JPH0515883A - オゾン接触反応槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 適当深さを有する反応槽２２と、反応槽２２
に浸漬して上下方向に配設された内管２５と、内管２５
に被処理水２３を下向流で供給する受入槽２４と、内管
２５にオゾン化空気を供給するオゾン化空気供給管２６
と、内管２５の内部に配設されたミキサー層２７とを設
けた。 【効果】 オゾン化空気の気泡がミキサー層２７を通過
することによって微細化を促進することができ、気液接
触面積の増大によって被処理水２３に対するオゾン移動
率を大きくして被処理水２３の有機物を高効率に酸化す
ることができ、被処理水２３の槽滞留時間の減少と槽体
積の減少を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高度浄水処理、下水高
度処理、し尿処理、産業排水処理、汚水前段処理、工業
用水処理、食品消毒、食品保存、臭気制御などにおい
て、被処理水にオゾンを溶解させるためのオゾン接触反
応槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のオゾン接触反応槽は、たとえば図
４に示すようなものであった。図４において、産業廃水
などの被処理水１をポンプ２によってダウンカマー３に
圧送するとともに、エゼクター４に圧力水５を圧送して
オゾン化空気６を吸入する。このオゾン化空気６は被処
理水１に伴われて気液二相流となってダウンカマー３内
を下降し、この間にオゾンが被処理水１に高い効率で溶
解する。そして、ダウンカマー３の下端開口から反応槽
７内に流出したオゾン化空気６の微細気泡が上向流とな
って反応槽７内を上昇し、反応槽７内の被処理水１を曝
気する。さらに、溶解したオゾンによって有機物を酸化
された処理水８は処理水取出口９を通って次系に流出す
る。

【０００３】また、図５に示すように、反応槽１１の上
部に被処理水受入槽１２を設け、被処理水受入槽１２か
らダウンカマー１３を通って反応槽１１に自然流下で被
処理水１４を降下させるとともに、ダウンカマー１３の
上端入口で被処理水１４にオゾン化空気１５を混入する
ものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した構成におい
て、オゾン化空気は被処理水に注入された時に乱流によ
って微細化するが、ダウンカマー１３を降下する時に下
降流速が１ｍ／ｓ程度では、気泡同士の合体により気泡
径が増大することが避けられない。この気泡径が増大す
ると、反応槽１１とダウンカマー１３における気体保有
率の差が大きくなり、装置としての圧力損失を増大させ
る問題があり、さらに気泡の気液接触面積の減少により
被処理水に対するオゾンの移動率が小さくなって被処理
水の槽滞留時間が長くなる問題があった。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、ダウ
ンカマー内でのオゾン化空気の気泡径の増大を防止し、
微細化を促進することができるオゾン接触反応槽を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のオゾン接触反応槽は、適当深さを有する反
応槽と、反応槽内に浸漬して上下方向に配設された内管
と、内管に被処理水を下向流で供給する被処理水供給手
段と、内管内にオゾン化空気を供給するオゾン化空気供
給手段と、内管内に配設されたミキサー層とを備えた構
成としたものである。

【０００７】

【作用】上記構成により、被処理水供給手段から供給さ
れる被処理水とオゾン化空気供給手段から供給されるオ
ゾン化空気は、気液二相流となって内管中を下向流で降
下し、ミキサー層を通って内管の下端開口から反応槽内
に噴出する。

【０００８】この間にオゾン化空気は内管中に生じる被
処理水の乱流によって微細化されるとともに、ミキサー
層を通過することによってさらに微細化される。そし
て、微細気泡となったオゾン化空気のオゾンが被処理水
中に高効率で溶解し、内管の下端開口から反応槽内に噴
出した被処理水およびオゾン化空気の微細気泡は反応槽
内を上向流となって上昇し、この間に微細気泡が反応槽
内の被処理水を曝気する。このため、内管と反応槽にお
ける気体保有率の差が減少して圧力損失が抑制され、気
液接触面積の増大によって被処理水に対するオゾン移動
率が大きくなる。したがって、内管および反応槽内に滞
留する被処理水の有機物が溶解したオゾンの酸化作用に
よって高効率に酸化されるので、被処理水の槽滞留時間
を減少させることができ、槽を小さくすることができ
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１〜図３において、オゾン接触反応槽２１は
適当深さを有する反応槽２２を有しており、反応槽２２
の上部には被処理水２３を受け入れる受入槽２４が被処
理水供給手段として反応槽２２の上端開口を閉塞するよ
うにして設けられている。また、反応槽２２に浸漬して
上下方向に内管２５が配設されており、内管２５の上端
は受入槽２４底部に開口し、下端は反応槽２２の底部付
近に開口している。

【００１０】そして、内管２５の上端にはオゾン化空気
供給手段としてオゾン化空気供給管２６が開口してお
り、オゾン化空気供給管２６の基端側にはオゾン発生装
置（図示せず）が設けられている。さらに、内管２５の
途中には複数段にミキサー層２７が設けられている。こ
のミキサー層２７の一例は、図２〜図３に示すように、
断面円形もしくは楕円の棒材２７ａを井桁状に組み、そ
れを積層して鉛直方向に通り目がないように構成されて
いる。また、反応槽２２の上部付近には処理水２８を取
り出すための処理水取出口２９が開口し、処理水取出口
２９より上方に位置して排オゾン排出口３０が開口して
いる。

【００１１】尚、ミキサー層２７は上述の構成に限られ
るものではなく、棒材２７ａの断面形状も円形や楕円に
限定されるものではない。また、被処理水供給手段、オ
ゾン化空気供給手段も上記の構成に限られるものではな
い。

【００１２】以下、上記構成における作用を説明する。
受入槽２４に供給された被処理水２３は内管２５の内部
を自然流下によって降下し、内管２５の上端開口におい
てはオゾン化空気３０がオゾン化空気供給管２６から被
処理水２３中に噴出する。このため、被処理水２３とオ
ゾン化空気３１は気液二相流の下向流となって内管２５
の内部を降下し、各ミキサー層２７を通って内管２５の
下端開口から反応槽２２に噴出する。この間にオゾン化
空気３１は、内管２５の上端開口部に生じる被処理水２
３の乱流によって微細化されるとともに、ミキサー層２
７を通過することによってさらに微細化される。つま
り、ミキサー層２７においては棒材２７ａ間に形成され
る狭い流路を気泡および被処理水２３が通過することに
より気泡が微細化され、上層における流路を通過した被
処理水および気泡の気液二相流が下層の棒材２７ａへの
衝突によって攪拌効果が生じるために、気泡の微細化が
さらに促進される。

【００１３】そして、微細気泡となったオゾン化空気の
オゾンが被処理水２３に高効率で溶解し、内管２５の下
端開口から反応槽２２に噴出した被処理水２３およびオ
ゾン化空気の微細気泡は反応槽２２を上向流となって上
昇し、この間に微細気泡が反応槽２２の被処理水を曝気
する。

【００１４】このため、気泡の微細化によって内管２５
と反応槽２２における気体保有率の差が減少して圧力損
失が抑制され、気液接触面積の増大によって被処理水２
３に対するオゾン移動率が大きくなる。したがって、内
管２５および反応槽２２に滞留する被処理水２３の有機
物が溶解したオゾンの酸化作用によって高効率に酸化さ
れ、被処理水２３の槽滞留時間が減少し、槽体積も小さ
くなる。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、内管
中を降下するオゾン化空気の気泡がミキサー層を通過す
ることによって微細化を促進することができ、内管と反
応槽における気体保有率の差を減少して圧力損失の抑制
を図り、気液接触面積の増大によって被処理水に対する
オゾン移動率を大きくすることができ、被処理水の有機
物を高効率に酸化することができ、被処理水の槽滞留時
間の減少を図ることができ、ミキサー層においては上層
における流路を通過した被処理水および気泡の気液二相
流が下層の棒材へ衝突することによって攪拌効果が生じ
るゆえに、気泡の微細化をさらに促進するとができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるオゾン接触反応槽の
縦断面図である。

【図２】同実施例におけるミキサー層の断面図である。

【図３】同実施例におけるミキサー層の拡大平面図であ
る。

【図４】従来のオゾン接触反応槽の全体構成図である。

【図５】従来のオゾン接触反応槽の全体構成図である。

【符号の説明】

２１ オゾン接触反応槽 ２２ 反応槽 ２３ 被処理水 ２４ 受入槽 ２５ 内管 ２６ オゾン化空気供給管 ２７ ミキサー層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 適当深さを有する反応槽と、反応槽内に
   浸漬して上下方向に配設された内管と、内管に被処理水
   を下向流で供給する被処理水供給手段と、内管内にオゾ
   ン化空気を供給するオゾン化空気供給手段と、内管内に
   配設されたミキサー層とを備えたことを特徴とするオゾ
   ン接触反応槽。