JP2005103374A - 水処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 水処理装置において、電解槽に被処理水が導入されてからの処理時間を短縮する。
【解決手段】 貯水タンク7内の被処理水が、第一電解槽2で電解処理される。なお、第一電解槽2および第二電解槽5のそれぞれで、電解処理が行なわれる。そして、第二電解槽5における電解では、アノード側で、塩化物イオンから、次亜塩素酸が生じる。第二電解槽5において電解処理された溶液は、配管9を介して配管8のP地点から、つまり、第一電解槽2に導入される前から、貯水タンク7から排出され第一電解槽2に導入される被処理水と配管8で混合される。これにより、第一電解槽2において電解処理される被処理水に対して、事前に、第二電解槽5における電解によって生じた次亜塩素酸により、消毒を行なうことができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 貯水タンク7内の被処理水が、第一電解槽2で電解処理される。なお、第一電解槽2および第二電解槽5のそれぞれで、電解処理が行なわれる。そして、第二電解槽5における電解では、アノード側で、塩化物イオンから、次亜塩素酸が生じる。第二電解槽5において電解処理された溶液は、配管9を介して配管8のP地点から、つまり、第一電解槽2に導入される前から、貯水タンク7から排出され第一電解槽2に導入される被処理水と配管8で混合される。これにより、第一電解槽2において電解処理される被処理水に対して、事前に、第二電解槽5における電解によって生じた次亜塩素酸により、消毒を行なうことができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、水処理装置に関し、特に、被処理水中に電極対を浸し、当該電極対を用いた電解反応により生じた薬剤を被処理水に作用させる水処理装置に関する。
従来より、電気化学的に水を処理する技術が開示されている。たとえば、特許文献1には、電気化学反応によって被処理水中の硝酸イオンおよび亜硝酸イオンを還元してアンモニアを生成し、当該アンモニアを窒素ガスに変えて被処理水から除去する水処理装置が開示されている。
このような水処理装置では、電解によって、カソード側で、次の式(1)に示す硝酸イオンの還元反応が生じ、アノード側で式(2)および式(3)に示す反応が生じる。
NO3 −+6H2O+8e− ⇔ NH3+9OH− (1)
2Cl− ⇔ Cl2↑+2e− (2)
Cl2+H2O ⇔ H++Cl−+HClO (3)
そして、カソード側で生成したアンモニアとアノード側で生成した次亜塩素酸とが次の式(4)に示すように反応して、窒素ガスとなり、被処理水から除去される。
2Cl− ⇔ Cl2↑+2e− (2)
Cl2+H2O ⇔ H++Cl−+HClO (3)
そして、カソード側で生成したアンモニアとアノード側で生成した次亜塩素酸とが次の式(4)に示すように反応して、窒素ガスとなり、被処理水から除去される。
2NH3+3HClO → N2↑+3HCl+3H2O (4)
なお、上記した式(2)に従って反応する塩化物イオンは、被処理水中にもともと含まれるものが利用されるが、そのような塩化物イオンから生成される次亜塩素酸の量が式(3)および式(4)において窒素化合物と反応するのに足りない場合には、電解槽に、塩化ナトリウム等の、被処理水中で塩化物イオンを供給する薬剤が投入されていた。
なお、上記した式(2)に従って反応する塩化物イオンは、被処理水中にもともと含まれるものが利用されるが、そのような塩化物イオンから生成される次亜塩素酸の量が式(3)および式(4)において窒素化合物と反応するのに足りない場合には、電解槽に、塩化ナトリウム等の、被処理水中で塩化物イオンを供給する薬剤が投入されていた。
また、上記した式(3)で生成する次亜塩素酸は、アンモニアと反応する以外にも、被処理水の浄化および除菌に用いられる場合もあった。
特開2003−225672公報
なお、従来、上記したような水処理装置では、電解槽に被処理水が導入された後、当該導入された被処理水内の硝酸イオンの量に応じて、上記したような被処理水中に塩化物イオンを供給する薬剤が投入されていた。つまり、電解槽に被処理水が導入された後、被処理水中に塩化物イオンを供給する薬剤の投入を待って、電解処理が開始されていた。
また、電解槽において、電解のために、被処理水のpHを調整する必要がある。したがって、場合によっては、電解槽に被処理水が導入された後、被処理水中にpH調整用の薬剤を投入する必要があった。
そして、電解槽に被処理水が導入されてから処理時間の短縮等の観点から、できるだけ、当該塩化物イオンを供給する薬剤やpH調整用の薬剤の投入に要する時間を短縮したいという要望があった。
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、電解槽に被処理水が導入されてからの処理時間を短縮できる水処理装置を提供することである。
本発明のある局面に従った水処理装置は、所定の槽から被処理水を導入される第1の電解槽と、前記第1の電解槽に収容される第1の電極対と、前記所定の槽と前記第1の電解槽とを接続し、被処理水を通される第1の管と、溶液を収容する第2の電解槽と、前記第2の電解槽に収容される第2の電極対と、前記第2の電解槽と前記第1の管とを接続し、前記第2の電解槽内に収容されている溶液を通される第2の管とを含むことを特徴とする。
本発明に従うと、第2の電解槽における電解によって生成された次亜塩素酸が、第2の管および第1の管を介して、被処理水と同時に、第1の電解槽に導入される。つまり、第1の電解槽内に導入される前の被処理水に、次亜塩素酸が添加されることになる。
また、本発明の水処理装置では、前記第2の管は、前記第1の管における所定の地点で、当該第1の管と接続され、前記第1の管の前記所定の地点から前記第1の槽に導入されるまでに、前記所定の槽から前記第1の槽に導入される被処理水は、前記第2の管を介して前記第2の槽から導入される被処理水内に含まれる化合物と反応が可能であることが好ましい。
これにより、第1の管と第2の管とは、第1の管の中の、第2の電解槽において電解により生成した薬剤が、第1の管内で、第1の電解槽に導入される前に、所定の槽から導入された被処理水と反応できる地点で、接続されることになる。
本発明の他の局面に従った水処理装置は、所定の槽から被処理水を導入されるバッファ槽と、前記バッファ槽に薬剤を投入するための薬剤投入手段と、電極対と、前記電極対および前記バッファ槽に収容された被処理水を収容する電解槽とを含むことを特徴とする。
本発明に従うと、電解槽においてバッチ処理で被処理水が電解処理される場合、当該電解槽において前の回のバッチ処理が行なわれている間に、バッファ槽で、被処理水に、薬剤を添加することができる。
また、本発明の水処理装置では、前記薬剤投入手段の投入する薬剤は、前記バッファ槽内の被処理水中で、塩化物イオンを供給する薬剤であることが好ましい。
また、本発明の水処理装置では、前記薬剤投入手段の投入する薬剤は、塩化ナトリウムであることが好ましい。
また、本発明の水処理装置は、前記バッファ槽内の塩化物イオンの濃度を検出する塩化物イオン濃度検出手段と、前記塩化物イオン濃度検出手段の検出出力に基づいて、前記薬剤投入手段の薬剤を投入する動作を制御する第1のイオン濃度制御手段とをさらに含む、ことが好ましい。
また、本発明の水処理装置は、前記バッファ槽に導入される被処理水の導電率を検出する導電率検出手段と、前記導電率検出手段の検出出力に基づいて、前記薬剤投入手段の薬剤を投入する動作を制御する第二のイオン濃度制御手段とをさらに含むことが好ましい。
また、本発明の水処理装置では、前記薬剤投入手段の投入する薬剤は、前記バッファ槽内の被処理水のpHを調整するための薬剤であることが好ましい。
また、本発明の水処理装置では、前記pHを調整するための薬剤は、濃硫酸および/または水酸化ナトリウムであることが好ましい。
また、本発明の水処理装置では、前記pHを調整するための薬剤は、塩酸であることが好ましい。
また、本発明の水処理装置は、前記バッファ槽内のpHを検出するpH検出手段と、
前記pH検出手段の検出出力に基づいて、前記薬剤投入手段の薬剤を投入する動作を制御するpH制御手段とをさらに含むことが好ましい。
前記pH検出手段の検出出力に基づいて、前記薬剤投入手段の薬剤を投入する動作を制御するpH制御手段とをさらに含むことが好ましい。
本発明によると、第1の電解槽に導入される被処理水に予め次亜塩素酸が添加されることにより、第1の電解槽において硝酸イオン等の除去のために生成することを必要とされる次亜塩素酸の量を抑えることができる。これにより、第1の電解槽において被処理水に添加すべき塩化物イオンの量も抑えることができる。したがって、第1の電解槽において被処理水が収容されてから、当該被処理水に塩化物イオンを供給する薬剤を添加するために要する時間を短縮できる。つまり、水処理装置において、電解槽に被処理水が導入されてからの処理時間を短縮することができる。
