JPH0441997Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本考案は、汚水中の汚濁物質を除去する水処理
装置に関し、特に処理槽内の処理液表層部に浮上
したフロツク状の汚濁物質が効率的に槽外に排除
される水処理装置に関するものである。 （従来の技術） 従来、第７図に示す電気式汚水処理装置が提案
されている（特開昭59−87093）。 該処理装置は、絶縁資材によつて形成された処
理槽１００の下部に汚水流入管１０５、上部に処
理水流出管１０６を連結し、処理槽中には多数の
孔１０３が開設された２枚の電極板１０１，１０
２を間隔をあけて上下に配置し、下段の電極板は
正極、上段の電極板は負極となる様に通電すると
共に、電極板間に形成された電解室にはイオン化
傾向の大なる可溶性金属、例えばアルミニウム合
金によつて作られた多数の球状充填材１０７を充
填している。 処理槽１００には、流入管１０５から、反応を
促進する為の添加剤、例えば塩化アルミニウム等
を添加して汚水が供給される。この汚水は、下段
の電極板１０１を通過して電解室に流入し、充填
材１０７と接触しながらその間隔を上昇する。 汚水が各充填材１０７の間隔を通過して上昇す
る際、汚水中の各種汚濁物質は、電気的に中和さ
れて析出し凝集する。一方、充填材１０７の表面
からは金属イオンが溶出し、汚水中の塩素イオン
等と反応して水酸化アルミニウムが生成される。
該水酸化アルミニウムは、前記析出物と共有結
合、吸着、包含等を起こし、次第に不溶性のフロ
ツクを形成する。更にこれらのフロツクは、負極
側で発生する水素ガスや正極側で発生する酸素ガ
スを吸着して見かけの比重が小さくなり、処理槽
１００の上部に浮上する。 フロツク状となつて浮上した汚濁物質（スカ
ム）は、水との二層流となつて流出管１０６から
流出し、周知の浮上分離槽（図示省略）へ供給さ
れ、スカムの除去が施されるのである。 （解決しようとする問題点） ところが、従来の装置に於いては、汚水に含ま
れている汚濁物質の種類によつては除去率が低い
問題があつた。又、処理効率を上げる為に、第７
図の装置を複数段に直列接続した場合、前段の処
理槽内で分離されたスカムは、処理水と混合され
たまま次段の処理槽へ流入するから、処理槽内の
充填材１０７の間隙にスカムが堆積し、目詰まり
を起こして連続運転が出来ない問題があつた。 （問題点を解決する為の手段） 本考案の目的は、汚濁物質の種類に拘わらず高
い処理性能が得られ、然も高効率を維持したまま
長時間に亘る連続運転が可能な水処理装置を提供
することである。 本考案に係る水処理装置は、上面が開口した外
槽１を隔壁１１で仕切つて複数の処理槽２を形成
し、各処理槽の下部に原水の流入孔、上部に処理
水の流出孔を設け、上流側の処理槽の流出孔と下
流側の処理槽の流入孔とを連結する。 各処理槽２の底部には電極ユニツト６が配設さ
れる。電極ユニツト６は、下部及び上部に夫々水
の送入口６２及び送出口６３を開口した筒状筐体
６１の内部に、多数の貫通孔８２が開設された複
数の電極板を配設し、該電極板は極性を交互に違
えて電源に接続している。 外槽１の外部には、処理槽配列方向に対して側
方にスカム受けを配備すると共に、各処理槽の上
方開口部に、駆動装置によつて処理槽配列方向と
直交する方向に搬送される掻出し板５６を配備す
る。 （作用） 処理すべき原水は、処理槽底部の流入口から、
電極ユニツト下部の送入口へ流入させ、最下段の
電極板の貫通孔を通つて次々と上段の電極板へ貫
通孔を通つて上昇し、最終に最上段の電極板から
流出して、処理槽を満たし、流出口から送出され
