JP2024054676A - 廃水の濃縮装置及び濃縮方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】浸透圧補助型逆浸透の給水ｐＨを調整することにより、安定して廃水の濃縮処理を行うことができる廃水の濃縮装置及び濃縮方法を提供する。【解決手段】浸透圧補助型逆浸透膜で隔てられた一次室及び二次室を有した、浸透圧補助型逆浸透法を行う浸透圧補助型逆浸透装置と、該一次室に被処理水を供給する給水手段とを有する廃水の濃縮装置及び方法において、該給水手段は、浸透圧補助型逆浸透装置への給水のｐＨを第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨ（ただし、第１所定ｐＨがアルカリ性のｐＨ、第２所定ｐＨは酸性のｐＨ）とするように、被処理水の少なくとも一部をカチオン交換装置又はアニオン交換装置で処理する。【選択図】図１
Description
本発明は、廃水の濃縮装置に係り、特に浸透圧補助型逆浸透法による廃水の濃縮装置に関する。また、本発明は、この濃縮装置を用いた廃水の濃縮方法に関するものである。
廃液を濃縮して、有価物として回収したり、産廃費用を削減する試みが多く見られるようになっている。電子産業では大量のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を使用するが、省資源、脱炭素の観点から、これを回収して再利用する動きがある。
従来から廃水を濃縮する方法として、一般的にエバポレーターによる蒸発法が用いられている。この方法では、水の相変化を伴うため、エネルギー消費が大きいのが課題である。ＲＯ膜を用いると、水の相変化を伴わないため、エネルギー消費量の低減が期待できるが、廃水の浸透圧が高くなると高い圧力をかけなければならず、高圧仕様の装置が必要となる。濃度が１～５ｗｔ％程度のＩＰＡ水溶液をＩＰＡ濃度１５ｗｔ％以上に濃縮するためには１０ＭＰａ以上の圧力が必要であり、現実的ではない。
高浸透圧の水溶液を逆浸透（ＲＯ）膜で濃縮する際に、透過水側に、供給水側よりも低浸透圧の水溶液を流すことで浸透圧差を小さくして、駆動圧力を低くする浸透圧補助型逆浸透法（Ｏｓｍｏｔｉｃａｌｌｙ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ ＭＥＴＨＯＤ（ＯＡＲＯ）法）がある（特許文献１等）
ＯＡＲＯ法では、透過側にも通液するため、構造上、中空糸ＲＯ膜が適しており、東洋紡株式会社より、ＢＣ（Ｂｒｉｎｅ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）膜として市販されている。ＢＣ膜の素材は酢酸セルロースであるため、ｐＨを３～８とする必要がある。
ＯＡＲＯ法では、透過側にも通液するため、構造上、中空糸ＲＯ膜が適しており、東洋紡株式会社より、ＢＣ（Ｂｒｉｎｅ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）膜として市販されている。ＢＣ膜の素材は酢酸セルロースであるため、ｐＨを３～８とする必要がある。
廃水の濃縮にＢＣ膜を用いる場合、廃水のｐＨが３より低い場合や８より高いときにはｐＨ調整を行う必要があり、中和のために必要なアルカリや酸を添加しなければならず、浸透圧の上昇、濃縮塩の増加、薬品代の増加といった問題が生じる。
浸透圧補助型逆浸透法で廃水を濃縮する際、廃水のｐＨが８よりも高い場合、あるいは３よりも低い場合がある。ｐＨ調整するために、一般的には酸やアルカリの添加が考えられるが、中和によって生成する塩がさらに浸透圧を上昇させることになる。また、有機成分の濃縮を目的としていた場合、生成した塩も同時に濃縮されてしまう。
本発明は、浸透圧補助型逆浸透装置への給水のｐＨを調整することにより、安定して廃水の濃縮処理を行うことができる廃水の濃縮装置及び濃縮方法を提供することを課題とする。
本発明の廃水の濃縮装置は、浸透圧補助型逆浸透膜で隔てられた一次室及び二次室を有した、浸透圧補助型逆浸透法を行う浸透圧補助型逆浸透装置と、該一次室に被処理水を供給する給水手段とを有する廃水の濃縮装置において、該給水手段は、イオン交換装置を有することを特徴とする。
本発明の一態様の廃水の濃縮装置では、前記被処理水のｐＨがアルカリ性であり、前記イオン交換装置がカチオン交換装置である。
本発明の一態様の廃水の濃縮装置では、前記被処理水のｐＨが酸性であり、前記イオン交換装置がアニオン交換装置である。
本発明の一態様の廃水の濃縮装置では、前記給水手段は、前記イオン交換装置の処理水と、イオン交換処理を行っていない被処理水とを混合して前記浸透圧補助型逆浸透装置への給水のｐＨを第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨ（ただし、第１所定ｐＨはアルカリ性のｐＨ、第２所定ｐＨは酸性のｐＨ）とすることが可能に構成されている。
本発明の一態様の廃水の濃縮装置では、前記給水手段は、
前記イオン交換装置の処理水と、イオン交換処理を行っていない被処理水とを混合して前記浸透圧補助型逆浸透装置への給水のｐＨを第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨ（ただし、第１所定ｐＨはアルカリ性のｐＨ、第２所定ｐＨは酸性のｐＨ）とする流路選択と、
前記イオン交換装置の第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨの処理水を前記浸透圧補助型逆浸透装置に供給する流路選択と
が切り替え可能に構成されている。
前記イオン交換装置の処理水と、イオン交換処理を行っていない被処理水とを混合して前記浸透圧補助型逆浸透装置への給水のｐＨを第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨ（ただし、第１所定ｐＨはアルカリ性のｐＨ、第２所定ｐＨは酸性のｐＨ）とする流路選択と、
前記イオン交換装置の第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨの処理水を前記浸透圧補助型逆浸透装置に供給する流路選択と
が切り替え可能に構成されている。
本発明の一態様の廃水の濃縮装置では、前記給水手段は、
前記イオン交換装置の処理水と、イオン交換処理を行っていない被処理水とを混合して前記浸透圧補助型逆浸透装置への給水のｐＨを第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨ（ただし、第１所定ｐＨはアルカリ性のｐＨ、第２所定ｐＨは酸性のｐＨ）とする流路選択と、
前記イオン交換装置からの第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨの処理水を前記浸透圧補助型逆浸透装置に供給する流路選択と、
前記被処理水のｐＨが第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨである場合に該被処理水をそのまま前記浸透圧補助型逆浸透装置に供給する流路選択と
が切り替え可能に構成されている。
前記イオン交換装置の処理水と、イオン交換処理を行っていない被処理水とを混合して前記浸透圧補助型逆浸透装置への給水のｐＨを第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨ（ただし、第１所定ｐＨはアルカリ性のｐＨ、第２所定ｐＨは酸性のｐＨ）とする流路選択と、
前記イオン交換装置からの第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨの処理水を前記浸透圧補助型逆浸透装置に供給する流路選択と、
前記被処理水のｐＨが第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨである場合に該被処理水をそのまま前記浸透圧補助型逆浸透装置に供給する流路選択と
が切り替え可能に構成されている。
本発明の一態様の廃水の濃縮装置では、浸透圧補助型逆浸透膜の材質が酢酸セルロースである。
