WO2005077831A1

WO2005077831A1 - 電気化学的水処理方法及び装置

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Publication number: WO2005077831A1
Application number: PCT/JP2004/004657
Authority: WO
Inventors: Norio Koike
Original assignee: Denkai Giken Co.
Priority date: 2004-02-12
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-08-25

Abstract

　金属電極を有し、供給される原料水を前記金属電極により電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させる電解部、被処理水が流通する被処理水流通部、前記電解部と前記被処理水流通部を区画する隔壁、及び電解部の下流側で前記電解水が前記被処理水と接触する接触処理部を、処理チャンバー内に含む電気化学的水処理装置。前記被処理水を金属電極に接触させずに電解水を生成させることができるため、金属電極表面の電極物質が溶出したり、金属電極表面に硬度成分が析出することを完全に防止するか最小限に抑制できる。

Description

明細書電気化学的水処理方法及び装置技術分野

本発明は、各種用水の電気化学的処理方法及び装置に関し、より詳細には金属電極を使用してスクラバー水等の多数の微生物を含む被処理水を処理して清澄化する際の前記金属電極の劣化を実質的に生じさせないか、生じても劣化を最小限に抑制しながら前記水処理を行うための方法及び装置に関する。背景技術

純水、工業用水、井戸水、風呂水、プール水、冷却水、洗浄水、生活排水、工場排水等の各種用水には程度の差こそあれ細菌等の各種微生物が棲息し、またミネラル等の無機物質や有機物質が溶解している。これらの水溶液は適度な養分を含むことから、該水溶液が微生物の繁殖に適した温度条件下に置かれると、微生物が繁殖し、水質低下を起こしたり、前記各水溶液が流通する配管等の内壁に微生物が付着、蓄積して前記配管を有する機器の機能を損なうことが多い。これら各種の用水では必要とされる殺菌レベルは異なるが、いずれの用水でも水中微生物数を低減させて水質の改良を行うことが必要とされている。

このような各種用水を殺菌処理する方法として、薬剤処理、オゾン処理、活性炭処理、紫外線照射処理、加熱処理等の種々の処理法が被処理水の種類に応じて選択して用いられている。しかし、いずれの方法も処理効果、操作性、安全性および環境負荷等の問題を抱え、満足の得られる方法ではなかつた。例えば、各種用水中の微生物の繁殖を抑制するための主流技術である薬剤による殺菌処理法は、その毒性から法的にも使用が厳しく規制される状況にあり、薬剤を取り扱う作業者の安全性や薬剤を含む被処理水が系外に排出された場合の環境汚染の問題などを抱えている。

紫外線照射による殺菌処理法は一過性の殺菌で色度を有する水や多量の S Sを含む水の殺菌には不十分であることが多い。

このように従来より用いられている殺菌処理法では処理効率の問題または安全性の問題があり、満足できる結果は得られなかった。

このような従来技術の欠点を解消するための薬剤等を使用しない新規な水処理方法として、多孔性金属電極を使用する電気化学的な水処理装置が提案されている。

この水処理装置に使用される電極として数種のタイプのものが提案されているが、最も効率的な電極は、チタン金網（ラス）等の複数の多孔性金属電極をドーナツ状又は額縁状のスぺーサーを介して積層して構成した電極構造体であり、該電極構造体を筒状等の電解槽内に収容し、被処理水を該電解槽内に供給して前記金属電極に接触させて酸化あるいは還元作用により水の殺菌等の水の改質を行うようにしている。

この水処理法は、比較的多量の被処理水を循環処理でき、処理効率が不十分であれば、再度電解槽に供給して処理を行って被処理水の殺菌等を確実に行うことができるという利点を有している。

純水のような電気伝導率が低い被処理水の場合には、この従来の水処理装置で問題ないが、冷却水のように水が蒸発し濃縮された状態で循環利用される水系ではカルシウム、マグネシウム、シリカのようなスケール成分の濃度が高くなり、これらが金属電極表面へスケールとして析出し易くなるため、樹脂製ケースの中に金属電極を収納するタイプの電解槽では、チタン等の金属電極の開口部がこれらスケールによって閉塞し、通水抵抗が大きくなつて通水量が低下すると共に、スケールが電気絶縁性であるため、電極部の電気抵抗が上がり、流れる電流値が次第に低下し、殺菌効率が悪化することがある。

ビル冷房用や工場生産冷却水用として広く使用されている冷却塔は水の蒸発潜熱を冷却用に利用するもので、開放型と密閉型があり、いずれの方式も空気中から溶け込んだ栄養分が豊富で、通常屋外設置で直接日光を浴び、水温も含めて微生物の繁殖条件が揃っている。

このような冷却水中の微生物の繁殖を抑制するために、前述のように金属電極による電気化学的水処理が採用され、それらは被処理水を電気化学的水処理装置に供給して処理を行う通水型と被処理水中に電気化学的水処理装置を浸漬して処理を行う浸漬型に大別される。

いずれの方式の電解槽でもカルシウム等のスケール成分が電極表面に析出して電流値が低下し、殺菌効率が悪化する。

従来は定期的にスケールが析出した金属電極を塩酸水溶液等で洗浄し、前記スケールを溶解し除去していた。洗浄頻度は被処理水中のスケール成分の濃度によって異なるが、 1年間に 1〜6回程度が必要であった。この洗浄には危険物である塩酸等が必要であり、作業性や安全管理上も問題であった。金属電極による電気化学的水処理法において、金属電極 (陰極)でのカルシゥムゃマグネシウムから成るスケールの析出を抑えるために、一定時間ごとに極性を反転し、陽極で生成される酸 onの作用で金属表面に析出したスケ —ルを溶解し、その成長を抑える方法が一般に採用されているが、被処理水中のスケール成分濃度が高い場合には長期にわたりスケール化を有効に抑えることは難しい。その他金属電極へのスケールの析出を抑制するために、被処理水中に水溶性ポリマーやホスホン酸等のスケール防止剤を添加する方法 (特開 2 0 0 1— 3 1 0 1 8 7号公報参照）や硬度除去手段（イオン交換、逆浸透膜、晶析、電解）を用いて被処理水の硬度を低減させる方法（特開 2 0 0 1 - 3 1 4 8 6 2号公報参照）などが提案されている力被処理水中のスケール成分濃度が高くなるようなケースでは、処理効果が低下したり、処理コス卜の増加やメンテナンスの増大をもたらすといった問題を抱えている。また、前者のスケール防止剤を添加する方法では被処理水の CODなどの増加を招き、被処理水が最終的に系外に排出される場合に環境負荷を増大させるなど環境保全上の問題も抱えている。

更に前述の金属電極を使用する通水型ゃ浸漬型による被処理水の処理では、前記金属電極としてチタン等の基材表面に白金族金属又はその酸化物を被覆した電極を使用することが多い。前記被処理水にはチタンゃ白金族金属又はその酸化物を溶解する不純物が含有されていることがあり、このような被処理水が前記金属電極に接触することによりチタンゃ白金族金属又はその酸化物が溶解して被処理水を汚染するとともに金属電極の寿命を短縮することになる。

更に電気化学的水処理では、配管の簡略化によるコスト減や、設置面積が殆ど取れない被処理水含有装置への使用等の更に簡単な装置や処理が要求されることがある。発明の開示

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、金属電極の劣化を実質的に抑制し、あるいは劣化が生じてもそれを最小限に抑制しながら被処理水の電気化学的な処理を行うための方法及び装置を提供することを目的とする。本発明方法は、金属電極で原料水を電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させ、この電解水により被処理水を接触処理する電気化学的水処理方法において、前記原料水と前記被処理水を接触させずに前記電解水を生成させること、あるいは前記被処理水を前記金属電極に接触させずに前記電解水を生成させることを特徴とする電気化学的水処理方法である。本発明装置は、第 1に、金属電極を有し、供給される原料水を前記金属電極により電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させる電解部、被処理水が流通する被処理水流通部、前記電解部と前記被処理水流通部を区画する隔壁、及び電解部の下流側で前記電解水が前記被処理水と接触する接触処理部を、処理チヤンバー内に含んで成ることを特徴とする電気化学的水処理装置、第 2に、金属電極を有し、供給される原料水を前記金属電極により電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させる電解部、該電解部の下流側に建設され前記電解部出口から前記電解水が更に前記電解部以外から被処理水がそれぞれ供給されて互いに接触する接触処理部を含んで成ることを特徴とする電気化学的水処理装置、第 3に、金属電極を有し、供給される原料水を前記金属電極により電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させる電解部、及び該電解部の下流側に位置し、被処理水が供給されるともに、前記電解水が供給されて互いに接触する接触処理部を、処理チャンバ一内に含んで成る電気化学的水処理装置（以下本発明の「第 1態様」ともいう）である。

このように、金属電極で原料水を電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させ、この電解水により被処理水を接触処理する際に、前記原料水と前記被処理水を接触させずに前記電解水を生成させると、不純物を含む被処理水が金属電極に接触しないため、電極物質の劣化やスケール付着を生じさせること無く、被処理水の処理を行うことが可能になる。

更に電気絶縁性の隔壁を使用すると、電解装置の大型化も達成可能になる。又電解部の処理チヤンバ一等の装置への着脱を容易にすることや電解部を軽量化することが可能で、電解部品数の増減に依る電解処理能力の調整が容易で、メンテナンス作業や運搬作業の合理化や安全性の改善も可能になる。更に本発明方法は、金属電極を装着した電解槽で原料水を電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させ、この電解水を電解槽外の制菌浄化部に注水して該制菌浄化部内の被処理水を処理する電気化学的水処理方法（以下本発明の「第 2態様」ともいう）である。

この態様でも、不純物を含む被処理水が金属電極に接触しないため、電極物質の劣化やスケール付着を生じさせること無く、被処理水の処理を行うことが可能になる。

更に本発明装置は、開口部を有しかつ供給される原料水を金属電極により電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させる電解装置を被処理水中に浸漬し、前記電解水を前記開口部からオーバーフローさせることにより、前記被処理水と接触させる電気化学的水処理装置（以下本発明の「第 3態様」ともいう）である。

この態様でも、金属電極で原料水を電解して被処理水に接触させることなく殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させ、この電解水を電解槽の開口部からオーバーフローさせて被処理水と接触させると、不純物を含む被処理水が金厲電極に接触しないため、電極物質の劣化やスケール付着を生じさせること無く、被処理水の処理を行うことが可能になる。しかも電解槽の移動及び設置が容易で複数の被処理水を単一の電解槽で処理することもできる。

