JP2018143983A - 臭気物質を含む水の処理方法及び処理装置 - Google Patents
臭気物質を含む水の処理方法及び処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018143983A JP2018143983A JP2017043035A JP2017043035A JP2018143983A JP 2018143983 A JP2018143983 A JP 2018143983A JP 2017043035 A JP2017043035 A JP 2017043035A JP 2017043035 A JP2017043035 A JP 2017043035A JP 2018143983 A JP2018143983 A JP 2018143983A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- treatment
- activated carbon
- carbon filter
- water containing
- odorous substance
- 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
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 140
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 202
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 20
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims description 9
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 claims description 9
- PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 21-Deoxycortisone Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(=O)C)(O)[C@@]1(C)CC2=O PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 0.000 claims description 5
- FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N Fulvic acid Natural products O1C2=CC(O)=C(O)C(C(O)=O)=C2C(=O)C2=C1CC(C)(O)OC2 FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002509 fulvic acid Substances 0.000 claims description 5
- 229940095100 fulvic acid Drugs 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 17
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 43
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 33
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 28
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 12
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000005446 dissolved organic matter Substances 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 3
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- JLPUXFOGCDVKGO-TUAOUCFPSA-N (-)-geosmin Chemical compound C1CCC[C@]2(O)[C@@H](C)CCC[C@]21C JLPUXFOGCDVKGO-TUAOUCFPSA-N 0.000 description 2
- 239000001075 (4R,4aR,8aS)-4,8a-dimethyl-1,2,3,4,5,6,7,8-octahydronaphthalen-4a-ol Substances 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 2
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- JLPUXFOGCDVKGO-UHFFFAOYSA-N dl-geosmin Natural products C1CCCC2(O)C(C)CCCC21C JLPUXFOGCDVKGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 229930001467 geosmin Natural products 0.000 description 2
