排水の処理方法及び処理システム
【課題】従来よりもランニング・コストに優れる排水の処理方法及び処理システムを提供しようとするもの。
【解決手段】この排水の処理方法は、排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる浄化工程と、前記浄化工程での処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽（７）に送って残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる塩素分離工程と、前記塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽（５）に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生する塩素回収工程とを有し、前記塩素回収工程で再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにした。
【解決手段】この排水の処理方法は、排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる浄化工程と、前記浄化工程での処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽（７）に送って残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる塩素分離工程と、前記塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽（５）に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生する塩素回収工程とを有し、前記塩素回収工程で再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、残留塩素を再生利用できる排水の処理方法及び処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、排水に含まれるダイオキシン類、界面活性剤などに代表される難分解性有機物を処理する方法として次の提案があった（特許文献１）。
すなわち、難分解性有機物を含む有害排水の処理方法として、凝集処理、オゾン処理、促進酸化処理、活性炭処理などが知られているところ、凝集沈殿法は固形分の難分解性物質は効率的に除去できるが、溶解性難分解性有機物は単位スラッジ量あたりの除去可能な有機物量が少なく、多量のスラッジが発生するという欠点がある。オゾン処理、促進酸化処理は、オゾンの発生装置や紫外線照射のためのコストが高額であるという欠点があり、固形分に対しては除去性能が劣る。活性炭処理は、吸着した難分解性物質を改めて処理をしなければならないために、効率的に難分解性物質の処理を行うことが困難であったこと、などに鑑み、この提案は排水中のダイオキシン類、界面活性剤などに代表される難分解性有機物を効率よく処理しようとするものであって、難分解性有機物を含有する排水から固形分を除去し、次いで過酸化ニッケルを主成分とする触媒と酸化剤の共存下で接触させて難分解性有機物を無害化する、というものである。
しかし、前記酸化剤は酸化能が残っていても使い捨てであるのでランニング・コストが高く付いてしまうという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−８０２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこでこの発明は、従来よりもランニング・コストに優れる排水の処理方法及び処理システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
（１）この排水の処理方法は、排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる浄化工程と、前記浄化工程での処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽に送って残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる塩素分離工程と、前記塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生する塩素回収工程とを有し、前記塩素回収工程で再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにしたことを特徴とする。
前記汚れ評価指標として、COD（化学的酸素要求量）やTOC（全有機炭素）を例示することができる。
【０００５】
この処理方法では、浄化工程において排水の汚れ評価指標を有効塩素（汚れ成分の分解能を有する塩素）により低減させ、その処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽（例えば塩酸水溶液を貯留しておく）に送って残留塩素（排水処理後に残留した有効塩素）を塩素ガスに変化させて揮発させ分離・除去し、この塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽（例えば水酸化ナトリウム水溶液を貯留しておく）に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生し、この塩素回収工程で再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにしたので、排水処理後の残留塩素を再利用することができる。
【０００６】
詳述すると、前記塩素分離工程では、残留塩素（HOCｌ）は酸性雰囲気（ｐH２以下が好ましい）では塩素ガス（Cｌ２）に変化して揮発し易くなる性質（多量の水素イオンによりHOCｌからHOが引き抜かれる）を利用して、処理後の排水から残留塩素を分離・除去する。すなわち、浄化工程での処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽に送ると、残留塩素は塩素ガスに変化して揮発することとなる。これにより、処理後の排水中の残留塩素濃度は著しく低減することとなる。
【０００７】
したがって、塩素ガス分離槽から一定量を引き出して現酸性から中性となるように中和すべくｐH調整すると放流等が可能な状態となる。ｐH調整するには、引き出した酸性水に対して水酸化ナトリウムや後述の有隔膜電解機構の陰極側に通したアルカリ性水等を添加するとよい。中和後は必要に応じてRO膜に通したり活性炭槽に通したりすると超純水として再生することができ、工場における半導体ウエハの洗浄や液晶の洗浄などに使用することができる。つまり、半導体ウエハ等の洗浄後の汚染排水をこの排水の処理方法に従って再度浄化処理して超純水を生成させることにより、工場用水の循環使用サイクルを構築することができる。
【０００８】
また、前記塩素回収工程では、塩素ガスはアルカリ性雰囲気（ｐH12以上が好ましい）の溶液に溶解し易い性質（塩素ガスと水酸化物イオンが化合して次亜塩素酸が生成する）を利用し、塩素分離工程で揮発した塩素ガスを気液混合槽の液中に移行せしめるようにしている。すなわち、塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽に送って液中に溶解させることにより、塩素ガスを有効塩素として再生することができる。なお、気液の混合のため、スクラバー機構（塩素ガス中に気液混合槽の液滴を噴霧する）を利用したり、ばっ気処理（気液混合槽の液中に塩素ガスを吹き込む）を利用したりすることができる。
【０００９】
