JP2001047051A - Water treatment device - Google Patents
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- JP2001047051A JP2001047051A JP11224044A JP22404499A JP2001047051A JP 2001047051 A JP2001047051 A JP 2001047051A JP 11224044 A JP11224044 A JP 11224044A JP 22404499 A JP22404499 A JP 22404499A JP 2001047051 A JP2001047051 A JP 2001047051A
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- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は水処理装置に関し、
さらに詳しくは、屎尿廃水や生活廃水を処理するための
浄化槽あるいは生物を飼育するための水槽などに組み込
まれ、処理すべき水中からリン酸を除去するための水処
理装置に関する。The present invention relates to a water treatment apparatus,
More specifically, the present invention relates to a water treatment apparatus incorporated in a septic tank for treating human wastewater or domestic wastewater or a water tank for breeding organisms, and for removing phosphoric acid from water to be treated.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の水処理装置としては、水
中のリン酸分を除去するための鉄イオンを電気分解によ
り溶出する鉄電極を備えたものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of water treatment apparatus, there is known an apparatus provided with an iron electrode for eluting iron ions by electrolysis for removing phosphoric acid in water.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このような水処理装置
にあっては、鉄電極に使用する鉄材の種類や成分につい
ては特に注意が払われていない。In such a water treatment apparatus, no particular attention is paid to the type and composition of the iron material used for the iron electrode.
【0004】そして、電気分解中に鉄電極が水中のリン
酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオンなどの影響を受け
て、電極表面に鉄酸化物層が形成されることがある。[0004] During the electrolysis, the iron electrode may be affected by phosphate ions, nitrate ions, nitrite ions and the like in the water, and an iron oxide layer may be formed on the electrode surface.
【0005】その場合に、電極表面の鉄酸化物層が鉄電
極からの鉄イオン溶出を阻害−不動態化−して、水処理
装置のリン除去能力が大幅に低下するおそれがあった。[0005] In this case, the iron oxide layer on the electrode surface may inhibit the elution of iron ions from the iron electrode (passivation), and the phosphorus removal capability of the water treatment apparatus may be significantly reduced.
【0006】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、安定した鉄イオンの溶出を確保すること
ができ、電極表面に形成された鉄酸化物層によりリン除
去能力が低下するおそれを防止することのできる水処理
装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and can stably elute iron ions, and the phosphorus removing ability is reduced by the iron oxide layer formed on the electrode surface. It is an object of the present invention to provide a water treatment device capable of preventing the fear.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、処理す
べき水を収納する電解槽と、この電解槽に配され、水中
のリン酸分を除去するための鉄イオンを電気分解により
溶出する少なくとも一対の電極と、これらの電極に電解
用電流を供給するための電源と、電極及び電源に接続さ
れ、電気分解の制御を行うための制御部とを備えてな
り、一対の電極のうちの少なくとも一方が、0.2〜
0.9重量%の炭素を含有する鋼材から構成されている
ことを特徴とする水処理装置が提供される。According to the present invention, there is provided an electrolytic cell containing water to be treated, and iron ions disposed in the electrolytic cell for removing phosphoric acid in water are electrolyzed. At least a pair of electrodes, a power supply for supplying an electrolytic current to these electrodes, and a control unit connected to the electrodes and the power supply for controlling electrolysis, At least one of 0.2 to
A water treatment apparatus is provided, which is made of a steel material containing 0.9% by weight of carbon.
【0008】一対の電極は例えば、両方とも鉄電極か
ら、または一方が鉄電極から他方が不溶性金属電極から
構成される。前者の場合は、所望により制御部が電極の
極性反転を行うことで、電極からのイオン溶出が阻害さ
れるおそれのある、電極表面への鉄酸化物層の形成を防
止することができる。また、後者の場合は、鉄電極を陽
極とし、不溶性金属電極を陰極とする。不溶性金属電極
としては、例えば銀や白金などからなる電極がある。な
お、本発明に係る水処理装置は、電極の交換作業をより
短時間で行うために、電極を保持するための電極保持体
をさらに備え、電極を電極保持体に着脱可能に構成する
とともに、電極と電極保持体とを電気的に接続可能に構
成したものでもよい。[0008] The pair of electrodes, for example, both comprise iron electrodes, or one comprises an iron electrode and the other comprises an insoluble metal electrode. In the former case, it is possible to prevent the formation of an iron oxide layer on the electrode surface, which may obstruct the elution of ions from the electrode, by the control unit inverting the polarity of the electrode as desired. In the latter case, the iron electrode is used as an anode and the insoluble metal electrode is used as a cathode. Examples of the insoluble metal electrode include an electrode made of silver, platinum, or the like. Note that the water treatment apparatus according to the present invention further includes an electrode holder for holding the electrode, in order to perform the electrode replacement work in a shorter time, and the electrode is configured to be detachable from the electrode holder, The electrode and the electrode holder may be configured to be electrically connectable.
