JPH11314092A - Treatment of phosphate ion-containing waste water - Google Patents

Treatment of phosphate ion-containing waste water

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JPH11314092A
JPH11314092A JP3052899A JP3052899A JPH11314092A JP H11314092 A JPH11314092 A JP H11314092A JP 3052899 A JP3052899 A JP 3052899A JP 3052899 A JP3052899 A JP 3052899A JP H11314092 A JPH11314092 A JP H11314092A
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JP
Japan
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iron
aluminum
ions
wastewater
waste water
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Application number
JP3052899A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaki Moriizumi
雅貴 森泉
Akihiro Fukumoto
明広 福本
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11314092A publication Critical patent/JPH11314092A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/463Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrocoagulation

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  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phosphate ion-containing waste water treatment method capable of keeping phosphate ion removing efficiency high over a long period of time. SOLUTION: In a waste water treatment method for electrochemically eluting iron ions and/or aluminum ions in waste water containing phosphate ions by using an electrode containing iron and/or aluminum to flocculate and sediment phosphate ions in a form of an insoluble salt with iron and/or aluminum, a current is controlled so that the molar ratio of the eluted metal to the concn. of phosphorus flowing in the electrolytic cell arranged to a waste water treatment apparatus becomes 1-4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、排水、とくに家庭
排水または集合住宅の排水などのリン酸イオンを含む生
活排水の処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for treating domestic wastewater containing phosphate ions, such as wastewater, particularly domestic wastewater or collective housing wastewater.

【0002】[0002]

【従来の技術】川や湖の富栄養化の原因の1つにリン化
合物の存在があることは周知である。また、このリン化
合物は一般家庭の生活排水中に多く存在するが、浄化処
理が困難なものであり、有効な対策がとれないのが現状
である。
It is well known that one of the causes of eutrophication of rivers and lakes is the presence of phosphorus compounds. In addition, although this phosphorus compound is present in a large amount in household wastewater, it is difficult to purify it, and at present, no effective countermeasure can be taken.

【0003】リン化合物の処理装置は種々提案されてい
るが、家庭排水については鉄の電解溶出法が知られてい
る(特開平3−89998号公報、C02F 3/1
2)。この技術は、排水中のリン酸イオンを鉄イオンと
反応させ水不溶性の塩、たとえばFePO4やFe(O
H)x(PO4yとして凝集沈殿させて除去しようとす
る技術であり、電解槽中に設置された鉄製の電極に通電
して排水中に鉄イオンを溶出させるものである。
Various treatment apparatuses for phosphorus compounds have been proposed. For household wastewater, an electrolytic elution method of iron is known (JP-A-3-89998, C02F 3/1).
2). This technology reacts phosphate ions in wastewater with iron ions to form water-insoluble salts such as FePO 4 and Fe (O
H) x (PO 4 ) This is a technique in which coagulation and precipitation are performed as x (PO 4 ) y to remove iron ions in the wastewater by energizing an iron electrode installed in an electrolytic cell.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、リン酸イオンの濃度と金属の溶出量との関係
について、考慮がなされていなかったため、リン酸イオ
ンの除去効率が安定せず、安定した排水の浄化がえられ
なかった。
However, in the conventional method, no consideration was given to the relationship between the concentration of phosphate ions and the amount of metal eluted. The wastewater was not purified.

【0005】本発明は、叙上の事情に鑑み、リン酸イオ
ンの除去効率を長期間高効率に持続させることができる
リン酸イオン含有排水の処理方法を提供することを目的
とする。
[0005] In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a method for treating phosphate ion-containing wastewater that can maintain phosphate ion removal efficiency for a long period of time with high efficiency.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のリン酸イオン含
有排水の処理方法は、鉄および/またはアルミニウムを
含む電極を用いてリン酸イオンを含む排水中に鉄イオン
および/またはアルミニウムイオンを電気化学的に溶出
させリン酸イオンを鉄および/またはアルミニウムとの
不溶性塩の形で凝集沈殿させる排水の処理方法であっ
て、排水処理装置に設置される電解槽に流入するリン濃
度に対する溶出金属のモル比が1〜4になるように電流
を制御することを特徴としている。
According to the method for treating phosphate ion-containing wastewater of the present invention, iron ions and / or aluminum ions are converted into wastewater containing phosphate ions by using an electrode containing iron and / or aluminum. A method for treating wastewater in which phosphate ions are chemically eluted and coagulated and precipitated in the form of insoluble salts with iron and / or aluminum, wherein the amount of the dissolved metal depends on the concentration of phosphorus flowing into an electrolytic cell installed in a wastewater treatment device. It is characterized in that the current is controlled so that the molar ratio becomes 1 to 4.

【0007】また本発明のリン酸イオン含有排水の処理
方法は、鉄および/またはアルミニウムを含む電極を用
いてリン酸イオンを含む排水中に鉄イオンおよび/また
はアルミニウムイオンを電気化学的に溶出させリン酸イ
オンを鉄および/またはアルミニウムとの不溶性塩の形
で凝集沈殿させる排水の処理方法であって、排水処理装
置の循環経路に設置される電解槽に流入するリン濃度に
対する溶出金属のモル比が1〜4になるように電流を制
御することを特徴としている。
In the method for treating phosphate ion-containing waste water according to the present invention, iron ions and / or aluminum ions are electrochemically eluted into waste water containing phosphate ions using an electrode containing iron and / or aluminum. A method for treating wastewater in which phosphate ions are coagulated and precipitated in the form of an insoluble salt with iron and / or aluminum, wherein a molar ratio of a dissolved metal to a phosphorus concentration flowing into an electrolytic cell installed in a circulation path of a wastewater treatment device is provided. Is characterized in that the current is controlled so as to be 1 to 4.

