JP2003311274A - Water treatment apparatus - Google Patents

Water treatment apparatus

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JP2003311274A
JP2003311274A JP2002216823A JP2002216823A JP2003311274A JP 2003311274 A JP2003311274 A JP 2003311274A JP 2002216823 A JP2002216823 A JP 2002216823A JP 2002216823 A JP2002216823 A JP 2002216823A JP 2003311274 A JP2003311274 A JP 2003311274A
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water treatment
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潤 廣瀬
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雅貴 森泉
Fumitake Kondo
文剛 近藤
Naoki Kitayama
直樹 北山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water treatment apparatus which is capable of stably keeping a high throughput. <P>SOLUTION: A treated water tank 1 is partitioned to an anode chamber 3A and a cathode chamber 4A by a diaphragm 2. The diaphragm 2 is composed of a cation exchange membrane. An electrode 4 consists of an alloy which consists essentially of copper and contains a metal having higher ionization tendency than copper, such as Devarda's alloy. In the treated water tank 1, an alkaline salt is supplied from an alkaline salt supplying device 6 and, when the electrolysis of water to be treated is performed by the electrode 3 (anode) and the electrode 4 (cathode), the cathode chamber 4A becomes alkaline. Then, nitrate nitrogens in the water to be treated is reduced to ammonium ions by the electrode 4 in the alkaline solution. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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
し、特に、被処理水中の不要な成分を除去する水処理装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water treatment device, and more particularly to a water treatment device for removing unnecessary components in water to be treated.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の水処理装置では、地下水や家庭排
水、工場排水などの被処理水に含まれる窒素酸化物含有
水からの窒素酸化物の除去は、生物処理によって行なわ
れていた。生物処理とは、嫌気性条件下で、脱窒細菌の
活動により窒素酸化物を窒素ガスに分解するものであ
る。また、従来の水処理装置では、被処理水からリン成
分を除去する際、金属イオンを被処理水内に供給するよ
うな薬剤が投入されていた。また、従来の水処理装置で
は、被処理水からSS(Suspended Solids:浮遊物質)
を除去するために、凝集剤が投入されていた。
2. Description of the Related Art In conventional water treatment apparatuses, removal of nitrogen oxides from water containing nitrogen oxides contained in water to be treated such as groundwater, domestic wastewater, and factory wastewater has been carried out by biological treatment. Biological treatment is the decomposition of nitrogen oxides into nitrogen gas by the activity of denitrifying bacteria under anaerobic conditions. Further, in the conventional water treatment device, when removing the phosphorus component from the water to be treated, a chemical agent for supplying metal ions into the water to be treated has been introduced. Moreover, in the conventional water treatment equipment, SS (Suspended Solids) is generated from treated water.
A flocculant was added to remove the coagulant.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、脱窒細
菌の活動には、被処理水に対してBOD(biochemicalo
xygen demand)源が必要とされるため、被処理水の処理
装置に対してメタノール等の添加が必要とされ、処理装
置のメンテナンスが煩雑となる、という問題があった。
また、生物処理は、反応時間が長いため、工場排水のよ
うな高濃度の窒素酸化物の処理には対応が難しく、さら
に、冬期の気温低下時には、脱窒細菌の活動が低下し、
安定した処理が困難となっていた。また、リン成分やS
S成分の除去において薬剤を投入する場合、当該投入さ
れる薬剤の投入量の管理や攪拌条件、最適pHの選定
等、メンテナンスが煩雑であった。
However, in the activity of denitrifying bacteria, BOD (biochemical
xygen demand) source is required, so that it is necessary to add methanol or the like to the treatment device of the water to be treated, and there is a problem that maintenance of the treatment device becomes complicated.
In addition, since biological treatment has a long reaction time, it is difficult to handle high-concentration nitrogen oxides such as industrial wastewater, and further, when the temperature decreases in winter, the activity of denitrifying bacteria decreases,
Stable processing was difficult. In addition, phosphorus component and S
When a drug is added in the removal of the S component, maintenance such as management of the amount of the drug to be added, stirring conditions, selection of optimum pH, etc. has been complicated.

【0004】本発明は、かかる実情に鑑み考え出された
ものであり、その目的は、高い処理能力を容易にかつ安
定して供給できる、水処理装置を提供することである。
The present invention has been conceived in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a water treatment device capable of easily and stably supplying a high treatment capacity.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のある局面に従っ
た水処理装置は、被処理水を収容する収容部と、前記収
容部に備えられた第1の電極対とを含み、前記第1の電
極対の陰極は、両性金属を含む合金からなる第1の部材
であることを特徴とする。
A water treatment apparatus according to an aspect of the present invention includes a container for containing water to be treated, and a first electrode pair provided in the container, The cathode of the first electrode pair is a first member made of an alloy containing an amphoteric metal.

【0006】本発明に従うと、第1の電極対に通電され
ると、陰極では、両性金属(たとえば、アルミニウムま
たは亜鉛)が溶出して水溶液中の陰イオンと反応するこ
とにより、凝集剤が生成される。なお、両性金属の溶出
は陰極で起こるため、当該金属の電極上での不動態化を
回避できる。
According to the present invention, when the first electrode pair is energized, the amphoteric metal (for example, aluminum or zinc) is eluted at the cathode and reacts with the anion in the aqueous solution to form a coagulant. To be done. Since the amphoteric metal is eluted at the cathode, it is possible to avoid the passivation of the metal on the electrode.

【0007】これにより、被処理水中のSS成分を処理
するにおいて、高い処理能力を、生物処理等を用いた水
処理装置と比較して容易にかつ安定して供給できる水処
理装置を提供できる。
As a result, in treating the SS component in the water to be treated, it is possible to provide a water treatment apparatus which can easily and stably supply a high treatment capacity as compared with a water treatment apparatus using biological treatment or the like.

【0008】本発明の他の局面に従った水処理装置は、
被処理水を収容する収容部と、前記収容部に備えられた
第1の電極対とを含み、前記第1の電極対の陰極は、当
該陰極内の成分が溶出し、前記収容部内の、凝集剤とし
て作用する水に不溶性の化合物を生成する金属を含む合
金からなる第1の部材であることを特徴とする。
A water treatment apparatus according to another aspect of the present invention is
A containing portion for containing the water to be treated, and a first electrode pair provided in the containing portion, the cathode of the first electrode pair, the components in the cathode is eluted, in the containing portion, The first member is made of an alloy containing a metal that forms a water-insoluble compound that acts as a coagulant.

【0009】本発明に従うと、第1の電極対に通電され
ると、陰極では、凝集剤が生成される。
According to the present invention, when the first pair of electrodes is energized, a coagulant is produced at the cathode.

【0010】これにより、被処理水中のSS成分を処理
するにおいて、高い処理能力を、生物処理等を用いた水
処理装置と比較して容易にかつ安定して供給できる水処
理装置を提供できる。
Thus, in treating the SS component in the water to be treated, it is possible to provide a water treatment apparatus which can easily and stably supply a high treatment capacity as compared with a water treatment apparatus using biological treatment or the like.

【0011】また、本発明の水処理装置では、前記第1
の部材は、銅を主成分とする合金であり、前記第1の電
極対の陽極は、前記第1の部材により前記被処理水中の
窒素酸化物が還元されて生成したアンモニウムイオンを
酸化することが好ましい。
Further, in the water treatment apparatus of the present invention, the first
Member is an alloy containing copper as a main component, and the anode of the first electrode pair oxidizes ammonium ions generated by reduction of nitrogen oxides in the water to be treated by the first member. Is preferred.

【0012】これにより、被処理水中の窒素酸化物を、
生物処理を用いることなく、つまり、高い処理能力でか
つ安定して、窒素ガスへと変換できる。また、生物処理
よりも装置をコンパクト化できるため、既設の排水処理
装置に対して窒素酸化物除去機能を追加する際にも、設
置スペースの不足や莫大な改造費用等の問題が生じるこ
とを回避できる。なお、陰極における第1の部材の一部
の成分の酸化により、陰極上に電子が放出されるため、
陰極における窒素酸化物の還元は促進される。
As a result, nitrogen oxides in the water to be treated are
It can be converted to nitrogen gas without using biological treatment, that is, with high treatment capacity and stability. Also, since the equipment can be made more compact than biological treatment, avoiding problems such as lack of installation space and huge remodeling cost when adding nitrogen oxide removal function to existing wastewater treatment equipment. it can. Note that, because electrons are emitted onto the cathode due to the oxidation of a part of the components of the first member in the cathode,
The reduction of nitrogen oxides at the cathode is promoted.

【0013】また、本発明の水処理装置では、前記第1
の部材は、銅よりもイオン化傾向の高い金属を含む合金
からなることが好ましい。
Further, in the water treatment apparatus of the present invention, the first
It is preferable that the member (1) is made of an alloy containing a metal having a higher ionization tendency than copper.

【0014】これにより、被処理水中の窒素酸化物が効
率よく窒素ガスへと変換される。また、本発明の水処理
装置では、前記収容部内を第1の槽と第2の槽に仕切る
隔膜と、前記第1の槽内の被処理水に浸され陽極を構成
する第1槽陽極と、前記第2の槽内の被処理水に浸され
陰極を構成する第2槽陰極と、前記第1槽陽極および前
記第2槽陰極に電力を供給する第1の電源とをさらに含
むことが好ましい。
As a result, nitrogen oxides in the water to be treated are efficiently converted into nitrogen gas. Further, in the water treatment device of the present invention, a diaphragm that partitions the inside of the housing into a first tank and a second tank, and a first tank anode that is immersed in the water to be treated in the first tank to form an anode Further comprising a second tank cathode which is immersed in the water to be treated in the second tank and constitutes a cathode, and a first power supply which supplies electric power to the first tank anode and the second tank cathode. preferable.

【0015】これにより、陽極上の反応と陰極上の反応
が、第1の槽と第2の槽とに分けられて、それぞれ効率
よく行なわれる。つまり、陰極上における窒素酸化物の
還元が効率よく行なわれる。
As a result, the reaction on the anode and the reaction on the cathode are divided into the first tank and the second tank, and each is efficiently carried out. That is, the reduction of nitrogen oxides on the cathode is efficiently performed.

【0016】また、本発明の水処理装置は、前記第2の
槽内の被処理水が導入される槽であって、前記第1の槽
および前記第2の槽とは異なる第3の槽と、前記第3の
槽に酸化剤を添加する酸化剤添加部とをさらに含むこと
が好ましい。
Further, the water treatment apparatus of the present invention is a third tank which is a tank into which the water to be treated in the second tank is introduced and which is different from the first tank and the second tank. And an oxidant addition section for adding an oxidant to the third tank.

【0017】これにより、第2の槽における窒素酸化物
の還元に基づいて発生したアンモニウムイオンを、第3
の槽で、効率良く窒素ガスへと酸化できる。
As a result, ammonium ions generated on the basis of the reduction of nitrogen oxides in the second tank are converted into the third ions.
Can be efficiently oxidized to nitrogen gas.

【0018】また、本発明の水処理装置は、前記収容部
内に、水溶液中でアルカリ金属またはアルカリ土類金属
のイオンを供給するアルカリ試薬を投入する、アルカリ
試薬投入部材をさらに含むことが好ましい。
Further, the water treatment apparatus of the present invention preferably further comprises an alkaline reagent charging member for charging an alkaline reagent for supplying ions of an alkaline metal or an alkaline earth metal in an aqueous solution into the accommodating portion.

【0019】これにより、容易に、収容部中の被処理水
を強アルカリ性にできる。これにより、陰極における、
両性金属等の金属の溶出を促進できる。
As a result, the water to be treated in the container can be easily made alkaline. This allows the cathode
The elution of metals such as amphoteric metals can be promoted.

【0020】また、本発明の水処理装置は、前記収容部
内のpHを検出するpH検出部と、前記pH検出部の検
出出力に基づいて、前記アルカリ試薬投入部材による試
薬の投入量を制御する投入量制御部とをさらに含むこと
が好ましい。
Further, the water treatment apparatus of the present invention controls the amount of the reagent fed by the alkaline reagent feeding member based on the pH detection unit for detecting the pH in the storage unit and the detection output of the pH detection unit. It is preferable to further include a charging amount control unit.

【0021】これにより、pH検出部の検出出力を参照
することにより、確実に、収容部中の被処理水を強アル
カリとできるため、確実に、被処理水中の窒素酸化物の
処理を行なえる。
Thus, by referring to the detection output of the pH detecting section, the water to be treated in the accommodating portion can be surely made to be a strong alkali, so that the treatment of nitrogen oxides in the water to be treated can be surely carried out. .

【0022】また、本発明の水処理装置は、前記収容部
内の被処理水の硝酸イオン濃度を検出するための硝酸イ
オン電極と、前記第1の部材と前記硝酸イオン電極との
間に設けられた遮蔽手段とをさらに含むことが好まし
い。
Further, the water treatment apparatus of the present invention is provided between the nitrate ion electrode for detecting the nitrate ion concentration of the water to be treated in the accommodating section, and the first member and the nitrate ion electrode. It is preferable to further include a shielding means.

【0023】これにより、従来被処理水を採取してイオ
ンクロマト装置で分析する等しなければ、電極の寿命が
来て役に立たなくなっていることを認識することが難し
かったが、このことを、被処理水内の硝酸イオン濃度を
検出することにより、認識することができる。つまり、
窒素酸化物の還元において電極または第1の部材の寿命
が来ていることを容易にかつ的確に認識できることによ
り、より確実に被処理水における窒素酸化物の除去を行
なうことができる。また、硝酸イオン電極と第1の部材
との間に遮蔽部材が備えられることから、硝酸イオン電
極における検出が、第1の部材が電極として用いられた
際等に当該第1の電極から電気的影響を受けることを回
避できる。
As a result, it has been difficult to recognize that the electrode has reached the end of its useful life and is no longer useful unless the treated water is collected and analyzed by an ion chromatograph. It can be recognized by detecting the nitrate ion concentration in the treated water. That is,
By easily and accurately recognizing that the electrode or the first member has reached the end of its life in the reduction of nitrogen oxides, it is possible to more reliably remove nitrogen oxides from the water to be treated. In addition, since the shielding member is provided between the nitrate ion electrode and the first member, the detection by the nitrate ion electrode can be performed electrically from the first electrode when the first member is used as an electrode. You can avoid being affected.

【0024】また、前記収容部の被処理水が導入され酸
化処理される水槽である流入部をさらに含むことが好ま
しい。
Further, it is preferable that the apparatus further comprises an inflow section which is a water tank into which the water to be treated in the accommodating section is introduced and subjected to oxidation treatment.

【0025】これにより、被処理水中の窒素酸化物が還
元されて生じたアンモニウムイオンを、容易にかつ確実
に、窒素ガスへと酸化できる。
As a result, ammonium ions generated by reducing the nitrogen oxides in the water to be treated can be easily and reliably oxidized to nitrogen gas.

【0026】また、本発明の水処理装置は、前記第1の
電極対の陽極は、ステンレス、貴金属元素を含む材料、
もしくは、貴金属元素を含む材料でコーティングされた
材料からなる電極、または、炭素電極であることが好ま
しい。
In the water treatment apparatus of the present invention, the anode of the first electrode pair is made of stainless steel, a material containing a noble metal element,
Alternatively, an electrode made of a material coated with a material containing a noble metal element or a carbon electrode is preferable.

【0027】また、本発明の水処理装置は、前記第1の
電極対は一定の電流を供給されることが好ましい。
Further, in the water treatment apparatus of the present invention, it is preferable that the first electrode pair is supplied with a constant current.

【0028】本発明のさらに他の局面に従った水処理装
置は、被処理水を収容する収容部と、前記収容部内の溶
液を強アルカリ性にするためのアルカリ水生成部と、前
記収容部内に備えられ、銅を主成分とし、銅よりもイオ
ン化傾向の高い金属を含む合金からなり、前記収容部内
の被処理水中の窒素酸化物を還元する第1の部材とを含
むことを特徴とする。
A water treatment apparatus according to still another aspect of the present invention is a storage unit for storing water to be treated, an alkaline water generating unit for making a solution in the storage unit strongly alkaline, and the storage unit. And a first member which is made of an alloy containing copper as a main component and containing a metal having a higher ionization tendency than copper, and which reduces a nitrogen oxide in the water to be treated in the accommodating portion.

【0029】本発明に従うと、被処理水中の窒素酸化物
は、強アルカリ性溶液中で、第1の部材により窒素ガス
に還元される。
According to the present invention, the nitrogen oxide in the water to be treated is reduced to nitrogen gas by the first member in the strong alkaline solution.

【0030】これにより、被処理水中の窒素酸化物を、
生物処理を用いることなく、つまり、高い処理能力で、
安定して、窒素ガスへと変換できる。また、生物処理よ
りも、装置をコンパクト化できるため、既設の排水処理
装置に対して窒素除去機能を追加する際にも、設置スペ
ースの不足や莫大な改造費用等の問題が生じることを回
避できる。
As a result, nitrogen oxides in the water to be treated are
Without using biological treatment, that is, with high throughput,
It can be stably converted to nitrogen gas. In addition, since the device can be made more compact than biological treatment, it is possible to avoid problems such as lack of installation space and enormous modification cost even when adding a nitrogen removal function to an existing wastewater treatment device. .

【0031】また、本発明の水処理装置では、前記第1
の部材は、粉末状、バルク状、メッシュ状、棒状または
板状で前記収容部内に設置されることが好ましい。
Further, in the water treatment device of the present invention, the first
It is preferable that the member in the form of a powder, a bulk, a mesh, a rod or a plate is installed in the accommodating portion.

【0032】これにより、第1の部材の、体積当たりの
表面積が大きくなるため、より確実に、被処理水中の窒
素酸化物が還元される。
This increases the surface area per volume of the first member, so that the nitrogen oxides in the water to be treated are more reliably reduced.

【0033】また、本発明の水処理装置は、前記収容部
内を攪拌する攪拌部材をさらに含むことが好ましい。
The water treatment apparatus of the present invention preferably further includes a stirring member for stirring the inside of the accommodating portion.

【0034】また、本発明の水処理装置は、前記収容部
は、ホッパー型であり、その底部にドレインバルブを備
えることが好ましい。
Further, in the water treatment apparatus of the present invention, it is preferable that the accommodating portion is of a hopper type, and a drain valve is provided at the bottom thereof.

【0035】これにより、収容部において発生した水に
不溶性の化合物を、速やかに電極付近から除去できるた
め、当該化合物が電極における電解の妨げとなることを
回避できる。
As a result, since the water-insoluble compound generated in the accommodating portion can be quickly removed from the vicinity of the electrode, it is possible to prevent the compound from interfering with electrolysis at the electrode.

【0036】また、本発明の水処理装置は、前記収容部
内の固体と液体とを分離させる分離手段をさらに含むこ
とが好ましい。
Further, the water treatment apparatus of the present invention preferably further comprises a separating means for separating the solid and the liquid in the containing portion.

【0037】これにより、収容部において発生した水に
不溶性の化合物を、容易に電極付近から除去できるた
め、当該化合物が電極における電解の妨げとなることを
回避できる。
As a result, since the water-insoluble compound generated in the accommodating portion can be easily removed from the vicinity of the electrode, it is possible to avoid the compound from interfering with electrolysis at the electrode.

【0038】また、本発明の水処理装置は、容量が前記
収容部の容量以上であり、前記収容部に送り込む被処理
水を貯留する、貯留槽をさらに含むことが好ましい。
Further, the water treatment apparatus of the present invention preferably further comprises a storage tank having a capacity equal to or larger than the capacity of the accommodating portion and accommodating the water to be treated fed into the accommodating portion.

【0039】これにより、安定して、収容部に被処理水
を送り込むことができる。また、本発明の水処理装置
は、前記収容部内の被処理水の一部を前記貯留槽に送る
送水部をさらに含むことが好ましい。
As a result, the water to be treated can be stably fed into the container. Further, it is preferable that the water treatment device of the present invention further includes a water supply unit that sends a part of the water to be treated in the storage unit to the storage tank.

【0040】これにより、収容部において凝集剤が生じ
た場合、当該凝集剤を収容部に送り込む前の被処理水に
作用させることにより、収容部に送りこまれる被処理水
内のSS成分を割合を減らすことができる。したがっ
て、収容部において、効果的に、被処理水に、電解反応
によって生じる金属イオンを作用させることができる。
As a result, when a coagulant is generated in the accommodating portion, the coagulant is allowed to act on the water to be treated before being sent to the accommodating portion, so that the SS component in the water to be treated sent to the accommodating portion is changed in proportion. Can be reduced. Therefore, it is possible to effectively cause the metal ions generated by the electrolytic reaction to act on the water to be treated in the accommodating portion.

【0041】また、本発明の水処理装置は、前記収容部
に流入する被処理水が通過する流入弁と、前記収容部か
ら排出される被処理水が通過する排出弁と、前記流入弁
および前記排出弁の開閉を制御する弁制御部とをさらに
含むことが好ましい。
Further, in the water treatment apparatus of the present invention, the inflow valve through which the water to be treated flowing into the accommodation section passes, the discharge valve through which the water to be treated discharged from the accommodation section passes, the inflow valve and the It is preferable to further include a valve control unit that controls opening and closing of the discharge valve.

【0042】また、本発明の水処理装置は、前記収容部
の前記第1の部材よりも上流側に、カルシウムを含有す
る化合物を投入するカルシウム化合物投入部をさらに含
むことが好ましい。
Further, the water treatment apparatus of the present invention preferably further comprises a calcium compound charging section for charging a compound containing calcium, upstream of the first member of the housing section.

【0043】これにより、被処理水中のフッ素成分を、
生物処理に頼ることなく、凝集沈降させることができ
る。
As a result, the fluorine component in the water to be treated is
It can be aggregated and settled without resorting to biological treatment.

【0044】また、本発明の水処理装置は、前記収容部
には、生物処理後の被処理水が導入されることが好まし
い。
In the water treatment apparatus of the present invention, it is preferable that the water to be treated after biological treatment is introduced into the accommodating portion.

【0045】これにより、塩化物イオン等の、水処理装
置において生成される物質であって微生物の生息に好ま
しくない物質が生物処理槽に導入されることを回避でき
る。
This makes it possible to avoid introducing substances, such as chloride ions, which are generated in the water treatment apparatus and which are not preferable for the inhabitation of microorganisms, into the biological treatment tank.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の実施の形態を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0047】[第1の実施の形態] 1.窒素除去装置の概要 図1に、本発明の水処理装置の第1の実施の形態である
窒素除去装置を模式的に示す。窒素除去装置において、
処理水槽1には、導入口10,11から被処理水が導入
され、当該被処理水には、電極3,4が浸されている。
導入口10,11からの被処理水の導入量は、それぞれ
弁10A,11Aによって制御可能とされている。
[First Embodiment] 1. Outline of Nitrogen Removal Device FIG. 1 schematically shows a nitrogen removal device which is a first embodiment of a water treatment device of the present invention. In the nitrogen removal device,
The treated water is introduced into the treated water tank 1 through the inlets 10 and 11, and the electrodes 3 and 4 are immersed in the treated water.
The amount of water to be treated introduced from the inlets 10 and 11 can be controlled by valves 10A and 11A, respectively.

【0048】処理水槽1内では、電極3,4が直流電源
5から電力を供給されることにより、電極3が陽極、電
極4が陰極とされて、被処理水の電気分解がなされる。
電極3は、たとえば白金−イリジウム合金から構成さ
れ、電極4は、デバルダ合金等の銅を主成分とし銅より
もイオン化傾向の高い金属を含む合金から構成される。
処理水槽1は、電極3が浸された領域と電極4が浸され
た領域を、隔膜2によって、陽極室3Aと陰極室4Aと
に仕切られている。隔膜2は、陽イオン交換膜から構成
されている。
In the treated water tank 1, when the electrodes 3 and 4 are supplied with electric power from the DC power source 5, the electrode 3 serves as an anode and the electrode 4 serves as a cathode, and the water to be treated is electrolyzed.
The electrode 3 is made of, for example, a platinum-iridium alloy, and the electrode 4 is made of an alloy such as a devalda alloy containing copper as a main component and a metal having a higher ionization tendency than copper.
In the treated water tank 1, the region in which the electrode 3 is immersed and the region in which the electrode 4 is immersed are partitioned by the diaphragm 2 into an anode chamber 3A and a cathode chamber 4A. The diaphragm 2 is composed of a cation exchange membrane.

【0049】陽極室3A内の被処理水は、排出口13か
ら混合槽30に導入され、陰極室4A内の被処理水は排
出口12から混合槽30に導入され、混合槽30で混合
される。排出口12,13から導入される被処理水の流
量は、弁12A,13Aによって制御可能とされてい
る。混合槽30内の被処理水は、排出口32を介して、
窒素除去装置外へ排出される。排出口32から排出され
る被処理水の流量は、弁32Aによって制御可能とされ
ている。
The water to be treated in the anode chamber 3A is introduced into the mixing tank 30 through the outlet 13, and the water to be treated in the cathode chamber 4A is introduced into the mixing tank 30 through the outlet 12 and mixed in the mixing tank 30. It The flow rate of the water to be treated introduced from the outlets 12 and 13 can be controlled by the valves 12A and 13A. The water to be treated in the mixing tank 30 is discharged through the outlet 32.
It is discharged to the outside of the nitrogen removal device. The flow rate of the water to be treated discharged from the discharge port 32 can be controlled by the valve 32A.

【0050】処理水槽1には、アルカリ塩供給装置6か
ら、管6Aを介して、たとえば水酸化ナトリウム等のア
ルカリ塩が供給される。また、陰極室4Aには、当該陰
極室4A内の被処理水を攪拌する攪拌器7が備えられて
いる。なお、処理水槽1には、アルカリ塩の代わりに、
アルカリ土類金属の塩が供給されても良い。
An alkaline salt such as sodium hydroxide is supplied to the treated water tank 1 from the alkaline salt supply device 6 through a pipe 6A. Further, the cathode chamber 4A is provided with a stirrer 7 for stirring the water to be treated in the cathode chamber 4A. In the treated water tank 1, instead of the alkali salt,
Alkaline earth metal salts may be provided.

【0051】2.窒素除去装置における化学反応 処理水槽1内の被処理水中では、塩化ナトリウムが添加
されることにより、以下の式(1),(2)の平衡が成
立っている。
2. In the water to be treated in the chemical reaction treatment tank 1 in the nitrogen removing device, the equilibrium of the following equations (1) and (2) is established by adding sodium chloride.

【0052】H2O ⇔ H++OH- (1) NaCl ⇔ Na++Cl- (2) 陽極室3A内では、式(3)〜(5)に示すように、水
の電気分解により酸素ガスが発生し、塩素イオンは塩素
ガスとなり、塩素ガスの一部は水和して次亜塩素酸とな
る。
[0052] H 2 O ⇔ H + + OH - (1) NaCl ⇔ Na + + Cl - (2) in the anode chamber 3A, as shown in equation (3) to (5), the oxygen gas is the electrolysis of water The generated chlorine ions become chlorine gas, and part of the chlorine gas is hydrated to become hypochlorous acid.

【0053】 2H2O → O2↑+4H++4e- (3) 2Cl- → Cl2↑+2e- (4) Cl2+H2O → H++Cl-+HClO (5) 陰極室4A内では、式(6),(7)に示すように、水
の電気分解により水素ガスが発生し、また、隔膜2を介
して移動してきたナトリウムイオンが水酸化物イオンと
反応して水酸化ナトリウムが生成される。陰極室4Aで
は、水酸化ナトリウムが生成されることにより、被処理
水がアルカリ性となる。
2H 2 O → O 2 ↑ + 4H + + 4e (3) 2Cl → Cl 2 ↑ + 2e (4) Cl 2 + H 2 O → H + + Cl + HClO (5) In the cathode chamber 4 A, the formula ( As shown in 6) and 7), hydrogen gas is generated by electrolysis of water, and sodium ions moving through the diaphragm 2 react with hydroxide ions to generate sodium hydroxide. . In the cathode chamber 4A, the water to be treated becomes alkaline due to the generation of sodium hydroxide.

【0054】 2H2O+2e- → H2↑+2OH- (6) Na++OH- → NaOH (7) そして、処理水槽1内に導入された被処理水中の硝酸イ
オンは、デバルダ合金からなる電極4(陰極)表面で、
亜硝酸イオンを経て(式(8)参照)、アンモニアに還
元される(式(9)参照)。
2H 2 O + 2e → H 2 ↑ + 2OH (6) Na + + OH → NaOH (7) The nitrate ions in the water to be treated introduced into the treated water tank 1 are the electrodes 4 ( Cathode) surface,
It is reduced to ammonia (see formula (9)) via nitrite ions (see formula (8)).

【0055】 NO3 -+H2O+2e- → NO2 -+2OH- (8) NO2 -+5H2O+6e- → NH3+7OH- (9) 式(8),(9)は、下記の式(10)のようにまとめ
ることができる。
NO 3 + H 2 O + 2e → NO 2 + 2OH (8) NO 2 + 5H 2 O + 6e → NH 3 + 7OH (9) Formulas (8) and (9) are represented by the following formula (10). Can be summarized as

【0056】 NO3 -+6H2O+8e- → NH3+9OH- (10) なお、式(10)において硝酸イオンの還元に使われる
電子は、デバルダ合金のアルミニウムや亜鉛が強アルカ
リ性で溶出するときに生成され、合金内の銅表面上で還
元反応が起こると考えられる。なお、電極4が、銅と銅
よりもイオン化傾向の高い金属からなる合金であって、
デバルダ合金以外の場合には、式(10)で使われる電
子は、当該合金に含まれる、銅よりもイオン化傾向の高
い金属が溶出する際に生成される。
NO 3 + 6H 2 O + 8e → NH 3 + 9OH (10) Note that the electrons used for the reduction of nitrate ions in formula (10) are generated when aluminum or zinc of the devalda alloy is eluted in a strongly alkaline manner. It is believed that the reduction reaction occurs on the copper surface in the alloy. The electrode 4 is an alloy made of copper and a metal having a higher ionization tendency than copper,
In the case of other than the Debarda alloy, the electrons used in the formula (10) are generated when the metal contained in the alloy having a higher ionization tendency than copper is eluted.

【0057】また、処理水槽1では、ナトリウムイオン
が隔膜2を介して陰極室4Aに移動するため、上記の式
(6),(7)の反応が進むにつれて、陰極室4A内で
は、陽極室3A内よりも、水位が高くなる。
Further, in the treated water tank 1, sodium ions move to the cathode chamber 4A through the diaphragm 2, so that as the reactions of the above formulas (6) and (7) proceed, the anode chamber is kept in the cathode chamber 4A. The water level is higher than in 3A.

【0058】3.被処理水の窒素除去時の窒素除去装置
に対する制御 上記した化学反応に従って、処理水槽1内に導入された
被処理水中の硝酸イオンは、アンモニアへと還元され
る。
3. Control of Nitrogen Removal Device During Nitrogen Removal of Treated Water According to the above-described chemical reaction, nitrate ions in the treated water introduced into the treated water tank 1 are reduced to ammonia.

【0059】なお、上記の化学反応に従うと、陽極室3
Aの被処理水は酸性に、陰極室4Aの被処理水はアルカ
リ性になる。
According to the above chemical reaction, the anode chamber 3
The water to be treated in A becomes acidic, and the water in the cathode chamber 4A becomes alkaline.

【0060】そこで、本実施の形態では、まず、弁12
A,13Aを閉じた状態で、処理水槽1内に、導入口1
0,11から被処理水を導入し、アルカリ塩の投入およ
び水の電気分解を行なう。その後、弁12A,13Aを
開放して、陽極室3Aの被処理水と陰極室4Aの被処理
水を、混合槽30で混合する。
Therefore, in the present embodiment, first, the valve 12
In the state where A and 13A are closed, the inlet 1
Water to be treated is introduced from 0 and 11 and an alkali salt is added and water is electrolyzed. Then, the valves 12A and 13A are opened, and the water to be treated in the anode chamber 3A and the water to be treated in the cathode chamber 4A are mixed in the mixing tank 30.

【0061】このように、本実施の形態の処理水槽1で
は、処理水槽1の被処理水を処理ごとに総入替えする、
いわゆるバッチ式で被処理水の窒素除去を行なうことに
より、確実に窒素酸化物を除去でき、かつ、処理後の被
処理水の中和を行なえる。また、陰極室4Aにおいて発
生したアンモニアが水中でアンモニウムイオンとなる
が、当該アンモニウムイオンは、混合槽30で、陽極室
3Aにおいて発生した次亜塩素酸により窒素ガスへと酸
化される。混合槽30には、ここで発生する窒素ガスを
排出する排出孔31が形成されている。
As described above, in the treated water tank 1 of this embodiment, the treated water in the treated water tank 1 is totally replaced for each treatment.
By removing nitrogen in the water to be treated by a so-called batch method, nitrogen oxides can be surely removed and the water to be treated after treatment can be neutralized. Further, ammonia generated in the cathode chamber 4A becomes ammonium ions in water, and the ammonium ions are oxidized to nitrogen gas in the mixing tank 30 by hypochlorous acid generated in the anode chamber 3A. A discharge hole 31 for discharging the nitrogen gas generated here is formed in the mixing tank 30.

【0062】被処理水1内に被処理水を導入してから弁
12,13を開放し処理水槽1内の被処理水を入替える
タイミングは、予め定められた一定時間(1時間、2時
間等)とされる。
After introducing the treated water into the treated water 1, the valves 12 and 13 are opened and the treated water in the treated water tank 1 is replaced with a predetermined fixed time (1 hour, 2 hours). Etc.).

【0063】4.被処理水のpHと窒素酸化物除去の度
合いの関係 以上説明したように、本実施の形態では、陰極室4A中
の被処理水をアルカリ性とすることにより、被処理水中
の窒素酸化物を除去する処理が進行する。このことをよ
り具体的に示すために、被処理水のpHと硝酸態窒素が
除去される度合いとの関係の一例を図2に示す。なお、
図2は、陰極室4A中の被処理水にデバルダ合金を入
れ、アルカリ塩として水酸化ナトリウムを処理水槽1の
陽極室3Aに加えた場合の、継続時間(図2のグラフの
横軸)に対する、各pHでの被処理水中の硝酸態窒素濃
度(NO3−N濃度、図2のグラフの縦軸)の変化を示
す図である。なお、図2中のpHは、陰極室4A中の被
処理水のpHである。
4. Relationship between pH of treated water and degree of removal of nitrogen oxides As described above, in the present embodiment, the treated water in the cathode chamber 4A is made alkaline to remove nitrogen oxides from the treated water. The process to do proceeds. In order to show this more specifically, FIG. 2 shows an example of the relationship between the pH of the water to be treated and the degree of removal of nitrate nitrogen. In addition,
FIG. 2 shows the duration (horizontal axis of the graph in FIG. 2) when the Devalda alloy is put into the water to be treated in the cathode chamber 4A and sodium hydroxide as an alkali salt is added to the anode chamber 3A of the treated water tank 1. FIG. 3 is a diagram showing changes in nitrate nitrogen concentration (NO 3 —N concentration, vertical axis of the graph of FIG. 2) in the water to be treated at each pH. The pH in FIG. 2 is the pH of the water to be treated in the cathode chamber 4A.

【0064】図2によると、陰極室4A中の被処理水が
強アルカリ性(pH=11,11.5,12)にされる
ことにより、継続時間に伴って硝酸態窒素の濃度が減少
している。なお、pH7.3ではほとんど硝酸態窒素濃
度が減少しなかったことから、陰極室4A中の被処理水
が強アルカリ性とされないと、硝酸態窒素の除去は行な
われないと考えられる。また、硝酸態窒素を除去できる
時間は、pHが高くなるほど短くなる。
According to FIG. 2, the water to be treated in the cathode chamber 4A is made strongly alkaline (pH = 11, 11.5, 12), so that the concentration of nitrate nitrogen decreases with the duration. There is. Since the concentration of nitrate nitrogen hardly decreased at pH 7.3, it is considered that nitrate nitrogen is not removed unless the water to be treated in the cathode chamber 4A is made strongly alkaline. Further, the time for removing nitrate nitrogen becomes shorter as the pH becomes higher.

【0065】なお、以上説明した本実施の形態では、処
理水槽1の陽極室3A,陰極室4Aのそれぞれには1本
の電極が浸されていたが、複数本浸されていても良い。
また、陽極室3A,陰極室4Aもそれぞれ一つずつとさ
れたが、複数設けられても良い。また、以上説明した本
実施の形態において、陽極3の材料は鉄であってもよ
く、この場合、鉄電極から溶出する鉄イオンにより被処
理水中のリンも除去可能となる。
In the above-described embodiment, one electrode is immersed in each of the anode chamber 3A and the cathode chamber 4A of the treated water tank 1, but a plurality of electrodes may be immersed.
Further, each of the anode chamber 3A and the cathode chamber 4A is one, but a plurality of them may be provided. Further, in the present embodiment described above, the material of the anode 3 may be iron, and in this case, iron ions eluted from the iron electrode can also remove phosphorus in the water to be treated.

【0066】また、本実施の形態の窒素除去装置が、嫌
気槽、好気槽等の生物処理と併せて用いられる場合、窒
素除去装置による処理は、当該生物処理の後になされる
ことが好ましい。本実施の形態の窒素除去装置では、被
処理水に塩化物イオン等、微生物の生息にあまり好まし
くない化合物が発生するからである。
When the nitrogen removing apparatus of the present embodiment is used in combination with biological treatment such as an anaerobic tank or an aerobic tank, it is preferable that the treatment with the nitrogen removing apparatus is performed after the biological treatment. This is because in the nitrogen removing apparatus of the present embodiment, compounds such as chloride ions, which are not so preferable for the inhabitation of microorganisms, are generated in the water to be treated.

【0067】[第2の実施の形態]図3に、本発明の第
2の実施の形態の窒素除去装置を模式的に示す。
[Second Embodiment] FIG. 3 schematically shows a nitrogen removing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【0068】本実施の形態の窒素除去装置は、第1の実
施の形態の窒素除去装置に、pHセンサ21、攪拌器
8、制御回路20が追加されたものである。
The nitrogen removing apparatus according to the present embodiment is obtained by adding a pH sensor 21, a stirrer 8 and a control circuit 20 to the nitrogen removing apparatus according to the first embodiment.

【0069】pHセンサ21は、陰極室4A内の被処理
水のpHを検出するためのものである。pHセンサ21
の検出出力は、制御回路20に入力される。攪拌器8
は、陽極室3A内の被処理水を攪拌するものである。
The pH sensor 21 is for detecting the pH of the water to be treated in the cathode chamber 4A. pH sensor 21
The detection output of is input to the control circuit 20. Stirrer 8
Is to stir the water to be treated in the anode chamber 3A.

【0070】制御回路20は、アルカリ塩供給装置6の
アルカリ塩の供給量、および、直流電源5の電力の供給
量を制御できる。これにより、陰極室4AのpHが常に
窒素酸化物の除去に適したものとなるように、アルカリ
塩の供給量が制御され、かつ、式(10)に示した反応
量が被処理水に含まれる窒素酸化物の量に足りるものと
なるように、直流電源5の供給する電力量が制御され
る。
The control circuit 20 can control the amount of alkali salt supplied from the alkaline salt supply device 6 and the amount of electric power supplied from the DC power supply 5. Thereby, the supply amount of the alkali salt is controlled so that the pH of the cathode chamber 4A is always suitable for the removal of nitrogen oxides, and the reaction amount shown in the formula (10) is contained in the water to be treated. The amount of electric power supplied from the DC power supply 5 is controlled so that the amount of nitrogen oxides supplied is sufficient.

【0071】[第3の実施の形態]図4に、本発明の第
3の実施の形態の窒素除去装置を模式的に示す。
[Third Embodiment] FIG. 4 schematically shows a nitrogen removing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【0072】本実施の形態の窒素除去装置は、第2の実
施の形態の窒素除去装置のpHセンサ21が水位センサ
22,23に置換されたものである。
In the nitrogen removing device of the present embodiment, the pH sensor 21 of the nitrogen removing device of the second embodiment is replaced with water level sensors 22 and 23.

