(57)【要約】【課題】被処理水の状態に応じて適切なオゾン注入量および紫外線照射量を確保して、被処理水中の有機物の分解効率を向上させるとともにオゾンの有効利用を図り、さらに装置を小型化する促進酸化処理装置を提供する。【解決手段】促進酸化処理装置１は、オゾン注入領域２１と紫外線照射領域２２と反応領域２３とが一体化した構造を有する処理槽２を備えている。オゾン注入領域２１にはオゾン散気装置３が設けられ、紫外線照射領域２２には紫外線照射装置４が設けられている。オゾン注入領域２１と紫外線照射領域２２とは第１仕切板５により、紫外線照射領域２２と反応領域２３とは第２仕切板６により各々仕切られている。紫外線照射領域２２には散気装置兼案内板１０が設けられ、散気装置兼案内板１０と処理槽２とはオゾン戻し管３０により連結され、反応領域２３とオゾン注入領域２１とは排水戻し管３２により連結されている。【選択図】図１
2008272761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾン注入領域と、オゾン注入領域の下流側に配置された紫外線照射領域と、紫外線照射領域の下流側に配置された反応領域と、を有する処理槽と、
処理槽に接続され、処理槽のオゾン注入領域に被処理水を供給する供給管と、を備え、
処理槽のオゾン注入領域には、被処理水にオゾンを注入するオゾン散気装置が設けられ、
処理槽の紫外線照射領域には、被処理水に紫外線を照射する紫外線照射装置が設けられ、
オゾン注入領域と紫外線照射領域とは、上部あるいは下部の一部が開放されている第１仕切板により仕切られ、
紫外線照射領域と反応領域とは、上部あるいは下部の一部が開放されている第２仕切板により仕切られ、
オゾン注入領域と、紫外線照射領域と、反応領域とは、同軸円筒状に配置されていることを特徴する促進酸化処理装置。
【請求項２】
処理槽には、処理槽に供給される被処理水の濁度を検出する供給水濁度検出手段と、紫外線照射領域の紫外線照射装置の紫外線照射強度を調整するランプ整合機とが設置され、
供給水濁度検出手段に、供給水濁度検出手段からの検出結果に基づいてランプ整合機を制御して紫外線照射装置の紫外線照射強度を調整する第１紫外線ランプ電源が接続されていることを特徴とする請求項１記載の促進酸化処理装置。
【請求項３】
処理槽には、処理槽に供給される被処理水の濁度を検出する供給水濁度検出手段と、オゾン注入領域のオゾン散気装置へオゾンを送るオゾン発生器とが設置され、
供給水濁度検出手段に、供給水濁度検出手段からの検出結果に基づいてオゾン発生器を制御してオゾン散気装置のオゾン注入量を調整する第１オゾン発生量制御装置が接続されていることを特徴とする請求項１記載の促進酸化処理装置。
【請求項４】
供給水濁度検出手段は、被処理水の光透過率を測定して、被処理水の濁度を検出することを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載の促進酸化処理装置。
【請求項５】
処理槽には、処理槽に供給される被処理水の供給量を検出する流量計と、紫外線照射領域の紫外線照射装置の紫外線照射強度を調整するランプ整合機とが設置され、
流量計に、流量計からの検出結果に基づいてランプ整合機を制御して紫外線照射装置の紫外線照射強度を調整する第２紫外線ランプ電源が接続されていることを特徴とする請求項１記載の促進酸化処理装置。
【請求項６】
処理槽には、処理槽に供給される被処理水の供給量を検出する流量計と、オゾン注入領域のオゾン散気装置へオゾンを送るオゾン発生器とが設置され、
流量計に、流量計からの検出結果に基づいてオゾン発生器を制御してオゾン散気装置のオゾン注入量を調整する第２オゾン発生量制御装置が設けられたことを特徴とする請求項１記載の促進酸化処理装置。
【請求項７】
オゾン注入領域からの被処理水を紫外線照射領域へ案内するとともに被処理水中へオゾンを散気する散気装置兼案内板を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の促進酸化処理装置。
【請求項８】
処理槽には、オゾン注入領域、紫外線照射領域、および反応領域の各気相部とオゾン散気装置とを連結し、各気相部のオゾン化空気をオゾン散気装置に戻すオゾン戻し管が設置され、
オゾン戻し管には、オゾン戻し管を流れるオゾン化空気のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出手段と、オゾン戻し管を介してオゾン散気装置に送られるオゾン化空気の送り量を調整可能な切り替えバルブと、が取り付けられ、
オゾン濃度検出手段に、オゾン濃度検出手段の検出値に基づいて切り替えバルブを制御してオゾン戻し管を介してオゾン散気装置に送られるオゾン化空気の送り量を調整するオゾン返送制御装置が設けられたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の促進酸化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、産業排水や生活排水等の被処理水の汚染が進行するにつれて、水環境汚染が社会問題になっている。特に、上水用の水源である河川の上流域では、農薬、ダイオキシン類、環境ホルモン等の難分解性の汚染物質が微量含まれていることが指摘されており、また、河川の下流域では、更に有機塩素系の洗剤、農薬、合成洗剤、染料等の化学物質により汚染されていることが指摘されている。また、産業廃棄物および生活廃棄物の埋め立て地から流出する侵出水による水環境汚染は、きわめて深刻な状況となっている。
【０００３】
このような水環境汚染を背景に、活性炭による処理、膜処理、オゾン処理、紫外線処理、生物学的な処理等の水環境保全技術により、原水や廃水等といった浄化が必要とされる被処理水の浄化処理が行われている。
【０００４】
このような水環境保全技術のうち、オゾン、紫外線、および過酸化水素のそれぞれを組み合わせた促進酸化技術（ＡＯＰ;Advanced Oxidation Process）が注目されている。
