JPS6053680B2 - Clean water law - Google Patents

Clean water law

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JPS6053680B2
JPS6053680B2 JP9612677A JP9612677A JPS6053680B2 JP S6053680 B2 JPS6053680 B2 JP S6053680B2 JP 9612677 A JP9612677 A JP 9612677A JP 9612677 A JP9612677 A JP 9612677A JP S6053680 B2 JPS6053680 B2 JP S6053680B2
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water purification
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  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は浄水法に係り、特に、飲料水あるいは各種の
産業用水において、製品や配管及び機器などにおいて悪
影響を与えるマンガン、あるいは鉄分及びマンガンを除
去する浄水法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a water purification method, and in particular to a water purification method for removing manganese, or iron and manganese that have an adverse effect on products, piping, equipment, etc. in drinking water or various industrial water. be.

いわゆる飲料水や工業用水の中に、マンガン又は鉄分
が存在する場合には、そのそれぞれが微量であつても、
着色、汚染、味の悪化あるいはスケール発生などの障害
を惹起するものである。
If manganese or iron is present in so-called drinking water or industrial water, even if each of them is in trace amounts,
This causes problems such as coloration, contamination, deterioration of taste, and scale formation.

したがつて、これらは、水道水基準で、それぞれ0.
3pμm以下に指定されており、その他の工業用水にお
いても制限値が設定されている。 これらの成分の水中
での溶解状態は、マンガン、鉄分ともに、重炭酸塩、硫
酸第一塩の形で存在することが多く、その量は、地域、
水質によつて異なるが、マンガンは1〜3ppm1鉄分
は2〜10ppmであることが多い。
Therefore, these are each 0.
It is specified as 3 pμm or less, and limits are also set for other industrial waters. The dissolved state of these components in water is that both manganese and iron often exist in the form of bicarbonate and primary sulfate, and the amount varies depending on the region,
Although it varies depending on the water quality, manganese content is often 1 to 3 ppm, and iron content is often 2 to 10 ppm.

これらの成分の除去にたいしては、従来より各種の方法
が適用されているが、その中で次のような方法が代表的
である。
Various methods have been used to remove these components, among which the following methods are typical.

まず、酸化法については、空気酸化、塩素酸化及び過酸
化水素、あるいは過マンガン酸カリ酸化などが一般的で
あるが、空気酸化については、鉄分が水酸化第二鉄とし
て沈澱しうるが、マンガンは、PHを10以上に上げな
いと酸化が進まない。
First, regarding oxidation methods, air oxidation, chlorine oxidation, hydrogen peroxide, or potassium permanganate oxidation are common methods.In air oxidation, iron may precipitate as ferric hydroxide, but manganese Oxidation will not proceed unless the pH is raised to 10 or higher.

他の塩素、過マンガン酸カリなどの酸化力の強い薬剤で
はマンガンも酸化できるが、この場合もPHを上げなけ
ればならないのと、何よりもコストが高くなる欠点を有
している。一方、接触濾過法によるものとしては、酸化
触媒を濾過材として用いる触媒濾過法と、酸化力と触媒
効果を有するマンガンゼオライト法とがある。
Other strong oxidizing agents such as chlorine and potassium permanganate can also oxidize manganese, but in this case too, the pH has to be increased and, above all, the cost is high. On the other hand, contact filtration methods include a catalytic filtration method that uses an oxidation catalyst as a filter material, and a manganese zeolite method that has oxidizing power and a catalytic effect.

前者は、砂を母材としたマンガン砂や軟マンガン鉱で被
膜を形成したものであるが、イオン交換能はないけれど
も酸化剤との併用によりニ酸化マンガン含有塩に変化す
るものである。
The former is a coating formed of manganese sand or soft manganese ore with sand as the base material, and although it does not have ion exchange ability, it changes into a manganese dioxide-containing salt when used in combination with an oxidizing agent.

後者は、グリーンサンドや合成ゼオライトなど、ある程
度イオン交換能を持つ濾過材にマンガンの高次酸化物を
付着させたものであり、酸化力によりニ酸化マンガンと
して固定できるものである。
The latter is made by attaching a higher order oxide of manganese to a filter material that has a certain degree of ion exchange ability, such as green sand or synthetic zeolite, and can be fixed as manganese dioxide by its oxidizing power.

これら接触濾過法による両者ともに、マンガンを効果的
に除去できるものであるが、濾過材にマ.ンガン酸化物
を付着させる操作、あるいは再生頻度、再生コストに難
点があり、更には、シリカ成分や有機物が存在する場合
には、酸化速度が極端に遅くなることなどが知られてい
る。
Both of these contact filtration methods can effectively remove manganese; It is known that there are difficulties in the operation of depositing cancerous oxide, the regeneration frequency, and the regeneration cost, and furthermore, it is known that the oxidation rate becomes extremely slow when silica components or organic substances are present.

以上の方法のほか、更に、微生物酸化法が知ら!れてい
る。
In addition to the above methods, there is also a microbial oxidation method! It is.

これは、鉄バクテリア類の生物化学的な酸化作用を利用
して第一マンガンを水酸化第二マンガンに酸化させて、
菌体の表面あるいは内部に蓄積させるものである。この
方法も、その適用の仕方によつては効果を有するが、取
扱いの点でz一般的でないと称しうるものである。これ
を要するに、これらの従来技術においては、鉄分の除去
は比較的簡単なものの、マンガンを効果的に、かつ簡易
な操作によつて処理する手法は、未だみうけられないも
のである。本発明の目的は、上記の従来技術における諸
欠陥を解消し、その除去要請に応じて、塩化物を添加し
て電解することにより効果的に、マンガン、あるいは鉄
分及びマンガンを固定し、その後、砂濾過槽などで生成
物を分離除去しうるようにした浄水法の提供を、その目
的とするものである。
This uses the biochemical oxidation effect of iron bacteria to oxidize manganese to manganous(II) hydroxide.
It accumulates on the surface or inside of bacterial cells. Although this method is effective depending on how it is applied, it can be said to be uncommon in terms of handling. In short, in these conventional techniques, although iron removal is relatively simple, a method for effectively treating manganese with simple operations has not yet been found. The purpose of the present invention is to eliminate the various defects in the above-mentioned prior art, and in response to the request for removal, effectively fix manganese or iron and manganese by adding chloride and electrolyzing, and then, The purpose of this invention is to provide a water purification method in which products can be separated and removed using a sand filtration tank or the like.

本発明に係る浄水法は、水に塩化物を添力叱て電解する
ことにより上記水中のマンガン、あるいノは鉄分及びマ
ンガンを酸化せしめて除去するようにしたものである。
本発明に係る浄水法の一実施例を、その実施に供される
浄水装置をあわせ、図面を参照して次に説明する。
The water purification method according to the present invention oxidizes and removes manganese, or iron and manganese in the water by adding chloride to water and electrolyzing the water.
An embodiment of the water purification method according to the present invention will be described below with reference to the drawings, together with a water purification device used for carrying out the method.

まず、マンガン除去に係るものについて説明する。First, things related to manganese removal will be explained.

第1図イ,口において、1は、電解槽部、2は、砂濾過
槽部、3は、これを要するに、塩化ナトリウム水を注入
すべき塩化ナトリウム注入系部、4は、直流電源、5は
、空気吹込み系部、6は、処理原水、7は、陽極、8は
、陰極であり、10は、空気泡、11は、排気管、12
は、バイパス回路、13は、ブロー管、14は、処理水
を示すものである。
In Fig. 1A, at the opening, 1 is an electrolytic cell part, 2 is a sand filter tank part, 3 is a sodium chloride injection system part into which sodium chloride water is to be injected, 4 is a DC power supply, 5 is an air blowing system section, 6 is treated raw water, 7 is an anode, 8 is a cathode, 10 is an air bubble, 11 is an exhaust pipe, 12
is a bypass circuit, 13 is a blow pipe, and 14 is treated water.

すなわち、上記装置は、連続処理ができる系統をとつて
いて、主に、電解槽部1と砂濾過槽部2とで構成されて
おり、その付帯的な設備として、塩化ナトリウム注入系
部3、直流電源4及び空気吹込み系部5を備えている。
That is, the above-mentioned apparatus has a system capable of continuous processing, and is mainly composed of an electrolytic cell section 1 and a sand filtration tank section 2, and a sodium chloride injection system section 3 as ancillary equipment. , a DC power source 4 and an air blowing system section 5.

そして、処理原水6は、途中で塩化ナトリウム注入系部
3から塩化ナトリウム水が注入されて電解槽部1に入る
ようになつている。また電解槽部1の電解槽は、陽極7
の内筒と、陰極8の外筒による同心円状電極を形成し、
外筒配置の陰極8は、液が均一に外周部にでるように、
同図口にも示す如く格子状に形設されているものである
Then, the treated raw water 6 enters the electrolytic cell section 1 with sodium chloride water injected from the sodium chloride injection system section 3 on the way. Further, the electrolytic cell of the electrolytic cell section 1 has an anode 7
A concentric circular electrode is formed by the inner cylinder of the cathode 8 and the outer cylinder of the cathode 8,
The cathode 8 is arranged in an outer cylinder so that the liquid comes out uniformly on the outer periphery.
As shown in the opening of the figure, it is shaped like a grid.

以上の構成により、処理原水6に塩化ナトリウム注入系
部3より塩化ナトリウムを添加し電解槽部1へ注入する
とともに、空気吹込み系部5よりの空気などでバブリン
グしながら、両電極7,8により直流電解を行うもので
ある。
With the above configuration, sodium chloride is added to the treated raw water 6 from the sodium chloride injection system section 3 and injected into the electrolytic cell section 1, and while bubbling with air etc. from the air blowing system section 5, both the electrodes 7, 8 This method performs direct current electrolysis.

この塩化ナトリウムの電解槽部1における電解槽内での
電解により、その塩素と次亜塩素酸ソーダによつて処理
原水6中のマンガンイオンは酸化されるとともに、陽極
7での酸化によつて不溶性の二酸化マンガンを主にした
生成物を析出するものである。
Due to the electrolysis of sodium chloride in the electrolytic cell section 1, manganese ions in the treated raw water 6 are oxidized by the chlorine and sodium hypochlorite, and are made insoluble by oxidation at the anode 7. This precipitates a product mainly consisting of manganese dioxide.

