废液处理法和所用的废液处理装置 及用该装置的洗涤装置 【发明领域】
本发明涉及分解、除去废液中所含的氯系有机物的废液处理方法,其所用的废液处理装置,以及用该装置的洗涤装置,是处理效率优良、能够抑制氯系气体等二次副产物排出的废液处理方法,和其所用的废液处理装置,以及用该装置的洗涤装置。现有技术
历来,氯系有机溶剂由于其具有优良的洗涤性、稳定性和阻燃性,因此作为优良的洗涤剂而被广泛使用。
近来,在大气污染防止法中,氯系有机物作为有害的大气污染物质而被指定为优先关注物质、自主管理物质和指定物质以来,作为对由干洗等洗涤装置等排出地废液、排气中含有的氯系有机物的排出量抑制在排出基准值以下的方法,使用了用活性碳的吸附处理方法和加热蒸发处理方法等手段。
上述使用活性碳的吸附处理方法,由于在活性碳达到吸附饱和阶段时会丧失吸附机能,因此必须替换活性碳。但是,对于活性碳丧失吸附机能的时期难以掌握,另外,吸附饱和的活性碳,必须作为指定废弃物而要委托专门处理行业者进行处理,或者经水蒸汽脱附再生后进行再利用等,存在处理效率低、而且成本高的问题。
另外,上述加热蒸发处理方法,是通过使氯系有机物气化,从而能够使废液中的氯系有机物降到上述排放基准内。
但是,上述方法在废液中的氯系有机物浓度低的时候,存在处理效率差的问题。此外,未分解的气化氯系有机物直接排放到大气中,因此有这样的问题,即不可能将排气中所含的氯系有机物的排出量抑制在逐年强化限制的上述排放基准内。
另一方面,最近例如在特开平8-323346号公报等中,提出了使用活化自然光或萤光灯所含的紫外线量的光催化剂,使氯系有机溶剂等光分解,达到无害化的废液处理方法及装置。
但是,要使氯系有机物分解时产生的氯系气体无害化的考虑是难以达到的。
而上述氯系有机物的排放限制逐年增强,因此要求有能够发挥更优良分解处理效率的废液处理方法及废液处理装置。本发明的目的
鉴于上述情况,本发明是一种分解、除去废液中所含的氯系有机物的废液处理方法和所用的废液处理装置,以及用该装置的洗涤装置,本发明的目的在于,提供一种处理效率优良、抑制氯系气体等二次副产物排放的废液处理方法、废液处理装置及用该装置的洗涤装置。发明的详述
为了解决上述课题,本发明提供了一种废液处理方法,它由下列过程构成:将废液中的氯系有机溶剂气化的气化处理过程、将由上述废液中经气化的气化气体送入充填有光催化剂颗粒体的气体流通管路所构成的光催化反应部,使来自紫外线光源的光照射该光催化反应部,并光氧化分解气化气体的光氧化分解处理过程、和吸收,吸附,中和上述光氧化分解所生成的分解生成气体的后处理过程。
本发明的另一方面是在上述废液处理方法中,提供的气化处理过程是曝气方式或加热蒸发方式。
本发明的又一方面是在所述的废液处理方法中,曝气方式是将废液注入曝气槽后,在曝气槽内加压到相对大气压为+0.1kg/cm2~+5kg/cm2,利用曝气槽内的压力将曝气的气化气体导入光催化反应部分的方式。
又在所述的废液处理方法中,后处理过程是将分解生成的气体注入含有选自亚硫酸钙、硅酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠、硫代硫酸钠、碳酸钙、石灰、氨、苛性钠、碱离子水、水等中的至少1种的液态或粉末状的处理剂中,将其吸收、吸附、中和的过程。
又,在所述的废液处理方法中,提供洗涤光催化剂颗粒体用的中性或碱性水溶液在光催化反应部分流过,以除去光催化剂颗粒体中积累的分解生成物的光催化剂洗涤过程。
此外,本发明提供一种废液处理装置,该装置具有:使废液中的氯系有机溶剂气化的气化处理部分、使由上述废液中经气化的气化气体进行光氧化分解的光氧化分解处理部分、和将上述光氧化分解所生成的分解生成气体吸收,吸附,中和的后处理部。
