JPH11207353A

JPH11207353A - 用水または排水の浄化処理方法およびその装置

Info

Publication number: JPH11207353A
Application number: JP3055598A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Nakamura; 信一中村; Kunihiko Fukuzuka; 邦彦福塚; Yuki Kiyosue; 有希清末
Original assignee: TRP KK
Current assignee: TRP KK
Priority date: 1998-01-28
Filing date: 1998-01-28
Publication date: 1999-08-03
Anticipated expiration: 2018-01-28
Also published as: JP4165919B2

Abstract

(57)【要約】【課題】用水や排水中のＣＯＤ成分のみならずトータ
ル窒素成分自体も大幅に低減でき、さらに中性〜弱アル
カリ性の高いｐＨ領域において、高い浄化作用を安価な
処理コストにて実施することのできる用水または排水の
浄化処理方法およびその装置を提供する。【解決手段】用水または排水に電解質を添加してその
電気伝導性を向上させ、この用水または排水を、陽極板
１４と陰極板１４とを用いて電気分解を行う用水または
排水の浄化処理方法において、前記電解質によって供給
される陰イオンが、少なくとも臭素イオンと塩素イオン
であるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プール水、風呂
水、ク−リングタワ−等の冷却水、養殖用水槽等の用水
や、産業廃水、生活排水、下水等の排水の浄化処理方法
およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プール水、風呂水、ク−リングタ
ワ−等の冷却水、養殖用水槽等の用水や、産業廃水、生
活排水、下水等の排水の浄化処理方法としては、塩素殺
菌による浄化や、微生物による生物処理（活性汚泥法）
等がなされている。

【０００３】しかしながら、これら従来の方法では、水
溶性の有機物成分（以下ＣＯＤ成分と略記する）やアン
モニア性窒素等の窒素含有成分等を効率良く浄化するこ
とができないことから、本発明者らは、先に特開平８―
８９９６９において、用水または排水に食塩や臭化ナト
リウム等の電解質を添加し、これを電気分解することに
よって生じる次亜塩素酸や次亜臭素酸の強い酸化作用に
よって、前記ＣＯＤ成分やアンモニア等の窒素含有成分
等を効率良く浄化する方法を提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
前記した特開平８―８９９６９の方法においては、生活
排水、畜肉や魚の加工排水、養殖水槽用水等に含まれる
アンモニア性の窒素成分を、以下の式

【化１】に示されるように分解することができるが、これら分解
によって化学的に安定で非常に分解されにくい硝酸が生
成されるようになり、これら硝酸も水溶性の窒素成分で
あることから、用水や排水中のトータル窒素自体を大幅
に低減することはできず、これら窒素成分が河川、湖
沼、海に流入すると、富栄養化現象や有害藻類、特に赤
潮の発生原因となることから、近年においては、これら
トータル窒素を低減化できる方法が切望されている。

【０００５】また、前記した特開平８―８９９６９の方
法において、食塩を電解質に用いた場合には、食塩は価
格が安く、大量の用水や排水の処理に適しているもの
の、電気分解によって生成する次亜塩素酸は、以下の化
学式

【化２】に示されるように、強酸性および強アルカリ性において
は、塩素または次亜塩素イオンに変化してしまうことか
ら、図７に示されるように、ｐＨ４〜６の弱酸性領域に
おいて安定して存在でき、その酸化能力もｐＨ４〜６の
弱酸性領域において高いものとなるために、一般的な用
水や排水は中性でｐＨ７付近であることから、これら用
水や排水に無機酸等を添加してｐＨを４〜６に低下させ
る必要があった。

【０００６】これに対し、食塩に代えて臭化ナトリウム
を電解質に用いた場合においては、電気分解により生成
される次亜臭素酸が、前記次亜塩素酸同様に前記化学式
に示されるように強酸性および強アルカリ性において
は、臭素または次亜臭素酸イオンに変化してしまうが、
図７に示されるように、次亜臭素酸は、ｐＨ８付近にお
いても比較的安定的に存在することができることから、
これらｐＨ８付近の弱アルカリ性領域においても高い酸
化能力が得られ、用水や排水のｐＨを下げることなしに
電解処理を実施することができるが、臭化ナトリウムは
食塩に比較して１０〜１５倍の価格であり、高価である
ことから、手洗い殺菌や歯科治療用水等の付加価値が高
く、小量の処理には適するが、大量の用水や排水の処理
では処理コストが高くなってしまうという問題点を有し
ていた。

