(57)【要約】【課題】水処理に有効な電解浄化を連続的に運転することが可能で、電解槽と気泡発生槽とがそれぞれに有する浄化の利点を有効に組み合わせた水処理装置を提供する。【解決手段】本水処理装置は、電解槽を有し、電解槽の下流側に気泡発生槽を配置し、気泡発生槽の下流側に最終槽を配置し、最終槽は槽に浮遊する生成物質を収集する回収装置を有してなることを特徴とする。さらに、電解槽の上流側に処理水の前処理を行う前処理装置を配置したことを特徴とする。さらに、電解槽内には上昇流発生装置が収容されていることを特徴とする。そして本発明によれば、電解槽を用いた水処理を行うことで、バクテリア等の殺菌効果が得られ、正電極近傍では有機物系のスケールを析出させるとともに、負電極近傍には金属系のスケールを析出させることができるので、多様な要水処理水に対応できる。【選択図】図１
2012040531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解槽を有し、電解槽の下流側に気泡発生槽を配置し、気泡発生槽の下流側に最終槽を配置し、最終槽は槽に浮遊する生成物質を収集する回収装置を有してなることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
電解槽の上流側に処理水の前処理を行う前処理装置を配置したことを特徴とする請求項１に記載される水処理装置。
【請求項３】
電解槽内には上昇流発生装置が収容されていることを特徴とする請求項１又は２に記載される水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚水などの水処理装置の分野に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
身の回りには各種の水処理が必要な水が存在しており、その典型的なものが汚水である。水処理を行うことにより水の再利用を可能としたり、環境の汚染を防いだり、水に含まれる生成物質を回収して再利用したり、生成物質を無害化するなどの環境に対する配慮が重要な課題となっている。要水処理の対象となるものを挙げれば、電解水関係では、デ・ビュー、トフクリーン等の洗浄水、工場関係では、カチオン塗装循環水、塗装廃液、コンプレッサードレン水、クーリングタワー循環水、水溶性切削液、洗浄液、その他の工場排水、排水の脱色、競艇場の循環水、クリーニング液、水資源関係では、井戸水浄化、海水の淡水化、河川水の浄化、溜池・貯水池の水の浄化、食品関係では、うどんやそばの茹で汁、米のとぎ汁、その他の工場排水、排水の脱色処理、農水産・畜産・飼育関係では、畜産施設の屎尿、排水の脱色処理、錦鯉の養殖、水産加工の排水、船舶関係では、排水浄化、バラスト水浄化、等枚挙にいとまがない。このような中で様々な水処理装置が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００５−１３９６６号公報）には、オフィスや工場などの設備用冷却水や冷房に使用されている空気調和機の凝縮器と、クーリングタワーとの間を循環している冷却用の水の中のスケール成分を電気的に除去する循環冷却水の電解浄化装置に関する技術が開示されている。このものは、循環冷却水に含まれている金属イオンを負極板の表面または表面近傍にスケールとして析出させ、析出したスケールを電解浄化槽の下方に沈降・堆積させている。底部に溜まったスケールは予め設定した作動時間が経過した後、排出用タイマーにより排出用バルブが開かれ、電解浄化槽内の循環冷却水は底部に堆積していたスケールとともに排出装置を通って排出されるようになっている。排出された循環冷却水中のスケールは濾過部で濾過されて除かれ、循環冷却水は受けタンクに入る。予め設定した保持時間が経過すると排出用バルブが閉じられ、電解浄化槽内に再び循環冷却水が溜まりだす。濾過部に残されたスケールはある程度溜まった時点で順次搬出除去されることになる。
【０００４】
しかし、このような方式では、電解浄化槽底部に堆積したスケールの排出のために、電解浄化作用の一連の流れを中断させざるを得ないという欠点があった。そして電解浄化槽底部に堆積したスケールの排出を自動で行うとしても、大がかりな制御装置が必要となり、制御装置の作動信頼性には常に注意を要することが求められるといった問題を内包していた。
【０００５】
また、特許文献２（特開２００６−１３６７６７号公報）には、生活排水などの汚水を浄化処理するための汚水処理装置が開示されている。このものは、汚水を貯留することのできる処理槽と、処理槽内の水を電気分解するための電解装置と、処理槽内の水の中に微細気泡を発生させるための微細気泡発生装置と、を備えることを特徴としている。
【０００６】
しかし、このような方式では、処理槽内に電解装置と微細気泡発生装置とが同居しているが為に、電解装置の特に電極に纏わり付く微細気泡の影響で電解効果が変動するための対策が必要であり、また微細気泡の粒径にも多大な注意を要することが求められるといった問題を内包していた。
【０００７】
また、特許文献３（特開２００８−２００６３６号公報）には、電解槽内に導入した処理対象水を塩化物イオン存在下にて電解処理し、強酸化物質である次亜塩素酸を含む次亜塩素酸含有水を生成する水処理方法が開示されている。このものは、電解槽前段若しくは電解槽内にて、電解槽内における流速が確保され且つ電解により発生する水素ガスが希釈される量の空気を処理対象水中に供給するようにしたことを特徴とする水処理方法である。
【０００８】
しかし、このような方式では特許文献２に記載されるものと同様、電解装置の特に電極に纏わり付く微細気泡の影響で電解効果が変動するための対策が必要であり、また微細気泡の粒径にも多大な注意を要することが求められるといった問題を内包していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、各種の要水処理水の浄化に適用することが大前提であって、本発明の第１の目的は、水処理に有効な電解浄化を連続的に運転することが可能な水処理装置を提供することにある。本発明の第２の目的は、電解槽と気泡発生槽がそれぞれに有する水質浄化の利点を有効に組み合わせた水処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、本発明が採用した課題を解決するための手段は、
電解槽を有し、電解槽の下流側に気泡発生槽を配置し、気泡発生槽の下流側に最終槽を配置し、最終槽は槽に浮遊する生成物質を収集する回収装置を有してなることを特徴とする水処理装置である。
また、電解槽の上流側に処理水の前処理を行う前処理装置を配置したことを特徴とする水処理装置である。
また、電解槽内には上昇流発生装置が収容されていることを特徴とする水処理装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電解槽を用いた水処理を行うことで、バクテリア等の殺菌効果が得られ、正電極近傍では有機物系のスケールを析出させるとともに、負電極近傍には金属系のスケールを析出させることができる。また多様な要水処理水に対応できるとともに、電解槽の下流には気泡発生槽を配置しているので、電解槽から流入したスケールは気泡により浮遊しながら下流に送られるとともに、微細気泡の圧壊効果により塩素ガスの無害化やオゾン並の殺菌効果が得られ塩素ガス濃度の低減やオゾン殺菌に匹敵する浄水が期待できる。更に最終槽では生成物回収装置が浮遊しながら送られてきた各種生成物を連続的に回収するので、水処理装置の稼働を止めることなく水処理を行うことができる。生成物は再利用が可能であり、廃棄することもできるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例にかかる水処理装置の側面図である。
【図２】本発明の他の実施例にかかる水処理装置の側面図である。
【図３】本発明の他の実施例にかかる水処理装置の配置図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態としては、電解槽を有し、電解槽の下流側に気泡発生槽を配置し、気泡発生槽の下流側に最終槽を配置し、最終槽は槽に浮遊する生成物質を収集する回収装置を有する水処理装置、とすることができる。
【００１４】
本発明を実施するための形態としては、さらに、電解槽の上流側に処理水の前処理を行う前処理装置を配置した水処理装置、とすることができる。
【００１５】