上述的废液处理装置中,光氧化分解处理部分具有将因光而活性化、使气体中的有机物进行光氧化分解的光催化剂颗粒体充填在流通管路内而构成的光催化反应部分、和具有对光催化剂颗粒体照射紫外线光的紫外线光源的人工照射部分,上述光催化剂颗粒体成形为最小粒径1mm以上及最大粒径20mm以下,上述气体流通管路是使多根内径5~30mm、长度200~800mm的直线管路,以相邻接的直线管路的端部相互连接,形成作为整体的一个流路。
又上述废液处理装置中,光催化剂颗粒体是吸附氯系有机气体及氯系气体的无机物粉体和光催化剂粒子的混合物,在光催化剂颗粒体中的光催化剂粒子的含量为10~95重量%。
又,所述的废液处理装置中,光催化剂粒子是二氧化钛微粒子,上述无机物粉体是选自硅酸钙、碳酸钙、碳酸钠、石灰、高岭粘土、硅灰石、滑石、霞石、沸石、活性碳中的1种或2种以上。
所述的废液处理装置中,直线管路和紫外线光源以垂直方向设置。
所述的废液处理装置中,后处理部分是在处理槽内部具有选自亚硫酸钙、硅酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠、硫代硫酸钠、碳酸钙、石灰、氨、苛性钠、碱性离子水、水等中的至少1种的液态或粉末状的吸收、吸附、中和处理剂。
在所述废液处理装置中,光氧化分解处理部分和后处理部分中的、上述气化气体和/或分解生成气体流路的一部分或全部是以高分子物质作为原料而构成。
所述的废液处理装置中所提供的使废液中的氯系有机溶剂曝气的曝气处理部分、或者使废液中的氯系有机溶剂加热蒸发的加热蒸发处理部分是作为气化处理部。
所述的废液处理装置中,曝气处理部分具有:将废液注入曝气槽的废液入口部分、将曝气处理后的排放液排出的排液出口部分、将压缩空气送入的压缩空气入口部分、和将气化气体排放到光氧化分解处理部分的气化气体出口部分,在上述压缩空气入口部中设置有开闭阀、调节器、压力计、和压缩空气供给口,曝气槽的内压要调整成相对于大气压为+0.1kg/cm2~+5kg/cm2,其构成还使得能够利用曝气槽内的压力、使气化气体由气化气体出口部向光催化反应部排出。
所述的废液装置中,曝气槽内壁用氟系树脂或聚乙烯系树脂涂覆。
所述的废液处理装置中,在曝气槽内部具有废液搅拌装置。
所述废液处理装置中,在将压缩空气送入曝气槽内部的压缩空气入口部分具有散气管。
所述的废液处理装置中,光催化反应部内连接有洗涤液供给管路,通过分支阀连接排液出口部分,该供给管路的构成使得能够将预先注入曝气槽的洗涤用中性或碱性水溶液注入、流到光催化反应部。
废液处理装置具有洗涤装置。
附图简述:
图1是表明本发明废水处理装置的一个实施方案的示意图。
图2是表示本发明废水处理装置的一个实施方案的剖面图。
图3是表示示于图2的废水处理装置的侧视图,包括部分透视图。
图4是表示示于图2的废水处理装置的示意后视图,其部分是透视图。
图5是表示示于图2的废水处理装置的示意平面图,其部分是透视图。
图6是表示本发明清洗装置的具体方案的示意图。
本发明的实施方式
以下对本发明进行详细说明。
图1是表示本发明废液处理装置的实施方案的示意图。
图1中,符号1表示气化处理部分。上述气化处理部分1通过气化气体供给管路2连接光氧化分解处理部分3,光氧化分解处理部3通过分解生成气体供给管路4连接后处理部5。
而且,在上述气化处理部分1中,含氯系有机溶剂的废液通过曝气方式或加热蒸发方式气化,含气化的氯系有机气体等的气化气体通过气化气体供给管路2导入光氧化分解处理部分3而进行光氧化分解,含有通过该光氧化分解反应生成的氯系气体等的分解生成气体通过分解生成气体供给管路4导入后处理部分5,在后处理部5中被吸收、吸附、中和,而变换成无害的盐类。
图2是表示本发明废液处理装置方案的概略斜视图,图3是将图2所示废液处理装置的一部分作为透视图的概略侧面图,图4是将图2所示废液处理装置的一部分的透视图,将该透视图的一部分作为断面图的概略后视图,图5是将图2所示的废液处理装置的一部分作为透视图的概略平面图。
在图2~图5中,作为上述气化处理部1是使用曝气处理部分。如图2所示,该曝气处理部分设有:将废液注入曝气槽6中的废液入口7、将曝气处理后的排液排放的排液出口8、送入压缩空气的压缩空气入口13、和排出曝气后的气体的气化气体出口18。其中,废液表示要使其无害化而投入本发明废液处理装置的被处理溶液,排液表示由该废液处理装置施加无害化处理后排出到装置外的处理过的溶液。
上述曝气槽6是直径10~30cm、高20~100cm的大致圆柱状的压力容器,使用耐腐蚀性、耐药性、防水性优良的氟系树脂、聚乙烯树脂等高分子物质作为材料,或者将它们涂覆在槽内壁上。
此外,在上述曝气槽6的内部,为提高曝气效率,设置了包括喷射式、螺旋桨式等的搅拌装置。
在上述排液出口8,设置第1分支阀9、第1开闭阀10、排液管11和洗涤液供给管路12,在将曝气处理后的排液排出到外部时,使第1分支阀9接通排液管11,此外,在将光催化剂洗涤用溶液供给到下述光催化反应部分22时,使第1分支阀9接通洗涤液供给管路12,并开放第1开闭阀10。
另外,在上述压缩空气入口13中,设置第2开闭阀14、调节器15、压力计16和压缩空气供给管路17,通过对它们进行调节,能够控制曝气槽内的压力。
此外,作为曝气时使用的压缩空气供给源,可使用清洗业或洗涤业工厂中一般配备的压缩空气,压缩空气供给管路17是按照能与上述供给源简单装卸的方式而构成。
为增加曝气槽6的曝气效率,在空气入口13配置有空气分散管100。空气分散管100与压缩空气入口13连接以在曝气槽6中提供空气气泡。管100的配置是一个相当长的管105和形成在管105端部的分散部分107a。分散部分107a具有在其中形成的小孔111。空气由分散孔111放出。图2(B)是呈圆柱形构造的分散部分的一种变体。图3(C)是呈球形构造的分散部分的另一种变体。分散部分可使用塑料,如聚乙烯或烧结陶瓷制成。
另外,在上述气化气体出口部分18,设置第3开闭阀19,通过使其开闭,可将曝气处理后的气体排出到气化气体供给管路2。
上述气化生成气体的供给管路2由耐蚀性优良的氟系树脂或聚乙烯系、尼龙系树脂等高分子物质形成,并与光氧化分解处理部分3连接。
如图4所示,上述光氧化分解处理部分3具有将使气体中的有机物光氧化分解的光催化剂颗粒体21,充填在由上述氧化气体供给管路2供给的气化气体流通的气体流通管路20内的光催化反应部22、和有对光催化剂颗粒体21照射紫外线光的紫外线光源23的人工光照射部24,如图5所示,人工光照射部24以对上述光催化反应部22相对的方式配置。
如图4所示,上述气体流通管路20具有入口部分20b和出口部分20c,以形成垂直方向上下移动的一个通路的方式,约2~20根直管状的直线管路20a以8~35mm的距离间隔并列在同一垂直面上,相邻接的直线管路20a的端部由连接部件25相互连接,流通管路28a通过包括在光氧化分解处理部分3的整体结构中的连接部件本体28互相固定而形成。
如图2所示,在上述入口部20b中,设置第2分支阀26,在向光催化反应部22注入气化气体时,使第2分支阀26接通气化气体供给管路2,在向光催化反应部22供给光催化剂洗涤用溶液时,则可以使第2分支阀26连接洗涤液供给管路12。
另外,在出口部20c处,设置第4开闭阀27,通过将其与分解生成气体供给管路4连接,可使光氧化分解处理后的气体排出到分解生成气体供给管路4。
如图4所示,作为上述直线管路20a的材料,使用可透过紫外线光等的人工光或自然光的材料,可以使用硼硅酸玻璃、合成树脂等透明材料。
上述直线管路20a的内径为5~30mm,更佳为约8~16mm。上述内径不足5mm时,气体流通管路20内充填的光催化剂颗粒体21的充填量少,因此使光氧化分解处理效率低,而且因为内径小造成气体流量减少,使处理量降低。此外,若超过30mm,则由紫外线光源23照射的光难以到达直线管路20a的中心附近,使光催化剂颗粒体21的受光效率降低,因此使光氧化分解处理效率降低。
