JPH04131185A

JPH04131185A - 電気浮上装置

Info

Publication number: JPH04131185A
Application number: JP24969290A
Authority: JP
Inventors: Sakujiro Kadota; 門田　作次郎; Yasuo Itaya; 板谷　康男
Original assignee: SYST GEITO KK; TAFU KAIHATSU KK
Current assignee: SYST GEITO KK; TAFU KAIHATSU KK
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1990-09-19
Publication date: 1992-05-01

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、産業排水の処理技術に関し、特に電気浮上法
を利用した有機排水処理に適用して有効な技術に関する
ものである。

〔従来の技術〕

産業排水の処理方法には、大別して生物的処理方法と物
理化学的処理方法とがあり、有機排水の処理には、主と
して（１）活性汚泥法、（２）接触酸化法、（３〕円板
曝気法などの生物的処理方法が利用されている。しかし
、生物的処理方法は、処理ＢＯＤ　１ｋｇ／日に対し、
水量０．５〜１ｍ’／日、空気量５ＯＮｍ’／日を必要
とするため、設備面積、施設費などに莫大が経費を要す
る欠点のあることが指摘されている。

一方、物理化学的処理方法には、（１）凝集沈澱法、（
２）加圧浮上法、（３）電気浮上法、（４）吸着法、（
５）逆浸透圧法などがある。これらの処理方法のうち、
吸着法および逆浸透圧法は、生物的処理方法などで処理
された排水をより高度に処理するために利用されている
。凝集沈澱法は、重い粒子を含み、かつ油分を含まない
排水の処理に利用されている。

加圧浮上法は、高濃度排水中の５５ＳＢＯＤ、Ｃ０Ｄ、
油分などを効率よく除去できることから、生物的処理の
前処理として、また水質規制値があまり厳しくない場合
には単独で利用されている。

電気浮上法は、■有機排水を無機反応槽および高分子反
応槽に導き、排水中の親永住物質の一部および疎水性汚
濁物質を凝集させてフロックを形成する工程、■フロッ
クを形成した排水を浮上槽に導き、フロックに電解ガス
気泡を会合させて浮上させる工程、■浮上したフロック
を浮上分離槽に導き、スキーマ−によって除去する工程
からなり、加圧浮上法と同様、高濃度排水中の５ＳＳＢ
ＯＤ。

ＣＯＤ、油分などを効率よく除去できる利点を有してい
る。また、電気浮上法は、加圧浮上法に比べて下記のよ
うな利点を有している。

（１）、コンプレッサーや加圧ポンプを使用しないので
、騒音が発生しない。

（２）、加圧水を使用しないので、浮上分離槽を小形化
することができる。また、加圧水製造装置を必要としな
いので、設備全体を小形化することができる。

（３）、電解電流の変動操作により、微細な電解ガス気
泡の増減、制御を容易に行うことができる。

（４）、！解の副次的効果として、次亜塩素ガス、塩素
ガスの副生によるＢＯＤ５Ｃ０Ｄの低減、脱色効果が得
られる。

なお、上記電気浮上法を利用した排水処理装置について
は、特開昭６２−３８２８６号公報、特開平２−２１９
９４号公報などに記載がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

電気浮上法は、前述したような多くの利点を有する優れ
た排水処理方法であるが、この電気浮上法を利用した従
来の排水処理装置は、下記のような実用上の問題点を有
しているため、有機排水の処理には殆ど利用されていな
いのが現状である。

（１）、浮上槽における電解ガス気泡の密度が小さいた
と、電解ガス気泡とフロックとの会合が不充分となり、
会合を受けないフロックが多量に発生してキャリオーバ
ー現象が生じる。また、−旦浮上したフロックから電解
ガス気泡が分離、逸散し、フロックが再沈澱し易い。こ
れらの理由により、ＳＳの除去効率が低い。