【０００７】よって、本発明は上記した問題点に着目し
てなされたもので、用水や排水中のＣＯＤ成分のみなら
ずトータル窒素自体も大幅に低減でき、さらに中性〜弱
アルカリ性の高いｐＨ領域において、高い浄化作用を安
価な処理コストにて実施することのできる用水または排
水の浄化処理方法およびその装置を提供することを目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した問題を解決する
ために、本発明の用水または排水の浄化処理方法は、用
水または排水に電解質を添加してその電気伝導性を向上
させ、この用水または排水を、陽極板と陰極板とを用い
て電気分解を行う用水または排水の浄化処理方法におい
て、前記電解質によって供給される陰イオンが、少なく
とも臭素イオンと塩素イオンであることを特徴としてい
る。この特徴によれば、用水または排水に臭素イオンと
塩素イオンとを共存させることにより、中性〜弱アルカ
リ性の高いｐＨ領域においてＣＯＤ成分等に対しても強
い浄化能力を得ることができるとともに、その酸化能力
が臭素イオンまたは塩素イオン単体を用いた場合よりも
強く、用水または排水中の窒素成分が分解されて生成す
る硝酸をも水と窒素に分解することができ、トータル窒
素自体を大幅に低減することができる。更に、臭素イオ
ンと塩素イオンとを共存させることから、塩素イオンを
供給する低価格な電解質である食塩と、臭素イオンを供
給する例えば臭化ナトリウム等の高価な電解質とを混合
して用いることで、臭化ナトリウム等を単体で用いた場
合よりも安価な処理コストにて処理を実施できる。

【０００９】本発明の用水または排水の浄化処理方法
は、前記臭素イオンと塩素イオンとのモル比率が、６：
４〜１：９の範囲とすることが好ましい。このようにす
れば、安価な処理コストにて臭素イオン単体を用いた場
合よりも高い浄化能力を得ることができる。

【００１０】本発明の用水または排水の浄化処理方法
は、前記臭素イオンと塩素イオンとの比率が、電解処理
前の用水または排水における水素イオン濃度（ｐＨ）が
所定の値より低い場合には塩素イオンの比率を多くし、
所定の値より高い場合には臭素イオンの比率を多くする
ように適宜調節することが好ましい。このようにすれ
ば、用水または排水における水素イオン濃度（ｐＨ）に
基づいて臭素イオンと塩素イオンとの比率を変化させ、
必要最小限の臭素イオンを用いるようにでき、処理コス
トを削減できるばかりか、用水または排水のｐＨが上昇
した場合には臭素イオンの比率を高めることにより、浄
化能力が低下することを防止でき、安定した浄化処理を
実現することもできる。

【００１１】本発明の用水または排水の浄化処理方法
は、前記用水または排水を所定の温度に昇温させた後ま
たは昇温させながら電気分解することが好ましい。この
ようにすれば、電気分解によって生成する次亜塩素酸や
次亜臭素酸の酸化反応力を高めることができ、より高い
浄化能力を得ることができる。

【００１２】本発明の用水または排水の浄化処理方法
は、電解処理済の用水または排水を加熱することが好ま
しい。このようにすれば、電解処理によって用水または
排水中に生成された次亜塩素酸や次亜臭素酸の酸化反応
力を、加熱することによって高めることができ、より高
い浄化能力を得ることができるばかりか、これら用水ま
たは排水中に残留する未反応の次亜塩素酸や次亜臭素酸
の濃度を低減することもできる。

【００１３】本発明の用水または排水の浄化処理方法
は、電解処理後の用水または排水を、ガラス、岩石、
砂、セラミックス、金属酸化物、活性炭、樹脂等から成
る多孔質部材と接触させることが好ましい。このように
すれば、電解処理によって用水または排水中に生成され
た次亜塩素酸や次亜臭素酸が、前記多孔質部材と接触す
ることによって分解する際に、用水または排水に浄化作
用を及ぼすようになり、浄化能力を高いものとすること
ができるばかりか、これら用水または排水中に残留する
未反応の次亜塩素酸や次亜臭素酸の濃度を低減すること
もできる。

【００１４】本発明の用水または排水の浄化処理方法
は、電解処理後の用水または排水中に生じる不溶性の異
物を、フィルター等により濾過することが好ましい。こ
のようにすれば、前記不溶性の異物を用水または排水よ
り除去することにより、用水または排水をよりきれいな
ものとすることができ、これら不溶性の異物が配管等の
用水通路や水槽等に付着することを防止することができ
る。

