(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液を流す紫外線処理槽内に、保護管に覆われた紫外線ランプを設置してなる紫外線反応装置において、
前記紫外線処理槽内に、被処理液が排出された状態の紫外線処理槽の内壁及び保護管表面に薬液を散水供給する散水装置と、前記供給された薬液で覆われている保護管表面を拭くワイパーとを設置したことを特徴とする紫外線反応装置の洗浄装置。
【請求項２】
前記散水装置は、球状又は棒状であってその表面に散水用の吐出ノズルを具備する構造であることを特徴とする請求項１記載の紫外線反応装置。
【請求項３】
被処理液を流す紫外線処理槽内に、保護管に覆われた紫外線ランプを設置してなる紫外線反応装置の洗浄方法において、
前記紫外線処理槽内の被処理液を排出した後に、紫外線処理槽内部表面及び保護管表面に薬液を散水供給すると共に、保護管表面をワイパーによって拭くことで洗浄することを特徴とする紫外線反応装置の洗浄方法。
【請求項４】
前記薬液が、酸性または還元性を有する液体、または界面活性剤を含むアルカリ性液体であり、これら液体を単独または順番に紫外線処理槽内に散水供給することによって洗浄することを特徴とする請求項３記載の紫外線反応装置の洗浄方法。
【請求項５】
前記紫外線処理槽内に散水供給した後の使用済み薬液を紫外線処理槽から回収して中和処理し、被処理液として再び紫外線処理槽内に供給することを特徴とする請求項３又は４記載の紫外線反応装置の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水の殺菌又は有機物分解などに用いる紫外線反応装置に関し、特に紫外線ランプの保護管表面及び紫外線処理槽内壁に付着した有機性又は無機性の被覆物質の洗浄に用いて好適な紫外線反応装置の洗浄装置及び洗浄方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来紫外線による水（以下「被処理液」という）の殺菌や有機物分解には、紫外線処理槽内に保護管に覆われた紫外線ランプを設置し、紫外線処理槽内に被処理液を流しながら紫外線ランプを点灯する紫外線反応装置が使用されている。しかしながら紫外線ランプを用いて殺菌や有機物分解を行なう場合、流す被処理液の汚れによって保護管表面が汚染され、この汚染によって紫外線の必要殺菌線量（必要有機物分解線量）が被処理液に照射されなくなる。
【０００３】
このため従来、紫外線反応装置における保護管の洗浄方法として、保護管の外周に設けられた環状のワイパーを保護管の長手方向に往復移動させることによって保護管表面を拭いて付着した汚れを取るものがあった。またこの洗浄方法の洗浄効果を高めるため、前記ワイパーと保護管の間に薬液を注入しつつワイパーを保護管の長手方向に往復移動させるものもあった。
【０００４】
しかしながら前者の洗浄方法はワイパーの物理的作用のみによるものであり洗浄効果が低いという問題があった。また後者の洗浄方法は薬液により保護管表面に付着した被覆物質を保護管表面から化学的に剥離／溶解を促すことから洗浄効果が高まるという効果を生ずるものの、機構が複雑で薬液の供給不良を起こす恐れがあるという問題と、薬液が被処理液に混入して被処理液の性状が変化する、または汚染されるという問題があった。
【０００５】
一方紫外線処理槽内を洗浄する方法としては、槽内全体に薬液を満たして浸漬洗浄する手法が見られるが、洗浄廃液量が多量となり廃液処理が問題となることから現実的とは言えなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、機構が複雑でなく、被処理液の汚染を伴うことなく、紫外線処理槽内部と保護管表面の両者を効果的に洗浄することができる紫外線反応装置の洗浄装置及び洗浄方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため本発明は、被処理液を流す紫外線処理槽内に、保護管に覆われた紫外線ランプを設置してなる紫外線反応装置において、前記紫外線処理槽内に、被処理液が排出された状態の紫外線処理槽の内壁及び保護管表面に薬液を散水供給する散水装置と、前記供給された薬液で覆われている保護管表面を拭くワイパーとを設置したことを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、前記散水装置が、球状又は棒状であってその表面に散水用の吐出ノズルを具備する構造であることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、被処理液を流す紫外線処理槽内に、保護管に覆われた紫外線ランプを設置してなる紫外線反応装置の洗浄方法において、前記紫外線処理槽内の被処理液を排出した後に、紫外線処理槽内部表面及び保護管表面に薬液を散水供給すると共に、保護管表面をワイパーによって拭くことで洗浄することを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記薬液が、酸性または還元性を有する液体、または界面活性剤を含むアルカリ性液体であり、これら液体を単独または順番に紫外線処理槽内に散水供給することによって洗浄することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記紫外線処理槽内に散水供給した後の使用済み薬液を紫外線処理槽から回収して中和処理し、被処理液として再び紫外線処理槽内に供給することを特徴とする。
【００１２】
上記各発明において、紫外線を供給する紫外線ランプ（光源／ランプ）としては、低圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、エキシマレーザー、ブラックライト等、１７０〜３８０ｎｍの範囲の紫外線を照射可能なものが挙げられる。保護管の材質は通常石英（天然石英）、合成石英が良い。
【００１３】
紫外線ランプと保護管の設置方法としては、被処理液の流れ方向に対して垂直でも水平でも良い。
【００１４】
被処理液としては、ゴミ等の最終処分場の浸出水、産業廃水、用水、下水等の汚水の他、上水、浄水、飲料水、純水、超純水等の液体、有機物又は細菌等の生物を含む液体、またはこれら液体中にオゾン、過酸化水素、又は次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤、二酸化チタン等の不均一触媒、又は鉄イオン等の均一触媒が共存するものが挙げられる。液体中の処理対象としては、フミン酸等の生物難分解性有機物、ダイオキシン、ビスフェノールＡ、ノニルフェノール、フタル酸ジエチルヘキシル等の環境ホルモン類または発ガン性物質、トリクロロエチレン、クロロフェノール、農薬、ＴＯＸ等の有機塩素化合物等が挙げられる。または、大腸菌、一般細菌、クリプトスポルジウム等の細菌／原虫等も挙げることができる。
【００１５】
紫外線処理槽の紫外線が照射される部分の材質としては、紫外線に対する耐久性を有する材質であれば良く、好ましくはステンレス等の金属、ガラス、セラミック、フッ素樹脂を挙げることができる。
【００１６】
散水装置としては、例えば管状又は球状であってその表面に多数の細孔（ノズル）を設けるものや、スプレーボール等、液体を噴霧又は吐出できるものが好適である。但しその構造は上記構造に限定されず、要は液体を吐出（散水）可能なものであればよい。
【００１７】
散水装置の設置高さは、保護管と同じ高さか又は保護管の設置高さよりも高い位置であることが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各種実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
〔実施形態１〕
図１は本発明の実施形態１にかかる洗浄装置を取り付けた紫外線反応装置１を示す全体概略図である。同図に示すようにこの紫外線反応装置１は、被処理液を流す紫外線処理槽１０内に保護管２０に覆われた紫外線ランプ１５を設置し、また紫外線処理槽１０内に散水装置２５と保護管２０表面を拭くワイパー３０とを設置して構成されている。
【００１９】
ここで保護管２０は石英を円筒状に形成して構成されており、紫外線ランプ１５を覆って被処理液から保護している。ワイパー３０はゴム等からなる弾性体をリング状に形成して構成されており、その内周が保護管２０の外周に接している。そしてこのワイパー３０は、図示しない駆動機構によって保護管２０の長手方向（矢印Ａ方向）に往復動することで保護管２０表面のワイピングを行なう。
【００２０】
一方保護管２０と平行且つ保護管２０の上部に設置された散水装置２５は管状であってその表面に多数の細穴（ノズル）を設けて構成されている。そして薬液供給配管４３から散水装置２５内に薬液が供給されると、その水圧によって薬液は多数の細孔又はノズルから噴出する。
【００２１】
次に紫外線処理槽１０の上部には被処理液を供給する入口配管３５を接続し、その下部には処理液を排出する出口配管４０を接続し、同様にその下部には薬液を排出する薬液出口配管４４を接続している。各配管３５，４０，４４にはそれぞれバルブ３７，４２，４７が取り付けられている。この実施形態にかかる紫外線反応装置１は図示するように、被処理液の流れに対して紫外線ランプ１５及び保護管２０の長手方向が垂直となる構成のものである。
【００２２】
上記構成の紫外線反応装置１において、バルブ３７，４２を開いてバルブ４７を閉じた状態で、入口配管３５から紫外線処理槽１０内に被処理液を導入し、同時に紫外線ランプ１５を点灯すると、紫外線処理槽１０内に導入された被処理液が紫外線処理された後に出口配管４０から排水されていく。
【００２３】
そして定期的に或いは図示しないランプ照度モニターによって紫外線ランプ１５の照度が汚れの付着によって低下したことを検知した場合は、バルブ３７を閉じて紫外線処理槽１０内の被処理液がなくなった後にバルブ４２も閉じ、この状態で散水装置２５から薬液を噴出し、薬液を紫外線処理槽１０の内壁及び保護管２０表面に供給する。
【００２４】
そしてワイパー３０を駆動することで保護管２０の長手方向（矢印Ａ方向）に往復動させ、保護管２０表面のワイピングを行ない、薬液で剥離／溶解した被覆物質を薬液と共に除去する。また紫外線処理槽１０の内壁に付着していた被覆物質も薬液によって剥離／溶解される。
【００２５】
そしてバルブ４７を開くことで、剥離／溶解した被覆物質を含む薬液を紫外線処理槽１０内より排出する。その際紫外線処理槽１０内を必要に応じてリンス洗浄する。リンス液は図示しないリンス液供給ノズルから紫外線処理槽１０内に供給しても良いし、前記散水装置２５へ供給する液体を薬液からリンス液に切替えて供給しても良い。
【００２６】
そして前記洗浄処理が完了した後、バルブ４７を閉じ、バルブ３７，４２を開き、紫外線処理槽１０内に被処理液を流し込んで紫外線処理を再開する。
【００２７】
以上の実施形態のようにすれば、（１）紫外線処理槽１０内の被処理液を排出した後に薬液を供給し、薬液を排出した後に紫外線処理を再開するので、薬液の被処理液への混入が防止され、（２）また保護管２０表面が薬液で覆われ、保護管２０表面の被覆物質が剥離／溶解した状態でワイピングを行なうので、ワイパー３０表面が強固に付着した被覆物質で傷つけられることがなく、（３）またワイパー３０自体は薬液の注入機構などを持たないため機械的複雑度合いが増さず、（４）薬液をスプレー状態で散水・供給することにより、紫外線処理槽１０内を薬液で満たす場合に比べて薬液使用量を少なくすることができる。
【００２８】
〔実施形態２〕
図２は本発明の実施形態２にかかる洗浄装置を取り付けた紫外線反応装置１−２を示す全体概略図である。同図において図１に示す実施形態１と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２９】
この実施形態２において実施形態１と相違する点は、散水装置２５の構造のみである。即ちこの散水装置２５は、球状であって表面にノズルの役目を担う多数の細孔を設けて構成されており、保護管２０の上部に設置されている。このように構成しても、実施形態１と同様の作用・効果を奏する。
【００３０】
〔実施形態３〕
図３は本発明の実施形態３にかかる洗浄装置を取り付けた紫外線反応装置１−３を示す全体概略図である。同図において図１に示す実施形態１と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３１】
この実施形態３において実施形態１と相違する点は、散水装置２５の構造のみである。即ちこの散水装置２５は、半球状であって表面にノズルの役目を担う多数の細孔を設けて構成されており、保護管２０の上部に２つ設置されている。このように構成しても、実施形態１と同様の作用・効果を奏する。
【００３２】
〔実施形態４〕
図４は本発明の実施形態４にかかる洗浄装置を取り付けた紫外線反応装置１−４を示す全体概略図である。この実施形態４において実施形態３と相違する点は、紫外線ランプ１５及び保護管２０を紫外線処理槽１０内で立てるように設置することで、被処理液の流れ方向に対して紫外線ランプ１５及び保護管２０の長手方向が平行となるように構成した点である。なお散水装置２５は実施形態３と同様のものを設置しているが、実施形態１，２と同様のものを設置しても良い。このように構成しても、実施形態１と同様の作用・効果を奏する。
【００３３】
〔実施形態５〕
図５は上記紫外線反応装置１（１−２〜１−４）に薬液供給・回収手段５０を取り付けた実施形態を示す全体概略図である。同図に示すように薬液供給・回収手段５０は、２つの薬液槽５１，５３と、１つのリンス水槽５５とを設置し、各薬液槽５１，５３とリンス水槽５５から引き出した配管をそれぞれバルブ５２，５４，５６とポンプＰ１を介して紫外線反応装置１の散水装置２５に接続している。薬液槽５１には酸性の薬液、薬液槽５３にはアルカリ性の薬液が蓄えられている。
【００３４】
一方紫外線反応装置１の薬液出口配管４４は、薬液回収／中和槽６０に接続され、紫外線反応装置１内の薬液を回収する。そしてこの薬液回収／中和槽６０には前記２つの薬液槽５１，５３からの配管がそれぞれバルブ６１，６３を介して接続されている。また薬液回収／中和槽６０の排水は、配管によってバルブ６５とポンプＰ２を介して被処理液を溜めておく図示しない原水槽に接続されている。
【００３５】
そして例えば酸性の薬液によって紫外線反応装置１を洗浄する場合は、バルブ５２を開いてポンプＰ１を駆動し、紫外線反応装置１内の散水装置２５にこれを供給する。洗浄終了後はバルブ５２を閉じて薬液の供給を停止してバルブ４７を開き、紫外線反応装置１内の薬液（廃薬液）を薬液回収／中和槽６０内に導入する。なお薬液を抜いた後の紫外線反応装置１内の洗浄が必要な場合は、バルブ５６を開きリンス液を供給すればよい。リンス後のリンス液も薬液回収／中和槽６０内に導入される。
【００３６】
そして薬液回収／中和槽６０内の酸性の薬液を中和するため、バルブ６３を開いて薬液槽５３からアルカリ性の薬液を薬液回収／中和槽６０内に導入して中和処理し、その後バルブ６５を開いてポンプＰ２を駆動することで中和処理液を図示しない原水槽に供給して被処理液と一体にし、再び紫外線反応装置１内に入口配管３５から供給して紫外線処理する。このように構成することで、洗浄廃液の処理を不要にすることができる。
【００３７】
一方例えばアルカリ性の薬液によって紫外線反応装置１を洗浄する場合は、バルブ５４を開いてポンプＰ１を駆動し、紫外線反応装置１内の散水装置２５にこれを供給する。洗浄終了後はバルブ５４を閉じて薬液の供給を停止してバルブ４７を開き、紫外線反応装置１内の薬液（廃薬液）を薬液回収／中和槽６０内に導入し、場合によっては上記と同様にバルブ５６を開きリンス液を供給する。そしてバルブ６１を開いて酸性の薬液を薬液回収／中和槽６０内に導入して中和処理し、この中和処理液を上記と同様に図示しない原水槽に供給して被処理液と一体にする。
【００３８】
上記薬液槽５１，５３のように性状の異なる薬液は、これら薬液を単独または順番に紫外線反応装置１内に供給するようにする。性状の異なる薬液としては、酸性または還元性を有する液体、または界面活性剤を含むアルカリ性液体が好適である。
【００３９】
〔実施形態６〕
図６は被処理液の紫外線処理を滞らせることなく連続的に行ないながら同時に紫外線反応装置１の洗浄も並行して行うことができる実施形態であって、さらにオゾン処理手段を併設した一例を示す全体概略図である。
【００４０】
この実施形態においては、２台の紫外線反応装置１（１−２〜１−４）とバイパス配管７０とをオゾン溶解塔７５の上下の配管に対して並列に接続し、入口配管３５側には原水を供給する配管を接続し、出口配管４０側にはポンプＰ１，Ｐ２とエゼクタ８０を介してオゾン溶解塔７５を接続している。
【００４１】
そしてポンプＰ１，Ｐ２を適宜運転することで、オゾン溶解塔７５でオゾンを溶解した被処理液の一部を、何れか一方又は２台の紫外線反応装置１に供給して紫外線を照射し、これを再びオゾン溶解塔７５に戻して循環する。水中に溶けたダイオキシン類や有機塩素系農薬、ＰＣＢ、トリクロロエチレン等の有機性塩素化合物やフミン酸、環境ホルモン類、発ガン性物質、遺伝子損傷性物質、色度成分、臭気成分など難分解性のＴＯＣ（トータルオーガニックカーボン：全有機的炭素物）有機物はその酸化・分解のためにオゾンを用いる方法があるが、水中のオゾンに紫外線を照射することでＯＨラジカルを生じさせ、オゾン単独よりも酸化力の強いＯＨラジカルによって難分解性物質の酸化反応を促進させる方法が知られている。そこでこの実施形態はオゾンを溶解させた被処理液に紫外線を照射する循環路を設けることで難分解性物質の分解を促進させるようにしている。なおオゾン溶解塔７５内の液の一部が処理済み液として排水されていく。
【００４２】
そしてこの実施形態の場合、２台の紫外線反応装置１，１を並列に設置したので、紫外線反応装置１，１の洗浄は代わる代わる行うことができ、従ってこの方法では紫外線処理を滞らせることなく連続的に行ないながら紫外線反応装置１内の洗浄も並行して行うことができる。
【００４３】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば以下のような優れた効果を有する。
▲１▼紫外線処理槽内に、紫外線処理槽内部及び保護管表面に薬液を供給する散水装置と、薬液が供給された保護管表面を拭くワイパーとを設置したので、ワイパー自体に薬液の注入機構などを設ける必要がなく、機械的構造が複雑になることはない。同時に本発明にかかる散水装置によれば、薬液を保護管ばかりでなく紫外線処理槽内部にも供給できるので、紫外線処理槽内部に付着した被覆物質の除去も同時に行なえる。
【００４５】
▲２▼保護管表面が薬液で覆われて被覆物質が剥離／溶解した状態でワイピングを行なうので、ワイパー表面が強固に付着した被覆物質によって傷つけられることがなくなる。
【００４６】
▲３▼紫外線処理槽内の被処理液を排出した後に薬液を供給し、薬液を排出した後に紫外線処理を再開するので、薬液の被処理液への混入を防止でき、被処理液の汚染または性状の変化を防止できる。
【００４７】
▲４▼紫外線処理槽内部表面及び保護管表面に薬液を散水供給するように構成したので、紫外線処理槽内を薬液で満たす場合に比べて薬液使用量を少なくすることができる。
【００４８】
▲５▼使用後の薬液を紫外線処理槽から回収して中和処理し、被処理液として再び紫外線処理槽内に供給するように構成したので、洗浄廃液の処理が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１にかかる洗浄装置を取り付けた紫外線反応装置１を示す全体概略図である。
【図２】本発明の実施形態２にかかる洗浄装置を取り付けた紫外線反応装置１−２を示す全体概略図である。
【図３】本発明の実施形態３にかかる洗浄装置を取り付けた紫外線反応装置１−３を示す全体概略図である。
【図４】本発明の実施形態４にかかる洗浄装置を取り付けた紫外線反応装置１−４を示す全体概略図である。
【図５】紫外線反応装置１（１−２〜１−４）に薬液供給・回収手段５０を取り付けた実施形態５を示す全体概略図である。
【図６】紫外線反応装置１（１−２〜１−４）を併設し、さらにオゾン処理手段を併設した実施形態６を示す全体概略図である。
【符号の説明】
１（１−２〜１−４）  紫外線反応装置
１０  紫外線処理槽
１５  紫外線ランプ
２０  保護管
２５  散水装置
３０  ワイパー
３５  入口配管
４０  出口配管
４４  薬液出口配管
５０  薬液供給・回収手段
５１，５３  薬液槽
５５  リンス水槽
６０  薬液回収／中和槽
７５オゾン溶解塔
８０  エゼクタ
【図１】
0003625271.tif 000002
【図２】
0003625271.tif 000003
【図３】
0003625271.tif 000004
【図４】
0003625271.tif 000005
【図５】
0003625271.tif 000006
【図６】
0003625271.tif 000007