此外,上述直线管路20a的长度为200mm~800mm的范围,最好以与紫外线光源23的长度相等的方式设定。藉此能够使来自紫外线光源23的紫外线光在光催化反应部22的全长上均一地照射光催化剂颗粒体21,这能够使光氧化分解处理效率提高。
此外,在上述直线管路20a的两端设置支撑件31,使光催化剂颗粒体21保持在直线管路20a内。该支撑件31由具有可通气形状的、耐蚀性优良的氟系树脂或乙烯系、尼龙系树脂等高分子物质作为材料,要使用与直线管路20a的内径大致相同、且其厚度约为5~30mm。
上述光催化剂颗粒体21使用由吸附氯系有机气体和氯气体的无机物粉体和光催化剂粒子混合而构成的混合物。
上述光催化剂粒子,使用能通过光、例如近紫外线的照射等而活化、并且能促进与其接触的有机物的光氧化分解反应的物质,具体可列举TiO2、CdS、SrTiO3、Fe2O3等。其中,性能优良、价格便宜的TiO2最为适用。
作为上述无机物粉体的具体实例,如可列举硅酸钙、碳酸钙、碳酸钠、石灰、高岭土、硅灰石、滑石、霞石、沸石、活性碳等,使用其中的1种或将其中的2种以上混合使用。
上述光催化剂颗粒体21中的光催化剂粒子的含量为10~95重量%,优选为30-70重量%,更佳为40~60重量%。上述含量不足10%时,光氧化分解处理能力差,氯系有机气体有可能未分解而原样排出,超过95重量%时,光催化剂颗粒体21对氯系有机气体的吸附及保持能力降低,在将高浓度的氯系有机气体短时间投入的场合,不能捕捉氯系有机气体,担心也会使未进行分解的原样排出。
此外,将上述光催化剂颗粒体21压制成形为粒状是适用的。作为上述光催化剂颗粒体21的具体形状,可列举球状、圆柱状、矩棒状、椭圆状、圆片状(大致圆柱状)等。此外,既可在光催化剂颗粒体21中形成孔穴,也可形成表面突起。
上述光催化剂颗粒体21的粒径为1~20mm,优选为2~10mm,其平均粒径希望为4~8mm,优选为5~7mm。上述粒径不足1mm时,容易发生堵塞,使光催化反应部分22中的气体流通量减少,因此有光氧化分解处理效率降低的倾向,超过20mm时,光催化剂颗粒体21的比表面积(每单位重量的表面积)变小,而且由紫外线光源23照射的光难以到达气体流通管路20的中心,使光催化剂颗粒体21的受光效率降低,因此有使光氧化分解处理效率降低的倾向。
上述连接部件25具有:将直线管路20a的端部相互连接的本体件28、可安装到本体件28上的盖部分29、和作为环状密封材料的O形圈30。
上述本体部分28是设有插入直线管路20a端部的开口部的长方体状的部件,通过在本体部28内设置的流路28a,可以使插入其开口部的直线管路20a和靠近20a的另一根20a通气。
其中,上述流路28a的内壁面要求由耐蚀性、耐药性的优良的氟系树脂、聚乙烯系树脂等高分子物质涂覆,或者本体部28本身就由耐蚀性、耐药性优良的耐热耐蚀的镍基合金等金属或氟系树脂、聚乙烯系树脂、PPS等高分子物质形成。
在上述开口部的周边,形成向开口端逐渐扩径的设置O形圈用的锥孔,在该锥孔部分和直线管路20a之间,设置O形圈30。
在上述盖部29中,设置有插通直线管路20a、20a的插通孔,它们以与本体部28的开口端相接的状态定位在本体部28上。
在锥孔部和直线管路20a的间隙中,以与本体部28、盖部29、以及直线管20a的外面都相接的状态设置上述O形圈30。O形圈30最好由本体部28和盖部29压缩而呈弹性变形状态,因而O-形圈由橡胶等弹性材料构成。
此外,上述本体部28中,以其上端侧开口部的开口径和插通孔的开口径要比直线管路20a的外径大而构成,使直线管路可以其纵向移动。
此外,不除去盖部29就能够容易地进行直线管路20a的更换,在使直线管路20a向上端方向移动时,下端侧由盖部29的上面脱离,可以使直线管路20a倾斜,直线管路20a的下端侧仅以长度a插入盖部29和本体28,而且,直线管路20a的上端部和本体部28的最深处相离距离仅为b,此时的构成应为b>a。
再有,为使直线管路20a插入的长度a在上端侧和下端侧均等,并且为了使直线管路20a不以a以上的长度插入,所以在下端侧本体部28的直线管路20a的插通孔中设置比直线管路20a的外径小的段部。
如图3和图5所示,上述人工光照射部分24设在光催化反应部分22的正面侧及背面侧,具有与光催化反应部分22相对的面排列有多根直管状紫外线光源23、和固定紫外线光源的矩形板状的夹持器23a。
上述紫外线光源23以垂直方向配置,以使能够对光催化反应部22全体均匀照射紫外光,此外,为了使紫外线光源23的发热不影响光催化反应部23,对于每2~4根直线管路20a,在光催化反应部22的正面侧和背面侧各配置一根紫外线光源23,并沿水平方向以2~100cm的距离间隔并列。
作为这样的紫外线光源23,使用通用的受激灯或黑光等。
此外,在上述夹持器23a中,设置放热用开口部32。上述开口部32的形状为圆形或四方形等,对它不作限定,但开口径为10~20mm,相对于夹持器23a的总表面积,开口部32的总表面积占的优选比例(开口率)是10~40%。
包围上述光催化反应部分22和人工光照射部分24设置反射板33。该反射板33的构成,是为了在紫外线光源23点灯时,能够使由紫外线光源23照射到反射板33的光高效率地反射,从而照射到光催化剂颗粒体中,而且使光不会漏到外部,优选设置成如图5所示的在水平面中的断面形状的六角形。
作为上述反射板33,使用以铝、不锈钢、铜等的材料、表面光滑、且放热性优良的。
此外,紫外线光源23的点灯装置34以不受紫外线光源23发热影响的方式,设置在光催化反应部分22的左右两侧部分,沿垂直方向排列。
如图2所示,上述分解生成气体供给管路4连接后处理部分5。
上述后处理部分5在处理槽35中,设有分解生成气体入口36、和排气及排水出口37。
上述分解生成气体供给管路4、处理槽35、分解生成气体入口36都要求由氟系树脂、聚酯系树脂、尼龙系树脂等的耐蚀性、耐药性优良的高分子物质构成。
上述处理槽35是底面积为100~300cm2、高度100~500cm、容量10~30升的大致四方柱状的容器,使用耐蚀性优良的聚乙烯系树脂、氟系树脂等材料制备,或者将其被覆内壁表面的容器。
上述处理槽35中注入用于吸收、吸着、中和由分解生成气体入口36提供的分解生成气体的处理剂。
作为上述处理剂,例如使用选自含有亚硫酸钙、硅酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠、硫代硫酸钠、碳酸钙、石灰、氨、苛性钠、碱性离子水、水等中的1种或2种以上的碱性离子水等。
这些处理剂的形态不限于液相,也可以是粉体状的流化床,也可以是其组合方式。
另外,为提高上述后处理效率,在分解生成气体入口部36的处理槽35内部,最好设置图中省略的散气管。
作为上述废液处理装置构成要点的气化处理部分1、光氧化处理分解部分3、以及后处理部分5,因此在任何1个处于不良状态时可以仅将处于不良状态的构成设备更换成良好状态的,可以装卸式构成,它们集中、安置在长20~50cm、宽20~50cm底部设有4个滑轮的基部39上。
这样结构的废液处理装置,由于其通过气化处理部1从废液中气化的含氯系有机气体的气化气体、通过光氧化分解处理部分3而光氧化分解含氯系有机气体的气化气体、由此生成的氯系气体通过后处理部分而变换成无害的盐类,因此能将处理后的排液、排气中所含的氯系有机物、以及二次副产物的氯系气体的排放量抑制在排放基准内,能够对抑制环境污染作出贡献。
