JPH02222771A - 電解処理法による汚水浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は湖、沼、池、河川、運河、海域等に存在する濁
水や、厨房・下水等の生活廃水等の各汚水中に存在する
溶解・懸濁物質を電解処理により除去して該汚水を浄化
する汚水浄化装置に関する。

（従来の技術） 従来、生活廃水や工業廃水等の汚水浄化法として型処理
法が用いられている。これは、被処理汚水を陰・陽の両
電極間に通して電解処理することにより、溶解・懸濁物
質の酸化、還元、分解、析出、吸着、凝集、浮上、分離
がなされることを利用したものであり、この電解処理法
を利用した従来の装置は、電解処理室に陰・陽画極板を
互いに対向させておき、その電解槽内に被処理汚水をポ
ンプによって強制的に送り込み、その電解処理槽内を強
制流過される開に電解処理がなされるようにし、その間
に発生したフロックを浮上分離させるようにしたものが
一般的であった。

また、従来のこの種の装置では、画電極板が、それぞれ
垂直方向に向けられ、被処理汚水は電解処理槽内を垂直
の向きに上昇もしくは下降するように構成されていた。

（発明が解決しようとする課題） 上述の如き従来の装置は、平行に配置された垂直の向き
の陰・陽両極板間を被処理水がポンプ等の手段によって
強制流過されるようになっているなめ、陽極板近くを流
れる被処理汚水は、酸化作用を強く受け、陽極金属イオ
ンによる凝集作用を強く受ける。また、陰極板近くを流
れる被処理汚水は、還元作用を強く受けるとともに、ｆ
＃Ｒ極から発生する水素ガス泡は液の混合撹拌にあまり
寄与することなく浮上してしまうこととなって、全体が
均一に処理されずに流過してしまい、電解処理効率が低
いという問題があった。

また、電解処理では、陽極酸化作用により、陽極板に酸
化被膜が生成されると陽極金属イオンの発生量が少なく
なり、この金属イオンによる凝集作用が低下する。この
ため従来のこの種の装置では、陽極金属イオンによる作
用を利用する場合には、頻繁に陽極板の酸化被膜の除去
作業が必要になり、その都度、陽極板を取り換えなけれ
ばならないという問題があった。

本発明は上述の如き従来の問題にかんがみ、流過する被
処理汚水全体が均一に、しかも少ないエイ・ルギーで効
率良く電解処理される汚水浄化装置の提供を目的とした
ものである。

（課題を達成するための手段〉 上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成する
ための本発明の特徴は、多数の活性陽極板と陰極板とを
互いに対向させて配置し、その電極板間を被処理汚水流
路となし、該流路内に被処理汚水を流過させ、その流過
中に電解処理する汚水浄化装置において、前記両極板を
傾斜させて該両極板間の流路を傾斜させ、かつ前記陽極
板を上側に、陰極板を下側にそれぞれ配置して互いに対
向させ、該両極板間の流路の下端に被処理水導入路を連
通させるとともに、該両極板の上方位置にフロック浮上
集積部を備え、前記電極板間における電解処理による湧
昇流によって被処理汚水を流過させるようにしたことに
ある。

（作用） この汚水浄化装置は、両極板間に例えば６Ｖ程度の直流
電圧を印加すると、画電極板間の被処理汚水中の溶解・
懸濁物質は酸化・還元・分解・析出といっな電極反応を
受けるとともに、上側の陽極板からは陽極金属イオンが
溶出し、下側の陰極板からは微細な水素ガス泡が発生す
る。この陽極反応生成物である金属イオンの働きで溶解
・懸濁物質は凝集される。一方陰極反応生成物である水
素ガスは下側の陰極板の表面にて生成され、傾斜してい
る両電極間の流路内において垂直に上昇し、陽極板の表
面に衝突し、降下し、再度上昇するという渦運動をする
。この運動中に陽極反応生成物で凝集された物質にガス
泡が付着し、フロ・ｙりを形成し、これが渦運動中に除
々に成長し、上昇する。更に、ガス泡が多く溶は込むと
流路内の気液混合の比重、即ち支持水頭が小さくなり、
被処理汚水導入路から新しい被処理汚水が流入してくる
。

この二つの現象により、流路内には気液混合の渦現象を
伴った湧昇流が発生し、両極板に対する電圧の印加のみ
によって、ガス泡生成量に応じた水の流れが生じる。

また、この渦現象が室内液体の撹拌効率を高め。

酸化・還元・分解・析出といった電極と被処理汚水間の
界面において直接電子の授受が行われる電極反応を促進
し、吸着・凝集・浮上といった電極反応生成物が被処理
汚水中の成分と反応する二次反応を促進する。

また、電極反応、二次反応が進行するとフロックはガス
泡を付着させて渦運動域を抜は出し、陽極板の表面まで
浮上して後、把大しながらこの面に沿って上昇し水面に
浮上する。水素ガスは還元力が大きく陽極面の酸化を抑
制する。またフロックが陽極面に沿って浮上することに
より陽極面は研磨され酸化被膜が付着しない、 （実施ρ１〉 次に本発明を水槽、池、湖沼等に設置して汚水浄化をお
こなわせる装置に実施した例を図面について説明する。

図において１は水槽、池、湖、沼等の浄化しようとする
被処理汚水溜の水面であり、２はこの水面１上に浮べ°
な電解処理槽である。電解処理槽２内には、仕切板３を
隔てて第一、第二の電解処理部４．５が設けられている
。

第−電解処理部４には第３図、第４図に示すように多数
のアルミニウムからなる活性陽極板６と、同材料の陰極
板７とを互いに対向させ、その両極板６．７間を被処理
・水流路８，８・・・・・・としている。

この両極板６，７は、第２図、第３図に示すにように絶
縁基板９の一方の面に陽極板６を、他方の面に陰極板７
を重ね固着し、−枚のｔ極板１０を構成し、この電極板
１０を約６０’に傾斜させ、３Ｃ１１程度の間隔を隔て
、多数平行に配置して電解処理槽２内を多数に仕切り、
この電極板１０間を被処理水流路８．８・・・・・・と
じている。

第一電解処理部４の底部には、各電極板１０の下端が上
面に当接した底板１１があり、この底板１１と電解処理
槽２の底板２ｂとの間が被処理水導入路１２となってい
る。底板１１には、各電極板１０間の位置に上下に貫通
開口したスリット状の通水口１３．１３・・・・・・が
開口されている。

第二電解処理部５は、電解処理槽２の上部を介して第一
電解処理部４と連続しており、その内部には、直立配置
に多数の黒鉛板からなる不活性陽極板１４とアルミニウ
ムからなる陰極板１５とが互いに対向して配置されてい
る。この両極板１４１５は、前述の電極板と同様に絶縁
基板１６の一方の面に陽極板１４が、他方の面に陰極板
１５が重ねて合わされて固着され、−枚の電極板１７と
なっており、これを間隔を隔てて直立に配置し、電解処
理槽２を仕切り、上下に開放された多数の流路１８，１
８・・・・・・を構成している。この流路１８．１８・
・・・・・の下端は電解処理槽２の底部の排出流１／？
＋１９に連通している。

電解処理槽２の上方開口部分は、第一、第二の電解処理
部４，５に共通したフロック浮上集積部２０となってい
る。

電解処理槽２の上部の一方側側面外にはスカム回収ピッ
ト２１が設けられている。このスカム回収ピット２１と
フロック浮上集積部２０との間には、電解処理槽２の他
の部分の上縁より低い溢流堰２２が設けられている。

次に上述した構成の装置を使用した汚水浄化処理につい
て説明する。

この装置の使用に際しては、溢流堰２２の上縁の高さが
水面１より稍高くなる高さになるように電解処理槽２を
水面ｌに浮上させる。なお、この溢流堰２２の水面１か
らの高さは、後述する電解処理によって生じる湧昇流に
より、電解処理槽２内の水位が上昇しても、内部の処理
水が溢れ出ることがなく、かつ、水面上に浮上分離され
たフロックが溢れ出る高さとする。一方被処理水導入路
１２の先端開口１２ａを取水点の水面１下に開口させる
とともに、排出流路１９の先端開口１９ａを排水点の水
面１下に開口させる。

この状態で第一、第二電解処理部４．５の各電極板に直
流電圧を印加する。これによって第一電解処理部４の各
陰陽両電極間の流！？８８内では被処理水中の溶解・懸
濁物質は、酸化・還元・分解・析出といった電極反応が
なされる。一方両電極板６．７にアルミニウム板を用い
ているため、この画電極板６．７間に例えば６Ｖの直流
電圧を印加すると、陰極板７から微細な水素ガス泡が発
生し、陽極板６からアルミニウムイオンが溶出する。こ
の＠極反応生成物であるアルミニウムイオンの働きで懸
濁物質が凝集され、更にその凝集物に電極反応生成物で
ある水素ガスが付着する。これによって、懸濁物質は見
掛は比重の極めて小さいフロックとなって浮上する。

また、第３図に示すように水素ガス泡は傾斜している流
路８内において垂直に上昇し、陽極板６の表面に衝突し
、下降し、再度上昇するという運動をする。更に、ガス
泡が多く溶は込むと流８＠８内の気液混合の比重、即ち
支持水頭が小さくなり、底板１１の通水口から新しい被
処理汚水が流入してくる。この二つの現象により、流＃
１８内には気液混合の渦現象を伴った湧昇流が発生する
。気液混合体の比重ρは電流密度を例えば５０アンペア
／　ｍ’　／ｈｒとするとき、はぼｐ　□０．９８　（
ｌｒｆ／ｃｍ　’となる。湧昇流速は電流密度、電解槽
の深さ等に左右されるが、取水点の水位と槽内の水位の
差を調整することで最終的にコントロールできる。

この渦現象が室内液体の撹拌効率を高め、酸化・還元・
分解・析出といった電極と被処理汚水間の界面において
直接電子の授受が行われる型際反応を促進しなり、吸着
・凝集・浮上といった電極反応生成物が被処理汚水中の
成分と反応する二次反応を促進することになる。

また、電極反応、二次反応が進行するとフロックはガス
泡を付着させて渦運動域を抜は出し、陽極６の表面まで
浮上して後肥大しながらこの面に沿って上昇し水面に浮
上する。水素ガスは還元力が大きく陽極面の酸化を抑制
する。またフロックが陽極面に沿って浮上することによ
り陽極面は研磨され酸化被膜が付着しない。第４図にお
いて、ａは流路８内の活性陽極板６の表面に沿って浮上
するフロック、ｂは流路８を離れて電解処理槽２の上部
へ浮上するフロック、Ｃは浮上集積部２０に浮上したフ
ロックをそれぞれ示している。

第一電解処理部４にてフロックの大部分か除去された一
次処理水は、第二処理部５の不活性陽極板１４と陰極板
１５間の流路１８に送られ、第一電解処理部４にて浮上
しきれなかったフロックは、陰極板１５面に生成される
１０〜３０μの大きさの微細ガス泡が付着し、水流に逆
らって浮上分離される。なお、このときのカスの付着し
たフロックの浮上速度は２０ｍ／ｈｒ程度であり、−次
処理水の流路１８内の落下速度がこれ以下になるように
設計されている。従って一次処理水内に残ったフロック
＜ＳＳ＞は完全に除去されて処理水は排出流路１つを通
り、排出点の開口１９ａから放流される。

一方、第一、第二の画一解処理部４．５にて分解された
フロックは、電解処理槽２の上部のフロック浮上集積部
２０に、下側より順次集積される。

このようにフロックが集積してできたスカムＣは、その
集積厚さの約半分は水面上に押しげられるため、下側か
らフロックが順次集積されるとスカム上面は除々に上昇
し、溢流堰２２を乗り越えてスカム回収ビット２１内に
流れ込む。

この乗り越えは、溢流堰２２の高さを電解処理部２内の
水面高さより５１程度以下とすることによって可能とな
る。また、充分な時間をとってスカムを発達させた状態
で乗り越えさせると、スカムの大水率を８０％以下とす
ることができる。

なお、上述の実施例では、第一、第二の画一解処理部に
て二段階に電解処理するようにしているが、−段階のみ
の電解処理でも良いことはいうまでもない。

（発明の効果） 上述したように本発明の電解処理法による汚水処理装置
は、互いに対向する陰・陽画電極板を、該陽極板を上側
にして傾斜させて配置し、両極板間の電解作用によって
生じる湧昇流によって被処理汚水を強制的に流過させる
ようにしたことにより、下側の陰極板から生成される微
細ガス泡が−Ｅ昇し、陽極板への衝突して下降する一連
の運動が生じ、その渦現象によって、両極間の流路内の
撹拌効率が高くなって、電極反応が促進されるとともに
、電極生成物による二次反応が促進され、しかも、これ
らの反応が流過する処理汚水全体に対して均一に行なわ
れることとなり、処理効率が高くなったものである。更
に、活性陽極板には、陰極板にて生成された還元力の大
きい水素ガスが常に接し、しかもフロックがこれに沿っ
て接触しつつ上昇されるため、陽極間の酸化が抑制され
るとともに表面が研磨作用を受け、酸化被膜が付着せず
、特別な研磨を必要とせずに長時間使用できることとな
ったものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示したもので、第１図は全体の
概略を示す断面図、第２図は第１図中の、９　■−■線
断面図、第３図は第一電解処理部における作用を示す拡
大断面図、第４図は同フロック上昇状態を示す拡大断面
図、第５図は第二電解処理部の部分拡大断面図である。 ａ、ｂ、ｃ・・・・・・フロック、１・・・・・・水面
、２・・・・・・電解処理槽、２ｃ・・・・・・底板、
３・・・・・・仕切板、４・・・・・・第一電解処理部
、５・・・・・・第二電解処理部、６・・・・・・活性
陽極板、７・・・・・・陰極板、８・・・・・・被処理
水流路、９・・・・・・絶縁基板、１０・・・・・・電
極板、１１・・・・・・底板、１２・・・・・・被処理
水導入路、１２ａ・・・・・・先端開口、１３・・・・
・・通水口、１４・・・・・・不活性陽極板、５・・・
・・・Ｉｆｊｉ極板、１６・・・・・・絶縁基板、７・
・・・・・電極板、１８・・・・・・流路、９・・・・
・・排出流路、２０・・・・・・フロック浮上集積部、
１・・・・・・スカム回収ピット、２２・・・・・・溢
流堰。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数の活性陽極板と陰極板とを互いに対向させて配置し
   、その電極板間を被処理汚水流路となし、該流路内に被
   処理汚水を流過させ、その流過中に電解処理する汚水浄
   化装置において、前記両極板を傾斜させて該両極板間の
   流路を傾斜させ、かつ前記陽極板を上側に、陰極板を下
   側にそれぞれ配置して互いに対向させ、該両極板間の流
   路の下端に被処理水導入路を連通させるとともに、該両
   極板の上方位置にフロック浮上集積部を備え、前記電極
   板間における電解処理による湧昇流によって被処理汚水
   を流過させるようにしたことを特徴としてなる電解処理
   法による汚水浄化装置。