JP2007245063A - Water treatment apparatus by filtration membrane, its operation method and washing method for filtration membrane - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、上水道、下水道、工業用水または廃水処理水など、原水中に含まれる汚濁物質をろ過膜により分離除去して浄化処理する、膜ろ過による水処理装置に関わり、特に、薬品添加逆洗方式のろ過膜による水処理装置とその運転方法並びにろ過膜の洗浄方法に関する。 The present invention relates to a water treatment apparatus using membrane filtration that separates and removes contaminants contained in raw water, such as waterworks, sewage, industrial water, or wastewater treated water, using a filtration membrane, and in particular, backwashing with added chemicals. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water treatment apparatus using a filtration membrane of the type, an operation method thereof, and a filtration membrane cleaning method.
被処理水中の汚濁物質を除去する方法として、膜ろ過を利用した水処理方法がよく知られている。この膜ろ過を用いた水処理においては、運転の継続に伴い、ろ過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問題がある。 As a method for removing pollutants in the water to be treated, a water treatment method using membrane filtration is well known. In this water treatment using membrane filtration, as the operation continues, an adhering layer of pollutants is formed on the surface of the filtration membrane, clogging, fouling such as blockage of the flow path due to solid matter, and filtration performance decreases. There is a problem to do.
そのため運転サイクルにおいて、所定時間のろ過工程後に、物理洗浄または薬品洗浄を実施し、ファウリングを低減するようにしている。物理洗浄には、膜ろ過後の処理水を逆流させる逆流洗浄(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方法で、例えば次亜塩素酸ナトリウム、硫酸、塩酸などの薬品を添加した逆洗を用いた水処理方法が提案されている(特許文献1参照)。 Therefore, in the operation cycle, physical cleaning or chemical cleaning is performed after the filtration process for a predetermined time to reduce fouling. Physical cleaning includes backflow cleaning (backwashing) that reverses the treated water after membrane filtration, flushing by water flow on the primary side of the membrane, and air scrubbing that vibrates the membrane with air. Has been removed. On the other hand, chemical cleaning is a method of removing substances that cannot be removed by physical cleaning by decomposing or dissolving them with chemicals. For example, water treatment using backwashing with chemicals such as sodium hypochlorite, sulfuric acid and hydrochloric acid added. A method has been proposed (see Patent Document 1).
図6は、本発明の対象とする従来の薬品添加逆洗(CEB:Chemical Enhanced Back Wash)方式による一般的なろ過膜の洗浄方法の一例の概略システム系統図を示し、次亜塩素酸ナトリウム添加逆洗を行なう洗浄方法の一例を示す。 FIG. 6 shows a schematic system diagram of an example of a general filtration membrane cleaning method using a conventional chemical enhanced back wash (CEB) method, which is the subject of the present invention, and shows the addition of sodium hypochlorite. An example of the washing | cleaning method which performs backwashing is shown.
図6において、1は原水、2は原水タンク、3は主ポンプ、4は原水供給弁、5は膜入口圧力計、6は水温計、7は膜モジュール(又は膜ろ過ユニット)、8は膜出口圧力計、9は流量センサー、10はろ過水出口弁、11はろ過水タンク入口弁、12はろ過水タンク、13は処理水、14は逆洗ポンプ、15は逆洗水供給弁、16は排水弁、17は次亜塩素酸ナトリウムタンク、18は次亜塩素酸ナトリウム添加ポンプ、19は次亜塩素酸ナトリウム添加バルブである。なお、図6においては、次亜塩素酸ナトリウム添加量制御装置の図示を省略している。 In FIG. 6, 1 is raw water, 2 is a raw water tank, 3 is a main pump, 4 is a raw water supply valve, 5 is a membrane inlet pressure gauge, 6 is a water temperature gauge, 7 is a membrane module (or membrane filtration unit), and 8 is a membrane. Outlet pressure gauge, 9 is a flow sensor, 10 is a filtrate outlet valve, 11 is a filtrate tank inlet valve, 12 is a filtrate tank, 13 is treated water, 14 is a backwash pump, 15 is a backwash water supply valve, 16 Is a drain valve, 17 is a sodium hypochlorite tank, 18 is a sodium hypochlorite addition pump, and 19 is a sodium hypochlorite addition valve. In FIG. 6, the sodium hypochlorite addition amount control device is not shown.
