JP2008279408A - Water treatment apparatus and water treatment system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、河川水や、飲食用水、或いは、プール、公共浴場、温泉等から出る排水等の水(被処理水)に含まれるウイルス等の微生物やスケールを除去或いは除菌処理するための装置に関するものである。 The present invention is an apparatus for removing or sterilizing microorganisms such as viruses and scales contained in river water, water for eating and drinking, or water (treated water) such as water discharged from pools, public baths, hot springs, etc. It is about.
近年、河川水や、飲食用水、或いは、公共浴場、温泉などから出る排水等の水(被処理水)中に含まれる細菌、カビ、原虫など微生物や粉塵、微細物などのスケール成分を除去するための水処理技術が急速に発展しつつある。 In recent years, microorganisms such as bacteria, mold and protozoa contained in river water, water for drinking and drinking water, water discharged from public baths, hot springs, etc. (treated water), scale components such as microbes, dust and fine substances are removed. Therefore, water treatment technology is being developed rapidly.
例えば、被処理水中の微生物を除去処理する水処理装置の一つとして、出願人は先に被処理水の流路中に一対の電極と微生物を捕集可能な導電体を備えて、この導電体に正電荷を印加し、電極に負電荷を印加することで、微生物を導電体に吸着させる装置を開発した。この水処理装置は、塩素やオゾン等の薬剤を使用することなく被処理水を処理することができるため、煩雑な作業や取り扱い上の危険性を回避でき、且つ、経済面等のコストを低減できるものとして注目されつつある(例えば、特許文献1参照)。
このように、上記装置を用いることで被処理水中の微生物を除去することが可能であるが、当該被処理水中に含まれるスケール成分を除去することはできなかった。このように、従来の装置では被処理水中の微生物とスケール成分とを1つの槽内(ケース内)で処理することができないので、微生物除去後の被処理水を別の装置(或いは、槽)に流して、スケール成分の除去を行わなければならなかった。 Thus, although the microorganisms in the for-treatment water can be removed by using the above apparatus, the scale components contained in the for-treatment water cannot be removed. Thus, since the conventional apparatus cannot treat microorganisms and scale components in the water to be treated in one tank (in the case), the water to be treated after removing the microorganisms is separated from another apparatus (or tank). To remove the scale component.
一方、スケール成分が多く微生物が少ない被処理水や、微生物が多くスケール成分の少ない被処理水等、被処理水の性質は種々多様であるため、これら被処理水の性質に応じて効率的に処理することができる装置の開発も切望されていた。 On the other hand, there are various properties of treated water, such as treated water with many scale components and few microorganisms, and treated water with many microorganisms and few scale components. The development of a device that can be processed was also eagerly desired.
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、被処理水中の微生物とスケール成分とを単一の槽内で除去することができ、且つ、被処理水中の性質に応じて、処理する対象を自在に選択して、効率的な水処理を実現できる水処理装置及び当該水処理装置を備えた水処理システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the problems of the related art, and can remove microorganisms and scale components in the water to be treated in a single tank, and also has properties in the water to be treated. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a water treatment apparatus capable of realizing efficient water treatment by freely selecting a target to be treated and a water treatment system including the water treatment apparatus.
請求項1の発明の水処理装置は、被処理水の流路中に配置された通水性を有する第1の電極と、この第1の電極の下流側に位置して当該第1の電極により通電される炭素繊維と、この炭素繊維の下流側に位置して、第1の電極と対を成す通水性の第2の電極と、この第2の電極と炭素繊維間に介在された非導電性の多孔質スペーサとをそれぞれ有する第1及び第2のモジュールを備えたことを特徴とする。 The water treatment apparatus according to the first aspect of the present invention includes a first electrode having water permeability disposed in a flow path of water to be treated, and a first electrode located on the downstream side of the first electrode. A carbon fiber to be energized, a water-permeable second electrode that is located on the downstream side of the carbon fiber and forms a pair with the first electrode, and a non-conductive material interposed between the second electrode and the carbon fiber The first and second modules each having a porous porous spacer are provided.
請求項2の発明の水処理装置は、上記発明において各モジュールは、各電極に印加する電位をそれぞれ切替可能に構成されていることを特徴とする。 The water treatment apparatus according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the above invention, each module is configured to be capable of switching a potential applied to each electrode.
請求項3の発明の水処理装置は、上記各発明において第1のモジュールは、被処理水の流路において第2のモジュールの上流側に配置されると共に、この各モジュール間には、当該各モジュールに連通する通水路を備えたことを特徴とする。
The water treatment device of the invention of
請求項4の発明の水処理システムは、請求項1及び請求項2の何れかに記載の水処理装置と、被処理水の微生物量及びスケール量を検出する検出手段と、この検出手段の出力に基づき水処理装置の第1及び第2のモジュールの電極への通電を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。 A water treatment system according to a fourth aspect of the present invention is a water treatment apparatus according to any one of the first and second aspects, a detection means for detecting the amount of microorganisms and scale amount of water to be treated, and an output of the detection means And a control means for controlling energization to the electrodes of the first and second modules of the water treatment apparatus.
請求項1の発明の水処理装置によれば、被処理水の流路中に配置された通水性を有する第1の電極と、この第1の電極の下流側に位置して当該第1の電極により通電される炭素繊維と、この炭素繊維の下流側に位置して、第1の電極と対を成す通水性の第2の電極と、この第2の電極と炭素繊維間に介在された非導電性の多孔質スペーサとをそれぞれ有する第1及び第2のモジュールを備えたので、例えば、第1のモジュールの第1の電極に正電位を印加し、第2の電極に負電位を印加すると共に、第2のモジュールの第1の電極に負電位を印加し、第2の電極に正電位を印加すれば、第1のモジュールの炭素繊維で微生物を処理し、且つ、電解により被処理水中に発生する次亜塩素酸や活性酸素により微生物を殺菌することができ、第2のモジュールの炭素繊維又は多孔質スペーサでスケールを回収することができるようになる。 According to the water treatment device of the first aspect of the present invention, the first electrode having water permeability arranged in the flow path of the water to be treated and the first electrode located on the downstream side of the first electrode. A carbon fiber that is energized by the electrode; a water-permeable second electrode that is located downstream of the carbon fiber and that forms a pair with the first electrode; and is interposed between the second electrode and the carbon fiber. Since the first and second modules each having a non-conductive porous spacer are provided, for example, a positive potential is applied to the first electrode of the first module and a negative potential is applied to the second electrode In addition, if a negative potential is applied to the first electrode of the second module and a positive potential is applied to the second electrode, the microorganisms are treated with the carbon fibers of the first module and are treated by electrolysis. Microorganisms can be sterilized by hypochlorous acid and active oxygen generated in water. It is possible to recover the scale carbon fiber or porous spacer Joules.
更に、各電極に高い電流値となる電位を印加するものとすれば、微生物を感電させて死滅させることができるようになる。 Furthermore, if a potential having a high current value is applied to each electrode, microorganisms can be electrocuted and killed.
特に、請求項2の発明の如く各電極に印加する電位をそれぞれ切替可能に構成されているものとすれば、被処理水の水質に応じて最適な処理を行うことができる。 In particular, when the potential applied to each electrode is configured to be switchable as in the second aspect of the invention, the optimum treatment can be performed according to the quality of the water to be treated.
更に、請求項3の発明では、上記各発明において第1のモジュールは、被処理水の流路において第2のモジュールの上流側に配置されると共に、各モジュール間には、当該各モジュールに連通する通水路を備えたので、各モジュールに被処理水を選択的に通水することができるようになる。
Furthermore, in the invention of
請求項4の発明の水処理システムによれば、請求項1及び請求項2の何れかに記載の水処理装置と、被処理水の微生物量及びスケール量を検出する検出手段と、この検出手段の出力に基づき水処理装置の第1及び第2のモジュールの電極への通電を制御する制御手段とを備えたので、被処理水の微生物量やスケール量に応じた最適な処理を行うことが可能となる。
According to the water treatment system of the invention of
本発明は、従来被処理水中に含まれる細菌等の微生物と粉塵などのスケール成分とを1つの装置、或いは、槽内で同時に処理することができず、更に、被処理水中の性質に応じた最適な処理を行うことができないという問題を解消するために成されたものである。被処理水中の微生物とスケール成分とを除去可能で、且つ、被処理水中の性質に応じた最適な処理を行うという目的を、被処理水の流路中に配置された通水性を有する第1の電極と、この第1の電極の下流側に位置して当該第1の電極により通電される炭素繊維と、この炭素繊維の下流側に位置して、第1の電極と対を成す通水性の第2の電極と、この第2の電極と炭素繊維間に介在された非導電性の多孔質スペーサとをそれぞれ有する第1及び第2のモジュールを備えたことにより実現した。以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。 In the present invention, microorganisms such as bacteria and scale components such as dust that are conventionally contained in the water to be treated cannot be treated simultaneously in one apparatus or tank, and further, depending on the properties of the water to be treated. This is to solve the problem that the optimum processing cannot be performed. For the purpose of removing microorganisms and scale components in the water to be treated and performing an optimum treatment according to the properties of the water to be treated, the first having water permeability disposed in the flow path of the water to be treated. An electrode, a carbon fiber positioned downstream of the first electrode and energized by the first electrode, and a water permeability paired with the first electrode positioned downstream of the carbon fiber This is realized by including first and second modules each having a second electrode and a non-conductive porous spacer interposed between the second electrode and carbon fiber. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明を備えた一実施例の水処理システムSの概略構成図である。水処理システムSは、原液タンク100に貯留された雨水、地下水、飲料用水、風呂水、温泉水等の水(被処理水)を水処理装置1にて処理した後、処理液タンク110に貯留するシステムである。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a water treatment system S according to an embodiment including the present invention. The water treatment system S treats water (treated water) such as rainwater, groundwater, drinking water, bath water, hot spring water, etc. stored in the
本実施例の水処理システムSは、原液タンク100、フィルタ101、ポンプP1、バルブV1、流量計F1、水処理装置1、バルブV2〜V4、処理液タンク110、ポンプP2等を配管にて接続することにより構成されている。具体的に、原液タンク100には水処理装置1に至る配管L1が接続されている。原液タンク100は、微生物、スケール、微細物等を含む水(被処理水)を貯留するためのタンクである。この原液タンク100内には、水処理装置1にて処理される被処理水(即ち、原液タンク100内に貯留された被処理水)の微生物量を検出するための検出手段としてのATP測定計と、スケール量を検出するための検出手段としての導電率計と、pH計と、温度計を備えた測定計130が設けられ、当該原液タンク100内の被処理水に一部浸漬されている。この測定計130は制御手段としての後述するコントローラCに接続されている。
In the water treatment system S of the present embodiment, the
前記配管L1は、原液タンク100内にて開口する一端から、原液タンク100の外部に延出し、フィルタ101、ポンプP1、バルブV1及び流量計F1を介して、水処理装置1の処理槽(ケース)5の下端に形成された流入口3に接続され、他端は当該ケース5内の底部にて開口している。上記フィルタ101は、被処理水中の微細物を除去するためのものである。また、流量計F1は配管L1を流れる被処理水の流速を検出するためのものである。
The pipe L1 extends from one end opened in the
また、水処理装置1のケース5の上端には流出口4が形成され、この流出口4には処理液タンク110に至る配管L2が接続されている。この配管L2は、水処理装置1のケース5内の上部にて開口する一端から当該ケース5の外部に延出し、バルブV2を介して上記処理液タンク110に接続され、他端は処理液タンク110内の上方にて開口している。処理液タンク110は、水処理装置1にて微生物やスケール等が除去された処理後の水を貯留するためのタンクである。そして、処理液タンク110内に貯留された水は、配管L5と、この配管L5に介設されたポンプP2により汲上可能に構成されている。
Further, an
更に、図1中40は水処理装置1のケース5内に収容された後述する第1のモジュールM1を経た被処理水を処理室15から流出させるためのもう一つの流出口であり、この流出口40には配管L3が接続されている。配管L3は、流出口40にて開口する一端からケース5の外部に延出し、バルブV3を経て他端はバルブV2の下流側となる配管L2の途中部に接続されている。また、V4は、第1及び第2のモジュールM1、M2において電気分解により各電極6、7で発生した水素、酸素などの気体(ガス)を排出するためのガス抜き用のバルブである。
Further,
次に、本発明の水処理装置1について図2を用いて説明する。水処理装置1は、原液タンク100から処理液タンク110に流れる被処理水の流路中に設置されており、水密性のケース5と、このケース5内に収容された第1のモジュールM1及び第2のモジュールM2から構成されている。このケース5は、ガラスや樹脂材などの絶縁部材から成るもので、縦長円筒状を呈した本体10と、この本体10の上下開口を閉塞する蓋部材12、13から構成されている。そして、本体10内は処理室15とされ、この処理室15には上記第1及び第2のモジュールM1、M2が収容されている。
Next, the
上記蓋部材12には、当該蓋部材12を軸方向(図2では上下方向)に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔は被処理水を処理室15から取り出すための流出口4とされている。流出口4には配管L2が接続され、この配管L2の一端が当該流出口4にて開口している。
A through hole is formed in the
蓋部材13にも、上記蓋部材12と同様に軸方向(図2では上下方向)に貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔は微生物、スケール、微細物等を含む原液タンク100からの水(被処理水)を配管L1を介して水処理装置1の処理室15内に導くための流入口3とされている。流入口3には上記配管L1が接続され、この配管L1の一端が流入口3にて開口している。本実施例では配管L1、流入口3により、水処理装置1の処理室15内の第1のモジュールM1及び第2のモジュールM2に通水するための通水路が構成されている。
Similarly to the
そして、本体10の上下縁部には、Oリング等のシール部材(図示せず)を介してそれぞれ蓋部材12、13が取り付けられている。これにより、シール性及び水密性の高いケース5が構成されている。
前記第1及び第2のモジュールM1、M2は、通水性を有する網目状(メッシュ状)の第1の電極6と、この第1の電極6の下流側に位置して第1の電極6により通電される通水性を有する炭素繊維8と、この炭素繊維8の下流側に位置して、第1の電極6と対を成す通水性を有する網目状(メッシュ状)の第2の電極7と、この第2の電極7と炭素繊維8間に介在された絶縁体である通水性を有する多孔質スペーサ9などからそれぞれ構成されている。
