JP2005118682A - Electrochemical treatment method of trihalomethane-containing water - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トリハロメタンを含有する水の電気化学的処理方法に関し、さらに詳しくは、水道水、井戸水、アルカリ整水器で電気分解して得られるアルカリイオン水などに微量に溶存するトリハロメタンを電気分解で分解することによって、安全な飲料水にすることができる、トリハロメタンを含有する水の電気化学的処理方法に関するものである。 The present invention relates to an electrochemical treatment method for water containing trihalomethane, and more specifically, electrolyzes trihalomethane dissolved in a trace amount in tap water, well water, alkali ion water obtained by electrolysis with an alkaline water conditioner, or the like. The present invention relates to a method for electrochemical treatment of water containing trihalomethane, which can be made into safe drinking water by decomposing in step (1).
現在、上水道の普及に伴い都市部や農村部のいかんに問わず、一般に水道水と呼ばれている上水を飲料水や生活用水として用いることが一般化しており、その使用量も増大している。 Nowadays, with the spread of water supply, regardless of whether it is in urban or rural areas, it is common to use tap water, which is generally called tap water, as drinking water or water for daily use. Yes.
一方、上水の水源としては河川、湖沼、地下水などが一般に使用されているが、産業の発達や生活の高度化に伴いこれらの水源にも産業排水、生活排水、農薬などが流れ込むようになり、水道水源の水質悪化も一方では進んでいる。 On the other hand, rivers, lakes, groundwater, etc. are generally used as water sources, but industrial drainage, domestic wastewater, agricultural chemicals, etc. also flow into these water sources as the industry develops and sophisticates. On the other hand, the water quality of tap water sources has been deteriorating.
生活排水や農薬の中にはアンモニアや尿素が多量に含まれているが、これらの分解には塩素で酸化することが有効であり、塩素酸化で窒素ガスなどに分解されている。また、水源付近で混入した鉄やマンガンも塩素酸化することで不溶化されて沈殿除去されている。さらに、水道水源に含まれる大腸菌や雑菌も塩素で消毒することで殺菌することができる。このように水道水源の殺菌および浄化には塩素添加はなくてはならない存在であるが、水道水源の水質悪化に伴って塩素添加量を増加させることが必要になっている。また、処理後の水道水は各家庭に届くまでの間に雑菌などの混入を防ぐために水道末端部で０．１ｍｇ／ｌ以上の塩素濃度を保つように水道法できめられており、一般に大都市の送水口付近では０．９ｍｇ／ｌの塩素濃度が、蛇口出口では０．４ｍｇ／ｌの塩素濃度が保たれているのが実情である。 Domestic wastewater and agricultural chemicals contain a large amount of ammonia and urea, but it is effective to oxidize with chlorine to decompose them, and they are decomposed into nitrogen gas by chlorine oxidation. In addition, iron and manganese mixed in the vicinity of the water source are insolubilized and removed by chlorination. Furthermore, Escherichia coli and bacteria contained in tap water sources can be sterilized by disinfecting with chlorine. As described above, chlorine must be added to sterilize and purify the tap water source, but it is necessary to increase the amount of added chlorine as the water quality of the tap water source deteriorates. In addition, the tap water after treatment is stipulated by the Water Supply Law to maintain a chlorine concentration of 0.1 mg / l or more at the end of the water supply in order to prevent contamination by bacteria before reaching each household. The reality is that a chlorine concentration of 0.9 mg / l is maintained near the city water outlet, and a chlorine concentration of 0.4 mg / l is maintained at the faucet outlet.
ところが、近年、水道水源の有機物汚染に伴って、塩素殺菌や塩素酸化の目的で加えた過剰塩素と水中の有機物とが反応して、水道水の浄化工程で意図しなかったトリハロメタンが副生することが明らかになっている。 However, in recent years, along with organic contamination of tap water sources, excess chlorine added for the purpose of chlorine sterilization and chlorine oxidation reacts with organic substances in water, and trihalomethane, which was not intended in the tap water purification process, is by-produced. It has become clear.
