專利名稱：污水處理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及將污水凈化的污水處理裝置，特別是有關于從污水中除去磷的污水處理裝置。
現有的污水處理裝置例如特開平3-89998號公報(C02 F3/12)。此種污水處理裝置，是將鐵電極電解所溶出的鐵離子供給于污水處理部，然后鐵離子與處理水中的正磷酸反應而產生難溶性磷化合物凝集，再從處理水中沉淀而去除磷離子。
污水處理裝置的大小，是依據建筑物用途種類的糞尿凈化槽的處理對象人員計算基準(JIS A 3302)所決定，所以并非根據實際使用人數所決定，而是由居住面積所決定。
因此，例如在居住面積很寬、居住人數很少的家庭的情況下，即使污水量很小，也必須設置具有居住人數以上處理能力的污水處理裝置，并溶出超過與污水中磷離子反應所需含量的鐵離子。
于是，鐵離子與正磷酸反應之外，也與氫氧基反應以生成氫氧亞鐵，并變成難溶性的鹽類污泥沉淀，所以一旦使鐵離子過剩地溶出，氫氧亞鐵的污泥則增加，從而導致污泥去除次數增加等問題。
有鑒于此，本發明的目的是提供一種污水處理裝置，可適當控制鐵離子的溶出量，并有效去除磷。
解決上述問題的第1方案是，本發明的污水處理裝置包括一溶出裝置，用以溶出鐵離子或鋁離子；一供給裝置，用以將該溶出裝置所溶出的離子供給于將污水凈化的污水處理部；以及一控制裝置，用以控制上述溶出裝置的離子溶出量。
解決上述問題的第2方案是，本發明的污水處理裝置包括一溶出裝置，用以溶出鐵離子或鋁離子；一回流裝置，用以將使污水凈化的污水處理部的污水通過溶出裝置，而回流于污水處理部；以及一控制裝置，用以控制上述溶出裝置的離子溶出量。
解決上述問題的第3方案是，本發明的污水處理裝置包括至少一對電極，其裝設于溶出槽內，且至少在陽極使用鐵材或鋁；一電源裝置，用以施加電流于該電極之間；一回流裝置，用以使將污水凈化的污水處理部的污水通過上述溶出槽，并回流到污水處理部；以及一控制裝置，用以控制上述電源裝置的施加電流。
解決上述問題的第4方案是，本發明的污水處理裝置包括至少一對電極，其裝設于溶出槽內，且至少在陽極使用鐵材或鋁；一電源裝置，用以施加電流于該電極之間；一回流裝置，用以使將污水凈化的污水處理部的污水通過上述溶出槽，并回流到污水處理部；一調整裝置，用以調整從上述電極溶出的離子量；以及一控制裝置，用以根據該調整裝置的輸出，控制上述電源裝置的施加電流。
解決上述問題的第5方案是，本發明的污水處理裝置包括至少一對電極，其裝設于溶出槽內，且至少在陽極使用鐵材或鋁；一電源裝置，用以施加電流于該電極之間；一回流裝置，用以使將污水凈化的污水處理部的污水通過上述溶出槽，并回流到污水處理部；一感測器，用以檢測從洗手間流入污水處理部的污水量；一控制裝置，用以根據該感測器的輸出，控制上述電源裝置的施加電流。
解決上述問題的第6方案是，本發明的污水處理裝置包括多個電極對，裝設于溶出槽內，且至少在陽極使用鐵材或鋁；一電源裝置，用以施加電流于該電極之間；一回流裝置，用以使將污水凈化的污水處理部的污水通過上述溶出槽，并回流到污水處理部；一調整裝置，用以調整從上述電極溶出的離子量；以及一控制裝置，用以根據該調整裝置的輸出，控制上述多個電極對之中施加電流的電極對數目。
解決上述問題的第7方案是，本發明的污水處理裝置包括多個電極對，裝設于溶出槽內，且至少在陽極使用鐵材或鋁；一電源裝置，用以施加電流于該電極之間；一回流裝置，用以使將污水凈化的污水處理部的污水通過上述溶出槽，并回流到污水處理部；一感測器，用以檢測從洗手間流入污水處理部的污水量；一控制裝置，用以根據該感測器的輸出，控制在上述多個電極對中施加電流的電極對數目。
解決上述問題的第8方案是，本發明的污水處理裝置包括多個電極對，裝設于溶出槽內，且至少在陽極使用鐵材或鋁；一電源裝置，用以施加電流于該電極之間；一回流裝置，用以使將污水凈化的污水處理部的污水通過上述溶出槽，并回流到污水處理部；一調整裝置，用以調整從上述電極溶出的離子量；以及一控制裝置，用以根據該調整裝置的輸出，控制在上述多個電極對中施加電流的電極對數目，同時，每經過預定時間將施加電流的電極對加以變更。
解決上述問題的第9方案是，本發明的污水處理裝置包括多個電極對，裝設于溶出槽內，且至少在陽極使用鐵材或鋁；一電源裝置，用以施加電流于該電極之間；一回流裝置，用以使將污水凈化的污水處理部的污水通過上述溶出槽，并回流到污水處理部；一感測器，用以檢測從洗手間流入污水處理部的污水量；一控制裝置，用以根據該感測器的輸出，控制在上述多個電極對中施加電流的電極對數目，同時，每經過預定時間將施加電流的電極對加以變更。
