JPH1110155A - 水浄化処理装置 - Google Patents

水浄化処理装置

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JPH1110155A
JPH1110155A JP16096197A JP16096197A JPH1110155A JP H1110155 A JPH1110155 A JP H1110155A JP 16096197 A JP16096197 A JP 16096197A JP 16096197 A JP16096197 A JP 16096197A JP H1110155 A JPH1110155 A JP H1110155A
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JP
Japan
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anode
water purification
water
cathode
purification treatment
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JP16096197A
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English (en)
Inventor
Masaaki Iwasa
正明 岩佐
Toshio Hattori
敏雄 服部
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 飲料水の原水中に生息する細菌あるいは藻類
等の微生物に電圧を印加して滅菌すると共に発生した気
泡を除去できる水浄化処理装置を提供する。 【解決手段】 水浄化処理装置は、一端側に流入口1a
を他端側に流出口1bを有する円筒状の処理槽1と、処
理槽1の軸心に設けた回転シャフト2と、回転シャフト
2に軸方向に交互に取り付けた陽極盤8及び陰極盤9
と、回転シャフト2の一端に取り付けたスリップリング
6からリード線5a、5bを通じて陽極盤8、陰極盤9
に電圧を印加する直流電源7と、回転シャフト2を回転
駆動するモータ10と、回転シャフト2を水密に支持す
るシール4とから構成され、陽極盤8及び陰極盤9は、
半径方向に一つの切れ目が入り、この切れ目部分を回転
シャフト2の軸方向にずらせて、あるリード角をもって
取り付けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、飲料水等に供する
ために、原水に電圧を印加し滅菌する水浄化処理装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術の例として、特開平6−869
83号公報に水溶液中微生物の電解殺菌方法が、また特
開平6−86980号公報に携帯用浄水器が記載されて
いる。水溶液中微生物の電解殺菌方法は平板電極を対向
させて設けた処理槽に、被処理液を平板電極面に平行方
向に流動させ平板電極に直流もしくは10Hz以下の交
流電圧を印加して、水溶液中の微生物を殺菌するもので
ある。携帯用浄水器は電解槽本体をほぼ同体積の第1室
と第2室に区画し、第1室または第2室内いずれか一方
に入れた未処理水を、通電された固定床型三次元電極を
通して他方の室へ移動させて微生物の殺菌およびカルキ
臭の除去を行うものである。一方の室から他方の室への
未処理水の移動は電解槽本体の上下位置を反転させて行
う砂時計タイプの携帯用浄水器である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の携帯用
浄水器では、水の電気分解により発生した気泡により微
生物が電極に接触する面積が減り、効率が低下し、電極
自体も消耗するという問題点がある。本発明の目的は上
記問題点を解決し、高効率でメインテナンス性に優れる
水浄化処理装置を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では微生物に電圧
を印加して滅菌し、電極を回転または揺動させることで
電極表面に付着した気泡を取り除き、細菌が電極に接触
する機会を増やし、滅菌効率を向上させる。以下、本発
明の水浄化処理装置の構成について述べる。
【0005】上記目的を達成するために、本発明の第1
の水浄化処理装置は、河川水等の原水を互いに対向する
陽電極及び陰電極間に流して細菌、藻類などの微生物を
死滅せしめて浄化する装置おいて、流入口を一端側に流
出口を他端側に有する円筒状の処理槽と、この処理槽の
軸心に設けられ処理槽の端板に水密に支持された回転シ
ャフトと、処理槽内で回転シャフトに同軸で軸方向に取
り付けられた少なくとも一対の略円盤状の陽極盤及び陰
極盤と、回転シャフトを回転駆動する駆動装置と、陽極
盤と陰極盤との間に電圧を印加する直流電源とから構成
され、かつ陽極盤及び陰極盤は半径方向に形成された一
つの切れ目部分を回転シャフトの軸方向にずらせて取り
付けられていることを特徴とする。
【0006】本発明の第2の水浄化処理装置は、上記第
1の水浄化処理装置における陽極盤及び陰極盤に代え
て、一つの陰極盤及び複数の陽極盤を用い、複数の陽極
盤を陰極盤の前後に配置したものである。
【0007】また、本発明の第3、第4の水浄化処理装
置は、第1、第2の水浄化処理装置において、陽極盤及
び陰極盤それぞれの外径を処理槽1の内径にほぼ接する
外径として、ポンプ機能を付加したことを特徴とする。
【0008】また、本発明の第5の水浄化処理装置は、
河川水等の原水を互いに対向する陽電極及び陰電極間に
流して細菌、藻類などの微生物を死滅せしめて浄化する
水浄化処理装置おいて、流入口を一端側に流出口を他端
側に有する円筒状の処理槽と、この処理槽の軸心に設け
られ該処理槽の端板に水密に支持されたシャフトと、処
理槽内でシャフトに同軸で軸方向に取り付けられた少な
くとも一対の略円盤状の陽極盤及び陰極盤と、シャフト
を往復駆動する駆動装置と、陽極盤と陰極盤との間に電
圧を印加する直流電源とから構成され、かつ陽極盤及び
陰極盤は半径方向に形成された一つの切れ目部分をシャ
フトの軸方向にずらせて取り付けられていることを特徴
とする。
【0009】そして上記各水浄化処理装置において、直
流電源の代わりに交流電源を用いてもよい。また陽電極
は多孔質であることが好ましい。
【0010】次に、滅菌の原理について説明する。細菌
の生体組織の例として大腸菌の生体組織を説明する。図
6に示すように、大腸菌の細胞は、遺伝子DNA11
と、エネルギー源をになうメンソーム12と、たんぱく
質を生成するリボソーム13とからなり、これらが細胞
膜14でおおわれていることが知られている。これらの
大半が水分質からなり、DNA11からの各機能への指
令は図7に代表されるように電子伝達系システムでなさ
れている。また、細胞膜14は、図8に示すように、脂
質二重層15とタンパク質16からなっている。脂質二
重層15は、疎水性部分17を内側に、親水性部分18
を外側にした構造になっている。こうした微生物の生態
活力を阻止する手段として、電子伝達系や水分質細胞を
適度な電圧印加により破壊することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態となる
水浄化処理装置を図面を用いて説明する。図1は実施の
形態1の水浄化処理装置の構成を示す斜視図、図2は該
水浄化処理装置の断面図である。
【0012】実施の形態1の水浄化処理装置は、図1に
示すように、横置きされた円筒状の処理槽1と、円筒状
処理槽1の軸心に設けられこの処理槽1から両端を突出
した回転シャフト2と、回転シャフト2に同軸で軸方向
に交互に取り付けられ、処理槽1の内径にほぼ接する程
度の外径を有する略円盤状の陽極盤8及び陰極盤9と、
回転シャフト2の一端に取り付けられたスリップリング
6と、スリップリング6に接続された直流電源7と、ス
リップリング6の正極リングと陽極盤8及びスリップリ
ング6の負極リングと陰極盤8を接続するリード線5a
及び5bと、回転シャフト2に他端に設置されたモータ
10と、処理槽1の各端板に設けられ回転シャフト2を
水密に支持するシール4と、から構成されている。
【0013】処理槽1の一端の上側には処理すべき水の
流入口1aが、他端の下側には処理された水の流出口1
bが設けられている。また、処理槽1は脚20により地
面または床上に設置されている。陽極盤8及び陰極盤9
は、半径方向に一つの切れ目が入れられ、この切れ目部
分を回転シャフト2の軸方向にずらせて、あるリード角
をもって回転シャフト2に取り付けられている。
【0014】上記構成の水浄化処理装置は、処理すべき
水が流入口1aから入り、流出口1bら出る間に直流電
圧あるいは交流電圧を印加できるようになっている。回
転シャフト2はプラスチック等の絶縁性のものを用い
る。電極盤8、9の材料は炭素系の多孔質体を用いるこ
とが望ましい。電極盤8、9に多孔質体を用いることに
より水中の細菌が電極盤8、9に接触する機会を増やす
ことができる。すなわち、細菌は電極盤8、9の中の細
孔及び電極盤表面に接触し、死滅する。電極盤8、9は
回転シャフト2に絶縁性の接着剤で接着しておく。ま
た、接着剤が直接水に接触することがないように耐水性
のコーティング剤を塗布しておくとよい。リード線5を
回転シャフト2の中に通しておく。また、図1では直流
電源7を示しているが、代わりに交流電源を用いてもよ
い。電源としては数V程度が印加できればよいため、直
流電源では乾電池などを用いることができる。回転シャ
フト2を回転させることで電極盤8、9が回転し、水中
の細菌や藻類などの微生物を電極盤8、9に効率よく接
触させることができる。また、水の電気分解で電極盤に
付着した気泡を除去することができる。なお、上記水浄
化処理装置の構成で、処理槽1を横置き式としたが、縦
置き式でもよい。また、流入口および流出口の上下位置
関係やモータの位置も水浄化処理装置の設置場所に応じ
て適宜決めればよい。
【0015】本発明の実施の形態を図3を用いて説明す
る。実施の形態2の水浄化装置は、実施の形態1の装置
にポンプ機能を付加した場合である。ポンプ機能は次の
ようにして与えることができる。全揚程をHとすると、
【0016】
【数1】
【0017】式(1)で与えられる。ここで、ηはインデ
ューサ効率であり通常0.7〜0.8程度である。νはハ
ブ比、φは流量係数、βは羽根角、uは周速度、それぞ
れ次式(2)、(3)、(4)、(5)で与えられる。また、g
は重力加速度である。
【0018】
【数2】
【0019】いま、一例として、ハブ径を20mm、チ
ップ径を150mm、吐き出し量を10L/min、回
転速度を1200rpm、羽根角を10°とすると、
(1)〜(5)式より全揚程はH=81cmとなる。このよ
うに式(1)〜(5)を用いることにより、電極盤をポンプ
の羽根として使用することができる。
【0020】本発明の実施の形態3を図4を用いて説明
する。実施の形態3の水浄化処理装置は、回転シャフト
2に取り付けた電極盤のうち陰極盤9を一個、陽極盤8
を複数個として構成している。電極盤は回転シャフト2
軸方向に配列されているため、陰極9はなるべく中心に
なるよう配置する。微生物は陽極8に接触することで死
滅するため、陽極8の数を増やすことが効果的である。
【0021】本発明の実施の形態4を図5を用いて説明
する。実施の形態4の水浄化処理装置は、上記実施の形
態1〜3における電極盤の回転と異なり、電極盤をシャ
フト3の軸方向に往復運動させるものである。この場合
は、シャフト3端とモータ間にカム機構またはクランク
機構を設置する。モータ10はシャフト3の軸心に対し
て垂直方向につけておく。モータ10を回転させること
でシャフト3が往復運動し、したがって電極盤も往復す
ることになる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
水浄化処理装置は処理すべき原水の流れに対して電極盤
を回転または揺動するように構成したので、水中にいる
微生物の電極盤への接触の機会を増やし、効率よく滅菌
することができる。また、水の電気分解で発生した気泡
を電極盤から取り除くことができる。さらに電極盤を回
転する構造の場合には、ポンプ機能も付加することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1となる水浄化処理装置の
斜視図である。
【図2】図1に示す水浄化処理装置の断面図である。
【図3】本発明の実施の形態2となる水浄化処理装置
で、ポンプ機能を計算するために用いる模式図である。
【図4】本発明の実施の形態3となる水浄化処理装置の
斜視図である。
【図5】本発明の実施の形態4となる水浄化処理装置の
断面図である。
【図6】大腸菌の生態組織を示す図である。
【図7】細胞内のエネルギー伝達機構図である。
【図8】細胞膜の構造を示す図である。
【符号の説明】
1 処理槽 1a 流入口 1b 流出口 2 回転シャフト 3 シャフト 4 シール材 5 リード線 6 スリップリング 7 直流電源 8 陽極盤 9 陰極盤 10 モータ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 河川水等の原水を互いに対向する陽電極
    及び陰電極間に流して細菌、藻類などの微生物を死滅せ
    しめて浄化する水浄化処理装置おいて、両電極を運動さ
    せることを特徴とする水浄化処理装置。
  2. 【請求項2】 河川水等の原水を互いに対向する陽電極
    及び陰電極間に流して細菌、藻類などの微生物を死滅せ
    しめて浄化する水浄化処理装置おいて、流入口を一端側
    に流出口を他端側に有する円筒状の処理槽と、該処理槽
    の軸心に設けられ該処理槽の端板に水密に支持された回
    転シャフトと、処理槽内で回転シャフトに同軸で軸方向
    に取り付けられた少なくとも一対の略円盤状の陽極盤及
    び陰極盤と、回転シャフトを回転駆動する駆動装置と、
    陽極盤と陰極盤との間に電圧を印加する直流電源とから
    構成され、かつ陽極盤及び陰極盤は半径方向に形成され
    た一つの切れ目部分を回転シャフトの軸方向にずらせて
    取り付けられていることを特徴とする水浄化処理装置。
  3. 【請求項3】 少なくとも一対の略円盤状の陽極盤及び
    陰極盤に代えて、一つの陰極盤及び複数の陽極盤を用
    い、複数の陽極盤を陰極盤の前後に配置したことを特徴
    とする請求項2記載の水浄化処理装置。
  4. 【請求項4】 陽極盤及び陰極盤それぞれの外径を処理
    槽1の内径にほぼ接する外径として、ポンプ機能を付加
    したことを特徴とする請求項2または3に記載の水浄化
    処理装置。
  5. 【請求項5】 河川水等の原水を互いに対向する陽電極
    及び陰電極間に流して細菌、藻類などの微生物を死滅せ
    しめて浄化する水浄化処理装置おいて、流入口を一端側
    に流出口を他端側に有する円筒状の処理槽と、該処理槽
    の軸心に設けられ該処理槽の端板に水密に支持されたシ
    ャフトと、処理槽内でシャフトに同軸で軸方向に取り付
    けられた少なくとも一対の略円盤状の陽極盤及び陰極盤
    と、シャフトを往復駆動する駆動装置と、陽極盤と陰極
    盤との間に電圧を印加する直流電源とから構成され、か
    つ陽極盤及び陰極盤は半径方向に形成された一つの切れ
    目部分をシャフトの軸方向にずらせて取り付けられてい
    ることを特徴とする水浄化処理装置。
  6. 【請求項6】 直流電源の代わりに交流電源を用いるこ
    とを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに記載の水
    浄化処理装置。
  7. 【請求項7】 陽電極は多孔質であることをことを特徴
    とする請求項2ないし5のいずれかに記載の水浄化処理
    装置。
JP16096197A 1997-06-18 1997-06-18 水浄化処理装置 Pending JPH1110155A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020041692A (ko) * 2000-11-28 2002-06-03 홍성욱 이중구조 전극을 가진 전기화학 응집기 및 이 응집기가구비된 전해처리 시스템
KR100432796B1 (ko) * 2000-11-28 2004-05-22 (주)엔아이워터솔루션 이중구조 전극을 가진 전기화학 응집기 및 이 응집기가구비된 전해처리 시스템
KR101176634B1 (ko) 2007-05-18 2012-08-24 삼성전자주식회사 연수기
CN115159629A (zh) * 2022-06-19 2022-10-11 北京工业大学 一种可交换阴阳极反应室及搅拌电极填料的污水处理装置

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