污水处理装置和凝聚沉淀装置的制作方法

专利名称：污水处理装置和凝聚沉淀装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及污水处理装置和凝聚沉淀装置，特别涉及把处理水中的磷成份作成难溶性金属盐后析出的污水处理装置和凝聚沉淀装置。
以往的污水处理装置中，备有电极，利用该电极的电解产生的金属离子，使处理水中的磷成份作成水难溶性金属盐析出。该污水处理装置中，电极设置在电解槽内。图38模式地表示以往污水处理装置中的电解槽。
图38中，在电解槽800内设置着电极801、802，电解槽800备有导入处理水用的导入口803。电极801、802分别与电源连接，通电时任一方被电解。该电解产生的金属离子，与从导入口803导入的处理水内的磷成份反应，成为水难溶性金属盐。在电解槽800的底部设有阀805，通过适当的操作，该阀805将上述金属盐排出电解槽800外。
但是，以往的污水处理装置中，不能将金属盐充分地排出电解槽800，该金属盐阻碍上述的电解。
另外，以往的污水处理装置中，电解槽800设置在导入生活排水的其它槽内。排出到电解槽800外的金属盐，与在其它槽内沉淀的污泥一起沉淀。金属盐与污泥一起沉淀时，从金属盐中回收磷就很困难。这对于非常需要回收磷的今天，是个问题。
另外，以往的凝聚沉淀装置中，为了使处理水中的磷成份成为水难溶性金属盐凝聚沉淀，有的备有凝聚槽和凝聚沉淀槽。图39的框图表示以往的、包含凝聚沉淀装置的污水处理装置中的处理流程。
如图39所示，污水按照中间流量调节槽901、凝聚槽902、凝聚沉淀槽903、消毒槽904的顺序循环。在各槽中被处理后的污水从消毒槽904放出。
在凝聚槽902，为了使污水的预定成份凝聚，投入了作为凝聚剂的药剂，该药剂用于向污水供给铁离子或铝离子。投了该药剂后，可从污水中凝聚并除去磷成份，另外，可降低污水的BOD(biological oxygen demand)值、SS(suspended substance)值和COD(chemical oxygen demand)值。BOD表示把可由微生物分解的有机物量置换为氧量。SS是表示不溶解于水的浮游粒子等的量。COD是海域等水的污染程度指标，表示用氧化剂可氧化的有机物量。
在凝聚槽902，与凝聚剂混合后，污水与在凝聚槽902产生的絮凝物一起被导入凝聚沉淀槽903。从凝聚槽902导入的絮凝物在凝聚沉淀槽903中沉降，凝聚沉淀槽903的上清液导入消毒槽904，被适当消毒后放出。
但是，图39所示的凝聚沉淀槽中，由于作为凝聚剂投入的药剂是酸性溶液，所以凝聚作业危险，而且为了凝聚必须调节凝聚槽902内的pH值，所以要切实除去磷成份比较困难。
另外，在污水处理装置或凝聚沉淀装置中，凝聚了磷化合物的物质多呈微粒子状，这也导致不容易从处理水中切实除去凝聚后的磷化合物。
因此，本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的之一是提供一种能切实从处理水中除去磷化合物的污水处理装置和凝聚沉淀装置。
本发明的另一目的是以可再生状态回收更多的磷化合物。
本发明的另一目的是提供能安全地凝聚污水中磷成份的污水处理装置和凝聚沉淀装置。
本发明的一个污水处理装置，用于处理污水，其特征在于，包含收容污水的污水处理部，该污水处理部备有由磁性部件构成的吸附机构。
根据本发明，可用吸附部件磁性地吸附在污水处理部产生的磷化合物。
因此，可切实从污水中除去磷化合物。
另外，上述本发明的污水处理装置中，其特征在于，污水处理部备有收容活性污泥的活性污泥槽和过滤上述活性污泥槽内的处理水的过滤器，吸附机构最好设置在过滤器的附近。
这样，磷化合物的凝聚物被吸附部件吸附，可避免过滤器堵塞。
另外，上述本发明的污水处理装置中，其特征在于，吸附机构最好与过滤器设为一体。
这样，可更加切实地把过滤器附近的磷化合物的凝聚物吸附在吸附部件上，从而可切实避免过滤器被磷化合物的凝聚物堵塞。
另外，上述本发明的污水处理装置中，其特征在于，还包含向污水处理部供给铁离子或铝离子的离子供给部；污水处理部备有沉淀槽，该沉淀槽使得上述离子供给部供给的铁离子或铝离子与处理水反应而生成的凝聚物沉淀；吸附机构最好设置在上述沉淀槽内。
这样，可更有效地将磷化合物吸附在吸附部件上。这是因为处理水内的磷化合物与铁离子或铝离子反应，成为可被吸附部件吸附的状态。
另外，上述本发明的污水处理装置中，其特征在于，离子供给部备有浸入处理水中的电极、不浸入处理水中的支承电极的电极支承部、将电极与电源连接的连接器；连接器设在电极支承部内。
这样，电极与电源的电气连接部分不浸入处理中，可避免腐蚀。
另外，上述本发明的污水处理装置，其特征在于，电极支承部最好有嵌合电极的至少一部分的切口部。
这样，电极的固定位置稳定。
因此，在离子供给部从电极供给的离子的分布稳定，所以，污水处理装置的污水处理能力稳定。
本发明的另一污水处理装置，其特征在于，包含备有电极的电解单元，在该电解单元中通过电极的电解，使处理水中的磷成份成为水难溶性金属盐析出；上述电解单元备有仅复盖电极侧面的盒。
根据本发明，由于电极被盒复盖，所以电极电解产生的金属离子可有效地与处理水反应。并且，由于盒没有底，所以，金属离子与处理水中的磷成份反应后产生的金属盐，可迅速地移动到远离电极的部位。
因此，在污水处理装置中，可避免析出的金属盐使电极电解反应、以及金属离子与处理水中的磷成份的反应的效率降低。即，在污水处理装置中，可切实地除去磷化合物。
另外，上述本发明的污水处理装置中，其特征在于，电解单元最好还包含搅拌机构，该搅拌机构用于搅拌被上述盒包围的空间。
这样，可以更有效地使电极电解产生的金属离子与处理水反应。
另外，上述本发明的污水处理装置中，其特征在于，还包含存在着厌氧性微生物的厌氧槽、存在着好气性微生物的好气槽、使污泥沉淀的沉淀槽；电解单元最好设置在厌氧槽、好气槽或沉淀槽的内部。
这样，可以使污水处理装置小型化。
本发明另一污水处理装置，其特征在于，包含备有电极的电解单元，在电解单元中使电极电解，使处理水中的磷成份成为水难溶性盐析出；为了选择地回收金属盐，还包含在电解单元的下流侧、与该电解单元相邻设置的回收单元。
根据本发明，可用回收单元回收在污水处理装置析出的金属盐。因此，可抑制该金属盐与污水处理装置内的污泥混合。
因此，可避免析出的金属阻碍电极附近的反应，并且，可以提高以可再生状态回收上述金属盐的效率。即，在污水处理装置中，可切实除去磷化合物，并且提高磷的再生效率。
另外，上述本发明的污水处理装置中，其特征在于，回收单元备有捕捉金属盐的吸附材。
这样，可更加切实地以可再生状态回收金属盐。
另外，上述本发明的污水处理装置中，其特征在于，还包含生活排水流入的流入槽，电解单元和回收单元最好设置在流入槽内。
这样，电解单元和回收单元，设置在在污水处理装置中析出的水难溶性金属盐与污泥容易混合的槽内。
因此，可有效地将磷成份供给电解单元，并且可充分发挥回收单元的效果。
另外，上述本发明的污水处理装置中，其特征在于，还包含存在着厌氧性微生物的厌氧槽、存在着好气性微生物的好气槽、使污泥沉淀的沉淀槽；除了厌氧槽、好气槽和沉淀槽，并且，设置使在厌氧槽、好气槽和沉淀槽处理后的污水流入的电解单元和回收单元。
这样，可极力避免污水处理装置中析出的水难溶性金属盐与污泥混合。
本发明的凝聚沉淀装置，其特征在于，包含第一槽和第二槽，在第一槽，使去氮处理后的污水与金属离子反应，使该反应生成的沉淀物凝聚；在第二槽，从第一槽导入污水，使第一槽中的凝聚物沉降；还备有电解槽，该电解槽与第一槽的上流侧连接，备有电极，通过使电极电解，向第一槽供给金属离子。
根据本发明，不投入以往作为凝聚剂使用的危险药剂，而是利用电极的电解向第一槽供给金属离子。并且，在凝聚时不需要调节pH值。
因此，在凝聚沉淀装置中，可安全且切实地凝聚污水中的磷成份。
另外，上述本发明的凝聚沉淀装置中，其特征在于，上述电解槽中的污水最好至少滞留3分钟。
这样，电解槽可更加小型化。