另外,由干洗等的废液中所含氯系有机物在气化处理部分1中气化,再在光氧化分解处理部分3中进行光氧化分解,因此与直接使废液进行光氧化分解的情况相比,能够提高光氧化分解处理效率,处理所需时间和费用也能够降低。
此外,作为光氧化分解处理部3中的直线管路20a使用内径5~30mm、长度200~800mm,因而由紫外线光源23发出的紫外线光能在光催化反应部22的总长上均匀地照射到中心附近,而且因为将光催化剂颗粒体21充分充填在气体流通管路20内,所以光氧化分解处理效率优良。
另外,作为光催化剂颗粒体21使用了粒径1~20mm的,由于光催化剂颗粒体21的比表面积大,所以光催化剂颗粒体21和气化气体的接触效率提高,而且因为能够提高光催化剂颗粒体21的受光效率,所以光氧化分解处理效率优良。
另外,作为光催化剂颗粒体21使用吸附氯系有机气体和氯系气体等的无机粉体和光催化剂粒子的混合物,以使氯系有机气体等在光催化剂颗粒体中在保持吸附的状态下光氧化分解,因此光氧化分解处理效率优良,未分解的氯系有机物不会排放到光氧化分解处理部3的外部。
而且,气化气体和/或分解生成气体流通通路的内壁面,由耐蚀性、耐药性优良的氟系树脂或聚乙烯树脂等高分子物质涂覆,或者通路由这些物质形成,因此难以被氯系气体等腐蚀。
此外,使曝气时曝气槽6内的压力以能调整为+0.1~5kg/cm2那样的结构,因此能使废液中发生的曝气泡直径微小化,可增加废液和空气的接触面积、时间,使曝气效率提高,从而能够使处理所需要的时间缩短。此外,由于曝气槽6内的压力,能使气化气体排到气化气体供给管路2,可以有效利用其能量。
另外,作为曝气时所用的压缩空气供给源,可使用清洗业或洗涤业工厂等一般配备的压缩空气源,因此在导入新技术时能使成本减低。
此外,由于曝气槽6的内壁由氟系树脂或聚乙烯系树脂等高分子物质涂覆,因此能够防止氯系有机物在内壁上的吸附,可使氯系有机物和气泡的接触效率提高,能发挥优良的曝气效率。
另外,由于曝气槽6的内部具备搅拌装置,所以能够防止氯系有机物在底部或内壁面上滞留,使氯系有机物和气泡的接触效率提高,能发挥优良的曝气效率。
而且,由于在曝气槽6的内部侧的压缩空气入口部13中设置散气管,所以能使废液中生成的曝气泡直径微小化,能使废液和气泡的接触面积、时间增加,可发挥优良的曝气效率。
再有,作为曝气槽6使用以垂直方向的长形结构的容器,能使废液和空气的接触面积、时间增加,使曝气效率提高,从而能使处理所需要的时间缩短。
此外,由于直线管路20a和紫外线光源23以垂直方向配置,因此使光氧化分解处理部3成为以垂直方向的长形结构,可使装置的设置面积减小。
另外,将洗涤光催化剂颗粒体21的中性或碱性水溶液送入光催化反应部22,使吸附积累在光催化剂颗粒体21上的氯系气体等的分解生成物易于洗涤排除,因此能使光催化剂颗粒体21的光氧化和分解效率保持良好的状态,能够抑制未分解的氯系有机物排出光氧化分解处理部3外部的危险性。
以下,对使用上述废液处理装置的废液处理方法的一实例进行说明。
首先,在先将第1、第2、第3开闭阀10、14、19分别关闭的状态下,将废液10~20L由废液入口部注入曝气槽6内。
其中,作为上述废液的具体例,可列举干洗或金属部件洗涤等洗涤装置等排出的含有氯系有机物的工业废水等。
接着,一面检测压力计16,一边使用调节器15,将压缩空气调整到0.1~5kg/cm2,由图中省略的供给源供给到设在压缩空气入口部13的压缩空气供给管路17,通过开启第2开闭阀14和第3开闭阀19,使曝气处理开始,以5~50L/分的曝气量进行曝气处理。这时,通过对由上述压缩空气供给管路17供给的压缩空气压力进行调整,使得曝气槽6的内部的加压状态能够保持在相对于大气压的+0.1~+5.0kg/cm2、更佳+0.5~3.0kg/cm2。由此能使废液中发生的曝气泡直径微小化,与同样空气容量相比较,能增加气液的接触面积和接触时间,可以提高曝气效率。