そして、前記塩素回収工程で再生した気液混合槽の有効塩素を浄化工程において、排水の汚れ評価指標を低減させるために利用するようにしたというものである。具体的には、元々の排水を貯留する排水槽と前記気液混合槽からそれぞれ一定量を引き出して合流させていくとよい。この合流後の処理水は汚れ評価指標が低減しており、次いで上記の通り酸性雰囲気の塩素ガス分離槽へと送られることとなる。
【００１０】
以上を別言すると、従来は酸化能が残存していても使い捨てていた残留塩素（そのままでは排水として放流できないので還元剤を添加して潰していた）を、既述の塩素ガスの溶解特性についてのｐH依存性を利用し、液体（酸性）→ガス（気体）→液体（アルカリ性）という形態変化のサイクルを通じて回収・再生し、排水の浄化に再利用するようにしたものである。
ここで、排水とは汚れ成分（主として有機成分からなる被酸化物質）を含有する水を言い、染色工場廃水で処理後に河川に放流（廃棄）するもののみならず、再利用するもの（化学工場や液晶製造工場その他の工場廃水で一部を超純水として再利用）や、循環して再利用するもの（プール水など）などを含む。
【００１１】
また、事業所の構内の重油タンクや連結パイプから漏洩した油分を含む汚染土壌、化学工場の跡地の有害な有機成分を含む汚染土壌、ガソリン・スタンドの敷地の油分による汚染土壌の土壌滲出水（或いはその地下水）などを例示することもできる。
ここで、重油に汚染された土壌のように水に対して難溶解性の汚れ成分を処理したい場合は、両親媒性の有機溶媒（例えばＤＭＳＯ、ＤＭＡｃ、ＩＰＡ）で親水化して抽出し水中に移行せしめると土壌排水として浄化処理を遂行することができる。
【００１２】
さらに、営業用調理施設などのグリストラップで分離された油脂分（動物系、植物系、鉱物系など）を前記両親媒性の有機溶媒で親水化して抽出し水中に移行せしめて浄化処理を遂行することができる。これによりｎ−ヘキサン抽出物質の数値を低減させ、排水排出基準値を遵守するように処理することができる。
なお、この排水処理に係る装置を大型トラックや船舶などに積載して移動可能とし、各地の工場に出向いて排水が実際に清浄水となることを現場でデモンストレーションすることもできる。これはピットを必要とする生物処理では全く不可能なことであり、電気分解を利用したこの発明ならではのものである。
【００１３】
また、この排水処理装置を船舶などに装備し、原油等の漏出事故を引き起こしたタンカーの座礁領域やこれが流れ着いた海岸などに赴いて海上に浮遊している油分を吸引・回収し、油分と水分とが混合しているエマルジョン層（油分が８〜９割以上の最上層は別処理＜＝燃料として再利用＞した方が処理効率がよい）を前記両親媒性の有機溶媒でより親水化し、排水として浄化処理を実行することができる。原油が海面を覆っている海域は酸欠状態となっていき、水棲生物の生態系に甚大な悪影響を及ぼすこととなるが、前記のようにして処理することにより、海洋汚染された海域や海岸線などを浄化し地球環境の改善に大きく資することができる。すなわち、海洋汚染された領域の海水もこの発明の排水として処理することができる。
【００１４】
（２）有隔膜電解機構の陽極側に通してなる酸性水を前記塩素ガス分離槽に供給するようにしてもよい。
すなわち、有隔膜電解機構の陽極側では水素イオンが発生して酸性水が生成するので、この項のように構成すると、塩素ガス分離槽の水素イオン濃度（ｐH）を酸性に維持するために塩酸などの薬剤を添加するのではなく、食塩（比較的に安価であり且つ運搬に嵩張らない）の電気分解により対処することができ、塩酸等の薬剤コストを低減乃至省略することができる。
【００１５】
また、有隔膜電解機構の陽極側において塩化物の共存下で電気分解するとｐHが低下すると共に塩素ガス（Cｌ２）が発生するので、この電気分解で新たに発生した塩素ガスを気液混合槽に移行させて溶解させることによって、残留塩素の回収だけの場合よりも気液混合槽内の残塩濃度を向上させることができる。
ここで、塩素ガス分離槽を加熱すると塩素ガスがより揮発し易くなることとなる。
【００１６】
（３）有隔膜電解機構の陰極側に通したアルカリ性水を前記気液混合槽に供給するようにしてもよい。
すなわち、有隔膜電解機構の陰極側では水酸化物イオンが発生してアルカリ性水が生成するので、この項のように構成すると、気液混合槽の水素イオン濃度（ｐH）をアルカリ性に維持するために水酸化ナトリウムなどの薬剤を添加するのではなく、食塩（比較的に安価であり且つ運搬に嵩張らない）の電気分解により対処することができ、水酸化ナトリウム等の薬剤コストを低減乃至省略することができる。
【００１７】
（４）この排水の処理システムは、排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる反応槽と、前記反応槽における処理水の残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる酸性雰囲気の塩素ガス分離槽と、前記塩素分離槽で揮発した塩素ガスを液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生するアルカリ性雰囲気の気液混合槽とを有し、前記気液混合槽で再生した有効塩素を反応槽で利用するようにしたことを特徴とする。
そしてこの排水の処理システムは、上記（１）項の排水の処理方法と同様の作用を有する。
【発明の効果】
【００１８】
この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
排水処理後の残留塩素を再利用することができるので、従来よりもランニング・コストに優れる排水の処理方法及び処理システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の実施の形態を説明する。
〔実施形態１〕
図に示すように、工場排水１を排水原水調整槽２に所定量を貯留しておくことにより、操業時の時間帯等によって変動し得る排水の汚染度の一定化を図るようにしている。前記排水の汚染度を数値化する汚れ評価指標として、COD（化学的酸素要求量）やTOC（全有機炭素）を例示することができる。
排水原水調整槽２に貯留された排水は先ずポンプPで砂濾過装置３に送って濾過することにより、含有されるss成分や夾雑物などの固形の異物を除去する。これにより無隔膜電解機構４への異物の侵入を防止して、長期間にわたる円滑な処理を担保している。なお、図中Pはポンプを示す。
【００２０】
前記砂濾過装置３における濾過後の排水と、気液混合槽５から無隔膜電解機構４を通して供給される高濃度の電解次亜塩素酸（有効塩素）とを反応槽６において一定の流量で合流させることによって排水中の汚れ成分を酸化分解する。ここで、次亜塩素酸（有効塩素）を排水と合流させる直前に無隔膜電解機構４で電気分解することにより、有効塩素による酸化力だけではなく、電解により発生する活性度の高い・OHラジカルの強い酸化力をも利用するようにしている。これにより、排水のCODやTOCは著しく低減されることとなる。
【００２１】
有効塩素は汚れ成分の分解能を有する塩素であって、（溶存）塩素ガス（Cl2）の形態のもの、次亜塩素酸（HOCl）の形態のもの、次亜塩素酸イオン(CｌO−)の形態のものがある。そして、有効塩素がどの形態となるかはｐHに依存する。すなわち、低ｐH領域になるほど塩素ガスの形態が増加し、中性領域になると次亜塩素酸の形態が増加し、高ｐH領域になるほど次亜塩素酸イオンの形態が増加する。つまり有効塩素の形態変化はｐH依存性を有するものであって、これは液中の水素イオンと塩化物イオンの濃度変化に起因するものである。
【００２２】