【0073】水位センサ22,23は、それぞれ、陰極
室4Aと陽極室3Aとの水位差を検出するためのもので
ある。水位センサ22,23の検出出力は、制御回路2
0に入力される。
The water level sensors 22 and 23 are for detecting the water level difference between the cathode chamber 4A and the anode chamber 3A, respectively. The detection outputs of the water level sensors 22 and 23 are the control circuit 2
Input to 0.

【0074】陰極室4Aと陽極室3Aの水位差は、Na
+の移動量に対応している。また、上記の式(6),
(7)に示すように、Na+の移動量は、陰極室4A内
のOH-の量に対応している。陰極室4A内のOH-の量
は、陰極室4A内のpHに対応している。したがって、
陰極室4Aと陽極室3Aの水位差を検出することによ
り、第2の実施の形態と同様の制御が実現される。
The water level difference between the cathode chamber 4A and the anode chamber 3A is Na
It corresponds to the amount of movement of + . Also, the above equation (6),
As shown in (7), the amount of movement of Na + corresponds to the amount of OH in the cathode chamber 4A. The amount of OH − in the cathode chamber 4A corresponds to the pH in the cathode chamber 4A. Therefore,
By detecting the water level difference between the cathode chamber 4A and the anode chamber 3A, the same control as in the second embodiment is realized.

【0075】なお、水位センサ22の検出出力は、単
に、陰極室4A内の水位が、弁12A,13Aを開くべ
き、予め定められた水位となったか否かを判断されるた
めに用いられる場合もある。
When the detection output of the water level sensor 22 is simply used to determine whether or not the water level in the cathode chamber 4A has reached a predetermined water level at which the valves 12A and 13A should be opened. There is also.

【0076】[第4の実施の形態]図5に、本発明の第
4の実施の形態の窒素除去装置を模式的に示す。
[Fourth Embodiment] FIG. 5 schematically shows a nitrogen removing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【0077】本実施の形態の窒素除去装置では、電解槽
42は、第1の実施の形態の処理水槽1と同様に、導入
口10,11と排出口12とを備え、そして、排出口1
2、デバルダ合金を充填されたカートリッジ41を介し
て、反応槽50に接続されている。
In the nitrogen removing apparatus according to the present embodiment, the electrolytic cell 42 has the inlets 10 and 11 and the outlet 12 as in the treated water tank 1 of the first embodiment, and the outlet 1
2. It is connected to the reaction tank 50 through a cartridge 41 filled with a devalda alloy.

【0078】導入口10,11および排出口12には、
それぞれ弁10A,11A,12Aが備えられており、
電解槽42に導入される被処理水の流量および排出され
る流量が調整可能とされている。電解槽42には、第1
の実施の形態の処理水槽1と同様に、管6Aを介して、
アルカリ塩供給装置6からアルカリ塩が供給される。
At the inlets 10 and 11 and the outlet 12,
Equipped with valves 10A, 11A and 12A,
The flow rate of the water to be treated introduced into the electrolytic bath 42 and the flow rate of the discharged water can be adjusted. The electrolytic cell 42 has a first
In the same manner as the treated water tank 1 of the embodiment described above, via the pipe 6A,
The alkali salt is supplied from the alkali salt supply device 6.

【0079】本実施の形態の電解槽42には、直流電源
5に接続された電極3,4が備えられている。電解槽4
2内で電極3,4は被処理水の電気分解に利用され、電
極3は、陽極とされ、電極4は、陰極とされる。以下
に、図6および図7を参照して、電極3,4の詳細な構
造を説明する。電極3,4は、取っ手3Aに取りつけら
れ、ケーブル3B内に、それぞれを直流電源5と接続さ
せる配線が含まれている。電極3は、棒状であり、電極
4は、電極3の外周を覆う円筒状である。また、図6で
は省略しているが、電極4は、メッシュ状とされてい
る。なお、電極4は、筒状、または、ポーラス状(表面
が多孔性の形状)であってもよい。
The electrolytic cell 42 of this embodiment is provided with electrodes 3 and 4 connected to the DC power supply 5. Electrolyzer 4
In 2, the electrodes 3 and 4 are used for electrolysis of water to be treated, the electrode 3 is used as an anode, and the electrode 4 is used as a cathode. The detailed structure of the electrodes 3 and 4 will be described below with reference to FIGS. 6 and 7. The electrodes 3 and 4 are attached to the handle 3 </ b> A, and the cable 3 </ b> B includes wiring for connecting each to the DC power supply 5. The electrode 3 has a rod shape, and the electrode 4 has a cylindrical shape that covers the outer periphery of the electrode 3. Further, although omitted in FIG. 6, the electrode 4 has a mesh shape. The electrode 4 may be cylindrical or porous (the surface is porous).

【0080】電極3と電極4との間には、隔壁40が備
えられている。隔壁40は、電極3の外周を覆う円筒形
状を有する。なお、隔壁40の円筒形状は、さらに、電
極3の底面を覆うように、底を有する。そして、隔壁4
0は、第1の実施の形態における隔壁2と同様に作用す
る。
A partition wall 40 is provided between the electrodes 3 and 4. The partition wall 40 has a cylindrical shape that covers the outer periphery of the electrode 3. The cylindrical shape of the partition wall 40 further has a bottom so as to cover the bottom surface of the electrode 3. And the partition wall 4
0 works similarly to the partition wall 2 in the first embodiment.

【0081】本実施の形態の電解槽42では、導入口1
0の先端は、電極4および隔壁40の円筒の内側まで伸
び、導入口11の先端は、電極4の円筒の外側に位置し
ている。これにより、導入口10を介して導入される被
処理水は、隔壁40内部に導かれ、隔膜40を透過でき
る要素のみが、隔膜40の円筒の外側に移動する。
In the electrolytic cell 42 of this embodiment, the inlet 1
The tip of 0 extends to the inside of the cylinder of the electrode 4 and the partition wall 40, and the tip of the inlet 11 is located outside the cylinder of the electrode 4. As a result, the water to be treated introduced through the inlet 10 is guided to the inside of the partition wall 40, and only the element that can permeate the diaphragm 40 moves to the outside of the cylinder of the diaphragm 40.

【0082】電解槽42内の被処理水は、弁12Aが開
放されることにより、カートリッジ41に流出する。カ
ートリッジ41内では、上記した式(8),(9)の反
応が進行する。そして、さらに弁51Aが開放されるこ
とにより、カートリッジ41内の被処理水は、反応槽5
0に流出する。
The water to be treated in the electrolytic bath 42 flows into the cartridge 41 when the valve 12A is opened. In the cartridge 41, the reactions of the above formulas (8) and (9) proceed. Then, by further opening the valve 51A, the water to be treated in the cartridge 41 is transferred to the reaction tank 5
Drains to zero.

【0083】本実施の形態の窒素除去装置には、反応槽
50には、次亜塩素酸供給装置33から管33Aを介し
て次亜塩素酸が供給される。これにより、反応槽50に
おいて、式(9)の反応の生成物であるアンモニアから
生じるアンモニウムイオンが酸化されて窒素ガスとさ
れ、また、反応槽50に導入されるアルカリ性の被処理
水が中和される。反応槽50内の被処理水は、排出口5
2を介して、窒素除去装置外へ排出される。排出口52
からの排出量は、弁52Aによって制御できる。
In the nitrogen removing apparatus of this embodiment, hypochlorous acid is supplied to the reaction tank 50 from the hypochlorous acid supply apparatus 33 through the pipe 33A. As a result, in the reaction tank 50, ammonium ions generated from ammonia, which is a product of the reaction of the formula (9), are oxidized into nitrogen gas, and the alkaline water to be treated introduced into the reaction tank 50 is neutralized. To be done. The water to be treated in the reaction tank 50 is discharged through the outlet 5.
It is discharged to the outside of the nitrogen removing device via 2. Outlet 52
Emissions from the can be controlled by valve 52A.

【0084】本実施の形態の窒素除去装置においても、
電解槽42および反応槽50内の被処理水は、一定時間
ごと、または、所定条件が成立するごとに、総入れ替え
される、バッチ方式で被処理水の処理が行なわれること
が好ましい。
Also in the nitrogen removing apparatus of the present embodiment,
It is preferable that the water to be treated in the electrolytic bath 42 and the reaction tank 50 is totally replaced at regular time intervals or whenever a predetermined condition is satisfied, so that the treated water is treated in a batch system.

【0085】また、反応槽50に対して、次亜塩素酸を
供給する代わりに、電極3,4とは別に電気分解用の電
極対を設け、電気分解によってアンモニウムイオンを酸
化する化合物を発生させても良いし、また、オゾンを供
給してもよい。
Instead of supplying hypochlorous acid to the reaction tank 50, an electrode pair for electrolysis is provided separately from the electrodes 3 and 4 to generate a compound that oxidizes ammonium ions by electrolysis. Alternatively, ozone may be supplied.

【0086】また、本実施の形態では、デバルダ合金を
充填されたカートリッジ41が備えられることにより、
窒素酸化物の還元がカートリッジ41において行なわれ
る。したがって、本実施の形態では、陰極4は、デバル
ダ合金のように、それ自体で窒素酸化物を還元するよう
な材料から構成される必要はない。
In addition, in the present embodiment, since the cartridge 41 filled with the devalda alloy is provided,
Reduction of nitrogen oxides is performed in the cartridge 41. Therefore, in the present embodiment, the cathode 4 does not need to be composed of a material that itself reduces nitrogen oxides, unlike the Devalda alloy.

【0087】[第5の実施の形態]図8に、本発明の第
5の実施の形態の窒素除去装置を模式的に示す。
[Fifth Embodiment] FIG. 8 schematically shows a nitrogen removing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

【0088】本実施の形態の窒素除去装置では、処理水
槽1は、導入口10と排出口12とを備え、内部の収容
する被処理水に直流電源5に接続された電極3(陽極)
と電極4(陰極)とを浸され、そして、隔膜2により陽
極室3Aと陰極室4Aとに仕切られている。電極4は、
デバルダ合金等、銅を主成分とし銅よりもイオン化傾向
の大きい金属を少なくとも一種は含む合金からなる。陽
極室3Aと陰極室4Aには、それぞれ、攪拌器7A,7
Bが備えられている。
In the nitrogen removing apparatus of this embodiment, the treated water tank 1 is provided with the inlet 10 and the outlet 12, and the electrode 3 (anode) connected to the DC power source 5 for the water to be treated contained therein.
And the electrode 4 (cathode) are soaked and separated by the diaphragm 2 into the anode chamber 3A and the cathode chamber 4A. The electrode 4 is
It is made of an alloy containing at least one kind of metal having copper as a main component and having a greater ionization tendency than copper, such as a Debarda alloy. The anode chamber 3A and the cathode chamber 4A are respectively provided with stirrers 7A and 7A.
B is provided.

【0089】処理水槽1の底部には、陰極室4Aから陽
極室3Aへと被処理水を流すための流路35およびポン
プ36を備えている。ポンプ36が駆動することによ
り、流路35内を、陰極室4Aから陽極室3Aへと矢印
35X方向に、被処理水が送られる。
The bottom of the treated water tank 1 is provided with a flow path 35 and a pump 36 for flowing water to be treated from the cathode chamber 4A to the anode chamber 3A. By driving the pump 36, the water to be treated is sent from the cathode chamber 4A to the anode chamber 3A in the direction of the arrow 35X in the flow path 35.

【0090】本実施の形態の窒素除去装置では、上記し
た式(1)〜(9)の各反応が起こる。また、陰極室4
Aの被処理水が陽極室3Aに送られることにより、陰極
室4A内で生じたアンモニウムイオンが、陽極室3Aで
窒素ガスへと酸化されると共に、陰極室4A内のアルカ
リ性の被処理水が中和される。
In the nitrogen removing apparatus of this embodiment, the reactions of the above formulas (1) to (9) occur. Also, the cathode chamber 4
By sending the treated water of A to the anode chamber 3A, the ammonium ions generated in the cathode chamber 4A are oxidized into nitrogen gas in the anode chamber 3A, and the alkaline treated water in the cathode chamber 4A is Be neutralized.

【0091】なお、陰極室4A内での被処理水の滞留時
間は、図示せぬ制御回路によりポンプ36の動作を制御
することにより、制御される。
The residence time of the water to be treated in the cathode chamber 4A is controlled by controlling the operation of the pump 36 by a control circuit (not shown).

【0092】[第6の実施の形態]図9に、本発明の第
6の実施の形態の窒素除去装置を模式的に示す。
[Sixth Embodiment] FIG. 9 schematically shows a nitrogen removing apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.

【0093】本実施の形態の窒素除去装置では、第5の
実施の形態の窒素除去装置において、さらに、陽極室3
Aに塩化物イオンを提供する試薬を供給する、塩化物供
給装置60が備えられている。当該試薬の供給量は、ポ
ンプ62により制御される。また、本実施の形態の窒素
除去装置では、陰極室4Aに塩化ナトリウム等のアルカ
リ塩を供給するアルカリ塩供給装置61が備えられてい
る。アルカリ塩供給装置61からのアルカリ塩の供給量
は、ポンプ63により制御される。
In the nitrogen removing apparatus of this embodiment, in addition to the nitrogen removing apparatus of the fifth embodiment, the anode chamber 3
A chloride supply device 60 for supplying a reagent for supplying chloride ions to A is provided. The supply amount of the reagent is controlled by the pump 62. Further, the nitrogen removing device of the present embodiment is provided with an alkaline salt supply device 61 for supplying an alkaline salt such as sodium chloride to the cathode chamber 4A. The supply amount of the alkali salt from the alkali salt supply device 61 is controlled by the pump 63.

【0094】[第7の実施の形態]図10に、本発明の
第7の実施の形態の窒素除去装置を模式的に示す。
[Seventh Embodiment] FIG. 10 schematically shows a nitrogen removing apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.

【0095】本実施の形態の窒素除去装置では、第6の
実施の形態の窒素除去装置において、さらに、陰極室4
Aに、デバルダ合金の粉末64が備えられている。攪拌
器7Bに攪拌されることにより、粉末64は陰極室4A
内でまんべんなく存在する。また、本実施の形態の陰極
室4Aには、デバルダ合金の粉末64が流路35に流れ
こまないように、流路35と陰極室4Aとの境界部分
に、フィルタ65が備えられている。なお、本実施の形
態では、陰極室4Aにデバルダ合金の粉末が備えられて
いるため、陰極である電極4は、一般の電極材料であれ
ば、特に、材料を限定されない。そして、このような本
実施の形態では、上記した式(10)で使用される電子
は、電極4ではなく、デバルダ合金の粉末64から供給
される。
In the nitrogen removing apparatus of this embodiment, in addition to the nitrogen removing apparatus of the sixth embodiment, the cathode chamber 4
A is provided with a powder 64 of the Debarda alloy. By being stirred by the stirrer 7B, the powder 64 becomes the cathode chamber 4A.
It is evenly present within. Further, in the cathode chamber 4A of the present embodiment, a filter 65 is provided at the boundary portion between the channel 35 and the cathode chamber 4A so that the powder 64 of the Devalda alloy does not flow into the channel 35. In the present embodiment, since the cathode chamber 4A is provided with the powder of the Devalda alloy, the electrode 4 as the cathode is not particularly limited as long as it is a general electrode material. Then, in the present embodiment as described above, the electrons used in the above formula (10) are supplied from the powder 64 of the Devalda alloy, not from the electrode 4.

【0096】[第8の実施の形態]図11に、本発明の
第8の実施の形態の窒素除去装置を模式的に示す。
[Eighth Embodiment] FIG. 11 schematically shows a nitrogen removing apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.

【0097】本実施の形態の窒素除去装置では、第7の
実施の形態の窒素除去装置において、陰極室4Aに、デ
バルダ合金の粉末64(図10参照)の代わりに、デバ
ルダ合金を充填されたカートリッジ66が備えられてい
る。カートリッジ66には、微小な孔が形成され(図示
略)、陰極室4A内の被処理水が、当該孔を介して、カ
ートリッジ66内に入り、デバルダ合金と接触すること
により、式(10)(式(8)および式(9))が起こ
る。
In the nitrogen removing apparatus of the present embodiment, in the nitrogen removing apparatus of the seventh embodiment, the cathode chamber 4A is filled with a devalda alloy instead of the devalda alloy powder 64 (see FIG. 10). A cartridge 66 is provided. A minute hole is formed in the cartridge 66 (not shown), and the water to be treated in the cathode chamber 4A enters the cartridge 66 through the hole and comes into contact with the devalda alloy to obtain the formula (10). (Equations (8) and (9)) occur.

【0098】なお、カートリッジ66は、処理水槽1に
対して着脱可能とされる。これにより、アルカリ性中に
置かれたデバルダ合金が部分的に溶出しても、カートリ
ッジ66を交換することにより、新たなデバルダ合金を
処理水槽1内に配置できる。
The cartridge 66 can be attached to and detached from the treated water tank 1. As a result, even if the devalda alloy placed in alkaline is partially eluted, a new devalda alloy can be placed in the treated water tank 1 by replacing the cartridge 66.

【0099】[第9の実施の形態]図12に、本発明の
第9の実施の形態の窒素除去装置を模式的に示す。
[Ninth Embodiment] FIG. 12 schematically shows a nitrogen removing apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.

【0100】本実施の形態の窒素除去装置では、第8の
実施の形態の窒素除去装置において、デバルダ合金を充
填されたカートリッジ67が、導入口10から伸びる管
に取付けられている。
In the nitrogen removing device of the present embodiment, the cartridge 67 filled with the devalda alloy is attached to the pipe extending from the inlet 10 in the nitrogen removing device of the eighth embodiment.

【0101】つまり、本実施の形態では、図12に示す
ように、導入口10から陰極室4A内に管が伸び、当該
管の先端に、カートリッジ67が取付けられている。カ
ートリッジ67内には、導入口10から導入される被処
理水を導入される流路が形成され、また、当該流路の外
周部には粒状のデバルダ合金68が充填されている。ま
た、カートリッジ67の表面には、孔67A〜67Fが
形成されている。これにより、本実施の形態の窒素除去
装置では、導入口10から導入された被処理水は、カー
トリッジ67内から、デバルダ合金68に接触した後、
孔67A〜67Fから陰極室4A内に放出される。
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 12, a tube extends from the inlet 10 into the cathode chamber 4A, and the cartridge 67 is attached to the tip of the tube. A flow path for introducing the water to be treated introduced from the introduction port 10 is formed in the cartridge 67, and the outer peripheral portion of the flow path is filled with granular devalda alloy 68. Further, holes 67A to 67F are formed on the surface of the cartridge 67. As a result, in the nitrogen removing apparatus of the present embodiment, the water to be treated introduced from the inlet 10 comes into contact with the devalda alloy 68 from inside the cartridge 67,
The holes 67A to 67F are discharged into the cathode chamber 4A.

【0102】[第10の実施の形態]図13に、本発明
の第10の実施の形態の窒素除去装置を模式的に示す。
[Tenth Embodiment] FIG. 13 schematically shows a nitrogen removing apparatus according to a tenth embodiment of the present invention.

【0103】本実施の形態の窒素除去装置では、第8の
実施の形態の窒素除去装置において、デバルダ合金を充
填されたカートリッジ69が、陰極室4A内ではなく、
処理水槽1下方の流路35上に取付けられている。
In the nitrogen removing apparatus of the present embodiment, the cartridge 69 filled with the devalda alloy in the nitrogen removing apparatus of the eighth embodiment is not in the cathode chamber 4A but in the cathode chamber 4A.
It is mounted on the flow path 35 below the treated water tank 1.

【0104】つまり、本実施の形態では、図13に示す
ように、陰極室4Aに導かれた被処理水は、当該陰極室
4A内で所定の反応を行なった後、ポンプ36が動作す
ることにより流路35に導かれるが、その際に、カート
リッジ69内のデバルダ合金と接触する。
That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 13, the water to be treated introduced into the cathode chamber 4A has a predetermined reaction in the cathode chamber 4A, and then the pump 36 is operated. Is guided to the flow path 35 by the contact with the devalda alloy in the cartridge 69.

【0105】[第11の実施の形態]図14に、本発明
の第11の実施の形態の窒素除去装置を模式的に示す。
[Eleventh Embodiment] FIG. 14 schematically shows a nitrogen removing apparatus according to an eleventh embodiment of the present invention.