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- GZSOSUNBTXMUFQ-NJGQXECBSA-N 5,7,3'-Trihydroxy-4'-methoxyflavone 7-O-rutinoside Natural products O(C[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](Oc2cc(O)c3C(=O)C=C(c4cc(O)c(OC)cc4)Oc3c2)O1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O1 GZSOSUNBTXMUFQ-NJGQXECBSA-N 0.000 description 1
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011300 coal pitch Substances 0.000 description 1
- 238000009295 crossflow filtration Methods 0.000 description 1
- GZSOSUNBTXMUFQ-YFAPSIMESA-N diosmin Chemical compound C1=C(O)C(OC)=CC=C1C(OC1=C2)=CC(=O)C1=C(O)C=C2O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O2)O)O1 GZSOSUNBTXMUFQ-YFAPSIMESA-N 0.000 description 1
- 229960004352 diosmin Drugs 0.000 description 1
- IGBKNLGEMMEWKD-UHFFFAOYSA-N diosmin Natural products COc1ccc(cc1)C2=C(O)C(=O)c3c(O)cc(OC4OC(COC5OC(C)C(O)C(O)C5O)C(O)C(O)C4O)cc3O2 IGBKNLGEMMEWKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- -1 etc.) Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- VUYDGVRIQRPHFX-UHFFFAOYSA-N hesperidin Natural products COc1cc(ccc1O)C2CC(=O)c3c(O)cc(OC4OC(COC5OC(O)C(O)C(O)C5O)C(O)C(O)C4O)cc3O2 VUYDGVRIQRPHFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011301 petroleum pitch Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 1
- 239000002349 well water Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
【課題】ランニングコストを低減することができる臭気物質を含む水の処理方法及び処理装置を提供する。【解決手段】凝集反応槽１２にて臭気物質を含む水に凝集剤を添加して凝集処理を行い、膜ろ過装置１４にて前記凝集処理した処理水を膜ろ過処理し、前記膜ろ過処理した処理水を活性炭フィルタ（１８，２０）に接触させて、前記臭気物質を吸着させる吸着処理と、活性炭フィルタ（１８，２０）に加熱ガスを接触させて、前記吸着した臭気物質を脱着させる脱着処理とを行う臭気物質を含む水の処理方法である。【選択図】図１
Description
本発明は、臭気物質を含む水の処理方法及び処理装置の技術に関する。
従来、膜ろ過と活性炭フィルタを備える装置を用いて、水中の臭気物質を処理する方法が知られている。例えば、特許文献１には、膜ろ過の後段に繊維状活性炭を主成分とする活性炭フィルタを設け、水中の臭気物質を除去することが開示されている。
ところで、活性炭フィルタは、臭気物質除去を目的として使用されるだけでなく、色度成分等の被処理水中の溶存性有機物を除去することも可能である。しかし、溶存性有機物は、活性炭フィルタのライフを著しく低下させ、活性炭フィルタの再生や交換のランニングコストが課題となる。
そこで、本発明は、ランニングコストを低減することができる臭気物質を含む水の処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。
本実施形態に係る臭気物質を含む水の処理方法は、臭気物質を含む水に凝集剤を添加して凝集処理を行う凝集処理工程と、前記凝集処理した処理水を膜ろ過処理する膜ろ過処理工程と、前記膜ろ過処理した処理水を活性炭フィルタに接触させて、前記臭気物質を吸着させる吸着処理工程と、を備えることを特徴とする。
また、前記臭気物質を含む水の処理方法は、色度成分及び臭気物質を含む水の処理に好適である。
また、前記臭気物質を含む水の処理方法において、前記色度成分は、フミン質及びフルボ酸の少なくともいずれか１つを含むことが好ましい。
また、前記臭気物質を含む水の処理方法において、前記活性炭フィルタに加熱ガスを接触させて、前記吸着した臭気物質を脱着させる脱着処理工程をさらに備えることが好ましい。
また、前記臭気物質を含む水の処理方法において、前記臭気物質を含む水、前記凝集処理した処理水及び前記膜ろ過処理した処理水のうち少なくともいずれか１つに対して、臭気を測定し、当該測定値と前記活性炭フィルタの吸着容量とに基づき、前記脱着処理工程を行うタイミングを決定することが好ましい。
また、本実施形態に係る臭気物質を含む水の処理装置は、臭気物質を含む水に凝集剤を添加して凝集処理を行う凝集処理手段と、前記凝集処理した処理水を膜ろ過処理する膜ろ過処理手段と、活性炭フィルタを有し、前記膜ろ過処理した処理水を前記活性炭フィルタに接触させることで前記臭気物質を吸着させる吸着処理手段と、備えることを特徴とする。
