JP2001187397A - Washing method of water treating device and water treating device thereof - Google Patents
Washing method of water treating device and water treating device thereofInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、上水道、下水道、
工業用水、または廃水処理等の水処理装置に係り、特
に、オゾン処理と膜ろ過処理とを組み合わせて、精密ろ
過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜および逆浸透膜等の分離
膜を洗浄する方法、およびオゾン処理と膜ろ過処理とを
用いた水処理装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water supply system, a sewer system,
The present invention relates to a water treatment apparatus for industrial water or wastewater treatment, etc., in particular, combining ozone treatment and membrane filtration treatment to wash separation membranes such as microfiltration membranes, ultrafiltration membranes, nanofiltration membranes, and reverse osmosis membranes. The present invention relates to a method and a water treatment apparatus using an ozone treatment and a membrane filtration treatment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、膜ろ過装置を用いた水処理では、
水中の溶解性有機物を除去するために、生物処理、オゾ
ン処理、および活性炭処理のような高度処理を行う装置
が、前処理装置あるいは後処理装置として組み合わせて
用いられている。上水道における水処理では、原水中の
溶解性有機物であるトリハロメタン前駆物質や臭気物質
を除去するために、膜ろ過処理にオゾン処理と活性炭処
理とを付加することが有効である。オゾン処理では、原
水中の有機物を生物易分解性有機物に変えることができ
るので、オゾン処理を施すことによって、後段での活性
炭処理による有機物の除去率が向上する。また、オゾン
処理により溶存酸素が過飽和になるため、後段での活性
炭処理が生物処理能力をもった生物活性炭となる。した
がって、活性炭処理による有機物等の除去率を長期にわ
たって維持することができ、活性炭の交換コストを低減
することができる。2. Description of the Related Art Conventionally, in water treatment using a membrane filtration device,
In order to remove soluble organic matter in water, an apparatus that performs advanced treatment such as biological treatment, ozone treatment, and activated carbon treatment is used in combination as a pretreatment device or a posttreatment device. In water treatment in waterworks, it is effective to add ozone treatment and activated carbon treatment to membrane filtration treatment in order to remove trihalomethane precursors and odorous substances that are soluble organic substances in raw water. In the ozone treatment, the organic matter in the raw water can be changed to a biodegradable organic matter. Therefore, by performing the ozone treatment, the removal rate of the organic matter by the activated carbon treatment in the subsequent stage is improved. Further, since the dissolved oxygen is supersaturated by the ozone treatment, the activated carbon treatment in the subsequent stage becomes a biological activated carbon having a biological treatment ability. Therefore, the removal rate of organic substances and the like by the activated carbon treatment can be maintained for a long time, and the replacement cost of the activated carbon can be reduced.
【０００３】このような原水のオゾン処理によって副生
成物が生成されるので、後段の活性炭処理による副生成
物の除去は不可欠である。因みに、水道施設設計指針・
解説（１９９０版）によれば、浄水処理においてオゾン
処理が用いられた場合は、活性炭処理を併用しなければ
ならないことが掲載されている。[0003] By-products are generated by such ozonation of raw water, and it is essential to remove by-products by activated carbon treatment in the subsequent stage. By the way, water supply facility design guidelines
According to the commentary (1990 edition), it is stated that when ozone treatment is used in water purification treatment, activated carbon treatment must be used together.
【０００４】通常、オゾン処理を用いた浄水処理では、
水処理の組み合わせとして、以下の３方式が主な処理フ
ローであった。その処理フローは、（１）オゾン処理、
活性炭処理、および膜ろ過処理の順に行う方式、（２）
膜ろ過処理、オゾン処理、および活性炭処理の順に行う
方式、（３）オゾン処理、膜ろ過処理、および活性炭処
理の順に行う方式である。これらの処理方式は、いずれ
も何らかの欠点を伴っていた。[0004] Usually, in water purification treatment using ozone treatment,
As a combination of water treatment, the following three methods were the main treatment flows. The processing flow is (1) ozone treatment,
A method in which activated carbon treatment and membrane filtration are performed in this order, (2)
(3) Ozone treatment, membrane filtration treatment, and activated carbon treatment are performed in this order. Each of these processing methods has some disadvantages.
【０００５】例えば、（１）の処理方式は、原水にオゾ
ンを直接注入してオゾンを処理した後に、活性炭処理を
行って、最後に膜ろ過処理を行うことにより懸濁物質お
よび細菌類を除去するものである。この場合は、原水に
直接オゾンが注入されるため、オゾンの注入量が大きく
なってしまい、経済的ではない。[0005] For example, in the treatment method (1), ozone is directly injected into raw water to treat ozone, followed by activated carbon treatment, and finally membrane filtration to remove suspended substances and bacteria. Is what you do. In this case, since ozone is directly injected into the raw water, the injection amount of ozone becomes large, which is not economical.
【０００６】また、（２）の処理方式は、膜ろ過処理で
懸濁物質および細菌類を除去した後に、オゾン処理およ
び活性炭処理により有機物質等を除去するものである。
この場合には、原水を直接膜ろ過処理するため、膜ろ過
装置の分離膜の目詰まりの進行が速いという問題があ
る。[0006] The treatment method (2) removes suspended substances and bacteria by membrane filtration, and then removes organic substances and the like by ozone treatment and activated carbon treatment.
In this case, since the raw water is directly subjected to membrane filtration, there is a problem that clogging of the separation membrane of the membrane filtration device proceeds rapidly.