【００１５】本発明の用水または排水の浄化処理装置
は、用水または排水を供給する流通手段と、この流通手
段中の所定位置に設けられ、少なくとも臭化物塩と塩化
物塩とを個別に格納する格納部を具備し、これら臭化物
塩と塩化物塩とを所定の比率にて用水または排水に混入
する電解質混入手段と、この電解質混入手段の下流部の
用水または排水中に設けられ、陽極板と陰極板とを具備
する電解処理手段と、から成ることを特徴としている。
この特徴によれば、用水または排水に所定の比率にて臭
化物塩と塩化物塩とが混入されて、用水または排水中に
所定の比率にて塩素イオンと臭素イオンとが共存するよ
うになり、この用水または排水を電気分解することによ
って、中性〜弱アルカリ性の高いｐＨ領域においても高
い浄化能力を得ることができるとともに、その酸化能力
が塩素イオンまたは臭素イオン単体を用いた場合よりも
強く、用水または排水中の窒素成分が分解されて生成す
る硝酸をも水と窒素に分解することができ、トータル窒
素自体を大幅に低減することができる。更に、塩化物塩
である安価な食塩と、臭化物塩である例えば臭化ナトリ
ウム等の高価な電解質とを混入して使用することで、臭
化ナトリウム等を単体で用いた場合よりも安価な処理コ
ストにて処理を実施できる。

【００１６】本発明の用水または排水の浄化処理装置
は、前記臭化物塩と塩化物塩との混入比率を随時可変可
能とする混入比率制御手段を具備することが好ましい。
このようにすれば、用水または排水の種別やその汚れ状
況等に応じて臭化物塩と塩化物塩との混合比率を変える
ことにより、効率的な浄化処理を実施できるようにな
る。

【００１７】本発明の用水または排水の浄化処理装置
は、前記電解質混入手段の上流部に、用水または排水の
水素イオン濃度（ｐＨ）を検出する検出手段を具備し、
この水素イオン濃度（ｐＨ）に基づいて前記臭化物塩と
塩化物塩との比率を前記混入比率制御手段にて制御する
ことが好ましい。このようにすれば、用水または排水に
おける水素イオン濃度（ｐＨ）に基づいて臭化物塩と塩
化物塩との混合比率を変化させ、高価な臭化物塩を必要
最小限とするようにでき、処理コストを削減できるばか
りか、用水または排水のｐＨが上昇した場合には、臭化
物塩の混合比率を高めることにより、浄化能力が低下す
ることを防止でき、安定した浄化処理を実現することが
できる。

【００１８】本発明の用水または排水の浄化処理装置
は、前記電解処理手段の上流部に、用水または排水を所
定の温度に昇温する昇温手段を具備することが好まし
い。このようにすれば、電気分解によって生成する次亜
塩素酸や次亜臭素酸の酸化反応力を高めることができ、
より高い浄化能力を得ることができる。

【００１９】本発明の用水または排水の浄化処理装置
は、前記電解処理手段の下流部に、用水または排水を加
熱する加熱手段を具備することが好ましい。このように
すれば、電解処理によって用水または排水中に生成され
た次亜塩素酸や次亜臭素酸の酸化反応力を、加熱するこ
とによって高めることができ、より高い浄化能力を得る
ことができるばかりか、これら用水または排水中に残留
する未反応の次亜塩素酸や次亜臭素酸の濃度を低減する
こともできる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００２１】（実施例１）図１は、本実施例１の用水ま
たは排水の浄化処理装置を示すシステム・フロー図であ
り、図２は、本実施例１の用水または排水の浄化処理装
置に用いた電解反応装置の構造を示す一部破断分解斜視
図であり、図１においてＬＳは水位を計測するレベルセ
ンサー、ＦＭは流量計、Ｐはポンプ、Ｖはバルブであ
る。

【００２２】本実施例１の用水または排水の浄化処理装
置は、図１に示されるような構成とされており、処理水
タンク２に一次貯溜された用水または排水等の処理原水
は、ポンプＰ１により電解装置１の下部より供給され、
この電解装置１への供給経路中において、電解質水溶液
タンク４より、電解質水溶液タンク４内にて臭化ナトリ
ウムと塩化ナトリウム（食塩）とが、所定の比率および
濃度にて溶解された電解質水溶液が、処理原水の電気伝
導度が所定の値となるようにポンプＰ２により適宜添加
され、前記電解装置１により電気分解処理がなされて浄
化が実施されるようになっている。

【００２３】本実施例１の浄化処理装置には、図１に示
すように臭化ナトリウムを格納する臭化ナトリウムタン
ク６と塩化ナトリウムを格納する塩化ナトリウムタンク
とが個別に設けられ、その下部には、これらを計量して
前記電解質水溶液タンク４に投入する計量装置５が設け
られており、この計量装置５は臭化ナトリウムと塩化ナ
トリウムとの投入量を個別に制御可能とされており、こ
の計量装置５は制御装置８により制御され、この制御装
置８は処理水タンク２内に設けられたｐＨセンサー３に
接続されており、このｐＨセンサー３により検出される
ｐＨ値により臭化ナトリウムと塩化ナトリウムとの混合
比率を制御するようにプログラムされている。

【００２４】また、電解装置１の下流部にはバルブＶ２
と処理水タンク２への流通路が設けてあり、電解処理に
よる浄化を再度実施したい場合等においては、電解処理
された用水または排水を再度処理水タンク２へ戻すこと
が可能なようになっている。

【００２５】また、本実施例１に用いた前記電解装置１
は、図２に示されるような構成とされており、電気分解
を行うための電解通路１３が、二枚の電極板１４との間
に形成されたものとなっている。

【００２６】これら電極板１４は、チタン板の表面に白
金がメッキされたものまたはフェライトであり、これら
各電極板１４は、所定の間隙となるような形状とされた
塩化ビニル製の筐体１５内に嵌入されて配置されてい
る。

【００２７】これら電極板１４の間隔としては、１〜１
０mmの範囲内、特には３〜６mmの範囲とすることが好ま
しく、本実施例１では６mmとしている。

【００２８】この筐体１５端部の開口部は、パッキン１
６を介して塩化ビニル製の蓋材１７が皿ねじ１８により
固定されることにより塞がれ、前記電極板９には、この
蓋材１７を貫通して筐体１５の外部に露出する電極端子
１９（他方の電極は図示せず）が設けられており、この
電極端子１９は前記蓋材１７にＯリング２０、丸ワッシ
ャー２１、ステンレスナット２２により固定され、この
電極端子１９には、整流電源より直流電流が供給され、
電解装置１の両端には電解通路１３への入口ジョイント
１２と出口ジョイント２３が設けられており、電解装置
１の下方より処理原水が供給されるようになっている。

【００２９】この電解装置１の内部においては、前記電
解通路１３の両側に設けられた電極板１４間に、所定の
一定電流（本実施例１では５Ａとした）が流れるように
前記整流装置により制御されており、電解質の添加（本
実施例１では１ｇ／リットル）により処理原水の電気伝
導度を１４００〜１５００μｓ／ｃｍとした場合の電圧
は約９Ｖであった。

【００３０】これら前記した浄化処理装置を用い、処理
原水として合併処理槽よりの排水（ＣＯＤ；２０ｍｇ／
リットル、ｐＨ８）に、前記制御装置８による設定を随
時変更して臭化ナトリウムと塩化ナトリウムとの比率を
随時変更して添加し、電解処理を処理原水の流量１００
cc／分と２００cc／分とにおいて実施した結果を図３に
示す。

【００３１】図３において、ＣＯＤ低減率とは電解処理
によって低減したＣＯＤ成分の低減量を原水のＣＯＤ成
分量で除したものであり、この値が高い程浄化能力が高
いことを示すものである。

【００３２】図３に示されるように、ＣＯＤ低減率は、
単体の場合においては塩化ナトリウムより供給される塩
素イオンにより生成される次亜塩素酸よりも、臭化ナト
リウムより供給される臭素イオンにより生成される次亜
臭素酸の方が浄化能力に優れていることが判るととも
に、これら塩化ナトリウムと臭化ナトリウムとを混合し
て塩素イオンと臭素イオンとを共存させることにより、
その浄化能力が臭化ナトリウムや塩化ナトリウム単体よ
りも高くなることが判る。

【００３３】これら浄化能力の向上は、塩素イオンに少
量の臭素イオンを加えた場合に著しく、その理由として
は以下の化学式、

【化３】に示されるように電気分解により生成される次亜塩素酸
と臭素イオンとによりイオン交換が実施されて、浄化能
力が高く、弱アルカリ領域でも安定な次亜臭素酸が生成
されることに起因するものと考えられる。

【００３４】また、図３において、斜線部で示される範
囲である臭素イオンと塩素イオンとの比率６：４〜１：
９の範囲では、臭素イオン単体の場合よりも高い浄化能
力が得られ、尚且つ安価な塩素が混合される割合が高
く、処理コストを低く抑えることもできるようになる。

【００３５】また、これら臭素イオンと塩素イオンの混
合系が、臭素イオン単体の系が前記したように弱アルカ
リ性の高いｐＨ領域まで高い浄化能力を示すのに対し、
その浄化能力を維持できるｐＨ領域が、塩素イオンの混
在により低下するとその実用性が低下する畏れがあるた
め、前記処理原水のｐＨを水酸化ナトリウムと無機酸で
ある硫酸とにより各ｐＨに調整し、各ｐＨにおける浄化
能力の変化を測定した結果を図４に示す。

【００３６】図４に示されるように、臭化ナトリウムと
塩化ナトリウムの重量比率が３：７以上であれば、ｐＨ
８付近までほぼ同様かそれ以上の浄化能力を維持できる
ことが判るとともに、図４に示される結果から、処理原
水のｐＨの変化により浄化能力にも変化を生じることか
ら、処理原水のｐＨの変化に応じて臭化ナトリウムと塩
化ナトリウムの比率を変化させることが好ましく、例え
ば、処理原水のｐＨが低い場合においては、高価な臭化
ナトリウムの割合を低減させても十分な浄化能力を得ら
れることから、臭化ナトリウムの割合を低減させて処理
コストを抑え、処理原水のｐＨが高い場合には、臭化ナ
トリウムの割合を上げ、浄化能力の低下を防止して、安
定した浄化を実施できるようにすれば良く、本実施例１
のように処理原水のｐＨに基づいて臭化ナトリウムと塩
化ナトリウムの比率を随時変化させられるようにするこ
とが好ましい。

【００３７】（実施例２）図５は、本実施例２の用水ま
たは排水の浄化処理装置を示すシステム・フロー図であ
る。

【００３８】本実施例２の浄化処理装置は、実施例１の
浄化処理装置の電解装置１の下流部に、０．１ミクロン
の中空糸フィルターユニット９が配置されており、その
他の構成は実施例１と同様とされている。

【００３９】この図５に示される浄化処理装置におい
て、処理原水として合併処理槽よりの排水（ＣＯＤ；２
２ｍｇ／リットル、トータル窒素；２６．８ｍｇ／リッ
トル、色度１４、ｐＨ８．２）に、臭化ナトリウム：塩
化ナトリウムの比率を７：３として溶解された電解質水
溶液を電気伝導度が１６００μｓ／ｃｍとなるように添
加し、流速１５０cc／分において電解処理を実施した際
における前記中空糸フィルターユニット９の上下流部に
おける処理水の浄化結果および前記において電解質を臭
化ナトリウム単体とした場合の中空糸フィルターユニッ
ト９の上下流部における処理水の浄化結果を以下に示
す。

【表１】

【００４０】この結果より、電解質が臭化ナトリウム：
塩化ナトリウムの混合、非混合に拘わらず、電解処理後
に中空糸フィルターユニット９を通過させることにより
トータル窒素、およびＣＯＤの各値が、中空糸フィルタ
ーユニット９を通過する以前の各値よりも低下している
とともに、残留塩素および残留臭素自体も低下している
ことが判る。

【００４１】これは、前記中空糸フィルターユニット９
を通過すると、処理水中の残留塩素および残留臭素が低
下することから、電解処理により生成され、処理水中に
残存する未反応の次亜臭素酸や次亜塩素酸が、中空糸フ
ィルターやそのケース等に触れることによって分解し、
その際に浄化作用を及ぼしてトータル窒素、およびＣＯ
Ｄが低下するものと考えられる。

【００４２】これら次亜臭素酸や次亜塩素酸が接触して
分解を起こす物質としては、本実施例２の中空糸フィル
ターのような高分子化合物の他に、ガラス、岩石、砂、
セラミックス、金属酸化物、活性炭等があることは、本
発明者らが特願平９―５３４０８号にも記載している通
りであり、これらを中空糸フィルターに代えて用いても
良い。

【００４３】このように、本実施例２によれば、より高
い浄化能力を得られるばかりか、未反応にて処理水中に
残存する残留塩素および残留臭素の量を低減することが
でき、これら残留塩素および残留臭素が生物、例えば養
殖場における魚等に悪影響を及ぼすことを防止すること
もできる。

【００４４】また、本実施例２の前記結果より、臭化ナ
トリウム：塩化ナトリウムを重量比率３：７に混合する
ことにより、臭化ナトリウム単体の場合に比較して処理
水中に残存するトータル窒素の量が約半減することも判
る。

【００４５】また、本実施例２では中空糸フィルターユ
ニット９のみを電解装置１の下流部に設けているが、本
発明はこれに限定されるものではなく、これら中空糸フ
ィルターユニット９は、前記したように、浄化能力の向
上と残留塩素および残留臭素の低減を実施するばかりで
はなく、電解処理により生じる不溶性の異物を除去する
役割を兼ねるようにされているが、これら各役割を区別
し、前記ガラス、岩石、砂、セラミックス、金属酸化
物、活性炭等により浄化能力の向上と残留塩素および残
留臭素の低減を実施し、その他のフィルターにて電解処
理により生じる不溶性の異物を除去するようにしても良
く、その場合においては、不溶性の異物を除去するフィ
ルター等を前記ガラス、岩石、砂、セラミックス、金属
酸化物、活性炭等が配置された下流部に配置することが
好ましく、このようにすれば、ガラス、岩石、砂、セラ
ミックス、金属酸化物、活性炭等による浄化作用により
生成する不溶性の異物も効率良く除去できるようにな
る。

【００４６】（実施例３）図６は、本実施例３の用水ま
たは排水の浄化処理装置を示すシステム・フロー図であ
る。

【００４７】本実施例３の浄化処理装置は、図６に示さ
れるように、処理水タンク２の外周に、予熱ヒーター１
０が設けられ、処理原水を所定の温度に昇温するように
されており、電解装置１の下流部には、電解処理された
処理水を加熱する加熱装置１１が設けられており、その
他は実施例１と同様とされている。

【００４８】この図６に示される浄化処理装置におい
て、処理原水として合併処理槽よりの排水（ＣＯＤ；約
２８ｍｇ／リットル、トータル窒素；約３５ｍｇ／リッ
トル、ｐＨ８．３）に、臭化ナトリウム：塩化ナトリウ
ムの比率を７：３として溶解された電解質水溶液を、実
施例２と同様に電気伝導度が１６００μｓ／ｃｍとなる
ように添加し、流速１５０cc／分において電解処理を実
施した際に、前記予熱ヒーター１０により４０℃に処理
原水を予熱（電解処理により処理水は４７℃になるため
処理温度は４７℃とした）した場合と、予熱を実施せず
に電解処理後において、処理水を約５０℃に加熱した場
合の処理水の浄化結果並びに比較のために、予熱および
加熱を実施せずに電解処理した処理水の結果を以下に示
す。

【表２】

【００４９】この結果より、予熱および電解処理後にお
ける加熱を実施しないものに比較して、予熱および電解
処理後における加熱を実施することにより、処理水中に
残存するＣＯＤ成分量およびトータル窒素成分量の双方
が、大幅に低減していることが判るばかりか、電解処理
後において加熱することにより、処理水中に残存する残
留臭素や残留塩素の量も著しく低下することが判る。

【００５０】これら、予熱または加熱する温度として
は、浄化装置の耐熱性等から適宜選択されれば良く、特
に限定されるものではないが、この温度が高いと温度上
昇に要するコストが高くなってしまうことから、好まし
くは３０〜７０℃の範囲とすることが好ましい。

【００５１】また、これら浄化処理された処理水よりヒ
ートポンプ等を用いて熱を回収し、この熱によって予熱
や加熱を実施するようにしても良い。

【００５２】以上、本発明を図面に基づいて説明してき
たが、本発明は前記各実施例に限定されるものではな
く、本発明の主旨を逸脱しない範囲での変更や追加があ
っても、本発明に含まれることは言うまでもない。

【００５３】また、前記各実施例においては、ハロゲン
化塩として塩化ナトリウムおよび臭化ナトリウムを用い
ているが、本発明はこれに限定されるものではなく、こ
れら塩を他のアルカリ金属、例えばカリウムやリチウム
等や、アルカリ土類金属であるマグネシュウムやカルシ
ウム等との塩を使用しても良く、これら選択はそのハロ
ゲン化塩の価格等などから適宜選択されれば良い。

【００５４】また、本実施例２および３に示されるフィ
ルタ等による方法と予熱および加熱による方法とを組み
合わせて用いる事等は任意とされる。

【００５５】

【発明の効果】本発明は以下の効果を奏する。

【００５６】（ａ）請求項１項の発明によれば、用水ま
たは排水に臭素イオンと塩素イオンとを共存させること
により、中性〜弱アルカリ性の高いｐＨ領域においてＣ
ＯＤ成分等に対しても強い浄化能力を得ることができる
とともに、その酸化能力が臭素イオンまたは塩素イオン
単体を用いた場合よりも強く、用水または排水中の窒素
成分が分解されて生成する硝酸をも水と窒素に分解する
ことができ、トータル窒素自体を大幅に低減することが
できる。更に、臭素イオンと塩素イオンとを共存させる
ことから、塩素イオンを供給する低価格な電解質である
食塩と、臭素イオンを供給する例えば臭化ナトリウム等
の高価な電解質とを混合して用いることで、臭化ナトリ
ウム等を単体で用いた場合よりも安価な処理コストにて
処理を実施できる。

【００５７】（ｂ）請求項２項の発明によれば、安価な
処理コストにて臭素イオン単体を用いた場合よりも高い
浄化能力を得ることができる。

【００５８】（ｃ）請求項３項の発明によれば、用水ま
たは排水における水素イオン濃度（ｐＨ）に基づいて臭
素イオンと塩素イオンとの比率を変化させ、必要最小限
の臭素イオンを用いるようにでき、処理コストを削減で
きるばかりか、用水または排水のｐＨが上昇した場合に
は臭素イオンの比率を高めることにより、浄化能力が低
下することを防止でき、安定した浄化処理を実現するこ
ともできる。

【００５９】（ｄ）請求項４項の発明によれば、電気分
解によって生成する次亜塩素酸や次亜臭素酸の酸化反応
力を高めることができ、より高い浄化能力を得ることが
できる。

【００６０】（ｅ）請求項５項の発明によれば、電解処
理によって用水または排水中に生成された次亜塩素酸や
次亜臭素酸の酸化反応力を、加熱することによって高め
ることができ、より高い浄化能力を得ることができるば
かりか、これら用水または排水中に残留する未反応の次
亜塩素酸や次亜臭素酸の濃度を低減することもできる。

【００６１】（ｆ）請求項６項の発明によれば、電解処
理によって用水または排水中に生成された次亜塩素酸や
次亜臭素酸が、前記多孔質部材と接触することによって
分解する際に、用水または排水に浄化作用を及ぼすよう
になり、浄化能力を高いものとすることができるばかり
か、これら用水または排水中に残留する未反応の次亜塩
素酸や次亜臭素酸の濃度を低減することもできる。

【００６２】（ｇ）請求項７項の発明によれば、前記不
溶性の異物を用水または排水より除去することにより、
用水または排水をよりきれいなものとすることができ、
これら不溶性の異物が配管等の用水通路や水槽等に付着
することを防止することができる。

【００６３】（ｈ）請求項８項の発明によれば、用水ま
たは排水に所定の比率にて臭化物塩と塩化物塩とが混入
されて、用水または排水中に所定の比率にて塩素イオン
と臭素イオンとが共存するようになり、この用水または
排水を電気分解することによって、中性〜弱アルカリ性
の高いｐＨ領域においても高い浄化能力を得ることがで
きるとともに、その酸化能力が塩素イオンまたは臭素イ
オン単体を用いた場合よりも強く、用水または排水中の
窒素成分が分解されて生成する硝酸をも水と窒素に分解
することができ、トータル窒素自体を大幅に低減するこ
とができる。更に、塩化物塩である安価な食塩と、臭化
物塩である例えば臭化ナトリウム等の高価な電解質とを
混入して使用することで、臭化ナトリウム等を単体で用
いた場合よりも安価な処理コストにて処理を実施でき
る。

【００６４】（ｉ）請求項９項の発明によれば、用水ま
たは排水の種別やその汚れ状況等に応じて臭化物塩と塩
化物塩との混合比率を変えることにより、効率的な浄化
処理を実施できるようになる。

【００６５】（ｊ）請求項１０項の発明によれば、用水
または排水における水素イオン濃度（ｐＨ）に基づいて
臭化物塩と塩化物塩との混合比率を変化させ、高価な臭
化物塩を必要最小限とするようにでき、処理コストを削
減できるばかりか、用水または排水のｐＨが上昇した場
合には、臭化物塩の混合比率を高めることにより、浄化
能力が低下することを防止でき、安定した浄化処理を実
現することができる。

【００６６】（ｋ）請求項１１項の発明によれば、電気
分解によって生成する次亜塩素酸や次亜臭素酸の酸化反
応力を高めることができ、より高い浄化能力を得ること
ができる。

【００６７】（ｌ）請求項１２項の発明によれば、電解
処理によって用水または排水中に生成された次亜塩素酸
や次亜臭素酸の酸化反応力を、加熱することによって高
めることができ、より高い浄化能力を得ることができる
ばかりか、これら用水または排水中に残留する未反応の
次亜塩素酸や次亜臭素酸の濃度を低減することもでき
る。

【００６８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における用水または排水の浄
化処理装置のシステム・フロー図である。

【図２】本発明の実施例１における用水または排水の浄
化処理装置に用いた電解装置の構造を示す一部破断分解
斜視図である。

【図３】本発明の実施例１において、ハロゲン化塩とし
て塩化ナトリウムと臭化ナトリウムとを混合して用い、
その混合比率を変化させた際のＣＯＤ低減率を示すグラ
フである。

【図４】本発明の実施例１において、各ｐＨにおける塩
化ナトリウムと臭化ナトリウムとの各混合比率でのＣＯ
Ｄ低減率を示すグラフである。

【図５】本発明の実施例２における用水または排水の浄
化処理装置のシステム・フロー図である。

【図６】本発明の実施例３における用水または排水の浄
化処理装置のシステム・フロー図である。

【図７】従来の塩化ナトリウムと臭化ナトリウム単体に
よる次亜塩素酸および次亜臭素酸の存在比率とｐＨとの
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１電解装置２処理水タンク３ｐＨセンサー４電解質水溶液タンク５計量装置６臭化ナトリウムタンク７塩化ナトリウムタンク８制御装置９中空糸フィルターユニット１０予熱装置１１加熱装置１２入口ジョイント１３電解通路１４電極板１５筐体１６パッキン１７蓋材１８皿ねじ１９電極端子２０Ｏリング２１丸ワッシャー２２チタンナット２３出口ジョイント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０２Ｆ 1/76 Ｃ０２Ｆ 1/46 １０１Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】用水または排水に電解質を添加してその
電気伝導性を向上させ、この用水または排水を、陽極板
と陰極板とを用いて電気分解を行う用水または排水の浄
化処理方法において、前記電解質によって供給される陰
イオンが、少なくとも臭素イオンと塩素イオンであるこ
とを特徴とする用水または排水の浄化処理方法。
【請求項２】前記臭素イオンと塩素イオンとのモル比
率が、６：４〜１：９の範囲とする請求項１に記載の用
水または排水の浄化処理方法。
【請求項３】前記塩素イオンと臭素イオンとの比率
が、電解処理前の用水または排水における水素イオン濃
度（ｐＨ）が所定の値より低い場合には塩素イオンの比
率を多くし、所定の値より高い場合には臭素イオンの比
率を多くするように適宜調節する請求項１または２に記
載の用水または排水の浄化処理方法。
【請求項４】前記用水または排水を所定の温度に昇温
させた後または昇温させながら電気分解する請求項１〜
３のいずれかに記載の用水または排水の浄化処理方法。
【請求項５】電解処理済の用水または排水を加熱する
請求項１〜４のいずれかに記載の用水または排水の浄化
処理方法。
【請求項６】電解処理後の用水または排水を、ガラ
ス、岩石、砂、セラミックス、金属酸化物、活性炭、樹
脂等から成る多孔質部材と接触させる請求項１〜５のい
ずれかに記載の用水または排水の浄化処理方法。
【請求項７】電解処理後の用水または排水中に生じる
不溶性の異物を、フィルター等により濾過する請求項１
〜６のいずれかに記載の用水または排水の浄化処理方
法。
【請求項８】用水または排水を供給する流通手段と、
この流通手段中の所定位置に設けられ、少なくとも臭化
物塩と塩化物塩とを個別に格納する格納部を具備し、こ
れら臭化物塩と塩化物塩とを所定の比率にて用水または
排水に混入する電解質混入手段と、この電解質混入手段
の下流部の用水または排水中に設けられ、陽極板と陰極
板とを具備する電解処理手段と、から成ることを特徴と
する用水または排水の浄化処理装置。
【請求項９】前記臭化物塩と塩化物塩との混入比率を
随時可変可能とする混入比率制御手段を具備する請求項
８に記載の用水または排水の浄化処理装置。
【請求項１０】前記電解質混入手段の上流部に、用水
または排水の水素イオン濃度（ｐＨ）を検出する検出手
段を具備し、この水素イオン濃度（ｐＨ）に基づいて前
記臭化物塩と塩化物塩との比率を前記混入比率制御手段
にて制御する請求項９に記載の用水または排水の浄化処
理装置。
【請求項１１】前記電解処理手段の上流部に、用水ま
たは排水を所定の温度に昇温する昇温手段を具備する請
求項８〜１０のいずれかに記載の用水または排水の浄化
処理装置。
【請求項１２】前記電解処理手段の下流部に、用水ま
たは排水を加熱する加熱手段を具備する請求項８〜１１
のいずれかに記載の用水または排水の浄化処理装置。