JPH11277090A - リン酸イオン含有排水の排水処理装置 - Google Patents
リン酸イオン含有排水の排水処理装置Info
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- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 少なくともリン化合物の処理装置外への放流
を低減させることができるリン酸イオン含有排水の排水
処理装置を提供する。 【解決手段】 鉄および/またはアルミニウムを含む少
なくとも一対の電極を用いてリン酸イオンを含む排水中
に鉄イオンおよび/またはアルミニウムイオンを電気化
学的に溶出させリン酸イオンを鉄イオンおよび/または
アルミニウムイオンとの反応により不溶性塩の形で凝集
沈殿させる排水処理装置であって、少なくともリン化合
物を除去するための吸着手段である吸着材19が設置さ
れている。
を低減させることができるリン酸イオン含有排水の排水
処理装置を提供する。 【解決手段】 鉄および/またはアルミニウムを含む少
なくとも一対の電極を用いてリン酸イオンを含む排水中
に鉄イオンおよび/またはアルミニウムイオンを電気化
学的に溶出させリン酸イオンを鉄イオンおよび/または
アルミニウムイオンとの反応により不溶性塩の形で凝集
沈殿させる排水処理装置であって、少なくともリン化合
物を除去するための吸着手段である吸着材19が設置さ
れている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排水、とくに家庭
排水または集合住宅の排水などのリン酸イオンを含む生
活排水の排水処理装置に関する。
排水または集合住宅の排水などのリン酸イオンを含む生
活排水の排水処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】川や湖の富栄養化の原因の1つにリン化
合物の存在があることは周知である。また、このリン化
合物は一般家庭の生活排水中に多く存在するが、浄化処
理が困難なものであり、有効な対策がとれないのが現状
である。
合物の存在があることは周知である。また、このリン化
合物は一般家庭の生活排水中に多く存在するが、浄化処
理が困難なものであり、有効な対策がとれないのが現状
である。
【0003】リン化合物の処理装置は種々提案されてい
るが、家庭排水については鉄の電解溶出法が知られてい
る(特開平3−89998号公報、C02F 3/1
2)。この技術は、排水中のリン酸イオンを鉄イオンと
反応させ水不溶性の塩、たとえばFePO4やFe(O
H)x(PO4)yとして凝集沈殿させて除去しようとす
る技術であり、電解槽中に設置された鉄製の電極に通電
して排水中に鉄イオンを溶出させるものである。そし
て、かかるで電解溶出法を用いた汚水処理装置として、
たとえば嫌気槽、好気槽、処理水槽および消毒槽からな
り、該処理水槽の汚水を、リン酸反応する鉄イオンを溶
出さる電解槽を介して、嫌気槽に循環するとともに、前
記消毒槽を介して放流させるように構成されたものがあ
る
るが、家庭排水については鉄の電解溶出法が知られてい
る(特開平3−89998号公報、C02F 3/1
2)。この技術は、排水中のリン酸イオンを鉄イオンと
反応させ水不溶性の塩、たとえばFePO4やFe(O
H)x(PO4)yとして凝集沈殿させて除去しようとす
る技術であり、電解槽中に設置された鉄製の電極に通電
して排水中に鉄イオンを溶出させるものである。そし
て、かかるで電解溶出法を用いた汚水処理装置として、
たとえば嫌気槽、好気槽、処理水槽および消毒槽からな
り、該処理水槽の汚水を、リン酸反応する鉄イオンを溶
出さる電解槽を介して、嫌気槽に循環するとともに、前
記消毒槽を介して放流させるように構成されたものがあ
る
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記汚
水処理装置においては、リン酸鉄などのリン化合物を完
全に凝集沈殿させて除去することはできず、一部のリン
化合物などは消毒槽を介して装置外に放流されたり、鉄
イオンが過剰に溶出したばあいも、リン酸と反応しない
鉄イオンがそのまま放流されるという問題がある。
水処理装置においては、リン酸鉄などのリン化合物を完
全に凝集沈殿させて除去することはできず、一部のリン
化合物などは消毒槽を介して装置外に放流されたり、鉄
イオンが過剰に溶出したばあいも、リン酸と反応しない
鉄イオンがそのまま放流されるという問題がある。
【0005】本発明は、叙上の事情に鑑み、少なくとも
リン化合物の処理装置外への放流を低減させることがで
きるリン酸イオン含有排水の排水処理装置を提供するこ
とを目的とする。
リン化合物の処理装置外への放流を低減させることがで
きるリン酸イオン含有排水の排水処理装置を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のリン酸イオン含
有排水の排水処理装置は、鉄および/またはアルミニウ
ムを含む少なくとも一対の電極を用いてリン酸イオンを
含む排水中に鉄イオンおよび/またはアルミニウムイオ
ンを電気化学的に溶出させリン酸イオンを鉄イオンおよ
び/またはアルミニウムイオンとの反応により不溶性塩
の形で凝集沈殿させる排水処理装置であって、少なくと
もリン化合物を除去するための吸着手段が設置されてな
ることを特徴としている。
有排水の排水処理装置は、鉄および/またはアルミニウ
ムを含む少なくとも一対の電極を用いてリン酸イオンを
含む排水中に鉄イオンおよび/またはアルミニウムイオ
ンを電気化学的に溶出させリン酸イオンを鉄イオンおよ
び/またはアルミニウムイオンとの反応により不溶性塩
の形で凝集沈殿させる排水処理装置であって、少なくと
もリン化合物を除去するための吸着手段が設置されてな
ることを特徴としている。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
のリン酸イオン含有排水の排水処理装置を説明する。
のリン酸イオン含有排水の排水処理装置を説明する。
【0008】図1は本発明の一実施の形態にかかわる排
水処理装置を示す説明図、図2は図1における電解槽を
示す一部切欠斜視図、図3は電極ユニットを示す説明
図、図4は図1における消毒槽の要部拡大図である。
水処理装置を示す説明図、図2は図1における電解槽を
示す一部切欠斜視図、図3は電極ユニットを示す説明
図、図4は図1における消毒槽の要部拡大図である。
【0009】本発明は、たとえば合併浄化槽などの排水
処理装置に用いられる。かかる排水処理装置は、図1に
示すように、第1嫌気ろ床槽Aと、第2嫌気ろ床槽B
と、生物ろ過槽Cと、処理水槽Dと、消毒槽Eとからな
り、前記第1嫌気ろ床槽Aに流入した排水を各槽にて処
理したのち、消毒槽Eから排出するようにされている。
そして電解槽1が、前記処理水槽DからエアポンプFに
より揚水された処理水を第1嫌気ろ床槽Aへ戻す循環経
路Lに設置されている。
処理装置に用いられる。かかる排水処理装置は、図1に
示すように、第1嫌気ろ床槽Aと、第2嫌気ろ床槽B
と、生物ろ過槽Cと、処理水槽Dと、消毒槽Eとからな
り、前記第1嫌気ろ床槽Aに流入した排水を各槽にて処
理したのち、消毒槽Eから排出するようにされている。
そして電解槽1が、前記処理水槽DからエアポンプFに
より揚水された処理水を第1嫌気ろ床槽Aへ戻す循環経
路Lに設置されている。
【0010】前記電解槽1は、図1〜4に示すように、
排水の流入口2と流出口3を有する排水処理室4と、該
処理室4内の排水中に少なくとも一部が浸漬するように
配置されている電極5、6と、該電極5、6に通電する
ための電源7と、電極5、6の極性を所定の時間、たと
えば6時間ごとに切り換えるための極性反転装置8と、
前記排水処理室4内の排水中に空気を供給する空気ばっ
気装置9と、少なくともリン化合物を除去するために消
毒槽Eに設置される吸着手段とを備えている。前記電極
5、6は、鉄、鉄合金、アルミニウム、アルミニウム合
金または鉄−アルミニウム合金などの鉄イオンおよび/
またはアルミニウムイオン発生源から製作することがで
きる。
排水の流入口2と流出口3を有する排水処理室4と、該
処理室4内の排水中に少なくとも一部が浸漬するように
配置されている電極5、6と、該電極5、6に通電する
ための電源7と、電極5、6の極性を所定の時間、たと
えば6時間ごとに切り換えるための極性反転装置8と、
前記排水処理室4内の排水中に空気を供給する空気ばっ
気装置9と、少なくともリン化合物を除去するために消
毒槽Eに設置される吸着手段とを備えている。前記電極
5、6は、鉄、鉄合金、アルミニウム、アルミニウム合
金または鉄−アルミニウム合金などの鉄イオンおよび/
またはアルミニウムイオン発生源から製作することがで
きる。
【0011】前記電極5、6は、図2〜3に示すよう
に、仕切りケース10内に取手11を挟んで所定の間隔
だけ離れて収納される電極ユニット12として、電解槽
1内に、たとえば仕切り棒13により4セット組み込ま
れる。また該電極5、6には、端子14がネジ止または
ハンダ付などにより固着されており、該端子14から引
き出されたリード線15がコネクター16に接続されて
いる。また前記仕切りケース10には、排水の流入口1
0aと流出口10bが形成されているとともに、空気流
入口10cが形成されている。
に、仕切りケース10内に取手11を挟んで所定の間隔
だけ離れて収納される電極ユニット12として、電解槽
1内に、たとえば仕切り棒13により4セット組み込ま
れる。また該電極5、6には、端子14がネジ止または
ハンダ付などにより固着されており、該端子14から引
き出されたリード線15がコネクター16に接続されて
いる。また前記仕切りケース10には、排水の流入口1
0aと流出口10bが形成されているとともに、空気流
入口10cが形成されている。
【0012】前記空気ばっ気装置9は、排水処理室4の
底中央に設置される多孔質の散気管17または散気板
と、該散気管17に圧縮空気を吸き込むための、図示し
ないエアポンプとから構成されており、前記散気管17
とエアポンプはパイプ18により接続されている。
底中央に設置される多孔質の散気管17または散気板
と、該散気管17に圧縮空気を吸き込むための、図示し
ないエアポンプとから構成されており、前記散気管17
とエアポンプはパイプ18により接続されている。
【0013】本実施の形態では、前記散気管17は排水
処理室4の底中央に設置されているが、本発明において
は、とくにこれに限定されるものではなく、排水を撹拌
し、排水の流出とともに、排水中のリン酸イオンと電極
から溶出した鉄イオン(アルミニウムイオン)との反応
生成物である水不溶性の塩を流出させやすい位置を適宜
選定して設置することができる。また、散気管を処理室
内の排水中で上下方向に動かすことで排水の対流を生じ
やすくすることもできる。なお、本実施の形態では、前
記排水の撹拌により、鉄イオンとリン酸イオンとの反応
性を向上させることもできる。
処理室4の底中央に設置されているが、本発明において
は、とくにこれに限定されるものではなく、排水を撹拌
し、排水の流出とともに、排水中のリン酸イオンと電極
から溶出した鉄イオン(アルミニウムイオン)との反応
生成物である水不溶性の塩を流出させやすい位置を適宜
選定して設置することができる。また、散気管を処理室
内の排水中で上下方向に動かすことで排水の対流を生じ
やすくすることもできる。なお、本実施の形態では、前
記排水の撹拌により、鉄イオンとリン酸イオンとの反応
性を向上させることもできる。
【0014】前記吸着手段としては、細かいリン化合
物、酸化鉄または酸化アルミニウムなどを吸着できる、
活性炭または多孔質体、たとえばアルミナや酸化チタン
などのセラミックなどからなる吸着材19を用いること
ができる。この吸着材19の粒径は、目詰まりが起こら
ないように、3mm以上にするのが好ましい。なお、前
記吸着材19は、浮遊物(SS)が少ない消毒槽Eに設
置されているため、浮遊物による目詰まりを防止するこ
とができる。とくに消毒槽Eの消毒剤20から上流部位
に設置することにより、消毒剤20による吸着材19の
変質を防止することができる。また本実施の形態では、
前記吸着材19はケース21に収納されているため、適
宜新しい吸着材19に交換するばあい、ケース21ごと
取り換えることができるので、交換作業を向上させるこ
とができる。
物、酸化鉄または酸化アルミニウムなどを吸着できる、
活性炭または多孔質体、たとえばアルミナや酸化チタン
などのセラミックなどからなる吸着材19を用いること
ができる。この吸着材19の粒径は、目詰まりが起こら
ないように、3mm以上にするのが好ましい。なお、前
記吸着材19は、浮遊物(SS)が少ない消毒槽Eに設
置されているため、浮遊物による目詰まりを防止するこ
とができる。とくに消毒槽Eの消毒剤20から上流部位
に設置することにより、消毒剤20による吸着材19の
変質を防止することができる。また本実施の形態では、
前記吸着材19はケース21に収納されているため、適
宜新しい吸着材19に交換するばあい、ケース21ごと
取り換えることができるので、交換作業を向上させるこ
とができる。
【0015】なお、本実施の形態では、吸着材19は、
浮遊物が少ない消毒槽Eに設置されているが、本発明に
おいては、これに限定されるものではなく、たとえば生
物ろ過槽Cと処理水槽Dとのあいだに設置することがで
きる。また本発明を接触ばっ気槽と沈殿槽とを備える処
理装置に適用するばあいには、該接触ばっ気槽と沈殿槽
とのあいだに、吸着材を設置することもできる。
浮遊物が少ない消毒槽Eに設置されているが、本発明に
おいては、これに限定されるものではなく、たとえば生
物ろ過槽Cと処理水槽Dとのあいだに設置することがで
きる。また本発明を接触ばっ気槽と沈殿槽とを備える処
理装置に適用するばあいには、該接触ばっ気槽と沈殿槽
とのあいだに、吸着材を設置することもできる。
【0016】鉄(アルミニウム)の電解溶出法には、従
来公知の方法が採用でき、電極への通電は連続的でも断
続的、パルス的でもよい。しかし通電量は、リン酸や他
のイオンの濃度、排水の流量などによって異なるが、鉄
イオンおよび/またはアルミニウムイオンの排水中の濃
度/リン濃度のモル比(以下、「Fe/P」と略す)が
1.0〜4.0、好ましくは1.5〜2.5となるよう
に調節すればよい。
来公知の方法が採用でき、電極への通電は連続的でも断
続的、パルス的でもよい。しかし通電量は、リン酸や他
のイオンの濃度、排水の流量などによって異なるが、鉄
イオンおよび/またはアルミニウムイオンの排水中の濃
度/リン濃度のモル比(以下、「Fe/P」と略す)が
1.0〜4.0、好ましくは1.5〜2.5となるよう
に調節すればよい。
【0017】たとえば流入側の排水中のリン濃度を5m
g/リットルとしたとき、Fe/Pを1.5に調節する
ばあい、鉄の溶出量は1.5〜20mg/リットル、好
ましくは2〜10mg/リットル必要である。そこで、
合弁浄化槽のばあい、流入量および循環流量をそれぞれ
1200リットル、6000リットルとすると、鉄の溶
出量は5mg/リットルとなる。このとき、電流密度を
0.5mA/cm2に設定し、電極の浸水表面積を24
00cm2に決定ししたとき、電解電流値を1200m
Aに制御する。本実施の形態では、前記電解槽1で排水
中のリン酸イオンを鉄イオンと反応させ水不溶性の塩、
たとえばFePO4やFe(OH)x(PO4)yとして凝
集沈殿させて除去するとともに、前記吸着材19によ
り、処理装置外への放流水のリン化合物および酸化鉄の
含有量をそれぞれ1.0mg/リットル以下に確保する
ことができる。
g/リットルとしたとき、Fe/Pを1.5に調節する
ばあい、鉄の溶出量は1.5〜20mg/リットル、好
ましくは2〜10mg/リットル必要である。そこで、
合弁浄化槽のばあい、流入量および循環流量をそれぞれ
1200リットル、6000リットルとすると、鉄の溶
出量は5mg/リットルとなる。このとき、電流密度を
0.5mA/cm2に設定し、電極の浸水表面積を24
00cm2に決定ししたとき、電解電流値を1200m
Aに制御する。本実施の形態では、前記電解槽1で排水
中のリン酸イオンを鉄イオンと反応させ水不溶性の塩、
たとえばFePO4やFe(OH)x(PO4)yとして凝
集沈殿させて除去するとともに、前記吸着材19によ
り、処理装置外への放流水のリン化合物および酸化鉄の
含有量をそれぞれ1.0mg/リットル以下に確保する
ことができる。
【0018】なお、本発明における、リン酸イオン含有
排水の鉄(アルミニウム)の電解溶出法による処理は、
電極から溶出した鉄イオン(アルミニウムイオン)が排
水中のリン酸イオンと反応して水不溶性のリン酸と鉄
(アルミニウム)との塩を生成させる反応(反応A)を
利用するものであるが、排水中は水酸化物イオンが存在
しており、溶出した鉄イオン(アルミニウムイオン)は
水酸化物イオンとも反応する(反応B)。反応Bは反応
Aよりも速いので、リン酸イオンを捕捉するためには電
流量を多くして鉄イオン(アルミニウムイオン)の溶出
量を増す必要がある。
排水の鉄(アルミニウム)の電解溶出法による処理は、
電極から溶出した鉄イオン(アルミニウムイオン)が排
水中のリン酸イオンと反応して水不溶性のリン酸と鉄
(アルミニウム)との塩を生成させる反応(反応A)を
利用するものであるが、排水中は水酸化物イオンが存在
しており、溶出した鉄イオン(アルミニウムイオン)は
水酸化物イオンとも反応する(反応B)。反応Bは反応
Aよりも速いので、リン酸イオンを捕捉するためには電
流量を多くして鉄イオン(アルミニウムイオン)の溶出
量を増す必要がある。
【0019】しかしながら、排水中にカルシウムイオン
またはマグネシウムイオンが存在すると、それらのイオ
ンは水酸化物イオンと反応する(反応D)。この反応D
は鉄イオン(アルミニウムイオン)と水酸化物イオンと
の反応Bに優先するため、反応Bが抑制され、鉄イオン
(アルミニウムイオン)はリン酸イオンとの反応Aに有
効に利用される。さらに、カルシウムイオンおよびマグ
ネシウムイオンもリン酸イオンと反応して水不溶性の塩
を形成するので、リン酸イオンの除去に貢献する。
またはマグネシウムイオンが存在すると、それらのイオ
ンは水酸化物イオンと反応する(反応D)。この反応D
は鉄イオン(アルミニウムイオン)と水酸化物イオンと
の反応Bに優先するため、反応Bが抑制され、鉄イオン
(アルミニウムイオン)はリン酸イオンとの反応Aに有
効に利用される。さらに、カルシウムイオンおよびマグ
ネシウムイオンもリン酸イオンと反応して水不溶性の塩
を形成するので、リン酸イオンの除去に貢献する。
【0020】このため、本発明では、カルシウムイオン
またはマグネシウムイオンを添加し、鉄イオン(アルミ
ニウムイオン)と水酸化物イオンの反応Bを抑制し、鉄
イオン(アルミニウムイオン)とリン酸イオンの反応A
を効率よく行なわせることもできる。これにより、通電
量を低減することができ、節電できるとともに鉄やアル
ミニウムの溶出量を低減できる。
またはマグネシウムイオンを添加し、鉄イオン(アルミ
ニウムイオン)と水酸化物イオンの反応Bを抑制し、鉄
イオン(アルミニウムイオン)とリン酸イオンの反応A
を効率よく行なわせることもできる。これにより、通電
量を低減することができ、節電できるとともに鉄やアル
ミニウムの溶出量を低減できる。
【0021】本発明の排水の処理装置は前述のように一
般家庭排水にとくに有利に利用できる。したがって、単
独で使用してもよいが、他の浄化システム、たとえば活
性汚泥法、膜分離法、嫌気・好気循環法などと組合せて
家庭用、集合住宅用の総合排水浄化システムとすること
ができる。また、大規模処理システム(し尿処理場)に
も利用できる。
般家庭排水にとくに有利に利用できる。したがって、単
独で使用してもよいが、他の浄化システム、たとえば活
性汚泥法、膜分離法、嫌気・好気循環法などと組合せて
家庭用、集合住宅用の総合排水浄化システムとすること
ができる。また、大規模処理システム(し尿処理場)に
も利用できる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
吸着手段である吸着材を配置することにより、少なくと
もリン化合物の処理装置外への放流を低減させることが
できる。
吸着手段である吸着材を配置することにより、少なくと
もリン化合物の処理装置外への放流を低減させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態にかかわる排水処理装置
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図2】図1における電解槽を示す一部切欠斜視図であ
る。
る。
【図3】電極ユニットを示す説明図である。
【図4】図1における消毒槽の要部拡大図である。
1 電解槽 2 流入口 3 流出口 4 処理室 5、6 電極 7 電源 8 極性反転装置 9 空気ばっ気装置 10 仕切りケース 11 取手 12 電極ユニット 13 仕切り棒 14 端子 15 リード線 16 コネクター 17 散気管 18 パイプ 19 吸着材 20 消毒剤 21 ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C02F 1/58 C02F 1/46 102 3/00 CDQ
Claims (3)
- 【請求項1】 鉄および/またはアルミニウムを含む少
なくとも一対の電極を用いてリン酸イオンを含む排水中
に鉄イオンおよび/またはアルミニウムイオンを電気化
学的に溶出させリン酸イオンを鉄イオンおよび/または
アルミニウムイオンとの反応により不溶性塩の形で凝集
沈殿させる排水処理装置であって、少なくともリン化合
物を除去するための吸着手段が設置されてなるリン酸イ
オン含有排水の排水処理装置。 - 【請求項2】前記吸着手段が消毒槽に設置されてなる請
求項1記載の処理装置。 - 【請求項3】前記吸着手段が活性炭または多孔質体から
なる請求項1または2記載の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8113598A JPH11277090A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | リン酸イオン含有排水の排水処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8113598A JPH11277090A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | リン酸イオン含有排水の排水処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11277090A true JPH11277090A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=13737969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8113598A Pending JPH11277090A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | リン酸イオン含有排水の排水処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11277090A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3882219A1 (en) * | 2020-03-19 | 2021-09-22 | Europhat Sverige AB | Electrolysis phosphate precipitation module |
| EP4140959A1 (en) * | 2021-08-31 | 2023-03-01 | Europhat Sverige AB | Phosphate precipitation module |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP8113598A patent/JPH11277090A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3882219A1 (en) * | 2020-03-19 | 2021-09-22 | Europhat Sverige AB | Electrolysis phosphate precipitation module |
| EP4140959A1 (en) * | 2021-08-31 | 2023-03-01 | Europhat Sverige AB | Phosphate precipitation module |
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