另外,曝气处理后的氯系有机气体等气化气体通过上述曝气槽6内的内压经气化气体出口18排出到气化气体供给管路2,打开第2分支阀26气化气体由气化气体供给管路2经入口20b,导入到光氧化分解处理部分3的光催化反应部分22。
在供给上述光催化反应部22的氯系有机气体等气化气体流过光催化反应部22的过程中,与光催化剂颗粒体21接触,而被光催化剂颗粒体21中所含的无机粉体所捕集。
这时,通过由紫外线光源23发出的紫外线光照射光催化剂颗粒体21,使光催化剂颗粒体中含有的光催化剂粒子活性化,通过其催化作用,使捕集的上述无机物粉体上的氯系有机物等进行光氧化分解。
通过打开第4开闭阀27,将这种氯系有机物等氧化分解生成的氯系气体等分解生成气体经分解生成气体供给管路4,由出口部20c排出到光氧化分解处理部3的外部,通过分解生成气体供给管路4,由后处理部5的分解生成气体入口部36注入处理槽35。
供给到上述处理槽35中的分解生成气体中所含的氯系气体等,由预先注入处理槽35内的处理剂中的碱性离子中和,变换成无害的盐类,或吸收到液中而被除去。
这样得到的无害化处理气体、处理水,通过排气及排水出口部37排出到外部。
经过所必要的时间后,关闭上述第2第3的开闭阀14、19,接着将排液出口部8的第1分支阀9与排液管11连接,再打开第1开闭阀10,利用曝气槽6内的残压,使曝气后的排液通过排液管11而排放到外部。
另外,代替上述废液,将用于洗涤光催化剂颗粒体21的中性或碱性水溶液和上述同样的顺序注入曝气槽6内,向曝气槽6内送入压缩空气,使曝气槽6内加压后,使排液出口8中的第1分支阀9与洗涤液供给管路12接通,该洗涤液供给管路12和第2分支阀26连接,通过打开第1开闭阀10,可以因曝气槽6的内压而排出的洗涤用的中性或碱性水溶液供入到光催化反应部22,将积累在光催化剂颗粒体21上的分解生成物洗涤并除去。
这种废液处理方法,在气化处理部1中从废液中气化的氯系有机气体,在光氧化分解处理部3中进行光氧化分解,再将由此生成的含氯系气体进行分解而生成的气体在后处理部5中变换成无害的盐类,因此能使处理后的排液、排气中所含的氯系有机物、及二次副产物的氯系气体的排出量抑制在排出基准内,是一种有利于抑制环境污染的废液处理方法。
另外,使废液中所含的氯系有机物通过在气化处理部1中进行气化,再在光氧化分解处理部3中进行光氧化分解,因此与直接将废液进行光氧化分解的情况相比,能使光氧化分解处理效率提高,所以能减少处理所需要的时间和费用。
另外,由于将曝气槽6内的压力调整到+0.1~+5.0kg/cm2的状态下进行曝气,所以能使废液中产生的曝气气泡直径微小化,增加气液接触面积和时间使曝气效率提高,处理所需要的时间缩短。而且通过曝气槽6内的压力能使气化气体排到气化气体供给管路2,可以有效利用能量,从而减少处理所需要的时间和费用。
而且由于将中性或碱性水溶液,送入光催化反应部22,对光催化剂颗粒体21中所吸附、积累的分解生成物进行洗涤除去的工序,所以光催化剂颗粒体21能够良好地保持、继续光氧化分解处理能力,这样就可以减少处理所需要的时间和费用。
由图6可见,洗涤装置120是由废水处理装置1和清洗器121组合而成。
清洗器121是具有清洗功能的单元,如目前通常使用的干洗设备。
清洗器121使用清洗剂清洗衣服,半导体部件、机械部件等。
用于清洗所用的清洗剂是通过清洗器121由进口侧软管123a放出。软管123a与水分离器131连结。
水分离器131由水中分出溶剂。
溶剂是由水分离器131通过收集侧软管123c再收集而输入清洗器121。
水通过出口侧软管123b而送入缓中槽135。
再次聚集在缓冲槽135的水通过泵137经软管141而送入废水处理装置的曝气槽6。
实施例
以下以所示实施例更具体地说明本发明。这是展示本发明的一个方式,而不是限定本发明,在本发明的范围内还可以作任意变更。
(实验例)
本实验例使用图2~图5所示的废液处理装置。该废液处理装置中作为直线管路20a使用12根内径10mm、外径12mm、长690mm的管子,使它们在水平方向以20mm的间隔并列成平面状,并将相邻接的直线管路20a的端部相互连接,构成沿垂直方向上下移动的气体流通管路。
使用TiO2作为充填在直线管路20a中的光催化剂颗粒体21中所含的光催化剂粒子,使用滑石作为无机物粉体,光催化剂颗粒体21中TiO2的含量为66重量%、将其压制成形为直径5mm、最大高度3mm的片状而作为光催化剂颗粒体21使用。
作为紫外线光源23使用8根外径32mm、长690mm的30W黑光灯,配置在光催化反应部22的正面侧和背面侧各4根,使它们以均匀间隔而排列成平面,将来自正面侧和背面侧两面的紫外线光均匀地照射到光催化反应部22的全长。
作为注入处理槽35的处理剂,使用3%苛性钠溶液。
作为基础部39,使用宽450mm、长400mm大小、底部安装有4个脚轮。
将氯系有机物浓度为150mg/L的废液注入曝气槽6内,调整曝气量为10L/分、曝气槽6的内压为2kg/cm2,进行90分钟曝气处理,利用曝气槽6的内压将气化气体导入光催化反应部22,通过光氧化分解处理所生成的分解生成气体导入处理槽35。
在上述处理中将由气化气体出口18排出的气化气体中所含的氯系有机气体浓度、由出口部20C排出的分解生成气体中所含的氯系有机气体浓度和氯系气体浓度、以及由排气出口部37排出的气体中所含的氯系气体浓度,都按照公知的气体检测管吸引方式进行测定。
另外,对于施行90分钟曝气处理后的废液中所含的氯系有机物浓度,也进行同样测定。
结果,由气化气体出口18排出的气化气体中所含的氯系有机气体的最大浓度高达6000ppm。与此相对,由出口20C排出的分解生成气体中所含的氯系有机气体浓度则在检出的临界值以下。
另外,由出口部20C排出的分解生成气体中所含的氯系气体的最大浓度高达40ppm。与此相对,由排气出口37排出的气体中所含的氯系气体浓度则在检出界限以下。
此外,在90分钟曝气处理后的废液中所含的氯系有机物浓度为0.05mg/L,在排出基准值(0.1mg/L)以下。
(参考例)
将上述实验例中所用的光催化剂颗粒体21对氯系有机物的吸附性、和市售的在网体上载带TiO2对氯系有机物的吸附性的进行比较。
向设置有50g光催化剂颗粒体21或市售的网上载带的TiO2放在干燥器中,注入50μL三氯乙烯后,将其在密封避光的条件下经过10分钟、20分钟、30分钟,用气体检测管引吸方式测定该干燥器内的三氯乙烯浓度。结果示于表1。
由表1所示的结果可知,上述实验例中所用的光催化剂颗粒体21,显示出对氯系有机物具有优良的吸附性。
表1经过时间(分) 干燥器内的三氯乙烯浓度(ppm) 光催化剂颗粒体网上载带的TiO2 0 10 20 30 0 700 500 400 0 1700 1600 1500发明的效果
如以上说明的,本发明的废液处理装置中,光氧化处理效率和曝气处理效率优良,因此能够减少废液处理所需要的时间和费用,而且能将排液、排气中所含的氯系有机物、以及二次副产物的氯系气体的排放量抑制在排出基准内,有利于抑制环境污染。
另外,作为气化处理部,由于能有效使用现有技术中所用的装置,因此在导入新技术时能减少负荷的费用。
此外,与具有强金属腐蚀性的氯系气体接触的部位,都用耐蚀性优良的材料构成,而且以能够洗涤光催化剂颗粒体21的方式构成,因此能长期使用,可以减少维护所需要的费用。
另外,由于是沿垂直方向的细长的结构,所以水平面的空面积小的场所也可以设置,而且在底部设置脚轮,也易于搬运。
此外,和排放含氯系有机物的各种洗涤装置也容易连接。而且,本发明的废液处理方法能够减少处理所需要的费用和时间,可以容易地将排液、排气中所含的氯系有机物、以及二次副产物的氯系气体的排放量抑制在排出基准内。