JPH06254538A - 溶存酸素除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充填材の層を高くしたり、あるいは使用する
不活性ガスの供給量を増やすことなくして溶存酸素低減
化の要求に応じ得るようになした溶存酸素除去装置を提
供する。 【構成】 気液接触部２を有する脱気塔１の下部に処理
水の貯槽６を配設した原水中の溶存酸素除去装置におい
て、不活性ガスのディストリビューター７を貯槽６内の
処理水中となる位置に配設する。不活性ガスを当該ディ
ストリビューター７から貯槽６内の処理水中に分散放出
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原水中に溶存している酸
素を窒素ガスのような不活性ガスによる曝気処理により
効率良く除去するようになした曝気式の溶存酸素除去装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハーの洗浄水や製薬用水等に
は、溶存電解質、微粒子、コロイダル物質、高分子有機
物、発熱物質等を実質的に含まないことはもちろんのこ
と、微生物の増殖を促すおそれのある溶存酸素を可能な
限り除去した純水が必要とされている。また、火力発電
所におけるボイラー用水等では用水中に酸素が溶け込ん
でいるとボイラー本体や復水管等に対して点食を起こす
ことが知られており、用水中の溶存酸素を可能な限り除
去した脱気水が不可欠とされている。

【０００３】原水中の溶存酸素を除去する装置としてこ
れまでに真空脱気装置や加熱脱気装置等いくつかのもの
が開発されているが、その中の一つに脱気塔内で原水と
窒素ガス、アルゴン、ヘリウム、ネオンのような不活性
ガスを接触させ、当該不活性ガスと原水中の溶存酸素と
を置換して、原水中の溶存酸素を除去するようになした
曝気式の溶存酸素除去装置が知られている。

【０００４】図３は従来の不活性ガスによる曝気式溶存
酸素除去装置の一例を示す概略図であり、図中３０は内
部にラシヒリングのような充填材を充填した気液接触部
３１を有する脱気塔、３２は脱気塔３０内の上部に配設
した原水の分配管、３３は当該分配管３２に原水を送る
原水供給源を示す。また、３４は脱気塔３０の下部に配
設した溶存酸素の除去された処理水を貯溜する貯槽、３
５は当該貯槽３４内の処理水の水面の上方部であって、
且つ充填材からなる気液接触部３１の下方部に配設した
不活性ガス供給用のガスディストリビューター、３６は
当該ガスディストリビューター３５に窒素ガスのような
不活性ガスを供給する不活性ガス供給源、３７は脱気塔
３０の頂部に接続した排気管、３８は処理水の貯槽３４
に接続した処理水排出管である。

【０００５】この従来例において、分配管３２から供給
される溶存酸素を含んだ原水は、脱気塔３０内の充填材
からなる気液接触部３１を流下中に細かく分散され、表
面積が大となる。一方、ガスディストリビューター３５
から供給される不活性ガスは脱気塔３０内の気液接触部
３１を上昇中に原水と接触し、原水中の溶存酸素が不活
性ガスと置換され溶存酸素の除去された処理水は脱気塔
３０の下部の貯槽３４内に貯溜される。原水中から分離
された酸素は不活性ガスと一緒になって脱気塔３０の頂
部に接続してある排気管３７を通じて塔外に排気され
る。なお、貯槽３４内の脱気処理水は処理水排出管３８
を通じて各種用途先に送られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記したように、従来
の曝気式の溶存酸素除去装置は、不活性ガス供給用のガ
スディストリビューター３５が脱気処理水の貯槽３４の
水面上と、脱気塔３０内の気液接触部３１の中間部に配
設されていた。そして、この従来構造の溶存酸素除去装
置によった場合、溶存酸素のより少ない処理水を得るた
めには、ガスディストリビューター３５から供給する窒
素ガスのような不活性ガスの供給量を増やしたり、ある
いは気液接触部３１の所要高さを高くしなければならな
かった。すなわち、各種産業界における処理水中の溶存
酸素低減化の要求は近年特に厳しくなり、一例をあげれ
ば原水１リットル中、１０μｇＯ以下という場合もあ
り、この要求を満たすには気液接触部、すなわち充填材
層を高くしたり、あるいは曝気する窒素ガスのような不
活性ガスの供給量を大幅に増やさなければならず、設備
費や処理費が嵩むという問題点があったのである。

【０００７】そこで、本発明は充填材層を高くしたり、
あるいは使用する不活性ガスの供給量を増やさずに各種
産業界における低溶存酸素の要求に応じ得るようになし
た曝気式の溶存酸素除去装置を提供することを目的とす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成を詳述すれば、請求項１に係る発明は、
充填材を充填した気液接触部を有する脱気塔の上部から
原水を供給し、当該原水が気液接触部を流下中に、脱気
塔の下方からガスディストリビューターを介して供給す
る窒素ガスのような不活性ガスによって原水中の溶存酸
素を除去し、脱気塔の下部に配設した貯槽内に溶存酸素
の除去された処理水を貯溜させるようになした原水中の
溶存酸素除去装置において、前記ガスディストリビュー
ターを貯槽内の処理水中となる位置に配設し、不活性ガ
スを当該ガスディストリビューターから貯槽内の処理水
中に分散放出させるように構成したことを特徴とする溶
存酸素除去装置であり、請求項２に係る発明は、不活性
ガスの供給管の管路中に不活性ガスの溶解タンクを付設
し、当該タンク内において貯槽内から抜き出した処理水
の一部に不活性ガスを加圧下に溶解させるとともに、得
られる不活性ガス溶存の加圧処理水を、減圧手段を介し
てガスディストリビューターから貯槽内の処理水中に供
給するように構成した請求項１記載の溶存酸素除去装置
である。

【０００９】本発明装置はこのように、貯槽内の処理水
中に不活性ガスを供給するようにしたので、処理水中に
残存する微量の酸素も不活性ガスによって追い出され、
溶存酸素の除去効率が向上するものである。なお、不活
性ガスの供給管の管路中に不活性ガスの溶解タンクを付
設し、当該タンク内で処理水の一部に不活性ガスを加圧
下に溶解させ、この加圧処理水を減圧手段を介してガス
ディストリビューターから貯槽内の処理水中に供給する
ことによって不活性ガスを微細気泡化させて放出するよ
うにすると溶存酸素の除去効率が一層向上するものであ
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明溶存酸素除去装置の具体的構成
を図示の実施例に基づき詳細に説明する。図１は本発明
溶存酸素除去装置の一実施例を示す概略断面図であり、
図２は本発明溶存酸素除去装置の他の実施例を示す概略
断面図である。

【００１１】図中１は内部にラシヒリングのような充填
材を充填した気液接触部２を有する脱気塔、３は脱気塔
１内の上部に配設した原水の分配管、４は当該分配管３
に原水を送る原水供給管、５は原水供給源を示す。６は
脱気塔１の下部に配設した溶存酸素の除去された処理水
を貯溜する貯槽、７は当該貯槽６内の処理水中となる位
置に配設した不活性ガス供給用のガスディストリビュー
ター、８は当該ガスディストリビューター７に窒素ガス
のような不活性ガスを供給する不活性ガス供給管、９は
不活性ガス源を示す。また、１０は脱気塔１の頂部に接
続した排気管、１１は処理水の貯槽６に接続した処理水
排出管である。

【００１２】このように、本発明溶存酸素除去装置は不
活性ガス供給用のガスディストリビューター７を貯槽６
内の処理水中となる位置に配設し、不活性ガスを当該ガ
スディストリビューター７から貯槽６内の処理水中に分
散放出させるようになしたものである。分配管３から脱
気塔１内に分散供給される処理対象の溶存酸素を含んだ
原水は、脱気塔１内の気液接触部２を流下中にさらに細
かく分散され、表面積が大となり、脱気塔１の下方部か
ら上昇してくる窒素ガスのような不活性ガスによって溶
存酸素が原水中から分離除去され、脱気塔１頂部の排気
管１０を通じて塔外に排気される。気液接触部２を流下
して脱気処理された処理水は脱気塔１の下部の貯槽６内
に貯溜されるが、この貯槽６内の処理水中にガスディス
トリビューター７を介して不活性ガスが放出されるの
で、処理水中に残存する微量の酸素はこの貯槽６内にお
いても処理水中から分離され、不活性ガスと一緒になっ
て脱気塔１内を上昇し、排気管１０を通じて塔外に排気
されるものである。なお、貯槽６の水面上から出た不活
性ガス中には微量の酸素を含むことになるが、これは前
記した気液接触部２における溶存酸素除去の効率には何
らの影響を与えることがないものである。

【００１３】次に、不活性ガスの溶解タンクを不活性ガ
ス供給管８の管路中に付設し、ガスディストリビュータ
ー７から不活性ガスを微細気泡状にして処理水中に放出
するようにした図２に示す実施例につき説明する。図２
中の１２は貯槽６内の処理水の一部を戻し管１３を通じ
て吸引加圧するポンプ、１４は不活性ガス源９から送ら
れてくる不活性ガスの一部とポンプ１２を介して圧送さ
れてくる処理水とを攪拌混合するエゼクター等からなる
ミキサーである。１５は当該ミキサー１４から送られて
くる不活性ガスと処理水の混合体を加圧下に貯溜し処理
水中に不活性ガスを加圧溶解させる溶解タンク、１６は
当該溶解タンク１５内の不活性ガスが溶解した加圧処理
水をガスディストリビューター７の直前で減圧させるた
め不活性ガス供給管８の管路中に付設した減圧弁のよう
な減圧手段、１７は溶解タンク１５の頂部に接続した排
気管で、当該排気管１７の先端部は逃がし弁１８を介し
て減圧手段１６以降の不活性ガス供給管８に連通してい
る。なお、図２に示す実施例では不活性ガス源９から送
られてくる不活性ガスの一部をバイパス管１９を介して
減圧手段１６以降の不活性ガス供給管８に送るようにし
てあるが、供給すべき不活性ガスの量がそれ程多くない
場合には、当該バイパス管１９を設けずに、不活性ガス
の全部を前記ミキサー１４方向に供給するようにしても
よいものである。その他、図中の２０及び２１は不活性
ガスの流量調節弁を示す。

【００１４】この実施例によった場合、溶解タンク１５
から供給される加圧処理水中には不活性ガスが過飽和に
溶解しているが、ガスディストリビューター７の直前で
減圧状態となるので過飽和分の不活性ガスが微細気泡状
となって当該ガスディストリビューター７から処理水中
に放出され、貯槽６内の処理水との接触がきわめて良好
となり処理水中に残存している微量の溶存酸素の除去効
率が一層向上するものである。

【００１５】次の表１に示す条件で、図１に示す本発明
装置（以下実施例Ａとする）と、図２に示す本発明装置
（以下実施例Ｂとする）及び図３に示す従来装置（以下
従来例という）のそれぞれを運転して原水中の溶存酸素
を除去したときの結果を表２に示す。

【表１】 なお、表１中の貯槽有効水深（ｍ）は、ガスディストリ
ビューター７の不活性ガス噴出部から処理水の水面まで
の距離を意味するもので、実施例Ａ及びＢにのみ適用さ
れる。また、表１中の循環水量比及びミキサー１４に対
するＮ₂ ガス供給比は実施例Ｂにのみ適用されるもので
あり、これ以外の脱気塔等の諸条件は全て同一である。

【表２】

【００１６】表２により明らかなとおり、貯槽内の処理
水中に不活性ガスを放出するようになした実施例Ａ及び
実施例Ｂの場合、共に従来例の場合より処理水中の溶存
酸素量は格段に低下しており、特に不活性ガスを微細気
泡化して処理水中に放出するようになした実施例Ｂによ
った場合、実施例Ａの場合より溶存酸素量はさらに低下
していた。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明溶存酸素除去装置に
よれば、従来のように充填材層を高くしたり、あるいは
使用する不活性ガスの供給量を増やすことなくして各種
産業界における溶存酸素低下の要求に応じることができ
るものである。特に、不活性ガスを微細気泡化して処理
水中に放出するようにすると一層良好な脱気効果が得ら
れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明溶存酸素除去装置の一実施例を示す概略
断面図である。

【図２】本発明溶存酸素除去装置の他の実施例を示す概
略断面図である。

【図３】従来の溶存酸素除去装置の一例を示す概略断面
図である。

【符号の説明】

１：脱気塔 ２：気液接触部 ３：分配管 ４：原水供給管 ５：原水供給源 ６：貯槽 ７：ガスディストリビューター ８：不活性ガス供
給管 ９：不活性ガス源 １０：排気管 １１：処理水排出管 １２：ポンプ １３：戻し管 １４：ミキサー １５：溶解タンク １６：減圧手段 １７：排気管 １８：逃がし弁 １９：バイパス管 ２０：流量調節弁 ２１：流量調節弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充填材を充填した気液接触部を有する脱
   気塔の上部から原水を供給し、当該原水が気液接触部を
   流下中に、脱気塔の下方からガスディストリビューター
   を介して供給する窒素ガスのような不活性ガスによって
   原水中の溶存酸素を除去し、脱気塔の下部に配設した貯
   槽内に溶存酸素の除去された処理水を貯溜させるように
   なした原水中の溶存酸素除去装置において、前記ガスデ
   ィストリビューターを貯槽内の処理水中となる位置に配
   設し、不活性ガスを当該ガスディストリビューターから
   貯槽内の処理水中に分散放出させるように構成したこと
   を特徴とする溶存酸素除去装置。
2. 【請求項２】 不活性ガスの供給管の管路中に不活性ガ
   スの溶解タンクを付設し、当該タンク内において貯槽内
   から抜き出した処理水の一部に不活性ガスを加圧下に溶
   解させるとともに、得られる不活性ガス溶存の加圧処理
   水を、減圧手段を介してガスディストリビューターから
   貯槽内の処理水中に供給するように構成した請求項１記
   載の溶存酸素除去装置。