JPS6094191A - 浄水方法及びその装置 - 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】 本発明は浄水方法及びその方法を実施するための浄水装
置に関する。

本発明の目的は、特に、脂肪酸含有廃水の効果的な浄化
を簡単な手段によって行うことのできる前記技術の方法
を提供することである。

広義には、本発明は、浄化される水を，２価又は３価金
属からなる異なる極性の、水なくとも２つの電極に沿っ
て通過させ、その際、汚濁した水の密度よりも高い特定
の密度を有する非電導固定粒子からなる移動層で電極を
取囲む浄水方法を提供する。

本発明の方法によれば、電解によって２価又は３価金属
イオンが解放され、そのイオンは浄化される水中で凝塊
を生起する。この凝塊ば、分離された金属イオンのコロ
イド状水和酸化物の集合によって形成されるものと考え
られる。前記凝塊は、一方で、汚濁した水の中にある他
の不純物を集結又は吸収して水から不純物を取除くため
の輸送媒体として作用する。移動層の固体粒子による電
極の自浄によって、凝塊の形成のための連続的イオン生
成が可能になる。前記固体粒子は層特性に応じて、貫流
する水によって運動させられる。

前記粒子は電極の表面に向って、かつ電極の表面に沿っ
て様々な方向に様々な速度で移動することにより、清浄
作用が確保される。固体粒子が水で運ばれて電極を通過
した後、下方に向って進動することにより付加的な電極
の清浄効果が得られる。

前記電極は・２価又は３価金属から成り、鉄又はアルミ
ニウムであることが好ましい。

本発明方法の好適な実施例においては、少なくとも３個
の電極が設けられている。この電極の極性は、直流電圧
を印加することによって交互にされている。この場合、
常に正の電荷の電極が消費されるばかりでなく、電極の
均一な消費と同時に前記電極の清浄も行われるように、
夫々の電極の極性を周期的に、例えば１０分置きに変え
ることが有利である。

本発明の方法は、特に脂肪酸を含む水の浄化に適する。

電解によって分離されたイオンは、撥水性の金属石けん
凝塊を形成するために脂肪酸と結合する。前記凝塊は、
一方で、他の不純物、特に有機コロイド粒子を集結又は
吸収し、これを運び去る。

汚濁した水は、圧力によって移動層を通過させることが
できる。また、前記移動層の動きを活発化するために移
動層に吹込まれる空気を用いることも可能である。汚濁
された水は略垂直上方向に向けて移動層を通過させるこ
とが最も好ましい。

電極を電源に接続して電解が行われる限り、特に同種材
料から成る電極の場合は、直流電圧値の特徴を利用する
ことによって方法の活発化を調整することができるとと
もに、浄化される水の汚濁度との関係から電極を調整す
ることができ、流入水が比較的きれいであるときはエネ
ルギーが節約される結果をもたらす。

本発明の方法の他の方法によれば、前記浄水方法は、濁
り度を測定することによって浄化される水の汚染度を光
学的に決定する工程を含んでいる。

本発明の他の広義の見地において、水を浄化するだめの
装置が設けられている。この装置は、水なくとも２つの
電極を囲み、浄化される水の密度より高い特定の密度を
有する非電導固体粒子からなる移動層を収納する電解室
と、この電解室の一側に設けられた取水管と、電解室の
反対側に円錐形に延びる凝集槽とを具備している。

前記電極は固体粒子から成る移動層の中に配置されてい
るため、電極の上述した自動清浄を簡単に行うことがで
き、かつ、清浄の連続性及び高能率性を確実なものとす
ることができる。凝集槽は固体粒子を移動層から運ぶこ
とができ、かつ、電解室に戻すことができるような円錐
形であるため、装置を通過する流れは凝集層において遅
くされる。

前記電極はアルミニウム、鉄またはそれら金属の合金で
あることが好ましい。

好ましい実施例における前記電極は異なる金属製である
。これはエネルギを節約する装置を提供する。電極が適
宜具なる金属である場合、外部電源を用いることなく電
解工程でイオン解放を得ることができる。強肩食性の水
の場合は電極が電池になって電流を発生することさえで
きる。

電極を取囲む移動層は、特に層内の固体粒子の運動に関
する限り様々な種類のものであることができる。層の特
性は、例えば花崗岩、砂又はプラスチック粒の固体粒子
の特性や、電極の数、大きさ及び配列によって大いに左
右される。移動層用の非電導固体粒子として特に花崗岩
粒が適当である。

本発明の他の特徴において、清水の吐出管が凝集槽の上
級から少し離れた所に据え付けられている。これは、電
極が外部電源によって印加されたときにおける電解工程
の経済的かつ簡単な調整を可能とする。これにより汚濁
がひどい水の浄化効率が高められ、比較的きれいな水を
処理する場合にはエネルギを節約することができる。検
査装置は、好ましくは光源及び水の濁りに反応する光セ
ンサから構成されている。

本発明方法を実施する場合、電解室のハウジングは常に
負の電荷を有する。電極の変化に起因して腐食が発生す
るからである。電解室ハウジングは、例えばスチール製
とすることができる。

本発明の方法及びそれを実施するための装置を図面に基
づいて説明する。

汚濁した水ｌは、取水管３を介して電解室４に流入され
る。電解室４の上部には、上方に向って円錐形に拡がる
凝集槽２が連結され、この凝集槽２には筒状の上部９が
設けられている。

電解室４は固体粒子からなる層５を収容する。

電解室４の下部４８において、取水管３から上方へ円錐
形に拡がる部分には送風機６が取付けられている。電解
室４の円柱部には、電極７及び８が層５の中に埋め込ま
れている。前記電極は、図示しない方法で取付けられ、
同様に電源に接続することができる。

凝集槽２の上方筒部９には、上方に開放した環状溝ｌＯ
が設けられている。この溝は、表面に現われた泡１１を
受ける形状になっている。環状溝１０は織物フィルタ１
３を含む排出溝１２に連結されている。フィルタ１３で
分離された撥水性物質（防水剤）１４は図示しない方法
でさらに運ばれる。

凝集槽２の筒部には環状溝ｌＯの下において清水の吐出
管１６が設けられている。

電解室４への入口の手前であって取水管３の一側には光
源１７が設けられ、他側には光センサ１８が配設されて
いる。これら光源１７及びセンサ１８は取水管３の透明
部３ａに設けられている。

光センサ１８は（電極が印加された場合）、その刺激に
応じて電極に対する電圧を制御する。

前記浄水方法、特に、この装置の使用による廃水浄化は
次の通りである。

汚濁した水ｌは取水管３を通って電解室４内に流入する
。水が透明区間３ａを通過するときに、光センサが水の
濁り度に基づいて汚濁度を検出し、それに伴って電極７
及び８に対する電源を調整する。水が電解室に入るとき
の流速は１層５の固体粒子の運動速度と同程度の流速を
得る。この速度は水中の粒子の自由落下速度のおよそ１
０分の１である。また、送風＠６によって電解室の電極
の下に空気が吹き込まれ、電解室内の運動を強化する。

好ましくはアルミニウム又は鉄から成る電極はイオンを
分離し、このイオンは不純物、特に脂肪酸を結合されて
、撥水性凝塊、例えば金属石けんを形成する。一方、こ
の凝塊は別の不純物、特に有機コロイド粒子を結合し、
これを運び去る。混合物が電解室から出るときは、その
流速は凝集槽２の円錐形の拡がりにより低下される。こ
れは電解により生成された凝塊と他の不純物との結合を
一層進行させることとなる。また層から運ばれた固体粒
子はその高い特定の密度により、電解室４に重力で戻る
。その際、固体粒子は電極に沿って移動し、再び清浄さ
れる。

凝集した不純物は、凝集槽の表面に泡層１１を形成し、
泡層１１はあふれて環状溝１０に入る。

泡層１１はそこから吐出＃１１２を経て織物フィルタ１
３の上に達する。フィルタ上で分離された撥水性生成物
１４は、ここに記載していない方法で取り除かれる。

浄化された水１５は凝集槽２から吐出管１６を通って移
送され、図示しない砂濾過設備により更に浄化される。

電極７及び８の能力、即ち凝塊の形成のためのイオンの
連続的放出は、層５の固体粒子によって確実に行われる
。固体粒子は水流又は空気流の作用のもとで電極に向っ
てかつ電極に沿っ′Ｃ電解室内で移動し、また、固体粒
子が層から運ばれた後、凝集槽から電解室に逆流する。

このように′行なわれる電極の自動清浄は、ひどく汚れ
た廃水を浄化する場合ばかりでなく、比較的きれいな原
水の場合でも必要である。前記清浄作用により、電極を
覆って、イオン放出を妨げる酸化薄膜が除去される。

光１ｉｔ１７とこれに対向する光センサエ８は水の混濁
度、ＨＵち発光されている光線の減少に基づいて、水質
汚濁度を測定する。それに応じてセンサは電極に対する
電源及び電解の強度を制御する。

本発明の範囲には、異なる材料からなる電極を採用でき
、そのような電極は外部電源から印加されなくてもイオ
ン放出可能である。前記電解室は、非常に腐食した水を
浄化する場合、特にアルミニウム陽極が使用される場合
には電池になることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による浄水方法を実施するための浄水装置を
示す断面図である。 ｌ・・・水、２・・・凝集槽、３・・・取水管、４・・
・電解室、５・・・移動層、７．８・・・電極。 代理人　弁理士　木下　実三

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）浄化される水を、２価又は３価金属から成る異な
   る極性の、少なくとも２個の電極に沿って通過させ、そ
   の際、汚濁された水の密度より高い密度の非電導固体粒
   子から成る移動層で電極を取囲むことを特徴とする浄水
   方法。 （２）電極を構成する前記２価又は３価金属は鉄又はア
   ルミニウムであることを特徴とする特許許請求の範囲第
   １項記載の浄水方法。 （３）少なくとも３個の電極を設け、直流電圧を印加す
   ることによってこれら電極の極性を交互にすることを特
   徴とする前記特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   方法。 （４）個々の電極の極性を周期的に変えることを特徴と
   する前記特許請求の範囲の何れか１項に記載の浄水方法
   。 （５）前記汚濁された水は圧力により移動層に通される
   ことを特徴とする前記特許請求の範囲の何れか１項に記
   載の浄水方法。 （６）前記移動層には，移動層の運動を強化するために
   空気が吹き込まれることを特徴とする前記特許請求の範
   囲の何れか１項に記載の浄水方法。 （７）前記汚濁された水は，下から上へ垂直方向に向っ
   て、移動層に通されることを特徴とする前記特許請求の
   範囲の何れか１項に記載の浄水方法。 （８）前記電極の直流電圧値は，浄化される水の汚染度
   に応じて調整されることを特徴とする前記特許請求の範
   囲の何れか１項に記載の浄水方法。 （９）浄化される水の汚染度を、その濁り度を測定する
   ことによって、光学的に決定する工程を含むことを特徴
   とする前記特許請求の範囲の何れか１項に記載の浄水方
   法。 （ｌＯ）前記非電導固体粒子は花崗岩粒子であることを
   特徴とする前記特許請求の範囲の何れかｌ項に記載の浄
   水方法。 （１１）前記浄化される水は脂肪酸を含むことを特徴と
   する特許 載の浄水方法。 （１２）少なくとも２つの電極を取囲み、浄化される水
   より高い特定の密度を有する非電導固体粒子からなる移
   動層を含む電解室と、この電解室の一側に設けられた取
   水管と，電解室の反対側に設けられた円錐形に延びる凝
   集槽と、を具備することを特徴とする浄水装置。 （１３）前記取水管は電解室の底部に位置されるととも
   に、凝集槽は電解室の上端に位置されていることを特徴
   とする前記特許請求の範囲第１２項記載の浄水装置。 （ｌ４）前記電極はアルミニウムから成ることを特徴と
   する前記特許請求の範囲第１２項又は第１３項記載の浄
   水装置。 （ｌ５）前記電極は鉄から成ることを特徴とする前記特
   許請求の範囲第１２項又は第１３項記載の浄水装置。 （１６）前記電極は異なる金属から成ることを特徴とす
   る前記特許請求の範囲第１２項又は第１３項記載の浄水
   装置。 （ｌ７）前記移動層は、流動層、アイドルベッド、ルー
   スベッド、並列流動層又は高速流動層であることを特徴
   とする前記特許請求の範囲第１２項ないし第１６項の何
   れか１項記載の浄水装置。 （ｌ８）前記電解室の下部区域に送風するよう組合わさ
   れた送風機を含むことを特徴とする前記特許請求の範囲
   第１２項ないし第１７項の何れか１項記載の浄水装置。 （ｌ９）凝集槽は上縁に円周状の環状溝を有し、この環
   状溝には、凝集物の排出管が接続されていることを特徴
   とする前記特許請求の範囲第１２項ないし第１８項の何
   れか１項記載の浄水装置。 （２０）浄化した水の吐出管が凝集槽の上縁から少し離
   れて接続されていることを特徴とする前記特許請求の範
   囲第１９項記載の浄水装置。 （２１）前記取水管には水質汚濁検査装置が設けられる
   とともに、この装置には電極電圧制御装置が接続されて
   いることを特徴とする前記特許請求の範囲第１２項ない
   し第２０項の何れか１項記載の浄水装置。 （２２）前記検査装置が光源及び水の混濁に反応する光
   センサから成ることを特徴とする前記特許請求の範囲第
   ２１項記載の浄水装置。