上記電解と同時に発生する水素ガスは、空気吹込み系部
5より電解槽部1の下部から圧入される微細な空気泡1
0により、兼ねて、その発生量にたいして安全範囲に保
持できるようにされる。
The hydrogen gas generated at the same time as the above electrolysis is made up of fine air bubbles 1 that are press-injected from the lower part of the electrolytic cell section 1 from the air blowing system section 5.
0 also makes it possible to maintain the generated amount within a safe range.

と同時に、この電解槽部1の電解槽内での空気泡10は
、上記希釈媒体としての役目のほかに、それぞれの電極
面の洗浄、濃度分極の抑制及び、残留塩素の除去を図る
のに役立つものである。しかして、上述の希釈された水
素ガスを含んだ空気は、電解槽部1の上部に設けられた
排気管11より屋外に放散せしめられるものである。上
述の電解槽部1の電解槽内において固定されたマンガン
生成物は、その槽外部に円筒状に設置された砂濾過槽部
2で分離されるものである。なお、上記砂濾過槽部2に
おける濾過槽の機能が低下したときには、処理原水6を
バイパス回路12から送入して沈積物を逆洗し、ブロー
管13より放出するものであつて、これにより濾過槽の
再生をすることができる。このようにして、この砂濾過
槽部2より処理水14が生成され、送出されるものであ
る。
At the same time, the air bubbles 10 within the electrolytic cell of this electrolytic cell section 1, in addition to serving as the diluting medium, also serve to clean each electrode surface, suppress concentration polarization, and remove residual chlorine. It's useful. Thus, the air containing the diluted hydrogen gas mentioned above is radiated outdoors through the exhaust pipe 11 provided at the upper part of the electrolytic cell section 1. The manganese product fixed in the electrolytic cell of the electrolytic cell section 1 described above is separated in the sand filter section 2 installed in a cylindrical shape outside the tank. In addition, when the function of the filtration tank in the sand filtration tank section 2 deteriorates, the treated raw water 6 is sent through the bypass circuit 12 to backwash the sediment and discharge it from the blow pipe 13. The filter tank can be regenerated. In this way, treated water 14 is generated from this sand filter tank section 2 and sent out.

以上に述べたところは、これを要するに、処理原水中に
溶解しているマンガンイオンにたいして、塩化ナトリウ
ムを添加して直流電解を行うものであり、この電解によ
つて塩素及び次亜塩素酸ソーダを生成して上記マンガン
を酸化するとともに、陽極て電解酸化を行わしめるもの
である。
What has been described above, in short, is to add sodium chloride to the manganese ions dissolved in the treated raw water and perform DC electrolysis, and through this electrolysis, chlorine and sodium hypochlorite are removed. The manganese is generated and oxidized, and electrolytic oxidation is performed at the anode.

一方、上記空気バブリングというのは攪拌を所期したも
のてあり、いわゆる副次的な手法に係るものであり、必
ず必要とするものではない。また、攪拌媒体を含め、そ
の攪拌手段は、他の可能な手法を任意に採用することが
できるものである。そして、上述の如く、空気による手
法を採用するときには、両電極上への付着物の除去、濃
度分極の低減抑制及ひ、電解時発生の塩素、水素ガスを
希釈するうえで効果を有するものであり、こうして固定
されたマンガンは濾過槽などの分離器で除去され、もつ
て清浄な処理水を生成し、これを供給することができる
ものである。また、清浄処理の浄水装置について、上記
実施例に係る浄水法に供されるものは、特に、電解槽部
における電解槽を二重円筒形にして、これらの外周部に
砂濾過槽部を設けたもので、この構成により、処理面積
を大きくとることができるとともに、その全体構成をコ
ンパクトな一体的装置とすることを可能とし、これを要
するに、家庭用にも適応できるようにしたものである。
On the other hand, the above-mentioned air bubbling is intended for stirring, is a so-called secondary method, and is not absolutely necessary. Further, other possible methods can be arbitrarily adopted as the stirring means including the stirring medium. As mentioned above, when using the air method, it is effective in removing deposits on both electrodes, suppressing the reduction of concentration polarization, and diluting chlorine and hydrogen gas generated during electrolysis. The manganese thus fixed is removed in a separator such as a filtration tank to produce clean treated water, which can then be supplied. In addition, regarding the water purification apparatus for purification treatment, the one used for the water purification method according to the above embodiment is particularly designed so that the electrolytic cell in the electrolytic cell part is made into a double cylindrical shape, and a sand filtration tank part is provided on the outer periphery of the electrolytic cell. This configuration allows for a large processing area and allows the overall configuration to be made into a compact integrated device, which means that it can be adapted for home use. .

そして濾過媒体として砂を用いたものであるが、これは
砂に限定される理由はなく、他の濾過媒体の採用を妨げ
ないものであるが、砂を用いるときは低価格のものとし
うる点で格別の効果を有するものである。
Sand is used as the filtration medium, but there is no reason to limit it to sand, and it does not preclude the use of other filtration media; however, when sand is used, it can be made at a lower cost. It has a special effect.

