(57)【要約】【課題】  炭酸ガスのみを中和剤として、アルカリ性原水をより少ない炭酸ガスの消費量でもって能率よく安定してＰＨ処理できると共に、装置の大幅な小型化と製造コストの引下げを図る。【解決手段】  アルカリ性原水Ａ内へ炭酸ガスを溶解させてアルカリ成分を中和する炭酸ガス反応槽２と，反応槽２からの原水Ａが導入されると共に反応槽２からの原水のＰＨ値を検出するＰＨ電極９を備えた中間槽３と，中間槽３からの原水が導入されると共に導入された原水の一部を前記炭酸ガス反応槽２へ循環させる循環ポンプ１５を備えた循環槽４と，循環槽４からの原水が導入されると共に循環槽４からの原水のＰＨ値を検出するＰＨ電極８を備えた放流槽５と，前記反応槽２へ炭酸ガスを供給する流量調整器７ｂを備えた炭酸ガス供給装置７と，前記中間槽３のＰＨ電極９及び放流槽５のＰＨ電極３の検出信号により反応槽２への炭酸ガスＣの供給量を調整する制御盤６とから構成する。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ性原水Ａ内へ炭酸ガスを溶解させてアルカリ成分を中和する炭酸ガス反応槽（２）と，反応槽（２）からの原水Ａが導入されると共に反応槽（２）からの原水のＰＨ値を検出するＰＨ電極（９）を備えた中間槽（３）と，中間槽（３）からの原水が導入されると共に導入された原水の一部を前記炭酸ガス反応槽（２）へ循環させる循環ポンプ（１５）を備えた循環槽（４）と，循環槽（４）からの原水が導入されると共に循環槽（４）からの原水のＰＨ値を検出するＰＨ電極（８）を備えた放流槽（５）と，前記反応槽（２）へ炭酸ガスを供給する流量調整器（７ｂ）を備えた炭酸ガス供給装置（７）と，前記中間槽（３）のＰＨ電極（９）及び放流槽（５）のＰＨ電極（３）の検出信号により反応槽（２）への炭酸ガスＣの供給量を調整する制御盤（６）とから構成したことを特徴とするアルカリ性原水のＰＨ処理装置。
【請求項２】
炭酸ガス反応槽（２）へ供給するアルカリ性原水ＡのＰＨ値を検出するＰＨ検出電極（１２）を設けると共に当該ＰＨ検出電極（１２）の検出値を制御盤（６）へ入力して反応槽（２）へ供給する炭酸ガスＣの流量をフィードフォワード制御するようにした請求項１に記載のアルカリ性原水のＰＨ処理装置。
【請求項３】
炭酸ガス反応槽（２）、中間槽（３）、循環槽（４）及び放流槽５をパイプ材から成る構成とすると共に、中間槽（３）及び放流槽４を反応槽（２）及び循環槽（４）より短くしてその底面を反応槽（２）及び循環槽（４）の底面より上方に位置させるようにした請求項１に記載のアルカリ性原水のＰＨ処理装置。
【請求項４】
中間槽（３）から原水を循環槽（４）へ導入する配管路Ｌ２の中間槽（３）側の入口端を上部蓋（３ａ）により閉鎖すると共に、その下方側の管路側壁に横穴（３ｂ）を設け、当該横穴（３ｂ）を通して減衰を循環槽（４）へ導入するようにした請求項１に記載のアルカリ性原水のＰＨ処理装置。
【請求項５】
炭酸ガス反応槽（２）を、上端部に原水放流管（２９）を有する外筒（２４）と，外筒（２４）の内部に同芯状に配置した外筒（２４）より長さの短い内筒（２６）と，内筒（２６）の上端開口よりその内方へ、先端部に設けたノズル（２７ａ）を内筒（２６）の上端部に位置させて同芯状に挿入すると共に、内筒（２６）の外部位置に炭酸ガス供給管（２８）を有する原水供給管（２７）とから成り、前記ノズル（２７ａ）より噴出したアルカリ性原水と炭酸ガスの混合水を内筒（２６）の下方より外筒（２４）内へ放出してその流動方向を反転させ、前記原水放出管（２９）から外部へ排出する構成の炭酸ガス反応槽とした請求項１に記載のアルカリ性原水のＰＨ処理装置。
