JPH03143594A

JPH03143594A - 水処理方法

Info

Publication number: JPH03143594A
Application number: JP27870089A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Shibata; 芝田　勝博; Ikuo Takahashi; 高橋　郁雄; Nobuyoshi Umiga; 信好海賀
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1989-10-27
Publication date: 1991-06-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は汚染された水をオゾンによって浄化する水処理
方法の改良に関する。

（従来の技術）通常、オゾンは空気または酸素の無声放電作用、紫外線
作用、史には水溶液の電解作用等によって作られ、オゾ
ン含有体として得られる。

従来より、かかるオゾンの酸化力を利用した汚染水の浄
化処理が店く行われている。例えば欧州などでは１９０
６年から上水の殺菌処理を目的としてオゾン処理が行わ
れており、我国でも全国的にし米処理施設の廃水処理時
に脱色を目的として利用されている。さらに、工業廃水
、特殊用水におけるａ機物の酸化処理等にも利用されて
いる。

ところで、このオゾンによる水処理方法は、砕石等を充
填したオゾン反応槽の底部に散気管またはインジェクタ
ーが取り付けられ、これら散気管またはインジェクター
から微細なオゾン含有気体を散気する。その結果、オゾ
ン反応種の下部から上昇する気泡中のオゾン含有気体が
被処理水中に溶解し、この被処理水の連続層と気液接触
することにより、被処理水に含まれる１９染物質を酸化
して浄化する方法である。このオゾンによる水処理は被
処理水中の溶存有機物の酸化に利用され、特に着色成分
などの不飽和結合の反応が速く、脱色効果が極めて高い
ものである。

（発明が解決しようとする課通）しかし、以上のような水処理方法においては、オゾンに
よるＣＯＤ　（化学的酸素消費量）などのへ下が彼処理
水中の溶存何機物の酸化による酸素ｊ重子の瓜のみに依
存し、不飽和結合をもたない溶存ｆ了機物には余り角効
なものではなかった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、不飽和結合
をもたない溶存有機物でも確実にオゾン酸化を行いｉす
、オゾンによる処理効率の向上を図る水処理方法を提供
することを目的とする。

［発明の購戊］（課題を解決するための手段および作用）本発明は上記
課題を解決するために、オゾン反応促進媒体である触媒
と彼処理水とを混合し、この混合水をオゾン反応冶内部
の気液接触用充填材に散布し、気液接触用充填材の表面
に彼処理水１、＋に浪人される触媒を吸着させる。この
とき、オゾン反応槽下部より気液接触用充填材を通って
オゾン化ガスが上昇してくるが、このオゾン化ガスが前
記気液接触用充填材表面の触媒と気液接触を行うことに
より、オゾン酸化反応を促進させることができ、不飽和
結合をもたない溶存ｈ゛機物も確実にオゾン酸化を行う
ことができる。

（実施例）以下、本発明方法の実施例を説明するに先立ち、本発明
者らによって上記問題点を解明する過程で行われた最も
効果的な実験例について説明する。

本発明者らは種々の実験を情み重ねる過程で水中にオゾ
ン酸化反応を促進する懸濁触媒を分散させたところ、オ
ゾン酸化処理が効果的に行われることを見出だした。そ
こで、この懸濁触媒を種々調査したところ、その１つと
して酸化鉄がオゾン酸化反応を促進させることが分かっ
た。以下、−その実験例について述べる。

実験例先ず、第１の実験例においては、マロン酸溶液のみをオ
ゾン処理した例であって、具体的にはマロン酸１００　
ｐｐｍ溶戚２５０ｍ１を洗気ビンに入れた後、オゾン化
空気０．５ρ／ｗｉｎ（オゾン濃度１５Ｂ／４７）で処
理したところ、時間の経過とともにＣＯＤ、ＴＯＣ１機
体炭素）、ＰＨ（水素イオン濃度）は第１表のような結
果が視られた。

第　　１表次に、第２の実験例においては、マロン酸溶液に酸化鉄
を懸濁してオゾン処理を行った例であって、具体的には
マロン酸１００　ｐｐｌｍの溶液２５０ｍ１と酸化鉄Ｐ
ｃ２ｏ　　を２．０ｇとを洗気ビンに入れた後、１ｉｉ
１様にオゾン化空気０．５Ｄ／ｗｉｎ　　（オゾン濃度
１５ｎ＋ｇ／ρでオゾン処理を行ったところ、第２表の
ような結果が得られた。

４４表従って、この２つの実験例から明らかなように、酸化鉄
を懸濁してオゾン処理を行った第２の実験例の方がＣ０
ＤＳＴＯＣの減少量が大きくなっている。このことは、
通常、酸性液ではオゾン酸化が起こりにくいが、酸化鉄
が添加されたことによりＰＨ３以下であっても反応が促
進されることが分かる。このように酸化鉄を懸濁するこ
とによってオゾンの処理効果が上がるが、これは酸化鉄
表面にｈ°機物が成層してオゾン酸化の受は易い状態と
なり、さらにオゾンと何機物との反応によって生成する
過酸化物、過酸化水素などの中間生成物を通って何機物
が分解促進するものと考えられる。

そこで、本発明方法においては、オゾン反応効率を高め
る触媒を用いて水処理を行うことにあり、さらに具体的
に述べれば、オゾン含有気体を気液接触させるオゾン反
応槽の内部にレンガ、砕石等の充填材を入れた後、被処
理水に触媒を均一混入した懸濁液を前記充填材上へスリ
ラー状に散布することにより、オゾン反応槽下部から供
給されるオゾン化ガスと接触させる方法をとっている。

以下、本発明方法を適用してなる水処理装置の一実施例
について第１図を参照して説明する。同図において１１
は彼処理水中に溶存する有機物等の溶存物質をオゾンと
気密接触処理させるオゾン反応槽であって、これは縦方
向に筒状に形成され、反応槽内部の中腹部分にはレンガ
、砕石等の充填材１２が所定の厚さ層を形成して充填さ
れている。

このオゾン反応槽１１の下部−側面にはオゾン発生器（
図示せず）のオゾンをオゾン反応槽１１内部に導くため
のオゾン含有気体導入配管１３が取り付けられている。

また、前記充填材１２の下部側に位置してオゾン反応槽
１１の内部にはオゾン含有気体導入配管１３から導入さ
れたオゾン含有気体をオゾン反応′ｆＪ１１内部へ散気
するための散気管１４が配置されている。

１５はオゾン反応槽１１の底部としての役割を持つ皿状
の分離めであって、この分離槽１５はその内底部にオゾ
ン反応を促進させるための懸濁触媒となる酸化鉄１６が
沈着され、オゾン反応槽１１で処理された処理水から懸
濁触媒を分離沈降させて上澄水である処理水を得る機能
を持っている。１７は処理水を゛外部に流出する処理水
流出管である。

１８は分離槽１５に沈降された懸濁触媒を引き扶くため
の触媒引抜弁であって、この触媒引抜弁１８によって引
抜いた懸濁触媒は混合槽１９に供給される。この混合槽
１９では彼処理水導水管２０から導入される彼処理水と
触媒引抜弁１８によってスラリー状に引抜いた触媒とを
混合する。

２１はスラリーポンプであって、これは混合槽１９から
混合水を取り込んで前記オゾン反応槽１１上部の充填材
１２上部に設けた散水管２２に送水される。２３はオゾ
ン反応槽１１で未反応のオゾン含６゛気体を処理するオ
ゾン分解装置である。

従って、以上のようなオゾン処理装置によれば、下排水
τの被処理水を被処理水導水管２０を通して７，７合冶
１９に導入すると、この混合槽１９内では被処理水と触
媒引抜弁１８から引抜いたオゾン反応効率を促進させる
ための触媒である酸化鉄１６とが混合された後、スラリ
ーポンプ２１にてオゾン反応Ｖｊ１１の充填材１２上に
徐々に散布される。

このとき、オゾン発土器からオゾン含有気体導入配管１
３を介してオゾン反応槽１１底部の散気管１４にオゾン
含有気体が供給されているので、この散気管１４からオ
ゾン含有気体がオゾン反応槽１１の西部に散気されてい
る。この散気管１４によって散気されたオゾン含有気体
は前記充填材１２内を流下するスラリ状の被処理水と気
密接触を行いながらオゾン反応槽１１の上部へ上昇する
。

ここで、被処理水中に含まれる酸化鉄１６はオゾンとの
反応効率を高める機能を有し、また充填材１２は被処理
水との気液接触を増加される働きをもっている。

以上のようにしてオゾン反応槽１１内で処理された水は
充填材１２内を流下しながら分＃１ｔａ　１５に貯留さ
れる。そこで、この分離槽１５では懸濁触媒である酸化
鉄１６を冶底部のテーパ一部分に自然沈吟させ、上澄水
である処理水を処理水流出管１７を介して外部に取り出
す。

一方、分離槽１５の底部に沈降された懸濁触媒である酸
化鉄１６は開弁された触媒引抜弁１８をそのままスラリ
ー状に通って混合槽１９に導かれる。従って、酸化鉄１
６はオゾン反応槽１１内で繰返し使用することが可能で
ある。

なお、この処理過程においてオゾン反応Ｉｅ１１中でオ
ゾン反応に利用されなかったオゾン含有気体はオゾン分
解させるためにオゾン反応槽１１の上部よりオゾン分解
装置２３に導き、ここで無害化した後、大気に排出され
る。

なお、上記丈施例では、連続的な流動水処理方法を考え
ているが、例えば被処理水導水管２０の管路中に弁体を
取り付けて任意または定期的に弁閉して彼処理水の流入
を一時停止させることにより、分離冶１５および混合槽
１９に貯められた一定量の彼処理水を定時間循環させた
後、前記彼処理水を混合槽１９に流入する工程を繰り返
すようなバッチ方式を採用してもよく、この場合には特
殊排水等、さらにＣＯＤ、ＴＯＣの値の高い排水も高効
弔に処理できる。また、触媒としては酸化鉄以外のオゾ
ン反応促進触媒についても同様に適用できることは言う
までもない。また、触媒によってオゾン酸化反応が促進
されることから、オゾン化ガス中のオゾンはオゾン濃度
の高いものが有効であることは言うまでもない。その他
、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施できる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、オゾン反応促進媒
体（触媒）を懸濁させた被処理水をオゾン反応槽の充填
材を通すことにより、充填材表面の彼処理水に濡れた触
媒にオゾン化ガスが直接接触するために、不飽和結合を
持たない溶存有機物をもオゾン酸化によって水処理が可
能であり、効率的に優れたオゾンによる水処理を行うこ
とができる。。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用した水処理装置の一実施例を
示す構成図である。１１・・・オゾン反応槽、１２・・・充填材、１３・・
・オゾンなａ気体導入配管、１４・・・散気管、１５・
・・分離檜、１６・・・酸化鉄（触媒）、１７・・・処
理水流出管、１８・・・触媒引抜弁、１９・・・混合槽
、２０・・・被処理水導水管、２１・・・スラリーポン
プ、２２・・・散水管、２３・・・オゾン分解装置。出廓人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims

【特許請求の範囲】

オゾン反応促進媒体である触媒と被処理水とを混合し、
この混合水をオゾン反応槽内部の気液接触用充填材に散
布し、前記オゾン反応槽下部より気液接触用充填材を通
って上昇してくるオゾン化ガスと前記気液接触用充填材
表面に吸着する被処理水に混入する触媒とを気液接触さ
せてオゾン酸化処理を行うことを特徴とする水処理方法
。