JPH11314092A - リン酸イオン含有排水の処理方法 - Google Patents
リン酸イオン含有排水の処理方法Info
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- JPH11314092A JPH11314092A JP3052899A JP3052899A JPH11314092A JP H11314092 A JPH11314092 A JP H11314092A JP 3052899 A JP3052899 A JP 3052899A JP 3052899 A JP3052899 A JP 3052899A JP H11314092 A JPH11314092 A JP H11314092A
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- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- 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
- C02F1/463—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrocoagulation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リン酸イオンの除去効率を長期間高効率に持
続させることができるリン酸イオン含有排水の処理方法
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
ン酸イオンを鉄および／またはアルミニウムとの不溶性
塩の形で凝集沈殿させる排水の処理方法であって、排水
処理装置に設置される電解槽に流入するリン濃度に対す
る溶出金属のモル比が１〜４になるように電流を制御す
る。
続させることができるリン酸イオン含有排水の処理方法
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
ン酸イオンを鉄および／またはアルミニウムとの不溶性
塩の形で凝集沈殿させる排水の処理方法であって、排水
処理装置に設置される電解槽に流入するリン濃度に対す
る溶出金属のモル比が１〜４になるように電流を制御す
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
活排水の処理方法に関する。
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
活排水の処理方法に関する。
【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。
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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、リン酸イオンの濃度と金属の溶出量との関係
について、考慮がなされていなかったため、リン酸イオ
ンの除去効率が安定せず、安定した排水の浄化がえられ
なかった。
方法では、リン酸イオンの濃度と金属の溶出量との関係
について、考慮がなされていなかったため、リン酸イオ
ンの除去効率が安定せず、安定した排水の浄化がえられ
なかった。
【０００５】本発明は、叙上の事情に鑑み、リン酸イオ
ンの除去効率を長期間高効率に持続させることができる
リン酸イオン含有排水の処理方法を提供することを目的
とする。
ンの除去効率を長期間高効率に持続させることができる
リン酸イオン含有排水の処理方法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
有排水の処理方法は、鉄および／またはアルミニウムを
含む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および／またはアルミニウムとの
不溶性塩の形で凝集沈殿させる排水の処理方法であっ
て、排水処理装置に設置される電解槽に流入するリン濃
度に対する溶出金属のモル比が１〜４になるように電流
を制御することを特徴としている。
有排水の処理方法は、鉄および／またはアルミニウムを
含む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および／またはアルミニウムとの
不溶性塩の形で凝集沈殿させる排水の処理方法であっ
て、排水処理装置に設置される電解槽に流入するリン濃
度に対する溶出金属のモル比が１〜４になるように電流
を制御することを特徴としている。
【０００７】また本発明のリン酸イオン含有排水の処理
方法は、鉄および／またはアルミニウムを含む電極を用
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
オンを鉄および／またはアルミニウムとの不溶性塩の形
で凝集沈殿させる排水の処理方法であって、排水処理装
置の循環経路に設置される電解槽に流入するリン濃度に
対する溶出金属のモル比が１〜４になるように電流を制
御することを特徴としている。
方法は、鉄および／またはアルミニウムを含む電極を用
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
オンを鉄および／またはアルミニウムとの不溶性塩の形
で凝集沈殿させる排水の処理方法であって、排水処理装
置の循環経路に設置される電解槽に流入するリン濃度に
対する溶出金属のモル比が１〜４になるように電流を制
御することを特徴としている。
【０００８】また本発明のリン酸イオン含有排水の処理
方法は、鉄またはアルミニウムを含む電極を用いてリン
酸イオンを含む排水中に鉄イオン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またはア
ルミニウムとの不溶性塩の形で凝集沈殿させる排水の処
理方法であって、排水処理装置に設置される電解槽に流
入するリン濃度に対する溶出金属のモル比を１〜４とす
べく、前記電極が鉄を含むばあい、溶出濃度が１〜６０
ｍｇ／リットル、または前記電極がアルミニウムを含む
ばあい、溶出濃度が０．５〜３０ｍｇ／リットルになる
ように電流を制御することを特徴としている。
方法は、鉄またはアルミニウムを含む電極を用いてリン
酸イオンを含む排水中に鉄イオン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またはア
ルミニウムとの不溶性塩の形で凝集沈殿させる排水の処
理方法であって、排水処理装置に設置される電解槽に流
入するリン濃度に対する溶出金属のモル比を１〜４とす
べく、前記電極が鉄を含むばあい、溶出濃度が１〜６０
ｍｇ／リットル、または前記電極がアルミニウムを含む
ばあい、溶出濃度が０．５〜３０ｍｇ／リットルになる
ように電流を制御することを特徴としている。
【０００９】さらに本発明のリン酸イオン含有排水の処
理方法は、鉄またはアルミニウムを含む電極を用いてリ
ン酸イオンを含む排水中に鉄イオン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または
アルミニウムとの不溶性塩の形で凝集沈殿させる排水の
処理方法であって、排水処理装置の循環経路に設置され
る電解槽に流入するリン濃度に対する溶出金属のモル比
を１〜４とすべく、前記電極が鉄を含むばあい、溶出濃
度が１．５〜４０ｍｇ／リットル、または前記電極がア
ルミニウムを含むばあい、溶出濃度が１〜２０ｍｇ／リ
ットルになるように電流を制御することを特徴としてい
る。
理方法は、鉄またはアルミニウムを含む電極を用いてリ
ン酸イオンを含む排水中に鉄イオン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または
アルミニウムとの不溶性塩の形で凝集沈殿させる排水の
処理方法であって、排水処理装置の循環経路に設置され
る電解槽に流入するリン濃度に対する溶出金属のモル比
を１〜４とすべく、前記電極が鉄を含むばあい、溶出濃
度が１．５〜４０ｍｇ／リットル、または前記電極がア
ルミニウムを含むばあい、溶出濃度が１〜２０ｍｇ／リ
ットルになるように電流を制御することを特徴としてい
る。
【００１０】
【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処理方法を説明する。
のリン酸イオン含有排水の処理方法を説明する。
【００１１】図１は本発明の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で
ある。
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で
ある。
【００１２】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。
【００１３】前記電解槽１は、図１〜３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ごとに
切り換えるための極性反転回路および電極５、６に通電
する電流を制御するための電流制御回路を有するコント
ローラ８と、前記排水処理室４内の排水中に空気を供給
する空気曝気装置９を備えている。
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ごとに
切り換えるための極性反転回路および電極５、６に通電
する電流を制御するための電流制御回路を有するコント
ローラ８と、前記排水処理室４内の排水中に空気を供給
する空気曝気装置９を備えている。
【００１４】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。
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。
【００１５】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。
【００１６】前記空気曝気装置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。
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。
【００１７】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。
【００１８】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１．５〜２．０となるよう
に調節すればよい。すなわち、排水中のリンはリン酸イ
オンとして存在し、そのリン酸イオンと鉄イオンとを反
応させ、ＦｅＰＯ4またはＦｅ（ＯＨ）x（ＰＯ4）ｙを
生成し、沈降させるため、たとえば、ＦｅＰＯ4のばあ
い、ＦｅとＰのモル比は１で充分であるが、反応効率を
考慮すると、モル比が１以上でないと７０〜８０％以上
の高いリン除去効率はえられない。一方、モル比が４以
上になると、リン除去率が９９％以上となり（すなわ
ち、効率は限界に達し）、これ以上モル比をあげても、
余分の鉄が流出側へ放流されランニングコストの上昇や
環境汚染にもつながる惧れがあるからである。
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１．５〜２．０となるよう
に調節すればよい。すなわち、排水中のリンはリン酸イ
オンとして存在し、そのリン酸イオンと鉄イオンとを反
応させ、ＦｅＰＯ4またはＦｅ（ＯＨ）x（ＰＯ4）ｙを
生成し、沈降させるため、たとえば、ＦｅＰＯ4のばあ
い、ＦｅとＰのモル比は１で充分であるが、反応効率を
考慮すると、モル比が１以上でないと７０〜８０％以上
の高いリン除去効率はえられない。一方、モル比が４以
上になると、リン除去率が９９％以上となり（すなわ
ち、効率は限界に達し）、これ以上モル比をあげても、
余分の鉄が流出側へ放流されランニングコストの上昇や
環境汚染にもつながる惧れがあるからである。
【００１９】したがって、本実施の形態においては、流
入するリン濃度によってＦｅ／Ｐを１〜４になるよう
に、鉄電極に通電させる電流をコントローラで制御し、
ファラデーの法則により、必要な鉄イオンの溶出量を制
御する。これにより、リン除去効率を７０〜８０％以上
安定して維持することができる。
入するリン濃度によってＦｅ／Ｐを１〜４になるよう
に、鉄電極に通電させる電流をコントローラで制御し、
ファラデーの法則により、必要な鉄イオンの溶出量を制
御する。これにより、リン除去効率を７０〜８０％以上
安定して維持することができる。
【００２０】ここで、鉄の溶出量を電流で制御するにあ
たり、その電流値は合併浄化槽に流入されるリン量に比
例する。
たり、その電流値は合併浄化槽に流入されるリン量に比
例する。
【００２１】この流入リン量は、生活排水中一人当たり
一日１．２ｇであり、また一人当たり一日の排水量は２
００リットルといわれているため、流入リン濃度は統計
的に数値として表わされる。これより、流入リン濃度を
算出すると、６ｍｇ／リットルとなる。しかし、実際は
もう少し低く、約５ｍｇ／リットルである。
一日１．２ｇであり、また一人当たり一日の排水量は２
００リットルといわれているため、流入リン濃度は統計
的に数値として表わされる。これより、流入リン濃度を
算出すると、６ｍｇ／リットルとなる。しかし、実際は
もう少し低く、約５ｍｇ／リットルである。
【００２２】この鉄の電解溶出法によるリン除去技術
は、流入リン量または流入リン濃度が分かっている必要
があり、その流入リン量または流入リン濃度の決定に
は、つぎのパラメーターが必要である。
は、流入リン量または流入リン濃度が分かっている必要
があり、その流入リン量または流入リン濃度の決定に
は、つぎのパラメーターが必要である。
【００２３】１．合併浄化槽の使用者数または使用合併
浄化槽が何人用であるか ２．流入リン濃度の測定 使用者数に基づいて電解槽内を通過する流量（使用者数
×２００リットル×循環比）が決められる。
浄化槽が何人用であるか ２．流入リン濃度の測定 使用者数に基づいて電解槽内を通過する流量（使用者数
×２００リットル×循環比）が決められる。
【００２４】流入リン濃度については事前に、リン濃度
測定を行なってもよい。また、統計的な値６ｍｇ／リッ
トルを使用してもよい。ただし、リン濃度は流入状態が
変化すると、リン濃度が低いときには０．５ｍｇ／リッ
トルであり、高いときには最大８ｍｇ／リットルにもな
る場合がある。よって、リン除去量の安定性を重要視す
ると、流入リン濃度を高めの６．５〜７ｍｇ／リットル
に設定してもよい。
測定を行なってもよい。また、統計的な値６ｍｇ／リッ
トルを使用してもよい。ただし、リン濃度は流入状態が
変化すると、リン濃度が低いときには０．５ｍｇ／リッ
トルであり、高いときには最大８ｍｇ／リットルにもな
る場合がある。よって、リン除去量の安定性を重要視す
ると、流入リン濃度を高めの６．５〜７ｍｇ／リットル
に設定してもよい。
【００２５】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。
【００２６】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。
【００２７】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。
【００２８】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。
【００２９】つぎに本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。
【００３０】実施例１ 図１に示す鉄の電解溶出排水処理装置において、排水中
に浸漬させる４対の電極としては、高純度の鉄板を用い
た。また電極の電解を両極で行なうように極性反転時間
を６時間に制御した。
に浸漬させる４対の電極としては、高純度の鉄板を用い
た。また電極の電解を両極で行なうように極性反転時間
を６時間に制御した。
【００３１】そして流入口からリン濃度３〜５ｍｇ／リ
ットルを含む生活排水を１２００リットル／日で流入さ
せるとともに、処理装置内の循環流量を６０００リット
ル／日とする。各処理槽で生物処理されて、電解槽に流
入するときの処理水中のリン濃度は１〜３ｍｇ／リット
ルになる。このとき、Ｆｅ／Ｐを２に設定すると鉄の溶
出量は、つぎの式（１）により(1〜3/31)×2×55.847＝
３．６〜１０．８ｍｇ／リットルとなる。
ットルを含む生活排水を１２００リットル／日で流入さ
せるとともに、処理装置内の循環流量を６０００リット
ル／日とする。各処理槽で生物処理されて、電解槽に流
入するときの処理水中のリン濃度は１〜３ｍｇ／リット
ルになる。このとき、Ｆｅ／Ｐを２に設定すると鉄の溶
出量は、つぎの式（１）により(1〜3/31)×2×55.847＝
３．６〜１０．８ｍｇ／リットルとなる。
【００３２】 (リン濃度／リン原子量)×(モル比)×(鉄原子量) （１）
【００３３】したがって、鉄の溶出量が３．６〜１０．
８ｍｇ／リットルで、循環量が６０００リットル／日で
あるため、１日の鉄の溶出量を２１．６〜６４．８ｇ確
保するための電解電流値は、つぎの式（２）により(21.
6〜64.8／55.847)×2×96500／(24×60×60)＝０．８６
〜２．６Ａとなる。
８ｍｇ／リットルで、循環量が６０００リットル／日で
あるため、１日の鉄の溶出量を２１．６〜６４．８ｇ確
保するための電解電流値は、つぎの式（２）により(21.
6〜64.8／55.847)×2×96500／(24×60×60)＝０．８６
〜２．６Ａとなる。
【００３４】 (１日の溶出量／鉄原子量)×(グラム当量)×(電荷量)／(１日の秒数) （２）
【００３５】このため、電流値を０．８６〜２．６Ａに
設定するための電極の浸水表面積は、電流密度を０．５
ｍＡ／ｃｍ2とすると、１７２０〜５２００ｃｍ2にな
る。したがって、電極の浸水表面積を１７２０〜５２０
０ｃｍ2にして、Ｆｅ／Ｐが２になるように電解電流値
を０．８６〜２．６Ａに制御した。
設定するための電極の浸水表面積は、電流密度を０．５
ｍＡ／ｃｍ2とすると、１７２０〜５２００ｃｍ2にな
る。したがって、電極の浸水表面積を１７２０〜５２０
０ｃｍ2にして、Ｆｅ／Ｐが２になるように電解電流値
を０．８６〜２．６Ａに制御した。
【００３６】そして電極の電気分解により、溶出した鉄
イオンはリン酸イオンと反応して水不溶性の塩が生成さ
れる。生成された塩は流入水とともに、散気管から発生
する空気（２リットル／ｍｉｎ）で撹拌され、流出側へ
と流れ出る。したがって、水不溶性の塩の堆積はほとん
どなかった。
イオンはリン酸イオンと反応して水不溶性の塩が生成さ
れる。生成された塩は流入水とともに、散気管から発生
する空気（２リットル／ｍｉｎ）で撹拌され、流出側へ
と流れ出る。したがって、水不溶性の塩の堆積はほとん
どなかった。
【００３７】ついで流出口で採取した排水を孔径０．４
５μｍのフィルターで濾過した濾液をＪＩＳ Ｋ ０１
０２に規格された全リン分析法（４６．３）に準拠して
調べた結果、リンの除去効率が７０〜８０％以上である
ことがわかった。
５μｍのフィルターで濾過した濾液をＪＩＳ Ｋ ０１
０２に規格された全リン分析法（４６．３）に準拠して
調べた結果、リンの除去効率が７０〜８０％以上である
ことがわかった。
【００３８】つぎに本発明の他の実施の形態を説明す
る。本実施の形態においては、リン濃度０．５〜８ｍｇ
／リットルによってＦｅ／Ｐを１〜４になるように、電
極に通電させる電流をコントローラで制御し、ファラデ
ーの法則により、必要な鉄またはアルミニウムの溶出量
を制御する。この溶出量は、つぎの式（３）により、電
極が鉄を含むばあい、約１〜６０ｍｇ／リットル（０．
５／３１×１×５５．８４７〜８／３１×４×５５．８
４７ｍｇ／リットル）である。また電極がアルミニウム
を含むばあい、式（３）により約０．５〜３０ｍｇ／リ
ットル（０．５／３１×１×２７〜８／３１×４×２７
ｍｇ／リットル）になる。
る。本実施の形態においては、リン濃度０．５〜８ｍｇ
／リットルによってＦｅ／Ｐを１〜４になるように、電
極に通電させる電流をコントローラで制御し、ファラデ
ーの法則により、必要な鉄またはアルミニウムの溶出量
を制御する。この溶出量は、つぎの式（３）により、電
極が鉄を含むばあい、約１〜６０ｍｇ／リットル（０．
５／３１×１×５５．８４７〜８／３１×４×５５．８
４７ｍｇ／リットル）である。また電極がアルミニウム
を含むばあい、式（３）により約０．５〜３０ｍｇ／リ
ットル（０．５／３１×１×２７〜８／３１×４×２７
ｍｇ／リットル）になる。
【００３９】 （リン濃度／リン原子量）×（モル比）× （鉄またはアルミニウム原子量） （３）
【００４０】一方、排水を本実施の形態における循環式
の処理装置で生物処理すると、生物処理により電解槽に
流入するリン濃度は１〜５ｍｇ／リットルに低下するた
め、溶出量は前記と同様に算出すると、電極が鉄を含む
ばあい、約１．５〜４０ｍｇ／リットルであり、電極が
アルミニウムを含むばあい、約１〜２０ｍｇ／リットル
になる。
の処理装置で生物処理すると、生物処理により電解槽に
流入するリン濃度は１〜５ｍｇ／リットルに低下するた
め、溶出量は前記と同様に算出すると、電極が鉄を含む
ばあい、約１．５〜４０ｍｇ／リットルであり、電極が
アルミニウムを含むばあい、約１〜２０ｍｇ／リットル
になる。
【００４１】これにより、リン除去効率を７０〜８０％
以上安定して維持することができる。
以上安定して維持することができる。
【００４２】つぎに本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。
【００４３】実施例２ 前記実施例１と同様に、図１に示す鉄の電解溶出排水処
理装置において、排水中に浸漬させる４対の電極として
は、高純度の鉄板を用いた。また電極の電解を両極で行
なうように極性反転時間を６時間に制御した。
理装置において、排水中に浸漬させる４対の電極として
は、高純度の鉄板を用いた。また電極の電解を両極で行
なうように極性反転時間を６時間に制御した。
【００４４】そして流入口からリン濃度３〜５ｍｇ／リ
ットルを含む生活排水を１２００リットル／日で流入さ
せるとともに、処理装置内の循環流量を６０００リット
ル／日とする。各処理槽で生物処理されて、電解槽に流
入するときの処理水中のリン濃度は１〜３ｍｇ／リット
ルになる。このとき、Ｆｅ／Ｐを１〜４に設定すると鉄
の溶出量は、前記式（３）により（１〜３／３１）×
（１〜４）×５５．８４７＝１１．８〜２１．６ｍｇ／
リットルとなる。
ットルを含む生活排水を１２００リットル／日で流入さ
せるとともに、処理装置内の循環流量を６０００リット
ル／日とする。各処理槽で生物処理されて、電解槽に流
入するときの処理水中のリン濃度は１〜３ｍｇ／リット
ルになる。このとき、Ｆｅ／Ｐを１〜４に設定すると鉄
の溶出量は、前記式（３）により（１〜３／３１）×
（１〜４）×５５．８４７＝１１．８〜２１．６ｍｇ／
リットルとなる。
【００４５】したがって、鉄の溶出量が１．８〜２１．
６ｍｇ／リットルで、循環量が６０００リットル／日で
あるため、１日の鉄の溶出量を１０．８〜１２９．６ｇ
確保するための電解電流値は、つぎの式（４）により
（１０．８〜６４．８／５５．８４７）×２×９６５０
０／（２４×６０×６０）＝０．４３〜５．１８Ａとな
る。
６ｍｇ／リットルで、循環量が６０００リットル／日で
あるため、１日の鉄の溶出量を１０．８〜１２９．６ｇ
確保するための電解電流値は、つぎの式（４）により
（１０．８〜６４．８／５５．８４７）×２×９６５０
０／（２４×６０×６０）＝０．４３〜５．１８Ａとな
る。
【００４６】 （１日の溶出量／鉄原子量）×（グラム当量） ×（電荷量）／（１日の秒数） （４）
【００４７】このため、電流値を０．４３〜５．１８Ａ
に設定するための電極の浸水表面積は、電流密度を０．
５ｍＡ／ｃｍ2とすると、８６０〜１０３６０ｃｍ2にな
る。したがって、電極の浸水表面積を８６０〜１０３６
０ｃｍ2にして、Ｆｅ／Ｐが１〜４になるように電解電
流値を０．４３〜５．１８Ａに制御した。
に設定するための電極の浸水表面積は、電流密度を０．
５ｍＡ／ｃｍ2とすると、８６０〜１０３６０ｃｍ2にな
る。したがって、電極の浸水表面積を８６０〜１０３６
０ｃｍ2にして、Ｆｅ／Ｐが１〜４になるように電解電
流値を０．４３〜５．１８Ａに制御した。
【００４８】そして電極の電気分解により、溶出した鉄
イオンはリン酸イオンと反応して水不溶性の塩が生成さ
れる。生成された塩は流入水とともに、散気管から発生
する空気（２リットル／ｍｉｎ）で撹拌され、流出側へ
と流れ出る。したがって、水不溶性の塩の堆積はほとん
どなかった。
イオンはリン酸イオンと反応して水不溶性の塩が生成さ
れる。生成された塩は流入水とともに、散気管から発生
する空気（２リットル／ｍｉｎ）で撹拌され、流出側へ
と流れ出る。したがって、水不溶性の塩の堆積はほとん
どなかった。
【００４９】ついで流出口で採取した排水を孔径０．４
５μｍのフィルターで濾過した濾液をＪＩＳ Ｋ ０１
０２に規格された全リン分析法（４６．３）に準拠して
調べた結果、リンの除去効率が７０〜８０％以上である
ことがわかった。
５μｍのフィルターで濾過した濾液をＪＩＳ Ｋ ０１
０２に規格された全リン分析法（４６．３）に準拠して
調べた結果、リンの除去効率が７０〜８０％以上である
ことがわかった。
【００５０】なお、以上の実施の形態では、排水処理装
置の循環経路に設置される電解槽について説明したが、
本発明においては、これの限定されるものではなく、た
とえば回分式排水処理装置の回分槽などの小規模浄化槽
に設置したものについても行なうことができる。
置の循環経路に設置される電解槽について説明したが、
本発明においては、これの限定されるものではなく、た
とえば回分式排水処理装置の回分槽などの小規模浄化槽
に設置したものについても行なうことができる。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
高効率のリン除去性能を長期間持続することができる。
高効率のリン除去性能を長期間持続することができる。
【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。
１ 電解槽 ２ 流入口 ３ 流出口 ４ 処理室 ５、６ 電極 ７ 電源 ８ コントローラ ９ 空気曝気装置 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
Claims (4)
- 【請求項１】 鉄および／またはアルミニウムを含む電
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
ン酸イオンを鉄および／またはアルミニウムとの不溶性
塩の形で凝集沈殿させる排水の処理方法であって、排水
処理装置に設置される電解槽に流入するリン濃度に対す
る溶出金属のモル比が１〜４になるように電流を制御す
るリン酸イオン含有排水の処理方法。 - 【請求項２】 鉄および／またはアルミニウムを含む電
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
ン酸イオンを鉄および／またはアルミニウムとの不溶性
塩の形で凝集沈殿させる排水の処理方法であって、排水
処理装置の循環経路に設置される電解槽に流入するリン
濃度に対する溶出金属のモル比が１〜４になるように電
流を制御するリン酸イオン含有排水の処理方法。 - 【請求項３】 鉄またはアルミニウムを含む電極を用い
てリン酸イオンを含む排水中に鉄イオンまたはアルミニ
ウムイオンを電気化学的に溶出させリン酸イオンを鉄ま
たはアルミニウムとの不溶性塩の形で凝集沈殿させる排
水の処理方法であって、排水処理装置に設置される電解
槽に流入するリン濃度に対する溶出金属のモル比を１〜
４とするべく、前記電極が鉄を含むばあい、溶出濃度が
１〜６０ｍｇ／リットル、または前記電極がアルミニウ
ムを含むばあい、溶出濃度が０．５〜３０ｍｇ／リット
ルになるように電流を制御するリン酸イオン含有排水の
処理方法。 - 【請求項４】 鉄またはアルミニウムを含む電極を用い
てリン酸イオンを含む排水中に鉄イオンまたはアルミニ
ウムイオンを電気化学的に溶出させリン酸イオンを鉄ま
たはアルミニウムとの不溶性塩の形で凝集沈殿させる排
水の処理方法であって、排水処理装置の循環経路に設置
される電解槽に流入するリン濃度に対する溶出金属のモ
ル比を１〜４とするべく、前記電極が鉄を含むばあい、
溶出濃度が１．５〜４０ｍｇ／リットル、または前記電
極がアルミニウムを含むばあい、溶出濃度が１〜２０ｍ
ｇ／リットルになるように電流を制御するリン酸イオン
含有排水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3052899A JPH11314092A (ja) | 1998-03-03 | 1999-02-08 | リン酸イオン含有排水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5035898 | 1998-03-03 | ||
| JP10-50358 | 1998-03-06 | ||
| JP10-54825 | 1998-03-06 | ||
| JP5482598 | 1998-03-06 | ||
| JP3052899A JPH11314092A (ja) | 1998-03-03 | 1999-02-08 | リン酸イオン含有排水の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11314092A true JPH11314092A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=27286995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3052899A Pending JPH11314092A (ja) | 1998-03-03 | 1999-02-08 | リン酸イオン含有排水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11314092A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012187562A (ja) * | 2011-03-14 | 2012-10-04 | Fuji Clean Co Ltd | 水処理方法 |
-
1999
- 1999-02-08 JP JP3052899A patent/JPH11314092A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012187562A (ja) * | 2011-03-14 | 2012-10-04 | Fuji Clean Co Ltd | 水処理方法 |
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