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水源・水質

トピック第13回 オゾンによる水処理

オゾンによる水処理

 東京都水道局で導入を進めている高度浄水処理は、オゾン処理に生物活性炭処理を組み合わせたもので、有機物やかび臭物質、アンモニア態窒素の除去に大きな効果があります。
 今回は、この高度浄水処理工程の一つである、オゾン処理について紹介します。

オゾンとは

 私たちが生きていく上で欠かせない空気中の酸素は、2つの酸素原子からできています。これに対し、オゾンは3つの酸素原子からできています。オゾンは、不安定な物質であるため、大気中には、ごく低い濃度でしか存在していません。
 オゾンは、酸素とは異なり、特有な臭いのある微青色の気体で、強い酸化力を持っているため、殺菌、脱臭、脱色、有機物の分解などに用いられています。

オゾン分子と酵素分子のイメージ

図1 オゾン分子と酵素分子のイメージ

オゾンの生成

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図2 金町浄水場のオゾン発生器

 一般的に、空気に紫外線を照射したり、高エネルギーの電圧をかける無声放電(音の発生を伴わない)により、酸素からオゾンを作ります。
 東京都水道局の浄水場では、後者の無声放電によるオゾン発生器を使用しています。

オゾンの注入

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図3 オゾン接触池内の様子

 浄水処理の工程において、オゾン発生器で作られたオゾンは、「オゾン接触池」で水に溶かします。
 ちなみに、オゾンは酸化力が強いので、オゾンが通過する管は全てステンレス管を使用し、オゾン接触池は密閉構造となっています。

オゾン処理

 オゾンの強い酸化力で、水中にある有機物(かび臭物質、色の素となる物質、農薬類など)が分解されます。
 なお、分解された有機物は、高度浄水処理の次の工程である「生物活性炭」によって、処理されます。

分解された有機物は、生物活性炭で処理されます。

図4 オゾン処理のイメージ

水道水中のオゾンについて

 水に溶けたオゾンは主に、水中の有機物の分解などにより、自らは酸素になります。
有機物の分解に利用されずに水中に残ったオゾンは、オゾン処理の次の工程の生物活性炭吸着池で酸素になります。
 そのため、浄水場から出て行く水道水中にオゾンが残っていることはありません。

水に溶けなかったオゾンについて

 オゾン接触池で水に溶けなかったオゾン(排オゾン)は、オゾン接触池が密閉構造になっているため、大気に放出されることなく全て排オゾン処理装置と呼ばれる装置の中で酸素になります。
 なお、人の健康を保護し及び生活環境を保全する上で維持されることが望ましいとされる環境基準の中で、オゾンについては、
オゾンを含む光化学オキシダントとして:0.06ppm以下
(オゾンは0.01〜0.02ppmで多少の臭気が感じられます)とされています。
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