k1体育水处理装置以及水处理方法与流程

　　k1体育本发明涉及使用通过放电而产生的臭氧以及自由基等来对被处理水进行处理的水处理装置以及水处理方法。

　　此前，在上下水的处理中，一般使用臭氧或者氯。但是，在例如工业废水以及再利用水等中，有时包含难以被臭氧或者氯分解的难分解性物质。特别是，二恶英类以及二恶烷等的去除成为大的课题。

　　在一部分，通过组合臭氧(O3)和过氧化氢(H2O2)或者紫外线，在被处理水中产生活性比臭氧或者氯高的羟基自由基(OH自由基)来去除难分解性物质的方法得到实用化，但装置成本以及运转成本非常高，基本上未得到普及。因此，提出了通过使通过放电而产生的OH自由基对被处理水直接作用来高效地去除难分解性物质的方法。

　　具体而言，提出了如下水处理装置，该水处理装置通过对线状的高压电极与包围它的圆筒状的接地电极之间施加脉冲电压来形成流光放电，并且通过使用喷射喷嘴从上方对流光放电空间供给变成水滴状态的被处理水，从而对被处理水进行处理。根据该水处理装置，能够使短寿命的OH自由基高效地对被处理水作用(参照例如专利文献1)。

　　另外，还提出了以下水处理装置，该水处理装置以倾斜的状态配置上下对置的一对电极板，使被处理水在下部电极上流下，在电极之间形成阻挡放电，从而对被处理水进行处理。根据该水处理装置k1体育，能够通过简单的结构高效地对被处理水进行处理(参照例如专利文献2)。

　　专利文献2：日本专利第4635204号公报(第1页第1～第14行、图1)

　　但是，在上述专利文献1公开的以往的水处理装置中，水滴状态的被处理水在流光放电空间中垂直地落下，所以在流光放电空间中存在的OH自由基和被处理水的接触时间极短。因此，在进行难分解性物质的分解或者高浓度的有机污浊物的去除时，需要使被处理水循环多次，或者需要使放电电极非常高。因此，被处理水的汲取能量的增加以及装置的大型化等成为问题。另外，在水滴的形成中使用喷射喷嘴，所以伴随长时间的使用，由于被处理水中的污浊物质的附着，喷嘴有时闭塞。因此，需要频繁的维修，装置的工作率降低以及构件更换成本增大成为问题。

　　另一方面，在专利文献2公开的以往的水处理装置中，通过放电而产生的臭氧以及OH自由基与被处理水的表面接触，其一部分溶解而成为溶解臭氧或者溶解过氧化氢，通过水中的反应进行水处理。但是，在被处理水中，不进行溶解臭氧以及溶解过氧化氢的搅拌，所以存在高效的水处理限制于被处理水的水面的极附近、深的部分的处理不推进的问题。

　　本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于得到一种能够高效且高速地进行难分解性物质的分解或者高浓度的有机污浊物的去除、并且以高的工作率进行动作的水处理装置以及水处理方法。

　　本发明提供一种水处理装置，具备：倾斜板，相对水平面倾斜地配置，被处理水沿着上表面流动；放电形成体，隔着气体层配置于在倾斜板上流动的被处理水形成的水膜的上方；以及水滴形成装置，通过对水膜提供动力，使被处理水的至少一部分成为水滴，朝向倾斜板 的上方喷射，使水滴接触到放电形成体形成的放电，从而对被处理水进行处理。

　　另外，本发明提供一种水处理方法，使被处理水沿着相对水平面倾斜地配置的倾斜板的上表面流动，在倾斜板上形成水膜，并且在隔着气体层配置于水膜的上方的至少一对电极之间形成放电，对水膜提供动力，从而使被处理水的至少一部分成为水滴，朝向倾斜板的上方喷射，使水滴接触到放电而对被处理水进行处理。

　　进而，本发明提供一种水处理方法，使被处理水沿着相对水平面倾斜地配置的倾斜板的上表面流动，在倾斜板上形成水膜，并且在隔着气体层配置于水膜的上方的电极与倾斜板之间形成放电，使水膜接触到放电而对被处理水进行处理，其中，对水膜提供动力，从而使被处理水的至少一部分成为水滴，朝向倾斜板的上方喷射。

　　在本发明的水处理装置以及水处理方法中，使被处理水沿着相对水平面倾斜的倾斜板的上表面流动，形成放电，并且通过水滴形成装置使被处理水的至少一部分水滴化，所以被处理水长时间接触到放电，并且，被处理水的搅拌和在被处理水中溶解了的臭氧或者过氧化氢的混合推进，能够高效且高速地进行难分解性物质的分解或者高浓度的有机污浊物的去除。

　　图9是示出本发明的实施方式4的水处理装置中的超声波振子的驱动电压信号的波形图。

　　图10是将实施方式4的水处理装置中的超声波振子的驱动电压信号和对导线电极施加的放电脉冲电压信号比较示出的波形图。

　　图22是示出本发明的实施方式9的水处理装置中的循环气体的流量和时间的关系的图形。

　　图1是本发明的实施方式1的水处理装置的剖面图。在图中，在密闭构造的金属制的处理槽1的上部，设置供水口1a以及气体排出口1b。在处理槽1的下部，设置排水口1c。在处理槽1的侧面，设置气体供给口1d。

　　在处理槽1内，收容作为倾斜板的平板电极2。平板电极2被在处理槽1的底面上竖立设置的上游侧架台3a以及下游侧架台3b支撑，相对水平面倾斜地配置。即，平板电极2的上游侧端部(图1的右端部)比下游侧端部(图1的左端部)高。

　　平板电极2的上游侧端部配置于供水口1a的正下方。被处理水4从供水口1a被供给到处理槽1内，沿着平板电极2的上表面流向斜下方，并从排水口1c被排出到处理槽1外。

　　在处理槽1内的平板电极2的上方，相对于平板电极2隔着空隙5配置作为放电形成体(电极)的多根(在该例子中是3根)导线的流下方向上相互隔开间隔地配置导线c。另外，相对于平板电极2的上表面隔开等间隔地配 置导线的X轴方向)上平行并且水平地设置导线电绝缘。平板电极2是电接地了的接地电极。实施方式1的放电电力供给部10具有脉冲电源7以及布线与导线c之间施加高电压来形成放电11a、11b、11c。

　　在平板电极2的下表面，固定作为水滴形成装置(水滴产生机构)的多个超声波振子12a、12b、12c。超声波振子12a、12b、12c与导线c对应地配置。在该例子中，在平板电极2的与导线c对置的部分的背侧，配置超声波振子12a、12b、12c。另外，超声波振子12a、12b、12c对在平板电极2上流动的被处理水4提供动力，将其至少一部分向上方喷射并使其跳起而水滴化。即，超声波振子12a、12b、12c在平板电极2上产生被处理水4的水滴13a、13b、13c。

　　在该例子中，各超声波振子12a、12b、12c由压电陶瓷(PZT)构成。在处理槽1的外部设置高频电源14。超声波振子12a、12b、12c经由布线而与处理槽1电绝缘。

　　水处理部件19具有平板电极2、导线的水处理装置的主要部分的立体图。平板电极2相对水平方向按倾斜角θ倾斜。在平板电极2的宽度方向两端部，设置一对侧壁20a、20b。被处理水4在平板电极2上的侧壁20a、20b之间流下。在侧壁20a、20b上，固定保持导线c的多对(在该例子中是3对)保持部件21。

　　接下来，说明动作。来自气体供给源17的氧气在通过流量调节 器18调节为预定的流量之后，从气体供给口1d被供给到处理槽1内。按照与供给氧气流量相同的流量，将处理槽1内的气体从气体排出口1b排出。由此，在经过预定时间之后，从处理槽1内排出空气，在处理槽1内形成高氧浓度的环境。

　　从供水口1a向处理槽1内供给的被处理水4在平板电极2上的侧壁20a、20b之间形成水膜70而流下，从排水口1c被排出。此处，在水膜70与导线的厚度被调节为在导线的厚度比导线之间的距离小。此时，通过使高频电源14动作，驱动超声波振子12a、12b、12c，从而被处理水4的一部分变成水滴13a、13b、13c。

　　此处，进一步地使脉冲电源7动作，在空隙5的一部分被氧气充满的状态下对导线c施加脉冲电压，从而从导线在平板电极2上流动的过程中，依次通过放电11c、11b、11a。另外，水滴13a、13b、13c分别接触到放电11c、11b、11a，从而对被处理水4进行难分解性物质的去除等水处理。

　　图3是示出不驱动图1的超声波振子12a、12b、12c的情况下的被处理水4的情形的剖面图，图4是示出驱动图3的超声波振子12a、12b、12c的情况下的被处理水4的情形的剖面图。

　　在不驱动超声波振子12a、12b、12c的情况下，从导线不水滴化。相对于此，在驱动超声波振子12a、12b、12c的情况下，在形成放电11a、11b、11c的区域中，形成大量水滴13a、13b、13c。

　　另外，所形成的水滴13a、13b、13c由于重力而落下，与在平板电极2上流动的被处理水4结合。这样，在驱动超声波振子12a、12b、12c的情况下，以高的频度重复进行水滴13a、13b、13c的形成和结合。

　　接下来，说明利用实施方式1的水处理装置的水处理的原理。此 处，以有机物的分解为例子进行说明，但通过放电而产生的O

　　通过对导线c施加脉冲电压，在空隙5的气体中、即在气体层71或者气体与被处理水4的界面处，产生放电。此时，氧分子(O2)、水分子(H

　　O)与高能量的电子碰撞，产生(1)式、(2)式的离解反应。此处，e是电子，O是原子状氧，H是原子状氢，OH是OH自由基。e+O2→2O…(1)

　　在(1)式中产生的原子状氧的一部分通过(3)式的反应而成为臭氧(O3)。此处，M是反应的第三体，表示气中的所有分子或者原子。

　　…(3)另外，在(2)式中产生的OH自由基的一部分通过(4)式的反应而成为过氧化氢(H2O

　　O2等氧化性粒子通过(5)式的反应，将被处理水4中的水膜70的表面以及水滴13a、13b、13c的表面的有机物氧化分解为二氧化碳(CO2)和水。此处，R是作为处理对象的有机物。R+(O、OH、O3、H

　　O2的一部分通过(6)式和(7)式，从水膜70的表面和水滴13a、13b、13c的表面溶解到被处理水4中。此处，(l)意味着液相。O3→O

　　O2(l)、OH(l))→CO2+H2O…(9)如以上叙述，通过基于反应(5)的水膜70的表面以及水滴13a、13b、13c的表面的有机物的分解以及基于反应(9)的水膜70的水中以及水滴13a、13b、13c的水中的有机物的分解这两者，本实施方式1的被处理水4中的有机物的分解推进。根据这样的实施方式1的水处理装置以及水处理方法，使被处理水4沿着相对水平面倾斜的平板电极2的上表面流动，在平板电极2与导线c，并且，通过超声波振子12a、12b、12c使被处理水4的至少一部分水滴化，所以能够使(5)式和(9)式的反应大量发生，能够高效且高速地进行高浓度的有机污浊物的去除。

　　即，被处理水4在倾斜的平板电极2上流动，所以相比于垂直地落下的情况，流下速度更慢，更长时间地接触到放电11a、11b、11c。因此，被处理水4中的有机物和氧化性粒子的反应次数增加，有机物的分解推进(长时间滞留效果)。

　　另外，通过超声波振子12a、12b、12c，在平板电极2上流下的被处理水4的一部分变成水滴13a、13b、13c，从而相比于水膜状地流动的情况，气液界面的面积大幅增加。因此，接触到放电11a、11b、11c的被处理水4的比例增加，通过放电而产生的氧化性粒子与被处理水4的表面的有机物R大量地反应，有机物的分解推进。换言之，由于形成水滴13a、13b、13c，(5)式的反应更加大量地发生(宽的气液界面面积的效果)。

　　进而，当通过(5)式的反应，水滴13a、13b、13c的气液界面附近的有机物被分解而其浓度降低后，(5)式的反应频度降低。相对于此，在本实施方式1中，通过超声波振子12a、12b、12c形成的水滴13a、13b、13c以在短时间内落下到被处理水4的水膜70而结合并再次形成其他水滴的方式，频繁地重复进行水滴13a、13b、13c 的形成以及结合。伴随这样的水滴13a、13b、13c的再形成，气液界面附近的分子被交换，出现新的有机物的分子，所以继续地产生(5)式的反应，有机物的分解推进(分子交换效果)。

　　O2通过(6)式以及(7)式的反应从水滴13a、13b、13c的表面溶解，伴随水滴13a、13b、13c的落下而被输送到水膜70。其结果，基于(9)式的水膜70中的有机物的分解反应相比于不形成水滴13a、13b、13c的情况，更加大量地发生(O3、H2O2输送效果)。另外，关于通过O3、H

　　O2输送效果被运送到水膜70的O3以及H2O2，通过由于被处理水4在平板电极2流下而产生的搅拌作用，在水膜70中其浓度被均匀化，基于(9)式的水膜70中的有机物的分解反应被促进。即，超声波振子12a、12b、12c的位置被固定，但由于被处理水4在平板电极2上流动，所以在水膜70中，形成水滴13a、13b、13c的区域和水滴落下的区域随着时间变化。作为比较，当在静置水中形成水滴的情况下，形成水滴13a、13b、13c并落下的位置在时间上不变化。其结果，溶解了的O3以及H

　　O2在被处理水4中局部存在化，所以水处理也局部性地推进。另一方面，根据本实施方式1，水膜70中的水滴13的形成区域和落下区域随着时间变化，所以通过水滴13a、13b、13c输送的O3以及H

　　O2在被处理水4中变得更加均匀。即，通过基于形成水滴13a、13b、13c以及被处理水4在平板电极2流下的加乘效应，O3以及H2O2的混合被促进，在被处理水4的全部区域中，基于(9)式的水处理推进(混合促进效果)。通过以上的5个效果(长时间滞留效果、宽的气液界面面积的效果、分子交换效果、O3、H

　　O2输送效果、混合促进效果)，根据本实施方式1，不需要例如如专利文献1那样使被处理水循环多次或者使放电电极非常高，能够进行水处理。另外，相比于专利文献2，能够高效并且高速地进行水处理。关于难分解性物质的分解，也同样地得到这样的效果。另外，在本实施方式1中，通过超声波振子12a、12b、12c，对被处理水4提供动力来形成水滴13a、13b、13c。因此，与在水滴形成中使用喷嘴、喷头的情况不同，被处理水4不通过微细孔而形成水滴。因此，水滴形成装置不会由于被处理水4中的污浊成分而发生堵塞，能够抑制维修的频度并以高的工作率进行动作。另外，在本实施方式1中，如图1所示，超声波振子12a、12b、12c配置于平板电极2的与导线c对置的部分的背侧。因此，水滴13a、13b、13c在横穿过导线c的方向上运动，相比于向与导线电极的长度方向相同的方向喷出水滴的情况，与导线c更多地碰撞。由此，得到使导线c冷却的效果，即使在接通高的放电电力的情况下，也能够抑制导线c的温度上升而长时间形成稳定的放电。

　　进而，能够抑制由于重复进行装置的开和关而产生的热循环所导致的导线c的劣化，减少更换的频度。

　　进而，在本实施方式1中，通过超声波振子12a、12b、12c，对被处理水4提供动力而水滴化，所以能够形成大量水滴。另外，通过调节高频电源14的电压以及频率中的至少某一方，能够调节水滴的形成数量、水滴的直径以及水滴的喷射的高度，能够进行与被处理水4的水质相应的最佳的处理。

　　另外，在实施方式1中，对平板电极2配置3组导线c，所以能够使水处理能力进一步提高。

　　进而，如果与被处理水4的组成相匹配地调节平板电极2的倾斜角度、被处理水4的流量以及放电11a、11b、11c的放电电力中的至少1个，则能够与被处理水4的组成相匹配地以最佳的条件进行水处理(在以下的实施方式中也是同样的)。

　　此处，水处理的效率随着使被处理水4的水滴化率增加而提高，但在某个水滴化率以上时饱和。其原因为，伴随水滴的增加，氧化性粒子的消耗速度提高，基于放电的氧化性粒子的生成速度限制水处理 的速度。

　　另一方面，伴随放电电力的增加，氧化性粒子的生成量增加，所以即使增加水滴，效果仍不易饱和。在水滴的形成中需要能量，所以过度的水滴化导致整体的能量效率降低。因此，优选根据被处理水4的组成以及放电电力等诸多条件，调节水滴化的比例。

　　另外，在实施方式1中，在放电形成中使用脉冲电源7，但在本发明中应用的电源只要能够稳定地形成放电，则不需要要一定是脉冲电源，也可以是例如交流电源或者直流电源。

　　另外，能够根据电极构造以及气体种类等诸多条件，适当地确定从脉冲电源7输出的电压的极性、电压峰值、重复频率、脉冲宽度等。一般来说，电压峰值期望是1kV～50kV。其原因为，在1kV以下，不形成稳定的放电，并且，为了设为50kV以上，由于电源的大型化以及电绝缘的困难化，成本显著增加。

　　进而，重复频率期望为10pps(pulse-per-second，脉冲数每秒)以上且100kpps以下。其原因为，在小于10pps时，为了接通足够的放电电力，需要非常高的电压，相反地，如果大于100kpps，则水处理的效果饱和，电力效率降低。另外，也可以根据被处理水4的流量或者处理对象物质的组成中的至少某一方，调整电压、脉冲宽度、脉冲重复频率。

　　进而，平板电极2能够由导电性材料构成。特别是，期望使用不锈钢或者钛等耐腐蚀性优良的金属材料。

　　另外，还能够用玻璃或者陶瓷等电介体包覆平板电极2的上表面。由此，得到抑制腐蚀、抑制电弧放电、抑制金属发生污染等这样的效果。

　　进而，在导线c中，也期望使用不锈钢或者钛等耐腐蚀性优良的金属材料，但也能够使用这以外的导电性材料。另外，也可以用玻璃或者陶瓷等电介体包覆导线c的表面。

　　进而，在实施方式1中，作为放电形成体，使用导线c，但放电形成体不一定需要是导线状。作为放电形成体，还能 够使用例如棒、针、网眼、螺丝、带或者冲孔金属等。但是，为了以较低的电压形成稳定的放电，相比于板状，更期望设为发生电场集中的导线、针、网眼、螺丝、带状。

　　另外，在实施方式1中，通过从气体供给源17供给氧气，使处理槽1的内部成为高氧浓度环境，但气体种类不限于氧。如果是在包含氧的气体中，则产生上述(1)～(9)式的反应，所以能够进行水处理。例如，能够对氧以任意的比例混合氮或者稀有气体。特别是，如果使用稀有气体，则即使在较低的电压下，也能够稳定地形成放电，如果使用空气，则能够大幅削减气体成本。

　　进而，供给的气体的流量不需要恒定，能够根据被处理水4的组成或者放电条件等适当地调节。例如，在被处理水4中的有机物浓度高的情况下，在氧化分解过程中消耗大量的氧，所以优选增加供给气体流量。另一方面，在被处理水4中的有机物浓度低的情况下，通过减少供给气体流量，气体中的臭氧浓度提高，能够使反应高速化。

　　进而，还能够在装置起动时增加气体流量而在短时间内置换内部的空气，之后将气体流量降低至在水处理中所需足够的量。由此，能够抑制气体的使用量，并且高速地进行水处理。

　　另外，也可以使从气体排出口1b排出的气体向气体供给口1d循环。由此，能够削减从气体供给源17供给的气体的量。另外，不向外部排气而使通过放电而产生的O

　　O2返回到处理槽1，从而能够高效地利用。进而，在实施方式1中，使用3根导线c，但能够根据平板电极2的尺寸以及被处理水4的组成或者处理流量等，适当地变更放电形成体的数量。进而，导线之间的距离(电极间距离)优选为1mm以上且50mm以下。其原因为，如果电极间距离小于1mm，则在使被处理水4流动时，导线c被水淹没的可能性增加，如果使电极间距离大于50mm，则在放电形成中需要非常高的电压。

　　另外，关于导线c的位置关系，能够在放电11a、11b、11c的附近形成水滴13a、13b、13c即可，不一定限定于图1的位置关系。例如，导线c也可以配置于与通过超声波振动在被处理水4中形成的驻波的波谷对应的位置。另外，也可以使超声波振子12a、12b、12c直接接触到被处理水4。例如，也可以在平板电极2中设置多个贯通孔，在贯通孔内设置超声波振子12a、12b、12c。另外，也可以在平板电极2的上表面设置超声波振子12a、12b、12c。

　　进而，为了使被处理水4的供给以及排水变得容易，处理槽1内的压力期望设为大气压或者其附近，但也能够根据需要设为正压或者负压。在将处理槽1内设为正压的情况下，来自外部的空气的混入被抑制，易于管理处理槽1内的环境。另外，在将处理槽1内设为负压的情况下，能够以较低的电压形成放电11a、11b、11c，能够实现电源的小型化以及简化。进而，压力越低，则放电11a、11b、11c越易于扩展，所以在宽的区域中，被处理水4与放电11a、11b、11c相接，水处理的效率以及速度提高。

　　进而，在图1以及图2中，也可以做成利用罩覆盖导线c的上侧的构造。由此，被处理水4流下的区域成为封闭空间，能够抑制水滴13a、13b、13c向流路外扩散。

　　接下来，图5是示出本发明的实施方式2的水处理装置的结构图。在图中，在被处理水槽31内，储存被处理水4。被处理水槽31经由定量送液泵32与处理槽1的最上部连接。被处理水槽31内的被处理水4通过定量送液泵32，从被处理水槽31内的下部被送到处理槽1的最上部。

　　储存处理后水40的处理后水槽33经由排水泵34与处理槽1的底部连接。落到处理槽1内的底部的处理后水40通过排水泵34被送到处理后水槽33。

　　在处理槽1的外部，设置集中控制部件35、脉冲电源7以及角 度控制部件36。在被处理水槽31中，设置检测被处理水4的水质(组成)的水质计37。水质计37检测被处理水4的生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)以及有机物的成分等。

　　来自水质计37的信号被输入到集中控制部件35。集中控制部件35控制脉冲电源7、定量送液泵32、排水泵34以及角度控制部件36。

　　图6是将图5的处理槽1放大而示出的剖面图。在处理槽1中，设置供水口1a、气体排出口1b、排水口1c以及气体供给口1d。在供水口1a处，设置水量调节机构23。

　　在处理槽1内，在上下方向上多级排列地配置多台(此处4台)水处理部件19a、19b、19c、19d。各水处理部件19a、19b、19c、19d与实施方式1的水处理部件19同样地，具有平板电极2、导线c。

　　另外，在这些水处理部件19a、19b、19c、19d中，以使被处理水4从最上级的水处理部件19a至最下级的水处理部件19d连续(按照之字形弯曲行进)地流下的方式，平板电极2相对水平面交替反向地倾斜。即，在上下方向上邻接的水处理部件19a、19b、19c、19d中，平板电极2相对水平面的倾斜方向相反。

　　被处理水4从供水口1a被供给到处理槽1内，依次通过水处理部件19a、19b、19c、19d而被处理。然后，通过了最下级的水处理部件19d的处理后水40在落到处理槽1的底部之后，从排水口1c被排出到处理槽1外。

　　另外，各水处理部件19a、19b、19c、19d的导线c都电并联连接到脉冲电源7。进而，平板电极2都被电接地。

　　进而，在水处理部件19a、19b、19c、19d中，分别设置调节对应的水处理部件19a、19b、19c、19d的倾斜角度的角度调节机构22a、22b、22c、22d。角度调节机构22a、22b、22c、22d与角度控制部件36(图5)连接。其他结构与实施方式1相同。

　　接下来，说明动作。被处理水槽31内的被处理水4被定量送液泵32吸水，从供水口1a被供给到处理槽1内。供给到处理槽1内的 被处理水4在从水处理部件19a的上侧端部沿着平板电极2的上表面流下之后k1体育，从水处理部件19a的下侧端部向水处理部件19b的上侧端部落下。以下，被处理水4依次在水处理部件19b、19c、19d依次流下。

　　此时，通过使脉冲电源7动作而对导线c施加高电压，形成放电11a、11b、11c，并且通过利用超声波振子12a、12b、12c使被处理水4水滴化，对被处理水4进行处理。处理后水40从处理槽1的底部通过排水泵34被输送到处理后水槽33。

　　另一方面，集中控制部件35根据来自水质计37的信息，即根据被处理水4的水质，控制定量送液泵32、排水泵34、角度控制部件36以及脉冲电源7。

　　例如，在被处理水4中的有机物浓度高的情况、或者难分解性物质成为处理对象的情况下，将定量送液泵32以及排水泵34的送液量设定得较少，并且将水处理部件19a、19b、19c、19d的倾斜角度、即各平板电极2相对水平方向的倾斜角度设定得较小。由此，被处理水4在水处理部件19a、19b、19c、19d内长时间滞留，处理对象物质被充分地分解。

　　相反地，在被处理水4中的有机物浓度低的情况、或者容易分解的物质是处理对象的情况下，将被处理水4的流量设定得较大，并且将水处理部件19a、19b、19c、19d的倾斜角度设定得较大。由此，被处理水4在短时间内通过水处理部件19a、19b、19c、19d，所以作为整体进行高速的水处理。

　　另外，在被处理水4中的处理对象物质的浓度高的情况下，通过提高脉冲电源7的输出电压以及脉冲重复频率中的至少某一方，能够增大放电电力。相反地，在处理对象物质的浓度低的情况下，还能够减小放电电力。

　　在这样的水处理装置以及水处理方法中，多级地配置水处理部件19a、19b、19c、19d，所以被处理水4与放电11a、11b、11c相接的时间延长，相比于实施方式1，仅一次通过处理槽1，就得到高的水 处理效果。另外，在上下方向上多级排列地配置多台(4台)水处理部件19a、19b、19c、19d，并且从最上级的水处理部件19a至最下级的水处理部件19d，被处理水4连续地流下，所以相比于在1个水处理部件中形成相同的处理面积的情况，能够减小处理槽1的占地面积(Footprint)。其结果，能够用比较小型的装置高速且高效地对被处理水4进行处理。

　　另外，根据被处理水4的水质，调节被处理水4的流量、水处理部件19a、19b、19c、19d的平板电极2的倾斜角度以及放电电力，所以能够进行与被处理水4的水质或者水量对应的最佳的动作。

　　另外，在实施方式2中，使用4台水处理部件19a、19b、19c、19d，但能够根据处理槽1的尺寸、或者所需的水处理能力等来适当地设定水处理部件的台数。

　　另外，在实施方式2中，在被处理水4的流量调节中使用定量送液泵32，但不限于此，能够使用例如质量流量控制器等。

　　进而，各水处理部件19a、19b、19c、19d的结构也可以相互不同。例如，第1电极的倾斜角度、放电形成体与倾斜板的距离、放电形成体的数量、种类及形状、水滴形成装置的数量、种类和位置以及放电电力等也可以根据水处理部件而不同。

　　进而，随着向下游前进而被处理水4的处理推进，所以例如越是位于下游侧的水处理部件，使放电电力越低，从而能够抑制无效的功耗。

　　另外，也可以在各水处理部件中设置开关，以在被处理水4中的处理对象物质的浓度低的情况、或者容易分解的物质成为对象的情况下，使位于下游侧的水处理部件的放电停止。由此，能够抑制无效的功耗。

　　进而，在上述例子中，能够调节平板电极2的倾斜角度、被处理水4的流量以及放电电力，但也可以能够仅调节它们中的某1个或者2个。

　　接下来，图7是本发明的实施方式3的水处理装置的主要部分剖面图。在实施方式3中，作为水滴形成装置，使用多个(在图7中仅示出1个)超声波均化器24。超声波均化器24与导线c对应地配置。

　　在该例子中，超声波均化器24配置于平板电极2的上方。另外，超声波均化器24的前端部在导线c的区域中，与被处理水4相接。

　　超声波均化器24与高频电源14(图1)连接。通过使高频电源14动作而驱动超声波均化器24，对被处理水4提供动力，将其至少一部分向上方喷射并使其跳起而水滴化。其他结构与实施方式1或者2相同。

　　在这样的水处理装置以及水处理方法中，作为水滴形成装置，使用超声波均化器24，所以能够在形成放电11a、11b、11c的区域中，局部地使被处理水4水滴化，能够高效地形成水滴13a、13b、13c。

　　另外，在本实施方式3中，通过超声波均化器24，对被处理水4提供动力而形成水滴13a、13b、13c。因此，与在水滴形成中使用喷嘴或者喷头的情况不同，被处理水4不通过微细孔而形成水滴。因此，水滴形成装置不会由于被处理水4中的污浊成分而发生堵塞，能够抑制维修的频度而以高的工作率进行动作。

　　另外，在上述例子中，将超声波均化器24配置于平板电极2的上侧，但也可以如图8所示，配置于平板电极2的下侧。在图8中，超声波均化器24的前端部贯通平板电极2而与被处理水4相接。

　　另外，超声波均化器24的数量能够任意地确定。例如，也可以在与在平板电极2上流下的被处理水4的流向垂直的方向(图7以及图8中的与纸面垂直的方向)上各配置多个超声波均化器24。在该情况下，能够在沿着导线c的长度方向(平板电极2的宽度方向)的宽的区域中，使被处理水4均等地水滴化，能够进行高效的水处理。

　　进而，超声波均化器24的前端部(接水部)的形状也能够任意 地确定。例如，如果使接水部的粗细变细，则能够以少的电力局部地形成水滴13a、13b、13c。相反地，如果使接水部的粗细变粗，则能够在较宽的区域中形成水滴13a、13b、13c。因此，根据电极间距离或者被处理水4的流量等适当地选定接水部的形状即可。

　　进而，优选使超声波均化器24的框体接地、或者用绝缘体覆盖框体。另外，也可以在高频电源14与超声波均化器24之间连接隔离变压器。由此，防止由于对导线c施加的高电压脉冲而超声波均化器24以及高频电源14破损。

　　接下来，图9是示出本发明的实施方式4的水处理装置中的超声波振子12a、12b、12c的驱动电压信号的波形图。在实施方式4中，间歇性地进行超声波振子(PZT超声波振子)12a、12b、12c的驱动这一点与实施方式1不同。在实施方式中，通过使高频电压间歇性地动作，能够间歇性地产生水滴。

　　另外，图10是将实施方式4的水处理装置中的超声波振子12a、12b、12c的驱动电压信号和对导线c施加的放电脉冲电压信号进行比较而示出的波形图。在实施方式4中，与从脉冲电源7(图1)输出的放电发生用脉冲电压同步地施加超声波振子驱动信号。由此，与放电同步地，间歇性地产生水滴。其他结构与实施方式1或者2相同。

　　在本发明的水处理装置以及水处理方法中，通过使被处理水4的至少一部分水滴化，使水处理的效率以及速度提高，但水滴化不一定需要连续地进行，通过间歇性地进行也得到效果。

　　一般来说，如果提高超声波振子驱动的占空比，则水处理的效率以及速度提高，但在一定以上的占空比下呈现效果饱和的倾向。这被认为是因为，在形成大量的水滴的情况下，相比于水滴数，水处理速度更受到通过放电而生成的O、OH、O

　　O2等氧化性粒子的数量的限制。因此，如图9所示，通过间歇性地驱动超声波振子12a、12b、 12c，能够抑制无效的功耗，进行高效的水处理。另外，对难分解性物质的分解有效的OH自由基的寿命一般非常短，短到1毫秒以下，在放电停止而OH自由基湮灭之后，即使使被处理水4水滴化，也得不到高的分解效果。因此，如图10所示，通过与脉冲放电同步地，进行仅在OH自由基存在的期间内水滴化那样的间歇动作，能够抑制能量的无效消耗，高效地进行水处理。

　　这样，在实施方式4的水处理装置以及水处理方法中，通过使超声波振子12a、12b、12c间歇性地动作，相比于连续驱动的情况，能够抑制无效的能量消耗，进行高效的水处理。

　　另外，通过与脉冲放电同步地驱动超声波振子12a、12b、12c，能够使OH自由基有效地发挥作用，能够抑制无效的能量消耗。

　　另外，在使超声波振子12a、12b、12c的驱动和脉冲放电同步时，需要考虑超声波振子12a、12b、12c的驱动开始至水滴形成为止的时间延迟。作为时间延迟的主要原因，有超声波的传递时间以及从水膜振动至水滴形成为止的时间等。因此，优选考虑这些，在脉冲电压的施加开始之前，驱动超声波振子。

　　另外，实施方式4所示出的超声波振子12a、12b、12c的驱动方法还能够应用于超声波振子12a、12b、12c以外的水滴形成装置、例如实施方式3所示出的超声波均化器24。

　　接下来，图11是本发明的实施方式5的水处理装置的主要部分剖面图。在实施方式5中，作为水滴形成装置，使用多个(在图11中仅示出1个)气体喷出装置25。气体喷出装置25具有气体源26以及与气体源26连接的气体配管27。气体配管27的前端被分支到多个喷嘴部27a。

　　在平板电极2的导线c的区域中，设置多个细孔2a。喷嘴部27a的前端与细孔2a连接。气体喷出装置25通过对被处理水4中喷出(吐出)气体，对被处理水4提供动力，将其至少一部分向上方喷射并使其跳 起而水滴化。其他结构与实施方式1或者2相同。

　　接下来，使用图12～17来说明本实施方式5的效果。另外，图12～17的水膜70内的点意味着溶解了的O

　　O2，点密度越高，则表示O3以及H2O2的浓度越高。另外，从图12向图17的推移表示1个细孔2a的周边的随时间变化的情形。在图12中，通过在导线c而产生的O3和H

　　O2通过(6)式以及(7)式，从水膜70的表面溶解到被处理水4中。此时，溶解O3以及H2O2偏向水膜70的表面附近以高的浓度存在。在图13中，通过从细孔2a喷出气体，在水膜70的内部形成气泡78，在水膜70中上升。在该过程中，在水膜70中，产生图中的箭头所示的涡流，朝向水膜70的深部搅拌在水膜70的表面附近以高的浓度存在的溶解O3以及H

　　O2。在图14中，形成水滴13a、13b、13c。然后，在图14所示的上升的过程和图15所示的落下的过程中，气体层71中的O3以及H

　　O2溶解到水滴13a、13b、13c，从而水滴13a、13b、13c中的溶解O3以及H2O2浓度提高。在图16中，在水滴13a、13b、13c落下到水膜70时，由于其冲击而在水膜70的内部产生如箭头所示的涡流，对水滴13a、13b、13c输送的溶解O3以及H

　　O2和在水膜70中存在的O3以及H2O2进行搅拌。其结果，如图17所示，在水膜70整体中，溶解O3以及H

　　O2的浓度提高，并且被均匀化。由此，基于(9)式的反应的水处理在水膜70整体中推进，所以相比于O3以及H2O2偏向水膜70的表面附近以高的浓度存在的情况(即图12的状态)，水处理的性能大幅提高。另外，在图12～17中，以2个气泡78和1个水滴13a、13b、13c为例而示出，但实际上连续地形成大量气泡78和大量水滴13a、13b、13c。因此，在平板电极2上流动的被处理水4在整体上形成均匀的 溶解O3以及H

　　O2的浓度分布。另外，在本实施方式5中，通过利用气体喷出装置25对被处理水4中喷出气体，对被处理水4提供动力，从而将至少一部分向上方喷出而水滴化，所以能够形成大量水滴。进而，通过变更喷出的气体的流速、细孔2a的形状以及细孔2a分布中的至少某一方，能够调节水滴的形成数量、水滴的直径以及水滴的喷射的高度等。进而，在本实施方式5中，通过气体喷出装置25，对被处理水4提供动力来形成水滴13a、13b、13c。因此，与在水滴形成中使用喷嘴或者喷头的情况不同，不是通过使被处理水4通过微细孔而形成水滴，而是通过使气体流过细孔2a而形成水滴。因此，抑制由于被处理水4中的污浊成分导致细孔2a堵塞，能够抑制维修的频度而以高的工作率进行动作。

　　在这样的水处理装置以及水处理方法中，不使用如超声波振子12a、12b、12c那样的电驱动的构件，仅通过供给气体就能够形成水滴13a、13b、13c。因此，能够抑制发生故障，并且在长期间连续地进行水处理。

　　另外，在通过超声波振子12a、12b、12c进行水滴化时，为了形成共振条件，对水膜70的厚度产生制约，但在本实施方式5中，能够不限制于水膜70的厚度地形成水滴13a、13b、13c。

　　另外，在实施方式5中，能够根据电极配置以及被处理水4的膜厚等设定细孔2a的孔径、数量、位置。例如，如果减少细孔数，减小细孔径，则气体通过的剖面积变窄，气体的流速变高。由此，能够在窄的区域中高密度地形成水滴13a、13b、13c。

　　接下来，图18是本发明的实施方式6的水处理装置的主要部分剖面图。在实施方式6中，从被处理水4的上方供给用于产生水滴的气体这一点与实施方式5不同。即，实施方式6的气体喷出装置25被配置为从上方的间隔开的位置对在平板电极2的上表面流动的被处理水4喷吹气体。另外，在气体配管27的前端未设置喷嘴部27a。其 他结构与实施方式5相同。

　　在这样的水处理装置以及水处理方法中，气体配管27从平板电极2间隔开，所以能够任意地调节气体配管27的位置以及气体的喷出角度等，水滴产生位置等的自由度提高。

　　另外，在实施方式6中，能够根据所需的水滴13a、13b、13c的位置和量以及电极配置等，任意地设定气体配管27的吹出口的位置以及角度。例如，如果以相对被处理水4的流动的方向接近垂直的角度喷吹气体，则所形成的水滴13a、13b、13c在宽的区域中分布。另一方面，如果以相对被处理水4的流动的方向接近水平的角度喷吹气体，则水滴13a、13b、13c的形成位置局部存在化。

　　另外k1体育，即使使气体配管27的吹出口浸渍到被处理水4中，也能够形成水滴13a、13b、13c。

　　进而，在实施方式5、6中，作为气体源26，能够使用在例如处理槽1(图1、图5)外设置的储气瓶。在该情况下，也可以不从实施方式1的气体供给口1d，而从气体配管27向处理槽1内供给氧等气体。

　　另外，在实施方式5、6中，对水滴13a、13b、13c的形成中使用的气体的组成没有特别限制，但期望使用氧气、或者氧气和惰性气体的混合气体。由此，(1)式以及(3)式的反应速率提高，得到高的水处理效果。

　　进而，在实施方式5、6中，不一定需要从气体源26连续地供给气体，也可以间歇性地供给。例如，即使平均流量与连续地供给气体的情况等同，在间歇性地供给的情况下，也能够提高气体流速的瞬时值。由此，能够有效地形成水滴13a、13b、13c。

　　接下来，图19是本发明的实施方式7的水处理装置的主要部分剖面图。在实施方式7中，作为水滴形成装置，使用与被处理水4相接地使被处理水4机械性地跳起而水滴化的多个(在图19中仅示出1个)跳起机构28。作为跳起机构28，能够使用例如水车。

　　跳起机构28在相对于被处理水4的流动方向比导线c更靠上游侧的位置，从导线c间隔预定距离地配置。另外，跳起机构28被配置成其下侧的一部分被浸渍到被处理水4的水膜70中，通过马达(未图示)的动力而旋转。通过跳起机构28旋转，对被处理水4提供动力，使其一部分跳起而水滴化。其他结构与实施方式1或者2相同。

　　在这样的水处理装置以及水处理方法中，通过控制跳起机构28的旋转速度或者驱动定时，能够适当地设定水滴产生量以及水滴形成定时。

　　另外，在实施方式7中，通过利用跳起机构28对被处理水4提供动力，使被处理水4的至少一部分跳起而水滴化，所以与在水滴形成中使用喷嘴或者喷头的情况不同，被处理水4不通过微细孔而形成水滴。因此，水滴形成装置不会由于被处理水4中的污浊成分而发生堵塞，能够抑制维修的频度而以高的工作率进行动作。

　　另外，在本实施方式7中，跳起机构28通过马达的动力而旋转，但也可以通过被处理水4的流动使跳起机构28旋转。在该情况下，不需要进行超声波振子12a、12b、12c的驱动或者气体的供给等，能够通过流下的被处理水4的流体能量形成水滴13a、13b、13c。

　　另外，跳起机构28不限于水车，还能够使用例如用板状部件敲打水面的机构等。

　　接下来，图20是本发明的实施方式8的水处理装置的剖面图。在平板电极2的导线c的区域中，分别设置在厚度方向上贯通平板电极2的多个细孔2b。

　　在平板电极2的下表面，气密地固定在与平板电极2之间形成储气室41的背板(储气室形成部件)42。储气室41与所有细孔2b连接。在背板42的中央，设置循环配管连接口42a。

　　在处理槽1的侧面下部，设置气体吸入口1e。对气体吸入口1e 连接气体循环配管43的第1端部。气体循环配管43的第1端部配置于处理槽1外。气体循环配管43的第2端部与循环配管连接口42a连接。

　　在配置于气体循环配管43的处理槽1外的部分，设置作为气体输送部的气泵44。作为实施方式8的水滴形成装置兼气体喷出装置的气体循环装置45具有背板42、气体循环配管43以及气泵44，从处理槽1吸入气体，在细孔2b内从上方喷出所吸入的气体。

　　经由压力调节器46，对气体供给口1d连接气体供给源17。另外，实施方式8的水处理部件47具有平板电极2、导线c以及作为气体循环装置45的一部分的背板42。

　　接下来，说明动作。从供水口1a供给到处理槽1内的被处理水4在平板电极2的上表面流动而从排水口1c被排出。从气体供给口1d供给到处理槽1内的氧气从气体排出口1b被排出向处理槽1外。此时，在气体排出口1b处发生预定的压力损失，但通过使压力调节器46动作，处理槽1内的压力被维持得比外部气压高。

　　另一方面，通过使气泵44动作，将处理槽1内的气体从细孔2b向平板电极2上喷出。由此，在平板电极2上流动的被处理水4的一部分跳起，变成水滴13a、13b、13c。其他结构以及动作与实施方式1相同。

　　在这样的水处理装置以及水处理方法中，不使用实施方式5、6那样的气体源26，而能够使用循环气体来使被处理水4水滴化。因此，从气体供给源17供给将处理槽1内保持为预定的压力、并且补充通过水处理消耗的量(在有机物的氧化分解中消耗的量和在被处理水4中溶入的量)的气体即可。因此，能够抑制气体的使用量，降低水处理的运行成本。

　　另外，在实施方式8中，通过气体循环装置45对被处理水4提供动力来形成水滴13a、13b、13c。因此，与在水滴形成中使用喷嘴或者喷头的情况不同，不是通过使被处理水4通过微细孔而形成水滴，而是通过使气体流过细孔2b而形成水滴。因此，抑制由于被处理水4 中的污浊成分导致细孔2a堵塞，能够抑制维修的频度而以高的工作率进行动作。

　　O2气体，但通过气体循环装置45使包含这些O3以及H2O2的气体循环，并对在平板电极2上流动的被处理水4的水膜70喷出。由此，如图12～17所示，包含O3以及H2O2的循环气体在水膜70中变成气泡而上升。此时，气体中的O3以及H2O2从气液界面溶解到被处理水4中。因此，相比于如实施方式5所示地不使用循环气体的情况，能够进一步促进O3以及H2O2向被处理水溶解，促进基于(9)式的水中反应中的有机物的分解反应，提高水处理的性能。进而，在本实施方式8中，在使被处理水4通过重力沿着平板电极2自然地流下的同时，通过气泵44使气体循环而使被处理水4水滴化。一般来说，关于泵的消耗能量，相比于输送液体，在输送气体时远远地少，所以相比于如专利文献1的水处理装置那样通过泵使被处理水循环而水滴化的情况，能够以更少的消耗能量，得到高的水处理效果。另外，在实施方式8中，将气泵44配置于处理槽1外，但也可以配置于处理槽1内。在该情况下，不需要在处理槽1中设置气体吸入口1e，仅在处理槽1内铺设气体循环配管43即可。

　　此处，图21是示出利用图20的水处理装置的水处理实验的结果的图形。在该实验中，作为被处理水4，使总有机碳(TOC)浓度是约14mg/l的醋酸钠水溶液以每分150ml的流量循环。另外，将氧气以每分250ml的流量供给到处理槽1，并且形成脉冲放电。然后，以恒定的时间间隔对被处理水4进行采样，使用总有机碳浓度计(岛津制作所制的TOC-Vw)测定TOC浓度。

　　在试验条件A下，在不使图20的气泵44工作而不形成水滴13a、13b、13c的条件下进行试验。另外，在试验条件B下，在使图20的气泵44工作而形成水滴13a、13b、13c的条件下进行试验。

　　其结果，在试验条件A下，初始TOC浓度是14.6mg/l，但在接 通1Wh的放电能量之后，降低到11.1mg/l(3.5mg/l的减少)。另一方面，在试验条件B下，初始TOC浓度是13.6mg/l，但在接通1Wh的放电能量之后，降低到6.6mg/l(7.0mg/l的减少)。

　　这样，确认了通过使被处理水4水滴化，作为难分解性物质的醋酸钠的分解速度大幅提高。

　　接下来，图22是示出本发明的实施方式9的水处理装置中的循环气体的流量和时间的关系的图形。在实施方式8中，通过利用气泵44使气体循环，使被处理水4水滴化，但在本实施方式9中，使气体的循环流量在时间上变化而成为脉动流。即，实施方式9的气体循环装置45使被处理水4间歇性地水滴化。

　　在图22中，在虚线所示的恒流的情况下，循环气体流量在时间上不变化而恒定。另一方面，在实线所示的脉动流的情况下，将循环气体流动的时间的比例设为1/4(即占空比25％)，将流量设为4倍。因此，在恒流和脉动流下，在恒定时间的期间内流动的气体的量相同，但其定时不同。

　　作为形成脉动流的方法，可以举出例如在气体循环配管43的中途设置阀门并控制该阀门的开闭的方法。另外，如果作为气泵44使用隔膜泵或者波纹管泵，则由于泵自身具有脉动流的性质，所以即使不另外设置阀门等，也能够形成脉动流。其他结构以及动作与实施方式8相同。

　　在图20那样的水处理装置中，在通过细孔2b的气体的流速越快，形成越多的水滴。因此，根据本实施方式9，通过将循环气体设为脉动流，相比于以恒流供给的情况，能够以同样的循环气体的量，形成更多的水滴。因此，能够在形成等同的量的水滴时减小气泵44的容量、或者增加能够以相同的容量的气泵44形成的水滴量。

　　另外，循环气体的流量不一定需要如图22那样设为脉冲状，也可以在时间上进行调制。根据水滴的形成情形，适当地确定循环气体的流量、占空比以及脉动流周期即可。

　　接下来，图23是本发明的实施方式10的水处理装置的剖面图。在处理槽1内，在上下方向上多级排列地配置多台(此处4台)水处理部件47a、47b、47c、47d。各水处理部件47a、47b、47c、47d与实施方式8的水处理部件47同样地，具有平板电极2、导线。

　　另外，在这些水处理部件47a、47b、47c、47d中，以使被处理水4从最上级的水处理部件47a至最下级的水处理部件47d连续(按照之字形弯曲行进)地流下的方式，平板电极2相对水平面交替反向地倾斜。即，在上下方向上邻接的水处理部件47a、47b、47c、47d中，平板电极2相对水平面的倾斜方向相反。

　　气体循环配管43在气泵44的下游侧被分支到第1至第4分支配管43a、43b、43c、43d。另外，分支配管43a、43b、43c、43d的前端与分别对应的水处理部件47a、47b、47c、47d的循环配管连接口42a连接。

　　在与最上级的水处理部件47a连接的第1分支配管43a中，设置第1阀门48a。在与第2级的水处理部件47b连接的第2分支配管43b中，设置第2阀门48b。在与第3级的水处理部件47c连接的第3分支配管43c中，设置第3阀门48c。在与最下级的水处理部件47d连接的第4分支配管43d中，设置第4阀门48d。

　　作为实施方式10的水滴形成装置的气体循环装置49具有水处理部件47a、47b、47c、47d的背板42、包括分支配管43a、43b、43c、43d的气体循环配管43以及气泵44。其他结构与实施方式8相同。

　　在图23中，被处理水4在通过水量调节机构23调整为预定的流量之后，通过供水口1a被供给到处理槽1内。被供给到处理槽1内的被处理水4在从最上级的水处理部件47a依次流下至最下级的水处理部件47d之后，作为处理后水40在处理槽1的底部滞留，从排水口1c被排出。此时，供水口1a由被处理水4堵住，排水口1c由处理后水40堵住，都不通过气体。

　　来自气体供给源17的氧气通过压力调节器46被调整为使处理槽1内的压力成为比外部气压高的预定的压力的流量，被供给到处理槽1内。通过气泵44从气体吸入口1e吸入的处理槽1内的气体经由分支配管43a、43b、43c、43d被供给到水处理部件47a、47b、47c、47d，使流下的被处理水4水滴化。

　　图24是示出图23的第1至第4阀门48a、48b、48c、48d的开闭动作的时序图。阀门48a、48b、48c、48d周期性地开闭。另外，阀门48a、48b、48c、48d的打开的占空比都是25％。

　　进而，阀门48a、48b、48c、48d被相互错开1/4周期地敞开。因此，阀门48a、48b、48c、48d中的2个以上不会同时打开，在某1个打开时，剩余关闭。而且，阀门48a、48b、48c、48d中的1个始终打开。因此，相比于对所有水处理部件47a、47b、47c、47d同时供给循环气体的情况，能够以更少的循环气体流量高效地形成水滴。

　　在这样的水处理装置以及水处理方法中，多级配置水处理部件47a、47b、47c、47d，所以被处理水4与放电11a、11b、11c相接触的时间延长，相比于实施方式8，仅一次通过处理槽1，就得到高的水处理效果。即，不需要利用泵使被处理水4循环而多次通过处理槽1、或者将处理槽1串联地连接多台而使被处理水4通过多个处理槽1，仅通过使被处理水4在1台处理槽中一次通过，就得到高的水处理效果。因此，相比于实施方式8，具有削减在被处理水4的汲取中所需的电力、并且简化装置结构的效果。

　　另外，在上下方向上多级排列地配置水处理部件47a、47b、47c、47d，并且被处理水4从最上级的水处理部件47a至最下级的水处理部件47d连续地流下，所以相比于在1个水处理部件中形成相同的处理面积的情况，能够减小处理槽1的占地面积。其结果，能够用比较小型的装置高速且高效地对被处理水4进行处理。

　　另外，能够利用1台气泵44，通过4台水处理部件47a、47b、47c、47d形成水滴，所以装置结构简化，装置成本被抑制。

　　进而，在分支配管43a、43b、43c、43d中设置阀门48a、48b、 48c、48d，通过使它们在不同的定时进行开闭，能够以较少的循环气体流量高效地形成水滴。

　　另外，阀门48a、48b、48c、48d不是必需的，也可以使循环气体在分支配管43a、43b、43c、43d中始终流动。

　　另外，阀门48a、48b、48c、48d的开闭能够根据被处理水4的组成在任意的定时进行，不一定需要如图24所示的那样。

　　接下来，图25是本发明的实施方式11的水处理装置的剖面图。在处理槽1内，在上下方向上多级排列地配置多台(此处4台)水处理部件51a、51b、51c、51d。各水处理部件51a、51b、51ck1体育、51d是从实施方式8的水处理部件47去掉背板42的结构。即，各水处理部件51a、51b、51c、51d具有平板电极2以及导线的周缘部与处理槽1的内壁面气密地连接。由此，在处理槽1内的各平板电极2的上下，形成多个(在该例子中5个)独立的分割空间(密闭空间)。即，处理槽1内的空间通过平板电极2被划分成5个分割空间。上下相邻的分割空间仅通过平板电极2的细孔2b而连接。

　　另外，在各平板电极2的下游侧端部上，形成储存被处理水4的水积存部52。在各平板电极2的下游侧端部附近，设置用于使在水积存部52中积存的被处理水4落向下方的一个或者多个贯通孔2c。

　　气体吸入口1e被配置成面对最上级的分割空间、即最上级的平板电极2的上侧的空间。气体循环配管43的与气体吸入口1e相反的一侧的端部不被分支，与在处理槽1中设置的气体吐出口1f连接。气体吐出口1f被配置成面对最下级的分割空间、即最下级的平板电极2的下侧的空间。另外，在处理槽1中，未设置气体排出口1b。

　　作为实施方式11的水滴形成装置的气体循环装置53具有气泵44以及气体循环配管43。其他结构与实施方式10相同。

　　在图25中，被供给到处理槽1内的被处理水4在从最上级的水处理部件47a依次流下至最下级的水处理部件47d之后，作为处理后 水40滞留在处理槽1的底部，从排水口1c被排出。此时，在各水积存部52中积存的被处理水4经由贯通孔2c向下端落下。

　　来自气体供给源17的氧气通过压力调节器46被调整为使处理槽1内的压力成为比外部气压高的预定的压力的流量，被供给到处理槽1内。通过气泵44从气体吸入口1e吸入的处理槽1内的气体经由气体吐出口1f被供给到最下级的分割空间。

　　从气体吐出口1f被供给到处理槽1内的气体经由细孔2b依次移动到上方的分割空间。此时，在各水处理部件51a、51b、51c、51d中，在平板电极2上流动的被处理水4的一部分被水滴化。其他动作与实施方式10相同。

　　在本实施方式11中，处理槽1的内部的压力在最下级的分割空间中最高，越向上方的分割空间则越低。因此，通过气泵44产生的循环气体流在处理槽1内朝向上方形成一连串的流动。

　　另外，在本实施方式11中，各水积存部52的水深比在各平板电极2上流下的被处理水4的水膜厚度大。因此，在处理槽1内朝向上方流动的循环气体不通过贯通孔2c而仅通过细孔2b。由此，能够使被处理水4高效地水滴化。

　　进而，在实施方式10中，对水处理部件47a、47b、47c、47d分别连接分支配管43a、43b、43c、43d，但在本实施方式11中，不需要分支配管43a、43b、43c、43d，简化装置结构。

　　进而，在本实施方式11中，对气泵44串联连接水处理部件51a、51b、51c、51d，所以循环气体的总量依次通过所有水处理部件51a、51b、51c、51d，水滴的形成效率提高。

　　另外，在实施方式10、11中，能够根据处理槽1的尺寸或者所需的水处理能力等而适当地设定水处理部件的台数。

　　接下来，图26是本发明的实施方式12的水处理装置的主要部分剖面图。在实施方式12中，代替实施方式8的平板电极2而使用倾斜板55。在倾斜板55中，设置多个细孔55a。

　　在倾斜板55的上方，相对于倾斜板55，隔着空隙5配置作为放电形成体的7根导线根接地导线的流下方向上，相互隔开间隔地配置导线d。

　　另外，相对于倾斜板55的上表面隔开等间隔地配置导线的宽度方向(图26的X轴方向)上平行并且水平地设置导线d。

　　进而，在被处理水4的流下方向上，交替配置高压导线c和接地导线d。高压导线连接。接地导线d被接地。

　　由此，相邻的电极、即电极56a、57a、电极56a、57b、电极56b、57b、电极56b、57c、电极56c、57c、电极56c、57d分别成对，在各对电极之间形成放电58a、58b、58c。在倾斜板55的与导线d对置的整个区域中，均等地设置细孔55a。

　　在倾斜板55的下表面，气密地固定背板42。储气室41与所有细孔55a连接。实施方式12的水处理部件59具有倾斜板55、高压导线c、接地导线中，在高压导线b、58c。此时，通过从细孔55a喷出循环气体而形成水滴13，进行水处理。其他结构以及动作与实施方式8相同。

　　在这样的水处理装置以及水处理方法中，在横穿过放电58a、58b、58c的方向上，水滴13跳起(此处在与水滴13跳起的方向正交的方向上形成放电58a、58b、58c)。因此，相比于例如如实施方式1(图1)那样，在导线c的情况，水滴13与放电58a、58b、58c的接触概率更高，水处理效率提高。

　　另外，在本实施方式12中，倾斜板55既可以电接地，也可以不接地。在使倾斜板55电接地的情况下，在高压导线的水面之间也形成放电。因此，能够使放电区域变宽，水处理的速度提高。

　　另一方面，在不使倾斜板55电接地的情况下，能够用绝缘体形成倾斜板55。如果用氧化铝等陶瓷形成倾斜板55，则能够抑制由放电所致的溅射以及腐蚀，能够使装置寿命延长。另外，在不使倾斜板55电接地的情况下，能够与放电形成无关地确定倾斜板55的配置以及形状，所以例如空隙5的宽窄等的设计的自由度提高。

　　另外，也可以与实施方式9～11适当地组合实施方式12。例如，在实施方式12的装置中，也可以使气体的循环流量在时间上变化而成为脉动流。另外，也可以如实施方式10或者11那样多级配置实施方式12的水处理部件59。

　　进而，水滴13跳起的方向也可以不一定相对于放电58a、58b、58c的形成方向垂直，只要水滴13在横穿过放电58a、58b、58c的方向上跳起，水处理效率就提高。

　　接下来，图27是本发明的实施方式13的水处理装置的主要部分剖面图。在实施方式13中，将实施方式12的接地导线的上表面垂直地配置接地平板电极60a、60b、60c、60d。

　　实施方式13的水处理部件61具有倾斜板55、高压导线。其他结构以及动作与实施方式12相同。

　　在这样的水处理装置以及水处理方法中，使用接地平板电极60a、60b、60c、60d，所以相比于实施方式12，在更宽的区域中形成放电58a、58b、58c。因此，水滴13与放电58a、58b、58c相接触的 时间变长，水处理的速度提高。

　　另外，也可以与实施方式9～11适当地组合实施方式13。例如，也可以在实施方式13的装置中，使气体的循环流量在时间上变化而成为脉动流。另外，也可以如实施方式10或者11那样多级配置实施方式13的水处理部件61。

　　接下来，图28是本发明的实施方式14的水处理装置的主要部分剖面图。在实施方式14中，代替实施方式12的接地平板电极60a、60b、60c、60d，使用使平板按剖面圆弧状弯曲而成的接地圆弧电极62a、62b、62c。接地圆弧电极62a、62b、62c被配置成凹面侧与倾斜板55的上表面隔着空隙地对置。

　　相邻的接地圆弧电极62a、62b、62c被相互连接。高压导线c分别配置于接地圆弧电极62a、62b、62c与倾斜板55之间k1体育。即，接地圆弧电极62a、62b、62c被配置成覆盖对应的高压导线由金属构成，并且被接地。即，倾斜板55兼作平板电极(接地电极)。

　　实施方式14的水处理部件63具有倾斜板55、高压导线。其他结构以及动作与实施方式12相同。

　　在这样的水处理装置以及水处理方法中，使用接地圆弧电极62a、62b、62c，所以相比于实施方式12或者13，能够在更宽的区域中形成放电58a、58b、58c。因此，水滴13与放电58a、58b、58c相接触的时间变长，水处理的速度提高。

　　另外，以包围高压导线c的方式，配置接地圆弧电极62a、62b、62c，所以形成更均匀的电场。因此，放电58a、58b、58c不会局部地变强，电弧放电被抑制，形成均匀且稳定的放电。

　　进而，接地圆弧电极62a、62b、62c被配置成覆盖跳起的水滴13，所以附着到接地圆弧电极62a、62b、62c的水滴13的一部分再次变成水滴13而朝向倾斜板55落下。另外，附着到接地圆弧电极62a、 62b、62c的水滴13的另一部分由于表面张力，沿着接地圆弧电极62a、62b、62c的内表面流动。通过重复这样的动作，除了被处理水4和放电58a、58b、58c的接触时间变长以外，气液界面的面积增加，能够高效地进行水处理。

　　另外，也可以与实施方式9～11适当地组合实施方式14。例如，也可以在实施方式14的装置中，使气体的循环流量在时间上变化而成为脉动流。另外，也可以如实施方式10或者11那样多级配置实施方式14的水处理部件63。

　　接下来，图29是本发明的实施方式15的水处理装置的主要部分剖面图。在倾斜板55的上方，隔着空隙5a与倾斜板55平行地配置作为放电形成体的网眼电极64。网眼电极64与脉冲电源7连接。倾斜板55由金属构成，并且被接地。即，倾斜板55兼作平板电极(接地电极)。

　　在网眼电极64的上方，隔着空隙5b与网眼电极64平行地配置作为放电形成体的上部平板电极65。上部平板电极65被接地。网眼电极64以及倾斜板55成对地形成放电66a。网眼电极64以及上部平板电极65成对地形成放电66b。

　　实施方式15的水处理部件67具有倾斜板55、网眼电极64、上部平板电极65以及背板42。其他结构以及动作与实施方式12相同。

　　在这样的水处理装置以及水处理方法中，在网眼电极64与倾斜板55之间形成放电66a，在网眼电极64与上部平板电极65之间形成放电66b。另外，从倾斜板55上跳起的水滴13的一部分通过网眼电极64碰撞到上部平板电极65。

　　因此，相比于如实施方式8那样仅在导线c的情况，能够扩大放电66a、66b的形成区域，水处理的速度提高。

　　另外，跳起的水滴13的一部分碰撞到上部平板电极65，其一部分再次变成水滴13而朝向倾斜板55落下。另外，碰撞到上部平板电 极65的水滴13的另一部分由于表面张力而沿着上部平板电极65流动。因此，除了被处理水4和放电66a、66b的接触时间提高以外，气液界面的面积增加，能够高效地进行水处理。

　　另外，也可以与实施方式9～11适当地组合实施方式15。例如，也可以在实施方式15的装置中，使气体的循环流量在时间上变化而成为脉动流。另外，也可以如实施方式10或者11那样多级配置实施方式15的水处理部件67。

　　接下来，图30是本发明的实施方式16的水处理装置的剖面图，图31是仅示出图30的平板电极2的剖面图，图32是示出图30的平板电极2的立体图。本实施方式16除了平板电极2的形状不同这一点以外，与实施方式8相同。

　　在平板电极2的上表面，形成比其他部分降低了的多个(在图32中是32个)凹部72。与平板电极2的上表面平行的凹部72的剖面形状是圆形。在各凹部72的中央，形成在厚度方向上贯通平板电极2的细孔73。其他结构与实施方式8相同。

　　在本发明的水处理装置中，水膜70越薄，得到越高的水处理效率。其原因为，通过放电而生成的OH以及O

　　等氧化性粒子在水膜70的表层中迅速地反应而分解有机物，但向水膜70的深部的扩散需要时间。

　　另一方面，通过水滴形成装置形成的水滴13的数量越多，则得到越高的水处理性能。其原因为，通过形成大量水滴，被处理水4的表面积增加，与OH以及O

　　的溶解。在实施方式8中，如果水膜70薄，则连水膜70的底部附近的有机物都容易被分解，但即使从细孔2b喷出气体，也无法形成大量的水滴。相反地，如果水膜70厚，则虽然形成大量水滴，但水膜70的深部的有机物的分解不推进。即，在实施方式8中，更优选同时实现水膜70中的有机物的高效的处理和大量水滴的形成。相对于此，根据本实施方式16，在平板电极2的上表面形成有凹部72，并且在各凹部72的底部，细孔73开口，所以仅在细孔73的附近水膜70变厚，在其他区域中水膜70变薄。由此，能够同时实现水膜70中的有机物的高效的处理和大量水滴的形成。另外，凹部72的形状不一定需要如图32所示是圆柱形。另外，不一定需要使细孔73和凹部72以1：1对应。例如，也可以如图33所示，在平板电极2的上表面上设置矩形的平板状(与平板电极2的上表面平行的剖面是长方形)的多个(在图33中是4个)凹部74，在各凹部74中设置2个以上(在图33中是6个)细孔73。在图33中，凹部74被配置为长边与被处理水4的流向垂直。根据这样的结构，加工性提高。另外，也可以如图34所示，在平板电极2的上表面上，设置槽形状的多个(在图34中是4个)凹部75，在各凹部75中设置2个以上(在图34中是9个)细孔73。在图34中，在与被处理水4的流向垂直的方向上相互隔开间隔，与被处理水4的流动的方向平行地配置凹部75。根据这样的结构，除了上述的能够有效地形成水滴的效果以外，还能够得到被处理水4在平板电极2的面上不偏斜而均匀地流动的效果。

　　另外，在平板电极2的上表面形成凹部的结构也可以与其他实施方式适当地组合。例如，也可以在实施方式1的平板电极2的配置有超声波振子12a、12b、12c的部分的上表面形成凹部。在该情况下，相比于和与水膜70的厚度对应的最佳的频率相匹配时，超声波振子12a、12b、12c的上部的水膜70越厚，则能够产生越多的水滴。

　　接下来，图35是示出本发明的实施方式17的水处理装置的平板电极2的立体图，图36是示出图35的平板电极2的分解立体图。在本实施方式17中，平板电极2的形成方法与实施方式16不同。即，在本实施方式17中，平板电极2是通过在作为矩形的平板的下板76 上重叠作为矩形的平板的上板77而构成的。

　　在下板76中，设置在厚度方向上贯通下板76的多个(在该例子中是30个)细孔73。在该例子中，在下板76中形成5列细孔列73a～73e。在各细孔列73a～73e中，与被处理水4的流动垂直地排列配置6个细孔73。另外，在被处理水4的流动的方向上，相互隔开间隔地配置细孔列73a～73e。

　　在上板77中，设置平面形状分别是长方形的5个贯通孔77a～77e。在被处理水4的流动的方向上，相互隔开间隔地配置贯通孔77a～77e。各贯通孔77a～77e被配置为长边与被处理水4的流动的方向垂直。

　　各贯通孔77a～77e的开口面积比各细孔73的开口面积大。被配置成在使上板77重叠于下板76的状态下，细孔73在对应的贯通孔77a～77e内开口。由此，各贯通孔77a～77e与图33的凹部74同样地发挥功能。其他结构与实施方式16相同。

　　在实施方式16中，为了形成凹部72、74、75，需要对平板电极2实施切削加工。相对于此，根据本实施方式17，通过分别用激光加工以及冲剪加工等形成上板77以及下板76，并将两者贴合，能够形成平板电极2。因此，能够更低成本地制作平板电极2，平板电极2的大型化以及量产化变得容易。

　　另外，上板77对下板76的固定方法是例如焊接、钎焊或者粘接等即可，没有特别限定。

　　接下来，图37是本发明的实施方式18的水处理装置的剖面图。本实施方式18的水处理装置具有上部部件90、下部部件91、2个第1中间部件(水处理部件)79a、79b以及2个第2中间部件(水处理部件)80a、80b。

　　上部部件90配置于水处理装置的最上部。下部部件91配置于水处理装置的最下部。在上部部件90与下部部件91之间，在上下方向上交替配置第1中间部件79a、79b和第2中间部件80a、80b。

　　具体而言，在上部部件90下配置第1中间部件79a，在第1中 间部件79a下配置第2中间部件80a，在第2中间部件80a下配置第1中间部件79b，在第1中间部件79b下配置第2中间部件80b，在第2中间部件80b下配置下部部件91。

　　另外，针对构成上下邻接的部件的处理槽1的部分，使用作为连结部件的多个螺栓87，保持气密并且电导通地连结。图38中示出第1中间部件79a、79b的剖面，图39中示出第2中间部件80a、80b的剖面。

　　在图38中，各第1中间部件79a、79b具有平板电极2、背板42、分支配管43a或者43c、导线是剖面矩形的管状，包围平板电极2、背板42以及导线的侧壁，形成导入高压线所贯通的馈通部(feedthrough)89。导线c分别与高压线的上端部，设置上部凸缘83a。在框体83的下端部，设置下部凸缘83b。另外，平板电极2在图38中向右下倾斜。

　　在图39中，第2中间部件80a、80b具有平板电极2、背板42、分支配管43b或者43d、导线中间部件80a、80b除了平板电极2向左下倾斜这一点以外，与第1中间部件79a、79b相同。即，第2中间部件80a、80b的与第1中间部件79a、79b的不同点仅在于平板电极2的倾斜方向相反这一点。

　　在上部部件90中，设置供水口1a、气体排出口1b以及气体吸入口1e。上部部件90的框体84与第1中间部件79a的框体83的上部凸缘83a连结。

　　在下部部件91中，设置排水口1c以及气体供给口1d。下部部件91的框体85与第2中间部件80b的框体83的下部凸缘83b连结。

　　从第1中间部件79a、79b以及第2中间部件80a、80b引出的高 压线的外部，与母线的高电压输出连接。脉冲电源7的接地侧与下部部件91连接。

　　另外，分支配管43a、43b、43c、43d分别通过连接构件86a、86b、86c、86d，并联连接到气体吸入口1e。另外，在气体吸入口1e与连接构件86a之间配置气泵44。其他结构以及动作与实施方式10相同。

　　根据本实施方式18，仅通过用螺栓87连接第1中间部件79a、79b、第2中间部件80a、80b、上部部件90以及下部部件91，就能够构成处理槽1。因此，相比于使处理槽1成为一体的结构的情况，制造和装配变得更容易。

　　另外，能够任意地确定第1中间部件79a、79b以及第2中间部件80a、80b的数量。例如，在包含高浓度的有机物的被处理水4或者包含难分解性物质的被处理水4作为处理对象的情况下，通过增加第1中间部件79a、79b以及第2中间部件80a、80b的数量，能够得到高的处理效果。

　　相反地，在包含低浓度的有机物的被处理水4或者不包含难分解性物质的被处理水4作为处理对象的情况下，通过减少第1中间部件79a、79b以及第2中间部件80a、80b的数量，能够抑制无效的放电电力的消耗。另外，能够使处理槽1简化并小型化，所以能够抑制装置成本以及运转成本。

　　另外，在实施方式8～18中，用于形成循环气体的装置不限于气泵4。