JP2008279431A - Membrane washing method and membrane washing apparatus - Google Patents
Membrane washing method and membrane washing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008279431A JP2008279431A JP2008026959A JP2008026959A JP2008279431A JP 2008279431 A JP2008279431 A JP 2008279431A JP 2008026959 A JP2008026959 A JP 2008026959A JP 2008026959 A JP2008026959 A JP 2008026959A JP 2008279431 A JP2008279431 A JP 2008279431A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- chemical
- added
- cleaning
- reducing agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 181
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000005406 washing Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 138
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 135
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 73
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 claims abstract description 56
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 106
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 claims description 93
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 37
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 31
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 26
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 28
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 41
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 41
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 16
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 16
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 8
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 8
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 8
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 7
- 239000002894 chemical waste Substances 0.000 description 7
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000009285 membrane fouling Methods 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 235000010378 sodium ascorbate Nutrition 0.000 description 1
- PPASLZSBLFJQEF-RKJRWTFHSA-M sodium ascorbate Substances [Na+].OC[C@@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1[O-] PPASLZSBLFJQEF-RKJRWTFHSA-M 0.000 description 1
- 229960005055 sodium ascorbate Drugs 0.000 description 1
- 235000010352 sodium erythorbate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004320 sodium erythorbate Substances 0.000 description 1
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 1
- PPASLZSBLFJQEF-RXSVEWSESA-M sodium-L-ascorbate Chemical compound [Na+].OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1[O-] PPASLZSBLFJQEF-RXSVEWSESA-M 0.000 description 1
- RBWSWDPRDBEWCR-RKJRWTFHSA-N sodium;(2r)-2-[(2r)-3,4-dihydroxy-5-oxo-2h-furan-2-yl]-2-hydroxyethanolate Chemical compound [Na+].[O-]C[C@@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O RBWSWDPRDBEWCR-RKJRWTFHSA-N 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
本発明は、被処理水を膜ろ過処理する膜の洗浄方法および膜の洗浄装置に関する。 The present invention relates to a membrane cleaning method and membrane cleaning apparatus for subjecting water to be treated to membrane filtration.
従来、排水処理や浄水処理等の分野では膜を用いた水処理装置が使用されている。この膜を用いた水処理装置では、長時間の運転によってファウリングが起こり、ろ過性能が低下する。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、物理洗浄を実施し、ファウリングを低減するようにしている。この物理洗浄には、膜ろ過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。 Conventionally, a water treatment apparatus using a membrane has been used in fields such as wastewater treatment and water purification. In the water treatment apparatus using this membrane, fouling occurs due to long-time operation, and the filtration performance deteriorates. Therefore, in the operation cycle, after a filtering process for a predetermined time, physical cleaning is performed to reduce fouling. This physical cleaning includes backwashing (backwashing) that reverses membrane filtered water, flushing with water flow on the primary side of the membrane, and air scrubbing that vibrates the membrane with air, and removes adhered substances by physical action. ing.
しかしながら、これら物理洗浄を実施していても次第にファウリングは進行し、ファウリングによりろ過性能が低下した膜は薬品洗浄を実施することとなる。
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ある。薬品洗浄方法の一つとして、薬品を含む水で逆洗し、薬品浸漬工程を設けて膜の洗浄効果を向上させる洗浄方法が考案されている。
However, even if these physical cleanings are performed, fouling gradually progresses, and a membrane whose filtration performance has deteriorated due to fouling is subjected to chemical cleaning.
Chemical cleaning is a cleaning method in which substances that cannot be removed by physical cleaning are decomposed or dissolved by chemicals and removed. As one of chemical cleaning methods, a cleaning method has been devised in which back cleaning is performed with water containing a chemical and a chemical immersion step is provided to improve the cleaning effect of the film.
特許文献1では、酸化剤による洗浄の後、還元剤による洗浄を行う方法が提案されており、特許文献2では、無機酸溶液に還元剤を加えた洗浄方法が提案されている。
また、マンガンや鉄を含む原水に酸化剤による前処理を行った水を原水とする膜の洗浄方法として、膜の一次側を還元剤で洗浄する方法が記載されている(特許文献3参照)。
しかしながら、薬品洗浄において、膜のファウリング物質に適した薬品種類の選定や洗浄順序の決定を適性に行わないと、薬品の濃度を高めたり、接触時間を長くしたりする必要が生じ、ろ過性能を初期化できないなどの問題があった。また、薬液を混合した洗浄方法では、化学反応の点から混合する薬品の種類が限定されるなどの問題があった。 However, in chemical cleaning, it is necessary to increase the concentration of chemicals or increase the contact time if the selection of chemical types suitable for membrane fouling substances and the order of cleaning are not performed properly. There was a problem that could not be initialized. In addition, the cleaning method in which a chemical solution is mixed has a problem that the types of chemicals to be mixed are limited from the viewpoint of chemical reaction.
また、マンガンや鉄を含む原水の膜ろ過における定期的な逆流洗浄では、膜ろ過水に透過した溶解性の金属が酸化し、二次側の膜面で析出し目詰まりを起こすことがあった。また、薬品を添加して行う薬品洗浄では、添加される薬品により、原水もしくは膜ろ過水中の溶解性物質が懸濁化され、膜の目詰まりが加速されることがあった。このように膜の目詰まりは、一次側の膜面だけでなく、膜の内部や逆流洗浄によって膜の二次側膜表面に析出することにより発生する恐れがあった。酸化されて膜に付着した溶解性金属は一般に行われている酸、アルカリの薬液洗浄では除去できない場合や、溶解に時間、高濃度薬品を要した。 In addition, regular backwashing in membrane filtration of raw water containing manganese and iron may cause clogging due to oxidation of soluble metal permeated through membrane filtration water and precipitation on the secondary membrane surface. . In addition, in chemical cleaning performed by adding chemicals, dissolved chemicals in raw water or membrane filtered water are suspended by the added chemicals, and clogging of the membrane may be accelerated. Thus, clogging of the film may occur not only on the primary film surface but also on the inside of the film or on the secondary film surface of the film by backwashing. Dissolved metal that has been oxidized and adhered to the film cannot be removed by commonly used acid and alkali chemical cleaning, or it took time and high concentration chemicals.
特許文献3記載では、一次側のみを洗浄しているため、膜の細孔内や膜の二次側の目詰まり物質が除去できない。また一次側から二次側へ還元剤を通水して薬品洗浄を行う方法では、膜の二次側に溶解した高濃度のマンガンや鉄などの金属が透過され、膜ろ過水が汚染される恐れや、ろ過側(二次側)の膜面や配管内で再酸化されて析出されるという問題があった。 In Patent Document 3, since only the primary side is washed, clogging substances in the pores of the membrane and the secondary side of the membrane cannot be removed. In the method of chemical cleaning by passing a reducing agent from the primary side to the secondary side, metals such as high-concentration manganese and iron dissolved in the secondary side of the membrane are permeated and the membrane filtrate is contaminated. There was a problem that the film was re-oxidized and deposited on the membrane side of the filtration side (secondary side) or in the piping.
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、膜の透過性能を低下させることなく膜ろ過運転を安定して継続することができる膜の洗浄方法及び膜の洗浄装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a membrane cleaning method and a membrane cleaning apparatus that can stably continue the membrane filtration operation without deteriorating the permeation performance of the membrane. Objective.
上記課題を解決するために、本発明の膜の洗浄方法は、被処理水を膜ろ過する工程と、膜ろ過工程後に該ろ過とは逆方向にろ過水を通水して前記膜の逆流洗浄を行う工程と、ろ過および逆流洗浄を所定回数繰り返した後に(定期的に)前記膜ろ過水に薬品を添加して逆流洗浄を行う薬品添加逆流洗浄工程とを有する膜ろ過システムにおいて、前記薬品添加逆流洗浄工程として、前記添加薬品に酸を使用する酸添加逆流洗浄工程と、還元剤を使用する還元剤添加逆流工程とを組み合わせて、前記膜の洗浄を行うことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the membrane cleaning method of the present invention includes a step of membrane-filtering water to be treated, and a reverse-flow cleaning of the membrane by passing filtered water in a direction opposite to the filtration after the membrane filtration step. And a chemical-added backwashing step for performing backwashing by adding chemicals to the membrane filtration water (periodically) after repeating filtration and backwashing a predetermined number of times (periodically). As the backwashing process, the membrane is washed by combining an acid-added backwashing process in which an acid is used as the additive chemical and a reducing agent-added backflow process in which a reducing agent is used.
この構成によれば、逆洗水に酸および還元剤を添加し薬品添加された膜ろ過水を二次側から一次側に通過させることで膜の表面(一次側と二次側の両方)および膜細孔内に析出した金属酸化物による目詰まり物質を溶解して排除することができる。これにより、膜表面に堆積して、通常の薬液洗浄では除去できない堆積物質を溶解して取り除くことができ、また、溶解された高濃度の金属酸化物は一次側から排出されるため膜ろ過水に混入する恐れがなくなり、水質が保たれる。これによって、膜の透過性能を低下させることなく、膜ろ過運転を安定して継続することができる。また、酸と還元剤による工程を別工程で実施することにより、酸を混合すると化学反応を起こす還元剤などの使用が可能となる。その結果、ファウリング物質に適した薬品の選定ができる。 According to this configuration, by adding acid and a reducing agent to the backwash water and passing the medicinal-added membrane filtrate from the secondary side to the primary side, the surface of the membrane (both primary and secondary sides) and The clogging substance due to the metal oxide precipitated in the membrane pores can be dissolved and eliminated. As a result, it is possible to dissolve and remove deposited substances that are deposited on the film surface and cannot be removed by ordinary chemical cleaning, and since the dissolved high-concentration metal oxide is discharged from the primary side, Water quality is maintained. Thereby, the membrane filtration operation can be stably continued without deteriorating the permeation performance of the membrane. Further, by carrying out the step using an acid and a reducing agent as separate steps, it is possible to use a reducing agent that causes a chemical reaction when the acid is mixed. As a result, a chemical suitable for the fouling substance can be selected.
また、前記薬品添加逆流洗浄工程における、前記酸添加逆流洗浄と前記還元剤添加逆流洗浄の頻度を、前記膜の目詰まりなどの汚染状況に応じてそれぞれ設定することを特徴とする。この構成によれば、還元溶解によって除去できる成分が多い(少ない)場合は、前記還元剤添加逆流洗浄の頻度を、酸溶解によって除去できる成分が多い(少ない)場合は、酸添加逆流洗浄の頻度をあげる(下げる)ことで、膜の洗浄を効率的に行い、薬品の使用量を低減することが出来る。 Further, the frequency of the acid-added backwashing and the reducing agent-added backwashing in the chemical-added backwashing step is set according to the contamination state such as clogging of the film. According to this configuration, when there are many (less) components that can be removed by reductive dissolution, the frequency of the reducing agent-added backwashing is high, and when there are many (small) components that can be removed by acid dissolution, the frequency of acid-added backwashing By raising (lowering) the membrane can be cleaned efficiently and the amount of chemicals used can be reduced.
また、前記薬品添加逆流洗浄工程は、前記還元剤による薬品添加逆流洗浄工程に次いで前記酸溶液による薬品添加逆流洗浄工程を連続で行うことを特徴とする。この構成によれば、水中の酸化金属を還元剤によって還元溶解させた後、酸によって更に膜面に付着した金属成分などを酸溶解させることができ、一度の薬品洗浄工程において膜の初期化を速やかに行うことが出来る。 In the chemical addition backwashing step, the chemical addition backwashing step using the acid solution is successively performed after the chemical addition backwashing step using the reducing agent. According to this configuration, after the metal oxide in water is reduced and dissolved by the reducing agent, the metal component and the like attached to the film surface can be further dissolved by the acid, and the film can be initialized in one chemical cleaning step. It can be done quickly.
また、本発明は、前記膜を通過して、前記膜ろ過水に含有する溶解性金属が、酸化されたことで析出した金属酸化物質を、前記還元剤で溶解して、前記膜の二次側から一次側に通過させることが望ましい。また、本発明は、前記被処理水に含有する溶解性金属が、酸化されたことで、前記ろ過膜の一次側または二次側、または膜細孔内に析出した金属酸化物質を、前記還元剤で溶解して、前記ろ過膜の一次側に逆流させることが望ましい。 Further, the present invention provides a secondary oxide of the membrane by dissolving a metal oxide substance that has passed through the membrane and precipitated by oxidation of the soluble metal contained in the membrane filtrate with the reducing agent. It is desirable to pass from the side to the primary side. Further, the present invention provides a metal oxide substance deposited on the primary side or secondary side of the filtration membrane or in the pores of the filtration membrane by oxidizing the soluble metal contained in the water to be treated. It is desirable to dissolve with an agent and back flow to the primary side of the filtration membrane.
前記薬品添加逆流洗浄工程として、前記酸添加逆流洗浄と前記還元剤添加逆洗逆流洗浄との組み合わせ洗浄と、さらに酸化剤を使用した酸化剤添加逆流洗浄を実施することを特徴とする。この構成によれば、酸化剤を用いることで膜システム内の殺菌や、有機物の除去ができる。 As the chemical-added backwashing step, combined washing of the acid-added backwashing and the reducing agent-added backwashing backwashing, and an oxidizing agent-added backwashing using an oxidizing agent are further performed. According to this configuration, sterilization in the membrane system and removal of organic substances can be performed by using an oxidizing agent.
前記薬品添加逆流洗浄として、前記酸添加逆流洗浄と前記還元剤添加逆洗逆流洗浄との組み合わせ洗浄の後に、前記酸化剤添加逆流洗浄を行うことを特徴とする。この構成によれば、酸化剤添加逆流洗浄を最後に行うことにより、酸や還元剤で溶解し、膜装置内に残存した溶解性の物質を酸化させる事ができ、透過水(処理水)への溶解性物質の混入を防ぐことができる。 As the chemical-added backwashing, the oxidant-added backwashing is performed after the combined cleaning of the acid-added backwashing and the reducing agent-added backwashing. According to this configuration, the oxidant-added backwashing is finally performed, so that it is possible to oxidize the soluble substance remaining in the membrane apparatus by dissolving with an acid or a reducing agent, and to permeate water (treated water). Of soluble substances can be prevented.
前記被処理水は、マンガン、鉄及びアルミニウムのうちの少なくとも1つを含有することを特徴とする。 The treated water contains at least one of manganese, iron and aluminum.
本発明の膜の洗浄装置は、被処理水をろ過する膜モジュールと、ろ過水を貯留して前記膜モジュールに前記膜ろ過水を通水して前記膜モジュールを洗浄する逆流洗浄手段と、前記膜ろ過水に薬品を添加する薬品添加手段とを備え、前記薬液添加手段は、前記添加する薬品として酸溶液を前記膜ろ過水に添加する酸溶液添加手段と、前記添加する薬品として還元剤を前記ろ過水に添加する還元剤添加手段とを有する。 The membrane cleaning apparatus of the present invention includes a membrane module for filtering water to be treated, backflow cleaning means for storing filtered water, passing the membrane filtered water through the membrane module and cleaning the membrane module, A chemical addition means for adding chemicals to the membrane filtrate, wherein the chemical solution addition means includes an acid solution addition means for adding an acid solution to the membrane filtrate as the chemical to be added, and a reducing agent as the chemical to be added. And a reducing agent adding means for adding to the filtered water.
また、本発明の膜の洗浄装置は、前記薬液添加手段として、添加する薬液が酸化剤である酸化剤添加手段を更に有する。 In addition, the membrane cleaning apparatus of the present invention further includes an oxidant addition unit in which the chemical solution to be added is an oxidant as the chemical solution addition unit.
本発明によれば、膜の透過性能を低下させることなく膜ろ過運転を安定して継続することができる膜の洗浄方法及び膜の洗浄装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the membrane washing | cleaning method and membrane washing | cleaning apparatus which can continue a membrane filtration operation stably, without reducing the permeation | transmission performance of a membrane can be provided.
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る水処理装置100の構成図である。図1に示すように、水処理装置100は、原水タンク2、運転ポンプ3、膜入口バルブ4、膜ろ過装置5、膜出口バルブ6、逆洗タンク入口バルブ7、逆洗タンク8、逆洗ポンプ10、逆洗バルブ11、逆洗排水バルブ12、還元剤タンク14、還元剤注入ポンプ15、還元剤注入バルブ16、酸タンク17、酸注入ポンプ18、酸注入バルブ19、酸化剤タンク20、酸化剤注入ポンプ21、酸化剤注入バルブ22及び薬品注入設備28等を有する。
FIG. 1 is a configuration diagram of a
この水処理装置100は、水中に含まれる汚濁物質を膜ろ過装置5によって膜分離して水を製造するものであって、膜による被処理水のろ過後に、ろ過とは逆方向に膜ろ過水を通水し、定期的に逆流洗浄を行う。
This
被処理水である原水1は、例えばマンガン、鉄又はアルミニウムを含有している。原水タンク2は、原水1を貯留するものである。膜ろ過装置5には、原水タンク2からの原水1を膜ろ過装置5へ供給する原水供給管31が接続されている。この原水供給管31には、運転ポンプ3と膜入口バルブ4が設けられている。
The
膜ろ過装置5は、内部に例えば内圧式中空糸からなる膜モジュール51を有し、中空糸膜のストロー状の中央穴へ、原水1を注入し、外側で膜ろ過水が得られるよう構成されている。膜の材質は、ポリエテールスルホンもしくはポリスルホンとポリビニルピロリドンとの混合物であるのが望ましい。
The
この膜ろ過装置5内の膜は、膜ろ過水に少なくとも還元剤及び酸溶液を添加した薬品洗浄が行われ、薬品を添加した膜ろ過水をろ過とは逆方向に通水し、膜の一次側、細孔内及び二次側(処理水側)の洗浄が行われる。
The membrane in the
逆洗水タンク8には、膜ろ過装置5内の各膜モジュール51に連通し膜ろ過水を逆洗水タンク8に導く膜ろ過水供給管32、タンク内の膜ろ過水を処理水9として取り出す処理水管33と、タンク内の膜ろ過水を逆洗水として膜ろ過装置5に向けて送る逆洗水供給管34とが接続されている。膜ろ過水供給管32には、膜出口バルブ6と逆洗タンク入口バルブ7とが設けられている。逆洗水供給管34は、膜ろ過水供給管32の管路途中に接続されている。また、膜ろ過装置5には、逆洗排水管35が接続されている。
The
還元剤タンク14は、還元剤を貯留するものである。ここで、還元剤は、例えば重亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、アスコルビン酸ナトリウム、エリソルビン酸ナトリウムなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
The reducing
酸タンク17は、酸性溶液を貯留するものである。ここで、酸性溶液は、硫酸、硝酸、塩酸などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。酸性溶液は、pH5以下、特にpH2〜4であることが望ましい。
The
酸化剤タンク20は、酸化剤を貯留するものである。酸化剤の設備については原水の水質に応じて適宜設ける。
The
逆洗水供給管34には、還元剤タンク14から導かれた還元剤注入管36と、酸タンク17から導かれた酸注入管37と、酸化剤タンク20から導かれた酸化剤注入管38とが接続されている。還元剤注入管36には、還元剤注入ポンプ15と還元剤注入バルブ16が設けられている。酸注入管37には、酸注入ポンプ18と酸注入バルブ19が設けられている。酸化剤注入管38には、酸化剤注入ポンプ21と酸化剤注入バルブ22が設けられている。
The backwash
また、逆洗排水管35の管路は、薬品排水処理タンク24から導かれた薬品排水処理管39に接続されている。薬品排水処理管39には、薬品洗浄排水バルブ23が設けられている。
The
薬品注入設備28は、薬品タンク40、41を有する。薬品排水処理タンク24には、薬品タンク40内の薬品を供給する薬品供給管42と、薬品タンク41内の薬品を供給する薬品供給管43とが接続されている。薬品供給管42には、薬品供給ポンプ44と薬品供給バルブ45が設けられている。薬品供給管43には、薬品供給ポンプ46と薬品供給バルブ47が設けられている。
The chemical injection equipment 28 includes
