JP2016106027A - 水浄化装置 - Google Patents
水浄化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016106027A JP2016106027A JP2016015702A JP2016015702A JP2016106027A JP 2016106027 A JP2016106027 A JP 2016106027A JP 2016015702 A JP2016015702 A JP 2016015702A JP 2016015702 A JP2016015702 A JP 2016015702A JP 2016106027 A JP2016106027 A JP 2016106027A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolysis
- photocatalyst
- septic tank
- water
- treated water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 223
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 105
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 211
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 156
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 63
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 63
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 63
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 14
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 11
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 230000010718 Oxidation Activity Effects 0.000 description 5
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 4
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 4
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 3
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 2
- OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M Superoxide Chemical compound [O-][O] OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- -1 For example Substances 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 229910052571 earthenware Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002990 reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
(式1) O2 + e- → O2 -・
(式2) OH- + h+ → OH・
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、コンパクトで高い浄化能力を有する水浄化装置を提供する。
本発明によれば、浄化槽内に電解用陽極および電解用陰極とを備えるため、電解用陽極と電解用陰極との間に電圧を印加することにより、浄化槽内の処理水を電気化学的に浄化することができる。また、電解用陽極と電解用陰極との間に電圧を印加することにより、浄化槽内の処理水を電気分解し酸素を発生させることができ、処理水中の溶存酸素量を多くすることができる。また、光触媒部と電解用陽極および電解用陰極とは同じ浄化槽内に設けられるため、溶存酸素量の減少による光触媒部の酸化活性の低下を防止することができる。このことにより、浄化槽内の処理水の溶存酸素量を多くするための曝気部などを省略することが可能となり、水浄化装置をコンパクト化することができる。
本発明によれば、浄化槽内に光触媒部と電解用陽極および電解用陰極との両方を備えるため、コンパクトで高い浄化能力を有することができる。また、浄化する処理水量を多くすることもできる。また、浄化槽で浄化する処理水の有機不純物濃度や光触媒部の受光量などに応じて、光触媒部による浄化と電解用陽極および電解用陰極による浄化とを切り換える、または両方による浄化を行うことができるため、状況に合わせて処理水を浄化することができ、消費電力を抑えて効率的に処理水を浄化することができる。
本発明において、光触媒部とは、半導体からなる光触媒を含む部分である。
本発明において、電解用陽極および電解用陰極とは、浄化槽中の処理水を電解できるように設けられた電極対であり、電解用電極ともいう。なお、ここで電解とは、処理水を電気分解し水素や酸素などを発生させるものに限定されず、処理水中の物質との電荷のやりとりによりイオンやラジカルを発生させるものも含む。
このような構成によれば、処理水中の溶存酸素量を多くすることができ、溶存酸素量の低下による光触媒部の酸化活性の低下を防止することができる。
本発明の水浄化装置において、前記電解用陽極および前記電解用陰極は、前記浄化槽で浄化する処理水に含まれる物質を電気化学的に酸化分解できるように設けられたことが好ましい。
このような構成によれば、電解用陽極の表面で活性種を発生させることができ、この活性種により処理水中の有機不純物を酸化分解することができる。
このような構成によれば、電解用陽極と電解用陰極との間の処理水中をイオンが容易に移動することができ、電解用電極の表面における酸化還元反応の反応速度を速くすることができる。
本発明の水浄化装置において、前記電解用陽極と前記電解用陰極との間に印加する電圧を発生させる電圧発生装置と、前記電解用陽極と前記電解用陰極との間に流れた電流を検出する電流値検出装置とをさらに備えることが好ましい。
このような構成によれば、電解用陽極と電解用陰極との間に流れる電流に応じて電解用陽極と電解用陰極との間に電圧を印加することができる。
このような構成によれば、浄化槽で浄化する処理水の溶存酸素量に応じて電解用陽極と電解用陰極との間に電圧を印加することができるため、電力消費量を必要最小限にすることができる。
本発明の水浄化装置において、前記電解用陽極および前記電解用陰極は、10mm以下の間隔で設けられたことが好ましい。
このような構成によれば、水道水、河川上流の水、河川下流の水を電気分解し、電解用陽極の表面において、酸素または活性種を発生させることができる。
このような構成によれば、光源部を発光させることにより、光触媒部が受光し活性種を発生させることができ、処理水を光触媒部により浄化することができる。
本発明の水浄化装置において、前記光触媒部は、前記浄化槽で浄化する処理水を挟むように対向して設けられたことが好ましい。
このような構成によれば、処理水が光触媒部に接触または近接しやすくなり、処理水を効率的に浄化することができる。
このような構成によれば、光触媒部と電解用電極とを同じ場所に設けることができるため、水浄化装置を小型化することができる。また、電解用陽極の表面で酸素を発生させることにより、光触媒部近傍の処理水の溶存酸素量をすぐに多くすることができる。
本発明の水浄化装置において、前記浄化槽は、前記浄化槽で浄化する処理水が流れる流路を備え、前記光触媒部は、前記流路の内壁を構成することが好ましい。
このような構成によれば、処理水が光触媒部に接触または近接しやすくなり、処理水を効率的に浄化することができる。
このような構成によれば、処理水が流れる流路をより長くすることができ、処理水が光触媒部に接触または近接しやすくなり、処理水を効率的に浄化することができる。
本発明の水浄化装置において、前記浄化槽は、前記浄化槽で浄化する処理水の流入口および排水口を有することが好ましい。
このような構成によれば、浄化前の処理水を流入口から浄化槽に流入させることができ、浄化槽で浄化された処理水を排出口から排出することができる。
このような構成によれば、排水口から排出した処理水が十分に浄化されていない場合、処理水を浄化槽に帰還させることができ、十分に浄化することができる。
本発明の水浄化装置において、前記光触媒部は、TiO2、SnO2、WO3、Fe2O3、ZnO、Nb2O5、SrTiO3、KTaO3、ZrO2、GaP、BiVO4、Bi2MoO6、Ag3PO4のうち少なくとも1つを含むことが好ましい。
このような構成によれば、光触媒部は受光することにより光触媒活性を有することができる。
このような構成によれば、光触媒部に含まれる光触媒がより高い光触媒活性を有することができる。
本発明の水浄化装置において、前記電解用陽極または前記電解用陰極は、白金、金、ステンレス、チタン、銅、炭素、導電性ダイヤモンド、ニッケル、コバルトのうちいずれか1つを含むことが好ましい。
このような構成によれば、電解用陽極と電解用陰極との間に電圧を印加することにより、電解用陽極の表面で酸素または活性種を発生させることができ、電解用陰極の表面で水素を発生させることができる。
図1、3〜5は本発明の一実施形態の水浄化装置の構成を示す概略断面図であり、図2は、本発明の一実施形態の水浄化装置に含まれる電解用電極の概略上面図であり、図6は、本発明の一実施形態の水浄化装置に含まれる電解用電極および光触媒部の概略上面図である。
また、本実施形態の水浄化装置25は、光源部9、電圧発生装置19、電流検出装置20、溶存酸素計12、制御装置21、帰還水路18をさらに有してもよい。
以下、本実施形態の水浄化装置について説明する。
浄化槽1は、処理水を浄化するための水槽である。浄化槽1は、処理水を溜めるまたは流すことができれば特に限定されない。浄化槽1は、例えば、金属製、樹脂製、強化プラスチック製、ガラス製、陶器製である。また、浄化槽1は、その内部に光触媒部3、電解用陽極6、電解用陰極7を備える。このことにより処理水を光触媒部3または電解用電極5(電解用陽極6、電解用陰極7)で発生させた活性種により浄化することができる。
また、浄化槽1は、その内部に処理水を流れる流路23を備えることができる。このことにより、光触媒部3または電解用電極5で発生させた活性種により処理水を効率的に浄化することができる。例えば、図4、5のように光触媒部3により隔壁を形成し流路を形成することができる。
また、浄化槽1は、採光窓を有することができる。このことにより光触媒部3を受光可能に設けることができる。また、採光窓は、太陽光などの外部の光を採光するものであってもよく、光源部9の光を採光するものであってもよい。採光窓は、浄化槽1が有する開口であってもよく、また、浄化槽1に接続した透光性部材であってもよい。例えば、図1、4、5のように光源部9と浄化槽1の内部とを仕切る透光性部材10であってもよく、図3のように太陽光を採光するために設けられた透光性部材10であってもよい。
また、図1のように流入口14から浄化槽1内に処理水を流入させる前に不純物を取り除けるように、フィルター22を設けてもよい。フィルター22は孔径の異なる複数の種類のフィルターを配置したものから成っていてもよい。例えば、MF膜やUF膜、RO膜等を使用することができる。このことにより、水浄化装置25の浄化能を向上させることができる。
光触媒部3は、浄化槽1内に設けられかつ受光可能に設けられる。光触媒部3とは、半導体からなる光触媒を含む部分である。光触媒部3が浄化槽1内に設けられることにより、光触媒部3に含まれる光触媒が浄化槽1で浄化する処理水と接触することができる。また、光触媒部3が受光可能に設けられることにより、光触媒部3に含まれる光触媒が受光することができ、光触媒である半導体の価電子帯の電子を伝導帯に光励起することができる。この光励起により発生した価電子帯のホールと、伝導帯の電子とが光触媒表面の処理水と反応しヒドロキシラジカルなどの活性種を発生させることができる。この活性種が処理水中の有機不純物を酸化分解することにより、処理水を浄化することができる。
太陽光を受光できるように光触媒部3を設けることにより、光源部9を省略することができ、水浄化装置25を小型化することができ、また、消費電力を小さくすることができる。
また、浄化槽1内の処理水の流路は、例えば、図4のように蛇行流路となるように設けることができる。このことにより、処理水の流入口14から排出口15までの距離を長くすることができ、処理水と隔壁の内壁を構成する光触媒部3とを接触しやすくすることができる。
光源部9は、図1、図4、図5のように浄化槽1の採光窓である透光性部材10の内部に設けられてもよく、浄化槽1内の処理水に直接浸るように設けられてもよい。
光源部9が発する光の波長は、光触媒部3に含まれる光触媒の酸化活性を高くすることができる波長であれば特に限定されないが、例えば、波長のピークが340〜440nm(より厳密には、350〜430nm,360〜420nm,370〜410nm,380〜400nm又は385〜395nm)の範囲内である。
光源部9として、例えば、高圧水銀ランプ(輝線を405nm、436nmに持つ)やLEDを用いることができる。
電解用陽極6および電解用陰極7は、浄化槽1内に設けられる。このことにより、電解用陽極6および電解用陰極7が浄化槽1で浄化する処理水と接触することができる。
電解用陽極6または電解用陰極7は、例えば、白金、金、ステンレス、チタン、銅、炭素、導電性ダイヤモンド、ニッケル、コバルトのうちいずれか1つを含むことができる。
水浄化装置25は、電解用陽極6と電解用陰極7との間に印加する電圧を発生させる電圧発生装置19を備えることができる。この電圧発生装置19と電解用陽極6および電解用陰極7とを電気的に接続することにより電解用陽極6と電解用陰極7との間に電圧を印加することができる。
また、電圧発生装置19は、電流値検出装置20が測定した電流値を入力した制御装置21からの信号により、電源電圧を昇降圧して所定の電圧を電解用陽極6と電解用陰極7との間に印加することができる。
また、電解用陽極6と電解用陰極7との間隔を狭くすることにより、さらに処理水中のイオンの移動を起こりやすくすることができる。例えば、電解用陽極6と電解用陰極7との間隔を1mm以上10mm以下とすることができる。
このことにより、電解用陽極6と電解用陰極7との間隔を狭くすることができ、電解用陽極6と電解用陰極7との間に印加する電圧を小さくすることができる。また、酸化還元反応が生じる電極表面積を広くすることができる。
一般に、水道水の電気伝導率は100〜200μS/cm程度であり、河川上流の水の電気伝導率は、50〜100μS/cm程度であり、河川下流の水の電気伝導率は、200〜400μS/cm程度である。
