(57)【要約】【課題】小さな敷地内でも設置可能で、しかも建設費が低い水処理装置を提供することにある。さらにランニングコストが低い水処理装置を提供することにある。【解決手段】オゾン処理塔３内の被処理水の水面に生じる泡を消すための消泡装置４は、オゾン処理塔３内の上記水面より上で且つオゾン処理塔３の未反応オゾンの排気口３３に通じる個所に設置される。消泡装置４の散水ノズル４２には、処理水供給装置８によりオゾン処理塔３で処理された処理水を供給する。あるいは消泡装置４やオゾン分解装置５を省略して、オゾン処理塔３から排出される未反応オゾンは原水タンク１に供給される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾン供給装置、上記オゾン供給装置から供給されたオゾンにより被処理水を処理するオゾン処理装置、上記オゾン処理装置から排出される未反応オゾンを分解するためのオゾン分解剤を有するオゾン分解装置、上記被処理水の水面に発生する泡を散水により消滅させると共に上記オゾン処理装置内の上記水面より上で且つ上記オゾン処理装置の上記未反応オゾンの排気口に通じる個所に設置され消泡装置を備えたことを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
上記オゾン処理装置により処理された処理水を上記散水に利用するために上記消泡装置に供給する処理水供給装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の水処理装置。
【請求項３】
被処理水を収容した被処理水収容装置、オゾン供給装置、上記オゾン供給装置から供給されたオゾンにより上記被処理水を処理するオゾン処理装置、上記オゾン処理装置から排出される未反応オゾンを上記被処理水収容装置内の被処理水中に散気する散気装置を備えたことを特徴とする水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水処理装置に関し、詳しくは被処理水をオゾンにより処理する水処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
河川水、湖水、工場廃水などの各種の被処理水をオゾンにより処理する技術の改良が斯界では益々重要となっている。オゾンは、強力な酸化力を有していて、特に有機物の不飽和二重結合を選択的に酸化分解する作用を示す。有色性有機物は、一般的に幾つかの不飽和二重結合を含んでいて、オゾンはかかる不飽和二重結合個所を攻撃して水中の有色性有機物を酸化分解し、被処理水を脱色し、ＣＯＤを低減する作用をなす。
【０００３】
図４は、従来の水処理装置の概略系統図である。図４において、１は原水タンク、２はオゾン発生装置、３はオゾン処理塔、４は消泡装置、５はオゾン分解装置である。これら各装置の詳細は、本発明の実施の形態において詳細に説明するので、ここでは水処理装置の概要と問題点に就きつぎに説明する。なお図４および後記の図１〜図３では、互いに同じ部位には同じ符号を付し、各部位および符号の詳細は図１に就いての説明を参照することにして、図４では一部の部位のみに就き説明する。
【０００４】
原水タンク１に収容された被処理水は、オゾン処理塔３においてオゾン発生装置２から供給されたオゾンにより処理される。オゾン処理塔３において未反応のオゾンは、消泡装置４を経由してオゾン分解装置５に送られ、そこで分解される。無害化したガスは大気中に放出される。
【０００５】
ところでオゾン処理塔３においては、多くの場合、未反応オゾンの浮上、および被処理水に含まれていた有機物や浮遊物のオゾン処理による酸化分解の際に発生した気体の浮上などのために、被処理水の水面上には多量の泡が堆積する。それらの泡は、ガス管路７を通ってオゾン分解装置５に達し、当該装置５に充填されたオゾン分解剤を湿らして当該分解剤のオゾン分解能力を低下させる。このために従来から、オゾン処理塔３とオゾン分解装置５との間に消泡装置４を設置して、ガス管路部分７２内を未反応オゾンの移動に基づいて移動して来る泡を破壊し、オゾンのみがオゾン分解装置５に至るようにしている。
