JPH0810779A - オゾン発生量制御装置 - Google Patents

オゾン発生量制御装置

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JPH0810779A
JPH0810779A JP6151399A JP15139994A JPH0810779A JP H0810779 A JPH0810779 A JP H0810779A JP 6151399 A JP6151399 A JP 6151399A JP 15139994 A JP15139994 A JP 15139994A JP H0810779 A JPH0810779 A JP H0810779A
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JP
Japan
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ozone
concentration
water
saturation
injected
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Pending
Application number
JP6151399A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Noguchi
寛 野口
Rie Matsui
理恵 松井
Shigeo Sato
茂雄 佐藤
Koichi Shimizu
公一 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 下水2次処理水等の原水をオゾン処理するに
際し、目標とする水質を確保するために最適なオゾン注
入率によってオゾン処理槽の運転を実施することができ
る制御装置を提供することを目的とする。 【構成】 密閉型のオゾン処理槽1に流入する原水2中
にオゾン発生装置3で得られるオゾンガスを放散して、
オゾンガスの持つ酸化力と殺菌力を利用して殺菌、脱臭
及び脱色を行うようにしたオゾン処理装置において、上
記オゾン処理装置に飽和度コントローラ6を配備して、
該飽和度コントローラ6に入力される注入オゾン濃度と
処理水の溶存オゾン濃度から飽和度を求め、予め設定さ
れた飽和度設定値9とから注入オゾン濃度目標値10を
算出して、この注入オゾン濃度目標値に基づいてオゾン
発生装置3の駆動状態を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として下水処理に利
用されるオゾン処理装置におけるオゾン発生量制御装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に河川などから取水した原水とか下
水2次処理水を浄化するには、凝集沈殿池で原水中に凝
集剤を注入,混合し、撹拌及び滞留処理により原水中の
懸濁物質(砂,粘土,藻類等の有機物等)を凝集して沈
澱,分離する。このプロセスでは殺藻処理及び色度成分
の除去を目的とした塩素処理が組み込まれている。
【0003】他方で、近年下水道の普及率が高くなるの
につれて、都市域における水資源として下水処理水の有
効活用が期待されている。特に年間80億m3を越すと
いわれる下水処理水は、都市域における安定した水資源
としての可能性を有しており、さまざまな形態での処理
水再利用の期待がかけられているが、その一つとして修
景用水とか親水用水等への再利用がある。
【0004】修景用水としての再利用形態は、既存水路
への処理水導入とか堀等の滞水としての利用、人工水路
への導入等が考えられる。又、親水用水とは水遊び等の
人間が触れることを前提とした再利用水であり、水洗便
所用水とか散水用水としての利用形態も考えられる。
【0005】このように下水処理水を修景用水・親水用
水として再利用するには、再利用水の衛生学的安全性と
か感覚的快適性及び再利用技術、補完的な方策について
十分な検討を行う必要がある。
【0006】下水処理水を再利用するため留意すべき基
本的水質項目には、これまでの下水処理水に求められて
いた処理水質に加えて、大腸菌群数とか臭気及び色度等
の除去が問題となる。特に上記大腸菌とか臭気及び色度
の除去にはオゾン処理法が適している。即ち、オゾンは
強い酸化力と殺菌力を持ち、他の方法に比べて効果的に
殺菌、脱臭及び脱色を行うことができる。特に浄水の分
野では、塩素処理に起因するTHM(トリハロメタン)
対策と原水の水質悪化対策を目的として近時オゾン処理
が実用化されている。
【0007】このような背景から、上述した物質の除去
を目的として塩素処理の代替としてオゾン処理塔により
オゾン処理を行い、色度成分などを除去した後、生物濾
過塔によりアンモニア,有機物の吸着を行い、その後に
砂濾過池等で濾過して浄水池に送水する方法が採用され
つつある。特に生物活性炭処理の前にオゾン処理を行う
ことにより、負荷変動に対する許容度や活性炭の寿命の
向上をはかることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のオ
ゾン処理における制御として、通常オゾンの放散量を処
理水量に比例させた制御とか、注入オゾン濃度及び溶存
オゾン濃度を一定にする制御もしくは排オゾン濃度を一
定にする制御等のシンプルな制御方法が一般に採用され
ており、処理水質に基づいた制御は実施されていないの
が実情である。特に従来から処理水の水質と排オゾン、
溶存オゾンとの関係は明らかにされていない。
【0009】従って流入水質の変動その他の要因に起因
してオゾンの過不足を生じる惧れがあり、オゾン処理に
よる安定した処理水質を得ることが困難であるという問
題がある。
【0010】本発明は上記の問題点に鑑み、特に下水2
次処理水をオゾン処理するに際して目標とする水質を確
保するために最適なオゾン注入率によってオゾン処理槽
の運転を実施することができるオゾン発生量制御装置を
提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、密閉型のオゾン処理槽に流入する原水中
にオゾン発生装置で得られるオゾンガスを放散して、オ
ゾンガスの持つ酸化力と殺菌力を利用して殺菌、脱臭及
び脱色を行うようにしたオゾン処理装置において、上記
オゾン処理装置に飽和度コントローラを配備して、該飽
和度コントローラに入力される注入オゾン濃度及びオゾ
ン処理槽の溶存オゾン濃度と、予め設定された飽和度設
定値とから注入オゾン濃度目標値を算出して、この注入
オゾン濃度目標値に基づいてオゾン発生装置の駆動状態
を制御するようにしたオゾン発生量制御装置を提供す
る。上記飽和度コントローラは、オゾン処理槽への注入
オゾン濃度と、オゾン処理槽の溶存オゾン濃度から演算
によってオゾンガスの飽和度を求めている。
【0012】
【作用】かかるオゾン発生量制御装置によれば、原水を
オゾン処理槽内に流入させてからオゾン発生装置を起動
することにより、該オゾン発生装置から発生したオゾン
ガスが処理槽内へ放散されて原水に接触し、所望の殺
菌、脱色、脱臭が行われる。このような運転時に、飽和
度コントローラが注入オゾン濃度測定値と及び処理槽の
溶存オゾン濃度測定値からオゾンガスの飽和度を演算
し、この演算値と飽和度設定値によって注入オゾン濃度
目標値を算出して、この注入オゾン濃度目標値に基づい
てオゾン発生装置の駆動状態が制御され、オゾン処理槽
に対する最適な注入オゾン率が得られる。
【0013】
【実施例】以下、本発明にかかるオゾン発生量制御装置
の具体的な実施例を説明する。図1に示した本実施例の
システム概略図において、1は密閉型のオゾン処理槽で
あり、このオゾン処理槽1内に下水2次処理水等の原水
2が流入する。
【0014】3はオゾン発生装置であり、このオゾン発
生装置3で得られるオゾンガスが散気管4を介してオゾ
ン処理槽1内の原水中に放散され、該オゾン処理槽1の
上壁部から排オゾンガス5が放出される。11はオゾン
処理水である。
【0015】本実施例では、このようなオゾン処理装置
に飽和度コントローラ6を配備してあり、該飽和度コン
トローラ6に対して計測器7によって測定されたオゾン
処理槽1への注入オゾン濃度と、計測器8によって測定
されたオゾン処理槽1内の溶存オゾン濃度と、予め設定
された飽和度設定値9とが入力される。
【0016】上記の飽和度とは、飽和溶存オゾン濃度に
対する溶存オゾン濃度の比であり、図1に示す計測器7
で測定された注入オゾン濃度と計測器8で測定されたオ
ゾン処理水の溶存オゾン濃度から演算によって求められ
る。飽和度コントローラ6は求められた飽和度と前記飽
和度設定値からオゾン濃度目標値を演算して、演算され
た注入オゾン濃度目標値10が前記オゾン発生装置3に
出力され、該オゾン発生装置3の駆動状態が制御され
る。
【0017】この例ではオゾン処理槽1内を完全混合槽
と仮定して、該オゾン処理槽1内の溶存オゾン濃度とオ
ゾン処理水11の溶存オゾン濃度が等しいものとした
が、溶存オゾン濃度の測定位置はオゾン処理槽1内に限
定されるものではなく、オゾン処理水の溶存オゾン濃度
を測定できる場所であればどこでも良い。
【0018】かかるオゾン処理装置の動作態様は以下の
通りである。即ち、通常の砂濾過等の処理を実施した下
水2次処理水等の原水2をオゾン処理槽1内に流入さ
せ、オゾン発生装置3を起動する。するとオゾン発生装
置3から発生したオゾンガスが散気管4を介してオゾン
処理槽1内へ放散されて、流入される原水2に対して上
向流として接触し、所望の殺菌、脱色、脱臭が行われ、
しかる後にオゾン処理水11として流出して修景用水・
親水用水に利用される。
【0019】上記の運転時に、飽和度コントローラ6は
注入オゾン濃度測定値と溶存オゾン濃度測定値からオゾ
ンガスの飽和度を演算し、この演算値と飽和度設定値9
とから注入オゾン濃度目標値10を算出して、該注入オ
ゾン濃度目標値10に基づいてオゾン発生装置3の駆動
状態を制御して、オゾン処理槽1に対する注入オゾン率
を適宜変更する。
【0020】以下に本実施例の根拠となる各種の測定デ
ータとその解析結果について説明する。先ず図2は砂濾
過後の下水2次処理水を半回分方式でオゾン処理した時
の注入オゾン濃度の変化に対する処理水色度(度)と溶
存オゾン濃度(mg/l)との関係を示すグラフであ
り、同図から溶存オゾン濃度が同じ値であっても注入オ
ゾン濃度が高いと処理水の色度が高くなっていることが
分かる。尚、下水2次処理水は染色排水を含む都市下水
であり、検水は同じ時刻に同じ場所で採水した。
【0021】図3は同様な半回分方式でオゾン処理した
時の注入オゾン濃度の変化に対する処理水色度(度)と
排オゾン濃度(g/Nm3)との関係を示すグラフであ
り、前記溶存オゾン濃度の場合と同様に、排オゾン濃度
が同じ値であっても注入オゾン濃度が高いと処理水の色
度が高くなっていることが分かる。従って注入オゾン濃
度を変化させた場合には、溶存オゾン濃度及び排オゾン
濃度から処理水質を推定することは困難である。
【0022】次に図4は同様な半回分方式でオゾン処理
した時の注入オゾン濃度の変化に対する処理水色度と飽
和度(溶存オゾン濃度/飽和溶存オゾン濃度)との関係
を示すグラフであり、図4から処理水色度と飽和度は注
入オゾン濃度に依ることなくほぼ一致していることが分
かる。従って飽和度が分かれば処理水質を推定すること
が可能である。
【0023】上記の飽和度は次式によって求めることが
できる。 SCAL=DO3/(m(t)×OGIN)・・・・・・・・・・・・(1) ここで、SCAL:飽和度 DO3:溶存オゾン濃度 m(t):分配係数 t:水温 OGIN:注入オゾン濃度 次に演算によって求められた飽和度SCALと飽和度設定
値SSETから注入オゾン濃度の目標値10を以下の手順
で算出する。先ずSCALとSSETから次式により飽和度の
エラーシグナルESを算出する。
【0024】 ES=SSET−SCAL・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2) 次に(2)式により算出されたESとバイアス注入オゾ
ン濃度OGbより、次式を用いてオゾン濃度目標値OGT
算出する。
【0025】 OGT=OGb+KPS+KiΣES・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3) ここで、KP:比例制御ゲイン Ki:積分制御ゲイン 以上の結果から溶存オゾンの立ち上がりからオゾンと反
応性の高い物質が低減し、飽和度の変化からオゾンと反
応性の高い物質の濃度変化をモニターすることができ
る。特に本実施例における飽和度による水質のモニター
は、オゾン処理設備における水質に応じた監視及び制御
システムに有効である。
【0026】尚、上記の説明では下水再利用におけるオ
ゾン発生装置の制御例を用いたが、本実施例は上記の制
御に限定されるものではなく、オゾンガスを利用して実
施する全ての水処理装置についても適用することができ
る。
【0027】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
ればオゾン処理槽の運転時に、飽和度コントローラが該
オゾン処理槽に対する注入オゾン濃度と処理水の溶存オ
ゾン濃度からオゾンガスの飽和度を演算し、この演算値
と飽和度設定値によって注入オゾン濃度目標値を算出し
て、この注入オゾン濃度目標値に基づいてオゾン発生装
置の駆動状態が制御されるので、オゾン処理槽に対する
注入オゾン率を最適とする制御を行うことができる。
【0028】特に本発明では処理水質に基づいた制御が
実施されることにより、流入水質の変動等の外乱が生じ
た場合であってもオゾンの過不足が生じる惧れをなく
し、大腸菌群数とか臭気及び色度等の除去効果を高めて
オゾン処理に基づく安定した処理水質を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例にかかるオゾン発生量制御装置の一実
施例を示すシステム図。
【図2】下水2次処理水を半回分方式でオゾン処理した
時の注入オゾン濃度の変化に対する処理水色度と溶存オ
ゾン濃度との関係を示すグラフ。
【図3】下水2次処理水を半回分方式でオゾン処理した
時の注入オゾン濃度の変化に対する処理水色度と排オゾ
ン濃度との関係を示すグラフ。
【図4】下水2次処理水を半回分方式でオゾン処理した
時の注入オゾン濃度の変化に対する処理水色度と飽和度
との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
1…オゾン処理槽 3…オゾン発生装置 4…散気管 5…排オゾンガス 6…飽和度コントローラ 7,8…計測器 9…飽和度設定値 10…注入オゾン濃度目標値 11…オゾン処理水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 1/50 531 R 540 A 550 B D L (72)発明者 清水 公一 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉型のオゾン処理槽に流入する原水中
    にオゾン発生装置で得られるオゾンガスを放散して、オ
    ゾンガスの持つ酸化力と殺菌力を利用して殺菌、脱臭及
    び脱色を行うようにしたオゾン処理装置において、 上記オゾン処理装置に飽和度コントローラを配備して、
    該飽和度コントローラに入力される注入オゾン濃度及び
    オゾン処理槽の溶存オゾン濃度と、予め設定された飽和
    度設定値とから注入オゾン濃度目標値を算出して、この
    注入オゾン濃度目標値に基づいてオゾン発生装置の駆動
    状態を制御するようにしたことを特徴とするオゾン発生
    量制御装置。
  2. 【請求項2】 前記飽和度コントローラは、オゾン処理
    槽への注入オゾン濃度と、オゾン処理槽の溶存オゾン濃
    度から演算によってオゾンガスの飽和度を求めた請求項
    1記載のオゾン発生量制御装置。
JP6151399A 1994-07-04 1994-07-04 オゾン発生量制御装置 Pending JPH0810779A (ja)

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JP6151399A JPH0810779A (ja) 1994-07-04 1994-07-04 オゾン発生量制御装置

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JP6151399A Pending JPH0810779A (ja) 1994-07-04 1994-07-04 オゾン発生量制御装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110412233A (zh) * 2019-08-28 2019-11-05 上海铱钶环保科技有限公司 定量测定不同水质对臭氧消耗的方法与装置
KR102529051B1 (ko) * 2022-09-01 2023-05-04 주식회사 엔비인사이트 오존 생성기의 구동 제어시스템 및 그 제어방법

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