JP2003145165A - 二酸化塩素注入装置 - Google Patents

二酸化塩素注入装置

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JP2003145165A
JP2003145165A JP2001345922A JP2001345922A JP2003145165A JP 2003145165 A JP2003145165 A JP 2003145165A JP 2001345922 A JP2001345922 A JP 2001345922A JP 2001345922 A JP2001345922 A JP 2001345922A JP 2003145165 A JP2003145165 A JP 2003145165A
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JP
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chlorine dioxide
water
treated
injection
amount
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JP2001345922A
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English (en)
Inventor
Tomoaki Miyanoshita
友明 宮ノ下
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Organo Corp
Original Assignee
Organo Corp
Japan Organo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 二酸化塩素を安定して適切な量、被処理水に
注入する。 【解決手段】 二酸化塩素反応カラム16からの二酸化
塩素を希釈水に溶解させ、直接接触部10に導入して被
処理水に注入する。一方、分岐バルブ26によって二酸
化塩素溶液の一部を二酸化塩素溶液貯槽28に導入し、
貯留する。そして、この二酸化塩素溶液貯槽28内の二
酸化塩素溶液を二酸化塩素溶液ポンプ30で適量接触部
10に導入する。二酸化塩素反応カラム16における二
酸化塩素発生量は、処理水量および分岐バルブ26の開
閉による段階的な制御とし、二酸化塩素溶液ポンプ30
による注入量は二酸化塩素計34の出力に応じた精密な
ものにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被処理水に二酸化
塩素を注入する二酸化塩素注入装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、河川水、湖沼水等の表流水を
原水とする浄水処理あるいは工業用水や排水の浄化処理
において、酸化消毒剤による消毒処理が行われている。
【0003】例えば、河川水を処理して飲料水を得るよ
うな場合、原水(河川水)に酸化消毒剤を添加して、不
純物の除去や滅菌処理が行われる。この酸化消毒剤とし
ては、塩素ガス、次亜塩素酸ナトリウムや二酸化塩素な
どが用いられる。
【0004】ここで、二酸化塩素は浄水処理で最も多く
用いられている次亜塩素酸ナトリウムと比べ、有害な副
生成物であるトリハロメタンがほとんど生成しない、塩
素臭がしないといった長所を有している。
【0005】この被処理水へ二酸化塩素を注入する方法
として、二酸化塩素発生装置より直接注入する方法と一
度二酸化塩素溶液貯槽に貯めて被処理水に注入する方法
がある。
【0006】直接注入する方法は、比較的水量や水質の
変動が無い被処理水に対して二酸化塩素を注入する場合
に用いられ、貯槽に一旦貯める方法は、比較的水量や水
質の変化が大きく、注入率を微妙に変更する必要がある
場合に用いられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】原水の水量や水質の変
化が少ない場合は、注入する二酸化塩素の量をあまり変
化させることなく、処理に必要な二酸化塩素濃度を維持
できるが、水質や水量の変化が大きい場合は、二酸化塩
素の注入率(=注入量)も変化させる必要がある。
【0008】ところで、二酸化塩素発生装置は、亜塩素
酸ナトリウムと塩酸や硫酸を一定の濃度比で反応させ二
酸化塩素を発生させている。なお、その他にも更に次亜
塩素酸ナトリウムを加える方式や、亜塩素酸ナトリウム
と過酸化水素の混合液に硫酸を加える方式もある。この
化学反応は極めて速やかに起こるが、発生装置の反応カ
ラム内部の濃度が安定するのには数分間を要する。ま
た、発生させる二酸化塩素濃度は亜塩素酸ナトリウムと
酸の絶対量(濃度比は常に一定)で制御される。
【0009】従って、二酸化塩素発生装置から直接注入
を行う方式では、被処理水に対して二酸化塩素の注入量
を変化させようとする場合、発生装置自体の出力調整を
行う必要があるが、出力調整を数分〜数十分の範囲でこ
まめに行うと、二酸化塩素反応カラム内の濃度変化によ
り、発生する二酸化塩素濃度が不安定となるという問題
が生じる。
【0010】一方、貯槽から二酸化塩素を注入する方式
では、二酸化塩素注入量を注入ポンプの出力制御により
こまやかに行うことが可能であるが、流量と水質がとも
に大きく変化する場合は、発生装置自体がON・OFF
運転となってしまう。そこで、反応カラムにおいて発生
する二酸化塩素濃度が変化し、必ずしも二酸化塩素濃度
を安定して制御できないという問題がある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、被処理水に二
酸化塩素を注入する二酸化塩素注入装置であって、二酸
化塩素を発生する二酸化塩素発生装置と、この二酸化塩
素発生装置からの二酸化塩素を被処理水に直接注入する
第1注入手段と、前記二酸化塩素発生装置からの二酸化
塩素を一旦貯留する二酸化塩素貯留手段と、この二酸化
塩素貯留手段に貯留された二酸化塩素を被処理水に流量
制御可能に注入する第2注入手段と、を有することを特
徴とする。
【0012】このように、二酸化塩素発生装置からの二
酸化塩素を直接注入する第1注入手段と、一旦貯留した
後注入する第2注入手段を有している。そこで、第2注
入手段による添加量をきめ細かく制御することで、二酸
化塩素発生装置からの二酸化塩素の発生量について細か
く制御しなくても、二酸化塩素注入量を精密に制御する
ことができる。従って、二酸化塩素の発生を安定して行
えるとともに、二酸化塩素の注入量を適切に制御するこ
とができる。
【0013】また、前記二酸化塩素発生装置と被処理水
へ二酸化塩素を注入する第1注入手段との間に二酸化塩
素貯留手段へ二酸化塩素を導入するための分岐弁を設け
ることが好適である。これによって、二酸化塩素発生装
置で発生された二酸化塩素を二酸化塩素貯留手段に貯留
することができる。
【0014】また、前記分岐弁の開閉は二酸化塩素溶液
貯槽の液位を測定する測定手段の検出結果に基づいて行
ない、前記分岐弁が開の場合は、二酸化塩素発生装置の
二酸化塩素発生量を二酸化塩素貯留手段へ流れる分量だ
け増加させることが好適である。これによって、二酸化
塩素貯留手段における二酸化塩素の貯留量を好適に制御
することができる。
【0015】また、前記二酸化塩素発生装置の二酸化塩
素発生量は、被処理水の流量と分岐弁が開か閉かにより
段階的に変化させ、前記第2注入手段による二酸化塩素
貯留手段からの二酸化塩素の注入量は、被処理水または
二酸化塩素注入後の水質を計測し、その計測結果に基づ
いて制御することが好適である。これによって、被処理
水の流量と水質の変化が同時に起きた場合でも、安定し
て適切な量の二酸化塩素の注入が行える。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面に基づいて説明する。被処理水は、接触部10
に導入され、ここで二酸化塩素発生装置40からの二酸
化塩素の注入を受ける。これによって、被処理水の酸化
消毒が行われる。
【0017】二酸化塩素発生装置40は、塩酸と亜塩素
酸ナトリウムを混合反応させて二酸化塩素を発生する。
すなわち、塩酸貯槽12内の塩酸は、塩酸ポンプ14に
より、二酸化塩素反応カラム16に供給される。また、
亜塩素酸ナトリウム貯槽18内の亜塩素酸ナトリウム
は、亜塩素酸ナトリウムポンプ20によって、二酸化塩
素反応カラム16に供給される。そこで、二酸化塩素酸
反応カラム16において、二酸化塩素が発生する。この
反応は、基本的に次のような反応である。
【0018】5NaClO+4HCl→4ClO
5NaCl+2HO このようにして発生された二酸化塩素は、希釈水に溶解
され、供給ライン22を経てそのまま接触部10に供給
される。
【0019】一方、供給ライン22には、分岐ライン2
4が接続され、この分岐ライン24には、分岐バルブ2
6が配置されている。そして、分岐ライン24の他端
は、二酸化塩素溶液貯槽28に接続されている。従っ
て、分岐バルブ26を開くことによって、供給ライン2
2中の二酸化塩素溶液が二酸化塩素溶液貯槽28に導入
される。
【0020】二酸化塩素溶液貯槽28には、二酸化塩素
溶液ポンプ30が接続されており、この二酸化塩素溶液
ポンプ30によって、二酸化塩素溶液貯槽28内の二酸
化塩素溶液が接触部10に供給される。
【0021】さらに、接触部10に流れる被処理水の流
量を計測する流量計32、接触部10内の二酸化塩素注
入後の処理水の二酸化塩素濃度を検出する二酸化塩素計
34、二酸化塩素溶液貯槽28内の二酸化塩素溶液の液
位を検出するレベルスイッチ(液位計)36が設けられ
ており、これらの計測結果が演算器38に供給される。
演算器38は、これら検出結果に基づき、塩酸ポンプ1
4、亜塩素酸ナトリウムポンプ20、分岐バルブ26、
二酸化塩素溶液ポンプ30の動作を制御する。
【0022】すなわち、演算器38は、流量計32の出
力に応じて、被処理水水量に対する二酸化塩素の注入率
が一定になるように、塩酸ポンプ14、亜塩素酸ナトリ
ウムポンプ20の動作を制御する。一方、レベルスイッ
チ36の出力に応じて、二酸化塩素溶液貯槽28内の液
位が所定の低レベルになったときに、分岐バルブ26を
開き、所定の高レベルになったときに分岐バルブ26を
閉じる。そして、演算器38は、分岐バルブ26が開い
ているときに、閉じているときに対し、塩酸ポンプ1
4、亜塩素酸ナトリウムポンプ20の出力が大きくなる
ように制御し、二酸化塩素溶液貯槽28に供給する二酸
化塩素に対応した分量だけ二酸化塩素反応カラム16で
発生する二酸化塩素量を増大させる。これによって、二
酸化塩素反応カラム16から接触部10に直接導入され
る二酸化塩素量は、分岐バルブ26の開閉によらず基本
的に一定になる。
【0023】また、演算器38は、二酸化塩素計34の
出力に応じて、二酸化塩素の残留量が一定になるよう
に、二酸化塩素溶液ポンプ30を制御する。
【0024】このように、本実施形態によれば、被処理
水の流量や、分岐バルブ26の開閉という比較的明らか
な動作に従って、二酸化塩素の発生量を制御する。この
ため、二酸化塩素の発生量は、段階的に変化させるだけ
でよい。そこで、二酸化塩素反応カラム16における反
応を安定したものにできる。そして、水質の変動に対す
る二酸化塩素の注入量制御は、二酸化塩素溶液ポンプ3
0の制御によって行う。そこで、水質の変動に伴う二酸
化塩素の必要量に応答して、精密な二酸化塩素注入量制
御を行うことができる。
【0025】なお、上述の流量計としては、各種の形式
のものを採用することができ、接触部10における流量
を計測できれば、接触部10の前後に配置してもよい。
また、二酸化塩素計34に代えて、各種の水質モニタを
利用することができる。例えば、接触部10に流入する
被処理水の水質を濁度計、TOC計、UV吸光度計によ
って検出してフィードフォワード制御してもよいし、接
触部10における二酸化塩素注入後の処理水の水質につ
いて、pH計、ORP計等で、検出し、フィードバック
制御してもよい。さらに、二酸化塩素反応カラム16に
おいて二酸化塩素を発生させる原料も必ずしも亜塩素酸
ナトリウムと塩酸に限定されることはなく亜塩素酸カリ
ウムと硫酸なども使用可能である。
【0026】また、接触部10から流出する処理水にお
いて、残留する二酸化塩素については、対応量の亜硫酸
を添加することで、除去することが可能である。その場
合には、2SO 2−+ClO →2SO 2−+C
という反応が起こる。
【0027】
【実施例】図1の二酸化塩素注入システムにより行った
実施例について、以下に示す。
【0028】・希釈水に二酸化塩素が溶解された二酸化
塩素供給ラインにおける二酸化塩素溶液濃度5000m
g/L ・二酸化塩素貯槽容量50L(平均滞留時間35.7
分) ・原水流量は段階的に変化させた。すなわち、今回の例
では、1000m/h→500m/h→800m
/hに変化させた。 ・原水流量の時間的変化は、4〜12時間継続、100
0m/h−4時間、500m/h−6時間、800
/h−12時間であった。 ・二酸化塩素反応カラムから直接注入する二酸化塩素
は、注入率一定となるように原水流量に比例させる。
【0029】今回は、二酸化塩素要求量が0.4〜0.
7mg/L、目標の残留二酸化塩素濃度0.3mg/L
の場合、0.7mg/L分を二酸化塩素反応カラム16
より一定注入、二酸化塩素計34により0〜0.3mg
/L分を貯槽から注入した。
【0030】なお、事前に二酸化塩素要求量の把握は必
要であり、原水TOCの検出などによって、二酸化塩素
要求量を算出するとよい。
【0031】・二酸化塩素反応カラム16の出力は、原
水流量と二酸化塩素溶液貯槽28のレベルスイッチと連
動させる。
【0032】今回は、(例1;流量1000m/h、
レベル低の時 出力90%、流量1000m/h、レ
ベル高の時 出力70%)、(例2;流量500m
h、レベル低の時 出力55%、流量500m/h、
レベル高の時 出力35%)、(例3;流量800m
/h、レベル低の時 出力76%、流量500m
h、レベル高の時 出力56%)に設定した。
【0033】・二酸化塩素溶液貯槽28からの注入ポン
プ出力は二酸化塩素計34の値により制御する。
【0034】すなわち、目標とする残留二酸化塩素濃度
0.3mg/Lに対し、0.27mg/Lの場合 0.
03mg/L増大させた。
【0035】図2に原水(被処理水)流量と二酸化塩素
発生装置40の出力(%)の関係を示す。このように、
原水流量の変化に追従して、二酸化塩素の反応量が制御
された。
【0036】また、図3に二酸化塩素計34の出力(二
酸化塩素モニター値)と二酸化塩素溶液ポンプ30の出
力(%)を示す。このように、処理水中の二酸化塩素濃
度に基づき、二酸化塩素溶液ポンプ30の吐出量を制御
することによって、処理水中の二酸化塩素濃度を0.3
mg/Lに維持することができた。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
二酸化塩素発生装置からの二酸化塩素を直接注入する第
1注入手段と、一旦貯留した後注入する第2注入手段を
有している。そこで、第2注入手段による添加量をきめ
細かく制御することで、二酸化塩素発生装置からの二酸
化塩素の発生量について細かく制御しなくても、二酸化
塩素注入量を精密に制御することができる。従って、二
酸化塩素の発生を安定して行えるとともに、二酸化塩素
の注入量を適切に制御することができる。
【0038】また、前記二酸化塩素発生装置からの二酸
化塩素を分岐弁を介し二酸化塩素貯留手段に導入するこ
とで、1つの二酸化塩素発生装置で発生された二酸化塩
素を二酸化塩素貯留手段に貯留することができる。
【0039】また、分岐弁が開の場合は、二酸化塩素発
生装置の二酸化塩素発生量を二酸化塩素貯留手段へ流れ
る分量だけ増加させることで、二酸化塩素貯留手段にお
ける二酸化塩素の貯留量を好適に制御することができ
る。
【0040】また、二酸化塩素発生量を被処理水の流量
と分岐弁が開か閉かにより段階的に変化させ、二酸化塩
素貯留手段からの二酸化塩素の注入量は、水質計測結果
に基づいて制御することで、被処理水の流量と水質の変
化が同時に起きた場合でも、安定して適切な量の二酸化
塩素の注入が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態に係る二酸化塩素注入装置の構成を
示す図である。
【図2】 原水流量と、二酸化塩素発生量の変化を示す
図である。
【図3】 二酸化塩素濃度と、二酸化塩素注入量の変化
を示す図である。
【符号の説明】
10 接触部、16 二酸化塩素反応カラム、22 二
酸化塩素溶液供給ライン、24 分岐ライン、26 分
岐バルブ、28 二酸化塩素溶液貯槽、30二酸化塩素
溶液ポンプ、32 流量計、34 二酸化塩素計、36
レベルスイッチ、38 演算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C02F 1/50 C02F 1/50 550D 550L 1/76 1/76 A Z

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被処理水に二酸化塩素を注入する二酸化
    塩素注入装置であって、 二酸化塩素を発生する二酸化塩素発生装置と、 この二酸化塩素発生装置からの二酸化塩素を被処理水に
    直接注入する第1注入手段と、 前記二酸化塩素発生装置からの二酸化塩素を一旦貯留す
    る二酸化塩素貯留手段と、 この二酸化塩素貯留手段に貯留された二酸化塩素を被処
    理水に流量制御可能に注入する第2注入手段と、 を有することを特徴とする二酸化塩素注入装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の装置において、 前記二酸化塩素発生装置と被処理水へ二酸化塩素を注入
    する第1注入手段との間に二酸化塩素貯留手段へ二酸化
    塩素を導入するための分岐弁を設けたことを特徴とする
    二酸化塩素注入装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の装置において、 前記分岐弁の開閉は二酸化塩素溶液貯槽の液位を測定す
    る測定手段の検出結果に基づいて行ない、 前記分岐弁が開の場合は、二酸化塩素発生装置の二酸化
    塩素発生量を二酸化塩素貯留手段へ流れる分量だけ増加
    させることを特徴とする二酸化塩素注入装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1つに記載の装
    置において、 前記二酸化塩素発生装置の二酸化塩素発生量は、被処理
    水の流量と分岐弁が開か閉かにより段階的に変化させ、 前記第2注入手段による二酸化塩素貯留手段からの二酸
    化塩素の注入量は、被処理水または二酸化塩素注入後の
    水質を計測し、その計測結果に基づいて制御することを
    特徴とする二酸化塩素注入装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005029430A (ja) * 2003-05-09 2005-02-03 Amatera:Kk 二酸化塩素ガスの発生方法
JP2011508661A (ja) * 2007-12-19 2011-03-17 カッファロ キミカ エス.アール.エル. イン リクイダシオン 水を殺菌する装置と方法

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JP2005029430A (ja) * 2003-05-09 2005-02-03 Amatera:Kk 二酸化塩素ガスの発生方法
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