る。電極ユニツトの各電極板は交互に正、負に通
電されており、負極板を通過するときは、溶出し
ている可溶性金属の金属イオンとイオン反応し、
正極板を通過するときは、電気化学作用を受け
る。原水は電極ユニツトを通過することによつ
て、各電極板からは電気的に＋と−の作用を交互
に繰り返して受ける。 原水中の各種汚濁物質は、夫々固有の荷電量を
有しているから、単一の電極板を通過させただけ
では、特定の汚濁物質は析出しても、汚濁物質の
中には析出し難いものが当然残る。 本考案では原水が電極板の貫通孔を通過する際
に、極性が正から負、負から正へ大きく変化する
電気化学作用を繰り返して受け、汚濁物質は電気
的に大きく振られるから、殆どの汚濁物質につい
て表面荷電の中和化が起こり、この結果、無数の
金属水酸化物の粒子が生成される。 上記金属水酸化物の粒子は、互いの衝突により
容易に結合して、フロツク化が逐次進行する。更
にこれらのフロツクは、負極側で発生する水素ガ
ス及び正極側で発生する酸素ガスを吸着して見か
けの比重が小さくなり、処理槽上部に浮上するの
である。 各処理槽内の処理液表層部に浮上したスカム
は、掻出し板５６の移動により、スカム受けへ向
かつて次々と掻き出される。従つて、上流側の処
理槽で分離されたスカムが下流側の処理槽へ流入
することはなく、各処理槽内で発生するスカムの
量は、下流側の処理槽に向かつて減少し、従来装
置で生じていた目詰まり等の問題は起こらない。 （考案の効果） 本考案に係る処理装置は、汚濁物質に種類に拘
わらず高い処理性能を発揮し、然も高効率を維持
した連続運転が可能である。 （実施例） 第２図〜第４図は、本考案に係る汚水処理装置
の一実施例を示している。 外槽１はFRP等の絶縁資材によつて形成し、
隔壁１１によつて内部を複数の処理槽２に仕切つ
ている。 外槽１の側部には、各処理槽２に隣接してスカ
ム受けとなるスカム溜め室１３が形成され、その
底部にスカム排出口１４が開設されている。又、
処理槽２とスカム溜め室１３との隔壁上端部に
は、スカム溜め室側へ傾く斜板１５が処理槽配列
方向に沿つて形成されている。 処理槽２は下部に配備した底板２１によつて上
下に区画し、流入室２２と処理室２３を形成して
いる。 底板２１には取付孔２４を開設して、電極ユニ
ツト６を設置し、流入室２２の水は電極ユニツト
６中を上昇して処理された後、処理室２３へ流入
する。 第１段の処理槽２ａには原水送入部３が上流側
に配設されて、連結管３１が原水送入部３と処理
槽の流入室２２に開口した流入孔とを連通してい
る。 最終段の処理槽２ｂには処理水放出部４が配設
され、処理室の側壁に開設した流出孔４１を通じ
て放出部４に連通している。 各処理槽の処理室２３に開口している流出孔と
下流側の隣接処理槽の流入室２２に開口している
流入孔とは連結管２５によつて連通し、処理室２
３を満たす水は連結管２５を通じて下流側の流入
室２２へ送られ、各段の処理槽２を順次通つて繰
り返し処理される。 原水送入部３は２枚の仕切板３２，３３によつ
て３室に分けられ、原水は原水槽９からポンプ９
１によつて第２室３４へ供給される。 第２室と第３室３５との仕切板３２には三角堰
３６が形成されており、原水は第２室３４から第
３室３５へ溢流し、前記連結管３１によつて処理
槽２ａへ送るべき水量が計測される。 又、第２室３４と第１室３７の仕切板３３には
調節板３８が上下にスライド可能に配設され、仕
切板及び該調節板の開口３９を越えて第１室３７
に流入し、原水槽９へ戻る原水の量を加減するこ
とによつて、三角堰３６を越える水量、従つて外
槽１の水位を決定するものである。 第３室３５には薬注ノズル９２が配設され、原