本発明の上記及び他の目的、態様及び利点は、引き続く説明により更に明らかになるであろう。図面の簡単な説明図 1は、本発明の電気化学的水処理装置の第 1実施形態例を示す縦断正面図である。

図 2は、上蓋を取除いた図 1の装置の平面図である。

図 3は、本発明の電気化学的水処理装置の第 2実施形態例を示す縦断正面図である。

図 4は、本発明の電気化学的水処理装置の第 3実施形態例を示す縦断正面図である。

図 5は、本発明の電気化学的水処理装置の第 4実施形態例を示す縦断正面図である。

図 6は、本発明の電気化学的水処理装置の第 5実施形態例を示す縦断正面図である。

図 7は、本発明の電気化学的水処理装置の第 6実施形態例を示す縦断正面図である。

図 8は、本発明の電気化学的水処理装置の第 7実施形態例を示す縦断正面図である。

図 9は、本発明の電気化学的水処理装置の第 8実施形態例を示す縦断正面図である。

図 10は、本発明の電気化学的水処理装置の第 9実施形態例を示す縦断正面図である。

図 1 1は、本発明の電気化学的水処理装置の第 10実施形態例を示す縦断正面図である。発明を実施するための最良の形態

本発明では、従来のように硬度成分や金属を溶解する不純物を含有することのある被処理水を直接金属電極に接触させるのではなく、実質的にこれ等の有害不純物を溶解しない原料水を金属電極で電解し、殺菌能力を有する次亜塩素酸イオン等の活性種を含有する電解水を生成させるが、この際に電解部に供給される原料水が処理前の被処理水に接触しないようにし、換言すると被処理水を金属電極に接触させることなく電解水を生成させ、更に生成した電解水が前記金属電極より下流側の接触処理部で被処理水と接触して該被処理水の殺菌処理が行われるように電解装置を設計する。

これにより白金族金属やその酸化物等の高価な電極物質が被覆された金属電極が硬度成分や金属溶解性不純物を含有することのある被処理水に接触することが実質的になくなり、従って金属電極表面にスケールが析出したり、金属電極表面の電極物質が溶出したりすることがなくなるかあるいは少なくなる。従ってスケール析出による有効電極面積の低下ゃスケール除去のための運転中止が防止できあるいは低下の程度が少なくなり又は運転中止の回数を少なくすることができ、水処理効率が大幅に向上する。しかも電極物質の消耗が大幅に抑制されて電極の長寿命化が達成できる。

本発明における金属電極とは、チタン、タンタル、ニオブ、タングステン等の耐食性金属基体上に、金属系の触媒、例えば白金、イリジウム、ルテニゥム、パラジウム、オスミウム、ロジウム、鉛、ニッケル又はそれらの酸化物や導電性ダイヤモンドを単独又は混合物又は合金（例えばステンレス）として被覆した電極を意味する。

本発明の電気化学的水処理では、前記金属電極として液抜けを良くするため及び接触効率を向上させるため多孔性金属電極を使用することが望ましく、この他に設置状況に応じて平板状電極などを使用しても良い。

この場合の「多孔」とは、電解水（活性種含有水）の流通に対する抵抗が殆ど零である程度の開口を有することを意味し、金網状、ェクスパンドメッシュ状、パンチングメタル状、格子状等の形状がある。例えばェクスパンドメッシュを使用する場合、その開口サイズは短径が 1. 0〜6. 0腿、長径が 2. 0 〜12腿程度になるように調節することが好ましい。多孔性電極は平板状電極に比べて表面積が大きく活性種生成効率が高くなる。

該金属電極は、それぞれの開口部表面積の総和を、該電極の表面積総和と開口部表面積の総和を加えた電極全面積で除した値の百分率で定義される開口率が 10〜 80 %であることが好ましい。開口率が 10 %未満であると圧力損失が大きくかつ目詰まりが起こりやすくなるからであり、 80%を超えると電極強度に支障が生じ変形や破損が生ずることがあり、又金属電極と電解水の接触が不十分になることがあるからであり、目詰まり及び接触効率の両者を勘案して適切な開口率を設定することが望ましい。

本発明で使用可能な電解部は、複数枚の金属電極をスぺーサーを介して積層し、各金属電極及び各スぺ一サーをこれらを通る電気絶縁性締着材、通常はポルト及びナツトにより締着し、各金属電極相互を連結して電極構造体として有することが好ましい。複数の金属電極とスぺ一サ一から成るこの電極構造体は、金属電極の枚数を変えることにより、供給する原料水の量や電解部内のスペースの状況により比較的自由にその厚さを増減させることができる。その増減はボルト及びナツトを使用することが最適である電気絶縁性締着材により容易に行うことができ、例えば樹脂フレームの場合のように内厚の異なる多数の樹脂フレームを準備する等の必要がなくなる。金属電極の枚数を変えて金属電極本体の厚さを変えるだけでなく、金属電極自体又はスぺーサ一の厚さを変えることが望ましいこともあり、この場合も同様に電気絶縁性締着材の着脱により容易に目的を達成できる。

積層された各金属電極への給電は、単一電源又は複数の電源を使用して各金属電極へ並列又は直列になるように接続して通電する。

使用するスぺーサ一は隣接する金属電極間の電気絶縁を確保するためのもので、該電気絶縁性が保証されればその形状は制限されないが、原料水又は電解水と金属電極の接触効率を向上させるためにはその面積はできるだけ小さい方が良く、例えば額縁状又はドーナツ状とすることが好ましい。なお該スぺーサ一の厚さは l〜10mm程度であることが望ましい。金属電極が多孔板例えばチタンラスの場合は前記スぺーサ一は金属電極の強度補強の役割も果たす。このスぺーサ一は隣接する金属電極を電気的に絶縁するとともに、電解により生ずることのある酸素ガスや水素ガスのガス抜けを良好にする機能を有する。金属電極表面で生成する前記ガスは電解水が前記金属電極表面に接触することを阻害し、かつ各金属電極への通電効率を低下させる。しかしスぺーサ一の存在により生成ガスが隣接する金属電極間の空間から金属電極本体の周囲へ容易に移動して活性種生成効率を上昇させる。なお本発明はガス発生を伴う処理に限定されるものではなく、更に前記金属電極は単一枚で使用しても良い。更に本発明装置の構造や設置状況によっては、多孔性電極ではなく平板状電極を使用しても良い。

電解部での活性種生成は、安全面の理由で直流電圧 42V以下で通電することが望ましく、又電流密度が 0. 1〜2. OA/dm²程度になるようにすると最適の生成効率が得られる。これは 0. lA/dm²未満では充分な活性種生成が行われないことがあり、 2. OA/dm²を越えると電極寿命が短くなることがあるからである。

前記電解部の金属電極にガス発生が生じる電流を供給すると、生成ガスは活性種含有電解水中に対流を生じさせ、この対流により電解水全体を万遍なく金属電極表面に接触させて活性種生成効率を高めることができる。

本発明で使用する原料水としては、硬度成分が低く、より具体的には CaC0₃ 換算の全硬度で 200mgZL以下で有害不純物（例えばフッ酸、シアン、酢酸等の有機物）を実質的に含まない水道水、工業用水、地下水、イオン交換水、純水、雨水などを意味するがこれらに限定されない。有害不純物を含まないクーリングタワー等の濃縮水の場合には、全硬度が 200mgZL以下になるよう、原料水と被処理水を混合して使用することも可能である。更に本発明では処理対象の被処理水中の不純物濃度が小さく、硬度成分の析出量が小さく、電極物質の溶出も小さいと予測される場合等は、原料水を使用せず、被処理水を隔壁を迂回させて電解部に供給するようにしても良い。

本発明で生成する活性種の種類は、処理すべき被処理水に応じて決定すれば良く、例えば次亜塩素酸イオン、オゾン、過酸化水素及び活性酸素等が含まれる。次亜塩素酸イオンを製造するためには、塩素イオン濃度の高い水道水、工業用水、地下水等には、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化水素等の塩素含有化合物の添付無しでも可能であるが、塩素イオン濃度の低い水道水、工業用水、地下水、雨水、河川水、イオン交換水、純水等の場合には、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化水素等の塩素含有化合物を添加することにより、効率良い製造が可能である。

オゾン水製造も同様にして行えば良いが、無隔膜型電解の場合、陽極酸化により生成するオゾンが対極である陰極に接触すると分解しやすく生成効率が低下することがある。これを防止するためには、例えば金属電極を縦方向に設置して生成ガスを対極への接触を最小限に抑制しながら金属電極間を浮上させるよう構成しても良い。

過酸化水素水も同様にして製造すれば良いが、無隔膜型電解の場合、陰極還元により生成する過酸化水素が対極である陽極に接触すると分解しやすく生成効率が低下することがあり、この場合も同様に、陰極表面で生成した過酸化水素を陽極表面に可能な限り接触させずに接触処理部へ導くようにすれば良い。

電解部で生成される電解水中の活性種濃度は l mgZL以上、 lOOmgZL以下が望ましい。 l mg/L未満であると被処理水の殺菌等が不十分になり、 lOOmg を超えると経済的でなくなるからである。又接触処理部における被処理水の平均滞留時間（電解水と被処理水との平均接触時間）は 1分以上、 30分以下であることが望ましい。 1分未満であると被処理水の殺菌等が不十分になり、 30分を超えてもより以上の殺菌能力の向上は殆どないからである。本発明に使用する金属電極を含む電解部は長期間の運転に耐え洗浄は殆ど必要ないが、洗浄を行う場合には過酸化水素、キレート剤、無機酸や有機酸を用いた p H 3以下の酸性水、 p H 9以上のアル力リ水のいずれかを単独で又は交互に流しても良い。

このように金属電極を装着した電解部で生成した活性種は、電解水に溶解されて該電解部から接触処理部へ導入される。この接触処理部へは被処理水も導入され、この被処理水が前記活性種含有水と接触して、次亜塩素酸ィォン、オゾン、過酸化水素及び活性酸素等の活性種により、少なくとも被処理水中の微生物等の殺菌が行われ、その他に酸化又は還元によるスケール成分の安定化、漂白、農薬の分解等の水質改善処理が行われることがある。前記微生物としては、細菌（バクテリア）、糸状菌（黴)、酵母、変性菌、単細胞の藻類、 '原生動物、ウィルス等が含まれ、水質改善には、アンモニア等の不純物の分解などが含まれる。

