JPH10305283A

JPH10305283A - 汚水処理装置

Info

Publication number: JPH10305283A
Application number: JP13034397A
Authority: JP
Inventors: Kunitake Nagayoshi; 良圀武永; Akira Hiraide; 出明平; Hiroshi Takagi; 木宏高
Original assignee: OOTSUBO SANGYO KK; OTSUBO SANGYO KK
Current assignee: OOTSUBO SANGYO KK; OTSUBO SANGYO KK
Priority date: 1997-05-02
Filing date: 1997-05-02
Publication date: 1998-11-17

Abstract

(57)【要約】【課題】電気分解による汚水処理装置において、前処
理を行うことなく、比重の異なる種々の不純物を確実に
分離除去する。【解決手段】電解浮上槽(2) の電極ユニット(15)の下
方に沈澱槽(25)を電解浮上槽と連続して設け、該沈澱槽
の底部には微細エアーを噴出する散気管(26)を配設し、
コロイダルエアーによって処理可能な比重の不純物は微
細エアーによって電極ユニット上方に上昇させる一方、
コロイダルエアーによって処理不能な比重の不純物は沈
澱槽の底部に沈澱させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は汚水処理装置に関
し、特に水の電気分解によって発生するコロイダルエア
ーを利用して汚水を浄化するようにした装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、工場排水や生活排水等の汚水
を水の電気分解を利用して浄化するようにした汚水処理
装置が知られている。

【０００３】即ち、水の電気分解によって２０〜３０μ
ｍの微細な酸素ガスの気泡と１０〜２０μｍの微細な水
素ガスの気泡、いわゆるコロイダルエアーを発生させ、
コロイダルエアーの上昇力及び拡散力によって汚水中の
浮遊物質や懸濁物質等の不純物を速やかに活性状態に置
いて酸化還元反応を起こさせ、不純物を凝集・結合させ
てフロックを形成し、これにコロイダルエアーが吸収さ
れ吸着されてフロックが浮上するので、フロックを分離
するという処理装置である（例えば、特開昭６２ー２２
７６９４号公報、特開平２−２１９９４号公報、特開平
４ー２７６９８８号公報、特開平５ー５００７０号公
報、特開平５ー２０８１９１号公報、特開平５ー２１２
３８５号公報、等参照）。

【０００４】しかし、かかる汚水処理装置ではコロイダ
ルエアーが電極ユニットから電解浮上槽の全域に拡がり
ながら上昇するので、コロイダルエアーの十分な上昇力
及び拡散力が確保し難く、比重の大きいフロックや不純
物を上昇させることができないばかりでなく、浮上中の
フロックが汚水に再分散してしまうことがあった。

【０００５】特に、フロックや不純物の比重が大きい場
合にはフロックや不純物が電解浮上槽の底部に沈澱し、
かかる沈澱物が電極ユニットに堆積すると、電極ユニッ
トの腐食等、悪影響が懸念される。

【０００６】そこで、比重の大きい懸濁物質や浮遊物質
等の不純物を予め前処理によって除去するようにした装
置も提案されている（例えば、特開平２−１２２８８７
号公報、特開平４−１３１１８５号公報、等参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電解浮
上槽の他に複数の前処理槽を設けると、装置全体が大型
化し、レイアウトが制限されるという問題があった。

【０００８】本発明は、かかる問題点に鑑み、前処理を
行うことなく、比重の異なる種々の不純物を確実に分離
除去できるようにした汚水処理装置を提供することを課
題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明に係る汚
水処理装置は、電解浮上槽の底部に電極ユニットを配設
し、該電極ユニットから発生するコロイダルエアーの上
昇力及び拡散力によって上記電解浮上槽内の汚水に含ま
れる不純物を凝集結合させてフロックを形成させ、該フ
ロックにコロイダルエアーを吸収又は吸着させて水面上
に浮上させ、該フロックを機械的に掻き取って分離する
ようにした汚水処理装置において、上記電解浮上槽の電
極ユニットの下方に沈澱槽を上記電解浮上槽と連続して
設け、該沈澱槽の底部には微細エアーを噴出する散気管
を配設し、コロイダルエアーによって処理可能な比重の
不純物を上記微細エアーによって上記電極ユニット上方
に上昇させる一方、コロイダルエアーによって処理不能
な比重の不純物を上記沈澱槽の底部に沈澱させるように
なしたことを特徴とする。