水の汚濁物質の凝集を促進する適当な薬液例えば
硫酸アルミニウム、塩化ナトリウム、水酸化カル
シウム等を薬液容器９３から薬注ポンプ９４によ
つて点滴し、５〜20ppmの濃度とする。 処理水流出部４は、スライド板４２を具えた仕
切板４３によつて２室に区画され、最終段の処理
槽２ｂの流出孔４１からの処理水は、第１室４４
を通りスライド板４２の窓孔４５を越えて第２室
４６へ溢流し、放出されるものである。 外槽１の上部には、モータ５１によつて駆動さ
れるスカム排除装置５が配設されている。該装置
は、第２図、第３図及び第５図に示す如く、各処
理槽２の上方を通つて２本の回転軸５２，５２を
並設し、平行する軸上のスプロケツト５３，５３
間に張設した２条の無端状チエン５４，５４に複
数の取付ロツド５５を止着して、各取付ロツド５
５に処理槽と対応する位置に可撓性の掻出し板５
６を固定したものである。 各処理槽の流入室２２には、オゾン水注入管２
７が配設され、先端を電極ユニツト６の下方に開
口している。オゾン水注入管２７はポンプ２８を
介してオゾン水発生機２９に接続しており、オゾ
ンを含有した水を、必要に応じて電極ユニツト６
の送入口６５に放出し、処理すべき水と混合して
電極板を通過させ、電極板への水酸化物等、反応
生成物の付着を妨げ、剥離を促進するものであ
る。 注入するオゾン水量は、処理すべき原水の量が
6t／時のとき、オゾン水濃度が100当り230mgの
ものを100／時の割合とする。 電極ユニツト６は、各種構成のものが実施さ
れ、その一例として第４図に示す如く塩化ビニ
ル、FRP等の絶縁資材によつて作られた筒状の
筐体６１の内部に、複数枚の負極板８と正極板８
１を交互に配置し、各電極板８，８１には多数の
貫通孔８２を開設して処理すべき水の流通を可能
としたものが用いられる。 筐体６１は上下を開口して水の送入口６２、送
出口６３を形成し、下部には最下段の電極板より
低い位置に、下面にパツキング６４を具えた外向
きフランジ６５を突設している。従つて電極ユニ
ツト６を処理槽２の底板２１上に置いたとき、筐
体下部が底板に開設されている取付孔３４に嵌ま
り、フランジ６５が開口縁に乗つて、取付孔２４
を塞ぐと共に着脱可能な設置が行なわれる。 各電極板８，８１は一辺が13cmの正方形であつ
て、開設する貫通孔８２の数、配置、直径は任意
であるが、一例として直径10mmの孔を縦、横５列
に開設したものが使用される。 電極板８，８１は、筐体内面に接着したステー
６６によつて上下面が止められ、ステーの接着と
電極板の設置を交互に行なつて組立てられる。筐
体側面から各電極板に向けてビス８４を螺入し、
ビスは正極板８１に螺入したものと、負極板８に
螺入したものとが夫々グループに分けて電気的に
接続され、外部から引込まれている通電線７へ
正、負に分けて接続される。筐体側面に突出する
ビス８４及び接続線８５上を液密な絶縁ケース８
６によつて覆い絶縁する。 通電線７の先端は、第３図に示す如く処理槽２
の正面壁から斜め上向きに突設した引出管１２を
通して外部へ引き出され、外槽１に配備した端子
板７１に止着し、電極ユニツト６の各電極板に通
電する。 負電極板８は、厚さ10mmのアルミニウム板の上
下面に厚さ１mmのチタニウム板を当てて覆い、プ
ラスチツクビスにより一体化したものである。正
極板８１はグラフアイト等のカーボンの板体が用
いられる。 汚水は電極ユニツト６を通過することによつ
て、各電極板を通過する際、電気的に大きく振ら
れ、酸化、還元の作用を交互に受ける。 この間に汚濁物質の分解が起こり、汚水中に含
まれる塩素イオンが遊離酸素と結合し、これが酸
化剤となつて負電極板と反応する。この結果、水
酸化アルミニウム及び水酸化鉄が生成され、これ
らが汚水中に析出する。 又、負電極板８の表面からは水素ガス、正電極
板８１の表面からは酸素ガスが発生し、例えば直
径が10〜30μｍの気泡となつて上昇する。該気泡
の上昇速度は略1.5〜4.5cm／secであり、この上昇
気泡によつて電極板間及び処理室２３内には対流
が生じ、これによつて汚濁分解のフロツク化が助
長されると共に、上昇気泡がこのフロツクを吸着
し、処理室２３の上層部へ浮上せしめる。 尚、第１段処理槽２ａへ供給された汚水が酸性
或はアルカリ性に偏つている場合に於いても、汚
水は電極ユニツト中の各電極板を順次通過するこ
とによつて徐々に中和状態へ近づき、電極ユニツ
ト６を出た時点では、PHは略７に収束している。 第３図に示す様に、スカム排除装置５の掻出し
板５６は、各処理槽の水面に沿つて巡回移動し、
処理液表層部に浮上したスカムは、水面をスカム
溜め室１３に向かつて進む掻出し板５６により掻
き集められ、該掻出し板５６は更に斜板１５上へ
乗り上げて、掻き集めたスカムをスカム溜め室１
３へ排出するのである。従つて、上流側の処理槽
で生じたスカムが下流側の処理槽へ流入すること
はなく、各処理槽内のスカム量は、上流処理槽か
ら下流処理槽へ向かつて次第に減少する。 ２次処理済みの各種原水に対し、第１図の構造
を有する水処理装置の実験機を用いて処理を行な
つた。その結果を以下に示す。 電圧、電流：直流20V、１アンペア 流量：毎時200

【表】

【表】

【表】

【表】 各種汚水に於いて、COD，BOD、その他の含
有成分について、高い除去率が達成されている。
又、脱臭、脱色、殺菌等の効果も得られているこ
とがわかる。 第６図は、第５図に示す電極ユニツトよりも更
に高い処理効果を発揮する電極ユニツト６０ａ，
６０ｂを装備した水処理装置を示している。 外槽１を隔壁１１で仕切つて、上流処理槽２ａ
と下流処理槽２ｂが形成され、両処理槽底部に、
夫々第１流入室２２ａ及び第１流入室２２ａを形
成している。両処理槽２ａ，２ｂは連結管２５に
よつて連結している。 上流処理槽２ａの底部に形成した第１流入室２
２ａに原水流入管３０を接続し、下流処理槽２ｂ
の中央部に浄化水流出孔４１を開設する。又、該
流出孔４１に連通して、第１室４４及び第２室４
６を形成し、両室４４，４６の隔壁には、外槽１
の水位を調節するための三角堰４７を装備し、第
２室４６の底部から浄化水を送出する。 両処理槽２ａ，２ｂ底部に、夫々電極ユニツト
６０ａ，６０ｂを設置し、両電極ユニツト６０
ａ，６０ｂの下部開口は流入室２２ａ，２２ｂに
連通する。 電極ユニツト６０ａ，６０ｂは、夫々塩化ビニ
ール、FRP等の絶縁資材によつて作られた筒状
筐体の内部に、第１電極板８８ａ，８９ａ、第２
電極板８８ｂ，８９ｂ、及び第３電極板８８ｃ，
８９ｃを間隔をおいて固定している。各電極板は
上下に貫通する多数の貫通孔を具えている。 上流側の電極ユニツト６０ａの第１電極板８８
ａ及び第３電極板８８ｃは正極、第２電極板８８
ｂは負極となる様に通電し、下流側の電極ユニツ
ト６０ｂの第１電極板８９ａ及び第３電極板８９
ｃは負極、第２電極板８９ｂは正極となる様に通
電する。これによつて、上流電極ユニツト６０ａ
では酸化を主体とした反応が起こり、下流電極ユ
ニツト６０ｂでは還元を主体とした反応が起こる
ことになる。 各電極板間に形成された電解室には、表面には
多孔室の水酸化皮膜が形成された多数のパイプ片
７２が充填されている。電解室内の多数のパイプ
片７２の内、大部分はアルミニウム合金製のもの
であつて、鉄合金製のものが全体の２〜５％混入
されている。 アルミニウム合金製のパイプ片７２は、PH11に
調節された水酸化カルシウムの水溶液に100時間
浸漬することにより、表面に厚さが略10μｍの水
酸化皮膜を形成する。該水酸化皮膜は、周知の如
く多孔質（ポーラス層）となり、水を含むことが
可能である。従つて、水中にて互いに接触する多
数のパイプ片７２は、水を含んだ水酸化皮膜を介
して互いに電気的に連結されると同時に、水酸化
皮膜を通して金属イオンを水中に溶出することが
出来るのである。 尚、電解室内の多数のパイプ片７２は夫々ラン
ダムな姿勢をとつているが、各パイプ片間には互
いに連通する無数の間隙が生じる為、フロツク
は、これらの間隙と孔を難無く通過し、処理層上
部へ浮上する。従つて、これらのフロツクがパイ
プ片間に堆積することはない。 上記水処理装置に於いても、汚水は各処理槽を
通過する際、電気的に大きく振られ、酸化、還元
の作用を交互に受けることにより、各種汚濁物質
が析出し、これらがスカム排除装置によつて効率
的に除去されるから、飲料用水の基準にも適合し
た上質の浄化水を得ることが出来る。 本考案の各部構成は上記実施例に限らず、実用
新案登録請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々
の変形が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は水処理装置の概略を示す一部破断した
正面図、第２図は同上の平面図、第３図は第１図
中−線に沿う断面図、第４図は電極ユニツト
の縦断面図、第５図はスカム排除装置の要部を示
す斜視図、第６図は他の実施例の水処理装置の概
略を示す一部破断した正面図、第７図は従来装置
の断面図である。 １……外槽、２……処理槽、５……スカム排除
装置、６……電極ユニツト、５６……掻出し板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 上面が開口した外槽１を隔壁１１で仕切つて
   複数の処理槽２を形成し、各処理槽の下部に原
   水の流入孔、上部に処理水の流出孔を設け、上
   流側の処理槽の流出孔と下流側の処理槽の流入
   孔とを連結し、各処理槽２の底部には電極ユニ
   ツト６を配設しており、該電極ユニツト６は、
   下部及び上部に水の送入口６２及び送出口６３
   を開口した筒状筐体６１の内部に、多数の貫通
   孔、８２が開設された複数の電極板を配設し、
   電極板は極性を交互に違えて電源に接続され、
   外槽１の外部には、処理槽配列方向に対して側
   方にスカム受けを配備すると共に、各処理槽の
   上方開口部に、駆動装置によつて処理槽配列方
   向と直交する方向に搬送される掻出し板５６を
   配備し、該掻出し板の移動により、各処理槽内
   の処理液表層部に浮上したスカムが前記スカム
   受けへ向かつて掻き出されることを特徴とする
   水処理装置。 駆動装置は、各処理槽２の上方を処理槽配列
   方向に伸びる２本の回転軸５２，５２を並設
   し、一方の回転軸５２をモータ５１に連繋し、
   各回転軸５２には一対のスプロケツト５３を間
   隔をあけて固定し、両回転軸５２，５２の互い
   に対向するスプロケツト５３，５３間に夫々無
   端チエン５４，５４が張設され、両チエン５
   ４，５４には複数の取付ロツド５５を架設し、
   各処理槽２毎に掻出し板５６が前記取付ロツド
   ５５に固定されている実用新案登録請求の範囲
   第１項に記載の水処理装置。 掻出し板５６は可撓性資材によつて構成され
   ている実用新案登録請求の範囲第１項又は第２
   項に記載の水処理装置。