また、前記臭気物質を含む水の処理装置は、色度成分及び臭気物質を含む水の処理に好適である。
また、前記臭気物質を含む水の処理装置において、前記色度成分は、フミン質及びフルボ酸の少なくともいずれか１つを含むことが好ましい。
また、前記臭気物質を含む水の処理装置において、前記活性炭フィルタに加熱ガスを接触させることで吸着した臭気物質を脱着させる脱着処理手段をさらに備えることが好ましい。
また、前記臭気物質を含む水の処理装置において、前記臭気物質を含む水、前記凝集処理した処理水及び前記膜ろ過処理した処理水のうち少なくともいずれか１つに対して、臭気を測定する測定手段を有し、前記脱着処理手段による脱着処理を行うタイミングは、前記測定手段により測定された測定値と前記活性炭フィルタとの吸着容量とに基づき決定されることが好ましい。
本実施形態によれば、臭気物質を含む水処理のランニングコストを低減することができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
図１は、本実施形態に係る処理装置の構成の一例を示す模式図である。図１に示す処理装置１は、原水槽１０、凝集処理手段の一例として、撹拌機１１を備える凝集反応槽１２及び凝集剤添加配管１３を有する凝集処理装置、膜ろ過処理手段の一例としての膜ろ過装置１４、吸脱着装置１６を備えている。
吸脱着装置１６は、２つの活性炭フィルタ（第１活性炭フィルタ１８、第２活性炭フィルタ２０）を備えている。吸脱着装置１６では、以下で説明するように、活性炭フィルタに臭気物質を吸着させる吸着処理、加熱ガスにより活性炭フィルタから臭気物質を脱着させる脱着処理が行われる。
原水槽１０の入口には、原水配管２２が接続されている。接続配管２４ａの一端は原水槽１０の出口に接続され、他端が凝集反応槽１２の入口に接続されている。また、接続配管２４ｂの一端は凝集反応槽１２の出口に接続され、他端は膜ろ過装置１４の入口に接続されている。また、接続配管２４ｃの一端は膜ろ過装置１４の出口に接続され、他端は分岐して、第１活性炭フィルタ１８の被処理水入口及び第２活性炭フィルタ２０の被処理水入口にそれぞれ接続されている。また、処理水配管２６の一端は分岐して、第１活性炭フィルタ１８の処理水出口及び第２活性炭フィルタ２０の処理水出口にそれぞれ接続され、他端は例えば不図示の処理水槽に接続されている。また、加熱ガス供給配管２８の一端は分岐して、第１活性炭フィルタ１８のガス入口及び第２活性炭フィルタ２０のガス入口にそれぞれ接続され、他端は、例えば不図示の加熱ガス供給源に接続されている。また、排ガス配管３０の一端は分岐して、第１活性炭フィルタ１８のガス出口及び第２活性炭フィルタ２０のガス出口にそれぞれ接続され、他端は、例えば不図示の燃焼装置に接続されている。接続配管２４ｃ、処理水配管２６、加熱ガス供給配管２８、排ガス配管３０にはそれぞれバルブ（Ｖ１〜Ｖ８）が設置されている。
本実施形態の処理装置１の動作の一例を説明する。
処理装置１で処理される水は、臭気物質を含む水であれば特に制限されるものではないが、例えば、臭気物質の他に溶存性有機物や懸濁物質等を含む水でもよい。具体的には、水道水、地下水（例えば、井戸水、湧水、伏流水等）、地表水（例えば、河川水、湖沼水等）等である。
臭気物質とは、土臭、生ぐさ臭、腐敗臭、カビ臭などの原因となる有機化合物を意味しており、例えば、浄水場で問題となるカビ臭の原因となる臭気物質はジオスミンや２−ＭＩＢ等が挙げられる。溶存性有機物は、例えば、フミン質、フルボ酸等の色度成分等である。以下、臭気物質を含む水を単に原水と称する。
原水配管２２から原水槽１０内に貯留された原水は、接続配管２４ａを通り、凝集反応槽１２に供給される。この際、凝集剤添加配管１３から凝集剤が添加され、撹拌機１１により原水と凝集剤とが混合され、原水中の懸濁物質、一部の溶存性有機物等がフロック化される（凝集処理）。
凝集処理された処理水は、接続配管２４ｂを通り、膜ろ過装置１４に導入される。処理水中の懸濁物質、一部の溶存性有機物等は、膜ろ過装置１４内のろ過膜により捕捉される（膜ろ過処理）。膜ろ過処理された処理水は、接続配管２４ｃを通り、第１活性炭フィルタ１８に導入される。ここでは、接続配管２４ｃのバルブＶ１及び処理水配管２６のバルブＶ３が開放され、接続配管２４ｃのバルブＶ２及び処理水配管２６のバルブＶ４が閉じられており、第２活性炭フィルタ２０には通液されない状態としている。
第１活性炭フィルタ２０により、処理水中の臭気物質及び残存する溶存性有機物等が吸着され（吸着処理）、吸着処理された処理水は、処理水配管２６から排出される。所定時間経過後、接続配管２４ｃのバルブＶ２を開、バルブＶ１を閉、処理水配管２６のバルブＶ４を開、バルブＶ３を閉とし、第１活性炭フィルタ１８への処理液の通液が停止され、第２活性炭フィルタ２０への処理液の通液が開始される。この際、加熱ガス供給配管２８のバルブＶ５及び排ガス配管３０のバルブＶ７が開放され、加熱ガスが加熱ガス供給配管２８から第１活性炭フィルタ１８へ供給される。加熱ガスが第１活性炭フィルタ１８に接触することで、吸着された臭気物質等が脱着される（脱着処理）。脱着された臭気物質等は排ガスとして排ガス配管３０から排出され、不図示の燃焼装置等で熱分解処理される。以下、各配管のバルブの開閉を適宜切換え、第１活性炭フィルタ１８と第２活性炭フィルタ２０との間で、吸着処理及び脱着処理が交互に行われる。
本実施形態のように、膜ろ過処理の前段で凝集処理を行うことで、原水中に含まれる溶存性有機物等が膜ろ過処理等で効率的に除去されるため、後段の活性炭フィルタへの負荷が低減される。これにより、活性炭フィルタの再生や交換のランニングコストを低減することが可能となる。特に、活性炭フィルタでの吸着処理時間を長くすることができるため、脱着処理の頻度を低減することが可能となり、活性炭フィルタの再生コストが低減される。また、脱着処理を行うことで、活性炭フィルタの再利用が可能となるため、活性炭フィルタの交換コストがより低減される。