本発明の被処理水には、白金族金属やその酸化物を溶解するシアンイオン含有メツキ用水、白金族金属やその酸化物、及びチタン等を溶解するフッ酸を含有するスクラバー水、白金族金属やその酸化物を溶解する酢酸等の有機物を含有する洗浄水、硬度成分が多いクーリングタワー濃縮水、各種不純物を含有する浄化処理前の工場循環水等が主たる対象として含まれるが、これらに限定されず、例えば次の用水が含まれる。

自然環境中の淡水や海水、人工的に作製された水溶液、希釈用水等、更に具体的な例としては工業用水、水道水、浄水、井戸水、雨水、回収水、加湿水、排水、側溝水、貯水、海水（微生物の制菌と貝殻、藻類、水母等の殺菌)、池の水、プール水、ボイラー水、高架水槽、飲料水、風呂水、ガス吸収塔水、冷却水、温水、水耕栽培水、噴水、写真現像液、養魚用水（鑑賞魚、養殖魚)、鑑賞動物及び養殖鳥用水、水ェマルジヨン、製紙用水、温泉水、砂糖液、果汁希釈水、染料インク希釈水、水溶性塗料希釈水、水溶性化粧品希釈水、酒希釈水、牛乳希釈水、ジュース希釈水、お茶希釈水、豆乳希釈水、入れ歯保管制菌水、コンタクトレンズ保管制菌水、歯ブラシ保管制菌水、各種化学物質含有水溶液、火力又は原子力発電所用水等、更に水中微生物個数をゼロにすることが必要又は好ましい食品用水、医薬品用水、磁気記録用ハードディスク洗浄用水、半導体洗浄用水、自動販売機水等も含まれ、更に岸壁、パイプゃ各種取水の殺菌用水の前処理用にも使用できる。

前述の通り、本発明では、原料水と被処理水を接触させずに原料水を電解して電解水を製造する。本発明を 3態様に分けて説明する。

[第 1態様]

第 1の態様では、単一装置内に電解部と接触処理部を形成し、電解部で製造した電解水を前記接触処理部に供給するとともに、該接触処理部に被処理水を供給することにより、前記電解水と前記被処理水を接触させ、前記電解水中の活性種により前記被処理水中の微生物の殺菌等を行う。

単一装置内に電解部と接触処理部を形成するための最も簡便な手法は、前記装置内を隔壁で 2分割して分割された一方の空間を電解部、他方の空間を被処理水流通部とすることであり、この隔壁は、原料水が電解部で電解されて活性種を含有する電解水が生成する前に、前記装置内に供給される原料水と被処理水が接触しないように設置する必要がある。

そのためには、少なくとも装置内の原料水が供給されるボイン卜から電解部の最も下流側のボイントまでに隔壁を設置して、電解部と被処理水流通部に分割する。前記隔壁は液透過を防止できるように無孔性であることが望ましいが、電解部内の水圧の方が被処理水流通部の水圧より高く、被処理水流通部から電解部への液透過が起き難い場合には微孔を有していても良い。前記隔壁の下流側の端部が最も下流側の金属電極から余り離れていないと、被処理水流通部の被処理水の一部が隔壁の端部から電解部内に進入して金属電極に接触するおそれがある。このような場合には、隔壁の接触処理部側端部を電解部側に向けて傾斜させて、被処理水の電解部への進入を防止すれば良い。

この隔壁は少なくともその一部を、好ましくは全体を電気絶縁材料で構成することが望ましい。この隔壁全体を金属等の導電性材料で構成すると、隔壁と金属電極間に微小ではあるにしても電流が流れ、この電流は活性種生成に寄与しないからである。しかし若干量の電流の損失が問題にならない場合は前記隔壁を導電性材料で構成しても良い。

更に現在の水処理用電解装置は、金属電極間と電解装置内壁間に電流が流れることを防止するために、電解装置全体を塩化ビエル（塩ビ）樹脂ゃァクリル樹脂等の電気絶縁材料製としている。しかし前記電解装置で処理される水量は徐々に増加する傾向にあり電解装置の大型化が要請されている。塩ビ樹脂等を使用して大型の電解装置を作製することは耐水圧の面から困難であり、金属製の大型電解装置が望ましいにもかかわらず、実用的な大型電解装置は実現していない。

電解装置を、少なくともその一部を電気絶縁材料とした隔壁を使用して 2 分割すると、好ましくは、電解部を隔壁で囲って電解部の周囲全体に被処理水流通部が形成されるようにすると、電解部と電解装置内壁間が実質的に電気絶縁されるため、電解装置本体を金属製とし大型化しても金属電極と電解装置内壁間に電流が実質的に流れることがなく、金属製の大型電解装置が実現できる。

前記隔壁は全体を電気絶縁材料で構成しても良いが、金属等の導電性材料で基材を構成し、この基材の金属電極を向く側の該金属電極に対応する箇所にのみ電気絶縁材料を貼り付けたり、前記基材の装置内壁を向く側全部に電気絶縁材料を貼り付けたりしても良い。そのような構成の場合でも金属電極と隔壁間、及び隔壁と装置内壁間の電流が遮断される。

第 1態様では、電解装置を隔壁で分割して電解部と被処理水流通部を形成することは必須ではなく、他の手法で電解装置内に電解部と接触処理部を形成しても良い。

例えば金属電極を有する既存の電解装置の出口側に、被処理水を供給できる接触処理用チヤンバーを連設して、前記電解装置で生成させた電解水を前記接触処理用チヤンバーに供給し、別途供給される前記被処理水を前記電解水で接触処理して前記被処理水中の微生物の殺菌等を行うことができる。この装置の場合には、電解装置出口に逆止弁を設置しておくと、接触処理チヤンバーから電解装置への被処理水の進入が起こらず、更に確実に金属電極の保護が行える。

更に電解装置の金属電極と電解水出口間の距離を大きく取り、前記電解装置の金属電極と十分離れた箇所に被処理水を供給して、金属電極からの電解水で前記被処理水の殺菌処理等を行っても良い。被処理水供給ポイントと金属電極との距離を大きく取っているため、供給された被処理水が逆方向に流れて金属電極まで達することが殆どなく、金属電極が保護される。しかしながら被処理水供給ボイントと金属電極との距離を大きく取っても被処理水が金属電極に接触する場合には電解部と接触処理部間に開口を有する邪魔板等を設置すれば良い。接触処理部は電解部の下流側に形成され、該接触処理部で電解水と被処理水が接触し、電解水中の活性種により被処理水の殺菌処理等が行われる。接触処理部と電解部間には明確な境界は存在しなくても良い。

接触処理部で処理された被処理水は処理水として取り出され、放流を含めた任意の用途に使用される。

第 1態様では、これまで説明した態様に加えて、被処理水が、電解装置の金属電極で電解され活性種を含有する電解水を生成する前の原料水に接触しない、換言すると、被処理水が実質的に金属電極に接触せずに電解水で処理される任意の構成を採用できる。

このように被処理水と電解水の接触により、被処理水の処理、つまり殺菌、酸化、還元あるいは漂白等が行われ、被処理水中には微生物の死骸、酸化、還元又は漂白された物質が残るが、これらは濾過等により容易に除去できる。例えば接触処理部の出口側の適所に異物除去用網を設置し、この網に前記死骸等を集めて系外に廃棄できる。

第 1態様では被処理水が金属電極に接触しないため、カルシウムイオン等の硬度成分が活性種含有水と接触した後の被処理水中に残存する。この硬度成分の除去が必要な場合には、前述した通り、硬度除去手段（イオン交換、逆浸透膜、晶析、電解）を用いて被処理水の硬度を低減させれば良い。

前記電解水は前述の通り、接触処理部で被処理水と混合されて、前記活性種による殺菌を初めとする被処理水の処理が行われる。

前記接触処理部では活性種の有 fる能力単独で被処理水処理を行っても十分な効果を生ずるが、前記処理を紫外線殺菌、オゾン殺菌、薬剤殺菌等と併用すると更に確実に短時間で被処理水の処理を行うことができる。

このように第 1態様（第 2及び第 3態様でも同様）によると、前述した被処理水に含まれる多種の微生物や有害不純物を効率良く殺菌又は分解するだけでなく、カルシウム、マグネシウム、シリコン、鉄等の金属イオンが酸化物、水酸化物、炭酸塩に変化し、シリカ等のコロイド粒子が大きくなることに依るスケール障害の防止、 C O Dや B O Dの分解除去、更に微量農薬を含有する被処理水から農薬を分解除去し、着色被処理水の色を薄くするといつた処理も可能である。

[第 2態様]

次に第 2態様について説明する。

第 2の態様も、従来のように硬度成分や金属を溶解する不純物を含有することのある被処理水を直接金属電極に接触させるのではなく、実質的にこれ等の有害不純物を溶解しない原料水を金属電極を装着した活性種製造用電解槽で電解して次亜塩素酸イオン等の活性種を発生させ、この活性種を前記電解槽外の制菌浄化部に注水して該制菌浄化部内で前記活性種を被処理水と接触させて該被処理水中の微生物の殺菌を行うようにする。

これにより白金族金属やその酸化物等の高価な電極物質が被覆された金属電極が硬度成分や金属溶解性不純物を含有する被処理水に接触することがなくなり、従って金属電極表面にスケールが析出したり、電極物質が溶出したりすることが少なくなる。従ってスケール析出による有効電極面積の低下やスケール除去のための運転中止が防止でき、更にスケール除去のための操作が不要になり、水処理効率が大幅に向上する。しかも電極物質の消耗が大幅に抑制されて電極の長寿命化が達成できる。

前記制菌浄化部は通常のタンクとし、攪拌器具を使用して被処理水と活性種含有水を混合して被処理水中の微生物の殺菌等を行っても良いが、前記制菌浄化部は直線状又は螺旋状等の配管としこの配管内を前記被処理水及び活性種含有水を通水させ被処理水の処理を行っても良い。

このように被処理水と活性種含有水の接触により、被処理水の処理、つまり殺菌、酸化、還元あるいは漂白等が行われ、被処理水中には微生物の死骸、酸化、還元又は漂白された物質が残るが、これらは濾過等により容易に除去できる。例えば制菌浄化部内の適所に異物除去用網を設置し、この網に前記死骸等を集めて系外に廃棄できる。

[第 3態様]

次に第 3態様について説明する。

第 3態様も、従来のように硬度成分や金属を溶解する不純物を含有することのある被処理水を直接金属電極に接触させるのではなく、実質的にこれ等の有害不純物を溶解しない原料水を金属電極を装着した活性種製造用電解槽で電解して次亜塩素酸イオン等の活性種を発生させ、この活性種を前記電解槽外の制菌浄化部に注水して該制菌浄化部内で前記活性種を被処理水と接触させて該被処理水中の微生物の殺菌を行うようにする。