【請求項６】
内筒（２６）の下端部をラッパ状に拡経し、外筒（２４）と内筒（２６）間の間隙Ｇを小さくするようにした請求項５に記載のアルカリ性原水のＰＨ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設現場や各種工場等から排出される高アルカリ性原水の炭酸ガスを用いたＰＨ処理装置の改良に関するものであり、ＰＨ処理装置の大幅な小型化、炭酸ガス消費量の大幅な削減及び安定したＰＨの引下げを可能としたＰＨ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従前から、コンクリートミキサー車の洗浄水やボイラー排水等の建設現場や各種工場等から排出される高アルカリ性原水（廃液）の処理には、中和剤として硫酸や塩酸等の酸性液を用いるＰＨ処理装置が用いられて来た。しかし、酸性液を中和剤とするＰＨ処理装置は危険性が相対的に高く、広い設置場所を必要とするうえその保守管理に手数が掛かる等の問題があった。
【０００３】
そのため、炭酸ガスを中和剤とするＰＨ処理装置が開発され、この種の高アルカリ性原水の処理に広く実用化されている。
【０００４】
図１０は、炭酸ガスを中和剤とするＰＨ処理装置の一例を示すものであり、反応槽４０内に設けた水中ポンプ４１の駆動により反応槽４０内の廃液４２を吐出管４３の先端に設けたエジェクタ４４から噴出させると共に、炭酸ガスボンベ４５から炭酸ガス４６を吐出管４３内の廃液４２内へ圧入し、廃液４２内のアルカリ性分を中和させるものである。
【０００５】
廃液タンク４７内の廃液４２は、前記エジェクタ４４の作動により発生する負圧吸引力により吸引管４８を通して反応槽４０内へ噴出される。
また、前記炭酸ガス４６の混入溶解により中和処理された廃液４２´は、仕切壁４９の下方から通気室５０へ流入し、流出口５１から外部へ排出されて行く。
更に、未反応の残留炭酸ガス４６は廃液４２内を上昇して反応槽４０の上方のガス溜部５２内に溜まり、ガス通路５３を通して廃液４２内へ再吸引されて行く。
【０００６】
上記図１０のＰＨ処理装置は、未反応の残留炭酸ガス４６を再利用するようにしているため、中和剤である炭酸ガス４６の使用量を削減出来るという利点を具備している。しかし、水中ポンプ４１を反応槽４０内に設けると共に仕切壁４９を設けて通気室５０とガス溜部５２を形成する構成としているため、反応槽４０が必然的に大型化することとなり、その小型化を図り難いと云う基本的な問題がある。
【０００７】
また、エゼエクタ４４の作動時の負圧吸引力を利用して廃液タンク４７内の排水４２を反応槽４０内へ吸引するようにしているため、エジェクタ４４を大容量のものにする必要があり、それに伴って水中ポンプ４１の容量が増加すると云う問題がある。
【０００８】
一方、上記の如き問題する、ものとして、図１１に示すような酸性液と炭酸ガスの両方を中和剤として用いるようにしたＰＨ処理装置が開発されている。
即ち、図１１に於いては、反応槽４０の内部が隔壁４０ａによって酸性液を用いる第１処理室５４と，炭酸ガスを用いる第２処理室５５に分割されており、且つ第２処理質５５は隔壁４０ｂ、４０ｃによって中間水槽５６、第１処理水槽５７ａ及び第２処理水槽５７ｂに３分割されている。
【０００９】
尚、図１１に於いて、５８ａ〜５８ｄはＰＨメータ、５９，６０は循環ポンプ、６１は耐性液容器、６２は炭酸ガス容器、６３，６４はラインミキサ、６５ａ〜６５ｃはＰＨコントローラ、６６は耐性液流量調整器、６７は炭酸ガス流量調整器、６８は原水圧送ポンプ、６９は原水槽、７０は処理水排出口である。