以下、処理装置１の各構成について詳述する。
凝集処理装置による凝集処理は、既述したように、原水に凝集剤を添加して、原水と凝集剤とを混合する凝集混和処理だけでなく、凝集反応槽１２の後段に沈殿槽や加圧浮上槽を設置して、凝集反応槽１２にてフロック化した不純物を沈殿槽や加圧浮上槽にて除去する凝集沈殿又は凝集加圧浮上処理を含んでいてもよい。すなわち、本明細書における凝集処理した処理水とは、凝集混和処理した処理水、又は凝集沈殿又は凝集加圧浮上した処理水を意味する。凝集沈殿又は凝集加圧浮上処理を含むことで、溶存性有機物や懸濁物質をより低減させた処理水を活性炭フィルタに供給することが可能となる。
凝集処理で使用される凝集剤は、無機系凝集剤、有機系凝集剤等が挙げられる。これらは１種単独でも、併用してもよい。無機系凝集剤は、例えば、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等が挙げられる。また、有機系凝集剤は、例えば、ポリアクリルアミド系凝集剤、ポリスルホン酸系凝集剤、ポリアクリル酸系凝集剤、ポリアクリル酸エステル系凝集剤、ポリアミン系凝集剤、ポリメタクリル酸系凝集剤等の高分子凝集剤、界面活性剤等の低分子凝集剤（凝結剤）等が挙げられる。
凝集剤の添加濃度は、膜ろ過装置１４に設置されたろ過膜のファウリングを抑制することができる点で、例えば、原水中の溶存性有機物の濃度（ｍｇ／Ｌ）に対して５倍〜７５倍の範囲であることが好ましく、経済性の観点から５倍〜２０倍の範囲であることがより好ましい。
膜ろ過装置１４は、例えば、ろ過膜を密閉可能な容器に収納した少なくとも１つのモジュールから構成されている。ろ過膜の形状は特に制限されるものではなく、例えば、中空糸膜、管状膜、平膜、スパイラル等が挙げられる。膜ろ過装置１４の通水方式は、内圧型、外圧型等のあらゆる通水方式が適用可能であり、クロスフローろ過やデッドエンドろ過等のあらゆるろ過方法が適用可能である。
膜ろ過装置１４に使用されるろ過膜は、例えば、限外ろ過膜（ＵＦ膜）、精密ろ過膜（ＭＦ膜）、逆浸透膜（ＲＯ膜）、ナノろ過膜（ＮＦ膜）等が挙げられる。材質は、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、セルロースアセテート（ＣＡ）等の有機膜、セラミック製の無機膜等が挙げられる。ろ過膜の細孔径は、例えば、０．１μｍ以下が好ましく、０．０３μｍ以下がより好ましい。
活性炭フィルタ（１８，２０）の形態としては、例えば、繊維状活性炭の原綿やシートでフィルタを形成したもの、繊維状活性炭を主成分とするシートを積層したもの、前記シートを同心円状に円筒状に巻き付けてカートリッジとしたもの、繊維状活性炭とバインダー又は粉末活性炭を水中に分散させ、金型に導入することにより円筒状あるいは円柱状のカートリッジに形成したもの等を用いることができる。
活性炭フィルタ（１８，２０）に使用される繊維状活性炭の物性は、特に限定されるものではないが、ＢＥＴ比表面積が１０００〜２０００ｍ２／ｇ、平均細孔径が１０〜５０Åのものが好ましい。材質としては、例えば、石炭ピッチ系、石油ピッチ系、再生セルロース系、アクリル繊維系、フェノール繊維系等が挙げられる。
活性炭フィルタ（１８，２０）への処理水の通水条件は、特に制限されるものではないが、例えば、ＳＶは１５００〜２００００（１／ｈ）の範囲であることが好ましい。
活性炭フィルタ（１８，２０）への加熱ガスの通気条件は、特に制限されるものではないが、例えば、活性炭１ｋｇあたりに対する加熱ガスの流量が１〜２ｋｇ／ｈであることが好ましい。
加熱ガスは、活性炭フィルタ（１８，２０）から臭気物質を脱着することできる温度以上のガスであれば特に制限されるものではない。加熱ガスは、例えば、水蒸気、加熱空気、加熱不活性ガス等が挙げられる。
加熱ガスは、図１に示す処理装置１とは別個の装置で排出された加熱ガスを利用してもよいし、加熱ガスを発生する加熱ガス発生装置を設置し、加熱ガス発生装置から加熱ガスを活性炭フィルタ（１８，２０）に供給してもよい。加熱ガス発生装置の構成は、例えば、ガス充填タンク、ヒータ、送風器等から構成される。
吸脱着装置１６は、２つの活性炭フィルタを備えているが、これに制限されるものではなく、１つ以上の活性炭フィルタを備えていればよい。また、吸脱着装置１６では、第１の活性炭フィルタ１８、第２活性炭フィルタ２０との間で、吸着処理及び脱着処理を交互に行っているが、この態様に制限されるものではない。
図２は、他の実施形態に係る処理装置の構成の一例を示す模式図である。図２に示す処理装置２において、図１に示す処理装置１と同様の構成については同一の符号を付しその説明を省略する。図２に示す処理装置２は、加熱ガス発生装置３２を有する吸脱着装置１６、臭気センサ３４、制御装置３６を備える。
臭気センサ３４は、原水槽１０に設置され、原水から発生する臭気を検知する。臭気センサ３４は、特に制限はなく、例えば、市販の熱線型焼結半導体センサなどを用いることができる。臭気センサ３４は、制御装置３６と電気的に接続されており、臭気センサ３４により測定された値が制御装置３６に送信される。
制御装置３６は、プロセッサ及びメモリを備え、機能ブロックとして演算部３８、吸脱着制御部４０を備える。制御装置３６は、加熱ガス発生装置３２、各配管のバルブ（Ｖ１〜Ｖ８）と電気的に接続されており、加熱ガス発生装置３２の稼働・停止、各バルブ（Ｖ１〜Ｖ８）の開閉を制御する。
演算部３８は、臭気センサ３４により測定された値と、活性炭フィルタの吸着容量とに基づいて、脱着処理を行うタイミングを決定する。具体的には、原水の臭気と原水の臭気物質濃度との関係を満たす検量線が予め記憶されており、臭気センサ３４により測定された値を当該検量線に当てはめて、原水中の臭気物質濃度（ｍｇ／Ｌ）を算出する。当該算出した原水中の臭気物質濃度と処理装置２の原水流量（Ｌ／ｈ）から臭気物質の負荷（ｍｇ／ｈ：単位時間当たりに処理する臭気物質量）を求める。原水流量は予め設定された値である。また、活性炭フィルタの吸着容量は、予め活性炭フィルタが破過するまでに吸着できた吸着物質量を測定する吸着試験により求めた値であり、活性炭フィルタが吸着できる吸着物質の総量（ｍｇ／ｋｇ−活性炭フィルタ）である。そして、活性炭フィルタの吸着容量（ｍｇ／ｋｇ−活性炭フィルタ）を臭気物質の負荷（ｍｇ／ｈ）で除することにより時間を算出し、当該時間を脱着処理を行うタイミング（すなわち吸着処理を停止するタイミング）とする。
吸脱着制御部４０は、演算部３８により算出した時間が経過した時点で、各配管のバルブの開閉を制御して、例えば第１活性炭フィルタ１８の吸着処理を停止し（この際、第２活性炭フィルタ２０の吸着処理を開始してもよい）、また加熱ガス発生装置３２を稼働させ、加熱ガスを例えば第１活性炭フィルタ１８に供給し、脱着処理を開始する。所定時間経過後、吸脱着制御部４０は、各配管のバルブの開閉を制御し、また、加熱ガス発生装置３２を停止して、第１活性炭フィルタ１８の脱着処理を終了する。なお、第２活性炭フィルタ２０についても、同様に、上記算出した時間が経過した時点で、脱着処理を開始する。
また、演算部３８は、脱着処理後から臭気センサ３４により所定の時間間隔で測定された値（例えば臭気濃度）と処理時間と処理流量をかけて脱着処理後からの臭気物質の負荷（ｍｇ）を算出してもよい。
（処理時間（ｈ）×処理流量（Ｌ／ｈ）×臭気濃度（ｍｇ／Ｌ）＝臭気物質積算負荷（ｍｇ）
（処理時間（ｈ）×処理流量（Ｌ／ｈ）×臭気濃度（ｍｇ／Ｌ）＝臭気物質積算負荷（ｍｇ）
そして、吸脱着制御部４０は、演算部３８により算出された積算値（ｍｇ）が活性炭フィルタ装置の吸着容量（＝吸着容量（ｍｇ／ｋｇ−活性炭フィルタ）×活性炭フィルタ量（ｋｇ−活性炭フィルタ））に所定の安全率をかけた値を超えた時点で、各配管のバルブの開閉、加熱ガス発生装置３２の稼働を制御し、活性炭フィルタ（例えば第１活性炭フィルタ１８）の吸着処理を停止させ、脱着処理を開始させてもよい。
本実施形態では、原水を測定対象としているが、これに制限されるものではなく、凝集反応槽１２又は接続配管２４ｂにセンサを設置し、凝集処理した処理水を測定対象としてもよいし、接続配管２４ｃにセンサを設置し、膜ろ過処理した処理水を測定対象としてもよい。活性炭フィルタに流入する処理水の水質をより高い精度で測定することが可能である点等から、膜ろ過処理した処理水を測定対象とすることが好ましい。
なお、本実施形態では、上記測定対象のうち少なくともいずれか１つであればよいが、複数の測定対象から臭気等を測定してもよい。
以下、実施例及び比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図１に示す処理装置を用いて、１０００ｎｇ／Ｌの臭気物質（ジェオスミン＋２−ＭＩＢ）、３ｍｇ／ＬのＴＯＣを含む水を処理した。
図１に示す処理装置を用いて、１０００ｎｇ／Ｌの臭気物質（ジェオスミン＋２−ＭＩＢ）、３ｍｇ／ＬのＴＯＣを含む水を処理した。
実施例１の膜ろ過装置として、ＵＦ膜装置を用いた。ＵＦ膜装置の詳細は以下に示す通りである。
寸法：外径２３０ｍｍ×高さ２４００ｍｍ
ろ過面積（膜面積）：７７ｍ２
限外ろ過膜：中空糸膜、ＰＶＤＦ製、公称孔径０．０１μｍ（公称分画分子量３６０，０００Ｄａ）
ろ過方式：外圧式デッドエンドろ過
処理流量：９．６ｍ３／ｈ
寸法：外径２３０ｍｍ×高さ２４００ｍｍ
ろ過面積（膜面積）：７７ｍ２
限外ろ過膜：中空糸膜、ＰＶＤＦ製、公称孔径０．０１μｍ（公称分画分子量３６０，０００Ｄａ）
ろ過方式：外圧式デッドエンドろ過
処理流量：９．６ｍ３／ｈ
実施例１の活性炭フィルタの詳細は以下に示す通りである。
寸法：３ｍ×３ｍ×３ｍ
活性炭：細孔径１０Å、比表面積１５００ｍ２／ｇの繊維状活性炭
処理流量：９．６ｍ３／ｈ
寸法：３ｍ×３ｍ×３ｍ
活性炭：細孔径１０Å、比表面積１５００ｍ２／ｇの繊維状活性炭
処理流量：９．６ｍ３／ｈ
１０００ｎｇ／Ｌの臭気物質（ジェオスミン＋２−ＭＩＢ）、３ｍｇ／ＬのＴＯＣを含む水に、無機系凝集剤としてポリ塩化アルミニウムを２０ｐｐｍ添加し、凝集処理を行った後、処理水を膜ろ過装置（ＵＦ膜装置）に通水し、膜ろ過処理を行った。膜ろ過処理後の処理水を活性炭フィルタに通液し、吸着処理を行った。活性炭フィルタから排出された処理水中の臭気物質濃度が５ｎｇ／Ｌ以上となった時点で吸着処理を停止し、活性炭フィルタに、活性炭１ｋｇあたりに対する加熱ガスの流量が１〜２ｋｇ／ｈの流量で水蒸気を供給し分脱着処理を行った。このような吸着処理及び脱着処理を第１活性炭フィルタ及び第２活性炭フィルタとの間で交互に行った。
（比較例１）
凝集処理を行わずに、膜ろ過処理及び活性炭フィルタによる吸着処理を行ったこと、脱着処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様の処理を行った。
凝集処理を行わずに、膜ろ過処理及び活性炭フィルタによる吸着処理を行ったこと、脱着処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様の処理を行った。
（実施例２）
脱着処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様の処理を行った。
脱着処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様の処理を行った。