解決上述問題的第10方案是，本發明的污水處理裝置包括一溶出槽，裝設有從用以施加電流的電源裝置給電的端子；一電極單元，其具有可在溶出槽自由裝卸，并至少在陽極使用鐵材或鋁的一對電極，并且設有藉助裝設于上述溶出槽而裝設于上述端子的端子；以及一回流裝置，用以使將污水凈化的污水處理部的污水通過上述溶出槽，并回流到污水處理部。
上述第1-第10方案之中，最好在溶出槽內裝設有兩極使用鐵材或鋁的電極，同時，包括一施加電流控制裝置，用以每經過預定時間轉換電極之間的極性。
上述第1-第10方案之中，最好包括一施加電流控制裝置，用以每經過預定時間增加施加于電極之間的電流成脈沖波狀。
上述第1-第10方案之中，最好在溶出槽內裝設有兩極使用鐵材或鋁的電極，而且包括一施加電流控制裝置，用以每經過預定時間轉換電極之間的極性，并且增加施加電流成脈沖狀。
上述第1-第10方案之中，最好在溶出槽內包括一曝氣裝置，用以洗凈電極。
上述第1-第10方案之中，最好在溶出槽內包括一氧化催化劑，用以氧化溶出的鐵離子。
附圖的簡單說明

圖1為本發明第1實施例的污水處理裝置的剖面圖；圖2為本發明第1實施例的污水處理裝置的其他方向的剖面圖；圖3為本發明第1實施例的污水處理裝置的分水計量裝置的立體圖4為本發明第1實施例的污水處理裝置的溶出槽的放大剖面圖；圖5為本發明第1實施例的污水處理裝置的開關的正視圖；圖6為本發明第1實施例的污水處理裝置的控制方塊圖；圖7為施加于本發明第2實施例的電極的直流電流圖形；圖8為本發明第3實施例的控制方塊圖；圖9為本發明第4實施例的電極單元的立體圖；圖10為本發明第4實施例的溶出槽的分解立體圖；圖11為本發明第4實施例的溶出槽的立體圖；圖12為本發明第4實施例的溶出槽的剖面圖；圖13為本發明第4實施例的溶出槽的分解立體圖；圖14為施加于本發明第5實施例的溶出裝置的電極的直流電流圖形；圖15為施加于本發明第6實施例的溶出裝置的電極的直流電流圖形；圖16為施加于本發明第7實施例的溶出裝置的電極的直流電流圖形；圖17為本發明第8實施例的溶出槽的放大剖面圖。
以下利用圖1至圖17所示的污水處理裝置詳述本發明的第1實施例。
1是埋設于地下的貯槽。該貯槽1內部利用第1隔開壁2、第2隔開壁3、與第3隔開壁4，區分成后述的第1厭氣濾床槽5、第2厭氣濾床槽10、接觸曝氣槽14、沉淀槽19、以及消毒槽21。
5是具有供生活雜排水等污水流入的流入口6的第1厭氣濾床槽，7是裝設于前述第1厭氣濾床槽5內的第1厭氣濾床，其可將流入第1厭氣濾床槽5內的生活雜排水中所混入的難分解夾雜物沉淀分離，并且藉助附著在第1厭氣濾床7的厭氣性微生物，將有機物厭氣分解。并且，將有機氮厭氣分解為氨氮。
8是裝設于前述第1厭氣濾床槽5內的第1移流管，其可將經過上述第1厭氣濾床槽5內厭氣分解的污水，經過貫通第1隔開壁2上方的第1給水管9，供給到后述的第2厭氣濾床槽10。
10是藉助上述第1隔開壁2，而與第1厭氣濾床槽5隔開的第2厭氣濾床槽10。11則是裝設于第2厭氣濾床槽10內的第2厭氣濾床，利用該第2厭氣濾床11，可捕捉浮游物質，且藉助厭氣性微生物，將有機物厭氣分解，同時將有機氮厭氣分解成氨氮。
12是第2移流管，其可將經過上述第2厭氣濾床槽10厭氣分解的污水，經過貫通第2隔開壁3上方的第2給水管13，供給到后述的接觸曝氣槽14。
14是藉助上述第2隔開壁3，而與第2厭氣濾床槽10隔開的接觸曝氣槽，用以將經過第2厭氣濾床槽10厭氣處理的污水，經過移流管12送入。15是裝設于上述接觸曝氣槽14內的接觸材，用以促進喜氣性微生物的培養。16是設置于上述接觸曝氣槽14底部的第1散氣管，其形成多個空氣吹出口，同時連接于第1鼓風機17，用以將第1鼓風機17所供給的空氣由空氣吹出口逸出，使接觸曝氣槽14維持在喜氣狀態，并且利用喜氣性微生物將污水喜氣分解，同時藉助硝酸菌與亞硝酸菌的作用，將氨氮轉變為硝酸性或亞硝酸性的氮。
18是設置于上述接觸材15下方，且具有多個空氣吹出口的第2散氣管，其與上述第1鼓風機17連接。可藉助圖未顯示的切換閥，切換上述第1鼓風機17所供給的空氣，供給到第1散氣管16或第2散氣管18其中一者。
通常，上述切換閥將第1鼓風機17所供給的空氣切換到第1散氣管16，而空氣會從第1散氣管16的空氣吹出口逸出，使接觸曝氣槽14維持在喜氣狀態，而洗凈接觸材15時，第1鼓風機17所供給的空氣切換到第2散氣管18，而空氣會從第2散氣管18的空氣吹出口逸出，使附著于接觸材15且增殖而慢慢變厚的生物膜剝離。