なお、電解に使用する電極は、陽極には、塩素ガスにお
かされない白金メッキ板、フェライト板などを、また陰
極には、水素過電圧が大きい鉛、亜鉛板などを使用する
のが望ましいものである。
Regarding the electrodes used for electrolysis, it is desirable to use a platinum-plated plate, ferrite plate, etc., which will not be affected by chlorine gas, for the anode, and a lead or zinc plate, etc., which has a large hydrogen overvoltage, for the cathode. .

上記浄水法に供される浄水装置の構成に関し、第2図の
イ,口に示すものは、第1図と異なる構成のものを示す
ものであつて、第1図と同符号の部分は、同等部分を示
し、9は、極板である。すなわち、第1図に示すものと
、その連続処理ができる系統をとつている点では同様の
ものであるが、両電極を含む極板の配置構成を異にして
いるものである。つまり、陽極7は、下部に、陰極8は
、上部にそれぞれ配置し、その間に極板9を多数配置し
て複極になるように設置して全体を一体構成とすると同
時に、電極面積を大にせしめるようにしたものであり、
第1図と同様な処理方法に供せられるものである。以上
に述べた浄水法並びにその装置の機能にたいして、これ
を実証する実験結果は第3図及び第4図に示すとおりて
ある。
Regarding the configuration of the water purification device used in the above-mentioned Water Purification Act, the parts shown at A and B in Fig. 2 are different from those in Fig. 1, and the parts with the same symbols as in Fig. 1 are as follows: Equivalent parts are shown, and 9 is an electrode plate. That is, it is similar to the one shown in FIG. 1 in that it has a system that allows continuous processing, but the arrangement of the electrode plates including both electrodes is different. In other words, the anode 7 is placed at the bottom, and the cathode 8 is placed at the top, and a large number of electrode plates 9 are placed between them to form a bipolar structure, making the whole structure integrated and increasing the electrode area. It was designed to force the
It is subjected to the same processing method as in FIG. Experimental results to prove the functions of the water purification method and the device described above are shown in FIGS. 3 and 4.

すなわち、第3図は、マンガンを含有した水の電解処理
特性を示すものである。
That is, FIG. 3 shows the electrolytic treatment characteristics of water containing manganese.

試水は、硫酸マンガン溶液100mLへ電導性を良くす
るために硫酸ナトリウムを0.1y添加した液である。
The sample water was a solution in which 0.1y of sodium sulfate was added to 100mL of manganese sulfate solution to improve conductivity.

電解槽部における電解槽は、陽極にフェライト板、陰極
に亜鉛板を旬順の間隔て対向配置せしめたものである。
) 電解条件は、直流電流0.15Aで一定に保ち、通
電時間にたいしてサンプリングを行い、5A濾紙で濾過
してから液を原子吸光分析計て測定した。その結果、電
解とともにマンガン濃度は減少してくるが、1ppm前
後で一定の値を示ず。一方、液のPHは、低下する傾向
を示している。したがつて、マンガンの除去は、PHの
低下により固定されたマンガンが再溶解するものと考え
られる。
The electrolytic cell in the electrolytic cell section has a ferrite plate as an anode and a zinc plate as a cathode, which are arranged facing each other at regular intervals.
) The electrolytic conditions were kept constant at a DC current of 0.15 A, and sampling was performed during the current application time, and after filtering with 5 A filter paper, the liquid was measured using an atomic absorption spectrometer. As a result, the manganese concentration decreases with electrolysis, but does not remain constant at around 1 ppm. On the other hand, the pH of the liquid shows a tendency to decrease. Therefore, it is considered that manganese is removed by redissolving the fixed manganese due to a decrease in pH.

また、第4図には、塩化ナトリウムを添加して空気吹込
みをしたときの電解処理特性を示す。
Further, FIG. 4 shows the electrolytic treatment characteristics when sodium chloride was added and air was blown.

使用した電解槽及び電極は、第3図の実験結果の場合と
同じであり、電解条件は試水100m1に食塩水0.0
3yを添加して電解すると同時に空気を0.5f/Mi
nで送入した。このときの結果は、電解とともにマンガ
ンが急激に減少しており、マンガン0.3ppmまで低
下させるのに2.5minで処理できている。
The electrolytic cell and electrodes used were the same as those for the experimental results shown in Figure 3, and the electrolytic conditions were 100 ml of sample water and 0.0 mL of saline.
At the same time as adding 3y and electrolyzing the air at 0.5f/Mi
It was sent in by n. The results showed that manganese rapidly decreased with electrolysis, and it took 2.5 minutes to reduce manganese to 0.3 ppm.

このときの通電量は15クーロンであり、容量あたりの
通電量に換算すると150クーロン/lである。一方、
残留している塩素は、電解とともに濃度が上昇するが、
空気吹込みによつて0.2〜0.5ppmに減少させる
ことができる。これらのマンガン固定にたいして、分離
に砂濾過を行えば、マンガン生成物を十分除去できるこ
とは、5A濾紙で分離できることから裏付けることがで
きる。
The amount of current flowing at this time is 15 coulombs, which is 150 coulombs/l when converted into the amount of current flowing per capacity. on the other hand,
The concentration of remaining chlorine increases with electrolysis, but
It can be reduced to 0.2-0.5 ppm by air blowing. The fact that manganese products can be sufficiently removed by performing sand filtration for separation in these cases of manganese fixation can be supported by the fact that the manganese products can be separated using 5A filter paper.

以上の実施例に係るものは、要約して、塩化ナトリウム
などの添加物により、なおこれを要するに空気吹込みに
よつて、水中に溶解しているマン−ガンイオンを電解酸
化と砂濾過槽部に係る、いわゆる砂濾過器を組合わせる
ことにより効果的に除去するようにした浄水法であるが
、その効果をも要約すると、次のとおりである。
In summary, in the above embodiments, manganese ions dissolved in water are electrolytically oxidized by additives such as sodium chloride, and in other words, by air blowing. This is a water purification method that effectively removes water by combining a so-called sand filter, and its effects can be summarized as follows.

1電解次亜塩素酸ソーダによつてマンガンを効.果的に
低濃度まで処理することが可能である。
1 Manganese is effective by electrolytic sodium hypochlorite. It is possible to process down to low concentrations.

2生成したマンガン酸化物は、円筒状砂濾過器によつて
容易に分離できる。
2 The produced manganese oxides can be easily separated using a cylindrical sand filter.

3電解時に発生する水素ガスは、電解槽に吹込む空気泡
により希釈して安全範囲で放散でき!る。
3. Hydrogen gas generated during electrolysis can be diluted by air bubbles blown into the electrolytic cell and dissipated within a safe range! Ru.

4水中に共存する鉄イオンあるいは有機物などによる着
色成分あるいは臭いは、電解塩素で分解できると同時に
殺菌をする効果を併有する。
4 Coloring components or odors caused by iron ions or organic substances coexisting in water can be decomposed by electrolytic chlorine, which also has a sterilizing effect.

なお、上記の浄水法並びに各浄水装置について≦は、こ
れをマンガン除去に適用した例を示すものであり、これ
らをマンガン及び鉄分の除去に使用しうるものであるこ
とは、いうまでもないところである。次に、マンガン及
び鉄分の除去に係るものの実施例について第5〜7図に
より説明をする。
Regarding the above water purification method and each water purification device, ≦ indicates an example in which it is applied to remove manganese, and it goes without saying that these can be used to remove manganese and iron. be. Next, embodiments related to the removal of manganese and iron will be described with reference to FIGS. 5 to 7.

第5図において、1Aは、電解槽部、2Aは、砂濾過槽
部、3Aは、塩化ナトリウム注入系部、4Aは、直流電
源、5Aは、空気吹込み系部、6Aは、処理原水、7A
は、陽極、8Aは、陰極であり、9Aは、ポンプ、10
Aは、空気泡、11Aは、排気管、12Aは、バイパス
回路、13Aは、ブロー管、14Aは、処理水を示すも
のであノ る。すなわち、ます、本実施例に係る浄水法
の実施に供される上記構成の浄水装置は、連続処理がで
きる系統をとつていて、主として、互いに分離していて
連通される電解槽部1Aと砂濾過槽部2Aとから構成さ
れており、その付帯的な設備として、塩化ナトリウム注
入系部3A1直流電源4A及び空気吹込み系部5Aを備
えている。
In FIG. 5, 1A is an electrolytic cell part, 2A is a sand filter tank part, 3A is a sodium chloride injection system part, 4A is a DC power supply, 5A is an air blowing system part, 6A is a treated raw water, 7A
is the anode, 8A is the cathode, 9A is the pump, 10
A is an air bubble, 11A is an exhaust pipe, 12A is a bypass circuit, 13A is a blow pipe, and 14A is treated water. That is, the water purification device having the above configuration used for implementing the water purification method according to this embodiment has a system capable of continuous treatment, and mainly includes an electrolytic cell section 1A that is separated from each other and communicated with each other. It consists of a sand filtration tank section 2A, and its incidental equipment includes a sodium chloride injection system section 3A, a DC power supply 4A, and an air blowing system section 5A.

そして、処理原水6Aは、ポンプ9Aにより圧送され、
配管途中て塩化ナトリウム注入系部3Aから塩化ナトリ
ウム水が注入されて電解槽部1Aの底部に入るようにな
つている。
Then, the treated raw water 6A is pumped by a pump 9A,
Sodium chloride water is injected from the sodium chloride injection system section 3A midway through the piping and enters the bottom of the electrolytic cell section 1A.

また、電解槽部1Aの電解槽は、円筒状に形設され、外
套部に電極面積を大きくとれる陽極7Aを、内筒部に陰
極8Aを形成している。
Further, the electrolytic cell of the electrolytic cell section 1A is formed in a cylindrical shape, and has an anode 7A, which can have a large electrode area, formed in the outer casing, and a cathode 8A formed in the inner cylindrical portion.

更に、砂濾過槽部2Aは、電解槽部1Aと別体で、例え
ばその下段に位置せしめ、連管で接続して連通構成とな
つているものである。
Furthermore, the sand filtration tank section 2A is separate from the electrolytic cell section 1A, and is positioned, for example, in a lower stage thereof, and is connected to the electrolytic cell section 1A through a continuous pipe to form a communication structure.

