(57)【要約】【課題】被処理水の特性に応じて浄化処理力を調整可能な水の浄化処理方法とし、特に処理装置の物理的な増減や変更をしなくともオゾンガス散気処理のみを強化したり、または紫外線照射処理のみを強化することのできる水の浄化処理方法または浄化処理装置とすることである。【解決手段】隔壁２で仕切った４区画の水の浄化処理区３、４、５、６を被処理水が順に通過するように連結して設け、上流側の３つの浄化処理区３、４、５にオゾン放出器を設けると共に、下流側の浄化処理区４、５、６に、紫外線光源７を設け、浄化処理区４、５からなる選択的浄化処理区には、紫外線光源７と共に、配管８、調節バルブ９および散気管１０からなるオゾンガス放出器を併設し、これら紫外線光源７またはオゾン放出器のいずれか一方を機能させるように酸化処理機能切替手段を設けた水の浄化処理装置とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水にオゾンガスを接触させる曝気工程と紫外線を照射する紫外線照射工程とをこの順に行なう水の浄化処理方法において、曝気工程から紫外線照射工程に移る中間工程として、曝気工程または紫外線照射工程を選択していずれも行なえる選択的処理工程を設け、紫外線またはオゾンによる浄化処理力を調整可能な水の浄化処理方法。
【請求項２】
３区画以上の水の浄化処理区を被処理水が順に通過するように連結し、この浄化処理区列の上流側浄化処理区にオゾン放出器を設けると共に、下流側浄化処理区に紫外線光源を設け、前記２つの浄化処理区の中程に配置された１以上の選択的浄化処理区に紫外線光源およびオゾンガス放出器を併設し、これら紫外線光源またはオゾン放出器のいずれか一方を機能させる機能切替手段を設けた水の浄化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水の浄化処理に必要な水中有機物の酸化処理方法および酸化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自然水や廃水を浄化処理して利用する場合に、被処理水に含有されている可能性のある洗剤、農薬、染料、トリハロメタンなどの有機物を酸化するなどして生体に対する活性をなくすよう分解し、好ましくは脱色、脱臭、殺菌する処理が行なわれる。
【０００３】
このような水の浄化処理に必要な水中有機物の酸化処理装置としては、水にオゾンガスを吹き込んで溶解させ、溶存オゾンの分解により生成する原子状酸素などによって有機物を酸化する装置が知られている。
【０００４】
また、紫外線は、単独で有機物の分解作用や菌類などの微生物を殺傷する作用があるが、オゾンが溶解した被処理水に紫外線を照射すると積極的にＯＨラジカルを発生させるので、これによってオゾン単独以上の強力な酸化を行なう促進酸化処理が周知である。
【０００５】
具体的に紫外線やオゾンを利用した水処理装置としては、仕切り板により複数のユニットに仕切られ、各ユニットにはオゾン散布装置または紫外線照射装置が配置された水処理装置があり、各ユニット毎にオゾンガス散気処理と紫外線照射処理が施され、各ユニット同士は連通させておくと共に原水の水質に適応するようユニット数を増減させることにより、適切な程度に浄化処理が行える装置が公知である（特許文献１参照。）。
【０００６】
また、水の処理槽内が隔壁により３つの糟に区画され、第一糟と第二糟で紫外線ランプとオゾンガスの散気管を併設し、これら第一糟および第二糟でオゾンガスの散気と同時に紫外線照射処理を行ない、第三糟で紫外線照射装置だけを設け、第三糟で残留オゾン濃度を低下させ、残留オゾンが生じないようにしたオゾン分解方法と装置が公知である（特許文献２参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３０７０８３号公報（図１、段落［００２５］）
【特許文献２】
特開平１１−３３５６７号公報（図１、段落［００２９］）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の水の浄化処理方法および装置のうち、特許文献１に記載されているものでは、各ユニットにオゾン散布装置または紫外線照射装置が配置されていて、各ユニット単位で稼動させるものであるから、オゾンガス散気処理のみを強化することはできず、また紫外線照射処理のみを強化することもできない装置であった。また、上記処理装置において、ユニットを増減することは、設備の変更を伴うから、被処理水の水質に応じて適宜に簡便な調節ができるという装置ではなかった。
【０００９】
特許文献２に記載されているオゾン分解装置では、同一槽内で隔壁は設けられているが、オゾンガスを散気すると同時に紫外線を照射しているので、溶存オゾンばかりではなく、ガス状のオゾンにも紫外線が照射されて、オゾンは破壊され、水に溶存するオゾン量が少なくなって処理効率が低下するという欠点がある。特に、被処理水の濁度が高い場合には、最初の区画で紫外線の効果は非効率的になるという問題もある。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、上記した問題点を解決して、被処理水の特性に応じて浄化処理能力を調整可能な水の浄化処理方法とし、特に処理装置の物理的な増減や変更をしなくてもオゾンガス散気処理のみを強化したり、または紫外線照射処理のみを強化することのできる水の浄化処理方法または浄化処理装置とすることである。
【００１１】
また、被処理水に懸濁物質が多く紫外線の透過効率が低い場合においても浄化処理を効率よく行える水の浄化処理方法または浄化処理装置とすることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、被処理水にオゾンガスを接触させる曝気工程と紫外線を照射する紫外線照射工程とをこの順に行なう水の浄化処理方法において、曝気工程から紫外線照射工程に移る中間工程として、オゾンガスの曝気工程または紫外線照射工程を選択していずれも行なえる選択的処理工程を設け、紫外線またはオゾンによる浄化処理力を調整可能な水の浄化処理方法としたのである。
【００１３】
上記した工程からなるこの発明の水の浄化処理方法では、オゾンガスの曝気工程または紫外線照射工程を選択していずれも行なえる選択的処理工程を設けたので、被処理水の濁度に対応して紫外線透過特性が低い場合には、先ずオゾンガスの曝気工程を充分に行なうようにし、これに続いて選択的処理工程においてもさらにオゾンガスの曝気処理を連続して長時間行なうことができる。
【００１４】
このように、先ず、オゾンガスの曝気による酸化処理によって有機物を分解すると、被処理水は透明度が増して紫外線を透過しやすくなるので、次に紫外線を透過させる。このようにすると、溶存するオゾンがＯＨラジカルに効率よく変化し、オゾンでは酸化できなかったものまで酸化分解することができる。
【００１５】
また、同様に前記の課題を解決するために、水の浄化処理装置に係る発明では、３区画以上の水の浄化処理区を被処理水が順に通過するように連結し、この浄化処理区列の上流側浄化処理区にオゾン放出器を設けると共に、下流側浄化処理区に紫外線光源を設け、前記２つの浄化処理区の中程に配置された１以上の選択的浄化処理区に紫外線光源およびオゾンガス放出器を併設し、これら紫外線光源またはオゾン放出器のいずれか一方を機能させる機能切替手段を設けた水の浄化処理装置としたのである。
【００１６】
上記した構成に係る水の浄化処理装置は、２つの浄化処理区列の中程に配置された１以上の選択的浄化処理区に紫外線光源およびオゾンガス放出器を併設し、これら紫外線光源またはオゾン放出器のいずれか一方を機能させる機能切替手段を設けているので、先ずオゾンガスの曝気工程を充分に行なうようにし、これによっても被処理水の濁度が高い場合など紫外線透過特性が低い場合には、続いて選択的浄化処理区においてもさらにオゾンガス放出器を機能させて酸化処理を必要なだけ連続して長時間行なうことができる。
【００１７】
次いで、下流側浄化処理区で紫外線光源の照射により、水中に溶存したオゾンをＯＨラジカルに変化させて強力な酸化処理を行なうと共に、水中にオゾンが残像しないようにして装置の腐食を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を以下に添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように、第１実施形態の水の浄化処理方法に用いる装置は、一つの浄化処理槽１において３枚の隔壁２で仕切った４区画の水の浄化処理区３、４、５、６を被処理水が順に通過するように連結して設け、これらの浄化処理区列のうち、上流側の３つの浄化処理区３、４、５にオゾン放出器を設けると共に、下流側の浄化処理区４、５、６に、例えばブラックライトを採用した紫外線光源７を設け、２つの浄化処理区列の中程で共通する浄化処理区４、５からなる選択的浄化処理区には、紫外線光源７と共に、配管８、調節バルブ９および散気管１０（図外のオゾン発生装置に通じている。）からなるオゾンガス放出器を併設し、これら紫外線光源７またはオゾン放出器のいずれか一方を機能させるように駆動源（電源等）の切替スイッチ（図示せず。）を設け、これにより酸化処理機能を切替えるようにした水の浄化処理装置である。
【００１９】
紫外線光源７としては、ブラックライト（例えば、主波長３５２ｎｍ、波長域３００〜４２０ｎｍ）などの市販の紫外線ランプまたは低圧水銀ランプを用いることができる。
【００２０】
上記のように構成された装置を使用すると、４区画の水の浄化処理区３、４、５、６を被処理水が順に通過し、被処理水にオゾンガスを曝す曝気工程と紫外線を照射する紫外線照射工程とがこの順に行なわれる。
【００２１】
その際、曝気工程から紫外線照射工程に移る中間に選択的処理工程として、浄化処理区４、５に散気管１０等からなるオゾン放出器と共に、紫外線ランプ７を設け、紫外線またはオゾンによる浄化処理を選択的に行なって各工程の作用の程度を調整可能な水の浄化処理方法としている。
【００２２】
図１中の符号１１は、水中を接触通過したが溶存できなかった排オゾンガスの排出管であり、符号１２は、通過した被処理水の再処理を行なうために適宜に設ける循環用配水管である。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、被処理水に有機物が溶解していて濁度が高い場合は、紫外線透過特性が低くなりそれによる処理効率が悪いので、先ず浄化処理区３のオゾンガス放出器（散気管）で充分に曝気させ、次いで選択的な浄化処理区４においても、さらにオゾンガス放出器でオゾン溶存による酸化処理を所要程度に継続して行なうようにする。
【００２４】
次いで、選択的な浄化処理区５および下流側の浄化処理区６では透明度の増した被処理水に対して紫外線のみを照射できるから、水中に溶存したオゾンが紫外線によってＯＨラジカルに効率よく変化し、強力な酸化処理が発揮され、かつ水中の残存オゾンは消失して装置内の腐食を防止することができる。
【００２５】
また、図１（ｂ）に示すように、被処理水に有機物の溶解量が少なくて透明度が高い場合には、１番目の浄化処理区１のみでオゾンガス放出器から水中に散気（曝気）し、続いて選択的な浄化処理区４、５および浄化処理区６においては、散気管１０などのオゾンガス放出器を機能させずに紫外線のみを照射することにより、浄化処理区１において水中に溶存したオゾンをＯＨラジカルに充分に変化させて確実に有機物の酸化を行なわせ、また水中の残存オゾンを処理して装置の腐食防止を確実に図ることができる。
【００２６】
図２に示す第２実施形態の水の浄化処理方法およびそれに用いる装置は、一つの浄化処理槽２１において２枚の隔壁２２で仕切った３区画の水の浄化処理区２３、２４、２５を被処理水が順に通過するように上下方向に配置して設け、この浄化処理区列の上流側の浄化処理区２３、２４に配管２６、調節バルブ２７、散気管２８からなるオゾン放出器を設けると共に、浄化処理区２４、２５にはそれぞれ点灯可能な紫外線光源２９を設けている。
【００２７】
このようにすると、２つの浄化処理区列の中程で共通する浄化処理区２４の選択的浄化処理区には、紫外線光源２９と、配管２６などからなるオゾンガス放出器が併設され、これら紫外線光源２９またはオゾン放出器のいずれか一方を機能させるように、駆動源（電源等）の切替スイッチ（図示せず。）からなる酸化処理機能切替手段を設けた水の浄化処理装置としている。
【００２８】
上記した構成の第２実施形態においても、第１実施形態と全く同様な作用効果があり、さらにオゾンガスからなる気泡が浮き上がる距離が長くなっているから、下流の区画までオゾンガスが水中に溶け込む時間が長くなり、オゾンガスの溶存効率がよいという利点がある。
【００２９】
また、図示は省略したが、第２実施形態においては、隔壁を螺旋状に連続させて設けることもできる。
【００３０】
【発明の効果】
この水の浄化処理方法に係る発明は、以上説明したように、曝気工程または紫外線照射工程を選択的に行なえる選択的処理工程を設けたので、被処理水の特性に応じて浄化処理力を調整可能な水の浄化処理方法となり、特に処理装置の物理的な増減や変更をしなくてもオゾンガス散気処理のみを強化したり、または紫外線照射処理のみを強化することにより、懸濁物質が多く紫外線の透過効率が低い被処理水に対して浄化処理を効率よく行なえる水の浄化処理方法となる利点がある。
【００３１】
また、この水の浄化処理装置に係る発明は、２つの浄化処理区列の中程に配置された１以上の選択的浄化処理区には紫外線光源およびオゾンガス放出器を併設し、これらいずれか一方を機能させるようにしたので、処理装置の物理的な増減や変更をしなくともオゾンガス散気処理のみを強化したり、または紫外線照射処理のみを強化することにより、懸濁物質が多く紫外線の透過効率が低い被処理水に対しても浄化処理を効率よく行える水の浄化処理装置となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の水の浄化処理装置の概略構成図
【図２】第２実施形態の水の浄化処理装置の概略構成図
【符号の説明】
１、２１  浄化処理槽
２、２２  隔壁
３、４、５、６、２３、２４、２５  浄化処理区
７  、２９  紫外線光源
８、２６  配管
９、２７  調節バルブ
１０、２８  散気管
１１  排出管
１２  循環用配水管
【図１】
2004298717.tif 000003
【図２】
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