申请日1997.09.18
公开(公告)日1998.05.06
IPC分类号C02F1/40; C02F1/461
摘要
一种处理水的水处理装置,包括:从待处理水中分离出油滴的油滴分离器,和处理已被油滴分离器处理过的水的三维固定床型电解槽;该油滴分离器具有电极(其中的阳极是由两性金属制成)、电源、装有该电极和该水的处理槽、水入口和水出口;该电解槽有固定床型电极、其极性可周期性反向的电源、放置该固定床型电极和待处理水的处理槽、水入口和水出口。该装置还包括用于将从该油滴分离器的水出口排出的水引入到该三维固定床型电解槽的水入口的导入设备。
翻译権利要求書
1.一种用于处理水的水处理装置，包括：
(a)用于从待处理水中分离油滴的油滴分离装置，该装置包括：
(1)一个电极，其中的阳极是由两性金属制造的，
(2)一个将电能供给所述电极的第一电源，
(3)一个在其中放置所述电极和待处理水的第一处理槽，
(4)一个将待处理水引入该第一处理槽的第一水入口，和
(5)一个将处理过的水从第一处理槽排出的第一水出口;
(b)一个用于处理已被该油滴分离装置处理过的水的三维固定床型电解 槽，该电解槽包括：
(1)固定床型电极，
(2)用于将其极性可周期性反相的电能供给到所述固定床型电极的第二 电源，
(3)用于在其中放置所述固定床型电极和待处理水的第二处理槽，
(4)一个将待处理水引入该第二处理槽的第二水入口，和
(5)一个将处理过的水从该第二处理槽排出的第二水出口;和
(c)用于将从该油滴分离装置的第一水出口排出的水引入该三维固定床 型电解槽的第二水入口的引导装置。
2.如权利要求1所述的水处理装置，其中在该油滴分离装置的电极中的 阳极是由铝制成的。
3.如权利要求1所述的水处理装置，其中该油滴分离装置包括多个由两 性金属制成的电极，和将其中极性可周期性反向的电能供给该多个电极上的 第一电源。
4.如权利要求1所述的水处理装置，其中该第一电源或第二电源被用作 彼此共用的电源，该油滴分离装置和所述三维固定床型电解槽相对于所述共 用电源平行连接。
5.如权利要求1所述的水处理装置，其中
所述电极包括多个由两性金属制成的电极，以及
第一电源将其中极性周期性反向的电能供给到该多个电极，使得该多个 电极的各自极性周期性反向;
以及所述装置还包括：
在该处理槽上部，相对于水平面倾斜设置的用于引导水的隔离板，使得 所述隔离板与所述处理槽中所贮存的水接触;以及
设置在所述处理槽上部的油出口，通过所述油出口油滴被所述隔离板引 导，并由此升到表面，然后被排出。
6.如权利要求1所述的水处理装置，其中把所述油滴分离装置的电极表 面布置在垂直方向上。
7.如权利要求1所述的水处理装置，其中所述油滴分离装置有多个由两 性金属制成的电极，并且在该多个电极中的每一个电极之间没有隔膜存在。
8.如权利要求1所述的水处理装置，其中所述油滴分离装置电极的阳极 和阴极之间的电流密度不小于0.1A/dm2。
9.如权利要求1所述的水处理装置，其中在油滴分离装置中的电流浓度 不小于0.1A/升。
10.如权利要求3所述的水处理装置，其中输送到所述油滴分离装置的 电能是具有频率不大于10Hz和频率不低于10-5Hz的交流电。
11.如权利要求1所述的水处理装置，其中所述待处理的水是食品处理 水。
12.如权利要求1所述的水处理装置，其中所述三维固定床型电解槽是 包括每一个都夹在二个辅助金属电极之间的多个碳固定床的三维固定床多电 极型电解槽。
13.如权利要求1所述的水处理装置，还包括一个设置在所述油滴分离 装置和三维固定床型电解槽之间的用于过滤在该水中残留固体物质的过滤设 备。
说明书
含油滴的水的 水处理方法
本发明涉及用电化学方法对含油滴和微生物的待处理水进行处理的水 处理方法。
最近，广泛重复使用工业用水，在已经被使用过的工业用水中所含的各 种杂质一旦通过分离被除去后，就使得工业用水可以被重复使用。通常，在 每一种工业用水中所含的杂质就成分来说是公知的，因此，在许多情况中旨 在分离和除去了这些成分。
例如，用于食品处理的处理水含丰富的营养物质，因此微生物例如细菌 在其中繁殖，这就使得不进行处理就不能重复使用该处理水作为用于食品处 理的处理水。因为怕所使用的脱模剂或消毒剂混合在食品中，所以不可能用 脱模剂或消毒剂作用在这些微生物例如细菌上。因此，要求对这样的处理水 进行简单处理并再用作无菌条件下的水。
TOKKAIHEI第3-224686和4-27488号专利公开了有关无上述缺点 水处理方法的电化学处理方法。在这个方法中，可不使用任何特殊的化学物 质就可能效地处理大量的水。
然而，在处理食品加工所用的水的情况中，一旦使用它时，从食品中分 离出的油成分变成油滴，并混合在处理水中。当在上述对油滴没采取任何措 施的方法中处理含油滴的待处理水时，在电极上引起屏蔽，或油成分遮盖电 极表面，这使得在短时间内不可能进行消毒处理。另外，油滴作为处理水中 存在的微生物和细菌的营养源，或该油滴粘到被加工的食品上，结果对食品 产生不利的影响，包括降低该食品的商业价值。尤其是，从能量转换观点出 发，由于低的冷却温度，要求用于童子鸡或豆腐的洗涤水重复使用多次。然 而，如上所述，用于上述用途的处理水，一旦被使用后，在许多方面会起不 利的作用，因此要求有一种用于消除该油滴的合适方法。
至今，通过包括使用微过滤器等物理除去油滴的方法和向其中加入活性 炭或絮凝剂以除去油滴的方法，已经可以洗涤掉这些油滴。然而，在这些方 法中用于除去油滴的费用比预料的要高，且在这些方法中的每一种的处理能 力低，因此，这些方法认为是有问题的。
另一方面，为了分离在水中的悬浮物，可利用浮选分离法，在该方法中 引入微小空气泡，每一空气泡都粘到一悬浮粒子上以分离出悬浮粒子。在浮 选分离法中有一种是电解浮选分离法。
关于通过电解浮选分离法分离出油滴的例子见TOKKAIHEI 2- 40286，它公开了在机床的机械加工中所使用的研磨油中或在土木工程和建 筑领域中所使用的胶体溶液中所含的细颗粒的电解情况，电解产生的金属离 子被粘到细颗粒和氢氧离子上并粘到表面上而被除去。TOKKAIHEI 5- 337472所公开的是，当除去用絮凝剂处理的废水中残留的悬浮物时，待处理 水先通过许多水平排列的电极，再通过垂直排列的电极，使得在通过的过程 中被电解，于是悬浮物变为絮凝体并被引到待除去的表面上。在TOKKAIHEI 2-222771中，倾斜排列了许多电极，使得电压被均匀地施加到待处理的水 上，以加速絮凝体气泡的产生。在TOKKAIHEI 4-300694中，提供了一个 圆柱形的铝阳极和在该阳极中心处表示阴极的薄铝管，待处理的水通过该圆 柱体而被电解，使得悬浮物质可在表面被除去。在电解浮选法中，因为产生 水垢并粘到铝电极上，尤其是阴极上，所以在TOKKAIHEI 6-142407中 公开了防止水垢产生的方法。在TOKKAIHEI 5-50070中公开了当把每一 个用几微米厚的铂镀在钛、钽或铌的金属基体上的多个不溶电极用作一个电 极，并把该电极的极性以一定的间隔变换极性时，就可能通过电解浮选法长 期清洁待处理的水，而不需更换电极。而且，在TOKKAIHEI 5-253509中 公开了把许多铝板用作电极，该电极的极性在某一确定的间隔处被反相，以 通过电解浮选法从船的发动机室中产生的含油舱底污水中分离出油成分。然 而，当把通过电解浮选法已从其中分离出油滴的水按TOKKAIHEIs 3- 224686和4-27488所述的固定床型电解槽的方法处理时，在电解浮选法中 所产生的金属离子被混合在待处理的水中，该金属离子化合物会在固定床型 电解槽的电极上引起堵塞，使得不可能在短时间内进行消毒，这已成为一个 严重的问题。
本发明的目的是提供一种水处理装置，来处理含油滴和微生物的待处理 水，以除去其中的油滴和微生物。更具体地说，本发明的目的是提供一种水 处理装置，当用电解浮选法分离出油滴和用固定床型电解槽消毒处理水时， 该装置能长时间稳定地处理水同时不会在电极上产生堵塞问题。
通过下面结构实现了上述的发明目的。
一种用于处理水的水处理装置，它包括：
一种油滴分离装置，该装置具有：
电极，其中的阳极是由两性金属制成的，
一个将电能加到电极上的电源，
一个放置电极和水的处理槽，
一个将水引入该处理槽的水入口，和
一个将处理过的水排出该处理槽的水出口;
一个用于处理通过油滴分离装置处理的水的3-D固定床型电解槽，该 槽具有：
固定床型电极，
一个将极性可交替地反相的电能加到固定床型电极上的电源，
一个放置固定床型电极和水的处理槽，
一个将水引入该处理槽的水入口，和
一个将处理过的水排出该处理槽的水出口;和
一个将从该油滴分离装置的水出口排出的水引入到3-D固定床型电解 槽的水入口的装置。