JPH1133592A - 水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被処理水中のＢＯＤ及びＣＯＤ、更にＴＯＣ
を総合的に且つ経済的に減少させる。 【解決手段】 被処理水をオゾン溶解手段３、紫外線照
射手段４及び生物濾過手段６に通す。オゾン溶解手段３
によるオゾン注入量及び紫外線照射手段４による紫外線
照射量を制限する。この制限によりＣＯＤ及びＴＯＣは
減少するものの、ＢＯＤは増加するが、そのＢＯＤは生
物膜過手段６で減少する。また、紫外線の照射により被
処理水中のオゾンが分解するので、そのオゾンが生物濾
過の障害にならないだけでなく、分解により得られる酸
素が生物濾過での酸素源となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は都市下水、工業排水
等の高度処理に適した水処理装置に関し、更に詳しくは
オゾンガスを用いた水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、都市下水や工業排水は固液分離
による一次処理と、活性汚泥処理等の生物処理による二
次処理の組み合わせにより処理され、更なる浄化を必要
とする場合には、ＣＯＤ及びＴＯＣの低減を目的とした
三次処理を受ける。この三次処理としては、オゾンガス
による酸化分解処理が、好気性生物による生物濾過と共
に知られている。オゾンガスによる三次処理は、オゾン
の強力な酸化力等を利用して二次処理水中の主にＣＯＤ
を分解し低減させる処理である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、オゾンガス単
独による三次処理では、ＣＯＤは必ずしも十分に減少し
ない。ＢＯＤについてはむしろ増大する。そして、ＴＯ
Ｃは全くと言ってよいほど減少しない。オゾンガスによ
る処理でＢＯＤが増加するのは、オゾンガスによる分解
に伴ってＣＯＤが低分子化してＢＯＤに転化し、その低
分子化したＢＯＤに対してはオゾンガスによる効果が乏
しいためと考えられている。

【０００４】オゾンによる三次処理での処理効果を高め
るためには、紫外線の照射が有効とされている。オゾン
ガスによる三次処理の際に紫外線の照射を行うと、オゾ
ン量及び紫外線照射量の増大に伴ってＣＯＤは激減し、
ＴＯＣも減少する。ＢＯＤについても、オゾン量及び紫
外線照射量の特定領域では上昇するものの、それ以上の
領域ではオゾン量及び紫外線照射量の増大に伴って減少
する。そして最終的には全ての有機物を無機物とするこ
とができる。

【０００５】しかしながら、この処理では、極めて多量
のオゾン及び紫外線照射量が必要となり、さもないとＣ
ＯＤ及びＢＯＤを十分に減少させることは不可能であ
り、ＴＯＣも十分に減少させることはできない。従っ
て、処理コスト及び設備規模は非現実的なレベルまで増
大する。

【０００６】本発明の目的は、ＣＯＤ及びＢＯＤ、更に
はＴＯＣを十分に減少させることができ、しかも処理コ
スト及び設備規模の増大を可及的に抑制することができ
る水処理装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の水処理装置は、
被処理水にオゾンガスを溶解させるオゾン溶解手段と、
オゾンガスを溶解させた後の被処理水に紫外線を照射す
る紫外線照射手段と、紫外線を照射した後の被処理水を
好気性生物により濾過する生物濾過手段とを具備してい
る。

【０００８】この構成によると、従来より少量のオゾン
及び紫外線照射量でも、ＣＯＤ及びＢＯＤ、更にはＴＯ
Ｃを十分に減少させることができる。即ち、オゾン量及
び紫外線照射量が少なくても、ＣＯＤ及びＴＯＣは減少
するが、ＢＯＤは逆に増加する。しかし、紫外線を照射
した後の被処理水を好気性生物により濾過することによ
り、このＢＯＤが減少する。従って、少量のオゾン及び
紫外線照射量でも、これらが総合的に低レベルまで減少
する。

【０００９】また、紫外線の照射では、被処理水中の残
留オゾンが分解し、酸素となるので、紫外線照射の後で
行われる生物濾過では、残留オゾンによる好気性生物の
死滅がないだけでなく、その酸素がここでの酸素源とな
るため、低分子のＢＯＤの分解が効率よく行われる。

【００１０】なお、従来からも生物濾過とオゾン処理を
組み合わせた例は存在する。しかし、この例では、生物
濾過の後にオゾン処理が行われる。それは、オゾン処理
の後にオゾンが残留するため、オゾン処理の後に生物濾
過を行うと、生物濾過で使用される好気性生物を残留オ
ゾンが死滅させるからである。

【００１１】これに対し、本発明の水処理装置では、生
物濾過の前にオゾン処理が行われる。しかし、そのオゾ
ン処理に紫外線の照射が組み合わされているために、オ
ゾン処理は生物濾過の障害にならず、むしろ生物濾過に
おける有効な酸素源として機能することになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す水
処理装置の構成図である。

【００１３】本実施形態の水処理装置では、都市下水、
工業排水の二次処理水が被処理水としてタンク１に導入
される。タンク１内の被処理水は、ポンプ２によりオゾ
ン溶解手段３、紫外線照射手段４、気泡微細化手段５及
び生物濾過手段６に順番に送られる。

【００１４】オゾン溶解手段３は、被処理水にオゾンガ
スを溶解させるエジェクタである。エジェクタは、被処
理水にオゾンガスを短時間で効率よく溶解させることが
でき、装置規模の縮小に寄与する。

【００１５】オゾンガスとしては、酸素発生機７で生成
した酸素ガスを原料ガスとしてオゾン発生機８で発生さ
せたオゾンガスを用いる。オゾンガスを発生させる際の
原料ガスとしては空気を用いることもできるが、酸素ガ
スを用いる方がオゾン濃度が高く、紫外線照射後のガス
が殆ど酸素ガスとなるため、生物濾過での酸素源として
特に適するものとなる。

【００１６】紫外線照射手段４は、内部を通過する被処
理水に紫外線を照射して、被処理水中のオゾンを分解す
ると同時に、オゾンによる酸化反応を促進する。紫外線
の波長は、オゾンの分解及び酸化反応の促進に適した２
５４ｎｍ付近が好ましい。

【００１７】気泡微細化手段５は、被処理水中のガスを
微細化するホモゲナイザである。

【００１８】生物濾過手段６は、ろ材表面に好気性生物
を繁殖させた周知構成の濾過手段である。ろ材としては
アンスラサント、活性炭、セラミック等が使用される。
気泡微細化手段５を通過した被処理水は、生物濾過手段
６に下部より導入され、上部から三次処理水として導出
される。

【００１９】本実施形態の水処理装置では、オゾン溶解
手段３によるオゾン注入量及び紫外線照射手段４による
紫外線照射量を低位に制限する。これにより、ＣＯＤ及
びＴＯＣは減少するが、ＢＯＤは増加する。しかし、そ
のＢＯＤは生物濾過手段６において低減する。また、紫
外線の照射によるオゾンの分解に伴って発生する酸素
は、生物濾過手段６での酸素源となる。

【００２０】従って、本実施形態の水処理装置では、オ
ゾン注入量及び紫外線照射量を制限しているにもかかわ
らず、被処理水中のＣＯＤ及びＢＯＤ、更にはＴＯＣが
総合的に分解処理される。

【００２１】オゾン注入量としては５〜５０ｍｇ／Ｌが
好ましい。これが少ないと十分な効果が得られず、多す
ぎる場合はコストの増加を招く。紫外線照射量は、照射
時間で表して５０分以下が好ましく、これが確保される
ように照射強度等を設定する。照射時間が長くなると、
システムが大型化する。

【００２２】

【実施例】次に、本発明の実施例を示し、比較例と対比
することにより、本発明の効果を明らかにする。

【００２３】図１のシステムを用いて、下水２次処理水
にオゾンガスを注入し、紫外線を照射した後、その処理
水を生物濾過した。オゾン注入量は２０ｍｇ／Ｌ、紫外
線照射時間は２０分とした。各段階でのＣＯＤ量、ＢＯ
Ｄ量及びＴＯＣ量を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】オゾン注入量が２０ｍｇ／Ｌ、紫外線照射
時間が２０分の条件の場合、生物濾過なしではＢＯＤは
増加する。しかし、生物濾過を組み合わせることによ
り、上記条件でもＣＯＤ量、ＢＯＤ量及びＴＯＣ量は全
て低位に減少する。ちなみに、生物濾過なしで同じ効果
を得ようとした場合は、オゾン注入量を１００ｍｇ／Ｌ
に、また紫外線照射時間を１００分（同一照射強度）に
それぞれ増やす必要があった。

【００２６】

【発明の効果】以上に述べた通り、本発明の水処理装置
は、オゾン注入の後に、紫外線の照射を経て、生物濾過
を行うことにより、比較的少量のオゾン及び紫外線によ
り、被処理水中のＣＯＤ及びＢＯＤ、更にはＴＯＣを効
果的に分解処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す水処理装置の構成図
である。

【符号の説明】

１ タンク ２ ポンプ ３ オゾン溶解手段 ４ 紫外線照射手段 ５ 気泡微細化手段 ６ 生物濾過手段 ７ 酸素発生機 ８ オゾン発生機

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理水にオゾンガスを溶解させるオゾ
   ン溶解手段と、オゾンガスを溶解させた後の被処理水に
   紫外線を照射する紫外線照射手段と、紫外線を照射した
   後の被処理水を好気性生物により濾過する生物濾過手段
   とを具備することを特徴とする水処理装置。
2. 【請求項２】 オゾン溶解手段がエジェクタであること
   を特徴とする請求項１に記載の水処理装置。
3. 【請求項３】 オゾン溶解手段に供給するオゾンガス
   が、酸素ガスを原料ガスとして発生させたオゾンガスで
   あることを特徴とする請求項１又は２に記載の水処理装
   置。