【０００５】
図８は、オゾンと紫外線を組み合わせた促進酸化技術により被処理水を浄化処理（促進酸化処理）する、従来の促進酸化処理装置を示す構成図である。
【０００６】
促進酸化処理装置は、供給ポンプ１６と、供給ポンプ１６にオゾン注入槽４０を介して接続された紫外線照射槽４１と、紫外線照射槽４１に接続された反応槽４２とを備えている。オゾン注入槽４０にはオゾン発生器７が取り付けられ、反応槽４２には排オゾン処理装置１３が取り付けられている。
【０００７】
被処理水は、供給ポンプ１６によりオゾン注入槽４０に送られて、オゾン発生器７からのオゾンが注入される。オゾンが注入された被処理水は、オゾン注入槽４０から紫外線照射槽４１に送られて、紫外線が照射される。これにより、被処理水は、オゾンから生成されるＯＨラジカル（ヒドロキシルラジカル）により促進酸化処理されることとなる。被処理水は、紫外線照射槽４１から反応槽４２に送られ、反応槽４２で促進酸化処理が十分に施される。また、反応槽４２内の被処理水から発生するオゾンは、排オゾン処理装置１３に送られて、適切なオゾン処理が施されて、無害化される。反応槽４２で促進酸化処理が施された被処理水は、処理水として、他の処理領域に送られたり、放流される。
【０００８】
このように、被処理水は、オゾンよりも酸化力の強いＯＨラジカルにより促進酸化処理されるので、オゾンでは処理できなかった有機性難分解物質等を酸化分解することができる。従って、被処理水を促進酸化処理すれば、難分解物質の分解効率、脱色、脱臭、殺菌作用の向上を図ることができ、さらには、二次廃棄物を生じさせない浄化処理を行うことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、被処理水は、促進酸化処理により効果的に浄化されている。
【００１０】
しかしながら、被処理水にオゾンが十分に注入されていない場合には、難分解物質の分解効率が悪くなるということが考えられる。
【００１１】
また、被処理水中に含まれる難分解物質量は変動し、また、被処理水の濁度等により被処理水の紫外線透過率は増減するので、オゾン注入量や紫外線照射量は、被処理水の状態に応じて最適に設定されているとは限らない。従って、処理される被処理水の状態によっては、ＯＨラジカルの発生効率が低下して、促進酸化処理であっても、被処理水中に含まれる難分解物質の分解が不十分となることも考えられる。
【００１２】
また、浄化処理がされた被処理水中に含まれるオゾン化ガスは、排オゾン処理装置１３に送られて分解排気されるが、排オゾン処理装置１３の電力消費量も多いので、総合的にはエネルギー効率が悪くなるということも考えられる。
【００１３】
さらに、促進酸化処理装置を構成するオゾン注入槽４０や紫外線照射槽４１は、一般的に、分離独立の構成となっており、促進酸化処理装置全体が大型化する傾向にある。
【００１４】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、浄化処理される被処理水の状態に応じて、被処理水への適切なオゾン注入量および紫外線照射量を確保して、被処理水中に含まれる有機物の分解効率を向上させるとともにオゾンの有効利用を図り、さらに装置を小型化することができる促進酸化処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、オゾン注入領域と、オゾン注入領域の下流側に配置された紫外線照射領域と、紫外線照射領域の下流側に配置された反応領域と、を有する処理槽と、処理槽に接続され、処理槽のオゾン注入領域に被処理水を供給する供給管と、を備え、処理槽のオゾン注入領域には、被処理水にオゾンを注入するオゾン散気装置が設けられ、処理槽の紫外線照射領域には、被処理水に紫外線を照射する紫外線照射装置が設けらたことを特徴とする促進酸化処理装置である。
【００１６】
本発明によれば、被処理水は、オゾン注入領域でオゾンが注入され、紫外線照射領域で紫外線が照射されて、反応領域で促進酸化処理が促進される。これにより、効率的に被処理水を促進酸化処理することができる。
【００１７】
好ましくは、オゾン注入領域と紫外線照射領域とは、上部あるいは下部の一部が開放されている第１仕切板により仕切られ、紫外線照射領域と反応領域とは、上部あるいは下部のうち第１仕切板の開放部と逆側の一部が開放されている第２仕切板により仕切られている。
【００１８】
好ましくは、オゾン注入領域と、紫外線照射領域と、反応領域とは、同軸円筒状に配置されている。
【００１９】
好ましくは、処理槽には、処理槽に供給される被処理水の濁度を検出する供給水濁度検出手段と、紫外線照射領域の紫外線照射装置の紫外線照射強度を調整するランプ整合機とが設置され、供給水濁度検出手段に、供給水濁度検出手段からの検出結果に基づいてランプ整合機を制御して紫外線照射装置の紫外線照射強度を調整する第１紫外線ランプ電源が接続されている。
【００２０】
好ましくは、処理槽には、処理槽に供給される被処理水の濁度を検出する供給水濁度検出手段と、オゾン注入領域のオゾン散気装置へオゾンを送るオゾン発生器とが設置され、供給水濁度検出手段に、供給水濁度検出手段からの検出結果に基づいてオゾン発生器を制御してオゾン散気装置のオゾン注入量を調整する第１オゾン発生量制御装置が接続されている。
【００２１】
さらに好ましくは、供給水濁度検出手段は、被処理水の光透過率を測定して、被処理水の濁度を検出する。
【００２２】
好ましくは、処理槽には、処理槽に供給される被処理水の供給量を検出する流量計と、紫外線照射領域の紫外線照射装置の紫外線照射強度を調整するランプ整合機とが設置され、流量計に、流量計からの検出結果に基づいてランプ整合機を制御して紫外線照射装置の紫外線照射強度を調整する第２紫外線ランプ電源が接続されている。
【００２３】
好ましくは、処理槽には、処理槽に供給される被処理水の供給量を検出する流量計と、オゾン注入領域のオゾン散気装置へオゾンを送るオゾン発生器とが設置され、流量計に、流量計からの検出結果に基づいてオゾン発生器を制御してオゾン散気装置のオゾン注入量を調整する第２オゾン発生量制御装置が設けられている。
【００２４】
好ましくは、紫外線照射領域に、紫外線照射領域で被処理水が滞留することを防ぐとともにオゾンを散気するバッフル板が設けられている。
【００２５】
好ましくは、処理槽には、オゾン注入領域、紫外線照射領域、および反応領域の各気相部とオゾン散気装置とを連結し、各気相部のオゾン化空気をオゾン散気装置に戻すオゾン戻し管が設置され、オゾン戻し管には、オゾン戻し管を流れるオゾン化空気のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出手段と、オゾン戻し管を介してオゾン散気装置に送られるオゾン化空気の送り量を調整可能な切り替えバルブと、が取り付けられ、オゾン濃度検出手段に、オゾン濃度検出手段の検出値に基づいて切り替えバルブを制御してオゾン戻し管を介してオゾン散気装置に送られるオゾン化空気の送り量を調整するオゾン返送制御装置が設けられている。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、被処理水にオゾンが注入されるオゾン注入領域と、被処理水に紫外線を照射する紫外線照射領域と、被処理水の促進酸化処理を促進する反応領域と、を有する処理槽において、被処理水は浄化処理される。従って、被処理水への適切なオゾン注入量および紫外線照射量が確保されて、被処理水中の有機物をオゾンおよびＯＨラジカルにより適切に分解処理することができ、さらに促進酸化処理装置自体の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１は本発明の第１の実施の形態を示す図である。ここで図１は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置を示す構成図である。
【００２９】
図１に示すように、促進酸化処理装置１は、オゾン注入領域２１と、オゾン注入領域２１の下流側に配置された紫外線照射領域２２と、紫外線照射領域２２の下流側に配置された反応領域２３と、が一体化した構造を有する処理槽２を備えている。
【００３０】
処理槽２のオゾン注入領域２１には、被処理水にオゾンを注入するオゾン散気装置３が設けられ、処理槽２の紫外線照射領域２２には、被処理水に紫外線を照射する紫外線照射装置４が設けられている。
【００３１】
オゾン注入領域２１と紫外線照射領域２２とは、下部の一部が開放されている第１仕切板５により仕切られており、また、紫外線照射領域２２と反応領域２３とは、上部の一部が開放されている第２仕切板６により仕切られている。
【００３２】
オゾン散気装置３には、空気からオゾンを生成してオゾン散気装置３へ送るオゾン発生器７が接続されており、紫外線照射装置４には、紫外線照射装置４の紫外線照射量を調整することができるランプ整合機８が接続されている。
【００３３】
紫外線照射領域２２の上流から下流の間の中流域における第１仕切板５および第２仕切板６の各々には、バッフル板９が設けられている。このバッフル板９は、紫外線照射領域２２で被処理水が滞留することを防ぐ役割を担っている。また、紫外線照射領域２２のオゾン注入領域２１側には散気装置兼案内板１０が設けられている。この散気装置兼案内板１０は、被処理水を整流してオゾン注入領域２１から紫外線照射領域２２へ案内するとともに、後述するオゾン戻し管３０を経て送られてくるオゾン化空気を紫外線照射領域２２の被処理水に注入する。
【００３４】
なお、処理槽２に被処理水が供給されたとき、オゾン注入領域２１、紫外線照射領域２２、反応領域２３の各領域は、被処理水が占める被処理水部２４と、各領域の上方に位置し、気体が集積する気相部２５とが形成される。
【００３５】
処理槽２のオゾン注入領域２１、紫外線照射領域２２、および反応領域２３には、各領域の気相部２５の排オゾンを含むオゾン化空気を散気装置兼案内板１０に送るオゾン戻し管３０が接続されている。オゾン戻し管３０には、オゾン化空気のオゾン濃度を計測するオゾンガス濃度計１１と、オゾン戻し管３０内のオゾン化空気の送り量を調整可能な切り替えバルブ３５と、切り替えバルブ３５と、オゾン化空気を処理槽２の各領域の気相部２５からオゾン戻し管３０を介して散気装置兼案内板１０に送る排オゾンブロア１２とが、処理槽２の各領域の気相部２５から散気装置兼案内板１０に向かって順次取り付けられている。また、
オゾンガス濃度計１１と切り替えバルブ３５との間には、オゾンガス濃度計１１の検出値に基づいて切り替えバルブ３５を制御するオゾン返送制御装置３５ａが設けられている。
【００３６】
また、オゾン戻し管３０のうち切り替えバルブ３５が取り付けられた位置には、排気管３１が分岐しており、この排気管３１には、オゾンを無害化処理するする排オゾン処理装置１３が取り付けられている。なお、オゾン戻し管３０を流れるオゾン化空気は、切り替えバルブ３５を調整することにより、戻し管を経て散気装置兼案内板１０に送られ、あるいは排気管３１を経て排オゾン処理装置１３に送られる。
【００３７】
反応領域２３とオゾン注入領域２１との間には、オゾン注入領域２１の被処理水を反応領域２３へ戻す排水戻し管３２が設けられている。この排水戻し管３２には、反応領域２３から排水戻し管３２を介してオゾン注入領域２１へ被処理水を戻す排水ポンプ１４と、排水戻し管３２内を流れる被処理水の循環流量を調整する循環調整バルブ３６と、オゾン注入領域２１に流入する被処理水の流量を計測する流量計１５とが、反応領域２３からオゾン注入領域２１に向かって順次取り付けられている。
【００３８】
排水戻し管３２のうち反応領域２３と排水ポンプ１４との間には、排水管３３が取り付けられ、また、排水管３３には排水管３３内を流れる被処理水の流量を調整する排水バルブ３７が取り付けられている。また、排水戻し管３２のうち循環調整バルブ３６と流量計１５との間には、促進酸化処理装置１に上水等の被処理水を供給する被処理水供給管３４が接続している。被処理水供給管３４には、被処理水供給管３４内の被処理水を搬送する供給ポンプ１６と、被処理水供給管３４内を流れる被処理水の流量を調整する給水バルブ３８とが、上流側から下流側に向かって順次取り付けられている。
【００３９】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００４０】
促進酸化処理装置１に新たに供給され浄化処理が必要とされる被処理水は、供給ポンプ１６および給水バルブ３８により流量が調整されて被処理水供給管３４へ搬送されて、排水戻し管３２内の被処理水に合流する。排水戻し管３２内で合流した被処理水は、排水戻し管３２を経て、処理槽２のオゾン注入領域２１に送られる。このとき、排水戻し管３２を経てオゾン注入領域２１に送られる被処理水の流量は、流量計１５により計測される。
【００４１】
オゾン注入領域２１において、被処理水はオゾン散気装置３によりオゾンが注入され、注入されたオゾンは被処理水に取り込まれる。このように被処理水に取り込まれたオゾンは、被処理水に含まれる有機物と比較的ゆっくり反応し、有機物を低分子有機物に分解して、被処理水を浄化処理している。
【００４２】
なお、オゾン散気装置３により注入されるオゾンは、オゾン発生器７により空気から生成されたものが用いられている。
【００４３】
オゾン注入領域２１から紫外線照射領域２２に送られた被処理水は、散気装置兼案内板１０により整流されるとともに、後述のようにオゾン注入領域２１、紫外線照射領域２２、反応領域２３の各領域で発生する排オゾンを含むオゾン化空気が注入される。これにより、被処理水はさらにオゾンを取り込むこととなる。
【００４４】
そして、オゾンを取り込んだ紫外線照射領域２２の被処理水は、紫外線照射装置４により紫外線が照射される。これにより、被処理水に取り込まれたオゾンからＯＨラジカルが生成される。
【００４５】
すなわち、紫外線照射領域２２の被処理水は、紫外線照射装置４によりプランク定数ｈ、紫外線の振動数ｖの条件で紫外線が照射され、以下に示す反応に従ってＯＨラジカルが生成される。
【００４６】
すなわち、被処理水に溶解したオゾンは以下のように反応する。
Ｏ３＋Ｈ２Ｏ  →  Ｏ２＋Ｈ２Ｏ２
Ｈ２Ｏ２  →  ２・ＯＨ
【００４７】
あるいは、被処理水に溶解したオゾンは以下のように反応する。
Ｏ３＋Ｈ２Ｏ  →  Ｏ２＋２・ＯＨ
【００４８】
また、被処理水中に残存するオゾンの気泡は以下のように反応する。
Ｏ３  →  Ｏ２＋・Ｏ
Ｈ２Ｏ＋・Ｏ  →  Ｈ２Ｏ２
Ｈ２Ｏ２  →  ２・ＯＨ
【００４９】
このようにして生成されるＯＨラジカルは、オゾンよりも強力な酸化剤であり、オゾンでは分解することができない難分解物質も分解する。また、ＯＨラジカルによる有機物質の分解速度は、オゾンによる分解速度の数倍から数十倍速い。紫外線照射装置４により紫外線が照射された被処理水は、このようなＯＨラジカルにより促進酸化処理されることとなる。
【００５０】
紫外線が照射された被処理水は、その後、紫外線照射領域２２から第２仕切板６の開放された上部を経て、反応領域２３に送られる。なお、紫外線照射領域２２を流れる被処理水は、第１仕切板５および第２仕切板６に設けられたバッフル板９により滞留が防がれている。
【００５１】
紫外線照射領域２２から反応領域２３に送られてきた被処理水は、紫外線照射領域２２においてオゾンから生成されたＯＨラジカルにより、更に時間をかけて促進酸化処理される。
【００５２】
このとき、ＯＨラジカルは、上述のようにオゾンよりも酸化力が強く、有機物の分解速度もオゾンより速いので、オゾンでは処理できなかった有機性難分解物質等を酸化分解することができ、また、被処理水は反応領域２３で時間をかけて促進酸化処理されるので、被処理水の浄化処理を効率的に行うことができる。
【００５３】
反応領域２３で時間をかけて促進酸化処理された被処理水は、排水戻し管３２へ流出する。このとき、反応領域２３から排水戻し管３２へ流出した被処理水が、排水可能であると予め定められている所定の水質基準に達していない場合には、排水バルブ３７、排水ポンプ１４、および循環調整バルブ３６の各々を調整して、被処理水は反応領域２３から排水戻し管３２を介してオゾン注入領域２１に再び戻される。
【００５４】
他方、反応領域２３から排水戻し管３２へ流出した被処理水が、所定の水質基準に達した場合には、排水バルブ３７、排水ポンプ１４、および循環調整バルブ３６を調整して、被処理水は、処理水として他の処理装置に送られたり、放流される。
【００５５】
ところで、処理槽２のオゾン注入領域２１、紫外線照射領域２２、および反応領域２３の各領域の被処理水から発生する排オゾンを含むオゾン化空気は、以下のようにして、散気装置兼案内板１０に送られ、あるいは排気管３１に送られる。
【００５６】
すなわち、オゾン散気装置３および散気装置兼案内板１０からのオゾンを取り込んだ被処理水は、処理槽２の各領域を移動する過程において、取り込んだオゾンを排オゾンとして各領域の気相部２５へ放出する。気相部２５の排オゾンを含むオゾン化空気は、オゾン戻し管３０に流出して、オゾンガス濃度計１１によりオゾン濃度が計測される。
【００５７】
このとき、オゾン戻し管３０に流出したオゾン化空気が、環境に悪影響を及ぼさないように予め定められている所定のオゾン濃度基準に達していない場合には、オゾン返送制御装置３５ａはオゾンガス濃度計１１の検出値に基づいて切り替えバルブ３５を制御し、オゾン化空気は処理槽２の各領域からオゾン戻し管３０を介して排オゾンブロア１２により散気装置兼案内板１０へ再び戻される。他方、オゾン戻し管３０に流出したオゾン化空気が、所定のオゾン濃度基準に達している場合には、オゾン返送制御装置３５ａはオゾンガス濃度計１１の検出値に基づいて切り替えバルブ３５を制御し、排気管３１に送られる。
【００５８】
排気管３１に送られたオゾン化空気は、排オゾン処理装置１３でオゾン化空気に含まれるオゾン成分を無害化した後、大気中等へ排気される。
【００５９】
このように、一旦、被処理水に注入されたオゾン成分を、再び、被処理水に注入することにより、オゾンの有効利用が図られ、オゾン発生器７におけるオゾン生成量、および、排オゾン処理装置１３におけるオゾン成分の処理量を減少することができる。
【００６０】
次に、本実施の形態の変形例について説明する。図７は、本実施の形態の促進酸化処理装置１の一変形例を示す構成図である。
【００６１】
図７に示すように、処理槽２に接続されたオゾン戻し管３０を、紫外線照射領域２２の散気装置兼案内板１０と、オゾン注入領域２１のオゾン散気装置３と、に接続してもよい。他の構成は図１に示す実施の形態と略同一である。
【００６２】
図７において、図１に示す実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６３】
図７に示す本変形例では、処理槽２のオゾン注入領域２１、紫外線照射領域２２、および反応領域２３の各領域の被処理水から発生する排オゾンを含むオゾン化空気は、各領域の気相部２５からオゾン戻し管３０を経て、紫外線照射領域２２の散気装置兼案内板１０と、オゾン注入領域２１のオゾン散気装置３とに送られる。
【００６４】
このように、処理槽２の各領域で発生する排オゾンを含むオゾン化空気の一部乃至全部を、オゾン散気装置３に送って、オゾン注入領域２１の被処理水に注入する場合も、被処理水に一旦注入されたオゾンを、再び、被処理水に注入することとなる。これにより、オゾンの有効利用が図られ、オゾン発生器７におけるオゾン生成量、および排オゾン処理装置１３におけるオゾン成分の処理量を減少することができる。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、被処理水は、ＯＨラジカルによる促進酸化処理がされる前に、オゾン散気装置３および散気装置兼案内板１０から注入されたオゾンにより分解処理されるので、ＯＨラジカルによる促進酸化処理を効率良く行うことができ、被処理水の浄化処理は効果的に行われる。また、被処理水にオゾンが注入されるオゾン注入領域２１と、紫外線が照射される紫外線照射領域２２と、ＯＨラジカルによる酸化反応が促進される反応領域２３と、は一体化構造を有するので、促進酸化処理装置１を非常にコンパクトにして省スペース化を図ることができる。また、処理槽２の各領域の被処理水から発生する排オゾンは、オゾン戻し管３０および散気装置兼案内板１０を介して再び被処理水に注入される。これにより、オゾン発生器７におけるオゾン生成量および排オゾン処理装置１３におけるオゾン成分の処理量を減少させて、オゾンの有効利用を図るとともにオゾン生成コストおよびオゾン処理コストを低減させることができる。また、排オゾン処理装置１３で処理すべきオゾン化空気のオゾン濃度を低減させることができるので、排オゾン処理装置１３を小型化して促進酸化処理装置１全体の省スペース化を図ることができ、さらに排オゾン処理装置１３の電力消費量を低減することができる。
【００６６】
第２の実施の形態
図２は本発明の第２の実施の形態を示す図である。ここで図２は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置を示す構成図である。
【００６７】
図２に示す第２の実施の形態において、促進酸化処理装置１のオゾン注入領域２１と、紫外線照射領域２２と、反応領域２３とは、同軸円筒状に配置されている。なお、外周側から中心部に向けて、オゾン注入領域２１と、反応領域２３と、紫外線照射領域２２とが順次配置されている。また、排水戻し管３２のうち流量計１５と処理槽２との間に濁度計１７（供給水濁度検出手段）が取り付けられている。この濁度計１７は、排水戻し管３２を経てオゾン注入領域２１に供給される被処理水の光透過率を測定して、被処理水の濁度を検出するようになっている。また、濁度計１７とランプ整合機８とに紫外線ランプ電源１８（第１紫外線ランプ電源）が接続されており、この紫外線ランプ電源１８は、濁度計１７からの被処理水の濁度検出結果に基づいてランプ整合機８を制御して紫外線照射装置４の紫外線照射強度を調整するようになっている。なお、紫外線照射領域２２の上流から下流の間の中流域を囲む第２仕切板６は平坦状となっており、バッフル板は設けられていない。他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００６８】
図２において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６９】
被処理水は、被処理水供給管３４および排水戻し管３２を経て、処理槽２の外周側に配置されたオゾン注入領域２１に送られる。
【００７０】
被処理水は、オゾン注入領域２１においてオゾン散気装置３によりオゾンが注入され、第１仕切板５の開放された下部を通って、処理槽２の中心部に配置された紫外線照射領域２２へ送られる。なお、被処理水は、注入されたオゾンを取り込んで、この取り込んだオゾンにより被処理水中に含まれる有機物が低分子有機物に分解される。
【００７１】
紫外線照射領域２２へ送られた被処理水は、散気装置兼案内板１０によりオゾンが注入され、紫外線照射装置４により紫外線が照射されて、第２仕切板６の開放された上部を通って、オゾン注入領域２１と紫外線照射領域２２との間に配置された反応領域２３に送られる。なお、被処理水に紫外線が照射されて、被処理水に取り込まれたオゾンからＯＨラジカルが生成される。
【００７２】
反応領域２３に送られた被処理水は、ＯＨラジカルにより時間をかけて促進酸化処理されて、その後、排水戻し管３２へ流出する。
【００７３】
このように、オゾン注入領域２１と、紫外線照射領域２２と、反応領域２３とを同軸円筒状に配置した場合であっても、被処理水は、各領域で適切な処理が施されて、促進酸化処理される。また、オゾン注入領域２１と、紫外線照射領域２２と、反応領域２３とを同軸円筒状に配置した場合には、各領域をコンパクトに配置して促進酸化処理装置１を省スペース化することができるとともに、各領域を有する処理槽２の構造を強化することができる。
【００７４】
また、排水戻し管３２を流れる被処理水は、濁度計１７により光透過率が測定されて濁度が検出された後に、処理槽２のオゾン注入領域２１に送られる。
【００７５】
オゾン注入領域２１に送られる被処理水の濁度を検出した濁度計１７は、この濁度検出結果を紫外線ランプ電源１８へ送る。
【００７６】
紫外線ランプ電源１８は、濁度計１７から送られてきた濁度検出結果に基づいてランプ整合機８を制御して紫外線照射装置４の紫外線照射強度を調整する。
【００７７】
すなわち、被処理水の濁度が増加すると被処理水の紫外線透過率は低下するが、このような被処理水に紫外線を照射しても、オゾンに紫外線が照射されることにより生成されるＯＨラジカルを効率良く生成することは難しい。他方、被処理水の濁度が低下すると、被処理水の紫外線透過率は増加する。このような被処理水に紫外線を照射する場合には、必要以上の紫外線照度の紫外線が照射されることがあり、不経済である。
【００７８】
従って、被処理水の濁度に応じた紫外線を照射するために、紫外線ランプ電源１８は、濁度計１７から送られてきた被処理水の濁度検出結果に基づいてランプ整合機８を制御して、紫外線照射装置４の紫外線照射強度を調整する。これにより、被処理水の濁度に応じてオゾンからＯＨラジカルを効率良く生成することができる。
【００７９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、オゾン注入領域２１と、紫外線照射領域２２と、反応領域２３とを同軸円筒状に配置することにより、促進酸化処理装置１の省スペース化を図るとともに処理槽２の構造を強固なものとすることができる。また、濁度計１７により検出される被処理水の濁度に応じて、紫外線ランプ電源１８は、ランプ整合機８を制御して紫外線照射装置４の紫外線照射強度を調整することにより、被処理水に適切な紫外線を照射して、オゾンからＯＨラジカルを効率良く生成することができ、被処理水の浄化処理を効果的に行うとともに、被処理水に紫外線を照射する際の消費電力を低減させて、促進酸化処理装置１全体のエネルギー効率を上げることができる。
【００８０】
第３の実施の形態
図３は本発明の第３の実施の形態を示す図である。ここで図３は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置を示す構成図である。
【００８１】
図３に示す第３の実施の形態において、促進酸化処理装置１のバッフル板９は、オゾン戻し管３０に接続されており、バッフル板９はオゾン戻し管３０からのオゾン化空気を被処理水中に注入することができる。他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００８２】
図３において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８３】
促進酸化処理装置１に供給される被処理水は、被処理水供給管３４と、排水戻し管３２と、オゾン注入領域２１とを経て、紫外線照射領域２２に送られる。
【００８４】
紫外線照射領域２２に送られた被処理水は、紫外線照射装置４により紫外線が照射されて、紫外線照射領域２２から反応領域２３へ送られる。このとき、バッフル板９は、被処理水が紫外線照射領域２２で滞留することを防ぐとともに、オゾン戻し管３０を経て送られてくるオゾン化空気を紫外線照射領域２２の被処理水に注入する。これにより、被処理水は、さらに、オゾンを取り込むこととなる。従って、このような被処理水に取り込まれたオゾンは、紫外線が照射されることにより、より効率的にＯＨラジカルを生成する。
【００８５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、被処理水はバッフル板９から散気されるオゾンをさらに取り込んで、被処理水に含まれるオゾンから、より効率的にＯＨラジカルを生成することができる。これにより、ＯＨラジカルによる被処理水の促進酸化処理をさらに促進することができるので、促進酸化処理装置１による被処理水の浄化処理性能を向上させることができる。このように、オゾンの有効利用を図るとともに、被処理水の浄化処理性能を向上させることにより、オゾン発生器７におけるオゾン生成量および排オゾン処理装置１３におけるオゾン処理量を減少させてることができる。また、排オゾン処理装置１３で処理すべきオゾン化空気のオゾン濃度を低減させることができる。これにより、オゾン生成コストおよびオゾン処理コストを低減させることができる。
【００８６】
第４の実施の形態
図４は本発明の第４の実施の形態を示す図である。ここで図４は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置を示す構成図である。
【００８７】
図４に示す第４の実施の形態において、促進酸化処理装置１は、排水戻し管３２のうち流量計１５と処理槽２との間に濁度計１７（供給水濁度検出手段）が取り付けられている。この濁度計１７は、排水戻し管３２を経てオゾン注入領域２１に供給される被処理水の光透過率を測定して、被処理水の濁度を検出するようになっている。また、濁度計１７とランプ整合機８とに紫外線ランプ電源１８（第１紫外線ランプ電源）が接続されており、この紫外線ランプ電源１８は、濁度計１７からの被処理水の濁度検出結果に基づいてランプ整合機８を制御して紫外線照射装置４の紫外線照射強度を調整するようになっている。他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００８８】
図４において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８９】
排水戻し管３２を流れる被処理水は、濁度計１７により光透過率が測定されて濁度が検出された後に、処理槽２のオゾン注入領域２１に送られる。
【００９０】
オゾン注入領域２１に送られる被処理水の濁度を検出した濁度計１７は、この濁度検出結果を紫外線ランプ電源１８へ送る。
【００９１】
紫外線ランプ電源１８は、濁度計１７から送られてきた濁度検出結果に基づいてランプ整合機８を制御して紫外線照射装置４の紫外線照射強度を調整する。
【００９２】
すなわち、被処理水の濁度が増加すると被処理水の紫外線透過率は低下するが、このような被処理水に紫外線を照射しても、オゾンに紫外線が照射されることにより生成されるＯＨラジカルを効率良く生成することは難しい。他方、被処理水の濁度が低下すると、被処理水の紫外線透過率は増加する。このような被処理水に紫外線を照射する場合には、必要以上の紫外線照度の紫外線が照射されることがあり、不経済である。
【００９３】
従って、被処理水の濁度に応じた紫外線を照射するために、紫外線ランプ電源１８は、濁度計１７から送られてきた被処理水の濁度検出結果に基づいてランプ整合機８を制御して、紫外線照射装置４の紫外線照射強度を調整する。これにより、被処理水の濁度に応じてオゾンからＯＨラジカルを効率良く生成することができる。
【００９４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、濁度計１７により検出される被処理水の濁度に応じて、紫外線ランプ電源１８は、ランプ整合機８を制御して紫外線照射装置４の紫外線照射強度を調整することにより、被処理水に適切な紫外線を照射して、オゾンからＯＨラジカルを効率良く生成することができ、被処理水の浄化処理を効果的に行うとともに、被処理水に紫外線を照射する際の消費電力を低減させて、促進酸化処理装置１全体のエネルギー効率を上げることができる。
【００９５】
第５の実施の形態
図５は本発明の第５の実施の形態を示す図である。ここで図５は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置を示す構成図である。
【００９６】
図５に示す第５の実施の形態において、促進酸化処理装置１の濁度計１７は、紫外線ランプ電源１８に接続されるとともに、オゾン発生量制御装置１９（第１オゾン発生量制御装置）を介してオゾン発生器７に接続されている。オゾン発生量制御装置１９は濁度計１７から送られてくる濁度検出結果に基づいてオゾン発生器７を制御してオゾン散気装置３のオゾン注入量を調整するようになっている。他の構成は図４に示す第４の実施の形態と略同一である。
【００９７】
図５において、図４に示す第４の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９８】
排水戻し管３２を流れる被処理水は、濁度計１７により濁度が検出された後に、オゾン注入領域２１に送られる。
【００９９】
オゾン注入領域２１に送られる被処理水の濁度を検出した濁度計１７は、この濁度検出結果を紫外線ランプ電源１８へ送るとともに、オゾン発生量制御装置１９にも送る。
【０１００】
紫外線ランプ電源１８は、濁度計１７から送られてきた検出結果に基づき被処理水の濁度に応じてランプ整合機８を制御して紫外線照射装置４の紫外線照射強度を調整する。
【０１０１】
他方、オゾン発生量制御装置１９は、濁度計１７から送られてきた濁度検出結果に基づき被処理水の濁度に応じて、オゾン発生器７を制御してオゾン散気装置３のオゾン注入量を調整する。すなわち、被処理水の濁度が増加している場合には、被処理水の更なる浄化処理が必要とされるので、被処理水へのオゾンの注入量を増加させて、オゾンおよびオゾンから生成されるＯＨラジカルによる、被処理水中の有機成分の分解効能を向上させることが望ましい。また、被処理水の濁度が低下している場合には、必要以上のオゾンが注入されることを防いで、被処理水の浄化処理のためのオゾンを効率的に用いることが望ましい。そこで、被処理水の濁度に応じたオゾン量を注入するために、オゾン発生量制御装置１９は、濁度計１７から送られてきた被処理水の濁度検出結果に基づいてオゾン発生器７を制御する。これにより、適切な量のオゾンがオゾン発生器７からオゾン散気装置３に送られ、オゾン散気装置３により被処理水に注入されて、被処理水はオゾンおよびＯＨラジカルにより効率的に浄化処理される。
【０１０２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、濁度計１７により検出される被処理水の濁度に応じて、紫外線ランプ電源１８はランプ整合機８を制御して紫外線照射装置４の紫外線照射強度を調整するとともに、オゾン発生量制御装置１９によりオゾン発生器７を制御してオゾン散気装置３のオゾン注入量を調整する。これにより、被処理水の浄化処理を効率良く行うことができる。特に、オゾン発生器７が適量のオゾンを発生させることにより、オゾン発生器７によるオゾン発生量を低減させるとともに、排オゾン処理装置１３によるオゾン処理量も低減させることができ、被処理水の浄化処理に伴う電力消費量を低減させることができる。また、オゾンの有効利用が図られて、促進酸化処理装置１全体のエネルギー効率を上げることができる。
【０１０３】
第６の実施の形態
図６は本発明の第６の実施の形態を示す図である。ここで図６は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸化処理装置を示す構成図である。
【０１０４】
図６に示す第６の実施の形態において、オゾン戻し管３０に取り付けられた流量計１５と供給ポンプ１６とは、紫外線ランプ電源１８（第２紫外線ランプ電源）に接続されるとともに、オゾン発生量制御装置１９（第２オゾン発生量制御装置）を介してオゾン発生器７に接続されている。紫外線ランプ電源１８は、流量計１５および供給ポンプ１６からの流量検出信号に基づいてランプ整合機８を制御して紫外線照射装置４の紫外線照射強度を調整する。また、オゾン発生量制御装置１９は、流量計１５および供給ポンプ１６からの流量検出信号に基づいてオゾン発生器７を制御してオゾン散気装置３によるオゾン注入量を調整する。他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。
【０１０５】
図６において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１０６】
排水戻し管３２を流れる被処理水は、流量計１５により流量が検出された後に、オゾン注入領域２１に送られる。
【０１０７】
オゾン注入領域２１に送られる被処理水の流量を検出した流量計１５は、この流量検出結果を紫外線ランプ電源１８へ送るとともに、オゾン発生量制御装置１９にも送る。
【０１０８】
また、被処理水供給管３４を流れる被処理水の被処理水供給量が、供給ポンプ１６から紫外線ランプ電源１８およびオゾン発生器７へ送られる。
【０１０９】
オゾン発生量制御装置１９は、流量計１５から送られてきた流量検出結果および供給ポンプ１６から送られてきた被処理水供給量に基づき、オゾン注入領域２１に流入する被処理水の流量に応じてオゾン発生器７を制御してオゾン散気装置３のオゾン注入量を調整する。すなわち、オゾン注入領域２１に流入する被処理水の流量が増加すると、浄化処理を必要とする被処理水の量が増え、より多量のオゾンが必要とされる。他方、オゾン注入領域２１に流入する被処理水の流量が低下すると、浄化処理を必要とする被処理水の量が減り、より少量のオゾンで足りる。
【０１１０】
また、紫外線ランプ電源１８は、流量計１５から送られてきた流量検出結果に基づきオゾン注入領域２１に流入する被処理水の流量に応じてランプ整合機８を制御して紫外線照射量を調整する。すなわち、オゾン注入領域２１に流入する被処理水の流量が増加すると、浄化処理を必要とする被処理水の量が増え、より多量のＯＨラジカルが必要とされるので、多量の紫外線照射量が必要とされる。他方、オゾン注入領域２１に流入する被処理水の流量が低下すると、浄化処理を必要とする被処理水の量が減り、より少量のＯＨラジカルで足りるので、紫外線照射量は少量で足りる。
【０１１１】
従って、オゾン注入領域２１に流入する被処理水の流量に応じたオゾン注入量および紫外線照射量を確保するために、オゾン発生量制御装置１９は、流量計１５から送られてきた被処理水の流量検出結果および供給ポンプ１６から送られてきた被処理水供給量に基づいて、オゾン発生器７を制御する。また、紫外線ランプ電源１８は、流量計１５から送られてきた被処理水の流量検出結果および供給ポンプ１６から送られてきた被処理水供給量に基づいて、ランプ整合機８を制御して、紫外線照射装置４の紫外線照射強度を調整する。これにより、適切な量のオゾンが被処理水に注入されるとともに、適切な紫外線照射量の紫外線を被処理水に照射することができ、被処理水は効率良く浄化処理される。
【０１１２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、オゾン注入領域２１に流入する被処理水の流量および促進酸化処理装置１に新たに供給される被処理水の供給量に応じて、オゾン発生量制御装置１９はオゾン発生器７を制御してオゾン散気装置３のオゾン注入量を調整し、また紫外線ランプ電源１８はランプ整合機８を制御して紫外線照射装置４の紫外線照射強度を調整する。これにより、促進酸化処理装置１に供給される被処理水の供給量や処理槽２に送られる被処理水の流入量に変動があっても、常に一定の処理効率で被処理水の浄化処理を行うことができるとともに、被処理水の浄化処理に伴う電力消費量を低減させることができる。このようにして、オゾンの有効利用が図られて、促進酸化処理装置１全体のエネルギー効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明による促進酸化処理装置の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明による促進酸化処理装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図３】本発明による促進酸化処理装置の第３の実施の形態を示す構成図。
【図４】本発明による促進酸化処理装置の第４の実施の形態を示す構成図。
【図５】本発明による促進酸化処理装置の第５の実施の形態を示す構成図。
【図６】本発明による促進酸化処理装置の第６の実施の形態を示す構成図。
【図７】本発明による促進酸化処理装置の第１の実施の形態の一変形例を示す構成図。
【図８】従来の促進酸化処理装置を示す構成図。
【符号の説明】
【０１１４】
１  促進酸化処理装置
２  処理槽
３  オゾン散気装置
４  紫外線照射装置
５  第１仕切板
６  第２仕切板
７  オゾン発生器
８  ランプ整合機
９  バッフル板
１０  散気装置兼案内板
１１  オゾンガス濃度計
１２  排オゾンブロア
１３  排オゾン処理装置
１４  排水ポンプ
１５  流量計
１６  供給ポンプ
１７  濁度計
１８  紫外線ランプ電源
１９  オゾン発生量制御装置
２１  オゾン注入領域
２２  紫外線照射領域
２３  反応領域
２４  被処理水部
２５  気相部
３０  オゾン戻し管
３１  排気管
３２  排水戻し管
３３  排水管
３４  被処理水供給管
３５  切り替えバルブ
３５ａ  オゾン返送制御装置
３６  循環調整バルブ
３７  排水バルブ
３８  給水バルブ
４０  オゾン注入槽
４１  紫外線照射槽
４２  反応槽
【図１】
2008272761.tif 000003
【図２】
2008272761.tif 000004
【図３】
2008272761.tif 000005
【図４】
2008272761.tif 000006
【図５】
2008272761.tif 000007
【図６】
2008272761.tif 000008
【図７】
2008272761.tif 000009
【図８】
2008272761.tif 000010