【０００６】
消泡装置４は、一般的に固形の充填材を堆積した通気性の固形物充填部４１と当該部４１の上の設けられた散水ノズル４２とから構成されている。オゾン処理塔３内の泡と気体（主として未反応のオゾン、以下、泡膨張気体と称する）との混合物が固形物充填部４１を通過して当該部４１の上部表面に達した際、多数の泡は合体し、且つ上記泡膨張気により膨らまされて大きくなる。大きくなった泡は、散水ノズル４２からの散水により消滅され、かくして消泡が達成される。
【０００７】
ところで近時においては、小さな敷地内でも設置可能で、しかも建設費並びにランニングコストが低い水処理装置の要求が高まっている。これに対して前記した従来技術では、オゾン処理塔３と消泡装置４とオゾン分解装置５とを別々に組み立てる必要がある、それら装置の設置スペースが個別に必要となる、ガス管路７でそれらを接続する必要がある、などの構造上の問題がある。加えて、消泡装置４の散水ノズル４２に泡を破壊するための水（矢印Ａ）を外部から絶えず供給する必要であって、ランニングコストが大きくなる問題もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術における如上の諸問題に鑑みて、本発明の第一の課題は小さな敷地内でも設置可能で、しかも建設費が低い水処理装置を提供することにある。本発明の第二の課題は、さらにランニングコストが低い水処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る水処理装置は、オゾン供給装置、上記オゾン供給装置から供給されたオゾンにより被処理水を処理するオゾン処理装置、上記オゾン処理装置から排出される未反応オゾンを分解するためのオゾン分解剤を有するオゾン分解装置、上記被処理水の水面に発生する泡を散水により消滅させと共に上記オゾン処理装置内の上記水面より上で且つ上記オゾン処理装置の上記未反応オゾンの排気口に通じる個所に設置され消泡装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項２に係る水処理装置は、請求項１において、上記オゾン処理装置により処理された処理水を上記散水に利用するために上記消泡装置に供給する処理水供給装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項３に係る水処理装置は、被処理水を収容した被処理水収容装置、オゾン供給装置、上記オゾン供給装置から供給されたオゾンにより上記被処理水を処理するオゾン処理装置、上記オゾン処理装置から排出される未反応オゾンを上記被処理水収容装置内の被処理水中に散気する散気装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の水処理装置における実施の形態１の概略系統図である。図１において、１は前記被処理水収容装置の一例としての原水タンク、２は前記オゾン供給装置の一例としてのオゾン発生装置、３は前記オゾン処理装置の一例としてのオゾン処理塔、４は消泡装置、５はオゾン分解装置である。なお図１において実線上の矢印は水の移動方向を示し、点線上の矢印は気体の移動方向を示す。
【００１３】
原水タンク１には、オゾン処理対処の前記した各種の被処理水の一例、例えば河川水が収容されており、この被処理水は、原水タンク１中に設置された送水ポンプ１１により水管路６のうちの、バルブ６１１、ストレーナ６１２、バルブ６１３、および流量計６１４を順次備えた水管路部分６１を通ってオゾン処理塔３に送られる。オゾン処理塔３内には、散水ノズル３１と散気管３２が設けられていて、被処理水は水管路部分６１を経て散水ノズル３１からオゾン処理塔３内に散水される。一方、オゾン発生装置２において発生したオゾンは、ガス管路７のうちのガス管路部分７１を経て散気管３２からオゾン処理塔３内の被処理水中に散気される。この散気によりオゾン処理された被処理水（以下、処理水）は、水管路６のうちの水管路部分６２から所望個所、例えば浄水タンク（図示せず）に送水される。
【００１４】
消泡装置４は、オゾン処理塔３内の気相部に、詳しくはオゾン処理塔３内の被処理水の水面と未反応オゾンの排気口３３との間に設置されている。消泡装置４自体は、従来技術と同じ構造を有するものであってもよく、例えば固形物充填部４１と前記散水部の一例としての散水ノズル４２とを含む。固形物充填部４１は、上記水面上の多量の小さな泡または当該泡を形成する材料が前記した泡膨張気体と一緒に固形物充填部４１を通過してその上部表面に達した際に、当該泡膨張気体により膨らまされて大きくされるように作用するものであればよく、一般的には各種の固形物が通気性を保持した状態で適当な筒体内に充填されたような構造のもの、例えばプラスチック製の網の捲巻物を上記筒体内に装着したものが例示される。散水ノズル４２は、固形物充填部４１の上部表面で膨張した泡を散水により破壊できるように固形物充填部４１の上部に設置され、泡破壊用の水（矢印Ａ）が供給される。
【００１５】
消泡装置４を通過して、消泡された未反応オゾンは、オゾン分解装置５においてオゾン分解剤にて分解され、無害化ガスが大気中に放出（矢印Ｂ）される。上記オゾン分解剤としては、斯界で公知あるいは周知のものが制限なく採用可能であって例えば活性炭、活性炭をシリカアルミナゲルで固定したもの、二酸化マンガンを主成分とした触媒などが挙げられる。
【００１６】
以上のように実施の形態１の水処理装置では、消泡装置４はオゾン処理塔３内に設置されているので、実施の形態１における消泡装置４とオゾン処理塔３との総体は、従来技術に消泡装置４とオゾン処理塔３との総体と比較してコンパクトであり、しかも従来技術では必要であった消泡装置４とオゾン処理塔３とを繋ぐガス管路並びにその配管工事が不要となるので、小さな敷地内でも設置可能で、しかも建設費が安価となる効果がある。
【００１７】
実施の形態２．
図２は、本発明の水処理装置における実施の形態２の概略系統図である。図２において、８はオゾン処理塔３により処理された処理水を消泡装置散４の散水ノズル４２に供給する処理水供給装置であって、実施の形態２は、実施の形態１とは処理水供給装置８を備えた点において異なり、その他の構成は同じである。
【００１８】
処理水供給装置８は、水管路８１、送水ポンプ８２、バルブ８３、および流量計８４を含む。水管路８１は、オゾン処理塔３の下部、送水ポンプ８２、バルブ８３、流量計８４および散水ノズル４２を順次繋ぎ、送水ポンプ８２によりオゾン処理塔３内の処理水を取水して散水ノズル４２に供給する。散水ノズル４２に供給される当該処理水としては、オゾン処理の程度が可及的高度に進んだ状態のものが一般的に好ましいが、ある程度進んだ状態のものであってもよい。実施の形態１や実施の形態２のように、オゾン処理塔３内ではオゾンの散気が被処理水の全体に行き渡り易いように、散気管３２はオゾン処理塔３内の底に近い個所に設置され、一方、散水ノズル３１はオゾン処理塔３内の上部に設置して原水タンク１内の被処理水をオゾン処理塔３の上部から供給し、処理水はオゾン処理塔３の下部から取り出すようにされる。散気管３２および散水ノズル３１がそのように配置されると、オゾン処理塔３では、オゾン処理塔３の下部ほどオゾン処理の程度は進んでいるので、本発明においては、散水ノズル４２に供給される当該処理水としては、オゾン処理塔３内の水位の少なくとも中位以下、特に散気管３２の設置位置の近傍から取水することが好ましい。
【００１９】
実施の形態２の水処理装置は、散水ノズル４２に供給される水としてオゾン処理塔３内の処理水とが利用されるので、散水ノズル４２に供給される水を外部に求める必要がないので、ランニングコストが低くなる効果がある。
【００２０】
実施の形態３．
図３は、本発明の水処理装置における実施の形態２の概略系統図である。図３において、１２は原水タンク１内に設置された散気管、７３はオゾン処理塔３の排気口３３と散気管１２とを繋ぐガス管路部分、７３１はガス管路部分７３に設けられたバルブである。しかして実施の形態３は、前記実施の形態１や実施の形態１とは、消泡装置４、オゾン分解装置５、処理水利用装置８、並びにそれら装置に付随した水管路部分やガス管路部分が省略され、散気管１２、ガス管路部分７３、およびバルブ７３１が設けられた点において異なり、その他の構成は同じである。実施の形態３では、実施の形態１、２における消泡は行わずに、オゾン処理塔３内の未反応オゾンは、排気口３３からガス管路部分７３およびバルブ７３１を介して散気管１２に送られ、散気管１２から原水タンク１内の被処理水中に散気される。その際、オゾン処理塔３内の前記した泡の一部は、排気口３３からガス管路部分７３に侵入し、場合によっては原水タンク１内に入り込むこともあるが、実施の形態３の装置では、泡のかかる入り込みがあっても、装置上においてもオゾン処理操作上においても不都合をきたすことがない。なおガス管路部分７３に泡が入り込んでも、未反応オゾンは泡を破壊しつつ原水タンク１に向かって移動するので、ガス管路部分７３および散気管１２が泡で詰まる問題は実際上ない。
【００２１】
実施の形態３の水処理装置は、消泡装置４やオゾン分解装置５などが省略されているので、実施の形態１、２の水処理装置以上に小さな敷地内でも設置可能で、しかも建設費が低い。さらに消泡のための水の供給が不要であって、加えて未反応オゾンを原水タンク１内の被処理水の前処理用として無駄なく再利用できて、ランニングコストが一層低くなる大きな効果がある。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る水処理装置は、以上説明した通り、オゾン供給装置、上記オゾン供給装置から供給されたオゾンにより被処理水を処理するオゾン処理装置、上記オゾン処理装置から排出される未反応オゾンを分解するためのオゾン分解剤を有するオゾン分解装置、上記被処理水の水面に発生する泡を散水により消滅させると共に上記オゾン処理装置内の上記水面より上で且つ上記オゾン処理装置の上記未反応オゾンの排気口に通じる個所に設置され消泡装置を備えたことを特徴とするものであって、消泡装置はオゾン処理装置内に設置されているので、消泡装置とオゾン処理装置との総体は、従来技術におけるそれと比較してコンパクトであり、しかも従来技術では必要であった消泡装置とオオゾン処理装置とを繋ぐガス管路並びにその配管工事が不要となるので、小さな敷地内でも設置可能で、しかも建設費が安価となる効果がある。
【００２３】
また上記オゾン処理装置により処理された処理水を上記散水に利用するために上記消泡装置に供給する処理水供給装置を備えていると、散水ノズル４２に供給される水を外部に求める必要がないので、ランニングコストが低くなる効果がある。
【００２４】
本発明の請求項３に係る水処理装置は、以上説明した通り、被処理水を収容した被処理水収容装置、オゾン供給装置、上記オゾン供給装置から供給されたオゾンにより上記被処理水を処理するオゾン処理装置、上記オゾン処理装置から排出される未反応オゾンを上記被処理水収容装置内の被処理水中に散気する散気装置を備えたものであって、消泡装置やオゾン分解装置などが省略されているので、請求項１の水処理装置以上に小さな敷地内でも設置可能で、しかも建設費が低い。さらに消泡のための水の供給が不要であって、加えて未反応オゾンを原水タンク内の被処理水の前処理として無駄なく再利用できて、ランニングコストが一層低くなる大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の概略系統図。
【図２】実施の形態２の概略系統図。
【図３】実施の形態３の概略系統図。
【図４】従来の水処理装置の概略系統図
【符号の説明】
１  原水タンク、１１  送水ポンプ、１２  散気管、２  オゾン発生装置、
３  オゾン処理塔、３１  散水ノズル、３２  散気管、３３  排気口、
４  消泡装置、４１  固形物充填部、４２  散水ノズル、５  オゾン分解装置、
６管路、７  ガス管路、８  処理水供給装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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