JP2004130185A

JP2004130185A - 排水処理方法及び装置

Info

Publication number: JP2004130185A
Application number: JP2002296168A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Toyoda; 豊田　一郎; Tomoaki Omura; 大村　友章; Takao Hashizume; 橋爪　隆夫; Toshiichi Mori; 森　敏一
Original assignee: PROUD KK; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: PROUD KK; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-09
Also published as: JP3723170B2

Abstract

【課題】アンモニアや有機物等を効果的に除去しうる排水処理方法とその装置を提供する。
【解決手段】電解反応処理槽１と高電圧パルス処理部２Ａ（ラジカル発生部）を効果的に組み合わせて省設置面積化をはかるとともに、電解反応処理槽の電極反応で、寿命の長いＨ_２Ｏ_２やＯ_３を形成させ、これらを含有させた溶液を高電圧パルス処理部で・ＯＨラジカルに変換し、一挙に連鎖反応系を実現させ、有効に有機物等を分解除去させることを特徴とする。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屎尿排水、畜産排水、生活排水、下水道排水、でんぷん処理排水、食品加工排水、洗浄排水、埋め立て排水、汚泥含有排水、排ガス処理排水、工業用排水、河川、沼等の汚染排水等の有機物若しくはアンモニア含有排水の処理方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から屎尿、畜産排水、生活廃、工業用排水等の排水を浄化処理するやシステムが提案されている。
このような従来の液体処理システムについて、スクリーン等に原水を通過させて浮遊物を除去するための濾過処理手段と、好気性微生物により有機物等の浮遊物を分解処理するための活性汚泥処理手段と、この分解により原水から分離された浮遊物を沈殿させて水と沈殿物とに分離する沈殿分離処理手段と、前記沈殿物から水分を脱水除去するための脱水処理手段とから構成されている。
しかしながらこのような活性汚泥処理を中心とする生物学的処理では、装置大型化による敷地および建設費の膨大化を回避できない。
【０００３】
かかる生物学的処理の欠点を回避するために、超音波振動による排水処理、電気化学的処理による排水処理、磁場電場によるもの等種々提案されており、たとえば特公平５−８７３２０号公報（特許文献１）には、ＣＯＤ成分含有排水中で放電することにより、溶存空気（酸素）から水中で直接オゾンや活性酸素種（ＯＨラジカル）を生成させ、あるいは促進剤としての紫外線を発生させてＢＯＤ／ＣＯＤ比を高め、生物的に分解され易い排水に変化させてから生物処理する方法が開示されている。しかし現実的には、広域的に安定した水中放電を実現することが困難なため、実用化するまでには至っていない。
【０００４】
さらに広域放電を実現する一つの方法として、特開平９−２９９７８５号公報（特許文献２）に記載されている様な高電圧パルスを利用した放電がある。また水中放電は、水中にある程度存在する微小気泡が核になって進展することが解明されるに及び、特開平５−３１９８０７号公報（特許文献３）には、電極間で空気や酸素を積極的かつ効率的に曝気することによって微小気泡を発生させる方法が提案されている。
しかし現状のところ、安定した電力効率と生産性の下で、水中放電により実用的なレベルの酸化性能（オゾン及び／又はＯＨラジカル濃度）を確保できる様な技術は確立されていない。
【０００５】
