JPH10309568A - 被処理水の紫外線消毒装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流入水量が変動しても紫外線暴露量が均一で
確実に消毒出来る。 【解決手段】 水槽１６の被処理水が貯留された側１７
に設けられ、被処理水流入口５及び処理水流出口６を有
するケーシング４と、このケーシング４の中に互いに平
行に並べて設けられ、紫外線を照射する複数の紫外線ラ
ンプ８とを備え、被処理水２８をケーシング４の下部側
から上部側に流す。更に、処理水流出口に紫外線ランプ
８を水没させる処理水流出堰１１を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水処理水や浄水
（飲料水）の消毒、又は浄水処理工程や修景池の藻の発
生を防止する被処理水の紫外線消毒装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来技術に係る被処理水の紫外
線消毒装置の一例を示す縦断面図である。従来の被処理
水の紫外線消毒装置２は、開水路に設けられた横型のも
ので、水槽１６に流入した被処理水２８は整流板２２を
通り水平方向に複数配列された紫外線ランプ８の周囲を
水平方向に流れる。複数の紫外線ランプ８は枠体に支持
されてランプアッセンブリー７を形成している。水槽１
６の水位２３は水位調整ゲート２４によって維持されて
いる。被処理水２８は、ランプアッセンブリーの紫外線
ランプ８で紫外線照射を受けて消毒され、処理水２９と
なって開水路２０を流出する。

【０００３】図６は、他の被処理水の紫外線消毒装置２
の例を示す縦断面図である。この被処理水の紫外線消毒
装置２は、開水路に設けられた横型のもので、図５の被
処理水の紫外線消毒装置と同様に、水槽１６に流入した
被処理水２８は整流板２２を通り垂直方向に複数配列さ
れた紫外線ランプ８と直交する方向（水平方向）に流れ
る。複数配列された紫外線ランプ８はランプアッセンブ
リー７を形成している。水槽１６の水位２３は特殊堰２
５によって維持されている。被処理水２８は、ランプア
ッセンブリーの紫外線ランプ８で紫外線照射を受けて消
毒され、処理水２９となって開水路２０を流出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
５、６に示す開水路に浸漬されたランプアセンブリー７
を流れる被処理水２８の流速は、水面側が速く、底側が
遅くなるため水面側を流れる被処理水と底面側を流れる
被処理水とで紫外線暴露量が異なる。従って、水深、
幅、又は長さが異なっても同一の消毒性能が得られるよ
うにするには、三次元的な紫外線照射強度の評価と複雑
な水の流動解析が必要になることから共通した手順に基
づいてスケールアップをすることが難しいと云う問題が
あった。

【０００５】更に、図５に示す横型の被処理水の紫外線
消毒装置２は紫外線ランプを支えるランプ・サポート・
ラックの高さ制限（浸漬深さ最大約１ｍ）から、一般に
は処理水量数万トン以上の大規模施設で水深１ｍを越え
る開水路の場合には適用出来ないことや、水深を１ｍ未
満にすると大規模施設では多数の開水路を並列に設ける
必要があり各開水路への流入量を均等にするのが困難な
ことや流入水量の増加により水面が上昇すると水面近く
を流れる被処理水の紫外線ランプからの距離が遠くなり
紫外線照射が不足するため、開水路の水深変化を最小に
する複雑な水位調節ゲートを必要とする等の問題があっ
た。

【０００６】又、図６に示す縦型は、長いランプを用い
ることにより横型の問題点を改良しているが、流入水量
の変動による開水路水深の変化を最小にするには高価な
特殊堰２５を設けなければならないという問題があっ
た。

【０００７】本発明の第１の課題は、被処理水の流入水
量が変動しても紫外線暴露量が略均一で確実に消毒出来
ることである。

【０００８】本発明の第２の課題は、装置のスケールア
ップが容易であり、被処理水の水量が大きい大規模消毒
処理に対しても対応出来ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、水槽に供給された被処理水に紫外線を照射し
て消毒する被処理水の紫外線消毒装置において、前記水
槽の被処理水が貯留された側に設けられ、下部に下部側
開口部及び上部に上部側開口部を有する囲いと、該囲い
の中に互いに平行に並べて設けられ、前記紫外線を照射
する複数の紫外線ランプとを備え、前記被処理水を前記
囲いの下部側から上部側に流すことである。下部側開口
部及び上部側開口部を有する囲いを設け、この囲いの下
部側から上部側に被処理水を流すことにより、囲いの中
のどの断面においても流速が略均一になり、紫外線ラン
プによる紫外線暴露量も略均一になる。囲いの長さを消
毒するに必要、十分な長さに形成しておけば被処理水は
確実に消毒される。

【００１０】更に、上記被処理水の紫外線消毒装置にお
いて、前記囲いは、前記紫外線ランプを水没させる水没
手段を有することである。紫外線ランプの水没手段を有
することにより、上記被処理水の紫外線消毒装置の作用
に加え、囲いの中に設けられた紫外線ランプの紫外線発
光部全体に渡って有効に使用され、その使用効率が向上
する。

【００１１】更に、上記いずれかの被処理水の紫外線消
毒装置において、前記水没手段は、前記被処理水を消毒
した処理水を流れ落とす堰である。水没手段が堰である
ものは、上記いずれかの被処理水の紫外線消毒装置の作
用に加え、簡便な装置により紫外線ランプを水没させる
ことが出来、経済的な装置である。

【００１２】そして、上記いずれかの被処理水の紫外線
消毒装置において、前記囲いと前記紫外線ランプとを含
む紫外線消毒ユニットを開水路に複数連結したことであ
る。紫外線消毒ユニットを複数設けたことにより、上記
いずれかの被処理水の紫外線消毒装置の作用に加え、被
処理水の水量が大きい大規模装置に対しても対応するこ
とが出来る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る被処理水の紫
外線消毒装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明
する。尚、図１〜４において、同一又は同等部分には同
一符号を付けて示す。

【００１４】図１は、本発明に係る被処理水の紫外線消
毒装置の第１実施の形態を示す縦断面図、図２は、図１
の平面図である。そして、図１は図２の I−I 線断面に
相当する。第１実施の形態の被処理水の紫外線消毒装置
１は、水槽１６に供給された被処理水２８に紫外線を照
射して消毒するものである。更に、被処理水の紫外線消
毒装置１は、水槽１６の被処理水が貯留された側１７に
浸漬した状態で設けられ、下部に下部側開口部である被
処理水流入口５及び上部に上部側開口部である処理水流
出口６を有する囲いとしての縦型のケーシング４と、こ
のケーシング４の中に互いに平行に並べて設けられ、紫
外線を照射する複数の紫外線ランプ８とを備え、紫外線
ランプ８は、ケーシング４の被処理水の流れ方向１８に
沿って設けられている。被処理水２８は、ケーシング４
の下部側から上部側に流される。ここで、複数の紫外線
ランプ８はランプアッセンブリー７を形成する。図１に
おいて、紫外線ランプは、ケーシング４の中に被処理水
の流れ方向に沿って鉛直方向に配列されているが、流れ
方向に直角、即ち水平方向に設けられても良い。

【００１５】更に、ケーシング４は、このケーシング４
の処理水流出口６近傍に紫外線ランプ８を水没させる水
没手段として被処理水２８を消毒した処理水２９を流れ
落とす処理水流出堰１１（処理水越流堰とも云う）を有
する。処理水流出堰１１よって形成される処理水流出水
面１３は、水路水面２１より高くなるように開水路２０
を設ける。処理水流出堰１１を設けずに処理水流出口６
を開水路２０に連結しても良い。尚、この場合は、開水
路２０出口に流出堰を設ける。又、ケーシング４、ラン
プアッセンブリー７等を一つのセットとして紫外線消毒
ユニット３と呼ぶことにする。

【００１６】以上の構造を有する第１実施の形態の被処
理水の紫外線消毒装置１は、次のように作用する。即
ち、被処理水２８は、ケーシング４下部の被処理水流入
口５から流入し、ケーシング４内を上昇する。ランプア
ッセンブリーの紫外線ランプ８に直角などの断面におい
ても流速は略均等になり、上昇する間に紫外線ランプ８
により紫外線照射を受け、被処理水２８の紫外線暴露量
も略均一になる。ケーシング４とその中の紫外線ランプ
８の長さを消毒するに必要、十分な長さに形成しておけ
ば被処理水２８は確実に消毒され、被処理水２８中の細
菌等の微生物は死滅する。処理水２９は、処理水流出口
６から処理水流出堰１１の頂１２より開水路２０へ自然
流下する。

【００１７】更に、処理水流出口６近傍に処理水流出堰
１１を設けることにより、簡便な装置によりランプアッ
センブリーの紫外線ランプ８を水没させ、ケーシング４
の中に設けられた紫外線ランプの紫外線発光部全体に渡
って有効に使用され、その使用効率も向上し経済的な装
置である。処理水流出堰の頂１２は、処理水量がゼロで
も紫外線ランプ８の発光部分が水没するように形成され
ているので、被処理水２８は水量が変動しても同一の紫
外線照射量を受けることになる。

