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公開番号2025016466
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-04
出願番号2024173173,2022502916
出願日2024-10-02,2020-07-31
発明の名称紫外線促進酸化プロセス制御のための過酸化水素のオンサイト電気化学的生成の制御
出願人エヴォクアウォーターテクノロジーズエルエルシー,Evoqua Water Technologies LLC
代理人個人
主分類C02F 1/72 20230101AFI20250128BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】高価な反応物/酸化物を使用せず、ラジカル生成に高いエネルギー需要が必要ではない、水処理システムにおいて水を処理する方法を提供する。
【解決手段】水処理システムにおいて水を処理する方法であって、水源から被処理水を、電気化学セルの出口に流体的に結合された導管に導くこと、電気化学セルで生成された過酸化水素を被処理水に添加し、過酸化水素を含む水溶液を形成すること、水溶液を化学線放射反応器の入口に導くこと、水溶液中にフリーラジカルを発生させ、水溶液中の汚染物質と反応させて処理水溶液を形成するために、水溶液を化学線放射反応器内で十分な化学線に曝露すること、および、処理水溶液を、第2の導管を通して、化学線放射反応器の出口から使用点まで導くことを含む、方法とする。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
化学線放射反応器、
過酸化水素を生成するように構成され、電解液源と化学線放射反応器との間に流体連通
する出口を有する電気化学セル、および
電気化学セルの入口と連通する酸素源を含む、水処理システム。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
電解液源を電気化学セルの入口に流体的に結合する第１の導管、および、
電気化学セルの出口と化学線放射反応器の入口とを流体的に結合する第２の導管をさら
に含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
電気化学セルの出口が、電解液源を電気化学セルの入口に流体的に結合する導管の導入
点に流体的に結合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記化学線放射反応器が、紫外線促進酸化プロセス反応器である、請求項１に記載のシ
ステム。
【請求項５】
電解液が水を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
電気化学セルの出口に結合された貯蔵タンクをさらに含む、請求項１に記載のシステム
。
【請求項７】
前記化学線放射反応器の出口に流体的に結合された導管、および、
前記化学線放射反応器の出口の下流で前記導管と流体連通している出口を有する第２の
電気化学セルであって、前記導管内の処理水溶液中に存在する過酸化水素をクエンチする
化学薬剤を生成するように構成された前記第２の電気化学セルをさらに含む、請求項１に
記載のシステム。
【請求項８】
前記第２の電気化学セルの出口に結合された貯蔵タンクをさらに含む、請求項７に記載
のシステム。
【請求項９】
前記化学薬剤が、次亜塩素酸ナトリウムを含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記導管が、前記化学線放射反応器の前記出口を前記第２の電気化学セルの入口に流体
的に連結している、請求項７に記載のシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
（１．発明の技術分野）
本明細書で開示される態様および実施形態は、一般に、ｉｎ－ｓｉｔｕ電気化学的過酸
化水素発生器を含む促進酸化システム、およびこれを操作または構築する方法に向けたも
のである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
（２．関連技術に関する考察）
近年、多くの研究により、促進酸化プロセス（ＡＯＰｓ）が多くの用途、特に水処理に
適していることが示された(Legrini, O., Oliveros, E., Braun, A. M. (1993). 「Photo
chemical Processes for Water Treatment.」 Chm. Rev. 1093,93,671-698; Boltonら (1
996). 「Figures of Merit for the technical development and application of Advanc
ed Oxidation Processes.」 J. of Advanced Oxidation Technologies, 1,113-17)。
【０００３】
水処理における促進酸化プロセス（ＡＯＰｓ）は、例えばヒドロキシラジカル（・ＯＨ
）などの反応性の高いラジカル種を利用して、毒性の、あるいは、生分解性が低いまたは
無い有害な水汚染物質（例えば産業汚染物質）を酸化するものである。
【０００４】
ヒドロキシラジカルの高い酸化力および低い選択性により、ほとんど全ての有機化合物
と反応するため、ＡＯＰは、汚染物質、すなわち、農薬、工業溶剤、ＰＦＡＳ、医薬品、
ホルモン、薬剤、パーソナルケア製品またはＸ線造影剤の残留物などを（汚染）水から除
去するために使用することが出来る。
【０００５】
また、ヒドロキシラジカルの生成方法が様々であるため、ＡＯＰは、汎用性が高く、特
定の処理要件に適合させることができる。
【０００６】
Malatoら. (2002). 「Photocatalysis with solar energy at a pilot-plant scale: a
n overview.」 Applied Catalysis B: Environmental 37 1-15では、ヒドロキシラジカル
を生成するための太陽光の利用をレビューしている。
【０００７】
紫外線駆動型ＡＯＰ（ＵＶＡＯＰ）では、紫外線を利用して光分解によりヒドロキシラ
ジカルを生成する。従来の水処理用の紫外線駆動型ＡＯＰは、Ｈ
２
Ｏ
２
を紫外線で光分解
してヒドロキシラジカルを生成しているので、ＵＶ／Ｈ
２
Ｏ
２
と呼ぶことができる。
【０００８】
既存のＡＯＰは、高価な反応物／酸化物、例えばＨ
２
Ｏ
２
を使用しており、また、ラジ
カル生成には高いエネルギー需要が必要であり、例えばＵＶＡＯＰによるラジカル生成
には高いＵＶ照射エネルギーが必要である。かなりの数のラジカルが、汚染物質の酸化に
よってではなく、水マトリックスの有機バックグラウンド、例えばフミン、フミン酸、ま
たはクエン酸との副反応によって消費される。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の一態様によれば、水処理システムが提供される。このシステムは、化学線放射
反応器と、過酸化水素を生成するように構成され、電解液源および化学線放射反応器の間
で流体連通している出口を有する電気化学セルと、電気化学セルの入口と連通している酸
素源と、を含む。
【００１０】
いくつかの実施形態では、システムは、電解液源を電気化学セルの入口に流体的に結合
する第１の導管と、電気化学セルの出口を化学線放射反応器の入口に流体的に結合する第
２の導管と、をさらに含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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