CN102781539B - 过滤装置及水处理装置 - Google Patents
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Abstract
过滤装置(10)具有过滤体本体(4)和过滤槽(1),过滤体本体(4)由薄片状构件呈漩涡状卷绕而成,被处理水在过滤槽(1)中流通,过滤槽(1)内部填充有过滤体本体(4),过滤体本体(4)是以其轴心沿着流通方向的方式被填充的,薄片状构件由薄片状的网片(5)和薄片状的间隔件(6)的薄片面彼此重叠而成的构件,网片(5)具有供被处理水通过的空孔,与网片(5)相比,被处理水更难通过间隔件(6)。
Description
技术领域
本发明涉及过滤装置及使用了该过滤装置的水处理装置,其中,过滤装置用于对工业用水、城市用水、井水、河水、湖水和工厂废水等含有悬浮物质等的被处理水进行处理,本发明特别涉及能够适宜于在逆渗透膜装置等的前段使用的过滤装置。
背景技术
作为处理工业用水、城市用水、井水、河水、湖水和工厂废水等被处理水的方法,例如有这样一种方法:在进行了凝集处理,即在被处理水中添加无机凝集剂及阴离子性等高分子凝集剂而将包含在被处理水中的悬浮物吸附或使之凝结等之后,通过滤砂或加压上浮处理,去除悬浮物。然而在滤砂或加压上浮处理中,存在有装置变大这样的问题。此外,被处理水的浊度高的场合恐有不能充分去除悬浮物之忧。
为了解决这样的问题,最近,膜分离处理设备,具体而言是限外过滤膜(UF)装置或者精密过滤膜(MF)装置,作为过滤装置,正在得到广泛的应用。然而,限外过滤膜装置或者精密过滤膜装置存在有发生被悬浮物质、无机物质或者有机物质堵塞这样的问题,或者膜的成本高这样的问题。
此外,为了制造纯水等,有用逆渗透膜(RO)装置对被处理水进行处理的技术。而且,在逆渗透装置中,在前段需要使用用上述滤砂、加压上浮处理或者用限外过滤装置、精密过滤膜装置等处理过的一定程度上澄清的被处理水。然而,滤砂、加压上浮处理、限外过滤装置、精密过滤膜装置等中,如上所述,存在有不能充分去除悬浮物、发生堵塞等问题。
于是,有一种发电站补给水的制造装置被公开(参照专利文献1),该装置在了逆渗透膜装置的上游侧设置了使用长纤维束作为过滤体的过滤装置,但是该装置中也存在有逆渗透膜装置或过滤装置发生堵塞这样的问题,或者处理水质变劣这样的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-134490号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述情况而作出的,其目的是提供一种过滤装置及使用了该过滤装置的水处理装置,从该过滤装置能够得到可向逆渗透膜装置等供给的澄清的处理水且该过滤装置不易堵塞而又廉价。
用于解决课题的技术手段
为了达到上述目的,本发明的发明人锐意探讨,结果发现,作为捕捉悬浮物的过滤体,采用把具有可通过被处理水的空孔的薄片状网片和与网片相比难以通过被处理水的薄片状间隔件的薄片面相互重叠成的薄片状构件以漩涡状卷绕而成的过滤体,成为使被处理水纵断网片流通的结构,通过这样的过滤装置能够达到上述目的,从而完成了本发明。
即,本发明的过滤装置的特征在于,具有:过滤体本体,该过滤体本体由薄片状构件呈漩涡状卷绕而成;和过滤槽,被处理水在该过滤槽中流通,该过滤槽内部以使所述过滤体本体的轴心沿着流通方向的方式填充有所述过滤体本体。所述薄片状构件是将薄片状的网片与薄片状的间隔件的薄片面彼此重叠起来形成的构件,其中,所述网片具有供被处理水通过用的空孔,所述间隔件与所述网片相比更难让被处理水通过。
并且,优选所述过滤体本体是由所述薄片状构件呈漩涡状卷绕在芯件上而形成的。
此外,所述间隔件可以是由直径为0.1μm~100μm的纤维形成的无纺布。
所述间隔件还可以是由直径为0.1μm~100μm的活性碳纤维形成的。
此外,优选所述间隔件由直径为0.1μm~100μm的纤维形成的无纺布和不使被处理水透过的不透水薄片构成。
进一步优选所述网片由直径为0.1mm~0.6mm的纤维形成。
本发明的其它实施方式是以在所述过滤装置的后段具有逆渗透膜装置为特征的水处理装置。
并且,优选在所述过滤装置的前段具有粗过滤装置,该粗过滤装置在粗过滤槽中以使流通时的过滤部的空隙率成为50%~95%的方式填充有粗过滤体,该粗过滤体具有线绳状的悬浮物捕捉部,用于捕捉流通的被处理水中的悬浮物。
此外,可以为,所述粗过滤装置和所述过滤装置被收容在一个容器中,所述粗过滤装置及所述过滤装置成为一体。
进一步优选为,在所述过滤装置的前段具有凝集处理部件,该凝集处理部件设有反应槽和凝集剂导入部件,其中,被处理水被导入该反应槽中,该凝集剂导入部件在所述反应槽或反应槽的前段导入凝集剂并将所述凝集剂添加到被处理水中。
并且,优选为,还具有清洗液导入部件,该清洗液导入部件用于以任意的频度,从与处理时相反的方向导入清洗液或清洗液与空气的混合液。
发明的效果
过滤装置具有过滤体本体和过滤槽,过滤体本体由薄片状构件呈漩涡状卷绕构成,被处理水在过滤槽中流通,过滤槽内部以使过滤体本体的轴心沿着流通方向的方式填充有过滤体本体,薄片状构件由薄片状的网片和薄片状的间隔件的薄片面彼此重叠而构成,网片具有供被处理水通过用的空孔,与网片相比,被处理水难以通过间隔件。通过构成这样的过滤装置,能得到澄清的处理水且能够抑制后段的装置或过滤装置本身的堵塞,并且能够提供廉价的过滤装置。因此,通过在逆渗透膜装置等的前段设置这种过滤装置,能够长期对被处理水进行恰当的处理。此外,能够把这种过滤装置制成在前段具有凝集处理部件的水处理装置。进而,在高速进行水处理的场合或被处理水的浊度高的场合,尤其存在难以得到澄清的处理水,而且,在过滤装置或设在后段的逆渗透膜装置等的膜分离处理设备中容易产生堵塞,不能进行良好的水处理这样的问题,但是通过在这种过滤装置的前段设置具有规定的空隙率的粗过滤装置,即使是高速处理或浊度高的被处理水,也能得到澄清的处理水且能够进一步抑制逆渗透膜装置等或过滤装置的堵塞,得到能够进行良好的水处理这样的效果。
附图说明
图1是表示与实施方式1有关的过滤装置的构成用的纵截面图。
图2是与实施方式1有关的过滤装置的横截面图。
图3是表示与实施方式1有关的过滤体用的立体图。
图4是与实施方式1有关的网片的重要部分放大图。
图5是与实施方式2有关的水处理装置例的系统简图。
