(57)【要約】【課題】１塔構造であり、しかも、窒素ガスの使用量を制限した状態であっても、薄膜式を凌ぎ、２塔構造に逼迫する脱酸素性能を発揮することができる経済的で高性能な窒素式脱酸素装置を提供する。【解決手段】  流下原水と上昇窒素ガスとが向流接触する対向流型の気液接触筒１０を水槽２０上に単独で立設する。気液接触筒１０の下部を水槽２０内の原水３０中に浸漬する。水槽２０内の原水３０中にエジェクター５０を配置し、当該エジェクター５０に原水３０を循環させることにより窒素ガスを吸引して原水３０中に注入する。エジェクター５０による窒素ガス吸込み可能量を気液接触筒１０における窒素ガス必要量より大とし、余剰の窒素ガスをエジェクター５０に還流する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流下原水と上昇窒素ガスとが向流接触する対向流型の気液接触筒を水槽上に単独で立設接続した１塔構造の窒素式脱酸素装置であって、当該脱酸素装置内へ窒素ガスを供給する手段として、前記水槽内の原水中にあって当該原水を循環させることにより窒素ガスを吸引するエジェクターを具備する窒素式脱酸素装置。
【請求項２】
請求項１に記載の窒素式脱酸素装置において、エジェクターは、これによる窒素ガス吸込み可能量が気液接触筒における窒素ガス必要量より大である窒素式脱酸素装置。
【請求項３】
請求項２に記載の窒素式脱酸素装置において、水槽内の原水面より上の空間からエジェクターへ窒素ガスを還流させる窒素ガス還流経路を具備する窒素式脱酸素装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の窒素式脱酸素装置において、気液接触筒は、その下部が水槽内の原水中に浸漬するように水槽と連結されている窒素式脱酸素装置。
【請求項５】
請求項４に記載の窒素式脱酸素装置において、水槽は堰により、気液接触筒直下の二次処理部と、堰をオーバーフローした二次処理水が流入する受け部とに区画されている窒素式脱酸素装置。
【請求項６】
請求項５に記載の窒素式脱酸素装置において、エジェクターへの原水循環経路は、受け部内の二次処理水、又は受け部から排出された処理水をエジェクターへ循環させるように構成されている窒素式脱酸素装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラー等へ供給する原水中の溶存酸素を窒素ガスとの接触により事前に除去する窒素式脱酸素装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラー給水等の水処理分野では、水中の溶存酸素に起因するボイラーや配管の腐食を防止するために、脱酸素処理が行われており、その一つの方式として窒素式がある。窒素式脱酸素装置は、特許文献１に記載されているように、原水を窒素ガスと接触させることにより、原水中の溶存酸素を除去する。原水と窒素ガスとの接触方式は様々であり、特許文献１では、水槽上に気液接触筒を接続した対向流型の処理塔が使用されている。
【０００３】
対向流型の処理塔を使用した従来の窒素式脱酸素装置の典型的な構成を、特許文献１に記載されたボイラー水用脱酸素装置について図２により説明する。図２に示された脱酸素装置は、対向流型の処理塔１Ａ，１Ｂを２塔併置連結した２塔構造になっており、各処理塔は、流下原水と上昇窒素ガスとが向流接触する対向流型の気液接触筒２を水槽３上に立設した構成になっている。
【０００４】
脱酸処理すべき原水は、図示されない原水タンクからボイラーポンプを経て第１処理塔１Ａの気液接触筒２内へ上部から流入し、その内部を下降して下方の水槽３内に流入する。第１処理塔１Ａの水槽３内の原水は、循環ポンプ５により第２処理塔１Ｂの気液接触筒２内へ上部から流入し、その内部を下降して下方の水槽３内に流入する。一方、窒素ガスは、第１処理塔１Ａの水槽３内の水面より下に設けられた回転羽根型の自吸式散気装置６を作動させることにより、第２処理塔１Ｂの水槽３内の水面より上の空間部に導入され、上方の気液接触筒２内を下から上へ通過した後、その自吸式散気装置６を経て第１処理塔１Ａの水槽３内の原水中に拡散注入され、更にその原水中から第１処理塔１Ａの気液接触筒２内を下から上へ通過して気液接触筒２の上部から外部へ排出される。
【０００５】
かくして、原水は第１処理塔１Ａの気液接触筒２内と第２処理塔１Ｂの気液接触筒２内との２ヶ所で２回、窒素ガスと向流接触することにより、原水中の溶存酸素量を効果的に減少させて、第２処理塔１Ｂの水槽３から排水ポンプ７により処理水として外部へ排出される。両塔の気液接触筒２内には、原水と窒素ガスとの接触効率を高めるために充填材４が装填されている。また、第１処理塔１Ａの水槽３内の水面より下に設けられた自吸式散気装置６は、その水槽３内の原水中へ窒素ガスを細かな気泡状態で吐出して原水と接触させると共に、その原水を攪拌することにより、原水と窒素ガスとの接触効率を高める。
【０００６】
しかしながら、このような２塔構造の窒素式脱酸素装置は、少量の窒素ガスの使用で高い脱酸素性能を得ることができるものの装置が大掛かりであり、高コストなる。一方、１塔構造の窒素式脱酸素装置は構造簡易で低コストであるが、脱酸素性能に劣る。その脱酸素性能を高める手段としては、２塔構造と同様の機能を得るべく、水槽内の原水をその上方の気液接触筒内に循環させる構成が一般に採用される（特許文献２参照）。しかし、窒素ガスの使用量が制限された状況下では、２塔構造に迫るような脱酸素性能向上効果を期待することはできない。
【０００７】
なぜなら、気液接触筒内に原水を循環させると、気液接触筒内における原水量が増加し、気液比が低下するからである。すなわち、気液接触筒内では、原水量に対する窒素ガス量の容積比率である気液比が高くなるにつれて脱酸素性能が上がる傾向があるが、窒素ガスの使用量が制限された状況下では、気液接触筒内に原水を循環させると、原水量が増加し、気液比が下がるため、期待するほどの脱酸素性能が得られないのである。もとより、窒素ガスの使用量を増加させれば脱酸素性能は上昇するが、窒素ガスの使用量増加によるランニングコストの上昇を避け得ない。
【０００８】
なお、窒素ガス式とは別に薄膜式の脱酸素装置は存在する。薄膜式の脱酸素装置は小型で安価であるが、脱酸素性能が本質的に低く、最近の高い要求レベルを満たすことが困難になりつつある。ちなみに、脱酸素処理後の処理水中の酸素濃度は、ＯＤ値で表して薄膜式の場合が０．５が限度であり、窒素式の場合は２塔構造で０．２以下まで低下する（水温が２０℃の場合）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−９５７９１号公報
【特許文献２】特開２００６−２６３６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、１塔構造であり、しかも、窒素ガスの使用量を制限した状態であっても、薄膜式を凌ぎ、２塔構造に迫る脱酸素性能を発揮することができる経済的で高性能な窒素式脱酸素装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明者は、１塔構造の窒素ガス式脱酸素装置の性能を向上させるためには、多方面からのアプローチが必要であると考え、様々な構成要件について鋭意検討を重ねた。そして最初に着目したのが、脱酸素装置内へ窒素ガスを供給する手段であり、第２には気液接触筒と水槽との位置関係である。これらについての検討結果は以下のとおりである。
【００１２】
気液接触筒と水槽を組み合わせた１塔構造の窒素ガス式脱酸素装置では、気液接触筒の上部から筒内に原水が投入され、塔内の充填材を通過して下方の水槽内に流入する。一方、窒素ガスは水槽内に注入され、上方の気液接触筒内を上昇し、筒内を流下する原水と向流接触して筒上部から筒外へ排出される。
【００１３】
ここにおける窒素ガスは、水槽内の原水中に窒素ガスを気泡状態で拡散混合するのが有効とされ、特許文献１に記載の脱酸素装置で採用された回転羽根型の自吸式散気装置はその有効手段の一つで高性能である。窒素ガスを水槽内の原水中に拡散注入することにより、気液接触筒の上部から筒内に投入された原水は、塔内の特に充填材層中で窒素ガスと向流接触することにより脱酸素一次処理を受け、水槽内では、原水中に注入された窒素ガスにより脱酸素二次処理を受ける。
【００１４】
しかしながら、この自吸式散気装置は高価である。そこで安価な窒素ガス注入手段として、本発明者はエジェクターに着目した。エジェクターは内部を液体が高速で通過することに生じる負圧によりガスを吸引し、気液混合状態で高速噴出するものであり、構造が簡単で安価であるので、低価格品でも大量のガス吸引能力を確保できる。
【００１５】
具体的に言うと、１０トン／時間の通液量で１００Ｌ／分のガス吸込み量を確保できる。気液接触筒への原水供給量が５トン／時間（５ｍ3 ／時間）である場合、気液接触筒での理想的な気液比は０．３前後であるから、フレッシュな窒素ガス量としては１．５ｍ3 ／時間（２５Ｌ／分）が必要となり、７５Ｌ／分の余剰能力が生じる。水槽内の原水をエジェクターに循環させて、水槽内の使用済み窒素ガスを余剰能力により再利用するならば、１０トン／時間という大量の原水がエジェクターにおいて１００Ｌ／分という多量の窒素ガスと繰り返し接触し、原水は気液接触筒内での脱酸素一次処理に加えて、水槽内でも効果的な脱酸素二次処理を受けることになる。
【００１６】
ちなみに、水槽内の使用済み窒素ガスは、水槽内の原水中での脱酸素二次処理に使用された後とは言え、酸素濃度は０．２％程度と十分に低い。この低酸素濃度の窒素ガスが、気液接触筒内での脱酸素一次処理に使用されるわけであるから当然のことである。気液接触筒内での脱酸素一次処理に使用された後でも、窒素ガス中の酸素濃度は２％程度である。
【００１７】
かくして、水槽内の原水中への窒素ガス混合手段としてエジェクターを使用することにより、１塔構造の脱酸素装置で、しかも窒素ガス量が制限された状況下でも、極めて高い脱酸素能力が発揮されることになる。
【００１８】
また、前述したとおり、エジェクターの能力が窒素ガスの供給量より大きく、例えば前者が１００Ｌ／分で後者が２５Ｌ／分の場合、水槽内の原水面より上方の空間部からエジェクターへの還流経路を設けることにより、差し引き７５Ｌ／分の窒素ガスが水槽内からエジェクターに戻り、残りの２５Ｌ／分が気液接触筒内へ流入する。すなわち、エジェクターの余剰能力に相当する窒素ガスを循環再利用するためには、水槽内の原水面より上方の空間部からエジェクターへの窒素ガス還流経路を設けることが有効である。
【００１９】
次に、気液接触筒と水槽との位置関係であるが、気液接触筒の下端部が水槽の天板に接続される場合と、天板より下に延長されて槽内の原水中に浸漬される場合とがある（特許文献１の図２、及び特許文献２の部３参照）。気液接触筒の下端部を水槽内の原水中に浸漬する場合は、水槽内から気液接触筒内へ窒素ガスを導入するために、水槽内の原水面より上方の空間部と接する箇所に窒素ガス導入口が設けられる。
【００２０】
水槽内の原水中へ窒素ガスを供給する手段としてエジェクターを採用した場合は、前述したとおり、水槽内の原水中での脱酸素二次処理が締める比重が大きくなる。気液接触筒の下端部が水槽の天井に接続されている場合は、気液接触筒内を流下して脱酸素一次処理を終えた原水、すなわち一次処理水が水槽内の原水面に落下し、その原水中での脱酸素二次処理を受けずに槽外へ排出される傾向が強まる。特に、水槽内の二次処理部を堰により区画し、二次処理を終えた二次処理部内の原水、すなわち処理水を堰からオーバーフローさせ、その受け部を経て槽外へ排出する場合は、一次処理水の多くが堰を乗り越え、二次処理を受けることができず、処理効率の低下が顕著となる。
【００２１】
このため、エジェクターにより水槽内の原水中で効率的な脱酸素二次処理を行う場合は、その二次処理を効率的に受けるために、気液接触筒の下端部を水槽内の原水中に深く浸漬するのがよい。気液接触筒の下端部を水槽内の原水中に浸漬すれば、その原水の水面からの跳ね上がりがなく、前述した窒素ガス還流経路の管内に、跳ね上がった原水が侵入する危険がなくなり、その還流系統の機能が安定する。
【００２２】
本発明の窒素式脱酸素装置は、かかる知見を基礎として完成されたものであり、流下原水と上昇窒素ガスとが向流接触する対向流型の気液接触筒を水槽上に単独で立設接続した１塔構造の窒素式脱酸素装置であって、当該脱酸素装置内へ窒素ガスを供給する手段として、前記水槽内の原水中にあって当該原水を循環させることにより窒素ガスを吸引するエジェクターを具備している。
【００２３】
本発明の窒素式脱酸素装置においては、気液接触筒の上部から筒内に原水が投入され、塔内を通過して下方の水槽内に流入する。一方、窒素ガスは水槽内の原水中に設置されたエジェクターにその原水を循環させることより吸引されて水槽内の原水中に注入され、水槽内の原水面上の空間をへて上方の気液接触筒内を上昇し、筒上部から筒外へ排出される。かくして、気液接触筒内へ投入された原水は、筒内を流下する過程で、同塔内を上昇する窒素ガスと向流接触することにより脱酸素一次処理を受け、水槽内のエジェクター及びその近傍で窒素ガスと接触することにより脱酸素二次処理を受ける。水槽内でのエジェクターよる脱酸素二次処理が処理水中の酸素濃度低下に効果的に寄与することは前述したとおりである。
【００２４】
望ましくは、エジェクターとしては、これによる窒素ガス吸込み可能量が気液接触筒における窒素ガス必要量より多くなる能力のもの、具体的には３〜１０倍程度の能力ものを選択し、余剰能力により水槽内の原水面より上の空間部に滞留する窒素ガスを吸引する。このために、水槽内の原水面より上の空間部からエジェクターへの窒素ガス還流経路を設ける。この構造により、水槽内でのエジェクターよる脱酸素二次処理効率が更に向上する。
【００２５】
気液接触筒については、その下部が水槽内の原水中に浸漬するように水槽と連結するのが望ましい。これにより水槽内でのエジェクターよる脱酸素二次処理効率が更に向上するも前述したとおりである。この場合、水槽内を堰により二次処理部と受け部とに区画し、堰からオーバーフローする二次処理水が受け部を経由して槽外へ排出する構成を採用するのが望ましい。エジェクターに循環させる原水としては、この受け部内の二次処理水、又は受け部から排出される最終的な処理水を用いるのが望ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の窒素式脱酸素装置は、流下原水と上昇窒素ガスとが向流接触する対向流型の気液接触筒を水槽上に単独で立設接続した１塔構造の脱酸素装置でありながら、当該脱酸素装置内へ窒素ガスを供給する手段として、水槽内の原水の循環により窒素ガスを吸引するエジェクターを使用することにより、窒素ガスの使用量を制限した状態であっても、薄膜式を凌ぎ、２塔構造の脱酸素装置に逼迫する脱酸素性能を発揮することができるので、脱酸素装置の小型化、経済性向上に多大の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態を示す窒素式脱酸素装置の構成図である。
【図２】従来の高性能な窒素式脱酸素装置である２塔構造の脱酸素装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
本実施形態の窒素式脱酸素装置は、原水タンク内の原水を原水消費部であるボイラーへ供給するにあたり、ボイラーの腐蝕防止を目的として、その原水を窒素源からの窒素ガスとの混合により脱酸素処理するものであり、このために前記原水タンクから前記ボイラーへの給水系統に介装される。
【００３０】
この窒素式脱酸素装置は、図１に示すように、円筒状をした向流接触型の気液接触筒１０を水槽２０上に垂直に立設した構成になっており、気液接触筒１０内を流下し水槽２０に溜まる原水を、水槽２０内の原水３０中に注入されて気液接触筒１０内を上昇する窒素ガスと、気液接触筒１０内及び水槽２０内で接触させることにより、原水３０の脱酸素二段階処理を行う。
【００３１】
この脱酸素二段階処理のために、一次処理部である気液接触筒１０の内部には、分散板１１及び充填材１２が２段に装填されている。充填材１２は気体である窒素ガスと液体である原水との接触効率を高めるもので、ラシヒスーパーリングと呼ばれる線構造ピースの集合体からなり、そのピースを筒内の中間部より上に、所定高さにわたって充填することにより窒素ガスと原水の接触面積増大を図る。
【００３２】
気液接触筒１０の上端面は、使用済みの窒素ガスの排出口を残して閉止されている。気液接触筒１０の上端部周面には、筒内へ原水を導入するための原水導入系９０が、分散板１１より上方に位置して接続されている。原水導入系９０には流量制御弁９１が介装されている。
【００３３】
一方、気液接触筒１０の中間部より下は、水槽２０の天板を貫通して槽内の底面近傍まで深く挿入され、この状態で水槽２０の天板に固定されると共に、水槽２０内の図示されない支持部材により槽底に固定されている。これにより、気液接触筒１０の下部は、水槽２０内の原水３０中に深く浸漬される。
【００３４】
気液接触筒１０の下端面は原水３０の排出のために全面的に開口している。また、水槽２０内の原水３０中に注入された窒素ガスを気液接触筒１０内に導入するために、気液接触筒１０には、水槽２０内の水面より上の空間部に接して窒素ガス導入口１３が設けられている。
【００３５】
他方、水槽２０の内部は、気液接触筒１０の直下に位置して気液接触筒１０からの流下原水を溜める二次処理部２１と、その側方に堰状の隔壁２２により仕切られて形成された受け部２３とからなる。受け部２３は、二次処理部２１で二次処理を終えて隔壁２２をオーバーフローした処理水を一時的に溜めるものである。この受け部２３には、処理水を槽外へ取り出してボイラーへ送るために送水ポンプ４１及び流量制御弁４２を備えた送水系４０が接続されている。
【００３６】
水槽２０内の二次処理部２１内には、二次処理部２１内の原水３０中に窒素ガスを注入することを目的としてエジェクター５０が設置されている。エジェクター５０には、送水系４０の送水ポンプ４１と流量制御弁４２との間から分岐した原水循環系６０と、窒素ガス導入系７０が接続されている。また、水槽２０と窒素ガス導入系７０との間には、水槽２０内の水面より上の空間部からエジェクター５０へ窒素ガスを還流させるために窒素ガス還流系８０が架設されている。
【００３７】
そして、循環ポンプを兼ねる送水ポンプ４１が駆動されることにより、水槽２０内で脱酸素二次処理を終えた原水、すなわち処理水がエジェクター５０に供給され通過すると共に、これに伴って窒素ガス導入系７０及び窒素ガス還流系８０から窒素ガスがエジェクター５０に吸引される。結果、エジェクター５０からは、窒素ガスが細かな気泡となって処理水と共に高速で二次処理部２１内の原水３０中に噴出される。
【００３８】
原水３０及び窒素ガスの流量制御のために、前記原水循環系６０、窒素ガス導入系７０及び窒素ガス還流系８０には流量制御弁６１，７１及び８１がそれぞれ介装されている。また、水槽２０内の受け部２３には水面のレベル管理のためにレベル計２４が設けられている。
【００３９】
次に、本実施形態の窒素式脱酸素装置の動作及び機能並びに効能を説明する。前提条件は以下のとおりである。
【００４０】
処理しなければならない原水量は５トン／時間であり、したがって、原水導入系９０から気液接触筒１０内へ最上部から５トン／時間の原水３０が注入される。気液接触筒１０での気液比は理想的な０．３とする。その結果、フレッシュな窒素ガスの供給量としては１．５ｍ3 ／時間（２５Ｌ／分）が要求される。ここでのエジェクター５０のガス吸引能力は、気液接触筒１０での必要量の４倍の１００Ｌ／分としており、これに必要なエジェクター５０への原水３０の循環量は１０トン／時間である。
【００４１】
先ず、原水３０の流れから説明する。処理すべき原水３０は、原水導入系９０から気液接触筒１０内へ最上部から注入される。筒内最上部に注入された原水３０は、筒内を流下し、筒内の分散板１１及び充填材１２を通過して水槽１０内の特に二次処理部２１に流入し溜まる。二次処理部２１が原水３０で満たされると、堰状の隔壁２２を越えて隣の受け部２３に流入する。受け部２３内の原水３０は送水系４０にて槽外へ排出され、その一部がボイラーへ送られると共に、残りが送水系４０の途中から原水循環系６０を介して水槽２０内に戻され、より具体的には、受け部２３内のエジェクター５０へ送られる。
【００４２】
受け部２３内の水面レベルを適正値に管理するために、レベル計２４により受け部２３内の水面レベルが測定され、それが適正レベルとなるように、送水系４０内の流量制御弁４２が開度制御される。
【００４３】
一方、窒素ガスは、エジェクター５０への原水３０の流通に伴う負圧により当該エジェクター５０に吸引され、原水３０との混合状態、すなわち細かな気泡となって水槽２０内の二次処理部２１における原水３０中に噴出される。二次処理部２１における原水３０中に噴出された窒素ガスは、一部が原水３０の脱酸素処理に使用され、残りが水槽２０の水面より上方の空間部を経て気液接触筒１０の窒素ガス導入口１３から筒内へ流入し、筒内の充填材１２及び分散板１１を通過して上端面の排出口から筒外へ排出される。
【００４４】
この結果、気液接触筒１０内に上端部から導入された原水３０は、気液接触筒１０内及び水槽２０内で以下の脱酸素処理を受ける。
【００４５】