（２）、浮上槽に導かれた排水が電極間を通過する際、
フロックによって架橋が形成され易いため、電気的な短
絡が生じて電解ガス気泡の発生が停止する事故が発生す
る。

（３）、浮上槽の構造上、電極の洗浄やスケール除去が
困難なため、ＳＳの除去効率が経時的に低下する。

（４）、キャリオーバーによるフロックの発生によって
、ＢＯＤ５Ｃ０Ｄの除去効率も低下する。

本発明の目的は、電気浮上法を利用した排水処理装置（
以下、単に電気浮上装置という）の上記した問題点を改
善し、有機排水を効率的に処理することのできる電気浮
上装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本願の一発胡である電気浮上装置は、被処理排水に凝集
剤を作用させてフロックを形成する反応槽と、側壁に配
置した電極の直上にフロック流入口を配置し、前記フロ
ック流入口を通じて供給された前記フロックを前記電極
から発生する電解ガス気泡と会合させて浮上させる浮上
槽と、前記フロックと被処理排水とを分離する分離槽と
、前記フロックを除去するスキーマ−とを備えた一次電
気浮上装置の後段に第二の浮上槽を設けた構成を備えて
いる。

〔作用〕

上記した手段によれば、−次電気浮上装置の電極を浮上
槽の側壁に配置し、その直上にフロック流入口を配置す
ることにより、浮上槽に流入したフロックを高密度の電
解ガス気泡と接触させることができるので、被処理排水
中のＳＳの殆どを一次電気浮上装置で除去することがで
きる。これにより、上記−次電気浮上装萱の後段に設け
た第二の浮上槽において、電解による酸化還元反応がＳ
Ｓによって阻害されることなく効率的に進行するので、
ＢＯＤ、ＣＯＤの殆どを除去することができ、有機排水
の高度処理を実現することができる。

以下、実施例により本発明を説明する。

ご実施例〕本実施例による電気浮上装置の要部の構成を第１図およ
び第２図に示す。

被処理有機排水は、スクリーンなどによって粗大ゴミを
取り除いた後、まず電気浮上装置１の一端に設けられた
排水流入口２を通じて第一の無機反応槽３ａに導入され
る。上記無機反応槽３ａ１＝は、有機排水の種類に応じ
て選択された、例えば塩化第二鉄などを含む無機凝集剤
が所定濃度注入されており、ここで排水のｐＨ調整が行
われるとともに、排水中の親水性物質の一部と凝集剤と
が作用してフロックが形成される。上記無機反応槽３ａ
には、排水を撹拌する撹拌手段４や、図示は省略するが
、排水のｐＨを測定するｐＨセンサなどが設置されてい
る。

上記無機反応槽３ａの隣りには、同様の構成を備えた第
二の無機反応槽３ｂが設けられており、第一の無機反応
槽３ａで概ね調整された排水のｐＨｌ１７）微調整が行
われる。また、排水中の親水性物質の一部は、ここで凝
集してフロックを形成する。

上記第二の無機反応槽３ｂは、必要に応じて設けられる
もので、有機排水の種類によっては、第一の無機反応槽
３ａだけでよい場合もある。また、有機排水の種類によ
っては、第二の無機反応槽３ｂの後段に第三の無機反応
槽を設けてもよい。

上記無機反応槽３ａ、３ｂて形成されたフロックは、排
水とともに隣りの高分子反応槽５に導入される。上記高
分子反応槽５には、有機排水の種類に応じて選択された
所定濃度の高分子凝集剤が注入されており、ここて上記
凝集剤と排水中の疎水性汚濁物質とが作用してフロック
が形成される。

なお、有機排水中の疎水性汚濁物質の濃度が高い場合は
、上記高分子反応槽５の後段に第二、またはさらに第三
の高分子反応槽を設置してもよい。

上記無機反応槽３ａ、３ｂおよび高分子反応槽５で形成
されたフロックは、排水とともにフロック流入槽６を通
じて浮上槽７に導入される。上記フロック流入槽６には
、フロックを均一に浮上槽７に導入するだめの案内板８
が設けられている。

上記浮上槽７の下部側壁には、電極９が配置されている
。上記電極９は、複数の陽極と陰極とを交互に配置した
構造を有しており、水の電気分解によって陰極から発生
した水素ガス気泡が、陽極と陰極との隙間から浮上する
ようになっている。上記電極９の直上には、フロック流
入口１０が配置されており、フロックを含む排水は、上
記フロック流入口１０を通じて浮上槽７に導入される。

このように、上記浮上槽７は、その側壁に電極９を配置
し、上記電極９の直上にフロック流入口１０を配置した
構成になっているため、フロック流入口１０を通じて浮
上槽７に導入されたフロックは、電極９から発生する高
密度の水素ガス気泡と直ちに会合し、その浮力により浮
上槽７の側壁に沿って上昇する。またこのとき、電極９
の上方には、第２図に示すような対流（Ｂ）が形成され
るので、浮上槽７に導入された直後に水素ガス気泡と会
合できなかった少量のフロックも、この対流（Ｂ）に巻
き込まれて電極９の上方で再浮上し、水素ガス気泡と会
合して浮上する。なお、上記フロック流入口１０には、
逆流防止板１１が設けてあり、水素ガス気泡と会合して
浮上するフロックがフロック流入口１０を通じて流入口
６に逆流するのを防止している。

上記電極９の側方および下方には、第２図に示すような
対流（Ａ）が形成される。排水はこの対流（Ａ）に沿っ
て電極９の隙間を下方から上方に流れ、電解による酸化
還元反応によって排水中のＢＯＤ、ＣＯＤ、色素などが
除去される。また、前述したように、浮上槽７に導入さ
れたフロックは、電極９上で水素ガス気泡と会合して浮
上するので、電極９の隙間を通過する排水中にはフロッ
クが殆ど含まれない。すなわち、上記浮上槽７は、フロ
ックによる電極９の隙間の目詰まりを防止することがで
きる構造となっている。

一方、水素ガス気泡と会合して浮上したフロックは、排
水とともに分離！’！１２に導かれた後、その上方に設
けられたスキーマ−１３によって排水から分離され、汚
泥槽１４の排出口１４ａを通じて外部に排出される。水
素ガス気泡と会合して馬上したフロックは、高濃度の水
素ガス気泡を多タコ含むためにその浮力が大きく、従っ
て、−旦淳上したフロックが再沈澱することは殆どなし
）。このように、上記浮上槽７は、水素ガス気泡と会合
しないフロックが多量に発生ずるキアリオーバー現象を
確実に防止することができ、かつ−旦浮上したフロック
の再沈澱も防止することができる櫂造になってＬ′する
ので、排水中の５５．ＢＯＤ、ＣＯＤ、色素などを有効
に除去することができ、請にＳＳは、はぼ完全に除去す
る二とができる。また、上記浮上槽７におし）では、フ
ロック中に水沫ガス気泡が多量に含まれているので、ス
キーマ−１３によって排水かち分離されたフロック中の
含水率が少なく、これにより、汚泥槽１４の排出：１、
４　ａから排出されるスラッジの量を少なくすることが
できる。

上記のようにして、ＳＳがほぼ完全に除去された排水は
、−次処理水導管１５を通じて水位調議管】６に送られ
て水位の調整が行われた後、誘」管１７および処理水流
入槽１８を経て第二の浮上槽１９に導入される。上記水
位調整管１６と誘導管１７との間には、必要に応じて無
機反応槽３Ｃが設けられる。上記反応槽３Ｃには、排水
の種類に応じて選択された、例えば塩化第二鉄などを含
む無機凝集剤が所定濃度注入されており、ここで排水の
ｐＨの再調整が行われるとともに、排水中に僅かに残っ
ている親水性物質と凝集剤とが作用してフロックを形成
される。上記無機凝集剤は、電解によって次亜塩素ガス
や塩素ガスを発生するので、上記反応槽３Ｃを設けるこ
とにより、第二の浮上槽１９におけるＢＯＤ、ＣＯＤの
除去率および色素の脱色効果を向上させることができる
。

なお、上記無機反応槽３Ｃには、前記無機反応槽３ａ、
３ｂと同様、排水を撹拌する撹拌手段４、排水のｐＨを
測定するｐＨセンサなどが設置されている。上記反応槽
３ＣでｐＨ調整された排水は、ポンプ２０によって誘導
管１７に送られ、次いで処理水流入槽１８に導入される
。

処理水流入槽１８に導入された上記排水は、その底部に
設けられた開口２１を通じて第二の浮上槽１９に導入さ
れる。上記浮上槽１９の底部側壁には、前記第一の浮上
Ｗ！７と同種の電極９が設けられている。排水は、この
電極９の隙間を下方から上方に流れ、電解による酸化還
元反応によってＢＯＤ、ＣＯＤ、色素などが除去される
。上記第二の浮上槽１９に導入された排水中の５５は、
その殆どが前記第一の浮上槽７て除去されているので、
上記酸化還元反応は、ＳＳによって阻害されることな（
効率的に進行する。これにより、前記第一の浮上槽７で
除去できなかった残りのＢＯＤＣＯＤ、色素などは、上
記第二の浮上槽１９てほぼ完全に除去される。一方、電
極９から発生する水素ガス気泡と会合して浮上した少量
のフロックは、排水とともに分ｎ横２２に導かれた後、
その上方に設けられたスキーマ−１３によって排水から
分離され、汚泥槽１４の排出口１４ａを通じて外部に排
出される。また、分離槽２２に導入された排水は、二次
処理水導管２３を経て水位調整管１６に送られ、必要に
応じてｐＨ調整などが付われた後、外部に排出される。

このように、本実施例の電気浮上装置１によれば、第一
の浮上槽７で排水中のＳＳをほぼ完全に除去することが
でき、第二の浮上槽１９で排水中のＢＯＤ、ＣＯＤ、色
素などをほぼ完全に除去することができるので、従来の
生物的処理装置と同等、もしくはそれ以上の高度有機排
水処理を、生物的処理装置に比べて少ない設置面積、施
設費、ランニングコストで実現することができる。ちな
みに、上記電気浮上装置１は、同等の処理能力を有する
従来の生物的処理装置に比べて、排水処理施設面積で１
１５〜１／１０、施設費で５０〜７０％、ランニングコ
ストで５０〜７０％の低減を実現できる二とが、本発明
者の実験により判明し上記電気浮上装置１を用ヒ）で実
施した有機排水（水産加工排水）処理の分析値の一例を
下記の表に示す。

表中、被処理排水は、解凍、洗浄および解体加工後の水
産加工排水を用いた（排水量：１００ｍ’７日）。

被処理排水は、集水槽にて粗大ゴミの除去、油水分離槽
にて浮上分離、ストレーナによる微細ゴミの除去後、流
量調整槽に送り、腐敗防止のため曝気したもので、採取
点は電気浮上装置の入口で行った。

表以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しな
い範囲で種々の設計変更を行うことができる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得ちれる効果を簡単に説明すれば、次のとおりであ
る。

（ｊ）、従来の生物的処理装置に比べて、処理施設の面
積を大幅に縮小することができる。

（２）、従来の生物的処理装置に比べて、施設費を大巾
晶ｊこ削減することができる。

（３）、従来の生物的処理装置に比べて、ランニングコ
ストを大幅に削減することができる。特に、生物的処理
装置と異−；す、曝気槽を必要と巳な１．）ので、消費
電力を大幅に削減することができる。

（４）　　水産加工排水などに含まれる蛋白質の再利用
が可能となる。

（５）、濾過法によらないで、ＳＳを完全除去すること
ができる。

（６）、ＢＯＤ２０　ｐｐｍ以下、ｃｏＤ３ｏｐｐｍ以
下の高度処理を実現することができるので、被処理排水
の再利用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である電気浮上装置の全体
構成を示す概略図、第２図は、この電気浮上装置の要部断面図である。１・・・電気浮上装置、２・・・排水流入口、３ａ、３
ｂ、３ｃ・・・無機反応槽、４・・・撹拌手段、５・・
・高分子反応槽、６・・・フロック流入口、７．１９・
・・浮上槽、８・・・案内板、９・・・電極、１０・・
・フロック流入口、１１・・・逆流防止板、１２．２２
・・・分離槽１３・・・スキーマ−１４・・・汚泥槽、
１４ａ・・・汚泥排出口、】５・・・−次処理水導管１
６・・・水位調整管、１７・・・誘導管、１８・・・処
理水流入口、２０・・・ポンプ、２１・・・開口、２３
・・・二次処理水導管。特許出願人　　システム　ゲイト株式会社同　　　　　
株式会社　タ　フ　開　発代理人　弁理士　　筒　井　
大　相

Claims

【特許請求の範囲】１、被処理排水に凝集剤を作用させてフロックを形成す
る反応槽と、側壁に配置した電極の直上にフロック流入
口を配置し、前記フロック流入口を通じて供給される前
記フロックを前記電極から発生する電解ガス気泡と会合
させて浮上させる浮上槽と、前記フロックと被処理排水
とを分離する分離槽と、前記フロックを除去するスキー
マーとを備えた電気浮上装置の後段に第二の浮上槽を設
けたことを特徴とする電気浮上装置。２、前記第二の浮上槽の前段に、被処理排水のｐＨを微
調整するための反応槽を設けたことを特徴とする請求項
１記載の電気浮上装置。