10cm四方の電解用陽極6と電解用陰極7を1cmの間隔を空けて対面させたときの、水道水、河川上流の水、河川下流の水の抵抗は、それぞれ、50〜100Ω、100〜200Ω、25〜50Ωとなる。
従って、例えば、水道水、河川上流の水、河川下流の水に1mA/cm2の電流を流して、水を電気分解すると仮定すると、2.5V〜20V程度が必要となる。
また、このように電解用陽極6または電解用陰極7の対向する側の総電極面積が100cm2程度あると仮定すると、電解用陽極6と電解用陰極7との間隔は短いことが好ましく、10mm以下であることが望ましい。
また、水浄化装置25は、電流値検出装置20、溶存酸素計12、導電率計、pH計またはORP計の値を読み取り、電解用陽極6と電解用陰極7との間に印加する電圧を制御する制御装置21を備えることができる。このことにより、電解用陽極6と電解用陰極7との間に流れる電流や浄化槽1で浄化する処理水の状態に応じて電解用陽極6と電解用陰極7との間に印加する電圧を変化させることができる。
例えば、電圧発生装置19により電解用陽極6と電解用陰極7との間に電圧を印加することにより、電解用陰極7の表面で水素を発生させることができ、電解用陽極6の表面で酸素またはOHラジカルを発生させることができる。
溶存酸素計12は、水中に溶けた酸素量を計測するものであり、一例として、ガルバニ電池式のものが挙げられる。ガルバニ電池式溶存酸素計は、電解質溶液(例えば、KOH)中に2種類の金属(例えば、作用電極としてAg、対極としてPbが用いられる)を浸せきした構造となっており、ガス透過性膜を通過した酸素濃度に応じた電流が流れる機構となっている。溶存酸素電極は膜を通過する酸素量を測定し、この透過量は水中の酸素の分圧に比例する。この分圧を測定することによって、濃度に換算するということが行われている。
また、溶存酸素計12と同様に、制御装置21が、導電率計、pH計またはORP計の測定値を入力し、これに基づき電解用陽極6と電解用陰極7とに印加する電圧を決定し、この結果を信号として電圧発生装置19に出力することもできる。
例えば、これらのセンサの測定値に基づき、処理水中の有機不純物濃度が高いと判断される場合は、光触媒部3と電解用電極5の両方で処理水の浄化を行い、処理水中の有機不純物濃度が低いと判断される場合には光触媒部3のみで処理水の浄化を行うことができる。このことにより、水浄化装置25の消費電力量を抑えて処理水の浄化を行うことができる。
また、水浄化装置25が図3のような断面を有し、光源が太陽光の場合、時間帯や季節、天気などにより光触媒部3が受光できる光量が変化する。従って、光触媒部3の浄化能力が時間帯などにより変化する。この光触媒部3の浄化能力を補うように電解用陽極6および電解用陰極7に電圧を印加することにより水浄化装置25の浄化能力の変化を小さくすることができる。
なお、電解用電極5に電圧を印加すると電解用陽極6の表面から酸素が発生する場合があるが、処理水中の溶存酸素量が多くなりすぎないように電解用電極5に電圧を印加することにより、水素排出口17から排出する水素中に酸素が混入することを防止することができる。
Claims (10)
- 浄化槽と、前記浄化槽内に設けられかつ受光可能に設けられた光触媒部と、前記浄化槽内に設けられた電解用陽極および電解用陰極と、前記浄化槽の内壁から該浄化槽の内部に向けて突出する少なくとも1つの隔壁からなる隔壁部とを備え、
前記光触媒部は前記隔壁部に設けられたことを特徴とする水浄化装置。 - 前記浄化槽は、前記浄化槽で浄化する処理水が流れる流路を備え、
前記隔壁は前記流路の壁面を構成することを特徴とする請求項1に記載の水浄化装置。 - 前記浄化槽は、互いに対向する第1内壁面および第2内壁面を備え、
前記隔壁部は、前記第1内壁面から前記第2内壁面にむけて突出してなる少なくとも1つの第1隔壁からなる第1隔壁部と、前記第2内壁面から前記第1内壁面に向けて突出してなる少なくとも1つの第2隔壁からなる第2隔壁部とを備えることを特徴とする請求項1または2に記載の水浄化装置。 - 前記第1隔壁部及び前記第2隔壁部は、それぞれ複数の隔壁からなり、かつ該複数の隔壁が配列した櫛状であり、
さらに、櫛状の第1隔壁部および第2隔壁部は、前記第1隔壁と前記第2隔壁とが交互となるように配置することを特徴とする請求項3に記載の水浄化装置。 - 前記光触媒部の少なくとも一部は、前記電解用陽極と前記電解用陰極との間に設けられた請求項1から4のいずれか1つに記載の水浄化装置。
- 前記電解用陽極と前記電解用陰極の少なくとも一部は、前記浄化槽の内壁から該浄化槽の内部に向けて突出する隔壁の先端部から該隔壁が突出する方向に向けた延長線上に設けられた請求項1から5のいずれか1つに記載の水浄化装置。
- 浄化槽と、前記浄化槽内に設けられかつ受光可能に設けられた光触媒部と、前記浄化槽内に設けられ櫛状の電解用陽極およびそれに対向する櫛状の電解用陰極とを備え、
前記光触媒部は、櫛状の前記電解用陽極およびそれに対向する櫛状の前記電解用陰極との間に設けられることを特徴とする水浄化装置。 - 前記光触媒部に光を照射できるように設けられた光源部をさらに備える請求項1から7のいずれか1つに記載の水浄化装置。
- 前記隔壁の内部に設けられた光源部および前記隔壁の一部を構成する透光性部材をさらに備え、
前記透光性部材は、前記光源部と前記浄化槽の内部とを仕切るものであり、
前記光触媒部は、前記透光性部材の前記浄化槽の内部側の表面に設けられることを特徴とする請求項1から6のいずれかに1つに記載の水浄化装置。 - 前記光触媒部は、TiO2、SnO2、WO3、Fe2O3、ZnO、Nb2O5、SrTi
O3、KTaO3、ZrO2、GaP、BiVO4、Bi2MoO6、Ag3PO4のうち少なくとも1つを含む請求項1から8のいずれか1つに記載の水浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016015702A JP6122978B2 (ja) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 水浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016015702A JP6122978B2 (ja) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 水浄化装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011098577A Division JP2012228659A (ja) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | 水浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016106027A true JP2016106027A (ja) | 2016-06-16 |
JP6122978B2 JP6122978B2 (ja) | 2017-04-26 |
Family
ID=56120384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016015702A Active JP6122978B2 (ja) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 水浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6122978B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106242020A (zh) * | 2016-09-21 | 2016-12-21 | 沈阳工业大学 | 一种ZnO基复合催化剂与双氧水协同作用光催化降解有机污染物的方法 |
CN110255791A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-20 | 杭州森井医疗科技有限公司 | 医疗废水消毒杀菌处理方法 |
JPWO2019244359A1 (ja) * | 2018-06-22 | 2021-03-11 | 株式会社Kme | エアーガウジング工具 |
WO2021176929A1 (ja) * | 2020-03-06 | 2021-09-10 | ソニーグループ株式会社 | 不要物質除去装置及び不要物質除去方法、並びに、分離装置及び分離方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08294687A (ja) * | 1995-04-26 | 1996-11-12 | Sharp Corp | 浄化装置 |
JPH1110157A (ja) * | 1997-06-26 | 1999-01-19 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 殺菌装置及び温水循環式風呂システム |
JP2007326043A (ja) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Ube Ind Ltd | 浄化装置および光触媒カートリッジ |
JP2012228659A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Sharp Corp | 水浄化装置 |
-
2016
- 2016-01-29 JP JP2016015702A patent/JP6122978B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08294687A (ja) * | 1995-04-26 | 1996-11-12 | Sharp Corp | 浄化装置 |
JPH1110157A (ja) * | 1997-06-26 | 1999-01-19 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 殺菌装置及び温水循環式風呂システム |
JP2007326043A (ja) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Ube Ind Ltd | 浄化装置および光触媒カートリッジ |
JP2012228659A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Sharp Corp | 水浄化装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106242020A (zh) * | 2016-09-21 | 2016-12-21 | 沈阳工业大学 | 一种ZnO基复合催化剂与双氧水协同作用光催化降解有机污染物的方法 |
JPWO2019244359A1 (ja) * | 2018-06-22 | 2021-03-11 | 株式会社Kme | エアーガウジング工具 |
CN110255791A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-20 | 杭州森井医疗科技有限公司 | 医疗废水消毒杀菌处理方法 |
WO2021176929A1 (ja) * | 2020-03-06 | 2021-09-10 | ソニーグループ株式会社 | 不要物質除去装置及び不要物質除去方法、並びに、分離装置及び分離方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6122978B2 (ja) | 2017-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2012228659A (ja) | 水浄化装置 | |
JP5113891B2 (ja) | オゾン水製造装置、オゾン水製造方法、殺菌方法及び廃水・廃液処理方法 | |
KR101450992B1 (ko) | 막-전극 접합체, 이것을 이용하는 전해 셀, 오존수 제조장치, 오존수 제조방법, 살균방법 및 폐수·폐액 처리방법 | |
JP3859358B2 (ja) | 電解水製造装置 | |
JP4116726B2 (ja) | 電気化学的処理方法及び装置 | |
JP6122978B2 (ja) | 水浄化装置 | |
KR102125264B1 (ko) | 전기-화학적 필터 장치 | |
JP2011246799A5 (ja) | ||
Zanoni et al. | Photoelectrocatalytic production of active chlorine on nanocrystalline titanium dioxide thin-film electrodes | |
JP2011246800A5 (ja) | ||
WO2020006186A1 (en) | Method and apparatus for electrochemical purification of wastewater | |
CN101608317A (zh) | 臭氧产生器 | |
WO2021160831A1 (en) | Water-processing electrochemical reactor | |
RU2340564C2 (ru) | Электролитическая ячейка для очистки загрязненной воды | |
US8080150B2 (en) | Electrolytic cell | |
KR102234996B1 (ko) | 광전기화학적 수처리 장치 및 이를 이용한 수처리 방법 | |
US20220227645A1 (en) | "Super-Bubble" Electro-Photo Hybrid Catalytic System for Advanced Treatment of Organic Wastewater | |
JP2014217820A (ja) | 電解水生成装置 | |
CN113474487A (zh) | 水电解装置、使用水电解装置的杀菌清洗方法以及有害物质分解、去除方法 | |
JP3448545B2 (ja) | 急速酸化装置 | |
KR101262046B1 (ko) | 전기량 제어 시스템 | |
KR20200110535A (ko) | 담수화 시스템 | |
JP5496629B2 (ja) | 純水中の有機物分解装置および有機物分解方法 | |
JP2010207682A (ja) | ヒドラジン含有水の処理装置及び処理方法 | |
JP2015000388A (ja) | 電解水生成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161220 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170203 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170307 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170403 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6122978 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |