JP4371602B2 - 促進酸化処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、産業排水や生活排水等の被処理水の汚染が進行するにつれて、水環境汚染が社会問題になっている。特に、上水用の水源である河川の上流域では、農薬、ダイオキシン類、環境ホルモン等の難分解性の汚染物質が微量含まれていることが指摘されており、また、河川の下流域では、更に有機塩素系の洗剤、農薬、合成洗剤、染料等の化学物質により汚染されていることが指摘されている。また、産業廃棄物および生活廃棄物の埋め立て地から流出する侵出水による水環境汚染は、きわめて深刻な状況となっている。
【０００３】
このような水環境汚染を背景に、活性炭による処理、膜処理、オゾン処理、紫外線処理、生物学的な処理等の水環境保全技術により、原水や廃水等といった浄化が必要とされる被処理水の浄化処理が行われている。
【０００４】
このような水環境保全技術のうち、オゾン、紫外線、および過酸化水素のそれぞれを組み合わせた促進酸化技術（ＡＯＰ;Advanced Oxidation Process）が注目されている。
【０００５】
図５は、被処理水を促進酸化技術により浄化処理（促進酸化処理）する、従来の促進酸化処理装置を示す構成図である。
【０００６】
促進酸化処理装置は、原水取り込みポンプ２２と、原水取り込みポンプ２２に過酸化水素貯蔵槽４を介して接続されたオゾン処理槽２３と、オゾン処理槽２３に取り付けられたオゾン発生装置１２とを備えている。オゾン処理槽２３には紫外線照射槽２４を介して貯水槽２５が接続され、貯水槽２５には排オゾン処理装置１３が取り付けられている。
【０００７】
被処理水は、原水取り込みポンプ２２によりオゾン処理槽２３に送られる。このとき、オゾン処理槽２３に送られる被処理水には、過酸化水素貯蔵槽４から過酸化水素が注入される。オゾン処理槽２３に送られた被処理水は、オゾン発生装置１２によりオゾンが注入される。これにより、オゾンと過酸化水素が反応してＯＨラジカルが生成される。ＯＨラジカルはオゾンよりも酸化力が強いので、オゾン単独では処理ができない難分解物質もＯＨラジカルにより分解される。被処理水は、オゾン処理槽２３から紫外線照射槽２４に送られ、紫外線が照射される。これにより、被処理水は、紫外線により直接光分解されるとともに、ＯＨラジカルによる酸化が促進されて、難分解物質の分解効率をさらに向上させることができる。紫外線照射槽２４で浄化処理された被処理水中に含まれるオゾン化ガスは、排オゾン処理装置１３に送られて分解排気される。また、紫外線照射槽２４で浄化処理された被処理水は、他の処理槽に送られたり、放流される。
【０００８】
このような、オゾン、紫外線、および過酸化水素のそれぞれを組み合わせた促進酸化処理を行えば、難分解物質の分解効率、脱色、脱臭、殺菌作用の向上を図ることができ、さらには、二次廃棄物を生じさせない浄化処理を行うことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、被処理水は、促進酸化処理により効果的に浄化されている。
【００１０】
しかしながら、被処理水にオゾンが十分に注入されていない場合には、難分解物質の分解効率が悪くなるということが考えられる。
【００１１】
また、被処理水中に含まれる難分解物質量は変動し、また、被処理水の濁度等により被処理水の紫外線透過率は増減するので、オゾン注入量や紫外線照射量は、被処理水の状態に応じて最適に設定されているとは限らない。従って、処理される被処理水の状態によっては、促進酸化処理であっても、被処理水中に含まれる難分解物質の分解が不十分となることも考えられる。
【００１２】
また、浄化処理がされた被処理水中に含まれるオゾン化ガスは、排オゾン処理装置１３に送られて分解排気されるが、排オゾン処理装置１３の電力消費量も多いので、総合的にはエネルギー効率が悪くなるということも考えられる。
【００１３】
さらに、排オゾン処理装置１３を設置するため促進酸化処理装置が大型化することも考えられる。
【００１４】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、浄化処理される被処理水の状態に応じて、被処理水への適切なオゾン注入量および紫外線照射量を確保して、被処理水中に含まれる有機物の分解効率を向上させるとともに、装置を小型化することができる促進酸化処理装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、直列に連結された複数の酸化処理ユニットを備え、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化水処置装置において、各酸化処理ユニットは、相互に区画された、オゾン散布装置が設置されたオゾン散布領域と、紫外線照射装置が設置され、当該酸化処理ユニットのオゾン散布装置によってオゾンが散布された被処理水に紫外線を照射し、これによりオゾン散布装置によってオゾンが散布された被処理水中の溶存オゾンに紫外線を照射して酸化分解効果をもつヒドロラジカルを生成する紫外線照射領域とを有し、１段目の酸化処理ユニットの入り口に、当該酸化処理ユニットに供給される被処理水の光透過率を検出する光透過率検出計をさらに備え、光透過率検出計の検出値に基づいて、各酸化処理ユニットのオゾン散布装置および紫外線照射装置を制御装置により制御し、被処理水の光透過率が低下した場合は、オゾン散布装置からのオゾン散布量を増加させ、かつ紫外線照射装置の紫外線光出力を増加させ、被処理水の光透過率が増加した場合は、オゾン散布装置からのオゾン散布量を減少させ、かつ紫外線照射装置の紫外線光出力を低下させることを特徴とする促進酸化処理装置である。
【００１６】
本発明によれば、被処理水の状態に応じて、所望段数の酸化処理ユニットを相互に連結して、被処理水の浄化処理を行うことができる。
【００１７】
また、好ましくは、各酸化処理ユニットは、上部あるいは下部の一部が開放されているユニット仕切板により仕切られ、各酸化処理ユニットのオゾン散布領域と紫外線照射領域とは、上部あるいは下部のうちユニット仕切板の開放部と逆側の一部が開放されている領域仕切板により仕切られている。
【００１８】
また、好ましくは、各酸化処理ユニットのオゾン散布領域の容積は、紫外線照射領域の容積よりも大きい。
【００１９】
また、好ましくは、各酸化処理ユニットのオゾン散布領域の気相部には排オゾン搬送管が接続され、この排オゾン搬送管はオゾン戻し管を介して後段に位置するオゾン散布領域のオゾン散気装置に接続されている。
【００２０】