薬品排水処理タンク24内は、攪拌機26によって攪拌され、pH計・ORP計27によって、薬品排水処理タンク24内のpHや酸化還元電位が計測される。膜モジュール51の一次側より排出される薬品洗浄排水は、薬品洗浄排水バルブ23を介して薬品排水処理タンク24へ供給され、pH及び酸化還元電位が所定の範囲になるよう薬品処理が施され排水25として排出される。
The chemical wastewater treatment tank 24 is agitated by a stirrer 26, and the pH and the oxidation-reduction potential in the chemical wastewater treatment tank 24 are measured by a pH meter /
次に、水処理装置100の運転方法について説明する。水処理装置100の運転は、膜ろ過装置5内の膜モジュール51の一次側から原水1を通水し膜ろ過処理を行って膜ろ過水を得る膜ろ過工程、膜ろ過工程後に膜の二次側からろ過とは逆方向に膜ろ過水を通水して膜の逆流洗浄を行う逆流洗浄工程、膜ろ過水に薬品を添加して膜の二次側から一次側に通水して膜の逆流洗浄を行う薬品添加逆流洗浄工程から成り立っている。それぞれの運転条件は原水条件などに応じて決められる。膜ろ過工程と逆流洗浄工程を予め定めた所定回数繰り返し実施した後又は膜の目詰まりに応じて膜差圧が所定値に達した時点で、逆流洗浄工程の代わりとして、薬品添加逆流洗浄が行われる。
Next, the operation method of the
膜ろ過工程では、膜入口バルブ4、膜出口バルブ6及び逆洗タンク入口バルブ7を開き、原水タンク2内の原水1は、運転ポンプ3によって膜入口バルブ4を介して膜ろ過装置5内の膜モジュール51の一次側(原水側)に通水される。次いで、膜ろ過装置5によって膜ろ過された処理水は、膜出口バルブ6及び逆洗タンク入口バルブ7を介して、逆洗水タンク8に貯留される。そして、逆洗水タンク8に貯留された膜ろ過水9は、処理水管33によって処理水として次の工程に送られる。
In the membrane filtration step, the membrane inlet valve 4, the membrane outlet valve 6 and the backwash tank inlet valve 7 are opened, and the
逆流洗浄工程では、膜入口バルブ4及び逆洗タンク入口バルブ7を閉じ、膜出口バルブ6、逆洗バルブ11及び逆洗排水バルブ12を開き、逆洗ポンプ10によって、逆洗水タンク8内の処理水の一部を膜ろ過装置5内の膜モジュール51の二次側から一次側に通流し、膜モジュール51の一次側より排出される逆洗排水13は、逆洗排水バルブ12を介して排出される。
In the backwashing process, the membrane inlet valve 4 and the backwash tank inlet valve 7 are closed, the membrane outlet valve 6, the backwash valve 11 and the backwash drain valve 12 are opened. A part of the treated water flows from the secondary side of the
薬品添加逆流洗浄工程では、還元剤を添加する薬品として使用する還元剤添加逆流洗浄工程と、酸を添加する薬品として使用する酸添加逆流洗浄工程と、必要に応じて酸化剤を使用した酸化剤添加逆流洗浄工程とを組み合わせて膜の洗浄を行う。酸化剤添加逆流洗浄工程は必要な場合のみ実施、設置する。 In the chemical-added backwashing process, a reducing agent-added backwashing process used as a chemical for adding a reducing agent, an acid-added backwashing process used as a chemical for adding an acid, and an oxidizing agent that uses an oxidant as necessary The membrane is cleaned in combination with an additional backwashing step. The oxidant-added backwash process is implemented and installed only when necessary.
還元剤添加逆流洗浄工程では、還元剤ポンプ15により還元剤を還元剤注入バルブ16を通じて膜ろ過装置5内の膜内部が所定の還元剤濃度となるよう逆洗水タンク8から圧送された膜ろ過水に注入し、20分〜30分の範囲で浸漬を行う。このようにして、薬品添加逆流洗浄工程では、薬品を膜に導入した後、所定時間保持することで堆積物質を十分に溶解させて取り除くことができる。上記において還元剤の濃度は1%以下であることが望ましい。
In the reducing agent-added backwashing process, the membrane filtration is carried out by the reducing
そして、浸漬した後、逆洗排水バルブ12及び薬品洗浄排水バルブ23を開き、膜ろ過装置5内の膜のリンスとして、逆洗水タンク8の膜ろ過水を用いた逆洗を実施し、膜ろ過装置5内の膜内の還元剤含有洗浄排水を排水処理タンク24に排出する。排出した還元剤含有排液は、薬品排水処理設備28により中和された後、排水25として排水される。
Then, after the immersion, the backwash drain valve 12 and the chemical
また、逆流洗浄工程において、膜ろ過水が膜を通過することによって、膜ろ過水に含有する溶解性金属が、酸化により膜の二次側に析出する。このため、還元剤添加逆流洗浄工程で膜の二次側から一次側に膜ろ過水を通過させることによって、還元剤により膜の二次側に析出した金属酸化物質を溶解することができる。また、被処理水に含有する溶解性金属が、酸化されたことで、膜の一次側または膜細孔内に析出する。このため、還元剤添加逆流洗浄工程で膜の一次側または膜細孔内に析出した金属酸化物質を還元剤により溶解し、膜の一次側から系外に排出させるようにする。これにより溶解された高濃度の金属酸化物は一次側から排出されるため膜ろ過水に混入する恐れがないため水質が保たれる。よって膜の透過性能を低下させることなく、膜ろ過運転を安定して継続することができる。 Further, in the backwashing process, when the membrane filtrate passes through the membrane, the soluble metal contained in the membrane filtrate is deposited on the secondary side of the membrane by oxidation. For this reason, the metal-oxidized substance deposited on the secondary side of the membrane by the reducing agent can be dissolved by allowing the membrane filtrate to pass from the secondary side to the primary side of the membrane in the reducing agent-added backwashing step. In addition, the soluble metal contained in the water to be treated is oxidized and deposited on the primary side of the membrane or in the membrane pores. For this reason, the metal oxide deposited on the primary side of the membrane or in the membrane pores in the reducing agent-added back-flow cleaning step is dissolved by the reducing agent and discharged from the primary side of the membrane to the outside of the system. As a result, the dissolved high-concentration metal oxide is discharged from the primary side, so that there is no risk of mixing into the membrane filtered water, so that the water quality is maintained. Therefore, the membrane filtration operation can be continued stably without reducing the permeation performance of the membrane.
同様の手順で酸添加逆流洗浄工程、酸化剤添加逆流洗浄工程が実施される。酸添加逆流洗浄工程では、酸注入ポンプ18により酸性溶液を酸注入バルブ19を通じて膜ろ過装置5内の膜内部が所定の酸性溶液濃度となるよう逆洗水タンク8から圧送された膜ろ過水に注入し、20分〜30分の範囲で浸漬を行う。浸漬した後、逆洗排水バルブ12及び薬品洗浄排水バルブ23を開き、膜ろ過装置5内の膜のリンスとして、逆洗水タンク8の膜ろ過水を用いた逆洗を実施し、膜ろ過装置5内の膜内部の酸性溶液含有洗浄排水を排水処理タンク24に排出する。排出した酸性溶液含有排液は、薬品排水処理設備28により中和された後、排水25として排水される。
The acid-added backwashing process and the oxidant-added backwashing process are performed in the same procedure. In the acid-added backwashing step, the acid solution is fed from the
また、酸化剤添加逆流洗浄工程では、膜システム内の殺菌や有機物の除去を行うために酸化剤注入ポンプ21により酸化剤を酸化剤注入バルブ22を通じて膜ろ過装置5の膜内部が所定の酸化剤濃度となるよう逆洗水タンク8から圧送された膜ろ過水に注入し、20分〜30分の範囲で浸漬を行う。浸漬した後、逆洗排水バルブ12及び薬品洗浄排水バルブ23を開き、膜ろ過装置5内の膜のリンスとして、逆洗水タンク8の膜ろ過水を用いた逆洗を実施し、膜ろ過装置5内の膜内部の酸化剤含有洗浄排水を排水処理タンク24に排出する。排出した酸化剤含有排液は、薬品排水処理設備28により中和された後、排水25として排水される。酸化剤添加逆流洗浄工程は、酸添加逆流洗浄工程と還元剤添加逆流洗浄工程との組み合わせ洗浄の後に行う。酸化剤添加逆流洗浄を最後に行うことにより、酸や還元剤で溶解し、膜ろ過装置5内に残存した溶解性の物質を酸化させる事ができ、処理水への溶解性物質の混入を防ぐことができる。
Further, in the oxidant-added backwashing process, the oxidant is pumped by the
図2は、図1に示した水処理装置100を用いて、洗浄に用いる薬品の種類を変更した場合の膜差圧を示すものである。この図2では、本発明実施における洗浄順序の効果を示している。表1は、図2における条件を示している。ここでは、酸性溶液として硫酸、還元剤として重亜硫酸ナトリウム、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを用いている。それぞれの薬品添加逆流洗浄工程における濃度、接触時間は変えることなく表1に示す条件で、それぞれの組み合わせを検討した。
FIG. 2 shows the membrane differential pressure when the type of chemical used for cleaning is changed using the
運転工程は図3に示す通り行った。原水タンク2に入れた膜供給水を、運転ポンプ3により膜ろ過装置5内の膜へ送水し全量ろ過を30分実施し、膜ろ過水を逆洗ポンプ10により膜モジュール51の二次側から一次側へと送水し、逆流洗浄を実施した。ろ過及び逆流洗浄を41回行った後、薬品添加逆流洗浄を実施した。ろ過及び逆流洗浄の回数は、薬品添加逆流洗浄工程が1日に1回程度となるよう設定した。それぞれの薬品添加工程は連続して行った。
図2に示す通り、いずれの運転条件においてもろ過及び逆流洗浄を繰り返しながらも徐々に膜差圧は上昇し(図中「黒○」印)、1日に1回実施する薬品添加逆流洗浄によって膜差圧はある程度回復した(図中「◇」印)。しかしながら、図2及び表1の運転(1),(2)に示す通り、硫酸と次亜塩素酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウムと次亜塩素酸ナトリウムの組み合わせでは、薬品洗浄によってある程度膜差圧は回復するものの膜差圧は徐々に増加し、膜差圧を完全に初期化することはできなかった。一方、運転(3)では運転(1)、(2)と同じ接触時間で、膜差圧は上昇せず、膜の初期化が可能であった。更に、運転(4)に示すとおり、重亜硫酸ナトリウムと硫酸による洗浄に次亜塩素酸ナトリウムの洗浄を実施した場合、運転(3)と同様に膜差圧が安定である上に、膜差圧の水準が低下した。これは、次亜塩素酸ナトリウムによって有機物に由来する膜目詰まりが除去できたためと考えられる。 As shown in Fig. 2, the membrane differential pressure gradually rises while repeating filtration and backwashing under any operating conditions (marked with "Black" in the figure). The pressure difference across the membrane recovered to some extent (“◇” in the figure). However, as shown in Fig. 2 and operation (1) and (2) in Table 1, the membrane differential pressure is recovered to some extent by chemical cleaning in the combination of sulfuric acid and sodium hypochlorite, sodium bisulfite and sodium hypochlorite. However, the membrane differential pressure gradually increased, and the membrane differential pressure could not be completely initialized. On the other hand, in the operation (3), the membrane differential pressure did not increase and the membrane could be initialized with the same contact time as in the operations (1) and (2). Furthermore, as shown in operation (4), when sodium hypochlorite was washed with sodium bisulfite and sulfuric acid, the membrane differential pressure was stable as in operation (3), and the membrane differential pressure was The level of has declined. This is considered to be because the film clogging derived from organic substances was removed by sodium hypochlorite.
尚、重亜硫酸ナトリウムを還元剤として用いた場合には、重亜硫酸ナトリウムと酸を混合すると、亜硫酸ガスが発生する危険があるため通常実施できない。このため、酸と還元剤による工程を別工程で実施することにより、酸を混合すると化学反応を起こす還元剤などの使用が可能となる。その結果、ファウリング物質に適した薬品の選定ができる。 When sodium bisulfite is used as a reducing agent, mixing sodium bisulfite and an acid is not usually possible because of the risk of generating sulfurous acid gas. For this reason, by carrying out the step using an acid and a reducing agent in separate steps, it is possible to use a reducing agent that causes a chemical reaction when the acid is mixed. As a result, a chemical suitable for the fouling substance can be selected.
表2に、重亜硫酸ナトリウム及び硫酸による薬品洗浄の洗浄排水中の主要成分を分析した結果を示した。
還元剤によって、マンガンは溶解されるが、鉄やアルミニウム、有機物成分は溶解しなかった。一方、酸洗浄では、マンガンは溶解しにくいが、鉄やアルミニウムなどの無機金属は溶解し、TOC(被処理水の全有機炭素)などに代表される有機物成分も溶解した。表2の結果に示すとおり、水中の金属酸化物は、限られた接触時間、濃度では、酸では溶解できないもの、還元剤では溶解できないものがあることを確認した。このような金属酸化物を含む原水を膜ろ過する場合には、酸と還元剤を組み合わせることにより、効率的に膜の洗浄を行うことが可能となる。 Manganese was dissolved by the reducing agent, but iron, aluminum and organic components were not dissolved. On the other hand, in the acid cleaning, manganese is hardly dissolved, but inorganic metals such as iron and aluminum are dissolved, and organic components represented by TOC (total organic carbon of water to be treated) are also dissolved. As shown in the results of Table 2, it was confirmed that some metal oxides in water could not be dissolved by acid and could not be dissolved by reducing agent with limited contact time and concentration. When raw water containing such a metal oxide is subjected to membrane filtration, the membrane can be efficiently washed by combining an acid and a reducing agent.
上記薬品添加逆流洗浄工程では、還元剤、酸の順序で注入することが望ましい。その理由は、図4に示す結果による。図4は、薬品添加逆流洗浄において、次亜塩素酸ナトリウムによる洗浄のみを行う運転を10日間繰り返し、薬品洗浄後の膜差圧を上昇させた後(図中△)、重亜硫酸ナトリウムと硫酸による洗浄を実施した結果である。図中「黒○」印は、硫酸洗浄に引き続き重亜硫酸ナトリウムによる洗浄を行ったもので、図中「黒□」印は、重亜硫酸ナトリウムによる洗浄に引き続き硫酸洗浄を行った結果である。この結果より、重亜硫酸ナトリウムと硫酸洗浄を繰り返すと、膜ろ過装置5内の膜は初期化できることが分かる。
In the chemical addition backflow cleaning step, it is desirable to inject the reducing agent and the acid in this order. The reason is based on the result shown in FIG. FIG. 4 shows that in chemical-added backwashing, only washing with sodium hypochlorite was repeated for 10 days, and after increasing the membrane differential pressure after chemical washing (Δ in the figure), sodium bisulfite and sulfuric acid were used. It is a result of having carried out washing. In the figure, the “black circle” mark is a result of washing with sulfuric acid followed by washing with sodium bisulfite. In the figure, the “black square” mark is a result of washing with sodium bisulfite followed by sulfuric acid washing. From this result, it is understood that the membrane in the
ただし、短期間で初期化できるのは、硫酸洗浄に先立ち重亜硫酸ナトリウム洗浄を行った(図中黒□)であることが分かる。これにより、重亜硫酸ナトリウムによる洗浄に引き続き硫酸洗浄を実施することが好ましいと分かるが、本発明はこれに限定されるものではない。このようにして、薬品添加逆流洗浄工程では、還元剤添加逆流洗浄工程に次いで酸添加逆流洗浄工程を行うことにより、水中の酸化金属を還元剤によって還元溶解させた後、酸によって更に膜面に付着した金属成分などを酸溶解させることができ、一度の薬品洗浄工程において膜の初期化を速やかに行うことが出来る。 However, it can be seen that it is possible to initialize in a short period of time after washing with sodium bisulfite before washing with sulfuric acid (black square in the figure). As a result, it is understood that it is preferable to perform the sulfuric acid cleaning subsequent to the cleaning with sodium bisulfite, but the present invention is not limited to this. In this way, in the chemical-added backwashing process, the acid-added backwashing process is performed after the reducing agent-added backwashing process, so that the metal oxide in water is reduced and dissolved by the reducing agent, and then the film surface is further added by the acid. An attached metal component or the like can be dissolved in an acid, and the film can be quickly initialized in one chemical cleaning step.
図5は、薬品添加逆流洗浄において、酸添加薬品洗浄と還元剤添加薬品洗浄の頻度を変更した場合のフロー図である。図6は図5に基づき運転した場合の膜差圧である。運転Aは、所定回数(41回)ろ過及び逆流洗浄を繰り返した後、薬品添加逆流洗浄として1日1回、還元剤添加逆流洗浄及び酸添加逆流洗浄を実施したものである。運転B、Cは、還元剤添逆流洗浄及び酸添加逆流洗浄の頻度を変えて運転したものであり、運転Bは、通常は酸添加逆流洗浄を行い、薬品洗浄の5回に1回を還元剤添加逆流洗浄とし、運転Cは、通常は還元剤添逆流洗浄を行い、薬品洗浄の5回に1回は酸添加逆流洗浄を行ったものである。 FIG. 5 is a flowchart when the frequency of acid-added chemical cleaning and reducing agent-added chemical cleaning is changed in chemical-added backflow cleaning. FIG. 6 shows the membrane differential pressure when operating based on FIG. In operation A, after repeating filtration and backwashing a predetermined number of times (41 times), reducing agent addition backwashing and acid addition backwashing were performed once a day as chemical backwashing. Operations B and C are performed by changing the frequency of reducing agent-added backwashing and acid-added backwashing, and operation B usually performs acid-added backwashing and reduces the chemical cleaning once in 5 times. In the operation C, the reducing agent-added back-flow cleaning is usually performed, and the acid-added back-flow cleaning is performed once every five chemical cleanings.
運転Aでは、還元剤かつ酸添加逆流洗浄を薬品洗浄の都度行うことで、膜差圧の上昇を起こすことなく、運転出来ている。一方、運転Bでは、酸添加逆流洗浄を継続中は(b=1〜4)、徐々に膜差圧の上昇が見られるが、5回に1回の還元剤添加逆流洗浄で、膜差圧を初期化できており、運転Aより薬品の使用量を減らすことが可能である。運転Cでは、5回に1回の硫酸洗浄では、膜差圧を初期化できず、この原水においては、運転Bの通り、酸洗浄を優先して行う必要がることが分かった。このように、原水の水質によっては薬品洗浄の都度、酸及び還元剤による洗浄を連続で行う必要はなく、間隔をあけて適宜酸もしくは還元剤による洗浄を行うことで膜を初期化できた。 In operation A, the reducing agent and acid-added back-flow cleaning is performed each time chemical cleaning is performed without causing an increase in membrane differential pressure. On the other hand, in operation B, while the acid-added backwashing is continued (b = 1 to 4), the membrane differential pressure gradually increases, but the reducing agent-added backwashing is performed once every five times. The amount of chemicals used can be reduced from operation A. In operation C, it was found that the membrane differential pressure could not be initialized by sulfuric acid cleaning once every five times, and in this raw water, as in operation B, it was necessary to prioritize acid cleaning. As described above, depending on the quality of the raw water, it is not necessary to continuously perform cleaning with an acid and a reducing agent every time chemical cleaning is performed, and the membrane can be initialized by performing cleaning with an acid or a reducing agent at appropriate intervals.
したがって、酸添加逆流洗浄工程と還元剤添加逆流洗浄工程の頻度を、膜の目詰まりなどの汚染状況に応じてそれぞれ設定するのが望ましい。例えば、還元溶解によって除去できる成分が多い場合は、還元剤添加逆流洗浄の頻度をあげ、酸溶解によって除去できる成分が多い場合は、酸添加逆流洗浄の頻度をあげるようにする。反対に、還元溶解によって除去できる成分が少ない場合は、還元剤添加逆流洗浄の頻度を下げ、酸溶解によって除去できる成分が少ない場合は、酸添加逆流洗浄の頻度を下げるようにする。これによって、膜の洗浄を効率的に行い、薬品の使用量を低減することが出来る。 Therefore, it is desirable to set the frequency of the acid-added backwashing step and the reducing agent-added backwashing step in accordance with the state of contamination such as clogging of the membrane. For example, when many components can be removed by reductive dissolution, the frequency of reducing agent-added backwashing is increased, and when many components can be removed by acid dissolution, the frequency of acid-added backwashing is increased. On the contrary, when the amount of components that can be removed by reductive dissolution is small, the frequency of reducing agent-added backwashing is decreased, and when the amount of components that can be removed by acid dissolution is small, the frequency of acid-added backwashing is decreased. As a result, the membrane can be efficiently cleaned and the amount of chemicals used can be reduced.
尚、水処理装置100が本発明の膜の洗浄装置に対応する。また、膜出口バルブ6、逆洗タンク入口バルブ7、逆洗水タンク8、逆洗ポンプ10、膜ろ過水供給管32、逆洗水供給管34が逆洗洗浄手段として機能し、還元剤タンク14、還元剤注入ポンプ15、還元剤注入バルブ16、還元剤注入管36が還元剤を膜ろ過水に添加する還元剤添加手段として機能し、酸タンク17、酸注入ポンプ18、酸注入バルブ19、酸注入管37が酸溶液を膜ろ過水に添加する酸溶液添加手段として機能し、酸化剤タンク20、酸化剤注入ポンプ21、酸化剤注入バルブ22、酸化剤注入管38が酸化剤添加手段として機能する。
The
上記実施形態によれば、原水に金属成分を含む水をろ過する膜ろ過装置の膜の洗浄において、薬品洗浄に還元剤及び酸溶液を使用することで、還元剤による還元溶解と酸による酸溶解ができ、膜面に強固に付着する金属酸化物を除去することが出来る。薬品添加逆流洗浄工程においては、膜ろ過水に薬品を添加して、薬品が添加された膜ろ過水をろ過とは逆方向の二次側から一時側に通水し、膜ろ過装置5内の膜の洗浄を行う。これによって、膜の一時側及び二次側の膜面及び膜細孔内に析出した酸化マンガンや酸化鉄、アルミニウム等の金属成分を効率的に溶解できる。これにより、膜ろ過装置5内の膜表面に堆積して、通常の薬液洗浄では除去できない堆積物質を溶解して取り除くことができ、また、薬品洗浄により溶解した高濃度の金属成分が膜ろ過水に混入する恐れがなくなる。これによって、膜の透過性能を低下させることなく、長期に安定した膜ろ過運転が可能となり、膜の運転を効率的に行うことが可能となる。
According to the above embodiment, in the cleaning of a membrane filtration device for filtering water containing a metal component in raw water, by using a reducing agent and an acid solution for chemical cleaning, reducing dissolution with a reducing agent and acid dissolution with an acid. The metal oxide that adheres firmly to the film surface can be removed. In the chemical addition backflow washing process, the chemical is added to the membrane filtration water, and the membrane filtration water to which the chemical is added is passed from the secondary side in the reverse direction to the filtration to the temporary side, in the
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。上記実施形態では、薬品洗浄の薬品に還元剤と酸性溶液を使用するが、還元剤と酸性溶液による洗浄に加え、アルカリ性溶液や、酸化剤を用いた洗浄を併用しても良い。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed. In the above embodiment, a reducing agent and an acidic solution are used as chemical cleaning chemicals, but in addition to cleaning with a reducing agent and an acidic solution, cleaning using an alkaline solution or an oxidizing agent may be used in combination.
1・・・原水
2・・・原水タンク
3・・・運転ポンプ
4・・・膜入口バルブ
5・・・膜ろ過装置
6・・・膜出口バルブ
7・・・逆洗タンク入口バルブ
8・・・膜ろ過水、逆洗水タンク
9・・・処理水
10・・・逆洗ポンプ
11・・・逆洗バルブ
12・・・逆洗排水バルブ
13・・・逆洗排水
14・・・還元剤タンク
15・・・還元剤注入ポンプ
16・・・還元剤注入バルブ
17・・・酸タンク
18・・・酸注入ポンプ
19・・・酸注入バルブ
20・・・酸化剤タンク
21・・・酸化剤注入ポンプ
22・・・酸化剤注入バルブ
23・・・薬品洗浄排水バルブ
24・・・薬品排水処理タンク
25・・・排水
26・・・攪拌機
27・・・pH、ORP計
28・・・薬品排水処理に関わる薬品注入設備
100・・・水処理装置
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記被処理水を膜ろ過する膜ろ過工程と、
前記膜ろ過工程後にろ過とは逆方向にろ過水を通水して前記膜の逆流洗浄を行う逆流洗浄工程と、
前記膜ろ過工程および前記逆流洗浄工程を予め定めた所定回数繰り返した後または膜の目詰まりに応じて、前記膜ろ過水に薬品を添加して前記膜の逆流洗浄を行う薬品添加逆流洗浄工程とを有し、
前記薬品添加逆流洗浄工程が、添加する薬品として酸を使用する酸添加逆流洗浄工程と、添加する薬品として還元剤を使用する還元剤添加逆流洗浄工程とを組み合わせて、前記膜の洗浄を行うことを特徴とする膜の洗浄方法。 In the membrane cleaning method of membrane treatment of water to be treated,
A membrane filtration step of membrane-treating the water to be treated;
A backwashing step for backwashing the membrane by passing filtered water in a direction opposite to the filtration after the membrane filtration step;
A chemical-added back-flow cleaning step for performing back-flow cleaning of the membrane by adding a chemical to the membrane-filtered water after repeating the membrane filtration step and the back-flow cleaning step a predetermined number of times or according to clogging of the membrane; Have
The chemical-added backflow cleaning step combines the acid-added backflow cleaning step using an acid as a chemical to be added with the reducing agent-added backwashing step using a reducing agent as a chemical to be added, to clean the membrane. A method for cleaning a film characterized by the following.
ろ過水を貯留して前記膜モジュールに前記膜ろ過水を通水して前記膜モジュールを洗浄する逆流洗浄手段と、
前記ろ過水に薬品を添加する薬品添加手段と、を備え、
前記薬液添加手段は、前記添加する薬品として酸溶液を前記膜ろ過水に添加する酸溶液添加手段と、
前記添加する薬品として還元剤を前記膜ろ過水に添加する還元剤添加手段とを有することを特徴とする膜の洗浄装置。 A membrane module for filtering the water to be treated;
Backflow cleaning means for storing filtered water and washing the membrane module by passing the membrane filtered water through the membrane module;
A chemical addition means for adding a chemical to the filtered water,
The chemical solution adding means includes an acid solution adding means for adding an acid solution as the chemical to be added to the membrane filtrate,
A membrane cleaning apparatus comprising: a reducing agent addition means for adding a reducing agent to the membrane filtrate as the chemical to be added.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008026959A JP4192205B2 (en) | 2007-04-09 | 2008-02-06 | Membrane cleaning method and membrane cleaning apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007102165 | 2007-04-09 | ||
JP2008026959A JP4192205B2 (en) | 2007-04-09 | 2008-02-06 | Membrane cleaning method and membrane cleaning apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008279431A true JP2008279431A (en) | 2008-11-20 |
JP4192205B2 JP4192205B2 (en) | 2008-12-10 |
Family
ID=40140707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008026959A Active JP4192205B2 (en) | 2007-04-09 | 2008-02-06 | Membrane cleaning method and membrane cleaning apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4192205B2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013154317A (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Metawater Co Ltd | Method and apparatus for washing ceramic membrane |
WO2013187378A1 (en) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | 株式会社明電舎 | Solid-liquid separation method |
JP2014171922A (en) * | 2013-03-06 | 2014-09-22 | Suido Kiko Kaisha Ltd | Method for cleaning membrane |
JP2017202439A (en) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | オルガノ株式会社 | Waste water recovery system, and waste water recovery method |
CN107638811A (en) * | 2017-10-20 | 2018-01-30 | 陕西省石油化工研究设计院 | A kind of reverse osmosis unit rinses closing method without reverse flow |
JP2020523189A (en) * | 2017-06-15 | 2020-08-06 | サウジ アラビアン オイル カンパニーSaudi Arabian Oil Company | Produced water treatment system and method for recovering organic compounds from produced water |
JP6877656B1 (en) * | 2020-03-24 | 2021-05-26 | 三菱電機株式会社 | Water treatment system |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103501879B (en) | 2011-04-25 | 2016-12-07 | 日本碍子株式会社 | The cleaning method of ceramic filter |
CN112792086A (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-14 | 西南科技大学 | Method for harmless treatment of electric field reinforced electrolytic manganese slag |
-
2008
- 2008-02-06 JP JP2008026959A patent/JP4192205B2/en active Active
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013154317A (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Metawater Co Ltd | Method and apparatus for washing ceramic membrane |
WO2013187378A1 (en) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | 株式会社明電舎 | Solid-liquid separation method |
JP5660255B2 (en) * | 2012-06-15 | 2015-01-28 | 株式会社明電舎 | Solid-liquid separation method |
AU2013275302B2 (en) * | 2012-06-15 | 2015-10-15 | Meidensha Corporation | Solid-liquid separation method |
JP2014171922A (en) * | 2013-03-06 | 2014-09-22 | Suido Kiko Kaisha Ltd | Method for cleaning membrane |
JP2017202439A (en) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | オルガノ株式会社 | Waste water recovery system, and waste water recovery method |
JP2020523189A (en) * | 2017-06-15 | 2020-08-06 | サウジ アラビアン オイル カンパニーSaudi Arabian Oil Company | Produced water treatment system and method for recovering organic compounds from produced water |
CN107638811A (en) * | 2017-10-20 | 2018-01-30 | 陕西省石油化工研究设计院 | A kind of reverse osmosis unit rinses closing method without reverse flow |
JP6877656B1 (en) * | 2020-03-24 | 2021-05-26 | 三菱電機株式会社 | Water treatment system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4192205B2 (en) | 2008-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4192205B2 (en) | Membrane cleaning method and membrane cleaning apparatus | |
US8956464B2 (en) | Method of cleaning membranes | |
JP5512978B2 (en) | Waste water treatment method and waste water treatment apparatus | |
JP2005087887A (en) | Membrane washing method | |
JP2009509731A (en) | Chemical cleaning agent and filtration membrane cleaning method | |
EP1704911A1 (en) | Method for cleaning a separation membrane in a membrane bioreactor system | |
JP2007130523A (en) | Membrane washing method for water treatment system | |
CN115121124A (en) | Method and apparatus for cleaning filtration membrane, and water treatment system | |
JP2009160512A (en) | Wastewater treatment method of membrane filtration apparatus | |
JP2002361054A (en) | Method for washing membrane filtration apparatus | |
JP5017922B2 (en) | Water treatment method | |
JP2009082858A (en) | Cleaning method for filter membrane | |
JP2011104504A (en) | Washing method of water treatment facility | |
JP5237164B2 (en) | Filtration membrane cleaning method | |
JP2004209478A (en) | Method and apparatus for backwashing membrane module for removing turbidness | |
JP3194679B2 (en) | Cleaning method for filtration membrane module | |
JP2010005560A (en) | Method and apparatus for treating organic alkali wastewater | |
JP2006263584A (en) | Method for cleaning membrane filtration apparatus | |
JP2007245051A (en) | Method of cleaning filter membrane | |
JP4862005B2 (en) | Water treatment method and water treatment apparatus | |
WO2020026857A1 (en) | Method for washing membrane filtration device and water treatment method | |
JP4842772B2 (en) | Sodium bisulfite storage equipment | |
CN111556852A (en) | Method for regenerating member and method for desalinating sea water | |
JP6973565B1 (en) | Reverse osmosis membrane treatment method | |
JP2015020081A (en) | Membrane module cleaning method and membrane module cleaning apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AA64 | Notification of invalidation of claim of internal priority (with term) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764 Effective date: 20080311 |
|
A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20080313 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20080314 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20080314 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20080317 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20080319 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080408 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20080513 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080603 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20080611 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080731 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080916 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080919 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110926 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4192205 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120926 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130926 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |