JP2009195816A - Water treatment apparatus and system, and apparatus, system and method for desalting salt water by utilizing the same - Google Patents

Water treatment apparatus and system, and apparatus, system and method for desalting salt water by utilizing the same Download PDF

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JP2009195816A JP2008039427A JP2008039427A JP2009195816A JP 2009195816 A JP2009195816 A JP 2009195816A JP 2008039427 A JP2008039427 A JP 2008039427A JP 2008039427 A JP2008039427 A JP 2008039427A JP 2009195816 A JP2009195816 A JP 2009195816A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simply constituted water treatment apparatus and system capable of coping with various kinds of water to be treated and an apparatus, a system and a method for desalting salt water by utilizing the water treatment apparatus and system. <P>SOLUTION: An apparatus 2 for electrolyzing water is provided with: a circulation pipe 8 for vertically circulating the water to be treated; and an anode 9 and a cathode 10 arranged in the circulation pipe. The water to be treated is energized by applying a voltage between the anode and the cathode. The anode consists of a material to be eluted as a metal ion into the water to be treated when the voltage is applied between the anode and the cathode. The water to be treated is circulated between the anode and the cathode. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、被処理水に電圧を印加して通電する水処理装置及びシステム、並びにこれを利用する塩水淡水化装置及びシステムとその方法に関し、更に詳しくは、簡易な構成で種々の被処理水に対応可能な水処理装置及びシステム、並びにこれを利用する塩水淡水化装置及びシステムとその方法に関する。   The present invention relates to a water treatment device and system for applying a voltage to water to be treated, and a salt water desalination device and system using the water treatment device and system, and more specifically, various treatment water with a simple configuration. And a salt water desalination apparatus and system using the same, and a method thereof.

従来より、海水に電圧を印加して通電し、各種の生成物を得たり、更に淡水化を図ることが行われている。この種の海水電気分解装置１００としては、例えば、図６に示すように、海水を貯留する電解槽１０１と、この電解槽１０１に海水を供給するポンプ１０２と、電解槽１０１内に設けられた白金製の陽極１０３及び陰極１０４と、これらの電極１０３，１０４に印加する電源１０５と、電気分解後の海水を排出する排出管１０６と、を備えている（特許文献１参照）。
電源１０５から各電極１０３，１０４に電圧が印加されると、陽極１０３では塩素が発生し、陰極１０４では水酸化ナトリウムと水素が発生する。このうち、塩素と水酸化ナトリウムは反応して次亜塩素酸ソーダを生成するので、最終的には次亜塩素酸ソーダと水素が生成される。このため、海水から水酸化ナトリウム水溶液を分離して回収することは困難であった。
これを解決するために、陽極１０３と陰極１０４との間にイオン交換膜を介在させる方法が考えられるが、消耗品が増えたり、回収機構も含めて装置が複雑化してしまう。 2. Description of the Related Art Conventionally, various products have been obtained by applying a voltage to seawater and energized, and further desalination has been performed. As this type of seawater electrolyzer 100, for example, as shown in FIG. 6, an electrolytic cell 101 for storing seawater, a pump 102 for supplying seawater to the electrolytic cell 101, and an electrolytic cell 101 are provided. A platinum anode 103 and a cathode 104, a power source 105 applied to the electrodes 103 and 104, and a discharge pipe 106 for discharging the electrolyzed seawater are provided (see Patent Document 1).
When a voltage is applied from the power source 105 to the electrodes 103 and 104, chlorine is generated at the anode 103, and sodium hydroxide and hydrogen are generated at the cathode 104. Among these, chlorine and sodium hydroxide react to produce sodium hypochlorite, so that sodium hypochlorite and hydrogen are finally produced. For this reason, it was difficult to separate and recover the sodium hydroxide aqueous solution from seawater.
In order to solve this, a method of interposing an ion exchange membrane between the anode 103 and the cathode 104 can be considered, but the number of consumables increases and the apparatus including the recovery mechanism becomes complicated.

特開２００５−３５０７４５号公報JP 2005-350745 A

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、種々の水処理、特に、塩水（海水）を処理する際に、隔膜を用いることなく塩素の生産、回収を抑制すると共に次亜塩素酸ソーダの生成を抑え、水酸化ナトリウム水溶液を回収可能にし、更に淡水化も可能とする水処理装置及びシステム、並びにこれを利用する塩水淡水化装置及びシステムとその方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described situation, and suppresses chlorine production and recovery without using a diaphragm when treating various water treatments, particularly salt water (seawater), and hypochlorous acid. An object of the present invention is to provide a water treatment apparatus and system that suppresses the production of soda, enables recovery of an aqueous sodium hydroxide solution, and further enables desalination, and a salt water desalination apparatus and system using the same, and a method thereof. .

本発明は、以下の通りである。
１．被処理水を縦方向に流通させる流通管と、該流通管内に設けられた陽極及び陰極と、を備え、
上記陽極及び陰極に電圧を印加することにより上記被処理水に通電し、
上記陽極は、上記通電により上記被処理水中に金属イオンとして溶出可能な材質から成ることを特徴とする水処理装置。
２．上記陰極は管状で内部を上記被処理水が流通するものであり、
上記陽極は上記陰極の内部に該陰極とは離隔されて設けられると共に上記陰極との間を上記被処理水が流通するものである上記１．記載の水処理装置。
３．上記陽極及び上記陰極は断面円形である上記２．記載の水処理装置。
４．上記陽極及び上記陰極は断面多角形である上記２．記載の水処理装置。
５．上記陽極及び上記陰極は互いに対向した板材であり、これらの間を上記被処理水が流通するものである上記１．記載の水処理装置。
６．上記流通管は上記被処理水を下方から上方に流通させるものである上記１．乃至５のいずれか１項に記載の水処理装置。
７．上記被処理水への通電は被処理水が外気に接触しない状態で行われる上記１．乃至６のいずれか１項に記載の水処理装置。
８．上記陽極及び陰極の間の上記被処理水には０．６〜３２Ａの電流が流れる上記１．乃至７のいずれか１項に記載の水処理装置。
９．上記陽極及び陰極の間の間隔は７〜２０ｍｍである上記１．乃至８のいずれか１項に記載の水処理装置。
１０．上記陽極は鉄からなる上記１．乃至９のいずれか１項に記載の水処理装置。
１１．上記被処理水は塩水である上記１．乃至１０のいずれか１項に記載の水処理装置。
１２．上記被処理水は不溶性有機物を含んだ水である上記１．乃至１０のいずれか１項に記載の水処理装置。
１３．上記被処理水は水である上記１．乃至１０のいずれか１項に記載の水処理装置。
１４．上記１．乃至１０のいずれか１項に記載の水処理装置と、
該水処理装置に上記被処理水を供給する被処理水供給装置と、
上記水処理装置により処理された上記被処理水を回収する回収装置と、を備えることを特徴とする水処理システム。
１５．上記被処理水は塩水であり、
上記回収装置は、上記水処理装置により処理された塩水を貯留して、上澄みである水酸化ナトリウム水溶液と塩素成分を含む沈殿物とを分離してそれぞれ回収する上記１４．記載の水処理システム。
１６．上記回収装置において、上記水酸化ナトリウム水溶液を回収する経路には塩素成分を除去するフィルタを備える上記１５．記載の水処理システム。
１７．上記１５．又は上記１６．記載の水処理システムにより得られた水酸化ナトリウム水溶液にケイ酸を添加してから縦方向に流通させる第２流通管と、
上記第２流通管内に設けられた第２陰極と、
上記第２流通管内に上記第２陰極とは離隔して設けられると共に該第２陰極との間に電圧を印加することにより上記水酸化ナトリウム水溶液中に溶出可能な材質から成る第２陽極と、
を備えることを特徴とする塩水淡水化装置。
１８．上記第２流通管と上記第２陽極と上記第２陰極は、上記水処理装置の上記流通管と上記陽極と上記陰極と各々同一構成である上記１７．記載の塩水淡水化装置。
１９．上記１１．記載の水処理装置と、
上記水処理装置に上記塩水を供給する塩水供給装置と、
上記水処理装置により処理された塩水を貯留して、上澄みである水酸化ナトリウム水溶液を分離して回収する水酸化ナトリウム水溶液回収装置と、
上記１６．又は上記１７．に記載の塩水淡水化装置と、
上記水酸化ナトリウム水溶液にケイ酸を添加してから上記塩水淡水化装置に供給する水酸化ナトリウム水溶液供給装置と、
上記塩水淡水化装置により処理された水酸化ナトリウム水溶液を貯留して、上澄みである水を分離して回収する水回収装置と、
を備えることを特徴とする塩水淡水化システム。
２０．上記水酸化ナトリウム水溶液回収装置において塩素成分を除去するフィルタを備えると共に、上記水回収装置において不純物を除去するフィルタを備える上記１９．記載の塩水淡水化システム。
２１．上記１９．又は上記２０．に記載の塩水淡水化システムを用いる塩水淡水化方法であって、
上記水処理装置に上記塩水を供給する塩水供給工程と、
上記水処理装置により上記塩水を処理して水酸化ナトリウム水溶液を得る塩水処理工程と、
上記水処理装置により得られた上記水酸化ナトリウム水溶液を分離して回収する水酸化ナトリウム水溶液回収工程と、
上記塩水淡水化装置にケイ酸を添加した上記水酸化ナトリウム水溶液を供給する水酸化ナトリウム水溶液供給工程と、
上記塩水淡水化装置により上記水酸化ナトリウム水溶液を処理して水を得る淡水化工程と、
上記塩水淡水化装置により得られた上記水を分離して回収する水回収工程と、
を備えることを特徴とする塩水淡水化方法。 The present invention is as follows.
1. A flow pipe for flowing the water to be treated in the vertical direction, and an anode and a cathode provided in the flow pipe,
Applying voltage to the anode and cathode to energize the water to be treated,
The said anode consists of a material which can be eluted as said metal ion in the said to-be-processed water by the said electricity supply, The water treatment apparatus characterized by the above-mentioned.
2. The cathode is tubular and the treated water circulates in the interior.
The anode is provided in the cathode so as to be separated from the cathode, and the water to be treated flows between the cathode and the anode. The water treatment apparatus as described.
3. 2. The anode and the cathode have a circular cross section. The water treatment apparatus as described.
4). 2. The anode and the cathode have a polygonal cross section. The water treatment apparatus as described.
5. The anode and the cathode are plate members facing each other, and the water to be treated flows between them. The water treatment apparatus as described.
6). The distribution pipe is configured to distribute the water to be treated from below to above. The water treatment apparatus of any one of thru | or 5.
7). The energization of the water to be treated is performed in a state where the water to be treated is not in contact with outside air. The water treatment apparatus of any one of thru | or 6.
8). In the above 1., a current of 0.6 to 32 A flows in the water to be treated between the anode and the cathode. The water treatment apparatus of any one of thru | or 7.
9. The distance between the anode and the cathode is 7 to 20 mm. The water treatment apparatus of any one of thru | or 8.
10. The anode is made of iron. The water treatment apparatus of any one of thru | or 9.
11. The water to be treated is salt water. The water treatment apparatus of any one of thru | or 10.
12 The water to be treated is water containing insoluble organic substances. The water treatment apparatus of any one of thru | or 10.
13. 1. The water to be treated is water. The water treatment apparatus of any one of thru | or 10.
14 Above 1. The water treatment device according to any one of 1 to 10, and
A treated water supply device for supplying the treated water to the water treatment device;
A water treatment system comprising: a collection device that collects the water to be treated treated by the water treatment device.
15. The treated water is salt water,
The above-mentioned recovery device stores the salt water treated by the above-mentioned water treatment device, and separates and recovers the sodium hydroxide aqueous solution and the precipitate containing a chlorine component as the supernatant, respectively. The described water treatment system.
16. 15. In the recovery apparatus, the path for recovering the sodium hydroxide aqueous solution includes a filter for removing a chlorine component. The described water treatment system.
17. 15. above. Or 16. A second flow pipe that circulates in the longitudinal direction after adding silicic acid to the aqueous sodium hydroxide solution obtained by the water treatment system described above;
A second cathode provided in the second flow tube;
A second anode made of a material that is provided in the second flow pipe so as to be separated from the second cathode and that can be eluted in the aqueous sodium hydroxide solution by applying a voltage to the second cathode;
A saltwater desalination apparatus comprising:
18. The second flow tube, the second anode, and the second cathode have the same configuration as the flow tube, the anode, and the cathode of the water treatment device, respectively. The salt water desalination apparatus as described.
19. Above 11. The water treatment apparatus described,
A salt water supply device for supplying the salt water to the water treatment device;
A sodium hydroxide aqueous solution recovery device for storing salt water treated by the water treatment device and separating and recovering a sodium hydroxide aqueous solution as a supernatant;
16. above. Or 17. A salt water desalination apparatus according to claim 1,
A sodium hydroxide aqueous solution supply device that supplies silicic acid to the sodium hydroxide aqueous solution and then supplies the salt water desalination device;
A water recovery device for storing the sodium hydroxide aqueous solution treated by the salt water desalination device, and separating and recovering the supernatant water;
A saltwater desalination system comprising:
20. The above-described 19. The above-described sodium hydroxide aqueous solution recovery device includes a filter for removing a chlorine component, and the above-mentioned water recovery device includes a filter for removing impurities. The saltwater desalination system described.
21. 19. above. Or 20. A saltwater desalination method using the saltwater desalination system according to claim 1,
A salt water supply step of supplying the salt water to the water treatment device;
A salt water treatment step of treating the salt water with the water treatment device to obtain a sodium hydroxide aqueous solution;
A sodium hydroxide aqueous solution recovery step of separating and recovering the sodium hydroxide aqueous solution obtained by the water treatment device;
A sodium hydroxide aqueous solution supplying step for supplying the sodium hydroxide aqueous solution with silicic acid added to the salt water desalination apparatus;
A desalination step of obtaining water by treating the aqueous sodium hydroxide solution with the salt water desalination apparatus;
A water recovery step for separating and recovering the water obtained by the salt water desalination apparatus;
A saltwater desalination method comprising:

