JPS61141990A - 被処理水の紫外線照射処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、紫外線低圧水銀灯より照射される短波長紫
外線量を高出力に維持しながら行う被処理水の紫外線照
射処理法に関するものである。

（従来技術） 被処理水の紫外線照射処理法としては、従来より用廃水
の殺菌処理、脱臭、脱色、或いは有機廃水処理等に使用
される低圧水銀灯より紫外線を被処理水中に単独で照射
する方法或いは被処理水中にオゾン若しくけ酸化剤を混
合し寿から紫外線を照射するオゾン若しくは酸化剤併用
紫外線照射処理法が知られている。

これ等用廃水の紫外線照射処理法に使用する紫外線は長
波長のものより短波長のものが殺菌＝３− 処刑、鋭臭、脚色、有機廃水処理に効果があるところか
ら水銀灯としては波長３６５　ｎｍ以上のようが長波長
の紫外線を発生する高圧或いは超高圧水釧灯ではなく、
波長２５４？１．７７Ｌ、　３１３？Ｉｍのよう力短波
丼の紫外線を主に発生する低圧水銀灯が使用されている
。

ところが、伺圧水個灯はランプ霜、力が高圧のものに比
べて低い上に（例えば高圧４ＱＫＷ、低圧１２．７４Ｋ
Ｗ）　、周囲温度に影翳され易い欠点がある。

即ち、低圧水銀灯の周囲温度が高温上昇すると、水砿灯
の内部圧も上昇し、本来低圧で短波長の紫外線を多く発
生するととろを高圧と々シ、波長５１５　ｎｕ　、　５
６５　ｎｍのような長波長の紫外線を多く発生するよう
になる。また水銀灯の周囲温度が余りに低いと、水銀灯
内部で必要な励起が得られず、十分な紫外線の出力が得
られない。

そこで、第２図に示すように水銀灯の周囲温度と短波長
紫外線弁”との間には、短波長紫外線弁がピーク値を示
す最適周囲温度を中心とじて特開昭６ｌ−１４１９９０
（２） つシ鐘形の曲線を画くことができ、市販の低圧水銀灯に
おいてはこの最適周囲温度を４０Ｌ程度に設定したもの
が多い。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、以上のよう外性能の水銀灯を使用して被処理水
の紫外線照射処理する場合、被処理水の温度変動に伴わ
れて水銀灯の出力が変動するため、一定した高出力のも
とにおける被処理水の紫外線照射処理を行うことができ
かい。

これに対して低圧水銀１左の外周を石英等の保護管７を
設けた低圧水銀灯として丸封じジャケット式のもの（第
５図Ａ）、開放ジャケット式のもの（第５図Ｂ）が市販
されているが、この水銀灯を使用すると水銀灯の周囲は
温度調整の困難な空気で覆われているため、水銀灯の周
囲を均一か最適周囲温間に調節することが極めて難しい
。

更に、水銀灯と保瞬管の間にある空気中の酸素が水銀灯
より照射される紫外線によりオゾン化され、これにより
発生したオゾンが短波長域Ｓ− の紫外線を吸１ｒ５！、　して被処理水中に照射される
紫外線量を減少させてしまう。

一方本願発明者は先に、低圧水銀灯の外周に保護管を設
けることなく、直接被処理水中に挿入１−１更に被処理
水中に水温の検出器を挿入し、上記低圧水銀灯の紫外７
＄１７４のピーク値より低温側においては上記検出器よ
り検出された水温に応じて上記低圧水銀灯に供給する笥
：圧又は電流量を制御して紫外線量を高出力に維持する
方法を提案した（％願昭５８−６０７９６号）。

前記第３図Ａ、Ｂいずれの場合もランプ周辺温度の上昇
による影響を受け、紫外線強変が第５図Ａの方式では′
５７．５チ、第５図Ｂの方式では５０チの低下を起こす
が、特願昭５８−６０７９６号の方式ではランプ周辺温
度の上昇による影響を殆んど受は力い（第４図参照）。

この方法では被処理水の温度変動が激しく、低圧水銀灯
の出力調整がこれに応答しきれず、更に低圧水銀灯の表
面が絶えず被処理水と接触しているため、水銀灯の表面
が汚染され、出力が低下するという欠点がある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するために、本願の第１発明は被処
理水内に低圧水銀灯を浸漬し、該低圧水銀灯より紫外線
を照射して行う被処理水の紫外線照射処理法において低
圧水銀灯の外周に、その内部に保温水を収容した保温管
を設けて紫外線照射処理を行うものである。

本願の第２発明は、以上の被処理水紫外線照射処理法に
おいて、上記保温管を設けた低圧水銀灯を被処理水内に
浸漬し、また恒温装置、循環ポンプからなる上記保温水
の循環回路を形成し、」に上記保温管及び／或いは被処
理水内に温度センサーを設け、該温度センサーの信号に
より上記循環ポンプを駆動し、上記保温管内の温度を所
定の範囲内に保ち、紫外線照射処理を行うものである。

（作用） 即ち、本願第１発明においては低圧水銀灯の外周は温度
変動の少々い保温水で囲まれているため、低圧水銀灯の
最適周囲温度を維持することができ、したがって一定し
た高出力で被処理水の紫外線照射処理を行うことができ
る。

壕だ本願第２発明においては以上の第１発明より更に高
精庁で低圧水銀灯の最適周囲温度を維持できる。

なお本願第１、第２発明において保温水として純水若し
くは蒸留水を使用すれば、低圧水銀灯の外周が汚染され
ず、低圧水銀灯外周の汚染による紫外ｉ景の出力低下を
防ぐことができる。

（実施例） 以下、この発明を図示の実施例に基いて説明する。第１
図はオゾン併用の紫外線照射処理法にこの発明を適用し
た一実施例を示すもので、／は処理槽を示すものであっ
て、被処理水は下端に設けられた入口／ａより槽内に送
り込まれ、上端に設けられた出口ｌｂより外部に排出さ
れる。

処理槽／内にはこの発明に係る紫外線照射装置コが挿入
され、また紫外線照射装置コの下方にはオゾン供給管３
に接続された散気板ダが設けられる。

外部に設けられたオゾン発生装置等よジオシンが供給管
３を通して散気板りに供給され、これより気泡状になっ
て処理槽／内に送シ込まれる。一方体外線照射装置ユか
らは短波長域の紫外線が照射され、照射された紫外線の
一部は処理槽／内に送り込まれた気泡状のオゾンを活性
化して被処理水の殺菌、脱臭、脱色或いは税ＣＯＤ吟の
浄化処理を行う。

紫外線照射装置コは光源として、例えばＵ字型の低圧水
銀灯Ｓが使用される。低圧水銀灯３はその内部に水銀、
アルゴン、及び高出力安定のためにアマルガム等が封入
され、外部に設けられた低圧水銀灯用点灯安定器６にて
点灯する。

以上の低圧水銀灯Ｓは石英ガラスのよう々透明な材質で
構成された保温管７内に挿入され、保温管７内には蒸留
水又は純水で構成される保温水を注入充填するとともに
、保温管りの上端には低圧水釧灯左を固定するソケット
ｇを設ける。

一方保温管りの外部釦は恒温装置９、貯留タンク／θ、
循環ポンプ／／を設け、更に保温管７の内部及び恒温装
置テ、貯留タンクＩＯ１循環ポンプ７ノを保温水の回収
パイプ／２で接続し、循環ポンプ／／と保温管７の内部
を上記保温水の供給パイプ／３で接続して保温水の循環
回路を形成する。

なお貯留タンクＩＯ内は常に満水状態にしておく必要が
あり、このため貯留タンク１０内には渇水警報器／４’
が設けられ、渇水時においては信号或いは信号灯の点滅
により渇水状態を警報するようにしである。

また保温管り内には−又は二以上の温度センサー／左を
設ける。なお、この実施例では保温管７内の上下に２ケ
所に温度センサー１５が設けられ、温度センサー／Ｓの
信号は保温管りの外部に設けられた感知素子／６に送ら
れ、更に循環ポンプ１０に送られ、との信号により循環
ポンプ／ｌを駆動制御するように構成する。

以上の構成において本願第１発明においては保温管７内
に収容した保温水の温度を所定の温−ＩＯ＝ 度範囲（例えげ、６０〜８０℃）に設定し、且つ循環ポ
ンプ／／を駆動して保温水を循環するととガ〈低圧水銀
灯Ｓより短波長の紫外線を被処理水内に照射する。

このため、本願第１発明においては低圧水銀灯３の外周
は水銀灯の最適作動温度に維持され、一定した高出力の
短波長紫外線量のもとて被処理水の殺菌、脱臭、脱色、
或いはＣＯＤ処理等を行うことができる。

本願第２発明では第１発明と同様な条件で低圧水銀灯！
より旬波長の紫外線を照射するとともに、との照射中に
保温管７内に設けられた温度センサー／ｊにより保温水
の温度を測定し、所定の温度範囲から外れた場合にはと
れを感知素子／６で検知して循環ポンプ／／を駆動する
。

循環ポンプ／／が駆動されると、保温管り内の保温水は
パイプ７．２を通して回収され、更にこの保温水は恒温
装置を内を通過させられ、ここで所定の温度範囲内に戻
されて貯留タンクＩＯに貯えられると同時に、貯留タン
ク／θ内の保温水けパイプ／３を通して保温管７内に供
給される。

したがって保温管７内には常に所定温度範囲の保温水が
充満されて低圧水銀１左の外周は水銀灯の作動最適温度
に維持される。

そして、本願第２発明においては保温管り内の保温水の
湖奪を温度センサー／Ｓで検出し、保温水の温度が所定
の温度範囲を逸脱した場合に循環ポンプＩＯを駆動し、
保温水が恒温装置９内を通過するように循環させるため
、上記本願第１発明より高精度で低圧水銀灯Ｓの周囲を
水銀灯の作動最適温度に維持することができる。

なお、この実施例では保温管り内に温度センサーｌ左を
設置する例について述べたが、温度センサー／Ｓを処理
槽／内に設置して処理槽ｌ内に送入される被処理水があ
らかじめ設定された温度範囲（例えば２０〜３０℃）を
逸脱した場合、循環ポンプＩＯを駆動して保温水を循環
させるようにしてもよい。

更に温度センサー／Ｓを保温管７内並びに処理槽ｌ内に
設置してそれぞれの温度センサーによる信号に基いて循
環ポンプ１０を作動させるようにしてもよい。

寸だ保温水として水道水等を使用した場合は、水道水中
の酸化鉄或いはカルシウムイオンが低圧水銀１左、保温
管７０表面に付着して紫外線の出力が低下するが、この
実施例では保温水として例えば２回蒸留水又は純水を使
用するため、低圧水銀灯Ｓ及び保温管りの表面が汚染さ
れるととなく、紫外線の出力低下はない。

更に、この実施例では水銀、アルゴンの外に高出力安定
のためにアマルガム等を封入した低圧水銀灯３を使用す
るため、この点からも短波長紫外線の高出力安定維持を
図ることができるが、勿論アマルガム等を封入しない一
般の低圧水銀灯を使用してもよい。

なお、この発明による低圧水銀灯の温度特性の改善を従
来例との比較において示すと、特願昭５８−６０７９６
号の方式では温度特性が約２　ｍＷ／’Ｑの比率で直接
温度変化の影響を受け、２５℃に於ける紫外線強度５０
シ〜に対して６．７１７℃の照７３一 度変動を受けていた。

これに比較して本願方式では１．７４　％／’Ｃに温度
特性の改善される。

（発明の効果） 以上要するに、この発明によれば被処理水内に短波長の
紫外線量を高出力で、且つ一定した状態で照射すること
ができ、したがって被処理水の殺菌、脱臭、脱色、ＣＯ
Ｄ処理等を効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略図、第２図は、
従来市販の低圧水銀灯における周囲温度と短波長紫外線
量の関係曲線、第５図は従来より市販されている低圧水
銀灯の概略図で、第３図Ａは丸封じジャケット式のもの
、第３図Ｂは開放ジャケット式のもの、第４図は特願昭
５８−６０７９６号と第３図Ａ、Ｂのランプの紫外線ラ
ンプの経時変化曲線である。 図中、コはこの発明に係る紫外線照射装置、３は低圧水
銀灯、りは保温管、９は恒温装置、−／ダー １０は貯留タンク、／／は循環ポンプ、／３は温度セン
サー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被処理水内に低圧水銀灯を浸漬し、該低圧水銀灯
   より紫外線を照射して行う被処理水の紫外線照射処理法
   において、低圧水銀灯の外周に、その内部に保温水を収
   容した保温管を設け、該保温管を被処理水内に浸漬して
   紫外線照射を行うことを特徴とする被処理水の紫外線照
   射処理法。
2. （２）被処理水内に低圧水銀灯を浸漬し、該低圧水銀灯
   より紫外線を照射して行う被処理水の紫外線照射処理法
   において、低圧水銀灯の外周に、その内部に保温水を収
   容した保温管を設けて該保温管を被処理水内に浸漬し、
   また恒温装置、循環ポンプからなる上記保温水の循環回
   路を形成し、更に上記保温管及び／或いは被処理水内に
   温度センサーを設け、該温度センサーの信号により上記
   循環ポンプを駆動し、上記保温管内の温度を所定の範囲
   内に保ち、紫外線照射処理を行うことを特徴とする被処
   理水の紫外線照射処理法。