水净化方法及其装置的制作方法

专利名称：水净化方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及水净化方法及其装置，例如用电化学方法除去办公室或工 厂等设备用冷却水、用于制冷的空调机的凝縮器和冷却塔之间循环的冷却 水等所含的水锈成分的水净化方法及其装置。
背景技术：
图17是空调系统的说明图。如该图所示，空调机64具有压缩冷媒气 的压縮器(未图示)；用冷却水冷却已压縮的、发热的冷媒气，将其凝縮 的凝縮器66;通过膨胀阀，使由凝縮器66凝縮后获得的冷媒液流入并使 其蒸发的蒸发器(未图示)。
为冷却在凝縮器66内流动的冷媒气，凝縮器66设于冷却槽70内， 在冷却槽70内，冷却水由冷却塔68供给。为冷却槽70供给冷却水的冷 却塔68具有筒形的塔主体72和设于塔主体72下部的接水槽74，接水槽 74和冷却槽70通过供给配管76相连接。
塔主体72内装有具有多条冷却水和冷却风流动通道的充填体78。塔 主体72中装有向充填体78喷淋冷却水的喷嘴80，喷嘴80通过回水配管 82与冷却槽70相连接，冷却槽70内的冷却水通过设于供给配管76的循 环泵84供给到喷嘴80。
从喷嘴80喷淋到充填体78的冷却水流过充填体78中形成的多条通 道，落入接水槽74。这样，由冷却塔68和冷却槽70，以及将其连接的供 给配管76和回水配管82形成水进行循环的冷却水路，通过循环泵84的 驱动，水在该冷却水路内流动。
塔主体72内的上方位置设有送风机86，通过送风机86，从塔主体72
5的下部吸上、流入空气，该流入的空气与冷却水在充填体78内的通道中 呈逆流流动。冷却水与逆流的空气直接接触，与其热交换，同时被蒸发， 冷却水通过失去气化热，被进一步冷却。塔主体72中，为补充冷却水蒸
发而减少的冷却水，通过由浮球88开闭的补充配管90，补充冷却水。
然而，如上所述，由于冷却塔68利用冷却水蒸发时失去气化热来冷 却冷却水，因此，冷却塔68中随时蒸发着冷却水。作为冷却塔68的冷却 水使用的自来水或地下水中含有钙离子、镁离子、溶存硅土等阳离子(形 成水锈的成分)。而且，自来水或地下水不断地补充着通过蒸发减少的冷 却水。
因此，冷却水所含的这些阳离子的浓度逐渐提高。具体地说，当初供 给的自来水的电传导度为100~200pS/cm，数日至一周上升到1000pS/cm 以上。然后，该阳离子凝聚成水锈，产生了附着在凝縮器66的热交换面、 使得热交换效率低下，附着在循环冷却水的配管内面、提高冷却水流通阻 力的问题。
此外，冷却水中，藻类和军团菌等杂菌大量繁殖，该冷却水与这些杂 菌一起从冷却塔喷雾出来，产生了妨碍冷却塔周围活动的人们的健康，妨 碍地域居民的健康的问题。
因此，采取了在冷却水中加自来水或地下水来减低阳离子的浓度，防 止水锈发生的方案，但，如此一来，在自来水或地下水的价格高的地方， 冷却水的费用提高，空调机的维持管理成本提高，存在缺点。
于是，在不能低价购得自来水或地下水的公司，采取了在循环冷却水 中添加药剂来控制冷却水的电传导度，防止水锈向凝縮器的热交换面和配 管的内部附着的方法，但，由于必须定期添加药剂，采取此方法时也需要 大量费用。
并且，即便在冷却水中添加了药剂，也不能完全避免凝縮器的热交换 和配管内面上附着水锈，虽然必须进行除去作业的期限延长了，但还是需 要进行除去已附着的水锈的作业，为此的时间和费用也在所难免。
此外，对藻类和杂菌的繁殖问题采取了冷却水中添加杀菌剂的方案，但不能长期避免藻类和杂菌的繁殖，其与杀菌剂等一起从冷却塔扩散到大 气中，存在污染大气的问题。
于是，为解除这些问题，提出了各种样式的净化装置，例如，在电解 净化槽内插入多个板状电极按一定间隔、平行相对向的电极组件，在该电 解净化槽内引入上述冷却水，对各电极施加正负电压，将冷却水中所含的 阳离子，在负极侧电极表面作为水锈析出，除去冷却水中的阳离子的净化 装置。
专利文献1:日本特开2001-259690号公报 专利文献2:日本特开平4-18982号公报 专利文献3:日本特开昭61-181591号公报 专利文献4:日本特开昭58-35400号公报 专利文献5:日本特开2001-137891号公报 专利文献6:日本特开平9-103797号公报 专利文献7:日本特开2001-137858号公报 专利文献8:日本特开平9-38668号公报 专利文献9:日本特开平11-114335号公报

发明内容
发明要解决的课题
然而，由于这些净化装置，长时间运行时，负极侧电极表面堆积析出 的水锈、逐渐变厚，电流不能流动，净化冷却水的功能变低，因此，水锈 堆积到一定程度以上时，维修人员必须从净化装置拆卸负极侧电极，用物 理方法除去该电极的水锈，存在净化装置的维护管理费事、费钱的问题。
为解决该问题，也有人提出了将负极侧电极和正极侧电极的极性，自 动、定期逆转来剥落附着在负极侧电极表面的水锈的净化装置，但，即使 是该净化装置，由于实际上也不能剥落电极表面上牢固附着的水锈，部分 水锈残留在电极上，残留的水锈逐渐堆积，终究变为电流不能流动，不能净化冷却水，结果，维修人员必须剥离、除去附着在负极侧电极表面的水 锈，净化装置的维护管理依然费事、费钱。
此外，由于这种样式的净化装置的电极使用Pt等高价贵金属材料，
SUS、 Fe等很快消耗的材料，因此，也存在装置价格较高，需要较高维护
费用的问题。
本发明的目的是提供一种无需进行拆卸电解净化槽的电极来除去电 解净化槽内水锈的费事的清扫作业的、维护管理中尽量不费事的水净化方 法及其装置。
课题的解决方案
本发明的水净化方法是在相对向的电极间流入需要净化处理的被处 理水，在该电极间施加直流电压，使被处理水中的阳离子电解析出在负极 侧电极上来净化被处理水。
这里，该电极的正极使用钛，负极使用铝或铝合金。此外，该正极侧 电极表面生成的阳极氧化膜中流入足以施加可绝缘破坏该阳极氧化膜的 电压的电流，同时，使负极侧电极电腐蚀来剥离、除去作为负极侧电极表 面电解析出的附着物，即水锈。
此外，也可通过流动一定电流，提高施加电压，抵抗阳极氧化膜的生 成。在这种情况下，上述电极间流动的电流，正极侧电极的每单位面积
(lm2)最好为0.1~20A， 1A至10A为更好。因为，电流未满0.1A/m2 时，不能充分净化循环冷却水，超过20A/m2时，正极侧电极较早腐蚀， 变得不能使用。
此外，在上述被处理水的电传导度高于一定值A时，增加上述电极间 流动的电流，该被处理水的电传导度低于一定值B时，减少上述电极间流 动的电流，该一定值A和B的关系，也可设为A^B。上述被处理水的电 传导度的该一定值A为100 3000)iS/cm，该一定值B为100 3000pS/cm 时最好，而且，该一定值A为700 800inS/cm、该一定值B为700 800jiS/cm 时更好。
此外，在上述被处理水的氧化还原电位高于一定值C时，增加上述电极间流动的电流，该被处理水的氧化还原电位低于一定值D时，减少上述 电极间流动的电流，该一定值C和D的关系，也可设为C^D。氧化还原
电位的该一定值C为+100 一100mv、上述一定值D为+ 100~—100mv 时最好，而且，该一定值C为一40 —60mv、该一定值D为一40 一60mv 时更好。
此外，本发明的水净化装置具有接受并排出需要净化处理的被处理水 的电解槽；设于该电解槽内的l个或2个以上的正极侧电极；与该正极侧
电极按一定间隔设于该电极槽内的1个或2个以上的负极侧电极；在该正
极侧电极和该负极侧电极间施加直流电压的直流电源装置。
这里，该正极侧电极由钛构成，连接在直流电源装置的正极侧的输出 端子上，该负极侧电极由铝或铝合金构成，连接在该直流电源装置的负极 侧的输出端子上。
此外，该正极侧电极的形状及该负极侧电极的形状可为板状、圆棒状 或多边形棒状，这些电极，可在同一形状的电极间或不同形状的电极间相 对向。该正极侧电极及负极侧电极、特别是负极侧电极，可用网目大小为
100um 10cm的网制造的保护袋覆盖。
通过该直流电源装置，给该正极侧电极表面形成的阳极氧化膜施加使 该阳极氧化膜绝缘破坏，剥离、除去该阳极氧化膜的电压。该直流电源装 置最好是在上述正极侧电极和上述负极侧电极间，正极侧电极的每单位面 积(lm2)流动0.1 20A的定电流的定电流电源装置。
本发明的水净化装置具有测定电极间流动的电流值的电流计；也可具 有通过该电流计测定的电流值小于一定值时，提高上述直流电源装置的输 出电压，通过该电流计测定的电流值大于一定值时，降低上述直流电源装 置的输出电压的电压控制装置。
此外，本发明的水净化装置也可具有测量被处理水的电传导度的电导 仪；以及通过该电导仪取得的电传导度高于一定值A时，提高上述直流电 源装置的输出电压，增加上述电极间流动的电流，通过该电导仪取得的电 传导度低于一定值B时，降低上述直流电源装置的输出电压，减少上述电极间流动的电流，该一定值A和B的关系为A^B的电流控制装置。电传
导度的该一定值A为100 3000jiS/cm、该一定值B为100 3000pS/cm时最好。
此外，本发明的水净化装置也可具有测量上述被处理水的氧化还原电 位的氧化还原电位计；以及通过该氧化还原电位计取得的氧化还原电位高 于一定值C时，提高上述直流电源装置的输出电压，增加上述电极间流动 的电流，通过该氧化还原电位计取得的氧化还原电位低于一定值D时，降 低上述直流电源装置的输出电压，减少上述电极间流动的电流，该一定值 C和D的关系为C^D的电流控制装置。上述被处理水的氧化还原电位的 上述一定值C为十100 一100mv、上述一定值D为+ 100 一100mv时最 好。
发明效果
根据本发明，由于在正极侧表面生成的阳极氧化膜被强制性地绝缘破 坏，除去水锈成分时必要的电流量，抵抗阳极氧化膜的生成，流动于被处 理水中，因此，具有将被处理水中的水锈成分高效地除去，将被处理水中 的电传导率维持在所需的范围中的效果。
此外，根据本发明，由于在净化处理被处理水时，负极侧电极表面被 电腐蚀，因此，具有将负极侧电极表面电解析出的水锈，与负极的材料一 起高效地剥离、除去，将被处理水中的电传导率维持在所需的范围中的效 果。
此外，根据本发明，具有根据正极侧和负极侧的电极的形状，负极侧 电极表面被电腐蚀的速度变缓慢，通过进行适宜的组合，可延长负极侧电 极的寿命的效果。例如，正极侧电极的形状为板状、负极侧电极的形状为 圆棒状时，比正极侧电极的形状和负极侧电极的形状均为板状时，负极侧 电极的寿命延长2倍以上。
此外，根据本发明，正极侧电极被绝缘破坏而从电极剥离的二氧化钛 或钛片，以及负极侧电极被电腐蚀而从电极剥离的铝片，被覆盖这些电极 的网状保护袋捕捉，具有防止其直接堆积在装置底部，阻碍水的流动，堵
10塞排出装置的排出阀的情形的效果。
此外，根据本发明，由于无需通过作业者的除去作业，无需维护就可 除去负极侧电极表面附着生成的水锈成分，因此，具有维护管理费用较少 的效果。
此外，根据本发明，由于无需每隔一定时间就变换各电极中施加的电 压的极性，因此，具有电控制不复杂，减低装置的制造成本的效果。
此外，根据本发明，具有被处理水的电传导度高于一定值时，上述电 极间流动的电流增加，正极侧电极表面生成的阳极氧化膜被强制性地绝缘 破坏，除去水锈成分时必要的电流量，抵抗阳极氧化膜的生成，流动于水 中，将水中的水锈成分高效地除去，此外，被处理水的电传导度低于一定 值时，上述电极间流动的电流减少，能控制电极消耗的效果。
此外，根据本发明，被处理水的氧化还原电位高于一定值时，上述电 极间流动的电流增加，正极侧电极表面生成的阳极氧化膜被强制性地绝缘 破坏，除去水锈成分时必要的电流量，抵抗阳极氧化膜的生成，流动于水 中，将水中的水锈成分高效地除去，此外，被处理水的氧化还原电位低于 一定值时，上述电极间流动的电流减少，能控制电极消耗的效果。


图1是本发明的实施方式的冷却塔冷却水净化装置的说明图。
图2是用在图1的净化装置的电极组件的第一例的说明图。
图3是用在图1的净化装置的电极组件的第二例的说明图。
图4是用在图1的净化装置的电极组件的第三例的说明图。
图5是用在图1的净化装置的电极组件的第四例的说明图。
图6是用在图1的净化装置的电极组件的第五例的说明图。
图7是图1的净化装置的控制机构的说明图。
图8是组装图1的净化装置的空调系统的说明图。
图9是表示电极间流动定电流时的电极间电压(v)的日变化的附图。图IO是表示电极间流动定电流时的被处理水的导电率()iS/cm)的日 变化的附图。
图11是表示电极间流动定电流时的被处理水的氧化还原电位(mv)
的日变化的附图。
图12是表示改变电流密度(A/m2)来电极间流动电流时的被处理水 的导电率(pS/cm)变化的附图。
图13是表示由电流密度的不同引起的电传导率(COND)减少率变 化的附图。
图14是表示由负极侧电极的材质不同引起的电传导率的减少率转移 的附图。
图15是表示增减电流之间流动的电流时的被处理水的导电率 ()iS/cm)增减的附图。
图16是表示增减电极间流动的电流时的被处理水的氧化还原电位 (mv)增减的附图。
图17是表示各负极形状的经由被处理水、在电极间流入电流时的电 压(v)的变化情况的附图。
图18是空调系统的说明图。
符号说明
10净化装置
12电解净化槽
14电极组件
16直流电源装置
18底部
20给水泵
22给水口
24电极26电极 28侧部 30溢出隔板 32流出口 34导电仪 36浮球开关 38警报装置 40警报灯 42警报器 44接水槽 46流出配管 48回水泵 50浮球开关 52排出口 54排出装置 56排出阀 58定时器 60过滤部
具体实施例方式
图1是本发明实施方式的冷却塔冷却水净化装置的说明图，图2是用 在图1的净化装置的电极组件的第一例的说明图，图3是用在图1的净化 装置的电极组件的第二例的说明图，图4是用在图1的净化装置的电极组 件的第三例的说明图，图5是用在图1的净化装置的电极组件的第四例的 说明图，图6是用在图1的净化装置的电极组件的第五例的说明图，图7 是图1的净化装置的控制机构的说明图。这些图中，IO为净化装置，净化装置10具有电解净化槽12;收容于 电解净化槽12中的电极组件14;为电极组件14供给直流电流的直流电源 装置16。
电解净化槽12由箱状容器构成，在电解净化槽12的底部18、紧靠电 解净化槽12的侧部的位置设有接受从后述的冷却塔68的接水槽74由给 水泵20抽出的冷却水的给水口 22。电解净化槽12及给水泵20的大小(容 量)，根据冷却塔68的大小(容量)设计。
电极组件14由正极侧电极24和负极侧电极26，按一定间隔、交互相 对向配置而成。电极组件的各个电极24、 26的形状，在图2所示的例子 中分别成板状，但，可采用各种形状。例如，如图3、图4所示， 一个极 性的电极形状为板状，另一个极性的电极形状为棒状，可以让棒状电极多 个列状地与板状电极相对向，按一定间隔、相对向配置；也可以如图5、 图6所示，各极性的电极均为多个列状的棒状体，让各极性的电按一定间 隔、平行相对向配置。
正极侧电极24由钛构成，负极侧电极26由铝或铝合金构成。电极组 件14的大小，根据冷却塔68的大小(容量)设计。
电极组件14的电极24连接在直流电源装置16的正极侧的输出端子 上，电极26连接在直流电源装置16的负极侧的输出端子上。直流电源装 置16由正极侧电极24的每单位面积(lm2)可流动0.1 20A左右电流的 直流安定化电源构成。
在电解净化槽12的侧部28和电极组件14之间、给水口 22的反面侧 的位置，在上下错开状态下，大致垂直地、按一定间隔设有2枚平行的溢 出隔板30。在电解净化槽12的侧部28中，设有溢出隔板30侧的上方位 置，设有流出已净化的冷却水的流出口 32。
在电解净化槽12的侧部28和溢出隔板30之间，紧靠流出口 32的位 置，如图7所示，设有测定冷却水的电传导率的电导仪34，电导仪34与 警报装置38相连接，冷却水的电传导率高于一定值时，亮起警报灯40或 鸣响警报器42。电解净化槽12上部设有浮球开关36，浮球开关36在接水槽44的过滤部60中储蓄水锈，该水锈成处理水流的阻力，阻碍电解净化槽12的水排出时，亮起警报灯40，鸣响警报器42。
电解净化槽12的下方设有暂时储存电解净化槽12净化的循环冷却水的接水槽44，流出口 32通过流出配管46连接在接水槽44上。
接水槽44的近旁设有使己净化的、接水槽44的冷却水返回冷却塔68的回水泵48，接水槽44中设有流入的冷却水高于一定高度以上时，启动回水泵48，使接水槽44内的冷却水返回到冷却塔68的浮球开关50。
在电解净化槽12的底部18的中央附近，设有排出已剥离水锈的排出口 52，电解净化槽12的底部18向排出口 52往下倾斜，其倾斜角a在25度 35度的范围内。
在电解净化槽12的底部18的里侧设有排出口 52的部位，设有向下方的排出装置54。排出装置54具有作为开闭装置的排出阀56，排出阀56通过排出用定时器58，控制开闭的计时及时间。
排出装置54的出口侧为开放状态，没与别的配管相连接，在排出装置54的下面、接水槽44上设有分离与冷却水一起排出的水锈的过滤部60。
排出装置54的排出能力为使积存在电解净化槽12的底部18的水锈随水势排出，在进入电解净化槽12内的水达到一定高度、排出阀56呈全开状态时，排出的最大水流量为30公升/分以上。
下面参照图7及图8，说明该冷却塔冷却水净化装置的工作。
首先，给水泵20工作时，冷却塔68的接水槽74内的冷却水被抽出，该被抽出的冷却水通过电解净化槽12的给水口 22供给到电解净化槽12内部。
供给到的冷却水浸渍电极组件14，通过溢出隔板30，从流出口32溢出到电解净化槽12的外部，流入接水槽44。
接水槽44的浮球开关50，设定为到一定高度时开动开关，接水槽44的冷却水量达到设定高度时，浮球开关50开启，回水泵48工作，流入接
15水槽44的冷却水通过回水泵48返回冷却塔68的接水槽74。
在电解净化槽12中装满冷却水的状态下，打开直流电源装置16时，对电极24施加正电压，电极26施加负电压，含在水中的l丐离子、镁离子等阳离子和溶存硅土被吸引到电极26、在电极26表面还原，在电极26表面或表面近旁作为水锈析出，冷却水中的这些阳离子逐渐减少。
然而，由于在一定的施加电压下，施加正电压的电极24的表面被阳极氧化，逐渐生成阳极氧化膜，电流流动变得困难、上述水锈成分的除去也逐渐变差，因此，通过提高电流值来提高电极间的电压，使阳极氧化膜绝缘破坏，使阳极氧化膜从电极剥离，使电流较易流动。
然后，通过这样的电分解继续净化水时，在电极26的表面或表面近旁水锈析出，附着在电极26的表面。此外，因电极26引起电极腐蚀，铝片和水锈呈现为泥状物质逐渐积存在电解净化槽12的底部18。
接着，排出用定时器58预先设定了启动时间和保持时间，预先设定的启动时间过后，由排出用定时器58打开排出阀56，使电解净化槽12内的水与堆积在底部18的水锈一起通过排出装置54排出。
已排出水中的水锈在过滤部60被过滤、除去，水流入接水槽44。预先设定的保持时间过后，排出阀56被关闭，电解净化槽12内再度开始积存水。过滤部60中残留的水锈积存到一定程度时，按顺序被搬出、除去。
此外，设在电解净化槽12的流出口的附近的电导仪34，随时测量冷却水的电传导率，水的电传导率高于设定值时，启动警报装置38、亮起警报灯40、鸣响警报器42。
电解净化槽12上部的浮球开关36监视着接水槽44的过滤部60中蓄积的水锈，该水锈成处理水流的阻力、使水位上升，阻力过大时，水位上升，浮球开关36感知，警报灯40亮起、警报器42鸣响。
实施例1
从循环路径中抽出120冷冻吨冷却塔的水，使其通过本发明的装置净化，净化后返回到循环路径中。
16本发明装置的电极组件14，使用了 A、 B两种样式的电极组件。样式
A的电极组件是由宽300mmX高600mmX厚lmm的钛板和铝板各36张， 共72张板，将其按12.5mm间隔、交互相对向而构成(参照图2)。此外， 样式B的电极组件是由宽300mmX高600mmX厚lmm的钛板和015mm X600mmX3个的铝圆棒作为一个组件，共36个组件相对向而成(参照 图3)。此外，直流电源装置16使用直流安定化电源装置，将6A的一定 电流，从直流电源装置16供给到电极组件14。电流密度为lA/m2。
样式A的电极组件14的电极间的电压如图9所示，从0.5v逐渐上升 到35v，之后下降到22v，反复徘徊在22v和32v之间。可以认为，这是 在正极侧电极表面逐渐形成了阳极氧化膜，32v下产生了绝缘破坏，电流 较易流动，施加电压下降到22v，再逐渐形成阳极氧化膜，在22v和32v 之间产生了阳极氧化膜的生成和破坏。与此对应，样式B的电极组件14 的电极间的电压如图9所示，从0.5v逐渐上升到22v，之后变化到18 v 前后。
此时的水的导电率，在样式A、 B任一电极组件14的情况下，都如 图10 (a) ， (b)所示，最初为1000pS/cm，但逐渐下降，在700~820pS/cm 下稳定，没显示出大的差别。此外，氧化还原电位，在样式A、 B任一电 极组件14的情况下，都如图11 (a) , (b)所示，最初为380nw，但逐渐 下降，在-60mv下稳定，没显示出大的差别。此外，电解槽的底部沉积 了泥状物质，对其进行分析，主要成分为硅土、钙、镁。
实施例2
将电极组件中流动的电流密度变更为1A/m2、 2A/m2、 3A/m2三种， 进行实施例1的约1/35规模的桌上实验，进行循环处理，其结果，水的导 电率如图12 (a) ， (b)所示。该实验显示，电流密度越大，水的导电率 越小。但是，在样式A、 B任一电极组件14的情况下，水的导电率的降 低都没显示出大的差别。
另夕卜，将电极组件中流动的电流密度设为0.5A/m2、 1A/m2、 4A/m2、 10 A/m2、 20 A/m2，进行实施例1的约1/35规模的桌上实验，进行循环处理，结果如图13 (a) ， (b)所示，水的导电率降低了。该实验显示，
电流密度越大，水的电传导率(COND)的减少越快。但是，在样式A、 B任一电极组件14的情况下，电传导率(COND)的减少都没显示出大的 差别。
实施例3
在实施例1的条件下1周连续工作，结果附着在电极表面的水锈虽有 若干残留，但附着几乎都不牢固，剥离的水锈良好地沉积在电解槽的底部。 此外，在样式A、 B任一电极组件14的情况下，已剥离水锈的沉积都没 显示出大的差别。
对其成分进行化学分析，结果如表1的上栏所示，正极的被绝缘破坏 的钛成分约40%，认为被电腐蚀的负极侧的铝成分约11%，剩下的补足构 成水锈的成分。此外，样式A、 B任一电极组件14的情况下，水锈成分 几乎都没显示出不同。
表1
元素名电极板的种类TiAlCaClSiMg其他氧化物
正极(Ti)/负极(Al)4011.23.32.21.50.840.6
正极(Ti)/负极(Ti)57未检出3.82,01.20.135.9
此外，作为负极侧电极被电腐蚀的原因，推测为通过电分解，负极近
旁的氢离子浓度(pH)变高，负极自身发生了碱腐蚀。同时分析了负极中 使用与正极同样的钛板、与实施例1一样取得的水锈的成分，如表1的下 栏所示，未检出铝成分。
实施例4
调查电极26的材料为钛板时、铝板时及铝棒时，电传导率和其降低 率的变化，结果如图14 (a) , (b)所示。图14 (a) , (b)所示的结果显 示，电极26的材料为铝时，比钛时的电传导率的降低快，净化能力强。
18实施例5
使用电流控制装置，在实施例1的条件下，根据由电导仪34取得的 电传导度的高低，增减从直流电源装置16供给电极组件14的电流量。即，
电传导度超出1000 u S/cm时，将电流增加100%，电传导度未满700 u S/cm 时，将电流返回到原值。
其结果如图15 (a)所示，样式A的电极组件14，将电流增加100% 时，导电率980uS/cm变为670ixS/cm，将电流返回到原值时，导电率670 uS/cm增加到820uS/cm。与此对应，如图15 (b)所示，样式B的电极 组件14，将电流增加100%时，导电率980"S/cm变为670uS/cm，将电 流返回到原值时，导电率670u S/cm增加到830u S/cm。
该结果显示，通过增减供给电极组件14的电流，可控制目的性能。
此外，通过上述做法，水中的水锈成分被高效地除去，此外，由于 电传导度在容许范围时，无需流动无用的电流，因此，可节约电费，同 时，防止电极的无用的腐蚀/消耗。
与实施例5 —样，使用测量水的氧化还原电位的氧化还原电位计和电 流控制装置，根据由氧化还原电位计取得的氧化还原电位的高低，增加了 从直流电源装置16供给到电极组件14的电流量。g卩，氧化还原电位超出 200mv时，将电流增加了 100%。
其结果如图16 (a)所示，在样式A的电极组件14的情况下，将电 流增加100。/。时氧化还原电位一58mv变为一90mv，将其返回到原值时， 氧化还原电位减少到一55nw。此外，如图16 (b)所示，在样式B的电极 组件14的情况下，将电流增加100°/。时氧化还原电位一58mv变为一96mv， 将其返回到原值时，氧化还原电位减少到一48mv。
这些结果显示，通过增减供给电极组件14的电流，可控制目的性能。
此外，通过上述做法，水中的水锈成分被高效地除去，此外，由于氧 化还原电位在容许范围时，无需流动无用的电流，因此，可节约电费，同
19时，防止电极的无用的腐蚀。 实施例7
进行实验，调查使用负极侧电极形状为板状的、样式A的电极组件 14时和使用负极侧电极形状为棒状的、样式B的电极组件14时的被处理 水的电压变化和负极的耐久性。
这里，样式A的电极组件14，使用了宽300mmX高600mmX厚lmm 的钛板(正极)和铝板(负极)各36张，共72张，将其按12.5mm间隔、 交互相对向而构成。此外，样式B的电极组件14，使用了宽300mmX高 600mmX厚lmm的钛板(正极)和015mmX600mmX3个的铝圆棒(负 极)作为一个组件，共36个组件相对向而构成。
如图17所示，负极侧电极为铝板时，电压逐渐变高，电阻变大，电 腐蚀越激烈，产生了板面全体的层状剥离。其结果，外观上发生了大量剥 离片，确认相当的消耗。与此对应，负极侧电极为圆棒时，电压在30日 期间几乎没有变化，在18~22v范围内变化。可以认为虽与板状一样有层 状剥离，但，由于从底部逐渐发生，因此，电压变化较为稳定。此外，外 观上看，消耗较少，之后也可稳定使用。
工业实用性
本发明不仅适用于冷却塔的水的净化，也可适用于制冷器用的循环 水、冷热水机用的循环水、锅炉补给水、热泵式热水器补给水、电热水器 补给水、煤气-石油热水器的补给水、挤压成型机等的模具冷却用水、加 湿器/感应加热炉等电加热系统中使用的水、供给纯水制造装置的水(原料 水)、24小时洗澡水、游泳池的水、人工池的水等的净化。
权利要求
1. 一种水净化方法，需要净化处理的被处理水流入相对向的电极间，对该电极间施加直流电压，使被处理水中的阳离子电解析出在负极侧电极上，对该被处理水进行净化处理，其特征在于该电极的正极侧使用钛，负极侧使用铝或铝合金，相对向的该电极间流入足以施加可绝缘破坏该正极侧电极表面生成的阳极氧化膜的电压的电流。
2. 根据权利要求1所述的水净化方法，其特征在于，上述电极间流 动的电流为正极侧电极的每单位面积(lm2) 0.1~20A。
3. 根据权利要求1所述的水净化方法，其特征在于，上述被处理水 的电传导度高于一定值A时，增加上述电极间流动的电流，该被处理水的 电传导度低于一定值B时，减少上述电极间流动的电流，该一定值A和B 的关系为A^B。
4. 根据权利要求3所述的水净化方法，其特征在于，上述被处理水 的电传导度的上述一定值A为100 300(HiS/cm、上述一定值B为 100 3000pS/cm。
5. 根据权利要求1所述的水净化方法，其特征在于，上述被处理水 的氧化还原电位高于一定值C时，增加上述电极间流动的电流，上述被处 理水的氧化还原电位低于一定值D时，减少上述电极间流动的电流，该一 定值C和D的关系为C^D。
6. 根据权利要求5所述的水净化方法，其特征在于，上述被处理水 的氧化还原电位的上述一定值C为+100~—100mv、上述一定值D为十 100 一100mv。
7. —种水净化装置，其特征在于，具有接受并排出需要净化处理的 被处理水的电解槽；设于该电解槽内的1个或2个以上的第一电极；与该 第一电极按一定间隔设于该电极槽内的1个或2个以上的第二电极；在该第一电极和该第二电极间施加直流电压的直流电源装置，该第一电极由钛 构成，该第二电极由铝或铝合金构成，该第一电极与该直流电源装置的正极侧的输出端子相连接，该第二电极与该直流电源装置的负极侧的输出端 子相连接，流入足以施加通过绝缘破坏，剥离、除去该第一电极表面形成 的阳极氧化膜的电压的电流。
8. 根据权利要求7所述的水净化装置，其特征在于，上述第一电极 的形状为板状、圆棒状或多边形棒状，上述第二电极的形状为板状、圆棒 状或多边形棒状，这些电极，在同一形状的电极间或不同形状的电极间相 对向。
9. 根据权利要求7或8所述的水净化装置，其特征在于，上述电极 被网目大小为100iim 10cm的网制造的保护袋所覆盖。
10. 根据权利要求7所述的水净化装置，上述直流电源装置为上述第 一电极和第二电极间，作为正极的第一电极的每单位面积(lm2)流动 0.1-20A的定电流的定电流电源装置。
11. 根据权利要求7所述的水净化装置，其特征在于，具有测定上述 电极间流动的电流值的电流计；具有通过该电流计测定的电流值小于一定 值时，提高上述直流电源装置的输出电压，增加该电极间流动的电流值， 通过该电流计测定的电流值大于一定值时，降低上述直流电源装置的输出 电压，减少该电极间流动的电流值的电源控制装置。
12. 根据权利要求7所述的水净化装置，其特征在于，具有测量上述 被处理水的电传导度的电导仪；以及通过该电导仪取得的电传导度高于一 定值A时，提高上述直流电源装置的输出电压，增加上述电极间流动的电 流值，通过该电导仪取得的电传导度低于一定值B时，降低该直流电源装 置的输出电压，减少该电极间流动的电流值，该一定值A和B的关系为A ^B的电源控制装置。
13. 根据权利要求12所述的水净化装置，其特征在于，上述被处理 水的电传导度的上述一定值A为100 3000pS/cm，上述一定值B为 100~3000pS/cm。
14. 根据权利要求7所述的水净化装置，其特征在于，具有测量上述 被处理水的氧化还原电位的氧化还原电位计；以及通过该氧化还原电位计取得的氧化还原电位高于一定值C时，提高上述直流电源装置的输出电 压，增加上述电极间流动的电流值，通过该氧化还原电位计取得的氧化还 原电位低于一定值D时，降低上述直流电源装置的输出电压，减少上述电 极间流动的电流，该一定值C和D的关系为C^D的电流控制装置。
15.根据权利要求14所述的水净化装置，其特征在于，上述被处理 水的氧化还原电位的上述一定值C为+100 —100mv、上述一定值D为 + 100~—100mv。
全文摘要
提供一种无需进行拆卸电解净化槽的电极来除去电解净化槽内水锈的费事的清扫作业的、维护管理中尽量不费钱的水净化方法及其装置。一种水净化方法或装置，需要净化处理的被处理水流入相对向的电极间，对该电极间施加直流电压，使被处理水中的阳离子电解析出在负极侧电极上，对该被处理水进行净化处理，该电极的正极侧使用钛，负极侧使用铝或铝合金，相对向的该电极间流入足以施加可绝缘破坏该正极侧电极表面生成的阳极氧化膜的电压的电流。此外，通过负极侧的电腐蚀，自动剥离、除去负极侧中生成附着的水锈。
文档编号C02F1/461GK101479197SQ20078002447
公开日2009年7月8日 申请日期2007年7月31日 优先权日2006年8月8日
发明者仲野崇行 申请人:株式会社小金井