また、好ましくは、過酸化水素注入装置をさらに備え、各酸化処理ユニットの前段、または各酸化処理ユニットのオゾン散布領域において、過酸化水素注入装置から被処理水に過酸化水素を注入することを特徴とする促進酸化処理装置である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は本発明の第１の実施の形態を示す図である。ここで図１は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置を示す構成図である。
【００２４】
図１において、促進酸化処理装置は、相互に連結された４段の酸化処理ユニット１を備えている。
【００２５】
各酸化処理ユニット１は、オゾンを散布するオゾン散布装置１０が設置されたオゾン散布領域２と、紫外線を照射する紫外線照射装置１１が設置された紫外線照射領域３とを有している。各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２の容積は、紫外線照射領域３の容積よりも大きくなっている。
【００２６】
各酸化処理ユニット１は、上部の一部が開放されているユニット仕切板５により仕切られている。また、各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２と紫外線照射領域３とは、下部の一部が開放されている領域仕切板６により仕切られている。
【００２７】
各オゾン散布装置１０にはオゾン発生装置１２が接続され、オゾン発生装置１２は各オゾン散布装置１０にオゾンを供給している。また、各酸化処理ユニット１には、紫外線照射装置１１の電源である紫外線ランプ電源１７が取り付けられ、さらに各酸化処理ユニット１の上方に位置する気相部は、排オゾン搬送管７を介して排オゾン処理装置１３に接続している。
【００２８】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００２９】
促進酸化処理装置に新たに供給され浄化処理される被処理水は、一段目の酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２の上方に送られる。
【００３０】
オゾン散布領域２に送られた被処理水は、オゾン散布装置１０によりオゾンが散布され、被処理水中で気泡を形成する。気泡となったオゾンは、被処理水に溶解するとともに微少気泡として残存することにより、被処理水中に取り込まれる。このようにして被処理水中に取り込まれたオゾンは、被処理水中に含まれる有機物を低分子有機物に分解する。なお、オゾンは、オゾン散布装置１０により散布されることにより被処理水中に取り込まれ、また、一旦被処理水から排出されたオゾン化ガスが、気相部に滞留して被処理水界面に溶解することによっても被処理水中に取り込まれる。
【００３１】
オゾン散布領域２内の被処理水は、上方から供給され、その後、領域仕切板６の下部を経て紫外線照射領域３に送られる。このため、オゾン散布領域２内の被処理水は、オゾン散布領域２の上方から下方へ向かう下降流となる。これにより、被処理水がオゾン散布領域２の上方から下方へ向かう間に、オゾンは効率的に被処理水中に取り込まれる。また、被処理水がオゾン散布領域２の上方から下方へ向かう間に、オゾンは効率的に被処理水中に含まれる有機物を分解する。
【００３２】
次に、紫外線照射領域３に送られた被処理水は、紫外線照射装置１１によりプランク定数ｈ、紫外線の振動数ｖの条件で紫外線が照射され、以下に示す反応に従ってヒドロラジカル（・ＯＨ）が生成される。
【００３３】
すなわち、被処理水に溶解したオゾンは以下のように反応する。
【００３４】
Ｏ３＋Ｈ２Ｏ → Ｏ２＋Ｈ２Ｏ２
Ｈ２Ｏ２ → ２・ＯＨ
あるいは、被処理水に溶解したオゾンは以下のように反応する。
【００３５】
Ｏ３＋Ｈ２Ｏ → Ｏ２＋２・ＯＨ
また、被処理水中に残存するオゾンの気泡は以下のように反応する。
【００３６】
Ｏ３ → Ｏ２＋Ｏ
Ｈ２Ｏ＋Ｏ → Ｈ２Ｏ２
Ｈ２Ｏ２ → ２・ＯＨ
このようにして生成されるヒドロラジカルは、オゾンよりも強力な酸化剤である。特に、ヒドロラジカルは、オゾンでは分解することができない難分解物質も分解する。従って、被処理水中に含まれる有機物は、紫外線照射領域３において、ヒドロラジカルにより素早くかつ効果的に分解され、ヒドロラジカルによる分解速度は、オゾンによる分解速度の数倍から数十倍速い。
【００３７】
紫外線照射領域３内の被処理水は、オゾン散布領域２から領域仕切板６の下部を経て供給され、ユニット仕切板５の上部を経て、２段目の酸化処理ユニット１ｂのオゾン散布領域２に送られる。このため、紫外線照射領域３内の被処理水は、紫外線照射領域３を下方から上方へ向かう上昇流となる。これにより、被処理水が紫外線照射領域３の下方から上方へ向かう間に、ヒドロラジカルは効率的に被処理水中に含まれる有機物を分解する。
【００３８】
２段目の酸化処理ユニット１ｂに送られた被処理水は、オゾン散布領域２および紫外線照射領域３において、１段目の酸化処理ユニット１ａにおける場合と同様の浄化処理が行われる。その後、被処理水は、３段目の酸化処理ユニット１ｃに送られ、さらに４段目の酸化処理ユニット１ｄに送られ、同様の浄化処理が行われる。
【００３９】
４段目の酸化処理ユニット１ｄにおける浄化処理を経た被処理水は、その後、他の処理装置に送られたり、放流される。
【００４０】
なお、各酸化処理ユニット１の被処理水中に取り込まれず、各酸化処理ユニット１の気相部に排出されるオゾン化ガスは、排オゾン搬送管７を介して排オゾン処理装置１３に送られ、この排オゾン処理装置１３において分解排気される。
【００４１】
本実施の形態では、４段の酸化処理ユニット１が相互に連結されているが、これに限定されるものではない。促進酸化処理装置に供給される被処理水中に含まれる難分解物質等の有機物量は、必ずしも一定ではないため、被処理水に必要とされる浄化処理の程度も一定ではない。従って、被処理水の状態に合わせて、促進酸化処理装置を構成する酸化処理ユニット１数を増減させて、被処理水の浄化処理の程度を調整することができる。
【００４２】
なお、オゾン散布領域２の容積は紫外線照射領域３の容積よりも大きいので、オゾン散布領域２での被処理水の滞留時間は、紫外線照射領域３での被処理水の滞留時間よりも長い。これにより、オゾン散布領域２における被処理水へのオゾンの取り込みが促進されるとともに、オゾンによる被処理水中に含まれる有機物の分解も促進される。
【００４３】
また、ユニット仕切板５は、上部を開放する代わりに下部を開放してもよい。この場合、領域仕切板６は、上部を開放しておく必要がある。これにより、被処理水は、オゾン散布領域２では下降流となり、オゾン散布領域２では上昇流となる。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、所望段数の酸化処理ユニット１を相互に連結して被処理水の浄化処理を行うことができるので、被処理水の状態に応じて酸化処理ユニット１の段数を増減することにより、適切な被処理水の浄化処理を行うことができる。
【００４５】
また、各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２内の被処理水は、オゾン散布領域２の上方から下方へ向かう下降流である。また、各酸化処理ユニット１の紫外線照射領域３内の被処理水は、下方から上方へ向かう上昇流となる。これにより、オゾン散布領域２では、被処理水のオゾンの取り込みが促進されるとともに、オゾンによる有機物の分解が促進される。他方、紫外線照射領域３では、ヒドロラジカルによる有機物の分解が促進される。
【００４６】
さらに、オゾン散布領域２の容積を紫外線照射領域３の容積よりも大きくすることにより、オゾン散布領域２での被処理水の滞留時間を長くして、被処理水のオゾンの取り込みを促進するとともに、オゾンによる有機物の分解を促進することができる。
【００４７】
第２の実施の形態
図２は本発明の第２の実施の形態を示す図である。ここで図２は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置を示す構成図である。
【００４８】
図２に示す第２の実施の形態において、促進酸化処理装置は、排オゾン搬送管７にオゾン濃度計１８と切り替えバルブ８とが取り付けられている。切り替えバルブ８にはバルブ制御装置１４が取り付けられ、バルブ制御装置１４はオゾン濃度計１８に接続されている。また、切り替えバルブ８は、オゾン戻し管７ａを介して、各酸化処理ユニット１のうち後段に位置する４段目の酸化処理ユニット１ｄのオゾン散布領域２に設置されたオゾン散布装置１０に接続されている。また、切り替えバルブ８と４段目の酸化処理ユニット１ｄのオゾン散布装置１０との間のオゾン戻し管７ａには、ブロアー１９が取り付けられている。他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００４９】
図２において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５０】
各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２でオゾン散布装置１０により散布されたオゾンのうち、被処理水中に取り込まれず各酸化処理ユニット１の気相部に排出されたオゾン化ガスは、排オゾン搬送管７を介して排オゾン処理装置１３へ送られる。
【００５１】
このとき、排オゾン搬送管７により搬送されるオゾン化ガスのオゾンの濃度がオゾン濃度計１８により検出される。バルブ制御装置１４は、オゾン濃度計１８から送られるオゾン濃度検出値に基づいて切り替えバルブ８を切り替えて、排オゾン搬送管７を流れるオゾン化ガスを排オゾン処理装置１３または４段目の酸化処理ユニット１ｄのオゾン散布装置１０へ送る。すなわち、オゾン濃度検出値が予め規定された人体および環境に悪影響を及ぼすと考えられる値を超える場合には、切り替えバルブ８はバルブ制御装置１４により切り替えられ、オゾン化ガスはブロアー１９およびオゾン戻し管７ａを介して４段目の酸化処理ユニット１ｄのオゾン散布装置１０へ送られる。他方、オゾン濃度計１８による検出値が予め規定された値を超えない場合には、切り替えバルブ８はバルブ制御装置１４により切り替えられ、オゾン化ガスは排オゾン処理装置１３へ送られる。排オゾン処理装置１３に送られたオゾン化ガスは、この排オゾン処理装置１３内で分解排気される。
【００５２】
このように、被処理水中に取り込まれず排出されたオゾン化ガスを、酸化処理ユニット１ｄのオゾン散布領域２に設置されたオゾン散布装置１０に送り、オゾン散布領域２内の被処理水に散布することにより、被処理水中に取り込まれずに排出されたオゾン化ガスの再利用を図ることができる。これにより、促進酸化処理装置におけるオゾンの消費効率が高まり、また、被処理水を浄化処理するためのオゾンの注入量の総量を低減させることができる。
【００５３】
なお、被処理水中に取り込まれず排出されたオゾン化ガスは、いずれの酸化処理ユニット１のオゾン散布装置１０に送られてもよい。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、バルブ制御装置１４がオゾン濃度計１８のオゾン濃度検出値に基づいて切り替えバルブ８を切り替えることにより、被処理水中に取り込まれず排出されたオゾン化ガスは、酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２に設置されたオゾン散布装置１０に送られて、再び、被処理水に散布される。これにより、促進酸化処理装置におけるオゾンの消費効率を高め、また、促進酸化処理装置で被処理水を浄化処理するためのオゾンの注入量の総量を低減するすることができ、促進酸化処理装置の運転コストを低下させることができる。
【００５５】
第３の実施の形態
図３は本発明の第３の実施の形態を示す図である。ここで図３は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置を示す構成図である。
【００５６】
図３に示す第３の実施の形態において、促進酸化処理装置は過酸化水素供給ポンプ２０を有し、この過酸化水素供給ポンプ２０により、各酸化処理ユニット１のうち前段に位置する１段目の酸化処理ユニット１ａに新たに供給する被処理水に過酸化水素を供給するとともに、各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２に過酸化水素を供給するようになっている。また、過酸化水素供給ポンプ２０には過酸化水素貯蔵槽４が取り付けられており、過酸化水素供給ポンプ２０と過酸化水素貯蔵槽４とから過酸化水素注入装置が構成される。他の構成は図２に示す第２の実施の形態と略同一である。
【００５７】
図３において、図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５８】
１段目の酸化処理ユニット１ａに新たに供給される被処理水および各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２内の被処理水には、過酸化水素貯蔵槽４から過酸化水素供給ポンプ２０を介して過酸化水素が供給される。これにより、各オゾン散布領域２において、過酸化水素とオゾンとが以下のように反応して、ヒドロラジカル（・ＯＨ）が生成される。
【００５９】
Ｏ３＋Ｈ２Ｏ２ → ・ＯＨ＋ＨＯ２＋Ｏ２
Ｈ２Ｏ２ → ＨＯ２ −＋Ｈ＋
Ｏ３＋ＨＯ２ − → ・ＯＨ＋Ｏ２ −＋Ｏ２
従って、各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２においても、有機物はヒドロラジカルにより分解されるので、被処理水中に含まれる有機物の分解が促進される。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２において、過酸化水素とオゾンとが反応してヒドロラジカルが生成されるので、オゾン散布領域２においてもヒドロラジカルによる有機物の分解が行われる。これにより、被処理水中に含まれる有機物の分解がさらに効率的に行なわれ、促進酸化処理装置において浄化処理を行うことができる被処理水の大量化を図ることができるとともに、酸化処理ユニット１の設置段数を減少させて、促進酸化処理装置の小型化を図ることができる。
【００６１】
第４の実施の形態
図４は本発明の第４の実施の形態を示す図である。ここで図４は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置を示す構成図である。
【００６２】
図４に示す第４の実施の形態において、促進酸化処理装置は、１段目の酸化処理ユニット１ａの入口に設けられた光透過率検出計２１を有し、この光透過率検出計２１により、促進酸化処理装置に新たに供給される被処理水の光透過率を検出するようになっている。また、光透過率検出計２１には、紫外線ランプ電源１７を制御する紫外線ランプ電源制御装置１５が接続されるとともに、各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２におけるオゾン散布装置１０のオゾン散布量を調整するオゾン調整バルブ９を制御するオゾン調整バルブ制御装置１６が接続されている。他の構成は図３に示す第３の実施の形態と略同一である。
【００６３】
図４において、図３に示す第３の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６４】
促進酸化処理装置に新たに供給される被処理水は、光透過率検出計２１により光透過率が検出される。光透過率検出計２１の検出値は、紫外線ランプ電源制御装置１５およびオゾン調整バルブ制御装置１６に送られる。
【００６５】
オゾン調整バルブ制御装置１６は、光透過率検出計２１の検出値に基づいて、各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２におけるオゾン散布装置１０のオゾン散布量を調整するオゾン調整バルブ９を制御する。すなわち、促進酸化処理装置に供給される被処理水の濁度が増加し光透過率が低下した場合には、オゾン調整バルブ９を開放して被処理水へのオゾン散布量を増加させて、また、被処理水の濁度が低下し光透過率が増加した場合には、オゾン調整バルブ９を閉めて被処理水へのオゾン散布量を減少させる。
【００６６】
紫外線ランプ電源制御装置１５は、光透過率検出計２１の検出値に基づいて、各酸化処理ユニット１に取り付けられた紫外線ランプ電源１７の入力電力あるいは励起気周波数を調整して、紫外線ランプ電源１７を制御する。すなわち、促進酸化処理装置に供給される被処理水の濁度が増加した場合には、紫外線ランプ電源１７の入力電力あるいは励起気周波数を増加させて、紫外線ランプの紫外線光出力を上げる。また、促進酸化処理装置に供給される被処理水の濁度が低下した場合には、紫外線ランプ電源１７の入力電力あるいは励起気周波数を低下させて、紫外線ランプの紫外線光出力を下げる。これにより、被処理水への紫外線照射量は調整される。
【００６７】
このようにして、促進酸化処理装置に供給される被処理水の濁度に応じてオゾン散布量および紫外線照射量を調整することにより、被処理水の処理効率を向上させることができ、かつ、促進酸化処理装置の運転のエネルギー効率を向上させることができる。また、被処理水の濁度にかかわらず、常に一定量の被処理水を促進酸化処理装置において浄化処理することができる。
【００６８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、促進酸化処理装置に新たに供給される被処理水の濁度に応じて、被処理水へのオゾン散布量および紫外線照射量を調整することができる。従って、被処理水の状態に対応した浄化処理を行うことができ、被処理水の処理効率および促進酸化処理装置の運転エネルギー効率の向上を図ることができ、また、常に一定量の被処理水を促進酸化処理装置において浄化処理することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被処理水の状態に応じて酸化処理ユニットの段数を増減させることにより、被処理水の状態に応じた適切なオゾン注入量および紫外線照射量を確保して、適切な浄化処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による促進酸化処理装置の第１の実施の形態を示す構成図
【図２】本発明による促進酸化処理装置の第２の実施の形態を示す構成図
【図３】本発明による促進酸化処理装置の第３の実施の形態を示す構成図
【図４】本発明による促進酸化処理装置の第４の実施の形態を示す構成図
【図５】従来の促進酸化処理装置を示す構成図
【符号の説明】
１ 酸化処理ユニット
１ａ １段目の酸化処理ユニット
１ｂ ２段目の酸化処理ユニット
１ｃ ３段目の酸化処理ユニット
１ｄ ４段目の酸化処理ユニット
２ オゾン散布領域
３ 紫外線照射領域
４ 過酸化水素貯蔵槽
５ ユニット仕切板
６ 領域仕切板
７ 排オゾン搬送管
７ａ オゾン戻し管
８ 切り替えバルブ
９ オゾン調整バルブ
１０ オゾン散布装置
１１ 紫外線照射装置
１２ オゾン発生装置
１３ 排オゾン処理装置
１４ バルブ制御装置
１５ 紫外線ランプ電源制御装置
１６ オゾン調整バルブ制御装置
１７ 紫外線ランプ電源
１８ オゾン濃度計
１９ ブロアー
２０ 過酸化水素供給ポンプ
２１ 光透過率検出計
２２ 原水取り込みポンプ
２３ オゾン処理槽
２４ 紫外線照射槽
２５ 貯水槽
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、産業排水や生活排水等の被処理水の汚染が進行するにつれて、水環境汚染が社会問題になっている。特に、上水用の水源である河川の上流域では、農薬、ダイオキシン類、環境ホルモン等の難分解性の汚染物質が微量含まれていることが指摘されており、また、河川の下流域では、更に有機塩素系の洗剤、農薬、合成洗剤、染料等の化学物質により汚染されていることが指摘されている。また、産業廃棄物および生活廃棄物の埋め立て地から流出する侵出水による水環境汚染は、きわめて深刻な状況となっている。
【０００３】
このような水環境汚染を背景に、活性炭による処理、膜処理、オゾン処理、紫外線処理、生物学的な処理等の水環境保全技術により、原水や廃水等といった浄化が必要とされる被処理水の浄化処理が行われている。
【０００４】
このような水環境保全技術のうち、オゾン、紫外線、および過酸化水素のそれぞれを組み合わせた促進酸化技術（ＡＯＰ;Advanced Oxidation Process）が注目されている。
【０００５】
図５は、被処理水を促進酸化技術により浄化処理（促進酸化処理）する、従来の促進酸化処理装置を示す構成図である。
【０００６】
促進酸化処理装置は、原水取り込みポンプ２２と、原水取り込みポンプ２２に過酸化水素貯蔵槽４を介して接続されたオゾン処理槽２３と、オゾン処理槽２３に取り付けられたオゾン発生装置１２とを備えている。オゾン処理槽２３には紫外線照射槽２４を介して貯水槽２５が接続され、貯水槽２５には排オゾン処理装置１３が取り付けられている。
【０００７】
被処理水は、原水取り込みポンプ２２によりオゾン処理槽２３に送られる。このとき、オゾン処理槽２３に送られる被処理水には、過酸化水素貯蔵槽４から過酸化水素が注入される。オゾン処理槽２３に送られた被処理水は、オゾン発生装置１２によりオゾンが注入される。これにより、オゾンと過酸化水素が反応してＯＨラジカルが生成される。ＯＨラジカルはオゾンよりも酸化力が強いので、オゾン単独では処理ができない難分解物質もＯＨラジカルにより分解される。被処理水は、オゾン処理槽２３から紫外線照射槽２４に送られ、紫外線が照射される。これにより、被処理水は、紫外線により直接光分解されるとともに、ＯＨラジカルによる酸化が促進されて、難分解物質の分解効率をさらに向上させることができる。紫外線照射槽２４で浄化処理された被処理水中に含まれるオゾン化ガスは、排オゾン処理装置１３に送られて分解排気される。また、紫外線照射槽２４で浄化処理された被処理水は、他の処理槽に送られたり、放流される。
【０００８】
このような、オゾン、紫外線、および過酸化水素のそれぞれを組み合わせた促進酸化処理を行えば、難分解物質の分解効率、脱色、脱臭、殺菌作用の向上を図ることができ、さらには、二次廃棄物を生じさせない浄化処理を行うことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、被処理水は、促進酸化処理により効果的に浄化されている。
【００１０】
しかしながら、被処理水にオゾンが十分に注入されていない場合には、難分解物質の分解効率が悪くなるということが考えられる。
【００１１】
また、被処理水中に含まれる難分解物質量は変動し、また、被処理水の濁度等により被処理水の紫外線透過率は増減するので、オゾン注入量や紫外線照射量は、被処理水の状態に応じて最適に設定されているとは限らない。従って、処理される被処理水の状態によっては、促進酸化処理であっても、被処理水中に含まれる難分解物質の分解が不十分となることも考えられる。
【００１２】
また、浄化処理がされた被処理水中に含まれるオゾン化ガスは、排オゾン処理装置１３に送られて分解排気されるが、排オゾン処理装置１３の電力消費量も多いので、総合的にはエネルギー効率が悪くなるということも考えられる。
【００１３】
さらに、排オゾン処理装置１３を設置するため促進酸化処理装置が大型化することも考えられる。
【００１４】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、浄化処理される被処理水の状態に応じて、被処理水への適切なオゾン注入量および紫外線照射量を確保して、被処理水中に含まれる有機物の分解効率を向上させるとともに、装置を小型化することができる促進酸化処理装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、直列に連結された複数の酸化処理ユニットを備え、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化水処置装置において、各酸化処理ユニットは、相互に区画された、オゾン散布装置が設置されたオゾン散布領域と、紫外線照射装置が設置され、当該酸化処理ユニットのオゾン散布装置によってオゾンが散布された被処理水に紫外線を照射し、これによりオゾン散布装置によってオゾンが散布された被処理水中の溶存オゾンに紫外線を照射して酸化分解効果をもつヒドロラジカルを生成する紫外線照射領域とを有し、１段目の酸化処理ユニットの入り口に、当該酸化処理ユニットに供給される被処理水の光透過率を検出する光透過率検出計をさらに備え、光透過率検出計の検出値に基づいて、各酸化処理ユニットのオゾン散布装置および紫外線照射装置を制御装置により制御し、被処理水の光透過率が低下した場合は、オゾン散布装置からのオゾン散布量を増加させ、かつ紫外線照射装置の紫外線光出力を増加させ、被処理水の光透過率が増加した場合は、オゾン散布装置からのオゾン散布量を減少させ、かつ紫外線照射装置の紫外線光出力を低下させることを特徴とする促進酸化処理装置である。
【００１６】
本発明によれば、被処理水の状態に応じて、所望段数の酸化処理ユニットを相互に連結して、被処理水の浄化処理を行うことができる。
【００１７】
また、好ましくは、各酸化処理ユニットは、上部あるいは下部の一部が開放されているユニット仕切板により仕切られ、各酸化処理ユニットのオゾン散布領域と紫外線照射領域とは、上部あるいは下部のうちユニット仕切板の開放部と逆側の一部が開放されている領域仕切板により仕切られている。
【００１８】
また、好ましくは、各酸化処理ユニットのオゾン散布領域の容積は、紫外線照射領域の容積よりも大きい。
【００１９】
また、好ましくは、各酸化処理ユニットのオゾン散布領域の気相部には排オゾン搬送管が接続され、この排オゾン搬送管はオゾン戻し管を介して後段に位置するオゾン散布領域のオゾン散気装置に接続されている。
【００２０】
また、好ましくは、過酸化水素注入装置をさらに備え、各酸化処理ユニットの前段、または各酸化処理ユニットのオゾン散布領域において、過酸化水素注入装置から被処理水に過酸化水素を注入することを特徴とする促進酸化処理装置である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は本発明の第１の実施の形態を示す図である。ここで図１は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置を示す構成図である。
【００２４】
図１において、促進酸化処理装置は、相互に連結された４段の酸化処理ユニット１を備えている。
【００２５】
各酸化処理ユニット１は、オゾンを散布するオゾン散布装置１０が設置されたオゾン散布領域２と、紫外線を照射する紫外線照射装置１１が設置された紫外線照射領域３とを有している。各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２の容積は、紫外線照射領域３の容積よりも大きくなっている。
【００２６】
各酸化処理ユニット１は、上部の一部が開放されているユニット仕切板５により仕切られている。また、各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２と紫外線照射領域３とは、下部の一部が開放されている領域仕切板６により仕切られている。
【００２７】
各オゾン散布装置１０にはオゾン発生装置１２が接続され、オゾン発生装置１２は各オゾン散布装置１０にオゾンを供給している。また、各酸化処理ユニット１には、紫外線照射装置１１の電源である紫外線ランプ電源１７が取り付けられ、さらに各酸化処理ユニット１の上方に位置する気相部は、排オゾン搬送管７を介して排オゾン処理装置１３に接続している。
【００２８】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００２９】
促進酸化処理装置に新たに供給され浄化処理される被処理水は、一段目の酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２の上方に送られる。
【００３０】
オゾン散布領域２に送られた被処理水は、オゾン散布装置１０によりオゾンが散布され、被処理水中で気泡を形成する。気泡となったオゾンは、被処理水に溶解するとともに微少気泡として残存することにより、被処理水中に取り込まれる。このようにして被処理水中に取り込まれたオゾンは、被処理水中に含まれる有機物を低分子有機物に分解する。なお、オゾンは、オゾン散布装置１０により散布されることにより被処理水中に取り込まれ、また、一旦被処理水から排出されたオゾン化ガスが、気相部に滞留して被処理水界面に溶解することによっても被処理水中に取り込まれる。
【００３１】
オゾン散布領域２内の被処理水は、上方から供給され、その後、領域仕切板６の下部を経て紫外線照射領域３に送られる。このため、オゾン散布領域２内の被処理水は、オゾン散布領域２の上方から下方へ向かう下降流となる。これにより、被処理水がオゾン散布領域２の上方から下方へ向かう間に、オゾンは効率的に被処理水中に取り込まれる。また、被処理水がオゾン散布領域２の上方から下方へ向かう間に、オゾンは効率的に被処理水中に含まれる有機物を分解する。
【００３２】
次に、紫外線照射領域３に送られた被処理水は、紫外線照射装置１１によりプランク定数ｈ、紫外線の振動数ｖの条件で紫外線が照射され、以下に示す反応に従ってヒドロラジカル（・ＯＨ）が生成される。
【００３３】
すなわち、被処理水に溶解したオゾンは以下のように反応する。
【００３４】
Ｏ３＋Ｈ２Ｏ → Ｏ２＋Ｈ２Ｏ２
Ｈ２Ｏ２ → ２・ＯＨ
あるいは、被処理水に溶解したオゾンは以下のように反応する。
【００３５】
Ｏ３＋Ｈ２Ｏ → Ｏ２＋２・ＯＨ
また、被処理水中に残存するオゾンの気泡は以下のように反応する。
【００３６】
Ｏ３ → Ｏ２＋Ｏ
Ｈ２Ｏ＋Ｏ → Ｈ２Ｏ２
Ｈ２Ｏ２ → ２・ＯＨ
このようにして生成されるヒドロラジカルは、オゾンよりも強力な酸化剤である。特に、ヒドロラジカルは、オゾンでは分解することができない難分解物質も分解する。従って、被処理水中に含まれる有機物は、紫外線照射領域３において、ヒドロラジカルにより素早くかつ効果的に分解され、ヒドロラジカルによる分解速度は、オゾンによる分解速度の数倍から数十倍速い。
【００３７】
紫外線照射領域３内の被処理水は、オゾン散布領域２から領域仕切板６の下部を経て供給され、ユニット仕切板５の上部を経て、２段目の酸化処理ユニット１ｂのオゾン散布領域２に送られる。このため、紫外線照射領域３内の被処理水は、紫外線照射領域３を下方から上方へ向かう上昇流となる。これにより、被処理水が紫外線照射領域３の下方から上方へ向かう間に、ヒドロラジカルは効率的に被処理水中に含まれる有機物を分解する。
【００３８】
２段目の酸化処理ユニット１ｂに送られた被処理水は、オゾン散布領域２および紫外線照射領域３において、１段目の酸化処理ユニット１ａにおける場合と同様の浄化処理が行われる。その後、被処理水は、３段目の酸化処理ユニット１ｃに送られ、さらに４段目の酸化処理ユニット１ｄに送られ、同様の浄化処理が行われる。
【００３９】
４段目の酸化処理ユニット１ｄにおける浄化処理を経た被処理水は、その後、他の処理装置に送られたり、放流される。
【００４０】
なお、各酸化処理ユニット１の被処理水中に取り込まれず、各酸化処理ユニット１の気相部に排出されるオゾン化ガスは、排オゾン搬送管７を介して排オゾン処理装置１３に送られ、この排オゾン処理装置１３において分解排気される。
【００４１】
本実施の形態では、４段の酸化処理ユニット１が相互に連結されているが、これに限定されるものではない。促進酸化処理装置に供給される被処理水中に含まれる難分解物質等の有機物量は、必ずしも一定ではないため、被処理水に必要とされる浄化処理の程度も一定ではない。従って、被処理水の状態に合わせて、促進酸化処理装置を構成する酸化処理ユニット１数を増減させて、被処理水の浄化処理の程度を調整することができる。
【００４２】
なお、オゾン散布領域２の容積は紫外線照射領域３の容積よりも大きいので、オゾン散布領域２での被処理水の滞留時間は、紫外線照射領域３での被処理水の滞留時間よりも長い。これにより、オゾン散布領域２における被処理水へのオゾンの取り込みが促進されるとともに、オゾンによる被処理水中に含まれる有機物の分解も促進される。
【００４３】
また、ユニット仕切板５は、上部を開放する代わりに下部を開放してもよい。この場合、領域仕切板６は、上部を開放しておく必要がある。これにより、被処理水は、オゾン散布領域２では下降流となり、オゾン散布領域２では上昇流となる。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、所望段数の酸化処理ユニット１を相互に連結して被処理水の浄化処理を行うことができるので、被処理水の状態に応じて酸化処理ユニット１の段数を増減することにより、適切な被処理水の浄化処理を行うことができる。
【００４５】
また、各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２内の被処理水は、オゾン散布領域２の上方から下方へ向かう下降流である。また、各酸化処理ユニット１の紫外線照射領域３内の被処理水は、下方から上方へ向かう上昇流となる。これにより、オゾン散布領域２では、被処理水のオゾンの取り込みが促進されるとともに、オゾンによる有機物の分解が促進される。他方、紫外線照射領域３では、ヒドロラジカルによる有機物の分解が促進される。
【００４６】
さらに、オゾン散布領域２の容積を紫外線照射領域３の容積よりも大きくすることにより、オゾン散布領域２での被処理水の滞留時間を長くして、被処理水のオゾンの取り込みを促進するとともに、オゾンによる有機物の分解を促進することができる。
【００４７】
第２の実施の形態
図２は本発明の第２の実施の形態を示す図である。ここで図２は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置を示す構成図である。
【００４８】
図２に示す第２の実施の形態において、促進酸化処理装置は、排オゾン搬送管７にオゾン濃度計１８と切り替えバルブ８とが取り付けられている。切り替えバルブ８にはバルブ制御装置１４が取り付けられ、バルブ制御装置１４はオゾン濃度計１８に接続されている。また、切り替えバルブ８は、オゾン戻し管７ａを介して、各酸化処理ユニット１のうち後段に位置する４段目の酸化処理ユニット１ｄのオゾン散布領域２に設置されたオゾン散布装置１０に接続されている。また、切り替えバルブ８と４段目の酸化処理ユニット１ｄのオゾン散布装置１０との間のオゾン戻し管７ａには、ブロアー１９が取り付けられている。他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００４９】
図２において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５０】
各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２でオゾン散布装置１０により散布されたオゾンのうち、被処理水中に取り込まれず各酸化処理ユニット１の気相部に排出されたオゾン化ガスは、排オゾン搬送管７を介して排オゾン処理装置１３へ送られる。
【００５１】
このとき、排オゾン搬送管７により搬送されるオゾン化ガスのオゾンの濃度がオゾン濃度計１８により検出される。バルブ制御装置１４は、オゾン濃度計１８から送られるオゾン濃度検出値に基づいて切り替えバルブ８を切り替えて、排オゾン搬送管７を流れるオゾン化ガスを排オゾン処理装置１３または４段目の酸化処理ユニット１ｄのオゾン散布装置１０へ送る。すなわち、オゾン濃度検出値が予め規定された人体および環境に悪影響を及ぼすと考えられる値を超える場合には、切り替えバルブ８はバルブ制御装置１４により切り替えられ、オゾン化ガスはブロアー１９およびオゾン戻し管７ａを介して４段目の酸化処理ユニット１ｄのオゾン散布装置１０へ送られる。他方、オゾン濃度計１８による検出値が予め規定された値を超えない場合には、切り替えバルブ８はバルブ制御装置１４により切り替えられ、オゾン化ガスは排オゾン処理装置１３へ送られる。排オゾン処理装置１３に送られたオゾン化ガスは、この排オゾン処理装置１３内で分解排気される。
【００５２】
このように、被処理水中に取り込まれず排出されたオゾン化ガスを、酸化処理ユニット１ｄのオゾン散布領域２に設置されたオゾン散布装置１０に送り、オゾン散布領域２内の被処理水に散布することにより、被処理水中に取り込まれずに排出されたオゾン化ガスの再利用を図ることができる。これにより、促進酸化処理装置におけるオゾンの消費効率が高まり、また、被処理水を浄化処理するためのオゾンの注入量の総量を低減させることができる。
【００５３】
なお、被処理水中に取り込まれず排出されたオゾン化ガスは、いずれの酸化処理ユニット１のオゾン散布装置１０に送られてもよい。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、バルブ制御装置１４がオゾン濃度計１８のオゾン濃度検出値に基づいて切り替えバルブ８を切り替えることにより、被処理水中に取り込まれず排出されたオゾン化ガスは、酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２に設置されたオゾン散布装置１０に送られて、再び、被処理水に散布される。これにより、促進酸化処理装置におけるオゾンの消費効率を高め、また、促進酸化処理装置で被処理水を浄化処理するためのオゾンの注入量の総量を低減するすることができ、促進酸化処理装置の運転コストを低下させることができる。
【００５５】
第３の実施の形態
図３は本発明の第３の実施の形態を示す図である。ここで図３は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置を示す構成図である。
【００５６】
図３に示す第３の実施の形態において、促進酸化処理装置は過酸化水素供給ポンプ２０を有し、この過酸化水素供給ポンプ２０により、各酸化処理ユニット１のうち前段に位置する１段目の酸化処理ユニット１ａに新たに供給する被処理水に過酸化水素を供給するとともに、各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２に過酸化水素を供給するようになっている。また、過酸化水素供給ポンプ２０には過酸化水素貯蔵槽４が取り付けられており、過酸化水素供給ポンプ２０と過酸化水素貯蔵槽４とから過酸化水素注入装置が構成される。他の構成は図２に示す第２の実施の形態と略同一である。
【００５７】
図３において、図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５８】
１段目の酸化処理ユニット１ａに新たに供給される被処理水および各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２内の被処理水には、過酸化水素貯蔵槽４から過酸化水素供給ポンプ２０を介して過酸化水素が供給される。これにより、各オゾン散布領域２において、過酸化水素とオゾンとが以下のように反応して、ヒドロラジカル（・ＯＨ）が生成される。
【００５９】
Ｏ３＋Ｈ２Ｏ２ → ・ＯＨ＋ＨＯ２＋Ｏ２
Ｈ２Ｏ２ → ＨＯ２ −＋Ｈ＋
Ｏ３＋ＨＯ２ − → ・ＯＨ＋Ｏ２ −＋Ｏ２
従って、各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２においても、有機物はヒドロラジカルにより分解されるので、被処理水中に含まれる有機物の分解が促進される。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２において、過酸化水素とオゾンとが反応してヒドロラジカルが生成されるので、オゾン散布領域２においてもヒドロラジカルによる有機物の分解が行われる。これにより、被処理水中に含まれる有機物の分解がさらに効率的に行なわれ、促進酸化処理装置において浄化処理を行うことができる被処理水の大量化を図ることができるとともに、酸化処理ユニット１の設置段数を減少させて、促進酸化処理装置の小型化を図ることができる。
【００６１】
第４の実施の形態
図４は本発明の第４の実施の形態を示す図である。ここで図４は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置を示す構成図である。
【００６２】
図４に示す第４の実施の形態において、促進酸化処理装置は、１段目の酸化処理ユニット１ａの入口に設けられた光透過率検出計２１を有し、この光透過率検出計２１により、促進酸化処理装置に新たに供給される被処理水の光透過率を検出するようになっている。また、光透過率検出計２１には、紫外線ランプ電源１７を制御する紫外線ランプ電源制御装置１５が接続されるとともに、各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２におけるオゾン散布装置１０のオゾン散布量を調整するオゾン調整バルブ９を制御するオゾン調整バルブ制御装置１６が接続されている。他の構成は図３に示す第３の実施の形態と略同一である。
【００６３】
図４において、図３に示す第３の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６４】
促進酸化処理装置に新たに供給される被処理水は、光透過率検出計２１により光透過率が検出される。光透過率検出計２１の検出値は、紫外線ランプ電源制御装置１５およびオゾン調整バルブ制御装置１６に送られる。
【００６５】
オゾン調整バルブ制御装置１６は、光透過率検出計２１の検出値に基づいて、各酸化処理ユニット１のオゾン散布領域２におけるオゾン散布装置１０のオゾン散布量を調整するオゾン調整バルブ９を制御する。すなわち、促進酸化処理装置に供給される被処理水の濁度が増加し光透過率が低下した場合には、オゾン調整バルブ９を開放して被処理水へのオゾン散布量を増加させて、また、被処理水の濁度が低下し光透過率が増加した場合には、オゾン調整バルブ９を閉めて被処理水へのオゾン散布量を減少させる。
【００６６】
紫外線ランプ電源制御装置１５は、光透過率検出計２１の検出値に基づいて、各酸化処理ユニット１に取り付けられた紫外線ランプ電源１７の入力電力あるいは励起気周波数を調整して、紫外線ランプ電源１７を制御する。すなわち、促進酸化処理装置に供給される被処理水の濁度が増加した場合には、紫外線ランプ電源１７の入力電力あるいは励起気周波数を増加させて、紫外線ランプの紫外線光出力を上げる。また、促進酸化処理装置に供給される被処理水の濁度が低下した場合には、紫外線ランプ電源１７の入力電力あるいは励起気周波数を低下させて、紫外線ランプの紫外線光出力を下げる。これにより、被処理水への紫外線照射量は調整される。
【００６７】
このようにして、促進酸化処理装置に供給される被処理水の濁度に応じてオゾン散布量および紫外線照射量を調整することにより、被処理水の処理効率を向上させることができ、かつ、促進酸化処理装置の運転のエネルギー効率を向上させることができる。また、被処理水の濁度にかかわらず、常に一定量の被処理水を促進酸化処理装置において浄化処理することができる。
【００６８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、促進酸化処理装置に新たに供給される被処理水の濁度に応じて、被処理水へのオゾン散布量および紫外線照射量を調整することができる。従って、被処理水の状態に対応した浄化処理を行うことができ、被処理水の処理効率および促進酸化処理装置の運転エネルギー効率の向上を図ることができ、また、常に一定量の被処理水を促進酸化処理装置において浄化処理することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被処理水の状態に応じて酸化処理ユニットの段数を増減させることにより、被処理水の状態に応じた適切なオゾン注入量および紫外線照射量を確保して、適切な浄化処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による促進酸化処理装置の第１の実施の形態を示す構成図
【図２】本発明による促進酸化処理装置の第２の実施の形態を示す構成図
【図３】本発明による促進酸化処理装置の第３の実施の形態を示す構成図
【図４】本発明による促進酸化処理装置の第４の実施の形態を示す構成図
【図５】従来の促進酸化処理装置を示す構成図
【符号の説明】
１ 酸化処理ユニット
１ａ １段目の酸化処理ユニット
１ｂ ２段目の酸化処理ユニット
１ｃ ３段目の酸化処理ユニット
１ｄ ４段目の酸化処理ユニット
２ オゾン散布領域
３ 紫外線照射領域
４ 過酸化水素貯蔵槽
５ ユニット仕切板
６ 領域仕切板
７ 排オゾン搬送管
７ａ オゾン戻し管
８ 切り替えバルブ
９ オゾン調整バルブ
１０ オゾン散布装置
１１ 紫外線照射装置
１２ オゾン発生装置
１３ 排オゾン処理装置
１４ バルブ制御装置
１５ 紫外線ランプ電源制御装置
１６ オゾン調整バルブ制御装置
１７ 紫外線ランプ電源
１８ オゾン濃度計
１９ ブロアー
２０ 過酸化水素供給ポンプ
２１ 光透過率検出計
２２ 原水取り込みポンプ
２３ オゾン処理槽
２４ 紫外線照射槽
２５ 貯水槽
Claims (5)
- 直列に連結された複数の酸化処理ユニットを備え、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化水処置装置において、
各酸化処理ユニットは、オゾン散布装置が設置されたオゾン散布領域と、紫外線照射装置が設置され、当該酸化処理ユニットのオゾン散布装置によってオゾンが散布された被処理水に紫外線を照射し、これによりオゾン散布装置によってオゾンが散布された被処理水中の溶存オゾンに紫外線を照射して酸化分解効果をもつヒドロラジカルを生成する紫外線照射領域とを有し、
１段目の酸化処理ユニットの入り口に、当該酸化処理ユニットに供給される被処理水の光透過率を検出する光透過率検出計をさらに備え、
光透過率検出計の検出値に基づいて、各酸化処理ユニットのオゾン散布装置および紫外線照射装置を制御装置により制御し、被処理水の光透過率が低下した場合は、オゾン散布装置からのオゾン散布量を増加させ、かつ紫外線照射装置の紫外線光出力を増加させ、被処理水の光透過率が増加した場合はオゾン散布装置からのオゾン散布量を減少させ、かつ紫外線照射装置の紫外線光出力を低下させることを特徴とする促進酸化処理装置。 - 各酸化処理ユニットは、上部あるいは下部の一部が開放されているユニット仕切板により仕切られ、
各酸化処理ユニットのオゾン散布領域と紫外線照射領域とは、上部あるいは下部のうちユニット仕切板の開放部と逆側の一部が開放されている領域仕切板により仕切られていることを特徴とする請求項１記載の促進酸化処理装置。 - 各酸化処理ユニットのオゾン散布領域の容積は、紫外線照射領域の容積よりも大きいことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の促進酸化処理装置。
- 各酸化処理ユニットのオゾン散布領域の気相部には排オゾン搬送管が接続され、この排オゾン搬送管はオゾン戻し管を介して後段に位置するオゾン散布領域のオゾン散気装置に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の促進酸化処理装置。
- 過酸化水素注入装置をさらに備え、
各酸化処理ユニットの前段、または各酸化処理ユニットのオゾン散布領域において、過酸化水素注入装置から被処理水に過酸化水素を注入することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の促進酸化処理装置。
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