【0009】本発明に係る水処理装置で用いられる鉄電
極は、0.2〜0.9重量%の炭素を含有する鋼材から
構成される。The iron electrode used in the water treatment apparatus according to the present invention is made of a steel material containing 0.2 to 0.9% by weight of carbon.
【0010】鉄電極の炭素含有量の下限を0.2重量%
に決めたのは、次のような事実による。The lower limit of the carbon content of the iron electrode is 0.2% by weight.
It is based on the following facts.
【0011】すなわち、本発明者は、リン酸イオンと亜
硝酸イオン(不動態化を起こしやすいイオン)とを含む
被処理液中で、炭素含有量の異なる種々の鉄電極を用い
て、リン酸イオン濃度に対する鉄イオン濃度がモル比で
1.5倍になるような電解条件で電解するリン除去試験
を行った。この試験結果を図3に示す。この試験から、
鉄電極に炭素含有量が0.2重量%以上の鋼材を使用す
ると、鉄電極から被処理液中へ溶出する鉄イオン濃度の
リン酸イオン濃度に対するモル比を、平均して1.0以
上確保できることが判明した。[0011] That is, the present inventor has proposed using a variety of iron electrodes having different carbon contents in a liquid to be treated containing a phosphate ion and a nitrite ion (an ion which is likely to cause passivation). A phosphorus removal test was conducted in which electrolysis was performed under electrolysis conditions such that the iron ion concentration with respect to the ion concentration became 1.5 times the molar ratio. FIG. 3 shows the test results. From this test,
When a steel material having a carbon content of 0.2% by weight or more is used for the iron electrode, the molar ratio of the iron ion concentration eluted into the liquid to be treated from the iron electrode to the phosphate ion concentration is at least 1.0 on average. It turns out that it can be done.
【0012】これは、炭素含有量が0.2重量%以上の
鋼材を使用することで、電解時に電極表面に形成された
鉄酸化物層の電極表面への固着を妨げる効果が得られ、
安定した鉄イオンの溶出が可能となったためであると考
えられる。したがって、鉄電極を構成する鋼材の炭素含
有量の下限を0.2重量%にしたのである。[0012] The use of a steel material having a carbon content of 0.2% by weight or more has the effect of preventing the iron oxide layer formed on the electrode surface during electrolysis from sticking to the electrode surface.
It is considered that stable elution of iron ions became possible. Therefore, the lower limit of the carbon content of the steel material constituting the iron electrode was set to 0.2% by weight.
【0013】一方、鉄電極の炭素含有量の上限を0.9
重量%に決めたのは、次のような事実による。On the other hand, the upper limit of the carbon content of the iron electrode is set to 0.9.
The weight percentage is determined based on the following facts.
【0014】すなわち、一般に炭素鋼の組織は、鋼中の
炭素含有量が、0.9%未満ではフェライト、0.9%
ではパーライト、0.9%を超えるとセメンタイトに分
類される。本発明者は、これら3種の組織のそれぞれを
鉄電極にして、同じ条件で電解を行った。その結果、鉄
イオンが溶出しやすいのはフェライトの場合であること
が判明した。したがって、鉄電極を構成する鋼材の炭素
含有量の上限を0.9重量%にしたのである。That is, in general, the structure of carbon steel is such that when the carbon content in the steel is less than 0.9%, ferrite, 0.9%
Is classified as pearlite, and above 0.9% is classified as cementite. The inventor conducted electrolysis under the same conditions using each of these three types of tissues as an iron electrode. As a result, it was found that iron ions easily eluted in the case of ferrite. Therefore, the upper limit of the carbon content of the steel material constituting the iron electrode was set to 0.9% by weight.
【0015】このように、鉄電極を構成する鋼材の炭素
含有量は、0.2〜0.9重量%の範囲にあるが、より
好ましくは、0.3〜0.8重量%の範囲にあり、もっ
とも好ましくは、0.4〜0.7重量%の範囲にある。As described above, the carbon content of the steel constituting the iron electrode is in the range of 0.2 to 0.9% by weight, and more preferably in the range of 0.3 to 0.8% by weight. And most preferably in the range of 0.4-0.7% by weight.
【0016】鉄電極から電解槽に溶出した鉄イオンは、
水中のリン酸(オルトリン酸)と反応して、難溶性リン
化合物(Fe(OH)x (PO4 )y )となって凝集し
沈殿する。電解槽での鉄イオンの溶出量は、制御部が電
源から供給される電解電流の制御を行うことにより調整
される。The iron ions eluted from the iron electrode into the electrolytic cell are:
It reacts with phosphoric acid (orthophosphoric acid) in water to form a poorly soluble phosphorus compound (Fe (OH) x (PO 4 ) y ) and aggregates and precipitates. The elution amount of iron ions in the electrolytic cell is adjusted by controlling the electrolytic current supplied from the power supply by the control unit.
【0017】本発明に係る水処理装置は、一対の電極
が、両方とも前記鋼材から構成され、制御部が、さらに
電極の極性反転を行うのが好ましい。その場合には、電
極表面に鉄酸化物層が形成されあるいは固着するのを防
止することができる。[0017] In the water treatment apparatus according to the present invention, it is preferable that both the pair of electrodes are made of the above-mentioned steel material, and the control unit further reverses the polarity of the electrodes. In that case, formation or fixation of the iron oxide layer on the electrode surface can be prevented.
【0018】本発明に係る水処理装置は、電解槽に、電
極のばっ気を行うための槽内のばっ気管と、このばっ気
管に給気するための槽外のブロアとが配されているのが
好ましい。その場合には、電極にばっ気が行われて、電
極表面に鉄酸化物層が形成されあるいは固着するのを防
止することができる。In the water treatment apparatus according to the present invention, an electrolytic tank is provided with an aeration pipe in the tank for aerating the electrodes and a blower outside the tank for supplying air to the aeration pipe. Is preferred. In this case, it is possible to prevent the iron oxide layer from being formed or fixed on the electrode surface by aerating the electrode.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の1つの実施の形態
を図面に基づいて説明する。なお、これによって本発明
が限定されるものではない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited by this.
【0020】図1に示すように、本発明の1つの実施の
形態に係る水処理装置としての脱リン処理装置Pが組み
込まれた小型合併処理浄化槽Dは、屎尿廃水と生活廃水
との混合した水が流入する流入管2の側から、水処理ず
みの水を外部へ放流する放流管3の側にかけて、水浄化
処理の工程順に応じて複数の槽が区画形成された浄化槽
本体1を備えている。As shown in FIG. 1, a small-sized combined treatment / purification tank D incorporating a dephosphorization treatment device P as a water treatment device according to one embodiment of the present invention is a mixture of human wastewater and domestic wastewater. From the side of the inflow pipe 2 into which water flows, to the side of the discharge pipe 3 which discharges water treated water to the outside, a purification tank main body 1 in which a plurality of tanks are formed in accordance with the process order of the water purification treatment is provided. I have.
【0021】4は流入管2側の最前部に区画形成された
第1嫌気濾床槽である。この第1嫌気濾床槽4には、嫌
気性微生物の濾床である嫌気濾床5が設けられており、
その嫌気濾床5に微生物を棲息させることで嫌気処理を
行うようにされている。嫌気濾床5は、流入水や逆洗廃
水が一時的に流入した際の水流によって沈殿物が巻き上
げられて浮遊物質となって次の槽へ流出するのを抑え
て、次の槽の負荷を下げることができる。Reference numeral 4 denotes a first anaerobic filter bed tank formed at the forefront of the inflow pipe 2 side. The first anaerobic filter bed tank 4 is provided with an anaerobic filter bed 5 which is a filter bed for anaerobic microorganisms.
Anaerobic treatment is performed by inhabiting microorganisms in the anaerobic filter bed 5. The anaerobic filter bed 5 suppresses the load of the next tank by preventing the sediment from being lifted up by the water flow when the inflow water or backwash wastewater temporarily flows in and becoming a suspended substance and flowing out to the next tank. Can be lowered.
【0022】6は第1嫌気濾床槽4に隣接して区画形成
された次の第2嫌気濾床槽である。この第2嫌気濾床槽
6では、嫌気濾床7に嫌気性微生物を棲息させることで
嫌気処理を行うようにされている。Reference numeral 6 denotes a next second anaerobic filter bed tank formed adjacent to the first anaerobic filter bed tank 4. In the second anaerobic filter bed tank 6, anaerobic microorganisms are made to inhabit the anaerobic filter bed 7 to perform anaerobic treatment.
【0023】8は第2嫌気濾床槽6に隣接して区画形成
された次の生物膜濾過槽である。この生物膜濾過槽8に
は好気性微生物の濾床である好気濾床9が設けられてお
り、その好気濾床9に好気性微生物を棲息させることで
好気処理を行うようにされている。Reference numeral 8 denotes a next biofilm filtration tank formed adjacent to the second anaerobic filter bed tank 6. The biofilm filtration tank 8 is provided with an aerobic filter bed 9 which is a filter bed for aerobic microorganisms. The aerobic microorganisms inhabit the aerobic filter bed 9 to perform aerobic treatment. ing.
【0024】10は生物膜濾過槽8に隣接して区画形成
された次の処理水槽である。この処理水槽10では、生
物膜濾過槽8で好気処理され、濾過されて移流してきた
処理水を静置貯蔵する。Reference numeral 10 denotes a next treated water tank formed adjacent to the biofilm filtration tank 8. In the treated water tank 10, the treated water that has been subjected to aerobic treatment in the biofilm filtration tank 8 and that has been filtered and advected is stored.
【0025】11は処理水槽10の上部に区画形成され
た消毒槽である。この消毒槽11は通常、処理水槽10
で処理された後の上澄み水を消毒処理して、放流管3か
ら外部へ排出するようにされている。Numeral 11 denotes a disinfecting tank formed above the treated water tank 10. This disinfection tank 11 is usually
The supernatant water after the treatment is sterilized and discharged from the discharge pipe 3 to the outside.
【0026】第1嫌気濾床槽4と第2嫌気濾床槽6とは
垂直な隔壁12で仕切られている。この隔壁12の上部
には、隔壁12を貫通する移流口13が開口形成されて
いる。そして、この移流口13に角筒状あるいは円筒状
の移流管14が嵌められている。この移流管14は、そ
の下端が第1嫌気濾床槽4の嫌気濾床5の下方に位置し
ており、清掃口を兼ねている。The first anaerobic filter tank 4 and the second anaerobic filter tank 6 are separated by a vertical partition 12. At the upper part of the partition wall 12, an advection port 13 penetrating the partition wall 12 is formed. A rectangular or cylindrical advection tube 14 is fitted in the advection port 13. The lower end of the advection tube 14 is located below the anaerobic filter bed 5 of the first anaerobic filter bed tank 4 and also serves as a cleaning port.
【0027】第2嫌気濾床槽6と次の生物膜濾過槽8と
は中間隔壁15で仕切られている。この中間隔壁15の
第2嫌気濾床槽6側には上昇流通路16が固定状に設け
られている。第1嫌気濾床槽4から移流管14を通って
第2嫌気濾床槽6へ移流してきた水は、嫌気濾床7を下
降流で通過した後、上昇流通路16を通って上昇する。The second anaerobic filter bed tank 6 and the next biofilm filtration tank 8 are separated by an intermediate partition wall 15. An upflow passage 16 is fixedly provided on the second anaerobic filter bed tank 6 side of the intermediate partition wall 15. The water that has flowed from the first anaerobic filter bed tank 4 to the second anaerobic filter bed tank 6 through the convection tube 14 passes through the anaerobic filter bed 7 in a downward flow, and then rises through the upflow passage 16.
【0028】上昇流通路16の上部には定量ポンプ17
の取水口18が設けられている。定量ポンプ17は第2
嫌気濾床槽6から生物膜濾過槽8へ一定量の水を移送す
る。すなわち、水は取水口18から定量ポンプ17内に
取り込まれて次の生物膜濾過槽8へ一定量送り込まれ
る。A metering pump 17 is provided above the upflow passage 16.
Is provided. The metering pump 17 is the second
A certain amount of water is transferred from the anaerobic filter tank 6 to the biofilm filter tank 8. That is, water is taken into the metering pump 17 from the water intake port 18 and sent to the next biofilm filtration tank 8 in a fixed amount.
【0029】第2嫌気濾床槽6における嫌気濾床7で、
ある程度の浮遊物質(SS)が捕捉される。捕捉された
SSは、徐々に嫌気分解されて溶解性のものになってい
ったり、第2嫌気濾床槽6の底に汚泥として貯留された
りする。また、嫌気濾床7では有機性の窒素がアンモニ
ア性の窒素に嫌気分解される。In the anaerobic filter bed 7 in the second anaerobic filter bed tank 6,
Some suspended solids (SS) are captured. The trapped SS is gradually anaerobically decomposed and becomes soluble, or is stored as sludge at the bottom of the second anaerobic filter bed tank 6. In the anaerobic filter bed 7, organic nitrogen is anaerobically decomposed into ammonia nitrogen.
【0030】生物膜濾過槽8の底部付近には、散気管2
2が横設状態に配されている。この散気管22は、ブロ
ア(図示略)に接続されており、ブロアにより供給され
た空気を吹き出すことで、生物膜濾過槽8の好気濾床9
に棲息する好気性微生物に対する酸素供給機能を果す。Near the bottom of the biofilm filtration tank 8,
2 are arranged in a horizontal state. The air diffuser tube 22 is connected to a blower (not shown), and blows out the air supplied by the blower, thereby forming the aerobic filter bed 9 of the biofilm filtration tank 8.
It functions to supply oxygen to aerobic microorganisms living in the sea.
【0031】生物膜濾過槽8における好気濾床9には濾
材が配置してあり、この濾材に付着した微生物が、BO
D成分等を分解したりSS化したりして濾材に捕捉す
る。生物膜濾過槽8は物理的な濾過作用も有しており、
ここでもSSを捕捉する。また、生物膜濾過槽8では、
窒素を硝酸に変える硝酸菌や亜硝酸菌の働きでアンモニ
ア性窒素を硝酸性窒素に変える。A filter medium is disposed on the aerobic filter bed 9 in the biofilm filtration tank 8, and microorganisms adhering to the filter medium are used to remove BO.
The D component and the like are decomposed or made into SS, and captured in the filter medium. The biofilm filtration tank 8 also has a physical filtration action,
Here, SS is also captured. In the biofilm filtration tank 8,
The action of nitric acid bacteria and nitrites that convert nitrogen to nitric acid converts ammoniacal nitrogen to nitrate nitrogen.
【0032】生物膜濾過槽8と次の処理水槽10との間
には隔壁23が設けられている。そして、この隔壁23
を通して生物膜濾過槽8と処理水槽10とをつなぐU字
管24が設けられている。U字管24は、隔壁23の上
部で屈曲されており、生物膜濾過槽8の底部寄り箇所と
処理水槽10の底部寄り箇所とに開口している。A partition 23 is provided between the biofilm filtration tank 8 and the next treatment water tank 10. And this partition 23
A U-shaped pipe 24 is provided to connect the biofilm filtration tank 8 and the treatment water tank 10 through the water. The U-shaped tube 24 is bent at the upper part of the partition wall 23, and opens at a position near the bottom of the biofilm filtration tank 8 and a position near the bottom of the treated water tank 10.
【0033】処理水槽10の上部から第1嫌気濾床槽4
の上部にかけて、処理水中の上澄み水を常時返送するた
めの循環路26が設けられている。循環路26の処理水
槽10上方における端部にはエアリフトポンプ27が接
続されている。エアリフトポンプ27には、処理水槽1
0の処理水を汲み上げるエアリフト管28が接続されて
いる。From the upper part of the treated water tank 10, the first anaerobic filter bed tank 4
A circulation path 26 for constantly returning the supernatant water of the treated water is provided over the upper part of the water. An air lift pump 27 is connected to an end of the circulation path 26 above the treatment water tank 10. The air lift pump 27 has a treatment water tank 1
An air lift pipe 28 that pumps up the treated water of No. 0 is connected.
【0034】循環路26の第1嫌気濾床槽4上方におけ
る端部は、第1嫌気濾床槽4への流入口29にされてい
る。そして、循環路26の流入口29の近くにおいて、
脱リン処理装置Pが循環路26に接続されている。An end of the circulation path 26 above the first anaerobic filter tank 4 is formed as an inlet 29 to the first anaerobic filter tank 4. And near the inflow port 29 of the circulation path 26,
The phosphorus removal device P is connected to the circulation path 26.
【0035】脱リン処理装置Pは、図2に示すように、
電解槽30と、この電解槽30に配された長方形板状の
3組の鉄電極31・32と、これらの電極31・32間
に電流を供給する直流電源33と、電極31・32の極
性を切り換えるための極性切換装置21と、制御部20
とを備えている。電極31・32は、電気分解によりリ
ン酸と反応する鉄イオンを溶出する。制御部20は、鉄
電極31・32間に供給する電流の制御を行うことによ
り電解槽30での前記イオンの溶出量を制御する。As shown in FIG.
An electrolytic cell 30, three sets of rectangular plate-shaped iron electrodes 31 and 32 disposed in the electrolytic cell 30, a DC power supply 33 for supplying a current between the electrodes 31 and 32, and polarities of the electrodes 31 and 32. Switching device 21 for switching between
And The electrodes 31 and 32 elute iron ions that react with phosphoric acid by electrolysis. The control unit 20 controls the elution amount of the ions in the electrolytic cell 30 by controlling the current supplied between the iron electrodes 31 and 32.
【0036】電極31・32は陽極も陰極もともに鋼材
が用いられている。電極31・32を構成する鋼材は、
炭素含有率が0.45重量%である炭素鋼からなってい
る。For the electrodes 31 and 32, both the anode and the cathode are made of steel. The steel material constituting the electrodes 31 and 32 is as follows:
It consists of carbon steel with a carbon content of 0.45% by weight.
【0037】電極31・32を構成する鋼材としてこの
ような炭素鋼を用いたのは、次のような理由からであ
る。The reason why such carbon steel is used as the steel material constituting the electrodes 31 and 32 is as follows.
【0038】すなわち、脱リン処理装置Pを構成する前
に、あらかじめ、前記のようなリン除去試験を行い、そ
の結果を示す図3のグラフから、リン酸イオン濃度に対
する鉄イオン濃度の平均モル比=約1.2を確保できる
炭素含有率が0.45重量%の鋼材を用いた。That is, before the dephosphorization treatment apparatus P is constructed, the above-mentioned phosphorus removal test is performed in advance, and the results of the graph in FIG. 3 show the average molar ratio of the iron ion concentration to the phosphate ion concentration. = A steel material having a carbon content of 0.45% by weight capable of securing about 1.2 was used.
【0039】電解槽30には、電極31・32のばっ気
を行うための槽底のばっ気管34と、このばっ気管34
に給気するための槽外のブロア35とが配されている。
電解槽30には循環路26から流入した処理水が溜めら
れる。The electrolytic tank 30 has an aeration tube 34 at the bottom of the tank for aerating the electrodes 31 and 32, and the aeration tube 34.
And a blower 35 outside the tank for supplying air.
The treated water flowing from the circulation path 26 is stored in the electrolytic cell 30.
【0040】電極31・32間に流れる電流は、電解槽
30に流入するリンのモル濃度の1〜3倍の鉄量を溶か
す濃度に比例する。通常はモル比Fe/P=1.5で運
転を行う。このときの電流密度は0.1mA/cm2 以
上になるように浸漬する電極面積を調整するが、通常は
約0.3mA/cm2 の電流密度で運転を行う。また、
ばっ気管35によるばっ気量が通常、10リットル/m
inになるように調整して運転を行う。さらに、制御部
20が、極性切換装置21を制御することで、所定時間
ごとに電極31・32の極性反転を行う。The current flowing between the electrodes 31 and 32 is proportional to the concentration that dissolves the amount of iron one to three times the molar concentration of phosphorus flowing into the electrolytic cell 30. Usually, the operation is performed at a molar ratio of Fe / P = 1.5. The immersion electrode area is adjusted so that the current density at this time is 0.1 mA / cm 2 or more, but the operation is usually performed at a current density of about 0.3 mA / cm 2 . Also,
Aeration volume by the aeration tube 35 is usually 10 liter / m
The operation is performed after adjusting to be in. Further, the control unit 20 controls the polarity switching device 21 to invert the polarities of the electrodes 31 and 32 at predetermined time intervals.
【0041】このような脱リン処理装置Pにおいて、制
御部20が電解を開始すると、電解槽30では電極31
・32から鉄イオンFe2+が溶出し、ばっ気管34によ
り酸素が処理水中に供給される。In the dephosphorization treatment apparatus P, when the control unit 20 starts electrolysis, the electrode 31
Iron ions Fe 2+ are eluted from 32, and oxygen is supplied into the treated water by the aeration tube 34.
【0042】Fe2+は、溶存酸素により酸化処理されて
Fe3+になりながら第1嫌気濾床槽4へ送られ、オルト
リン酸PO4 3-と反応して難溶性のリン酸鉄塩Fe(O
H)x (PO4 )y となる。そして、このリン酸鉄塩F
e(OH)x (PO4 )y は、第1嫌気濾床槽4に存在
するSS分を核にして凝集し、大きなフロックになり、
沈殿して槽底部に堆積する。Fe2+Is oxidized by dissolved oxygen
Fe3+While being sent to the first anaerobic filter bed tank 4
Phosphoric acid POFour 3-And the hardly soluble iron phosphate Fe (O
H)x (POFour)yBecomes And this iron phosphate salt F
e (OH)x(POFour)yExists in the first anaerobic filter bed tank 4.
Aggregates around the SS component to become a large floc,
Settles and deposits on the bottom of the tank.
【0043】第1嫌気濾床槽4の槽底部に堆積した脱リ
ン汚泥分は、第1嫌気濾床槽4の嫌気濾床5のない部分
から、バキュームカーにより定期的に(通常、1年当た
り1回程度の割合で)汲み出される。The dephosphorized sludge deposited on the bottom of the first anaerobic filter tank 4 is periodically removed from the portion of the first anaerobic filter tank 4 where the anaerobic filter bed 5 is not provided by a vacuum car (usually for one year). About once per day).
【0044】この脱リン処理装置Pにあっては、電気分
解中に電極31・32が処理水中のリン酸イオン、硝酸
イオン、亜硝酸イオンなどの影響を受けて、電極31・
32表面に鉄酸化物層が形成された場合でも、安定した
鉄イオンFe2+の溶出を確保することができ、リン除去
能力が低下するおそれを防止することができることが確
かめられた。In the dephosphorization treatment apparatus P, the electrodes 31 and 32 are affected by phosphate ions, nitrate ions, nitrite ions and the like in the treated water during the electrolysis, and
It was confirmed that even when an iron oxide layer was formed on the surface of No. 32, stable elution of iron ions Fe 2+ could be ensured, and the possibility of reducing the phosphorus removal ability could be prevented.
【0045】これは、電極31・32を構成する鋼材と
して、炭素含有率が0.45重量%である炭素鋼を用い
たために、リンに対する鉄の平均モル比=約1.2を確
保することができるともに、電極31・32表面に形成
された鉄酸化物層の電極31・32表面への固着を妨げ
る効果が得られたからであろうと推測される。This is because the steel material constituting the electrodes 31 and 32 is made of carbon steel having a carbon content of 0.45% by weight, so that the average molar ratio of iron to phosphorus is about 1.2. It is presumed that the effect of preventing the adhesion of the iron oxide layer formed on the surfaces of the electrodes 31 and 32 to the surfaces of the electrodes 31 and 32 was obtained.
【0046】[0046]
【発明の効果】請求項1記載の発明に係る水処理装置に
あっては、処理すべき水を収納する電解槽と、この電解
槽に配され、水中のリン酸分を除去するための鉄イオン
を電気分解により溶出する少なくとも一対の電極と、こ
れらの電極に電解用電流を供給するための電源と、電極
及び電源に接続され、電気分解の制御を行うための制御
部とを備えてなり、一対の電極のうちの少なくとも一方
が、0.2〜0.9重量%の炭素を含有する鋼材から構
成されていることを特徴とする。したがって、電気分解
中に電極が処理水中のリン酸イオン、硝酸イオン、亜硝
酸イオンなどの影響を受けて、電極表面に鉄酸化物層が
形成された場合でも、鉄酸化物層が固着しににく、安定
した鉄イオンの溶出を確保することができ、リン除去能
力が低下するおそれを防止することができる。In the water treatment apparatus according to the first aspect of the present invention, there is provided an electrolytic cell for storing water to be treated, and an iron for disposing phosphoric acid in the water provided in the electrolytic cell. At least one pair of electrodes for eluting ions by electrolysis, a power supply for supplying an electrolytic current to these electrodes, and a control unit connected to the electrodes and the power supply for controlling electrolysis. And at least one of the pair of electrodes is made of a steel material containing 0.2 to 0.9% by weight of carbon. Therefore, even when the electrode is affected by phosphate ions, nitrate ions, nitrite ions, and the like in the treated water during the electrolysis and the iron oxide layer is formed on the electrode surface, the iron oxide layer is not fixed. In particular, stable elution of iron ions can be ensured, and the possibility of reducing the phosphorus removal ability can be prevented.
【0047】請求項2記載の発明に係る水処理装置にあ
っては、一対の電極が、両方とも前記鋼材から構成さ
れ、制御部が、さらに電極の極性反転を行うように構成
されている。したがって、電極の極性反転を行うこと
で、電極表面に鉄酸化物層が形成されあるいは固着する
のを確実に防止することができ、請求項1記載の発明が
奏する前記効果を確実かつ簡単に確保することができ
る。[0047] In the water treatment apparatus according to the second aspect of the present invention, both the pair of electrodes are formed of the steel material, and the control unit is further configured to invert the polarity of the electrodes. Therefore, by performing the polarity reversal of the electrode, it is possible to reliably prevent the iron oxide layer from being formed or fixed on the electrode surface, and to ensure the above-mentioned effect achieved by the invention of claim 1 reliably and easily. can do.
【0048】請求項3記載の発明に係る水処理装置にあ
っては、電解槽に、電極のばっ気を行うための槽内のば
っ気管と、このばっ気管に給気するための槽外のブロア
とが配されている。したがって、電極のばっ気を行うこ
とで、電極表面に鉄酸化物層が形成されあるいは固着す
るのをより確実に防止することができ、請求項1または
2記載の発明が奏する前記効果を確実かつ簡単に確保す
ることができる。[0048] In the water treatment apparatus according to the third aspect of the present invention, the electrolytic cell has an aeration pipe in the tank for aeration of the electrode, and an aeration pipe outside the tank for supplying air to the aeration pipe. Blowers and are arranged. Therefore, by performing the aeration of the electrode, it is possible to more reliably prevent the iron oxide layer from being formed or fixed on the surface of the electrode, and to reliably and surely achieve the effect of the invention according to claim 1 or 2. It can be easily secured.
【図1】本発明の1つの実施の形態に係る小型合併処理
浄化槽の垂直縦断面図である。FIG. 1 is a vertical longitudinal sectional view of a small-sized combined treatment septic tank according to one embodiment of the present invention.
【図2】図1の合併処理浄化槽に組み込まれた脱リン処
理装置の構成説明図である。FIG. 2 is a configuration explanatory view of a dephosphorization treatment device incorporated in the merged treatment septic tank of FIG.
【図3】図2の脱リン処理装置で試験した、鋼板製電極
の炭素含有率と、リン酸イオン濃度に対する鉄イオン濃
度のモル比との相関関係を示すグラフである。3 is a graph showing a correlation between a carbon content of a steel plate electrode and a molar ratio of an iron ion concentration to a phosphate ion concentration, which was tested by the dephosphorization treatment apparatus of FIG.
20 制御部 21 極性切換装置 30 電解槽 31 電極 32 電極 33 電源 34 ばっ気管 35 ブロア Reference Signs List 20 control unit 21 polarity switching device 30 electrolytic cell 31 electrode 32 electrode 33 power supply 34 aeration tube 35 blower
フロントページの続き Fターム(参考) 4D027 AB07 BA04 BA07 BA13 4D061 DA08 DB05 DC09 EA06 EB01 EB05 EB14 EB20 EB28 EB29 EB30 EB31 EB39 ED06 FA15 GC16 Continued on front page F-term (reference) 4D027 AB07 BA04 BA07 BA13 4D061 DA08 DB05 DC09 EA06 EB01 EB05 EB14 EB20 EB28 EB29 EB30 EB31 EB39 ED06 FA15 GC16
Claims (3)
電解槽に配され、水中のリン酸分を除去するための鉄イ
オンを電気分解により溶出する少なくとも一対の電極
と、これらの電極に電解用電流を供給するための電源
と、電極及び電源に接続され、電気分解の制御を行うた
めの制御部とを備えてなり、 一対の電極のうちの少なくとも一方が、0.2〜0.9
重量%の炭素を含有する鋼材から構成されていることを
特徴とする水処理装置。1. An electrolytic cell containing water to be treated, at least one pair of electrodes disposed in the electrolytic cell and eluting iron ions by electrolysis for removing phosphoric acid in water, and these electrodes. And a control unit connected to the electrodes and the power supply for controlling the electrolysis, wherein at least one of the pair of electrodes has a power of 0.2 to 0. .9
A water treatment apparatus comprising a steel material containing carbon by weight.
成され、制御部が、さらに電極の極性反転を行う請求項
1記載の水処理装置。2. The water treatment apparatus according to claim 1, wherein both the pair of electrodes are made of the steel material, and the control unit further performs polarity reversal of the electrodes.
内のばっ気管と、このばっ気管に給気するための槽外の
ブロアとが配されている請求項1または2記載の水処理
装置。3. The electrolytic cell according to claim 1, wherein an aeration pipe in the tank for aerating the electrode and a blower outside the tank for supplying air to the aeration pipe are arranged in the electrolytic cell. Water treatment equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11224044A JP2001047051A (en) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | Water treatment device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11224044A JP2001047051A (en) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | Water treatment device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001047051A true JP2001047051A (en) | 2001-02-20 |
Family
ID=16807728
Family Applications (1)
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JP11224044A Pending JP2001047051A (en) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | Water treatment device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2001047051A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011050878A (en) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Ishii Shoji Kk | Water-bloom suppressing material, method of using the same and water-bloom suppressing device |
CN102079558A (en) * | 2011-02-25 | 2011-06-01 | 魏焕曹 | Micro-electrolytic reactor |
CN102936072A (en) * | 2012-04-19 | 2013-02-20 | 波鹰(厦门)科技有限公司 | Nano-catalysis, electrolysis, flocculation and air-floatation device |
CN110015723A (en) * | 2019-05-08 | 2019-07-16 | 山西大学 | A kind of catalysis reaction apparatus for waste water treatment |
CN110950466A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-03 | 江苏江大环境工程有限责任公司 | Synchronous electrolytic nitrogen and phosphorus removal device |
-
1999
- 1999-08-06 JP JP11224044A patent/JP2001047051A/en active Pending
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