有効塩素によって汚れ成分が分解されることにより排水のCODやTOCが低減されるが、有効塩素が高濃度に残留する。この残留塩素は高い酸化分解作用を有しているので、COD等が十分に低減されていたとしても、そのままでは河川等に放流したり（自然環境に悪影響を及ぼす）、再利用（例えば工場で超純水にして再利用）したりすることはできない。このため、次工程の塩素ガス分離槽７へ送って残留塩素を低減するようにしている。
【００２３】
塩素ガス分離槽７（処理開始当初は35％塩酸水溶液を貯留しているが順次処理後の排水が供給されてくる）では、反応槽6における処理済みの排水中の残留塩素を次記使用状態に記載のメカニズムによって塩素ガス８として気化させてファンによって気液混合槽５へと移送せしめる。これにより、塩素ガス分離槽７の残留塩素濃度は著しく低減されることとなる。
【００２４】
気液混合槽５にはアルカリ性水（処理開始当初は12％次亜塩素酸ソーダを貯留しているが20％水酸化ナトリウム水溶液等を補給する）を貯留しており、このアルカリ性水と、塩素ガス分離槽７で気化させた塩素ガスとを混合することによって前記塩素ガスをアルカリ性水に溶解させ、高濃度の次亜塩素酸（有効塩素）を生成させる。塩素ガス分離槽７と気液混合槽５の間の液体の流通はなく、塩素ガス分離槽７で揮発した塩素ガスは気液混合槽５へとファンFにより移行せしめるようにしている。なお、この気液混合槽５を２連とすると、塩素ガスをより高濃度に取り込むことができる（図示せず）。
【００２５】
次いで活性炭濾過槽９において、塩素ガス分離槽７における処理後の排水中に残留する微少COD成分や微少残留塩素をほぼ完全に除去する。そして、処理済み排水貯留槽10には、活性炭濾過槽９における処理後の汚れ成分が除去された排水が貯留されていく。そして、前記処理済み排水貯留槽10からポンプPにより放流又は再利用へと送り出し、一部を有隔膜電解機構11の陽極側12へと供給するようにしている。
【００２６】
そして、この実施形態の排水の処理方法は、反応槽６において有効塩素により排水の汚れ評価指標を低減させる浄化工程と、前記浄化工程での処理水を酸性雰囲気（ｐH２以下が好ましく残留塩素濃度をさらに低くできる点からｐH１以下がより好ましい）の塩素ガス分離槽７に送って残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる塩素分離工程（塩素除去工程）と、前記塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気（ｐH12以上が好ましく、塩素ガスの溶解度がさらに高くなる点からｐH13以上がより好ましい）の気液混合槽５に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生する塩素回収工程（塩素再生工程）とを有し、前記塩素回収工程で再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにしている。
【００２７】
また、この実施形態の排水の処理システムは、排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる反応槽６と、前記反応槽６における処理水の残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる酸性雰囲気の塩素ガス分離槽７と、前記塩素分離槽で揮発した塩素ガスを液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生するアルカリ性雰囲気の気液混合槽５とを有し、前記気液混合槽５で再生した有効塩素を反応槽６で利用するようにしている。
ここで、既述のようにｐHが小さいほど有効塩素（残留塩素）が次亜塩素酸の形態から塩素ガスの形態へと変化して揮発する傾向が高まるので、塩素ガス分離槽７のｐHはできるだけ小さくできれば１以下となるように調整することが好ましい。
【００２８】
次に、この実施形態の排水の処理方法及び処理システムの使用状態を説明する。
この排水の処理方法及び処理システムでは、浄化工程において排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させ、その処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽７に送って残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させ分離・除去し、この塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽５に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として回収・再生し、この塩素回収工程で回収・再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにしたので、排水処理後の残留塩素を再利用することができ、従来よりもランニング・コストに優れるという利点がある。
【００２９】
このメカニズムを詳述すると、塩素分離工程では、残留塩素（HOCｌ）は酸性雰囲気では塩素ガス（Cｌ２）に変化して揮発し易くなる性質（多量の水素イオンによりHOCｌからHOが引き抜かれて塩素ガスに変化する）を利用して、処理後の排水から残留塩素を分離・除去する。すなわち、浄化工程での処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽７に送ると、残留塩素は塩素ガスに変化して揮発することとなる。これにより、COD等が低減された処理後の排水中の残留塩素濃度は著しく低減されることとなる。したがって、塩素ガス分離槽７から一定量を引き出して現酸性から中性となるように中和すべくｐH調整すると放流等が可能なレベルとなる。ｐH調整するには、引き出した酸性水に対して水酸化ナトリウムや後述の有隔膜電解機構11の陰極側に通したアルカリ性水等を添加するとよい。
【００３０】
なお、中和後は必要に応じて活性炭濾過槽９やRO膜（図示せず）に通したりすると超純水として再生することができ、工場における半導体ウエハの洗浄や液晶の洗浄などに使用することができる。つまり、半導体ウエハ等の洗浄後の汚染排水をこの排水の処理方法に従って再度浄化処理して超純水を生成させることにより、工場用水の循環使用サイクルを構築することができる。
【００３１】
また、塩素回収工程では、塩素ガスはアルカリ性雰囲気の溶液に溶解し易い性質（塩素ガスと水酸化物イオンが化合して次亜塩素酸が生成する）を利用し、塩素分離工程で揮発した塩素ガスを気液混合槽５の液中に移行せしめるようにしている。すなわち、塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽５に送って液中に溶解させることにより、塩素ガスを有効塩素として再生することができる。なお、気液の混合のため、スクラバー機構（塩素ガス中に気液混合槽５の液滴を噴霧する）を利用したり、ばっ気処理（気液混合槽５の液中に塩素ガスを吹き込む）を利用したりすることができる。
【００３２】
そして、前記塩素回収工程で再生した気液混合槽５の有効塩素を浄化工程において、排水の汚れ評価指標を低減させるために利用するようにしたというものである。具体的には、元々の排水を貯留する排水槽と前記気液混合槽５からそれぞれ一定量を引き出して合流させていくとよい。この合流後の処理水は汚れ評価指標が低減しており、次いで上記の通り酸性雰囲気の塩素ガス分離槽７へと送られることとなる。
【００３３】
以上をまとめると、従来は酸化能が残存していても使い捨てていた残留塩素（そのままでは排水として放流できないので還元剤を添加して潰していた）を、既述の塩素ガスの溶解特性についてのｐH依存性を利用し、液体（酸性）→ガス（気体）→液体（アルカリ性）という形態変化のサイクルを通じて回収・再生し、排水の浄化に再利用するようにしたものである。
【００３４】
別言すると、本処理方法は中性領域では排水中から分離が不能な有効塩素は酸性雰囲気では塩素ガスの形態となって揮発し易い状態となる現象を排水中の残留塩素の分離に利用し、処理後の排水をｐH調整して酸性雰囲気として有効塩素を塩素ガスの形態に変化させることにより液相中から気相として分離するようにしたものである。
そして、排水のｐHを各処理槽の意義に応じて変化させることにより、処理後に残留する有効塩素を（還元剤で無為に潰すことなく）循環して再利用することができるという利点がある。
【００３５】
排水とは汚れ成分（主として有機成分からなる被酸化物質）を含有する水を言い、染色工場廃水で処理後に河川に放流（廃棄）するもののみならず、再利用するもの（化学工場や液晶製造工場その他の工場廃水で一部を超純水として再利用）や、循環して再利用するもの（プール水など）などを含む。
また、事業所の構内の重油タンクや連結パイプから漏洩した油分を含む汚染土壌、化学工場の跡地の有害な有機成分を含む汚染土壌、ガソリン・スタンドの敷地の油分による汚染土壌の土壌滲出水（或いはその地下水）などを例示することもできる。
ここで、重油に汚染された土壌のように水に対して難溶解性の汚れ成分を処理したい場合は、両親媒性の有機溶媒（例えばＤＭＳＯ、ＤＭＡｃ、ＩＰＡ）で親水化して抽出し水中に移行せしめると土壌排水として浄化処理を遂行することができる。
【００３６】
さらに、営業用調理施設などのグリストラップで分離された油脂分（動物系、植物系、鉱物系など）を前記両親媒性の有機溶媒で親水化して抽出し水中に移行せしめて浄化処理を遂行することができる。これによりｎ−ヘキサン抽出物質の数値を低減させ、排水排出基準値を遵守するように処理することができる。
なお、この排水処理に係る装置を大型トラックや船舶などに積載して移動可能とし、各地の工場に出向いて排水が実際に清浄水となることを現場でデモンストレーションすることもできる。これはピットを必要とする生物処理では全く不可能なことであり、電気分解を利用したこの発明ならではのものである。
【００３７】
また、この排水処理装置を船舶などに装備し、原油等の漏出事故を引き起こしたタンカーの座礁領域やこれが流れ着いた海岸などに赴いて海上に浮遊している油分を吸引・回収し、油分と水分とが混合しているエマルジョン層（油分が８〜９割以上の最上層は別処理＜＝燃料として再利用＞した方が処理効率がよい）を前記両親媒性の有機溶媒でより親水化し、排水として浄化処理を実行することができる。原油が海面を覆っている海域は酸欠状態となっていき、水棲生物の生態系に甚大な悪影響を及ぼすこととなるが、前記のようにして処理することにより、海洋汚染された海域や海岸線などを浄化し地球環境の改善に大きく資することができる。すなわち、海洋汚染された領域の海水もこの発明の排水として処理することができる。
【００３８】
（２）処理済み排水貯留槽10から一部（残りは排出13の方へ送る）を引き抜いて有隔膜電解機構11の陽極側12に供給し、この陽極側12に通してなる酸性水を塩素ガス分離槽７に供給するようにしている。なお有隔膜電解機構11の陽極側12へは、処理済み排水ではなく3％食塩水を供給するようにしてもよい。
有隔膜電解機構11の陽極側12では水素イオンが発生して酸性水が生成するので、このようにすると、塩素ガス分離槽７の水素イオン濃度（ｐH）を酸性に維持するために供給する酸性水として、塩酸などの薬剤ではなく、処理済み排水（食塩濃度が数％）を電気分解（電流値8A/ｄｍ２とした）してなる酸性水で対応することができるので、塩酸等の薬剤コストを低減乃至省略することができる。なお、有隔膜電解機構11の陽極側12の出口の残塩濃度は1000ppmであった。
【００３９】
また、有隔膜電解機構11の陽極側12において塩化物イオン（塩素イオン）の共存下で電気分解することによりｐHが低下すると共に塩素ガス（Cｌ２）が発生するので、この電気分解で新たに発生した有効塩素を気液混合槽５に移行させて溶解させることによって、残留塩素の回収だけの場合よりも気液混合槽５内の残塩濃度を向上させることができる（残塩濃度が200,000ppmまで増加した）。
ここで、塩素ガス分離槽７を加熱すると塩素ガスがより揮発し易くなる。
【００４０】
（３）有隔膜電解機構11の陰極側14に水道水15を供給し、この陰極側14に通してなるアルカリ性水を気液混合槽５に供給するようにしている。なお、処理済み排水貯留槽10から一部を引き抜いて前記陰極側14に供給するようにしてもよい。
【００４１】
有隔膜電解機構11の陰極側14では水酸化物イオンが発生してアルカリ性水が生成するので、このようにすると、気液混合槽５の水素イオン濃度（ｐH）をアルカリ性に維持するために供給するアルカリ水として、水酸化ナトリウムなどの薬剤ではなく、電気分解（電流値8A/ｄｍ２とした）で生成するアルカリ水で対応することができるので、水酸化ナトリウム等の薬剤コストを低減乃至省略することができる。
【００４２】
〔実施形態２〕
上記実施形態１との相違点を説明する。
この実施形態では、反応槽６で処理した後の排水を有隔膜電解機構（図示せず）の陽極側12を通液させてから塩素ガス分離槽７に供給するようにした。すなわち、気液混合槽５と気液混合槽５への酸性水とアルカリ性水の供給用の有隔膜電解機構11以外に有隔膜電解機構を１機増設し、反応槽６と塩素ガス分離槽７の間に設置した。
【００４３】
前記有隔膜電気分解機構の陽極側では水素イオンが発生してｐHが酸性側に移行するので、次の塩素ガス分離槽７で塩素ガスがより揮発し易い雰囲気となり、塩素ガス分離槽７内で塩素ガスを多く発生させることができるという利点がある。
ここで、排水に塩酸を添加して陽極側に通液させるようにすると、排水に添加した塩酸の塩素イオンが有隔膜電気分解機構の陽極側領域で電子を放出して塩素ガスに変化するので、塩素ガス分離槽７における塩素ガスの発生量が増加するという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
従来よりもランニング・コストに優れることによって、種々の排水の処理方法及び処理システムの用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の排水の処理方法及び処理システムの実施形態を説明するシステム・フロー図。
【符号の説明】
【００４６】
５ 気液混合槽
６ 反応槽
７ 塩素ガス分離槽
11 有隔膜電解機構
12 陽極側
14 陰極側
【技術分野】
【０００１】
この発明は、残留塩素を再生利用できる排水の処理方法及び処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、排水に含まれるダイオキシン類、界面活性剤などに代表される難分解性有機物を処理する方法として次の提案があった（特許文献１）。
すなわち、難分解性有機物を含む有害排水の処理方法として、凝集処理、オゾン処理、促進酸化処理、活性炭処理などが知られているところ、凝集沈殿法は固形分の難分解性物質は効率的に除去できるが、溶解性難分解性有機物は単位スラッジ量あたりの除去可能な有機物量が少なく、多量のスラッジが発生するという欠点がある。オゾン処理、促進酸化処理は、オゾンの発生装置や紫外線照射のためのコストが高額であるという欠点があり、固形分に対しては除去性能が劣る。活性炭処理は、吸着した難分解性物質を改めて処理をしなければならないために、効率的に難分解性物質の処理を行うことが困難であったこと、などに鑑み、この提案は排水中のダイオキシン類、界面活性剤などに代表される難分解性有機物を効率よく処理しようとするものであって、難分解性有機物を含有する排水から固形分を除去し、次いで過酸化ニッケルを主成分とする触媒と酸化剤の共存下で接触させて難分解性有機物を無害化する、というものである。
しかし、前記酸化剤は酸化能が残っていても使い捨てであるのでランニング・コストが高く付いてしまうという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−８０２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこでこの発明は、従来よりもランニング・コストに優れる排水の処理方法及び処理システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
（１）この排水の処理方法は、排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる浄化工程と、前記浄化工程での処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽に送って残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる塩素分離工程と、前記塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生する塩素回収工程とを有し、前記塩素回収工程で再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにしたことを特徴とする。
前記汚れ評価指標として、COD（化学的酸素要求量）やTOC（全有機炭素）を例示することができる。
【０００５】
この処理方法では、浄化工程において排水の汚れ評価指標を有効塩素（汚れ成分の分解能を有する塩素）により低減させ、その処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽（例えば塩酸水溶液を貯留しておく）に送って残留塩素（排水処理後に残留した有効塩素）を塩素ガスに変化させて揮発させ分離・除去し、この塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽（例えば水酸化ナトリウム水溶液を貯留しておく）に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生し、この塩素回収工程で再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにしたので、排水処理後の残留塩素を再利用することができる。
【０００６】
詳述すると、前記塩素分離工程では、残留塩素（HOCｌ）は酸性雰囲気（ｐH２以下が好ましい）では塩素ガス（Cｌ２）に変化して揮発し易くなる性質（多量の水素イオンによりHOCｌからHOが引き抜かれる）を利用して、処理後の排水から残留塩素を分離・除去する。すなわち、浄化工程での処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽に送ると、残留塩素は塩素ガスに変化して揮発することとなる。これにより、処理後の排水中の残留塩素濃度は著しく低減することとなる。
【０００７】
したがって、塩素ガス分離槽から一定量を引き出して現酸性から中性となるように中和すべくｐH調整すると放流等が可能な状態となる。ｐH調整するには、引き出した酸性水に対して水酸化ナトリウムや後述の有隔膜電解機構の陰極側に通したアルカリ性水等を添加するとよい。中和後は必要に応じてRO膜に通したり活性炭槽に通したりすると超純水として再生することができ、工場における半導体ウエハの洗浄や液晶の洗浄などに使用することができる。つまり、半導体ウエハ等の洗浄後の汚染排水をこの排水の処理方法に従って再度浄化処理して超純水を生成させることにより、工場用水の循環使用サイクルを構築することができる。
【０００８】
また、前記塩素回収工程では、塩素ガスはアルカリ性雰囲気（ｐH12以上が好ましい）の溶液に溶解し易い性質（塩素ガスと水酸化物イオンが化合して次亜塩素酸が生成する）を利用し、塩素分離工程で揮発した塩素ガスを気液混合槽の液中に移行せしめるようにしている。すなわち、塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽に送って液中に溶解させることにより、塩素ガスを有効塩素として再生することができる。なお、気液の混合のため、スクラバー機構（塩素ガス中に気液混合槽の液滴を噴霧する）を利用したり、ばっ気処理（気液混合槽の液中に塩素ガスを吹き込む）を利用したりすることができる。
【０００９】
そして、前記塩素回収工程で再生した気液混合槽の有効塩素を浄化工程において、排水の汚れ評価指標を低減させるために利用するようにしたというものである。具体的には、元々の排水を貯留する排水槽と前記気液混合槽からそれぞれ一定量を引き出して合流させていくとよい。この合流後の処理水は汚れ評価指標が低減しており、次いで上記の通り酸性雰囲気の塩素ガス分離槽へと送られることとなる。
【００１０】
以上を別言すると、従来は酸化能が残存していても使い捨てていた残留塩素（そのままでは排水として放流できないので還元剤を添加して潰していた）を、既述の塩素ガスの溶解特性についてのｐH依存性を利用し、液体（酸性）→ガス（気体）→液体（アルカリ性）という形態変化のサイクルを通じて回収・再生し、排水の浄化に再利用するようにしたものである。
ここで、排水とは汚れ成分（主として有機成分からなる被酸化物質）を含有する水を言い、染色工場廃水で処理後に河川に放流（廃棄）するもののみならず、再利用するもの（化学工場や液晶製造工場その他の工場廃水で一部を超純水として再利用）や、循環して再利用するもの（プール水など）などを含む。
【００１１】
また、事業所の構内の重油タンクや連結パイプから漏洩した油分を含む汚染土壌、化学工場の跡地の有害な有機成分を含む汚染土壌、ガソリン・スタンドの敷地の油分による汚染土壌の土壌滲出水（或いはその地下水）などを例示することもできる。
ここで、重油に汚染された土壌のように水に対して難溶解性の汚れ成分を処理したい場合は、両親媒性の有機溶媒（例えばＤＭＳＯ、ＤＭＡｃ、ＩＰＡ）で親水化して抽出し水中に移行せしめると土壌排水として浄化処理を遂行することができる。
【００１２】
さらに、営業用調理施設などのグリストラップで分離された油脂分（動物系、植物系、鉱物系など）を前記両親媒性の有機溶媒で親水化して抽出し水中に移行せしめて浄化処理を遂行することができる。これによりｎ−ヘキサン抽出物質の数値を低減させ、排水排出基準値を遵守するように処理することができる。
なお、この排水処理に係る装置を大型トラックや船舶などに積載して移動可能とし、各地の工場に出向いて排水が実際に清浄水となることを現場でデモンストレーションすることもできる。これはピットを必要とする生物処理では全く不可能なことであり、電気分解を利用したこの発明ならではのものである。
【００１３】
また、この排水処理装置を船舶などに装備し、原油等の漏出事故を引き起こしたタンカーの座礁領域やこれが流れ着いた海岸などに赴いて海上に浮遊している油分を吸引・回収し、油分と水分とが混合しているエマルジョン層（油分が８〜９割以上の最上層は別処理＜＝燃料として再利用＞した方が処理効率がよい）を前記両親媒性の有機溶媒でより親水化し、排水として浄化処理を実行することができる。原油が海面を覆っている海域は酸欠状態となっていき、水棲生物の生態系に甚大な悪影響を及ぼすこととなるが、前記のようにして処理することにより、海洋汚染された海域や海岸線などを浄化し地球環境の改善に大きく資することができる。すなわち、海洋汚染された領域の海水もこの発明の排水として処理することができる。
【００１４】
（２）有隔膜電解機構の陽極側に通してなる酸性水を前記塩素ガス分離槽に供給するようにしてもよい。
すなわち、有隔膜電解機構の陽極側では水素イオンが発生して酸性水が生成するので、この項のように構成すると、塩素ガス分離槽の水素イオン濃度（ｐH）を酸性に維持するために塩酸などの薬剤を添加するのではなく、食塩（比較的に安価であり且つ運搬に嵩張らない）の電気分解により対処することができ、塩酸等の薬剤コストを低減乃至省略することができる。
【００１５】
また、有隔膜電解機構の陽極側において塩化物の共存下で電気分解するとｐHが低下すると共に塩素ガス（Cｌ２）が発生するので、この電気分解で新たに発生した塩素ガスを気液混合槽に移行させて溶解させることによって、残留塩素の回収だけの場合よりも気液混合槽内の残塩濃度を向上させることができる。
ここで、塩素ガス分離槽を加熱すると塩素ガスがより揮発し易くなることとなる。
【００１６】
（３）有隔膜電解機構の陰極側に通したアルカリ性水を前記気液混合槽に供給するようにしてもよい。
すなわち、有隔膜電解機構の陰極側では水酸化物イオンが発生してアルカリ性水が生成するので、この項のように構成すると、気液混合槽の水素イオン濃度（ｐH）をアルカリ性に維持するために水酸化ナトリウムなどの薬剤を添加するのではなく、食塩（比較的に安価であり且つ運搬に嵩張らない）の電気分解により対処することができ、水酸化ナトリウム等の薬剤コストを低減乃至省略することができる。
【００１７】
（４）この排水の処理システムは、排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる反応槽と、前記反応槽における処理水の残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる酸性雰囲気の塩素ガス分離槽と、前記塩素分離槽で揮発した塩素ガスを液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生するアルカリ性雰囲気の気液混合槽とを有し、前記気液混合槽で再生した有効塩素を反応槽で利用するようにしたことを特徴とする。
そしてこの排水の処理システムは、上記（１）項の排水の処理方法と同様の作用を有する。
【発明の効果】
【００１８】
この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
排水処理後の残留塩素を再利用することができるので、従来よりもランニング・コストに優れる排水の処理方法及び処理システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の実施の形態を説明する。
〔実施形態１〕
図に示すように、工場排水１を排水原水調整槽２に所定量を貯留しておくことにより、操業時の時間帯等によって変動し得る排水の汚染度の一定化を図るようにしている。前記排水の汚染度を数値化する汚れ評価指標として、COD（化学的酸素要求量）やTOC（全有機炭素）を例示することができる。
排水原水調整槽２に貯留された排水は先ずポンプPで砂濾過装置３に送って濾過することにより、含有されるss成分や夾雑物などの固形の異物を除去する。これにより無隔膜電解機構４への異物の侵入を防止して、長期間にわたる円滑な処理を担保している。なお、図中Pはポンプを示す。
【００２０】
前記砂濾過装置３における濾過後の排水と、気液混合槽５から無隔膜電解機構４を通して供給される高濃度の電解次亜塩素酸（有効塩素）とを反応槽６において一定の流量で合流させることによって排水中の汚れ成分を酸化分解する。ここで、次亜塩素酸（有効塩素）を排水と合流させる直前に無隔膜電解機構４で電気分解することにより、有効塩素による酸化力だけではなく、電解により発生する活性度の高い・OHラジカルの強い酸化力をも利用するようにしている。これにより、排水のCODやTOCは著しく低減されることとなる。
【００２１】
有効塩素は汚れ成分の分解能を有する塩素であって、（溶存）塩素ガス（Cl2）の形態のもの、次亜塩素酸（HOCl）の形態のもの、次亜塩素酸イオン(CｌO−)の形態のものがある。そして、有効塩素がどの形態となるかはｐHに依存する。すなわち、低ｐH領域になるほど塩素ガスの形態が増加し、中性領域になると次亜塩素酸の形態が増加し、高ｐH領域になるほど次亜塩素酸イオンの形態が増加する。つまり有効塩素の形態変化はｐH依存性を有するものであって、これは液中の水素イオンと塩化物イオンの濃度変化に起因するものである。
【００２２】
有効塩素によって汚れ成分が分解されることにより排水のCODやTOCが低減されるが、有効塩素が高濃度に残留する。この残留塩素は高い酸化分解作用を有しているので、COD等が十分に低減されていたとしても、そのままでは河川等に放流したり（自然環境に悪影響を及ぼす）、再利用（例えば工場で超純水にして再利用）したりすることはできない。このため、次工程の塩素ガス分離槽７へ送って残留塩素を低減するようにしている。
【００２３】
塩素ガス分離槽７（処理開始当初は35％塩酸水溶液を貯留しているが順次処理後の排水が供給されてくる）では、反応槽6における処理済みの排水中の残留塩素を次記使用状態に記載のメカニズムによって塩素ガス８として気化させてファンによって気液混合槽５へと移送せしめる。これにより、塩素ガス分離槽７の残留塩素濃度は著しく低減されることとなる。
【００２４】
気液混合槽５にはアルカリ性水（処理開始当初は12％次亜塩素酸ソーダを貯留しているが20％水酸化ナトリウム水溶液等を補給する）を貯留しており、このアルカリ性水と、塩素ガス分離槽７で気化させた塩素ガスとを混合することによって前記塩素ガスをアルカリ性水に溶解させ、高濃度の次亜塩素酸（有効塩素）を生成させる。塩素ガス分離槽７と気液混合槽５の間の液体の流通はなく、塩素ガス分離槽７で揮発した塩素ガスは気液混合槽５へとファンFにより移行せしめるようにしている。なお、この気液混合槽５を２連とすると、塩素ガスをより高濃度に取り込むことができる（図示せず）。
【００２５】
次いで活性炭濾過槽９において、塩素ガス分離槽７における処理後の排水中に残留する微少COD成分や微少残留塩素をほぼ完全に除去する。そして、処理済み排水貯留槽10には、活性炭濾過槽９における処理後の汚れ成分が除去された排水が貯留されていく。そして、前記処理済み排水貯留槽10からポンプPにより放流又は再利用へと送り出し、一部を有隔膜電解機構11の陽極側12へと供給するようにしている。
【００２６】
そして、この実施形態の排水の処理方法は、反応槽６において有効塩素により排水の汚れ評価指標を低減させる浄化工程と、前記浄化工程での処理水を酸性雰囲気（ｐH２以下が好ましく残留塩素濃度をさらに低くできる点からｐH１以下がより好ましい）の塩素ガス分離槽７に送って残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる塩素分離工程（塩素除去工程）と、前記塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気（ｐH12以上が好ましく、塩素ガスの溶解度がさらに高くなる点からｐH13以上がより好ましい）の気液混合槽５に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生する塩素回収工程（塩素再生工程）とを有し、前記塩素回収工程で再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにしている。
【００２７】
また、この実施形態の排水の処理システムは、排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる反応槽６と、前記反応槽６における処理水の残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる酸性雰囲気の塩素ガス分離槽７と、前記塩素分離槽で揮発した塩素ガスを液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生するアルカリ性雰囲気の気液混合槽５とを有し、前記気液混合槽５で再生した有効塩素を反応槽６で利用するようにしている。
ここで、既述のようにｐHが小さいほど有効塩素（残留塩素）が次亜塩素酸の形態から塩素ガスの形態へと変化して揮発する傾向が高まるので、塩素ガス分離槽７のｐHはできるだけ小さくできれば１以下となるように調整することが好ましい。
【００２８】
次に、この実施形態の排水の処理方法及び処理システムの使用状態を説明する。
この排水の処理方法及び処理システムでは、浄化工程において排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させ、その処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽７に送って残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させ分離・除去し、この塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽５に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として回収・再生し、この塩素回収工程で回収・再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにしたので、排水処理後の残留塩素を再利用することができ、従来よりもランニング・コストに優れるという利点がある。
【００２９】
このメカニズムを詳述すると、塩素分離工程では、残留塩素（HOCｌ）は酸性雰囲気では塩素ガス（Cｌ２）に変化して揮発し易くなる性質（多量の水素イオンによりHOCｌからHOが引き抜かれて塩素ガスに変化する）を利用して、処理後の排水から残留塩素を分離・除去する。すなわち、浄化工程での処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽７に送ると、残留塩素は塩素ガスに変化して揮発することとなる。これにより、COD等が低減された処理後の排水中の残留塩素濃度は著しく低減されることとなる。したがって、塩素ガス分離槽７から一定量を引き出して現酸性から中性となるように中和すべくｐH調整すると放流等が可能なレベルとなる。ｐH調整するには、引き出した酸性水に対して水酸化ナトリウムや後述の有隔膜電解機構11の陰極側に通したアルカリ性水等を添加するとよい。
【００３０】
なお、中和後は必要に応じて活性炭濾過槽９やRO膜（図示せず）に通したりすると超純水として再生することができ、工場における半導体ウエハの洗浄や液晶の洗浄などに使用することができる。つまり、半導体ウエハ等の洗浄後の汚染排水をこの排水の処理方法に従って再度浄化処理して超純水を生成させることにより、工場用水の循環使用サイクルを構築することができる。
【００３１】
また、塩素回収工程では、塩素ガスはアルカリ性雰囲気の溶液に溶解し易い性質（塩素ガスと水酸化物イオンが化合して次亜塩素酸が生成する）を利用し、塩素分離工程で揮発した塩素ガスを気液混合槽５の液中に移行せしめるようにしている。すなわち、塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽５に送って液中に溶解させることにより、塩素ガスを有効塩素として再生することができる。なお、気液の混合のため、スクラバー機構（塩素ガス中に気液混合槽５の液滴を噴霧する）を利用したり、ばっ気処理（気液混合槽５の液中に塩素ガスを吹き込む）を利用したりすることができる。
【００３２】
そして、前記塩素回収工程で再生した気液混合槽５の有効塩素を浄化工程において、排水の汚れ評価指標を低減させるために利用するようにしたというものである。具体的には、元々の排水を貯留する排水槽と前記気液混合槽５からそれぞれ一定量を引き出して合流させていくとよい。この合流後の処理水は汚れ評価指標が低減しており、次いで上記の通り酸性雰囲気の塩素ガス分離槽７へと送られることとなる。
【００３３】
以上をまとめると、従来は酸化能が残存していても使い捨てていた残留塩素（そのままでは排水として放流できないので還元剤を添加して潰していた）を、既述の塩素ガスの溶解特性についてのｐH依存性を利用し、液体（酸性）→ガス（気体）→液体（アルカリ性）という形態変化のサイクルを通じて回収・再生し、排水の浄化に再利用するようにしたものである。
【００３４】
別言すると、本処理方法は中性領域では排水中から分離が不能な有効塩素は酸性雰囲気では塩素ガスの形態となって揮発し易い状態となる現象を排水中の残留塩素の分離に利用し、処理後の排水をｐH調整して酸性雰囲気として有効塩素を塩素ガスの形態に変化させることにより液相中から気相として分離するようにしたものである。
そして、排水のｐHを各処理槽の意義に応じて変化させることにより、処理後に残留する有効塩素を（還元剤で無為に潰すことなく）循環して再利用することができるという利点がある。
【００３５】
排水とは汚れ成分（主として有機成分からなる被酸化物質）を含有する水を言い、染色工場廃水で処理後に河川に放流（廃棄）するもののみならず、再利用するもの（化学工場や液晶製造工場その他の工場廃水で一部を超純水として再利用）や、循環して再利用するもの（プール水など）などを含む。
また、事業所の構内の重油タンクや連結パイプから漏洩した油分を含む汚染土壌、化学工場の跡地の有害な有機成分を含む汚染土壌、ガソリン・スタンドの敷地の油分による汚染土壌の土壌滲出水（或いはその地下水）などを例示することもできる。
ここで、重油に汚染された土壌のように水に対して難溶解性の汚れ成分を処理したい場合は、両親媒性の有機溶媒（例えばＤＭＳＯ、ＤＭＡｃ、ＩＰＡ）で親水化して抽出し水中に移行せしめると土壌排水として浄化処理を遂行することができる。
【００３６】
さらに、営業用調理施設などのグリストラップで分離された油脂分（動物系、植物系、鉱物系など）を前記両親媒性の有機溶媒で親水化して抽出し水中に移行せしめて浄化処理を遂行することができる。これによりｎ−ヘキサン抽出物質の数値を低減させ、排水排出基準値を遵守するように処理することができる。
なお、この排水処理に係る装置を大型トラックや船舶などに積載して移動可能とし、各地の工場に出向いて排水が実際に清浄水となることを現場でデモンストレーションすることもできる。これはピットを必要とする生物処理では全く不可能なことであり、電気分解を利用したこの発明ならではのものである。
【００３７】
また、この排水処理装置を船舶などに装備し、原油等の漏出事故を引き起こしたタンカーの座礁領域やこれが流れ着いた海岸などに赴いて海上に浮遊している油分を吸引・回収し、油分と水分とが混合しているエマルジョン層（油分が８〜９割以上の最上層は別処理＜＝燃料として再利用＞した方が処理効率がよい）を前記両親媒性の有機溶媒でより親水化し、排水として浄化処理を実行することができる。原油が海面を覆っている海域は酸欠状態となっていき、水棲生物の生態系に甚大な悪影響を及ぼすこととなるが、前記のようにして処理することにより、海洋汚染された海域や海岸線などを浄化し地球環境の改善に大きく資することができる。すなわち、海洋汚染された領域の海水もこの発明の排水として処理することができる。
【００３８】
（２）処理済み排水貯留槽10から一部（残りは排出13の方へ送る）を引き抜いて有隔膜電解機構11の陽極側12に供給し、この陽極側12に通してなる酸性水を塩素ガス分離槽７に供給するようにしている。なお有隔膜電解機構11の陽極側12へは、処理済み排水ではなく3％食塩水を供給するようにしてもよい。
有隔膜電解機構11の陽極側12では水素イオンが発生して酸性水が生成するので、このようにすると、塩素ガス分離槽７の水素イオン濃度（ｐH）を酸性に維持するために供給する酸性水として、塩酸などの薬剤ではなく、処理済み排水（食塩濃度が数％）を電気分解（電流値8A/ｄｍ２とした）してなる酸性水で対応することができるので、塩酸等の薬剤コストを低減乃至省略することができる。なお、有隔膜電解機構11の陽極側12の出口の残塩濃度は1000ppmであった。
【００３９】
また、有隔膜電解機構11の陽極側12において塩化物イオン（塩素イオン）の共存下で電気分解することによりｐHが低下すると共に塩素ガス（Cｌ２）が発生するので、この電気分解で新たに発生した有効塩素を気液混合槽５に移行させて溶解させることによって、残留塩素の回収だけの場合よりも気液混合槽５内の残塩濃度を向上させることができる（残塩濃度が200,000ppmまで増加した）。
ここで、塩素ガス分離槽７を加熱すると塩素ガスがより揮発し易くなる。
【００４０】
（３）有隔膜電解機構11の陰極側14に水道水15を供給し、この陰極側14に通してなるアルカリ性水を気液混合槽５に供給するようにしている。なお、処理済み排水貯留槽10から一部を引き抜いて前記陰極側14に供給するようにしてもよい。
【００４１】
有隔膜電解機構11の陰極側14では水酸化物イオンが発生してアルカリ性水が生成するので、このようにすると、気液混合槽５の水素イオン濃度（ｐH）をアルカリ性に維持するために供給するアルカリ水として、水酸化ナトリウムなどの薬剤ではなく、電気分解（電流値8A/ｄｍ２とした）で生成するアルカリ水で対応することができるので、水酸化ナトリウム等の薬剤コストを低減乃至省略することができる。
【００４２】
〔実施形態２〕
上記実施形態１との相違点を説明する。
この実施形態では、反応槽６で処理した後の排水を有隔膜電解機構（図示せず）の陽極側12を通液させてから塩素ガス分離槽７に供給するようにした。すなわち、気液混合槽５と気液混合槽５への酸性水とアルカリ性水の供給用の有隔膜電解機構11以外に有隔膜電解機構を１機増設し、反応槽６と塩素ガス分離槽７の間に設置した。
【００４３】
前記有隔膜電気分解機構の陽極側では水素イオンが発生してｐHが酸性側に移行するので、次の塩素ガス分離槽７で塩素ガスがより揮発し易い雰囲気となり、塩素ガス分離槽７内で塩素ガスを多く発生させることができるという利点がある。
ここで、排水に塩酸を添加して陽極側に通液させるようにすると、排水に添加した塩酸の塩素イオンが有隔膜電気分解機構の陽極側領域で電子を放出して塩素ガスに変化するので、塩素ガス分離槽７における塩素ガスの発生量が増加するという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
従来よりもランニング・コストに優れることによって、種々の排水の処理方法及び処理システムの用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の排水の処理方法及び処理システムの実施形態を説明するシステム・フロー図。
【符号の説明】
【００４６】
５ 気液混合槽
６ 反応槽
７ 塩素ガス分離槽
11 有隔膜電解機構
12 陽極側
14 陰極側
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる浄化工程と、前記浄化工程での処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽（７）に送って残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる塩素分離工程と、前記塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽（５）に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生する塩素回収工程とを有し、前記塩素回収工程で再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにしたことを特徴とする排水の処理方法。
【請求項２】
有隔膜電解機構（11）の陽極側（12）に通してなる酸性水を前記塩素ガス分離槽（７）に供給するようにした請求項１記載の排水の処理方法。
【請求項３】
有隔膜電解機構（11）の陰極側（14）に通してなるアルカリ性水を前記気液混合槽（５）に供給するようにした請求項１又は２記載の排水の処理方法。
【請求項４】
排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる反応槽（６）と、前記反応槽（６）における処理水の残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる酸性雰囲気の塩素ガス分離槽（７）と、前記塩素分離槽で揮発した塩素ガスを液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生するアルカリ性雰囲気の気液混合槽（５）とを有し、前記気液混合槽（５）で再生した有効塩素を反応槽（６）で利用するようにしたことを特徴とする排水の処理システム。
【請求項１】
排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる浄化工程と、前記浄化工程での処理水を酸性雰囲気の塩素ガス分離槽（７）に送って残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる塩素分離工程と、前記塩素分離工程で揮発した塩素ガスをアルカリ性雰囲気の気液混合槽（５）に送って液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生する塩素回収工程とを有し、前記塩素回収工程で再生した有効塩素を浄化工程で利用するようにしたことを特徴とする排水の処理方法。
【請求項２】
有隔膜電解機構（11）の陽極側（12）に通してなる酸性水を前記塩素ガス分離槽（７）に供給するようにした請求項１記載の排水の処理方法。
【請求項３】
有隔膜電解機構（11）の陰極側（14）に通してなるアルカリ性水を前記気液混合槽（５）に供給するようにした請求項１又は２記載の排水の処理方法。
【請求項４】
排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる反応槽（６）と、前記反応槽（６）における処理水の残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる酸性雰囲気の塩素ガス分離槽（７）と、前記塩素分離槽で揮発した塩素ガスを液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生するアルカリ性雰囲気の気液混合槽（５）とを有し、前記気液混合槽（５）で再生した有効塩素を反応槽（６）で利用するようにしたことを特徴とする排水の処理システム。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−３６８３２（Ｐ２０１１−３６８３２Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８９１２０（Ｐ２００９−１８９１２０）
【出願日】平成２１年８月１８日（２００９．８．１８）
【出願人】（３９９０４９９８１）株式会社オメガ (70)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１８日（２００９．８．１８）
【出願人】（３９９０４９９８１）株式会社オメガ (70)
【Ｆターム（参考）】
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