本发明另一凝聚沉淀装置，其特征在于，包含第一槽和第二槽，在第一槽，使去氮处理后的污水与金属离子反应，使该反应生成的沉淀物凝聚；在第二槽，从第一槽导入污水，使第一槽中的凝聚物沉降；第一槽备有电极，通过使电极电解，向第一槽供给金属离子。
根据本发明，不投入以往作为凝聚剂使用的危险药剂，而是利用电极的电解向第一槽供给金属离子。并且，在凝聚时不需要调节pH值。
因此，在凝聚沉淀装置中，可安全且切实地凝聚污水中的磷成份。
另外，上述本发明的凝聚沉淀装置中，其特征在于，电极被预定电源供给电力时产生电解；还包含将电极与预定电源连接起来的配线和支承电极的电极支承部件，电极支承部件至少内藏配线的一部分。
这样，可更紧凑且不容易浸水地配置。
本发明的上述及其它目的、特征和优点，从参照附图的说明中将更详细了解。
图1是表示包含本发明第一实施例之污水处理装置的污水处理系统的图。
图2是表示图1中的电解槽及其附近详细构造的图。
图3是表示图1中的电极和电极支承部构造的图。
图4是表示图3的电极和电极支承部、为了安装在电解槽内而呈组合状态的图。
图5是图3中的电极支承部的立体图。
图6是图1中的电解槽的立体图。
图7是表示可支承2个电极并且备有切口部的电极支承部的图。
图8是组装化的电极和电极支承部收容在盒内状态的图。
图9是表示本发明第二实施例之污水处理装置的图。
图10是表示本发明第三实施例之污水处理装置的图。
图11是图10中的膜和磁铁的侧面图。
图12是图10中的磁铁的局部立体图。
图13是表示本发明第四实施例之污水处理装置的图。
图14是表示本发明第五实施例之污水处理装置的图。
图15是表示本发明第六实施例之污水处理装置的图。
图16是表示本发明第七实施例之污水处理装置的图。
图17是说明图16中的电极安装在人孔盖上状态的图。
图18是表示包含本发明第八实施例之污水处理装置的污水处理系统的纵断面图。
图19是图18所示槽的横断面图。
图20是图18所示污水处理系统中的电解单元的立体图。
图21是图18所示污水处理系统中的电解单元的分解立体图。
图22是包含本发明第九实施例之污水处理装置的污水处理系统的纵断面图。
图23是图22所示污水处理系统中的磷回收单元的断面图。
图24A、图24B是包含本发明第十、第十一实施例之凝聚沉淀装置的合并净化槽中的、处理流程图。
图25是表示被图24A和图24B的虚线R包围的处理流程的变形例图。
图26是表示包含本发明第十实施例之凝聚沉淀装置的合并净化槽的、局部外观的图。
图27是图26中的电解槽的分解立体图。
图28是图27中的对电极的立体图。
图29是图27中的对电极的局部剖切分解立体图。
图30是图28中的对电极的一部分的、局部剖切分解立体图。
图31是图28中的对电极的一部分的、局部剖切分解立体图。
图32是沉降测定器具的正面图，该沉淀测定器具用于决定本发明第十实施例中电解槽内的污水滞留时间。
图33是表示图32所示在沉淀测定器具各深度的、人工液中的磷除去率。
图34是表示图32所示在沉淀测定器具各深度的、人工液中的磷除去率。
图35是表示图32所示在沉淀测定器具各深度的、人工液中的磷除去率。
图36是表示图32所示在沉淀测定器具各深度的、人工液中的磷除去率。
图37是收容在本发明第十一实施例之凝聚槽内的电解单元的分解立体图。
图38是模式地表示以往的污水处理装置的电解槽的图。
图39是说明以往的包含凝聚沉淀槽的污水处理装置中处理流程的框图。
下面，参照


本发明的实施例。以下所述各实施例的污水处理装置，主要用于处理家庭排水和工厂排水的大规模排水处理设施，但也可以用于家庭用合并净化槽等的中小规模的排水处理设施。另外，用各实施例的污水处理装置，可以对生活排水和电镀工厂的废水等中所含的磷化合物进行凝聚沉淀处理。
第一实施例如图1所示，槽1埋设在地下。该槽1内部，被第一分隔壁2、第二分隔壁3和第三分隔壁4划分为后述的第一厌氧滤床槽5、第二厌氧滤床槽10、接触曝气槽14、处理水槽19和消毒槽21。槽1的上部用若干个人孔盖28作为盖。
生活排水通过流入口6流入第一厌氧滤床槽5。第一厌氧滤床7配设在第一厌氧滤床槽5内。在第一厌氧滤床槽5中，混在流入的生活排水中的难分解性杂物被沉淀分离，并且，生活排水中的有机物，被附着在第一厌氧滤床7上的厌氧性微生物厌氧分解。另外，在第一厌氧滤床槽5中，生活排水中的有机性氮被厌氧分解成氨性氮。
第一移流管8，把在第一厌氧滤床槽5被厌氧分解后的处理水通过第一供水口9，供给第二厌氧滤床槽10。第一供水口9贯通第一分隔壁2上部。
第二厌氧滤床槽10借助第一分隔壁2与第一厌氧滤床槽5分开。第二厌氧滤床11配设在第二厌氧滤床槽10内。浮游物质被第二厌氧滤床11捕捉。另外，有机物被第二厌氧滤床11内的厌氧性微生物厌氧分解，结果，产生有机性氮。有机性氮被厌氧分解成氨性氮。
第二移流管12，把在第二厌氧滤床槽10被厌氧分解后的处理水通过第二供水口13，供给接触曝气槽14。第二供水口13贯通第二分隔壁3上部。喷出装置32的喷出口31配设在第二移流管12内，该喷出装置32与第三鼓风机连接。从第三鼓风机30将空气送到喷出装置32，喷出装置32将空气从喷出口31吹到第二移流管12内。这样，促进在第二移流管12中、从第二厌氧滤床槽10向接触曝气槽14供给处理水。
在第二厌氧滤床槽10被厌氧处理后的处理水，通过第二移流管12流入接触曝气槽14。设在接触曝气槽14内的接触材15，促进好气性微生物的培养。第一散气管16配设在接触曝气槽14底部附近，具有多个空气吹出口。第一散气管16与第一鼓风机17连接，把从第一鼓风机17供来的空气从空气吹出口放出，将接触曝气槽14内保持好气状态。这样，在接触曝气槽14中，处理水被好气性微生物好气分解，同时，借助硝化菌的作用，氨性氮被分解为硝酸性氮。通常所说的硝化菌是指氨氧化细菌和亚硝酸化细菌。
在接触材15上附着着生物膜，该生物膜增殖而渐渐变大。当从第一鼓风机17把空气供给到第一散气管16时，从第一散气管16的空气吹出口放出空气，附着在接触材15上的生物膜剥离。
处理水槽19借助第三分隔壁4与接触曝气槽14分开。第三移流管29与第一泵18连接，借助第一泵18的运转，在接触曝气槽14中被好气分解后的处理水的上清液，通过连通口20供给到处理水槽19。连通口20贯通第三分隔壁4上部。
处理水槽19的上清液流入消毒槽21。在消毒槽21内部设有杀菌装置22。用杀菌装置22内备有的氯系等药品，对流入消毒槽19内的处理水进行消毒。被消毒后的处理水通过排水口23排出槽1外。
第一返送管24是将处理水槽19与电解槽37连通的管。第二散气管25配设在第一返送管24内，形成多个空气吹出口并且与第二鼓风机26连接。第二散气管25把从第二鼓风机26供来的空气从空气吹出口放出。这样，处理水槽19内的预定量的上清液被吸入第一返送管24内，移送到电解槽37。
在电解槽37内配设着电极41、42。在该电极41、42的下方配设着第三散气管40。第三散气管40形成有多个空气吹出口，并与第四鼓风机39连接。从第四鼓风机39送来空气时，第三散气管40将空气从空气吹出口吹出，将电极41、42表面的、因生物膜或硝酸离子等引起的不动态膜等的膜除去。另外，电极41、42最好设在电解槽37的壁面附近，这样，可以更有效地被第三散气管40吹出的空气除去膜。
电解槽37内的处理水通过排出口47排出到第一厌氧滤床槽5。在电解槽37的排出口47设有盖36。盖36与浮球35连接。在盖36附近，备有检测第一厌氧滤床槽5的水位的水位传感器48。电极41、42、水位传感器48、第四鼓风机39与电源装置38连接。
电极41、42例如由铁或铝构成。电极41、42，一方为+极，另一方为-极，电源装置38向电极41、42供给电压。下面，表示当电极41、42由铁构成时的、+极和-极中的电解反应。
+极…(1)-极…(2)另外，在+极生成的2价铁离子(Fe2+)被空气氧化，成为3价铁离子(Fe3+)。当电极41、42是由铝构成时，-极的反应不变，+极的电解反应如以下(3)式所示。
+极…(3)本实施例中，下面对电极41、42是由铁构成的情形进行说明，除了特别指出外，所有的方面都可以将铁变更为铝。
