技术领域
[0001] 本发明涉及一种过氧化氢分解系统、过氧化氢分解装置及过氧化氢的分解方法，更具体而言，涉及分解待处理液中所含的过氧化氢并排出含有较低浓度的过氧化氢的废液的过氧化氢分解系统、过氧化氢分解装置及过氧化氢的分解方法。
相关背景技术
[0002] 过氧化氢被使用于各种工业用途，例如漂白纸浆、半导体基板及药品生产中的清洗过程、以及电路板的蚀刻等。因此，导致这些用途的废液可能含有高浓度的过氧化氢。由于高浓度的过氧化氢有爆炸的危险，并且表现出很高的化学需氧量(COD)，因此有必要在排出废液之前进行过氧化氢的分解处理来降低浓度。
[0003] 为了降低在进行过氧化氢的分解处理前的废液(以下称“待处理液”)中所含的过氧化氢的浓度，已知一种利用活性炭作为催化剂的过氧化氢分解反应的过氧化氢分解方法及过氧化氢分解装置。专利文献1记载了一种使用储存了颗粒状活性炭的分解槽，以分解处理待处理液中所含过氧化氢的方法。
[0004] [现有技术文献]
[0005] [专利文献]
[0006] [专利文献1]日本特开平7‑171561号公报
具体实施方式
[0044] 在下文中，将参照附图对本发明的实施例进行说明。另外，在各个图中，具有相同或对等功能的元件将使用相同的标记符号。此外，各元件的大小比例会适当更改，以便在图式中可清楚识别。
[0045] 第一实施例
[0046] 参照图1和图2，将说明根据第一实施例的过氧化氢分解系统和过氧化氢分解装置。图1为显示根据本实施例的过氧化氢分解系统的结构示意图。图2为显示根据本实施例的过氧化氢分解装置的结构示意图。
[0047] <过氧化氢分解系统>
[0048] 过氧化氢分解系统100是分解待处理液中所含的过氧化氢并排出含有较低浓度过氧化氢的废液的系统。
[0049] 如图1所示，本实施例的过氧化氢分解系统100包含多个过氧化氢分解装置1、2及3、多个装置间输液部40、以及控制部50。此外，过氧化氢分解系统100与待处理液槽200及废液槽300相连接。
[0050] 过氧化氢分解装置1、2及3被配置为分解待处理液中所含的过氧化氢。过氧化氢分解装置1、2及3的细节将在下文说明。
[0051] 在本实施例中，过氧化氢分解装置1、2及3是经由装置间输液部40以菊花链形式连接(或称串珠式连接)。也就是说，过氧化氢分解装置1的下一段是透过装置间输液部40所连接的过氧化氢分解装置2。此外，过氧化氢分解装置2的下一段是透过装置间输液部40所连接的过氧化氢分解装置3。
[0052] 装置间输液部40被配置为将待处理液从某个过氧化氢分解装置送入位于其下一段的过氧化氢分解装置(装置间输送)。在过氧化氢分解装置1与过氧化氢分解装置2之间的装置间输液部40是将过氧化氢分解装置1的待处理液送至过氧化氢分解装置2。此外，在过氧化氢分解装置2与过氧化氢分解装置3之间的装置间输液部40是将过氧化氢分解装置2的待处理液送至过氧化氢分解装置3。
[0053] 装置间输液部40包含输液管41、装置间泵42、以及阀门43。
[0054] 输液管41是连接过氧化氢分解装置的排出口22(稍后说明)及位于其下一段的过氧化氢分解装置的进入口21(稍后说明)。具体而言，在过氧化氢分解装置1、2之间的装置间输液部40的输液管41是连接于过氧化氢分解装置1的排出口22及过氧化氢分解装置2的进入口21。此外，在过氧化氢分解装置2、3之间的装置间输液部40的输液管41是连接于过氧化氢分解装置2的排出口22及过氧化氢分解装置3的进入口21。
[0055] 装置间泵42是设置于输液管41中，并将待处理液从某个过氧化氢分解装置通过输液管41送到位于下一段的过氧化氢分解装置。在本实施例中，装置间泵42在后述的控制部50的控制下，在启动装置间输送时开始其运作，并在停止装置间输送时停止其运作。装置间泵42可以是例如容积泵或非容积泵。
[0056] 阀门43是设置于输液管41中位于装置间泵42的上游。在本实施例中，该阀门43为电磁阀，并在控制部50的控制下，当装置间输送启动时打开，而当装置间输送停止时关闭。
[0057] 另外，装置间输液部40的结构不限于图1所示的态样。例如，阀门43也可以设置于装置间泵42的下游。或者，输液管41也可设置止逆阀以代替阀门43，或与阀门43一起设置。此外，装置间输液部40也可以具有多个装置间泵42及/或多个阀门43。此外，两个过氧化氢分解装置之间也可设置多个装置间输液部40。
[0058] 在本实施例中，过氧化氢分解装置1、2及3各别具有不同量的活性炭11。具体而言，活性炭11的量是以最上段的过氧化氢分解装置1中的量最少，并且随着向下游增加，到最终段的过氧化氢分解装置3中的量最多。关于活性炭11的量将在下文中详细说明。
[0059] 待处理液槽200中储存了含有高浓度过氧化氢(例如12至35％)的待处理液。
[0060] 待处理液槽200是连接到过氧化氢分解系统100的最上段的过氧化氢分解装置。在本实施例中，待处理液槽200是透过输液管201连接到过氧化氢分解装置1的进入口21。输液管201中设有阀门203。阀门203为电磁阀，并在控制部50的控制下，从待处理液槽200开始输送时打开，并在该输送停止时关闭。另外，输液管201可以设置有泵。
[0061] 在废液槽300中，储存了透过过氧化氢分解系统100使过氧化氢浓度在预定的浓度以下的待处理液。在此，“预定的浓度”是定义为过氧化氢分解系统100所决定的过氧化氢浓度，例如由过氧化氢废水排放标准所判断的浓度(2％等)。