【００１０】
原水Ａは、原水槽６９から原水圧送ポンプ６８により反応槽４０内へ第１処理室へ供給され、これにＨＣＬ容器６１から所要量の耐性液がＰＨコントローラ６５ａ、耐性液流量調整器６６及びラインミキサ６３を通して供給される。第１処理室５４で耐性液により中和処理された原水は、先印方向に流動して中間水槽５６，第１処理水槽５７ａ、第２処理水槽５７ｂの順に流れ、これに炭酸ガス容器６２から所要量の炭酸ガスがＰＨコントローラ６５ｂ、炭酸ガス流量調整器６７及びラインミキサ６４を通して供給されることにより、炭酸ガスによる中和処理が行われ、処理水排出口７０から外部へ放流されて行く。
【００１１】
尚、中間水槽５６内の処理原水は、適宜に循環ポンプ５９により第１処理室５４へ循環され、これにより耐性液による中和処理レベルが設定値に保持されている。
同様に、第２処理水槽５７ｂの処理原水も、適宜に循環ポンプ６０により第１処理水槽５７ａへ循環され、これにより炭酸ガスによる中和処理レベルが設定値に保持されている。
【００１２】
前記図１１に示した原水処理装置は、酸性液による処理と炭酸ガスによる処理を組み合せ夫々の処理工程に循環ポンプ５９，６０を設けているため、安定した原水のアルカリ中和処理が行えるという高い実用的効用を奏するものである。
【００１３】
しかし、当該原水ＰＨ処理装置では、反応槽４０の内部を仕切壁４０ａ〜４０ｃによって４分割する構成としているため、反応槽４０の製作に手数が掛かることになり、製造コストの引下げや反応槽４０の小型化を図り難いと云う問題がある。
【００１４】
また、酸性液による中和処理と炭酸ガスによる中和処理とを組み合す構成としているため、酸性液処理に係る危険性や保守管理上の困難性が排除できないという問題がある。
【００１５】
更に、酸性液容器と炭酸ガス容器の両方を必要とするうえ、夫々の処理系統にＰＨメータ、循環ポンプ、ＰＨコントローラ等を設ける必要があるため、ＰＨ処理装置自体の大型化と製造コスト上昇が不可避となり、ＰＨ処理装置の小型化及び低コスト化が図れないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００１−３４０８７８号公報
【特許文献２】特開２００８−１９４６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、従前のＰＨ処理装置に於ける上述の如き問題、即ち（イ）反応槽やＰＨ処理装置そのものの構造の簡素化と小型化及び製造コストの引下げが図り難いこと、及び（ロ）危険性が高く、装置の保守、管理が容易でないこと等の問題を解決し、安全で且つ安定した原水のＰＨ処理が行えると共に、装置の小型化及び低コスト化を可能としたアルカリ性原水のＰＨ処理装置を提供することを発明の主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本願請求項１の発明は、アルカリ性原水Ａ内へ炭酸ガスを溶解させてアルカリ成分を中和する炭酸ガス反応槽２と，反応槽２からの原水Ａが導入されると共に反応槽２からの原水のＰＨ値を検出するＰＨ電極９を備えた中間槽３と，中間槽３からの原水が導入されると共に導入された原水の一部を前記炭酸ガス反応槽２へ循環させる循環ポンプ１５を備えた循環槽４と，循環槽４からの原水が導入されると共に循環槽４からの原水のＰＨ値を検出するＰＨ電極８を備えた放流槽５と，前記反応槽２へ炭酸ガスを供給する流量調整器７ｂを備えた炭酸ガス供給装置７と，前記中間槽３のＰＨ電極９及び放流槽５のＰＨ電極３の検出信号により反応槽２への炭酸ガスＣの供給量を調整する制御盤６とを発明の基本構成とするものである。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１の発明に於いて、炭酸ガス反応槽２へ供給するアルカリ性原水ＡのＰＨ値を検出するＰＨ検出電極１２を設けると共に当該ＰＨ検出電極１２の検出値を制御盤６へ入力して反応槽２へ供給する炭酸ガスＣの流量をフィードフォワード制御するようにしたものである。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項１の発明に於いて、炭酸ガス反応槽２、中間槽３、循環槽４及び放流槽５をパイプ材から成る構成とすると共に、中間槽３及び放流槽４を反応槽２及び循環槽４より短くしてその底面を反応槽２及び循環槽４の底面より上方に位置させるようにしたものである。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１の発明に於いて、中間槽３から原水を循環槽４へ導入する配管路Ｌ２の中間槽３側の入口端を上部蓋３ａにより閉鎖すると共に、その下方側の管路側壁に横穴３ｂを設け、当該横穴３ｂを通して減衰を循環槽４へ導入するようにしたものである。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項１の発明に於いて、炭酸ガス反応槽２を、上端部に原水放流管２９を有する外筒２４と，外筒２４の内部に同芯状に配置した外筒２４より長さの短い内筒２６と，内筒２６の上端開口よりその内方へ、先端部に設けたノズル２７ａを内筒２６の上端部に位置させて同芯状に挿入すると共に、内筒２６の外部位置に炭酸ガス供給管２８を有する原水供給管２７とから成り、前記ノズル２７ａより噴出したアルカリ性原水と炭酸ガスの混合水を内筒２６の下方より外筒２４内へ放出してその流動方向を反転させ、前記原水放出管２９から外部へ排出する構成の炭酸ガス反応槽としたものである。
【００２３】
請求項６の発明は、請求項５の発明に於いて、内筒２６の下端部をラッパ状に拡経し、外筒２４と内筒２６間の間隙Ｇを小さくするようにしたものである。
【発明の効果】
【００２４】
本願発明に於いては、炭酸ガス反応槽２と，ＰＨ電極９を備えた中間槽３と，循環ポンプ１５を備えた循環槽４と，ＰＨ電極８を備えた放流槽５と，炭酸ガス供給装置７と，前記各ＰＨ電極８・９の検出ＰＨ値に基づいて炭酸ガス供給量を調整する制御盤６とからＰＨ処理装置を構成すると共に、各槽２、３、４、５をパイプ材を用いて形成するようにしている。
その結果、従前の四角状箱体の内部を仕切壁により区画する構造のＰＨ処理装置に比較して、大幅な装置構造の簡素化、装置の小型化、及び製造コストの引き下げが可能となる。
【００２５】
また、本発明では、炭酸ガスのみを中和剤として用いることにより、原水ＰＨを規制ＰＨ値以下に能率よく危険性を伴うことなく安全に、しかも安定して中和処理することができる。
【００２６】
更に、本発明では中間槽３及び放流槽５の高さ寸法を反応槽２及び循環槽４より短くし、且つその各底面を反応槽２及び循環槽４の底面より上方に位置せしめて支持固定する構成としているため、原水を抜き出しした場合でもＰＨ電極８，９が乾燥により破損することが防止される。
【００２７】
加えて、本発明に於いては、中間槽３及び放流槽５のＰＨ電極８，９の検出信号による炭酸ガス供給量のフィードバック制御と、原水ＡのＰＨ値を検出するＰＨ電極による炭酸ガス供給量のフィードフォワード制御とにより反応槽２への炭酸ガス供給量を自動制御するようにしているため、炭酸ガス消費量をより少なくした効率のよい、安定したＰＨ処理を行うことができる。
【００２８】
本発明の炭酸ガス反応槽２では、原水と炭酸ガスとの混合水をノズル２７ａから内筒２６の内方へ噴出し、内筒２６の下端のラッパ状の原水反転口２７ｂを通して外筒２４へ放出してその流動方向を反転させ、外筒２４の上端部に設けた原水放流管２９を通して外部へ排出する構成としている。
その結果、内筒２６内が炭酸ガス溶解室として機能すると共に外筒２６の深さに相当する水圧が内筒２４及び外筒２６内の混合水に掛かるため、混合水内の炭酸ガスがより円滑に原水内へ溶解することになり、結果として炭酸ガスの溶解度が向上して、アルカリ原水の中和に必要とする炭酸ガス量が減少し、アルカリ処理装置のランニングコストを大幅に引下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る炭酸ガス溶解装置を反応槽として適用したＰＨ処理装置の平面図である。
【図２】ＰＨ処理装置の正面図である。
【図３】ＰＨ処理装置の左側面図である。
【図４】ＰＨ処理装置の右側面図である。
【図５】ＰＨ処理装置の斜面図及びＰＨ処理装置の一部の透明化した斜面図である。
【図６】ＰＨ処理装置の原水の処理及び制御系統の概要説明図である。
【図７】本発明に係る炭酸ガス反応槽の平面図である。
【図８】図７のイ−イ視断面図である。
【図９】表１の試験結果を示す線図である。
【図１０】従前の炭酸ガスを用いたＰＨ処理装置の一例を示す説明図である。
【図１１】従前のアルカリ性廃水のＰＨ処理装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明に係るアルカリ性原水のＰＨ処理装置の一例を示す平面図であり、図２はその正面図，図３は図１の左側面図，第４図は図１の右側面図である。また、図５は当該ＰＨ処理装置の斜面図である。
【００３１】
当該ＰＨ処理装置１は、図１乃至図５に示すように炭酸ガス反応槽２，中間槽３，循環槽４，放流槽５，制御盤６，炭酸ガス供給装置７，放流槽用ＰＨ電極８及び中間槽用ＰＨ電極９等を具備しており，別途に設けた原水ピット及び又は原水槽（図示省略）から最大ＰＨ＝１２の原水（廃液）Ａが原水ポンプ（図示省略）により原子流入口１０から反応槽２内へ供給され，ＰＨ５．８〜８．６に処理された処理済み原水Ｂが放流口１１から外部へ排出されて行く。
【００３２】
尚、図１乃至図５に於いて、１２は炭酸ガス反応槽２に仮保管されている原水槽用ＰＨ電極、１３は炭酸ガス反応槽２に設けた原水槽用ＰＨ電極１２の収納用ホルダ，１４は炭酸ガス供給用配管，１５は循環ポンプ，１６、１７はドレーンバルブ，１８はゲートバルブである。
また、Ｌ１は反応槽２と中間槽３間の連通路、Ｌ２は中間槽３と循環槽４間の連通路、Ｌ３は循環槽４と放流槽５間の連通路である。
【００３３】
表１は、当該ＰＨ処理装置１の主要な仕様を示すものであり、装置の外形寸法は据付用架台３１を含めて横幅１０７０ｍｍ、奥行１１００ｍｍ、高さ１５９０ｍｍである。
【表１】
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【００３４】