19是利用上述第3隔開壁4與接觸曝氣槽14隔開的沉淀槽，用以將經過設置于第3隔開壁4底部，并連接接觸曝氣槽14與沉淀槽19的連通口20流入，并經接觸曝氣槽14喜氣分解的處理水，分離為沉淀物與上澄清液。并且，為了將堆積于上述沉淀槽19底部的沉淀物從連通口20回流至接觸曝氣槽14，所以使沉淀槽19底部傾斜于接觸曝氣槽14的一側。
21是設置于上述沉淀槽19上方的消毒槽，其用以供經過上述沉淀槽19分離的上澄清液流入。22是設置于上述消毒槽21內的殺菌裝置，藉助該殺菌裝置22內所備的鹵素藥品，將流入消毒槽21的污水加以消毒，且經過排水口23，將經過消毒的處理水排出貯槽1之外。
24是連通于上述接觸曝氣槽14底部與上述第1厭氣濾床槽5上方的第1回流管。25是裝設于第1回流管24內的第3散氣管，其形成多個空氣吹出口，同時，連接到第2鼓風機26，藉助從空氣吹出口逸出第2鼓風機26所供給的空氣，而將堆積于接觸曝氣槽14底部的污泥，與從沉淀槽19回流至接觸曝氣槽14的沉淀物，通過吸入第1回流管24，回流至第1厭氣濾床槽5。
27是連通于上述沉淀槽19與后述的分水計量裝置29的流入室30的第2回流管，28是設于上述第2回流管27內的第4散氣管，其形成多個空氣吹出口，同時，連接于上述第2鼓風機26，可藉助圖未顯示的切換閥，切換上述第2鼓風機26所供給的空氣，供給到第3散氣管25或第4散氣管28其中一者。
通常，上述切換閥切換至第4散氣管28時，第2鼓風機26所供給的預定量空氣從第4散氣管28的空氣吹出口逸出，而使沉淀槽19內預定量的上澄清液，吸入第2回流管27內，送至后述的分水計量裝置29的流入室30。將上述接觸材15洗凈之后，切換閥切換至第3散氣管25，藉助從第3散氣管25的空氣吹出口將空氣逸出，使接觸曝氣槽14內的處理水經過第1回流管24流入第1厭氣濾床槽5。伴隨此流動的有堆積于接觸曝氣槽14底部的污泥，以及由沉淀槽19流至接觸曝氣槽14回流的沉淀物，其被吸入第1回流管24回流至第1厭氣濾床槽5。
29是裝設于上述沉淀槽19上方的矩形箱狀分水計量裝置，可調整利用第2回流管27所移送的上澄清液，向溶出槽37供給的流量。且分水計量裝置29區分為與第2回流管27連接的流入室30、利用下部形成連通于該流入室30的開口的隔開壁31以區隔的中間室32、用以供該中間室32內的處理水流入的第1分水室33、與第2分水室34。
上述第1分水室33連通于后述的溶出槽37，同時，中間室32與將壁上方切開成V字形的缺口部35相連通。上述第2分水室34與上述接觸曝氣槽14上方連通，同時，中間室32與高度可調整的溢流堰板36上方所形成的開口相連通。調整上述溢流堰板36的高度，可變化形成于溢流堰板36上方的開口大小，而使從第2回流管27供給于分水計量裝置29的預定量處理水，藉助設定從第2分水室34回流至接觸曝氣槽14的處理水量，而調整從第1分水室33流入溶出槽37的預定的處理水量。
37是用以供上述第1分水室33內的預定量處理水流入的矩形箱狀溶出槽，該溶出槽37內裝設有以鐵材制成的4對電極38(電極A、電極B、電極C、電極D)。39是用以供給直流恒定電流到上述電極38的電源裝置。40是用以控制上述第1鼓風機17、第2鼓風機26、電源裝置39、以及后述的第3鼓風機42的控制電路。
藉助施加電源裝置39供給的直流恒定電源于上述4對電極38之間，使各電極38溶出鐵離子，而將鐵離子供給流入溶出槽37內的處理水中。利用上述溶出槽37、電極38、以及電源裝置39構成溶出裝置。
41是裝設于上述溶出槽37的底部，且具有多個空氣吹出口的第5散氣管，其與第3鼓風機42連接。上述第3鼓風機42所供給的空氣，可洗凈附著在溶出槽37的電極38的污泥，并且供給將電極38所溶出的2價離子氧化成3價離子所需的最小空氣量。
43是用以調整鐵離子溶出量的開關，施工者轉動開關43的調整鈕44，使指針45落在與實際使用人數相符合的數字位置上，控制電路40根據上述開關43所調整的數字，控制施加在電極38的電流值，從而控制鐵離子溶出量為符合實際使用人數的量。
46為在溶出槽37以及第1厭氣濾床槽5上方具有開口的第3回流管，用以回流包含在溶出槽37溶出的鐵離子的處理水于第1厭氣濾床槽5，并傾斜于第1厭氣濾床槽5的方向。
47為設置于第1隔開壁2上方，對應于第1厭氣濾床槽5與第2厭氣濾床槽10位置的第1出入口，用以在吸引排除堆積于第1厭氣濾床槽5與第2厭氣濾床槽10底部的污泥時成開關狀態。48為設置于溶出槽37相對位置的第2出入口，用以在交換電極時成開關狀態。49為設置于上述殺菌裝置22相對位置的第3出入口，用以在補給鹵素藥物于殺菌裝置22時成開關狀態。
于是，家庭排出的生活雜排水從流入口6流入第1厭氣濾床槽5之中。利用第1厭氣濾床槽5的第1厭氣濾床7將生活雜排水中的衛生紙等較粗大的夾雜物去除，且進行用以使后續流入各處理槽的處理更順利進行的前處理，而且，利用厭氣性微生物的作用，將去除的固形物、夾雜物、以及通過的第1厭氣濾床7的污水加以厭氣分解而減低BOD，同時，因污水分解所產生的污泥堆積于第1厭氣濾床槽5的底部。再者，有機氮厭氣分解為氨氮。
將流入第1厭氣濾床槽5的新鮮生活雜排水，利用上述第1厭氣濾床槽5厭氣分解后的處理水，從第1移流管8的第1給水管9流入第2厭氣濾床槽10。流入第2厭氣濾床槽10的處理水藉助厭氣性微生物的作用，將有機物厭氣分解，以減低BOD，同時，因污水分解所產生的污泥堆積于第2厭氣濾床槽10的底部。再者，有機氮厭氣分解為氨氮。
將流入第2厭氣濾床槽10的新鮮處理水，利用上述第1厭氣濾床槽5厭氣分解后的處理水，從第2移流管12的第2給水管13流入接觸曝氣槽14。流入接觸曝氣槽14的處理水，利用由第1散氣管16的空氣吹出口逸出第1鼓風機17所供給的空氣，而進行攪拌。藉助上述空氣供給，使處理水中溶入氧，而且藉助附著在接觸材15表面的多種喜氣性微生物的作用，將處理水進行喜氣分解，同時，將有機磷酸鹽等分解成正磷酸，并且將氨氮分解成為硝酸性、亞硝酸性等氮。再者，因污水分解所產生的污泥堆積于接觸曝氣槽14的底部。
將流入接觸曝氣槽14的新鮮處理水，利用附著于接觸材15的喜氣性微生物喜氣分解的處理水，從接觸曝氣槽14底部的連通口20流入沉淀槽19。流入沉淀槽19的處理水，在上升于沉淀槽19內的期間，沉降性物質會往下沉降，而從連通口20回流至接觸曝氣槽14上澄清液則流入消毒槽21。流入消毒槽21的上澄清液，藉助備有鹵素的藥品的消毒裝置22進行消毒，而將病原菌等細菌殺死，然后，由排水口23排水至貯槽1之外。
藉助第4散氣管28的空氣吹出口逸出預定量的空氣，使沉淀槽19內可流入預定量的處理水于分水計量裝置29的流入室30，再以中間室32整流而流入第1分水室33與第2分水室34。藉助調整溢流堰板36的高度，可變化形成于連通第2分水室34與中間室32的溢流堰板36上方的開口大小，而決定從第2分水室34回流至接觸曝氣槽14的處理水量，所以可調整從第1分水室33流入溶出槽37的處理水成預定量。
在流入溶出槽37的預定量處理水中，供給藉助施加直流恒定電流于鐵材所構成的電極38之間所溶出的鐵離子。
再者，使從第3鼓風機42所供給的空氣，從第5散氣管41的空氣吹出口逸出，以攪拌流入溶出槽37的處理水，以防止因溶出槽37內的污泥等附著于電極38的表面所導致的鐵離子溶出效率降低，同時，利用第3鼓風機42所供給的空氣之中的氧，使從電極38溶出的2價鐵離子，氧化成可與正磷酸反應的3價鐵離子，進而提升脫磷效率。
在溶出槽37內形成的3價鐵離子與存在于處理水中的正磷酸反應，而產生難溶性的磷化合物而凝集、沉淀，同時，經過第3回流管46回流至第1厭氣濾床槽5。回流至第1厭氣濾床槽5的處理水中的3價鐵離子，可與存在于第1厭氣濾床槽5內的正磷酸反應，而產生難溶性的磷化合物而凝集、沉淀。
而且，回流至第1厭氣濾床槽5的處理水中所含的硝酸性、亞硝酸性氮，可藉助存在于第1厭氣濾床槽5中的許多脫氮菌使其還原成氮氣，逸散至空氣中而去除。
從溶出槽37回流至第1厭氣濾床槽5的處理水，不像接觸曝氣槽14的處理水那樣有極高溶氧濃度，其是由沉淀槽19所供給，而且，為了使從溶出槽37溶出的2價鐵離子氧化成為3價鐵離子，從第3鼓風機42僅供給所需的必要空氣量，所以，即使將溶出槽37內的處理水回流至第1厭氣槽5，對于厭氣微生物進行厭氣分解的影響也很小。
在居住面積很寬、但居住人數很少家庭的情況，也必須設置具有居住人數以上磷去除功能的污水處理裝置，則過剩溶出的鐵離子除了與正磷酸反應之外，也與氫氧基反應而生成氫氧亞鐵，變成難溶性的鹽類污泥沉淀，從而導致污泥去除次數增加等問題。
所以本實施例是依據建筑物用途種類、糞尿凈化槽的處理對象人員計算基準(本實施例為8人)，而裝設對應量的鐵材所構成的電極38(本實施例為4對)于溶出槽37內。
因為電極38所溶出的鐵離子量與施加于電極38的電流值成比例變化，所以如圖5或圖6所示，施工者轉動開關43的調整鈕44，使調整鈕44的指針45落在與實際使用人數相符合的數字位置上，控制電路40根據上述開關43所調整的數字，控制施加于電極38的電流值，從而控制對應于實際使用人數量的鐵離子溶出。
例如在8人的家庭，將開關43的調整鈕44轉動至調整鈕44的指針45于指向顯示8的位置，則控制電路40可控制施加于各電極38的直流電流，為對應于8人家庭排出的磷所需溶出的鐵離子的電流值(本實施例約為1-1.2A)。
例如在4人的家庭，將開關43的調整鈕44轉動至調整鈕44的指針45于指向顯示4的位置，則控制電路40可控制施加于各電極38的直流電流，為對應于4人家庭溶出鐵離子的電流值(本實施例約為8人情況的一半，約0.5-0.6A)，可防止因鐵離子過剩溶出所產生的氫氧亞鐵，同時，可減少電能消費。
再者，不論開關43所選擇的數字如何，供給于4對電極38的電流皆相同，所以4對電極38均一地減少，各電極可同時更換，故非常容易保養。
一旦污水處理裝置連續使用，附著于接觸材15的微生物膜慢慢地增殖而變厚，所以為了防止堆積阻塞，切換第1鼓風機17的空氣供給至第2散氣管18，然后從第2散氣管18的空氣吹出口使空氣逸出，可將生物膜剝離。
剝離的生物膜會堆積于接觸曝氣槽14的底部，其藉助切換至第2鼓風機26的空氣供給至第3散氣管25，而從第3散氣管25的空氣吹出口使空氣逸出，使第1回流管24內的處理水流入第1回流管24上升，再流入第1厭氣濾床槽5。伴隨上述流動的有堆積于接觸曝氣槽14底部的污泥以及從沉淀槽19回送至接觸曝氣槽14的沉淀物，它們被吸入第1回流管24而回流至第1厭氣濾床槽5。
再者，上述第1實施例，雖然施加直流恒定電流而溶出鐵離子的電極的兩極皆使用鐵材，然而，即使陽極電極使用鐵材，而陰極電極使用鈦及白金等不溶性材料所構成，亦可控制鐵離子的溶出量。
上述第1實施例，雖然根據開關43的調整，以控制施加于各電極的電流值，從而控制鐵離子的溶出量，然而，如圖7所示的第2實施例，控制電路40利用開關43的操作，而控制4對電極38(電極A、電極B、電極C、電極D)之中施加電流的電極對的數目，以控制鐵離子的溶出量也可以。
上述構成，施工者與第1實施例相同，利用開關43的操作，而調整對應于使用人數的鐵離子溶出量。例如開關43的指針45指向顯示4的位置時，控制電路40從4對電極38之中選擇2對電極，在時間a-b之間施加直流恒定電流(約1-1.2A)于電極A與電極B、b-c之間施加于電極B與電極C、c-d之間施加于電極C與D、d-e之間施加于電極D與電極A、e-f之間施加于電極A與電極B，使溶出對應于4人家庭的鐵離子，而防止因鐵離子過剩溶出所產生的氫氧亞鐵污泥，同時，可減少電能消耗。
并且，為了使4對電極均一減少，而同時交換各電極，使得施加直流恒定電流的2對電極對的數目每經過預定時間規則變化，而控制施加于4對各電極38的電流量大約相同。
又，開關43的指針45指向顯示8時，施加約1-1.2A的直流恒定電流于4對電極38，而溶出對應于8人家庭的鐵離子。
圖8顯示有第3實施例。流入污水處理裝置的磷，大部分皆為人體排出的糞尿中所含有，所以本實施例在洗手間管件設置用以檢測從洗手間排出的污水量的感測器50，以取代第1及第2實施例所設置的用以調整鐵離子溶出量的開關43，而根據感測器50所檢測的污水量，以控制鐵離子溶出量。
污水量檢測感測器可使用藉助非接觸流量測定方式的電磁流量計。
若為上述結構，藉助感測器50檢測從洗手間排出的污水量，且控制電路40算出一天從洗手間所排出的總污水量。每人的人體一天從洗手間所排出的污水量標準約為50公升，所以，例如一天從洗手間所排出的總污水量約為200公升時，控制電路40供給對應于4人家庭的鐵離子量于污水，從而可供給對應于實際使用人數的最適合的鐵離子量于污水，自動防止了因鐵離子溶出過剩所產生的氫氧亞鐵污泥，同時，可防止因鐵離子量溶出不足而降低磷去除效率。
另外，鐵離子的溶出方法，可以如第1實施例所述施加直流恒定電流于各電極38的控制方法，或是如第2實施例所述施加直流恒定電流于電極對的數目的控制方法。
圖9-圖13顯示了第4實施例。51為鐵材所構成的電極，52為絕緣體所形成的下電極遮蓋物，用以使一對電極51保持間隔。53是將電極51固定于下電極遮蓋物52的螺絲。54是電極51的端子，其利用給電線58與設置于形成在下電極遮蓋物52一端的突出部55的連接器A56，以及設置于連接器A56的另一端的連接器B57連接。
59是用以覆蓋下電極遮蓋物52的絕緣體所形成的上電極遮蓋物，其在設置連接器A56的一側設有凸部60，且在設置連接器B57而相對于連接器A56的另一側設置有凹部61，且利用超音波熔接方法固定于下電極遮蓋物52。藉助上述一對電極51、下電極遮蓋物52、以及上電極遮蓋物59等可構成電極單元62。
63為裝設于溶出槽37的電源供給部，其形成與上電極遮蓋物59的凹部61相同形狀的凹處64，而且，在凹處64底部裝設有與連接器B57相同形狀，而可從電源裝置39給電的連接器C65。66為設置于凹部61另一方且具有凸處67的絕緣體所制成的蓋體。
電極單元62裝設在溶出槽37，是將一對電極單元62的凸部60插入電源供給部63的凹處64，而裝設電極單元62的同時，連接器C65與連接器A56會連接。再者，裝設的電極單元62的連接器B57會依序連接于下一個電極單元62的連接器A56，使4對電極單元62以電連接狀態裝設于溶出槽37。再者，最后裝設的電極單元62的連接器B57露出，會有觸電危險，所以將蓋體66的凸處67裝設于電極單元62的凹部61以保護。
并且，利用各電極單元62的下電極遮蓋物52、上電極遮蓋物59、蓋體66覆蓋溶出槽37，以防止塵埃等進入溶出槽37。又，68為設于溶出槽37的孔，用以供電極51的電解所產生的氫氣等排出。
若如上述第4實施例，電極單元62可分別獨立裝設于溶出槽37，所以設置污水處理裝置時，可根據裝設于溶出槽37的電極單元62的數目，控制鐵離子溶出量。
例如8人家庭的場合，完全使用預先裝設的4對電極單元62，且施加直流恒定電流(1-1.2A)于上述4對電極單元62，使溶出對應于8人家庭的鐵離子量。
再者，4人家庭的場合，設置污水處理裝置時，從溶出槽37去除2對電極單元62，且為了防止塵埃侵入，在溶出槽37裝設從電極單元62去除電極51所構成的覆蓋物69。
然后，若施加直流恒定電流(約1-1.2A)于裝設的2對電極單元62，可溶出對應于4人家庭的鐵離子量，所以防止因鐵離子溶出過剩所產生的氫氧亞鐵污泥的同時，也可減少電能消費。
上述第1實施例-第4實施例之中，由鐵材構成的電極38、51長期經過溶出槽37內處理水的浸漬，在電極表面產生氧化被覆膜，使得呈不動態化狀態的鐵離子的溶出慢慢地減少，導致脫磷效率降低。
因此，圖14所示的第5實施例，施加直流恒定電流于鐵材構成的一對電極之間，且最好使上述電流每經過預定時間轉換極性。雖然陽極鐵材表面經過長期使用產生氧化被覆膜，但是藉助陰極鐵材表面所產生的氫氣洗凈陰極鐵材表面，故陰極鐵材表面不產生氧化被覆膜。因此，因陽極鐵材表面產生氧化被覆膜，所以利用直到鐵離子溶出量減少的時間間隔將極性轉換，使鐵離子的溶出可維持一定的量，故可以維持一定的脫磷性能。
再者，上述結構利用鐵材作為兩電極，因為從陽極電極的鐵材經常溶出鐵離子而供給于處理水，可經常維持脫磷性能在一定狀態。
上述第5實施例是施加1-1.2A的直流恒定電流。再者，將電流極性轉換的時間間隔，當鐵離子實際溶出量為理論溶出量的90％時，時間間隔約為4分鐘以上，而在鐵材表面產生氧化被覆膜為2個月以內，然而，為了提升轉換極性的開關元件的耐久性，以及防止僅有當作陽極電極的鐵材的鐵離子溶出減少，而使兩電極成略為均一的減少狀態，較好的時間間隔為1周之內，最好為1天之內，而本實施例每經過4小時即將極性轉換。
如圖15所示的第6實施例，其為至少在電極的陽極使用鐵材，且施加直流恒定電流于兩電極之間，每經過預定時間增加施加電流為脈沖狀也可以。上述結構藉助增加施加電流為脈沖狀，可使形成于陽極鐵材表面的氧化被覆膜剝離，且鐵離子的溶出維持略為一定，故可維持一定的脫磷性能。
上述第6實施例為施加1-1.2A的直流恒定電流，每4小時，施加24分鐘3-4A的脈沖電流。
再者，如圖16所示的第7實施例，為第5實施例與第6實施例的組合，其施加直流恒定電流于鐵材所構成的一對電極之間，而且每經過預定時間將其電流的極性轉換，同時，增加施加電流為脈沖也可以。極性轉換的時間較長的情況，陽極鐵材表面會產生氧化被覆膜，而利用由極性轉換所產生的氫氣洗凈，可剝離氧化被覆膜，但是使氧化被覆膜剝離需要若干時間，使氧化被覆膜直到剝離期間的電阻抗很大，所以具有增加電能消費的弊端。
因此，上述結構為藉助增加施加的電流為脈沖狀，可在短時間內去除從陽極轉換成陰極的鐵材表面的氧化被覆膜，而防止消費電能的增加。
上述第7實施例中，在施加電流的極性轉換時期、施加電流、施加電流增加的時間等可設定為與第5實施例及第6實施例詳述的條件相同。
上述第1實施例-第7實施例，雖然在溶出槽37設置第5散氣管41，使溶出的鐵離子從2價氧化成3價，但是如圖17所示的第8實施例，在溶出槽37內裝設氧化催化劑70(氧化鈦光催化劑)也可以。
若根據上述結構，不增加流入溶出槽37的處理水的溶氧含量，而可利用氧化催化劑70將電極38溶出的2價鐵離子氧化成3價鐵離子，所以，不致改變去除磷的性能，并可提升回流至第1厭氣濾床槽5中的厭氣處理效率。
上述第1實施例-第8實施例雖然使用鐵材當作電極，但是使用鋁也可以。
如上所述結構，可防止因鋁過剩溶出所產生的非水溶性氫氧化鋁，且可減少污泥去除的次數，并防止因過剩溶出的鋁離子排出污水處理裝置之外，所導致的周圍環境惡化的問題。
根據本發明的第1方案，利用控制裝置控制離子溶出量，且藉助供給裝置將溶出的離子供給于污水處理部，可達到減少污泥去除次數，同時減少電能消費等效果。
根據本發明的第2方案，利用控制裝置控制離子溶出量，且藉助回流裝置將溶出的離子供給于污水，并供給于污水處理部，所以可在回流管件以及污水處理部去除磷，且提高脫磷效率。再者可達到減少污泥去除次數，同時減少電能消費等效果。
根據本發明的第3方案，利用控制裝置控制施加于電極的電流而控制離子溶出量，且藉助回流裝置將溶出的離子供給于污水并供給于污水處理部，所以可在回流管件以及污水處理部去除磷，且提高脫磷效率。再者可達到減少污泥去除次數，并減少電能消費等效果。
根據本發明的第4方案，根據調整裝置的輸出而控制施加于電極的電流值，進而控制離子溶出量，且藉助回流裝置將溶出的離子供給于污水并供給于污水處理部，所以可在回流管件以及污水處理部去除磷，且提高脫膦效率。再者可達到減少污泥去除次數，并減少電能消費等效果。
根據本發明的第5方案，根據感應器的輸出而控制施加于電極的電流值，進而控制離子溶出量，且藉助由回流裝置將溶出的離子供給于污水并供給于污水處理部，所以可在回流管件以及污水處理部去除磷，且提高脫磷效率。再者可達到減少污泥去除次數，并減少電能消費等效果。
根據本發明的第6方案，根據調整裝置的輸出而控制施加電流的電極對數目，進而控制離子溶出量，且藉助回流裝置將溶出的離子供給于污水并供給于污水處理部，所以可在回流管件以及污水處理部去除磷，且提高脫磷效率。再者可達到減少污泥去除次數，并減少電能消費等效果。
根據本發明的第7方案，根據感測器的輸出而控制施加電流的電極對數目，進而控制離子溶出量，且藉助回流裝置將溶出的離子供給于污水并供給于污水處理部，所以可在回流管件以及污水處理部去除磷，且提高脫磷效率。再者可達到減少污泥去除次數，并減少電能消費等效果。
根據本發明的第8方案，根據調整裝置的輸出而控制施加電流的電極對數目，并且每經過預定時間變更施加電流的電極對，進而控制離子溶出量，且藉助回流裝置將溶出的離子供給于污水并供給于污水處理部，所以可在回流管件以及污水處理部去除磷，且提高脫磷效率。再者可達到減少污泥去除次數，并減少電能消費等效果。其次，各電極略為均一地減少，故各電極可同時更換，而達到容易保養的效果。
根據本發明的第9方案，根據感測器的輸出而控制施加電流的電極對數目，并且每經過預定時間變更施加電流的電極對，進而控制離子溶出量，且藉助回流裝置將溶出的離子供給于污水并供給于污水處理部，所以可在回流管件以及污水處理部去除磷，且提高脫磷效率。再者可達到減少污泥去除次數，并減少電能消費等效果。其次，各電極略為均一地減少，故各電極可同時更換，而達到容易保養的效果。
根據本發明的第10方案，利用裝設在溶出槽的電極單元的數目控制離子溶出量，且藉助回流裝置將溶出的離子供給于污水并供給于污水處理部，所以可在回流管件以及污水處理部去除磷，且提高脫磷效率。再者可達到減少污泥去除次數，并減少電能消費等效果。
根據本發明的第11方案，藉助極性轉換使兩電極均一減少，所以，可同時交換兩電極，而達到容易保養的效果。
根據本發明的第12方案，藉助脈沖電流可使形成于陽極鐵材表面的氧化被覆膜剝離，所以，可防止離子溶出量降低，并可達到減少電能消費而去除磷的效果。
根據本發明的第13方案，藉助脈沖電流可使形成于陽極鐵材表面的氧化被覆膜剝離，所以，可防止離子溶出量降低，同時藉助極性轉換，兩電極略為均一減少，所以兩電極可同時更換，而達到容易保養的效果。
根據本發明的第14方案，藉助曝氣裝置，可防止污泥附著于電極表面，同時，利用曝氣裝置的氧可容易地將離子氧化，而達到提高脫磷效率的效果。
根據本發明的第15方案，藉助氧化催化劑，可將離子高效率地氧化，而達到提高脫磷效率的效果。
權利要求
1.一種污水處理裝置，其特征在于包括一溶出裝置，用以溶出鐵離子或鋁離子；一供給裝置，用以使該溶出裝置所溶出的離子供給凈化污水的污水處理部；以及一控制裝置，用以控制上述溶出裝置的離子溶出量。
2.一種污水處理裝置，其特征在于包括一溶出裝置，用以溶出鐵離子或鋁離子；一回流裝置，用以使凈化污水的污水處理部的污水通過溶出裝置，回流到污水處理部；以及一控制裝置，用以控制上述溶出裝置的離子溶出量。
3.一種污水處理裝置，其特征在于包括至少一對電極，裝設于溶出槽內，且至少在陽極使用鐵材或鋁；一電源裝置，用以施加電流于各對電極之間；一回流裝置，用以使凈化污水的污水處理部的污水通過上述溶出槽，回流到污水處理部；以及一控制裝置，用以控制上述電源裝置的施加電流。
4.一種污水處理裝置，其特征在于包括至少一對電極，裝設于溶出槽內，且至少在陽極使用鐵材或鋁；一電源裝置，用以施加電流于各對電極之間；一回流裝置，用以使凈化污水的污水處理部的污水通過上述溶出槽，回流到污水處理部；一調整裝置，用以調整從上述電極溶出的離子量；以及一控制裝置，用以根據該調整裝置的輸出，控制上述電源裝置的施加電流。
5.一種污水處理裝置，其特征在于包括至少一對電極，裝設于溶出槽內，且至少在陽極使用鐵材或鋁；一電源裝置，用以施加電流于各對電極之間；一回流裝置，用以使凈化污水的污水處理部的污水通過上述溶出槽，回流到污水處理部；一感測器，用以檢測從洗手間流入污水處理部的污水量；一控制裝置，用以根據該感測器的輸出，控制上述電源裝置的施加電流。
6.一種污水處理裝置，其特征在于包括多個電極對，裝設于溶出槽內，且至少在陽極使用鐵材或鋁；一電源裝置，用以施加電流于各對電極之間；一回流裝置，用以使凈化污水的污水處理部的污水通過上述溶出槽，回流到污水處理部；一調整裝置，用以調整從上述電極溶出的離子量；以及一控制裝置，用以根據該調整裝置的輸出，控制在上述多個電極對中施加電流的電極對數目。
7.一種污水處理裝置，其特征在于包括多個電極對，裝設于溶出槽內，且至少在陽極使用鐵材或鋁；一電源裝置，用以施加電流于各電極對之間；一回流裝置，用以使凈化污水的污水處理部的污水通過上述溶出槽，回流到污水處理部；一感測器，用以檢測從洗手間流入污水處理部的污水量；一控制裝置，用以根據該感測器的輸出，控制在上述多個電極對中施加電流的電極對數目。
8.一種污水處理裝置，其特征在于包括多個電極對，裝設于溶出槽內，且至少在陽極使用鐵材或鋁；一電源裝置，用以施加電流于各對電極之間；一回流裝置，用以使凈化污水的污水處理部的污水通過上述溶出槽，回流到污水處理部；一調整裝置，用以調整從上述電極溶出的離子量；以及一控制裝置，用以根據該調整裝置的輸出，控制在上述多個電極對中施加電流的電極對數目，同時，每經過預定時間使施加電流的電極對加以變更。
9.一種污水處理裝置，其特征在于包括多個電極對，裝設于溶出槽內，且至少在陽極使用鐵材或鋁；一電源裝置，用以施加電流于各對電極之間；一回流裝置，用以使凈化污水的污水處理部的污水通過上述溶出槽，回流到污水處理部；一感測器，用以檢測從洗手間流入污水處理部的污水量；一控制裝置，用以根據該感測器的輸出，控制在上述多個電極對中施加電流的電極對數目，同時，每經過預定時間使施加電流的電極對加以變更。
10.一種污水處理裝置，其特征在于包括一溶出槽，裝設有可從用以施加電流的電源裝置給電的端子；一電極單元，具有可在溶出槽自由裝卸，并至少在陽極使用鐵材或鋁的一對電極，并且設有藉助裝設于上述溶出槽時而裝設于上述端子的端子；以及一回流裝置，用以使凈化污水的污水處理部的污水通過上述溶出槽，回流到污水處理部。
11.如權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10任一項所述的污水處理裝置，其特征在于，上述溶出槽內裝設有兩極使用鐵材或鋁的電極，同時，包括一施加電流的控制裝置，用以每經過預定時間轉換電極之間的極性。
12.如權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10任一項所述的污水處理裝置，其特征在于，包括一施加電流的控制裝置，用以每經過預定時間增加施加于電極之間的電流成脈沖狀。
13.如權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10任一項所述的污水處理裝置，其特征在于，上述溶出槽內裝設有兩極使用鐵材或鋁的電極，而且包括一施加電流的控制裝置，用以每經過預定時間轉換電極之間的極性，并且增加施加電流成脈沖狀。
14.如權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10任一項所述的污水處理裝置，其特征在于，上述溶出槽內包括一曝氣裝置，用以洗凈電極。
15.如權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10任一項所述的污水處理裝置，其特征在于，上述溶出槽內包括一氧化催化劑，用以氧化溶出的鐵離子。
全文摘要
本發明公開一種污水處理裝置,可適當控制鐵離子的溶出量,并有效去除磷。該污水處理裝置包括一溶出裝置,用以溶出鐵離子或鋁離子;一供給裝置,用以將該溶出裝置所溶出的離子,供給于將污水處理的污水處理部;一控制裝置,用以控制上述溶出裝置的鐵離子溶出量。
文檔編號B01J35/02GK1187466SQ9810421
公開日1998年7月15日 申請日期1998年1月5日 優先權日1997年1月7日
發明者山本康次, 西村佳展, 橫井幸夫 申請人:三洋電機株式會社