(57)【要約】【課題】臭素酸イオン生成量および過酸化水素消費量を顕著に低減しながら、難分解性有機物等の有機物を十分に分解することのできる水処理方法を提供すること。【解決手段】臭化物イオンおよび有機物を含む被処理水をラジカルにより処理する水処理方法において、ＴＯＣとして０．１ｍｇ／Ｌ〜２．５ｍｇ／Ｌの範囲でアルコールを被処理水に注入してラジカル濃度を調整することを特徴とする水処理方法である。上記ラジカルは、被処理水にオゾンおよび過酸化水素を注入することにより生成させたラジカルであることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
臭化物イオンおよび有機物を含む被処理水をラジカルにより処理する水処理方法において、
ＴＯＣとして０．１ｍｇ／Ｌ〜２．５ｍｇ／Ｌの範囲でアルコールを被処理水に注入してラジカル濃度を調整することを特徴とする水処理方法。
【請求項２】
前記ラジカルは、被処理水にオゾンおよび過酸化水素を注入することにより生成させたラジカルであることを特徴とする請求項１に記載の水処理方法。
【請求項３】
前記ラジカルは、被処理水にオゾンを注入することおよび紫外線を照射することにより生成させたラジカルであることを特徴とする請求項１に記載の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オゾン処理は、高度浄水処理の主要プロセスである。オゾンは、浄水原水などの被処理水の殺菌、脱臭および脱色に有効であるが、被処理水中の臭化物イオンは酸化されて発ガン性の疑いのある臭素酸イオンを生成する。臭素酸イオンの生成は、臭化物イオンおよびオゾンによる生成経路（オゾンルート）と、臭化物イオンおよびオゾンの自己分解により生成するヒドロキシラジカル（・ＯＨ）などラジカル種による生成経路（ラジカルルート）の２種類の経路がある。オゾンルートでは、被処理水中の臭化物イオンは、オゾンと反応して次亜臭素酸イオン（ＯＢｒ−）を生成し、次亜臭素酸イオンはオゾンによりさらに酸化されて臭素酸イオン（ＢｒＯ３−）が生成する。ラジカルルートでは、ラジカルおよびオゾンにより臭素酸イオンが生成する。臭素酸イオンは、主にラジカルルートで生成することが報告されている。
【０００３】
そして、平成１６年の水道法の水質基準の改正にともない、臭素酸イオンは１０μｇ／Ｌ以下に規制され、浄水場では臭素酸イオンの生成を抑制する様々な対策がとられている。具体的な対策としては、オゾン注入率制御や溶存オゾン濃度制御などが挙げられる。
【０００４】
近年、河川水、湖水等の被処理水には、２−ＭＩＢ、環境ホルモン、農薬類などオゾンでは分解されにくい難分解性有機物が溶存していることが問題となっており、これらを分解除去するためには高いオゾン注入率が必要となる。臭素酸イオンの生成量はオゾン注入率が高くなるほど増大することから、オゾン単独処理で難分解性有機物を分解除去して同時に臭素酸イオンの生成を抑制することは難しい。そこで、オゾンよりも酸化力の強いラジカルを用いて難分解性有機物を分解除去する促進酸化処理技術の研究がなされている（例えば、特許文献１、２および３を参照）。また、促進酸化処理技術の１つであるオゾン・過酸化水素併用処理において、過酸水素注入率を増大することにより臭素酸イオンの生成を抑制する方法も提案されている（例えば、特許文献４を参照）。オゾン・過酸化水素処理では、過酸化水素注入率を増大することにより難分解性有機物の分解除去率が低下することが報告されており、また薬液費用の増大や処理後に残存した高濃度の過酸化水素の除去が必要となり、コストが掛かるとうい欠点があった。さらに、浄水処理に対応したオゾン・過酸化水素処理においては、溶存オゾンが検出下限以下でラジカル反応によって臭素酸イオンの生成が進行するため、オゾン処理で行われている溶存オゾン濃度制御では、臭素酸イオンの生成を制御できない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１１４８５号公報
【特許文献２】特開２００２−３５７７５号公報
【特許文献３】特開２００３−１２７９号公報
【特許文献４】特表２００２−５１４１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２および３では、促進酸化処理においてラジカル生成を促進させるためにアルコールを添加することが検討されている。これは、アルコールとＯＨラジカルとが反応することにより多種・多様なラジカルの生成が促進されるためである。臭素酸イオンは、一度生成されるとアルコールやオゾンでは還元できないため、浄水の促進酸化処理では、臭素酸イオンの生成量を抑制するために、難分解性有機物の分解除去に必要な量以上のラジカルを生成させないことが重要である。しかしながら、特許文献１および２では排水処理を対象とするものであって、難分解性有機物を効率的に分解するためにラジカル生成を如何に促進させるかについて検討している。そのため、これら特許文献１および２の処理方法では、臭素酸イオンの生成を抑制することについては何ら考慮が為されていなかった。
また、特許文献３は、塩析効果促進剤として塩類またはアルコールを添加することにより、排水中に極低濃度で存在する難分解性有機物を如何に濃縮して効率的に分解除去するかについて検討している。そのため、この特許文献３では、アルコールの注入率、促進酸化処理におけるラジカルの生成量および臭素酸イオンの生成量については何ら考慮が為されていなかった。
河川水や湖水中の難分解性有機物は低濃度であるため、難分解性有機物の分解除去に必要なラジカルは微量であるにも関わらず、上述したような従来の促進酸化処理技術では、臭素酸イオンの生成量や過酸化水素消費量の抑制について考慮されておらず、難分解性有機物の分解率を向上させるためにラジカル生成を促進することだけに重点がおかれていた。そのため、従来の促進酸化処理技術では、難分解性有機物の分解除去に必要とされるラジカルよりも多量のラジカルが生成されるので、溶存オゾン濃度が検出下限以下であっても余剰のラジカルにより臭素酸イオンが生成するとともに、過酸化水素の消費量が増大するという問題があった。
従って、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、臭素酸イオン生成量および過酸化水素消費量を顕著に低減しながら、難分解性有機物等の有機物を十分に分解することのできる水処理方法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】
【０００７】
まず、本発明者らは、上記従来の促進酸化処理技術における問題点を検討したところ、臭素酸イオン生成量および過酸化水素消費量を抑制しながら難分解性有機物を十分に分解するためには、溶存オゾンが検出下限以下であっても被処理水中のラジカル反応を制御することが不可欠であると考えた。すなわち、被処理水中のラジカルを適正な濃度に維持することができれば、難分解性有機物を十分に分解除去するための処理時間を確保しつつ、臭素酸イオンの生成量および過酸化水素の消費量を抑制することができるのではないかという結論に達した。
そこで、本発明者らは、上記に基づき、臭化物イオンおよび有機物を含む河川水、湖水等の被処理水をラジカルにより処理する水処理方法について鋭意検討した結果、臭化物イオンからの臭素酸イオンの生成を抑制すると共に有機物が十分に分解されるように、特定の範囲でアルコールを被処理水に注入してラジカル濃度を調整することが有効であることに想到し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、臭化物イオンおよび有機物を含む被処理水をラジカルにより処理する水処理方法において、ＴＯＣとして０．１ｍｇ／Ｌ〜２．５ｍｇ／Ｌの範囲でアルコールを被処理水に注入してラジカル濃度を調整することを特徴とする水処理方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被処理水中に生成するラジカルを適正な濃度に維持することができるので、臭素酸イオン生成量および過酸化水素消費量を顕著に低減しながら、難分解性有機物等の有機物を十分に分解することのできる水処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る水処理方法に用いる水処理装置の構成を説明するためのフロー図である。本実施の形態では、ラジカルによる被処理水の処理法として、オゾン・過酸化水素併用処理を採用した場合について説明する。
