JP2000185203A - 膜脱気装置の運転方法 - Google Patents
膜脱気装置の運転方法Info
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Abstract
る中空糸膜内の凝縮水の発生を防止し、通水脱気工程再
開時の装置の立ち上りを速め、効率的な脱気処理を行
う。 【解決手段】 通水脱気工程を停止した後に、該中空糸
膜内部に不活性ガスを供給して、真空を解消する工程を
設けた膜脱気装置の運転方法。
Description
法に係り、特に、装置の運転停止中における中空糸膜内
の凝縮水の発生を防止し、通水脱気工程再開時の装置の
立ち上りを速め、効率的な脱気処理を行う方法に関す
る。
造、ボイラー給水用の脱酸素水の製造、ビル・マンショ
ン用上水の赤水防止、電子産業向け超純水の脱酸素処
理、電力向けコンデンセートの脱酸素及び脱炭酸処理、
一般水処理、純水の脱炭酸処理など、幅広い分野におい
て、水中の溶存酸素(DO)や炭酸ガスの除去が必要と
されており、このための脱気手段として、近年、装置の
小型化、処理コストの低減等の利点から、外圧型中空糸
膜脱気装置が用いられるようになってきている。
糸膜をケーシング内に装填し、脱気処理される原水を中
空糸膜の外側に流し、中空糸膜の内部を減圧して、原水
中から中空糸膜の微小ポアを通過して中空糸膜内に抽気
される酸素、炭酸ガス、水蒸気等の気体を除去し、処理
水(脱気した水)を取り出す構成とされている。
気装置における脱気処理方法を説明する。
開、給水ポンプP1を作動させて、原水を原水タンク1
から膜脱気装置2に給水し、脱気処理水を処理水タンク
3に受ける。この膜脱気装置2は、弁V4を開としてス
イープガスとしてN2ガスを中空糸膜内に流すと共に、
水封式の真空ポンプP2を起動させて中空糸膜内を真空
状態に保つことにより、中空糸膜の外側を流れる原水中
の溶存気体を抽気するものである。なお、図1中、V5
は逆止弁、4は封水タンクである。また、V3は、装置
の運転開始時において、十分に脱気が行われていない処
理水を採水せずに、排水として排出するための排水弁で
ある。
は、このような外圧型中空糸膜脱気装置において、通水
脱気工程中に原水側から中空糸膜の内側に水が漏出し、
中空糸膜内に水滴が付着して脱気効率を低下させるとい
う問題を解決するために、中空糸膜内の滞留水を除去す
るための給気装置を設けることが記載されている。この
特開平8−206407号公報に記載される膜脱気装置
では、間欠的に中空糸膜内に給気を行うことで脈動を与
え、中空糸膜内の滞留水に給気圧力の衝撃を反復して加
えることでこの滞留水を効率的に除去する。
糸膜脱気装置は常時運転が継続されるものではなく、処
理水タンク3が満水状態の場合には、給水ポンプP1の
作動は停止し、脱気処理を停止する。また、夜間や週末
においても、運転は停止される。
時において、脱気効率が悪く、十分な脱気処理水を得る
までの装置立ち上りに長時間を要するという問題があっ
た。
DO=10μg/L以下の低DO濃度の処理水が得られ
る膜脱気装置であっても、長時間運転を停止して(例え
ば3時間以上停止)から起動させる運転方法を数回繰り
返すと、運転再開後、処理水中のDOの低下速度が非常
に遅い場合があり、通水再開時間40分経過しても処理
水のDOは20μg/L以上であり、DO=10μg/
L以下とするのに2時間も要する場合がある。
型中空糸膜脱気装置の運転停止後、運転再開時の装置の
立ち上りを速め、効率的な脱気処理を行うことができる
膜脱気装置の運転方法を提供することを目的とする。
転方法は、中空糸膜内部が減圧される外圧型中空糸膜脱
気装置の運転方法において、通水脱気工程を停止した後
に該中空糸膜内部に不活性ガスを供給して真空を解消す
る工程を設けたことを特徴とする。
運転停止後、運転再開時の脱気効率の低下の問題につい
て鋭意検討した結果、この原因は、運転停止中に中空糸
膜内に凝縮水が発生し、この凝縮水が中空糸膜内に存在
することで、脱気に関与する膜面積が低減し、中空糸膜
が脱気に有効に利用されなくなることにあることを知見
した。
は、単に給水ポンプP1及び真空ポンプP2を停止するの
みであるため、図2(b)に示す如く、中空糸膜10の
内側は真空状態であり、中空糸膜10の外側の水に押圧
され中空糸膜10が内側へ膨出した状態となる。そし
て、この膨出部10Aにおいては、液相Lから中空糸膜
10内側へ水が浸出して凝縮水が溜まり易く、この凝縮
水が運転再開時の脱気を阻害する。運転を継続し、中空
糸膜内を真空ポンプで真空にすると共に、或いは更にス
イープガスを供給することにより、この凝縮水が押し出
されると共に、吸引除去され、脱気効率が回復してくる
が、この凝縮水の押し出しによる脱気効率の回復には、
長期間を要することとなる。
内に不活性ガスを供給して真空を解除し、その後装置を
完全停止するため、図2(a)に示す如く、中空糸膜1
0は正常な形状を維持することができ、凝縮水が溜まり
難い。また、運転停止期間中に、中空糸膜10内の不活
性ガスが液相L側へ移動して飽和溶存し、運転再開時に
は、この液相L側に移動した不活性ガスが再び中空糸膜
