CN100393631C - 排水处理装置及支撑体 - Google Patents

Abstract

一种排水处理装置，是通过在一对包含铁及/或铝的金属电极间通电，从金属电极中电解出铁离子和/或铝离子，并使所电解出的金属离子与排水中的磷酸离子反应生成不溶于水的盐，除去磷，其特征在于，在保持所述金属电极并使该金属电极浸渍在排水中的排水用电极保持体上，或者在使该金属电极浸渍在排水中的状态支撑所述排水用电极保持体的支撑体上，在所述排水中设置并浸渍在排水中的上述金属电极电解面中，具有一体的或另外设置的阻止位于排水中的金属电极的上部位置电解的电解阻止部件。这种排水处理装置能够防止由于金属电极的消耗导致碎片脱落。

Description

排水处理装置及支撑体

本申请是原申请(申请号：01119956.3，申请日：2001年7月3日，发明名称：排水用电极保持体及支撑体)的分案申请。

技术领域

本发明涉及排水处理装置及支撑体。具体的是，相关于安装在通过使电解金属电极的游离金属离子与磷酸离子发生反应来除去粪便排水及生活排水等的污水中的磷酸离子的排水处理装置及支撑电极保持体的支撑体。

背景技术

众所周知，水中磷酸化合物的存在是导致河川及湖泊富营养化的原因之一。由于这个磷酸化合物在一般家庭生活排水中大量存在，净化处理难度大，目前还没有一个有效的对应措施。

以前提出有各种的磷酸化合物处理装置的方案，如人们所知道的家庭排水处理的铁电解析出法(特开平3-89998号公报，C02F 3/12)。这个技术是使排水中的磷酸离子与铁离子发生反应生成不溶于水的盐，例如FePO₄和Fe(OH)_x(PO₄)_y，使其沉淀来除去磷酸离子的技术，通过对设置在电解槽中的铁制金属电极通电，在排水中析出铁离子。该使用电解析出法的污水处理装置例如具有厌氧槽、好气槽、处理水槽及消毒槽，构成使该处理水槽的污水通过析出与磷酸反应的铁离子的电解槽向外部排放。

法规规定对家庭用小型综合处理净化槽在一年内进行3次检查维护和一年一次的清除污泥。另外，由于上述的金属电极随着电解时间的加长，逐渐地被消耗，最终被完全消耗掉，所以必须定期地更换金属电极。因此，在过去是把金属电极的寿命设计为在进行检查维护的同时正好应更换被消耗的金属电极。

但是，金属电极随着电解时间的加长逐渐地被消耗，在外形上越来越瘦长和越来越薄。如图13～14所示的那样，设计应更换时的金属电极50已被消耗掉初期重量的70％～90％，残留电极51为10％～30％。这样，在超过金属电极的更换时间还未进行更换的场合下，由于配置金属电极的电解槽内的旋转水流的作用，如图14所示的那样金属电极50的残留电极51从最小部位52断开，断片53落入电解槽内。如果不及时地清除，随着长期地反复进行电极更换，则落下的金属电极的碎片53将会大量地堆积在电解槽内的底部。并且，落在电解槽内的碎片由于在其表面形成稳定的氧化膜不容易溶解。因此，碎片的堆积，将会导致电解槽的阻塞及阻塞连接电解槽与处理水槽的输送管道及水路的问题。

发明内容

本发明的目的是解决上述的问题，提供一种可防止由于金属电极的消耗而导致的碎片脱落到槽内的排水处理装置及支撑体。

本发明提供一种排水处理装置，通过在一对包含铁及/或铝的金属电极间通电，从金属电极中电解出铁离子和/或铝离子，并使所电解出的金属离子与排水中的磷酸离子反应生成不溶于水的盐，除去磷，其特征在于，在保持所述金属电极并使该金属电极浸渍在排水中的排水用电极保持体上，在所述排水中设置并浸渍在排水中的上述金属电极的电解面中，具有与所述排水用电极保持体一体的或另外设置的阻止位于排水中的金属电极的上部位置电解的电解阻止部件，或者，在使该金属电极浸渍在排水中的状态支撑所述排水用电极保持体的支撑体上，在所述排水中设置并浸渍在排水中的上述金属电极电解面中，具有与所述支撑体一体的或另外设置的阻止位于排水中的金属电极的上部位置电解的电解阻止部件。

另外，本发明提供一种支撑体，支撑固定保持一对包含铁及/或铝的金属电极，并使该金属电极浸渍在排水中的排水处理用电极保持体，该支撑体设置在排水处理装置中，该排水处理装置，通过在一对包含铁及/或铝的金属电极间通电，从金属电极中电解出铁离子和/或铝离子，并使所电解出的金属离子与排水中的磷酸离子反应生成不溶于水的盐，除去磷，所述支撑体的特征在于，在所述排水中设置并浸渍在排水中的上述金属电极电解面中，具有与该支撑体一体的或另外设置的阻止位于排水中的金属电极的上部位置电解的电解阻止部件。

附图说明

图1表示本发明一实施例的使用排水用电极保持体的排水处理状置的剖视图。

图2是图1的排水处理装置的俯视图。

图3是表示图1中的电极保持体和金属电极的正视图。

图4是表示图3中的电极保持体和金属电极的侧视图。

图5表示图3中的金属电极被消耗状态下的示意图。

图6是表示电解阻止部件的其他实施例的说明图。

图7是表示电解阻止部件的另一其他实施例的说明图。

图8是表示电解阻止部件的又一其他实施例的说明图。

图9是表示本发明其他实施例的支撑体的主要局部的正视图。

图10是图9中的支撑体的侧视图。

图11是说明组装图9中的电极保持体和支撑体的说明图。

图12是表示在图3中的电极保持体呈开放时的内部状态的视图。

图13表示一例以往的金属电极的视图。

图14表示以往的金属电极被消耗的状态及破损脱落状态的视图。

图中，1-电极保持体，2-金属电极，3-电源控制装置，4-板状部，H-支撑体。

具体的实施方式

以下参照图例对本发明的排水处理用电极保持体及支撑体进行说明。

图1表示本发明一实施例的使用排水用电极保持体的排水处理装置的剖视图，图2是图1的排水处理装置的俯视图，图3是表示图1中的电极保持体和金属电极的正视图，图4是表示图3中的电极保持体和金属电极的侧视图，图5表示图3中的金属电极被消耗状态下的示意图，图6是表示电解阻止部件的其他实施例的说明图，图7是表示电解阻止部件的另一其他实施例的说明图，图8是表示电解阻止部件的又一其他实施例的说明图，图9是表示本发明其他实施例的支撑体的主要局部的正视图，图10是图9中的支撑体的侧视图，图11是说明组装图9中的电极保持体和支撑体的说明图，图12是表示在图3中的电极保持体呈开放时的内部状态的视图，图13表示一例以往的金属电极的视图，图14表示以往的金属电极被消耗的状态及破损脱落状态的视图。

本发明适用于例如综合净化槽等的排水处理装置中。该排水处理装置如图1～2所示，由第1厌氧滤床槽A、第2厌氧滤床槽B、单体流动生物过滤槽C、处理水槽或沉淀槽D及消毒槽E构成，流入到上述第1厌氧滤床槽A的排水在经过各个槽的处理后，从消毒槽E排放出去。另外，在上述单体流动生物过滤槽C中设有扬水管F和送风机G，使排水从该单体流动生物过滤槽C向上述第1厌氧滤床槽A进行循环。在本实施例中，设置在上述单体生物滤床槽C中的支撑体H上排水处理用电极保持体1可装卸自如被安装。通过这个电极保持体1把被保持及固定的一对对向的金属电极2的至少一部分浸渍在排水中。另外，这个金属电极2被连接到电源控制装置3。在这个电源控制装置3中最好设置控制切换上述金属电极2极性时间的极性反转电路，例如每6小时切换一次。

在上述电极保持体1中，如图3～4所示的那样，在浸渍在排水中的金属电极2电解面2a上的上端面(电极的根部)上一体地形成阻止金属电极2被电解的电解阻止部件。使上述金属电极2即使被电解消耗，其被电解阻止部件覆盖的部分也不会被电解，总保持初期的状态。作为达到此目的的电解阻止部件，只要是能够防止金属电极2在被消耗时的碎片脱落，不限于本发明的形式，本发明的电解阻止部件是，设置从电极保持体1的下端部两侧延长的一对板状部4、4，该侧视面的形状是倒置梯形。这个倒置梯形的板状部4、4的尺寸(上边D×高L×厚T)可使板状部4的梯形部的面积在电极的有效尺寸(宽X×长Y)的电极面积的10％～30％的范围内适当地设定。

上述金属电极2可以使用铁-铁合金、铝-铝合金、或铁-铝合金等的铁离子或铝离子的发生源制成。

在本实施例中，由于电解阻止部件的板状部4形成一体，所以在金属电极2被消耗的状态下，也可以如图5所示的那样保持与消耗电极的上端部上的板状部的倒置梯形大致相同形状的残留电极5。因此，由于保留有与上述板状部的倒置梯形形状大致相同形状的部分，所以能够充分地维持自身的重量，防止了电极被消耗时残留电极5的脱落所导致的碎片落入槽内。

另外，本实施例是把电解阻止部件与电极保持体形成一体，但本发明对此不做限定，也可以在电极保持体上另外设置电解阻止部件。另外，电解阻止部件不限于倒置梯形形状的板状部，也可以适当地设定为其他形状，例如，可以设定为如图6所示的四角形状的筒状体6。另外，也可以是图7所示的角柱体7及图8所示的剖面呈コ字状的箱状体8。

另外，关于上述电解阻止部件的材质，在与电极保持体一体形成的场合，最好使用与电极保持体相同的材质，在与电极保持体分别形成的场合，只要是绝缘材料，没有特殊的限定，不过最好使用例如发泡材料、聚丙烯、聚乙烯或ABS树脂等的合成树脂材料或陶瓷等。

下面，对本发明的其他实施例的支撑体进行说明。在本实施例中，如图9～10所示的那样，在固定电极保持体10的上述支撑体H的固定长孔11的近旁设置电解阻止部件。作为这个电解阻止部件能够设置板状部12、12，该板状部12、12的形状为上述实施例中的倒置梯形其高出部分的形状。另外，这个板状部12、12与支撑体Ha形成一体，不过也可以分别构成。另外，其形状如同上述实施例那样，也可以是四角形状的筒状体，或角柱体或コ字状的箱状体。

本实施例的电极保持体10与支撑体H的固定是如图11所示的那样预先在支撑体H上将上述金属电极2插入在相距一对金属电极2的间隔的位置上形成的上述固定长孔11中，如图10所示的那样用板状部12覆盖住金属电极2的电解面。

在本实施例中，由于与上述实施例同样地在支撑体上形成电解阻止部件的板状部，所以在金属电极2被消耗的状态下，也可以保持与被消耗的电极的上端部上的板状部的倒置梯形大致相同形状的残留电极。因此，由于保留有与上述板状部的倒置梯形形状大致相同形状的部分，所以能够充分地维持自身的重量，防止了电极被消耗时残留电极的脱落所导致的碎片落入槽内。

另外，上述电极保持体1如图3～4及图12所示的那样，由具有把手的保持体主体13和密封盖14两部分构成，在中间设置防水垫15，然后利用多个螺钉固定。这个保持体主体13和密封盖14也最好用合成树脂材料，例如使用聚氯乙烯树脂等的电气绝缘材料制成。

在上述电极保持体1的保持体主体13和密封盖14的内部，通过防水垫19配置有由多个螺钉固定的不锈钢等的具有良好耐腐蚀性的平板状的金属板16。并且供给该金属板18电力的电缆20的一端端子21同时被固定在固定螺钉17中的一个螺钉上，另一端的连接端子22被连接到电源控制装置3，形成可由该电源控制装置3供电的回路。通过插通上述金属电极2的孔的固定螺栓23把该金属电极2固定在上述电极保持体1的外壁的正确位置上。

另外，本实施例是把电极保持体设置在上述单体流动生物过滤槽内，不过本发明对此不做限定，例如也可以设置在电解槽内。

另外，本发明的排水处理装置可有效地用于对一般家庭排水的处理。所以即可单独地使用，也可以与其他的净化系统，例如活性污泥法、膜分离法及厌氧-好气循环法等组合，构成家庭用、住宅小区用的综合排水处理系统。另外，也可以在大型处理系统(粪便处理厂)中使用。

综上所述，依照本发明，通过把电解阻止部件覆盖住金属电极的电解面，即使在金属电极被消耗的状态下，也可以保持与被消耗电极上端部的电解阻止部件形状大致相同形状的残留电极。从而，防止了残留电极的碎片落到槽内，使槽的底部不会形成电极碎片的堆积。

Claims (2)

1.一种排水处理装置，通过在一对包含铁及/或铝的金属电极间通电，从金属电极中电解出铁离子和/或铝离子，并使所电解出的铁离子和/或铝离子与排水中的磷酸离子反应生成不溶于水的盐，除去磷，其特征在于，

在保持所述金属电极并使该金属电极浸渍在排水中的排水用电极保持体上，在所述排水中设置并浸渍在排水中的上述金属电极的电解面中，具有与所述排水用电极保持体一体的或另外设置的阻止位于排水中的金属电极的上部位置电解的电解阻止部件，或者，

在使该金属电极浸渍在排水中的状态支撑所述排水用电极保持体的支撑体上，在所述排水中设置并浸渍在排水中的上述金属电极电解面中，具有与所述支撑体一体的或另外设置的阻止位于排水中的金属电极的上部位置电解的电解阻止部件，

所述电解阻止部件位于所述电解面的上端部上，并且以覆盖住所述电解面的状态设置，

所述电解阻止部件的材质是绝缘材料。

2.一种支撑体，支撑固定保持一对包含铁及/或铝的金属电极，并使该金属电极浸渍在排水中的排水处理用电极保持体，

该支撑体设置在排水处理装置中，该排水处理装置，通过在一对包含铁及/或铝的金属电极间通电，从金属电极中电解出铁离子和/或铝离子，并使所电解出的铁离子和/或铝离子与排水中的磷酸离子反应生成不溶于水的盐，除去磷，

所述支撑体的特征在于，

在所述排水中设置并浸渍在排水中的上述金属电极电解面中，具有与该支撑体一体的或另外设置的阻止位于排水中的金属电极的上部位置电解的电解阻止部件，

所述电解阻止部件位于所述电解面的上端部上，并且以覆盖住所述电解面的状态设置，

所述电解阻止部件的材质是绝缘材料。

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