JP4132549B2

JP4132549B2 - Method and apparatus for separating and decomposing volatile organic compounds in treated water

Info

Publication number: JP4132549B2
Application number: JP2000058762A
Authority: JP
Inventors: 三智男三浦; 慶明三保
Original assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Current assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2020-03-03
Also published as: JP2001246365A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下水又は産業廃水等の処理水にトリクロロエチレン又はテトラクロロエチレン等のような揮発性有機化合物が含まれている場合に、この揮発性有機化合物を、処理水から分離したのち分解処理するための方法とその装置とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地下水又は産業廃水等の水処理に際して、これに含まれているトリクロロエチレン又はテトラクロロエチレン等のような揮発性有機化合物を、前記処理水から分離したのち分解処理するには、この処理水に対して空気等の気体を吹き込むというバブリング（曝気）を行い、処理水中における揮発性有機化合物を、この処理水に吹き込んだ気体中に揮発させることにより、処理水から分離し、次いで、この揮発性有機化合物を含む気体を、紫外線の照射等による分解装置に導いて、前記揮発性有機化合物を分解するという方法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このバブリング方法においては、揮発性有機化合物の処理水からの分離率を高くすることのために、処理水に対して吹き込むバブリング気体の量を多くしなければならず、多量の気体を取り扱うために、装置全体の大型化を避けることができないばかりか、空気を圧送するブロワーの大型化による騒音及び消費電力の増大を招来するという問題がある。
【０００４】
その上、バブリング方法は処理水からは多量の気体が排出されるにかかわらず、この排出気体に含まれる揮発性有機化合物は極く微量であるから、この多量の排気気体中の揮発性有機化合物を分解処理することに、大きな装置と多大のランニングコストとが必要であるという問題もある。
【０００５】
本発明は、これらの問題を解消した揮発性有機化合物の分離・分解処理方法とその装置とを提供することを技術的課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明の請求項１の方法は、
「分離用容器内に入れた処理水に対し、超音波発信振動部による超音波を照射して、処理水中の揮発性有機化合物を処理水より揮発し、この揮発した揮発性有機化合物を、前記分離用容器外に抽気して、当該揮発性有機化合物が溶解する不揮発性液体に接触し、次いで、この不揮発性液体を、分解用容器内でこれに超音波発信振動部による超音波の照射にてキャビテーションを発生したのち、前記分離用容器から抽気される揮発性有機化合物の溶解に戻すことを特徴とする。」
ものである。
【０００７】
また、請求項２の方法は、
「分離用容器内に入れた処理水に対し、気体を吹き込むことに加えて、超音波発信振動部による超音波を照射して、処理水中の揮発性有機化合物を処理水より揮発し、この揮発した揮発性有機化合物を、前記処理水に吹き込んだ気体と一緒に前記分離用容器外に抽気して、当該揮発性有機化合物が溶解する不揮発性液体に接触し、次いで、この不揮発性液体を、分解用容器内でこれに超音波発信振動部による超音波の照射にてキャビテーションを発生したのち、前記分離用容器から抽気される揮発性有機化合物の溶解に戻す一方、前記分解用容器から排出される気体を、前記分離用容器内の処理水に対する気体の吹き込みに戻すことを特徴とする。」
ものである。
【０００８】
【発明の作用・効果】
請求項１のように、分離用容器内に入れた処理水に対し、超音波発信振動部による超音波を照射することにより、処理水の液面に、処理水が激しくミスト状に霧化する現象、及び／又は、脱気現象等が発生して、処理水に含まれている沸点が水とは異なる揮発性有機化合物は、処理水からその上方の気相中に揮発することになる。
【０００９】
そして、この揮発した揮発性有機化合物を、前記分離用容器外に抽気して、これを、これが溶解する不揮発性液体に接触することにより、前記分離用容器からの揮発性有機化合物は、前記不揮発性液体に高い濃度に溶解することになる。
【００１０】
そこで、この不揮発性液体を分解用容器内に導き、この不揮発性液体に、分解用容器内で超音波発信振動部による超音波の照射にてキャビテーションを発生することにより、前記不揮発性液体に溶解している揮発性有機化合物は、前記キャビテーションにおいて発生した気泡が潰れ消滅するときの高温・高圧状態の反応場で分解処理される一方、このようにして揮発性有機化合物を分解処理した不揮発性液体は、前記分離用容器から抽気される揮発性有機化合物を溶解することに繰り返して使用されるのであり、これにより、処理水に含まれている揮発性有機化合物を処理水から分離したのち分解処理することを確実に行うことができるのである。
【００１１】
また、請求項２のように、前記分離用容器内において処理水中の揮発性有機化合物を、超音波の照射によって処理水から分離することに、前記分離用容器内の処理水に対して気体を吹き込むというバブリング方法に併用することにより、処理水からの揮発性有機溶剤の分離を、超音波の照射と気体のバブリングとで相乗的に行うことかできるから、この揮発性有機化合物の分離をバブリングのみで行う場合よりも、処理水に対して吹き込むバブリング用気体の量を、揮発性有機化合物の処理水からの分離率を高い値に保持した状態のともで、従来とは比較にならない程少なくすることができるのである。
【００１２】
従って、本発明の請求項１〜４の記載によると、処理水からの揮発性有機化合物の分離・分解処理に際して、空気等の気体を使用することを無くすることができるか、或いは、空気等の気体の使用量を大幅に少なくできることに加えて、処理水から分離した揮発性有機化合物の分解処理を、これを溶解した不揮発性液体に超音波の照射にてキャビテーションを発生することで高い効率で行うことができるから、装置全体の小型化、及び騒音の低減、並びに消費電力の低減を図ることができる効果を有する。
【００１３】
特に、請求項２のように、分離用容器内の処理水に対するバブリングに使用した気体を、再び、前記処理水に対するバブリングに繰り返して使用することにより、新規に使用する気体の使用量を節減できて、ランニングコストをより低減できると共に、大気中への気体の放出を少なくして、低公害を達成できるのである。
【００１４】
また、請求項５に記載したように、前記不揮発性液体に対する冷却手段を設けて、前記不揮発性液体の温度を下げることにより、この不揮発性液体への揮発性有機化合物の溶解度が高くなることに加えて、前記分解用容器内においてキャビテーションによる揮発性有機化合物の分解が促進されることから、分解用容器における揮発性有機化合物の分解処理の性能をより向上できて、前記した効果を更に助長できるのである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、第１の実施の形態を示す。
【００１７】
この図において、符号１は、密閉型の分離用容器を示し、この分離用容器１内には、トリクロロエチレン又はテトラクロロエチレン等のような揮発性有機化合物を含む処理水２が、処理水供給管路３から供給され、この処理水２の液面２ａは、当該液面２ａに対して設けた液面計４にて、前記分離用容器１からの排出ポンプ５付き排出管路６中に設けた排出弁７を開閉制御することにより、常時、略一定の高さを保つように構成されている。
【００１８】
前記分離用容器１の底面には、超音波発信振動部８が、当該超音波発信振動部８からの超音波を分離用容器１内における処理水２の液相から液面２ａに向かう方向に照射するように装着されている。
【００１９】
また、前記容器１内の底部には、バブリング用気体供給管路１０から送られて来る気体を、前記処理水２中に吹き込むためのノズル９が設けられている。なお、このバブリング用気体としては、空気を使用することができる他、アルゴン又は窒素等の不活性ガス及び酸素ガス等の活性ガスが使用できる。
【００２０】
この構成において、本発明者達は、前記容器１の内に、当初４ｐｐｍのトリクロロエチレンを含む処理水２の４０ｃｃを入れ、この処理水２に対して、２０ワットの超音波発信振動子６にて２．４ＭＨｚの超音波を照射し、各処理時間ごとにおけるトリクロロエチレン濃度を測定する実験を行った結果は、表１の通りであった。
【００２１】
【表１】

【００２２】
また、本発明者達は、前記容器１の内に、当初１００ｐｐｍのトリクロロエチレンを含む処理水の２３５ｃｃを入れ、この処理水２に対して、ノズル９から窒素ガスを、従来のバブリング方法と略同様に毎分約１．５リットルの多量に吹き込む場合と、前記処理水２に対して２０ワットの超音波発信振動子８にて２．４ＭＨｚの高周波の超音波を照射する場合と、処理水２に対して窒素ガスを前記よりも少量の毎分０．２５リットルだけ吹き込みながら２０ワットの超音波発信振動子６にて２．４ＭＨｚの高周波の超音波を照射する場合との三つの場合について、適宜処理時間ごとにおけるトリクロロエチレンの残量（％）を測定する実験を行う結果は、表２の通りであった。
【００２３】
【表２】

【００２４】
これらの表から明らかなように、処理水に対して超音波を照射することにより、この処理水に含まれているトリクロロエチレンを、確実に分離することができるのであり、特に、処理水に対してバブリングを行う場合に、これに超音波の照射を併用することにより、処理水に際して吹き込むバブリング用気体の量を、従来のバブリング方法のみによる場合の約１／６に少なくしても、トリクロロエチレンを、従来よりも高い率で確実に分離することができるのであった。
【００２５】
このように、容器１内における処理水２からその液面２ａより上方の気相中に揮発した揮発性有機化合物は、前記容器１の上部に接続した排気管路１１より水封式の吸引ポンプ１２にて分離用容器１外に抽気されて、密閉型の分解用容器１３内に送られる。
【００２６】
この分解用容器１３内には、トリクロロエチレン等の揮発性有機化合物が溶解する例えば水、又はエチレングリコール水溶液等の不揮発性液体１４が入れられ、この不揮発性液体１４は、分解用容器１３の底から循環ポンプ１５を備えた循環管路１６を介して前記水封式の吸引ポンプ１２に、その水封用の水として吸引されたのち、再び、前記分解用容器１３に戻る循環を行うように構成されている。
【００２７】
これにより、前記分離用容器１から排気管路１１を介して抽気される揮発性有機化合物は、前記水封式の吸引ポンプ１２において、この吸引ポンプ１２と前記分解用容器１３内との間を循環する不揮発性液体１４に接触して、これに溶解される。
【００２８】
なお、前記不揮発性液体とは、水を含み、その揮発性が水程度以下の化学的に安定な溶液、又は、水溶液を意味する。
【００２９】
このようにして、分離用容器１から抽気される揮発性有機化合物を溶解した不揮発性液体１４に、前記分解用容器１３内において、その底面に設けた超音波発信振動部１７から例えば２００ＫＨｚの周波数の超音波を照射することによりキャビテーションを発生する。
【００３０】
前記分解用容器１３内の不揮発性液体１４は、このキャビテーションにて、気泡が発生することと、この気泡が潰れ消滅することとを激しく繰り返すことにより、この不揮発性液体１４に溶解している揮発性有機化合物を、前記キャビテーションにおいて発生した気泡が潰れ消滅するときの高温・高圧状態の反応場で水、炭酸ガス及び塩酸等のような最終分解化合物に分解処理することができるのである。
【００３１】
前記分離用容器１内での処理水２からの揮発性有機化合物の分離に際して前記処理水２に吹き込んだバブリング用気体は、分離用容器１内で処理水から分離した揮発性有機化合物と一緒に吸引ポンプ１２にて前記分解用容器１３内に送られたのち、この分解用容器１３の上部に設けた気液分離部１３ａから排出されるのであるが、この分解用容器１３から排出される気体の一部又は全部を、ガス循環管路１８を介して前記バブリング用気体供給管路１０に送って、前記分離用容器１内にノズル９からの吹き込むバブリング用気体に再利用するように構成する。
【００３２】
これにより、気体を繰り返して使用することができるから、新規に使用する気体の使用量を節減できて、ランニングコストをより低減できると共に、大気中への気体の放出を少なくできる。
【００３３】
なお、前記ガス循環管路１８中には、紫外線による分解又は活性炭の吸着等による従来公知の揮発性有機化合物除去装置１９を設けて、ここで揮発性有機化合物を除去したのち、分解用容器１３から排出される気体の一部又は全部を、前記分用容器１内に吹き込むバブリング用気体に使用し、残りを大気中に放出するように構成しても良い。
【００３４】
また、前記分解用容器１３から吸引ポンプ１２への揮発性液体の循環管路１６中等に冷却器２０を設けて、前記不揮発性液体１４の温度を下げることにより、この不揮発性液体１４への揮発性有機化合物の溶解度が高くなることに加えて、前記分解用容器１３内においてキャビテーションによる揮発性有機化合物の分解が促進されるから、分解用容器１３における揮発性有機化合物の分解処理の性能をより向上することができる。
【００３５】
ところで、前記分離用容器１内へのバブリング用気体としては、空気を使用することができる他、アルゴンガス又は窒素ガス等の不活性ガス、及び酸素ガス等の活性ガスが使用できるが、窒素ガス及び窒素ガスを含む気体を使用する場合、水と窒素ガスとの反応により硝酸又は亜硝酸ができることになるから、この場合には、窒素ガスをこれを含む気体の使用を避けることが好ましい。
【００３６】
次に、図２は、第２の実施の形態を示す。
【００３７】
この第２の実施の形態は、分離用容器１から抽気される揮発性有機化合物と不揮発性液体との接触を、前記第１の実施の形態のように、分解用容器１３外の吸引ポンプ１２にて行うことに代えて、分解用容器１３内において行うように構成したものである。
【００３８】
すなわち、分解用容器１３内の上部に、ラシヒリングの充填層等の気液接触部２１を設け、前記分離用容器１から排気管路１１を介して排気ブロワー２２にて、場合によっては空気管２４から導入する若干量の大気空気と一緒に気体を抽気し、この気体を、前記気液接触部２１を下から上向きに通過する一方、前記分解用容器１３内の不揮発性液体１４を、前記気液接触部２１の上部にノズル２３より散布することにより、前記気液接触部２１において、分離用容器１から抽気される揮発性有機化合物を不揮発性液体に接触するように構成したものであり、気液接触部２１において気液が接触することにより、揮発性有機化合物を不揮発性液体に溶解することができると同時に、不揮発性液体の温度の上昇を防ぐことができる。
【００３９】
この場合において、前記空気管２４から若干量の大気空気を導入することにより、不揮発性液体の温度の上昇をより防ぐことができる。ここに導入する大気空気は、分離用容器１内に導入するように構成しても良い。
【００４０】
また、分離用容器１から抽気される揮発性有機化合物を不揮発性液体に接触するには、前記以外の形式の従来公知の気液接触手段を採用しても良いことはいうまでもない。
【００４１】
なお、前記した実施の形態は、前記分離用容器１における底面に、超音波発信振動部８を、当該超音波発信振動部８からの超音波を分離用容器１内における処理水２の液相から液面２ａに向かう方向に照射するように装着した場合であったが、本発明は、これに限らず、図３に示すように、分離用容器１内、超音波発信振動部８を、容器１内の処理水２中に浸漬するように挿入することにより、この超音波発信振動部８からの超音波を処理水２に対して直接的に照射するするように構成しても良いのである。
【００４２】
また、前記した実施の形態は、前記分解用容器１３の底面に、超音波発信振動部１７を装着することによって、不揮発性液体１４にキャビテーションを発生する場合であったが、これに代えて、図４に示すように、前記分解用容器１３内に超音波発信振動部１７を挿入することによって、不揮発性液体１４にキャビテーションを発生するように構成してもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す図である。
【図３】分離用容器の変形例を示す図である。
【図４】分解用容器の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１分離用容器
２処理水
３処理水供給管路
９超音波発信振動部
１０バブリング用気体供給管路
１１排気管路
１２水封式の吸引ポンプ
１３分解用容器
１４不揮発性液体
１６循環管路
１７超音波発信振動部
１８ガス循環管路
１９揮発性有機化合物除去装置
２０冷却器
２１気液接触部
２２排気ブロワー
２３ノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a method for decomposing a volatile organic compound after separating the volatile organic compound from the treated water when the treated water such as groundwater or industrial wastewater contains trichlorethylene or tetrachlorethylene. It relates to a method and its apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when water treatment such as groundwater or industrial wastewater is performed, a volatile organic compound such as trichlorethylene or tetrachloroethylene contained therein is separated from the treated water and then decomposed. Bubbling (aeration) is performed by blowing a gas such as air, and the volatile organic compound in the treated water is separated from the treated water by volatilizing the volatile organic compound in the treated water. A method of decomposing the volatile organic compound by introducing a gas containing gas to a decomposition apparatus by irradiation of ultraviolet rays or the like is employed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this bubbling method, in order to increase the separation rate of volatile organic compounds from the treated water, the amount of bubbling gas blown into the treated water must be increased, and a large amount of gas is handled. For this reason, there is a problem that not only an increase in the size of the entire apparatus cannot be avoided, but also an increase in noise and power consumption due to an increase in the size of a blower that pumps air.
[0004]
In addition, even though a large amount of gas is discharged from the treated water in the bubbling method, the amount of volatile organic compounds contained in this exhaust gas is very small. There is also a problem that a large apparatus and a great running cost are necessary for the decomposition processing.
[0005]
It is a technical object of the present invention to provide a volatile organic compound separation / decomposition treatment method and apparatus for solving these problems.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this technical problem, the method of claim 1 of the present invention comprises:
“The treated water put in the separation vessel is irradiated with ultrasonic waves from an ultrasonic transmission vibration unit, and the volatile organic compound in the treated water is volatilized from the treated water. Bleeding out of the separation container and contacting the non-volatile liquid in which the volatile organic compound is dissolved, and then the non-volatile liquid is subjected to ultrasonic irradiation by the ultrasonic transmission vibration unit in the decomposition container. Then, after cavitation is generated, the volatile organic compound extracted from the separation container is returned to dissolution. "
Is.
[0007]
Further, the method of claim 2 comprises:
“In addition to injecting gas into the treated water in the separation vessel, the ultrasonic wave generated by the ultrasonic transmission vibration unit is irradiated to volatilize the volatile organic compounds in the treated water from the treated water. The volatile organic compound is extracted out of the separation container together with the gas blown into the treated water, and contacted with a nonvolatile liquid in which the volatile organic compound is dissolved. After cavitation occurs in the decomposition container by irradiating with ultrasonic waves from the ultrasonic transmission vibration unit, the volatile organic compound extracted from the separation container is returned to dissolution, while being discharged from the decomposition container. The gas is returned to the blowing of the gas into the treated water in the separation container. ”
Is.
[0008]
[Operation and effect of the invention]
As in claim 1, by irradiating the treated water put in the separation container with ultrasonic waves generated by the ultrasonic transmission vibration unit, the treated water is vigorously atomized in a mist form on the surface of the treated water. When a phenomenon and / or a deaeration phenomenon occur, a volatile organic compound having a boiling point different from that of water contained in the treated water is volatilized from the treated water into the gas phase above the treated water.
[0009]
Then, the volatilized volatile organic compound is extracted outside the separation container, and the volatile organic compound from the separation container is brought into contact with the nonvolatile liquid in which the volatile organic compound is dissolved. It dissolves in a high concentration in the ionic liquid.
[0010]
Therefore, this non-volatile liquid is introduced into the decomposition container, and the non-volatile liquid is dissolved in the non-volatile liquid by generating cavitation by irradiating the ultrasonic wave by the ultrasonic transmission vibration unit in the decomposition container. The volatile organic compound is decomposed in a reaction field in a high temperature and high pressure state when bubbles generated in the cavitation are crushed and extinguished, and the volatile organic compound is decomposed in this manner. Is repeatedly used to dissolve the volatile organic compound extracted from the separation container, whereby the volatile organic compound contained in the treated water is separated from the treated water and then decomposed. It can be done reliably.
[0011]
Further, as in claim 2, in separating the volatile organic compound in the treated water from the treated water by irradiating ultrasonic waves in the separating container, a gas is supplied to the treated water in the separating container. When used in combination with the bubbling method of blowing, separation of volatile organic solvents from treated water can be performed synergistically by ultrasonic irradiation and gas bubbling. Compared to the conventional method, the amount of the bubbling gas blown into the treated water is less than that of the conventional case, with the separation rate of the volatile organic compound from the treated water being kept at a high value. It can be done.
[0012]
Therefore, according to the first to fourth aspects of the present invention, it is possible to eliminate the use of a gas such as air in the separation / decomposition treatment of the volatile organic compound from the treated water, or air or the like. In addition to greatly reducing the amount of gas used, the decomposition of volatile organic compounds separated from the treated water is highly efficient by generating cavitation by irradiating the non-volatile liquid in which it is dissolved with ultrasonic waves. Therefore, it is possible to reduce the size of the entire apparatus, reduce noise, and reduce power consumption.
[0013]
In particular, as described in claim 2, the gas used for bubbling the treated water in the separation container can be used again for bubbling the treated water again, thereby reducing the amount of newly used gas. As a result, the running cost can be further reduced, and the emission of gas into the atmosphere can be reduced to achieve low pollution.
[0014]
Further, as described in claim 5, by providing a cooling means for the nonvolatile liquid and lowering the temperature of the nonvolatile liquid, the solubility of the volatile organic compound in the nonvolatile liquid is increased. In addition, since the decomposition of the volatile organic compound by cavitation is promoted in the decomposition container, the performance of the decomposition treatment of the volatile organic compound in the decomposition container can be further improved, and the above-described effects can be further promoted. It is.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 shows a first embodiment.
[0017]
In this figure, reference numeral 1 denotes a closed type separation container. In this separation container 1, treated water 2 containing a volatile organic compound such as trichlorethylene or tetrachloroethylene is treated water supply line 3. The liquid level 2a of the treated water 2 is discharged from the separation container 1 into the discharge pipe 6 with the discharge pump 5 by the liquid level gauge 4 provided for the liquid level 2a. By controlling the opening and closing of the valve 7, it is configured to always maintain a substantially constant height.
[0018]
On the bottom surface of the separation container 1, the ultrasonic transmission vibration unit 8 transmits the ultrasonic waves from the ultrasonic transmission vibration unit 8 in the direction from the liquid phase of the treated water 2 in the separation container 1 toward the liquid surface 2 a. It is mounted to irradiate.
[0019]
Further, a nozzle 9 for blowing the gas sent from the bubbling gas supply pipe 10 into the treated water 2 is provided at the bottom of the container 1. As the bubbling gas, air can be used, and an inert gas such as argon or nitrogen and an active gas such as oxygen gas can be used.
[0020]
In this configuration, the present inventors put 40 cc of treated water 2 initially containing 4 ppm of trichlorethylene into the container 1, and with respect to the treated water 2, an ultrasonic transmission vibrator 6 of 20 watts is used. Table 1 shows the results of experiments in which 2.4 MHz ultrasonic waves were applied and the trichlorethylene concentration was measured for each treatment time.
[0021]
[Table 1]

[0022]
In addition, the present inventors put 235 cc of treated water containing 100 ppm of trichlorethylene in the container 1 at first, and nitrogen gas from the nozzle 9 to this treated water 2 is substantially the same as the conventional bubbling method. When a large amount of about 1.5 liters per minute is blown in, a case where a high frequency ultrasonic wave of 2.4 MHz is irradiated to the treated water 2 by a 20 watt ultrasonic transmission vibrator 8, and a treated water 2 With respect to three cases of irradiating a 2.4 MHz high frequency ultrasonic wave with a 20 watt ultrasonic transmission vibrator 6 while blowing nitrogen gas at a rate smaller than the above by 0.25 liter per minute, Table 2 shows the results of experiments for measuring the remaining amount (%) of trichlorethylene at appropriate treatment times.
[0023]
[Table 2]

[0024]
As is apparent from these tables, the trichlorethylene contained in the treated water can be reliably separated by irradiating the treated water with ultrasonic waves. When performing bubbling, by using ultrasonic irradiation in combination with this, even if the amount of bubbling gas blown in the treated water is reduced to about 1/6 that in the case of only the conventional bubbling method, trichlorethylene is obtained. It was possible to reliably separate at a higher rate than before.
[0025]
Thus, the volatile organic compound volatilized from the treated water 2 in the container 1 into the gas phase above the liquid surface 2a is supplied from the exhaust pipe 11 connected to the upper part of the container 1 to a water-sealed suction pump. At 12, the air is extracted out of the separation container 1 and sent into the sealed decomposition container 13.
[0026]
In the decomposition container 13, for example, water or a non-volatile liquid 14 such as an ethylene glycol aqueous solution in which a volatile organic compound such as trichlorethylene dissolves is placed. The non-volatile liquid 14 is introduced from the bottom of the decomposition container 13. A configuration is adopted in which the water-sealed suction pump 12 is sucked as water-sealing water through a circulation line 16 provided with a circulation pump 15 and then circulated back to the decomposition vessel 13 again. Has been.
[0027]
As a result, the volatile organic compound extracted from the separation container 1 via the exhaust pipe line 11 passes between the suction pump 12 and the decomposition container 13 in the water-sealed suction pump 12. It contacts and dissolves in the circulating non-volatile liquid 14.
[0028]
The non-volatile liquid means a chemically stable solution or an aqueous solution containing water and having a volatility equal to or lower than that of water.
[0029]
Thus, the non-volatile liquid 14 in which the volatile organic compound extracted from the separation container 1 is dissolved in the decomposition container 13 from the ultrasonic transmission vibration unit 17 provided on the bottom surface thereof, for example, at a frequency of 200 KHz. Cavitation is generated by irradiating the ultrasonic wave.
[0030]
The non-volatile liquid 14 in the decomposition container 13 is volatilized in the non-volatile liquid 14 by vigorously repeating the generation of bubbles and the collapse and extinction of the bubbles in the cavitation. The organic organic compound can be decomposed into a final decomposition compound such as water, carbon dioxide gas and hydrochloric acid in a reaction field at a high temperature and high pressure when bubbles generated in the cavitation are crushed and disappear.
[0031]
The bubbling gas blown into the treated water 2 during separation of the volatile organic compound from the treated water 2 in the separation container 1 is combined with the volatile organic compound separated from the treated water in the separation container 1. After being sent into the decomposition container 13 by the suction pump 12, the gas is discharged from the gas-liquid separation part 13 a provided on the upper part of the decomposition container 13. The gas discharged from the decomposition container 13 A part or all of the gas is sent to the bubbling gas supply pipe 10 through the gas circulation pipe 18 and reused for the bubbling gas blown from the nozzle 9 into the separation container 1. .
[0032]
Thereby, since gas can be used repeatedly, the usage-amount of the gas used newly can be reduced, running cost can be reduced more, and discharge | release of the gas to air | atmosphere can be lessened.
[0033]
The gas circulation pipe 18 is provided with a conventionally known volatile organic compound removing device 19 by decomposition by ultraviolet rays or adsorption of activated carbon, and after removing the volatile organic compounds, the decomposition vessel 13 is removed. A part or all of the gas discharged from the gas may be used as the bubbling gas blown into the dispensing container 1 and the rest may be discharged into the atmosphere.
[0034]
Further, by providing a cooler 20 in the circulation line 16 of the volatile liquid from the decomposition container 13 to the suction pump 12 or the like to lower the temperature of the nonvolatile liquid 14, the volatilization to the nonvolatile liquid 14 is performed. In addition to the increased solubility of the volatile organic compound, the decomposition of the volatile organic compound by cavitation is promoted in the decomposition vessel 13, so that the performance of the decomposition treatment of the volatile organic compound in the decomposition vessel 13 is further improved. Can be improved.
[0035]
By the way, as the gas for bubbling into the separation container 1, in addition to air, inert gas such as argon gas or nitrogen gas and active gas such as oxygen gas can be used. When a gas containing nitrogen gas is used, nitric acid or nitrous acid is formed by the reaction of water and nitrogen gas. In this case, it is preferable to avoid the use of a gas containing nitrogen gas.
[0036]
Next, FIG. 2 shows a second embodiment.
[0037]
In the second embodiment, the contact between the volatile organic compound extracted from the separation container 1 and the non-volatile liquid is, as in the first embodiment, a suction pump 12 outside the decomposition container 13. It replaces with performing by and is comprised so that it may carry out in the container 13 for decomposition | disassembly.
[0038]
That is, a gas-liquid contact portion 21 such as a Raschig's packed bed is provided in the upper part of the decomposition container 13, and the separation container 1 is connected to the exhaust blower 22 through the exhaust pipe 11, and in some cases, the air pipe 24. A gas is extracted together with a small amount of atmospheric air introduced from above, and this gas passes through the gas-liquid contact portion 21 upward from the bottom, while the non-volatile liquid 14 in the decomposition container 13 is allowed to pass through the gas. The volatile organic compound extracted from the separation container 1 is configured to come into contact with the non-volatile liquid in the gas-liquid contact portion 21 by being sprayed from the nozzle 23 on the liquid contact portion 21. By contacting the gas-liquid in the gas-liquid contact portion 21, the volatile organic compound can be dissolved in the nonvolatile liquid, and at the same time, the temperature of the nonvolatile liquid can be prevented from rising.
[0039]
In this case, by introducing a small amount of atmospheric air from the air pipe 24, it is possible to further prevent the temperature of the nonvolatile liquid from rising. The atmospheric air introduced here may be configured to be introduced into the separation container 1.
[0040]
Needless to say, in order to contact the volatile organic compound extracted from the separation container 1 with the non-volatile liquid, a conventionally known gas-liquid contact means other than the above may be employed.
[0041]
In the above-described embodiment, the ultrasonic transmission vibration unit 8 is disposed on the bottom surface of the separation container 1, and the ultrasonic wave from the ultrasonic transmission vibration unit 8 is applied to the liquid phase of the treated water 2 in the separation container 1. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 3, the ultrasonic transmission vibration unit 8 is provided in the separation container 1 as shown in FIG. Since it inserts so that it may be immersed in the treated water 2 in the container 1, you may comprise so that the ultrasonic wave from this ultrasonic transmission vibration part 8 may be directly irradiated with respect to the treated water 2. FIG. is there.
[0042]
Further, the above-described embodiment is a case where cavitation is generated in the non-volatile liquid 14 by attaching the ultrasonic transmission vibration unit 17 to the bottom surface of the decomposition container 13. As shown in FIG. 4, it is a matter of course that cavitation may be generated in the non-volatile liquid 14 by inserting the ultrasonic wave transmission vibration part 17 into the decomposition container 13.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a modified example of the separation container.
FIG. 4 is a view showing a modified example of the decomposition container.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Separation container 2 Treated water 3 Treated water supply line 9 Ultrasonic transmission vibration part 10 Bubbling gas supply line 11 Exhaust line 12 Water-sealed suction pump 13 Decomposition container 14 Non-volatile liquid 16 Circulation line 17 Ultrasonic transmission vibration part 18 Gas circulation line 19 Volatile organic compound removal device 20 Cooler 21 Gas-liquid contact part 22 Exhaust blower 23 Nozzle

Claims

The treated water put in the separation vessel is irradiated with ultrasonic waves from the ultrasonic transmission vibration unit, and the volatile organic compound in the treated water is volatilized from the treated water, and the volatilized volatile organic compound is separated from the treated water. Bleeding out of the container for use and contacting the non-volatile liquid in which the volatile organic compound dissolves, and then the non-volatile liquid is applied to the inside of the decomposition container by ultrasonic irradiation by an ultrasonic transmission vibration unit. A method for separating and decomposing volatile organic compounds in the treated water, wherein the volatile organic compounds extracted from the separation container are returned to dissolution after cavitation is generated.

In addition to blowing gas to the treated water put in the separation container, the ultrasonic wave generated by the ultrasonic transmission vibration unit was irradiated to evaporate the volatile organic compounds in the treated water from the treated water. A volatile organic compound is extracted out of the separation container together with a gas blown into the treated water, and then contacted with a nonvolatile liquid in which the volatile organic compound is dissolved. Then, the nonvolatile liquid is decomposed. After cavitation is generated by irradiating the ultrasonic wave in the container for ultrasonic waves with the ultrasonic wave transmission vibration unit, the volatile organic compound extracted from the separation container is returned to dissolution and discharged from the decomposition container. A method for separating and decomposing volatile organic compounds in treated water, wherein the gas is returned to blowing of gas into treated water in the separation vessel.

A separation container containing treated water, an ultrasonic transmission vibration unit that volatilizes a volatile organic compound in the treated water by irradiating the treated water in the separated container with ultrasonic waves, and the separation container A gas-liquid mixing means for contacting a volatile organic compound extracted from the upper part of the gas with a non-volatile liquid for dissolving the volatile organic compound, a decomposition container for receiving the non-volatile liquid from the gas-liquid mixing means, and a non-volatile in the decomposition container Means for returning the ionic liquid to the gas-liquid mixing means, and further, the decomposition container is provided with an ultrasonic transmission vibration section for generating cavitation by irradiating the non-volatile liquid in the decomposition container with ultrasonic waves. An apparatus for separating and decomposing volatile organic compounds in treated water.

A separation container for containing treated water, a means for blowing gas into the treated water in the separation container, and an ultrasonic transmission vibrator for volatilizing a volatile organic compound in the treated water by irradiating ultrasonic waves A gas-liquid mixing means for contacting a volatile organic compound extracted together with a gas blown into the treated water from the upper part of the separation container, and a non-volatile liquid from the gas-liquid mixing means. A decomposition container for receiving the liquid, a means for returning the non-volatile liquid in the decomposition container to the gas-liquid mixing means, and a gas exhausted from the decomposition container into the treated water in the separation container Means for returning to the means, and further, the decomposition container is provided with an ultrasonic transmission vibration part for generating cavitation by irradiating the non-volatile liquid in the decomposition container with ultrasonic waves. VOCs separation and decomposition processing apparatus in the treated water that.

5. The apparatus for separating and decomposing volatile organic compounds in treated water according to claim 3 or 4, wherein a cooling means for the non-volatile liquid is provided.