JP2000015260A - Water treatment apparatus - Google Patents

Water treatment apparatus

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JP2000015260A
JP2000015260A JP18754698A JP18754698A JP2000015260A JP 2000015260 A JP2000015260 A JP 2000015260A JP 18754698 A JP18754698 A JP 18754698A JP 18754698 A JP18754698 A JP 18754698A JP 2000015260 A JP2000015260 A JP 2000015260A
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Japan
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water
electrode
treated
water treatment
container
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Masanori Tashiro
正憲 田代
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    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4616Power supply
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/04Disinfection
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water treatment apparatus provided with electrodes for supplying a current to water to be treated, capable of performing continuous treatment in such a state that the flow-down speed of a treated soln. is relatively high and easy to more enhance treatment efficiency such as sterilization or the like. SOLUTION: A water passing means 111 having a water inlet 116 and a water outlet 117 and a pair of electrodes 113a, b are arranged and, further, a current supply means 112 supplying DC power wherein a voltage/current waveform is a square wave or an impulse wave, DC power of a full wave or half wave obtained by rectifying a sine wave AC, DC power of a solar ray electromotive wave or pure DC power to water to be treated housed in the water passing means 111 through the electrodes 113a, b is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は水処理装置に関す
る。
[0001] The present invention relates to a water treatment apparatus.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】従来、水処理装置とし
ては、容器内の水を熱的に処理する手段を備え、これに
よって被処理水中の微生物を死滅化しようとする装置、
薬剤などによって化学的に処理する手段を備えた装置
等、種々の装置が既に現存する。しかし、熱的処理を手
段とした装置は、大量の水を迅速かつ確実に処理する場
合、装置の大型化を余儀なくされ、しかも、加熱に大き
なエネルギーを要するため経済性が低いという欠点があ
る。また、薬剤による処理を手段とした装置では、使用
する薬剤の人体や家畜、および広く自然環境への影響が
懸念される。
Conventionally, as a water treatment apparatus, there is provided a means for thermally treating water in a container, thereby killing microorganisms in the water to be treated.
Various devices already exist, such as devices provided with a means for chemically treating with a drug or the like. However, a device using thermal treatment has a drawback that, when treating a large amount of water quickly and surely, the device must be increased in size, and requires a large amount of energy for heating, resulting in low economic efficiency. Further, in an apparatus using a treatment with a chemical, there is a concern that the chemical to be used may affect the human body, livestock, and the natural environment.

【0003】本発明の目的は、比較的に大量の水に対し
て、微生物の死滅化に限らず、溶出イオンの調整等を含
むべく広範に定義された処理を、経済的に、そして、迅
速かつ確実に、しかも、人体や家畜、および広く自然環
境への影響の心配の少ない状態で行うことのできる水処
理装置を提供することにある。
[0003] It is an object of the present invention to provide a widely defined treatment for relatively large amounts of water, including not only killing of microorganisms but also adjustment of eluted ions, economically and rapidly. It is an object of the present invention to provide a water treatment apparatus that can be performed reliably and reliably without affecting the human body, livestock, and the natural environment.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項1による水処理装置は、前記電極
を介して、電圧電流波形が方形波、または、インパルス
波の直流電力、または、正弦波交流を整流して得られた
全波または半波の直流電力、または、太陽光起電力波の
直流電力、または、純直流電力を、被処理水に通電する
手段が設けられていることを特徴構成としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a water treatment apparatus according to the first aspect of the present invention, wherein the voltage / current waveform is a square wave or an impulse wave DC power through the electrode. Or, a means is provided for energizing the water to be treated with full-wave or half-wave DC power obtained by rectifying a sine-wave AC, or DC power of a solar electromotive wave, or pure DC power. It has a characteristic configuration.

【0005】このような特徴構成を有するために、本発
明の請求項1による水処理装置では、 電圧電流波形が
方形波、または、インパルス波の直流電力、または、正
弦波交流を整流して得られた全波または半波の直流電力
を被処理水に通電する場合には、被処理水中の微生物を
より効果的に或いはより経済的に、しかも、人体や家
畜、および広く自然環境への影響の心配の少ない方法
で、死滅化できる装置構成が実現され、また、太陽光起
電力波の直流電力、または、純直流電力を被処理水に通
電する場合には、通電にしたがって電極表面に形成され
る皮膜を電極から剥離する作用を通して、装置の微生物
死滅化機能を維持するための装置構成が実現される。
[0005] In order to have such a characteristic configuration, in the water treatment apparatus according to claim 1 of the present invention, the voltage / current waveform is obtained by rectifying a DC power of a square wave or an impulse wave or a sine wave AC. When the full-wave or half-wave DC power is supplied to the water to be treated, the microorganisms in the water to be treated are more effectively or more economically affected, and the effect on the human body, livestock, and the natural environment is widespread. A device configuration that can be killed is realized by a method with less concern for the generation of water, and when DC power of solar photovoltaic wave or pure DC power is supplied to the water to be treated, it is formed on the electrode surface according to the power supply. Through the action of peeling off the film to be formed from the electrode, a device configuration for maintaining the microorganism killing function of the device is realized.

【0006】本発明による被処理水中の微生物を死滅化
する装置構成としては、通電手段として、周波数が50
Hzを超え300KHz以下の方形波電力、または、周
波数が50Hzを超え100KHz以下のインパルス波
電力、または、周波数が50Hz以上300KHz以下
の正弦波交流の整流波電力によって被処理水中の微生物
を死滅化処理する機構を設ければ良い。
The apparatus for killing microorganisms in the water to be treated according to the present invention is characterized in that the current supply means has a frequency of 50.
Killing microorganisms in the water to be treated with square wave power exceeding 300 Hz and 300 kHz or impulse wave power having a frequency exceeding 50 Hz and 100 kHz or sine wave AC rectifying wave power having a frequency between 50 Hz and 300 kHz. What is necessary is just to provide the mechanism which performs.

【0007】これによって、周波数が50Hzを超え3
00KHz以下の方形波電力、または、周波数が50H
zを超え100KHz以下のインパルス波電力、また
は、周波数が50Hz以上300KHz以下の正弦波交
流の整流波電力という、電磁気的なキャビテーション
(撹乱)を起こすことによって微生物や菌体に致命的な
影響を与える、被処理水中の微生物の死滅化処理を行う
機構を設けて、これらの電磁波形の電力を通電しなが
ら、出水口から外部に排出することができるので、結果
的に、殺菌処理の効率を高め易いという効果が得られ
る。これらの電磁波によって微生物や菌体に与える影響
の具体的な機構としては、電極面で発生する酸化作用と
還元作用という電気化学的変化現象、および、水の電解
による気泡の発生および消去による物理的なキャビテー
ション現象を利用することが可能であり、他に、通電や
電磁気的なキャビテーションの誘起によって生じる水の
電離に基づく、用水の溶解力、浸透力、および、洗浄力
等の界面活性の向上、酸化還元電位、表面張力および粘
性等の引き下げ、pHの微アルカリ化等の物理化学的性
質の変化現象なども利用可能である。また、通電作用自
身によって菌体に形成される熱ショックタンパクや誘電
現象自体が菌体に与える影響力も利用できる。さらに、
後述する溶解性金属(銀、銅、アルミニウム、マグネシ
ウム、鉄など)製の補助電極材を設けることにより、水
中に溶出されるイオン(例えば、銀イオン[Ag+]ま
たは一価の銅イオン[Cu+])の殺菌、防腐作用も利
用できる。
As a result, when the frequency exceeds 50 Hz,
Square wave power of 00KHz or less or frequency 50H
Electromagnetic cavitation (disturbance) of impulse wave power exceeding z and not more than 100 KHz or sine wave alternating current having a frequency of not less than 50 Hz and not more than 300 KHz has a fatal effect on microorganisms and microorganisms. By providing a mechanism for killing microorganisms in the water to be treated, the power of these electromagnetic waveforms can be discharged to the outside from the water outlet while energizing the power, thereby increasing the efficiency of the sterilization treatment. The effect of being easy is obtained. Specific mechanisms of the effects of these electromagnetic waves on microorganisms and microbial cells include the electrochemical change phenomena of oxidizing and reducing actions occurring on the electrode surface, and the physical mechanism of the generation and elimination of bubbles caused by electrolysis of water. Cavitation phenomena can be used.In addition, based on the ionization of water caused by the induction of electricity and electromagnetic cavitation, the dissolving power of water, the penetration power, and the improvement of surface activity such as detergency, Phenomena such as reduction of oxidation-reduction potential, surface tension and viscosity, and change in physicochemical properties such as slight alkalinization of pH can also be used. In addition, the influence of heat shock proteins formed on the cells by the energizing action itself and the influence of the dielectric phenomenon itself on the cells can also be used. further,
By providing an auxiliary electrode material made of a soluble metal (silver, copper, aluminum, magnesium, iron, or the like) described later, ions (eg, silver ion [Ag +] or monovalent copper ion [Cu +]) eluted in water. The sterilization and preservative effects of (1) can also be used.

【0008】上記の方形波電力、インパルス波電力、お
よび、整流波電力の内、方形波電力はインパルス波電力
に比して電源装置が安価に提供される利点を有し、イン
パルス波電力は他の二種類の電力に比しても高い殺菌性
能が得られる利点を有し、電界強度が115V/cm以
下の一般商用電力を利用した整流波電力は、方形波電力
よりも更に著しく安価に電源装置が提供される利点を有
する。ここで、印加する電圧としては、方形波電力また
は整流波電力を用いる場合には、電極間に1から115
Vの電力を印加すれば良く、インパルス波を用いる場合
には、電界強度が10KV/cm以下程度の電力を印加
すれば良い。また、整流波としては正弦波交流の波形の
下側を除去した半波整流波でも良いが、下側の波形を上
側に折り返した波形を持つ全波整流波にしても良い。因
みに、上記の方形波電力または整流波電力を通電する場
合、周波数が50Hz未満であれば、電流量が少ない場
合、十分な殺菌効果が得られないため本発明の目的が達
成されず、また、300KHzを超えると、電波法によ
って使用に規制が存在する領域に属するので簡便な使用
が行われない。一方、インパルス波電力を通電する場合
も、周波数が50Hz未満であれば、所要通電処理時間
が長くなって、十分な経済性を伴った状態での殺菌効果
が得られないため本発明の目的が達成されず、また、周
波数が100KHzを超えるようなインパルス波電力を
発生可能な装置は、経済的な範囲で製作することが困難
となり、本発明の当初の目的が達成されない。尚、以上
の電力の他に利用可能な電源として、太陽光起電力と純
直流電力があるが、殺菌力が弱く、また、計算上のコス
トが高い。但し、太陽光起電力波電力は商用電力に比べ
て表面上のコストは高いが、商用電力の供給が困難な地
域(場所)での電力源として、或いは、節電用の電源と
して提供される利点を有し、特に地球環境の保全のため
には特に有用な電源である。この電力形態は、時事刻々
変化する太陽光の照射量を発電パネルに受け、発生する
起電力を、処理水量1リットル当たり1Wh以上の電力
で、そのままの電圧電流波形で印加すれば良い。本明細
書においては、これらの太陽光起電力と純直流電力と
は、特に通電に応じて電極の表面に形成される皮膜を剥
離するための操作電力として有効に用いられる。その
他、殺菌、防食作用にも利用が可能である。
[0008] Among the above square wave power, impulse wave power, and rectified wave power, square wave power has an advantage that a power supply device can be provided at a lower cost than impulse wave power. Rectified wave power using general commercial power having an electric field strength of 115 V / cm or less is much more inexpensive than square wave power. The device has the advantages provided. Here, when square wave power or rectified wave power is used as the applied voltage, 1 to 115 is applied between the electrodes.
V power may be applied, and when an impulse wave is used, power having an electric field strength of about 10 KV / cm or less may be applied. The rectified wave may be a half-wave rectified wave obtained by removing the lower side of the sine wave AC waveform, or may be a full-wave rectified wave having a waveform obtained by folding the lower waveform upward. By the way, when energizing the above square wave power or rectified wave power, if the frequency is less than 50 Hz, if the amount of current is small, sufficient sterilization effect is not obtained, the object of the present invention is not achieved, When the frequency exceeds 300 KHz, simple usage is not performed because the device belongs to a region where the use is restricted by the Radio Law. On the other hand, when the impulse wave power is applied, if the frequency is less than 50 Hz, the required energization processing time becomes longer, and the sterilization effect in a state with sufficient economic efficiency cannot be obtained. A device that cannot be achieved and that can generate impulse wave power having a frequency exceeding 100 KHz is difficult to manufacture within an economical range, and the original object of the present invention is not achieved. In addition to the above-mentioned power, other available power sources include solar electromotive force and pure DC power, but the sterilizing power is weak and the calculation cost is high. However, although solar photovoltaic wave power has a higher surface cost than commercial power, it is provided as a power source in an area (place) where supply of commercial power is difficult or as a power source for power saving. It is a particularly useful power source for preserving the global environment. In this power mode, the power generation panel receives the irradiation amount of sunlight that changes every moment, and the generated electromotive force may be applied in the form of a voltage and current waveform at a power of 1 Wh or more per liter of treated water. In the present specification, these solar electromotive force and pure DC power are effectively used as operating power for peeling off a film formed on the surface of an electrode in particular when electricity is supplied. In addition, it can be used for sterilization and anticorrosion.

【0009】尚、酒、ビール、醤油などを製造する際に
用いられる醸造液、牛乳、果汁、水溶性切削潤滑油、ま
たは、含水燃料油などと言った含水液体も導電性を有す
るので、これに対して通電処理を行って、含まれる水の
分子内にて電離作用を引き起こさせることが可能であ
る。したがって、ここで用いられている「被処理水」な
る用語には、これらの含水液体も包含されており、した
がって、これらの含水液体内に存在する微生物の死滅化
もまた本発明の目的に含まれることは言うまでもない。
すなわち、本発明の水処理装置によって達成される殺菌
効果は、牛乳の殺菌、発酵、醸造液(ビール、酒、ぶど
う酒、醤油など)の殺菌、および、酵母の殺菌、製紙用
仕込み水、食品/農作物/精密部品などの洗浄水および
白水の殺菌、下水処理水および中水の殺菌、生コンクリ
ート混練水の殺菌、飲料水の殺菌、各種装置用冷却水お
よび修景水の殺菌、プール水、防火貯水槽、温泉水、風
呂水の殺菌、水源地水の殺菌、海水や湖沼水中のプラン
クトン等の死滅化、水溶性切削油の殺菌、医療器具洗浄
水の殺菌等に適用することができる。また、他の効果と
しては、界面活性効果による送水動力の節減、切削油の
金属表面への浸漬性向上、蓄熱水槽に設けられた伝熱表
面でのスケールの付着防止、酸化電位の低下、用水の殺
菌、各種用水の微アルカリ化による金属接水面の防食、
防錆に適用することができる。
[0009] It should be noted that brewing liquid, milk, fruit juice, water-soluble cutting lubricating oil, or water-containing fuel oil used in the production of sake, beer, soy sauce and the like also has conductivity, and therefore, it is difficult to use such liquid. , It is possible to cause an ionization effect in the molecules of the contained water. Therefore, the term "water to be treated" as used herein includes these hydrated liquids, and therefore, the killing of microorganisms present in these hydrated liquids is also included in the present invention. Needless to say,
That is, the bactericidal effects achieved by the water treatment apparatus of the present invention include sterilization of milk, fermentation, sterilization of brewed liquids (beer, sake, wine, soy sauce, etc.), and sterilization of yeast, preparation water for papermaking, food / Sterilization of washing water and white water of agricultural products / precision parts, sterilization of sewage treatment water and middle water, sterilization of ready-mixed concrete mixing water, sterilization of drinking water, sterilization of cooling water for various equipment and scenic water, pool water, fire prevention It can be applied to sterilization of water storage tanks, hot spring water and bath water, sterilization of water at the source of water, killing of plankton and the like in seawater and lake water, sterilization of water-soluble cutting oil, sterilization of medical instrument cleaning water, and the like. Other effects include reduction of water supply power due to surface active effect, improvement of immersion of cutting oil on metal surface, prevention of scale adhesion on heat transfer surface provided in heat storage water tank, reduction of oxidation potential, Sterilization, corrosion prevention of metal wetted surface by slightly alkalizing various types of water,
Can be applied to rust prevention.

【0010】一対の電極は、導電性の基体に白金族の金
属元素によるメッキを施して得られた電極材からなる構
成とすれば、通電に基づいて電極を構成する元素がイオ
ン化して被処理水へ溶出する速度が、基体材が露出した
構成の電極に比して大幅に抑制され、電極を延命させる
ことができる。
If the pair of electrodes is made of an electrode material obtained by plating a conductive base with a metal element of the platinum group, the elements constituting the electrodes are ionized by energization to be processed. The rate of elution into water is greatly suppressed as compared with an electrode having a configuration in which the base material is exposed, and the electrode can be prolonged in life.

【0011】白金族の金属元素によるメッキ部に、第VI
II族の金属元素の酸化物からなる部分修飾部が設けられ
ている構成とすれば、電極面がH+イオンやOH−イオ
ンをより吸着しやすく、白金メッキ単味のものより電極
反応が向上する。
[0011] In the plated portion of the platinum group metal element, the VI
If the configuration is provided with a partially modified portion made of an oxide of a Group II metal element, the electrode surface more easily adsorbs H + ions and OH- ions, and the electrode reaction is improved as compared with a single platinum plating. .

【0012】また、被処理水に含まれる異物を分離して
捕獲する異物捕獲手段が通水手段に設けられている構成
とすれば、例えば異物捕獲手段を電極の上流側に配置し
た場合には、通水手段内の電極面への異物付着を抑制す
ることができ、他方、異物捕獲手段を電極の下流側に配
置した場合には、電極によって殺菌処理を施されて発生
した細菌の死骸を捕獲して、これが水処理装置の更に下
流側に移動することを未然に防止できる。
Further, if the foreign matter capturing means for separating and capturing foreign matter contained in the water to be treated is provided in the water passing means, for example, when the foreign matter capturing means is arranged on the upstream side of the electrode, However, it is possible to prevent foreign matter from adhering to the electrode surface in the water passage means, and on the other hand, when the foreign matter capturing means is disposed downstream of the electrode, the dead bacteria of bacteria that have been sterilized by the electrode and generated are eliminated. It can be captured and prevented from moving further downstream of the water treatment device.

【0013】そして、異物捕獲手段は、異物を捕獲する
濾過層と、被処理水を濾過層越しに吸引するエジェクタ
ーとを備えている構成とすれば、エジェクターの吸引力
に基づく絞り効果によって、異物は濾過層上に高密度で
堆積されるので、異物は減容化されてコンパクトな形態
となり、結果的に、濾過層に蓄積された異物の取り出し
操作の頻度が減る、取り出し後の処置が容易となる等の
効果が得られる。さらに、異物の特性次第では、異物は
エジェクターの絞り効果によって、保形性のある固まり
を形成するので、通水手段からの異物の取り出し操作自
体も容易になる。
[0013] If the foreign matter capturing means is provided with a filter layer for capturing the foreign matter and an ejector for sucking the water to be treated through the filter layer, the foreign matter is captured by the throttle effect based on the suction force of the ejector. Is deposited on the filter layer at a high density, the foreign matter is reduced in volume and becomes compact, and as a result, the frequency of operation for removing the foreign matter accumulated in the filter layer is reduced, and the treatment after the removal is easy. And the like. Further, depending on the properties of the foreign matter, the foreign matter forms a lump with shape retention due to the squeezing effect of the ejector, so that the operation of removing the foreign matter from the water passage means becomes easy.

【0014】或いは、通水手段が、一対の電極の間に配
置された濾材を有する濾過器である構成とすれば、濾過
器を電極による通電を施しながら用いることによって、
濾材内に細菌等の発生し難いために、結果的に、耐用性
並びに濾過性能が長期間保持される濾過器が得られる。
Alternatively, if the water passage means is a filter having a filter medium disposed between a pair of electrodes, the filter can be used while energizing by the electrodes.
As a result, bacteria and the like are hardly generated in the filter medium, and as a result, a filter in which durability and filtration performance are maintained for a long period of time is obtained.

【0015】また、通水手段は、その内部の被処理水を
気体と強制的に接触させる気液接触部を有し、さらに、
電極は、気液接触部によって気体を随伴させられた被処
理水に対して通電処理可能な構成とすることができる。
このような構成とすれば、被処理水を、例えば特開平6
−55178公報に記されたような、気孔が小さく通過
抵抗の高い多孔質電極に通すことが不要であるので、被
処理水の装置内通過速度を高く設定することが比較的容
易で、しかも、被処理水は、気液接触部によって気体と
強制的に接触させられて、内部に気泡を含んだり、気相
によって小部分に分割された状態で、通電作用を受ける
ので、単位体積の大きな被処理水のマスに通電作用を与
えようとする構成に比して、処理水中の微生物に効率良
くエネルギー供給を与えることができ、さらに、被処理
水を気孔が小さい多孔質電極に通すことが不要であるの
で、被処理水中に鉱物粒子や動植物プランクトン等の介
在物が含まれていた場合にも、水処理の効率に影響を受
けず、結果的に、水処理の効率を高め易いという効果が
得られる。ここで、特開平6−55178公報に記され
た多孔質電極とは、固定型三次元電極電解槽と呼ばれる
ものであり、例えば、炭素質材料などをフェルト状、乃
至スポンジ状に形成した三次元形状の多孔質材料を電極
として用い、この多孔質電極の内部に被処理水を通過さ
せながら、同時に、この電極に通電することにより処理
を行っている。すなわち、被処理水に含まれる微生物
は、電極から高電位のエネルギー供給を受けて、細胞内
で強力な酸化還元反応を起こして、滅菌作用が得られ
る。そして、ここで用いられている、多孔質材料による
三次元電極なる構成は、被処理水と電極との接触面積を
大きくし、微生物に効率良くエネルギー供給を与えるこ
とによって、水処理の効率を高めることに貢献してい
る。しかしこの従来構成では、被処理水が電極に接触せ
ずに流通できる空隙があれば、電極からのエネルギー供
給を受けずに、死滅せず、そのまま排出される微生物が
生じ、処理の効果が低下するので、このような空隙がで
きるだけ形成されないように、三次元電極の周囲を確実
に密閉し、且つ、三次元電極を構成する多孔質材料の平
均気孔径を十分に小さく(例えば125ミクロン以下な
ど)することが必要となるが、三次元電極の平均気孔径
が小さくなる程、同電極内を通過しようとする被処理水
に対する抵抗が高まり、被処理水が三次元電極を流下す
る速度は低下するので、結果的に、滅菌などに代表され
る処理効率を希望通りに向上させ難いという欠点があっ
た。さらに、三次元電極の平均気孔径が小さくなる程、
被処理水中に鉱物粒子や動植物プランクトンが含まれて
いた場合、これらの介在物によって三次元電極内の通水
経路が閉塞されて被処理水の通水速度が低下し、結果的
に、処理効率が大幅に低下する可能性があった。すなわ
ち、この発明の、通水手段が、その内部の被処理水を気
体と強制的に接触させる気液接触部を有し、電極は、気
液接触部によって気体を随伴させられた被処理水に対し
て通電処理可能とした構成は、これらの欠点を解消する
ものである。
The water passage means has a gas-liquid contact portion for forcibly bringing the water to be treated therein into contact with a gas.
The electrode can be configured to be able to conduct electricity to the water to be treated, which is accompanied by a gas by the gas-liquid contact portion.
With such a configuration, the water to be treated is, for example,
Since it is not necessary to pass through a porous electrode having small pores and high passage resistance as described in -55178, it is relatively easy to set a high passage speed of the water to be treated in the apparatus, and The water to be treated is forcibly brought into contact with the gas by the gas-liquid contact part and contains bubbles inside, or is divided into small parts by the gas phase, and is subjected to an energizing action. Compared to the configuration that attempts to apply an electric current to the treated water mass, it is possible to efficiently supply energy to microorganisms in the treated water, and it is not necessary to pass the treated water through a porous electrode with small pores. Therefore, even when the water to be treated contains inclusions such as mineral particles and animal and phytoplankton, the water treatment efficiency is not affected, and as a result, the effect that the water treatment efficiency is easily increased is obtained. can get. Here, the porous electrode described in JP-A-6-55178 is called a fixed type three-dimensional electrode electrolytic cell. For example, a three-dimensional electrode formed by forming a carbonaceous material or the like into a felt shape or a sponge shape is used. A process is performed by using a porous material having a shape as an electrode, and simultaneously passing current through the electrode while allowing the water to be treated to pass through the inside of the porous electrode. That is, the microorganisms contained in the water to be treated receive a high-potential energy supply from the electrode, cause a strong oxidation-reduction reaction in the cells, and obtain a sterilizing action. The configuration of a three-dimensional electrode made of a porous material used here increases the contact area between the water to be treated and the electrode, and efficiently supplies energy to microorganisms, thereby increasing the efficiency of water treatment. Has contributed to that. However, in this conventional configuration, if there is a gap through which the water to be treated can flow without contacting the electrode, the microorganism is not killed without receiving the energy supply from the electrode, and is discharged as it is, thereby reducing the effect of the treatment. Therefore, in order to prevent such voids from being formed as much as possible, the periphery of the three-dimensional electrode is securely sealed, and the average pore diameter of the porous material constituting the three-dimensional electrode is sufficiently small (for example, 125 microns or less). ), The smaller the average pore diameter of the three-dimensional electrode, the higher the resistance to the water to be treated passing through the same electrode, and the lower the speed at which the treated water flows down the three-dimensional electrode. As a result, there is a disadvantage that it is difficult to improve the processing efficiency represented by sterilization or the like as desired. Furthermore, as the average pore diameter of the three-dimensional electrode becomes smaller,
If the treated water contains mineral particles or animal and plant plankton, these inclusions block the water passage in the three-dimensional electrode and reduce the flow rate of the treated water. Could be significantly reduced. That is, the water passage means of the present invention has a gas-liquid contact portion for forcibly bringing the water to be treated therein into contact with the gas, and the electrode is provided with the gas to be treated which is accompanied by the gas by the gas-liquid contact portion. However, the configuration in which the power supply process can be performed eliminates these drawbacks.

【0016】或いは、気液接触部は、被処理水を散水す
る散水機構と、この散水機構から落下する被処理水を受
け止めてその表面積を増大可能な多数の受水材を備えた
散水パネルとを含み、電極は散水パネルの両側に設置さ
れた構成とすることができる。このような構成で実施す
ることによって、前述の構成と同様の事情で、被処理水
の装置内通過速度を高く設定することが比較的容易で、
しかも、被処理水は、気液接触部によって気体と強制的
に接触させられて、内部に気泡を含んだり、気相によっ
て小部分に分割された状態で、通電作用を受けるので、
単位体積の大きな被処理水のマスに通電作用を与えよう
とする構成に比して、処理水中の微生物に効率良くエネ
ルギー供給を与えることができ、さらに、被処理水を気
孔が小さい多孔質電極に通すことが不要であるので、被
処理水中に鉱物粒子や動植物プランクトン等の介在物が
含まれていた場合にも、水処理の効率に影響を受けず、
結果的に、水処理の効率を高め易いという効果が得られ
る。
Alternatively, the gas-liquid contact portion includes a water spray mechanism for spraying the water to be treated, and a water spray panel having a large number of water receiving members capable of receiving the water to be treated falling from the water spray mechanism and increasing the surface area thereof. , And the electrodes may be provided on both sides of the watering panel. By implementing with such a configuration, it is relatively easy to set a high passage speed of the water to be treated in the apparatus under the same circumstances as the above-described configuration,
Moreover, since the water to be treated is forcibly brought into contact with the gas by the gas-liquid contact portion and contains bubbles inside or is divided into small parts by the gas phase, it receives an energizing action,
Compared to a configuration in which an energizing action is applied to the mass of the water to be treated having a large unit volume, energy can be efficiently supplied to the microorganisms in the treated water, and the water to be treated is made of a porous electrode having small pores. Since it is unnecessary to pass through the treated water, even if the treated water contains inclusions such as mineral particles and plant and animal plankton, it is not affected by the efficiency of the water treatment,
As a result, an effect is obtained that the efficiency of water treatment is easily increased.

【0017】さらに、散水パネル内に熱交換器が介装さ
れた構成とすれば、伝熱操作が容易になると共に、熱交
換器の熱交換表面、すなわち、常時散水によって濡れた
状態にある放熱フィンまたは吸熱フィンに細菌に基づく
ぬめり等が発生し難くなる。
Further, if the structure is such that the heat exchanger is interposed in the water spray panel, the heat transfer operation is facilitated and the heat exchange surface of the heat exchanger, that is, the heat radiation that is always wet by the water spray. Slime or the like based on bacteria is less likely to occur on the fins or heat absorbing fins.

【0018】或いは、気液接触部は、通水手段内に気体
を吹き込むための気体導入管を備え、さらに、この気体
導入管に対向配置されたコーン部とコーン部の下流側に
設けられた偏向ブレードとを備えたベーンミキシング部
を備えており、このベーンミキシング部の下流側に電極
が配置されているいる構成とすれば、気体導入管から吹
き込まれた気体は、先ずコーン部に衝突してここで放射
状に分散されるため、被処理水内に微細な気泡が発生
し、その後、これらの微細な気泡は偏向ブレードによっ
て通水手段内の内壁近傍まで分散された状態で、電極に
よる通電作用を受けるので、単位体積の大きな被処理水
のマスに通電作用を与えようとする構成に比して、処理
水中の微生物に効率良くエネルギー供給を与えることが
できる。
Alternatively, the gas-liquid contact portion is provided with a gas introduction pipe for blowing gas into the water passage means, and is further provided on a cone portion facing the gas introduction tube and on the downstream side of the cone portion. If a configuration is provided in which an electrode is arranged downstream of the vane mixing section, the gas blown from the gas introduction pipe first collides with the cone section. Here, fine particles are generated in the water to be treated because they are radially dispersed. As a result, it is possible to efficiently supply energy to the microorganisms in the treated water, as compared with a configuration in which an energizing effect is applied to the mass of the treated water having a large unit volume.

【0019】さらに、通電処理された被処理水内に氷核
ガスを供給する手段と、この氷核ガスを含む被処理水を
一旦過冷却し、その後、過冷却解除することによって氷
スラリー水を形成する機構が設けられている構成とすれ
ば、通電処理された被処理水は界面活性効果が高いの
で、特に微細な氷核ガスを含む水溶液が得られる。そこ
で、この水溶液を一旦過冷却し、その後、過冷却解除す
れば、従来の氷蓄熱システムで用いられていたものより
も微細な氷を形成することができ、その結果、より効率
の高い氷蓄熱システムが提供される。
Further, a means for supplying ice nucleus gas into the water to be treated which has been subjected to the energization treatment, and the water to be treated containing the ice nucleus gas is once supercooled, and then the supercooled state is released, whereby the ice slurry water is removed. With a configuration provided with a mechanism for forming, since the water to be treated subjected to the energization treatment has a high surface activity effect, an aqueous solution containing particularly fine ice nucleus gas can be obtained. Therefore, if this aqueous solution is once supercooled and then decooled, finer ice can be formed than that used in the conventional ice heat storage system, and as a result, more efficient ice heat storage A system is provided.

【0020】一方、通水手段を、合成繊維の平織り織布
または多孔質の合成樹脂膜といった、径が0.5〜10
0ミクロン(μm)の透水孔を開口率60%〜95%の
比率で備え、電気抵抗率が0.1〜20.0オーム
(Ω)・cmの親水性隔膜によって分離形成された複数
の空間を備えた容器とし、電極の各々を、互いに異なる
これらの空間内に設けることができる。このように構成
すれば、用水の電解水処理を行なう水室を、隔膜(電気
透析隔膜)により仕切り、酸化処理と還元処理を区分さ
れた別室で行ない、その後、その一方の処理水の一部を
他方の処理水と、その混合割合を決めて、所望の水質に
調整することができるので都合が良い。電極の種類は、
網状のものに限らず、電極対で処理水の流通が極端に滞
ることが起こらなければ、何れの形状のものでも採用で
きる。また、冷却塔やボイラー缶内で濃縮された水中溶
解成分をこの電気透析隔膜で循環水中から除外すること
ができるため、更に高濃縮度まで循環水の再利用が可能
になる。そのため、強制排水量を減らすことができる。
さらに、水中溶解イオン成分を系外に除去する操作も可
能になる。
On the other hand, the water passage means is made of a plain woven cloth of synthetic fiber or a porous synthetic resin membrane having a diameter of 0.5 to 10 mm.
A plurality of spaces separated by a hydrophilic diaphragm having a water-permeable hole of 0 micron (μm) at an opening ratio of 60% to 95% and an electric resistivity of 0.1 to 20.0 ohm (Ω) · cm. , And each of the electrodes can be provided in these different spaces. According to this structure, the water chamber for performing the electrolyzed water treatment of the water is partitioned by a diaphragm (electrodialysis diaphragm), and the oxidation treatment and the reduction treatment are performed in separate chambers. Can be adjusted to a desired water quality by determining the mixing ratio with the other treated water, which is convenient. The type of electrode is
The shape is not limited to a net shape, and any shape can be adopted as long as the flow of the treated water does not extremely stop at the electrode pair. In addition, since the dissolved components in water concentrated in the cooling tower or the boiler can can be excluded from the circulating water by the electrodialysis membrane, the circulating water can be reused to a higher concentration. Therefore, the amount of forced drainage can be reduced.
Further, an operation of removing the ion component dissolved in water out of the system becomes possible.

【0021】或いは、一対の電極の一方は、受光可能に
配置された光半導体電極であり、一対の電極の他方は、
方形波電力、インパルス波電力、整流波電力、または、
太陽光起電力波または純直流電力によって、光半導体電
極に付着した物質を光半導体電極から剥離可能な電極と
して機能する構成としても良い。このような構成で実施
すれば、光半導体電極に光を照射することによって、被
処理水の酸化水処理と還元水処理が可能である上に、光
半導体電極の特に陰極側に付着する物質を、方形波電
力、インパルス波電力、整流波電力、または、太陽光起
電力波または純直流電力によって効率的に剥離できるの
で、光半導体電極の本来の機能を維持可能となる。
Alternatively, one of the pair of electrodes is an optical semiconductor electrode arranged to receive light, and the other of the pair of electrodes is
Square wave power, impulse wave power, rectified wave power, or
A configuration may be employed in which a substance attached to the optical semiconductor electrode functions as an electrode that can be peeled off from the optical semiconductor electrode by solar photovoltaic waves or pure DC power. If implemented in such a configuration, by irradiating the optical semiconductor electrode with light, it is possible to perform the oxidizing water treatment and the reduction water treatment of the water to be treated, and it is also possible to remove a substance adhering particularly to the cathode side of the optical semiconductor electrode. , Square wave power, impulse wave power, rectified wave power, or solar photovoltaic wave or pure DC power can be efficiently separated, so that the original function of the optical semiconductor electrode can be maintained.

【0022】そして、光半導体電極は、(金属チタン等
の)導電性の基体からなり、この導電性基体の一方の面
には、アナターゼ型二酸化チタンを少なくとも5wt.
%含むチタニア層が設けられており、他方の面には、白
金族の金属元素によるメッキが施されており、これによ
って、光半導体電極に酸化電極面と還元電極面とが併設
されている構成とすれば、平板状などの電極材で仕切ら
れた複数の水処理水室ごとに別種の反応処理が行える構
成にすることにより、酸化処理を終えた被処理水に対し
て引き続き還元処理をするとか、または、逆の反応操作
を行うなど、被処理水に対して多様な一連の反応操作を
施すことができる。
The photo-semiconductor electrode is made of a conductive substrate (such as titanium metal), and at least 5 wt.
%, And the other surface is plated with a metal element of the platinum group, whereby the optical semiconductor electrode is provided with an oxidation electrode surface and a reduction electrode surface in parallel. In this case, by performing a different type of reaction treatment for each of a plurality of water treatment water chambers partitioned by an electrode material such as a flat plate, a reduction treatment is continuously performed on the water to be treated after the oxidation treatment. A variety of series of reaction operations can be performed on the water to be treated, for example, or by performing a reverse reaction operation.

【0023】さらに、白金族の金属元素によるメッキが
施された、光半導体電極の他方の面には、第VIII族の金
属元素の酸化物からなる部分修飾部が設けられている構
成とすれば、酸化反応速度をより向上させることができ
るなどの効果が得られて都合が良い。また、被処理水中
に微量に含まれた環境ホルモン物質と呼ばれる有機合成
化合物を、酸化分解によって除外処理する操作にも効果
が期待できる。
Further, if the optical semiconductor electrode plated with a platinum group metal element is provided with a partially modified portion made of an oxide of a group VIII metal element on the other surface. This is advantageous because the effect of improving the oxidation reaction rate can be obtained. In addition, an effect can be expected in an operation of removing an organic synthetic compound called an environmental hormone substance contained in a small amount in the water to be treated by oxidative decomposition.

【0024】光半導体電極のチタニア層に、第V族およ
び/または第VI族金属から選択された金属の金属イオン
を含む電極面を設けた構成とすれば、光半導体電極の光
電効果が更に高められ、電極反応効率が向上するので都
合が良い。尚、「第V族および/または第VI族金属から
選択された金属の金属イオンを含む電極面」とは、言い
換えれば、「第V族と第VI族のいずれか一方から選択さ
れた金属の金属イオン、あるいは、第V族から選択され
た金属の金属イオンと第VI族から選択された金属の金属
イオンの双方を含む電極面」を意味する。
If the titania layer of the optical semiconductor electrode is provided with an electrode surface containing metal ions of a metal selected from Group V and / or Group VI metals, the photoelectric effect of the optical semiconductor electrode is further enhanced. This is convenient because the electrode reaction efficiency is improved. In addition, the “electrode surface containing a metal ion of a metal selected from Group V and / or Group VI metal” is, in other words, “an electrode surface including a metal ion selected from one of Group V and Group VI. An electrode surface including metal ions or both metal ions of a metal selected from Group V and metal ions of a metal selected from Group VI.

【0025】或いは、通水手段は、被処理水を貯蔵可能
な容器からなり、この容器が、受光可能な外面と、容器
内の被処理水と熱交換可能な内面とを備えた太陽光発電
素子を含む構成とすれば、太陽光の有する放射エネルギ
ーを容器内の水に吸収させることによって利用しようと
する従来のソーラー熱転換装置にも一般的に見られる水
や容器の「ぬめり現象(これは容器内面を含む容器内の
部材表面付近など、水が滞留し勝ち部位に発生する微生
物が引き起こす作用と推測され、この現象は前記転換装
置の熱交換効率へ悪影響を与える場合もある)」を、容
器内の被処理水中に浸漬された状態の電極に通電操作し
て得られる殺菌作用によって抑制或いは防止することが
できて都合が良い。また、この時、太陽光発電素子の内
面を電極の一方とすれば、発電効率に大きな影響のある
太陽光発電素子の内面側に発生する「ぬめり」も防止で
きて都合が良い。またこれに加えて、(太陽光発電素子
はその温度が上昇するに従って発電効率が低下する傾向
があるが)受光などによって温度上昇しようとする太陽
光発電素子の熱を、容器内を通過する被処理水と太陽光
発電素子の間で生じる熱交換作用によって被処理水に奪
わせることによって、太陽光発電素子の温度を一定温度
以下に保つことができ、その結果、太陽光発電素子の発
電効率を一定レベル以上に保持し易くなるという効果が
得られる。
Alternatively, the water passage means comprises a container capable of storing the water to be treated, the container having a photoreceptor having an outer surface capable of receiving light and an inner surface capable of exchanging heat with the water to be treated in the container. If the structure including the element is used, the slimming phenomenon of water and the container (this phenomenon is commonly seen in a conventional solar heat conversion device that attempts to utilize the radiant energy of sunlight by absorbing the water in the container). Is presumed to be an action caused by microorganisms generated at sites where water tends to stagnate, such as near the surface of members in the container including the inner surface of the container, and this phenomenon may adversely affect the heat exchange efficiency of the conversion device)) In addition, it can be suppressed or prevented by the sterilization effect obtained by applying a current to the electrode immersed in the water to be treated in the container, which is convenient. At this time, if the inner surface of the photovoltaic power generation element is used as one of the electrodes, "slimming" occurring on the inner side of the photovoltaic power generation element, which has a large effect on the power generation efficiency, can be advantageously prevented. In addition to this, the heat of the photovoltaic element that tends to increase in temperature due to light reception (although the power generation efficiency of the photovoltaic element tends to decrease as its temperature rises) is also affected by the heat passing through the inside of the container. By causing the water to be deprived by the heat exchange effect generated between the treated water and the photovoltaic element, the temperature of the photovoltaic element can be kept below a certain temperature, and as a result, the power generation efficiency of the photovoltaic element Can be easily maintained at a certain level or more.

【0026】さらに、通水手段内の被処理水に浸漬さ
れ、且つ、受光可能なように遠赤外線放射体材が設置さ
れている構成とすれば、この太陽光やランプ光などの光
を受光した遠赤外線放射体材によって、2.5〜12n
mなどの放射波長の電磁波を通水手段内の被処理水に放
射させることによって、被処理水中の微生物に対してよ
り高い殺菌効果を発揮することができる。また、遠赤外
線放射体材の放射能力が減衰しても、これを再び太陽光
やランプ光などによる照射によって賦活することができ
るので、長期間の使用に際しても性能の低下が防止でき
る利点を有する。
Further, if the apparatus is immersed in the water to be treated in the water passage means and is provided with a far-infrared radiating material so as to be able to receive the light, the light such as sunlight or lamp light is received. 2.5 to 12n depending on the far infrared radiator material
By radiating an electromagnetic wave having a radiation wavelength such as m to the water to be treated in the water means, a higher sterilizing effect can be exerted on microorganisms in the water to be treated. Further, even if the radiation ability of the far-infrared radiator material is attenuated, it can be activated again by irradiation with sunlight, lamp light, or the like. .

【0027】或いは、溶解性金属によって形成された補
助電極を設けた構成としても良い。このような構成で実
施することによって、補助電極材より例えば、銀イオン
(Ag+)や一価銅イオン(Cu+)と云った抗菌性の
イオンを水中に溶出させる等により、有害微生物の死滅
化処理を行なうことで、水に防腐作用を付与する効果が
得られる。また、Al(3+)、Fe(3+)、Mg
(2+)などイオンを水中に溶出させる等により、被処
理水に含まれる有機物や各種イオン等を凝集沈降または
凝集浮上させる作用を持たせることができる。
Alternatively, a configuration may be employed in which an auxiliary electrode formed of a soluble metal is provided. With such a configuration, for example, antibacterial ions such as silver ions (Ag +) and monovalent copper ions (Cu +) are eluted into water from the auxiliary electrode material to kill harmful microorganisms. By carrying out, an effect of imparting a preservative effect to water can be obtained. Also, Al (3+), Fe (3+), Mg
By dissolving ions such as (2+) in water, it is possible to have an action of coagulating sedimentation or floating of organic substances and various ions contained in the water to be treated.

【0028】また、通水手段を、導電性の内面を備え、
被処理水を貯蔵可能な容器とし、この導電性内面が一対
の電極の一方を構成するような形態で実施すれば、被処
理水の位置し得る容器内の全て空間が一対の電極どうし
の間に位置する構成となるため、効果的な水処理が可能
となる上に、内面のみでなく通水手段の外壁部材自身を
導電性材料で形成し、これの内面を電極の一方とすれ
ば、外壁部材とは別体の電極を設ける場合に比して部品
点数が減少するという効果、および、電極表面への付着
物の剥離機構を別途に設けた場合、これは容器の内面へ
の付着物の剥離機構を兼ねることになり、都合が良い。
Also, the water passage means has a conductive inner surface,
If the container is configured to store the water to be treated and the conductive inner surface forms one of a pair of electrodes, the space in the container where the water to be treated can be located is between the pair of electrodes. Because it becomes a configuration located in, in addition to being capable of effective water treatment, not only the inner surface but also the outer wall member itself of the water passage means is formed of a conductive material, and if the inner surface is one of the electrodes, The effect that the number of parts is reduced as compared with the case where an electrode separate from the outer wall member is provided, and the case where a mechanism for peeling off the deposit on the electrode surface is separately provided, this is the effect of depositing on the inner surface of the container. , Which is also convenient.

【0029】さらに、通水手段内に、被処理水が電気電
極による通電処理を受けることなく出水口から排出され
ることを規制する短絡規制手段が設けられている構成と
しておけば、結果的に電極対による電解効率が高められ
て都合が良い。すなわち、電解水処理または光水処理と
いった本発明の水処理装置で用いられる主反応は、全
て、電極表面とこれを包囲する水との界面における電子
の授受による電気化学的反応であり、この反応の反応率
は、一般に、処理前水と処理済み水の間の濃度勾配、電
位勾配、温度勾配などの特性勾配が高いほど良い。した
がって、前述のような短絡規制手段が設けられた構成と
すれば、処理前水が電極との反応を起こす前に不用意に
処理済み水と混合されて種々の特性勾配が低下すること
が規制され、結果的に、反応率が高まる。また、短絡規
制手段が設けられた構成とすれば、未処理物質を電極面
付近に積極的に運ぶ、電極面付近に以前から位置してい
た物質を速く他所に移動させることで未処理の物質との
置換を促す等の作用が生じるので、反応効率が上がり、
結果的に、経済性が向上する。さらに、短絡規制手段
は、容器の容量が大きい場合でも、未処理水が短絡して
出水口から取り出し水として排出されることを規制する
ので、結果的に、取り出し濃度をより一定とする効果を
も発揮する。
Furthermore, if the water passage means is provided with a short-circuit restricting means for restricting the water to be treated from being discharged from the water outlet without being subjected to the energizing treatment by the electric electrode, the result is that Electrolysis efficiency is enhanced by the electrode pair, which is convenient. That is, the main reactions used in the water treatment apparatus of the present invention such as the electrolytic water treatment or the light water treatment are all electrochemical reactions due to the transfer of electrons at the interface between the electrode surface and the water surrounding the electrode surface. Generally, the higher the characteristic gradient such as the concentration gradient, the potential gradient, and the temperature gradient between the pre-treatment water and the treated water, the better. Therefore, if the short-circuit restricting means is provided as described above, it is possible to prevent the pre-treatment water from being inadvertently mixed with the treated water before causing a reaction with the electrode, thereby reducing various characteristic gradients. As a result, the reaction rate increases. In addition, if the short-circuit restricting means is provided, the unprocessed substance is positively conveyed to the vicinity of the electrode surface, and the material previously located near the electrode surface is quickly moved to another place, so that the untreated substance is The effect of promoting the substitution with is produced, so that the reaction efficiency is increased,
As a result, economy is improved. Furthermore, even if the capacity of the container is large, the short-circuit restricting means restricts the untreated water from short-circuiting and discharging from the water outlet as water, and as a result, has the effect of making the concentration of discharged water more constant. Also demonstrate.

【0030】また、被処理水の導電率を高めることの可
能な導電性改質剤を被処理水に加える手段が設けられて
いる構成とすれば良い。このような構成とすれば、たと
え被処理水の導電率が一定基準より低くても、その被処
理水の当初の導電率に応じた量の導電性改質剤を加える
ことによって、被処理水に対して施すべき通電作用に必
要な電流値(例えば3A)を、100V以下等の比較的
低い電圧で確保することができる。その結果、通電用の
装置を比較的扱い易いものとすることができると同時
に、消費電力量も節約することができる。また、導電性
改質剤は人手によって添加することも可能であるが、上
記請求項に記されたように、添加するための手段を設け
ておけば、被処理水の導電率に見合った量の導電性改質
剤を必要に応じて自動的に添加する等の構成が容易に実
現できる。被処理水の導電率を高めることの可能な添加
剤の代表としては塩類が挙げられるが、塩類の中でも、
pH等の水質に影響が少なく、金属の腐食を促進し難い
ものが良い。このような条件に適合する塩としては、重
曹(重炭酸ナトリウム=NaHCO3)、中性芒硝(中
性硫酸ナトリウム=Na2SO4)が挙げられる。
In addition, a configuration may be adopted in which a means for adding a conductivity modifier capable of increasing the conductivity of the water to be treated to the water to be treated is provided. With such a configuration, even if the conductivity of the water to be treated is lower than a certain standard, the conductivity of the water to be treated is increased by adding a conductivity modifier in accordance with the initial conductivity of the water to be treated. The current value (for example, 3 A) required for the energizing action to be performed on the battery can be secured at a relatively low voltage such as 100 V or less. As a result, the power supply device can be made relatively easy to handle, and the power consumption can be reduced. Further, the conductivity modifier can be added manually, but if a means for adding is provided as described in the claims, an amount corresponding to the conductivity of the water to be treated is provided. A structure in which the conductivity modifier is automatically added as necessary can be easily realized. Representative examples of the additive capable of increasing the conductivity of the water to be treated include salts, and among the salts,
It is preferable that the material has little effect on water quality such as pH and does not easily promote metal corrosion. Salts meeting such conditions include sodium bicarbonate (sodium bicarbonate = NaHCO3) and neutral sodium sulfate (neutral sodium sulfate = Na2SO4).

【0031】さらに、一対の電極を介して被処理水に対
して行う通電操作における、印加電力の種類、通電継続
時間、前記電極間の極性反転間隔、電圧の高さ、また
は、電流量を、予め設定された所定のプログラムに従っ
て変更可能な制御装置にすれば、被処理水の性状に合わ
せて、より能率的または経済的な通電操作を適宜選択し
て用いることができて都合が良い。例えば、電圧条件を
一定とした場合には、一般に、被処理水が微生物をどれ
ほどの濃度で含有しているかによって、その被処理水中
を流れ得る電流値は変動する傾向があり、その結果、被
処理水が微生物を比較的高濃度で含有している場合には
低い電圧条件で十分な通電状態が得られ、したがって、
効率的な殺菌作用が得られるに拘わらず、殺菌操作の工
程が終末期に近づいて被処理水中の微生物濃度が低くな
ると、十分な通電状態を得るためには電圧条件を高める
必要が生じると言う現象が見られる。しかし、この発明
に基づいて、例えば、上記のような時事刻々変化する最
適電圧条件を、被処理原水等のサンプリングと、予測さ
れる殺菌操作の進行形態とに基づいて予めプログラム化
し、この計画に沿った電圧操作や電流操作をコンピュー
タにより管理、実施させれば、より効率的な殺菌操作が
実施できる。また、時間的変化は被処理水に限らず、殺
菌操作などの進行に従って、電極反応の生成物が次第に
電極表面に沈積して通電が阻害され始める、或いは、長
期間にわたる装置の放置によって電極表面付近に微生物
コロニーが形成され、通電操作の立ち上がりが低下する
など、装置にも時間的な変化が生じる場合がある。これ
に対しても、この発明に基づいて、例えば、所定の時間
インターバル毎に電極電位の反転を行って付着物を剥離
するプログラム、或いは、放置時間の長さや、通電状態
に応じて、立ち上がり期間専用の電力操作プログラムを
設けることによって、より効率的な殺菌操作が実施でき
る。また、水中溶解成分の電気透析分離を必要とする場
合、殺菌処理に要する通電量より少ない通電で済むの
で、通電操作やバルブ操作の切換時間や通電量の変更等
のプログラム化により効率的な水処理操作が実施でき
る。
Further, in the energizing operation performed on the water to be treated through a pair of electrodes, the type of applied power, the duration of energization, the polarity inversion interval between the electrodes, the height of the voltage, or the amount of current, A control device that can be changed in accordance with a predetermined program set in advance can conveniently select and use a more efficient or economical energizing operation according to the properties of the water to be treated. For example, when the voltage condition is fixed, generally, the current value that can flow in the treated water tends to fluctuate depending on the concentration of the microorganism in the treated water. If the treated water contains a relatively high concentration of microorganisms, a sufficient energized state can be obtained under low voltage conditions,
Despite the efficient sterilization action being obtained, if the microbial concentration in the water to be treated decreases as the sterilization operation process approaches the end stage, it is necessary to increase the voltage conditions in order to obtain a sufficient energized state. The phenomenon is seen. However, based on the present invention, for example, the optimal voltage condition that changes momentarily as described above is programmed in advance based on the sampling of the raw water to be treated and the expected progress of the sterilization operation. A more efficient sterilization operation can be performed by controlling and performing the voltage operation and the current operation along the computer. In addition, the temporal change is not limited to the water to be treated, and as the sterilization operation progresses, the product of the electrode reaction gradually deposits on the electrode surface and begins to be interrupted. Microorganism colonies are formed in the vicinity, and the device may change over time, for example, the start-up of the energization operation may be reduced. On the other hand, according to the present invention, for example, a program for inverting the electrode potential at predetermined time intervals to peel off the adhered matter, or a length of the standing time and a rising period depending on the energized state. By providing a dedicated power operation program, more efficient sterilization operation can be performed. In addition, when electrodialysis separation of components dissolved in water is required, less electricity is required than the amount of electricity required for sterilization treatment. Processing operations can be performed.

【0032】さらに、水処理装置の運転状況を含む情報
を、外部のコンピュータに転送する通信システムを備え
た水処理システムを設ければ、被処理水の状態や電極の
表面状態を、被処理水を挟んで設けられた電極間の通電
状態(例えば、所定の電圧下における電流値)や、水処
理装置に付帯して設けられた自動的なサンプル検査装置
の出力結果等を、リアルタイム情報として、外部コンピ
ュータに送信し、これらのリアルタイム情報に基づい
て、最適な通電条件や、複数用意されている中の最適な
通電操作プログラムや、電位反転の最適タイミングを外
部コンピュータ内で判断させて、これを水処理装置にフ
ィードバックして操作することができる。この時、外部
コンピュータは、例えばRS−232C等のインターフ
ェースで水処理装置のコントローラと直接連結できる程
度の近傍に設けても良いが、電話回線や無線通信によっ
て送受信を行う必要があるような、水処理装置から遠く
離れた遠隔地に設ければ、互いに異なった地域にある複
数の水処理装置を一箇所のコンピュータで集中管理で
き、効率的な水処理が可能となる。更にこの場合、各水
処理装置から得られる情報を、他の水処理装置の運転条
件を設定するために利用することが可能となり、都合が
良い。
Further, if a water treatment system provided with a communication system for transferring information including the operation status of the water treatment apparatus to an external computer is provided, the state of the water to be treated and the surface condition of the electrodes can be changed. As the real-time information, the state of conduction between the electrodes provided with (for example, the current value under a predetermined voltage) and the output result of an automatic sample inspection device provided along with the water treatment device, The information is transmitted to an external computer, and based on the real-time information, the optimal energizing conditions, the optimal energizing operation program among a plurality of prepared, and the optimal timing of the potential reversal are determined in the external computer. It can be operated with feedback to the water treatment equipment. At this time, the external computer may be provided close enough to be directly connected to the controller of the water treatment apparatus by an interface such as RS-232C, but it is necessary to perform transmission and reception by a telephone line or wireless communication. If provided in a remote place far from the treatment apparatus, a plurality of water treatment apparatuses in different areas can be centrally managed by a single computer, thereby enabling efficient water treatment. Further, in this case, information obtained from each of the water treatment apparatuses can be used for setting operating conditions of another water treatment apparatus, which is convenient.

【0033】本発明によるその他の特徴及び利点は、以
下図面を用いた実施形態の説明により明らかになるだろ
う。
Other features and advantages according to the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら解説する。 (第1実施形態)図1は、本発明による水処理装置の一
実施形態としての、円筒型水処理装置を模式的に示して
いる。この円筒型水処理装置110は、概して円筒形で
上下方向に延びた容器部111(通水手段の一例)を備
えている。容器部111の下端部には、被処理原水の入
水口としての供給口116が設けられており、容器部1
11の上端は、止水盤126によって密閉されている。
容器部111の垂直側壁の止水盤126の下方位置から
は、被処理水の出水口117が水平に延びている。容器
部111内に設けられた電極113は、容器部111の
内壁にほぼ沿った形で収納された円筒形電極113a
(中空電極の一例)と、円筒形電極113a内部に同芯
状に貫通した金属チタン基材に白金メッキを施して得ら
れた棒状電極113bからなる。円筒形電極113a
は、金属チタンのメッシュ状の基材に白金メッキを施し
て不溶性にしたものであり、これはメッシュ状であるた
め、処理水が自由にこれを透過横断できる。円筒形電極
113aと棒状電極113bとは、容器部111の内壁
とは接触しないように電気的に絶縁された状態で、止水
盤126に支持されており、さらに、容器部111の外
壁に取り付けられた印加電力供給装置112と接続され
ている。経路118内の処理原水は、ポンプ115によ
って、円筒形容器部111内に供給されて、円筒形電極
113aと棒状電極113bの間の空間を通過後、円筒
形電極113aを透過横断して、電解処理済みの電解処
理水119として出水口117から容器部111外に出
る構成となっている。尚、止水盤126の一部には空気
抜き用の弁が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 schematically shows a cylindrical water treatment apparatus as one embodiment of the water treatment apparatus according to the present invention. The cylindrical water treatment apparatus 110 includes a container part 111 (an example of a water passage means) which is generally cylindrical and extends in the vertical direction. At the lower end of the container 111, a supply port 116 is provided as an inlet for raw water to be treated.
The upper end of 11 is closed by a water stop board 126.
A water outlet 117 of the water to be treated extends horizontally from a position below the water stop board 126 on the vertical side wall of the container 111. The electrode 113 provided in the container part 111 is a cylindrical electrode 113a housed substantially along the inner wall of the container part 111.
(Example of a hollow electrode) and a rod-shaped electrode 113b obtained by applying platinum plating to a metal titanium base material concentrically penetrating inside the cylindrical electrode 113a. Cylindrical electrode 113a
Is made by applying platinum plating to a mesh-like base material of titanium metal to make it insoluble. Since this is a mesh-like shape, treated water can freely penetrate and cross the mesh-like base material. The cylindrical electrode 113a and the rod-shaped electrode 113b are supported by the water stop board 126 in a state where they are electrically insulated so as not to contact the inner wall of the container 111, and are further attached to the outer wall of the container 111. Connected to the applied power supply device 112. The treated raw water in the passage 118 is supplied into the cylindrical container portion 111 by the pump 115, passes through the space between the cylindrical electrode 113a and the rod-shaped electrode 113b, and penetrates and crosses the cylindrical electrode 113a. The water is discharged from the water outlet 117 to the outside of the container 111 as the treated electrolytically treated water 119. In addition, a valve for air release is provided in a part of the water stop board 126.

【0035】印加電力供給装置112は、各種の通電状
態の組み合わせからなる通電操作スケジュールをプログ
ラム可能な制御部を備えており、印加電界強度が115
V/cm以下の直流電力、変調波電力、正調方形波電
力、印加電界強度が10KV/cm以上で周波数が10
0KHz以下の正調インパルス波電力、および、電界強
度が1〜115V/cmの全波整流波電力、処理水量1
リットル当たり1W以上の太陽光起電力波電力のうちの
何れか単独の電力を、または複数の電力を畳重して被処
理水に印加可能であるが、各電極113a,113b、
特に、陰極113aの表面やメッシュ構造の間隙に付
着、或いは堆積した物質(電極反応の反応生成物を含
む)を電極から剥離するために、所望の時間間隔を開け
て極性を反転する構成になっている。極性を反転させる
時間間隔は、処理水の汚れ具合によって変更すれば良い
が、過電圧を小さくするために、15分〜60分が望ま
しい。尚、本実施形態における容器部111の容積は、
0.1〜1,000リットルの範囲が好適であり、円筒
型水処理装置110内の通水流量は0.1〜0.2m
(メートル)/秒を標準とする。本装置の設置対象とし
ては、各種の用水用配管の途中、タンク内取水口(水中
型)など多様な選択肢から選ぶことができる。適用対象
の主要材質としては、ステンレス材(SUS316
L)、塩化ビニール材の管材、スチール管のライニング
材など任意のものが可能である。印加電力供給装置11
2としては、電力変換器、操作制御装置のほか、太陽光
発電パネルと蓄電池等を採用することができ、印加電力
供給装置112の電源としては、商業および自家電力の
ほか、太陽光発電パネルの電力が利用できる。
The applied power supply unit 112 includes a control unit that can program an energization operation schedule including a combination of various energization states.
DC power of less than V / cm, modulated wave power, square wave square power, applied electric field strength of more than 10 KV / cm and frequency of 10
Positive impulse wave power of 0 KHz or less, full-wave rectified wave power with an electric field intensity of 1 to 115 V / cm, treated water volume 1
Any single power of the solar electromotive force of 1 W or more per liter or a plurality of powers can be applied to the water to be treated by stacking a plurality of powers, and each electrode 113a, 113b,
In particular, in order to separate substances (including reaction products of the electrode reaction) adhered or deposited on the surface of the cathode 113a or the gap of the mesh structure from the electrode, the polarity is reversed at a desired time interval. ing. The time interval for inverting the polarity may be changed depending on the degree of contamination of the treated water, but is preferably 15 minutes to 60 minutes in order to reduce overvoltage. Note that the volume of the container 111 in the present embodiment is:
The range of 0.1 to 1,000 liters is preferable, and the flow rate of water in the cylindrical water treatment device 110 is 0.1 to 0.2 m.
(Meter) / second as standard. The installation target of the present apparatus can be selected from various options, such as in the middle of various water pipes, a water intake in a tank (underwater type), and the like. The main material to be applied is stainless steel (SUS316
L), a pipe material of a vinyl chloride material, a lining material of a steel tube, and the like can be used. Applied power supply device 11
2, a power converter, an operation control device, a photovoltaic power generation panel, a storage battery, and the like can be adopted. As a power source of the applied power supply device 112, in addition to commercial and private power, Power available.

【0036】電極を不溶性にするためのメッキ材として
は、白金(Pt)のほか、白金族金属のルテニウム(R
u)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミ
ウム(Os)、イリジウム(Ir)等が使用可能であ
る。整流波、変調波、および、方形波の周波数は、通電
密度が0.01A/cm2以上あれば、50Hzの低周
波電力から300KHz程度までの高周波電力が電波法
に抵触しない周波数帯域で利用可能であるが、一般的に
は、100Hz〜60KHzの方形波電力で、または、
50Hzまたは60Hzの正弦波電流の全波整流波電力
で十分な殺菌効果を示すと思われる。一方、インパルス
波電力は、処理用原水の導電率により電圧が変わるの
で、コンデンサーの容量、放電性能との関係から、10
0KHz以下の周波数が望ましい。尚、電力の印加によ
る処理用水中の細菌、酵母またはウイルスの殺菌効果
は、通電力量が同一の場合、経験的にも、純直流電力よ
りも方形波、インパルス波、および、一般商用交流電力
の全波整流波、および、太陽光起電力波の方が大きい。
いずれの電力も電流の大きい方が効果が大きく、さら
に、方形波やインパルス波の場合は、周波数の高い方が
効果が大きい傾向がある。また、殺菌や水質改質効果を
高めるために、前記の通電処理に超音波、磁石による磁
気、遠赤外線放射体からの電磁波(光)等の作用を畳重
的に加えることも可能である。
As a plating material for making the electrodes insoluble, platinum (Pt) and ruthenium (R), a platinum group metal, are used.
u), rhodium (Rh), palladium (Pd), osmium (Os), iridium (Ir) and the like can be used. The frequency of the rectified wave, the modulated wave, and the square wave can be used in a frequency band where the high frequency power from 50 Hz low frequency power to about 300 KHz does not violate the Radio Law if the current density is 0.01 A / cm2 or more. But generally at a square wave power of 100 Hz to 60 KHz, or
A full-wave rectified wave power of a 50 Hz or 60 Hz sinusoidal current appears to have a sufficient bactericidal effect. On the other hand, the voltage of the impulse wave power varies depending on the conductivity of the raw water for treatment.
A frequency of 0 KHz or less is desirable. In addition, the bactericidal effect of bacteria, yeast, or virus in the treatment water by the application of electric power is empirically, square wave, impulse wave, and general commercial AC power rather than pure DC power, when the amount of transmitted power is the same. The full-wave rectified wave and the solar electromotive wave are larger.
In each case, the larger the current, the greater the effect. In the case of a square wave or an impulse wave, the higher the frequency, the greater the effect. Further, in order to enhance the sterilization and water quality modification effects, it is also possible to add the effects of ultrasonic waves, magnetism by magnets, electromagnetic waves (light) from a far-infrared radiator, etc., to the above-mentioned energization treatment in a multi-layered manner.

【0037】(殺菌操作の実験例)第1実施形態による
円筒型水処理装置の変形例を用いて実際に行った被処理
水の殺菌操作の実験例について解説する。 (実験用の装置の構造)前記変形例に基づく円筒型水処
理装置は、図2−aに示されるように、通水手段として
の密閉型電解処理容器と、被処理水を収納するための収
納容器と、収納容器内に注ぎ込まれた被処理水を密閉容
器の下部に送り込み、更に、密閉型電解処理容器の上部
から再び取り出して収納容器内に回収する循環水系路を
形成するための水中ポンプ(150W/100V)とを
備えている。密閉型電解処理容器は、上端が閉じられた
上部円筒、上下の端部が開放された中央円筒、および、
下端が閉じられた下部円筒からなる。これら三つの円筒
の内径は50mmφで共通している。また、これら三つ
の円筒は、互いに内部が連通するように、各々の開放端
部に形成されたフランジを介してボルトで連結され、全
体として縦長の密封された円筒を構成している。中央円
筒は透明なアクリル製であり、ここに一対の電極が配置
されている。図2−bに示されるように、一対の電極は
いずれも、長さが約250mmで厚さ1mmの金属チタ
ン製の板の両面に厚さ1〜1.5ミクロン(μm)の白
金膜を電気メッキなどで施したものである。図に示され
るように、金属チタン板の両側の縁部の約3〜5mm幅
部分を補強の目的で折り曲げ加工した上で白金メッキが
施されている。両側の折り曲げ部を除いた中央の平坦部
を、約34mmの幅を有する有効面とした。
(Experimental Example of Sterilizing Operation) An experimental example of a sterilizing operation of water to be treated actually performed using a modified example of the cylindrical water treatment apparatus according to the first embodiment will be described. (Structure of Apparatus for Experiment) As shown in FIG. 2A, a cylindrical water treatment apparatus based on the above-described modified example has a closed electrolytic treatment container as a water passage means and a container for storing water to be treated. The storage container and the water to be treated poured into the storage container are sent to the lower part of the closed container, and then taken out again from the upper part of the closed electrolytic treatment container and recovered in the storage container. And a pump (150 W / 100 V). The closed electrolytic treatment container is an upper cylinder with an upper end closed, a central cylinder with upper and lower ends open, and
It consists of a lower cylinder with a closed lower end. The three cylinders have a common inner diameter of 50 mmφ. These three cylinders are connected to each other by bolts via flanges formed at the respective open ends so that the insides of the three cylinders communicate with each other, and constitute a vertically elongated sealed cylinder as a whole. The central cylinder is made of transparent acrylic, on which a pair of electrodes are arranged. As shown in FIG. 2B, each of the pair of electrodes has a platinum film having a thickness of 1 to 1.5 microns (μm) on both sides of a metal titanium plate having a length of about 250 mm and a thickness of 1 mm. It is applied by electroplating or the like. As shown in the figure, platinum metal plating is performed after bending about 3 to 5 mm wide portions on both sides of the metal titanium plate for the purpose of reinforcement. The central flat portion excluding the bent portions on both sides was an effective surface having a width of about 34 mm.

【0038】これらの電極対は、その全長にわたって有
効面どうしが30mmと言う一定の間隔をもって互いに
平行状態を維持するように、上部円筒と中央円筒の境界
部から上方に延びている。より具体的には、電極対は、
上部円筒と中央円筒の間に挟持された塩化ビニール製の
円盤から上方に延びたやはり塩化ビニール製の一対の板
状サポートに固定されている。図2−cに示されるよう
に、塩化ビニール製の円盤の中央部には、平面視におい
て左右に並ぶ三つの貫通孔が形成されており、これらの
貫通孔どうしを隔てている一対の棒状のブリッジの個々
に板状サポートの下端が熱融着されている。電極対と板
状サポートとは図に示されるようにネジ等で固定すれば
良い。上部円筒および下部円筒は、透明である必要はな
く、給水用などの塩化ビニール製パイプの一端を密閉
し、他端に中央円筒との連結用フランジを設ければ良
い。下部円筒の側面からは入水口としての第1枝管が延
びており、上部円筒の側面からは出水口としての第2枝
管が延びている。収納容器内の被処理水に浸漬された水
中ポンプの排水口と第1枝管とは、内径が20mmのブ
レードホースで連結されている。また、下部円筒の第1
枝管と対向する部位からは、電極対に通電するための一
対の入力端子が突出しており、これらは密閉型電解処理
容器の外に用意された電力発生装置の各端子に接続され
ている。電極対と一対の入力端子とを接続する導線とし
ては、電解による溶出抑制するために、直径2mmのチ
タン金属製ワイヤの表面に白金メッキを施したものを用
いている。収納容器内の被処理水は、水中ポンプによっ
て第1枝管から密閉型電解処理容器内に進入し、中央円
筒内の電極によって電解処理を受けた後、第2枝管に連
結されたもう一つのブレードホースを通過して、収納容
器内に戻ると言う循環水系路が形成される。
These electrode pairs extend upward from the boundary between the upper cylinder and the central cylinder so that the effective surfaces thereof are maintained parallel to each other at a constant interval of 30 mm over the entire length. More specifically, the electrode pair is
It is fixed to a pair of plate-like supports also extending from a vinyl chloride disk sandwiched between the upper cylinder and the central cylinder. As shown in FIG. 2C, in the center of the vinyl chloride disk, three through-holes are formed on the left and right in a plan view. The lower ends of the plate-like supports are heat-sealed to the individual bridges. The electrode pair and the plate-shaped support may be fixed with screws or the like as shown in the figure. The upper cylinder and the lower cylinder do not need to be transparent, and one end of a vinyl chloride pipe for water supply or the like may be sealed, and the other end may be provided with a flange for connection to the central cylinder. A first branch pipe as a water inlet extends from a side surface of the lower cylinder, and a second branch pipe as a water outlet extends from a side surface of the upper cylinder. The drain port of the submersible pump immersed in the water to be treated in the storage container and the first branch pipe are connected by a blade hose having an inner diameter of 20 mm. The first of the lower cylinder
A pair of input terminals for supplying electricity to the electrode pair protrude from a portion facing the branch pipe, and these are connected to respective terminals of a power generation device provided outside the closed electrolytic treatment container. As a conductive wire for connecting the electrode pair and the pair of input terminals, a titanium metal wire having a diameter of 2 mm with a platinum plated surface is used to suppress elution by electrolysis. The water to be treated in the storage vessel enters the closed electrolytic treatment vessel from the first branch pipe by the submersible pump, undergoes electrolytic treatment by the electrode in the central cylinder, and then is connected to the second branch pipe. A circulating water passage is formed that passes through the three blade hoses and returns into the storage container.

【0039】(1回目の殺菌テスト)図2の円筒型水処
理装置を用いて行った1回目の殺菌テスト(連続処理時
間:90min)の実験条件を表1に、得られた数値デ
ータを図3に示す。
(First sterilization test) Table 1 shows the experimental conditions of the first sterilization test (continuous processing time: 90 min) performed using the cylindrical water treatment apparatus of FIG. 2, and the obtained numerical data are shown in FIG. 3 is shown.

【0040】表1:本発明による被処理水の殺菌操作の
実験条件 試験日時:1998年3月22日、8:30AM〜1
7:35PM 試料:一般家庭下水(各使用後の、風呂水200リット
ル、猫砂洗浄水に食塩を添加した液30リットル、土壌
洗浄水30リットルを混合し、これに食塩を約0.4%
添加して、導電率を原水の300よりも高い、4,10
0μS/cmに設定したもの) 培地:標準寒天培地(ニッスイ製、顆粒) 培養温度:37℃ 実験用装置内全保有水量:25〜26リットル 循環流量:100リットル/min 電極部容器の内寸:50mmφ×250mmH 電極印加電圧:4.2V〜19.7V(導電率4,10
0μs/cm) 各電極の有効面積:85cm2(=34mmW×250
mmH) 電極どうしの間隔:30mm(平行配置) ※周波数および波形条件を種々変えて行った通電操作時
の前記条件、電流の測定値、並びに、水温、および、実
験で用いられた水処理装置の構造を図2内に記す。
Table 1: Experimental conditions for sterilization of water to be treated according to the present invention Test date: March 22, 1998, 8:30 AM-1
7:35 pm Sample: General household sewage (200 liters of bath water after each use, 30 liters of cat sand washing water with salt added, and 30 liters of soil washing water mixed with about 0.4% salt
Addition, the conductivity is higher than 300 of raw water, 4,10
Medium: Standard agar medium (Nissui, granules) Culture temperature: 37 ° C Total water volume in the experimental apparatus: 25 to 26 liters Circulating flow rate: 100 liters / min Internal dimensions of the electrode part container: 50 mmφ × 250 mmH Electrode applied voltage: 4.2V to 19.7V (conductivity 4,10
0 μs / cm) Effective area of each electrode: 85 cm 2 (= 34 mmW × 250)
mmH) Spacing between electrodes: 30 mm (parallel arrangement) * The above-mentioned conditions, current measured values, water temperatures, and water treatment devices used in the experiments during energizing operations performed by changing the frequency and waveform conditions variously. The structure is shown in FIG.

【0041】(実験結果)図3の縦軸は生菌数、横軸は
循環処理時間の経過を示し、横軸に添付された培養時間
は、処理後の生菌数をコロニー化して数えるために実施
した培養を示す(本実験の結果、培養時間は24時間で
十分であることが判明した)。II,III,およびV
の処理はいずれも顕著な殺菌性能を示し、通電処理開始
からの最初の30分間で最終的(90分継続した場合)
な殺菌効果の約99.7%以上が達成され、その後は徐
々に殺菌効率が低下することが示されている。II,I
II,およびVの処理は、メータの読みが示した平均電
流値から通電密度が0.018A/cm2である点で共
通であることが理解され、その殺菌効果は、印加電圧の
波形が方形波であるか全波整流波であるか、また、周波
数が1KHzであるか100KHzであるかには、余り
依存していない(ただし、厳密には、60Hz正弦波交
流の全波整流波、100KHzの方形波、そして、1K
Hzの方形波の順で高い殺菌性能を示した)。通電密度
が低い(0.0018A/cm2)処理IVでは、通電
を全く施さなかったIの処理(ブランクテスト)と同様
に、殺菌作用が認められなかった。以上の結果から、I
I,III,およびVの処理は、生菌数が10の6乗C
FU/ミリリットルを超える非常に高レベルの試料でも
以上のような顕著な殺菌効果を示したこと、一般に菌は
約2時間毎に世代交代を行い、こうして発生した新生子
菌は親菌に比して殺菌が容易であると言う一般的な事実
を考え合わせれば、II,III,およびVの処理のよ
うに、0.0018A/cm2以上の通電密度を確保
し、更に通電処理の継続時間を本実験の90minより
も更に延長すれば、十分に実用的な殺菌操作が可能にな
るであろうという示唆が得られる。
(Experimental Results) The vertical axis in FIG. 3 indicates the number of viable cells, the horizontal axis indicates the elapse of the circulating treatment time, and the culture time attached to the horizontal axis indicates the number of viable bacteria after treatment by colonization. (The result of this experiment revealed that a culture time of 24 hours was sufficient). II, III, and V
All show remarkable germicidal performance, and finally (in the case of continuing for 90 minutes) in the first 30 minutes from the start of energization treatment
It is shown that about 99.7% or more of the bactericidal effect is achieved, and thereafter, the bactericidal efficiency gradually decreases. II, I
It is understood that the treatments of II and V are common in that the current density is 0.018 A / cm2 from the average current value indicated by the meter reading, and the sterilization effect is that the waveform of the applied voltage is a square wave. Or a full-wave rectified wave, and whether the frequency is 1 KHz or 100 KHz does not depend much (however, strictly speaking, a 60-Hz sine-wave AC full-wave rectified wave, a 100-KHz Square wave and 1K
Hz showed higher sterilization performance in the order of square wave). In the treatment IV having a low current density (0.0018 A / cm2), no bactericidal action was observed, as in the treatment I (blank test) in which no current was applied. From the above results, I
The treatment of I, III, and V was carried out with a viable cell count of 10 6 C
A very high level of sample exceeding FU / milliliter showed the above-mentioned remarkable bactericidal effect. In general, the germs undergo generational changes about every 2 hours, and the neonatal bacteria thus generated are compared with the parent bacterium. Taking into account the general fact that sterilization is easy, a current density of 0.0018 A / cm2 or more is secured as in the treatments II, III, and V. There is a suggestion that extending the experiment beyond 90 min would allow for a sufficiently practical sterilization operation.

【0042】(2回目の殺菌テスト)殺菌性能に関して
図3から得られた示唆に基づいて、周波数が60Hzの
交流から得られた全波整流波電力と純直流電力の間の殺
菌性能の違いを比較するための殺菌テストを行った。こ
の2回目の殺菌テストでは、通電密度を1回目の場合の
約2倍の0.035A/cm2に高め、通電連続処理時
間も180minまで継続した。実験条件を表2に、得
られた数値データを図4に示す。
(Second Sterilization Test) Based on the suggestion obtained from FIG. 3 regarding the sterilization performance, the difference in the sterilization performance between the full-wave rectified wave power obtained from an alternating current having a frequency of 60 Hz and the pure DC power was determined. A sterilization test was performed for comparison. In the second sterilization test, the energization density was increased to about 0.035 A / cm2, which was about twice that of the first sterilization test, and the energization continuous processing time was continued up to 180 minutes. Table 2 shows the experimental conditions, and FIG. 4 shows the obtained numerical data.

【0043】表2:本発明による被処理水の殺菌操作の
実験条件 試験日時:1998年5月5日、8:45AM〜19:
15PM 試料:一般家庭下水(各使用後の、風呂水30リット
ル、猫砂洗浄水5リットル、下水ピット水5リットル、
および、土壌洗浄水5リットルを混合して得られた合計
35リットルの水に食塩を0.6〜0.8%添加して、
導電率を原水の300よりも高い、6,000〜8,0
00μS/cmに設定したもの) 培地:標準寒天培地(ニッスイ製、顆粒) 培養温度:37.0℃×24時間 実験用装置内全保有水量:35リットル 循環流量:100リットル/min 電極部容器の内寸:50mmφ×250mmH 電極印加電圧:約13V(純直流の場合)、または、約
20V(整流波の場合) 各電極の有効面積:85cm2(=34mmW×250
mmH) 電極どうしの間隔:30mm(平行配置) 通電電流値:3.0A(平均値) pH:7.1〜7.3
Table 2: Experimental conditions for sterilization of water to be treated according to the present invention Test date: May 5, 1998, 8:45 AM to 19:
15PM sample: general household sewage (bath water 30 liters, cat sand washing water 5 liters, sewage pit water 5 liters after each use,
And 0.6 to 0.8% of salt is added to a total of 35 liters of water obtained by mixing 5 liters of soil wash water,
Conductivity higher than 300 of raw water, 6,000-8.0
Medium: Standard agar medium (Nissui, granules) Culture temperature: 37.0 ° C. × 24 hours Total water volume in the experimental apparatus: 35 liters Circulating flow rate: 100 liters / min Electrode container Inner dimensions: 50 mmφ × 250 mmH Electrode applied voltage: about 13 V (in the case of pure DC) or about 20 V (in the case of rectified waves) Effective area of each electrode: 85 cm 2 (= 34 mmW × 250)
mmH) Interval between electrodes: 30 mm (parallel arrangement) Current carrying value: 3.0 A (average value) pH: 7.1 to 7.3

【0044】(実験結果)図4の縦軸は生菌数を示し、
横軸は循環処理時間の経過を示す。尚、テスト開始直前
の生菌数を資料どうしで完全に揃えることは技術的な困
難を伴うので、通電処理による生菌数の減少率として捉
えることによって殺菌性能を評価することができる。整
流波通電処理の場合には、始めの1時間で生菌数は1/
67に減り、2時間経過した時の生菌数は開始時の1/
5500までに減っているのに対して(7.4×10の
5乗個→1.1×10の4乗個→2.0×1個)、純直
流通電処理の場合には、始めの1時間で生菌数は1/3
4に減り、2時間経過した時の生菌数は開始時の1/1
650までにしか減っておらず(1.9×10の6乗個
→5.6×10の4乗個→3.4×10個)、3時間経
過後の生菌数は整流波通電処理と純直流通電処理のいず
れの処理においても実質的にゼロであったものの、整流
波通電処理の方が純直流通電処理よりも短時間で効果を
発揮すると言う点での優位性が明白に立証された。ま
た、異なる通電処理どうしの間における生菌数の差の変
化として捉えると、純直流通電処理に用いられた試料の
当初生菌数は、整流波通電処理のそれの2.6倍に過ぎ
なかったが、1時間経過すると差は5倍に広がり、2時
間経過後には17倍になっており、この比較方法でも、
やはり、整流波通電処理の純直流通電処理に対する優位
性が示される。以上の都合2回の殺菌テストから、本発
明の装置を用い、通電量を0.025A/cm2程度以
上を維持すれば、50Hzまたは60Hzの交流電力の
整流波電力、純直流電力、或いは、50Hzを超えたパ
ルス波電力の通電により、菌種を問わず、3時間以内に
完全殺菌が可能であることが判明した。
(Experimental Results) The vertical axis of FIG.
The horizontal axis indicates the elapse of the circulation processing time. In addition, since it is technically difficult to completely equalize the number of viable bacteria immediately before the start of the test among the materials, it is possible to evaluate the sterilization performance by grasping the rate of decrease in the number of viable bacteria due to the energization treatment. In the case of the rectified wave energization treatment, the number of viable bacteria is 1 /
67, and the number of viable cells after 2 hours is 1 /
Although it has decreased to 5500 (7.4 × 10 5 powers → 1.1 × 10 4 powers → 2.0 × 1), in the case of pure DC energization processing, the first Viable count is 1/3 in 1 hour
4 and the number of viable cells after 2 hours is 1/1 of the starting number
It has only decreased to 650 (1.9 × 10 6 to 5.6 × 10 4 to 3.4 × 10). Rectified wave energization treatment is more effective than pure DC energization treatment in a shorter period of time, although it was virtually zero in both treatments. Was done. When viewed as a change in the difference in the number of viable bacteria between different energization treatments, the initial number of viable bacteria in the sample used in the pure DC energization treatment is only 2.6 times that in the rectified wave energization treatment. However, the difference increased by 5 times after 1 hour, and increased by 17 times after 2 hours.
Again, the superiority of the rectified wave energizing process to the pure DC energizing process is shown. From the two sterilization tests described above, using the apparatus of the present invention and maintaining the power supply at about 0.025 A / cm2 or more, rectified power of 50 Hz or 60 Hz AC power, pure DC power, or 50 Hz It was found that complete sterilization was possible within 3 hours irrespective of the type of bacteria by applying a pulse wave power exceeding the limit.

【0045】(第2実施形態)図5と図6に示されるシ
ックナー型電解水処理装置130は、シックナー容器部
131 (通水手段の一例)、邪魔板132、中央円筒
管133、循環水分岐管134、水中ポンプ135、清
澄水取り出し管136、清澄水水槽137を有する。シ
ックナー容器部131は、垂直に延びた円筒状部材12
1aと、この円筒状部材121aの下端から下方に延び
た概して逆円錐状部材121bを備えた沈殿傾斜部12
1を有する。シックナー容器部131の側壁には、処理
原水118を導入するための供給口116が設けられて
おり、逆円錐状部材121bの下端には、処理原水中か
ら生じ、沈殿傾斜部121内に導入された沈殿を下方か
ら抜き取るためのスラッジ排出口123が設けられてい
る。電極113との接触を介して行われる電解処理に際
して処理原水から発生するスラッジ125は、スラッジ
排出弁124を適宜開けて外部に排出することにより、
シックナー容器部131内に一定量以下貯められる。中
央部円筒管133内には、第1実施形態と同様の一対の
電極113が挿入されている。電極113は、中央部円
筒管133の内壁にほぼ沿った形で収納された円筒形電
極113a(中空電極の一例)と、円筒形電極113a
内部に同芯状に貫通した金属チタン製の基材に白金メッ
キを施して得られた棒状電極113bからなる。円筒形
電極113aは、金属チタンのメッシュ状の基材に白金
メッキを施して不溶性にしたものであり、これはメッシ
ュ状であるため、処理水が自由にこれを透過横断でき
る。円筒形電極113aと棒状電極113bとは、中央
部円筒管133の内壁に接触しない状態で止水盤126
に支持されており、さらに、図示されない印加電力供給
装置と接続されている。尚、止水盤126の一部には空
気抜き用の弁が設けられている。
(Second Embodiment) A thickener-type electrolyzed water treatment apparatus 130 shown in FIGS. 5 and 6 includes a thickener container section 131 (an example of water passage means), a baffle plate 132, a central cylindrical pipe 133, a circulating water branch. It has a pipe 134, a submersible pump 135, a clarified water take-out pipe 136, and a clarified water tank 137. The thickener container portion 131 is provided with the vertically extending cylindrical member 12.
1a and a settling ramp 12 having a generally inverted conical member 121b extending downward from the lower end of the cylindrical member 121a.
One. A supply port 116 for introducing the raw water 118 is provided on the side wall of the thickener container section 131. The lower end of the inverted conical member 121b is formed from the raw water and introduced into the settling slope 121 at the lower end of the inverted conical member 121b. A sludge outlet 123 is provided for extracting the sediment from below. The sludge 125 generated from the treated raw water during the electrolytic treatment performed through the contact with the electrode 113 is discharged to the outside by appropriately opening the sludge discharge valve 124.
A certain amount or less is stored in the thickener container 131. A pair of electrodes 113 similar to those of the first embodiment are inserted into the central cylindrical tube 133. The electrode 113 includes a cylindrical electrode 113a (an example of a hollow electrode) housed substantially along the inner wall of the central cylindrical tube 133, and a cylindrical electrode 113a.
It is composed of a rod-shaped electrode 113b obtained by applying a platinum plating to a base material made of metal titanium penetrating concentrically inside. The cylindrical electrode 113a is made by plating a mesh-shaped base material of titanium metal with platinum to make it insoluble. Since this is a mesh-like shape, treated water can freely penetrate and cross the mesh-shaped base material. The cylindrical electrode 113a and the rod-shaped electrode 113b are connected to the water shut
, And further connected to an applied power supply device (not shown). In addition, a valve for air release is provided in a part of the water stop board 126.

【0046】水中ポンプ135により、供給される処理
原水118を水槽内を循環させて電極対113で電解水
処理しながら、通常2または4本の構成(図6では2
本)からなる循環水分岐管134で平面視における旋回
流を生じさせるように、シックナー131内の外周部に
放流させて、循環ポンプ135と二重管状の邪魔板13
2によって形成される(側面視における)渦巻きの作用
と併用してシックナー131内で固液の沈降分離を行な
い(前記渦巻きの作用で固形物は破線矢印で示すように
コーン状の傾斜面に沿ってシックナー131中央の底部
に沈殿する)、処理水の清澄化を行なう。清澄水は清澄
水取り出し管136により清澄水槽137に排水して、
処理水排水口117より取り出し、シックナー容器部1
31の下部に分離堆積したスラッジ125はスラッジ排
出弁124を開けて、適便外部に排出される仕組みにな
っている。スラッジ125の排出は、処理を続行しなが
ら行うことも、また、一旦処理を中止した上で行うこと
も可能である。このシックナー型電解水処理装置は、用
水の浄化や排水処理に用途がある。
While the supplied raw water 118 is circulated in the water tank by the submersible pump 135 and treated with the electrolytic water by the electrode pair 113, usually two or four structures (2 in FIG. 6) are used.
The circulating pump 135 and the double tubular baffle plate 13 are discharged to the outer peripheral portion in the thickener 131 so as to generate a swirling flow in plan view in the circulating water branch pipe 134 composed of
The solids and liquids are settled and separated in the thickener 131 in combination with the swirling action (in the side view) formed by the liquid crystal 2 (in the side view). And settled at the bottom of the center of the thickener 131) to clarify the treated water. The clarified water is drained to the clarified water tank 137 by the clarified water extraction pipe 136,
Take it out from the treated water drain 117 and remove it from the thickener container 1
The sludge 125 separated and deposited at the lower part of the base 31 opens the sludge discharge valve 124 and is discharged to the outside of a suitable place. The discharge of the sludge 125 can be performed while the processing is continued, or can be performed after the processing is temporarily stopped. This thickener-type electrolyzed water treatment apparatus is used for purification of water and wastewater treatment.

【0047】(第3実施形態)図7に示されたスカム浮
上分離水槽は、例えば油脂工業や食品工業といった有機
廃棄物処理設備などから排出されたスカム含有排水を受
け入れる供給口116を備えたスカム浮上分離水槽本体
150(通水手段の一例)を有する(ここでスカムと
は、油脂、タンパク質等が泡に付着したスラッジを指
す)。受け入れられたスカム含有排水のレベルは、フロ
ートを用いたボールタップ式の液面調整機構などによっ
て、常に供給口116を下回るように調整されている。
スカム浮上分離水槽本体150の下部には、多数の貫通
孔を備えた空気分散板156が設けられており、内部空
間の下部を上下に分離している。スカム浮上分離水槽本
体150の最下部には空気導入口120が設けられてお
り、空気分散板156によって分離された最下部の排水
中に圧縮空気157を導入することができる。空気分散
板156によって分離された最下部の空間は、スカム浮
上分離水槽本体150内の排水を、空気導入口120か
らの空気および電極113表面からの気泡と強制的に接
触させる気液接触部の中心をなす。空気分散板156に
よって分離された上側の内部空間内の排水中には、陰極
と陽極からなる電極113,113,..が複数対設け
られており、空気導入口120から導入された空気と接
触した排水に対して通電処理を行うことができる。その
結果、排水から効率的にスカム成分(主として有機物の
懸濁・溶解物)を分離浮上させると同時に、被処理水1
18内の微生物をより効率的に死滅させることができ
る。
(Third Embodiment) A scum flotation tank shown in FIG. 7 is provided with a supply port 116 for receiving scum-containing wastewater discharged from an organic waste treatment facility such as, for example, the oil and fats industry and the food industry. It has a flotation tank main body 150 (one example of water passing means) (here, scum refers to sludge in which oils, proteins, etc. adhere to foam). The level of the received scum-containing wastewater is adjusted to be always below the supply port 116 by a ball-tap type liquid level adjusting mechanism using a float or the like.
An air distribution plate 156 having a large number of through holes is provided below the scum floating separation tank main body 150, and separates the lower part of the internal space into upper and lower parts. An air inlet 120 is provided at the lowermost part of the scum floating separation tank main body 150, and compressed air 157 can be introduced into the lowermost drainage separated by the air distribution plate 156. The lowermost space separated by the air dispersion plate 156 is a gas-liquid contact portion for forcibly bringing the drainage in the scum flotation / separation tank main body 150 into contact with air from the air inlet 120 and bubbles from the surface of the electrode 113. Be central. The drainage in the upper internal space separated by the air distribution plate 156 contains electrodes 113, 113,. . Are provided in plural pairs, and the drainage contacting the air introduced from the air introduction port 120 can be subjected to the energization treatment. As a result, the scum component (mainly a suspended or dissolved substance of organic matter) is efficiently separated and floated from the waste water, and the water to be treated 1
18 can be killed more efficiently.

【0048】スカムと分離されて得られた清澄水は、排
水の液面直下に設けられ、邪魔板121によってスカム
から保護された出水口122から回収されて、電解処理
水119として利用される。前記通水手段内に収納され
ている被処理水に対する通電は、電極113,11
3,..間に1〜115V程度の電圧を掛けて、周波数
が50〜300KHzの方形波電力または全波整流波電
力を印加、または、電解密度が0.1〜10KV/cm
程度の電圧を掛けて、周波数が50Hz〜100KHz
のインパルス波電力を印加することによって行えば良
い。排水の液面上に浮上した排スカム159はスカム排
除装置によって除去される。前記スカム排除装置は、排
スカム159をサクションで吸引するためにスカム浮上
分離水槽本体150の上部に設けられたスカム収集器1
51を含み、吸引された排スカム159は、スカム排泥
ポンプ153によってスカム排泥管152を介して、ス
カム貯槽154に回収される。さらに、スカム貯槽15
4内で放置されることによって発生する水分は還流水1
58として、スカム浮上分離水槽本体150に回収され
る。スカム収集器151とスカム排泥管152の間には
流量調節弁155が設けられている。
The clarified water obtained by being separated from the scum is provided immediately below the liquid level of the drainage water, recovered from the water outlet 122 protected from the scum by the baffle plate 121, and used as the electrolytically treated water 119. The energization of the water to be treated stored in the water passage means is performed by the electrodes 113 and 11.
3,. . A voltage of about 1 to 115 V is applied therebetween, and a square wave power or a full-wave rectified wave power having a frequency of 50 to 300 KHz is applied, or an electrolytic density of 0.1 to 10 KV / cm.
Multiplied by a voltage of about 50Hz to 100KHz
By applying the above impulse wave power. The discharged scum 159 floating on the liquid surface of the drainage is removed by the scum removing device. The scum removing device includes a scum collector 1 provided at an upper portion of the scum floatation / separation water tank main body 150 for sucking the discharged scum 159 by suction.
The discharged scum 159 including the sucked scum 159 is collected by the scum discharging pump 153 through the scum discharging pipe 152 into the scum storage tank 154. Furthermore, the scum storage tank 15
The water generated by being left in the water 4 is reflux water 1
As 58, it is collected in the scum floatation separation water tank body 150. A flow control valve 155 is provided between the scum collector 151 and the scum drainage pipe 152.

【0049】(第4実施形態)図8に示された散水パネ
ル型電解水処理装置は、最上部に設けられた散水貯水槽
1012、最下部に設けられた散水受水槽1014を有
する(これらは協働して通水手段を担っている)。散水
貯水槽1012からは、貫通孔を多数備えた矩形のケー
ス部材1010が、散水受水槽1014に向かって延び
ている。ケース部材1010の互いに対向する一対の上
下面の内側には、ラス材からなる一対の電極材113,
113が設けられており、これら電極材113,113
の間に散水パネル部1020が設けられている。散水パ
ネル部1020は、互いに平行で上下方向に延びた多数
の多孔パネル1019からなり、これらの多孔パネルの
個々の両面には水平に延びた多数のアングル状の散水材
1011が縦に多数配列されて、全体として縦横に配置
されたこれらの散水材1011が、散水面を形成してい
る。散水材1011は、直角に曲げられたコーナー部が
真上を向くように、すなわち、断面が左右対称の山形を
なすように、且つ、隣接する一対の多孔パネルから互い
違いに横に突き出た散水材1011どうしが互いに平面
視でオーバーラップするように取り付けられているの
で、散水貯水槽1012から或一本の散水材1011に
落下した散布水1013は、この散水材1011の山形
の稜線を舐めるように流れ落ちた後、一旦、散水パネル
部1020内の空気と接触した後で、一段下に位置する
次の散水材1011の頂点に落下する。電極材113,
113を設ける位置は、ケース部材1010の互いに対
向する一対の側面でも良い。
(Fourth Embodiment) The sprinkling panel type electrolyzed water treatment apparatus shown in FIG. 8 has a sprinkling water storage tank 1012 provided at the uppermost part and a sprinkling water receiving tank 1014 provided at the lowermost part. They cooperate to carry water.) From the sprinkling water storage tank 1012, a rectangular case member 1010 having a large number of through holes extends toward the sprinkling water receiving tank 1014. Inside a pair of upper and lower surfaces of the case member 1010 facing each other, a pair of electrode members 113 made of a lath material are provided.
113, and these electrode materials 113, 113
A sprinkling panel section 1020 is provided therebetween. The water sprinkling panel section 1020 is composed of a large number of perforated panels 1019 which are parallel to each other and extend in the vertical direction, and a large number of angled water sprinkling materials 1011 extending horizontally are arranged vertically on both surfaces of each of these perforated panels. Thus, these watering materials 1011 arranged vertically and horizontally as a whole form a watering surface. The sprinkling material 1011 is such that the corner portion bent at a right angle is directed upward, that is, the cross section forms a bilaterally symmetrical chevron, and the sprinkling material is alternately laterally protruded from a pair of adjacent perforated panels. Since the 1011s are attached so as to overlap each other in a plan view, the spray water 1013 that has dropped from the spray water storage tank 1012 to one sprinkling material 1011 licks the mountain-shaped ridgeline of the sprinkling material 1011. After flowing down, once it comes into contact with the air in the water spray panel unit 1020, it falls to the top of the next water spray material 1011 located one step below. Electrode material 113,
The position where the 113 is provided may be a pair of side surfaces of the case member 1010 facing each other.

【0050】被処理水118は、先ず、散水受水槽10
14に供給されると、これは散水受水槽1014の底部
に設けられた供給管を介して、散水貯水槽1012まで
揚げられる。次に、被処理水118は、散水貯水槽10
12の底部に設けられた多数の散水孔から散布水101
3として、散水パネル1020上に落下して、電極11
3による処理を受けつつ、偏流せずに比較的均一に散水
パネル1020を流下し、散水電解処理水1015とし
て、散水受水槽1014に到達し、その一部は散水受水
槽1014からオーバーフローして電解処理済みの電解
処理水119として回収されるが、残りは、ポンプ10
18によって散布水1013として再利用される。一
方、ケース部材1010の図面左側面には、図示されな
い送風機構によって、供給空気1016が吹き付けられ
ており、この供給空気1016は、ケース部材1010
内に進入し、ケース部材1010内部を偏流せずに比較
的均一に通過しながら、散水パネル1020内の散布水
1013と強制的に接触された後、散水電解処理空気1
017としてケース部材1010の図面左側面から大気
中に解放され、或いは、回収されて工業的に再利用され
る。この時、散水材1011は、前述した原理で、上か
ら下に向かって重力で落下する散布水1013を途中で
受け止めて、散水材1011の面積の大きな表面を低速
度で流下させることで、散布水1013を供給空気10
16と効率的に接触させる役割を果たす。また、言い換
えれば、散水材1011および散水パネル1020は、
被処理水が電極による通電処理を効率的に受けることな
く散水受水槽1014に直行してしまうことを規制する
短絡防止手段を構成していると言える。
The water to be treated 118 is first supplied to the sprinkling water receiving tank 10.
When supplied to the sprinkler tank 14, it is lifted to the sprinkler tank 1012 via a supply pipe provided at the bottom of the sprinkler tank 1014. Next, the water to be treated 118 is stored in the watering tank 10.
Spray water 101 from a number of water holes provided at the bottom of
As 3, it falls on the watering panel 1020 and the electrode 11
3, while flowing down the sprinkling panel 1020 relatively uniformly without drifting, and reaches the sprinkling water receiving tank 1014 as sprinkling electrolyzed water 1015, and a part of the water overflows from the sprinkling water receiving tank 1014 and electrolyzes. It is collected as the treated electrolyzed water 119, but the rest is pump 10
The water is reused as spray water 1013 by 18. On the other hand, supply air 1016 is blown to the left side of the drawing of the case member 1010 by a blowing mechanism (not shown).
After being forced into contact with the spray water 1013 in the water spray panel 1020 while relatively uniformly passing through the inside of the case member 1010 without drifting, the sprayed electrolyzed air 1
As 017, the case member 1010 is released into the atmosphere from the left side of the drawing, or is recovered and industrially reused. At this time, the sprinkling material 1011 receives the spraying water 1013 which falls by gravity from the top to the bottom in the middle according to the above-described principle, and flows down the surface having a large area of the sprinkling material 1011 at a low speed. Supply water 1013 to supply air 10
It plays the role of making the contact with the Efficient 16 efficiently. In other words, the watering material 1011 and the watering panel 1020 are
It can be said that it constitutes a short-circuit prevention means for restricting the water to be treated from going straight to the sprinkling water receiving tank 1014 without being efficiently subjected to the energization treatment by the electrodes.

【0051】そして、印加電力供給装置部112と接続
された電極材113,113は、このようにして気液接
触部としての散水パネル1020によって空気を比較的
多量に含んだ状態の散布水1013に、電力を印加する
ことで、被処理水118内の微生物をより効率的に死滅
させる効果を発揮することができ、結果的に、散水材1
011等の構成部材へのぬめり等の発生が防止される。
同時に、供給空気1016に微粒子状などの汚染物質が
含有されている場合、これも散水パネル1020内にお
いて散布水1013との間で物質交換を行うことで、洗
浄される。散水材1011を伝って流れ、空気を含んだ
被処理水に対する通電は、電極材113,113の間
に、1〜115V程度の電圧を掛けて周波数が50Hz
〜300KHzの方形波電力を印加、または、0.1〜
10KV程度の電圧を掛けて周波数が0.1Hz〜10
0KHzのインパルス波電力、または、100Hz、1
20Hz等の全波整流波電力を印加することによって実
施すれば良い。或いは、散水パネル1020をブロック
状に複数用意して上下に並設し、これらのブロック状の
複数の散水パネル1020どうしの間隙に複数対の電極
対113を配置しても良い。
The electrode members 113, 113 connected to the applied power supply unit 112 are supplied to the spray water 1013 containing a relatively large amount of air by the water spray panel 1020 serving as the gas-liquid contact part. By applying power, the effect of killing microorganisms in the water to be treated 118 more efficiently can be exerted.
Occurrence of slimming or the like of the constituent members such as 011 is prevented.
At the same time, when the supply air 1016 contains contaminants such as fine particles, the contaminants are also cleaned by performing substance exchange with the spray water 1013 in the water spray panel 1020. Electricity is applied to the water to be treated, which flows along the water sprinkling material 1011 and contains air, by applying a voltage of about 1 to 115 V between the electrode materials 113 and 113 at a frequency of 50 Hz.
Apply square wave power of ~ 300KHz or 0.1 ~
Apply a voltage of about 10 KV and apply a frequency of 0.1 Hz to 10
0 KHz impulse wave power or 100 Hz, 1
What is necessary is just to implement by applying full-wave rectification wave electric power, such as 20 Hz. Alternatively, a plurality of watering panels 1020 may be prepared in a block shape and arranged vertically one above the other, and a plurality of pairs of electrodes 113 may be arranged in a gap between the plurality of watering panels 1020 in a block shape.

【0052】(第5実施形態)図9には、前述の散水パ
ネル型電解水処理装置の散水パネルに変形を加えた熱交
換器付散水パネルの例が示されている。ここでは、熱交
換器付散水パネル本体1020は、チューブ状の熱交換
器1021と、熱交換器1021の上下に設置された一
対の板状の電極材113からなる。熱交換器付散水パネ
ル本体1020は、電極材113と散水材1011と熱
交換器1021とが畳重されて、通風や散水の偏流が少
なくなるように構成されている。熱交換器付散水パネル
本体1020の上部に散水部1013を、下部に散水受
水槽1014を取付けることによって、熱交換器付散水
パネル型電解水処理装置が構成されている。熱交換器1
021の外周には、放熱または吸熱用として機能する多
数のフィンが並列状に取り付けられており、このフィン
は散水材1011としての機能を兼務している。すなわ
ち、フィンは熱交換器1021の径方向から約30゜の
角度で延びたコーン状を呈しており、散水貯水槽101
2から落下してくる散布水1013を受けとめてその流
下速度を低下させ、散水パネル本体1020の下部から
導入される供給空気1016が散布水1013と接触す
る機会を高める。また、言い換えれば、散水材1011
としての前記フィンは、被処理水が電極による通電処理
を効率的に受けることなく散水受水槽1014に直行し
てしまうことを規制する短絡防止手段を構成していると
言える。
(Fifth Embodiment) FIG. 9 shows an example of a watering panel with a heat exchanger in which the watering panel of the watering panel type electrolyzed water treatment apparatus described above is modified. Here, the water spray panel main body with heat exchanger 1020 includes a tubular heat exchanger 1021 and a pair of plate-like electrode members 113 installed above and below the heat exchanger 1021. The water spray panel main body 1020 with heat exchanger is configured such that the electrode material 113, the water spray material 1011 and the heat exchanger 1021 are laid on top of each other, so that ventilation and water drift are reduced. The sprinkling section 1013 is attached to the upper part of the sprinkling panel main body 1020 with the heat exchanger, and the sprinkling water receiving tank 1014 is attached to the lower part, whereby a sprinkling panel type electrolyzed water treatment apparatus with a heat exchanger is configured. Heat exchanger 1
A large number of fins functioning as heat radiation or heat absorption are attached in parallel on the outer periphery of 021, and these fins also serve as the water sprinkling material 1011. That is, the fin has a cone shape extending at an angle of about 30 ° from the radial direction of the heat exchanger 1021,
Sprinkling water 1013 that falls from 2 is received, the flow speed of the spraying water 1013 is reduced, and the chance that the supply air 1016 introduced from the lower part of the watering panel main body 1020 comes into contact with the spraying water 1013 is increased. In other words, the watering material 1011
It can be said that the above-mentioned fins constitute short-circuit preventing means for restricting the water to be treated from going straight to the sprinkling water receiving tank 1014 without being efficiently subjected to the energization treatment by the electrodes.

【0053】散水部1013からの散布水には大表面積
の前記フィン並びに散水材1011を介して供給空気1
016が多量に吸収されているので、これに電極材11
3によって、第4実施形態と同様の通電を実施すれば、
散布水1013中の微生物等の殺菌効果がより効率的に
得られ、結果的に、フィンすなわち散水材1011等の
構成部材へのぬめり、スケールや腐食等の発生が防止さ
れると同時に、供給空気1016もまた散布水1013
と物質交換を行うことで洗浄されて、散水電解処理空気
1017としてケース部材1020の図面左側面から大
気中に解放され、或いは、回収されて工業的に再利用さ
れる。このような熱交換器付散水パネル型電解水処理装
置の持つ熱交換器としての機能は、伝熱管内の循環水等
の熱媒体液の放熱冷却や加熱、供給空気(ガスであって
も良い)1016の冷却や加熱等に使用でき、水処理装
置としての機能は、ボイラー等の排気ガスや空調空気の
排気の清浄化処理に適用できる。
The spray water from the spray unit 1013 is supplied to the supply air 1 through the fin having a large surface area and the spray material 1011.
016 is absorbed in a large amount.
3, if the same energization as in the fourth embodiment is performed,
The germicidal effect of microorganisms and the like in the spray water 1013 is more efficiently obtained, and as a result, slimming of components such as the fins, that is, the sprinkling material 1011, generation of scale, corrosion, and the like are prevented, and at the same time, supply air is prevented. 1016 also spray water 1013
After being subjected to material exchange, the case member 1020 is released into the atmosphere as sprinkled electrolyzed air 1017 from the left side of the drawing of the case member 1020, or collected and reused industrially. The function as a heat exchanger of such a water spray panel type electrolyzed water treatment apparatus with a heat exchanger is as follows: radiation cooling and heating of a heat medium liquid such as circulating water in a heat transfer tube; and supply air (gas). 10) It can be used for cooling or heating of 1016, and the function as a water treatment device can be applied to a purification process of exhaust gas of a boiler or the like or exhaust of conditioned air.

【0054】(第6実施形態)図10に示された、気液
接触部としてのミキシング部を有する電解水処理装置1
200は、円筒形胴体部1201と、円筒形胴体部12
01内に収納された(駆動部を持たない混合手段として
の)ベーンミキシング部1202と、ベーンミキシング
部1202の下流側に配置された電極部113a、11
3bとを有する。ベーンミキシング部1202は、円筒
形胴体部1201と軸芯が一致するように配置された概
して円柱状のターゲット部材1203と、ターゲット部
材1203の一カ所から径方向外側に延びた複数枚(こ
こでは2枚)のガイドベーン1204とを有し、ターゲ
ット部材1203の両端はコーン状に尖った形状を備え
ている。円筒形胴体部1201の一端には、被処理水1
210の導入口が設けられており、さらに、円筒形胴体
部1201の軸芯を挟んでこの導入口の反対側には外部
から混合ガス(または混合液)を導入するための導入管
1205が設けられている。導入管1205の先端は、
ターゲット部材1203のコーン状端部に対向するよう
に、円筒形胴体部1201の軸芯位置にて直角に曲げら
れている。
(Sixth Embodiment) Electrolytic water treatment apparatus 1 shown in FIG. 10 and having a mixing section as a gas-liquid contact section
Reference numeral 200 denotes a cylindrical body 1201 and a cylindrical body 12
01 (as a mixing means having no driving unit) and electrode units 113a, 11 disposed downstream of the vane mixing unit 1202.
3b. The vane mixing section 1202 includes a generally cylindrical target member 1203 arranged so that the axis thereof coincides with the cylindrical body section 1201, and a plurality of sheets (here, 2. ), And both ends of the target member 1203 have a cone-shaped shape. One end of the cylindrical body portion 1201 has water 1 to be treated.
An inlet 210 is provided, and an inlet pipe 1205 for introducing a mixed gas (or mixture) from the outside is provided on the opposite side of the inlet with respect to the axis of the cylindrical body 1201. Have been. The tip of the introduction pipe 1205 is
It is bent at a right angle at the axis of cylindrical body 1201 so as to face the cone-shaped end of target member 1203.

【0055】したがって、導入管1205によって外部
から導入された混合ガス(または混合液)は、ターゲッ
ト部材1203のコーン状端部に衝突し、径方向外側に
強制的に分散されるので、結果的に、図示されないポン
プによって前記導入口から円筒形胴体部1201内に供
給された被処理水1210中に効率的に拡散されること
になる。この時、導入されたものが混合ガスであれば、
この混合ガスの微細気泡が、被処理水1210中に分散
される。このようにして形成された混合物(気液、また
は、液液)は、ガイドベーン1204の作用によって更
に旋回流を伴って混合されながら径方向に広がり、電極
部113a、113b付近に移動する。因みに、メッシ
ュ状の電極部113aは、ここに衝突した被処理水12
10に対してカルマン渦流(加圧部と減圧部の隣あわせ
で発生する圧力差による渦)を発生させる効果を有し、
このために、よりきめ細かな気液(または液液)の混合
が行なわれる。電極部113a、113b付近に移動し
た被処理水1210は、ここで通電処理され、処理済み
の水1212は、出水口117から排出される。この装
置は、被処理水中に5ミクロン以下の気泡や液液界面を
形成させるエマルジョンを生成させる時に特に有効な作
用と混合効果が得られる。この気泡や液液界面の粒子径
の調節は、装置胴体部1201の流速、遠心力、求心
力、障害物の形状、電極のメッシュ径や形状等を適便変
えることにより行ない得る。通常処理の場合、標準流速
としては、0.01〜0.5m/秒程度である。この装
置の用途としては、海水や淡水への炭酸ガスや酸素ガス
の混入、吸収操作、燃料油や油脂への水やガスの添加に
よるエマルジョン化操作、活性汚泥水への酸素の供給、
水へのガスの混入等、応用範囲が各種、多岐にわたる。
Therefore, the mixed gas (or liquid mixture) introduced from the outside through the introduction pipe 1205 collides with the cone-shaped end of the target member 1203 and is forcibly dispersed radially outward. The water is efficiently diffused into the water to be treated 1210 supplied into the cylindrical body 1201 from the inlet by a pump (not shown). At this time, if the introduced gas is a mixed gas,
The fine bubbles of the mixed gas are dispersed in the water to be treated 1210. The mixture (gas-liquid or liquid-liquid) thus formed spreads in the radial direction while being mixed with the swirling flow by the action of the guide vane 1204, and moves to the vicinity of the electrode portions 113a and 113b. Incidentally, the mesh-shaped electrode portion 113a is a part of the water to be treated 12
10 has an effect of generating a Karman vortex (vortex due to a pressure difference generated between the pressurized part and the depressurized part),
For this purpose, finer mixing of gas and liquid (or liquid and liquid) is performed. The to-be-processed water 1210 that has moved to the vicinity of the electrode units 113a and 113b is subjected to energization processing here, and the treated water 1212 is discharged from the water outlet 117. This device has a particularly effective action and mixing effect when producing an emulsion that forms bubbles or liquid-liquid interfaces of 5 microns or less in the water to be treated. Adjustment of the particle diameter of the bubble or the liquid-liquid interface can be performed by suitably changing the flow velocity, centrifugal force, centripetal force, shape of obstacles, mesh diameter and shape of the electrode, etc. of the device body 1201. In the case of normal processing, the standard flow rate is about 0.01 to 0.5 m / sec. Applications of this device include mixing and absorbing carbon dioxide and oxygen gas in seawater and freshwater, emulsification by adding water and gas to fuel oil and fat, supply of oxygen to activated sludge water,
The range of application is wide and various, such as mixing gas into water.

【0056】(第7実施形態)図11に示された電気透
析隔膜3室分離型電解水処理装置の水処理容器部410
(通水手段の一例)は、互いに離間して配置された二枚
の電気透析隔膜313,313によって三つの横向きに
並んだ水室311,312,411に分割されている。
図11で、最も左側に位置する水室は電解酸化水処理容
器部311、最も右側に位置する水室は電解還元水処理
容器部312、中央の水室は酸化・還元水処理容器部4
11である。電解酸化・還元水処理容器部411には、
貫通孔を多数設けたコモン(COM)電極115が配設
されており、電解酸化水処理容器部311と電解還元水
処理容器部312の各々には板状または棒状の電極11
3が各一個、水流に対して平行に配設されて、印加電力
供給装置部112と配線接続して電力の供給が受けら
れ、用水に通電される構成になっている。また、電解酸
化・還元水処理容器部411の中央部の中間付近には共
通電極として機能するメッシュ板状コモン電極115が
設けられている。
(Seventh Embodiment) A water treatment vessel section 410 of a three-chamber electrodialysis membrane-separated electrolytic water treatment apparatus shown in FIG.
(An example of water passage means) is divided into three horizontally arranged water chambers 311, 312, 411 by two electrodialysis diaphragms 313, 313 arranged apart from each other.
In FIG. 11, the leftmost water chamber is an electrolytic oxidizing water treatment vessel 311, the rightmost water chamber is an electrolytic reduction water treatment vessel 312, and the central water chamber is an oxidizing / reducing water treatment vessel 4.
It is 11. The electrolytic oxidation / reduced water treatment container 411 includes:
A common (COM) electrode 115 provided with a large number of through holes is provided, and a plate-like or rod-like electrode 11 is provided in each of the electrolytic oxidized water treatment container portion 311 and the electrolytic reduced water treatment container portion 312.
3 is arranged in parallel to the water flow, is connected to the applied power supply unit 112 by wiring, receives power supply, and is supplied with water. Further, a mesh plate-shaped common electrode 115 functioning as a common electrode is provided near the center of the central portion of the electrolytic oxidation / reduced water treatment container section 411.

【0057】電解酸化水処理容器部311、電解酸化・
還元水処理容器部411、および、電解還元水処理容器
部312という三つの水室の間には特定の電位差が設け
られている。すなわち、電気透析隔膜313の電気抵抗
とイオン濃度勾配を加味して、電解酸化水処理容器部3
11は、電解酸化・還元水処理容器部411より電位が
高く、電解酸化・還元水処理容器部411は、電解還元
水処理容器部312より電位が高くなるように設定し
て、電位差勾配をつけて、電力の印加を行なう。この印
加は、前記電極間に1〜115V程度の電圧を掛けて、
周波数が50Hz〜300KHzの方形波電力または正
弦波交流の全波整流波電力、或いは、太陽光起電力波電
力、或いは、0.1〜10KV程度の電圧を掛けて周波
数が50Hz〜100KHzのインパルス波電力を印加
すれば良い。さらに具体的には、コモン(COM)電極
115をゼロ(0)電位とし、電解酸化水処理容器部3
12にはプラス(+)電位の電力、電解還元水処理部3
12には反転電位のマイナス(−)電位の電力を印加す
ることになる。また、コモン(COM)電極を(−)電
位、両側の水室の電極を(+)電位とする形態と、この
逆の、コモン(COM)電極を(+)電位、両側の水室
の電極を(−)電位とする形態のいずれかを、水処理の
目的に合わせて選択できる構成となっている。或いは、
中央水室のコモン(COM)電極を用いずに、両側水室
の電極に、単に(+)電位と(−)電位の電力を印加し
て、電気透析処理を行うこともできる。また、5室構成
などの奇数水室で、上記と同様な操作処理もできる。ま
た、絶縁電極材を使用して電圧を掛けて電界を電極間に
発生させ、イオン透析をも行うことも可能である。この
装置の電解酸化・還元水処理容器部411で得られた脱
塩処理水412は、図示されないポンプや、本管と接続
した分岐管のバルブ操作等によって供給される処理原水
内の陽イオンと陰イオンが各々、電気透析隔膜313を
貫通して、電解酸化水処理容器部311と電解還元水処
理容器部312に移動する(透析される)ために、各イ
オン成分が希薄になる。他方、電解酸化水処理容器部3
11では電解酸化処理水316が得られ、電解還元水処
理容器部312では電解還元処理水317が得られる。
細菌、酵母またはウイルスを死滅させる効果について
は、上記の第3実施形態などと同様である。電極の極性
が反転した場合にも、同様な電位差が逆向きの勾配で生
じ、その結果、電解水処理室内の電解液の性状も逆転す
ることになる。電解酸化水処理容器部311、および、
電解還元水処理容器部312内への処理水の排出は、別
途に設けられた循環系統で常時循環させたり、間歇的に
排水しても良い。
The electrolytic oxidizing water treatment vessel section 311
A specific potential difference is provided between three water chambers, ie, a reduced water treatment container 411 and an electrolytic reduced water treatment container 312. That is, taking into account the electrical resistance of the electrodialysis diaphragm 313 and the ion concentration gradient,
11 is set to have a higher potential than the electrolytic oxidation / reduction water treatment container 411, and the electrolytic oxidation / reduction water treatment container 411 is set to have a higher potential than the electrolytic reduction water treatment container 312, and a potential difference gradient is set. Then, power is applied. This application is performed by applying a voltage of about 1 to 115 V between the electrodes,
Square wave power with a frequency of 50 Hz to 300 KHz, full-wave rectified wave power of sine wave AC, or solar photovoltaic wave power, or impulse wave with a frequency of 50 Hz to 100 KHz by applying a voltage of about 0.1 to 10 KV Power may be applied. More specifically, the common (COM) electrode 115 is set to zero (0) potential, and
12 is a positive (+) potential electric power, electrolytic reduction water treatment unit 3
12, a power of a minus (−) potential of the inversion potential is applied. The common (COM) electrode has a (-) potential and the electrodes of the water chambers on both sides have a (+) potential. On the contrary, the common (COM) electrode has a (+) potential and the electrodes of both water chambers have the same potential. (-) Potential can be selected according to the purpose of water treatment. Or,
Instead of using the common (COM) electrode of the central water chamber, the electrodialysis treatment can also be performed by simply applying power of (+) potential and (-) potential to the electrodes of both water chambers. The same operation processing as described above can be performed in an odd-numbered water chamber such as a five-chamber configuration. It is also possible to perform an ion dialysis by applying a voltage using an insulated electrode material to generate an electric field between the electrodes. The desalinated water 412 obtained in the electrolytic oxidation / reduced water treatment container 411 of this apparatus is combined with cations in the treated raw water supplied by a pump (not shown) or a valve operation of a branch pipe connected to the main pipe. Since each anion passes through the electrodialysis diaphragm 313 and moves (dialyzes) to the electrolytic oxidized water treatment container 311 and the electrolytic reduced water treatment container 312, each ionic component is diluted. On the other hand, the electrolytic oxidized water treatment vessel 3
At 11, electrolytic oxidation treatment water 316 is obtained, and at the electrolytic reduction water treatment container section 312, electrolytic reduction treatment water 317 is obtained.
The effect of killing bacteria, yeast or virus is the same as in the third embodiment and the like. When the polarity of the electrode is reversed, a similar potential difference is generated with a reverse gradient, and as a result, the properties of the electrolytic solution in the electrolytic water treatment chamber are also reversed. Electrolytic oxidized water treatment container 311;
Discharge of the treated water into the electrolytic reduction water treatment container 312 may be constantly circulated by a separately provided circulation system, or may be intermittently drained.

【0058】そのため冷却水循環水のように溶解イオン
濃度が高まるような用水の使用条件の場合に適する。ま
た、有害金属イオンを含んだ飲料用原水の脱イオンによ
る無害化処理、および、汚染された土壌の浄化を光分解
などと併用して行う処理などにも適している。用水から
不要な成分を深度に取り除く必要のある場合には、上記
の水処理操作を数段重ねて処理すれば良い。また、貫流
式ボイラー等の缶水の排水系統に、熱交換器と当該電気
透析装置とを設置することにより、廃熱の回収と廃水の
回収、再利用が可能となり、省エネルギーおよび節水に
貢献できる。また、冷温水、湯水、温水、飲料水等の濃
縮を伴わない系統の水配管等の防食を行う場合、コモン
(COM)電極を(−)電位とし、両側の水室の電極電
位を(+)電位とすることにより、コモン(COM)電
極水室は、アルカリ性の、酸化還元電位が低い水質に改
質できることも特徴とする。電極113の種類は、本例
の網状のものに限らず、電極対で処理水の流通が極端に
滞ることが起こらなければ、何れの形状のものでも採用
できる。電気透析隔膜313は、織布やイオン交換膜で
あっても良いが、電気抵抗値の低い、多孔質の合成樹脂
製の親水性膜や多孔質のセラミックス板材等も使用可能
である。この例では、親水性PTFE(ポリテトラフル
オロエチレン)の孔直径が1ミクロン、厚みが120ミ
クロン、電気抵抗率0.27オームcm、開孔率80%
のものを用いた。隔膜の材質としては、他に、ポリエス
テル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、パーフルオロ
エチレンコポリマー、ポリビニールアセテート、ポリイ
ミド、ポリアクリルニトリル、および、ポリエーテルス
ルホン等を採用することができる。ここで、電気透析隔
膜313は、入水口116から導入された被処理水が電
極対113によって通電処理されることなく出水口11
7から短絡して排出されることを規制する短絡防止手段
を構成している。
Therefore, the present invention is suitable for use conditions of service water in which the concentration of dissolved ions is increased, such as cooling water circulating water. It is also suitable for detoxification treatment by deionization of drinking water containing harmful metal ions, and treatment for purifying contaminated soil in combination with photolysis. If it is necessary to remove unnecessary components from the water to a certain depth, the above-mentioned water treatment operation may be performed in several stages. In addition, by installing a heat exchanger and the electrodialysis device in the drainage system of canned water such as a once-through boiler, it becomes possible to collect waste heat, collect and reuse waste water, and contribute to energy saving and water saving. . In addition, when performing corrosion prevention on a water pipe or the like of a system that does not involve concentration of cold / hot water, hot water, hot water, drinking water, etc., the common (COM) electrode is set to a (-) potential, and the electrode potentials of the water chambers on both sides are set to (+). ) By setting the potential, the water chamber of the common (COM) electrode can be reformed into an alkaline water having a low oxidation-reduction potential. The type of the electrode 113 is not limited to the mesh-shaped electrode of this example, and any shape may be adopted as long as the flow of the treated water does not extremely stop at the electrode pair. The electrodialysis diaphragm 313 may be a woven fabric or an ion exchange membrane, but a porous synthetic resin hydrophilic membrane having a low electric resistance value, a porous ceramic plate, or the like can also be used. In this example, hydrophilic PTFE (polytetrafluoroethylene) has a pore diameter of 1 micron, a thickness of 120 microns, an electrical resistivity of 0.27 ohm cm, and a porosity of 80%.
Was used. As the material of the diaphragm, polyester, polyamide, polyvinylidene chloride, perfluoroethylene copolymer, polyvinyl acetate, polyimide, polyacrylonitrile, polyether sulfone, or the like can be used. Here, the electrodialysis diaphragm 313 allows the water to be treated introduced through the water inlet 116 to flow through the water outlet 11 without being subjected to the electricity treatment by the electrode pair 113.
7 constitutes a short-circuit prevention means for restricting the short-circuit and discharge from the discharge passage 7.

【0059】(第8実施形態)図12に示された水処理
部分離型光電極水処理装置520は、水室仕切板521
によって、右側の光酸化水処理部515と左側の光還元
水処理部516とに分離されており、光酸化水処理部5
15と光還元水処理部516の各々の下部には、被処理
水118の入水口116が、上部には、出水口117が
設けられている。光酸化水処理部515の右側にはラン
プ522を収納したランプ室が隣接配置されており、こ
のランプ室と光酸化水処理部515とは、平板または凸
レンズの透光材511で構成された側壁によって隔離さ
れている。さらに、ランプ室の右端の側壁は、光線反射
板513が配設されており、ランプ522からの光線を
集光して、光酸化水処理部515を照射させている。
(Eighth Embodiment) A water treatment part separation type photoelectrode water treatment apparatus 520 shown in FIG.
The photooxidized water treatment unit 515 is separated into a photooxidized water treatment unit 515 on the right and a photoreduced water treatment unit 516 on the left.
A water inlet 116 for water to be treated 118 is provided at a lower portion of each of the photoreduced water treatment section 15 and the photoreduced water treatment section 516, and a water outlet 117 is provided at an upper portion thereof. A lamp chamber containing a lamp 522 is disposed adjacent to the right side of the photo-oxidized water processing section 515. Are isolated by Further, a light-reflecting plate 513 is provided on the right side wall of the lamp chamber, and collects light from the lamp 522 to irradiate the photo-oxidized water processing unit 515.

【0060】また、水室仕切板521の中央付近は光半
導体電極512によって構成されている。この光半導体
電極512は、金属チタンなどの導電性材料で構成され
た板状の基体材の両面を各々個別に特殊加工したもので
ある。光半導体電極512の光酸化水処理部515に面
した光半導体電極材512の右側面は、後述するチタン
酸化物層で構成された光感応電極面となっており、透光
材511を介してランプ522から受けるランプ光線5
23の作用で電子を放出し、この電子の放出によって、
正電価の空孔が光感応電極面に生じる。したがって、入
水口116から光酸化水処理部515に進入した被処理
水118は、この正電価の空孔を生じた光感応電極面と
接触することによって、酸化処理を受けて、光酸化処理
水524として出水口117aから排出される。他方、
光還元水処理部516に面した光半導体電極材512の
左側面は、白金または白金族金属のパラジウムやロジウ
ムによってメッキ処理された耐蝕性のメッキ部となって
おり、ここでは入水口116から光還元水処理部516
に進入した被処理水118が、光電極材512の右側面
がランプ光線523から受ける作用の反作用(すなわ
ち、二酸化チタンを含むチタニア層電極面から導電性の
基体を介して還元処理電極面から電子が放出される)に
よって還元処理を受け、光還元処理水525として出水
口117bから排出される。
The vicinity of the center of the water chamber partition plate 521 is constituted by an optical semiconductor electrode 512. The optical semiconductor electrode 512 is formed by individually and specially processing both surfaces of a plate-shaped base material made of a conductive material such as titanium metal. The right side surface of the optical semiconductor electrode material 512 facing the photooxidized water treatment section 515 of the optical semiconductor electrode 512 is a photosensitive electrode surface composed of a titanium oxide layer to be described later. Lamp ray 5 received from lamp 522
The electron is emitted by the action of 23, and by the emission of this electron,
Positive vacancies are formed on the photosensitive electrode surface. Therefore, the water to be treated 118 that has entered the photooxidized water treatment section 515 from the water inlet 116 is subjected to the oxidation treatment by coming into contact with the surface of the photosensitive electrode having the positively charged pores. The water 524 is discharged from the water outlet 117a. On the other hand,
The left side surface of the photosemiconductor electrode material 512 facing the photoreduced water treatment section 516 is a corrosion-resistant plating section plated with platinum or a platinum group metal such as palladium or rhodium. Reduced water treatment unit 516
The water to be treated 118 that has entered the reaction electrode is counteracted by the effect that the right side of the photoelectrode material 512 receives from the lamp beam 523 (that is, from the electrode surface of the titania layer containing titanium dioxide to the electron from the electrode surface of the reduction treatment via the conductive substrate). Is discharged), and is discharged from the water outlet 117b as photoreduced water 525.

【0061】したがって、この例では、光酸化処理水5
24と光還元処理水525が区分されて、別々に取り出
すことができる。また、光半導体電極材512の左側面
には、光半導体電極還元処理部電極端子518が設けら
れていて、水処理部分離型光電極水処理装置本体520
の外部に設けられた図示されない電源と接続されてお
り、且つ、同光半導体電極材512の左側面と電極対を
なすように電極材113が配設されており、光半導体電
極材512の電極面に正電位の反転電位電力を外部より
所定の時間間歇印加できる構成になっており、これによ
って、光半導体電極材512の電極面に付着または発生
した異物を通電により剥離させることができる。この
時、電極材113と光半導体電極材512の間に、1〜
115V程度の電圧を掛けて、周波数が50Hz〜30
0KHzの方形波電力または正弦波交流の全波整流波電
力、または、太陽光起電力波電力を印加、または、10
KV以下の電圧を掛けて周波数が50Hzから100K
Hz以下のインパルス波電力を印加すれば良い。或い
は、絶縁電極を用いて高電圧の電界を印加しても良い。
ここでは、ランプ522として高圧水銀キセノンランプ
を用いているが、他に、キセノンランプ、水銀ランプ、
重水素ランプ、蛍光ランプ、ブラックライト、およびエ
キシマランプ等の有極ランプも採用可能である。尚、ラ
ンプ522を透光材511によって被処理水118から
必ずしも隔絶する必要はなく、被処理水118中に浸漬
した状態で光電極材512に対する照射を行っても良
い。さらに、光源としてレーザー光線を用いても良い。
Therefore, in this example, the photo-oxidized water 5
24 and the photoreduced water 525 are separated and can be taken out separately. Further, on the left side of the optical semiconductor electrode material 512, an optical semiconductor electrode reduction processing section electrode terminal 518 is provided, and a water processing section separated type photoelectrode water treatment apparatus main body 520 is provided.
The electrode material 113 is disposed so as to be connected to a power supply (not shown) provided outside the optical semiconductor electrode material 512 and to form an electrode pair with the left side surface of the optical semiconductor electrode material 512. The configuration is such that a reverse potential power of a positive potential can be intermittently applied to the surface from the outside for a predetermined period of time, whereby foreign substances adhered or generated on the electrode surface of the optical semiconductor electrode material 512 can be peeled off by energization. At this time, between the electrode material 113 and the optical semiconductor electrode material 512, 1 to
A voltage of about 115 V is applied and the frequency is 50 Hz to 30
Apply square wave power of 0 KHz or full-wave rectified wave power of sine wave AC or solar electromotive wave power, or 10
Apply a voltage of KV or less to change the frequency from 50Hz to 100K
It is sufficient to apply an impulse wave power of less than or equal to Hz. Alternatively, a high-voltage electric field may be applied using an insulating electrode.
Here, a high-pressure mercury xenon lamp is used as the lamp 522, but other than that, a xenon lamp, a mercury lamp,
Polarized lamps such as deuterium lamps, fluorescent lamps, black lights, and excimer lamps can also be employed. Note that the lamp 522 does not necessarily need to be isolated from the water to be treated 118 by the light transmitting material 511, and the light electrode material 512 may be irradiated while being immersed in the water to be treated 118. Further, a laser beam may be used as a light source.

【0062】ここで、上記の光半導体電極512の作成
方法について例示する。図13は、光半導体電極512
の構造をより具体的に示す断面図である。ここに示され
た光半導体電極512は、金属チタンなどの導電性材料
で構成された板状の基体材561からなり、図の上側の
面は、白金または白金族金属のパラジウムやロジウムに
よってメッキ処理された耐蝕性のメッキ部562を構成
しており、ここには電極端子が取り付けられている。他
方、下側の面は、アナターゼ型二酸化チタンを5wt.
%以上含むチタン酸化物層で構成された光感応電極面5
71である。図13の例では更に、基体材561の表面
に、部分修飾部金属酸化物母材563を接合して、該母
材の酸化物表面を形成させて部分修飾したチタニア層を
構成している。部分修飾部金属酸化物母材563として
は、ニッケル(Ni)やルテニウム(Ru)、パラジウ
ム(Pd)など元素周期表第VIII族金属より選択された
金属を採用し、基体材561に電解メッキや溶射等で接
合することによって部分修飾する。チタニア層や当該部
分修飾部の金属酸化物は、チタン金属や部分修飾部母材
金属の表面を、摂氏500〜800度(望ましくは65
0〜750度付近)の酸化炎で酸化焼成して得る。その
結果、図13に示されるように、メッキ部562が設け
られた側の基体材561の面には、外周面を全て酸化皮
膜564で覆われた多数の部分修飾部金属酸化物母材5
63が一体形成されており、基体材561の面残りの面
がメッキ層で覆われている。この酸化皮膜564の一部
は前記メッキの層より外側に露出している。一方、光感
応電極面571側の面からは多数の部分修飾部金属酸化
物母材563が突出しており、残りの面が前記メッキ層
で覆われている。さらに、部分修飾部金属酸化物母材5
63の先端はメッキ層から更に外側まで延びており、こ
のメッキ層から露出した先端部位のみが酸化皮膜で覆わ
れている。また、チタニア層には、ドナーイオンを注入
して自由電子が存在する構成にすると良いが、また、表
面には、白金族金属の酸化物やレニウム(Re)の酸化
物で部分修飾することにより酸化水処理を促進させるこ
ともできる。
Here, a method for forming the optical semiconductor electrode 512 will be described. FIG. 13 shows an optical semiconductor electrode 512.
FIG. 3 is a cross-sectional view more specifically showing the structure of FIG. The optical semiconductor electrode 512 shown here is composed of a plate-like base material 561 made of a conductive material such as titanium metal, and the upper surface of the figure is plated with platinum or a platinum group metal such as palladium or rhodium. A corrosion-resistant plated portion 562 is formed, and an electrode terminal is attached thereto. On the other hand, the lower surface is made of 5 wt.
% Of photosensitive electrode surface composed of a titanium oxide layer containing at least
71. In the example of FIG. 13, the partially modified metal oxide base material 563 is further joined to the surface of the base material 561 to form an oxide surface of the base material to constitute a partially modified titania layer. As the partially modified metal oxide base material 563, a metal selected from the Group VIII metals of the periodic table, such as nickel (Ni), ruthenium (Ru), and palladium (Pd), is used. Partially modified by joining by thermal spraying or the like. The titania layer and the metal oxide of the partially modified portion cause the surface of the titanium metal or the partially modified portion base metal to be 500 to 800 degrees Celsius (preferably 65 to 800 degrees Celsius).
(Approximately 0 to 750 degrees) by oxidizing and firing with an oxidizing flame. As a result, as shown in FIG. 13, on the surface of the base material 561 on the side where the plating portion 562 is provided, a large number of partially modified portion metal oxide base materials 5 whose outer peripheral surfaces are all covered with the oxide film 564 are provided.
63 is formed integrally, and the remaining surface of the base material 561 is covered with a plating layer. A part of the oxide film 564 is exposed outside the plating layer. On the other hand, a large number of partially modified portion metal oxide base materials 563 project from the surface on the photosensitive electrode surface 571 side, and the remaining surface is covered with the plating layer. Further, the partially modified metal oxide base material 5
The tip of 63 extends further outward from the plating layer, and only the tip portion exposed from this plating layer is covered with an oxide film. The titania layer may have a configuration in which free electrons are present by injecting donor ions, and the surface may be partially modified with a platinum group metal oxide or rhenium (Re) oxide. Oxidation water treatment can also be promoted.

【0063】チタニア層へのドナーイオンの注入は、元
素周期表第VおよびまたはVI族金属より選択された金属
の金属イオン(ドナー原子)を、50〜1,000pp
m含有するように、イオン注入装置を用いて行なえば良
い。上記のドナー原子(電子供与体)のイオンは、具体
的には、5価の+電荷をもつNb(ニオブ)、V(バナ
ジウム)、Ta(タリウム)、6価の+電荷をもつCr
(クロム)、Mo(モリブデン)、W(タングステン)
等の金属イオンが適切であり、単独原子、または複数の
原子であってもよい。n型半導体としての酸化チタン
に、これらの金属イオンを微量注入することにより、光
電効果と触媒活性が高まり、紫外線を含まない可視光の
低レベルの光エネルギーの照射であっても、容易に自由
電子が発生するため、電気伝導がよくなる。或いは、予
めチタン金属製の基体材表面にイオンを注入して、イオ
ン注入層を形成させておき、この表面をチタニア化して
電極面にする方法、さらには、部分修飾部金属酸化物母
材563を接合して、酸化皮膜を形成させる方法も取り
得る等、光半導体電極材の光感応電極面の製造は、限定
されない多様な形態が取り得る。
The donor ions are implanted into the titania layer by depositing metal ions (donor atoms) of a metal selected from Group V and / or VI metals of the periodic table with 50 to 1,000 pp.
It may be performed using an ion implantation apparatus so that the content of m is contained. Specifically, the ions of the above donor atoms (electron donors) are pentavalent + charged Nb (niobium), V (vanadium), Ta (thallium), and hexavalent + charged Cr.
(Chromium), Mo (molybdenum), W (tungsten)
Are suitable, and may be a single atom or a plurality of atoms. By injecting a small amount of these metal ions into titanium oxide as an n-type semiconductor, the photoelectric effect and the catalytic activity are enhanced, and even when irradiating low-level light energy of visible light that does not contain ultraviolet rays, it is easily free. Since electrons are generated, electric conduction is improved. Alternatively, ions may be implanted into the surface of the titanium metal base material in advance to form an ion-implanted layer, and the surface may be titaniad to form an electrode surface. The production of the photosensitive electrode surface of the optical semiconductor electrode material can take various forms without limitation, for example, a method of bonding an oxide film to form an oxide film.

【0064】図14に、部分修飾した通電用電極材の構
成の例を示す。図14(a)の模式断面図に示される、
金属酸化物で部分修飾した通電用電極材560は、基体
材561と、基体材561の表面に電解メッキや溶射等
で接合された部分修飾部金属酸化物母材563と、基体
材561の面の他の領域に施された基体材メッキ部56
2と、部分修飾部金属酸化物母材563の先端に形成さ
れた部分修飾部金属酸化物564とで構成されている。
結果的に、部分修飾部金属酸化物母材563の底面は基
体材561と、側面は基体材メッキ部562と接触して
おり、基体材メッキ部562から露出した頂点部のみ
が、部分修飾部金属酸化物564を介して、周辺の気体
ないし液体と接している。このように部分修飾部金属酸
化物564を有する電極材は、H+イオンやOH−イオ
ンを吸着しやすく、白金メッキ単味のものより電極反応
が向上する利点がある。
FIG. 14 shows an example of the configuration of a partially modified current-carrying electrode material. As shown in the schematic cross-sectional view of FIG.
The current-carrying electrode material 560 partially modified with a metal oxide includes a base material 561, a partially modified metal oxide base material 563 joined to the surface of the base material 561 by electrolytic plating, thermal spraying, or the like, and a surface of the base material 561. Base material plated portion 56 applied to other areas
2 and a partially modified portion metal oxide 564 formed at the tip of the partially modified portion metal oxide base material 563.
As a result, the bottom surface of the partially modified portion metal oxide base material 563 is in contact with the base material 561, and the side surface is in contact with the base material plated portion 562, and only the apex exposed from the base material plated portion 562 is in the partially modified portion. It is in contact with surrounding gas or liquid through the metal oxide 564. As described above, the electrode material having the partially modified metal oxide 564 has an advantage that it easily adsorbs H + ions and OH− ions, and the electrode reaction is more improved than that of platinum plating alone.

【0065】図14(b)の模式断面図に示される、触
媒金属の部分修飾部を有する通電用電極材565は、基
体材561と、基体材561の両面に施された基体材メ
ッキ部562と、基体材メッキ部562の面に溶射等で
接合された部分修飾部金属酸化物母材563とで構成さ
れている。この例では、結果的に、部分修飾部金属酸化
物母材563の底面は基体材メッキ部562とのみ接触
しており、部分修飾部金属酸化物母材563の側面なら
びに頂点部は、周辺の気体ないし液体と直接的に接して
いる。このように基体材メッキ部562の表面に上記の
触媒金属を接合した電極材は、基体材メッキ部562の
単味のものより電極性能が向上する。
As shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 14B, the energizing electrode material 565 having a partially modified portion of the catalyst metal is composed of a base material 561 and base material plated portions 562 provided on both surfaces of the base material 561. And a partially modified portion metal oxide base material 563 joined to the surface of the base material plating portion 562 by thermal spraying or the like. In this example, as a result, the bottom surface of the partially modified portion metal oxide base material 563 is in contact only with the base material plated portion 562, and the side surface and the apex of the partially modified portion metal oxide base material 563 are located near the periphery. In direct contact with gas or liquid. As described above, the electrode material in which the above-described catalyst metal is bonded to the surface of the base material plated portion 562 has improved electrode performance as compared with the simple material of the base material plated portion 562.

【0066】図14(a)と図14(b)のいずれの場
合にも、基体材561にはチタン金属または他の導電性
材料が用いられており、その形状は、図に示した平板状
に限らず、棒状、管状、メッシュの平板、波板および円
筒状等、水処理目的や装置の形状に合わせて種々な形状
を採用可能である。また、いずれの場合も、基体材メッ
キ部562には、白金または白金族金属のパラジウムや
ロジウムのメッキが主として採用できる。また、部分修
飾部金属酸化物母材563には、触媒機能をもつ金属を
採用し、基体材561または基体材メッキ部562に溶
射等で部分修飾すれば良い。具体的な触媒金属として
は、元素周期表第8族金属より選択されたニッケル(N
i)、パラジウム(Pd)、レニウム(Re)、タング
ステン(W)等の水素イオンを吸着する機能を有するも
のが好適である。尚、図14(a)の金属酸化物で部分
修飾した通電用電極材560に用いられている部分修飾
部金属酸化物564は、部分修飾部金属酸化物母材56
3を、摂氏500〜800度の酸化炎で酸化焼成して得
ることができる。しかし、この部分修飾部金属酸化物5
64は、他の方法で得たものでも良い。
14A and 14B, titanium metal or another conductive material is used for the base material 561, and the shape of the base material 561 is a flat plate shown in FIG. Not limited to this, various shapes such as a rod shape, a tubular shape, a mesh flat plate, a corrugated plate, and a cylindrical shape can be adopted according to the purpose of water treatment and the shape of the device. In any case, for the base material plating portion 562, plating of platinum or a platinum group metal such as palladium or rhodium can be mainly used. Further, a metal having a catalytic function may be employed as the partially modified portion metal oxide base material 563, and the base material 561 or the base material plated portion 562 may be partially modified by thermal spraying or the like. As a specific catalyst metal, nickel (N) selected from Group 8 metals of the periodic table
Preferred are those having a function of adsorbing hydrogen ions, such as i), palladium (Pd), rhenium (Re), and tungsten (W). The partially modified metal oxide 564 used in the current-carrying electrode material 560 partially modified with the metal oxide in FIG.
3 can be obtained by oxidizing and firing with an oxidation flame of 500 to 800 degrees Celsius. However, this partially modified metal oxide 5
64 may be obtained by other methods.

【0067】{光半導体電極材の効果の実験例} (光半導体電極材の調整)先ず、チタン金属平板材を脱
脂溶媒(n−Hexan)を使用して脱脂、水洗後、1
0%酸性フッ化アンモニウム水溶液で洗浄、水洗、乾燥
して、清浄なチタン材を調整する。次に、前記清浄化さ
れたチタン材の一方の表面を油性塗料等でマスキングし
た上で、他方の面を白金メッキした後に、シンナー等で
マスキング塗料を剥離し、さらに、n−Hexanで脱
脂処理する。これで、清浄なチタン金属面と白金メッキ
面をもつ電極基材が得られる。このようにして得られた
電極基材のチタン金属面の側に、同面の触媒活性を高め
る目的で、異種金属の突起を斑点状に形成する(突起の
先端には後工程で酸化物層が形成される)。具体的に
は、上記チタン金属面に、スパッタリング装置を用い
て、溶着したい異種金属(Ru等)を溶着(溶射の一
例)すれば良い。さらに、白金電極面にも突起物状の異
種金属触媒を付着させる(突起の先端には後工程で酸化
物層が形成される)。ここでも同様にスパッタリング装
置を用いて、溶着したい異種金属を溶着すれば良いが、
この溶着操作の後、溶着部を油性塗料等でマスキングし
た上で、残りの面を白金メッキし、次いでマスキング部
を剥離、除外して電極基材を得る。
<< Experimental Example of Effect of Optosemiconductor Electrode Material >> (Adjustment of Optosemiconductor Electrode Material) First, a titanium metal flat plate was degreased using a degreasing solvent (n-Hexan), washed with water, and then dried.
A clean titanium material is prepared by washing with a 0% aqueous ammonium fluoride solution, washing with water and drying. Next, after one surface of the cleaned titanium material is masked with an oil-based paint or the like, and the other surface is platinum-plated, the masking paint is peeled off with a thinner or the like, and further degreased with n-Hexan. I do. Thus, an electrode substrate having a clean titanium metal surface and a platinum-plated surface is obtained. In order to enhance the catalytic activity on the titanium metal surface of the electrode base material obtained in this way, projections of different metals are formed in spots (the tip of the projections is an oxide layer in a later step). Is formed). Specifically, a dissimilar metal (Ru or the like) to be deposited may be deposited (an example of thermal spraying) on the titanium metal surface using a sputtering apparatus. Further, a projection-like dissimilar metal catalyst is also attached to the platinum electrode surface (an oxide layer is formed at the tip of the projection in a later step). Again, using a sputtering device in the same way, it is sufficient to weld the dissimilar metal to be welded,
After this welding operation, the welded portion is masked with an oil-based paint or the like, the remaining surface is plated with platinum, and then the masked portion is peeled off and removed to obtain an electrode substrate.

【0068】次いで、該電極基材の全体を陽極にし、別
途用意した不溶性の白金電極材を陰極とした電極対を構
成して、導電率3,000μs/cmの希硫酸水溶液中
に漬けて、30V、2〜0Aの電流を約2分間通電した
後に、取り出して水洗、乾燥後、チタン金属面を摂氏6
00〜800度(望ましくは650〜750度)の酸化
炎で2時間焼成する。これで、電極基材のチタン金属面
の側に、アナターゼ型二酸化チタン(TiO2)を含む
酸化チタン層(チタニア層)が得られる。尚、チタン金
属面側および白金電極面側に斑点状に形成されている異
種金属の突起物の各先端は、この焼成工程の際に同時に
酸化されて、ここに異種金属酸化物が得られる。ここ
で、アナターゼ型二酸化チタン(TiO2)の生成割合
は、焼成温度と時間に深く関係し、焼成温度が摂氏65
0度より低い場合および摂氏750度より高い場合、ま
た焼成時間が2時間より大幅に短いとアモルファス(非
晶質)成分が多くなり、結果的に、アナターゼ型二酸化
チタンの収量が不十分となり、好ましくない。また、2
時間より大幅に長くなるとルチル型二酸化チタン成分が
増え、結果的にやはり、アナターゼ型二酸化チタンの収
量が少なくなり、これも好ましくない。尚、上記のアナ
ターゼ型二酸化チタン(TiO2)の含有量測定は、X
線回析法を採用した。陽極通電処理は、チタン金属表面
に灰白色の薄いチタン酸化物皮膜と水和物とを作ること
が目的であるため、深度の電解処理は必要としない。
尚、斑点状の突起物の面積割合は、0.1〜20%が好
ましい。面積割合がこの範囲を下回れば、触媒効果が低
下し、同範囲を超過するとチタニア成分の割合が減るた
めに、光分解率が低下するので、好ましくない。上記チ
タン材としては、純チタン金属材の他に、チタン合金金
属材を使用することもできる。
Next, an electrode pair was formed by using the entire electrode substrate as an anode and a separately prepared insoluble platinum electrode material as a cathode, and immersed in a dilute sulfuric acid aqueous solution having a conductivity of 3,000 μs / cm. After applying a current of 30 V, 2 to 0 A for about 2 minutes, take out, wash, and dry the titanium metal surface.
Baking is performed for 2 hours in an oxidizing flame of 00 to 800 degrees (preferably 650 to 750 degrees). Thus, a titanium oxide layer (titania layer) containing anatase type titanium dioxide (TiO 2) is obtained on the side of the electrode substrate on the titanium metal surface side. The tips of the projections of dissimilar metals formed in spots on the titanium metal surface side and the platinum electrode surface side are simultaneously oxidized during this firing step, whereby a heterogeneous metal oxide is obtained. Here, the generation ratio of anatase type titanium dioxide (TiO2) is deeply related to the firing temperature and time, and the firing temperature is 65 degrees Celsius.
If the temperature is lower than 0 degrees or higher than 750 degrees Celsius, or if the calcination time is significantly shorter than 2 hours, the amount of amorphous (amorphous) components increases, and as a result, the yield of anatase type titanium dioxide becomes insufficient, Not preferred. Also, 2
When the time is much longer than the time, the content of rutile-type titanium dioxide increases, and as a result, the yield of anatase-type titanium dioxide also decreases, which is also undesirable. The content of the anatase type titanium dioxide (TiO2) was measured by X
The line diffraction method was adopted. The purpose of the anodic electric current treatment is to form a thin gray-white titanium oxide film and a hydrate on the titanium metal surface, and therefore does not require a deep electrolytic treatment.
The area ratio of the spot-like projections is preferably 0.1 to 20%. If the area ratio falls below this range, the catalytic effect decreases, and if the area ratio exceeds the above range, the ratio of the titania component decreases, and the photolysis rate decreases, which is not preferable. As the titanium material, a titanium alloy metal material can be used in addition to the pure titanium metal material.

【0069】(チタニア層の酸化分解性能の測定)以上
の要領で調整された光半導体電極材のチタニア層の酸化
分解性能を測定した。 測定用の設備は主に、上記の光
半導体電極材を収納可能な透明なガラス管と、上記の光
半導体電極材を照射するためのランプからなる。これを
前記ランプで上記の光半導体電極材を照射しながら、予
め調整しておいた所定の有機物の水溶液を、この光半導
体電極材を収納した透明なガラス管内に通水し、有機物
の存在率の変化を測定して、酸化分解性能とした。ここ
では、ランプとして高圧水銀キセノンランプを採用し
て、光半導体電極材の電極面上の照度が5mW/cm2
となるように配置し、前記有機物の水溶液としてホルム
アルデヒド(HCHO)の0.1%wt.水溶液を用
い、これを前記透明なガラス管内に30分間循環通水し
た後に、ホルムアルデヒドの残存率を測定した。図15
は、上記の方法によって測定したホルムアルデヒドの残
存率と、光半導体電極材の表面に含まれるアナターゼ型
二酸化チタンの含有率、および、異種金属の突起物の有
無との関係を示すグラフである。図15から、上記の要
領で調整された光半導体電極材のチタニア層に光を照射
すると酸化分解性能を示すこと、そして、酸化分解性能
アナターゼ型二酸化チタンの含有率が高いほど(25%
まで)分解効果が高いこと、および、触媒作用のある異
種金属の突起を2%設けた光半導体電極材は、突起を全
く設けていないものに比して高い分解効果を示すことが
判る。
(Measurement of Oxidative Decomposition Performance of Titania Layer) The oxidative decomposition performance of the titania layer of the optical semiconductor electrode material adjusted as described above was measured. The measuring equipment mainly comprises a transparent glass tube capable of storing the above-mentioned optical semiconductor electrode material, and a lamp for irradiating the above-mentioned optical semiconductor electrode material. While irradiating the above-mentioned optical semiconductor electrode material with the lamp, an aqueous solution of a predetermined organic substance prepared in advance was passed through a transparent glass tube containing the optical semiconductor electrode material, and the presence rate of the organic substance was determined. Was measured to determine the oxidative decomposition performance. Here, a high-pressure mercury-xenon lamp is used as the lamp, and the illuminance on the electrode surface of the optical semiconductor electrode material is 5 mW / cm 2.
And 0.1% wt. Of formaldehyde (HCHO) as an aqueous solution of the organic substance. Using an aqueous solution, the solution was circulated through the transparent glass tube for 30 minutes, and the residual ratio of formaldehyde was measured. FIG.
Is a graph showing the relationship between the residual ratio of formaldehyde measured by the above method, the content of anatase-type titanium dioxide contained on the surface of the photosemiconductor electrode material, and the presence or absence of protrusions of different metals. From FIG. 15, it can be seen that when the titania layer of the optical semiconductor electrode material adjusted in the manner described above is irradiated with light, the titania layer exhibits oxidative decomposition performance.
It is understood that the decomposition effect is high, and that the photosemiconductor electrode material provided with 2% of a projection of a dissimilar metal having a catalytic action exhibits a higher decomposition effect as compared with the case where no projection is provided.

【0070】(第9実施形態)図16に示された太陽光
発電パネル付電解水処理装置830は、太陽光発電素子
パネル831の下面に熱交換パネル部833が合体され
た構造を備えている。太陽光発電素子パネル831に
は、多数枚の太陽光発電素子材831aが、一体化され
たパネル状に貼りつけられており、太陽光エネルギーは
ここで電気エネルギーに変換される。こうして得られた
電力は、太陽光発電素子パネル831の側部に設けられ
た電力端子部832から取り出されて種々の目的に利用
することができる。一方、下部の熱交換パネル部833
は、太陽光発電素子パネル831によって密閉可能な容
器となっており、さらに、ここには被処理水を受け入れ
る導入口と排出口が設けられているので、図示されない
ポンプなどによって、前記容器内を通過する被処理水
は、太陽光発電素子パネル831と熱交換することがで
きる。ここで、熱交換パネル部833の両側壁からは互
い違いに邪魔板が突出しているので、導入口から導入さ
れた被処理水は左右に蛇行しながら排出口に向かい、こ
こから発電パネル処理水837として取り出されるの
で、効果的な熱交換が行われる。前記邪魔板は、被処理
水が電気電極による通電処理を受けることなく出水口か
ら排出されることを規制する短絡規制手段を構成してい
る。これによって、太陽光発電素子パネル831は、熱
交換パネル部833内を通過する被処理水によって下面
側から冷却されるため、その発電能力が常に高く維持さ
れると同時に、太陽光発電素子パネル831が受けた熱
エネルギーの一部を温水として取り出すことができる。
(Ninth Embodiment) The electrolytic water treatment apparatus 830 with a photovoltaic power generation panel shown in FIG. 16 has a structure in which a heat exchange panel section 833 is integrated on the lower surface of a photovoltaic power generation element panel 831. . A large number of photovoltaic power generation element materials 831a are attached to the photovoltaic power generation element panel 831 in an integrated panel shape, and the solar energy is converted into electric energy here. The power thus obtained is taken out from a power terminal 832 provided on the side of the photovoltaic element panel 831 and can be used for various purposes. On the other hand, the lower heat exchange panel section 833
Is a container that can be hermetically sealed by the photovoltaic element panel 831. Further, here, an inlet and an outlet for receiving the water to be treated are provided. The passing water to be treated can exchange heat with the photovoltaic element panel 831. Here, since the baffle plates protrude alternately from both side walls of the heat exchange panel portion 833, the water to be treated introduced from the introduction port is meandered to the left and right toward the discharge port, and the treated water 837 from the power generation panel As a result, effective heat exchange is performed. The baffle plate constitutes short-circuit restricting means for restricting the water to be treated from being discharged from the water outlet without being subjected to the energization treatment by the electric electrode. As a result, the photovoltaic element panel 831 is cooled from the lower surface side by the water to be treated passing through the heat exchange panel section 833, so that the power generation capacity is always kept high, and at the same time, the photovoltaic element panel 831 is maintained. A part of the heat energy received by the device can be taken out as hot water.

【0071】そして、この熱交換パネル部833内には
一対の電極材113が配設されており、これに通電しな
がら、太陽光発電素子パネル831或いは熱交換パネル
部833を使用することによって、熱交換パネル部83
3内の被処理水に対して電解水処理が行われ、結果的
に、太陽光発電素子パネル831の下面、前記邪魔板、
および、熱交換パネル部833の前記容器の隅々におけ
る細菌発生が未然に防止される。熱交換パネル部833
内の電極材113は、電力蓄電・変換装置部834の発
電電力入力端子部835に接続されている。電力蓄電・
変換装置部834には、電力出力端子部836も設けら
れているので、太陽光発電パネル830の電力端子部8
32を電力出力端子部836に接続すれば、太陽光発電
パネル830で発電された電力を、電力蓄電・変換装置
部834に蓄電しながら、これを、電圧変換後、一対の
電極材113による通電処理に利用したり、交流化し
て、被処理水を前記容器内に通過させるためのポンプの
駆動操作や他の電力需要にも利用することができる。太
陽光発電素子材831には、シリコーンの単結晶、多結
晶、アモルフアスの各素子や、これらから選択された複
数の種類の素子を複合化した複合発電素子のいずれも使
用し得る。
A pair of electrode members 113 are provided in the heat exchange panel section 833, and by using the photovoltaic element panel 831 or the heat exchange panel section 833 while energizing the electrodes 113, Heat exchange panel 83
3 is subjected to electrolyzed water treatment, and as a result, the lower surface of the photovoltaic element panel 831, the baffle plate,
In addition, the generation of bacteria in all corners of the container of the heat exchange panel portion 833 is prevented. Heat exchange panel section 833
The inner electrode material 113 is connected to the generated power input terminal 835 of the power storage and conversion device 834. Electricity storage
Since the conversion device section 834 is also provided with a power output terminal section 836, the power terminal section 8 of the photovoltaic panel 830 is provided.
32 is connected to the power output terminal portion 836, the power generated by the photovoltaic power generation panel 830 is stored in the power storage / conversion device portion 834, and after the voltage conversion, the power is supplied by the pair of electrode members 113. It can be used for treatment or converted to AC and used for driving a pump for passing the water to be treated into the vessel or for other power demands. As the photovoltaic power generation element material 831, any of silicon single crystal, polycrystal, and amorphous elements, and a composite power generation element obtained by compounding a plurality of types of elements selected from these can be used.

【0072】(第10実施形態)図17に示される電磁
気および電磁波複合利用水処理器は、主に、太陽光を受
光可能に配置した遠赤外線放射体材および通電電極材を
収納するための収納容器部721と、通電電源容器部7
22からなる。収納容器部721は、給水管部724と
処理水排水管部725とを備えた水処理器台盤723
と、水処理器台盤723上に載置されたの透光材製の円
筒ガラス管726と、円筒ガラス管726を上方から密
閉する通電電源容器部台盤728とを備えている。収納
容器部721内の密閉性は、水処理器台盤723と通電
電源容器部台盤728とを、シール部730を介して円
筒ガラス管726に押し付け保持する締め付けシャフト
729によって保たれており、また、締め付けシャフト
729を緩めることによって、収納容器部721を分解
可能となっている。また、収納容器部721内には、処
理水排水管部725に連通した水処理容器内排水管72
7が着脱可能に取り付けてあり、さらに、収納容器部7
21内には、ペレット状、顆粒状または小球状の遠赤外
線放射体材712が、この水処理容器内排水管727の
上端部付近まで充填されている。そして、通電電源容器
部台盤728からは一対の通電用の電極材113a,1
13bが、水処理容器内排水管727を挟むように下向
きに延びており、その各先端は、遠赤外線放射体材71
2内に十分に挿入されている。
(Embodiment 10) The combined electromagnetic and electromagnetic wave water treatment apparatus shown in FIG. 17 is mainly used for housing a far-infrared radiator material and a current-carrying electrode material arranged to receive sunlight. Container part 721 and energized power supply container part 7
22. The storage container part 721 is provided with a water treatment unit base 723 having a water supply pipe part 724 and a treated water drain pipe part 725.
And a cylindrical glass tube 726 made of a translucent material placed on the water treatment unit base 723, and a power supply container base 728 for sealing the cylindrical glass tube 726 from above. The tightness inside the storage container part 721 is maintained by a tightening shaft 729 which presses and holds the water treatment device base plate 723 and the energized power supply container base plate 728 via the seal part 730 against the cylindrical glass tube 726. Also, by loosening the fastening shaft 729, the storage container portion 721 can be disassembled. In the storage container part 721, a drainage pipe 72 in the water treatment container communicating with the treated water drainage pipe part 725 is provided.
7 is detachably attached, and furthermore, a storage container portion 7
The inside of 21 is filled with a far infrared radiation material 712 in the form of pellets, granules or small spheres up to near the upper end of the drainage pipe 727 in the water treatment vessel. Then, a pair of current-carrying electrode members 113a, 113
13b extend downward so as to sandwich the drain pipe 727 in the water treatment container, and each end thereof has a far-infrared radiator 71
2 fully inserted.

【0073】そこで、給水管部724を介して収納容器
部721内に導入された被処理水118は、水処理容器
内排水管727の周囲に環状に堆積した遠赤外線放射体
材712の層を次第に上方に向かって移動して、収納容
器部721の上部空間に至り、その後、水処理容器内排
水管727を介して収納容器部721外に取り出され
る。通電電源容器部台盤728上に設置された通電電源
容器部722内には、変圧器731と商用電力の全波整
流器732が設けられている。通電電源容器部722の
外壁部には電源操作ボックス733が取り付けられてお
り、ここから外向きに延びた電源コード734を介し
て、外部の100ボルトの交流電源などを取り入れる事
が可能になっている。電極材113a,113bは、リ
ード線735によって整流器732に連結されている。
したがって、収納容器部721内に導入された被処理水
118に対して、電極材113a,113bを介して通
電処理を行うことができる。そして、収納容器部721
内に充填された遠赤外線放射体材712は、太陽光51
4を受けて電磁波を発生することによって、前記通電処
理を補足する効果を有する。また、上下方向に延びた光
線反射板513が収納容器部721に隣接配置されてお
り、光線反射板513に照射される太陽光514もここ
で反射されて、遠赤外線放射体材712を有効に照射す
ることができる。
Therefore, the water to be treated 118 introduced into the storage container portion 721 through the water supply pipe portion 724 is a layer of the far-infrared radiating material 712 annularly deposited around the drainage pipe 727 in the water treatment container. It gradually moves upward, reaches the space above the storage container part 721, and is thereafter taken out of the storage container part 721 via the drain pipe 727 in the water treatment container. A transformer 731 and a commercial power full-wave rectifier 732 are provided in the power supply container 722 provided on the power supply container base 728. A power supply operation box 733 is attached to the outer wall of the power supply container 722, and an external 100 volt AC power supply or the like can be taken in through a power supply cord 734 extending outward from the power supply operation box 733. I have. The electrode members 113a and 113b are connected to a rectifier 732 by a lead wire 735.
Accordingly, the water to be treated 118 introduced into the storage container portion 721 can be subjected to the energization treatment via the electrode materials 113a and 113b. And the storage container part 721
The far-infrared radiating material 712 filled in the
By generating the electromagnetic wave in response to 4, the effect of supplementing the energization process is provided. In addition, a light reflector 513 extending in the vertical direction is disposed adjacent to the storage container portion 721, and sunlight 514 applied to the light reflector 513 is also reflected here, thereby effectively using the far-infrared radiating material 712. Can be irradiated.

【0074】また、用水の処理容量が大きくなる場合に
は、強度の関係で、円筒ガラス管の透光材726の替わ
りに金属材やプラスチックス材を使用する場合には、太
陽光やランプ光が遠赤外線放射体材に照射できるよう
に、透光材511を窓として配設するようにすれば良
い。電源操作ボックス733には、電源スイッチおよび
電極電位切り替えスイッチが内蔵されている。電源は1
00V単相、50Hz、または60Hzの正弦波交流を
使用して、1.5〜16V、50Hz、または60Hz
の全波整流波の出力となる。
When the processing capacity of the water is large, when the metal material or the plastic material is used instead of the light transmitting material 726 of the cylindrical glass tube due to the strength, sunlight or lamp light is used. The light transmitting material 511 may be provided as a window so that the material can be irradiated to the far-infrared radiator material. The power supply operation box 733 incorporates a power switch and an electrode potential switch. Power supply is 1
1.5-16 V, 50 Hz, or 60 Hz using a 00 V single phase, 50 Hz, or 60 Hz sine wave alternating current
Output of the full-wave rectified wave.

【0075】(第11実施形態)図18(a)に示され
た、電極対間に濾過エレメントを有する円筒型濾過器
は、処理原水供給口116と処理水排水口117とを備
えた概して円筒状の容器部930と、容器部930内に
出し入れ自在な濾過材アセンブリーからなる。前記濾過
材アセンブリーは、容器部930と軸芯が一致するよう
に配置された円筒形中空濾過材933と、円筒形中空濾
過材933の両端面に端面側から接当された一対の環状
の濾過材保持材934と、円筒形中空濾過材933を濾
過材保持材934を介して挟み込む一対の濾過材取付け
盤932a,932bとからなる。濾過材保持材934
は、円筒形中空濾過材933と濾過材保持材934の間
のシール材を兼ねている。また、一対の濾過材取付け盤
932a,932bは、締付けシャフト穴939を貫通
する濾過材締付けシャフト937によって、円筒形中空
濾過材933に押し付けられている。
(Eleventh Embodiment) A cylindrical filter having a filtration element between an electrode pair, as shown in FIG. 18A, is a cylindrical filter having a treated raw water supply port 116 and a treated water discharge port 117. The container unit 930 includes a filter member assembly that can be inserted into and removed from the container unit 930. The filter member assembly includes a cylindrical hollow filter member 933 arranged so that the axis thereof coincides with the container portion 930, and a pair of annular filter members contacting both end surfaces of the cylindrical hollow filter member 933 from the end surface side. It comprises a material holding member 934 and a pair of filter material mounting boards 932a and 932b which sandwich the cylindrical hollow filter material 933 with the filter material holding material 934 interposed therebetween. Filter material holding material 934
Serves also as a sealing material between the cylindrical hollow filter material 933 and the filter material holding material 934. Further, the pair of filter medium mounting boards 932 a and 932 b are pressed against the cylindrical hollow filter medium 933 by the filter medium tightening shaft 937 that passes through the tightening shaft hole 939.

【0076】前記濾過材アセンブリーのみを取り出して
示した図18(b)から判るように、上流側の濾過材取
付け盤932aに関しては、その外周側、すなわち、円
筒形中空濾過材933と容器部930とによって挟まれ
た空間に対応した位置にのみ通水口935a(この実施
形態では4カ所)が形成されており、一方、下流側の濾
過材取付け盤932bに関しては、その中央部、すなわ
ち、円筒形中空濾過材933の中央の空洞部に対応した
位置にのみ通水口935bが設けられている。これらの
通水口を除けば、各濾過材取付け盤932a,932b
と容器部930との間はパッキングシール部936など
によってシールされている。したがって、処理原水供給
口116から容器部930内に導入された被処理水は、
図27(a)に示された矢印のように、上流側の濾過材
取付け盤932aの通水口935aを通過して、円筒形
中空濾過材933の外周部に至り、その後、円筒形中空
濾過材933の組織を貫通して、円筒形中空濾過材93
3の中央の空洞部から、下流側の濾過材取付け盤932
bの通水口935bを介して、濾過清澄水921とし
て、処理水排水口117から排出される。
As can be seen from FIG. 18B, which shows only the filter medium assembly, the upstream side of the filter medium mounting plate 932a, that is, the cylindrical hollow filter medium 933 and the container 930 are provided. Are formed only at positions corresponding to the space sandwiched between the filter media mounting holes 935a (four in this embodiment), while the filter material mounting plate 932b on the downstream side has a central portion, that is, a cylindrical shape. The water inlet 935b is provided only at a position corresponding to the central hollow portion of the hollow filter 933. Except for these water inlets, each filter material mounting board 932a, 932b
The container and the container 930 are sealed with a packing seal 936 or the like. Therefore, the water to be treated introduced into the container section 930 from the treated raw water supply port 116 is
As shown by the arrow shown in FIG. 27 (a), it passes through the water inlet 935a of the filter medium mounting board 932a on the upstream side, reaches the outer peripheral portion of the cylindrical hollow filter medium 933, and thereafter, the cylindrical hollow filter medium 933, through which the cylindrical hollow filter 93
3 from the central cavity of the filter medium mounting plate 932 on the downstream side
The filtered water 921 is discharged from the treated water drain port 117 through the water inlet port 935b.

【0077】一方、前記濾過材アセンブリーには、一対
の電極材が設けられている。本実施形態におけるこれら
の電極材とは、円筒形中空濾過材933の外周に沿って
隣接配置された円筒形でラス状の電極材113aと、円
筒形中空濾過材933の中央の空洞部に配置された棒状
(または管状)の電極材113bである。各電極材11
3a,113は、容器部930の下流側の蓋部材を兼ね
た電極端子盤126に対して絶縁体128を介して貫通
設置された一対の電極端子127と、リード線によって
接続されており、外部より電極端子127を介して電極
対113a,113に通電できる構成になっている。す
なわち、実施形態に記したような方形波電力やインパル
ス電力を電極対113a,113bに通電しながら、濾
過操作を実施することによって、円筒形中空濾過材93
3を始めとする前記濾過材アセンブリーの構成部材、な
らびに、容器部930の内面に細菌などの微生物発生を
未然に防止したり、発生量を抑制することによって、結
果的に、円筒形中空濾過材933の取り替え期間を延長
する、前記濾過材アセンブリーの構成部材の洗浄用オー
バーホール回数を減少させる等の効果が得られる。
On the other hand, the filter material assembly is provided with a pair of electrode materials. These electrode materials in the present embodiment include a cylindrical lath-shaped electrode material 113a disposed adjacently along the outer periphery of the cylindrical hollow filter material 933, and a central hollow portion of the cylindrical hollow filter material 933. Rod-shaped (or tubular) electrode material 113b. Each electrode material 11
3a and 113 are connected by a lead wire to a pair of electrode terminals 127 penetratingly installed through an insulator 128 to an electrode terminal board 126 also serving as a lid member on the downstream side of the container portion 930, and In this configuration, power can be supplied to the electrode pairs 113a and 113 via the electrode terminals 127. That is, by performing the filtering operation while applying the square wave power or the impulse power as described in the embodiment to the electrode pairs 113a and 113b, the cylindrical hollow filter material 93 is formed.
3 and other components of the filter medium assembly, and by preventing or suppressing the generation of microorganisms such as bacteria on the inner surface of the container portion 930, as a result, the cylindrical hollow filter medium Effects such as extending the replacement period of 933 and reducing the number of cleaning overhauls of the components of the filter medium assembly are obtained.

【0078】(第12実施形態)図19に示された溶解
性金属電極材を備えた水処理装置の容器部110は、通
常の白金 (Pt)等の(不溶解性)電極対113の他
に、円筒形でメッシュ状の溶解性金属電極材138が配
設されており、電極端子取付け止水盤126に取付けら
れた電極端子127と変圧器または可変抵抗器139を
通して、印加電力供給部112よりこれら3本の電極に
通電できる構成になっている。前記3本の電極に印加さ
れる電圧は、それぞれの陽極側の電極端子127に接続
された可変抵抗器139を操作することによって個々に
調整可能である。溶解性金属電極材138の形状は、上
記の筒状に限らず、平板状、棒状等の電極用材料を、装
置の形状に合わせて円筒形、方形、棒形の形状に加工し
たものを取り付けることができる。溶解性金属電極材
は、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、
マグネシウム (Mg)、鉄(Fe)等の金属群より選
択された材料で形成されており、不溶解性金属の電極対
の陽極側に併設して通電すれば、それぞれの金属電極材
から、Ag(+)、Cu(+)等の殺菌性能を有する金
属イオン、あるいは、Al(3+)、Mg(2+)等の
凝集作用を有する金属イオンを処理水中に溶出させるこ
とができる。これにより、溶出金属イオンが前記の殺菌
性能を有する金属イオンの場合には、有害微生物の死滅
化処理を行なうことで、防腐作用を水に付与することが
でき、他方、前記の凝集作用を有する金属イオンの場合
には、有機物や各種イオン等と言った被処理水中の不純
物を沈殿させて清澄化を助けることができる。さらに例
えば、鉄イオンFe(2+)を水中に溶出させると、微
生物や動植物性プランクトンの栄養を沈殿分離したり、
処理水中の磁性付加材を溶出させることが可能となる。
通電方法については、前述の第1実施形態等と共通で良
い。
(Twelfth Embodiment) A container section 110 of a water treatment apparatus provided with a dissolvable metal electrode material shown in FIG. 19 is different from an ordinary (insoluble) electrode pair 113 made of platinum (Pt) or the like. In addition, a cylindrical mesh-shaped dissolvable metal electrode material 138 is provided, and is supplied from an applied power supply unit 112 through an electrode terminal 127 attached to an electrode terminal attachment water stop panel 126 and a transformer or a variable resistor 139. The three electrodes are configured to be energized. The voltages applied to the three electrodes can be individually adjusted by operating the variable resistors 139 connected to the respective electrode terminals 127 on the anode side. The shape of the dissolvable metal electrode material 138 is not limited to the above-described cylindrical shape, and a material obtained by processing a material for an electrode such as a flat plate or a rod into a cylindrical, square, or rod shape according to the shape of the device is attached. be able to. The soluble metal electrode material is silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al),
It is made of a material selected from a group of metals such as magnesium (Mg) and iron (Fe), and when energized in parallel with the anode side of an insoluble metal electrode pair, the Ag of each metal electrode material is reduced. Metal ions having a sterilizing performance such as (+) and Cu (+) or metal ions having an aggregating action such as Al (3+) and Mg (2+) can be eluted into the treated water. Thereby, in the case where the eluted metal ion is a metal ion having the above-mentioned sterilization performance, by performing a treatment for killing harmful microorganisms, it is possible to impart a preservative effect to water, and on the other hand, to have the above-mentioned flocculating effect In the case of metal ions, impurities in the water to be treated, such as organic substances and various ions, can be precipitated to assist clarification. Further, for example, when iron ion Fe (2+) is eluted in water, the nutrients of microorganisms and plant and animal plankton can be precipitated and separated,
It becomes possible to elute the magnetic additive in the treated water.
The energization method may be common to the first embodiment and the like.

【0079】(第13実施形態)図20に示された、水
処理容器を一方の電極材とする濾過器960は、垂直に
延びた軸芯を備えた概して円筒状の容器側壁部961
と、容器側壁部961の内周面に沿って間隔を置いて均
等に配置された複数の円筒状の濾過材951と、複数の
濾過材951に囲まれるように容器側壁部961の中央
に配置された棒状の電極材113とを有する。濾過材9
51と電極材113はいずれも、前記軸芯と平行になる
ように配置されている。容器部961の上端は電極端子
取付け盤957で閉じられ、これら容器側壁部961と
電極端子取付け盤957とはいずれも導電体で形成され
ており、容器側壁部961と電極端子取付け盤957の
間は、電極端子取付け盤957を容器側壁部961に連
結するためのボルト(導電性)等によって導通状態が維
持されている。さらに、電極材113は、電極端子取付
け盤957の中央に形成された貫通孔から上方に突出し
てここに電極端子を形成しており、且つ、この電極材1
13の上端部付近は、絶縁体製の端子プラグ128を介
して電極端子取付け盤957の前記貫通孔に支持されて
いる。一方、容器側壁部961の底部付近の内面には、
容器側壁部961の内部空間を上下に仕切るための水平
な円盤状の仕切り管板材956が設置されており、複数
の濾過材951は、電極端子取付け盤957から仕切り
管板材956に向かって延びている。そして、容器側壁
部961の底部の中央には、電極材113を絶縁体95
5(通水を阻害しないように平面視で十字型などの形状
を有する)を介して所定位置に保持するための短管95
4が、容器側壁部961の底面と仕切り管板材956と
を貫通する状態で設置されている。
(Thirteenth Embodiment) A filter 960 having a water treatment container as one electrode material, as shown in FIG. 20, has a generally cylindrical container side wall 961 having a vertically extending axis.
And a plurality of cylindrical filter members 951 equally spaced and spaced along the inner peripheral surface of the container side wall portion 961, and disposed at the center of the container side wall portion 961 so as to be surrounded by the plurality of filter members 951. Rod-shaped electrode material 113. Filter material 9
Both 51 and the electrode material 113 are arranged so as to be parallel to the axis. The upper end of the container portion 961 is closed by an electrode terminal mounting plate 957, and both the container side wall portion 961 and the electrode terminal mounting plate 957 are formed of a conductor. The conductive state is maintained by bolts (conductive) for connecting the electrode terminal mounting board 957 to the container side wall 961. Further, the electrode material 113 protrudes upward from a through hole formed in the center of the electrode terminal mounting board 957 to form an electrode terminal here.
13 is supported by the through-hole of the electrode terminal mounting board 957 via a terminal plug 128 made of an insulator. On the other hand, on the inner surface near the bottom of the container side wall portion 961,
A horizontal disk-shaped partition tube plate 956 for vertically partitioning the internal space of the container side wall portion 961 is provided, and the plurality of filter materials 951 extend from the electrode terminal mounting plate 957 toward the partition tube plate 956. I have. In the center of the bottom of the container side wall 961, the electrode material 113 is placed on the insulator 95.
5 (having a cross shape or the like in a plan view so as not to impede the flow of water) and a short pipe 95 for holding the short pipe 95
4 is installed so as to penetrate the bottom surface of the container side wall portion 961 and the partition tube plate material 956.

【0080】短管954の下端は、被処理水を容器側壁
部961内に導入する入り口になっており、仕切り管板
材956によって仕切られた容器部961の下側空間の
側面には、処理済みの被処理水のための排出口が設けら
れている。さらに、仕切り管板材956には各濾過材9
51の下端側の内周面に対応した貫通孔が形成されてお
り、且つ、複数の濾過材951の各上下端面は、パッキ
ン936によって各々、電極端子取付け盤957の下面
および仕切り管板材956の上面に対してシールされて
いるので、仕切り管板材956によって仕切られた容器
部961の上下の空間どうしは、複数の濾過材951の
筒状内面を介してのみ連通状態を保っている。そこで、
短管954を介して濾過器960内に被処理水を供給す
ると、被処理水は先ず、仕切り管板材956によって仕
切られた容器側壁部961の上側空間の中央、すなわ
ち、電極材113の近傍に導かれ、次に、筒状の濾過材
951のいずれかの壁面を外側から内側に向けて通過
(この通過時に濾過操作が行われる)して、筒状の濾過
材951の中央に位置する空洞部に至り、さらに、仕切
り管板材956を越えて、仕切り管板材956によって
仕切られた容器側壁部961の下側空間に進入して、最
終的に前記排出口から濾過清澄水921として排出され
る。ここで、仕切り管板材956は、短管954から導
入された被処理水が電極対113、961によって通電
処理されることなく容器側壁部961の下側空間から短
絡して排出されることを規制する短絡防止手段を構成し
ている。
The lower end of the short pipe 954 is an entrance for introducing the water to be treated into the container side wall 961, and the side surface of the lower space of the container 961 partitioned by the partition tube plate 956 is treated. An outlet for water to be treated is provided. Further, each filter medium 9
A through-hole corresponding to the inner peripheral surface on the lower end side of 51 is formed, and the upper and lower end surfaces of the plurality of filter media 951 are respectively formed by packing 936 on the lower surface of the electrode terminal mounting board 957 and the partition tube plate 956. Since the upper surface is sealed, the upper and lower spaces of the container portion 961 partitioned by the partition tube plate 956 are kept in communication only through the cylindrical inner surfaces of the plurality of filter materials 951. Therefore,
When the water to be treated is supplied into the filter 960 via the short pipe 954, the water to be treated is first placed in the center of the upper space of the container side wall 961 partitioned by the partition tube plate 956, that is, in the vicinity of the electrode material 113. Guided, and then passes through one of the wall surfaces of the cylindrical filter medium 951 from the outside to the inside (the filtering operation is performed at the time of the passage), and the cavity located at the center of the cylindrical filter medium 951 To the lower part of the container side wall 961 which is separated by the partition tube plate 956 beyond the partition tube plate 956, and is finally discharged as the filtered clarified water 921 from the outlet. . Here, the partition tube plate 956 restricts the water to be treated introduced from the short pipe 954 from being short-circuited and discharged from the lower space of the container side wall 961 without being subjected to the electricity treatment by the electrode pairs 113 and 961. This constitutes short-circuit prevention means.

【0081】ところで、この濾過器960では、電極材
113はアノードとして設けられ、容器側壁部961と
電極端子取付け盤957とは、カソードとして設けられ
ている。そこで、電極端子取付け盤957の電極端子1
27と電極材113の前記端子部とを、図示されない印
加電力供給部に接続することによって、濾過器960内
の被処理水、特に複数の濾過材951の近傍や濾過材9
51の多孔質組織内に存在する水を通電処理することが
できる。このように通電処理(常時でも、断続的にでも
良い)しながら濾過操作を行うことによって、特に、濾
過材951の多孔質組織内に滞留しがちな被処理水に有
害細菌および黴などの微生物が発生することを未然に防
止したり、発生量を抑制することができる。各電極対の
表面に付着物が形成された場合には、印加電位を反転さ
せることによって、これを剥離することができる。濾過
器の容器部961の材質は、金属等の通電が可能な容器
であればよいが、錆の発生を予防するためにステンレス
材(例えばSUS316L)が望ましい。
In the filter 960, the electrode material 113 is provided as an anode, and the container side wall 961 and the electrode terminal mounting board 957 are provided as a cathode. Therefore, the electrode terminal 1 of the electrode terminal mounting board 957
27 and the terminal portion of the electrode material 113 are connected to an applied power supply unit (not shown), so that the water to be treated in the filter 960, particularly the vicinity of the plurality of
The water existing in the porous structure 51 can be subjected to an electric current treatment. By performing the filtration operation in this way while conducting the electric current (either constantly or intermittently), particularly, the water to be treated, which tends to stay in the porous tissue of the filter medium 951, may contain microorganisms such as harmful bacteria and mold. Can be prevented from occurring or the amount of occurrence can be suppressed. When an attachment is formed on the surface of each electrode pair, the attachment can be removed by reversing the applied potential. The material of the container portion 961 of the filter may be a metal or the like that can be energized, but is preferably a stainless material (for example, SUS316L) to prevent generation of rust.

【0082】(第14実施形態)図21に示された電解
処理型氷スラリー蓄熱システムは主に、氷蓄熱装置部1
310と、氷蓄熱装置部1310の上部に配置されたサ
イクロン過冷却解除器部1330とからなる。サイクロ
ン過冷却解除器部1330は、過冷却器1311と接続
されており、過冷却器1311から送られてくる過冷却
液体(通常は水)を受けて、過冷却解除を行なうことに
よって、製氷することができる。サイクロン過冷却解除
器部1330によって作られた製氷スラリーの一部は、
サイクロン過冷却解除器部1330内に設けられている
中央円筒管1331を介して、氷スラリーブライン水循
環ポンプ1324によって、任意の負荷装置1323に
供給されて、ここでその保有エネルギーは負荷装置13
23の運転に利用される。一方、サイクロン過冷却解除
器部1330によって作られた製氷スラリーの残りの一
部(余剰氷スラリー)は、サイクロン過冷却解除器部1
330下部の漏斗部より流下して、氷蓄熱装置部131
0の水槽内の氷スラリーに加えられる。負荷装置132
3にて放冷し、加熱されて解けた氷スラリー水は、後述
する図25に示された濾過器付き電解水処理サイクロン
装置と同様のサイクロン補集器部1332に供給され、
その一部はサイクロンフィルター部1333で濾過され
て粉塵などの微粒子が除去され、得られた清澄濾過液は
氷蓄熱装置本体1310に戻されて、再び製氷に供され
るが、粉塵などの微粒子を多く含んだ残りの部分は、サ
イクロン補集スラッジ1335として系外に排出され
る。
(Fourteenth Embodiment) The electrolytic heat treatment type ice slurry heat storage system shown in FIG.
310 and a cyclone subcooling canceller 1330 disposed above the ice heat storage device 1310. The cyclone subcooling canceller unit 1330 is connected to the subcooler 1311, receives supercooled liquid (usually water) sent from the subcooler 1311, and performs supercooling cancellation to make ice. be able to. A part of the ice making slurry made by the cyclone subcooling canceller unit 1330 includes:
An ice slurry brine water circulation pump 1324 is supplied to an arbitrary load device 1323 through a central cylindrical tube 1331 provided in a cyclone subcooling canceller unit 1330, and the stored energy is transferred to the load device 1313.
23. On the other hand, the remaining part (excess ice slurry) of the ice making slurry produced by the cyclone subcooling canceller unit 1330 is
330 flows down from the funnel below, and the ice heat storage device 131
0 to the ice slurry in the aquarium. Load device 132
The ice slurry water left to cool at 3, heated and melted is supplied to a cyclone collector 1332 similar to the electrolytic water treatment cyclone device with a filter shown in FIG.
A part thereof is filtered by a cyclone filter unit 1333 to remove fine particles such as dust, and the obtained clarified filtrate is returned to the ice heat storage device main body 1310 and is again provided for ice making. The remaining portion, which contains a large amount, is discharged out of the system as cyclone collection sludge 1335.

【0083】サイクロン過冷却解除器部1330による
製氷だけでは、氷スラリーが不足する場合には、氷蓄熱
装置部1310の水槽内に貯まっている氷スラリーの一
部が、サイクロン過冷却解除器中央円筒管部1331よ
り吸い上げられて、氷スラリーブライン水循環ポンプ1
324で負荷装置1324に供給される。過冷却器13
11に供給する水は、電極を有する微細気泡発生器部1
336にて調整される。微細気泡発生器部1336は、
第6実施形態に記載された「気液接触部としてのミキシ
ング部を有する電解水処理装置1200」と氷核ガスの
供給源との組み合わせからなる。微細気泡発生器部13
36は、氷核ガスと水溶液の混合を行うことによって、
氷核ガスを含む水溶液を生成して、これを過冷却器13
11に送ることができる。ここで、微細気泡発生器部1
336から排出される水溶液は、単に氷核ガスを含む故
に通常の水よりも製氷効率が高いのみでなく、電解処理
によって界面活性効果の高められた水をベースにしてい
るので、特に微細な径の氷核ガスを含み、結果的に、よ
り微細な氷を形成することができる。すなわち、気液接
触部としてのミキシング部を有する電解水処理装置12
00は、氷蓄熱装置部1310の水槽の下部から氷スラ
リーポンプ1317により圧入された水溶液と、圧縮ガ
ス用ボンベ1318から供給される氷核ガス(水素(H
2)、窒素(N2 )、メタン( CH4 )、フロン(R1
34a)、炭酸ガスおよび空気のうちから選択されたガ
ス体を用いることができる)とを、先ず、芯金状のター
ゲット部材1203に衝突させることで一体化させ、次
に、ガイドベーン1204によって作られる旋回流とメ
ッシュ状電極材によって作られる水渦流(カルマン渦)
との繰り返される交叉(ミキシング)作用により、氷核
ガスの微細気泡を均一に含んだ水溶液とすることができ
る。
When the ice slurry is insufficient only by the ice making by the cyclone subcooling canceller unit 1330, a part of the ice slurry stored in the water tank of the ice heat storage device unit 1310 is converted into the cyclone supercooling canceller central cylinder. Ice slurry brine water circulation pump 1
At 324, it is supplied to the load device 1324. Subcooler 13
The water supplied to 11 is a fine bubble generator section 1 having electrodes.
It is adjusted at 336. The fine bubble generator section 1336 is
It comprises a combination of the “electrolyzed water treatment apparatus 1200 having a mixing section as a gas-liquid contact section” described in the sixth embodiment and a source of ice nucleus gas. Fine bubble generator 13
36 mixes the ice nucleus gas and the aqueous solution,
An aqueous solution containing ice nucleus gas is generated and is
11 can be sent. Here, the fine bubble generator unit 1
The aqueous solution discharged from 336 not only has a higher ice-making efficiency than ordinary water simply because it contains ice nucleus gas, but also has a particularly fine diameter because it is based on water whose surface active effect has been enhanced by electrolytic treatment. Ice nucleus gas, resulting in the formation of finer ice. That is, the electrolytic water treatment apparatus 12 having a mixing section as a gas-liquid contact section.
00 is an aqueous solution press-fitted from the lower part of the water tank of the ice heat storage unit 1310 by the ice slurry pump 1317 and an ice nucleus gas (hydrogen (H
2), nitrogen (N2), methane (CH4), freon (R1
34a), a gaseous substance selected from carbon dioxide and air can be used) by first colliding with a target member 1203 in the form of a metal core, Swirl flow and water vortex (Karman vortex) created by mesh electrode material
By repeating the crossing (mixing) action with the above, an aqueous solution containing microbubbles of ice nucleus gas uniformly can be obtained.

【0084】また、圧縮ガス用ボンベ1318と微細気
泡発生器部1336(1200)を連結する気体搬送経
路には、これを氷蓄熱装置本体1310内の気相部と接
続する枝管が設けられており、この枝管にはコンプレッ
サーが介装されている。したがって、氷蓄熱装置部13
10の水槽内のブライン水1320の上部に位置する気
相を圧縮して微細気泡発生器部1336 (1200)
に導入することによって、圧縮ガス用ボンベ1318か
ら供給すべき気体量を抑制することができる。この場
合、氷蓄熱装置本体1310内のブライン水1320
は、氷スラリー用ブライン水供給ポンプ1317により
電極を有する微細気泡発生器部1336に送られ、過冷
却器1311で冷却されて、サイクロン過冷却解除器1
330で製氷される循環サイクルを形成することにな
る。ミキサー1334は、必要に応じて駆動操作され、
駆動氷蓄熱装置部1310の水槽内のブライン水と氷を
ある程度均一に混合させるために使用される。本実施形
態の電解処理型氷スラリー蓄熱システムに用いられてい
る氷蓄熱システムは、冷媒体が、水または、エチレング
リコール水溶液、またはプロピレングリコール、または
フロン水溶液であること、該冷媒体が、水素(H2)、
窒素(を行う場合、コモン(COM)電極を(−)電位
とし、両側の水室の電極電位を(+)電位とすることに
より、コモン(COM)電極水室は、アルカリ性の、酸
化還元電位が低い水質に改質できることも特徴とする。
電極113の種類は、本例の網状のものに限らず、電極
対で処理水の流通が極端に滞ることが起こらなければ、
何れの形状のものでも採用できる。電気透析隔膜313
は、織布やイオン交換膜であっても良いが、電気抵抗値
の低い、多孔質の合成樹脂製の親水性膜や多孔質のセラ
ミックス板材等も使用可能である。この例では、親水性
PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)の孔直径が1
ミクロン、厚みが120ミクロン、電気抵抗率0.27
オームcm、開孔率80%のものを用いた。隔膜の材質
としては、他に、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化
ビニリデン、パーフルオロエチレンコポリマー、ポリビ
ニールアセテート、ポリイミド、ポリアクリルニトリ
ル、および、ポリエーテルスルホン等を採用することが
できる。ここで、電気透析隔膜313は、入水口116
から導入された被処理水が電極対113によって通電処
理されることなく出水口117から短絡して排出される
ことを規制する短絡防止手段を構成している。
Further, a branch pipe for connecting the compressed gas cylinder 1318 and the fine bubble generator section 1336 (1200) to the gas phase section in the ice heat storage device main body 1310 is provided in the gas transfer path. The branch pipe is provided with a compressor. Therefore, the ice heat storage unit 13
The fine gas bubble generator section 1336 is compressed by compressing the gas phase located above the brine water 1320 in the ten water tanks.
, The amount of gas to be supplied from the compressed gas cylinder 1318 can be suppressed. In this case, brine water 1320 in ice heat storage device main body 1310
Is sent to a microbubble generator 1336 having electrodes by a brine water supply pump 1317 for ice slurry, cooled by a supercooler 1311, and
At 330, a circulation cycle of ice making will be formed. The mixer 1334 is driven and operated as needed,
It is used for mixing the brine and ice in the water tank of the driving ice heat storage unit 1310 to some extent uniformly. The ice heat storage system used in the electrolytic treatment type ice slurry heat storage system of the present embodiment is configured such that the refrigerant is water, an ethylene glycol aqueous solution, or propylene glycol, or a chlorofluorocarbon aqueous solution, and the refrigerant is hydrogen ( H2),
In the case of performing nitrogen treatment, the common (COM) electrode water chamber has an alkaline, redox potential by setting the common (COM) electrode to a (-) potential and setting the electrode potentials of the water chambers on both sides to a (+) potential. It is also characterized in that it can be reformed to low water quality.
The type of the electrode 113 is not limited to the mesh-shaped one of the present example, and if the flow of the treated water does not extremely stop at the electrode pair,
Any shape can be adopted. Electrodialysis diaphragm 313
May be a woven fabric or an ion exchange membrane, but a porous synthetic resin hydrophilic membrane having a low electric resistance value, a porous ceramic plate, or the like can also be used. In this example, the pore diameter of hydrophilic PTFE (polytetrafluoroethylene) is 1
Micron, thickness 120 microns, electrical resistivity 0.27
Ohms cm and a porosity of 80% were used. As the material of the diaphragm, polyester, polyamide, polyvinylidene chloride, perfluoroethylene copolymer, polyvinyl acetate, polyimide, polyacrylonitrile, polyether sulfone, or the like can be used. Here, the electrodialysis diaphragm 313 is connected to the water inlet 116.
A short-circuit preventing means for restricting the water to be treated introduced through the water outlet 117 from being short-circuited and discharged without being energized by the electrode pair 113.

【0085】(第8実施形態)図12に示された水処理
部分離型光電極水処理装置520は、水室仕切板521
によって、右側の光酸化水処理部515と左側の光還元
水処理部516とに分離されており、光酸化水処理部5
15と光還元水処理部516の各々の下部には、被処理
水118の入水口116が、上部には、出水口117が
設けられている。光酸化水処理部515の右側にはラン
プ522を収納したランプ室が隣接配置されており、こ
のランプ室と光酸化水処理部515とは、平板または凸
レンズの透光材511で構成された側壁によって隔離さ
れている。さらに、ランプ室の右端の側壁は、光線反射
板513が配設されており、ランプ522からの光線を
集光して、光酸化水処理部515を照射させている。
(Eighth Embodiment) A water treatment part separation type photoelectrode water treatment apparatus 520 shown in FIG.
The photooxidized water treatment unit 515 is separated into a photooxidized water treatment unit 515 on the right and a photoreduced water treatment unit 516 on the left.
A water inlet 116 for water to be treated 118 is provided at a lower portion of each of the photoreduced water treatment section 15 and the photoreduced water treatment section 516, and a water outlet 117 is provided at an upper portion thereof. A lamp chamber containing a lamp 522 is disposed adjacent to the right side of the photo-oxidized water processing section 515. Are isolated by Further, a light-reflecting plate 513 is provided on the right side wall of the lamp chamber, and collects light from the lamp 522 to irradiate the photo-oxidized water processing unit 515.

【0086】また、水室仕切板521の中央付近は光半
導体電極512によって構成されている。この光半導体
電極512は、金属チタンなどの導電性材料で構成され
た板状の基体材の両面を各々個別に特殊加工したもので
ある。光半導体電極512の光酸化水処理部515に面
した光半導体電極材512の右側面は、後述するチタン
酸化物層で構成された光感応電極面となっており、透光
材511を介してランプ522から受けるランプ光線5
23の作用で電子を放出し、この電子の放出によって、
正電価の空孔が光感応電極面に生じる。したがって、入
水口116から光酸化水処理部515に進入した被処理
水118は、この正電価の空孔を生じた光感応電極面と
接触することによって、酸化処理を受けて、光酸化処理
水524として出水口117aから排出される。他方、
光還元水処理部516に面した光半導体電極材512の
左側面は、白金または白金族金属のパラジウムやロジウ
ムによってメッキ処理された耐蝕性のメッキ部となって
おり、ここでは入水口116から光還元水処理部516
に進入した被処理水118が、光電極材512の右側面
がランプ光線523から受ける作用の反作用(すなわ
ち、二酸化チタンを含むチタニア層電極面から導電性の
基体を介して還元処理電極面から電子が放出される)に
よって還元処理を受け、光還元処理水525として出水
口117bから排出される。
The vicinity of the center of the water chamber partition plate 521 is constituted by an optical semiconductor electrode 512. The optical semiconductor electrode 512 is formed by individually and specially processing both surfaces of a plate-shaped base material made of a conductive material such as titanium metal. The right side surface of the optical semiconductor electrode material 512 facing the photooxidized water treatment section 515 of the optical semiconductor electrode 512 is a photosensitive electrode surface composed of a titanium oxide layer to be described later. Lamp ray 5 received from lamp 522
The electron is emitted by the action of 23, and by the emission of this electron,
Positive vacancies are formed on the photosensitive electrode surface. Therefore, the water to be treated 118 that has entered the photooxidized water treatment section 515 from the water inlet 116 is subjected to the oxidation treatment by coming into contact with the surface of the photosensitive electrode having the positively charged pores. The water 524 is discharged from the water outlet 117a. On the other hand,
The left side surface of the photosemiconductor electrode material 512 facing the photoreduced water treatment section 516 is a corrosion-resistant plating section plated with platinum or a platinum group metal such as palladium or rhodium. Reduced water treatment unit 516
The water to be treated 118 that has entered the reaction electrode is counteracted by the effect that the right side of the photoelectrode material 512 receives from the lamp beam 523 (that is, from the electrode surface of the titania layer containing titanium dioxide to the electron from the electrode surface of the reduction treatment via the conductive substrate). Is discharged), and is discharged from the water outlet 117b as photoreduced water 525.

【0087】したがって、この例では、光酸化処理水5
24と光還元処理水525が区分されて、別々に取り出
すことができる。また、光半導体電極材512の左側面
には、光半導体電極還元処理部電極端子518が設けら
れていて、水処理部分離型光電極水処理装置本体520
の外部に設けられた図示されない電源と接続されてお
り、且つ、同光半導体電極材512の左側面と電極対を
なすように電極材113が配設されており、光半導体電
極材512の電極面に正電位の反転電位電力を外部より
所定の時間間歇印加できる構成になっており、これによ
って、光半導体電極材512の電極面に付着または発生
した異物を通電により剥離させることができる。この
時、電極材113と光半導体電極材512の間に、1〜
115V程度の電圧を掛けて、周波数が50Hz〜30
0KHzの方形波電力または正弦波交流の全波整流波電
力、または、太陽光起電力波電力を印加、または、10
KV以下の電圧を掛けて周波数が50Hzから100K
Hz以下のインパルス波電力を印加すれば良い。或い
は、絶縁電極を用いて高電圧の電界を印加しても良い。
ここでは、ランプ522として高圧水銀キセノンランプ
を用いているが、他に、キセノンランプ、水銀ランプ、
重水素ランプ、蛍光ランプ、ブラックライト、およびエ
キシマランプ等の有極ランプも採用可能である。尚、ラ
ンプ522を透光材511によって被処理水118から
必ずしも隔絶する必要はなく、被処理水118中に浸漬
した状態で光電極材512に対する照射を行っても良
い。さらに、光源としてレーザー光線を用いても良い。
Therefore, in this example, the photo-oxidized water 5
24 and the photoreduced water 525 are separated and can be taken out separately. Further, on the left side of the optical semiconductor electrode material 512, an optical semiconductor electrode reduction processing section electrode terminal 518 is provided, and a water processing section separated type photoelectrode water treatment apparatus main body 520 is provided.
The electrode material 113 is disposed so as to be connected to a power supply (not shown) provided outside the optical semiconductor electrode material 512 and to form an electrode pair with the left side surface of the optical semiconductor electrode material 512. The configuration is such that a reverse potential power of a positive potential can be intermittently applied to the surface from the outside for a predetermined period of time, whereby foreign substances adhered or generated on the electrode surface of the optical semiconductor electrode material 512 can be peeled off by energization. At this time, between the electrode material 113 and the optical semiconductor electrode material 512, 1 to
A voltage of about 115 V is applied and the frequency is 50 Hz to 30
Apply square wave power of 0 KHz or full-wave rectified wave power of sine wave AC or solar electromotive wave power, or 10
Apply a voltage of KV or less to change the frequency from 50Hz to 100K
It is sufficient to apply an impulse wave power of less than or equal to Hz. Alternatively, a high-voltage electric field may be applied using an insulating electrode.
Here, a high-pressure mercury xenon lamp is used as the lamp 522, but other than that, a xenon lamp, a mercury lamp,
Polarized lamps such as deuterium lamps, fluorescent lamps, black lights, and excimer lamps can also be employed. Note that the lamp 522 does not necessarily need to be isolated from the water to be treated 118 by the light transmitting material 511, and the light electrode material 512 may be irradiated while being immersed in the water to be treated 118. Further, a laser beam may be used as a light source.

【0088】ここで、上記の光半導体電極512の作成
方法について例示する。図13は、光半導体電極512
の構造をより具体的に示す断面図である。ここに示され
た光半導体電極512は、金属チタンなどの導電性材料
で構成された板状の基体材561からなり、図の上側の
面は、白金または白金族金属のパラジウムやロジウムに
よってメッキ処理された耐蝕性のメッキ部562を構成
しており、ここには電極端子が取り付けられている。他
方、下側の面は、アナターゼ型二酸化チタンを5wt.
%以上含むチタン酸化物層で構成された光感応電極面5
71である。図13の例では更に、基体材561の表面
に、部分修飾部金属酸化物母材563を接合して、該母
材の酸化物表面を形成させて部分修飾したチタニア層を
構成している。部分修飾部金属酸化物母材563として
は、ニッケル(Ni)やルテニウム(Ru)、パラジウ
ム(Pd)など元素周期表第 族金属より選択された金
属を採用し、基体材561に電解メッキや溶射等で接合
することによって部分修飾する。チタニア層や当該部分
修飾部の金属酸化物は、チタン金属や部分修飾部母材金
属の表面を、摂氏500〜800度(望ましくは650
〜750度付近)の酸化炎で酸化焼成して得る。その結
果、図13に示されるように、メッキ部562が設けら
れた側の基体材561の面には、外周面を全て酸化皮膜
564で覆われた多数の部分修飾部金属酸化物母材56
3が一体形成されており、基体材561の面残りの面が
メッキ層で覆われている。この酸化皮膜564の一部は
前記メッキの層より外側に露出している。一方、光感応
電極面571側の面からは多数の部分修飾部金属酸化物
母材563が突出しており、残りの面が前記メッキ層で
覆われている。さらに、部分修飾部金属酸化物母材56
3の先端はメッキ層から更に外側まで延びており、この
メッキ層から露出した先端部位のみが酸化皮膜で覆われ
ている。また、チタニア層には、ドナーイオンを注入し
て自由電子が存在する構成にすると良いが、また、表面
には、白金族金属の酸化物やレニウム(Re)の酸化物
で部分修飾することにより酸化水処理を促進させること
もできる。
Here, a method for forming the optical semiconductor electrode 512 will be described. FIG. 13 shows an optical semiconductor electrode 512.
FIG. 3 is a cross-sectional view more specifically showing the structure of FIG. The optical semiconductor electrode 512 shown here is composed of a plate-like base material 561 made of a conductive material such as titanium metal, and the upper surface of the figure is plated with platinum or a platinum group metal such as palladium or rhodium. A corrosion-resistant plated portion 562 is formed, and an electrode terminal is attached thereto. On the other hand, the lower surface is made of 5 wt.
% Of photosensitive electrode surface composed of a titanium oxide layer containing at least
71. In the example of FIG. 13, the partially modified metal oxide base material 563 is further joined to the surface of the base material 561 to form an oxide surface of the base material to constitute a partially modified titania layer. As the metal oxide base material 563 of the partially modified portion, a metal selected from the group metals of the periodic table, such as nickel (Ni), ruthenium (Ru), and palladium (Pd), is employed. Partially modified by bonding. The titania layer and the metal oxide of the partially modified portion cause the surface of the titanium metal and the partially modified portion base metal to be 500 to 800 degrees Celsius (preferably 650 degrees Celsius).
(Approximately 750 degrees). As a result, as shown in FIG. 13, on the surface of the base material 561 on the side where the plated portion 562 is provided, a large number of partially modified portion metal oxide base materials 56 whose outer peripheral surfaces are all covered with the oxide film 564 are provided.
3 are integrally formed, and the remaining surface of the base material 561 is covered with a plating layer. A part of the oxide film 564 is exposed outside the plating layer. On the other hand, a large number of partially modified portion metal oxide base materials 563 project from the surface on the photosensitive electrode surface 571 side, and the remaining surface is covered with the plating layer. Furthermore, the partially modified metal oxide base material 56
The tip of 3 extends further outward from the plating layer, and only the tip portion exposed from this plating layer is covered with an oxide film. The titania layer may have a configuration in which free electrons are present by injecting donor ions, and the surface may be partially modified with a platinum group metal oxide or rhenium (Re) oxide. Oxidation water treatment can also be promoted.

【0089】チタニア層へのドナーイオンの注入は、元
素周期表第 およびまたは 族金属より選択された金属
の金属イオン(ドナー原子)を、50〜1,000pp
m含有するように、イオン注入装置を用いて行なえば良
い。上記のドナー原子(電子供与体)のイオンは、具体
的には、5価の+電荷をもつNb(ニオブ)、V(バナ
ジウム)、Ta(タリウム)、6価の+電荷をもつCr
(クロム)、Mo(モリブデン)、W(タングステン)
等の金属イオンが適切であり、単独原子、または複数の
原子であってもよい。n型半導体としての酸化チタン
に、これらの金属イオンを微量注入することにより、光
電効果と触媒活性が高まり、紫外線を含まない可視光の
低レベルの光エネルギーの照射であっても、容易に自由
電子が発生するため、電気伝導がよくなる。或いは、予
めチタン金属製の基体材表面にイオンを注入して、イオ
ン注入層を形成させておき、この表面をチタニア化して
電極面にする方法、さらには、部分修飾部金属酸化物母
材563を接合して、酸化皮膜を形成させる方法も取り
得る等、光半導体電極材の光感応電極面の製造は、限定
されない多様な形態が取り得る。
The implantation of donor ions into the titania layer is performed by adding metal ions (donor atoms) of a metal selected from the periodic table and / or group metals to 50 to 1,000 pp.
It may be performed using an ion implantation apparatus so that the content of m is contained. Specifically, the ions of the above donor atoms (electron donors) are pentavalent + charged Nb (niobium), V (vanadium), Ta (thallium), and hexavalent + charged Cr.
(Chromium), Mo (molybdenum), W (tungsten)
Are suitable, and may be a single atom or a plurality of atoms. By injecting a small amount of these metal ions into titanium oxide as an n-type semiconductor, the photoelectric effect and the catalytic activity are enhanced, and even when irradiating low-level light energy of visible light that does not contain ultraviolet rays, it is easily free. Since electrons are generated, electric conduction is improved. Alternatively, ions may be implanted into the surface of the titanium metal base material in advance to form an ion-implanted layer, and the surface may be titaniad to form an electrode surface. The production of the photosensitive electrode surface of the optical semiconductor electrode material can take various forms without limitation, for example, a method of bonding an oxide film to form an oxide film.

【0090】図14に、部分修飾した通電用電極材の構
成の例を示す。図14(a)の模式断面図に示される、
金属酸化物で部分修飾した通電用電極材560は、基体
材561と、基体材561の表面に電解メッキや溶射等
で接合された部分修飾部金属酸化物母材563と、基体
材561の面の他の領域に施された基体材メッキ部56
2と、部分修飾部金属酸化物母材563の先端に形成さ
れた部分修飾部金属酸化物564とで構成されている。
結果的に、部分修飾部金属酸化物母材563の底面は基
体材561と、側面は基体材メッキ部562と接触して
おり、基体材メッキ部562から露出した頂点部のみ
が、部分修飾部金属酸化物564を介して、周辺の気体
ないし液体と接している。このように部分修飾部金属酸
化物564を有する電極材は、H+イオンやOH−イオ
ンを吸着しやすく、白金メッキ単味のものより電極反応
が向上する利点がある。
FIG. 14 shows an example of the configuration of a partially modified current-carrying electrode material. As shown in the schematic cross-sectional view of FIG.
The current-carrying electrode material 560 partially modified with a metal oxide includes a base material 561, a partially modified metal oxide base material 563 joined to the surface of the base material 561 by electrolytic plating, thermal spraying, or the like, and a surface of the base material 561. Base material plated portion 56 applied to other areas
2 and a partially modified portion metal oxide 564 formed at the tip of the partially modified portion metal oxide base material 563.
As a result, the bottom surface of the partially modified portion metal oxide base material 563 is in contact with the base material 561, and the side surface is in contact with the base material plated portion 562, and only the apex exposed from the base material plated portion 562 is in the partially modified portion. It is in contact with surrounding gas or liquid through the metal oxide 564. As described above, the electrode material having the partially modified metal oxide 564 has an advantage that it easily adsorbs H + ions and OH− ions, and the electrode reaction is more improved than that of platinum plating alone.

【0091】図14(b)の模式断面図に示される、触
媒金属の部分修飾部を有する通電用電極材565は、基
体材561と、基体材561の両面に施された基体材メ
ッキ部562と、基体材メッキ部562の面に溶射等で
接合された部分修飾部金属酸化物母材563とで構成さ
れている。この例では、結果的に、部分修飾部金属酸化
物母材563の底面は基体材メッキ部562とのみ接触
しており、部分修飾部金属酸化物母材563の側面なら
びに頂点部は、周辺の気体ないし液体と直接的に接して
いる。このように基体材メッキ部562の表面に上記の
触媒金属を接合した電極材は、基体材メッキ部562の
単味のものより電極性能が向上する。
The energizing electrode material 565 having a partially modified portion of the catalyst metal shown in the schematic cross-sectional view of FIG. And a partially modified portion metal oxide base material 563 joined to the surface of the base material plating portion 562 by thermal spraying or the like. In this example, as a result, the bottom surface of the partially modified portion metal oxide base material 563 is in contact only with the base material plated portion 562, and the side surface and the apex of the partially modified portion metal oxide base material 563 are located near the periphery. In direct contact with gas or liquid. As described above, the electrode material in which the above-described catalyst metal is bonded to the surface of the base material plated portion 562 has improved electrode performance as compared with the simple material of the base material plated portion 562.

【0092】図14(a)と図14(b)のいずれの場
合にも、基体材561にはチタン金属または他の導電性
材料が用いられており、その形状は、図に示した平板状
に限らず、棒状、管状、メッシュの平板、波板および円
筒状等、水処理目的や装置の形状に合わせて種々な形状
を採用可能である。また、いずれの場合も、基体材メッ
キ部562には、白金または白金族金属のパラジウムや
ロジウムのメッキが主として採用できる。また、部分修
飾部金属酸化物母材563には、触媒機能をもつ金属を
採用し、基体材561または基体材メッキ部562に溶
射等で部分修飾すれば良い。具体的な触媒金属として
は、元素周期表第8族金属より選択されたニッケル(N
i)、パラジウム(Pd)、レニウム(Re)、タング
ステン(W)等の水素イオンを吸着する機能を有するも
のが好適である。尚、図14(a)の金属酸化物で部分
修飾した通電用電極材560に用いられている部分修飾
部金属酸化物564は、部分修飾部金属酸化物母材56
3を、摂氏500〜800度の酸化炎で酸化焼成して得
ることができる。しかし、この部分修飾部金属酸化物5
64は、他の方法で得たものでも良い。
14A and 14B, titanium metal or another conductive material is used for the base material 561, and the shape of the base material 561 is a flat plate shown in FIG. Not limited to this, various shapes such as a rod shape, a tubular shape, a mesh flat plate, a corrugated plate, and a cylindrical shape can be adopted according to the purpose of water treatment and the shape of the device. In any case, for the base material plating portion 562, plating of platinum or a platinum group metal such as palladium or rhodium can be mainly used. Further, a metal having a catalytic function may be employed as the partially modified portion metal oxide base material 563, and the base material 561 or the base material plated portion 562 may be partially modified by thermal spraying or the like. As a specific catalyst metal, nickel (N) selected from Group 8 metals of the periodic table
Preferred are those having a function of adsorbing hydrogen ions, such as i), palladium (Pd), rhenium (Re), and tungsten (W). The partially modified metal oxide 564 used in the current-carrying electrode material 560 partially modified with the metal oxide in FIG.
3 can be obtained by oxidizing and firing with an oxidation flame of 500 to 800 degrees Celsius. However, this partially modified metal oxide 5
64 may be obtained by other methods.

【0093】{光半導体電極材の効果の実験例} (光半導体電極材の調整)先ず、チタン金属平板材を脱
脂溶媒(n−Hexan)を使用して脱脂、水洗後、1
0%酸性フッ化アンモニウム水溶液で洗浄、水洗、乾燥
して、清浄なチタン材を調整する。次に、前記清浄化さ
れたチタン材の一方の表面を油性塗料等でマスキングし
た上で、他方の面を白金メッキした後に、シンナー等で
マスキング塗料を剥離し、さらに、n−Hexanで脱
脂処理する。これで、清浄なチタン金属面と白金メッキ
面をもつ電極基材が得られる。このようにして得られた
電極基材のチタン金属面の側に、同面の触媒活性を高め
る目的で、異種金属の突起を斑点状に形成する(突起の
先端には後工程で酸化物層が形成される)。具体的に
は、上記チタン金属面に、スパッタリング装置を用い
て、溶着したい異種金属(Ru等)を溶着(溶射の一
例)すれば良い。さらに、白金電極面にも突起物状の異
種金属触媒を付着させる(突起の先端には後工程で酸化
物層が形成される)。ここでも同様にスパッタリング装
置を用いて、溶着したい異種金属を溶着すれば良いが、
この溶着操作の後、溶着部を油性塗料等でマスキングし
た上で、残りの面を白金メッキし、次いでマスキング部
を剥離、除外して電極基材を得る。
<< Experimental Example of Effect of Optical Semiconductor Electrode Material >> (Adjustment of Optical Semiconductor Electrode Material) First, a titanium metal flat plate was degreased using a degreasing solvent (n-Hexan), washed with water, and then washed.
A clean titanium material is prepared by washing with a 0% aqueous ammonium fluoride solution, washing with water and drying. Next, after one surface of the cleaned titanium material is masked with an oil-based paint or the like, and the other surface is platinum-plated, the masking paint is peeled off with a thinner or the like, and further degreased with n-Hexan. I do. Thus, an electrode substrate having a clean titanium metal surface and a platinum-plated surface is obtained. In order to enhance the catalytic activity on the titanium metal surface of the electrode base material obtained in this way, projections of different metals are formed in spots (the tip of the projections is an oxide layer in a later step). Is formed). Specifically, a dissimilar metal (Ru or the like) to be deposited may be deposited (an example of thermal spraying) on the titanium metal surface using a sputtering apparatus. Further, a projection-like dissimilar metal catalyst is also attached to the platinum electrode surface (an oxide layer is formed at the tip of the projection in a later step). Again, using a sputtering device in the same way, it is sufficient to weld the dissimilar metal to be welded,
After this welding operation, the welded portion is masked with an oil-based paint or the like, the remaining surface is plated with platinum, and then the masked portion is peeled off and removed to obtain an electrode substrate.

【0094】次いで、該電極基材の全体を陽極にし、別
途用意した不溶性の白金電極材を陰極とした電極対を構
成して、導電率3,000μs/cmの希硫酸水溶液中
に漬けて、30V、2〜0Aの電流を約2分間通電した
後に、取り出して水洗、乾燥後、チタン金属面を摂氏6
00〜800度(望ましくは650〜750度)の酸化
炎で2時間焼成する。これで、電極基材のチタン金属面
の側に、アナターゼ型二酸化チタン(TiO2)を含む
酸化チタン層(チタニア層)が得られる。尚、チタン金
属面側および白金電極面側に斑点状に形成されている異
種金属の突起物の各先端は、この焼成工程の際に同時に
酸化されて、ここに異種金属酸化物が得られる。ここ
で、アナターゼ型二酸化チタン(TiO2)の生成割合
は、焼成温度と時間に深く関係し、焼成温度が摂氏65
0度より低い場合および摂氏750度より高い場合、ま
た焼成時間が2時間より大幅に短いとアモルファス(非
晶質)成分が多くなり、結果的に、アナターゼ型二酸化
チタンの収量が不十分となり、好ましくない。また、2
時間より大幅に長くなるとルチル型二酸化チタン成分が
増え、結果的にやはり、アナターゼ型二酸化チタンの収
量が少なくなり、これも好ましくない。尚、上記のアナ
ターゼ型二酸化チタン(TiO2)の含有量測定は、X
線回析法を採用した。陽極通電処理は、チタン金属表面
に灰白色の薄いチタン酸化物皮膜と水和物とを作ること
が目的であるため、深度の電解処理は必要としない。
尚、斑点状の突起物の面積割合は、0.1〜20%が好
ましい。面積割合がこの範囲を下回れば、触媒効果が低
下し、同範囲を超過するとチタニア成分の割合が減るた
めに、光分解率が低下するので、好ましくない。上記チ
タン材としては、純チタン金属材の他に、チタン合金金
属材を使用することもできる。
Next, an electrode pair was formed by using the whole of the electrode substrate as an anode and using a separately prepared insoluble platinum electrode material as a cathode, and dipped in a dilute sulfuric acid aqueous solution having a conductivity of 3,000 μs / cm. After applying a current of 30 V, 2 to 0 A for about 2 minutes, take out, wash, and dry the titanium metal surface.
Baking is performed for 2 hours in an oxidizing flame of 00 to 800 degrees (preferably 650 to 750 degrees). Thus, a titanium oxide layer (titania layer) containing anatase type titanium dioxide (TiO 2) is obtained on the side of the electrode substrate on the titanium metal surface side. The tips of the projections of dissimilar metals formed in spots on the titanium metal surface side and the platinum electrode surface side are simultaneously oxidized during this firing step, whereby a heterogeneous metal oxide is obtained. Here, the generation ratio of anatase type titanium dioxide (TiO2) is deeply related to the firing temperature and time, and the firing temperature is 65 degrees Celsius.
If the temperature is lower than 0 degrees or higher than 750 degrees Celsius, or if the calcination time is significantly shorter than 2 hours, the amount of amorphous (amorphous) components increases, and as a result, the yield of anatase type titanium dioxide becomes insufficient, Not preferred. Also, 2
When the time is much longer than the time, the content of rutile-type titanium dioxide increases, and as a result, the yield of anatase-type titanium dioxide also decreases, which is also undesirable. The content of the anatase type titanium dioxide (TiO2) was measured by X
The line diffraction method was adopted. The purpose of the anodic electric current treatment is to form a thin gray-white titanium oxide film and a hydrate on the titanium metal surface, and therefore does not require a deep electrolytic treatment.
The area ratio of the spot-like projections is preferably 0.1 to 20%. If the area ratio falls below this range, the catalytic effect decreases, and if the area ratio exceeds the above range, the ratio of the titania component decreases, and the photolysis rate decreases, which is not preferable. As the titanium material, a titanium alloy metal material can be used in addition to the pure titanium metal material.

【0095】(チタニア層の酸化分解性能の測定)以上
の要領で調整された光半導体電極材のチタニア層の酸化
分解性能を測定した。 測定用の設備は主に、上記の光
半導体電極材を収納可能な透明なガラス管と、上記の光
半導体電極材を照射するためのランプからなる。これを
前記ランプで上記の光半導体電極材を照射しながら、予
め調整しておいた所定の有機物の水溶液を、この光半導
体電極材を収納した透明なガラス管内に通水し、有機物
の存在率の変化を測定して、酸化分解性能とした。ここ
では、ランプとして高圧水銀キセノンランプを採用し
て、光半導体電極材の電極面上の照度が5mW/cm2
となるように配置し、前記有機物の水溶液としてホルム
アルデヒド(HCHO)の0.1%wt.水溶液を用
い、これを前記透明なガラス管内に30分間循環通水し
た後に、ホルムアルデヒドの残存率を測定した。図15
は、上記の方法によって測定したホルムアルデヒドの残
存率と、光半導体電極材の表面に含まれるアナターゼ型
二酸化チタンの含有率、および、異種金属の突起物の有
無との関係を示すグラフである。図15から、上記の要
領で調整された光半導体電極材のチタニア層に光を照射
すると酸化分解性能を示すこと、そして、酸化分解性能
アナターゼ型二酸化チタンの含有率が高いほど(25%
まで)分解効果が高いこと、および、触媒作用のある異
種金属の突起を2%設けた光半導体電極材は、突起を全
く設けていないものに比して高い分解効果を示すことが
判る。
(Measurement of Oxidative Decomposition Performance of Titania Layer) The oxidative decomposition performance of the titania layer of the optical semiconductor electrode material adjusted as described above was measured. The measuring equipment mainly comprises a transparent glass tube capable of storing the above-mentioned optical semiconductor electrode material, and a lamp for irradiating the above-mentioned optical semiconductor electrode material. While irradiating the above-mentioned optical semiconductor electrode material with the lamp, an aqueous solution of a predetermined organic substance prepared in advance was passed through a transparent glass tube containing the optical semiconductor electrode material, and the presence rate of the organic substance was determined. Was measured to determine the oxidative decomposition performance. Here, a high-pressure mercury-xenon lamp is used as the lamp, and the illuminance on the electrode surface of the optical semiconductor electrode material is 5 mW / cm 2.
And 0.1% wt. Of formaldehyde (HCHO) as an aqueous solution of the organic substance. Using an aqueous solution, the solution was circulated through the transparent glass tube for 30 minutes, and the residual ratio of formaldehyde was measured. FIG.
Is a graph showing the relationship between the residual ratio of formaldehyde measured by the above method, the content of anatase-type titanium dioxide contained on the surface of the photosemiconductor electrode material, and the presence or absence of protrusions of different metals. From FIG. 15, it can be seen that when the titania layer of the optical semiconductor electrode material adjusted in the manner described above is irradiated with light, the titania layer exhibits oxidative decomposition performance.
It is understood that the decomposition effect is high, and that the photosemiconductor electrode material provided with 2% of a projection of a dissimilar metal having a catalytic action exhibits a higher decomposition effect as compared with the case where no projection is provided.

【0096】(第9実施形態)図16に示された太陽光
発電パネル付電解水処理装置830は、太陽光発電素子
パネル831の下面に熱交換パネル部833が合体され
た構造を備えている。太陽光発電素子パネル831に
は、多数枚の太陽光発電素子材831aが、一体化され
たパネル状に貼りつけられており、太陽光エネルギーは
ここで電気エネルギーに変換される。こうして得られた
電力は、太陽光発電素子パネル831の側部に設けられ
た電力端子部832から取り出されて種々の目的に利用
することができる。一方、下部の熱交換パネル部833
は、太陽光発電素子パネル831によって密閉可能な容
器となっており、さらに、ここには被処理水を受け入れ
る導入口と排出口が設けられているので、図示されない
ポンプなどによって、前記容器内を通過する被処理水
は、太陽光発電素子パネル831と熱交換することがで
きる。ここで、熱交換パネル部833の両側壁からは互
い違いに邪魔板が突出しているので、導入口から導入さ
れた被処理水は左右に蛇行しながら排出口に向かい、こ
こから発電パネル処理水837として取り出されるの
で、効果的な熱交換が行われる。前記邪魔板は、被処理
水が電気電極による通電処理を受けることなく出水口か
ら排出されることを規制する短絡規制手段を構成してい
る。これによって、太陽光発電素子パネル831は、熱
交換パネル部833内を通過する被処理水によって下面
側から冷却されるため、その発電能力が常に高く維持さ
れると同時に、太陽光発電素子パネル831が受けた熱
エネルギーの一部を温水として取り出すことができる。
(Ninth Embodiment) The electrolytic water treatment apparatus 830 with a photovoltaic power generation panel shown in FIG. . A large number of photovoltaic power generation element materials 831a are attached to the photovoltaic power generation element panel 831 in an integrated panel shape, and the solar energy is converted into electric energy here. The power thus obtained is taken out from a power terminal 832 provided on the side of the photovoltaic element panel 831 and can be used for various purposes. On the other hand, the lower heat exchange panel section 833
Is a container that can be hermetically sealed by the photovoltaic element panel 831. Further, here, an inlet and an outlet for receiving the water to be treated are provided. The passing water to be treated can exchange heat with the photovoltaic element panel 831. Here, since the baffle plates protrude alternately from both side walls of the heat exchange panel portion 833, the water to be treated introduced from the introduction port is meandered to the left and right toward the discharge port, and the treated water 837 from the power generation panel As a result, effective heat exchange is performed. The baffle plate constitutes short-circuit restricting means for restricting the water to be treated from being discharged from the water outlet without being subjected to the energization treatment by the electric electrode. As a result, the photovoltaic element panel 831 is cooled from the lower surface side by the water to be treated passing through the heat exchange panel section 833, so that the power generation capacity is always kept high, and at the same time, the photovoltaic element panel 831 is maintained. A part of the heat energy received by the device can be taken out as hot water.

【0097】そして、この熱交換パネル部833内には
一対の電極材113が配設されており、これに通電しな
がら、太陽光発電素子パネル831或いは熱交換パネル
部833を使用することによって、熱交換パネル部83
3内の被処理水に対して電解水処理が行われ、結果的
に、太陽光発電素子パネル831の下面、前記邪魔板、
および、熱交換パネル部833の前記容器の隅々におけ
る細菌発生が未然に防止される。熱交換パネル部833
内の電極材113は、電力蓄電・変換装置部834の発
電電力入力端子部835に接続されている。電力蓄電・
変換装置部834には、電力出力端子部836も設けら
れているので、太陽光発電パネル830の電力端子部8
32を電力出力端子部836に接続すれば、太陽光発電
パネル830で発電された電力を、電力蓄電・変換装置
部834に蓄電しながら、これを、電圧変換後、一対の
電極材113による通電処理に利用したり、交流化し
て、被処理水を前記容器内に通過させるためのポンプの
駆動操作や他の電力需要にも利用することができる。太
陽光発電素子材831には、シリコーンの単結晶、多結
晶、アモルフアスの各素子や、これらから選択された複
数の種類の素子を複合化した複合発電素子のいずれも使
用し得る。
A pair of electrode members 113 is provided in the heat exchange panel section 833. By using the photovoltaic element panel 831 or the heat exchange panel section 833 while energizing the pair of electrode members 113, Heat exchange panel 83
3 is subjected to electrolyzed water treatment, and as a result, the lower surface of the photovoltaic element panel 831, the baffle plate,
In addition, the generation of bacteria in all corners of the container of the heat exchange panel portion 833 is prevented. Heat exchange panel section 833
The inner electrode material 113 is connected to the generated power input terminal 835 of the power storage and conversion device 834. Electricity storage
Since the conversion device section 834 is also provided with a power output terminal section 836, the power terminal section 8 of the photovoltaic panel 830 is provided.
32 is connected to the power output terminal portion 836, the power generated by the photovoltaic power generation panel 830 is stored in the power storage / conversion device portion 834, and after the voltage conversion, the power is supplied by the pair of electrode members 113. It can be used for treatment or converted to AC and used for driving a pump for passing the water to be treated into the vessel or for other power demands. As the photovoltaic power generation element material 831, any of silicon single crystal, polycrystal, and amorphous elements, and a composite power generation element obtained by compounding a plurality of types of elements selected from these can be used.

【0098】(第10実施形態)図17に示される電磁
気および電磁波複合利用水処理器は、主に、太陽光を受
光可能に配置した遠赤外線放射体材および通電電極材を
収納するための収納容器部721と、通電電源容器部7
22からなる。収納容器部721は、給水管部724と
処理水排水管部725とを備えた水処理器台盤723
と、水処理器台盤723上に載置されたの透光材製の円
筒ガラス管726と、円筒ガラス管726を上方から密
閉する通電電源容器部台盤728とを備えている。収納
容器部721内の密閉性は、水処理器台盤723と通電
電源容器部台盤728とを、シール部730を介して円
筒ガラス管726に押し付け保持する締め付けシャフト
729によって保たれており、また、締め付けシャフト
729を緩めることによって、収納容器部721を分解
可能となっている。また、収納容器部721内には、処
理水排水管部725に連通した水処理容器内排水管72
7が着脱可能に取り付けてあり、さらに、収納容器部7
21内には、ペレット状、顆粒状または小球状の遠赤外
線放射体材712が、この水処理容器内排水管727の
上端部付近まで充填されている。そして、通電電源容器
部台盤728からは一対の通電用の電極材113a,1
13bが、水処理容器内排水管727を挟むように下向
きに延びており、その各先端は、遠赤外線放射体材71
2内に十分に挿入されている。
(Embodiment 10) The combined electromagnetic and electromagnetic wave water treatment apparatus shown in FIG. 17 is mainly used for storing a far-infrared radiating material arranged to receive sunlight and a current-carrying electrode material. Container part 721 and energized power supply container part 7
22. The storage container part 721 is provided with a water treatment unit base 723 having a water supply pipe part 724 and a treated water drain pipe part 725.
And a cylindrical glass tube 726 made of a translucent material placed on the water treatment unit base 723, and a power supply container base 728 for sealing the cylindrical glass tube 726 from above. The tightness inside the storage container part 721 is maintained by a tightening shaft 729 which presses and holds the water treatment device base plate 723 and the energized power supply container base plate 728 via the seal part 730 against the cylindrical glass tube 726. Also, by loosening the fastening shaft 729, the storage container portion 721 can be disassembled. In the storage container part 721, a drainage pipe 72 in the water treatment container communicating with the treated water drainage pipe part 725 is provided.
7 is detachably attached, and furthermore, a storage container portion 7
The inside of 21 is filled with a far infrared radiation material 712 in the form of pellets, granules or small spheres up to near the upper end of the drainage pipe 727 in the water treatment vessel. Then, a pair of current-carrying electrode members 113a, 113
13b extend downward so as to sandwich the drain pipe 727 in the water treatment container, and each end thereof has a far-infrared radiator 71
2 fully inserted.

【0099】そこで、給水管部724を介して収納容器
部721内に導入された被処理水118は、水処理容器
内排水管727の周囲に環状に堆積した遠赤外線放射体
材712の層を次第に上方に向かって移動して、収納容
器部721の上部空間に至り、その後、水処理容器内排
水管727を介して収納容器部721外に取り出され
る。通電電源容器部台盤728上に設置された通電電源
容器部722内には、変圧器731と商用電力の全波整
流器732が設けられている。通電電源容器部722の
外壁部には電源操作ボックス733が取り付けられてお
り、ここから外向きに延びた電源コード734を介し
て、外部の100ボルトの交流電源などを取り入れる事
が可能になっている。電極材113a,113bは、リ
ード線735によって整流器732に連結されている。
したがって、収納容器部721内に導入された被処理水
118に対して、電極材113a,113bを介して通
電処理を行うことができる。そして、収納容器部721
内に充填された遠赤外線放射体材712は、太陽光51
4を受けて電磁波を発生することによって、前記通電処
理を補足する効果を有する。また、上下方向に延びた光
線反射板513が収納容器部721に隣接配置されてお
り、光線反射板513に照射される太陽光514もここ
で反射されて、遠赤外線放射体材712を有効に照射す
ることができる。
Therefore, the water to be treated 118 introduced into the storage container portion 721 through the water supply pipe portion 724 is a layer of the far-infrared radiating material 712 annularly deposited around the drainage pipe 727 in the water treatment container. It gradually moves upward, reaches the space above the storage container part 721, and is thereafter taken out of the storage container part 721 via the drain pipe 727 in the water treatment container. A transformer 731 and a commercial power full-wave rectifier 732 are provided in the power supply container 722 provided on the power supply container base 728. A power supply operation box 733 is attached to the outer wall of the power supply container 722, and an external 100 volt AC power supply or the like can be taken in through a power supply cord 734 extending outward from the power supply operation box 733. I have. The electrode members 113a and 113b are connected to a rectifier 732 by a lead wire 735.
Accordingly, the water to be treated 118 introduced into the storage container portion 721 can be subjected to the energization treatment via the electrode materials 113a and 113b. And the storage container part 721
The far-infrared radiating material 712 filled in the
By generating the electromagnetic wave in response to 4, the effect of supplementing the energization process is provided. In addition, a light reflector 513 extending in the vertical direction is disposed adjacent to the storage container portion 721, and sunlight 514 applied to the light reflector 513 is also reflected here, thereby effectively using the far-infrared radiating material 712. Can be irradiated.

【0100】また、用水の処理容量が大きくなる場合に
は、強度の関係で、円筒ガラス管の透光材726の替わ
りに金属材やプラスチックス材を使用する場合には、太
陽光やランプ光が遠赤外線放射体材に照射できるよう
に、透光材511を窓として配設するようにすれば良
い。電源操作ボックス733には、電源スイッチおよび
電極電位切り替えスイッチが内蔵されている。電源は1
00V単相、50Hz、または60Hzの正弦波交流を
使用して、1.5〜16V、50Hz、または60Hz
の全波整流波の出力となる。
Further, when the treatment capacity of the water is large, when a metal material or a plastics material is used instead of the translucent material 726 of the cylindrical glass tube due to the strength, sunlight or lamp light is used. The light transmitting material 511 may be provided as a window so that the material can be irradiated to the far-infrared radiator material. The power supply operation box 733 incorporates a power switch and an electrode potential switch. Power supply is 1
1.5-16 V, 50 Hz, or 60 Hz using a 00 V single phase, 50 Hz, or 60 Hz sine wave alternating current
Output of the full-wave rectified wave.

【0101】(第11実施形態)図18(a)に示され
た、電極対間に濾過エレメントを有する円筒型濾過器
は、処理原水供給口116と処理水排水口117とを備
えた概して円筒状の容器部930と、容器部930内に
出し入れ自在な濾過材アセンブリーからなる。前記濾過
材アセンブリーは、容器部930と軸芯が一致するよう
に配置された円筒形中空濾過材933と、円筒形中空濾
過材933の両端面に端面側から接当された一対の環状
の濾過材保持材934と、円筒形中空濾過材933を濾
過材保持材934を介して挟み込む一対の濾過材取付け
盤932a,932bとからなる。濾過材保持材934
は、円筒形中空濾過材933と濾過材保持材934の間
のシール材を兼ねている。また、一対の濾過材取付け盤
932a,932bは、締付けシャフト穴939を貫通
する濾過材締付けシャフト937によって、円筒形中空
濾過材933に押し付けられている。
(Eleventh Embodiment) A cylindrical filter having a filtration element between an electrode pair, as shown in FIG. The container unit 930 includes a filter member assembly that can be inserted into and removed from the container unit 930. The filter member assembly includes a cylindrical hollow filter member 933 arranged so that the axis thereof coincides with the container portion 930, and a pair of annular filter members contacting both end surfaces of the cylindrical hollow filter member 933 from the end surface side. It comprises a material holding member 934 and a pair of filter material mounting boards 932a and 932b which sandwich the cylindrical hollow filter material 933 with the filter material holding material 934 interposed therebetween. Filter material holding material 934
Serves also as a sealing material between the cylindrical hollow filter material 933 and the filter material holding material 934. Further, the pair of filter medium mounting boards 932 a and 932 b are pressed against the cylindrical hollow filter medium 933 by the filter medium tightening shaft 937 that passes through the tightening shaft hole 939.

【0102】前記濾過材アセンブリーのみを取り出して
示した図18(b)から判るように、上流側の濾過材取
付け盤932aに関しては、その外周側、すなわち、円
筒形中空濾過材933と容器部930とによって挟まれ
た空間に対応した位置にのみ通水口935a(この実施
形態では4カ所)が形成されており、一方、下流側の濾
過材取付け盤932bに関しては、その中央部、すなわ
ち、円筒形中空濾過材933の中央の空洞部に対応した
位置にのみ通水口935bが設けられている。これらの
通水口を除けば、各濾過材取付け盤932a,932b
と容器部930との間はパッキングシール部936など
によってシールされている。したがって、処理原水供給
口116から容器部930内に導入された被処理水は、
図27(a)に示された矢印のように、上流側の濾過材
取付け盤932aの通水口935aを通過して、円筒形
中空濾過材933の外周部に至り、その後、円筒形中空
濾過材933の組織を貫通して、円筒形中空濾過材93
3の中央の空洞部から、下流側の濾過材取付け盤932
bの通水口935bを介して、濾過清澄水921とし
て、処理水排水口117から排出される。
As can be seen from FIG. 18B, which shows only the filter medium assembly, the filter medium mounting plate 932a on the upstream side has an outer peripheral side, that is, a cylindrical hollow filter medium 933 and a container section 930. Are formed only at positions corresponding to the space sandwiched between the filter material mounting holes 935a (four locations in this embodiment). On the other hand, the filter material mounting plate 932b on the downstream side has a central portion, that is, a cylindrical shape. The water inlet 935b is provided only at a position corresponding to the central hollow portion of the hollow filter 933. Except for these water inlets, each filter material mounting board 932a, 932b
The container and the container 930 are sealed with a packing seal 936 or the like. Therefore, the water to be treated introduced into the container section 930 from the treated raw water supply port 116 is
As shown by the arrow shown in FIG. 27 (a), it passes through the water inlet 935a of the filter medium mounting board 932a on the upstream side, reaches the outer peripheral portion of the cylindrical hollow filter medium 933, and thereafter, the cylindrical hollow filter medium 933, through which the cylindrical hollow filter 93
3 from the central cavity of the filter medium mounting plate 932 on the downstream side
The filtered water 921 is discharged from the treated water drain port 117 through the water inlet port 935b.

【0103】一方、前記濾過材アセンブリーには、一対
の電極材が設けられている。本実施形態におけるこれら
の電極材とは、円筒形中空濾過材933の外周に沿って
隣接配置された円筒形でラス状の電極材113aと、円
筒形中空濾過材933の中央の空洞部に配置された棒状
(または管状)の電極材113bである。各電極材11
3a,113は、容器部930の下流側の蓋部材を兼ね
た電極端子盤126に対して絶縁体128を介して貫通
設置された一対の電極端子127と、リード線によって
接続されており、外部より電極端子127を介して電極
対113a,113に通電できる構成になっている。す
なわち、実施形態に記したような方形波電力やインパル
ス電力を電極対113a,113bに通電しながら、濾
過操作を実施することによって、円筒形中空濾過材93
3を始めとする前記濾過材アセンブリーの構成部材、な
らびに、容器部930の内面に細菌などの微生物発生を
未然に防止したり、発生量を抑制することによって、結
果的に、円筒形中空濾過材933の取り替え期間を延長
する、前記濾過材アセンブリーの構成部材の洗浄用オー
バーホール回数を減少させる等の効果が得られる。
On the other hand, the filter member assembly is provided with a pair of electrode members. These electrode materials in the present embodiment include a cylindrical lath-shaped electrode material 113a disposed adjacently along the outer periphery of the cylindrical hollow filter material 933, and a central hollow portion of the cylindrical hollow filter material 933. Rod-shaped (or tubular) electrode material 113b. Each electrode material 11
3a and 113 are connected by a lead wire to a pair of electrode terminals 127 penetratingly installed through an insulator 128 to an electrode terminal board 126 also serving as a lid member on the downstream side of the container portion 930, and In this configuration, power can be supplied to the electrode pairs 113a and 113 via the electrode terminals 127. That is, by performing the filtering operation while applying the square wave power or the impulse power as described in the embodiment to the electrode pairs 113a and 113b, the cylindrical hollow filter material 93 is formed.
3 and other components of the filter medium assembly, and by preventing or suppressing the generation of microorganisms such as bacteria on the inner surface of the container portion 930, as a result, the cylindrical hollow filter medium Effects such as extending the replacement period of 933 and reducing the number of cleaning overhauls of the components of the filter medium assembly are obtained.

【0104】(第12実施形態)図19に示された溶解
性金属電極材を備えた水処理装置の容器部110は、通
常の白金 (Pt)等の(不溶解性)電極対113の他
に、円筒形でメッシュ状の溶解性金属電極材138が配
設されており、電極端子取付け止水盤126に取付けら
れた電極端子127と変圧器または可変抵抗器139を
通して、印加電力供給部112よりこれら3本の電極に
通電できる構成になっている。前記3本の電極に印加さ
れる電圧は、それぞれの陽極側の電極端子127に接続
された可変抵抗器139を操作することによって個々に
調整可能である。溶解性金属電極材138の形状は、上
記の筒状に限らず、平板状、棒状等の電極用材料を、装
置の形状に合わせて円筒形、方形、棒形の形状に加工し
たものを取り付けることができる。溶解性金属電極材
は、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、
マグネシウム (Mg)、鉄(Fe)等の金属群より選
択された材料で形成されており、不溶解性金属の電極対
の陽極側に併設して通電すれば、それぞれの金属電極材
から、Ag(+)、Cu(+)等の殺菌性能を有する金
属イオン、あるいは、Al(3+)、Mg(2+)等の
凝集作用を有する金属イオンを処理水中に溶出させるこ
とができる。これにより、溶出金属イオンが前記の殺菌
性能を有する金属イオンの場合には、有害微生物の死滅
化処理を行なうことで、防腐作用を水に付与することが
でき、他方、前記の凝集作用を有する金属イオンの場合
には、有機物や各種イオン等と言った被処理水中の不純
物を沈殿させて清澄化を助けることができる。さらに例
えば、鉄イオンFe(2+)を水中に溶出させると、微
生物や動植物性プランクトンの栄養を沈殿分離したり、
処理水中の磁性付加材を溶出させることが可能となる。
通電方法については、前述の第1実施形態等と共通で良
い。
(Twelfth Embodiment) A container section 110 of a water treatment apparatus provided with a dissolvable metal electrode material shown in FIG. 19 is different from an ordinary (insoluble) electrode pair 113 made of platinum (Pt) or the like. In addition, a cylindrical mesh-shaped dissolvable metal electrode material 138 is provided, and is supplied from an applied power supply unit 112 through an electrode terminal 127 attached to an electrode terminal attachment water stop panel 126 and a transformer or a variable resistor 139. It is configured to be able to supply current to these three electrodes. The voltages applied to the three electrodes can be individually adjusted by operating the variable resistors 139 connected to the respective electrode terminals 127 on the anode side. The shape of the dissolvable metal electrode material 138 is not limited to the above-described cylindrical shape, and a material obtained by processing a material for an electrode such as a flat plate or a rod into a cylindrical, square, or rod shape according to the shape of the device is attached. be able to. The soluble metal electrode material is silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al),
It is made of a material selected from a group of metals such as magnesium (Mg) and iron (Fe), and when energized in parallel with the anode side of an insoluble metal electrode pair, the Ag of each metal electrode material is reduced. Metal ions having a sterilizing performance such as (+) and Cu (+) or metal ions having an aggregating action such as Al (3+) and Mg (2+) can be eluted into the treated water. Thereby, in the case where the eluted metal ion is a metal ion having the above-mentioned sterilization performance, by performing a treatment for killing harmful microorganisms, it is possible to impart a preservative effect to water, and on the other hand, to have the above-mentioned flocculating effect In the case of metal ions, impurities in the water to be treated, such as organic substances and various ions, can be precipitated to assist clarification. Further, for example, when iron ion Fe (2+) is eluted in water, the nutrients of microorganisms and plant and animal plankton can be precipitated and separated,
It becomes possible to elute the magnetic additive in the treated water.
The energization method may be common to the first embodiment and the like.

【0105】(第13実施形態)図20に示された、水
処理容器を一方の電極材とする濾過器960は、垂直に
延びた軸芯を備えた概して円筒状の容器側壁部961
と、容器側壁部961の内周面に沿って間隔を置いて均
等に配置された複数の円筒状の濾過材951と、複数の
濾過材951に囲まれるように容器側壁部961の中央
に配置された棒状の電極材113とを有する。濾過材9
51と電極材113はいずれも、前記軸芯と平行になる
ように配置されている。容器部961の上端は電極端子
取付け盤957で閉じられ、これら容器側壁部961と
電極端子取付け盤957とはいずれも導電体で形成され
ており、容器側壁部961と電極端子取付け盤957の
間は、電極端子取付け盤957を容器側壁部961に連
結するためのボルト(導電性)等によって導通状態が維
持されている。さらに、電極材113は、電極端子取付
け盤957の中央に形成された貫通孔から上方に突出し
てここに電極端子を形成しており、且つ、この電極材1
13の上端部付近は、絶縁体製の端子プラグ128を介
して電極端子取付け盤957の前記貫通孔に支持されて
いる。一方、容器側壁部961の底部付近の内面には、
容器側壁部961の内部空間を上下に仕切るための水平
な円盤状の仕切り管板材956が設置されており、複数
の濾過材951は、電極端子取付け盤957から仕切り
管板材956に向かって延びている。そして、容器側壁
部961の底部の中央には、電極材113を絶縁体95
5(通水を阻害しないように平面視で十字型などの形状
を有する)を介して所定位置に保持するための短管95
4が、容器側壁部961の底面と仕切り管板材956と
を貫通する状態で設置されている。
(Thirteenth Embodiment) A filter 960 having a water treatment container as one electrode material, as shown in FIG. 20, is a generally cylindrical container side wall 961 having a vertically extending axis.
And a plurality of cylindrical filter members 951 equally spaced and spaced along the inner peripheral surface of the container side wall portion 961, and disposed at the center of the container side wall portion 961 so as to be surrounded by the plurality of filter members 951. Rod-shaped electrode material 113. Filter material 9
Both 51 and the electrode material 113 are arranged so as to be parallel to the axis. The upper end of the container portion 961 is closed by an electrode terminal mounting plate 957, and both the container side wall portion 961 and the electrode terminal mounting plate 957 are formed of a conductor. The conductive state is maintained by bolts (conductive) for connecting the electrode terminal mounting board 957 to the container side wall 961. Further, the electrode material 113 protrudes upward from a through hole formed in the center of the electrode terminal mounting board 957 to form an electrode terminal here.
13 is supported by the through-hole of the electrode terminal mounting board 957 via a terminal plug 128 made of an insulator. On the other hand, on the inner surface near the bottom of the container side wall portion 961,
A horizontal disk-shaped partition tube plate 956 for vertically partitioning the internal space of the container side wall portion 961 is provided, and the plurality of filter materials 951 extend from the electrode terminal mounting plate 957 toward the partition tube plate 956. I have. In the center of the bottom of the container side wall 961, the electrode material 113 is placed on the insulator 95.
5 (having a cross shape or the like in a plan view so as not to impede the flow of water) and a short pipe 95 for holding the short pipe 95
4 is installed so as to penetrate the bottom surface of the container side wall portion 961 and the partition tube plate material 956.

【0106】短管954の下端は、被処理水を容器側壁
部961内に導入する入り口になっており、仕切り管板
材956によって仕切られた容器部961の下側空間の
側面には、処理済みの被処理水のための排出口が設けら
れている。さらに、仕切り管板材956には各濾過材9
51の下端側の内周面に対応した貫通孔が形成されてお
り、且つ、複数の濾過材951の各上下端面は、パッキ
ン936によって各々、電極端子取付け盤957の下面
および仕切り管板材956の上面に対してシールされて
いるので、仕切り管板材956によって仕切られた容器
部961の上下の空間どうしは、複数の濾過材951の
筒状内面を介してのみ連通状態を保っている。そこで、
短管954を介して濾過器960内に被処理水を供給す
ると、被処理水は先ず、仕切り管板材956によって仕
切られた容器側壁部961の上側空間の中央、すなわ
ち、電極材113の近傍に導かれ、次に、筒状の濾過材
951のいずれかの壁面を外側から内側に向けて通過
(この通過時に濾過操作が行われる)して、筒状の濾過
材951の中央に位置する空洞部に至り、さらに、仕切
り管板材956を越えて、仕切り管板材956によって
仕切られた容器側壁部961の下側空間に進入して、最
終的に前記排出口から濾過清澄水921として排出され
る。ここで、仕切り管板材956は、短管954から導
入された被処理水が電極対113、961によって通電
処理されることなく容器側壁部961の下側空間から短
絡して排出されることを規制する短絡防止手段を構成し
ている。
The lower end of the short pipe 954 serves as an inlet for introducing water to be treated into the container side wall 961, and the side of the lower space of the container 961 partitioned by the partition tube plate 956 has a treated side. An outlet for water to be treated is provided. Further, each filter medium 9
A through-hole corresponding to the inner peripheral surface on the lower end side of 51 is formed, and the upper and lower end surfaces of the plurality of filter media 951 are respectively formed by packing 936 on the lower surface of the electrode terminal mounting board 957 and the partition tube plate 956. Since the upper surface is sealed, the upper and lower spaces of the container portion 961 partitioned by the partition tube plate 956 are kept in communication only through the cylindrical inner surfaces of the plurality of filter materials 951. Therefore,
When the water to be treated is supplied into the filter 960 via the short pipe 954, the water to be treated is first placed in the center of the upper space of the container side wall 961 partitioned by the partition tube plate 956, that is, in the vicinity of the electrode material 113. Guided, and then passes through one of the wall surfaces of the cylindrical filter medium 951 from the outside to the inside (the filtering operation is performed at the time of the passage), and the cavity located at the center of the cylindrical filter medium 951 To the lower part of the container side wall 961 which is separated by the partition tube plate 956 beyond the partition tube plate 956, and is finally discharged as the filtered clarified water 921 from the outlet. . Here, the partition tube plate 956 restricts the water to be treated introduced from the short pipe 954 from being short-circuited and discharged from the lower space of the container side wall 961 without being subjected to the electricity treatment by the electrode pairs 113 and 961. This constitutes short-circuit prevention means.

【0107】ところで、この濾過器960では、電極材
113はアノードとして設けられ、容器側壁部961と
電極端子取付け盤957とは、カソードとして設けられ
ている。そこで、電極端子取付け盤957の電極端子1
27と電極材113の前記端子部とを、図示されない印
加電力供給部に接続することによって、濾過器960内
の被処理水、特に複数の濾過材951の近傍や濾過材9
51の多孔質組織内に存在する水を通電処理することが
できる。このように通電処理(常時でも、断続的にでも
良い)しながら濾過操作を行うことによって、特に、濾
過材951の多孔質組織内に滞留しがちな被処理水に有
害細菌および黴などの微生物が発生することを未然に防
止したり、発生量を抑制することができる。各電極対の
表面に付着物が形成された場合には、印加電位を反転さ
せることによって、これを剥離することができる。濾過
器の容器部961の材質は、金属等の通電が可能な容器
であればよいが、錆の発生を予防するためにステンレス
材(例えばSUS316L)が望ましい。
In the filter 960, the electrode material 113 is provided as an anode, and the container side wall 961 and the electrode terminal mounting board 957 are provided as a cathode. Therefore, the electrode terminal 1 of the electrode terminal mounting board 957
27 and the terminal portion of the electrode material 113 are connected to an applied power supply unit (not shown), so that the water to be treated in the filter 960, particularly the vicinity of the plurality of
The water existing in the porous structure 51 can be subjected to an electric current treatment. By performing the filtration operation in this way while conducting the electric current (either constantly or intermittently), particularly, the water to be treated, which tends to stay in the porous tissue of the filter medium 951, may contain microorganisms such as harmful bacteria and mold. Can be prevented from occurring or the amount of occurrence can be suppressed. When an attachment is formed on the surface of each electrode pair, the attachment can be removed by reversing the applied potential. The material of the container portion 961 of the filter may be a metal or the like that can be energized, but is preferably a stainless material (for example, SUS316L) to prevent generation of rust.

【0108】(第14実施形態)図21に示された電解
処理型氷スラリー蓄熱システムは主に、氷蓄熱装置部1
310と、氷蓄熱装置部1310の上部に配置されたサ
イクロン過冷却解除器部1330とからなる。サイクロ
ン過冷却解除器部1330は、過冷却器1311と接続
されており、過冷却器1311から送られてくる過冷却
液体(通常は水)を受けて、過冷却解除を行なうことに
よって、製氷することができる。サイクロン過冷却解除
器部1330によって作られた製氷スラリーの一部は、
サイクロン過冷却解除器部1330内に設けられている
中央円筒管1331を介して、氷スラリーブライン水循
環ポンプ1324によって、任意の負荷装置1323に
供給されて、ここでその保有エネルギーは負荷装置13
23の運転に利用される。一方、サイクロン過冷却解除
器部1330によって作られた製氷スラリーの残りの一
部(余剰氷スラリー)は、サイクロン過冷却解除器部1
330下部の漏斗部より流下して、氷蓄熱装置部131
0の水槽内の氷スラリーに加えられる。負荷装置132
3にて放冷し、加熱されて解けた氷スラリー水は、後述
する図25に示された濾過器付き電解水処理サイクロン
装置と同様のサイクロン補集器部1332に供給され、
その一部はサイクロンフィルター部1333で濾過され
て粉塵などの微粒子が除去され、得られた清澄濾過液は
氷蓄熱装置本体1310に戻されて、再び製氷に供され
るが、粉塵などの微粒子を多く含んだ残りの部分は、サ
イクロン補集スラッジ1335として系外に排出され
る。
(Fourteenth Embodiment) The electrolytic heat treatment ice slurry heat storage system shown in FIG.
310 and a cyclone subcooling canceller 1330 disposed above the ice heat storage device 1310. The cyclone subcooling canceller unit 1330 is connected to the subcooler 1311, receives supercooled liquid (usually water) sent from the subcooler 1311, and performs supercooling cancellation to make ice. be able to. A part of the ice making slurry made by the cyclone subcooling canceller unit 1330 includes:
An ice slurry brine water circulation pump 1324 is supplied to an arbitrary load device 1323 through a central cylindrical tube 1331 provided in a cyclone subcooling canceller unit 1330, and the stored energy is transferred to the load device 1313.
23. On the other hand, the remaining part (excess ice slurry) of the ice making slurry produced by the cyclone subcooling canceller unit 1330 is
330 flows down from the funnel below, and the ice heat storage device 131
0 to the ice slurry in the aquarium. Load device 132
The ice slurry water left to cool at 3, heated and melted is supplied to a cyclone collector 1332 similar to the electrolytic water treatment cyclone device with a filter shown in FIG.
A part thereof is filtered by a cyclone filter unit 1333 to remove fine particles such as dust, and the obtained clarified filtrate is returned to the ice heat storage device main body 1310 and is again provided for ice making. The remaining portion, which contains a large amount, is discharged out of the system as cyclone collection sludge 1335.

【0109】サイクロン過冷却解除器部1330による
製氷だけでは、氷スラリーが不足する場合には、氷蓄熱
装置部1310の水槽内に貯まっている氷スラリーの一
部が、サイクロン過冷却解除器中央円筒管部1331よ
り吸い上げられて、氷スラリーブライン水循環ポンプ1
324で負荷装置1324に供給される。過冷却器13
11に供給する水は、電極を有する微細気泡発生器部1
336にて調整される。微細気泡発生器部1336は、
第6実施形態に記載された「気液接触部としてのミキシ
ング部を有する電解水処理装置1200」と氷核ガスの
供給源との組み合わせからなる。微細気泡発生器部13
36は、氷核ガスと水溶液の混合を行うことによって、
氷核ガスを含む水溶液を生成して、これを過冷却器13
11に送ることができる。ここで、微細気泡発生器部1
336から排出される水溶液は、単に氷核ガスを含む故
に通常の水よりも製氷効率が高いのみでなく、電解処理
によって界面活性効果の高められた水をベースにしてい
るので、特に微細な径の氷核ガスを含み、結果的に、よ
り微細な氷を形成することができる。すなわち、気液接
触部としてのミキシング部を有する電解水処理装置12
00は、氷蓄熱装置部1310の水槽の下部から氷スラ
リーポンプ1317により圧入された水溶液と、圧縮ガ
ス用ボンベ1318から供給される氷核ガス(水素(H
2)、窒素(N2 )、メタン( CH4 )、フロン(R1
34a)、炭酸ガスおよび空気のうちから選択されたガ
ス体を用いることができる)とを、先ず、芯金状のター
ゲット部材1203に衝突させることで一体化させ、次
に、ガイドベーン1204によって作られる旋回流とメ
ッシュ状電極材によって作られる水渦流(カルマン渦)
との繰り返される交叉(ミキシング)作用により、氷核
ガスの微細気泡を均一に含んだ水溶液とすることができ
る。
If the ice slurry is insufficient only by the ice making by the cyclone subcooling canceller unit 1330, a part of the ice slurry stored in the water tank of the ice heat storage unit 1310 is converted to the cyclone supercooling canceler central cylinder. Ice slurry brine water circulation pump 1
At 324, it is supplied to the load device 1324. Subcooler 13
The water supplied to 11 is a fine bubble generator section 1 having electrodes.
It is adjusted at 336. The fine bubble generator section 1336 is
It comprises a combination of the “electrolyzed water treatment apparatus 1200 having a mixing section as a gas-liquid contact section” described in the sixth embodiment and a source of ice nucleus gas. Fine bubble generator 13
36 mixes the ice nucleus gas and the aqueous solution,
An aqueous solution containing ice nucleus gas is generated and is
11 can be sent. Here, the fine bubble generator unit 1
The aqueous solution discharged from 336 not only has a higher ice-making efficiency than ordinary water simply because it contains ice nucleus gas, but also has a particularly fine diameter because it is based on water whose surface active effect has been enhanced by electrolytic treatment. Ice nucleus gas, resulting in the formation of finer ice. That is, the electrolytic water treatment apparatus 12 having a mixing section as a gas-liquid contact section.
00 is an aqueous solution press-fitted from the lower part of the water tank of the ice heat storage unit 1310 by the ice slurry pump 1317 and an ice nucleus gas (hydrogen (H
2), nitrogen (N2), methane (CH4), freon (R1
34a), a gaseous substance selected from carbon dioxide and air can be used) by first colliding with a target member 1203 in the form of a metal core, Swirl flow and water vortex (Karman vortex) created by mesh electrode material
By repeating the crossing (mixing) action with the above, an aqueous solution containing microbubbles of ice nucleus gas uniformly can be obtained.

【0110】また、圧縮ガス用ボンベ1318と微細気
泡発生器部1336(1200)を連結する気体搬送経
路には、これを氷蓄熱装置本体1310内の気相部と接
続する枝管が設けられており、この枝管にはコンプレッ
サーが介装されている。したがって、氷蓄熱装置部13
10の水槽内のブライン水1320の上部に位置する気
相を圧縮して微細気泡発生器部1336 (1200)
に導入することによって、圧縮ガス用ボンベ1318か
ら供給すべき気体量を抑制することができる。この場
合、氷蓄熱装置本体1310内のブライン水1320
は、氷スラリー用ブライン水供給ポンプ1317により
電極を有する微細気泡発生器部1336に送られ、過冷
却器1311で冷却されて、サイクロン過冷却解除器1
330で製氷される循環サイクルを形成することにな
る。ミキサー1334は、必要に応じて駆動操作され、
駆動氷蓄熱装置部1310の水槽内のブライン水と氷を
ある程度均一に混合させるために使用される。本実施形
態の電解処理型氷スラリー蓄熱システムに用いられてい
る氷蓄熱システムは、冷媒体が、水または、エチレング
リコール水溶液、またはプロピレングリコール、または
フロン水溶液であること、該冷媒体が、水素(H2)、
窒素(N2)、メタン(CH4)、フロン (R134
a)、炭酸ガス(CO2)および空気のうちから選択さ
れたガス体の加圧下で、 製氷水槽内に貯蔵されている
こと、水素(H2)、窒素(N2)、メタン(CH4)、
炭酸ガ ス(CO2 )およびフロン(R134a)から
選択された冷媒体を、クラスレートを形成させる氷核物
質とすることに特徴がある。また、このシステムは海洋
水または淡水等への炭酸ガス或いはメタンガス等の溶解
貯蔵にも利用することが可能である。
Further, a branch pipe for connecting the compressed gas cylinder 1318 and the fine bubble generator section 1336 (1200) to the gas phase section in the ice heat storage device main body 1310 is provided in the gas transfer path. The branch pipe is provided with a compressor. Therefore, the ice heat storage unit 13
The fine gas bubble generator section 1336 is compressed by compressing the gas phase located above the brine water 1320 in the ten water tanks.
, The amount of gas to be supplied from the compressed gas cylinder 1318 can be suppressed. In this case, brine water 1320 in ice heat storage device main body 1310
Is sent to a microbubble generator 1336 having electrodes by a brine water supply pump 1317 for ice slurry, cooled by a supercooler 1311, and
At 330, a circulation cycle of ice making will be formed. The mixer 1334 is driven and operated as needed,
It is used for mixing the brine and ice in the water tank of the driving ice heat storage unit 1310 to some extent uniformly. The ice heat storage system used in the electrolytic treatment type ice slurry heat storage system of the present embodiment is configured such that the refrigerant is water, an ethylene glycol aqueous solution, or propylene glycol, or a chlorofluorocarbon aqueous solution, and the refrigerant is hydrogen ( H2),
Nitrogen (N2), methane (CH4), Freon (R134
a) stored in an ice-making water tank under pressure of a gas selected from carbon dioxide (CO2) and air; hydrogen (H2), nitrogen (N2), methane (CH4),
It is characterized in that a refrigerant selected from carbon dioxide (CO2) and chlorofluorocarbon (R134a) is used as an ice nucleus substance for forming a clathrate. This system can also be used for dissolving and storing carbon dioxide gas or methane gas in ocean water or fresh water.

【0111】(第15実施形態)図22に模式図として
示された無線情報端末と公衆電話回線通信方式による情
報処理システムは、主に、電話通信モデム1613と対
を構成したクライアントコンピュータ1614、電話通
信モデム1613並びにアンテナ1612と対を構成し
た通信端末親機1610、および、通信端末子機(情報
端末)1611からなる。クライアントコンピュータ1
614と通信端末親機1610とは、各電話通信モデム
1613と通信回線1615(公衆でも私設でも良い)
とで結ばれている。通信端末子機1611は、前述した
種々の実施形態による水処理装置や付帯装置に付設する
ことができ、これらの水処理装置の運転データや水質デ
ータを無線電波(もちろん、有線による通信であっても
良い)1616で搬送し、通信端末親機1610を介し
てクライアントコンピュータ1614まで届ける。クラ
イアントコンピュータ1614は、受け取った水処理装
置の運転データや水質データに基づいて、以降の水処理
装置の運転スケジュールを判断し、その判断結果に基づ
いた装置制御信号を、通信端末親機1610と通信回線
1615を介して通信端末子機(情報端末)1611に
伝え、水処理装置の運転を制御する。因みに、無線電波
1616は、400MHz帯データ送信用特定小電力無
線のMCA無線通信方式や、30〜300GHz帯のミ
リ波無線通信方式や、10〜100GBitの伝送能力
をもつサブミリ波(赤外線)通信方式より選択して採用
すれば良い。この通信回線1615の接続を用いて、通
信端末親機1610とクライアントコンピュータ161
4の単独や複数台をLAN(限定地域通信網)と接続す
ることが自由に構成できる。一方、通信端末親機161
0とクライアントコンピュータ1614とは、電話通信
モデムを用いることなく、PHS等のディジタル公衆通
信で接続しても良い。上記の通信回線の利用法は、一例
を示したもので、インターネット通信方式、イントラネ
ット通信方式、エクストラネット通信方式、総合デジタ
ル通信方式、衛星デジタル通信方式、オープンコンピュ
ータネットワーク(OCN)も採用し、構成できる。
(Fifteenth Embodiment) The information processing system based on the wireless information terminal and the public telephone line communication system shown schematically in FIG. It comprises a communication terminal master unit 1610 and a communication terminal slave unit (information terminal) 1611 which form a pair with a communication modem 1613 and an antenna 1612. Client computer 1
614 and the communication terminal base unit 1610 are each a telephone communication modem 1613 and a communication line 1615 (either public or private).
And are tied together. The communication terminal handset 1611 can be attached to the water treatment device or the auxiliary device according to the above-described various embodiments, and can transmit operation data and water quality data of these water treatment devices to radio waves (of course, communication by wire. Transported at 1616 and delivered to the client computer 1614 via the communication terminal master device 1610. The client computer 1614 determines a subsequent operation schedule of the water treatment device based on the received operation data and water quality data of the water treatment device, and transmits a device control signal based on the determination result to the communication terminal master device 1610. The information is transmitted to a communication terminal slave (information terminal) 1611 via a line 1615 to control the operation of the water treatment apparatus. Incidentally, the radio wave 1616 may be a specific low-power radio MCA radio communication system for data transmission in the 400 MHz band, a millimeter wave radio communication system in the 30 to 300 GHz band, or a submillimeter (infrared) communication system having a transmission capability of 10 to 100 GBit. It is better to select and adopt more. Using the connection of the communication line 1615, the communication terminal master device 1610 and the client computer 161 are connected.
4 or 4 can be freely connected to a LAN (limited area communication network). On the other hand, the communication terminal master unit 161
0 and the client computer 1614 may be connected by digital public communication such as PHS without using a telephone communication modem. The above communication line usage is merely an example, and the Internet communication system, intranet communication system, extranet communication system, integrated digital communication system, satellite digital communication system, and open computer network (OCN) are also adopted. it can.

【0112】〔別実施形態〕 <1>図23−aに示された濾過器付き電解水処理サイ
クロン装置910は、主に、サイクロン容器部121
と、サイクロン容器部121の上方に配置された濾過装
置部911と、サイクロン容器部121の下方に配置さ
れたスラッジ濾過装置部915とからなる。サイクロン
容器部121は、上方に開いた漏斗状部と、漏斗状部か
ら上方に延びた円筒状部とを組み合わせた形状を有す
る。前記円筒状部には被処理水116を高い流速で導入
し、スラッジ濾過装置部915からのスラッジ濾過水9
22を吸入するためのエジェクター161が接続されて
いるが、図23−bに示されるように、エジェクター1
61の吐出口は、サイクロン容器部121内に基本的に
水平方向に流れる旋回流が形成されるように、サイクロ
ン容器部121の軸芯方向にではなく、前記円筒状部の
内周面に沿って向けられている。サイクロン頂部にある
濾過装置部は、円柱型の外形を持つ容器部911を有
し、この容器部911の内部は、濾過液の通過穴を有す
る濾過材支持板912によって上下に分割されており、
容器部911の着脱可能な蓋材を兼ねた電極端子取付盤
913と、濾過材支持板912との間に、複数の円柱状
濾過材914が容器部911の内周に沿って配列された
形態で支持されている。そして、容器部911の濾過材
支持板912より上の空間は、円筒管122によってサ
イクロン容器部121の中心部と連通状態を保たれてい
る。さらに、円筒管122内には、メッシュ状で円筒形
のカソード電極113aと、カソード電極113aの中
心に配置された棒状のアノード電極113bからなる一
対の電極材113が配設されており、この電極材113
には、第1実施形態と同様の方形波電力やインパルス波
電力を加えることによって、被処理水からスラッジ成分
を分離することができる。したがって、エジェクター1
61によってサイクロン容器部121内に導入された被
処理水は、円筒管122を介して前記濾過装置部の容器
部911内の上部空間に導かれ、この位置で電極材11
3によって電解処理が施された後、円柱状濾過材914
の壁面を貫通して (この時、濾過操作が行われる)、
前記濾過装置部の容器部911内の下部空間に抜け出
て、濾過清澄および電解処理済みの電解処理水119と
して出水口117から排出される。一方、この処理管1
22内の電極113との接触を介して行われる電解処理
に際して処理原水から発生するスラッジは、サイクロン
容器部121の漏斗状部の斜面に沿って水中を落下し、
サイクロン容器部121の前記漏斗状部に沈殿する。前
記漏斗状部に沈殿したスラッジの量は、排出弁124を
適宜量開けておく、あるいは適宜な時間インターバルで
開閉して、前記スラッジ濾過装置部に落下させることに
より、サイクロン容器部121内に常に一定量以下貯め
られる。尚、処理管122は、入水口116から導入さ
れた被処理水がサイクロン容器部121におけるスラッ
ジ分離を受けること無く、電極対113や円柱状濾過材
914の近傍に到達することを規制する短絡防止手段を
構成している。
Alternative Embodiment <1> The electrolytic water treatment cyclone device 910 with a filter shown in FIG.
And a filtration unit 911 arranged above the cyclone container 121 and a sludge filtration unit 915 arranged below the cyclone container 121. The cyclone container part 121 has a shape in which a funnel-shaped part that is opened upward and a cylindrical part that extends upward from the funnel-shaped part are combined. The water 116 to be treated is introduced into the cylindrical portion at a high flow rate, and the sludge filtered water 9 from the sludge filtering device 915 is introduced.
An ejector 161 for inhaling the inhaler 22 is connected, but as shown in FIG.
The discharge port 61 extends not along the axis of the cyclone container 121 but along the inner peripheral surface of the cylindrical portion so that a swirling flow basically flowing in the horizontal direction is formed in the cyclone container 121. It is aimed at. The filtration device at the top of the cyclone has a container 911 having a cylindrical outer shape, and the inside of the container 911 is vertically divided by a filter medium support plate 912 having a passage for the filtrate.
A form in which a plurality of columnar filtering materials 914 are arranged along the inner periphery of the container portion 911 between an electrode terminal mounting plate 913 also serving as a detachable lid member of the container portion 911 and a filtering material support plate 912. Supported by. The space above the filter medium support plate 912 of the container 911 is kept in communication with the center of the cyclone container 121 by the cylindrical tube 122. Further, in the cylindrical tube 122, a pair of electrode members 113 including a mesh-shaped cylindrical cathode electrode 113a and a rod-shaped anode electrode 113b disposed at the center of the cathode electrode 113a are arranged. Lumber 113
By applying the same square wave power or impulse wave power as in the first embodiment, the sludge component can be separated from the water to be treated. Therefore, ejector 1
The water to be treated introduced into the cyclone container 121 by the guide 61 is guided to the upper space in the container 911 of the filter device through the cylindrical tube 122, and the electrode material 11
3, after the electrolytic treatment is performed,
Through the wall of (the filtration operation is performed at this time)
It escapes into the lower space in the container part 911 of the filtration device part, and is discharged from the water outlet 117 as electrolytically treated water 119 which has been subjected to filtration clarification and electrolytic treatment. On the other hand, this processing tube 1
The sludge generated from the treated raw water during the electrolytic treatment performed through the contact with the electrode 113 in 22 falls under water along the slope of the funnel-shaped portion of the cyclone container 121,
It precipitates in the funnel-shaped part of the cyclone container part 121. The amount of the sludge settled in the funnel-shaped part is always opened in the cyclone container part 121 by opening the discharge valve 124 appropriately or opening and closing at an appropriate time interval and dropping the sludge in the sludge filtration device part. Less than a certain amount can be stored. The treatment pipe 122 is provided to prevent short-circuiting of the water to be treated introduced from the water inlet 116 into the vicinity of the electrode pair 113 and the columnar filter 914 without being subjected to sludge separation in the cyclone container 121. Means.

【0113】スラッジ濾過装置部は、主に、開放量を調
節可能なスラッジ排出弁124を介してサイクロン容器
部121の下端に連通連結された容器部915と、この
容器部915内に収納された布製などの濾過袋916と
からなる。すなわち、前記比重の大きい粒子等の成分を
含む被処理水は、濾過袋916によって濾過されて、容
器部915の下端の中心に設けられたスラッジ濾過水取
出し口918から排出され、その一部はスラッジ濾過水
量調節弁919aとエジェクター161を介してサイク
ロン容器部121に復水されて、残りの一部はスラッジ
濾過水量調節弁919を介して取り出されスラッジ濾過
水922として利用される。濾過袋916からスラッジ
濾過水取出し口918への良好な排水を確保するため
に、濾過袋916は、容器部915の底部内面に直接載
置されるのではなく、スラッジ濾過水取出し口918の
上流に設けられた濾過袋支持多穴板917上に支持され
ている。この別実施形態<1>の例は、鉄錆や土砂が比
較的多い用水の細菌、酵母、または、ウイルスを殺菌す
ると同時に、清澄化するための水処理に特に適する。印
加電力供給装置の構成、電極を不溶性にするためのメッ
キ材の構成、および、使用する変調波や方形波の周波数
の範囲や構成は、第1実施形態と同様で良い。
The sludge filtration device is mainly provided with a container 915 which is connected to the lower end of the cyclone container 121 via a sludge discharge valve 124 whose opening can be adjusted, and is accommodated in the container 915. And a filter bag 916 made of cloth or the like. That is, the water to be treated containing the components such as the particles having a large specific gravity is filtered by the filtration bag 916 and discharged from the sludge filtered water outlet 918 provided at the center of the lower end of the container portion 915. The condensate is returned to the cyclone container 121 via the sludge filtrate control valve 919 a and the ejector 161, and the remaining part is taken out via the sludge filtrate control valve 919 and used as sludge filtrate 922. In order to ensure good drainage from the filtration bag 916 to the sludge filtered water outlet 918, the filter bag 916 is not placed directly on the bottom inner surface of the container 915, but upstream of the sludge filtered water outlet 918. Are supported on a filter bag supporting multi-hole plate 917 provided in the filter bag. The example of this alternative embodiment <1> is particularly suitable for a water treatment for disinfecting and clarifying bacteria, yeast, or virus in service water having a relatively large amount of iron rust and earth and sand. The configuration of the applied power supply device, the configuration of the plating material for making the electrodes insoluble, and the range and configuration of the frequency of the modulated wave or the square wave used may be the same as those in the first embodiment.

【0114】<2>図24は、図1の実施形態の変形例
としての貯水槽用エジェクターを示す。この貯水槽用エ
ジェクターは、処理原水116を供給する給水管161
と、給水管161の下流側端部に接続された中間部16
2と、中間部162のさらに下流側端部に接続された先
端部163からなる。中間部162には、給水管161
を通して送り込まれた処理原水116の流速を高めるた
めのオリフィス(絞り部)162a、および、オリフィ
ス162aによって流速を高められた処理原水116の
吸引効果によって貯水槽160内の貯水を中間部162
に引き込むための吸入口162bが設けられている。こ
のようにして中間部162内に引き込まれた貯水槽16
0内の貯水は、処理原水116と混合されて、先端部1
63の下流側端部に形成されたノズル部aから排出され
る。したがって、貯水槽160内には、ノズル部aから
排出された後、吸入口162bへと向かう循環流路が形
成される。先端部163のノズル部aの上流側に隣接し
た部位は、水中埋設型の円筒型電解水処理装置本体11
0となっており、これは、水流に沿って延びるように配
置された電極対113を含む。したがって、給水管16
2を通して供給される処理原水116は、貯水槽内の用
水を吸入口162bから吸入しながら、円筒型電解水処
理装置本体内110で電解水処理される。電極対113
には、1〜115V程度の電圧を掛けて、周波数が50
Hz〜300KHzの方形波電力または正弦波交流の全
波整流波電力、または、太陽光起電力波電力を印加可能
となっており、これによって、より効果的に電解処理が
行われる。この処理水は、前記循環流路に沿った水流1
63を形成して、貯水槽160内の貯水を撹拌する構成
になっているので、貯水は貯水槽160内で淀み難くな
り、貯水の腐敗を防止する効果がある。
<2> FIG. 24 shows a water tank ejector as a modification of the embodiment of FIG. This water tank ejector is provided with a water supply pipe 161 for supplying treated raw water 116.
And an intermediate portion 16 connected to the downstream end of the water supply pipe 161.
2 and a tip portion 163 connected to the further downstream end portion of the intermediate portion 162. In the middle part 162, a water supply pipe 161 is provided.
The orifice (throttle section) 162a for increasing the flow rate of the treated raw water 116 fed through the through hole, and the water stored in the water storage tank 160 by the suction effect of the treated raw water 116 whose flow rate has been increased by the orifice 162a are stored in the intermediate section 162
A suction port 162b for drawing in is provided. The water storage tank 16 thus drawn into the intermediate portion 162
0 is mixed with the raw water 116 to be treated.
The nozzle 63 is discharged from a nozzle portion a formed at the downstream end. Therefore, in the water storage tank 160, a circulation flow path that is discharged from the nozzle portion a and then goes to the suction port 162b is formed. A portion of the tip portion 163 adjacent to the upstream side of the nozzle portion a is a submerged buried cylindrical electrolytic water treatment apparatus main body 11.
0, which includes an electrode pair 113 arranged to extend along the water stream. Therefore, the water supply pipe 16
The treated raw water 116 supplied through 2 is subjected to electrolytic water treatment in the cylindrical electrolytic water treatment device main body 110 while sucking water in the water storage tank from the suction port 162b. Electrode pair 113
Is applied with a voltage of about 1 to 115 V, and the frequency is 50
It is possible to apply square wave power of 300 Hz to 300 KHz, full-wave rectified wave power of sine wave alternating current, or solar electromotive wave power, thereby performing electrolysis treatment more effectively. This treated water flows in the water stream 1 along the circulation channel.
63 is formed to agitate the water stored in the water storage tank 160, so that the stored water is less likely to stagnate in the water storage tank 160, and has an effect of preventing the stored water from being decomposed.

【0115】<3>図25−aは、排ガス電解水処理装
置の一例を示す。概して有底円筒容器状の排ガス電解水
処理装置本体1110の内部は、上部の多孔板棚111
1および下部の電解水処理棚1112によって上下方向
に並ぶ上層部、中層部、および下層部の三つの空間に仕
切られている。前記下層部の空間には、対象となる被処
理気体、すなわち、排ガス1120を内部に導入するた
めの吸気口1120が設けられており、吸気口1120
よりも下方の部位は、排ガス電解水処理装置本体111
0の底部に相当し、ここにはガス処理水受槽1117が
設けられている。また、前述の第1または第2実施形態
によるものと同一の電磁気および/または電磁波水処理
装置900が、本体1110に隣接設置されている。
<3> FIG. 25-a shows an example of the apparatus for treating an exhaust gas electrolyzed water. The inside of a main body 1110 of the exhaust gas electrolyzed water treatment apparatus generally in the form of a cylindrical container having a bottom is provided with an upper perforated plate shelf 111.
The first and lower electrolyzed water treatment shelves 1112 partition the upper space, the middle space, and the lower space arranged in the vertical direction into three spaces. An intake port 1120 for introducing a target gas to be treated, that is, exhaust gas 1120, is provided in the lower layer space.
The lower part is the exhaust gas electrolyzed water treatment device main body 111.
0, where a gas treated water receiving tank 1117 is provided. Further, the same electromagnetic and / or electromagnetic wave water treatment apparatus 900 as that according to the first or second embodiment described above is installed adjacent to the main body 1110.

【0116】対象となる被処理気体、すなわち、排ガス
1122は、吸気口1120を介して、ガス処理水受槽
1117と電解水処理棚1112に挟まれた下層部の空
間に導入された後、本体1110内を次第に上昇して行
くが、電解水処理棚1112を通過できる経路は、電解
水処理棚1112に設けられたラッパ状気液接触部11
14に限られている。ラッパ状気液接触部1114は、
ガス状物質が通過できるように内部にラス材等の多孔板
材を配設したラッパ状峡隘部1116と、ラッパ状峡隘
部1116の上方に設けられたシャワー1115aとか
らなる。シャワー1115aは、ガス処理水受槽111
7内のガス処理用水を、ポンプ1118によってラッパ
状峡隘部1116に上方から散布する。また、電解水処
理棚1112のラッパ状峡隘部1116の周囲には、常
に所定の厚さ(5〜10cm)の水層が保持されてお
り、この水層内に電極対113a,113aが浸漬され
ている。これらの電極対には、1〜115V程度の電圧
を掛けて、周波数が約50Hz〜300KHzの方形波
電力等を印加する等、第1実施形態に示されるものと同
種の通電が常時なされている。尚、前記水層の厚さは、
前記下層部と中層部とを連通させるダウンカマー(いつ
流管)1113によって一定に保持される。尚、ラッパ
状峡隘部1116内に設置する多孔板材としては、ラス
材または多孔板または金網などを採用することができ、
これは一層でも、多層でも良い。
The target gas to be treated, ie, exhaust gas 1122, is introduced into the lower space between the gas treated water receiving tank 1117 and the electrolyzed water treatment shelf 1112 through the intake port 1120, and then the main body 1110 is discharged. The passage that can pass through the electrolyzed water treatment shelf 1112 is a trumpet-shaped gas-liquid contact portion 11 provided on the electrolyzed water treatment shelf 1112.
It is limited to 14. The flared gas-liquid contact portion 1114 is
It comprises a trumpet-shaped canopy 1116 in which a perforated plate material such as a lath material is disposed so that gaseous substances can pass through, and a shower 1115a provided above the trumpet-shaped canopy 1116. The shower 1115a is a gas treatment water receiving tank 111.
The water for gas treatment in 7 is sprayed from above onto a trumpet-shaped canal 1116 by a pump 1118. In addition, a water layer having a predetermined thickness (5 to 10 cm) is always held around the trumpet-shaped neck portion 1116 of the electrolyzed water treatment shelf 1112, and the electrode pairs 113a and 113a are immersed in the water layer. Have been. A voltage of about 1 to 115 V is applied to these electrode pairs, and a square wave power having a frequency of about 50 Hz to 300 KHz is applied, and the same type of current as that shown in the first embodiment is constantly applied. . The thickness of the aqueous layer is
It is kept constant by a downcomer (when the flow tube) 1113 connects the lower part and the middle part. In addition, as a perforated plate material installed in the trumpet-shaped canal portion 1116, a lath material, a perforated plate, a wire mesh, or the like can be adopted.
This may be a single layer or multiple layers.

【0117】排ガス1120は、この気液流動接触部1
116aを通過する際に、シャワー1115aによって
常に循環される前記ガス処理用水との接触を強いられ、
この時に、排ガス1120中に含まれる、ダイオキシン
等の有害化合物や、その他の粒子状不純物の前記ガス処
理用水中への転移が行われる。前記水層は、電解水処理
棚1112よりも上方に配置された多孔板棚1111か
ら落下するガス処理水によって形成維持される。気液流
動接触部1116aを通過後の排ガス1120は、次
に、前記中層部において、電解水処理棚1112に貯め
られている前記水層の表面と接触して、ここでその一部
成分がこの水層の水に溶解されが、この時、この溶解作
用は、水層内に浸漬された電極対113a,113aに
よって通電される方形波電力等によって行われる電解現
象、言い換えれば、水の電離によって促進される。次に
排ガス1120は、多孔板棚部1111を下から上に向
けて強制的に通過させられる。多孔板棚1111には、
通気性の良い棚段としての多孔板1111aと、多孔板
1111aの上方に設けられた一対の電極対113b,
113bと、ガス処理水受槽1117内のガス処理用水
をポンプ1118によって電極対113b,113bに
上方から散布するシャワー1115bとで構成された第
2気液流動接触部1116bが設けられている。一対の
電極対113b,113bは、数センチの間隔を開けて
上下方向から対向配置された一対の多孔板状を呈してお
り、これらの電極対には、1〜115V程度の電圧を掛
けて、周波数が50Hz〜300KHzの方形波電力ま
たは正弦波交流の全波整流波電力、純直流電力等が、制
御プログラムに従って印加されている。
[0117] The exhaust gas 1120 is
When passing through the gas treatment water 116a, forced contact with the gas treatment water constantly circulated by the shower 1115a,
At this time, harmful compounds such as dioxin and other particulate impurities contained in the exhaust gas 1120 are transferred into the gas treatment water. The water layer is formed and maintained by gas-treated water falling from a perforated plate shelf 1111 disposed above the electrolytic water treatment shelf 1112. The exhaust gas 1120 after passing through the gas-liquid flow contact portion 1116a then comes into contact with the surface of the water layer stored in the electrolyzed water treatment shelf 1112 in the middle portion, where a part of the component is removed. It is dissolved in the water of the aqueous layer. At this time, this dissolving action is caused by an electrolytic phenomenon performed by a square wave power or the like which is energized by the electrode pairs 113a, 113a immersed in the aqueous layer, in other words, by ionization of the water. Promoted. Next, the exhaust gas 1120 is forced to pass through the perforated plate shelf 1111 from bottom to top. In the perforated plate shelf 1111,
A perforated plate 1111a as a shelf with good air permeability, and a pair of electrode pairs 113b provided above the perforated plate 1111a,
A second gas-liquid flow contact portion 1116b composed of a gas treatment water 113b and a shower 1115b for spraying gas treatment water in a gas treatment water receiving tank 1117 to the electrode pairs 113b and 113b from above by a pump 1118 is provided. The pair of electrode pairs 113b, 113b is in the form of a pair of perforated plates that are arranged facing each other from above and below with an interval of several centimeters, and a voltage of about 1 to 115 V is applied to these electrode pairs. Square-wave power having a frequency of 50 Hz to 300 KHz, sine-wave AC full-wave rectified wave power, pure DC power, and the like are applied according to the control program.

【0118】多孔板棚1111と一対の電極対113
b,113bの間の空間、および、一対の電極対113
b,113bどうしの間の空間には、圧力損失を少なく
するために、空隙の気泡流動層を形成してあるが、水の
電離促進の目的で遠赤外線放射体材などを載置しても良
い。排ガス1120は、この気液流動接触部1116b
を通過する際に、シャワー1115bによって常に循環
される清浄な前記ガス処理用水との接触を強いられ、こ
の時に、排ガス1120中に含まれる前記有害化合物や
粒子状などの不純物が前記ガス処理用水中に転換される
が、この転換はガス処理用水を介して通電される方形波
電力によって行われる電解現象によって促進されるため
に、結果的に、効率的な第2段目のガス清浄化処理が行
われる。第1段目と第2段目のガス清浄化処理を受けた
排ガス1120は、本体1110の最上部に設けられた
排気塔1121から処理清浄ガス1121として排出さ
れる。また、下部電解水処理棚1112aと上部電解水
処理棚1112bで生じたミスト状の水が排気塔112
1から排出されるのをできるだけ阻止して、当該排ガス
電解水処理装置の系内に復水させる目的で、排気塔11
21の直前にはミストセパレーター1119が設けられ
ている。
A perforated plate shelf 1111 and a pair of electrode pairs 113
b, 113b, and a pair of electrode pairs 113
In order to reduce pressure loss, an air bubble fluidized layer is formed in the space between the b and 113b. However, a far-infrared ray radiating material or the like may be placed for the purpose of promoting ionization of water. good. The exhaust gas 1120 is supplied to the gas-liquid flow contact portion 1116b.
When passing through, the shower 1115b is forced into contact with the clean gas treatment water constantly circulated by the shower 1115b, and at this time, the harmful compounds and particulates and other impurities contained in the exhaust gas 1120 are removed by the gas treatment water. This conversion is promoted by the electrolytic phenomenon performed by the square wave power supplied through the gas treatment water, and as a result, the efficient second-stage gas cleaning treatment is performed. Done. The exhaust gas 1120 that has undergone the first-stage and second-stage gas cleaning processes is discharged as a process clean gas 1121 from an exhaust tower 1121 provided at the top of the main body 1110. Further, mist-like water generated in the lower electrolyzed water treatment shelf 1112a and the upper electrolyzed water treatment shelf 1112b is discharged from the exhaust tower 112.
In order to prevent the exhaust gas from being discharged from the exhaust gas as much as possible and return the water to the exhaust gas electrolyzed water treatment system, the exhaust tower 11
Immediately before 21, a mist separator 1119 is provided.

【0119】塔内で排ガス1120を清浄化するために
用いられたガス処理液1110は、ガス処理水受槽11
17に一旦貯水された後、循環水ポンプ1118によ
り、前述の第1または第2実施形態によるものと同一の
電磁気および/または電磁波水処理装置900に供給さ
れ、ここで水処理され清浄化が行なわれ、不足分を補う
ために補給される給水117とともに、散水ノズル11
15a,1115bより、排ガス電解水処理装置塔11
10内に、循環供給される構成になっている。尚、ダウ
ンカマー1113は、電解水処理棚1112に過剰な量
の水が滞留しないように余剰の水を下方にリークさせる
ために設けられている。図25−bに示されるように、
ダウンカマー1113は、電解水処理棚1112の貫通
孔に内嵌された上下向きにリーク筒1113aと、バブ
ルキャップ1113bとからなる。バブルキャップ11
13bは、縁が全周にわたってジグザグに切り取られた
椀状の形状を備えており、伏せられた状態で、リーク筒
1113aの上方に空間を隔てて配置されている。
The gas treatment liquid 1110 used for purifying the exhaust gas 1120 in the tower is supplied to the gas treatment water receiving tank 11.
17, the water is supplied to the same electromagnetic and / or electromagnetic wave water treatment apparatus 900 as in the first or second embodiment by a circulating water pump 1118, where the water is treated and purified. And the water supply nozzle 117, which is supplied to make up the shortage,
15a and 1115b show that the exhaust gas electrolyzed water treatment tower 11
It is configured to be circulated and supplied within the apparatus 10. The downcomer 1113 is provided to allow excess water to leak downward so that an excessive amount of water does not stay in the electrolyzed water treatment shelf 1112. As shown in FIG. 25-b,
The downcomer 1113 includes a vertically upward leak tube 1113a and a bubble cap 1113b fitted inside a through hole of the electrolyzed water treatment shelf 1112. Bubble cap 11
13b has a bowl-like shape in which the edge is zigzag cut over the entire circumference, and is arranged with a space above the leak cylinder 1113a in a prone state.

【0120】また、バブルキャップ1113bは電解水
処理棚1112に固定されており、電解水処理棚111
2との間隔は調節できないが、リーク筒1113aの方
は電解水処理棚1112に対して上下方向に位置調節可
能に設けられている。リーク筒1113aを必要に応じ
て上下操作すれば、バブルキャップ1113bの浸漬深
さが変化し、これによって、電解水処理棚1112の下
方から、リーク筒1113aを介して、バブルキャップ
1113bの内面に至り、そこからバブルキャップ11
13bのジグザグ状の縁を径方向外向きに通過して電解
水処理棚1112上の水面上へ抜ける空気の量を調節す
ることができ、結果的に、ラッパ状峡隘部1116内に
十分なバブルの流動層が形成されるように調節すること
ができる。さらに、この塔内棚段に熱交換器を介装し
て、気液接触の際、被処理水の冷却や加熱を行う等の熱
処理操作をも加味する構成にしても良い。また、塔内の
棚段の構成は、図25の例に制限されず、多孔段のみで
構成したり、前記ラッパ状の棚段のみで構成しても良
い。
[0120] The bubble cap 1113b is fixed to the electrolyzed water treatment shelf 1112.
The distance between the leak cylinder 1113a and the electrolyzed water treatment shelf 1112 can be adjusted in the vertical direction, though the distance between the two is not adjustable. If the leak cylinder 1113a is moved up and down as needed, the immersion depth of the bubble cap 1113b changes, whereby the inner surface of the bubble cap 1113b is reached from below the electrolytic water treatment shelf 1112 via the leak cylinder 1113a. , From there bubble cap 11
The amount of air passing radially outward through the zig-zag edge of 13b and onto the water surface on the electrolyzed water treatment shelf 1112 can be adjusted, and consequently, sufficient It can be adjusted to form a fluidized bed of bubbles. Further, a heat exchanger may be interposed in the shelf in the tower to take into account heat treatment operations such as cooling and heating of the water to be treated at the time of gas-liquid contact. Further, the configuration of the shelf in the tower is not limited to the example of FIG. 25, and may be configured only with the perforated stage or only the trumpet-shaped shelf.

【0121】<4>図26は、図12の水処理部分離型
光電極水処理装置の変形例としての、ランプ光芯照射型
光電極水処理器を示す。ランプ光芯照射型光電極水処理
装置本体530は、ランプ522を円周状に取り囲む光
酸化水処理部515と、光酸化水処理部515を更に円
周状に取り囲む光還元水処理部516を有する。光酸化
水処理部515と光還元水処理部516とを隔離する隔
壁521の一部は、互いに対向配置された一対の光半導
体電極材512,512で構成されている。隔壁521
は、図16の邪魔板と類似した機能を持つ短絡防止手段
を構成している。光半導体電極材512,512の光還
元水処理部516側に面した面、言い換えれば内側の面
は、チタン酸化物層で構成された光感応電極面からなる
ので、ランプ522から発されるランプ光線523を水
のみを介して直接受光(すなわち、透光材などを介さず
に)することによって、他から電子を奪う陽極として働
き、これと接触する用水を酸化処理することができる。
したがって、光半導体電極材512,512の光酸化水
処理部515側に面した面、言い換えれば外側の面は、
前述の光感応電極面に基づく電子移動の作用で、逆に、
他に電子を与える陰極として働き、これと接触する用水
を還元処理することができる。被処理水118は、先
ず、入水口116から光酸化水処理部515の光半導体
電極材512,512に挟まれた空間に供給されて、こ
の空間で、受光されている光半導体電極材512,51
2の酸化作用によって酸化処理を施され、次に、光還元
水処理部516に進入し、還元処理され、ランプ光酸化
・還元処理水532として取り出せる。
<4> FIG. 26 shows a lamp-light irradiation type photoelectrode water treatment device as a modification of the photoelectrode water treatment device of FIG. The lamp optical core irradiation type photoelectrode water treatment apparatus main body 530 includes a photo-oxidized water treatment unit 515 surrounding the lamp 522 in a circumferential shape, and a photo-reduced water treatment unit 516 further surrounding the photo-oxidized water treatment unit 515 in a circumferential shape. Have. Part of the partition wall 521 that separates the photo-oxidized water processing unit 515 and the photo-reduced water processing unit 516 is composed of a pair of optical semiconductor electrode materials 512 and 512 that are arranged to face each other. Partition wall 521
Constitute short-circuit prevention means having a function similar to that of the baffle plate of FIG. The surface of the photo-semiconductor electrode materials 512 and 512 facing the photoreduced water treatment section 516 side, in other words, the inner surface is formed of a light-sensitive electrode surface composed of a titanium oxide layer, and thus the lamp emitted from the lamp 522 is formed. By directly receiving the light beam 523 only through water (that is, without passing through a light-transmitting material or the like), the light beam 523 functions as an anode for taking away electrons from others, and the water for contact with the anode can be oxidized.
Therefore, the surfaces of the optical semiconductor electrode materials 512 and 512 facing the photooxidized water treatment unit 515 side, in other words, the outer surfaces,
By the action of electron transfer based on the photosensitive electrode surface described above,
In addition, it acts as a cathode that gives electrons and can reduce water used in contact with the cathode. The to-be-treated water 118 is first supplied from the water inlet 116 to the space between the optical semiconductor electrode materials 512 and 512 of the photo-oxidized water treatment unit 515, and the optical semiconductor electrode materials 512 and 512 being received in this space. 51
2 is oxidized by the oxidizing action of 2, and then enters the photoreduced water treatment unit 516, is subjected to a reduction treatment, and can be taken out as lamp photooxidized and reduced treated water 532.

【0122】また、光酸化水処理部515と光還元水処
理部516の入水口116付近には、電極材113c,
113cが電解畳重処理電極対531を構成するように
配設されており、前述の第1実施形態などで解説したも
のと同様の通電を実施することによって、必要に応じ
て、光半導体電極材512,512による酸化・還元処
理に加えてさらにレベルの酸化・還元処理を施された光
・電解重畳処理水532を得ることが可能となってい
る。さらに、各光半導体電極材512の外側面には、光
半導体電極還元処理部電極端子518が設けられてい
て、水処理部分離型光電極水処理装置本体530の外部
に設けられた電源と接続可能になっており、且つ、同光
半導体電極材512の外側面と電極対をなすように電極
材113bが配設されており、光半導体電極材512の
還元電極面に正電位の反転電位電力を外部より所定の時
間間歇印加できる構成になっており、これによって、光
半導体電極材512の電極面に付着または発生した異物
を通電により剥離させることができる。この実施形態で
も、処理水の排水方法を変更することによって、光酸化
処理水524と光還元処理水525が区分されて、別々
に取り出すこともできる。また、ランプ522の周囲に
円筒形の透光材511を配設して、透光材を介して光半
導体電極材にランプ光線523からの光を照射させるこ
とも可能である。また、ランプ光としては、連続照射光
または不連続のパルス照射光を採用することもできる。
The electrode material 113c and the electrode material 113c are located near the water inlet 116 of the photooxidized water treatment section 515 and the photoreduced water treatment section 516.
113c is disposed so as to form the electrode pair 531 of the electrolytic tatami mat processing electrode, and by conducting the same current as that described in the first embodiment, etc., the optical semiconductor electrode material In addition to the oxidation / reduction treatment by 512 and 512, it is possible to obtain the photo-electrolysis superimposed treatment water 532 which has been subjected to a further level of oxidation / reduction treatment. Further, an optical semiconductor electrode reduction processing electrode terminal 518 is provided on the outer surface of each optical semiconductor electrode material 512, and is connected to a power supply provided outside the main body 530 of the separated water electrode for water treatment unit. The electrode material 113b is arranged so as to form an electrode pair with the outer surface of the optical semiconductor electrode material 512, and the inverted potential power of the positive potential is provided on the reduction electrode surface of the optical semiconductor electrode material 512. Can be applied from the outside intermittently for a predetermined period of time, whereby foreign matter adhered or generated on the electrode surface of the optical semiconductor electrode material 512 can be peeled off by energization. Also in this embodiment, by changing the method of draining the treated water, the photooxidized water 524 and the photoreduced water 525 can be separated and taken out separately. Further, it is also possible to dispose a cylindrical light transmitting material 511 around the lamp 522 and irradiate the light from the lamp light beam 523 to the optical semiconductor electrode material via the light transmitting material. Further, as the lamp light, continuous irradiation light or discontinuous pulse irradiation light can be adopted.

【0123】<5>図27は、図26のランプ光芯照射
型光電極水処理器の変形例である。図26の実施形態で
は平面状の光電極材が一対設けられていたのに対して、
図27の実施形態では、光電極材は、平面視において光
源ランプ522を入水口と出水口を除く全周から取り囲
むように配置された円筒状部位575aと、円筒状部位
の上下の開口部の各々に連結されてこれらの開口部を閉
鎖している上下のドーナツ型の円盤状部位575b,5
75cとからなる外形がドラム状で三次元一体型の光電
極材575となっている。すなわち、光源ランプ522
から種々の方向に照射される光線の殆ど全てが、円筒状
部位と上下の円盤状部位とによって確実に受光されるこ
とになる。上下の円盤状部位575b,575cの外周
は円筒状部位575aに対して液体が漏洩しないように
気密状に連結されており、他方、上下の円盤状部位の内
周は、光源ランプ522から上下に延びる円柱状ロッド
部材522a,522bに対してゴム製シール膜593
a,593bを介して気密状に連結されている。図27
−bに示されるように、ゴム製シール膜593a,59
3bの各内周部位は、液漏れを生じないように、バンド
状締め付け具によって光源ランプ522の円柱状ロッド
部材522a,522bに外嵌固定され、ゴム製シール
膜593a,593bの各外周部位も、液漏れを生じな
いように、フランジ状固定具とボルト手段によって上下
の円盤状部位575b,575cの外周に気密状に連結
されている。
<5> FIG. 27 shows a modified example of the lamp light core irradiation type photoelectrode water treatment device shown in FIG. In the embodiment of FIG. 26, while a pair of planar photoelectrode materials is provided,
In the embodiment of FIG. 27, the photoelectrode material includes a cylindrical portion 575a arranged so as to surround the light source lamp 522 from the entire periphery except for the water inlet and the water outlet in a plan view, and the upper and lower openings of the cylindrical portion. Upper and lower donut-shaped disc-shaped portions 575b, 5 connected to each other to close these openings.
The outer shape 75c is a drum-shaped three-dimensional integrated photoelectrode material 575. That is, the light source lamp 522
Almost all of the light beams irradiated in various directions from are surely received by the cylindrical portion and the upper and lower disc-shaped portions. The outer peripheries of the upper and lower disc-shaped portions 575b and 575c are air-tightly connected to the cylindrical portion 575a so that liquid does not leak, while the inner peripheries of the upper and lower disc-shaped portions are vertically moved from the light source lamp 522. A rubber sealing film 593 is provided for the extending cylindrical rod members 522a and 522b.
a, 593b are connected in an airtight manner. FIG.
-B, the rubber sealing films 593a, 593a
Each inner peripheral portion of 3b is externally fitted and fixed to the cylindrical rod members 522a and 522b of the light source lamp 522 by a band-shaped fastener so as not to cause liquid leakage, and each outer peripheral portion of the rubber seal films 593a and 593b is also fixed. In order not to cause liquid leakage, the upper and lower disc-shaped portions 575b and 575c are air-tightly connected to the outer periphery of the upper and lower disc-shaped portions 575b and 575c by a flange-shaped fixing tool and bolt means.

【0124】前記ドラム状の光電極材575の全体は、
やはり外形がドラム状の本体ケーシング583内に収納
されている。本体ケーシング583も、ドラム状の光電
極材575と同様の方法で互いに連結された円筒状部位
と一対の円盤状部位とからなる。円盤状部位と光源ラン
プ522の円柱状ロッド部材522a,522bとの間
も、同様に、ドラム状の光電極材の場合と同様の方法を
用いてゴム製シール膜594a,594bを介して連結
されている。ドラム状の光電極材575を構成している
下側の円盤状部位575cから、短い円筒状の支持部材
が下向きに延びており、ドラム状の光電極材575はこ
の支持部材を介して本体ケーシング583内に支持され
ている。上部側のゴム製シール膜593a,594a
は、下部側のゴム製シール膜593b,594bに比し
て十分に大径のものが用いられているので、これら上部
側のゴム製シール膜593a,594aを取り外せば、
光源ランプ522を装置内外へ出し入れすることができ
る。ここで、ドラム状の光電極材575の内周面は、チ
タン酸化物層で構成された光感応電極面からなるので、
ランプ522から発される光を受光することによって、
他から電子を奪う陽極として働き、これと接触する用水
を酸化処理することができ、ドラム状の光電極材575
の外周面は、前述の光感応電極面に基づく電子移動の作
用で、逆に、他に電子を与える陰極として働き、これと
接触する用水を還元処理することができる。
The whole of the drum-shaped photoelectrode material 575 is
The outer shape is also housed in a drum-shaped main body casing 583. The main body casing 583 also includes a cylindrical portion and a pair of disk-shaped portions connected to each other in the same manner as the drum-shaped photoelectrode material 575. Similarly, the disc-shaped portion and the cylindrical rod members 522a and 522b of the light source lamp 522 are connected via the rubber sealing films 594a and 594b using the same method as that of the drum-shaped photoelectrode material. ing. A short cylindrical support member extends downward from a lower disk-shaped portion 575c constituting the drum-shaped photoelectrode material 575, and the drum-shaped photoelectrode material 575 passes through the main body casing via the support member. 583. Upper rubber sealing films 593a, 594a
Is used, the diameter of which is sufficiently larger than that of the lower rubber seal films 593b and 594b. If these upper rubber seal films 593a and 594a are removed,
The light source lamp 522 can be moved in and out of the apparatus. Here, since the inner peripheral surface of the drum-shaped photoelectrode material 575 is made of a photosensitive electrode surface composed of a titanium oxide layer,
By receiving the light emitted from lamp 522,
The anode acts as an anode for taking away electrons from the others, and can oxidize water in contact with the anode.
On the other hand, the outer peripheral surface serves as a cathode for giving another electron by the action of the electron transfer based on the above-mentioned photosensitive electrode surface, and can reduce the water for contact with the cathode.

【0125】そして、図27−aに示されるように、光
酸化処理水用の導管577aが、本体ケーシング583
とドラム状の光電極材575の双方の円筒状部材を貫通
するように設けられており、さらに、光還元処理水用の
導管577bが、本体ケーシング583の円筒状部材の
みを貫通するように設けられている。したがって、紙面
下手から導入された被処理水は、陽極として働くドラム
状の光電極材575の内周面と接触しながら、ランプ5
22とドラム状の光電極材575とで挟まれたリング状
の空間を上手に流れて、導管577aの上端から光酸化
処理水576として取り出される。他方、紙面右手から
導入された被処理水は、陰極として働くドラム状の光電
極材575の外周面と接触しながら、本体ケーシング5
83とドラム状の光電極材575とで挟まれたリング状
の空間を左手に流れて、導管577bの左端から光還元
処理水532として取り出される。ドラム状の光電極材
575を構成する円筒状部位575aの一部は電気透析
膜313によって置き換えられ、ここに、一対のメッシ
ュ状の小さな電極材113b,113cとやはりメッシ
ュ状のコモン電極113dが、電解畳重処理電極対53
1を構成するように配設されており、前述の第1実施形
態などで解説したものと同様の通電を実施することによ
って、必要に応じて、光半導体電極材575による酸化
・還元処理に加えてさらにレベルの酸化・還元処理を施
された光・電解重畳処理水が得られるようになってい
る。本体ケーシング583の円筒状部位の内周面に沿っ
て、メッシュ状のスケール剥離用円筒電極113aが設
置されており、ドラム状の光電極材575の外側面に設
置された端子556とスケール剥離用円筒電極113a
の間に直流電流を通電することによって、光半導体電極
材512の電極面に正電位の反転電位電力を外部より所
定の時間間歇印加できる構成になっており、これによっ
て、光半導体電極材512の電極面に付着または発生し
た異物を通電により剥離させることができる。図27の
ランプ光芯照射型光電極水処理器では、酸化処理水と還
元処理水とは、混合されることなく個々に取り出すこと
ができる構成になっている。
Then, as shown in FIG. 27-a, a conduit 577a for the photo-oxidized water is connected to the main body casing 583.
And a drum-shaped photoelectrode member 575 are provided so as to penetrate both cylindrical members, and a conduit 577b for water for photoreduction treatment is provided so as to penetrate only the cylindrical member of the main body casing 583. Have been. Therefore, the water to be treated introduced from the lower side of the paper surface contacts the inner peripheral surface of the drum-shaped photoelectrode material 575 serving as an anode, and
It flows well through the ring-shaped space sandwiched between the substrate 22 and the drum-shaped photoelectrode material 575, and is taken out from the upper end of the conduit 577a as photooxidized water 576. On the other hand, the water to be treated introduced from the right hand of the drawing sheet contacts the outer peripheral surface of the drum-shaped photoelectrode material 575 serving as a cathode, and
It flows through the ring-shaped space sandwiched between 83 and the drum-shaped photoelectrode material 575 to the left, and is taken out as the photoreduced water 532 from the left end of the conduit 577b. A part of the cylindrical portion 575a constituting the drum-shaped photoelectrode material 575 is replaced by an electrodialysis membrane 313. Here, a pair of small mesh-shaped electrode materials 113b and 113c and a mesh-shaped common electrode 113d are provided. Electrolytic tatami mat processing electrode pair 53
1, and by carrying out the same energization as described in the first embodiment, etc., in addition to the oxidation / reduction treatment by the optical semiconductor electrode material 575, if necessary. In addition, light / electrolysis superimposed treated water which has been subjected to a further level of oxidation / reduction treatment can be obtained. A mesh-shaped scale peeling cylindrical electrode 113a is provided along the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the main body casing 583, and the terminal 556 provided on the outer surface of the drum-shaped photoelectrode material 575 and the scale peeling electrode 575 are provided. Cylindrical electrode 113a
By applying a direct current during the period, the inverted potential power of the positive potential can be intermittently applied to the electrode surface of the optical semiconductor electrode material 512 from the outside for a predetermined period of time. Foreign matter adhered or generated on the electrode surface can be peeled off by energization. In the lamp light core irradiation type photoelectrode water treatment device shown in FIG. 27, the oxidation treatment water and the reduction treatment water can be individually taken out without being mixed.

【0126】<6>図28に示された、光半導体電極材
と電気透析隔膜材で区分された酸化及び還元水処理部両
面光照射型水処理装置は、図12の水処理部分離型光電
極水処理装置の変形例ということができる。この水処理
装置の電磁気および電磁波水処理装置本体550は、水
室仕切り板512によって、光酸化水処理部515と、
光還元水処理部516とに仕切られている。水室仕切り
板521の一部は、光半導体電極材512で構成されて
おり、また、水室仕切り板521の別の一部は、電気透
析隔膜313となっている。光半導体電極材512は、
光酸化水処理部515側に面した光酸化水処理電極面5
71と、光還元水処理部516側に面した光還元水処理
電極面555を備えており、これら両電極面が光酸化水
処理部515と光還元水処理部516の各々に設けられ
た光照射部541のランプ光線523を受けることによ
って、光酸化処理による水処理と光還元処理による水処
理が個別に実施可能である。すなわち、第8実施形態と
して記載した水処理部分離型光電極水処理装置520の
場合と同様に、光酸化水処理電極面571は、チタン酸
化物層で構成された光感応電極面となっており、透光材
511aを介してランプ522aから受けるランプ光線
541の作用で電子を放出し、入水口116aから光酸
化水処理部515に進入した被処理水118は、この放
出電子が形成した空孔(正電荷)によって酸化処理を受
けて、光酸化処理水524として中間出口117aから
排出され、水処理水室連絡配管576を介して、中間入
水口116bから光還元水処理部516に進入する。一
方、光還元水処理電極面555は、白金または白金族金
属のパラジウムやロジウムによってメッキ処理された耐
蝕性のメッキ部となっており、光酸化水処理部515に
て既に光酸化水処理を終えた被処理水118が、光酸化
水処理電極面571がランプ光線源522aから受ける
作用の反作用によって、ここで還元処理を受け、最終的
に、光酸化処理と光還元処理の双方を受けた光酸化・還
元処理水553として出水口117bから排出される。
<6> The double-sided light irradiation type water treatment apparatus shown in FIG. 28, which is divided into an optical semiconductor electrode material and an electrodialysis diaphragm material, is used in the water treatment part separation type light treatment apparatus shown in FIG. This can be said to be a modification of the electrode water treatment apparatus. The electromagnetic and electromagnetic wave water treatment device main body 550 of this water treatment device is separated from the photo-oxidized water treatment unit 515 by a water chamber partition plate 512.
It is partitioned into a photoreduced water treatment unit 516. A part of the water chamber partition plate 521 is composed of the optical semiconductor electrode material 512, and another part of the water chamber partition plate 521 is an electrodialysis diaphragm 313. The optical semiconductor electrode material 512 is
Photooxidized water treatment electrode surface 5 facing photooxidized water treatment unit 515 side
71, and a photoreduced water treatment electrode surface 555 facing the photoreduced water treatment unit 516 side. These two electrode surfaces are provided in the photooxidized water treatment unit 515 and the photoreduced water treatment unit 516, respectively. By receiving the lamp light beam 523 of the irradiation unit 541, water treatment by photo-oxidation treatment and water treatment by photo-reduction treatment can be separately performed. That is, as in the case of the water treatment unit-separated type photoelectrode water treatment device 520 described as the eighth embodiment, the photooxidized water treatment electrode surface 571 is a photosensitive electrode surface composed of a titanium oxide layer. The light emitted from the lamp 541 received from the lamp 522a through the light transmitting material 511a emits electrons, and the water 118 to be treated that has entered the photo-oxidized water processing unit 515 from the water inlet 116a is filled with the empty space formed by the emitted electrons. After being oxidized by the holes (positive charges), the water is discharged from the intermediate outlet 117a as photooxidized water 524, and enters the photoreduced water treatment unit 516 from the intermediate water inlet 116b through the water treatment water chamber communication pipe 576. . On the other hand, the photoreduced water treatment electrode surface 555 is a corrosion-resistant plating portion plated with platinum or a platinum group metal such as palladium or rhodium. The treated water 118 is subjected to a reduction treatment here by the reaction of the action of the photooxidized water treatment electrode surface 571 from the lamp beam source 522a, and finally, the light subjected to both the photo-oxidation treatment and the photo-reduction treatment. The water is discharged from the water outlet 117b as oxidized / reduced water 553.

【0127】なお、光酸化水処理電極面571が受ける
作用の反作用による還元作用機構とは別に、光還元水処
理電極面555自身も独自に、光還元水処理部516側
に設けられたランプ522bから受けるランプ光線54
1の作用で、異なる電位の被処理水に連続した波長帯域
の光を照射して得られる植物の光合成作用(反応)に類
似した特殊な原理で、被処理水118に光エネルギーを
付加し、更なる殺菌作用や有機化合物の分解作用を実現
する。さらに、電磁気および電磁波水処理装置本体55
0には、一対の電極材113が設けられている。これら
の電極材113の一方は光酸化水処理部515内の空間
に、他方は光還元水処理部516内の空間に、互いに電
気透析隔膜材313を挟んで配設されており、外部に設
けた端子127,127を介してこれらの電極材113
間に通電することができる。この通電によって、光半導
体電極材512による光酸化水処理と光還元処理を、光
半導体電極材512の光酸化水処理電極面571と光還
元水処理電極面555に電位を付加し、各々の電極面で
の反応を促進させる役目を担わせている。電気透析隔膜
材313は電子の移動を許すことによって、前記電位の
付加を行うために設けられている。上記の通電処理は、
通常の場合には、光酸化水処理部515側の電極を陽極
とし、光還元水処理部516の電極を陰極として通電す
る。
In addition to the reduction mechanism by the reaction of the photooxidized water treatment electrode surface 571, the lamp 522b provided on the photoreduced water treatment section 516 also has its own photoreduced water treatment electrode surface 555 itself. Lamp beam 54 received from
By the action of 1, light energy is added to the water to be treated 118 by a special principle similar to the photosynthetic action (reaction) of a plant obtained by irradiating the water to be treated with different potentials with light in a continuous wavelength band, It realizes further bactericidal action and organic compound decomposing action. Further, the electromagnetic and electromagnetic wave water treatment device main body 55
0 is provided with a pair of electrode members 113. One of these electrode members 113 is disposed in the space within the photo-oxidized water treatment section 515, and the other is disposed in the space within the photo-reduced water treatment section 516 with the electrodialysis membrane member 313 interposed therebetween. Through these terminals 127, 127
It can be energized in between. By this energization, a photo-oxidized water treatment and a photo-reduction treatment by the photo-semiconductor electrode material 512 are applied, and a potential is applied to the photo-oxidized water treatment electrode surface 571 and the photo-reduced water treatment electrode surface 555 of the photo-semiconductor electrode material 512, and each electrode It plays a role in promoting reactions on the surface. The electrodialysis septum 313 is provided to allow the transfer of electrons and thereby add the potential. The energization process described above
In a normal case, electricity is supplied using the electrode on the side of the photo-oxidized water treatment section 515 as an anode and the electrode of the photo-reduced water treatment section 516 as a cathode.

【0128】本装置の使用に応じて光半導体電極材51
2の両面に付着する汚れの除去操作は、それぞれの水処
理時の電極電位の反転電位を、プログラム化した時間間
隔で別個に印加して行う。その内、光感応電極面571
については、光感応電極面付着物剥離用電源部(E1)
574の陰極部と光感応電極端子572aを接続してお
き、対極573と光感応電極面付着物剥離用電源部(E
1)574の陽極部を接続しておいて、光感応電極面付
着物剥離用電源スイッチ(SW1)575を介して、こ
れら光感応電極端子572aと対極573の間に、水処
理時とは反転した電位を印加することによって剥離を起
こさせる。他方、光還元電極面555については、対極
579と光還元電極面付着物剥離用電源部(E2)57
8の陰極部とを接続しておき、光還元電極面付着物剥離
用電源部(E2)の陽極部と光感応電極端子572bを
接続しておいて、光感応電極面付着物剥離用電源スイッ
チ(SW2)578を介して、これら光感応電極端子5
72bと対極579の間に、水処理時とは反転した電位
を印加することによって剥離を起こさせる。この例で
は、酸化還元電位の異なる水溶液の状態で、電磁波光の
照射ができる利点があり、水処理はもちろん、薬品、化
成品などの酸化・還元処理にも活用できる。また、有機
物を含む水溶液からの水素ガス製造にも適用可能であ
る。また、ランプ光は太陽光に置き換えることができ
る。また、図28は、水処理時の電極電位の反転電位の
印加により光半導体電極面の付着物の剥離を行う例であ
るが、これら電源574、577を利用して光酸化・光
還元水処理の場合の順電位を、光半導体電極面に畳重印
加する構成にも可能である。さらに、遠赤外線放射体材
を光酸化水処理部や光還元水処理部の水室内に配設し
て、被処理水に遠赤外線の照射を施す構成としても良
い。
Depending on the use of this device, the optical semiconductor electrode material 51
The operation of removing the dirt adhering to both surfaces of each of the two is performed by separately applying an inversion potential of the electrode potential during each water treatment at programmed time intervals. Among them, the photosensitive electrode surface 571
About the power supply unit (E1) for removing the adhered matter on the photosensitive electrode surface
The cathode portion of the photosensitive electrode 574 is connected to the photosensitive electrode terminal 572a, and the counter electrode 573 and the power supply portion (E
1) With the anode portion of 574 connected, a power switch (SW1) 575 for removing adhering matter from the surface of the photosensitive electrode is connected between the photosensitive electrode terminal 572a and the counter electrode 573 in reverse to the water treatment. The separation is caused by applying the applied potential. On the other hand, with respect to the photoreduction electrode surface 555, the counter electrode 579 and the power supply unit (E2) 57 for removing adhering matter from the photoreduction electrode surface are used.
8 is connected to the anode of the photoreduction electrode surface adhering substance removing power supply unit (E2) and the photosensitive electrode terminal 572b, and the power switch for removing the photosensitive electrode surface adhering matter is connected. (SW2) 578 via these photosensitive electrode terminals 5
Separation is caused by applying a potential opposite to that at the time of water treatment between 72b and the counter electrode 579. In this example, there is an advantage that electromagnetic wave light can be irradiated in the state of aqueous solutions having different oxidation-reduction potentials, and it can be used not only for water treatment but also for oxidation / reduction treatment of chemicals and chemical products. The present invention is also applicable to the production of hydrogen gas from an aqueous solution containing an organic substance. The lamp light can be replaced by sunlight. FIG. 28 shows an example in which the deposits on the optical semiconductor electrode surface are peeled off by applying an inversion potential of the electrode potential during the water treatment. It is also possible to adopt a configuration in which the forward potential in the case of (1) is superposed on the optical semiconductor electrode surface. Further, a far-infrared radiator material may be provided in the water chamber of the photo-oxidized water treatment section or the photo-reduced water treatment section to irradiate the water to be treated with far-infrared rays.

【0129】<7>図29に示された多連光源照射型光
電極水処理装置は、図12の水処理部分離型光電極水処
理装置を水平方向に複数並設した、変形例と位置づける
ことができる。この多連光源照射型光電極水処理装置の
概して水平方向に延びた容器部540内の空間は、面積
の大部分が光半導体電極材512で構成された水室仕切
り板521によって、光酸化水処理部515と光還元水
処理部516とに分離されている。そして、光酸化水処
理部水室515には、透光材で形成された窓状の光照射
部541が複数並列配設されており、この光照射部54
1から容器部540内に入射された太陽光514やラン
プ光のいずれか一方或いは双方は、光酸化水処理部水室
515内の被処理水の中を通過しながら、光電極材51
2を照射する。一方、光還元水処理部水室516内に
は、電極材113が光半導体電極512と電極対をなす
ように配設されており、この電極対には容器部540外
に設置された電極端子127を介して通電できる構成に
なっている。すなわち、この電極端子127を介した通
電によって、光半導体電極材512の電極面に正電位の
反転電位電力を外部より所定の時間にわたって間歇印加
でき、これによって、光半導体電極材512の電極面に
付着する異物を剥離させることができる。光酸化水処理
部515と光還元水処理部516の下部には、それぞれ
にドレン口542が配設されており、スラッジ等の堆積
物を適時、系外に排出できる。この実施形態でも、図1
2の水処理部分離型光電極水処理装置と同様、光酸化処
理水524と光還元処理水525を別々に取り出すこと
ができるが、特に図28の水処理部分離型光電極水処理
装置に比して処理容量の大きな水処理が必要な場合や、
処理深度の大きな光水処理が必要な場合に適する。
<7> The multiple light source irradiation type photoelectrode water treatment apparatus shown in FIG. 29 is regarded as a modified example in which a plurality of water treatment section separated type photoelectrode water treatment apparatuses shown in FIG. 12 are horizontally arranged. be able to. The space in the container portion 540 extending in the generally horizontal direction of the multiple light source irradiation type photoelectrode water treatment apparatus is formed by a water chamber partition plate 521 having a large area formed of the photo-semiconductor electrode material 512 by the photo-oxidized water. The treatment unit 515 and the photoreduced water treatment unit 516 are separated. A plurality of window-shaped light irradiators 541 made of a light transmitting material are arranged in parallel in the photooxidized water treatment unit water chamber 515.
One or both of the sunlight 514 and the lamp light incident on the inside of the container part 540 from No. 1 pass through the water to be treated in the photooxidized water treatment part water chamber 515, and
Irradiate 2. On the other hand, in the photoreduced water treatment section water chamber 516, an electrode material 113 is disposed so as to form an electrode pair with the optical semiconductor electrode 512, and the electrode pair is provided with an electrode terminal provided outside the container section 540. It is configured to be energized via the power supply 127. That is, by applying the current through the electrode terminal 127, the inverted potential power of the positive potential can be intermittently applied to the electrode surface of the optical semiconductor electrode material 512 from the outside for a predetermined period of time. The adhering foreign matter can be peeled off. A drain port 542 is provided below each of the photo-oxidized water treatment section 515 and the photo-reduced water treatment section 516 so that sludge and other deposits can be discharged to the outside of the system in a timely manner. In this embodiment, FIG.
28, the photo-oxidized water 524 and the photo-reduced water 525 can be separately taken out, as in the case of the water treatment unit-separated type photoelectrode water treatment apparatus of FIG. If water treatment with a larger treatment capacity is required,
Suitable when light water treatment with a large treatment depth is required.

【0130】<8>図30に示された光半導体電極材と
電気透析隔膜材で区分された電磁気および電磁波水処理
装置も、図12の水処理部分離型光電極水処理装置の変
形例の一つと位置付けられる。光半導体電極材と電気透
析隔膜材で区分された電磁気および電磁波水処理装置の
容器部550は、大気に開放された光酸化水処理部水槽
551、光酸化水処理部水槽551の下方に隣接した光
還元水処理容器部516、および更に光還元水処理容器
部516の下方に隣接した電磁気酸化水処理部522と
いう、上下に並設された三つの空間に分離されている。
光酸化水処理部水槽551と光還元水処理容器部516
とは、面積の大部分が光半導体電極材512で構成され
た水室仕切り板521によって分離されており、光還元
水処理容器部516と電磁気酸化水処理部522とは、
水平に延びた面状の電気透析隔膜材313によって分離
されている。光半導体電極材512の上面すなわち光酸
化水処理部水槽551側に面した面は、チタン酸化物層
で構成された光感応電極面512となっており、光酸化
水処理部水槽551の開放された上面から進入する太陽
光線514またはランプ光線を受けてこれと作用して還
元電極面555から電子を放出する。入水口116から
光酸化水処理部515に進入した被処理水118はこの
放出電子に基づいて生じた空孔によって酸化処理を受け
て、光酸化処理水524として出水口117aから排出
され、引き続き、光還元水処理部516と電磁気酸化水
処理部522に供給される。
<8> Electromagnetic and electromagnetic wave water treatment apparatuses separated by the optical semiconductor electrode material and the electrodialysis diaphragm material shown in FIG. 30 are also different from the water treatment unit separated type photoelectrode water treatment apparatus shown in FIG. Positioned as one. The container part 550 of the electromagnetic and electromagnetic wave water treatment device, which is divided by the optical semiconductor electrode material and the electrodialysis diaphragm material, is adjacent to the lower part of the photo-oxidizing water processing part water tank 551 and the photo-oxidizing water processing part water tank 551 opened to the atmosphere. It is separated into three vertically arranged spaces, a photoreduced water treatment container 516 and an electromagnetic oxidized water treatment unit 522 adjacent below the photoreduced water treatment container 516.
Photooxidized water treatment unit water tank 551 and photoreduced water treatment container unit 516
Is largely separated by a water chamber partition plate 521 composed of an optical semiconductor electrode material 512. The photoreduced water treatment container section 516 and the electromagnetic oxidized water treatment section 522 are
It is separated by a horizontally extending planar dialysis membrane material 313. The upper surface of the photo-semiconductor electrode material 512, that is, the surface facing the photo-oxidized water treatment unit water tank 551 side is a photosensitive electrode surface 512 composed of a titanium oxide layer, and the photo-oxidized water treatment unit water tank 551 is opened. It receives the solar ray 514 or the lamp ray entering from the upper surface and acts on it to emit electrons from the reduction electrode surface 555. The water to be treated 118 that has entered the photooxidized water treatment section 515 from the water inlet 116 is subjected to oxidation treatment by holes generated based on the emitted electrons, and is discharged from the water outlet 117a as photooxidized water 524. The photoreduced water processing unit 516 and the electromagnetic oxidized water processing unit 522 are supplied.

【0131】他方、光還元水処理部516に面した光半
導体電極材512の下面は還元処理電極面555であ
り、白金または白金族金属のパラジウムやロジウムによ
ってメッキ処理された耐蝕性のメッキ部となっている。
この還元処理電極面555では入水口116bから光還
元水処理部516に進入した被処理水118が、光電極
材512の上面が太陽光線などから受ける作用の反作用
によって還元処理を受け、最終的に酸化還元の両処理を
受けた光酸化・還元処理水553として出水口117b
から排出される。また、還元処理電極面555には、光
還元処理電極端子556が接続されており、電磁気酸化
水処理部522内の空間には、還元処理電極面555の
対極としての電極材113が配設されている。したがっ
て、容器部550外に設けられた電極端子128および
127a間に通電することによって、光還元水処理部5
16内における、光電極材512の上面で発生する作用
の反作用としての還元処理を外部電源で補助することが
でき、同時に、電磁気酸化水処理部522内の空間に送
られた光酸化処理水524は、再度、今度は外部電源で
酸化処理されて、酸化処理水554として出水口117
cから取り出される。
On the other hand, the lower surface of the photo-semiconductor electrode material 512 facing the photo-reduced water treatment section 516 is a reduction-treated electrode surface 555, which is provided with a corrosion-resistant plating section plated with platinum or a platinum group metal such as palladium or rhodium. Has become.
In the reduction electrode surface 555, the water to be treated 118 that has entered the photoreduction water treatment unit 516 from the water inlet 116b undergoes a reduction treatment due to the reaction of the upper surface of the photoelectrode material 512 received from sunlight or the like. Outlet 117b as photooxidized / reduced water 553 that has undergone both oxidation and reduction treatments
Is discharged from A photoreduction electrode terminal 556 is connected to the reduction electrode surface 555, and an electrode material 113 as a counter electrode of the reduction electrode surface 555 is provided in a space inside the electromagnetically oxidized water processing unit 522. ing. Therefore, by supplying electricity between the electrode terminals 128 and 127a provided outside the container 550, the photoreduced water treatment unit 5
The reduction treatment as a reaction of the action occurring on the upper surface of the photoelectrode material 512 in the photoelectrode material 512 can be assisted by an external power supply, and at the same time, the photooxidation water 524 sent to the space in the electromagnetic oxidation water treatment unit 522. Is again oxidized by an external power source, and is supplied to the outlet 117 as oxidized water 554.
c.

【0132】この実施形態は、図27や図29の例に比
べて、供給された被処理水の上面が大気中に開放される
ように構成された光酸化水処理部による光酸化処理と、
電力の印加による電極酸化処理と、光還元処理と電力印
加による電極還元処理とが区分して行なえることに特徴
がある。この実施形態は、設備設置費用が比較的小額で
済み、室外設置による大型化が容易で、しかも、光の照
射効率が良いという利点がある。ただし、夜間太陽光の
照射ができない時間帯には、水処理装置の開放部より異
物が混入しないように、手動や機械装置による自動によ
り、簡便な蓋をすることもできる。さらに、光還元水処
理容器部516内に配設された電極材113を介して、
光半導体電極材512の還元処理電極面555に正電位
の反転電位電力を所定の時間にわたって間歇印加できる
構成になっており、光半導体電極材512の還元処理電
極面555に付着する異物を通電により剥離させること
ができる。この電力としては、第1実施形態に記載した
方形波電力または整流波電力ないし太陽光起電力波電力
を用いれば良い。また、この実施形態でも太陽光の代わ
りにランプ光の照射を利用することが可能である。
This embodiment is different from the embodiment shown in FIGS. 27 and 29 in that a photo-oxidation water treatment unit configured to open the upper surface of the supplied treated water to the atmosphere,
It is characterized in that the electrode oxidation treatment by applying electric power, the photoreduction treatment and the electrode reduction treatment by applying electric power can be performed separately. This embodiment has the advantages that the installation cost of the equipment is relatively small, the size can be easily increased by outdoor installation, and the light irradiation efficiency is good. However, a simple lid can be closed manually or automatically by a mechanical device so that foreign matter does not enter from the open part of the water treatment device during a time period during which nighttime sunlight irradiation is not possible. Further, via the electrode material 113 provided in the photoreduced water treatment container 516,
The configuration is such that a reversal potential power of a positive potential can be intermittently applied to the reduction processing electrode surface 555 of the optical semiconductor electrode material 512 for a predetermined period of time. It can be peeled off. As the power, the square wave power, the rectified wave power, or the solar electromotive wave power described in the first embodiment may be used. Also in this embodiment, it is possible to use lamp light irradiation instead of sunlight.

【0133】<9>図31に示された光半導体電極を用
いた発電と用水の還元水処理装置もまた、図12の水処
理部分離型光電極水処理装置の変形例の一つと位置付け
ることができる。この光半導体電極を用いた発電と用水
の還元水処理装置は、被処理水の入り口116と排出口
117とを備えた容器部590と、容器部590の上方
に設けられた大面積の開口部を密閉する平板状の光半導
体電極材580とを有する。光半導体電極材580は、
チタン金属その他の導電性材料で形成された基体材56
1を主体としており、基体材561の上面は、チタン酸
化物のチタニア層で構成された光感応電極面571、基
体材561の下面は、白金製の基体材メッキ部562で
構成された還元水処理電極面555となっている。光感
応電極面571は外装用の透光材511によって保護さ
れている。一方、容器部590内に設けられた光還元水
処理部566を通過する被処理水は、還元水処理電極面
555と直接接触することができる。さらに、前記光感
応電極面は、容器部590外に設けられた蓄電池591
のプラス極に、また、還元水処理電極面555に設置さ
れた電極556は、スイッチ592を介して、蓄電池5
91のマイナス極に接続可能となっている。したがっ
て、光半導体電極材580の光感応電極面が太陽光線5
14に基づいて生成する発電エネルギーを、容器部59
0外に設けられた蓄電池591に蓄積することができ、
同時に、入り口116から光還元水処理部566内に供
給される被処理水は、還元水処理電極面555にて発生
する還元作用によって、還元処理され、排出口117か
ら排出される。還元水処理電極面555の付着する水垢
などを剥離させるときには、切替えスイッチ592で、
容器部590外に設けられた通電用電源112の電力
を、還元水処理電極面555と光還元水処理部566の
電極材113の電極対を構成する回路に通電すれば良
い。この電力としては、第1実施形態に記載した方形波
電力ないし太陽光起電力波電力を用いれば良い。
<9> The power generation and water reduction water treatment apparatus using the optical semiconductor electrode shown in FIG. 31 is also regarded as one of the modifications of the water treatment unit separated type photoelectrode water treatment apparatus shown in FIG. Can be. The apparatus for generating power and reducing water using the optical semiconductor electrode includes a container 590 having an inlet 116 and an outlet 117 of the water to be treated, and a large-area opening provided above the container 590. And a plate-shaped optical semiconductor electrode material 580 that seals the substrate. The optical semiconductor electrode material 580 is
Base material 56 made of titanium metal or other conductive material
1, the upper surface of the base material 561 is a photosensitive electrode surface 571 composed of a titania layer of titanium oxide, and the lower surface of the base material 561 is reduced water composed of a platinum base material plating portion 562. The processing electrode surface 555 is provided. The photosensitive electrode surface 571 is protected by a translucent material 511 for exterior use. On the other hand, the water to be treated passing through the photoreduced water treatment section 566 provided in the container section 590 can directly contact the reduced water treatment electrode surface 555. Further, the photosensitive electrode surface is provided with a storage battery 591 provided outside the container portion 590.
Of the storage battery 5 via a switch 592.
91 can be connected to the negative pole. Therefore, the photosensitive electrode surface of the optical semiconductor electrode material 580 is
The power generation energy generated based on the
0 can be stored in a storage battery 591 provided outside,
At the same time, the water to be treated supplied into the photoreduced water treatment section 566 from the inlet 116 is subjected to a reduction treatment by the reduction action generated on the reduced water treatment electrode surface 555, and is discharged from the outlet 117. When exfoliating scale or the like adhered to the reduced water treatment electrode surface 555, the changeover switch 592
The power of the power supply 112 provided outside the container 590 may be supplied to a circuit forming an electrode pair of the reduced water treatment electrode surface 555 and the electrode material 113 of the photoreduced water treatment unit 566. As this power, the square wave power or the solar electromotive wave power described in the first embodiment may be used.

【0134】<10>図32および図33に示された、
電解質液の通水溝を有する光半導体水処理装置は、図3
1の光半導体電極を用いた発電と用水の還元水処理装置
の一変形例である。この電解質液の通水溝を有する光半
導体水処理装置に備えられた光半導体電極材585の基
盤部586は、前述の光半導体電極材570と同じ方法
にて、基体材にチタン金属その他の導電性材料を使用し
て電極材が作られている。前述の光半導体電極材580
に見られない特色として、基体材の受光面に多数条の通
水溝587を切削やエッチング処理によって設けた(ま
たはスパッタリング等により肉盛りして窪み溝を形成さ
せることも可能)後に、前述のチタニア層を光感応電極
面571として、通水溝587の形成によって得られた
凹凸面の双方にわたって連続的に形成させている。基盤
部586には、通水溝587と連通した入水口589a
および出水口589bが設けられている。この光半導体
電極材の基盤部586の上部表面には、透明導電性フイ
ルム材(シート)581が、光半導体電極材585と透
明ガラスシート等の透光材511とでサンドイッチされ
た形で配置され、その結果、通水溝587によって形成
される空間は透明導電性フイルム材581によって密閉
されているので、入水口589aと出水口589bを介
して、通水溝587に電解質液588などを通すこと、
並びに、密閉が実現できる。チタニア層からなる光感応
電極面571に光照射により生じた空孔の電位は、電解
質液588に伝わり、さらに導電性フイルム581に伝
導して、発電端子582より図示されない負荷に接続さ
れて、対極との電位差が発電起電力として出力される構
成になっている。透明導電性フイルム材(シート)58
1の端面の一カ所からは発電端子582が、還元水処理
電極面555の中央からは発電端子556が延び、前記
の発電起電力はこれらの端子を介して、蓄電池591に
貯めても良い。
<10> As shown in FIGS. 32 and 33,
An optical semiconductor water treatment apparatus having a channel for passing electrolyte solution is shown in FIG.
It is a modified example of the power generation and water reduction water treatment apparatus using one optical semiconductor electrode. The base portion 586 of the optical semiconductor electrode material 585 provided in the optical semiconductor water treatment apparatus having the water passage for the electrolyte solution is made of titanium metal or other conductive material by the same method as the optical semiconductor electrode material 570 described above. Electrode materials are made using conductive materials. The aforementioned optical semiconductor electrode material 580
As a feature not seen in the above, after the formation of a large number of water passage grooves 587 on the light receiving surface of the base material by cutting or etching (or it is possible to form a recess groove by building up by sputtering or the like), The titania layer is formed as the photosensitive electrode surface 571 continuously over both the uneven surfaces obtained by forming the water passage grooves 587. The base portion 586 has an inlet 589a communicating with the water groove 587.
And a water outlet 589b. A transparent conductive film material (sheet) 581 is disposed on the upper surface of the base portion 586 of the optical semiconductor electrode material in such a manner that the transparent conductive film material (sheet) 581 is sandwiched between the optical semiconductor electrode material 585 and a transparent material 511 such as a transparent glass sheet. As a result, the space formed by the water passage groove 587 is sealed by the transparent conductive film material 581, so that the electrolyte solution 588 and the like pass through the water passage groove 587 through the water inlet 589a and the water outlet 589b. ,
In addition, sealing can be realized. The potential of the pores generated by light irradiation on the light-sensitive electrode surface 571 made of the titania layer is transmitted to the electrolyte solution 588, further transmitted to the conductive film 581, and connected to a load (not shown) from the power generation terminal 582, and Is output as a power generation electromotive force. Transparent conductive film material (sheet) 58
A power generation terminal 582 extends from one location of the end surface of the first electrode 1, and a power generation terminal 556 extends from the center of the reduced water treatment electrode surface 555. The power generation electromotive force may be stored in the storage battery 591 via these terminals.

【0135】尚、上記の導電性フイルム材581は、発
電端子582が接続された透明な導電性ガラスシートを
用いることも可能であり、この場合には、透光材511
の使用は、不要となる。また、電解質液の通水溝を有す
る光半導体電極材585の受光面の溝の形状は、ジグザ
グの蛇行形、直線形が望ましく、L字形でもとり得るも
ので、断面では、楔形、半円形、方形等、いずれにでも
適用できる。さらに、前記の電極面の触媒金属による部
分修飾を施すことも可能である。この溝を設ける利点
は、チタニア層(光感応電極層)の受光面の表面積が平
板状の表面に比べて大きくなるので、限られた設置面積
或いは空間内で、大きな発電効率が得られる点である。
この透明導電性フイルム(シート)は、一例として、I
TO(インジウム・スズ酸化物)がプラスチックス材中
に分散配合されているもので、光半導体電極への太陽光
線やランプ光の放射光の吸収を促す色素による着色やコ
ーテイングができるので、好都合である。前記の光半導
体電極512の受光面にも、上記の溝を設けることも可
能である。この電解質液の通水溝を有する光半導体水処
理装置の最も一般的な利用法として、この光感応電極面
571によって覆われた通水溝587に、電解質液とし
ての被処理水を、入水口589aと出水口589bを用
いて給排水することによって、この被処理水を酸化処理
しつつ、光半導体電極材580の光感応電極面が太陽光
線514に基づいて生成する発電エネルギーを、容器部
590外に設けられた蓄電池591に蓄積することがで
きる。しかし、電解質液を通水溝587内に保持し外部
との流通の必要がない場合には、通水口589を塞ぎ、
電解質液(あるいは有機固体電解質材)を封入保持させ
ても良い。或いは、電解質液の通水溝を有する光半導体
水処理装置の全体を、図31の光半導体電極を用いた発
電と用水の還元水処理装置におけ光半導体電極材580
と同様に扱って、図31の容器部590(被処理水の入
り口116と排出口117とを備える)の大面積の開口
部を密閉する構成としても良い。このように構成するこ
とによって、容器部590内を通過する被処理水に対し
て還元水処理電極面555による還元処理を実施し、同
時に、通水溝587内を通過する被処理水に対しては酸
化処理を実施しても良い。
Note that, as the conductive film material 581, a transparent conductive glass sheet to which the power generation terminal 582 is connected can be used. In this case, the light transmitting material 511 is used.
Is no longer required. Further, the shape of the groove on the light receiving surface of the optical semiconductor electrode material 585 having the water passage for the electrolyte solution is desirably a zigzag meandering shape, a linear shape, and can be an L-shape. It can be applied to any shape such as a rectangle. Further, it is also possible to partially modify the electrode surface with a catalyst metal. The advantage of providing this groove is that since the surface area of the light receiving surface of the titania layer (photosensitive electrode layer) is larger than that of the flat surface, a large power generation efficiency can be obtained in a limited installation area or space. is there.
This transparent conductive film (sheet) is, for example, I
TO (Indium Tin Oxide) is dispersed and compounded in plastics material. Coloring and coating with dyes that promote absorption of sunlight and lamp light to optical semiconductor electrodes can be performed. is there. The above-described groove can be provided also on the light receiving surface of the optical semiconductor electrode 512. The most common use of the photosemiconductor water treatment apparatus having the water passage for the electrolyte solution is as follows. The water to be treated as the electrolyte solution is supplied to the water passage 587 covered by the photosensitive electrode surface 571. By supplying and draining water using the water supply port 589a and the water outlet 589b, the water to be treated is oxidized, and the power generation energy generated by the light-sensitive electrode surface of the optical semiconductor electrode material 580 based on the sunlight 514 is transferred to the outside of the container section 590. Can be stored in the storage battery 591 provided in the. However, when the electrolyte solution is held in the water groove 587 and there is no need for circulation with the outside, the water hole 589 is closed,
An electrolyte solution (or an organic solid electrolyte material) may be sealed and held. Alternatively, the entirety of the optical semiconductor water treatment apparatus having the water passage for the electrolyte solution may be replaced with the optical semiconductor electrode material 580 in the power generation and water reduction water treatment apparatus using the optical semiconductor electrode shown in FIG.
In the same manner as described above, a large-area opening of the container 590 (including the inlet 116 and the outlet 117 of the water to be treated) in FIG. 31 may be sealed. With such a configuration, the water to be treated passing through the container portion 590 is subjected to the reduction treatment by the reduced water treatment electrode surface 555, and at the same time, the water to be treated passing through the water passage groove 587 is reduced. May be oxidized.

【0136】<11>図34に示された太陽光複合利用
型水処理装置は、被処理水の入水口116と出水口11
7を備えた容器部710に太陽光発電パネル714を組
み合わせた形態を有する。容器部710は透光性の円筒
状隔壁511からなり、その内部には円筒状の光電極材
512が処理原水118に浸漬するようにして内蔵され
ている。容器部710を照射する太陽光514は、透光
性の円筒状隔壁511および円筒状隔壁511内の被処
理水を透して、光電極材512に到達する。光電極材5
12の外周面は、第8実施形態の光電極材と同様に、チ
タン酸化物層で構成された光感応電極面となっている。
また、照射光を有効利用するために、容器部710の北
側などに光線反射板513が設置されている。太陽光5
14を照射された光電極材512は、電子を放出し、入
水口116から進入した被処理水118はこの放出電子
に基づいて生じた空孔によって酸化処理を受けて、殺菌
処理される。容器部710内の、円筒状隔壁511と円
筒状の光電極材512との間の空間には、遠赤外線放射
体材712とトルマリン(電気石)713とが所定のレ
ベルまで装入されている。遠赤外線放射体材712或い
はトルマリン(電気石)713は、太陽光514を照射
されて、2.5〜12nmの放射波長の微弱電磁波を発
生するため、光電極材512から放出される電子の作用
に畳重して被処理水に遠赤外線を印加し、光電極材51
2の殺菌処理を助ける。
<11> The combined solar water treatment apparatus shown in FIG. 34 has an inlet 116 and an outlet 11 for the water to be treated.
7 has a configuration in which a solar power generation panel 714 is combined with a container portion 710 provided with the same. The container part 710 is composed of a light-transmitting cylindrical partition wall 511, and a cylindrical photoelectrode material 512 is built therein so as to be immersed in the raw water 118. The sunlight 514 irradiating the container part 710 reaches the photoelectrode material 512 through the translucent cylindrical partition 511 and the water to be treated in the cylindrical partition 511. Photoelectrode material 5
The outer peripheral surface of 12 is a photosensitive electrode surface composed of a titanium oxide layer, similarly to the photoelectrode material of the eighth embodiment.
In order to effectively use the irradiation light, a light beam reflecting plate 513 is provided on the north side of the container 710 or the like. Sunlight 5
The photoelectrode material 512 irradiated with 14 emits electrons, and the to-be-processed water 118 that has entered through the water inlet 116 is subjected to oxidation treatment by pores generated based on the emitted electrons, and is sterilized. In the space between the cylindrical partition wall 511 and the cylindrical photoelectrode member 512 in the container part 710, the far-infrared radiator 712 and tourmaline (tourmaline) 713 are charged to a predetermined level. . The far-infrared radiating material 712 or tourmaline (tourmaline) 713 is irradiated with sunlight 514 to generate a weak electromagnetic wave having a radiation wavelength of 2.5 to 12 nm. And apply a far-infrared ray to the water to be treated.
2 Helps sterilization.

【0137】また、円筒状の光電極材512内には、電
極対113が収納されており、別途設けられた太陽光発
電パネル714から得られた電力を、上述した光の照射
処理と畳重して印加することができる構成になってい
る。太陽光発電パネル714の上面には、多数の太陽光
発電素子材715が貼り付けられ、下面には太陽光発電
パネル出力端子716が取り付けられている。太陽光発
電パネル714は、太陽光発電素子材715に照射され
た太陽光514は、ここで電力エネルギーに変換され
て、太陽光発電パネル出力端子716から取り出され、
電力入力端子718を介して一時的に蓄電・電力供給装
置部717に蓄積される。蓄積された電力エネルギー
は、必要に応じて、電力出力端子719から、円筒状の
光電極材512内の電極対113に供給され、所望の印
加電力が処理原水118に通電できる構成になってい
る。入水口116から受け入れられた被処理水は、光電
極材512の上端の開口部から下方に進入して電極対1
13近傍を流れることを強制されるので、円筒状の光電
極材512は、被処理水が電気電極による通電処理を受
けることなく出水口から排出されることを規制する短絡
規制手段(この実施形態では堰状)を兼ねていると言え
る。かくして、光半導体電極材512からの放出電子に
よる酸化作用、遠赤外線放射体材712或いはトルマリ
ン(電気石)713による微弱電磁波の作用、および電
極対113の印加電力による作用を受けた被処理水は、
太陽光・印加電力複合処理水711として出水口117
から排出される。太陽光514は、透光材511に直接
と、光線反射板513経由の透光材511より、水処理
装置本体710内の処理原水118、遠赤外線放射体材
712、トルマリン(電気石)713、光半導体電極材
512等に、それぞれ照射して、水を電離させるための
エネルギーの補給と殺菌作用のある紫外線の照射等、大
きな役目を果たす。この例によれば、商業電力の供給が
難しい地域での水処理に適用ができる。
The electrode pair 113 is housed in the cylindrical photoelectrode material 512, and the electric power obtained from the separately provided solar power generation panel 714 is used for the above-described light irradiation processing and fold-over. And can be applied. A large number of photovoltaic element materials 715 are attached to the upper surface of the photovoltaic panel 714, and the photovoltaic panel output terminals 716 are attached to the lower surface. In the photovoltaic power generation panel 714, the sunlight 514 applied to the photovoltaic power generation element material 715 is converted into electric power energy here, taken out from the photovoltaic power generation panel output terminal 716,
The power is temporarily stored in the power storage / power supply unit 717 via the power input terminal 718. The stored power energy is supplied from the power output terminal 719 to the electrode pair 113 in the cylindrical photoelectrode material 512 as necessary, so that desired applied power can be supplied to the raw water 118 for treatment. . The water to be treated received from the water inlet 116 enters the opening at the upper end of the photoelectrode material 512 downward, and the electrode pair 1
13, the cylindrical photoelectrode material 512 is provided with a short-circuit restricting means (this embodiment) for restricting the water to be treated from being discharged from the water outlet without being subjected to the electric treatment by the electric electrode. It can be said that it also serves as a weir shape. Thus, the water to be treated which has been oxidized by the electrons emitted from the photo-semiconductor electrode material 512, the action of the weak electromagnetic wave by the far-infrared radiator 712 or tourmaline (tourmaline) 713, and the action by the power applied to the electrode pair 113 is ,
Outlet 117 as combined sunlight / applied power treated water 711
Is discharged from The sunlight 514 is directly transmitted to the translucent material 511 and from the translucent material 511 via the light-reflecting plate 513, the treated raw water 118 in the water treatment apparatus main body 710, the far-infrared radiating material 712, tourmaline (electric stone) 713, Irradiation is performed on the photo-semiconductor electrode material 512 and the like, and plays a large role such as replenishment of energy for ionizing water and irradiation of ultraviolet rays having a bactericidal action. According to this example, it can be applied to water treatment in an area where supply of commercial power is difficult.

【0138】<12>図35−aに示された、電極対を
有する中空糸型濾過器は、処理原水供給口116と処理
水排水口117とを備えた容器部940を有する。容器
部940の内部には、図35−bに示される中空糸濾過
エレメント941が、第1および第2支持盤942a,
942bを介して円筒状に束ねられた状態で支持されて
いる。容器部940の内部は、処理原水供給口116と
処理水排水口117との中間に位置する第2支持盤94
2bおよびシール材936によって左右の各内部に分割
されており、これら左右の空間は、中空糸濾過エレメン
ト941の開放端941bのみを介して連通している。
したがって、処理原水供給口116を介して容器部94
0内に供給された被処理水は、右側の内部空間内に面し
ている中空糸濾過エレメント941の側壁を外側から貫
通して(ここで中空糸濾過エレメント941の濾過作用
が機能する)中空糸濾過エレメント941の中空部に至
り、開放端941bと左側の内部空間とを介して、処理
水排水口117から濾過清澄水921として排出され
る。一方、容器部940内への被処理水の供給量が中空
糸濾過エレメント941の濾過能力を超えている場合に
は、中空糸濾過エレメント941によって濾過しきれな
い被処理水は、容器部940内の第1および第2支持盤
942a,942bの間に形成された未透過水排出口9
49から排出される。
<12> The hollow fiber type filter having an electrode pair shown in FIG. 35-a has a container section 940 provided with a treated raw water supply port 116 and a treated water discharge port 117. Inside the container part 940, the hollow fiber filtration element 941 shown in FIG. 35-b is provided with the first and second support disks 942a and 942a.
It is supported in a state of being bundled in a cylindrical shape via 942b. The inside of the container part 940 includes a second support plate 94 located between the treated raw water supply port 116 and the treated water discharge port 117.
2b and the sealing material 936 divide the interior into the left and right sides, and these left and right spaces communicate with each other only through the open end 941b of the hollow fiber filtration element 941.
Therefore, the container section 94 is supplied through the treated raw water supply port 116.
The water to be treated supplied into the inside of the hollow fiber passes through the side wall of the hollow fiber filtration element 941 facing the inside space on the right side from outside (where the filtration action of the hollow fiber filtration element 941 functions). The water reaches the hollow portion of the yarn filtration element 941 and is discharged as filtered and clear water 921 from the treated water discharge port 117 via the open end 941b and the left internal space. On the other hand, when the supply amount of the water to be treated into the container portion 940 exceeds the filtration capacity of the hollow fiber filtration element 941, the water to be treated that cannot be completely filtered by the hollow fiber filtration element 941 is stored in the container portion 940. Water outlet 9 formed between the first and second support plates 942a and 942b
It is discharged from 49.

【0139】円筒状に束ねられた中空糸トウ濾過材94
3の中心部の空洞には、中芯パイプ944がやはり第1
および第2支持盤942a,942bを介して支持され
ており、この中芯パイプ944の外周に沿って、円筒状
の電極113bが設けられている。また、この電極11
3bと対をなす円筒状メッシュ電極113a(或いは、
容器部940を対極とすることも可能)が、中空糸トウ
濾過材943の外周に沿って配置されている。すなわ
ち、これらの電極113a,bは、中空糸トウ濾過材9
43を挟むように配置されている。そして、これらの電
極113a,bは、容器部940の左端側を閉鎖してい
る電極端子取付け盤126に絶縁体製の端子プラグ12
8を介して設置された電極端子127,127とリード
線で接続されている。したがって、電極端子127,1
27を介して外部より電極113a,bに通電すること
によって、中空糸トウ濾過材943の外壁、内壁および
微細貫通孔内に発生する細菌や黴などの微生物を電磁気
の持つ作用によって殺菌処理できる構成になっている。
A hollow fiber tow filter material 94 bundled in a cylindrical shape
In the central cavity of No. 3, a core pipe 944 is also the first pipe.
In addition, a cylindrical electrode 113 b is provided along the outer periphery of the core pipe 944. In addition, this electrode 11
3b and the cylindrical mesh electrode 113a (or
The container 940 may be used as a counter electrode) is disposed along the outer periphery of the hollow fiber tow filter material 943. That is, these electrodes 113a and 113b are
43 are sandwiched therebetween. These electrodes 113a and 113b are connected to an electrode terminal mounting board 126 that closes the left end side of the container portion 940 and the terminal plug 12 made of an insulator.
8 and are connected to the electrode terminals 127, 127 installed via lead wires. Therefore, the electrode terminals 127, 1
A structure capable of sterilizing microorganisms such as bacteria and fungi generated in the outer wall, the inner wall, and the fine through-holes of the hollow fiber tow filter material 943 by the action of the electromagnetic force by applying electricity to the electrodes 113a and 113b from the outside via 27. It has become.

【0140】尚、中芯パイプ944は、第1および第2
支持盤942a,942bどうしを固定することによっ
て間接的に中空糸トウ濾過材943の第1および第2支
持盤942a,942bに対する姿勢を保持する機能
と、電極113bを支持する機能を果たしている。さら
に容器部940には、洗浄用空気供給口945が設けら
れており、ここから容器部940内に洗浄用の圧縮空気
を供給することによって、中空糸トウ濾過材943に付
着する汚れ分を通常の濾過操作時の被処理水とは逆向き
に流れる流体によって逆洗浄することができる。逆洗浄
された汚れ分は、供給された圧縮空気と共に、第1支持
盤942aに形成された複数の通水口935を通過し
て、容器部940の右端に設けられた洗浄用空気排出口
946から排出される。加えて容器部940には、洗浄
液供給口947および洗浄液排出口948が設けられて
おり、これらを利用した洗浄液の循環洗浄によって中空
糸トウ濾過材943に付着する汚れ分を排除することが
できる。すなわち、本実施形態の電極対を有する中空糸
型濾過器では、中空糸トウ濾過材943に発生する細
菌、酵母または黴などの微生物を、電極113a,bへ
の通電に基づく電磁気の作用によって殺菌処理すること
ができ、その上、殺菌された微生物のコロニーを中空糸
トウ濾過材943に付着する他の汚れ分と共に濾過器外
に排出することができる。
The center pipe 944 is made up of the first and second pipes.
By fixing the support disks 942a and 942b, the function of indirectly maintaining the posture of the hollow fiber tow filter medium 943 with respect to the first and second support disks 942a and 942b and the function of supporting the electrode 113b are achieved. Further, a cleaning air supply port 945 is provided in the container section 940, and by supplying compressed air for cleaning into the container section 940, dirt adhering to the hollow fiber tow filter material 943 is usually removed. Can be back-washed by a fluid flowing in the opposite direction to the water to be treated at the time of the filtration operation. The backwashed dirt, together with the supplied compressed air, passes through a plurality of water holes 935 formed in the first support plate 942a, and passes through a cleaning air discharge port 946 provided at the right end of the container 940. Is discharged. In addition, the container portion 940 is provided with a cleaning liquid supply port 947 and a cleaning liquid discharge port 948, and by circulating and cleaning the cleaning liquid using these, a stain adhering to the hollow fiber tow filter material 943 can be eliminated. That is, in the hollow fiber type filter having the electrode pair according to the present embodiment, microorganisms such as bacteria, yeasts, and molds generated in the hollow fiber tow filter material 943 are sterilized by the electromagnetic action based on the energization of the electrodes 113a and 113b. In addition, the colonies of sterilized microorganisms can be discharged out of the filter along with other dirt attached to the hollow fiber tow filter media 943.

【0141】<13>図36に示された電気温水機は、
第1実施形態の変形例として位置付けられるものであ
る。この電気温水機は、電気温水機本体140と円筒型
電解水処理装置110とを含む。電気温水機本体140
は、貯湯容器部141と、熱源装置部142とからな
り、貯湯容器部141の内部下方には、熱源装置部14
2に対向するように電極対113c,113dが設置さ
れている。また、貯湯容器部141の上端には安全弁1
43が設けられている。円筒型電解水処理装置110
は、処理原水118の供給口116と出口117を備え
た上下に延びる容器部と、この容器部内に収納された電
極対113(メッシュ状の円筒電極113aと棒状11
3b)と、これらの電極対の間に電力を印加するために
前記容器部の外側に取り付けられた印加電力供給装置部
112とからなる。円筒型電解水処理装置110にて電
解水処理された給水118は、導管を介して電気温水機
本体140の貯湯容器部141に供給され、ここで熱源
装置部142によって加熱されると同時に、再び電極対
113c,113dによって電解水処理され、前記容器
部から電解処理湯水145として取り出されて、利用さ
れる。尚、前記導管の途中には減圧弁144が設けられ
ている。電極対113a,113bおよび電極対113
c,113dには、1〜115V程度の電圧を掛けて、
周波数が50Hz〜300KHzの方形波電力を印加、
または、50Hzまたは60Hzの正弦波交流の整流波
電力を印加可能となっており、これによって、より効果
的に電解処理が行われる。電気温水機本体140は、油
やガス等を燃料とする温水機の貯湯水槽であってもよ
い。この電解水処理により、減圧弁144のスライムや
腐食障害、貯湯容器部141や配管材等の腐食障害が解
消される利点がある。尚、一般の止水栓、或いは、混合
水栓部に第1実施形態の処理装置を付設することもでき
る。また、図36−bに示されるように、円筒型電解水
処理装置110の胴体部に、電気透析隔膜313、追加
電極113c、排水弁147を備えた新たな水室211
を設けて、被処理水の水質の調整(例えばアルカリ性
化)を実施可能に構成することもできる。
<13> The electric water heater shown in FIG.
This is positioned as a modification of the first embodiment. This electric water heater includes an electric water heater main body 140 and a cylindrical electrolytic water treatment device 110. Electric water heater body 140
Is composed of a hot water container 141 and a heat source device 142, and a heat source device 14
The pair of electrodes 113c and 113d are provided so as to face the second pair. In addition, a safety valve 1 is provided at the upper end of the hot water storage container 141.
43 are provided. Cylindrical electrolytic water treatment device 110
Is a vertically extending container portion having a supply port 116 and an outlet 117 for treated raw water 118, and an electrode pair 113 (mesh cylindrical electrode 113a and rod-shaped 11
3b), and an applied power supply unit 112 attached to the outside of the container for applying power between these electrode pairs. The feed water 118 that has been subjected to the electrolytic water treatment in the cylindrical electrolytic water treatment apparatus 110 is supplied to the hot water storage container section 141 of the electric water heater main body 140 via a conduit, where it is heated by the heat source device section 142 and again. Electrolyzed water treatment is performed by the electrode pairs 113c and 113d, and is taken out from the container portion as the electrolytically treated water 145 and used. Note that a pressure reducing valve 144 is provided in the middle of the conduit. Electrode pair 113a, 113b and electrode pair 113
A voltage of about 1 to 115 V is applied to c and 113d,
Apply square wave power with a frequency of 50 Hz to 300 KHz,
Alternatively, a rectified wave power of a sine wave alternating current of 50 Hz or 60 Hz can be applied, whereby the electrolytic treatment is more effectively performed. Electric water heater main body 140 may be a hot water storage tank of a water heater using oil, gas, or the like as fuel. By this electrolytic water treatment, there is an advantage that the slime and the corrosion obstacle of the pressure reducing valve 144 and the corrosion obstacle of the hot water storage container section 141 and the piping material are eliminated. The processing apparatus of the first embodiment can be attached to a general water stopcock or a mixing water stop. Further, as shown in FIG. 36-b, a new water chamber 211 provided with an electrodialysis diaphragm 313, an additional electrode 113c, and a drain valve 147 in the body of the cylindrical electrolytic water treatment apparatus 110.
And the quality of the water to be treated can be adjusted (for example, made alkaline).

【0142】<14>図37は、本発明による冷却水水
質管理システムを示す。この冷却水水質管理シス テム
の循環経路には、システムの第1目的である冷却を行う
冷却塔1505の他に、図11に示した電気透析隔膜3
室分離型電解水処理装置と類似した電気透析型電解水処
理装置1509が接続されており、さらに、冷却塔15
05と電気透析型電解水処理装置1509の間には、循
環水の導電率を高めて電気透析型電解水処理装置150
9による処理効果を維持するための塩類溶解水注入装置
1500が介装されている。被処理水を収納する容器と
しての電気透析型電解水処理装置1509内部の左右の
端部には、循環される冷却水中の細菌その他の微生物を
通電処理によって死滅化させるための金属メッシュ製で
板状の電極対113,113が垂直に、また、電気透析
型電解水処理装置1509の容器部に対して電気的に絶
縁された状態で設けられている。尚、電気透析型電解水
処理装置1509の内部は、第7実施形態の装置と同様
に、互いに離間して配置された二枚の電気透析隔膜31
3,313によって三つの横向きに並んだ水室311,
312,411に分割されている。図11で、最も左側
に位置する水室は電解酸化水処理容器部311、最も右
側に位置する水室は電解還元水処理容器部312、中央
は通水用容器部411である。電極対113,113
は、電解酸化水処理容器部311と電解還元水処理容器
部312の各々に、水流に対して平行に配設されて、印
加電力供給装置部112と配線接続して電力の供給が受
けられ、用水に通電される構成になっている。電解酸化
水処理容器部311、通水用容器部411、および、電
解還元水処理容器部312という三つの水室の間には特
定の電位差が設けられている。すなわち、電気透析隔膜
313の電気抵抗とイオン濃度勾配を加味して、電解酸
化水処理容器部311は、通水用容器部411より電位
が高く、通水用容器部411は、電解還元水処理容器部
312より電位が高くなるように設定して、電位差勾配
をつけて、電力の印加を行なう。この印加は、前記電極
間に1〜115V程度の電圧を掛けて、周波数が50H
z〜300KHzの方形波電力または正弦波交流の全波
整流波電力、或いは、太陽光起電力波電力、或いは、
0.1〜10KV程度の電圧を掛けて周波数が50Hz
〜100KHzのインパルス波電力を印加すれば良い。
さらに具体的には、電解酸化水処理容器部311にはプ
ラス(+)電位の電力、電解還元水処理部312には反
転電位のマイナス(−)電位の電力を印加することにな
り、電解酸化・還元処理される中央の通水用容器部41
1には実質的にゼロ電位に維持される部位が存在する。
<14> FIG. 37 shows a cooling water quality management system according to the present invention. In addition to a cooling tower 1505 for cooling, which is the first purpose of the system, the electrodialysis diaphragm 3 shown in FIG.
An electrodialysis-type electrolyzed water treatment apparatus 1509 similar to the compartment-separated-type electrolyzed water treatment apparatus is connected.
05 and the electrodialysis type electrolyzed water treatment apparatus 1509, the conductivity of the circulating water is increased to increase the electrodialysis type electrolysis water treatment apparatus 150.
In order to maintain the effect of the process 9, a salt-dissolved water injection device 1500 is provided. At the left and right ends inside the electrodialysis type electrolyzed water treatment apparatus 1509 as a container for storing the water to be treated, a metal mesh plate for killing bacteria and other microorganisms in the circulated cooling water by an electric current treatment is provided. Electrode pairs 113, 113 are provided vertically and electrically insulated from the container of the electrodialysis type electrolyzed water treatment apparatus 1509. The inside of the electrodialysis type electrolyzed water treatment apparatus 1509 is, like the apparatus of the seventh embodiment, provided with two electrodialysis diaphragms 31 spaced apart from each other.
3,313 water chambers 311 arranged sideways
It is divided into 312 and 411. In FIG. 11, the leftmost water chamber is the electrolytic oxidizing water treatment container 311, the rightmost water chamber is the electrolytic reduction water treatment container 312, and the center is a water passage container 411. Electrode pairs 113, 113
Is disposed in each of the electrolytic oxidizing water treatment container section 311 and the electrolytic reduction water treatment container section 312 in parallel to the water flow, and is connected to the applied power supply device section 112 by wiring to receive power supply. It is configured to be energized with water. A specific potential difference is provided between three water chambers, namely, the electrolytic oxidizing water treatment container 311, the water passage container 411, and the electrolytic reduction water treatment container 312. That is, in consideration of the electric resistance and the ion concentration gradient of the electrodialysis diaphragm 313, the electrolytic oxidized water treatment container 311 has a higher potential than the water passage container 411, and the water passage container 411 has the electrolytic reduced water treatment. The electric potential is set so that the electric potential is higher than that of the container part 312, and a potential difference gradient is applied to apply electric power. This application is performed by applying a voltage of about 1 to 115 V between the electrodes, and applying a frequency of 50H.
z-300 kHz square wave power or sine wave AC full-wave rectified wave power, or solar electromotive wave power, or
A frequency of 50 Hz by applying a voltage of about 0.1 to 10 KV
What is necessary is just to apply the impulse wave power of 100 kHz.
More specifically, a plus (+) potential power is applied to the electrolytic oxidizing water treatment container section 311 and a minus (−) potential power of the inversion potential is applied to the electrolytic reduction water treating section 312.・ Central water container 41 for reduction treatment
1 has a site that is maintained at substantially zero potential.

【0143】冷凍機1508から導入口411aを介し
て通水用容器部411に供給された循環水412に含ま
れる陽イオンと陰イオンは各々、電気透析隔膜313を
貫通して、電解酸化水処理容器部311と電解還元水処
理容器部312に移動する(透析される)ために、通水
用容器部411の排出口411bから冷却塔1505に
戻る循環水412は、各イオン成分が希薄になった状態
となっている。したがって、Ca(2+)イオン、Mg
(2+)イオンあるいはSiO2(−)などのイオン成
分に基づく化合物が冷却塔1505の各部材あるいは冷
凍機の伝熱管内面に水垢として蓄積されることが防止さ
れる。他方、電解酸化水処理容器部311では、SiO
2(−)、Cl(−)、SO4(2−)等の陰(−)イ
オンを含んだ酸性の電解酸化処理水316が得られ、電
解還元水処理容器部312ではCa(2+)イオンやM
g(2+)イオン等の陽イオンを含んだアルカリ性の電
解還元処理水317が得られる。これらの電解酸化処理
水316と電解還元処理水317とは、塩化ビニール製
などの円筒で形成された電解排出液短絡防止多孔管15
10を介して各容器部311,312外に排出され、中
和処理槽1514で一体にされることで中和処理されて
排水溝1511に排水される。電解排出液短絡防止多孔
管1510の各外側向きの管壁には、多数の流出用小孔
が一定間隔で均一に分布しており、電解排出液短絡防止
多孔管1510を介しての各容器部311,312外へ
の排出は、これら流出用小孔を介した経路に限られるの
で、結果的に、電気透析隔膜313を貫通した被処理水
が電極113の近傍を通過することなく、言い換えれば
装置内での通電処理を十分に受けること無く、各排出口
311a,312aから短絡経路で流出することが防止
される。また、前述したように、流出用小孔は電解排出
液短絡防止多孔管1510の外側向きの管壁にのみ形成
されているので、各電解処理水は通電処理を十分に受け
た状態で各排出口311a,312aから流出する。
The cations and anions contained in the circulating water 412 supplied from the refrigerator 1508 to the water passage container 411 through the inlet 411a respectively pass through the electrodialysis diaphragm 313 and are treated with electrolytic oxidized water. The circulating water 412 returning to the cooling tower 1505 from the outlet 411b of the water passage container 411 in order to move (dialyze) to the container 311 and the electrolytic reduction water treatment container 312 becomes diluted with each ion component. It is in a state of being left. Therefore, Ca (2+) ion, Mg
Compounds based on (2+) ions or ionic components such as SiO 2 (−) are prevented from accumulating as scale on each member of the cooling tower 1505 or on the inner surface of the heat transfer tube of the refrigerator. On the other hand, in the electrolytic oxidized water treatment
An acidic electrolytic oxidation water 316 containing anion (−) ions such as 2 (−), Cl (−), and SO4 (2-) is obtained, and Ca (2+) ions and M
Alkaline electrolytic reduction water 317 containing cations such as g (2+) ions is obtained. The electrolytically oxidized water 316 and the electrolytically reduced water 317 are combined with the electrolytic discharge liquid short-circuit prevention porous tube 15 formed of a cylinder made of vinyl chloride or the like.
The water is discharged out of each of the containers 311 and 312 through the outlet 10, is neutralized by being integrated in the neutralization tank 1514, and is discharged to the drain 1511. A large number of small holes for outflow are uniformly distributed at regular intervals on each outward-facing tube wall of the electrolytic discharge liquid short circuit prevention porous tube 1510. Since the discharge to the outside of the bases 311 and 312 is limited to the path through the small holes for outflow, as a result, the water to be treated that has passed through the electrodialysis membrane 313 does not pass near the electrode 113, in other words, Without being sufficiently subjected to the energization processing in the apparatus, it is prevented from flowing out of each of the outlets 311a and 312a through a short-circuit path. Further, as described above, the outflow holes are formed only on the outer wall of the electrolytic discharge liquid short circuit prevention porous tube 1510. It flows out from outlets 311a and 312a.

【0144】尚、電極対113,113からの通電を介
して細菌、酵母またはウイルス等を死滅させる効果につ
いては、上記の第3実施形態などと同様である。電気透
析隔膜313としては、ここでは、孔直径が平均50ミ
クロン、厚みが平均20ミクロン、電気抵抗率2オーム
cm、開孔率が平均90%のポリエステル製で平織りの
織布を採用したが、第7実施形態に候補として挙げられ
た他の材質も使用できる。また、電気透析隔膜313の
各外側向きの面は、被処理水の押し付け力による電気透
析隔膜313の伸びや変形を抑制するために、メッシュ
状、丸孔打ち抜き状または格子状等の透水性樹脂シート
330によって支持されている。これら電気透析隔膜3
13と樹脂シート330の両部材はフランジ332によ
って同時に挟持された構成にしておけば良い。
The effect of killing bacteria, yeasts, viruses, etc. through energization from the electrode pairs 113, 113 is the same as in the third embodiment and the like. Here, as the electrodialysis diaphragm 313, a plain woven cloth made of polyester having a pore diameter of 50 μm on average, a thickness of 20 μm on average, an electric resistivity of 2 ohm cm, and an opening ratio of 90% on average was adopted. Other materials listed as candidates in the seventh embodiment can also be used. In addition, each outwardly facing surface of the electrodialysis membrane 313 is formed of a mesh-shaped, round-hole punched or grid-shaped water-permeable resin in order to suppress elongation or deformation of the electrodialysis membrane 313 due to the pressing force of the water to be treated. Supported by sheet 330. These electrodialysis diaphragms 3
The member 13 and the resin sheet 330 may be sandwiched by the flange 332 at the same time.

【0145】尚、通電操作を用いた水処理装置では、被
処理水の導電率が例えば10mS/m(100μS/c
m)と低い場合、前述の第2回殺菌テストで得られたよ
うな3A以上の電流量を確保するには、100Vを超え
る電圧が必要となり、通電装置を含む水処理装置を簡便
に操作し難くなる。さらに、消費電力量も増加するの
で、経済性も低下する。このような問題を解決するため
に、本実施形態の冷却水水質管理システムでは、塩類溶
解水注入装置1500が設けられている。適切な塩類と
しては、pH等の水質に対する影響が少なく、システム
を構成している各装置に使われている金属に対する腐食
作用の少ないという点で、重曹(重炭酸ナトリウム:N
aHCO3)或いは中性芒硝(中性硫酸ナトリウム:N
a2SO4)が挙げられる。重曹および中性芒硝は通
常、結晶性の白色粉粒状を呈しており、紙袋などの状態
で市販されている。使用する塩類としては、上記の要件
を充たすものであれば、重曹および中性芒硝に限らな
い。例えば、食塩も添加使用によって導電率を高める効
果を有するが、水中塩化物イオンの濃度が高くなり過ぎ
ると、循環経路内に使用される金属部品に対する腐食の
影響が出たり、トリハロメタンを生成する可能性が高ま
る点で好ましくない。
In a water treatment apparatus using an energizing operation, the conductivity of the water to be treated is, for example, 10 mS / m (100 μS / c).
m), a voltage exceeding 100 V is required to secure a current amount of 3 A or more as obtained in the above-mentioned second sterilization test, and the water treatment apparatus including the energizing device can be easily operated. It becomes difficult. Further, since the power consumption increases, the economic efficiency also decreases. In order to solve such a problem, in the cooling water quality management system of the present embodiment, a salt dissolved water injection device 1500 is provided. Suitable salts include sodium bicarbonate (sodium bicarbonate: N) because they have little effect on water quality, such as pH, and have little corrosive effect on metals used in each device constituting the system.
aHCO3) or neutral sodium sulfate (neutral sodium sulfate: N
a2SO4). Baking soda and neutral sodium sulfate are usually in the form of crystalline white powder and are commercially available in paper bags and the like. The salts used are not limited to baking soda and neutral sodium sulfate, as long as they satisfy the above requirements. For example, sodium chloride also has the effect of increasing the conductivity through the use of addition, but if the concentration of chloride ions in water becomes too high, corrosion of metal parts used in the circulation path can be affected or trihalomethane can be generated It is not preferable in that the property is increased.

【0146】塩類の添加量の判定は、添加による被処理
水の導電率の測定結果を、予め設定しておいた適切な導
電率と比較することにより達成される。これらの塩類
は、人手に頼って循環経路内の装置内に投入することも
勿論可能であるが、適当な容器内の水に一旦溶解させて
おいて、人手或いは注入装置を用いて所定量を注入添加
すれば良い。しかし、図36に示された実施形態では、
塩類注入装置1500は、塩類の水溶液を貯蔵するため
のタンク1502と、注液ポンプ1501、タンク15
02内の塩類の水溶液を均一に攪拌するためのミキサー
1503と、塩類の水溶液をタンク1502から冷却塔
1505の冷却塔貯水槽1505bに供給するための注
液ホース1504からなる。注液ホース1504からの
水溶液添加は上記以外の個所で行っても良い。冷却塔貯
水槽1505b内の水には、印加電力供給装置112と
接続された導電率センサー1506が浸漬されており、
循環水の導電率が所定の設定管理基準内に入るように、
この導電率センサー1506による補給水1512の導
電率、或いは、システム内を循環中の水の導電率の測定
結果に応じて、タンク1502内の塩類の水溶液が注液
ホース1504から添加される。冷却塔貯水槽1505
bの下流側には、導電率を調整された被処理水を冷凍機
1508に送るための循環ポンプ1507が設けられて
いる。循環水の一部は、冷却塔1505からのオーバー
フロー排水1513として、および、電気透析型電解水
処理装置1509からの排水としてシステム外に出る。
電気透析型電解水処理装置1509からの排水は、酸性
を示す電解酸化処理水316およびアルカリ性を示す電
解還元処理水317として別々に排水されるので、これ
ら両者を合流させて、中和処理槽1514で中和処理し
て排水溝1511に排水される。
The determination of the amount of the added salt is achieved by comparing the measurement result of the conductivity of the water to be treated by the addition with an appropriate predetermined conductivity. Of course, these salts can be manually poured into the device in the circulation path, but once dissolved in water in an appropriate container, a predetermined amount is manually or using an injection device. What is necessary is just to inject and add. However, in the embodiment shown in FIG.
The salt injection device 1500 includes a tank 1502 for storing an aqueous solution of salt, an injection pump 1501, and a tank 15.
The cooling system includes a mixer 1503 for uniformly stirring the aqueous salt solution in the tank 02 and an injection hose 1504 for supplying the aqueous salt solution from the tank 1502 to the cooling tower storage tank 1505b of the cooling tower 1505. The addition of the aqueous solution from the injection hose 1504 may be performed at a location other than the above. A conductivity sensor 1506 connected to the applied power supply device 112 is immersed in water in the cooling tower water storage tank 1505b.
To ensure that the conductivity of the circulating water falls within the prescribed set management standards,
In accordance with the measurement result of the conductivity of the makeup water 1512 by the conductivity sensor 1506 or the conductivity of the water circulating in the system, the aqueous salt solution in the tank 1502 is added from the injection hose 1504. Cooling tower water storage tank 1505
On the downstream side of b, a circulation pump 1507 for sending the water to be treated whose conductivity has been adjusted to the refrigerator 1508 is provided. Part of the circulating water exits the system as overflow wastewater 1513 from the cooling tower 1505 and as wastewater from the electrodialysis type electrolyzed water treatment device 1509.
The wastewater from the electrodialysis type electrolyzed water treatment apparatus 1509 is separately discharged as electrolytically oxidized water 316 indicating acidic and electrolytically reduced water 317 indicating alkaline, and these are combined to form a neutralization tank 1514. And is drained to a drain 1511.

【0147】また、冷却塔1505の上部散水水槽内に
は、水処理効果を高める目的で、遠赤外線放射体材71
2が循環水の復水に浸かるように配置されている。尚、
塩類の添加によって循環水中に獲得された溶解成分は、
通常はイオンの形態をとるので、その濃度の増減に応じ
て循環水の導電性が決められるが、この循環システムの
場合、被処理水の導電率は、上記の塩類の添加によって
高められる一方、水の蒸発潜熱を利用して循環水から熱
を奪って冷却水とする冷却塔1505の運転時間の累積
と共に、循環水の蒸発に基づいて水中溶解成分が濃縮さ
れることにより更に高まる傾向がある。すなわち、この
冷却水水質管理システムの実際の運転を考えると、当初
起動時においては、循環水の導電率は、補給された水の
導電率に依存することになるので、被処理水の成分
(導電率)に応じて、その不足する導電率を補えるだけ
の塩類を添加すれば良い。次に、引き続き運転を継続し
て行くと、一方では、前述した循環水の一部の排水、お
よび、これに見合った量の新たな被処理水(一般に導電
率が不十分)の補給のために、循環水の塩類は薄められ
て導電率を下げる作用を果たすが、他方において、冷却
塔1505等からの水の蒸発が、循環水中の塩類濃度を
高める作用を果たすため、何時かは均衡するようにな
り、塩類の添加が不要となる状態に達する。実際問題と
しては、塩類濃度に対する影響力の点では、補給水によ
る薄め作用が蒸発による濃縮作用を上回るように水質管
理される場合が一般的であるため、当初起動時に行う塩
類添加に引き続き、少量の塩類を所定期間間隔で、また
は、導電率設定値による自動制御操作で添加し続けれ
ば、循環水中のスケール成分が過剰な濃度にならずに必
要十分な導電率(塩類濃度)が維持される。
Further, the far-infrared radiating material 71 is provided in the upper watering tank of the cooling tower 1505 in order to enhance the water treatment effect.
2 is soaked in the condensate of the circulating water. still,
The dissolved components obtained in the circulating water by the addition of salts,
Usually, it takes the form of ions, so the conductivity of the circulating water is determined according to the increase or decrease of the concentration.In this circulating system, the conductivity of the water to be treated is increased by the addition of the above salts, With the accumulation of the operation time of the cooling tower 1505, which draws heat from the circulating water to use as cooling water by utilizing the latent heat of evaporation of water, the concentration of dissolved components in the water based on the evaporation of the circulating water tends to further increase. . That is, considering the actual operation of the cooling water quality management system, at the time of the initial startup, the conductivity of the circulating water depends on the conductivity of the replenished water.
Depending on the (conductivity), it is sufficient to add enough salts to compensate for the insufficient conductivity. Next, when the operation is continued, on the other hand, in order to replenish a part of the circulating water described above and to supply a corresponding amount of fresh water to be treated (generally having insufficient conductivity). In the meantime, the salts of the circulating water have a function of lowering the conductivity by being diluted, while the evaporation of water from the cooling tower 1505 or the like has a function of increasing the salt concentration in the circulating water, so that the balance is sometimes balanced. And reach a state where the addition of salts becomes unnecessary. As a practical matter, in terms of the influence on the salt concentration, it is common to control the water quality so that the thinning action by make-up water exceeds the concentrating action by evaporation. If the salt is continuously added at predetermined time intervals or by an automatic control operation based on the conductivity set value, the necessary and sufficient conductivity (salt concentration) is maintained without excessive concentration of scale components in the circulating water. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に基づく円筒型水処理装置を模式的に示
した側面図
FIG. 1 is a side view schematically showing a cylindrical water treatment apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に基づく円筒型水処理装置において殺菌
テストに用いられた変形例を示した側面図
FIG. 2 is a side view showing a modified example used for a sterilization test in the cylindrical water treatment apparatus according to the present invention.

【図3】1回目の殺菌テストの結果を示したグラフFIG. 3 is a graph showing the results of a first sterilization test.

【図4】2回目の殺菌テストの結果を示したグラフFIG. 4 is a graph showing the results of a second sterilization test.

【図5】本発明に基づくシックナー型電解水処理装置を
模式的に示した側面図
FIG. 5 is a side view schematically showing a thickener-type electrolytic water treatment apparatus according to the present invention.

【図6】図2のシックナー型電解水処理装置に対応する
平面図
FIG. 6 is a plan view corresponding to the thickener-type electrolyzed water treatment apparatus of FIG. 2;

【図7】本発明に基づくスカム浮上分離水槽型電解水処
理装置を模式的に示した側面図
FIG. 7 is a side view schematically showing a scum floatation water tank type electrolyzed water treatment apparatus according to the present invention.

【図8】本発明に基づく散水パネル型電解水処理装置を
模式的に示した側面図
FIG. 8 is a side view schematically showing a sprinkling panel type electrolyzed water treatment apparatus according to the present invention.

【図9】本発明に基づく熱交換器付散水パネル型電解水
処理装置を模式的に示した側面図
FIG. 9 is a side view schematically showing a sprinkling panel type electrolyzed water treatment apparatus with a heat exchanger according to the present invention.

【図10】本発明に基づく、気液接触部としてのミキシ
ング部を有する電解水処理装置を模式的に示した側面図
FIG. 10 is a side view schematically showing an electrolyzed water treatment apparatus having a mixing section as a gas-liquid contact section according to the present invention.

【図11】本発明に基づく電気透析隔膜3室分離型電解
水処理装置を模式的に示した側面図
FIG. 11 is a side view schematically showing a three-chamber electrodialysis membrane separation type electrolyzed water treatment apparatus according to the present invention.

【図12】本発明に基づく水処理部分離型光電極水処理
装置を模式的に示した側面図
FIG. 12 is a side view schematically showing a water treatment unit separated type photoelectrode water treatment apparatus according to the present invention.

【図13】図12の装置に用いられる光半導体電極の構
造をより具体的に示す模式断面図
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view more specifically showing the structure of an optical semiconductor electrode used in the device of FIG.

【図14】本発明に基づく部分修飾した通電用電極材の
構成を模式的に示した側面図
FIG. 14 is a side view schematically showing the configuration of a partially modified energizing electrode material according to the present invention.

【図15】図12の装置の光半導体電極材の表面に含ま
れるアナターゼ型二酸化チタンの含有率および異種金属
の突起物の有無がホルムアルデヒドの残存率に与える影
響を示すグラフ
FIG. 15 is a graph showing the effect of the content of anatase type titanium dioxide and the presence or absence of projections of different metals on the residual ratio of formaldehyde in the surface of the photosemiconductor electrode material of the apparatus of FIG.

【図16】本発明に基づく太陽光発電パネル付電解水処
理装置を模式的に示す斜視図
FIG. 16 is a perspective view schematically showing an electrolyzed water treatment apparatus with a photovoltaic panel according to the present invention.

【図17】本発明に基づく、電磁気および電磁波複合利
用型水処理器を模式的に示す側面図
FIG. 17 is a side view schematically showing a combined electromagnetic and electromagnetic wave type water treatment apparatus according to the present invention.

【図18】本発明に基づく、電極対間に濾過エレメント
を有する円筒型濾過器を示す模式図
FIG. 18 is a schematic view showing a cylindrical filter having a filter element between an electrode pair according to the present invention.

【図19】本発明に基づく、溶解性金属電極材を備えた
電解水処理装置を模式的に示す側面図
FIG. 19 is a side view schematically showing an electrolytic water treatment apparatus provided with a soluble metal electrode material according to the present invention.

【図20】本発明に基づく、水処理容器を一方の電極材
とする濾過器を模式的に示す側面図
FIG. 20 is a side view schematically showing a filter using a water treatment container as one electrode material according to the present invention.

【図21】本発明に基づく電解処理型氷スラリー蓄熱シ
ステムの模式図
FIG. 21 is a schematic diagram of an electrolytically treated ice slurry heat storage system according to the present invention.

【図22】本発明に基づく、無線情報端末と公衆電話回
線通信方式による情報処理システムの模式図
FIG. 22 is a schematic diagram of an information processing system based on a wireless information terminal and a public telephone line communication system according to the present invention.

【図23】本発明に基づく、濾過器付き電解水処理サイ
クロン装置を模式的に示す側面図
FIG. 23 is a side view schematically showing an electrolytic water treatment cyclone device with a filter according to the present invention.

【図24】本発明に基づく貯水槽用エジェクター付き電
解水処理装置を模式的に示す側面図
FIG. 24 is a side view schematically showing an electrolytic water treatment apparatus with an ejector for a water tank according to the present invention.

【図25】本発明に基づく排ガス電解水処理装置を模式
的に示す側面図
FIG. 25 is a side view schematically showing an exhaust gas electrolyzed water treatment apparatus according to the present invention.

【図26】本発明に基づく円筒型水処理部分離型光電極
水処理装置を模式的に示す側面図
FIG. 26 is a side view schematically showing a photoelectrode water treatment apparatus according to the present invention;

【図27】図26の水処理部分離型光電極水処理装置の
変形例を示す側面図
FIG. 27 is a side view showing a modified example of the separated water treatment unit type photoelectrode water treatment apparatus of FIG. 26;

【図28】本発明に基づく、光半導体電極材と電気透析
隔膜材で区分された酸化及び還元水処理部両面光照射型
水処理装置を模式的に示す側面図
FIG. 28 is a side view schematically showing a double-sided light irradiation type water treatment apparatus for an oxidized and reduced water treatment section divided by an optical semiconductor electrode material and an electrodialysis diaphragm material according to the present invention.

【図29】本発明に基づく多連光源照射型光電極水処理
装置を模式的に示す斜視図
FIG. 29 is a perspective view schematically showing a multiple light source irradiation type photoelectrode water treatment apparatus according to the present invention.

【図30】本発明に基づく、光半導体電極材と電気透析
隔膜材で区分された電磁気および電磁波複合水処理装置
を模式的に示す側面図
FIG. 30 is a side view schematically showing a combined electromagnetic and electromagnetic wave water treatment apparatus divided by an optical semiconductor electrode material and an electrodialysis diaphragm material according to the present invention.

【図31】本発明に基づく、光半導体電極を用いた発電
と用水の還元水処理装置を模式的に示す側面図
FIG. 31 is a side view schematically showing a power generation using an optical semiconductor electrode and a reduced water treatment apparatus for water according to the present invention.

【図32】本発明に基づく、電極部に電解質液の通水溝
を有する光半導体水処理装置の斜視図
FIG. 32 is a perspective view of an optical semiconductor water treatment apparatus according to the present invention, which has a water passage for an electrolyte solution in an electrode portion.

【図33】図31の要部の断面図FIG. 33 is a sectional view of a main part of FIG. 31;

【図34】本発明に基づく太陽光複合利用型電解水処理
装置の模式図
FIG. 34 is a schematic diagram of an electrolyzed water treatment apparatus combined with sunlight according to the present invention.

【図35】本発明に基づく電極対を有する中空糸型濾過
器の模式図
FIG. 35 is a schematic view of a hollow fiber filter having an electrode pair according to the present invention.

【図36】本発明に基づく電解水処理型電気温水機を模
式的に示す側面図
FIG. 36 is a side view schematically showing an electrolyzed water treatment type electric water heater according to the present invention.

【図37】電気透析型電解水処理装置と塩類溶解水注入
装置とを備えた冷却水水質管理システムの模式図
FIG. 37 is a schematic diagram of a cooling water quality management system including an electrodialysis type electrolyzed water treatment device and a salt-dissolved water injection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

111 容器部 112 印加電力供給装置部 113 電極 116 入水口 117 出水口 118 処理原水 119 電解処理水 111 Container part 112 Applied power supply part 113 Electrode 116 Water inlet 117 Water outlet 118 Treated raw water 119 Electrolyzed water

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理水を内部に受け入れるための入水
口と、前記内部に一旦受け入れた被処理水を外部に排出
するための出水口とを有する通水手段、および、この通
水手段内に配置された一対の電極が設けられており、さ
らに、電圧電流波形が方形波、または、インパルス波の
直流電力、または、正弦波交流を整流して得られた全波
または半波の直流電力、または、太陽光起電力波の直流
電力、または、純直流電力を、前記通水手段内に収納さ
れている被処理水に前記電極を介して通電する手段が設
けられている水処理装置。
1. A water passage means having a water inlet for receiving the water to be treated therein, and a water outlet for discharging the water once received therein to the outside, and the inside of the water passage means. And a voltage / current waveform is a square wave, or a DC power of an impulse wave, or a DC power of a full wave or a half wave obtained by rectifying a sine wave AC. Or a water treatment apparatus provided with a means for supplying a DC power of a solar electromotive wave or a pure DC power to the water to be treated stored in the water passing means via the electrode.
【請求項2】 前記通電手段に、周波数が50Hzを超
え300KHz以下の方形波電力、または、周波数が5
0Hzを超え100KHz以下のインパルス波電力、ま
たは、周波数が50Hz以上300KHz以下の正弦波
交流の整流波電力によって被処理水中の微生物を死滅化
処理する機構が設けられている請求項1に記載の水処理
装置。
2. A square wave power having a frequency of more than 50 Hz and 300 KHz or less, or a frequency of 5
The water according to claim 1, wherein a mechanism is provided for killing microorganisms in the water to be treated by impulse wave power of more than 0 Hz and 100 KHz or less, or sine wave AC rectified wave power having a frequency of 50 Hz or more and 300 KHz or less. Processing equipment.
【請求項3】 前記一対の電極は、導電性の基体に白金
族の金属元素によるメッキを施して得られた電極材から
なる請求項1または2に記載の水処理装置。
3. The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the pair of electrodes is made of an electrode material obtained by plating a conductive substrate with a platinum group metal element.
【請求項4】 前記白金族の金属元素によるメッキ部
に、第VIII族の金属元素の酸化物からなる部分修飾部が
設けられている請求項3に記載の水処理装置。
4. The water treatment apparatus according to claim 3, wherein the plating portion made of the platinum group metal element is provided with a partially modified portion made of an oxide of a group VIII metal element.
【請求項5】 被処理水に含まれる異物を分離して捕獲
する異物捕獲手段が前記通水手段に設けられている請求
項1から4のいずれか1項に記載の水処理装置。
5. The water treatment apparatus according to claim 1, wherein a foreign matter capturing means for separating and capturing foreign matter contained in the water to be treated is provided in the water passing means.
【請求項6】 前記異物捕獲手段は、異物を捕獲する濾
過層と、前記被処理水を前記濾過層越しに吸引するエジ
ェクターとを備えている請求項5に記載の水処理装置。
6. The water treatment apparatus according to claim 5, wherein the foreign matter capturing means includes a filtration layer for capturing foreign matter, and an ejector for sucking the water to be treated through the filtration layer.
【請求項7】 前記異物捕獲手段は、前記一対の電極の
間に配置された濾材である請求項5に記載の水処理装
置。
7. The water treatment apparatus according to claim 5, wherein said foreign matter capturing means is a filter medium disposed between said pair of electrodes.
【請求項8】 前記通水手段は、その内部の被処理水を
気体と強制的に接触させる気液接触部を有し、さらに、
前記電極は、前記気液接触部によって前記気体を随伴さ
せられた被処理水に対して通電処理可能である請求項1
に記載の水処理装置。
8. The water passing means has a gas-liquid contact portion for forcibly bringing the water to be treated therein into contact with a gas,
2. The electrode is capable of conducting electricity to the water to be treated entrained by the gas by the gas-liquid contact part.
A water treatment apparatus according to item 1.
【請求項9】 前記気液接触部は、被処理水を散水する
散水機構と、この散水機構から落下する被処理水を受け
止めてその表面積を増大可能な多数の受水材を備えた散
水パネルとを含み、前記電極は前記散水パネルの両側に
設置されている請求項8に記載の水処理装置。
9. A water spray panel comprising: a water spray mechanism for spraying water to be treated; and a large number of water receiving members capable of receiving the water to be treated falling from the water spray mechanism and increasing the surface area thereof. The water treatment apparatus according to claim 8, wherein the electrodes are provided on both sides of the water spray panel.
【請求項10】 前記気液接触部内に熱交換器が介装さ
れている請求項8または9に記載の水処理装置。
10. The water treatment apparatus according to claim 8, wherein a heat exchanger is interposed in the gas-liquid contact portion.
【請求項11】 前記気液接触部は、前記通水手段内に
気体を吹き込むための気体導入管を備え、さらに、この
気体導入管に対向配置されたコーン部とコーン部の下流
側に設けられた偏向ブレードとを備えたベーンミキシン
グ部を備えており、このベーンミキシング部の下流側に
前記電極が配置されている請求項8に記載の水処理装
置。
11. The gas-liquid contact portion includes a gas introduction pipe for blowing gas into the water passage means, and is further provided on a cone portion facing the gas introduction tube and on a downstream side of the cone portion. The water treatment apparatus according to claim 8, further comprising a vane mixing section having a deflecting blade, and the electrode disposed downstream of the vane mixing section.
【請求項12】 前記気液接触部は、前記通電処理され
た被処理水内に氷核ガスを供給する手段であり、さら
に、前記氷核ガスを含む被処理水を一旦過冷却し、その
後、過冷却解除することによって氷スラリー水を形成す
る機構が設けられている請求項8または11に記載の水
処理装置。
12. The gas-liquid contact section is means for supplying ice nucleus gas into the energized water to be treated, and further supercools the water to be treated containing the ice nucleus gas once, The water treatment apparatus according to claim 8 or 11, further comprising a mechanism for forming ice slurry water by releasing supercooling.
【請求項13】 前記通水手段は、電気抵抗率が0.1
〜20.0オーム(Ω)・cmの親水性隔膜によって分
離形成された複数の空間を備えた容器であり、前記電極
の各々は、互いに異なる前記空間内に設けられている請
求項1に記載の水処理装置。
13. The water flowing means has an electric resistivity of 0.1.
2. The container according to claim 1, wherein the container is provided with a plurality of spaces separated and formed by a hydrophilic membrane of about 20.0 ohm (Ω) · cm, and each of the electrodes is provided in the space different from each other. Water treatment equipment.
【請求項14】 前記一対の電極の一方は、受光可能に
配置された光半導体電極であり、前記一対の電極の他方
は、前記方形波、または、前記インパルス波、または、
前記整流波、または、前記太陽光起電力波、または、純
直流の電力によって、前記光半導体電極に付着した物質
を同光半導体電極から剥離可能な電極として機能する請
求項1に記載の水処理装置。
14. One of the pair of electrodes is an optical semiconductor electrode arranged so as to be able to receive light, and the other of the pair of electrodes is the square wave, or the impulse wave, or
The water treatment according to claim 1, wherein the water treatment functions as an electrode capable of peeling off a substance attached to the optical semiconductor electrode from the optical semiconductor electrode by the rectified wave, the solar electromotive wave, or pure DC power. apparatus.
【請求項15】 前記光半導体電極は導電性の基体から
なり、この導電性基体の一方の面には、アナターゼ型二
酸化チタンを少なくとも5wt.%含むチタニア層が設
けられており、他方の面には白金族の金属元素によるメ
ッキが施されており、これによって、前記光半導体電極
に酸化電極面と還元電極面とが併設されている請求項1
4に記載の水処理装置。
15. The photo-semiconductor electrode is made of a conductive substrate, and one surface of the conductive substrate contains at least 5 wt. %, And the other surface is plated with a platinum group metal element, so that the optical semiconductor electrode is provided with an oxidation electrode surface and a reduction electrode surface in parallel. Item 1
5. The water treatment apparatus according to 4.
【請求項16】 前記光半導体電極の、白金族の金属元
素によるメッキが施された前記他方の面には、第VIII族
の金属元素の酸化物からなる部分修飾部が設けられてい
る請求項15に記載の水処理装置。
16. A partially modified portion made of an oxide of a Group VIII metal element is provided on the other surface of the optical semiconductor electrode plated with a platinum group metal element. 16. The water treatment apparatus according to 15.
【請求項17】 前記光半導体電極の前記チタニア層
に、第V族および/または第VI族から選択された金属の
金属イオンを含む電極面が設けられている請求項15ま
たは16に記載の水処理装置。
17. The water according to claim 15, wherein the titania layer of the optical semiconductor electrode is provided with an electrode surface containing a metal ion of a metal selected from Group V and / or Group VI. Processing equipment.
【請求項18】 前記通水手段は、被処理水を貯蔵可能
な容器からなり、この容器は、受光可能な外面と、前記
容器内の被処理水と熱交換可能な内面とを備えた太陽光
発電素子を含む請求項1に記載の水処理装置。
18. The water passage means comprises a container capable of storing the water to be treated, the container having an outer surface capable of receiving light and an inner surface capable of exchanging heat with the water to be treated in the container. The water treatment apparatus according to claim 1, further comprising a photovoltaic element.
【請求項19】 前記通水手段内の被処理水に浸漬さ
れ、且つ、受光可能なように遠赤外線放射体材が設置さ
れている請求項1記載の水処理装置。
19. The water treatment apparatus according to claim 1, wherein a far-infrared radiating material is provided so as to be immersed in the water to be treated in the water passage means and to be able to receive light.
【請求項20】 前記一対の電極と別に、溶解性金属に
よって形成された補助電極が設けられている請求項1に
記載の水処理装置。
20. The water treatment apparatus according to claim 1, wherein an auxiliary electrode formed of a soluble metal is provided separately from the pair of electrodes.
【請求項21】 前記通水手段は、導電性の内面を備え
被処理水を貯蔵可能な容器であり、この容器の前記導電
性内面が前記一対の電極の一方を構成している請求項1
に記載の水処理装置。
21. The water passing means is a container having a conductive inner surface and capable of storing water to be treated, and the conductive inner surface of the container constitutes one of the pair of electrodes.
A water treatment apparatus according to item 1.
【請求項22】 前記通水手段内に、前記被処理水が電
気電極による通電処理を受けることなく前記出水口から
排出されることを規制する短絡規制手段が設けられてい
る請求項1から21のいずれか1項に記載の水処理装
置。
22. A short-circuit restricting means for restricting the water to be treated from being discharged from the water outlet without being subjected to an energizing treatment by an electric electrode, is provided in the water flowing means. The water treatment device according to any one of the above.
【請求項23】 前記被処理水の導電率を高めることの
可能な導電性改質剤を前記被処理水に加える手段が設け
られている請求項1から22のいずれか1項に記載の水
処理装置。
23. The water according to claim 1, further comprising means for adding a conductivity modifier capable of increasing the conductivity of the water to be treated to the water to be treated. Processing equipment.
【請求項24】 前記一対の電極を介して前記被処理水
に対して行う前記通電操作における、印加電力の種類、
通電継続時間、前記電極間の極性反転間隔、電圧の高
さ、または、電流量を、予め設定された所定のプログラ
ムに従って変更可能な制御装置を備えている請求項1か
ら23のいずれか1項に記載の水処理装置。
24. The type of applied power in the energizing operation performed on the water to be treated via the pair of electrodes,
The control device according to any one of claims 1 to 23, further comprising: a control device capable of changing an energizing duration, a polarity reversal interval between the electrodes, a voltage height, or a current amount according to a preset program. A water treatment apparatus according to item 1.
【請求項25】 被処理水の水質を判定する測定装置
と、この測定装置による水質判定結果に基づいて前記通
電操作を制御するコンピュータと、前記測定装置で得ら
れた水質に関するデータを公衆電話通信回線を介して前
記コンピュータに転送する通信システムとを備えた請求
項1から24のいずれか1項に記載の水処理装置。
25. A measuring device for judging the quality of the water to be treated, a computer for controlling the energizing operation based on a result of the water quality judgment by the measuring device, and data on the water quality obtained by the measuring device being transmitted by public telephone. The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 24, further comprising: a communication system that transfers the data to the computer via a line.
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