[发明专利]利用臭氧化处理水的方法以及相关的处理装置

说明书

在污水处理设备中进行水处理(在一定程度上清除尘埃物质)，或在生产设备中进行废水处理已采用了各种措施，以便防止由于河水污染而引起在饮用水处理设备中异味物质或三卤甲烷(一种致癌物质)进入饮用水，或防止由人类生活污水引起的河水污染。

日本专利申请第55-34160号公开揭示一种通过臭氧化进行水处理的装置，在该装置中，通过臭氧和空气的混合，在气体/液体接触塔中实现氧化，对处理水进行有效处理。日本专利申请第63-93396号中公开揭示的一种水处理装置中，污水在一个容器中通过注入臭氧经受氧化，并通过管状薄膜过滤器过滤，成为无害水。

在通常的处理方法中，如果是槽式臭氧反应器，其深度是5至6米(底部相当于0.5-0.6kg/cm²·G)，而臭氧反应时间大约是10分钟，如果是罐式，臭氧发生器的最佳排放压力是0.7-1.0kg/cm²·G，所以，在两种反应器中，都使大约1kg/cm²·G的臭氧气体与处理水混合，以便进行臭氧化。因此，构制臭氧反应器的费用高达装置费用的3至4倍。

另一方面，由于臭氧进入处理水的溶解反应定律是根据在液体中的亨利定律(压力＝亨利常数×臭氧浓度)进行的，压力越高，对处理水的溶解反应越快。所以一直期望一种能廉价地完成增压臭氧化的方法。另外，关于中空薄膜过滤器，实际上已经确定了气孔尺寸，所以根据输入压力过滤量增加，为此需要单独设置增加压力的泵，这样导致成本的增加。

本发明的一个目的是提供一种增压式臭氧水处理装置和方法，它能实现装置的小型化和减少总成本，其基础是增加罐式臭氧反应器的压力以促进氧化，并为增加净化处理量，在输出端提供过滤器。

在增压式臭氧水处理装置和方法中，使用臭氧发生器的最佳输送压力，由臭氧气体压气机将一种物质注入臭氧反应器中，通过处理水压缩机增压以促进氧化，并在获得洁净水的输出端设置过滤装置。

根据本发明的实施例，能获得下述效果。

(1)通过通常的臭氧发生器的最佳压力引起臭氧气体的产生，压迫臭氧气体并注入臭氧反应器，在这之后增加处理水压力。所以能通过亨利定律迅速地促进氧化，以便迅速地分解在处理水中含有的有害物质。因此，臭氧反应器能小型化并使构制臭氧反应器的花费最小。当通过过滤装置实际上清除有害物质时，由于过滤薄膜的输入压力高，它们能被有效地过滤，净化处理能达到较高程度。这就省去了土木工程工作，例如挖掘，基本上提供了小而廉价的装置。

(2)在清除有害物质后，处理后水的不同质量可以同时通过各种过滤器(例如MF过滤器、UF过滤器和NF过滤器)的组合来获得。所以可以通过相同的处理装置来获得处理水，这样，就能获得不同功用的洁净水处理装置。

(3)臭氧气体和处理水的增压过程，臭氧反应时间和过滤时间能通过单独的控制部分进行程序控制，所以操作控制简单，并增加单位时间的过滤水量。

(4)臭氧反应器可以分成若干部分，并可以通过减压阀进行朝向过滤装置方向的增压。所以，可以缩短净化时间和增加过滤水量，这就导致降低总成本。

(5)根据本发明，将压缩臭氧气体的压气机、排水装置，贮存处理水的处理水容器和压缩臭氧气体的装置连接于臭氧反应器上、下设置的多个连接孔就可以立即构成臭氧水处理装置。所以，与通常的臭氧水处理装置相比较，省去了土木工程建筑工作，基本上提供一种小而价廉的装置。

在本发明中，处理水增压器8的传动阀8a从左向右移动，就升高臭氧反应器6的内压P₂，并在时段T₃保持这种状态，因此可以缩短使处理水变成洁净水的时间，例如，从不使用处理水增压器的大约10分钟缩短到3分钟，实现臭氧反应器6的小型化和提高洁净水的生产数量。

下面是本发明的附图：

图1是显示根据本发明一个实施例的臭氧水处理装置的整个结构的示意图。

图2是图1中的控制部分控制方法的时间曲线说明图。

图3是说明图1和图2的控制部分控制方法的框图。

图4是具有多个臭氧反应器的另一实施例的示意图。

图5是图4的控制部分控制方法的时间曲线说明图。

现在将参照图1至图3说明增压式臭氧水处理装置和方法，图1是本发明的整个结构的示意图。