JPH09234479A - オゾン反応槽 - Google Patents
オゾン反応槽Info
- Publication number
- JPH09234479A JPH09234479A JP8045254A JP4525496A JPH09234479A JP H09234479 A JPH09234479 A JP H09234479A JP 8045254 A JP8045254 A JP 8045254A JP 4525496 A JP4525496 A JP 4525496A JP H09234479 A JPH09234479 A JP H09234479A
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- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低水深反応器で効率良くオゾンを溶解させ、
被反応物と反応させる。 【解決手段】 処理液導入管の内部にオゾン導入管を設
け、反応槽内の液面下には、処理液導入管の周囲を同心
状に上下に開孔を有する循環管が配置されており、オゾ
ン含有気体と処理液からなる気液混相流体の流速と気泡
の浮揚力によって循環管の内外を処理液を循環させなが
らオゾンの溶解とオゾンによる酸化反応を行うオゾン反
応槽。
被反応物と反応させる。 【解決手段】 処理液導入管の内部にオゾン導入管を設
け、反応槽内の液面下には、処理液導入管の周囲を同心
状に上下に開孔を有する循環管が配置されており、オゾ
ン含有気体と処理液からなる気液混相流体の流速と気泡
の浮揚力によって循環管の内外を処理液を循環させなが
らオゾンの溶解とオゾンによる酸化反応を行うオゾン反
応槽。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はオゾンを使用して酸化反
応や水中の有機物、無機物の酸化反応、脱色反応、脱臭
反応、殺菌を行うオゾン反応槽に関する。
応や水中の有機物、無機物の酸化反応、脱色反応、脱臭
反応、殺菌を行うオゾン反応槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】オゾンが有する大きな酸化力を利用し
て、オゾン含有気体を水中に導入して有機物の酸化分
解、脱色、脱臭等を行う水の浄化が行われている。とく
に、原水中の藻類等を原因とする２−メチルイソボルネ
オール等による水の異臭味の除去にオゾンが極めて有効
であることから、都市部の上水道用の浄化施設において
オゾンを利用した処理設備が広く導入されている。
て、オゾン含有気体を水中に導入して有機物の酸化分
解、脱色、脱臭等を行う水の浄化が行われている。とく
に、原水中の藻類等を原因とする２−メチルイソボルネ
オール等による水の異臭味の除去にオゾンが極めて有効
であることから、都市部の上水道用の浄化施設において
オゾンを利用した処理設備が広く導入されている。
【０００３】オゾンによる水の処理においては、オゾン
の水への溶解度が小さいために、オゾンと水との接触を
高めて、処理効率を上げることが重要となっている。こ
のために、オゾンによる反応槽の底部に、セラミックス
等の多孔体からなる散気管を配置してオゾン含有気体の
気泡と水とを接触させたり、二重管の内管を通じて水中
にオゾン含有気体を混合した気液混相流を処理槽の底部
に導入した後に外管を上昇させるＵチューブ型の接触
槽、エジェクタや攪拌槽を用いたオゾン反応槽が用いら
れている。ところが、エジェクタや攪拌槽を用いたもの
では、効率は高くはないので、大量の水を処理するため
には、多数のエジェクタ、攪拌装置、あるいは大型の設
備が必要であり好ましくない。
の水への溶解度が小さいために、オゾンと水との接触を
高めて、処理効率を上げることが重要となっている。こ
のために、オゾンによる反応槽の底部に、セラミックス
等の多孔体からなる散気管を配置してオゾン含有気体の
気泡と水とを接触させたり、二重管の内管を通じて水中
にオゾン含有気体を混合した気液混相流を処理槽の底部
に導入した後に外管を上昇させるＵチューブ型の接触
槽、エジェクタや攪拌槽を用いたオゾン反応槽が用いら
れている。ところが、エジェクタや攪拌槽を用いたもの
では、効率は高くはないので、大量の水を処理するため
には、多数のエジェクタ、攪拌装置、あるいは大型の設
備が必要であり好ましくない。
【０００４】上水の処理のように、大量の水を処理する
ためには、散気管を用いた処理槽でも大型のオゾン反応
槽が必要となり、一般には、６ｍ程度の水深である反応
槽では、大きな設置面積を必要とする。一方、Ｕチュー
ブ型オゾン反応楕ではオゾン含有気体の気泡を含んだ水
が下降する際に圧力が上昇し、散気管に比べてオゾンの
溶解率が増加するが、２０〜１００ｍの水深を必要と
し、特殊な反応槽を必要とする。
ためには、散気管を用いた処理槽でも大型のオゾン反応
槽が必要となり、一般には、６ｍ程度の水深である反応
槽では、大きな設置面積を必要とする。一方、Ｕチュー
ブ型オゾン反応楕ではオゾン含有気体の気泡を含んだ水
が下降する際に圧力が上昇し、散気管に比べてオゾンの
溶解率が増加するが、２０〜１００ｍの水深を必要と
し、特殊な反応槽を必要とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上水処理の
ような大量の水をオゾンによって処理する場合にも短時
間に効率的な処理が可能なオゾン反応槽を提供すること
を課題とするものであり、設置面積が小さく、水処理槽
に用いられている通常の低水深の槽でも効果的な処理が
可能なオゾン反応槽を提供することを課題とするもので
ある。
ような大量の水をオゾンによって処理する場合にも短時
間に効率的な処理が可能なオゾン反応槽を提供すること
を課題とするものであり、設置面積が小さく、水処理槽
に用いられている通常の低水深の槽でも効果的な処理が
可能なオゾン反応槽を提供することを課題とするもので
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、オゾン含有気
体によって液体を処理するオゾン反応槽において、処理
液導入管の内部にオゾン導入管を設け、反応槽内の液面
下には、処理液導入管の周囲を同心状に囲む上下に開孔
を有する循環管を設け、導入したオゾン含有気体と処理
液からなる気液混相流体の流れと気泡の浮揚力によって
循環管の内外を処理液を循環させるオゾン反応槽であ
る。処理液導入管には、オゾン反応槽内の処理液の一部
を処理液導入管に返送する返送管および循環ポンプが設
けられており、新たに導入する処理液の管路が返送管の
循環ポンプの上流側に結合されている前記のオゾン反応
槽である。１個の処理液導入管に対して、循環管が上下
のみに開孔を有する管状体、中間に流入口を有する管状
体、もしくは複数に分割された管状体が配置されている
前記のオゾン反応槽である。すなわち、本発明のオゾン
反応槽は、４〜６ｍの比較的低水深で導入された流体の
持つエネルギとオゾン含有気体の気泡の浮揚力を利用し
て循環管の外側より反応槽内の液を循環管内に流通さ
せ、循環流を形成し、オゾン溶解を促進させると同時に
オゾンによる酸化等の反応を促進するものである。
体によって液体を処理するオゾン反応槽において、処理
液導入管の内部にオゾン導入管を設け、反応槽内の液面
下には、処理液導入管の周囲を同心状に囲む上下に開孔
を有する循環管を設け、導入したオゾン含有気体と処理
液からなる気液混相流体の流れと気泡の浮揚力によって
循環管の内外を処理液を循環させるオゾン反応槽であ
る。処理液導入管には、オゾン反応槽内の処理液の一部
を処理液導入管に返送する返送管および循環ポンプが設
けられており、新たに導入する処理液の管路が返送管の
循環ポンプの上流側に結合されている前記のオゾン反応
槽である。１個の処理液導入管に対して、循環管が上下
のみに開孔を有する管状体、中間に流入口を有する管状
体、もしくは複数に分割された管状体が配置されている
前記のオゾン反応槽である。すなわち、本発明のオゾン
反応槽は、４〜６ｍの比較的低水深で導入された流体の
持つエネルギとオゾン含有気体の気泡の浮揚力を利用し
て循環管の外側より反応槽内の液を循環管内に流通さ
せ、循環流を形成し、オゾン溶解を促進させると同時に
オゾンによる酸化等の反応を促進するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のオゾン反応槽を図面を参
照して説明する。図１は、本発明の一実施例を説明する
図である。本発明のオゾン反応槽１には、処理液２が処
理液導入管３を通じて導入される。反応槽の液面下の処
理液導入管３の外側には、処理液導入管に同心状に循環
管４が設けられている。また、処理液導入管３には、オ
ゾン発生装置５で発生したオゾンを処理液中に導入する
オゾン含有気体導入管６が設けられている。処理液導入
管から処理液を反応槽に導入すると、処理液の有する流
体のエネルギ、およびオゾン含有気体の圧力によって、
オゾン含有気体は処理液中に気泡となって分散される。
処理液の流速によって、気泡を分散した処理液がオゾン
反応槽の下部に達すると、処理液導入管３の外部に設け
た循環管４の外側を気泡とともに上昇する。上昇した気
泡の一部は、液面から逃散するが一部は処理液導入管の
流速によって生じる下降流に伴って導入した処理液とと
もに再度循環管の内部を下降し、次いで、さらに循環管
の外側を上昇しオゾン反応槽内の循環管の内外を上下に
循環しながら処理が進行する。処理液導入管から導入す
る処理液の流速は、オゾン反応槽中での気泡の上昇速度
よりも大きくすることが必要であり、０．４ｍ／秒以上
とすることが好ましく、オゾン含有気体の導入速度は５
ｍ／秒〜１５ｍ／秒とすることが好ましい。
照して説明する。図１は、本発明の一実施例を説明する
図である。本発明のオゾン反応槽１には、処理液２が処
理液導入管３を通じて導入される。反応槽の液面下の処
理液導入管３の外側には、処理液導入管に同心状に循環
管４が設けられている。また、処理液導入管３には、オ
ゾン発生装置５で発生したオゾンを処理液中に導入する
オゾン含有気体導入管６が設けられている。処理液導入
管から処理液を反応槽に導入すると、処理液の有する流
体のエネルギ、およびオゾン含有気体の圧力によって、
オゾン含有気体は処理液中に気泡となって分散される。
処理液の流速によって、気泡を分散した処理液がオゾン
反応槽の下部に達すると、処理液導入管３の外部に設け
た循環管４の外側を気泡とともに上昇する。上昇した気
泡の一部は、液面から逃散するが一部は処理液導入管の
流速によって生じる下降流に伴って導入した処理液とと
もに再度循環管の内部を下降し、次いで、さらに循環管
の外側を上昇しオゾン反応槽内の循環管の内外を上下に
循環しながら処理が進行する。処理液導入管から導入す
る処理液の流速は、オゾン反応槽中での気泡の上昇速度
よりも大きくすることが必要であり、０．４ｍ／秒以上
とすることが好ましく、オゾン含有気体の導入速度は５
ｍ／秒〜１５ｍ／秒とすることが好ましい。
【０００８】オゾン反応槽の上部の気体排出管７から
は、未反応のオゾンを含有した気体が排出され、活性
炭、あるいは熱分解ヒータを備えたオゾン分解装置８に
よって分解されて排出される。また、処理液出口９から
はオゾンによって処理された処理水が排出される。オゾ
ン反応槽によって処理された処理液は、さらに活性炭に
よって処理が行われても良い。
は、未反応のオゾンを含有した気体が排出され、活性
炭、あるいは熱分解ヒータを備えたオゾン分解装置８に
よって分解されて排出される。また、処理液出口９から
はオゾンによって処理された処理水が排出される。オゾ
ン反応槽によって処理された処理液は、さらに活性炭に
よって処理が行われても良い。
【０００９】また、図２は、各種の循環管を説明する図
である。図２（ａ）は、上下の径が同じ円筒状の循環管
である。また、図２（ｂ）は、上部の径が下部の径より
大きな循環管を示し、円筒状のものに比べてエジェクタ
ー効果を得ることができる。また図２（ｃ）は、中間部
の径が上下の径に比べて小さなものであり、同様にエジ
ェクター効果が得られる。図２（ｄ１）は、断面を示す
図であり、円筒型の循環管に複数のスリット１０、１１
を設け、このスリット部を通して円筒管の外部より循環
流が入り、上部より流入するオゾン気液二相流と乱流状
態を増長し、気泡を微細にし、オゾンの溶解を促進す
る。図２（ｄ２）は、スリットが循環管の管壁に対して
斜めに形成されたものであり、スリットに流入する液抵
抗を小さくすることができる。また、図２（ｅ）〜
（ｈ）は、いずれも複数の循環管を配置したものであ
り、図２（ｄ１）および（ｄ２）と同様に中間部からの
循環液の流入が起こる。図２（ｆ）は、流入する液抵抗
を小さくするために、流入部のみを傾斜させたものであ
る。なお、循環管の下部を液体が循環する方向へ傾斜さ
せても良い。図２（ｇ）は円錐円筒状の循環管の複数個
を重なり合って配置することによって、前に配備した円
錐円筒状の循環管下部と後に配備した円錐円筒状の循環
管の頭部との間の間隙に円錐円筒状の循環管の外部から
循環流が入り、上部より流入するオゾン気液二相流と乱
流状態を増長し、気泡を微細にし、オゾン溶解を促進す
る。また、図２（ｈ）は、図２（ｂ）と同様に円錐円筒
状の循環管の複数個が重なり合わないように配置した例
であり、処理水の圧力や水量が多い場合に適している。
である。図２（ａ）は、上下の径が同じ円筒状の循環管
である。また、図２（ｂ）は、上部の径が下部の径より
大きな循環管を示し、円筒状のものに比べてエジェクタ
ー効果を得ることができる。また図２（ｃ）は、中間部
の径が上下の径に比べて小さなものであり、同様にエジ
ェクター効果が得られる。図２（ｄ１）は、断面を示す
図であり、円筒型の循環管に複数のスリット１０、１１
を設け、このスリット部を通して円筒管の外部より循環
流が入り、上部より流入するオゾン気液二相流と乱流状
態を増長し、気泡を微細にし、オゾンの溶解を促進す
る。図２（ｄ２）は、スリットが循環管の管壁に対して
斜めに形成されたものであり、スリットに流入する液抵
抗を小さくすることができる。また、図２（ｅ）〜
（ｈ）は、いずれも複数の循環管を配置したものであ
り、図２（ｄ１）および（ｄ２）と同様に中間部からの
循環液の流入が起こる。図２（ｆ）は、流入する液抵抗
を小さくするために、流入部のみを傾斜させたものであ
る。なお、循環管の下部を液体が循環する方向へ傾斜さ
せても良い。図２（ｇ）は円錐円筒状の循環管の複数個
を重なり合って配置することによって、前に配備した円
錐円筒状の循環管下部と後に配備した円錐円筒状の循環
管の頭部との間の間隙に円錐円筒状の循環管の外部から
循環流が入り、上部より流入するオゾン気液二相流と乱
流状態を増長し、気泡を微細にし、オゾン溶解を促進す
る。また、図２（ｈ）は、図２（ｂ）と同様に円錐円筒
状の循環管の複数個が重なり合わないように配置した例
であり、処理水の圧力や水量が多い場合に適している。
【００１０】また、図３は、循環管の内部に位置する処
理液導入管の先端部の形状を説明する図であり、先端は
管状、テーパー状のいずれであっても良い。図３（ａ）
に示す例は、処理液導入管の先端形状および循環管の形
状が共に径が一定の円筒管となっている場合であり、図
３（ｂ）は、円錐状とした例であり、円錐状とすること
によってエジェクター効果を生じ、循環流量を多くする
効果があるが、流体の抵抗が大きくなるので、処理液導
入圧力が比較的高い場合に適応する。
理液導入管の先端部の形状を説明する図であり、先端は
管状、テーパー状のいずれであっても良い。図３（ａ）
に示す例は、処理液導入管の先端形状および循環管の形
状が共に径が一定の円筒管となっている場合であり、図
３（ｂ）は、円錐状とした例であり、円錐状とすること
によってエジェクター効果を生じ、循環流量を多くする
効果があるが、流体の抵抗が大きくなるので、処理液導
入圧力が比較的高い場合に適応する。
【００１１】図４は、本発明の他の実施例を説明する図
である。図１の循環管が径が一定した管であるのに対
し、図４の装置では、循環管４は円錐状の円筒からなる
テーパー型の形状を有している。径が一定である円筒に
比べてエジェクター効果とそれによる循環量増大効果と
乱流形成による気泡微細化により、オゾン溶解速度が高
まり、気泡の滞留時間が長くなる効果がある。
である。図１の循環管が径が一定した管であるのに対
し、図４の装置では、循環管４は円錐状の円筒からなる
テーパー型の形状を有している。径が一定である円筒に
比べてエジェクター効果とそれによる循環量増大効果と
乱流形成による気泡微細化により、オゾン溶解速度が高
まり、気泡の滞留時間が長くなる効果がある。
【００１２】図５は、本発明の他の実施例を説明する図
である。オゾン反応槽からの処理液の一部を処理液導入
管に返送する返送管１２および循環ポンプ１３が設けら
れており、返送管の循環ポンプの上流側に、新規の処理
液の処理液導入部１４が結合されている。返送管と循環
ポンプによって、流量が少ない場合であっても加圧ポン
プ１２によって、処理液と反応槽内の処理液とを混合し
て処理液導入管からオゾン含有気体とともに反応槽内に
導入することができ、処理液の循環量を増大することが
できるので、充分な処理を行うことが可能となる。
である。オゾン反応槽からの処理液の一部を処理液導入
管に返送する返送管１２および循環ポンプ１３が設けら
れており、返送管の循環ポンプの上流側に、新規の処理
液の処理液導入部１４が結合されている。返送管と循環
ポンプによって、流量が少ない場合であっても加圧ポン
プ１２によって、処理液と反応槽内の処理液とを混合し
て処理液導入管からオゾン含有気体とともに反応槽内に
導入することができ、処理液の循環量を増大することが
できるので、充分な処理を行うことが可能となる。
【００１３】図６は、本発明の他の実施例を説明する図
である。処理液の量が多い場合には、オゾン反応槽に複
数の処理液導入管３を設け、それぞれの処理液導入管の
内部にはオゾン含有気体導入管６を設けるとともに、処
理液導入管の周囲には循環管を設けることによって、そ
れぞれの循環管によって処理液の循環を行わせて大量の
処理液のオゾン処理を可能とするものである。
である。処理液の量が多い場合には、オゾン反応槽に複
数の処理液導入管３を設け、それぞれの処理液導入管の
内部にはオゾン含有気体導入管６を設けるとともに、処
理液導入管の周囲には循環管を設けることによって、そ
れぞれの循環管によって処理液の循環を行わせて大量の
処理液のオゾン処理を可能とするものである。
【００１４】また、図７は、本発明の他の実施例を説明
する図である。中間入り口１０、１１を有する循環管４
を水平に配置しても良く、循環管を竪型に配置したもの
と同様の効果を得ることができる。とくに、据え付け場
所が垂直方向に余裕がない場合であっても設置が可能で
ある。
する図である。中間入り口１０、１１を有する循環管４
を水平に配置しても良く、循環管を竪型に配置したもの
と同様の効果を得ることができる。とくに、据え付け場
所が垂直方向に余裕がない場合であっても設置が可能で
ある。
【００１５】図８は、図７に示す装置と同様であるが、
反応槽上部の気液界面より下にバッフル板を装備し、気
泡および液体の滞留時間を長くし、オゾンの溶解をいっ
そう良くすることができる。バッフル板は平板形状でも
良いし、多孔板であっても良い。
反応槽上部の気液界面より下にバッフル板を装備し、気
泡および液体の滞留時間を長くし、オゾンの溶解をいっ
そう良くすることができる。バッフル板は平板形状でも
良いし、多孔板であっても良い。
【００１６】
【発明の効果】オゾン含有気体と処理水との気液混合流
体が反応槽内に導入されるので、導入された処理水が有
する流体としてのエネルギーと気泡の存在による浮揚力
によって循環管の外側および内側を循環し、比較的液の
深さが浅い反応槽においても充分な気液の混合を行いオ
ゾン溶解を促進させると同時にオゾン酸化反応等をを促
進することができる。
体が反応槽内に導入されるので、導入された処理水が有
する流体としてのエネルギーと気泡の存在による浮揚力
によって循環管の外側および内側を循環し、比較的液の
深さが浅い反応槽においても充分な気液の混合を行いオ
ゾン溶解を促進させると同時にオゾン酸化反応等をを促
進することができる。
【図１】本発明の一実施例を説明する図である。
【図２】各種の循環管を説明する図である。
【図３】循環管の内部に位置する処理液導入管の先端部
の形状を説明する図である。
の形状を説明する図である。
【図４】本発明の他の実施例を説明する図である。
【図５】本発明の他の実施例を説明する図である。
【図６】本発明の他の実施例を説明する図である。
【図７】本発明の他の実施例を説明する図である。
【図８】本発明の他の実施例を説明する図である。
１…オゾン反応槽、２…処理液、３…処理液導入管、４
…循環管、５…オゾン発生装置、６…オゾン含有気体導
入管、７…気体排出管、８…オゾン分解装置、９…処理
液出口、１０、１１…スリット、１２…返送管、１３…
循環ポンプ、１４…処理液導入部、１５…バッフル板
…循環管、５…オゾン発生装置、６…オゾン含有気体導
入管、７…気体排出管、８…オゾン分解装置、９…処理
液出口、１０、１１…スリット、１２…返送管、１３…
循環ポンプ、１４…処理液導入部、１５…バッフル板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/50 ５３１ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５３１Ｒ ５４０ ５４０Ａ ５５０ ５５０Ｃ
Claims (3)
- 【請求項１】 オゾン含有気体によって液体を処理する
オゾン反応槽において、処理液導入管の内部にオゾン導
入管を設け、反応槽内の液面下には、処理液導入管の周
囲を同心状に囲む上下に開孔を有する循環管を設け、導
入したオゾン含有気体と処理液からなる気液混相流体の
流れと気泡の浮揚力によって循環管の内外を処理液を循
環させることを特徴とするオゾン反応槽。 - 【請求項２】 処理液導入管には、オゾン反応槽内の処
理液の一部を処理液導入管に返送する返送管および循環
ポンプが設けられており、新たに導入する処理液の管路
が返送管の循環ポンプの上流側に結合されていることを
特徴とする請求項１記載のオゾン反応槽。 - 【請求項３】 １個の処理液導入管に対して、循環管が
上下のみに開孔を有する管状体、中間に流入口を有する
管状体、もしくは複数に分割された管状体が配置されて
いることを特徴とする請求項１記載のオゾン反応槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8045254A JPH09234479A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | オゾン反応槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8045254A JPH09234479A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | オゾン反応槽 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09234479A true JPH09234479A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=12714152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8045254A Pending JPH09234479A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | オゾン反応槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09234479A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007260598A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Ohbayashi Corp | オゾン微細気泡による汚染水の処理方法、及びオゾン微細気泡による汚染水の処理装置 |
| JP2010046586A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Ihi Corp | 気液攪拌装置 |
| JP2011088061A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Japan Organo Co Ltd | 気液溶解タンク |
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| KR20210049775A (ko) * | 2018-09-10 | 2021-05-06 | 다이헤이요 세멘토 가부시키가이샤 | 염소 함유 분체의 수세 처리 방법 및 염소 함유 분체의 수세 처리 시스템 |
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