JPH08229581A - オゾン処理装置 - Google Patents

オゾン処理装置

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JPH08229581A
JPH08229581A JP3647695A JP3647695A JPH08229581A JP H08229581 A JPH08229581 A JP H08229581A JP 3647695 A JP3647695 A JP 3647695A JP 3647695 A JP3647695 A JP 3647695A JP H08229581 A JPH08229581 A JP H08229581A
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JP
Japan
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ozone
nitrogen
oxygen
concentration
flow rate
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Pending
Application number
JP3647695A
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English (en)
Inventor
Naoto Komatsu
直人 小松
Masamitsu Nakazawa
正光 中沢
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08229581A publication Critical patent/JPH08229581A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】酸素よりオゾン化ガスを発生させるオゾン発生
器50,被処理水が流入するオゾン接触池21が複数の
槽で構成され、各槽の気相部が隔壁によって分離され、
液相部が相互に連通され、各反応室の内側底部に散気管
23が配置され、第一槽以降の散気管23a,23bに
オゾン化ガスを供給し、被処理水と接触させ、オゾン処
理を行い、被処理水を次段の生物活性炭吸着池22に導
入して処理し、液相中に吸収されないオゾン化ガスを排
オゾン処理装置70で処理して排出する。 【効果】排オゾン濃度を下げ、排オゾン処理装置の負担
を軽減し、確実に無害化された排ガスを大気に放出する
ことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オゾン処理と生物活性
炭処理を組み合わせ上水分野や下水分野などに利用でき
るオゾン処理装置に関し、特に生物活性炭処理の有効利
用と排オゾン処理装置の負担の軽減を考えたオゾン処理
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、水源水質の悪化により異臭味の発
生は増加傾向にあり、従来から水の消毒剤として重要な
役割を果たしてきた塩素を大量に注入することで生成さ
れる発癌性物質のトリハロメタンの問題も大きく取り上
げられている。一方、日本経済の発展により国民の水に
対する嗜好性が高まり、安全で質の高いおいしい水が求
められている。
【0003】そこで、これらの問題に対応する形で、従
来の塩素処理に代わって、オゾン処理や生物活性炭処理
などの高度浄水処理が導入され始めた。高度浄水処理の
具体例を図2に基づいて説明する。原水1を高速沈澱池
2において、原水中の有機物や粘土等の濁質成分を除去
する目的で凝集剤が注入され、凝集沈澱処理し濁質を除
去した後、オゾン接触池3,生物活性炭池4の順で高度
浄水処理して、砂濾過5で最終濾過が行われ、処理が完
了する。
【0004】上記のオゾン処理とは、オゾンの強力な酸
化力により臭気物質,トロハロメタン生成能,農薬等の
有機物を酸化分解する。
【0005】また、生物活性炭処理とは、溶存有機物を
活性炭で吸着させると同時に、活性炭内の微生物によっ
て生物分解させる複合的な処理である。
【0006】図3は、(特開平6−71273号)として提案
されたオゾン接触池の構造例を示している。このオゾン
接触池の特徴は、水中で吸収されないオゾンガスを回収
して再び、11aに注入するリサイクル機構を兼ね備え
てる事とオゾン処理による溶存オゾンに起因する生物活
性炭内の微生物への悪影響を無くすために曝気用ブロワ
22を別途設けて被処理水に空気を曝気して水中の溶存
オゾンを気相部へ除去するものであった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来システムに
おいては、曝気用ブロワを別途付設することから余分な
スペース,設備費が必要となる。また、曝気流量の制御
の考えがないため、溶存オゾン濃度や溶存酸素濃度の変
動に対して、曝気流量の決定が困難であった。また、酸
素を原料としたオゾンは濃度が高い為、排オゾン処理用
の触媒の負担が大きくなり、従来の排オゾン処理装置で
は対応できない問題があった。
【0008】本発明は、従来システムの問題点を解決す
る事を目的としたオゾン処理装置である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、空気を空気ブロワで吸着塔に送り込
み、吸着塔内に充填した吸着剤を通過させ、酸素を分離
し、酸素圧縮機で酸素を送気すると共に、吸着剤によっ
て吸着された窒素を減圧ポンプで吸着塔から排気する酸
素富化装置,前記酸素よりオゾン化ガスを発生させるオ
ゾン発生器,被処理水が流入するオゾン接触池が2槽以
上の複数の槽で構成され、各槽の気相部が隔壁によって
分離されていると共に、液相部が相互に連通されてお
り、各反応室の内側底部に散気管が配置され、第1槽以
降の散気管にオゾン化ガスを供給し、被処理水と接触さ
せ、オゾン処理を行い、オゾン処理された被処理水を次
段の生物活性炭吸着池に導入して処理すると共に、液相
中に吸収されないオゾン化ガスを排オゾン処理装置で処
理し排出するようにしたオゾン処理装置において、オゾ
ン処理後の生物活性炭処理における活性炭内の微生物を
死滅させずに有効利用するために、オゾン接触池の最終
槽に、前記の排気した窒素を散気管より曝気し、溶存オ
ゾン濃度及び溶存酸素濃度を制御するようにした。
【0010】また、排オゾン処理用の触媒の負担を軽減
して、従来の排オゾン処理装置でも対応できるように、
オゾン接触池で吸収されなかったオゾン化ガスに前記の
排気した窒素を混合する事により、排オゾン処理装置入
口のオゾン濃度を制御するようにした。
【0011】
【作用】本発明では、このオゾン処理装置において、今
まで排気され利用されなかった窒素をオゾン接触池の曝
気用として利用することで曝気用ブロワを別途に設ける
必要がなく、窒素のリサイクルと設備の省スペース化と
省コスト化を可能とする。
【0012】また、酸素を原料とした場合、溶存オゾン
濃度及び溶存酸素濃度の増大に伴う活性炭内の微生物に
及ぼす影響が考えられるが、窒素曝気後の被処理水の溶
存オゾン濃度と溶存酸素を測定して、この値が活性炭内
の微生物を死滅させないように窒素曝気量を制御すれ
ば、生物活性炭の有効利用を可能とする。
【0013】また、酸素を原料とした場合、オゾン濃度
が高い為、オゾン接触池で吸収されなかったオゾン化ガ
ス濃度が高くなるので、前記の排気した窒素を混合する
事により、排オゾン処理装置入口のオゾン濃度を制御す
るようし、排オゾン処理用の触媒の負担を軽減して、従
来の排オゾン処理装置でも対応可能とする。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1のように、フィルター9で除塵された空気を、空気ブ
ロワ10によって所定の圧力まで昇圧し、吸着塔11へ
供給する。吸着塔11では、その中に充填された吸着剤
によって、空気中の窒素を吸着除去して酸素と窒素を分
離する。そして、吸着塔11内の吸着剤に吸着された窒
素を減圧ポンプ12より脱着排気する。
【0015】吸着塔が11a,11b,11cの様に3
塔から成るのは、連続的に酸素を得ることを目的とした
ためで、例えば、11aでは窒素吸着して、11bでは
減圧ポンプ12によって窒素脱着して、11cでは製造
された酸素の一部をリサイクルさせ、吸着圧力まで加圧
する。このように吸着,脱着及び加圧のサイクルを3塔
の吸着塔で交互に繰り返すことによって酸素を連続的に
製造することができる。
【0016】ところで、吸着塔11より送出された酸素
は、酸素圧縮器17によって、オゾン接触池で散気する
ために必要な圧力まで昇圧される。昇圧された酸素は、
オゾン発生器18内の放電管に導かれ、そこで無声放電
によってオゾン化酸素が生成され、オゾン接触池3内に
設置された散気管19a,19bによって、被処理水中
へ散気され、被処理水中の有機物を酸化分解する。
【0017】オゾン接触池3の構成は、隣接する槽内に
は水を上下迂流させる仕切板20で支持されており、3
cの槽がオゾンと被処理水中の有機物を十分反応させる
為の滞留槽であり、最終槽3dが曝気用であり、その前
段までの槽3a,3bがオゾン接触用である。本実施例
では、4槽について説明したが、オゾン接触池は3槽以
上から構成されていれば良い。
【0018】また、3dの曝気用の槽は、オゾン接触池
内になくても、オゾン接触池と生物活性炭吸着池入口ま
での間にあれば良い。
【0019】4はオゾン処理された被処理水が送入され
る生物活性炭池である。21はオゾン接触池の水中内に
吸収されなかった未反応オゾンを環境基準値まで、無害
化して大気へ放出するための排オゾン処理装置である。
【0020】オゾン処理において、被処理水中の有機物
と未反応の溶存オゾンが生物活性炭吸着池4内の微生物
を死滅させかねない。そこで、生物活性炭吸着池4内の
微生物を死滅させない程度に溶存オゾン濃度及び溶存酸
素濃度を安定的に、コントロールするように、減圧ポン
プ12より排気される窒素を、オゾン接触池3の最終槽
3dの散気管7cより窒素曝気する。
【0021】吸着塔11の吸着剤に吸着された窒素を減
圧ポンプ12によって窒素貯蔵タンク15に導入する
が、この窒素貯蔵タンク15の大きさは、減圧ポンプ1
2によって供給される窒素量が最小値になっても、また
は次の脱着工程の切り替えによる流量変動に対しても曝
気流量を散気管19cに安定供給できる大きさのものを
選定しなければならない。曝気圧力は、オゾン接触池3
の水深による水圧と配管等の圧損を考慮する必要があ
る。窒素貯蔵タンク内15の圧力は、減圧ポンプ12の
吐出圧と曝気圧力のバランスによって決まるが、圧力変
動を緩和するために曝気圧力より十分高く設定して、背
圧弁14によってタンク内の圧力を一定に保つ。曝気流
量を一定とするために、窒素貯蔵タンク15の下流に流
量制御弁16aを付け、滞留槽3c通過後の被処理水の
溶存オゾン濃度及び溶存酸素濃度に応じて曝気流量が変
化できるように流量制御弁16aの開度をデジタル信号
で制御する。滞留槽3c通過後の溶存オゾン濃度及び溶
存酸素濃度を溶存オゾン濃度計22,溶存酸素濃度計2
3によって測定して、そのデジタル信号を流量制御装置
24aに送り、流量制御弁16aを制御する。また、こ
の流量制御装置24aは、生物活性炭吸着池入口の溶存オ
ゾン濃度及び溶存酸素濃度を測定して、それぞれの濃度
が規定値になっているかを監視して規定値になっていな
い場合には、流量微調整するフィードバック制御の機能
も合わせ持つ。
【0022】オゾン接触池3で吸収されなっかた排オゾ
ンは、排オゾン処理装置21で無害化され、大気へ放出
されるが、排オゾン濃度を低減し排オゾン装置21の負
担を軽減するために、減圧ポンプ12からの窒素を排オ
ゾンと混合する。窒素流量は、オゾン接触池で吸収され
なかった排オゾン濃度を排オゾン濃度計21で測定し
て、そのデジタル信号に応じて、流量制御装置24bに
よって、排オゾン濃度が4g/Nm3 程度になるよう
に、流量制御弁16bで流量制御する。また、この流量
制御装置24bは、窒素が混合された排オゾン濃度を排
オゾン濃度計21で測定し、その排オゾン濃度が4g/
Nm3 程度になっているかを監視して、排オゾン濃度が
4g/Nm3 以上の場合に、流量微調整するフィードバ
ック制御の機能も合わせ持つ。
【0023】この発明によれば、次の効果が期待でき
る。
【0024】(1)減圧ポンプによって吸着塔から脱着
された窒素を散気管に注入することにより、今まで捨て
ていた窒素を有効利用できるので経済的である。
【0025】(2)溶存酸素濃度計と溶存オゾン濃度計
で、滞留槽からの酸素とオゾンの濃度を測定し、この濃
度を生物活性炭内の微生物を死滅させない程度に流量制
御装置で窒素の流量制御しているので、生物活性炭内の
微生物の寿命が伸びかつ有機物の分解を活発にする。
【0026】(3)吸着塔から脱着された窒素を直接排
オゾンと混合することにより、排オゾン処理装置の負担
を軽減することが出来る。
【0027】(4)排オゾン濃度計で、オゾン接触池か
らの排オゾンの濃度を測定し、この濃度を従来システム
の排オゾン濃度(4g/Nm3 )程度になるように、窒
素の流量を制御するので窒素を無駄なく有効に利用でき
ると共に、排オゾン処理が容易である。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、今
まで排気放出していた窒素を利用すれば資源の有効活用
を可能として、オゾン接触池の次の処理工程にある生物
活性炭内の微生物を死滅させることなく、生物活性炭吸
着池の安定的な効果が期待できる。また、排オゾンと窒
素を混合することで排オゾン濃度を下げ、排オゾン処理
装置の負担を軽減すると共に、排オゾン処理を容易に
し、窒素の有効活用ができる効果も実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したオゾン接触池のシステムを示
す概略図。
【図2】高度浄水処理を取り入れた従来の浄水工程例。
【符号の説明】
11…高速沈澱池、20…高速浄水処理、22…生物活
性炭吸着池。
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/26 ZAB C02F 3/26 ZAB

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】空気を空気ブロワで吸着塔に送り込み、吸
    着塔内に充填した吸着剤を通過させ、酸素を分離し、酸
    素圧縮機で酸素を送気すると共に、吸着剤によって吸着
    された窒素を減圧ポンプで吸着塔から排気する酸素富化
    装置,前記酸素よりオゾン化ガスを発生させるオゾン発
    生器,被処理水が流入するオゾン接触池が2槽以上の複
    数の槽で構成され、各槽の気相部が隔壁によって分離さ
    れていると共に、液相部が相互に連通されており、各反
    応室の内側底部に散気管が配置され、第1槽以降の散気
    管にオゾン化ガスを供給し、被処理水と接触させ、オゾ
    ン処理を行い、オゾン処理された被処理水を次段の生物
    活性炭吸着池に導入して処理すると共に、液相中に吸収
    されないオゾン化ガスを排オゾン処理装置で処理し排出
    するようにしたオゾン処理装置において、 オゾン処理後の生物活性炭吸着池における活性炭内の微
    生物を死滅させないように、オゾン接触池の最終槽の散
    気管より前記排気した窒素を曝気するようにしたことを
    特徴とするオゾン処理装置。
  2. 【請求項2】前記の窒素曝気の流量は、オゾン処理後の
    被処理水の溶存オゾン濃度及び溶存酸素濃度と窒素曝気
    風量の相関関係から、後段の生物活性炭内の微生物が死
    滅しない程度の溶存オゾン濃度と溶存酸素濃度になるよ
    うに窒素流量制御装置により流量制御するようにしたこ
    とを特徴とするオゾン処理装置。
  3. 【請求項3】液相中に吸収されなかったオゾン化ガスの
    排ガスを処理する排オゾン処理装置において、1項の減
    圧ポンプによって排出される窒素を排ガスに混合し、排
    ガス中のオゾン濃度を低減するようにしたことを特徴と
    するオゾン処理装置。
  4. 【請求項4】第3項特許請求範囲に於いて、窒素の流量
    を、オゾン接触池で吸収されなかったオゾン化ガスのオ
    ゾン濃度と窒素の送入量の相関関係から、排オゾン処理
    装置の入口オゾン濃度が4g/Nm3 程度となるように
    窒素流量制御装置により流量制御するようにしたことを
    特徴とするオゾン処理装置。
JP3647695A 1995-02-24 1995-02-24 オゾン処理装置 Pending JPH08229581A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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