JP5948822B2 - 水処理システム - Google Patents

Description

本発明は、有機化合物を含有する水から有機化合物を除去して浄化する装置に関し、特に各種工場、研究施設等から排出される有機溶剤等の有機化合物を含有した産業排水の浄化に用いられる装置に関するものである。

従来、有機化合物など被吸着物を含有する水を浄化する装置として、活性炭などの吸着材からなる交換可能な吸着素子を用いた交換式吸着装置が広く用いられている。交換式吸着装置においては、被吸着物を含有する水が吸着材を充填された槽に流入されて、吸着材が被吸着物を吸着することにより、水中に含まれる被吸着物が除去される。

しかしながら、交換式吸着装置は被吸着物を一定時間吸着し続け、吸着材の吸着能力が飽和に達すれば、新品への交換、もしくは一度装置から吸着材を取り出して再生が必要となって連続浄化ができず、更に、水の浄化は、空気の浄化と異なり、微生物の繁殖が不可避であり、吸着材の寿命を縮めることもあって、交換および再生への労力、コスト増大が問題であった。
また、従来の浄化装置では、吸着材使用開始時と使用終了前では吸着性能が変化しており、安定に浄化処理することができないという問題点も有していた。

特許文献１には、有機化合物など被吸着物を含有する水を連続浄化可能で、基本的に吸着材の交換の必要がない水処理装置が記載されている。この水処理装置においては、活性炭素繊維を含む吸着素子に被吸着物を含有する水を通流させて被吸着物を吸着させる吸着工程、その後被吸着物を吸着した吸着素子に高速のガスを通風させて吸着素子に付着する付着水を除去するパージ（脱水）工程、高温の加熱ガスを通気させることにより、吸着素子に吸着された被吸着物を脱離させて吸着素子を再生する脱着工程を連続的に行なっている。

また、特許文献２の水処理システムにおいては、特許文献１記載の水処理装置の再生時に排出される有機化合物を含む脱着ガスを、燃焼装置に通して、有機化合物を分解させている。

特許文献１の水処理装置において、吸着素子の再生エネルギーとしては、吸着素子に吸着された被吸着物の脱離のほかに、吸着素子に吸着した水の脱離および吸着素子表面に残存した付着水の乾燥に使用される加熱ガスの供給に必要なエネルギーが必要となる。そのため、付着水を高効率に脱水除去させることができれば、吸着素子の再生エネルギーの削減が可能となる。

また、特許文献１の水処理装置において、吸着素子の再生エネルギーとしては、加熱ガスの給気手段である送風機やブロワーなどに使用される電気エネルギーがかかるが、吸着素子に含まれる吸着材の圧力損失が高い場合、給気に使用する電気エネルギーが多くかかる。そのため、低圧力損失な吸着材を吸着素子として使用することができれば、吸着素子の再生エネルギーの削減が可能となる。

また、特許文献２の水処理システムにおいて、水処理装置の再生効率が向上した場合、再生に使用するガス量は少なく済むので、燃焼装置の小型化が可能となったり、再生後のガス中の有機化合物の濃度が高くなり、燃焼装置の処理ガス温度が上昇するので、熱回収し易くなる。

特開２００８−１８８４９３号公報 特開２００８−１８８４９２号公報

本発明は、吸着素子の再生エネルギーの削減を課題としてなされたものであって、吸着性能を維持しながら、吸着素子の再生エネルギー量を低減することができ、熱回収効率を向上できる、水処理システムを提供することを課題とする。

本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。すなわち本発明は以下の構成からなる。

１．有機化合物を含有する水から有機化合物を吸着除去して水を浄化する水処理システムであって、
有機化合物を含有する水を、繊維径２１〜４０μｍ、トルエン吸着容量２００〜７５０ｍｇ／ｇの活性炭素繊維を含む吸着素子に通流させて該吸着素子に有機化合物を吸着させる吸着工程と、該吸着素子に高温の加熱ガスを通流させて該吸着素子に吸着された有機化合物を脱着させて有機化合物を含む脱着ガスを排出する脱着工程とを、交互に繰り返す水処理装置と、
該水処理装置の脱着工程にて発生した脱着ガス中の有機化合物を分解して、処理ガスを排出する燃焼装置とを、
有する水処理システム。
２．前記水処理装置の脱着工程の前に、高速ガスを前記吸着素子に通風させて、該吸着素子表面に付着する水分を除去する脱水工程を含む上記１に記載の水処理システム。
３．前記吸着素子表面に付着する水分を、前記吸着素子の前に返送させて、再度、該吸着素子に吸着させる上記２に記載の水処理システム。
４．ガスと水を接触させることで、水中の有機化合物を曝気除去させ、有機化合物を含む曝気ガスを排出させる曝気装置で、有機化合物を含有する水を処理後、その排水を上記１の水処理装置に導入する上記１〜３のいずれかに記載の水処理システム。
５．前記曝気装置から排出される曝気ガスを、上記１の水処理装置から排出される脱着ガスと混合させて、前記燃焼装置に導入する上記１〜４のいずれかに記載の水処理システム。
６．前記燃焼装置から排出される処理ガスを熱交換し、前記水処理装置の加熱ガスを予熱する上記１〜５のいずれかに記載の水処理システム。
７．前記活性炭素繊維が、フェノール樹脂に、脂肪酸アミド類、リン酸エステル類、セルロース類よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物を混合した混合物を紡糸し、硬化して得たフェノール系繊維を炭化・賦活して得られる活性炭素繊維である上記１〜６のいずれかに記載の水処理システム。

本発明の水処理システムによれば、水処理装置の吸着素子の再生エネルギー量を低減させて、燃焼装置の燃焼効率を向上することができる。

本発明の好ましい水処理システムの一形態の例である。 本発明の好ましい水処理装置の一形態の例である。 本発明の好ましい水処理システムの一形態の例である。 本発明の好ましい燃焼装置の一形態の例である。

図１は、本発明の好ましい一形態の例であり、水処理装置と、燃焼装置を主として備えた水処理システムである。

本発明の水処理装置は、有機化合物を含有する水を吸着素子に通流させて吸着素子に有機化合物を吸着させる吸着工程と、該吸着素子に高温の加熱ガスを通流させて吸着素子に吸着された有機化合物を脱着する脱着工程を備え、かかる工程を交互に行う水処理装置である。かかる構造を採用することにより、処理を連続的に行うことができるからである。

より好ましい装置の構造としては、吸着素子が幾つかに分割されており、それらの吸着工程と脱着工程をダンパー等にて切替操作を行い、吸着と脱着を連続的に行う水処理装置である。また、吸着素子が回転することができ、吸着工程で有機化合物を吸着した吸着素子の部位が、吸着素子の回転により、脱着工程へ移動する構造を有する水処理装置も好ましい装置の構造である。

本発明の水処理装置は、図２に示す通り、有機化合物の吸着工程後に吸着素子表面に残存する付着水を、配管ラインＬ８より高速ガスを通流することにより除去する脱水工程を有することが好ましい。付着水を気流で除去することにより、加熱による有機化合物の脱着が容易になるからである。

さらに、除去した水滴は、図２に示す戻りラインＬ９より装置入口の有機化合物を含有する原水に戻すことが好ましい。かかる方法によれば、工程数を省略でき、効率的だからである。

本発明の吸着素子は、脱水工程の後工程として加熱ガスにより吸着素子を加熱することで吸着した有害物質を脱着して再度吸着が行える状態に再生される脱着工程を有することが好ましい。加熱により有機化合物を脱着した後、連続的に吸着工程に移行することができるからである。脱着工程により発生した有機化合物を含有した脱着ガスは、直接燃焼装置や触媒燃焼装置、蓄熱式燃焼装置等の燃焼装置にて処理する。

燃焼装置は、前記水処理装置の脱着工程により発生したガス中の有機化合物を分解処理する装置である。処理形式は特に限定されるものではないが、ガスを６５０〜８００℃の高温で直接酸化分解する直接燃焼装置や、触媒を使用してガスを触媒酸化反応させて酸化分解する触媒燃焼装置や、蓄熱体を使用して熱回収を行い経済的に直接酸化分解する蓄熱式直接燃焼装置や蓄熱式触媒燃焼装置であってもよい。このような装置であれば、高効率・連続的に有機化合物を分解処理できるからである。

図３に示す通り、前記水処理装置の前段に排水を曝気装置にて、バブリングさせて水中の有機化合物を揮発除去させ、バブリング後に排出される曝気ガスを前記脱着ガスと混合させて、前記燃焼装置にて分解処理させる構成にしても良い。かかる構成を採用することにより、前記水処理装置への有機化合物負荷量を下げることができ、装置サイズの小型化や、前記燃焼装置の燃焼効率が向上するからである。

図４に示す通り、前記燃焼装置から排出される処理ガスを熱交換機器などを経由して、熱交換を行い、前記燃焼装置の予熱や、前記水処理装置の加熱ガスの予熱に使用しても良い。かかる構成を採用することにより、これらの装置のガスの加温に必要なエネルギーを削減することができるからである。

かかる連続的な吸着−加熱脱着−分解により、低コストで、安定かつ安全に、高い能力で水中の有機化合物を除去処理することができる。

本発明にかかる吸着素子は、構造は、粉末状、粒状、ハニカム構造などが挙げられるが、性能面から活性炭素繊維である。つまり、活性炭素繊維は表面にミクロ孔を有することと繊維状構造であることで水との接触効率が高く、特に水中の有機化合物の吸着速度が速くなり、他の構造に比べて極めて高い除去効率を発現できるからである。

本発明で用いる活性炭素繊維は、繊維径が２１〜４０μｍである。繊維径が２２μｍ以上とすることで、加熱ガスを通風させる際の吸着素子の圧力損失を低減させることができ、繊維表面の付着水量を減らして、脱着効率が向上させることができるからである。一方、繊維径が４０μｍを越えると、上述の脱着効率の向上効果は期待できるが、繊維径が大きくなることにより、水中の被吸着物質と吸着素子との接触効率が低下するために、吸着性能が低下する。

本発明で用いる活性炭素繊維の前駆体であるフェノール繊維としては、フェノール樹脂に、脂肪酸アミド類、リン酸エステル類、セルロース類よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物を混合した混合物を紡糸し、硬化して得られるフェノール系繊維であることが好ましい。前記化合物を混合させることで、化合物を混合させていない太繊維径のフェノール系繊維では、引張伸度が低く、不織布の製造が困難であったり、例え不織布が製造できても炭化・賦活後の活性炭素繊維不織布の引張強度が低いという問題を、解決でき、引張強度の高い活性炭素繊維不織布を得ることができる。

本発明で用いるフェノール系繊維としては、フェノール樹脂に脂肪酸アミド類、リン酸エステル類、セルロース類よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物（配合物）を混合した混合物を紡糸して得られるフェノール系繊維が好適に用いられる。

フェノール樹脂としては、酸性触媒の存在下でフェノール類とアルデヒド類とを反応させて得られるノボラック型フェノール樹脂、塩基性触媒の存在下でフェノール類とアルデヒド類とを反応させて得られるレゾール型フェノール樹脂、各種変性フェノール樹脂又はこれらの混合物等が挙げられる。

本発明では、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂を用いることが好ましい。フェノール樹脂は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。

本発明において配合物として用いられる脂肪酸アミド類とは、アンモニア又はアミンの窒素原子に結合する水素原子の１以上がアシル基によって置換された構造をもつ非重合体を意味し、該窒素原子に水素原子が２つ結合する第１級アミド、該窒素原子に水素原子が１つ結合する第２級アミド、該窒素原子に水素原子が結合していない第３級アミド、ラクタム、及び１分子中にアミンの窒素原子を２個以上有するものを包含する。したがって、本発明における「脂肪酸アミド類」は、ナイロン−６、ナイロン−６，６に代表される所謂、脂肪族ポリアミドのような重合体とは異なる。なお、「脂肪酸アミド類」は脂肪酸アマイド類とも称される。

上脂肪酸アミド類のなかでも、原料混合物の取扱い性、安定性又は紡糸性等の点から、第１級アミド、第２級アミドが好ましく、第１級アミドがより好ましく、飽和脂肪酸モノアミド、不飽和脂肪酸モノアミドが特に好ましい。

本発明において配合物として用いられるリン酸エステル類の「リン酸」とは、十酸化四リン（Ｐ₄Ｏ₁₀）が加水分解を受けて生ずる種々のオキソ酸の総称であり、オルトリン酸、ピロリン酸（二リン酸）、三リン酸、四リン酸、メタリン酸等を包含する。

本発明において「リン酸エステル類」とは、リン酸における−ＯＨの一つ以上が下記一般式（１）で表される基に置換されたもの（リン酸エステル）又はその塩を意味する。

［式中、Ｒ¹³はヘテロ原子（炭素と水素以外の原子）を有していてもよい炭素数４以上の炭化水素基であり、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基であり、ｎは平均付加モル数であり、０〜１００の数を示す。］

リン酸エステル類としては、特に太径のフェノール系繊維とした際に機械的強度が高まりやすいことから、オルトリン酸における−ＯＨの一つ以上が前記式（１）で表される基に置換されたもの（オルトリン酸エステル）又はその塩が好ましい。

リン酸エステルの塩としては、リン酸エステルのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等が挙げられる。リン酸エステル類は、単独で用いても、二種以上を併用してもよい。

本発明において配合物として用いられるセルロース類としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。セルロース類は、単独で用いても、二種以上を併用してもよい。

本発明で用いる活性炭素繊維は、前記フェノール系繊維を前駆体とし、炭化・賦活処理することで得られる。

本発明で用いる活性炭素繊維の上記以外の物性は特に限定されるものではないが、ＢＥＴ比表面積が９００〜２０００ｍ^２／ｇで、細孔容積が０．４〜０．９ｃｍ^３／ｇで、平均細孔経が１４〜１８Åのものが好ましい。それはＢＥＴ比表面積が９００ｍ^２／ｇ未満、細孔容積が０．４ｃｍ^３／ｇ未満、細孔径が１４Å未満では、有機化合物の吸着量が低くなり、ＢＥＴ比表面積が２０００ｍ^２／ｇを超え、細孔容積が０．９ｃｍ^３／ｇを超え、細孔径が１８Åを超えると、細孔径が大きくなることで、有機化合物の吸着能力が低下したり、吸着素子の強度が弱くなり、また素材のコストが高くなり経済的では無くなる。

このように、今回開示した上記各実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。実施例中に示した特性は以下の方法で測定した。

（ＢＥＴ比表面積）
ＢＥＴ比表面積は、液体窒素の沸点（−１９５．８℃）雰囲気下、相対圧力０．０〜０．１５の範囲で上昇させたときの試料への窒素吸着量を数点測定し、ＢＥＴプロットにより試料単位質量あたりの表面積（ｍ^２／ｇ）を求めた。

（細孔容積）
細孔容積は、相対圧０．９５における窒素ガスの気体吸着法により測定した。

（平均細孔径）
平均細孔径は、以下の式で求めた。
ｄｐ＝４００００Ｖｐ／Ｓ（ただし、ｄｐ：平均細孔径（Å））
Ｖｐ：細孔容積（ｃｃ／ｇ）
Ｓ：ＢＥＴ比表面積（ｍ^２／ｇ）

（トルエン吸着容量）
トルエン吸着容量は、ＪＩＳ Ｋ１４７７に定める方法で測定した。

（有機化合物濃度）
装置入口・出口の水中およびガス中の有機化合物濃度は、ガスクロマトグラフ法により分析し測定した。

（平衡吸着量）
平衡吸着量（ｑ^＊）は、５０％破過時間を測定し、以下の式で求めた。
ｑ^＊（ｍｇ／ｇ）＝有機化合物供給量×５０％破過時間／吸着材重量

（吸着帯厚み）
吸着帯厚み（１０％Ｚａ）は、１０％破過する破過時間を測定し、以下の式で求めた。
１０％Ｚａ＝（５０％破過時間−１０％破過時間）×２／（５０％破過時間）

（付着水分量）
付着水分量は、脱水操作後の吸着材の重量を測定し、以下の式で求めた。
付着水分量（ｇ／ｇ）＝脱水操作後の吸着材重量（ｇ）／絶乾時の吸着材重量（ｇ）

（吸着材の平均圧力損失）
吸着材の平均圧力損失は、脱水及び脱着操作中の装置入口・出口の圧力をマノスターケージにて測定し、装置入口・出口の圧力の平均値より以下の式で求めた。
吸着材の圧力損失（ｋＰａ）＝装置入口の圧力（ｋＰａ）−装置出口の圧力（ｋＰａ）

（ブロワー動力）
ブロワー動力は、以下の式で求めた。
ブロワー動力（Ｗ）＝風量（ｍ^３／ｍｉｎ）×装置入口の圧力（ｋＰａ）／６１２０／９．８１／０．７×１０^６

［実施例１］
フェノール１０００質量部と３７質量％ホルマリン７３３質量部とシュウ酸５質量部を、還流冷却器を備えた反応容器に仕込み、４０分間で常温から１００℃に昇温させ、さらに１００℃で４時間反応させた後、２００℃まで加熱して脱水濃縮した後、冷却してノボラック型フェノール樹脂を得た。

上記ノボラック型フェノール樹脂４７５ｋｇとベヘン酸アミド２５ｋｇとを、二軸混練機（高速二軸連続ミキサー）に投入して、１５０℃で混練（溶融混合）を行い、室温まで冷却して、淡黄色透明なブロック状物を得た。なお、ベヘン酸アミドは日本精化社製のベヘニン酸アミド（ＢＮＴ−２２Ｈ）を用いた。

次に、このブロック状物を粗粉砕し、溶融紡糸装置（グリッドメルター式）を用いて２００℃で溶融し、該溶融により得られた溶融物を、１７０℃に保たれた孔径０．１ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３、ホール数１０個の紡糸口金から一定吐出量を保ちながら紡糸速度７５ｍ／分で紡糸（溶融紡糸）して糸条を得た。

得られた糸条を、長さ７０ｍｍにカットして容器に入れ、塩酸１４質量％かつホルムアルデヒド８質量％の水溶液に常温で３０分間浸漬した後、２時間で９８℃まで昇温し、さらに９８℃で２時間保持することにより硬化を行った。

次いで、得られた硬化物を、前記容器から取出して十分に水洗した後、３質量％アンモニア水溶液で６０℃、３０分間の中和を行った。その後、再度十分に水洗し、９０℃、３０分間乾燥することにより、単繊維繊度１１ｄｔｅｘ、繊維長７０ｍｍ、繊維クリンプなしのフェノール系繊維を得た。

得られたフェノール系繊維を使用し、ニードルパンチ機により、針密度５００本／ｉｎｃｈ²、針深度１２ｍｍ（裏）、７ｍｍ（表）の条件で裏表処理を行い、ＡＣＦ不織布前駆体を得、その前駆体を不活性雰囲気（窒素雰囲気）中３０分かけて、常温から８９０℃まで加熱して炭化させ、次に水蒸気１２質量％を含有する雰囲気中８９０℃の温度で１００分間賦活して、繊維径が２４μｍ、平均細孔径１４Å、ＢＥＴ比表面積１６５０ｍ^２／ｇ、全細孔容積０．７ｃｍ^３／ｇ、トルエン吸着容量４９０ｍｇ／ｇの活性炭素繊維からなる不織布を得た。

得られた活性炭素繊維不織布を使用した１３０ｍｍφで、厚み１５０ｍｍの絶乾重量２００ｇの吸着素子を２個作成し、図１のダンパー切替方式の水処理装置に設置して５０００ｍｇ／lの１,４?ジオキサンを含む原水を通水線速２．８ｃｍ／ｍｉｎで導入した。その際の出口濃度の経時変化を確認した結果、表１に示すように吸着帯厚み（Ｚａ１０％）が４０ｍｍであり、平衡吸着量（ｑ^＊）が３００ｍｇ／ｇと良好な吸着性能であった。

次に、水処理装置の脱水工程のガスとして３０℃の空気を風速３５ｃｍ／sで５ｍｉｎ通風し、吸着素子に付着する水分をパージ除去した。その際の付着水分量は２．４ｇ／ｇであった。

次に、脱着工程における加熱ガスとして１２０℃の空気を風速３５ｃｍ／ｓで通風した。その際の吸着材の平均圧力損失は３．８ｋＰａであった。また、ブロワー動力は２５Ｗであった。

次に、脱着工程より発生したガスを原ガスとして、白金触媒の設置された触媒燃焼装置へ空間速度（ＳＶ）４００００ｈ^−１、燃焼温度３００℃で導入した。この触媒燃焼装置は、処理ガスと原ガスを６０％の熱交換率の熱交換器にて熱交換して原ガスの予熱を行い、その後、電気ヒーターで昇温できる構成とした。処理ガス濃度を測定したところ、１ｐｐｍ以下と良好な分解性能であった。また、処理ガス温度を測定したところ、３５５℃であった。その際の、電気ヒーターの必要電力は、１５０Ｗ以下であった。

［比較例１］
単繊維繊度５．６ｄｔｅｘ、繊維長７０ｍｍ、繊維クリンプなしのフェノール系繊維（群栄化学工業（株）社製、カイノールＫＦ−０５７０）を使用し、ニードルパンチ機により、針密度５００本／ｉｎｃｈ²、針深度１２ｍｍ（裏）、７ｍｍ（表）の条件で裏表処理を行いＡＣＦ不織布前駆体を得、その前駆体を不活性雰囲気中１８分かけて、常温から８９０℃まで加熱して炭化させ、次に水蒸気１２質量％を含有する雰囲気中８９０℃の温度で６０分間賦活して、繊維径１７μｍ、平均細孔径１４Å、ＢＥＴ比表面積１６５０ｍ^２／ｇ、全細孔容積０．７ｃｍ^３／ｇ、トルエン吸着容量４９０ｍｇ／ｇの活性炭素繊維からなる不織布を得た。

得られた活性炭素繊維不織布を使用した１３０ｍｍφで、厚み１５０ｍｍの絶乾重量２００ｇの吸着素子を２個作成し、図１のダンパー切替方式の水処理装置に設置して５０００ｍｇ／lの１,４?ジオキサンを含む原水を通水線速２．８ｃｍ／ｍｉｎで導入した。その際の出口濃度の経時変化を確認した結果、表１に示すように吸着帯厚み（Ｚａ１０％）が４０ｍｍであり、平衡吸着量（ｑ^＊）が３００ｍｇ／ｇと良好な吸着性能であった。

次に、水処理装置の脱水工程のガスとして３０℃の空気を風速５６ｃｍ／ｓで５ｍｉｎ通風し、吸着素子に付着する水分をパージ除去した。その際の付着水分量は２．４ｇ／ｇであった。

次に、脱着工程における加熱ガスとして１２０℃の空気を風速を風速５６ｃｍ／ｓで通風した。その際の吸着材の平均圧力損失は９．５ｋＰａであった。ブロワー動力は１０１Ｗであり、実施例１と比較して４倍以上の電力が必要であった。

次に、脱着工程より発生したガスを原ガスとして、実施例と同様の装置構成の白金触媒の設置された触媒燃焼装置へ空間速度（ＳＶ）４００００ｈ^−１、燃焼温度３００℃で導入した。処理ガス濃度を測定したところ、１ｐｐｍ以下と良好な分解性能であった。また、処理ガス温度を測定したところ、３３５℃であった。その際の、電気ヒーターの必要電力は、４００Ｗ以上必要であり、２．６倍以上の電力を必要とした。

本発明の水処理システムは、有機化合物を含む水の連続浄化を実現し、基本的に吸着材の交換が必要なく、多量の上記有機化合物を高効率かつ安定に除去することができる処理システムであるため、設備増大を必要とせずに、吸着材交換作業を省略でき、コストの低減、有害物質の安定除去ができ、特に研究所や工場等の幅広い分野に利用することができるシステムであり、産業界に寄与することが大である。

１００ 水処理装置
１１０ 第１処理槽
１１１ 吸着材
１２０ 第２処理槽
１２１ 吸着材
２００ 燃焼装置
２１０ 熱交換器
２１１ 熱交換器
２２０ 燃焼炉
３００ 曝気装置
３１１ 散気管
Ｌ１〜Ｌ１５ 配管ライン
Ｖ１０１〜Ｖ１１２ バルブ

Claims (6)

1. 有機化合物を含有する水から有機化合物を吸着除去して水を浄化する水処理システムであって、
   有機化合物を含有する水を、フェノール樹脂に、脂肪酸アミド類、リン酸エステル類、セルロース類よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物を混合した混合物を紡糸し、硬化して得たフェノール系繊維を炭化・賦活して得た活性炭素繊維であって、繊維径が２１〜４０μｍ、トルエン吸着容量が２００〜７５０ｍｇ／ｇである活性炭素繊維を含む吸着素子に通流させて該吸着素子に有機化合物を吸着させる吸着工程と、該吸着素子に高温の加熱ガスを通流させて該吸着素子に吸着された有機化合物を脱着させて有機化合物を含む脱着ガスを排出する脱着工程とを、交互に繰り返す水処理装置と、
   該水処理装置の脱着工程にて発生した脱着ガス中の有機化合物を分解して、処理ガスを排出する燃焼装置とを、
   有する水処理システム。
2. 前記水処理装置の脱着工程の前に、高速ガスを前記吸着素子に通風させて、該吸着素子表面に付着する水分を除去する脱水工程を含む請求項１に記載の水処理システム。
3. 前記吸着素子表面に付着する水分を、前記吸着素子の前に返送させて、再度、該吸着素子に吸着させる請求項２に記載の水処理システム。
4. ガスと水を接触させることで、水中の有機化合物を曝気除去させ、有機化合物を含む曝気ガスを排出させる曝気装置を備え、
   当該曝気装置は、有機化合物を含有する水を処理後、その排水を前記水処理装置に導入する請求項１〜３のいずれか１項に記載の水処理システム。
5. 前記曝気装置から排出される曝気ガスを、前記水処理装置から排出される脱着ガスと混合させて、前記燃焼装置に導入する請求項４に記載の水処理システム。
6. 前記燃焼装置から排出される処理ガスを熱交換し、前記水処理装置の加熱ガスを予熱する請求項１〜５のいずれか１項に記載の水処理システム。