本発明の廃水の濃縮方法は、浸透圧補助型逆浸透膜で隔てられた一次室及び二次室を有した浸透圧補助型逆浸透装置と、該一次室に被処理水を供給する、イオン交換装置を有する給水手段とを有する廃水の濃縮装置を用いた廃水の濃縮方法であって、前記浸透圧補助型逆浸透装置への給水のｐＨを、該イオン交換装置への通水によって調整する工程を有する。
本発明の一態様の廃水の濃縮方法では、前記浸透圧補助型逆浸透装置への給水のｐＨを第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨ（ただし、第１所定ｐＨはアルカリ性のｐＨ、第２所定ｐＨは酸性のｐＨ）とする。
本発明の一態様の廃水の濃縮方法では、前記被処理水のｐＨが第１所定ｐＨよりも高いときには、被処理水の少なくとも一部をカチオン交換装置で処理し、被処理水のｐＨが第２所定ｐＨよりも低いときには、被処理水の少なくとも一部をアニオン交換装置で処理する。
本発明では、高ｐＨの廃水を浸透圧補助型逆浸透法で濃縮処理するときには、カチオン交換樹脂で前処理し、高ｐＨに寄与しているカチオン成分を除去すると共に、イオン交換により放出された水素イオンにより廃水のｐＨを下げる。また、低ｐＨの廃水を浸透圧補助型逆浸透法で濃縮処理する場合には、アニオン交換樹脂で前処理することで、低ｐＨに寄与しているアニオン成分を除去すると共に、イオン交換により放出された水酸化物イオンにより廃水のｐＨを上昇させる。
なお、本発明の一態様では、ｐＨが８より高い高ｐＨ廃水をカチオン交換樹脂処理してｐＨが３よりも低くなった場合は、もとの高ｐＨ廃水と混合することにより、ｐＨを３～８に調整することが可能である。ｐＨが３よりも低い低ｐＨ廃水をアニオン交換樹脂処理してｐＨが８よりも高くなった場合も、もとの低ｐＨ廃水と混合してｐＨを３～８に調整することが可能である。なお、ｐＨ３，８は一例であり、これに限定されない。
このように、高ｐＨの廃水の場合及び低ｐＨの廃水の場合のいずれも、イオン交換樹脂で処理することにより、塩濃度の低減とｐＨ調整を同時に行うことができる。なお、本発明において、浸透圧補助型逆浸透膜の材質が酢酸セルロース以外でｐＨ範囲が３～８でない場合でも、廃水中の酸、アルカリ、塩の低減を目的として、イオン交換樹脂処理後に浸透圧補助型逆浸透膜処理を行うこともできる。
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る浸透圧補助型逆浸透装置の構成図である。被処理水である廃水（原廃水）は原水配管１から原水槽２に導入される。原水槽２内の原廃水は、ポンプ３により配管４へ送り出される。配管４にｐＨ計５が設けられている。配管４は、分岐配管６，７，８に分岐している。
分岐配管６は、バルブ１０を介してカチオン交換塔の流入側に接続されている。カチオン交換塔１３の流出側は、配管１５を介して合流配管２０に接続されている。
分岐配管７は、バルブ１１を介して合流配管２０に接続されている。
分岐配管８は、バルブ１２を介してアニオン交換塔１４の流入側に接続されている。 アニオン交換塔１４の流出側は、配管１６を介して合流配管２０に接続されている。
配管１５，１６及び合流配管２０にｐＨ計１７，１８，２２が設けられている。
合流配管２０にポンプ２１が設けられており、ポンプ２１の吐出側が浸透圧補助型逆浸透装置（ＯＡＲＯ装置）３０の一次室３１の流入口に接続されている。ＯＡＲＯ装置３０内は、酢酸セルロース膜よりなる浸透圧補助型逆浸透膜３３によって一次室３１と二次室３２とに隔てられている。
一次室３１の流出口に濃縮水配管３４が接続されている。この実施の形態では、濃縮水配管３４から分岐した配管３５が二次室３２の流入口に接続されている。二次室３２の流出口に希薄水取出用の配管３６が接続されている。
前記ｐＨ計５，１７，１８，２１の出力信号が制御器２３に入力され、制御器２３からの信号によりバルブ１０，１１，１２が制御される。
この浸透圧補助型逆浸透装置による廃水の濃縮は、以下の（１）～（５）のフローのいずれかによって実施される。
（１） ｐＨが８より高い廃水→カチオン交換樹脂処理→ｐＨ３～８の廃水→浸透圧補助型逆浸透膜処理
（２） ｐＨが８より高い廃水→カチオン交換樹脂処理→ｐＨ３より低い廃水→元の廃水と混合→ｐＨ３～８の廃水→浸透圧補助型逆浸透膜処理
