JPS5922597B2 - 廃水処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオゾンを用いた廃水処理装置に関するものであ
る。

強力な酸化力をもつオゾンは、近年、公害防止を目的と
して各種の廃水処理に利用され始めている。

オゾンの廃水処理への利用は特に従来の生物処理では困
難な汚染物質、あるいは生物に対して毒性を持つ汚染物
質の酸化分解に適し、例えばシアン化合物、フェノール
化合物などへの実施が行なわれている。

近年水需要の増加により単に廃水処理を行い放流するだ
けでなく、物理的処理、生物的処理、化学的処理を組み
合せた高度な処理を行い、廃水の再利用を行う企業が増
加している。

更に都市下水道の発達によって処理場から排出される下
水二次処理水の量が増加しており、従来の沈澱、生物処
理のみでは浄化が不充分となり放流後の河川や海の汚染
が増大している。

このため環境保全の立場からも、より高度な下水処理が
求められている。

これらの水需要の増加からも、この大量に生じる下水二
次処理水を高度に処理し、工業用水として利用できるま
で浄化しようとする開発研究が各所で行われている。

これら工場廃水あるいは下水二次処理水の高度な処理に
、オゾンによる酸化力が利用される。

オゾンは脱臭、脱色、殺菌、その他汚染有機物質の分解
、などに効果を示し、特にビールスを不活性化する作用
をもっている。

オゾン添加後、余剰オゾンは自己分解により酸素になる
ため、従来用いられていた塩素処理のように処理薬剤の
残留や塩濃度増加などの問題を生じない。

さらにオゾンは空気あるいは酸素を原料として電力のみ
で簡単に発生させることができる利点がある。

しかし、オゾンは常温で気体であり、オゾン発生装置か
ら得られるオゾン濃度は空気を原料としたとき１％（重
量）、酸素を原料としたとき約２％程度の濃度しか得ら
れない。

このためオゾンを用いて廃水を処理するには気液接触装
置を必要とし、一般には多孔質のディヒユーザ、吸引方
式のインジェクタなどを用いて気液接触面積を大きくし
、廃水中ヘオゾンを含有する空気または酸素を注入して
いる。

処理すべき工業廃水には水溶性切削油、螢光探傷液など
界面活性剤を多く含む廃水もあり、また染色工業排水に
は染料のみではなく、のり剤、洗剤として多くの水溶性
高分子物質や界面活性剤を含んでいる。

また再利用を目的とした工場廃水では、食堂排水より洗
剤が流入することも多い。

一方、下水処理場では家庭排水からの洗剤、し尿からの
蛋白成分など、活性汚泥法では処理されにくいものが下
水二次処理水に残留している。

これらを含有する廃水は激しい発泡性を持ち、各種廃水
処理操作の障害となる。

オゾンの強力な酸化力は、これらの発泡性成分を酸化分
解、低分子化して消泡することができる。

従来、オゾンを用いた廃水処理装置は、気液接触時間、
水圧、気泡接触面積を上げ、オゾンの溶融性と反応性を
促進させるため、反応槽下部からオゾン含有気体を細か
い気泡として注入している。

更に反応槽上部から排出される未反応オゾンはオゾン分
解槽内の活性炭あるいは触媒を用いて完全に分解し大気
汚染を防止している。

しかし発泡性成分を多く含む廃水を処理する場合は下記
のごとく、定常運転が困難となる。

つまり、操作初期においては反応槽内の発泡性成分は均
一な濃度で存在している。

オゾン含有気体を注入すると、オゾンは反応槽下部でほ
とんど消費され、上昇する気泡内のオゾン濃度は非常に
低くなる。

このため反応槽上部では単に気体注入による発泡現象と
同じとなる。

これは廃水中に発泡性成分よりオゾンと反応しやすい物
質が存在する場合も同様である。

反応槽上部にある空間体積以上に生じた泡は、オゾン反
応槽上部より出る排オゾン分解のため設けられたオゾン
分解槽内の活性炭あるいは触媒層をぬらし、圧力抵抗を
太き（し、更に排オゾン分解に必要な有効表面積を減少
させる。

このため発泡成分がオゾン酸化された後の定常な操作で
も、完全な排オゾン分解が困難になる。

この発泡による障害は連続処理の場合でも、水質変動に
より起り得る。

従来、生成した泡に注水し、消泡することは一般の廃水
処理で行なわれている。

しかしこの方法では泡をこわしただけで発泡成分を本質
的には分解除去していない。

また、泡に対してオゾン含有体を吹きかけ消泡する方法
も知られているが、この場合、はとんどのオゾンはオゾ
ン反応槽上部より排オゾンとして放出されるため経済的
ではない。

本発明の目的は、発泡性成分を多く含む廃水をオゾン処
理するに当り、操作初期に発生する泡に対してオゾンを
効果的に注入して発泡を抑制し、これによって泡がオゾ
ン分解槽内に移行することを防止して安定に処理操作を
継続できる改善された廃水処理装置を提供することにあ
る。

以下本発明を図面に示す一実施例を参照して説明する。

第１図において、１は廃水中にオゾンを注入して廃水中
の汚染物質を処理するオゾン反応槽である。

処理すべき廃水は導入管２を通ってオゾン反応槽１に導
入され、処理された廃水は放出管８を通って排出される
。

オゾン発生器１０で発生したオゾンは、オゾン導入管４
を通ってオゾン反応槽１の下部に設けられた多孔質材に
よる第１のディヒユーザ５に導入され、この第１のディ
ヒユーザ５から気泡として廃水中に注入される。

オゾン反応槽１内で反応せずに残存したオゾンは排オゾ
ン管３を通ってオゾン分解槽１１に送られ、ここでオゾ
ンは分解され無害の酸素気体となって大気中に放出され
る。

オゾン分解槽１１は前述の如く活性炭や触媒などから構
成されているが、その表面に水が耐着すると活性面積が
減少する。

このためオゾン分解能力が低下し、場合によってはオゾ
ンが分解されないまま大気中に放出され、公害の原因と
なることがある。

６は本発明において特に消泡のために設けられた第２の
ディヒユーザで、廃水の表面近くに設置される。

この第２のディヒユーザ６には、オゾン導入管４より分
岐した分岐管９および弁７を通ってオゾンが供給される
。

第１図の構成を用いると、廃水処理開始直後には廃水中
のオゾン反応成分が多く、第１の主ディヒユーザ５より
注入されたオゾンは反応槽１の中を上昇するにつれて急
速にオゾン濃度を減少し、特に水面近くに溜った泡を消
泡することが出来ない。

しかし、第２のディヒユーザ６より注入されたオゾンは
直後に水面の泡に作用するのでこれらによって消泡が能
率よく行なわれる。

このため、泡の高さが低下し、従来のように水分を含ん
だ泡が排オゾン管３を通ってオゾン分解槽１１に移行す
ることがなく、オゾン分解槽１における分解能力の低下
が起こらない。

泡が減少したら弁７を閉じ、第２のディヒユーザ６への
オゾン供給を停止して第１のディヒユーザ５のみを用い
て処理を継続すればよい。

第２図は第２のディヒユーザ６を用いた場合Ａと用いな
い場合Ｂとの泡の発生状況を示す図である。

すなわちＢの場合には泡の高さｈがオゾン反応槽１の水
面上空間の高さり。

より高くなって泡がオゾン分解槽１１へ移行するが、Ａ
の場合はこれが防止できることを示している。

尚第２のディヒユーザ６の気孔は第１のデイヒユーザ５
の気孔に比しその孔径を小さくした方が一層適正なオゾ
ン注入量が得られる。

以上説明したように本発明によれば、廃水中にオゾンを
注入して廃水中の汚染物質を処理するオゾン反応式の廃
水処理装置において、反応オゾンを注入する第１のディ
ヒユーザの他に、特に処理操作の初期に多い水面附近の
泡を分解するための第２のディヒユーザな設けたことに
よって効果的に消泡な行ない、これによって泡が増大し
てオゾン分解槽内に移行しオゾン分解能力を低下させる
ことを防止できる。

従って残存オゾンが大気中に排出されることなく安全に
操作を継続できる合理的な廃水処理装置を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による廃水処理装置の実施例を示す系
統図、第２図は本発明による消泡効果を示す特性図であ
る。 １・・・・・・廃水が貯溜される槽、５・・・・・・第
１のディヒユーザ、６・・・・・・第２のディヒユーザ
、１０・・・・・・オゾン発生器、１１・・・・・・オ
ゾン分解槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 廃水が貯溜される槽と、この槽内下部に設けられオ
   ゾンを気泡として廃水中に送入する第１のディヒユーザ
   と、上記槽内の廃水の表面近くに設けられオゾンを気泡
   として廃水中に送入する第２のディヒユーザとを備えた
   廃水処理装置。