JPS6023040Y2 - 光オゾン酸化処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、廃水等を効率的に光−オゾン酸化できるよ
うにした光オゾン酸化処理装置に関するものである。

従来廃水等の処理法として廃水とオゾンを接触させると
ともに、これに紫外線を照射してオゾンを活性化し、廃
水中の有機物等を分解処理する所謂光オゾン酸化処理法
が一般に知られている。

この方法は、廃水と接触するオゾンを紫外線で活性化し
て廃水中の有機物の分解或いは殺菌等を行うため、オゾ
ン或いは紫外線単独の場合に比べて廃水の処理効率が著
しく高まり、例えば工場、病院、採尿処理場等から排出
される廃水、更には用水の処理として広く利用される傾
向にある。

しかし、この光オゾン酸化処理法においては、殺菌及び
有機物の分解能はオゾンと処理水の接触面積及び単位面
積当りの照射光量等に大きく影響されるが、従来光オゾ
ン酸化処理装置として知られているものはこの点に関す
る配慮が十分に払われておらず、したがってこの方法の
もつ利点が十分に生かされていなかった。

この考案は上記実情に鑑み、光オゾン酸化処理法の有す
る利点が十分に生かされるような光オゾン酸化処理装置
を提案するものであって、その要旨は装置内部に綱部材
と紫外線照射ランプを垂設して配列し、該綱部材と紫外
線照射ランプの上部には配水筐を設け、該綱部材と紫外
線照射ランプの下部には水位調整槽を設け、該水位調整
槽の下部には貯水槽を設け、また上記配水筐内部には上
記綱部材の設置方向に沿って堰を形成するとともに、該
堰内部には上記網部材の上端部に達する漏斗を形威し、
更に貯水槽と配水筐との間には循環路を設け、貯水槽内
に送水された原水を配水院内に送り込み、同時に上記漏
斗より綱部材を流下せしめ、水位調整槽で綱部材を流下
する原水を直接受け、水位調整槽の一定水位以上の原水
を貯水槽に戻して上記綱部材表面に原水によるフォーリ
ングフィルムを形成腰一方オシンは装置内に側部より水
平方向に供給して上記のようにその表面にフォーリング
フィルムを形成上た綱部材及び紫外線照射ランプを横切
るようにしたことにある。

以下、図示の実施例に基いてこの考案を説明する。

１は、この考案に係る光オゾン酸化処理装置の一実施例
を示すもので、光オゾン酸化処理装置１はその内部に長
手方向に沿って略々平行に綱或いはクロス等の材質から
なる綱部材２．・・・を垂設し、更に綱部材２．・・・
の間隙にはその長手方向に沿って紫外線照射ランプ３ａ
ｔ・・・を列設して構成される紫外線照射ランプ列３．
・・・を設ける。

以上のように設けられた綱部材２．・・・の上部には配
水筐４を設け、その下部には水位調整槽５を設け、更に
紫外線照射ランプ列３を構成する紫外線照射ランプ３ａ
は配水筐４より突出させてその頭部にランプキャップ６
を嵌着するとともに配水筐４の底部には綱部材２の両側
に堰７，７を設け、また紫外線照射ランプ列３の両側に
堰８．。

８を設け、堰７，７の底部中央にはその下端が綱部材２
の上端部に達する漏斗９を設け、更に堰７．７の底部中
央には紫外線照射ランプ列３を挾んで漏斗１０を設ける
。

なお配水筐４の上端部は蓋部材１１で密閉され、内部へ
の給水は蓋部材１１に設けられた給水口１１ａを通して
行われ、また堰７，７及び８゜８の高さＨと漏斗９及び
１０の高さｈは配水筐４に給水量に応じて設定される。

また水位調整槽５の下部には貯水槽１２を設け、水位調
整槽５と貯水槽１２との間にはその上端開口１３ａが綱
部材２の下部に位置するようにＵ字型移流管１３を設け
、更に貯水槽１２と配水筐４との間には循環路１４を形
威し、この循環路１４には揚水ポンプ１４ａ１液流量計
１４ｂを設け、更に分岐管１５を設け、この分岐管１５
には弁１５ａ１エジェクター１５ｂを設けるとともに、
その先端には貯水槽１２内に設けられた噴射装置１６に
接続し、更に循環路１４には自動調整の三方弁１７を設
け、三方弁１７の一方の口に放流管１８を接続する。

一方綱部材２．・・・及び紫外線照射ランプ列３゜・・
・を横切るようにオゾンを通過させるために、配水筺４
と水位調整槽５の間には反応室１９を形威し、その前壁
１９ａと後壁１９ｂとはこの実施例では円錐状にしてそ
の中央部にオゾンの供給口２０及び放出口２１を形成す
るとともに、供給口２０の後方にはオゾン散気板２２、
放出口２１の前方には気水分離板２３を設ける。

なお供給口２０にはその途中にオゾンメータ２４ａ等を
介在させたオゾン供給管２４を接続腰放出口２１にはオ
ゾンメータ２５ａ等を設けたオゾン放出管２５を接続す
る。

またオゾン放出管２５にはドレン戻り管２６を接続腰オ
ゾン気流に随伴してオゾンメータ２５ａに貯められたド
レンを貯水槽１２に戻すように構成腰更にオゾン放出管
２５には貯水槽１２及び反応室１９のガス抜き管２７．
２７’を接続し、ガス抜き管２７′には特に反応室１９
の圧力逃し弁２８を設ける。

またオゾン放出管２５には例えば自動調整の三方弁２９
を設け、三方弁２９の一方の開放口には上記エジェクタ
ー１５ｂに接続する循環パイプ３０を接続腰三方弁２９
の他の開放口にはオゾン吸収装置３１を設けた大気放出
パイプ３２を接続する。

なお、水位調整槽５の底部にはドレン弁３３を設けると
ともに、貯水槽１２にはＰＨ指示調節計３４及びレベル
スイッチ３５を設け、更に原水供給管３６を接続し、ま
た原水供給管３６には洗浄用上水管３９を接続し、上水
管３７には弁３８を設ける。

以上のように構成された光オゾン酸化処理装置１におい
て例えば前処理装置で重金属類、シアン化合物類並びに
懸濁物の１次処理を終えた原水供給管３６を通して貯水
槽１３に導入する。

貯水槽１２においては液ＰＨを９．５〜１１．帽整する
とともに、水位がレベルスイッチ３５の上限設定点ａに
達すると、揚水ポンプ１４ａが自動的に作動腰原水を循
環路１４を通して配水筐４に送液する。

配水筐４内に送られた原水はその水位が堰７，７及び８
，８の高さＨに達すると、堰７，７及び堰８．８内に添
入し、また堰７，７及び堰８，８内の水位が漏斗９及び
１０の高さｈに達すると、漏斗９及び１０内に添入し、
漏斗８内に添入した原水はその下端から綱部材２の上端
部に送られ、これより綱部材２を伝わって下方に流下し
、漏斗１０内に添入した原水はその下端から紫外線照射
ランプ列３の上端部に送られ、これより紫外線照射ラン
プ３ａの管壁を伝わって下方に流下する。

綱部材２．・・・及び紫外線照射ランプ列３．・・・の
下部においては、流下した原水が水位調整槽５に集めら
れ、その水位が移流管１３の上端開口１３ａに達すると
、移流管１３を通って貯水槽１２に集められ、これより
再び循還路１４を通して配水筐４に戻される。

したがって綱部材２．・・・には絶えず流下する原水に
よりフォーリングフィルムＣが形成され、また紫外線照
射ランプ列３．・・・を構成する紫外線照射ランプ３ａ
の管壁にもフォーリングフィルムｄが形成される。

