JP5036746B2 - 塩化物イオン除去装置及び塩化物イオン除去方法 - Google Patents
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Description
まず、セロファンと電気分解を併用して被処理水中の塩化物イオン(Cl-)がどの程度まで除去されるかを知るために、図2に示すように、陽極と陰極の両方が黒鉛(C)で形成された電極を浸漬水中に配して1時間通電した場合において、被処理水と浸漬水の塩化物イオン濃度がどのように変化するのかを調べた(実験1)。
次に、陽極を銀(Ag)で形成して電気分解を行った場合に、被処理水中の塩化物イオン(Cl-)がどの程度まで除去されるかを知るために、図3に示す装置を用いた場合において、被処理水の塩化物イオン濃度がどのように変化するかを調べた(実験2)。実験2は、陰極を銀(Ag)で形成した場合と、陰極を黒鉛(C)で形成した場合のそれぞれについて行った。実験2では、セロファンを使用せず、外槽に被処理水を直接入れた。
次に、セロファンによる透析に加えて、陽極を銀(Ag)で形成して電気分解を行った場合に、被処理水中の塩化物イオン(Cl-)がどの程度まで除去されるかを知るために、図4に示す装置を用いた場合において、被処理水と浸漬水の塩化物イオン濃度がどのように変化するかを調べた(実験3)。実験3は、陰極を銀(Ag)で形成した場合と、陰極を黒鉛(C)で形成した場合のそれぞれについて行った。
実験3では、浸漬水として塩化物イオン濃度の低い水道水を用いたが、塩化物イオン除去装置を使用する場所によっては、塩化物イオン濃度の低い水を取得できるとは限らない。また、被処理水を浸漬水として利用できれば、水道代を節約することも可能である。このため、本発明の塩化物イオン除去装置において、浸漬水の塩化物イオン濃度を被処理水の塩化物イオンと同じ程度に高くしても、被処理水の塩化物イオン濃度が低下するかどうかを確かめるために、図5に示す装置を用いた場合において、被処理水と浸漬水の塩化物イオン濃度がどのように変化するかを調べた(実験4)。
実験3,4では、セロファンを一重に配したが、セロファンは、決して強靭とはいえないため、破損するおそれがある。この対策としては、セロファンを多重に配することが考えられるが、この場合には、塩化物イオン(Cl-)の除去量が少なくなることも予想される。このため、本発明の塩化物イオン除去装置において、セロファンを多重に配しても、塩化物イオン(Cl-)の除去量が維持されるか同かを確かめるために、図6に示す装置を用いた場合において、被処理水と浸漬水の塩化物イオン濃度がどのように変化するかを調べた(実験5)。
実験2〜5では、陽極と陰極の間隔を5mmで統一していた。しかし、この間隔を広くすると、浸漬水中の電解質の移動距離が長くなるため、塩化物イオン(Cl-)の除去量が減少することが予想される。この予想が正しいかを確認するために、図7に示すように、陽極と陰極の間隔を広くして被処理水の塩化物イオン濃度の変化を調べてみた(実験6)。実験6では、陽極と陰極の間隔が塩化物イオン(Cl-)の除去量に及ぼす影響さえ分かればよいため、内槽を使用せず、外槽に被処理水を直接入れているが、内槽を使用した場合においても、被処理水の着色の有無以外については、同様の実験結果が得られるものと思われる。この点に関しては、後述する実験7〜9においても同様である。
実験2〜6では、陽極と陰極の寸法と形状は、直径1mm、長さ15mmの円柱状で統一していた。しかし、陽極や陰極の寸法や形状は、塩化物イオン(Cl-)の除去量に影響を及ぼすことが予想される。この影響がどの程度であるかを確認するために、図8に示すように、電極の寸法を大きくして被処理水の塩化物イオン濃度の変化を調べてみた(実験7)。
実験2〜7では、陽極と陰極の数は、1つずつで統一していた。しかし、電極の数も、塩化物イオン(Cl-)の除去効果に影響を及ぼすことが予想される。この影響がどの程度であるかを確認するために、図9に示すように、電極の数を増やして被処理水の塩化物イオン濃度の変化を調べてみた(実験8)。
次に、図10に示すように、電極の寸法を大きくするとともにその数も増やして被処理水の塩化物イオン濃度の変化を調べてみた(実験9)。
実験1〜9では、被処理水や浸漬水の量は、75〜200mlと少量であったが、本発明の塩化物イオン除去装置を実用化するにあたっては、数十kg以上、場合によっては数トン以上の被処理水を一度に処理する必要があると思われる。このため、大量の被処理水を用いた場合にも、本発明の塩化物イオン除去装置によって塩化物イオン(Cl-)の除去効果が奏されるのかを確認しておく必要がある。したがって、大型の塩化物イオン除去装置に大量の被処理水を入れ、被処理水の塩化物イオン濃度の変化を調べてみた(実験10)。
Claims (7)
- 塩化物イオンを含有する被処理水から塩化物イオンを除去するための塩化物イオン除去装置であって、
被処理水を入れるための内槽と、内槽を浸漬する浸漬水を入れるための外槽と、外槽内の浸漬水中に配される電極と、該電極に直流電圧を印加するための電源とを備え、内槽の壁部又は底部における少なくとも一部が塩化物イオンを透過して塩化銀を透過しない微多孔性フィルムによって形成され、前記電極のうち少なくとも陽極が銀によって形成され、前記微多孔性フィルムを通じて内槽外へ移動してきた塩化物イオンが前記陽極で塩化銀となって浸漬水中に沈殿するようにしたことを特徴とする塩化物イオン除去装置。 - 前記微多孔性フィルムが、ビスコースレーヨンからなるフィルムである請求項1記載の塩化物イオン除去装置。
- 前記電極の陽極と陰極の間隔が1〜20mmである請求項1又は2記載の塩化物イオン除去装置。
- 前記電極が複数組設けられた請求項1〜3いずれか記載の塩化物イオン除去装置。
- 前記微多孔性フィルムが多重に配された請求項1〜4いずれか記載の塩化物イオン除去装置。
- 塩化物イオンを含有する被処理水から塩化物イオンを除去するための塩化物イオン除去方法であって、
壁部又は底部における少なくとも一部が塩化物イオンを透過して塩化銀を透過しない微多孔性フィルムによって形成された内槽に被処理水を入れ、外槽に入れた浸漬水に内槽を浸漬し、少なくとも陽極が銀によって形成された電極を浸漬水中に配して該電極に直流電圧を印加することにより、前記微多孔性フィルムを通じて内槽外へ移動してきた塩化物イオンを前記陽極で塩化銀として浸漬水中に沈殿させることを特徴とする塩化物イオン除去方法。 - 浸漬水中に沈殿した塩化銀から銀を回収し、回収した銀を成形して前記陽極として再利用する請求項6記載の塩化物イオン除去方法。
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