JPH10174975A - 固定床型多孔質電極電解槽とそれを用いた水処理方法及び水処理装置 - Google Patents
固定床型多孔質電極電解槽とそれを用いた水処理方法及び水処理装置Info
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- JPH10174975A JPH10174975A JP34118796A JP34118796A JPH10174975A JP H10174975 A JPH10174975 A JP H10174975A JP 34118796 A JP34118796 A JP 34118796A JP 34118796 A JP34118796 A JP 34118796A JP H10174975 A JPH10174975 A JP H10174975A
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- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
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- C02F1/46109—Electrodes
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- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 固定床型多孔質電極電解槽を用いる被処理水
中の対象物を電気化学的に処理する方法において、処理
効率に優れた電解槽及び処理方法の提供。 【解決手段】 固定床型多孔質電極電解槽とその上方に
配置した被処理液タンクと両者を連結して該タンク内の
被処理液を主に該液の自重を利用して該電解槽に通液す
る通液手段とを設け、かつ、該電解槽内の電極の単位面
積あたり０．０１〜３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で
該電解槽に通液させる流速制御弁を設け、該被処理液に
含まれる電解反応対象物を電解槽内の被処理液中に析出
させるスペースを少なくとも各電極間に有することを特
徴とする水処理装置及び水処理方法。
中の対象物を電気化学的に処理する方法において、処理
効率に優れた電解槽及び処理方法の提供。 【解決手段】 固定床型多孔質電極電解槽とその上方に
配置した被処理液タンクと両者を連結して該タンク内の
被処理液を主に該液の自重を利用して該電解槽に通液す
る通液手段とを設け、かつ、該電解槽内の電極の単位面
積あたり０．０１〜３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で
該電解槽に通液させる流速制御弁を設け、該被処理液に
含まれる電解反応対象物を電解槽内の被処理液中に析出
させるスペースを少なくとも各電極間に有することを特
徴とする水処理装置及び水処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は被処理液中の不純物
の回収・分解・除去に用いられる固定床型多孔質電極電
解槽に関し、処理効率を向上させるとともに、電解によ
る多孔質炭素質電極の閉塞を防止・回復する方法、耐久
性を向上させる方法などに関する。
の回収・分解・除去に用いられる固定床型多孔質電極電
解槽に関し、処理効率を向上させるとともに、電解によ
る多孔質炭素質電極の閉塞を防止・回復する方法、耐久
性を向上させる方法などに関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、我々が生活をする上で様々な種類
の水が使用されている。例えば、井戸水、水道水、工業
用水、純水、超純水、浴槽水、プール水などである。
の水が使用されている。例えば、井戸水、水道水、工業
用水、純水、超純水、浴槽水、プール水などである。
【０００３】また、使用された水は工業排水或いは生活
排水となる。或いは、各種産業においていろいろな物質
を含有する水が利用されている。これらの水溶液等は溶
質が適度な養分を提供し、或いは該水溶液の液温が繁殖
に好ましい温度であると、細菌等の微生物が繁殖し、前
記水等の性能劣化を起こしたり、様々な悪影響を及ぼす
ことが知られている。また、工場排水などには様々な不
純物が含まれており、環境汚染防止のための不純物除去
或いは有用物質の回収が行われている。
排水となる。或いは、各種産業においていろいろな物質
を含有する水が利用されている。これらの水溶液等は溶
質が適度な養分を提供し、或いは該水溶液の液温が繁殖
に好ましい温度であると、細菌等の微生物が繁殖し、前
記水等の性能劣化を起こしたり、様々な悪影響を及ぼす
ことが知られている。また、工場排水などには様々な不
純物が含まれており、環境汚染防止のための不純物除去
或いは有用物質の回収が行われている。
【０００４】例えばセレンは、硫酸、窯業製品、整流
器、光電池、合金、顔料、増感剤、半導体などの製品に
広く用いられている。反面、セレンは有害である。又、
セレンは銅電解製錬の際の陽極泥から分離される。これ
らのセレン関連製品の製造工程或いは、金属精錬工程か
ら排出される様々な廃液中にも微量ながら含まれてお
り、そのまま排水することは公害の原因となるため、廃
液からのセレンの分離・回収が強く求められている。セ
レンに限らず、カドミウム、クロム、銅、鉛、その他各
種重金属類は公害防止の観点から廃液に含まれる濃度を
一定レベル以下まで低下させなければならず、効率的な
回収技術がますます望まれている。更に、金、銀、白金
などの貴金属類或いはレアメタルを使用する各種製造工
程からの廃液からのこれらの貴金属或いはレアメタルの
回収は資源の有効利用の観点からも強く求められてい
る。そのため、廃液などからのより効率的な金属類の回
収方法が強く望まれていた。
器、光電池、合金、顔料、増感剤、半導体などの製品に
広く用いられている。反面、セレンは有害である。又、
セレンは銅電解製錬の際の陽極泥から分離される。これ
らのセレン関連製品の製造工程或いは、金属精錬工程か
ら排出される様々な廃液中にも微量ながら含まれてお
り、そのまま排水することは公害の原因となるため、廃
液からのセレンの分離・回収が強く求められている。セ
レンに限らず、カドミウム、クロム、銅、鉛、その他各
種重金属類は公害防止の観点から廃液に含まれる濃度を
一定レベル以下まで低下させなければならず、効率的な
回収技術がますます望まれている。更に、金、銀、白金
などの貴金属類或いはレアメタルを使用する各種製造工
程からの廃液からのこれらの貴金属或いはレアメタルの
回収は資源の有効利用の観点からも強く求められてい
る。そのため、廃液などからのより効率的な金属類の回
収方法が強く望まれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、固定
床型多孔質電極電解槽を用いる被処理液中の目的物を電
気化学的に処理する方法において、処理効率を向上させ
る方法を提供することを目的としている。
床型多孔質電極電解槽を用いる被処理液中の目的物を電
気化学的に処理する方法において、処理効率を向上させ
る方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記構成の技術手段（１）〜（１３）の何れか１項により
達成される。
記構成の技術手段（１）〜（１３）の何れか１項により
達成される。
【０００７】（１） 固定床型多孔質電極電解槽に０．
０１〜３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で被処理液を通
液し、該被処理液に含まれる電解反応対象物を電解回収
することを特徴とする水処理方法。
０１〜３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で被処理液を通
液し、該被処理液に含まれる電解反応対象物を電解回収
することを特徴とする水処理方法。
【０００８】（２） 固定床型多孔質電極電解槽とそれ
より上方に配置した被処理液タンクと両者を連結して該
タンク内の被処理液を主に該液の自重を利用して該電解
槽に通液する通液手段とを設け、該被処理液に含まれる
電解反応対象物を電解槽内の被処理液中に析出させるス
ペースを少なくとも各電極間に有することを特徴とする
水処理装置。
より上方に配置した被処理液タンクと両者を連結して該
タンク内の被処理液を主に該液の自重を利用して該電解
槽に通液する通液手段とを設け、該被処理液に含まれる
電解反応対象物を電解槽内の被処理液中に析出させるス
ペースを少なくとも各電極間に有することを特徴とする
水処理装置。
【０００９】（３） 固定床型多孔質電極電解槽より上
方に設けた被処理液タンク内の被処理液を主に該液の自
重を利用して該電解槽に通液し、該被処理液に含まれる
電解反応対象物を電解槽内に析出させ電解回収すること
を特徴とする水処理方法。
方に設けた被処理液タンク内の被処理液を主に該液の自
重を利用して該電解槽に通液し、該被処理液に含まれる
電解反応対象物を電解槽内に析出させ電解回収すること
を特徴とする水処理方法。
【００１０】（４） 固定床型多孔質電極電解槽とその
上方に配置した被処理液タンクと両者を連結して該タン
ク内の被処理液を主に該液の自重を利用して該電解槽に
通液する通液手段とを設け、かつ、該電解槽内の電極の
単位面積あたり０．０１〜３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの
流速で該電解槽に通液させる流速制御弁を設け、該被処
理液に含まれる電解反応対象物を電解槽内の被処理液中
に析出させるスペースを少なくとも各電極間に有するこ
とを特徴とする水処理装置。
上方に配置した被処理液タンクと両者を連結して該タン
ク内の被処理液を主に該液の自重を利用して該電解槽に
通液する通液手段とを設け、かつ、該電解槽内の電極の
単位面積あたり０．０１〜３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの
流速で該電解槽に通液させる流速制御弁を設け、該被処
理液に含まれる電解反応対象物を電解槽内の被処理液中
に析出させるスペースを少なくとも各電極間に有するこ
とを特徴とする水処理装置。
【００１１】（５） 固定床型多孔質電極電解槽の上方
に設けたタンク内の被処理液を主に該液の自重を利用し
て送液し、かつ流量を制御できる弁を配置し、該電解槽
内の電極の単位面積あたり０．０１〜３０ｍｌ／ｃｍ2
・ｍｉｎの流速で通液し、該被処理液に含まれる電解反
応対象物を電解回収することを特徴とする水処理方法。
に設けたタンク内の被処理液を主に該液の自重を利用し
て送液し、かつ流量を制御できる弁を配置し、該電解槽
内の電極の単位面積あたり０．０１〜３０ｍｌ／ｃｍ2
・ｍｉｎの流速で通液し、該被処理液に含まれる電解反
応対象物を電解回収することを特徴とする水処理方法。
【００１２】（６） 固定床型多孔質電極電解槽に被処
理液を該電解槽内の電極の単位面積あたり０．０１〜３
０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で通液して電解処理を行
い、該被処理液に含まれる電解反応対象物を電解回収す
る水処理方法であって、電解槽内に発生・滞留した電解
ガス等によって電解効率が低下することを防止するた
め、定期的もしくはガスの滞留を検知したときに該電解
槽内に３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎ以上の流速で通液して
電解槽内のガスを追い出すようにしたことを特徴とする
水処理方法。
理液を該電解槽内の電極の単位面積あたり０．０１〜３
０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で通液して電解処理を行
い、該被処理液に含まれる電解反応対象物を電解回収す
る水処理方法であって、電解槽内に発生・滞留した電解
ガス等によって電解効率が低下することを防止するた
め、定期的もしくはガスの滞留を検知したときに該電解
槽内に３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎ以上の流速で通液して
電解槽内のガスを追い出すようにしたことを特徴とする
水処理方法。
【００１３】（７） 固定床型多孔質電極電解槽に被処
理液を送液し、該被処理液中の電解反応対象物を回収す
る水処理方法であって、該電解槽の下流側に設置した処
理液中の対象成分濃度を測定し、その情報をもとに電解
槽内の流速流量及び/又は電解電圧及び/又は電解電流を
制御することを特徴とする水処理方法。
理液を送液し、該被処理液中の電解反応対象物を回収す
る水処理方法であって、該電解槽の下流側に設置した処
理液中の対象成分濃度を測定し、その情報をもとに電解
槽内の流速流量及び/又は電解電圧及び/又は電解電流を
制御することを特徴とする水処理方法。
【００１４】（８） 固定床型多孔質電極電解槽に被処
理液を送液し、該被処理液中の電解反応対象物を回収す
る水処理方法であって、該電解槽への印加電圧を逐次反
転させて電解析出物を回収することを特徴とする水処理
方法。
理液を送液し、該被処理液中の電解反応対象物を回収す
る水処理方法であって、該電解槽への印加電圧を逐次反
転させて電解析出物を回収することを特徴とする水処理
方法。
【００１５】（９） 固定床型多孔質電極電解槽にポン
プ及び／又は被処理液の自重を利用して送液し、該被処
理液中の電解反応対象物を回収する水処理方法であっ
て、該電解槽への印加電圧を反転する際に被処理水の排
出先を切り換えることを特徴とする水処理方法。
プ及び／又は被処理液の自重を利用して送液し、該被処
理液中の電解反応対象物を回収する水処理方法であっ
て、該電解槽への印加電圧を反転する際に被処理水の排
出先を切り換えることを特徴とする水処理方法。
【００１６】（１０） 直列に設置された複数の固定床
型多孔質電極電解槽を設け、該電解槽に０．０１〜３０
ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で通液させる通液制御手段
を有し、かつ、該被処理液に含まれる電解反応対象物を
電解槽内の被処理液中に電解析出させるスペースを少な
くとも各電極間に有することを特徴とする水処理装置。
型多孔質電極電解槽を設け、該電解槽に０．０１〜３０
ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で通液させる通液制御手段
を有し、かつ、該被処理液に含まれる電解反応対象物を
電解槽内の被処理液中に電解析出させるスペースを少な
くとも各電極間に有することを特徴とする水処理装置。
【００１７】（１１） 直列に設置された複数の固定床
型多孔質電極電解槽を設け、該電解槽に０．０１〜３０
ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で通液させる通液制御手段
を有し、かつ、該被処理液に含まれる電解反応対象物を
電解槽内の被処理液中に電解析出させるスペースを少な
くとも各電極間に有し、かつ、処理液を任意の段の電解
槽から取水可能にした取水手段を有することを特徴とす
る水処理装置。
型多孔質電極電解槽を設け、該電解槽に０．０１〜３０
ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で通液させる通液制御手段
を有し、かつ、該被処理液に含まれる電解反応対象物を
電解槽内の被処理液中に電解析出させるスペースを少な
くとも各電極間に有し、かつ、処理液を任意の段の電解
槽から取水可能にした取水手段を有することを特徴とす
る水処理装置。
【００１８】（１２） 固定床型多孔質電極電解槽にセ
レン含有廃液を送液し、被処理液中のセレンを液中に電
解析出させることを特徴とする水処理方法。
レン含有廃液を送液し、被処理液中のセレンを液中に電
解析出させることを特徴とする水処理方法。
【００１９】（１３） 被処理液の通水口と処理液の取
水口を有し各電極間に電解反応対象物を析出させる固定
床型多孔質電極電解槽であって、該電解槽の各電極間の
上部にガス抜き用の孔と下部に排水用孔とを設けたこと
を特徴とする固定床型多孔質電極電解槽。
水口を有し各電極間に電解反応対象物を析出させる固定
床型多孔質電極電解槽であって、該電解槽の各電極間の
上部にガス抜き用の孔と下部に排水用孔とを設けたこと
を特徴とする固定床型多孔質電極電解槽。
【００２０】以下本発明を詳細に説明する。本発明の固
定床型電極電解槽は対をなす多孔質電極もしくは多孔質
電極と板状電極好ましくはメッシュ状の電極とを交互に
１以上、好ましくは３〜１５対の電極を筒状もしくは短
形電解槽内に配置し、該電極板に対し、略垂直方向に被
処理液を流動させて、被処理水中の金属成分やその他の
成分の回収や不純物の電気化学的分解除去にも利用でき
るものである。
定床型電極電解槽は対をなす多孔質電極もしくは多孔質
電極と板状電極好ましくはメッシュ状の電極とを交互に
１以上、好ましくは３〜１５対の電極を筒状もしくは短
形電解槽内に配置し、該電極板に対し、略垂直方向に被
処理液を流動させて、被処理水中の金属成分やその他の
成分の回収や不純物の電気化学的分解除去にも利用でき
るものである。
【００２１】該固定床型電極の多孔質電極としては使用
する電解槽に応じた形状を有し、前記被処理水が透過可
能な多孔質材料、例えば粒状、球状、フェルト状、織布
状、多孔質ブロック状等の形状を有する活性炭、グラフ
ァイト、グラッシーカーボン、炭素繊維等の炭素系材料
或いは多孔質な金属板等から選択することができる。本
発明の水処理装置で用いられる多孔質電極は、平均気孔
径２０〜１５０μｍ気孔率６０％以上のポーラスカーボ
ングラファイトもしくはポーラスグラッシーカーボンが
好ましい。これらは例えば、有機物バインダーを使用し
て積層した複数の植物繊維製シート例えば和紙などを不
活性ガス雰囲気中で１０００℃以上の温度で熱処理して
炭化させ更に加熱処理した多孔質炭素電極板である。こ
のような用途に用いられる有機物バインダーにはフェノ
ール樹脂やエポキシ樹脂などが利用できるが特にこれら
に限定されるものではない。あるいは炭素系粉体をピッ
チ等で固めてブロック状に加工した後、焼成して作成し
た多孔質体も利用することができる。
する電解槽に応じた形状を有し、前記被処理水が透過可
能な多孔質材料、例えば粒状、球状、フェルト状、織布
状、多孔質ブロック状等の形状を有する活性炭、グラフ
ァイト、グラッシーカーボン、炭素繊維等の炭素系材料
或いは多孔質な金属板等から選択することができる。本
発明の水処理装置で用いられる多孔質電極は、平均気孔
径２０〜１５０μｍ気孔率６０％以上のポーラスカーボ
ングラファイトもしくはポーラスグラッシーカーボンが
好ましい。これらは例えば、有機物バインダーを使用し
て積層した複数の植物繊維製シート例えば和紙などを不
活性ガス雰囲気中で１０００℃以上の温度で熱処理して
炭化させ更に加熱処理した多孔質炭素電極板である。こ
のような用途に用いられる有機物バインダーにはフェノ
ール樹脂やエポキシ樹脂などが利用できるが特にこれら
に限定されるものではない。あるいは炭素系粉体をピッ
チ等で固めてブロック状に加工した後、焼成して作成し
た多孔質体も利用することができる。
【００２２】炭素質多孔性電極を用いる場合、各多孔質
電極は１つの板状体から構成されていてもよいし、金属
製電極を２枚の炭素質多孔質電極でサンドイッチしたも
のを用いてもよい。
電極は１つの板状体から構成されていてもよいし、金属
製電極を２枚の炭素質多孔質電極でサンドイッチしたも
のを用いてもよい。
【００２３】処理すべき被処理水が流れる電解槽内に液
が多孔質電極内を通過しないで流通できる空隙があると
被処理水の処理効率が低下するため、多孔質電極は電解
槽内の被処理水の流れがショートパスしないように配置
することが好ましい。そのため、炭素質電極を電解槽に
密着させて配置することが望ましく、或いは多孔質電極
と電解槽容器の隙間をガスケットで覆うことによって、
このリーク流を防止することができる。
が多孔質電極内を通過しないで流通できる空隙があると
被処理水の処理効率が低下するため、多孔質電極は電解
槽内の被処理水の流れがショートパスしないように配置
することが好ましい。そのため、炭素質電極を電解槽に
密着させて配置することが望ましく、或いは多孔質電極
と電解槽容器の隙間をガスケットで覆うことによって、
このリーク流を防止することができる。
【００２４】板状電極としては、例えばカーボングラフ
ァイト材、等方性黒鉛、グラッシーカーボン、炭素複合
材（炭素に金属を粉状で混ぜ焼結したもの等）、又はこ
れに白金、パラジウムやニッケル等を担持させた材料、
更に寸法安定性電極（白金族酸化物被覆チタン材）、白
金被覆チタン材、ニッケル材、ステンレス材、銅、鉛、
鉄材等が利用できるが、特にこれらに限定はされない。
その形状は平板状又はエキスパンドメッシュ状やパーフ
ォレーテッドプレート状などが利用できる。
ァイト材、等方性黒鉛、グラッシーカーボン、炭素複合
材（炭素に金属を粉状で混ぜ焼結したもの等）、又はこ
れに白金、パラジウムやニッケル等を担持させた材料、
更に寸法安定性電極（白金族酸化物被覆チタン材）、白
金被覆チタン材、ニッケル材、ステンレス材、銅、鉛、
鉄材等が利用できるが、特にこれらに限定はされない。
その形状は平板状又はエキスパンドメッシュ状やパーフ
ォレーテッドプレート状などが利用できる。
【００２５】前記多孔質電極として活性炭、ポーラスカ
ーボン、グラファイト、グラッシーカーボン、炭素繊維
等、非多孔質電極として黒鉛等の炭素系材料を使用し、
特に陽極から酸素ガスの発生を伴いながら被処理水を処
理する場合には、前記炭素質固定床が酸素ガスにより酸
化され炭酸ガスとして溶解し、あるいは電極が崩壊し易
くなる。これを防止するためには前記炭素質電極の陽分
極する側にチタン等の基材上に酸化イリジウム、酸化ル
テニウム等の白金族金属酸化物もしくは白金等を被覆し
補助電極として使用される多孔質材料又は網状材料を接
触状態で設置し、酸素発生が主として該材料上で生ずる
ようにすることができる。
ーボン、グラファイト、グラッシーカーボン、炭素繊維
等、非多孔質電極として黒鉛等の炭素系材料を使用し、
特に陽極から酸素ガスの発生を伴いながら被処理水を処
理する場合には、前記炭素質固定床が酸素ガスにより酸
化され炭酸ガスとして溶解し、あるいは電極が崩壊し易
くなる。これを防止するためには前記炭素質電極の陽分
極する側にチタン等の基材上に酸化イリジウム、酸化ル
テニウム等の白金族金属酸化物もしくは白金等を被覆し
補助電極として使用される多孔質材料又は網状材料を接
触状態で設置し、酸素発生が主として該材料上で生ずる
ようにすることができる。
【００２６】電解槽は一対の給電用電極間に固定床型多
孔質電極（好ましくは多孔質炭素質電極）を配置した複
極式固定床型電解槽としてもよいが、多孔質電極は目的
とした電解反応が起こる極側に用いれば良く、例えば金
属イオンを電解還元して析出・回収させる場合などは陰
極側を多孔質電極電極とし、陽極側は板状電極の方が好
ましい。又、電極の断面積は３０〜３０００ｃｍ2が好
ましく用いられる。
孔質電極（好ましくは多孔質炭素質電極）を配置した複
極式固定床型電解槽としてもよいが、多孔質電極は目的
とした電解反応が起こる極側に用いれば良く、例えば金
属イオンを電解還元して析出・回収させる場合などは陰
極側を多孔質電極電極とし、陽極側は板状電極の方が好
ましい。又、電極の断面積は３０〜３０００ｃｍ2が好
ましく用いられる。
【００２７】又、各電極の間隔は１ｍｍ〜１０ｃｍ間隔
で配置されることが好ましい。
で配置されることが好ましい。
【００２８】電極の配置は電解槽内で陰極と陽極を交互
に配置することが好ましく、電解槽内に配置された電極
対への電力供給方法としては並列式でも直列式でもよ
い。
に配置することが好ましく、電解槽内に配置された電極
対への電力供給方法としては並列式でも直列式でもよ
い。
【００２９】この電極に対し、被処理液を通液して処理
する場合、流速が３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎ以上では電
解による処理が十分ではなくなるため、電極対の段数を
増やすか電解槽を直列に配置するか、循環処理すること
になるが、処理効率の点では略垂直方向に０．０１〜３
０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で送液し電解処理するこ
とが望ましい。送液手段としては流速が遅いため、特に
電解槽の上方に設置した被処理液のタンクから液の自重
を利用して送液することが望ましい。流量及び流送の制
御は流路上に設置したバルブによって調整することがで
きる。また、この方法はポンプなどと併用することが望
ましく、特に後述の電解ガスの電解槽外への排出に利用
される。
する場合、流速が３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎ以上では電
解による処理が十分ではなくなるため、電極対の段数を
増やすか電解槽を直列に配置するか、循環処理すること
になるが、処理効率の点では略垂直方向に０．０１〜３
０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で送液し電解処理するこ
とが望ましい。送液手段としては流速が遅いため、特に
電解槽の上方に設置した被処理液のタンクから液の自重
を利用して送液することが望ましい。流量及び流送の制
御は流路上に設置したバルブによって調整することがで
きる。また、この方法はポンプなどと併用することが望
ましく、特に後述の電解ガスの電解槽外への排出に利用
される。
【００３０】又、複数の電解槽を直列に配置して、それ
ぞれ流量流速や電圧電流の電解条件などを調整して効率
的な電解処理を実施することもできる。例えば、直列に
配置した複数の電解槽の上流側に低い電解電圧を印加
し、下流側の電解槽にはより高い電解電圧を印加し、各
電解槽で除去する金属成分を分別除去することも可能で
ある。
ぞれ流量流速や電圧電流の電解条件などを調整して効率
的な電解処理を実施することもできる。例えば、直列に
配置した複数の電解槽の上流側に低い電解電圧を印加
し、下流側の電解槽にはより高い電解電圧を印加し、各
電解槽で除去する金属成分を分別除去することも可能で
ある。
【００３１】あるいは、各々別の電解反応を行わせて、
多段階の反応で目的物を回収することもできる。
多段階の反応で目的物を回収することもできる。
【００３２】各電極間に印加する電圧は目的とする電解
反応に応じて設定することが可能であるが、電流効率を
落とさないために、水の電解反応が発生しない程度の電
圧設定とすることが望ましい。具体的には、印加電位を
陽極電位が実質的な酸素発生を伴わない＋０．２〜＋
１．２Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）、陰極電位が実質的に水素発
生を伴わない０〜−１．０Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）となるよ
うにすることが望ましいが、水の電解電圧は電極材料や
その他の要因で変動する。一例を挙げると次の表１に示
すような各反応式と電位でそれぞれの電極反応が行なわ
れる。表１では、電位はｖｓ．ＳＨＥの標準電位で表し
てある。
反応に応じて設定することが可能であるが、電流効率を
落とさないために、水の電解反応が発生しない程度の電
圧設定とすることが望ましい。具体的には、印加電位を
陽極電位が実質的な酸素発生を伴わない＋０．２〜＋
１．２Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）、陰極電位が実質的に水素発
生を伴わない０〜−１．０Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）となるよ
うにすることが望ましいが、水の電解電圧は電極材料や
その他の要因で変動する。一例を挙げると次の表１に示
すような各反応式と電位でそれぞれの電極反応が行なわ
れる。表１では、電位はｖｓ．ＳＨＥの標準電位で表し
てある。
【００３３】
【表１】
【００３４】また、目的とする電解反応に対して水の電
解反応が起こる条件で電解処理することも可能である。
解反応が起こる条件で電解処理することも可能である。
【００３５】電解処理中にガス発生が伴うと、発生する
ガスつまり酸素ガスと水素ガスは通常爆発限界内の混合
比で発生し、爆発の危険を回避するために空気等の不活
性ガスで希釈することが望ましく、例えば電解槽出口に
発生する電解ガスの分離手段と分離後の該電解ガスを空
気で希釈して電解ガス濃度が４容量％以下になるよう希
釈する手段を設置することができる。また、電解槽内の
電極間にガスが滞留して電解効率を低下させることがあ
る場合は一時的に流速を３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎ以上
に増加させてガスを排出させることが望ましい。
ガスつまり酸素ガスと水素ガスは通常爆発限界内の混合
比で発生し、爆発の危険を回避するために空気等の不活
性ガスで希釈することが望ましく、例えば電解槽出口に
発生する電解ガスの分離手段と分離後の該電解ガスを空
気で希釈して電解ガス濃度が４容量％以下になるよう希
釈する手段を設置することができる。また、電解槽内の
電極間にガスが滞留して電解効率を低下させることがあ
る場合は一時的に流速を３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎ以上
に増加させてガスを排出させることが望ましい。
【００３６】これら複数の電極対は上下両端が開口する
筒状体もしくは短形の電解槽に収容することが好まし
い。或いは短形電解槽に上部開口部から縦に電極対を挿
入するように配置することができる。電解槽容器は、長
期間の使用又は再度の使用にも耐え得る電気絶縁材料で
形成することが好ましく、合成樹脂であるポリエピクロ
ルヒドリン、ポリビニルメタクリレート、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化エチレ
ン、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ＡＢＳ樹脂、
アクリル樹脂、ポリカーボネート、テフロン樹脂等もし
くはガラス、セラミックス、絶縁被覆された金属、耐水
処理を施したコンクリートや木材などが使用できる。透
明な材料で成形すると、前記炭素質固定床の消耗状態を
視認できるためより好都合である。
筒状体もしくは短形の電解槽に収容することが好まし
い。或いは短形電解槽に上部開口部から縦に電極対を挿
入するように配置することができる。電解槽容器は、長
期間の使用又は再度の使用にも耐え得る電気絶縁材料で
形成することが好ましく、合成樹脂であるポリエピクロ
ルヒドリン、ポリビニルメタクリレート、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化エチレ
ン、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ＡＢＳ樹脂、
アクリル樹脂、ポリカーボネート、テフロン樹脂等もし
くはガラス、セラミックス、絶縁被覆された金属、耐水
処理を施したコンクリートや木材などが使用できる。透
明な材料で成形すると、前記炭素質固定床の消耗状態を
視認できるためより好都合である。
【００３７】以下に本発明の電解槽について更に説明す
る。
る。
【００３８】次に添付図面に基づいて本発明に係わる固
定床型多孔質電極電解槽の好ましい例を説明するが、本
発明の電解槽は、この電解槽に限定されるものではな
い。
定床型多孔質電極電解槽の好ましい例を説明するが、本
発明の電解槽は、この電解槽に限定されるものではな
い。
【００３９】図１において、蓋８が施された電解槽容器
４の中に例えばポーラスグラッシーカーボン電極の固定
床型多孔質電極１と金属板状電極２（対電極）が配置さ
れている。対電極は例えば白金メッキされたチタンメッ
シュなどが用いられ、陰極と陽極が交互になるように配
置される。電解処理の目的が金属イオン（陽イオン）の
電解還元による回収・除去であれば、固定床型多孔質電
極１を陰極とし、金属板状電極２を陽極とする。電力供
給は電極ターミナル９より行われる。各電極はガスケッ
ト（例えばゴム製）３により保持され、電解槽の内面に
密着すると同時にスペーサー７と併せて各電極間隔が維
持される。電解槽の入り口５から被処理液が０．０１〜
３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で送水され、電解処理
される。処理水は取水口６より取り出される。
４の中に例えばポーラスグラッシーカーボン電極の固定
床型多孔質電極１と金属板状電極２（対電極）が配置さ
れている。対電極は例えば白金メッキされたチタンメッ
シュなどが用いられ、陰極と陽極が交互になるように配
置される。電解処理の目的が金属イオン（陽イオン）の
電解還元による回収・除去であれば、固定床型多孔質電
極１を陰極とし、金属板状電極２を陽極とする。電力供
給は電極ターミナル９より行われる。各電極はガスケッ
ト（例えばゴム製）３により保持され、電解槽の内面に
密着すると同時にスペーサー７と併せて各電極間隔が維
持される。電解槽の入り口５から被処理液が０．０１〜
３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で送水され、電解処理
される。処理水は取水口６より取り出される。
【００４０】尚、図１に記した各符号は以下の図におい
ても同じ機能の部材を意味する。
ても同じ機能の部材を意味する。
【００４１】図２は、ガスケット３を使用せずに電解槽
容器４と電極類の寸法をほぼ同じとして、隙間がほとん
どないように配置したものである。
容器４と電極類の寸法をほぼ同じとして、隙間がほとん
どないように配置したものである。
【００４２】図３は電解槽の上方に被処理液タンク１６
を配置し、被処理液の自重を利用して送液する電解槽を
示している。特に金属イオンの回収を目的とした場合は
遅い流速で流すことが処理効率の点で好ましい。液の自
重を利用する方法は図３のように電解槽ＥＣと被処理液
タンク１６を一体として配置してもよいが、タンク内の
貯液面より下方に電解槽が配置されていればよく、タン
クが電解槽ＥＣよりも上方に配置されていれば例えば図
４（ａ）〜（ｆ）のように配置されていれば好ましい。
電解槽の設置方法も電極板が地面に対して（ａ），
（ｄ），（ｅ），（ｆ）のように水平でも良く、
（ｂ），（ｃ）のように垂直でも良く、また、斜めでも
よいが、いずれにしても電解ガスが発生し、電極間に滞
留する場合はこれを取り除くために定期的にもしくは任
意に流速を３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎ以上としてガスを
電解槽外に押し出す必要があり、そのために（ａ），
（ｃ），（ｅ），（ｆ）のようにポンプＰ及びバルブＶ
１，Ｖ２が併設されていることが望ましいが、電解ガス
の発生が無視できるようであれば特に必要ではない。流
量及び流速をあげてガスを押し出す以外には、図５
（ａ）の断面図に示したように各電極間に排気・排液用
の孔１２を設けることによって電極間に滞留しているガ
スをぬくこともできる。
を配置し、被処理液の自重を利用して送液する電解槽を
示している。特に金属イオンの回収を目的とした場合は
遅い流速で流すことが処理効率の点で好ましい。液の自
重を利用する方法は図３のように電解槽ＥＣと被処理液
タンク１６を一体として配置してもよいが、タンク内の
貯液面より下方に電解槽が配置されていればよく、タン
クが電解槽ＥＣよりも上方に配置されていれば例えば図
４（ａ）〜（ｆ）のように配置されていれば好ましい。
電解槽の設置方法も電極板が地面に対して（ａ），
（ｄ），（ｅ），（ｆ）のように水平でも良く、
（ｂ），（ｃ）のように垂直でも良く、また、斜めでも
よいが、いずれにしても電解ガスが発生し、電極間に滞
留する場合はこれを取り除くために定期的にもしくは任
意に流速を３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎ以上としてガスを
電解槽外に押し出す必要があり、そのために（ａ），
（ｃ），（ｅ），（ｆ）のようにポンプＰ及びバルブＶ
１，Ｖ２が併設されていることが望ましいが、電解ガス
の発生が無視できるようであれば特に必要ではない。流
量及び流速をあげてガスを押し出す以外には、図５
（ａ）の断面図に示したように各電極間に排気・排液用
の孔１２を設けることによって電極間に滞留しているガ
スをぬくこともできる。
【００４３】更に、図５（ａ）では各電極間に別に送水
することも可能なように下側に送液用の孔１３が開けら
れている。これによって、各電極間に溜まった電解ガス
を排出すること、及び電解によって発生した固形物（電
極から剥離した電解析出物、崩壊した電極破片など）を
電解槽外に排出することができる。また、図５（ｂ）は
図５（ａ）の電解槽ＥＣの上方に被処理液タンク１６を
接続して水処理装置を構成したときの配管系統図であ
る。対象成分濃度モニター用のセンサー１５や電解電流
その他の情報によってポンプＰ及び各バルブの開閉制御
が行われ、被処理液の流速及び流路の切り替えが可能で
あり、手動でも実施できる。また、適宜、フィルター
Ｆ，Ｆ1，Ｆ2が取り付けられている。
することも可能なように下側に送液用の孔１３が開けら
れている。これによって、各電極間に溜まった電解ガス
を排出すること、及び電解によって発生した固形物（電
極から剥離した電解析出物、崩壊した電極破片など）を
電解槽外に排出することができる。また、図５（ｂ）は
図５（ａ）の電解槽ＥＣの上方に被処理液タンク１６を
接続して水処理装置を構成したときの配管系統図であ
る。対象成分濃度モニター用のセンサー１５や電解電流
その他の情報によってポンプＰ及び各バルブの開閉制御
が行われ、被処理液の流速及び流路の切り替えが可能で
あり、手動でも実施できる。また、適宜、フィルター
Ｆ，Ｆ1，Ｆ2が取り付けられている。
【００４４】図６は横型の電解槽であり、各多孔質電極
は電力供給用の金属板（メッシュ状）からなる給電用金
属電極１７をサンドイッチするように多孔質電極１を配
置した構造からなっている。これによって電極板全体に
より均一に電解反応させることができる。又、この図の
ように電解槽ＥＣをガスケット３で密閉構造とする以外
にも、上部を開放して電極交換を容易にすることもでき
る。
は電力供給用の金属板（メッシュ状）からなる給電用金
属電極１７をサンドイッチするように多孔質電極１を配
置した構造からなっている。これによって電極板全体に
より均一に電解反応させることができる。又、この図の
ように電解槽ＥＣをガスケット３で密閉構造とする以外
にも、上部を開放して電極交換を容易にすることもでき
る。
【００４５】図７は電解槽を直列に配置した水処理装置
である。各電解槽ＥＣの下流側には対象となる成分の濃
度測定用センサー１５が配置され、電解槽ＥＣによる処
理状況をモニターすることができる。そして、１台目の
電解槽ＥＣ１で処理しきれない場合は２台目、３台目の
電解槽ＥＣ２，ＥＣ３で更に処理することができる。
又、各電解槽は処理条件を変更することができ、例えば
各電解槽ＥＣ１，ＥＣ２，ＥＣ３等で電圧を変更して異
なる電解反応で処理することもできる。
である。各電解槽ＥＣの下流側には対象となる成分の濃
度測定用センサー１５が配置され、電解槽ＥＣによる処
理状況をモニターすることができる。そして、１台目の
電解槽ＥＣ１で処理しきれない場合は２台目、３台目の
電解槽ＥＣ２，ＥＣ３で更に処理することができる。
又、各電解槽は処理条件を変更することができ、例えば
各電解槽ＥＣ１，ＥＣ２，ＥＣ３等で電圧を変更して異
なる電解反応で処理することもできる。
【００４６】本発明の電解槽では廃液などからの貴金属
・レアメタルなどの有用成分の回収や、各種重金属或い
は有害金属の除去に利用することができる。
・レアメタルなどの有用成分の回収や、各種重金属或い
は有害金属の除去に利用することができる。
【００４７】例えば、セレンイオンなどの有害物質を含
む被処理液からセレンを回収することに応用することが
できる。特に硫酸製造工程からの廃液中には金属セレン
と亜セレン酸とが多く含まれており、その含有量は数１
０ｐｐｍ以上に達しているのが普通であるといわれてい
る。セレンの分離方法としては水酸化鉄沈殿による共沈
法及び薬品還元法が知られているが、これらの方法は分
離効率が悪く特にセレンの濃度が低い場合はコストや薬
品処理などの点で実用的ではなかった。本発明の方法
は、セレンのような微量の成分でも効率よく分離、回収
することが可能である。
む被処理液からセレンを回収することに応用することが
できる。特に硫酸製造工程からの廃液中には金属セレン
と亜セレン酸とが多く含まれており、その含有量は数１
０ｐｐｍ以上に達しているのが普通であるといわれてい
る。セレンの分離方法としては水酸化鉄沈殿による共沈
法及び薬品還元法が知られているが、これらの方法は分
離効率が悪く特にセレンの濃度が低い場合はコストや薬
品処理などの点で実用的ではなかった。本発明の方法
は、セレンのような微量の成分でも効率よく分離、回収
することが可能である。
【００４８】具体的にはセレンイオンを含む被処理液を
酸（例えば硫酸）などでｐＨ５以下好ましくはｐＨ２以
下として、これに還元剤を加えて本発明の電解槽を用い
た水処理装置によって、電解処理を行う。還元剤として
は、例えば亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、チオ硫酸塩などの
硫黄化合物、亜硝酸塩、亜砒酸、ヒドラジン化合物等様
々なものが利用でき、これらを１００ｐｐｍ以上の濃度
で添加することが好ましいが、被処理液中に含まれるセ
レン濃度に応じて適宜調整することができる。このよう
な状態で好ましくは陰極電流密度１〜５Ａ／ｄｍ2で電
解処理を行うことによって被処理液中のイオン状セレン
は還元されてセレンの単体として水溶液中に析出する。
析出した懸濁状単体セレンはそのままろ過などの手段に
よって回収してもよいが、アルカリ剤（例えば水酸化ナ
トリウム）の添加などによって処理液をｐＨ３〜４に調
整して凝集させたものをろ過等の手段によって回収する
ことができる。電極上に付着・析出した分は電極ごと回
収してもよいし、化学反応を利用して再溶解させて濃縮
液として回収してもよいし、電極の極性を反転させて再
溶解させることもできるが、特にセレン回収のための電
解処理の際に陰極に多孔性炭素電極を使用した場合に
は、極性を反転させて該多孔性炭素電極を陽極にするこ
とによって、多孔性炭素電極自身も崩壊させることによ
って効率的に電極上に析出したセレンを回収することが
できる。該炭素電極は純度も高く、回収したセレンを工
業用の原材料として利用する場合にも容易に分離・除去
が可能であるため、特に好ましく用いることができる。
酸（例えば硫酸）などでｐＨ５以下好ましくはｐＨ２以
下として、これに還元剤を加えて本発明の電解槽を用い
た水処理装置によって、電解処理を行う。還元剤として
は、例えば亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、チオ硫酸塩などの
硫黄化合物、亜硝酸塩、亜砒酸、ヒドラジン化合物等様
々なものが利用でき、これらを１００ｐｐｍ以上の濃度
で添加することが好ましいが、被処理液中に含まれるセ
レン濃度に応じて適宜調整することができる。このよう
な状態で好ましくは陰極電流密度１〜５Ａ／ｄｍ2で電
解処理を行うことによって被処理液中のイオン状セレン
は還元されてセレンの単体として水溶液中に析出する。
析出した懸濁状単体セレンはそのままろ過などの手段に
よって回収してもよいが、アルカリ剤（例えば水酸化ナ
トリウム）の添加などによって処理液をｐＨ３〜４に調
整して凝集させたものをろ過等の手段によって回収する
ことができる。電極上に付着・析出した分は電極ごと回
収してもよいし、化学反応を利用して再溶解させて濃縮
液として回収してもよいし、電極の極性を反転させて再
溶解させることもできるが、特にセレン回収のための電
解処理の際に陰極に多孔性炭素電極を使用した場合に
は、極性を反転させて該多孔性炭素電極を陽極にするこ
とによって、多孔性炭素電極自身も崩壊させることによ
って効率的に電極上に析出したセレンを回収することが
できる。該炭素電極は純度も高く、回収したセレンを工
業用の原材料として利用する場合にも容易に分離・除去
が可能であるため、特に好ましく用いることができる。
【００４９】
【実施例】次に本発明を実施例に基づき説明するが、本
発明の実施態様はこれに限定されない。
発明の実施態様はこれに限定されない。
【００５０】実施例１ 植物繊維の骨材と樹脂バインダーを使用して、これらを
積層して加圧成型し、この成型物を焼成して作成したポ
ーラスグラッシーカーボン（気孔率６７％，平均気孔径
４９μｍ）を多孔質電極（陰極）とし、図１に示した電
解槽を作成した。ポーラスカーボングラファイトは直径
７６ｍｍ、厚み９ｍｍを７枚使用した。対電極２の陽極
電極には、白金で被覆されたチタンメッシュ（厚み１ｍ
ｍ）を用いた。該電解槽を用いて図４（ａ）の水処理装
置を作成し、５０ｐｐｍ銀含有廃液を０．１ｍｌ／ｃｍ
2・ｍｉｎの流量で通液し、陰極電流密度０．９Ａ／ｄ
ｍ2で電解処理を行った。その結果、電解槽通過後の処
理液中の残留銀は０．１ｐｐｍ以下であった。
積層して加圧成型し、この成型物を焼成して作成したポ
ーラスグラッシーカーボン（気孔率６７％，平均気孔径
４９μｍ）を多孔質電極（陰極）とし、図１に示した電
解槽を作成した。ポーラスカーボングラファイトは直径
７６ｍｍ、厚み９ｍｍを７枚使用した。対電極２の陽極
電極には、白金で被覆されたチタンメッシュ（厚み１ｍ
ｍ）を用いた。該電解槽を用いて図４（ａ）の水処理装
置を作成し、５０ｐｐｍ銀含有廃液を０．１ｍｌ／ｃｍ
2・ｍｉｎの流量で通液し、陰極電流密度０．９Ａ／ｄ
ｍ2で電解処理を行った。その結果、電解槽通過後の処
理液中の残留銀は０．１ｐｐｍ以下であった。
【００５１】実施例２ 植物繊維の骨材と樹脂バインダーを使用して、これらを
積層して加圧成型し、この成型物を焼成して作成したポ
ーラスグラッシーカーボン（気孔率６５％，平均気孔径
５０μｍ）を多孔質電極（陰極）とし、図２に示した電
解槽を作成した。ポーラスカーボングラファイトは直径
７６ｍｍ、厚み９ｍｍを７枚使用した。対電極２の陽極
電極には、白金で被覆されたチタンメッシュ（厚み１ｍ
ｍ）を用いた。該電解槽を用いて図４（ｆ）に示した水
処理装置を作成し、ｐＨ２以下で亜硫酸濃度１５０ｐｐ
ｍを含むセレン含有廃液を０．０５ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉ
ｎの流量で通液し、陰極電流密度１．０Ａ／ｄｍ2で電
解処理を行った。その結果、電解槽通過後の処理液中の
残留セレンは０．１ｐｐｍ以下であり、このときのセレ
ン除去率は９９．８％以上であった。
積層して加圧成型し、この成型物を焼成して作成したポ
ーラスグラッシーカーボン（気孔率６５％，平均気孔径
５０μｍ）を多孔質電極（陰極）とし、図２に示した電
解槽を作成した。ポーラスカーボングラファイトは直径
７６ｍｍ、厚み９ｍｍを７枚使用した。対電極２の陽極
電極には、白金で被覆されたチタンメッシュ（厚み１ｍ
ｍ）を用いた。該電解槽を用いて図４（ｆ）に示した水
処理装置を作成し、ｐＨ２以下で亜硫酸濃度１５０ｐｐ
ｍを含むセレン含有廃液を０．０５ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉ
ｎの流量で通液し、陰極電流密度１．０Ａ／ｄｍ2で電
解処理を行った。その結果、電解槽通過後の処理液中の
残留セレンは０．１ｐｐｍ以下であり、このときのセレ
ン除去率は９９．８％以上であった。
【００５２】比較例として鉛電極板３２，３３を隔膜３
４で仕切った陽極室３５と陰極室３６とに設け、両室を
交互に配置した図８に示した短形の電解槽３１を作成
し、これを用いて同様に処理を実施した。陰極電流密度
１．０Ａ／ｄｍ2で電解処理を行った結果、処理液中の
残留セレンは０．５ｐｐｍであった。
４で仕切った陽極室３５と陰極室３６とに設け、両室を
交互に配置した図８に示した短形の電解槽３１を作成
し、これを用いて同様に処理を実施した。陰極電流密度
１．０Ａ／ｄｍ2で電解処理を行った結果、処理液中の
残留セレンは０．５ｐｐｍであった。
【００５３】実施例３ 植物繊維の骨材と樹脂バインダーを使用して、これらを
積層して加圧成型し、この成型物を焼成して作成したポ
ーラスグラッシーカーボン（気孔率６０％，平均気孔径
５５μｍ）を多孔質電極（陰極）とし、図６に示した電
解槽を作成した。ポーラスカーボングラファイトは直径
７６ｍｍ、厚み３ｍｍのもの２枚で、白金で被覆された
チタンメッシュをサンドイッチして作成した多孔性電極
を７枚使用した。陽極電極には、白金で被覆されたチタ
ンメッシュ（厚み１ｍｍ）を用いた。該電解槽を用いて
図４（ｃ）の水処理装置を作成し、銅含有廃液を１ｍｌ
／ｃｍ2・ｍｉｎの流量で通液し、陰極電流密度１．０
Ａ／ｄｍ2で電解処理を行った。その結果、電解槽通過
による銅除去率は９９．９％以上であった。
積層して加圧成型し、この成型物を焼成して作成したポ
ーラスグラッシーカーボン（気孔率６０％，平均気孔径
５５μｍ）を多孔質電極（陰極）とし、図６に示した電
解槽を作成した。ポーラスカーボングラファイトは直径
７６ｍｍ、厚み３ｍｍのもの２枚で、白金で被覆された
チタンメッシュをサンドイッチして作成した多孔性電極
を７枚使用した。陽極電極には、白金で被覆されたチタ
ンメッシュ（厚み１ｍｍ）を用いた。該電解槽を用いて
図４（ｃ）の水処理装置を作成し、銅含有廃液を１ｍｌ
／ｃｍ2・ｍｉｎの流量で通液し、陰極電流密度１．０
Ａ／ｄｍ2で電解処理を行った。その結果、電解槽通過
による銅除去率は９９．９％以上であった。
【００５４】
【発明の効果】本発明により、廃液などの電解処理がよ
り効率的に実施できることが明らかとなり、そのための
電解槽及び水処理装置及び処理方法を提供することがで
きた。
り効率的に実施できることが明らかとなり、そのための
電解槽及び水処理装置及び処理方法を提供することがで
きた。
【図１】本発明の電解槽の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の電解槽の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の水処理装置の一例を示す断面図であ
る。
る。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は本発明の水処理装置の一例を
示す図である。
示す図である。
【図５】（ａ）は本発明の電解槽の一例を示す断面図で
ある。（ｂ）は（ａ）の電解槽を用いた本発明の水処理
装置の一例を示す配管系統図である。
ある。（ｂ）は（ａ）の電解槽を用いた本発明の水処理
装置の一例を示す配管系統図である。
【図６】本発明の電解槽の一例を示す断面図である。
【図７】本発明の水処理装置の一例を示す構成図であ
る。
る。
【図８】比較例として用いた短形の電解槽の断面図であ
る。
る。
１ 固定床型多孔質電極 ２ 対電極 ３ ガスケット ４ 電解槽容器 ５ 被処理液流入口（電解槽の入り口） ６ 処理液流出口（取水口） ７ スペーサー ８ 蓋 ９ 電極ターミナル １０ 給電用電極 １０' 給電用電極 １１ 補助電極 １１' 補助電極 １２ 電極間の排気・排液用の孔 １３ 電極間の送液孔 １４ 気液分離装置 １５ センサー（対象成分濃度モニター用） １６ 被処理液タンク １７ 給電用金属電極 １８ 導線（電力供給用） ３１ 従来の短形電解槽 ＥＣ，ＥＣ１，ＥＣ２，ＥＣ３ 固定床型多孔質電極電
解槽
解槽
Claims (13)
- 【請求項１】 固定床型多孔質電極電解槽に０．０１〜
３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で被処理液を通液し、
該被処理液に含まれる電解反応対象物を電解回収するこ
とを特徴とする水処理方法。 - 【請求項２】 固定床型多孔質電極電解槽とそれより上
方に配置した被処理液タンクと両者を連結して該タンク
内の被処理液を主に該液の自重を利用して該電解槽に通
液する通液手段とを設け、該被処理液に含まれる電解反
応対象物を電解槽内の被処理液中に析出させるスペース
を少なくとも各電極間に有することを特徴とする水処理
装置。 - 【請求項３】 固定床型多孔質電極電解槽より上方に設
けた被処理液タンク内の被処理液を主に該液の自重を利
用して該電解槽に通液し、該被処理液に含まれる電解反
応対象物を電解槽内に析出させ電解回収することを特徴
とする水処理方法。 - 【請求項４】 固定床型多孔質電極電解槽とその上方に
配置した被処理液タンクと両者を連結して該タンク内の
被処理液を主に該液の自重を利用して該電解槽に通液す
る通液手段とを設け、かつ、該電解槽内の電極の単位面
積あたり０．０１〜３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で
該電解槽に通液させる流速制御弁を設け、該被処理液に
含まれる電解反応対象物を電解槽内の被処理液中に析出
させるスペースを少なくとも各電極間に有することを特
徴とする水処理装置。 - 【請求項５】 固定床型多孔質電極電解槽の上方に設け
たタンク内の被処理液を主に該液の自重を利用して送液
し、かつ流量を制御できる弁を配置し、該電解槽内の電
極の単位面積あたり０．０１〜３０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉ
ｎの流速で通液し、該被処理液に含まれる電解反応対象
物を電解回収することを特徴とする水処理方法。 - 【請求項６】 固定床型多孔質電極電解槽に被処理液を
該電解槽内の電極の単位面積あたり０．０１〜３０ｍｌ
／ｃｍ2・ｍｉｎの流速で通液して電解処理を行い、該
被処理液に含まれる電解反応対象物を電解回収する水処
理方法であって、電解槽内に発生・滞留した電解ガス等
によって電解効率が低下することを防止するため、定期
的もしくはガスの滞留を検知したときに該電解槽内に３
０ｍｌ／ｃｍ2・ｍｉｎ以上の流速で通液して電解槽内
のガスを追い出すようにしたことを特徴とする水処理方
法。 - 【請求項７】 固定床型多孔質電極電解槽に被処理液を
送液し、該被処理液中の電解反応対象物を回収する水処
理方法であって、該電解槽の下流側に設置した処理液中
の対象成分濃度を測定し、その情報をもとに電解槽内の
流速流量及び/又は電解電圧及び/又は電解電流を制御す
ることを特徴とする水処理方法。 - 【請求項８】 固定床型多孔質電極電解槽に被処理液を
送液し、該被処理液中の電解反応対象物を回収する水処
理方法であって、該電解槽への印加電圧を逐次反転させ
て電解析出物を回収することを特徴とする水処理方法。 - 【請求項９】 固定床型多孔質電極電解槽にポンプ及び
／又は被処理液の自重を利用して送液し、該被処理液中
の電解反応対象物を回収する水処理方法であって、該電
解槽への印加電圧を反転する際に被処理水の排出先を切
り換えることを特徴とする水処理方法。 - 【請求項１０】 直列に設置された複数の固定床型多孔
質電極電解槽を設け、該電解槽に０．０１〜３０ｍｌ／
ｃｍ2・ｍｉｎの流速で通液させる通液制御手段を有
し、かつ、該被処理液に含まれる電解反応対象物を電解
槽内の被処理液中に電解析出させるスペースを少なくと
も各電極間に有することを特徴とする水処理装置。 - 【請求項１１】 直列に設置された複数の固定床型多孔
質電極電解槽を設け、該電解槽に０．０１〜３０ｍｌ／
ｃｍ2・ｍｉｎの流速で通液させる通液制御手段を有
し、かつ、該被処理液に含まれる電解反応対象物を電解
槽内の被処理液中に電解析出させるスペースを少なくと
も各電極間に有し、かつ、処理液を任意の段の電解槽か
ら取水可能にした取水手段を有することを特徴とする水
処理装置。 - 【請求項１２】 固定床型多孔質電極電解槽にセレン含
有廃液を送液し、被処理液中のセレンを液中に電解析出
させることを特徴とする水処理方法。 - 【請求項１３】 被処理液の通水口と処理液の取水口を
有し各電極間に電解反応対象物を析出させる固定床型多
孔質電極電解槽であって、該電解槽の各電極間の上部に
排気及び排液用の孔と下部に送液用の孔とを設けたこと
を特徴とする固定床型多孔質電極電解槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34118796A JPH10174975A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 固定床型多孔質電極電解槽とそれを用いた水処理方法及び水処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34118796A JPH10174975A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 固定床型多孔質電極電解槽とそれを用いた水処理方法及び水処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10174975A true JPH10174975A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18344042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34118796A Pending JPH10174975A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 固定床型多孔質電極電解槽とそれを用いた水処理方法及び水処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10174975A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012042868A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | ダイキン工業株式会社 | 電気分解装置及びこれを備えたヒートポンプ式給湯機 |
| JP2012161795A (ja) * | 2012-04-04 | 2012-08-30 | Daikin Industries Ltd | 電気分解装置及びこれを備えたヒートポンプ式給湯機 |
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| JP2013119054A (ja) * | 2011-12-07 | 2013-06-17 | Daikin Industries Ltd | 電気分解装置及びこれを備えたヒートポンプ給湯機 |
| JP2017172007A (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | 田中貴金属工業株式会社 | 金属回収装置 |
-
1996
- 1996-12-20 JP JP34118796A patent/JPH10174975A/ja active Pending
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