JP2000084569A - 水処理装置 - Google Patents
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- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/463—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrocoagulation
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 不動態膜の生成を防止するとともに、リン除
去効率を維持することができるリン酸イオン含有排水の
水処理装置を提供する。 【解決手段】 汚水流入側から嫌気槽Ａ、Ｂ、好気槽
Ｃ、および沈殿分離槽Ｄまたは処理水槽を順次備えてな
る水処理装置であって、前記好気槽Ｃまたは沈殿分離槽
Ｄもしくは処理水槽から嫌気槽Ａに排水を返送する経路
Ｌ１に、該排水から溶存酸素を脱気手段であるメタン散
気装置により除去する脱気槽３と、鉄および／またはア
ルミニウムを含む少なくとも一対の電極を用いてリン酸
イオンを含む排水中に鉄イオンおよび／またはアルミニ
ウムイオンを電気化学的に溶出させる電解槽４とが順次
設置されている。
去効率を維持することができるリン酸イオン含有排水の
水処理装置を提供する。 【解決手段】 汚水流入側から嫌気槽Ａ、Ｂ、好気槽
Ｃ、および沈殿分離槽Ｄまたは処理水槽を順次備えてな
る水処理装置であって、前記好気槽Ｃまたは沈殿分離槽
Ｄもしくは処理水槽から嫌気槽Ａに排水を返送する経路
Ｌ１に、該排水から溶存酸素を脱気手段であるメタン散
気装置により除去する脱気槽３と、鉄および／またはア
ルミニウムを含む少なくとも一対の電極を用いてリン酸
イオンを含む排水中に鉄イオンおよび／またはアルミニ
ウムイオンを電気化学的に溶出させる電解槽４とが順次
設置されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、とくに家庭排水や
集合住宅の排水などのリン酸イオンを含む生活排水また
は熱帯魚などの水槽における循環水の水処理装置に関す
る。
集合住宅の排水などのリン酸イオンを含む生活排水また
は熱帯魚などの水槽における循環水の水処理装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】川や湖の富栄養化の原因の１つにリン化
合物の存在があることは周知である。また、このリン化
合物は一般家庭の生活排水中に多く存在するが、浄化処
理が困難なものであり、有効な対策がとれないのが現状
である。
合物の存在があることは周知である。また、このリン化
合物は一般家庭の生活排水中に多く存在するが、浄化処
理が困難なものであり、有効な対策がとれないのが現状
である。
【０００３】リン化合物の処理装置は種々提案されてい
るが、家庭排水については鉄の電解溶出法が知られてい
る（特開平３−８９９９８号公報、Ｃ０２Ｆ ３／１
２）。この技術は、排水中のリン酸イオンを鉄イオンと
反応させ水不溶性の塩、たとえばＦｅＰＯ4やＦｅ（Ｏ
Ｈ）x（ＰＯ4）yとして凝集沈殿させて除去しようとす
る技術であり、電解槽中に設置された鉄製の電極に通電
して排水中に鉄イオンを溶出させるものである。そし
て、かかる電解溶出法を用いた汚水処理装置として、た
とえば嫌気槽、好気槽、処理水槽および消毒槽からな
り、該処理水槽の汚水を、リン酸と反応する鉄イオンを
溶出させる電解槽を介して、嫌気槽に循環するととも
に、前記消毒槽を介して放流させるように構成されたも
のがある。
るが、家庭排水については鉄の電解溶出法が知られてい
る（特開平３−８９９９８号公報、Ｃ０２Ｆ ３／１
２）。この技術は、排水中のリン酸イオンを鉄イオンと
反応させ水不溶性の塩、たとえばＦｅＰＯ4やＦｅ（Ｏ
Ｈ）x（ＰＯ4）yとして凝集沈殿させて除去しようとす
る技術であり、電解槽中に設置された鉄製の電極に通電
して排水中に鉄イオンを溶出させるものである。そし
て、かかる電解溶出法を用いた汚水処理装置として、た
とえば嫌気槽、好気槽、処理水槽および消毒槽からな
り、該処理水槽の汚水を、リン酸と反応する鉄イオンを
溶出させる電解槽を介して、嫌気槽に循環するととも
に、前記消毒槽を介して放流させるように構成されたも
のがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記汚
水処理装置における電極には、長期使用により酸化物の
不動態膜が生成する。このため、鉄イオンの溶出量が低
下し、リン除去効率が低下する惧れがある。前記不動態
膜はメンテナンスするときや電極の極性切り換えなどに
より除去することができるが、前記メンテナンスを行な
う場合では、人件費がかさみ、電極の極性切換え装置を
用いる場合では、充分に不動態膜を除去できないという
問題がある。
水処理装置における電極には、長期使用により酸化物の
不動態膜が生成する。このため、鉄イオンの溶出量が低
下し、リン除去効率が低下する惧れがある。前記不動態
膜はメンテナンスするときや電極の極性切り換えなどに
より除去することができるが、前記メンテナンスを行な
う場合では、人件費がかさみ、電極の極性切換え装置を
用いる場合では、充分に不動態膜を除去できないという
問題がある。
【０００５】本発明は、叙上の事情に鑑み、不動態膜の
生成を防止するとともに、リン除去効率を維持すること
ができる水処理装置を提供することを目的とする。
生成を防止するとともに、リン除去効率を維持すること
ができる水処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の水処理装置は、
循環水から溶存酸素を脱気手段により除去する脱気槽
と、鉄および／またはアルミニウムを含む少なくとも一
対の電極を用いて電気化学的に鉄イオンおよび／または
アルミニウムイオンを溶出させる電解槽とが順次設置さ
れてなることを特徴とする。
循環水から溶存酸素を脱気手段により除去する脱気槽
と、鉄および／またはアルミニウムを含む少なくとも一
対の電極を用いて電気化学的に鉄イオンおよび／または
アルミニウムイオンを溶出させる電解槽とが順次設置さ
れてなることを特徴とする。
【０００７】また本発明の水処理装置は、汚水流入側か
ら嫌気槽、好気槽、および沈殿分離槽または処理水槽を
順次備えてなる排水処理装置であって、前記好気槽また
は沈殿分離槽もしくは処理水槽から嫌気槽に排水を返送
する経路に、該排水から溶存酸素を脱気手段により除去
する脱気槽と、鉄および／またはアルミニウムを含む少
なくとも一対の電極を用いてリン酸イオンを含む排水中
に鉄イオンおよび／またはアルミニウムイオンを電気化
学的に溶出させる電解槽が順次設置されてなることを特
徴とする。
ら嫌気槽、好気槽、および沈殿分離槽または処理水槽を
順次備えてなる排水処理装置であって、前記好気槽また
は沈殿分離槽もしくは処理水槽から嫌気槽に排水を返送
する経路に、該排水から溶存酸素を脱気手段により除去
する脱気槽と、鉄および／またはアルミニウムを含む少
なくとも一対の電極を用いてリン酸イオンを含む排水中
に鉄イオンおよび／またはアルミニウムイオンを電気化
学的に溶出させる電解槽が順次設置されてなることを特
徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の水処理装置を説明する。
の水処理装置を説明する。
【０００９】図１は本発明の一実施の形態にかかわる水
処理装置を示す説明図、図２は図１における脱気槽、電
解槽および曝気槽を示す断面図、図３は脱気手段の他の
実施の形態を示す断面図、図４は脱気手段のさらに他の
実施の形態を示す断面図である。
処理装置を示す説明図、図２は図１における脱気槽、電
解槽および曝気槽を示す断面図、図３は脱気手段の他の
実施の形態を示す断面図、図４は脱気手段のさらに他の
実施の形態を示す断面図である。
【００１０】図１に示すように、本発明の一実施の形態
にかかわる水処理装置は、嫌気第一槽Ａ、嫌気第二槽
Ｂ、好気槽Ｃ、沈殿分離槽Ｄおよび消毒槽Ｅとから構成
されている。かかる水処理装置では、排水流入口１から
流入した排水を嫌気第一槽Ａと嫌気第二槽Ｂで嫌気分解
や脱窒処理をしたのち、好気槽Ｃで好気分解によりＢＯ
Ｄなどを浄化し、ついで浄化された排水を沈殿分離槽Ｄ
に流出し、排水中の浮遊物（ＳＳ成分）を重力沈殿分離
する。そして該沈殿分離槽Ｄの上澄み液は消毒槽Ｅを通
して処理水として流出口２から槽外へ排出させるととも
に、上澄み液の一部を脱窒処理するために、ポンプＦに
て嫌気第一槽Ａへ返送している。なお、本実施の形態で
は、前記好気槽Ｃが接触曝気槽にされているため、つぎ
の槽が沈殿分離槽Ｄにされているが、本発明において
は、これに限定されるものではなく、好気槽Ｃを生物膜
処理槽にする場合には、つぎの槽が処理水槽になる。
にかかわる水処理装置は、嫌気第一槽Ａ、嫌気第二槽
Ｂ、好気槽Ｃ、沈殿分離槽Ｄおよび消毒槽Ｅとから構成
されている。かかる水処理装置では、排水流入口１から
流入した排水を嫌気第一槽Ａと嫌気第二槽Ｂで嫌気分解
や脱窒処理をしたのち、好気槽Ｃで好気分解によりＢＯ
Ｄなどを浄化し、ついで浄化された排水を沈殿分離槽Ｄ
に流出し、排水中の浮遊物（ＳＳ成分）を重力沈殿分離
する。そして該沈殿分離槽Ｄの上澄み液は消毒槽Ｅを通
して処理水として流出口２から槽外へ排出させるととも
に、上澄み液の一部を脱窒処理するために、ポンプＦに
て嫌気第一槽Ａへ返送している。なお、本実施の形態で
は、前記好気槽Ｃが接触曝気槽にされているため、つぎ
の槽が沈殿分離槽Ｄにされているが、本発明において
は、これに限定されるものではなく、好気槽Ｃを生物膜
処理槽にする場合には、つぎの槽が処理水槽になる。
【００１１】本実施の形態では、前記沈殿分離槽Ｄから
ポンプＦにより揚水された排水を嫌気第一槽Ａへ戻す循
環経路Ｌ１に脱気手段を有する脱気槽３、電解槽４およ
び曝気手段である曝気槽５が順次設置されている。
ポンプＦにより揚水された排水を嫌気第一槽Ａへ戻す循
環経路Ｌ１に脱気手段を有する脱気槽３、電解槽４およ
び曝気手段である曝気槽５が順次設置されている。
【００１２】前記脱気槽３は、図２に示すように、前記
沈殿分離槽Ｄに連通する流入口６と流出口７を有する脱
気室８と、該脱気室８内の排水中に溶存する酸素を除去
するための脱気手段であるメタン散気装置Ｓ１とから構
成されている。かかるメタン散気装置Ｓ１としては、脱
気室８の底中央に設置される多孔質の散気管９または散
気板と、該散気管９にメタンを吹き込むためのメタン供
給ポンプ１０とから構成される装置を用いることができ
る。また散気管９とメタン供給ポンプ１０はパイプ１１
により接続されている。前記メタンとしては、嫌気槽
Ａ、Ｂから発生したメタンを循環して使用することがで
きる。なお、１１ａは脱気室８の上部に溜まったメタン
を再利用するための循環路である。
沈殿分離槽Ｄに連通する流入口６と流出口７を有する脱
気室８と、該脱気室８内の排水中に溶存する酸素を除去
するための脱気手段であるメタン散気装置Ｓ１とから構
成されている。かかるメタン散気装置Ｓ１としては、脱
気室８の底中央に設置される多孔質の散気管９または散
気板と、該散気管９にメタンを吹き込むためのメタン供
給ポンプ１０とから構成される装置を用いることができ
る。また散気管９とメタン供給ポンプ１０はパイプ１１
により接続されている。前記メタンとしては、嫌気槽
Ａ、Ｂから発生したメタンを循環して使用することがで
きる。なお、１１ａは脱気室８の上部に溜まったメタン
を再利用するための循環路である。
【００１３】前記電解槽４は、前記流出口７に連通する
流入口１２と嫌気第一槽Ａに連通する流出口１３を有す
る排水処理室１４のうち、隔壁１５により区画される上
流位置に設置されており、該処理室１４内の排水中に少
なくとも一部が浸漬するように配置されている一対の電
極１６と、該電極１６に通電するための電源１７とを備
えている。
流入口１２と嫌気第一槽Ａに連通する流出口１３を有す
る排水処理室１４のうち、隔壁１５により区画される上
流位置に設置されており、該処理室１４内の排水中に少
なくとも一部が浸漬するように配置されている一対の電
極１６と、該電極１６に通電するための電源１７とを備
えている。
【００１４】前記電極１６は、鉄、鉄合金、アルミニウ
ム、アルミニウム合金または鉄−アルミニウム合金など
の鉄イオンおよび／またはアルミニウムイオン発生源か
ら製作することができる。前記電源１７には、電極１６
の極性を所定の時間、たとえば６時間ごとに切り換える
ための極性反転装置を接続することもできる。
ム、アルミニウム合金または鉄−アルミニウム合金など
の鉄イオンおよび／またはアルミニウムイオン発生源か
ら製作することができる。前記電源１７には、電極１６
の極性を所定の時間、たとえば６時間ごとに切り換える
ための極性反転装置を接続することもできる。
【００１５】前記曝気槽５は、前記排水処理室１４の下
流位置に設置され、前記電解槽４から流出する排水を攪
拌させるとともに、排水中に空気を供給する空気曝気装
置１８が設置されている。該空気曝気装置１８は、排水
処理室１４の底中央に設置される多孔質の散気管１９ま
たは散気板と、該散気管１９に圧縮空気を吸き込むため
のエアポンプ２０とから構成されており、前記散気管１
９とエアポンプ２０はパイプ２１により接続されてい
る。本実施の形態では、ポンプＦにより汲み上げられた
排水は、流入口６から脱気槽３に入ったのち、散気管９
から吹き出されるメタンにより排水中に溶け込んでいる
酸素が除去される。ついで当該脱気された排水は、電解
槽４に入り、電極１６から溶出した鉄イオン（アルミニ
ウムイオン）と処理水中に残存するリン酸イオンとが混
合される。ついで隔壁１５を乗りこえて曝気槽５に入
り、散気管１９からの曝気で攪拌され、水不溶性の塩と
なって汚泥を生成する。かかる水不溶性の塩の汚泥はリ
ンが除去された排水とともに、前記嫌気第一槽Ａへ返送
される。
流位置に設置され、前記電解槽４から流出する排水を攪
拌させるとともに、排水中に空気を供給する空気曝気装
置１８が設置されている。該空気曝気装置１８は、排水
処理室１４の底中央に設置される多孔質の散気管１９ま
たは散気板と、該散気管１９に圧縮空気を吸き込むため
のエアポンプ２０とから構成されており、前記散気管１
９とエアポンプ２０はパイプ２１により接続されてい
る。本実施の形態では、ポンプＦにより汲み上げられた