[0062] 废液槽300是与过氧化氢分解系统100的最终段的过氧化氢分解装置相连接。在本实施例中，废液槽300是透过输液管301连接到过氧化氢分解系统100的最终段的过氧化氢分解装置3的排出口22。输液管301中设有泵302及阀门303。当泵302是在控制部50的控制下，在开始向废液槽300输送(排出)时开始运作，并在输送停止时停止运作。泵302可例如是容积泵或非容积泵。此外，阀门303为电磁阀，并且在控制部50的控制下，当启动来自待处理液槽200的输送时打开，并在该输送停止时关闭。另外，也可不设置泵302。
[0063] 控制部50是控制过氧化氢分解系统100的各个泵和各个阀门。在本实施例中，控制部50除了控制装置间输液部40所具备的装置间泵42及阀门43之外，也控制阀门203、泵302、以及阀门303。控制部50进一步还控制后述包含在循环输液部30的循环泵32及阀门34。
[0064] 此外，控制部50也从过氧化氢分解装置1至3中后述的浮球传感器23及浓度测量器35获取各装置的待处理液的过氧化氢浓度。控制部50是基于浮球传感器23及浓度测量器35输出的值来控制各个泵运作的启动/停止以及各个阀门的打开/关闭。
[0065] 另外，虽然在上述说明中，过氧化氢分解系统100的各个泵、阀门、传感器等都由共通的控制部50所控制，但不限于此，也可在各个过氧化氢分解装置分别设置用于控制各个过氧化氢分解装置的泵、阀门及传感器的装置控制部。在这种情况下，控制部50也可以连接到各个过氧化氢分解装置的装置控制部，以集中管理各个装置控制部。
[0066] 此外，控制部50与可以有线连接或无线连接到各个泵、各个阀门、各个传感器、以及测量器等。
[0067] <过氧化氢分解装置>
[0068] 以下，将参照图2，对过氧化氢分解装置1、2及3的进行详细说明。
[0069] 过氧化氢分解装置1、2及3包含用于分解待处理液中所含的过氧化氢的分解槽10、用于储存待处理液的储存槽20、以及用于将储存槽20的待处理液送入分解槽10的循环输液部30。
[0070] 分解槽10包含活性炭11、滤网12、支撑部13、排气口14及温度传感器15。分解槽10的容器的材料是例如由丙烯酸、氯乙烯等制成的耐热树脂。
[0071] 活性炭11是储存在分解槽10内并分解待处理液中所含的过氧化氢。更具体而言，当待处理液与活性炭11接触时，发生以活性炭作为催化剂的过氧化氢的分解反应，使待处理液中所含的过氧化氢被分解。通过使用以活性炭为催化剂的分解反应，与使用电解的方法，或使用铂等金属催化剂、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠等还原剂、二氧化锰等金属氧化物以及过氧化氢酶等酶的方法相比，能降低分解处理的成本。
[0072] 活性炭11是例如具有约1mm平均粒径的颗粒状活性炭。通过使用颗粒状活性炭，可以增加活性炭的表面积，提高分解过氧化氢的效率。另外，活性炭11也可以是在块状活性炭中具有大量通孔(例如蜂窝状活性炭)的形式。
[0073] 滤网12是具有细孔的滤网(例如，vinylock滤网)。活性炭11是设置于滤网12上。由于分解槽10包含滤网12，因此能够防止活性炭微粒落入储存槽20中并在储存槽20内部引起分解反应。另外，当活性炭11为块状活性炭时，可以不设置滤网12。
[0074] 支撑部13是用于支撑活性炭11和滤网12。支撑部13可例如是网状板。因此，能在允许待处理液通过的同时支撑活性炭11。
[0075] 排气口14能排出由过氧化氢分解产生的氧气。由于分解槽10包含排气口14，因此能够防止装置内的气压上升而损坏装置。另外，排气口14虽也可以设置于储存槽20中，但优选为设置于如图2所示的分解槽10的上部。或者，分解槽10及/或储存槽20可以具有非密封结构以代替排气口14或与排气口14一起设置。
[0076] 温度传感器15能测量分解槽10中待处理液的温度。在本实施例中，温度传感器15设置于分解槽10的底部。温度传感器15能将测量值输出至控制部50。通过在分解槽10的底部设置温度传感器15，由于通过活性炭11的待处理液的大部分会与温度传感器15接触，因此可以适当地测量待处理液的温度。因此，温度传感器15也可以向控制部50输出每隔预定时间测量温度的平均值。另外，温度传感器15也可以设置于分解槽10底部以外的部分。
[0077] 储存槽20是储存已通过分解槽10的活性炭11的待处理液。储存槽20的容器的材料是例如由丙烯酸、氯乙烯等制成的耐热树脂。在本实施例中，储存槽20设置于分解槽10下方，使通过分解槽10的活性炭11的待处理液自由落入储存槽20中。
[0078] 另外，在本实施例中，分解槽10虽是连接在储存槽20的上部，但不限于此。例如，也可以通过将分解槽10悬挂在储存槽20上方，而在分解槽10与储存槽20之间设置一个空间。或者，储存槽20也可以设置于分解槽10的下方以外的位置，而可通过管道等连接分解槽10与储存槽20。
[0079] 储存槽20包含进入口21、排出口22、浮球传感器23、冷却器24、温度传感器25及循环排出口26。
[0080] 进入口21是用于将待处理液流入储存槽20的孔。如上所述，进入口21是连接到装置间输液部40的输液管41或输液管201。在本实施例中，进入口21设置于储存槽20的最上段。另外，当在分解槽10与储存槽20之间设有空间时，进入口21也可设置于分解槽10与储存槽20之间。此外，进入口21也可设置于分解槽10中，使待处理液流入分解槽10。
[0081] 排出口22是用于将待处理液流出储存槽20的孔。如上所述，排出口22是连接到装置间输液部40的输液管41，或是输液管301。在本实施例中，排出口22是设置于储存槽20的侧面的下部。另外，排出口22也可设置于储存槽20的底面。
[0082] 浮球传感器23是用于测量储存在储存槽20中的待处理液的液体量的传感器(液位传感器)。在本实施例中，浮球传感器23会将测量值输出至控制部50。
[0083] 冷却器24是用于冷却储存在储存槽20中的待处理液。在本实施例中，冷却器24是设置成浸入储存槽20内的待处理液中的冰水机(chiller)。透过使过氧化氢分解装置包含冷却器24，可较容易将待处理液的温度保持在预定温度以下。
[0084] 温度传感器25是用于测量在储存槽20内的待处理液的温度。在本实施例中，温度传感器25是设置于储存槽20的底部。此外，温度传感器25会将测量值输出至控制部50。透过在储存槽20的底部设置温度传感器25，即使在储存槽20内储存的待处理液的量较少的情况，也可以适当地测量待处理液的温度。另外，温度传感器25也可设置于储存槽20的底部以外的位置。
[0085] 循环排出口26是用于流出待处理液的孔，以通过循环输液部30使待处理液在装置内循环。在本实施例中，循环排出口26是设置于储存槽20的侧面的下部。另外，循环排出口26也可设置于储存槽20的底面。
[0086] 循环输液部30是构成为将储存在储存槽20中的待处理液送至(循环输液至)活性炭11。在本实施例中，循环输液部30是将待处理液送至活性炭11的上方。另外，不限于上述构成，待处理液也可以被送至活性炭11的下部或侧部、储存的颗粒状活性炭的中心部、或者块状活性炭的通孔内等。
[0087] 循环输液部30包含输液管31、循环泵32、喷嘴33、阀门34及浓度测量器35。
[0088] 输液管31是用于将待处理液从循环排出口26输送到活性炭11的管道。更具体而言，输液管31是用于将待处理液从设置于储存槽20中的循环排出口26经由喷嘴33输送到活性炭11的管道。输液管31的一端是与循环排出口26连接，另一端是设置于分解槽10的上部。输液管31的另一端设置有多个喷嘴孔。
[0089] 循环泵32是设置于输液管31中，并将待处理液通过输液管31输送。在本实施例中，循环泵32在控制部50的控制下，在启动循环输送时开始运作，并在循环输送停止时停止运作。循环泵32例如为容积泵或非容积泵。
[0090] 喷嘴33是用于将待处理液喷洒到活性炭11上。待处理液由循环泵32泵送，从喷嘴33喷射而与活性炭11接触。喷嘴33可由设置于输液管31的多个通孔(喷嘴孔)所构成，或者，也可由安装于输液管31上的喷雾喷嘴(未图示)所构成。
[0091] 阀门34是设置于输液管31中循环泵32的上游。在本实施例中，阀门34为电磁阀，并在控制部50的控制下，于循环输送启动时打开，停止时则关闭。
[0092] 浓度测量器35是测量待处理液中所含的过氧化氢的浓度。浓度测量器35是如图2所示，可以使用在线过氧化氢监测仪等。在本实施例中，浓度测量器35会将测量值输出至控制部50。
[0093] 另外，循环输液部30的结构不限于图1及图2所示的态样。例如，循环泵32和阀门34也可以与循环排出口26设于相同高度。阀门34也可以设置于循环泵32的下游。输液管31也可以设置止逆阀代替阀门34，或与阀门34一起设置。此外，浓度测量器35也可以设置于循环泵32的上游。
[0094] 此外，循环输液部30也可以具有多个循环泵32及/或多个阀门34。此外，一个过氧化氢分解装置中也可以设置多个循环输液部30。
[0095] 以下，对过氧化氢分解装置1至3的运作进行说明。
[0096] 首先，待处理液从储存槽20中设置的进入口21流入储存槽20内储存。储存的待处理液由循环输液部30送至储存在分解槽10中的活性炭11。更具体而言，待处理液由循环输液部30的循环泵32从循环排出口26送到喷嘴33，并从喷嘴33喷射。从喷嘴33喷射的待处理液会与活性炭11接触。当待处理液与活性炭11接触时，将发生以活性炭为催化剂的过氧化氢分解反应。通过这种分解反应，待处理液中所含的至少一部分过氧化氢将被分解成水和氧气。同时，会产生因分解反应而生的反应热(分解热)。
[0097] 通过活性炭11的待处理液(包含分解反应产生的水)会被储存在储存槽20中。储存的待处理液再次由循环输液部30输送到活性炭11。因此，透过使待处理液在过氧化氢分解装置的分解槽10与储存槽20中循环，待处理液会与活性炭11反覆接触，使待处理液中所含的过氧化氢被分解，而使待处理液的过氧化氢浓度下降。
[0098] <使用过氧化氢分解系统的过氧化氢的分解方法>
[0099] 将参照图1及图3，对本实施例中使用的过氧化氢分解系统100进行的过氧化氢的分解方法进行说明。图3为显示根据本实施例的过氧化氢分解系统100的运作范例的流程图。
[0100] 另外，在下文的说明中，在开始时，预设是待处理液在过氧化氢分解装置1、2及3的各个装置中循环。更具体而言，过氧化氢分解装置1、2及3会重复将待处理液通过活性炭11、将已通过活性炭11的待处理液储存在储存槽20中、并由循环输液部30将储存在储存槽20中的待处理液输送、而再次通过活性炭11的过程。
[0101] 首先，控制部50判断在最终段的过氧化氢分解装置3的待处理液中的过氧化氢浓度是否在目标浓度以下(步骤S1)。控制部50会读取过氧化氢分解装置3的浓度测量器35输出的值，并判断该值是否在目标浓度以下。另外，在本实施例中，目标浓度即为前述的“预定的浓度”。
[0102] 当判断在最终段的过氧化氢分解装置3的待处理液中的过氧化氢浓度不在目标浓度以下(步骤S1：No)时，将在预定时间间隔后再次执行步骤S1。此时，过氧化氢分解装置1、2及3将继续循环待处理液。
[0103] 另一方面，当判断在最终段的过氧化氢分解装置3的待处理液中的过氧化氢浓度在目标浓度以下(步骤S1：是)时，控制部50将停止过氧化氢分解装置1、2及3的循环输液部30的输送(步骤S2)。更具体而言，控制部50将停止过氧化氢分解装置1、2及3的所有循环泵
32的运作，并关闭所有阀门34。
[0104] 接着，将最终段的过氧化氢分解装置3的待处理液排出到废液槽300，而最终段以外的过氧化氢分解装置1、2的待处理液则按顺序往下游的过氧化氢分解装置送入下一段的过氧化氢分解装置(步骤S3)。以下将详细说明步骤S3。
[0105] 首先，开始将包含在最终段的过氧化氢分解装置3中的待处理液排出。更具体而言，控制部50会打开阀门303并开始泵302的运作。因此，将包含在过氧化氢分解装置3中的待处理液排出。
[0106] 接着，控制部50会判断待处理液的排出是否已经完成。具体而言，控制部50会读取过氧化氢分解装置3的浮球传感器23的值，并且当例如该值在表示过氧化氢分解装置3的储存槽20已净空的值以下时，判断待处理液的排出已经完成。
[0107] 当判断待处理液的排出尚未完成时，则在预定时间间隔后再次执行该判断。此时，将继续待处理液的排出。
[0108] 另一方面，当判断待处理液的排出已经完成时，将停止过氧化氢分解装置3中包含的待处理液的排出。更具体而言，控制部50将停止泵302的运作并关闭阀门303。
[0109] 接着，将待处理液送入最终段的过氧化氢分解装置3(装置间输送)。更具体而言，将待处理液由位于过氧化氢分解装置3的前段的过氧化氢分解装置2，经装置间输液部40送至过氧化氢分解装置3。具体而言，控制部50会打开连接过氧化氢分解装置2与过氧化氢分解装置3的装置间输液部40的阀门43，并启动装置间泵42的运作。
[0110] 接着，控制部50会判断输送是否已经完成。控制部50会读取设置于过氧化氢分解装置3的储存槽20中的浮球传感器23的值(第一值)，以及设置于过氧化氢分解装置2的储存槽20中的浮球传感器23的值(第二值)，当第一值在表示过氧化氢分解装置3的储存槽20为满水的值以上时，或者当第二值在表示过氧化氢分解装置2的储存槽20已净空的值以下时，判断输送已经完成。
[0111] 如果判断输送尚未完成，则在预定时间间隔后再次执行判断。此时，仍继续进行输送。
[0112] 另一方面，当判断输送已完成时，将停止输送。更具体而言，控制部50会停止连接过氧化氢分解装置2与过氧化氢分解装置3的装置间输液部40的装置间泵42的运作，并关闭阀门43。
[0113] 接下来，会执行相同的步骤，将待处理液从过氧化氢分解装置1送至过氧化氢分解装置2。控制部50会读取设置于过氧化氢分解装置2的储存槽20中的浮球传感器23的值(第三值)和设置于过氧化氢分解装置1的储存槽20中的浮球传感器23的值(第四值)。当第三值在表示过氧化氢分解装置2的储存槽20为满水的值以上时，或者当第四值在表示过氧化氢分解装置1的储存槽20已净空的值以下时，判断输送已经完成。
[0114] 接着，会执行相同的步骤，将待处理液从待处理液槽200流入过氧化氢分解装置1。控制部50会读取设置于过氧化氢分解装置1的储存槽20中的浮球传感器23的值，并且当例如该值在表示过氧化氢分解装置1的储存槽20已满水的值以上时，判断从待处理液槽200往过氧化氢分解装置1的输送已经完成。
[0115] 在如上所述地执行装置间输送后，控制部50会开始过氧化氢分解装置1、2及3的循环输液部30的输送(循环输液)(步骤S4)。更具体而言，控制部50会打开过氧化氢分解装置1、2及3的所有阀门34并开始所有循环泵32的运作。在步骤S4之后，将返回到步骤S1。
[0116] 通过重复上述步骤S1至S4，过氧化氢分解系统100能够分解待处理液中所含的过氧化氢，并将目标浓度以下的待处理液作为废液排出。
[0117] 另外，在步骤S1的判断中，也可判断待处理液中过氧化氢的浓度在过氧化氢分解装置1、2及3的各个装置中是否在各别的目标浓度以下。在这种情况下，过氧化氢分解装置1、过氧化氢分解装置2及过氧化氢分解装置3分别预先设定第一目标浓度、第二目标浓度及第三目标浓度。然后，在步骤S1中，当过氧化氢分解装置1的过氧化氢浓度在第一目标浓度以下，过氧化氢分解装置2的过氧化氢浓度在第二目标浓度以下，并且过氧化氢分解装置3的过氧化氢浓度在第三目标浓度以下时，进入步骤S2。在此，第二目标浓度是在第一目标浓度以下，且第三目标浓度是在第二目标浓度以下。
[0118] 此外，步骤S1中的判断也可基于过氧化氢分解装置中的温度来进行。在这种情况下，是使用由设置于过氧化氢分解装置3的分解槽10中的温度传感器15输出的值来代替由浓度测量器35输出的值。当过氧化氢浓度降低并且过氧化氢的分解反应不再进行时，与分解反应进行中的情况相比，过氧化氢分解装置中的温度会降低。因此，例如，当温度传感器15输出的值低于阈值时，控制部50可以判断在过氧化氢分解装置3中待处理液的过氧化氢浓度已经在目标浓度以下。另外，上述判断也可使用设置于储存槽20中的温度传感器25的输出值来进行。此外，上述判断也可使用温度传感器15与温度传感器25两者的输出值来进行。
[0119] 此外，步骤S1中的判断也可以基于分解槽10中的氧气量来进行。在这种情况下，例如，在过氧化氢分解装置3中设置的排气口14中设置流量传感器，并且使用流量传感器输出的值。当过氧化氢浓度降低且过氧化氢分解反应不再进行时，产生的氧气量会减少。因此，当流量传感器输出的值低于阈值时，控制部50也可判断在最终段的过氧化氢分解装置的待处理液的过氧化氢浓度已经在目标浓度以下。此外，也可在过氧化氢分解装置3的分解槽10中设置气压传感器、氧浓度传感器等，并使用这些传感器输出的值。
[0120] 另外，在上述的说明中，在步骤S2中，虽是设置成一起停止所有循环输液部30的输送，但不以此为限，也可只停止必要的循环输液部30。也就是说，也可以只停止最终段的过氧化氢分解装置3的循环输液部30的输送。在这种情况下，在步骤S3中，在将待处理液从过氧化氢分解装置2送至过氧化氢分解装置3之前，将停止过氧化氢分解装置2的循环输液部30的输送。此外，在将待处理液从过氧化氢分解装置1送至过氧化氢分解装置2之前，将停止过氧化氢分解装置1的循环输液部30的输送。
[0121] 此外，在步骤S3中，也可按过氧化氢分解装置的装置间输送完成的顺序，依序开始由循环输液部30进行的待处理液的循环。更具体而言，也可在将待处理液从过氧化氢分解装置2输送到过氧化氢分解装置3之后，再使控制部50启动过氧化氢分解装置3的循环输液部30的输送。此外，也可在将待处理液从过氧化氢分解装置1送至过氧化氢分解装置2之后，再使控制部50开始过氧化氢分解装置1的循环输液部30的输送。
[0122] 另外，在上述各个步骤中，当停止输送时，停止泵的时机与关闭阀门的时机可按任意顺序进行或同时进行。优选地，可在关闭阀门之前先停止泵的运作，以避免泵的空转。
[0123] 同样地，当开始输送时，打开阀门的时机和启动泵的运作的时机也可按任意顺序进行或同时进行。优选地，可在启动泵的运作之前先打开阀门，以避免泵的空转。
[0124] <关于活性炭的量>
[0125] 如上所述，为了分解待处理液中所含的过氧化氢，待处理液在各个过氧化氢分解装置中会与活性炭反覆接触。此时，在上游的过氧化氢分解装置中，是含有较高浓度过氧化氢的待处理液与活性炭11接触，因此由过氧化氢分解反应而产生的反应热也较多。然后，该反应热也会进一步与分解反应的速率上升相关。因此，在上游的过氧化氢分解装置中，有伴随过氧化氢分解反应而导致温度急剧上升的风险。
[0126] 因此，在本实施例的过氧化氢分解系统100中，如图1所示，透过减少上游的过氧化氢分解装置中活性炭11的量，而构成为使待处理液在预定的温度以下循环。因此，可以解决上述问题。在此，预定的温度是在过氧化氢分解装置的分解槽10及储存槽20的耐热温度以下的温度。
[0127] 在下文中，将参照图4及图5，说明上游的过氧化氢分解装置中的发热量的抑制。图4为显示过氧化氢的浓度与温度上升之间的关系图。图5为显示活性炭的浓度与温度上升之间的关系图。
[0128] 如图4所示，在过氧化氢的分解反应中，过氧化氢的浓度越高，10分钟后的温度上升就越大。因此，当过氧化氢分解装置1、2及3具有相同量的活性炭11时，过氧化氢分解装置1中所含的待处理液的温度会比过氧化氢分解装置2及3更容易上升。另一方面，如图5所示，在过氧化氢的分解反应中，活性炭的浓度越低，1小时后的温度上升就越小。
[0129] 因此，在本实施例中，最上段的过氧化氢分解装置1中活性炭11的量是小于下游的过氧化氢分解装置2及3中的量。因此，上游的过氧化氢分解装置1中的温度上升可以被抑制，从而能够构成为使待处理液在预定温度以下循环。
[0130] 另外，相较于过氧化氢分解装置1，在过氧化氢分解装置2及3中，由于装置内循环的待处理液中所含的过氧化氢的浓度较低，因此能够构成为使待处理液在预定温度以下循环，而不用减少活性炭11的量。
[0131] 因此，在过氧化氢分解系统100中，为了抑制上游的过氧化氢分解装置的温度上升，在多个过氧化氢分解装置的分解槽10中储存的活性炭11的量，至少在最上段的第一分解槽与在第一分解槽下游的第二分解槽中，第一分解槽中储存的活性炭的量是少于第二分解槽中储存的活性炭的量。因此，各个过氧化氢分解装置的待处理液能够在各个过氧化氢分解装置中以预定温度以下的温度循环。
[0132] 另外，在第一分解槽与第二分解槽之间也可存在第三分解槽。例如，如图1所示，对于包含过氧化氢分解装置1、2及3的过氧化氢分解系统100而言，当各个过氧化氢分解装置的分解槽10中储存的活性炭11的量从上游开始依序设为A、B、C时，只要A
[0133] 以下，参照图6及图7，说明下游的过氧化氢分解装置中对分解反应的促进。图6为显示过氧化氢的浓度与分解速率之间的关系图。图7为显示活性炭的浓度与分解速率之间的关系图。
[0134] 如图6所示，在过氧化氢的分解反应中，过氧化氢的浓度越低则分解速率也随着降低。因此，特别是在最终段的过氧化氢分解装置3中，过氧化氢的分解反应会降低。另一方面，如图7所示，在过氧化氢的分解反应中，活性炭11的量越多则分解速率也随着上升。
[0135] 因此，在本实施例的过氧化氢分解系统100中，可以通过增加储存在最终段的过氧化氢分解装置3的分解槽10中活性炭11的量来维持分解速率。另外，在过氧化氢分解装置3中，由于待处理液中所含的过氧化氢浓度较低，因此即使活性炭11的量增加，待处理液也可以在预定温度以下循环。
[0136] 考虑到发热量及分解速率，在过氧化氢分解系统100中，如图1所示，多个过氧化氢分解装置10的分解槽中储存的活性炭11的量，是随着从上游的过氧化氢分解装置到下游的过氧化氢分解装置单调递增。例如，在包含三个过氧化氢分解装置1、2及3的过氧化氢分解系统100中，储存在过氧化氢分解装置1、2及3的分解槽10中的活性炭11的量从上游开始依序设为A、B、C时，要A
[0137] 另外，设置于过氧化氢分解系统100中的过氧化氢分解装置的数量，可以根据待处理液槽200中储存的待处理液中所含的过氧化氢的浓度、以及被排出到废液槽300的待处理液中所含的过氧化氢的浓度(即预定的浓度)而改变。
[0138] 例如，当储存在待处理液槽200中的待处理液中所含的过氧化氢的浓度较高时，优选为增加活性炭11的量较少的过氧化氢分解装置的数量。因此，即使当含有较高浓度的过氧化氢的待处理液流入时，待处理液也能在过氧化氢分解系统100中设置的所有过氧化氢分解装置中以预定温度以下的温度循环。
[0139] 此外，当预定的浓度较低时，即当需要降低排出到废液槽300时的待处理液中所含的过氧化氢的浓度时，优选为增加活性炭11的量较多的过氧化氢分解装置的数量。因此，过氧化氢可以在下游的过氧化氢分解装置中更有效地分解。
[0140] 因此，设置于过氧化氢分解系统100中的过氧化氢分解装置的数量不限于3个，而是任意的数量。优选地，过氧化氢分解装置的数量可以是2至8个。因此，各个过氧化氢分解装置中的过氧化氢的分解量可设定为适当的量，能使待处理液中所含的过氧化氢有效地分解的同时，抑制过氧化氢分解系统的成本。
[0141] 如上所述，本实施例的过氧化氢分解系统100可以分解待处理液中所含的过氧化氢，并排出含有预定的浓度以下的过氧化氢的废液。
[0142] 此外，本实施例的过氧化氢分解系统100可以透过使多个过氧化氢分解装置同时运作，即使当存在大量含有过氧化氢的待处理液时，也能有效地执行过氧化氢的分解工程。
[0143] 此外，本实施例的过氧化氢分解系统100是构成为使多个过氧化氢分解装置中的待处理液在预定温度以下循环。因此，分解槽10与储存槽20的材料可使用如丙烯酸或氯乙烯等廉价的树脂，而能够抑制装置的成本。
[0144] 此外，在本实施例的过氧化氢分解系统100中，储存在多个过氧化氢分解装置的分解槽10中的活性炭11的量，至少在最上段的第一分解槽与在第一分解槽下游的第二分解槽中，第一分解槽中储存的活性炭的量少于第二分解槽中储存的活性炭的量。因此，上游的过氧化氢分解装置可以配置为使待处理液在预定温度以下循环，而可以安全有效地执行过氧化氢的分解工程。
[0145] 此外，在本实施例的过氧化氢分解系统100中，过氧化氢分解装置的分解槽10中储存的活性炭11的量，随着从上游的过氧化氢分解装置到下游的过氧化氢分解装置单调递增。因此，得以促进下游的过氧化氢分解装置中的分解反应。此外，可以抑制各个过氧化氢分解装置中分解过氧化氢所需的时间的变化。因此，可以更有效地进行过氧化氢的分解工程。
[0146] 另外，当多个过氧化氢分解装置的数量为三个以上时，至少在两个以上的分解槽10中，活性炭11的量可以相同。具体而言，储存在多个过氧化氢分解装置的分解槽10中的活性炭11的量，至少在两个以上的过氧化氢分解装置各别的分解槽10中储存的活性炭11的量可以是相同的。例如，在包含三个过氧化氢分解装置1、2及3的过氧化氢分解系统100中，储存在各过氧化氢分解装置1、2及3的分解槽10中的活性炭11的量从上游开始依序设为A、B、C时，也可使A
[0147] 另外，在本实施例的过氧化氢分解系统中，喷嘴33也可以用作进入口21。例如，将过氧化氢分解装置1、2之间的装置间输液部40的输液管41的一端连接至过氧化氢分解装置1的排出口22，而另一端连接至过氧化氢分解装置2的输液管31中循环泵32的下游的位置。
在这种情况下，过氧化氢分解装置2的储存槽20可以不具备进入口21。
[0148] 此外，本实施例的过氧化氢分解装置是包含分解槽10及储存槽20，使待处理液在分解槽10及储存槽20循环。因此，可以安全地进行过氧化氢的分解反应。例如，可以简单地透过停止由循环输液部30的输送，而停止分解反应。此外，也可使更换及清洁等活性炭11的维护工作更容易进行。此外，透过在储存槽20中储存一定量的待处理液，可以缓和分解反应引起的温度上升，而可以稳定分解反应。
[0149] 此外，在本实施例的过氧化氢分解装置中，储存槽20是设置于分解槽10的下方，使通过分解槽10的活性炭11的待处理液能自由落入储存槽20中。因此，可以简化用于输送待处理液通过活性炭11的机构，而可以抑制装置的成本。此外，当分解槽10与储存槽20之间构成为非密封结构时，已通过活性炭11的待处理液会透过与外界空气接触，而冷却待处理液。
[0150] 此外，在本实施例的过氧化氢分解装置中，循环输液部30具有喷嘴33。透过喷嘴33将待处理液变成细小液滴，使待处理液与活性炭11接触的表面积增加。因此，可以提高过氧化氢分解反应的效率。此外，当待处理液的液滴与空气接触时，可以产生空气冷却的效果。
[0151] 另外，喷嘴33的个数不限于图2所示的两个，而可以是任意数量的。此外，喷嘴33也可以设置有例如使用设置于喷嘴中的阀门(未图示)的调节来改变喷射出的液滴大小的机构。因此，当从喷嘴33喷射的液体量很少时，或者当欲促进分解反应时，可以喷射较小的液滴。此外，当从喷嘴33喷射的液体量很多，或者当因分解反应在活性炭11产生的气泡较多时，可以喷射较大的液滴。
[0152] 此外，在本实施例的过氧化氢分解装置中，循环输液部30具有浓度测量器35，用以测量过氧化氢的浓度。因此，可以持续测量待处理液中过氧化氢的浓度，而可以在适当的时间停止循环及进行装置间输送。
[0153] 此外，在本实施例的过氧化氢分解装置中，当待处理液的温度超过可能损坏装置的温度(危险温度)时，控制部50也可以控制执行紧急停止。例如，当温度传感器测得的温度超过危险温度时，控制部50会停止由循环输液部30的输送。因此，可以防止装置的损坏，并且可以安全地停止过氧化氢的分解反应。另外，危险温度可以设定为与上述预定温度相同的温度，也可以设定为不同的温度。
[0154] 此外，控制部50可以控制冷却器24的运作以替代控制循环输液部30，或是与循环输液部30一起控制。例如，当由温度传感器测量的温度超过危险温度时，控制部50可控制冷却器24开始运作。因此，可以防止装置的损坏，而可以安全地进行过氧化氢的分解反应。
[0155] 此外，为了应对更紧急的情况，本实施例的过氧化氢分解装置也可具备当温度传感器测得的温度超过危险温度时，将储存槽20内的待处理液直接排出到外部的构造、及/或为了停止分解反应而引入稀释用水的构造。或者，在过氧化氢分解系统100也可以包含这些机制。
[0156] 另外，在本实施例的过氧化氢分解装置中，冷却器24也可以设置于储存槽20的外侧。此外，冷却器24也可以设置于分解槽10或循环输液部30中。或者，也可以设置于分解槽10与储存槽20之间待处理液通过的部分。冷却器24的运作也可以由控制部50所控制。
[0157] 如上所述，根据第一实施例的过氧化氢分解系统100，待处理液中所含的过氧化氢可以有效地分解，同时抑制装置的成本。
[0158] 第二实施例
[0159] 参照图8，对第二实施例的过氧化氢分解系统进行说明。图8为显示根据本实施例的过氧化氢分解系统100A的结构示意图。
[0160] 本实施例与第一实施例的区别之一是循环输液部和装置间输液部的结构。本实施例的循环输液部30A除了具有第一实施例的循环输液部30的功能外，还具有第一实施例的装置间输液部40的功能。在下文中，将主要针对本实施例与第一实施例的区别进行说明，而对相同部分的说明将省略。
[0161] 如图8所示，本实施例的过氧化氢分解装置1A、2A及3A的循环输液部30A包含输液管31a、输液管31b、输液管41、循环泵32、阀门34及阀门43。其中，是以输液管31a、输液管31b、循环泵32及阀门34进行循环输液。此外，是以输液管31a、输液管41、循环泵32及阀门43进行装置间输送(在最终段的过氧化氢分解装置3A则是进行排出到废液槽300)。
[0162] 在下文中，将参照过氧化氢分解装置1A的循环输液部30A进行说明。
[0163] 输液管31a、31b及41是用于将待处理液送至过氧化氢分解装置1A的活性炭11或过氧化氢分解装置2A的管线。更具体而言，输液管31a、31b及41将待处理液从过氧化氢分解装置1A的储存槽20中设置的排出口22(也是循环排出口26)送到过氧化氢分解装置1A的活性炭11，或送到过氧化氢分解装置2A的储存槽20中设置的进入口21。输液管31a的一端是连接到过氧化氢分解装置1A的排出口22，另一端是连接到输液管31b的一端及输液管41的一端。输液管31b的另一端是设置于过氧化氢分解装置1A的分解槽10A的上部。输液管41的另一端是连接到过氧化氢分解装置2A的进入口21。
[0164] 循环泵32是设置于输液管31a中，并将待处理液经过输液管31a、31b及41输送。
[0165] 阀门34是设置于输液管31b中，阀门43是设置于输液管41中。阀门34和阀门43是将从循环泵32吐出的待处理液，在从过氧化氢分解装置1A的排出口22送至过氧化氢分解装置1A的活性炭11，或者从过氧化氢分解装置1A的排出口22送至过氧化氢分解装置2A之间切换。
[0166] 具体而言，透过打开阀门34并关闭阀门43，循环输液部30A将发挥循环输液部的功能。另一方面，透过关闭阀门34并打开阀门43，循环输液部30A将发挥装置间输液部的功能。
[0167] 另外，阀门34及阀门43是作为切换部的一例，但切换部的配置不限于上述说明。例如，代替阀门34和43，也可以在输液管31a分支到输液管31b及输液管41的部分设置三通阀。
[0168] 过氧化氢分解装置2A的循环输液部30A也是相同的构造。此外，过氧化氢分解装置3A的循环输液部30A除了将待处理液排出到废液槽300中而不是送到下一段的过氧化氢分解装置的区别之外，皆与过氧化氢分解装置1A及2A的循环输液部30A相同。
[0169] 如上所述，根据第二实施例的过氧化氢分解系统100A与过氧化氢分解装置1A、2A及3A，相较于第一实施例，可以减少泵的数量，而可以进一步抑制装置的成本。
[0170] 另外，在本实施例中，过氧化氢分解装置1A的循环输液部30A还构成为兼任过氧化氢分解装置1A与2A之间的装置间输液部。然而不限于此，过氧化氢分解装置2A的循环输液部30A也可构成为兼任过氧化氢分解装置1A与2A之间的装置间输液部。在这种情况下，切换部也可将待处理液在从过氧化氢分解装置2A的循环排出口26送到过氧化氢分解装置2A的活性炭11，或从过氧化氢分解装置1A的排出口22送到过氧化氢分解装置2A的进入口21之间切换。
[0171] 第三实施例
[0172] 参照图9，将说明根据第三实施例的过氧化氢分解系统。图9为显示根据本实施例的过氧化氢分解系统100B的结构示意图。本实施例与第一实施例之间的区别之一，是用于在预定温度以下循环待处理液的结构。在下文中，将主要针对本实施例与第一实施例的区别进行说明，对相同部分的说明将省略。
[0173] 在本实施例中，由循环输液部所循环的待处理液的量(以下也称为“循环量”)，是构成为透过使上游的过氧化氢分解装置的循环量少于下游的过氧化氢分解装置的循环量，而使待处理液在预定温度以下循环。
[0174] 具体而言，对于包含图9中的过氧化氢分解装置1B、2B及3B的过氧化氢分解系统100B而言，当由各个过氧化氢分解装置的循环输液部30输送的待处理液的量从上游开始依序设为A、B、C时，需要A
[0175] 此时，减少循环量的方法是可任意选择。例如，上游的过氧化氢分解装置的循环输液部30可以输送较少的待处理液，或者可以间歇性地输送。具体而言，也可以改变循环泵32的运作速度(吐出量)。或者，如图9所示，也可透过在循环泵32的下游设置阀门36并调节阀门36的开启度，来调节循环输液部30所输送的待处理液的量。此外，也可以设置温度传感器，以在超过预定温度时停止输送，并在低于预定温度时恢复输送。
[0176] 另外，在本实施例的过氧化氢分解系统100B中，优选为多个过氧化氢分解装置1B、2B及3B中至少一个过氧化氢分解装置具备冷却器24。此外，优选为在上游的过氧化氢分解装置中具备冷却器24。这是因为在上游的过氧化氢分解装置中，含有高浓度过氧化氢的待处理液会通过活性炭11，使得温度容易升高。
[0177] 另外，在本实施例中，多个过氧化氢分解装置1B、2B及3B的活性炭的量可以全部相同。或者，可以使下游的过氧化氢分解装置的活性炭的量多于上游的过氧化氢分解装置的活性炭的量。
[0178] 根据本实施例的过氧化氢分解系统100B，可以透过改变过氧化氢分解装置之间的循环量，使待处理液在预定温度以下循环。因此，由于不需要改变各个过氧化氢分解装置的活性炭11的量，因此可简化维护工作。
[0179] 根据上述第一至第三实施例的过氧化氢分解系统100、100A及100B，可使待处理液中所含的过氧化氢有效地分解，同时降低装置成本。
[0180] 另外，在上述各实施例中，过氧化氢分解系统的各个过氧化氢分解装置不限于图1所示的菊花链连接，也可从中途的过氧化氢分解装置分出两个以上的分支。例如，在某一个过氧化氢分解装置的下一段也可以存在两个以上的过氧化氢分解装置。
[0181] 另外，在上述各个实施例中，待处理液的循环不限于在各个过氧化氢分解装置的装置内进行的循环，也可以是横跨多个过氧化氢分解装置进行。
[0182] 此外，透过将某个过氧化氢分解装置配置在高处，而将下一段的过氧化氢分解装置配置在低处，也可以代替装置间输液部40的装置间泵42的使用。也就是说，装置间的输送也可以透过重力进行。
[0183] 此外，在上述各实施例中，各个泵、各个阀门、以及各个传感器等均是由控制部50自动进行控制。但不限于此，各个泵、各个阀门、以及各个传感器等中的至少一个也可以设为手动控制。当以手动控制装置间输送时，也可以不设置浓度测量器35。
[0184] 此外，在上述各实施例中，温度传感器及浮球传感器是向控制部50输出感测值，但不限于此，也可以由例如连接到控制部50的像机等摄像部来拍摄传感器显示的度数，再由控制部50对拍摄的图像进行图像分析来读取各个传感器的值。或者，也可以拍摄储存在储存槽20中的待处理液的液位，并通过图像分析读取液位的高度。
[0185] 基于上述说明，本领域技术人员可以设想本发明的附加效果和各种变化，但是本发明的各种态样不限于上述各实施例。不同实施例中的构成要素也可以适当地进行组合。在不偏离本发明的概念思想及要义的范围内，可以在不偏离权利要求及等同物中规定的内容的范围内进行各种添加、更改及部分的删减。
[0186] 【符号说明】
[0187] 1,2,3,1A,2A,3A,1B,2B,3B:过氧化氢分解装置
[0188] 10:分解槽
[0189] 11:活性炭
[0190] 12:滤网
[0191] 13:支撑部
[0192] 14:排气口
[0193] 15,25:温度传感器
[0194] 20:储存槽
[0195] 21:进入口
[0196] 22:排出口
[0197] 23:浮球传感器
[0198] 24:冷却器
[0199] 26:循环排出口
[0200] 30,30A:循环输液部
[0201] 31,31a,31b:输液管
[0202] 32:循环泵
[0203] 33:喷嘴
[0204] 34,36:阀门
[0205] 35:浓度测量器
[0206] 40:装置间输液部
[0207] 41:输液管
[0208] 42:装置间泵
[0209] 43:阀门
[0210] 50:控制部
[0211] 100,100A,100B:过氧化氢分解系统
[0212] 200:待处理液槽
[0213] 300:废液槽