つまり第 3態様は、開口部を有しかつ供給される原料水を金属電極により電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させる電解装置を被処理水中に浸漬し、前記電解水を前記開口部からオーバーフローさせることにより、前記被処理水と接触させることにより前記被処理水の電気化学的処 aを行う。

これにより金属電極が硬度成分や金属溶解性不純物を含有することのある被処理水に接触することがなくなり、従って金属電極表面に被処理水に起因するスケールが析出したり、金属電極表面の電極物質が被処理水中に溶出したりすることがなくなる。従ってスケール析出による有効電極面積の低下やスケール除去のための運転中止が防止できあるいは低下の程度が小さくなり又は運転中止の回数を少なくすることができ、水処理効率が大幅に向上する。しかも電極物質の消耗が大幅に抑制されて電極の長寿命化が達成できる。第 3態様で使用する電解槽は、開口部を有する筒状又は箱型等の底板を有する電解槽とすることが望ましく、この電解槽内に金属電極、好ましくは複数枚の金属電極をスぺ一サーを介して積層した電極構造体を収容する。しかし状況によっては、底板を有さない筒状の隔壁を被処理水を収容したタンク等の底面に立て、必要に応じて隔壁下端をタンク底面に溶接等で固定し、この隔壁内に金属電極又は電極構造体を収容して電解槽を構成しても良い。この電解槽は使用時には被処理水中に浸漬される。つまりスクラバ一タンクのように設置スペースが狭い場合にも設置が容易になる。従って原料水供給用配管は必要になるが、被処理水を電解槽に供給しかつ導出する配管は不要で設備が大幅に簡略化できる。

更に底板を有する電解槽の場合は、電解槽の移動が容易で、単一の電解槽を、複数の被処理水用タンク間を移動させて使用できる。

前記開口部は被処理水の水面より高くなるように電解槽に形成する。該開口部は天板に相当する部分を除去した上面開口部であっても側壁に孔を形成した開口部であつても良い。

前記電解槽には原料水を供給し、この原料水を金属電極に接触させて活性種を含有する電解水を製造する。電解槽内に供給した原料水に相当する量の電解水が前記開口部からオーバーフローして電解槽周囲の被処理水に接触して該被処理水の電気化学的処理が行われる。このように金属電極を装着した電解槽を処理対象の被処理水に浸漬し、電解槽に通電しながら原料水を供給するのみで被処理水の処理を連続かつ自動的に行うことが可能になる。実施形態

本発明の電気化学的水処理装置の例を図面を参照して説明する。第 1実施形態例から第 7実施形態例は前述の第 1態様に、第 8実施形態例は前述の第 2態様に、第 9実施形態例及び第 1 0実施形態は前述の第 3 1態様に、それぞれ関するものである。

図 1及び図 2に示す第 1実施形態例の電気化学的水処理チヤンバー 11の内部は、角筒状で電気絶縁性の隔壁 12により、中央の電解部 13と、前記隔壁 12と前記装置内壁間の被処理水流通部 14に分割されている。隔壁 12下部間を連結する底板 15中央には、原料水供給管 16が接続されるとともに、前記底板 15は、中央下端に被処理水供給口 17が設置された前記処理チヤンバ - 1 1の湾曲した下蓋 18に支持杆 19により固定されている。

前記底板 15上には、 1対の脚部 20上に設置された、額縁状の上部枠 21 と額縁状の下部枠 11の間に、チタン等の多孔性基材に白金族金属やその酸化物を被覆した 2枚の多孔性金属電極 23を 1枚の額縁状のスぺーサ一 24を介して積層することにより構成された金属電極構造体 25が計 6台積層されている。

前記下蓋 18のフランジには円筒形のチヤンバー本体 26の下端が連結され、更に該チャンバ一本体 26の上端フランジには、中央上端に処理水取出口 27 を有する上蓋 28が連結され、隔壁 12上端部と上蓋 28下面間に接触処理部 29が形成されている。なお 30は原料水供給管 29に設けられた食塩水等塩素含有水溶液の供給部である。

食塩等塩素含有水溶液の供給部 30で食塩等の塩素化合物を添加された原料水を原料水供給管 16から、被処理水を被処理水供給口 17からそれぞれ供給しながら、前記上部枠 21と下部枠 22間に通電すると、各金属電極 23は分極し、例えば上面が陽分極し下面が陰分極する。原料水に溶解している食塩は各金属電極 23の陽分極面で酸化され、活性種である次亜塩素酸イオンが生成して電解水となり、次亜塩素酸ィォンを活性種として有する電解水が隔壁 12内方に形成された電解部 13から接触処理部 29に向けて上昇する。

被処理水供給口 17からチャンバ一 11内に供給された被処理水は隔壁 12とチヤンバ一 11側壁間の空間を上昇して前記上蓋 28の下の接触処理部 29に達し、この接触処理部 29で活性種を有する前記電解水と接触して、被処理水中の微生物の殺菌や他の処理が行われて処理水取出口 27から系外に取り出され、所定の用途に使用される。

この実施形態例では、隔壁 12が存在するため、チャンバ一 11内に供給された被処理水は、チヤンバー 11内の前記隔壁 12内方に形成された電解部 13 で生成する活性種を有する電解水が隔壁 12上端から接触処理部 29に到達するまで、前記電解水に接触できない。つまり被処理水は隔壁 12上端を越えて、電解水の流れに杭して隔壁 12内部を下降しない限り、金属電極 23には接触できない。従って被処理水は実質的に金属電極 23に接触することがなく、被処理水に含まれる不純物が金属電極の電極物質を溶出させたり、被処理水中の硬度成分が金属電極に析出して電解効率を低下させることがなくなるか、あるいは前記溶出又は析出を最小限に抑えることができる。

従って従来の電解装置では例えば 1年に 1回必要であったメンテナンスが 3〜 5年に 1回で済むことになる。更に隔壁 12が電気絶縁性で金属電極 23 とチャンバ一 11内壁間の漏洩電流が防止できるため、チャンバ一 11を金属製とすることができ、電解装置の大型化を容易に達成できる。

金属電極 23の交換等は、前記上蓋 28を取除くことにより容易に行うことができる。

なお図示の実施形態では、処理水取出口 27から取り出された処理水をタンクに貯留後、原料水として原料水供給管 16から電解部 13に供給したり、再度被処理水供給口 17から被処理水流通部 14に供給して、更に殺菌処理等を繰り返し行っても良い。

図 3に示す第 2実施形態例の電気化学的水処理チャンバ一 41の内部は、角筒状で金属製の隔壁本体 42により隔壁本体 42内の電解部 43と、前記隔壁 42と前記チャンバ一内壁間の被処理水流通部 44に分割されている。チャンバー 41の底板 45中央には、原料水供給管 46が接続されるとともに、前記底板 45の前記隔壁本体 42より外側には左右 1対の被処理水供給口 47が設置されている。

前記隔壁本体 42の内方には、 1対の平板状枠 48間に、 5枚の平板状金属電極 49を 4枚の額縁状のスぺーサー 50を介して積層することにより構成された 1台の金属電極構造体 51が金属電極 49が上下方向を向くように設置されている。

前記隔壁本体 42の金属電極 49側の面には金属電極 49の上下位置に対応するように、塩ビ樹脂等の電気絶縁性材料 52が貼り付けられ、前記隔壁本体 42のチヤンバー 41内壁側の面にはそのほぼ全長に亘つて電気絶縁性材料 53 が貼り付けられている。

前記チャンバ一 41の天板 54の上面中央には処理水取出口 55が形成され、前記チャンバ一 41内の隔壁本体 42の上縁部と天板 54下面間に接触処理部 56 が構成されている。

この実施形態例でも、第 1実施形態例と同じように、食塩等を添加された原料水を原料水供給管 46から、被処理水を被処理水供給口 47からそれぞれ供給しながら、両平板状枠 48間に通電すると、各金属電極 49は分極し、活性種である次亜塩素酸イオン等を含有する電解水となり、この電解水が隣接する金属電極 49間の空間を上昇する。この際に生成した次亜塩素酸イオンは対極に接触する頻度は少なくその分解は最小限に抑制される。

接触処理部 56に達した電解水は、被処理水供給口 47から被処理水流通部 44を通って接触処理部 56に達した被処理水と接触し、被処理水中の微生物の殺菌や他の処理が行われて処理水取出口 55から系外に取り出される。この実施形態例でも、被処理水が金属電極と接触することによる金属電極の短寿命化が防止され、更に電解装置の大型化が可能になる。

図 4に示す第 3実施形態例の電気化学的水処理チャンバ一 61の内部は、平板状で樹脂製の隔壁 62により隔壁 62左方（図 4の）の電解部 63と、右方の被処理水流通部 64に分割され、前記隔壁 62は、上端やや下方から電解部 63 側に向けて傾斜している。

前記電解部 63内の底板のやや上方から前記傾斜部のやや下方に向けて隔膜 65が設置され、該隔膜 65のチャンバ一 61内壁側にはチタン等の基材に白金族金属やその酸化物を被覆した平板陽極 66が、又隔壁 62側にはニッケル等を被覆した平板陰極 67が浸潰されている。

チヤンバー 61の天板 68の上面中央には処理水取出口 69が形成され、前記チヤンバー 61内の隔壁 62の上端部と天板 68下面間に接触処理部 70が構成されている。なお 71はチヤンバ一 61の電解部 63側面の原料水供給口、 72 は被処理水流通部 64側面の被処理水供給口である。

この実施形態例でも、前記実施形態例と同じように、原料水を原料水供給管 71から、被処理水を被処理水供給口 72からそれぞれ供給しながら、陽極 66及び陰極 67間に通電すると、条件に応じて活性種が生成して電解水となり、この電解水が電解部 63を、先端が傾斜した隔壁 62に沿って上昇して接触処理部 70に到達する。この際前記陽極 66及び陰極 67が隔膜 65により隔てられているため、生成した活性種が対極に接触して分解することを実質的に防止できる。

更に前記隔壁 62が電解部 63方向に傾斜し隔壁 62先端近傍の電解水の上昇速度が速いため、被処理水供給口 72から供給されて接触処理部 70に到達した被処理水は、電解部 63内に進入できず、電極 66、 67が被処理水と接触することが防止できる。

