JPH0630762B2 - 光酸化処理方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、二酸化チタンなどの微粒子を触媒とした光
酸化処理方法とその装置に関する。

（従来の技術） プール水等の殺菌には従来塩素などの薬品処理が行なわ
れてきたが、薬品による殺菌処理は人体への影響から手
控えられる傾向にある。

これに対して、紫外線を利用した被処理水の殺菌は、薬
品殺菌法と異なり、人体への影響が殆ど無く効果的に殺
菌処理ができるなどの特性があり、種々の生産分野に応
用され、需要は増大されつつある。

この紫外線を利用した殺菌法として最も効率が良いとさ
れるのは、外周を保護管で被覆した紫外線ランプを両端
を開放した処理タンク内に挿入するとともに、処理タン
クの両端には被処理水の給水管乃至排水管に接続するよ
うにした紫外線殺菌装置を使用して、被処理水が紫外線
ランプの周囲を通過する間に殺菌を行なう方法である。

一方、これら紫外線に照射される被処理水中に二酸化チ
タン等の微粒子を懸濁させると、これら微粒子の触媒作
用により更に効果的な殺菌処理が行なわれることが知ら
れている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述のように二方法を組み合わせ、被処
理水中に二酸化チタン等の微粒子を懸濁させて紫外線ラ
ンプの周囲を通過させて殺菌処理を行なう場合には、処
理後の水中から二酸化チタン微粒子を分離、回収するの
が極めて困難であり、またこれら二酸化チタン微粒子を
完全に分離、回収するには大型の分離装置を必要とする
などの難点がある。

この発明は、上記実情に鑑み、被処理水中に二酸化チタ
ン等の微粒子を懸濁させて紫外線ランプの周囲を通過さ
せて紫外線照射処理を行なうに際して処理後の水中に含
まれる二酸化チタン等の微粒子を分離、回収する方法と
その装置を提案することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 以上の課題を解決するために、この発明では紫外線照射
ランプを挿入した処理槽と限外濾過膜を備えた分離槽を
並設し、処理槽には触媒微粒子を懸濁させた被処理水を
送入し、同時に上記ランプより紫外線を照射して触媒微
粒子により被処理水を浄化、処理し、次に被処理水を分
離槽に送入し、該分離槽では被処理水の一部を限外濾過
膜を通して外部に排出し、その間に被処理水中に含まれ
る触媒微粒子を限外濾過膜で捕集し、また被処理水の残
部はそのまま上記処理槽に戻し、次に限外濾過膜には上
記被処理水の通水方向とは逆方向に洗浄水を通水し、限
外濾過膜に捕集された触媒微粒子を分離し、分離された
触媒微粒子を含む洗浄水を上記処理槽に戻すようにした
光酸化処理方法とその装置を提案するものである。

（作用） この発明で使用する限外濾過膜は、例えば溶液中の塩
類、糖類等の低分子物質は透過し、高分子物質を透過さ
せない半透膜であるが、この発明では二酸化チタン等の
触媒微粒子を懸濁させた被処理水は処理槽内で紫外線照
射されて処理され、次に被処理水は分離槽に送入して限
外濾過膜を通過させることにより、触媒微粒子は限外濾
過膜の細孔内に捕集される。更に限外濾過膜には前記被
処理水の通水方向とは逆方向に洗浄水を通水すると、限
外濾過膜の細孔内に捕集された触媒微粒子は分離され
る。そして、触媒微粒子を含む洗浄水は処理槽に戻して
触媒微粒子を再利用するものである。

即ち、この発明では限外濾過膜を用いて、光酸化処理法
に用いる二酸化チタン等の触媒微粒子を効果的に分離、
回収することができるのである。

なお、この発明においては限外濾過膜の型式としては、
市販されているチューブラー型、マルチチューブ型、プ
レート型、スパイラル型、ホローファイバー型などを使
用することができる。

また、紫外線照射ランプとしては、高圧水銀灯、中圧水
銀灯、低圧水銀灯等を被処理水の種類に応じて使用する
ことができる。

（実施例） 以下、この発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示すもので、１は、上
部に給水口２、下部に排水口３を有する処理槽で、処理
槽１の外周にはヒータ４が設けられ、処理槽１の内部に
はその外周に石英製の保護管５を設けた紫外線ランプ６
を挿入する。７は分離槽で、分離槽７内にはその中央に
両端を開放した通水路８を有する限外濾過膜９を設け、
また分離槽７の底部には通水路８の下端に接続する給水
口10を設け、更に限外濾過膜９の上端部に対応する分離
槽７の上部には排水管11を設け、該排水管11にはポンプ
12を設ける。

一方、処理槽１の排水口３と分離槽７の給水口11との間
には下部連絡路13を設け、連絡路13には圧送ポンプ14を
介在させる。また、限外濾過膜９の通水路８の上端と処
理槽１の上部との間には上部連絡路15を設け、更に下部
連絡路13にはバルブ16によって切り替えられる分岐路17
を設け、該分岐路17の上端を上部連絡路15に接続する。

以上のような光酸化処理装置において、被処理水は給水
口２より処理槽１に供給され、ここで二酸化チタン等の
触媒微粒子18，…加えて、水中に懸濁させる。また、ヒ
ータ４により加温され、このような状態で紫外線ランプ
６に沿って流下する。この間、紫外線照射を受けるとと
もに、二酸化チタンの微粒子の触媒作用により被処理水
中の有機物の分解、殺菌処理等が行なわれる。

処理された水は、圧送ポンプ14により下部連絡路13を通
って限外濾過膜９の通水路８に送られる。通水路８に送
られた水の一部は限外濾過膜９の細孔9aを通って限外濾
過膜９の外側に脱出し、この間に水中に含まれる触媒微
粒子18，…は細孔9aに捕集される。限外濾過膜９を脱出
した水は排水管11を通って外部に排出される。

また、通水路８に送られた水の残部は上部連絡路15を通
って処理槽１に戻される。なお、排水管11を通って外部
に排出される水の量と処理槽１に戻される水の量の比は
例えば、６：４とする。

次に、洗浄水をポンプ12により限外濾過膜９の外側に圧
送する。この洗浄水は細孔9aを通って通水路８内に圧送
されるが、この間に細孔9aに捕集されていた触媒微粒子
18，…を解放する。このようにして触媒微粒子18，…を
含む洗浄水が通水路８に送られるが、この洗浄水はバル
ブ16を開いて分岐路17、上部連絡路15より処理槽１に戻
して再利用する。

（発明の効果） 以上要するに、この発明によれば被処理水中に二酸化チ
タン等の微粒子を懸濁させて紫外線ランプの周囲を通過
させて紫外線照射処理を行なうに際して処理後の水中に
含まれる二酸化チタン等の微粒子を分離、回収が効率的
に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す概略図、第２図は
同上の要部拡大図である。 図中、１は処理槽、７は分離槽、９は限外濾過膜、18，
…は触媒微粒子。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紫外線照射ランプを挿入した処理槽と限外
   濾過膜を備えた分離槽を並設し、処理槽には触媒微粒子
   を懸濁させた被処理水を送入し、同時に上記ランプより
   紫外線を照射して触媒微粒子により被処理水を浄化、処
   理し、次に被処理水を分離槽に送入し、該分離槽では被
   処理水の一部を限外濾過膜を通して外部に排出し、その
   間に被処理水中に含まれる触媒微粒子を限外濾過膜で捕
   集し、また被処理水の残部はそのまま上記処理槽に戻
   し、次に限外濾過膜には上記被処理水の通水方向とは逆
   方向に洗浄水を通水し、限外濾過膜に捕集された触媒微
   粒子を分離し、分離された触媒微粒子を含む洗浄水を上
   記処理槽に戻すようにしたことを特徴とする光酸化処理
   方法。
2. 【請求項２】触媒微粒子を含む被処理水を内部に挿入し
   た紫外線照射ランプより照射される紫外線により浄化処
   理する処理槽と該処理槽で処理された被処理水中に含ま
   れる触媒微粒子を捕集して被処理水と分離する限外濾過
   膜を備えた分離槽を並設し、該分離槽には被処理水の一
   部を排出する排水路を設け、該排水路には洗浄水を被処
   理水の通水方向とは逆方向に圧送して限外濾過膜に捕集
   された触媒微粒子を解放する圧送ポンプを設け、また上
   記処理槽の排水口と分離槽の給水口との間には圧送ポン
   プによって上記処理槽で処理された被処理水を上記分離
   槽に送り込む下部連絡路を設け、更に上記分離槽の上端
   と処理槽の上端との間には被処理水の残部を限外濾過膜
   より解放された触媒微粒子と共に上記処理槽に送り込む
   上部連絡路を設けたことを特徴とする光酸化処理装置。