(57)【要約】【課題】電気二重層を含む槽が２槽であっても、簡単な装置および制御構成で、溜まった電気を略全量使用可能であり消費電力も小さくて済む、電気二重層を用いた排水処理方法を提供する。【解決手段】初期除去工程で第一槽で吸着除去（蓄電）し、直流電源の印加電圧とその蓄電圧によって、第二槽で吸着除去すると共に第一槽で脱着し、第一槽での脱着終了したら第一槽を回路から切り離し、直流電源のみで第二槽における吸着除去を継続する。第二槽が蓄電されたら、回路を切り替え、直流電源の印加電圧とその蓄電圧によって、第一槽で吸着除去すると共に第二槽で脱着し、第二槽での脱着終了したら第二槽を回路から切り離し、直流電源のみで第一槽における吸着除去を継続する。【選択図】図１
2019122900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気二重層を含む槽に排水を流通させながら、当該電気二重層の電極に直流電圧を印加することで、当該排水中のイオン性物質を当該電極に吸着して排水中から除去する除去工程と、
前記電極に吸着していたイオン性物質を当該電極から脱着させ、前記槽中を流通する排水と共に脱離したイオン性物質を脱離水として当該槽から排出する脱着工程と、を二つの槽のそれぞれで交互に実行する電気二重層を用いた排水処理方法であって、
（１）直流電源の正極と第一槽の第一電極（正極）、第一槽の第二電極（負極）と直流電源の負極となる順に直流電源、第一槽を電気的に直列接続した初期回路において、第一槽に排水を流通させながら、第一槽の電極に所定の直流電圧を印加し、第一槽から排出された排水中の電気伝導率が閾値を超えるまで、イオン性物質を当該電極に吸着して排水中から除去する工程（初期除去工程）、
（２）直流電源の正極と第二槽の第二電極（負極）、第二槽の第一電極（正極）と第一槽の第二電極（負極）、第一槽の第一電極（正極）と直流電源の負極となる順に直流電源、第二槽、第一槽を電気的に直列接続するように初期回路から第一直列回路に切り替える工程（第一回路切換工程）、
（３）前記第一回路切替工程後に、前記第一直列回路において、第一槽および第二槽のそれぞれに排水を流通させながら、前記第二槽の電極間電圧が所定電圧範囲になるように、前記直流電源による印加電圧を制御し、当該第二槽から排出された排水中の電気伝導率が閾値を超えるまで、イオン性物質を当該第二槽の電極に吸着する工程（第二槽除去工程）、および、直前の除去工程で吸着されたイオン性物質を当該第一槽の電極から脱着し、当該第一槽から排出する工程（第一槽脱着工程）、
（４）前記第一槽脱着工程および第二槽除去工程の終了後に、直流電源の正極と第一槽の正極、第一槽の負極と第二槽の正極、第二槽の負極と直流電源の負極となる順に直流電源、第一槽、第二槽を電気的に直列接続するように前記第一直列回路から第二直列回路に切り替える工程（第二回路切換工程）、
（５）前記第二回路切替工程後に、前記第二直列回路において、第一槽および第二槽のそれぞれに排水を流通させながら、前記第一槽の電極間電圧が所定電圧範囲になるように、前記直流電源による印加電圧を制御し、当該第一槽から排出された排水中の電気伝導率が閾値を超えるまで、イオン性物質を当該第一槽の電極に吸着する工程（第一槽除去工程）、および、直前の除去工程で吸着されたイオン性物質を当該第二槽の電極から脱着（脱離）し、当該第二槽から排出する工程（第二槽脱着工程）、
（６）前記第一回路切換工程、前記第一槽脱着工程および前記第二槽除去工程、前記第二回路切換工程、前記第一槽除去工程および第二槽脱着工程を繰り返し実行する工程（繰返工程）、を含む排水の処理方法。
【請求項２】
前記排水の処理方法は、
第一槽から排出された排水中の電気伝導率または第一槽および/または第二槽の電極間の電圧に基づいて、直流電源の正極と第二槽の第二電極（負極）、第二槽の第一電極（正極）と直流電源の負極となる順に直流電源と第二槽を電気的に直列接続するように第一直列回路から第一サブ直列回路に切り替える工程（第一サブ回路切換工程）をさらに含み、
前記第二回路切換工程は、前記第一サブ直列回路から前記第二直列回路に切り替える構成である、請求項１に記載の排水の処理方法。
【請求項３】
前記排水処理方法は、
第二槽から排出された排水中の電気伝導率または第二槽および/または第一槽の電極間の電圧に基づいて、直流電源の正極と第一槽の第一電極（正極）、第一槽の第二電極（負極）と直流電源の負極となる順に直流電源と第一槽を電気的に直列接続するように第二直列回路から第二サブ直列回路に切り替える工程（第二サブ回路切換工程）をさらに含み、
前記第一回路切換工程は、第二サブ直列回路から前記第一直列回路に切り替える構成である、請求項１または２に記載の排水処理方法。
【請求項４】
電気二重層を含む槽に排水を流通させながら、当該電気二重層の電極に直流電圧を印加することで、当該排水中のイオン性物質を当該電極に吸着して排水中から除去する除去工程と、
前記電極に吸着していたイオン性物質を当該電極から脱着させ、前記槽中を流通する排水と共に脱離したイオン性物質を脱離水として当該槽から排出する脱着工程と、を二つの槽のそれぞれで交互に実行する電気二重層を用いた排水処理方法であって、
（１）直流電源の正極と第一槽の第一電極（正極）、第一槽の第二電極（負極）と直流電源の負極となる順に直流電源、第一槽を電気的に直列接続した初期回路において、第一槽に排水を流通させながら、第一槽の電極に所定の直流電圧を印加し、第一槽から排出された排水中の電気伝導率が閾値を超えるまで、イオン性物質を当該電極に吸着して排水中から除去する工程（初期除去工程）、
（２Ａ）直流電源の正極と第一槽の第二電極（負極）、第一槽の第一電極（正極）と第二槽の第一電極（正極）、第二槽の第二電極（負極）と直流電源の負極となる順に直流電源、第一槽、第二槽を電気的に直列接続するように初期回路から第三直列回路に切り替える工程（第三回路切換工程）、
（３Ａ）前記第三回路切替工程後に、前記第三直列回路において、第一槽および第二槽のそれぞれに排水を流通させながら、前記第二槽の電極間電圧が所定電圧範囲になるように、前記直流電源による印加電圧を制御し、当該第二槽から排出された排水中の電気伝導率が閾値を超えるまで、イオン性物質を当該第二槽の電極に吸着する工程（第二槽除去工程）、および、直前の除去工程で吸着されたイオン性物質を当該第一槽の電極から脱着し、当該第一槽から排出する工程（第一槽脱着工程）、
（４Ａ）前記第一槽脱着工程および第二槽除去工程の終了後に、直流電源の正極と第二槽の第二電極（負極）、第二槽の第一電極（正極）と第一槽の第一電極（正極）、第一槽の第二電極（負極）と直流電源の負極となる順に直流電源、第二槽、第一槽を電気的に直列接続するように前記第三直列回路から第四直列回路に切り替える工程（第四回路切換工程）、
（５Ａ）前記第四回路切替工程後に、前記第四直列回路において、第一槽および第二槽のそれぞれに排水を流通させながら、前記第一槽の電極間電圧が所定電圧範囲になるように、前記直流電源による印加電圧を制御し、当該第一槽から排出された排水中の電気伝導率が閾値を超えるまで、イオン性物質を当該第一槽の電極に吸着する工程（第一槽除去工程）、および、直前の除去工程で吸着されたイオン性物質を当該第二槽の電極から脱着（脱離）し、当該第二槽から排出する工程（第二槽脱着工程）、
（６Ａ）前記第三回路切換工程、前記第一槽脱着工程および前記第二槽除去工程、前記第四回路切換工程、前記第一槽除去工程および第二槽脱着工程を繰り返し実行する工程（繰返工程）、を含む排水の処理方法。
【請求項５】
前記排水の処理方法は、
第一槽から排出された排水中の電気伝導率または第一槽および/または第二槽の電極間の電圧に基づいて、直流電源の正極と第二槽の第二電極（負極）、第二槽の第一電極（正極）と直流電源の負極となる順に直流電源と第二槽を電気的に直列接続するように第三直列回路から第三サブ直列回路に切り替える工程（第三サブ回路切換工程）をさらに含み、
前記第四回路切換工程は、前記第三サブ直列回路から前記第四直列回路に切り替える構成である、請求項４に記載の排水の処理方法。
【請求項６】
前記排水処理方法は、
第二槽から排出された排水中の電気伝導率または第二槽および/または第一槽の電極間の電圧に基づいて、直流電源の正極と第一槽の第一電極（正極）、第一槽の第二電極（負極）と直流電源の負極となる順に直流電源と第一槽を電気的に直列接続するように第四直列回路から第四サブ直列回路に切り替える工程（第四サブ回路切換工程）をさらに含み、
前記第三回路切換工程は、第四サブ直列回路から前記第三直列回路に切り替える構成である、請求項４または５に記載の排水処理方法。
【請求項７】
排水処理システムであって、
電気二重層を有する第一槽と、
第一槽に排水を導入する第一導入部および第一槽から排水を排出する第一排出部と、
第一槽の正負電極間を測定する第一電圧計と、
第一排出部から排出される排水の電気伝導率を測定する第一測定部と、
電気二重層を有する第二槽と、
第二槽に排水を導入する第二導入部および第二槽から排水を排出する第二排出部と、
第二槽の正負電極間を測定する第二電圧計と、
第二排出部から排出される排水の電気伝導率を測定する第二測定部と、
第一槽と第二槽のそれぞれに所定の直流電圧を印加可能に構成される直流電源と、
直流電源、第一槽および第二槽を電気的に接続する、直流電源および第一槽を電気的に接続する、または直流電源および第二槽を電気的に接続するように、それぞれの回路構成を切り替える切換部と、
第一電圧計、第二電圧計、第一測定部、第二測定部の内いずれか１種または１種以上の測定値に基づいて前記直流電源による直流電圧を制御する制御部と、を有し、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の排水の処理方法における第一回路切換工程、第一槽脱着工程および第二槽除去工程（第一サブ回路切換工程を含む）、第二回路切換工程、第一槽除去工程および第二槽脱着工程（第二サブ回路切換工程を含む）を繰り返し実行するように、前記切替部がそれぞれの工程に応じた回路を構成し、かつ、前記制御部が直流電源の直流電圧を制御する、ことを特徴とする、排水処理システム。
【請求項８】
排水処理システムであって、
電気二重層を有する第一槽と、
第一槽に排水を導入する第一導入部および第一槽から排水を排出する第一排出部と、
第一槽の正負電極間を測定する第一電圧計と、
第一排出部から排出される排水の電気伝導率を測定する第一測定部と、
電気二重層を有する第二槽と、
第二槽に排水を導入する第二導入部および第二槽から排水を排出する第二排出部と、
第二槽の正負電極間を測定する第二電圧計と、
第二排出部から排出される排水の電気伝導率を測定する第二測定部と、
第一槽と第二槽のそれぞれに所定の直流電圧を印加可能に構成される直流電源と、
直流電源、第一槽および第二槽を電気的に接続する、直流電源および第一槽を電気的に接続する、または直流電源および第二槽を電気的に接続するように、それぞれの回路構成を切り替える切換部と、
第一電圧計、第二電圧計、第一測定部、第二測定部の内いずれか１種または１種以上の測定値に基づいて前記直流電源による直流電圧を制御する制御部と、を有し、
請求項４〜６のいずれか１項に記載の排水の処理方法における第三回路切換工程、第一槽脱着工程および第二槽除去工程（第三サブ回路切換工程を含む）、第四回路切換工程、第一槽除去工程および第二槽脱着工程（第四サブ回路切換工程を含む）を繰り返し実行するように、前記切替部がそれぞれの工程に応じた回路を構成し、かつ、前記制御部が直流電源の直流電圧を制御する、ことを特徴とする、排水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気二重層を用いた排水（例えばイオン性物質含有液）の処理方法および処理システムに関する。特に、この処理方法およびシステムが電力回生機能を備えることに関する。
【背景技術】
【０００２】
排水中の金属イオンを除去する方法として、逆浸透膜（ＲＯ膜）による加圧ろ過方法、電気透析方法、イオン交換樹脂に吸着する方法、加熱して蒸留する方法などがある。
しかしながら、逆浸透膜（ＲＯ膜）などの方法は、多くのエネルギーを消費する。膜、樹脂などの材料コストが高価である。再生などの運転方法が複雑となる。析出した塩の付着、ＳＳ分による目詰まりなどに弱い。ＲＯ膜では濃縮倍率を向上させる場合には、加圧ポンプの必要動力が倍増するため多くのエネルギーを消費するとともに、膜の目詰まりが起こりやすくなる。
【０００３】
また、電気二重層を用いた液中のイオン性物質除去について特許文献１〜３がある。
また非特許文献として「電気二重層イオン除去による焼却灰洗浄廃水の高度処理技術の開発  平成25年度環境研究総合推進費補助金研究事業・立命館大学他」がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３３０２４４３号
【特許文献２】特許３９８８４６２号
【特許文献３】特許５６８７６２０号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「電気二重層イオン除去による焼却灰洗浄廃水の高度処理技術の開発」  平成25年度環境研究総合推進費補助金研究事業・立命館大学他」がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１〜３における、電気二重層を用いた液中のイオン性物質除去には、電力回生について何ら開示も示唆もされていない。
【０００７】
また、非特許文献１は、電気二重層を用いた排水処理の処理時に電気二重層電極に溜まった電気を次の処理時に利用する操作（この操作を電力回生と呼ぶ）を組み入れた構成を開示している。具体的には、電気の溜まった電極を含む槽（Cell  １）と電気が溜まっていない電極を含む槽（Cell  ２）とを直列につなぐことで、両者の電圧を等しくし、槽（Cell  １）に溜まった電気を槽（Cell  ２）でのイオン吸着に利用する方法である。この方法では、電極が２つしかない場合は最大５０％までしか溜まった電気を使用することができない。この回避策として電気の利用率を向上させるためには、複数の電極を使用する工夫が必要であり、このため装置点数を増加する必要もあり、また複雑な制御も必要になる。
【０００８】
本発明の目的は、電気二重層を含む槽が２槽であっても、簡単な装置および制御構成で、溜まった電気を略全量使用可能であり消費電力も小さくて済む、電気二重層を用いた排水処理方法およびその処理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電気二重層を用いた排水（例えばイオン性物質含有液）の処理方法は、
電気二重層を含む槽に排水を流通させながら、当該電気二重層の電極に直流電圧を印加することで、当該排水中のイオン性物質を当該電極に吸着して排水中から除去する除去工程と、
前記電極に吸着していたイオン性物質を当該電極から脱着させ、前記槽中を流通する排水と共に脱離したイオン性物質を脱離水として当該槽から排出する脱着工程と、を二つの槽のそれぞれで交互に実行する処理方法であって、以下の工程（１）〜（６）を含む(図２参照)。
（１）直流電源の正極と第一槽の第一電極（正極）、第一槽の第二電極（負極）と直流電源の負極となる順に直流電源、第一槽を電気的に直列接続した初期回路において、第一槽に排水を流通させながら、第一槽の電極に所定の直流電圧を印加し、第一槽から排出された排水中の電気伝導率が閾値を超えるまで、イオン性物質を当該電極に吸着して排水中から除去する工程（初期除去工程）。ここで、第一電極（正極）には「‐イオン」が溜まり、第二電極（負極）には「＋イオン」が溜まることで、第一槽が充電（蓄電）される。
（２）直流電源の正極と第二槽の第二電極（負極）、第二槽の第一電極（正極）と第一槽の第二電極（負極）、第一槽の第一電極（正極）と直流電源の負極となる順に直流電源、第二槽、第一槽を電気的に直列接続するように初期回路から第一直列回路に切り替える工程（第一回路切換工程）。直流電源と第一槽（蓄電→放電）が直列の電圧源を構成する。
（３）第一回路切替工程後に、第一直列回路において、第一槽および第二槽のそれぞれに排水を流通させながら、前記第二槽の電極間電圧が所定電圧範囲になるように、前記直流電源による印加電圧を制御し、当該第二槽から排出された排水中の電気伝導率が閾値を超えるまで、イオン性物質を当該第二槽の電極に吸着する工程（第二槽除去工程）、および、直前の除去工程（例えば、初期除去工程）で吸着されたイオン性物質を当該第一槽の電極から脱着し（離脱させ）、当該第一槽から排出する工程（第一槽脱着工程）。
ここで、直前の除去工程（例えば、初期除去工程）で吸着されたイオン性物質によって電気が充電された状態である当該第一槽に溜まった電気と直流電源からの電気によりイオン性物質が第二槽の電極に吸着する。直流電源からの印加電圧は、第一槽の蓄電量の減少（イオン脱着排出による減少）に対応して、第二槽に供給される直流電圧を所定値（好ましくは一定値を目標）にすべく減少分を補うように増加するように制御される。
第一槽から排出された排水中の電気伝導率が閾値（あるいは第一槽の電極間の電圧が所定値（例えば０Ｖ、略０Ｖ））に達するまで上記第一槽脱着工程を実行する。
第一槽脱着工程において、第一槽から排出された排水中の電気伝導率または第一槽および/または第二槽の電極間の電圧に基づいて（第一槽に蓄電された電気がゼロあるいは略ゼロになったと判断される場合に）、直流電源の正極と第二槽の第二電極（負極）、第二槽の第一電極（正極）と直流電源の負極となる順に直流電源と第二槽を電気的に直列接続するように第一直列回路から第一サブ直列回路に切り替える工程（第一サブ回路切換工程）を含むことが好ましい。第一サブ回路切換工程で、第一直列回路から第一サブ直列回路に切り換わってから脱着を行う方が効率的であり好ましい。
第一槽に蓄電された電気がゼロあるいは略ゼロになったと判断されるまで第一槽を使用できる構成としため、電極に吸着したイオン性物質による電力回生を従来よりも効率的に利用することができる。また、第一槽でのイオン性物質脱着が終了しても、第二槽除去工程は、直流電源から継続して直流電圧を印加できる。第二電極（負極）には「−イオン」が溜まり、第一電極（正極）には「＋イオン」が溜まることで、第二槽が充電（蓄電）される。
（４）前記第一槽脱着工程および第二槽除去工程の終了後に、直流電源の正極と第一槽の第一電極（正極）、第一槽の第二電極（負極）と第二槽の第一電極（正極）、第二槽の第二電極（負極）と直流電源の負極となる順に直流電源、第一槽、第二槽を電気的に直列接続するように前記第一直列回路（あるいは第一サブ直列回路）から第二直列回路に切り替える工程（第二回路切換工程）。
（５）第二回路切替工程後に、第二直列回路において、第一槽および第二槽のそれぞれに排水を流通させながら、前記第一槽の電極間電圧が所定電圧範囲になるように、前記直流電源による印加電圧を制御し、当該第一槽から排出された排水中の電気伝導率が閾値を超えるまで、イオン性物質を当該第一槽の電極に吸着する工程（第一槽除去工程）、および、直前の除去工程で吸着されたイオン性物質を当該第二槽の電極から脱着（脱離）し、当該第二槽から排出する工程（第二槽脱着工程）。
ここで、直前の除去工程で吸着されたイオン性物質によって電気が充電された状態である第二槽に溜まった電気と直流電源からの電気によりイオン性物質が第一槽の電極に吸着する。直流電源からの印加電圧は、第二槽の蓄電量減少（イオン脱着排出による減少）に対応して、第一槽に供給される直流電圧を所定値（好ましくは一定値を目標）にすべく減少分を補うように増加するように制御される。
第二槽から排出された排水中の電気伝導度が閾値（あるいは第二槽の電極間の電圧が所定値（例えば０Ｖまたは略０Ｖ）に達するまで第二槽脱着工程を実行する。
第二槽脱着工程において、第二槽から排出された排水中の電気伝導率または第二槽および/または第一槽の電極間の電圧に基づいて（第二槽に蓄電された電気がゼロあるいは略ゼロになったと判断される場合に）、直流電源の正極と第一槽の第一電極（正極）、第一槽の第二電極（負極）と直流電源の負極となる順に直流電源と第一槽を電気的に直列接続するように第二直列回路から第二サブ直列回路に切り替える工程（第二サブ回路切換工程）を含むことが好ましい。第二サブ回路切換工程で、第二直列回路から第二サブ直列回路に切り換わってから脱着を行う方が効率的であり好ましい。これにより、第二槽でのイオン性物質脱着が終了しても、第一槽除去工程は、直流電源から継続して直流電圧が印加される。第一電極（正極）には「−イオン」が溜まり、第二電極（負極）には「＋イオン」が溜まることで、第一槽が充電（蓄電）される。
（６）前記第一回路切換工程、前記第一槽脱着工程および前記第二槽除去工程（第一サブ回路切換工程を含んでもよい）、前記第二回路切換工程、前記第一槽除去工程および第二槽脱着工程（第二サブ回路切換工程を含んでもよい）、を繰り返し実行する工程（繰返工程）。この繰返工程において第一回路切換工程中、初期回路を第二サブ直列回路として読み替える。
【００１０】
上記発明において、上記工程（２）〜（６）を以下の（２Ａ）〜（６Ａ）ように構成してもよい（図３参照）。
（２Ａ）直流電源の正極と第一槽の第二電極（負極）、第一槽の第一電極（正極）と第二槽の第一電極（正極）、第二槽の第二電極（負極）と直流電源の負極となる順に直流電源、第一槽、第二槽を電気的に直列接続するように初期回路から第三直列回路に切り替える工程（第三回路切換工程）。直流電源と第一槽（蓄電→放電）が直列の電圧源を構成する。
（３Ａ）第三回路切替工程後に、第三直列回路において、第一槽および第二槽のそれぞれに排水を流通させながら、前記第二槽の電極間電圧が所定電圧範囲になるように、前記直流電源による印加電圧を制御し、当該第二槽から排出された排水中の電気伝導率が閾値を超えるまで、イオン性物質を当該第二槽の電極に吸着する工程（第二槽除去工程）、および、直前の除去工程（例えば、初期除去工程）で吸着されたイオン性物質を当該第一槽の電極から脱着し（離脱させ）、当該第一槽から排出する工程（第一槽脱着工程）。
ここで、直前の除去工程（例えば、初期除去工程）で吸着されたイオン性物質によって電気が充電された状態である当該第一槽に溜まった電気と直流電源からの電気によりイオン性物質が第二槽の電極に吸着する。直流電源からの印加電圧は、第一槽の蓄電量の減少（イオン脱着排出による減少）に対応して、第二槽に供給される直流電圧を所定値（好ましくは一定値を目標）にすべく減少分を補うように増加するように制御される。
第一槽から排出された排水中の電気伝導率が閾値（あるいは第一槽の電極間の電圧が所定値（例えば０Ｖ、略０Ｖ））に達するまで上記第一槽脱着工程を実行する。
第一槽脱着工程において、第一槽から排出された排水中の電気伝導率または第一槽および/または第二槽の電極間の電圧に基づいて（第一槽に蓄電された電気がゼロあるいは略ゼロになったと判断される場合に）、直流電源の正極と第二槽の第二電極（負極）、第二槽の第一電極（正極）と直流電源の負極となる順に直流電源と第二槽を電気的に直列接続するように第三直列回路から第三サブ直列回路に切り替える工程（第三サブ回路切換工程）を含むことが好ましい。第三サブ回路切換工程で、第三直列回路から第三サブ直列回路に切り換わってから脱着を行う方が効率的であり好ましい。なお、第三サブ回路は第一サブ回路と同じ回路構成である。
（４Ａ）前記第一槽脱着工程および第二槽除去工程の終了後に、直流電源の正極と第二槽の第二電極（負極）、第二槽の第一電極（正極）と第一槽の第一電極（正極）、第一槽の第二電極（負極）と直流電源の負極となる順に直流電源、第二槽、第一槽を電気的に直列接続するように前記第三直列回路（あるいは第三サブ直列回路）から第四直列回路に切り替える工程（第四回路切換工程）。
（５Ａ）第四回路切替工程後に、第四直列回路において、第一槽および第二槽のそれぞれに排水を流通させながら、前記第一槽の電極間電圧が所定電圧範囲になるように、前記直流電源による印加電圧を制御し、当該第一槽から排出された排水中の電気伝導率が閾値を超えるまで、イオン性物質を当該第一槽の電極に吸着する工程（第一槽除去工程）、および、直前の除去工程で吸着されたイオン性物質を当該第二槽の電極から脱着（脱離）し、当該第二槽から排出する工程（第二槽脱着工程）。
ここで、直前の除去工程で吸着されたイオン性物質によって電気が充電された状態である第二槽に溜まった電気と直流電源からの電気によりイオン性物質が第一槽の電極に吸着する。直流電源からの印加電圧は、第二槽の蓄電量減少（イオン脱着排出による減少）に対応して、第一槽に供給される直流電圧を所定値（好ましくは一定値を目標）にすべく減少分を補うように増加するように制御される。
第二槽から排出された排水中の電気伝導度が閾値（あるいは第二槽の電極間の電圧が所定値（例えば０Ｖまたは略０Ｖ）に達するまで第二槽脱着工程を実行する。
第二槽脱着工程において、第二槽から排出された排水中の電気伝導率または第二槽および/または第一槽の電極間の電圧に基づいて（第二槽に蓄電された電気がゼロあるいは略ゼロになったと判断される場合に）、直流電源の正極と第一槽の第一電極（正極）、第一槽の第二電極（負極）と直流電源の負極となる順に直流電源と第一槽を電気的に直列接続するように第四直列回路から第四サブ直列回路に切り替える工程（第四サブ回路切換工程）を含むことが好ましい。第四サブ回路切換工程で、第四直列回路から第四サブ直列回路に切り換わってから脱着を行う方が効率的であり好ましい。なお、第四サブ回路は第二サブ回路と同じ回路構成である。
（６Ａ）前記第三回路切換工程、前記第一槽脱着工程および前記第二槽除去工程（第三サブ回路切換工程を含んでもよい）、前記第四回路切換工程、前記第一槽除去工程および第二槽脱着工程（第四サブ回路切換工程を含んでもよい）、を繰り返し実行する工程（繰返工程）。この繰返工程において第三回路切換工程中、初期回路を第四サブ直列回路として読み替える。
【００１１】
上記発明において、電極にイオン性物質を吸着し排水から除去する除去工程を実行している槽（「吸着処理槽」と呼ぶ。）の電極間に印加される前記直流電圧は、例えば、１．１Ｖ〜２．８Ｖであり、１．５Ｖ〜２．５Ｖが好ましい。この吸着処理槽の電極間に印加される前記直流電圧は、脱着工程を実行している槽（「脱着処理槽」と呼ぶ。）の蓄電圧と直流電源から供給される印加電圧の合計である。
電圧が高いほどイオンが吸着しやすいが、１．７Ｖ以上の場合に水（Ｈ２Ｏ）の電気分解で水素（Ｈ２）ガスが発生する場合がある。電圧を１．７Ｖ以上に設定した場合に、水素（Ｈ２）ガスを除去する水素除去工程をさらに備えていてもよい。
吸着処理槽の電極間の電圧を測定し、その測定値が前記直流電圧の値（あるいは所定電圧範囲）になるように、前記直流電源を制御する構成であってもよい。これにより、過剰な電圧または電流にならず、適正な排水処理を行うことができる。
また、各槽に導入される排水と各槽から排出される排水のそれぞれの電気伝導率をモニターリングすることでイオンの吸着状態および/または脱着（脱離）状態を判断してもよい。
【００１２】
上記発明において、第一、第二槽除去工程において吸着処理槽から排出された排水の電気伝導率が閾値を超えるまで除去工程を続ける構成でもよい。
閾値としては、例えば、１０〜２００ｍＳ/ｍであり、排水の種類、電極の種類に応じて設定できる。
また、初期（吸着前）の排水の電気伝導率D1、吸着除去されている間の排水の電気伝導率D2、電極に吸着される量が飽和した際の排水の電気伝導率D3としたとき、D1＞D2、D1＝D3、D3＞D2の関係が成立する。電気伝導率は、吸着開始から減少し吸着飽和から増加するため、閾値は初期（吸着前）の排水の電気伝導率D1に応じて設定してもよい。また、電気伝導率の時間微分ΔDを計算し、立上がり傾向の任意の値を閾値にしてもよい。
【００１３】
上記発明において、第一、第二槽脱着工程において脱着処理槽から排出された排水の電気伝導率が閾値に達するまで脱着工程を続ける構成でもよい。
閾値としては、例えば、３００〜４００ｍＳ/ｍであり、排水の種類、電極の種類に応じて設定できる。
また、初期（脱着前）の排水の電気伝導率D１０、脱着している間の排水の電気伝導率D１１、電極からイオンが完全に離脱し所定時間経過した際の排水の電気伝導率D１２としたとき、D１０＜D１１、D１０＝D１２、D１２＜D１１の関係が成立する。電気伝導率は、脱着開始から増加し脱着終了後から減少するため、閾値は初期（脱着前）の排水の電気伝導率D１０に応じて設定してもよい。また、電気伝導率の時間微分ΔDを計算し、立下がり傾向の任意の値を閾値にしてもよい。
【００１４】
他の本発明は、排水（例えばイオン性物質含有液）の処理システムであって、
電気二重層を有する第一槽と、
第一槽に排水を導入する第一導入部および第一槽から排水を排出する第一排出部と、
第一槽の正負電極間を測定する第一電圧計と、
第一排出部から排出される排水の電気伝導率を測定する第一測定部と、
電気二重層を有する第二槽と、
第二槽に排水を導入する第二導入部および第二槽から排水を排出する第二排出部と、
第二槽の正負電極間を測定する第二電圧計と、
第二排出部から排出される排水の電気伝導率を測定する第二測定部と、
第一槽と第二槽のそれぞれに所定の直流電圧を印加可能に構成される直流電源と、
直流電源、第一槽および第二槽を電気的に接続する、直流電源および第一槽を電気的に接続する、または直流電源および第二槽を電気的に接続するように、それぞれの回路構成を切り替える切換部と、
第一電圧計、第二電圧計、第一測定部、第二測定部の内いずれか１種または１種以上の測定値に基づいて前記直流電源による直流電圧を制御する制御部と、を有し、
上記排水の処理方法における第一回路切換工程、第一槽脱着工程および第二槽除去工程（第一サブ回路切換工程を含む）、第二回路切換工程、第一槽除去工程および第二槽脱着工程（第二サブ回路切換工程を含む）を繰り返し実行するように、前記切替部がそれぞれの工程に応じた回路を構成し、かつ、前記制御部が直流電源の直流電圧を制御する、構成であってもよい。
【００１５】
第一、第二排出部から排出された排水は、除去工程の場合は低濃度イオン排水回収部へ送られてもよく、脱着工程の場合は高濃度イオン排水回収部へ送られてもよい。
【００１６】
上記処理システムは、
イオン性物質含有の排水（処理対象液）を貯留する貯留容器と、
貯留容器から、第一槽および/または第二槽へ排水を導入するための液送部と、を有してもよい。
【００１７】
電気伝導率を測定する第一、第二測定部としては、例えば、電気伝導率計、イオンクロマトグラフなどが挙げられる。
【００１８】
上記発明によれば、従来の電気二重層を用いた排水処理における電力回生方法に比べて、電気二重層を含む槽を２つのみでよく、簡単な装置および制御構成が可能となる。電気二重層に溜まった電気を略全量使用可能となり、消費電力も小さくて済む。
また、従来では、電気二重層に吸着したイオン性物質の脱着工程において、電極に電気が溜まった状態では脱着はスムーズに起こらず、脱着するのに時間を要し、濃縮倍率も低くなる。電力回生を行わない場合には、除去工程（イオン吸着）後に、自然放電するまで待った後に脱着を行う方法や、強制的に逆電圧を印加して溜まった電気を追い出す方法で処理を行っていた。本発明によれば、逆電圧を印加するのと同じ効果で、短時間で吸着していたイオンを脱着させて、濃縮倍率も高くすることができる。さらに、逆電圧印加に必要な電力も不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１に係る処理システムを説明するための図である。
【図２】実施形態１に係る処理方法のフローを説明するための図である。
【図３】実施形態２に係る処理方法のフローを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施形態１）
本発明に係る実施形態１の処理システム１および処理フローを図１、２を参照しながら説明する。
【００２１】
（排水処理システム）
図１において、第一槽１０および第二槽２０は、それぞれ電気二重層式のイオン性物質除去装置である。
【００２２】
第一槽１０は、貯留容器８１から排水を導入する第一導入部Ｌ１１を有し、第一導入部Ｌ１１は配管で構成され、定流量弁ＣＦＶ１（あるいはゲート弁）が設けられている。第一導入部Ｌ１１には、不図示の液送装置（例えばポンプ）が設けられていてもよい。
第一槽１０は、第一槽１０から排水を排出する第一排出部Ｌ１２を有し、第一排出部Ｌ１２は配管で構成され、排水の電気伝導率を測定する第一測定部６２が設けられている。また、第一槽１０から排出される排水を測定すればよく、第一測定部６２が第一槽１０の内部の出口側あるいはその外部の出口側に設けられていてもよい。
第一排出部Ｌ１２は、第一測定部６２より下流側で、第一分岐部Ｌ１３と第二分岐部Ｌ１４に分岐する。それぞれにゲート弁ＧＶ１，ＧＶ２が設けられており、除去工程の場合に排水（電極でイオンが吸着された後の排水）を低濃度イオン排水回収部９１へ送るように、ゲート弁ＧＶ１を開、ゲート弁ＧＶ２を閉とし、脱着工程の場合に排水（濃縮水、脱離水）を高濃度イオン排水回収部９２へ送るように、ゲート弁ＧＶ１を閉、ゲート弁ＧＶ２を開とする。
第一槽１０の第一電極１１と第二電極１２との間（正負電極間）の直流電圧を測定するために第一電圧計６１が設けられている。第一電圧計６１の替わりに電流計が設けられていてもよい。
【００２３】
第二槽２０は、貯留容器８１から排水を導入する第二導入部Ｌ２１を有し、第二導入部Ｌ２１は配管で構成され、定流量弁ＣＦＶ２（あるいはゲート弁）が設けられている。第二導入部Ｌ２１には、不図示の液送装置（例えばポンプ）が設けられていてもよい。
第二槽２０は、第二槽２０から排水を排出する第二排出部Ｌ２２を有し、第二排出部Ｌ２２は配管で構成され、排水の電気伝導率を測定する第二測定部６６が設けられている。また、第二槽２０から排出される排水を測定すればよく、第二測定部６６が第二槽２０の内部の出口側あるいはその外部の出口側に設けられていてもよい。
第二排出部Ｌ２２は、第二測定部６６より下流側で、第三分岐部Ｌ２３と第四分岐部Ｌ２４に分岐する。それぞれにゲート弁ＧＶ３，ＧＶ４が設けられており、除去工程の場合に排水（電極でイオンが吸着された後の排水）を低濃度イオン排水回収部９１へ送るように、ゲート弁ＧＶ３を開、ゲート弁ＧＶ４を閉とし、脱着工程の場合に排水（濃縮水、脱離水）を高濃度イオン排水回収部９２へ送るように、ゲート弁ＧＶ３を閉、ゲート弁ＧＶ４を開とする。
第二槽２０の第一電極２１と第二電極２２との間（正負電極間）の直流電圧を測定するために第二電圧計６５が設けられている。第二電圧計６５の替わりに電流計が設けられていてもよい。
【００２４】
定流量弁ＣＦＶ１、ＣＦＶ２、ゲート弁ＧＶ１、ＧＶ２、ＧＶ３、ＧＶ４の開閉切替は後述する制御部６０によって制御されてもよく、弁制御部を別途設けていてもよい。
【００２５】
直流電源３０は、第一槽１０と第二槽２０のそれぞれに所定の直流電圧を可変に印加できるように構成されている。
【００２６】
切替部４０は、直流電源３０、第一槽１０および第二槽２０を電気的に接続し、また、直流電源３０および第一槽１０を電気的に接続し、また、直流電源３０および第二槽２０を電気的に接続するように、それぞれの回路構成を切り替えることができる。切替部４０は、例えば、電気配線、電気的ON/OFF切替スイッチなどを有して構成されていてもよい。切替部４０による切替は、後述する制御部６０からの指令に対応していてもよく、別途設けられる回路切替制御部（不図示）によって制御されていてもよい。
【００２７】
制御部６０は、プロセッサーとメモリを有し、処理工程に応じた手順を規定するプログラムがメモリに記憶されており、プロセッサーがそのプログラムを実行する構成であってもよく、コンピュータ、専用回路、ファームウエアなどで構成されていてよい。
制御部６０は、第一電圧計６１、第二電圧計６５、第一測定部６２、第二測定部６３の内いずれか１種または１種以上の測定値に基づいて直流電源３０による直流電圧を制御することができる。制御部６０および切替部４０の詳細は処理フローと共に説明する。
【００２８】
（排水の処理フロー）
（１）初期除去工程
図２に示すように、直流電源３０の正極と第一槽１０の第一電極１１、第一槽１０の第二電極１２と直流電源の負極となる順に直流電源３０、第一槽１０を電気的に直列接続した初期回路４１を切替部４１によって構成する。
制御部６０は、定流量弁ＣＦＶ１とゲート弁ＧＶ１を開け、ゲート弁ＧＶ２を閉じて、第一槽１０に排水を流通させる。
制御部６０は、直流電源３０に指令を送り、第一槽１０の電極間に所定の直流電圧を印加する。電極間に印加する直流電圧は、例えば、１．８Ｖ〜２．０Ｖである。制御部６０は、第一電圧計６１で測定された電圧値がフィードバックされ、直流電源３０による印加電圧を制御してもよい。
第一槽１０から排出された排水中の電気伝導率を第一測定部６２で測定し、測定結果が制御部６０にフィードバックされ、測定値が閾値を超えるまで直流電圧を印加し続けるように制御される。この間、排水中のイオン性物質は電極に吸着し排水中から除去される。第一槽１０から排出された排水は、低濃度イオン排水回収部９１へ送られる。閾値は、例えば、１０〜２００ｍＳ/ｍである。
第一電極１１（正極）には「−イオン」が溜まり、第二電極１２（負極）には「＋イオン」が溜まることで、第一槽１０が充電（蓄電）された状態になる。
【００２９】
（２）第一回路切換工程
図２に示すように、直流電源３０の正極と第二槽２０の第二電極２２、第二槽２０の第一電極２１と第一槽１０の第二電極１２、第一槽１０の第一電極１１と直流電源の負極となる順に直流電源３０、第二槽２０、第一槽１０を電気的に直列接続した第一直列回路４２を切替部４０によって構成する。直流電源３０と第一槽１０（蓄電→放電）が直列の電圧源を構成した状態になる。第二槽２０に印加される電圧はその総和である。
【００３０】
（３）第二槽除去工程および第一槽脱着工程
第一回路切替工程後に、第一直列回路４２において、制御部６０は、定流量弁ＣＦＶ１とゲート弁ＧＶ２を開け、ゲート弁ＧＶ１を閉じて、第一槽１０に排水を流通させる。
制御部６０は、定流量弁ＣＦＶ２とゲート弁ＧＶ３を開け、ゲート弁ＧＶ４を閉じて、第二槽２０に排水を流通させる。
制御部６０は、直流電源３０に指令を送り、第二槽２０と第一槽１０の電極間に所定の直流電圧を印加する。制御部６０は、第二電圧計６５で測定された電圧値がフィードバックされ、直流電源３０による印加電圧を制御する。この電極間に印加する直流電圧は、直流電源３０の印加電圧と第一槽１０の蓄電電圧の和であり、例えば、１．８Ｖ〜２．０Ｖになるように制御される。直流電源３０からの印加電圧は、第一槽１０の蓄電量の減少（イオン脱着排出による減少）に対応して、第二槽２０に供給される直流電圧を所定値（好ましくは一定値を目標）にすべく減少分を補うように増加するように制御される。
第二槽２０から排出された排水中の電気伝導率を第二測定部６６で測定し、測定結果が制御部６０にフィードバックされ、測定値が閾値を超えるまで直流電圧を印加し続けるように制御される。この間、排水中のイオン性物質は電極に吸着し排水中から除去される。第二槽２０から排出された排水は、低濃度イオン排水回収部９１へ送られる。閾値は、例えば、１０〜２００ｍＳ/ｍである。
一方、第二槽２０での除去工程と共に、第一槽１０では、吸着されたイオン性物質が電極から脱着し（離脱し）、第一槽１０から排出され高濃度イオン回収部９２に送られる。
制御部６０は、第一槽１０から排出された排水中の電気伝導率または第一槽１０および/または第二槽２０の電極間の電圧に基づいて、第一槽１０に蓄電された電気がゼロあるいは略ゼロになったか否かを判断する。
【００３１】
（３−１）第一サブ回路切換工程
第一槽１０に蓄電された電気がゼロあるいは略ゼロであると判断された場合、直流電源３０の正極と第二槽２０の第二電極２２、第二槽２０の第一電極２１と直流電源の負極となる順に直流電源３０と第二槽２０を電気的に直列接続した第一サブ直列回路４３を切替部４０によって構成する。
第一槽１０でのイオン性物質脱着が終了しても、第二槽除去工程は、直流電源３０から継続して直流電圧が印加される。第二電極２２には「−イオン」が溜まり、第一電極２１には「＋イオン」が溜まることで、第二槽２０が充電（蓄電）された状態になる。
制御部６０は、第一サブ回路切換工程後に、定流量弁ＣＦＶ１を閉じてもよい。
【００３２】
（４）第二回路切換工程
図２に示すように、直流電源３０の正極と第一槽１０の第一電極１１、第一槽１０の第二電極１２と第二槽２０の第一電極２１、第二槽２０の第二電極２２と直流電源の負極となる順に直流電源３０、第一槽１０、第二槽２０を電気的に直列接続した第二直列回路４４を切替部４０によって構成する。直流電源３０と第二槽２０（蓄電→放電）が直列の電圧源を構成した状態になる。第一槽１０に印加される電圧はその総和である。
【００３３】
（５）第一槽除去工程および第二槽脱着工程
第二回路切替工程後に、第二直列回路４４において、制御部６０は、定流量弁ＣＦＶ１とゲート弁ＧＶ１を開け、ゲート弁ＧＶ２を閉じて、第一槽１０に排水を流通させる。
制御部６０は、定流量弁ＣＦＶ２とゲート弁ＧＶ４を開け、ゲート弁ＧＶ３を閉じて、第二槽２０に排水を流通させる。
制御部６０は、直流電源３０に指令を送り、第一槽１０と第二槽２０の電極間に所定の直流電圧を印加する。制御部６０は、第一電圧計６１で測定された電圧値がフィードバックされ、直流電源３０による印加電圧を制御する。この電極間に印加する直流電圧は、直流電源３０の印加電圧と第二槽２０の蓄電電圧の和であり、例えば、１．８Ｖ〜２．０Ｖになるように制御される。直流電源３０からの印加電圧は、第二槽２０の蓄電量の減少（イオン脱着排出による減少）に対応して、第一槽１０に供給される直流電圧を所定値（好ましくは一定値を目標）にすべく減少分を補うように増加するように制御される。
第一槽１０から排出された排水中の電気伝導率を第一測定部６２で測定し、測定結果が制御部６０にフィードバックされ、測定値が閾値を超えるまで直流電圧を印加し続けように制御される。この間、排水中のイオン性物質は電極に吸着し排水中から除去される。第一槽１０から排出された排水は、低濃度イオン排水回収部９１へ送られる。閾値は、例えば、１０〜２００ｍＳ/ｍである。
一方、第一槽１０での除去工程と共に、第二槽２０では、吸着されたイオン性物質が電極から脱着し（離脱し）、第二槽２０から排出され高濃度イオン回収部９２に送られる。
制御部６０は、第二槽２０から排出された排水中の電気伝導率または第一槽１０および/または第二槽２０の電極間の電圧に基づいて、第二槽２０に蓄電された電気がゼロあるいは略ゼロになったか否かを判断する。
【００３４】
（５−１）第二サブ回路切換工程
第二槽２０に蓄電された電気がゼロあるいは略ゼロであると判断された場合、直流電源３０の正極と第一槽１０の第一電極１１、第一槽１０の第二電極１２と直流電源の負極となる順に直流電源３０と第一槽１０を電気的に直列接続した第一サブ直列回路４５（初期回路４１と同じ回路構成である）を切替部４０によって構成する。
第二槽２０でのイオン性物質脱着が終了しても、第一槽除去工程は、直流電源３０から継続して直流電圧が印加される。第一電極１１には「−イオン」が溜まり、第二電極１２には「＋イオン」が溜まることで、第一槽１０が充電（蓄電）された状態になる。
制御部６０は、第二サブ回路切換工程後に、定流量弁ＣＦＶ２を閉じてもよい。
【００３５】
（６）繰返工程
第一回路切換工程、第一槽脱着工程および第二槽除去工程（第一サブ回路切換工程を含む）、第二回路切換工程、第一槽除去工程および第二槽脱着工程（第二サブ回路切換工程を含む）、を繰り返し実行する。制御部６０は、この繰返工程を実行するように各構成要素を制御することができる。
【００３６】
（実施形態２）
本発明に係る実施形態２の処理フローを図３を参照しながら説明する。実施形態２のシステム構成は実施形態１のそれと同じであるが、両者において回路接続の構成が異なる。
【００３７】
（排水の処理フロー）
（１）初期除去工程
図３に示すように、直流電源３０の正極と第一槽１０の第一電極１１、第一槽１０の第二電極１２と直流電源の負極となる順に直流電源３０、第一槽１０を電気的に直列接続した初期回路４１を切替部４１によって構成する。実施形態１と同様である。
【００３８】
（２Ａ）第三回路切換工程
図３に示すように、直流電源３０の正極と第一槽１０の第二電極１２、第一槽１０の第一電極１１と第二槽２０の第一電極２１、第二槽２０の第二電極２２と直流電源の負極となる順に直流電源３０、第一槽１０、第二槽２０を電気的に直列接続した第三直列回路４２１を切替部４０によって構成する。直流電源３０と第一槽１０（蓄電→放電）が直列の電圧源を構成した状態になる。第二槽２０に印加される電圧はその総和である。
【００３９】
（３Ａ）第二槽除去工程および第一槽脱着工程
第三回路切替工程後に、第三直列回路４２１において、制御部６０は、定流量弁ＣＦＶ１とゲート弁ＧＶ２を開け、ゲート弁ＧＶ１を閉じて、第一槽１０に排水を流通させる。
制御部６０は、定流量弁ＣＦＶ２とゲート弁ＧＶ３を開け、ゲート弁ＧＶ４を閉じて、第二槽２０に排水を流通させる。
制御部６０は、直流電源３０に指令を送り、第二槽２０と第一槽１０の電極間に所定の直流電圧を印加する。制御部６０は、第二電圧計６５で測定された電圧値がフィードバックされ、直流電源３０による印加電圧を制御する。この電極間に印加する直流電圧は、直流電源３０の印加電圧と第一槽１０の蓄電電圧の和であり、例えば、１．８Ｖ〜２．０Ｖになるように制御される。直流電源３０からの印加電圧は、第一槽１０の蓄電量の減少（イオン脱着排出による減少）に対応して、第二槽２０に供給される直流電圧を所定値（好ましくは一定値を目標）にすべく減少分を補うように増加するように制御される。
第二槽２０から排出された排水中の電気伝導率を第二測定部６６で測定し、測定結果が制御部６０にフィードバックされ、測定値が閾値を超えるまで直流電圧を印加し続けるように制御される。この間、排水中のイオン性物質は電極に吸着し排水中から除去される。第二槽２０から排出された排水は、低濃度イオン排水回収部９１へ送られる。閾値は、例えば、１０〜２００ｍＳ/ｍである。
一方、第二槽２０での除去工程と共に、第一槽１０では、吸着されたイオン性物質が電極から脱着し（離脱し）、第一槽１０から排出され高濃度イオン回収部９２に送られる。
制御部６０は、第一槽１０から排出された排水中の電気伝導率または第一槽１０および/または第二槽２０の電極間の電圧に基づいて、第一槽１０に蓄電された電気がゼロあるいは略ゼロになったか否かを判断する。
【００４０】
（３Ａ−１）第三サブ回路切換工程
第一槽１０に蓄電された電気がゼロあるいは略ゼロであると判断された場合、直流電源３０の正極と第二槽２０の第二電極２２、第二槽２０の第一電極２１と直流電源の負極となる順に直流電源３０と第二槽２０を電気的に直列接続した第三サブ直列回路４３１を切替部４０によって構成する。
第一槽１０でのイオン性物質脱着が終了しても、第二槽除去工程は、直流電源３０から継続して直流電圧が印加される。第二電極２２には「−イオン」が溜まり、第一電極２１には「＋イオン」が溜まることで、第二槽２０が充電（蓄電）された状態になる。
制御部６０は、第一サブ回路切換工程後に、定流量弁ＣＦＶ１を閉じてもよい。
【００４１】
（４Ａ）第四回路切換工程
図３に示すように、直流電源３０の正極と第二槽２０の第二電極２２、第二槽２０の第一電極２１と第一槽１０の第一電極１１、第一槽１０の第二電極１２と直流電源の負極となる順に直流電源３０、第二槽２０、第一槽１０を電気的に直列接続した第四直列回路４４１を切替部４０によって構成する。直流電源３０と第二槽２０（蓄電→放電）が直列の電圧源を構成した状態になる。第一槽１０に印加される電圧はその総和である。
【００４２】
（５Ａ）第一槽除去工程および第二槽脱着工程
第四回路切替工程後に、第四直列回路４４１において、制御部６０は、定流量弁ＣＦＶ１とゲート弁ＧＶ１を開け、ゲート弁ＧＶ２を閉じて、第一槽１０に排水を流通させる。
制御部６０は、定流量弁ＣＦＶ２とゲート弁ＧＶ４を開け、ゲート弁ＧＶ３を閉じて、第二槽２０に排水を流通させる。
制御部６０は、直流電源３０に指令を送り、第一槽１０と第二槽２０の電極間に所定の直流電圧を印加する。制御部６０は、第一電圧計６１で測定された電圧値がフィードバックされ、直流電源３０による印加電圧を制御する。この電極間に印加する直流電圧は、直流電源３０の印加電圧と第二槽２０の蓄電電圧の和であり、例えば、１．８Ｖ〜２．０Ｖになるように制御される。直流電源３０からの印加電圧は、第二槽２０の蓄電量の減少（イオン脱着排出による減少）に対応して、第一槽１０に供給される直流電圧を所定値（好ましくは一定値を目標）にすべく減少分を補うように増加するように制御される。
第一槽１０から排出された排水中の電気伝導率を第一測定部６２で測定し、測定結果が制御部６０にフィードバックされ、測定値が閾値を超えるまで直流電圧を印加し続けように制御される。この間、排水中のイオン性物質は電極に吸着し排水中から除去される。第一槽１０から排出された排水は、低濃度イオン排水回収部９１へ送られる。閾値は、例えば、１０〜２００ｍＳ/ｍである。
一方、第一槽１０での除去工程と共に、第二槽２０では、吸着されたイオン性物質が電極から脱着し（離脱し）、第二槽２０から排出され高濃度イオン回収部９２に送られる。
制御部６０は、第二槽２０から排出された排水中の電気伝導率または第一槽１０および/または第二槽２０の電極間の電圧に基づいて、第二槽２０に蓄電された電気がゼロあるいは略ゼロになったか否かを判断する。
【００４３】
（５Ａ−１）第四サブ回路切換工程
第二槽２０に蓄電された電気がゼロあるいは略ゼロであると判断された場合、直流電源３０の正極と第一槽１０の第一電極１１、第一槽１０の第二電極１２と直流電源の負極となる順に直流電源３０と第一槽１０を電気的に直列接続した第四サブ直列回路４５１（初期回路４１と同じ回路構成である）を切替部４０によって構成する。
第二槽２０でのイオン性物質脱着が終了しても、第一槽除去工程は、直流電源３０から継続して直流電圧が印加される。第一電極１１には「−イオン」が溜まり、第二電極１２には「＋イオン」が溜まることで、第一槽１０が充電（蓄電）された状態になる。
制御部６０は、第四サブ回路切換工程後に、定流量弁ＣＦＶ２を閉じてもよい。
【００４４】
（６Ａ）繰返工程
第三回路切換工程、第一槽脱着工程および第二槽除去工程（第三サブ回路切換工程を含む）、第四回路切換工程、第一槽除去工程および第二槽脱着工程（第四サブ回路切換工程を含む）、を繰り返し実行する。制御部６０は、この繰返工程を実行するように各構成要素を制御することができる。
【００４５】
（別実施形態）
上記実施形態において、第一サブ回路切換工程、第二サブ回路切換工程を含む処理フローであったが、これに制限されずなくてもよい。
【００４６】
（実施例）
（１）電気二重層の仕様は以下の通りである。
電極面積    ：１９１ｃｍ２/層
電極積層数  ：４２０層（正極２１０層、負極２１０層）
集電体      ：黒鉛シート製
セパレータ  ：紙性
（２）吸着処理槽の電極への印加電圧  ：２Ｖ
（３）処理に用いた排水  ：ＮａＣｌ水（電気伝導率  ４００ｍＳ/ｍ）
（４）除去工程時の排水の通液速度  ：１００Ｌ/ｈ
（５）実施方法
上記実施形態１、２の工程の手順に従って行った。
初期除去工程において、第一槽１０からでた排水の電気伝導率が２００ｍＳ/ｍを超えた時点で初期除去工程を終了した。
第二槽除去工程および第一槽脱着工程において、第二槽２０の電極間電圧を２Ｖになるように制御した。第二槽２０からでた排水の電気伝導率が２００ｍＳ/ｍを超えた時点で第二槽除去工程を終了した。
【００４７】
（結果）
（１）直流電源のみの一次消費電力は以下の通りであった。
初期除去工程を実施したとき：６１．２Ｗｈ
第一槽脱着工程を行いながら第二槽除去工程を実施したとき：１９．３Ｗｈ（なお、配線切替における蓄電量消費を考慮し補正した。）
（２）溜まった電気の消費は以下の通りであった。
初期除去工程終了直後の第一槽１０の電極間の電位差：１．５５Ｖ
第二槽除去工程終了直後の第一槽１０の電極間の電位差：−０．０３Ｖ
以上の結果から、上記実施形態１、２のいずれにおいても溜まった電気を全量使用することを確認できた。
【符号の説明】
【００４８】
１        排水の処理システム
１０      第一槽
１１      第一電極（正極）
１２      第二電極（負極）
２０      第二槽
２１      第一電極（正極）
２２      第二電極（負極）
３０      直流電源
４０      切替部
６０      制御部
６１      第一電圧計
６２      第一測定部
６５      第二電圧計
６６      第二測定部
８１      貯留容器
９１      低濃度イオン排水回収部
９２      高濃度イオン排水回収部
Ｌ１１    第一導入部
Ｌ１２    第一排出部
Ｌ２１    第二導入部
Ｌ２２    第二排出部
【図１】
2019122900.tif 000003
【図２】
2019122900.tif 000004
【図３】
2019122900.tif 000005