図 5に示す第 4実施形態例の角筒形で水平方向に設置された電気化学的水処理チヤンバー 81の内部は、平板状で樹脂製の隔壁 82により下段の電解部 83と、上段の被処理水流通部 84に分割され、前記隔壁 62は、先端のやや右方から電解部 63側に向けて傾斜している。

前記電解部 63には、金属電極構造体 25が 1台設置されている。この金属電極構造体 25は、金属電極 23の枚数が 4枚でスぺーサー 24の枚数が 3枚であること以外は図 1の金属電極構造体と同一であるため、同一符号を付して説明を省略する。

85は電解部 83の右端側壁に形成された原料水供給口、 86は被処理水流通部 84の右端側壁に形成された被処理水供給口である。

チヤンバー 81左端側壁板 87の上端近傍には処理水取出口 88が形成され、前記隔壁 82先端と前記左端側壁板 87間には接触処理部 89が形成されている。この実施形態例でも、前記実施形態例と同じように、原料水を原料水供給管 85から、被処理水を被処理水供給口 86からそれぞれ供給しながら、金属電極 23に通電すると、条件に応じて活性種が生成して電解水となり、この電解水が先端が傾斜した隔壁 82から接触処理部 89に到達する。この際隔壁 82 が電解部 83方向に傾斜し隔壁 82先端近傍の電解水の上昇速度が速いため、被処理水は電解部 83内に進入できず、金属電極 23が被処理水と接触することが防止できる。

図 6に示す第 5実施形態例の電気化学的水処理チャンバ一 91の内部は、電解部 92として機能し、該電解部 92には、金属電極構造体 25が 2台積層されている。各金属電極構造体 25は、図 5の金属電極構造体と同一であるため、同一符号を付して説明を省略する。

前記チヤンバー 91の底板 93の中央には原料水供給口 94が、又天板 95中央には電解水管 96がそれぞれ形成され、該電解水管 96の配管には逆止弁 97 が設置されている。前記天板 95には接触処理チヤンバー 98が溶接で連設され、該接触処理チャンバー 98には、前記電解部 92から電解水管 96を通って電解水が、に前記接触処理チャンバ一 98の下部側面の被処理水供給口 99から被処理水がそれぞれ供給される。

前記接触処理チヤンバー 98内は接触処理部 100として機能し、前記被処理水が前記電解水と接触して殺菌処理等が行われる。この電解装置では、電解部 92の電解水を接触処理チヤンバー 98に供給しかつ逆止弁 97を閉じた後、攪拌翼 101を回転させて被処理水と電解水を十分に接触させることも可能であり、処理後の処理水は接触処理チャンバ一 98の天板 102に形成された処理水取出口 103から系外に取り出される。

図 7に示す第 6実施形態例の電気化学的水処理チャンバ一 111には、金属電極構造体 25が 2台積層されている。各金属電極構造体 25は、図 6の金属電極構造体と同一であるため、同一符号を付して説明を省略する。

前記チャンバ一 111の底板 112の中央には原料水供給口 113が、又天板 114 中央には処理水取出管 115が、側壁上端近傍には被処理水供給口 116がそれぞれ形成されている。上方の金属電極構造体 25のやや上方には、中央に向けて上向き傾斜し、中央に開口部 117を有する邪魔板 118が設置され、邪魔板 118と天板 114間が接触処理部 119として機能し、当該接触処理部 119に供給される被処理水が、電解部から開口部 117を通して供給される電解水と接触して処理が行われる。

この実施形態例では邪魔板 118を設置して被処理水が金属電極 23と接触することを防止したが、金属電極 23と被処理水供給口 116間の距離を十分大きく取れば、邪魔板なしでも被処理水が金属電極に接触することを防止できることがある。

図 8に示す第 7実施形態例の電気化学的水処理装置は、図 1及び 2に示した第 1実施形態の改良であり、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。本実施形態の装置は、被処理水の純度が高く、被処理水が金属電極に接触しても硬度成分の析出や電極物質の溶出がさほど問題にならない場合に好適に使用できる。

図 8の処理チャンバ一 121は、図 1の処理チャンバ一の場合と異なり、底板 15中央から下蓋 18に達する原料水供給管が設けられていない。

従って被処理水供給口 17から供給された被処理水が隔壁 12と処理チャンバー装置内壁間の被処理水流通部 14を通って接触処理部 29に達する。

電解部 13内には当初から被処理水を満たしておいてもより純度の高い原料水を満たしておいても良い。電解部 13では第 1実施形態の場合と同様に活性種を含有する電解水が生成して、この電解水が電解部を浮上して前記接触処理部 29に達して被処理水の殺菌処理を行う。

例えば当初から純度の高い原料水を電解部 13に満たしておくと、当該電解開始当初は原料水が電解されて純度の高い電解水が生成する。しかしこの実施形態では原料水の追加は行わないため、電解で原料水が消耗して徐々に量が減少し、減少分の被処理水が隔壁 12の上縁から電解部 13に進入して金属電極 23に接触することがある。この場合に硬度成分の析出や電極物質の溶出が生じるが、不純物の少ない被処理水を処理対象としているため、前記析出や溶出の量が僅かで金属電極の寿命にさほど影響を及ぼさない。更にこの実施形態では、電解部での水の動きが少なく、活性種の生成効率は高くなり、かつ金属電極に硬度成分が析出しても当初から水の動きが少ないため、影響が小さく、殺菌効果が安定する。

図 9に示す第 8実施形態例の電気化学的水処理装置 131は、原料水貯留夕ンク 132、活性種製造用電解槽 133、制菌浄化部 134及び循環タンク 135から成っている。原料水貯留タンク 132と活性種製造用電解槽 133は第 1配管 136 で接続され、原料水貯留タンク 132内に貯留されているイオン交換水、蒸留水や O R水等に高純度塩化ナトリゥムを溶解した原料水 137が前記第 1配管 136を通って前記電解槽 133に供給される。この電解槽 133内の底板上には 1対の脚部 138上に設置された、長方形の上部枠 139と下部枠 140の間に、 4枚の金属電極 141を 3枚の額縁状のスぺ一サー 142を介して積層することにより構成された金属電極構造体 143が装着され、この電解槽 133内の電解水は全て原料水貯留タンク 132から供給される。

前記上部枠 139と下部枠 140間に通電すると、各金属電極 1 4 1は分極し、例えば上面が陽分極し下面が陰分極する。電解槽 1 3 3中の電解水に溶解している塩化ナトリウムは酸化され、活性種である次亜塩素酸イオンが生成して活性種含有水となり、次亜塩素酸イオン水として電解槽 1 3 3と制菌浄化部 1 3 4を接続する第 2配管 1 4 5を通してタンク状の前記制菌浄化部 1 3 4に供給される。

この制菌浄化部 1 3 4は、第 1循環パイプ 1 4 6と第 2循環パイプ 1 4 7 により前記循環タンク 1 3 5に接続され、第 1循環パイプ 1 4 6により循環タンク 1 3 5内の不純物を含有する被処理水 1 4 8が制菌浄化部 1 3 4に供給される。制菌浄化部 1 3 4に供給された被処理水は、攪拌翼 1 4 9で攪拌されることにより、前記電解槽 1 3 3から供給される活性種含有水と十分に混合され混合水 1 5 0となって被処理水中の微生物が活性種により殺菌され、その後この混合水 1 5 0は、その基端部に異物除去用網 1 5 1が設置された第 2循環パイプ 1 4 7を通して循環タンク 1 3 5に循環され、必要に応じて再度制菌浄化部 1 3 4に供給されて活性種含有水と接触して殺菌等が行われる。

制菌浄化部 1 3 4で生成する微生物の死骸等は前記異物除去用網 1 5 1で捕捉され、系外に取り出される。図 10に示す第 9実施形態例の箱型の被処理水チャンバ一 161には、電気化学的に処理すべき被処理水 162が収容されている。この被処理水チャンバ一 1 6 1内には、被処理水 1 6 2の水面より高い箇所に開口部、図示の例では天板を削除した形態の上面開口部 1 6 3を有する例えば塩化ビニル樹脂で成形された有底角筒状の電解チャンバ一 1 6 4が浸漬されている。

この電解チヤンバー 1 6 4内には、 1対の平板状枠 1 6 5間に、 5枚の平板状金属電極 1 6 6を 4枚の額縁状のスぺーサー 1 6 7を介して積層することにより構成された 1台の金属電極構造体 1 6 8が金属電極 1 6 6が上下方向を向くように設置されている。

前記電解チヤンバー 1 6 4の下部近傍の側壁に原料水供給管 169が接続され、この供給管 1 6 9の他端側は電解チヤンバー 1 6 4の水面より高い位置に位置している。

このような構成から成る電解チャンバ一 1 6 4に、食塩等の塩素化合物を添加された原料水を原料水供給管 1 6 9から供給しながら、前記 5枚の金属電極 1 6 6のうちの外側に位置する 2枚の金属電極 1 6 6間に通電すると、各金属電極 1 6 6は分極し、例えば左面が陽分極し右面が陰分極する。原料水に溶解している食塩は各金属電極 1 6 6の陽分極面で酸化され、活性種である次亜塩素酸ィォンが生成して電解水となり、次亜塩素酸ィォンを活性種として有する電解水 1 7 0となる。

前記電解チヤンバー 1 6 4内に最大限収容可能な水量は一定で、原料水供給分の水量が過剰になる。過剰分の前記電解水 1 7 0は前記電解チャンバ一 1 6 4の上部開口部 1 6 3をオーバーフローして電解チャンバ一 1 6 4の外表面を流下して被処理水 1 6 2水面に達して被処理水 1 6 2と接触する。これにより電解水中の活性種が被処理水中の微生物と接触してその殺菌や他の処理が行われる。このように図示の例では、電解チャンバ一 1 6 4内に塩素化合物を含んだ原料水を供給するのみで、被処理水チャンバ一 1 6 1に収容した被処理水の殺菌等の電気化学的処理が行われる。しかも電解チヤンバー 1 6 4内には純度の高い原料水のみが供給され汚染されていることの多い被処理水は供給されないため、被処理水は金属電極 1 6 6に接触することがなく、被処理水に含まれる不純物が金属電極の電極物質を溶出させたり、被処理水中の硬度成分が金属電極に析出して電解効率を低下させることがなくなる力あるいは前記溶出又は析出を最小限に抑えることができる。

従って従来の電解装置では例えば 1年に 1回必要であったメンテナンスが 3〜 5年に 1回で済むことになる。金属電極 1 6 6の交換等は、前記開口部 1 6 3を通して容易に行うことができる。

更に被処理水チヤンバー 1 6 1外で組立てた電解チヤンバー 1 6 4を被処理水チャンバ一 1 6 1中の被処理水に浸漬させるだけで電気化学的水処理装置を構成することができる。

図 1 1の第 10実施形態例の箱型の被処理水チヤンバー 1 7 1にも、電気化学的に処理すべき被処理水 1 7 2が収容されている。この被処理水チャンバ —1 7 1内には、被処理水 1 7 2の水面より高い箇所に開口部、図示の例ではその側壁に左右 1対の通孔 1 7 3を有する有底角筒状の電解チヤンバー 1 7 4が浸漬されている。

この電解チャンバ一 1 7 4の底板上には、 1対の脚部 1 7 5上に設置された、額縁状の上部枠 1 7 6と額縁状の下部枠 1 7 7の間に、チタン等の多孔性基材に白金族金属やその酸化物を被覆した 2枚の多孔性金属電極 1 7 8を 1枚の額縁状のスぺーサ一 1 7 9を介して積層することにより構成された金属電極構造体 1 8 0が計 4台積層されている。

電解チヤンバー 1 7 4の上方から、最下段の金属電極構造体 1 8 0の脚部 1 7 5に達する原料水供給管 1 8 1が設置されている。

第 9実施形態例の場合と同様に、このような構成から成る電解チヤンバー 1 7 4に、食塩等の塩素化合物が添加された原料水を原料水供給管 1 8 1から供給しながら、前記金属電極構造体 1 8 0に通電すると、原料水に溶解している食塩は各金属電極 1 7 8の陽分極面で酸化され、活性種である次亜塩素酸イオンが生成して電解水となり、次亜塩素酸イオンを活性種として有する電解水 1 8 2となる。

この電解水 1 8 2は前記電解チヤンバー 1 7 4の通孔 1 7 3をオーバ一フローして電解チャンバ一 1 7 4の外表面を流下して被処理水 1 7 2水面に達して被処理水 1 7 2と接触する。これにより電解水中の活性種が被処理水中の微生物と接触してその殺菌や他の処理が行われる。

このように第 1 0実施形態例でも、電解チャンバ一 1 7 4内に塩素化合物を含んだ原料水を供給するのみで、被処理水チャンバ一 1 7 1に収容した被処理水 1 7 2の殺菌等の電気化学的処理が行われる。しかも同様に、被処理水に含まれる不純物が金属電極の電極物質を溶出させたり、被処理水中の硬度成分が金属電極に析出して電解効率を低下させることがなくなるか、あるいは前記溶出又は析出を最小限に抑えることができる。実施例

次に本発明の電気化学的水処理の実施例と比較例に関し説明するが、これらは本発明を限定するものではない。

[実施例 1 ]

熱交換器から循環する冷却塔内の冷却塔水の殺菌処理を次の条件で行った。

( 1 ) 冷却塔装置

冷却能力： 300冷凍トン循環水量： 230tZhr

保有水量： 3t

(2) 冷却水の平均水質

P H： 8.7

電気伝導率： 900 sZcm

酸消費量 (pH4.8) ： 250mgCaC0₃/L

全硬度： 420mgCaC0₃ZL

カルシウム濃度： 190mgCaC0₃ZL

シリカ濃度： 150mgSiO₂/L

塩素イオン濃度： 58mgC广 1

総菌数：約 10⁶個 Zml

(3) 電解装置

図 1の活性種製造用電解装置を使用した。金属電極は、厚さ 1亂幅 500匪、長さ 600腿の多孔性チタン板（チタンラス）の表面を酸化イリジウムと白金で被覆（被覆厚さ 1 m) した電極 4枚を使用し、 4枚の金属電極は 3枚の厚さ 2匪の額縁状スぺーサ一で電気絶縁し、金属電極構造体とした。この金属電極構造体 2台を処理チヤンバ一中に積層した。

隔壁は厚さ 5匪の塩ビ樹脂製とし、縦 80cm、横 80cm、高さ 100cmの角筒状に成形して前記金属電極構造体を囲むようにした。

冷却塔内の冷却塔水を被処理水供給口から 5 t Zhrで電解装置に供給した。

(4) 電気化学的水処理条件

直流電源を使用し、最大出力電流 DC24A、最大出力電圧 40Vとなるように極性を反転させながら通電し、通電時間はプラス、マイナス共 25分とした。前記電解装置に供給される原料水は、市販の精製塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解（0. lgZL ) し、 1 L Z分で供給した。

( 5 ) 結果

この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、開始前、開始後 1ヶ月後、 6ヶ月後、及び 12ヶ月後の総菌数を測定したところ、開始前は 10⁶個 ml、それ以外は 10²個 ml以下であった。なお一般生菌数の測定は寒天培地培養 J I S法に依った。又取り出された処理水中の白金及びイリジウム含有量はゼロであった。更に電解装置内の金属電極表面へのスケール析出量もゼロであつ 7こ。

[比較例 1 ]

隔壁を設けなかったこと以外は実施例 1と同じ条件で被処理水の電気化学的処理を行った。

この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、開始前、開始後 1ヶ月後、 2ヶ月後、 3ヶ月後の総菌数を測定したところ、開始前は 10⁶個/ ml、 1ケ月後及び 2ヶ月後は 10²個 Zmlであったが、 3ヶ月後には 10³個 Zmlに上昇していた。なお一般生菌数の測定は寒天培地培養 J I S法に依った。

3ヶ月経過後に運転を停止し、金属電極に付着した硬度成分量を測定したところ、 230 g (乾燥総重量）であった。

[実施例 2 ]

温泉水の殺菌処理を次の条件で行った。

( 1 ) 原泉

原泉貯水タンクの貯水量： 100 t

平均使用量： 20tZhr

( 2 ) 原泉の水質

P H： 7. 8

電気伝導率： 1464 /i s Zcm 酸消費量 (pH4.8) ： 555mgCaC0₃/L

全硬度： 380mgCaC0₃ZL

カルシウム濃度： 190mgCaC0₃ZL

シリカ濃度： 66mgSi0₂/L

塩素イオン（C1— ) 濃度： 141mg/

鉄濃度： 0.08mg/L

(3) 電解装置

金属電極構造体を 3台使用したこと以外は、実施例 1と同じ電解装置を使用しだ。

(4) 電気化学的水処理条件

直流電源を使用し、電部 3台は直列に電気配線し、最大出力電流 DC24 A、最大出力電圧 40Vとなるように極性を反転させながら通電し、通電時間はプラス、マイナス共 25分とした。

前記電解槽に供給される地下水には、市販の精製塩化ナトリゥムを溶解 (0.5g/L) し、 10LZ分で供給した。

(5) 結果

この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、温泉水の一般生菌数を、寒天培地培養 JIS法で測定した結果、開始前は 126個 /mlで、開始後は菌は検出できなかった。 1ヶ月後、 6ヶ月後、 12ヶ月後の測定でも同様に検出できなかった。又取り出された処理水中の白金及びイリジウム含有量はゼロであつた。更に電解槽中の金属電極表面へのスケール析出量もゼロであった。

[比較例 2]

隔壁を設けなかったこと以外は実施例 2と同じ条件で被処理水の電気化学的処理を行った。

この結果、測定された一般生菌数は、開始前は 126個 mlで、開始直後は 27個 /ml、 1ヶ月後は 36個 ml、 6ヶ月後は 18個 Zml、 12ヶ月後は 24個 /mlであった。

12ヶ月経過後に運転を停止し、金属電極に付着した硬度成分量を測定したところ、 510g (乾燥総重量）であった。

[実施例 3]

酢酸を含有する半導体スクラバーのタンク貯水の殺菌処理を次の条件で行つた。

(1) スクラバー装置

保有水量： 3t

循環水量： 700 LZm in

補給水量： 20LZmin

(2) 保有水の平均水質

p H： 3.2

電気伝導率： 761 S /cm

全硬度（CaC0₃) ： 185mg/L

塩化物イオン (CD ： 64mg/L

全リン (P0₄ ³- ) ： 2mg/L

酢酸： 35mg/L

総菌数：約 10⁴個ノ ml

(3) 電解装置

金属電極構造体を 1台使用したこと以外は実施例 1と同じ電解装置を使用した。

(4) 電気化学的水処理条件

最大出力電流： 30A

最大出力電圧： 40V 原料水の種類：工業用水（NaClの添加無し）

原料水の流量： 15 L Zmin

タンク貯水の循環水量： 4 t /hr

( 5 ) 結果

この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、開始前、開始後 1ヶ月後、 6ヶ月後、及び 12ヶ月後の総菌数を測定したところ、開始前は 10⁴個 Zml、それ以外は 10²個 Zml以下であり、電解部を流れる電流は 30Aで安定していた。なお一般生菌数の測定は寒天培地培養 J I S法に依った。

12ヶ月後に金属電極を取り出して観察したところ、使用前と同じィリジゥム、白金の被覆色を呈し、被覆厚さは僅か 10〜20%減少している程度であつた。

[比較例 3 ]

隔壁を設けず、原料水を流さなかったこと以外は実施例 3と同じ条件で被処理水の電気化学的処理を行った。

この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、開始前、開始後 1ヶ月後、 2ヶ月、 3ヶ月後の装置出口の総菌数を測定したところ、開始前は 10⁴個 ml、 1ヶ月後は 10³個 /ml , 2力月後及び 3ヶ月後は共に 10⁴個 Zmlに上昇していた。

電解部を流れる電流は開始時は 30Aであったが、 1ヶ月後には 20A、 2ケ月後には 9 A、 3ヶ月後には 5 Aに低下していた。

3ヶ月後に電解部を取り出し金属電極を取り出して観察したところ、開始時のイリジウム、白金色はほとんど認められず、チタン基材の色を呈していた。念の為、被覆厚さを測定したところ、ほとんどゼロであった。

[実施例 4 ]

シアンを含有するメツキ用回収純水の殺菌処理を次の条件で行った。 (1) 回収純水

平均水量 : 10t/hr

(2) 回収純水の水質

p H： 7.9

電気伝導率： 16j s /cm

シアン濃度： 23mg/L

(3) 電解装置

金属電極枚数 2枚、スぺーサ一枚数 1枚、スぺーサー厚さ 1讓の電極構造体 1台とした以外は実施例 1と同じ電解装置を使用した。

(4) 電気化学的水処理条件

直流電源を使用、最大出力電流を 15Aに、最大出力電圧を 80Vになるように極性を反転させながら通電し、通電時間はプラス、マイナス共 60分とした。前記電解装置に供給される原料水はシアンイオンを含まない平均電気伝導率が 10 s /cmの回収純水を 5 t /hrで供給した。この原料水には NaClを添加しなかった。