凝集処理を行わなかった比較例１では、吸着処理時間は１０００時間であったが、実施例１及び実施例２では吸着処理時間は２４００時間であった。すなわち、凝集処理を行うことで、活性炭フィルタの吸着時間を長くすることが可能となるため、ランニングコストの低減を図ることが可能であると言える。特に、水処理中の脱着処理の回数を減らすことができるため、再生コストの低減を図ることが可能である。また、実施例１では、脱着処理により、活性炭フィルタの吸着性能を回復させることができ、活性炭フィルタを交換することなく、安定した水処理が可能であった。
（実施例３）
処理対象排水として、色度成分であるフミン質を０．５４ｍｇ／Ｌ含む水を用いた。当該水にポリ塩化アルミニウムを１０、２０、３０、又は４０ｍｇ／Ｌ添加し、凝集処理を行った後、処理水をＵＦ膜装置に通水し、膜ろ過処理を行った。ＵＦ膜装置及び膜ろ過処理条件は実施例１と同様とした。
処理対象排水として、色度成分であるフミン質を０．５４ｍｇ／Ｌ含む水を用いた。当該水にポリ塩化アルミニウムを１０、２０、３０、又は４０ｍｇ／Ｌ添加し、凝集処理を行った後、処理水をＵＦ膜装置に通水し、膜ろ過処理を行った。ＵＦ膜装置及び膜ろ過処理条件は実施例１と同様とした。
（比較例２）
処理対象排水として、色度成分であるフミン質を０．５４ｍｇ／Ｌ含む水に対して凝集処理を行わなかったこと以外は、実施例３と同様の処理を行った。
処理対象排水として、色度成分であるフミン質を０．５４ｍｇ／Ｌ含む水に対して凝集処理を行わなかったこと以外は、実施例３と同様の処理を行った。
実施例３及び比較例２で得られた処理水中のフミン質濃度を測定した。その結果を表１に示す。
ポリ塩化アルミニウムを添加して凝集処理を行った後、ＵＦ膜装置で膜ろ過処理を行った実施例３は、フミン質濃度が低下した処理水が得られた。一方、ポリ塩化アルミニウムを添加せず、ＵＦ膜装置で膜ろ過処理を行った比較例２は、ＵＦ膜でフミン質をほとんど除去できず、得られた処理水中のフミン質濃度は原水中のフミン質濃度とほとんど変わらなかった。これにより、色度成分を含む場合に、活性炭フィルタの前段で凝集処理を行ってＵＦ膜装置で処理することで、色度成分をＵＦ膜で処理することが可能となり、後段の活性炭フィルタを臭気成分の除去に効率的に利用することが可能となる。
１，２ 処理装置、１０ 原水槽、１１ 撹拌機、１２ 凝集反応槽、１３ 凝集剤添加配管、１４ 膜ろ過装置、１６ 吸脱着装置、１８ 第１活性炭フィルタ、２０ 第２活性炭フィルタ、２２ 原水配管、２４ａ〜２４ｃ 接続配管、２６ 処理水配管、２８ 加熱ガス供給配管、３０ 排ガス配管、３２ 加熱ガス発生装置、３４ 臭気センサ、 ３６ 制御装置、３８ 演算部、４０ 吸脱着制御部。
Claims (10)
- 臭気物質を含む水に凝集剤を添加して凝集処理を行う凝集処理工程と、
前記凝集処理した処理水を膜ろ過処理する膜ろ過処理工程と、
前記膜ろ過処理した処理水を活性炭フィルタに接触させて、前記臭気物質を吸着させる吸着処理工程と、を備えることを特徴とする臭気物質を含む水の処理方法。 - 前記臭気物質を含む水は、さらに色度成分を含むことを特徴とする請求項１に記載の臭気物質を含む水の処理方法。
- 前記色度成分は、フミン質及びフルボ酸の少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の臭気物質を含む水の処理方法。
- 前記活性炭フィルタに加熱ガスを接触させて、前記吸着した臭気物質を脱着させる脱着処理工程をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の臭気物質を含む水の処理方法。
- 前記臭気物質を含む水、前記凝集処理した処理水及び前記膜ろ過処理した処理水のうち少なくともいずれか１つに対して、臭気を測定し、当該測定値と前記活性炭フィルタの吸着容量とに基づき、前記脱着処理工程を行うタイミングを決定することを特徴とする請求項４に記載の臭気物質を含む水の処理方法。
- 臭気物質を含む水に凝集剤を添加して凝集処理を行う凝集処理手段と、
前記凝集処理した処理水を膜ろ過処理する膜ろ過処理手段と、
活性炭フィルタを有し、前記膜ろ過処理した処理水を前記活性炭フィルタに接触させることで前記臭気物質を吸着させる吸着手段と、を備えることを特徴とする臭気物質を含む水の処理装置。 - 前記臭気物質を含む水は、さらに色度成分を含むことを特徴とする請求項６に記載の臭気物質を含む水の処理装置。
- 前記色度成分は、フミン質及びフルボ酸の少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項７に記載の臭気物質を含む水の処理装置。
- 前記活性炭フィルタに加熱ガスを接触させて、前記吸着した臭気物質を脱着させる脱着手段をさらに備えることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の臭気物質を含む水の処理装置。
- 前記臭気物質を含む水、前記凝集処理した処理水及び前記膜ろ過処理した処理水のうち少なくともいずれか１つに対して、臭気を測定する測定手段を有し、前記脱着処理手段による脱着処理を行うタイミングは、前記測定手段により測定された測定値と前記活性炭フィルタとの吸着容量とに基づき決定されることを特徴とする請求項９に記載の臭気物質を含む水の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017043035A JP6830833B2 (ja) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | 臭気物質を含む水の処理方法及び処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017043035A JP6830833B2 (ja) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | 臭気物質を含む水の処理方法及び処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018143983A true JP2018143983A (ja) | 2018-09-20 |
| JP6830833B2 JP6830833B2 (ja) | 2021-02-17 |
Family
ID=63589733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017043035A Active JP6830833B2 (ja) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | 臭気物質を含む水の処理方法及び処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6830833B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112850972A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-05-28 | 山东蓝驰环境科技股份有限公司 | 地埋式生活污水处理一体化设备 |
| CN117482932A (zh) * | 2023-09-26 | 2024-02-02 | 湖南中寅环保设备制造有限公司 | 一种废润滑油精制吸附剂的再生方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6142394A (ja) * | 1984-08-07 | 1986-02-28 | Zousui Sokushin Center | 水処理方法 |
| JPH07214049A (ja) * | 1994-02-07 | 1995-08-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 浴槽浄化装置 |
| JPH07328606A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-19 | Toto Ltd | 家庭用水道水集中浄化装置 |
| WO2006019240A1 (en) * | 2004-08-16 | 2006-02-23 | Jeongsoo Enginerring Co., Ltd. | Carbon fiber structures for water purification plant and purifying methods using the same |
| JP2009056454A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-03-19 | Kurita Water Ind Ltd | 膜分離方法及び膜分離装置 |
| JP2013063379A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Takagi Co Ltd | セントラル浄水装置および浄水システム |
| JP2015093257A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 水ｉｎｇ株式会社 | 植物系球状活性炭の再生方法及び再生した植物系球状活性炭の浄水処理における再利用方法 |
| JP2015150519A (ja) * | 2014-02-17 | 2015-08-24 | 東洋紡株式会社 | 排水処理システム |
-
2017
- 2017-03-07 JP JP2017043035A patent/JP6830833B2/ja active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6142394A (ja) * | 1984-08-07 | 1986-02-28 | Zousui Sokushin Center | 水処理方法 |
| JPH07214049A (ja) * | 1994-02-07 | 1995-08-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 浴槽浄化装置 |
| JPH07328606A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-19 | Toto Ltd | 家庭用水道水集中浄化装置 |
| WO2006019240A1 (en) * | 2004-08-16 | 2006-02-23 | Jeongsoo Enginerring Co., Ltd. | Carbon fiber structures for water purification plant and purifying methods using the same |
| JP2009056454A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-03-19 | Kurita Water Ind Ltd | 膜分離方法及び膜分離装置 |
| JP2013063379A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Takagi Co Ltd | セントラル浄水装置および浄水システム |
| JP2015093257A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 水ｉｎｇ株式会社 | 植物系球状活性炭の再生方法及び再生した植物系球状活性炭の浄水処理における再利用方法 |
| JP2015150519A (ja) * | 2014-02-17 | 2015-08-24 | 東洋紡株式会社 | 排水処理システム |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112850972A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-05-28 | 山东蓝驰环境科技股份有限公司 | 地埋式生活污水处理一体化设备 |
| CN117482932A (zh) * | 2023-09-26 | 2024-02-02 | 湖南中寅环保设备制造有限公司 | 一种废润滑油精制吸附剂的再生方法 |
| CN117482932B (zh) * | 2023-09-26 | 2024-04-16 | 湖南中寅环保设备制造有限公司 | 一种废润滑油精制吸附剂的再生方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6830833B2 (ja) | 2021-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Valavala et al. | Pretreatment in reverse osmosis seawater desalination: a short review | |
| Kang et al. | Why does a mineral oxide adsorbent control fouling better than powdered activated carbon in hybrid ultrafiltration water treatment? | |
| WO2015012054A1 (ja) | ホウ素含有水の処理方法及び装置 | |
| JP5874924B2 (ja) | 焼却プラント排水の処理方法および処理設備 | |
| KR101389450B1 (ko) | 담수화 장치 및 이를 이용한 담수화 방법 | |
| JP2008149285A (ja) | 飲料水製造用水処理システム及びその運転方法 | |
| JP2011016100A (ja) | 排水処理方法 | |
| JP6830833B2 (ja) | 臭気物質を含む水の処理方法及び処理装置 | |
| JP2010036180A (ja) | 水処理方法 | |
| JP5584321B1 (ja) | 医療用精製水の製造装置の運転方法 | |
| JP2006320847A (ja) | 有機ヒ素含有水の処理方法とその装置 | |
| KR101642087B1 (ko) | 활성탄을 이용한 개선된 수처리 장치 및 방법 | |
| JP2007000727A (ja) | 膜分離活性汚泥処理装置の運転方法 | |
| KR20130132020A (ko) | 농축수 재활용 공정을 이용한 나노/역삼투 막여과 공정 회수율 향상 방법 | |
| JP6816292B2 (ja) | 水処理方法および水処理装置 | |
| JP6359257B2 (ja) | マンガン含有水の処理方法および処理装置 | |
| CN110759570A (zh) | 染料中间体废水的处理方法以及处理系统 | |
| RU2003137818A (ru) | Способ получения воды для инъекций из вод природных источников и установка для его реализации | |
| JP2006204977A (ja) | 生物処理水含有水の処理方法及び処理装置 | |
| Rawat et al. | A hybrid ultrafiltration membrane process using a low-cost laterite based adsorbent for efficient arsenic removal | |
| JP5793887B2 (ja) | 凝集濾過方法 | |
| JPS62110795A (ja) | 高純度水の製造装置 | |
| JP2006095425A (ja) | 廃水の生物処理水含有水の浄化方法及び浄化装置 | |
| KR200383096Y1 (ko) | 여과막을 이용한 고도정수처리장치 | |
| WO2015087142A1 (en) | Process for treating concentrated brine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191223 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200923 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201013 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201207 |
|
| 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: 20210105 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210127 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6830833 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |