JPH02211290A - 液体のオゾン浄化処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、上、下水、産業排水の高度処理分野に適用し
、水中の有害物質、ＣＯＤの分解除去殺薗、脱色、脱臭
などを目的に被処理液体をオゾン処理するオゾン浄化処
理システムに関する。

〔従来の技術〕

この種のオゾン浄化処理システムとして、システム内に
酸素富化装置を組み込み、該酸素富化装置を通じて得た
高酸素濃度の酸素原料をオゾナイザに送り込んでオゾン
生成効率を高め、オゾン発生原単位（単位量のオゾンを
生成するに必要な電力量）の低減化を図るようにしたも
のが知られており、さらにオゾン処理後に反応槽から排
出される排オゾンを分解処理した上で酸素富化装置にリ
サイクルさせ、オゾン発生原単位をより一層下げるよう
にしたものが同じ出願人より特願昭６３−１０５０７１
として提案されている。

かかるオゾン浄化処理システムは第５図の如くであり、
図においてｌは原料空気送気用の空気ブロア、２は例え
ばＰ　Ｓ　Ａ　（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｓｉｎｇ　Ａｄｓ
ｏｒ−ｐｔｌｏｎ　）方式として知られた吸着分離式の
酸素富化ｖｔ置、３はオゾナイザ、４は被処理液体に対
してオゾンを曝気させるオゾン反応槽、５は反応槽４の
底部に配備したオゾン散気板、６は排オゾン処理器、７
は排オゾン処理済ガスを酸素富化装置２の入口側へ戻す
リサイクガスライン、８はリサイクルガスライン７に介
挿したプロアである。

かかる構成で、大気中より取り込んだ原料空気ａは空気
ブロア１により昇圧して酸素富化装置２に送り込まれ、
ここで空気中の水分、炭酸ガス。

窒素などが選択的に吸着分離されて高酸素濃度の酸素富
化空気すとなり、次段のオゾナイザ３に導入される。ま
た、オゾナイザ３では酸素富化空気すを原料として無声
放電によりオゾンＣを生成し、ここでオゾンＣはオゾン
散気［５を遭じて反応槽４内の水中に散気される。一方
、反応槽４では上部の入口より導入された被処理液体の
原水が槽内を貫流して下部の出口より処理水として排出
される。これにより被処理液体はオゾンによる強力な酸
化作用で浄化処理される。なお、オゾン処理の過程で消
費し切れなかりた余剰オゾンを含む徘オゾンガスｄは反
応槽４から徘オゾン処理器６に導入され、ここでオゾン
を分解した上でリサイクルガスライン７を通じて酸素富
化装置２の入口側に還流され、再び酸素原料として使用
される。

〔発明が解決しようとする！！ｌＢ） ところで、前記した従来のオゾン浄化処理システムでは
、空気、ないし酸素でも十分酸化される溶存成分も含め
て液体を全てオゾンにより処理するようにしている。こ
のために必要オゾン量が多くなり、それだけオゾンを生
成するに必要な電力量、つまりランニングコストが嵩む
、また、反応槽に導入される被処理液体の溶存酸素（Ｄ
ｏ）が低い場合には、オゾン処理に伴う液中への酸素溶
解によるＤＩＩ素流失分が多くなり、それだけリサイク
ルして再利用する回収酸素量が減少して酸素富化装置の
負荷が増大すると言った問題もある。

本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、被処
理液体の浄化処理に消費される必要オゾン量を減少させ
てランニングコストの低減化が図れるようにしたオゾン
浄化処理システムを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明のオゾン浄化処理シ
ステムにおいては、被処理液体を空気。

酸素、オゾンの順で酸化させる曝気工程を組んで構成す
るものとする。

また、前記システムでオゾン発生原単位をさらに低める
ためには、酸素、オゾンの曝気工程から排出される排ガ
スを酸素富化装置の入口側にリサイクルさせるのが好ま
しい。

〔作用〕

上記のシステムで、空気の曝気工程には空気ブロアから
吐出された原料空気の一部が、また酸素の曝気工程には
酸素富化装置から吐出された原料酸素の一部が利用され
る。そして、最初の空気による曝気工程では、被処理液
体が空気中の酸素分圧で酸化されるとともに、この工程
での曝気により被処理液体の溶存酸素濃度が高まる。同
様に次の酸素による曝気工程では液体が高酸素濃度と接
触し、高い酸素分圧で酸化されるとともに、液中の溶存
酸素濃度がさらに高まる。そしてＩｋ後の工程で、被処
理液体は酸化力の強いオゾンの曝気で浄化処理される。

つまり、オゾンの曝気工程に至る以前の段階で、被処理
液体中の溶存成分に対する酸化がある程度進んでおり、
かつ液中の溶存酸素濃度も高まっているので、オゾンの
曝気工程に要する必要オゾン量、および同工程での酸素
溶解に伴う酸素流出分が低減することになる。

なお、酸素、オゾンの曝気工程からの排ガスはオゾンを
分解した後、大気中にそのまま放出せずにリサイクルし
て酸素富化装置の入口側へ戻すことにより、その分だけ
酸素富化装置の負荷が減少してオゾン発生原単位を低め
ることができる。

〔実施例〕

第１図、第２図、第３図、第４図はそれぞれ本発明の異
なる実施例によるオゾン浄化処理システムのフロー図で
あり、第５図に対応する同一部分には同じ符号が付しで
ある。

以下、各実施例について説明する。

実施例１： 第１図において、被処理液体に対する反応槽として、オ
ゾン反応槽４の他に空気反応＄１９．および酸素反応槽
１０が新たに違加設置されており、ここで空気反応槽９
の槽内庭部には空気プロア１の吐出側から分岐した空気
散気板１１が、また酸素反応槽１０の槽内底部には酸素
富化装置２の吐出側から分岐した酸素散気板１２が配備
されている。また、被処理水の原水は空気反応槽９．酸
素反応槽１０゜オゾン反応槽４の順に各反応槽の間を直
列に貢流し、オゾン反応槽４から処理水として排出する
ように通流する。

かかる構成で、空気プロア１より吐出された空気ａの一
部は散気板１１を通じて空気反応槽９内に散気し、ここ
に導入された液体と接触反応して空気ａの酸素分圧で液
体の溶存成分を空気酸化する。

また、空気反応槽９を出た液体は次に酸素反応槽１０に
入り、ここで酸素富化装置２から吐出された高酸素濃度
（６０％以上）の酸素富化空気すと接触し、高い酸素分
圧により酸化される。続いて液体はオゾン反応槽４に入
り、ここで酸化力の最も強いオゾンＣとの接触反応によ
り浄化処理される。

なお、オゾン反応槽４から出た余剰オゾンｄは排オゾン
処理器６で分解した上、空気反応槽９．酸素反応槽ｌＯ
からの排気と一緒に大気中に放出される。また、被処理
液体が当該オゾン浄化処理システムに導入される以前の
段階で十分なエアレーシッンを受けている場合には、前
記した空気反応槽９を省略してもよい。

王妃で明らかなように被処理液体はオゾン反応槽４に導
入される以前の段階で、空気、酸素により酸化され、同
時に液中の溶存酸素も高くなる。

したがって、最終のオゾン曝気工程で消費する必要オゾ
ン量は、第５図のように液体処理を全てオゾン処理で行
う従来方式と比べて少ない必要オゾン量で液体を十分に
浄化処理でき、それだけオゾン生成量を低めてランニン
グコストの低減化が図れることになる。

実施例２： 第２図は第１図の実施例にリサイクル法を適用してオゾ
ン発生原単位を低めるようにしたものであり、第１図と
異なる点は、オゾン反応槽４．酸素反応槽ｌＯの排気側
と酸素富化装置２０入口側との間を結んでリサイクルガ
スライン７を配管した点にある。

かかる構成により、空気反応槽９の排出空気はそのまま
大気側に放出されるが、オゾン反応槽４から出た排オゾ
ン処理済みの高酸素濃度ガスｅ。

および酸素反応槽１０から出た非酸素富化空気ｆはブロ
ア８の送気によりリサイクルガスライン７を経て酸素富
化装置２に還流され、空気プロア１より送気されて来た
原料空気と合流してその酸素濃度を高めた上で酸素富化
装置２に導入される。これにより酸素富化装置２の負荷
が減少し、第１図のワンバス方式と比べてオゾン発生原
単位を低めることができる。

次に、この実施例について行った実験の数値例を示す、
空気プロア１の風量を１６０ｒｄ／ｈとして、そのうち
４２ｎ（／ｈの空気量を空気反応槽９に送気して被処理
液体をエアレーシッンした。これにより、液中の溶存酸
素（ＤＯ）は４ｍｇ／ｌから１２ｍｇ／ｊ！に増加した
。一方、残りの原料空気（１１８ｎ？／ｈ）を２．１／
ｈのリサイクルガスと混合して酸素富化装置２に導入し
、その出口側より酸素濃度９０％、ガス量２５ｎ？／ｈ
の原料酸素を得た。そして、このうち１２ｄ／ｈを酸素
反応槽１０に送り、残りの１３ｎｆ／ｈをオゾナイザ３
に導入した。これにより、被処理液体の溶存酸素は酸素
反応槽１０で３４ｍｇ／ｊまで増加した。

一方、オゾナイザ３の出口側ではオゾン濃度が６０　ｇ
／Ｎｒｒｒであるオゾンが得られ、さらにオゾン反応槽
４．排オゾン処理器６を経た排オゾン処理ガスと酸素反
応槽１０側からの排酸素冨化空気とを合流させて酸素濃
度７５％、ガス量２４ｒ＋？／ｈのリサイクルガスが得
られた。

この結果、オゾン発生原単位については、第５図の従来
方式では１５．８　ＫＩＩＨ／ｋｇであったのが、この
実施例方式により１３．４　ＫＷＨ／ｋｇまで低減でき
た。また、浄化条件を同一として同じ量の液体を浄化処
理するに必要オゾン量は従来方式と比べて５０〜７０％
削減でき、さらにオゾン反応工程おける酸素溶解量は従
来方式と比べて１０〜３０％減少し、その分だけリサイ
クルガスライン７を通じて回収するリサイクルガスの酸
素濃度が増加することが確認されている。

実施例３： 前記した実施例１．２では、空気、酸素、オゾンの曝気
工程をそれぞれ独立した空気反応槽、酸素反応槽、オゾ
ン反応槽に分けて実施する方式を示したのに対し、第３
ｒｇＪの実施例では酸素９オゾンの曝気工程を同じオゾ
ン反応槽内で行うようにしたものである。すなわち、第
３図において、オゾン反応槽４の槽内庭部にはオゾン散
気板５が、また被処理液体の原水入口に近い槽内の中段
箇所には酸素富化装置２から分岐配管した酸素散気板１
２が配備されており、ざらに徘オゾン処理器６と酸素富
化装置２の入口との間にはリサイクルガスライン７が配
管されている。

この実施例は、浄化機能は実施例２と同様であるが、酸
素反応槽とオゾン反応槽を共用したことで設備が簡略化
できる利点がある。

実施例４： この実施例は実施例３を更に発展させてオゾン反応槽内
で空気、酸素、オゾンの曝気工程を全て行うようにした
ワンパス方式であり、第４図において、オゾン反応槽４
の内部には上位から空気散気板１１．酸素散気板１２．
およびオゾン散気板５がこの順で配備されている。これ
により設備がより一層簡略化できる。

〔発明の効果〕

本発明によるオゾン浄化処理システムは、以上説明した
ように構成されているで、次記の効果を奏する。

＋１１システム内での必要オゾン量、つまり被処理液体
の浄化処理に必要なオゾン生成量を従来方式と比べて５
０〜７０％に著滅できる。

（２）また、システム運転で消費する全電力消費量を従
来方式と比べて１０〜２０％削減できる。

（３）前段での空気酸化により、オゾン処理工程におけ
る液中への酸素溶解量が１０〜３０％減少し、その分だ
けリサイクルガスの酸素濃度が増加してオゾン発生原単
位を低めることができる。

＋４）これらを総合して、システムの運転に掛かるラン
ニングコストの大幅な節減化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図はそれぞれ本発明の異
なる実施例のフロー図、第５図は従来におけるオゾン浄
化処理システムのフロー図である。 図において、 １：空気ブロア、２：酸素富化装置、３：オゾナイザ、
４ニオシン反応槽、６：徘オゾン処理器、７；リサイク
ルガスライン、９：空気反応槽、１ｏ：酸素反応槽。 葛ｚ！１ ヌＺ区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）溶存物質を含む被処理液体にオゾンを接触反応させ
   て浄化する液体のオゾン浄化処理システムであり、系内
   に原料空気送気用の空気ブロア、原料空気から高酸素濃
   度の原料酸素を得る酸素富化装置、オゾナイザ、および
   被処理液体の曝気反応槽を備えたものにおいて、被処理
   液体を空気、酸素、オゾンの順で酸化させる曝気工程を
   組んで構成したことを特徴とする液体のオゾン浄化処理
   システム。 ２）請求項１に記載のシステムにおいて、酸素、オゾン
   の曝気工程から排出される排ガスを酸素富化装置の入口
   側にリサイクルさせることを特徴とする液体のオゾン浄
   化処理システム。