[发明专利]液体处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用了气泡的液体处理方法及其装置。

背景技术

使用了臭氧的液体处理方法中，如[非专利文献1]所述，注入到被处理水中的臭氧由被处理水含有的还原性物质消耗，用臭氧反应设备注入的臭氧内、没有溶解在被处理水中而到达水面的气泡中的臭氧在空气中扩散，在排臭氧处理装置中被分解。从而，注入到反应槽设备中的臭氧量除了用于实现目标水质所必需的臭氧量以外，还必须加上由还原性物质的氧化所消耗的臭氧量及没有溶解而被废弃的臭氧量。

用于水处理的臭氧处理系统除了臭氧反应设备以外，还由前处理设备、后处理设备、臭氧产生设备及排臭氧处理设备等构成。整个系统的耗电中，臭氧产生设备的耗电所占的比例最大，从而，要提高处理系统的经济性，臭氧产生量的降低、也就是臭氧利用率的提高是必要的。具体地说，上述被处理水中的还原性物质的降低、臭氧溶解效率的提高、即排臭氧量的降低是有效的。

在此，所谓微细气泡，是直径约50微米以下的气泡，根据[非专利文献2]，一般来说，这个区域的气泡随着气泡内气体向周围液相的溶入而直径减小，从而，基于表面张力的效果而使内部成为高压、高温，破灭时产生OH基等氧化力高的游离基和压力波。另外，由于比表面积大、上升速度小，从而，气体在液体中的溶解度高。

从而，在水处理中使用臭氧等具有氧化力的气体的微细气泡时，除了溶解气体的氧化力以外，还考虑到由于微细气泡破灭时产生的压力波和基等氧化力而使细胞壁、细胞膜、细胞质等物理性破坏的可能性。

作为利用臭氧等的气泡进行水处理的现有技术，如[专利文献1]所述，揭示了一种方法是从设置在臭氧接触槽内的散气管直接注入臭氧，那时从接触槽的上部空间将含有未溶解、未利用的臭氧的气体回收。将其回收气体和作为臭氧原料气体注入到臭氧产生器的富氧气体的一部分混合，导入最初沉淀池和曝气槽等水处理工序的被处理水中。

另外，[专利文献2]揭示的方法是在臭氧水生成装置中，将从流出的臭氧水上方回收的气体压缩·干燥后，作为臭氧产生器的臭氧原料气体加以利用。[专利文献3]揭示的方法是将气体作为粗大气泡混合后用泵加压，其后，通过减压喷嘴向接触槽注入，由此将注入气体进行微细气泡化，向接触槽注入。

还有，所谓水处理，指的是通过注入具有氧化力的试剂和气体，或利用光·电磁波等照射、过滤等，将被处理水中的有机物和微生物等过滤或氧化分解等从而去除的工序。

专利文献1：特开2004-122105号公报

专利文献2：特开平9-285794号公报

专利文献3：特开2003-117365号公报

非专利文献1：「臭氧手册」日本臭氧协会，2004年

非专利文献2：「水的特性和新利用技术」株式会社エヌ·テイ一·エス，142-146页，2004年

[专利文献1]、[专利文献2]所述的方法中，臭氧的注入使用散气管，从而，气泡直径达到毫米径以上，溶解效率低，根据「新版臭氧利用新技术」、三▲ゆう书店，要获得臭氧吸收效率90％左右以上，需要约5m的水深，存在设备小型化困难的问题。

另外，[专利文献3]所述的方法中，作为粗大气泡注入的气体内，经由泵后段的加压部没有溶解的气体，以粗大气泡的状态通过减压喷嘴，混杂着生成的微细气泡向接触槽流入，从而，如上所述，存在毫米径气泡溶解效率低的问题。另外，通过减压喷嘴后，若粗大气泡和微细气泡接触，则存在微细气泡与粗大气泡合成一体、溶解效率高的微细气泡的含有率降低的可能性。另外，即使为了提高臭氧吸收效率而将该微细气泡和粗大气泡的混入水注入到能够增加滞留时间的下降流的接触槽中，也存在利用上升速度大的粗大气泡产生的上升流中伴随着微细气泡、到达水面的微细气泡向空气中扩散的可能性。

发明内容

本发明的第一目的在于，提供通过将用管路回收的粗大气泡向微细气泡生成工序再混合、或向接触槽直接注入，从而能够提高臭氧的利用效率、提高水处理性能的液体处理方法及装置。

本发明的第二目的在于，提供通过回收、再利用未溶解气体从而提高水处理性能且经济性的液体处理方法及装置。

为了实现上述目的，本发明的液体处理方法及装置，是将气体混合到水中，加压、溶解混合的气体，将溶解有气体的水减压使其产生微细气泡，并具备使微细气泡和被处理水接触进行反应的接触槽，将加压溶解时未溶解的气体回收，再利用回收的气体。微细气泡的生成可以采用加压·剪切方法、回旋流方式等。