JP4854603B2 - UV irradiation equipment - Google Patents
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本発明は、紫外線照射装置に関し、詳しくは、液体中に存在する細菌や病原微生物の殺菌・不活化処理、難分解性物質の促進酸化処理等を行う紫外線照射装置に関する。 The present invention relates to an ultraviolet irradiation device, and more particularly to an ultraviolet irradiation device that performs sterilization / inactivation treatment of bacteria and pathogenic microorganisms present in a liquid, accelerated oxidation treatment of a hardly decomposable substance, and the like.
近年、液体(原液)中に存在する細菌や病原微生物の殺菌・不活化処理、さらに、難分解性物質の促進酸化処理(AOP処理)を目的として原液に紫外線を照射して原液の紫外線処理を行う紫外線照射装置が多く用いられるようになってきている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、従来の紫外線処理装置の後段には、単に紫外線処理液を一時的に貯留する処理液槽を配置しているだけであることから、停電や紫外線ランプの故障が発生して原液の紫外線処理が十分に行われなかった場合、未処理液が処理液槽内に流入して処理液を汚染してしまうおそれがあった。さらに、紫外線ランプが破損した場合には、ランプや保護管の破片だけでなく、ランプ内部に封入された水銀が処理液に混入するおそれもあった。停電が発生したことを検知して紫外線処理装置後段の弁を閉じることにより、未処理液が処理液槽内に流入することを防止することは可能であるが、停電発生から弁が全閉状態になるまでの時間、紫外線処理装置から処理液槽に向かう処理液の流量や流速によっては、未処理液が処理液槽内に流入することを完全に防止することは困難であり、また、処理液槽内に未処理液が流入したのではないかとの不安もある。 However, since the treatment tank for temporarily storing the ultraviolet treatment liquid is simply placed after the conventional ultraviolet treatment apparatus, a power failure or a failure of the ultraviolet lamp has occurred, resulting in the ultraviolet treatment of the stock solution. If the process is not sufficiently performed, the untreated liquid may flow into the treatment liquid tank and contaminate the treatment liquid. Further, when the ultraviolet lamp is broken, not only the broken pieces of the lamp and the protective tube but also mercury enclosed in the lamp may be mixed into the processing liquid. It is possible to prevent the untreated liquid from flowing into the treatment liquid tank by detecting that a power failure has occurred and closing the valve at the rear stage of the UV treatment device. It is difficult to completely prevent the untreated liquid from flowing into the treatment liquid tank depending on the flow time and flow rate of the treatment liquid from the ultraviolet treatment apparatus to the treatment liquid tank until There is also anxiety that untreated liquid may have flowed into the liquid tank.
そこで本発明は、停電や紫外線ランプの故障が発生したときに未処理液が処理液中に混入することを確実に防止できる紫外線照射装置を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide an ultraviolet irradiation device that can reliably prevent the untreated liquid from being mixed into the treatment liquid when a power failure or a failure of the ultraviolet lamp occurs.
上記目的を達成するため、本発明の紫外線照射装置は、原液に紫外線を照射して原液の紫外線処理を行う紫外線照射装置において、原液に紫外線を照射する紫外線処理槽の後段に、該紫外線処理槽で紫外線処理を行った処理液を貯留する処理液貯留槽を設け、該処理液貯留槽内を越流堰によって処理液流入室と処理液流出室とに区画するとともに、前記処理液流入室内を前記越流堰より低い副越流堰によって上流側区画と下流側区画とに区画したことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention is an ultraviolet irradiation apparatus for irradiating an undiluted solution with ultraviolet rays to treat the undiluted solution with ultraviolet rays. And a processing liquid storage tank for storing the processing liquid that has been subjected to ultraviolet treatment in the process liquid, and the processing liquid storage tank is partitioned into a processing liquid inflow chamber and a processing liquid outflow chamber by an overflow overflow weir , The sub-overflow weir lower than the overflow weir is divided into an upstream compartment and a downstream compartment .
さらに、本発明の紫外線照射装置は、前記処理液流入室内の処理液を原液側に返送する処理液返送経路を備えていることを特徴としている。また、前記下流側区画の上方に、前記副越流堰を越えた処理液が前記越流堰を越えて処理液流出室に短絡流入することを防止する短絡流防止板が設けたことを特徴としている。 Furthermore, the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention is characterized by comprising a treatment liquid return path for returning the treatment liquid in the treatment liquid inflow chamber to the stock solution side. In addition, a short-circuit prevention plate is provided above the downstream section to prevent the processing liquid that has passed through the secondary overflow weir from passing through the overflow weir and into the processing liquid outflow chamber. It is said .
本発明の紫外線照射装置によれば、停電や紫外線ランプの故障が発生して紫外線処理が十分に行われなかった未処理液が処理液貯留槽に流入しても、未処理液に汚染されるのが処理液流入室内の処理液だけであるから、大量の処理液が汚染されることがなくなる。これにより、未処理液に汚染された処理液を再処理する際の液量を大幅に少なくすることができるとともに、処理液貯留槽内の清掃に要する時間も大幅に短縮でき、紫外線照射装置の運転再開を短時間で行うことができる。特に、処理液が上水の場合には、汚染された上水が配水されることがなくなり、上水の安全性を確保できる。 According to the ultraviolet irradiation device of the present invention, even if untreated liquid that has not been sufficiently subjected to ultraviolet treatment due to a power failure or failure of the ultraviolet lamp flows into the treated liquid storage tank, it is contaminated with untreated liquid. Since this is only the processing liquid in the processing liquid inflow chamber, a large amount of processing liquid is not contaminated. As a result, the amount of liquid when the processing liquid contaminated with the untreated liquid is reprocessed can be greatly reduced, and the time required for cleaning the processing liquid storage tank can be greatly shortened. Operation can be resumed in a short time. In particular, when the treatment liquid is clean water, the contaminated clean water is not distributed and the safety of clean water can be ensured.
図1は本発明の紫外線照射装置の第1形態例を示す系統図である。この紫外線照射装置は、取水井11から取水ポンプ12で汲み上げた原液に紫外線処理を行うものであって、原液に紫外線を照射する紫外線ランプを備えた紫外線処理槽13の後段に、処理液と未処理液との混合を防止するための安全装置を設けた処理液貯留槽14を設けている。
FIG. 1 is a system diagram showing a first embodiment of the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention. This ultraviolet irradiation device performs ultraviolet treatment on the undiluted solution pumped from the
処理液貯留槽14に設けた安全装置は、該処理液貯留槽14の内部を処理液流入室15と処理液流出室16とに区画する主越流堰17と、前記処理液流入室15内を上流側区画18と下流側区画19とに区画する副越流堰20と、前記下流側区画19の上方に設けられた短絡防止手段(短絡防止板)21と、紫外線処理槽13からの処理液を上流側区画18に導入する処理液導入経路22と、処理液流出室16内の処理液を次工程に送り出す処理液導出経路23と、上流側区画18、下流側区画19及び処理液流出室16の各部内の液を前記取水井11に返送する第1返送経路24,第2返送経路25及び第3返送経路26とを有している。
The safety device provided in the processing
前記各経路22,23,24,25,26には、切換弁22V,23V,24V,25V,26Vがそれぞれ設けられ、さらに、紫外線処理槽13の上流側には、原液を導入する原液導入経路27が設けられるとともに、処理液貯留槽14を通らずに処理液導入経路22と処理液導入経路23とを接続するバイパス経路28が設けられ、原液導入経路27には原液遮断弁27Vが、バイパス経路28にはバイパス弁28Vがそれぞれ設けられている。また、紫外線処理槽13の出口径路29及び処理液導出経路23とバイパス経路28との合流部より下流側の処理液送出経路30には遮断弁29V,30Vがそれぞれ設けられる。なお、通水を停止するための遮断弁27V,29V,30Vは、これらの内の一つだけ設ければ十分であり、3箇所に同時に設置する必要はないが、以下の説明では、遮断弁27V,29V,30Vがすべて設けられていることを想定して説明する。
Each of the
また、紫外線処理槽13には、図示は省略するが、一般的な紫外線照射装置と同様に、紫外線ランプの状態を監視してランプ不点信号や照度不足信号、保護管破損信号といった異常検知信号を発信する異常検知器が設けられるとともに、紫外線照射装置を構成するポンプや弁を作動させる制御装置が設けられている。
In addition, although not shown in the drawing, the
通常の紫外線処理運転中は、取水ポンプ12が作動し、切換弁22V,23V及び遮断弁27V,29V,30Vがそれぞれ開、切換弁24V,25V,26V及びバイパス弁28Vがそれぞれ閉の状態となる。したがって、取水井11から取水ポンプ12で汲み上げられた原液は、原液導入経路27を通って紫外線処理槽13に流入し、紫外線処理槽13内で紫外線を照射されて細菌や病原微生物の殺菌・不活化処理、難分解性物質の促進酸化処理といった紫外線処理が行われる。紫外線処理槽13から流出した処理液は、処理液導入経路22を通って処理液貯留槽14に流入する。
During normal UV treatment operation, the
処理液貯留槽14において、処理液は、処理液導入経路22から処理液流入室15の前段に設けられた上流側区画18の下部に流入し、上流側区画18内を上昇して副越流堰20を越え、下流側区画19の副越流堰20と短絡防止板21との間を下降し、短絡防止板21の下方を通過して短絡防止板21と主越流堰17との間を上昇した後、主越流堰17を越えて処理液流出室16内に流入する。処理液流出室16内の処理液は、処理液導出経路23を通って次の工程に送り出される。
In the processing
運転中にランプの不点、照度不足、保護管破損等の異常が発生し、紫外線処理槽13の異常検知器から異常検知信号が発信されると、制御装置によって取水ポンプ12が停止し、遮断弁27V,29V,30Vの少なくとも一つが閉じられ、紫外線処理槽13への原液の導入、紫外線処理槽13からの処理液の導出、処理液貯留槽14からの処理液の導出が中断される。
If abnormalities such as lamp inconvenience, insufficient illuminance, breakage of protective tube, etc. occur during operation and an abnormality detection signal is transmitted from the abnormality detector of the
このとき、処理液流入室15の上流側区画18の容積、上流側区画18及び下流側区画19を含む処理液流入室15の容積を、紫外線処理槽13の異常検知から取水ポンプ12が停止するまでの時間及び遮断弁27V,29V,30Vが閉じるまでの時間中に紫外線処理槽13から流出する液量を算出し、この液量に見合った容積乃至これに安全率を見込んだ容積に設定しておくことにより、異常が発生した紫外線処理槽13から処理液流入室15内に流入した未処理液が主越流堰17を越えて処理液流出室16内に流入することがなくなり、処理液流出室16内の処理液が未処理液によって汚染されることを防止できる。また、紫外線ランプが破損してランプや保護管の破片、ランプ内部に封入された水銀が未処理液と共に処理液流入室15内に流入した場合でも、これらが処理液流出室16内の処理液中に混入することを防止できる。
At this time, the
したがって、未処理液によって汚染された液あるいは未処理液で汚染された可能性のある処理液を取水井11に返送するための時間、あるいは、別の処理装置で再処理する際の液量を大幅に低減することができるだけでなく、処理液貯留槽14内のすべてが処理液が未処理液で汚染されたときには、処理液貯留槽14の全体を清掃する必要があるが、処理液流入室15の容積を前述のようにして適切に設定しておくことにより、清掃作業を処理液流入室15だけ、さらには上流側区画18だけにすることができるので、液返送時間や液再処理時間の短縮と清掃時間の短縮とによって異常発生後における紫外線照射装置の運転を短時間で再開することができる。
Therefore, the time for returning the liquid contaminated with the untreated liquid or the treated liquid possibly contaminated with the untreated liquid to the
特に、処理液流入室15内に副越流堰20を設けて上流側区画18と下流側区画19とに区画することにより、比較的比重の大きな破片や水銀を上流側区画18内に捕捉することができ、破片や水銀が副越流堰20を越えて下流側区画19に流れ込むこともほとんどなく、このような流入物を排除する面倒な清掃作業を上流側区画18内だけに留めることができる。また、副越流堰20と主越流堰17との間に短絡防止板21を設けたことにより、副越流堰20を越えた未処理液がそのまま主越流堰17を越えて処理液流出室16内に流入することを防止できる。
In particular, by providing a
また、異常発生後には、切換弁22V,23Vを閉じて処理液貯留槽14を処理ラインから切り離し、処理液貯留槽14の内部を点検し、水銀の漏出や破片の混入の有無等の安全確認を行い、問題がない場合には、切換弁24V,25V,26Vを開いて処理液貯留槽14内の液を各返送経路24,25,26を通して取水井11に返送する。また、水銀や破片が混入していた場合は、処理液貯留槽14の内部や配管内の清掃を適宜行う。
In addition, after an abnormality has occurred, the
なお、各経路や遮断弁、切換弁は、必要に応じて設けられるものであって、例えば、処理液流出室16内の液を処理液送出経路30から分岐した経路で抜き出すように形成したときは、第3返送経路26及び切換弁26Vは省略することができる。また、異常発生時に未処理液が処理液貯留槽14に向かって流れることを防止する遮断弁は少なくとも1箇所に設ければよい。
Each path, shut-off valve, and switching valve are provided as necessary. For example, when the liquid in the processing
図2は本発明の紫外線照射装置の第2形態例を示す系統図である。なお、以下の説明において、前記第1形態例に示した紫外線照射装置の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 FIG. 2 is a system diagram showing a second embodiment of the ultraviolet irradiation device of the present invention. In the following description, the same components as those of the ultraviolet irradiation apparatus shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本形態例は、紫外線処理槽13及び処理液貯留槽14内の液面より高位置に液面が位置するように設けた原液槽31から原液が自然流下で紫外線処理槽13に供給されるときの紫外線照射装置の構成例を示すもので、前記第1返送経路24,第2返送経路25及び第3返送経路26が合流した主返送経路32に返送ポンプ33を設けている。
In this embodiment, when the undiluted solution is supplied to the
本形態例においても、前記第1形態例と同様に、異常発生時に遮断弁27V,29V,30Vが閉じることにより、未処理液が主越流堰17を越えて処理液流出室16内に流入することを防止できる。また、切換弁24V,25Vを開いて返送ポンプ33を作動させることにより、処理液流入室15内の液を原液槽31に返送することができる。
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the
図3は本発明の紫外線照射装置の第3形態例を示す系統図である。本形態例は、取水井11から取水ポンプ12で汲み上げた原液を、前記同様に高位置に設けた原液槽31に貯留し、この原液槽31から原液が自然流下で紫外線処理槽13に供給されるときの紫外線照射装置の構成例を示している。
FIG. 3 is a system diagram showing a third embodiment of the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention. In this embodiment, the stock solution pumped from the intake well 11 by the
この場合、前記第2形態例と同様に、第1返送経路24,第2返送経路25及び第3返送経路26が合流した主返送経路32に返送ポンプ33を設けることにより、異常発生時の処理液貯留槽14内の液を原液槽31に返送することができる。なお、原液槽31に返送せずに、前記第1形態例と同様に取水井11に返送するときには、返送ポンプ33は不要である。
In this case, similarly to the second embodiment, by providing the
図4は第1参考例を示す系統図である。本参考例は、主越流堰17で処理液流出室16から区画された処理液流入室15の内部を仕切板41によって上流側区画42と下流側区画43とに区画するとともに、上流側区画42と下流側区画43とをサイホン装置44によって連通させた例を示している。サイホン装置44は、サイホン管45,サイホン形成装置46,サイホン形成弁47及びサイホン破壊弁48を備えており、サイホン管45の最上部は、原液槽31の液面より高位置に配置されている。
FIG. 4 is a system diagram showing a first reference example. In this reference example, the interior of the processing
通常運転時の処理液は、上流側区画42からサイホン管45を通って下流側区画43に流れ、前記主越流堰と同じ構造の越流堰17を越えて処理液流出室16に流入する状態となっている。異常発生時は、前記サイホン破壊弁48を開くことにより、サイホン管45のサイホン作用が破壊され、上流側区画42から下流側区画43への液の流れが遮断されることにより、未処理液が下流側区画43や処理液流出室16内の処理液中に混入することを防止できる。異常発生時の上流側区画42内の液は、切換弁24Vを開いて返送ポンプ33を作動させることにより、第1返送経路24及び主返送経路32を通って原液槽31に返送される。
The processing liquid during normal operation flows from the
図5は第2参考例を示す系統図である。本第2参考例は、取水井11から取水ポンプ12で原液を原液槽31に汲み上げる構成に、前記サイホン装置44を組み合わせた例を示している。本形態例においても、サイホン管45の最上部は原液槽31の液面より高位置に配置され、異常発生時にサイホン破壊弁48が開くとともに取水ポンプ12が停止することにより、原液槽31から紫外線処理槽13への原液の供給が中断され、未処理液が処理液に混入することを防止する。また、未処理液に汚染された処理液は、前記同様に、返送ポンプ33によって原液槽31に返送される。
FIG. 5 is a system diagram showing a second reference example. The second reference example shows an example in which the siphon
なお、各形態例及び各参考例における遮断弁やサイホン破壊弁は、緊急遮断弁、空気動作弁、電動弁、電磁弁といった各種構造の弁を使用することが可能であるが、停電時にも閉弁動作を短時間で確実に行える構造の弁を使用すべきである。また、未処理液が混入した処理液の扱いは任意であり、例えば、紫外線照射装置が排水処理設備の後段に設けられている場合は、排水処理設備の排水流入部に戻すこともでき、処理液貯留槽14を清掃した排水も適宜な処理を行うことができる。
The shutoff valve and siphon breaker valve in each embodiment and each reference example can use valves of various structures such as emergency shutoff valves, air operated valves, motor operated valves, and electromagnetic valves, but they are also closed during power outages. A valve with a structure that can reliably perform the valve operation in a short time should be used. Moreover, the treatment of the treatment liquid mixed with the untreated liquid is arbitrary. For example, when an ultraviolet irradiation device is provided at the rear stage of the wastewater treatment facility, it can be returned to the wastewater inflow portion of the wastewater treatment facility. The waste water which cleaned the
さらに、処理液貯留槽14内の液の処理や内部点検を行っているときに、紫外線処理槽13が処理可能な状態になったときには、バイパス弁28Vを開いてバイパス経路28から紫外線処理液を導出させることができ、紫外線処理槽13内の点検や清掃が終了した後、切換弁24V,25V,26Vを閉じて切換弁22V,23Vを開くとともにバイパス弁28Vを閉じることにより、処理液貯留槽14を経由する通常の経路で処理液を導出することができる。これにより、紫外線処理の中断時間を短縮することができる。
Further, when the
また、前記各形態例では、処理液貯留槽として迂流式を例示したが、処理液導入経路22から処理液導出経路23への短絡流を防止できれば、整流板式や撹拌機式を採用することもできる。
In each of the above embodiments, the bypass type is exemplified as the processing liquid storage tank. However, if the short circuit flow from the processing
11…取水井、12…取水ポンプ、13…紫外線処理槽、14…処理液貯留槽、15…処理液流入室、16…処理液流出室、17…主越流堰、18…上流側区画、19…下流側区画、20…副越流堰、21…短絡防止板、22…処理液導入経路、23…処理液導出経路、24…第1返送経路、25…第2返送経路、26…第3返送経路、27…原液導入経路、28…バイパス経路、29…出口径路、30…処理液送出経路、31…原液槽、32…主返送経路、33…返送ポンプ、41…仕切板、42…上流側区画、43…下流側区画、44…サイホン装置、45…サイホン管、46…サイホン形成装置、47…サイホン形成弁、48…サイホン破壊弁
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