本発明の水処理装置によると、被処理水に通電することにより、陽極は通電により被処理水中に溶出可能な材質から成るので、通電時に陽極においては電極が溶出し、これにより被処理水を処理することができる。また、消費電力を最低限に抑えることができる。更に、簡単な構成でメンテナンス性を高めることができる。また、消耗品としては陽極に使用している金属棒のみであるので運用コストを抑えることができる。
また、陰極は管状で内部を被処理水が流通するものであり、陽極は陰極の内部に該陰極とは離隔されて設けられると共に陰極との間を被処理水が流通するものである場合は、被処理水の処理を効率的に行うことができる。
また、陽極及び陰極が断面円形である場合は、被処理水の流れを円滑にすることができる。これにより、被処理水に対して常に側方から電気的な力が与えられるので、イオンの分離を効果的に実現することができ、被処理水の処理を効率的に行うことができる。
また、陽極及び陰極が断面多角形である場合は、被処理水の陽極を中心とする回転方向の流れを抑えて被処理水の流通を直線状に円滑にして、被処理水の処理を効率的に行うことができる。
また、陽極及び陰極は互いに対向した板材であり、これらの間を被処理水が流通するものである場合は、被処理水の流通を最も単純化して、被処理水に対して常に側方から電気的な力が与えられるので、被処理水の処理を効率的に行うことができる。 According to the water treatment apparatus of the present invention, since the anode is made of a material that can be eluted into the treated water when energized by energizing the water to be treated, the electrode elutes at the anode when energized, thereby removing the treated water. Can be processed. In addition, power consumption can be minimized. Furthermore, maintainability can be improved with a simple configuration. Further, since the consumables are only the metal rods used for the anode, the operation cost can be reduced.
In addition, when the cathode is tubular and the treated water circulates inside, and the anode is provided inside the cathode so as to be separated from the cathode, and the treated water circulates between the cathodes In addition, the water to be treated can be efficiently treated.
Moreover, when the anode and the cathode have a circular cross section, the flow of water to be treated can be made smooth. Thereby, since an electric force is always given to the treated water from the side, ion separation can be effectively realized, and the treated water can be treated efficiently.
In addition, when the anode and the cathode have a polygonal cross section, the flow of the water to be treated is made smooth by suppressing the flow in the rotation direction around the anode of the water to be treated, and the treatment of the water to be treated is efficient. Can be done automatically.
In addition, the anode and the cathode are plate members facing each other, and when the water to be treated flows between them, the flow of the water to be treated is most simplified, and always from the side with respect to the water to be treated. Since an electrical force is applied, the water to be treated can be treated efficiently.

また、流通管は被処理水を下方から上方に流通させるものである場合は、通電することにより発生したり、あるいは供給時に混入した気体がその後は電極に触れることなく上方から排出されるので、気体が被処理水への通電を阻害することを防止できる。
また、被処理水への通電は被処理水が外気に接触しない状態で行われる場合は、通電による気体の発生を抑えることができる。
また、陽極及び陰極の間の被処理水に０．６〜３２Ａの電流が流れる場合は、被処理水への通電を最適に行うことができる。
また、陽極及び陰極の間の間隔は７〜２０ｍｍである場合は、被処理水に１６〜３２Ａの電流を最も確実に与えることができる。
また、陽極が鉄から成る場合は、被処理水に鉄イオンが溶出し、この鉄イオンにより、被処理水の処理を行う。しかも、マグネシウムなどに比べて溶出の速度を適度に遅くすることができるので、電極の寿命を延ばすことができる。 In addition, when the distribution pipe is to circulate the water to be treated from below to above, the gas generated by energization or the gas mixed during supply is discharged from above without touching the electrode thereafter. It can prevent that gas inhibits electricity supply to to-be-processed water.
Moreover, generation | occurrence | production of the gas by electricity supply can be suppressed when electricity supply to to-be-processed water is performed in the state which to-be-processed water does not contact external air.
In addition, when a current of 0.6 to 32 A flows in the water to be treated between the anode and the cathode, it is possible to optimally energize the water to be treated.
Moreover, when the space | interval between an anode and a cathode is 7-20 mm, the current of 16-32 A can be most reliably given to to-be-processed water.
When the anode is made of iron, iron ions are eluted in the water to be treated, and the water to be treated is treated with the iron ions. In addition, the elution rate can be moderately reduced as compared with magnesium and the like, so that the life of the electrode can be extended.

また、被処理水が塩水である場合は、通電時に陽極においては電極が溶出して塩素イオンを捕捉し、あるいは錯体を形成して、結果として沈殿物を生成するようになる。このため、従来のように陽極において塩素が発生することが抑制されるので、作業の安全性を高めることができる。また、水酸化ナトリウムが反応して次亜塩素酸ソーダを生成することも抑制される。従って、次亜塩素酸ソーダの生成を抑制することにより、水酸化ナトリウム水溶液を分離して回収することができるようになる。しかも、消費電力は最低限に抑えることができる。更に、簡単な構成でメンテナンス性を高めることができる。また、従来のようなイオン交換膜などの消耗品を使用することが無いので運用コストを抑えることができる。   When the water to be treated is salt water, the electrode elutes at the anode during energization and traps chlorine ions or forms a complex, resulting in the formation of a precipitate. For this reason, since generation | occurrence | production of chlorine in an anode is suppressed like the former, the safety | security of work can be improved. Moreover, it is suppressed that sodium hydroxide reacts and produces | generates sodium hypochlorite. Therefore, by suppressing the production of sodium hypochlorite, the aqueous sodium hydroxide solution can be separated and recovered. In addition, power consumption can be minimized. Furthermore, maintainability can be improved with a simple configuration. In addition, since there is no need to use consumables such as conventional ion exchange membranes, operation costs can be reduced.

また、被処理水が不溶性有機物を含んだ水（油や顔料等を含む廃液（エマルション、懸濁液等）等）である場合は、通電時に陽極においては電極が溶出して被処理水中の表面がマイナスに荷電されたマイナスゼータ電位粒子を捕捉し、あるいは錯体を形成して、結果として沈殿物を生成するようになる。従って、簡易な装置により、被処理水に含まれる油分、顔料等の不溶性有機物を簡便に分離することができる。
また、被処理水が水である場合は、通電時に、陽極側では、陽極の金属イオンを溶出させ、陰極側では、水素イオンが気体の水素として除去される。従って、簡易な装置により、被処理水をアルカリ性化して、アルカリ性水を簡便に生成することができる。 If the water to be treated is water containing insoluble organic substances (waste liquids (emulsions, suspensions, etc.) containing oils, pigments, etc.), the electrode will elute at the anode during energization and the surface in the water to be treated Captures negatively charged negative zeta potential particles or forms a complex, resulting in the formation of a precipitate. Therefore, in a simple apparatus, insoluble organic substances such as oil and pigment contained in the water to be treated can be easily separated.
Further, when the water to be treated is water, the anode metal ions are eluted on the anode side during energization, and the hydrogen ions are removed as gaseous hydrogen on the cathode side. Therefore, the water to be treated can be made alkaline by a simple device, and alkaline water can be easily produced.

更に、本発明の水処理システムによると、水処理装置と、被処理水供給装置と、回収装置と、を備えるので、被処理水の処理を連続的に行うことができる。
また、被処理水が塩水である場合は、回収装置において、水酸化ナトリウム水溶液と沈殿物とを別個に回収でき、それぞれを利用することができる。
更に、水酸化ナトリウム水溶液を回収する経路に塩素成分（例えば、塩素イオン、塩素、塩化鉄等の金属の塩化物等）を除去するフィルタを備える場合は、塩素成分を排除した純度の高い水酸化ナトリウム水溶液を得ることができる。 Furthermore, according to the water treatment system of the present invention, since the water treatment device, the treated water supply device, and the recovery device are provided, the treated water can be treated continuously.
Moreover, when the to-be-processed water is salt water, in a collection | recovery apparatus, sodium hydroxide aqueous solution and a precipitate can be collect | recovered separately, and each can be utilized.
Furthermore, when a filter that removes chlorine components (for example, chlorides of metals such as chlorine ions, chlorine, and iron chloride) is provided in the path for collecting the aqueous sodium hydroxide solution, high-purity hydroxylation that excludes chlorine components An aqueous sodium solution can be obtained.

一方、本発明の塩水淡水化装置によると、第２流通管と、第２流通管内に設けられた第２陰極と、第２流通管内に設けられると共に第２陰極との間に電圧を印加することにより水酸化ナトリウム水溶液中に溶出可能な材質から成る第２陽極と、を備えるので、塩水に通電して水酸化ナトリウム水溶液を得て、それに更に通電することにより淡水化を図ることができる。
また、第２流通管と第２陽極と第２陰極が、水処理装置の流通管と陽極と陰極と各々同一構成、即ち、第２流通管と流通管と、第２陽極と陽極と、第２陰極と陰極と、がそれぞれ材質、形状、大きさ等が同一である場合は、必要な部品の種類を抑えてコスト増加を抑えることができる。
また、本発明の塩水淡水化システムによると、水処理装置と、塩水供給装置と、水酸化ナトリウム水溶液回収装置と、塩水淡水化装置と、水酸化ナトリウム水溶液供給装置と、水回収装置と、を備えるので、塩水を処理して水酸化ナトリウム水溶液を得て、それを更に処理することにより淡水化を図ることができる。
また、水酸化ナトリウム水溶液回収装置において塩素成分を除去するフィルタを備えると共に、水回収装置において不純物を除去するフィルタを備える場合は、より純度の高い淡水化を図ることができる。 On the other hand, according to the salt water desalination apparatus of the present invention, a voltage is applied between the second flow pipe, the second cathode provided in the second flow pipe, and the second cathode provided in the second flow pipe. Thus, the second anode made of a material that can be dissolved in the sodium hydroxide aqueous solution is provided, so that the salt water can be energized to obtain the sodium hydroxide aqueous solution and further energized to achieve desalination.
Further, the second flow pipe, the second anode, and the second cathode have the same configuration as the flow pipe, the anode, and the cathode of the water treatment device, respectively, that is, the second flow pipe, the flow pipe, the second anode, the anode, When the two cathodes and the cathode are the same in material, shape, size, etc., it is possible to suppress the increase in cost by suppressing the types of necessary components.
Further, according to the salt water desalination system of the present invention, a water treatment device, a salt water supply device, a sodium hydroxide aqueous solution recovery device, a salt water desalination device, a sodium hydroxide aqueous solution supply device, and a water recovery device are provided. Since it is provided, it can desalinate by processing salt water, obtaining sodium hydroxide aqueous solution, and processing it further.
In addition, when the sodium hydroxide aqueous solution recovery device includes a filter that removes chlorine components, and the water recovery device includes a filter that removes impurities, desalination with higher purity can be achieved.