図１において、実施の形態１に係る水処理方法に用いる水処理装置は、臭化物イオンおよび有機物を含む被処理水を流入させるための被処理水流入配管１と、被処理水流入配管１の下流側に接続され、被処理水をオゾンと接触させるためのオゾン接触槽２と、オゾン接触槽２に接続され、処理水を流出させるための処理水流出配管３とを備えており、被処理水の水質を測定するための被処理水水質計４が被処理水流入配管１の上流側に配設され、さらに被処理水水質計４とオゾン接触槽２との間の被処理水流入配管１に、アルコール注入手段としてのアルコール注入配管５と、過酸化水素注入手段としての過酸化水素注入配管６とが上流側から順次接続されている。さらにアルコール注入配管５には、被処理水へのアルコール注入率を制御しながらアルコールを注入するためのアルコール注入率制御装置７が接続されており、このアルコール注入率制御装置７と被処理水水質計４とは被処理水水質信号線Ａを介して接続されている。また、オゾン接触槽２内には、散気装置８が配設されており、この散気装置８にはオゾンガス供給配管９を介してオゾン発生装置１０が接続されており、オゾン接触槽２内の被処理水にオゾンガスを注入することができるように構成されている。さらに、オゾン接触槽２の上部には、排オゾンガス排出配管１１が接続されている。
【００１０】
次に、上記のように構成された水処理装置における水処理方法について説明する。まず、難分解性有機物等の有機物および臭化物イオンを含む被処理水が、被処理水流入配管１に導入され、被処理水水質計４を経由した後、アルコール注入配管５からアルコールおよび過酸化水素注入配管６から過酸化水素がそれぞれ注入される。
ここでの過酸化水素注入率（被処理水１Ｌあたりに注入する過酸化水素の量）は、０．１〜５．０ｍｇ／Ｌであることが好ましい。
ここでのアルコール注入率（被処理水１Ｌあたりに注入するアルコールの量）は、被処理水水質計４で測定された被処理水水質に基づいてアルコール注入率制御装置７によりＴＯＣとして０．１ｍｇ／Ｌ〜２．５ｍｇ／Ｌの範囲で調整される。アルコールの注入率がＴＯＣとして０．１ｍｇ／Ｌ未満であると、ラジカル濃度の調整が不十分となる場合があり、また、２．５ｍｇ／Ｌを超えると、被処理水中のＴＯＣ濃度が高くなってＴＯＣ除去処理コストがかさむ上に、難分解性有機物の分解が不十分となる恐れがある。
ここで用いられるアルコールは、メタノール、エタノール、プロパノールおよびブタノールが挙げられる。また、アルコールの他にも、糖類、アミノ酸、脂質、フミン酸およびこれらの混合物からなる群から選択される電子供与物質を、好ましくは被処理水の全有機性炭素（ＴＯＣ）濃度が水質基準値５ｍｇ／Ｌを超えない範囲で、注入することもできる。糖類としては、例えば、グルコース、スクロース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、マルトース、スクロース、ラクトース、セロビオース、でんぷん、セルロース、アルギン酸ナトリウム、キチン、キトサンが挙げられる。アミノ酸としては、トリプトファン、ロイシン、リジン、イソロイシン、バリン、スレオニン、フェニルアラニン、メチオニン、ヒスチジン、アルギニン、シスチン、チロシン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、プロリン、セリン、ロイシン、トレオニンの２０種が挙げられる。脂質としては、例えば、レシチン、ビタミンＡ、ビタミンＤ、ビタミンＥ、ビタミンＫが挙げられる。
【００１１】