【００１０】本発明は工場排水や生活排水等における高
濃度の排水を処理する場合、あるいは海水の淡水化処理
を行う場合等、広範囲に適用できる。

【００１１】本発明の特徴の特徴の１つはコロイダルエ
アーによって処理可能な比重の不純物と処理不能な比重
の不純物とを微細エアーによって分離し、処理可能な比
重の不純物は電極ユニットからのコロイダルエアーによ
る上昇力及び拡散力によってフロック化し、水面に浮上
させる一方、処理不能な不純物は電極ユニットの下方に
沈澱させるようにした点にある。

【００１２】沈澱した不純物が多い場合には簡単に排出
できるようにするのがよい。そこで、沈澱槽の底部には
沈澱物取出し口を形成し、沈澱槽内の電極ユニットと散
気管との間にはその傾斜上面でコロイダルエアーによっ
て処理不能な比重の不純物を沈澱物取出し口に案内しか
つその傾斜下面で清浄水を電極ユニットに案内する少な
くとも１つの傾斜板を配設するのが好ましい。この場
合、傾斜板を沈澱槽に揺動可能に支持すると、比重の変
化等、不純物の物性変化に迅速かつ容易に対応できる。

【００１３】電解浮上槽におけるコロイダルエアーの上
昇流通面積は一定としてもよいが、上述のように比重の
比較的大きな不純物も電極ユニット上方に上昇されるの
で、かかる不純物を処理できるように、コロイダルエア
ーの十分な上昇力及び拡散力を確保するのが好ましい。
そこで、電解浮上槽内の電極ユニットと水面との間に、
コロイダルエアーの上昇流通面積が上方になるほど狭く
なる口径変化部を設けるのがよい。これにより、上昇通
路を通過するコロイダルエアーの上昇速度が次第に速く
なり、コロイダルエアーの十分な上昇力及び拡散力が確
保でき、比重の比較的大きなフロックや不純物も確実に
上昇させることができる。

【００１４】この場合、汚水処理の運転状態、汚水の種
類や物性等によっては口径変化部の上昇通路面積の変化
率を変えてコロイダルエアーの上昇速度を調整する必要
が生じることがある。この場合、別途形成した口径の異
なる口径変化部と取り替えることよって対応できるが、
コスト的に不利であるとともに、取り替え作業に手間が
かかる。

【００１５】そこで、口径変化部を電解浮上槽の内壁面
と該内壁面に沿って延びる口径変動板とから構成し、該
口径変動板を電解浮上槽の内壁面との間の距離を変化さ
せうるように電解浮上槽に揺動可能に支持するのがよ
い。これによりコロイダルエアーの上昇速度を処理すべ
き汚水に応じて任意に調整することができる。

【００１６】水面上に浮上したフロックが何らかの原
因、例えば大きな比重によって沈降した場合、これが処
理済みの浄化水に混入するおそれがある。そこで、電解
浮上槽内には口径変化部の側方に口径変化部より下方側
と水面とを連通する案内通路を設け、該案内通路には少
なくとも１つの傾斜板を設け、傾斜上面が水面から沈降
する不純物を口径変化部下方側に案内し、傾斜下面が清
浄水を水面側に案内する、という傾斜板の性質を利用し
て沈降するフロックを再処理できるようにするととも
に、処理済みの浄化水への混入を防止し、さらには清浄
水の働きによってフロックと浄化水との分離を促進す
る。

【００１７】この傾斜板はその傾斜角度を可変とする
と、フロックの比重差等の性質変化に迅速かつ容易に対
応できる。

【００１８】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、電解浮上槽の
電極ユニット下方に沈澱槽を設け、該沈澱槽内で微細エ
アーを噴出させて比重の大きい不純物と小さい不純物と
を分離し、比重の大きな不純物は沈澱槽の底部に沈澱さ
せる一方、比重の小さな不純物は微細エアーによって電
極ユニットの上方に上昇させ、電極ユニットから発生す
るコロイダルエアーの上昇力及び拡散力によってフロッ
ク化し、水面まで浮上させて分離することができる。そ
の結果、前処理槽による除去工程を不要にでき、１つの
電解浮上槽で比重の異なる種々の不純物を同時に処理す
ることができ、装置全体を小型化できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１は本発明に係る汚水処理装置の
好ましい実施形態を示す。汚水処理装置１では電解浮上
槽２が浮上槽及び分離槽の両方の機能を併有する大略角
筒状をなし、電解浮上槽２の上端にはフロック排出槽部
３が図１の左側方に延び、浄化水回収槽部４が図１の右
側方に延びて各々形成され、又電解浮上槽２の上方には
フロック排出装置５が配設されている。