【０００７】（３）の処理方式は、特開平１０−１１３
６５９号公報に記載されているように、原水に直接オゾ
ンをインライン注入して膜ろ過処理を行い、懸濁物質、
有機物質および細菌類等を除去した後に、活性炭処理を
行うものである。この場合は、膜ろ過の前段でオゾンが
注入されるため、有機物質による膜の目詰まりが低減さ
れ、膜透過流束を高く維持することが可能である。The processing method of (3) is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-113.
No. 659, ozone is directly injected into raw water in-line to perform membrane filtration treatment,
Activated carbon treatment is performed after removing organic substances and bacteria. In this case, ozone is injected before the membrane filtration, so that clogging of the membrane due to organic substances is reduced, and the membrane permeation flux can be maintained high.
【０００８】しかしながら、鉄、マンガン等の無機物質
による比較的短時間に膜の目詰まりが生じる。この目詰
まりを解消するために、頻繁に硫酸、硝酸等の酸による
薬品洗浄を行わなければならず、薬品洗浄のための薬品
溶解槽、撹拌機等の薬品溶解設備が必要とされる。しか
も、酸による薬品洗浄を行った場合には、洗浄後に排出
される酸性の洗浄排水を中和するための薬品や設備を設
けなければならない。また、薬品洗浄回数の増加は、薬
品使用量の増加と薬品保管設備面積の増加とにより運転
コストを上昇させることにつながる。薬品洗浄後の膜に
残留した薬品を除去するためには、膜ろ過装置から得ら
れた膜ろ過水をリンス水として使用するので、膜ろ過設
備全体から得られる膜ろ過水量の減少を招くことにな
る。However, clogging of the film occurs in a relatively short time due to inorganic substances such as iron and manganese. In order to eliminate the clogging, chemical cleaning with an acid such as sulfuric acid or nitric acid must be frequently performed, and a chemical dissolution tank such as a chemical dissolving tank and a stirrer for chemical cleaning are required. In addition, when chemical cleaning with acid is performed, chemicals and equipment for neutralizing acidic cleaning wastewater discharged after cleaning must be provided. In addition, an increase in the number of times of chemical cleaning leads to an increase in operating costs due to an increase in the amount of used chemicals and an increase in the area of the chemical storage facility. In order to remove chemicals remaining on the membrane after chemical cleaning, the membrane filtration water obtained from the membrane filtration device is used as rinsing water, so that the amount of membrane filtration water obtained from the entire membrane filtration equipment is reduced. Become.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を克服すべく、鋭意研究の結果完成されたものであ
って、オゾン処理の効果を充分に発揮して膜ろ過処理に
よる安定した処理水量を確保し得るとともに、特別な溶
解設備や排水処理設備を必要とせず、しかも薬品を使用
しないで、安全かつ維持管理の容易な膜ろ過装置の洗浄
方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been completed as a result of intensive studies in order to overcome the above-mentioned problems. An object of the present invention is to provide a method for cleaning a membrane filtration device which can ensure a treated water amount, does not require special dissolution equipment and wastewater treatment equipment, uses no chemicals, and is safe and easy to maintain.
【００１０】また本発明は、簡便かつ安全に、しかも低
コストで分離膜の洗浄が可能な水処理装置を提供するこ
とを目的とする。Another object of the present invention is to provide a water treatment apparatus that can easily and safely clean a separation membrane at low cost.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、被処理水にオゾンを注入してオゾン含有
被処理水を得る工程、前記オゾン含有被処理水を膜ろ過
装置の分離膜により膜ろ過して、膜ろ過水を得る工程、
前記膜ろ過水の一部を隔膜式電解装置に通水して酸性水
とアルカリ性水とを得る工程、および前記酸性水とを前
記膜ろ過装置のろ過水側に供給して、前記膜ろ過装置の
分離膜を逆圧水洗浄する工程を具備することを特徴とす
る水処理装置の洗浄方法を提供する。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a process for injecting ozone into water to be treated to obtain ozone-containing water to be treated; Membrane filtration by a separation membrane to obtain membrane filtration water,
A step of passing a part of the membrane filtered water through a diaphragm type electrolysis apparatus to obtain acidic water and alkaline water, and supplying the acidic water to the filtered water side of the membrane filtration apparatus; And a step of washing the separation membrane with counter pressure water.
【００１２】また本発明は、被処理水にオゾンを注入し
てオゾン含有被処理水を得るオゾン注入手段、前記オゾ
ン含有被処理水を分離膜により膜ろ過して膜ろ過水を得
る膜ろ過装置、前記膜ろ過水の一部を導入して、酸性水
とアルカリ性水とを得る隔膜式電解装置、および前記膜
ろ過装置のろ過水側に前記酸性水を導入する酸性水導入
管を具備することを特徴とする水処理装置を提供する。The present invention also provides an ozone injection means for injecting ozone into the water to be treated to obtain ozone-containing water to be treated, and a membrane filtration device for membrane-filtering the ozone-containing water to be treated to obtain membrane filtrate. A membrane electrolyzer for introducing a part of the membrane filtered water to obtain acidic water and alkaline water, and an acidic water inlet pipe for introducing the acid water to a filtrate side of the membrane filter. A water treatment apparatus characterized by the following.
【００１３】本発明の水処理装置の洗浄方法において
は、前記酸性水を用いて前記膜ろ過装置の分離膜を逆圧
水洗浄して得られた洗浄排水を、膜ろ過装置から導出す
る工程、および前記逆洗排水を、前記隔膜式電解装置か
らのアルカリ性水を用いて中和する工程を具備すること
が好ましい。[0013] In the method for cleaning a water treatment apparatus of the present invention, the washing wastewater obtained by backwashing the separation membrane of the membrane filtration apparatus with counter-pressure water using the acidic water is derived from the membrane filtration apparatus. Preferably, the method further comprises a step of neutralizing the backwash wastewater with alkaline water from the diaphragm type electrolysis apparatus.
【００１４】また、膜ろ過装置の分離膜としては、精密
ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜または逆浸透膜を用い
ることができる。As a separation membrane of the membrane filtration device, a microfiltration membrane, an ultrafiltration membrane, a nanofiltration membrane or a reverse osmosis membrane can be used.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】図１は、本発明の水処理装置の一例の構成
を示すフロー図である。FIG. 1 is a flowchart showing the configuration of an example of the water treatment apparatus of the present invention.
【００１７】図１のフローに示されるように、原水（被
処理水）１は、循環槽または膜供給槽２に導入された
後、膜供給ポンプ３によって膜ろ過装置８に導入され
る。本発明において原水１として処理され得る水として
は、下水、し尿、産業廃水、河川水、および湖沼水等の
汚濁物を含む水が挙げられる。As shown in the flow of FIG. 1, raw water (water to be treated) 1 is introduced into a circulation tank or a membrane supply tank 2, and then introduced into a membrane filtration device 8 by a membrane supply pump 3. The water that can be treated as the raw water 1 in the present invention includes water containing pollutants such as sewage, human waste, industrial wastewater, river water, and lake water.
【００１８】原水が循環槽または膜供給槽２から膜ろ過
装置８に送られる過程で、オゾン発生器４からオゾン５
を配管にエジェクター方式等によってインライン注入す
ることによってオゾン処理される。図１に示す水処理装
置においては、オゾン発生器４がオゾン注入手段に相当
する。ここでのオゾン注入は、通常の散気管方式による
注入形式が好ましいが、インジェクタ式、エジェクタ
式、および下降注入式注入等のいずれの形式でも可能で
ある。In the process where the raw water is sent from the circulation tank or the membrane supply tank 2 to the membrane filtration device 8, the ozone generator 4
Is ozone-treated by injecting it into a pipe by an ejector method or the like. In the water treatment apparatus shown in FIG. 1, the ozone generator 4 corresponds to an ozone injection unit. The injection of ozone here is preferably performed by an ordinary air diffuser system, but may be performed by any of an injector system, an ejector system, and a downward injection system.
【００１９】オゾン処理におけるオゾン吹き込み量は、
原水１の水質に応じて任意に選択できるが、膜ろ過装置
８のろ過速度を高く維持するために、通常、膜ろ過装置
８を通過した膜ろ過水１３中に残留する残留オゾン量
が、０．０１〜１０ｍｇ／Ｌとすることが好ましく、
０．１〜３ｍｇ／Ｌとすることがより好ましい。膜ろ過
水中の残留オゾン濃度が１０ｍｇ／Ｌを越えると、膜ろ
過装置８の分離膜として耐オゾン性の膜素材を用いて
も、長期的にはオゾンとの反応により膜劣化が起こるお
それがあるが、膜モジュールの交換時期を考え合わせる
と１０ｍｇ／Ｌまでは許容される。さらに、残留オゾン
濃度が１０ｍｇ／Ｌより高くなると、副生成物量も多く
なるという問題がある。一方、膜ろ過水中の残留オゾン
濃度が０．０１ｍｇ／Ｌ未満の場合には、オゾンの効果
を充分に得ることが困難になる。以上のことから、膜ろ
過水中の残留オゾン濃度は、０．０１〜１０ｍｇ／Ｌと
することが好ましく、０．０１〜３ｍｇ／Ｌとすること
がより好ましい。The amount of ozone blown in the ozone treatment is:
Although it can be arbitrarily selected according to the quality of the raw water 1, in order to keep the filtration speed of the membrane filtration device 8 high, the amount of residual ozone remaining in the membrane filtration water 13 that has passed through the membrane filtration device 8 is usually 0. 0.01 to 10 mg / L,
More preferably, it is 0.1 to 3 mg / L. If the residual ozone concentration in the membrane filtration water exceeds 10 mg / L, even if an ozone-resistant membrane material is used as the separation membrane of the membrane filtration device 8, membrane degradation may occur in the long term due to reaction with ozone. However, considering the replacement time of the membrane module, up to 10 mg / L is permissible. Further, when the residual ozone concentration is higher than 10 mg / L, there is a problem that the amount of by-products increases. On the other hand, when the residual ozone concentration in the membrane filtration water is less than 0.01 mg / L, it is difficult to sufficiently obtain the effect of ozone. From the above, the residual ozone concentration in the membrane filtration water is preferably 0.01 to 10 mg / L, and more preferably 0.01 to 3 mg / L.
【００２０】図１に示す例においては、膜ろ過装置８か
らの循環水を循環ライン９により循環槽２に返送してい
るが、膜ろ過装置８をデッドエンドろ過運転する場合に
は、循環ライン９を設ける必要はない。循環槽２から排
出される排オゾン１１は、排オゾン処理設備１２で処理
される。In the example shown in FIG. 1, the circulating water from the membrane filtration device 8 is returned to the circulation tank 2 through the circulation line 9. 9 need not be provided. The waste ozone 11 discharged from the circulation tank 2 is treated by a waste ozone treatment facility 12.
【００２１】膜ろ過装置８を透過した膜ろ過水１３は、
膜ろ過水タンク１４に導入され、その過程で、膜ろ過水
中の残留オゾン濃度がオゾン検出器３１で検出される。
得られたオゾン濃度の計測値に基づいて、オゾン発生器
４からのオゾン供給量が制御されている。The membrane filtration water 13 that has passed through the membrane filtration device 8 is:
The water is introduced into the membrane filtered water tank 14, and in the process, the concentration of residual ozone in the membrane filtered water is detected by the ozone detector 31.
The ozone supply amount from the ozone generator 4 is controlled based on the obtained measured value of the ozone concentration.
【００２２】膜ろ過水タンク１４からの膜ろ過水の一部
は、配管１５を通って活性炭処理装置１６に送り込ま
れ、オゾン副生成物等が活性炭に吸着されて、浄化され
た処理水１７が得られる。A part of the membrane filtered water from the membrane filtered water tank 14 is sent to an activated carbon treatment device 16 through a pipe 15, and ozone by-products and the like are adsorbed on the activated carbon, and purified water 17 is purified. can get.
【００２３】膜ろ過水タンク１４からの膜ろ過水の一部
は、配管１８を通って供給ポンプ１９により隔膜式電解
装置２０へ導入される。この隔膜式電解装置２０は、陽
極室２１と陰極室２２とを有しており、それぞれ酸性水
およびアルカリ性水が得られる。これらの酸性水および
アルカリ性水は、酸性水貯槽２３およびアルカリ性水貯
槽２４へそれぞれ導入される。酸性水貯槽２３に収容さ
れた酸性水は、逆洗ポンプ２５により導出され、電動弁
２７を介して配管２８を通って膜ろ過装置８のろ過水側
より逆水洗浄を行う。A part of the membrane filtered water from the membrane filtered water tank 14 is introduced into a diaphragm type electrolysis apparatus 20 by a supply pump 19 through a pipe 18. The diaphragm type electrolysis apparatus 20 has an anode chamber 21 and a cathode chamber 22, and obtains acidic water and alkaline water, respectively. These acidic water and alkaline water are introduced into the acidic water storage tank 23 and the alkaline water storage tank 24, respectively. The acidic water stored in the acidic water storage tank 23 is drawn out by the backwash pump 25, passes through the pipe 28 via the electric valve 27, and performs backwater washing from the filtered water side of the membrane filtration device 8.
【００２４】酸性水を用いて逆圧水洗浄を行うことによ
って膜ろ過装置８から排出される洗浄排水は、配管２９
を通って洗浄排水槽３０へ導入される。この洗浄排水槽
３０には、アルカリ性水貯槽２４に収容されたアルカリ
性水がポンプ２６により導入されるので、洗浄排水を自
然に中和することができる。The washing wastewater discharged from the membrane filtration device 8 by performing back pressure water washing using acidic water is supplied to a pipe 29.
Through the washing and drainage tank 30. Since the alkaline water contained in the alkaline water storage tank 24 is introduced into the cleaning drain tank 30 by the pump 26, the cleaning drain water can be neutralized naturally.
【００２５】図２は、本発明の水処理装置の一例の構成
を示すフロー図である。FIG. 2 is a flowchart showing the configuration of an example of the water treatment apparatus of the present invention.
【００２６】図２のフローに示されるように、原水（被
処理水）１は、まずオゾン溶解槽６に導入される。この
オゾン溶解槽６では、オゾン発生器４からオゾン５を注
入することによりオゾン処理が行われて、被処理水中に
オゾンが溶解する。本発明において原水１として処理さ
れ得る水としては、下水、し尿、産業廃水、河川水、お
よび湖沼水等の汚濁物を含む水が挙げられる。As shown in the flow of FIG. 2, raw water (water to be treated) 1 is first introduced into an ozone dissolving tank 6. In the ozone dissolving tank 6, ozone treatment is performed by injecting ozone 5 from the ozone generator 4 to dissolve ozone in the water to be treated. The water that can be treated as the raw water 1 in the present invention includes water containing pollutants such as sewage, human waste, industrial wastewater, river water, and lake water.
【００２７】図２に示す水処理装置においては、オゾン
発生器４とオゾン溶解槽６とによってオゾン注入手段が
構成され、オゾン溶解槽６におけるオゾン処理は、すで
に説明したような方式や条件で行うことができる。In the water treatment apparatus shown in FIG. 2, the ozone generator 4 and the ozone dissolving tank 6 constitute an ozone injection means, and the ozone treatment in the ozone dissolving tank 6 is performed by the method and under the conditions described above. be able to.
【００２８】オゾンが溶解した被処理水７は、循環槽ま
たは膜供給槽２に導入され、この膜ろ過槽２の膜ろ過供
給水１３は、膜供給ポンプ３によって膜ろ過装置８に供
給される。The treated water 7 in which ozone is dissolved is introduced into the circulation tank or the membrane supply tank 2, and the membrane filtration supply water 13 in the membrane filtration tank 2 is supplied to the membrane filtration device 8 by the membrane supply pump 3. .
【００２９】図２に示す例においては、膜ろ過装置８か
らの循環水を循環ライン９により循環槽２に返送してい
るが、膜ろ過装置８をデッドエンドろ過運転する場合に
は、循環ライン９を設ける必要はない。また、オゾン溶
解槽６から排出される排オゾン１０、および循環槽２か
ら排出される排オゾン１１は、排オゾン処理設備１２で
処理される。In the example shown in FIG. 2, the circulating water from the membrane filtration device 8 is returned to the circulation tank 2 by the circulation line 9. However, when the membrane filtration device 8 is operated in dead-end filtration, the circulation line is not used. 9 need not be provided. Further, the exhausted ozone 10 discharged from the ozone dissolving tank 6 and the exhausted ozone 11 discharged from the circulation tank 2 are processed by the exhausted ozone treatment equipment 12.
【００３０】膜ろ過装置８を透過した膜ろ過水１３は、
膜ろ過水タンク１４に導入され、その過程で、膜ろ過水
中の残留オゾン濃度がオゾン検出器３１で検出される。
得られたオゾン濃度の計測値に基づいて、オゾン発生器
４からのオゾン供給量が制御されている。The membrane filtered water 13 that has passed through the membrane filtration device 8 is
The water is introduced into the membrane filtered water tank 14, and in the process, the concentration of residual ozone in the membrane filtered water is detected by the ozone detector 31.
The ozone supply amount from the ozone generator 4 is controlled based on the obtained measured value of the ozone concentration.
【００３１】膜ろ過水タンク１４からの膜ろ過水の一部
は、配管１５を通って活性炭処理装置１６に送り込ま
れ、オゾン副生成物等が活性炭に吸着されて、浄化され
た処理水１７が得られる。A part of the membrane filtered water from the membrane filtered water tank 14 is sent to an activated carbon treatment device 16 through a pipe 15, and ozone by-products and the like are adsorbed on the activated carbon, and purified water 17 is purified. can get.
【００３２】膜ろ過水タンク１４からの膜ろ過水の一部
は、配管１８を通って供給ポンプ１９により隔膜式電解
装置２０へ導入される。この隔膜式電解装置２０は、陽
極室２１と陰極室２２とを有しており、それぞれ酸性水
およびアルカリ性水が得られる。これらの酸性水および
アルカリ性水は、酸性水貯槽２３およびアルカリ性水貯
槽２４へそれぞれ導入される。酸性水貯槽２３に収容さ
れた酸性水は、逆洗ポンプ２５により導出され、電動弁
２７を介して配管２８を通って膜ろ過装置８のろ過水側
より逆水洗浄を行う。A part of the membrane filtered water from the membrane filtered water tank 14 is introduced into a diaphragm type electrolysis apparatus 20 through a pipe 18 by a supply pump 19. The diaphragm type electrolysis apparatus 20 has an anode chamber 21 and a cathode chamber 22, and obtains acidic water and alkaline water, respectively. These acidic water and alkaline water are introduced into the acidic water storage tank 23 and the alkaline water storage tank 24, respectively. The acidic water stored in the acidic water storage tank 23 is drawn out by the backwash pump 25, passes through the pipe 28 via the electric valve 27, and performs backwater washing from the filtered water side of the membrane filtration device 8.
【００３３】酸性水を用いて逆圧水洗浄を行うことによ
って膜ろ過装置８から排出される洗浄排水は、配管２９
を通って洗浄排水槽３０へ導入される。この洗浄排水槽
３０には、アルカリ性貯槽２４に収容されたアルカリ性
水がポンプ２６により導入されるので、洗浄排水を自然
に中和することができる。Washing waste water discharged from the membrane filtration device 8 by performing back pressure water washing using acidic water is supplied to a pipe 29.
Through the washing and drainage tank 30. Since the alkaline water contained in the alkaline storage tank 24 is introduced into the cleaning drain tank 30 by the pump 26, the cleaning drain water can be naturally neutralized.
【００３４】ここで、酸性水およびアルカリ性水を得る
ための隔膜式電解装置２０の基本構造を、図３に示す。Here, FIG. 3 shows a basic structure of a diaphragm type electrolysis apparatus 20 for obtaining acidic water and alkaline water.
【００３５】図３に示すように、隔膜式電解装置２０
は、容器４０の内部に陽極４１を備えた陽極室４２と、
内部に陰極４３を備えた陰極室４４とから構成される電
解室を有し、それぞれに水を供給するための水入り口が
設けられている。また、陽極室４２と陰極室４４との間
には、電流は通すが、水の自由な移動を制限するための
隔膜４５が配置されている。As shown in FIG.
Is an anode chamber 42 having an anode 41 inside a container 40,
It has an electrolytic chamber composed of a cathode chamber 44 having a cathode 43 therein, and a water inlet for supplying water to each of them. Further, between the anode chamber 42 and the cathode chamber 44, a diaphragm 45 for restricting the free movement of water is disposed, though the current flows.
【００３６】隔膜４５は、前述の陰極と陽極との間に直
流電流を通すことによって、陽極でＨ+を発生させると
ともに、陰極でＯＨ-を発生させるものである。こうし
た隔膜としては、具体的には、精密ろ過（ＭＦ）膜、限
外ろ過（ＵＦ）膜、逆浸透（ＲＯ）膜等の分離膜、ある
いはイオン交換膜等が好ましく用いられる。効率的な電
解を行うためには、複数の電極と隔膜とを交互に配置し
て、多数の電解室を配置することも可能である。The diaphragm 45 is by passing a direct current between the aforementioned cathode and the anode, along with generating the H + in the anode, OH at the cathode - those which generate. As such a membrane, specifically, a separation membrane such as a microfiltration (MF) membrane, an ultrafiltration (UF) membrane, a reverse osmosis (RO) membrane, or an ion exchange membrane is preferably used. In order to perform efficient electrolysis, it is also possible to arrange a plurality of electrolysis chambers by alternately arranging a plurality of electrodes and diaphragms.
【００３７】上述したように構成される隔膜式電解装置
は、両電極４１および４３の間に直流電流を流すととも
に、各室４２、４４に設けた水入り口から水をそれぞれ
供給することによって、水の電気分解により、陽極室４
２から酸性水、陰極室４４からアルカリ性水を得ること
ができるものである。なお、本発明の方法においては、
酸性水を用いて逆圧水洗浄して得られた洗浄排水は、図
１および２に示されるように洗浄排水槽３０に導入され
て、ここでアルカリ性水が混合されるので、洗浄排水の
中和が自然に行われる。このため、洗浄排水を中和する
ための特別な設備や薬品を必要としない点で有利であ
る。The diaphragm type electrolysis apparatus constructed as described above allows a direct current to flow between the electrodes 41 and 43, and supplies water from water inlets provided in the chambers 42 and 44, respectively. Of the anode chamber 4
2 can obtain acidic water and the cathode chamber 44 can obtain alkaline water. In the method of the present invention,
Washing wastewater obtained by backwashing with acidic water is introduced into a washing drainage tank 30 as shown in FIGS. 1 and 2, where alkaline water is mixed. The sum is done naturally. This is advantageous in that no special equipment or chemicals for neutralizing the washing wastewater is required.
【００３８】隔膜式電解装置で得られる酸性水およびア
ルカリ性水のｐＨ範囲は、洗浄する分離膜の種類、スケ
ールやスライムの種類によって異なるが、一般的には酸
性水のｐＨは２〜４、アルカリ性水のｐＨは９〜１１と
なるように電気分解における電流値を調節することが望
ましい。The pH range of the acidic water and alkaline water obtained by the diaphragm type electrolysis apparatus varies depending on the type of separation membrane to be washed, the type of scale and slime, but generally the pH of the acidic water is 2 to 4, It is desirable to adjust the current value in the electrolysis so that the pH of water becomes 9 to 11.
【００３９】なお、本発明の方法により洗浄される分離
膜は特に限定されず、各種の精密ろ過膜、限外ろ過膜、
ナノろ過膜および逆浸透膜等が挙げられる。具体的に
は、精密ろ過膜としては、公称孔径０．０１〜０．５μ
ｍのものが好ましく、限外ろ過膜としては、分画分子量
１，０００〜２０万ダルトンのものが好ましい。膜モジ
ュールの形式は、中空糸状、スパイラル状、チューブラ
状、または平膜状が用いられる。本発明の洗浄方法にお
いては、膜およびポッティング部はオゾンと接触するた
め、耐オゾン性の素材を使用することが好ましい。具体
的には、膜素材としては、フッ化ビニリデン重合体樹脂
等の耐オゾン性の有機樹脂、またはセラミック等の無機
材料を用いることができる。膜モジュールのろ過方式
は、全量ろ過方式およびクロスフローろ過方式のいずれ
の方式としてもよく、膜ろ過への通水方式は、外圧型お
よび内圧型のいずれでも問題ない。さらに、原水側を加
圧する加圧型のケーシングタイプ、あるいはろ過水側を
減圧する吸引型の槽浸漬タイプのいずれであってもよ
い。The separation membrane to be washed by the method of the present invention is not particularly limited, and various types of microfiltration membranes, ultrafiltration membranes,
Examples include a nanofiltration membrane and a reverse osmosis membrane. Specifically, as a microfiltration membrane, the nominal pore size of 0.01 to 0.5μ
m is preferred, and the ultrafiltration membrane is preferably one having a molecular weight cut off of 1,000 to 200,000 daltons. As the type of the membrane module, a hollow fiber shape, a spiral shape, a tubular shape, or a flat membrane shape is used. In the cleaning method of the present invention, since the film and the potting portion come into contact with ozone, it is preferable to use an ozone-resistant material. Specifically, an ozone-resistant organic resin such as a vinylidene fluoride polymer resin or an inorganic material such as a ceramic can be used as the film material. The filtration method of the membrane module may be any of a total filtration method and a cross-flow filtration method, and there is no problem with an external pressure type or an internal pressure type as a water flow method for the membrane filtration. Further, either a pressurized casing type for pressurizing the raw water side or a suction tank immersion type for depressurizing the filtered water side may be used.
【００４０】[0040]
【実施例】以下、具体例を示して本発明をさらに詳細に
説明するが、以下の実施例は、本発明に限定を加えるも
のではない。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples, but the following examples do not limit the present invention.
【００４１】（実施例）図１に示した構成の装置によ
り、河川表流水（平均濁度１５度）の処理を行った。膜
ろ過装置８の分離膜としては、公称孔径０．１μｍのフ
ッ化ビニリデン重合体樹脂製中空糸精密ろ過膜を用い
て、以下の条件でろ過運転を行った。(Embodiment) The treatment of surface river water (average turbidity: 15 degrees) was performed by the apparatus having the structure shown in FIG. As a separation membrane of the membrane filtration device 8, a filtration operation was performed under the following conditions using a hollow fiber microfiltration membrane made of a vinylidene fluoride polymer resin having a nominal pore size of 0.1 μm.
【００４２】膜間差圧：７０ｋＰａ ろ過時間：２０分 物理洗浄時間：２０秒 残留オゾン濃度：１ｍｇ／Ｌ 酸性水ｐＨ：２．５ アルカリ性水ｐＨ：１１．５ こうした運転条件における膜透過流束の経時変化を、図
４のグラフに曲線ａとして示す。なお、図４には、従来
の膜ろ過水のみによる逆圧水洗浄方法を用いた場合にお
ける膜透過流束の経時変化を曲線ｂとして示した。Transmembrane pressure: 70 kPa Filtration time: 20 minutes Physical washing time: 20 seconds Residual ozone concentration: 1 mg / L Acidic water pH: 2.5 Alkaline water pH: 11.5 The change with time is shown as a curve a in the graph of FIG. In addition, FIG. 4 shows the change with time of the membrane permeation flux as a curve b in the case where the conventional back pressure water washing method using only the membrane filtration water is used.
【００４３】図４から明らかなように、膜ろ過水のみに
よる逆圧水洗浄を行った場合（曲線ｂ）には、膜透過流
束は時間の経過とともに確実に低下している。これに対
して、酸性水を用いて物理洗浄を行う本発明（曲線ａ）
を用いた場合には、膜透過流束は安定して高く維持する
ことができる。As is clear from FIG. 4, when back-pressure water washing is performed using only the membrane filtered water (curve b), the membrane permeation flux is surely reduced with the passage of time. On the other hand, the present invention in which physical cleaning is performed using acidic water (curve a)
When is used, the membrane permeation flux can be stably maintained at a high level.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オゾン処理の効果を充分に発揮して膜ろ過処理による安
定した処理水量を確保し得るとともに、特別な溶解設備
や排水処理設備を必要とせず、しかも薬品を使用しない
で、安全かつ維持管理の容易な水処理装置の洗浄方法が
提供される。また本発明によれば、簡便かつ安全に、し
かも低コストで分離膜の洗浄が可能な水処理装置が提供
される。As described above, according to the present invention,
Sufficient effect of ozone treatment can be ensured to secure a stable amount of treated water by membrane filtration treatment. No special dissolution equipment or wastewater treatment equipment is required, and no chemicals are used, and safety and maintenance are easy. A method for cleaning a water treatment apparatus is provided. Further, according to the present invention, there is provided a water treatment apparatus capable of easily and safely cleaning a separation membrane at low cost.
【００４５】本発明の洗浄方法においては、膜ろ過装置
に導入される被処理水中にオゾンが溶解されているの
で、オゾンが膜面に常に存在することになる。このた
め、原水中の有機物による目詰まりが抑制され、膜透過
流束を高く設定することが可能である。しかも、膜ろ過
装置の分離膜に付着・閉塞した無機物は、酸性水で洗浄
することによって除去されるため、分離膜の透過流束の
回復を図ることができ、膜の目詰まりを大幅に軽減する
ことが可能である。さらに、塩酸や苛性ソーダ等の危険
物薬品を取り扱う必要がなく、洗浄操作が安全で簡単で
ある。In the cleaning method of the present invention, since ozone is dissolved in the water to be treated introduced into the membrane filtration device, ozone always exists on the membrane surface. For this reason, clogging by the organic matter in the raw water is suppressed, and the membrane permeation flux can be set high. In addition, inorganic substances adhering to and clogging the separation membrane of the membrane filtration device are removed by washing with acidic water, so that the permeation flux of the separation membrane can be recovered, and clogging of the membrane is greatly reduced. It is possible to Furthermore, there is no need to handle dangerous chemicals such as hydrochloric acid and caustic soda, and the cleaning operation is safe and simple.
【００４６】また、分離膜の洗浄のために用いられる酸
性水は、隔膜式電解装置から得られるものであり、酸性
水と同時にアルカリ性水が常に生成される。このアルカ
リ性水を単に混合するだけで、洗浄排水は自然に中和さ
れるので、洗浄排水の処理のための特別な中和設備や中
和用薬品は、何等必要とされず、設置面積も小さく省ス
ペース化を図ることができる。本発明は、膜ろ過を用い
た水処理に有効に用いることができ、その工業的価値は
大きい。The acidic water used for washing the separation membrane is obtained from a diaphragm type electrolysis apparatus, and alkaline water is always generated simultaneously with the acidic water. By simply mixing the alkaline water, the washing wastewater is naturally neutralized, so no special neutralizing equipment or neutralizing chemicals are required for the treatment of the washing wastewater, and the installation area is small. Space saving can be achieved. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be effectively used for water treatment using membrane filtration, and its industrial value is great.
【図１】本発明の水処理装置の一例の構成を表す概略
図。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an example of a water treatment apparatus of the present invention.
【図２】本発明の水処理装置の他の例の構成を表す概略
図。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of another example of the water treatment apparatus of the present invention.
【図３】本発明で用いる隔膜式電解装置の基本構成を示
す概略図。FIG. 3 is a schematic diagram showing a basic configuration of a diaphragm type electrolysis apparatus used in the present invention.
【図４】膜透過流束の経時変化を示すグラフ図。FIG. 4 is a graph showing a temporal change of a membrane permeation flux.
１…原水 ２…循環槽または膜供給槽 ３…膜供給ポンプ ４…オゾン発生器 ５…オゾン ７…オゾン含有被処理水 １５，１８，２８，２９…配管 ６…オゾン溶解槽 ８…膜ろ過装置 ９…循環ライン １０，１１…排オゾン １２…排オゾン処理設備 １３…膜ろ過水 １４…膜ろ過水タンク １６…活性炭処理槽 １７…処理水 １９…供給ポンプ ２０…隔膜式電解装置 ２１…陽極室 ２２…陰極室 ２３…酸性水貯槽 ２４…アルカリ性水貯槽 ２５…逆洗ポンプ ２６…ポンプ ２７…電動弁 ３０…逆洗排水槽 ３１…オゾン検出器 ４０…容器 ４１…陽極 ４２…陽極室 ４３…陰極 ４４…陰極室 ４５…隔膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Raw water 2 ... Circulation tank or membrane supply tank 3 ... Membrane supply pump 4 ... Ozone generator 5 ... Ozone 7 ... Ozone-containing treated water 15, 18, 28, 29 ... Piping 6 ... Ozone dissolution tank 8 ... Membrane filtration device 9 ... Circulation line 10,11 ... Exhaust ozone 12 ... Exhaust ozone treatment equipment 13 ... Membrane filtration water 14 ... Membrane filtration water tank 16 ... Activated carbon treatment tank 17 ... Treatment water 19 ... Supply pump 20 ... Diaphragm electrolysis device 21 ... Anode chamber Reference Signs List 22 ... Cathode chamber 23 ... Acid water storage tank 24 ... Alkaline water storage tank 25 ... Backwash pump 26 ... Pump 27 ... Electric valve 30 ... Backwash drainage tank 31 ... Ozone detector 40 ... Container 41 ... Anode 42 ... Anode chamber 43 ... Cathode 44: cathode chamber 45: diaphragm
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 65/06 Ｂ０１Ｄ 65/06 Ｃ０２Ｆ 1/46 Ｃ０２Ｆ 1/46 Ａ 1/78 1/78 (72)発明者 辻 猛志 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 水野 健一郎 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4D006 GA02 GA03 GA06 GA07 HA01 HA18 HA19 HA21 HA28 HA41 HA61 HA95 JA39Z JA52Z JA57Z KA01 KA12 KA41 KA72 KB12 KB30 KC03 KC20 KD21 MA01 MA02 MA03 MA04 MA22 MB02 MB05 MC03 MC29 PA01 PA05 PB04 PB08 PB21 4D050 AA02 AA04 AA13 AA15 AA17 AB04 AB07 AB11 AB19 BB02 BD03 CA06 CA09 CA10 CA13 4D061 DA02 DA08 DA09 DB09 EA01 EA09 EB04 EB13 EB17 EB19 EB37 EB39 FA06 FA09 FA11 FA16 GA22 GC12 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B01D 65/06 B01D 65/06 C02F 1/46 C02F 1/46 A 1/78 1/78 (72) Invention Person Takeshi Tsuji 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Kenichiro Mizuno 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Nihon Kokan Co., Ltd. 4D006 GA02 GA03 GA06 GA07 HA01 HA18 HA19 HA21 HA28 HA41 HA61 HA95 JA39Z JA52Z JA57Z KA01 KA12 KA41 KA72 KB12 KB30 KC03 KC20 KD21 MA01 MA02 MA03 MA04 MA22 MB02 MB05 MC03 MC29 PA01 PA05 PB04 PB08 PB21 AB04 A07A04 A04 A04 AB04 CA06 CA09 CA10 CA13 4D061 DA02 DA08 DA09 DB09 EA01 EA09 EB04 EB13 EB17 EB19 EB37 EB39 FA06 FA09 FA11 FA16 GA22 GC12
Claims (4)
被処理水を得る工程、 前記オゾン含有被処理水を膜ろ過装置の分離膜により膜
ろ過して、膜ろ過水を得る工程、 前記膜ろ過水の一部を隔膜式電解装置に通水して酸性水
とアルカリ性水とを得る工程、および前記酸性水とを前
記膜ろ過装置のろ過水側に供給して、前記膜ろ過装置の
分離膜を逆圧水洗浄する工程を具備することを特徴とす
る水処理装置の洗浄方法。A step of injecting ozone into the water to be treated to obtain ozone-containing water to be treated; a step of membrane-filtering the ozone-containing water to be treated with a separation membrane of a membrane filtration device to obtain membrane-filtered water; A step of passing a part of the membrane filtered water through a diaphragm type electrolysis apparatus to obtain acidic water and alkaline water, and supplying the acid water and the filtered water side of the membrane filtration apparatus; A method for cleaning a water treatment apparatus, comprising a step of cleaning a separation membrane with back-pressure water.
離膜を逆圧水洗浄して得られた洗浄排水を、膜ろ過装置
から導出する工程、および前記逆洗排水を、前記隔膜式
電解装置からのアルカリ性水を用いて中和する工程を具
備することを特徴とする請求項１に記載の水処理装置の
洗浄方法。2. A step of deriving a washing wastewater obtained by backwashing a separation membrane of the membrane filtration device with the acidic water using back pressure water from a membrane filtration device, and the backwashing wastewater is separated by a diaphragm type. The method for cleaning a water treatment apparatus according to claim 1, further comprising a step of neutralizing with alkaline water from the electrolysis apparatus.
膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜または逆浸透膜であること
を特徴とする請求項１または２に記載の水処理装置の洗
浄方法。3. The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the separation membrane of the membrane filtration apparatus is a microfiltration membrane, an ultrafiltration membrane, a nanofiltration membrane, or a reverse osmosis membrane. Method.
被処理水を得るオゾン注入手段、 前記オゾン含有被処理水を分離膜により膜ろ過して膜ろ
過水を得る膜ろ過装置、 前記膜ろ過水の一部を導入して、酸性水とアルカリ性水
とを得る隔膜式電解装置、および前記膜ろ過装置のろ過
水側に前記酸性水を導入する酸性水導入管を具備するこ
とを特徴とする水処理装置。4. Ozone injecting means for injecting ozone into the water to be treated to obtain ozone-containing water to be treated, a membrane filtration device for membrane-filtering the ozone-containing water to be treated with a separation membrane to obtain membrane filtered water, A membrane-type electrolysis apparatus for introducing a part of filtered water to obtain acidic water and alkaline water, and an acidic water introduction pipe for introducing the acidic water to a filtrate side of the membrane filtration apparatus, Water treatment equipment.
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