トリハロメタンとは、メタン分子の３つの水素がハロゲン元素に置き換わったものの総称であって、これには主としてクロロホルム、ブロモジクロロメタン、ジブロモクロロメタン、ブロロホルムなどが含まれる。このトリハロメタンの人体への影響は、肝臓障害、中枢機能障害、発ガン性などがあるとされており、わが国の飲料水規制値は０．１ｍｇ／ｌ以下と決められている。 Trihalomethane is a general term for a substance in which three hydrogen atoms in a methane molecule are replaced with a halogen element, and mainly includes chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethane, broroform, and the like. The effects of trihalomethane on the human body are considered to be liver damage, central dysfunction, carcinogenicity, etc., and Japan's drinking water regulation value is determined to be 0.1 mg / l or less.
水道水源に流入した川、湖沼、井戸水などの水は、前処理や殺菌のために加えた塩素と数日間接することになるが、その間には水道水源の水中に含まれている有機物と塩素との間でハロホルム反応が進行し、トリハロメタンの生成が起こるとされている。 Water such as rivers, lakes, and wells that flow into the tap water source will be indirect for several days with chlorine added for pretreatment and sterilization, but in the meantime, organic matter and chlorine contained in the tap water source It is said that the haloform reaction proceeds between the two and trihalomethane formation occurs.
これら、水道水に含まれているトリハロメタンを除去するには、トリハロメタンの沸点が水より低いこと（例えば、クロロホルムの沸点は６１．２℃）を利用して、水を１０分間以上煮沸する煮沸除去法が従来から採用されている。 In order to remove these trihalomethanes contained in tap water, boiling removal of boiling water for 10 minutes or more utilizing the fact that the boiling point of trihalomethane is lower than that of water (for example, the boiling point of chloroform is 61.2 ° C). The law is traditionally adopted.
また、別の除去方法としては活性炭の吸着能を利用して、活性炭濾過で除去する方法が市販の浄水器などで行われている。 Further, as another removal method, a method of removing by activated carbon filtration using the adsorption ability of activated carbon is performed with a commercially available water purifier or the like.
ところが、従来から行われている煮沸除去法は、煮沸時間が１０分間以上と長時間かかる上に、煮沸し始めの２〜３分ではかえってトリハロメタンの生成が進み２〜３倍に濃度が上がってしまうという問題があった。煮沸時間は１０分間以上で長いほど除去効果が大きいとされているが、２０分や４０分の煮沸時間は長すぎ現実にはあまり行われていないのが実情である。 However, the conventional boiling removal method takes a long time of 10 minutes or more, and in addition, the formation of trihalomethane progresses in 2 to 3 minutes from the beginning of boiling, and the concentration is increased 2 to 3 times. There was a problem that. It is said that the longer the boiling time is 10 minutes or longer, the greater the removal effect is. However, the actual situation is that the boiling time of 20 minutes or 40 minutes is too long and not actually performed.
また、活性炭濾過方法は、家庭用の浄水器などで広く採用されているが、活性炭が新しいうちは除去効果が大きいが、長く使っているうちに活性炭の吸着能力が低下し徐々に除去できなくなるという問題がある。また、除去できなくなった活性炭をそのまま使い続けると一旦除去したトリハロメタンが再度活性炭から溶け出し処理後の水のトリハロメタン濃度がかえって上がってしまうという問題もあった。また、定期的に活性炭を交換することは煩雑でかつ費用もかかることになる。 Moreover, the activated carbon filtration method is widely used in household water purifiers, etc., but the removal effect is great while activated carbon is new, but the adsorption capacity of activated carbon declines over time and it cannot be removed gradually. There is a problem. In addition, when the activated carbon that can no longer be removed is used as it is, the trihalomethane once removed is dissolved again from the activated carbon and the trihalomethane concentration of the water after the treatment is increased. In addition, periodically replacing the activated carbon is cumbersome and expensive.
さらに別の問題として、アルカリ整水器などでは電気分解によりアルカリイオン水（メーカーによっては、アルカリ性水とか、アルカリ水とも呼ばれている）を生成しているが、従来のアルカリ整水器で生成されるアルカリイオン水ではトリハロメタン濃度は原水に比べ２倍以上に上がってしまうという問題があった。 Another problem is that alkaline ionizers produce alkaline ionized water (also called alkaline water or alkaline water, depending on the manufacturer) by electrolysis. In the alkaline ionized water, there is a problem that the trihalomethane concentration is increased more than twice that of the raw water.
ところで、有機廃水の電気分解処理にあたっては、ダイアモンドやダイアモンドライクカーボンを電極として用いることが提案されている。
上記特許文献１ではダイアモンドを陽極材料に用いて有機廃水を分解することが記載されており、特許文献２では両極にダイアモンドを用いて多量の塩やイオン交換膜を利用した電気分解で廃水分解などの電気化学的処理を行うことが記載されている。これは、ダイアモンドやダイアモンドライクカーボンは電極とした場合、酸化側に広い電位窓を持っているため、酸化電極として特に優れていて、水の電気分解に利用した場合には、酸素発生電位が高く、水溶液中の溶存物質を酸化する能力が高いと考えられることによるものと推測される。 Patent Document 1 describes that organic wastewater is decomposed using diamond as an anode material, and Patent Document 2 discloses that wastewater is decomposed by electrolysis using a large amount of salt or ion exchange membrane using diamond at both electrodes. It is described to perform the electrochemical treatment. This is because when diamond or diamond-like carbon is used as an electrode, it has a wide potential window on the oxidation side, so it is particularly excellent as an oxidation electrode. When used for electrolysis of water, the oxygen generation potential is high. This is presumably due to the high ability to oxidize dissolved substances in aqueous solutions.
しかしながら、上記の特許文献では、最低数十ｍｇ／ｌ〜数百ｍｇ／ｇ程度の濃度の廃水中の有機物を分解することを目的としており、ｐｐｂレベルの低濃度有機化合物の分解や、上水のようなごく微量な電解塩の存在下におけるダイアモンド電極の特性については充分に調べられておらず、水道水や井戸水などの飲料水に微量に含まれる有機物の浄化方法に関してはほとんど意識されていない。 However, the above-mentioned patent document aims at decomposing organic matter in wastewater having a concentration of at least several tens mg / l to several hundred mg / g. The characteristics of diamond electrodes in the presence of a very small amount of electrolytic salt such as the above have not been sufficiently investigated, and little is conscious of the purification method of organic substances contained in trace amounts of drinking water such as tap water and well water .
本発明は、上記のような事情に鑑み、水道水や井戸水などの飲料水中に微量に含まれるトリハロメタンを長寿命でかつ効果的に分解除去して安全な水にすることができる、トリハロメタンを含有する水の処理方法を提供する。 In view of the circumstances as described above, the present invention contains trihalomethane, which is a long-life and effective decomposition and removal of trihalomethane contained in a small amount in drinking water such as tap water and well water, and can be made into safe water. A method for treating water is provided.
本発明は、トリハロメタンを含有する水を少なくともダイアモンドまたはダイアモンドライクカーボンを陽極物質として用いて電気分解し、電気分解後の処理水中のトリハロメタン濃度を０．０２ｍｇ／ｌ以下にすることによって、上記課題を解決したものである。 The present invention electrolyzes water containing trihalomethane using at least diamond or diamond-like carbon as an anode material, and reduces the concentration of trihalomethane in treated water after electrolysis to 0.02 mg / l or less. It has been solved.
ダイアモンドやダイアモンドライクカーボンは構成元素が主にカーボンであるため、電極表面への有機物の付着特性が白金などの貴金属不溶性電極と比べてはるかに優れている。そのため、水中に存在するごく微量の有機物、特にトリハロメタンを他の電極と比べてはるかに高い効率で電気分解できる。 Since diamond and diamond-like carbon are mainly composed of carbon, the adhesion characteristics of organic substances to the electrode surface are far superior to those of noble metal insoluble electrodes such as platinum. Therefore, a very small amount of organic substances existing in water, particularly trihalomethane, can be electrolyzed with a much higher efficiency than other electrodes.
トリハロメタン類のダイアモンド電極による分解に関しては、服部らによって電気化学会第６９回大会講演要旨集ｐ．３３１（２００２）や同じく電気化学会創立７０周年記念大会講演要旨集ｐ．２０９（２００３）にクロロホルムのダイアモンド電極による電解の報告がある。しかしながら、そこで行われているのは、除去効率をＴＯＣという全有機炭素量に基づいて算出しており、炭素の除去効率を測定していて、クロロホルムの分解率は明らかにされておらず、クロロホルムを効率よく除去することについては何も調べられていない。また電解塩を１０ｇ／ｌ程度使用しており、上水の浄化方法としては非現実的である。 Regarding the decomposition of trihalomethanes with diamond electrodes, Hattori et al. 331 (2002) and collection of abstracts from the 70th anniversary of the Electrochemical Society of Japan p. 209 (2003) reports on electrolysis with a diamond electrode of chloroform. However, what is being done is that the removal efficiency is calculated based on the total amount of organic carbon called TOC, the carbon removal efficiency is measured, and the decomposition rate of chloroform has not been clarified. Nothing has been investigated about efficient removal. Moreover, about 10 g / l of electrolytic salt is used, and it is unrealistic as a purification method of clean water.
日本国内では水道法により、総トリハロメタン量が年間平均値で０．１ｍｇ／ｌを超えないことが定められている。近年、高度浄水処理法の普及によりトリハロメタン量は減少の傾向にあるが、一般的には水道水の総トリハロメタンは０．１〜０．０２ｍｇ／ｌ程度が普通である。これに対して、本発明によれば、高度浄水処理で処理する場合よりも、安価にかつ長寿命でしかも大量にトリハロメタンを減少させることができ、条件によっては検出限界以下の濃度にまでトリハロメタンを減少させることができる。 In Japan, the water supply law stipulates that the total amount of trihalomethane does not exceed 0.1 mg / l on average per year. In recent years, the amount of trihalomethane tends to decrease due to the widespread use of advanced water purification treatment methods, but generally the total trihalomethane in tap water is generally about 0.1 to 0.02 mg / l. On the other hand, according to the present invention, trihalomethane can be reduced in a large amount at a lower cost and with a longer lifetime than in the case of treatment with advanced water purification treatment. Depending on conditions, trihalomethane can be reduced to a concentration below the detection limit. Can be reduced.
本発明によれば、水中に含まれるトリハロメタンを長寿命でかつ効果的に分解除去して安全な水にすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the trihalomethane contained in water can be made into safe water by decomposing and removing effectively with a long life.
本発明のトリハロメタンを含有する水を電気化学的処理方法においては、少なくとも１組以上の電極対を必要とし、その陽極には少なくともダイアモンドまたはダイアモンドライクカーボンが必要であり、このダイアモンドまたはダイアモンドライクカーボンはチタン、ニオブ、シリコンなどの金属の板やカーボン板、金網や金属繊維などの基材の表面にＣＶＤ（化学気相成長法）やＰＶＤ法（物理気相成長法）などによって被覆するのが好ましいが、その形成方法や基材については特に限定されることはない。また、ダイアモンドやＣＶＤで合成される一部のダイアモンドライクカーボンが絶縁性であるため、導電性を出すためにＮ（チッ素）やＢ（ホウ素）などの異種元素をドープしたり、合成条件などを調整して導電性を発現させたりする必要がある。電気分解条件は特に限定されないが、電極寿命の関係から、電流密度は０．０１〜１Ａ／ｃｍ2 で電気分解することが好ましい。また、電極間に不織布やイオン交換膜などの隔膜を設置したりイオン交換樹脂などの電気分解促進電解質を設置してもよい。 In the method of electrochemically treating water containing trihalomethane of the present invention, at least one electrode pair is required, and at least diamond or diamond-like carbon is required for the anode, and this diamond or diamond-like carbon is It is preferable to coat the surface of a substrate such as a metal plate such as titanium, niobium or silicon, a carbon plate, a wire mesh or a metal fiber by CVD (chemical vapor deposition) or PVD (physical vapor deposition). However, the formation method and the substrate are not particularly limited. In addition, since some diamond-like carbon synthesized by diamond or CVD is insulative, it may be doped with a different element such as N (nitrogen) or B (boron) in order to obtain conductivity, synthesis conditions, etc. It is necessary to adjust conductivity to develop conductivity. The electrolysis conditions are not particularly limited, but it is preferable that the electrolysis is performed at a current density of 0.01 to 1 A / cm 2 from the relationship of electrode life. Moreover, you may install diaphragms, such as a nonwoven fabric and an ion exchange membrane, and electrolysis acceleration | stimulation electrolytes, such as ion exchange resin, between electrodes.
本発明において処理の対象とする水が、水道水、井戸水などの場合は、それらをそのまま電気分解してもよいが、あらかじめ活性炭や中空糸などのフィルター剤で塩素や微量の有機物などを除去しておくことが好ましい。電気分解促進剤として塩などを添加すると電気分解がスムーズに行われるが、本発明では、必ずしも必要ではない。また、塩の添加はコスト面からも好ましくなく、本発明では、塩の添加量として１００ｍｇ／ｌ以下にすることが好ましい。 In the present invention, when the water to be treated is tap water, well water, etc., they may be electrolyzed as they are, but chlorine and trace organic substances are removed beforehand with a filter agent such as activated carbon or hollow fiber. It is preferable to keep it. When salt or the like is added as an electrolysis accelerator, electrolysis is performed smoothly, but this is not always necessary in the present invention. Further, the addition of salt is not preferable from the viewpoint of cost, and in the present invention, the addition amount of salt is preferably 100 mg / l or less.
アルカリ整水器では電気分解によりアルカリイオン水を生成するが、そのアルカリイオン水の生成過程で微量のトリハロメタン類が生成される可能性があるので、本発明において処理の対象とするトリハロメタンを含有する水として、水道水や井戸水以外にも、アルカリ整水器で電気分解したアルカリイオン水を対象としてもよく、本発明によれば、そのようなアルカリイオン水に対してもトリハロメタンを０．０２ｍｇ／ｌ以下にすることができる。 Alkaline water conditioners produce alkaline ionized water by electrolysis, but there is a possibility that a small amount of trihalomethanes may be produced in the process of producing the alkaline ionized water, so it contains the trihalomethane to be treated in the present invention. As water, in addition to tap water and well water, alkaline ionized water electrolyzed with an alkaline water conditioner may be targeted. According to the present invention, trihalomethane is also added to such alkaline ionized water at 0.02 mg / min. 1 or less.
つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限定されるものではない。 Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, this invention is not limited only to those Examples.
実施例１
３ｃｍ×３ｃｍのダイアモンド電極〔ニオブ基板上にＣＶＤでＢ（ホウ素）ドープダイヤモンドを成長させたもの（Ｂ／Ｃ比５０００ｐｐｍ）〕を陽極に用い、同サイズの白金電極を負極に用い、ビーカー中にそれらの電極間距離を１ｃｍにして両者を配置し、水道水２００ｍｌをビーカー中で攪拌しながら電流密度１５ｍＡ／ｃｍ2 で６分間電気分解した後、その処理水のクロロホルム、ブロモジクロロメタン、ジブロモクロロメタン、ブロモホルムの濃度を測定した。それらの測定は、ヘッドスペースガスクロマトグラフ質量分析法（ＪＩＳ Ｋ ０１２５−５．２）によって行った。
Example 1
A diamond electrode of 3 cm × 3 cm [B (boron) -doped diamond grown on a niobium substrate by CVD (B / C ratio 5000 ppm)] is used as the anode, a platinum electrode of the same size is used as the anode, and the beaker is used. The electrodes were placed at a distance of 1 cm, and 200 ml of tap water was electrolyzed for 6 minutes at a current density of 15 mA / cm 2 while stirring in a beaker, and then the treated water was treated with chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethane. The concentration of bromoform was measured. These measurements were performed by headspace gas chromatograph mass spectrometry (JIS K 0125-5.2).
実施例２
３ｃｍ×３ｃｍのダイアモンドライクカーボン電極（ニオブ基板上にＣＶＤ法でＢ／Ｃ比５０００ｐｐｍのダイヤモンドを成長させたもの）を陽極を用い、同サイズの白金電極を負極に用い、ビーカー中にそれらの電極間距離を１ｃｍにして両者を配置し、水道水２００ｍｌをビーカー中で攪拌しながら電流密度１５ｍＡ／ｃｍ2 で６分間電気分解した後、その処理水のクロロホルム、ブロモジクロロメタン、ジブロモクロロメタン、ブロモホルムの濃度を実施例１と同様に測定した。
Example 2
A diamond-like carbon electrode of 3 cm x 3 cm (a diamond-grown diamond having a B / C ratio of 5000 ppm grown on a niobium substrate) is used as an anode, a platinum electrode of the same size is used as a negative electrode, and these electrodes are placed in a beaker. Both were placed at a distance of 1 cm, and 200 ml of tap water was electrolyzed at a current density of 15 mA / cm 2 for 6 minutes while stirring in a beaker, and then the treated water was mixed with chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethane, bromoform. The concentration was measured in the same manner as in Example 1.
原水
原水、すなわち、実施例１〜２での電気分解処理にあたって用いた水道水を電気分解処理することなく、そのクロロホルム、ブロモジクロロメタン、ジブロモクロロメタン、ブロモホルムの濃度を実施例１と同様に測定した。
Raw water The concentration of chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethane, and bromoform was measured in the same manner as in Example 1 without electrolyzing the raw water, that is, the tap water used in the electrolysis treatment in Examples 1-2. .
上記原水および実施例１〜２で電気分解処理した処理水のクロロホルムの濃度、ブロモジクロロメタンの濃度、ジブロモクロロメタンの濃度、ブロモホルムの濃度および総トリハロメタンの濃度を表１に示す。濃度の単位はいずれもｍｇ／ｌであるが、表１中にはスペース上の関係でその単位を表示していない。これは以後の表２〜３においても同様である。 Table 1 shows the concentration of chloroform, the concentration of bromodichloromethane, the concentration of dibromochloromethane, the concentration of bromoform, and the concentration of total trihalomethanes in the raw water and the treated water electrolyzed in Examples 1 and 2. The unit of concentration is mg / l, but the unit is not shown in Table 1 due to space. The same applies to Tables 2 to 3 below.
表１に示すように、実施例１〜２では、原水に比べて、クロロホルムの濃度、ブロモジクロロメタンの濃度、ジブロモクロロメタンの濃度、ブロモホルムの濃度のいずれも減少しており、もとより、総トリハロメタンの濃度も減少していた。 As shown in Table 1, in Examples 1 and 2, the concentration of chloroform, the concentration of bromodichloromethane, the concentration of dibromochloromethane, and the concentration of bromoform were reduced compared to the raw water. Concentration also decreased.
実施例３
水道水に乳酸カルシウムを３０ｐｐｂの濃度になるように添加してｐＨ１０．２のアルカリイオン水を作製した。そして、実施例１と同様の３ｃｍ×３ｃｍのダイアモンド電極を陽極に用い、同サイズの白金電極を負極に用い、それらの電極間距離を１ｃｍにして両者を配置し、上記ｐＨ１０．２のアルカリイオン水２００ｍｌをビーカー中で攪拌しながら電流密度１５ｍＡ／ｃｍ2 で１分間電気分解した後、その処理水のクロロホルム、ブロモジクロロメタン、ジブロモクロロメタン、ブロモホルムの濃度を実施例１と同様に測定した。
Example 3
Calcium lactate was added to tap water so as to have a concentration of 30 ppb to prepare alkaline ionized water having a pH of 10.2. Then, the same 3 cm × 3 cm diamond electrode as in Example 1 is used as the anode, the same size platinum electrode is used as the negative electrode, the distance between the electrodes is set to 1 cm, and both are arranged. After 200 ml of water was electrolyzed for 1 minute at a current density of 15 mA / cm 2 while stirring in a beaker, the concentrations of chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethane and bromoform in the treated water were measured in the same manner as in Example 1.
実施例４
実施例３と同様に水道水に乳酸カルシウムを３０ｐｐｂの濃度になるように添加してｐＨ１０．２のアルカリイオン水を作製した。そして、実施例２と同様の３ｃｍ×３ｃｍのダイアモンドライクカーボン電極を陽極に用い、同サイズの白金電極を負極に用い、それらの電極間距離を１ｃｍにして両者を配置し、上記ｐＨ１０．２のアルカリイオン水２００ｍｌをビーカー中で攪拌しながら電流密度１５ｍＡ／ｃｍ2 で６分間電気分解した後、その処理水のクロロホルム、ブロモジクロロメタン、ジブロモクロロメタン、ブロモホルムの濃度を実施例１と同様に測定した。
Example 4
In the same manner as in Example 3, calcium lactate was added to tap water to a concentration of 30 ppb to prepare alkaline ionized water having a pH of 10.2. Then, the same 3 cm × 3 cm diamond-like carbon electrode as in Example 2 was used as the anode, a platinum electrode of the same size was used as the negative electrode, the distance between the electrodes was set to 1 cm, and both were disposed. After 200 ml of alkaline ionized water was electrolyzed at a current density of 15 mA / cm 2 for 6 minutes while stirring in a beaker, the concentrations of chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethane and bromoform in the treated water were measured in the same manner as in Example 1. .
比較例１
実施例３と同様の水道水に乳酸カルシウムを３０ｐｐｂの濃度になるように添加して、ｐＨ１０．２のアルカリイオン水を作製し、このアルカリイオン水を電気分解することなく、そのクロロホルム、ブロモジクロロメタン、ジブロモクロロメタン、ブロモホルムの濃度を実施例１と同様に測定した。
Comparative Example 1
Calcium lactate was added to the same tap water as in Example 3 to a concentration of 30 ppb to prepare alkaline ion water having a pH of 10.2, and the chloroform and bromodichloromethane were electrolyzed without electrolyzing the alkaline ion water. The concentration of dibromochloromethane and bromoform was measured in the same manner as in Example 1.
比較例２ 実施例３と同様に水道水に乳酸カルシウムを３０ｐｐｂの濃度になるように添加してｐＨ１０．２のアルカリイオン水を作製した。そして、３ｃｍ×３ｃｍの白金電極を陽極および負極に用い、それらの電極間距離を１ｃｍにして両者を配置し、上記ｐＨ１０．２のアルカリイオン水２００ｍｌをビーカー中で攪拌しながら電流密度１５ｍＡ／ｃｍ2 で１分間電解処理した後、処理水のクロロホルム、ブロモジクロロメタン、ジブロモクロロメタン、ブロモホルムの濃度を実施例１と同様に測定した。 Comparative Example 2 In the same manner as in Example 3, calcium lactate was added to tap water so as to have a concentration of 30 ppb to prepare alkaline ionized water having a pH of 10.2. A platinum electrode of 3 cm × 3 cm is used for the anode and the anode, the distance between the electrodes is set to 1 cm, and both are arranged. After electrolytic treatment at 2 for 1 minute, the concentrations of chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethane and bromoform in the treated water were measured in the same manner as in Example 1.
比較例３
実施例３と同様に水道水に乳酸カルシウムを３０ｐｐｂの濃度になるように添加してｐＨ１０．２のアルカリイオン水を作製した。そして、３ｃｍ×３ｃｍの白金電極を陽極および負極に用い、それらの電極間距離を１ｃｍにして両者を配置し、上記ｐＨ１０．２のアルカリイオン水２００ｍｌをビーカー中で攪拌しながら電流密度１５ｍＡ／ｃｍ2 で６分間電解処理した後、処理水のクロロホルム、ブロモジクロロメタン、ジブロモクロロメタン、ブロモホルムの濃度を実施例１と同様に測定した。
Comparative Example 3
In the same manner as in Example 3, calcium lactate was added to tap water to a concentration of 30 ppb to prepare alkaline ionized water having a pH of 10.2. A platinum electrode of 3 cm × 3 cm is used for the anode and the anode, the distance between the electrodes is set to 1 cm, both are arranged, and a current density of 15 mA / cm is obtained while stirring 200 ml of alkaline ionized water having a pH of 10.2 in a beaker. After electrolytic treatment at 2 for 6 minutes, the concentrations of chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethane and bromoform in the treated water were measured in the same manner as in Example 1.
上記比較例１のｐＨ１０．２のアルカリイオン水および比較例２〜３で電気分解した処理水のクロロホルムの濃度、ブロモジクロロメタンの濃度、ジブロモクロロメタンの濃度、ブロモホルムの濃度および総トリハロメタンの濃度を表２に示し、実施例３〜４で電気分解した処理水のクロロホルムの濃度、ブロモジクロロメタンの濃度、ジブロモクロロメタンの濃度、ブロモホルムの濃度および総トリハロメタンの濃度を表３に示す。 The concentration of chloroform, the concentration of bromodichloromethane, the concentration of dibromochloromethane, the concentration of bromoform and the concentration of total trihalomethanes in the alkaline ionized water of pH 10.2 in Comparative Example 1 and the treated water electrolyzed in Comparative Examples 2 to 3 are shown. Table 3 shows the concentration of chloroform, the concentration of bromodichloromethane, the concentration of dibromochloromethane, the concentration of bromoform, and the total trihalomethane concentration of the treated water electrolyzed in Example 3-4.
表２に示す結果と表３に示す結果との対比から明らかなように、実施例３〜４で電気分解した処理水は、比較例１のアルカリイオン水や比較例３〜４で電気分解した処理水に比べて、クロロホルムの濃度、ブロモジクロロメタンの濃度、ジブロモクロロメタンの濃度、ブロモホルムの濃度のいずれも減少しており、もとより、総トリハロメタンの濃度も減少していて、０．０２ｍｇ／ｌ以下になっていた。 As is clear from the comparison between the results shown in Table 2 and the results shown in Table 3, the treated water electrolyzed in Examples 3-4 was electrolyzed in the alkaline ionized water of Comparative Example 1 and Comparative Examples 3-4. Compared to the treated water, the concentrations of chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethane, and bromoform are all decreased, and the total trihalomethane concentration is also decreased, 0.02 mg / l or less. It was.
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