一方オゾンは供給管２４より供給口２０を通ってオゾン
散気板２２に衝突して分散され反応室１９内に送られる
。

次に、反応室１９内では流下する原水によってフィルム
Ｃ９・・・の形成された綱部材２．・・・及び紫外線照
射ランプ列３．・・・を横切るようにして通過させられ
る。

したがってオゾンはフォーリングフィルムＣ９・・・を
通過する際に、これを打破りながら進行するので、原水
は球状霧滴となって飛散する。

このように球状霧滴化した原水とオゾンとは反応室２１
内で接触し、これに紫外線照射ランプ３ａより放出され
た紫外線が照射されるので、原水中に含まれる有機物質
、ＢＯＤ、ＣＯＤ戊分等はオゾンと紫外線エネルギーの
相乗作用により分解される。

そしてこの考案によれば、フォーリングフィルムＣ９・
・・がオゾンにより打破られて形成される球状Ｎ滴は極
めて広い表面積を有するため、オゾンとの接触面積及び
紫外線との接触透過率も極めて高くなり、したがって原
水中の有機物質等の分解処理効率も極めて高いものとな
る。

またこの考案では配水筐４内に高さＨの堰７゜７及び８
，８また堰７，７及び塩８，８内に高さｈの漏斗９及び
漏斗１０を設けであるため、配水筐４内より堰７，７及
び８，８、漏斗９及び１０に供給される原水の量は一定
に抑えられ、漏斗９及び１０より綱部材２．・・・及び
紫外線照射ランプ列３に供給される原水の量は、以上の
目的を遠戚するに適した厚みのフォーリングフィルムｃ
、 ｄが形成されるように調整できる。

なお紫外線照射ランプ３ａの管壁に形成されるフォーリ
ングフィルムｄは紫外線照射により加熱されたランプ３
ａを冷却する効果を発揮するが、フォーリングフィルム
Ｃと同様に、オゾンが紫外線照射ランプ列３の間隙を通
過する際、ランプ３ａ間に形成されるフィルムが打破ら
れ、球状霧滴となり、原水中の有機物質等の分解処理効
率を高める効果もある。

またこの実施例ではＵ字型移流管１３の上端開口１３ａ
を綱部材２の下端より５ｏｒｒｒ！Ｉｔ以上の上方に位
置させであるため、綱部材２の下端は水位調整槽５の水
面下５０ｍｍ以上浸水深さのところにあり、したがって
オゾンガスがフォーリングフィルムＣと接触せず、短絡
的に通過することもない。

更に綱部材２の全面に均一厚みのフォーリングフィルム
Ｃを形成するためには水量及び綱材質、織り方等が重要
な要素となるが、本願考案者等の実験結果によれば原水
供給量６１／ｒｒｖｎ、オゾンガス量２ＯＮ ｌ ／ｈ
ｒ ＝ ０．３３３／ ／ｒｒｒｎに対して１０〜１６
メツシユ５ｕｓ３０４平織が適正であった。

これらの原水供給量及びオゾンガス供給量は液流置針１
４ｂ及びオゾンメーター２４ａにより測定し、原水供給
量は揚水ポンプ１４ａの回転数等により調整する。

なお貯水槽１２の水位がレベルスイッチ３５の下限設定
点すに達すると、揚水ポンプ１４ａの回転が停止する。

一方フォーリングフィルムＣ９・・・の形成された綱部
材２．・・・及び紫外線照射ランプ列３．・・・を横切
るように通過させられたオゾンのうち未反応のものは気
水分離板２３により反応室１９内に戻され、再び反応に
関与させる。

更にオゾンメーター２５ａを観察してオゾン放出管２５
を通過する気体中にオゾン濃度が高い場合は、三方弁２
９を切換え、オゾン放出管２５を循還バイブ３０に接続
して気体を循還バイブ３０を通してエジェクター１５ｂ
より分岐管１５内に送り込むようにする。

一方分岐管１５内には弁１５ａを開くことにより、原水
の一部が環流しており、したがって気体中に含まれるオ
ゾンは分岐管１５内で、この原水と混合され、更に噴射
装置１６より貯水槽１２内に噴出され、循環使用される
が、貯水槽１２内に戻される前においてもオゾンと原水
との反応が分岐管１５内において進められる。

しかも勿論上記のように反応室２１以外での反応に頼ら
なくても十分な処理が行われるように運転条件を設定す
ることが望ましい。

また貯水槽１２内に溜まったオゾンはガス抜き管２７を
通してオゾン放出管２５に送入し、前記と同様にして分
岐管１５を通り、貯水槽１２内に戻される。

更に未反応オゾン並びに反応室１９内で生成された分解
ガスのうち不溶性、不凝縮性ガスにより反応室１９の内
圧が異常に高められ（例えば操作圧力１０〜２０Ｔｒｒ
ＩＩＬ水柱）、操作条件を崩す虞れのある場合には圧力
桃し弁２８を開き、三方弁２９を大気放出パイプ３２に
接続し、反応室１９内の気体をガス抜き管２７を通し、
更にオゾン吸収装置３１を通して大気放出パイプ３２よ
り大気中に放出する。

一方オシンー紫外線照射処理の十分に行われた原水は三
方弁１７を切換えて放流管１８に接続し、これにより公
共下水道又は合併処理装置等へ放流される。

また装置内を洗浄する場合には原水の供給を停止し、弁
３８を開いて上水管３９を通して洗浄水を装置内に送り
込み、上記原水処理時と同様にして洗浄水を装置内に循
環させればよい。

なおこの実施例ではオゾン供給管２４よりオゾン供給す
る場合について述べたが、純酸素または空気酸素を含む
気体を供給してもよい。

この場合は酸素は紫外線照射ランプ３ａより照射される
紫外線エネルギーでオゾン化され、前記同様のオゾン−
紫外線照射処理を行うことができる。

また紫外線照射ランプ３ａより照射される紫外線は殺菌
等の目的のためには遠紫外のものが好ましいが、これに
限定されるものではなくその用途に応じて各種波長の紫
外線を使用することができ、更に処理する原水としては
工場、病院、家庭等より排出される廃水の外に殺菌等を
要する用水等も含まれる。

またこの実施例では反応室１９内のオゾンの流れ方向に
直交状に綱部材２と紫外線照射ランプ列３を交互に配列
する構成について述べたが、紫外線照射ランプ列３はか
ならずしも複数本の紫外線照射ランプで構威しなくても
よく、更に紫外線照射ランプを冷却する必要のない場合
はかならずしも紫外線照射ランプの管壁に水膜を形威し
なくてもよく、同時にこの実施例では単段反応処理の例
を示しであるが、水量、水質によっては大容量反応処理
、小容量多段反応処理、またはこれらの組合せで使用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す装置概略図、第２図
は同上の要部拡大図、第３図は同上の破断斜視図を示す
。 図中、２は綱部材、３は紫外線照射ランプ、４は配水筐
、５は水位調整槽、７，７及び８，８は堰、９，１０は
漏斗、１２は貯水槽、１４は循環路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 紫外線の照射下に原水とオゾンを接触させて原水を酸化
   処理する光オゾン酸化処理装置において、 装置内部に綱部材と紫外線照射ランプを垂設して配列し
   、該綱部材と紫外線照射ランプの上部には配水筐を設け
   、該綱部材と紫外線照射ランプの下部には水位調整槽を
   設け、該水位調整槽の下部には貯水槽を設け、また上記
   配水筐内部には上記綱部材の設置方向に沿って堰を形成
   するとともに、該堰内部には上記綱部材の上端部に達す
   る漏斗を形威し、更に貯水槽と配水筐との間には循環路
   を設け、貯水槽内に送水された原水を配水院内に送り込
   み、同時に上記漏斗より綱部材を流下せしめ、上記水位
   調整槽で綱部材を流下する原水を直接受け、水位調整槽
   の一定水位以上の原水を上記貯水槽に戻して上記綱部材
   表面に原水によるフォーリングフィルムを形威し、一方
   オゾンは装置内に側部より水平方向に供給して上記のよ
   うにその表面にフォーリングフィルムを形威した綱部材
   及び紫外線照射ランプを横切るようにしたことを特徴と
   する光オゾン酸化処理装置。