また、本発明によると、第1の電解槽に導入される被処理水は、当該第1の電解槽の導入前に次亜塩素酸が添加されることにより、次亜塩素酸による除菌等を行なわれた状態で、当該第1の電解槽に導入されることになる。したがって、除菌等により、次亜塩素酸が塩化物イオンに変換される場合であっても、当該塩化物イオンが、より多く、第1の電解槽における電解によって再度次亜塩素酸とされて利用されるため、塩化物イオンを効率よく被処理水の処理に用いることができるだけでなく、第1の電解槽における処理後の被処理水に残存する塩化物イオンの量を抑えることができる。
さらに、本発明によると、第2の電解槽において生成された次亜塩素酸は、第1の電解槽に導入される被処理水を貯蔵する所定の槽ではなく、当該所定の槽から排出された後の第1の管内に、導入される。これにより、第2の電解槽において生成すべき次亜塩素酸の量を抑えることができ、さらに、所定の槽内では第2の槽で生成した次亜塩素酸による被処理水の除菌等が行なわれないため、当該所定の槽内の被処理水中の塩化物イオンの量を増加させず、当該所定の槽内の被処理水の用途を狭めるという事態を回避できる。
また、本発明によると、電解槽に被処理水を導入する前に、バッファ槽内で、当該電解槽に導入されるべき被処理水に薬剤を添加することができる。したがって、電解槽において被処理水が収容されてから、当該被処理水に塩化物イオン等の薬剤を添加するために要する時間を短縮できる。つまり、水処理装置において、電解槽に被処理水が導入されてからの処理時間を短縮することができる。つまり、水処理装置において、電解槽に被処理水が導入されてからの処理時間を短縮することができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。
[第一の実施の形態]
図1に、本発明の水処理装置の第一の実施の形態の構成を模式的に示す。
図1に、本発明の水処理装置の第一の実施の形態の構成を模式的に示す。
図1に示された水処理装置は、貯水タンク7に貯留された被処理水を処理するものであって、第一水処理部1および第二水処理部4を含む。
第一水処理部1および第二水処理部4は、それぞれ、第一電解槽2,第二電解槽5と薬剤供給部3,6とを含む。第一電解槽2,第二電解槽5は、それぞれ、図示せぬ電極対を収容し、電解を行なうためのものである。
薬剤供給部3,6は、それぞれ、第一電解槽2,第二電解槽5に、適切な薬剤を供給するために備えられている。具体的には、薬剤供給槽3,5は、第一電解槽2,第二電解槽5に、電解の際に、上記した式(2)および式(3)に従った反応を促進するために、塩化ナトリウム等の溶液中に塩化物イオンを供給する化合物を適宜供給したり、pHを調整するための薬剤を適宜供給したりする。なお、溶液中に塩化物イオンを供給する薬剤としては、価格、流通性、取扱いの容易さ等の観点から塩化ナトリウムが好ましいと考えられるが、本発明はこれに限定されるものではない。pHを調整するための薬剤としては、価格および流通性等を考慮して、たとえば、濃硫酸および/または水酸化ナトリウムを挙げることができ、また、第一電解槽2,第二電解槽5には、塩化物イオンの供給を必要とされる場合が多いため、塩酸を挙げることもできる。
貯水タンク7内の被処理水は、配管8を介して、第一電解槽2へと送られる。また、配管8のP地点には、配管9が接続されている。そして、図1に示された水処理装置では、第二電解槽5において電解処理された溶液が、配管9および配管8を介して、第一電解槽2へと送られる。第二電解槽5へは、貯水タンク7内の被処理水が、または、貯水タンク7とは別のタンクから、図示しない給水経路を介して、溶液を導入されてもよい。
なお、水処理装置では、配管8,9のそれぞれにおける溶液の流量を調整するポンプおよび電磁弁等が設けられているが、図1では、図示を省略している。
さらに、水処理装置には、上記したポンプおよび電磁弁、当該ポンプおよび電磁弁の動作を制御するための制御装置、および、収容される電極対への電力の供給態様を制御する制御装置が含まれるが、図1では、これらの図示を省略している。