【００２０】上記浄化水回収槽部４には図１の右側方に
浄化水貯留部５０が形成され、該浄化水貯留部５０には
水位調整弁６ａを有し、処理した浄化水を回収する回収
管６が接続されている一方、浄化水貯留部５０の浄化水
入り側には堰板７がその底部を水面内に少し浸漬されて
配設され、該堰板７によって浄化水貯留部５０内にフロ
ックが侵入するのを阻止するようになっている。

【００２１】上記フロック排出装置５ではフロック排出
槽部３及び浄化水回収槽部４の堰板７の上方にロール
８、９が各々配置され、該ロール８、９間には無端ベル
トが張設され、該無端ベルトには複数のスクレーパ１０
・・・が所定の間隔をあけて取付けられ、又ローラ８、
９は駆動モータ１１によって回転駆動されてスクレーパ
１０・・・を走行させ、該スクレーパ１０・・・によっ
て電解浮上槽２の水面上に浮上したフロック層１２が掻
き取られて排出槽部３の底壁に接続された排出管１３に
排出されるようになっている。

【００２２】また、電解浮上槽２内の下方には電極ユニ
ット１５が配設されている。この電極ユニット１５は例
えばリング形状の陽極板と波形状の陰極板とを組み合わ
せて構成され、電源（図示せず）から低電圧高電流を通
電することにより、水を電気分解して酸素ガス及び水素
ガスの気泡からなる微細なコロイダルエアーを発生する
ようになっている。ここに、陰極板から発生する水素ガ
スの気泡径は１０〜２０μｍ、発生ガス量は６．９５ｃ
ｃ／Ａ・秒（０℃）で、陽極板から発生する酸素ガスの
気泡径は２０〜３０μｍ，発生ガス量は３．５ｃｃ／Ａ
・秒（０℃）程度であり、気泡密度は０．５ｇ／リット
ル（２０℃）程度である。

【００２３】また、電解浮上槽２の下方には沈澱槽２５
が連通して接続され、該沈澱槽２５には下部汚水導入口
１８が接続形成され、電解浮上槽２の右側壁２ｂの電極
ユニット１５の直上に臨む部分には上部汚水導入口１９
が接続形成され、汚水の種類や物性に応じて選択できる
ようになっている。

【００２４】さらに、電解浮上槽２内には口径変動板２
０が設けられている。この口径変動板２０は電解浮上槽
２の左側壁２ｃに沿って延びかつ傾斜させて配置され、
該口径変動板２０と電解浮上槽２の左側壁２ｃ及び前後
壁とによって上方になるほど通路面積が狭くなった上昇
通路（口径変化部）２２が形成されている。

【００２５】上記口径変動板２０の下端には取付軸２１
が取付けられ、該取付軸２１は電解浮上槽２の前壁及び
後壁に揺動可能に軸支され、該取付軸２１を回動操作す
ることにより上昇通路２２の通路面積を可変できるよう
になっている。

【００２６】また、電解浮上槽２の図１の右側壁２ｂの
上方部分は外側に傾斜され、該傾斜部２ｄ及び電解浮上
槽２の前壁及び後壁と上記口径変動板２０とで上昇通路
２２とは別の案内通路２３が形成され、該案内通路２３
によって電極ユニット１５上方でかつ上昇通路２２より
下側と浄化水回収槽部４とが連通接続されている。

【００２７】案内通路２３内には３枚の傾斜板２４・・
・が相互に略平行をなし、かつ上下方向に対して傾斜し
て設けられ、各傾斜板２４・・・は口径変動板２０と略
同様の構造にて揺動可能に支持され、水面に対して４０
〜７０度の範囲で傾斜角度を調整できるようになってい
る。

【００２８】他方、沈澱槽２５の底壁２５ａ上には微細
エアーを噴出する散気管２６が配設され、該散気管２６
には空気供給管２７が接続され、又沈澱槽２５の散気管
２６前方の側壁には沈澱物取出し口２８が接続形成され
ている。また、沈澱槽２５内の電極ユニット１５と散気
管２６との間には５枚の下部傾斜板２９・・・が相互に
平行にかつ傾斜して配設され、該下部傾斜板２９・・・
はその傾斜上面にてコロイダルエアーで処理不能な比重
の不純物を沈澱物取出し口２８に案内する一方、傾斜下
面にて清浄水を電極ユニット１５に向けて案内するよう
になっている。

【００２９】比重の小さい不純物を含む汚水は上部汚水
導入口１９から電解浮上槽２内に投入し、電極ユニット
１５に低電圧の高電流を通電すると、電極ユニット１５
から微細なコロイダルエアーが発生して上昇通路２２内
を上昇し、コロイダルエアーの上昇力及び拡散力によっ
て汚水に含まれる懸濁物質や浮遊物質等の不純物が凝集
結合されてフロックを形成する。このフロックにはさら
にコロイダルエアーが吸収され吸着されてフロックは水
面まで浮上し、水面上に堆積したフロック層１２がスク
レーパ１０・・・によって掻き集められて排出管１３か
ら排出される。

【００３０】また、比重の大きい不純物を含む汚水は下
部汚水導入口１８から沈澱槽２５内に投入し、散気管２
６から微細エアーを噴出させる。すると、コロイダルエ
アーで処理不能な大きな比重の不純物は下部傾斜板２９
・・・によって沈澱物取出し口２８の案内されつつ沈澱
し、コロイダルエアーで処理可能な比重の不純物は微細
エアーによって電極ユニット１５の上方に押し上げら
れ、後は上記と同様にコロイダルエアーによって処理さ
れる。

【００３１】その際、上昇通路２２は上方になるほど狭
くなっているので、上昇通路２２を通るコロイダルエア
ーは次第にその上昇速度を加速し、十分な上昇力及び拡
散力が得られる。従って、不純物の凝集結合が促進さ
れ、フロックの浮上及び分離が短い時間で行われる。

【００３２】他方、処理された浄化水は上昇通路２２か
ら処理水回収層部４に流入し、堰板７でフロック層１２
から分離され、浄化水貯留部５０を経て回収管６から回
収される。

【００３３】ところで、上述のようにコロイダルエアー
の十分な上昇力が確保できる結果、水面のフロック層１
２内には浄化水よりも比重の大きいフロックや不純物が
存在することがある。かかるフロックや不純物は沈下し
て浄化水に混入するおそれがある。しかし、本例の装置
ではフロックがフロック層１２から下方に沈降すると、
傾斜板２４・・・の傾斜上面に沿って下降し、上昇通路
２２内に再導入され、コロイダルエアーの作用によって
再びフロック層１２に吸収される。

【００３４】また、傾斜板２４・・・はその傾斜下面側
では清浄水を処理水回収層部４内の水面に向けて案内す
る作用があるので、かかる清浄な水はフロック層１２と
浄化水との分離を促進する。

【００３５】以上のように、電解浮上槽２の下方に沈澱
槽２５を設け、微細エアーの噴き出しによって比重の大
きい不純物と小さい不純物とを分離した後、比重の小さ
い不純物をコロイダルエアーによって処理するようにし
たので、従来の前処理槽による分離，除去を不要にで
き、１基の電解浮上槽２で比重の異なる不純物の処理が
可能となり、装置全体を小型化できる。

【００３６】また、微細エアーによっても押し上げるこ
とのできない重い不純物は傾斜板２９・・・を介して沈
澱物取出し口２８の近傍に沈澱するので、該取出し口２
８から容易に取り出すことができ、これにより不純物の
処理を短時間に行うことができ、処理能力を大幅に向上
できる。

【００３７】また、電解浮上槽２内に口径変動板２０を
配設してコロイダルエアーの上昇通路２２を上方になる
ほど狭めるようにしたので、上昇通路２２を通るコロイ
ダルエアーの上昇速度が次第に加速され、フロックの形
成及び浮上を短い時間で行うことができる結果、汚水の
処理時間を大幅に短縮でき、処理効率、従って処理量を
大幅にアップでき、電解浮上槽を小型にして必要な設置
面積の小さくできる。

【００３８】さらに、口径変動板２０によってコロイダ
ルエアーの上昇流通面積を変更できるようにしたので、
汚水処理の運転状態、汚水の種類や物性に応じて上昇流
通面積を自由に設定してコロイダルエアーの上昇力及び
拡散力を調整ることができ、ひいては処理能力を向上で
きる。

【００４０】また、上昇通路２２とは別に案内通路２３
を設け、案内通路２３内に傾斜板２４・・・を配設し、
フロック層１２から沈降するフロックを上昇通路２２内
に再流入させるようにしたので、浄化水にフロックが混
入するのを阻止できる。しかも、傾斜板２４の傾斜角度
を調整できるようにしたので、沈下するフロックの種類
や物性に対応して傾斜角度を自由に設定でき、フロック
の物性変化等に対応して迅速な再回収を行うことができ
る。

【００４１】また、電極ユニット１５をリング状の陽極
板と波形状の陰極板とから構成したので、電解浮上槽２
内への配置スペースを大きくすることなく必要な電極面
積を確保できる結果、コロイダルエアーの十分な上昇力
及び拡散力を得ることができ、このによっても処理効率
を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気分解式汚水処理装置の好ま
しい実施形態を示す全体構成図である。

【符号の説明】

１汚水処理装置２電解浮上槽１５電極ユニット２５沈澱槽２６散気管２８沈澱物取出し口２９傾斜板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電解浮上槽の底部に電極ユニットを配設
し、該電極ユニットから発生するコロイダルエアーの上
昇力及び拡散力によって上記電解浮上槽内の汚水に含ま
れる不純物を凝集結合させてフロックを形成させ、該フ
ロックにコロイダルエアーを吸収又は吸着させて水面上
に浮上させ、該フロックを機械的に掻き取って分離する
ようにした汚水処理装置において、上記電解浮上槽の電極ユニットの下方に沈澱槽を上記電
解浮上槽と連続して設け、該沈澱槽の底部には微細エア
ーを噴出する散気管を配設し、コロイダルエアーによっ
て処理可能な比重の不純物を上記微細エアーによって上
記電極ユニット上方に上昇させる一方、コロイダルエア
ーによって処理不能な比重の不純物を上記沈澱槽の底部
に沈澱させるようになしたことを特徴とする汚水処理装
置。
【請求項２】上記沈澱槽の底部には沈澱物取出し口が
形成され、上記沈澱槽内の上記電極ユニットと散気管と
の間にはその傾斜上面で上記コロイダルエアーによって
処理不能な比重の不純物を上記沈澱物取出し口に案内し
かつその傾斜下面で清浄水を上記電極ユニットに案内す
る少なくとも１つの傾斜板が配設されている請求項１記
載の汚水処理装置。
【請求項３】上記傾斜板がその傾斜角度を変化させう
るように上記沈澱槽に揺動可能に支持されている請求項
２記載の汚水処理装置。
【請求項４】上記電解浮上槽内の電極ユニットと水面
との間に、上記コロイダルエアーの上昇流通面積が上方
になるほど狭くなる口径変化部を設けてなる請求項１記
載の汚水処理装置。
【請求項５】上記口径変化部が上記電解浮上槽の内壁
面と該内壁面に沿って延びる口径変動板とから構成され
ており、上記口径変動板が電解浮上槽の内壁面との間の
距離を変化させうるように上記電解浮上槽に揺動可能に
支持されている請求項４記載の汚水処理装置。
【請求項６】上記電解浮上槽内には上記口径変化部の
側方に上記口径変化部より下方側と水面とを連通する案
内通路が設けられており、該案内通路にはその傾斜上面
で水面から沈降するフロック又は不純物を上記口径変化
部下方側に案内しかつ傾斜下面にて清浄水を水面側に案
内する少なくとも１つの傾斜板が設けられている請求項
４記載の汚水処理装置。
【請求項７】上記傾斜板がその傾斜角度を変化させう
るように上記電解浮上槽に揺動可能に支持されている請
求項６記載の汚水処理装置。