图6是表示与实施方式2有关的水处理装置例的构成用的图。
图7是与实施方式2有关的水处理装置例的系统简图。
图8是与实施方式2有关的水处理装置例的系统简图。
图9是与实施方式2有关的水处理装置例的系统简图。
图10是表示与实施方式3有关的水处理装置例的构成用的截面图。
图11是表示与实施方式3有关的粗过滤装置的构成用的截面图。
图12是与实施方式3有关的粗过滤装置的重要部分放大图。
图13是表示与实施方式3有关的粗过滤装置的悬浮物捕捉部之一例用的图。
图14是表示逆渗透膜的压差的测定方法用的图。
图15是表示逆渗透膜的差压的测定结果用的图。
图16是与参考例有关的水处理装置的系统简图。
具体实施方式
以下,基于实施方式详细说明本发明。
(实施方式1)
图1是表示与本发明的实施方式1有关的过滤装置的构成用的被处理水的流通方向的纵截面图,图2是横截面图,图3是表示过滤装置的过滤体用的立体图。
如图1及图2所示,过滤装置10具有筒状的过滤槽1和过滤体2,过滤槽1供被处理水流通所用,过滤体2用于捕捉流通的被处理水中的悬浮物。该过滤体2具有芯件3和过滤体本体4,芯件3连接于过滤槽1的流通方向两端,过滤体本体4由呈漩涡状卷绕在芯件3上的薄片状构件构成。该薄片构件,是具有供被处理水通过用的空孔的薄片状的网片5和与网片5相比被处理水难以通过的薄片状的间隔件6的薄片面彼此重叠起来形成的构件。
此外,过滤槽1的流通方向两端设有树脂制等圆形的板7,该板7上设有多个孔,孔的大小能够使含有悬浮物(悬浮物质)等的被处理水自由流通,各板7的中心固定有芯件3的两端。并且,过滤体2以使过滤体本体4的轴心沿着被处理水的流通方向的方式,将过滤体2填充到过滤槽1内部全体中。此外,过滤槽1的内壁和过滤体本体4的外周的缝隙、芯件3附近的缝隙被粘合剂等被处理水不能通过的不透水构件8填埋,从而成为被处理水不能通过的构成。另外,过滤体本体4的轴心,是指呈漩涡状卷绕的过滤体本体4的漩涡的中心,在本实施方式中,为芯件3。
如果使被处理水在这样的过滤装置10中流通,则与网片5相比,被处理水难以通过间隔件6,所以被处理水的大部分,通过网片5的空孔,大致纵断网片5,即沿表面方向通过网片5,这时包含在被处理水中的悬浮物被网片5捕获,去除了悬浮物的被处理水被从过滤槽1排出。像这样,通过以纵断具有被处理水所通过的空孔、能捕捉悬浮物的网片5而不是沿厚度方向横断的方式,制成使被处理水流通的结构的过滤装置10,能够得到澄清的处理水。因此,过滤装置10能够取代限外过滤膜(UF)装置或者精密过滤膜(MF)装置等膜分离装置而在逆渗透膜(RO)装置的前段使用,从而能够抑制逆渗透膜装置的堵塞。并且,过滤装置10不是像限外过滤膜装置或者精密过滤膜装置那样进行使用了膜的过滤,因此不易堵塞,而且廉价。
这里,网片5只要具有被处理水能够通过的空孔、能够把被处理水所含有的悬浮物去除到所期望的程度即可,而没有特别的限定,例如,可以举出如图4所示那样的用纵丝9a和横丝9b形成的织物。另外,图4是网片5的重要部分放大俯视图(图4(a))及图4(a)的A-A′截面图(图4(b))。
并且,网片5的相邻的两条纵丝9a和相邻的两条横丝9b间的距离,即,开口(图4中用OP表示。)为200~4000μm左右较为理想,此外,使空孔(图4中用斜线表示。)的大小,即,网片5的俯视时的空间率(opening area)为40%~90%左右较为理想,并且,交点部的高度(图中用T表示的厚度)为500~1200μm较为理想。作为具体的商品,可以用例如100目~8目(日本NBC公司)左右的商品。只要在这个范围内,就能特别恰当地除去悬浮物。此外,在逆渗透膜装置中,例如在卷绕了逆渗透膜的形状的螺旋型逆渗透膜装置中,由于是使用交点部的高度为通常0.65mm~1.2mm左右的网片作为原水流路间隔件的,所以作为在逆渗透膜装置的前段使用的过滤装置,即,向逆渗透膜装置供给处理水的过滤装置使用而防止逆渗透膜装置的堵塞的场合,使用与逆渗透膜装置相比交点部的高度低的网片较为理想的缘故。
此外,成为纵丝9a和横丝9b的纤维的直径D分别为直径0.1mm~0.6mm较为理想,更为理想的是0.1mm~0.4mm左右。这是因为,虽然也取决于被处理水的浊度和处理量,但是为了能够大致纵断被处理水,必须以一定程度粗细的纤维形成供被处理水通过的空孔,此外,如果太粗,则所形成的空孔过大,不能去除悬浮物。
作为构成网片5的丝线等的材质,可以举出例如聚烯烃、聚酯、尼龙、聚偏二氟乙烯(PVDF)等合成树脂和金属纤维等,但是出于耐药性和经济性的观点,聚烯烃纤维较为理想。另外,虽然在图4中示例了织物,但是由纤维形成的具有比较大的空孔的无纺布也是可以的。
此外,只要是与网片5相比被处理水难以通过的薄片状物,对间隔件6并无特别限定,例如,也可以采用完全没有空孔、不允许被处理水通过的不透水薄片或用直径0.1μm~100μm,优选0.5μm~30μm左右的纤维形成的无纺布等,或者,通过把它们贴合或利用热熔接而使它们成型为一体等方法将它们重叠起来形成的。另外,由于间隔件6只要是不允许被处理水通过的不透水薄片就能使被处理水与网片5均匀地接触,所以间隔件6为具有不透水薄片的构件较为理想。并且,如果把无纺布用作间隔件6,则能在无纺布表面的起毛部位捕捉被处理水的悬浮物从而提高过滤装置10的悬浮物捕捉性,所以采用由无纺布和不透水薄片构成的间隔件较为理想。
作为间隔件6的材质,可以举出例如聚烯烃、聚酯、尼龙、聚偏二氟乙烯(PVDF)、金属纤维、活性碳纤维等。出于耐药性和经济性的观点,聚烯烃纤维较为理想。此外,出于能够进行包含在被处理水中的NaClO等的还原处理,可以不需要活性碳塔等装置这样的观点,活性碳纤维较为理想。
并且,并不限定于使网片5及间隔件6重合的形态,使薄片面彼此贴合也可以,利用热熔接而使之成型为一体也可以。另外,网片5可以跟间隔件6的大小相同也可以不相同,不过为了对被处理水进行均匀的处理,使其基本上相同较为理想。网片或间隔件6的流通方向的长度虽然取决于被处理水的浊度、处理量或所要求的处理水的浊度,但是例如,可以是200mm~1000mm左右。
虽然用于卷绕这种使网片5及间隔件6重合后的薄片构件的芯件3的材质并无特别限定,可以使用塑料、金属等材质,但是出于经济性的观点,采用聚氯乙烯树脂管(CVP管)较为理想。此外,芯件3的形状也无特别限定,可以是例如圆柱状,也可以是方柱状。另外,将薄片构件卷绕在芯件3上的方法也无特别限定,例如,可以用粘合剂等将薄片构件的端部固定于芯件3,以该芯件3为中心,将薄片构件卷成海苔寿司卷状,按照被处理水的处理量和浊度等,卷绕成任意直径即可。
并且,对过滤槽1没有限定,例如,材质可以采用不锈钢制或纤维强化塑料(FRP)制,此外,大小只要是空心圆柱状(筒状),可以使其直径为100mm~1000mm,高度为200mm~1000mm。此外,图1中示出了筒状的过滤槽1,但不是筒状也可以,只要是能够流通的形状,即,只要是空心的即可,例如在方柱中设置了空洞的形状也可以。
另外,作为被处理水,可以举出工业用水、城市用水、井水、河水、湖水、工厂废水(特别是对来自工厂的废水进行了生物处理后的生物处理水)及在这些水中添加了凝集剂而进行了凝集处理后的水。
虽然在图1中,作为过滤体2使用了具有在芯件3上卷绕了3圈过滤体本体4的过滤体,但是对于卷绕圈数并无限制,可以根据被处理水的处理量及浊度等进行适宜调节。因此,也可以采用过滤体本体4仅卷绕了1圈的过滤体2,不过,卷绕圈数越多就越容易通过间隔件6保持网片5的形状,被处理水就能均匀地纵断网片5,水处理就稳定,所以较为理想。
此外,虽然在图1中,作为过滤体2使用了在芯件3上卷绕了过滤体本体4的构件,但是没有芯件3也可以,例如通过间隔件6等保持网片5流通时的形状,只要被处理水能够沿表面方向通过(纵断)网片5,使用仅由过滤体本体4构成的过滤体2也可以。
此外,虽然在图1中示出了在空心圆柱状的过滤槽1中填充了过滤体2的过滤装置10,但是也可以使用在过滤体2上卷绕FRP等薄片并以被处理水不能泄漏的方式将其接合的过滤装置。此外,也可以通过使间隔件为不透水的材质,使被处理水不能泄漏,来使间隔件6兼作过滤槽1。
(实施方式2)
图5是与本发明的实施方式2有关的水处理装置的系统简图。另外,对于与实施方式1相同的构件标以相同的附图标记,省略了重复的说明。
如图5所示,水处理装置30,是在实施方式1的过滤装置10的后段(下游侧)设置了逆渗透膜装置31的装置,该逆渗透膜装置31用逆渗透膜对被处理水进行膜分离处理。
在这样的水处理装置30中,首先,被处理水(原水)被导入到过滤装置10中。然后,被导入到过滤装置10中的被处理水纵断网片5,由此在一定程度上去除被处理水中所含的悬浮物。然后,从过滤装置10排出的澄清的处理水被供给到后段的逆渗透膜装置31,由逆渗透膜进行膜分离处理。在本实施方式中,由于使用了实施方式1的过滤装置10,所以从过滤装置10排出的处理水是澄清的。因此,能够取代限外过滤膜装置或精密过滤膜装置等膜分离装置而在逆渗透膜装置31的前段使用。并且,由于不使像UF装置或者MF装置那样使用膜进行的过滤,所以不易堵塞,而且廉价。
就设于过滤装置10的后段的逆渗透膜装置31而言,被处理水的流通通路的截面面积比网片5的被处理水流通方向的截面面积大,例如,在螺旋型的构件中原水流路的宽度比网片5的交点部的高度大的构件较为理想。虽然对于逆渗透膜装置31的形态没有特别限定,但是例如,将两端封闭的逆渗透膜卷绕在侧面上具有流通孔的空心芯件上的形状的、所谓螺旋型的形态,由于易于应对大型化而较为理想。特别是,采用具有与过滤装置10同一直径的螺旋型逆渗透膜装置较为理想。另外,如果使用螺旋型逆渗透膜装置31,则用逆渗透膜对杂质进行了膜分离处理后的处理水被从空心芯件排出,没有用逆渗透膜进行膜分离处理、含有许多杂质的所谓浓缩水被从芯件以外的地方排出。
另外,取代逆渗透膜装置31,也可以以精密过滤膜(MF膜)、限外过滤膜(UF膜)、纳米过滤膜(NF膜)等膜分离处理设备,作为设在过滤装置10的后段的水处理装置。
虽然在图5中示出了将过滤装置10与逆渗透膜装置31分开设置的水处理装置,但并不限于此,如图6所示,也可以将过滤装置10与逆渗透膜装置31收纳在一个空心容器32中等等采用一体的水处理装置。通过采用一体的水处理装置,能够谋求紧凑化,并且能够减少零部件数量。另外,过滤装置10或逆渗透膜装置31,可以设置多个也可以各设置一个。
此外,也可以构成在过滤装置10的前段设置了凝集处理部件41的水处理装置40。如图7所示,水处理装置40是在凝集处理部件41的后段具有实施方式1的过滤装置10,而且在过滤装置10的后段设置了与上述水处理装置30同样的逆渗透膜装置31的装置,其中,凝集处理部件41由反应槽42、药品导入部件44和无机凝集剂导入部件46构成,反应槽42中被导入被处理水(原水),药品导入部件44由用于将药品从保持有高分子凝集剂等药品的药品槽43导入到反应槽42中的泵等构成,无机凝集剂导入部件46由用于将无机凝集剂从保持有无机凝集剂的无机凝集剂槽45导入到反应槽42中的泵等构成,过滤装置10中将被导入在反应槽42中进行了吸附或凝结等凝集处理后的被处理水,逆渗透膜装置31用逆渗透膜对被处理水进行膜分离处理。
在这样的水处理装置40中,首先,被处理水(原水)被导入反应槽42。然后,保持在药品槽43中的高分子凝集剂等药品,或保持在无机凝集剂槽45中的无机凝集剂,由药品导入部件44或无机凝集剂导入部件46导入到反应槽42中,添加到被处理水中。然后,被添加了高分子凝集剂或无机凝集剂的被处理水,被搅拌机47搅拌并被凝集处理。接下来,凝集处理后的被处理水被从反应槽42排出,送往过滤装置10。然后,被导入到过滤装置10中的被处理水通过纵断网片5而去除包含在被处理水中的悬浮物。然后,从过滤装置10排出的澄清的处理水被供给到后段的逆渗透膜装置31,由逆渗透膜进行膜分离处理。另外,也可以构成没有设置逆渗透膜装置31的水处理装置。
作为被处理水,可以举出例如腐殖酸·富里酸系有机物、生产藻类等的糖等生物代谢物,或者,含有界面活性剂等合成化学物质等的水,具体而言,为工业用水、城市用水、井水、河水、湖水、工厂废水(特别是对来自工厂的废水进行了生物处理的生物处理水)等,但是被处理水并不限定于这些水。另外,腐殖质,是指植物等通过被微生物分解而产生的腐蚀物质,是含有腐殖酸等的物质,含有腐殖质的水具有腐殖质及/或来源于腐殖质的溶解性COD成分、悬浮物质或色度成分。
作为在被处理水中作为凝集剂而添加的高分子凝集剂,例如,可以举出聚(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酰胺的共聚物及它们的碱金属盐等阴离子系有机系高分子凝集剂,聚(甲基)丙烯酰胺等非离子系有机系高分子凝集剂,由丙烯酸二甲胺基乙酯或者其季铵盐、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺或者其季铵盐等阳离子性单体构成的均质聚合物及与可与这些阳离子性单体共聚的非离子性单体的共聚物等阳离子系有机系高分子凝集剂,及作为与可与上述阴离子性单体、阳离子性单体或这些单体共聚的非离子性单体的共聚物的两性有机系高分子凝集剂。此外,对于高分子凝集剂的添加量也无特别限定,可以按照被处理水的性状进行调整,相对于被处理水,大约固形分为0.01mg/L~10mg/L。
此外,对于向被处理水中添加的无机凝集剂没有特别限定,例如,可以举出硫酸铝、聚合氯化铝等铝盐、氯化铁、硫酸亚铁等铁盐等。此外,对于无机凝集剂的添加量也无特别限定,可以按照所处理的被处理水的性状进行调整,相对于被处理水,用铝或铁换算大约为0.5mg/L~10mg/L。此外,虽然取决于被处理水的性状,但是在作为无机凝集剂使用聚合氯化铝(PAC)的场合,如果使添加了高分子凝集剂及无机凝集剂的被处理水的pH值为pH5.0~7.0左右,则最适于凝集。无机凝集剂的添加既可以是在将高分子凝集剂添加到被处理水中之前,也可以是在其后,此外,还可以与高分子凝集剂同时添加。
并且,也可以如图8所示,在上述水处理装置30或水处理装置40中,对存积被处理水(原水)的原水槽增设吸光度测定部件51和添加量控制部件52构成水处理装置50,其中,吸光度测定部件51用于测定被处理水的吸光度,添加量控制部件52接受由该吸光度测定部件51测定的吸光度数据,计算出从药品槽43向反应槽42导入的高分子凝集剂的添加量及从无机凝集剂槽45向反应槽42导入的无机凝集剂的添加量并对添加量进行控制。
作为添加量修正信息,添加量控制部件52具有通过预先在加尔测试器(日文:ヅヤ一テスタ一)中用高分子凝集剂对水质不同的各种吸光度的被处理水进行水处理而求得的被处理水的吸光度与高分子凝集剂的最适添加量的关系的公式。并且,用添加量控制部件52,从用吸光度测定部件51测定的被处理水(原水)的吸光度数据和该关系式(添加量修正信息)计算出最适添加量,对被从药品导入部件44导入的高分子凝集剂的添加量进行控制。此外,同样地,作为添加量修正信息,添加量控制部件52具有通过用无机凝集剂预先对水质不同的各种吸光度的被处理水进行水处理而求得的被处理水的吸光度与无机凝集剂的最适添加量的关系的公式。并且,用添加量控制部件52,从用吸光度测定部件51测定的被处理水(原水)的吸光度数据和该关系式(添加量修正信息)计算出最适添加量,对被从无机凝集剂导入部件46导入的无机凝集剂的添加量进行控制。
如果以高分子凝集剂为例进行详细说明,则首先,作为添加量控制信息,预先求出被处理水的吸光度与适合于处理具有该吸光度的被处理水的高分子凝集剂的添加量,即,足以使成为悬浮物的溶解性有机物凝集的添加量且不成为过剩的量的添加量的关系。并且,在进行水处理的时候测定被处理水的吸光度,基于该吸光度的测定结果和添加量修正信息,控制高分子凝集剂的添加量。
这里,关于被处理水,溶解性有机物浓度与分别对波长为200nm~400nm的紫外光部分和波长为500nm~700nm的可见光部分进行的1个波长以上的测定的吸光度之间,有以下述公式表示的相关关系。
(数学公式1)
溶解性有机物浓度=A×(紫外光部分吸光度-可见光部分吸光度)
并且,溶解性有机物浓度与通过用0.45μm薄片滤器过滤一定量的样品水所需要的时间(KMF值)判断出的高分子凝集剂的最适添加量之间存在相关关系。因此,通过对紫外光部分及可见光部分吸光度分别进行1个波长以上的测定,能够推算高分子凝集剂的最适添加量。
具体而言,预先对水质不同的被处理水,例如,不同日期采集的工业用水等被处理水进行加尔测试(日文:ヅヤ一テスト),求得如下述公式(I)所示那样的紫外光部分吸光度和可见光部分吸光度之差与高分子凝集剂的最适添加浓度的关系式(添加量控制信息)。另外,在公式(I)中,A~C是被处理水的溶解性有机物的浓度等依存于水质的常数,E260表示波长为260nm时的吸光度,E660表示波长为660nm时的吸光度。并且,在进行水处理的时候测定被处理水的吸光度,从吸光度的测定结果和下述公式(I)求出高分子凝集剂的最适添加浓度,向被处理水中添加该最适添加量的高分子凝集剂。
(数学公式2)
高分子凝集剂的添加浓度=A×(E260-E660)B+C (I)
另外,虽然在上述例子中,作为添加量控制信息表示了求得了紫外光部分吸光度和可见光部分吸光度之差与高分子凝集剂的最适添加浓度的关系式的例子,但是并不限于此,例如,也可以采用阈值控制。采用阈值控制时,可以示例在吸光度差不足规定值a1时以b1为高分子凝集剂的添加浓度,在吸光度差为规定值a1~a2时以b2为高分子凝集剂的添加浓度,在吸光度差超过规定值a2时以b3为高分子凝集剂的添加浓度的情况等,但并不限于此。
这样,通过基于成为被处理水中所含悬浮物的溶解性有机物量控制高分子凝集剂的添加量,能够对被处理水添加最适量的高分子凝集剂,因此能够有效地对被处理水进行处理。此外,即使在被处理水的水质发生了变动的场合,也会按照变动后的被处理水的水质进行高分子凝集剂的最适量添加,因此能够稳定地得到澄清度高的处理水。另外,关于无机凝集剂的添加量的控制,可以进行与上述高分子凝集剂的添加量的控制。
此外,由于溶解性有机物浓度与被处理水的浊度也存在相关关系,所以只要取代吸光度而测定浊度,进行与上述吸光度同样的控制,就能对被处理水添加最适量的高分子凝集剂或无机凝集剂,因此能够有效地对被处理水进行处理,此外,即使在被处理水的水质发生了变动的场合,也能按照变动后的被处理水的水质进行高分子凝集剂或无机凝集剂的最适量添加,所以能够稳定地得到澄清度高的处理水。另外,也可以进行与被处理水(原水)的吸光度数据对应的凝集剂添加量的控制和与被处理水的浊度数据对应的凝集剂添加量的控制这两方面的控制。
还可以在上述水处理装置30或水处理装置40中增加清洗液导入部件,构成具有清洗液导入部件的水处理装置,其中,清洗液导入部件用于从被处理水的流通方向的反方向向水处理装置导入清洗液或者清洗液与空气的混合液。具体而言,例如,如图9所示,水处理装置具有处理水槽61和清洗液导入部件62,其中,处理水槽61用于存积被逆渗透膜装置31处理后的被处理水,清洗液导入部件62用于将该处理水槽61的被处理水(清洗液)或者该被处理水与空气的混合液(清洗液)导入到逆渗透膜装置31及过滤装置10中。
在这样的水处理装置60中,过滤后、被膜分离处理后的被处理水存积在处理水槽61中。于是,过滤装置10的过滤体2等,由于被处理水的流通而逐渐产生起因于作为凝集剂而添加的高分子凝集剂或无机凝集剂的固形物或其它悬浮物等污染物质的附着,因而性能变劣。此外,逆渗透膜装置31的逆渗透膜等分离膜,由于膜分离处理而逐渐产生起因于作为凝集剂而添加的高分子凝集剂或无机凝集剂的固形物或其它悬浮物等污染物质的附着,因而膜分离性能变劣。于是,以任意的频度将设于反应槽42和过滤装置10之间的阀63和设于逆渗透膜装置31等和处理水槽61之间、在膜分离处理的时候打开的阀64关闭而使膜分离处理中断。并且,通过把连接处理水槽61和逆渗透膜装置31的另一个阀65打开,用泵等清洗液导入部件62使存积在处理水槽61中的被处理水或在该被处理水中混合了空气的液体向在逆渗透膜装置31中处理时的反方向,流通例如1分钟左右,用清洗液或空气对分离膜进行冲洗。接下来,使在逆渗透膜装置31中流通的清洗液或空气通过过滤装置10,藉此用清洗液或空气对过滤体本体4等进行反向清洗。并且,经由阀66把清洗液作为排水而从过滤装置10排出到水处理装置60之外。另外,即使在逆渗透膜装置31及过滤装置10之间没有输送清洗液用的泵等,也能由用于向逆渗透膜装置31导入清洗液的清洗液导入部件62,把清洗液导入到过滤装置10。
并且,在利用清洗液或空气进行的逆渗透膜装置31及过滤装置10的清洗完成后,再次打开阀63及64,关闭阀65及66,恢复过滤及膜分离处理。这样,通过对过滤装置10及逆渗透膜装置31等膜分离处理设备进行清洗,能够去除过滤体2及分离膜上吸附的悬浮物,所以能够可靠地抑制过滤性能或膜分离性能变劣。另外,也可以仅向过滤装置10中导入被处理水或空气。
虽然在本实施方式中,作为凝集剂使用了高分子凝集剂及无机凝集剂,但是任意一方也可以。此外,虽然在本实施方式中是把凝集剂导入了反应槽42,但是也可以在反应槽42的前段导入。
此外,也可以构成进一步具有脱碳酸处理、活性碳处理等被处理水的精处理部件的水处理装置。并且,也可以按照需要构成备有紫外线照射部件、臭氧处理部件、生物处理部件等部件的水处理装置。
而且,也可以按照需要添加凝结剂、杀菌剂、除臭剂、除泡剂、防腐剂等,例如,通过在药品槽43中将各添加剂混合能够进行添加。
(实施方式3)
图10是表示与本发明的实施方式3有关的水处理装置70的构成用的纵截面图,图11是表示粗过滤装置20的构成的截面图。另外,对与实施方式1或实施方式2相同的构件标以相同的附图标记,省略了重复的说明。
如图10所示,水处理装置70在水处理容器71中自上游侧沿纵向依次排列收容有粗过滤装置20及实施方式1的过滤装置10。
并且,如图11所示,粗过滤装置20具有筒状的粗过滤槽21和粗过滤体22,粗过滤装置20供被处理水流通用,粗过滤体22用于捕捉流通的被处理水中的悬浮物。该粗过滤体22包括连接于粗过滤槽21的流通方向两端的芯件23和线绳状的悬浮物捕捉部24。并且,粗过滤槽21的流通方向两端设有树脂制等圆形的板26,该板26上设有多个含有悬浮物的被处理水能自由流通程度的孔,各板26的中心固定有芯件23的两端。此外,悬浮物捕捉部24的一部分被编入而固定于芯件23,并且没有被固定的所谓环状的部分被以朝着粗过滤槽21的内壁面呈放射状扩散的方式设置,粗过滤体22扩散到了粗过滤槽21整体中。因此,由于悬浮物捕捉部24与流通方向交差,所以能够利用悬浮物捕捉部24捕捉含在被处理水中的悬浮物。另外,线绳状的悬浮物捕捉部24是使长的矩形(带)成为了环状的构件,如图12的线绳状的悬浮物捕捉部24的放大图所示,悬浮物捕捉部24上设有多个未达到纵长方向的端部的狭缝25。通过如此设置狭缝25,悬浮物的捕捉效果提高。
这里,粗过滤体22以使在被处理水流通时过滤部的空隙率成为50%~95%,优选成为60%~90%的方式被填充到粗过滤槽21中。空隙率是可以通过下述公式求得的值。并且,过滤部,是指被处理水的悬浮物被粗过滤体22捕捉的区域,即,粗过滤体22的以粗过滤槽21的内壁面为侧面,以流通时的粗过滤体22的流通方向两端为厚度方向两端而填充有悬浮物捕捉部24的层内,排除了无助于过滤的部分(在本实施方式中为芯件23的部分)的部分。另外,在没有无助于过滤的部分的场合,过滤部是指粗过滤体22的以粗过滤槽21的内壁面为侧面,以流通时的粗过滤体22的流通方向两端为厚度方向的两端而填充有悬浮物捕捉部24的层。“过滤部的体积-悬浮物捕捉部的体积”,在例如像本实施方式这样,在过滤操作时(被处理水流通时)粗过滤体22不压实,而是以填充到粗过滤槽21内的状态形成过滤操作时的过滤部的例子中,能够通过从把粗过滤体22加入到充满了被处理水的粗过滤槽21中的时候所溢出的被处理水的量中减去芯件23的体积而容易地求得。另外,在本实施方式中,由于粗过滤体22的两端分别固定在粗过滤槽21的流通方向两端,粗过滤体22在被处理水流通时扩散到粗过滤槽21整体中,所以从粗过滤槽21的内部整体中减去芯件23的部分后的部分是过滤部。
(数学公式3)
空隙率%=((过滤部的体积-悬浮物捕捉部的体积)/过滤部的体积)×100
如果使被处理水在这样的粗过滤装置20中流通,则被处理水从各线绳状的悬浮物捕捉部24之间或设于悬浮物捕捉部24的狭缝25之间通过,这时含在被处理水中的悬浮物即被线绳状的悬浮物捕捉部24或狭缝25捕获,去除了悬浮物的被处理水被从粗过滤槽21排出。并且,由于粗过滤体22以使流通时的过滤部的空隙率成为50%~95%的方式被填充,所以流通不会受到妨碍且悬浮物的捕获也良好。
由于像这样,通过以使流通时的过滤部的空隙率成为50%~95%的方式对粗过滤体22进行填充,流通不会受到妨碍且悬浮物的捕获也良好,所以可以得到用粗过滤装置20处理后的被处理水为澄清的水(例如浊度3以下程度)这样的效果。此外,能够抑制粗过滤装置20本身、设于后段的过滤装置10、根据需要设置的逆渗透膜装置31的堵塞。如果空隙率比95%高,则流通变得良好且高速过滤变得容易,但是导致处理水的浊度明显变高,此外,如果比50%低,则虽然悬浮物的捕获良好,但是流通不足,存在有粗过滤装置20、设于后段的过滤装置10、逆渗透膜装置31中发生堵塞的情况,导致差压上升速度明显变高。特别是,例如如果以100m/h以上的高速进行过滤运行,或者对浊度高(例如20度以上)的被处理水进行处理,则容易产生所得到的处理水的悬浮物变差这样的问题,或导致装置堵塞这样的问题,通过使用以使空隙率成为50%~95%的方式填充了粗过滤体22的粗过滤装置20,即使是高速运行或者是浊度高的被处理水,也能够抑制堵塞,此外,还能得到澄清的处理水。当然,在低速处理,或者对浊度低的被处理水进行处理的场合,也能抑制堵塞,此外,还能得到澄清的处理水。另外,由于空隙率均匀较为理想,所以优选使悬浮物捕捉部24填充到粗过滤槽21的流通方向两端附近,此外,优选使悬浮物捕捉部24填充到粗过滤槽21的内壁面附近。
此外,就过滤部的体积而言,在被处理水流通时和在下文所述的反向清洗时或停止过滤时等其它状态下,不发生体积变动较为理想,过滤部的体积变动率为30%以下较为理想,优选为10%以下。通过选择这样的范围,能够使粗过滤装置变得紧凑。
并且,在本实施方式中,粗过滤槽21的大小,例如如果是筒状,能够使其直径为100mm~1000mm,高度为200mm~1000mm。另外,在粗过滤槽21的大小比粗过滤体22大的场合,可以把多个粗过滤体22填充到粗过滤槽21中,或者使粗过滤体22的悬浮物捕捉部24变大等,从而使流通时的过滤部的空隙率成为50%~95%。
此外,作为芯件23或悬浮物捕捉部24的材质,可以举出聚丙烯、聚酯、尼龙等合成树脂。这里,芯件23可以通过在制造过程中编织聚丙烯、聚酯、尼龙等合成纤维而使其具有强度。此外,也可以像扭刷那样,以用不被腐蚀的SUS或树脂包覆的金属制成的金属丝为芯件23,在把悬浮物捕捉部24均匀地排列后,通过对金属加捻,构成呈放射状扩散开的粗过滤体22。通过如此使芯件23的强度提高,消除了芯件23变弯的情况,而且粗过滤体22端部的固定变得容易,因此,粗过滤体22的更换作业变得容易。
就芯件23或悬浮物捕捉部24的大小而言,除了使空隙率在上述范围内以外没有特别的限定,例如,可以使厚度为0.05mm~2mm,宽度为1mm~50mm,长度(被处理水流通时距芯件的距离)为10mm~500mm左右,优选厚度为0.3mm~2mm,宽度为1mm~20mm,长度为50mm~200mm左右。
虽然在上述例子中制成了筒状的粗过滤槽21,但是不是筒状也可以,只要是能够流通的形状,即,只要是空心的即可,例如也可以是在方柱中设置了空洞的形状。此外,虽然在上述例子中将芯件23的两端固定在了板26上,但是并不限于此,例如也可以仅将芯件的一端固定。
此外,虽然在上述例子中在芯件23上突出设置了环状的悬浮物捕捉部24,但是并不限于此,例如,也可以如图13所示,制成短信签状的多个悬浮物捕捉部,把各悬浮物捕捉部的一端固定在芯件上。此外,虽然在本实施方式中把悬浮物捕捉部24的截面形状制成了四边形,但是并不限于此,例如圆形形状也可以。另外,各悬浮物捕捉部的长度可以相同也可以不同。再有,虽然在上述实施方式中,悬浮物捕捉部24的材质选为一种,但是两种以上也可以。此外,设于悬浮物捕捉部的狭缝可以是多个也可以单个,也可以不设置狭缝。并且,芯件23也可以没有,可以制成仅以悬浮物捕捉部构成的粗过滤体22,由于不过粗过滤体22大致均匀地存在于粗过滤槽21中较为理想,所以优选将悬浮物捕捉部固定在过滤槽的规定位置上。
此外,虽然在图10中示出了过滤装置10和粗过滤装置20成为一体的例子,但是也可以采用分别设置并用配管等连接的结构。并且,虽然在上述例子中采用了在过滤装置10的前段设置了粗过滤装置20的水处理装置70,但是,例如,也可以在实施方式2的水处理装置30、水处理装置40、水处理装置50或水处理装置60中,在各过滤装置10的前段增设粗过滤装置20,构成在各过滤装置10的前段设置了粗过滤装置20的水处理装置。
实施例
以下,基于实施例及比较例进一步详细地进行说明,但是本发明不受该实施例的任何限定。
(实施例1)
作为被处理水(原水),对浊度为2.0~3.0度,残留氯气(as.Cl2):不足0.05ppm,水温:24.5℃~25.5℃的工业用水,用图5所示的水处理装置,在逆渗透膜装置的入口压力:0.75MPa,从逆渗透膜装置排出的浓缩水量:1.35m3/h,以处理水量:0.25m3/h的水量,使被处理水流通而进行了处理。另外,过滤装置10、逆渗透膜装置31的构成如下。
(过滤装置)
过滤槽…内径100mm的圆筒状容器(贝塞尔)
过滤体…采用由聚乙烯制的直径0.3mm的纤维构成的纵丝及横丝形成的图4所示的1m×10m、交点部的高度T为0.85mm,开口为3000μm,空间率为82%的织物作为网片,采用PET(聚对苯二甲酸乙酯)制的1m×10m×厚度0.1mm的薄片(不透水薄片)作为间隔件,使它们重叠起来制作成把四个角热熔接的薄片状构件,将该薄片构件以不透水薄片成为外侧的方式在直径为20mm的聚氯乙烯树脂制的管子(芯件)上卷绕10m而形成的,直径为100mm的过滤体
不透水构件:用不允许被处理水通过的粘合剂对过滤槽的内壁和过滤体本体的外周的缝隙、芯件附近的缝隙进行了填充
过滤装置的流通量:1.6m3/h(LV=200m/h)
(逆渗透膜装置)
逆渗透膜…使用了The Dow Chemical Company(日文:ザ·ダウ·ケミカル·カンパニ一)制造的FILMTEC LE-4040(原水流路间隔件的交点部的高度:0.85mm)的螺旋型逆渗透膜(直径100mm)
如图14所示,求出了处理时的逆渗透膜的差压作为逆渗透膜装置入口的压力P1与浓缩水出口的压力P2之差(P1-P2(MPa)),流通了72小时都基本上稳定在固定值,确认到了可防止堵塞。另外,在这之后,上升至0.2MPa便不能流通了。
此外,关于向过滤装置10中导入的被处理水(原水)及从被处理水开始流通起经过了72小时的时候从逆渗透膜装置31排出的处理水,用激光遮断式微粒计数器测定了微粒数,此外,采用使用了高岭土标准液的透射测定法求出了浊度,得到了表1所示的结果。如表1所示,在实施例1中,200μm以上的悬浮物被去除了,与未使用过滤装置10的比较例1相比,悬浮物被显著去除,由此可知,在实施例1中从过滤装置10排出的处理水是澄清的,其结果是,确认了在后段的逆渗透膜装置31中的膜分离处理进行的很恰当。
[表1]
ND:未检出
(比较例1)
不设过滤装置10,仅设置了逆渗透膜装置,除此之外,进行了与实施例1同样的操作。微粒数及浊度的测定结果示于表1。此外,逆渗透膜的差压,从开始流通后即刻上升,24小时后成为0.2MPa,便不能流通了。
(实施例2)
作为间隔件,使用的是把1片用直径为17.5μm的聚烯烃纤维形成的1m×10m×厚度0.22mm的无纺布(日本梅林(日文:バイリ一ン)制造的FT-330N),与1片PET(聚对苯二甲酸乙酯)制的1m×10m×厚度0.1mm的薄片(不透水薄片)重叠后将四角热熔接固定后的构件,除此之外,进行了与实施例1同样的操作。微粒数及浊度的测定结果示于表1。结果,逆渗透膜的差压,流通了30天后也基本上稳定在一定值,确认了可以长期防止堵塞。此外,如表1所示,在实施例2中,50μm以上的悬浮物被去除了,与没有使用过滤装置10的比较例1,或实施例1相比显著地去除了悬浮物,由此可知在实施例2中从过滤装置10排出的处理水显著澄清,其结果是,确认了在后段的逆渗透膜装置31中的膜分离处理进行的很恰当。
(实施例3)
作为间隔件,使用的是把1片用直径为15μm的活性碳纤维形成的1m×10m×厚度0.3mm的无纺布(日本UNITIKA(日文:ュニチカ)制造的活性碳纤维A-15),与1片PET(聚对苯二甲酸乙酯)制的1m×10m×厚度0.1mm的薄片(不透水薄片)重叠后将四角热熔接固定后的构件,除此之外,进行了与实施例1同样的操作。微粒数及浊度的测定结果示于表1。结果,逆渗透膜的差压,流通了30天后也基本上稳定在一定值,确认了可以长期防止堵塞。此外,如表1所示,在实施例3中,50μm以上的悬浮物被去除了,与没有使用过滤装置10的比较例1,或实施例1相比显著地去除了悬浮物,由此可知在实施例3中从过滤装置10排出的处理水显著澄清,其结果是,确认了在后段的逆渗透膜装置31中的膜分离处理进行的很恰当。
并且,在与该实施例3同样的水处理装置中,使具有0.5ppm(as.Cl2)的残留氯气的日本栃木县野木町的自来水流通了100小时,结果稳定地得到了残留氯气浓度为不足0.05ppm(as.Cl2)的处理水。
(实施例4)
作为被处理水(原水),对浊度为8.0度~10度,残留氯气(as.Cl2):不足0.05ppm,水温:24.5℃~25.5℃的工业用水,用在图7所示的水处理装置40的紧跟前设置了粗过滤装置20的水处理装置,具体而言,用从上游侧起依次设有凝集处理部件41、粗过滤装置20、过滤装置10、逆渗透膜装置31的水处理装置,在逆渗透膜装置的入口压力:0.75MPa,从逆渗透膜装置排出的浓缩水量:1.35m3/h,以处理水量:0.25m3/h的水量,使被处理水流通而进行了处理。另外,凝集处理部件41、粗过滤装置20、过滤装置10、逆渗透膜装置31的构成如下。
(凝集处理部件)
凝集剂…对被处理水添加30mg/L的聚合氯化铝(PAC:10重量%as Al2O3)及作为阳离子性高分子凝集剂而对被处理水添加1.0ppm的Kurifix(日文:クリフイシクス)CP604(日本栗田同业制造)
(粗过滤装置)
如图11所示,由芯件23及线绳状的悬浮物捕捉部24构成,两端分别固定在粗过滤槽21的流通方向两端的板26上。并且是,芯件23的体积为250mL,以使各悬浮物捕捉部14的厚度成为0.5mm,宽度成为2mm,长度(被处理水流通时距芯件的距离)成为100mm的方式呈环状编入芯件的装置,流通时的过滤部(从粗过滤槽21内部的体积中减去了芯件23的体积的部分)的空隙率为85%。另外,由于芯件在两端被固定,所以在被处理水流通时和其它时候过滤部的体积变化率基本上是0%。此外,粗过滤槽21的大小是,直径为200mm,高度为500mm。
粗过滤装置的流通量:1.6m3/h(LV=200m/h)
(过滤装置)
过滤槽…内径100mm的圆筒状容器(贝塞尔)
过滤体…采用由聚乙烯制的直径0.3mm的纤维构成的纵丝及横丝形成的图4所示的1m×10m、交点部的高度T为0.85mm,开口为3000μm,空间率为82%的织物作为网片,采用1片用直径为17.5μm的聚烯烃纤维形成的1m×10m×厚度0.22mm的无纺布(日本梅林制造FT-330N)1,与1片PET(聚对苯二甲酸乙酯)制的1m×10m×厚度0.1mm的薄片(不透水薄片)1重叠后把四角热熔接后的构件作为间隔件,使它们重叠而制作成把四角热熔接后的薄片状构件,把该薄片构件以使不透水薄片成为外侧的方式在直径为20mm的聚氯乙烯树脂制的管子(芯件)上卷绕了10m后形成的、直径为100mm的过滤体
不透水构件:用不允许被处理水通过的粘合剂对过滤槽的内壁和过滤体本体的外周的缝隙、芯件附近的缝隙进行了填充
过滤装置的流通量:1.6m3/h(LV=200m/h)
(逆渗透膜装置)
逆渗透膜…使用了日本The Dow Chemical Company(日文:ザ·ダウ·ケミカル·カンパニ一)制造的FILMTEC LE-4040(原水流路间隔件的交点部的高度:0.85mm)的螺旋型逆渗透膜(直径100mm)
如图14所示,求出了处理时的逆渗透膜的差压作为逆渗透膜装置入口的压力P1与浓缩水出口的压力P2之差(P1-P2(MPa)),流通了120小时都基本上稳定在定值,确认到了可防止堵塞。另外,在这之后,上升至0.2MPa便不能流通了。
此外,关于向凝集处理部件41中导入的被处理水(原水)及从被处理水开始流通起经过了120小时的时候从逆渗透膜装置31排出的处理水,用激光遮断式微粒计数器测定了微粒数,此外,采用使用了高岭土标准液的透射测定法求出了浊度,得到了表1所示的结果。如表1所示,在实施例4中,100μm以上的悬浮物被去除了,与未使用过滤装置10的比较例1相比,悬浮物被显著去除,由此可知,在实施例4中从过滤装置10排出的处理水是澄清的,其结果是,确认了在后段的逆渗透膜装置31中的膜分离处理进行的很恰当。
(实施例5)
使从逆渗透膜装置31排出的处理水及空气,每30分钟一次,以处理水流量:1.6m3/h,空气流量:1.0Nm3/h,向流通方向的反方向在过滤装置10及粗过滤装置20中流通10分钟,除此之外,进行了与实施例4同样的操作。
结果,如图15所示,逆渗透膜的差压,流通了3个月也基板上稳定在一定值,确认了可以长期防止堵塞。
以下展示用于表示粗过滤装置20的效果的参考例。
(空隙率与差压上升及处理水浊度的关系)
作为被处理水(原水),对浊度20度的工业用水,用在图11所示的粗过滤装置的前段设置了凝集处理部件41的水处理装置,以LV 200m/h处理了1个星期。另外,如图11所示,使用了粗过滤装置的过滤体由芯件23及线绳状的悬浮物捕捉部24构成,两端分别固定在粗过滤槽21的流通方向两端的板26上。并且是,芯件23的体积为250mL,以使各悬浮物捕捉部24的厚度成为0.5mm,宽度成为2mm,长度(被处理水流通时距芯件的距离)成为100mm的方式呈环状编入芯件的构件,使悬浮物捕捉部24的编入密度变化,制作了流通时的过滤部(从粗过滤槽21内部的体积中减去芯件23的体积后的部分)的空隙率为30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%的过滤体,用各过滤体进行了水处理。另外,由于芯件在两端被固定着,所以在被处理水流通时与其它的时候过滤部的体积变化率基本上为0%。此外,粗过滤槽21的大小是,直径为200mm,高度为500mm。此外,作为凝集剂,对被处理水添加了30mg/L的聚合氯化铝(PAC:10重量%as Al2O3)及对被处理水添加了0.7mg/L的两性高分子凝集剂Kuribest(日文:クリベスト)E851(日本栗田工业制造)。对从粗过滤装置排出的处理水的浊度(处理水浊度)及粗过滤装置的差压上升速度(差压上升速度)进行了测定,测定结果示于表2。另外,处理水的浊度利用使用了高岭土标准液的透射测定法求出,粗过滤装置的差压上升速度通过入口与出口的压力差求出。
结果得知,对过滤体以使流通时的过滤部的空隙率成为50%~95%的方式进行了填充的粗过滤装置,与50%~95%的范围外的装置相比,差压上升速度及处理水浊度明显低,得到了澄清的处理水,此外能够抑制堵塞。
[表2]
(参考例1)
作为被处理水(原水),对浊度为3.4度~22度,TOC(全有机碳素)为0.3mg/L~4.8mg/L,水温:24.5℃~26.0℃的工业用水,用图16所示的装置(原水的供给水量:50L/h),具体而言,从上游侧起依次设有凝集处理部件41、粗过滤装置20、膜分离处理设备81的水处理装置80,使水质定期变动,以LV200m/h进行了处理。另外,作为膜分离处理设备81的分离膜,使用了MF膜。对从粗过滤装置20排出的处理水的浊度及粗过滤装置20的差压上升速度进行了测定,测定结果示于表3。另外,如图11所示,粗过滤装置20具有由芯件23及线绳状的悬浮物捕捉部24构成的过滤体,各悬浮物捕捉部24的厚度为0.5mm,宽度为2mm,长度为100mm,流通时的过滤部(粗过滤槽21)的空隙率为85%。并且,仅粗过滤体22的芯件23的一端固定在流通方向的上游侧的板26上。另外,虽然芯件23的一端没有被固定,但是一端被固定在上游侧的板26上,所以处理水流通时过滤体大致均匀地扩散到过滤槽整体中。此外,作为凝集剂,将聚合氯化铝(PAC:10重量%as Al2O3)以使其成为30mg/L的方式添加到被处理水中。
(参考例2)
在环形状的各悬浮物捕捉部的固定于芯件部位以外的部位上切出2条~5条狭缝,除此之外,进行了与参考例1同样的操作。
(参考例3)
将粗过滤体22的芯件23的两端分别固定在了流通方向的上游侧及下游侧的板26上,除此之外,进行了与参考例2同样的操作。
[表3]
如表3所示可知,在参考例1~3中,处理水浊度及差压上升速度低,得到了澄清的处理水,此外,粗过滤装置的堵塞也没有发生。此外,在过滤体上设置了狭缝的参考例2中,较之参考例1,处理水浊度降低,差压上升速度缓慢。并且,在将过滤体的两端固定在了过滤槽上的参考例3中,较之参考例2,被处理水高浊度时的处理水浊度降低了。
附图标记说明
1过滤槽,2过滤体,3芯件,4过滤体本体,5网片,6间隔件,7板,8不透水构件,9a纵丝,9b横丝,10过滤装置,21粗过滤槽,22粗过滤体,23芯件,24悬浮物捕捉部,25狭缝,26板,30,40,50,60,70,80水处理装置,31逆渗透膜装置,41凝集处理部件,42反应槽,43药品槽,44药品导入部件,45无机凝集剂槽,46无机凝集剂导入部件,51吸光度测定部件,52添加量控制部件,61处理水槽,62清洗液导入部件,63~66阀,81膜分离处理设备。
Claims (11)
1.一种过滤装置,其特征在于:具有过滤体本体,和过滤槽,
所述过滤体本体由薄片状构件呈漩涡状卷绕而成;
被处理水在所述过滤槽中流通,在所述过滤槽内部以使所述过滤体本体的轴心沿着流通方向的方式填充有所述过滤体本体,
所述薄片状构件是将薄片状的网片与薄片状的间隔件的薄片面彼此重叠而成的构件,所述网片具有供被处理水通过用的空孔,所述间隔件与所述网片相比难以让被处理水通过,
所述网片,使沿其表面方向流通的所述被处理水纵断所述轴心的方向,由该网片将所述被处理水中的悬浮物除去,
所述过滤槽的内壁与所述过滤体本体的外周的缝隙成为所述被处理水不能通过的构造。
2.如权利要求1记载的过滤装置,其特征在于,所述过滤体本体是由所述薄片状构件呈漩涡状卷绕在芯件上而成的。
3.如权利要求1记载的过滤装置,其特征在于,所述间隔件是以下部件中的任一种:由直径为0.1μm~100μm的纤维形成的无纺布、由直径为0.1μm~100μm的活性碳纤维形成的部件,以及由直径为0.1μm~100μm的纤维形成的无纺布和不使被处理水透过的不透水薄片所构成的部件。
4.如权利要求1记载的过滤装置,其特征在于,所述过滤装置在把网片当作原水流路间隔件使用的螺旋型逆渗透膜装置的前段使用,该过滤装置的网片的交点部的高度比逆渗透膜装置的原水流路间隔件低。
5.如权利要求1记载的过滤装置,其特征在于,所述过滤装置在逆渗透膜的前段使用,该过滤装置的网片的被处理水通水方向的截面积比该逆渗透膜装置的被处理水的通水路的截面积小。
6.如权利要求1记载的过滤装置,其特征在于,所述网片以直径为0.1mm~0.6mm的纤维形成。
7.一种水处理装置,其特征在于,在权利要求1~6中任意一项记载的过滤装置的后段具有逆渗透膜装置。
8.如权利要求7记载的水处理装置,其特征在于,在所述过滤装置的前段具有粗过滤装置,该粗过滤装置在粗过滤槽中以使流通时的过滤部的空隙率成为50%~95%的方式填充有粗过滤体,该粗过滤体具有线绳状的悬浮物捕捉部,用于捕捉流通的被处理水中的悬浮物。
9.如权利要求8记载的水处理装置,其特征在于,所述粗过滤装置和所述过滤装置被收容在一个容器中,所述粗过滤装置及所述过滤装置成为一体。
10.如权利要求7记载的水处理装置,其特征在于,在所述过滤装置的前段具有凝集处理部件,该凝集处理部件设有反应槽和凝集剂导入部件,被处理水被导入所述反应槽,所述凝集剂导入部件在所述反应槽或反应槽的前段导入凝集剂并将所述凝集剂添加到被处理水中。
11.如权利要求7记载的水处理装置,其特征在于,还具有清洗液导入部件,该清洗液导入部件用于以任意的频度,从与处理时相反的方向导入清洗液或清洗液与空气的混合液。
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