JPS5855839B2 - 電解法を用いた廃水処理方法

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【発明の詳細な説明】本発明は廃水を電解して廃水中に含有されている燐を除
去する廃水処理方法に関するものである。

廃水中に含有されている燐を除去する方法としては、陽
極と陰極に鉄を用いて廃水を電解する方法が知られてい
る。

しかしこの方法は電解時に鉄イオンが余分に溶出して廃
水を赤色化するという欠点がある。

また燐および鉄イオンを除去するため、陽極と陰極にア
ルミニウムを用いて電解する方法が知られている。

この方法は、高価なアルミニウムを用いているため、ラ
ンニングコストが高くなるという欠点がある。

さらにアルミニウムを陽極に用いた場合は、陽極面にス
ケールが付着してスケールの不動態化が起るので、長時
間継続して運転することができないという難点がある。

本発明は上記欠点を解消するもので、ランニングコスト
が安価で、しかも廃水を赤色化することがない廃水処理
方法を提供することを目的とするものである。

本発明の廃水処理方法は、陽極に鉄を、陰極にアルミニ
ウムを用いて廃水を電解する方法において、極性変換を
行なってアルミニウムを陽極にしてアルミニウムを積極
的に溶出させるよにしたことを特徴とするものである。

このように本発明は電極に鉄とアルミニウムを組合わせ
て使用し、溶出量の多い鉄で燐を除去し、溶出量の少な
いアルミニウムで溶出した余分○鉄イオンを除去するも
のであるから、赤色化することがないとともに、ランニ
ングコストが安価になる。

以下本発明について詳細に説明する。

本発明では電解槽の陽極に鉄が、また陰極にアルミニウ
ムが用いられている。

したがって陽極では鉄が２価の鉄イオンＦｅ２＋とな
って溶出する。

この鉄イオンの一部は廃水中で酸化され、３価の鉄イオ
ンＦｅ３＋となる。

そしてこの２価と３価の鉄イオンが廃水中の燐酸イオノ
ＰＯ４とイオン結合する。

このイオン結合によって生成されたＦｅ５（ＰＯ４）２とＦｅＰＯ４は難溶性であるため、
この電解において析出する。

☆ ☆ 一般的に陰極は溶解しないが、陰極がアルミニウム
の場合には、陰極付近のＯＨ−の存在によって、と反応し、化学溶解してアルミン酸イオンができる。

なお陰極表面から水素ガスが発生するので酸化皮膜によ
る不動態化が起ることがない。

鉄イオンを除去するには、モル比でＦｅ：Ａ１１：０．
２〜１のアルミニウムが必要であるが、陰極で溶解する
アルミニウム量は、理論電気化学当量（陽極にアルミニ
ウムを用いた場合）の２０〜６０％であるから、鉄イオ
ンを除去するに充分なアルミン酸イオンが得られる。

このアルミン酸イオンが廃水中に存在していると、鉄イ
オンとアルミン酸イオンとが反応して両イオンを含む水
酸化物のフロックが生成される。

したがって廃水中に予め含有されていた鉄イオンはもち
ろんのこと、電解によって生成した鉄イオンも除去され
、赤色化の問題が生じない。

鉄イオンの含有量が多い場合には、アルミニウム電極量
に要する。

このためは、アルミニウムを陽極に用いて積極的に溶出
させる。

しかしながらアルミニウムを陽極に用いた場合には、ス
ケールが付着して不動態化が生じるから、連続運転する
ことができない。

これを防止するには、一方の電極に鉄を用い他方の電極
にアルミニウムを用いて極性変換して使用する。

すなわちまず鉄を陽極とし、一定時間経過後に極性変換
してアルミニウムを陽極とする。

鉄が陽極のときには、溶出した鉄イオンによって脱燐が
行なわれる。

つぎにアルミニウムを陽極にすると、アルミニウムが溶
出して、電解時に溶出した余分な鉄イオンを除去する。

アルミニウム電極は、通常平板が用いられるが、電極の
形状を網状、幅が５〜２５０ｍｍのスリット状にすれば
エツジ効果によりスケールの付着量を低減することがで
きる。

つぎに実施例を挙げて説明する。

実施例１都市下水の二次処理水（活性汚泥処理水）を原水とし、
これを硫酸でＰＨ６に調節した後、鉄を陽極とし、アル
ミニウムを陰極とした電解槽（流量２．２２ｍ／ｈｒ
）で電解した。

この電解時に、電流密度を０．３〜ＩＡ／ｄｍ
として実験したところ第１表に示す結果が得られた。

これは特公昭５６−１２４７６号に開示された２槽式の
鉄イオン、燐の除去方法をさらに１槽式のものに変えて
構成を簡単にしたものに相当する。

実施例２電極に鉄とアルミニウムを用い、１０分間隔で★ ★極性変換を行なって電解したところ第２表に示す結果
が得られた。

この実施例ではアルミニウムの溶出効率が理論効率より
も高くなり、汚濁物質の除去が良好であった。

上記構成を有する本発明によれば、陽極に鉄を、陰極に
アルミニウムを用いたから、溶出した余分の鉄イオンに
よって廃水が赤色化することがない。

またアルミニウムだけを用いて電解する方法に比べてラ
ンニングコストが大幅に安くなるとともに、スケール付
着して不動態化が起るおそれがない。

また電解処理であるためＰＨの変動が少なく、その上Ｓ
Ｓ、ＢＯＤ、ＣＯＤ等も併せて除去することができる。