又、特開平１１−９０４２０号公報（特許文献４）に開示されている技術は、浮遊物を含む液体にマイクロ波を発振して浮遊物分子と液体分子とに分離した後に、この浮遊物を分離後の液体に低周域の超音波を発振して前記浮遊物分子を凝集するとともに高周域の電磁超音波を発振して前記液体の脱臭を行うようにした点にある。そして、このような方法を採用したことにより、大規模な設備を要せずして液体中に混在している微細な浮遊物を容易かつ確実に分離し凝集除去できるとともに液体の脱臭も確実に行うことができる。そして更に該技術は、浮遊物を含む液体にマイクロ波および低周域の超音波を発振して浮遊物の分離凝集処理を行うとともに高周域の電磁超音波を発振して脱臭処理を行った後に、その液体に高圧パルスを印加して窒素を分離し除去するとともにオゾンを発生させて前記液体の脱色および殺菌を行うようにした点にある。そして、このような方法を採用したことにより、液体に含まれる窒素を完全に分離除去できるとともに液体の脱色および殺菌を容易に行うことができるものである。
【０００６】
かかる技術では、凝集分離されるために凝集物の後処理が必要となる。
【０００７】
また特開２００１−１０８０８号公報（特許文献５）は、水中に高圧下で酸素リッチガスを溶解させ、次いで圧力を低下させることにより、溶解した該酸素リッチガスを前記水中へ微細気泡として発生させ、この微細気泡をパルス放電下に曝すことによって、オゾン及び／又はＯＨラジカル溶解量の高い高酸化性水を生成させるところに要旨を有している。この方法で処理対象となる水として、有機系または無機系の有害物を含む排水に適用すれば、上記処理によってオゾン及び／又はＯＨラジカル溶解量の高い排水を作ることができる。
【０００８】
更に特開２００１−２８６８６６号公報（特許文献６）には、正極電極と陰電極を対向するように配設して、この対向する電極の両極間に排水を連続的に流し、両極間に電圧０．２ｋＶ／ｃｍ〜２０ｋＶ／ｃｍ、電流０、１μＡ／ｃｍ^２〜１０ｍＡ／ｃｍ^２、周波数５Ｈｚ〜５０ＭＨｚの条件下でパルス放電をさせ、水の部分分解によってラジカルを発生させ、水中に溶存する有機物やその中間生成物を酸化・還元分解させることを特徴とする技術が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特公平５−８７３２０号公報
【特許文献２】
特開平９−２９９７８５号公報
【特許文献３】
特開平５−３１９８０７号公報
【特許文献４】
特開平１１−９０４２０号公報
【特許文献５】
特開２００１−１０８０８号公報
【特許文献６】
特開２００１−２８６８６６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる技術の課題に鑑み、電解反応処理槽と高電圧パルス処理部（ラジカル発生部）を効果的に組み合わせて省設置面積化で、有効に有機物等を除去しうる排水処理方法とその装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明を順を追って説明する。
特許文献４に示すように、正極電極と陰電極を対向するように配設してなる電解反応処理槽のみの機能では、電極表面近傍での分解除去しか進めることが出来ない。このため前記従来技術では、対向する電極の両極間に排水を連続的に流すとともに、両電極間にパルス放電をさせ、水の部分分解によってラジカルを発生させ、水中に溶存する有機物やその中間生成物を酸化・還元分解させている。
しかしながら電解反応処理とラジカル発生を同一処理槽内で行っても、２つの処理を効果的に行うのは困難である。
【００１２】
このため本発明人等は、正極電極と陰電極を対向するように配設してなる電解反応処理槽とラジカル生成部を個別に設け、電解反応処理槽における電極反応で、寿命の長いＨ_２Ｏ_２やＯ_３を形成させ、これらを含有させた溶液をラジカル生成部（高電圧パルス部）で・ＯＨラジカルに変換し、一挙にラジカル連鎖反応系を実現させ、分解除去しようとするものである。
そのために、電解反応処理槽では、下記電極反応により陽極でＨ_２Ｏ_２若しくはＨ_２Ｏ_２とＯ_３を形成させる。
次にその反応式を下記に記す。
１）電解反応処理槽での反応過程
２Ｈ_２Ｏ→Ｈ_２Ｏ_２＋２Ｈ^＋＋２ｅ　　　　　　電極電位１．７６３［Ｖ］　▲１▼
Ｏ_２（ｇ）＋Ｈ_２Ｏ→Ｏ_３（ｇ）＋２Ｈ^＋＋２ｅ　電極電位：２．０７５［Ｖ］▲２▼
【００１３】
上記したように、電解反応槽では、▲１▼式を達成する電極若しくは、▲１▼式を達成する電極と▲２▼式を達成する電極の２種類の電位の異なる電極が必要となる。
図９（ａ）は各陽極表面上の３点について陽極の電極電位を測定した値であり、すべての電極でＨ_２Ｏ_２の形成を行っていることがわかる。
又図９（ｂ）は、▲１▼式を達成する電極を左右両側に、▲２▼式を達成する電極を中央に配した電解反応処理槽において、各陽極表面上の３点について電極電位を測定した値であり、両端電極がＨ_２Ｏ_２形成を、中央の電極がＯ_３の形成を行なっていることが分かる。
【００１４】
２）ラジカル生成部（高電圧パルス部）における反応過程
・ＯＨラジカルの寿命は数十ｎｓｅｃ〜数十μｓｅｃオーダーである。従って、高電圧パルスは、連鎖反応を持続させるために出来るだけ、早い周期で印加することが望ましく、本試験では、１ｋＨｚでパルス幅：２μｓｅｃの高電圧パルスを打つことで反応を持続させることが出来た。
【００１５】
すなわち単に、ヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）ラジカルを生成し、有機物等を分解していく方法では、最低限でも処理する有機物に相当する化学等量の・ＯＨラジカルを製造する必要があり、高濃度排水に対しては経済性が出ない。
しかし、排水中の処理すべき有機物、酸素分子と上記ラジカル連鎖反応を引き起こせば、有機物の酸化分解処理反応過程で新たなるラジカルを形成していくため、効率的な処理が可能となる。実際には、下記反応等でラジカル量が減少してしまうため、消耗するラジカル量だけを外部から供給してやれば反応は持続し、非常に省エネルギーで排水処理が可能となることを見出した。
２ＲＯ_２・→生成物
・ＯＨ　＋　・ＯＨ　→　Ｈ_２Ｏ_２
形成した・ＯＨラジカルは、上記連鎖反応の反応開始剤となるとともに、上記連鎖反応で消耗される分のみを高電圧パルスで補充することにより、反応を持続させる。
【００１６】
従って本発明は次のような原理により構成される。
電極反応により活性酸素を形成させる電解反応処理槽と、該処理槽に液連通するラジカル発生部、好ましくは高電圧パルス処理部とから構成されている。
▲１▼　ラジカル発生部の手段として、高電圧パルス処理部以外に、超音波照射によるキャビテーションを用いてもよく、又、光照射処理部波長２００〜３００ｎｍ範囲にある紫外光源を用いてもよい。
▲２▼　対象排水は、前記電解反応処理槽に好ましくは一定流速にて供給される構造とするとともに、電解反応処理槽からの溶液にラジカル発生部（高電圧パルス処理部）を経て排出される構造。または、電解反応処理槽内の溶液を循環させるラインを設け、そこにラジカル発生部（高電圧パルス処理部）を設置する構造とする。
▲３▼　電解反応処理槽では、形成する活性酸素としては、寿命の長い過酸化水素：Ｈ_２Ｏ_２、または、オゾン：Ｏ_３、または、これらの混合物質を陽極から形成する。具体的にはオゾンを発生する電位を有する電極と過酸化水素を生成する電位を有する陽極と陰極とよりなる複数種類の電極部を備え、
▲４▼　電解反応処理槽内に、空気等のＯ_２を含有する気体を、バブリングにて供給し溶液中に溶解させ、具体的には陽極と陰極の対向区域に酸素が供給されてもよく、又Ｏ_２を含有する気体を陰極下部から供給し、陰極反応にてＨ_２Ｏ_２、またはＯ_２ ⁻を形成するようにしてもよい。
▲５▼　高電圧パルス処理部では、１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周期で、１ｋＶから１０ｋＶの高電圧パルスをパルス幅１００ｎｓｅｃ〜１０μｓｅｃで印加することにより、電解反応処理槽で対象排水中に含有されたＨ_２Ｏ_２、またはＨ_２Ｏ_２とＯ_３とから、反応性の高いヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）を形成させる。
・ＯＨラジカルは対象排水中の有機物と反応し、下記連鎖反応を引き起こし、有機物を酸化分解処理する。
ラジカルによる酸化分解反応は、
開始
・ＯＨ＋ＲＨ　→　Ｈ_２Ｏ　＋Ｒ・
伝播
Ｒ・　＋　Ｏ_２　→　ＲＯＯ・
ＲＯＯ・　＋　ＲＨ　→　ＲＯＯＨ　＋　Ｒ・
ＲＯＯ・　＋ＨＯＯ・　→　ＲＯ・＋Ｏ_２　＋　・ＯＨ
・ＯＨ　＋ＲＨ　→　Ｈ_２Ｏ　＋　Ｒ・
ＲＯ・　→→　生成物　＋　ＨＯ_２・
となる。
ここで、ＲＨ：脂質、Ｒ・：アルキルラジカル、ＲＯＯ・：アルキルペルオキシラジカル、ＲＯＯＨ：過酸化脂質である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、かかる知見に基づいてなされた本発明の第１実施例で、
処理対象排水が電解処理１槽上部より定量ポンプ４で一定速度で供給する供給通路３と、電極反応により活性酸素を形成させる電解反応処理槽１と、電解反応処理槽１で電解処理を施した処理液をポンプ６を介して高電圧パルス電源からなるラジカル発生部２Ａに導きいれる導入通路５と、ラジカル発生部２Ａで酸化分解された処理液を排出する排出通路７とよりなる。
【００１８】
前記電解反応処理槽１は、底部が漏斗状の円筒若しくは方形筒状をなし、漏斗状底部にバルブ８Ａを介して沈殿物引き抜き管８を垂下させる。又前記筒状槽内には、電解電源１０に接続された陽極１１と陰極１２が対向配置されている。
前記陽極１１と陰極１２からなる電極は、図４に示すようにオゾンを発生する電位を有する１１Ｂ、１２Ｂの陽極側標準電極電位が２．０７５［Ｖ］以上になるよう外部電源より電圧を印加し、過酸化水素を生成する電位を有する電極部１１Ａ、１２Ａの陽極側標準電極電位が１．７６３［Ｖ］〜２０７５［Ｖ］になるよう外部電源より電圧を印加し、夫々の電極部より過酸化水素：Ｈ_２Ｏ_２とオゾン：Ｏ_３の夫々を生成するように電極電位を設定する。
尚、電極１１Ｂ、１２Ｂと電極部１１Ａ、１２Ｂのいずれも陽極側標準電極電位が１．７６３［Ｖ］上になるよう外部電源より電圧を印加し、過酸化水素：Ｈ_２Ｏ_２を生成するように電極電位を設定してもよい。
【００１９】
電極の形状及び配置構成は図４に示される。
図４（Ａ）〜（Ｃ）は陽極１１Ａ、１１Ｂ及び陰極１２Ａ、１２Ｂを槽内に水平または垂直に垂設させて対向配置させた平板電極からなり、（Ａ）は前記一対の電極群を２つ有し、陽極１１Ａ、１１Ｂ及び陰極１２Ａ、１２Ｂが直線方向に列状配置したもの、（Ｂ）は前記一対の電極群を３つ有し、陽極１１Ａ、１１Ｂ及び陰極１２Ａ、１２Ｂが直線方向に列状配置したもの、（Ｃ）は平板陽極１１Ａ、１１Ｂを挟んで、その両側に２つ陰極１２Ａ、１２Ｂ板が対向配置されているものを３つずつ３列構造となっている。
そして図４（Ｂ）、（Ｃ）の場合は、図９（ｂ）に示すごとく、３列構造の場合は、中央の陽極１１Ｂを２．０７５Ｖ以上に設定し、左右両側の陽極１１Ａ、１１Ａを１．７６３Ｖ〜２．０７５Ｖの範囲に設定し、そして、
中央側の電極の陽極１１Ｂ側で
Ｏ_２（ｇ）＋Ｈ_２Ｏ→Ｏ_３（ｇ）＋２Ｈ^＋＋２ｅ　陽極電位：２．０７５［Ｖ］▲２▼
左右の電極の陽極１１Ａ、１１Ａ側で
２Ｈ_２Ｏ　→　Ｈ_２Ｏ_２＋２Ｈ^＋＋２ｅ　　　陽極電位１．７６３［Ｖ］▲１▼
の式が夫々生成される。
【００２０】
この際中央の電極側１１Ｂでは、化学式を達成するために、Ｏ_２（ｇ）を必要とする。
そこで電解反応処理槽１内に、Ｏ_２含有気体をノズル９よりバブリング９Ａにて供給し、陽極１１Ａ、１１Ｂと陰極１２Ａ、１２Ｂの対向区域は特に、陽極１１Ａ、１１Ｂ下部、好ましくはＯ_３（ｇ）の生成する中央電極１１Ｂ下部から供給し、前記した陽極１１Ａ、１１Ｂ反応にてＨ_２Ｏ_２若しくはＯ_２ ⁻を形成するのがよい。尚、電解反応は対象排水中にＨ_２Ｏ_２とＯ_３の両者ではなく、Ｈ_２Ｏ_２のみでもよく、この場合はバブリングは必須ではない。
また、陰極１２Ａ、１２Ｂで下記反応により、Ｈ_２Ｏ_２または、Ｏ_２ ⁻を生成するようにしても良い。
Ｏ_２（ｇ）　＋　２Ｈ^＋＋２ｅ　→Ｈ_２Ｏ_２　　　　陰極電位：０．６９５［Ｖ］
Ｏ_２（ｇ）　＋ｅ　→Ｏ_２ ⁻　　　　　　　陰極電位：−０．３３［Ｖ］
Ｏ_２ ⁻は下記反応により、ラジカルによる酸化分解開始反応を引き起こす
ＲＨ　＋Ｏ_２ ⁻＋Ｈ^＋→　Ｈ_２Ｏ_２　＋Ｒ・
【００２１】
図４（Ｄ）は円筒側の電極で、中心内壁側の陽極１１Ａ、１１Ｂ部と外側周壁側陰極１２Ａ、１２Ｂ部の間のリング円空間に処理水が貫流する構造になっており、その作用は平板電極に比較して端部分が無い構造であるため、電極面均一にＨ_２Ｏ_２とＯ_３反応を引き起こすことが出来る。
【００２２】
図１に戻り、Ｈ_２Ｏ_２とＯ_３含有排水は、導入通路５よりラジカル発生部２Ａに導かれてヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）を形成させ該・ＯＨラジカルにより対象排水中の有機物若しくはアンモニアと反応させてラジカル連鎖反応を引き起こし、有機物を酸化分解処理する。
【００２３】
この場合、前記ラジカル発生部２Ａは、酸素分子を共存させた条件下で４［ｅＶ］以上のエネルギーを供給するものであれば、高電圧パルス処理電源に限定されずに、図５にしめすように、超音波電源２０より、２０ＫＨｚ〜２ＭＨｚの超音波振動子による超音波照射によるキャビテーション発生部２０Ａ、又図６に示すように、若しくは光ランプ電源３０により波長が１９０〜３００ｎｍの範囲にある紫外光源を用いた光照射処理部３０Ａでもよいが、特に図１のように、前記ラジカル発生部が高電圧パルス処理部２Ａである場合に、該高圧パルスが１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周期で、１ｋＶから１０ｋＶの高電圧パルスをパルス幅１００ｎｓｅｃ〜１０μｓｅｃであるのがよい。
【００２４】
図２は、電解反応処理槽１で電解処理を施した処理液をポンプ６を介して高電圧パルス電源２からなるラジカル発生部２Ａに導きいれる導入通路５と戻入通路５’を設け、電解反応処理槽１内の溶液をラジカル発生部２Ａを経て循環させる循環通路５、５’を構成し、ラジカル発生部２Ａで酸化分解された処理液を繰り返して電解反応槽１に導き、電解反応とラジカル発生を繰り返し行った後、電解反応処理槽１より排出通路６’にて排出する構成をとる。
かかる構成によれば、電解反応処理槽でのＨ_２Ｏ_２とＯ_３含有と、ラジカル発生部のラジカル連鎖反応が繰り返し行われるために、より効率が高くなる。
【００２５】
図３はラジカル発生部２Ａを経て排出した処理液を凝集沈殿槽４０に導き、スクリーン４１を通過した上澄み液を外部に排出し、凝集された沈殿物を外部に排出する図である。
【００２６】
次に本発明の実証実験を図７に基づく装置により行った。
図７は図２対応図であり、電解反応処理槽１内の３列の電極部１１、１２は、直流電源Ａにより中央の陽極１１Ｂを２．０７５Ｖに設定し、直流電源Ｂにより、左右両側の陽極１１Ａ、１１Ａを１．７６３Ｖ〜２．０７５Ｖの範囲に設定する夫々の電極制御部１５、１６を設ける。
又対象排水としての生屎尿は供給通路より１５０ｍｌ／ｍｉｎ、循環ポンプ６は４５０ｍｌ／ｍｉｎ、バブリング空気は３Ｌ／ｍｉｎ、処理液の液排出量も１５０ｍｌ／ｍｉｎである。
本発明は、電極反応で、寿命の長いＨ_２Ｏ_２やＯ_３を形成させ、これらを含有させた溶液を高電圧パルス部で・ＯＨラジカルに変換し、一挙に連鎖反応系を実現させ、分解除去しようとするものであるために、電解反応処理槽では、下記電極反応により陽極１１Ａ、１１ＢでＨ_２Ｏ_２、Ｏ_３を形成させる。
【００２７】
図９（ｂ）は、各陽極１１Ａ、１１Ｂ表面上の３点について電極電位を測定した値であり、両端電極がＨ_２Ｏ_２形成を中央の電極がＯ_３の形成を行なっていることが分かる。
なお、図９（ａ）は、各陽極１１Ａ、１１Ｂ表面上の３点について電極電位を測定した値であり、各電極がＨ_２Ｏ_２形成を行なっていることが分かる。
【００２８】
又ラジカル発生部の・ＯＨラジカルの寿命は数十ｎｓｅｃ〜数十μｓｅｃオーダーである。従って、高電圧パルスは、連鎖反応を持続させるために出来るだけ、早い周期印加することが望ましく、本試験では、１ｋＨｚでパルス幅：２μｓｅｃ、高電圧：７ｋＶの高電圧パルスを打つことで反応を持続させることが出来た。
次に、本発明の実験結果を下記に記す。
［実験］
▲１▼　生し尿を対象試験液として実験
▲２▼　電解反応処理槽：容積１８Ｌ、生し尿を１５０ｍＬ／ｍｉｎで通水
▲３▼　高電圧パルス処理部は循環ラインを設け設置。循環流量は４５０ｍＬ／ｍｉｎ
▲４▼　電解反応処理槽下部からエアーポンプ、エアーストーンを介し空気を３Ｌ／ｍｉｎでバブリング
▲５▼　電解反応処理槽内に陽極１１Ａ、１１Ｂ電極（１００ｍｍ×１００ｍｍ）３枚、陰極１２Ａ、１２Ｂ電極（１００ｍｍ×１００ｍｍ）３枚
対面で設置。中央電極を直流電源Ａに、両端電極を直流電源Ｂ接続。
▲６▼　直流電源Ａの出力：６、７［Ｖ］×４、１［Ａ］、直流電源Ｂの出力：３、６［Ｖ］×０、９［Ａ］
▲７▼　高電圧パルス出力：４［ｋＶ］、周期：１［ｋＨｚ］、パルス幅：２［μｓｅｃ］
▲８▼　定常状態での試験結果を下記表１に示す。
電解反応処理槽単独では、除去性能は好ましくないが、電解反応処理槽と高電圧パルス処理部を組合せることにより、除去性能が向上し排出基準レベル以下まで分解除去が進む。
【００２９】
【表１】

【００３０】
そして前記実験結果を図８に示す。
（Ａ）は本実験結果に基づく溶解性有機物の除去性能、（Ｂ）はアンモニア除去性能、（Ｃ）は電解反応処理槽からの沈殿物の状態を示す。
図９（ａ）で示した時の陽極電位の場合の分析結果を処理水（ａ）、図９（ｂ）で示したときの陽極電位の場合の分析結果を処理水（ｂ）で示した。
本図より明らかなように本発明方式により、溶解性有機物、アンモニア共除去性能が顕著に発現していることが分かる。特に、処理水（ｂ）の場合には、本処理方法だけで排水基準を満たしている。
【００３１】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、電解反応処理槽と高電圧パルス処理部（ラジカル発生部）を効果的に組み合わせて省設置面積化をはかるとともに、電解反応処理槽の電極反応で、寿命の長いＨ_２Ｏ_２やＯ_３を形成させ、これらを含有させた溶液を高電圧パルス処理部で・ＯＨラジカルに変換し、一挙に連鎖反応系を実現させ、有効に有機物等を分解除去しうる排水処理方法とその装置を提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】電解反応処理槽と高電圧パルス処理部（ラジカル発生部）を効果的に組み合わせた廃水処理装置の本発明の第１の実施形態である。
である。
【図２】電解反応処理槽と高電圧パルス処理部（ラジカル発生部）を効果的に組み合わせた廃水処理装置の本発明の第２の実施形態である。
【図３】電解反応処理槽と高電圧パルス処理部（ラジカル発生部）を効果的に組み合わせた廃水処理装置の本発明の第３の実施形態である。
【図４】各実施例における電極配置構成を示す。
【図５】電解反応処理槽と超音波振動（ラジカル発生部）を効果的に組み合わせた廃水処理装置の本発明の第４の実施形態である。
【図６】電解反応処理槽と紫外線照射部（ラジカル発生部）を効果的に組み合わせた廃水処理装置の本発明の第５の実施形態である。
【図７】電解反応処理槽と高電圧パルス処理部（ラジカル発生部）を効果的に組み合わせた廃水処理試験装置を示す。
【図８】図７の実験結果に基づく（Ａ）溶解性有機物の除去性能、（Ｂ）はアンモニア除去性能、（Ｃ）は本処理結果水の写真を示す。
【図９】図７の実験結果の陽極電極電位と電極位置の関係を示す。
【符号の説明】
１　　　　　　電解反応処理槽
２Ａ、３０Ａ　ラジカル発生部
５　　　　　　導入通路
５’　　　　　戻入通路
１１　　　　　陽極
１２　　　　　陰極

Claims

電極反応により活性酸素を形成させる電解反応処理槽と、該処理槽に液連通するラジカル発生部とから構成され、処理対象排水が電解反応処理槽に供給される供給通路と、電解処理を施した処理液をラジカル発生部に導きいれる導入通路よりなることを特徴とする排水処理装置。
ラジカル発生部が、高電圧パルス処理部、超音波照射によるキャビテーション発生部、若しくは波長が１９０〜３００ｎｍ範囲にある紫外光源を用いた光照射処理部であることを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
前記導入通路が、電解反応処理槽からの溶液にラジカル発生部を経て排出される排出通路、若しくは電解反応処理槽内の溶液をラジカル発生部を経て循環させる循環通路であることを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
前記電解反応処理槽に、過酸化水素を生成する電位を有する電極の複数種類の電極部を備えたことを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
前記電解反応処理槽に、オゾンを発生する電位を有する電極と過酸化水素を生成する電位を有する電極の複数種類の電極部を備えたことを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
電解反応処理槽内に、Ｏ_２含有気体を、陽極と陰極の対向区域若しくは陰極下部から供給し、陰極反応にてＨ_２Ｏ_２若しくはＯ_２ ⁻を形成するようにしたことを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
前記ラジカル発生部が高電圧パルス処理部である場合に、該高圧パルスが１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周期で、１ｋＶから１０ｋＶの高電圧パルスをパルス幅１００ｎｓｅｃ〜１０μｓｅｃであることを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
電極反応により活性酸素を形成させる電解反応処理槽と、該処理槽に液連通するラジカル発生部とからなり、該電解反応処理槽で対象排水中にＨ_２Ｏ_２、若しくはＨ_２Ｏ_２とＯ_３を含有させた後、
前記ラジカル発生部に導いてヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）を形成させ該・ＯＨラジカルにより対象排水中の有機物若しくはアンモニアと反応させてラジカル連鎖反応を引き起こし、有機物を酸化分解処理することを特徴とする排水処理方法。
前記ラジカル発生部で、酸素分子を共存させた条件下で４［ｅＶ］以上のエネルギーを供給することを特徴とする請求項８記載の排水処理方法。
前記電解反応処理槽内に電極部を配し、該電極部の陽極側標準電極電位が１．７６３［Ｖ］以上になるよう外部電源より電圧を印加し、過酸化水素を生成するようにしたことを特徴とする請求項８記載の排水処理方法。
前記電解反応処理槽内に、電位の異なる複数種の電極部を配し、該電極部の陽極側標準電極電位が１．７６３〜２．０７５［Ｖ］と、２．０７５以上とになるよう外部電源より電圧を印加し、夫々の電極部より過酸化水素とオゾンの夫々を生成するようにしたことを特徴とする請求項８記載の排水処理方法。
前記電解反応処理槽内に、Ｏ_２含有気体を、バブリングにて供給し溶液中に溶解させることを特徴とする請求項８記載の排水処理方法。
前記ラジカル発生部で、１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周期で、１ｋＶから１０ｋＶの高電圧パルスをパルス幅１００ｎｓｅｃ〜１０μｓｅｃで印加することにより、電解反応処理槽で対象排水中に含有されたＨ_２Ｏ_２、またはＨ_２Ｏ_２とＯ_３とから、反応性の高いヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）を形成させることを特徴とする請求項８記載の排水処理方法。
ラジカル発生部の手段として、超音波照射によるキャビテーション若しくは光照射波長が、２００〜３００ｎｍ範囲にある紫外光源を用いることを特徴とする請求項８記載の排水処理方法。
複数種の電極部の内、１の陽極側標準電極電位が１．７６３〜２．０７５［Ｖ］、他の陽極側標準電極電位が２．０７５［Ｖ］以上であることを特徴とする請求項１１記載の排水処理方法。