JP2015186775A - 水処理システム及び水処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
本発明の水処理システム10Aは、原水を塩素共存状態で維持する反応槽16と、原水を膜ろ過する膜ろ過塔18と、溶解性マンガンを除去する接触酸化ろ過塔20と、処理水を貯留する処理水槽26と、を備えている。この水処理システム10Aは、塩素共存状態とした、溶解性マンガンを含有する原水を膜ろ過し、原水に含有する濁質分を分離除去して、その後、膜ろ過水に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶化し、不溶性マンガンを除去する。不溶性マンガンを除去した処理水を処理水槽26に貯留し、この処理水を用いて膜ろ過塔18及び接触酸化ろ過塔20を逆洗する。これにより、溶解性マンガン等を確実に除去でき、膜閉塞を抑制して安定的に稼働させることが可能となる。
【選択図】図1
Description
以下の発明の態様は、本発明の態様を例示するものであり、本発明の多様な構成要素の理解を容易にするために、項分けして説明するものである。以下の各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、本発明を実施する最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、または、さらに他の構成要素を付加した態様についても、本発明の一態様になり得るものである。
溶解性マンガンを含む原水を塩素共存状態とする反応槽と、前記原水に含まれる濁質分を膜ろ過する膜ろ過装置と、前記塩素共存状態を維持したまま、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを、接触酸化により不溶性マンガンとして除去する接触酸化・ろ過塔と、ろ過水を貯留する処理水槽とを用い、
前記接触酸化・ろ過塔は、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとし、前記不溶性マンガンを除去する接触酸化ろ過塔を含むことを特徴とする水処理方法(請求項7)。
前記接触酸化・ろ過塔は、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとする接触酸化塔の下流に、前記不溶性マンガンを除去するろ過塔を含むことを特徴とする水処理方法(請求項7)。
本発明の水処理システム10Aは、原水に含有された溶解性マンガン又は鉄等の濁質分を確実に除去するものである。図1に示すように、水処理システム10Aは、原水を供給する原水供給配管12と、この原水供給配管12に塩素系酸化剤を注入する酸化剤注入ポンプ14(注入手段)と、塩素共存状態の原水を貯留する反応槽16(原水槽)と、原水を膜ろ過する膜ろ過塔18(膜ろ過装置)と、溶解性マンガンを除去する接触酸化ろ過塔20(接触酸化・ろ過塔)と、接触酸化ろ過塔20の上流及び下流の圧力を検出する圧力計22,24と、接触酸化ろ過塔20によって処理された処理水を貯留する処理水槽26と、膜ろ過塔18及び接触酸化ろ過塔20を逆洗する逆洗手段28(逆洗系統)と、塩素系酸化剤の注入量及び逆洗手段の運転等を制御する制御手段30とを含んでいる。
膜ろ過塔18の逆洗は、塩素共存状態とした、溶解性マンガンを含有した原水を一定時間通水した後、水処理システム10Aの運転を停止し、逆洗手段28によって逆洗を実施する。このとき、逆洗水は、処理水槽26内の処理水を用い、逆洗供給ポンプ56により処理水を膜ろ過塔18の上部から下向流で供給する。膜ろ過塔18を逆洗した逆洗排水は、排出配管62介して外部へと排出する(排出工程S8)。このとき、排水配管62のバルブ72は、開放されているが、第1配管36及び第2配管42に設けられたバルブ40,44を閉鎖し、逆洗排水を反応槽16及び接触酸化ろ過塔20に供給しないようにしている。
なお、以下の説明において、上記第1実施形態に対して、異なる工程についてのみ詳細に説明する。
接触酸化塔80の逆洗は、一定時間ごとに実施し、逆洗供給ポンプ56によって処理水槽26内の処理水を汲み上げ、処理水を接触酸化塔80の下部から上向流で供給する。又、接触酸化塔80の逆洗と同時に、第1バブリング配管94を介して空気を供給し、バブリングを実施する。接触酸化塔20を逆洗した逆洗排水は、第1返送配管98を介して反応槽16へと返送する(返送工程S8)。このとき、制御手段30によって第2配管42のバルブ44、第5配管84のバルブ86、逆洗配管54のバルブ88,92及び第2バブリング配管96のバルブ104を閉鎖して、逆洗水又は逆洗排水を膜ろ過塔18及びろ過塔82に供給しないようにしている。
図5を参照して、比較例の水処理システム10Cは、膜ろ過塔18の下流に設けられた上記第1実施形態の接触酸化ろ過塔20又は上記第2実施形態の接触酸化塔80及びろ過塔82を設けず、膜ろ過塔18と処理水槽26とを配管116を介して接続した。配管116は、膜ろ過塔18によって膜ろ過した処理水を処理水槽26に供給するものである。又、配管116は、バルブ118を設けている。
なお、以下の説明において、上記第1実施形態に対して、異なる工程についてのみ詳細に説明する。
まず、第1実施形態、第2実施形態及び比較例の水処理システム10A,10B及び10Cの実施条件について説明する。
水処理システム10A,10B及び10Cは、Fe(鉄)5mg/L、Mn(マンガン)0.1mg/L及びpH7.5の水を人口原水として3ヶ月間連続通水を実施した。酸化剤注入ポンプ14によって原水に注入される塩素系酸化剤としては、次亜塩素酸ソーダを用いた。
膜ろ過塔18の運転条件としては、膜ろ過流速1m3/m2/Dayでろ過を実施し、原水を90分間通水した後、膜ろ過塔18の逆洗として処理水の通水を2.2m3/m2/Dayで1分間実施した。
接触酸化ろ過塔20の通水条件としては、LV=100m/Hr、SV=200m/Hrで処理を行った。
水質分析評価では、初期の原水に含有されたFe5mg/L、Mn0.1mg/Lに対して、処理水は、Fe0.03mg/L未満、Mn0.005mg/L未満となり、良好な水質を保持していることが確認された。
水質分析評価では、初期の原水に含有されたFe5mg/L、Mn0.1mg/Lに対して、処理水は、Fe0.03mg/L未満、Mn0.005mg/L未満となり、良好な水質を保持していることが確認された。
水質分析評価では、初期の原水に含有されたFe0.03mg/L、Mn0.1mg/Lに対して、1ヶ月経過後Fe0.03mg/L未満、Mn0.07mg/Lとなり、1.5ヶ月経過後Fe0.03mg/L未満、Mn0.05mg/L未満であることが確認された。これにより、所定水準の水質を得ることができなかった。
Claims (9)
- 溶解性マンガンを含む原水を塩素共存状態で貯留する反応槽と、前記原水に含まれる濁質分を膜ろ過する膜ろ過装置と、前記塩素共存状態を維持したまま、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを、接触酸化により不溶性マンガンとして除去する接触酸化・ろ過塔と、ろ過水を貯留する処理水槽とを含むことを特徴とする水処理システム。
- 前記接触酸化・ろ過塔は、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとし、前記不溶性マンガンを除去する接触酸化ろ過塔、若しくは、
膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとする接触酸化塔の下流に、前記不溶性マンガンを除去するろ過塔を含むことを特徴とする請求項1に記載の水処理システム。 - 前記接触酸化・ろ過塔の逆洗排水を前記反応槽へと返送する逆洗系統、若しくは、接触酸化塔及びろ過塔の逆洗排水を前記反応槽へと返送する逆洗系統を含むことを特徴とする請求項2に記載の水処理システム。
- 前記接触酸化・ろ過塔の、上流及び下流の圧力差を検出する圧力計と、該圧力計の検出値に基づき、前記逆洗系統の運転制御を行う制御手段とを含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の水処理システム。
- 溶解性マンガンを含む原水を塩素共存状態とし、前記原水に含まれる濁質分を膜ろ過する濁質除去工程の後に、前記塩素共存状態を維持したまま、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを、接触酸化により不溶性マンガンとして除去するマンガン除去工程を含むことを特徴とする水処理方法。
- 前記マンガン除去工程において、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとする工程を同一工程で行う、若しくは、
膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとする工程の後に、別工程として、前記不溶性マンガンを除去する工程を行うことを特徴とする請求項5に記載の水処理方法。 - 上記請求項5又は6に記載の水処理方法において、
溶解性マンガンを含む原水を塩素共存状態とする反応槽と、前記原水に含まれる濁質分を膜ろ過する膜ろ過装置と、前記塩素共存状態を維持したまま、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを、接触酸化により不溶性マンガンとして除去する接触酸化・ろ過塔と、ろ過水を貯留する処理水槽とを用い、
前記接触酸化・ろ過塔は、膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとし、前記不溶性マンガンを除去する接触酸化ろ過塔、若しくは、
膜ろ過水中に残存する溶解性マンガンを接触酸化により不溶性マンガンとする接触酸化塔の下流に、前記不溶性マンガンを除去するろ過塔を含むことを特徴とする水処理方法。 - 前記接触酸化ろ過塔の逆洗排水を前記反応槽へと返送する逆洗工程、若しくは、前記接触酸化塔及び前記ろ過塔の逆洗排水を前記反応槽へと返送する逆洗工程を含むことを特徴とする請求項7に記載の水処理方法。。
- 前記接触酸化・ろ過塔の、上流及び下流の圧力差を検出し、該圧力差の検出値に基づき、前記逆洗工程を行うタイミングを計ることを特徴とする請求項8に記載の水処理方法。
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