[发明专利]水处理装置以及水处理方法

说明书

一种水处理装置，具备中心电极和外周电极，通过在中心电极与外周电极之间施加高电压，在中心电极与外周电极之间的放电空间形成放电，并且通过使被处理水以水滴状或者水膜状从放电空间的上方供给到放电空间内，处理被处理水，其中，还具备与外周电极连接的再水滴化部，再水滴化部将在放电空间内落下的被处理水的一部分捕捉为捕集水，通过使所捕捉的捕集水和经由气体配管供给的含氧气体混合，进行再水滴化，将通过再水滴化形成的水滴喷出到放电空间。

技术领域

本发明涉及使用由放电产生的臭氧以及自由基等来处理被处理水的水处理装置以及水处理方法。

背景技术

此前，在上下水的处理中，广泛使用臭氧或者氯。然而，例如在工业废水以及再利用水等中，有时包含在臭氧或者氯下不分解的难分解性物质。特别地，二恶英类以及二恶烷等的去除成为大的课题。

在一些领域中，实际应用了以下方法：通过组合臭氧(O₃)和过氧化氢(H₂O₂)或者紫外线，在被处理水中产生活性比臭氧或者氯高的羟自由基(OH自由基)，进行难分解性物质的去除。然而，该方法的装置成本以及运转成本非常高，不怎么普及。

因此，提出了使由放电产生的OH自由基与被处理水直接作用从而高效地去除难分解性物质的方法。具体而言，提出了如下水处理装置：通过在线状的高压电极与包围该高压电极的圆筒状的接地电极之间施加脉冲电压，形成流光放电，并且通过从上方对流光放电空间供给水滴状态的被处理水，处理被处理水(参照例如专利文献1)。

该专利文献1中的水处理装置具备气体吸出供给单元，该气体吸出供给单元吸出处理室内的气体，并且在使被处理水水滴化的前工序中气泡状地向被处理水中供给所吸出的气体。

因此，根据专利文献1中的水处理装置，能够使在流光放电空间中产生的短寿命的OH自由基高效地作用于被处理水。进而，能够将在流光放电空间中产生的臭氧不浪费地用于处理对象物质的分解。其结果，能够更高效地对处理对象物质进行分解处理。

另外，提出了以下的水处理装置：在通过在线状的高压电极与包围该高压电极的圆筒状的接地电极之间施加脉冲电压来形成流光放电、并且通过从上方对流光放电空间供给水滴状态的被处理水来处理被处理水的水处理装置中，在水滴落下区域形成多级绝缘材料的网格(例如参照非专利文献1)。

根据该非专利文献1中的水处理装置，能够使在流光放电空间中产生的短寿命的OH自由基高效地作用于被处理水。进而，通过落下的水滴与网格碰撞而落下速度损失，能够延长流光放电空间中的水滴的滞留时间。因此，能够得到实现了更高的分解效率和分解速度的水处理装置。

现有技术文献

专利文献1：WO2010/055729

非专利文献1：T.Sugai et.al.，Increased Efficiency for SettingInsulation Grids for Water Treatment by Pulsed Power Discharge in AirSpraying Water Droplets，IEEE Trans.Dielectr.Electr.Insul.，Vol.19，pp.2176-83，2012.

发明内容

然而，在上述现有技术中，有如下的课题。即，专利文献1所述的以往的水处理装置存在如下问题：在为了增加每一根反应器的水处理量而提高反应器的高度时，随着水滴向反应器的下方行进，有机物的分解效率降低。因此，存在无法兼顾高速的水处理和高效的水处理这样的课题。

另外，非专利文献1所述的以往的水处理装置需要使网格的网眼变粗以使水滴能够落下。因此，从网格落下的水滴的粒径变大，与OH自由基等的反应面积变小。因此，存在无法进行高效的处理这样的课题。