JPH0929261A

JPH0929261A - フッ化物電解による水処理方法

Info

Publication number: JPH0929261A
Application number: JP20021395A
Authority: JP
Inventors: Masakuni Kanai; 昌邦金井
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 1997-02-04

Abstract

(57)【要約】【課題】けいそう土の処理能力を向上させてフロック
の捕捉能力、濁度、および色度の向上を図ることなどが
できるフッ化物電解による水処理方法を提供する。【解決手段】フッ化物をフッ素電解して被処理水１を
浄化処理する際、この被処理水１に、ＣａＦ₂２を１〜
５０ｍｇ／ｌ程度添加するとともに、けいそう土４を１
〜１０ｍｇ／ｌ程度添加し、３Ｖ以上の電圧を印加して
フッ化物コロイドを生成し、このフッ化物コロイドを凝
集剤により捕捉するよりもフロックにより捕捉する方法
において、けいそう土４を乳鉢を使用して微粉砕の状態
で添加し、けいそう土４のフロックの粒子捕捉能力を向
上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚染された環境用
水、各種産業用廃水、浄化槽汚泥、汚泥、下水、又はし
尿などの二次処理水のフッ化物電解による水処理方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、下水には上下水道の他、水資源
不足の解消のため、二次処理水を使用する中水道がある
が、この中水道には、水質の高品質化の観点からフッ化
物電解による水処理方法が採用されている。従来のフッ
化物電解による水処理方法は、図示しないが、先ず、下
水などの二次処理水にフッ化カルシウム (ＣａＦ₂) を
添加し、この二次処理水にけいそう土を添加して電解処
理槽でフッ素電解法によりフッ素電解する。そして、こ
のフッ素電解法で生成されたフッ化物コロイドを、けい
そう土の添加で発生するフロックにより捕捉し、分離
槽、および砂混層ろ過などを介して処理水にするように
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のフッ化物電解に
よる水処理方法は、以上のようになされ、下水の二次処
理、色度、悪臭除去、アオコ対策、汚泥処理、重金属対
策、およびフッ素除去などに効果があったが、けいそう
土の処理能力をさらに向上させてフロックの捕捉能力、
濁度、および色度の向上を図りたいという課題があっ
た。

【０００４】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、けいそう土の処理能力をさらに向上させてフロック
の捕捉能力、濁度、および色度の向上を図ることができ
るフッ化物電解による水処理方法を提供することを目的
としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
目的を達成するため、フッ化物電解により被処理水を処
理する際、この被処理水に、フッ化カルシウムを加え、
３Ｖ以上の電圧を印加してフッ化物コロイドを生成する
とともに、けいそう土を加えて上記フッ化物コロイドを
フロックにより捕捉する方法において、上記けいそう土
を微粉砕して添加し、このけいそう土のフロックの粒子
捕捉能力を向上させるようにしている。

【０００６】ここで、被処理水とは、下水処理場の処理
水、汚染された環境用水、又は各種産業用廃水などの二
次処理水をいう。この被処理水の有機物としては、水中
に僅かに残存しているタンパク質、ゼラチン、炭水化
物、又は脂肪などがあげられる。さらに、フッ化カルシ
ウムとして、原料鉱石としての蛍石、或いは、フッ素含
有廃水から回収したフッ化カルシウムを微粉砕したもの
が適宜使用される。

【０００７】

【実施の形態】以下、本発明の一の実施形態を説明す
る。この実施の形態におけるフッ化物電解による水処理
方法は、図１に示すごとく、先ず、原水槽２に貯えられ
た下水などの被処理水１に、ＣａＦ₂３を添加するとと
もに、乳鉢を使用して予め微粉砕した市販のけいそう土
４を１〜１０ｍｇ／ｌ程度添加し、その後、この被処理
水１を原水槽２から電解処理槽５に供給する。

【０００８】ここで、ＣａＦ₂３は１〜５０ｍｇ／ｌ程
度添加することが好ましい。この添加量より少ないと、
水質汚濁原因物質の除去が不十分となり、又多い場合に
は電解処理効果が向上しないからである。また、ＣａＦ
₂３の添加の際には、スラリー状のＣａＦ₂３をポンプ
で添加しても良いが、ＣａＦ₂３を多孔性材料の容器に
入れ、この容器を電解槽２の両電極間に介在させて垂ら
し、浸すようにすると良い。こうすれば、スラリー注入
ラインの閉塞やスラリーの固液分離などの問題の発生す
ることがない。また、けいそう土４としては、化学的・
物理的処理を何等施さない市販のけいそう土４を使用し
ても良いが、フッ素電解法に使用される前に予め微量の
ＦｅＣｌ₃やＭｇＣｌ₂などを添加するとともに、電解
した電解けいそう土４を使用することが好ましい。この
電解けいそう土４を使用すれば、３０〜４０分を要した
反応時間を短縮することができるとともに、その効率を
向上させることができる。また、この電解けいそう土４
の粉砕方法には、粉砕機、特に微粉砕機の使用など様々
な方法があり、いずれの方法をも採用することができる
が、乳鉢を使用して微粉砕又は超微粉砕するようにする
と良い。こうすれば、個別具体的に微粉砕することがで
き、しかも、簡易な構成で取扱いが非常に便利になる。

【０００９】こうして、被処理水１を電解処理槽５に供
給したら、電流値２０〜２００Ａ／ｍ³、処理時間０．
５〜１．５時間、そして電圧３Ｖ以上の条件でフッ素電
解する。フッ化物の電解処理の条件は、被処理水１の汚
濁質の種別などにより異なるが、上記条件下で電解処理
すれば、消費電力の無駄を省いて効率的に浄化すること
が可能となる。

【００１０】フッ化物の電解処理に使用する電解処理装
置としては、整流器、電解槽５、加圧浮上分離槽６、お
よび砂混層ろ過槽７を備えた装置が一般的であるが、こ
の構成装置を必要に応じて適宜増減変更することができ
る。整流器としては、セレン整流器や水銀整流器などを
使用すると良い。また、電解槽５としては、貯留槽を使
用しても良いが、河川自体を電解槽５として効果的に処
理するようにしても良い。また、フッ化物の電解処理に
際しては、複数のＡｌ板を縦に並べて両端を電極とし、
被処理水１を分解するのが一般的であるが、陽極にＡｌ
板を、陰極に銅をそれぞれ使用すると良い。こうすれ
ば、Ａｌ板が電解処理中にＡｌイオンとして作用し、電
解槽５中で凝集剤として作用する。そして、銅がその電
気伝導度により陰極全体が等電位となり、部分電池を形
成することがなく、薄い板を使用しても破損することな
く半永久的に使用することが可能となる。また、これら
陽極と陰極間の間隔は、例えば５０ｍｍ〜１８０ｍｍな
どの範囲で適宜設定変更することができる。また、フッ
化物コロイドの生成の際に使用する電圧としては、３．
０Ｖ〜３００Ｖなどの範囲で適宜設定変更することがで
きるが、ＣａＦ₂３の分解電圧である３．０Ｖ以上あれ
ば十分に目的を達成することができる。また、加圧浮上
分離槽６としては、独立した分離槽を用意しても良い
が、電解槽５と一体的な構成としたり、加圧浮上分離槽
６を省略してその役割を電解槽５に担わせても良い。

【００１１】フッ素電解が行われると、陽極のＡｌから
アルミニウムが溶出されて被処理水１を分解するととも
に、ＣａＦ₂３の電解に伴いイオンの集中する陽極付近
にＨＦが生成され、このＨＦからのフッ素イオン
(Ｆ^-) の反応で水中汚染物質からフッカ物コロイドが
生成される。有機物の一部の原子とＦとが反応すると、
その部分が親水性から疎水性に変化して気泡の付着を容
易化する。そして、けいそう土４の電解に伴う水和物コ
ロイドにより、フッカ物コロイドが他の粒子とともに大
きなフロックとして把握され、このフロックの疎水性部
分 (気泡が付着しやすい) に水素ガスなどのガス (陰極
に発生する) が付着して加圧浮上分離槽６の水面に浮上
する。なお、汚泥も疎水性への変化により親水性ではな
くなり、２００％ともいわれる含有水を放出し、その後
乾燥する。また、ＰはＣａＦ₂、Ｃａ₃(ＰＯ₄) ₂の形
で除去され、ＡＢＳはアルキルオキシスルホ酸塩に吸着
除去される。また、加圧浮上分離槽６における処理時間
は、槽の深さなどにより異なるが、通常の条件下であれ
ば、１５〜３０分程度で十分である。

【００１２】こうして、加圧浮上分離槽６の水面に浮上
したけいそう土のフロック (有機物、アオコ、ＰＣＢ、
Ｆｅ、Ｃｄ、およびＣｒなどをからめ捕って取り込んで
いる) は、スカムとしてスカムかき取り装置などにより
かき取られる。そして、電解処理された下水などの被処
理水１は、砂混層ろ過槽７を介して浄化され、処理水８
として放流などの処理が施されることとなる。

【００１３】上記方法によれば、電解けいそう土４を微
粉砕しない場合に比べ、フロックの容積を約１．３〜２
倍前後にして把握することができる。特に、ＢＯＤ関連
のフッカ物コロイドを捕捉する捕捉能力の大幅な向上が
期待できる。また、残存するＣＯＤ約１０ｐｐｍのもの
を０ｐｐｍにすることができる。また、被処理水１の濁
度を約１０〜４０度位から０度に低下させることが可能
になるとともに、被処理水１の色度を著しく低下させる
ことができる。したがって、電解けいそう土４の処理能
力を大幅に増強させることが可能となる。また、通電
中、イオンの集中する陽極に殺菌作用を有するＨＦが生
成されるので、バクテリア、微生物、およびアオコとそ
の胞子などを死滅させることができ、これを通じて悪臭
を除去することができる。さらに、ＨＦがＨＦ→Ｆ^-→
Ｆ→ＨＦの変化を繰り返すので、Ｆ₂ガスとして消失す
ることがなく、これを通じて陽極の酸化防止が期待でき
る。さらにまた、アオコ対策、汚泥処理、重金属対策、
およびフッ素除去などに関しても、大きな効果を得るこ
とができる。特に、アオコおよびその胞子は、上記フッ
素化合物電解法によりバクテリアと同様に死滅して凝集
し始め、その後、大フロックとして浮上してオーバーフ
ローにより除去することができるので、極めて有益であ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。本実施
例においては、汚水として、某市の下水処理場の処理水
(濁度 (度) ４０、ＣＯＤ９．９８ｐｐｍ) を容量１ｌ
の電解槽に採取した。また、添加剤として、ＣａＦ₂３
０ｍｇ／ｌ、乳鉢を使用して予め微粉砕し、かつ電解し
た市販のけいそう土５ｇをそれぞれ使用した。そして、
直流電流３．０Ｖ、電流１００ｍＡ／ｌ、および通電時
間１時間の条件下でフッ素電解し、処理結果を測定し
た。なお、陽極にはＡｌ、陰極にはＣｕをそれぞれ使用
し、これら陽極と陰極間の間隔を５０ｍｍに設定した。

【００１５】その結果、フロックを微粉砕しない場合に
比べ、約２倍前後の容積のフロックとして把握すること
ができた。そしてこれを通じて、色度 (度) ４、濁度
０、ＣＯＤ (ｐｐｍ) ０、燐 (ｐｐｍ) ０、一般細菌の
個数０、大腸細菌の個数０、ＮＨ₄ ⁺除去率 (％) １０
０という好結果を得ることができ、良質の処理水を得ら
れるのが判明した。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、けいそう
土の処理能力をより向上させてフロックの捕捉能力、濁
度、および色度の向上を図ることができる。特に、けい
そう土を乳鉢などを使用して微粉砕すれば、フロックの
容積を約１．３〜２倍にして把握でき、ＢＯＤ関連のフ
ッ化物コロイドを捕捉する捕捉能力の向上が期待できる
という格別の効果がある。さらに、請求項２記載の発明
によれば、電解けいそう土を使用するので、反応の効率
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフッ化物電解による水処理方法の
一実施形態を示すフローシートである。

【符号の説明】

１…被処理水２…原水槽３…ＣａＦ₂ ４…電解けいそう土 (けいそう土) ５…電解処理槽６…加圧浮上分離槽７…砂混層ろ過槽８…処理水

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フッ化物電解により被処理水を処理する
際、この被処理水に、フッ化カルシウムを加え、３Ｖ以
上の電圧を印加してフッ化物コロイドを生成するととも
に、けいそう土を加えて上記フッ化物コロイドをフロッ
クにより補足するフッ化物電解による水処理方法におい
て、上記けいそう土を微粉砕して添加し、このけいそう
土のフロックの粒子捕捉能力を向上させることを特徴と
するフッ化物電解による水処理方法。
【請求項２】上記けいそう土を電解けいそう土とした
請求項１記載のフッ化物電解による水処理方法。
【請求項３】上記けいそう土を乳鉢を使用して微粉砕
した請求項１又は２記載のフッ化物電解による水処理方
法。