【0106】本実施の形態の窒素除去装置では、第6の
実施の形態の窒素除去装置において、さらに、陽極室3
Aと陰極室4Aに、それぞれpHセンサ71,72が備
えられている。そして、電極3,4は、コントロール電
源70に接続されている。また、コントロール電源70
には、さらに、pHセンサ71,72、および、ポンプ
62,63が供給されている。そして、コントロール電
源70は、pHセンサ71,72から入力される陽極室
3Aおよび陰極室4A内の被処理水のpHに従って、電
極3,4に供給する電力量、および、塩化物供給装置6
0およびアルカリ塩供給装置61からの物質の供給量を
制御する。
In the nitrogen removing apparatus of this embodiment, in addition to the nitrogen removing apparatus of the sixth embodiment, the anode chamber 3
PH sensors 71 and 72 are provided in A and the cathode chamber 4A, respectively. The electrodes 3 and 4 are connected to the control power supply 70. Also, control power supply 70
Further, pH sensors 71 and 72 and pumps 62 and 63 are supplied to the. Then, the control power source 70 supplies electric power to the electrodes 3 and 4 according to the pH of the water to be treated in the anode chamber 3A and the cathode chamber 4A input from the pH sensors 71 and 72, and the chloride supply device 6.
0 and the supply amount of the substance from the alkaline salt supply device 61 is controlled.

【0107】[第12の実施の形態]図15に、本発明
の第12の実施の形態の窒素除去装置を模式的に示す。
[Twelfth Embodiment] FIG. 15 schematically shows a nitrogen removing apparatus according to the twelfth embodiment of the present invention.

【0108】本実施の形態の窒素除去装置では、第6の
実施の形態の窒素除去装置において、導入口10および
排出口12が、処理水槽1の上部に設けられていた代わ
りに、処理水槽1の下部に設けられている。
In the nitrogen removing apparatus of the present embodiment, in the nitrogen removing apparatus of the sixth embodiment, the inlet 10 and the outlet 12 are provided in the upper portion of the treated water tank 1, but instead of the treated water tank 1. It is provided at the bottom of.

【0109】また、処理水槽1と、導入口10,排出口
12との間には、それぞれ、ポンプ10A,12Aが備
えられている。ポンプ10A,12Aの動作を制御する
ことにより、導入口10から処理水槽1内への被処理水
の導入量および排出口12から処理水槽1外への被処理
水の排出量を制御できる。
Further, pumps 10A and 12A are provided between the treated water tank 1 and the inlet 10 and the outlet 12, respectively. By controlling the operations of the pumps 10A and 12A, it is possible to control the amount of the treated water introduced from the inlet 10 into the treated water tank 1 and the amount of the treated water discharged from the outlet 12 to the outside of the treated water tank 1.

【0110】これにより、本実施の形態では、処理水槽
1内に被処理水を導入した後、被処理水の処理水槽1へ
の導入および排出を停止し、電極3,4を用いた被処理
水の電解を所定時間行なった後に、処理水槽1内の被処
理水を入替える、という、いわゆるバッチ方式で被処理
水の窒素酸化物除去を行なうことが可能である。
As a result, in this embodiment, after the treated water is introduced into the treated water tank 1, the introduction and discharge of the treated water into the treated water tank 1 are stopped, and the treated water using the electrodes 3 and 4 is treated. It is possible to remove nitrogen oxides of the water to be treated by a so-called batch method in which the water to be treated in the treated water tank 1 is replaced after electrolysis of water for a predetermined time.

【0111】[第13の実施の形態]図16に、本発明
の第13の実施の形態の窒素除去装置を模式的に示す。
[Thirteenth Embodiment] FIG. 16 schematically shows a nitrogen removing apparatus according to the thirteenth embodiment of the present invention.

【0112】本実施の形態の窒素除去装置では、第6の
実施の形態の窒素除去装置において、処理水槽1内部の
全体が隔膜2によって仕切られていた代わりに処理水槽
1の内部と隔膜2の上部とに隙間があり、導入口10が
処理水槽1の下部に備えられ、排出口12の代わりに処
理水槽1の下部に管74が備えられ、また、導入口10
からの導入量を調節するためのポンプ73が備えられて
いる。管74は、処理水槽1の下部から、陽極室3Aに
おける好ましい水位Tまで液体を保持できるよう上方に
伸びた後、下方に向くよう、構成されている。
In the nitrogen removing apparatus of the present embodiment, in the nitrogen removing apparatus of the sixth embodiment, the inside of the treated water tank 1 is separated from the inside of the treated water tank 1 by the diaphragm 2 instead of being entirely partitioned by the diaphragm 2. There is a gap with the upper part, the inlet 10 is provided in the lower part of the treated water tank 1, a pipe 74 is provided in the lower part of the treated water tank 1 instead of the outlet 12, and the inlet 10
A pump 73 is provided for adjusting the amount introduced from. The pipe 74 is configured to extend upward from the lower portion of the treated water tank 1 so as to hold the liquid up to a preferable water level T in the anode chamber 3A, and then to face downward.

【0113】これにより、本実施の形態の窒素除去装置
では、まず、導入口10から処理水槽1に被処理水が導
入される。そして、電気分解が行なわれ、塩化物供給装
置60およびアルカリ塩供給装置61から、適宜、試薬
が供給されると、ナトリウムイオンが陽極室3Aから隔
壁2を介して陰極室4Aに移動し、陽極室3Aの水位よ
り陰極室4Aの水位の方が高くなる。そして、陰極室4
Aの水位が隔壁2を越えると、隔壁2を越えて、陰極室
4Aの被処理水が陽極室3Aに移動する。そして、陰極
室3Aの水位がTを越えると、陽極室3Aから管74を
介して、被処理水が処理水槽1外へ排出される。
As a result, in the nitrogen removing apparatus of the present embodiment, first, the water to be treated is introduced into the treated water tank 1 through the inlet 10. Then, when electrolysis is performed and reagents are appropriately supplied from the chloride supply device 60 and the alkali salt supply device 61, sodium ions move from the anode chamber 3A to the cathode chamber 4A via the partition wall 2 and the anode is discharged. The water level in the cathode chamber 4A is higher than that in the chamber 3A. And the cathode chamber 4
When the water level of A exceeds the partition wall 2, the water to be treated in the cathode chamber 4A moves to the anode chamber 3A beyond the partition wall 2. When the water level in the cathode chamber 3A exceeds T, the water to be treated is discharged from the anode chamber 3A through the pipe 74 to the outside of the treated water tank 1.

【0114】[第14の実施の形態]図17に、本発明
の第14の実施の形態の窒素除去装置を模式的に示す。
[Fourteenth Embodiment] FIG. 17 schematically shows a nitrogen removing apparatus according to a fourteenth embodiment of the present invention.

【0115】本実施の形態の窒素除去装置では、第6の
実施の形態の窒素除去装置において、まず、処理水槽1
内に、隔膜2の代わりに、2枚の隔膜2A,2Bが備え
られ、処理水槽1が、陽極室3A、陰極室4A、回収室
2Xの3つに仕切られている。なお、隔膜2Aは、陽イ
オン交換膜であり、隔膜2Bは、陰イオン交換膜であ
る。そして、塩化物供給装置60は、陽極室3Aに塩化
物イオンを供給し、アルカリ塩供給装置61は、陰極室
4Aにアルカリ塩を供給する。
In the nitrogen removing apparatus of the present embodiment, first, in the nitrogen removing apparatus of the sixth embodiment, the treated water tank 1
Instead of the diaphragm 2, two diaphragms 2A and 2B are provided therein, and the treated water tank 1 is partitioned into three parts, an anode chamber 3A, a cathode chamber 4A, and a recovery chamber 2X. The diaphragm 2A is a cation exchange membrane, and the diaphragm 2B is an anion exchange membrane. Then, the chloride supply device 60 supplies chloride ions to the anode chamber 3A, and the alkali salt supply device 61 supplies alkali salt to the cathode chamber 4A.

【0116】また、流路35は、陰極室4Aと陽極室3
Aの下部をつなぐが、回収室2Xの下部には、導入口7
7が備えられている。回収室2Xには、導入口77から
矢印77X方向に従って水が導入されるが、当該導入量
は、ポンプ77Aにより制御される。
Further, the flow path 35 is formed by the cathode chamber 4A and the anode chamber 3
The lower part of A is connected, but the introduction port 7 is provided in the lower part of the recovery chamber 2X.
7 is provided. Water is introduced into the recovery chamber 2X from the introduction port 77 in the direction of the arrow 77X, and the introduction amount is controlled by the pump 77A.

【0117】本実施の形態の窒素除去装置では、ナトリ
ウムイオンが、陽極室3Aから陽イオン交換樹脂である
隔膜2Aを介して回収室2Xに移動し、塩化物イオン
が、陰極室4Aから陰イオン交換樹脂である隔膜2Bを
介して回収室2Xに移動する。つまり、回収室2Xで
は、塩化物イオンとナトリウムイオンの濃度が、陽極室
3Aおよび陰極室4Aよりも高くなっていると考えられ
る。そして、回収室2Xの溶液は、ポンプ75によって
揚水され、管76を介して、アルカリ塩供給装置61に
送られる。これにより、回収室2Xの塩化ナトリウム
を、陰極室4Aに供給するアルカリ塩として、再利用で
きる。また、回収室2Xには、回収室2X内の溶液の塩
化物イオンとナトリウムイオンとの濃度を調整すること
と、溶液の液面を調整するために、水が、ポンプ77A
によって供給される。
In the nitrogen removing apparatus of this embodiment, sodium ions move from the anode chamber 3A to the recovery chamber 2X through the diaphragm 2A which is a cation exchange resin, and chloride ions leave the cathode chamber 4A as anions. It moves to the recovery chamber 2X via the diaphragm 2B which is an exchange resin. That is, it is considered that the concentrations of chloride ions and sodium ions in the recovery chamber 2X are higher than those in the anode chamber 3A and the cathode chamber 4A. Then, the solution in the recovery chamber 2X is pumped up by the pump 75 and sent to the alkaline salt supply device 61 via the pipe 76. Thus, the sodium chloride in the recovery chamber 2X can be reused as the alkaline salt supplied to the cathode chamber 4A. Further, in the recovery chamber 2X, water is supplied to the pump 77A to adjust the concentration of chloride ions and sodium ions in the solution in the recovery chamber 2X and to adjust the liquid level of the solution.
Supplied by

【0118】[第15の実施の形態]図18に、本発明
の第15の実施の形態の窒素除去装置を模式的に示す。
上記した第1〜第14の実施の形態では、窒素除去装置
において、被処理水に塩化ナトリウム等のアルカリ塩を
添加して電気分解することにより、被処理水をアルカリ
性溶液としたが、本実施の形態では、被処理水に、アル
カリ性の塩を添加して、被処理水をアルカリ性溶液とす
る。
[Fifteenth Embodiment] FIG. 18 schematically shows a nitrogen removing apparatus according to a fifteenth embodiment of the present invention.
In the above-described first to fourteenth embodiments, in the nitrogen removing apparatus, the treated water is an alkaline solution by adding an alkaline salt such as sodium chloride to the treated water and electrolyzing the treated water. In the above embodiment, an alkaline salt is added to the water to be treated to make the water to be treated an alkaline solution.

【0119】窒素除去装置において、処理水槽80に
は、導入口80Aから、被処理水が導入され、排出口8
0Bから処理水が排出される。処理水槽80は、壁81
により、第1反応槽80Xと第2反応槽80Yとに仕切
られている。第1反応槽80Xおよび第2反応槽80Y
には、それぞれ、内部の被処理水を攪拌するための攪拌
器84,85が備えられている。攪拌器84,85は、
それぞれ、モータ84A,85Aが動作することにより
回転する。なお、壁81付近にはカバー83が設けら
れ、これにより、第1反応槽80X内の被処理水は、矢
印Qに従って、第2反応槽80Yへと移動する。
In the nitrogen removing apparatus, the water to be treated is introduced into the treated water tank 80 through the inlet 80A and the outlet 8
Treated water is discharged from 0B. The treated water tank 80 has a wall 81.
Thus, it is partitioned into a first reaction tank 80X and a second reaction tank 80Y. First reaction tank 80X and second reaction tank 80Y
Are provided with agitators 84 and 85 for agitating the water to be treated therein. The agitators 84 and 85 are
The motors 84A and 85A rotate as they operate. A cover 83 is provided near the wall 81, whereby the water to be treated in the first reaction tank 80X moves to the second reaction tank 80Y according to the arrow Q.

【0120】第1反応槽80Xには、アルカリ性試薬供
給装置91から、たとえば水酸化ナトリウム等のアルカ
リ性試薬が供給される。なお、当該試薬の供給量は、制
御回路90がpHセンサ93で検出される第1反応槽8
0X内の被処理水のpHに従ってポンプ91Aを制御す
ることにより、第1反応槽80X内の被処理水が強アル
カリ性となるように、調整される。
An alkaline reagent such as sodium hydroxide is supplied from the alkaline reagent supply device 91 to the first reaction tank 80X. The supply amount of the reagent is determined by the first reaction tank 8 detected by the pH sensor 93 by the control circuit 90.
By controlling the pump 91A according to the pH of the water to be treated in 0X, the water to be treated in the first reaction tank 80X is adjusted to be strongly alkaline.

【0121】また、第1反応槽80Xには、デバルダ合
金を充填されたカートリッジ82が設置されている。こ
れにより、第1反応槽80Xでは、強アルカリ性溶液中
で、式(10)(式(8)および式(9))が起こり、
窒素酸化物がアンモニウムイオンへとされる。
Further, the first reaction tank 80X is provided with a cartridge 82 filled with a devalda alloy. As a result, in the first reaction tank 80X, the formula (10) (formula (8) and formula (9)) occurs in the strongly alkaline solution,
Nitrogen oxides are converted to ammonium ions.

【0122】第2反応槽80Y内の被処理水には、酸性
試薬供給装置92から、次亜塩素酸等の酸化剤が供給さ
れる。なお、当該酸化物の供給量は、ポンプ92Aを制
御することにより調整される。
An oxidizing agent such as hypochlorous acid is supplied from the acidic reagent supply device 92 to the water to be treated in the second reaction tank 80Y. Note that the supply amount of the oxide is adjusted by controlling the pump 92A.

【0123】第2反応槽80Yに、第1反応槽80Xの
被処理水が導入されることにより、当該被処理水が中和
され、かつ、第1反応槽80Xにおける式(10)の反
応により生じたアンモニウムイオンが窒素ガスへと酸化
される。
By introducing the water to be treated in the first reaction tank 80X into the second reaction tank 80Y, the water to be treated is neutralized and the reaction of the formula (10) in the first reaction tank 80X is performed. The generated ammonium ions are oxidized to nitrogen gas.

【0124】[第16の実施の形態]図19に、本発明
の第16の実施の形態の窒素除去装置を模式的に示す。
[Sixteenth Embodiment] FIG. 19 schematically shows a nitrogen removing apparatus according to the sixteenth embodiment of the present invention.

【0125】本実施の形態の窒素除去装置では、第15
の実施の形態の窒素除去装置において、酸性試薬供給装
置92の代わりに、第2反応槽80Y内の被処理水に浸
された電極対(電極95,96)と、電極95,96
は、たとえば白金−イリジウム合金から構成され、電源
94から電力を供給される。
In the nitrogen removing apparatus of this embodiment, the 15th
In the nitrogen removing device according to the embodiment of the present invention, instead of the acidic reagent supply device 92, the electrode pair (electrodes 95, 96) immersed in the water to be treated in the second reaction tank 80Y and the electrodes 95, 96
Is made of, for example, a platinum-iridium alloy, and is supplied with power from a power supply 94.

【0126】これにより、本実施の形態の窒素除去装置
では、電極対(電極95,96)において被処理水の電
気分解が行なわれることにより、被処理水に溶存する塩
素が酸化されて、次亜塩素酸が発生する。この次亜塩素
酸により、第1反応槽80Xから導入された被処理水は
中和され、かつ、当該被処理水内のアンモニウムイオン
は酸化される。
As a result, in the nitrogen removing apparatus of the present embodiment, the electrolysis of the water to be treated is carried out at the electrode pair (electrodes 95 and 96), whereby chlorine dissolved in the water to be treated is oxidized, and Chlorous acid is generated. By this hypochlorous acid, the water to be treated introduced from the first reaction tank 80X is neutralized, and the ammonium ion in the water to be treated is oxidized.

【0127】[第17の実施の形態]以上説明した第1
〜第13の実施の形態では、窒素酸化物の大部分は、窒
素除去装置の陰極4において式(10)で示したように
還元されてアンモニアとされ、アンモニウムイオンとな
った後、酸化されて窒素ガスとなるが、式(11)に示
すように、陰極4において還元されて直接窒素ガスとな
る場合がある。
[17th Embodiment] The first embodiment described above
In the thirteenth embodiment, most of the nitrogen oxides are reduced to ammonia in the cathode 4 of the nitrogen removing device as shown in the formula (10), and are converted into ammonium ions and then oxidized. Although it becomes nitrogen gas, it may be directly reduced to nitrogen gas at the cathode 4 as shown in the formula (11).

【0128】 2NO3 -+6H2O+6e- → N2↑+12OH- (11) 式(11)のような反応が起こる場合、窒素除去装置に
は、収容部内の被処理水中の窒素酸化物を還元する部材
が含まれれば、それだけで、被処理水中の窒素酸化物
は、還元されて、窒素ガスとされることになる。
2NO 3 + 6H 2 O + 6e → N 2 ↑ + 12OH (11) When a reaction such as the formula (11) occurs, the nitrogen removing device reduces nitrogen oxides in the water to be treated in the containing portion. If the member is included, the nitrogen oxide in the water to be treated is reduced to nitrogen gas by itself.

【0129】[第18の実施の形態]以上説明した第1
〜第13の実施の形態では、処理水槽1内の陽極3と陰
極4の設置されている領域が隔膜2で仕切られて、陽極
室3Aと陰極室4Aとが形成されていた。しかしなが
ら、本発明では、必ずしも、隔膜で陽極室と陰極室とを
形成する必要はない。図20、図21に示すように、処
理水槽1において陽極3と陰極4とが、隔膜に仕切られ
ずに、設置されてもよい。
[Eighteenth Embodiment] The first embodiment described above
In the thirteenth embodiment, the region where the anode 3 and the cathode 4 are installed in the treated water tank 1 is partitioned by the diaphragm 2 to form the anode chamber 3A and the cathode chamber 4A. However, in the present invention, it is not always necessary to form the anode chamber and the cathode chamber with the diaphragm. As shown in FIGS. 20 and 21, in the treated water tank 1, the anode 3 and the cathode 4 may be installed without being partitioned by a diaphragm.

【0130】図20,図21は、それぞれ、図8,図1
1に示した窒素除去装置から隔膜2、流路35およびポ
ンプ36を削除した、窒素除去装置を示す図である。図
20,図21に示す窒素除去装置では、図8や図11等
に示したような隔膜で陽極室および陰極室を形成したも
のに比べて、若干の窒素酸化物の除去率の低下は予想さ
れるが、その一方で、経時変化による機能低下に応じた
隔膜の交換が不要となるため、メンテンナンスが大幅に
容易になり、かつ、ランニングコストを格段に低下させ
ることができる。
20 and 21 are respectively FIG. 8 and FIG.
It is a figure which shows the nitrogen removal apparatus which deleted the diaphragm 2, the flow path 35, and the pump 36 from the nitrogen removal apparatus shown in FIG. In the nitrogen removal device shown in FIGS. 20 and 21, a slight decrease in the removal rate of nitrogen oxides is expected as compared with the nitrogen removal device shown in FIGS. 8 and 11 in which the anode chamber and the cathode chamber are formed. On the other hand, on the other hand, since it is not necessary to replace the diaphragm according to the deterioration of the function due to the change with time, the maintenance can be significantly facilitated and the running cost can be remarkably reduced.

【0131】[第19の実施の形態]図22に、本発明
の水処理装置の第19の実施の形態である水処理装置を
模式的に示す。
[Nineteenth Embodiment] FIG. 22 schematically shows a water treatment apparatus which is a nineteenth embodiment of the water treatment apparatus of the present invention.

【0132】水処理装置において、処理水槽202に
は、導入口210から被処理水が導入され、当該被処理
水には電極203,204が浸され、そして、排出口2
11から当該被処理水は排出される。導入口210から
の被処理水の導入量、排出口211からの被処理水の排
出量は、それぞれ弁210A,211Aの開閉を制御す
ることによって制御可能とされている。また、処理水槽
202には、内部で発生した気体を排出するための排気
口212が形成され、排気口212は、弁212Aの開
閉により、開閉が制御されている。
In the water treatment device, the treated water is introduced into the treated water tank 202 through the inlet 210, the electrodes 203 and 204 are immersed in the treated water, and the outlet 2
The treated water is discharged from 11. The amount of treated water introduced from the inlet 210 and the amount of treated water discharged from the outlet 211 can be controlled by controlling the opening and closing of the valves 210A and 211A, respectively. Further, the treated water tank 202 is formed with an exhaust port 212 for discharging the gas generated inside, and the opening / closing of the exhaust port 212 is controlled by opening / closing a valve 212A.

【0133】処理水槽202内では、電極203,20
4が直流電源205から電力を供給されることにより、
電極203が陽極、電極204が陰極とされて、被処理
水の電気分解がなされる。電極203は、たとえば白金
−イリジウム合金から構成される。なお、電極203と
しては、他に、貴金属もしくは貴金属をコーティングさ
れた材料、貴金属を含む材料、貴金属を含む材料をコー
ティングされた材料、炭素電極、または、ステンレスか
らなる電極を挙げることができる。ここで、貴金属を含
む材料とは、たとえば、白金の酸化物、酸化イリジウ
ム、セラミック中に貴金属を混ぜて焼成されたもの(酸
化ケイ素、酸化チタン等)を挙げることができる。電極
204は、銅−アルミニウム合金等の、両性金属を含む
合金、酸化されて、水酸化物イオン等の陰イオンと反応
することにより凝集剤として作用する水に不溶性の化合
物を生成する金属を含む合金、または、酸化されてリン
酸イオンと反応することにより水に不溶性の化合物を生
成する金属を含む合金とすることができる。
In the treated water tank 202, the electrodes 203, 20
4 is supplied with power from the DC power supply 205,
The electrode 203 serves as an anode and the electrode 204 serves as a cathode, and the water to be treated is electrolyzed. The electrode 203 is made of, for example, a platinum-iridium alloy. Other examples of the electrode 203 include a precious metal or a material coated with a precious metal, a material containing a precious metal, a material coated with a material containing a precious metal, a carbon electrode, or an electrode made of stainless steel. Here, examples of the material containing a noble metal include an oxide of platinum, iridium oxide, and a material obtained by mixing a noble metal in ceramics and firing (silicon oxide, titanium oxide, etc.). The electrode 204 includes an alloy containing an amphoteric metal, such as a copper-aluminum alloy, or a metal that is oxidized to form a water-insoluble compound that acts as an aggregating agent by reacting with anions such as hydroxide ions. It can be an alloy or an alloy containing a metal that forms a compound insoluble in water by being oxidized and reacting with phosphate ions.

【0134】また、水処理装置には、処理水槽202内
に水位センサ222およびpHセンサ223が備えられ
ている。さらに、水処理装置には、処理水槽202内に
塩化ナトリウムおよび次亜塩素酸を供給する薬剤供給装
置206が備えられている。薬剤供給装置206から
は、管206Aを介して、処理水槽202内に適宜薬剤
が投与される。処理水槽202内には、攪拌器207が
備えられており、攪拌器207は、処理水槽202外か
ら適宜動力を与えられることにより、回転して処理水槽
202内の被処理水を攪拌する。処理水槽202内で被
処理水の処理が行なわれているときには、攪拌器207
は適宜回転されている。
Further, the water treatment apparatus is provided with a water level sensor 222 and a pH sensor 223 in the treated water tank 202. Further, the water treatment device is provided with a chemical supply device 206 that supplies sodium chloride and hypochlorous acid into the treated water tank 202. From the drug supply device 206, a drug is appropriately administered into the treated water tank 202 via the pipe 206A. A stirrer 207 is provided in the treated water tank 202, and the stirrer 207 is rotated by appropriate power from outside the treated water tank 202 to stir the water to be treated in the treated water tank 202. When the treated water is being treated in the treated water tank 202, the agitator 207 is used.
Are rotated accordingly.

【0135】そして、水処理装置には、水位センサ22
2およびpHセンサ223の検出出力を導入され、弁2
10A,211A,212A、および、直流電源205
の動作を制御する、制御回路220が備えられている。
The water treatment device includes a water level sensor 22.
2 and the detection output of the pH sensor 223 is introduced, the valve 2
10A, 211A, 212A and DC power supply 205
A control circuit 220 is provided for controlling the operation of.

【0136】図23に、電極203,204上での主な
電解反応を模式的に示す。そして、さらに図23を参照
して、処理水槽202内での電解反応およびそれに付随
する反応について、説明する。
FIG. 23 schematically shows main electrolytic reactions on the electrodes 203 and 204. Then, further referring to FIG. 23, an electrolytic reaction in the treated water tank 202 and a reaction accompanying it will be described.

【0137】処理水槽202内の被処理水中では、塩化
ナトリウムが添加されることにより、上記した式
(1),(2)の平衡が成立っている。また、電極20
3近傍では、上記の式(3)〜(5)に示すように、水
の電気分解により酸素ガスが発生し、塩素イオンは塩素
ガスとなり、塩素ガスの一部は水和して次亜塩素酸とな
る。また、電極204近傍では、上記した式(6),
(7)に示すように、水の電気分解により水素ガスが発
生し、ナトリウムイオンが水酸化物イオンと反応して水
酸化ナトリウムが生成される。これにより、電極204
近傍は、被処理水がアルカリ性となる。
In the water to be treated in the treated water tank 202, the equilibrium of the above equations (1) and (2) is established by adding sodium chloride. In addition, the electrode 20
In the vicinity of 3, as shown in the above formulas (3) to (5), oxygen gas is generated by electrolysis of water, chlorine ions become chlorine gas, and a part of chlorine gas is hydrated to form hypochlorous acid. Become an acid. In the vicinity of the electrode 204, the above formula (6),
As shown in (7), hydrogen gas is generated by electrolysis of water, and sodium ions react with hydroxide ions to generate sodium hydroxide. Thereby, the electrode 204
In the vicinity, the water to be treated becomes alkaline.

【0138】そして、処理水槽202内に導入された被
処理水中の硝酸イオンは、電極204表面で、亜硝酸イ
オンを経て、アンモニアに還元される(式(8)〜式
(10)参照)。なお、式(10)において硝酸イオン
の還元に使われる電子は、電極204内のアルミニウム
(や亜鉛)が強アルカリ性で溶出するときにも生成され
ると考えられる。
Then, the nitrate ion in the water to be treated introduced into the treated water tank 202 is reduced to ammonia on the surface of the electrode 204 via the nitrite ion (see formulas (8) to (10)). It is considered that the electrons used for the reduction of nitrate ions in the formula (10) are also generated when aluminum (or zinc) in the electrode 204 is eluted with strong alkalinity.

【0139】上記のように生成したアンモニアは、上記
のように生成した次亜塩素酸と結合して、以下の式(1
2)〜(14)のようにクロラミン類を生成する。ま
た、生成したクロラミン類は、式(15),(16)の
ように、窒素ガスや一酸化二窒素に変換される。
The ammonia produced as described above is combined with the hypochlorous acid produced as described above to form the following formula (1)
Chloramines are produced as in 2) to (14). Further, the generated chloramines are converted into nitrogen gas or dinitrogen monoxide as shown in formulas (15) and (16).

【0140】[0140]

【数1】 [Equation 1]

【0141】また、上記のように電極204から溶出し
たアルミニウムは、以下の式(17)に示すように、ア
ルミニウムイオンとして被処理水中の水酸化物イオンと
反応して水酸化アルミニウムとなったり、式(18)に
示すように、アルミン酸としてナトリウムイオンと反応
しアルミン酸ナトリウムとなる。そして、生成したこれ
らの化合物によって、水中のコロイド(水中のSS成分
で粒径1〜0.01×10-6m程度の微細なもの)の電
荷が中和され、粒子間の引力が働き、やがてフロックに
なり沈降する。
The aluminum eluted from the electrode 204 as described above reacts with hydroxide ions in the water to be treated as aluminum ions to form aluminum hydroxide, as shown in the following formula (17). As shown in formula (18), it reacts with sodium ions as aluminate to become sodium aluminate. The produced compounds neutralize the electric charge of the colloid in water (the SS component in the water has a particle size of about 1 to 0.01 × 10 −6 m), and the attractive force between the particles works. Eventually it becomes floc and sinks.

【0142】[0142]

【数2】 [Equation 2]

【0143】さらに、電極204から溶出したアルミニ
ウムイオンは、以下の式(19)に示すように、被処理
水中のリン酸イオンと反応して、水に不溶性なリン酸ア
ルミニウムとなり、沈降する。これにより、アルミニウ
ムイオンによって、被処理水中のリン酸成分を除去でき
る。なお、本実施の形態では、陰極で、アルミニウムに
代表される、リン酸成分およびSS成分を除去できる金
属を溶出させるため、陽極でこれを溶出させる場合より
も、このような金属が電極付近で不動態化することを回
避できる。
Further, the aluminum ion eluted from the electrode 204 reacts with the phosphate ion in the water to be treated to become aluminum phosphate insoluble in water and precipitates, as shown in the following formula (19). As a result, the phosphoric acid component in the water to be treated can be removed by the aluminum ions. Note that in this embodiment, since a metal capable of removing a phosphoric acid component and an SS component, which is typified by aluminum, is eluted at the cathode, such a metal is generated near the electrode as compared with the case where it is eluted at the anode. Passivation can be avoided.

【0144】[0144]

【数3】 [Equation 3]

【0145】以上説明したように、本実施の形態では、
電極204が、デバルダ合金のように、銅を主成分と
し、銅よりもイオン化傾向の高い金属を含む合金からな
るため、被処理水中の窒素酸化物等の除去が可能とされ
ている。なお、被処理水中の窒素酸化物および/または
リン酸を除去を除去することのみを目的とするのであれ
ば、電極204は、アルミニウム等の両性金属、当該電
極204内の成分が溶出し、処理水槽202内の陰イオ
ンと反応して凝集剤として作用する化合物であって水に
不溶性の化合物を生成する金属、または、酸化されてリ
ン酸イオンと反応することにより水に不溶性の化合物を
生成する金属の単体で構成されてもよい。
As described above, in the present embodiment,
Since the electrode 204 is made of an alloy containing copper as a main component and a metal having a higher ionization tendency than copper, such as a Devarda alloy, it is possible to remove nitrogen oxides in the water to be treated. If the purpose is only to remove nitrogen oxides and / or phosphoric acid in the water to be treated, the electrode 204 is treated with an amphoteric metal such as aluminum, the components in the electrode 204 are eluted, and treated. A compound that reacts with anions in the water tank 202 to act as a flocculant and forms a compound insoluble in water, or a compound that is oxidized and reacts with a phosphate ion to form a compound insoluble in water. It may be composed of a single metal.

【0146】以上説明したように、本実施の形態では、
電極203,204間に電流を流し、電極204近傍の
被処理水をアルカリ性とすることにより、被処理水中の
窒素酸化物を除去する処理が進行する。このことをより
具体的に示すために、電極203,204間に電流を流
した時間と、被処理水中の硝酸態窒素が除去される度合
いとの関係の一例を図24に示す。なお、図24中のグ
ラフの横軸は、電極203,204間に電流を流した時
間であり、縦軸は、被処理水中の硝酸態窒素濃度(NO
3−N濃度)である。なお、図24のグラフは、陽極で
ある電極203には、Pt−Irを構成材料に含む電極
が用いられ、陰極である電極204には、黄銅、高力黄
銅またはデバルダ合金が用いられ、陰極の電流密度が2
A/dm 2となる電流値で電解された際の結果である。
As described above, in the present embodiment,
An electric current is passed between the electrodes 203 and 204, and
By making the water to be treated alkaline,
The process of removing nitrogen oxides proceeds. More about this
To show concretely, a current is applied between the electrodes 203 and 204.
And the degree of removal of nitrate nitrogen in the water to be treated
FIG. 24 shows an example of the relationship with the cousin. Note that the group shown in FIG.
The horizontal axis of the rough is when current is applied between the electrodes 203 and 204.
And the vertical axis represents the nitrate nitrogen concentration (NO in the water to be treated).
3-N concentration). In addition, the graph of FIG.
The certain electrode 203 is an electrode containing Pt-Ir as a constituent material.
Is used for the electrode 204, which is a cathode, and brass and high strength yellow.
Copper or devalda alloy is used, and the cathode current density is 2
A / dm 2This is the result when electrolysis is performed at a current value of

【0147】図24から理解されるように、電解時間が
長くなるほど、被処理水中の硝酸態窒素濃度が低くなる
ことがわかる。また、デバルダ合金、高力黄銅、黄銅の
順に硝酸態窒素濃度の減少速度が速くなっていることが
わかる。デバルダ合金、高力黄銅、黄銅はどれもCuが
主成分でZn,Alなどの両性金属を含む合金であり、
その組成が硝酸態窒素濃度の減少速度と関係していると
考えられる。具体的には、Cu−Zn系の黄銅よりも、
Cu−Zn−Al系のデバルダ合金、高力黄銅の方が、
硝酸態窒素濃度の減少が速い。さらにCu−Zn−Al
系でもAlの比率が高いデバルダ合金の方が、高力黄銅
よりも硝酸態窒素濃度の減少が速くなっている。
As can be seen from FIG. 24, the longer the electrolysis time, the lower the concentration of nitrate nitrogen in the water to be treated. Also, it can be seen that the rate of decrease in nitrate nitrogen concentration increases in the order of Debarda alloy, high strength brass, and brass. Debarda alloy, high-strength brass, and brass are alloys containing Cu as a main component and amphoteric metals such as Zn and Al.
It is considered that its composition is related to the rate of decrease of nitrate nitrogen concentration. Specifically, rather than Cu-Zn-based brass,
The Cu-Zn-Al devalda alloy, high strength brass,
The nitrate nitrogen concentration decreases rapidly. Further Cu-Zn-Al
Even in the system, the devalda alloy having a high Al ratio has a faster decrease in the nitrate nitrogen concentration than the high strength brass.

【0148】[第20の実施の形態]図25に、本発明
の第20の実施の形態である水処理装置を模式的に示
す。本実施の形態の水処理装置は、第19の実施の形態
で示した水処理装置に、さらに、反応槽250を接続さ
せたものである。
[Twentieth Embodiment] FIG. 25 schematically shows a water treatment apparatus which is a twentieth embodiment of the present invention. The water treatment device of the present embodiment is obtained by further connecting a reaction tank 250 to the water treatment device shown in the nineteenth embodiment.

【0149】本実施の形態の水処理装置では、処理水槽
202は、排出口211で、反応槽250と接続されて
いる。つまり、反応槽250は、被処理水を導入される
導入口251を備え、当該導入口251が排出口211
と弁211Aを介して接続されることにより、処理水槽
202から被処理水を導入される。
In the water treatment apparatus of this embodiment, the treated water tank 202 is connected to the reaction tank 250 through the outlet 211. That is, the reaction tank 250 includes the inlet 251 into which the water to be treated is introduced, and the inlet 251 is the outlet 211.
The water to be treated is introduced from the treated water tank 202 by being connected via the valve 211A.

【0150】反応槽250には、槽内で発生した気体を
槽外に適宜排出するための排気口252および当該排気
口252を開閉する弁252Aが備えられている。ま
た、反応槽250には、槽内に次亜塩素酸を供給するた
めの次亜塩素酸供給装置533が備えられている。な
お、次亜塩素酸供給装置533は、管533Aを介し
て、反応槽250内に次亜塩素酸を供給する。また、反
応槽250には、被処理水を排出する排出口553およ
び当該排出口553を開閉する弁553Aが備えられて
いる。
The reaction tank 250 is provided with an exhaust port 252 for appropriately discharging the gas generated in the tank to the outside of the tank and a valve 252A for opening and closing the exhaust port 252. Further, the reaction tank 250 is provided with a hypochlorous acid supply device 533 for supplying hypochlorous acid into the reaction tank. The hypochlorous acid supply device 533 supplies hypochlorous acid into the reaction tank 250 via the pipe 533A. Further, the reaction tank 250 is provided with a discharge port 553 for discharging the water to be treated and a valve 553A for opening and closing the discharge port 553.

【0151】次亜塩素酸供給装置533、および、弁2
52A,553Aの動作は、制御回路220に制御され
る。また、反応槽250には、外部から適宜動力を与え
られることにより回転する攪拌器557が備えられてい
る。反応槽250内で被処理水の処理が行なわれている
ときには、攪拌器557により反応槽250内の被処理
水は攪拌される。
Hypochlorous acid supply device 533 and valve 2
The operations of 52A and 553A are controlled by the control circuit 220. Further, the reaction tank 250 is provided with a stirrer 557 that rotates by being appropriately powered from the outside. When the water to be treated is being processed in the reaction tank 250, the water to be treated in the reaction tank 250 is stirred by the stirrer 557.

【0152】本実施の形態の水処理装置では、処理水槽
202において第19の実施の形態において説明した処
理を施された被処理水が、さらに、反応槽250で、次
亜塩素酸を混合され、処理される。これにより、上記の
式(12)〜(14)において説明したアンモニアから
クロラミン類への変換が、確実に行なわれる。したがっ
て、本実施の形態の水処理装置では、より確実に、窒素
酸化物の窒素ガスへの変換が行なわれることになる。な
お、本実施の形態では、反応槽250において、アンモ
ニアのクロラミン類への変換に用いられる次亜塩素酸が
次亜塩素酸供給装置533によって直接供給されたが、
反応槽250に対して、次亜塩素酸を供給する代わり
に、電極203,204とは別に電気分解用の電極対を
設け、電気分解によってアンモニア(アンモニウムイオ
ン)を酸化する化合物を発生させても良いし、また、ア
ンモニアの酸化のためにオゾンを供給する装置を設けて
もよい。
In the water treatment apparatus of this embodiment, the water to be treated which has been treated in the treated water tank 202 as described in the nineteenth embodiment is further mixed with hypochlorous acid in the reaction tank 250. ,It is processed. This ensures the conversion of ammonia to chloramines described in the above formulas (12) to (14). Therefore, in the water treatment device of the present embodiment, the conversion of nitrogen oxides to nitrogen gas is performed more reliably. In the present embodiment, in the reaction tank 250, hypochlorous acid used for conversion of ammonia into chloramines was directly supplied by the hypochlorous acid supply device 533.
Instead of supplying hypochlorous acid to the reaction tank 250, an electrode pair for electrolysis may be provided separately from the electrodes 203 and 204 to generate a compound that oxidizes ammonia (ammonium ion) by electrolysis. Alternatively, a device for supplying ozone to oxidize ammonia may be provided.

【0153】[第21の実施の形態]図26に、本発明
の第21の実施の形態の水処理装置を模式的に示す。
[Twenty-first Embodiment] FIG. 26 schematically shows a water treatment apparatus according to a twenty-first embodiment of the present invention.

【0154】本実施の形態の水処理装置は、基本的には
図22に示した第19の実施の形態の処理水槽202と
同じ構成を有しているが、詳細に比較すると、底部の構
造が異なっている。具体的には、本実施の形態の処理水
槽202は、底部がホッパー型であり、さらに、底部に
新たに設けられている排出口214にはドレインバルブ
214Bが取付けられている。これにより、処理水槽2
02内で生じた沈殿物や汚泥を、速やかにかつ確実に、
電極203,204から遠ざけることができる。したが
って、電極203,204上における反応、および、当
該反応によって生じた生成物の反応が、上記の沈殿物や
汚泥が存在することにより阻害されることを回避でき
る。
The water treatment apparatus of this embodiment basically has the same structure as the treated water tank 202 of the nineteenth embodiment shown in FIG. 22, but a detailed comparison will show the structure of the bottom. Are different. Specifically, the treated water tank 202 of the present embodiment has a hopper type bottom, and a drain valve 214B is attached to a discharge port 214 newly provided at the bottom. As a result, the treated water tank 2
The sediment and sludge generated in 02 are swiftly and surely
It can be kept away from the electrodes 203, 204. Therefore, it is possible to avoid the reaction on the electrodes 203 and 204 and the reaction of the product generated by the reaction from being hindered by the presence of the above-mentioned precipitate and sludge.

【0155】また、本実施の形態の処理水槽202内に
は、ポンプ261に接続された散気管260が接続され
ている。本実施の形態では、散気管260が処理水槽2
02の底部において気泡を発することにより、当該処理
水槽202内が攪拌される。
Further, in the treated water tank 202 of this embodiment, a diffuser pipe 260 connected to a pump 261 is connected. In the present embodiment, the diffuser pipe 260 is the treated water tank 2.
By generating bubbles at the bottom of 02, the inside of the treated water tank 202 is agitated.

【0156】[第22の実施の形態]図27に、本発明
の第22の実施の形態の水処理装置を模式的に示す。
[Twenty-second Embodiment] FIG. 27 schematically shows a water treatment apparatus according to the twenty-second embodiment of the present invention.

【0157】本実施の形態の水処理装置は、図26に示
した第21の実施の形態の処理水槽202に、さらに、
処理水槽202に接続された膜分離槽290を備えてい
る。処理水槽202は、導入口210と排出口211を
備えているが、排出口211を介して処理水槽202か
ら排出された被処理水は、膜分離槽290に導入され
る。
The water treatment apparatus of this embodiment is the same as the treated water tank 202 of the 21st embodiment shown in FIG.
A membrane separation tank 290 connected to the treated water tank 202 is provided. The treated water tank 202 has an inlet 210 and an outlet 211, and the water to be treated discharged from the treated water tank 202 through the outlet 211 is introduced into the membrane separation tank 290.

【0158】膜分離槽290には、ポンプ281に接続
された分離膜280が複数設置されている。分離膜28
0は、図28に示すように、箱型に組立てられその上部
にポンプ281と接続するための管を通された膜板の集
合体である。この膜は、平膜フィルタ、または、中空糸
フィルタ等によって構成される。
A plurality of separation membranes 280 connected to the pump 281 are installed in the membrane separation tank 290. Separation membrane 28
As shown in FIG. 28, reference numeral 0 is an assembly of membrane plates assembled in a box shape and having a pipe through which the pump 281 is connected. This membrane is composed of a flat membrane filter, a hollow fiber filter, or the like.

【0159】膜分離槽290内に導入された被処理水
は、ポンプ281が作動することにより、分離膜280
を介して、膜分離槽290外へ排出される。これによ
り、確実に、被処理水を、沈殿物や汚泥から分離させ
て、排出できる。
The water to be treated introduced into the membrane separation tank 290 is separated by the operation of the pump 281 to separate the membrane 280.
Through the membrane separation tank 290. As a result, the water to be treated can be reliably separated from the sediment and sludge and discharged.

【0160】なお、膜分離槽290の底部もホッパー型
であり、さらに、底部の排出口291にはドレインバル
ブ291Bが取付けられている。また、膜分離槽290
内にも、ポンプ271に接続された散気管270が設置
されている。
The bottom of the membrane separation tank 290 is also a hopper type, and a drain valve 291B is attached to the bottom outlet 291. Also, the membrane separation tank 290
An air diffuser 270 connected to the pump 271 is also installed therein.

【0161】[第23の実施の形態]図29に、本発明
の第23の実施の形態の水処理装置を示す。本実施の形
態の水処理装置では、第22の実施の形態の水処理装置
において説明した分離膜280が、電極203,204
と同じ処理水槽202内に設置されている。これによ
り、水処理装置の省スペース化を図ることができる。
[23rd Embodiment] FIG. 29 shows a water treatment apparatus according to the 23rd embodiment of the present invention. In the water treatment device of the present embodiment, the separation membrane 280 described in the water treatment device of the twenty-second embodiment has electrodes 203, 204.
It is installed in the same treated water tank 202 as. As a result, it is possible to save space in the water treatment device.

【0162】[第24の実施の形態]図30に、本発明
の第24の実施の形態の水処理装置を示す。本実施の形
態の水処理装置では、第22の実施の形態の水処理装置
において説明した分離膜280が、ポンプに接続される
ことなく、板体のままで、膜分離槽290内に当該膜分
離槽290内部を2つの領域に仕切るような分離膜31
0という形で、設置される。処理水槽202から膜分離
槽290に導入された被処理水の大部分は、分離膜31
0を通過して、膜分離槽290外に排出される。
[24th Embodiment] FIG. 30 shows a water treatment apparatus according to a 24th embodiment of the present invention. In the water treatment device according to the present embodiment, the separation membrane 280 described in the water treatment device according to the twenty-second embodiment is not connected to a pump but remains as a plate body in the membrane separation tank 290. Separation membrane 31 that divides the inside of the separation tank 290 into two regions
It is installed in the form of 0. Most of the water to be treated introduced from the treated water tank 202 to the membrane separation tank 290 is the separation membrane 31.
After passing 0, it is discharged to the outside of the membrane separation tank 290.

【0163】[第25の実施の形態]図31に、本発明
の第25の実施の形態の水処理装置を示す。本実施の形
態の水処理装置では、第24の実施の形態の水処理装置
の膜分離槽290に、さらに、硝酸イオン電極320を
備えている。硝酸イオン電極320は、膜分離槽290
の、分離膜310硝酸イオン電極320の検知出力は、
制御回路220に入力される。
[Twenty-fifth Embodiment] FIG. 31 shows a water treatment apparatus according to a twenty-fifth embodiment of the present invention. In the water treatment device according to the present embodiment, a nitrate ion electrode 320 is further provided in the membrane separation tank 290 of the water treatment device according to the twenty-fourth embodiment. The nitrate ion electrode 320 is a membrane separation tank 290.
The detection output of the separation membrane 310 and the nitrate ion electrode 320 is
It is input to the control circuit 220.

【0164】制御回路220は、硝酸イオン電極320
の検知する被処理水中の硝酸イオン濃度に応じて、各要
素の制御を行なうことができる。たとえば、被処理水内
の硝酸イオン濃度が予め定められた或る濃度よりも高い
場合には、制御回路220は、電極203,204間に
流す電流値を上げる等の制御を行なう。
The control circuit 220 uses the nitrate ion electrode 320.
Each element can be controlled in accordance with the nitrate ion concentration in the water to be treated detected by. For example, when the nitrate ion concentration in the water to be treated is higher than a predetermined concentration, the control circuit 220 performs control such as increasing the value of the current flowing between the electrodes 203 and 204.

【0165】[第26の実施の形態]図32に、本発明
の第26の実施の形態の水処理装置を示す。本実施の形
態の水処理装置では、第19の実施の形態の水処理装置
の薬剤供給装置206の代わりに、カルシウム化合物供
給装置262が設置されている。カルシウム化合部供給
装置262は、管262Aを介して、処理水槽202内
に、カルシウム化合物(水酸化カルシウム、塩化カルシ
ウム等)を供給する。
[Twenty-sixth Embodiment] FIG. 32 shows a water treatment apparatus according to a twenty-sixth embodiment of the present invention. In the water treatment device of the present embodiment, a calcium compound supply device 262 is installed instead of the chemical supply device 206 of the water treatment device of the nineteenth embodiment. The calcium compound supply device 262 supplies a calcium compound (calcium hydroxide, calcium chloride, etc.) into the treated water tank 202 via the pipe 262A.

【0166】被処理水に、カルシウム化合物を供給する
ことにより、被処理水中に存在するフッ素成分を、二フ
ッ化カルシウム(CaF2)として凝集沈降させる。本
実施の形態の処理水槽202には、その底部に、凝集沈
殿物を排出するための排出口215および当該排出口2
15を開閉するためのバルブ215Aが備えられてい
る。カルシウム化合物供給装置262お、および、バル
ブ215Aは、制御回路220によって、その動作を制
御される。
By supplying a calcium compound to the water to be treated, the fluorine component present in the water to be treated is aggregated and precipitated as calcium difluoride (CaF 2 ). The treated water tank 202 of the present embodiment has a discharge port 215 and a discharge port 2 for discharging the coagulated sediment at the bottom thereof.
A valve 215A for opening and closing the valve 15 is provided. The operations of the calcium compound supply device 262 and the valve 215A are controlled by the control circuit 220.

【0167】[第27の実施の形態]図33に、本発明
の第27の実施の形態の水処理装置を示す。本実施の形
態の水処理装置では、第26の実施の形態の水処理装置
に、さらに、固液分離槽300を備えているものであ
る。
[Twenty-seventh Embodiment] FIG. 33 shows a water treatment apparatus according to a twenty-seventh embodiment of the present invention. In the water treatment device of the present embodiment, the solid-liquid separation tank 300 is further provided in the water treatment device of the twenty-sixth embodiment.

【0168】固液分離槽300には、その底部付近に、
分離膜310が備えられている。分離膜310は、固液
分離層300内を上下に完全に仕切るものである。
In the solid-liquid separation tank 300, near the bottom,
A separation membrane 310 is provided. The separation membrane 310 completely separates the solid-liquid separation layer 300 into upper and lower parts.

【0169】固液分離槽300の上方には、処理水槽2
02に新たに設けられた排出口213を介して、処理水
槽202内の被処理水の上澄みが導入される。また、排
出口215には、ポンプ215Aが接続されている。そ
して、処理水槽202内で生じた沈殿物は、ポンプ21
5Aによって送られることにより、排出口215から固
液分離槽300内の分離膜310よりも下方に送れられ
る。
Above the solid-liquid separation tank 300, the treated water tank 2 is provided.
02, the supernatant of the water to be treated in the treated water tank 202 is introduced through a discharge port 213 newly provided. A pump 215A is connected to the discharge port 215. Then, the precipitate generated in the treated water tank 202 is pumped by the pump 21.
By being sent by 5 A, it is sent from the discharge port 215 below the separation membrane 310 in the solid-liquid separation tank 300.

【0170】固液分離槽300内では、導かれた被処理
水内の固体成分は、分離膜310を介して固液分離槽3
00の底部に移動する。これにより、固液分離槽300
からは、固体成分を除かれた被処理水が、処理水槽20
2に戻されることになる。
In the solid-liquid separation tank 300, the introduced solid components in the water to be treated are separated by the solid-liquid separation tank 3 through the separation membrane 310.
Move to the bottom of 00. As a result, the solid-liquid separation tank 300
The treated water from which solid components have been removed is treated water tank 20.
It will be returned to 2.

【0171】固液分離槽300の底部は、ホッパー型で
あり、弁301Aの開閉を適宜制御回路220に制御さ
れることにより、当該底部の排出口301より、沈殿物
等の固体成分が排出される。
The bottom of the solid-liquid separation tank 300 is of a hopper type, and by controlling the opening and closing of the valve 301A by the control circuit 220 as appropriate, solid components such as precipitates are discharged from the discharge port 301 of the bottom. It

【0172】そして、このような本実施の形態の処理水
槽202の排出口211から排出される被処理水は、よ
り高い割合で、固体成分が除去されていることになる。
The treated water discharged from the discharge port 211 of the treated water tank 202 of this embodiment has a higher percentage of solid components removed.

【0173】[第28の実施の形態]図34に、本発明
の第28の実施の形態の水処理装置を示す。本実施の形
態の水処理装置では、第25の実施の形態の水処理装置
において、硝酸イオン電極320が、電極203,20
4と同じ処理水槽202内に、電極203,204より
も下流側に設置されたものである。
[Twenty-eighth Embodiment] FIG. 34 shows a water treatment apparatus according to a twenty-eighth embodiment of the present invention. In the water treatment device of the present embodiment, in the water treatment device of the twenty-fifth embodiment, nitrate ion electrode 320 is replaced by electrodes 203, 20.
4 is installed in the same treated water tank 202 as the No. 4 downstream of the electrodes 203 and 204.

【0174】なお、硝酸イオン電極320は、処理水槽
202内において、電極203,204の電解から電気
的影響を受けないように、電極203,204とは隔壁
390を隔てて設置されている。
The nitrate ion electrode 320 is installed in the treated water tank 202 with the partition wall 390 separated from the electrodes 203 and 204 so as not to be electrically affected by the electrolysis of the electrodes 203 and 204.

【0175】[第29の実施の形態]図35に、本発明
の第29の実施の形態の水処理装置を示す。本実施の形
態の水処理装置では、硝酸イオン電極320は、電極2
03,204の電解から電気的影響を受けないように、
処理水槽202よりも下流側に設けられた硝酸イオン電
極槽330に設置されている。
[Twenty-ninth Embodiment] FIG. 35 shows a water treatment apparatus according to a twenty-ninth embodiment of the present invention. In the water treatment device of the present embodiment, the nitrate ion electrode 320 is the electrode 2
So that it is not electrically affected by the electrolysis of 03,204,
It is installed in a nitrate ion electrode tank 330 provided on the downstream side of the treated water tank 202.

【0176】[第30の実施の形態]図36に、本発明
の第30の実施の形態の水処理装置を示す。本実施の形
態の水処理装置では、第29の実施の形態の水処理装置
において、さらに、硝酸イオン電極420が、処理水槽
202よりも上流側に設けられた硝酸イオン電極槽40
0に設置されたものである。これにより、制御回路22
0では、処理水槽202で処理される前後の被処理水の
硝酸イオン濃度を検知できる。
[Thirtieth Embodiment] FIG. 36 shows a water treatment apparatus according to a thirtieth embodiment of the present invention. In the water treatment device according to the present embodiment, in addition to the water treatment device according to the twenty-ninth embodiment, a nitrate ion electrode 420 is further provided on the nitrate ion electrode tank 40 provided upstream of the treated water tank 202.
It was installed at 0. As a result, the control circuit 22
At 0, the nitrate ion concentrations of the water to be treated before and after being treated in the treated water tank 202 can be detected.

【0177】[第31の実施の形態]図37に、本発明
の第31の実施の形態の水処理装置を示す。本実施の形
態の水処理装置では、第30の実施の形態の水処理装置
において、さらに、制御回路220に接続された操作パ
ネル229が備えられている。これにより、制御回路2
20によって、電極203,204の交換が必要である
と判断された場合、その旨を、表示または音声等により
報知することにより、速やかに、電極203,204が
交換されることが期待される。
[31st Embodiment] FIG. 37 shows a water treatment apparatus according to a 31st embodiment of the present invention. The water treatment device of the present embodiment is different from the water treatment device of the thirtieth embodiment in that an operation panel 229 connected to control circuit 220 is further provided. As a result, the control circuit 2
When it is determined by 20 that the electrodes 203 and 204 need to be replaced, it is expected that the electrodes 203 and 204 will be replaced promptly by notifying the fact by display or voice.

【0178】なお、制御回路220は、たとえば、硝酸
イオン電極320,420の検知出力を参照し、電極2
03,204間に所定の電流値の電流を流しているにも
拘わらず、被処理水から期待される程度ほど窒素酸化物
が除去されていないと判断すると、電極203,204
の交換が必要であると判断する。
The control circuit 220 refers to, for example, the detection outputs of the nitrate ion electrodes 320 and 420 to determine whether the electrodes 2
If it is determined that the nitrogen oxides have not been removed from the water to be treated to the extent expected from the water to be treated in spite of passing a current having a predetermined current value between the electrodes 203, 204, the electrodes 203, 204
Judge that it is necessary to replace.

【0179】[第32の実施の形態]図38に、本発明
の第32の実施の形態の水処理装置を示す。本実施の形
態の水処理装置では、処理水槽202内で、陽極である
電極203が、陰極である電極204よりも、上流側、
つまり、導入口210寄りに、設置されている。これに
より、電極203には、強い水流が当たるため、当該電
極203上でスカム等が被膜することをより確実に回避
できる。
[32nd Embodiment] FIG. 38 shows a water treatment apparatus according to a 32nd embodiment of the present invention. In the water treatment device of the present embodiment, in the treated water tank 202, the electrode 203 that is the anode is on the upstream side of the electrode 204 that is the cathode,
That is, it is installed near the inlet 210. As a result, a strong water flow hits the electrode 203, so that it is possible to more reliably prevent the scum or the like from coating the electrode 203.

【0180】[第33の実施の形態]図39に、本発明
の第33の実施の形態の水処理装置を示す。本実施の形
態の水処理装置では、処理水槽202内で、陽極である
電極203が、陰極である電極204よりも、下方に、
設置されている。これにより、電極203上で発生した
気体(酸素等)を効果的に上方に移動させることができ
る。したがって、処理水槽202内で、白抜きの矢印で
示すように、上向きの水流を作ることができるため、電
極203上でスカム等が被膜することをより確実に回避
できる。
[Thirty-third Embodiment] FIG. 39 shows a water treatment apparatus according to a thirty-third embodiment of the present invention. In the water treatment device of the present embodiment, in the treated water tank 202, the electrode 203 serving as an anode is located below the electrode 204 serving as a cathode.
is set up. Thereby, the gas (oxygen or the like) generated on the electrode 203 can be effectively moved upward. Therefore, since an upward water flow can be created in the treated water tank 202 as indicated by the white arrow, it is possible to more reliably prevent the scum or the like from coating on the electrode 203.

【0181】[第34の実施の形態]図40に、本発明
の第34の実施の形態の水処理装置を示す。図40で
は、本実施の形態の水処理装置を1次固液分離槽501
および電解装置502として記載している。1次固液分
離槽とは、いわゆる貯留槽であり、上記した各実施の形
態における処理水槽1,80,202の2〜3倍以上の
容量を有する槽であって、当該処理水槽1,80,20
2の前段に設けられる。そして、本実施の形態の水処理
装置では、電極3,4,203,204を備える処理水
槽1,80,202から、10分の1程度の被処理水
が、1次固液分離槽501に戻される。
[34th Embodiment] FIG. 40 shows a water treatment apparatus according to the 34th embodiment of the present invention. In FIG. 40, the water treatment device of this embodiment is shown as a primary solid-liquid separation tank 501.
And electrolyzer 502. The primary solid-liquid separation tank is a so-called storage tank, which is a tank having a capacity of 2 to 3 times or more that of the treated water tanks 1, 80, 202 in the above-described embodiments. , 20
It is provided in front of 2. Then, in the water treatment device of the present embodiment, about 1/10 of the treated water is transferred from the treated water tanks 1, 80, 202 including the electrodes 3, 4, 203, 204 to the primary solid-liquid separation tank 501. Will be returned.

【0182】これにより、処理水槽1,80,202で
凝集剤が生じた場合、当該凝集剤を1次固液分離槽50
1で被処理水に作用させた後、当該被処理水を処理水槽
1,80,202に導入することができる。つまり、あ
る程度、SS成分等を凝集剤により除去された被処理水
が処理水槽1,80,202に導入される。したがっ
て、処理水槽1,80,202で、より効果的に、つま
り、より余計な物質の存在しない環境で、電解により生
成した物質を、被処理水に作用させることができる。
As a result, when the coagulant is generated in the treated water tanks 1, 80, 202, the coagulant is removed from the primary solid-liquid separation tank 50.
After acting on the water to be treated in 1, the water to be treated can be introduced into the treated water tanks 1, 80, 202. That is, the water to be treated from which the SS component and the like have been removed by the coagulant to some extent is introduced into the treated water tanks 1, 80 and 202. Therefore, in the treated water tanks 1, 80, 202, the substance produced by electrolysis can be made to act on the water to be treated more effectively, that is, in an environment in which a more unnecessary substance does not exist.

【0183】[第35の実施の形態]上記した各実施の
形態の水処理装置は、嫌気槽、好気槽等の生物処理と併
せて用いられる場合、当該生物処理の後に配置されるこ
とが好ましい。ここで、窒素除去装置が生物処理を含む
水処理装置と組合される際の、具体的な例を示す。図4
1は、本実施の形態の水処理装置が合併浄化槽(タンク
101)の3次処理に適用された状態を示す図である。
[Thirty-Fifth Embodiment] When the water treatment device of each of the above-mentioned embodiments is used together with biological treatment such as an anaerobic tank or an aerobic tank, it may be arranged after the biological treatment. preferable. Here, a specific example of the nitrogen removal device combined with a water treatment device including biological treatment will be shown. Figure 4
FIG. 1 is a diagram showing a state in which the water treatment device of the present embodiment is applied to the tertiary treatment of the combined septic tank (tank 101).

【0184】水処理装置は、主に、タンク101および
処理水槽1から構成される。タンク101は、地中に埋
設されている。タンク101の内部は、第一仕切壁10
2、第二仕切壁103、第三仕切壁104および第四仕
切壁120により、第一嫌気ろ床槽105、第二嫌気ろ
床槽110、接触ばっ気槽114、沈殿槽119および
消毒槽121に区画されている。また、タンク101の
上部は、複数のマンホール128で蓋をされている。さ
らに、タンク101内部の部材は、タンク101の外部
にある部材(第三ブロア130等)に接続されている。
そして、図41では、第三ブロア130等の、タンク1
01の外部にある部材を、便宜上、タンク101の上方
に記載しているが、これらの部材は、必ずしもタンク1
01の上方に設置されるものではない。
The water treatment device mainly comprises a tank 101 and a treated water tank 1. The tank 101 is buried in the ground. The inside of the tank 101 is the first partition wall 10
2, the second partition wall 103, the third partition wall 104 and the fourth partition wall 120, the first anaerobic filter bed tank 105, the second anaerobic filter bed tank 110, the contact aeration tank 114, the settling tank 119 and the disinfection tank 121. It is divided into Further, the upper part of the tank 101 is covered with a plurality of manholes 128. Further, members inside the tank 101 are connected to members (third blower 130 etc.) outside the tank 101.
And in FIG. 41, the tank 1 such as the third blower 130 is
For the sake of convenience, the members outside of 01 are shown above the tank 101, but these members are not always shown in the tank 1.
It is not installed above 01.

【0185】第一嫌気ろ床槽105は、被処理水である
生活雑排水が流入する流入口106を備え、その内部に
第一嫌気ろ床107を配設されている。つまり、本実施
の形態では、第一嫌気ろ床槽105は、生活雑排水が流
入する共雑物除去槽であり、また、流入槽である。第一
嫌気ろ床槽105では、生活雑排水中の難分解性の雑物
が沈殿分離されるとともに、第一嫌気ろ床107に付着
した嫌気性微生物により生活雑排水中の有機物が嫌気分
解される。また、硝酸性の窒素が、窒素ガスへと還元さ
れる。
The first anaerobic filter bed 105 is provided with an inflow port 106 into which domestic waste water, which is water to be treated, flows, and a first anaerobic filter bed 107 is provided inside the inflow port 106. That is, in the present embodiment, the first anaerobic filter bed tank 105 is a contaminant removal tank into which domestic wastewater flows, and is also an inflow tank. In the first anaerobic filter bed 105, the hardly decomposable foreign matter in the domestic wastewater is precipitated and separated, and the organic substances in the domestic wastewater are anaerobically decomposed by the anaerobic microorganisms attached to the first anaerobic filter bed 107. It In addition, nitrate nitrogen is reduced to nitrogen gas.

【0186】また、第一嫌気ろ床槽105には、第一移
流管108が備えられている。また、第一仕切壁102
の上部には、第一給水口109が形成されている。第一
移流管108の一端は第一嫌気ろ床槽105内に、他端
は第二嫌気ろ床槽110内に、配置されている。第一嫌
気ろ床槽105で嫌気分解された処理水は、第一移流管
108を介して、後退する第二嫌気ろ床槽110に供給
される。
Further, the first anaerobic filter bed tank 105 is provided with a first advection pipe 108. In addition, the first partition wall 102
A first water supply port 109 is formed in the upper part of the. One end of the first advection pipe 108 is arranged in the first anaerobic filter bed tank 105, and the other end is arranged in the second anaerobic filter bed tank 110. The treated water that has been anaerobically decomposed in the first anaerobic filter bed tank 105 is supplied to the retreating second anaerobic filter bed tank 110 via the first advection pipe 108.

【0187】第二嫌気ろ床槽110には、第二嫌気ろ床
111が備えられている。第二嫌気ろ床111により、
浮遊物質が捕捉され、嫌気性微生物により有機物が嫌気
分解され、硝酸性の窒素が窒素ガスへと還元される。
The second anaerobic filter bed 110 is provided with a second anaerobic filter bed 111. By the second anaerobic filter bed 111,
Suspended substances are captured, organic substances are anaerobically decomposed by anaerobic microorganisms, and nitrate nitrogen is reduced to nitrogen gas.

【0188】第二嫌気ろ床槽110には、第二移流管1
12が備えられている。また、第二移流管112の上部
には、噴出装置132が取付けられている。噴出装置1
32は、第三ブロア130に接続されている。また、噴
出装置132は、第二仕切壁103上部に貫通する第二
給水口13を介して、第二嫌気ろ床槽110と接触ばっ
気槽114を接続させている。
In the second anaerobic filter bed tank 110, the second advection tube 1
12 are provided. A jetting device 132 is attached to the upper part of the second advection pipe 112. Spouting device 1
32 is connected to the third blower 130. Further, the ejection device 132 connects the second anaerobic filter bed tank 110 and the contact aeration tank 114 via the second water supply port 13 penetrating the upper part of the second partition wall 103.

【0189】噴出装置132は、第三ブロア130から
空気を送られることにより、噴出口131から第二移流
管112内に空気を吹出す。これにより、第二移流管1
12における、第二嫌気ろ床槽110から接触ばっ気槽
114への処理水の供給が促進される。
The jetting device 132 blows air from the jet outlet 131 into the second advection pipe 112 by sending air from the third blower 130. As a result, the second advection tube 1
In 12, the supply of treated water from the second anaerobic filter bed tank 110 to the contact aeration tank 114 is promoted.

【0190】接触ばっ気槽114は、接触材115を備
えている。接触材115は、好気性微生物の培養を促進
するために備えられている。接触ばっ気槽114の底部
付近には、第一散気管116が設けられている。
The contact aeration tank 114 is provided with a contact material 115. The contact material 115 is provided to promote cultivation of aerobic microorganisms. A first air diffuser 116 is provided near the bottom of the contact aeration tank 114.

【0191】第一散気管116は、その上端を第一ブロ
ア117に接続されている。第一散気管116の下面側
には、複数の孔が形成されている。そして、第一ブロア
117から空気を送り込まれると、該空気は、該孔から
気泡として放出される。なお、第一散気管116の下面
側に孔が形成されることにより、上面または側面に孔が
形成される場合よりも、汚泥がその内部に入り難い。
The upper end of the first air diffuser 116 is connected to the first blower 117. A plurality of holes are formed on the lower surface side of the first air diffusing tube 116. Then, when air is sent from the first blower 117, the air is discharged as bubbles from the holes. In addition, since the holes are formed on the lower surface side of the first air diffusing tube 116, the sludge is less likely to enter the inside than when the holes are formed on the upper surface or the side surface.

【0192】第一散気管116から気泡が放出されるこ
とにより、接触ばっ気槽114は、好気状態に維持され
る。これにより、接触ばっ気槽114では、処理水が好
気性微生物によって好気分解されると共に、硝化され、
アンモニア性窒素が硝酸性の窒素へと分解される。接触
ばっ気槽114内の好気性微生物には、硝化菌が含まれ
る。一般に、硝化菌とは、アンモニア酸化細菌と亜硝酸
化細菌のことを指す。
By discharging bubbles from the first air diffusing tube 116, the contact aeration tank 114 is maintained in an aerobic state. As a result, in the contact aeration tank 114, the treated water is aerobically decomposed by aerobic microorganisms and nitrified,
Ammoniacal nitrogen is decomposed into nitrate nitrogen. The aerobic microorganisms in the contact aeration tank 114 include nitrifying bacteria. Generally, nitrifying bacteria refer to ammonia-oxidizing bacteria and nitrite-producing bacteria.

【0193】接触材115には、増殖して徐々に大きく
なった生物膜が付着している。第一散気管116から気
泡が放出されると、接触材115に付着している生物膜
が剥離する。
On the contact material 115, a biofilm that has grown and gradually increased is attached. When the air bubbles are released from the first air diffusing tube 116, the biofilm attached to the contact material 115 is peeled off.

【0194】接触ばっ気槽114の下部には、ポンプ1
33が備えられている。また、ポンプ133の上方に
は、汚泥返送路134が接続され、汚泥返送路134の
上端には、図41の左側に延びるように、汚泥返送路1
35が接続されている。これにより、接触ばっ気槽11
4で生じた汚泥は、第一嫌気ろ床槽105に送られる。
なお、第三仕切壁104の下端は、タンク101の内壁
面には接続されておらず、接触ばっ気槽114と沈殿槽
119とは、下部で接続されている。
At the bottom of the contact aeration tank 114, the pump 1
33 is provided. A sludge return passage 134 is connected above the pump 133, and the sludge return passage 1 is provided at the upper end of the sludge return passage 134 so as to extend to the left side in FIG. 41.
35 is connected. As a result, the contact aeration tank 11
The sludge generated in 4 is sent to the first anaerobic filter bed tank 105.
The lower end of the third partition wall 104 is not connected to the inner wall surface of the tank 101, but the contact aeration tank 114 and the precipitation tank 119 are connected at the bottom.

【0195】沈殿槽119の上部には、消毒槽121が
設けられている。消毒槽121は、沈殿槽119の上澄
みが流れ込むように、構成されている。また、消毒槽1
21には、殺菌装置22が備えられている。殺菌装置2
2には、塩素系等の薬品が備えられている。消毒槽12
1に流入した処理水は、該薬品に消毒され、排水口12
3を介して、処理水槽1に送られる。処理水が処理水槽
1に送られると、上記の第1の実施の形態等で説明した
ように、当該処理水内の窒素酸化物が窒素ガスへと変換
される。
A disinfection tank 121 is provided above the settling tank 119. The disinfection tank 121 is configured so that the supernatant of the settling tank 119 flows into it. Also, the disinfection tank 1
21 is equipped with a sterilizer 22. Sterilizer 2
2 is equipped with a chemical such as chlorine. Disinfection tank 12
The treated water that has flowed into the No. 1 is sterilized by the chemical, and the drain port 12
It is sent to the treated water tank 1 via 3. When the treated water is sent to the treated water tank 1, the nitrogen oxides in the treated water are converted into nitrogen gas as described in the first embodiment and the like.

【0196】また、沈殿槽119には、第三移流管13
8およびポンプ139が備えられている。接触ばっ気槽
114内の処理水は、第三移流管138を介して、沈殿
槽119に流れ込む。なお、この流れは、ポンプ139
により、促進される。
The settling tank 119 has a third advection tube 13
8 and a pump 139. The treated water in the contact aeration tank 114 flows into the settling tank 119 via the third advection pipe 138. In addition, this flow is based on the pump 139.
Is promoted by

【0197】沈殿槽119と第一嫌気ろ床槽105は、
第一返送管124によって接続されている。第一返送管
124は、その内部に、第二散気管125を備えてい
る。第二散気管125は、第二ブロア126に接続され
ている。第二散気管125は、適宜、空気を噴出するた
めの噴出孔を形成され、第二ブロア126から供給され
る空気を該噴出孔から噴出して、沈殿槽119内の処理
水を、第一返送管124を介して、第一嫌気ろ床槽10
5に送り込む。
The settling tank 119 and the first anaerobic filter bed tank 105 are
It is connected by the first return pipe 124. The first return pipe 124 has a second air diffusing pipe 125 inside. The second air diffuser 125 is connected to the second blower 126. The second diffuser pipe 125 is appropriately formed with an ejection hole for ejecting air, and the air supplied from the second blower 126 is ejected from the ejection hole so that the treated water in the settling tank 119 is first The first anaerobic filter bed tank 10 via the return pipe 124.
Send to 5.

【0198】第一嫌気ろ床槽105の上部には、電解槽
159が設けられている。電解槽159は、第一返送管
124から被処理水を導入される。電解槽159の内側
には、電極対151,152が設けられている。電極対
151,152は、それぞれ、電源157に接続されて
いる。電解槽159内では、電極対151,152にお
ける電気分解反応により、鉄イオンやアルミニウムイオ
ン等の金属イオンが溶出する。これにより、電解槽15
9内では、溶出した金属イオンと処理水内のリン化合物
等が反応して、水に難溶性の金属塩が生成し、凝集す
る。金属イオンとして鉄イオンが溶出した際、生成され
る難容性の金属塩としては、主に、「FePO4 」,
「Fe(OH)3 」,「FeOOH」,「Fe
2 3 」,および,「Fe3 4 」の化合物を挙げるこ
とができる。つまり、被処理水に鉄イオンが供給される
と、主に、上記した5種類の化合物が凝集する。
An electrolytic cell 159 is provided above the first anaerobic filter bed tank 105. Water to be treated is introduced into the electrolytic bath 159 from the first return pipe 124. Electrode pairs 151 and 152 are provided inside the electrolytic cell 159. The electrode pairs 151 and 152 are connected to a power source 157, respectively. In the electrolytic cell 159, metal ions such as iron ions and aluminum ions are eluted by the electrolysis reaction in the electrode pairs 151 and 152. As a result, the electrolytic cell 15
In 9, the eluted metal ions react with the phosphorus compound and the like in the treated water to form a metal salt that is sparingly soluble in water and aggregate. As the refractory metal salt produced when iron ions are eluted as metal ions, “FePO 4 ”,
"Fe (OH) 3 ", "FeOOH", "Fe
2 O 3 ”, and a compound of“ Fe 3 O 4 ”can be mentioned. That is, when iron ions are supplied to the water to be treated, the above-mentioned five kinds of compounds are mainly aggregated.

【0199】電解槽159の下流側には、磁気処理ユニ
ット160が設置されている。電解槽159内の被処理
水が、磁気処理ユニット160内に流れ込む。磁気処理
ユニット160では、被処理水が磁石と接触する。な
お、Fe2 3 やFe3 4 は、磁石に引きつけられ
る。つまり、被処理水に鉄イオンが供給されて生じた凝
集物は、Fe2 3 やFe3 4 を含むため、磁石に引
きつけられる。これにより、Fe2 3 やFe3 4
ともに凝集しているFePO4 も、磁石に引きつけら
れ、被処理水から分離されることになる。磁気処理ユニ
ット160で処理された後、被処理水は、再び、第一嫌
気ろ床槽105に送られる。
A magnetic processing unit 160 is installed on the downstream side of the electrolytic cell 159. The water to be treated in the electrolytic bath 159 flows into the magnetic treatment unit 160. In the magnetic treatment unit 160, the water to be treated comes into contact with the magnet. Note that Fe 2 O 3 and Fe 3 O 4 are attracted to the magnet. That is, the agglomerates generated by supplying iron ions to the water to be treated contain Fe 2 O 3 and Fe 3 O 4, and are attracted to the magnet. As a result, FePO 4 aggregated with Fe 2 O 3 and Fe 3 O 4 is also attracted to the magnet and separated from the water to be treated. After being treated by the magnetic treatment unit 160, the water to be treated is sent to the first anaerobic filter bed tank 105 again.

【0200】つまり、本実施の形態では、図41に示す
ように、被処理水は、第一,第二嫌気ろ床槽105,1
10で処理された後、接触ばっ気槽114に送られ、さ
らに、沈殿槽119に送られる。沈殿槽119の被処理
水は、沈殿する汚泥と共に、電解槽159を介して第一
嫌気ろ床槽105に返送される。なお、沈殿槽119か
ら接触ばっ気槽114へも、沈殿する汚泥と共に被処理
水が流れ、また、接触ばっ気槽114から第二嫌気ろ床
槽110へも、接触剤15から剥離した汚泥と共に被処
理水が流れ込む。沈殿槽119内の被処理水の上澄み
は、消毒槽121に流れ込む。そして、消毒槽121内
の被処理水は、排水口123を介して、処理水槽1に送
られることにより、処理水槽1で、3次処理的に、窒素
酸化物を除去する処理をなされる。
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 41, the treated water is the first and second anaerobic filter bed tanks 105, 1
After being treated at 10, it is sent to the contact aeration tank 114 and further to the precipitation tank 119. The treated water in the settling tank 119 is returned to the first anaerobic filter bed tank 105 via the electrolytic tank 159 together with the sludge to be settled. The treated water also flows from the settling tank 119 to the contact aeration tank 114 together with the sludge to be settled, and also from the contact aeration tank 114 to the second anaerobic filter bed tank 110 together with the sludge separated from the contact agent 15. The water to be treated flows in. The supernatant of the water to be treated in the settling tank 119 flows into the disinfecting tank 121. Then, the water to be treated in the disinfection tank 121 is sent to the treated water tank 1 through the drain port 123, so that the treated water tank 1 is subjected to a treatment for removing nitrogen oxides in a tertiary treatment.

【0201】以上説明した本実施の形態では、処理水槽
1は、リン除去用の電解槽159よりも下流側に設置さ
れているが、これに限定されず、電解槽159より上流
側に設置されてもよい。
In the present embodiment described above, the treated water tank 1 is installed on the downstream side of the electrolytic tank 159 for removing phosphorus, but the present invention is not limited to this, and it is installed on the upstream side of the electrolytic tank 159. May be.

【0202】また、上記したタンク1および処理水槽1
は、主に、家庭用排水や工場排水を処理する大規模な排
水処理施設に適用されるが、処理水槽1については、地
下水や浄水の汲上げポンプの後段に設置され、これらの
水の窒素成分の除去に利用することもできる。
Further, the tank 1 and the treated water tank 1 described above
Is mainly applied to large-scale wastewater treatment facilities that treat domestic wastewater and industrial wastewater, but the treated water tank 1 is installed after the pump for pumping groundwater or purified water, It can also be used to remove components.

【0203】また、本実施の形態では、処理水槽1は、
タンク1の後段に、つまり、2次処理後の被処理水が導
入されるように、設置されていた。なお、このように、
被処理水の3次処理用の装置として処理水槽1を利用す
る際の処理の流れとして、嫌気性処理および好気性処理
がなされた被処理水を、砂ろ過原水槽に送り、その後、
砂ろ過装置に送り、さらに、砂ろ過処理水槽に送った
後、消毒槽で消毒して、処理水槽1で処理し、施設外に
放流するような流れを挙げることができる。
In this embodiment, the treated water tank 1 is
It was installed in the latter stage of the tank 1, that is, so that the water to be treated after the secondary treatment was introduced. In addition, like this,
As a processing flow when using the treated water tank 1 as a device for the third treatment of the treated water, the treated water that has been subjected to anaerobic treatment and aerobic treatment is sent to the sand filtration raw water tank, and thereafter,
An example of such a flow is as follows: the water is sent to the sand filter device, further sent to the sand filtration treatment water tank, then sterilized in the disinfection tank, treated in the treatment water tank 1, and discharged to the outside of the facility.

【0204】また、別の流れとして、嫌気性処理および
好気性処理がなされた被処理水を、中間流量調整槽,凝
集槽,凝集沈殿槽,リン除去用の電解槽の順で循環しつ
つ、リン除去用の電解槽の被処理水を、一部、嫌気ろ床
槽に送る。そして、凝集沈殿槽内の上澄みの被処理水
を、消毒槽に送った後、消毒槽から処理水槽1に送って
処理し、施設外に放流するという流れも考えられる。
As another flow, the anaerobic-treated and aerobic-treated water is circulated in the order of an intermediate flow rate adjusting tank, a coagulation tank, a coagulation-sedimentation tank, and an electrolytic cell for phosphorus removal, Part of the water to be treated in the electrolytic cell for phosphorus removal is sent to the anaerobic filter tank. It is also conceivable that the supernatant treated water in the coagulation sedimentation tank is sent to the disinfection tank, and then sent from the disinfection tank to the treated water tank 1 for treatment and discharged to the outside of the facility.

【0205】また、処理水槽1を、タンク1内に、2次
処理の一部として用いてもよい。なお、上記したよう
に、処理水槽1で処理された被処理水に含まれる物質
は、微生物の活動を阻害するおそれがあるため、処理水
槽1は、沈殿槽119に設置されることが好ましい。こ
れにより、リン除去および窒素除去を行なう装置をコン
パクトに構成できる。処理水槽1がタンク101内に設
置された際には、処理水槽1内ならびに陽極3および陰
極4の表面上の汚泥を除去する機構を設けることが好ま
しい。
The treated water tank 1 may be used in the tank 1 as a part of the secondary treatment. As described above, the substance contained in the water to be treated that has been treated in the treated water tank 1 may inhibit the activity of microorganisms, so the treated water tank 1 is preferably installed in the settling tank 119. As a result, the device for removing phosphorus and nitrogen can be configured compactly. When the treated water tank 1 is installed in the tank 101, it is preferable to provide a mechanism for removing sludge in the treated water tank 1 and on the surfaces of the anode 3 and the cathode 4.

【0206】また、タンク101での最終段階の処理
は、消毒槽121における処理とすべく、処理水槽1
は、消毒槽121よりも上流側に設置されることが好ま
しい。
Further, the treatment at the final stage in the tank 101 should be the treatment in the disinfection tank 121.
Is preferably installed on the upstream side of the disinfection tank 121.

【0207】なお、第三仕切壁104の下端をタンク1
01の内壁に接続させ、接触ばっ気槽114と処理水槽
119とを下部で連結できないようにしてもよい。
The lower end of the third partition wall 104 is attached to the tank 1
The contact aeration tank 114 and the treated water tank 119 may not be connected at the lower part by connecting to the inner wall of 01.

【0208】また、消毒槽121内に、処理水槽1を設
置してもよい。さらに、水処理装置が合併浄化槽の3次
処理として使用される際には、図42に示すように、処
理水槽1内の隔膜2は省略されてもよい。
Also, the treated water tank 1 may be installed in the disinfection tank 121. Further, when the water treatment device is used as the tertiary treatment of the combined septic tank, as shown in FIG. 42, the diaphragm 2 in the treated water tank 1 may be omitted.

【0209】また、以上説明した各実施の形態におい
て、陰極は、デバルタ合金等から構成されていたが、そ
の他に、銀、鉄等から構成されてもよい。
Further, in each of the embodiments described above, the cathode is made of devalta alloy or the like, but it may be made of silver, iron or the like.

【0210】今回開示された各実施の形態はすべての点
で例示であって制限的なものではないと考えられるべき
である。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請
求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味
および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図さ
れる。また、各実施の形態は、単独でも、組合せても、
実施できるものである。
It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplifications in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope. Further, each of the embodiments may be used alone or in combination.
It can be implemented.

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

【図1】 本発明の水処理装置の第1の実施の形態であ
る窒素除去装置を模式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device which is a first embodiment of a water treatment device of the present invention.

【図2】 図1の窒素除去装置における、被処理水のp
Hと硝酸態窒素除去の度合いの関係を示す図である。
FIG. 2 shows the p of the water to be treated in the nitrogen removing apparatus of FIG.
It is a figure which shows the relationship between H and the degree of nitrate nitrogen removal.

【図3】 本発明の第2の実施の形態である窒素除去装
置を模式的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第3の実施の形態である窒素除去装
置を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第4の実施の形態である窒素除去装
置を模式的に示す図である。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】 図5の電極の詳細な構造を示す図である。6 is a diagram showing a detailed structure of the electrode of FIG.

【図7】 図5の電極の詳細な構造を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a detailed structure of the electrode of FIG.

【図8】 本発明の第5の実施の形態の窒素除去装置を
模式的に示す図である。
FIG. 8 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の第6の実施の形態の窒素除去装置を
模式的に示す図である。
FIG. 9 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の第7の実施の形態の窒素除去装置
を模式的に示す図である。
FIG. 10 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の第8の実施の形態の窒素除去装置
を模式的に示す図である。
FIG. 11 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の第9の実施の形態の窒素除去装置
を模式的に示す図である。
FIG. 12 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の第10の実施の形態の窒素除去装
置を模式的に示す図である。
FIG. 13 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to a tenth embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の第11の実施の形態の窒素除去装
置を模式的に示す図である。
FIG. 14 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の第12の実施の形態の窒素除去装
置を模式的に示す図である。
FIG. 15 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to a twelfth embodiment of the present invention.

【図16】 本発明の第13の実施の形態の窒素除去装
置を模式的に示す図である。
FIG. 16 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to a thirteenth embodiment of the present invention.

【図17】 本発明の第14の実施の形態の窒素除去装
置を模式的に示す図である。
FIG. 17 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to a fourteenth embodiment of the present invention.

【図18】 本発明の第15の実施の形態の窒素除去装
置を模式的に示す図である。
FIG. 18 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to a fifteenth embodiment of the present invention.

【図19】 本発明の第16の実施の形態の窒素除去装
置を模式的に示す図である。
FIG. 19 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to a sixteenth embodiment of the present invention.

【図20】 本発明の第18の実施の形態の窒素除去装
置を模式的に示す図である。
FIG. 20 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to an eighteenth embodiment of the present invention.

【図21】 本発明の第18の実施の形態の窒素除去装
置を模式的に示す図である。
FIG. 21 is a diagram schematically showing a nitrogen removing device according to an eighteenth embodiment of the present invention.

【図22】 本発明の水処理装置の第19の実施の形態
である水処理装置を模式的に示す図である。
FIG. 22 is a diagram schematically showing a water treatment device which is a nineteenth embodiment of the water treatment device of the present invention.

【図23】 図22の水処理装置の電極上での主な電解
反応を模式的に示す図である。
FIG. 23 is a diagram schematically showing main electrolytic reactions on electrodes of the water treatment device of FIG. 22.

【図24】 図22の水処理装置の電極間に電流を流し
た時間と、被処理水中の硝酸態窒素が除去される度合い
との関係の一例を示す図である。
FIG. 24 is a diagram showing an example of the relationship between the time for which an electric current is passed between the electrodes of the water treatment apparatus of FIG. 22 and the degree of removal of nitrate nitrogen in the water to be treated.

【図25】 本発明の第20の実施の形態である水処理
装置を模式的に示す図である。
FIG. 25 is a diagram schematically showing a water treatment device which is a twentieth embodiment of the present invention.

【図26】 本発明の第21の実施の形態の水処理装置
を模式的に示す図である。
FIG. 26 is a diagram schematically showing a water treatment device according to a 21st embodiment of the present invention.

【図27】 本発明の第22の実施の形態の水処理装置
を模式的に示す図である。
FIG. 27 is a diagram schematically showing a water treatment device according to a 22nd embodiment of the present invention.

【図28】 図27の分離膜の斜視図である。28 is a perspective view of the separation membrane of FIG. 27. FIG.

【図29】 本発明の第23の実施の形態の水処理装置
を模式的に示す図である。
FIG. 29 is a diagram schematically showing a water treatment device according to a 23rd embodiment of the present invention.

【図30】 本発明の第24の実施の形態の水処理装置
を模式的に示す図である。
FIG. 30 is a diagram schematically showing a water treatment device according to a 24th embodiment of the present invention.

【図31】 本発明の第25の実施の形態の水処理装置
を模式的に示す図である。
FIG. 31 is a diagram schematically showing a water treatment device according to a 25th embodiment of the present invention.

【図32】 本発明の第26の実施の形態の水処理装置
を模式的に示す図である。
FIG. 32 is a diagram schematically showing a water treatment device according to a 26th embodiment of the present invention.

【図33】 本発明の第27の実施の形態の水処理装置
を模式的に示す図である。
FIG. 33 is a diagram schematically showing a water treatment device according to a 27th embodiment of the present invention.

【図34】 本発明の第28の実施の形態の水処理装置
を模式的に示す図である。
FIG. 34 is a diagram schematically showing a water treatment device according to the 28th embodiment of the present invention.

【図35】 本発明の第29の実施の形態の水処理装置
を模式的に示す図である。
FIG. 35 is a diagram schematically showing a water treatment device according to the 29th embodiment of the present invention.

【図36】 本発明の第30の実施の形態の水処理装置
を模式的に示す図である。
FIG. 36 is a diagram schematically showing a water treatment device according to a thirtieth embodiment of the present invention.

【図37】 本発明の第31の実施の形態の水処理装置
を模式的に示す図である。
FIG. 37 is a diagram schematically showing a water treatment device according to the 31st embodiment of the present invention.

【図38】 本発明の第32の実施の形態の水処理装置
を模式的に示す図である。
FIG. 38 is a diagram schematically showing a water treatment device according to the 32nd embodiment of the present invention.

【図39】 本発明の第33の実施の形態の水処理装置
を模式的に示す図である。
FIG. 39 is a diagram schematically showing a water treatment device according to the 33rd embodiment of the present invention.

【図40】 本発明の第34の実施の形態の水処理装置
を模式的に示す図である。
FIG. 40 is a diagram schematically showing a water treatment device according to the 34th embodiment of the present invention.

【図41】 本発明の第35の実施の形態の水処理装置
が合併浄化槽の3次処理として使用される状態を模式的
に示す図である。
FIG. 41 is a diagram schematically showing a state in which the water treatment device of the thirty-fifth embodiment of the present invention is used as the tertiary treatment of the combined septic tank.

【図42】 図41に示した水処理装置の変形例を示す
図である。
FIG. 42 is a diagram showing a modified example of the water treatment device shown in FIG. 41.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,80,202 処理水槽、2,2A,2B,40
隔膜、2X 回収室、3,4,95,96,203,2
04 電極、3A 陽極室、4A 陰極室、5直流電
源、6,61 アルカリ塩供給装置、20,90,22
0 制御回路、21,223 pHセンサ、22,23
水位センサ、30 混合槽、41,66,67,82
カートリッジ、42 電解槽、50,250 反応
槽、60塩化物供給装置,206 薬剤供給装置、20
7,557 攪拌器、214Bドレインバルブ,28
0,310 分離膜、290 膜分離槽、300 固液
分離槽。
1,80,202 Treated water tank, 2,2A, 2B, 40
Diaphragm, 2X recovery chamber, 3,4,95,96,203,2
04 electrode, 3A anode chamber, 4A cathode chamber, 5 DC power source, 6,61 alkali salt supply device, 20, 90, 22
0 control circuit, 21,223 pH sensor, 22,23
Water level sensor, 30 mixing tanks, 41, 66, 67, 82
Cartridge, 42 electrolysis tank, 50,250 reaction tank, 60 chloride supply device, 206 chemical supply device, 20
7,557 Stirrer, 214B drain valve, 28
0,310 separation membrane, 290 membrane separation tank, 300 solid-liquid separation tank.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森泉 雅貴 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 近藤 文剛 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 北山 直樹 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 4D050 AA02 AA12 AB34 BB04 BD03 CA09 CA10 4D061 DA02 DA08 DB11 DB19 DC14 EA04 EA06 EB01 EB04 EB12 EB28 EB29 EB30 EB31 EB33 EB35 EB37 EB39 ED01 ED12 ED20 FA09 FA14 FA15 FA16 GA05 GA07 GC02 GC12 GC20   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Masataka Moriizumi             2-5-3 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture             Within Yo Denki Co., Ltd. (72) Inventor Fumiko Kondo             2-5-3 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture             Within Yo Denki Co., Ltd. (72) Inventor Naoki Kitayama             2-5-3 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture             Within Yo Denki Co., Ltd. F-term (reference) 4D050 AA02 AA12 AB34 BB04 BD03                       CA09 CA10                 4D061 DA02 DA08 DB11 DB19 DC14                       EA04 EA06 EB01 EB04 EB12                       EB28 EB29 EB30 EB31 EB33                       EB35 EB37 EB39 ED01 ED12                       ED20 FA09 FA14 FA15 FA16                       GA05 GA07 GC02 GC12 GC20

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理水を収容する収容部と、 前記収容部に備えられた第1の電極対とを含み、 前記第1の電極対の陰極は、両性金属を含む合金からな
る第1の部材である、水処理装置。
1. A storage unit for storing water to be treated, and a first electrode pair provided in the storage unit, wherein a cathode of the first electrode pair is made of an alloy containing an amphoteric metal. Water treatment device that is a member of.
【請求項2】 被処理水を収容する収容部と、 前記収容部に備えられた第1の電極対とを含み、 前記第1の電極対の陰極は、当該陰極内の成分が溶出
し、前記収容部内の、凝集剤として作用する水に不溶性
の化合物を生成する金属を含む合金からなる第1の部材
である、水処理装置。
2. A storage part for storing the water to be treated, and a first electrode pair provided in the storage part, wherein the cathode of the first electrode pair is a component in the cathode that is eluted. A water treatment device, which is a first member made of an alloy containing a metal that forms a water-insoluble compound that acts as a coagulant in the accommodation portion.
【請求項3】 前記第1の部材は、銅を主成分とする合
金であり、 前記第1の電極対の陽極は、前記第1の部材により前記
被処理水中の窒素酸化物が還元されて生成したアンモニ
ウムイオンを酸化する、請求項1または請求項2に記載
の水処理装置。
3. The first member is an alloy containing copper as a main component, and the anode of the first electrode pair is formed by reducing the nitrogen oxides in the water to be treated by the first member. The water treatment device according to claim 1 or 2, which oxidizes the produced ammonium ions.
【請求項4】 前記第1の部材は、銅よりもイオン化傾
向の高い金属を含む合金からなる、請求項1〜請求項3
のいずれかに記載の水処理装置。
4. The first member is made of an alloy containing a metal having a higher ionization tendency than copper.
The water treatment device according to any one of 1.
【請求項5】 前記収容部内を第1の槽と第2の槽に仕
切る隔膜と、 前記第1の槽内の被処理水に浸され陽極を構成する第1
槽陽極と、 前記第2の槽内の被処理水に浸され陰極を構成する第2
槽陰極と、 前記第1槽陽極および前記第2槽陰極に電力を供給する
第1の電源とをさらに含む、請求項1〜請求項4のいず
れかに記載の水処理装置。
5. A diaphragm for partitioning the inside of the housing into a first tank and a second tank, and a first anode which is immersed in the water to be treated in the first tank to form an anode.
A tank anode, and a second anode that is immersed in the water to be treated in the second tank to form a cathode
The water treatment device according to claim 1, further comprising a tank cathode and a first power supply that supplies electric power to the first tank anode and the second tank cathode.
【請求項6】 前記第2の槽内の被処理水が導入される
槽であって、前記第1の槽および前記第2の槽とは異な
る第3の槽と、 前記第3の槽に酸化剤を添加する酸化剤添加部とをさら
に含む、請求項5に記載の水処理装置。
6. A third tank which is a tank into which the water to be treated in the second tank is introduced, the third tank being different from the first tank and the second tank, and the third tank The water treatment device according to claim 5, further comprising an oxidant addition section for adding an oxidant.
【請求項7】 前記収容部内に、水溶液中でアルカリ金
属またはアルカリ土類金属のイオンを供給するアルカリ
試薬を投入する、アルカリ試薬投入部材をさらに含む、
請求項1〜請求項6のいずれかに記載の水処理装置。
7. The container further comprises an alkaline reagent charging member for charging an alkaline reagent supplying ions of an alkali metal or an alkaline earth metal in an aqueous solution,
The water treatment device according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 前記収容部内のpHを検出するpH検出
部と、 前記pH検出部の検出出力に基づいて、前記アルカリ試
薬投入部材による試薬の投入量を制御する投入量制御部
とをさらに含む、請求項7に記載の水処理装置。
8. A pH detector for detecting pH in the container, and a dosage controller for controlling the dosage of the reagent by the alkaline reagent charging member based on the detection output of the pH detector. The water treatment device according to claim 7.
【請求項9】 前記収容部内の被処理水の硝酸イオン濃
度を検出するための硝酸イオン電極と、 前記第1の部材と前記硝酸イオン電極との間に設けられ
た遮蔽手段とをさらに含む、請求項1〜請求項8のいず
れかに記載の水処理装置。
9. A nitrate ion electrode for detecting the nitrate ion concentration of the water to be treated in the housing portion, and a shield means provided between the first member and the nitrate ion electrode. The water treatment device according to any one of claims 1 to 8.
【請求項10】 前記収容部の被処理水が導入され酸化
処理される水槽である流入部をさらに含む、請求項1〜
請求項9のいずれかに記載の水処理装置。
10. The method according to claim 1, further comprising an inflow section which is a water tank in which the water to be treated in the storage section is introduced and subjected to oxidation treatment.
The water treatment device according to claim 9.
【請求項11】 前記第1の電極対の陽極は、ステンレ
ス、貴金属元素を含む材料、もしくは、貴金属元素を含
む材料でコーティングされた材料からなる電極、また
は、炭素電極である、請求項1〜請求項10のいずれか
に記載の水処理装置。
11. The anode of the first electrode pair is an electrode made of stainless steel, a material containing a noble metal element, or a material coated with a material containing a noble metal element, or a carbon electrode. The water treatment device according to claim 10.
【請求項12】 前記第1の電極対は一定の電流を供給
される、請求項1〜請求項11のいずれかに記載の水処
理装置。
12. The water treatment device according to claim 1, wherein the first electrode pair is supplied with a constant electric current.
【請求項13】 被処理水を収容する収容部と、 前記収容部内の溶液をアルカリ性にするためのアルカリ
水生成部と、 前記収容部内に備えられ、銅を主成分とし、銅よりもイ
オン化傾向の高い金属を含む合金からなり、前記収容部
内の被処理水中の窒素酸化物を還元する第1の部材とを
含む、水処理装置。
13. An accommodating part for accommodating water to be treated, an alkaline water generating part for making the solution in the accommodating part alkaline, and an acetic acid contained in the accommodating part, which contains copper as a main component and has an ionization tendency higher than that of copper. A water treatment device comprising: a first member that is made of an alloy containing a high metal and that reduces nitrogen oxides in the water to be treated in the housing portion.
【請求項14】 前記第1の部材は、粉末状、バルク
状、メッシュ状、棒状、板状、筒状、または、ポーラス
状で前記収容部内に設置される、請求項1〜請求項13
のいずれかに記載の水処理装置。
14. The first member is installed in the accommodating portion in a powder form, a bulk form, a mesh form, a rod form, a plate form, a cylinder form, or a porous form.
The water treatment device according to any one of 1.
【請求項15】 前記収容部内を攪拌する攪拌部材をさ
らに含む、請求項1〜請求項14のいずれかに記載の水
処理装置。
15. The water treatment apparatus according to claim 1, further comprising a stirring member that stirs the inside of the housing portion.
【請求項16】 前記収容部は、ホッパー型であり、そ
の底部にドレインバルブを備える、請求項1〜請求項1
5のいずれかに記載の水処理装置。
16. The storage unit is a hopper type, and a drain valve is provided at the bottom thereof.
5. The water treatment device according to any one of 5.
【請求項17】 前記収容部内の固体と液体とを分離さ
せる分離手段をさらに含む、請求項1〜請求項16のい
ずれかに記載の水処理装置。
17. The water treatment apparatus according to claim 1, further comprising a separating unit that separates a solid and a liquid in the containing section.
【請求項18】 容量が前記収容部の容量以上であり、
前記収容部に送り込む被処理水を貯留する、貯留槽をさ
らに含む、請求項1〜請求項17のいずれかに記載の水
処理装置。
18. The capacity is greater than or equal to the capacity of the accommodation portion,
The water treatment device according to any one of claims 1 to 17, further comprising a storage tank that stores the water to be treated that is sent to the storage unit.
【請求項19】 前記収容部内の被処理水の一部を前記
貯留槽に送る送水部をさらに含む、請求項1〜請求項1
8のいずれかに記載の水処理装置。
19. The method according to claim 1, further comprising a water supply section for sending a part of the water to be treated in the storage section to the storage tank.
8. The water treatment device according to any one of 8.
【請求項20】 前記収容部に流入する被処理水が通過
する流入弁と、 前記収容部から排出される被処理水が通過する排出弁
と、 前記流入弁および前記排出弁の開閉を制御する弁制御部
とをさらに含む、請求項1〜請求項19のいずれかに記
載の水処理装置。
20. An inflow valve through which the water to be treated flowing into the accommodation portion passes, a discharge valve through which the water to be treated discharged from the accommodation portion passes, and opening and closing of the inflow valve and the discharge valve are controlled. The water treatment device according to claim 1, further comprising a valve control unit.
【請求項21】 前記収容部の前記第1の部材よりも上
流側に、カルシウムを含有する化合物を投入するカルシ
ウム化合物投入部をさらに含む、請求項1〜請求項20
のいずれかに記載の水処理装置。
21. The calcium compound charging part for charging a compound containing calcium is further included upstream of the first member of the housing part.
The water treatment device according to any one of 1.
【請求項22】 前記収容部には、生物処理後の被処理
水が導入される、請求項1〜請求項21のいずれかに記
載の水処理装置。
22. The water treatment device according to claim 1, wherein the water to be treated after biological treatment is introduced into the storage portion.
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