重金属去除装置及其方法与流程

本发明涉及从溶液中去除重金属的重金属去除装置，特别是涉及不需要从外部添加药剂的简单且回收效率高的重金属去除装置。

背景技术：

在日本，饮用标准的自来水被供应至各家庭，家庭用净水器也得到普及，用户对自来水的进一步净水化的关注度非常高。在家庭用净水器中，通过使用离子交换树脂膜、反渗透膜(RO膜)等各种过滤膜来去除污染物质，但由于这些膜是消耗品，因而使用一定时间后需要进行更换，而由于该更换，净水器的运行成本变高，并且，感到费事的用户也多。

因此，如果能够在这样的过滤膜的前一阶段进一步去除重金属等污染物质，则能够抑制这样的过滤膜的更换频度，并且即使没有过滤膜也能够得到一定程度的水准的饮用水，对于用户而言，能够实现成本降低，且还可以提高易用性，可期待促进净水器的进一步普及。

另一方面，在一部分工业国中，因给水管的老化而产生污水的混入、锈的混入等，并且，进而由于河川的工业污染，饮用水的重金属污染成为严重的问题。例如，在中国，由于将污染不断进行的河川、地下水作为自来水的水源，因而有害重金属的去除成为课题。如上所述，饮用水所含有的重金属的去除在各国成为共同的重要课题。在这样的情况下，提出了用于去除水溶液中的重金属的各种重金属去除装置。

以往，公开了通过向废水等水溶液中注入碱性剂，并根据需要注入pH调节剂、凝集剂等添加剂，使得将重金属离子絮凝化而得的微粒子凝集，制成凝集体后，用过滤膜过滤去除重金属这样的各种重金属去除装置。

作为这样的以往的重金属去除装置，有例如添加氢氧化钠，以pH8.5～10进行碱凝集处理的装置(参照专利文献1)。此外，还有通过对废水进一步添加镁化合物，从而试图提高由碱性剂的添加所带来的凝集作用的装置(参照专利 文献2、3)。

进而，有如下装置，即从过滤效率的观点出发，设置使包含碱性硫酸镁和氢氧化镁的结晶状纤维聚集而构成的过滤膜，从而试图提高过滤的效率的装置(参照专利文献4)。此外，还有如下装置，即通过使用错流式过滤装置并使过滤前的废水在错流式过滤装置的前一阶段循环，从而将凝集体再利用以用于过滤，试图提高过滤的效率的装置(参照专利文献5)。

除此之外，作为以往的重金属去除装置，还有如下装置，其是以去除在例如河川、湖沼、海域、池等的底部堆积的底泥所含有的重金属为目的的装置，所述装置是着眼于在底泥中存在的重金属以硫化金属的形态存在这点而开发的，其目的在于，通过氧化使与重金属类结合的硫解离，所述装置包括碱槽以及用于加入污染水或污染底泥的酸性槽，在酸性槽内加入污染水或稀释污染底泥而成的物质，通过通电流来回收重金属(参照专利文献6)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-264626号公报

专利文献2：日本特开平2-157090号公报

专利文献3：日本特开昭61-192386号公报

专利文献4：日本特开2003-285079号公报

专利文献5：日本特开2006-320862号公报

专利文献6：日本特开平11-57788号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

然而，以往的重金属去除装置中，有将碱性剂、pH调节剂、凝集剂等添加剂从外部注入的装置，但由于这样的添加剂是消耗品，因而需要定期进行更换，存在对添加剂需要追加性地花费成本和精力这样的课题。特别是，在作为面向消费者的饮用水的净水器来利用时，由于需要花费运行成本和精力，因此产品难以普及。

此外，从实现过滤效率的观点出发，还有如下装置，即例如使用将结晶状纤维聚集而构成的过滤膜，或使过滤前的废水在错流式过滤装置的前一阶段循 环这样的、其技术特征在于过滤膜的装置，但由于过滤膜是消耗品，因而需要定期进行更换，存在需要花费过滤膜的成本和精力这样的课题。特别是，作为面向消费者的饮用水的净水器来利用时，由于需要花费运行成本和精力，因此产品难以普及。

除此之外，有如下装置，其着眼于在底泥中存在的重金属以硫化金属的形态存在的情况，将污染水或污染底泥放入酸性槽的装置，但在适用于家庭用饮用水时，由于家庭用饮用水与作为前提的底泥的含有金属不同，因而无法直接利用，不仅如此，在要进行碱凝集处理时，由于在起初进行酸性处理，因而还需要将pH值大幅提高的工序，存在需要多余的成本和精力这样的课题。

本发明为了解决上述课题而完成，其目的在于，提供一种重金属去除装置，其无需来自外部的多余的添加剂，简单且适合家庭用，低成本且节省精力。

用于解决课题的方法

本申请所公开的重金属去除装置具备：使含重金属的原水供给至槽中，将该原水电解以生成碱性溶液和酸性溶液的电解机构；对由所述电解机构生成的所述碱性溶液进行pH调节，由在该碱性溶液中所含有的重金属生成重金属氢氧化物的pH调节机构；将由所述pH调节机构生成的所述重金属氢氧化物从所述碱性溶液分离以生成滤液的过滤机构。

这样，由于无需对原水添加来自外部的添加剂，进而，原水不经酸性状态而立即形成碱性状态，并维持该碱性状态，因而高效地促进所述重金属氢氧化物的生成，从而能够以低成本且高效地从原水中去除重金属。

本申请所公开的重金属去除装置中，根据需要，所述过滤机构将所述重金属氢氧化物离心分离。这样，通过所述过滤机构将所述重金属氢氧化物离心分离，从而可以抑制所生成的重金属氢氧化物固着并残存于装置内，因而所述过滤机构中的所述重金属氢氧化物的分离精确度得以提高，并且装置内的污染得到抑制，能够一并实现从原水的高效的重金属去除和运行成本的抑制。

本申请所公开的重金属去除装置根据需要具备中和机构，其将由所述电解机构生成的所述酸性溶液与由所述过滤机构生成的所述滤液混合，以中和该滤液的pH值。这样，通过将由所述电解机构生成的所述酸性溶液以循环的方式与所述滤液混合来中和该滤液的pH值，从而不使用来自外部的添加剂也能够 缓和处于高碱性状态的所述滤液的液性，能够以低成本且高效地得到满足饮用等利用标准的所述滤液。

本申请所公开的重金属去除装置根据需要具备pH控制机构，其使由所述电解机构生成的所述碱性溶液的pH值周期性地上下变动。这样，在所述碱性溶液中，起初由于高pH值而会快速生成重金属氢氧化物，接下来，由于该碱性溶液的pH值降低，因此所生成的该重金属氢氧化物的再溶解被抑制而维持结晶状态，从而重金属氢氧化物的生成效率会提高，能够实现从原水的高效的重金属去除。

本申请所公开的重金属去除装置中，根据需要，所述pH控制机构将由所述电解机构生成的所述酸性溶液间歇性地与所述碱性溶液混合。这样，在所述pH控制机构中进行pH调节时，不使用pH调节剂等来自外部的添加剂而使由所述电解机构生成的所述酸性溶液循环，在装置内部的封闭体系中使pH值周期性地上下变动，从而对于所述pH控制机构所实施的pH调节，不需要添加剂等多余的成本，能够以低成本且高效地实现从原水的高效的重金属去除。

本申请所公开的重金属去除装置中，根据需要，所述pH调节机构对由所述过滤机构生成的滤液进行pH调节。这样，由于所述pH调节机构对由所述过滤机构生成的滤液进行pH调节，因而由所述过滤机构生成的滤液达到更适合饮用的pH，能够以低成本且高效地、简易地得到从原水去除了重金属的饮用水。

此外，本申请所公开的重金属去除方法包含如下工序：含重金属的原水被供给至槽中，将该原水电解以生成碱性溶液和酸性溶液的电解工序；对通过所述电解工序生成的所述碱性溶液进行pH调节，从该碱性溶液中所含有的重金属生成重金属氢氧化物的pH调节工序；将通过所述pH调节工序生成的所述重金属氢氧化物从所述碱性溶液分离以生成滤液的过滤工序。

这样，由于对原水不从外部添加添加剂，进而，原水不经酸性状态而立即形成碱性状态并维持于该状态，因而高效地促进所述重金属氢氧化物的生成，能够以低成本且高效低从原水去除重金属。

本申请所公开的重金属去除方法中，根据需要，在所述过滤工序中将所述重金属氢氧化物离心分离。这样，通过在所述过滤工序中将所述重金属氢氧化 物离心分离，从而可抑制所生成的重金属氢氧化物固着并残存于装置内，从而所述过滤工序中所述重金属氢氧化物的分离精确度得以提高，并且装置内的污染得到抑制，能够一并实现从原水的高效的重金属去除以及运行成本的抑制。

本申请所公开的重金属去除方法根据需要包含中和工序，在所述中和工序中，将通过所述电解工序生成的所述酸性溶液与通过所述过滤工序生成的所述滤液混合以中和该滤液的pH值。这样，通过将通过所述电解工序生成的所述酸性溶液以循环的方式与所述滤液混合以中和该滤液的pH值，从而不使用来自外部的添加剂就能够缓和处于高碱性状态的所述滤液的液性，能够以低成本且高效地得到满足饮用等利用标准的所述滤液。

本申请所公开的重金属去除方法根据需要包含pH控制工序，在所述pH控制工序中，使通过所述电解工序生成的所述碱性溶液的pH值周期性地上下变动。这样，在所述碱性溶液中起初由于高pH值而快速地生成重金属氢氧化物，接下来，由于该碱性溶液的pH值降低，因而所生成的该重金属氢氧化物不会再溶解而维持结晶状态，从而重金属氢氧化物的生成效率会提高，能够实现从原水的高效的重金属去除。

本申请所公开的重金属去除方法中，根据需要，在所述pH控制工序中将通过所述电解工序生成的所述酸性溶液间歇性地与所述碱性溶液混合。这样，由于在所述pH控制工序中进行pH调节时不使用pH调节剂等来自外部的添加剂而使通过所述电解工序生成的所述酸性溶液循环，在装置内部的封闭体系中使pH值周期性地上下变动，因而对于所述pH控制工序所实施的pH调节，不需要添加剂等多余的成本，能够以低成本且高效地实现从原水的高效的重金属去除。

本申请所公开的重金属去除方法中，根据需要，在所述pH调节工序中对通过所述过滤工序生成的滤液进行pH调节。这样，由于在所述pH调节工序中对通过所述过滤工序生成的滤液进行pH调节，因而通过所述过滤工序生成的滤液会成为更适合饮用的pH，能够以低成本且高效地、简易地得到从原水去除了重金属的饮用水。

附图说明

图1表示本发明第1实施方式所涉及的重金属去除装置的构成图。

图2表示关于本发明第1实施方式所涉及的重金属去除装置的变形例的构成图。

图3表示关于本发明第1实施方式所涉及的重金属去除装置的变形例的构成图。

图4表示关于本发明第1实施方式所涉及的重金属去除装置的变形例的构成图。

图5表示关于本发明第1实施方式所涉及的重金属去除装置的立体图。

图6表示本发明第2实施方式所涉及的重金属去除装置的过滤机构的构成图(a)以及其运作例(b)和(c)。

图7表示本发明第2实施方式所涉及的重金属去除装置的过滤机构的构成图。

图8表示本发明第3实施方式所涉及的重金属去除装置的构成图。

图9表示关于本发明第3实施方式所涉及的重金属去除装置的变形例的构成图。

图10表示本发明第4实施方式所涉及的重金属去除装置的构成图。

图11表示本发明第4实施方式所涉及的重金属去除装置的pH调节例。

图12表示本发明第5实施方式所涉及的重金属去除装置的构成图。

图13表示关于本发明第5实施方式所涉及的重金属去除装置的变形例的构成图。

图14表示本发明的其他实施方式所涉及的重金属去除装置的构成图。

符号说明

1 电解机构；11 阳极；12 阴极；2 pH调节机构；21 pH传感器；3 过滤机构；3a 过滤容器；31 过滤膜；31a 重金属排出口；31b 反向电解洗涤机构；32 离心分离器；32a 马达；32b 旋转轴；33 开闭窗；34容纳皿；4 中和机构；41 酸性侧重金属去除机构；5 pH控制机构；51 控制机构；100 槽；101 隔膜；102 阀；103 泵；104 排出阀；200 碱离子滤水器；201 供水软管；202 排出水路；203 净水排出口；204 排出口；205 操作面板；A 原水；B 滤液；C 酸性溶液

具体实施方式

第1实施方式

以下，按照上述图1～4对第1实施方式所涉及的重金属去除装置进行说明。

第1实施方式所涉及的重金属去除装置，上述图1所示，为如下构成，其具备：使含重金属的原水A供给至槽100中，将该原水A电解以生成碱性溶液和酸性溶液的电解机构1；利用pH传感器21对由该电解机构1生成的该碱性溶液进行pH调节，从该碱性溶液中所含有的重金属生成重金属氢氧化物的pH调节机构2；将通过该pH调节机构2生成的该重金属氢氧化物从该碱性溶液分离，以生成滤液B的过滤机构3。

该电解机构1由直流电源10、与该直流电源10连接的阳极侧的阳极11、以及与该直流电源10连接的阴极侧的阴极12构成。

该pH调节机构2具备检测通过该电解机构1生成的碱性溶液的pH值的pH传感器21。此外，该pH调节机构2根据由该pH传感器21检测到的pH值，操作用于切换是否对由该阳极11和阴极12构成的电极之间供给电位的开关，并决定对由该阳极11和阴极12构成的电极之间施加的电位的大小，由此进行pH调节。

该过滤机构3具备：容纳通过该pH调节机构2生成的含重金属氢氧化物的碱性溶液的过滤容器3a、以及将该重金属氢氧化物从碱性溶液分离而生成滤液B的过滤膜31。对该过滤容器3a的形状没有特别限定，可设为例如圆柱形状、圆锥形状、反圆锥形状、截头圆锥状(例如圆台形状、截头角锥形状)、反截头圆锥状(例如反圆台形状、反截头角锥形状)等形状。该过滤膜31可使用中空纤维膜、滤布(非织造布)，例如，优选进行如下两步过滤：首先通过滤布(非织造布)去除该重金属氢氧化物、红锈等粗大渣垢，然后作为最终过滤通过中空纤维膜去除包含微米级尺寸的细菌等在内的渣垢，通过这样的简单的构成能够高效地过滤重金属氢氧化物。

该槽100中，在该阳极11和阴极12之间具备有使用了盐桥的隔膜101。通过该隔膜101，该碱性溶液和酸性溶液彼此被隔开并物理上分离。该槽100可以是贮留该原水A的贮槽(贮槽)，也可以是将该原水A连续供给的连续槽。此外，该槽100可以是与该pH调节机构2不同的槽(槽)，也可以是同一个槽(电解槽)，可以根据设置位置、处理量来进行选择。

作为该原水A中所含有的重金属的例子，可举出镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)、锌(Zn)、铁(Fe)、铜(Cu)、砷(As)、硒(Se)、六价铬(Cr⁶⁺)以及它们的化合物。

使用上述构成的重金属去除装置从原水去除重金属的方法如下所示。

首先，使含重金属的原水A供给至槽100，将该原水A电解，分离成在该阴极12侧生成的碱性溶液和在该阳极11侧生成的酸性溶液(电解工序)。原水A所含有的去除对象的重金属没有特别限定，可举出例如Cd、Hg、Se、Pb、六价Cr、Zn、Al、Fe、Cu、Mn、As、Ni。

使用pH传感器21对生成的阴极12侧的该碱性溶液进行pH调节，从该碱性溶液中所含有的重金属生成重金属氢氧化物(pH调节工序)。该pH调节如下实施：基于在该pH传感器21检测到的pH值，设定为对由该阳极11和阴极12构成的电极之间供给电位(在图1中使用开关来设定)，并决定对由该阳极11和阴极12构成的电极之间施加的电位的大小。

在该pH调节中设定的pH值，从生成更多重金属氢氧化物这样的观点出发，优选以pH10～14进行，更优选以pH12～14进行，例如可以以pH13进行。该重金属氢氧化物通过作为阳离子的重金属与阴离子的氢氧化物离子发生化学反应而生成，以下示出该化学反应的一个例子。

(化1)

Cd²⁺+2OH^-→Cd(OH)₂↓

2Ag⁺+OH^-→2AgOH→AgO↓+H₂O

Pb²⁺+2OH^-→Pb(OH)₂↓

Zn²⁺+2OH^-→Zn(OH)₂↓

Cu²⁺+2OH^-→Cu(OH)₂↓

Fe²⁺+2OH^-→Fe(OH)₂↓

Fe³⁺+3OH^-→Fe(OH)₃↓

接着，使用所述过滤膜31将该重金属氢氧化物从该碱性溶液分离，生成滤液B(过滤工序)。予以说明的是，为了更确实地去除以重金属氢氧化物为首的污染物质，优选在该过滤膜31自身或在该过滤膜31的后一阶段，设置离子交换树脂膜或反渗透膜(RO膜)等膜。予以说明的是，与以往的重金属去除装 置不同，由于在到达该离子交换树脂膜等膜之前已得到显著地去除了以重金属氢氧化物为首的污染物质的水质状况，因此与以往相比可以抑制对该离子交换树脂膜等膜更换的更换频度，能够实现运行成本的抑制。

即，当原水的污染程度高时，若仅适用于该离子交换树脂膜等则很快超过处理能力，需要频繁地进行更换，但本实施方式所涉及的重金属去除装置中，通过电解，重金属在到达该离子交换树脂膜等膜之前已经从原水中充分地去除，因此与以往相比可以抑制对该离子交换树脂膜等膜更换的更换频度，能够实现运行成本的抑制。

此外，当原水的污染程度低时，即使用户没有进行该离子交换树脂膜或反渗透膜(RO膜)的更换，由于污染物质被显著地去除，因此也能够得到满足水质基准的滤液B，作为饮用水利用时能够提高对用户的安全性。予以说明的是，关于该离子交换树脂膜或反渗透膜(RO膜)的设置，并非是必须的，当原水的污染程度低时或能够从原水充分地去除重金属时，当然也可以设成不设置离子交换树脂膜或反渗透膜(RO膜)的构成。

进而，利用pH调节机构2的pH调节，也可以对通过该过滤膜31后的滤液B来进行。即，也可以设为，该pH调节机构2对所生成的滤液B进行pH调节(例如，使其变成pH8.5～9.5的弱碱区域的调节)的构成。此时，由于在先进行过滤后再进行pH调节，因此与将pH调节至饮料用的弱碱区域后进行过滤时相比在pH值高的溶液状态下生成重金属氢氧化物，从而形成更多量的重金属氢氧化物，可从溶液中去除更多量的重金属，因而可以在适合饮用的pH下得到充分地去除了重金属的溶液，能够以低成本且高效地、简易地得到从原水去除了重金属的饮用水。即，与为了使其符合饮用标准而将pH调节成弱碱区域后进行过滤时相比，能够高效地去除大量的重金属，并且能够通过该pH调节机构2的pH调节简单地得到将pH调节成接近中性的弱碱区域的饮用水。

这样，由于对原水A不添加来自外部的添加剂，进而，原水A不经酸性状态而快速地形成碱性状态，并维持该碱性状态，因此会高效地促进该重金属氢氧化物的生成，能够以低成本且高效地从原水A去除重金属。

此外，如上述图2所示，也可以使该酸性溶液C循环到该过滤机构3中。这样，对要通过偏碱性的过滤机构3的滤液，能够中和pH值，能够进行损失 更少的净水处理，能够实现过滤膜寿命的长寿化。此外，如上述图3所示，也可以在该过滤膜31的上方设置用于排出蓄积于该过滤膜31的重金属的重金属排出口31a，抑制由重金属引起的该过滤膜31的堵塞，进而能够实现过滤膜寿命的长寿化。予以说明的是，在上述图2和3中，设置有使酸性溶液C循环到过滤机构3的流路，但也可以例如如图1所示，设为不使滤液B和酸性溶液C的出口汇流，分别设置的构成，在得到滤液B后，通过电解机构1进行反向电解，使利用该反向电解生成的反向电解酸性溶液通过过滤机构3，能够去除(溶解)由过滤机构3的过滤膜31除掉的重金属氢氧化物，有助于过滤膜31的高寿命化。此时，被去除(溶解)的重金属氢氧化物可以由滤液B的出口排出，但优选如图3所示那样设置重金属排出口31a并由该重金属排出口31a排出。

此外，如上述图4所示，为了进一步去除蓄积于该过滤机构3的过滤膜31的重金属，还可以设置反向电解洗涤机构31b，其对经过重金属排出口31a排出的溶液，进一步使用一对的对向电解进行反向电解来进行洗涤。通过该反向电解洗涤机构31b，能够排出进一步抑制了多余的重金属的溶液。

此外，对于本实施方式所涉及的重金属去除装置，由于是利用碱性溶液侧的电解来去除重金属这样的简单的构成，从而还存在可以直接利用以往的碱离子滤水器这样的优点。例如，如上述图5所示，使用具有上述图1的构成的碱离子滤水器200，从供水软管201注入该原水A，经由排出水路202从净水排出口203排出该滤液B，并且从排出口204排出该酸性溶液C。此外，操作可以通过利用表面的操作面板205的触摸操作来进行。

予以说明的是，本实施方式所涉及的重金属去除装置中，如上所述的构成那样，通过以连续式使原水A流通，从而发挥能够从大量的原水A中高效地去除重金属这样的优异的效果，另一方面，不限于该方式，除此之外也可以利用间歇式从原水A高效地去除重金属。

第2实施方式

以下，按照上述图6对第2实施方式所涉及的重金属去除装置进行说明。

第2实施方式所涉及的重金属去除装置与第1实施方式同样地，具备所述电解机构1、所述pH调节机构2以及所述过滤机构3，进而，所述过滤机构3 将所述重金属氢氧化物离心分离。

本实施方式所涉及的所述过滤机构3为如下构成：如上述图6(a)所示，具备使所述过滤膜31旋转的离心分离器32、根据该离心分离器32的旋转而开闭的开闭窗33以及设置于该过滤容器3a的外部且该开闭窗33附近的用于容纳所述重金属氢氧化物的容纳皿34。该离心分离器32由进行旋转驱动的马达32a以及接受该马达32a的驱动而进行旋转运动的旋转轴32b构成。

该离心分离器32，通过由该马达32a驱动，从而该旋转轴32b进行旋转运动。伴随该旋转运动，所述过滤膜31也旋转。该开闭窗33进行间歇性的开闭，在该过滤膜31不旋转而静止时成为闭塞状态，该过滤膜31旋转时成为开放状态。

如上述图6(b)所示，在该离心分离器32不旋转时，该开闭窗33成为关闭的状态，在该过滤容器3a内促进重金属氢氧化物的形成。

如上述图6(c)所示，通过该离心分离器32旋转，从而在该过滤膜31上形成的重金属氢氧化物被甩到该过滤容器3a的内壁附近，并且固着于该过滤容器3a的内壁附近的重金属氢氧化物被刮出。即，可以抑制所生成的重金属氢氧化物固着并残存于装置内。即，在该离心分离器32旋转时，该重金属氢氧化物被甩到该过滤容器3a的内壁附近，会排放到该容纳皿34中，能够高效地进行该重金属氢氧化物的生成和排出。

这样，由于通过该过滤机构3将该重金属氢氧化物离心分离，从而可以抑制该重金属氢氧化物固着并残存于装置内，因而该过滤机构3中的重金属氢氧化物的分离精确度得以提高，并且装置内的污染得到抑制，能够一并实现从原水的高效的重金属去除以及运行成本的抑制。

此外，上述中，是在离心分离后使其通过该过滤膜31的构成，但不限于该构成。作为一个变形例，也可以设为不使用该过滤膜31(无过滤膜)的构成而进行离心分离。

作为不使用该过滤膜31的构成，为如下构成：例如，如上述图7(a)所示，具备所述离心分离器32，在该过滤容器3a的下方设置有所述重金属排出口31a，在该过滤容器3a的上方设置有滤液B的排出口。在该滤液B的排出口，可以设置例如用于吸取滤液B的泵。利用这样的构成，所形成的重金属氢氧化物 被离心分离，因其自重而向下方沉降，由该重金属排出口31a排出。由此，可以得到去除了重金属氢氧化物的滤液B，能够以低成本且高效地从原水去除重金属。

予以说明的是，在上述图7(a)中举出使用离心分离器32的构成作为一个例子，但不限于该构成。例如，如上述图7(b)所示，作为不使用该离心分离器32的构成，也可以是如下构成：通过以沿着该过滤容器3a的外周(外壁)的方式导入该原水A的构成，从而从该过滤容器3a内的上方向下方形成旋流。通过这样的构成，所形成的重金属氢氧化物被离心分离，因其自重而向下方沉降，重金属氢氧化物由该重金属排出口31a排出。作为此时的过滤容器3a的形状，没有特别限定，从使上述旋流的旋转流容易产生的观点出发，优选为具有圆形状截面的圆柱形状、圆锥形状或截头圆锥状(特别是反圆锥形状或反截头圆锥状)，从使得重金属容易向着该重金属排出口31a排出这样的观点出发，优选为反圆锥形状或反截头圆锥状。通过该构成，可以得到去除了重金属氢氧化物的滤液B，能够以低成本且高效地从原水A去除重金属。

进而，作为不使用该过滤膜31的构成的变形例，也可以是如上述图7(c)所示那样该过滤容器3a整体进行旋转运动这样的构成。通过这样的构成，所形成的重金属氢氧化物被离心分离，因其自重而向下方沉降，重金属氢氧化物由该重金属排出口31a排出。由此，可以得到去除了重金属氢氧化物的滤液B，能够以低成本且高效地从原水A去除重金属。

第3实施方式

以下，按照上述图8和图9对第3实施方式所涉及的重金属去除装置进行说明。

第3实施方式所涉及的重金属去除装置与第1实施方式同样地，具备：所述电解机构1、所述pH调节机构2以及所述过滤机构3，进而，如上述图8所示，具备中和机构4，所述中和机构4将由所述电解机构1生成的所述酸性溶液C与由所述过滤机构3生成的所述滤液B混合以中和该滤液B的pH值。

该中和机构4将由所述电解机构1生成的所述酸性溶液C以循环的方式与所述滤液B混合，中和显示强碱性的滤液B的pH值，使液性变成接近中性(中和工序)。由此，不使用来自外部的添加剂也能够缓和处于高碱性状态的该 滤液B的液性，能够以低成本且高效地得到满足饮用等利用标准的滤液B。作为该中和机构4，不限于使酸性溶液C循环这样的上述构成，当然也可以设为例如如下构成，即，另外设置电解槽，将通过该电解槽而生成的酸性溶液与滤液B混合的构成。

予以说明的是，如上述图9所示，可以设置如下机构，即对该酸性溶液C进行将酸性溶液C中所含有的重金属去除的酸性侧重金属去除机构41。作为该酸性侧重金属去除机构41，可使用例如含有磺酸基(-SO₃H)作为取代基的强酸性阳离子交换树脂、含有羧酸基(-COOH)作为取代基的弱酸性阳离子交换树脂等凝胶状或多孔状的离子交换树脂。其中，在弱酸性阳离子交换树脂的情况下，进而，可以选用甲基丙烯酸系阳离子交换树脂或丙烯酸系阳离子交换树脂。例如，可以进行当溶液的酸性度更强时使用丙烯酸系阳离子交换树脂，而当溶液的酸性度弱时就使用甲基丙烯酸系阳离子交换树脂这样的选择，能够实现处理的最优化。通过该酸性侧重金属去除机构41，将会从该酸性溶液C高效地去除重金属，能够实施精确度更高的重金属去除。

予以说明的是，本实施方式中，与上述第2实施方式同样地，可以设为所述过滤机构3将所述重金属氢氧化物离心分离的构成。此时，进而，通过该过滤机构3将该重金属氢氧化物离心分离，从而可以抑制该重金属氢氧化物固着并残存于装置内，因此该过滤机构3中重金属氢氧化物的分离精确度得以提高，并且装置内的污染得到抑制，能够得到一并实现从原水的高效的重金属去除以及运行成本的抑制的效果。

第4实施方式

以下，按照上述图10和图11对第4实施方式所涉及的重金属去除装置进行说明。

第4实施方式所涉及的重金属去除装置为如下构成：与第3实施方式同样地，具备所述电解机构1、所述pH调节机构2、所述过滤机构3以及所述中和机构4，进而，如上述图10所示，具备使由所述电解机构1生成的所述碱性溶液的pH值周期性地上下变动的pH控制机构5。

该pH控制机构5基于所述pH传感器21的pH值，使所述pH调节机构2中的pH值的设定周期性地上下变动(pH控制工序)。关于该pH值，从生成 更多的重金属氢氧化物这样的观点出发，优选为在pH10～14范围内使其上下变动，更优选为如上述图11的pH调节例所示，在pH12～14范围内使其随着时间而上下变动。

这样，在所述碱性溶液中，起初因高pH值而快速地生成重金属氢氧化物，接下来，由于该碱性溶液的pH值降低，因而所生成的该重金属氢氧化物的再溶解被抑制而维持其结晶状态，从而重金属氢氧化物的生成效率(维持效率)提高，能够实现从原水A的高效的重金属去除。

予以说明的是，本实施方式中，还可以设为不设置所述中和机构4的构成，即，设为在上述第1和第2实施方式所涉及的重金属去除装置中，具备该pH控制机构5的构成。该构成在不使用所述中和机构4的条件下有意义，能够通过更简单的装置构成来实现上述从原水A的高效的重金属去除。

第5实施方式

以下，按照上述图12和图13对第5实施方式所涉及的重金属去除装置进行说明。

第5实施方式所涉及的重金属去除装置如下构成：与第1实施方式同样地具备所述电解机构1、所述pH调节机构2以及所述过滤机构3，进而，如上述图12所示，具备控制机构51，所述控制机构51包含将由所述电解机构1生成的所述酸性溶液间歇性地与所述碱性溶液混合的、所述pH控制机构5的功能。如上述图12所示，具备：在由槽100排出的碱溶液侧以及酸性溶液侧的各流路设置的阀102、以及在将该酸性溶液C间歇性地与所述碱性溶液混合的流路中设置的泵103，所述控制机构51对该阀102和泵103进行控制。即，通过所述控制机构51对该阀102和泵103进行控制，从而控制所循环的酸性溶液C的量以控制pH值，并且根据所述控制机构51的控制，所述pH调节机构2设定所述碱溶液的最合适的pH值。

这样，当所述控制机构51进行pH调节时，无需pH调节剂等来自外部的添加剂，通过使由所述电解机构1生成的所述酸性溶液C循环这样的简单的构成来在装置内部的封闭体系中使pH值周期性地上下变动，从而对于所述控制机构51所实施的pH调节，并不需要添加剂等多余的成本，能够以低成本且高效地实现从原水A的高效的重金属去除。

予以说明的是，作为上述第5实施方式所涉及的重金属去除装置的变形例，可设为如下构成：如上述图13所示，所述控制机构51使通过了所述过滤机构3的滤液B再次循环到原水A中，使原水A间歇性地混合。可以设为如下构成：伴随该循环，关于所述滤液B，如上述图13所示，当在所述过滤机构3反复进行预定次数的过滤后或达到预定的pH值时，通过所述控制机构51进行控制，从排出阀104向外部排出。

此外，从同样的观点出发，作为变形例，可以设为如下构成，即所述pH调节机构2对所生成的滤液B进行pH调节(例如，使其变成pH8.5～9.5的弱碱区域的调节)的构成。此时，由于先进性过滤后再进行pH调节，因而与在pH调节后进行过滤时相比在pH值高的溶液状态下生成重金属氢氧化物，从而生成更多量的重金属氢氧化物，可从溶液中去除更多量的重金属，因此将会在适合饮用的pH下得到去除了重金属的溶液，能够以低成本且高效地、简单地得到从原水去除了重金属的饮用水。

这样，由于在所述控制机构51中进行pH调节时，不使用pH调节剂等来自外部的添加剂而不仅使由所述电解机构1生成的所述酸性溶液C，还使所述滤液B也循环并在装置内部的封闭体系中使pH值周期性地上下变动，因而能够大幅增大所述控制机构51所实施的pH调节的上下变动的变动域，能够以低成本且高效地实现从原水A的高效的重金属去除。进而，关于所述滤液B，通过所述过滤机构3反复进行预定次数的过滤后向外部排出，因而通过该多次的过滤可以提高重金属的去除效率，能够实现更高效的重金属去除。

予以说明的是，本实施方式中，也可以设为与上述第2实施方式同样地，所述过滤机构3将所述重金属氢氧化物离心分离的构成。此时，进而，由于该过滤机构3将该重金属氢氧化物离心分离，因而可以抑制该重金属氢氧化物固着并残存于装置内，从而该过滤机构3中重金属氢氧化物的分离精确度得以提高，并且装置内的污染得到抑制，能够得到一并实现从原水的高效的重金属去除以及运行成本的抑制的效果。

此外，本实施方式中，也可设为如下构成：与上述第3实施方式同样地，具备所述中和机构4，所述中和机构4将由所述电解机构1生成的所述酸性溶液C以循环的方式与所述滤液B混合，中和显示强碱性的滤液B的pH值， 使液性变成接近中性。通过该构成，不使用来自外部的添加剂也能够缓和处于高碱性状态的该滤液B的液性，还能够得到以低成本且高效地获得满足饮用等利用标准的滤液B这样的效果。

其他实施方式

予以说明的是，上述各实施方式中，设为将一对阳极11和阴极12设置于槽100内部的构成，但不限于该构成，例如，作为其他实施方式，还可以设为如下构成：如上述图14所示，将多个阳极11和阴极12在圆柱状的槽100的内部交替地以环行的方式设置。通过这样的构成，可以提高该槽100内的电解效率，能够实现利用电解的更高效的重金属去除。