【0008】また本発明のリン酸イオン含有排水の処理
方法は、鉄またはアルミニウムを含む電極を用いてリン
酸イオンを含む排水中に鉄イオンまたはアルミニウムイ
オンを電気化学的に溶出させリン酸イオンを鉄またはア
ルミニウムとの不溶性塩の形で凝集沈殿させる排水の処
理方法であって、排水処理装置に設置される電解槽に流
入するリン濃度に対する溶出金属のモル比を1〜4とす
べく、前記電極が鉄を含むばあい、溶出濃度が1〜60
mg/リットル、または前記電極がアルミニウムを含む
ばあい、溶出濃度が0.5〜30mg/リットルになる
ように電流を制御することを特徴としている。
The method for treating phosphate ion-containing waste water according to the present invention is characterized in that iron ions or aluminum ions are electrochemically eluted into phosphate ion-containing waste water by using an electrode containing iron or aluminum to form phosphate ions. A method for treating wastewater that is coagulated and precipitated in the form of an insoluble salt with iron or aluminum, wherein the molar ratio of the eluted metal to the phosphorus concentration flowing into the electrolytic cell installed in the wastewater treatment device is set to 1 to 4, When the electrode contains iron, the elution concentration is 1 to 60
When the electrode contains aluminum, the current is controlled so that the elution concentration is 0.5 to 30 mg / liter.

【0009】さらに本発明のリン酸イオン含有排水の処
理方法は、鉄またはアルミニウムを含む電極を用いてリ
ン酸イオンを含む排水中に鉄イオンまたはアルミニウム
イオンを電気化学的に溶出させリン酸イオンを鉄または
アルミニウムとの不溶性塩の形で凝集沈殿させる排水の
処理方法であって、排水処理装置の循環経路に設置され
る電解槽に流入するリン濃度に対する溶出金属のモル比
を1〜4とすべく、前記電極が鉄を含むばあい、溶出濃
度が1.5〜40mg/リットル、または前記電極がア
ルミニウムを含むばあい、溶出濃度が1〜20mg/リ
ットルになるように電流を制御することを特徴としてい
る。
Further, in the method for treating a phosphate ion-containing waste water of the present invention, the iron ion or the aluminum ion is electrochemically eluted into the phosphate ion-containing waste water by using an electrode containing iron or aluminum to remove the phosphate ion. This is a method for treating wastewater which is coagulated and precipitated in the form of an insoluble salt with iron or aluminum, wherein the molar ratio of the dissolved metal to the phosphorus concentration flowing into the electrolytic cell installed in the circulation path of the wastewater treatment device is 1 to 4. Therefore, when the electrode contains iron, the elution concentration is controlled to 1.5 to 40 mg / l, or when the electrode includes aluminum, the current is controlled to be 1 to 20 mg / l. Features.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
のリン酸イオン含有排水の処理方法を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for treating wastewater containing phosphate ions according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0011】図1は本発明の実施の形態にかかわる排水
処理装置を示す説明図、図2は図1における電解槽を示
す一部切欠斜視図、図3は電極ユニットを示す説明図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory view showing a wastewater treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing an electrolytic cell in FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory view showing an electrode unit.

【0012】本発明は、たとえば合併浄化槽などの排水
処理装置に用いられる。かかる排水処理装置は、図1に
示すように、第1嫌気ろ床槽Aと、第2嫌気ろ床槽B
と、生物ろ過槽Cと、処理水槽Dと、消毒槽Eとからな
り、前記第1嫌気ろ床槽Aに流入した排水を各槽にて処
理したのち、消毒槽Eから排出するようにされている。
そして電解槽1が、前記処理水槽DからエアポンプFに
より揚水された処理水を第1嫌気ろ床槽Aへ戻す循環経
路Lに設置されている。
The present invention is used, for example, in a wastewater treatment device such as a combined septic tank. As shown in FIG. 1, such a wastewater treatment apparatus includes a first anaerobic filter bed tank A and a second anaerobic filter bed tank B.
, A biological filtration tank C, a treatment water tank D, and a disinfecting tank E. The wastewater flowing into the first anaerobic filter bed tank A is treated in each tank, and then discharged from the disinfecting tank E. ing.
The electrolytic cell 1 is installed in a circulation path L for returning the treated water pumped from the treated water tank D by the air pump F to the first anaerobic filter bed tank A.

【0013】前記電解槽1は、図1〜3に示すように、
排水の流入口2と流出口3を有する排水処理室4と、該
処理室4内の排水中に少なくとも一部が浸漬するように
配置されている電極5、6と、該電極5、6に通電する
ための電源7と、電極5、6の極性を所定の時間ごとに
切り換えるための極性反転回路および電極5、6に通電
する電流を制御するための電流制御回路を有するコント
ローラ8と、前記排水処理室4内の排水中に空気を供給
する空気曝気装置9を備えている。
The electrolytic cell 1 is, as shown in FIGS.
A wastewater treatment chamber 4 having a wastewater inlet 2 and a wastewater outlet 3, electrodes 5, 6 arranged so as to be at least partially immersed in the wastewater in the treatment chamber 4, and electrodes 5, 6. A controller 8 having a power supply 7 for supplying electricity, a polarity reversing circuit for switching the polarity of the electrodes 5 and 6 at predetermined time intervals, and a current control circuit for controlling a current supplied to the electrodes 5 and 6; An air aeration device 9 for supplying air into the wastewater in the wastewater treatment chamber 4 is provided.

【0014】前記電極5、6は、鉄、鉄合金、アルミニ
ウム、アルミニウム合金または鉄−アルミニウム合金な
どの鉄イオンおよび/またはアルミニウムイオン発生源
から製作することができる。
The electrodes 5, 6 can be made from iron and / or aluminum ion sources such as iron, iron alloys, aluminum, aluminum alloys or iron-aluminum alloys.

【0015】前記電極5、6は、図2〜3に示すよう
に、仕切りケース10内に取手11を挟んで所定の間隔
だけ離れて収納される電極ユニット12として、電解槽
1内に、たとえば仕切り棒13により4セット組み込ま
れる。また該電極5、6には、端子14がネジ止または
ハンダ付などにより固着されており、該端子14から引
き出されたリード線15がコネクター16に接続されて
いる。また前記仕切りケース10には、排水の流入口1
0aと流出口10bが形成されているとともに、空気流
入口10cが形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the electrodes 5 and 6 are provided in the electrolytic cell 1 as an electrode unit 12 which is housed in a partition case 10 at a predetermined interval with a handle 11 therebetween. Four sets are assembled by the partition bar 13. A terminal 14 is fixed to the electrodes 5 and 6 by screwing or soldering, and a lead wire 15 drawn from the terminal 14 is connected to a connector 16. The partition case 10 has a drainage inlet 1.
0a and an outlet 10b are formed, and an air inlet 10c is formed.

【0016】前記空気曝気装置9は、排水処理室4の底
中央に設置される多孔質の散気管17または散気板と、
該散気管17に圧縮空気を吸き込むための、図示しない
エアポンプとから構成されており、前記散気管17とエ
アポンプはパイプ18により接続されている。
The air aerator 9 includes a porous diffuser pipe 17 or a diffuser plate installed at the center of the bottom of the wastewater treatment chamber 4.
The air diffuser 17 includes an air pump (not shown) for sucking compressed air into the air diffuser 17. The air diffuser 17 and the air pump are connected by a pipe 18.

【0017】本実施の形態では、前記散気管17は排水
処理室4の底中央に設置されているが、本発明において
は、とくにこれに限定されるものではなく、排水を撹拌
し、排水の流出とともに、排水中のリン酸イオンと電極
から溶出した鉄イオン(アルミニウムイオン)との反応
生成物である水不溶性の塩を流出させやすい位置を適宜
選定して設置することができる。また、散気管を処理室
内の排水中で上下方向に動かすことで排水の対流を生じ
やすくすることもできる。なお、本実施の形態では、前
記排水の撹拌により、鉄イオンとリン酸イオンとの反応
性を向上させることもできる。
In the present embodiment, the diffuser pipe 17 is provided at the center of the bottom of the wastewater treatment chamber 4. However, the present invention is not particularly limited to this. A position where water-insoluble salts, which are reaction products of phosphate ions in the wastewater and iron ions (aluminum ions) eluted from the electrode together with the outflow, can be easily selected and installed. In addition, the convection of the drainage can be easily generated by moving the air diffuser vertically in the wastewater in the processing chamber. In the present embodiment, the reactivity between iron ions and phosphate ions can be improved by stirring the wastewater.

【0018】鉄(アルミニウム)の電解溶出法には、従
来公知の方法が採用でき、電極への通電は連続的でも断
続的、パルス的でもよい。しかし通電量は、リン酸や他
のイオンの濃度、排水の流量などによって異なるが、鉄
イオンおよび/またはアルミニウムイオンの排水中の濃
度/リン濃度のモル比(以下、「Fe/P」と略す)が
1.0〜4.0、好ましくは1.5〜2.0となるよう
に調節すればよい。すなわち、排水中のリンはリン酸イ
オンとして存在し、そのリン酸イオンと鉄イオンとを反
応させ、FePO4またはFe(OH)x(PO4)yを
生成し、沈降させるため、たとえば、FePO4のばあ
い、FeとPのモル比は1で充分であるが、反応効率を
考慮すると、モル比が1以上でないと70〜80%以上
の高いリン除去効率はえられない。一方、モル比が4以
上になると、リン除去率が99%以上となり(すなわ
ち、効率は限界に達し)、これ以上モル比をあげても、
余分の鉄が流出側へ放流されランニングコストの上昇や
環境汚染にもつながる惧れがあるからである。
As a method for eluting iron (aluminum) electrolytically, a conventionally known method can be employed, and energization of the electrode may be continuous, intermittent, or pulsed. However, the amount of electricity varies depending on the concentration of phosphoric acid and other ions, the flow rate of waste water, and the like, but the molar ratio of the concentration of iron ions and / or aluminum ions in the waste water / the concentration of phosphorus (hereinafter, abbreviated as “Fe / P”). ) Is adjusted to be 1.0 to 4.0, preferably 1.5 to 2.0. That is, phosphorus in the wastewater exists as phosphate ions, and reacts the phosphate ions with iron ions to produce and precipitate FePO 4 or Fe (OH) x (PO 4 ) y. In the case of 4 , a molar ratio of Fe to P of 1 is sufficient, but considering the reaction efficiency, a high phosphorus removal efficiency of 70 to 80% or more cannot be obtained unless the molar ratio is 1 or more. On the other hand, when the molar ratio is 4 or more, the phosphorus removal rate becomes 99% or more (that is, the efficiency reaches the limit).
This is because excess iron is discharged to the outflow side, which may increase running costs and lead to environmental pollution.

