JP2000210662A - 水処理方法 - Google Patents
水処理方法Info
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- JP2000210662A JP2000210662A JP11013808A JP1380899A JP2000210662A JP 2000210662 A JP2000210662 A JP 2000210662A JP 11013808 A JP11013808 A JP 11013808A JP 1380899 A JP1380899 A JP 1380899A JP 2000210662 A JP2000210662 A JP 2000210662A
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- back pressure
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/04—Disinfection
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】膜ろ過を用いた水処理装置では、長時間の運転
後の膜処理性能の低下を洗浄で回復している。近年逆圧
洗浄にオゾン水でろ過膜の付着物をオゾン酸化・剥離・
除去する方法が考案されているが、膜単独処理の場合に
は、間欠的使用のためのオゾンの無駄使い、発癌性物質
の増加、膜面付着の微生物の消毒ができないなどの問題
がある。本発明はこれらの問題を解決し、膜に捕捉され
た微生物を不活化し、微生物による目詰まりを抑制する
方法を提供することにある。 【解決手段】ろ過膜の逆圧洗浄開始前に、ろ過膜の膜面
上に残留する懸濁質や水分を保有した微生物などに、ろ
過膜の両端に設置した電極から高電圧パルスを印加し
て、膜自体には損傷をおこさずに微生物を不活化するこ
とができる。
後の膜処理性能の低下を洗浄で回復している。近年逆圧
洗浄にオゾン水でろ過膜の付着物をオゾン酸化・剥離・
除去する方法が考案されているが、膜単独処理の場合に
は、間欠的使用のためのオゾンの無駄使い、発癌性物質
の増加、膜面付着の微生物の消毒ができないなどの問題
がある。本発明はこれらの問題を解決し、膜に捕捉され
た微生物を不活化し、微生物による目詰まりを抑制する
方法を提供することにある。 【解決手段】ろ過膜の逆圧洗浄開始前に、ろ過膜の膜面
上に残留する懸濁質や水分を保有した微生物などに、ろ
過膜の両端に設置した電極から高電圧パルスを印加し
て、膜自体には損傷をおこさずに微生物を不活化するこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微生物を含む汚濁
水を分離除去することを目的とした、膜を用いた水処理
方法に関する。
水を分離除去することを目的とした、膜を用いた水処理
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】膜ろ過を用いた水処理装置では、長時間
の運転によって膜の表面に付着層が生じたり、目詰ま
り、固形物による流路閉塞などのファウリングが起こる
ために、ろ過性能が低下する。これらの原因による膜処
理性能の低下は、膜を洗浄することによって回復するこ
とができる。
の運転によって膜の表面に付着層が生じたり、目詰ま
り、固形物による流路閉塞などのファウリングが起こる
ために、ろ過性能が低下する。これらの原因による膜処
理性能の低下は、膜を洗浄することによって回復するこ
とができる。
【０００３】膜の洗浄方法には、物理洗浄と薬品洗浄が
ある。物理洗浄は、物理的な作用によって付着物質を取
り除く洗浄方法で、膜ろ過水を逆流させる逆圧水洗浄、
膜の一次側での水流によるフラッシング、膜の二次側か
らの加圧空気を通す逆圧空気洗浄などがある。一方、薬
品洗浄は、物理洗浄では除去しきれない物質を、薬品に
よって分解または溶解させて除去する洗浄方法で、膜の
ろ過能力をほぼ初期状態まで回復させることができる。
ある。物理洗浄は、物理的な作用によって付着物質を取
り除く洗浄方法で、膜ろ過水を逆流させる逆圧水洗浄、
膜の一次側での水流によるフラッシング、膜の二次側か
らの加圧空気を通す逆圧空気洗浄などがある。一方、薬
品洗浄は、物理洗浄では除去しきれない物質を、薬品に
よって分解または溶解させて除去する洗浄方法で、膜の
ろ過能力をほぼ初期状態まで回復させることができる。
【０００４】しかし、原水水質の汚濁が激しい場合に
は、物理洗浄では除去できない物質の付着量が増加して
薬品洗浄回数が増加するために、薬品使用量の増加や、
薬品などの使用器材の保管設備面積の増加をもたらすこ
とになる。また、薬品洗浄後に膜などの系内に残留する
薬品を除去するために、リンス水としてろ過水を使用す
ることになり、膜処理設備全体から得られる処理水量の
減少を招く。さらに、薬品洗浄は一般的に自動化されて
おらず、洗浄作業のための人員確保が必要なことや、膜
材料の劣化の原因の一つにもなることから、できるだけ
回数を少なくすることが望ましい。
は、物理洗浄では除去できない物質の付着量が増加して
薬品洗浄回数が増加するために、薬品使用量の増加や、
薬品などの使用器材の保管設備面積の増加をもたらすこ
とになる。また、薬品洗浄後に膜などの系内に残留する
薬品を除去するために、リンス水としてろ過水を使用す
ることになり、膜処理設備全体から得られる処理水量の
減少を招く。さらに、薬品洗浄は一般的に自動化されて
おらず、洗浄作業のための人員確保が必要なことや、膜
材料の劣化の原因の一つにもなることから、できるだけ
回数を少なくすることが望ましい。
【０００５】近年、これらの問題を解決する方法の一例
として、物理洗浄の一つである逆圧洗浄においてオゾン
水を用いる方法が考案され、特開平８−２２９５９２号
公報に開示されている。この方法は、オゾン水によって
ろ過膜に付着した物質をオゾン酸化・剥離・除去するこ
とにより膜性能を効率的に回復させるものである。
として、物理洗浄の一つである逆圧洗浄においてオゾン
水を用いる方法が考案され、特開平８−２２９５９２号
公報に開示されている。この方法は、オゾン水によって
ろ過膜に付着した物質をオゾン酸化・剥離・除去するこ
とにより膜性能を効率的に回復させるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この特開平８−２２９
５９２号公報に示される方法では、水処理プロセスの中
に色度成分や難分解性ＣＯＤの分解や殺菌のためにオゾ
ン処理が組み込まれており、このためオゾン処理水を洗
浄にも利用するという点では効果があると考えられる。
しかし、水処理プロセスの中にオゾン処理がない膜単独
処理の場合、オゾン水を用いて逆圧洗浄を適用するに
は、逆圧洗浄のタイミングにあわせてオゾン水を作る必
要がある。しかし、この場合にオゾン発生器は連続運転
となり、ろ過水には連続的にオゾンガスが注入されるた
めオゾンの自己分解に無駄に使われることや、ろ過水中
に臭素（Ｂｒ）が入っている場合には発癌性物質ＢｒＯ
3 が増加することなどの問題が生じる。また、膜面上に
付着した微生物、特に病原性の微生物に対しても、逆圧
洗浄により瞬間的にはオゾン水に接触するものの、逆圧
洗浄時に膜表面に付着している汚濁物質にオゾンが消費
されてしまうために消毒は不可能である。
５９２号公報に示される方法では、水処理プロセスの中
に色度成分や難分解性ＣＯＤの分解や殺菌のためにオゾ
ン処理が組み込まれており、このためオゾン処理水を洗
浄にも利用するという点では効果があると考えられる。
しかし、水処理プロセスの中にオゾン処理がない膜単独
処理の場合、オゾン水を用いて逆圧洗浄を適用するに
は、逆圧洗浄のタイミングにあわせてオゾン水を作る必
要がある。しかし、この場合にオゾン発生器は連続運転
となり、ろ過水には連続的にオゾンガスが注入されるた
めオゾンの自己分解に無駄に使われることや、ろ過水中
に臭素（Ｂｒ）が入っている場合には発癌性物質ＢｒＯ
3 が増加することなどの問題が生じる。また、膜面上に
付着した微生物、特に病原性の微生物に対しても、逆圧
洗浄により瞬間的にはオゾン水に接触するものの、逆圧
洗浄時に膜表面に付着している汚濁物質にオゾンが消費
されてしまうために消毒は不可能である。
【０００７】本発明では、これらの問題を解決するため
に、高電圧パルスによって、膜に捕捉された微生物を不
活化し、さらに微生物による目詰まりを抑制する方法を
提供することにある。
に、高電圧パルスによって、膜に捕捉された微生物を不
活化し、さらに微生物による目詰まりを抑制する方法を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、ろ膜を用いた水処理方法において、
ろ過膜の逆圧洗浄開始前にろ過膜に高電圧パルスを印加
して、膜に捕捉された微生物を不活化することとする。
めに、本発明では、ろ膜を用いた水処理方法において、
ろ過膜の逆圧洗浄開始前にろ過膜に高電圧パルスを印加
して、膜に捕捉された微生物を不活化することとする。
【０００９】ろ過膜の逆圧洗浄開始前に、ろ過膜の両端
に高電圧パルスを印加すると、ろ過膜の膜面上に残留す
る懸濁質および水分を保有した微生物などにこの電圧が
印加され、電流が流れる。このため、膜自体には損傷を
おこさずに微生物を不活化することが可能となる。
に高電圧パルスを印加すると、ろ過膜の膜面上に残留す
る懸濁質および水分を保有した微生物などにこの電圧が
印加され、電流が流れる。このため、膜自体には損傷を
おこさずに微生物を不活化することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を例
を挙げて説明する。 〔実施例１〕図１には、本発明の実施例における定流量
ろ過方式実験のフロー概略図を示す。これは、ろ過膜の
逆圧洗浄開始前にろ過膜の両端に高電圧パルスを印加
し、それからろ過水を用いて逆圧洗浄を行うことができ
る装置である。原水は河川水（濁度：１０〜１４度、Ｔ
ＯＣ：１．５〜２．１ｍｇ／Ｌ）に黄金藻類のＤｉｎｏ
ｂｒｙｏｎ ｓｅｒｔｕｌａｒｉａを１５０〜２００個
／ｍＬとなるように添加したもので、この原水を原水タ
ンク１にあらかじめ仕込んでおき、原水ポンプ２および
流量計３を用いて、膜モジュール４で水量を調整し定流
量ろ過（膜ろ過流束１ｍ／日）を行った。ここで、膜モ
ジュール内のろ過膜は、孔径０．１μｍ、膜面積０．４
ｍ2 の中空糸型である。１回のろ過時間を３０分とし、
ろ過後、膜モジュール４への原水の流入を停止し、５ｋ
Ｖ、０．５秒間、１０回の高電圧パルスを膜の両端に設
置した電極に印加した。また、高電圧パルス印加後、ろ
過水を用いた逆圧洗浄をろ過水タンク８より逆水圧ポン
プ９を用いて行い、ドレン１０より排水した。また、高
電圧パルスによる微生物の不活化率を調べる時は、原水
中に大腸菌を投入して測定した。
を挙げて説明する。 〔実施例１〕図１には、本発明の実施例における定流量
ろ過方式実験のフロー概略図を示す。これは、ろ過膜の
逆圧洗浄開始前にろ過膜の両端に高電圧パルスを印加
し、それからろ過水を用いて逆圧洗浄を行うことができ
る装置である。原水は河川水（濁度：１０〜１４度、Ｔ
ＯＣ：１．５〜２．１ｍｇ／Ｌ）に黄金藻類のＤｉｎｏ
ｂｒｙｏｎ ｓｅｒｔｕｌａｒｉａを１５０〜２００個
／ｍＬとなるように添加したもので、この原水を原水タ
ンク１にあらかじめ仕込んでおき、原水ポンプ２および
流量計３を用いて、膜モジュール４で水量を調整し定流
量ろ過（膜ろ過流束１ｍ／日）を行った。ここで、膜モ
ジュール内のろ過膜は、孔径０．１μｍ、膜面積０．４
ｍ2 の中空糸型である。１回のろ過時間を３０分とし、
ろ過後、膜モジュール４への原水の流入を停止し、５ｋ
Ｖ、０．５秒間、１０回の高電圧パルスを膜の両端に設
置した電極に印加した。また、高電圧パルス印加後、ろ
過水を用いた逆圧洗浄をろ過水タンク８より逆水圧ポン
プ９を用いて行い、ドレン１０より排水した。また、高
電圧パルスによる微生物の不活化率を調べる時は、原水
中に大腸菌を投入して測定した。
【００１１】図２には、本発明の実施例における定流量
ろ過方式運転時の膜差圧の経時変化を示す。この図で、
横軸はろ過時間、縦軸は逆圧洗浄直後の膜差圧を示す。
また、図中の黒四角（■）印は従来のろ過水逆圧洗浄を
行った場合であり、黒丸（●）印は本発明による高電圧
パルスを印加した後、ろ過水を用いて逆圧洗浄を行った
場合の結果を示す。この図より従来のろ過水逆圧洗浄を
行った場合に比べ本発明の高電圧パルス印加方式の場合
は、膜差圧の上昇が抑制されていることがわかる。この
ことから、高電圧パルス印加した後、ろ過水を用いて逆
圧洗浄を行うことにより膜面上の汚濁物質および微生物
が不活化され、また、逆圧洗浄水により剥離、除去性能
が向上し、膜透過流束の回復率が向上していると考えら
れる。この結果、長期にわたり安定した処理水量が得ら
れることや、薬品洗浄回数の低減が可能となる。
ろ過方式運転時の膜差圧の経時変化を示す。この図で、
横軸はろ過時間、縦軸は逆圧洗浄直後の膜差圧を示す。
また、図中の黒四角（■）印は従来のろ過水逆圧洗浄を
行った場合であり、黒丸（●）印は本発明による高電圧
パルスを印加した後、ろ過水を用いて逆圧洗浄を行った
場合の結果を示す。この図より従来のろ過水逆圧洗浄を
行った場合に比べ本発明の高電圧パルス印加方式の場合
は、膜差圧の上昇が抑制されていることがわかる。この
ことから、高電圧パルス印加した後、ろ過水を用いて逆
圧洗浄を行うことにより膜面上の汚濁物質および微生物
が不活化され、また、逆圧洗浄水により剥離、除去性能
が向上し、膜透過流束の回復率が向上していると考えら
れる。この結果、長期にわたり安定した処理水量が得ら
れることや、薬品洗浄回数の低減が可能となる。
【００１２】図３には、本発明の実施例における大腸菌
の不活化率の測定結果を示す。この図は、大腸菌を原水
に投入し、ドレン１０より得られた処理水中の大腸菌を
観察した結果である。ろ過水のみで逆圧洗浄した結果で
は０％の不活化率、また、オゾン水を用いて逆圧洗浄し
た場合の不活化率が１０％であるのに対して、本発明の
高電圧パルス印加方式の結果では９０％の不活化率が得
られた。このように、高電圧パルスによって、微生物の
不活化が有効であることがわかる。印加電圧と時間およ
び回数については、目安としては、５〜２０ｋＶ、０．
１〜１秒、数回〜数十回となるが、実際に処理を行う原
水について実験を行い最適値を見つける必要がある。
の不活化率の測定結果を示す。この図は、大腸菌を原水
に投入し、ドレン１０より得られた処理水中の大腸菌を
観察した結果である。ろ過水のみで逆圧洗浄した結果で
は０％の不活化率、また、オゾン水を用いて逆圧洗浄し
た場合の不活化率が１０％であるのに対して、本発明の
高電圧パルス印加方式の結果では９０％の不活化率が得
られた。このように、高電圧パルスによって、微生物の
不活化が有効であることがわかる。印加電圧と時間およ
び回数については、目安としては、５〜２０ｋＶ、０．
１〜１秒、数回〜数十回となるが、実際に処理を行う原
水について実験を行い最適値を見つける必要がある。
【００１３】
【発明の効果】上述のように、ろ過膜の逆圧洗浄開始前
にろ過膜に高電圧パルスを印加することによって、効率
的にろ過膜に付着した物質および微生物を酸化、剥離、
除去、不活化することが可能である。この結果、薬品洗
浄を減らすことや、処理水量の回収率を向上することが
可能となり、設備全体の処理コストを抑えることができ
る。
にろ過膜に高電圧パルスを印加することによって、効率
的にろ過膜に付着した物質および微生物を酸化、剥離、
除去、不活化することが可能である。この結果、薬品洗
浄を減らすことや、処理水量の回収率を向上することが
可能となり、設備全体の処理コストを抑えることができ
る。
【図１】本発明の実施例における定流量ろ過方式実験の
フロー概略図。
フロー概略図。
【図２】本発明の実施例における定流量ろ過方式運転時
の膜差圧の経時変化を示す図。
の膜差圧の経時変化を示す図。
【図３】本発明の実施例における大腸菌の不活化率の測
定結果を示す図。
定結果を示す図。
１： 原水タンク ２： 原水ポンプ ３： 流量計 ４： 膜モジュール ５： 膜 ６： 循環タンク ７： 切替弁 ８： ろ過水タンク ９： 逆圧水ポンプ １０： ドレン １１： 高電圧パルス発生装置
フロントページの続き (72)発明者 高橋 龍太郎 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4C058 AA24 AA30 BB02 4D006 GA02 HA01 JA51A KA63 KC03 KC13 KC27 KE05Q KE06P KE12P KE24Q KE28P KE30P MA01 MA22 PB04 PB24 4D061 DA02 DB01 DB02 EA13 EB02 EB07 EB14 EB39 FA09 FA20 GC14
Claims (1)
- 【請求項１】膜を用いた水処理方法において、ろ過膜の
逆圧洗浄開始前にろ過膜の両端に設置した電極間に高電
圧パルスを印加することによって、膜に捕捉された微生
物を不活化することを特徴とする水処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11013808A JP2000210662A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11013808A JP2000210662A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 水処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000210662A true JP2000210662A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11843584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11013808A Pending JP2000210662A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 水処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000210662A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100670769B1 (ko) | 2005-11-30 | 2007-01-19 | (주) 시온텍 | 역삼투막과 전기산화법을 이용한 무방류 정수장치 |
| CN103623705A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-03-12 | 华南理工大学 | 一种利用脉冲电场强化内压膜过滤的装置和方法 |
| CN109603560A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-12 | 煤科集团杭州环保研究院有限公司 | 一种适用于高盐废水反渗透系统的低压冲洗方法 |
| CN112694154A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-04-23 | 河南锦源环保科技有限公司 | 水波脉冲系统及其清洗方法 |
-
1999
- 1999-01-22 JP JP11013808A patent/JP2000210662A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100670769B1 (ko) | 2005-11-30 | 2007-01-19 | (주) 시온텍 | 역삼투막과 전기산화법을 이용한 무방류 정수장치 |
| CN103623705A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-03-12 | 华南理工大学 | 一种利用脉冲电场强化内压膜过滤的装置和方法 |
| CN109603560A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-12 | 煤科集团杭州环保研究院有限公司 | 一种适用于高盐废水反渗透系统的低压冲洗方法 |
| CN112694154A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-04-23 | 河南锦源环保科技有限公司 | 水波脉冲系统及其清洗方法 |
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