【００１８】又、水槽１６の水面１９と処理水流出堰１
１の水面１３との距離ΔＨはランプアッセンブリー７の
損失水頭に相当し、処理水流出堰１１の水面１３と処理
水流出堰の頂１２との距離Δｈは処理水流出堰１１の越
流水深であり、流入水量の変動によりΔＨ及びΔｈは変
化する。流入量ゼロの時は水槽の水面１９は処理水流出
堰の頂１２のレベルまで下がるが、この場合でも紫外線
ランプ８が水没するよう処理水流出堰の頂１２の高さ位
置を決定する。

【００１９】図３は、本発明に係る被処理水の紫外線消
毒装置の第２実施の形態を示す平面図、図４は、図３の
II−II 線断面図である。第２実施の形態の被処理水の
紫外線消毒装置１は、図１、２に示した紫外線消毒ユニ
ット３を複数、この場合は水槽１６の片側に四つ、両側
で合計八つ設けたものである。そして、各処理水流出堰
１１の頂１２（図４）を同一レベルとなるように、且つ
開水路２０の水面より高く設定する。

【００２０】図４に示す水槽水面１９と処理水流出堰１
１の水面１３との距離ΔＨ、及び処理水流出堰１１の水
面１３と処理水流出堰の頂１２との距離Δｈは、それぞ
れ第１実施の形態の場合と同様に、ランプアッセンブリ
ーの損失水頭、処理水流出堰１１の越流水深であり、そ
の設定は、それぞれ第１実施の形態の場合と同様に決定
される。

【００２１】第２実施の形態の被処理水の紫外線消毒装
置１は、紫外線消毒ユニット３を複数設けたことによ
り、被処理水の水量が大きい大規模装置に対しても対応
することが出来る。スケールアップは紫外線消毒ユニッ
ト３の設置基数を増やすだけで容易に対応出来る。又、
各ランプアッセンブリー７の３次元的な紫外線強度は水
槽１６の水深や幅、長さの影響を受けず同一であり、先
に挙げた従来技術のような３次元的な紫外線強度の予測
計算や複雑な水の流動計算を必要としない。

【００２２】更に、複数の処理水流出堰１１の頂又は処
理水流出トラフ（開水路）の流出口に堰を設けることに
より各ランプアッセンブリー７へ流入する流量を略均等
にすることが出来る。

【００２３】

【発明の効果】本発明の被処理水の紫外線消毒装置によ
れば、流入水量が変動しても紫外線暴露量が均一で確実
に消毒出来る。

【００２４】又、本発明の被処理水の紫外線消毒装置
は、装置のスケールアップが容易で、被処理水の水量が
大きい大規模装置に対しても対応出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る被処理水の紫外線消毒装置の第１
実施の形態を示す縦断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】本発明に係る被処理水の紫外線消毒装置の第２
実施の形態を示す平面図である。

【図４】図３の II−II 線断面図である。

【図５】従来技術に係る被処理水の紫外線消毒装置の一
例を示す縦断面図である。

【図６】図５と同様の他の被処理水の紫外線消毒装置の
例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 被処理水の紫外線消毒装置 ３ 紫外線消毒ユニット ４ ケーシング（囲い） ５ 被処理水流入口（下部側開口部） ６ 処理水流出口（上部側開口部） ８ 紫外線ランプ １１ 処理水流出堰（水没手段） １６ 水槽 １７ 被処理水が貯留された側 １８ 被処理水の流れ方向 ２８ 被処理水 ２９ 処理水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 宏司 東京都中央区銀座五丁目２番１号 千代田 工販株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水槽に供給された被処理水に紫外線を照
   射して消毒する被処理水の紫外線消毒装置において、前
   記水槽の被処理水が貯留された側に設けられ、下部に下
   部側開口部及び上部に上部側開口部を有する囲いと、該
   囲いの中に互いに平行に並べて設けられ、前記紫外線を
   照射する複数の紫外線ランプとを備え、前記被処理水を
   前記囲いの下部側から上部側に流すことを特徴とする被
   処理水の紫外線消毒装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記囲いは、前記紫
   外線ランプを水没させる水没手段を有することを特徴と
   する被処理水の紫外線消毒装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記水没手段
   は、前記被処理水を消毒した処理水を流れ落とす堰であ
   ることを特徴とする被処理水の紫外線消毒装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、前
   記囲いと前記紫外線ランプとを含む紫外線消毒ユニット
   を開水路に複数連結したことを特徴とする被処理水の紫
   外線消毒装置。