【0019】したがって、本実施の形態においては、流
入するリン濃度によってFe/Pを1〜4になるよう
に、鉄電極に通電させる電流をコントローラで制御し、
ファラデーの法則により、必要な鉄イオンの溶出量を制
御する。これにより、リン除去効率を70〜80%以上
安定して維持することができる。
Therefore, in the present embodiment, the controller controls the current supplied to the iron electrode so that the Fe / P becomes 1 to 4 depending on the concentration of the inflowing phosphorus.
The required amount of iron ions to be eluted is controlled by Faraday's law. Thereby, the phosphorus removal efficiency can be stably maintained at 70 to 80% or more.

【0020】ここで、鉄の溶出量を電流で制御するにあ
たり、その電流値は合併浄化槽に流入されるリン量に比
例する。
Here, when controlling the elution amount of iron by electric current, the electric current value is proportional to the phosphorus amount flowing into the combined septic tank.

【0021】この流入リン量は、生活排水中一人当たり
一日1.2gであり、また一人当たり一日の排水量は2
00リットルといわれているため、流入リン濃度は統計
的に数値として表わされる。これより、流入リン濃度を
算出すると、6mg/リットルとなる。しかし、実際は
もう少し低く、約5mg/リットルである。
The amount of phosphorus inflow is 1.2 g per person per day in domestic wastewater, and the amount of wastewater per person per day is 2 g.
Since it is said to be 00 liters, the inflowing phosphorus concentration is statistically expressed as a numerical value. From this, the calculated inflowing phosphorus concentration is 6 mg / liter. However, in practice it is a little lower, about 5 mg / l.

【0022】この鉄の電解溶出法によるリン除去技術
は、流入リン量または流入リン濃度が分かっている必要
があり、その流入リン量または流入リン濃度の決定に
は、つぎのパラメーターが必要である。
This phosphorus removal technique by the electrolytic elution of iron requires that the amount of inflowing phosphorus or the concentration of inflowing phosphorus be known, and the following parameters are necessary for determining the amount of inflowing phosphorus or the concentration of inflowing phosphorus. .

【0023】1.合併浄化槽の使用者数または使用合併
浄化槽が何人用であるか 2.流入リン濃度の測定 使用者数に基づいて電解槽内を通過する流量(使用者数
×200リットル×循環比)が決められる。
1. 1. Number of users of the combined septic tank or how many people use the combined septic tank Measurement of Inflowing Phosphorus Concentration The flow rate (number of users × 200 liters × circulation ratio) passing through the electrolytic cell is determined based on the number of users.

【0024】流入リン濃度については事前に、リン濃度
測定を行なってもよい。また、統計的な値6mg/リッ
トルを使用してもよい。ただし、リン濃度は流入状態が
変化すると、リン濃度が低いときには0.5mg/リッ
トルであり、高いときには最大8mg/リットルにもな
る場合がある。よって、リン除去量の安定性を重要視す
ると、流入リン濃度を高めの6.5〜7mg/リットル
に設定してもよい。
For the inflowing phosphorus concentration, the phosphorus concentration may be measured in advance. Alternatively, a statistical value of 6 mg / liter may be used. However, when the inflow state changes, the phosphorus concentration may be 0.5 mg / liter when the phosphorus concentration is low, and may be as high as 8 mg / liter when the phosphorus concentration is high. Therefore, when importance is attached to the stability of the phosphorus removal amount, the inflowing phosphorus concentration may be set to a higher value of 6.5 to 7 mg / liter.

【0025】なお、本発明における、リン酸イオン含有
排水の鉄(アルミニウム)の電解溶出法による処理は、
電極から溶出した鉄イオン(アルミニウムイオン)が排
水中のリン酸イオンと反応して水不溶性のリン酸と鉄
(アルミニウム)との塩を生成させる反応(反応A)を
利用するものであるが、排水中は水酸化物イオンが存在
しており、溶出した鉄イオン(アルミニウムイオン)は
水酸化物イオンとも反応する(反応B)。反応Bは反応
Aよりも速いので、リン酸イオンを捕捉するためには電
流量を多くして鉄イオン(アルミニウムイオン)の溶出
量を増す必要がある。
In the present invention, the treatment of iron (aluminum) in the phosphate ion-containing wastewater by the electrolytic elution method is as follows:
It utilizes a reaction (reaction A) in which iron ions (aluminum ions) eluted from the electrode react with phosphate ions in wastewater to form a salt between water-insoluble phosphoric acid and iron (aluminum). Hydroxide ions are present in the wastewater, and the eluted iron ions (aluminum ions) also react with hydroxide ions (reaction B). Since reaction B is faster than reaction A, it is necessary to increase the amount of current to increase the elution amount of iron ions (aluminum ions) in order to capture phosphate ions.

【0026】しかしながら、排水中にカルシウムイオン
またはマグネシウムイオンが存在すると、それらのイオ
ンは水酸化物イオンと反応する(反応D)。この反応D
は鉄イオン(アルミニウムイオン)と水酸化物イオンと
の反応Bに優先するため、反応Bが抑制され、鉄イオン
(アルミニウムイオン)はリン酸イオンとの反応Aに有
効に利用される。さらに、カルシウムイオンおよびマグ
ネシウムイオンもリン酸イオンと反応して水不溶性の塩
を形成するので、リン酸イオンの除去に貢献する。
However, when calcium ions or magnesium ions are present in the waste water, those ions react with hydroxide ions (reaction D). This reaction D
Has a higher priority than the reaction B between the iron ion (aluminum ion) and the hydroxide ion, the reaction B is suppressed, and the iron ion (aluminum ion) is effectively used for the reaction A with the phosphate ion. Furthermore, calcium ions and magnesium ions also react with phosphate ions to form water-insoluble salts, which contributes to phosphate ion removal.

【0027】このため、本発明では、カルシウムイオン
またはマグネシウムイオンを添加し、鉄イオン(アルミ
ニウムイオン)と水酸化物イオンの反応Bを抑制し、鉄
イオン(アルミニウムイオン)とリン酸イオンの反応A
を効率よく行なわせることもできる。これにより、通電
量を低減することができ、節電できるとともに鉄やアル
ミニウムの溶出量を低減できる。
For this reason, in the present invention, calcium ion or magnesium ion is added to suppress the reaction B between iron ion (aluminum ion) and hydroxide ion, and to reduce the reaction A between iron ion (aluminum ion) and phosphate ion.
Can be performed efficiently. As a result, the amount of electricity can be reduced, power can be saved, and the elution amount of iron and aluminum can be reduced.

【0028】本発明の排水の処理装置は前述のように一
般家庭排水にとくに有利に利用できる。したがって、単
独で使用してもよいが、他の浄化システム、たとえば活
性汚泥法、膜分離法、嫌気・好気循環法などと組合せて
家庭用、集合住宅用の総合排水浄化システムとすること
ができる。また、大規模処理システム(し尿処理場)に
も利用できる。
As described above, the wastewater treatment apparatus of the present invention can be used particularly advantageously for general household wastewater. Therefore, it may be used alone, but it may be combined with other purification systems, for example, activated sludge method, membrane separation method, anaerobic / aerobic circulation method, etc., to form a comprehensive wastewater purification system for homes and apartment houses. it can. It can also be used for large-scale processing systems (human waste processing plants).

【0029】つぎに本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。
Next, the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited to only these examples.

【0030】実施例1 図1に示す鉄の電解溶出排水処理装置において、排水中
に浸漬させる4対の電極としては、高純度の鉄板を用い
た。また電極の電解を両極で行なうように極性反転時間
を6時間に制御した。
Example 1 In the iron electrolytic elution wastewater treatment apparatus shown in FIG. 1, a high-purity iron plate was used as four pairs of electrodes immersed in wastewater. The polarity reversal time was controlled to 6 hours so that electrolysis of the electrode was performed at both electrodes.

【0031】そして流入口からリン濃度3〜5mg/リ
ットルを含む生活排水を1200リットル/日で流入さ
せるとともに、処理装置内の循環流量を6000リット
ル/日とする。各処理槽で生物処理されて、電解槽に流
入するときの処理水中のリン濃度は1〜3mg/リット
ルになる。このとき、Fe/Pを2に設定すると鉄の溶
出量は、つぎの式(1)により(1〜3/31)×2×55.847=
3.6〜10.8mg/リットルとなる。
Then, domestic wastewater containing a phosphorus concentration of 3 to 5 mg / liter is introduced at 1200 liter / day from the inlet, and the circulation flow rate in the treatment apparatus is set to 6000 liter / day. The concentration of phosphorus in the treated water when it is biologically treated in each treatment tank and flows into the electrolytic tank is 1 to 3 mg / liter. At this time, if Fe / P is set to 2, the elution amount of iron will be (1 to 3/31) × 2 × 55.847 =
It becomes 3.6-10.8 mg / liter.

【0032】 (リン濃度/リン原子量)×(モル比)×(鉄原子量) (1)(Phosphorus concentration / phosphorus atomic weight) × (molar ratio) × (iron atomic weight) (1)

【0033】したがって、鉄の溶出量が3.6〜10.
8mg/リットルで、循環量が6000リットル/日で
あるため、1日の鉄の溶出量を21.6〜64.8g確
保するための電解電流値は、つぎの式(2)により(21.
6〜64.8/55.847)×2×96500/(24×60×60)=0.86
〜2.6Aとなる。
Therefore, the amount of iron eluted between 3.6 and 10.
Since the circulation rate is 8 mg / liter and the circulation amount is 6000 liter / day, the electrolytic current value for securing 21.6 to 64.8 g of iron elution per day is calculated according to the following equation (2).
6-64.8 / 55.847) × 2 × 96500 / (24 × 60 × 60) = 0.86
~ 2.6A.

【0034】 (1日の溶出量/鉄原子量)×(グラム当量)×(電荷量)/(1日の秒数) (2)(Eluted amount per day / atomic iron weight) × (gram equivalent) × (charge amount) / (seconds per day) (2)

【0035】このため、電流値を0.86〜2.6Aに
設定するための電極の浸水表面積は、電流密度を0.5
mA/cm2とすると、1720〜5200cm2にな
る。したがって、電極の浸水表面積を1720〜520
0cm2にして、Fe/Pが2になるように電解電流値
を0.86〜2.6Aに制御した。
For this reason, the immersion surface area of the electrode for setting the current value to 0.86 to 2.6 A is determined by setting the current density to 0.5
When mA / cm 2, become 1720~5200cm 2. Therefore, the immersion surface area of the electrode is set to 1720 to 520.
The electrolytic current value was controlled to 0.86 to 2.6 A so that the Fe / P became 2 at 0 cm 2 .

【0036】そして電極の電気分解により、溶出した鉄
イオンはリン酸イオンと反応して水不溶性の塩が生成さ
れる。生成された塩は流入水とともに、散気管から発生
する空気(2リットル/min)で撹拌され、流出側へ
と流れ出る。したがって、水不溶性の塩の堆積はほとん
どなかった。
Then, by electrolysis of the electrode, the eluted iron ions react with phosphate ions to form water-insoluble salts. The produced salt is stirred by the air (2 liter / min) generated from the air diffuser together with the inflow water, and flows out to the outflow side. Therefore, there was little accumulation of water-insoluble salts.

【0037】ついで流出口で採取した排水を孔径0.4
5μmのフィルターで濾過した濾液をJIS K 01
02に規格された全リン分析法(46.3)に準拠して
調べた結果、リンの除去効率が70〜80%以上である
ことがわかった。
Then, the waste water collected at the outlet was discharged with a pore size of 0.4.
The filtrate filtered with a 5 μm filter is passed through JIS K01.
As a result of examination according to the total phosphorus analysis method (46.3) specified in No. 02, it was found that the phosphorus removal efficiency was 70 to 80% or more.

【0038】つぎに本発明の他の実施の形態を説明す
る。本実施の形態においては、リン濃度0.5〜8mg
/リットルによってFe/Pを1〜4になるように、電
極に通電させる電流をコントローラで制御し、ファラデ
ーの法則により、必要な鉄またはアルミニウムの溶出量
を制御する。この溶出量は、つぎの式(3)により、電
極が鉄を含むばあい、約1〜60mg/リットル(0.
5/31×1×55.847〜8/31×4×55.8
47mg/リットル)である。また電極がアルミニウム
を含むばあい、式(3)により約0.5〜30mg/リ
ットル(0.5/31×1×27〜8/31×4×27
mg/リットル)になる。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the phosphorus concentration is 0.5 to 8 mg.
The controller controls the current supplied to the electrodes so that Fe / P becomes 1 to 4 per liter, and controls the required amount of iron or aluminum to be eluted according to Faraday's law. According to the following formula (3), the elution amount is about 1 to 60 mg / liter (0.
5/31 × 1 × 55.847 to 8/31 × 4 × 55.8
47 mg / liter). When the electrode contains aluminum, about 0.5 to 30 mg / liter (0.5 / 31 × 1 × 27 to 8/31 × 4 × 27)
mg / liter).

【0039】 (リン濃度/リン原子量)×(モル比)× (鉄またはアルミニウム原子量) (3)(Phosphorus concentration / phosphorus atomic weight) × (molar ratio) × (iron or aluminum atomic weight) (3)

【0040】一方、排水を本実施の形態における循環式
の処理装置で生物処理すると、生物処理により電解槽に
流入するリン濃度は1〜5mg/リットルに低下するた
め、溶出量は前記と同様に算出すると、電極が鉄を含む
ばあい、約1.5〜40mg/リットルであり、電極が
アルミニウムを含むばあい、約1〜20mg/リットル
になる。
On the other hand, when the wastewater is biologically treated by the circulation type treatment apparatus according to the present embodiment, the concentration of phosphorus flowing into the electrolytic cell is reduced to 1 to 5 mg / liter by the biological treatment. The calculation is about 1.5 to 40 mg / liter when the electrode contains iron, and about 1 to 20 mg / liter when the electrode contains aluminum.

【0041】これにより、リン除去効率を70〜80%
以上安定して維持することができる。
Thus, the phosphorus removal efficiency is 70-80%.
The above can be stably maintained.

【0042】つぎに本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。
Next, the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited to only these examples.

【0043】実施例2 前記実施例1と同様に、図1に示す鉄の電解溶出排水処
理装置において、排水中に浸漬させる4対の電極として
は、高純度の鉄板を用いた。また電極の電解を両極で行
なうように極性反転時間を6時間に制御した。
Example 2 In the same manner as in Example 1 described above, in the iron electrolytic elution wastewater treatment apparatus shown in FIG. 1, a high-purity iron plate was used as the four pairs of electrodes immersed in the wastewater. The polarity reversal time was controlled to 6 hours so that electrolysis of the electrode was performed at both electrodes.

【0044】そして流入口からリン濃度3〜5mg/リ
ットルを含む生活排水を1200リットル/日で流入さ
せるとともに、処理装置内の循環流量を6000リット
ル/日とする。各処理槽で生物処理されて、電解槽に流
入するときの処理水中のリン濃度は1〜3mg/リット
ルになる。このとき、Fe/Pを1〜4に設定すると鉄
の溶出量は、前記式(3)により(1〜3/31)×
(1〜4)×55.847=11.8〜21.6mg/
リットルとなる。
Then, domestic wastewater containing a phosphorus concentration of 3 to 5 mg / liter is introduced at 1200 liter / day from the inflow port, and the circulation flow rate in the treatment apparatus is set to 6000 liter / day. The concentration of phosphorus in the treated water when it is biologically treated in each treatment tank and flows into the electrolytic tank is 1 to 3 mg / liter. At this time, if Fe / P is set to 1 to 4, the elution amount of iron becomes (1 to 3/31) ×
(1-4) x 55.847 = 11.8-21.6 mg /
Liters.

【0045】したがって、鉄の溶出量が1.8〜21.
6mg/リットルで、循環量が6000リットル/日で
あるため、1日の鉄の溶出量を10.8〜129.6g
確保するための電解電流値は、つぎの式(4)により
(10.8〜64.8/55.847)×2×9650
0/(24×60×60)=0.43〜5.18Aとな
る。
Therefore, the amount of iron eluted is 1.8 to 21.
Since the circulation amount is 6 mg / l and the circulation amount is 6000 l / day, the iron elution amount per day is 10.8 to 129.6 g.
The electrolytic current value for securing is (10.8 to 64.8 / 55.847) × 2 × 9650 according to the following equation (4).
0 / (24 × 60 × 60) = 0.43 to 5.18A.

【0046】 (1日の溶出量/鉄原子量)×(グラム当量) ×(電荷量)/(1日の秒数) (4)(Amount of elution per day / atomic weight of iron) × (gram equivalent) × (amount of charge) / (number of seconds per day) (4)

【0047】このため、電流値を0.43〜5.18A
に設定するための電極の浸水表面積は、電流密度を0.
5mA/cm2とすると、860〜10360cm2にな
る。したがって、電極の浸水表面積を860〜1036
0cm2にして、Fe/Pが1〜4になるように電解電
流値を0.43〜5.18Aに制御した。
For this reason, the current value is set to 0.43 to 5.18 A.
The inundation surface area of the electrode for setting the current density to 0.
If it 5mA / cm 2, becomes 860~10360cm 2. Therefore, the flooded surface area of the electrode is 860-1036.
The electrolytic current value was controlled to 0.43 to 5.18 A so that the Fe / P became 1 to 4 at 0 cm 2 .

【0048】そして電極の電気分解により、溶出した鉄
イオンはリン酸イオンと反応して水不溶性の塩が生成さ
れる。生成された塩は流入水とともに、散気管から発生
する空気(2リットル/min)で撹拌され、流出側へ
と流れ出る。したがって、水不溶性の塩の堆積はほとん
どなかった。
Then, by the electrolysis of the electrode, the eluted iron ions react with the phosphate ions to form water-insoluble salts. The produced salt is stirred by the air (2 liter / min) generated from the air diffuser together with the inflow water, and flows out to the outflow side. Therefore, there was little accumulation of water-insoluble salts.

【0049】ついで流出口で採取した排水を孔径0.4
5μmのフィルターで濾過した濾液をJIS K 01
02に規格された全リン分析法(46.3)に準拠して
調べた結果、リンの除去効率が70〜80%以上である
ことがわかった。
Then, the waste water collected at the outlet was discharged with a pore size of 0.4.
The filtrate filtered with a 5 μm filter is passed through JIS K01.
As a result of examination according to the total phosphorus analysis method (46.3) specified in No. 02, it was found that the phosphorus removal efficiency was 70 to 80% or more.

【0050】なお、以上の実施の形態では、排水処理装
置の循環経路に設置される電解槽について説明したが、
本発明においては、これの限定されるものではなく、た
とえば回分式排水処理装置の回分槽などの小規模浄化槽
に設置したものについても行なうことができる。
In the above embodiment, the electrolytic cell installed in the circulation path of the wastewater treatment apparatus has been described.
In the present invention, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to those installed in a small-scale septic tank such as a batch tank of a batch type wastewater treatment apparatus.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
高効率のリン除去性能を長期間持続することができる。
As described above, according to the present invention,
Highly efficient phosphorus removal performance can be maintained for a long time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態にかかわる排水処理装置
を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a wastewater treatment device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1における電解槽を示す一部切欠斜視図であ
る。
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing the electrolytic cell in FIG.

【図3】電極ユニットを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing an electrode unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電解槽 2 流入口 3 流出口 4 処理室 5、6 電極 7 電源 8 コントローラ 9 空気曝気装置 10 仕切りケース 11 取手 12 電極ユニット 13 仕切り棒 14 端子 15 リード線 16 コネクター 17 散気管 18 パイプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrolyzer 2 Inflow port 3 Outflow port 4 Processing chamber 5, 6 Electrode 7 Power supply 8 Controller 9 Air aerator 10 Partition case 11 Handle 12 Electrode unit 13 Partition rod 14 Terminal 15 Lead wire 16 Connector 17 Air diffuser 18 Pipe

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鉄および/またはアルミニウムを含む電
極を用いてリン酸イオンを含む排水中に鉄イオンおよび
/またはアルミニウムイオンを電気化学的に溶出させリ
ン酸イオンを鉄および/またはアルミニウムとの不溶性
塩の形で凝集沈殿させる排水の処理方法であって、排水
処理装置に設置される電解槽に流入するリン濃度に対す
る溶出金属のモル比が1〜4になるように電流を制御す
るリン酸イオン含有排水の処理方法。
An iron and / or aluminum electrode is used to electrochemically elute iron and / or aluminum ions into waste water containing phosphate ions to make phosphate ions insoluble in iron and / or aluminum. A method for treating wastewater that is coagulated and settled in the form of a salt, wherein the phosphate ion controls the current so that the molar ratio of the eluted metal to the phosphorus concentration flowing into the electrolytic cell installed in the wastewater treatment apparatus is 1 to 4. How to treat contained wastewater.
【請求項2】 鉄および/またはアルミニウムを含む電
極を用いてリン酸イオンを含む排水中に鉄イオンおよび
/またはアルミニウムイオンを電気化学的に溶出させリ
ン酸イオンを鉄および/またはアルミニウムとの不溶性
塩の形で凝集沈殿させる排水の処理方法であって、排水
処理装置の循環経路に設置される電解槽に流入するリン
濃度に対する溶出金属のモル比が1〜4になるように電
流を制御するリン酸イオン含有排水の処理方法。
2. An iron and / or aluminum electrode is used to electrochemically elute iron and / or aluminum ions into waste water containing phosphate ions to make phosphate ions insoluble in iron and / or aluminum. This is a method for treating wastewater that is coagulated and settled in the form of salt, wherein the current is controlled such that the molar ratio of the dissolved metal to the phosphorus concentration flowing into the electrolytic cell installed in the circulation path of the wastewater treatment device is 1 to 4. A method for treating wastewater containing phosphate ions.
【請求項3】 鉄またはアルミニウムを含む電極を用い
てリン酸イオンを含む排水中に鉄イオンまたはアルミニ
ウムイオンを電気化学的に溶出させリン酸イオンを鉄ま
たはアルミニウムとの不溶性塩の形で凝集沈殿させる排
水の処理方法であって、排水処理装置に設置される電解
槽に流入するリン濃度に対する溶出金属のモル比を1〜
4とするべく、前記電極が鉄を含むばあい、溶出濃度が
1〜60mg/リットル、または前記電極がアルミニウ
ムを含むばあい、溶出濃度が0.5〜30mg/リット
ルになるように電流を制御するリン酸イオン含有排水の
処理方法。
3. An iron- or aluminum-containing electrode is used to electrochemically elute iron or aluminum ions into wastewater containing phosphate ions to aggregate and precipitate phosphate ions in the form of an insoluble salt with iron or aluminum. Wastewater treatment method, wherein the molar ratio of the dissolved metal to the phosphorus concentration flowing into the electrolytic cell installed in the wastewater treatment device is 1 to
The current is controlled so that the elution concentration is 1 to 60 mg / l when the electrode contains iron, or the elution concentration is 0.5 to 30 mg / l when the electrode contains aluminum. Of wastewater containing phosphate ions.
【請求項4】 鉄またはアルミニウムを含む電極を用い
てリン酸イオンを含む排水中に鉄イオンまたはアルミニ
ウムイオンを電気化学的に溶出させリン酸イオンを鉄ま
たはアルミニウムとの不溶性塩の形で凝集沈殿させる排
水の処理方法であって、排水処理装置の循環経路に設置
される電解槽に流入するリン濃度に対する溶出金属のモ
ル比を1〜4とするべく、前記電極が鉄を含むばあい、
溶出濃度が1.5〜40mg/リットル、または前記電
極がアルミニウムを含むばあい、溶出濃度が1〜20m
g/リットルになるように電流を制御するリン酸イオン
含有排水の処理方法。
4. An iron or aluminum electrode is used to electrochemically elute iron or aluminum ions into waste water containing phosphate ions to aggregate and precipitate phosphate ions in the form of an insoluble salt with iron or aluminum. A method for treating wastewater, wherein the electrode contains iron so that the molar ratio of the dissolved metal to the phosphorus concentration flowing into the electrolytic cell installed in the circulation path of the wastewater treatment device is 1 to 4,
When the elution concentration is 1.5 to 40 mg / liter or when the electrode contains aluminum, the elution concentration is 1 to 20 m
A method for treating phosphate ion-containing wastewater in which the current is controlled so as to be g / liter.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012187562A (en) * 2011-03-14 2012-10-04 Fuji Clean Co Ltd Water treatment method

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