以上の構成により、処理原水6Aに塩化ナトリウム注入
系部3Aより塩化ナトリウムを添加し電解槽部1Aに送
り込み、両電極7A,8Aにより直流電解を行うもので
ある。
With the above configuration, sodium chloride is added to the treated raw water 6A from the sodium chloride injection system section 3A and fed into the electrolytic cell section 1A, and DC electrolysis is performed by both electrodes 7A and 8A.

この塩化ナトリウムの電解槽部1Aにおける電解槽内で
の電解により、その塩素と次亜塩素酸ソーダによつて、
処理原水6A中のマンガン及び鉄の各イオンが酸化され
るとともに、陽極酸化によつて不溶性の二酸化マンガン
及び水酸化鉄を主成分とする酸化物が析出する。
By electrolyzing this sodium chloride in the electrolytic cell in the electrolytic cell section 1A, the chlorine and sodium hypochlorite
Manganese and iron ions in the treated raw water 6A are oxidized, and oxides mainly composed of insoluble manganese dioxide and iron hydroxide are precipitated by anodic oxidation.

電解と同時に発生する水素ガスは、発生量にたいして安
全に保てるように、空気吹込み系部5Aから、電解槽部
1Aの下部より微細な空気泡10Aとして圧入する。
Hydrogen gas generated at the same time as electrolysis is injected as fine air bubbles 10A from the lower part of the electrolytic cell section 1A through the air blowing system section 5A so as to be kept safe in relation to the amount generated.

電解槽部1Aにおける槽内での空気泡10Aは、電極面
の洗浄、鉄分の空気酸化の促進、更には、残留塩素の除
去を図るのに役立つものであり、水素ガスを含んだ空気
泡は、排気管11Aより屋外に放散せしめるものである
The air bubbles 10A in the electrolytic cell section 1A are useful for cleaning the electrode surface, promoting air oxidation of iron, and removing residual chlorine. , to be dissipated outdoors through the exhaust pipe 11A.

なお、この空気泡10Aの圧入が副次的なものであるこ
とは、先の各実施例の場合と同様である。
Note that the press-fitting of the air bubbles 10A is secondary, as in the case of each of the previous embodiments.

上述の電解槽部1Aの電解槽内において固定された鉄、
マンガンの生成物を含む水は、その上部から溢流して、
次の砂濾過槽部2Aに導かれるものである。
Iron fixed in the electrolytic cell of the above-mentioned electrolytic cell section 1A,
Water containing manganese products overflows from the top and
It is guided to the next sand filter tank section 2A.

ここでは、上述の生成物が粒子状を呈しているので、通
常に砂濾過槽部2Aを通すことにより容易に分離するこ
とができるものである。
Here, since the above-mentioned product is in the form of particles, it can be easily separated by passing it through the sand filter tank section 2A.

なお、上記砂濾過槽部2A(7)濾過槽の性能が低下し
てきたときには、処理原水6Aをバイパス回路12Aを
通し上記槽の下部から送入して沈積物を除去し、ブロー
管13Aより放出するものである。
In addition, when the performance of the sand filtration tank section 2A (7) filtration tank deteriorates, the treated raw water 6A is sent from the lower part of the tank through the bypass circuit 12A to remove sediment, and then released from the blow pipe 13A. It is something to do.

このようにして処理された水は、処理水14Aとして供
給されるものである。
The water thus treated is supplied as treated water 14A.

以上に述べたところは、これを要するに、処理原水中に
含有しているマンガン及び鉄イオンにたいして、塩化ナ
トリウムなどの塩化物を例えば300ppm程度添加し
て直流電解処理を行うものであり、その電解時に、塩素
イオンの放電によつて塩素ガスが発生して液中に吸収さ
れ、次亜塩素酸ソーダになり、これによる酸化と陽極で
の電解酸化によつて、鉄は、水酸化第二鉄に、マンガン
は、MnO2,MnO(0H)などの酸化物になるもの
であり、これらの生成物は、濾過膜あるいは砂濾過など
の逆洗できる分離器で除去して、清浄な水を供給できる
ようにしたものである。
What has been described above, in short, is to perform DC electrolytic treatment by adding, for example, about 300 ppm of chlorides such as sodium chloride to the manganese and iron ions contained in the raw water to be treated, and during the electrolysis. , Chlorine gas is generated by the discharge of chlorine ions and absorbed into the liquid, becoming sodium hypochlorite. Through oxidation by this and electrolytic oxidation at the anode, iron is converted to ferric hydroxide. , manganese becomes oxides such as MnO2 and MnO(0H), and these products can be removed with a backwashable separator such as a filtration membrane or sand filtration to supply clean water. This is what I did.

また、電解時に発生する水素ガスは、爆発性を有してい
るので、これの防止には、電解槽内での空気酸化を兼ね
て空気泡を送入して、水素ガスを例えば空気にたいして
1%以下に希釈して釈放するようにしたものである。
In addition, hydrogen gas generated during electrolysis is explosive, so to prevent this, air bubbles are introduced into the electrolytic cell to oxidize the air, and hydrogen gas is oxidized to the air, for example. It was designed to be diluted to less than % and released.

なお、電解に使用する電極は、先の実施例のところで述
べたと同様な材料でそれぞれ構成されることが望ましい
ことは同様である。
Note that it is also desirable that the electrodes used for electrolysis be made of the same materials as those described in the previous embodiment.

以上に述べた浄水法並びにその装置の機能にたいして、
これを実証する実験結果は第6図及び第7図に示すとお
りである。
Regarding the water purification method and the functions of the equipment described above,
Experimental results demonstrating this are shown in FIGS. 6 and 7.

すなわち、第6図は、鉄とマンガンを含有した水の電解
処理特性を示すものである。
That is, FIG. 6 shows the electrolytic treatment characteristics of water containing iron and manganese.

試水は、硫酸マンガンと硫酸第一鉄を含む水道水100
mtに、塩化ナトリウム0.03y添加した液である。
The sample water is 100% tap water containing manganese sulfate and ferrous sulfate.
This is a solution in which 0.03y of sodium chloride was added to mt.

電解槽部における電解槽は、陽極にフェライト板、陰極
に亜鉛板を対向配置せしめたものてある。更に、電解槽
下部に空気を散気管(各電解槽部下部に点線で示される
部分)より1′/Minで送入した。電解条件は、直流
電流0.1Aて一定に保ち、電解時間にたいしてサンプ
リングを行い、5A濾紙で濾過した液を原子吸光分析装
置で測定した。
The electrolytic cell in the electrolytic cell section has a ferrite plate as an anode and a zinc plate as a cathode facing each other. Furthermore, air was fed into the lower part of the electrolytic cell from a diffuser pipe (portion indicated by a dotted line at the lower part of each electrolytic cell) at a rate of 1'/min. The electrolysis conditions were kept constant at 0.1 A of direct current, and sampling was performed during the electrolysis time, and the liquid filtered through 5A filter paper was measured using an atomic absorption spectrometer.

その結果、電解とともに鉄は、ただちに減少し、マンガ
ンは、3minで0.3ppmまで減少している。この
ときの通電量は、18クーロンであり、容量あたりの通
電量に換算すると、180クーロン/lである。一方、
残留している有効塩素は、電解とともに増加傾向を示す
が、5min後のサンプル中には2〜3ppm残留して
いたが、空気量の調整により更に低下させることができ
るものである。次に、上記第6図で示した電解処理後の
鉄及びマンガンの固定液を砂濾過槽を通したときの実験
結果を第7図に示す。試験に使用した液は、マンガン4
ppm1鉄6ppmを固定した含有液である。そして、
濾過槽は、平均30メッシュの砂が、直径50TIUn
の円筒内に1507mの高さに充填されている。そして
、上記濾過槽に、固定液を上部から重力沈降濾過を行つ
たときの透過量と、鉄及びマンガン濃度とを示している
ものである。
As a result, iron decreased immediately with electrolysis, and manganese decreased to 0.3 ppm in 3 minutes. The amount of energization at this time was 18 coulombs, and when converted into the amount of energization per capacity, it was 180 coulombs/l. on the other hand,
The remaining available chlorine tends to increase with electrolysis, and although 2 to 3 ppm remained in the sample after 5 minutes, it can be further reduced by adjusting the amount of air. Next, FIG. 7 shows the experimental results when the iron and manganese fixative solution after the electrolytic treatment shown in FIG. 6 was passed through a sand filter tank. The liquid used in the test was manganese 4
This is a liquid containing fixed 6 ppm of iron. and,
The filter tank has sand with an average size of 30 mesh and a diameter of 50 TIUn.
The cylinder is filled to a height of 1507 m. It also shows the amount of permeation and the iron and manganese concentrations when the fixing solution is subjected to gravity sedimentation filtration from above into the filtration tank.

同図によれば、透過量は、時間とともに減少傾”向を示
しているが、30%減少するのに5時間程度を要してい
る。
According to the figure, the amount of permeation shows a tendency to decrease with time, but it takes about 5 hours for the amount to decrease by 30%.

一方、透過水中の鉄及びマンガン濃度は、鉄がマンガン
より若干高くなつているのと、4時間を過ぎると濃度上
昇を示している。
On the other hand, the iron and manganese concentrations in the permeated water show that iron is slightly higher than manganese, and that the concentrations increase after 4 hours.

これは、鉄が水、酸化第二鉄のコロイド状を呈している
のに比し、マンガンは酸化物粒子であることの差による
ものと、徐々に沈積物が押し流されることに起因するも
のである。いずれにしても、砂濾過槽を通過することに
よノリ、鉄、マンガンの生成物が除去できることが判明
したものであり、更に、逆洗によつて、付着、沈澱物を
除去できることも確認しているものである。
This is due to the difference between iron being a colloid of water and ferric oxide, while manganese is an oxide particle, and the fact that deposits are gradually washed away. be. In any case, it has been confirmed that products of glue, iron, and manganese can be removed by passing through a sand filter tank, and it has also been confirmed that adhesion and sediment can be removed by backwashing. It is something that

以上の実施例に係るものは、要約して、塩化ナトリウム
などの添加物により、なおこれを要するに空気吹込みに
よつて、水中に溶解しているマンガン及び鉄の各イオン
を、電解酸化と分離器によつて浄化するようにした浄水
法であるが、その効果をも要約すると、次のとおりであ
る。
In summary, the above embodiments use additives such as sodium chloride and, in short, air blowing to separate manganese and iron ions dissolved in water through electrolytic oxidation. This water purification method uses a vessel to purify water, and its effects can be summarized as follows.

1電解次亜塩素酸ソータと陽極酸化によつて、鉄及びマ
ンガンを効果的に低濃度まで処理できる。
1. Iron and manganese can be effectively treated to low concentrations by electrolytic hypochlorous acid sorter and anodic oxidation.

2生成した酸化物は、粒子状であり、逆洗のきく砂濾過
槽などで容易に分離できる。
2 The generated oxides are in the form of particles and can be easily separated using a sand filter tank that can be backwashed.

3水中に含有されている有機物などによる着色成分、臭
いは、電解塩素で分解できると同時に殺菌てきる効果を
併有する。
3. Coloring components and odors caused by organic substances contained in water can be decomposed and sterilized with electrolytic chlorine.

4電解時に発生する水素ガスは、電解槽に吹込む空気泡
により希釈して安全範囲で放散できる。
4. Hydrogen gas generated during electrolysis can be diluted by air bubbles blown into the electrolytic cell and dissipated within a safe range.

以上に述べた点をも総合して、本発明の浄水法によると
きは、従来技術における諸欠陥を解消し、飲料水あるい
は工業用水中におけるマンガン、あるいはマンガン及び
鉄分を簡単な手法により、容易に除去することができる
ものであつて、衛生上並びに産業上に著効をもたらす、
卓越した発明ということができる。
Taking all the points mentioned above into consideration, the water purification method of the present invention eliminates various deficiencies in the conventional technology and easily removes manganese or manganese and iron in drinking water or industrial water by a simple method. that can be removed and have significant sanitary and industrial effects;
It can be said to be an outstanding invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図イ,叫ま、本発明の実施例に係る浄水法の実施に
供される浄水装置の略示開披正面図と平面図、第2図イ
,口は、同上浄水装置と異なる構成のものの略示開披正
面図と平面図、第3,4図は、マンガンを含有した水の
電解処理特性線図、第5図は、他の実施例に係る浄水法
にの実施に供される浄水装置の略示開披正面図、第6図
は、鉄及びマンガンを含有した水の電解処理特性線図、
第7図は、その濾過特性線図である。 1,1A・・・・・・電解槽部、2,2A・・・・・・
砂濾過槽部、3,3A・・・・・・塩化ナトリウム注入
系部、4,4A・・・・・・直流電源、5,5A・・・
・・・空気吹込み系部、6,6A・・・・・・処理原水
、7,7A・・・・・・陽極、8,8A・・・・陰極、
9・・・・・極板、9A・・・・・・ポンプ、10,1
0A・・・・・・空気泡、11,11A・・排気管、1
2,12A・・・・・・バイパス回路、13,13A・
・・・・・ブロー管、14,14A・・・・・・処理水
Fig. 1A shows a schematic open front view and plan view of a water purification device used for carrying out the water purification method according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2A shows a different configuration from the water purification device described above. 3 and 4 are diagrams showing electrolytic treatment characteristics of water containing manganese, and FIG. FIG. 6 is a schematic open front view of a water purification device;
FIG. 7 is a diagram of its filtration characteristics. 1, 1A... Electrolytic tank section, 2, 2A...
Sand filter tank section, 3,3A...Sodium chloride injection system section, 4,4A...DC power supply, 5,5A...
...Air blowing system section, 6,6A...Treatment raw water, 7,7A...Anode, 8,8A...Cathode,
9...Pole plate, 9A...Pump, 10,1
0A...Air bubble, 11,11A...Exhaust pipe, 1
2,12A...Bypass circuit, 13,13A・
...Blow pipe, 14, 14A... Treated water.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 水に塩化物を添加して電解することにより上記水中
のマンガン、あるいは鉄分及びマンガンを酸化せしめて
除去することを特徴とする浄水法。 2 特許請求の範囲第1項において、塩化物の添加と同
時に攪拌しながら電解を行うものである浄水法。 3 特許請求の範囲第1項もしくは第2項において、空
気泡を送入し、電解時に発生する水素ガス、塩素ガスを
希釈して排気をも行うものである浄水法。 4 特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかにお
いて、酸化生成物を濾過し固形分を除去して清浄水を供
給するものである浄水法。
[Claims] 1. A water purification method characterized by adding chloride to water and electrolyzing it to oxidize and remove manganese, or iron and manganese in the water. 2. The water purification method according to claim 1, in which electrolysis is performed while stirring simultaneously with the addition of chloride. 3. The water purification method according to claim 1 or 2, which involves introducing air bubbles to dilute hydrogen gas and chlorine gas generated during electrolysis and also exhausting the gas. 4. A water purification method according to any one of claims 1 to 3, which provides clean water by filtering oxidation products and removing solid content.
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