図６は、当該ＰＨ処理装置の原水処理並びにＰＨ制御の概要説明図であり、別途に設けた原水ピット１９及び又は原水槽２０から原水ピットポンプ２１及び又は原水槽ポンプ２２により，原水Ａが原水供給管２７を通してＰＨ処理装置１の炭酸ガス反応槽２内へ送られ、炭酸ガスＬの溶解によりアルカリ成分を中和された原水Ａが中間槽３、循環槽４放流槽５の順に流動し、処理済み原水Ｂが原水放流管２９（法流口１１）から外部へ排出されて行く。
【００３５】
前記原水槽２０等と中間槽３と放流槽５にはＰＨ電極１２、９、８が設けられており，原水Ａ及び処理済み原水Ｂ等のＰＨ値が制御盤６上に記録、表示される。
また、前記炭酸ガス反応槽２と中間槽３の間は通路Ｌ１により、中間槽３と循環槽４の間は通路Ｌ２により、循環槽３と放流槽５間は通路Ｌ３により夫々連通されている。
【００３６】
尚、前記中間槽３は、原水Ａが排出基準設定値に達しているか否かを判別するためのものであり、中間槽用ＰＨ電極が設けられており、中間槽３にてＰＨ値が設定値外であることが検出されると，循環槽４に設けた循環ポンプ１５が駆動されることになる。
また、原水槽２０は別に設けてあるが、ＰＨ装置を使用しない時に原水槽用ＰＨ電極１２を収納しておくホルダ１３が反応槽２に設けられている。
【００３７】
また、中間槽３にて異常ＰＨ値を検知した際に、原水Ａが循環槽４を通って、放流槽５まで勢いよく流れ出ないようにするため、中間槽３と循環槽４の間に配管Ｌ２を設け、図５（ｂ）に示すようにこの中間槽３の配管Ｌ３の入口部に、上部蓋３ａを設けると共に横穴３ｂから原水Ａを排出する形状にして、あえて損失を与えるようにしている。さらに、横穴３ｂから原水Ａを排出することによって、中間槽３の電極に原水Ａが確実に触れるようにしている。
加えて、ＰＨ電極は、保管する際に電極の先端を渇水状態にしておくと、ＰＨ電極が割れてしまう為、ドレンバルブ１６，１７から反応槽２や循環槽４内の溜水を廃水しても、中間槽３と放流槽４のＰＨ電極先端は常に水に触れるようにしている。
【００３８】
前記、炭酸ガス反応槽２へ供給する炭酸ガスＣの供給量は、各ＰＨ電極１２、９のＰＨ検出値に基づいて制御盤６のコントローラ６ａを介して制御されており、原水槽用ＰＨ電極１２からのＰＨ検出信号により予め炭酸ガスＣの供給量を先行調整するようにした所謂フィードフォワード制御と，中間槽用ＰＨ電極９からのＰＨ検出信号により炭酸ガスＣの供給量を調整するようにしたフィードバック制御の両方式により，原水ＡのＰＨ処理が行われて行く。
【００３９】
中間槽３のＰＨ値が下がらないような異常が生じた場合には、循環ポンプ１５が自動駆動されて処理済み原水Ｂの一部が炭酸ガス反応槽２へ循環され，外部へ排出する処理済み原水ＢのＰＨ値を設定値に保持するように構成されていることは、前述した通りである。
【００４０】
尚、図６に於いて、７ａは炭酸ガス供給装置７の圧力調整器、７ｂは流量調整器（電空レギュレータ）、７ｃは電磁弁、６ｂはＰＨ表示器、６ｃはＰＨ記録計、４ａ、１９ａ、２０ａはフロート型液面検出器である。
【００４１】
図７は、本発明で使用する炭酸ガス反応槽２の平面図であり、図８は図７のイ−イ視断面図である。即ち、本発明に係る炭酸ガス反応槽２は、原水Ａ内へ炭酸ガスＣを溶解させることにより原水Ａのアルカリ成分を中和させ、そのＰＨ値を設定値（ＰＨ５．８〜８．６）に低減させるものである。
【００４２】
図７及び図８に於いて、２４は外筒、２５は蓋体、２６は内筒、２７は原水供給管、２８は炭酸ガス供給管、２９は原水放流管である。
【００４３】
即ち、当該炭酸ガス反応槽２は、縦長の外筒２４と、外筒２４と同軸上に設けた外筒より若干短い内筒２６と、内筒２６の上部開口より先端部に設けたノズル２７ａを内筒２６内へ挿入させて支持固定した原水供給管２７と、内筒２６の外方に位置して原水供給管２７の軸芯と直角方向に取付した炭酸ガス供給管２８等から構成されている。
【００４４】
前記外筒２４は内径３００〜４００ｍｍφ、長さ８００〜１２００ｍｍ程度の円筒体であり、上方部はフランジ２４ａへ内筒２６の上端を支持固定した蓋体２５を固定することにより、気密に閉鎖されている。また、外筒２４の上端部側壁には、処理済み原水の放流管２９が設けられており、更に、外筒２４の下端部にテーパ状に締られており、ドレーンバルブの取付口２４ｂが形成されている。
【００４５】
前記内筒２６は内経１００〜１５０ｍｍφ、長さ７００〜１１００ｍｍ程度の円筒体であり、その上端部を蓋体２５へ固定することにより、外筒２４内へこれと同芯状に挿入され、固定されている。
また、内筒２６の先端部２６ａはラッパ状に拡径されており、原水反転口２７ｂとなっている。つまり、内・外筒管２４・２６間の間隙Ｇが絞られた状態になっており、この部分を通して上方から内筒２４内を下降して来た混合水が反転し、上昇流となって内・外筒２４・２６間を通り、原水放流管２９より外部へ排出されて行く。
【００４６】
前記原水供給管２７は、管経５０Ａ〜６５Ａ程度の短管から形成されており、先端に設けたノズル２７ａを内筒２６の内部へ臨ましめた状態で、内筒２６内へ同芯状に挿入され、蓋体２５の上面へ取付具３０を介して気密に着脱自在に支持固定されている。
【００４７】
また、前記炭酸ガス供給管２８には，外筒２４の外方に位置する箇所に，炭酸ガス供給管２８がその軸芯と直角方向姿勢で取付固定されており，この炭酸ガス供給管２８を介して炭酸ガスＣが原水Ａの流れ方向に対して垂直方向に噴出，混合される。
【００４８】
尚、前記原水供給管２７へは、圧力０．１５〜０．６ｋｇ／ｃｍ２，流量１００〜４００ｌ／ｍｉｎの原水Ａが供給される。また、この原水Ａ内へは、炭酸ガス供給管２８からガス圧１〜２ｋｇ／ｃｍ２の炭酸ガスＣが垂直方向に２５〜８０ｌ／ｍｉｎの流量で噴射され、原水Ａ内へ炭酸ガスＣが混入される。
【００４９】
原水Ａと炭酸ガスＣとの混合水はノズル２７ａから内筒２６内へ向けて噴出され、炭酸ガス室となった内筒２６内で撹拌混合されることにより、炭酸ガスＣが原水Ａ内へ溶解される。これにより、原水Ａ内のアルカリ成分が溶解した炭酸ガスＣと反応して中和され、そのＰＨ値が低下する。
【００５０】
特に、内筒２６内には外筒２６の液面高さに相当する水圧が掛かると共に、内筒２６の下端部をラッパ状の開口にして間隙Ｇを小さくし、炭酸ガス気泡Ｃａを内筒２６内に封じ込めるようにしていることにより、炭酸ガス気泡Ｃａは外部への流出が少なくなると共に水圧によって圧縮されることになり、その溶解度が大幅に向上する。
【００５１】
次に、本発明に係る特性試験結果について説明する。
先ず、図８に示した炭酸ガス反応槽２の小型モデルを作成した。即ち、反応槽２の高さ（外筒の高さ）１０００ｍｍ、内経（外筒の内経）２００ｍｍ、内筒２６の内経６５ｍｍφ、ノズル径１６ｍｍφとし、供給する原水Ａの流量及びＰＨ値を同一とした場合の供給炭酸ガス量と処理後のＰＨ値の関係を調査した。
【００５２】
表２は、その結果を示すものであり、原水Ａの流量は１００ｌ/minとしている。
【表２】
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【００５３】
図９は、上記表２の試験結果を示す線図である。
【００５４】
表２の結果からも明らかなように、従前のエジェクタ方式の反応槽の場合に比較して、２重筒方式の炭酸ガス反応槽２を使用したＰＨ処理装置に於いては、比較的少量の炭酸ガスの供給でもって処理済み原水ＢのＰＨ値を廃水基準値以下に安定して低下できることが判る。
【００５５】
また、市販のパイプ材を切断することにより反応槽２、中間槽３、循環槽４及び放流槽５等を形成しているため、従前の鋼板製箱体を仕切壁により区画する構成のＰＨ処理装置に比較して、ＰＨ処理装置の小型化及び製造コストの大幅な引下げが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本願発明は、セメント廃水やボイラ廃水のＰＨ処理装置のみならず、あらゆる産業に於けるアルカリ性廃液のＰＨ処理に利用できるものである。
【符号の説明】
【００５７】
Ａ  原水（廃液）
Ｂ  処理済み原水（処理済み廃水）
Ｃ  炭酸ガス
Ｃａ  炭酸ガスの気泡
Ｇ  間隙
Ｌ１  反応槽と中間槽間の通路
Ｌ２  中間槽と循環槽間の通路
Ｌ３  循環槽と放流槽間の通路
１  アルカリ性原水のＰＨ処理装置
２  炭酸ガス反応槽
３  中間槽
３ａ  上蓋
３ｂ  横穴
４  循環槽
４ａ  液面検出器
５  放流槽
６  制御盤
６ａ  コントローラ
６ｂ  ＰＨ表示器
６ｃ  ＰＨ記録計
７  炭酸ガス供給装置
７ａ  圧力調整器
７ｂ  流量調整器
７ｃ  電磁弁
８  放流槽用ＰＨ電極
９  中間槽用ＰＨ電極
１０  原水流入口
１１  放流口
１２  原水槽用ＰＨ電極
１３  原水槽用ＰＨ電極の収納用ホルダ
１４  炭酸ガス供給用配管
１５  循環ポンプ
１６・１７  ドレーンバルブ
１８  ゲートバルブ
１９  原水ピット
１９ａ  液面検出器
２０  原水槽
２０ａ  液面検出器
２１  原水ピットポンプ
２２  原水槽ポンプ
２３  炭酸ガスボンベ
２４  外筒
２４ａ  フランジ
２４ｂ  ドレーンバルブ取付口
２５  蓋体
２６  内筒
２６ａ  ラッパ状先端開口
２７  原水供給管
２７ａ  ノズル
２７ｂ  原水反転口
２８  炭酸ガス供給管
２９  原水放流管
３０  取付具
【図１】
2014023983.tif 000005
【図２】
2014023983.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年7月31日(2012.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
加えて、本発明に於いては、中間槽３のＰＨ電極９の検出信号による炭酸ガス供給量のフィードバック制御と、原水ＡのＰＨ値を検出するＰＨ電極による炭酸ガス供給量のフィードフォワード制御とにより反応槽２への炭酸ガス供給量を自動制御するようにしているため、炭酸ガス消費量をより少なくした効率のよい、安定したＰＨ処理を行うことができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図６は、当該ＰＨ処理装置の原水処理並びにＰＨ制御の概要説明図であり、別途に設けた原水ピット１９及び又は原水槽２０から原水ピットポンプ２１及び又は原水槽ポンプ２２により，原水Ａが原水供給管２７を通してＰＨ処理装置１の炭酸ガス反応槽２内へ送られ、炭酸ガスＬの溶解によりアルカリ成分を中和された原水Ａが中間槽３、循環槽４放流槽５の順に流動し、処理済み原水Ｂが原水放流管２９（放流口１１）から外部へ排出されて行く。