The first and second modules M <b> 1 and M <b> 2 are formed by a mesh-like
この第1のモジュールM1は、被処理水の流路において、第2のモジュールM2の上流側となるケース5の下方に配置され、第2のモジュールM2は、被処理水の流路において、第1のモジュールM1の下流側となるケース5の上方に配置されている。即ち、第1のモジュールM1は、第1の電極6、炭素繊維8、スペーサ9及び第2の電極7の順に積み重ねることにより構成され、この状態で、ケース5内の処理室15の下方に配置されている。また、第2のモジュールM2も、第1のモジュールM1と同様に第1の電極6、炭素繊維8、スペーサ9及び第2の電極7の順に積み重ねることにより構成され、この状態で、第1のモジュールM1と所定の間隔を存してケース5内の処理室15の上方に配置されている。
The first module M1 is disposed below the case 5 on the upstream side of the second module M2 in the flow path of the water to be treated. The second module M2 is disposed in the flow path of the water to be treated. It is arranged above the case 5 on the downstream side of one module M1. That is, the first module M1 is configured by stacking the
即ち、ケース5内の処理室15において、被処理水の流路上流側には第1のモジュールM1の電極6が位置し、流路下流側には第2のモジュールM2の電極7が位置すると共に、第1のモジュールM1において最も流路下流側となる電極7と、第2のモジュールM2において最も流路上流側となる電極6との間に隙間が構成されるように配置されている。
That is, in the
上記電極6、7は、白金(Pt)、イリジウム(Ir)、タンタル(Ta)、パラジウム(Pd)、チタン又はステンレスなどの単体、若しくは、少なくとも白金(Pt)、イリジウム(Ir)、タンタル(Ta)、パラジウム(Pd)、チタン又はステンレスの何れかを含む導電体をメッシュ状(網目状)に加工した不溶性の電極である。電極6、7は、同一の素材から構成され、具体的に、本実施例の電極6、7は、チタン電極を白金とイリジウムから成る合金にて被覆した白金−イリジウム被覆チタン電極をメッシュ状で、且つ、全体が円盤状を呈するように加工したものを用いるものとする。即ち、各電極6、7はメッシュ状に加工することで、被処理水を流通可能な通水性の電極とされている。また、係るメッシュ状の電極6、7は、本体10の内径と略同一の外径を有する円盤状に形成されている。そして、各電極6、7は直流電源DCに接続されている。
The
前記炭素繊維8は、電極6の流路下流側に通電状態で配置されている。本実施例の水処理装置1では、各モジュールM1、M2の炭素繊維8が電極6の流路下流側となる上面に密着された状態で配置されている。また、当該炭素繊維8として、2000℃以上(好ましくは、2500℃)で焼成されたフエルト状のものを用いるものとする。更に、炭素繊維8は電極6、7間で直接通電が生じることのない構造とされている。具体的に、本実施例では被処理水の流路である処理室15の断面方向において、少なくとも前記電極6が炭素繊維8より外側に出ない構造となるように形成されている。
The
本実施例では、電極6は前述の如く本体10の内径と略同一の外径を有する円盤状に形成されているため、炭素繊維8も同様に、即ち、被処理水が流れる流路方向に直交する断面が略同一となるように、本体10の内径と略同一の外径を有する円盤状に形成されている。このように、流路の断面方向において電極6が炭素繊維8より外側に出ない構造とすることで、電極6、7間で直接通電が生じる不都合を回避することができる。炭素繊維8は処理室15内において、電極6の上面に、該電極6の中央部と炭素繊維8の中央部とが一致するように本体10の内周面との間に隙間無く配置されている。
In the present embodiment, since the
他方、炭素繊維8の流路下流側となる炭素繊維8の上面には前記スペーサ9が当接して設けられている。即ち、スペーサ9は、炭素繊維8とその流路下流側に位置する電極7との間に介設されている。このスペーサ9は、非導電性の伸縮可能な多孔質体であって、空隙率が高いものを用いることが望ましい。ここで、空隙率とは、多孔質構造の内部に存在する空隙部(空気の部分)の割合のことである。従って、空隙率が高いほどスペーサ9の密度(かさ密度)が低く(目が粗い)、空隙率が低いほどスペーサ9の密度が高く(目が細かい)なる。本実施例では、通水性を有する高分子の不織布、例えば、ポリエステルやサラン(旭化成製)等のポリ塩化ビニリデン系の高分子などであって、空隙率が95%より大きいものをスペーサ9として使用した。
On the other hand, the
また、当該スペーサ9は、炭素繊維8の上面に当接し、当該炭素繊維8を押圧している。これにより、炭素繊維8は、スペーサ9の当該押圧力により圧縮され、電極6に押しつけられ、該電極6の上面に密着されることとなる。即ち、炭素繊維8は、下面が平坦でなく、凹凸のある形状となる。同様に、炭素繊維8の上面も平坦でなく凹凸のある形状となる。そこで、炭素繊維8の上面にスペーサ9を設けて、このスペーサ9の押圧力により、炭素繊維8を圧縮することで、炭素繊維8の電極6への密着力をより高めることができる。このように、炭素繊維8を電極6と密着させることで、この炭素繊維8が電極6と電気的に接続され、電極6の一部分を形成することとなる。即ち、電極6に通電されると、炭素繊維8にも通電され、この炭素繊維8は、電極6と同一の電位に帯電されることとなる。
The
特に、スペーサ9により炭素繊維8を電極6の下流側である上面に押しつけて密着させることができるので、炭素繊維8の電極6に対する接触抵抗を低下させ、炭素繊維8の表面のみならず、全体を電極6の一部とすることができる。このように、本実施例では被処理水の流通に支障が来さない程度にスペーサ9により炭素繊維8を圧縮して、炭素繊維8と電極6とを密着させて、電極6との接触抵抗を抑制することで、炭素繊維8が通電されやすくなり、炭素繊維8の全体を電極6の一部とすることができる。
In particular, since the
これにより、炭素繊維8の全体を第1の電極と同一の電位に帯電させることができるようになる。例えば、電極6に正電位を印加した場合には、炭素繊維8全体も正電位に帯電されるので、炭素繊維の正電位に帯電した部分と被処理水との接触面積が飛躍的に増大する。これにより、負電位に帯電した微生物を吸着させる面積が拡大するので、微生物の捕集効率が著しく向上することとなる。
Thereby, the
更に、スペーサ9を設けることで、炭素繊維8の電極7側の面(即ち、本実施例では上面)を平坦化することができる。即ち、上述したように、炭素繊維8は電極6に密着して設けられているため、炭素繊維8全体が電極6の一部を構成することとなるが、炭素繊維8の上面が平坦でない場合、対向する電極7との距離が不均一となるため、炭素繊維8に均一に電流が流れず、炭素繊維8の上面と電極7の下面との距離が最も近い部分(即ち、最短距離の箇所)に局所的に大電流が流れる不都合が生じる。
Furthermore, by providing the
これにより、局所的に大電流が流れた箇所では、焦げが生じる等、炭素繊維8が劣化しやすく、当該炭素繊維8の寿命が短くなると云う問題が生じていた。そこで、炭素繊維8の上面にスペーサ9を配置することで、電極7側の面(即ち、本実施例では上面)も平坦化することができるようになる。これにより、炭素繊維8と電極7との距離を略均一とすることが可能となる。これにより、炭素繊維8に局所的に大電流が流れる不都合を解消することができる。
As a result, there is a problem that the
尚、本実施例では、上述した如く電極6と炭素繊維8との断面を略同一となるように形成したので、電極6の中央部と炭素繊維8の中心部とを一致して配置することで、電極6の上面と、炭素繊維6の下面とが全面で当接することとなる。
In the present embodiment, as described above, the
一方、本実施例のスペーサ9は、前記炭素繊維8と同様に円盤状に形成されているが、外径が炭素繊維8より小径に形成されている。そして、スペーサ9は、中央部(軸心方向の中心)が炭素繊維8の中央部(軸心方向の中心)と一致するように炭素繊維8の上面に密着された状態で配置される。当該スペーサ9は、外周に固定リング19が取り付けられた状態で、炭素繊維8上に配置される。固定リング19は、内径がスペーサ9の外径と略同一に形成されており、スペーサ9の外周面を固定リング19の内周面にて保持可能に構成されている。また、固定リング19の外径は本体10の壁面の内径と略同一とされ、固定リング19を本体10に取り付けた際に、本体10の壁面と固定リング19との間に隙間がないように形成されている。
On the other hand, the
このように、スペーサ9の外径を炭素繊維8の外径より小さくし、この炭素繊維8の外径より小さくして生じた空間にスペーサ9の外周面に本体10の壁面の内径と同一に形成した固定リング19を取り付けることで、スペーサ9が位置する流路を炭素繊維8が位置する部分よりも狭くしている。これにより、万が一、炭素繊維8の外周面と本体10の壁面の内周面との間に僅かに隙間が存在して、電極6を経た被処理水がこの隙間を流れたとしても、炭素繊維8の上面に位置する固定リング19により内側(内径側)に流れ、ここに位置する炭素繊維8を通過することとなる。これにより、電極6、7間で直接通電する不都合を防ぐことができるようになる。
Thus, the outer diameter of the
特に、本実施例の如くスペーサ9の外周に固定リング19を取り付けることで、スペーサ9が移動する不都合も解消でき、且つ、固定リング19の重さにより、炭素繊維8の上面を抑える押圧力も増大するので、炭素繊維8を電極6により密着させ、且つ、炭素繊維8の上面をより一層平坦化することができるので、炭素繊維8の上面でより均一な電場を得ることができる。これにより、処理効率をより一層向上させることができるようになる。
In particular, by attaching the fixing
一方、電極7は、スペーサ9の上方であって、スペーサ9の上面に密着された状態で配置されている。本実施例において、各モジュールM1、M2の電極6の一部を構成する炭素繊維8と、電極7との間隔、即ち、炭素繊維8の電極7側の面(上面)と電極7の下面との距離はそれぞれ19mmとされている。
On the other hand, the
そして、本実施例の水処理装置1では、ケース5の蓋部材13に形成された流入口3からケース5内に形成された処理室15に入り、第1のモジュールM1の電極6、炭素繊維8、スペーサ9、電極7、及び、第2のモジュールM2の電極6、炭素繊維8、スペーサ9及び電極7を順次通過して、蓋部材12に形成された流出口4より流出するように被処理水の流路が構成されることとなる。また、この処理室15内に構成された被処理水の流路は、各モジュールM1、M2において、炭素繊維8の電極6側の面(本実施例では下面)の中央を中心として構成されている。これにより、被処理水を各モジュールM1、M2の炭素繊維8に均一に流通させることができるので、被処理水の処理効率を改善することができるようになる。
And in the
一方、ケース5には第1のモジュールM1を経た被処理水を処理室15から流出させるためのもう一つの流出口40が形成されている。具体的に、流出口40は、ケース5内に第1及び第2のモジュールM1、M2が収容された状態で、第1及び第2のモジュールM1、M2の間となる本体10の側面において、当該本体10の壁面を水平方向に貫通する貫通孔から成る。この流出口40には配管L3が接続され、配管L3の一端が流出口40内にて開口している。また、配管L3は流出口40にて開口する一端からケース5の外部に延出し、バルブV3を経て他端は前述した配管L2の途中部に接続されている。
On the other hand, the case 5 is formed with another
そして、上記バルブV3が開かれると、第1のモジュールM1を経た被処理水が流出口40に接続された配管L3からケース5の外部に流出することとなる。これにより、第1のモジュールM1にて処理された後の被処理水を第2のモジュールM2に通水することなく処理室15から流出させることができる。
And if the said valve | bulb V3 is opened, the to-be-processed water which passed through the 1st module M1 will flow out of the case 5 from the piping L3 connected to the
尚、水処理システムSは、コントローラCにより動作が制御されている。コントローラCは、ポンプP1、P2の運転、バルブV1〜V4の開閉、前記直流電源DCによる各電極6、7への通電など本システムSの制御を司る制御手段であり、汎用のマイクロコンピュータにて構成されている。特に、本実施例のコントローラCには、前記原液タンク100内の被処理水中に浸漬された測定計130が接続され、コントローラCは測定計130の出力、具体的には、前記ATP測定計及び導電率計の出力情報に基づき、直流電源DCによる水処理装置1の第1及び第2のモジュールM1、M2の各電極6、7への通電やバルブV2、V3の開閉等を制御している。また、コントローラCにより流量計F1にて検出される被処理水の流速が予め設定された一定の流速となるようにバルブV1の開度が制御される。以上の構成で、次に、図3を用いて水処理システムSの動作を説明する。
The operation of the water treatment system S is controlled by the controller C. The controller C is a control means for controlling the system S such as operation of the pumps P1 and P2, opening and closing of the valves V1 to V4, energization of the
(1)第1の処理プロセス
先ず始めに、水処理システムSの電源が投入されると、コントローラCは、原液タンク100内に設けられた測定計130のATP測定計により被処理水中のATP濃度と導電率計により被処理水中の導電率を検出する。このとき、ATP測定計にて検出されるATP濃度が所定の値a1より高く、導電率計にて検出される導電率が所定の値b1より高い場合には、被処理水中に微生物とスケールが多量に含まれているので、コントローラCは、第1のモジュールM1にて被処理水中の微生物を除去し、第2のモジュールM2にてスケールを除去する第1の処理プロセスを実行する。この第1の処理プロセスは、被処理水中に微生物とスケールとが多量に混在している場合に最適な処理動作である。
(1) First Treatment Process First, when the power of the water treatment system S is turned on, the controller C uses the ATP meter of the
この場合、コントローラCは、図3の1(図3の1の上欄)に示すように第1のモジュールM1の電極(第1の電極)6に正電位(+)を印加し、電極(第2の電極)7に負電位(−)を印加して、第2のモジュールM1の電極(第1の電極)6に負電位(−)を印加し、電極(第2の電極)7に正電位(+)を印加する。これにより、第1のモジュールM1の炭素繊維8は正電位(+)となり、第2のモジュールM2の炭素繊維8は負電位(−)となる。このとき、コントローラは、第1のモジュールM1の各電極6、7に電流が60mA(ミリアンペア)以上であって、炭素繊維8が溶け出す電流より下の値までの範囲の高い電流値で電位を印加する。尚、第2のモジュールM2の各電極6、7に印加する電位は、60mAより低い電流値であっても良いし、第1のモジュールM1と同様に炭素繊維8が溶け出す電流より下の値までの範囲の高い電流値であっても差し支えない。
In this case, the controller C applies a positive potential (+) to the electrode (first electrode) 6 of the first module M1 as shown in 1 of FIG. A negative potential (−) is applied to the second electrode (7), a negative potential (−) is applied to the electrode (first electrode) 6 of the second module M1, and the electrode (second electrode) 7 is applied. Apply a positive potential (+). Thereby, the
更に、コントローラCはバルブV1を開き、ポンプP1を始動すると共に、バルブV2を開き、バルブV3を閉じる。これにより、原液タンク100から微生物やスケール成分を含む被処理水がフィルタ101、ポンプP1、バルブV1、流量計F1を順次経て、ケース5の下端に形成された流入口3から水処理装置1の処理室15内に流入する。これにより、処理室15内の各モジュールM1、M2の電極6、炭素繊維8、スペーサ9、電極7は被処理水中に浸漬されるかたちとなる。
Further, the controller C opens the valve V1, starts the pump P1, opens the valve V2, and closes the valve V3. As a result, the water to be treated containing microorganisms and scale components from the
処理室15内に流入した被処理水は、先ず、第1のモジュールM1に通水され、当該第1のモジュールM1の電極6、炭素繊維8、スペーサ9、電極7を順次通過する。このとき、第1のモジュールM1において、被処理水中に含まれる細菌やカビなどの微生物は、炭素繊維8中を通過する過程で捕集される。
The treated water that has flowed into the
また、上記電流値の範囲内で第1のモジュールM1の電極6、7に電位が印加されると、被処理水の流路の上流側となる電極6及びこの電極6に電気的に接続された炭素繊維8はアノードとなり、下流側となる電極7はカソードとなる。
Further, when a potential is applied to the
ここで、微生物は一般的に負電位に帯電していることから正電位とされた炭素繊維8に微生物は引き寄せられるようになる。そして、微生物はこの炭素繊維8に積極的且つ効率的に静電吸着又は固着されていく。
Here, since microorganisms are generally charged at a negative potential, the microorganisms are attracted to the
更に、第1のモジュールM1に上記の如く電極6、7に電位が印加されると、水の電気分解が生じる。即ち、アノードとなる第1のモジュールM1の電極6及び炭素繊維8では、
2H2O→4H++O2+4e-
の反応が起こり、カソードとなる電極7では、
4H++4e-+(4OH-)→2H2+(4OH-)
の反応が起こると同時に、被処理水に含まれれる塩化物イオンが、
2Cl-→Cl2+2e-
のように反応し、更にこのCl2は水と反応し、
Cl2+H2O→HClO+HCl
となる。
Furthermore, when a potential is applied to the
2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e −
In the
4H + + 4e − + (4OH − ) → 2H 2 + (4OH − )
At the same time, the chloride ions contained in the water to be treated
2Cl − → Cl 2 + 2e −
In addition, this Cl 2 reacts with water,
Cl 2 + H 2 O → HClO + HCl
It becomes.
この構成では第1のモジュールM1の電極6、7に通電することで、殺菌力の大きいHClO(次亜塩素酸)を含む殺菌水を生成することができる。このHClOにより、被処理水中の微生物を効果的に死滅させることができる。
In this configuration, sterilizing water containing HClO (hypochlorous acid) having high sterilizing power can be generated by energizing the
即ち、第1のモジュールM1の電極6、7に60mA以上の高い電流値となるように電位を印加することで、HClOにより、被処理水中の微生物を効果的に死滅させる効果に加えて、電極6、7への通電により被処理水の微生物を感電させ、死滅させることができる。これにより、被処理水中の微生物の処理効率が飛躍的に向上し、当該第1のモジュールM1に一回被処理水を流すだけで充分に被処理水中の微生物を除去処理することが可能となる。
That is, in addition to the effect of effectively killing microorganisms in the water to be treated by HClO by applying a potential to the
尚、高い電流値を印加することで、電解処理により発生する塩素が増大して、塩素臭により、不快感を与えるといった不都合が生じることとなる。しかしながら、本発明の如く電極6の流路下流側となる上面に炭素繊維8を通電状態で配置し、炭素繊維8を電極の一部とすることで、電極6の表面積が増大するため、同じ電流値を印加した場合であっても、電流密度が小さくなり、その結果、次亜塩素酸の発生量を減少することができる。
In addition, by applying a high current value, the chlorine generated by the electrolytic treatment increases and the chlorine odor causes an inconvenience of giving an unpleasant feeling. However, the surface area of the
即ち、次亜塩素酸の発生量は電流密度に比例するので、大電流を流しても、本発明の如く炭素繊維8の存在により、次亜塩素酸の過度の発生を防ぐことができるようになる。これにより、塩素臭の発生を抑制することができるようになる。一方、上述したように大電流により微生物の感電死を促進することができる。従って、本発明により、塩素臭の発生を抑制しながら、微生物の殺菌を効果的に行うことができるので、微生物の処理能力を著しく向上させることができるようになる。更にまた、前述したように流路の断面方向において電極6が炭素繊維8より外側に出ない構造とすることで、電極6、7間で直接通電して次亜塩素酸が過度に生じる不都合も解消することができる。これにより、塩素臭の発生をより一層抑制することが可能となる。
That is, since the amount of hypochlorous acid generated is proportional to the current density, excessive carbon dioxide can be prevented from being generated by the presence of the
第1のモジュールM1にて微生物が除去された被処理水は、次に、第2のモジュールM2に通水され、電極6、炭素繊維8、スペーサ9、電極7を順次通過する。そして、上述した第2のモジュールM2の電極6、7への通電により、第2のモジュールM2において、被処理水の流路の上流側となる電極6及び炭素繊維8はカソードとなり、下流側となる電極7はアノードとなる。これにより、カソードとなる第2のモジュールM2の電極6及び炭素繊維8では、
4H++4e-+(4OH-)→2H2+(4OH-)
の反応が起こり、アノードとなる電極7では、
2H2O→4H++O2+4e-
の反応が起こる。
The treated water from which microorganisms have been removed in the first module M1 is then passed through the second module M2 and sequentially passes through the
4H + + 4e − + (4OH − ) → 2H 2 + (4OH − )
In the
2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e −
Reaction occurs.
上記の如くカソードとなる第2のモジュールM2の電極6及び炭素繊維8では、水酸化物イオン(OH-)が生成される。水酸化物イオンは非常に強い塩基であるため、第2のモジュールM2の電極6及び炭素繊維8の周囲は局所的にアルカリ性となる。これにより、被処理水中の硬度成分が当該水酸化物イオンと反応し、塩となる。具体的には、被処理水中に含まれ主なスケール成分となるカルシウム、マグネシウム、カリウム、シリカなどのイオンが、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウムなどの難溶性の塩となって析出する。尚、被処理水中にリン、イオウや亜鉛などのイオンが含まれるときは、塩として硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸亜鉛、水酸化亜鉛、塩基性炭酸亜鉛なども析出することがある。尚、スケール成分となる上記カルシウム、マグネシウム、カリウム、シリカなどのイオンの一部は、電析作用により、第2のモジュールM2の電極6及び炭素繊維8上にも直接析出する。
As described above, hydroxide ions (OH − ) are generated at the
また、第2のモジュールM2の電極6及び炭素繊維8にて析出した上記各塩(即ち、スケール)は、当該炭素繊維8の被処理水の流路下流側に位置する多孔質スペーサ9に流れ、当該スペーサ9に付着する。このように、第2のモジュールM2の電極6及び炭素繊維8にて析出させた塩(スケール)を当該電極6及び炭素繊維8に加えて、スペーサ9にて回収することができるようになる。また、炭素繊維8とその下流側に位置する電極7間にスペーサ9を設置し、被処理水をカソードとなる電極6及び炭素繊維8側からアノードとなる電極7側に流通させることで、炭素繊維8側で析出したスケールをスペーサ9にて効率よく回収できるようになる。
Further, each salt (ie, scale) deposited on the
更に、上述したように電極6、7、炭素繊維8及びスペーサ9を通水性を有する構造とすると共に、スペーサ9を絶縁体とすることで、被処理水を支障なく流通させながら、スペーサ9によりスケールを回収することができる。
Further, as described above, the
また、炭素繊維8と電極7の間にスペーサ9を設置し、被処理水をカソードとなる炭素繊維8側からアノードとなる電極7側に流通させることで、電極6及び炭素繊維8にて析出したスケールが当該電極6や炭素繊維8に付着することを極力避けることができる。特に、被処理水の流速が速い場合には、一度電極6或いは炭素繊維8に付着したスケールが剥離し易く、剥離したスケールを炭素繊維8の下流側に配置されたスペーサ9にて回収することができる。これにより、電極6及び炭素繊維8にスケールが付着して、このスケールにより電極6、7間の短絡が生じる不都合も極力解消できるようになる。また、電極6、7の劣化も極力抑えることができるようになる。
In addition, a
そして、第2のモジュールM2を通過してスケール成分も除去された被処理水は流出口4から処理室15を出て配管L2に入り、バルブV2を経て前記処理液タンク110内に貯留される。
And the to-be-processed water from which the scale component was removed after passing through the second module M2 exits the
以上のように、第1のモジュールM1の他方の電極6に正電位を印加し、一方の電極7に負電位を印加すると共に、第2のモジュールM2の他方の電極6に負電位を印加し、一方の電極7に正電位を印加することで、第1のモジュールM1にて微生物を効率よく除去し、第2のモジュールM2にてスケールを除去することができる。
As described above, a positive potential is applied to the
(2)もう一つの第1の処理プロセス
尚、上記第1の処理プロセスでは、被処理水中に微生物とスケールが多量に含まれている場合に第1のモジュールM1にて被処理水中の微生物を除去し、第2のモジュールM2にてスケールを除去するようにコントローラCが各電極6、7への通電を制御するものとしたが、当該第1の処理プロセスは、何れか一方のモジュールで微生物を除去し、もう一方のモジュールでスケールを除去できれば良く、上記に限らず、第1のモジュールM2にてスケールを除去し、第2のモジュールM1にて被処理水中の微生物を除去するものとしても差し支えない。
(2) Another first treatment process In the first treatment process, when the treatment water contains a large amount of microorganisms and scales, the first module M1 removes the microorganisms from the treatment water. The controller C controls the energization of the
この場合、コントローラCは、図3の1(図3の1の下欄)に示すように第1のモジュールM1の電極6に負電位(−)を印加し、電極7に正電位(+)を印加して、第2のモジュールM1の電極6に正電位(+)を印加し、電極7に負電位(−)を印加する。これにより、第1のモジュールM1の炭素繊維8は負電位(−)となり、第2のモジュールM2の炭素繊維8は正電位(+)となる。このとき、コントローラは、第2のモジュールM2の各電極6、7に電流が60mA(ミリアンペア)以上であって、炭素繊維8が溶け出す電流より下の値までの範囲の高い電流値で電位を印加する。尚、第1のモジュールM1の各電極6、7に印加する電位は、60mAより低い電流値であっても良いし、第2のモジュールM2と同様に炭素繊維8が溶け出す電流より下の値までの範囲の高い電流値であっても差し支えない。
In this case, the controller C applies a negative potential (−) to the
更に、コントローラCはバルブV1を開き、ポンプP1を始動すると共に、バルブV2を開き、バルブV3を閉じる。これにより、原液タンク100から微生物やスケール成分を含む被処理水がフィルタ101、ポンプP1、バルブV1、流量計F1を順次経て、ケース5の下端に形成された流入口3から水処理装置1の処理室15内に流入する。これにより、処理室15内の各モジュールM1、M2の電極6、炭素繊維8、スペーサ9、電極7は被処理水中に浸漬されるかたちとなる。
Further, the controller C opens the valve V1, starts the pump P1, opens the valve V2, and closes the valve V3. As a result, the water to be treated containing microorganisms and scale components from the
処理室15内に流入した被処理水は、先ず、第1のモジュールM1に通水され、当該第1のモジュールM1の電極6、炭素繊維8、スペーサ9、電極7を順次通過する。そして、上述した第1のモジュールM1の電極6、7への通電により、被処理水の流路の上流側となる電極6及び炭素繊維8はカソードとなり、下流側となる電極7はアノードとなる。これにより、カソードとなる第1のモジュールM1の電極6及び炭素繊維8では、
4H++4e-+(4OH-)→2H2+(4OH-)
の反応が起こり、アノードとなる電極7では、
2H2O→4H++O2+4e-
の反応が起こる。
The treated water that has flowed into the
4H + + 4e − + (4OH − ) → 2H 2 + (4OH − )
In the
2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e −
Reaction occurs.
上記の如くカソードとなる第1のモジュールM1の電極6及び炭素繊維8では、水酸化物イオン(OH-)が生成される。水酸化物イオンは非常に強い塩基であるため、第2のモジュールM2の電極6及び炭素繊維8の周囲は局所的にアルカリ性となる。これにより、被処理水中の硬度成分が当該水酸化物イオンと反応し、塩となる。具体的には、被処理水中に含まれ主なスケール成分となるカルシウム、マグネシウム、カリウム、シリカなどのイオンが、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウムなどの難溶性の塩となって析出する。尚、被処理水中にリン、イオウや亜鉛などのイオンが含まれるときは、塩として硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸亜鉛、水酸化亜鉛、塩基性炭酸亜鉛なども析出することがある。尚、スケール成分となる上記カルシウム、マグネシウム、カリウム、シリカなどのイオンの一部は、電析作用により、第1のモジュールM1の電極6及び炭素繊維8上にも直接析出する。
As described above, hydroxide ions (OH − ) are generated at the
また、第1のモジュールM1の電極6及び炭素繊維8にて析出した上記各塩(即ち、スケール)は、当該炭素繊維8の被処理水の流路下流側に位置するスペーサ9に流れ、当該スペーサ9に付着する。このように、第1のモジュールM1の電極6及び炭素繊維8にて析出させた塩(スケール)を当該電極6及び炭素繊維8に加えて、スペーサ9にて回収することができるようになる。また、炭素繊維8とその下流側に位置する電極7間にスペーサ9を設置し、被処理水をカソードとなる電極6及び炭素繊維8側からアノードとなる電極7側に流通させることで、炭素繊維8側で析出したスケールをスペーサ9にて効率よく回収できるようになる。
Moreover, each said salt (namely, scale) deposited on the
更に、上述したように電極6、7、炭素繊維8及びスペーサ9を通水性を有する構造とすると共に、スペーサ9を絶縁体とすることで、被処理水を支障なく流通させながら、スペーサ9によりスケールを回収することができる。
Further, as described above, the
また、炭素繊維8と電極7の間にスペーサ9を設置し、被処理水をカソードとなる炭素繊維8側からアノードとなる電極7側に流通させることで、電極6及び炭素繊維8にて析出したスケールが当該電極6や炭素繊維8に付着することを極力避けることができる。特に、被処理水の流速が速い場合には、一度電極6或いは炭素繊維8に付着したスケールが剥離し易く、剥離したスケールを炭素繊維8の下流側に配置されたスペーサ9にて回収することができる。
In addition, a
第1のモジュールM1にてスケールが除去された被処理水は、次に、第2のモジュールM2に通水され、電極6、炭素繊維8、スペーサ9、電極7を順次通過する。このとき、第2のモジュールM2において、被処理水中に含まれる細菌やカビなどの微生物は、炭素繊維8中を通過する過程で捕集される。
The treated water from which the scale has been removed in the first module M1 is then passed through the second module M2 and sequentially passes through the
また、上記電流値の範囲内で第2のモジュールM2の電極6、7に電位が印加されると、第2のモジュールM2において、被処理水の流路の上流側となる電極6及びこの電極6に電気的に接続された炭素繊維8はアノードとなり、下流側となる電極7はカソードとなる。
Further, when a potential is applied to the
ここで、微生物は一般的に負電位に帯電していることから正電位とされた炭素繊維8に微生物は引き寄せられるようになる。そして、微生物はこの炭素繊維8に積極的且つ効率的に静電吸着又は固着されていく。
Here, since microorganisms are generally charged at a negative potential, the microorganisms are attracted to the
更に、第2のモジュールM2に上記の如く電極6、7に電位を印加されると、水の電気分解が生じる。即ち、アノードとなる第1のモジュールM1の電極6及び炭素繊維8では、
2H2O→4H++O2+4e-
の反応が起こり、カソードとなる電極7では、
4H++4e-+(4OH-)→2H2+(4OH-)
の反応が起こると同時に、被処理水に含まれれる塩化物イオンが、
2Cl-→Cl2+2e-
のように反応し、更にこのCl2は水と反応し、
Cl2+H2O→HClO+HCl
となる。
Furthermore, when a potential is applied to the
2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e −
In the
4H + + 4e − + (4OH − ) → 2H 2 + (4OH − )
At the same time, the chloride ions contained in the water to be treated
2Cl − → Cl 2 + 2e −
In addition, this Cl 2 reacts with water,
Cl 2 + H 2 O → HClO + HCl
It becomes.
この構成では第2のモジュールM2の電極6、7に通電することで、殺菌力の大きいHClO(次亜塩素酸)を含む殺菌水を生成することができる。このHClOにより、被処理水中の微生物を効果的に死滅させることができる。
In this configuration, sterilizing water containing HClO (hypochlorous acid) having high sterilizing power can be generated by energizing the
更にまた、本実施例では、上述したように第2のモジュールM2の電極6、7への通電は、電流が60mA以上高い電流値となるので、各電極6、7への通電により被処理水の微生物を感電させ、死滅させることができる。
Furthermore, in the present embodiment, as described above, the energization to the
即ち、第2のモジュールM2の電極6、7に60mA以上の高い電流値となるように電位を印加することで、HClOにより、被処理水中の微生物を効果的に死滅させる効果に加えて、電極6、7への通電により被処理水の微生物を感電させ、死滅させることができる。これにより、被処理水中の微生物の処理効率が飛躍的に向上し、当該第2のモジュールM2に一回被処理水を流すだけで充分に被処理水中の微生物を除去処理することが可能となる。
That is, in addition to the effect of effectively killing microorganisms in the water to be treated with HClO by applying a potential to the
また、第1の処理プロセスで説明したように炭素繊維8を設けることで、大電流を流しても、塩素臭の発生を抑制でき、且つ、大電流により微生物の感電死を促進することができる。従って、本発明により、塩素臭の発生を抑制しながら、微生物の殺菌を効果的に行うことができるので、微生物の処理能力を著しく向上させることができるようになる。更にまた、前述したように流路の断面方向において電極6が炭素繊維8より外側に出ない構造とすることで、電極6、7間で直接通電して次亜塩素酸が過度に生じる不都合も解消することができる。これにより、塩素臭の発生をより一層抑制することが可能となる。
Moreover, by providing the
そして、第2のモジュールM2を通過して微生物も除去された被処理水は流出口4から処理室15を出て配管L2に入り、バルブV2を経て前記処理液タンク110内に貯留される。
And the to-be-processed water from which microorganisms were removed by passing through the second module M2 exits the
以上のように、第1のモジュールM1の他方の電極6に負電位を印加し、一方の電極7に正電位を印加すると共に、第2のモジュールM2の他方の電極6に正電位を印加し、一方の電極7に負電位を印加することで、第1のモジュールM1にてスケールを除去し、第2のモジュールM2にて微生物を効率よく除去することができる。
As described above, a negative potential is applied to the
(3)第2の処理プロセス
一方、被処理水中にスケール成分が殆ど含まれていない、或いは、スケール成分の除去が不要であり、且つ、被処理水中に多量の微生物が含まれ、どちらか一方のモジュールにて微生物を処理するだけでは不十分となる恐れがある場合には、両モジュールM1、M2で被処理水中の微生物を除去することが望ましい。即ち、本実施例の水処理システムSでは測定計130のATP測定計にて検出されるATP濃度が所定の値a1より高く、導電率計にて検出される導電率が前記値b1より低く設定された所定の値b2(即ち、導電率はb1>b2)より低い場合、コントローラCは、第1及び第2の両モジュールM1、M2にて微生物を除去する第2の処理プロセスを実行する。
(3) Second treatment process On the other hand, the scale component is hardly contained in the water to be treated, or the removal of the scale component is unnecessary, and a large amount of microorganisms is contained in the water to be treated. If it is feared that it is not sufficient to treat microorganisms with this module, it is desirable to remove the microorganisms in the water to be treated with both modules M1 and M2. That is, in the water treatment system S of the present embodiment, the ATP concentration detected by the ATP measuring meter of the measuring
この場合、コントローラCは図3の2に示すように両モジュールM1、M2の電極6に正電位(+)を印加し、電極7に負電位(−)を印加する。これにより、両モジュールM1、M2の炭素繊維8は正電位(+)となる。そして、コントローラCにより前記第1の処理プロセスと同様にバルブV1を開き、ポンプP1を始動すると共に、バルブV2を開き、バルブV3を閉じて、原液タンク100からの被処理水を流水口3から水処理装置1の処理室15内に流入させ、第1のモジュールM1、第2のモジュールM2に順次通水させた後、流出口4より水処理装置1の処理室15から流出させることで、両モジュールM1、M2にて被処理水中の微生物を効率的に除去することができる。尚、各モジュールM1、M2における微生物の除去動作は上述した各プロセスの微生物除去動作と同様であるため説明を省略する。
In this case, the controller C applies a positive potential (+) to the
(4)第3の処理プロセス
また、被処理水中に微生物が殆ど含まれていない、或いは、微生物の除去が不要であり、且つ、被処理水中に多量のスケールが含まれ、どちらか一方のモジュールにてスケールを処理するだけでは不十分となる恐れがある場合には、両モジュールM1、M2で被処理水中のスケールを除去することが望ましい。即ち、本実施例の水処理システムSでは測定計130のATP測定計にて検出されるATP濃度が前記値a1より低く設定された所定の濃度a2(即ち、ATP濃度はa1>a2)より低く、導電率計にて検出される導電率が所定の値b1より高い場合、コントローラCは、第1及び第2の両モジュールM1、M2にてスケールを除去する第3の処理プロセスを実行する。
(4) Third treatment process Moreover, the microorganisms are hardly contained in the water to be treated, or the removal of microorganisms is unnecessary, and a large amount of scale is contained in the water to be treated. If there is a possibility that it is not sufficient to simply treat the scale at, it is desirable to remove the scale in the water to be treated by both modules M1 and M2. That is, in the water treatment system S of the present embodiment, the ATP concentration detected by the ATP measuring meter of the measuring
この場合、コントローラCは図3の3に示すように両モジュールM1、M2の電極6に負電位(−)を印加し、電極7に正電位(+)を印加する。これにより、両モジュールM1、M2の炭素繊維8は負電位(−)となる。そして、コントローラCにより前記各処理プロセス同様にバルブV1を開き、ポンプP1を始動すると共に、バルブV2を開き、バルブV3を閉じて、原液タンク100からの被処理水を流水口3から水処理装置1の処理室15内に流入させ、第1のモジュールM1、第2のモジュールM2に順次通水させた後、流出口4より水処理装置1の処理室15から流出させることで、両モジュールM1、M2にて被処理水中のスケールを効率的に除去することができる。尚、各モジュールM1、M2におけるスケールの除去動作は前述した第1の処理プロセスのスケール除去動作と同様であるため説明を省略する。
In this case, the controller C applies a negative potential (−) to the
(5)第4の処理プロセス
次に、被処理水中にスケール成分が殆ど含まれていない、或いは、スケール成分の除去が不要であり、且つ、被処理水中の微生物のみ除去処理したい場合であって、どちらか一方のモジュールに被処理水を通水するだけで、充分に微生物を除去できる場合について説明する。本実施例の水処理システムSでは測定計130のATP測定計にて検出されるATP濃度が前記a1より低く前記a2より高くて、且つ、導電率計にて検出される被処理水の導電率が前記b2より低い場合、コントローラCは、第1のモジュールM1のみで微生物を除去する第4の処理プロセスを実行する。
(5) Fourth treatment process Next, there is almost no scale component in the treated water, or the removal of the scale component is unnecessary, and only the microorganisms in the treated water are to be removed. A case will be described in which microorganisms can be sufficiently removed by simply passing water to be treated through one of the modules. In the water treatment system S of this embodiment, the ATP concentration detected by the ATP measurement meter of the
この場合、コントローラCは図3の4に示すように第1のモジュールM1の電極6に正電位(+)を印加し、電極7に負電位(−)を印加する。これにより、第1のモジュールM1の炭素繊維8は正電位(+)となる。このとき、コントローラCは、第2のモジュールM2の各電極6、7に通電を行わない。
In this case, the controller C applies a positive potential (+) to the
また、コントローラCは、バルブV1を開き、ポンプP1を始動すると共に、バルブV2を閉じて、バルブV3を開く。これにより、原液タンク100からの被処理水が第1のモジュールM1に通水される。そして、この第1モジュールM1にて被処理水中の微生物が除去された後、第1のモジュールM1から出た被処理水は、前記バルブV3の開放により流出口40側に流れ、当該流出口40より処理室15から流出する。尚、第1のモジュールM1における微生物の除去動作は上述した各プロセスの微生物除去動作と同様であるため説明を省略する。
The controller C opens the valve V1, starts the pump P1, closes the valve V2, and opens the valve V3. As a result, the water to be treated from the
(6)第5の処理プロセス
次に、被処理水中に微生物が殆ど含まれていない、或いは、微生物の除去が不要であり、且つ、被処理水中のスケールのみ除去処理したい場合であって、どちらか一方のモジュールに被処理水を通水するだけで、充分にスケールを除去できる場合について説明する。本実施例の水処理システムSでは測定計130のATP測定計にて検出されるATP濃度が前記前記a2より低く、且つ、導電率計にて検出される被処理水の導電率が前記b1より低く前記b2より高い場合、コントローラCは、第1のモジュールM1のみでスケールを除去する第5の処理プロセスを実行する。
(6) Fifth treatment process Next, the microorganisms are hardly contained in the water to be treated, or the removal of microorganisms is unnecessary and only the scale in the water to be treated is to be removed. The case where the scale can be removed sufficiently by simply passing the water to be treated through one of the modules will be described. In the water treatment system S of the present embodiment, the ATP concentration detected by the ATP measuring meter of the measuring
この場合、コントローラCは図3の5に示すように第1のモジュールM1の電極6に負電位(−)を印加し、電極7に正電位(+)を印加する。これにより、第1のモジュールM1の炭素繊維8は負電位(−)となる。このとき、コントローラCは、第2のモジュールM2の各電極6、7に通電を行わない。
In this case, the controller C applies a negative potential (−) to the
また、コントローラCは、バルブV1を開き、ポンプP1を始動すると共に、バルブV2を閉じて、バルブV3を開く。これにより、原液タンク100からの被処理水が第1のモジュールM1に通水される。そして、この第1モジュールM1にて被処理水中の微生物が除去された後、第1のモジュールM1から出た被処理水は、前記バルブV3の開放により流出口40側に流れ、当該流出口40より処理室15から流出する。尚、第1のモジュールM1におけるスケールの除去動作は上述した各プロセスのスケール除去動作と同様であるため説明を省略する。
The controller C opens the valve V1, starts the pump P1, closes the valve V2, and opens the valve V3. As a result, the water to be treated from the
以上詳述したように、本発明の水処理システムSの水処理装置1により、被処理水中の微生物とスケール成分とを1つのケース5内で除去することが可能となる。更にまた、被処理水中の性質に応じて、処理する対象を自在に選択して、効率的な水処理を実現することができる。特に、本実施例の如く被処理水の微生物量及びスケール量を検出する検出手段(本実施例では測定計130のATP測定計及び導電率計)の出力に基づき、コントローラCが第1及び第2の各モジュールM1、M2の電極6、7への通電やバルブ(特に、バルブV2、V3)を制御することで、被処理水の微生物量やスケール量に応じた最適な処理を行うことが可能となる。
As described above in detail, the
(7)洗浄プロセス
ところで、係る水処理装置1による水処理動作により、上記各スペーサ9、炭素繊維8等に多量のスケールや微生物が付着した場合、被処理水の流通に支障を来す恐れがあるため、それらを取り除く必要がある。この場合、コントローラCは各モジュールM1、M2の電極6、7の極性を切り替えると共に、各電極6、7にそれまで印加していた電流値、若しくは、それ以上の電流値となるように電位を印加する。
(7) Washing process By the way, when a large amount of scales or microorganisms adhere to the
例えば、当該洗浄プロセスの直前に、図3の1の上欄に示す第1の処理プロセス、即ち、第1のモジュールM1の電極6及び炭素繊維8に正電位(+)、電極7に負電位(−)が印加され、第2のモジュールM2の電極6及び炭素繊維8に負電位(−)、電極7に正電位(+)が印加されていた場合、当該洗浄プロセスでは、第1のモジュールM1の電極6及び炭素繊維8に負電位(−)、電極7に正電位(+)が印加されて、第2のモジュールM2の電極6及び炭素繊維8に正電位(+)、電極7に負電位(−)が印加されることとなる。
For example, immediately before the cleaning process, the first treatment process shown in the upper column of FIG. 3, that is, the positive potential (+) is applied to the
このとき、両モジュールM1、M2の各電極6、7に電流が60mA(ミリアンペア)以上であって、炭素繊維8が溶け出す電流より下の値までの範囲の高い電流値で電位を印加する。これにより、両モジュールM1、M2でHClO(次亜塩素酸)が生成され、このHClOにより、微生物は死滅する。更にまた、各電極6、7の極性を転換することによって、各スペーサ9、炭素繊維8等に付着していたスケール及び微生物が剥離する。
At this time, a potential is applied to each of the
そして、剥離したスケール及び微生物は、配管L2を通って、処理液タンク110に流入し、ポンプP2の運転により、配管L5を介して当該処理液タンク110から外部に排出される。このように、各モジュールM1、M2の各スペーサ9、炭素繊維8等に付着したスケールを洗い流し、各スペーサ9、炭素繊維8等の目詰まりを解消することができる。このように、洗浄プロセスにて各モジュールM1、M2の電極6、7の極性を切り替えると共に、各電極6、7にそれまで印加していた電流値、若しくは、それ以上の電流値となるように電位を印加することで、各モジュールM1、M2を洗浄することができるようになり、被処理水の良好な流通を長期的に確保して、各モジュールM1、M2の交換時期を延ばすことが可能となる。
The scales and microorganisms peeled off flow into the
尚、本実施例の洗浄プロセスでは、各モジュールM1、M2の電極6、7の極性を切り替えると共に、各電極6、7にそれまで印加していた電流値、若しくは、それ以上の電流値となるように電位を印加することで、各モジュールM1、M2を洗浄するものとしたが、これに限らず、被処理水の流路とは反対方向に洗浄用の水を各モジュールM1、M2に流通させることにより、各モジュールM1、M2を洗浄するよう構成することも可能である。
In the cleaning process of this embodiment, the polarities of the
即ち、洗浄用の水を流出口4から水処理装置1の処理室15内に流入させて、第2のモジュールM2を電極7、スペーサ9、炭素繊維8、電極6、第1のモジュールM1を電極7、スペーサ9、炭素繊維8、電極6の順に流通させるものとすれば、係る各モジュールM1、M2への洗浄用の水の被処理水の通水方向とは反対方向の流れにより、各スペーサ9、炭素繊維8等に付着したスケールを洗い流し、各スペーサ9、炭素繊維8等の目詰まりを解消することができる。これにより、上記同様に各モジュールM1、M2を洗浄することができるようになり、被処理水の良好な流通を長期的に確保して、各モジュールM1、M2の交換時期を延ばすことが可能となる。尚、当該洗浄用の水としては、次亜塩素酸水等であっても良いし、水処理装置1にて処理され、処理液タンク110内に貯留された被処理水そのものであっても構わない。
That is, cleaning water is introduced into the
尚、上記実施例1の水処理装置1では、配管L1と流入口3により、水処理装置1の処理室15内の第1のモジュールM1及び第2のモジュールM2に通水するための通水路が構成されているものとした。係る構成では、第2のモジュールM2に通水される被処理水は第1のモジュールM1を経た被処理水となり、第2のモジュールM2のみに被処理水を通水することができない。
In the
そこで、図4に示すように第2のモジュールM2に通水するための通水路50を備えて、図4に矢印で示すように通水路50から水処理装置1内に被処理水を流入させることで、第1のモジュールM1に被処理水を通水することなく、第2のモジュールM2のみで被処理水を通水することができる。尚、図4では通水路50は、流入口30と、この流入口30に接続された配管L6と、この配管L6上に設置され、バルブV6から構成されている。このように、第2のモジュールM2に通水するための通水路50を備えることで、第1のモジュールM1に被処理水を通水することなく、第2のモジュールM2に被処理水を通水することが可能となるので、第1のモジュールM1のみの偏った使用を回避することができる。
Therefore, as shown in FIG. 4, a
更には、図4に破線で示すように配管L2の途中部と配管L1のバルブV1の上流側とを配管L7で接続し、配管L7と配管L2との接続部に配管L7への被処理水の流入を制御する流路制御弁V7(三方弁等)を設けて、該流路制御弁V7により、配管L2を流れる被処理水を配管L7を介して、配管L1に流れるように制御すれば、第2のモジュールM2に被処理水を通水した後に、第1のモジュールM1に通水することも可能である。 Further, as shown by a broken line in FIG. 4, the middle portion of the pipe L2 and the upstream side of the valve V1 of the pipe L1 are connected by the pipe L7, and the water to be treated to the pipe L7 is connected to the connecting portion between the pipe L7 and the pipe L2. If a flow path control valve V7 (three-way valve or the like) that controls the inflow of water is provided and the water to be treated flowing through the pipe L2 is controlled to flow to the pipe L1 via the pipe L7 by the flow path control valve V7. It is also possible to pass the water to be treated through the second module M2 and then through the first module M1.
C コントローラ
S 水処理システム
1 水処理装置
3 流入口
4、40 流出口
5 ケース
6 電極(第1の電極)
7 電極(第2の電極)
8 炭素繊維
9 多孔質スペーサ
10 本体
12、13 蓋部材
15 処理室
19 固定リング
F1 流量計
L1、L2、L3、L5、L6、L7 配管
M1 第1のモジュール
M2 第2のモジュール
P1、P2 ポンプ
V1、V2、V3、V4、V6、V7 バルブ
C Controller S
7 electrode (second electrode)
8
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007128007A JP2008279408A (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Water treatment apparatus and water treatment system |
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ID=40140687
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JP (1) | JP2008279408A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010221102A (en) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Water treatment apparatus |
JP6385619B1 (en) * | 2017-03-28 | 2018-09-05 | 三菱電機株式会社 | Water treatment apparatus, water treatment system, water treatment apparatus assembly method and water treatment method |
WO2018179717A1 (en) * | 2017-03-28 | 2018-10-04 | 三菱電機株式会社 | Water treatment device, water treatment system, method for assembling water treatment device, and water treatment method |
CN115057542A (en) * | 2022-07-28 | 2022-09-16 | 佛山市芯耀环保科技有限公司 | Method for preparing carbon fiber composite material and filter element |
-
2007
- 2007-05-14 JP JP2007128007A patent/JP2008279408A/en active Pending
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