JPH08187493A - オゾン接触槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接触槽の流入側堰から流出側の底部連通口に
達する被処理水の短絡流をなくして、オゾン処理性能の
向上を図る。 【構成】 被処理水が流入側の堰３から接触槽４ａ内に
流入し、流出側の底部連通口１０から流出する。接触槽
４ａの底部に、オゾン散気筒５が配設され、このオゾン
散気筒５は全体として接触槽４ａの流出側へ片寄って配
置されている。オゾン散気筒５から散気されるオゾン化
ガスにより、接触槽４ａ内において、流入側で降下し流
出側で上昇する水流が形成される。このため堰３から底
部連通口１０へ短絡流が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水処理用の散気式オゾン
接触槽に係り、とりわけ確実にオゾン処理を行うことが
できるオゾン接触槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】上下水道、産業廃水などの水処理におい
て、オゾン処理の利用が多く用いられている。オゾンは
強力な酸化剤であり、オゾン処理により汚濁水中の被酸
化成分とオゾンが反応し、脱臭・脱色・殺菌などの効果
を示すことができる。

【０００３】オゾン処理を行うオゾン反応設備は、セラ
ミックス製の複数の散気筒を底面に配設したオゾン接触
槽と、これに続いて配置されオゾン反応時間を確保する
ための滞留槽とで構成されている。このうちオゾン接触
槽では、各散気筒にオゾン発生器からのオゾン化空気が
供給され、散気筒から発生するオゾン化空気の気泡と被
処理水が気液接触し、オゾンの溶解と反応が進行する。

【０００４】図４は、高度浄水処理などに利用される従
来のオゾン反応設備の構成図である。図４に示すよう
に、オゾン反応設備１において、凝集沈澱、砂ろ過など
の前処理をされた被処理水が流入部２を経て、堰３から
１段目のオゾン接触槽４に流入する。オゾン接触槽４に
は散気筒５が均一な散気をさせるため等間隔で均一に底
面近くに配設されている。これらの散気筒５には、図示
していないオゾン発生器からのオゾン化空気配管が接続
されている。オゾン接触槽４においてオゾン化空気と気
液接触された被処理水は、迂流部６とその上の堰３を経
て、２段目のオゾン接触槽７に流入し、オゾンの溶解と
反応がさらに進行する。２段目のオゾン接触槽７の後に
は、迂流部６と堰３を介して散気筒５のない滞留槽８が
設けられ、この滞留槽８内で滞留することによりオゾン
反応の最終仕上げが行われる。

【０００５】高度上水処理ではオゾン接触槽４および７
内で、ほぼ所定のオゾン反応が終了する。このため滞留
槽８では、残存する溶存オゾンを後設される生物活性炭
に悪影響を与えない程度まで消滅させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】高度浄水処理の場合、
オゾン接触槽４および７内でオゾン化空気の上昇泡流に
より被処理水が完全に混合する。ところでオゾン接触槽
４および７の槽長が約２ｍ以上になると、被処理水の短
絡流９が大きくなり処理効果が低下することが報告され
ている。しかし、これらの水の流動・混合性や反応性の
実際規模での究明はまだ緒についたばかりである。

【０００７】オゾン接触槽４および７における短絡流９
の影響を低減するためには、オゾン接触槽４および７の
槽長を可能な限り短くするすなわち段数を大きくすれば
よいが、経済性から実際には１〜３段で槽長も３〜１０
ｍと種々の形態が採用されている。

【０００８】このように、従来技術の散気式オゾン接触
槽４，７においては、短絡流９の発生が避けられずオゾ
ン処理性能が低下するという問題がある。

【０００９】本発明の目的はこのような点を考慮してな
されたものであり、槽内での短絡流を防止もしくは低減
しオゾン処理性能の向上を図ることができるオゾン接触
槽を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
被処理水が流入側の堰から流入しかつ流出側の底部連通
口より流出する接触槽と、この接触槽の底部に配置さ
れ、オゾン化ガスを上方に向って散気するオゾン散気筒
とを備え、オゾン散気筒からのオゾン化ガス散気量を接
触槽の流入側より流出側において多くして、接触槽内に
おいて流入側で降下し流出側で上昇する水流を形成した
ことを特徴とするオゾン接触槽である。

【００１１】請求項２記載の発明は、オゾン散気筒は等
間隔で多数設けられるとともに、オゾン散気筒全体を接
触槽の流入側から流出側へ片寄って配置したことを特徴
とする請求項１記載のオゾン接触槽である。

【００１２】請求項３記載の発明は、オゾン散気筒は多
数設けられるとともに、接触槽の流入側から流出側に向
う方向に沿って複数グループに区分され、オゾン散気筒
に接続されオゾン化ガス供給量を調整する流量調節器
を、各グループ毎に設けたことを特徴とする請求項１記
載のオゾン接触槽である。

【００１３】請求項４記載の発明は、被処理水が流入側
の堰から流入しかつ流出側の底部連通口より流出する接
触槽と、この接触槽の底部に配置され、オゾン化ガスを
上方に向って散気するオゾン散気筒とを備え、接触槽の
底部であって各オゾン散気筒の間に、接触槽の底面から
少なくともオゾン散気筒の中心まで達する仕切板を、接
触槽の流入側から流出側に向う方向と直交する方向に設
けたことを特徴とするオゾン接触槽である。

【００１４】

【作用】本請求項１記載の発明によれば、被処理水は流
入側の かつ接触槽内に流入して、流出側の底部連通口
より流出する。この間被処理水は、オゾン散気筒かつ散
気されるオゾン化ガスと混合して処理される。この場
合、オゾン散気筒かつ散気されるオゾン化ガスの散気量
は、接触槽内において流入側で降下し流出側で上昇する
水流を形成するので、流入側の堰から直接流出側の底部
連通口に する被処理水の短絡流をなくすことができ
る。

【００１５】請求項２記載の発明によれば、オゾン散気
筒全体を接触槽の流出側に片寄って配置したことによ
り、接触槽内に流入側で降下し流出側で上昇する水流を
容易に形成することができる。

【００１６】請求項３記載の発明によれば、接触槽の流
出側のグループの流量調整器によりオゾン散気筒から散
気させるオゾン化ガス散気筒を増大させ、流入側のグル
ープの流量調整器によりオゾン散気筒から散気させるオ
ゾン化ガス散気量を低減させることにより、接触槽内に
流入側で降下し流出側で上昇する水流を容易に形成する
ことができる。

【００１７】請求項４に記載の発明によれば、仕切板を
設けたことにより散気 の底面からオゾン散気筒中心付
近までの、オゾン化ガス気泡が存在しない領域において
水の流動を阻止することができ、これによりオゾン化ガ
スの気泡と被処理水との気液接触機会のない領域におけ
る水の流動路形成を防止することができる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明によるオゾン接触槽の第１の
実施例を示す図である。なお、図４に示す従来技術と同
一部分には、同一符号を符して詳細な説明は省略する。

【００１９】図１に示すように、オゾン接触槽４は流入
部２の被処理水が堰３を介して流入する流入側と、底部
連通口１０から迂流部６へ流出する流出側とを有する接
触槽４ａを備えている。接触槽４ａの底部には、オゾン
化ガスを上方に向って散気するオゾン散気筒５が等間隔
で多数設けられている。またオゾン散気筒５全体は、接
触槽４ａの流入側から流出側へ向って片寄って配置され
ている。

【００２０】なお、各オゾン散気筒５には、オゾン発生
器（図示せず）からのオゾン化空気を送るオゾン化空気
配管１９ａ，１９ｂ（図２および図３参照）が接続され
ている。

【００２１】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。図１に示すように、流入部２から
堰３を経て接触槽４ａ内に流入する被処理水は、オゾン
散気筒５から散気されるオゾン化空気と反応し、接触槽
４ａの流出側の底部連通口１０から迂流部６へ流出す
る。

【００２２】この場合、各オゾン散気筒５が接触槽４の
底部全体に対して、流出側に片寄ってオゾン化ガスを散
気させるため、オゾン化空気の上昇気泡流１１ａ，１１
ｂによって誘引される水の上昇流は左回転（反時計方向
回転）の混合流１２、すなわち流入側で降下し流出側で
上昇する混合流１２となる。このため図４に示す従来の
オゾン接触槽４および７における短絡流９が阻止される
ことになる。すなわち本発明とは逆に各オゾン散気筒５
を接触槽４ａの流入側に片寄らせると、右回転（時計方
向回転）の混合流が形成され短絡流９がより形成され易
くなる。

【００２３】これらの現象は本件発明者が、実規模を模
擬した実験装置を用いて、水の回転・混合流について微
少電極の電磁流速計のＸ，Ｙ，Ｚ軸計側をオゾン接触槽
の全範囲にわたって行い見出したことである。本発明に
おいて左回転・混合流１２が形成されると、上記実験装
置の監視窓から直視的にみるとオゾン化空気の上昇気泡
流のうち接触槽４ａの流出側の上昇気泡流１１ａは水の
混合流１２と方向が合いその流速が加わる分だけ高流速
になる。接触槽４ｂの流入側の上昇気泡流１１ｂは水の
混合流１２と方向が逆になるため、この分だけその流速
が低下することが計測され、水の回転・混合流の計測結
果を裏付けることになった。

【００２４】以上の説明のように、本実施例によれば従
来構造のオゾン接触槽４および７で生じていた短絡流９
の阻止または減少ができるので、オゾン接触反応の性能
向上を図ることができる。

【００２５】次に図２により本発明の第２の実施例につ
いて説明する。図２において、図１に示す第１の実施例
と同一部分には同一符号を符号して詳細な説明は省略す
る。

【００２６】図２に示すように、接触槽４ａの底部に配
設されたオゾン散気筒５ａ，５ｂが接触槽４ａの流入側
から流出側に向う長さ方向に沿って複数のグループに区
分されている。図２において、オゾン散気筒５は２つの
グループに区分されている。接触槽４ａの流入側のグル
ープのオゾン散気筒５ｂはまとめられ、オゾン化空気配
管１９ｂを介して流量調節器１４ｂへ接続され、流出側
のグループのオゾン散気筒５ａはまとめられ、オゾン化
空気配管１９ａを介して流量調節器１４ａへ接続されて
いる。流量調節器１４ａおよび１４ｂは、オゾン化空気
配管１９ａ，１９ｂを介して図示していないオゾン発生
器に接続されている。流量調節器１４ａおよび１４ｂ
は、流量調節が可能なように流量調節弁や流量計などで
構成され、流量調節器１４ｂのオゾン化空気流量より、
流量調節器１４ａに調整された流量の方が大きくなるよ
うに設定されている。

【００２７】また、接触槽４ａの底部であって各オゾン
散気筒５ａ，５ｂに、接触槽４ａの底面からオゾン散気
筒５ａ，５ｂの中心まで達する仕切板１６が設けられて
いる。すなわち各オゾン散気筒５ａ，５ｂは、接触槽４
ａの流入側から流出側へ長手方向に直交して配置され、
各オゾン散気筒５ａ，５ｂ間に、オゾン散気筒５ａ，５
ｂと平行する仕切板１６が設けられている。

【００２８】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。

【００２９】図２において、流量調節器１４ａにより調
整されオゾン散気筒５ａから散気されるオゾン化空気の
流量が、流量調節器１４ｂにより調整されオゾン散気筒
５ｂから散気されるオゾン化空気の流量より多く定めら
れる。このため、接触槽４ａの流出側のオゾン化空気の
上昇気泡流が、接触槽４の流入側の上昇気泡流より大き
くなる。この結果、左回転（反時計方向）の混合流１２
が形成され、従来の短絡流９が阻止または低減され、オ
ゾン処理性能が向上する。本実施例によればオゾン化空
気の流量を調整するだけで、短絡流を阻止することがで
きる。

【００３０】ところで図２において、オゾン散気筒５
ａ，５ｂは接触槽４ａの底面から５００ｍｍ程度持上げ
られた位置に支持され、オゾン化空気配管１９ａ，１９
ｂに直接接続されている。またオゾン散気筒５ａ，５ｂ
からのオゾン化空気の気泡は、通常の使用条件ではオゾ
ン散気筒５ａ，５ｂの中心付近より上方の部位で発生
し、下方の位置からは発泡しない。したがって、この発
泡のない接触槽４ａの底面付近の空間は、気液接触のな
いむだな水の流動路となるだけでなく、この水がそのま
ま迂流部６へ流出することも考えられる。

【００３１】本実施例においては、接触槽４ａの底部
に、その底面からオゾン散気筒５ａ，５ｂの中心まで達
する仕切板１６を配設することにより、オゾン散気筒５
ａ，５ｂの下方部分における水の流動を断つことがで
き、オゾン化空気の発泡域での効率的な気液接触を行う
ことができる。

【００３２】次に図３により本発明の第３の実施例につ
いて説明する。図３に示す第３の実施例は、オゾン散気
筒５ａ，５ｂ間における仕切板１６を取除いたものであ
り、他は図２に示す第２の実施例と略同一である。

【００３３】被処理水量が通常量の場合、各グループの
オゾン散気筒５ａおよび５ｂにオゾン化空気が通気され
る。一方、被処理水量が低減した場合には、接触槽４ａ
の流出側のグループの流量調節器１４ａを介してオゾン
化空気が散気筒５ａにのみ通気され、流入側のグループ
の流量調節器１４ｂは閉となるようになっている。

【００３４】図３において被処理水量の低減時、被処理
水に対するオゾン注入率を一定とするため、オゾン化空
気の通気量を低減させる必要がある。これを一つのオゾ
ン接触槽４で実施する場合、被処理水量の低減量を仮に
通常量の通気量を変えない場合は、オゾン接触槽４の１
／２のスペースを利用すればよい。本実施例ではオゾン
接触槽４の１／２のスペースを利用する際、接触槽４ａ
の流出側のオゾン散気管５ａを利用するため、水の回転
・混合力がより促進され処理性能を高めることができ
る。すなわち本発明とは異なり、オゾン散気筒５ａ，５
ｂ全体の通気量を低減したり、オゾン散気筒５ａ，５ｂ
全体の間引き送気を行うと、オゾン化空気の上昇気泡流
の強さが失われ、短絡流の発生や回転・混合力の不足に
よる処理性能の低下となってしまうが、本発明によれ
ば、オゾン接触槽の特定スペースを利用することによ
り、水の回転・混合力を促進することができる。

【００３５】なお流入側のオゾン散気筒５ｂにおける通
気を全く停止させてもよいが、この通気停止によりオゾ
ン散気筒５ｂの目詰りが生じ易くなるのでオゾン散気筒
５ｂへの水の逆流を防止する程度の少量のオゾン化空気
を送気してもよい。

【００３６】なお、図１乃至図３により、第１乃至第３
の実施例について説明したが、図１乃至図３に各々示す
第１乃至第３の実施例を組合せてオゾン接触槽を構成し
てもよい。

【００３７】

【発明の効果】請求項１乃至３記載の発明によれば、接
触槽内において流入側で降下し流出側で上昇する水流を
形成することができ、流入側の堰から直接流出側の底部
連通口に達する被処理水の短絡流をなくすことができ
る。このため接触槽内におけるオゾン処理性能の向上を
図ることができる。

【００３８】請求項４記載の発明によれば、接触槽の底
面からオゾン散気筒の中心までのオゾン化ガス気泡が存
在しない領域において、水の流動を阻止することがで
き、これにより、オゾン化ガス気泡と被処理水が接触し
ない領域における流動路形成を防止して、接触槽内にお
けるオゾン処理性能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるオゾン接触槽の第１の実施例を示
す構成図。

【図２】本発明によるオゾン接触槽の第２の実施例を示
す構成図。

【図３】本発明によるオゾン接触槽の第３の実施例を示
す構成図。

【図４】従来のオゾン接触槽を示す構成図。

【符号の説明】 ４ オゾン接触槽 ４ａ 接触槽 ５，５ａ，５ｂ オゾン散気筒 １４ａ，１４ｂ 流量調整器 １６ 仕切板

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/50 ５５０ Ｂ Ｃ 1/78

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理水が流入側の堰から流入しかつ流出
   側の底部連通口より流出する接触槽と、 この接触槽の底部に配置され、オゾン化ガスを上方に向
   って散気するオゾン散気筒とを備え、 オゾン散気筒からのオゾン化ガス散気量を接触槽の流入
   側より流出側において多くして、接触槽内において流入
   側で降下し流出側で上昇する水流を形成したことを特徴
   とするオゾン接触槽。
2. 【請求項２】オゾン散気筒は等間隔で多数設けられると
   ともに、オゾン散気筒全体を接触槽の流入側から流出側
   へ片寄って配置したことを特徴とする請求項１記載のオ
   ゾン接触槽。
3. 【請求項３】オゾン散気筒は多数設けられるとともに、
   接触槽の流入側から流出側に向う方向に沿って複数グル
   ープに区分され、オゾン散気筒に接続されオゾン化ガス
   供給量を調整する流量調節器を、各グループ毎に設けた
   ことを特徴とする請求項１記載のオゾン接触槽。
4. 【請求項４】被処理水が流入側の堰から流入しかつ流出
   側の底部連通口より流出する接触槽と、 この接触槽の底部に配置され、オゾン化ガスを上方に向
   って散気するオゾン散気筒とを備え、 接触槽の底部であって各オゾン散気筒の間に、接触槽の
   底面から少なくともオゾン散気筒の中心まで達する仕切
   板を、接触槽の流入側から流出側に向う方向と直交する
   方向に設けたことを特徴とするオゾン接触槽。