JPH08182994A - 蛍光物質除去方法および蛍光物質除去装置 - Google Patents

蛍光物質除去方法および蛍光物質除去装置

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JPH08182994A
JPH08182994A JP920195A JP920195A JPH08182994A JP H08182994 A JPH08182994 A JP H08182994A JP 920195 A JP920195 A JP 920195A JP 920195 A JP920195 A JP 920195A JP H08182994 A JPH08182994 A JP H08182994A
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JP
Japan
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water
oxygen
ozone
ozonized oxygen
ozonized
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JP920195A
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Minoru Isoda
実 磯田
Akihiro Yoshitaka
章博 吉高
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Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
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Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】イオン交換処理、活性炭処理などによらないで
用水中に含まれる螢光物質を経済的に除去する。 【構成】用水1リットル当り、0.1〜50mgのオゾ
ンを含むオゾン化酸素を用水中に吹込んで混合する。P
SA酸素濃縮装置など1を用いて濃縮した酸素をオゾン
発生装置2に通し、オゾン濃度の高いオゾン化酸素を製
造し、用水8中に吹込むことにより、用水中のオゾン濃
度が高くなって、容易に螢光物質を分解除去できる。さ
らに、オゾン化酸素の吹込手段およびオゾン化酸素と用
水との混合手段に、ロータリーアトマイザ5を利用すれ
ば、オゾンの利用効率を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、用水中に含まれる蛍光
物質の除去方法および除去装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、大量の蛍光増白剤が、繊維工業や
製紙工業に使用され、また家庭洗剤にも配合されてい
る。これらの蛍光物質の多くが河川や湖沼に流出し、そ
の結果、これらの河川を供給源とする用水が蛍光物質で
汚染されるようになった。一般に用水は、使用目的によ
り凝集、沈殿、ろ過、イオン交換処理、活性炭処理など
を単独または組合わせて処理されている。しかし、蛍光
物質は、これらの処理にもかかわらず用水中に残存し、
問題になることがある。
【0003】蛍光物質をガーゼや包帯などの衛生材料、
医療材料に使用することは禁止されており、蛍光物質を
含む用水をこれらの資材の製造に使用することはできな
い。従来、その製造に使用する用水は、イオン交換処
理、活性炭処理など行い蛍光物質を除去していたが、こ
れらの処理は再生や脱着操作をともない製造コストに占
める用水費が過大になっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、イオン交換
処理、活性炭処理などによらない、効果的、かつ、経済
的な蛍光物質の除去方法の提供を課題として完成され
た。
【0005】
【課題を解決するための手段】オゾンは強力な酸化力を
有するので、従来から工場排水の脱色や浄水の脱臭に用
いられることがあったが、有毒であって処理時に危険を
伴うことがあり、一般的に広く用いられるに至らなかっ
た。本発明者は、オゾンの強力な酸化力に着目し、精力
的に研究の結果、オゾンを効率的に利用する適当な手段
と条件とを確立し、用水中の蛍光物質を容易かつ経済的
に除去できることを見出だした。すなわち、用水1リッ
トル当り、0.1〜50mgのオゾンを含むオゾン化酸
素を吹込んで混合し、該用水中に含まれる蛍光物質を酸
化除去することを特徴とする蛍光物質除去方法を完成し
た。
【0006】また、濃縮酸素を供給してオゾン化酸素を
発生させるオゾン発生装置と、発生させた比較的高濃度
のオゾンを含むオゾン化酸素を蛍光物質を含む用水中に
吹込む吹込手段と、吹込んだオゾン化酸素と用水とを接
触させる混合手段とから構成されていることを特徴とす
る、効率的な蛍光物質除去装置を完成した。とくに、オ
ゾン化酸素の吹込をかねて、オゾン化酸素と用水との接
触を行う吹込・混合手段にロータリーアトマイザを使用
すれば、オゾンの利用効率を高めることができるので好
ましい。図1は、本発明の蛍光物質除去装置の実施態様
例を示すフローシートであり、1は濃縮酸素供給装置、
2はオゾン発生装置、3は気液接触装置、4は用水の供
給配管、5はロータリーアトマイザ、6は処理済用水の
導出配管、7は残存オゾンの分解装置、8は用水、9は
オゾン化酸素配管である。
【0007】
【作用と実施態様例】本発明について、図1を参照しな
がら具体的に説明する。まず、本発明に好適なオゾンの
発生手段2を説明する。本発明は、オゾン発生装置2に
濃縮した酸素を供給し、比較的高濃度のオゾンを含むオ
ゾン化酸素を発生させ、このオゾン化酸素を蛍光物質に
接触させて酸化分解するところに一つの特長がある。こ
のため、利用する酸素供給装置1には、PSA(Pre
ssure Swing Adsorption)酸素
発生装置を用いて濃縮した酸素や、高圧容器に充填した
高濃度酸素などを用いる。なかでも、PSA酸素発生装
置は操作が簡単で経済的に高濃度の酸素を得ることがで
きるので便利である。濃縮した酸素の濃度は、通常、5
0容量%程度以上であればよいが、80容量%以上であ
ればさらに好ましい。オゾン発生装置2にとくに限定は
なく、無声放電や紫外線照射を利用することができる。
オゾン発生装置に空気を供給してオゾンを発生させる
と、オゾン化酸素中のオゾン濃度は、通常、3000p
pm程度である。このオゾン化酸素をエゼクターなどを
用いて用水中に吹込むと、用水中のオゾン濃度は約5p
pmになる。一方、オゾン発生装置2に濃度90%の酸
素を供給すると、得られるオゾン化酸素中のオゾン濃度
は、通常、10000〜50000ppmに達する。ゼ
オライトモレキュラーシーブまたはカーボンモレキュラ
ーシーブを吸着剤とするPSA酸素発生装置を利用すれ
ば、濃度が30〜99%の濃縮酸素を容易に得られる。
この濃縮酸素を供給してオゾン化すれば、4000〜5
0000ppm程度のオゾンを含むオゾン化酸素を、容
易、かつ経済的に製造することができる。
【0008】発生させたオゾン化酸素は、エゼクター、
ノズルなどガス吹込手段を用いて用水中に吹込み、スタ
ティックミキサー、気液混合ポンプなどの混合手段を用
いて、用水と効率的に接触させる必要がある。本発明に
おいては、図示したように、ロータリーアトマイザー5
が、オゾン化酸素の吹込および混合を同時に実施する手
段として、とくに好ましく利用できる。図2を参照して
ロータリーアトマイザーの基本原理を簡単に説明する。
図2は、ロータリーアトマイザーの取付概略図である。
ロータリーアトマイザー21は、用水22中に、カップ
状の回転子23をうつぶせに取付けて中心軸24を回転
軸として高速回転させながら、オゾン化酸素送入管29
を通して回転子23内にオゾン化酸素を供給し、下端の
開口部25からオゾン化酸素を用水22中に溢流させる
構造になっている。溢流したオゾン化酸素は回転子表面
にオゾン化酸素膜26を形成し、用水22と気体膜26
との間の剪断応力によって、オゾン化酸素が微細気泡2
7に分断され用水22中に分散する。処理済水は配管3
0から系外に排出する。28は用水供給管である。な
お、詳細は省略するが、回転子の形状などに工夫を加え
たものも当然に使用することができる。ロータリーアト
マイザーは、たとえば混合手段にラインミキサーを用い
る場合に較べて、数倍の気液接触効率を有する。通常、
ロータリーアトマイザーの回転子の回転数は、1000
〜3000rpmである。
【0009】オゾンの吹込量は、処理する用水1リット
ル当り0.1〜50mg、好ましくは0.5〜20mg
である。0.1mg未満では蛍光物質の酸化分解に十分
でなく、50mgを超えて吹込んでも用水に溶解されな
いので、吹込量に見合う効果を得られない。酸化処理に
要する時間は、通常0.5分〜3時間である。
【0010】本発明の蛍光物質除去装置に、未反応オゾ
ンを無害化する排オゾン分解装置7を設けてもよい。排
オゾン分解装置の形式に制限はなく、触媒分解や熱分解
などを利用することができる。
【0011】本発明を利用して殆どの種類の蛍光物質を
除去することができる。たとえば、ジアミノスチルベン
−ジスルホン酸誘導体、イミダゾール誘導体、クマリン
誘導体、ピラゾリン誘導体、オキサゾール系ナフタルイ
ミド誘導体、ビスベンゾオキサゾリル誘導体、ビススチ
ルビフェニル誘導体があげられる。これらの中でも、ジ
アミノスチルベン−ジスルホン酸誘導体、クマリン誘導
体およびビスベンゾオキサゾリル誘導体の除去に効果的
である。
【0012】
【実施例】本発明を実施例をあげて具体的に説明する。
なお、用水中の蛍光度の測定は、つぎのようにして行っ
た。
【0013】標準蛍光度: 100mgのジアミノスチ
ルベン−ジスルホン酸誘導体(I型化合物)(蛍光増白
剤:ハッコールBNコンク:昭和化学(株)製)に精製
水を加えて1リットル水溶液の原液を調整した。この原
液100mlにさらに水を加えて1リットルに希釈し、
蛍光標準液を作成した。この蛍光標準液を1、3、5、
7、10、30、50、70および100mlづつを分
取し、それぞれ別個に水を加えて100mlにした。暗
所で、この溶液に2号ろ紙を約10分間、浸漬した後、
取出し絞らないで素早く時計皿上に移し、105〜11
0℃で約30分間乾燥した。乾燥したろ紙の蛍光度を、
前記溶液の分取量記載順に、0.1度、0.3度、0.
5度、0.7度、1度、3度、5度、7度および10度
とした。これらのろ紙の蛍光度は少なくとも1月は安定
していた。
【0014】測定操作: 2号ろ紙をセットしたブッフ
ナー漏斗に、検水3000mlを注ぎ、重力ろ過した。
検水が濁っている場合は、予め、ガラス濾過器(3G
3)またはガラス繊維ろ紙(GS−25:(東洋濾紙
(株)製)を用いて検水をろ化しておいた。ろ過後、ろ
紙を時計皿上に移し、105〜110℃で約30分間乾
燥し、暗所で紫外線(366nm)を照射し、標準蛍光
度と比較し、同じ蛍光度を有する蛍光度とした。
【0015】実施例1 PSA酸素発生装置(S−05:住友精化(株)製)を
用いて空気中の酸素濃度を90容量%に濃縮し、得られ
た濃縮酸素を沿面放電式のオゾン発生装置(SA−10
0:住友精化(株)製)を用い、17000ppmのオ
ゾンを含む60リットル/時のオゾン化酸素を発生させ
た。一方、下部にロータリーアトマイザー(OB−1
0:住友精化(株)製)を装着した実質内容積が0.5
3 の気液接触装置に、蛍光度が0.4〜0.6の工業
用水を1m3 /時の割合で供給し、ロータリーアトマイ
ザーを通して前記のオゾン化酸素を、工業用水中に混
合、攪拌しながら吹込んだ。工業用水の平均滞留時間は
20分で、工業用水1リットル当りのオゾン吹込量は約
2.2mgであった。処理を終えた工業用水の蛍光度を
測定したところ、0であった。
【0016】実施例2 PSA酸素発生装置(S−05:住友精化(株)製)を
用いて空気中の酸素濃度を90容量%に濃縮し、得られ
た濃縮酸素を沿面放電式のオゾン発生装置(SA−10
0:住友精化(株)製)を用い、22000ppmのオ
ゾンを含む60リットル/時のオゾン化酸素を発生させ
た。一方、蛍光度が0.6の工業用水20リットルに、
ジアミノスチルベン−ジスルホン酸誘導体の蛍光増白剤
(ハッコールBNコンク:昭和化学(株)製)を加え、
蛍光度2の試験用水を調製した。この試験用水を下部に
ロータリーアトマイザー(OB−1:住友精化(株)
製)を装着した実質内容積が50リットルの気液接触装
置に投入した。ロータリーアトマイザーを通して、前記
のオゾン化酸素を、投入した試験用水中に混合、攪拌し
ながら吹込み、試験用水を回分方式で処理した。処理開
始30秒後にサンプリングした試験用水中の蛍光度を測
定したところ、すでに0であった。試験用水1リットル
当りのオゾン吹込量は約1.2mgであった。
【0017】実施例3 実施例2に使用したのと同じ装置を用い、実施例2と同
様にオゾン化酸素を流通させながら、試験用水を回分方
式で処理した。試験用水は、蛍光度が0.7の工業用水
20リットルに、ジアミノスチルベン−ジスルホン酸誘
導体の蛍光増白剤(チノパールCBS−X:チバ・ガイ
ギー製)を加え、蛍光度10に調整した。オゾン化酸素
は、空気中の酸素濃度を90容量%に濃縮し、オゾン発
生装置において15000ppmのオゾンを含む3リッ
トル/分のオゾン化酸素を発生させた。ロータリーアト
マイザーを通してこのオゾン化酸素を、試験用水中に混
合、攪拌しながら吹込んだ。処理開始90秒後にサンプ
リングした試験用水中の蛍光度を測定したところ、すで
に0であった。試験用水1リットル当りのオゾン吹込量
は約7.5mgであった。
【0018】実施例4 実施例2に使用したのと同じ装置を用い、実施例2と同
様にオゾン化酸素を流通させながら、試験用水を回分方
式で処理した。試験用水は、蛍光度が0.6の工業用水
20リットルに、クマリン誘導体の蛍光増白剤(イルミ
ナールWN:昭和化工(株)製)を加え、蛍光度5に調
整した。オゾン化酸素は、空気中の酸素濃度を90容量
%に濃縮し、オゾン発生装置において16000ppm
のオゾンを含む3リットル/分のオゾン化酸素を発生さ
せた。ロータリーアトマイザーを通してこのオゾン化酸
素を、試験用水中に混合、攪拌しながら吹込んだ。処理
開始90秒後にサンプリングした試験用水中の蛍光度を
測定したところ、すでに0であった。試験用水1リット
ル当りのオゾン吹込量は約7.8mgであった。
【0019】実施例5 実施例2に使用したのと同じ装置を用い、実施例2と同
様にオゾン化酸素を流通させながら、試験用水を回分方
式で処理した。試験用水は、蛍光度が0.7の工業用水
20リットルに、ビスベンゾオキサゾリル誘導体の蛍光
増白剤(ミカホワイトKTNコンク:日本化薬(株)
製)を加え、蛍光度7に調整した。オゾン化酸素は、実
施例4と同様に発生させて使用した。処理開始120秒
後にサンプリングした試験用水中の蛍光度を測定したと
ころ、すでに0であった。試験用水1リットル当りのオ
ゾン吹込量は約8mgであった。
【0020】
【発明の効果】本発明の蛍光物質除去方法や蛍光物質除
去装置は、オゾンの強力な酸化力を利用するものであっ
て、濃縮酸素を用いて比較的高濃度のオゾンを含むオゾ
ン化酸素を連続的に発生させ、用水中に吹込んで蛍光物
質を酸化除去するので、用水中の蛍光物質は容易、かつ
完全に分解される。従来の除去装置のように再生、脱着
などの操作を必要とせず、1系列で連続処理が可能にな
り、操作が簡単で経済的である。また、オゾン化酸素の
吹込みにロータリーアトマイザを利用すれば、気液の混
合接触が抜群に向上するので、吹込んだオゾンは効率よ
く利用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の蛍光物質除去装置の実施態様例を示
すフローシート。
【図2】 ロータリーアトマイザーの取付概略図。
【符号の説明】
1:酸素供給装置 2:オゾン発生装置 3:気液接触装置 4:用水の供給配管 5:ロー
タリーアトマイザ 6:処理済用水の導出配管 7:残存オゾンの分解装
置 8:用水 9:オゾン化酸素配管 21:ロータリーアトマイザー 22:用水 2
3:回転子 24:中心軸 25:開口部 26:オゾン化酸素
膜 27:微細気泡 28:用水供給管 29:オゾン
化酸素送入管 30:処理済水配管

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】用水1リットル当り、0.1〜50mgの
    オゾンを含むオゾン化酸素を吹込んで混合し、該用水中
    に含まれる蛍光物質を酸化除去することを特徴とする蛍
    光物質除去方法。
  2. 【請求項2】濃縮酸素を供給してオゾン化酸素を発生さ
    せるオゾン発生装置と、発生させたオゾン化酸素を蛍光
    物質を含む用水中に吹込む吹込手段と、吹込んだオゾン
    化酸素と用水とを接触させる混合手段とから構成されて
    いることを特徴とする蛍光物質除去装置。
  3. 【請求項3】オゾン化酸素の吹込手段およびオゾン化酸
    素と用水との混合手段に、ロータリーアトマイザを使用
    することを特徴とする、請求項2記載の蛍光物質除去装
    置。
JP920195A 1994-11-01 1995-01-24 蛍光物質除去方法および蛍光物質除去装置 Pending JPH08182994A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008023460A (ja) * 2006-07-21 2008-02-07 Ugajin Denki Kk オゾンガスを利用した水浄化方法と装置
JP2011056498A (ja) * 2009-08-12 2011-03-24 Kyushu Institute Of Technology 高濃度溶解水生成装置および高濃度溶解水生成システム
CN109179569A (zh) * 2018-11-14 2019-01-11 四川中盛净源环保设备有限公司 一种处理难降解有机废水氧化剂协同光催化氧化反应装置及应用

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