JP3802186B2 - Sewage treatment equipment - Google Patents

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JP3802186B2
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/463Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrocoagulation

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は汚水処理装置に関し、さらに詳しくは、屎尿廃水と生活廃水との混合した汚水からリン酸を除去するための脱リン処理装置が組み込まれた、合併処理浄化槽などの汚水処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の脱リン処理装置としては、特開平3−89998号(C02F 3/12,1/58,11/00)公報に開示されたものが知られている。
【0003】
これは、流量調整槽または沈殿分離槽などの液受槽と、生物処理槽と、汚泥濃縮槽とを備え、生物処理槽から液受槽に至る経路の少なくとも1箇所に、不溶性リン酸塩形成金属の電極とそれよりも貴なる金属の電極を導通状態に配置し、あるいは不溶性リン酸塩形成金属の電極を一対以上配置するとともにそれらの間に電圧を印加して、電気化学的に不溶性リン酸形成金属イオンを汚水中に溶出させることで、リンを除去処理するようにした装置である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような装置にあっては、処理すべき汚水や処理後の処理水に含まれる浮遊物質(SS)、とりわけ粒径の比較的大きいSSが、導通状態に配置された不溶性リン酸塩形成金属の電極とそれよりも貴なる金属の電極との間、あるいは不溶性リン酸塩形成金属どうしの電極間に進入するおそれがある。
【0005】
その場合、進入したSSが電流のリークの原因となるため、汚水中への不溶性リン酸塩形成金属イオンの溶出量が変動して、リン酸の沈澱除去が不安定になるという不都合が発生する。
【0006】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、汚水中に含まれる浮遊物質に起因する電気分解の不安定化を防止し、所望のイオン溶出量が得られる脱リン処理装置が組み込まれた汚水処理装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の1つの観点によれば、汚水中のリン酸を除去するための鉄イオンまたはアルミニウムイオンを電気分解により溶出させる、陽極と陰極とからなる1組の電極板を複数組備え、各々の電極板は、その電極面が汚水の流入から流出への流れの方向に対しほぼ平行になるように配されており、これら複数組の電極板は、1組の電極板の電極面とこれに隣接する1組の電極板の電極面とが向かい合うように、前記流れの方向に対して交差する方向に列をなしており、1組の電極板の電極面とこれに隣接する1組の電極板の電極面との間には、電極板の電極面よりも大きな表面積を有する仕切板が電極板の電極面とほぼ平行に設けられていることを特徴とする汚水処理装置が提供される。
【0008】
電極板は例えば長方形の電極面を有し、電気分解により鉄イオンまたはアルミニウムイオンを溶出させる。
【0009】
1組の電極板は例えば、両方とも鉄及びアルミニウムのうちの1つから、または一方が鉄及びアルミニウムのうちの1つから他方が不溶性金属から構成される。前者の場合は、所望により電極の極性反転を行うことで、電極からのイオン溶出が起こらなくなる電極の不動態化を防止することができる。また、後者の場合は、鉄及びアルミニウムのうちの1つから構成された電極を陽極とし、不溶性金属から構成された電極を陰極とする。ここで、不溶性金属から構成された電極としては、例えば銀や白金などの電極がある。
【0010】
溶出したイオンは、汚水中のリン酸(オルトリン酸)と反応して、難溶性リン化合物(Fe(OH)x(PO4yまたはAl(OH)x(PO4y)となって凝集し沈殿する。
【0011】
この脱リン処理装置における電極板は、その電極面が汚水の流入から流出への流れの方向に対してほぼ平行になるように配されている。電極板がこのように配されていることで、汚水中の浮遊物質(SS)は各電極の電極面に沿って流出口の方へ滞りなく流れる。したがって、汚水に含まれるSSが電極板間に進入して滞るおそれを減らすことができる。
【0012】
電極板は、複数組、配されているので、それらの電極面の総表面積が1組の電極におけるそれと同一であるとすると、複数組の電極配置の自由度が増える。また、1組当たりの電極板の重さを減らすことができるため電極の点検や交換の作業が容易になる。
【0013】
複数組の電極板は、1組の電極板の電極面とこれに隣接する1組の電極板の電極面とが向かい合うように、汚水の流れの方向に対して交差する方向に列をなしている。さらに、1組の電極板の電極面とこれに隣接する1組の電極板の電極面との間には、電極板の電極面よりも大きな表面積を有する仕切板が電極板の電極面とほぼ平行に設けられており、これによって、1組の電極板のこれに隣接する1組の電極板とを近接させることができる。
【0014】
各電極板には複数の端子が設けられているのがより好ましい。そのように設けられていると、各電極に1つの端子が設けられている場合に比べて、電流密度の分布がより均一になり、安定したイオン溶出を図ることができる。
【0015】
本発明に係る脱リン処理装置は、前記の溶出槽に、電気分解を行うのに必要な電源や、電流の制御部や、溶出槽に設けられたばっ気管などを備えたものを意味する。
【0016】
本発明の別の観点によれば、前記の各種の脱リン処理装置が組み込まれた汚水処理装置が提供される。例えば、脱リン処理装置が合併処理浄化槽の生物膜濾過槽(ばっき槽)やこれに隣接する次の処理水槽(沈殿槽)の上部などに配され、処理水槽から夾雑物除去槽(第1嫌気濾床槽)へ戻される処理水からリン酸を除去するように構成された合併処理浄化槽が提供される。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の3つの実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、これらによって本発明が限定されるものではない。
【0018】
実施の形態1
図1に示すように、本発明の1つの実施の形態に係る脱リン処理装置D1 は、流量調整機能のある汚水処理装置としての小型合併処理浄化槽1に組み込まれて用いられている。
【0019】
この浄化槽1の内部は、屎尿廃水と生活廃水との混合した汚水が流入する流入管2の側から、汚水処理ずみの水を外部へ放流する放流管3の側にかけて、汚水浄化処理の工程順に応じて複数の槽が区画形成された槽構造にされている。
【0020】
4は流入管2側の最前部に区画形成された夾雑物除去槽である。この夾雑物除去槽4では、屎尿廃水や生活廃水の中に混入されており浄化処理できない夾雑物を沈殿分離させて除去する。
【0021】
夾雑物除去槽4の流入管2側には流入ガイド5が区画形成されている。この流入ガイド5と流入管2との間には、流入水を夾雑物除去槽4の下方へ向かって案内する角筒状あるいは円筒状の降流通路6が形成されている。
【0022】
また、夾雑物除去槽4には嫌気性微生物の濾床である嫌気濾床7が設けられており、その嫌気濾床7に微生物を棲息させることで嫌気処理を行うようにされている。嫌気濾床7は、流入水や逆洗廃水が一時的に流入した際の水流によって沈殿物が巻き上げられて浮遊物質となって次の槽へ流出するのを抑えて、次の槽の負荷を下げることができる。
【0023】
8は夾雑物除去槽4に隣接して区画形成された次の嫌気濾床槽である。この嫌気濾床槽8では、嫌気濾床9に嫌気性微生物を棲息させることで嫌気処理を行うようにされている。
【0024】
10は嫌気濾床槽8に隣接して区画形成された次の生物膜濾過槽である。この生物膜濾過槽10には好気性微生物の濾床である好気濾床11が設けられており、その好気濾床11に好気性微生物を棲息させることで好気処理を行うようにされている。
【0025】
12は生物膜濾過槽11に隣接して区画形成された次の処理水槽である。この処理水槽12では、生物膜濾過槽11で好気処理され、濾過されて移流してきた処理水を静置貯蔵する。
【0026】
13は処理水槽12の上部に区画形成された消毒槽である。この消毒槽13は通常、処理水槽12で処理された後の上澄み水を消毒処理して、放流管3から外部へ排出するようにされている。
【0027】
夾雑物除去槽4と嫌気濾床槽8とは垂直な隔壁14で仕切られている。この隔壁14の上部には、隔壁14を貫通する移流口15が開口形成されている。そして、この移流口15に角筒状あるいは円筒状の移流管16が嵌められている。この移流管16は、その下端が夾雑物処理槽4の嫌気濾床7の下部に位置しており、清掃口を兼ねている。
【0028】
嫌気濾床槽8と次の生物膜濾過槽10とは中間隔壁17で仕切られている。この中間隔壁17の嫌気濾床槽8側には上昇流通路18が固定状に設けられている。夾雑物除去槽4から移流管16を通って嫌気濾床槽8へ移流してきた汚水は、嫌気濾床9を下降流で通過した後、上昇流通路18を通って上昇する。
【0029】
上昇流通路18の上部には定量ポンプ(図示略)の取水口が設けられている。定量ポンプは嫌気濾床槽8から生物膜濾過槽10へ一定量の汚水を移送する。すなわち、汚水は取水口から定量ポンプ内に取り込まれて次の生物膜濾過槽10へ一定量送り込まれる。
【0030】
嫌気濾床槽8における嫌気濾床9で、ある程度の浮遊物質(SS)が捕捉される。捕捉されたSSは、徐々に嫌気分解されて溶解性のものになっていったり、嫌気濾床槽8の底に汚泥として貯留されたりする。また、嫌気濾床9では有機性の窒素がアンモニア性の窒素に嫌気分解される。
【0031】
生物膜濾過槽10の底部付近には、散気装置21の散気管22が横設状態に配されている。この散気装置21は、その散気管22から空気を吹き出すことで、生物膜濾過槽10の好気濾床11に棲息する好気性微生物に対する酸素供給機能を果す。
【0032】
生物膜濾過槽10における好気濾床11には濾材が配置してあり、この濾材に付着した微生物が、BOD成分等を分解したりSS化したりして濾材に捕捉する。生物膜濾過槽10は物理的な濾過作用も有しており、ここでもSSを捕捉する。また、生物膜濾過槽10では、窒素を硝酸に変える硝酸菌や亜硝酸菌の働きでアンモニア性窒素を硝酸性窒素に変える。
【0033】
生物膜濾過槽10と次の処理水槽12との間には隔壁23が設けられている。この隔壁23の下部には連通部24が設けられている。そして、この連通部24により、生物膜濾過槽10と処理水槽12とは連通している。
【0034】
処理水槽12では、連通部24を通して生物膜濾過槽10から流入した処理水が沈殿物と上澄み水とに分離される。処理水槽12の底部は、そこに堆積した沈殿物を連通部24を通して生物膜濾過槽10へ戻すために、傾斜させている。
【0035】
生物膜濾過槽10の底部と夾雑物除去槽4の上部とは、垂直部25aと水平部25bとからなるL字状の第1返送管25により連通している。第1返送管25の垂直部25aの内側には第1給気管31aが配されている。この第1給気管31aは、エアリフトポンプ29を構成する槽外のブロア30に、エアリフト用給気管31を介して接続されている。そして、ブロア30から供給された空気を第1給気管31aから吹き出すことにより、生物膜濾過槽10の底部に堆積した汚泥を第1返送管25に吸い込んで、夾雑物除去槽4へ戻すようになっている。
【0036】
一方、処理水槽12における処理水中の上澄み水は、リフト管32の内部に配されかつ給気管31に連通する第2給気管31bから吹き出される空気によって、リフト管32から汲み上げられる。なお、第1給気管31aと第2給気管31bとは切換弁により、いずれか一方に切り換えできるようにされている。
【0037】
処理水槽12の上部から夾雑物除去槽4の上部にかけて、処理水中の上澄み水を常時返送するための循環路26が設けられている。この循環路26には、処理水槽12から水の流れの順に、分水計量装置27、脱リン処理装置D1 、夾雑物除去槽への流入口28が設けられている。そして、リフト管32から汲み上げられた前記上澄み水は、分水計量装置27、脱リン処理装置D1 を経た後に、循環路26を介して夾雑物除去槽4の降流通路6の上部に戻される。
【0038】
分水計量装置27は処理水槽12の上部に設置され、正・背面板部と左右の側面板部と底板部とから矩形箱状の有底構造に一体形成されている。この箱内部は、流入室と、分水室と、両者の間の中間室とに区画されている。
【0039】
流入室には、エアリフトポンプ29のリフト管32から汲み上げられた前記上澄み水を流入させる流入管が設置されている。流入室と中間室とは、下部側を連通可能に開口形成した隔壁で仕切られ、流入室に流入した処理水を潜流させて中間室へ移流させるようにしている。
【0040】
分水室は、第1分水室と第2分水室との2室に区分されている。そして、第1分水室と中間室との隔壁は、下端が底板に固定され上端がV字状に開放されている。第2分水室と中間室との隔壁は、下端が底板に固定され上端が凹字状に開放されている。そして、この凹字状に開放された隔壁には、その開放寸法を調節することのできる溢流堰板が取り付けられている。
【0041】
第1分水室には、処理水を循環路26へ流出させるための流出管が接続され、第2分水室には、処理水を生物膜濾過槽10へ流出させるための流出管が接続されている。したがって、流入室に流入した処理水は、中間室を経て、溢流堰板の高さ調整により、2つの分水室で循環路と生物膜濾過槽とへ分水される。
【0042】
図2及び図3に拡大して示すように、脱リン処理装置D1 は、溶出槽39と、この溶出槽39に配された長方形板状の1組の鉄電極板40・41と、これらの電極板40・41間に電流を印加する直流電源42と、制御部43とを備えている。なお、電極板40・41は陽極も陰極もともに鉄が用いられている。
【0043】
溶出槽39は、生物膜濾過槽10の上部に設けられており、正・背面板部と左右の側面板部と底板部とから矩形箱状の有底構造に一体形成されている。正・背面板部にはそれぞれ、流入口44と流出口45が設けられている。
【0044】
その流入口44からは流出管37から流出した汚水が流入し、流出口45からは鉄電極板40・41から溶出する鉄イオンを供給された汚水が循環路26へ流出する。制御部43は、これらの電極板40・41間に印加する電流の制御を行うことにより溶出槽39での前記鉄イオンの溶出量を制御する。
【0045】
溶出槽39には、電極板40・41に下方からばっ気を行うためのばっ気管46と、このばっ気管46に給気するために槽外に配置されたブロア47とが取り付けられている。ばっ気管46は、汚水に空気を供給することで、電極板40・41の電極面を気泡で洗浄し、汚泥の付着を防止するとともに、汚泥を浮上させて流出口45から流出させる。
【0046】
電極板40・41は、その長方形電極面が溶出槽39における流入口44から流出口45への流れの方向に対してほぼ平行になるように配されている。電極板40・41がこのように配されていることで、溶出槽39に流入した汚水中のSSは、各電極板40・41の電極面に沿って流出口45の方へ滞りなく流れる。したがって、処理すべき汚水や処理後の処理水に含まれるSSが電極板40・41間に進入して滞るおそれを減らすことができる。
【0047】
また、各電極板40・41には、その上端部に複数の端子48が設けられている。このように複数の端子48が設けられていると、各電極板に1つの端子が設けられている場合に比べて、電流密度の分布がより均一になり、安定したイオン溶出を図ることができる。
【0048】
溶出槽39では電極板40・41から鉄イオンFe2+が溶解し、ばっ気管46により汚水に酸素(空気)が供給される。Fe2+は、溶存酸素を利用して酸化処理されてFe3+になりながら夾雑物除去槽4へ送られ、オルトリン酸PO4 3-と反応して難溶性のリン酸鉄塩Fe(OH)x (PO4 y となる。そして、このリン酸鉄塩Fe(OH)x (PO4 y は、夾雑物除去槽4に存在するSS分を核にして凝集し、大きなフロックになり、沈殿して槽底部に堆積する。
【0049】
夾雑物除去槽4の槽底部に堆積した、リン酸鉄を含む夾雑物は、夾雑物除去槽4の嫌気濾床7のない部分から、バキュームカーにより定期的に(通常、1年当たり1回程度の割合で)汲み出される。
【0050】
実施の形態2
図4及び図5に示すように、本発明の他の1つの実施の形態に係る脱リン処理装置D2 は、流量調整機能のある汚水処理装置としての小型合併処理浄化槽(図示略)に組み込まれて用いられている。
【0051】
この脱リン処理装置D2 は、溶出槽49と、この溶出槽49に配された長方形板状の3組の鉄電極板50・51と、これらの電極板50・51間に電流を印加する直流電源52と、制御部(図示略)とを備えている。なお、電極板50・51は陽極も陰極もともに鉄が用いられている。
【0052】
溶出槽49は、生物膜濾過槽10の上部に設けられており、正・背面板部と左右の側面板部と底板部とから矩形箱状の有底構造に一体形成されている。正・背面板部にはそれぞれ、流入口54と流出口55が設けられている。
【0053】
その流入口54からは流出管37から流出した汚水が流入し、流出口55からは鉄電極板50・51から溶出する鉄イオンを供給された汚水が循環路26へ流出する。
【0054】
溶出槽49には、電極板50・51に下方からばっ気を行うためのばっ気管(図示略)と、このばっ気管に給気するために槽外に配置されたブロア(図示略)とが取り付けられている。
【0055】
3組の電極板50・51は、その長方形電極面が溶出槽49における流入口54から流出口55への流れの方向に対してほぼ平行になるように、かつその流れの方向に対して縦1列に配されている。電極50・51がこのように配されていることで、溶出槽49に流入した汚水中のSSは、3組の電極板50・51の各電極面に沿って流出口45の方へ滞りなく流れる。したがって、処理すべき汚水や処理後の処理水に含まれるSSが電極50・51間に進入して滞るおそれを減らすことができる。
【0056】
実施の形態3
図6及び図7に示すように、本発明のさらに他の1つの実施の形態に係る脱リン処理装置D3 は、流量調整機能のある汚水処理装置としての小型合併処理浄化槽(図示略)に組み込まれて用いられている。
【0057】
この脱リン処理装置D3 は、溶出槽69と、この溶出槽69に配された長方形板状の3組の鉄電極板70・71と、1組の鉄電極板70・71と隣接する鉄電極板70・71との間を仕切る仕切板80と、これらの電極板70・71間に電流を印加する直流電源(図示略)と、制御部(図示略)とを備えている。なお、電極板70・71は陽極も陰極もともに鉄が用いられている。
【0058】
溶出槽69は、生物膜濾過槽10の上部に設けられており、正・背面板部と左右の側面板部と底板部とから矩形箱状の有底構造に一体形成されている。正・背面板部にはそれぞれ、流入口74と流出口75が設けられている。
【0059】
その流入口74からは流出管37から流出した汚水が流入し、流出口75からは鉄電極板70・71から溶出する鉄イオンを供給された汚水が循環路26へ流出する。
【0060】
溶出槽69には、電極板70・71に下方からばっ気を行うためのばっ気管(図示略)と、このばっ気管に給気するために槽外に配置されたブロア(図示略)とが取り付けられている。
【0061】
3組の電極板70・71は、その長方形電極面が溶出槽69における流入口74から流出口75への流れの方向に対してほぼ平行になるように、かつその流れの方向に対して横3列に配されている。電極板70・71がこのように配されていることで、溶出槽69に流入した汚水中のSSは、3組の電極板70・71の各電極面に沿って流出口75の方へ滞りなく流れる。したがって、処理すべき汚水や処理後の処理水に含まれるSSが電極板70・71間に進入して滞るおそれを減らすことができる。また、電極板70・71の点検や交換などの作業は電極板70・71が縦に配されているときよりも容易になる。さらに、1組の電極板70・71と隣接する電極板70・71との間に仕切板80を設けて電極板70・71を近接させており、溶出槽69をよりコンパクトにすることかでき、電極交換がより容易になる。
【0062】
また、各電極板70・71には、その上端部に2つの端子(図示略)が設けられている。このように2つの端子が設けられていると、各電極に1つの端子が設けられている場合に比べて、電流密度の分布がより均一になり、安定したイオン溶出を図ることができる。
【0063】
【発明の効果】
本発明によれば、板状電極は、その電極面が汚水の流入から流出への流れの方向に対してほぼ平行になるように配されているので、汚水中の浮遊物質は各電極板の電極面に沿って流出口の方へ滞りなく流れる。したがって、汚水に含まれるSSが電極板間に進入して滞るおそれを減らすことができるとともに、浮遊物質に起因するイオン溶出量の変動を防止することで、安定したリン除去を行うことができる。
【0064】
また、電極板が複数組、配されているので、これらの電極面の総表面積が1組の電極板におけるそれと同一であるとすると、複数組の電極配置の自由度が増える。また、1組当たりの電極板の重さを減らすことができるため電極の点検や交換の作業が容易になる。
【0067】
さらに、複数組の電極板は、1組の電極板の電極面とこれに隣接する1組の電極板の電極面とが向かい合うように、前記流れの方向に対して交差する方向に列をなしているので、点検や交換などの作業が容易になる。また、1組の電極板の電極面とこれに隣接する1組の電極板の電極面との間には、電極板の電極面よりも大きな表面積を有する仕切板が電極板の電極面とほぼ平行に設けられているので、1組の電極板のこれに隣接する1組の電極板とを近接させることができ、点検や交換などの作業がより容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の1つの実施の態様に係る脱リン処理装置が組み込まれた小型合併処理浄化槽の垂直縦断面図である。
【図2】図1の脱リン処理装置を拡大した側面垂直断面図である。
【図3】図2の脱リン処理装置の背面垂直断面図である。
【図4】本発明の他の1つの実施の態様に係る脱リン処理装置を拡大した平面図である。
【図5】図4の脱リン処理装置の側面垂直断面図である。
【図6】本発明のさらに他の1つの実施の態様に係る脱リン処理装置を拡大した平面図である。
【図7】図6の脱リン処理装置の側面垂直断面図である。
【符号の説明】
39,49,69 溶出槽
40,50,70 電極板
41,51,71 電極板
44,54,74 流入口
45,55,75 流出口
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sewage treatment apparatus, and more particularly, to a sewage treatment apparatus such as a combined treatment septic tank incorporating a dephosphorization treatment apparatus for removing phosphoric acid from sewage mixed with manure wastewater and domestic wastewater.
[0002]
[Prior art]
As this type of dephosphorization processing apparatus, an apparatus disclosed in JP-A-3-89998 (C02F 3/12, 1/58, 11/00) is known.
[0003]
This is provided with a liquid receiving tank such as a flow rate adjusting tank or a sedimentation separation tank, a biological treatment tank, and a sludge concentration tank, and at least one place in the path from the biological treatment tank to the liquid receiving tank contains insoluble phosphate-forming metal. Electrodes and noble metal electrodes are placed in a conductive state, or a pair of insoluble phosphate-forming metal electrodes are placed and a voltage is applied between them to form electrochemically insoluble phosphate. It is an apparatus that removes phosphorus by eluting metal ions into waste water.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In such an apparatus, an insoluble phosphate-forming metal in which suspended matter (SS) contained in sewage to be treated or treated water, particularly SS having a relatively large particle diameter, is placed in a conductive state. There is a risk of entering between the electrodes of the metal and the noble metal electrode or between the electrodes of the insoluble phosphate forming metals.
[0005]
In that case, since the SS that has entered causes current leakage, the elution amount of insoluble phosphate-forming metal ions in the sewage fluctuates, resulting in inconvenience that the removal of phosphate precipitates becomes unstable. .
[0006]
The present invention has been made in view of such a situation, and a dephosphorization apparatus that prevents electrolysis instability caused by suspended substances contained in sewage and obtains a desired ion elution amount is provided. An object is to provide an integrated sewage treatment apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, the iron ions or aluminum ions for divided phosphoric acid in wastewater eluting by electrolysis, a plurality of sets comprising a pair of electrode plates consisting of an anode and a cathode, respectively the electrode plate, its electrode face are arranged so as to be substantially parallel to the direction of flow to flow into and out of the wastewater, these plurality of sets of electrode plates, this a set of electrode surface of the electrode plate Are arranged in a direction intersecting with the flow direction so that the electrode surfaces of a set of electrode plates adjacent to each other face each other, and the electrode surfaces of the set of electrode plates and a set of adjacent ones thereof A sewage treatment apparatus is provided in which a partition plate having a larger surface area than the electrode surface of the electrode plate is provided between the electrode surface of the electrode plate and substantially parallel to the electrode surface of the electrode plate. .
[0008]
Electrode plate for example, a rectangular electrode surface, iron ions or aluminum ions are eluted by electrical degradation.
[0009]
A set of electrode plates, for example, are both composed of one of iron and aluminum, or one from one of iron and aluminum and the other of an insoluble metal. In the former case, it is possible to prevent the electrode from being passivated by preventing the ion elution from the electrode by reversing the polarity of the electrode as desired. In the latter case, an electrode composed of one of iron and aluminum is used as an anode, and an electrode composed of an insoluble metal is used as a cathode. Here, as an electrode comprised from the insoluble metal, there exist electrodes, such as silver and platinum, for example.
[0010]
Eluted ions is reacted with phosphoric acid in wastewater (orthophosphoric acid), a poorly soluble phosphorus compound (Fe (OH) x (PO 4) y or Al (OH) x (PO 4 ) y) aggregation And precipitate.
[0011]
The electrode plate in this dephosphorization apparatus is arranged so that its electrode surface is substantially parallel to the direction of flow from inflow to outflow of sewage. By arranging the electrode plates in this way, the suspended matter (SS) in the sewage flows along the electrode surface of each electrode toward the outlet without any stagnation. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the SS contained in the sewage enters and stays between the electrode plates.
[0012]
Electrode plate, a plurality of sets, because they are provided, the total surface area of the electrodes surface is to be the same as that in the pair of electrodes, Ru increases the flexibility of the plurality of sets of electrodes arranged. In addition, since the weight of the electrode plate per set can be reduced, the inspection and replacement work of the electrodes becomes easy.
[0013]
The plurality of sets of electrode plates are arranged in a direction intersecting with the direction of sewage flow so that the electrode surfaces of one set of electrode plates face each other. Yes. Furthermore, a partition plate having a surface area larger than the electrode surface of the electrode plate is substantially between the electrode surface of the electrode plate and the electrode surface of the pair of electrode plates adjacent thereto. It is provided in parallel, whereby a set of electrode plates of a set of electrode plates can be brought close to each other.
[0014]
More preferably, each electrode plate is provided with a plurality of terminals. If so provided, the current density distribution becomes more uniform and stable ion elution can be achieved compared to the case where each electrode is provided with one terminal.
[0015]
The dephosphorization processing apparatus which concerns on this invention means the thing provided with the power supply required for performing electrolysis, the control part of an electric current, the aeration tube etc. which were provided in the elution tank in the said elution tank.
[0016]
According to another aspect of the present invention, there is provided a sewage treatment apparatus incorporating the various dephosphorization treatment apparatuses. For example, a dephosphorization processing device is arranged in the upper part of the biofilm filtration tank (bacterial tank) of the merged processing septic tank or the next processing water tank (precipitation tank) adjacent to this, and the contaminant removal tank (first) There is provided a combined treatment septic tank configured to remove phosphoric acid from the treated water returned to the anaerobic filter bed tank).
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, three embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these.
[0018]
Embodiment 1
As shown in FIG. 1, dephosphorization processing apparatuses D 1 according to one embodiment of the present invention is used incorporated into a small combined treatment septic tank 1 as sewage treatment apparatus with a flow rate adjusting function.
[0019]
The inside of the septic tank 1 is arranged in the order of the sewage purification process from the side of the inflow pipe 2 into which sewage mixed with urine wastewater and domestic wastewater flows to the side of the discharge pipe 3 that discharges sewage treated water to the outside. Accordingly, a tank structure is formed in which a plurality of tanks are partitioned.
[0020]
Reference numeral 4 denotes a contaminant removal tank that is partitioned and formed in the forefront portion on the inflow pipe 2 side. In this foreign matter removal tank 4, the foreign matter which is mixed in human waste water and domestic waste water and cannot be purified is separated and removed.
[0021]
An inflow guide 5 is defined on the inflow pipe 2 side of the contaminant removal tank 4. Between the inflow guide 5 and the inflow pipe 2, a rectangular or cylindrical downflow passage 6 that guides the inflow water toward the lower side of the contaminant removal tank 4 is formed.
[0022]
The contaminant removal tank 4 is provided with an anaerobic filter bed 7 which is a filter bed for anaerobic microorganisms, and anaerobic treatment is performed by causing the anaerobic filter bed 7 to inhabit the microorganisms. The anaerobic filter bed 7 suppresses the sediment from being rolled up by the water flow when inflow water or backwash wastewater flows in temporarily, and flowing out to the next tank as a floating substance, thereby reducing the load on the next tank. Can be lowered.
[0023]
Reference numeral 8 denotes a next anaerobic filter bed tank formed adjacent to the contaminant removal tank 4. In the anaerobic filter bed tank 8, anaerobic treatment is performed by causing the anaerobic filter bed 9 to inhabit anaerobic microorganisms.
[0024]
Reference numeral 10 denotes a next biofilm filtration tank that is formed adjacent to the anaerobic filter bed tank 8. The biofilm filtration tank 10 is provided with an aerobic filter bed 11 which is a filter bed of aerobic microorganisms, and aerobic microorganisms are inhaled in the aerobic filter bed 11 to perform aerobic treatment. ing.
[0025]
Reference numeral 12 denotes a next treated water tank formed adjacent to the biofilm filtration tank 11. In the treated water tank 12, the treated water that has been aerobically treated in the biofilm filtration tank 11, filtered, and transferred is stored stationary.
[0026]
Reference numeral 13 denotes a disinfection tank that is partitioned on the upper portion of the treated water tank 12. The sterilization tank 13 is usually configured to sterilize the supernatant water that has been treated in the treatment water tank 12 and discharge the supernatant water from the discharge pipe 3 to the outside.
[0027]
The contaminant removal tank 4 and the anaerobic filter bed tank 8 are partitioned by a vertical partition 14. An advection port 15 penetrating the partition wall 14 is formed in the upper part of the partition wall 14. The advection port 15 is fitted with a rectangular or cylindrical advection tube 16. The lower end of the advection pipe 16 is located below the anaerobic filter bed 7 of the foreign matter treatment tank 4 and also serves as a cleaning port.
[0028]
The anaerobic filter bed tank 8 and the next biofilm filtration tank 10 are partitioned by an intermediate partition wall 17. An upflow passage 18 is fixedly provided on the anaerobic filter bed 8 side of the intermediate partition wall 17. The sewage that has flowed from the contaminant removal tank 4 through the advection pipe 16 to the anaerobic filter bed tank 8 passes through the anaerobic filter bed 9 in a downward flow, and then rises through the upflow passage 18.
[0029]
A water intake port of a metering pump (not shown) is provided in the upper part of the upflow passage 18. The metering pump transfers a certain amount of sewage from the anaerobic filter bed tank 8 to the biofilm filtration tank 10. That is, the sewage is taken into the metering pump from the water intake and is sent to the next biofilm filtration tank 10 by a certain amount.
[0030]
A certain amount of suspended matter (SS) is trapped in the anaerobic filter bed 9 in the anaerobic filter bed tank 8. The captured SS is gradually anaerobically decomposed to become soluble, or stored as sludge at the bottom of the anaerobic filter bed tank 8. In the anaerobic filter bed 9, organic nitrogen is anaerobically decomposed into ammonia nitrogen.
[0031]
In the vicinity of the bottom of the biofilm filtration tank 10, an air diffuser 22 of the air diffuser 21 is arranged in a horizontal state. The aeration device 21 performs an oxygen supply function for aerobic microorganisms living in the aerobic filter bed 11 of the biofilm filtration tank 10 by blowing air from the aeration tube 22.
[0032]
A filter medium is disposed in the aerobic filter bed 11 in the biofilm filtration tank 10, and microorganisms attached to the filter medium decompose the BOD component or the like, or convert it to SS and trap it on the filter medium. The biofilm filtration tank 10 also has a physical filtration action, and again captures SS. Moreover, in the biofilm filtration tank 10, ammonia nitrogen is changed to nitrate nitrogen by the action of nitrate bacteria and nitrite bacteria that change nitrogen to nitric acid.
[0033]
A partition wall 23 is provided between the biofilm filtration tank 10 and the next treated water tank 12. A communication portion 24 is provided below the partition wall 23. And the biofilm filtration tank 10 and the treated water tank 12 are connected by this communication part 24.
[0034]
In the treated water tank 12, the treated water that has flowed from the biofilm filtration tank 10 through the communication portion 24 is separated into a precipitate and a supernatant water. The bottom of the treated water tank 12 is inclined to return the sediment deposited there to the biofilm filtration tank 10 through the communication part 24.
[0035]
The bottom part of the biofilm filtration tank 10 and the upper part of the contaminant removal tank 4 are communicated with each other by an L-shaped first return pipe 25 composed of a vertical part 25a and a horizontal part 25b. A first air supply pipe 31 a is arranged inside the vertical portion 25 a of the first return pipe 25. The first air supply pipe 31 a is connected to the blower 30 outside the tank constituting the air lift pump 29 via the air lift supply pipe 31. Then, the air supplied from the blower 30 is blown out from the first air supply pipe 31 a so that the sludge accumulated on the bottom of the biofilm filtration tank 10 is sucked into the first return pipe 25 and returned to the contaminant removal tank 4. It has become.
[0036]
On the other hand, the supernatant water of the treated water in the treated water tank 12 is pumped up from the lift pipe 32 by the air blown out from the second air supply pipe 31 b disposed inside the lift pipe 32 and communicating with the air supply pipe 31. The first supply pipe 31a and the second supply pipe 31b can be switched to either one by a switching valve.
[0037]
A circulation path 26 is provided from the upper part of the treated water tank 12 to the upper part of the contaminant removal tank 4 for constantly returning the supernatant water of the treated water. The circulation path 26 is provided with a diversion meter 27, a dephosphorization device D 1 , and an inlet 28 to the contaminant removal tank in the order of water flow from the treated water tank 12. Then, the supernatant water pumped up from the lift tube 32, diversion metering device 27, after being subjected to a dephosphorylation treatment device D 1, through the circulation path 26 back to the top of the descending flow path 6 of contaminant removal tank 4 It is.
[0038]
The diversion meter 27 is installed in the upper part of the treated water tank 12, and is integrally formed in a rectangular box-shaped bottomed structure from the front and rear plate portions, the left and right side plate portions, and the bottom plate portion. The inside of the box is partitioned into an inflow chamber, a water diversion chamber, and an intermediate chamber between the two.
[0039]
In the inflow chamber, an inflow pipe through which the supernatant water pumped from the lift pipe 32 of the air lift pump 29 flows is installed. The inflow chamber and the intermediate chamber are partitioned by a partition wall formed so that the lower side can be communicated, and the treated water that has flowed into the inflow chamber is diverted and transferred to the intermediate chamber.
[0040]
The diversion chamber is divided into two chambers, a first diversion chamber and a second diversion chamber. The partition wall between the first water diversion chamber and the intermediate chamber has a lower end fixed to the bottom plate and an upper end opened in a V shape. The partition wall between the second water diversion chamber and the intermediate chamber has a lower end fixed to the bottom plate and an upper end opened in a concave shape. And the overflow dam plate which can adjust the open dimension is attached to the partition opened to this concave shape.
[0041]
An outflow pipe for allowing treated water to flow out to the circulation path 26 is connected to the first diversion chamber, and an outflow pipe for letting out treated water to the biofilm filtration tank 10 is connected to the second diversion chamber. Has been. Therefore, the treated water that has flowed into the inflow chamber passes through the intermediate chamber and is divided into a circulation path and a biofilm filtration tank in the two water diversion chambers by adjusting the height of the overflow weir plate.
[0042]
As shown in enlarged views in FIGS. 2 and 3, the dephosphorization processing device D 1 includes an elution tank 39, a pair of iron electrode plates 40 and 41 having a rectangular plate shape disposed in the elution tank 39, and these A DC power source 42 for applying a current between the electrode plates 40 and 41 and a control unit 43 are provided. The electrode plates 40 and 41 use iron for both the anode and the cathode.
[0043]
The elution tank 39 is provided in the upper part of the biofilm filtration tank 10, and is integrally formed in a rectangular box-shaped bottomed structure from the front and back plate portions, the left and right side plate portions, and the bottom plate portion. An inflow port 44 and an outflow port 45 are provided in the front and back plate portions, respectively.
[0044]
The sewage flowing out from the outflow pipe 37 flows in from the inflow port 44, and the sewage supplied with the iron ions eluted from the iron electrode plates 40 and 41 flows out from the outflow port 45 into the circulation path 26. The controller 43 controls the amount of iron ions eluted in the elution tank 39 by controlling the current applied between the electrode plates 40 and 41.
[0045]
The elution tank 39 is provided with an aeration tube 46 for aerobing the electrode plates 40 and 41 from below and a blower 47 disposed outside the tank for supplying air to the aeration tube 46. The aeration tube 46 supplies air to the sewage, thereby cleaning the electrode surfaces of the electrode plates 40 and 41 with bubbles, preventing the sludge from adhering, and causing the sludge to float and flow out from the outlet 45.
[0046]
The electrode plates 40 and 41 are arranged so that the rectangular electrode surfaces thereof are substantially parallel to the flow direction from the inlet 44 to the outlet 45 in the elution tank 39. By arranging the electrode plates 40 and 41 in this way, SS in the sewage that has flowed into the elution tank 39 flows toward the outlet 45 along the electrode surfaces of the electrode plates 40 and 41 without any stagnation. Therefore, it is possible to reduce the possibility that SS contained in the sewage to be treated or the treated water after treatment enters between the electrode plates 40 and 41 and stays behind.
[0047]
Each electrode plate 40/41 is provided with a plurality of terminals 48 at the upper end thereof. When a plurality of terminals 48 are provided in this manner, the current density distribution becomes more uniform and stable ion elution can be achieved compared to the case where one terminal is provided on each electrode plate. .
[0048]
In the elution tank 39, iron ions Fe 2+ are dissolved from the electrode plates 40 and 41, and oxygen (air) is supplied to the sewage through the aeration tube 46. Fe 2+ is oxidized using dissolved oxygen to form Fe 3+ and sent to the contaminant removal tank 4, reacts with orthophosphoric acid PO 4 3−, and is hardly soluble iron phosphate Fe (OH ) X (PO 4 ) y . The iron phosphate salt Fe (OH) x (PO 4 ) y aggregates with the SS present in the contaminant removal tank 4 as a nucleus, becomes a large floc, precipitates, and accumulates at the bottom of the tank.
[0049]
Contaminants containing iron phosphate deposited on the bottom of the contaminant removal tank 4 are periodically (usually once a year) from the portion of the contaminant removal tank 4 where there is no anaerobic filter bed 7. Pumped out at a rate)
[0050]
Embodiment 2
As shown in FIGS. 4 and 5, a dephosphorization processing device D 2 according to another embodiment of the present invention is incorporated in a small combined processing septic tank (not shown) as a sewage processing device having a flow rate adjusting function. It is used.
[0051]
This dephosphorization processing device D 2 applies an electric current between the elution tank 49, three sets of iron electrode plates 50, 51 having a rectangular plate shape arranged in the elution tank 49, and these electrode plates 50, 51. A DC power supply 52 and a control unit (not shown) are provided. The electrode plates 50 and 51 use iron for both the anode and the cathode.
[0052]
The elution tank 49 is provided in the upper part of the biofilm filtration tank 10, and is integrally formed in a rectangular box-shaped bottomed structure from the front / back plate part, the left and right side plate parts, and the bottom plate part. An inflow port 54 and an outflow port 55 are provided in the front and back plate portions, respectively.
[0053]
The sewage flowing out from the outflow pipe 37 flows from the inflow port 54, and the sewage supplied with iron ions eluted from the iron electrode plates 50 and 51 flows out to the circulation path 26 from the outflow port 55.
[0054]
The elution tank 49 has an aeration pipe (not shown) for aeration of the electrode plates 50 and 51 from below and a blower (not shown) arranged outside the tank for supplying air to the aeration pipe. It is attached.
[0055]
The three sets of electrode plates 50 and 51 have their rectangular electrode surfaces substantially parallel to the direction of flow from the inlet 54 to the outlet 55 in the elution tank 49, and are longitudinal to the direction of the flow. It is arranged in one row. By arranging the electrodes 50 and 51 in this way, SS in the sewage flowing into the elution tank 49 does not stagnate toward the outlet 45 along each electrode surface of the three sets of electrode plates 50 and 51. Flowing. Therefore, it is possible to reduce the possibility that SS contained in the sewage to be treated or the treated water after treatment enters between the electrodes 50 and 51 and is stagnated.
[0056]
Embodiment 3
As shown in FIGS. 6 and 7, a dephosphorization processing device D 3 according to still another embodiment of the present invention is used in a small combined treatment septic tank (not shown) as a sewage treatment device having a flow rate adjusting function. It is incorporated and used.
[0057]
The dephosphorization processing device D 3 includes an elution tank 69, three sets of rectangular plate-like iron electrode plates 70 and 71 arranged in the elution tank 69, and iron adjacent to the set of iron electrode plates 70 and 71. A partition plate 80 that partitions the electrode plates 70 and 71, a DC power source (not shown) for applying a current between the electrode plates 70 and 71, and a control unit (not shown) are provided. The electrode plates 70 and 71 use iron for both the anode and the cathode.
[0058]
The elution tank 69 is provided in the upper part of the biofilm filtration tank 10, and is integrally formed in a rectangular box-shaped bottomed structure from the front and back plate parts, the left and right side plate parts, and the bottom plate part. An inflow port 74 and an outflow port 75 are provided in the front and back plate portions, respectively.
[0059]
The sewage flowing out from the outflow pipe 37 flows from the inflow port 74, and the sewage supplied with iron ions eluted from the iron electrode plates 70 and 71 flows out from the outflow port 75 to the circulation path 26.
[0060]
The elution tank 69 has an aeration pipe (not shown) for aeration of the electrode plates 70 and 71 from below and a blower (not shown) arranged outside the tank for supplying air to the aeration pipe. It is attached.
[0061]
The three electrode plates 70 and 71 are arranged so that their rectangular electrode surfaces are substantially parallel to the flow direction from the inlet 74 to the outlet 75 in the elution tank 69 and transverse to the flow direction. Arranged in three rows. By arranging the electrode plates 70 and 71 in this way, SS in the sewage flowing into the elution tank 69 stagnates toward the outlet 75 along the electrode surfaces of the three sets of electrode plates 70 and 71. It flows without. Therefore, it is possible to reduce the risk that SS contained in the sewage to be treated or the treated water after treatment enters between the electrode plates 70 and 71 and stays there. In addition, work such as inspection and replacement of the electrode plates 70 and 71 is easier than when the electrode plates 70 and 71 are arranged vertically. Furthermore, the partition plate 80 is provided between the pair of electrode plates 70 and 71 and the adjacent electrode plates 70 and 71 so that the electrode plates 70 and 71 are close to each other, so that the elution tank 69 can be made more compact. The electrode exchange becomes easier.
[0062]
Each electrode plate 70/71 is provided with two terminals (not shown) at its upper end. When two terminals are provided in this way, the current density distribution becomes more uniform and stable ion elution can be achieved as compared with the case where one terminal is provided for each electrode.
[0063]
【The invention's effect】
According to the present invention, plate-shaped electrodes, so are arranged to be substantially parallel to the direction of flow to flow into and out of the electrode surface is dirty water, suspended matter in the sewage the electrode plates It flows smoothly along the electrode surface toward the outlet. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the SS contained in the sewage enters and stays between the electrode plates, and it is possible to perform stable phosphorus removal by preventing fluctuations in the amount of ion elution caused by suspended substances.
[0064]
Further, the electrode plate is a plurality of sets, because they are arranged, the total surface area of electrode surface is to be the same as that in the pair of electrode plates, Ru increases the flexibility of the plurality of sets of electrodes arranged. In addition, since the weight of the electrode plate per set can be reduced, the inspection and replacement work of the electrodes becomes easy.
[0067]
Further, the plurality of sets of electrode plates are arranged in a direction intersecting the flow direction so that the electrode surfaces of the one set of electrode plates face each other. Therefore, work such as inspection and replacement becomes easy. In addition, a partition plate having a surface area larger than the electrode surface of the electrode plate is substantially equal to the electrode surface of the electrode plate between the electrode surface of the pair of electrode plates and the electrode surface of the pair of electrode plates adjacent thereto. Since they are provided in parallel, one set of electrode plates can be brought close to one set of adjacent electrode plates, and operations such as inspection and replacement become easier.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical longitudinal sectional view of a small merged treatment septic tank incorporating a dephosphorization processing apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged side vertical sectional view of the dephosphorization processing apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a rear vertical sectional view of the dephosphorization processing apparatus of FIG. 2;
FIG. 4 is an enlarged plan view of a dephosphorization processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 is a side vertical sectional view of the dephosphorization processing apparatus of FIG. 4;
FIG. 6 is an enlarged plan view of a dephosphorization processing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
7 is a side vertical sectional view of the dephosphorization processing apparatus of FIG. 6;
[Explanation of symbols]
39, 49, 69 Elution tank 40, 50, 70 Electrode plate 41, 51, 71 Electrode plate 44, 54, 74 Inlet 45, 55, 75 Outlet

Claims (1)

汚水中のリン酸を除去するための鉄イオンまたはアルミニウムイオンを電気分解により溶出させる、陽極と陰極とからなる1組の電極板を複数組備え、
各々の電極板は、その電極面が汚水の流入から流出への流れの方向に対しほぼ平行になるように配されており、
これら複数組の電極板は、1組の電極板の電極面とこれに隣接する1組の電極板の電極面とが向かい合うように、前記流れの方向に対して交差する方向に列をなしており、
1組の電極板の電極面とこれに隣接する1組の電極板の電極面との間には、電極板の電極面よりも大きな表面積を有する仕切板が電極板の電極面とほぼ平行に設けられていることを特徴とする汚水処理装置。
Iron ions or aluminum ions for divided phosphoric acid in wastewater eluting by electrolysis, a plurality of sets comprising a pair of electrode plates consisting of an anode and a cathode,
Each electrode plate is arranged so that its electrode surface is substantially parallel to the direction of flow from inflow to outflow of sewage ,
The plurality of sets of electrode plates are arranged in a direction intersecting the flow direction so that the electrode surfaces of the one set of electrode plates face each other. And
A partition plate having a surface area larger than the electrode surface of the electrode plate is substantially parallel to the electrode surface of the electrode plate between the electrode surface of the pair of electrode plates and the electrode surface of the pair of electrode plates adjacent thereto. A sewage treatment apparatus characterized by being provided .
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