本発明を実施するための形態としては、さらに、電解槽内には上昇流発生装置が収容されている水処理装置、とすることができる。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面を参照し、部材には符号を付して説明する。従来一般的に熱交換器６０内を流れる冷媒の冷却に用いられる冷却水は、ポンプ６７によりクーリングタワー６１から熱交換器６０に供給され、熱交換を行うことにより加熱されてクーリングタワー６１に戻され、冷却ファン６８により冷やされてクーリングタワー６１の底部に環流する閉回路系をなしている。クーリングタワー６１内で蒸発により減少した冷却水は適宜給水装置６６により補われるのであるが、循環する冷却水として使用される水道水や地下水には、カルシウムイオン、マグネシウムイオンや溶存シリカ等の成分が含まれているため、金属イオンの濃度が高まるとともに凝集してスケールとなり熱交換器６０の熱交換面に付着して熱交換効率を低下させたり、配管内面に付着して冷却水の流路抵抗が増したり、バクテリアが繁殖するといった問題を抱えていた。また、水道水に含まれる塩素成分を無害化する課題を背負っていた。
【００１７】
図１は本発明の水処理装置を、外部冷却システム５５のクーリングタワー６１の冷却水の浄化に適用した例である。電解槽１の下流に第１気泡発生槽２が配置され、第１気泡発生槽２の下流には第２気泡発生槽３が配置され、第２気泡発生槽３の下流には最終槽４が配置されてなる。クーリングタワー６１の冷却水は止め弁６４、６５が開かれることによりポンプ６３により配管６２を通って電解槽１に供給できるようになっている。最終槽４の処理水は止め弁５１、５２が開かれることにより、クーリングタワー６１に還流するようになっている。電解槽１には正電極１１と負電極１２が対向して配置されており、制御盤１５により直流電源１４を２４Ｖ以下で制御することにより電解作用が発生する。電極の正負の切り換えは液により１５分から数秒程の間隔で行っても良い。また、電極１１、１２の間に隔離幕１３を配置しても良い。電解促進液タンク１８内の電解促進液は電磁弁１９の開閉により電解槽１に供給される。電解槽１には電動機１６により回転駆動される回転羽根１７が設けられている。気泡発生ユニット２３で発生する気泡或いは微細気泡は止め弁２２を開くことにより第１気泡発生槽２に、止め弁３１を開くことにより第２気泡発生槽３に送ることができる。最終槽４と電解槽１とは配管４６を介して接続しており、止め弁４４、４５を開いてポンプ４３を駆動することにより処理液を電解槽１に還流することができる。生成物回収装置４１は最終槽４に浮遊した生成物を生成物回収容器４２に回収するために最終槽４に取りつけられている。止め弁２１は第１気泡発生槽２の排水用の止め弁であり、止め弁４７は最終槽４の排水用の止め弁である。
【００１８】
作用について説明すると、クーリングタワー６１から電解槽１に送られた冷却水は、バクテリア、ＳＳなどの重金属、シリカ、カルシウム分、マグネシウム分などを含んでいる。電解槽１で電解処理することによりバクテリアなどは殆どが死滅する。電解槽１内でイオン化した金属は負電極１２近傍でスケールとなって沈降したり或いは負電極１２に付着する。電動機１６を駆動して回転羽根１７を回動し、電解槽１内に上昇流を発生させて、沈降するスケールを強制的に浮上させることもできる。浮上したスケールの集合は順次第１気泡発生槽２に送られる。第１気泡発生槽２には気泡発生ユニット２３から微細気泡が間断なく送られているので、スケールの集合は沈むことなく第１気泡発生槽２を浮上しながら第２気泡発生槽３に送られる。第２気泡発生槽３には第１気泡発生槽２と同様微細な気泡が発生しているので、スケールの集合は更に最終槽４に送られて槽内に浮上する。最終槽４では例えばスクレーパのような生成物回収装置４１が作動しており、最終槽４に浮上しているスケールと気泡からなる生成物を生成物回収容器４２に間断なく収集回収する。第１気泡発生槽２と第２気泡発生槽３には微細気泡が間断なく供給されているので、槽内の処理水は浄化されて下流に送られるのである。最終槽４内の処理水は止め弁４４、４５を開いてポンプ４３により電解槽１に還流することができる。また止め弁５１、５２を開くことにより、クーリングタワー６１に還流することができる。このようにクーリングタワー６１の冷却水の水処理のシステムフローは通常閉回路系で構成される。
【００１９】
図２は同じく本発明の水処理装置を、外部冷却システム５５のクーリングタワー６１の冷却水の浄化に適用した例であるが、基本的に、電解槽１に対する第１気泡発生槽２と第２気泡発生槽３と最終槽４の配置関係が相違する。これは利用者の場所的制限のニーズに合わせて設計されたものである。図１の実施例のものは電解槽１に対する第１気泡発生槽２と第２気泡発生槽３と最終槽４の配列が横型であったが、図２実施例のものは竪型配置である。電解槽１の下流に第１気泡発生槽２が配置され、第１気泡発生槽２の下流には第２気泡発生槽３が配置され、第２気泡発生槽３の下流には最終槽４が配置されてなる。クーリングタワー６１の冷却水は止め弁６４、６５が開かれることによりポンプ６３により配管６２を通って電解槽１に供給できるようになっている。最終槽４の処理水は止め弁５１、５２が開かれることにより、クーリングタワー６１に還流するようになっている。電解槽には正電極１１と負電極１２が対向して配置されており、制御盤１５により直流電源１４を２４Ｖ以下で制御することにより電解作用を示す。電極の正負の切り換えは液により１５分から数秒程の間隔で行っても良い。電解促進液タンク１８内の電解促進液は電磁弁１９の開閉により電解槽１に供給される。気泡発生ユニット２３で発生する気泡或いは微細気泡は止め弁２２を開くことにより第１気泡発生槽２に、止め弁３１を開くことにより第２気泡発生槽３に送ることができる。最終槽４と電解槽１とは配管４６を介して接続しており、止め弁４４、４５を開いてポンプ４３を駆動することにより処理液を電解槽１に還流することができる。生成物回収装置４１は最終槽４に浮遊した生成物を生成物回収容器４２に回収するために最終槽４に取りつけられている。止め弁２１は第１気泡発生槽２の排水用の止め弁であり、止め弁４７は最終槽４の排水用の止め弁である。作用に関しては実質的に異なるところがないので説明を省略する。
【００２０】
本発明の実施例を図３に基づいて説明する。この実施例の水処理装置は、電解槽１と第１気泡発生槽２と最終槽４の３槽を基本とし、第２気泡発生槽３を有しない。また最終槽４と電解槽１とを配管４６で接続しており、ポンプ４３を駆動することにより最終槽４の処理水を電解槽１に還流させる点において第１、２実施例のものと同じである。しかし、最終槽４は配管７３により取出槽６に接続されており、浄化された後の処理水は再利用することもできるし河川等に排出することもできるのである。つまり全体として開回路系を形成している。そして何よりも特徴的なのは、電解槽１の上流に前処理槽５を備えている点である。要処理水は種類が多く、そのまま電解槽１に投入できるものばかりではない。固形成分を多く含むものや油成分を多く含むものなどは前処理により沈澱させたり分離した後に電解槽１に投入した方が良い場合がある。このような場合、電解槽１の上流に前処理槽５を更に設置し、前処理槽５と電解槽１とを配管７２で接続するとともに、適宜前処理槽５の要処理水をポンプ７１で電解槽１に送水するようにしても良い。
【００２１】
以上、いくつか実施例を説明したが、本考案はその精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。また、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明に係る水処理装置は、各種の要処理水の浄化に適用することができ、連続運転が可能であるとともに生成物も自動回収することができるから、地球環境に配慮した水処理装置として、広汎な分野で用いられることが大いに期待できる。
【符号の説明】
【００２３】
１    電解槽
２    第１気泡発生槽
３    第２気泡発生槽
４    最終槽
５    前処理槽
６    取出槽
１１  正電極
１２  負電極
１３  隔離幕
１４  直流電源
１５  制御盤
１６  電動機
１７  回転羽根
１８  電解促進液タンク
１９  電磁弁
２１  止め弁
２２  止め弁
２３  気泡発生ユニット
３１  止め弁
４１  生成物回収装置
４２  生成物回収容器
４３  ポンプ
４４  止め弁
４５  止め弁
４６  配管
４７  止め弁
５０  配管
５１  止め弁
５２  止め弁
５５  外部冷却システム
６０  熱交換器
６１  クーリングタワー
６２  配管
６３  ポンプ
６４  止め弁
６５  止め弁
６６  給水装置
６７  ポンプ
６８  冷却ファン
７１  ポンプ
７２  配管
７３  配管
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特開２００５−１３９６６号公報
【特許文献２】特開２００６−１３６７６７号公報
【特許文献３】特開２００８−２００６３６号公報
【図１】
2012040531.tif 000003
【図２】
2012040531.tif 000004
【図３】
2012040531.tif 000005