図2は、水処理装置における、上記した制御装置(ポンプおよび電磁弁の動作、ならびに、電極対への電力の供給態様を制御する装置)の制御動作のフローチャートを示す。以下、図2を参照しつつ、水処理装置において行なわれる、被処理水に対する電解処理を説明する。
図1に示された水処理装置で貯水タンク7内の被処理水の電解が行なわれる際には、まず、S1で、第二電解槽5に対して、貯水タンク7または他のタンクから図示しない給水経路を介して適宜給水がなされた後、当該第二電解槽5内の電極対に電力が供給され、電解処理が行なわれる。これにより、第二電解槽5内の溶液において、次亜塩素酸が生成される。
次に、S2で、貯水タンク7から第一電解槽2へ給水が開始される。
次に、S3で、第二電解槽5において電解処理された溶液が、第一電解槽2に給水される。これにより、第二電解槽5内の溶液は、配管9を介して当該第二電解槽5から排出され、P地点で、配管8に導入され、これにより、貯水タンク7に貯留されていた被処理水と混合される。
つまり、S2およびS3により、第一電解槽2には、貯水タンク7内の被処理水および第二電解槽5内の溶液が給水されることになる。なお、S2およびS3の処理は、順序を交換されても良いし、並行して行なうことも可能である。
そして、S4で、第一電解槽2が満水になったか否かが判断される。満水になったと判断されるまで、S2およびS3の処理が続行され、満水になったと判断されると、S5およびS8の処理が実行される。
S5では、第一電解槽2において、電極対に電力が供給され、電解が開始される。S5における電解は、S6において、予め定められた処理時間が終了したと判断されるまで続行され、当該処理時間が終了したと判断されると、S7で、第一電解槽2内の被処理水が排出され、処理がS2に戻される。
一方、S8では、第二電解槽5に給水がなされた後電解が行なわれる。なお、第二電解槽5において電解がなされている間は、当該第二電解槽5から第一電解槽2への給水はなされないようにされても良いし、第一電解槽2に塩化物イオンの追加が必要であると考えられた場合等に適宜給水されても良い。そして、第二電解槽5における電解について予め定められた時間だけ電解が行なわれると、当該電解が終了され、S2に処理が戻される。
以上図2を参照して説明した処理では、第一電解槽2および第二電解槽5における電解は、いずれも、予め定められた時間だけ行なわれていたが、本発明はこれに限定されず、各電解槽に、硝酸イオン濃度を検出するセンサまたは塩化物イオン濃度を検出するセンサを設置し、当該センサが所定の検出値を示したことを条件として、電解を終了させても良い。
また、以上説明した本実施の形態では、第二電解槽5において電解処理された溶液は、P地点から、つまり、第一電解槽2に導入される前から、貯水タンク7から排出され第一電解槽2に導入される被処理水と混合される。これにより、第一電解槽2において電解処理される被処理水に対して、事前に、第二電解槽5における電解によって生じた次亜塩素酸により、消毒を行なうことができる。また、当該消毒により次亜塩素酸が塩化物イオンに変化しても、当該塩化物イオンは、第一電解槽2における電解において消費される。
また、P地点は、当該P地点から第一電解槽2に導入されるまでに第二電解槽5において電解処理された溶液中の次亜塩素酸による貯水タンク7内の被処理水の消毒反応が生じる程度に、第一電解槽2に導入される場所(たとえば第一電解槽2に設けられた導入口)から離された位置に設定されていることが好ましい。これにより、第二電解槽5から第一電解槽2に供給されるべき溶液が第一電解槽2に導入される前に貯水タンク7から排出された被処理水と混合される効果を確実に奏することができる。
[第二の実施の形態]
図3に、本発明の水処理装置の第二の実施の形態の構成を模式的に示す。
図3に、本発明の水処理装置の第二の実施の形態の構成を模式的に示す。
図3を参照して、本実施の形態の水処理装置は、貯水タンク50に貯留された被処理水を処理するものである。
本実施の形態の水処理装置は、主に、電解槽10、バッファタンク20、塩化物イオンタンク31、および、pH調整剤タンク32から構成される。
電解槽10内には、水位センサ11およびpHセンサ12が設置されている。また、バッファタンク20内には、水位センサ21、塩化物イオン濃度センサ22、および、pHセンサ23が設置されている。
バッファタンク20と貯水タンク50とは、配管で接続されており、当該配管上には、貯水タンク50内の被処理水をバッファタンク20に送るためのポンプ61、および、当該配管を開閉する電磁弁71が取付けられている。
