KR20080100777A - Water treating apparatus - Google Patents

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KR20080100777A
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산요덴키가부시키가이샤
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Abstract

A water treating apparatus is provided to sufficiently process water to be treated by water discharge of a time without repetitively circulating the water to be treated. A water treating apparatus(1) comprises the followings: the first electrode which has water permeability and is arranged on the flow path of water to be treated; a conductive fiber(8) which is electrically connected with the first electrode by being positioned at the downstream side of the first electrode; the second electrode(7) which has water permeability, is arranged at the downstream side of the conductive fiber, and makes a pair together with the first electrode; an insulated porous spacer interposed between the second electrode and the conductive fiber; and a supplying unit supplying voltage to the electrodes.

Description

수처리 장치 {WATER TREATING APPARATUS}Water Treatment Unit {WATER TREATING APPARATUS}

본 발명은, 하천수나, 음식용수, 혹은 수영장, 공공 목욕탕, 온천 등에 사용하는 물(피처리수)에 포함되는 바이러스 등의 미생물의 제균·살균 처리, 혹은 스케일을 제거하기 위한 수처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water treatment apparatus for disinfecting and sterilizing microorganisms, such as viruses, contained in river water, food water, or water (treated water) used in swimming pools, public baths, and hot springs. .

최근, 하천수나, 음식용수, 혹은 공공 목욕탕, 온천 등에 사용하는 물(피처리수) 중에 포함되는 세균이나 곰팡이, 원충 등 미생물을 제거하기 위한 수처리 기술이 급속하게 발전하고 있다.In recent years, the water treatment technology for removing microorganisms, such as bacteria, mold, and protozoa, contained in river water, food water, water used for public baths, hot springs, and the like, has been rapidly developed.

이와 같은 수처리 장치의 하나로서, 출원인은 먼저 피처리수의 유로 중에 한 쌍의 전극과 미생물을 포집 가능한 도전체를 구비하여, 이 도전체에 정전하를 인가하고, 전극에 부전하를 인가함으로써, 미생물을 도전체에 흡착시키는 장치를 개발하였다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).As one of such water treatment apparatuses, the applicant first has a conductor capable of collecting a pair of electrodes and microorganisms in a flow path of the water to be treated, and applies a static charge to the conductor and a negative charge to the electrode, The device which adsorb | sucks a microorganism to a conductor was developed (for example, refer patent document 1).

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2005-254118호 공보 [Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-254118

상기 특허 문헌 1의 수처리 장치는, 염소나 오존 등의 약제를 사용하지 않고 피처리수 중의 미생물을 처리할 수 있으므로, 염소, 오존 특유의 냄새의 발생을 회피할 수 있고, 또한 약제 투입이라고 하는 번잡한 작업이나 취급상 위험성을 회피할 수 있는 효과가 있었다.Since the water treatment apparatus of the said patent document 1 can process microorganisms in to-be-processed water, without using a chemical agent, such as chlorine and ozone, it can avoid generation | occurrence | production of the odor peculiar to chlorine and ozone, and it is complicated by chemical injection There was an effect to avoid the risk of work or handling.

그러나, 상기 수처리 장치에서는, 미생물을 흡착하여 제거하는 것은 가능하지만, 전극에 인가하고 있는 전류 밀도가 낮기 때문에 전격 쇼크나 하이포아염소산에 의한 미생물의 살균을 할 수 없어, 정기적으로 도전체를 취출하여 도전체에 흡착된 미생물을 약제 등에 의해 제거할 필요가 있어, 유지 관리가 번잡하였다.In the above water treatment apparatus, however, microorganisms can be adsorbed and removed, but since the current density applied to the electrode is low, microorganisms can not be sterilized by electric shock or hypochlorous acid, and the conductors are periodically taken out. It is necessary to remove microorganisms adsorbed on the conductor with a chemical agent or the like, and maintenance is complicated.

또한, 피처리수 중의 미생물의 대부분을 흡착 제거하는 것을 고려한 경우, 이러한 장치에 피처리수를 여러 번 통과시키거나, 혹은 원 패스(1회의 통수)로 처리하는 경우는, 미생물에 발생되는 쿨롱력보다도 강한 힘이 발생되지 않을 정도의 매우 느린 유속으로 통과시켜야 하는 등, 매우 처리 효율이 낮은 과제가 있었다. 이것은 도전체 표면이 평탄하지 않기 때문에, 도전체 표면이 불균일하게 대전되어, 미생물의 흡착 효율이 저하되는 것이 원인이었다. 또한, 도전체와 이 도전체에 통전하는 제1 전극의 밀착이 불충분하기 때문에, 도전체와 통전하는 제1 전극과의 접촉 저항이 높아져, 전류 효율이 저하되는 것이 원인이었다.In addition, when considering the removal of most of the microorganisms in the water to be treated, the Coulomb force generated by the microorganisms when the water to be treated is passed through such a device several times or in one pass (one passage). There has been a problem of having a very low processing efficiency, such as passing through at a very slow flow rate such that no stronger force is generated. This was because the surface of the conductor was not flat, so that the surface of the conductor was unevenly charged and the adsorption efficiency of microorganisms was lowered. Moreover, since the contact | adherence of a conductor and the 1st electrode which energizes this conductor is inadequate, the contact resistance of a conductor and the 1st electrode which energizes was high and the current efficiency fell.

본 발명은 이러한 종래의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 피처리수의 처리 효율을 향상시켜, 피처리수를 반복 유통시키지 않고, 1회의 통수로 충분히 처리 가능한 수처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in order to solve such a conventional subject, and it aims at improving the treatment efficiency of to-be-processed water, and providing the water treatment apparatus which can fully process by one pass water, without circulating a to-be-processed water repeatedly.

본 발명의 수처리 장치는, 피처리수의 유로 중에 배치된 통수성의 제1 전극과, 이 제1 전극의 하류측에 위치하여 당해 제1 전극에 의해 전기적으로 접속되는 도전성 섬유와, 이 도전성 섬유의 하류측에 위치하여 제1 전극과 쌍을 이루는 통수성의 제2 전극과, 이 제2 전극과 도전성 섬유 사이에 개재된 절연성 다공질 스페이서와, 양 전극에 전압을 공급하는 공급 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.The water treatment apparatus of the present invention includes a water-permeable first electrode disposed in a flow path of water to be treated, conductive fibers positioned downstream of the first electrode and electrically connected by the first electrode, and the conductive fibers. And a water-permeable second electrode located downstream and paired with the first electrode, an insulating porous spacer interposed between the second electrode and the conductive fiber, and supply means for supplying voltage to both electrodes. do.

청구항 2의 발명의 수처리 장치는, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 도전성 섬유는, 탄소 섬유, 활성 탄소 섬유, 백금 섬유, 티탄 섬유, 카본 나노 튜브 및 각각 촉매를 도포한 탄소 섬유, 수지 섬유, 활성 탄소 섬유, 티탄 섬유 중 어느 하나, 혹은 2종류 이상 포함하는 것을 특징으로 한다.In the water treatment apparatus of Claim 2, in the invention of Claim 1, the said conductive fiber is carbon fiber, activated carbon fiber, platinum fiber, titanium fiber, carbon nanotube, the carbon fiber which apply | coated the catalyst, the resin fiber, It is characterized by including any one or two or more types of activated carbon fibers, titanium fibers.

청구항 3의 발명의 수처리 장치는, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 도전성 섬유는, 상기 스페이서의 압박력에 의해 상기 제1 전극에 밀착되는 것을 특징으로 한다.In the water treatment apparatus of claim 3, in the invention according to claim 1 or 2, the conductive fiber is in close contact with the first electrode by the pressing force of the spacer.

청구항 4의 발명의 수처리 장치는, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 스페이서의 공극률은 95 ％보다 큰 것을 특징으로 한다.In the water treatment apparatus of claim 4, in the invention according to any one of claims 1 to 3, the porosity of the spacer is greater than 95%.

청구항 5의 발명의 수처리 장치는, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 스페이서가 위치하는 상기 유로를 상기 도전성 섬유가 위치하는 부분보다도 좁게 한 것을 특징으로 한다.The water treatment apparatus of claim 5 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 1 to 4, the flow path in which the spacer is located is narrower than a portion in which the conductive fiber is located.

청구항 6의 발명의 수처리 장치는, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 도전성 섬유의 중앙부를 일치시키는 동시에, 상기 공급 수단에 의해 상기 양 전극의 중앙부로부터 전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.In the water treatment apparatus of claim 6, the water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the center portion of the first electrode and the conductive fiber coincide with each other, and from the center portion of both electrodes by the supply means. It is characterized by applying a voltage.

본 발명의 수처리 장치에 따르면, 피처리수의 유로 중에 배치된 통수성의 제1 전극과, 이 제1 전극의 하류측에 위치하여 당해 제1 전극에 전기적으로 접속되는 도전성 섬유와, 이 도전성 섬유의 하류측에 위치하여 제1 전극과 쌍을 이루는 통수성의 제2 전극과, 이 제2 전극과 도전성 섬유 사이에 개재된 절연성 다공질 스페이서와, 양 전극에 전압을 공급하는 공급 수단을 구비하였으므로, 제1 전극에 정전위를 인가하고 제2 전극에 부전위를 인가하면, 도전성 섬유 표면에서 피처리수 중의 미생물을 흡착할 수 있고, 흡착된 미생물은 절연성 다공질 스페이서에서 포집할 수 있다. 또한, 제1 전극에 부전위를 인가하고 제2 전극에 정전위를 인가하면, 도전성 섬유 표면에서 피처리수 중의 스케일 성분으로 되는 양이온(칼슘 이온, 마그네슘 이온 등)을 흡착할 수 있고, 전해 석출 반응에 의해 석출된 스케일은 절연성 다공질 스페이서에서 포집할 수 있다.According to the water treatment apparatus of this invention, the water permeable 1st electrode arrange | positioned in the flow path of to-be-processed water, the conductive fiber located in the downstream of this 1st electrode, and electrically connected to the said 1st electrode, and this conductive fiber of A second water-permeable second electrode located downstream and paired with the first electrode, an insulating porous spacer interposed between the second electrode and the conductive fiber, and supply means for supplying a voltage to both electrodes. When the potential is applied to the electrode and the negative potential is applied to the second electrode, the surface of the conductive fiber can adsorb the microorganisms in the water to be treated, and the adsorbed microorganisms can be collected in the insulating porous spacer. In addition, when a negative potential is applied to the first electrode and a potential is applied to the second electrode, cations (calcium ions, magnesium ions, etc.), which become scale components in the water to be treated, can be adsorbed on the surface of the conductive fiber, thereby causing electrolytic precipitation. The scale precipitated by the reaction can be collected in the insulating porous spacer.

청구항 2의 발명에 따르면, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 도전성 섬유는, 탄소 섬유, 활성 탄소 섬유, 백금 섬유, 티탄 섬유, 카본 나노 튜브 및 각각 촉매를 도포한 탄소 섬유, 수지 섬유, 활성 탄소 섬유, 티탄 섬유 중 어느 하나, 혹은 2종류 이상 포함하는 것이 바람직하다.According to the invention of claim 2, in the invention according to claim 1, the conductive fiber is carbon fiber, activated carbon fiber, platinum fiber, titanium fiber, carbon nanotube and carbon fiber coated with a catalyst, resin fiber, activated carbon, respectively. It is preferable to include any one or two or more types of fibers, titanium fibers.

청구항 3의 발명에 따르면, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 도전성 섬유는, 절연성 다공질 스페이서의 압박력에 의해 제1 전극에 밀착되므로, 도전성 섬유의 제1 전극에 대한 접촉 저항을 저하시킬 수 있다. 이에 의해, 제1 전극에 정전위가 인가된 경우에는, 도전성 섬유 표면도 정전위로 대전되므로, 당해 도전성 섬유의 정전위로 대전된 부분과 피처리수의 접촉 면적이 비약적으로 증대하여, 부전위로 대전된 미생물의 포집 효율이 현저하게 향상된다. 또한, 제1 전극에 부전위가 인가된 경우에는, 도전체와 통전하는 제1 전극과의 접촉 저항이 낮아져 전류 효율이 향상되어, 양전위로 대전된 스케일 성분의 제거 효율도 현저하게 향상된다.According to the invention of claim 3, in the invention according to claim 1 or 2, since the conductive fiber is in close contact with the first electrode by the pressing force of the insulating porous spacer, the contact resistance of the conductive fiber to the first electrode can be reduced. have. As a result, when the electrostatic potential is applied to the first electrode, the surface of the conductive fiber is also charged to the electrostatic potential, so that the contact area between the portion charged with the electrostatic potential of the conductive fiber and the water to be treated increases dramatically and is charged to the negative potential. The collection efficiency of microorganisms is remarkably improved. In addition, when a negative potential is applied to the first electrode, the contact resistance between the conductor and the first electrode that is energized is lowered, thereby improving the current efficiency, and remarkably improving the removal efficiency of the scale component charged with the positive potential.

또한, 도전성 섬유가 제1 전극과 밀착하면, 도전성 섬유의 제1 전극에 대한 접촉면이 평탄화되므로, 도전성 섬유 표면에 대략 균일하게 인가 전류를 공급하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 도전성 섬유의 대전된 부분과 피처리수의 접촉 면적이 비약적으로 증대하여, 흡착 효율이 현저하게 향상된다. 또한 평탄화에 의해, 도전성 섬유의 제2 전극측의 면과 대향하는 제2 전극과의 거리가 대략 균일해지므로, 도전성 섬유와 제2 전극과의 사이에 대략 균일한 전계가 형성되어, 도전성 섬유의 제2 전극측의 면과 제2 전극과의 거리가 불균일했던 경우에, 최단 거리의 부위에 국소적으로 큰 전류가 흐르는 문제도 해소할 수 있다.In addition, when the conductive fiber is in close contact with the first electrode, the contact surface of the conductive fiber with respect to the first electrode is flattened, so that the applied current can be supplied to the surface of the conductive fiber substantially uniformly. As a result, the contact area between the charged portion of the conductive fiber and the water to be treated is dramatically increased, and the adsorption efficiency is remarkably improved. In addition, the planarization makes the distance between the second electrode facing the surface of the second electrode side of the conductive fiber substantially uniform, whereby a substantially uniform electric field is formed between the conductive fiber and the second electrode, thereby In the case where the distance between the surface on the second electrode side and the second electrode is nonuniform, the problem that a large current flows locally at the shortest distance can also be solved.

청구항 4의 발명에 따르면, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 스페이서의 공극률을 95 ％보다 크게 함으로써 피처리수의 처리율을 향상시킬 수 있다.According to invention of Claim 4, in the invention as described in any one of Claims 1-3, the treatment rate of a to-be-processed water can be improved by making porosity of a spacer larger than 95%.

청구항 5의 발명에 따르면, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 스페이서가 위치하는 유로를 도전성 섬유가 위치하는 부분보다도 좁게 하면, 제1 전극과 제2 전극이 도전성 섬유나 스페이서를 거치지 않고 직접 통전하여, 그동안의 인가 전류가 증대하여 염소가 발생하는 것을 방지할 수 있다.According to the invention of claim 5, in the invention according to any one of claims 1 to 4, when the flow path where the spacer is located is narrower than the portion where the conductive fiber is located, the first electrode and the second electrode are the conductive fiber or the spacer. By directly energizing without passing through, it is possible to prevent the generation of chlorine by increasing the applied current.

청구항 6의 발명의 수처리 장치는, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 제1 전극과 도전성 섬유의 중앙부를 일치시키는 동시에, 공급 수단에 의해 양 전극의 중앙부로부터 전압을 인가함으로써, 도전성 섬유 중에 대략 균일하게 전류를 공급하는 것이 가능해진다.In the water treatment apparatus of claim 6, in the invention according to any one of claims 1 to 5, the first electrode and the center of the conductive fiber coincide with each other, and the supply means applies a voltage from the center of both electrodes. It becomes possible to supply a current substantially uniformly in conductive fiber.

본 발명은, 종래의 구성의 수처리 장치에서는, 수처리 장치에 반복하여 피처리수를 통과시키거나, 매우 저속으로 수처리 장치에 피처리수를 통과시키지 않으면 피처리수 중의 미생물을 충분히 제거할 수 없다고 하는 문제를 해소하기 위해 이루어진 것이다. 피처리수의 처리 효율을 현저하게 향상시켜, 피처리수를 1회 통과시킨 것만으로도 충분히 처리 가능한 수처리 장치를 제공한다고 하는 목적을, 피처리수의 유로 중에 배치된 통수성의 제1 전극과, 이 제1 전극의 하류측에 위치하여 당해 제1 전극에 전기적으로 접속되는 도전성 섬유와, 이 도전성 섬유의 하류측에 위치하여 제1 전극과 쌍을 이루는 통수성의 제2 전극과, 이 제2 전극과 도전성 섬유 사이에 개재된 절연성 다공질 스페이서와, 양 전극에 전압을 공급하는 공급 수단을 구비함으로써 실현하였다. 또한, 본 수처리 장치를 스케일 제거에 사용하는 경우에는, 상기 공급 수단은 극성 전환 기능을 갖는 쪽이 좋다. 이하, 도면을 기초로 하여 본 발명의 실시 형태를 상세하게 서술한다.According to the present invention, in the conventional water treatment apparatus, microorganisms in the water cannot be sufficiently removed unless the water is repeatedly passed through the water treatment apparatus or the water is not passed through the water treatment apparatus at a very low speed. It was made to solve the problem. The water-repellent 1st electrode arrange | positioned in the flow path of a to-be-processed water for the purpose of remarkably improving the treatment efficiency of to-be-processed water, and providing sufficient water treatment apparatus which can pass through to-be-processed water once, and A conductive fiber positioned downstream of the first electrode and electrically connected to the first electrode, a second permeable electrode positioned downstream of the conductive fiber and paired with the first electrode, and the second electrode And an insulating porous spacer interposed between the conductive fiber and the conductive fiber and supply means for supplying a voltage to both electrodes. In addition, when using this water treatment apparatus for descaling, it is good that the said supply means has a polarity switching function. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail based on drawing.

<제1 실시예><First Embodiment>

도1은 본 발명을 적용한 일 실시예의 수처리 장치를 구비한 시스템(S)의 모식도를 도시하고 있다. 본 실시예의 시스템(S)은, 원액조(20)에 저류된 빗물, 지하수, 음료용수, 목욕물, 온천수 등의 물(피처리수)을 본 발명의 수처리 장치(1)에서 처리한 후, 처리액조(30)에 저류하는 수처리 시스템으로, 예를 들어 피처리수를 처리하여 음료용수로 하는 음료수 제조 장치 등에 적용되는 것이다. 그리고, 본 발명의 수처리 장치(1)는 원액조(20)로부터 처리액조(30)로 흐르는 피처리수의 유로 중에 설치되어 있다.FIG. 1 shows a schematic diagram of a system S equipped with a water treatment apparatus of an embodiment to which the present invention is applied. In the system S of the present embodiment, water (treated water) such as rainwater, groundwater, beverage water, bath water, and hot spring water stored in the stock solution tank 20 is treated in the water treatment apparatus 1 of the present invention. It is a water treatment system stored in the liquid tank 30, for example, it is applied to the beverage production apparatus etc. which process a to-be-processed water and make it into beverage water. And the water treatment apparatus 1 of this invention is provided in the flow path of the to-be-processed water which flows from the stock solution tank 20 to the process liquid tank 30. FIG.

즉, 본 실시예의 시스템(S)은 원액조(20)와, 수처리 장치(1)와, 처리액조(30)를 순차 배관으로 접속함으로써 구성되어 있다. 구체적으로, 원액조(20)에는 본 발명의 수처리 장치(1)에 이르는 배관(22)이 접속되어 있다. 원액조(20)는, 미생물, 스케일, 미세물 등을 포함하는 물(피처리수)을 저류하기 위한 탱크이다. 상기 배관(22)은, 원액조(20) 내에서 개구되는 일단부로부터 원액조(20)의 외부로 연장되어, 펌프(P)를 통해 수처리 장치(1)의 처리조(케이스)(5)의 하단에 형성된 유입구(3)에 접속되고, 타단부는 당해 케이스(5) 내의 저부(底部)에서 개구되어 있다.That is, the system S of this embodiment is comprised by connecting the stock solution tank 20, the water treatment apparatus 1, and the process liquid tank 30 sequentially with piping. Specifically, the stock solution tank 20 is connected with a pipe 22 leading to the water treatment apparatus 1 of the present invention. The stock solution tank 20 is a tank for storing water (water to be treated) containing microorganisms, scales, fines, and the like. The pipe 22 extends from the one end opening in the stock bath 20 to the outside of the stock bath 20, and the treatment tank (case) 5 of the water treatment apparatus 1 through the pump P. It is connected to the inflow port 3 formed in the lower end of the other end, and the other end is opened in the bottom part in the said case 5.

또한, 수처리 장치(1)의 케이스(5)의 상단에는 유출구(4)가 형성되고, 이 유출구(4)에는 처리액조(30)에 이르는 배관(24)이 접속되어 있다. 이 배관(24)은, 수처리 장치(1)의 케이스(5) 내의 상부에서 개구되는 일단부로부터 당해 케이스(5) 의 외부로 연장되어 상기 처리액조(30)에 접속되고, 타단부는 처리액조(30) 내의 상방에서 개구되어 있다. 처리액조(30)는, 수처리 장치(1)에서 미생물 등이 제거된 처리 후의 물을 저류하기 위한 탱크이다.In addition, an outlet 4 is formed at the upper end of the case 5 of the water treatment apparatus 1, and a pipe 24 leading to the treatment liquid tank 30 is connected to the outlet 4. The pipe 24 extends outside of the case 5 from one end opened at the upper portion of the case 5 of the water treatment apparatus 1 to be connected to the processing liquid tank 30, and the other end thereof is the processing liquid tank. It is open from above in 30. The treatment liquid tank 30 is a tank for storing water after treatment in which the microorganisms and the like have been removed from the water treatment apparatus 1.

다음에, 본 발명의 수처리 장치(1)에 대해 도2 내지 도4를 이용하여 설명한다. 도2 및 도3은 도1의 수처리 장치(1)의 설명도, 도4는 도1의 수처리 장치(1)의 종단 측면도를 각각 도시하고 있다.Next, the water treatment apparatus 1 of the present invention will be described with reference to Figs. 2 and 3 are explanatory views of the water treatment device 1 of FIG. 1, and FIG. 4 shows a longitudinal side view of the water treatment device 1 of FIG.

본 실시예의 수처리 장치(1)는, 피처리수가 흐르는 유로 중에 배치되어 있고, 원액조(20)로부터의 피처리수를 도입하는 유입구(3)가 하단부에 마련되고 유출구(4)가 상단부에 마련된 케이스(5)와, 이 케이스(5) 내에 수용된 통수성을 갖는 메쉬 형상(그물코 형상)의 제1 전극(6)과, 이 제1 전극(6)의 하류측에 위치하여 제1 전극(6)에 전기적으로 접속되고 통수성을 갖는 도전성 섬유(8)와, 이 도전성 섬유(8)의 하류측에 위치하여 제1 전극(6)과 쌍을 이루는 통수성을 갖는 메쉬 형상(그물코 형상)의 제2 전극(7)과, 제2 전극(7)과 도전성 섬유(8) 사이에 개재된 통수성을 갖는 절연성 다공질 스페이서(9) 등을 구비하고 있다.In the water treatment apparatus 1 according to the present embodiment, the inflow port 3 for introducing the water to be processed from the stock solution tank 20 is provided at the lower end and the outlet 4 is provided at the upper end. The case 5, the mesh-shaped (net-shaped) 1st electrode 6 which has water permeability accommodated in this case 5, and the 1st electrode 6 located in the downstream of this 1st electrode 6 ) And a mesh shape (net nose shape) having a water permeability, which is electrically connected to the () and has a water permeability, and is located downstream of the conductive fiber 8 and paired with the first electrode 6. The second electrode 7 and the insulating porous spacer 9 having water permeability interposed between the second electrode 7 and the conductive fiber 8 are provided.

케이스(5)는 유리나 수지재 등의 절연 부재로 이루어지고, 본체(10)와, 이 본체(10)의 상하 개구를 폐색하는 덮개 부재(12, 13)로 구성되어 있다(도4). 본체(10)는 세로로 긴 원통 형상을 나타낸 벽면(10A)과, 이 벽면(10A)의 상하 단부에 원주 방향(도4에서는 횡방향)으로 연장되고, 소정의 두께를 가진 상하 모서리부(10B, 10C)로 이루어진다. 그리고, 본체(10)의 벽면(10A)의 내측에는 상기 각 부재[메쉬 형상 전극(6, 7), 도전성 섬유(8) 및 스페이서(9)]를 수용하는 처리 실(15)이 형성되어 있다. 실시예의 본체(10)의 내경[벽면(10A)의 내경]은 40 ㎜로 되어 있다.The case 5 consists of insulating members, such as glass and a resin material, and is comprised from the main body 10 and the cover members 12 and 13 which close the upper and lower openings of this main body 10 (FIG. 4). The main body 10 has a vertically long cylindrical wall surface 10A and an upper and lower edge portion 10B extending in the circumferential direction (lateral direction in FIG. 4) at the upper and lower ends of the wall surface 10A. , 10C). And inside the wall surface 10A of the main body 10, the process chamber 15 which accommodates each said member (mesh-shaped electrodes 6 and 7, the conductive fiber 8, and the spacer 9) is formed. . The inner diameter (inner diameter of the wall surface 10A) of the main body 10 of the embodiment is 40 mm.

상기 덮개 부재(12)에는, 당해 덮개 부재(12)를 축 방향(도4에서는 상하 방향)으로 관통하는 관통 구멍이 형성되고, 이 관통 구멍은 처리실(15)을 거친 피처리수를 수처리 장치(1)로부터 취출하기 위한 유출구(4)로 되어 있다. 또한, 덮개 부재(13)에도, 상기 덮개 부재(12)와 마찬가지로 축 방향(도4에서는 상하 방향)으로 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있고, 이 관통 구멍은 원액조(20)로부터의 피처리수를 수처리 장치(1) 내로 도입하기 위한 유입구(3)로 되어 있다.The cover member 12 is provided with a through hole for penetrating the cover member 12 in the axial direction (up and down direction in FIG. 4), and the through hole receives the water to be treated through the treatment chamber 15. It is an outlet 4 for taking out from 1). In addition, the lid member 13 is formed with a through hole penetrating in the axial direction (up and down direction in FIG. 4) similarly to the lid member 12, and the through hole is the water to be treated from the stock solution tank 20. Is an inlet 3 for introducing into the water treatment apparatus 1.

그리고, 본체(10)의 모서리부(10B)에는 O링(17)을 개재하여 덮개 부재(12)가 장착되고, 마찬가지로 모서리부(10C)에도 O링(17)을 개재하여 덮개 부재(13)가 장착되어, 이에 의해 케이스(5)가 구성되어 있다. 이와 같이, 본 실시예에서는 본체(10)의 각 모서리부(10B, 10C)에 각각 밀봉 부재로서의 O링(17)을 개재하여 덮개 부재(12, 13)를 장착하여 케이스(5)를 구성하고 있으므로, 본체(10)와 덮개 부재(12, 13)와의 밀봉성이 향상되어, 케이스(5)의 수밀성을 높일 수 있다.And the lid member 12 is attached to the corner part 10B of the main body 10 via the O-ring 17, and similarly, the cover member 13 is also provided through the O-ring 17 also to the corner part 10C. Is attached, and the case 5 is comprised by this. Thus, in the present embodiment, the case 5 is constituted by attaching the lid members 12 and 13 to the respective corner portions 10B and 10C of the main body 10 via the O-rings 17 as sealing members, respectively. Therefore, the sealing property of the main body 10 and the cover members 12 and 13 improves, and the watertightness of the case 5 can be improved.

한편, 상술한 전극(6, 7)은, 백금(Pt), 이리듐(Ir), 탄탈(Ta), 팔라듐(Pd), 티탄 또는 스테인리스 등의 단체, 혹은 적어도 백금(Pt), 이리듐(Ir), 탄탈(Ta), 팔라듐(Pd), 티탄 또는 스테인리스 중 어느 하나를 포함하는 도전체를 메쉬 형상(그물코 형상)으로 가공한 불용성 전극이다. 전극(6, 7)은 동일한 소재로 구성되고, 구체적으로 본 실시예의 전극(6, 7)은 티탄 전극을 백금과 이리듐으로 이루어지는 합금으로 피복한 백금-이리듐 피복 티탄 전극을, 메쉬 형상이며 또한 전체가 원반 형상을 이루도록 가공한 것을 이용하는 것으로 한다. 즉, 각 전극(6, 7)은 메쉬 형상으로 가공함으로써, 피처리수를 유통 가능한 통수성(피처리수가 투과 가능) 전극으로 되어 있다. 또한, 이러한 메쉬 형상의 전극(6, 7)은, 본체(10)의 내경과 대략 동일한 외경을 갖는 원반 형상으로 되도록 형성되어 있다. 또한, 전극(6, 7)에는 급전 막대(18)를 통해 도시하지 않은 직류 전원(공급 수단)으로부터 전류가 공급되어, 전극(6)과 전극(7) 사이를 통과하는 전류의 전류치가 일정치(정전류)로 되도록 양 전극에 인가되는 전압의 전압치가 제어되어 있다. 이 급전 막대(18)는 유입구(3), 혹은 유출구(4)에 각각 패킹 등의 밀봉 부재(18A)를 통해 장착되어 있다.On the other hand, the above-described electrodes 6 and 7 may be made of a single body such as platinum (Pt), iridium (Ir), tantalum (Ta), palladium (Pd), titanium or stainless steel, or at least platinum (Pt) and iridium (Ir). , An insoluble electrode obtained by processing a conductor containing any one of tantalum (Ta), palladium (Pd), titanium, or stainless steel into a mesh shape (net nose shape). The electrodes 6 and 7 are made of the same material. Specifically, the electrodes 6 and 7 of the present embodiment have a mesh-like and platinum-iridium-coated titanium electrode in which the titanium electrode is covered with an alloy of platinum and iridium. What was processed so that the disk shape may be used. In other words, the electrodes 6 and 7 are processed into a mesh shape to form a water-permeable (permeable water) electrode through which the water can be treated. Moreover, these mesh-shaped electrodes 6 and 7 are formed so that it may become disk shape which has the outer diameter substantially the same as the inner diameter of the main body 10. FIG. In addition, current is supplied to the electrodes 6 and 7 from a DC power supply (supply means) (not shown) through the feed bar 18, and the current value of the current passing between the electrode 6 and the electrode 7 is constant. The voltage value of the voltage applied to both electrodes is controlled to be (constant current). This feed rod 18 is attached to the inlet port 3 or the outlet port 4 via sealing members 18A, such as a packing, respectively.