気液接触筒１０内を通過する過程、特に充填材１２のところを通過する過程で気液接触筒１０内を上昇する窒素ガスと向流接触することにより、窒素ガスの溶解に伴って溶存酸素が放出される脱酸素処理を受ける。これが脱酸素一次処理である。この脱酸素一次処理に使用される窒素ガスは、水槽２０の二次処理部２１での脱酸素処理に使用された後のものであるが、酸素含有量は０．２％程度と低位である。また、気液接触筒１０を上昇して排出される窒素ガス量は、窒素ガス導入系７０からエジェクター５０へ新たに供給する量（２５Ｌ／分）であり、気液接触筒１０への原水３０の導入量が５トン／時間であるから、気液接触筒１０における気液比は理想的な０．３に維持される。
【００４６】
気液接触筒１０での脱酸素一次処理を終えた原水３０は、水槽２０の二次処理部２１の深い位置に流入し、エジェクター５０から噴出する窒素ガスにより脱酸素処理を受ける。特に、この窒素ガスはエジェクター５０から原水流と共に高速で噴出するので、原水３０に強い攪拌作用を与える。しかも、その窒素ガス量は、系内に新規導入される窒素ガス量（２５Ｌ／分）の４倍の１００Ｌ／分である。このうちの２５Ｌ／分は気液接触筒１０へ流入するが、残りの７５Ｌ／分は、窒素ガス還流系８０を経由して窒素ガス導入系７０へ戻される。
【００４７】
こうして水槽２０の二次処理部２１で多重的な脱酸素処理を受けた原水３０、すなわち処理水は堰状の隔壁２２を越えて隣の受け部２３へ流入し、送水系４０にて槽外へ排出さる。このとき、系内へ導入される原水量（５トン／時間）の２倍に相当する１０トン／時間の処理水が、送水ポンプ４１と流量制御弁４２との間から原水循環系６０を経由してエジェクター５０に送られる。すなわち、系内へ導入される原水量は５トン／時間であるが、二次処理部２１から受け部２３を経て水槽１０の外へ排出される処理水は１５トン／時間であり、このうちの１０トン／時間がエジェクター５０に循環するのである。
【００４８】
その結果、気液接触筒１０での脱酸素一次処理を終えた原水３０は、水槽２０の二次処理部２１で繰り返し、エジェクター５０からの窒素ガスによる脱酸素二次処理を受ける。しかも、その原水３０はエジェクター５０内でも窒素ガスとの攪拌を伴う強力な混合作用を受ける。
【００４９】
すなわち、水槽２０の二次処理部２１内での脱酸素二次処理は、エジェクター５０からの窒素ガスの微細気泡及び高速水流による脱酸素処理と、エジェクター５０内での窒素ガスと原水３０の混合攪拌による脱酸素処理と、原水３０がエジェクター５０に循環することによるこれらの繰り返しとの三重多元処理となるのである。したがって、本脱酸素装置は１塔構造であるにもかかわらず、２塔構造の脱酸素装置に逼迫する優れた脱酸素性能を示す。
【００５０】
数値的に示せば、本脱酸素装置の気液接触筒１０に導入される原水３０の温度が２０℃、原水中の酸素量がＯＤ値で８．８の場合、気液接触筒１０から水槽２０の二次処理部２１へ流入する段階では１．１程度となり、本脱酸素装置から排出される段階では０．３程度となる。窒素ガス中の酸素濃度は水槽１０の二次処理部２１での脱酸素処理を終えて気液接触筒１０内へ導入される過程で０．２％であり、気液接触筒１０の上端部から筒外へ排出される段階で２％程度である。
【００５１】
これは図２に示した２塔構造の窒素ガス式脱酸素装置に逼迫する性能である。ちなみに、図２に示した２塔構造の窒素ガス式脱酸素装置の場合、気液接触筒の規模、原水処理量、窒素ガス使用量等の諸仕様、諸条件が同一では、処理水の酸素濃度はＯＤ値で０．２程度となる。ただし、設備コストは、本脱酸素装置の約２倍となる。また、薄膜式脱酸素装置の場合は処理水の酸素濃度はＯＤ値で０．５が限度である。これに対する本脱酸素装置の設備コストはほぼ同じである。
【符号の説明】
【００５２】
１０  気液接触筒
１１  分散板
１２  充填材
１３  窒素ガス導入口
２０  水槽
２１  二次処理部
２２  堰状の隔壁（堰）
２３  受け部
２４  レベル計
３０  原水
４０  送水系
４１  送水ポンプ
４２  流量制御弁
５０  エジェクター
６０  原水循環系（原水循環経路）
６１  流量制御弁
７０  窒素ガス導入系
７１  流量制御弁
８０  窒素ガス還流系（窒素ガス循環経路）
８１  流量制御弁
９０  原水導入系
９１  流量制御弁
【図１】
2014140802.tif 000003
【図２】
2014140802.tif 000004