JP2002263647A - 水処理方法および装置 - Google Patents
水処理方法および装置Info
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Abstract
ならびに膜ろ過水の回収率の向上を図った水処理方法お
よび装置を提供する。 【解決手段】 被処理水としての原水1を、膜ろ過処理
装置としての膜モジュール4に供給し、得られた膜ろ過
水5の一部を、オゾン含有温水生成タンク6に供給し、
残りは処理水7とする。オゾン含有温水生成タンク6に
供給されたろ過水は、オゾン発生器8から供給されたオ
ゾンガス9と混合し、さらに、オゾン含有温水生成タン
ク6に付属する図示しないオゾン含有水加熱手段により
加熱する。前述のように、加熱されたオゾン含有水を洗
浄に使用することにより、従来の方法よりも効率的に膜
面上に付着した物質をオゾン処理することを可能とす
る。
Description
道、工業用水または廃水中に含まれる汚濁物質を分離除
去するための、ろ過膜を用いた水処理方法および装置に
関し、特にオゾン含有水による膜の洗浄方法および装置
に関する。
して、ろ過膜を用いた水処理方法がよく知られている。
このろ過膜を用いた水処理においては、水処理運転の継
続に伴い、膜の表面に汚濁物質の付着層が生じ、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
り、ろ過性能が低下する。これらの原因による膜ろ過性
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。
ある。物理洗浄には、膜ろ過水を逆流させる逆圧水洗浄
(逆洗)、膜の一次側での水流によるフラッシング、空
気により膜を振動させるエアースクラビングなどがあ
り、物理的な作用によって付着物質を取り除いている。
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することができ
る。しかしながら、薬品洗浄はコストがかかることおよ
びその排水処理の観点から、できるだけ回数を少なくす
ることが望まれる。
方法として、近年、オゾン含有水を使用した物理洗浄方
法が提案されている。この方法は、物理的洗浄作用に加
えて、オゾンによりろ過膜に付着した物質を分解、剥
離、除去する化学的洗浄作用を組み合わせる方法であ
り、この方法によれば、ろ過膜性能を効率的に回復させ
ることができる。
ゾン含有水を使用した方法であっても下記の問題があ
り、まだ十分満足できる方法ではなかった。
ては、例えば、膜ろ過された水に、オゾンガスを注入し
所定の溶存オゾン濃度にした後に、このオゾン含有水を
用いて逆洗を行なう方法を採用しているため、被処理水
の温度、即ち膜ろ過水の水温が低いときには、オゾンに
よる反応が鈍くなることから、逆洗の効果が不十分で、
膜の目詰まり、固形物による流路閉塞などの前記ファウ
リングが解消しない問題があった。また、洗浄を十分に
行うために逆洗水量を増加した場合には、被処理水の取
水量に対する処理水量の割合(回収率)が低下する問題
があった。
ので、この発明の課題は、オゾン含有水によるろ過膜の
洗浄効率の向上ならびに膜ろ過水の回収率の向上を図っ
た水処理方法および装置を提供することにある。
めに、この発明は、ろ過膜を用いた水処理方法におい
て、所定の膜ろ過処理時間毎に、被処理水より高い温度
のオゾン含有水を用いて、前記ろ過膜の洗浄を行うこと
とする(請求項1の発明)。また、前記洗浄は、逆洗と
する(請求項2の発明)。
ン含有水の温度が高い程オゾンによる反応が促進される
ので、後に詳述するように、従来よりも洗浄効率が向上
する。
方法において、前記オゾン含有水は、被処理水より高い
所定の温度とする(請求項3の発明)。これにより、洗
浄効率が被処理水水温に依存せず常時一定となり、処理
が安定化する利点が生ずる。
記載の水処理方法において、前記洗浄の所定回数後毎
に、ろ過膜の空気洗浄を行う(請求項4の発明)。これ
により、ろ過膜の洗浄がより確実となり、ろ過効率が向
上する。
有水を用いて洗浄する前記水処理方法を実施するための
装置としては、下記請求項5の発明が好ましい。即ち、
ろ過膜を用いた水処理装置において、洗浄用のオゾン水
生成手段と、前記洗浄用オゾン水の加熱手段とを備える
ものとする。
いて、前記洗浄用のオゾン水生成手段は、前記ろ過膜で
処理されたろ過水にオゾンガスを注入して生成するもの
とする(請求項6の発明)。これによれば、オゾン水生
成用の水供給装置を特別に設ける必要がなく、設備コス
トが低減する。
明の実施例について以下にのべる。
テム系統図を示す。同図において、原水タンク2に流入
した被処理水としての原水1は、原水ポンプ3により、
膜ろ過処理装置としての膜モジュール4に供給される。
温水生成タンク6に供給され、残りは処理水7となる。
オゾン含有温水生成タンク6に供給されたろ過水は、オ
ゾン発生器8から供給されたオゾンガス9と混合される
ことにより、オゾン含有水となる。このオゾン含有水
は、さらに、オゾン含有温水生成タンク6に付属する図
示しないオゾン含有水加熱手段により加熱され、オゾン
含有温水10となる。オゾン含有水を加熱する手段とし
ては、耐オゾン性を有する水中ヒータを用いるもの、リ
ボンヒータなどによりタンクを外方から加熱するもの
等、種々の手段が採用できる。
定の膜ろ過時間経過後、以下のような逆洗を行なう。生
成されたオゾン含有温水10を、逆洗ポンプ11によっ
て膜モジュール4の下流側(二次側)から上流側(一次
側)へ供給する。一次側へ流れたオゾン含有温水10
は、ドレン12より系外へ排出する。
じ、オゾン含有温水による逆洗後に、コンプレッサー1
3にて生成された空気14を膜モジュール4の一次側へ
供給するエアースクラビング(空気洗浄)および/また
は原水を一次側へ流入して汚染物質を排出するフラッシ
ングなどの洗浄工程を加えてもよい。これらの追加の洗
浄工程は、逆洗の終了都度行なわずに、逆洗の所定回数
終了後毎に行うようにしてもよい。なお、本実施例にお
いて、膜モジュールの膜素材としては、オゾン耐性を有
するフッ化ビニリデン重合体樹脂(PVDF)を用い
た。
に、定圧ろ過において逆洗条件を変更した場合の膜ろ過
流束を測定した。図2はその結果を示し、逆洗用オゾン
含有水の水温と逆洗後の膜ろ過流束の関係を示す。図2
において、膜ろ過流束が高い程、洗浄効果が大きいとい
える。
変化させたデータを示すが、条件Aは、オゾン濃度5m
g/L,逆洗1分を示し、Bは、オゾン濃度2mg/
L,逆洗1分を示し、Cは、オゾンなし,逆洗1分を示
す。
水を使用し、その水温が高いほど膜ろ過流束が向上する
ことがわかる。特に逆洗水温度が5℃のような低水温の
場合はオゾンによる反応が鈍くなるためその効果が小さ
いが、逆洗水温を上げることにより、オゾンによる反応
が促進されその効果が大きくなることがわかる。
使用するオゾン含有水を加熱することにより、洗浄効率
が向上する。
示したが、一次側から加熱したオゾン含有水を導入して
洗浄しても、同様に加熱の効果が得られる。また、実際
の処理装置においては、洗浄に使用するオゾン含有温水
の水温、残留オゾン濃度、水量、洗浄時間などは、処理
水質や膜ろ過流束により適宜最適な値に調節するのが好
ましい。この場合、膜モジュールの耐熱性や逆洗水を加
熱するコストなども考慮することが必要である。
り、図1に示す実施例においては、オゾン含有水生成と
加熱を同時に行う構成としたが、これに限らず、例え
ば、他のプラント排熱が利用できる場合には、この排熱
を利用して膜ろ過水を加熱した後、オゾンを混合するこ
とによりオゾン含有温水を生成する構成としても良い。
としては、中空糸状、スパイラル状、チューブラ状、平
膜状等を用いることができ、孔径についても各種のもの
を用いることができる。また、膜素材および膜の接着層
は、高濃度のオゾンと接触するために、耐オゾン性の素
材を使うことが望ましく、膜素材としては、前記フッ化
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。
は、全量ろ過方式とクロスフローろ過方式とが知られて
いるが、いずれのろ過方式でもかまわない。
内圧型とがあるが、どちらの通水方式でもかまわない。
さらに、膜ろ過の方式として、原水を膜モジュールの一
次側から加圧ろ過する方式と、膜モジュールの二次側か
ら吸引ろ過する方式とがあるが、いずれの方式でもよ
い。
に使用するオゾン含有水を加熱することにより、従来の
方法よりも効率的に膜面上に付着した物質をオゾン処理
することが可能となる。その結果、薬品洗浄の回数を低
減し、処理水量を向上することが可能となり、水処理設
備全体の処理コストを低減することができる。
ステム系統図
果を示す図
ジュール、5:膜ろ過水、6:オゾン含有温水生成タン
ク、7:処理水、8:オゾン発生器、9:オゾンガス、
10:オゾン含有温水、11:逆洗ポンプ、12:ドレ
ン、13:コンプレッサー、14:空気。
Claims (6)
- 【請求項1】 ろ過膜を用いた水処理方法において、所
定の膜ろ過処理時間毎に、被処理水より高い温度のオゾ
ン含有水を用いて、前記ろ過膜の洗浄を行うことを特徴
とする水処理方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の水処理方法において、前
記洗浄は逆洗とすることを特徴とする水処理方法。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の水処理方法にお
いて、前記オゾン含有水は、被処理水より高い所定の温
度とすることを特徴とする水処理方法。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の水
処理方法において、前記洗浄の所定回数後毎に、ろ過膜
の空気洗浄を行うことを特徴とする水処理方法。 - 【請求項5】 ろ過膜を用いた水処理装置において、洗
浄用のオゾン水生成手段と、前記洗浄用オゾン水の加熱
手段とを備えることを特徴とする水処理装置。 - 【請求項6】 請求項5記載の水処理装置において、前
記洗浄用のオゾン水生成手段は、前記ろ過膜で処理され
たろ過水にオゾンガスを注入して生成するものとするこ
とを特徴とする水処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001068754A JP2002263647A (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 水処理方法および装置 |
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-
2001
- 2001-03-12 JP JP2001068754A patent/JP2002263647A/ja active Pending
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