상기 도전성 섬유(8)에는, 탄소 섬유, 활성 탄소 섬유, 백금 섬유, 티탄 섬유, 카본 나노 튜브 및 각각 촉매를 도포한 탄소 섬유, 수지 섬유(요오드나 5불화비소 등을 도프한 폴리아세틸렌 수지 등의 그 자체가 도전성인 수지 섬유 또는 도전성 재료가 조성물로서 배합되어 있는 수지 섬유), 활성 탄소 섬유, 티탄 섬유 중 어느 하나, 혹은 2종류 이상 포함된 것이 사용된다. 특히 탄소 섬유는, 저렴하고 또한 부식 등의 열화가 발생되기 어려우므로, 도전성 섬유(8)의 재료로서 적합하다. 또한 도전성 섬유(8)는 다공질 블록 형상, 스폰지 형상 또는 펠트 형상이기 때문에 통수성을 갖고(피처리수가 투과 가능), 제1 전극(6)의 유로 하류측으로 되는 전극(6)의 상면에, 밀착된 상태로 배치되어 있다. 특히 도전성 섬유(8)로서 탄소 섬유를 사용한 경우, 고온에서 소성한 것을 이용하고, 이 소성 온도는 목표로 하는 피처리수의 처리율을 기초로 하여 설정되어 있다. 도9는 본 발명의 수처리 장치(1)에 있어서, 이용할 탄소 섬유의 소성 온도만을 변경하여, 미생물(여기서는 미생물로서 대장균을 이용하였음)을 포함하는 피처리수(대장균수 106 CFU/㎖)를 1회, 수처리 장치(1)에 유통시킨 경우에 있어서의 당해 미생물의 처리율을 나타내는 도면이다. 이 도9에 나타내는 바와 같이, 탄소 섬유의 소성 온도를 상승시킴으로써 탄소 섬유의 전기 전도성이 양호해져, 탄소 섬유 전체에 보다 균일한 전계가 형성되어, 피처리수의 처리율이 향상되는 것을 알 수 있었다. 특히, 소성 온도를 2000 ℃ 이상으로 함으로써 피처리수의 처리율이 현저하게 향상되고, 소성 온도를 2500 ℃로 하면 피처리수의 처리율이 대략 100 ％로 되는 것을 알 수 있었다. 그래서, 본 실시예에서는 당해 탄소 섬유로서, 2000 ℃ 이상(바람직하게는, 2500 ℃)에서 소성된 펠트 형상의 것을 이용하는 것으로 한다.The conductive fibers 8 include carbon fibers, activated carbon fibers, platinum fibers, titanium fibers, carbon nanotubes, carbon fibers coated with a catalyst, and resin fibers (polyacetylene resins doped with iodine, arsenic fluoride, etc.). The resin fiber which itself is electroconductive, or the resin material in which electroconductive material is mix | blended as a composition), an activated carbon fiber, the titanium fiber, or any containing 2 or more types is used. Carbon fiber is particularly suitable as a material of the conductive fiber 8 because it is inexpensive and hardly causes deterioration such as corrosion. Moreover, since the conductive fiber 8 is porous block shape, sponge shape, or felt shape, it has water permeability (permeable water can pass through) and adheres to the upper surface of the electrode 6 which becomes downstream of the flow path of the first electrode 6. It is arranged in the state. In particular, when carbon fiber is used as the conductive fiber 8, one fired at a high temperature is used, and this firing temperature is set based on the treatment rate of the target target water. FIG. 9 shows that in the water treatment apparatus 1 of the present invention, only the calcination temperature of the carbon fiber to be used is changed, and the water to be treated (coliform bacterium 10 6 CFU / ml) containing microorganisms (here, E. coli was used as microorganisms). It is a figure which shows the treatment rate of the said microorganism in the case where it distribute | circulates to the water treatment apparatus 1 once. As shown in Fig. 9, it was found that by increasing the firing temperature of the carbon fibers, the electrical conductivity of the carbon fibers became good, a more uniform electric field was formed in the whole carbon fibers, and the treatment rate of the treated water was improved. In particular, it was found that the treatment rate of the water to be treated is remarkably improved by setting the firing temperature to 2000 ° C or higher, and the treatment rate of the water to be treated is approximately 100% when the firing temperature is 2500 ° C. Therefore, in the present embodiment, a felt-like thing fired at 2000 ° C. or higher (preferably 2500 ° C.) is used as the carbon fiber.

또한, 도전성 섬유(8)는 전극(6, 7) 사이에서 직접 통전이 발생되는 일이 없는 구조로 되어 있다. 구체적으로, 본 실시예에서는 피처리수의 유로인 처리실(15)의 단면 방향에 있어서, 적어도 상기 전극(6)이 도전성 섬유(8)보다 외측으로 나오지 않는 구조로 되도록 형성되어 있다. 즉, 전술한 바와 같이 전극(6)은, 본체(10)의 내경과 대략 동일한 외경을 갖는 원반 형상으로 형성되어 있으므로, 도전성 섬유(8)도 마찬가지로, 피처리수가 흐르는 유로 방향에 직교하는 단면이 대략 동일해지도록, 본체(10)의 내경과 대략 동일한 외경을 갖는 원반 형상으로 형성되어 있다. 이와 같이, 본 실시예에서는 유로의 단면 방향에 있어서 전극(6)이 도전성 섬유(8)보다 외측으로 나오지 않는 구조로 함으로써, 전극(6, 7) 사이에서 직접 통전이 발생되는 문제를 회피할 수 있다.In addition, the conductive fiber 8 has a structure in which no energization is directly generated between the electrodes 6 and 7. Specifically, in this embodiment, at least in the cross section direction of the processing chamber 15, which is a flow path for the water to be treated, the electrode 6 is formed so as to have a structure that does not extend outward from the conductive fiber 8. That is, as described above, since the electrode 6 is formed in a disk shape having an outer diameter that is approximately equal to the inner diameter of the main body 10, the conductive fiber 8 also has a cross section perpendicular to the flow path direction in which the water to be treated flows. In order to become substantially the same, it is formed in disk shape which has the outer diameter substantially the same as the inner diameter of the main body 10. FIG. As described above, in this embodiment, the electrode 6 does not extend outward from the conductive fiber 8 in the cross-sectional direction of the flow path, thereby avoiding the problem of direct energization between the electrodes 6 and 7. have.

그리고, 상기 전극(6)은 케이스(5) 내의 하방이며, 본체(10)의 벽면(10A)의 내벽면에 전극(6)의 외주벽이 접촉하도록 배치되는 동시에, 도전성 섬유(8)는 처리실(15) 내에 있어서, 이 전극(6)의 피처리수의 유로의 하류측으로 되는 전극(6)의 상면에, 상기 전극(6)의 중앙부와 도전성 섬유(8)의 중앙부가 일치하도록, 또한 본체(10)의 벽면(10A)의 내면과의 사이에 간극없이 배치되어 있다.The electrode 6 is disposed below the case 5, and the outer peripheral wall of the electrode 6 is in contact with the inner wall surface of the wall surface 10A of the main body 10, and the conductive fiber 8 is disposed in the processing chamber. In the main body 15, the main part of the electrode 6 and the central part of the conductive fiber 8 coincide with the upper surface of the electrode 6 which becomes the downstream side of the flow path of the water to be treated of the electrode 6, and the main body. It is arrange | positioned without the clearance gap with the inner surface of 10 A of wall surfaces of (10).

한편, 도전성 섬유(8)의 유로 하류측으로 되는 도전성 섬유(8)의 상면에는 상기 스페이서(9)가 접촉하여 설치되어 있다. 즉, 스페이서(9)는 도전성 섬유(8)와 그 유로 하류측에 위치하는 전극(7) 사이에 개재 설치되어 있다. 이 스페이서(9)는 절연성(비도전성) 다공질체(메쉬 형상도 포함함)이며, 공극률이 높은 것을 이용하는 것이 바람직하다. 여기서, 공극률이라 함은, 다공질 구조의 내부에 존재하는 공극부(공기 부분)의 비율을 말한다. 따라서, 공극률이 높을수록 스페이서(9)의 밀도(벌크 밀도)가 낮아지고(눈이 성김), 공극률이 낮을수록 스페이서(9)의 밀도가 높아진다(눈이 촘촘함). 절연성 다공질체에는, 절연성(비도전성) 수지(PP 수지, 아크릴 수지, 불소 수지 등), 화학 섬유(유리 섬유, 폴리에스테르 섬유 등), 부직포, 종이 등이 사용되지만, 본 실시예에서는 통수성을 갖는 고분자의 부직포, 예를 들어 폴리에스테르나 사란(아사히 카세이제) 등의 폴리염화비닐리덴계의 고분자 등이며, 공극률이 95 ％보다 큰 것을 스페이서(9)로서 사용하였다.On the other hand, the spacer 9 is provided in contact with the upper surface of the conductive fiber 8 to be downstream of the flow path of the conductive fiber 8. That is, the spacer 9 is interposed between the conductive fiber 8 and the electrode 7 located downstream of the flow path. The spacer 9 is an insulating (non-conductive) porous body (including a mesh shape), and it is preferable to use one having a high porosity. Here, a porosity means the ratio of the space | gap part (air part) which exists inside a porous structure. Therefore, the higher the porosity, the lower the density (bulk density) of the spacer 9 (snowiness), and the lower the porosity, the higher the density of the spacer 9 (dense eye). As the insulating porous body, insulating (non-conductive) resin (PP resin, acrylic resin, fluorine resin, etc.), chemical fiber (glass fiber, polyester fiber, etc.), nonwoven fabric, paper, and the like are used. A nonwoven fabric of a polymer having, for example, a polyvinylidene chloride-based polymer such as polyester or saran (manufactured by Asahi Kasei), and the like, and having a porosity greater than 95% was used as the spacer 9.

또한, 당해 스페이서(9)는 도전성 섬유(8)의 상면에 접촉하여 당해 도전성 섬유(8)를 압박하고 있으므로, 도전성 섬유(8)는 스페이서(9)의 당해 압박력에 의 해 제1 전극에 꽉 눌러져 상기 제1 전극(6)의 상면에 밀착되는 것으로 된다. 특히 신축 가능한 도전성 섬유(탄소 섬유 등)의 경우, 스페이서(9)의 당해 압박력에 의해 압축되어 제1 전극에 꽉 눌러져, 상기 제1 전극(6)의 상면에 밀착되는 것으로 된다. 즉, 압박 전의 도전성 섬유는 도3의 우측에 확대하여 나타내는 바와 같이 하면(상면도 동일)이 평탄하지 않고 요철이 있는 형상이지만, 도전성 섬유(8)의 상면에 스페이서(9)를 설치하여, 이 스페이서(9)의 압박력에 의해 도전성 섬유(8)를 압축함으로써, 도전성 섬유(8)의 전극(6)에의 밀착력을 보다 높일 수 있다. 이와 같이, 도전성 섬유(8)를 전극(6)과 밀착시킴으로써, 이 도전성 섬유(8)가 전극(6)과 전기적으로 접속되는 동시에, 전극(6)에 대한 접촉 저항을 저하시켜 전극(6)의 일부분을 형성하는 것으로 된다.Moreover, since the said spacer 9 contacts the upper surface of the conductive fiber 8, and presses the said conductive fiber 8, the conductive fiber 8 adheres to the 1st electrode by the said pressing force of the spacer 9. It will be pressed and will be in close contact with the upper surface of the said 1st electrode 6. As shown in FIG. In particular, stretchable conductive fibers (such as carbon fibers) are compressed by the pressing force of the spacer 9 to be pressed against the first electrode to be in close contact with the upper surface of the first electrode 6. That is, the conductive fiber before the pressing is not flat but has a concave-convex shape as shown in an enlarged view on the right side of FIG. 3, but the spacer 9 is provided on the upper surface of the conductive fiber 8. By compressing the conductive fibers 8 by the pressing force of the spacer 9, the adhesion to the electrodes 6 of the conductive fibers 8 can be further increased. In this manner, the conductive fibers 8 are brought into close contact with the electrodes 6, whereby the conductive fibers 8 are electrically connected to the electrodes 6, and at the same time, the contact resistance to the electrodes 6 is lowered so that the electrodes 6 are reduced. To form part of the.

도5에 도전성 섬유(8)로서 탄소 섬유를 사용한 경우의, 밀도와 전극(6)과의 접촉 저항의 관계를 나타낸다. 도5에 있어서, 횡축은 탄소 섬유의 밀도(g/㎤)로, 이 밀도는 탄소 섬유의 압축률과 비례 관계에 있다. 즉, 스페이서(9)에 의해 탄소 섬유가 압축되어 있을수록(압축률이 높을수록) 밀도가 높아진다. 또한, 종축은 탄소 섬유와 전극(6)의 접촉 저항(Ω)을 나타내고 있다. 이 도5로부터 탄소 섬유의 밀도가 높아질수록, 즉 스페이서(9)에 의해 탄소 섬유가 압축될수록 전극(6)과 탄소 섬유가 밀착되어, 탄소 섬유의 전극(6)에 대한 접촉 저항이 저하되는 것을 알 수 있다.FIG. 5 shows the relationship between the density and the contact resistance between the electrode 6 when carbon fiber is used as the conductive fiber 8. In Fig. 5, the horizontal axis represents the density (g / cm 3) of the carbon fiber, which is in proportion to the compressibility of the carbon fiber. In other words, the higher the carbon fiber is compressed by the spacer 9 (the higher the compression rate), the higher the density. In addition, the vertical axis | shaft has shown the contact resistance (ohm) of carbon fiber and the electrode 6. As shown in FIG. 5 shows that the higher the density of the carbon fiber, that is, the more the carbon fiber is compressed by the spacer 9, the more the electrode 6 and the carbon fiber are in close contact, so that the contact resistance of the carbon fiber to the electrode 6 is lowered. Able to know.

그로 인해, 본 실시예에서는 피처리수의 유통에 지장이 초래되지 않을 정도로 스페이서(9)에 의해 도전성 섬유(8)와 전극(6)을 밀착시켜, 전극(6)과의 접촉 저항을 최대한 억제하는 것으로 한다. 이와 같이, 전극(6)과의 접촉 저항을 억제함으로써 도전성 섬유(8)가 통전되기 쉬워져, 도전성 섬유(8)의 전체를 전극(6)의 일부로 할 수 있다. 이에 의해, 도전성 섬유(8) 표면의 전하에 이온, 미생물이 가까이 끌어 당겨지게 된다. 예를 들어, 제1 전극(6)에 정전위를 인가한 경우에는, 도전체와 통전하는 제1 전극과의 접촉 저항이 낮아져 전류 효율이 향상되어, 양전위로 대전된 스케일 성분의 제거 효율도 현저하게 향상된다. 특히 도전성 섬유로서 탄소 섬유를 사용한 경우, 소성 온도를 조절하고 스페이서(9)의 압박력에 의해 밀도를 조절함으로써, 피처리수의 처리율이 변경 가능해지므로, 목표로 하는 처리율을 기초로 하여 탄소 섬유의 밀도와 소성 온도를 설정함으로써 피처리수의 종류나 용도에 따라 최적의 수처리 장치(1)를 구성할 수 있게 된다.Therefore, in this embodiment, the conductive fiber 8 and the electrode 6 are brought into close contact with the spacer 9 so that the distribution of the water to be treated does not interfere, and the contact resistance with the electrode 6 is suppressed to the maximum. I shall do it. Thus, by suppressing the contact resistance with the electrode 6, the conductive fiber 8 is easily energized, and the whole of the conductive fiber 8 can be part of the electrode 6. As a result, ions and microorganisms are attracted to the charge on the surface of the conductive fiber 8. For example, when a potential is applied to the first electrode 6, the contact resistance between the conductor and the first electrode that is energized is lowered to improve the current efficiency, and the removal efficiency of the scale component charged to the positive potential is also remarkable. Is improved. In particular, when carbon fiber is used as the conductive fiber, the treatment rate of the water to be treated can be changed by adjusting the firing temperature and adjusting the density by the pressing force of the spacer 9, so that the density of the carbon fiber based on the target treatment rate By setting the and firing temperatures, the optimum water treatment apparatus 1 can be configured in accordance with the type and use of the water to be treated.

또한, 스페이서(9)를 설치함으로써, 도전성 섬유(8)의 전극(7)측의 면(즉, 본 실시예에서는 상면)을 평탄화할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 도전성 섬유(8)는 전극(6)에 밀착하여 설치되어 있으므로, 도전성 섬유(8) 전체가 전극(6)의 일부를 구성하는 것으로 되지만, 도전성 섬유(8)의 상면이 평탄하지 않은 경우, 대향하는 전극(7)과의 거리가 불균일해지므로, 도전성 섬유(8)에 균일하게 전류가 흐르지 않아, 도전성 섬유(8)의 상면과 전극(7)의 하면과의 거리가 가장 가까운 부분(즉, 최단 거리 부분)에 국소적으로 큰 전류가 흐르는 문제가 발생한다.In addition, by providing the spacer 9, the surface (that is, the upper surface in the present embodiment) of the conductive fiber 8 on the electrode 7 side can be flattened. That is, as mentioned above, since the conductive fiber 8 is provided in close contact with the electrode 6, the entire conductive fiber 8 constitutes a part of the electrode 6, but the upper surface of the conductive fiber 8 If this is not flat, the distance from the opposing electrode 7 becomes uneven, so that no current flows uniformly in the conductive fiber 8, so that the distance between the upper surface of the conductive fiber 8 and the lower surface of the electrode 7 A problem arises in which a large current flows locally to the nearest portion (i.e., the shortest distance portion).

특히 촉매가 도포된 도전성 섬유(8)의 경우, 국소적으로 큰 전류가 흐른 부위에서는 촉매층이 박리되기 쉬워지기 때문에 열화되기 쉬워, 당해 도전성 섬유(8)의 수명이 짧아진다고 하는 문제가 발생하고 있었다. 그래서, 본 발명과 같이 도 전성 섬유(8)의 상면에 스페이서(9)를 배치함으로써, 전극(7)측의 면(즉, 본 실시예에서는 상면)도 평탄화할 수 있게 된다. 이에 의해, 도전성 섬유(8)와 전극(7)과의 거리를 대략 균일하게 하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 도전성 섬유(8)에 국소적으로 큰 전류가 흐르는 문제를 해소할 수 있다.Particularly, in the case of the conductive fiber 8 coated with a catalyst, the catalyst layer easily peels off at a portion where a large current flows locally, and thus easily deteriorates, resulting in a shortening of the life of the conductive fiber 8. . Thus, by arranging the spacer 9 on the upper surface of the conductive fiber 8 as in the present invention, the surface on the electrode 7 side (that is, the upper surface in this embodiment) can also be flattened. This makes it possible to make the distance between the conductive fiber 8 and the electrode 7 substantially uniform. Thereby, the problem which a big electric current flows locally in the conductive fiber 8 can be eliminated.

또한, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 전극(6)과 도전성 섬유(8)와의 단면을 대략 동일해지도록 형성하였으므로, 전극(6)의 중앙부와 도전성 섬유(8)의 중심부를 일치시켜 배치함으로써, 전극(6)의 상면과 도전성 섬유(8)의 하면이 전체면에서 접촉하는 것으로 된다.In addition, in this embodiment, since the cross section of the electrode 6 and the conductive fiber 8 was formed to become substantially the same as mentioned above, by arrange | positioning the center part of the electrode 6 and the center part of the conductive fiber 8, The upper surface of the electrode 6 and the lower surface of the conductive fiber 8 are in contact with each other.

한편, 본 실시예의 스페이서(9)는, 상기 도전성 섬유(8)와 마찬가지로 원반 형상으로 형성되어 있지만, 외경이 도전성 섬유(8)보다 소직경으로 형성되어 있다. 그리고, 스페이서(9)는 중앙부(축심 방향의 중심)가 도전성 섬유(8)의 중앙부(축심 방향의 중심)와 일치하도록 도전성 섬유(8)의 상면에 밀착된 상태로 배치된다. 당해 스페이서(9)는 외주에 고정 링(19)이 장착된 상태로 도전성 섬유(8) 상에 배치된다. 고정 링(19)은 내경이 스페이서(9)의 외경과 대략 동일하게 형성되어 있고, 스페이서(9)의 외주면을 고정 링(19)의 내주면에서 보유 지지 가능하게 구성되어 있다. 또한, 고정 링(19)의 외경은 본체(10)의 벽면(10A)의 내경과 대략 동일하게 되어, 고정 링(19)을 본체(10)에 장착하였을 때에 벽면(10A)과 고정 링(19) 사이에 간극이 없도록 형성되어 있다.In addition, although the spacer 9 of this embodiment is formed in disk shape like the said conductive fiber 8, the outer diameter is formed in the smaller diameter than the conductive fiber 8. And the spacer 9 is arrange | positioned in close contact with the upper surface of the conductive fiber 8 so that the center part (center of an axial direction) may coincide with the center part (center of an axial direction) of the conductive fiber 8. The spacer 9 is disposed on the conductive fiber 8 in a state in which the fixing ring 19 is attached to the outer circumference. The fixed ring 19 is formed so that an inner diameter is substantially the same as the outer diameter of the spacer 9, and the outer peripheral surface of the spacer 9 is comprised so that a holding by the inner peripheral surface of the fixed ring 19 is possible. In addition, the outer diameter of the fixing ring 19 is approximately equal to the inner diameter of the wall surface 10A of the main body 10, and when the fixing ring 19 is mounted on the main body 10, the wall surface 10A and the fixing ring 19 It is formed so that there is no gap between them.

이와 같이, 스페이서(9)의 외경을 도전성 섬유(8)의 외경보다 작게 하고, 이 도전성 섬유(8)의 외경보다 작게 하여 발생한 공간에 스페이서(9)의 외주면에 본체 의 벽면(10A)의 내경과 동일하게 형성한 고정 링(19)을 장착함으로써, 스페이서(9)가 위치하는 유로를 도전성 섬유(8)가 위치하는 부분보다도 좁게 하고 있다. 이에 의해, 만일 도전성 섬유(8)의 외주면과 본체(10)의 벽면(10A)의 내주면 사이에 근소한 간극이 존재하여, 전극(6)을 거친 피처리수가 이 간극을 흘렀다고 해도, 도전성 섬유(8)의 상면에 위치하는 고정 링(19)에 의해 내측(내경측)으로 흘러, 여기에 위치하는 도전성 섬유(8)를 통과하는 것으로 된다. 이에 의해, 전극(6, 7) 사이에서 직접 통전하는 문제를 방지할 수 있게 된다.In this way, the outer diameter of the spacer 9 is made smaller than the outer diameter of the conductive fiber 8, and smaller than the outer diameter of the conductive fiber 8, and the inner diameter of the wall surface 10A of the main body on the outer peripheral surface of the spacer 9 in a space generated. By attaching the fixing ring 19 formed in the same manner as above, the flow path in which the spacer 9 is located is made narrower than the portion in which the conductive fiber 8 is located. As a result, even if a slight gap exists between the outer circumferential surface of the conductive fiber 8 and the inner circumferential surface of the wall surface 10A of the main body 10, even if the water to be processed passing through the electrode 6 flows through the gap, the conductive fiber ( It flows to inner side (inner diameter side) by the fixing ring 19 located in the upper surface of 8, and passes through the conductive fiber 8 located here. Thereby, the problem of directly energizing between the electrodes 6 and 7 can be prevented.

특히, 본 실시예와 같이 스페이서(9)의 외주에 고정 링(19)을 장착함으로써 스페이서(9)가 이동하는 문제도 해소할 수 있고, 또한 고정 링(19)의 무게에 의해, 도전성 섬유(8)의 상면을 누르는 압박력도 증대하므로, 도전성 섬유(8)를 전극(6)에 더욱 밀착시키고, 또한 도전성 섬유(8)의 상면을 한층 더 평탄화할 수 있으므로, 도전성 섬유(8)의 상면에서 보다 균일한 전계를 얻을 수 있다. 이에 의해, 처리 효율을 한층 더 향상시킬 수 있게 된다.In particular, by attaching the fixing ring 19 to the outer circumference of the spacer 9 as in the present embodiment, the problem of moving the spacer 9 can also be eliminated, and the weight of the fixing ring 19 allows the conductive fibers ( Since the pressing force for pressing the upper surface of 8) also increases, the conductive fiber 8 can be brought into close contact with the electrode 6, and the upper surface of the conductive fiber 8 can be further flattened, so that the upper surface of the conductive fiber 8 A more uniform electric field can be obtained. As a result, the processing efficiency can be further improved.

여기서, 도6을 이용하여 스페이서(9)와 고정 링(19)의 상기 효과에 대해 설명한다. 도6에 있어서, 횡축은 스페이서(9)의 밀도, 종축은 미생물(도6에서는 미생물로서 대장균을 이용하였음)을 포함하는 피처리수(대장균수 106 CFU/㎖)를 1회, 수처리 장치(1)에 유통시킨 경우에 있어서의 당해 미생물의 처리율을 나타내고 있다. 마름모꼴의 포인트와 사각의 포인트는, 도전성 섬유(8)의 상면에 본 발명의 스페이서(9)를 설치한 경우, 삼각의 포인트는 도전성 섬유(8)의 상면에 다른 스페 이서(고분자 수지로 이루어지는 스페이서)를 설치한 경우에 있어서의 피처리수 중의 미생물의 처리율이고, 또한 마름모꼴의 포인트는 스페이서(9)가 위치하는 유로를 도전성 섬유(8)가 위치하는 부분과 동일하게 하여[즉, 스페이서(9)가 위치하는 유로를 도전성 섬유(8)가 위치하는 부분보다 좁게 하지 않음], 고정 링(19)을 설치하지 않는 경우에 있어서의 처리율, 사각의 포인트는 스페이서(9)가 위치하는 유로를 도전성 섬유(8)가 위치하는 부분보다 좁게 하여, 스페이서(9)의 외주에 고정 링(19)을 설치한 경우에 있어서의 처리율의 결과를 나타내고 있다.Here, the above effects of the spacer 9 and the fixing ring 19 will be described with reference to FIG. 6, the horizontal axis indicates the spacer 9 is the density, and the vertical axis once the for-treatment water (Escherichia coli number of 10 6 CFU / ㎖) containing (hayeoteum using E. coli as the microorganisms in FIG. 6) of microorganisms, a water treatment system ( The treatment rate of the microorganism in the case of circulating in 1) is shown. The lozenge point and the square point are provided with spacers of the present invention on the upper surface of the conductive fiber 8, and the triangular points are different spacers (spacers made of polymer resin) on the upper surface of the conductive fiber 8. ) Is the treatment rate of the microorganisms in the water to be treated in the case where the () is provided, and the lozenge point makes the flow path where the spacer 9 is located the same as the portion where the conductive fiber 8 is located (that is, the spacer 9 ) Is not narrower than the portion where the conductive fibers 8 are located.], The throughput in the case where the fixing ring 19 is not provided, and the square points indicate that the flow path where the spacers 9 are positioned is conductive. The result of the processing rate in the case where the fixing ring 19 is provided in the outer periphery of the spacer 9 is made narrower than the part where the fiber 8 is located.

도6에 나타내는 바와 같이, 도전성 섬유(8)의 상면에 본 발명의 스페이서(9)(수지 스페이서)와는 상이한 재질의 고분자 수지로 이루어지는 스페이서를 설치한 것에서는, 처리율이 75 ％ 이하로 되었다. 이에 대해, 본 발명의 스페이서(9)를 설치한 것에서는, 처리율이 80 ％ 이상으로 되었다. 또한 스페이서(9)가 위치하는 유로를 도전성 섬유(8)가 위치하는 부분보다 좁게 한 것[고정 링(19) 있음]에서는, 처리율이 90 ％ 이상으로 되었다.As shown in FIG. 6, when the spacer which consists of a polymer resin of the material different from the spacer 9 (resin spacer) of this invention was provided in the upper surface of the conductive fiber 8, the processing rate became 75% or less. In contrast, in the case where the spacer 9 of the present invention was provided, the treatment rate was 80% or more. In addition, when the flow path in which the spacers 9 are located is narrower than the portion in which the conductive fibers 8 are located (with the fixing ring 19), the treatment rate is 90% or more.

이와 같이, 고정 링(19)의 유무와 스페이서의 종류와 밀도에 따라, 미생물의 처리율에 변화가 발생하는 것을 알 수 있었다.In this way, it was found that a change occurred in the treatment rate of the microorganism depending on the presence or absence of the fixing ring 19 and the type and density of the spacer.