続いて、アルコールおよび過酸化水素が注入された被処理水は、オゾン接触槽２内に導入されるとともに、オゾン発生装置１０で発生されたオゾンガスが、オゾンガス供給配管９を通って散気装置８からオゾン接触槽２内に吹き込まれ、被処理水中に溶解される。溶解しきれなかったオゾンガスや未反応のオゾンガスは、排オゾンガスとして排オゾンガス排出配管１１を介して系外に排出される。ここでオゾンガスの注入率は、０．１〜５．０ｍｇ／Ｌであることが好ましい。オゾン注入率が０．１ｍｇ／Ｌ未満であるとラジカル生成が不十分となる場合があり、オゾン注入率が５．０ｍｇ／Ｌを超えると、溶存オゾン濃度が高くなり臭素酸イオンの生成が進行する恐れがある。このように過酸化水素とオゾンとを被処理水に注入することで溶存オゾン濃度が検出下限以下であってもラジカルが生成され、このラジカルにより難分解性有機物等の有機物の分解反応が進行する。そして本実施の形態では、ＴＯＣとして０．１ｍｇ／Ｌ〜２．５ｍｇ／Ｌの範囲でアルコールが被処理水に注入されているので、過酸化水素の注入率を低くしつつ難分解性有機物の分解除去効果を維持することができ、なおかつラジカル濃度が適正に（ラジカルを極めて低い濃度に）維持されているので臭素酸イオンの生成を顕著に抑制することができる。そして、被処理水は、オゾン接触槽２内に一定時間滞留した後、難分解性有機物等の有機物が分解除去された処理水として処理水流出配管３から系外に排水される。
【００１２】
このように本実施の形態１によれば、臭素酸イオン生成量および過酸化水素消費量を抑制しながら、難分解性有機物を十分に分解することができるので、より安全性の高い処理水を得ることができる。また、過酸化水素の無駄な消費が大幅に抑制されることにより、薬液費用および余剰の過酸化水素を除去する費用を抑えることができる。これは、アルコールがラジカルと反応してラジカル濃度を低く抑えることにより、ラジカルによって生成される臭素酸イオン生成量およびラジカルと反応する過酸化水素量を低減できるためである。しかし、アルコールは、過剰に注入するとラジカル濃度が低くなりすぎて難分解性有機物が分解されないため、適切な量のアルコールを注入する必要がある。また、臭素酸イオンは一度生成されるとアルコールやオゾンでは還元できないため、オゾンガスが注入される前、すなわちラジカルが生成される前にアルコールを被処理水に注入することが望ましい。
【００１３】
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２に係る水処理方法に用いる水処理装置の構成を説明するためのフロー図である。本実施の形態では、ラジカルによる被処理水の処理法として、オゾン・紫外線照射併用処理を採用した場合について説明する。
図２において、実施の形態２に係る水処理方法に用いる水処理装置は、オゾン接触槽２内に設置された紫外線ランプ１２と、紫外線ランプ１２を取り囲むようにオゾン接触槽２内に設置された紫外線ランプ保護管１３と、紫外線ランプ１２に接続され、オゾン接触槽２外に設置された紫外線ランプ電源１４とから構成される紫外線照射手段としての紫外線照射装置を備えている。その他の構成については実施の形態１に係る水処理方法で用いた水処理装置と同じ構成であるので、本実施の形態では、図１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００１４】
次に、上記のように構成された水処理装置による水処理方法について説明する。まず、難分解性有機物等の有機物および臭化物イオンを含む被処理水が、被処理水流入配管１に導入され、被処理水水質計４を経由した後、アルコール注入配管５からアルコールが注入される。ここでのアルコール注入率の調整は実施の形態１と同様である。
続いて、アルコールが注入された被処理水は、オゾン接触槽２内に導入されるとともに、オゾン発生装置１０で発生されたオゾンガスが、オゾンガス供給配管９を通って散気装置８からオゾン接触槽２内に吹き込まれ、被処理水中に溶解される。溶解しきれなかったオゾンガスや未反応のオゾンガスは、排オゾンガスとして排オゾンガス排出配管１１を介して系外に排出される。そして、オゾンガスが被処理水中に溶解されるのと同時に、オゾン接触槽２内に設置された紫外線照射装置から紫外線を照射することでラジカルが生成され、このラジカルにより難分解性有機物の分解反応が進行する。そして本実施の形態では、ＴＯＣとして０．１ｍｇ／Ｌ〜２．５ｍｇ／Ｌの範囲でアルコールが被処理水に注入されているので、難分解性有機物の分解除去効果を維持することができ、なおかつラジカル濃度が適正に（ラジカルを極めて低い濃度に）維持されているので臭素酸イオンの生成を顕著に抑制することができる。そして、被処理水は、オゾン接触槽２内に一定時間滞留した後、難分解性有機物等の有機物が分解除去された処理水として処理水流出配管３から系外に排水される。
ここで、アルコールの種類およびオゾン注入率の好ましい範囲は、実施の形態１で述べたものと同様である。
【００１５】
本実施の形態２によれば、オゾン・紫外線照射併用処理過程において、ＴＯＣとして０．１ｍｇ／Ｌ〜２．５ｍｇ／Ｌの範囲でアルコールを被処理水に注入することで、難分解性有機物の分解除去効果を維持しつつ、ラジカルを極めて低い濃度に維持しているので臭素酸イオンの生成を顕著に抑制することができる。
これに対して、従来のオゾン・紫外線照射併用処理では、オゾンと過剰のラジカルとの共存を回避できないため、臭素酸イオンの生成を抑制することはできなかった。
【００１６】
なお、本実施の形態２において、オゾン接触槽２内に設置される紫外線ランプ１２の本数は特に限定されるものではなく、必要に応じて紫外線ランプ１２を設置すればよい。また、アルコールの注入場所は、被処理水流入配管１に限定するものではなく、オゾン接触槽２に直接注入することもできる。
【００１７】
実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３に係る水処理方法に用いる水処理装置の構成を説明するためのフロー図である。本実施の形態３では、オゾン接触槽として、一般的な大規模浄水場向けの横流式向流二段オゾン接触槽を用い、ラジカルによる被処理水の処理法として、オゾン・過酸化水素併用処理を採用した場合について説明する。
図３において、実施の形態３に係る水処理方法に用いる水処理装置は、横流式向流二段オゾン接触槽一段目２ａおよび横流式向流二段オゾン接触槽二段目２ｂと、横流式向流二段オゾン接触槽一段目２ａに接続された被処理水流入配管１と、横流式向流二段オゾン接触槽二段目２ｂに接続された処理水流出配管３とを備えており、被処理水水質計４が被処理水流入配管１の上流側に配設されている。アルコール注入率制御装置７は、アルコール注入配管５と接続され、このアルコール注入配管５は第１のアルコール注入配管５ａと第２のアルコール注入配管５ｂとに分岐して、横流式向流二段オゾン接触槽一段目２ａおよび横流式向流二段オゾン接触槽二段目２ｂ内にそれぞれ設置されている。そして、アルコール注入率制御装置７と被処理水水質計４とは被処理水水質信号線Ａを介して接続されている。また、過酸化水素注入配管６も第１の過酸化水素注入ライン６ａと第２の過酸化水素注入ライン６ｂとに分岐して、横流式向流二段オゾン接触槽一段目２ａおよび横流式向流二段オゾン接触槽二段目２ｂ内にそれぞれ設置されている。さらに、横流式向流二段オゾン接触槽一段目２ａおよび横流式向流二段オゾン接触槽二段目２ｂ内には、散気装置８がそれぞれ配設されており、それぞれの散気装置８にはオゾンガス供給配管９を介してオゾン発生装置１０が接続されている。横流式向流二段オゾン接触槽一段目２ａおよび横流式向流二段オゾン接触槽二段目２ｂの上部には、排オゾンガス排出配管１１が接続されている。
【００１８】
次に、上記のように構成された水処理装置による水処理方法について説明する。まず、難分解性有機物等の有機物および臭化物イオンを含む被処理水が、被処理水流入配管１に導入され、被処理水水質計４を経由した後、横流式向流二段オゾン接触槽一段目２ａ内に導入され、一定時間滞留した後、横流式向流二段オゾン接触槽二段目２ｂに導入される。被処理水が横流式向流二段オゾン接触槽一段目２ａおよび横流式向流二段オゾン接触槽二段目２ｂに導入されると同時に、第１および第２のアルコール注入配管５ａ，５ｂからアルコール、および第１および第２の過酸化水素注入配管６ａ，６ｂから過酸化水素がそれぞれ被処理水に注入される。ここでのアルコール注入率は、被処理水水質計４で測定された被処理水水質に基づいてアルコール注入率制御装置７により、第１および第２のアルコール注入配管５ａ，５ｂからの合計アルコール注入率がＴＯＣとして０．１ｍｇ／Ｌ〜２．５ｍｇ／Ｌの範囲となるように調整される。また、アルコールの種類ならびに過酸化水素の注入率は、実施の形態１で述べたものと同様である。
【００１９】
続いて、オゾン発生装置１０で発生されたオゾンガスが、オゾンガス供給配管９を通って散気装置８から横流式向流二段オゾン接触槽一段目２ａおよび横流式向流二段オゾン接触槽二段目２ｂ内に吹き込まれ、被処理水中に溶解される。ここでオゾンガスの好ましい注入率の範囲は、実施の形態１で述べたものと同様である。このように過酸化水素とオゾンとを併用することでラジカルが生成され、実施の形態１と同様に、ラジカルにより難分解性有機物の分解反応が進行する。溶解しきれなかったオゾンガスや未反応のオゾンガスは、排オゾンガスとして排オゾンガス排出配管１１を介して系外に排出される。
そして、被処理水は、横流式向流二段オゾン接触槽一段目２ａおよび横流式向流二段オゾン接触槽二段目２ｂ内に一定時間滞留した後、難分解性有機物が分解除去された処理水として処理水流出配管３から系外に排水される。
【００２０】
このように本実施の形態３によれば、臭素酸イオン生成量および過酸化水素消費量を抑制しながら、難分解性有機物を十分に分解することができるので、より安全性の高い処理水を得ることができる。ラジカルは、難分解性有機物の分解に非常に有効であるが、同時に臭素酸イオン生成量および過酸化水素消費量を増大させる欠点がある。そのため、ＴＯＣとして０．１ｍｇ／Ｌ〜２．５ｍｇ／Ｌの範囲でアルコールを注入することによりアルコールがラジカルと反応してラジカル濃度を低く抑えられ、ラジカルによって生成される臭素酸イオン生成量およびラジカルと反応する過酸化水素量を低減することができる。しかし、アルコールは、過剰に注入するとラジカル濃度が低くなりすぎて難分解性有機物が分解されないため、適切な量のアルコールを注入する必要がある。これにより臭素酸イオン生成量および過酸化水素消費量を制御しながら、難分解性有機物を分解することができる。
【００２１】
なお、本実施の形態３において、被処理水へのアルコールと過酸化水素との注入順序に特に制限はなく、過酸化水素を注入した後にアルコールを注入してもよく、アルコールを注入した後に過酸化水素を注入してもよく、あるいは過酸化水素とアルコールとを同時に注入してもよい。また、アルコールは、ラジカル処理をする時点で被処理水に注入されていればよいため、アルコールの注入場所を横流式向流二段オゾン接触槽一段目２ａおよび横流式向流二段オゾン接触槽二段目２ｂ内に限るものではなく、被処理水流入配管１で予め注入することもできる。アルコールおよび過酸化水素の注入は、横流式向流二段オゾン接触槽一段目２ａおよび横流式向流二段オゾン接触槽二段目２ｂの両方に、または、どちらか一方のオゾン接触槽に行ってもよい。そのため、オゾン処理した後に本発明の水処理方法を組み合わせることもできる。また、オゾン接触槽２がｎ個の多段槽の場合、アルコールの注入場所をｎ個設けることが望ましく、過酸化水素の注入場所も同様にｎ個設けることが望ましい。過酸化水素およびアルコールの注入配管がｎ個ある場合、注入箇所全ての注入率を一定にする必要はなく、個別に調整することができる。
【実施例】
【００２２】
本発明の効果を実験により確認したので、以下にその内容を具体的に説明する。
〔実験例〕
図１に示したものと同じ構成の水処理装置を使用して、飲用に供することのできる水質の水を用いてオゾン・過酸化水素併用処理した実験結果の例を示す。このときの実験条件を表１に示す。実施例１では、難分解性有機物のモデル物質としてジェオスミン（臭気物質）を用い、メタノールをＴＯＣとして０．０３〜５．１ｍｇ／Ｌ（２．５〜４２５μｍｏｌ／Ｌ）の範囲で注入した（実験例１）。また、エタノールをＴＯＣとして０．０２〜１．２ｍｇ／Ｌ（１．０〜４０μｍｏｌ／Ｌ）の範囲で注入する実験（実験例２）、およびｔ−ブタノールをＴＯＣとして０．０４８ｍｇ／Ｌ〜２．５ｍｇ／Ｌ（１．０〜４５μｍｏｌ／Ｌ）の範囲で注入する実験（実験例３）も同様に行った。なお、上記実験では処理水溶存オゾン濃度計で測定された溶存オゾン濃度がほぼ０ｍｇ／Ｌであった。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１の条件でオゾン注入率５ｍｇ／Ｌまで変えて実験を行った。オゾン注入率３ｍｇ／Ｌにおける臭素酸イオン生成量、過酸化水素濃度およびジェオスミン濃度の変化をそれぞれ図４、図５および図６に示した。これらの図の横軸は、アルコールの濃度に対応したＴＯＣ濃度で示した。実験例では、臭素酸イオン生成量および過酸化水素消費量は、アルコールを注入することで大幅に低減した。特に臭素酸イオン生成量は、顕著に低減した。
臭素酸イオンの生成量は、アルコールをＴＯＣとして０．０５ｍｇ／Ｌ以上注入すると基準値の１０μｇ／Ｌ以下に抑制でき、０．１ｍｇ／Ｌ以上注入することで臭素酸イオン生成量を顕著に低減できることが確認された。したがって、臭素酸イオン生成を抑制するためには、図４に矢印の破線で示したようにアルコールをＴＯＣとして０．１ｍｇ／Ｌ以上注入することが必要である。
過酸化水素消費量は、アルコールをＴＯＣとして０．１ｍｇ／Ｌ以上注入すると顕著に低減し、図５に矢印の破線で示したように，アルコールの注入率がＴＯＣとして０．１ｍｇ／Ｌ以上では大きく変化しないことが確認された。
ジェオスミン濃度は、図６に矢印の破線で示したように、異なるジェオスミン初期濃度においてアルコール注入率がＴＯＣとして０．２５ｍｇ／Ｌ以下では検出下限値（２ｎｇ／Ｌ）以下にまで分解できることが確認された。したがって、ジェオスミン分解率９８％程度の高い除去率を確保しながらジェオスミンを水質基準値１０ｎｇ／Ｌ以下にまで分解するためには、図６に矢印の破線で示したようにアルコールをＴＯＣとして２．５ｍｇ／Ｌ以下で注入することが必要である。
これらの結果から、臭素酸イオン生成量および過酸化水素消費量を抑制するためにはアルコールをＴＯＣとして０．１ｍｇ／Ｌ以上注入する必要があり、ジェオスミンを十分に分解してジェオスミン濃度を基準値以下に抑えるためには、アルコールをＴＯＣとして２．５ｍｇ／Ｌ以下で注入する必要がある。
【００２５】
以上の結果から、ラジカルにより被処理水を処理するとき、オゾン注入率５ｍｇ／Ｌ以下で、ジェオスミンを基準値以下にまで分解し、かつ臭素酸イオン生成量および過酸化水素消費量を抑制するためには、アルコールをＴＯＣとして０．１〜２．５ｍｇ／Ｌの範囲で注入して被処理水中のラジカル濃度を調整すればよいことが確認された。アルコールの注入率が前記の特定の濃度範囲内にある場合に限り、生成するラジカルを低い濃度に維持することができ、臭素酸イオン生成量および過酸化水素消費量を大幅に抑制しながら、難分解性有機物を十分に分解することができた。
本実施例では、難分解性有機物のモデル物質としてジェオスミンを用いたが、２−ＭＩＢ、環境ホルモン、農薬類においても同様の効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る水処理装置を説明するためのフロー図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る水処理装置を説明するためのフロー図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る水処理装置を説明するためのフロー図である。
【図４】実験例のＴＯＣ濃度に対する臭素酸イオン生成特性を示す図である。
【図５】実験例のＴＯＣ濃度に対する過酸化水素消費量の変化を示す図である。
【図６】実験例のＴＯＣ濃度に対するジェオスミン濃度の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  被処理水流入配管、２  オゾン接触槽、２ａ  横流式向流二段オゾン接触槽一段目、２ｂ  横流式向流二段オゾン接触槽二段目、３  処理水流出配管、４  被処理水水質計、５  アルコール注入配管、５ａ  第一のアルコール注入配管、５ｂ  第二のアルコール注入配管、６  過酸化水素注入配管、６ａ  第一の過酸化水素注入配管、６ｂ  第二の過酸化水素注入配管、７  アルコール注入率制御装置、８  散気装置、９  オゾンガス供給配管、１０  オゾン発生装置、１１  排オゾンガス排出配管、１２  紫外線ランプ、１３  紫外線ランプ保護管、１４  紫外線ランプ電源、Ａ  被処理水水質信号線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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