次に、図6に示すろ過膜の水処理方法および洗浄方法等について説明する。原水タンク2に流入した原水1は、主ポンプ3により原水供給弁4を介して、膜モジュール7へ供給され、ろ過される(ろ過工程)。ここで、ろ過流量は、流量センサー9の値が一定となるように主ポンプ3をインバータ制御することにより行われる。ろ過された水は流量センサー9、ろ過水出口弁10、ろ過水タンク入口弁11を介して、ろ過水タンク12へ流入される。ろ過水タンク12で容量を越えたろ過水が処理水13として次工程へと通水される。所定時間のろ過が行われたところで、逆洗が実施される(逆洗工程)。逆洗工程は、ろ過水タンク12の水(もしくはろ過水タンクとは別に設けた図示しない逆洗水槽の水)を、逆洗ポンプ14により逆洗水供給弁15を介して、膜モジュール7の二次側から一次側へ流すことによりなされ、逆洗後の水は、排水弁16を介して排水される。
Next, a water treatment method and a cleaning method for the filtration membrane shown in FIG. 6 will be described. The
ろ過工程および逆洗工程の所定回数が終了した後に、薬品を添加して逆洗を実施する(薬品添加逆洗工程)。図6の場合、次亜塩素酸ナトリウム添加逆洗として、前記ろ過水による逆洗に続けて、次亜塩素酸ナトリウムタンク17に貯留された次亜塩素酸ナトリウムを、次亜塩素酸ナトリウム添加ポンプ18を用いて次亜塩素酸ナトリウム添加バルブ19を介して逆洗水に添加し、所定濃度の残留塩素濃度とした水を膜モジュールに注入する。
After a predetermined number of times of the filtration step and the backwashing step are completed, the chemical is added to perform the backwashing (chemical addition backwashing step). In the case of FIG. 6, as sodium hypochlorite addition backwashing, sodium hypochlorite stored in the
次に、膜モジュール7内が所定濃度の残留塩素水で満たされたところで一旦逆洗ポンプ14を停止し、各バルブを閉じて、所定時間膜モジュール7を残留塩素水に浸漬する(薬液浸漬工程)。所定時間浸漬後に再度逆洗ポンプを起動してろ過水にて逆洗を実施することにより膜モジュール内の塩素水を洗い流すリンスが実施される(リンス工程)。 Next, when the inside of the membrane module 7 is filled with a predetermined concentration of residual chlorine water, the backwash pump 14 is temporarily stopped, each valve is closed, and the membrane module 7 is immersed in the residual chlorine water for a predetermined time (chemical solution immersion step) ). After immersing for a predetermined time, the backwash pump is started again, and backwashing is performed with filtered water, thereby rinsing off the chlorine water in the membrane module (rinsing step).
上記のように、逆洗工程、薬品添加逆洗工程、薬液浸漬工程およびリンス工程を含むろ過膜の洗浄方式を、薬品添加逆洗方式と称する。なお、膜面へのファウリング物質の洗浄薬品としては、上記の次亜塩素酸ナトリウム以外に、硫酸、塩酸、その他の薬品が使われる場合もある。さらに、前記特許文献1に開示されたように複数の薬品が使われる場合もある。
As described above, a cleaning method for a filtration membrane including a backwashing step, a chemical addition backwashing step, a chemical solution immersion step, and a rinsing step is referred to as a chemical addition backwashing method. In addition to the above sodium hypochlorite, sulfuric acid, hydrochloric acid, and other chemicals may be used as cleaning chemicals for fouling substances on the membrane surface. Further, as disclosed in
ところで、図6における前記膜モジュール(又は膜ろ過ユニット)7は、通常、複数個のろ過膜エレメントからなる。図5は、上記のように複数個のろ過膜エレメント21aを備えた膜ろ過ユニット21におけるろ過工程および逆洗工程の一例に係る模式的説明図であり、(a)はろ過工程の各バルブの状態を示し、(b)は逆洗工程の各バルブの状態を示す。
Incidentally, the membrane module (or membrane filtration unit) 7 in FIG. 6 is usually composed of a plurality of filtration membrane elements. FIG. 5 is a schematic explanatory view according to an example of the filtration step and the backwashing step in the
図5に示す従来のろ過工程および逆洗工程においては、まず(a)図に示すように、膜エレメントを例えば4個、水平方向に直列接続した横型の水ろ過用の膜モジュールの水平軸端部の両側に接続した原水供給弁(7−1および7−2)と、前記両側のろ過水出口弁(10−1および10−2)とを開として、原水を膜モジュールの一次側から二次側に通流させることにより、ろ過工程を行なった後、(b)図に示す逆洗工程においては、前記ろ過水出口弁(10−1および10−2)は同時に開として、膜モジュールの両端からろ過水を均等に給水し、また、逆洗排水弁(17−1および17−2)も同時に開として、逆洗後の水を均等に排出している。 In the conventional filtration step and backwashing step shown in FIG. 5, first, as shown in FIG. 5 (a), the horizontal shaft end of a horizontal water filtration membrane module in which, for example, four membrane elements are connected in series in the horizontal direction. The raw water supply valves (7-1 and 7-2) connected to both sides of the section and the filtrate outlet valves (10-1 and 10-2) on both sides are opened, and raw water is fed from the primary side of the membrane module. In the backwashing step shown in FIG. 5 (b), the filtered water outlet valves (10-1 and 10-2) are opened at the same time and the membrane module is opened. The filtered water is evenly supplied from both ends, and the backwash drain valves (17-1 and 17-2) are simultaneously opened to discharge the water after backwashing evenly.
なお、上記図5は、横型の膜モジュールの例について説明したが、ろ過膜による水処理装置としては、縦型の膜モジュールが使用される場合もある。また、ろ過膜への通水方式としては内圧式と外圧式とがあり、さらに、ろ過処理の運転方式としては全ろ過方式とクロスフロー方式とがあり、ニーズに応じて適宜選定される。
ところで、上記のような従来の薬品添加逆洗(CEB)方式のろ過膜の洗浄方法および装置の自動運転は、ろ過水に薬液が混入する危険性があった。そのため、日本の浄水場の場合には、安全上の観点から、その採用が敬遠される傾向があった。 By the way, the conventional chemical addition backwashing (CEB) filtration membrane cleaning method and automatic operation as described above have a risk of mixing chemicals in the filtered water. Therefore, in the case of Japanese water treatment plants, there was a tendency for their adoption to be avoided from the viewpoint of safety.
しかしながら、薬品添加逆洗(CEB)方式は、ろ過膜による水処理装置の運転上、洗浄効果が高く極めて有効な方式であるので、CEBをより安全かつ確実な方法で、場合によっては監視機能付で完全自動運転されるシステムの実現が望まれていた。 However, the chemical addition backwashing (CEB) method is a highly effective method with high cleaning effect in the operation of water treatment equipment using filtration membranes. Therefore, CEB is a safer and more reliable method, sometimes with a monitoring function. Realization of a fully automatic operation system was desired.
この発明は、上記のような点に鑑みてなされたもので、この発明の課題は、ろ過水に薬液が混入する危険性を抑制し、安全かつ確実に薬品添加逆洗が実施可能な薬品添加逆洗方式によるろ過膜による水処理装置とその運転方法並びにろ過膜の洗浄方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to suppress the risk of chemical liquid mixing into filtered water, and to add chemicals that can be safely and reliably backwashed with chemicals. It is providing the water treatment apparatus by the membrane filter by a backwashing system, its operating method, and the washing method of a filtration membrane.
前述の課題を解決するため、この発明は、原水を浄化処理してろ過水を得る膜ろ過ユニットと、開閉弁(ろ過水通流弁)を介して前記ろ過水を送出するろ過水送出ラインと、前記ろ過水の一部を前記ろ過膜の逆洗水として用い前記膜ろ過ユニットに開閉弁(逆洗水入口弁)を介して通流してろ過膜の逆洗(通常逆洗)を行う逆洗水通流ラインと、この逆洗水通流ラインに薬品を添加して逆洗(薬品添加逆洗)を行う薬液注入ラインと、開閉弁(逆洗水排出弁)を介して前記通常逆洗水および薬品添加逆洗水を排出する逆洗水排水ラインとを備えた薬品添加逆洗方式のろ過膜による水処理装置において、前記ろ過水送出ラインは、ろ過水の膜ろ過ユニット出口部に設けた前記ろ過水通流弁と膜ろ過ユニットとの間のろ過水導出部に、開閉弁(ろ過水導出部排水弁)を介して前記ろ過水導出部内の水を排出するろ過水導出部排水ラインを備えたことを特徴とする(請求項1)。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a membrane filtration unit that purifies raw water to obtain filtered water, a filtered water delivery line that sends the filtered water through an on-off valve (filtrated water flow valve), Reverse filtration of the filtration membrane (usually backwashing) using a part of the filtered water as backwash water for the filtration membrane and flowing through the membrane filtration unit via an on-off valve (backwash water inlet valve) The above-mentioned normal reverse flow through a washing water flow line, a chemical liquid injection line for adding chemicals to the backwash water flow line and backwashing (chemical addition backwashing), and an on-off valve (backwash water discharge valve) In a water treatment device using a filtration membrane of a chemical addition backwashing system equipped with a backwashing water drainage line for discharging washing water and chemical addition backwashing water, the filtered water delivery line is connected to the outlet of the membrane filtration unit of the filtrate water. An on-off valve (filter) is provided in the filtrate outlet section between the filtrate filtration valve and the membrane filtration unit. Through the water outlet portion drain valve) is characterized by having a filtered water outlet unit drain line for discharging water in the filtered water outlet portion (claim 1).
また、上記請求項1の発明の実施態様としては、下記請求項2ないし6の発明が好ましい。即ち、前記請求項1に記載の水処理装置において、前記薬品添加逆洗水を前記逆洗水排水ラインから開閉弁(薬品添加逆洗水排出弁)を介して分岐して排出する薬品添加逆洗水排水ラインと、中和・還元槽とを備え、前記薬品添加逆洗水排水ラインおよびろ過水導出部排水ラインを前記中和・還元槽に接続して、中和・還元槽を介して外部に排水する構成を備えたものとする(請求項2)。さらに、前記請求項2に記載の水処理装置において、前記中和・還元槽に接続される各排水ラインの配管は、下がり勾配の配管とする(請求項3)。
As an embodiment of the invention of
また、前記請求項1ないし3のいずれか1項に記載の水処理装置において、前記ろ過水送出ラインは、浄水池にろ過水を貯留するろ過水集水ラインと、ろ過水の一部を逆洗水として逆洗水槽に貯留する逆洗水集水ラインとに分岐してなるものとする(請求項4)。さらに、前記請求項1ないし4のいずれか1項に記載の水処理装置において、少なくとも前記ろ過水送出ラインは、ライン内の水のpHおよび/または導電率の監視装置と、この監視装置の計測結果に基づいて水質異常を判別する判別装置とを備えたものとする(請求項5)。また、前記請求項1に記載の水処理装置において、前記ろ過水導出部排水弁は、逆作動形のダイヤフラム弁とする(請求項6)。
Further, in the water treatment apparatus according to any one of
また、ろ過膜の洗浄方法の発明としては、下記請求項7ないし8の発明が好ましい。即ち、前記請求項1に記載の水処理装置におけるろ過膜の洗浄方法であって、通常逆洗工程と、薬品添加逆洗工程と、前記ろ過膜を薬液中に浸漬処理する薬液浸漬工程と、前記薬液を逆洗水によりろ過膜から洗い流すリンスを行うリンス工程とを含む薬品添加逆洗方式によるろ過膜の洗浄方法において、前記通常逆洗工程終了後、前記薬品添加逆洗工程以降の工程を行う際には、前記ろ過水通流弁は閉じた状態で前記ろ過水導出部排水弁を開として行うことを特徴とする(請求項7)。
In addition, as the invention of the method for washing the filtration membrane, the inventions of the following claims 7 to 8 are preferable. That is, a method for cleaning a filtration membrane in the water treatment device according to
さらに、前記請求項7に記載のろ過膜の洗浄方法において、前記薬品添加逆洗工程と薬液浸漬工程との間に、薬液を、前記逆洗水通流ラインの逆洗水入口弁より前記膜ろ過ユニット側に逆洗水で押し込んだ後に、前記逆洗水入口弁を閉鎖する薬液押込み工程を含むことを特徴とする(請求項8)。 Furthermore, in the washing | cleaning method of the filtration membrane of the said Claim 7, between the said chemical | medical agent backwashing process and a chemical | medical solution immersion process, a chemical | medical solution is said membrane | film | coat from the backwashing water inlet valve of the said backwashing water flow line. A chemical solution pushing step of closing the backwash water inlet valve after pushing the filter unit into the filtration unit side with backwash water (Claim 8).
また、前記請求項1に記載の水処理装置の運転方法において、リンス工程終了後、原水を浄化処理してろ過水を得るろ過工程に移行する際には、前記ろ過水通流弁を閉、ろ過水導出部排水弁を開とした状態で、ろ過水導出部排水ラインから初期のろ過水を排出した後、前記ろ過水通流弁を開、ろ過水導出部排水弁を閉に切替えて、通常のろ過工程を行うことを特徴とする(請求項9)。
Moreover, in the operation method of the water treatment device according to
上記本発明の作用効果の詳細は後述するが、要点を述べると以下のとおりである。即ち、前記請求項1および7の発明によれば、薬品添加逆洗工程行う際に、ろ過水通流弁を閉じた状態でろ過水導出部排水弁を開として行うことにより、ろ過水側の系統を薬品添加逆洗水の系統とを弁操作により分断することが可能となり、ろ過水への薬液の混合の危険性を抑止することができる。 The details of the operational effects of the present invention will be described later, but the main points are as follows. That is, according to the first and seventh aspects of the present invention, when performing the chemical addition backwashing step, the filtered water outlet valve is opened while the filtered water flow valve is closed, so that the filtered water side is opened. The system can be separated from the system of backwash water with added chemicals by a valve operation, and the risk of mixing the chemical solution into the filtered water can be suppressed.
また、前記請求項2の発明によれば、万一、ろ過水導出部に薬液の残留ないし漏れがあったとしても、開放したろ過水導出部排水弁以降の配管先は中和・還元槽であるので、薬品添加逆洗工程の際に排出される薬液と同様に中和・還元され、安全に外部に放流できる。なお、中和・還元槽を設けずに、排水を放流するラインに中和・還元剤を排水に混合して、本装置とは別に放流ライン上で中和・還元処理するようにしてもよい。
In addition, according to the invention of
さらに、薬品添加逆洗工程における薬液注入は、逆洗水通流ラインの膜ろ過ユニットの前段で行われる。この場合、通常であれば、逆洗水供給側に逆流することはないが、薬液注入ラインにおける開閉弁が故障した場合であって、特に逆洗ポンプが停止状態にある場合には、薬液の比重が水より大きいので、浄水池と逆洗水槽とを兼用してろ過水貯留槽とした場合に、薬液のろ過水貯留槽への逆流リスクが高まる。その点、前記請求項4の発明によれば、ろ過水貯留槽を浄水池と逆洗水槽とに分割するので、ろ過水の利用に供される浄水池の水質安全を確保することができ、より安全を期すことができる。 Furthermore, the chemical solution injection in the chemical addition backwashing step is performed at the front stage of the membrane filtration unit of the backwash water flow line. In this case, it is normal that the flow does not flow back to the backwash water supply side, but when the on-off valve in the chemical liquid injection line is broken, particularly when the backwash pump is stopped, Since the specific gravity is greater than that of water, the risk of backflow of the chemical solution into the filtrate storage tank increases when the water purification tank and the backwash tank are used as a filtrate storage tank. In that respect, according to the invention of claim 4, since the filtrate storage tank is divided into the purified water basin and the backwash water tank, it is possible to ensure the water quality safety of the purified water pond provided for the use of filtrate water, You can be safer.
また、上記によっても万一不測の漏れ等によってろ過水系統に水質異常があった場合には、前記請求項5の発明により、異常判定を行いアラームを通知し必要に応じて運転を停止できる。 Also, if there is a water quality abnormality in the filtered water system due to an unexpected leak or the like as described above, the invention according to claim 5 can perform abnormality determination, notify an alarm, and stop the operation as necessary.
この発明によれば、ろ過水に薬液が混入する危険性を抑制し、安全かつ確実に薬品添加逆洗が実施可能な薬品添加逆洗方式によるろ過膜による水処理装置とその運転方法並びにろ過膜の洗浄方法が提供できる。 According to the present invention, a water treatment device using a filtration membrane by a chemical addition backwashing method capable of safely and reliably performing chemical addition backwashing, the risk of mixing a chemical into filtered water, an operating method thereof, and a filtration membrane Can be provided.
本発明の実施例について、図1および図2に基づき、以下に述べる。なお、本発明はこの実施例によって限定されるものではない。図1は、本発明のろ過膜による水処理装置の実施例に係るシステム系統図,図2は本発明のろ過膜の洗浄方法の実施例に係る模式的説明図である。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. In addition, this invention is not limited by this Example. FIG. 1 is a system diagram of an embodiment of a water treatment apparatus using a filtration membrane according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic explanatory view according to an embodiment of a cleaning method for a filtration membrane of the present invention.
図1に示すろ過膜の洗浄装置は、原水を浄化処理してろ過水を得る膜ろ過ユニット21と、開閉弁(ろ過水通流弁)61を介して前記ろ過水を送出するろ過水送出ライン31と、ろ過水の一部を前記ろ過膜の逆洗水として用い膜ろ過ユニット21に開閉弁(逆洗水入口弁)63を介して通流してろ過膜の逆洗(通常逆洗)を行う逆洗水通流ライン40と、この逆洗水通流ライン40に薬品を添加して逆洗(薬品添加逆洗)を行う薬液注入ライン28と、開閉弁(逆洗水排出弁)64を介して通常逆洗水および薬品添加逆洗水を排出する逆洗水排水ライン41とを備え、前記ろ過水送出ライン31は、ろ過水の膜ろ過ユニット出口部に設けた前記ろ過水通流弁61と膜ろ過ユニット21との間のろ過水導出部31aに、開閉弁(ろ過水導出部排水弁)65を介してろ過水導出部31a内の水を排出するろ過水導出部排水ライン50を備える。上記構成により薬品添加逆洗工程行う際に、ろ過水通流弁61を閉じた状態でろ過水導出部排水弁65を開として行うことにより、水処理されたろ過水の系統と薬品添加逆洗水の系統とを分断可能とし、ろ過水への薬液の混合の危険性を抑止することができる。
The membrane cleaning device shown in FIG. 1 is a
また、図1の装置は、薬品添加逆洗水を逆洗水排水ライン41から開閉弁(薬品添加逆洗水排出弁)66を介して分岐して排出する薬品添加逆洗水排水ライン51と、中和・還元槽25とを備え、前記薬品添加逆洗水排水ライン51およびろ過水導出部排水ライン50を中和・還元槽25に接続して、中和・還元槽25を介して外部に排水する構成を備え、薬液を中和・還元して放流するようにしている。さらに、ろ過水の貯留槽を、浄水池24と逆洗水槽23とに分割して、ろ過水の利用に供される浄水池24の水質安全を確保するようにしている。
1 includes a chemical-added backwash
図1において、22は原水槽、26は原水ポンプ、27は逆洗ポンプ、28は薬液注入ライン、30は原水流入ライン、32はろ過水集水ライン、33は逆洗水集水ライン、35は膜ろ過水、45は通常逆洗排水、55は放流水、62は逆洗水集水弁、67は原水流入弁、68は逆洗水流出弁、69はろ過水流出弁、81,82はpHおよび/または導電率の監視装置、83はpH,ORPおよび/または導電率の監視装置である。なお、前記67、68および69を含む膜ろ過ユニット部における各種の開閉弁構成の詳細については後述する。 In FIG. 1, 22 is a raw water tank, 26 is a raw water pump, 27 is a backwash pump, 28 is a chemical solution injection line, 30 is a raw water inflow line, 32 is a filtered water collection line, 33 is a backwash water collection line, 35. Is membrane filtered water, 45 is normal backwash drainage, 55 is effluent water, 62 is backwash water collecting valve, 67 is raw water inflow valve, 68 is backwash water outflow valve, 69 is filtered water outflow valve, 81, 82 Is a pH and / or conductivity monitoring device, and 83 is a pH, ORP and / or conductivity monitoring device. Details of various on-off valve configurations in the membrane filtration unit including the 67, 68 and 69 will be described later.
図1において、前記中和・還元槽25に接続されるろ過水導出部排水ライン50並びに逆洗水通流ライン41および薬品添加逆洗水排水ライン51の各排水ラインの配管は、下がり勾配の配管とすることにより、配管内部に薬液を含む水が滞留しないようにして、安全性を向上する。配管としては、15A以上の口径のものが好ましい。
In FIG. 1, the
また、ろ過水導出部排水弁65は、薬品添加逆洗における安全用途以外には使用しないことと、ろ過水系統と接する弁であるので密閉性が必要である。そこで、フェールセーフの観点も考慮して、電源がオフの際に閉の状態となる逆作動形のダイヤフラム弁が好適である。
Moreover, since the filtrate draining
さらに、より信頼性を高めるためには、配管中の薬液が確実にリンスされて存在しないことを監視することが好ましい。そこで、少なくともろ過水送出ライン31は、ライン内の水のpHおよび/または導電率の監視装置81と、この監視装置の計測結果に基づいて水質異常を判別する図示しない判別装置とを備えることが好ましい。場合によっては、図1に示すように、逆洗水排水ライン41にも、pHおよび/または導電率の監視装置82を設けてもよい。この監視装置82は、リンス工程から通常逆洗浄に移行する上でのインターロックに用いることができる。なお、薬液注入ライン28における図示しない開閉弁が故障した場合には、上記監視装置81,82によるpHおよび導電率の監視は重要となる。
Furthermore, in order to further improve the reliability, it is preferable to monitor that the chemical solution in the pipe is reliably rinsed and does not exist. Therefore, at least the filtered
図1の場合、さらに、中和・還元槽25はpH,ORPおよび/または導電率の監視装置83を備える。この監視装置83によれば、薬品添加逆洗排水の時以外において、ろ過水導出部排水弁65を介して薬液の漏洩が無いか否かを常時監視できる。
In the case of FIG. 1, the neutralization /
次に、図2に基づいて、特に前記請求項8の発明の実施例に関して説明する。図2は、図5に示した膜ろ過ユニット21を対象として、主に薬品添加逆洗工程以降の工程を簡略化して示す模式的説明図であり、図1に示す逆洗水入口弁63ならびに逆洗水流出弁68は、図2の実施例の場合には、図5と同様に、それぞれ63a,63bならびに68a,68bの2個存在し、膜ろ過ユニット21の両端の集水部から逆洗水を均等に給水し、逆洗後の水も図の上部の両端から均等に排出するように配管されている。
Next, an embodiment of the invention of claim 8 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic explanatory view mainly showing the steps after the chemical addition back washing step in a simplified manner mainly for the
図2に示す各工程は、左上から順に、CEB逆洗工程→薬液注入工程→押込み工程→浸漬工程→リンス工程→次の工程(次の薬品のCEB又は別工程)である。CEB逆洗工程は、通常逆洗の約1/2流量での定流量逆洗を示す。次の薬液注入工程においては、所定の薬品を逆洗水通流ライン40に薬液注入ライン28から注入し、ろ過膜を薬液で浸す。図2において、薬液で浸されたラインは破線(Y)で示す。
Each process shown in FIG. 2 is, in order from the upper left, CEB back washing process → chemical solution injection process → indentation process → dipping process → rinsing process → next process (CEB of the next chemical or another process). The CEB backwashing process indicates constant flow backwashing at about 1/2 flow rate of normal backwashing. In the next chemical liquid injection step, a predetermined chemical is injected into the backwash
次の押込み工程においては、薬液を、逆洗水入口弁63a,63bより膜ろ過ユニット21側に逆洗水で押し込んだ後に、前記逆洗水入口弁63a,63bならびに逆洗水流出弁68a,68bを閉鎖する。閉鎖状態は、次の浸漬工程において逆洗水入口弁63a,63bならびに逆洗水流出弁68a,68bを塗潰して示す。なお、押込み所要時間を予め実験的に定め、所定時間、逆洗水を押し込む。押込み工程において、破線で示す薬液で浸されたライン(Yで示す領域)は、Wで示す逆洗水によって、膜ろ過ユニット21側に押し込まれることにより、逆洗水通流ライン40における逆洗水入口弁63a,63bより前段のラインが、薬液から遮断され安全性が向上する。押込み工程を行わない場合には、薬液の比重は水より大きいので、浸漬中に逆洗ポンプ27や逆洗水槽23の側に薬液が逆流する可能性があり、この場合、配管の腐食や故障のリスクが高まる。
In the next pushing step, after the chemical solution is pushed into the
次の浸漬工程においては、薬液を所定時間(例えば、20〜30分)保持した状態とする。次のリンス工程は薬液を除去するために行う逆洗である。 In the next immersion step, the chemical solution is kept for a predetermined time (for example, 20 to 30 minutes). The next rinsing step is backwashing to remove the chemical solution.
次に、図1に基づいて、前記請求項9の発明の運転方法に関して説明する。即ち、図1の水処理装置の運転方法において、リンス工程終了後、原水を浄化処理してろ過水を得るろ過工程に移行する際には、ろ過水通流弁61を閉、ろ過水導出部排水弁65を開とした状態で、ろ過水導出部排水ライン50から初期のろ過水を中和・還元槽25に排出した後、ろ過水通流弁61を開、ろ過水導出部排水弁65を閉に切替えて、通常のろ過工程を行う。
Next, based on FIG. 1, the operation method of the invention of claim 9 will be described. That is, in the operation method of the water treatment apparatus of FIG. 1, after the rinsing process is completed, when the process proceeds to a filtration process in which raw water is purified to obtain filtered water, the filtered
上記により、万一、分断したろ過水の膜ろ過ユニット21出口部に薬液が混入した場合においても、ろ過水送出ライン31に薬液を混入させずに安全を確保できる。また、前記運転方法によれば、ろ過水導出部排水弁65を清浄に保つための洗浄を兼ねることができる。
By the above, even when a chemical solution is mixed into the outlet portion of the
次に、図3および図4に基づいて、図1の膜ろ過ユニット部における各種の開閉弁構成の詳細を述べる。なお、図3および図4において、図1と同一部材には、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。図3は横型の膜モジュールの場合の詳細であって、前記図2における薬液浸漬工程の状態に相応する詳細を示す。図3においては、図1に示す逆洗水入口弁63、原水流入弁67、逆洗水流出弁68およびろ過水流出弁69は、それぞれ2個存在する。即ち、逆洗水入口弁63a,63b、原水流入弁67a,67b、逆洗水流出弁68a,68bおよびろ過水流出弁69a,69bである。
Next, details of various on-off valve configurations in the membrane filtration unit of FIG. 1 will be described based on FIGS. 3 and 4, the same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. FIG. 3 shows details in the case of a horizontal membrane module, and shows details corresponding to the state of the chemical solution immersion process in FIG. In FIG. 3, there are two backwash
図3の構成において、原水流入弁67a,67bは、逆洗による逆流や、薬液の逆流防止のために設けられる。ろ過水流出弁69a,69bは薬液のろ過水導出部31aへの浸入防止のために設けられるが、万一、このろ過水流出弁69a,69bが故障した場合においても、薬液はろ過水導出部排水弁65を介して、中和・還元槽25に排出できる。即ち、オフラインの構成となる。
In the configuration of FIG. 3, the raw
なお、洗浄に関わる各工程と開閉弁の動作の詳細は、図2の説明と同様であるので、重複説明を省略するが、図3において、逆洗水排水ライン41を、前述のように下り勾配とすることにより、ライン上の薬液が中和・還元槽25にドレンされる。従って、膜ろ過モジュールのユニットが複数存在する装置の場合に、1つのユニットが薬液浸漬中でも、他のユニットを通常逆洗することが可能となる。
The details of each process related to cleaning and the operation of the on-off valve are the same as in the description of FIG. 2, and therefore, a duplicate description is omitted. In FIG. 3, the backwash
次に、図4について述べる。図4は、縦型の膜モジュールの場合の詳細であって、薬液浸漬工程の状態を示す。この場合には、図1と実質的に同一であるので、重複説明は省略する。 Next, FIG. 4 will be described. FIG. 4 shows details in the case of a vertical membrane module, and shows the state of the chemical solution immersion step. In this case, since it is substantially the same as FIG.
21:膜ろ過ユニット、22:原水槽、23:逆洗水槽、24:浄水池、25:中和・還元槽、26:原水ポンプ、27:逆洗ポンプ、28:薬液注入ライン、30:原水流入ライン、31:ろ過水送出ライン、31a:ろ過水導出部、32:ろ過水集水ライン、33:逆洗水集水ライン、35:膜ろ過水、40:逆洗水通流ライン、41:逆洗水排水ライン、45:通常逆洗排水、50:ろ過水導出部排水ライン、51:薬品添加逆洗水排水ライン、55:放流水、61:ろ過水通流弁、62:逆洗水集水弁、63:逆洗水入口弁、64:逆洗水排出弁、65:ろ過水導出部排水弁、66:薬品添加逆洗水排出弁、67,67a,67b:原水流入弁、68,68a,68b:逆洗水流出弁、69,69a,69b:ろ過水流出弁、81,82:pHおよび導電率の監視装置、83:pH,ORPおよび導電率の監視装置。 21: Membrane filtration unit, 22: Raw water tank, 23: Backwash water tank, 24: Water purification pond, 25: Neutralization / reduction tank, 26: Raw water pump, 27: Backwash pump, 28: Chemical solution injection line, 30: Raw water Inflow line, 31: filtered water delivery line, 31a: filtered water outlet, 32: filtered water collection line, 33: backwash water collection line, 35: membrane filtered water, 40: backwash water flow line, 41 : Backwash water drainage line, 45: Normal backwash drainage, 50: Filtrated water drainage drainage line, 51: Chemical addition backwash water drainage line, 55: Effluent water, 61: Filtration water flow valve, 62: Backwash Water collecting valve, 63: Backwash water inlet valve, 64: Backwash water discharge valve, 65: Filtrated water outlet drain valve, 66: Chemical addition backwash water discharge valve, 67, 67a, 67b: Raw water inflow valve, 68, 68a, 68b: backwash water outflow valve, 69, 69a, 69b: filtered water outflow valve, 81, 2: monitor pH and conductivity, 83: pH, the ORP and conductivity monitoring device.
Claims (9)
前記ろ過水送出ラインは、ろ過水の膜ろ過ユニット出口部に設けた前記ろ過水通流弁と膜ろ過ユニットとの間のろ過水導出部に、開閉弁(ろ過水導出部排水弁)を介して前記ろ過水導出部内の水を排出するろ過水導出部排水ラインを備えたことを特徴とするろ過膜による水処理装置。 A membrane filtration unit that purifies raw water to obtain filtrate, a filtrate delivery line that sends the filtrate through an on-off valve (filtrated water flow valve), and a part of the filtrate in the filtration membrane. A backwash water flow line for backwashing the filtration membrane (usually backwashing) by passing through the on-off valve (backwash water inlet valve) to the membrane filtration unit used as backwash water, and this backwash water flow A chemical injection line that performs backwashing (chemical addition backwashing) by adding chemicals to the flow line, and a reverse discharge that discharges the normal backwashing water and chemical addition backwashing water through an on-off valve (backwash water discharge valve). In a water treatment device with a chemical addition backwashing filtration membrane equipped with a washing water drainage line,
The filtered water delivery line is connected to a filtered water outlet portion between the filtered water flow valve provided at the outlet portion of the filtered water membrane filtration unit and the membrane filtration unit via an on-off valve (filtrated water outlet portion drain valve). A water treatment device using a filtration membrane, comprising a drainage line for draining a filtered water outlet for discharging water from the filtered water outlet.
前記通常逆洗工程終了後、前記薬品添加逆洗工程以降の工程を行う際には、前記ろ過水通流弁は閉じた状態で前記ろ過水導出部排水弁を開として行うことを特徴とするろ過膜の洗浄方法。 It is the washing | cleaning method of the filtration membrane in the water treatment apparatus of Claim 1, Comprising: A normal backwashing process, a chemical | medical agent backwashing process, the chemical | medical solution immersion process which immerses the said filtration membrane in a chemical | medical solution, and the said chemical | medical solution In the washing method of the filtration membrane by the chemical addition back washing method including the rinsing step of rinsing away from the filtration membrane with the back washing water,
After the normal backwashing step, when performing the steps after the chemical addition backwashing step, the filtered water outlet valve is closed and the filtered water outlet drain valve is opened. Filtration membrane cleaning method.
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