즉, 스페이서(9)가 위치하는 유로를 도전성 섬유(8)가 위치하는 부분보다 좁게 한 고정 링(19)이 있는 경우는, 고정 링(19)이 없는 경우와 비교하여, 모든 피처리수가 도전성 섬유(8)를 통과하게 되므로, 처리 효율이 향상되었다. 이와 같이, 스페이서(9)의 외주에 고정 링(19)을 설치하여, 스페이서(9)가 위치하는 유로를 도전성 섬유(8)가 위치하는 부분보다 더욱 좁게 함으로써, 모든 피처리수가 도 전성 섬유(8)를 통과하게 되므로, 도전성 섬유(8)에 의한 처리 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시예와 같이 스페이서(9) 및 고정 링(19)을 장착함으로써, 도전성 섬유(8)의 상면을 한층 더 평탄화할 수 있으므로, 도전성 섬유(8)의 상면에서 균일한 전해 반응을 얻을 수 있어, 전해 효율을 한층 더 향상시킬 수 있게 된다.That is, when there is a fixing ring 19 in which the flow path where the spacer 9 is located is narrower than the portion where the conductive fiber 8 is located, all the treated waters are conductive as compared with the case where the fixing ring 19 is not present. Since the fiber 8 is passed through, the processing efficiency is improved. In this way, the fixing ring 19 is provided on the outer circumference of the spacer 9 so that the flow path where the spacer 9 is located is narrower than the portion where the conductive fiber 8 is located, so that all the treated water can be electrically conductive. Since it passes through 8), the processing efficiency by the conductive fiber 8 can be improved. In addition, by attaching the spacer 9 and the fixing ring 19 as in this embodiment, the upper surface of the conductive fiber 8 can be further flattened, so that a uniform electrolytic reaction can be obtained from the upper surface of the conductive fiber 8. It is possible to further improve the electrolytic efficiency.

또한, 스페이서의 밀도가 동일해도, 본 발명의 스페이서(9)와 당해 스페이서(9)와는 상이한 고분자 수지의 스페이서를 이용한 경우에는, 피처리수의 처리율이 저하되는 것을 알 수 있었다. 즉, 스페이서의 종류에 따라 처리율에 변화가 발생되는 것을 알 수 있었다.Moreover, even if the density of a spacer is the same, when the spacer 9 of this invention and the spacer of polymer resin different from the said spacer 9 were used, it turned out that the processing rate of the to-be-processed water falls. In other words, it was found that a change in throughput occurred depending on the type of spacer.

또한, 공극률이 94 ％인 것을 스페이서(9)로서 사용하여, 이 스페이서(9)의 외주에 고정 링(19)을 장착하여 피처리수 중의 미생물(상기와 동일한 대장균)의 처리를 행하면, 처리율이 81 ％로 되었다. 다음에, 공극률이 98 ％인 스페이서(9)를 사용하여 피처리수 중의 미생물의 처리를 행하면, 처리율이 98 ％로 되었다. 이와 같이 공극률을 변화시켜 처리율을 조사한 결과, 공극률을 95 ％보다 크게 함으로써, 수처리 장치(1)에 1회 피처리수를 유통시키는 것만으로, 피처리수 중의 미생물을 충분히 처리할 수 있는 것을 알 수 있었다. 스페이서(9)의 밀도, 즉 공극률을 바꿈으로써 처리율을 조절할 수 있는 것을 알 수 있었다.In addition, when a porosity of 94% is used as the spacer 9 and the fixing ring 19 is attached to the outer circumference of the spacer 9 to treat microorganisms (e.g., E. coli as the above) in the water to be treated, the treatment rate is It became 81%. Next, when the microorganism in the to-be-processed water was processed using the spacer 9 whose porosity is 98%, the processing rate became 98%. As a result of examining the treatment rate by changing the porosity in this manner, it can be seen that by making the water treatment device 1 flow through the water to be treated once, the microorganisms in the water can be sufficiently treated. there was. It was found that the throughput can be adjusted by changing the density of the spacer 9, that is, the porosity.

한편, 전극(7)은 케이스(5) 내의 상방이며, 본체(10)의 벽면(10A)의 내벽면에 전극(6)의 외주벽이 접촉하도록 배치되어 있다. 이 전극(7)은, 처리실(15) 내에 있어서, 상기 부재[전극(6), 도전성 섬유(8), 스페이서(9)(고정 링(19)도 포함함)]로부터 피처리수의 유로의 가장 하류측으로 되는 스페이서(9)의 상면에 밀착된 상태로 배치되어 있다. 본 실시예에 있어서, 처리실(15) 내에 배치된 전극(6)의 일부를 구성하는 도전성 섬유(8)와 전극(7)과의 간격, 즉 도전성 섬유(8)의 전극(7)측의 면(상면)과 전극(7)의 하면과의 거리는 19 ㎜이다.On the other hand, the electrode 7 is above the case 5, and is arrange | positioned so that the outer peripheral wall of the electrode 6 may contact the inner wall surface of 10 A of wall surfaces of the main body 10. As shown in FIG. In the process chamber 15, this electrode 7 is formed from the member (the electrode 6, the conductive fiber 8, the spacer 9 (including the fixing ring 19)) of the flow path of the water to be treated. It is arrange | positioned in the state in close contact with the upper surface of the spacer 9 which becomes the downstream. In this embodiment, the space | interval of the conductive fiber 8 and the electrode 7 which comprise a part of the electrode 6 arrange | positioned in the process chamber 15, ie, the surface of the electrode 7 side of the conductive fiber 8 The distance between the upper surface and the lower surface of the electrode 7 is 19 mm.

한편, 전극(6)의 하면 및 전극(7)의 상면의 중앙부에는, 각각 급전 막대(18)의 일단부가 접촉하도록 배치되어 있다. 급전 막대(18)는, 각 전극(6, 7)에 도시하지 않은 전원으로부터의 전압을 인가하기 위해 설치된 것이다. 실시예의 급전 막대(18)는 티탄을 직경 3 ㎜의 세로로 긴 원통 형상으로 가공한 것이다. 이러한 급전 막대(18)의 존재에 의해, 각 전극(6, 7)의 중앙부로부터 전압을 인가하여, 통전하는 것이 가능해진다. 특히, 전극(6)의 상면에는 상술한 바와 같이 전극(6)과 중앙부가 일치하도록 배치된 도전성 섬유(8)가 밀착하여 설치되어 있으므로, 급전 막대(18)로 전극(6)의 중앙부로부터 전극(6)에 전압을 인가함으로써, 당해 도전성 섬유(8)에 균일하게 통전하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 전해 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 상술한 바와 같이 급전 막대(18)를 전극(6)의 하면 및 전극(7)의 상면의 중앙부에 배치하여, 전극(6, 7)의 중앙부에 전압을 인가하는 관계상, 본 실시예의 유입구(3) 및 유출구(4)는 도4에 도시하는 바와 같이 열쇠 형상으로 구성되어 있다.On the other hand, in the center part of the lower surface of the electrode 6, and the upper surface of the electrode 7, it is arrange | positioned so that the one end part of the feeding rod 18 may each contact. The power supply rod 18 is provided in order to apply the voltage from the power supply which is not shown to each electrode 6,7. The feed rod 18 of the Example processes titanium in the longitudinally cylindrical shape of diameter 3mm. By the presence of such a power supply rod 18, it becomes possible to apply a voltage from the center part of each electrode 6,7, and to energize. In particular, since the conductive fibers 8 arranged so that the electrode 6 and the center portion coincide with each other on the upper surface of the electrode 6 are provided in close contact with each other, the feed rod 18 allows the electrode from the center portion of the electrode 6. By applying a voltage to (6), it becomes possible to energize the conductive fiber 8 uniformly. As a result, the electrolytic efficiency can be improved. In addition, as described above, the feed bar 18 is disposed at the center of the lower surface of the electrode 6 and the upper surface of the electrode 7 so that a voltage is applied to the center of the electrodes 6 and 7. The inlet port 3 and the outlet port 4 are configured in a key shape as shown in FIG.

이상의 구성으로 이루어지는 수처리 장치(1)에 있어서, 원액조(20)로부터의 피처리수는, 케이스(5)의 덮개 부재(13)에 형성된 유입구(3)로부터 케이스(5) 내에 형성된 처리실(15)로 들어가, 전극(6), 도전성 섬유(8), 스페이서(9) 및 전극(7)을 순차 통과한 후, 덮개 부재(12)에 형성된 유출구(4)로부터 외부로 나오게 된다. 또한, 이 처리실(15) 내에 구성된 피처리수가 흐르는 유로는, 도전성 섬유(8)의 전극(6)측의 면(본 실시예에서는 하면)의 중앙을 중심으로 하여 구성되어 있다. 이에 의해, 피처리수를 도전성 섬유(8)에 균일하게 유통시킬 수 있으므로, 피처리수의 처리 효율을 개선할 수 있게 된다.In the water treatment apparatus 1 which consists of the above structure, the to-be-processed water from the stock solution tank 20 is the process chamber 15 formed in the case 5 from the inflow port 3 formed in the cover member 13 of the case 5. ), Passes through the electrode 6, the conductive fiber 8, the spacer 9 and the electrode 7 in sequence, and exits from the outlet 4 formed in the lid member 12 to the outside. Moreover, the flow path through which the to-be-processed water comprised in this process chamber 15 flows is comprised centering on the center of the surface (lower surface in this embodiment) of the electrode 6 side of the conductive fiber 8. Thereby, since the to-be-processed water can distribute | circulate uniformly to the conductive fiber 8, the processing efficiency of the to-be-processed water can be improved.

다음에, 시스템(S)의 동작을 설명한다. 당해 시스템(S)은, 예를 들어 컨트롤러에 의해 동작이 제어되고 있는 것으로 한다. 컨트롤러는, 펌프(P)의 운전, 상기 각 전극(6, 7)의 통전 등, 본 시스템(S)의 제어를 담당하는 제어 수단으로, 범용의 마이크로 컴퓨터로 구성되어 있다. 그리고, 상기 컨트롤러는 미리 설정된 프로그램에 따라서 이하의 처리 동작을 실행한다.Next, the operation of the system S will be described. It is assumed that the system S is controlled by the controller, for example. The controller is a control means that is responsible for controlling the present system S, such as the operation of the pump P and the energization of the electrodes 6 and 7, and is constituted by a general-purpose microcomputer. Then, the controller executes the following processing operation in accordance with a preset program.

(1) 제1 처리 공정(미생물 제거)(1) First treatment process (microbe removal)

우선, 피처리수 중의 미생물을 제거하는 동작에 대해 설명한다. 컨트롤러는, 펌프(P)를 시동하는 동시에, 급전 막대(18)를 통해 전극(6)에 전압을 인가한다. 전극(6)을 정전위로 설정하면 도전성 섬유(8)도 정전위로 된다. 따라서, 전극(7)은 부전위로 된다. 본 실시예에서는, 내경 40 ㎜의 유로에 외경 40 ㎜ 이하의 도전성 섬유(8)가 설치된 것이므로, 컨트롤러의 전류 설정치는 60 ㎃(밀리암페어) 이상으로 하고, 도전성 섬유(8)가 용출하는 전류보다 낮은 값까지의 범위의 높은 전류치로 각 전극(6, 7)에 전압을 인가하고 있다. 또한 수처리 장치(1)로 유입되는 피처리수의 유량이 400 ㎖/분이 되도록 컨트롤러로 펌프(P)를 제어하고 있다.First, an operation of removing microorganisms in the water to be treated will be described. The controller starts the pump P and applies a voltage to the electrode 6 via the feed rod 18. When the electrode 6 is set to the electrostatic potential, the conductive fiber 8 also becomes the electrostatic potential. Thus, the electrode 7 becomes negative. In the present embodiment, since the conductive fiber 8 having an outer diameter of 40 mm or less is provided in the channel having an inner diameter of 40 mm, the current set value of the controller is set to 60 mA (milliampere) or more, and is higher than the current which the conductive fiber 8 elutes. A voltage is applied to each of the electrodes 6 and 7 at a high current value in the range up to a low value. Moreover, the pump P is controlled by the controller so that the flow volume of the to-be-processed water which flows into the water treatment apparatus 1 may be 400 ml / min.

상기 펌프(P)의 운전에 의해, 수처리 장치(1)의 케이스(5) 내의 처리실(15)에는 유입구(3)로부터 피처리수가 유입된다. 이에 의해, 처리실(15) 내의 전 극(6), 도전성 섬유(8), 스페이서(9), 전극(7)은 피처리수 중에 침지되는 형상으로 된다. 그리고, 처리실(15) 내로 유입된 피처리수는, 전극(6), 도전성 섬유(8), 스페이서(9), 전극(7)을 순차 통과한 후, 최종적으로 유출구(4)로부터 유출된다. 이때, 피처리수 중에 포함되는 세균이나 곰팡이 등의 미생물은 도전성 섬유(8) 표면에 흡착되고, 통수함으로써, 필터 효과에 의해 스페이서(9)에 포집된다.By the operation of the pump P, the water to be treated flows into the processing chamber 15 in the case 5 of the water treatment apparatus 1 from the inlet port 3. As a result, the electrode 6, the conductive fiber 8, the spacer 9, and the electrode 7 in the processing chamber 15 are shaped to be immersed in the water to be treated. And the to-be-processed water which flowed into the process chamber 15 passes through the electrode 6, the conductive fiber 8, the spacer 9, and the electrode 7 one by one, and finally flows out from the outlet 4. At this time, microorganisms, such as bacteria and mold, contained in the water to be treated are adsorbed on the surface of the conductive fiber 8 and passed through to be collected in the spacer 9 by a filter effect.

이에 의해, 상술한 컨트롤러의 전류 설정치의 범위 내에서 전극(6, 7)에 전압을 인가하면, 피처리수의 유로의 상류측으로 되는 전극(6) 및 이 전극(6)에 전기적으로 접속된 도전성 섬유(8)는 애노드(정전위)로 되고, 하류측으로 되는 전극(7)은 캐소드(부전위)로 된다.Thereby, when voltage is applied to the electrodes 6 and 7 within the range of the current setting value of the controller described above, the electrode 6 which becomes the upstream side of the flow path of the water to be treated and the conductivity electrically connected to the electrode 6 The fiber 8 becomes an anode (potential potential), and the electrode 7 on the downstream side becomes a cathode (negative potential).

여기서, 미생물은 일반적으로 부전위로 대전되어 있으므로 정전위로 된 도전성 섬유(8)의 표면으로 미생물은 가까이 당겨지게 된다.Here, since the microorganisms are generally charged with negative potentials, the microorganisms are pulled closer to the surface of the conductive fibers 8 having the potential potentials.

또한, 상기한 바와 같이 전극(6, 7)에 전압을 인가하면, 물의 전기 분해가 발생된다. 즉, 전극(6, 7)에 의해 처리실(15) 내의 피처리수에 통전하면, 애노드로 되는 전극(6) 및 도전성 섬유(8)에서는,As described above, when voltage is applied to the electrodes 6 and 7, electrolysis of water occurs. That is, when the electrodes 6 and 7 are energized by the water to be treated in the processing chamber 15, the electrodes 6 and the conductive fibers 8 serving as anodes,

2H2O → 4H+ + O2 + 4e- 2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e -

의 반응이 일어나고, 캐소드로 되는 전극(7)에서는,Reaction occurs, and in the electrode 7 which becomes the cathode,

4H+ + 4e- + (4OH-) → 2H2 + (4OH-) 4H + + 4e - + (4OH -) → 2H 2 + (4OH -)

의 반응이 일어나는 동시에, 피처리수에 포함되는 염화물 이온이,At the same time, chloride ions contained in the water to be treated

2Cl- → Cl2 + 2e- 2Cl - → Cl 2 + 2e -

와 같이 반응하고, 또한 이 Cl2는 물과 반응하여,And Cl 2 reacts with water,

Cl2 + H2O → HClO + HClCl 2 + H 2 O → HClO + HCl

로 된다.It becomes

이 구성에서는 도전체와 통전하는 제1 전극과의 접촉 저항이 낮아져 전류 효율이 향상되므로, 상기 살균력이 큰 HClO(하이포아염소산)를 포함하는 살균수의 발생 효율을 현저하게 향상시킬 수 있다.In this configuration, since the contact resistance between the conductor and the first electrode that is energized is lowered and the current efficiency is improved, the generation efficiency of the sterilizing water containing HClO (hypochlorous acid) having the sterilizing power can be remarkably improved.

또한 본 실시예에서는, 상술한 바와 같이 전극(6, 7)에의 통전은, 전류가 60 ㎃ 이상 높은 전류치로 되므로, 각 전극(6, 7)에의 통전에 의해 피처리수의 미생물을 사멸시킬 수 있다. 도7은 도전성 섬유(8)에 탄소 섬유를 사용한 경우의 인가 전류와 미생물의 처리율과의 관계를 나타내는 도면이다. 또한, 이 처리율도, 수처리 장치(1)에 1회 피처리수를 통수한 경우의 피처리수 중의 미생물(상기 동일한 대장균을 이용하였음)의 처리율이다. 이 경우, 밀도 0.16 g/㎤의 탄소 섬유를 이용하고, 대극 면적률 3.4인 전극(6, 7)을 이용하였다. 도7에 나타내는 바와 같이, 인가 전류가 60 ㎃(도7에 나타내는 0.06 A)보다 낮은 전류치에서는, 어떠한 경우도 미생물의 처리율이 현저하게 낮아 0 ％ 내지 20 ％ 정도였다. 이에 대해, 60 ㎃의 전류치로 하면, 처리율이 90 ％ 이상으로 되는 것을 알 수 있었다.In addition, in the present embodiment, as described above, the energization of the electrodes 6 and 7 results in a current value of 60 mA or more, so that the microorganisms of the water to be treated can be killed by energizing the electrodes 6 and 7. have. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the applied current and the treatment rate of microorganisms when carbon fibers are used for the conductive fibers 8. This treatment rate is also a treatment rate of microorganisms (using the same E. coli) in the water to be treated when water is passed through the water treatment apparatus 1 once. In this case, carbon fibers having a density of 0.16 g / cm 3 were used, and electrodes 6 and 7 having a counter electrode area ratio of 3.4 were used. As shown in Fig. 7, the current value of the applied current was lower than 60 mA (0.06 A shown in Fig. 7), in which case the treatment rate of the microorganisms was remarkably low, being about 0% to 20%. On the other hand, when the current value was 60 mA, it turned out that a processing rate will be 90% or more.

즉, 전극(6, 7)에 60 ㎃ 이상의 높은 전류치로 되도록 전위를 인가함으로써, HClO에 의해, 피처리수 중의 미생물을 효과적으로 사멸시키는 효과에 더하여, 전 극(6, 7)에의 통전에 의해 피처리수의 미생물을 감전시켜 사멸시킬 수 있다. 이에 의해, 피처리수 중의 미생물의 처리 효율이 비약적으로 향상되어, 당해 수처리 장치(1)에 1회 피처리수를 흐르게 하는 것만으로 충분히 피처리수 중의 미생물을 제거 처리하는 것이 가능해지는 것이 명백해졌다.That is, by applying an electric potential to the electrodes 6 and 7 so as to have a high current value of 60 mA or more, in addition to the effect of effectively killing microorganisms in the water to be treated by HClO, it is avoided by energizing the electrodes 6 and 7. Microorganisms in treated water can be electrocuted and killed. As a result, the treatment efficiency of the microorganisms in the water to be treated is dramatically improved, and it is apparent that the microorganisms in the water can be sufficiently removed by only flowing the water to be treated once in the water treatment apparatus 1. .

또한, 높은 전류치를 인가함으로써, 전해 처리에 의해 발생되는 염소가 증대하여, 염소취(臭)에 의해 불쾌감을 주는 것과 같은 문제가 발생하게 된다. 도8은 전극(6, 7)에 인가하는 전류치와 피처리수 중의 전체 염소 농도의 관계를 나타내고 있다. 도8에 있어서, 횡축은 전극(6, 7)에 인가하는 전류치(A)를 나타내고, 종축은 피처리수 중의 전체 염소 농도를 나타내고 있다. 즉, 전체 염소 농도가 높을수록 염소의 발생량이 많아져, 염소취가 증대된다. 또한, 도8의 마름모꼴의 포인트는 도전성 섬유(8)를 마련하지 않는 경우의 결과이고, 사각의 포인트는 본 발명과 같은 도전성 섬유(8)를 전극(6)의 상면에 밀착시켜 마련한 경우의 결과를 각각 나타내고 있다.In addition, when a high current value is applied, chlorine generated by the electrolytic treatment increases, causing problems such as discomfort caused by chlorine odor. 8 shows the relationship between the current value applied to the electrodes 6, 7 and the total chlorine concentration in the water to be treated. In Fig. 8, the horizontal axis represents the current value A applied to the electrodes 6 and 7, and the vertical axis represents the total chlorine concentration in the water to be treated. In other words, the higher the total chlorine concentration, the greater the amount of chlorine generated and the chlorine odor increases. In addition, the lozenge point of FIG. 8 is a result when the conductive fiber 8 is not provided, and the square point is a result when the conductive fiber 8 like this invention is provided in close contact with the upper surface of the electrode 6, and is provided. Are respectively shown.

도8에 나타내는 바와 같이 도전성 섬유(8)를 마련하지 않고, 전극(6, 7)만으로 하여 60 ㎃(도8에 나타내는 0.06 A)의 전류를 인가하면, 피처리수 중의 전체 염소 농도가 0.075 mg/L로 매우 높아졌다. 이에 대해, 전극(6)에 도전성 섬유(8)를 밀착시켜 마련하여, 전극(6, 7)에 동일한 전류치(60 ㎃)를 인가하면, 피처리수 중의 전체 염소 농도가 0.05 mg/L가 되어, 도전성 섬유(8)를 마련하지 않는 경우보다 현저하게 낮은 농도로 되었다. 이것은, 도전성 섬유(8)를 전극(6)에 밀착시켜 전류(6)의 일부로 함으로써 전극(6)의 표면적이 증대되기 때문에, 동일한 전류치를 인가한 경우에 있어서도 전류 밀도가 작아지고, 그 결과 하이포아염소산의 발생량이 감소하였기 때문이라고 고려된다.As shown in FIG. 8, when a current of 60 mA (0.06 A shown in FIG. 8) is applied using only the electrodes 6 and 7 without providing the conductive fibers 8, the total chlorine concentration in the water to be treated is 0.075 mg. Very high at / L. On the other hand, when the conductive fiber 8 is brought into close contact with the electrode 6 and the same current value (60 mA) is applied to the electrodes 6 and 7, the total chlorine concentration in the water to be treated is 0.05 mg / L. The concentration was significantly lower than that in the case where the conductive fibers 8 were not provided. This is because the surface area of the electrode 6 is increased by bringing the conductive fiber 8 into close contact with the electrode 6 to form part of the current 6, so that even when the same current value is applied, the current density decreases, and as a result, It is considered that the amount of chlorite generated is reduced.

즉, 하이포아염소산의 발생량은 전류 밀도에 비례하므로, 큰 전류를 흘려도 본 발명과 같은 도전성 섬유(8)를 마련함으로써, 하이포아염소산의 과도한 발생을 방지할 수 있게 된다. 이에 의해, 염소취의 발생을 억제할 수 있게 된다. 한편, 상술한 바와 같이 큰 전류에 의해 미생물의 감전사를 촉진시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 의해 염소취의 발생을 억제하면서 미생물의 살균을 효과적으로 행할 수 있어, 처리 능력을 현저하게 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 전술한 바와 같이 제1 전극(6)과 제2 전극(7)이 도전성 섬유(8)나 스페이서(9)를 거치치 않고 직접 통전되는 일이 없는 구조로 함으로써, 직접 통전에 의해 그동안의 인가 전류가 증대되어, 염소가 과도하게 발생하는 문제도 해소할 수 있다.That is, since the generation amount of hypochlorous acid is proportional to the current density, excessive generation of hypochlorous acid can be prevented by providing the conductive fiber 8 like the present invention even when a large current flows. Thereby, generation | occurrence | production of chlorine odor can be suppressed. On the other hand, as described above, the electrocution of microorganisms can be promoted by a large current. Therefore, according to the present invention, microorganisms can be effectively sterilized while suppressing the occurrence of chlorine odor, and the processing capacity can be remarkably improved. In addition, as described above, the first electrode 6 and the second electrode 7 are not electrically energized without passing through the conductive fibers 8 or the spacers 9, and thus, by the direct energization, The applied current is increased to solve the problem of excessive generation of chlorine.

(2) 제2 처리 공정(스케일 제거)(2) 2nd treatment process (scale removal)

다음에, 피처리수 중의 스케일 성분을 제거하는 동작에 대해 설명한다. 우선 컨트롤러는, 펌프(P)를 시동하는 동시에, 급전 막대(18)를 통해 전압을 인가한다. 전극(6)을 부전위로 설정하면 도전성 섬유(8)도 부전위로 된다. 따라서 전극(7)은 정전위로 된다. 본 실시예에서는, 내경 40 ㎜의 유로에 외경 40 ㎜ 이하의 도전성 섬유(8)가 마련된 것이므로, 컨트롤러의 전류 설정치는 60 ㎃(밀리암페어) 이상으로 하고, 도전성 섬유(8)가 용출하는 전류보다 낮은 값까지의 범위의 높은 전류치로 각 전극(6, 7)에 전압을 인가하고 있다. 또한 수처리 장치(1)로 유입되는 피처리수의 유량이 400 ㎖/분이 되도록 컨트롤러로 펌프(P)를 제어하고 있다.Next, an operation of removing the scale component in the water to be treated will be described. First, the controller starts the pump P and applies a voltage through the power feeding rod 18. When the electrode 6 is set to a negative potential, the conductive fiber 8 also becomes a negative potential. Thus, the electrode 7 is at the potential potential. In the present embodiment, since the conductive fiber 8 having an outer diameter of 40 mm or less is provided in the flow path having an inner diameter of 40 mm, the current set value of the controller is set to 60 mA (milliampere) or more, and is higher than the current which the conductive fiber 8 elutes. A voltage is applied to each of the electrodes 6 and 7 at a high current value in the range up to a low value. Moreover, the pump P is controlled by the controller so that the flow volume of the to-be-processed water which flows into the water treatment apparatus 1 may be 400 ml / min.

이에 의해, 피처리수의 유로의 상류측으로 되는 전극(6) 및 도전성 섬유(8)는 캐소드(부전위)로 되고, 하류측으로 되는 전극(7)은 애노드(정전위)로 된다. 즉, 전극(6, 7)에 의해 처리실(5) 내의 피처리수에 통전하면, 캐소드로 되는 전극(6) 및 도전성 섬유(8)에서는,As a result, the electrode 6 and the conductive fiber 8 on the upstream side of the flow path of the water to be treated become a cathode (negative potential), and the electrode 7 on the downstream side becomes an anode (static potential). That is, when the electrodes 6 and 7 are energized by the water to be treated in the processing chamber 5, the electrodes 6 and the conductive fibers 8 serving as cathodes,

4H+ + 4e- + (4OH-) → 2H2 + (4OH-) 4H + + 4e - + (4OH -) → 2H 2 + (4OH -)

의 반응이 일어나고, 애노드로 되는 전극(7)에서는,Reaction takes place, and in the electrode 7 which becomes the anode,

2H2O → 4H+ + O2 + 4e- 2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e -

의 반응이 일어난다.Reaction occurs.

상기한 바와 같이 캐소드로 되는 도전성 섬유(8)에서는, 수산화물이온(OH-)이 생성된다. 수산화물이온은 매우 강한 염기이기 때문에, 도전성 섬유(8)의 캐소드로 대전되어 있는 표면은 국소적으로 알칼리성이 된다. 이에 의해, 피처리수 중의 경도 성분이 당해 수산화물이온과 반응하여, 염으로 된다. 구체적으로는, 피처리수 중에 포함되어 주된 스케일 성분으로 되는 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 실리카 등의 이온이, 수산화칼슘, 탄산칼슘, 수산화마그네슘 등의 난용성(難溶性) 염으로 되어 석출된다. 또한, 피처리수 중에 인, 유황이나 아연 등의 이온이 포함될 때에는, 염으로서 황산칼슘, 아황산칼슘, 인산칼슘, 인산아연, 수산화아연, 염기성 탄산아연 등도 석출되는 경우가 있다. 또한, 스케일 성분으로 되는 상기 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 실리카 등의 이온의 일부는, 전해 석출 작용에 의해 도전성 섬유(8) 상에도 직접 석출된다.As described above, in the conductive fiber 8 serving as the cathode, hydroxide ions (OH − ) are produced. Since hydroxide ions are very strong bases, the surface charged with the cathode of the conductive fiber 8 becomes locally alkaline. As a result, the hardness component in the water to be treated reacts with the hydroxide ions to form a salt. Specifically, ions, such as calcium, magnesium, potassium, and silica, which are contained in the water to be treated as main scale components, are precipitated as poorly soluble salts such as calcium hydroxide, calcium carbonate, and magnesium hydroxide. When ions such as phosphorus, sulfur and zinc are included in the water to be treated, calcium sulfate, calcium sulfite, calcium phosphate, zinc phosphate, zinc hydroxide, basic zinc carbonate and the like may also be precipitated as salts. In addition, a part of ions, such as calcium, magnesium, potassium, and silica, which are scale components, are also directly deposited on the conductive fiber 8 by the electrolytic precipitation action.

또한 도전성 섬유(8)에서 석출된 상기 각 염(즉, 스케일)은, 도전성 섬유(8)의 피처리수의 유로 하류측에 위치하는 스페이서(9)로 흐르고, 당해 스페이서(9)에서 회수된다. 이와 같이 도전성 섬유(8)에서 석출시킨 염(스케일)은 도전성 섬유(8)의 부(負)로 대전되어 있는 표면에 석출되고, 퇴적된 스케일은 스페이서(9)에서 회수할 수 있다. 또한, 도전성 섬유(8)와 그 하류측에 위치하는 전극(7) 사이에 스페이서(9)를 설치하여, 피처리수를 캐소드로 되는 도전성 섬유(8)측으로부터 애노드로 되는 전극(7)측으로 유통시킴으로써, 도전성 섬유(8)측에서 석출된 스케일을 스페이서(9)에서 효율적으로 회수할 수 있게 된다.In addition, the salts (that is, scales) deposited on the conductive fibers 8 flow to the spacer 9 located downstream of the flow path of the water to be treated of the conductive fibers 8 and are recovered from the spacer 9. . Thus, the salt (scale) which precipitated in the conductive fiber 8 precipitates on the surface which is negatively charged of the conductive fiber 8, and the accumulated scale can be collect | recovered by the spacer 9. As shown in FIG. In addition, a spacer 9 is provided between the conductive fiber 8 and the electrode 7 located downstream thereof, and the water to be treated is moved from the conductive fiber 8 side serving as a cathode to the electrode 7 side serving as an anode. By flowing, the scale precipitated on the conductive fiber 8 side can be efficiently recovered from the spacer 9.

또한, 상술한 바와 같이 전극(6, 7), 도전성 섬유(8) 및 스페이서(9)를 통수성을 갖는 구조로 하는 동시에, 스페이서(9)를 절연체로 함으로써 피처리수를 지장 없이 유통시키면서, 스페이서(9)에 의해 스케일을 회수할 수 있다.In addition, as described above, the electrodes 6, 7, the conductive fibers 8, and the spacers 9 have a water permeability structure, and the spacers 9 are insulators, while allowing the water to be treated to flow smoothly. The scale can be recovered by the spacer 9.

또한, 도전성 섬유(8)와 전극(7) 사이에 스페이서(9)를 설치하여, 피처리수를 캐소드로 되는 도전성 섬유(8)측으로부터 애노드로 되는 전극(7)측으로 유통시킴으로써, 도전성 섬유(8)에서 석출된 스케일이 당해 도전성 섬유(8)에 부착되는 것을 가능한 한 피할 수 있다. 특히, 피처리수의 유속이 빠른 경우에는, 한번 도전성 섬유(8)에 부착된 스케일이 박리되기 쉽고, 박리된 스케일을 도전성 섬유(8)의 하류측에 배치된 스페이서(9)에서 회수할 수 있다. 이에 의해 도전성 섬유(8)에 석출된 스케일이 도전성 섬유(8) 내부에 퇴적되는 것을 방지하여, 도전성 섬유의 단락, 열화를 가능한 한 억제할 수 있다.In addition, a spacer 9 is provided between the conductive fiber 8 and the electrode 7 to distribute the water to be treated from the conductive fiber 8 side serving as the cathode to the electrode 7 side serving as the anode. The scale deposited in 8) can be avoided as much as possible to adhere to the conductive fibers 8. In particular, when the flow rate of the water to be treated is fast, the scale once adhered to the conductive fiber 8 tends to be peeled off, and the peeled scale can be recovered from the spacer 9 disposed downstream of the conductive fiber 8. have. Thereby, the scale precipitated in the conductive fiber 8 can be prevented from being deposited in the conductive fiber 8, and the short circuit and deterioration of the conductive fiber can be suppressed as much as possible.

회수한 스케일의 배출은, 통상의 경우, 전극(6) 및 전극(7)에 인가하는 전위의 극성을 반전시키면, 도전성 섬유(8)가 애노드(정전위)로 되므로, 전해 반응에 의해 도전성 섬유 표면이 국소적으로 산성을 띠어, 도전성 섬유 표면에 석출된 스케일이 용해되고, 스페이서에 부착된 스케일도 용해되어 양이온으로서 하류측으로부터 배출된다. 다량의 스케일이 부착된 경우, 피처리수의 유통에 지장을 초래할 우려가 있으므로, 당해 스페이서(9)를 교환할 필요가 있다. 이 스페이서(9)를 교환하는 경우, 우선 시스템(S)의 전원을 절단하여, 전극(6, 7)에의 통전을 정지시킨 후, 케이스(5)의 덮개 부재(12) 및 덮개 부재(13)를 제거하여 본체(10)의 한쪽 개구, 예를 들어 하단의 개구로부터 전극(6)을 상단측으로 밀어냄으로써, 상단의 개구로부터 전극(7), 고정 링(17), 스페이서(9), 도전성 섬유(8) 및 전극(6)을 제거하여 교환할 수 있다. 혹은, 어느 한쪽의 덮개 부재[덮개 부재(12), 혹은 덮개 부재(13)]를 제거하여, 예를 들어 덮개 부재(12)를 제거하여 여기로부터 이들 부재를 빼내어 교환하는 것도 가능하다.In the discharge of the recovered scale, the conductive fibers 8 become an anode (electrostatic potential) when the polarities of the potentials applied to the electrodes 6 and 7 are reversed in the usual case, and thus the conductive fibers are subjected to electrolytic reaction. The surface is locally acidic, and the scale deposited on the surface of the conductive fiber is dissolved, and the scale attached to the spacer is also dissolved and discharged from the downstream side as a cation. If a large amount of scale is attached, there is a risk of disturbing the circulation of the water to be treated, so the spacer 9 needs to be replaced. When the spacer 9 is replaced, first, the power supply of the system S is cut off and the energization to the electrodes 6 and 7 is stopped, and then the lid member 12 and the lid member 13 of the case 5 are closed. The electrode 7, the fixing ring 17, the spacer 9, and the conductive fiber are removed from the opening at the upper end by pushing the electrode 6 to the upper end from one opening of the main body 10, for example, at the lower opening. (8) and the electrode 6 can be removed and replaced. Or it is also possible to remove either cover member (cover member 12 or cover member 13), for example, to remove the cover member 12, and to remove and replace these members from here.

그리고, 교환 후에는 다시 본체(10) 내에 순차 배치하여, 다시 본체(10)의 모서리부(10B, 10C)에 O링(19)을 개재하여 각 덮개 부재(12, 13)를 장착함으로써, 용이하게 밀봉성이 높은 케이스(5)를 조립할 수 있다.And after replacement, it arrange | positions in order in the main body 10 again, and attaches each cover member 12 and 13 to the corner parts 10B, 10C of the main body 10 via O-ring 19 again, and is easy. The case 5 with high sealing property can be assembled.

또한, 본 제2 처리 공정(피처리수 중의 스케일 성분을 제거하는 동작)에 있어서, 컨트롤러는 상기 제1 처리 공정(처리수 중의 미생물을 제거하는 동작)과 같이 전극(6, 7)에 전류가 60 ㎃ 이상이며, 도전성 섬유(8)가 용출하는 전류보다 낮은 값까지의 범위의 높은 전류치를 인가하지 않고, 60 ㎃보다 낮은 전류치를 인가 하는 것으로 해도 지장 없다.In addition, in this second treatment step (operation for removing scale components in the water to be treated), the controller generates a current to the electrodes 6 and 7 as in the first treatment step (operation for removing microorganisms in the treated water). Even if it is 60 mA or more, and does not apply the high current value of the range to the value lower than the electric current which the conductive fiber 8 elutes, it does not interfere even if it applies a current value lower than 60 mA.

즉, 이러한 전류치에 있어서도 전극(6)에서 염(스케일)을 석출시켜, 이 스케일을 전극(6)과, 도전성 섬유(8)에서 충분히 회수할 수 있다.That is, even at such a current value, a salt (scale) is precipitated from the electrode 6, and this scale can be sufficiently recovered from the electrode 6 and the conductive fiber 8.

또한, 상기 실시예와 마찬가지로 전극(6, 7)에 전류가 60 ㎃ 이상이며, 도전성 섬유(8)가 용출하는 전류 밀도보다 낮은 값까지의 범위의 높은 전류치를 인가하는 것으로 해도 좋다. 이 경우, 이러한 큰 전류에 의한 미생물의 감전사가 발생되므로, 이 제2 처리 공정에 있어서, 피처리수 중의 스케일 제거 효과에 더하여, 미생물의 처리 효과를 기대할 수 있다.In addition, similarly to the above embodiment, a high current value in the range up to a value lower than the current density at which the current is 60 mA or more and the conductive fiber 8 elutes may be applied to the electrodes 6 and 7. In this case, since the electrocution of the microorganisms due to such a large current is generated, in addition to the descaling effect in the water to be treated in this second treatment step, the microbial treatment effect can be expected.

또한, 본 실시예에서는, 스페이서(9)의 외주에 고정 링(19)을 장착하여, 스페이서(9)가 위치하는 유로를 도전성 섬유(8)가 위치하는 부분보다도 좁게 하는 것으로 하였지만, 고정 링(19)을 장착하는 경우에 한정되지 않고, 예를 들어 도10에 도시하는 바와 같이 스페이서(9)가 위치하는 본체(10) 자체의 형상을 내주측으로 돌출시켜, 이러한 스페이서(9)가 위치하는 유로를 도전성 섬유(8)가 위치하는 부분보다도 좁게 하는 것으로 해도 좋고, 그 밖의 형상이라도 스페이서(9)가 위치하는 유로를 도전성 섬유(8)가 위치하는 부분보다도 좁게 할 수 있으면 유효하다.In this embodiment, the fixing ring 19 is attached to the outer circumference of the spacer 9 so that the flow path where the spacer 9 is located is narrower than the portion where the conductive fiber 8 is located. 19 is not limited to the case of mounting, for example, as shown in FIG. 10, the shape of the main body 10 in which the spacer 9 is located protrudes to the inner circumferential side, and the flow path in which the spacer 9 is located. May be made narrower than the portion where the conductive fiber 8 is located, and it is effective as long as the flow path where the spacer 9 is located can be narrower than the portion where the conductive fiber 8 is located even in other shapes.

여기서, 배경 기술에서 설명된 특허 문헌 1에 기재된 기술(종래 기술)과 본 발명의 차이를 설명한다. 종래 기술에서는 탄소 섬유 표면이 불균일하게 대전되어 있는 데 대해, 본 발명에서는 탄소 섬유 표면이 균일하게 대전된다. 또한, 절연성 다공질 스페이서가 탄소 섬유 표면과 밀접하게 접촉하고 있으므로, 탄소 섬유 표면상의 반응 면적이 넓어, 절연성 다공질 스페이서에 의해 처리물을 회수할 수 있으 므로, 도전성 섬유 중에서 미생물이나 스케일이 막히는 일이 없다. 그로 인해, 막힘시에 발생하는 과전압을 회피할 수 있어, 도전성 섬유의 열화를 회피할 수 있다.Here, the difference between the technique (prior art) described in Patent Document 1 described in the background art and the present invention will be described. In the prior art, the carbon fiber surface is unevenly charged, whereas in the present invention, the carbon fiber surface is uniformly charged. In addition, since the insulating porous spacer is in intimate contact with the surface of the carbon fiber, the reaction area on the surface of the carbon fiber is large, and the processed material can be recovered by the insulating porous spacer, so that microorganisms and scales are not blocked in the conductive fiber. . Therefore, overvoltage which arises at the time of clogging can be avoided, and deterioration of a conductive fiber can be avoided.

<제2 실시예>Second Embodiment

또한, 상기 제1 실시예에서는 본 발명을 적용한 수처리 장치(1)를 원액조(20)에 저류된 피처리수를 처리하여, 처리액조(30)에 저류하는 도1에 도시하는 시스템(S)에 구비하는 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않고 수처리 장치(1)를 다른 시스템에 이용해도 상관없다. 여기서, 본 실시예에서는 본 발명을 적용한 수처리 장치(1)를 다른 시스템에 구비한 경우의 다른 실시예에 대해 설명한다.In addition, in the first embodiment, the system S shown in FIG. 1 in which the water treatment apparatus 1 to which the present invention is applied is treated to be treated water stored in the stock solution tank 20 and stored in the treatment solution tank 30 is shown. Although it was provided in, it is not limited to this, You may use the water treatment apparatus 1 for another system. Here, in the present embodiment, another embodiment in the case where the water treatment apparatus 1 to which the present invention is applied is provided in another system will be described.

도11은 본 발명을 적용한 수처리 장치(1)를 구비한 다른 실시예의 시스템을 모식적으로 도시한 도면이다. 이 시스템은, 대중탕의 온수나 온천 등에 사용하는 물(온수)을 피처리수로 하여, 이 피처리수 중에 포함되는 미생물, 미세물의 제거, 분해를 행하기 위한 장치이다. 또한, 도11에 있어서 상기 도1 내지 도10과 동일한 부호가 부여된 것은, 동일하거나, 혹은 동일한 효과, 혹은 작용을 발휘하는 것으로서, 여기서는 설명을 생략한다.FIG. 11 is a diagram schematically showing a system of another embodiment including the water treatment apparatus 1 to which the present invention is applied. This system is an apparatus for removing and decomposing microorganisms and fines contained in the water to be treated using water (hot water) used for hot water or hot spring of a public bath. In addition, in FIG. 11, the same code | symbol as the said FIG. 1 thru | or 10 shows the same, same effect, or effect, and abbreviate | omits description here.

도11에 도시하는 본 실시예의 장치(T)는, 예를 들어 온천 등의 원수(피처리수)를 욕조로부터 배관(60)을 통해 장치(T) 내로 도입하여, 우선 여과 장치(50)에서 피처리수 중에 포함되는 조대한 미세물을 제거한 후, 본 발명의 수처리 장치(모듈)(1)에서 처리하여, 배관(64)을 통해 외부로 방출하는 처리 장치이다.The apparatus T of the present embodiment shown in FIG. 11 introduces, for example, raw water (treated water), such as hot springs, into the apparatus T through a pipe 60 from a bath, and first, in the filtration apparatus 50. After the coarse fines contained in the water to be treated are removed, the water treatment device (module) 1 of the present invention is treated and discharged to the outside through the pipe 64.

여과 장치(50)는 온천 등의 원수(이하, 피처리수)에 포함되는 조대한 미세물을 제거하기 위한 장치이다. 본 실시예의 여과 장치(50)는, 수조 내에 도시하지 않은 여과막이 설치된 것으로, 이 여과막에 의해 수조 내부가 2개의 실로 구획되어 있다. 즉, 여과 장치(50)의 일단부로부터 수조 내의 여과막의 한쪽 실내로 유입된 피처리수는, 여과막을 거쳐 다른 쪽 실내로 흐르는 것으로 된다. 이때, 여과막에 의해 피처리수 중의 조대한 미세물이 포획되므로, 피처리수 중으로부터 조대한 미세물을 제거할 수 있는 것이다. 또한, 여과 장치(50)는 상술한 구성에 한정되는 것은 아니며, 피처리수 중의 미세물을 제거 가능한 것이면 어떠한 구성이라도 상관없다. 또한, 수처리 장치(1)는 상기 제1 실시예와 동일한 구성이므로, 여기서는 설명을 생략한다.The filtering device 50 is a device for removing coarse fines contained in raw water (hereinafter referred to as to-be-processed water) such as hot springs. In the filtration device 50 of this embodiment, a filtration membrane (not shown) is provided in a water tank, and the inside of the water tank is divided into two chambers by this filtration membrane. That is, the to-be-processed water which flowed in from one end of the filtration apparatus 50 into one room of the filtration membrane in a water tank flows to the other room via a filtration membrane. At this time, coarse fines in the water to be treated are trapped by the filtration membrane, so that coarse fines can be removed from the water to be treated. In addition, the filtration apparatus 50 is not limited to the above-mentioned structure, As long as it can remove the fine substance in a to-be-processed water, what kind of structure may be sufficient. In addition, since the water treatment apparatus 1 is the same structure as the said 1st Example, description is abbreviate | omitted here.

또한, 도11에 있어서, 부호 53은 여과 장치(50) 내의 피처리수를 퍼올리기 위한 펌프로, 배관(63) 상에 설치되어 있다. 그리고, 부호 54는 펌프(53)에 의해 퍼올려져, 배관(63)을 흐르는 피처리수의 유량을 조절하기 위한 조절 밸브, 55는 배관(63)을 흐르는 피처리수의 유량을 검출하기 위한 유량계, 57은 피처리수와 함께 퍼올려진 공기를 제거하거나, 혹은 여과 장치(50)로부터의 피처리수를 배수하기 위한 밸브 장치, 58은 수처리 장치(1)에서 처리 후의 피처리수를 외부로 방출하기 위한 밸브 장치, 59는 수처리 장치(1)에서 처리 후의 피처리수를 순환 회로(65)를 통해 배관(60)으로 복귀시키거나, 혹은 수처리 장치(1)를 통과한 후술하는 세정액을 세정 회로(61) 상의 세정조(52)로 복귀시키기 위한 밸브 장치이다.In Fig. 11, reference numeral 53 is a pump for pumping the water to be treated in the filtration device 50, and is provided on the pipe 63. Reference numeral 54 denotes a control valve which is pumped up by the pump 53 to adjust the flow rate of the water to be treated flowing through the pipe 63, and 55 is a valve for detecting the flow rate of the water to be treated flowing through the pipe 63. A flowmeter, 57 is a valve device for removing the air which has been pumped with the water to be treated or draining the water to be treated from the filtration device 50, and 58 is the external treatment water after the treatment at the water treatment device 1 The valve device 59 for discharging the gas is returned to the pipe 60 through the circulation circuit 65 through the water treatment device 1 or the cleaning liquid to be described later that has passed through the water treatment device 1. A valve device for returning to the cleaning tank 52 on the cleaning circuit 61.

상기 세정조(52)는 장치(T)의 세정을 행하기 위한 전술한 세정액을 저류하기 위한 탱크로, 이 세정조(52) 내에 저류된 세정액은, 예를 들어 하이포아염소산, 린스 및 수돗물 등을 첨가한 액으로 한다.The washing tank 52 is a tank for storing the above-mentioned washing liquid for washing the apparatus T. The washing liquid stored in the washing tank 52 is, for example, hypochlorous acid, rinse and tap water. It was made into the liquid which added.

본 실시예의 장치(T)에서는, 수처리 장치(1)에서 처리 후의 피처리수를 외부로 배출할지, 여과 장치(50)로 복귀시킬지를 선택 가능하게 구성되어 있다. 또한 상기 세정조(52)에 저류된 세정액에 의해, 장치(T) 전체가 세정 가능하게 구성되어 있다. 즉, 밸브 장치(58)를 개방하고, 밸브 장치(59)를 폐쇄하면, 수처리 장치(1)에서 처리 후의 피처리수는 배관(64)으로부터 외부로 배출되는 것으로 된다. 한편, 밸브 장치(59) 및 밸브 장치(59A)를 개방하고, 밸브 장치(58) 및 밸브 장치(59B)를 폐쇄하면, 수처리 장치(1)에서 처리 후의 피처리수가 순환 회로(65)를 통해 여과 장치(50)로 복귀되는 것으로 된다. 또한, 장치(T)를 세정하는 경우에는, 밸브 장치(59) 및 밸브 장치(59B)를 개방하고, 밸브 장치(58) 및 밸브 장치(59A)를 폐쇄하면, 세정조(52) 내의 세정수를 여과 장치(50), 펌프(53), 조절 밸브(54), 유량계(55) 및 수처리 장치(1)로 순차 흐르고, 다시 세정조(52)로 복귀시키는 순환이 행해져, 세정액에 의해 장치(T) 전체를 세정할 수 있다.In the apparatus T of the present embodiment, the water treatment apparatus 1 is configured to select whether the treated water after treatment is discharged to the outside or returned to the filtration apparatus 50. Moreover, the washing | cleaning liquid stored in the said washing tank 52 is comprised so that the whole apparatus T can be wash | cleaned. That is, when the valve device 58 is opened and the valve device 59 is closed, the water to be treated after the treatment in the water treatment device 1 is discharged from the pipe 64 to the outside. On the other hand, when the valve device 59 and the valve device 59A are opened and the valve device 58 and the valve device 59B are closed, the water to be treated after the treatment in the water treatment device 1 is passed through the circulation circuit 65. It is returned to the filtration apparatus 50. In addition, when washing | cleaning apparatus T, when the valve apparatus 59 and the valve apparatus 59B are opened, and the valve apparatus 58 and the valve apparatus 59A are closed, the washing water in the washing tank 52 is carried out. Is sequentially flowed to the filtration device 50, the pump 53, the control valve 54, the flow meter 55, and the water treatment device 1, and the circulation to return to the cleaning tank 52 is again performed. T) The whole can be washed.

이상의 구성으로, 본 장치(T)에 있어서의 처리의 흐름을 간단히 설명하면, 우선 욕조 등에 접속된 배관(60)으로부터 온천 등의 피처리수가 본 실시예의 장치(T) 내로 유입되어, 여과 장치(50)의 한쪽 실로 유입된다. 당해 한쪽 실내로 유입된 피처리수는, 여과막을 거쳐서 다른 쪽 실내로 흐른다. 그리고, 이 여과막을 통과하는 과정에서 피처리수 중의 조대한 미세물이 여과막에 포획된다. 다른 쪽 실로 유입된 피처리수는 펌프(53)의 운전에 의해 여과 장치(50)로부터 퍼올려져, 조절 밸브(54), 유량계(55)를 통해 수처리 장치(1) 내로 유입된다. 또한, 수처리 장치(1) 내에 있어서의 수처리 동작은 상기 제1 실시예와 동일하므로 여기서는 설 명을 생략한다.In the above configuration, the flow of the processing in the apparatus T will be briefly described. First, the to-be-processed water such as hot spring is introduced into the apparatus T of the present embodiment from the pipe 60 connected to the bath or the like, and the filtration apparatus ( 50) flows into one chamber. The to-be-processed water which flowed into the said one room flows to the other room | chamber through a filtration membrane. In the course of passing through the filtration membrane, coarse fines in the water to be treated are captured by the filtration membrane. The to-be-processed water which flowed into the other chamber is pumped up from the filtration apparatus 50 by the operation of the pump 53, and flows into the water treatment apparatus 1 via the control valve 54 and the flowmeter 55. FIG. In addition, since the water treatment operation in the water treatment apparatus 1 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted here.

당해 수처리 장치(1)에서 처리된 피처리수는, 밸브 장치(58)가 개방되고 밸브 장치(59)가 폐쇄되어 있는 경우에는, 배관(64)을 통해 외부로 배출된다. 또한, 밸브 장치(58)가 폐쇄되고 밸브 장치(59)가 개방되어 있는 경우에는[이때, 밸브 장치(59A)는 개방되고, 밸브 장치(59B)는 폐쇄되어 있음], 순환 회로(65), 배관(60)을 통해 다시 여과 장치(50)에 이르고, 이후 상술한 동작을 반복한다.The water to be treated treated by the water treatment device 1 is discharged to the outside through the pipe 64 when the valve device 58 is opened and the valve device 59 is closed. In addition, when the valve device 58 is closed and the valve device 59 is open (at this time, the valve device 59A is open and the valve device 59B is closed), the circulation circuit 65, The pipe 60 reaches the filtration device 50 again, and then the above-described operation is repeated.

이와 같이 본 실시예의 장치(T)에서는, 수처리 장치(1)에서 처리한 후의 피처리수를 여과 장치(50)로 복귀시켜 다시 수처리 장치(1)에서 처리하는 것도 가능하기 때문에, 수처리 장치(1)에 1회 흐르게 한 것만으로는 피처리수를 충분히 처리할 수 없는 매우 오염된 피처리수가 흐른 경우에도, 다시 수처리 장치(1)에 흐르게 하여 처리할 수 있다.Thus, in the apparatus T of this embodiment, since the to-be-processed water after having processed by the water treatment apparatus 1 can also be returned to the filtration apparatus 50, and can be processed by the water treatment apparatus 1 again, the water treatment apparatus 1 1), even if very contaminated treated water that cannot be treated sufficiently can flow only once, it can be flowed to the water treatment apparatus 1 for treatment.

도1은 본 발명을 적용한 일 실시예의 수처리 장치를 구비한 시스템의 모식도(제1 실시예).BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic diagram of a system having a water treatment apparatus of an embodiment to which the present invention is applied (first embodiment).

도2는 본 발명의 수처리 장치의 설명도.2 is an explanatory diagram of a water treatment apparatus of the present invention.

도3은 본 발명의 수처리 장치의 설명도(분해도).3 is an explanatory view (exploded view) of the water treatment device of the present invention.

도4는 본 발명의 수처리 장치의 종단 측면도.4 is a longitudinal side view of the water treatment apparatus of the present invention.

도5는 제1 전극에 밀착된 탄소 섬유의 밀도와 이 전극과의 접촉 저항의 관계를 나타내는 도면.Fig. 5 shows the relationship between the density of carbon fibers in close contact with the first electrode and the contact resistance with the electrode.

도6은 스페이서의 밀도 변화에 수반되는 처리율의 변화를 나타내는 도면.Fig. 6 is a diagram showing a change in throughput accompanied with a change in density of a spacer.

도7은 인가 전류와 미생물의 처리율과의 관계를 나타내는 도면.Fig. 7 is a diagram showing the relationship between the applied current and the throughput of microorganisms.

도8은 전극에 인가하는 전류치와 피처리수 중의 전체 염소 농도의 관계를 나타내는 도면.Fig. 8 is a diagram showing the relationship between the current value applied to the electrode and the total chlorine concentration in the water to be treated.

도9는 탄소 섬유의 소성 온도와 미생물의 처리율과의 관계를 나타내는 도면.9 is a graph showing the relationship between the firing temperature of carbon fibers and the throughput of microorganisms.

도10은 본 발명의 다른 실시예의 수처리 장치의 종단 측면도.10 is a longitudinal side view of the water treatment device of another embodiment of the present invention.

도11은 본 발명의 수처리 장치를 구비한 다른 실시예의 시스템의 모식도(제2 실시예).Figure 11 is a schematic diagram of a system of another embodiment provided with the water treatment apparatus of the present invention (second embodiment).

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

S, T : 시스템, 1 : 수처리 장치, 3 : 유입구, 4 : 유출구, 5 : 케이스, 6 : 전극(제1 전극), 7 : 전극(제2 전극), 8 : 도전성 섬유, 9 : 절연성 다공질 스페이서, 10 : 본체, 10A : 벽면, 10B, 10C : 모서리부, 12, 13 : 덮개 부재, 15 : 처리 실, 17 : O링, 18 : 급전 막대, 19 : 고정 링, 20 : 원액조, 22, 24, 60, 61, 62, 63, 64, 65 : 배관, 30 : 처리액조, 50 : 여과 장치, 52 : 세정조, 53 : 펌프, 54 : 조절 밸브, 55 : 유량계, 57, 58, 59, 59A, 59B : 밸브 장치S, T: system, 1: water treatment device, 3: inlet, 4: outlet, 5: case, 6: electrode (first electrode), 7: electrode (second electrode), 8: conductive fiber, 9: insulating porous Spacer, 10: main body, 10A: wall surface, 10B, 10C: corner portion, 12, 13: cover member, 15: processing chamber, 17: O-ring, 18: feeding rod, 19: fixing ring, 20: stock solution tank, 22 , 24, 60, 61, 62, 63, 64, 65: piping, 30: treatment liquid tank, 50: filtration device, 52: washing tank, 53: pump, 54: control valve, 55: flow meter, 57, 58, 59 , 59A, 59B: Valve Unit

Claims (6)

피처리수의 유로 중에 배치된 통수성의 제1 전극과, A water-permeable first electrode disposed in the flow path of the water to be treated; 상기 제1 전극의 하류측에 위치하여 당해 제1 전극에 전기적으로 접속되는 도전성 섬유와, Conductive fibers positioned downstream of the first electrode and electrically connected to the first electrode; 상기 도전성 섬유의 하류측에 위치하여 상기 제1 전극과 쌍을 이루는 통수성의 제2 전극과, A water-permeable second electrode located downstream of the conductive fiber and paired with the first electrode; 상기 제2 전극과 상기 도전성 섬유 사이에 개재된 절연성 다공질 스페이서와, An insulating porous spacer interposed between the second electrode and the conductive fiber; 상기 양 전극에 전압을 공급하는 공급 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 수처리 장치.And a supply means for supplying a voltage to the both electrodes. 제1항에 있어서, 상기 도전성 섬유는, 탄소 섬유, 활성 탄소 섬유, 백금 섬유, 티탄 섬유, 카본 나노 튜브 및 각각 촉매를 도포한 탄소 섬유, 수지 섬유, 활성 탄소 섬유, 티탄 섬유 중 어느 하나 혹은 2종류 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.The method of claim 1, wherein the conductive fiber is any one or two of carbon fiber, activated carbon fiber, platinum fiber, titanium fiber, carbon nanotube and carbon fiber, resin fiber, activated carbon fiber, titanium fiber coated with a catalyst, respectively. A water treatment apparatus comprising at least a kind. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도전성 섬유는, 상기 스페이서의 압박력에 의해 상기 제1 전극에 밀착되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.The water treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein the conductive fiber is in close contact with the first electrode by a pressing force of the spacer. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스페이서의 공극률은 95 ％보다 큰 것을 특징으로 하는 수처리 장치.The water treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein the porosity of the spacer is greater than 95%. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스페이서가 위치하는 상기 유로를 상기 도전성 섬유가 위치하는 부분보다도 좁게 한 것을 특징으로 하는 수처리 장치.The water treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein the flow path in which the spacer is located is narrower than a portion in which the conductive fiber is located. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 도전성 섬유의 중앙부를 일치시키는 동시에, 상기 공급 수단에 의해 상기 양 전극의 중앙부로부터 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.The water treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein the center portion of the first electrode and the conductive fiber coincide with each other, and a voltage is applied from the center portion of both electrodes by the supply means.
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