を透過して真空ポンプで吸気されることで膜のガス移動
量が増える。このため、運転停止中に中空糸膜内に凝縮
水が発生した場合でも、運転再開時に多量のガスが移動
することで、凝縮水を容易に除去することができるよう
になる。
内を不活性ガス雰囲気とすることで、好気性菌の発生を
抑制するという効果も得られる。
施の形態を詳細に説明する。
空糸膜脱気装置の系統図である。なお、図1では、不活
性ガスとしてN2ガスを用いる場合を例示するが、N2ガ
ス以外の不活性ガス、例えば炭酸ガス、Heガス、Ne
ガス等を用いても良い。
水脱気工程においては、弁V1,V2開、弁V3閉とし
て、原水タンク1の原水を給水ポンプP1で膜脱気装置
2に供給し、真空ポンプP2による吸引で脱気処理し、
脱気処理水を処理水タンク3に受ける。なお、スィープ
ガスとしてN2ガスを流す場合には、弁V4を開として、
N2ガスを供給する。
膜内の真空度は30〜100Torrとされる。
するに当っては、給水ポンプP1を停止し、弁V1,V2
を閉とすると共に、弁V4開でN2ガスを中空糸膜内に供
給して、中空糸膜内の真空を解消する。この際、中空糸
膜内の真空が解消されれば良く、真空ポンプP2は作動
していても停止していても良い。真空ポンプP2を停止
した場合には、N2ガスの供給は、最低、中空糸膜内の
気相側容積分でよく、N2ガス供給量が少なくて足りる
という利点がある。
真空を解除した後は、すべての弁を閉とし、ポンプ
P1,P2を停止して装置の運転を停止する。
が適正に維持され、運転停止期間中に中空糸膜内に凝縮
水が発生することが防止される。
P1,P2を作動させて原水を膜脱気装置2に供給して脱
気を行うが、この運転再開初期に当っては、十分に脱気
が行われていない処理水が排出されるため、弁V2閉,
弁V3開として、このような水質の劣る処理水を処理水
タンク3に採水することなく、系外へ排出する。そし
て、膜脱気装置2の脱気効率が十分に回復し、良好な水
質の処理水が得られるようになった後、弁V3閉,弁V2
開として処理水の採水を再開する。
の中空糸膜内の凝縮水の発生が防止され、また、凝縮水
の発生があった場合でも、運転再開に当り、この凝縮水
が円滑に中空糸膜外へ排出されるため、装置の立ち上げ
時に、処理水を排水する期間を従来に比べて大幅に短縮
することができ、早期に処理水の採水を再開することが
できる。
通水を行う前に、ポンプP1停止、ポンプP2作動、弁V
1,V2,V3閉、弁V4開として、N2ガスを中空糸膜内
に供給して真空ポンプP2で吸引することにより、中空
糸膜内の凝縮水を押し出して除去した後、原水の通水を
再開することにより、より一層装置の立ち上りを速くす
ることができる。
り具体的に説明する。なお、実施例及び比較例におい
て、DOの測定にはオービスフェア・ラボラトリーズ・
インコーポレイテッド社製DO計「MOCA3600」
を用いた。
転方法に従って、脱気処理を行った。
の通りである。
nで1分間供給し、中空糸膜内の真空状態を解消した後
14時間運転を停止した。その後、凝縮水除去工程を表
1に示す通り実施例1〜4で変化させて、通水脱気処理
を再開した。
再開後、数分以内に10ppb以下で安定し、採水を再
開することができた。
ポンプの作動を示し、×はバルブの閉又はポンプの停止
を示す。
給を行わず、中空糸膜内の真空を保ったまま14時間運
転を停止した。その後、凝縮水除去工程を表1に示す通
り、比較例1,2で変化させて、通水脱気処理を再開し
たところ、表2の通り、比較例1では通水再開後40秒
後に処理水のDOは最高180ppbに達し、20pp
bを下回るまでに40分を要した。さらに、処理水のD
Oが10ppbを下回るのに100分を要し、長い立ち
上げ運転を必要とした。同様に、比較例2では処理水の
DOが20ppbを下回るまでに15分を要し、10p
pbを下回るのに40分を要した。
の運転方法によれば、外圧型中空糸膜脱気装置の運転停
止中の中空糸膜内の凝縮水の発生を防止することがで
き、また、中空糸膜内に凝縮水が発生した場合であって
も、運転再開時においては、これを効率的に除去するこ
とができるため、運転再開後の装置の立ち上りを速めて
効率的な脱気処理を行える。
示す外圧型中空糸膜脱気装置の系統図である。
面図であり、図2(a)は本発明方法の場合を示し、図
2(b)は従来法の場合を示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 中空糸膜内部が減圧される外圧型中空糸
膜脱気装置の運転方法において、 通水脱気工程を停止した後に該中空糸膜内部に不活性ガ
スを供給して真空を解消する工程を設けたことを特徴と
する膜脱気装置の運転方法。
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JP36492598A JP3521778B2 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 膜脱気装置の運転方法 |
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