JP2014128802A - 水処理方法及び水処理システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る水処理方法は、原水に亜硫酸水素塩を添加し、原水に含まれるアルデヒド類と亜硫酸水素イオンとを、反応温度が20℃以上60℃以下であり、かつ、反応時間が10分以上10時間以下である条件で反応させてα−ヒドロキシスルホン酸イオンを生成する反応工程と、この反応工程で生成したα−ヒドロキシスルホン酸イオンを、ポリアミド系逆浸透膜を用いて除去する除去工程と、を含む。また、本発明に係る水処理システム1は、上記添加を行う添加手段2と、上記混合を行う混合手段3と、上記除去を行う除去する除去手段5及び8と、を備える。
【選択図】図1
Description
また、他の具体的態様として、上記水処理システムは、ポリアミド系逆浸透膜の上流側に流れる液に含まれるヒドロキシスルホン酸イオン濃度と、ポリアミド系逆浸透膜の下流側に流れる液に含まれるヒドロキシスルホン酸イオン濃度との差を測定するヒドロキシスルホン酸イオン測定手段を備え、このヒドロキシスルホン酸イオン濃度の差に基づいて前記ポリアミド系逆浸透膜の劣化の程度を判断することが挙げられる。
本発明の第1実施形態に係る水処理システム1について、図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る水処理システム1の全体構成図である。
次に、本発明の第2実施形態に係る水処理システム1Aについて、図2を参照しながら説明する。図2は、本発明の第2実施形態に係る水処理システム1Aの全体構成図である。なお、第2実施形態では、主に第1実施形態との相違点について説明する。第2実施形態では、第1実施形態と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、第2実施形態では、第1実施形態と重複する説明を適宜に省略する。
レトルト殺菌後の排水(pH7)を50mL採取した。37重量%ホルムアルデヒド水溶液を水で1/1000(体積比)に希釈して得た希釈水溶液0.5mLを上記排水に添加して、以下の実施例1〜4並びに比較例1及び2で用いる原水を得た。GC/MS及びTOC計により測定したところ、この原水において、ホルムアルデヒド濃度は3.3mg/L、TOCは0.88mgC/Lであった。
上記で調製した原水50.5mLに対し、表1に示す濃度となるように、還元剤である亜硫酸水素ナトリウム又はチオ硫酸ナトリウムを添加し、表1に示す反応温度で30分間攪拌して付加反応を行った。付加反応後の原水に含まれるホルムアルデヒドの量をMBTH法により相対的に測定した。即ち、付加反応後の原水に3−メチル−2−ベンゾチアゾリノンヒドラゾン(以下、「MBTH」という)を添加してホルムアルデヒドとMBTHとを発色反応に供し、発色反応生成物の吸光度を分光光度計で測定した。上記発色反応生成物が620nmに示すピークの高さに基づいて、付加反応後の原水に含まれるホルムアルデヒドの量を比較した。結果を図3に示す。なお、MBTH法を行うに当たっては、市販のパックテスト((株)共立理化学研究所製)を用いた。
図1に示す第1実施形態において、多孔質吸着材床塔8及び通水ラインL7を省略した構成を有する水処理システムを用いた水処理方法に相当する実験を行った。上記で調製した原水50.5mLに対し、63mg/L(亜硫酸水素ナトリウムとホルムアルデヒドとのモル比:5.5)となるように亜硫酸水素ナトリウムを添加し、常温で30分間攪拌して、ホルムアルデヒドと亜硫酸水素ナトリウムとを反応させた。反応後の原水を、加圧ポンプを介してRO膜モジュールに導入した。RO膜としては、東レ(株)の逆浸透膜エレメントTMG20を用い、加圧ポンプによる圧力を0.6MPaに設定し、回収率50%で運転した。RO膜モジュールから流出した濃縮水及び透過水について、GC/MS及びTOC計を用いて、ホルムアルデヒド濃度及びTOCを測定した。結果を表2に示す。
実施例5と同様の水処理システムを用いた水処理方法に相当する実験を行った。上記実施例及び比較例とは異なる冷却したレトルト殺菌後の排水(pH7.2、水温33℃)を原水とし、この原水に対して亜硫酸水素ナトリウムとホルムアルデヒドとのモル比が17.7となるように亜硫酸水素ナトリウムを添加し、実施例6では20分間、実施例7では30分間攪拌して、ホルムアルデヒドと亜硫酸水素ナトリウムとを反応させた。反応後の原水を、加圧ポンプを介してRO膜モジュールに導入した。RO膜としては、東レ(株)の逆浸透膜エレメントTMG20を用い、加圧ポンプによる圧力を0.6MPaに設定し、回収率80%で運転した。亜硫酸水素ナトリウムを添加する前後の原水、並びにRO膜モジュールから流出した濃縮水及び透過水について、GC/MS及びTOC計を用いて、ホルムアルデヒド濃度及びTOCを測定した。結果を表3及び4に示す。
原水に亜硫酸水素ナトリウムを添加せずに、RO膜モジュール単独でのホルムアルデヒドの除去実験を行った。上記実施例及び比較例とは異なるレトルト殺菌後の排水(pH6.8)を原水とし、加圧ポンプを介してRO膜モジュールに導入した。RO膜としては、東レ(株)の逆浸透膜エレメントTMG20を用い、加圧ポンプによる圧力を0.6MPaに設定し、回収率80%で運転した。原水並びにRO膜モジュールから流出した濃縮水及び透過水について、GC/MSを用いて、ホルムアルデヒド濃度を測定した。結果を表5に示す。
2 亜硫酸水素イオン源化合物添加装置(亜硫酸水素イオン源化合物添加手段)
3 混合槽(混合手段)
4 加圧ポンプ
5 逆浸透膜モジュール(除去手段)
6、7 バルブ
8 多孔質吸着材床塔(除去手段)
9 陰イオン交換樹脂床塔(除去手段)
L1、L2、L3、L7、L8 通水ライン
L4 濃縮水ライン
L5 排水ライン
L6 濃縮水還流ライン
W1 原水
W2 透過水(処理水)
W3 濃縮水
W4、W5 処理水
Claims (5)
- アルデヒド類を含む原水からアルデヒド類を除去する水処理方法であって、
原水に亜硫酸水素塩を添加し、原水に含まれるアルデヒド類と亜硫酸水素イオンとを、反応温度が20℃以上60℃以下であり、かつ、反応時間が10分以上10時間以下である条件で反応させてα−ヒドロキシスルホン酸イオンを生成する反応工程と、
前記反応工程で生成したα−ヒドロキシスルホン酸イオンを、ポリアミド系逆浸透膜を用いて除去する除去工程と、
を含む、水処理方法。 - アルデヒド類を含む原水からアルデヒド類を除去する水処理システムであって、
亜硫酸水素塩を原水に添加する亜硫酸水素塩添加手段と、
前記原水と前記亜硫酸水素塩とを混合し、前記原水に含まれるアルデヒド類と前記亜硫酸水素塩から生成した亜硫酸水素イオンとを、反応温度が20℃以上60℃以下であり、かつ、反応時間が10分以上10時間以下である条件で反応させて、α−ヒドロキシスルホン酸イオンを生成する混合手段と、
前記混合手段で生成したα−ヒドロキシスルホン酸イオンを、ポリアミド系逆浸透膜を用いて除去する除去手段と、
を備える水処理システム。 - 前記ポリアミド系逆浸透膜の上流側に流れる液に含まれる全有機炭素量と、前記ポリアミド系逆浸透膜の下流側に流れる液に含まれる全有機炭素量との差であるTOC差を測定する全有機炭素量測定手段を備え、
前記TOC差に基づいて前記ポリアミド系逆浸透膜の劣化の程度を判断する、請求項2に記載の水処理システム。 - 前記ポリアミド系逆浸透膜の上流側に流れる液に含まれる亜硫酸水素イオン濃度と、前記ポリアミド系逆浸透膜の下流側に流れる液に含まれる亜硫酸水素イオン濃度との差を測定する亜硫酸水素イオン測定手段を備え、
前記亜硫酸水素イオン濃度の差に基づいて前記ポリアミド系逆浸透膜の劣化の程度を判断する、請求項2に記載の水処理システム。 - 前記ポリアミド系逆浸透膜の上流側に流れる液に含まれるヒドロキシスルホン酸イオン濃度と、前記ポリアミド系逆浸透膜の下流側に流れる液に含まれるヒドロキシスルホン酸イオン濃度との差を測定するヒドロキシスルホン酸イオン測定手段を備え、
前記ヒドロキシスルホン酸イオン濃度の差に基づいて前記ポリアミド系逆浸透膜の劣化の程度を判断する、請求項2に記載の水処理システム。
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