−オゾンによる廃水の高度処理−

オゾン処理の位置づけ

排水処理におけるオゾン処理の目的をまとめると次の様になる

1. 有機性着色成分の分解-脱色
2. 悪臭・不快成分の分解-脱臭
3. COD低減
4. 細菌、雑菌、ウィルス等の殺菌
5. 有毒・有害物質の分解-分解凝集凝固による濾過機捕捉

このように、オゾン処理が最も得意とする対象は有機物の分解であるが、他の処理プロセスと併用する場合(例えば焼酎蒸留廃液の酵素処理やプール水浄化の塩素処理など)に各単位操作の処理特性を十分理解した上で、全体の処理プロセスを決定する必要がある。
一般に、水処理で用いられる単位操作には、生物処理、個液分離処理(凝集枕殿・
濾過)、オゾン酸化、及び活性炭吸着があるが、オゾンは有機物を低分子化する機能と
疎水性物質を親水性に転換する機能を合わせ持つ。

オゾンによる水質改善効果

オゾンの特徴としては他の酸化剤と比べ、

 1.酸化力が非常に強い、
 2.残留性が少ないために、二次公害などを引き起こさない、
 3.現場製造で、発生量コントロールや停止が電気的に容易に行え、しかも次亜塩酸ナトリウムなどと違い、漏洩や他の薬剤と反応し、毒性を出すことはない、
 4.現場製造のために、輸送・貯蔵の煩雑さがない、
 5.保守管理が容易である。
 6.機器の信頼性が高い、などがある。

オゾン処理による水質改善効果としては、
 1.脱臭・脱色、
 2.殺菌、
 3.COD、
 4.BOD、
 5.濁度、
 6.界面活性剤、
 7.殺藻、などがある。

  臭気・色度についてはオゾン処理により顕著に低減でき、またBOD、濁度についても改善効果がある。

PHについてはオゾン処理を実施すると、生物処理により溶解している炭酸ガス(二酸化炭素)が追い出されるため、一般的にPHは若干上昇した後、オゾン酸化により低下するが大きな変動はない。
BODの分析方法が他の水質項目の物理学的方法と違い、生物学的方法であるために、その分析値の制度は非常に不安定である。特に生物処理では、毒性のたかいものや分子量のおおきいものはBODとして分析できないこともままある。
オゾン処理によりBODが増加する場合でも、その数値はわずかであり、オゾン反応部分で
泡沫分離効果を考慮するなどの工夫により、BODの定常的な低減も可能である。

オゾン注入率とBOD

NO 原水種類 原水BOD(mg/L) 処理水BOD mg/L
オゾン注入率約10mg/L オゾン注入率約15mg/L
@ 濾過水 9.1 3.8 2.8
A 濾過水 2.0 2.3 2.4
B 二次処理水 14.0 --- 10.5

沖縄製糖宮古島工場のテストでも、ここに載せた大學実験室の効果例でも、オゾン処理
対象水BODが高い場合にはオゾン処理BODは低減し、オゾン処理対象水BODが低い
場合にはオゾン処理BODが増加しているが、その値は超長時間曝気以外はわずかな
のである。

CODは  オゾン3倍量とCOD1倍量が理論的には反応する。
一般的には原水COD、処理水CODが低いほど比率は大きくなる。逆に原水COD,
処理水CODが高い場合はその比率が小さくなる。
平均的な除去率はオゾン処理60-180分における各種化合物のCODの7割 TOCの5割程度が除去され、消費オゾン量の1/2〜1/3のCODが減少する。高分子化合物、有機酸の除去率は低く、特に酢酸は全く減少が見られない。CODの減少は初期の早い反応と、後続の遅い反応からなり、水質によっては、一時的にBOD,CODがあがる場合がある。これはBOD,COD測定にかかりやすい物質が生成するためである。

COD 1mg/L低減するのに必要なオゾン注入率は2〜8mg/Lである。(原水種類や採水時期 処理水COD数値目標によって2〜8と違ってくる)

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