(5) 結果

この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、開始前、開始後 1ヶ月後、 6ヶ月後、 12ヶ月後の総菌数を測定したところ、開始前は 10³個 Zmlであつたが、 1ヶ月後、 6ヶ月後、 12ヶ月後は共に 10²個 Zml以下に低下していた。なお一般生菌数の測定は寒天培地培養 J I S法に依った。電解部に流れる電流は 15Aで安定していた。

12ヶ月後に金属電極を取り出して観察したところ、使用前と同じイリジゥム、白金の被覆色を呈し、被覆厚さはほとんど変化が認められなかった。

[比較例 4]

隔壁を設けず、原料水を流さなかったこと以外は実施例 4と同じ条件で被処理水の電気化学的処理を行った。

この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、開始前、開始後 1ヶ月後、. 2ヶ月、 3ヶ月後の装置出口の総菌数を測定したところ、開始前は 10³個/ ml、 1ヶ月後は 10²個 /mlに低下したが、 2 力月後、 3ヶ月後は 10³個 Zml に上昇していた。なお一般生菌数の測定は寒天培地培養 J I S法に依った。電解部を流れる電流は開始時は 15Aであったが、 1 力月後には 12Aに、 2 力月後には 6 Aに、 3 力月後には 2 Aに低下していた。

3ヶ月後に電解部を取り出し金属電極を取り出して観察したところ、開始時のイリジウム、白金色はほとんど認められず、チタン基材の色を呈していた。念の為、被覆厚さを測定したところ、ゼロであった

[実施例 5 ]

( 1 ) 冷却塔装置

冷却能力： 300冷凍卜ン

循環水量： 230tZhr

保有水量： 3 t

( 2 ) 冷却水の平均水質

p H： 8. 7

電気伝導率： 900 s /cm

酸消費量 ( p H4. 8) ： 250mgCaC0₃/L

全硬度： 36QmgCaC0₃ZL

カルシウム硬度： 190mgCaC0₃/L

シリカ濃度： 150mgS iO₂/L

塩素イオン濃度： 58mg(M—ノ L

総菌数：約 10⁶個 ml (3) 電解槽

図 9の活性種製造用電解槽を使用した。金属電極は、厚さ 1匪、幅 300讓、長さ 1000麵の多孔性チタン板（チタンラス）の表面を酸化ィリジゥムと白金で被覆した電極 4枚を使用した。 4枚の金属電極は 3枚の厚さ 2腿のスぺーサ一で絶縁し、冷却塔内の冷却塔水に浸漬し、かつ隔壁で囲まれるように設直した。

(4) 電気化学的水処理条件

直流電源を使用し、最大出力電流 DC24A (定電流運転）、最大出力電圧 40 Vとなるように通電した。

前記電解槽に供給される原料水は、市販の精製塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解（0. lgZL) し、 1 L/分で供給した。

(5) 制菌浄化部

貯水量： G.5 t

被処理水の循環水量； 3 tZh

(6) 結果

この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、開始前、開始後 1力月後、 6ヶ月後、及び 12力月後の総菌数を測定したところ、開始前は 10⁶個 ml、それ以外は 10²個/ ml以下であった。なお一般生菌数の測定は寒天培地培養 J I S法に依った。又制菌浄化部中の被処理水中の白金及びイリジウム含有量はゼロであった。更に電解槽中の金属電極表面へのスケール析出量もゼロであった。

[比較例 5]

図 9の制菌浄化部 134を設けず、電解槽 133と循環タンク 135間を被処理水が循環するようにしたこと以外は実施例 5と同じ条件で被処理水の電気化学的処理を行った。この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、開始前、開始後 1力月後、 2ヶ月後、 3力月後の総菌数を測定したところ、開始前は 10⁶個/ ^1、 1ケ月後及び 2力月後は 10²個 /"mlであったが、 3力月後には 10³個 /mlに上昇していた。なお一般生菌数の測定は寒天培地培養 J I S法に依った。

[実施例 6]

温泉水の殺菌処理を次の条件で行った。

(1) 原泉

原泉貯水タンクの貯水量： 100 t

平均使用量： 20tZhr

(2) 原泉の水質

p H： 7.8

電気伝導率： 1464 s/cm

酸消費量（PH4.8) ： 555mgCaC0₃/L

全硬度： 159mgCaC0₃/L

カルシウム硬度： 190mgCaC0₃/L

シリカ濃度： 66mgSi0₂/L

塩素イオン（Cl_) 濃度： MlmgZL

シリカ濃度： 122mgSi0/L

鉄濃度： 0.08mg/L

(3) 電解槽

図 9の活性種製造用電解槽を使用した。金属電極は、厚さ 1 Mi、幅 300mm、長さ 1000腿の多孔性チタン板（チタンラス）の表面を酸化イリジウムと白金で被覆した電極 2枚を使用し、 2枚の金属電極は 1枚の厚さ 2讓のスぺーサ一で絶縁して電解部とした。この電解部 3台を地下水に浸漬し、かつ隔壁で囲まれるように設置した。 (4) 電気化学的水処理条件

直流電源を使用し、電解部 3台は直列に電気配線し、最大出力電流 DC24 A (定電流運転)、最大出力電圧 40Vとなるように通電した。

前記電解槽に供給される地下水には、市販の精製塩化ナ卜リゥムを溶解 (0.5g/L) し、 10LZ分で供給した。

(5) 制菌浄化部

貯水量： 10 t

被処理水の循環水量； 40 tノ h

(6) 結果

この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、浴槽給水の一般生菌数を、寒天培地培養〗IS法で測定した結果、開始前は 126個 Zmlで、開始後は菌は検出できなかった。 1力月後、 6ヶ月後、 12力月後の測定でも同様に検出できなかった。

[比較例 6 ]

図 9の制菌浄化部を設けなかったこと以外は実施例 6と同じ条件で被処理水の電気化学的処理を行った。

この結果、測定された一般生菌数は、開始前は 126個 Zmlで、開始直後は 27個/η1、 1力月後は 36個 Zml、 6ヶ月後は 18個 Zml、 12ヶ月後は 24個 /mlであった。

[実施例 7]

(1) 冷却塔装置

冷却能力： 200冷凍トン

循環水量： 150tZhr

保有水量： 2 t (2) 冷却水の平均水質

p H： 7.6

電気伝導率： s /cm

酸消費量 (pH4.8) ： 180mgCaC0₃/L

全硬度： 290腿 &(：0₃/^

カルシウム濃度： ISSmgCaCOsZL

シリカ濃度： 65mgSi0₂/L

塩素イオン濃度： 85mgC ZL

総菌数：約 10⁵個 Zml

(3) 電解槽

図 11の活性種製造用電解装置を使用した。金属電極は、厚さ 1腦、幅 500mm,長さ 600腿の多孔性チタン板（チタンラス）の表面を酸化イリジウムと白金で被覆（被覆厚さ 1 m) した電極 2枚を使用し、 2枚の金属電極は 1枚の厚さ 2腿の額縁状スぺ一サ一で電気絶縁し、金属電極構造体とした。この金属電極構造体 4台を処理チャンバ一中に積層した。

電解槽の外壁は厚さ 5mmの塩ビ樹脂製とし、縦 80cm、横 80cm、高さ 100cm の箱型に成形し、前記金属電極構造体を収容し、この電解槽を前記冷却塔水内に浸漬させた。

原料水として電気伝導率 320 s/cm, 塩素イオン濃度 36mgZLの地下水を用い、原料水供給管から電解槽下部に供給した。なお原料水には NaC l 等の塩素含有化合物は添加しなかった。

(4) 電気化学的水処理条件

直流電源を使用し、最大出力電流 DC24A、最大出力電圧 40Vとなるように極性を反転させながら通電し、通電時間はプラス、マイナス共 25分とした。

(5) 結果この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、開始前、開始後 1ヶ月後、 6ヶ月後、及び 12ヶ月後の総菌数を測定したところ、開始前は 10⁵個/ ml、それ以外は 10²個 ml以下であった。なお一般生菌数の測定は寒天培地培養 J I S法に依った。又取り出された処理水中の白金及びイリジウム含有量はゼロであった。更に電内の金属電極表面へのスケール析出量もゼロであつた。

[比較例 7 ]

電解槽を使用する替わりに金属電極構造体自体を直接冷却塔水内に浸漬させたこと以外は実施例 7と同じ条件で被処理水の電気化学的処理を行った。この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、開始前、開始後 1ヶ月後、 2ヶ月後、 3ヶ月後の総菌数を測定したところ、開始前は 10⁵個/ ml、 1ケ月後及び 2ヶ月後は 10²個 Zmlであったが、 3ヶ月後には 10⁴個/ mlに上昇していた。なお一般生菌数の測定は寒天培地培養 J I S法に依った。

3ヶ月経過後に運転を停止し、金属電極に付着した硬度成分量を測定したところ、 150 g (乾燥総重量）であった。

[実施例 8 ]

温泉水の殺菌処理を次の条件で行った。

( 1 ) 原泉

原泉貯水タンクの貯水量： 30 t

平均使用量： 5 t/hr

( 2 ) 原泉の水質

p H： 7. 2

電気伝導率： 1370 z s /cm

酸消費量 ( p H4. 8) ： 510mgCaC0₃/l

全硬度： 34GmgCaC0₃ZL カルシウム濃度： 160mgCaC0₃ZL

シリカ濃度： 48mgSi0₂/L

塩素イオン（Cl_) 濃度： 135mg/L

鉄濃度： 0. 06mg/L

( 3 ) 電解槽

実施例 8と同じ電解槽を使用した。

( 4 ) 電気化学的水処理条件

直流電源を使用し、最大出力電流 D C 24A、最大出力電圧 40Vとなるように極性を反転させながら通電し、通電時間はプラス、マイナス共 25分とした。前記電解槽には、地下水に市販の精製塩化ナトリウムを溶解（0. lgZL ) した原料水を 5 分で供給した。

( 5 ) 結果

この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、温泉水の一般生菌数を、寒天培地培養 HS法で測定した結果、開始前は 73個 Zmlで、開始後は菌は検出できなかった。 1ヶ月後、 6ヶ月後、 12ヶ月後の測定でも同様に検出できなかった。又取り出された処理水中の白金及びィリジゥム含有量はゼロであつた。更に電解槽中の金厲電極表面へのスケール析出量もゼロであった。

[比較例 8 ]

電解槽を使用する替わりに金属電極構造体自体を直接冷却塔水内に浸漬させたこと以外は実施例 8と同じ条件で被処理水の電気化学的処理を行った。この結果、測定された一般生菌数は、開始前は 86個ノ mlで、開始直後は 39個/ ^1、 1ヶ月後は 45個ノ ml、 6ヶ月後は 53個/ ^1、 12ヶ月後は 72個 /mlであった。

12ヶ月経過後に運転を停止し、金属電極に付着した硬度成分量を測定したところ、 470 g (乾燥総重量）であった。 [実施例 9]

(1) スクラバー装置

保有水量： 2 t

循環水量： 500L/min

補給水量： lOLZmin

(2) 保有水の平均水質

p H： 3.6

電気伝導率： 810/1 s /cm

全硬度（CaC0₃) ： 210mg/L

塩化物イオン (C1") ： 76mg/L

全リン (P0₄ ³- ) ： 0.5mg/L

酢酸： 47mg/L

総菌数：約 10⁴個/ ml

(3) 電解槽

実施例 7と同じ電解槽を使用した。

(4) 電気化学的水処理条件

最大出力電流： 30A

最大出力電圧： 40V

原料水の種類：工業用水（NaClの添加無し）

原料水の流量： lOLZmin

(5) 結果

この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、開始前、開始後 1ヶ月後、 6ヶ月後、及び 12ヶ月後の総菌数を測定したところ、開始前は 10⁴個 Zml、それ以外は 10²個 Zml以下であり、電解槽を流れる電流は 30Aで安定していた。なお一般生菌数の測定は寒天培地培養 J I S法に依った。

12ヶ月後に金属電極を取り出して観察したところ、使用前と同じイリ.ジゥム、白金の被覆色を呈し、被覆厚さは僅か 10〜20%減少している程度であつた。

[比較例 9 ]

電解槽を使用する替わりに金属電極構造体自体を直接冷却塔水内に浸潰させたこと以外は実施例 9と同じ条件で被処理水の電気化学的処理を行った。この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、開始前、開始後 1ヶ月後、 2ヶ月、 3ヶ月後の装置出口の総菌数を測定したところ、開始前は 10⁴個ノ ml、 1ヶ月後は 10³個 ml、 2力月後及び 3ヶ月後は共に 10⁴個 Zmlに上昇していた。

電解槽を流れる電流は開始時は 30Aであったが、 1ヶ月後には 18A、 2ケ月後には 7 A、 3ヶ月後には 2 Aに低下していた。

3ヶ月後に電解槽から金属電極を取り出して観察したところ、開始時のィリジゥム、白金色はほとんど認められず、チタン基材の色を呈していた。念の為、被覆厚さを測定したところ、ほとんどゼロであった。

[実施例 1 0 ]

シアンを含有するメツキ用回収純水の殺菌処理を次の条件で行った。 ( 1 ) 回収純水

平均水量： 7 t ΊΙΓ

( 2 ) 回収純水の水質

ρ Η： 7. 9

電気伝導率： 31 s /cm

シアン濃度： 36mgZL ( 3 ) 電解槽

図 1 0の活性種製造用電解装置を使用したこと以外は実施例 7と同様とした。金属電極は、厚さ 1讓、幅 500腿、長さ 600匪のチタン平板の表面を酸化イリジウムと白金で被覆（被覆厚さ 1 m) した電極 4枚を使用し、 4枚の金属電極は 3枚の厚さ 2腿の額縁状スぺーサ一で電気絶縁し、金属電極構造体とした。

( 4 ) 電気化学的水処理条件

直流電源を使用、最大出力電流を 20Aに、最大出力電圧を 80Vになるように極性を反転させながら通電し、通電時間はプラス、マイナス共 120分とした。

前記電解装置に供給される原料水はシアンイオンを含まない平均電気伝導率が 24 s Zcniの回収純水を 2 t Zhrで供給した。この原料水には NaClを添加しなかった。

( 5 ) 結果

この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、開始前、開始後 1ヶ月後、 6ヶ月後、 12ヶ月後の総菌数を測定したところ、開始前は 10³個 Zmlであつたが、 1ヶ月後、 6ヶ月後、 12ヶ月後は共に 10²個 Zml以下に低下していた。なお一般生菌数の測定は寒天培地培養 J I S法に依った。電解槽を流れる電流は 20Aで安定していた。

[比較例 10] ·

電解槽を使用する替わりに金属電極構造体自体を直接冷却塔水内に浸漬させたこと以外は実施例 1 0と同じ条件で被処理水の電気化学的処理を行った。この条件で被処理水の電気化学的処理を行い、開始前、開始後 1ヶ月後、 2ヶ月、 3ヶ月後の装置出口の総菌数を測定したところ、開始前は 10³個 Z ml、 1ヶ月後は 10²個 /mlに低下したが、 2力月後、 3ヶ月後は 10³個/ に上昇していた。なお一般生菌数の測定は寒天培地培養 J I S法に依った。電解槽を流れる電流は開始時は 20Aであったが、 1力月後には 14Aに、 2 力月後には 7 Aに、 3力月後には 4 Aに低下していた。

3ヶ月後に電解槽から金属電極を取り出して観察したところ、開始時のィリジゥム、白金色はほとんど認められず、チタン基材の色を呈していた。念の為、被覆厚さを測定したところ、ゼロであった。前記実施態様は例示のために記載したもので、本発明は前記実施態様に限定されるべきではなく、当業者により、種々の修正や変形が、本発明の範囲から逸脱することなく行われる。

Claims

請求の範囲

1 . 金属電極で原料水を電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させ、この電解水により被処理水を接触処理する電気化学的水処理方法において、単一装置内で、前記原料水と前記被処理水を接触させずに前記電解水を生成させることを特徴とする電気化学的水処理方法。

2 . 金属電極で原料水を電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させ、この電解水により被処理水を接触処理する電気化学的水処理方法において、単一装置内で、前記被処理水を前記金属電極に接触させずに前記電解水を生成させることを特徴とする電気化学的水処理方法。

3 . 活性種が、次亜塩素酸イオン、オゾン、過酸化水素及び活性酸素から選択される少なくとも一種である請求項 1又は 2記載の電気化学的水処理方法。

4. 被処理水が、スクラバー水、クーリングタワー水、洗浄水、温泉水、漁業用水及び工場循環水から選択される少なくとも一種である請求項 1から 3までのいずれか 1項に記載の電気化学的水処理方法。

5 . 金属電極を有し、供給される原料水を前記金属電極により電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させる電解部、被処理水が流通する被処理水流通部、前記電解部と前記被処理水流通部を区画する隔壁、及び電解部の下流側で前記電解水が前記被処理水と接触する接触処理部を、処理チヤンバー内に含んで成ることを特徴とする電気化学的水処理装置。

6 . 隔壁の少なくとも一部が電気絶縁性材料により形成された請求項 5に記載の電気化学的水処理装置。

7 . 処理チヤンバーが導電性材料で形成された請求項 6に記載の電気化学的水処理装置。

8 . 金属電極を隔壁で囲み、該隔壁内部に電解部を、前記隔壁と処理チヤンバー内壁間に被処理水流通部を形成した請求項 5から 7までのいずれか 1 項に記載の電気化学的水処理装置。

9 . 処理チャンバ一内を平板状の隔壁で 2分割し、一方に電解部を他方に被処理水流通部を形成した請求項 5から 7までのいずれか 1項に記載の電気化学的水処理装置。

1 0 . 隔壁の接触処理部側端部を電解部側に向けて傾斜させた請求項 5から 9までのいずれか 1項に記載の電気化学的水処理装置。

1 1 . 金属電極を有し、供給される原料水を前記金属電極により電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させる電解部、該電解部の下流側に連設されかつ前記電解部出口から前記電解水が供給され更に前記電解部以外から被処理水が供給されて互いに接触する接触処理部を含んで成ることを特徴とする電気化学的水処理装置。

1 2 . 金属電極を有し、供給される原料水を前記金属電極により電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させる電解部、及び該電解部の下流側に位置し、被処理水が供給されるともに、前記電解水が供給されて互いに接触する接触処理部を、処理チャンバ一内に含んで成ることを特徴とする電気化学的水処理装置。

1 3 . 金属電極を有し水を当該金属電極により電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させる電解部、被処理水が流通する被処理水流通部、電解部の下流側で前記電解水が前記被処理水と接触する接触処理部、及び前記電解部と前記被処理水流通部を区画しかつ前記接触処理部側に開口する隔壁を、処理チャンバ一内に含んで成ることを特徴とする電気化学的水処理装置。

1 4. 金厲電極を装着した電解槽で原料水を電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させ、この電解水を電解槽外の制菌浄化部に注水して該制菌浄化部内の被処理水を処理することを特徴とする電気化学的水処理方法。

1 5 . 活性種が、次亜塩素酸イオン、オゾン、過酸化水素及び活性酸素から選択される少なくとも一種である請求項 1 4記載の電気化学的水処理方法。

1 6 . 制菌浄化部の被処理水中の活性種濃度が 1 mg/L以上、 lOOmgZL以下、被処理水の平均滞留時間が 1分以上、 30分以下である請求項 1 4記載の電気化学的水処理方法。

1 7 . 循環タンクを設置し、該循環タンクと制菌浄化部間に被処理水を循環させながら水処理を行うようにした請求項 1 4から 1 6までのいずれか 1 項に記載の電気化学的水処理方法。

1 8 . 被処理水が、スクラバー水、クーリングタワー水、洗浄水、温泉水及び工場循環水から選択される少なくとも一種である請求項 1 4から 1 7までのいずれか 1項に記載の電気化学的水処理方法。

1 9 . 制菌浄化部内に異物除去用網を設置した請求項 1 4から 1 8までのいずれか 1項に記載の電気化学的水処理方法。

2 0 . 開口部を有しかつ供給される原料水を金属電極により電解して殺菌能力を有する活性種を含有する電解水を生成させる電解装置を被処理水中に浸漬し、前記電解水を前記開口部からオーバーフローさせることにより、前記被処理水と接触させることを特徴とする電気化学的水処理装置。

2 1 . 活性種が、次亜塩素酸イオン、オゾン、過酸化水素及び活性酸素から選択される少なくとも一種である請求項 2 0記載の電気化学的水処理装置。

2 2 . 被処理水が、スクラバー水、クーリング夕ヮ一水、洗浄水、温泉水、漁業用水及び工場循環水から選択される少なくとも一種である請求項 2 0又は 2 1に記載の電気化学的水処理装置。