基本であり、滞留槽11cに配備したUV計によってオゾン処理後のUV値が測定され、このUV値がUV値コントローラにフィードバックされる。UV値コントローラは予め設定されたUV設定値と測定されたUV値信号とから注入オゾン濃度目標値を求めて注入オゾン濃度コントローラに出力し、制御例2と同様に発生オゾン濃度計32から得られる発生オゾン濃度に基づいてオゾン発生装置31に対する制御信号48を発してオゾン発生装置31の駆動状態が制御される。
【0054】
次に図6により本実施例における制御例5を説明する。図中の50は排オゾン濃度コントローラ、53は第2の加圧渦流ポンプ22と急縮弁24間に配備された圧力計、54は急縮弁開度コントローラであり、この圧力計53と急縮弁開度コントローラ54を新たに配備したことが制御例5の構成上の特徴となっている。
【0055】
かかる制御例5によれば、排オゾンガスの排出管13から排出された排オゾンガスが流量計39を介して排オゾン濃度計30に導かれて排オゾン濃度が測定されるのと同時に圧力計53によって第2の加圧渦流ポンプ22と急縮弁24間の圧力が測定され、各測定値が判定手段100に入力される。そして圧力値Pが所定の範囲内、例えば2(kgf/cm2)<P<4(kgf/cm2)の範囲内である場合(YES)には、急縮弁開度コントローラ54の制御出力によって急縮弁24を可変とし、排オゾン濃度計30により測定された排オゾン濃度が高い場合には急縮弁24の開度を小さくして圧力Pを増大させる一方、排オゾン濃度が低い場合には急縮弁24の開度を大きくして圧力Pを減少する。
【0056】
圧力計53の測定値が前記所定の範囲外(No)である場合には、排オゾン濃度コントローラ50は排オゾン濃度設定値52と判定手段100からの信号から注入オゾン濃度目標値47を求めて注入オゾン濃度コントローラ29に出力し、注入オゾン濃度コントローラ29は注入オゾン濃度目標値47と発生オゾン濃度計32から得られる発生オゾン濃度に基づいてオゾン発生装置31に対する制御信号48を発して該オゾン発生装置31の駆動状態が制御される。
【0057】
この制御例5は排オゾン濃度の測定と同時に前記第2の加圧渦流ポンプ22と急縮弁24間の加圧状態を圧力計53で測定し、急縮弁24の可変制御を行うことが特徴となっている。
【0058】
次に本実施例における制御例6を説明する。この制御例6の場合には、図示は省略したが、制御例5の排オゾン濃度コントローラ50に代えて溶存オゾン濃度コントローラを配備したことが特徴となっている。その他の構成は制御例5と略一致している。
【0059】
かかる制御例6によれば、圧力の変化に伴って溶存オゾン濃度も変化することを考慮して、滞留槽11cに設置した溶存オゾン濃度計43の測定値が測定されるのと同時に圧力計53によって第2の加圧渦流ポンプ22と急縮弁24間の圧力が測定され、各測定値が判定手段100に入力され、そして制御例5と同様に圧力値Pが所定の範囲内、例えば2(kgf/cm2)<P<4(kgf/cm2)の範囲内である場合(YES)には、急縮弁開度コントローラ54の制御出力によって急縮弁24を可変とし、溶存オゾン濃度計43により測定された溶存オゾン濃度が高い場合には急縮弁24の開度を大きくして圧力Pを減少させる一方、溶存オゾン濃度が低い場合には急縮弁24の開度を小さくして圧力Pを増大する。又、圧力計53の測定値が前記所定の範囲外(No)である場合には、溶存オゾン濃度コントローラは溶存オゾン濃度設定値と判定手段100からの信号から注入オゾン濃度目標値47を求めて注入オゾン濃度コントローラ29に出力し、注入オゾン濃度目標値47と発生オゾン濃度計32から得られる発生オゾン濃度に基づいてオゾン発生装置31に対する制御信号48を発して該オゾン発生装置31の駆動状態が制御される。
【0060】
図7は前記圧力を変化させた場合の滞留時間と有機物の指標であるE260(波長260nmにおける紫外線吸光度)残存率(Co/Ci)との相関を示すグラフであり、圧力を変えることによって有機物の除去率も比例して変化している。この特性を利用して以下の制御例7を実現した。
【0061】
この制御例7の場合には、図示は省略したが、制御例6の溶存オゾン濃度コントローラに代えてUV値コントローラを配備し、滞留槽11cにも溶存オゾン濃度計43に代えて低濃度UV計を配備したことが特徴となっている。その他の構成は制御例5,6と一致している。
【0062】
かかる制御例7によれば、滞留槽11cに設置したUV計によるE260吸光度の測定が行われるのと同時に圧力計53によって第2の加圧渦流ポンプ22と急縮弁24間の圧力が測定され、各測定値が判定手段100に入力される。この圧力値Pが所定の範囲内、例えば2(kgf/cm2)<P<4(kgf/cm2)の範囲内である場合(YES)には、急縮弁開度コントローラ54の制御出力によって急縮弁24を可変とし、UV計により測定されたE260吸光度が高い場合には急縮弁24の開度を大きくして圧力Pを減少させる一方、E260吸光度が低い場合には急縮弁24の開度を小さくして圧力Pを増大する。又、圧力計53の測定値が前記所定の範囲外(No)である場合には、UV値コントローラはUV設定値と判定手段100からの信号から注入オゾン濃度目標値を求めて前記制御例6と同様に注入オゾン濃度コントローラ29に出力し、注入オゾン濃度目標値47と発生オゾン濃度計32から得られる発生オゾン濃度に基づいてオゾン発生装置31に対する制御信号48を発して該オゾン発生装置31の駆動状態が制御される。
【0063】
図8は本発明で用いた実規模対応の加圧型下方注入式多段オゾン接触槽の第2実施例の概略図であり、前記図1に示した第1実施例の構成と同一構成部分には同一の符号を付して表示してある。
【0064】
この第2実施例では、第1実施例で開示した多段オゾン接触槽11の前段部分に凝集分離を目的としたフロック浮上分離槽60が配備されている。61は該フロック浮上分離槽60に被処理水20を流入するための送水ポンプであり、この送水ポンプ61の出力管61aがフロック浮上分離槽60内に縦方向に挿入配置された下方注入管65に連結されている。該出力管61aの中途部には凝集剤の注入口64が設けられている。
【0065】
62は第3の加圧渦流ポンプ、63は第3の加圧渦流ポンプ62の出力管62aの中途部に配備された管内圧力調整用の急縮弁であり、出力管62aの他端部は送水ポンプ61の出力管61aに接続されている。
【0066】
第3の加圧渦流ポンプ62の前段には、水中に空気又はオゾンガスを送り込むための注入管66が連結されている。尚、第3の加圧渦流ポンプ62にはオゾン多段接触槽11の滞留槽11cから導出された配管67が接続されていて、1度オゾン処理された処理水がオゾンガスと水の混合用として再使用されている。又、滞留槽11cから導出された配管68は前記第1及び第2の加圧渦流ポンプ17,22にも接続されている。
【0067】
前記フロック浮上分離槽60の水面部近傍には、回転式の掻寄機70と掻取機71とが設けてあり、フロック浮上分離槽60の上面を覆う蓋部材72に排オゾンガス又は空気の排出口73が開口されている。
【0068】
尚、多段オゾン接触槽11の構成と第1及び第2の加圧渦流ポンプ17,22、急縮弁19,24の配設に関しては第1実施例と基本的に同一であるため、説明の重複を避ける。
【0069】
かかる第2実施例の加圧型下方注入式多段オゾン接触槽11の運転時の動作を以下に説明する。先ず注入管66に注入するガスに空気を用いた場合、第3の加圧渦流ポンプ62と急縮弁63の作用により生成した微細な気泡を含む水が送水ポンプ61の出力管61a内を流れる被処理水20中に注入され、同時に出力管61aの中途部に開口した注入口64から凝集剤を注入することにより、出力管61a内で微細気泡の空気と凝集剤とが混合して混相流としてフロック浮上分離槽60に流入する。
【0070】
そして微細気泡の空気と凝集剤とにより被処理水20内に成長期のマイクロフロックが生成して縦方向に挿入配置された下方注入管65からフロック浮上分離槽60内に流入する。この時、数十ミクロンのフロックに空気の微細気泡が付着し、マイクロフロックの見かけの密度を小さくするように作用する。
【0071】
微細な気泡が付着したマイクロフロックはフロック浮上分離槽60内を浮上し、水面部近傍に設けた回転式の掻寄機70で掻き寄せられ、掻取機71で掻き取られて系外に排出される。
【0072】
このようにフロック浮上分離槽60でフロックが除去された被処理水はオゾン多段接触槽11の第1槽11aに送り込まれ、以下第1実施例で説明したように第1,第2の加圧渦流ポンプ17,22と急縮弁19,24の作用に伴って所期のオゾン処理が行われる。
【0073】
次に本発明の第3実施例を説明する。この第3実施例では、図8に示した第2実施例の注入管66に注入するガスとしてオゾンガスを用いたことが特徴となっている。
【0074】
前記凝集剤によるフロック凝集性を向上させる要因として、以下の項目が考えられる。即ち、
(1)有機高分子物質の低分子化
(2)溶解性有機物分子の凝集沈殿
(3)有機分子の極性の増加
であり、(3)は更に有機物の多電解質への変換、浮遊性物質への吸着性の改善、化学凝集による粘度コロイドとマイクロフロックとの間の化学的架橋機能の増加が挙げられる。
【0075】
そしてオゾンガス及び溶存オゾンは、溶解性有機物分子と酸化反応して低分子化し、消毒副生成物質を低減させる作用がある。
【0076】
従って第3実施例では注入管66に注入するガスとしてオゾンガスを用いたことにより、注入口64から注入された凝集剤によるフロック凝集性が向上して、以後のオゾン接触効果を高めることができる。
【0077】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明にかかる加圧型下方注入式多段オゾン接触槽とその制御方法によれば、オゾン処理すべき被処理水が分岐管を介してから第1の加圧渦流ポンプに送り込まれ、注入されたオゾンガスと混合・微細気泡化されて高濃度溶存オゾン水となり、急縮弁によって圧力が調整された出力管内を圧送されて被処理水と合流し、微細気泡のオゾンガスと被処理水とが下方注入管内を気液が接触しながら下降することによって接触効率を高められるので、従来の散気管方式のオゾン接触槽の滞留時間よりも短い滞留時間で同等の処理特性をが得ることができる。
【0078】
更に上記動作と並行して分岐管内の被処理水は第2の加圧渦流ポンプにも送り込まれ、注入されたオゾンガスと被処理水とが前記と同様に高濃度溶存オゾン水となり、急縮弁によって圧力が調整された出力管内を圧送されながら多段オゾン接触槽の第2槽内に送り込まれてオゾン処理効率が高められる。
【0079】
注入オゾン濃度コントローラは注入オゾン濃度目標値と発生オゾン濃度に基づいてオゾン発生装置の駆動状態が制御され、発生するオゾンガスが第1及び第2の加圧渦流ポンプに送り込まれることによるオゾン注入率一定制御、更には排オゾン濃度一定制御、溶存オゾン濃度一定制御、紫外線吸光度一定制御を実施することが可能であり、オゾン反応の初期時には下方注入方式に基づいて拡散効率を充分に高めて反応性の高い物質の除去が行われ、これによりオゾンガスの拡散が律速する初期段階の反応過程が促進されるとともにオゾン反応の後期時には短い滞留時間でも反応性の低い物質の除去が行われて、オゾン反応が律速する後期段階の反応が促進されるという効果が得られる。
【0080】
又、多段オゾン接触槽の前段部分にフロック浮上分離槽と第3の加圧渦流ポンプ及び急縮弁を配備したことにより、加圧渦流ポンプの作用と凝集剤の注入作用によって微細気泡の空気と凝集剤とが混合してフロック浮上分離槽に流入し、成長期のマイクロフロックをフロック浮上分離槽で浮上分離することが可能となり、特に空気に代えてオゾンガスを用いることによってフロック生成作用を格段に高めることができる。
【0081】
又、従来の深いUチューブ型オゾン接触槽の場合には、通水量が変動すると処理特性がばらついてしまうのに対して、本実施例の制御例によれば安定した処理特性が得られ、特に水量変動に対応した最適なオゾン注入率制御が可能となる。更に排オゾン濃度一定制御、溶存オゾン濃度一定制御、紫外線吸光度一定制御を行うことにより、散気管方式に比べて目標とする水質へのの到達時間は短縮されるという効果が得られる。
【0082】
本実施例にかかる多段オゾン接触槽は従来のUチューブ反応槽のように20〜30メートルの長さに形成しなくてもよいので、装置の大型化を伴わずに被処理水に対するオゾンガスの吸収効率を高めることができる。更にオゾンガスによって酸化された鉄とかマンガンの付着による目詰まり等に伴う経時的な吸収効率低下現象を防止することができる。
【0083】
更にUチューブ型オゾン反応槽のように施設の建設工事が複雑になるという問題もなく、建設コストの低廉化がはかれるとともに、反応槽内に貯留される堆積物の除去とか槽内の清掃を簡便に行うことが可能となり、しかも反応槽の底部近傍で障害が発生しても直ちに処置することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる加圧型下方注入式多段オゾン接触槽の第1実施例を全体的に示す概要図。
【図2】管内圧力を変化させた場合の溶存オゾン濃度と滞留時間の関係を示すグラフ。
【図3】L/G比を変化させた場合の溶存オゾン濃度と滞留時間の関係を示すグラフ。
【図4】本実施例における制御例1を説明するための概要図。
【図5】本実施例における制御例2を説明するための概要図。
【図6】本実施例における制御例5を説明するための概要図。
【図7】圧力を変化させた場合の滞留時間とE260残存率との相関を示すグラフ。
【図8】本発明にかかる加圧型下方注入式多段オゾン接触槽の第2実施例を全体的に示す概要図。
【図9】通常の散気管型オゾン反応槽の一例を示す要部断面図。
【図10】通常のUチューブ型オゾン接触槽の構造を示す概略図。
【符号の説明】
11…多段オゾン接触槽
11a…第1槽
11b…第2槽
13…(排オゾンガスの)排出管
15…(被処理水の)流入管
16,61…送水ポンプ
17…第1の加圧渦流ポンプ
18,23…オゾン注入管
19,24,63…急縮弁
20…被処理水
21,25,65…下方注入管
22…第2の加圧渦流ポンプ
27…処理水量コントローラ
28…オゾン注入率コントローラ
29…注入オゾン濃度コントローラ
30…排オゾン濃度計
31…オゾン発生装置
32…発生オゾン濃度計
33…排オゾン分解装置
34,35.53…圧力計
43…溶存オゾン濃度計
50…排オゾン濃度コントローラ
54…急縮弁開度コントローラ
60…フロック浮上分離槽
62…第3の加圧渦流ポンプ
70…掻寄機
71…掻取機
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressurized down-injection type multi-stage ozone contact tank that is useful when applied to an ozone treatment apparatus as a water and sewage treatment method, and a control method therefor.
[0002]
[Prior art]
In recent years, water pollution in rivers and lakes has progressed along with the deterioration of the water environment in urban areas. The combination of conventional coagulation sedimentation, sand filtration, and chlorination alone has the chromaticity and odor of raw water for water supply. There is a limit point in the removal effect. In particular, about 70% of the water source used as tap water in Japan depends on lake water, dam water, and river water called surface water, and biological activities associated with eutrophication are active in these lake water and dams. The generation of mold odors and algae odors due to the conversion to the river, and the other river water is filled with organic matter and ammonia nitrogen contained in various wastewater, and these inflows are completely purified by the natural purification of the river. You can't expect to do it.
[0003]
In order to cope with the deterioration of water quality due to such high economic growth, prechlorination is generally adopted, but trihalomethane (THM), an organochlorine compound generated in the water purification process using prechlorination, is adopted. Is known to have carcinogenic properties. Advanced water purification system that introduces ozone treatment or combined treatment of ozone treatment and activated carbon treatment during the water purification operation process has been studied as a countermeasure against carcinogenic substances such as trihalomethane and elimination of mold odor and algae odor from water sources. ing.
[0004]
Ozone gas has the action of oxidizing and removing dissolved harmful substances dissolved in water with its own strong oxidizing power, and recently it has been adopted not only for drinking water but also for treating sewage. However, the cost of ozone treatment is about twice as high as that of chlorination, so it is required to further improve the treatment effect of ozone gas. Therefore, by creating countless fine bubbles of ozone gas, Increasing contact efficiency and efficiently dissolving and absorbing ozone gas in water is an essential requirement.
[0005]
Conventionally, as means for increasing the contact efficiency and absorption efficiency of ozone gas, an air diffuser type ozone contact tank or a downward injection type ozone contact tank (U tube type ozone contact tank) is known. As an example of the above-described diffuser tube type ozone contact tank, for example, “Ozone-utilized water treatment technology” (Isao Somiya, Pollution Control Technology Club, May 1989) includes an up-and-down counterflow type ozone as shown in FIG. An example of a contact tank is disclosed.
[0006]
That is, in this example, the partition walls 2 and 2 rising from the bottom surface and the partition walls 3 and 3 suspended from the top surface are disposed inside the ozone contact tank 1, and the gas phase portion is separated by the partition walls 2 and 3. In addition, a plurality of overflow type reaction chambers in which the liquid phase portions communicate with each other are configured. Further, a diffuser tube 4.4 made of ceramic or the like having a fine hole of several tens of μm is disposed in the vicinity of the inner bottom surface of each chamber, and ozone gas obtained from an ozone generator not shown is sent into the diffuser tube 4.4. Then, the water to be treated and ozone gas flowing in from the inflow port 5 come into contact with each other as a counter flow as indicated by arrows A and A, whereby the contact efficiency of the ozone gas is increased and the ozone treated water 10 flows out.
[0007]
The other downward injection type ozone reaction tank (U-tube type ozone reaction tank) is also called an injector type ozone contact tank, and an inner tube 6 is disposed inside the vertically long ozone contact tank 1 as shown in FIG. The ozone gas obtained by the ozone generator 7 is sent from the upper part of the inner pipe 6 through the gas discharge pipe 8. And the to-be-processed water and ozone gas which flow in from the inlet 5 of the ozone gas contact tank 1 are contacted continuously as a downward flow in the inner pipe 6 to perform desired ozone treatment. It rises along the wall surface and flows out as ozone treated water 10 from the upper part of the ozone contact tank 1. Unreacted ozone gas is sent to the exhaust ozone treatment device 9 and cleaned.
[0008]
The length of the ozone contact tank 1 in the vertical direction is as high as 20 to 30 meters, so that the water pressure in the inner tube 6 is 2.0 to 2.5 (kgf / cm). 2 ) Level.
[0009]
In this U-tube type ozone contact tank, the gas-liquid contact effect between the ozone gas and the water to be treated is enhanced by the turbulent flow generated in the inner pipe 6, and the ozone gas is increased by the water pressure that increases as the ozone gas flows down in the inner pipe 6. Since dissolution in water is promoted, the ozone dissolution efficiency is improved by 5-10% compared to the diffuser system, and the contact time between the ozone gas and the water to be treated can be about 5 times or more and the reaction tank It has a feature that the residence time can be shortened to 1/5 or less. In addition, since the ozone contact tank is vertically long, it has the advantage that the installation space of the ozone treatment facility can be reduced to 1/5 that of the air diffuser.
[0010]
By using such an ozone reaction tank, it is possible to remove unpleasant odors and chromaticity of water to be treated and oxidative removal of harmful substances by ozone gas having a stronger oxidizing power than chlorine (for the above U tube type ozone treatment apparatus). , Pages 76-77 of the 2nd Annual Meeting of the Japan Ozone Society, see Toriyama et al., “Organic substance removal characteristics of U-tube type ozone contact tank”).
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the ozone contact tank employed in the above-described advanced water purification system or the like has not established a control method for increasing the absorption efficiency of ozone gas to the water to be treated. In addition, there is a problem that it is necessary to lengthen the residence time of the ozone contact tank, resulting in an increase in cost due to an increase in the size of the apparatus.
[0012]
For example, in the diffuser tube type ozone contact tank shown in FIG. 9, the iron or manganese oxidized by the ozone gas adheres to the surface of the diffuser tube 4 as the process proceeds, and the time-dependent ozone caused by the clogging of the diffuser tube 4 There is a possibility of causing a phenomenon of a decrease in absorption efficiency, and there is a problem that the diffuser itself needs to be replaced in response to this phenomenon. Furthermore, in order to take sufficient reaction time with ozone gas, the contact tank has to be enlarged, leading to an increase in the cost required for equipment costs and the like, and a large site area for installing the device will be required. It is difficult to adopt in areas where it is difficult to secure land, such as water purification plants in urban areas.
[0013]
The other U tube type ozone contact tank shown in FIG. 10 is improved by about 5 to 10% in ozone dissolution efficiency compared with the diffuser tube type ozone contact tank, and the contact time between the ozone gas and the water to be treated is also improved. There is an advantage that it can take 5 times longer and the residence time in the contact tank can be shortened to 1/5 or less, but as mentioned above, the water depth of the ozone contact tank is 20-30 meters, which is feasible. Because it is longer, there is a problem that the construction work of the facility is more complicated than the diffuser pipe method, and furthermore, removal of deposits stored in the contact tank and cleaning of the tank cannot be easily performed, and the contact tank Even if any trouble occurs in the vicinity of the bottom of the body, it cannot be immediately treated.
[0014]
Here, considering the reaction process of ozone from another viewpoint, this ozone reaction process can be roughly divided into an initial stage in which the diffusion of ozone is rate-determined and a late stage in which the ozone reaction is rate-determined. Therefore, it is ideal that the gas-liquid reaction contact tank is also an apparatus based on these characteristics.For example, at the initial stage of the ozone reaction, it has a large contact area and a powerful stirring mechanism for increasing the diffusion efficiency, and the latter stage of the ozone reaction. It is sometimes desirable for the apparatus to ensure a residence time for obtaining a sufficient reaction.
[0015]
Considering the reaction processes of the two types of ozone contact tanks, it can be said that the U-tube type ozone contact tank is suitable at the initial stage of the ozone reaction, and the diffuser tube type ozone contact tank is suitable at the latter stage of the ozone reaction.
[0016]
According to Japanese Patent Application No. 8-42257, the present applicant has a pressurized vortex pump for gas-liquid mixing of water to be treated and ozone gas and a variable speed device for adjusting the amount of inflow water to be treated. The lower injection pipe in which the mixed water to be treated falls as a downward flow is discharged from a tip opening formed in a portion facing the bottom wall of the ozone contact tank, and an abrupt for adjusting the pressure in the pipe is formed near the tip opening. We have proposed a pressurized down-injection type ozone contact tank with a constricted part, but this time we have proposed a pressurized down-injection type multi-stage ozone contact tank for actual scales, so that the water to be treated can be treated without increasing the size of the special equipment. It is an object of the present invention to provide a pressurized down-injection type ozone contact tank and a method for controlling the same, in which the absorption efficiency of ozone gas with respect to water is increased and the absorption efficiency is not lowered with time.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, according to claim 1, a branch pipe is provided in the middle of the inflow pipe for feeding the treated water into the upper and lower counter flow type multi-stage ozone contact tank. A first pressurized vortex pump for gas-liquid mixing of treated water and ozone gas and a rapid compression valve for adjusting the pressure in the output pipe of the first pressurized vortex pump are provided, and the output pipe is treated Secondly, the water to be treated and ozone gas are mixed in the branch pipe with gas-liquid mixture while being connected to a lower injection pipe inserted in the vertical direction in the first tank of the multi-stage ozone contact tank through the water supply pipe. The pressure eddy current pump and the rapid compression valve for adjusting the pressure in the output pipe of the second pressure vortex pump are provided, and the output pipe is inserted vertically into the second tank of the multi-stage ozone contact tank. A pressurized down-injection type multi-stage ozone contact tank connected to a lower infusion pipe arranged is provided.
[0018]
As a control method of the pressurized downward injection type multi-stage ozone contact tank, a treated water amount controller is disposed in the inflow pipe of the water to be treated in claim 2, and an ozone injection rate controller, an injected ozone concentration controller, and generated ozone are provided in the ozone generator. A densitometer is installed to determine the target value of the treated water volume from the treated water volume setting value and the treated water flow rate signal input to the treated water volume controller, and the ozone injection rate controller determines the treated water flow signal and the ozone injected rate. The injection ozone concentration target value is determined from the set value and output to the injection ozone concentration controller. The injection ozone concentration controller outputs a signal for controlling the driving state of the ozone generator based on the injection ozone concentration target value and the generated ozone concentration. By supplying ozone gas to the first and second pressurized vortex pumps, the ozone injection rate is And using a method for controlling.
[0019]
Further, according to claim 3, an exhaust ozone concentration controller, an injection ozone concentration controller and a generated ozone concentration meter are provided in the ozone generator, and an exhaust ozone concentration meter is provided in the multi-stage ozone contact tank, and the exhaust gas discharged from the contact tank is provided. The exhaust ozone concentration of the ozone gas is measured and input to the exhaust ozone concentration controller. The exhaust ozone concentration controller calculates the injection ozone concentration target value from the exhaust ozone concentration setting value and the exhaust ozone concentration signal, and outputs it to the injection ozone concentration. The ozone concentration controller outputs a signal for controlling the driving state of the ozone generator on the basis of the injected ozone concentration target value and the generated ozone concentration, and supplies ozone gas to the first and second pressurized vortex pumps to exhaust the ozone. A method of performing constant density control is used.
[0020]
The dissolved ozone concentration controller is used in place of the exhaust ozone concentration controller and a dissolved ozone concentration meter is provided in the multi-stage ozone contact tank, so that the dissolved ozone concentration is controlled constant, and the UV value is substituted for the exhaust ozone concentration controller. A controller is used and a low concentration UV meter is installed in a multi-stage ozone contact tank to realize a control method for performing constant UV absorbance control.
[0021]
In addition, the ozone generator is equipped with an injection ozone concentration controller and a generated ozone concentration meter, and an exhaust ozone concentration controller and an exhaust ozone concentration meter are installed in the multi-stage ozone contact tank, between the second pressurized vortex pump and the rapid compression valve. A pressure gauge and a rapid contraction valve opening controller are installed to measure the exhaust ozone concentration of the exhaust ozone gas discharged from the contact tank. At the same time, the pressure gauge measures the pressure between the second pressurized vortex pump and the rapid contraction valve. When the measured pressure value is within the specified range, the rapid contraction valve is made variable by the control output of the rapid contraction valve opening controller, and when the exhaust ozone concentration is high, the opening of the rapid contraction valve is decreased. Then, while increasing the pressure, when the exhaust ozone concentration is low, a method is proposed in which the pressure is reduced by increasing the opening of the rapid compression valve. Also, a method using a dissolved ozone concentration controller or a UV value controller in place of the exhaust ozone concentration controller is proposed.
[0022]
According to claim 9, a flock levitation separation tank is provided in the front stage portion of the multi-stage ozone contact tank, and an output pipe of a water pump for inflowing water to be treated is inserted vertically into the flock levitation separation tank. Provides a configuration of a pressurized down-injection type multi-stage ozone contact tank that is connected to a tube and provided with a flocculant inlet in the middle of the output tube to agglomerate soluble organic molecules and float and separate them as flocs To do.
[0023]
Of this floc floating separation tank Pressurized vortex pump in front part And an abrupt valve for adjusting the pressure in the pipe is provided in the middle of the output pipe of the pressurized vortex pump, and the other end of the output pipe is connected to the output pipe of the water pump. Multi-stage ozone contact that injects water containing fine bubbles into the water to be treated and simultaneously injects the flocculant from the flocculant inlet into the floc floating separation tank as a multiphase flow to generate micro flocs and floats It has a tank configuration.
[0024]
According to the pressurization type downward injection type ozone contact tank according to claim 1 and the control method according to claim 2, the water to be treated with ozone is supplied from the water supply pump through the branch pipe and then the first pressurization vortex pump. The ozone gas and the water to be treated injected into the ozone injection pipe are mixed and microbubbled by the first pressurized vortex pump to become high-concentration dissolved ozone water, and the pressure is adjusted by the rapid compression valve The treated water flowing in the output pipe is joined while being pumped through the output pipe, and the microbubble ozone gas and the treated water descend into the turbulent flow state while the gas-liquid is in contact with the lower injection pipe, resulting in the ozone gas and the treated water. Contact efficiency with water is increased. The treated water flowing into the first tank becomes an upward flow and overflows into the second tank.
[0025]
In parallel with this operation, the water to be treated in the branch pipe is also sent to the second pressurized vortex pump, and the injected ozone gas and water to be treated become high-concentration dissolved ozone water as described above. While the pressure-adjusted output tube is being pumped, the gas-liquid descends and contacts the lower injection tube arranged in the second tank of the multi-stage ozone contact tank. The treated water that has flowed into the second tank becomes an upward flow and overflows into the staying tank.
[0026]
The injected ozone concentration controller generates a control signal for the ozone generator based on the injected ozone concentration target value and the generated ozone concentration to control the driving state of the ozone generator, and the ozone gas generated from the ozone generator is the first and It is sent to the second pressurized vortex pump and the ozone injection rate constant control is performed. Thereafter, the exhaust ozone concentration constant control, the dissolved ozone concentration constant control, and the ultraviolet absorbance constant control are similarly performed.
[0027]
In addition, a floc floating separation tank, a third pressurized vortex pump, and a rapid contraction valve are installed in the front part of the multi-stage ozone contact tank, so that water containing fine bubbles generated by the action of the pressurized vortex pump is treated. Injected into water and injected with flocculant from the inlet, fine air bubbles and flocculant are mixed and flowed into the floc levitating separation tank as a multiphase flow, and micro flocs in the growth period are generated to generate floc levitating separation. It flows into the tank and floats and separates. By using ozone gas instead of air, the floc generating action is remarkably improved.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, various embodiments of a pressurized downward injection type multi-stage ozone contact tank and a control method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment showing a basic configuration of a pressurized down-injection type multi-stage ozone contact tank corresponding to an actual scale used in the present invention, and 11 in the figure is a multi-stage ozone contact tank, The multi-stage ozone contact tank 11 includes a plurality of stages of a first tank 11a, a second tank 11b, and a staying tank 11c. Reference numeral 13 denotes an exhaust pipe for exhaust ozone gas. Therefore, the basic structure of the multi-stage ozone contact tank 11 is a vertical counter flow type.
[0029]
Reference numeral 15 denotes an inflow pipe for the water to be treated 20 fed into the multi-stage ozone contact tank 11, and the inflow pipe 15 is connected to the water feed pump 16, while a branch pipe 15 a connected to the middle part of the inflow pipe 15 is provided. The first pressurized vortex pump 17 is connected. An ozone injection pipe 18 for sending ozone gas from the ozone generator (not shown) into the water to be treated 20 is connected to the front stage of the first pressurized vortex pump 17. The pressurized vortex pump 17 has three functions of “mixing, microbubble formation, and pressure feeding” the ozone gas and the water 20 to be treated.
[0030]
In the middle of the output pipe 17a of the first pressurized vortex pump 17, a rapid compression valve 19 for adjusting the pressure in the output pipe 17a is provided. The rapid compression valve 19 is constituted by an orifice having a shape in which the diameter of the output pipe 17a is partially reduced to a small diameter.
[0031]
The other end of the output pipe 17a is connected to the output pipe 16a of the water pump 16. The output pipe 16a is a lower injection pipe 21 inserted and arranged in the first tank 11a of the multi-stage ozone contact tank 11 in the vertical direction. It is connected to. The tip opening of the lower injection tube 21 is introduced to a position near the bottom wall of the first tank 11a.
[0032]
On the other hand, the branch pipe 15 a of the inflow pipe 15 for the water to be treated 20 is also connected to the second pressurized vortex pump 22. An ozone injection pipe 23 for feeding ozone gas into 20 is connected. In the middle of the output pipe 22a of the second pressurized vortex pump 22, a rapid compression valve 24 for adjusting the pressure in the pipe is provided, and the other end of the output pipe 22a is the second stage of the multistage ozone contact tank 11. The two tanks 11b are connected to a lower injection pipe 25 inserted and arranged in the vertical direction. The tip opening of the lower injection tube 25 is introduced to a position near the bottom wall of the second tank 11b.
[0033]
The operation and principle of operation of the pressurized downward injection type multi-stage ozone contact tank 11 corresponding to the actual scale according to the first embodiment will be described below. First, as a basic operation, the water to be treated 20 to be ozone-treated is sent to the water pump 16 and at the same time, sent from the branch pipe 15a to the first pressurized vortex pump 17 and injected through the ozone injection pipe 18. The ozone gas and the water to be treated 20 are mixed and microbubbled by the impeller portion of the first pressurized vortex pump 17 to become high-concentration dissolved ozone water, and the inside of the output pipe 17a whose pressure is adjusted by the rapid compression valve 19 The water to be treated 20 that flows through the output pipe 16a of the water pump 16 while being pumped joins, and the ozone gas in the fine bubbles and the water to be treated 20 descend while the gas and liquid are in contact with each other in the lower injection pipe 21 to form the first tank. It hits the bottom wall of 11a and becomes a turbulent state. As a result, the contact efficiency between the ozone gas and the water to be treated 20 is increased.
[0034]
By setting the flow rate of the output pipe 16a of the water pump 16 to 2 (m / sec) or less, the effect of staying in the pipe (abbreviated as hold-up) is produced and the ozone gas dissolving action is enhanced. Moreover, the to-be-processed water 20 which flowed in in the 1st tank 11a becomes an upward flow, and overflows into the 2nd tank 11b.
[0035]
In parallel with the above operation, the water to be treated 20 in the branch pipe 15a is sent to the second pressurized vortex pump 22, and the ozone gas and the water to be treated 20 injected through the ozone injection pipe 23 are the same as described above. The multi-stage ozone contact tank 11 is mixed and microbubbled by the impeller portion of the second pressurized vortex pump 22 to become high-concentration dissolved ozone water, and is pumped through the output pipe 22a whose pressure is adjusted by the rapid contraction valve 24. In the lower injection pipe 25 arranged in the second tank 11b, the gas-liquid descends in contact with each other, hits the bottom wall, and becomes a turbulent state. The treated water 20 that has flowed into the second tank 11b becomes an upward flow and overflows the retention tank 11c.
[0036]
The treated water 20 mixed with ozone gas in this way flows from the lower side to the upper side of the first tank 11a, the second tank 11b, and the retention tank 11c constituting the multi-stage ozone contact tank 11, and has a predetermined residence time. After that, it flows out as ozone treated water 10 and is temporarily stored in an ozone treated water tank (not shown) to prepare for the next step. Unreacted ozone gas is sent from the discharge pipe 13 to an exhaust ozone treatment device (not shown), and is decomposed into harmless gas by known thermal decomposition, decomposition using a catalyst, soil decomposition, chemical cleaning treatment or activated carbon treatment in the atmosphere. To be released. That is, ozone gas has a strong oxidizing power similar to that of fluorine and is a harmful substance to the human body, so that it is indispensable to decompose it with an exhaust ozone treatment device.
[0037]
By such contact between the ozone gas and the water 20 to be treated, deodorization, decolorization, ferromanganese, polycyclic compounds and organic substances are removed by oxidation, sterilization, algaecidal and off-flavor removal.
[0038]
During the above operation, the ratio of the flow rate of water to be treated / ozone gas flow rate (abbreviated as L / G ratio) by driving the first and second pressurized vortex pumps 17 and 22 is 5 or more, and the pressure in the pipe is 1.5. (Kgf / cm 2 ) It is necessary to do more. That is, FIG. 2 is a graph showing the relationship between dissolved ozone concentration (mg / l) and residence time (min) when the pressure P in the pipe is changed, and FIG. 3 is dissolved when the L / G ratio is changed. It is a graph which shows the relationship between ozone concentration and residence time. In the figure, η is ozone absorption efficiency (%).
[0039]
When the ozone injection rate is constant from FIG. 2, when the pipe pressure P is increased, the dissolved ozone concentration is also increased, and from FIG. 3, the dissolved ozone concentration is increased when the L / G ratio is decreased. Therefore, it can be seen that a high concentration of dissolved ozone water can be obtained under high pressure. The maximum pressure in the tube is 4.0 (kgf / cm from the viewpoint of energy cost. 2 ) Is reasonable.
[0040]
The ratio of the amount of water to be treated 20 to the amount of water flow of the first and second pressurized vortex pumps 17 and 22 (abbreviated as Lm / Lk) is the maximum dissolved ozone concentration target value in the multi-stage ozone contact tank 11. Although it depends, if the maximum dissolved ozone concentration is about 0.5 (mg / l), it is appropriate to set Lm / Lk in the range of 15-30. Therefore, the injection rate of the pressurized vortex pumps 17 and 22 is about 8 to 16 (mg / l) when the ozone absorption efficiency η is 95%.
[0041]
Next, a control example 1 in this embodiment will be described with reference to FIG. Since the basic configuration of the apparatus itself is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the same reference numerals are given in the drawing.
[0042]
In this control example 1, the pressure of the first and second pressurized vortex pumps 17 and 22 is kept constant and the ozone injection rate is changed. In the figure, 27 is a treated water amount controller, 28 is an ozone injection rate controller, 29 is an injection ozone concentration controller, 30 is an exhaust ozone concentration meter, 31 is an ozone generator, 32 is a generated ozone concentration meter, 33 is an exhaust ozone decomposition device, 34 and 35 are pressure gauges, 36, 37, 38, 39, 40 and 41 are flow meters, 42 is a blower, and 43 is a dissolved ozone concentration meter.
[0043]
According to the control example 1, the treated water 20 is branched into the first and second pressurized vortex pumps 17 and 22 as described above. The total amount of water flow of 16 is consistent with the overall throughput. Further, the rotation speeds of the first and second pressurized vortex pumps 17 and 22 are not changed, and the ozone gas flow rate to both the pressurized vortex pumps 17 and 22 is not changed as a constant amount. Accordingly, the L / G ratio of both the pressurized vortex pumps 17 and 22 is also constant, and only the injection ozone gas concentration is variably controlled.
[0044]
More specifically, the treated water amount controller 27 receives the treated water amount set value 44 and the flow signal of the treated water 20 measured by the flow meter 38, and the treated water amount target value 45 output from the treated water amount controller 27. Is input to the water pump 16. Further, the flow rate signal of the water to be treated 20 measured by the flow meter 38 is input to the ozone injection rate controller 28. The ozone injection rate controller 28 calculates the injected ozone concentration from the ozone injection rate set value 46 and the flow rate signal of the water to be treated. A target value 47 is obtained and output to the injected ozone concentration controller 29.
[0045]
The injected ozone concentration controller 29 issues a control signal 48 to the ozone generator 31 based on the injected ozone concentration target value 47 and the generated ozone concentration meter 32 obtained from the generated ozone concentration meter 32 to control the driving state of the ozone generator 31. The The normal control signal 48 is input as an electric power value to the ozone generator 31, and ozone gas generated from the ozone generator 31 passes through the ozone injection pipes 18 and 23 to the first and second pressurized vortex pumps 17 and 22. It is sent. The amount of ozone gas generated from the ozone generator 31 is measured by the flow meter 40 and fed back to the generated ozone concentration meter. The dissolved ozone concentration meter 43 provided in the staying tank 11c measures and monitors the dissolved ozone concentration after the ozone treatment. Therefore, this control example 1 is basically based on a constant ozone injection rate control.
[0046]
The exhaust ozone gas discharged from the exhaust ozone gas discharge pipe 13 is led to the exhaust ozone concentration meter 30 through the flow meter 39 to measure the exhaust ozone concentration, and the exhaust ozone decomposition device 33 is driven by the drive of the blower 42. It is sent and disassembled.
[0047]
This control example 1 is controlled by the flow rate of the water to be treated, the ozone injection rate, and the ozone concentration controller, detects fluctuations in the water supply amount and setting changes based on the signal from the flow meter 38, and performs comparison calculation processing with the set value. This is characterized in that the ozone injection rate is variably controlled by performing the above. If the ozone injection rate is D,
D = aX ± b (1)
It becomes. Here, a is a setting coefficient and b is a correction coefficient.
[0048]
Next, a control example 2 in this embodiment will be described with reference to FIG. In this control example 2, the exhaust ozone concentration controller 50 is used instead of the ozone injection rate controller 28 in the control example 1, and the treated water amount controller 27 is not installed. Other configurations are the same as those in the control example 1.
[0049]
In this control example 2, the exhaust ozone concentration is basically constant, and the exhaust ozone gas discharged from the exhaust ozone gas discharge pipe 13 is guided to the exhaust ozone concentration meter 30 through the flow meter 39 to measure the exhaust ozone concentration. An exhaust ozone concentration signal 51 is input to the exhaust ozone concentration controller 50. The exhaust ozone concentration controller 50 obtains an injection ozone concentration target value 47 from the exhaust ozone concentration set value 52 and the exhaust ozone concentration signal 51 and outputs it to the injection ozone concentration controller 29. The injected ozone concentration controller 29 generates a control signal 48 for the ozone generator 31 based on the injected ozone concentration target value 47 and the generated ozone concentration obtained from the generated ozone concentration meter 32 to control the driving state of the ozone generator 31. . Other control modes are the same as in Control Example 1.
[0050]
Next, the control example 3 in a present Example is demonstrated. Although not shown in the control example 3, the feature is that a dissolved ozone concentration controller is used instead of the exhaust ozone concentration controller 50 in the control example 2. Other configurations are the same as those of the control example 2.
[0051]
In this control example 3, the dissolved ozone concentration is basically constant, the dissolved ozone concentration after the ozone treatment is measured by the dissolved ozone concentration meter 43 provided in the staying tank 11c, and this dissolved ozone concentration is fed back to the dissolved ozone concentration controller. The The dissolved ozone concentration controller obtains the injected ozone concentration target value from the preset dissolved ozone concentration setting value and the measured dissolved ozone concentration signal, and outputs it to the injected ozone concentration controller. Based on the generated ozone concentration obtained from 32, a control signal 48 for the ozone generator 31 is issued to control the driving state of the ozone generator 31.
[0052]
Next, the control example 4 in a present Example is demonstrated. Although not shown in this control example 4, instead of the dissolved ozone concentration controller in the control example 3, a UV value controller is adopted, and instead of the dissolved ozone concentration meter 43 provided in the retention tank 11c, a low concentration UV meter is used. It is characterized by having deployed. Other configurations are the same as those of the control example 3.
[0053]
In this control example 4, the UV value (ultraviolet light absorbance) is basically constant, the UV value after ozone treatment is measured by the UV meter provided in the staying tank 11c, and this UV value is fed back to the UV value controller. The UV value controller obtains the injection ozone concentration target value from the preset UV setting value and the measured UV value signal and outputs it to the injection ozone concentration controller, and is obtained from the generated ozone concentration meter 32 as in the control example 2. Based on the generated ozone concentration, a control signal 48 is issued to the ozone generator 31 to control the driving state of the ozone generator 31.
[0054]
Next, a control example 5 in this embodiment will be described with reference to FIG. In the figure, 50 is an exhaust ozone concentration controller, 53 is a pressure gauge disposed between the second pressurized vortex pump 22 and the rapid contraction valve 24, and 54 is a rapid contraction valve opening controller. A newly provided valve opening controller 54 is a structural feature of Control Example 5.
[0055]
According to the control example 5, the exhaust ozone gas discharged from the exhaust ozone gas discharge pipe 13 is guided to the exhaust ozone concentration meter 30 through the flow meter 39 and the exhaust ozone concentration is measured. The pressure between the second pressurized vortex pump 22 and the rapid compression valve 24 is measured, and each measured value is input to the determination means 100. The pressure value P is within a predetermined range, for example, 2 (kgf / cm 2 ) <P <4 (kgf / cm 2 ) Is within the range (YES), the rapid contraction valve 24 is made variable by the control output of the rapid contraction valve opening controller 54, and when the exhaust ozone concentration measured by the exhaust ozone concentration meter 30 is high, While the pressure P is increased by decreasing the opening of the valve 24, the pressure P is decreased by increasing the opening of the rapid valve 24 when the exhaust ozone concentration is low.
[0056]
When the measured value of the pressure gauge 53 is outside the predetermined range (No), the exhaust ozone concentration controller 50 obtains the injected ozone concentration target value 47 from the exhaust ozone concentration set value 52 and the signal from the determination means 100. The injected ozone concentration controller 29 outputs the control signal 48 to the ozone generator 31 based on the injected ozone concentration target value 47 and the generated ozone concentration obtained from the generated ozone concentration meter 32 to generate the ozone. The driving state of the device 31 is controlled.
[0057]
In this control example 5, simultaneously with the measurement of the exhaust ozone concentration, the pressure state between the second pressurized vortex pump 22 and the rapid compression valve 24 is measured by the pressure gauge 53, and the rapid compression valve 24 is variably controlled. It is a feature.
[0058]
Next, a control example 6 in the present embodiment will be described. In the case of this control example 6, although not shown, a feature is that a dissolved ozone concentration controller is provided in place of the exhaust ozone concentration controller 50 of the control example 5. Other configurations are substantially the same as those in the control example 5.
[0059]
According to the sixth control example, the pressure gauge 53 is measured simultaneously with the measurement value of the dissolved ozone concentration meter 43 installed in the retention tank 11c in consideration that the dissolved ozone concentration also changes with the change in pressure. Is used to measure the pressure between the second pressurized vortex pump 22 and the rapid compression valve 24, and each measured value is input to the determination means 100, and the pressure value P is within a predetermined range, for example 2 (Kgf / cm 2 ) <P <4 (kgf / cm 2 ) Is within the range (YES), the rapid contraction valve 24 is made variable by the control output of the rapid contraction valve opening controller 54, and when the dissolved ozone concentration measured by the dissolved ozone concentration meter 43 is high, While the pressure P is decreased by increasing the opening of the valve 24, the pressure P is increased by decreasing the opening of the rapid valve 24 when the dissolved ozone concentration is low. When the measured value of the pressure gauge 53 is outside the predetermined range (No), the dissolved ozone concentration controller obtains the injected ozone concentration target value 47 from the dissolved ozone concentration set value and the signal from the determination means 100. Based on the target ozone concentration 47 and the generated ozone concentration obtained from the generated ozone concentration meter 32, the control signal 48 is sent to the ozone generating device 31 and the driving state of the ozone generating device 31 is output. Be controlled.
[0060]
FIG. 7 is a graph showing the correlation between the residence time when the pressure is changed and the residual rate (Co / Ci) of E260 (ultraviolet light absorbance at a wavelength of 260 nm), which is an indicator of organic matter. The removal rate also changes proportionally. Using this characteristic, the following control example 7 was realized.
[0061]
In the case of this control example 7, although not shown in the figure, a UV value controller is provided instead of the dissolved ozone concentration controller of control example 6, and a low concentration UV meter is substituted for the staying tank 11c instead of the dissolved ozone concentration meter 43. It is characterized by having deployed. Other configurations are the same as those in the control examples 5 and 6.
[0062]
According to the control example 7, the pressure between the second pressurized vortex pump 22 and the rapid compression valve 24 is measured by the pressure gauge 53 simultaneously with the measurement of the E260 absorbance by the UV meter installed in the staying tank 11c. Each measurement value is input to the determination means 100. This pressure value P is within a predetermined range, for example, 2 (kgf / cm 2 ) <P <4 (kgf / cm 2 ) Is within the range (YES), the rapid contraction valve 24 is made variable by the control output of the rapid contraction valve opening controller 54, and when the E260 absorbance measured by the UV meter is high, the rapid contraction valve 24 While the opening degree is increased and the pressure P is decreased, when the E260 absorbance is low, the opening degree of the rapid compression valve 24 is decreased and the pressure P is increased. If the measured value of the pressure gauge 53 is outside the predetermined range (No), the UV value controller obtains the target ozone concentration for injection from the UV set value and the signal from the determination means 100, and the control example 6 The control signal 48 is output to the injected ozone concentration controller 29 and the control signal 48 for the ozone generator 31 is generated based on the injected ozone concentration target value 47 and the generated ozone concentration obtained from the generated ozone concentration meter 32. The driving state is controlled.
[0063]
FIG. 8 is a schematic view of a second embodiment of a pressurized down-injection type multi-stage ozone contact tank corresponding to an actual scale used in the present invention. The same components as those of the first embodiment shown in FIG. The same reference numerals are attached and displayed.
[0064]
In the second embodiment, a floc levitating separation tank 60 for the purpose of coagulation and separation is arranged in the front stage portion of the multi-stage ozone contact tank 11 disclosed in the first embodiment. Reference numeral 61 denotes a water supply pump for flowing the water to be treated 20 into the floc levitation separation tank 60. An output pipe 61 a of the water pump 61 is a lower injection pipe 65 inserted and arranged in the floc levitation separation tank 60 in the vertical direction. It is connected to. A coagulant inlet 64 is provided in the middle of the output pipe 61a.
[0065]
62 is a third pressurizing vortex pump, 63 is a rapid compression valve for adjusting the pressure in the pipe disposed in the middle of the output pipe 62a of the third pressurizing vortex pump 62, and the other end of the output pipe 62a is It is connected to the output pipe 61a of the water pump 61.
[0066]
An injection pipe 66 for sending air or ozone gas into the water is connected to the front stage of the third pressurized vortex pump 62. The third pressurized vortex pump 62 is connected to a pipe 67 led out from the retention tank 11c of the ozone multi-stage contact tank 11, and the treated water once ozone-treated is reused for mixing ozone gas and water. in use. The pipe 68 led out from the retention tank 11c is also connected to the first and second pressurized vortex pumps 17 and 22.
[0067]
A rotary scraper 70 and a scraper 71 are provided in the vicinity of the water surface portion of the floc floating separation tank 60, and exhaust ozone gas or air is discharged to a lid member 72 that covers the upper surface of the floc floating separation tank 60. An outlet 73 is opened.
[0068]
The configuration of the multi-stage ozone contact tank 11 and the arrangement of the first and second pressurized vortex pumps 17 and 22 and the rapid compression valves 19 and 24 are basically the same as those in the first embodiment. Avoid duplication.
[0069]
The operation | movement at the time of the driving | operation of the pressurization type downward injection type multistage ozone contact tank 11 of this 2nd Example is demonstrated below. First, when air is used as the gas to be injected into the injection pipe 66, water containing fine bubbles generated by the action of the third pressurized vortex pump 62 and the rapid contraction valve 63 flows in the output pipe 61a of the water supply pump 61. By injecting the flocculant into the water to be treated 20 and simultaneously injecting the flocculant from the inlet 64 that is opened in the middle of the output pipe 61a, the microbubble air and the flocculant are mixed in the output pipe 61a and mixed phase flow. And flows into the floc floating separation tank 60.
[0070]
Then, micro-floc during the growth period is generated in the water 20 to be treated by the fine bubble air and the flocculant, and flows into the floc floating separation tank 60 from the lower injection pipe 65 inserted and arranged in the vertical direction. At this time, fine bubbles of air adhere to the flocs of several tens of microns and act to reduce the apparent density of the micro flocs.
[0071]
The micro floc to which fine bubbles are attached floats in the floc floating separation tank 60, is scraped by a rotary scraper 70 provided in the vicinity of the water surface, is scraped by a scraper 71 and is discharged out of the system. Is done.
[0072]
Thus, the water to be treated from which the floc has been removed in the floc floating separation tank 60 is sent to the first tank 11a of the ozone multi-stage contact tank 11, and the first and second pressurization as described in the first embodiment below. The desired ozone treatment is performed in accordance with the action of the vortex pumps 17 and 22 and the rapid compression valves 19 and 24.
[0073]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment is characterized in that ozone gas is used as the gas injected into the injection pipe 66 of the second embodiment shown in FIG.
[0074]
The following items can be considered as factors for improving the floc cohesion by the flocculant. That is,
(1) Low molecular weight organic polymer materials
(2) Aggregation and precipitation of soluble organic molecules
(3) Increased polarity of organic molecules
(3) further includes conversion of organic substances into polyelectrolytes, improvement in adsorptivity to floating substances, and an increase in the chemical crosslinking function between the colloid of viscosity and micro flocs by chemical aggregation.
[0075]
And ozone gas and dissolved ozone have the effect | action which carries out an oxidation reaction with a soluble organic molecule | numerator, and becomes low molecule, and reduces disinfection by-product substance.
[0076]
Therefore, in the third embodiment, ozone gas is used as the gas to be injected into the injection pipe 66, so that floc coagulation due to the coagulant injected from the injection port 64 is improved, and the subsequent ozone contact effect can be enhanced.
[0077]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the pressurized downward injection type multi-stage ozone contact tank and the control method thereof according to the present invention, the first pressurized vortex pump after the water to be treated with ozone passes through the branch pipe It is mixed and microbubbled with the injected ozone gas to become high-concentration dissolved ozone water. The contact efficiency can be increased by lowering the water to be treated while the gas and liquid are in contact with the lower injection pipe, so that the same treatment characteristics can be achieved with a residence time shorter than the residence time of the conventional aeration tube type ozone contact tank. Obtainable.
[0078]
Further, in parallel with the above operation, the water to be treated in the branch pipe is also sent to the second pressurized vortex pump, and the injected ozone gas and the water to be treated become high-concentration dissolved ozone water in the same manner as described above. Thus, the ozone treatment efficiency is increased by being fed into the second tank of the multi-stage ozone contact tank while being fed through the output pipe whose pressure has been adjusted.
[0079]
The injection ozone concentration controller controls the driving state of the ozone generator based on the injection ozone concentration target value and the generated ozone concentration, and the ozone injection rate is constant when the generated ozone gas is sent to the first and second pressurized vortex pumps. Control of exhaust ozone concentration, control of dissolved ozone concentration, control of UV absorbance, and control of UV absorbance are possible. At the initial stage of the ozone reaction, the diffusion efficiency is sufficiently increased based on the downward injection method. Higher substances are removed, and this accelerates the reaction process in the initial stage in which the diffusion of ozone gas is controlled, and at the later stage of the ozone reaction, the removal of less reactive substances is performed even with a short residence time. The effect is that the late-stage reaction that is rate-limiting is promoted.
[0080]
In addition, a floc floating separation tank, a third pressurized vortex pump, and a rapid contraction valve are arranged in the front stage of the multi-stage ozone contact tank, so that fine bubble air and The flocculant is mixed and flows into the floc floating separation tank, and the growing micro floc can be floated and separated in the floc floating separation tank. Especially, the use of ozone gas instead of air makes the floc generation action remarkably. Can be increased.
[0081]
Further, in the case of a conventional deep U-tube type ozone contact tank, the treatment characteristics vary when the water flow rate fluctuates. On the other hand, according to the control example of this embodiment, a stable treatment characteristic is obtained. Optimal ozone injection rate control corresponding to water volume fluctuations becomes possible. Further, by performing the exhaust ozone concentration constant control, the dissolved ozone concentration constant control, and the ultraviolet absorbance constant control, an effect that the time to reach the target water quality is shortened compared to the diffuser system can be obtained.
[0082]
Since the multi-stage ozone contact tank according to the present embodiment does not have to be formed to a length of 20 to 30 meters like a conventional U-tube reaction tank, absorption of ozone gas to the water to be treated without increasing the size of the apparatus. Efficiency can be increased. Further, it is possible to prevent the absorption efficiency from decreasing with time due to clogging due to adhesion of iron or manganese oxidized by ozone gas.
[0083]
Furthermore, there is no problem that the construction work of the facility is complicated like the U tube type ozone reaction tank, the construction cost can be reduced, and the removal of deposits stored in the reaction tank and the cleaning in the tank are simple. In addition, there is an effect that even if a failure occurs near the bottom of the reaction tank, it can be immediately treated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a first embodiment of a pressurized downward injection type multi-stage ozone contact tank according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between dissolved ozone concentration and residence time when the pressure in the tube is changed.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between dissolved ozone concentration and residence time when the L / G ratio is changed.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a control example 1 in the embodiment.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a control example 2 in the embodiment.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a control example 5 in the present embodiment.
FIG. 7 is a graph showing the correlation between the residence time and the E260 residual rate when the pressure is changed.
FIG. 8 is a schematic view showing the whole of a second embodiment of a pressurized downward injection type multi-stage ozone contact tank according to the present invention.
FIG. 9 is a sectional view of an essential part showing an example of a normal diffuser-type ozone reaction tank.
FIG. 10 is a schematic view showing the structure of a normal U tube type ozone contact tank.
[Explanation of symbols]
11 ... Multi-stage ozone contact tank
11a ... first tank
11b ... 2nd tank
13 ... (exhaust ozone gas) discharge pipe
15 ... Inflow pipe (to-be-treated water)
16, 61 ... water pump
17 ... First pressurized vortex pump
18, 23 ... Ozone injection tube
19, 24, 63 ... Rapid valve
20 ... treated water
21, 25, 65 ... Downward injection pipe
22 ... Second pressurized vortex pump
27 ... treated water volume controller
28 ... Ozone injection rate controller
29 ... Injection ozone concentration controller
30 ... Exhaust ozone concentration meter
31 ... Ozone generator
32 ... Generated ozone concentration meter
33 ... Waste ozone decomposition device
34, 35.53 ... Pressure gauge
43 ... Dissolved ozone meter
50 ... Exhaust ozone concentration controller
54 ... Rapid compression valve opening controller
60 ... Floc floating separation tank
62 ... Third pressurized vortex pump
70 ... Scratching machine
71 ... scraper

Claims (9)

上下対向流式の多段オゾン接触槽に被処理水を送り込む流入管の中途部に分岐管を設けて、この分岐管に被処理水とオゾンガスとを気液混合する第1の加圧渦流ポンプ及び該第1の加圧渦流ポンプの出力管内の圧力を調整するための急縮弁を配備して、該出力管を被処理水の送水管を介して多段オゾン接触槽の第1槽内に縦方向に挿入配置された下方注入管に連結する一方、前記分岐管に、被処理水とオゾンガスとを気液混合する第2の加圧渦流ポンプ及び該第2の加圧渦流ポンプの出力管内の圧力を調整するための急縮弁を配備して、該出力管を多段オゾン接触槽の第2槽内に縦方向に挿入配置された下方注入管に連結したことを特徴とする加圧型下方注入式多段オゾン接触槽。  A first pressurized vortex pump for providing a branch pipe in the middle of the inflow pipe for feeding the water to be treated to the upper and lower counter flow type multi-stage ozone contact tank, and mixing the water to be treated and ozone gas in the branch pipe; A rapid compression valve for adjusting the pressure in the output pipe of the first pressurized vortex pump is provided, and the output pipe is vertically connected to the first tank of the multi-stage ozone contact tank through the water supply pipe of the water to be treated. A second pressurized vortex pump for gas-liquid mixing of the water to be treated and ozone gas, and an output pipe of the second pressurized vortex pump. A pressurization type downward injection characterized in that a rapid compression valve for adjusting the pressure is provided, and the output pipe is connected to a lower injection pipe that is vertically inserted in the second tank of the multi-stage ozone contact tank. Multi-stage ozone contact tank. 上下対向流式の多段オゾン接触槽に被処理水を送り込む流入管の中途部に分岐管を設けて、この分岐管に被処理水とオゾンガスとを気液混合する第1の加圧渦流ポンプ及び該第1の加圧渦流ポンプの出力管内の圧力を調整するための急縮弁を配備して、該出力管を被処理水の送水管を介して多段オゾン接触槽の第1槽内に縦方向に挿入配置された下方注入管に連結する一方、前記分岐管に、被処理水とオゾンガスとを気液混合する第2の加圧渦流ポンプ及び該第2の加圧渦流ポンプの出力管内の圧力を調整するための急縮弁を配備して、該出力管を多段オゾン接触槽の第2槽内に縦方向に挿入配置された下方注入管に連結した加圧型下方注入式多段オゾン接触槽において、
被処理水の流入管に処理水量コントローラを配備するとともに、オゾン発生装置にオゾン注入率コントローラと注入オゾン濃度コントローラ及び発生オゾン濃度計を配備し、上記処理水量コントローラに入力された処理水量設定値と被処理水の流量信号とから処理水量目標値を決定し、オゾン注入率コントローラは被処理水の流量信号とオゾン注入率設定値から注入オゾン濃度目標値を決定して注入オゾン濃度コントローラに出力し、注入オゾン濃度コントローラは上記注入オゾン濃度目標値と発生オゾン濃度に基づいてオゾン発生装置の駆動状態を制御する信号を出力して前記第1及び第2の加圧渦流ポンプにオゾンガスを供給することによってオゾン注入率一定制御を行うことを特徴とする加圧型下方注入式多段オゾン接触槽の制御方法。
A first pressurized vortex pump for providing a branch pipe in the middle of the inflow pipe for feeding the water to be treated to the upper and lower counter flow type multi-stage ozone contact tank, and mixing the water to be treated and ozone gas in the branch pipe; A rapid compression valve for adjusting the pressure in the output pipe of the first pressurized vortex pump is provided, and the output pipe is vertically connected to the first tank of the multi-stage ozone contact tank through the water supply pipe of the water to be treated. A second pressurized vortex pump for gas-liquid mixing of the water to be treated and ozone gas, and an output pipe of the second pressurized vortex pump. A pressurization type lower injection type multistage ozone contact tank in which a rapid compression valve for adjusting the pressure is provided and the output pipe is connected to a lower injection pipe inserted in the vertical direction in the second tank of the multistage ozone contact tank. In
A treated water amount controller is disposed in the inflow pipe of the treated water, and an ozone injection rate controller, an injected ozone concentration controller and a generated ozone concentration meter are disposed in the ozone generator, and the treated water amount set value input to the treated water amount controller The treated water volume target value is determined from the flow signal of the treated water, and the ozone injection rate controller determines the injected ozone concentration target value from the treated water flow signal and the ozone injection rate set value and outputs it to the injected ozone concentration controller. The injected ozone concentration controller outputs a signal for controlling the driving state of the ozone generator based on the injected ozone concentration target value and the generated ozone concentration, and supplies ozone gas to the first and second pressurized vortex pumps. Control method of pressurized bottom injection type multi-stage ozone contact tank, characterized by performing constant control of ozone injection rate by means of
上下対向流式の多段オゾン接触槽に被処理水を送り込む流入管の中途部に分岐管を設けて、この分岐管に被処理水とオゾンガスとを気液混合する第1の加圧渦流ポンプ及び該第1の加圧渦流ポンプの出力管内の圧力を調整するための急縮弁を配備して、該出力管を被処理水の送水管を介して多段オゾン接触槽の第1槽内に縦方向に挿入配置された下方注入管に連結する一方、前記分岐管に、被処理水とオゾンガスとを気液混合する第2の加圧渦流ポンプ及び該第2の加圧渦流ポンプの出力管内の圧力を調整するための急縮弁を配備して、該出力管を多段オゾン接触槽の第2槽内に縦方向に挿入配置された下方注入管に連結した加圧型下方注入式多段オゾン接触槽において、
オゾン発生装置に排オゾン濃度コントローラと注入オゾン濃度コントローラ及び発生オゾン濃度計を配備するとともに、多段オゾン接触槽に排オゾン濃度計を配備して、接触槽から排出された排オゾンガスの排オゾン濃度を計測して排オゾン濃度コントローラに入力し、排オゾン濃度コントローラは排オゾン濃度設定値と排オゾン濃度信号とから注入オゾン濃度目標値を求めて注入オゾン濃度に出力し、注入オゾン濃度コントローラは注入オゾン濃度目標値と発生オゾン濃度に基づいてオゾン発生装置の駆動状態を制御する信号を出力して前記第1及び第2の加圧渦流ポンプにオゾンガスを供給することによって排オゾン濃度一定制御を行うことを特徴とする加圧型下方注入式多段オゾン接触槽の制御方法。
A first pressurized vortex pump for providing a branch pipe in the middle of the inflow pipe for feeding the water to be treated to the upper and lower counter flow type multi-stage ozone contact tank, and mixing the water to be treated and ozone gas in the branch pipe; A rapid compression valve for adjusting the pressure in the output pipe of the first pressurized vortex pump is provided, and the output pipe is vertically connected to the first tank of the multi-stage ozone contact tank through the water supply pipe of the water to be treated. A second pressurized vortex pump for gas-liquid mixing of the water to be treated and ozone gas, and an output pipe of the second pressurized vortex pump. A pressurization type lower injection type multistage ozone contact tank in which a rapid compression valve for adjusting the pressure is provided and the output pipe is connected to a lower injection pipe inserted in the vertical direction in the second tank of the multistage ozone contact tank. In
An exhaust ozone concentration controller, an injection ozone concentration controller, and a generated ozone concentration meter are installed in the ozone generator, and an exhaust ozone concentration meter is installed in the multi-stage ozone contact tank to reduce the exhaust ozone concentration of the exhaust ozone gas discharged from the contact tank. Measurement and input to the exhaust ozone concentration controller, the exhaust ozone concentration controller obtains the injection ozone concentration target value from the exhaust ozone concentration set value and the exhaust ozone concentration signal and outputs it to the injection ozone concentration, and the injection ozone concentration controller Based on the concentration target value and the generated ozone concentration, a signal for controlling the driving state of the ozone generator is output, and ozone gas is supplied to the first and second pressurized vortex pumps to perform exhaust ozone concentration constant control. A control method for a pressurization type downward injection type multi-stage ozone contact tank.
上記排オゾン濃度コントローラに代えて溶存オゾン濃度コントローラを用いるとともに多段オゾン接触槽に溶存オゾン濃度計を配備したことにより、溶存オゾン濃度一定制御を行うことを特徴とする請求項2,3記載の加圧型下方注入式多段オゾン接触槽の制御方法。  The dissolved ozone concentration constant control is performed by using a dissolved ozone concentration controller instead of the exhaust ozone concentration controller and disposing a dissolved ozone concentration meter in a multistage ozone contact tank. Control method of pressure type downward injection type multi-stage ozone contact tank. 上記排オゾン濃度コントローラに代えてUV値コントローラを用いるとともに多段オゾン接触槽に低濃度UV計を配備したことにより、紫外線吸光度一定制御を行うことを特徴とする請求項2,3記載の加圧型下方注入式多段オゾン接触槽の制御方法。  4. The pressurization type lower part according to claim 2, wherein a UV value controller is used in place of the exhaust ozone concentration controller, and a low concentration UV meter is provided in a multi-stage ozone contact tank, whereby the UV absorbance constant control is performed. Control method of injection type multi-stage ozone contact tank. 上下対向流式の多段オゾン接触槽に被処理水を送り込む流入管の中途部に分岐管を設けて、この分岐管に被処理水とオゾンガスとを気液混合する第1の加圧渦流ポンプ及び該第1の加圧渦流ポンプの出力管内の圧力を調整するための急縮弁を配備して、該出力管を被処理水の送水管を介して多段オゾン接触槽の第1槽内に縦方向に挿入配置された下方注入管に連結する一方、前記分岐管に、被処理水とオゾンガスとを気液混合する第2の加圧渦流ポンプ及び該第2の加圧渦流ポンプの出力管内の圧力を調整するための急縮弁を配備して、該出力管を多段オゾン接触槽の第2槽内に縦方向に挿入配置された下方注入管に連結した加圧型下方注入式多段オゾン接触槽において、
オゾン発生装置に注入オゾン濃度コントローラと発生オゾン濃度計を配備するとともに、多段オゾン接触槽に排オゾン濃度コントローラと排オゾン濃度計を配備し、更に第2の加圧渦流ポンプと急縮弁間に圧力計と急縮弁開度コントローラを配備して、接触槽から排出された排オゾンガスの排オゾン濃度を測定するのと同時に圧力計によって第2の加圧渦流ポンプと急縮弁間の圧力を測定し、圧力値が所定の範囲内である場合には、急縮弁開度コントローラの制御出力によって急縮弁を可変としてから、排オゾン濃度が高い場合には急縮弁の開度を小さくして圧力を増大させる一方、排オゾン濃度が低い場合には急縮弁の開度を大きくして圧力を減少する制御を行うことを特徴とする加圧型下方注入式多段オゾン接触槽の制御方法。
A first pressurized vortex pump for providing a branch pipe in the middle of the inflow pipe for feeding the water to be treated to the upper and lower counter flow type multi-stage ozone contact tank, and mixing the water to be treated and ozone gas in the branch pipe; A rapid compression valve for adjusting the pressure in the output pipe of the first pressurized vortex pump is provided, and the output pipe is vertically connected to the first tank of the multi-stage ozone contact tank through the water supply pipe of the water to be treated. A second pressurized vortex pump for gas-liquid mixing of the water to be treated and ozone gas, and an output pipe of the second pressurized vortex pump. A pressurization type lower injection type multistage ozone contact tank in which a rapid compression valve for adjusting the pressure is provided and the output pipe is connected to a lower injection pipe inserted in the vertical direction in the second tank of the multistage ozone contact tank. In
The ozone generator is equipped with an injection ozone concentration controller and a generated ozone concentration meter, and an exhaust ozone concentration controller and an exhaust ozone concentration meter are disposed in a multi-stage ozone contact tank, and further between the second pressurized vortex pump and the rapid contraction valve. A pressure gauge and a rapid contraction valve opening controller are installed to measure the exhaust ozone concentration of the exhaust ozone gas discharged from the contact tank. At the same time, the pressure gauge measures the pressure between the second pressurized vortex pump and the rapid contraction valve. When the measured pressure value is within the specified range, the rapid contraction valve is made variable by the control output of the rapid contraction valve opening controller, and when the exhaust ozone concentration is high, the opening of the rapid contraction valve is decreased. And controlling the pressurization type downward injection type multi-stage ozone contact tank to increase the pressure while reducing the pressure by increasing the opening of the rapid compression valve when the exhaust ozone concentration is low .
上記排オゾン濃度コントローラに代えて溶存オゾン濃度コントローラを用いるとともに多段オゾン接触槽に溶存オゾン濃度計を配備し、接触槽の溶存オゾン濃度を測定するのと同時に圧力計によって第2の加圧渦流ポンプと急縮弁間の圧力を測定し、圧力値が所定の範囲内である場合には、急縮弁開度コントローラの制御出力によって急縮弁を可変としてから、溶存オゾン濃度が高い場合には急縮弁の開度を大きくして圧力を減少させる一方、溶存オゾン濃度が低い場合には急縮弁の開度を小さくして圧力を増大する制御を行うことを特徴とする請求項6記載の加圧型下方注入式多段オゾン接触槽の制御方法。  A dissolved ozone concentration controller is used instead of the exhaust ozone concentration controller, and a dissolved ozone concentration meter is provided in the multi-stage ozone contact tank, and at the same time as measuring the dissolved ozone concentration in the contact tank, a second pressurized eddy current pump is used by the pressure gauge. When the pressure is within the specified range, if the dissolved ozone concentration is high after changing the rapid contraction valve by the control output of the rapid contraction valve opening controller 7. The pressure is reduced by increasing the opening of the rapid contraction valve, and when the dissolved ozone concentration is low, control is performed to increase the pressure by decreasing the opening of the rapid contraction valve. Control method for pressurized type bottom injection type multi-stage ozone contact tank. 上記排オゾン濃度コントローラに代えてUV値コントローラを用いるとともに多段オゾン接触槽に低濃度UV計を配備し、接触槽のUV値を測定するのと同時に圧力計によって第2の加圧渦流ポンプと急縮弁間の圧力を測定し、圧力値が所定の範囲内である場合には、急縮弁開度コントローラの制御出力によって急縮弁を可変としてから、UV計により測定されたE260吸光度が高い場合には急縮弁の開度を大きくして圧力を減少させる一方、E260吸光度が低い場合には急縮弁の開度を小さくして圧力を増大する制御を行うことを特徴とする請求項6,7記載の加圧型下方注入式多段オゾン接触槽の制御方法。  A UV value controller is used in place of the exhaust ozone concentration controller, and a low concentration UV meter is provided in the multi-stage ozone contact tank, and at the same time the UV value of the contact tank is measured, When the pressure between the valves is measured and the pressure value is within a predetermined range, the E260 absorbance measured by the UV meter is high after making the valve suddenly variable by the control output of the valve opening controller. In this case, the pressure is decreased by increasing the opening degree of the rapid contraction valve, and when the E260 absorbance is low, control is performed to increase the pressure by decreasing the opening degree of the rapid contraction valve. The control method of the pressurization type downward injection type multistage ozone contact tank of 6 and 7. 多段オゾン接触槽の前段部分にフロック浮上分離槽を配備し、被処理水を流入するための送水ポンプの出力管をフロック浮上分離槽内に縦方向に挿入配置された下方注入管に連結するとともに、該出力管の中途部に凝集剤の注入口を設けて溶解性有機物分子を凝集させてフロックとして浮上分離するようにしたことを特徴とする加圧型下方注入式多段オゾン接触槽であって、
前記フロック浮上分離槽の前段部分に加圧渦流ポンプを配備するとともに該加圧渦流ポンプの出力管の中途部に管内圧力調整用の急縮弁を配備して、出力管の他端部を送水ポンプの出力管に接続したことにより、空気又はオゾンガスの微細な気泡を含む水を被処理水中に注入すると同時に凝集剤の注入口から凝集剤を注入して混相流としてフロック浮上分離槽に流入させてマイクロフロックを形成し、浮上分離するようにしたことを特徴とする加圧型下方注入式多段オゾン接触槽。
A floc floating separation tank is installed in the front stage of the multi-stage ozone contact tank, and the output pipe of the water pump for inflowing water to be treated is connected to the lower injection pipe inserted vertically in the floc floating separation tank. A pressurization type downward injection type multi-stage ozone contact tank characterized in that a flocculant injection port is provided in the middle of the output pipe so that soluble organic molecules are aggregated and floated and separated as a floc ,
A pressurized vortex pump is provided in the front part of the floc floating separation tank, and a rapid compression valve for adjusting the pressure in the pipe is provided in the middle of the output pipe of the pressurized vortex pump, and the other end of the output pipe is supplied with water. By connecting to the output pipe of the pump, water containing fine bubbles of air or ozone gas is injected into the water to be treated, and at the same time, the flocculant is injected from the inlet of the flocculant to flow into the floc floating separation tank as a multiphase flow. A pressurization type downward injection type multi-stage ozone contact tank characterized in that a micro floc is formed and floated and separated.
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