排水は、流入口６から脱気槽３に入ったのち、散気管９
から吹き出されるメタンにより排水中に溶け込んでいる
酸素が除去される。ついで当該脱気された排水は、電解
槽４に入り、電極１６から溶出した鉄イオン（アルミニ
ウムイオン）と処理水中に残存するリン酸イオンとが混
合される。ついで隔壁１５を乗りこえて曝気槽５に入
り、散気管１９からの曝気で攪拌され、水不溶性の塩と
なって汚泥を生成する。かかる水不溶性の塩の汚泥はリ
ンが除去された排水とともに、前記嫌気第一槽Ａへ返送
される。
【００１６】本実施の形態では、前記電解槽４の隔壁１
５より上流位置の排水中には酸素が非常に少ないので、
酸化反応によって発生する電極１６への不動態膜の生成
を防止することができる。その結果、リン除去効率を維
持することができる。また前記曝気槽５では、鉄イオン
を２価から３価に酸化するので、水不溶性の塩（リン酸
鉄）を生成しやすくなり、さらにリン除去効率を高める
ことができる。
５より上流位置の排水中には酸素が非常に少ないので、
酸化反応によって発生する電極１６への不動態膜の生成
を防止することができる。その結果、リン除去効率を維
持することができる。また前記曝気槽５では、鉄イオン
を２価から３価に酸化するので、水不溶性の塩（リン酸
鉄）を生成しやすくなり、さらにリン除去効率を高める
ことができる。
【００１７】なお、本実施の形態では、前記散気管１９
は排水処理室１４の底中央に設置されているが、本発明
においては、とくにこれに限定されるものではなく、排
水を攪拌し、排水の流出とともに、排水中のリン酸イオ
ンと電極から溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）
との反応生成物である水不溶性の塩を流出させやすい位
置を適宜選定して設置することができる。また、散気管
を処理室内の排水中で上下方向に動かすことで排水の対
流を生じやすくすることもできる。前記排水の攪拌によ
り、鉄イオンとリン酸イオンとの反応性を向上させるこ
とができる。
は排水処理室１４の底中央に設置されているが、本発明
においては、とくにこれに限定されるものではなく、排
水を攪拌し、排水の流出とともに、排水中のリン酸イオ
ンと電極から溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）
との反応生成物である水不溶性の塩を流出させやすい位
置を適宜選定して設置することができる。また、散気管
を処理室内の排水中で上下方向に動かすことで排水の対
流を生じやすくすることもできる。前記排水の攪拌によ
り、鉄イオンとリン酸イオンとの反応性を向上させるこ
とができる。
【００１８】また本実施の形態では、脱気手段としてメ
タンを散気するメタン散気装置が用いられているが、窒
素を散気して排水中から酸素を除去することができるた
め、メタン散気装置に代えて窒素散気装置を用いること
もできる。
タンを散気するメタン散気装置が用いられているが、窒
素を散気して排水中から酸素を除去することができるた
め、メタン散気装置に代えて窒素散気装置を用いること
もできる。
【００１９】つぎに本発明の他の実施の形態を説明す
る。本実施の形態では、図３に示すように、前記脱気手
段であるメタン散気装置Ｓ１に代えて超音波発振装置Ｓ
２が用いられている。この超音波発振装置Ｓ２として
は、超音波振動体３０と超音波駆動源３１とからなる装
置を用いることができる。
る。本実施の形態では、図３に示すように、前記脱気手
段であるメタン散気装置Ｓ１に代えて超音波発振装置Ｓ
２が用いられている。この超音波発振装置Ｓ２として
は、超音波振動体３０と超音波駆動源３１とからなる装
置を用いることができる。
【００２０】したがって、本実施の形態では、ポンプＦ
により汲み上げられた排水は、流入口６から脱気槽３に
入ったのち、超音波振動体３０により振動され、排水中
に溶け込んでいる酸素が気泡になって大気中に除去され
る。ついで当該脱気された排水は、電解槽４に入り、電
極１６から溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）と
処理水中に残存するリン酸イオンとが混合される。つい
で隔壁１５を乗りこえて曝気槽５に入り、散気管１９か
らの曝気で攪拌され、水不溶性の塩となって汚泥を生成
する。かかる水不溶性の塩の汚泥はリンが除去された排
水とともに、前記嫌気第一槽Ａへ返送される。
により汲み上げられた排水は、流入口６から脱気槽３に
入ったのち、超音波振動体３０により振動され、排水中
に溶け込んでいる酸素が気泡になって大気中に除去され
る。ついで当該脱気された排水は、電解槽４に入り、電
極１６から溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）と
処理水中に残存するリン酸イオンとが混合される。つい
で隔壁１５を乗りこえて曝気槽５に入り、散気管１９か
らの曝気で攪拌され、水不溶性の塩となって汚泥を生成
する。かかる水不溶性の塩の汚泥はリンが除去された排
水とともに、前記嫌気第一槽Ａへ返送される。
【００２１】本実施の形態では、超音波発振装置Ｓ２に
より安定して脱気を行なうことができ、また前記電解槽
４の隔壁１５より上流位置の排水中には酸素が非常に少
ないので、酸化反応によって発生する電極１６への不動
態膜の生成を防止することができる。その結果、リン除
去効率を維持することができる。また前記曝気槽５で
は、鉄イオンを２価から３価に酸化するので、水不溶性
の塩（リン酸鉄）を生成しやすくなり、さらにリン除去
効率を高めることができる。
より安定して脱気を行なうことができ、また前記電解槽
４の隔壁１５より上流位置の排水中には酸素が非常に少
ないので、酸化反応によって発生する電極１６への不動
態膜の生成を防止することができる。その結果、リン除
去効率を維持することができる。また前記曝気槽５で
は、鉄イオンを２価から３価に酸化するので、水不溶性
の塩（リン酸鉄）を生成しやすくなり、さらにリン除去
効率を高めることができる。
【００２２】つぎに本発明のさらに他の実施の形態を説
明する。本実施の形態では、図４に示すように、前記脱
気手段であるメタン散気装置Ｓ１に代えて脱気法による
酸素分離膜装置Ｓ３が用いられている。かかる脱気法と
は、気体透過性、液体不透過性の隔膜の片側に液体を流
し、他の側を減圧することにより、液体に溶解している
気体を隔膜を介して減圧側に除去する方法である。前記
酸素分離膜装置Ｓ３としては、たとえばポリオレフィン
樹脂を素材とする中空糸膜を平行に束ねた中空糸分離膜
体４０と、中空糸膜の内側を減圧する真空ポンプ４１と
からなる装置を用いることができる。なお、本実施の形
態では、前記流入口６が中空糸分離膜体４０に接続され
ており、該中空糸分離膜体４０に流入した排水は、中空
糸膜を横切って排水口７へ流れるようにされている。
明する。本実施の形態では、図４に示すように、前記脱
気手段であるメタン散気装置Ｓ１に代えて脱気法による
酸素分離膜装置Ｓ３が用いられている。かかる脱気法と
は、気体透過性、液体不透過性の隔膜の片側に液体を流
し、他の側を減圧することにより、液体に溶解している
気体を隔膜を介して減圧側に除去する方法である。前記
酸素分離膜装置Ｓ３としては、たとえばポリオレフィン
樹脂を素材とする中空糸膜を平行に束ねた中空糸分離膜
体４０と、中空糸膜の内側を減圧する真空ポンプ４１と
からなる装置を用いることができる。なお、本実施の形
態では、前記流入口６が中空糸分離膜体４０に接続され
ており、該中空糸分離膜体４０に流入した排水は、中空
糸膜を横切って排水口７へ流れるようにされている。
【００２３】したがって、本実施の形態では、ポンプＦ
により汲み上げられた排水は、流入口６から脱気槽３に
入ったのち、中空糸膜の外側を流れているうちに、中空
糸分離膜体４０における中空糸膜の内側から排水中に溶
け込んでいる酸素が分離除去される。ついで当該脱気さ
れた排水は、電解槽４に入り、電極１６から溶出した鉄
イオン（アルミニウムイオン）と処理水中に残存するリ
ン酸イオンとが混合される。ついで隔壁１５を乗りこえ
て曝気槽５に入り、散気管１９からの曝気で攪拌され、
水不溶性の塩となって汚泥を生成する。かかる水不溶性
の塩の汚泥はリンが除去された排水とともに、前記嫌気
第一槽Ａへ返送される。
により汲み上げられた排水は、流入口６から脱気槽３に
入ったのち、中空糸膜の外側を流れているうちに、中空
糸分離膜体４０における中空糸膜の内側から排水中に溶
け込んでいる酸素が分離除去される。ついで当該脱気さ
れた排水は、電解槽４に入り、電極１６から溶出した鉄
イオン（アルミニウムイオン）と処理水中に残存するリ
ン酸イオンとが混合される。ついで隔壁１５を乗りこえ
て曝気槽５に入り、散気管１９からの曝気で攪拌され、
水不溶性の塩となって汚泥を生成する。かかる水不溶性
の塩の汚泥はリンが除去された排水とともに、前記嫌気
第一槽Ａへ返送される。
【００２４】本実施の形態では、前記電解槽４の隔壁１
５より上流位置の排水中には酸素が非常に少ないので、
酸化反応によって発生する電極１６への不動態膜の生成
を防止することができる。その結果、リン除去効率を維
持することができる。また前記曝気槽５では、鉄イオン
を２価から３価に酸化するので、水不溶性の塩（リン酸
鉄）を生成しやすくなり、さらにリン除去効率を高める
ことができる。
５より上流位置の排水中には酸素が非常に少ないので、
酸化反応によって発生する電極１６への不動態膜の生成
を防止することができる。その結果、リン除去効率を維
持することができる。また前記曝気槽５では、鉄イオン
を２価から３価に酸化するので、水不溶性の塩（リン酸
鉄）を生成しやすくなり、さらにリン除去効率を高める
ことができる。
【００２５】なお、本実施の形態では、脱気槽、電解槽
および曝気槽が沈殿分離槽から嫌気第一槽へ戻す循環経
路に設置されているが、本発明においては、これに限定
されるものではなく、好気槽から嫌気第一槽へ戻す循環
経路に設置することもできる。
および曝気槽が沈殿分離槽から嫌気第一槽へ戻す循環経
路に設置されているが、本発明においては、これに限定
されるものではなく、好気槽から嫌気第一槽へ戻す循環
経路に設置することもできる。
【００２６】また以上の実施の形態では、電解槽からの
流出水中に含まれる鉄イオンに酸素を供給するために、
曝気槽が設置されているが、本発明においては、電解槽
からの流出水を直接嫌気第一槽へ自然落下させることに
より、該嫌気第一槽の水面に衝突し、水しぶきが発生す
るため、空気が溶け込みやすくなることから、前記曝気
槽を省くことができる。この場合、電解槽からの流出水
をパイプを通して自然落下させることにより、さらに空
気がパイプ内で巻き込まれ、流出水中に含まれる鉄イオ
ンに酸素を供給しやすくなる。
流出水中に含まれる鉄イオンに酸素を供給するために、
曝気槽が設置されているが、本発明においては、電解槽
からの流出水を直接嫌気第一槽へ自然落下させることに
より、該嫌気第一槽の水面に衝突し、水しぶきが発生す
るため、空気が溶け込みやすくなることから、前記曝気
槽を省くことができる。この場合、電解槽からの流出水
をパイプを通して自然落下させることにより、さらに空
気がパイプ内で巻き込まれ、流出水中に含まれる鉄イオ
ンに酸素を供給しやすくなる。
【００２７】前記鉄（アルミニウム）の電解溶出法に
は、従来公知の方法が採用でき、電極への通電は連続的
でも断続的、パルス的でもよい。しかし通電量は、リン
酸や他のイオンの濃度、排水の流量などによって異なる
が、鉄イオンおよび／またはアルミニウムイオンの排水
中の濃度／リン濃度のモル比（以下、「Ｆｅ／Ｐ」と略
す）が１．０〜４．０、好ましくは１．５〜２．５とな
るように調節すればよい。
は、従来公知の方法が採用でき、電極への通電は連続的
でも断続的、パルス的でもよい。しかし通電量は、リン
酸や他のイオンの濃度、排水の流量などによって異なる
が、鉄イオンおよび／またはアルミニウムイオンの排水
中の濃度／リン濃度のモル比（以下、「Ｆｅ／Ｐ」と略
す）が１．０〜４．０、好ましくは１．５〜２．５とな
るように調節すればよい。
【００２８】本発明における、リン酸イオン含有排水の
鉄（アルミニウム）の電解溶出法による処理は、電極か
ら溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）が排水中の
リン酸イオンと反応して水不溶性のリン酸と鉄（アルミ
ニウム）との塩を生成させる反応（反応Ａ）を利用する
ものであるが、排水中は水酸化物イオンが存在してお
り、溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）は水酸化
物イオンとも反応する（反応Ｂ）。反応Ｂは反応Ａより
も速いので、リン酸イオンを捕捉するためには電流量を
多くして鉄イオン（アルミニウムイオン）の溶出量を増
す必要がある。
鉄（アルミニウム）の電解溶出法による処理は、電極か
ら溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）が排水中の
リン酸イオンと反応して水不溶性のリン酸と鉄（アルミ
ニウム）との塩を生成させる反応（反応Ａ）を利用する
ものであるが、排水中は水酸化物イオンが存在してお
り、溶出した鉄イオン（アルミニウムイオン）は水酸化
物イオンとも反応する（反応Ｂ）。反応Ｂは反応Ａより
も速いので、リン酸イオンを捕捉するためには電流量を
多くして鉄イオン（アルミニウムイオン）の溶出量を増
す必要がある。
【００２９】しかしながら、排水中にカルシウムイオン
またはマグネシウムイオンが存在すると、それらのイオ
ンは水酸化物イオンと反応する（反応Ｄ）。この反応Ｄ
は鉄イオン（アルミニウムイオン）と水酸化物イオンと
の反応Ｂに優先するため、反応Ｂが抑制され、鉄イオン
（アルミニウムイオン）はリン酸イオンとの反応Ａに有
効に利用される。さらに、カルシウムイオンおよびマグ
ネシウムイオンもリン酸イオンと反応して水不溶性の塩
を形成するので、リン酸イオンの除去に貢献する。
またはマグネシウムイオンが存在すると、それらのイオ
ンは水酸化物イオンと反応する（反応Ｄ）。この反応Ｄ
は鉄イオン（アルミニウムイオン）と水酸化物イオンと
の反応Ｂに優先するため、反応Ｂが抑制され、鉄イオン
（アルミニウムイオン）はリン酸イオンとの反応Ａに有
効に利用される。さらに、カルシウムイオンおよびマグ
ネシウムイオンもリン酸イオンと反応して水不溶性の塩
を形成するので、リン酸イオンの除去に貢献する。
【００３０】このため、本発明では、カルシウムイオン
またはマグネシウムイオンを添加し、鉄イオン（アルミ
ニウムイオン）と水酸化物イオンの反応Ｂを抑制し、鉄
イオン（アルミニウムイオン）とリン酸イオンの反応Ａ
を効率よく行なわせることもできる。これにより、通電
量を低減することができ、節電できるとともに鉄やアル
ミニウムの溶出量を低減できる。
またはマグネシウムイオンを添加し、鉄イオン（アルミ
ニウムイオン）と水酸化物イオンの反応Ｂを抑制し、鉄
イオン（アルミニウムイオン）とリン酸イオンの反応Ａ
を効率よく行なわせることもできる。これにより、通電
量を低減することができ、節電できるとともに鉄やアル
ミニウムの溶出量を低減できる。
【００３１】本発明の水処理装置は、一般家庭排水の合
併浄化槽としてとくに有利に利用できる。したがって、
単独で使用してもよいが、他の浄化システム、たとえば
活性汚泥法、膜分離法、嫌気・好気循環法などと組合せ
て家庭用、集合住宅用の総合排水浄化システムとするこ
とができる。また、大規模処理システム（し尿処理場）
にも利用できる。
併浄化槽としてとくに有利に利用できる。したがって、
単独で使用してもよいが、他の浄化システム、たとえば
活性汚泥法、膜分離法、嫌気・好気循環法などと組合せ
て家庭用、集合住宅用の総合排水浄化システムとするこ
とができる。また、大規模処理システム（し尿処理場）
にも利用できる。
【００３２】さらに本発明の水処理装置は、水を循環さ
せる熱帯魚などの水槽に利用することもできる。
せる熱帯魚などの水槽に利用することもできる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
脱気槽により電解槽に流入する排水中または循環水中の
酸素が除去されているため、電極への不動態膜の生成を
防止し、リン除去効率を維持することができる。また電
解槽の下流位置に排水または循環水に酸素を供給するこ
とにより、鉄イオンを２価から３価に酸化するので、水
不溶性の塩（リン酸鉄）を生成しやすくなり、さらにリ
ン除去効率を高めることができる。
脱気槽により電解槽に流入する排水中または循環水中の
酸素が除去されているため、電極への不動態膜の生成を
防止し、リン除去効率を維持することができる。また電
解槽の下流位置に排水または循環水に酸素を供給するこ
とにより、鉄イオンを２価から３価に酸化するので、水
不溶性の塩（リン酸鉄）を生成しやすくなり、さらにリ
ン除去効率を高めることができる。
【図１】本発明の一実施の形態にかかわる水処理装置を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図２】図１における脱気槽、電解槽および曝気槽を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】脱気手段の他の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図４】脱気手段のさらに他の実施の形態を示す断面図
である。
である。
１、６、１２ 流入口 ２、７、１３ 流出口 ３ 脱気槽 ４ 電解槽 ５ 曝気槽 ８ 脱気室 ９、１９ 散気管 １０ メタン供給ポンプ １１、２１ パイプ １４ 排水処理室 １５ 隔壁 １６ 電極 １７ 電源 １８ 空気曝気装置 ２０ エアポンプ ３０ 超音波振動体 ３１ 超音波駆動源 ４０ 中空糸分離膜体 ４１ 真空ポンプ Ｓ１ メタン散気装置 Ｓ２ 超音波発振装置 Ｓ３ 酸素分離膜装置 Ｌ１ 循環経路
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 61/00 Ｂ０１Ｄ 61/00 ４Ｄ０６１ Ｃ０２Ｆ 1/20 Ｃ０２Ｆ 1/20 Ａ 1/36 1/36 1/44 1/44 Ａ 1/463 3/30 Ｃ 1/465 1/46 １０２ 3/30 Ｆターム(参考） 4D006 GA02 HA15 HA19 HA93 JA53Z KA01 KA12 KA72 KB13 KB22 KB23 KB25 KD08 MA02 MB04 MB06 MC22X PA05 PB07 PB08 PB62 PC62 PC80 4D011 AA15 AA17 AA18 AA20 AC01 AC04 AD02 AD03 BA05 BA11 BA12 BA13 4D037 AA08 AA11 AB11 AB15 BA04 BA16 BA23 BA26 BB05 BB07 BB09 CA03 CA04 CA07 CA08 CA11 CA12 CA16 4D038 AA05 AA08 AB27 AB46 AB47 AB48 BA04 BB03 BB07 BB09 BB10 BB16 BB17 BB18 BB19 4D040 BB54 BB57 BB65 BB66 BB72 BB73 BB82 4D061 AA06 AA08 AB09 AB15 AB18 AC13 AC14 BA06 BA07 BB01 BB02 BB05 BB07 BB11 BB18 BB19 BB27 BB28 CA03 CA07 CA09 CA10 CA13 CA14 CA15 CA16
Claims (7)
- 【請求項１】 循環水から溶存酸素を脱気手段により除
去する脱気槽と、鉄および／またはアルミニウムを含む
少なくとも一対の電極を用いて電気化学的に鉄イオンお
よび／またはアルミニウムイオンを溶出させる電解槽と
が順次設置されてなる水処理装置。 - 【請求項２】 汚水流入側から嫌気槽、好気槽、および
沈殿分離槽または処理水槽を順次備えてなる水処理装置
であって、前記好気槽または沈殿分離槽もしくは処理水
槽から嫌気槽に排水を返送する経路に、該排水から溶存
酸素を脱気手段により除去する脱気槽と、鉄および／ま
たはアルミニウムを含む少なくとも一対の電極を用いて
リン酸イオンを含む排水中に鉄イオンおよび／またはア
ルミニウムイオンを電気化学的に溶出させる電解槽とが
順次設置されてなる水処理装置。 - 【請求項３】 前記電解槽の下流側に当該電解槽からの
流出水に酸素を供給する曝気手段が設けられてなる請求
項１または２記載の水処理装置。 - 【請求項４】 前記脱気手段がメタン散気装置からなる
請求項１、２または３記載の水処理装置。 - 【請求項５】 前記脱気手段が窒素散気装置からなる請
求項１、２または３記載の水処理装置。 - 【請求項６】 前記脱気手段が超音波発振装置からなる
請求項１、２または３記載の水処理装置。 - 【請求項７】 前記脱気手段が酸素分離膜装置からなる
請求項１、２または３記載の水処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10258358A JP2000084569A (ja) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | 水処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10258358A JP2000084569A (ja) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | 水処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000084569A true JP2000084569A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=17319133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10258358A Pending JP2000084569A (ja) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | 水処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000084569A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010044773A (ko) * | 2001-03-23 | 2001-06-05 | 권형기 | 오ㆍ하수의 질소 인 제거 방법 |
| WO2006066345A1 (en) * | 2004-12-23 | 2006-06-29 | The Australian National University | Increased conductivity and enhanced electrolytic and electrochemical processes |
-
1998
- 1998-09-11 JP JP10258358A patent/JP2000084569A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010044773A (ko) * | 2001-03-23 | 2001-06-05 | 권형기 | 오ㆍ하수의 질소 인 제거 방법 |
| WO2006066345A1 (en) * | 2004-12-23 | 2006-06-29 | The Australian National University | Increased conductivity and enhanced electrolytic and electrochemical processes |
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