JP2006317163A - 水質測定方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】濾過膜に通水して水質を測定する方法であって、水質測定のための測定項目と、濾過膜の表面構造特性、とくに表面凹凸の高低差との関係を予め求め、該関係から前記測定項目の測定に使用すべき表面構造特性の特定の範囲または特定の基準値を決定し、決定した特定の範囲または特定の基準値を満足する表面構造を有する濾過膜を用いて水質を測定することを特徴とする水質測定方法、および水質測定装置。
【選択図】なし
Description
J. of Membrane Science, 1997, p101
4種の市販の逆浸透膜(膜種A〜D)について、湿潤状態における膜の表面凹凸の高低差をAFM(原子間力電子顕微鏡)で解析、測定した。測定条件は以下の通りである。
・装置:SPA-400(セイコーインスツルメンツ社〔現エスアイアイナノテクノロジー〕)
・カンチレバー:シリコン製(バネ定数:15N/m)
・走査エリア:5×5μm
・走査速度:0.25Hz
・測定環境:純水中にてサンプル膜を湿潤状態にして測定
測定結果を表1に示す。
図1、図2に、純水を給水とした場合の、透過水量(単位圧力・単位面積換算)の経時変化(F/F0 で表示)と通水差圧(入口圧力―出口圧力)の経時変化(ΔP/ΔP0 で表示)を示した。純水では膜ファウリングが発生しないので、当然、透過水量、通水差圧は変動しなかった。
図3、図4に、純水+工業用水(30%)ブレンド水を給水とした場合の経時変化を示した。工業用水としては戸田市工業用水を用い、実験期間中の平均濁度は0.6程度であった。A、B膜に関しては、透過水量は徐々に減少し通水差圧は徐々に増加した。C、D膜に関しては同様の変動が見られたが変動は遥かに小さかった。
図5、図6に、純水+生物処理水(20%)ブレンド水を給水とした場合の経時変化を示した。生物処理としては、基質としてグルコースを用いて微量塩を添加し、BOD負荷2kg/m3/day、繊維状活性炭を担体とした好気性生物処理法を用い、20ミクロンの安全フィルターで全量濾過後、純水とブレンドした。A、B、C、D膜とも、透過水量低下は顕著ではないが、A、B、C膜の通水差圧の上昇は比較的顕著に発生した。
図7、図8に、純水+界面活性剤(アルキルジメチルベンゼンアンモニウムクロライド:100ppm)添加水を給水した場合の経時変化を示した。A、B、C膜の透過水量低下は顕著であるが、D膜には透過水量低下が発生しなかった。いずれの膜も通水差圧上昇は発生しなかった。
図9、図10に,純水+工業用水(60%)ブレンド水を給水とした場合の経時変化を示した。工業用水としては戸田市工業用水を用い、実験期間中の平均濁度は0.5程度であった。A〜Dいずれの膜に関しも、透過水量減少、通水差圧増加が観察された。その程度は実験2よりも大きかった。
膜面積当たりの初期濾過速度を1.5m/dと1.5倍にした以外は、実験2と同様の実験を行った(測定促進実験1)。結果を図11、図12に示すが、A〜Dいずれの膜に関しても、透過水量減少、通水差圧増加は実験2よりも促進されたが、とくにA〜C膜の透過水量減少が促進された。
クロスフロー流速を膜装置入口で20cm/secと2.0倍に設定した以外は実験2と同様の実験を行った(測定促進実験2)。結果を図13、図14に示すが、A〜Dいずれの膜に関しても、透過水量減少、通水差圧増加は実験2よりも促進されたが、とくにA〜C膜の透過水量減少、およびA〜D膜の通水差圧増加が促進された。
2 給水
3 RO装置
4 水処理装置からなる実装置
5 測定装置No.1
6 中間濃縮水
7 測定装置No.2
8 濃縮水
9 測定装置No.3
10 透過水
Claims (23)
- 濾過膜に通水して水質を測定する方法であって、水質測定のための測定項目と濾過膜の表面構造特性との関係を予め求め、該関係から前記測定項目の測定に使用すべき表面構造特性の特定の範囲または特定の基準値を決定し、決定した特定の範囲または特定の基準値を満足する表面構造を有する濾過膜を用いて水質を測定することを特徴とする水質測定方法。
- 通水方式として、濾過膜を透過する透過水と濾過膜を透過しない濃縮水とを連続的に得るクロスフロー方式を用いる、請求項1に記載の水質測定方法。
- 前記表面構造特性として、表面凹凸の高低差の平均値を用いる、請求項1または2に記載の水質測定方法。
- 表面凹凸の高低差が、その平均値に対し実質的に±50%の範囲内にある、請求項3に記載の水質測定方法。
- 水質測定のために使用される前記濾過膜の表面構造特性が、該水質測定の対象水を実際に水処理する装置に装備される濾過膜の表面構造特性とは異なる、請求項1〜4のいずれかに記載の水質測定方法。
- 水質測定のために使用される前記濾過膜の表面構造特性が、該水質測定の対象水を実際に水処理する装置に装備される濾過膜の表面構造特性に比べ、50%以上異なる、請求項5に記載の水質測定方法。
- 水質測定のために使用される前記濾過膜の表面凹凸の高低差の平均値が、該水質測定の対象水を実際に水処理する装置に装備される濾過膜の表面凹凸の高低差の平均値に比べ、50%以上大きい、請求項6に記載の水質測定方法。
- 前記水質測定のための測定項目に、濾過膜を透過する透過水量の測定を含む、請求項1〜7のいずれかに記載の水質測定方法。
- 前記水質測定のための測定項目に、濾過膜の給水入口と濃縮水出口の差圧の測定を含む、請求項1〜8のいずれかに記載の水質測定方法。
- 水質測定のための濾過膜に逆浸透膜を用いる、請求項1〜9のいずれかに記載の水質測定方法。
- 濾過膜に通水して水質を測定する装置であって、予め求められた水質測定のための測定項目と濾過膜の表面構造特性との関係に基づき、予め決定された前記測定項目の測定に使用すべき表面構造特性の特定の範囲または特定の基準値を満足する表面構造を有する濾過膜を用いたことを特徴とする水質測定装置。
- 通水方式が、濾過膜を透過する透過水と濾過膜を透過しない濃縮水とを連続的に得るクロスフロー方式である、請求項11に記載の水質測定装置。
- 前記表面構造特性として、表面凹凸の高低差の平均値が用いられる、請求項11または12に記載の水質測定装置。
- 表面凹凸の高低差が、その平均値に対し実質的に±50%の範囲内にある、請求項13に記載の水質測定装置。
- 水質測定のために使用される前記濾過膜の表面構造特性が、該水質測定の対象水を実際に水処理する装置に装備される濾過膜の表面構造特性とは異なる、請求項11〜14のいずれかに記載の水質測定装置。
- 水質測定のために使用される前記濾過膜の表面構造特性が、該水質測定の対象水を実際に水処理する装置に装備される濾過膜の表面構造特性に比べ、50%以上異なる、請求項15に記載の水質測定装置。
- 水質測定のために使用される前記濾過膜の表面凹凸の高低差の平均値が、該水質測定の対象水を実際に水処理する装置に装備される濾過膜の表面凹凸の高低差の平均値に比べ、50%以上大きい、請求項16に記載の水質測定装置。
- 前記水質測定のための測定項目に、濾過膜を透過する透過水量の測定が含まれる、請求項11〜17のいずれかに記載の水質測定装置。
- 前記水質測定のための測定項目に、濾過膜の給水入口と濃縮水出口の差圧の測定が含まれる、請求項11〜18のいずれかに記載の水質測定装置。
- 濾過膜を装備した水処理装置の供給水の水質を測定する装置からなる、請求項11〜19のいずれかに記載の水質測定装置。
- 濾過膜を装備した水処理装置の濃縮水の水質を測定する装置からなる、請求項11〜19のいずれかに記載の水質測定装置。
- 多段に濾過膜を装備した水処理装置の濃縮水の水質を測定する装置であって、前記水処理装置における中間濃縮水の水質を測定する装置からなる、請求項21に記載の水質測定装置。
- 水質測定のための濾過膜が逆浸透膜からなる、請求項11〜22のいずれかに記載の水質測定装置。
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