利用式(1)的电解反应和氧化反应生成的3价铁离子(Fe3+)，使来自第一返回管24的处理水中的磷化合物凝聚。另外，采用Fe3+的磷化合物的凝聚反应式的主要内容如式(4)所示。
…(4)在电解槽37的底部形成阀门43，该阀门43用于把电解槽37内部的凝聚物和污泥等从电解槽37中除去。打开阀门43时，电解槽37内的污泥和凝聚物等往第一厌氧滤床槽5移动。
图2是表示电解槽37及其附近构造的图。如图2所示，从第一返送管24送来的处理水，流入电解槽37的流入口46。在电极41、42附近，备有第三散气管40。第三散气管40把空气供给到电极41、42附近。
复盖排出口47的盖36与浮球35连接。盖36的下端用合页34与排出口47连接，这样，盖36可开闭地盖住排出口47。对于第一厌氧滤床槽5的水位，当盖36为开状态时，假设第一厌氧滤床槽5内的溶液，不通过排出口47流入电解槽37内的水位为水位100A，通过排出口47流入电解槽37内的水位为水位100B。
当第一厌氧滤床槽5的水位为水位100A时，浮球35位于图2中标记35A所示位置，所以，盖36成为标记36A所示的、打开排出口47的状态。当第一厌氧滤床槽5的水位为水位100B时，浮球35位于图2中标记35B所示位置，盖36成为标记36B所示的、关闭排出口47的状态。因此，本实施例中，排出口47被盖36复盖，并且盖36与浮球35连接，所以，混入从流入口6流入的生活排水中的渣滓不会直接流入电解槽37内。另外，上述的水位100A也包含这样的水位即，第一厌氧滤床槽5内的溶液虽然流入电解槽37、但该溶液中的渣滓等不流入电解槽37内的水位。
在电解槽37设有图未示的控制部，该控制部可控制阀门43的开闭、流过电极41、42的电流值、电极41、42间的电压值、从第三散气管40吹出的空气量、加在电极41、42上的电压的极性等。
水位传感器48用于检测第一厌氧滤床槽5的水位是否已达到预定水位。水位传感器48的检测输出，输入到上述控制部。这里所说的预定水位，例如是指从流入口6流入的生活排水直接流入电解槽37内的水位。当水位传感器48检测出已达到预定水位时，控制部可用声音或显示等发出警告。由于控制部这样构成，可调节通过流入口6的排水的流入量，使从流入口6流入的生活排水不直接流入电解槽37内，更加切实地避免渣滓流入电解槽37。另外，上述的预定水位也可以是这样的水位即，第一厌氧滤床槽5内的溶液虽然流入电解槽37，但该溶液中的渣滓等不流入电解槽37内的水位。
对本实施例污水处理系统进行维修的工作人员，根据是否有上述警告，可判断从流入口6流入的生活排水是否直接流入了电解槽37内。因此，在没有盖36和浮球35的情形下，可根据警告的有无，判断在电极41、42附近是否堆积了渣滓，所以，可容易地判断是否需要清扫电解槽37。
另外，当水位传感器48检测出已达到预定水位时，控制部也可以使第三散气管40的空气供给量增加。通过控制部进行这样的控制，即使渣滓流入了电极41、42附近，由于使第三散气管40的空气量增加，所以可将该渣滓排出电解槽37外。这样，可切实避免渣滓堆积在电极41、42附近。
即，上述实施例中，至少备有浮球35和盖36的组件、及备有水位传感器48中的任一方，就可以避免渣滓堆积在电极41、42附近。
电极41、42分别安装在电极支承部41A、42A上。电极支承部41A、42A位于电极41、42的上部，由后述的支承杆37A、37B支承着，不浸入电解槽37内的处理水中。图3表示电极41、42和电极支承部41A、42A的构造。图4表示电极41、42和电极支承部41A、42A为了安装在电解槽37上而组装的状态。
如图3和图4所示，电极41、42的上部分别螺固在电极支承部41A、42A上。在电极支承部41 A上，与电极支承部42A相向的面上安装着隔撑405。如图4所示，电极支承部41A和电极支承部42A通过隔撑405被相向地组合固定。通过适当调节隔撑405的宽度，可调节电极41与电极42的距离。
下面，说明电极支承部41A、42A的构造。图5是电极支承部41A的立体图。电极支承部41A内包着配线，该配线用于连接电源装置38和电极41。该配线的一端是连接器410，另一端是连接器411。电极41螺固在电极支承部41A上，与连接器410电气连接。连接器411与电源装置38电气连接。这样，电极41螺接在电极支承部41A上，就与电源装置38电气连接。另外，电极支承部42A也与电极支承部41A同样地，也内包着有2个连接器的配线。电极42螺接在电极支承部42A上，就可与电源装置38电气连接。
电极41、42和电极支承部41A、42A由于这样地构成，所以，在本实施例的污水处理系统中，连接电极41、42和电源装置38的配线，可避免横卧在处理水内。另外，它们的连接部即连接器也避免因浸在处理水中而腐蚀。
图6是电解槽37的立体图。在电解槽37的上部，以预定间隔设有2根支承杆37A、37B。电极支承部41A、42A以其左右下端配置在支承杆37A、37B上地设置在电解槽37上。即，在该状态，电极41、42分别被支承杆37A、37B挟住。
在电解槽37内，为了避免电极41、42的位置产生偏移，也可以用1个电极支承部支承电极，该电极支承部备有切口部。图7表示可支承电极41、42并备有切口部的电极支承部。
电极支承部450上，在表里的两面形成可分别将电极41、42上部嵌入的切口部451。电极41、42的上部分别嵌入该切口部451并螺固。这样，电解槽37内的电极41、42的位置更加切实固定，所以，电解槽37内的铁离子分布稳定。因此，在电解槽37中，能稳定地产生式(4)的反应。这样，本实施例的污水处理装置的污水处理能力稳定。另外，把电极支承部450设置在电解槽37上时，其右端450A和左端450B的下面与支承杆37A、37B接触。这样，电极41、42在设置在电解槽37内的状态，分别被支承杆37A、37B挟住。
电极支承部450和电极41、42组装起来运送时，如图8所示，最好收容在盒内运送。具体地说，组装化的电极支承部450和电极41、42收容在盒460内时，是电极41、42的部分收容在盒460内。另外，收容时，电极支承部450的右端450A和左端450B分别用螺丝461、462螺固在盒460上。
第二实施例下面说明本发明的第二实施例。从第二实施例到第六实施例的各污水处理装置，主要用于除去污水中的磷化合物，可以单独使用，也可以与厌氧滤床槽等收容厌氧性微生物的处理槽组合起来使用。
如图9所示，活性污泥槽61收容着活性污泥，污水通过流入口69从其它装置等送入。在活性污泥槽61的底部配设着第一散气管62。第一散气管62与第一鼓风机65连接，把从第一鼓风机65供来的空气从空气吹出口放出。这样，将活性污泥槽61内保持好气状态，用好气性微生物对处理水进行好气分解，同时借助硝化作用把氨性氮分解为硝酸性氮。
循环管63的一端插入活性污泥槽61中。活性污泥槽61内的处理水借助泵64通过循环管63被送到电解槽70。另外，活性污泥槽61内的处理水的上清液通过移流管77被送到沉淀槽67。
电解槽70备有电极71、72，这些电极可由铁或铝构成。电极71、72通过配线73A与电源装置73连接，通过电解向电解槽70供给铁离子或铝离子。这些金属离子被供给时，在电解槽70中磷化合物例如按照上述式(4)凝聚。在电解槽70的电极71、72的下方，配设着第二散气管74。第二散气管74与第二鼓风机66连接。把从第二鼓风机66供来的空气从空气吹出口放出到电极71、72附近。在第二散气管74的下方设有阀门75。阀门75可开闭，通常是关闭着，当要把电解槽70内的污泥或凝聚物排出到活性污泥槽61时，适当地开放。
活性污泥槽61中备有磁铁61A。电解槽70内产生的磷化合物的凝聚物被磁铁61A吸附。这样，本实施例的污水处理装置，可更切实地除去处理水中的磷化合物。磷化合物的凝聚物以氧化的形式吸附在磁铁61A上。本实施例中，磁铁61A构成由磁性部件形成的吸附机构。
电极71、72与上述电极41、42同样地，其上部由电极支承部71A、72A支承着，该电极支承部71A、72A具有与电极支承部41A、42A同样的形状。
电极支承部71A、72A也与电极支承部41A、42A同样地，分别内包着具有2个连接器的配线73A。
电极支承部71A、72A也与电极支承部450同样地，分别形成可供电极71、72的上部嵌入的切口部。
活性污泥与处理水一起从活性污泥槽61被送入本实施例的电解槽70内。上述式(4)的反应生成物以来自活性污泥槽61的活性污泥为核，比较容易凝聚，并且每个凝聚物变大。因此，上述式(4)的反应生成物作为凝聚物容易沉降，在电解槽70内处理期间即使是长期，电极71、72的电解反应也比较快。另外，电极71、72间的距离，考虑到污泥的大小，最好为2cm以上。
在沉淀槽67，送来的处理水的上清液通过排出口78排出。污泥68堆积在沉淀槽67的底部。沉淀槽67的污泥68被定期除去。
根据本实施例的污水处理装置，由于备有磁铁61A，所以，磷化合物的除去率高达约90～95％，尽管该除去率因装置的规模而有所不同。
第三实施例下面说明本发明的第三实施例。
如图10所示，活性污泥槽81内收容着活性污泥，污水从其它装置通过流入口89送入。在活性污泥槽81的底部配设着第一散气管82。第一散气管82与第一鼓风机85连接，把从第一鼓风机85供来的空气从空气吹出口放出。
循环管83的一端插入活性污泥槽81，活性污泥槽81内的处理水，借助泵84通过循环管83送到电解槽90。在活性污泥槽81内，配设着前端备有膜97的移流管98，膜97的部分浸在活性污泥槽81内。活性污泥槽81内的处理水借助泵87通过膜97经过移流管98内排出到活性污泥槽81外。膜97例如可采用膜的孔径约0.05-1μm的平膜或中空丝膜等。
电解槽90备有电极91、92，这些电极可由铁或铝构成。电极91、92与电源装置93连接，通过它们的电解，向电解槽90供给铁离子或铝离子。在电解槽90的电极91、92的下方，配设着第二散气管94。第二散气管94与第二鼓风机86连接。把从第二鼓风机86供来的空气从空气吹出口放出到电极91、92附近。在第二散气管94的下方设有阀门95。阀门95可开闭，通常是关闭着，当要把电解槽90内的污泥或凝聚物排出到活性污泥槽81时，适当地开放。污泥堆积在活性污泥槽81的底部，该污泥被定期除去。
电极91、92与上述电极41、42同样地，其上部由电极支承部(图未示)支承着，该电极支承部具有与电极支承部41A、42A同样的形状。
膜97安装在磁铁97A上。下面详细说明膜97和磁铁97A的构造。图11是膜97和磁铁97A的侧面图。
如图10和图11所示，磁铁97A为环状。膜97从表里两面复盖着磁铁97A的中央孔。图12是磁铁97A的局部立体图。在磁铁97A的上部形成开口，移流管98的一端与该开口连接。即，本实施例的污水处理装置中，来到磁铁97A附近的处理水经过膜97A导入移流管98内。
本实施例中，磁铁97A设在膜97的附近，这样，磷化合物的凝聚物吸附在磁铁97A上，附着在膜97上，可抑制膜97A的孔眼堵塞。
本实施例中，是将第二实施例中的沉淀槽67变更为膜97，这样，可使污水处理装置更小型化。
另外，本实施例中，备有磁铁97A，并且用膜97过滤处理水，所以磷化合物的除去率可高达90％以上。
上述本实施例中，磁铁97A构成由磁性部件形成的吸附机构。膜97构成过滤活性污泥槽内处理水的过滤器。另外，本实施例中，磁铁97A和膜97是设为一体的，但并不限定于这样构成。设为一体当然最好，但只要将它们相互靠近地设置，也不一定要设为一体。
第四实施例下面说明本发明的第四实施例。
如图13所示，活性污泥槽101被分隔板107分隔为收容活性污泥的部分和不收容活性污泥的部分。分隔板107的下方，不与活性污泥槽101连接，存有间隙，所以处理水和污泥可移动。污水从其它装置等通过流入口109送入活性污泥槽101内。在活性污泥槽101的底部配设着第一散气管102。第一散气管102与第一鼓风机105连接，把从第一鼓风机105供来的空气从空气吹出口放出。
循环管103的一端插入活性污泥槽101中。活性污泥槽101内的处理水借助泵104通过循环管103送到电解槽110。另外，活性污泥槽101内的处理水的上清液通过排出口118排出到活性污泥槽101外。
电解槽110备有电极111、112，这些电极可由铁或铝构成。电极111、112与电源装置113连接，通过它们的电解，向电解槽110供给铁离子或铝离子。在电解槽110的电极111、112的下方，配设着第二散气管114。第二散气管114与第二鼓风机106连接。把从第二鼓风机106供来的空气从空气吹出口放出到电极111、112附近。在第二散气管114的下方设有阀门115。阀门115可开闭，通常是关闭着，当要把电解槽110内的污泥或凝聚物排出到活性污泥槽101时，适当地开放。
分隔板107的、不收容活性污泥侧的面上，安装着磁铁107A。可由磁铁107A有效地收集电解槽110内的凝聚物中的、磷化合物的凝聚物。
如本实施例这样，用磁铁107A吸附、收集磷化合物的凝聚物，可以用容易再生的形式收集处理水内的磷化合物。这样，在磷资源日渐枯竭的今天，本实施例的污水处理装置，可以实现磷再生的高效率化。
上面说明的本实施例污水处理装置，是通过设置分隔板107，在图9所示污水处理装置的活性污泥槽61内设置沉淀槽67。
根据本实施例的污水处理装置，磷化合物的除去率能高达约90～95％，尽管该除去率因装置的规模而有所不同。
第五实施例下面说明本发明的第五实施例。
如图14所示，本实施例污水处理装置的整体构造与图9所示污水处理装置的构造约相同，所以，与图9所示污水处理装置相同的构成要素，注以相同标记，其说明从略。
本实施例的污水处理装置中，活性污泥槽61内的处理水，借助泵64通过循环管63送到电解槽70。电解槽70的上清液通过流出管76送到沉淀槽67。沉淀槽67的上清液从排出口78排出污水处理装置外。
沉淀槽67内的流出管76上，设置着磁铁67A。这样，在电解槽70产生的磷化合物的凝聚物，可更有效地并且以与其它凝聚物或污泥分离的形式，被磁铁67A吸附。因此，本实施例的污水处理装置，比第四实施例更提高磷的再生效率。
第六实施例下面说明本发明的第六实施例。
如图15所示，本实施例污水处理装置的整体构造与图13所示污水处理装置的构造约相同，所以，与图13所示污水处理装置相同的构成要素，注以相同标记，其说明从略。
本实施例的污水处理装置中，从流入口109起，活性污泥槽101被分隔板107、150依次分隔成收容活性污泥的区域、收容电极111、112的区域和使污泥108沉淀的区域。
从流入口109送来的处理水，收容在活性污泥槽101内的收容污泥的区域内，该区域的上清液被送到收容电极111、112的区域。
收容电极111、112的区域的下方的处理水和凝聚物，被送到使污泥108沉淀的区域，该区域的上清液通过排出口118排出活性污泥槽101外。
分隔板150的、使污泥108沉淀区域侧的壁面上，设置着磁铁150A。这样，在收容电极111、112的区域生成的磷化合物的凝聚物，更有效地并以与其它凝聚物或污泥分离的形式，被磁铁150A吸附。
往活性污泥槽101外排出的处理水，最好送到另外设置的厌氧滤床槽(收容厌氧微生物的槽)。
活性污泥槽101中，包含使污泥108沉淀区域的侧壁是倾斜的，这样，可以将污泥108容易地送到收容活性污泥的区域。
第七实施例本实施例的污水处理装置，是使人孔盖与电极一体化形式的污水处理装置。图16所示的本实施例污水处理装置，是在图1所示污水处理装置中，仅变更了人孔盖28和电极41、42周边部分构造。所以，与图1所示污水处理装置同样的构成要素，注以相同标记，其说明从略。
如图16所示，污水处理装置的上部由若干人孔盖28复盖着。在人孔盖28上通过绝缘体400安装着电极41、42。下面，参照图17说明电极41、42往绝缘体400上安装的状态。
本实施例的污水处理装置中，在人孔盖28上通过绝缘体400安装着电极41、42。具体地说，电极41、42用螺丝等安装在绝缘体400上。安装着电极41、42的绝缘体400，用螺丝等安装在人孔盖28上。在电极41、42上分别连接着连接线402，与电源装置38连接。这样，工作人员只要从地上操作人孔盖28的把手28A，移开人孔盖28，不用进入地下，就可以把电极41、41取出到地上。即，与其它实施例的污水处理装置相比，电极41、42的维修要容易得多。
本实施例的污水处理装置中，电极41、42虽然浸在处理水中，但是绝缘体400不浸入处理水中。另外，绝缘体400内，收容着两端备有连接器的连接线，一端的连接器与电源装置38连接，另一端的连接器与电极41或电极42连接。这样，电极41、42与电源装置38的连接部分可避免浸入处理水中。即，可避免该连接部分腐蚀。
另外，如本实施例所述，把电极41、42安装在人孔盖28上时，污水处理装置内的电极41、42的位置，与其它实施例中的电极位置相比，有时高。电极41、42的位置高时，电极41、42不浸入处理水中，即使对电极41、42加电压，也不供给铁离子或铝离子。为此，本实施例中，用检测部38A监视电极41、42间的电压值，可判断电极41、42是否浸入处理水中。而且，本实施例的污水处理装置中，最好备有报知机构，当电极41、42间的电压值显示为电极41、42未浸入处理水时的值时，由该报知机构报知这一情形。
第八实施例图18所示的污水处理系统中，与第一实施例中说明的污水处理系统(见图1)相同的构成要素，注以相同标记，其重复说明从略。另外，图19中，省略了一部分图18所示的部件。
如图18和图19所示，本实施例的污水处理系统，主要由槽200构成。槽200的内部，被第一分隔壁2、第二分隔壁3、第三分隔壁4和第四分隔壁20划分为第一厌氧滤床槽5、第二厌氧滤床槽10、接触曝气槽14、沉淀槽19和消毒槽21。本实施例的槽200中，未设置图1所示槽1中的第三移流管29和第一泵18，而是使第三分隔壁4的下端与槽200的底部分开。这样，在槽200中，在接触曝气槽14被好气分解后的处理水，供给到处理水槽19。
第一散气管16的上端与第一鼓风机17连接。第一散气管16的下端，如后所述地，在接触曝气槽14的底面外周的内侧绕一周(见图19)。在第一散气管16的下面侧形成若干孔(孔16a见图19)。从第一鼓风机17送入空气时，该空气从该孔作为气泡放出。在第一散气管16的下面侧形成孔，与在上面或侧面形成孔相比，污泥更不容易进入其内部。
在接触曝气槽14的下部备有泵133。在泵133的上方连接着污泥返送管134，在污泥返送管134的上端，连接着朝图左侧延伸的污泥返送管135。这样，在接触曝气槽14产生的污泥，被送到第一厌氧滤床槽5。
图18的槽200中，沉淀槽19与第一厌氧滤床槽5通过第一返送管24连接。第一返送管24在其内部备有第二散气管25。第二散气管25与第二鼓风机26连接，并且形成用于喷出空气的喷出孔。第二散气管25把从第二鼓风机26供来的空气从该喷出孔喷出，把沉淀槽19内的处理水通过第一返送管24送入第一厌氧滤床槽5。
在接触曝气槽14的上部，设有包含盒54的电解单元。具体地说，盒54是由4个垂直板体连接成的中空体。在盒54的内侧设有对电极51、52。对电极51、52分别与电源57连接。在盒54的内部设有第三散气管53。第三散气管53与第四鼓风机56连接。
在盒54内，借助对电极51、52的电分解(简称为电解)反应，铁离子或铝离子等金属离子溶出。这样，在接触曝气槽14，溶出的金属离子与处理水中的磷化合物反应，产生水难溶性金属盐并凝聚。作为金属离子和磷化合物反应的一例，如上述式(4)所示。
下面，参照图20和图21，说明本实施例的电解单元的构造。图20是电解单元的立体图。图21是电解单元的分解立体图。
在盒54上端的4个部位，备有安装部件541、542、543、544。盒54被分隔板540将内部分隔为左右并排的2个空间。在盒54内，从上方到下方地导入第一散气管53。第三散气管53具有在盒54的下部从右向左延伸的部分。
对电极51、52分别备有相向的2片电极511、512、521、522。在对电极51、52中，相向的2片电极的上端安装在电极支承体510、520上。对电极51、52中，电极分别通过连接器513、523与电源57(见图18)连接。
电极支承体510、520的两端分别安装在安装部件541、542、543、544上，这样，电极511、51 2设置在分隔板540的右侧，电极521、522设置在分隔板540的左侧。在分隔板540的右侧，在电极511和电极512之间产生电解反应。在分隔板540的左侧，在电极521和电极522之间产生电解的反应。
第三散气管53放出气泡，该气泡碰撞盒54的内壁，在盒54内产生对流。这样，处理水被有效供给到电极511、512、521、522附近。本实施例中，第三散气管53构成用于搅拌盒包围空间的搅拌机构。另外，搅拌机构不限于象第三散气管53这样放出气泡的装置，也可以采用搅拌器等将盒54内的水搅混的装置。
另外，上述电解反应溶出的金属离子，与处理水内的磷化合物反应后，生成水难溶性金属盐。另外，盒54如上所述是中空的。即，盒54是没有底的形状。因此，在这里产生的金属盐在自重作用下迅速地导向接触曝气槽14。
上面说明的本实施例中，电解单元设置在接触曝气槽14内。但电解单元也可以设置在第一厌氧滤床槽5、第二厌氧滤床槽10或沉淀槽19等的槽200内的其它槽中。本实施例中，由沉淀槽19构成使污泥沉淀的沉淀槽。另外，电解单元也可以与流入口或排水口23相邻地设置在槽200外。
槽200的循环流量是3Q。Q是流入槽200的水量。即，在槽200内，有3倍于流入水量的水在循环。
对电极51、52中的电解反应，使溶出的铁离子或铝离子的浓度，为处理水中的磷的摩尔浓度的1～3倍。另外，上述电解反应，最好使铁离子或铝离子的浓度为处理水中的磷的摩尔浓度的1～2倍，为1.5倍则更好。为此，在电解反应中，电极中的电流密度被控制为0.1mA/cm2以上，多数情况下被控制为0.3mA/cm2左右。
这样，通过控制电极中的电流密度，可防止电极表面的氧化物被膜和有机性付着物的生成，并且，可将它们除去。这是因为可以用在阴极产生的氢气或用第三散气管53的曝气，除去在阳极侧电极产生的氢氧化铁和有机性附着物。因此，如果上述电解反应中的电流密度过低，则阴极侧产生的氢气量少，不能充分地除去阳极侧的付着物。另外，电解单元中的第三散气管53的曝气量为15L／min左右。
例如，设一天流入槽200的生活排水量为1200L，设槽200内的各槽中的循环量为6000L时，流过电极511、512和电极521、522的电流被控制为650mA左右。可通过使各电极的浸水面积变化，控制各电极中的电流密度。另外，电极511和电极512、电极521和电极522，其间隔为25mm左右，常时地监视电极间的电压。另外，最好每隔预定时间(例如24小时)使各电极的极性反转。
第九实施例图22所示的污水处理系统，是在图18所示的污水处理系统中，变更电解单元的配置，并且加上一些构成要素而构成的。因此，图22中，与图18相同的构成要素注以相同标记，其重复说明从略。
如图22所示，在第一厌氧滤床槽5的上方，设置了包含对电极51、52的电解单元。
在沉淀槽19中备有第三移流管38和泵39。
接触曝气槽14内的处理水，通过第三移流管38流入沉淀槽19。该流动被泵39促进。
对电极51、51配置在电解槽59内。电解槽59与第一返送管24连接。这样，沉淀槽19内的处理水通过第一返送管24导向电解槽59。
电解槽59在其左上部备有排出管592。导向电解槽59的处理水的上清液，通过排出管592流入第一厌氧滤床槽5。
电解槽59在其底部备有排出口591。在第一厌氧滤床槽5内、电解槽59的下方，设置着与电解槽59相邻的磷回收单元160。
在电解槽59内，如第八实施例所述那样，由对电极51、52的电解反应产生金属离子，该金属离子与处理水反应，生成难溶性金属盐。该难溶性金属盐在自重作用下通过排出口591导向磷回收单元160。即，采用磷回收单元160，可以选择地回收该难溶性金属盐。
图23是表示磷回收单元160的断面图。磷回收单元160包含本体164、网162、163、移流管161、吸附材165。吸附材165配置在网162与网163之间，由活性碳或陶瓷构成，用于吸附上述难溶性金属盐中的微细物。电解槽59内的处理水和金属盐，通过网162、163导向本体164。本体164的上清液通过移流管161排出本体164外、即第一厌氧滤床槽5内。
上面说明的实施例中，磷回收单元160设在电解单元的下流侧并与其相邻。这样，在电解槽59产生的难溶性金属盐聚集在磷回收单元160的、本体164的底部，或被吸附材165吸附。即，本实施例的污水处理系统中，使难溶性金属盐不与污泥混合，可以回收该难溶性金属盐。另外，由于备有吸附材165，连微细的金属盐都可以回收，所以，可提高金属盐的回收效率。
本实施例中，电解单元和磷回收单元160是设在第一厌氧滤床槽5内。另外，电解单元也可以设在第二厌氧滤床10、接触曝气槽14、或沉淀槽19等槽1内的其它槽内。另外，电解单元也可以与流入口6或排水口23相邻地设置在槽200外。但是，本实施例中，电解单元和磷回收单元160设在也作为杂物去除槽的第一厌氧滤床槽5内，可更显著地发挥磷回收单元160的效果。如果没有磷回收单元160，把电解槽设在第一厌氧滤床槽5内时，与在相同条件下把电解单元设在其它槽内时相比，以单品形式回收难溶性金属盐更困难。
第十实施例如图24A所示，生活排水先导入沉淀分离槽601。在沉淀分离槽601主要进行污水的厌氧分解。
沉淀分离槽601内的污水，被导入旋转板接触槽602。在旋转板接触槽602，主要进行污水的好气分解。另外，在旋转板接触槽602，用于好气性细菌增殖的好气滤床旋转。
旋转接触槽602内的污水被导入沉淀槽603。沉淀槽603将污水中所含的污泥与液体分离。在该沉淀槽603沉淀的污泥，用公知的方式被运送到沉淀分离槽601。
沉淀槽603内的污水被导入中间流量调节槽604。中间流量调节槽604用于调节导入后述电解槽605内的污水流量。
中间流量调节槽604内的污水被导入电解槽605。电解槽605通过电极的电解产生与污水内的预定成份反应的金属离子。关于电解槽605的详细构造将在后面说明。
电解槽605内的污水被导入凝聚槽606。凝聚槽606主要用于使在电解槽606产生的金属离子与污水内的预定成份反应，形成絮凝物。即，在凝聚槽606内，金属离子与污水内的预定成份反应。由电解反应例如溶出铁离子时，产生上述式(4)的反应。
在凝聚槽606中，在金属离子存在条件下，也形成不溶解于水的浮游粒子(所谓的“SS”)絮凝物。在凝聚槽606中，为了形成絮凝物，最好适当搅拌。
凝聚槽606内的污水，与上述反应产生的絮凝物一起被导入凝聚沉淀槽607。凝聚沉淀槽607用于使在凝聚槽606产生的絮凝物沉降。
凝聚沉淀槽607内的污水被导入消毒槽608。消毒槽608内备有氯等药品。消毒槽608用该药品消毒污水。消毒槽608内的污水被排放到江河等中。另外，虽然有磷、磷酸或有机磷存在，但从消毒槽608排放的污水，其总的磷浓度为1mg/L。
图24B所示的处理中，不设置图24所示的电解槽605和凝聚槽606，而是设置凝聚槽615。在该凝聚槽615内产生金属离子，并且使该金属离子与污水中的预定成份反应，形成絮凝物。
在图24A和图24B中，用虚线R包围着沉淀分离槽601、旋转板接触槽602和沉淀槽603。在虚线R包围的范围内进行的处理，也可以如图25所示那样地变更。
如图25所示，沉淀分离槽601内的污水被导入接触曝气槽620。在接触曝气槽620，主要由好气细菌进行污水的好气分解。另外，在接触曝气槽620中，与旋转板接触槽602(见图24A和图24B)不同，其好气滤床不旋转。
接触曝气槽620内的污水被导入沉淀槽603。在接触曝气槽620，附着在好气滤床上并被曝气剥离了的污泥和生物膜，用公知的方式被运送到沉淀分离槽601和沉淀槽603。
下面，说明作为本发明实施例的、按照图24A所示流程进行处理的装置表示了本发明第十实施例。作为本发明的第十一实施例的、按照图24B所示流程进行处理的装置，将在后面说明。
本实施例的凝聚沉淀装置，至少含有图24A所示的电解槽605，凝聚槽606及凝聚沉淀槽607。
图26是表示包含本实施例之凝聚沉淀装置的合并净化槽的、一部分的外观图。污水从预定水槽通过配管611被导入中间流量调节槽604。污水再从中间流量调节槽604通过配管612被导入电解槽605。另外，污水从电解槽605通过配管613导入凝聚槽606。另外，污水从凝聚槽606通过预定的配管导入凝聚沉淀槽607(图未示)。在凝聚沉淀装置中，各槽中污水的滞留时间、例如通过调节各槽的容量而被调节。
图27是图26中的电解槽605的分解立体图。电解槽605主要由框体650、电极固定板653、若干对电极651和盖652构成。
框体650由框体支承体支承着。在框体650上，在其侧面形成污水流入孔650A和污水流出孔650B。在框体650中，污水从污水流入孔650A流入，从污水流出孔650B流出。
在框体650内部配设着散气管654。散气管654从位于框体650外部的预定泵导入空气。在散气管654上形成小孔。这样，散气管654可向框体650内部放出气泡。
电极固定板653和对电极651收容在框体650内。对电极651分别包含支承体710，在该支承体710上分别安装着2片板状电极711、712。在电极固定板653上，形成插入电极711、712用的孔731～736。在框体650内，通过将电极711、712插入该孔731～736，各对电极651的支承体710与电极固定板652的上面相接。各对电极651备有连接器719C，该连接器719C将电解槽605的外部电源与电极711、712连接起来。
收容着对电极651和电极固定板653的框体650的上面，被盖652复盖着。
电极711、712由铁或铝等金属构成。电解槽605，利用各对电极651中的电极711、712的电分解(简称为电解)反应，向污水中供给铁离子或铝离子等金属离子。对电极651收容在框体650内时，电极711、712表面的附着物被从散气管654的小孔中放出的气泡除去。
下面，参照图28和图29，详细说明对电极651的构造。图28是对电极651的立体图。图29是对电极651的局部剖切立体图。
对电极651包括电极711、712这样2片金属板。该金属板例如由铁或铝构成。对电极651包括支承体710。在支承体710的上部安装着把手710A。在支承体710的左侧面安装着罩713。具体地说，在罩713上形成6个螺纹孔，用预定的螺丝螺合在各螺纹孔中，将罩713安装在支承体710的左侧面。在罩713上用螺母711A、711B安装着电极711。上述螺纹孔包括螺纹孔713A、713B(见图30)、713C、713D、713E。另外，上述预定的螺丝，包括图30所示的螺丝717A、717B、717C、717D。
在支承体710上部后方安装着导引件719D，配线719从导引件719D朝支承体710上方伸出。导引件719D是圆筒形，配线719穿过导引件719D的内部。配线719的一端连接着连接器719C。
配线719的、从导引件719D前方(下方)部分到另一端，内藏在支承体710和罩713的组合件。另外，配线719内包着若干配线(包括后述的配线719A)。配线719的另一端，内包着的若干配线上分别安装着后述的端子718(见图30)等的端子。
图30和图31是表示对电极651的一部分的局部剖切分解立体图。图31中，为方便起见，配线719、连接器719C、配线719A和端子718未示出。
如图30和图31所示，在罩713与支承体710之间，备有由铁或不锈钢等构成的电极固定用夹具715、716。电极固定用夹具715、716最好是导电体，由不容易腐蚀的材料构成。
电极固定用夹具715是形成有突起部715A、715B的板体。突起部715A、715B可贯通形成在罩713上的孔。电极711借助螺母711A、711B安装并与突起部715A、715B电气连接。
支承体710的中央稍后方，在电极固定用夹具715与电极固定用夹具716之间，备有端子718。端子718构成配线719A的末端。配线719A是内包在配线719中的若干配线中的一个。
在电极固定用夹具715安装在罩713上、并且罩713安装在支承体710上时，端子718配置在与突起部715接触的位置。这样，电极711通过突起部715A与端子718电气连接。
电极固定用夹具716上也形成与突起部715A、715B同样的突起部。该突起部突出于支承体710的左侧面。另外，在支承体710的中央稍前方，在电极固定用夹具715与电极固定用夹具716之间，备有不同于端子718的别的端子。这里所说的别的端子，构成内包在配线719中的若干配线中的、不同于配线719A的别的配线的末端。该别的端子，与形成在电极固定用夹具716上的突起部电气连接，该突起部与电极712连接。这样，该别的端子与电极712电气连接。
在电极固定用夹具715与电极固定用夹具716间、在该端子与端子718之间，备有绝缘体(图未示)。这样，在支承体710与罩713的组合件内部，可切实防止电极711与电极712短路。
电极固定用夹具715借助螺丝714A、714B、714C螺固在罩713上。电极固定用夹具716借助螺丝714D、714E、714F螺固在支承体710上。
在支承体710与罩713之间、在罩713螺固的位置外侧，设有密封垫710B。在支承体710与电极固定用夹具716之间、在电极固定用夹具716螺固的位置外侧，设有密封垫710C。另外，在罩713与电极固定用夹具715之间、在电极固定用夹具715螺固的位置外侧，设有与密封垫710C同样的密封垫。
这样，支承体710与盖713被组合时，可使水不进入内部地、支承体710和罩713内藏端子718和上述别的端子。
备有对电极651的电解槽605中，可供给上述的金属离子。在电解槽605中供给的金属离子与污水一起送到凝聚槽606。
在电解槽605产生的金属离子在凝聚槽606与污水反应。在凝聚槽606金属离子与污水反应，形成磷的金属盐等絮凝物。该絮凝物与污水一起被送到凝聚沉淀槽607，在该凝聚沉淀槽607中沉降。
上面说明的本实施例中，由凝聚槽606构成第一槽60。该第一槽60使去氮处理后的污水与金属离子反应，使该反应产生的沉淀物凝聚。另外，由凝聚沉淀槽构成第二槽，该第二槽从第一槽导入污水，使该第一槽内的凝聚物沉降。另外，由电解槽605构成通过使电极电解向第一槽供给金属离子的电解槽。
上面说明的本实施例中，与污水反应的金属离子，是通过电极的电解反应供给的。这样，与向污水中添加凝聚剂来供给金属离子的情况相比，具有能安全地供给金属离子的优点。凝聚剂以及为凝聚剂而添加的pH值调节剂，是酸或碱的药剂，所以有危险。
另外，与往污水中添加凝聚剂时相比，由于不需要调节污水的pH，所以可更容易地使金属离子与污水反应。
另外，与往污水中添加凝聚剂时相比，不需要存放凝聚剂的空间。
对电极651中的电解反应，使溶出的铁离子或铝离子的浓度，为处理水中的磷的摩尔浓度的1-4倍。上述电解反应，铁离子或铝离子的浓度最好是处理水中的磷的摩尔浓度的2.5～3.5倍，为3.0倍则更好。为此，在电解反应中，电极中的电流密度控制为0.1mA/cm2以上，多数情况下控制为0.3mA/cm2左右。
这样，通过控制电极中的电流密度，可防止电极表面的氧化物被膜和有机性附着物的生成，并且可将它们除去。这是因为，在用阴极产生的氢气和用散气管654的曝气能除去在阳极侧电极产生的氢氧化铁和有机性附着物。因此，如果上述电解反应中的电流密度过低，则在阴极侧产生的氢气量低，不能充分地除去阳极侧的附着物。另外，电解单元中的散气管654的曝气量，为15L/min左右。
例如，假设一天流入包含本发明凝聚沉淀装置的合并净化槽内的生活排水量为10吨，则流过电极711、712的电流被控制为12.3A左右。这样，由对电极651的电解反应产生的铁离子或铝离子的浓度，为处理水中的磷的摩尔浓度的3.0倍。通过使各电极的浸水面积变化，可控制各电极中的电流密度。另外，在各对电极651中，电极711和电极712的间隔为25mm左右，电极间的电压被常时监视。另外，最好每隔预定时间(例如24小时)使各电极的极性反转。
凝聚槽606中的污水的滞留时间，通常在20分钟以上。凝聚沉淀槽607中的污水滞留时间，通常在3小时以上。
电解槽605中滞留时间，在本实施例中最好是3分钟以上。该滞留时间的条件，是基于电解槽滞留时间决定实验的结果。下面说明该实验。
电解槽滞留时间决定的实验(1)实验方法在人工液中，一边曝气一边用预定时间进行铁的电解后，把该人工液移到沉降测定器具(见图32)，求在人工液各种深度处的磷的除去率。
人工液是人工合成的液体，与导入凝聚槽615内的污水具有约同样的组成。表1表示人工液的成份。
表1人工液的成份浓度
另外，本实验中，人工液中的铁的电解，是采用4台3L的电解槽，在各电解槽中以3.5L/min的送风量一边曝气一边进行的。该电解中，通过控制流过电极的电流量，控制人工液中的铁离子的摩尔数。例如，为了使人工液中的铁离子摩尔数为磷的摩尔数的约2.5倍、约3.0倍，在各电解槽中，分别使1.30A、1.55A的电流流过电极。
如图32所示，沉降测定器具700是筒状，主要由收容溶液的收容部790构成。
在收容部790的侧面备有溶液抽出部791～796，该溶液抽出部791～796可抽出存在于收容部790内各种深度处的溶液。在溶液抽出部791、792、793、794、、795、796，分别可抽出距水面0.3m、0.5m、0.7m、0.9m、1.1 m、1.3m深度处的溶液。
(2)实验结果图33表示沉降测定器具700的各种深度处的磷除去率，该除去率，是在电解槽中进行3分钟铁的电解后，把该电解槽内的人工液移到沉降测定器具700，进行急速搅拌(用150r.p.m进行10分钟搅拌)和慢速搅拌(用60r.p.m进行10分钟搅拌)时的除去率。另外，在3分钟的电解中，这样控制电极的通电量使溶出的铁离子的摩尔数为人工液中所含磷的摩尔数的2.5倍。
图33中，●表示沉降测定器具700中的凝聚物的沉降时间为1.5小时时的磷除去率。另外，图33中，▲、■分别表示凝聚物的沉降时间为3.0小时、4.0小时时的磷的除去率。图34～图36中也同样地，●、▲、■分别表示凝聚物的沉降时间为1.5小时、3.0小时、4.0小时时的磷除去率。
设人工液的磷的初期浓度为Cs，设经过沉降时间后的人工液中各深度的磷浓度为Cd，则磷除去率Rp可用下式(5)算出。
Rp={(Cs-Cd)/Cs}×100…(5)另外，图33中，磷除去率的测定深度，是在溶液抽出部791～796可抽出的深度和距水面0.05m的深度(图32中用点P表示)。0.05m深度是沉降测定器具700的上清液部分。
如图33所示，磷的除去率，是越浅的部分越高。另外，凝聚物沉降时间为3.0小时以上时，磷的除去率在各种深度都为60％或接近该值。
在合并净化槽中，通常在凝聚槽进行20分钟的扩散，在凝聚沉淀槽中的沉降时间最低为3小时。
本实验中，使溶出同量铁离子的电解时间，缩短到3分钟以下时，则在沉降测定器具700中的沉降时间即使为3小时以上，各深度的磷除去率也比图33所示值低得多。另外，即使把上述电解延长到3分钟以上，各深度的磷除去率也不比图33所示值提高很多。
由此可见，电解时间、即在本实施例的电解槽605中的污水滞留时间，只要在3分钟以上即可。
(3)凝聚槽中有无搅拌的研究图34表示从得到图33结果的实验条件中，仅省略沉降测定器具700中的搅拌(急速搅拌和慢速搅拌)时的、各深度的磷除去率。
如图34所示，省略掉了搅拌后，当沉降时间为4.0小时时，只有上清液中的磷除去率达到近60％的值，其余深度的磷除去率为40％左右。另外，当沉降时间为3.0小时时，距上清液0.5m深度内，磷的除去率为40％左右，其余的深度，磷除去率为35％。另外，当沉降时间为1.5小时时，上清液的磷除去率为40％，但在深度0.3m～0.7m中为20％，在深度0.9m、1.1m中为15％，在深度1.3m中几乎不能除去磷。
即，把图34所示结果与图33所示结果比较，如果沉降测定器具700中不进行搅拌，则磷的除去率显著降低。
因此，在形成磷的金属盐或SS絮凝物的装置中、即在本实施例的凝聚槽606中，通过进行搅拌，可更切实地从污水中除去磷或SS。
(4)污水中磷的摩尔数与电解溶出的铁离子的摩尔数的关系图35、图36表示从得到图34结果的实验条件中，把电解槽溶出的铁离子的摩尔数，变更为人工液中磷的摩尔数的2.5倍到3.0倍时的、各深度的磷除去率。即，图35所示结果，是在沉降测定器具700中，进行搅拌(急速搅拌和慢速搅拌)时的结果。图36所示结果，是在沉降测定器具700中，不进行搅拌时的结果。
如图35和图36所示，在沉降测定器具700中，人工液被搅拌时比不被搅拌时，磷的除去率高。
但是，与沉降测定器具700中的有无搅拌无关地，当沉降时间为3小时以上时，在上清液中磷除去率达到80％，其余深度也达到70％。
由此可见，使铁离子的摩尔数为磷的摩尔数的3.0倍地进行电极电解时，与凝聚槽606内的有无搅拌无关，磷的除去率可高达70～80％。
第十一实施例本发明的第十一实施例，是按照图24B所示流程进行处理的装置。
本实施例的凝聚沉淀装置，至少包含图24B所示的凝聚槽615和凝聚沉淀槽607。与第十实施例的污水处理装置相比，省略掉了图26所示的电解槽605，凝聚槽606变更为凝聚槽615，并且，污水可通过配管12从中间流量调节槽604直接导入凝聚槽615。
本实施例中的凝聚槽615收容电解单元。电解单元是利用电解供给金属离子的单元，包含上述的对电极651(见图27至图31)。下面，参照图37说明收容在凝聚槽615中的电解单元的构造。图37是收容在凝聚槽615内的电解单元的分解立体图。
电解单元主要由对电极651、电极固定部件752、法兰753和盒750构成。
盒750是无底的中空体。法兰753安装在盒750的上端。电极固定部件752安装在法兰753的上面。在电极固定部件752的中央形成电极固定用孔755。电极固定用孔755的外周部分，具有供电极711、712的端部嵌入的形状。在凝聚槽615内固定着对电极651，支承体710在电极固定部件752的上方，电极711、712在支承体710的下方。对电极651的连接器C，与凝聚槽615外的预定电源连接。
在凝聚槽615产生的金属离子，在该凝聚槽615中与污水反应。在凝聚槽615中，金属离子与污水反应，生成磷的金属盐或SS絮凝物。该絮凝物与污水一起被送到凝聚沉淀槽607，在该凝聚沉淀槽607凝聚。
上面所说的本实施例中，由凝聚槽615构成第一槽，该第一槽使去氮处理后的污水与金属离子反应，使该反应生成的沉淀物凝聚。另外，由凝聚沉淀槽构成第二槽，该第二槽从第一槽导入污水，使第一槽中的凝聚物沉降。
另外，如第十实施例中所述，设置电极的槽内的污水滞留时间至少为3分钟。因此，本实施例中，凝聚槽615中的污水滞留时间最好至少为3分钟。
上述实施例中的所有方面均为例示，并不构成限定。在保护范围内等同的任何变更均属于本发明范围。
权利要求
1．污水处理装置，用于处理污水，其特征在于，包含收容污水的污水处理部(61)，该污水处理部备有由磁性部件构成的吸附机构(61A)。
2．如权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，上述污水处理部，备有收容活性污泥的活性污泥槽(81)和过滤上述活性污泥槽内的处理水的过滤器(97)，上述吸附机构(97A)设置在上述过滤器(97)的附近。
3．如权利要求2所述的污水处理装置，其特征在于，上述吸附机构(97A)与上述过滤器(97)设为一体。
4．如权利要求1至3中任一项所述的污水处理装置，其特征在于，还包含向上述污水处理部(61)供给铁离子或铝离子的离子供给部(70)；上述污水处理部(61)备有沉淀槽(67)，该沉淀槽(67)使得上述离子供给部(70)供给的铁离子或铝离子与处理水反应而生成的凝聚物沉淀；上述吸附机构(67A)设置在上述沉淀槽内。
5．如权利要求4所述的污水处理装置，其特征在于，上述离子供给部(70)备有浸入处理水中的电极(71、72)、不浸入处理水中的支承上述电极的电极支承部(71A、72A)、将上述电极和电源连接起来的配线(73A)；上述配线(73A)与上述电极支承部(71A、72A)设为一体。
6．如权利要求5所述的污水处理装置，其特征在于，上述电极支承部(450)形成有供电极嵌合的切口部(451)。
7．污水处理装置，其特征在于，包含备有电极(51、52)的电解单元(51～54)，在该电解单元(51～54)中，通过上述电极(51、52)的电解，使处理水中的磷成份成为水难溶性盐析出；上述电解单元(51～54)备有仅复盖电极侧面的盒(54)。
8．如权利要求7所述的污水处理装置，其特征在于，上述电解单元(51～54)，还包含搅拌机构(53)，该搅拌机构(53)用于搅拌被上述盒包围的空间。
9．如权利要求7或8所述的污水处理装置，其特征在于，还包含存在着厌氧性微生物的厌氧槽(5、10)；存在着好气性微生物的好气槽(14)；使污泥沉淀的沉淀槽(19)；上述电解单元(51～54)设置在上述厌氧槽(5、10)、好气槽(14)或沉淀槽(19)的内部。
10．污水处理装置，其特征在于，包含备有电极的电解单元(51、52、59)，在该电解单元(51、52、59)中使电极(51、52)电解，使处理水中的磷成份成为水难溶性盐析出；为了选择地回收上述金属盐，还包含在电解单元(51、52、59)的下流侧、与该电解单元(51、52、59)相邻设置的回收单元(160)。
11．如权利要求10所述的污水处理装置，其特征在于，上述回收单元(160)备有捕捉上述金属盐的吸附材(165)。
12．如权利要求10或11所述的污水处理装置，其特征在于，还包含生活排水流入的流入槽(5)，上述电解单元(51、52、59)和回收单元(160)设置在上述流入槽(5)内。
13．如权利要求10或11所述的污水处理装置，其特征在于，还包含存在着厌氧性微生物的厌氧槽(5、10)；存在着好气性微生物的好气槽(14)；使污泥沉淀的沉淀槽(19)；上述电解单元(51、52、59)和回收单元(160)设置在上述厌氧槽(5、10)、好气槽(14)和沉淀槽(19)的外面，并且，使在上述厌氧槽(5、10)、好气槽(14)和沉淀槽(19)处理后的污水流入。
14．凝聚沉淀装置，其特征在于，包含第一槽(606)和第二槽(607)，在第一槽(606)，使除氮处理后的污水与金属离子反应，使该反应生成的沉淀物凝聚；在第二槽(607)，从第一槽(606)导入污水，使第一槽(606)中的凝聚物沉降；还备有电解槽(605)，该电解槽(605)与上述第一槽(606)的上流侧连接，备有电极(711、712)，通过使该电极(711、712)电解，向上述第一槽(606)供给金属离子。
15．如权利要求14所述的凝聚沉淀装置，其特征在于，上述电解槽(605)的构成至少可滞留3分钟污水。
16．凝聚沉淀装置，其特征在于，包含第一槽(606)和第二槽(607)，在第一槽(606)，使除氮处理后的污水与金属离子反应，使该反应生成的沉淀物凝聚；在第二槽(607)，从第一槽(606)导入污水，使第一槽(606)中的凝聚物沉降；上述第一槽(606)备有电极(711、712)，通过使该电极(711、712)电解，向第一槽(606)供给金属离子。
17．如权利要求14至16中任一项所述的凝聚沉淀装置，其特征在于，上述电极(711、712)当被预定电源供给电力时产生电解；还包含将上述电极与上述预定电源连接起来的配线和支承上述电极的电极支承部件(710、713)，上述电极支承部件(710、713)至少内藏上述配线(719)的一部分。
全文摘要
槽1备有第一厌氧滤床槽5、第二厌氧滤床槽10、接触曝气槽14、处理水槽19、消毒槽21和电解槽37,用人孔盖28作为盖。电解槽37备有电极41、42。通过电极41、42的电解,向第一厌氧滤床槽5供给金属离子。电极41、42安装在人孔盖28上。
文档编号C02F1/48GK1286225SQ0012380
公开日2001年3月7日 申请日期2000年8月18日 优先权日1999年8月25日
发明者森泉雅贵, 近藤文刚, 野吕拓哉, 福本明广 申请人:三洋电机株式会社