JP2021109141A - 水処理方法 - Google Patents
水処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021109141A JP2021109141A JP2020002264A JP2020002264A JP2021109141A JP 2021109141 A JP2021109141 A JP 2021109141A JP 2020002264 A JP2020002264 A JP 2020002264A JP 2020002264 A JP2020002264 A JP 2020002264A JP 2021109141 A JP2021109141 A JP 2021109141A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw water
- water
- flocculant
- membrane
- fractal dimension
- 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 328
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims description 27
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims description 24
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 22
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 8
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 7
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 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 claims description 4
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 claims description 4
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 claims description 4
- 238000009285 membrane fouling Methods 0.000 abstract description 37
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 abstract 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 110
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 70
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 30
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 16
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000004520 agglutination Effects 0.000 description 5
- -1 for example Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 4
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 229920001955 polyphenylene ether Polymers 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229920001780 ECTFE Polymers 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
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 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
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229920002493 poly(chlorotrifluoroethylene) Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 239000005023 polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) polymer Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Description
まず、本発明の一実施形態に係る水処理方法の実施に用いられる水処理装置1の構成を、図1及び図2に基づいて説明する。水処理装置1は、原水W1に含まれる不純物を膜濾過により当該原水W1から除去して濾過水を得る装置であり、当該膜濾過の前処理として不純物の凝集処理を実施するように構成されている。図1に示すように、水処理装置1は、原水槽10と、凝集剤添加機構11と、pH調整剤添加機構12と、撹拌機構20と、原水供給配管30と、膜モジュール40と、濾過水取出配管50とを主に備えている。以下、これらの構成要素をそれぞれ説明する。
次に、上記水処理装置1を用いて実施される本実施形態に係る水処理方法の各手順を、図3に示すフローチャートに従って説明する。本実施形態に係る水処理方法では、以下の手順により、不純物を含む原水W1を膜濾過により処理し、清浄な濾過水を得る。
まず、河川表流水を原水としてサンプリングし、これに凝集剤であるポリ塩化アルミニウム(PAC)を1.0mg(Al2O3)/Lの濃度で添加し、pH調整剤により原水のpHを7.0に調整し、粒子径分布測定装置を用いたレーザ回折散乱測定を行った。この測定結果に基づいて、凝集体のフラクタル次元は2.02と算出された。
ポリ塩化アルミニウムを2.4mg(Al2O3)/Lの濃度で原水に添加した点以外は、上記実験例1と同様である。本実験例では、凝集体のフラクタル次元が2.29と算出され、膜ファウリング値は0.85kPaと算出された。
原水として上記実験例1と異なる種類の河川表流水をサンプリングし、ポリ塩化アルミニウムを2.4mg(Al2O3)/Lの濃度で原水に添加した点以外は、上記実験例1と同様である。本実験例では、凝集体のフラクタル次元が2.13と算出され、膜ファウリング値は0.49kPaと算出された。
原水として上記実験例1と異なる人工調製原水を使用し、ポリ塩化アルミニウムを1.1mg(Al2O3)/Lの濃度で原水に添加し、pH調整剤により原水のpHを7.1に調整した点以外は、上記実験例1と同様である。本実験例では、凝集体のフラクタル次元が1.65と算出され、膜ファウリング値は0.10kPaと算出された。
ポリ塩化アルミニウムを4.8mg(Al2O3)/Lの濃度で原水に添加した点以外は、上記実験例1と同様である。図5は、実験例5における濾過時間(h、横軸)と膜間圧力差(TMP、kPa)との関係を示すグラフである。本実験例では、凝集体のフラクタル次元が2.45と算出され、膜ファウリング値は1.85kPaと算出された。
ポリ塩化アルミニウムを8.5mg(Al2O3)/Lの濃度で原水に添加し、pH調整剤により原水のpHを8.0に調整した点以外は、上記実験例1と同様である。本実験例では、凝集体のフラクタル次元が2.47と算出され、膜ファウリング値は4.50kPaと算出された。
ポリ塩化アルミニウムを10.0mg(Al2O3)/Lの濃度で原水に添加し、pH調整剤により原水のpHを8.0に調整した点以外は、上記実験例1と同様である。本実験例では、凝集体のフラクタル次元が2.59と算出され、膜ファウリング値は4.80kPaと算出された。
原水として上記実験例1と異なる種類の河川表流水をサンプリングし、ポリ塩化アルミニウムを10.0mg(Al2O3)/Lの濃度で原水に添加し、pH調整剤により原水のpHを8.0に調整した点以外は、上記実験例1と同様である。本実験例では、凝集体のフラクタル次元が2.42と算出され、膜ファウリング値は1.45kPaと算出された。
上記実験例1〜8における各実験条件並びにフラクタル次元及び膜ファウリング値の算出結果を纏めると、下記の表1の通りである。また図6は、上記実験例1〜8において得られたフラクタル次元(横軸)及び膜ファウリング値(縦軸、kPa)の値をプロットしたグラフである。
10 原水槽
10A 出口
11 凝集剤添加機構
12 pH調整剤添加機構
20 撹拌機構
21 モータ
22 回転軸
23 撹拌翼
30 原水供給配管
31 送水ポンプ
32 原水側圧力検知部
40 膜モジュール
41 ハウジング
41A 上面
41B 側面
41C 下面
42 中空糸膜
42A 下端
43 中空糸膜束
44 気体抜き口
45 原水側気体入口
46 原水入口
47 ドレン抜き口
48 濾過水側気体入口
50 濾過水取出配管
51 濾過水側圧力検知部
52 濾過水出口
53 固定部材
S1 原水空間
S2 濾過水空間
W1 原水
Claims (6)
- 不純物を含む原水を膜濾過により処理する水処理方法であって、
前記不純物を凝集させる凝集剤を、前記原水に添加することと、
前記不純物が凝集することにより形成された凝集体のフラクタル次元を得ることと、
前記フラクタル次元に基づいて前記原水への前記凝集剤の添加条件を調節することと、
前記凝集剤が添加された前記原水を膜濾過によって処理することにより、前記原水から前記不純物を除去して濾過水を得ることと、を含む、水処理方法。 - 前記フラクタル次元が1.6以上2.4以下の範囲内であるか否かを判定し、前記フラクタル次元が前記範囲内に収まるように前記原水への前記凝集剤の添加条件を調節する、請求項1に記載の水処理方法。
- 前記凝集剤が添加された前記原水を100s−1以上1000s−1以下の撹拌強度で撹拌することにより、前記原水中で前記不純物を凝集させる、請求項1又は2に記載の水処理方法。
- レーザ回折散乱法により得られる測定パラメータに基づいて、前記フラクタル次元を算出する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水処理方法。
- 前記凝集剤として、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド、塩化第二鉄、硫酸第二鉄及びポリシリカ鉄からなる群より選択される少なくとも一つが用いられる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の水処理方法。
- 前記凝集剤が添加された前記原水のpHが6以上8以下となるようにpH調整剤を前記原水に添加する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の水処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020002264A JP7356108B2 (ja) | 2020-01-09 | 2020-01-09 | 水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020002264A JP7356108B2 (ja) | 2020-01-09 | 2020-01-09 | 水処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021109141A true JP2021109141A (ja) | 2021-08-02 |
JP7356108B2 JP7356108B2 (ja) | 2023-10-04 |
Family
ID=77058634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020002264A Active JP7356108B2 (ja) | 2020-01-09 | 2020-01-09 | 水処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7356108B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08197100A (ja) * | 1995-01-23 | 1996-08-06 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 汚泥凝集処理装置 |
WO2018181618A1 (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-04 | 東レ株式会社 | 膜分離活性汚泥における廃水処理方法、廃水処理装置および廃水処理システム管理プログラム |
JP2019055362A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | オルガノ株式会社 | 膜ろ過装置及び膜ろ過方法 |
-
2020
- 2020-01-09 JP JP2020002264A patent/JP7356108B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08197100A (ja) * | 1995-01-23 | 1996-08-06 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 汚泥凝集処理装置 |
WO2018181618A1 (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-04 | 東レ株式会社 | 膜分離活性汚泥における廃水処理方法、廃水処理装置および廃水処理システム管理プログラム |
JP2019055362A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | オルガノ株式会社 | 膜ろ過装置及び膜ろ過方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7356108B2 (ja) | 2023-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102285048B1 (ko) | 막 증류용 다공질 막 및 막 증류용 모듈의 운전 방법 | |
JP4382294B2 (ja) | 中空糸膜束の製造方法 | |
JP5131005B2 (ja) | 水処理方法及び水処理装置 | |
US20120125846A1 (en) | Filtering method, and membrane-filtering apparatus | |
US11141701B2 (en) | Computer-readable recording medium on which clogging location specification program for separation membrane module is recorded, water production system, and water production method | |
WO2013111826A1 (ja) | 造水方法および造水装置 | |
JP6812108B2 (ja) | 水処理方法、及び水処理システム | |
JP5595956B2 (ja) | 分離膜のファウリングの評価方法及び膜分離設備の運転方法 | |
JP2009233511A (ja) | 膜ろ過システムの運転方法 | |
WO2010053051A1 (ja) | ろ過装置及び水処理装置 | |
JP7356108B2 (ja) | 水処理方法 | |
WO2013047466A1 (ja) | 膜モジュールの洗浄方法 | |
JP6441712B2 (ja) | 被処理水の膜閉塞度評価方法 | |
JP6036808B2 (ja) | 造水方法 | |
JP2007222872A (ja) | ろ過装置 | |
JP2018008192A (ja) | ファウラントの定量方法 | |
JP4825932B2 (ja) | 水処理方法 | |
US20140144840A1 (en) | Sequencing batch type or batch type water-filtering apparatus and method of operating the same | |
JP2021186745A (ja) | 凝集膜ろ過システムおよび凝集膜ろ過方法 | |
JP3948593B2 (ja) | 膜の洗浄方法 | |
JP7213711B2 (ja) | 水処理装置および水処理方法 | |
JP4876391B2 (ja) | プレコート液の濃度制御方法 | |
JP7067678B1 (ja) | 濾過膜の洗浄装置、水処理装置及び濾過膜の洗浄方法 | |
WO2022114222A1 (ja) | 中空糸膜モジュールの洗浄方法 | |
KR20160085982A (ko) | 수두차를 이용한 막여과 고도정수처리 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220812 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230524 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230530 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230727 |
|
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: 20230905 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230913 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7356108 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |