JPH08290182A - オゾン接触槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被処理水とオゾン化ガスとの気液接触性能を
向上させて処理効率を向上させる。 【構成】 オゾン接触槽１は、被処理水が流入する接触
槽１ａを備え、接触槽１ａ内にヘッダ管２と散気管３と
からなるオゾン散気装置４が配置されている。オゾン散
気装置４は接触槽１ａの底面２１に、底面２１との間に
流路を形成することなく配置されている。

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や高度下水
処理などを行うため、オゾン化ガスによる気液接触反応
をさせるオゾン接触槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、高度浄水処理などに利用される
従来のオゾン接触槽の１分割部を示す構成図である。図
４においてオゾン接触槽１は接触槽１ａを備え、この接
触槽１ａ内には、ヘッダ管２と複数の散気筒３からなる
オゾン散気装置４が配設されている。オゾン散気装置４
は基台５により、接触槽１ａの底面より０．５〜０．８
ｍ程度浮かせて配設されている。

【０００３】オゾン散気装置４が基台５により底面から
浮いている理由は、次の理由によるものと考えられる。
すなわち上水に対するオゾン散気の歴史は短かく、従来
の汚水に対する曝気技術をそのまま用いている。汚水を
曝気する場合は、オゾン散気装置を底面に直付けする
と、汚泥等により埋ってしまうが、上水はこのような心
配はなく、反対にオゾンをいかに吸収させるかが問題と
なる。

【０００４】図４において、散気筒３には図示していな
いオゾン発生器からのオゾン化ガスがライザ管６からヘ
ッダ管２を通して供給される。凝集沈澱、砂ろ過などの
前処理をされた被処理水は、接触槽１ａの上部流入堰７
より供給される。接触槽１ａ内では散気筒３から発生す
るオゾン化ガスの上昇気泡流と被処理水とが気液接触
し、被処理水中の臭気成分である２−メチルイソボルネ
オール（２−ＭＩＢ）などの被酸化物が酸化分解され、
処理後の処理水は接触槽１ａの隔壁８の下部開口部より
流出する。実際には処理目標に応じて図４に示す接触槽
１ａが迂流部を介して２〜３段に直列に複数接続されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図４に示す従来構造の
オゾン接触槽１の全段において、２−ＭＩＢ除去率は８
０〜９０％となり、オゾン吸収率は９０％前後となる。
しかしながら、大型のオゾン接触槽１における処理性能
向上のための構造面での研究や検討はほとんどなされて
いないのが現状である。

【０００６】本件発明者らは、実規模相当の大型のオゾ
ン接触槽１の実験装置によりオゾン接触槽１内の水流動
と水質の計測を実施し、次の新しい知見を得た。

【０００７】すなわち（１）オゾン散気装置４より上方
の上昇気泡流周辺の水流は図４において左回転の循環混
合流９となる。

【０００８】しかし、（２）オゾン散気装置４から接触
槽１ａの底面までの気泡流のない部位に、高速水流１０
が形成され、また、オゾン散気装置４と側壁１１との空
間部位、およびオゾン散気装置４相互間にも同様の高速
水流１０が形成されることが判明した。この高速水流１
０は、気液接触が十不分なままに処理水として流出する
ため、十分な気液接触を行なわせるうえで損失となる。

【０００９】ところで運転中は、オゾン散気装置４の散
気筒３の目詰りやリークなどの点検および取替保守が必
要となる。オゾン散気装置４と側壁１１との間やオゾン
散気装置４相互間は、人が通れるように０．８ｍ前後の
距離（スペース）を確保しているが、オゾン散気装置４
は接触槽１ａの底面より上方に位置しているため、散気
筒３が突起物となって点検保守作業が容易でないという
問題がある。また保守点検のためにスペース確保した場
合、上昇気泡流による混合流９の本流から外れた部位を
作ることになり、このことは高速水流１０の形成要因に
もなっている。

【００１０】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、処理性能を向上させることができるととも
に、保守点検を容易に行う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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
被処理水が流入する接触槽と、この接触槽内に配置さ
れ、ヘッダ管と散気筒とからなるオゾン散気装置とを備
え、前記オゾン散気装置を接触槽の底面に、この底面と
の間に流路を形成することなく配置したことを特徴とす
るオゾン接触槽である。

【００１２】請求項２記載の発明は、被処理水が流入す
る接触槽と、この接触槽内に配置され、ヘッダ管と散気
筒とからなるオゾン散気装置とを備え、前記接触槽の底
面に、収納用凹部を形成するとともに、この収納用凹部
に前記オゾン散気装置を収納配置し、前記収納用凹部を
カバー部材によって覆ったことを特徴とするオゾン接触
槽である。

【００１３】請求項３記載の発明は、接触槽の側壁のう
ち被処理水の流入方向に平行して配置された両側壁に、
内方へ突出する阻流壁を設けたことを特徴とする請求項
１または２のいずれか記載のオゾン接触槽である。

【００１４】請求項４記載の発明は、被処理水が流入す
る接触槽と、この接触槽内に配置され、ヘッダ管と散気
筒とからなるオゾン散気装置とを備え、前記オゾン散気
装置をカバー部材によって覆ったことを特徴とするオゾ
ン接触槽である。

【００１５】

【作用】請求項１記載の発明によれば、オゾン散気装置
から発生するオゾン化ガスの上昇気泡流によって被処理
水中に循環混合流が生じ、この循環混合流中で被処理水
がオゾン化ガスにより処理されて処理水となる。オゾン
散気装置は底面に、底面との間流路を形成することなく
配置されているので、循環混合流の範囲が底面近傍まで
拡大し、接触槽の有効水深も大きくなるので、被処理水
とオゾン化ガスとの気液接触性能が向上する。

【００１６】請求項２記載の発明によれば、オゾン散気
装置から発生するオゾン化ガスの上昇気泡液によって被
処理水中に循環混合流が生じ、この循環混合流中で被処
理水がオゾン化ガスにより処理されて処理水となる。オ
ゾン散気装置は底面の凹部内に収納されているので、循
環混合流の範囲を底面直近まで更に拡大することができ
る。またオゾン散気装置はカバー部材により覆われてい
るので、作業者はカバー部材上を通行することができ、
オゾン散気装置相互間を広げる必要はない。

【００１７】請求項３記載の発明によれば、接触槽の両
側壁に阻流壁を設けたので、被処理水の両側壁近傍にお
ける高速流をなくすことができ、気液接触性能を更に向
上させることができる。

【００１８】請求項４記載の発明によれば、オゾン散気
装置はカバー部材により覆われているので、作業者はカ
バー部材上を通行することができ、オゾン散気装置相互
間を広げる必要はない。

【００１９】

【実施例】次に本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。図１および図２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。

【００２０】図１および図２において、オゾン接触槽１
は被処理水が処理されて処理水となる接触槽１ａと、接
触槽１ａ内に配置されヘッダ管２と散気筒３とからなる
オゾン散気装置４とを備えている。このうち接触槽１ａ
は、被処理水がその上端から流入する上部流入堰７と、
処理水がその下方部流出する隔壁８と、両側に位置する
とともに被処理水の流入方向に平行な両側壁１１，１１
とを有している。

【００２１】また、オゾン散気装置４は、接触槽１ａの
底面２１に、底面２１との間に流路を形成することなく
配置されており、またオゾン散気装置４は取付具２２に
よって底面２１に固定されている。

【００２２】取付具２２はオゾン散気装置４のヘッダ管
２と、底面２１とをできるだけ最短距離で支持固定（直
付け配設）するようにステンレス製金具で製作されてい
る。この取付具２２をセラミックスなど他の耐オゾン材
料で製作してもよい。

【００２３】またオゾン散気装置４を覆うようにカバー
部材２３が布設されている。このカバー部材２３は、格
子状枠組体からなり散気筒３の上面付近が格子状枠組体
の格子間隙内に位置している。カバー部材２３を網状や
多孔状の材料物から構成し、底面２１に据付けてもよ
い。カバー部材２３は人が歩ける強度を持っており、ス
テンレスあるいはセラミックスなどの耐オゾン材料から
なっている。

【００２４】また、図２に示すように、両側壁１１，１
１に内方に突出する１以上の阻流壁４１が突設されてい
る。この阻流壁４１は、両側壁１１，１１のように耐水
圧を考慮する必要がないので、ステンレスアングルやス
テンレス板を用いて底面２１から側壁１１に沿って上方
へ配設されている。１年程度での取替をする場合は、阻
流壁４１として塩化ビニールなどのプラスチックス板を
利用してもよい。

【００２５】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。

【００２６】図１および図２に示すように、上部流入堰
７の上端から接触槽１ａ内に流入した被処理水は、隔壁
８側へ流れる。この間、ヘッダ管２および散気筒３を経
てオゾン化ガスが接触槽１ａ内に流出し、このオゾン化
ガスの上昇気泡流により接触槽１ａ内に左回転の循環混
合流９（図１）が形成される。そして循環混合流９中で
オゾン化ガスの上昇気泡流と被処理水とが気液接触し、
被処理水中の臭気成分である２−メチルイソボルネオー
ル（２−ＭＩＢ）などの被酸化物が酸化分解される。処
理後の処理水は、隔壁８の下方部から流出する。

【００２７】ところで、図１においてオゾン散気装置４
は底面２１に直付け配設されるため、散気筒３からのオ
ゾン化ガスの上昇気泡流の発生位置が従来装置と異な
り、底面２１近傍となる。このため、オゾン化ガスの上
昇気泡流によって形成される接触槽１ａ内の循環混合流
９の範囲が、底面２１近くまで拡大することになる。こ
の結果、従来装置のように、オゾン散気装置４の下方に
生じていた気液接触に寄与しない高速水流１０はなくな
ることになり、循環混合流９により十分に気液接触され
た処理水のみが得られるようになる。

【００２８】また、接触槽１ａの水深はオゾン吸収率な
どの反応性に影響を与え、水深（通常５ｍ程度）が深い
ほど反応性が向上する。従来装置ではオゾン散気装置４
の下方部分が無効水深となるが、本発明ではオゾン散気
装置４の下方部分を有効水深として活用できることにな
る。さらに、本発明ではオゾン散気装置４の位置が底面
２１近くになるため、散気筒３の突起形状は従来と変わ
らなくても、点検保守の足場確保などが従来より容易に
なる。

【００２９】またカバー部材２３を設けたので、カバー
部材２３の骨組を主体にして段差の少ない足場が形成で
き、このため散気筒３の突起物を足場位置より下げるこ
とができるので、点検保守がより安全に行なえるように
なる。さらに散気筒３から発生するオゾン化ガスの上昇
気泡流の拡がりは、散気筒３の直近では少ないため、散
気筒３の直径（φ７５ｍｍ程度）、長さ（５００ｍｍ程
度）に若干の余裕をもたせた格子状枠組体または網状物
からなるカバー部材２３を設けても気液接触性能に悪影
響を与えない。

【００３０】このように、カバー部材２３によって気液
接触性能に悪影響を与えることなく安全性の高い点検保
守用の足場が確保されるので、作業者はこのカバー部材
２３上を通行することができる。このため従来装置にお
けるオゾン散気装置４と側壁１１との間およびオゾン散
気装置４相互間に設けられていた点検保守のためのむだ
なスペースを除くことができる。従ってオゾン散気装置
４の散気筒３を空スペースなく適切に配置することがで
き、従来生じていた高速水流１０の低減を図ることがで
きる。このようにオゾン散気装置４をカバー部材２３で
覆った場合は、オゾン散気装置４と側壁１１との間およ
びオゾン散気装置４相互間に設けられていた点検保守用
のスペースを除くことができるので、この場合は従来装
置と同様にオゾン散気装置４を底面２１との間に空間が
形成するよう配置してもよい。

【００３１】他方、従来装置のオゾン接触槽１のように
両側壁１１，１１側に大きな点検保守スペースを設けた
場合、このスペースが高速水流１０の主なルートとな
り、性能低下の大きな要因となる。しかしながら本発明
によれば、阻流壁４１を設けたことにより、この両側壁
１１，１１の近傍において高速水流１０の形成が低減さ
れ、気流接触性能が改善されることになる。阻流壁４１
の布設数や形状についてはオゾン接触槽１の形態により
変化するが、その製作は容易なため、数種類を製作して
最善なものとすることができる。また、この阻流壁４１
は小スペースの簡単な構造となっているので従来通りの
点検保守性を維持することができる。

【００３２】次に図３により本発明によるオゾン接触槽
の第２の実施例について説明する。本実施例は接触槽１
ａの底面２１に、オゾン散気装置４を収納するための凹
部３２を設けたものであり、他は図１および図２に示す
第１の実施例と略同一である。

【００３３】本実施例において、図１および図２に示す
第１の実施例と同一部分には同一符号を付して詳細な説
明は省略する。

【００３４】図２に示すように、接触槽１ａの底面２１
に凹部３２が形成され、この凹部３２内にオゾン散気装
置４が収納配置されている。またオゾン散気装置４が収
納配置された凹部３２は、カバー部材２３によって覆わ
れている。また凹部３２には排出路３５が連通され、凹
部３２内においてオゾン散気装置４は取付具２２により
支持固定されている。

【００３５】次に第２の実施例の作用について述べる。
オゾン散気装置４の散気筒３から発生するオゾン化ガス
の上昇気泡は、一般に散気筒３の直径のほぼ中心より上
部の外表面から行われ、下部からの気泡の発生はない。
このため、散気筒３の直径のほぼ中心下部から下方の空
間は、気液接触のない部分として存在していることにな
る。本実施例において、底面２１に凹部３２を設け、オ
ゾン散気装置４を凹部３２内に配設したので、気液接触
のない部分を解消することができ、気液接触性能を向上
させることができる。

【００３６】また、散気筒３の上面はカバー部材２３に
覆われており、点検保守に最も安全な形になっている。
なお、点検保守の足場が十分であれば、散気筒３の直径
のほぼ中心の上部部分が底面２１より上部に飛び出すよ
うにしてもよい。

【００３７】以上のように本実施例によれば、オゾン接
触槽１の底面２１付近まで水の循環混合流９が形成さ
れ、十分に気液接触された処理水が得られることにな
り、また接触槽１ａの有効水深が大きくなるため、気液
接触性能が向上する。さらにカバー部材２３により足場
の確保を行うことができ、より安全な点検保守作業がで
きるようになる。このようにカバー部材２３で足場確保
が行われるので、オゾン散気装置４間に足場確保の空ス
ペースを設ける必要はなくなる。このため、空スペース
により生じる高速水流の発生を効果的に防ぐことができ
る。

【００３８】なお、第１および第２の実施例で設けたカ
バー部材２３を分割可能とし、点検保守対象の散気筒３
（複数にまとめてもよい）毎に分割可能なカバー部材２
３を取外して作業できるようにしてもよい。また散気筒
３の上部にカバー部材２３を覆ってもよいが、散気筒３
の間隔が広い場合などカバー部材２３の骨組材をもとに
した足場作りが十分にできる場合は、カバー部材２３の
高さを散気筒３の直径中心高さ付近まで下げてもよい。
これにより、カバー部材２３（足場）と底面２１との段
差がより少なくなり安全性が向上するとともに、散気筒
３の点検保守もやり易くなる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、被処理水
中において、循環混合流の範囲を接触槽の底面近傍まで
拡大することができ、また接触槽の有効水深を大きくし
て被処理水とオゾン化ガスとの気液接触性能を向上させ
ることができる。このため被処理水の処理性能を高める
ことができる。

【００４０】請求項２記載の発明によれば、被処理水中
において、循環混合流の範囲を接触槽の底面直近まで更
に拡大することができる。また凹部を多孔板で覆うこと
により、カバー部材上を通行して保守点検を容易に行う
ことができる。またオゾン散気装置相互間を広げる必要
がないので、オゾン散気装置間における高速水流を低減
することができる。

【００４１】請求項３記載の発明によれば、両側壁近傍
における高速水流をなくすことができ、気液接触性能を
より向上させることができる。

【００４２】請求項４記載の発明によれば、オゾン散気
装置相互間を広げる必要がないので、オゾン散気装置間
における高速水流を低減することができる。

【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
す側断面図。

【図２】本発明によるオゾン接触槽の第１の実施例を示
す平面図。

【図３】本発明によるオゾン接触槽の第２の実施例を示
す側断面図。

【図４】従来のオゾン接触槽を示す図。

【符号の説明】

１ オゾン接触槽 １ａ 接触槽 ２ ヘッダ管 ３ 散気筒 ４ オゾン散気装置 ９ 循環混合流 １１ 側壁 ２１ 底面 ２２ 取付具 ２３ カバー部材 ４１ 阻流壁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理水が流入する接触槽と、 この接触槽内に配置され、ヘッダ管と散気筒とからなる
   オゾン散気装置とを備え、 前記オゾン散気装置を接触槽の底面に、この底面との間
   に流路を形成することなく配置したことを特徴とするオ
   ゾン接触槽。
2. 【請求項２】被処理水が流入する接触槽と、 この接触槽内に配置され、ヘッダ管と散気筒とからなる
   オゾン散気装置とを備え、 前記接触槽の底面に、収納用凹部を形成するとともに、
   この収納用凹部に前記オゾン散気装置を収納配置し、前
   記収納用凹部をカバー部材によって覆ったことを特徴と
   するオゾン接触槽。
3. 【請求項３】接触槽の側壁のうち被処理水の流入方向に
   平行して配置された両側壁に、内方へ突出する阻流壁を
   設けたことを特徴とする請求項１または２のいずれか記
   載のオゾン接触槽。
4. 【請求項４】被処理水が流入する接触槽と、 この接触槽内に配置され、ヘッダ管と散気筒とからなる
   オゾン散気装置とを備え、 前記オゾン散気装置をカバー部材によって覆ったことを
   特徴とするオゾン接触槽。