塩化物イオンタンク31は、溶液内に塩化物イオンを供給する薬剤を貯留するタンクであり、バッファタンク20に当該薬剤を供給するために当該バッファタンク20と配管で接続されている。当該配管上には、塩化物イオンタンク31内の薬剤をバッファタンク20に送るためのポンプ62、および、当該配管を開閉する電磁弁72が取付けられている。
pH調整剤タンク32は、溶液のpHを調整するための薬剤を貯留するタンクであり、バッファタンク20に当該薬剤を供給するために当該バッファタンク20と配管で接続されている。当該配管上には、pH調整剤タンク32内の薬剤をバッファタンク20に送るためのポンプ63、および、当該配管を開閉する電磁弁73が取付けられている。
また、pH調整剤タンク32は、上記の薬剤を供給するために電解槽10と配管で接続されている。当該配管上には、pH調整剤タンク32内の薬剤を電解槽10に送るためのポンプ65、および、当該配管を開閉する電磁弁75が取付けられている。つまり、本実施の形態の水処理装置では、電解槽10における電解処理の最中であっても、被処理水のpHを調整することが可能である。
バッファタンク20は、電解槽10に供給するための被処理水を一時的に貯留するタンクである。なお、貯水タンク50内の被処理水は、バッファタンク20において、電解槽10に給水される前に、塩化物イオンを供給され、また、pHを調整される。バッファタンク20は、電解槽10と配管で接続されている。当該配管上には、バッファタンク20内の被処理水を電解槽10に送るためのポンプ64、および、当該配管を開閉する電磁弁74が取付けられている。
電解槽10は、電極対(後述する、電極対15)を収容し、当該電極対はバッファタンク20から給水された被処理水に浸され、そして、当該電極対に電力を供給されることにより被処理水に対して電解処理を施すことができる。なお、電解槽10では、一度に、所定量の被処理水を収容して当該被処理水に電解処理を施し、そして、電解処理が終了すると、当該被処理水を排出して、また新たに被処理水を収容して電解処理を施す。つまり、電解槽10では、バッチ方式で、電解処理が施される。
図4に、図3に示された水処理装置の制御ブロック図を示す。
さらに図4を参照して、水処理装置には、当該水処理装置の全体的な動作を制御する制御部40が備えられている。また、制御部40内には、種々の動作パラメータ等が記録されるメモリ41が備えられている。
制御部40は、水位センサ11,21、塩化物イオン濃度センサ22、pHセンサ12,23の検出出力を入力される。そして、制御部40は、当該検出出力に基づいて、ポンプ61〜65および電磁弁71〜76の動作、ならびに、電極対15への電力の供給態様を制御する。
本実施の形態の水処理装置では、貯水タンク50に貯留された被処理水が電解槽10で電解処理される際、貯水タンク50内の被処理水は、バッファタンク20で塩化物イオンを添加された後、電解槽10に送られて電解処理を施される。なお、本実施の形態の水処理装置では、バッファタンク20における被処理水への塩化物イオンの添加と、電解槽10における被処理水に対する電解処理とが、並行して行なわれる。
バッファタンク20における被処理水への塩化物イオンの添加は、具体的には、次のようにして行なわれる。
まず、電磁弁71が開状態とされ、かつ、ポンプ61が駆動されることにより、貯水タンク50からバッファタンク20へ、被処理水が給水される。そして、バッファタンク20に予め定められた量の被処理水が給水されると、ポンプ61の駆動は停止され、電磁弁71は閉状態とされて、被処理水の給水が停止される。なお、バッファタンク20内の被処理水の量は、水位センサ21の検出出力に基づいて決定される。
そして、バッファタンク20において、被処理水に、塩化物イオン濃度センサ22の検出出力に基づいて塩化物イオンが添加され、pHセンサ23の検出出力に基づいてpH調整剤が添加されて、電解に適した溶液とされる。電解に適した塩化物イオン濃度(塩化物イオンを添加する量)は、予め定められメモリ41に記憶されていてもよいし、バッファタンク20内の被処理水の硝酸イオン濃度等が検出され、当該検出出力に基づいて、メモリ41に記憶された関係に基づいて算出されてもよい。
そして、電磁弁74が開状態とされ、さらに、ポンプ64が駆動されて、バッファタンク20内の被処理水が、電解槽10に送られる。なお、上記したように、バッファタンク20における被処理水への塩化物イオン(を提供する化合物)の供給と並行して、電解槽10では、別途被処理水が収容され、当該被処理水に対する電解処理が行なわれている。そして、バッファタンク20から電解槽10への被処理水の給水は、電解槽10においてそれまで電解処理を施されていた被処理水の排水を待って、行なわれる。
以上説明した本実施の形態では、電解槽10における電解処理において、事前に、バッファタンク20内で被処理水に塩化物イオンを添加された状態で、電解槽10に被処理水が供給される。なお、当該塩化物イオンの添加は、電解槽10が、別の被処理水に対して電解処理を行なっている間に、当該電解処理と並行して行なわれる。これにより、電解槽10では、被処理水を供給されたと同時に、電解処理を開始することが可能となる。これにより、電解槽10における、電解処理に関する一連の処理に要する時間を、塩化物イオンの添加の分だけ、短縮することができる。
また、本実施の形態では、バッファタンク20において予めpHを調整された被処理水が電解槽10に導入されるため、電解処理の開始時から、pHが、電解処理に適したものとされていることになる。これにより、当該電解処理における窒素化合物の除去効率が、pHの影響によって低下することを回避できる。
また、塩化物イオンタンク31によって供給される、溶液中に塩化物イオンを供給する薬剤としては、価格、流通性、取扱いの容易さ等の観点から塩化ナトリウムが好ましいと考えられるが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに、pH調整剤タンク32によって供給される、pHを調整するための薬剤としては、価格および流通性等を考慮して、たとえば、濃硫酸および/または水酸化ナトリウムを挙げることができ、また、バッファタンク20内の被処理水には塩化物イオンの供給が必要とされるため、塩酸を挙げることもできる。
なお、pH調整剤として塩酸を使用することは、本実施の形態の水処理装置の特有の構成によって可能とされることである。つまり、本実施の形態の水処理装置は、被処理水に対するpH調整剤の添加が、電解槽10における電解処理と並行して行なわれることになる。したがって、たとえ、pH調整剤の添加が少々長時間に渡って行なわれたとしても、電解槽10における電解処理がそれによって開始を遅らさせることはない。このことから、pH調整剤を、比較的少量ずつ、被処理水に添加することができる。水処理装置がこのように構成されることにより、本実施の形態の水処理装置では、通常、被処理水に添加される際の白煙が問題とされていた塩酸を、比較的少量ずつ添加することで当該白煙の発生を極力抑えることにより、pH調整剤として使用することを可能としたのである。
[第三の実施の形態]
図5は、本実施の形態の水処理装置の構成を模式的に示す図である。本実施の形態の水処理装置は、図5に示すように、第二の実施の形態の水処理装置に対して、バッファタンク20内の塩化物イオン濃度センサの代わりに、バッファタンク20に導入される被処理水の導電率を検出する導電率計を設置したものである。
図5は、本実施の形態の水処理装置の構成を模式的に示す図である。本実施の形態の水処理装置は、図5に示すように、第二の実施の形態の水処理装置に対して、バッファタンク20内の塩化物イオン濃度センサの代わりに、バッファタンク20に導入される被処理水の導電率を検出する導電率計を設置したものである。
図6に、本実施の形態の水処理装置の制御ブロック図を示す。本実施の形態の水処理装置は、第二の実施の形態における水処理装置と同様に、制御部40等の構成要素を備えている。また、本実施の形態の水処理装置は、第二の実施の形態の水処理装置と比較して、塩化物イオン濃度センサ22の代わりに、導電率計33を備えている。導電率計33の検出出力は、制御部40に入力される。
本実施の形態の水処理装置では、バッファタンク20における塩化物イオンの添加量は、第二の実施の形態の水処理装置では塩化物イオン濃度センサ22の検出出力に基づいて決定されるのに対し、導電率計33の検出出力に基づいて決定される。
具体的には、メモリ41に、図7に模式的に示されるように、導電率計33の検出出力(導電率)と被処理水に含まれると予想される窒素化合物濃度(窒素化合物予想濃度)との関係、および、図8に模式的に示されるように、窒素化合物予想濃度とバッファタンク20に添加すべき塩化物イオンの量との関係が記憶されている。なお、図7では、導電率が高くなると、それにほぼ比例して、窒素化合物予想濃度が高くなることが示されている。また、図8では、窒素化合物予想濃度が高くなると、それに応じて、添加すべき塩化物イオンの量が多くなることが示されている。そして、制御部40は、導電率計33の検出した導電率に基づき、メモリ41を参照して、窒素化合物予想濃度を算出し、さらに当該窒素化合物予想濃度から添加すべき塩化物イオンの量を算出し、当該算出結果を、塩化物イオンの添加量とする。
本実施の形態では、第二の実施の形態の塩化物イオン濃度センサの代わりに、導電率計が用いられている。導電率計により窒素化合物濃度を決定するには、ある程度、バッファタンク20に導入される被処理水の成分が一定していることが条件とされる。しかしながら、導電率計は塩化物イオン濃度センサよりも安価であるため、水処理装置がこのような条件を満たす被処理水を処理するために設置された場合には、本実施の形態のような、比較的安価に構成された水処理装置が、利用可能となるのである。
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、各実施の形態において開示された技術範囲は、単独でも、可能な限り組合されても、実施可能なものである。
1 第一水処理部、2 第一電解槽、3,6 薬剤供給部、4 第二水処理部、5 第二電解槽、7 貯水タンク、8,9 配管、10 電解槽、11,21 水位センサ、12,23 pHセンサ、15 電極対、20 バッファタンク、22 塩化物イオン濃度センサ、31 塩化物イオンタンク、32 pH調整剤タンク、33 導電率計、40 制御部、41 メモリ、50 貯水タンク、61〜65 ポンプ、71〜76 電磁弁。
Claims (11)
- 所定の槽から被処理水を導入される第1の電解槽と、
前記第1の電解槽に収容される第1の電極対と、
前記所定の槽と前記第1の電解槽とを接続し、被処理水を通される第1の管と、
溶液を収容する第2の電解槽と、
前記第2の電解槽に収容される第2の電極対と、
前記第2の電解槽と前記第1の管とを接続し、前記第2の電解槽内に収容されている溶液を通される第2の管とを含む、水処理装置。 - 前記第2の管は、前記第1の管における所定の地点で、当該第1の管と接続され、
前記第1の管の前記所定の地点から前記第1の槽に導入されるまでに、前記所定の槽から前記第1の槽に導入される被処理水は、前記第2の管を介して前記第2の槽から導入される被処理水内に含まれる化合物と反応が可能である、請求項1に記載の水処理装置。 - 所定の槽から被処理水を導入されるバッファ槽と、
前記バッファ槽に薬剤を投入するための薬剤投入手段と、
電極対と、
前記電極対および前記バッファ槽に収容された被処理水を収容する電解槽とを含む、水処理装置。 - 前記薬剤投入手段の投入する薬剤は、前記バッファ槽内の被処理水中で、塩化物イオンを供給する薬剤である、請求項3に記載の水処理装置。
- 前記薬剤投入手段の投入する薬剤は、塩化ナトリウムである、請求項4に記載の水処理装置。
- 前記バッファ槽内の塩化物イオンの濃度を検出する塩化物イオン濃度検出手段と、
前記塩化物イオン濃度検出手段の検出出力に基づいて、前記薬剤投入手段の薬剤を投入する動作を制御する第1のイオン濃度制御手段とをさらに含む、請求項4または請求項5に記載の水処理装置。 - 前記バッファ槽に導入される被処理水の導電率を検出する導電率検出手段と、
前記導電率検出手段の検出出力に基づいて、前記薬剤投入手段の薬剤を投入する動作を制御する第2のイオン濃度制御手段とをさらに含む、請求項4〜請求項6のいずれかに記載の水処理装置。 - 前記薬剤投入手段の投入する薬剤は、前記バッファ槽内の被処理水のpHを調整するための薬剤である、請求項3〜請求項7のいずれかに記載の水処理装置。
- 前記pHを調整するための薬剤は、濃硫酸および/または水酸化ナトリウムである、請求項8に記載の水処理装置。
- 前記pHを調整するための薬剤は、塩酸である、請求項9に記載の水処理装置。
- 前記バッファ槽内のpHを検出するpH検出手段と、
前記pH検出手段の検出出力に基づいて、前記薬剤投入手段の薬剤を投入する動作を制御するpH制御手段とをさらに含む、請求項8〜請求項10のいずれかに記載の水処理装置。
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