一方、本発明の塩水淡水化方法によると、１次処理として、塩水供給工程と、塩水処理工程と、水酸化ナトリウム水溶液回収工程と、を備えると共に、２次処理として、水酸化ナトリウム水溶液供給工程と、淡水化工程と、水回収工程と、を備えているので、１次処理において塩水を処理して水酸化ナトリウム水溶液を得て、２次処理においてケイ酸を添加して更に処理することにより、効果的に淡水化を図ることができる。   On the other hand, according to the salt water desalination method of the present invention, as a primary treatment, a salt water supply step, a salt water treatment step, and a sodium hydroxide aqueous solution recovery step are provided, and as a secondary treatment, a sodium hydroxide aqueous solution supply step. And a desalination step and a water recovery step, so that salt water is treated in the primary treatment to obtain a sodium hydroxide aqueous solution, and further treatment is performed by adding silicic acid in the secondary treatment. Therefore, it is possible to effectively desalinate.

本実施形態に係る水処理装置は、流通管と、陽極と、陰極と、を備えている。通電する対象は種々の被処理水とすることができ、（ａ）塩水、即ち塩化ナトリウムを含む水溶液（海水、食塩水、血液等）、（ｂ）工場等から排出される油分を含んだ廃水、油分を含みエマルション化した廃水、果物、野菜等の汁を含んだ廃水、（ｃ）通電可能なようにイオン成分等を含んだ水等であることができる。また、その濃度や流量は特に問わない。   The water treatment apparatus according to the present embodiment includes a flow tube, an anode, and a cathode. The target to be energized can be various treated water, (a) salt water, that is, an aqueous solution containing sodium chloride (seawater, salt water, blood, etc.), (b) waste water containing oil discharged from factories, etc. , Waste water containing oil and emulsified, waste water containing juice such as fruits and vegetables, (c) water containing ionic components and the like so as to be energized. The concentration and flow rate are not particularly limited.

上記「流通管」は、被処理水を縦方向に流通させるものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。流通管は被処理水を下方から上方、又は上方から下方に流通させるものとできる。また、流通管は密閉構造であるようにできる。
上記「陽極」及び「陰極」は、流通管内に設けられると共に、電圧を印加することにより被処理水に通電するものである限り、その構造、大きさ、形状、数量などは特に問わない。
上記「陽極」は、通電することにより被処理水中に溶出可能な材質から成り、具体的には鉄、マグネシウム、アルミニウム、銅等の金属又はそれらを主成分とする合金とすることができる。また、電極として、炭素等の非金属を用いてもよいし、更に、鉄等の素材表面に白金、銀、ニッケル等のめっきを施した電極を用いてもよい。
上記「陰極」は、通電により被処理水中に溶出しないことが望ましく、例えば、鉄、銅、白金、アルミニウム、マグネシウム等の金属、それらを主成分とする合金であることができる。電極の耐久性や容易に入手できる、安価である、といった観点から、ステンレス合金であることが好ましい。
陰極は流通管を兼用した管状で内部を被処理水が流通するもの又は流通管とは別体で流通管内に設けられるものとすることができる。陰極が流通管を兼用した管状である場合、陽極は陰極の内部に該陰極とは絶縁されて設けられると共に陰極との間を被処理水が流通するものとできる。 The “circulation pipe” is not particularly limited in its structure, size, shape, material, quantity, and the like as long as the water to be treated is circulated in the vertical direction. The circulation pipe can circulate the water to be treated from below to above or from above to below. Also, the flow pipe can be a sealed structure.
The above-mentioned “anode” and “cathode” are not particularly limited in structure, size, shape, quantity and the like as long as they are provided in the flow pipe and energize the water to be treated by applying a voltage.
The “anode” is made of a material that can be eluted in the water to be treated when energized. Specifically, the anode can be a metal such as iron, magnesium, aluminum, copper, or an alloy containing them as a main component. Moreover, non-metals, such as carbon, may be used as an electrode, Furthermore, you may use the electrode which plated platinum, silver, nickel, etc. on the surface of raw materials, such as iron.
The “cathode” is preferably not eluted into the water to be treated by energization, and can be, for example, a metal such as iron, copper, platinum, aluminum, magnesium, or an alloy containing them as a main component. From the viewpoints of electrode durability, availability, and low cost, stainless steel alloys are preferred.
The cathode can be a tube that also serves as a flow tube, in which the water to be treated flows, or can be provided separately from the flow tube in the flow tube. In the case where the cathode has a tubular shape that also serves as a flow tube, the anode is provided inside the cathode while being insulated from the cathode, and water to be treated can flow between the cathode and the cathode.

特に、被処理水に塩化ナトリウムが含有される場合にあっては、本発明の水処理装置は、塩化ナトリウムが含有された被処理水から水酸化ナトリウム水溶液を分離する塩水処理装置とすることができ、この場合、この塩水処理装置は、塩化ナトリウムが含有された被処理水から水酸化ナトリウム水溶液を分離する塩水処理装置であって、管状の陰極と、該陰極内に該陰極の長手方向に沿って該陰極と当接することなく配置された柱状の陽極とを備え、上記陰極は、内部に上記被処理水を縦方向に流通でき、上記陽極は、上記陰極との間で通電（この通電においては、被処理水が電気分解されてもよく、されなくてもよい）を行った際に、上記被処理水中に金属イオンとして溶出可能な成分を含む形態とすることができる。   In particular, when sodium chloride is contained in the water to be treated, the water treatment device of the present invention may be a salt water treatment device that separates an aqueous sodium hydroxide solution from the water to be treated containing sodium chloride. In this case, the salt water treatment apparatus is a salt water treatment apparatus for separating a sodium hydroxide aqueous solution from water to be treated containing sodium chloride, and includes a tubular cathode, and a longitudinal direction of the cathode in the cathode. A columnar anode arranged without contacting the cathode along the cathode, the cathode can circulate the water to be treated in the vertical direction, and the anode is energized between the cathode (this energization) In this case, when the water to be treated may or may not be electrolyzed), the water to be treated can include a component that can be eluted as metal ions.

また、上記陽極及び陰極の断面形状は特に限定されないが、例えば、陽極の外形と陰極の内形（外形を含んでもよい）が相似な断面円形としたり、あるいは陽極の外形と陰極の内形（外形を含んでもよい）が相似な断面多角形（図３（Ａ）及び（Ｂ）参照）とすることができる。
また、陽極及び陰極は流通管の中で互いに対向した板材（図４参照）であり、これらの間を被処理水が流通するものであるようにできる。 The cross-sectional shapes of the anode and the cathode are not particularly limited. For example, the outer shape of the anode and the inner shape of the cathode (which may include the outer shape) are similar to each other, or the outer shape of the anode and the inner shape of the cathode ( It may be a polygon having a similar cross section (see FIGS. 3A and 3B).
Moreover, an anode and a cathode are the board | plate materials (refer FIG. 4) which faced each other in the flow pipe, and it can be made that a to-be-processed water distribute | circulates among these.

ここで、陽極及び陰極の間の被処理水には０．６〜３２Ａの電流が流れるようにすることが好ましい。特に、長さ３００ｍｍ、内径３２ｍｍ（外径３８ｍｍ）のステンレス製の陰極及び外径２２ｍｍの鉄の陽極を用いて、毎分１〜２リットルの塩水を流通させる場合は、１６〜３２Ａの電流を流すことが好ましく、また、毎分０．５〜２リットルの油分等を含んだ廃水又は通電可能なようにイオン成分等を含んだ水等を流通させる場合は、０．６〜１０Ａの電流を流すことが好ましい。即ち、陽極及び陰極の間隔や被処理水の種類等に応じ、印加する電圧を適宜変更（例えば、２〜３００Ｖ）して、０．６〜３２Ａの電流が流れるようにすればよい。   Here, it is preferable that a current of 0.6 to 32 A flows in the water to be treated between the anode and the cathode. In particular, when using a stainless steel cathode with a length of 300 mm and an inner diameter of 32 mm (outer diameter of 38 mm) and an iron anode with an outer diameter of 22 mm, a current of 16 to 32 A is applied when circulating 1 to 2 liters of salt water. When flowing waste water containing 0.5 to 2 liters of oil per minute or water containing ionic components so as to be energized, an electric current of 0.6 to 10 A is applied. It is preferable to flow. That is, the voltage to be applied may be appropriately changed (for example, 2 to 300 V) according to the distance between the anode and the cathode, the type of water to be treated, and the like, so that a current of 0.6 to 32 A flows.

また、陽極及び陰極の間の間隔は２〜３０ｍｍが好ましく、より好ましくは４．５〜２５ｍｍ、最も好ましいのは７〜２０ｍｍである。例えば、被処理水が塩水である場合、陽極及び陰極の間隔が、例えば４．５ｍｍである場合は、電極間に３〜６Ｖの電圧を印加することにより被処理水に１６〜３２Ａの電流を流すようにすることができる。また、陽極及び陰極の間の間隔が、例えば７ｍｍである場合は、電極間に約１２Ｖの電圧を印加することにより被処理水に１６〜３２Ａの電流を流すようにすることができる。更に、１５〜２０ｍｍである場合には、電極間に約２４Ｖの電圧を印加することにより被処理水に１６〜３２Ａの電流を流すようにすることができる。また、被処理水が、油分等を含んだ廃水又は通電可能なようにイオン成分等を含んだ水等である場合、陽極及び陰極の間の間隔が、例えば５ｍｍである場合は、電極間に２０〜２９Ｖの電圧を印加することにより被処理水に０．６〜１０Ａの電流を流すようにすることができる。
また、被処理水が塩水である場合は、毎分１〜２リットル、被処理水が、油分等を含んだ廃水又は通電可能なようにイオン成分等を含んだ水等である場合は、毎分０．５〜２リットルの各処理水の流量に対して、上記電流値にて通電を行うようにするのが好ましい。 The distance between the anode and the cathode is preferably 2 to 30 mm, more preferably 4.5 to 25 mm, and most preferably 7 to 20 mm. For example, when the water to be treated is salt water and the distance between the anode and the cathode is 4.5 mm, for example, a current of 16 to 32 A is applied to the water to be treated by applying a voltage of 3 to 6 V between the electrodes. It can be made to flow. Moreover, when the space | interval between an anode and a cathode is 7 mm, for example, it can be made to flow 16-32 A electric current through to-be-processed water by applying a voltage of about 12V between electrodes. Furthermore, when the thickness is 15 to 20 mm, a current of 16 to 32 A can be supplied to the water to be treated by applying a voltage of about 24 V between the electrodes. In addition, when the water to be treated is waste water containing oil or the like or water containing an ionic component or the like so as to be energized, when the distance between the anode and the cathode is 5 mm, for example, between the electrodes By applying a voltage of 20 to 29 V, a current of 0.6 to 10 A can be supplied to the water to be treated.
In addition, when the water to be treated is salt water, 1 to 2 liters per minute, and when the water to be treated is waste water containing oil or the like or water containing ionic components or the like so as to be energized, It is preferable to energize at the above current value with respect to the flow rate of each treated water of 0.5 to 2 liters.

また、本実施形態に係る水処理システムは、水処理装置と、塩水供給装置と、回収装置と、を備えている。   In addition, the water treatment system according to the present embodiment includes a water treatment device, a salt water supply device, and a recovery device.

上記「塩水供給装置」は、水処理装置に塩水を供給するものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。
上記「回収装置」は、水処理装置により処理された塩水を貯留して、上澄みである水酸化ナトリウム水溶液と塩素成分を含む沈殿物とを分離してそれぞれ回収するものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。回収装置において、水酸化ナトリウム水溶液を回収する経路には塩素成分を除去するフィルタを備えるようにできる。 As long as the “salt water supply device” supplies salt water to the water treatment device, the structure, size, shape, material, quantity, etc. are not particularly limited.
As long as the “recovery device” stores salt water treated by the water treatment device and separates and collects the sodium hydroxide aqueous solution and the precipitate containing the chlorine component as a supernatant, the structure thereof, The size, shape, material, quantity, etc. are not particularly limited. In the recovery device, a path for recovering the sodium hydroxide aqueous solution may be provided with a filter for removing the chlorine component.

また、本実施形態に係る塩水淡水化装置は、第２流通管と、第２陰極と、第２陽極と、を備えている。   Moreover, the salt water desalination apparatus which concerns on this embodiment is provided with the 2nd distribution pipe, the 2nd cathode, and the 2nd anode.

上記「第２流通管」は、塩水処理装置により得られた水酸化ナトリウム水溶液にケイ酸（［ＳｉＯＸ（ＯＨ）４−２Ｘ］ｎ）を添加してから縦方向に流通させるものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。
上記「第２陽極」及び「第２陰極」は、第２流通管内に設けられると共に、電圧を印加することにより水酸化ナトリウム水溶液に通電するものである限り、その構造、大きさ、形状、数量などは特に問わない。 As long as the above “second flow pipe” is one in which silicic acid ([SiO X (OH) 4-2X ] n ) is added to the aqueous sodium hydroxide solution obtained by the salt water treatment apparatus and then is allowed to flow in the vertical direction. The structure, size, shape, material, quantity, etc. are not particularly limited.
As long as the “second anode” and the “second cathode” are provided in the second flow pipe and energize the sodium hydroxide aqueous solution by applying a voltage, the structure, size, shape, quantity There is no particular limitation.

上記「第２陽極」は、通電することにより水酸化ナトリウム水溶液中に溶出可能な材質から成り、具体的には鉄、マグネシウム、アルミニウム、銅などとすることができる。上記「第２陰極」は、通電することにより塩水中に溶出しないことが望ましく、例えば、鉄、銅、白金、アルミニウム、マグネシウム等の金属又はそれらを主成分とする合金であることができる。電極の耐久性や容易に入手できる、安価である、といった観点から、ステンレス合金であることが好ましい。
これら第２流通管と第２陽極と第２陰極は、水処理装置の流通管と陽極と陰極と各々同一構成、即ち、第２流通管と流通管と、第２陽極と陽極と、第２陰極と陰極と、がそれぞれ材質、形状、大きさ等が同一であるようにすることができる。 The “second anode” is made of a material that can be eluted in an aqueous sodium hydroxide solution when energized, and specifically iron, magnesium, aluminum, copper, and the like. The “second cathode” is preferably not eluted into salt water when energized, and can be, for example, a metal such as iron, copper, platinum, aluminum, magnesium, or an alloy containing them as a main component. From the viewpoints of electrode durability, availability, and low cost, stainless steel alloys are preferred.
The second flow pipe, the second anode, and the second cathode have the same configuration as the flow pipe, the anode, and the cathode of the water treatment device, respectively, that is, the second flow pipe, the flow pipe, the second anode, the anode, and the second. The cathode, the cathode, and the like can be the same in material, shape, size, and the like.

また、本実施形態に係る塩水淡水化システムは、水処理装置と、塩水供給装置と、水酸化ナトリウム水溶液回収装置と、塩水淡水化装置と、水酸化ナトリウム水溶液供給装置と、水回収装置と、を備えている。即ち、水処理装置と、塩水供給装置と、水酸化ナトリウム水溶液回収装置と、により１次処理として塩水から水酸化ナトリウム水溶液を得るようにし、塩水淡水化装置と、水酸化ナトリウム水溶液供給装置と、水回収装置と、により２次処理として水酸化ナトリウム水溶液を淡水化する。
上記「塩水供給装置」は、水処理装置に塩水を供給するものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。上記「水酸化ナトリウム水溶液回収装置」は、水処理装置により処理された塩水を貯留して、上澄みである水酸化ナトリウム水溶液を分離して回収するものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。 Further, the salt water desalination system according to the present embodiment includes a water treatment device, a salt water supply device, a sodium hydroxide aqueous solution recovery device, a salt water desalination device, a sodium hydroxide aqueous solution supply device, a water recovery device, It has. That is, a sodium hydroxide aqueous solution is obtained from salt water as a primary treatment by a water treatment device, a salt water supply device, and a sodium hydroxide aqueous solution recovery device, a salt water desalination device, a sodium hydroxide aqueous solution supply device, A sodium hydroxide aqueous solution is desalinated as a secondary treatment with a water recovery device.
As long as the “salt water supply device” supplies salt water to the water treatment device, the structure, size, shape, material, quantity, etc. are not particularly limited. As long as the “sodium hydroxide aqueous solution recovery device” stores salt water treated by the water treatment device and separates and recovers the sodium hydroxide aqueous solution as a supernatant, its structure, size, shape, The material, quantity, etc. are not particularly limited.

上記「水酸化ナトリウム水溶液供給装置」は、水酸化ナトリウム水溶液にケイ酸を添加してから塩水淡水化装置に供給するものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。上記「水回収装置」は、塩水淡水化装置により処理された水酸化ナトリウム水溶液を貯留して、上澄みである水を分離して回収するものである限り、その構造、大きさ、形状、材質、数量などは特に問わない。ここで、水酸化ナトリウム水溶液回収装置において塩素成分を除去するフィルタを備えるようにしたり、あるいは水回収装置において不純物を除去するフィルタを備えるようにすることができる。   The “sodium hydroxide aqueous solution supply device” is not particularly limited in terms of its structure, size, shape, material, quantity, etc., as long as it is supplied to the salt water desalination device after adding silicic acid to the sodium hydroxide aqueous solution. Absent. As long as the above “water recovery device” stores the sodium hydroxide aqueous solution treated by the salt water desalination device and separates and recovers the supernatant water, its structure, size, shape, material, The quantity is not particularly limited. Here, the sodium hydroxide aqueous solution recovery device can be provided with a filter for removing chlorine components, or the water recovery device can be provided with a filter for removing impurities.

以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。本実施例では、被処理水は海水としている。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In this embodiment, the water to be treated is seawater.

（１）実施例の構成
本実施例に係る塩水淡水化システムは、１次処理により海水から水酸化ナトリウム水溶液を得るようにし、２次処理により水酸化ナトリウム水溶液を淡水化する。従って、この塩水淡水化システム１は、図１に示すように、１次処理のために、塩水処理装置（本発明に係る水処理装置として例示する）２と、塩水供給装置３と、水酸化ナトリウム水溶液回収装置４と、を備え、２次処理のために、塩水淡水化装置５と、水酸化ナトリウム水溶液供給装置６と、水回収装置７と、を備えている。 (1) Configuration of Example The salt water desalination system according to this example obtains a sodium hydroxide aqueous solution from seawater by primary treatment, and desalinates the sodium hydroxide aqueous solution by secondary treatment. Therefore, as shown in FIG. 1, the salt water desalination system 1 includes a salt water treatment device (exemplified as a water treatment device according to the present invention) 2, a salt water supply device 3, a hydroxylation for primary treatment. A sodium aqueous solution recovery device 4 and a salt water desalination device 5, a sodium hydroxide aqueous solution supply device 6 and a water recovery device 7 for secondary treatment.

（１−１）１次処理
塩水処理装置２は、図２に示すように、海水を下から上へ流通させる流通管８と、該流通管８内に設けられた陽極９及び陰極１０と、を備えてユニット化されている。ここでは、塩水処理装置２は１本とし、陰極１０は縦方向に設けられた円管形状で内部を海水が流通し、流通管８を兼用している。陰極１０は内径３２ｍｍ、長さ３００ｍｍのステンレス製パイプとしている。また、陽極９は断面円形の丸棒状で、陰極１０の内部に該陰極１０とは離隔されて設けられる。陽極９は、通電により海水中に溶出可能な材質から成るようにしている。ここでは、陽極９は、例えば、鉄製としている。更に、陽極９及び陰極１０の間の間隔Ｓは、例えば、７ｍｍとしている。 (1-1) Primary treatment As shown in FIG. 2, the salt water treatment apparatus 2 includes a circulation pipe 8 for circulating seawater from below to above, an anode 9 and a cathode 10 provided in the circulation pipe 8, and It is unitized with. Here, the number of the salt water treatment apparatus 2 is one, and the cathode 10 has a circular pipe shape provided in the vertical direction, in which seawater circulates, and the circulation pipe 8 is also used. The cathode 10 is a stainless steel pipe having an inner diameter of 32 mm and a length of 300 mm. The anode 9 has a round bar shape with a circular cross section, and is provided in the cathode 10 so as to be separated from the cathode 10. The anode 9 is made of a material that can be eluted into seawater when energized. Here, the anode 9 is made of iron, for example. Furthermore, the distance S between the anode 9 and the cathode 10 is, for example, 7 mm.

各電極９，１０の下端部は絶縁材から成る固定架台１１により支持され、上端部は絶縁材から成る固定部材１２及び固定蓋１３により支持される。固定架台１１には、側部から上部に貫通する流通孔１４が形成されている。この流通孔１４の上端部には陰極１０の下端部を支持する支持凹部１５が形成されている。また、支持凹部１５の下方には上方に突出した絶縁芯１６が設けられている。この絶縁芯１６が陽極９の下端部を支持することにより、陽極９が陰極１０に接触することなく支持される。流通孔１４の側方への開口部は流入口１７とされている。
固定部材１２には、側部から下部に貫通する流通孔１８が形成されている。この流通孔１８の下端部には陰極１０の上端部を支持する支持凹部１９が形成されている。また、支持凹部１９の上方には陽極９の上端部が貫通して支持される支持孔２０が形成されている。更に、固定部材１２の上方には固定蓋１３が設けられている。固定蓋１３には陽極９の上端部に接触して通電を行う印加用端子２１が設けられている。流通孔１８の側方への開口部は流出口２２とされている。 The lower ends of the electrodes 9 and 10 are supported by a fixed base 11 made of an insulating material, and the upper ends are supported by a fixing member 12 and a fixed lid 13 made of an insulating material. A flow hole 14 is formed in the fixed base 11 so as to penetrate from the side portion to the upper portion. A support recess 15 that supports the lower end of the cathode 10 is formed at the upper end of the flow hole 14. Further, an insulating core 16 protruding upward is provided below the support recess 15. The insulating core 16 supports the lower end portion of the anode 9 so that the anode 9 is supported without contacting the cathode 10. An opening to the side of the circulation hole 14 is an inflow port 17.
The fixing member 12 is formed with a flow hole 18 penetrating from the side portion to the lower portion. A support recess 19 that supports the upper end of the cathode 10 is formed at the lower end of the flow hole 18. In addition, a support hole 20 is formed above the support recess 19 so that the upper end of the anode 9 passes through and is supported. Further, a fixing lid 13 is provided above the fixing member 12. The fixed lid 13 is provided with an application terminal 21 that is in contact with the upper end of the anode 9 and energizes. An opening to the side of the circulation hole 18 is an outlet 22.

海水は固定架台１１の流入口１７から流入され、流通孔１４を通過して陰極１０と陽極９の間を上昇する。そして、固定部材１２の流通孔１８を通過して流出口２２から流出される。即ち、海水は陽極９と陰極１０との間を下方から上方に毎分１〜２リットルの流量で流通する。また、流入口１７から流出口２２までの海水の経路は密閉構造となっている。
印加用端子２１と陰極１０との間には電源２３が接続されている（図１参照）。この電源２３により、陽極９及び陰極１０の間の海水には１６〜３２Ａの電流が流れるように設定している。この通電により、陽極９では鉄イオンが溶出して、海水中の塩素イオンを捕捉して凝集沈殿する。同時に、陰極１０では水酸化ナトリウムが生成される。 Seawater flows in from the inlet 17 of the fixed base 11, passes through the flow hole 14, and rises between the cathode 10 and the anode 9. Then, it passes through the flow hole 18 of the fixing member 12 and flows out from the outlet 22. That is, seawater flows between the anode 9 and the cathode 10 from below to above at a flow rate of 1 to 2 liters per minute. The seawater path from the inlet 17 to the outlet 22 has a sealed structure.
A power source 23 is connected between the application terminal 21 and the cathode 10 (see FIG. 1). The power source 23 is set so that a current of 16 to 32 A flows in the seawater between the anode 9 and the cathode 10. By this energization, iron ions are eluted at the anode 9, and the chlorine ions in the seawater are captured and coagulated. At the same time, sodium hydroxide is produced at the cathode 10.

塩水供給装置３は、海水を貯留する海水タンク２４と、この海水タンク２４の海水を塩水処理装置２の固定架台１１の流入口１７に流入させる海水供給ポンプ２５と、を備えている。
水酸化ナトリウム水溶液回収装置４は、塩水処理装置２の固定部材１２の流出口２２から流出された海水を貯留する１次処理排水タンク２６と、このタンク２６の上澄みである水酸化ナトリウム水溶液を汲み上げるポンプ２８と、該ポンプ２８から供給される水酸化ナトリウム水溶液から、ここに含有される少量の塩素成分を排除する塩素用フィルタ２９と、該塩素用フィルタ２９を通過した水酸化ナトリウム水溶液を貯留する水酸化ナトリウム水溶液タンク３０と、を備えている。
１次処理排水タンク２６では、塩水処理装置２で生成された鉄イオンと塩素イオン等とからなる沈殿物が沈殿し、水酸化ナトリウム水溶液が上澄みとなって分離する。塩素用フィルタ２９は０．１μｍの目のメッシュフィルタを採用している。これにより、水酸化ナトリウム水溶液はそのまま通過して塩素成分が除去される。 The saltwater supply device 3 includes a seawater tank 24 that stores seawater, and a seawater supply pump 25 that causes the seawater in the seawater tank 24 to flow into the inlet 17 of the fixed base 11 of the saltwater treatment device 2.
The sodium hydroxide aqueous solution recovery device 4 pumps up a primary treatment drainage tank 26 that stores seawater that has flowed out from the outlet 22 of the fixing member 12 of the salt water treatment device 2 and a sodium hydroxide aqueous solution that is the supernatant of the tank 26. A chlorine filter 29 for removing a small amount of chlorine component contained therein from the pump 28, a sodium hydroxide aqueous solution supplied from the pump 28, and a sodium hydroxide aqueous solution that has passed through the chlorine filter 29 are stored. A sodium hydroxide aqueous solution tank 30.
In the primary treatment drainage tank 26, a precipitate composed of iron ions, chlorine ions, and the like generated in the salt water treatment apparatus 2 is precipitated, and an aqueous sodium hydroxide solution is separated as a supernatant. The chlorine filter 29 employs a mesh filter of 0.1 μm. Thereby, the sodium hydroxide aqueous solution passes through as it is to remove the chlorine component.

（１−２）２次処理
塩水淡水化装置５は、上述した塩水処理装置２と同様の構成としている。従って、図中符号を同じくして説明を省略する。但し、海水の代わりに水酸化ナトリウム水溶液を流通して通電するものとする。
水酸化ナトリウム水溶液供給装置６は、１次処理における水酸化ナトリウム水溶液タンク３０と、該水酸化ナトリウム水溶液タンク３０の水酸化ナトリウム水溶液を塩水淡水化装置５の固定架台１１の流入口１７に流入させる水酸化ナトリウム水溶液供給ポンプ３１と、を備えている。 (1-2) Secondary treatment The saltwater desalination apparatus 5 has the same configuration as the saltwater treatment apparatus 2 described above. Therefore, the same reference numerals are used in the drawings and the description is omitted. However, a sodium hydroxide aqueous solution is circulated in place of seawater and energized.
The sodium hydroxide aqueous solution supply device 6 causes the sodium hydroxide aqueous solution tank 30 in the primary treatment and the sodium hydroxide aqueous solution in the sodium hydroxide aqueous solution tank 30 to flow into the inlet 17 of the fixed base 11 of the salt water desalination device 5. A sodium hydroxide aqueous solution supply pump 31.

水回収装置７は、塩水淡水化装置５の固定部材１２の流出口２２から流出された水酸化ナトリウム水溶液を貯留する２次処理排水タンク３２と、このタンク３２の上澄みである水を汲み上げるポンプ３３と、該ポンプ３３から供給される水から不純物を排除する不純物用フィルタ３４と、該不純物用フィルタ３４を通過した水を貯留する水タンク３５と、を備えている。
水酸化ナトリウム水溶液タンク３０では、水酸化ナトリウム水溶液に対してケイ酸を添加する。添加量は０．５〜１．０％とする。
２次処理排水タンク３２では、塩水淡水化装置５で生成されたケイ酸とナトリウムイオンの沈殿物が沈殿し、水が上澄みとなって分離する。不純物用フィルタ３４は０．０１μｍの目のメッシュフィルタを採用している。これにより、水はそのまま通過してケイ酸が除去される。 The water recovery device 7 includes a secondary treatment drainage tank 32 that stores an aqueous sodium hydroxide solution that flows out from the outlet 22 of the fixing member 12 of the salt water desalination device 5, and a pump 33 that pumps up the water that is the supernatant of the tank 32. And an impurity filter 34 that removes impurities from the water supplied from the pump 33, and a water tank 35 that stores the water that has passed through the impurity filter 34.
In the sodium hydroxide aqueous solution tank 30, silicic acid is added to the sodium hydroxide aqueous solution. The amount added is 0.5 to 1.0%.
In the secondary treatment drainage tank 32, a precipitate of silicic acid and sodium ions generated in the salt water desalination apparatus 5 is precipitated, and water is separated as a supernatant. The impurity filter 34 employs a mesh filter of 0.01 μm. Thereby, water passes as it is and silicic acid is removed.

（２）実施例の作用
上述した実施例により海水を淡水化する手順について説明する。 (2) Operation of Example The procedure for desalinating seawater according to the above-described example will be described.

（２−１）１次処理
海水供給ポンプ２５の作動により、海水タンク２４に貯留された海水が塩水処理装置２に供給される（塩水供給工程）。この時、海水のナトリウム濃度は２３００ｐｐｍ、塩素濃度は２８０００ｐｐｍである。
塩水処理装置２では、電源２３がオンされ、海水は固定架台１１の流入口１７から流入して、陰極１０と陽極９の間を上昇し、固定部材１２の流出口２２から流出される。陰極１０と陽極９の間では海水に通電される（塩水処理工程）。この処理においては、塩素臭は全く感じられない。これは、陽極９において、陽極９を構成する鉄イオンが海水に溶出するためであると考えられる。また、この鉄イオンは、海水中の塩素成分を捕捉して糊状、ヘドロ状になる。一方、陰極１０では、ナトリウムイオンと水が反応して水酸化ナトリウムが生成される。従って、次亜塩素酸ソーダの生成を抑制して、水酸化ナトリウム水溶液を得ることができる。 (2-1) Primary treatment Seawater stored in the seawater tank 24 is supplied to the saltwater treatment apparatus 2 by the operation of the seawater supply pump 25 (saltwater supply step). At this time, the sodium concentration of seawater is 2300 ppm and the chlorine concentration is 28000 ppm.
In the salt water treatment apparatus 2, the power supply 23 is turned on, and seawater flows in from the inlet 17 of the fixed base 11, rises between the cathode 10 and the anode 9, and flows out from the outlet 22 of the fixing member 12. Seawater is energized between the cathode 10 and the anode 9 (salt water treatment step). In this treatment, no chlorine odor is felt. This is considered to be because in the anode 9, iron ions constituting the anode 9 are eluted into seawater. Moreover, this iron ion capture | acquires the chlorine component in seawater, and becomes paste form and sludge form. On the other hand, at the cathode 10, sodium ions react with water to produce sodium hydroxide. Therefore, the production of sodium hypochlorite can be suppressed and an aqueous sodium hydroxide solution can be obtained.

塩水処理装置２の固定部材１２の流出口２２から流出された処理後の海水は１次処理排水タンク２６に貯留される。１次処理排水タンク２６では、塩水処理装置２で生成された鉄イオンと塩素イオン等からなる沈殿物が沈殿し、水酸化ナトリウム水溶液が上澄みとなって分離する。この上澄みでのナトリウム濃度は１９００ｐｐｍ、塩素濃度は２５０ｐｐｍである。
この上澄みはポンプ２８により汲み上げられ、塩素用フィルタ２９に供給される。塩素用フィルタ２９では、鉄イオンに捕捉されなかった塩素イオンが除去されて水酸化ナトリウム水溶液が通過する。通過した水酸化ナトリウム水溶液は水酸化ナトリウム水溶液タンク３０に貯留される（水酸化ナトリウム水溶液回収工程）。水酸化ナトリウム水溶液タンク３０でのナトリウム濃度は１９００ｐｐｍ、塩素濃度は約０ｐｐｍである。 The treated seawater that flows out from the outlet 22 of the fixing member 12 of the salt water treatment apparatus 2 is stored in the primary treatment drainage tank 26. In the primary treatment drainage tank 26, a precipitate made of iron ions, chlorine ions, and the like generated in the salt water treatment apparatus 2 is precipitated, and an aqueous sodium hydroxide solution is separated as a supernatant. The sodium concentration in this supernatant is 1900 ppm and the chlorine concentration is 250 ppm.
This supernatant is pumped up by a pump 28 and supplied to a chlorine filter 29. In the chlorine filter 29, chlorine ions not captured by the iron ions are removed, and the aqueous sodium hydroxide solution passes therethrough. The passed sodium hydroxide aqueous solution is stored in the sodium hydroxide aqueous solution tank 30 (sodium hydroxide aqueous solution recovery step). The sodium concentration in the sodium hydroxide aqueous solution tank 30 is 1900 ppm, and the chlorine concentration is about 0 ppm.

（２−２）２次処理
水酸化ナトリウム水溶液タンク３０の水酸化ナトリウム水溶液にケイ酸を添加する。添加量は０．５〜１．０％とする。ケイ酸はナトリウムイオンを捕捉する作用を有する。
そして、水酸化ナトリウム水溶液供給ポンプ３１の作動により、水酸化ナトリウム水溶液タンク３０に貯留された水酸化ナトリウム水溶液が塩水淡水化装置５に供給される（水酸化ナトリウム水溶液供給工程）。
塩水淡水化装置５では、電源２３がオンされ、水酸化ナトリウム水溶液は固定架台１１の流入口１７から流入して、陰極１０と陽極９の間を上昇し、固定部材１２の流出口２２から流出される。陰極１０と陽極９の間では水酸化ナトリウム水溶液に通電される（淡水化工程）。この処理では、ケイ酸によるナトリウムイオンの捕捉を促進し、これらが糊状、ヘドロ状になる。 (2-2) Secondary treatment Silicic acid is added to the sodium hydroxide aqueous solution in the sodium hydroxide aqueous solution tank 30. The amount added is 0.5 to 1.0%. Silicic acid has a function of capturing sodium ions.
Then, by the operation of the sodium hydroxide aqueous solution supply pump 31, the sodium hydroxide aqueous solution stored in the sodium hydroxide aqueous solution tank 30 is supplied to the salt water desalination apparatus 5 (sodium hydroxide aqueous solution supply step).
In the salt water desalination apparatus 5, the power source 23 is turned on, and the aqueous sodium hydroxide solution flows from the inlet 17 of the fixed base 11, rises between the cathode 10 and the anode 9, and flows out from the outlet 22 of the fixing member 12. Is done. A sodium hydroxide aqueous solution is energized between the cathode 10 and the anode 9 (desalination step). In this treatment, the trapping of sodium ions by silicic acid is promoted, and these become paste and sludge.

塩水淡水化装置５の固定部材１２の流出口２２から流出された水酸化ナトリウム水溶液は２次処理排水タンク３２に貯留される。２次処理排水タンク３２では、ケイ酸とナトリウムイオンの沈殿物が沈殿し、水が上澄みとなって分離する。この上澄みでのナトリウム濃度は２０ｐｐｍである。
この上澄みはポンプ３３により汲み上げられ、不純物用フィルタ３４に供給される。不純物用フィルタ３４では、ケイ酸ナトリウム等の粒子が除去される。通過した水は水タンク３５に貯留され（水回収工程）、淡水化の作業が終了する。 The aqueous sodium hydroxide solution flowing out from the outlet 22 of the fixing member 12 of the saltwater desalination apparatus 5 is stored in the secondary treatment drainage tank 32. In the secondary treatment drainage tank 32, a precipitate of silicic acid and sodium ions is precipitated, and water is separated as a supernatant. The sodium concentration in this supernatant is 20 ppm.
This supernatant is pumped up by the pump 33 and supplied to the impurity filter 34. In the impurity filter 34, particles such as sodium silicate are removed. The passed water is stored in the water tank 35 (water recovery step), and the desalination operation is completed.

（３）実施例の効果
本実施例によれば、１次処理の塩水処理装置２において、陽極９を鉄としているので、処理される海水に鉄イオンが溶出するので、鉄イオンが塩素イオンを捕捉して沈殿するようになる。しかも、鉄はマグネシウムなどに比べて溶出の速度が遅いので、電極の寿命を延ばすことができる。
また、本実施例によれば、１次処理の塩水処理装置２において円筒形状の陰極１０と円柱形状の陽極９を用いているので、海水の流れを円滑にすることができる。これにより、海水に対して常に側方から電気的な力が与えられるので、イオンの分離を効果的に実現することができる。
また、本実施例によれば、１次処理の塩水処理装置２において海水は下方から上方に流通するので、通電することにより発生したり、あるいは供給時に混入した気体がその後は電極に触れることなく上方から排出される。従って、気体が海水への通電を阻害することを防止できる。
また、本実施例によれば、流通管８は密閉構造であるので、通電することによる気体の発生を抑えることができる。 (3) Effect of Example According to this example, since the anode 9 is made of iron in the salt water treatment apparatus 2 for the primary treatment, iron ions are eluted in the seawater to be treated, so that the iron ions convert chlorine ions. Captures and settles. In addition, since the elution rate of iron is slower than that of magnesium or the like, the life of the electrode can be extended.
Moreover, according to the present Example, since the cylindrical cathode 10 and the columnar anode 9 are used in the primary saltwater treatment apparatus 2, the flow of seawater can be made smooth. Thereby, since an electric force is always given from the side to seawater, ion separation can be effectively realized.
Further, according to the present embodiment, since the seawater flows from the lower side to the upper side in the primary treatment saltwater treatment apparatus 2, the gas generated by energization or the gas mixed during the supply does not touch the electrode thereafter. It is discharged from above. Therefore, it can prevent that gas inhibits the electricity supply to seawater.
Moreover, according to the present Example, since the flow pipe 8 is a sealed structure, generation | occurrence | production of the gas by supplying with electricity can be suppressed.

また、本実施例によれば、全処理を通じて気体塩素が回収されない（流出しない）ので、毒性雰囲気や塩素特有の臭気に晒されることもなく、作業の安全性、快適性を高めることができる。
また、本実施例によれば、電源により陽極９及び陰極１０の間の海水には１６〜３２Ａの電流が流れるので、処理を最適に行うことができる。
尚、本実施例によれば、２次処理の塩水淡水化装置５は１次処理の塩水処理装置２と同様の構成としているので、上述と同様の効果を得ることができる。
また、本実施例によれば、１次処理の水酸化ナトリウム水溶液回収装置４において、塩素用フィルタ２９が設けられているので、塩素成分を排除した純度の高い水酸化ナトリウム水溶液を得ることができる。同様に、本実施例によれば、２次処理の水回収装置７において、不純物用フィルタ３４が設けられているので、不純物を排除した純度の高い水を得ることができる。 In addition, according to the present embodiment, gaseous chlorine is not recovered (does not flow out) throughout the entire process, so that it is possible to improve work safety and comfort without being exposed to a toxic atmosphere or an odor peculiar to chlorine.
Moreover, according to the present Example, since the electric current of 16-32 A flows into the seawater between the anode 9 and the cathode 10 with a power supply, a process can be performed optimally.
In addition, according to the present Example, since the saltwater desalination apparatus 5 of a secondary process is set as the structure similar to the saltwater treatment apparatus 2 of a primary process, the effect similar to the above can be acquired.
Further, according to the present embodiment, since the chlorine filter 29 is provided in the primary treatment sodium hydroxide aqueous solution recovery device 4, a high-purity sodium hydroxide aqueous solution from which chlorine components are eliminated can be obtained. . Similarly, according to the present embodiment, since the impurity filter 34 is provided in the water recovery apparatus 7 for the secondary treatment, high-purity water from which impurities are eliminated can be obtained.

尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例では、陽極９は鉄製であるようにしたが、これに限定されず、例えば、マグネシウム製、アルミニウム製、銅製など、通電することにより海水中に溶出可能な材質を、用途等により適宜選択すればよい。例えば、マグネシウム製である場合は、鉄よりも溶出速度が速く洗浄力も高いので塩素イオンの捕捉を迅速に多量に行うことができる。   In the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention depending on the purpose and application. That is, in the above embodiment, the anode 9 is made of iron. However, the present invention is not limited to this. For example, a material that can be eluted in seawater by energization, such as magnesium, aluminum, or copper, is used. May be selected as appropriate. For example, when made of magnesium, the elution rate is higher and the detergency is higher than that of iron, so that a large amount of chloride ions can be captured quickly.

また、上記実施例では、陽極９と陰極１０との間隔を７ｍｍとするようにしたが、これに限定されず、例えば、陽極９と陰極１０との間隔は、例えば２〜３０ｍｍの適宜な範囲で設定することができる。この場合も印加電圧の設定により海水に１６〜３２Ａの電流を流すことができる。尚、陰極１０は、長さ３００ｍｍ、外径３２ｍｍとしているが、これに限られない。
また、上記実施例では、陰極１０は円管形状で陽極９は丸棒状とするようにしたが、これに限定されず、例えば、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、断面三角形や断面四角形などの断面多角形としてもよい。この場合、海水に陽極９を中心とする回転方向への流れの発生を抑えて、より円滑な直線状の流れを実現することができる。 Moreover, in the said Example, although the space | interval of the anode 9 and the cathode 10 was made into 7 mm, it is not limited to this, For example, the space | interval of the anode 9 and the cathode 10 is a suitable range of 2-30 mm, for example Can be set. Also in this case, a current of 16 to 32 A can be passed through the seawater by setting the applied voltage. The cathode 10 has a length of 300 mm and an outer diameter of 32 mm, but is not limited thereto.
In the above embodiment, the cathode 10 has a circular tube shape and the anode 9 has a round bar shape. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIGS. Or a polygonal cross section such as a square cross section. In this case, it is possible to suppress the generation of a flow in the rotation direction around the anode 9 in the seawater, thereby realizing a smoother linear flow.

また、上記実施例では、陰極１０が管状で流通管８を兼用するようにしたが、これに限定されず、例えば、図４に示すように、流通管８の中に互いに対向した板状の陽極９及び陰極１０を備えるようにして、これら電極９，１０の間を海水が流通するようにしてもよい。この場合、海水の流通を最も単純化して、海水に対して常に側方から電気的な力が与えられるので、イオンの分離を効果的に実現することができ、陽極９表面におけるヘドロ状の沈殿物の生成を効率的に行うことができる。
また、上記実施例では、塩水処理装置２において海水が下方から上方に流通するようにしたが、これに限定されず、例えば、上方から下方に流通するようにしてもよい。この場合、海水供給ポンプ２５を不要にできるので、装置をより簡素化することができる。更に、上記実施例では、海水は陽極９と陰極１０との間を毎分１〜２リットルの流量で流通するようにしたが、これに限定されず、通電する電流値に応じて、毎分０．５〜１０リットル等、適宜変更するようにしてもよい。
また、上記実施例では、塩水処理装置２において流入口１７から流出口２２までの海水の経路は密閉構造とするようにしたが、これに限定されず、例えば、一部を開放するようにしてもよい。 Moreover, in the said Example, although the cathode 10 was tubular and used as the flow pipe 8, it is not limited to this, For example, as shown in FIG. The anode 9 and the cathode 10 may be provided so that seawater may flow between the electrodes 9 and 10. In this case, the distribution of seawater is simplified, and an electric force is always applied to the seawater from the side, so that separation of ions can be effectively realized, and sludge-like precipitation on the surface of the anode 9 The product can be generated efficiently.
Moreover, in the said Example, although seawater distribute | circulated from the downward direction upwards in the salt water treatment apparatus 2, it is not limited to this, For example, you may make it distribute | circulate from the upper direction to the downward direction. In this case, since the seawater supply pump 25 can be made unnecessary, the apparatus can be further simplified. Furthermore, in the said Example, although seawater distribute | circulated between the anode 9 and the cathode 10 with the flow volume of 1-2 liters per minute, it is not limited to this, According to the electric current value to energize, every minute You may make it change suitably, such as 0.5-10 liters.
Moreover, in the said Example, although the path | route of the seawater from the inflow port 17 to the outflow port 22 was made into the sealing structure in the salt water treatment apparatus 2, it is not limited to this, For example, it is trying to open one part. Also good.

また、上記実施例では、塩水処理装置２を１ユニット設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、２本以上の複数ユニットを並行して設けるようにしてもよい。この場合、装置が稼働中であっても１本のみの稼動を停止して電極を交換するなどのメンテナンスを行うことができるので、メンテナンス性を高めることができる。また、ユニット数の増減により処理能力を調節することができる。また、複数ユニットを直列状に設けたり、あるいは１本のパイプ状の陰極１０に対して内部に異種（鉄とアルミニウム、鉄とマグネシウム等）の陽極９を直列に内蔵するようにしてもよい。これにより、異なる金属イオンの効果（例えば、アルミニウムイオンが有する凝集効果、銅イオンが有するカビや藻類の成長抑制効果、及び銀イオンが有する減菌、殺菌効果等）を得ることができる。
尚、上記実施例によれば、２次処理の塩水淡水化装置５は１次処理の塩水処理装置２と同様の構成としているので、上述と同様の変更を行うことができる。 Moreover, in the said Example, although the salt water treatment apparatus 2 was provided 1 unit, it is not limited to this, For example, you may make it provide two or more multiple units in parallel. In this case, even if the apparatus is in operation, maintenance such as exchanging electrodes by stopping the operation of only one apparatus can be performed, so that maintainability can be improved. In addition, the processing capacity can be adjusted by increasing or decreasing the number of units. A plurality of units may be provided in series, or different types (iron and aluminum, iron and magnesium, etc.) of anodes 9 may be incorporated in series with respect to one pipe-like cathode 10. Thereby, the effect of different metal ions (for example, the aggregation effect of aluminum ions, the growth suppression effect of mold and algae which copper ions have, the sterilization effect and the bactericidal effect which silver ions have) can be obtained.
In addition, according to the said Example, since the saltwater desalination apparatus 5 of a secondary treatment is set as the structure similar to the saltwater treatment apparatus 2 of a primary treatment, the same change as the above-mentioned can be performed.

また、上記実施例では、１次処理の水酸化ナトリウム水溶液回収装置４において、塩素成分（例えば、塩素イオン、塩素、塩化鉄等の金属の塩化物等）を除去する０．１μｍメッシュの塩素用フィルタ２９を設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、０．１〜５μｍメッシュ等、必要とする純度の水酸化ナトリウム水溶液が得られるように、適宜、フィルタの目の大きさを選択すればよい。また、最終的に得られる水酸化ナトリウム水溶液に特に高い純度を必要としなければ塩素用フィルタ２９を設けなくてもよく、ポンプ２８を省略することもできる。同様に、上記実施例では、２次処理の水回収装置７において、不純物を排除する０．０１μｍメッシュの不純物用フィルタ３４を設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、０．０１〜５μｍメッシュ等、必要とする純度の水が得られるように、適宜、フィルタの目の大きさを選択すればよい。また、最終的に得られる水に特に高い純度を必要としなければ不純物用フィルタ３４を設けなくてもよく、ポンプ３３を省略することもできる。   Further, in the above embodiment, in the primary treatment sodium hydroxide aqueous solution recovery device 4, for 0.1 μm mesh chlorine for removing chlorine components (for example, chlorides of metals such as chlorine ions, chlorine and iron chloride). Although the filter 29 is provided, the size of the filter is appropriately selected so that a sodium hydroxide aqueous solution having a required purity such as 0.1 to 5 μm mesh can be obtained. do it. Further, if the sodium hydroxide aqueous solution finally obtained does not require a particularly high purity, the chlorine filter 29 may not be provided, and the pump 28 may be omitted. Similarly, in the above-described embodiment, the secondary-treatment water recovery device 7 is provided with the 0.01 μm mesh impurity filter 34 for removing impurities, but the present invention is not limited thereto. What is necessary is just to select the magnitude | size of the filter suitably so that the water of required purity, such as a 5 micrometer mesh, can be obtained. If the water finally obtained does not require particularly high purity, the impurity filter 34 may not be provided, and the pump 33 may be omitted.

また、上記実施例では、塩水として海水を処理するようにしたが、これに限定されず、海水以外の塩水（食塩水、血液等）を処理するようにしてもよい。
また、上記実施例では、塩水淡水化システム１として、１次処理において海水から水酸化ナトリウム水溶液を得て、２次処理において水酸化ナトリウム水溶液を淡水化することを目的とするようにしたが、これに限定されず、１次処理で終了して水酸化ナトリウム水溶液並びに塩素イオン及び鉄イオン含有の沈殿物を回収することを目的としたり、または２次処理でケイ酸とナトリウムイオンを回収することを目的としてもよい。また、１次処理で得た水酸化ナトリウム水溶液中の水を蒸発させて、固体の水酸化ナトリウム及び蒸留水を得るようにしてもよい。 Moreover, in the said Example, although seawater was processed as salt water, it is not limited to this, You may make it process salt water (salt solution, blood, etc.) other than seawater.
In the above embodiment, the salt water desalination system 1 is intended to obtain a sodium hydroxide aqueous solution from seawater in the primary treatment and desalinate the sodium hydroxide aqueous solution in the secondary treatment. It is not limited to this, and it aims at recovering sodium hydroxide aqueous solution and a precipitate containing chlorine ions and iron ions after completing the primary treatment, or recovering silicic acid and sodium ions in the secondary treatment. It may be aimed at. Moreover, you may make it obtain the solid sodium hydroxide and distilled water by evaporating the water in the sodium hydroxide aqueous solution obtained by the primary treatment.

また、上記実施例では、塩水淡水化システム１として、１次処理において海水から水酸化ナトリウム水溶液を得て、２次処理において水酸化ナトリウム水溶液を淡水化することを目的とするようにしたが、このような塩水の淡水化に限定されず、例えば、水処理装置及びシステムとして、工場等から排出される油分を含んだ廃水、更に油分を含みエマルション化された廃水、又は果物若しくは野菜等の汁等を含んだ廃水等を処理する水処理装置及びシステムとして利用することができる。即ち、１次処理において陽極から溶出させた金属イオンにより被処理水中の表面がマイナスに荷電されたマイナスゼータ電位粒子又は陰イオンを捕捉し、あるいは錯体を形成して、結果として沈殿物を生成させ、これと上澄み液とを分離、回収し、更に２次処理として、この上澄み液又は上澄み液中の特定成分と結合させて凝集沈殿させるための添加物等を添加した上澄み液を処理するようにしてもよい。また、この場合、１次処理で終了して沈殿物と上澄み液とを分離、回収することを目的としてもよい。尚、上記発明を実施する最良の形態及び実施例において記載された構成を、全て適用することができる。   In the above embodiment, the salt water desalination system 1 is intended to obtain a sodium hydroxide aqueous solution from seawater in the primary treatment and desalinate the sodium hydroxide aqueous solution in the secondary treatment. It is not limited to such desalination of salt water. For example, as a water treatment device and system, waste water containing oil discharged from a factory or the like, waste water further emulsified containing oil, or juice such as fruits or vegetables It can be used as a water treatment apparatus and system for treating waste water containing the like. That is, negative zeta potential particles or anions whose surface in the water to be treated is negatively charged by metal ions eluted from the anode in the primary treatment, or form a complex, resulting in the formation of a precipitate. This is separated from the supernatant and recovered, and then, as a secondary treatment, the supernatant is added to the supernatant or an additive for coagulating precipitation by binding with a specific component in the supernatant. May be. Further, in this case, it may be aimed to separate and recover the precipitate and the supernatant liquid after completing the primary treatment. It should be noted that all the configurations described in the best modes and examples for carrying out the invention can be applied.

また、上記実施例では、塩水淡水化システム１として、１次処理において海水から水酸化ナトリウム水溶液を得て、２次処理において水酸化ナトリウム水溶液を淡水化することを目的とするようにしたが、このような塩水の淡水化に限定されず、例えば、図５に示すように、水処理装置及びシステムとして、通電可能なようにイオン成分等を含んだ水等を被処理水として通電し、陽極側では、陽極９の金属イオンを溶出させ、陰極側では、水素イオンが気体の水素として除去されることにより、被処理水をアルカリ性化して電位−２５０〜−３５０ｍＶ程度のアルカリ性水（ｐＨ９．５〜１１．５程度）を生成することを目的としてもよい。更に、アルカリ性水を生成後、電極の極性を入れ替えて再び処理を行うことにより、被処理水を酸性化して電位＋３５〜＋１２０ｍＶ程度の酸性水（ｐＨ３．５〜５程度）を生成することもできる。具体的には、図５に示すように、アルカリ性水を生成する場合、水処理装置２’の両電極９、１０に電圧を印加して水を約１リットル流通させてこれに通電すると、ｐＨ１０．５のアルカリ性水を生成することができ、次に、上記水処理装置２’において両電極９（陽極）、１０（陰極）の極性を入れ替えた、即ち、電極９を陰極、電極１０を陽極とした水処理装置２"に同様に電圧を印加し、水を約０．７リットル流通させてこれに通電すると、ｐＨ３．５の酸性水を生成することができる。これを連続的に行うことにより、アルカリ性水と酸性水の交互生成が可能となる。また、アルカリ性水は連続して生成することが可能であるが、酸性水はアルカリ性水を生成した後の同装置の電極の極性を入れ替えることにより生成することができる。従って、使用例としては、通常はアルカリ性水を生成する装置として用い、電極に被処理水中の不純物等が付着し、アルカリ性水の生成効率が低下した場合に、電極清掃の目的で電極の極性を入れ替えて運転することにより、副次的に酸性水を得る、といったように用いることもできる。尚、上記発明を実施する最良の形態及び実施例において記載された構成を、全て適用することができる。
このようにして生成したアルカリ性水は、金属等の洗浄、洗濯、汚れ落とし、酸性水の中和、油分を含んだ水のエマルション化等、界面活性剤の代用品として利用することができ、また、酸性水は、アルカリ性水の中和、抗菌水として利用することができる。 In the above embodiment, the salt water desalination system 1 is intended to obtain a sodium hydroxide aqueous solution from seawater in the primary treatment and desalinate the sodium hydroxide aqueous solution in the secondary treatment. For example, as shown in FIG. 5, as a water treatment apparatus and system, water containing an ionic component or the like is energized as water to be treated so as to be energized as shown in FIG. On the side, metal ions of the anode 9 are eluted, and on the cathode side, the hydrogen ions are removed as gaseous hydrogen, whereby the water to be treated is made alkaline, and alkaline water (pH 9.5) having a potential of about −250 to −350 mV. (About 11.5) may be generated. Furthermore, after producing alkaline water, the polarity of the electrode is changed and the treatment is performed again to acidify the water to be treated to produce acidic water having a potential of about +35 to +120 mV (about pH 3.5 to 5). . Specifically, as shown in FIG. 5, when alkaline water is generated, when a voltage is applied to both electrodes 9 and 10 of the water treatment apparatus 2 ′ to flow about 1 liter of water and energize it, the pH becomes 10 .5 alkaline water can be generated, and then the polarity of both electrodes 9 (anode) and 10 (cathode) is changed in the water treatment apparatus 2 ′, that is, the electrode 9 is a cathode and the electrode 10 is an anode. In the same manner, when a voltage is applied to the water treatment apparatus 2 "and about 0.7 liter of water is circulated and energized, acidic water having a pH of 3.5 can be generated. Alternating generation of alkaline water and acidic water is possible, and alkaline water can be generated continuously, but the acidic water changes the polarity of the electrode of the apparatus after generating alkaline water. Can be generated. Thus, as an example of use, the polarity of the electrode is usually used for electrode cleaning purposes when it is used as an apparatus for generating alkaline water, and impurities in the water to be treated adhere to the electrode and the generation efficiency of alkaline water decreases. It is also possible to use so that the acidic water is obtained as a secondary by switching the operation, etc. In addition, it is possible to apply all the configurations described in the best mode and examples for carrying out the invention. it can.
The alkaline water produced in this way can be used as a substitute for surfactants such as metal washing, washing, removing dirt, neutralizing acidic water, emulsifying water containing oil, etc. Acidic water can be used as neutralizing alkaline water and antibacterial water.

また、上記実施例では、処理後の被処理水は１箇所の流出口２２から排出されるようにしたが、これに限定されず、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、陽極９の上部に絶縁分流手段２２０を設け、この内側に設けた陽極側流出口２２１と、外側に設けた陰極側流出口２２２と、というように２箇所の流出口を設けるようにしてもよい。これにより、陽極側で発生したヘドロ状の生成物と水酸化ナトリウム水溶液とを効率よく分離、回収することができる。また、被処理水が工場等から排出される油分を含んだ廃水、更に油分を含みエマルション化された廃水、又は果物若しくは野菜等の汁等を含んだ廃水である場合には、沈殿物と上澄み液とを効率よく分離、回収することができ、更に、被処理水を水とした場合には、陽極側と陰極側とを分流することができ、アルカリ性水と酸性水とを同時に生成することができる。   Moreover, in the said Example, although the to-be-processed water after a process was discharged | emitted from one outflow port 22, it is not limited to this, As shown to FIG. 6 (A) and (B), an anode 9 is provided with an insulating flow dividing means 220, and two outlets such as an anode side outlet 221 provided on the inside and a cathode side outlet 222 provided on the outside may be provided. Thereby, the sludge-like product generated on the anode side and the sodium hydroxide aqueous solution can be efficiently separated and recovered. If the water to be treated is wastewater containing oil discharged from factories, etc., wastewater containing oil and emulsified, or wastewater containing juice such as fruits or vegetables, sediment and supernatant The liquid can be efficiently separated and recovered, and when the water to be treated is water, the anode side and the cathode side can be diverted to generate alkaline water and acidic water at the same time. Can do.

種々の水処理技術として広く適用可能であり、特に、次亜塩素酸ソーダの生成を防止してナトリウムを分離可能にする塩水の水処理装置及びシステム、並びにこれを利用する塩水淡水化装置及びシステムとその方法として好適である。また、工場等から排出される油分を含んだ廃水、更に油分を含みエマルション化された廃水、又は果物若しくは野菜等の汁等を含んだ廃水等を処理する水処理装置及びシステム、更に、アルカリ性水及び酸性水を生成することができる水処理装置及びシステムとして利用することができる。   Brine water treatment apparatus and system which can be widely applied as various water treatment technologies, and in particular, can prevent sodium hypochlorite from being produced and can separate sodium, and salt water desalination apparatus and system using the same It is suitable as the method. Also, a water treatment apparatus and system for treating wastewater containing oil discharged from factories, wastewater containing oil and emulsified, or wastewater containing juice such as fruits or vegetables, and alkaline water And it can utilize as a water treatment apparatus and system which can produce | generate acidic water.

本実施例に係る塩水淡水化システムを示す概略図である。It is the schematic which shows the salt water desalination system which concerns on a present Example. 塩水処理装置及び塩水淡水化装置を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。It is a figure which shows a salt water treatment apparatus and a salt water desalination apparatus, (A) is a side view, (B) is a front view. 水処理装置の他の実施例を示す図であり、（Ａ）は陽極及び陰極が断面三角形状、（Ｂ）は陽極及び陰極が断面四角形状である場合を示す断面図である。It is a figure which shows the other Example of a water treatment apparatus, (A) is sectional drawing which shows the case where an anode and a cathode are cross-sectional triangle shape, (B) is a case where an anode and a cathode are cross-sectional square shape. 水処理装置の他の実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other Example of a water treatment apparatus. 水処理装置及びシステムの他の実施例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other Example of a water treatment apparatus and a system. 水処理装置及び塩水淡水化装置の他の例を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ断面図である。It is a figure which shows the other example of a water treatment apparatus and a salt water desalination apparatus, (A) is a side view, (B) is II sectional drawing of (A). 従来の塩水電気分解装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the conventional salt water electrolysis apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１；塩水淡水化システム、２；塩水処理装置、２’、２"；水処理装置、３；塩水供給装置、４；水酸化ナトリウム水溶液回収装置、５；塩水淡水化装置、６；水酸化ナトリウム水溶液供給装置、７；水回収装置、８；流通管、９；陽極、１０；陰極、２９；塩素用フィルタ、３４；不純物用フィルタ。１；塩水淡水化システム、   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Salt water desalination system, 2; Salt water treatment apparatus, 2 ', 2 "; Water treatment apparatus, 3; Salt water supply apparatus, 4; Sodium hydroxide aqueous solution recovery apparatus, 5; Salt water desalination apparatus, 6; Aqueous solution supply device, 7; Water recovery device, 8; Flow pipe, 9; Anode, 10; Cathode, 29; Chlorine filter, 34; Impurity filter, 1;

Claims (21)

被処理水を縦方向に流通させる流通管と、該流通管内に設けられた陽極及び陰極と、を備え、
上記陽極及び陰極に電圧を印加することにより上記被処理水に通電し、
上記陽極は、上記通電により上記被処理水中に金属イオンとして溶出可能な材質から成ることを特徴とする水処理装置。 A flow pipe for flowing the water to be treated in the vertical direction, and an anode and a cathode provided in the flow pipe,
Applying voltage to the anode and cathode to energize the water to be treated,
The said anode consists of a material which can be eluted as said metal ion in the said to-be-processed water by the said electricity supply, The water treatment apparatus characterized by the above-mentioned. 上記陰極は管状で内部を上記被処理水が流通するものであり、
上記陽極は上記陰極の内部に該陰極とは離隔されて設けられると共に上記陰極との間を上記被処理水が流通するものである請求項１記載の水処理装置。 The cathode is tubular and the treated water circulates in the interior.
2. The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the anode is provided in the cathode so as to be separated from the cathode, and the water to be treated flows between the cathode and the cathode. 上記陽極及び上記陰極は断面円形である請求項２記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 2, wherein the anode and the cathode have a circular cross section. 上記陽極及び上記陰極は断面多角形である請求項２記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 2, wherein the anode and the cathode have a polygonal cross section. 上記陽極及び上記陰極は互いに対向した板材であり、これらの間を上記被処理水が流通するものである請求項１記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the anode and the cathode are plate members facing each other, and the water to be treated flows between them. 上記流通管は上記被処理水を下方から上方に流通させるものである請求項１乃至５のいずれか１項に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the circulation pipe circulates the water to be treated from below to above. 上記被処理水への通電は被処理水が外気に接触しない状態で行われる請求項１乃至６のいずれか１項に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein energization of the water to be treated is performed in a state where the water to be treated is not in contact with outside air. 上記陽極及び陰極の間の上記被処理水には０．６〜３２Ａの電流が流れる請求項１乃至７のいずれか１項に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein a current of 0.6 to 32 A flows in the water to be treated between the anode and the cathode. 上記陽極及び陰極の間の間隔は７〜２０ｍｍである請求項１乃至８のいずれか１項に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein a distance between the anode and the cathode is 7 to 20 mm. 上記陽極は鉄からなる請求項１乃至９のいずれか１項に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the anode is made of iron. 上記被処理水は塩水である請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the water to be treated is salt water. 上記被処理水は不溶性有機物を含んだ水である請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the water to be treated is water containing an insoluble organic substance. 上記被処理水は水である請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the water to be treated is water. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の水処理装置と、
該水処理装置に上記被処理水を供給する被処理水供給装置と、
上記水処理装置により処理された上記被処理水を回収する回収装置と、を備えることを特徴とする水処理システム。 The water treatment device according to any one of claims 1 to 10,
A treated water supply device for supplying the treated water to the water treatment device;
A water treatment system comprising: a collection device that collects the water to be treated treated by the water treatment device. 上記被処理水は塩水であり、
上記回収装置は、上記水処理装置により処理された塩水を貯留して、上澄みである水酸化ナトリウム水溶液と塩素成分を含む沈殿物とを分離してそれぞれ回収する請求項１４記載の水処理システム。 The treated water is salt water,
15. The water treatment system according to claim 14, wherein the recovery device stores salt water treated by the water treatment device, and separates and recovers a sodium hydroxide aqueous solution as a supernatant and a precipitate containing a chlorine component. 上記回収装置において、上記水酸化ナトリウム水溶液を回収する経路には塩素成分を除去するフィルタを備える請求項１５記載の水処理システム。   16. The water treatment system according to claim 15, wherein, in the recovery device, a path for recovering the sodium hydroxide aqueous solution is provided with a filter for removing a chlorine component. 請求項１５又は１６記載の水処理システムにより得られた水酸化ナトリウム水溶液にケイ酸を添加してから縦方向に流通させる第２流通管と、
上記第２流通管内に設けられた第２陰極と、
上記第２流通管内に上記第２陰極とは離隔して設けられると共に該第２陰極との間に電圧を印加することにより上記水酸化ナトリウム水溶液中に溶出可能な材質から成る第２陽極と、
を備えることを特徴とする塩水淡水化装置。 A second flow pipe that circulates in the longitudinal direction after adding silicic acid to the aqueous sodium hydroxide solution obtained by the water treatment system according to claim 15 or 16,
A second cathode provided in the second flow tube;
A second anode made of a material that is provided in the second flow pipe so as to be separated from the second cathode and that can be eluted into the aqueous sodium hydroxide solution by applying a voltage between the second cathode and the second cathode;
A saltwater desalination apparatus comprising: 上記第２流通管と上記第２陽極と上記第２陰極は、上記水処理装置の上記流通管と上記陽極と上記陰極と各々同一構成である請求項１７記載の塩水淡水化装置。   The salt water desalination apparatus according to claim 17, wherein the second circulation pipe, the second anode, and the second cathode have the same configuration as the circulation pipe, the anode, and the cathode of the water treatment apparatus, respectively. 請求項１１記載の水処理装置と、
上記水処理装置に上記塩水を供給する塩水供給装置と、
上記水処理装置により処理された塩水を貯留して、上澄みである水酸化ナトリウム水溶液を分離して回収する水酸化ナトリウム水溶液回収装置と、
請求項１６又は１７に記載の塩水淡水化装置と、
上記水酸化ナトリウム水溶液にケイ酸を添加してから上記塩水淡水化装置に供給する水酸化ナトリウム水溶液供給装置と、
上記塩水淡水化装置により処理された水酸化ナトリウム水溶液を貯留して、上澄みである水を分離して回収する水回収装置と、
を備えることを特徴とする塩水淡水化システム。 A water treatment device according to claim 11;
A salt water supply device for supplying the salt water to the water treatment device;
A sodium hydroxide aqueous solution recovery device for storing salt water treated by the water treatment device and separating and recovering a sodium hydroxide aqueous solution as a supernatant;
The salt water desalination apparatus according to claim 16 or 17,
A sodium hydroxide aqueous solution supply device that supplies silicic acid to the sodium hydroxide aqueous solution and then supplies the salt water desalination device;
A water recovery device for storing the sodium hydroxide aqueous solution treated by the salt water desalination device, and separating and recovering the supernatant water;
A saltwater desalination system comprising: 上記水酸化ナトリウム水溶液回収装置において塩素成分を除去するフィルタを備えると共に、上記水回収装置において不純物を除去するフィルタを備える請求項１９記載の塩水淡水化システム。   The salt water desalination system according to claim 19, further comprising a filter for removing a chlorine component in the sodium hydroxide aqueous solution recovery device, and a filter for removing impurities in the water recovery device. 請求項１９又は２０に記載の塩水淡水化システムを用いる塩水淡水化方法であって、
上記水処理装置に上記塩水を供給する塩水供給工程と、
上記水処理装置により上記塩水を処理して水酸化ナトリウム水溶液を得る塩水処理工程と、
上記水処理装置により得られた上記水酸化ナトリウム水溶液を分離して回収する水酸化ナトリウム水溶液回収工程と、
上記塩水淡水化装置にケイ酸を添加した上記水酸化ナトリウム水溶液を供給する水酸化ナトリウム水溶液供給工程と、
上記塩水淡水化装置により上記水酸化ナトリウム水溶液を処理して水を得る淡水化工程と、
上記塩水淡水化装置により得られた上記水を分離して回収する水回収工程と、
を備えることを特徴とする塩水淡水化方法。 A saltwater desalination method using the saltwater desalination system according to claim 19 or 20,
A salt water supply step of supplying the salt water to the water treatment device;
A salt water treatment step of treating the salt water with the water treatment device to obtain a sodium hydroxide aqueous solution;
A sodium hydroxide aqueous solution recovery step of separating and recovering the sodium hydroxide aqueous solution obtained by the water treatment device;
A sodium hydroxide aqueous solution supplying step for supplying the sodium hydroxide aqueous solution with silicic acid added to the salt water desalination apparatus;
A desalination step of obtaining water by treating the aqueous sodium hydroxide solution with the salt water desalination apparatus;
A water recovery step for separating and recovering the water obtained by the salt water desalination apparatus;
A saltwater desalination method comprising:
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