JP2004321869A

JP2004321869A - Method and apparatus for treating ink waste liquid

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Publication number: JP2004321869A
Application number: JP2003116833A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Konno; 浩介金野; Madoka Tanabe; 円田辺
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 2003-04-22
Filing date: 2003-04-22
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2023-04-22
Also published as: JP4086232B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink waste liquid treatment method capable of sharply reducing treatment equipment for a washing waste liquid or a treatment cost without producing a large amount of a waste liquid colored with an ink component at the time of membrane washing when a nano-filtration membrane is adapted to the treatment of the ink waste liquid, and a treatment apparatus therefor. <P>SOLUTION: The ink waste liquid is treated by alternately performing an ink waste liquid concentrating process for passing the ink waste liquid through a nano-filtration membrane device to separate the same into a first concentrate and a first permeating liquid and a nano-filtration membrane washing process for passing the first permeating liquid through the nano-filtration membrane device to separate the same into a second concentrate and a second permeating liquid while washing the nano-filtration membrane. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク廃液の処理方法および装置に関し、特に、長期間安定して運転することが可能となるインク廃液の処理方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
逆浸透膜装置やナノフィルトレーション膜装置は、使用に伴い、膜面の汚染により、透過流束の低下や阻止率の低下を生じてくる。この汚染を取り除くために、通常、酸洗浄やアルカリ洗浄が行われている。また、膜面に付着、析出した汚染物質は、被処理水よりも低濃度の水を用いて通水することにより、膜面より徐々に溶解あるいは分散し、除去することができることも知られている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
しかし、インク廃液の処理にナノフィルトレーション膜を適用する際に、膜モジュールの洗浄を水を用いて行った場合、インク成分により着色した排液が大量に発生する。この洗浄排液は、着色しているためにそのままでは放流することができず、適切な処理を行った後に放流するか、あるいは産業廃棄物として引取り処分することが必要となる。しかし、これらの処理は、多大な設備や、多大な処分コストが必要となるため、常にコストダウンを要求される工業装置として適当なものとは言えない。
【０００４】
一方、インク廃液の処理方法として、たとえば特許文献２には、濃厚インク廃液を希釈することなく高塩除去率の逆浸透膜によって処理することにより、インク廃液中の色度成分を阻止し、その濃縮液を凝集剤を用いて凝集沈澱処理する技術が提案されている。
【０００５】
ところが、この処理では一般に透過液量が少ないため液量確保のために高圧で運転する必要があり、消費電力が大きい、高価な高圧部品を使用しなければならない、高圧のため危険である、等の問題がある。
【０００６】
そのため、より低圧運転が可能なナノフィルトレーション膜をインク廃液の処理に適用することが考えられるが、単にナノフィルトレーション膜装置を用いると、前述したような、膜モジュールの洗浄の際に、インク成分により着色した排液が大量に発生するという問題が生じ、この洗浄排液の処理に、多大な設備や多大な処分コストが必要となる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２１０３３５号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開平８−１６４３８９号公報（特許請求の範囲）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、インク廃液の処理にナノフィルトレーション膜を適用するに際し、膜モジュールの洗浄時に、インク成分により着色した排液を大量に発生させず、洗浄排液の処理設備や処理費用を大幅に低減可能な、インク廃液の処理方法および装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るインク廃液の処理方法は、インク廃液をナノフィルトレーション膜装置に通液し、第１の濃縮液と第１の透過液に分離するインク廃液濃縮工程と、該第１の透過液を前記ナノフィルトレーション膜装置に通液してナノフィルトレーション膜を洗浄しつつ第２の濃縮液と第２の透過液に分離するナノフィルトレーション膜洗浄工程とを交互に実行することを特徴とする方法からなる（第１の方法）。
【００１０】
このインク廃液の処理方法においては、第２の濃縮液は、前記インク廃液と合流させて前記インク廃液濃縮工程で再度処理するようにすることもできる。
【００１１】
また、前記ナノフィルトレーション膜洗浄工程において、前記第１の透過液を前記ナノフィルトレーション膜装置に、前記インク廃液濃縮工程における前記インク廃液の導入側とは反対側に導入するようにすることもできる。
【００１２】
また、本発明に係るインク廃液の処理方法は、インク廃液を、複数段のナノフィルトレーション膜装置で処理し、２段目以降は前段の透過液を処理して、濃縮液と透過液に分離するインク廃液の処理方法であって、該複数段のナノフィルトレーション膜装置のうち、１段目のナノフィルトレーション膜装置と２段目以降のナノフィルトレーション膜装置の通液順序を交互に変更しながら処理することを特徴とする方法からなる（第２の方法）。
【００１３】
本発明に係るインク廃液の処理装置は、インク廃液をナノフィルトレーション膜装置に通液し、第１の濃縮液と第１の透過液に分離するインク廃液濃縮系と、該インク廃液濃縮系からの第１の透過液の少なくとも一部を貯留可能な透過液タンクと、該透過液タンクに貯留された第１の透過液を前記ナノフィルトレーション膜装置に通液し、ナノフィルトレーション膜を洗浄しつつ第２の濃縮液と第２の透過液に分離するナノフィルトレーション膜洗浄系とを有することを特徴とするものからなる（第１の装置）。
【００１４】
このインク廃液の処理装置においては、第２の濃縮液を、前記インク廃液に合流可能な合流系を有する構成とすることもできる。
【００１５】
また、前記ナノフィルトレーション膜洗浄系において、前記第１の透過液を前記ナノフィルトレーション膜装置に、前記インク廃液濃縮系における前記インク廃液の導入側とは反対側に導入するようにした構成とすることもできる。
【００１６】
また、本発明に係るインク廃液の処理装置は、インク廃液を、複数段のナノフィルトレーション膜装置で処理し、２段目以降は前段の透過液を処理して、濃縮液と透過液に分離するインク廃液の処理装置であって、該複数段のナノフィルトレーション膜装置への通液経路を、１段目のナノフィルトレーション膜装置と２段目以降のナノフィルトレーション膜装置の通液順序を交互に変更可能に構成したことを特徴とするものからなる（第２の装置）。
【００１７】
上記のような本発明に係るインク廃液の処理方法および装置において、上記第１の方法および装置では、インク廃液濃縮工程で得られた低濃度の第１の透過液が循環使用されて膜面の洗浄に有効に利用されるため、従来の専用の洗浄水を供給する場合に比べ、余分な要処理排液を発生させることなく、所定の膜面洗浄が可能となり、インク廃液濃縮工程とナノフィルトレーション膜洗浄工程を交互に繰り返すことにより、膜面の閉塞による透過流束の低下を生じることなく、長期間安定して運転することが可能となる。
【００１８】
また、膜面の洗浄に使用した処理液（第２の濃縮液）は、インク廃液に合流させて再度インク廃液濃縮工程に供するようにすれば、洗浄排液量を一層低減させることが可能となる。すなわち、ナノフィルトレーション膜洗浄工程で得られた第２の濃縮液は、インク廃液濃縮工程で得られた第１の濃縮液よりも低濃度であるため、第２の濃縮液をそのまま引取り処分とするのは、コスト面から不利であり、この第２の濃縮液を再度インク廃液濃縮工程で処理することにより、要処理排液量の減少し、水回収率が向上され、コスト面での改善が可能となる。
【００１９】
さらに、インク廃液濃縮工程においてはナノフィルトレーション膜装置の通液下流側が最も速く膜面閉塞しようとするが、ナノフィルトレーション膜洗浄工程において、第１の透過液を、インク廃液濃縮工程におけるインク廃液の導入側とは反対側から通液するようにすれば、閉塞の進んだ膜面側から洗浄することになり、洗浄効果を向上できる。
【００２０】
また、上記第２の方法および装置では、２段以上複数段のナノフィルトレーション膜装置で処理するに際して、１段目のナノフィルトレーション膜装置と２段目以降のナノフィルトレーション膜装置を交互に入れ替え、通液順序を交互に変更することができるので、最も閉塞の進んだ１段目のナノフィルトレーション膜装置を、後段の順序に入れ換えて前段の透過液による洗浄に供することができる。この入れ換え操作を適切に順次行うことにより、１段目として設定されたナノフィルトレーション膜装置を順次洗浄することが可能になり、複数段のナノフィルトレーション膜装置すべての寿命を大幅に延長できる。すなわち、高濃度の被処理液にさらされ膜面の汚染が進んだ１段目のナノフィルトレーション膜は後段側のより低濃度の液で処理することとなり、膜面の汚染が徐々に溶解あるいは分散され、膜面の閉塞などによる透過流束の低下を生じることなく、長期間安定して運転することが可能となる。
【００２１】
また、洗浄に使用した処理液（濃縮液）は、インク廃液に合流させるか、前段の被処理液に合流させて再度ナノフィルトレーション膜処理に供すれば、洗浄排液の発生量もさらに大幅に低減できることになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１および図２は、前述の本発明の第１の方法および装置の一実施態様に係るインク廃液の処理方法および装置における、インク廃液濃縮工程（図１）とナノフィルトレーション膜洗浄工程（図２）を示している。図１、図２においては、太線が通液ラインを示している。
【００２３】
図１において、１はインク廃液の処理装置全体を示しており、図１に示したインク廃液濃縮工程では、インク廃液原液タンク２に溜められたインク廃液３は、ポンプ４によりナノフィルトレーション膜装置５に送られ、ナノフィルトレーション膜（以下、ＮＦ膜と略称することもある。）５ａによって第１の透過液６と第１の濃縮液７に分離される。したがって、ここまでの系は、本発明で言う、インク廃液をナノフィルトレーション膜装置５に通液し、第１の濃縮液７と第１の透過液６に分離するインク廃液濃縮系８を構成する。
【００２４】
第１の透過液６は透過液タンク９に送られ、タンク９の水位に応じて適宜、廃液処理あるいは排液回収のために排出される。この透過液タンク９には、次に述べるＮＦ膜洗浄工程に必要な量の第１の透過液６が常に保持される。一方、第１の濃縮液７は、インク廃液原液タンク２に戻される分と、系外に排出され引取り処分されて乾燥や再濃縮等などに供される分とに分けられる。その比率は回収率により適宜調整すればよい。
【００２５】
図２に示すナノフィルトレーション膜洗浄工程では、バルブ１０を閉め、バルブ１１を開けて、透過液タンク９とポンプ４を連通させ、透過液タンク９に貯留されていた第１の透過液６をＮＦ膜装置５に供給し、ＮＦ膜５ａ（膜モジュール）の洗浄を行う。第１の透過液６は、インク廃液原液よりも低濃度であるため、インク廃液濃縮工程により膜面に蓄積された汚染物質は、徐々に溶解あるいは分散し、膜面の汚染が解消される。洗浄に使用された第１の透過液６は、ＮＦ膜５ａで第２の透過液１２と第２の濃縮液１３とに分離される。第２の透過液１２は、透過液タンク９に送られ、洗浄工程の間、ＮＦ膜装置５と透過液タンク９との間を循環される。一方、第２の濃縮液１３は、ＮＦ膜５ａの洗浄に供された洗浄廃液とさえ呼べるものであるが、インク廃液濃縮工程で分離される第１の濃縮液７よりも低濃度の廃液であるため、系外に排出することなくインク廃液原液タンク２に戻され（つまり、インク廃液と合流され）、再度インク廃液濃縮工程に供される。この透過液タンク９からポンプ４を介して、透過液タンク９に貯留されていた第１の透過液６および循環されてきた第２の透過液１２を、ＮＦ膜５ａの洗浄のためにＮＦ膜装置５に供給し、第２の透過液１２と第２の濃縮液１３をそれぞれの行き先に送液する系は、本発明で言う、透過液タンクに貯留された第１の透過液をナノフィルトレーション膜装置に通液し、ナノフィルトレーション膜を洗浄しつつ第２の濃縮液と第２の透過液に分離するナノフィルトレーション膜洗浄系１４を構成する。
【００２６】
インク廃液濃縮工程とナノフィルトレーション膜洗浄工程の切替は、ＮＦ膜５ａの透過流束の低下が起こった際に実施すればよいが、阻止率や透過流束の経時的低下を最小限に抑制するためには、たとえば、インク廃液濃縮工程を２７分間程度、ナノフィルトレーション膜洗浄工程を３分間程度というように、短期間の間に頻繁に実施した方が良い。
【００２７】
このように定期的に図１に示した濃縮工程と図２に示した洗浄工程を交互に繰り返し実行することによって、低濃度の第１の透過液６によってＮＦ膜５ａが適切なインターバルにて洗浄され、膜の汚染が回復されて、長期間安定してインク廃液処理の運転を行うことが可能となる。洗浄に使用された処理液である第２の濃縮液１３はインク廃液原液に合流されて再処理に供されるので、系外に洗浄排液として排出されないので、この第２の濃縮液１３に関しては、基本的に洗浄排液処理設備が不要となり、処理コストが大幅に低減されることになる。
【００２８】
また、この第１の方法および装置においては、ＮＦ膜５ａの洗浄をより効果的に行うために、図３、図４に示すような系統を採用することもできる。図３は、インク廃液濃縮工程、図４はＮＦ膜洗浄工程を示しており、図３、図４に示すインク廃液の処理装置２１においては、図１、図２に示したインク廃液の処理装置１に比べ、ナノフィルトレーション膜装置５への通液形態に工夫が加えられている。図３に示すインク廃液濃縮工程の通液ライン構成は実質的に図１に示したものと同じであるが、図４に示すナノフィルトレーション膜洗浄工程においては、透過液タンク９からの第１の透過液６をＮＦ膜装置５に、インク廃液濃縮工程におけるインク廃液の導入側とは反対側に導入するように構成されている。本実施態様では、バルブ２４、２５が切り替えられて、透過液タンク９からポンプ４を介して供給されてくる第１の透過液が、第１の透過液供給ライン２３、およびインク廃液濃縮工程において第１の濃縮液排出ラインとして用いられていたライン２６が第１の透過液供給ラインとして用いられて、ＮＦ膜装置５に、インク廃液濃縮工程におけるインク廃液の導入側とは反対側に導入される。ＮＦ膜装置５からの排出側においては、第２の透過液は透過液タンク９へと循環されるが、バルブ２８、２９が切り替えられて、第２の濃縮液は、インク廃液濃縮工程においてインク廃液導入ラインとして用いられていたライン２２が第２の濃縮液導出ラインとして用いられるとともに、第２の濃縮液導出ライン２７を介して、インク廃液原液タンク２へと戻される。
【００２９】
図４に示したような系統を採用すれば、ＮＦ膜装置５のＮＦ膜５ａの洗浄時に、汚染、閉塞のより進んだ、インク廃液濃縮工程におけるインク廃液の導入側とは反対側から第１の透過液６を導入することができるので、より効率よくＮＦ膜５ａを洗浄することができるようになる。その他の作用、効果は図１、図２に示した系統と実質的に同じである。
【００３０】
図５〜図７は、前述の本発明の第２の方法および装置の一実施態様に係るインク廃液の処理方法および装置における、インク廃液濃縮工程およびナノフィルトレーション膜洗浄工程を示しており、ナノフィルトレーション膜装置を３段直列に使用する場合の一例を示している。図５〜図７は、１段目のナノフィルトレーション膜装置と２段目以降のナノフィルトレーション膜装置の通液順序を交互に変更しながら処理する様子を示しており、太線が通液ラインを示している。図５は、最初の運転状態（通液順は、ＮＦ膜▲１▼→ＮＦ膜▲２▼→ＮＦ膜▲３▼）、図６は、図５の状態から通液順序を切り替えた状態（通液順は、ＮＦ膜▲２▼→ＮＦ膜▲３▼→ＮＦ膜▲１▼）、図７は、さらに通液順序を切り替えた状態（通液順は、ＮＦ膜▲３▼→ＮＦ膜▲１▼→ＮＦ膜▲２▼）を、それぞれ示している。
【００３１】
図５を参照して、インク廃液の処理装置３１の全体構成を説明するに、インク廃液３が溜められたインク廃液原液タンクとしてのタンク▲１▼３２と、中間処理液を貯留するタンク▲２▼３３と、別の中間処理液を貯留するタンク▲３▼３４とが設けられ、複数段のＮＦ膜装置として、ＮＦ膜装置▲１▼３５（ＮＦ膜▲１▼）、ＮＦ膜装置▲２▼３６（ＮＦ膜▲２▼）、ＮＦ膜装置▲３▼３７（ＮＦ膜▲３▼）の３段のＮＦ膜装置が直列に接続可能に配置されている。各タンク３２、３３、３４には送液ポンプ３８、３９、４０がそれぞれ接続されており、図に示した各バルブを切り替えることにより、各段のＮＦ膜装置への通液順序を変更（入替）可能となっている。
【００３２】
図５は運転初期の状態を示しており、図中の３方弁、４方弁の切替により、ＮＦ膜の通液順は、ＮＦ膜▲１▼３５→ＮＦ膜▲２▼３６→ＮＦ膜▲３▼３７となっている。タンク▲１▼３２から送液ポンプ３８によりＮＦ膜▲１▼３５に供給されたインク廃液は、１段目の透過液と１段目の濃縮液とに分離される。１段目の透過液は、２段目の被処理液（中間処理液）としてタンク▲２▼３３に送られる。一方、１段目の濃縮液は、タンク▲１▼３２に戻され再度処理に供される分と、系外に排出され引取り処分などに供される分とに分けられる。系外に排出される１段目の濃縮液の量は、ナノフィルトレーション膜装置集合体の回収率によって、適宜調整される。
【００３３】
さらに、タンク▲２▼３３に貯められた中間処理液▲１▼は、送液ポンプ３９によりＮＦ膜▲２▼３６に供給され、２段目の透過液と２段目の濃縮液とに分離される。２段目の透過液は、３段目の被処理液（中間処理液）としてタンク▲３▼３４に送られる。一方、２段目の濃縮液は、２段目の被処理液である１段目の透過液より高濃度であるが、１段目の被処理液であるインク廃液よりは低濃度であるため、系外に排出されることなく、タンク▲１▼３２に戻され、再度インク廃液処理工程に供される。
【００３４】
さらに、タンク▲３▼３４に貯められた中間処理液▲２▼は、送液ポンプ４０によりＮＦ膜▲３▼３７に供給され、３段目の透過液と３段目の濃縮液とに分離される。３段目の透過液は、処理液として系外に排出され、廃液処理や排液回収に供される。一方、３段目の濃縮液は、３段目の被処理液である中間処理液▲２▼より高濃度であるが、２段目の被処理液である中間処理液▲１▼よりは低濃度であるため、系外に排出されることなく、タンク▲２▼３３に戻され、再度インク廃液処理工程に供される。
【００３５】
図５の状態では、１段目の分離が行われるＮＦ膜▲１▼３５は徐々に汚染が進み、透過流束の低下が起こる。２段目、３段目の分離が行われるＮＦ膜▲２▼３６、ＮＦ膜▲３▼３７では、ＮＦ膜▲１▼３５と比較するとほとんど汚染が進まず透過流束の低下はほとんど起こらない。
【００３６】
図６は、図５の状態から通液順序を切り替えた状態で、３方弁、４方弁の切替により、通液順は、ＮＦ膜▲２▼３６→ＮＦ膜▲３▼３７→ＮＦ膜▲１▼３５に変更される。タンク▲１▼３２から送液ポンプ３８によりＮＦ膜▲２▼３６に供給されたインク廃液は、１段目の透過液と１段目の濃縮液とに分離される。１段目の透過液は、２段目の被処理液としてタンク▲２▼３３に送られる。一方、１段目の濃縮液は、タンク▲１▼３２に戻され再度処理に供される分と、系外に排出され引取り処分などに供される分とに分けられる。系外に排出される１段目の濃縮液の量は、ナノフィルトレーション膜装置集合体の回収率によって、適宜調整される。
【００３７】
さらに、タンク▲２▼３３に貯められた中間処理液▲１▼は、送液ポンプ３９によりＮＦ膜▲３▼３７に供給され、２段目の透過液と２段目の濃縮液とに分離される。２段目の透過液は、３段目の被処理液としてタンク▲３▼３４に送られる。一方、２段目の濃縮液は、２段目の被処理液である１段目の透過液より高濃度であるが、１段目の被処理液であるインク廃液よりは低濃度であるため、系外に排出されることなく、タンク▲１▼３２に戻され、再度インク廃液処理工程に供される。
【００３８】
さらに、タンク▲３▼３４に貯められた中間処理液▲２▼は、送液ポンプ４０によりＮＦ膜▲１▼３５に供給され、３段目の透過液と３段目の濃縮液とに分離される。３段目の透過液は、処理液として系外に排出され、廃液処理や排液回収に供される。一方、３段目の濃縮液は、３段目の被処理液である中間処理液▲２▼より高濃度であるが、２段目の被処理液である中間処理液▲１▼よりは低濃度であるため、系外に排出されることなく、タンク▲２▼３３に戻され、再度インク廃液処理工程に供される。
【００３９】
図６の状態では、１段目の分離が行われるＮＦ膜▲２▼３６は徐々に汚染が進み、透過流束の低下が起こる。２段目の分離が行われるＮＦ膜▲３▼３７では、ＮＦ膜▲２▼３６と比較するとほとんど汚染が進まず透過流束の低下はほとんど起こらない。さらに、３段目の分離が行われるＮＦ膜▲１▼３５では、図５の状態での運転時にインク廃液を分離することにより蓄積された膜面の汚染が、より低濃度である中間処理液▲２▼で洗浄されることになり、膜面の汚染物が徐々に溶解あるいは分散し、膜性能の回復が起こる。
【００４０】
図７の状態は、通液順がＮＦ膜▲３▼３７→ＮＦ膜▲１▼３５→ＮＦ膜▲２▼３６となっている状態で、図６の状態と同様な効果が得られる。
【００４１】
このように、インク廃液を２段以上の多段のナノフィルトレーション膜装置で処理して、濃縮液と透過液に分離するインク廃液の処理方法において、該多段のナノフィルトレーション膜装置のうち、１段目ナノフィルトレーション膜装置と２段目以降のナノフィルトレーション膜装置を交互に入れ替えることにより、その都度洗浄対象となるナノフィルトレーション膜を適切に洗浄処理することができ、膜面の汚染による透過流束が低下することなく、長期間安定して運転することが可能となる。
【００４２】
なお、上記ナノフィルトレーション膜の素材としては、たとえばポリビニルアルコール系樹脂、ポリアミド系樹脂、スルホン化ポリエーテルスルホン系樹脂等の合成高分子や、セルロース系高分子を用いることができる。たとえば、日東電工（株）製ＮＴＲ−７２５０、ＮＴＲ−７４５０，ＮＴＲ−７４１０、東レ（株）製ＳＵ−６００シリーズ、ＳＵ−２００シリーズ、ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製ＰＥＳ１０などが挙げられる。さらに、本発明の実施においては、ＮａＣｌ阻止率６０％以下で、色度除去率が９０％以上のものが好適に用いられる。
【００４３】
【実施例】
以下に、実施例に基づいて本発明を説明する。
インク廃液原液の水質としては以下のものを用いた。
・ｐＨ：７．９
・電気伝導率：１２００μＳ／ｃｍ（２５℃）
・色度：６００００（度）
・ＣＯＤ_Ｍｎ：８５００ｍｇＯ／Ｌ
・ＢＯＤ_Ｓ：７８００ｍｇＯ／Ｌ
・ＴＯＣ：７５００ｍｇＣ／Ｌ
【００４４】
運転条件として下記の条件に設定した。
ＮＦ膜として、日東電工（株）製ＮＴＲ−７２５０（ＮａＣｌ阻止率５５％）を使用し、インク廃液原液をＨＣｌにてｐＨ８．０程度に調整後、下記条件にて運転した。
・回収率：８０％
・運転圧力：１．０ＭＰａ
【００４５】
図８に、本発明における前記第１の方法および装置（図１、図２に示した装置）で運転したときの結果を示す。各工程の処理時間は以下の通りである。
・インク廃液濃縮工程：２７分間
・ナノフィルトレーション膜洗浄工程：３分間
【００４６】
結果、図８に示すように、本発明に係るナノフィルトレーション膜洗浄工程を繰り返し実行する場合には、従来の洗浄工程なしの場合に比べ、透過流束の保持率を高く維持することができ、長期間安定して運転することができる。
【００４７】
図９に、本発明における前記第２の方法および装置（図５〜７に示した装置）で運転したときの結果を示す。複数段のナノフィルトレーション膜装置の通液順序は３０分ごとに切り替えた。
【００４８】
結果、図９に示すように、本発明に係るナノフィルトレーション膜装置の通液順序の切替を実施する場合には、従来の切替なしの場合に比べ、１段目に使用したナノフィルトレーション膜装置を適切に洗浄できるので、透過流束の保持率を高く維持することができ、長期間安定して運転することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインク廃液の処理方法および装置によれば、インク廃液の処理にナノフィルトレーション膜を適用するに際し、膜モジュールの洗浄時に、インク成分により着色した排液を大量に発生させず、洗浄排液の処理設備や処理費用を大幅に低減することができるとともに、膜の透過流束の保持率を高く維持することができ、長期間安定して運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様（第１の方法および装置）に係るインク廃液の処理装置のインク廃液濃縮工程を示す機器系統図である。
【図２】図１の装置のナノフィルトレーション膜洗浄工程を示す機器系統図である。
【図３】図１の変形例に係るインク廃液の処理装置のインク廃液濃縮工程を示す機器系統図である。
【図４】図３の装置のナノフィルトレーション膜洗浄工程を示す機器系統図である。
【図５】本発明の別の実施態様（第２の方法および装置）に係るインク廃液の処理装置の一処理状態を示す機器系統図である。
【図６】図５の装置においてナノフィルトレーション膜装置の通液順序を切り替えたときの処理状態を示す機器系統図である。
【図７】図５の装置においてナノフィルトレーション膜装置の通液順序をさらに切り替えたときの処理状態を示す機器系統図である。
【図８】第１の方法および装置における実施例の結果を示す透過流束保持率の経時特定図である。
【図９】第２の方法および装置における実施例の結果を示す透過流束保持率の経時特定図である。
【符号の説明】
１インク廃液の処理装置
２インク廃液原液タンク
３インク廃液
４ポンプ
５ナノフィルトレーション膜装置
５ａナノフィルトレーション膜
６第１の透過液
７第１の濃縮液
８インク廃液濃縮系
９透過液タンク
１０、１１バルブ
１２第２の透過液
１３第２の濃縮液
１４ナノフィルトレーション膜洗浄系
２１インク廃液の処理装置
２２ライン（インク廃液濃縮工程におけるインク廃液供給ライン兼ナノフィルトレーション膜洗浄工程における第２の濃縮液排出ライン）
２３第１の透過液供給ライン
２４、２５、２８、２９切替バルブ
２６ライン（インク廃液濃縮工程における第１の濃縮液導出ライン兼ナノフィルトレーション膜洗浄工程における第１の透過液供給ライン）
２７第２の濃縮液導出ライン
３１インク廃液の処理装置
３２タンク▲１▼
３３タンク▲２▼
３４タンク▲３▼
３５ナノフィルトレーション膜装置▲１▼（ナノフィルトレーション膜▲１▼）
３６ナノフィルトレーション膜装置▲２▼（ナノフィルトレーション膜▲２▼）
３７ナノフィルトレーション膜装置▲３▼（ナノフィルトレーション膜▲３▼）
３８、３９、４０送液ポンプ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for treating an ink waste liquid, and more particularly to a method and an apparatus for treating an ink waste liquid that can be stably operated for a long period of time.
[0002]
[Prior art]
With the use of a reverse osmosis membrane device or a nanofiltration membrane device, the permeation of the membrane surface causes a decrease in permeation flux and a decrease in the rejection rate. To remove this contamination, acid cleaning or alkali cleaning is usually performed. It is also known that contaminants adhered and deposited on the film surface can be gradually dissolved or dispersed from the film surface and removed by passing the water using water having a lower concentration than the water to be treated. (For example, Patent Document 1).
[0003]
However, when the nanofiltration membrane is applied to the treatment of the ink waste liquid, if the membrane module is washed with water, a large amount of wastewater colored by the ink components is generated. This washing waste liquid cannot be discharged as it is because it is colored, and must be discharged after appropriate treatment or collected and disposed of as industrial waste. However, since these treatments require a large amount of equipment and a large disposal cost, they cannot be said to be suitable as industrial equipment which always requires cost reduction.
[0004]
On the other hand, as a method for treating ink waste liquid, for example, Patent Document 2 discloses that a concentrated ink waste liquid is treated by a reverse osmosis membrane having a high salt removal rate without being diluted, thereby preventing chromaticity components in the ink waste liquid. A technique for coagulating and precipitating a concentrated solution using a coagulant has been proposed.
[0005]
However, in this treatment, the amount of permeated liquid is generally small, so it is necessary to operate at high pressure to secure the liquid amount, which consumes large power, requires the use of expensive high-pressure parts, is dangerous due to high pressure, and so on. There is a problem.
[0006]
Therefore, it is conceivable to apply a nanofiltration membrane capable of lower pressure operation to the treatment of ink waste liquid.However, if a nanofiltration membrane device is simply used, as described above, when cleaning a membrane module, In addition, a problem arises in that a large amount of waste liquid colored by the ink component is generated, and a large amount of equipment and a large disposal cost are required for the treatment of the cleaning waste liquid.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-210335 (Claims)
[Patent Document 2]
JP-A-8-164389 (Claims)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to apply a nanofiltration membrane to the treatment of ink wastewater, and to prevent a large amount of wastewater colored by ink components from being generated during the cleaning of the membrane module. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for treating ink waste liquid, which can significantly reduce costs.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a method for treating an ink waste liquid according to the present invention is directed to a method for concentrating an ink waste liquid in which an ink waste liquid is passed through a nanofiltration membrane device and separated into a first concentrated liquid and a first permeated liquid. And a nanofiltration membrane for passing the first permeate through the nanofiltration membrane apparatus to separate the second permeate and a second concentrate while washing the nanofiltration membrane The cleaning method and the cleaning step are alternately performed (first method).
[0010]
In the method for treating an ink waste liquid, the second concentrated liquid may be combined with the ink waste liquid and processed again in the ink waste liquid concentration step.
[0011]
Further, in the nanofiltration membrane cleaning step, the first permeate is introduced into the nanofiltration membrane device on a side opposite to the ink waste liquid introduction side in the ink waste liquid concentration step. You can also.
[0012]
Further, in the method for treating ink waste liquid according to the present invention, the ink waste liquid is treated by a multi-stage nanofiltration membrane device, and the second and subsequent stages are processed by the permeated liquid at the preceding stage to form a concentrated liquid and a permeated liquid. A method for treating an ink waste liquid to be separated, wherein a flow sequence of a first nanofiltration membrane device and a second nanofiltration membrane device and subsequent nanofiltration membrane devices among the plurality of nanofiltration membrane devices. (The second method).
[0013]
An ink waste liquid treatment apparatus according to the present invention includes: an ink waste liquid concentration system that passes an ink waste liquid through a nanofiltration membrane device and separates the concentrate into a first concentrate and a first permeate; A permeate tank capable of storing at least a portion of the first permeate from the first permeate, and passing the first permeate stored in the permeate tank through the nanofiltration membrane device, The first apparatus comprises a nanofiltration membrane washing system for separating the second concentrated liquid and the second permeated liquid while washing the membrane (first apparatus).
[0014]
In this ink waste liquid treatment apparatus, a configuration may be adopted in which a second concentrated liquid has a merging system that can merge with the ink waste liquid.
[0015]
Further, in the nanofiltration membrane cleaning system, the first permeate is introduced into the nanofiltration membrane device on the side opposite to the ink waste liquid introduction side in the ink waste liquid concentration system. It can also be configured.
[0016]
In addition, the apparatus for treating ink waste liquid according to the present invention processes the ink waste liquid in a multi-stage nanofiltration membrane device, and processes the permeated liquid in the second and subsequent stages to the concentrated liquid and the permeated liquid. An apparatus for treating an ink waste liquid to be separated, comprising: a first-stage nanofiltration membrane device and a second-stage and subsequent nanofiltration membrane devices each having a liquid passage route to the multi-stage nanofiltration membrane device. (Second apparatus).
[0017]
In the method and apparatus for treating an ink waste liquid according to the present invention as described above, in the first method and the apparatus, the low-concentration first permeate obtained in the ink waste liquid concentrating step is circulated and used to form a film surface. Since it is effectively used for cleaning, compared to the conventional case where dedicated cleaning water is supplied, it is possible to perform a predetermined film surface cleaning without generating unnecessary wastewater, and it is possible to concentrate the ink waste liquid and the nanofiltration. By alternately repeating the torsion membrane cleaning step, stable operation can be performed for a long period of time without causing a decrease in permeation flux due to blockage of the membrane surface.
[0018]
In addition, if the processing liquid (second concentrated liquid) used for cleaning the film surface is combined with the ink waste liquid and then subjected to the ink waste liquid concentrating step again, the amount of cleaning waste liquid can be further reduced. Become. That is, the second concentrated liquid obtained in the nanofiltration membrane washing step has a lower concentration than the first concentrated liquid obtained in the ink waste liquid concentrating step. The disposal is disadvantageous in terms of cost. By treating this second concentrated liquid again in the ink waste liquid concentration step, the amount of waste liquid required for treatment is reduced, the water recovery rate is improved, and the cost is reduced. Can be improved.
[0019]
Further, in the ink waste liquid concentration step, the downstream side of the nanofiltration membrane device tends to block the membrane surface most quickly, but in the nanofiltration membrane cleaning step, the first permeate is removed in the ink waste liquid concentration step. If the liquid is passed from the side opposite to the side where the ink waste liquid is introduced, the cleaning is performed from the clogged film surface side, and the cleaning effect can be improved.
[0020]
Further, in the second method and the second apparatus, when processing is performed by a nanofiltration film device having two or more stages, a nanofiltration film device of a first stage and a nanofiltration film device of a second stage or later are used. Can be changed alternately, and the flow-through order can be changed alternately. Therefore, the first-stage nanofiltration membrane device with the most clogging is replaced with the latter-stage order and subjected to washing with the permeated liquid at the former stage. Can be. By appropriately performing this exchange operation, the nanofiltration membrane device set as the first stage can be sequentially washed, and the life of all of the multistage nanofiltration membrane devices can be greatly extended. it can. In other words, the first-stage nanofiltration film that has been exposed to the high-concentration liquid to be treated and has been contaminated on the film surface is treated with a lower-concentration solution on the subsequent stage, and the contamination on the film surface is gradually dissolved. Alternatively, it is dispersed, and the operation can be stably performed for a long period of time without lowering of the permeation flux due to blockage of the membrane surface or the like.
[0021]
In addition, if the processing liquid (concentrated liquid) used for cleaning is combined with the ink waste liquid, or is combined with the liquid to be processed in the preceding stage and then subjected to the nanofiltration membrane treatment again, the generated amount of the cleaning liquid is further reduced. It can be reduced significantly.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIGS. 1 and 2 show an ink waste liquid concentration method (FIG. 1) and a nanofiltration film cleaning step (FIG. 1) in the ink waste liquid treatment method and apparatus according to one embodiment of the above-described first method and apparatus of the present invention. FIG. 2) is shown. In FIGS. 1 and 2, a thick line indicates a liquid passing line.
[0023]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an entire apparatus for treating an ink waste liquid. In the ink waste liquid concentration step shown in FIG. 1, the ink waste liquid 3 stored in the ink waste liquid stock tank 2 is supplied to a nanofiltration membrane by a pump 4. It is sent to the device 5 and separated into a first permeate 6 and a first concentrate 7 by a nanofiltration membrane (hereinafter sometimes abbreviated as NF membrane) 5a. Therefore, the system up to this point is an ink waste liquid concentrating system 8 that passes the ink waste liquid through the nanofiltration membrane device 5 and separates the ink waste liquid into the first concentrated liquid 7 and the first permeated liquid 6. Constitute.
[0024]
The first permeated liquid 6 is sent to a permeated liquid tank 9 and discharged for waste liquid treatment or waste liquid recovery as appropriate according to the water level in the tank 9. The permeated liquid tank 9 always holds an amount of the first permeated liquid 6 necessary for the NF membrane cleaning step described below. On the other hand, the first concentrated liquid 7 is divided into a part returned to the ink waste liquid stock tank 2 and a part discharged to the outside of the system to be disposed of and used for drying, reconcentration, and the like. The ratio may be appropriately adjusted depending on the recovery rate.
[0025]
In the nanofiltration membrane cleaning step shown in FIG. 2, the valve 10 is closed, the valve 11 is opened, the permeate tank 9 and the pump 4 are communicated, and the first permeate 6 stored in the permeate tank 9 is opened. Is supplied to the NF membrane device 5 to clean the NF membrane 5a (membrane module). Since the first permeated liquid 6 has a lower concentration than the undiluted ink waste liquid, the contaminants accumulated on the film surface in the ink waste liquid concentration step are gradually dissolved or dispersed, and the contamination on the film surface is eliminated. The first permeate 6 used for cleaning is separated into a second permeate 12 and a second concentrate 13 by the NF membrane 5a. The second permeate 12 is sent to the permeate tank 9 and circulated between the NF membrane device 5 and the permeate tank 9 during the cleaning process. On the other hand, the second concentrated liquid 13 can be called a cleaning waste liquid provided for cleaning the NF membrane 5a, but is a waste liquid having a lower concentration than the first concentrated liquid 7 separated in the ink waste liquid concentration step. Therefore, the waste ink is returned to the ink waste liquid tank 2 without being discharged out of the system (that is, merged with the ink waste liquid), and is again subjected to the ink waste liquid concentration step. The first permeate 6 stored in the permeate tank 9 and the circulated second permeate 12 are transferred from the permeate tank 9 via the pump 4 to the NF membrane 5a for cleaning the NF membrane 5a. The system for supplying the second permeated liquid 12 and the second concentrated liquid 13 to the respective destinations by supplying the first permeated liquid stored in the permeate tank to the nanofiltration is referred to in the present invention. A nanofiltration membrane cleaning system 14 is passed through the torsion membrane device, and separates into a second concentrated solution and a second permeate while washing the nanofiltration membrane.
[0026]
The switching between the ink waste liquid concentration step and the nanofiltration membrane cleaning step may be performed when the permeation flux of the NF membrane 5a is reduced. In order to suppress this, for example, it is better to carry out the ink waste liquid concentration step frequently for a short period of time, such as about 27 minutes, and the nanofiltration film cleaning step for about 3 minutes.
[0027]
As described above, the concentration step shown in FIG. 1 and the washing step shown in FIG. 2 are alternately and repeatedly performed, so that the NF membrane 5a is washed at appropriate intervals by the low-concentration first permeate 6. Then, the contamination of the film is recovered, and the operation of the ink waste liquid treatment can be stably performed for a long period of time. Since the second concentrated liquid 13 which is the processing liquid used for cleaning is combined with the ink waste liquid undiluted liquid and subjected to reprocessing, it is not discharged as a cleaning waste liquid outside the system. Basically eliminates the need for a cleaning and drainage treatment facility, and greatly reduces the processing cost.
[0028]
Further, in this first method and apparatus, a system as shown in FIGS. 3 and 4 can be employed in order to more effectively clean the NF film 5a. 3 shows an ink waste liquid concentration step, and FIG. 4 shows an NF film cleaning step. In the ink waste liquid processing apparatus 21 shown in FIGS. 3 and 4, the ink waste liquid processing apparatus shown in FIGS. In comparison with the first embodiment, the way of passing the liquid through the nanofiltration membrane device 5 is improved. The configuration of the liquid passage line in the ink waste liquid concentration step shown in FIG. 3 is substantially the same as that shown in FIG. 1, but in the nanofiltration membrane cleaning step shown in FIG. The first permeated liquid 6 is introduced into the NF membrane device 5 on the side opposite to the ink waste liquid introduction side in the ink waste liquid concentration step. In the present embodiment, the valves 24 and 25 are switched so that the first permeate supplied from the permeate tank 9 via the pump 4 is supplied to the first permeate supply line 23 and the ink waste liquid concentration step. The line 26 used as the first concentrated liquid discharge line is used as the first permeated liquid supply line, and is introduced into the NF membrane device 5 on the side opposite to the ink waste liquid introduction side in the ink waste liquid concentration step. You. On the discharge side from the NF membrane device 5, the second permeate is circulated to the permeate tank 9, but the valves 28 and 29 are switched so that the second condensate is discharged in the ink waste liquid concentrating step. The line 22 used as the waste liquid introduction line is used as the second concentrated liquid lead-out line, and is returned to the ink waste liquid stock tank 2 via the second concentrated liquid lead-out line 27.
[0029]
If the system shown in FIG. 4 is adopted, the first NF film 5a of the NF film device 5 is cleaned from the side opposite to the ink waste liquid introduction side in the ink waste liquid concentration step, which is more contaminated and blocked. Since the permeated liquid 6 can be introduced, the NF film 5a can be more efficiently cleaned. Other operations and effects are substantially the same as those of the systems shown in FIGS.
[0030]
FIGS. 5 to 7 show an ink waste liquid concentration step and a nanofiltration membrane cleaning step in the ink waste liquid treatment method and apparatus according to one embodiment of the above-described second method and apparatus of the present invention, An example is shown in which three nanofiltration membrane devices are used in series. FIGS. 5 to 7 show a state in which processing is performed while alternately changing the flow order of the nanofiltration membrane device in the first stage and the nanofiltration membrane devices in the second and subsequent stages. Shows the liquid line. FIG. 5 shows the initial operation state (the order of passing the liquid is NF membrane (1) → NF membrane (2) → NF membrane (3)). FIG. 6 shows the state in which the order of passing the liquid is changed from the state of FIG. 5 ( The order of passing the liquid is NF membrane (2) → NF membrane (3) → NF membrane (1)). FIG. 7 shows a state where the order of passing the liquid is further switched (the order of passing the liquid is NF membrane (3) → NF membrane). (1) → NF film (2)).
[0031]
Referring to FIG. 5, the overall configuration of the ink waste liquid processing apparatus 31 will be described. A tank {circle around (1)} 32 as an ink waste liquid tank storing the ink waste liquid 3 and a tank {circle around (2)} for storing the intermediate processing liquid 33, and a tank (3) 34 for storing another intermediate processing liquid are provided. As a plurality of stages of NF membrane devices, NF membrane device (1) 35 (NF membrane (1)), NF membrane device (2) A three-stage NF membrane device of 36 (NF membrane 2) and NF membrane device 3 (NF membrane 3) is arranged to be connectable in series. Liquid feed pumps 38, 39, and 40 are connected to the tanks 32, 33, and 34, respectively, and by switching the valves shown in the figure, the order of liquid flow to the NF membrane device at each stage is changed (replacement). ) Is possible.
[0032]
FIG. 5 shows a state at the beginning of the operation. By switching the three-way valve and the four-way valve in the drawing, the order of passing the NF membrane is as follows: NF membrane (1) 35 → NF membrane (2) 36 → NF membrane. (3) 37. The ink waste liquid supplied to the NF membrane 1 35 from the tank 1 32 by the liquid sending pump 38 is separated into a first-stage permeated liquid and a first-stage concentrated liquid. The permeated liquid in the first stage is sent to the tank (2) 33 as the liquid to be treated (intermediate treatment liquid) in the second stage. On the other hand, the first-stage concentrated liquid is returned to the tank {circle around (1)} 32 and subjected to the treatment again, and is divided into an amount discharged out of the system and subjected to collection and the like. The amount of the first-stage concentrated solution discharged out of the system is appropriately adjusted depending on the recovery rate of the nanofiltration membrane device assembly.
[0033]
Further, the intermediate treatment liquid (1) stored in the tank (2) 33 is supplied to the NF membrane (2) 36 by the liquid sending pump 39, and separated into the second-stage permeate and the second-stage concentrate. Is done. The permeated liquid in the second stage is sent to the tank {circle around (3)} 34 as the liquid to be treated in the third stage (intermediate treatment liquid). On the other hand, the concentrated liquid in the second stage has a higher concentration than the permeated liquid in the first stage, which is the liquid to be treated in the second stage, but has a lower concentration than the ink waste liquid, which is the liquid to be treated in the first stage. The ink is returned to the tank {circle around (1)} 32 without being discharged out of the system, and is again subjected to the ink waste liquid treatment process.
[0034]
Further, the intermediate processing liquid (2) stored in the tank (3) 34 is supplied to the NF membrane (3) 37 by the liquid sending pump 40 and separated into a third-stage permeate and a third-stage concentrate. Is done. The permeated liquid in the third stage is discharged out of the system as a processing liquid, and is provided for waste liquid treatment and waste liquid recovery. On the other hand, the concentrated liquid in the third stage has a higher concentration than the intermediate processing solution (2), which is the liquid to be processed in the third stage, but has a lower concentration than the intermediate processing solution (1), which is the liquid to be processed in the second stage. Because of the concentration, it is returned to the tank (2) 33 without being discharged out of the system, and is again subjected to the ink waste liquid treatment step.
[0035]
In the state of FIG. 5, the NF film (1) 35 where the first-stage separation is performed is gradually contaminated, and the permeation flux is reduced. In the NF membrane (2) 36 and the NF membrane (3) 37 where the second and third stages of separation are performed, the contamination hardly progresses and the reduction of the permeation flux hardly occurs as compared with the NF membrane (1) 35. .
[0036]
FIG. 6 shows a state in which the liquid passing order is switched from the state of FIG. 5, and by switching the three-way valve and the four-way valve, the liquid passing order is NF membrane (2) 36 → NF membrane (3) 37 → NF membrane. It is changed to (1) 35. The ink waste liquid supplied to the NF membrane 2 36 from the tank 1 32 by the liquid sending pump 38 is separated into a first-stage permeated liquid and a first-stage concentrated liquid. The permeated liquid in the first stage is sent to the tank (2) 33 as the liquid to be treated in the second stage. On the other hand, the first-stage concentrated liquid is returned to the tank {circle around (1)} 32 and subjected to the treatment again, and is divided into an amount discharged out of the system and subjected to collection and the like. The amount of the first-stage concentrated solution discharged out of the system is appropriately adjusted depending on the recovery rate of the nanofiltration membrane device assembly.
[0037]
Further, the intermediate processing liquid (1) stored in the tank (2) 33 is supplied to the NF membrane (3) 37 by the liquid feed pump 39 and separated into the second-stage permeate and the second-stage concentrate. Is done. The permeated liquid in the second stage is sent to the tank {circle around (3)} 34 as the liquid to be treated in the third stage. On the other hand, the concentrated liquid in the second stage has a higher concentration than the permeated liquid in the first stage, which is the liquid to be treated in the second stage, but has a lower concentration than the ink waste liquid, which is the liquid to be treated in the first stage. The ink is returned to the tank {circle around (1)} 32 without being discharged out of the system, and is again subjected to the ink waste liquid treatment process.
[0038]
Further, the intermediate treatment liquid (2) stored in the tank (3) 34 is supplied to the NF membrane (1) 35 by the liquid sending pump 40 and separated into a third-stage permeate and a third-stage concentrate. Is done. The permeated liquid in the third stage is discharged out of the system as a processing liquid, and is provided for waste liquid treatment and waste liquid recovery. On the other hand, the concentrated liquid in the third stage has a higher concentration than the intermediate processing solution (2), which is the liquid to be processed in the third stage, but has a lower concentration than the intermediate processing solution (1), which is the liquid to be processed in the second stage. Because of the concentration, it is returned to the tank (2) 33 without being discharged out of the system, and is again subjected to the ink waste liquid treatment step.
[0039]
In the state shown in FIG. 6, the NF membrane (2) 36 where the first-stage separation is performed is gradually contaminated, and the permeation flux is reduced. In the NF membrane {circle around (3)} 37 where the second-stage separation is performed, contamination hardly progresses and the permeation flux does not substantially decrease as compared with the NF membrane {circle around (2)} 36. Further, in the NF film (1) 35 where the third-stage separation is performed, the contamination of the film surface accumulated by separating the ink waste liquid during the operation in the state of FIG. As a result, the contaminants on the film surface are gradually dissolved or dispersed, and the film performance is recovered.
[0040]
The state shown in FIG. 7 is a state in which the liquid flows in the order of NF film {circle over (3)} 37 → NF film {circle around (1)} 35 → NF film {circle around (2)} 36, and the same effect as in the state of FIG. 6 can be obtained.
[0041]
As described above, in the method for treating an ink waste liquid in which an ink waste liquid is treated by a multi-stage nanofiltration membrane device having two or more stages and separated into a concentrated solution and a permeate, the multi-stage nanofiltration membrane device is used. By alternately replacing the first-stage nanofiltration film device and the second-stage and subsequent nanofiltration film devices, the nanofiltration film to be cleaned can be appropriately cleaned each time, It is possible to operate stably for a long period of time without reducing the permeation flux due to the contamination of the membrane surface.
[0042]
As a material of the nanofiltration film, for example, a synthetic polymer such as a polyvinyl alcohol-based resin, a polyamide-based resin, and a sulfonated polyethersulfone-based resin, or a cellulose-based polymer can be used. For example, NTR-7250, NTR-7450, NTR-7410 manufactured by Nitto Denko Corporation, SU-600 series and SU-200 series manufactured by Toray Industries, Inc., and PES10 manufactured by Daisen Membrane Systems Co., Ltd. are exemplified. Further, in the practice of the present invention, those having a NaCl rejection of 60% or less and a chromaticity removal of 90% or more are preferably used.
[0043]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described based on examples.
The following was used as the water quality of the ink waste liquid stock solution.
-PH: 7.9
・ Electric conductivity: 1200μS / cm (25 ° C)
-Chromaticity: 60000 (degree)
・ COD _Mn ： 8500mgO / L
・ BOD _S ： 7800mgO / L
・ TOC: 7500mgC / L
[0044]
The following conditions were set as operating conditions.
Nitto Denko Corporation's NTR-7250 (NaCl rejection: 55%) was used as the NF membrane, and the stock solution of the ink waste liquid was adjusted to about pH 8.0 with HCl, and then operated under the following conditions.
・ Recovery rate: 80%
・ Operating pressure: 1.0MPa
[0045]
FIG. 8 shows the results when the first method and apparatus according to the present invention (the apparatus shown in FIGS. 1 and 2) were operated. The processing time of each step is as follows.
・ Ink waste liquid concentration process: 27 minutes
・ Nanofiltration membrane cleaning process: 3 minutes
[0046]
As a result, as shown in FIG. 8, when the nanofiltration membrane cleaning step according to the present invention is repeatedly performed, the retention rate of the permeation flux can be maintained higher than in the conventional case without the cleaning step. It can be operated stably for a long time.
[0047]
FIG. 9 shows the results when operated by the second method and apparatus (the apparatus shown in FIGS. 5 to 7) according to the present invention. The flow sequence of the nanofiltration membrane devices in a plurality of stages was switched every 30 minutes.
[0048]
As a result, as shown in FIG. 9, when the flow of the nanofiltration membrane device according to the present invention is switched, the nanofiltration used in the first stage is compared with the conventional case without the switching. Since the filtration membrane device can be appropriately cleaned, the retention rate of the permeation flux can be kept high, and the operation can be stably performed for a long period of time.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the method and apparatus for treating ink waste liquid according to the present invention, when applying the nanofiltration membrane to the treatment of ink waste liquid, when washing the membrane module, the waste liquid colored by the ink component is removed. It does not generate a large amount, and can greatly reduce the processing equipment and processing cost for washing and effluent, maintain a high retention rate of the permeation flux of the membrane, and operate stably for a long period of time. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an apparatus system diagram showing an ink waste liquid concentration step of an ink waste liquid processing apparatus according to an embodiment (first method and apparatus) of the present invention.
FIG. 2 is an equipment system diagram showing a nanofiltration film cleaning step of the apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is an apparatus system diagram showing an ink waste liquid concentration step of an ink waste liquid processing apparatus according to a modification of FIG. 1;
FIG. 4 is an apparatus system diagram showing a nanofiltration film cleaning step of the apparatus of FIG. 3;
FIG. 5 is an apparatus system diagram showing one processing state of an ink waste liquid processing apparatus according to another embodiment (second method and apparatus) of the present invention.
FIG. 6 is an equipment system diagram showing a processing state when the flow sequence of the nanofiltration membrane device in the device of FIG. 5 is switched.
FIG. 7 is an apparatus system diagram showing a processing state when the flow sequence of the nanofiltration membrane device is further switched in the device of FIG.
FIG. 8 is a diagram showing the results of the examples in the first method and apparatus, showing the permeation flux retention rate over time.
FIG. 9 is a diagram showing the results of the example of the second method and the apparatus, showing the permeation flux retention over time.
[Explanation of symbols]
1 Ink waste liquid treatment equipment
2 Ink waste liquid stock tank
3 Ink waste liquid
4 pump
5 Nanofiltration membrane device
5a Nanofiltration membrane
6 First permeate
7 First concentrate
8 Ink waste liquid concentration system
9 Permeate tank
10, 11 valves
12 Second permeate
13 Second concentrate
14 Nanofiltration membrane cleaning system
21 Ink waste liquid treatment equipment
22 lines (ink waste liquid supply line in ink waste liquid concentration step and second concentrated liquid discharge line in nanofiltration membrane cleaning step)
23 1st permeate supply line
24, 25, 28, 29 switching valve
26 lines (first concentrated liquid lead-out line in ink waste liquid concentration step and first permeated liquid supply line in nanofiltration membrane cleaning step)
27 2nd concentrate outlet line
31 Ink waste liquid treatment equipment
32 tank ▲ 1 ▼
33 tank ▲ 2 ▼
34 Tank ▲ 3 ▼
35 Nanofiltration membrane device (1) (Nanofiltration membrane (1))
36 Nanofiltration membrane device (2) (Nanofiltration membrane (2))
37 Nanofiltration membrane device (3) (Nanofiltration membrane (3))
38, 39, 40 Liquid pump

Claims

An ink waste liquid concentrating step of passing the ink waste liquid through a nanofiltration membrane device and separating it into a first concentrated solution and a first permeate solution; and passing the first permeate solution through the nanofiltration membrane device. A method for treating an ink waste liquid, comprising alternately performing a nanofiltration membrane cleaning step of separating a second concentrated liquid and a second permeate liquid while cleaning the nanofiltration membrane by liquid.

The method for treating ink waste liquid according to claim 1, wherein the second concentrated liquid is combined with the ink waste liquid and treated in the ink waste liquid concentration step.

The said nanofiltration membrane washing | cleaning process WHEREIN: The said 1st permeate is introduce | transduced into the said nanofiltration membrane apparatus on the opposite side to the introduction side of the said ink waste liquid in the said ink waste liquid concentration process. 2. A method for treating ink waste liquid.

A method for treating ink waste liquid, wherein the ink waste liquid is processed by a multi-stage nanofiltration membrane device, and the second and subsequent stages are processed by a pre-stage permeate and separated into a concentrate and a permeate. Processing is performed while alternately changing the flow order of the nanofiltration membrane device of the first stage and the nanofiltration membrane device of the second and subsequent stages among the nanofiltration membrane devices of the stage. How to treat ink waste.

An ink waste liquid concentration system for passing the ink waste liquid through the nanofiltration membrane device and separating it into a first concentrated liquid and a first permeated liquid; and at least a part of the first permeated liquid from the ink waste liquid concentrated system A permeate tank capable of storing a liquid, a first permeate stored in the permeate tank is passed through the nanofiltration membrane device, and the second concentrate is washed while cleaning the nanofiltration membrane. And a nanofiltration membrane cleaning system for separating into a second permeate.

The ink waste liquid treatment apparatus according to claim 5, further comprising a merging system capable of merging the second concentrated liquid with the ink waste liquid.

6. The nanofiltration membrane cleaning system, wherein the first permeate is introduced into the nanofiltration membrane device on a side opposite to the ink waste liquid introduction side in the ink waste liquid concentration system. 6. An ink waste liquid treatment device.

An ink waste liquid treatment apparatus for treating ink waste liquid with a plurality of stages of nanofiltration membrane devices, treating the second and subsequent stages with a permeated liquid at the preceding stage, and separating the concentrated liquid and the permeated liquid. The liquid flow path to the nanofiltration membrane device in the first stage can be changed alternately between the nanofiltration device in the first stage and the nanofiltration membrane device in the second and subsequent stages. An apparatus for treating ink waste liquid, characterized in that: