JP6495626B2 - Water treatment system and mixed liquid generator - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、水処理システム及び混合液体生成装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a water treatment system and a mixed liquid generation apparatus .
一般の水処理システムにおいて気体を液体に混合する場合、被処理水を導入する槽構造底部に設置した散気装置(散気筒もしくは散気板および配管)から混合すべき気体を大気圧以上の圧力で微細気泡として供給し、被処理水中に混合する気液二相混合を行っていた。
これにより、被処理水への気体の溶解やその結果としてのさまざまな化学反応処理を行う。一般的な気液混合は、ガスホールドアップ時間を延長させるため微細な気泡で、かつ、気体と被処理水がぶつかり合うよう向流で混合される。
When gas is mixed with liquid in a general water treatment system, the gas to be mixed from the diffuser (diffuse cylinder or diffuser plate and piping) installed at the bottom of the tank structure into which the water to be treated is introduced is at a pressure higher than atmospheric pressure. The gas-liquid two-phase mixing was performed by supplying as fine bubbles and mixing in the water to be treated.
As a result, the gas is dissolved in the water to be treated and various chemical reaction treatments are performed as a result. In general gas-liquid mixing, fine bubbles are used to extend the gas hold-up time, and the gas and liquid are mixed in countercurrent so that the gas and the water to be treated collide with each other.
しかしながら、従来技術においては、水処理システム稼働後、気体を噴き出す部分である散気筒または散気板に付着する無機物・有機物などの影響による目詰まりから、気体を送気するための圧力上昇による消費電力の増加や、気泡径の増大に起因する気液接触面積の減少とガスホールドアップ時間の短縮により、気液混合効率の顕著な低下が生じていた。 However, in the conventional technology, after operation of the water treatment system, consumption due to pressure rise to supply gas from clogging due to the influence of inorganic matter / organic matter adhering to the diffuser cylinder or diffuser plate which is the part that blows out gas Due to the increase in electric power, the decrease in the gas-liquid contact area due to the increase in the bubble diameter and the shortening of the gas hold-up time, the gas-liquid mixing efficiency has been significantly reduced.
また、水槽中の水質の悪化によりオゾンガスを供給する必要がでてきた場合に、早急にオゾン供給を行って水質の改善を行うことが望まれる。 Moreover, when it becomes necessary to supply ozone gas by the deterioration of the water quality in a water tank, it is desired to improve ozone quality by supplying ozone immediately.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無機物・有機物などの影響による目詰まりを抑制し、気液混合効率を向上することができるとともに、水質が悪化した場合に短時間に水質の改善を図ることができる水処理システム及び混合液体生成装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above, and can suppress clogging due to the influence of inorganic substances / organic substances, improve the gas-liquid mixing efficiency, and can quickly improve the water quality when the water quality deteriorates. It aims at providing the water treatment system and mixed liquid production | generation apparatus which can aim at improvement of this.
実施形態の水処理システムは、供給されるオゾンガスを気泡状にして搬送用液体に混合したマイクロバブル液であるオゾン混合液体を生成し、被処理水が収納される処理水槽内に配置される配管を介して前記オゾン混合液体を前記処理水槽内に供給し、前記被処理水と接触させる混合液体生成装置と、前記混合液体生成装置とは別個に、オゾンを、前記処理水槽内に配置される散気装置を介して微細気泡として供給するオゾン供給装置と、を備えた。 Water treatment system embodiment, the ozone gas supplied to generate ozone mixed liquid microbubbles solution was mixed with conveying liquid in the bubble shape, Ru is disposed within the process water tank for water to be treated Ru housed pipe feeding said ozone mixed liquid to the treatment water tank via the mixing liquid generation device is contacted with the water to be treated separately from the said liquid mixture generating device, ozone, Ru disposed in the processing water tank And an ozone supply device that supplies fine bubbles through a diffuser.
次に実施形態について図面を参照して説明する。 Next, embodiments will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の水処理システムの概要構成ブロック図である。図2は、第1の実施形態における処理水槽内の配管配置説明の平面図である。なお、図2においては、第1供給系統の配管15とその開口15Aのみを示し、配管42および散気筒42Aの図示は省略している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration block diagram of a water treatment system according to the first embodiment. Drawing 2 is a top view of piping arrangement explanation in a treated water tank in a 1st embodiment. In FIG. 2, only the
水処理システム10は、処理水槽へオゾンを供給しているが、その供給系統として、第1供給系統と第2供給系統の2系統を備えている。また、本実施形態の水処理システム10は、図1に示すように、前段の処理水槽14Fと後段の処理水槽14Bの2つの処理水槽を備え、各処理水槽14F,14Bが接続されている。そして、各処理水槽14F,14Bは、それぞれ2系統からのオゾンの供給を受けるように構成されている。処理水槽14Fと、処理水槽14Bの構造は同一である。ここで、処理水槽14F,14Bを区別しない場合には、処理水槽14と称する。なお、図1には図示を省略しているが、後段の処理水槽14Bのさらに後段には、後段の処理水槽14Bから排出される被処理水に対して生物活性炭処理を行う水槽が接続されている。
The
水処理システム10は、図1に示すように、第1供給系統として、ブロア11bと、オゾン発生装置12bと、給水ポンプ13と、マイクロバブル液生成装置17と、バルブ52とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
ブロア11bは、空気または酸素を含んだ気体を原料ガスとして取り込む。オゾン発生装置12bは、空気を含んだ原料ガス又は酸素を含んだ原料ガスに放電し、オゾンガスを発生させる。給水ポンプ13は、搬送用液体としての上水を供給する。
The
マイクロバブル液生成装置17は、供給された上水(搬送用液体)に供給されたオゾンガスをマイクロバブル状として混合したマイクロバブル液(オゾンマイクロバブル液)を生成し、バルブ52が開状態のときに、処理水槽14F,14B内に設置されている配管15を介して被処理水16内に供給する。
The microbubble
上記構成において、オゾンガスをマイクロバブル状にするための方法としては、例えば、液体の渦流の中にオゾンガスを巻き込み、その渦流を高速旋回させて剪断力によりオゾンガスをマイクロバブル状にする気液二相流旋回法を用いる。 In the above configuration, as a method for making the ozone gas into microbubbles, for example, a gas-liquid two-phase that entrains ozone gas in a liquid vortex and rotates the vortex at high speed to make the ozone gas into microbubbles by shearing force. The flow swirl method is used.
本実施形態の水処理システム10では、第1供給系統には、散気筒及び散気板を設けない構成を採用している。すなわち、被処理水にオゾンガスを混合するために、処理水槽内に配置された配管の先端部分に気泡を発生させる散気筒または散気板を設けた場合、散気筒または散気板は、気体を噴き出す部分である給気孔に付着する無機物・有機物などの影響による目詰まりから、気体を送気するための圧力上昇による消費電力の増加や、気泡径の増大に起因する気液接触面積の減少とガスホールドアップ時間の短縮により、気液混合効率の顕著な低下が生じる。これを改善するため、散気筒または散気板を定期的に交換または酸洗浄や焼成による再生を行う必要があった。
In the
そこで、本実施形態においては、第1供給系統を散気筒及び散気板を設けない構成とし、散気筒または散気板の給気孔の目詰まりを防止している。 Therefore, in the present embodiment, the first supply system is configured so as not to provide the diffusion cylinder and the diffusion plate, and the supply holes of the diffusion cylinder or the diffusion plate are prevented from being clogged.
すなわち、第1供給系統では、被処理水に対し、処理用の気体(ガス)を供給するのではなく、処理用の気体を含む液体(オゾンマイクロバブル液)を直接配管(あるいは配管に接続したノズル)の液体供給口(給液孔)から供給する構成を採っているので、散気筒または散気板の給気孔の径と比較して液体供給口(給液孔)の径が大きい点及び液体供給口(給液孔)を流れる液体の流量が大きい点で、散気筒または散気板の給気孔に比較して液体供給口(給液孔)の目詰まりが発生する虞は少なくなっている。 That is, in the 1st supply system, the gas (gas) for processing is not supplied with respect to to-be-processed water, but the liquid (ozone microbubble liquid) containing the gas for processing is connected directly to piping (or piping). Nozzle) is supplied from the liquid supply port (liquid supply hole), so that the diameter of the liquid supply port (liquid supply hole) is larger than the diameter of the air supply hole of the diffusion cylinder or the diffuser plate, and Since the flow rate of the liquid flowing through the liquid supply port (liquid supply hole) is large, the possibility of clogging of the liquid supply port (liquid supply hole) is reduced compared to the air supply hole of the diffusion cylinder or the diffuser plate. Yes.
この場合において、従来の水処理システムに本第1実施形態の構成を適用する場合には、既設の配管から散気筒または散気板を取り外してそのまま、配管にマイクロバブル液生成装置17を接続する構成を採る。これにより、設置コストを最低限に抑制することが出来る。
In this case, when the configuration of the first embodiment is applied to the conventional water treatment system, the
また、水処理システム10は、図1に示すように、第2供給系統として、ブロア11aと、オゾン発生装置12bと、バルブ51と、を備えている。
Moreover, the
ブロア11aは、空気または酸素を含んだ気体を原料ガスとして取り込む。オゾン発生装置12aは、空気を含んだ原料ガス又は酸素を含んだ原料ガスに放電し、オゾンガスを発生させる。
The
オゾン発生装置12aは、バルブ51が開状態のときに、発生させたオゾンガスを、処理水槽14F,14B内に設置されている配管42を介して被処理水16内に供給する。この配管42にはその先端部分に、気泡を発生させる散気筒42A(散気装置の一例)が設けられている。このため、オゾンガスは、散気筒42Aにより、気泡となって被処理水16内に供給される。なお、散気筒42Aの他、散気板を用いてもよい。
When the
本実施形態の水処理システム10では、第2供給系統に散気筒42Aを用いているが、後述するように、通常は第1供給系統からオゾンガスを処理水槽14へ供給し、第2供給系統からの処理水槽14へのオゾンガスの供給は、水質が悪化した場合に行われるため、上述したような散気筒42Aによる目詰まりが生じる頻度は少ないと考えられる。
In the
次に第1実施形態の水処理システム10の動作を説明する。通常時には、第1供給系統から処理水槽14内へオゾンガスが供給される。まず、水処理システム10は、第2供給系統のバルブ51を閉状態とし、第1供給系統のバルブ52を開状態にする。そして、第1供給系統のブロア11bは、原料ガスとしての空気を取り込み、オゾン発生装置12bに供給する。オゾン発生装置12bは、原料ガスである空気に放電し、オゾンガスを発生させて、マイクロバブル液生成装置17に供給する。
Next, operation | movement of the
これらと並行して、給水ポンプ13は、搬送用液体としての上水をマイクロバブル液生成装置17に供給する。マイクロバブル液生成装置17は、供給された上水(搬送用液体)に供給されたオゾンガスをマイクロバブル状として混合したマイクロバブル液を生成する。
In parallel with these, the
そしてマイクロバブル液生成装置17は、生成したマイクロバブル液を、処理水槽14内に設置されている配管15を介して被処理水16内に供給する。この結果、マイクロバブル液内のオゾンガスマイクロバブルは、上昇流を形成することとなる。
And the microbubble liquid production |
これに対し、処理水槽14の入水口から供給された被処理水16は、処理水槽14内に形成された垂れ壁(隔壁)14Aにより、下降流16Fを形成することとなり、マイクロバブル液と被処理水16は、液−液向流混合することとなる。
On the other hand, the water to be treated 16 supplied from the water inlet of the treated
したがって、オゾンガスマイクロバブルOMBは、被処理水16中の物質と反応することとなる。このとき、従来のように気泡を被処理水中に混合する方法と比較して、オゾンガスマイクロバブルOMBを含むマイクロバブル液を液−液混合することにより、オゾンガスマイクロバブルOMBのホールドアップ時間をより多く確保することができる。 Therefore, the ozone gas microbubble OMB reacts with the substance in the water to be treated 16. At this time, as compared with the conventional method of mixing bubbles in the water to be treated, the hold-up time of the ozone gas microbubble OMB is increased by liquid-liquid mixing the microbubble liquid containing the ozone gas microbubble OMB. Can be secured.
さらにこの場合において、配管15の開口15A、すなわち、給液孔の向きを気液向流とするため被処理水16の流れと反対方向、一般的には上向きに噴き出すように配管15を設置するのがより好ましい。
Further, in this case, the
このように、第1供給系統からオゾンガスを処理水槽14内に供給するが、処理水槽14内の被処理水16の水質を測定した結果、水質が悪化していると判明した場合、さらに処理水槽14内へのオゾンガスの供給量を増加させて水質を良好な状態に復帰させる必要がある。
As described above, ozone gas is supplied into the treated
しかしながら、第1供給系統からオゾンガスを供給する場合には、上述のとおり、原料ガスの他、搬送用液体としての上水の供給が必要であったり、原料ガスからオゾンガスを発生させた後に、マイクロバブル液生成装置17でオゾンガスと上水とからマイクロバブル液を生成する等の処理が必要であるため、オゾンガスの供給量の増加に時間を要し、水質の悪化に対する措置が遅れてしまう。
However, when supplying ozone gas from the first supply system, as described above, it is necessary to supply clean water as a transport liquid in addition to the source gas, or after generating ozone gas from the source gas, Since processing such as generating microbubble liquid from ozone gas and clean water in the
このため、本実施形態の水処理システム10では、処理水槽14内の被処理水16の水質を測定して、水質が悪化していると判断された場合には、第1供給系統ではなく、第2供給系統から処理水槽14内にオゾンガスを供給する。
For this reason, in the
すなわち、被処理水16の水質の測定結果により水質が悪化したと判断された場合には、水処理システム10は、第2供給系統のバルブ51を開状態とし、第1供給系統のバルブ52を閉状態とする。
That is, when it is determined that the water quality has deteriorated based on the measurement result of the quality of the
そして、第2供給系統のブロア11aが、空気または酸素を含んだ気体を原料ガスとして取り込み、オゾン発生装置12aに供給する。オゾン発生装置12aは、空気または酸素を含んだ原料ガスに放電し、オゾンガスを発生させて、発生させたオゾンガスを、処理水槽14内に設置されている配管42を介して供給することで、散気筒42Aから気泡として被処理水16内に供給する。
Then, the
このように第2供給系統では、搬送用液体としての上水の供給やマイクロバブル液生成装置17によるマイクロバブル液の生成を行わずに、オゾンガスを気泡の状態で処理水槽14内に供給しているので、第1供給系統からのオゾンガスの供給に比べて短時間の供給が可能となる。
In this way, in the second supply system, ozone gas is supplied into the treated
従って、本実施形態の水処理システム10では、処理水槽14内の被処理水16の水質が悪化している場合には、ブロア11aとオゾン発生装置12aと散気筒42Aとからなる第2供給系統から処理水槽14内にオゾンガスを気泡状態で供給することで、短時間にオゾンガスの供給量を増加させて、処理水槽14内の被処理水16の水質を良好にすることができる。
Therefore, in the
また、本実施形態によれば、第1供給系統によりオゾンガスを処理水槽14内に供給することで、ガスホールドアップ時間が短いがために、未反応のオゾンガス(気体)が水面上部の気相部に存在する従来の散気方法と比較して、未反応のオゾンガス量を低減することができ、処理の効率化が図れる。
In addition, according to the present embodiment, the ozone gas is supplied into the treated
この結果、本実施形態の水処理システム10によれば、第1供給系統によりオゾンガスを処理水槽14内に供給することで、処理用気体の供給に関する電気的エネルギーの削減および、未反応処理用気体の処理装置の削減など、機器、装置の容量削減が期待できる。また、本実施形態の水処理システム10によれば、第1供給系統によりオゾンガスを処理水槽14内に供給することで、目詰まりなどに起因するメンテナンス処理を抑制することが可能となる。
As a result, according to the
また、本実施形態の水処理システム10によれば、第1供給系統によりオゾンガスを処理水槽14内に供給することで、気体を注入する従来のガス量一定とする濃度制御に対して、液−液混合ではマイクロバブル液として供給するため、マイクロバブル液の量的制御を行うことで、制御性が向上する。
In addition, according to the
また、本実施形態では、2つの処理水槽14F,14Bを直列に接続しているので、被処理水16は、各処理水槽14F,14B内で気液向流及び還流が形成されることにより、液−液混合が促進され、完全混合が図れる。
Moreover, in this embodiment, since the two treated
(第2の実施形態)
第1の実施形態の水処理システム10では、第1供給系統によりオゾンガスを処理水槽14内に供給した後、処理水槽14内の被処理水16の水質が悪化した場合には、第2供給系統により、迅速に処理水槽14内へのオゾンガスの供給量を増加していた。
(Second Embodiment)
In the
ここで、処理水槽14内にオゾンが注入されて増加すると、増加したオゾンが被処理水16に存在する臭化物イオンと反応して、被処理水16に臭素酸イオン(BrO3 -)が副生成物として生成されてしまう。臭素酸イオンは発がん性物質でもあるため、臭素酸イオンの発生を抑制するための溶剤等を処理水槽14内に供給して、臭素酸イオンの発生を抑制する必要がある。また、このような溶剤の供給経路を第1供給系統、第2供給系統とは別個に新たに設けると、水処理システムの製造コストが増大する。
Here, when ozone is injected into the treated
このため、この第2の実施形態では、第1供給系統に、臭素酸イオンの発生を抑制するための溶剤の供給経路を第1供給系統と共用して設けることで、製造コストを低減させながら、被処理水16の水質悪化時に供給されるオゾンガスに起因した臭素酸イオンの発生を抑制している。 For this reason, in this 2nd Embodiment, while providing the supply path | route of the solvent for suppressing generation | occurrence | production of bromate ion in a 1st supply system in common with a 1st supply system, reducing manufacturing cost The generation of bromate ions due to the ozone gas supplied when the quality of the water to be treated 16 deteriorates is suppressed.
図3は、第2の実施形態の水処理システムの概要構成ブロック図である。図3において、図1と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。本実施形態の水処理システム30は、第1の実施形態と同様に、処理水槽14へのオゾンの供給系統として、第1供給系統と第2供給系統の2系統を備えている。また、本実施形態の水処理システム30も、第1の実施形態と同様に、前段の処理水槽14Fと後段の処理水槽14Bの2つの処理水槽を備え、2つの処理水槽14F,14Bが直列に接続されている。ここで、第2供給系統のブロア11a、オゾン発生装置12a、配管42、散気筒42A、バルブ51の構成は第1の実施形態と同様である。
FIG. 3 is a schematic configuration block diagram of a water treatment system according to the second embodiment. In FIG. 3, the same parts as those in FIG. Similar to the first embodiment, the
本実施形態の水処理システム30は、第1供給系統の構成が第1の実施形態と異なっている。本実施形態の水処理システム30は、図3に示すように、第1供給系統として、ブロア11bと、オゾン発生装置12bと、給水ポンプ13と、マイクロバブル液生成装置17と、3つの供給装置31a,31b,31cと、ブロア33と、酸素マイクロバブル生成装置32と、バルブ52,35a,35b,35c,35dと、を備えている。
The
ここで、オゾンガスを処理水槽14内に供給する構成、すなわち、ブロア11b、オゾン発生装置12b、給水ポンプ13、マイクロバブル液生成装置17、バルブ52の機能および構成については、第1の実施形態と同様である。
Here, the configuration for supplying ozone gas into the treated
供給装置31aは、アンモニアを取り込む。供給装置31aは、バルブ35aが開状態のときに、取り込んだアンモニアを、マイクロバブル液供給装置17からのマイクロバブル液の供給経路と共用の配管15を介して処理水槽14内に供給する。
The
供給装置31bは、pH調整剤を取り込む。供給装置31bは、バルブ35bが開状態のときに、取り込んだpH調整剤を、マイクロバブル液供給装置17からのマイクロバブル液の供給経路と共用の配管15を介して処理水槽14内に供給する。
The
ここで、アンモニアとpH調整剤は、被処理水16中の臭素酸イオンの生成を抑制する溶剤である。 Here, ammonia and the pH adjuster are solvents that suppress the formation of bromate ions in the water to be treated 16.
ブロア33は、酸素を含むガスを取り込み、取り込んだ酸素を含むガスを酸素マイクロバブル生成装置32に供給する。酸素マイクロバブル生成装置32は、供給された酸素を含むガスからマイクロバブル状の酸素を生成して、バルブ35cが開状態のときに、マイクロバブル液供給装置17からのマイクロバブル液の供給経路と共用の配管15を介して処理水槽14内に供給する。
The
供給装置31cは、過酸化水素を取り込む。供給装置31cは、バルブ35dが開状態のときに、取り込んだ過酸化水素を、マイクロバブル液供給装置17からのマイクロバブル液の供給経路と共用の配管15を介して処理水槽14内に供給する。
The
次に第2の実施形態の水処理システム30の動作を説明する。通常時には、第1供給系統から処理水槽14内へオゾンガスが供給される。このとき、水処理システム30は、バルブ52を開状態とし、バルブ35a,35b,35c,35dを閉状態とする。通常時における第1供給系統からの処理水槽14内へのオゾンガスの供給の手順は、第1の実施形態と同様に行われる。
Next, operation | movement of the
そして、処理水槽14内の被処理水16の水質を測定した結果、水質が悪化していると判明した場合、さらに処理水槽14内へのオゾンガスの供給量を増加させて水質を良好な状態にするため、水処理システム30は、バルブ52を閉状態に、バルブ51を開状態とし、第2供給系統からオゾンを処理水槽14内に供給して、オゾンの供給量を増加する。第2供給系統からのオゾンの供給の手順については、第1の実施形態と同様に行われる。
And as a result of measuring the water quality of the to-
このように、処理水槽14内にオゾンが注入されてオゾン供給量が増加すると、増加したオゾンが被処理水16に存在する臭化物イオンと反応して、被処理水16に臭素酸イオン(BrO3 -)が副生成物として生成されてしまう。
In this way, when ozone is injected into the treated
このため、本実施形態の水処理システム30では、臭素酸イオンの発生を抑制するための溶剤等を処理水槽14内に供給して、臭素酸イオンの発生を抑制する。すなわち、水処理システム30は、オゾン供給量の増加により、臭化物イオンとオゾンとの反応を起こりにくくするための溶剤を処理水槽14内に供給する。
For this reason, in the
具体的には、水処理システム30は、このような溶剤としてアンモニアを供給する。すなわち、水処理システム30は、供給装置31aがアンモニアを取り込む。そして、水処理システム30がバルブ35aを開状態とし(他のバルブ35b,35c,35d,52を閉状態とし)、供給装置31aは、取り込んだアンモニアを、配管15を介して処理水槽14内に供給する。
Specifically, the
これにより、処理水槽14内の被処理水16では、アンモニア共存下で、次亜臭素酸(HOBr)は、ブロマミン(NH2Br)を生成し、次亜臭素酸イオンとオゾンとの反応を抑制して、その結果、臭素酸イオンの生成が抑制される。
Thus, the water to be treated 16 in the
あるいは、処理水槽14内にアンモニアを供給する代わりに、pH調整剤を供給してもよい。すなわち、供給装置31bがpH調整剤を取り込む。そして、水処理システム30は、バルブ35bを開状態とし(他のバルブ35a,35c,35d,52を閉状態とし)、供給装置31bは、取り込んだpH調整剤を、配管15を介して処理水槽14内に供給して、被処理水16のpHを低下させる。
Alternatively, instead of supplying ammonia into the treated
被処理水16のpHが低下することにより、次亜臭素酸と次亜臭素酸イオンの酸解離平衡から次亜臭素酸濃度が増加し、その結果、臭素酸イオンの生成が抑制される。また、酸解離平衡は、ブロマミン(NH3Br)を生成し、次亜臭素酸イオンとオゾンとの反応を抑制して、その結果、臭素酸イオンの生成が抑制される。
By reducing the pH of the
また、被処理水16のpHが低下することにより、オゾンの自己分解が少なくなるので、OHラジカルが生成しにくくなり、その結果、臭素酸イオンの生成が抑制される。 Further, since the pH of the water to be treated 16 is lowered, the self-decomposition of ozone is reduced, so that it becomes difficult to generate OH radicals, and as a result, production of bromate ions is suppressed.
さらに、水処理システム30では、酸素や過酸化水素を処理水槽14内に供給してもよい。すなわち、ブロア33が酸素を含むガスを取り込み、酸素マイクロバブル生成装置32に供給する。水処理システム30は、バルブ35cを開状態とし(他のバルブ35a,35b,35d,52を閉状態とし)、酸素マイクロバブル供給装置32が供給された酸素を含むガスからマイクロバブル状の酸素を生成して、配管15を介して処理水槽14内に供給する。
Further, in the
処理水槽14内の被処理水16に酸素が注入されることにより、処理水槽14Bのさらに後段で行われる生物活性炭処理において溶存酸素が増加することで、生物活性炭処理の反応が促進される。
By injecting oxygen into the
また、供給装置31cが過酸化水素を取り込む。そして、水処理システム30がバルブ35dを開状態とし(他のバルブ35a,35b,35c,52を閉状態とし)、供給装置31cは、取り込んだ過酸化水素を、配管15を介して処理水槽14内に供給する。
Further, the
処理水槽14内の被処理水16に過酸化水素が注入されることにより、促進酸化処理(AOP:Advanced Oxidation Process)が行われる。すなわち、処理水槽14内で、オゾンおよび過酸化水素と被処理水16とが反応してOHラジカルが多く発生し、OHラジカルの酸化力により、被処理水16中の難分解性物質の分解が促進される。
Hydrogen peroxide is injected into the water to be treated 16 in the treated
このように本実施形態では、処理水槽14内へのオゾンの供給量が増加した場合に、マイクロバブル液の供給経路(第1供給系統)を共用して、アンモニアやpH調整剤を処理水槽14内の被処理水16へ供給しているので、第1の実施形態の効果に加え、製造コストを低減させながら、被処理水16の水質悪化時に供給されるオゾンガスに起因した臭素酸イオンの発生を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, when the supply amount of ozone into the
また、本実施形態では、水処理システム30は処理水槽14内の被処理水16に酸素を注入しているので、処理水槽14Bのさらに後段で行われる生物活性炭処理において溶存酸素が増加し、これにより生物活性炭処理の反応を促進させることができる。
Moreover, in this embodiment, since the
また、本実施形態では、水処理システム30は処理水槽14内の被処理水16に過酸化水素を注入しているので、被処理水16中の難分解性物質の分解を促進させることができる。
In this embodiment, since the
(第3の実施形態)
図4は、第3の実施形態の水処理システムの概要構成ブロック図である。図4において、図1と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。本実施形態の水処理システム40は、第1の実施形態と同様に、処理水槽14へのオゾンの供給系統として、第1供給系統と第2供給系統の2系統を備えている。また、本実施形態の水処理システム40も、第1の実施形態と同様に、前段の処理水槽14Fと後段の処理水槽14Bの2つの処理水槽を備え、2つの処理水槽14F,14Bが直列に接続されている。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a schematic configuration block diagram of a water treatment system according to the third embodiment. In FIG. 4, the same parts as those in FIG. Similar to the first embodiment, the
ここで、第2供給系統のブロア11a、オゾン発生装置12a、配管42、散気筒42A、バルブ51の構成は第1の実施形態と同様である。また、第1供給系統のブロア11b、オゾン発生装置12b、給水ポンプ13、マイクロバブル液生成装置17、バルブ52の構成は第1の実施形態と同様である。
Here, the configurations of the
本実施形態のマイクロバブル液生成装置17は、バブル52が開状態のときに、生成したマイクロバブル液(オゾンマイクロバブル液)を、処理水槽14内に設置されている配管15に設けられたノズル18を介して被処理水16内に供給する。
The microbubble
本実施形態においては、ノズル18の給液孔18Aからマイクロバブル液を所望の方向、特に垂れ壁14Aの斜め方向への噴出が可能で、入水口から最短経路に近い経路で出水口へ向かう短絡流と、は逆の旋回流、すなわち、上昇流16FUを生じやすくすることができ、液−液混合の効率を向上させることができる。
In the present embodiment, the microbubble liquid can be ejected from the
ここで、処理水槽14や垂れ壁14Aに対するノズル18の噴出角度は、流体解析により任意に効果的な角度を選ぶことが可能である。
Here, as the ejection angle of the
(第3の実施形態の変形例)
第3の実施形態では、図1に示す第1の実施形態の水処理システム10に、ノズル18を適用したが、図3に示す第2の実施形態の水処理システム30に、ノズル18を適用してもよい。図5は、図3に示す第2の実施形態の水処理システム30に、ノズル18を適用した水処理システム50の概要構成を示している。
(Modification of the third embodiment)
In 3rd Embodiment, although the
また、図6は、第3の実施形態の別の変形例の説明図である。上述のノズル18として、図6に示すように、配管径より小さい開口径を有するものを接続し、ノズル18開口部におけるマイクロバブル液の吐出速度を増加させ、処理水槽14全体をより確実に撹拌することができるように構成することが可能である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of another modification of the third embodiment. As the
このような構成を採ることにより、マイクロバブル液を分散させる配管の数量を減らすことができる。 By adopting such a configuration, the number of pipes for dispersing the microbubble liquid can be reduced.
図7は、第3の実施形態のさらに別の変形例のノズル部の概要構成平面図である。本変形例は、マイクロバブル液を分散させる配管15の供給口に、散水用スプリンクラーと同様の構成を有するノズルユニット19を設けた点を特徴としている。
FIG. 7 is a schematic configuration plan view of a nozzle portion of still another modified example of the third embodiment. This modification is characterized in that a nozzle unit 19 having the same configuration as the sprinkler for watering is provided at the supply port of the
このノズルユニット19は、図7に示すように、基台20と、回転可能に基台20に支持されたノズルベース部21と、ノズルベース部21上に配置された複数(図7では、3個)のノズルヘッド部22と、を有している。
As shown in FIG. 7, the nozzle unit 19 includes a
上記構成によれば、ノズルユニット19は、気液向流の被処理水16中で、ノズルヘッド部22の先端部から、図7中、破線矢印で示す方向に高圧のマイクロバブル液を噴出することにより、ノズルベース部21と複数のノズルヘッド部22とが一体となって回転(旋回)するので、処理水槽14全体においてマイクロバブル液を行き渡らせ、撹拌することができる。
According to the above configuration, the nozzle unit 19 ejects the high-pressure microbubble liquid from the tip of the nozzle head portion 22 in the gas-
(実施形態の変形例)
以上の実施形態では、第1供給系統により、処理水槽14Fと処理水槽14Bの双方にオゾンや同じ溶剤を同時に供給し、第2供給系統により、前段の処理水槽14Fと後段の処理水槽14Bの双方にオゾンを同時に供給していたが、これに限定されるものではない。例えば、第1供給系統の配管15等に処理水槽14Fへの供給と処理水槽14Bへの供給とを切り替えるバルブなどの切替え手段を設け、第1供給系統から処理水槽14Fへの供給内容と処理水槽14Bへの供給内容を異なるように水処理システムを構成してもよい。例えば、第1供給系統から後段の処理水槽14Bにのみ過酸化水素を供給するように構成することができる。
(Modification of the embodiment)
In the above embodiment, ozone and the same solvent are simultaneously supplied to both the treated
また、第2供給系統の配管42等に処理水槽14Fへの供給と処理水槽14Bへの供給とを切り替えるバルブなどの切替え手段を設け、第2供給系統から処理水槽14Fへの供給内容と処理水槽14Bへの供給内容を異なるように水処理システムを構成してもよい。例えば、第2供給系統から前段の処理水槽14Fにのみオゾンを供給するように構成することができる。
Further, a switching means such as a valve for switching between supply to the treated
これらのように水処理システムを構成することで、水処理を柔軟に行うことができる。 By configuring the water treatment system as described above, water treatment can be performed flexibly.
以上の説明では、マイクロバブル液を生成するに際し、上水(水道水等)を用いていたが、上水の一部あるいは上水に代えて被処理水の一部または全量を用いることでマイクロバブル液の生成に用いる上水量を削減することが出来、低コストな水処理システムを提供することが可能である。 In the above description, when the microbubble liquid is generated, clean water (tap water, etc.) is used. However, micro water can be obtained by using a part or all of the water to be treated instead of a part of the clean water or the clean water. It is possible to reduce the amount of water used for generating the bubble liquid and to provide a low-cost water treatment system.
以上の説明においては、マイクロバブルの径を制御する方法については述べなかったが、オゾンガスをマイクロバブル状にするための方法として気液二相流旋回法を用いた場合、液体の供給量、供給圧力、オゾンガスの供給量、供給圧力などを可変し、制御することにより、発生するマイクロバブルの径を制御することが可能である。 In the above description, the method for controlling the diameter of the microbubble has not been described. However, when the gas-liquid two-phase flow swirl method is used as a method for making the ozone gas into a microbubble, the supply amount of liquid and the supply The diameter of the generated microbubbles can be controlled by varying and controlling the pressure, the supply amount of ozone gas, the supply pressure, and the like.
そこで、オゾン混合液体を生成するに際し、オゾンガスのマイクロバブル径(気泡径)を適宜選択することにより、本来の消毒、殺菌等の効果に加えて、被処理水中の油分や浮遊物質を固液分離するように構成することも可能である。 Therefore, when generating the ozone mixture liquid, by selecting the microbubble diameter (bubble diameter) of the ozone gas as appropriate, in addition to the original effects of disinfection and sterilization, the oil and floating substances in the treated water are separated into solid and liquid. It is also possible to configure so as to.
また、以上の説明は、二つの処理水槽14F,14Bを接続した例について説明したが、処理水槽14を、直列に3段以上接続して水処理システムを構成してもよい。
Moreover, although the above description demonstrated the example which connected the two treated
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10 水処理システム
11a,11b,33 ブロア
12a,12b オゾン発生装置
13 給水ポンプ
14,14F,14B 処理水槽
14A 垂れ壁(隔壁)
15,42 配管
15A 開口
16 被処理水
16F 下降流
16FU 上昇流
17 マイクロバブル液生成装置(混合液体生成装置)
18 ノズル
18A 給液孔
19 ノズルユニット
20 基台
21 ノズルベース部
22 ノズルヘッド部
31a,31b,31c 供給装置
32 酸素マイクロバブル生成装置
35a,35b,35c,35d,51,52 バルブ
42A 散気筒
OMB オゾンガスマイクロバブル
DESCRIPTION OF
15, 42 Piping
18
Claims (5)
前記混合液体生成装置とは別個に、オゾンを、前記処理水槽内に配置される散気装置を介して微細気泡として供給するオゾン供給装置と、
を備えた水処理システム。 The ozone gas supplied to generate ozone mixed liquid microbubbles solution was mixed with conveying liquid in the bubble shape, the ozone mixed liquid through a pipe water to be treated Ru is disposed within the process water tank that will be accommodated A mixed liquid generating device that is supplied into the treated water tank and brought into contact with the treated water;
The separately from the liquid mixture generating device, and ozone, the ozone supply device for supplying the fine bubbles through the placed Ru diffuser into the process water tank,
With water treatment system.
をさらに備えた請求項1に記載の水処理システム。 A first supply device for supplying at least one of ammonia or a pH adjuster into the treated water tank via the pipe;
The water treatment system according to claim 1, further comprising:
をさらに備えた請求項1または2に記載の水処理システム。 Oxygen microbubble generator for supplying oxygen gas into the treated water tank into the treated water tank and supplying it into the treated water tank via the pipe, or hydrogen peroxide in the treated water tank via the pipe The water treatment system according to claim 1, further comprising at least one of a second supply device for supplying to the water.
を備えた請求項1〜3のいずれか一つに記載の水処理システム。 The treated water tank includes a first treated water tank and a second treated water tank connected in series with each other,
The water treatment system according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記オゾン供給装置とは別個に設けられ、 Provided separately from the ozone supply device,
供給されるオゾンガスを気泡状にして搬送用液体に混合したマイクロバブル液であるオゾン混合液体を生成し、前記被処理水が収納される前記処理水槽内に配置される配管を介して前記オゾン混合液体を前記処理水槽内に供給し、前記被処理水と接触させる、 An ozone mixed liquid that is a microbubble liquid in which the supplied ozone gas is bubbled and mixed with a transport liquid is generated, and the ozone mixing is performed via a pipe disposed in the treated water tank in which the treated water is stored. Supplying a liquid into the treated water tank and contacting the treated water;
混合液体生成装置。Mixed liquid generator.
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