（３） ｐＨが３より低い廃水→アニオン交換樹脂処理→ｐＨ３～８の廃水→浸透圧補助型逆浸透膜処理
（４） ｐＨが３より低い廃水→アニオン交換樹脂処理→ｐＨ８より高い廃水→元の廃水と混合→ｐＨ３～８の廃水→浸透圧補助型逆浸透膜処理
（５） ｐＨが３～８の廃水→そのまま浸透圧補助型逆浸透膜処理
（１） ｐＨが８より高い廃水→カチオン交換樹脂処理→ｐＨ３～８の廃水→浸透圧補助型逆浸透膜処理
（２） ｐＨが８より高い廃水→カチオン交換樹脂処理→ｐＨ３より低い廃水→元の廃水と混合→ｐＨ３～８の廃水→浸透圧補助型逆浸透膜処理
（３） ｐＨが３より低い廃水→アニオン交換樹脂処理→ｐＨ３～８の廃水→浸透圧補助型逆浸透膜処理
（４） ｐＨが３より低い廃水→アニオン交換樹脂処理→ｐＨ８より高い廃水→元の廃水と混合→ｐＨ３～８の廃水→浸透圧補助型逆浸透膜処理
（５） ｐＨが３～８の廃水→そのまま浸透圧補助型逆浸透膜処理
＜（１）のフロー＞
（１）のフローの場合、バルブ１０を開、バルブ１１，１２を閉とし、廃水をカチオン交換塔１３に通水する。この場合、ｐＨ計１７，２２で検出されるカチオン交換塔１３の流出水のｐＨが３～８になるので、そのまま浸透圧補助型逆浸透装置３０の一次室３１に通水され、濃縮水が配管３４から流出する。濃縮水の一部は、配管３５から二次室３２に通水される。一次室３１内は、ポンプ２１の吐出圧が印加されるので、二次室３２内よりも水圧が高い状態となっている。そのため、一次室３１内の廃水からＨ２Ｏ成分が浸透圧補助型逆浸透膜３２を透過して二次室３２に移行し、一次室３１流出水が濃縮水となり、二次室３２流出水が希薄水となる。
（１）のフローの場合、バルブ１０を開、バルブ１１，１２を閉とし、廃水をカチオン交換塔１３に通水する。この場合、ｐＨ計１７，２２で検出されるカチオン交換塔１３の流出水のｐＨが３～８になるので、そのまま浸透圧補助型逆浸透装置３０の一次室３１に通水され、濃縮水が配管３４から流出する。濃縮水の一部は、配管３５から二次室３２に通水される。一次室３１内は、ポンプ２１の吐出圧が印加されるので、二次室３２内よりも水圧が高い状態となっている。そのため、一次室３１内の廃水からＨ２Ｏ成分が浸透圧補助型逆浸透膜３２を透過して二次室３２に移行し、一次室３１流出水が濃縮水となり、二次室３２流出水が希薄水となる。
＜（２）のフロー＞
（２）のフローでは、バルブ１０，１１が開、バルブ１２が閉とされる。ｐＨ計１７で検出されるカチオン交換塔１３の流出水のｐＨは３未満であるが、配管７からｐＨ８超の原廃水が合流配管２０で合流することにより、合流配管のｐＨが３～８となる。なお、ｐＨ計２２の検出ｐＨが３～８となるように、バルブ１０，１１の開度が制御される。
（２）のフローでは、バルブ１０，１１が開、バルブ１２が閉とされる。ｐＨ計１７で検出されるカチオン交換塔１３の流出水のｐＨは３未満であるが、配管７からｐＨ８超の原廃水が合流配管２０で合流することにより、合流配管のｐＨが３～８となる。なお、ｐＨ計２２の検出ｐＨが３～８となるように、バルブ１０，１１の開度が制御される。
＜（３）のフロー＞
（３）のフローの場合、バルブ１２を開、バルブ１０，１１を閉とし、廃水をアニオン交換塔１４に通水する。この場合、ｐＨ計１７，２２で検出されるアニオン交換塔１４の流出水のｐＨが３～８になるので、そのまま浸透圧補助型逆浸透装置３０の一次室３１に通水され、濃縮水が配管３４から流出する。濃縮水の一部は、配管３５から二次室３２に通水される。一次室３１内は、ポンプ２１の吐出圧が印加されるので、二次室３２内よりも水圧が高い状態となっている。そのため、一次室３１内の廃水からＨ２Ｏ成分が浸透圧補助型逆浸透膜３２を透過して二次室３２に移行し、一次室３１流出水が濃縮水となり、二次室３２流出水が希薄水となる。
（３）のフローの場合、バルブ１２を開、バルブ１０，１１を閉とし、廃水をアニオン交換塔１４に通水する。この場合、ｐＨ計１７，２２で検出されるアニオン交換塔１４の流出水のｐＨが３～８になるので、そのまま浸透圧補助型逆浸透装置３０の一次室３１に通水され、濃縮水が配管３４から流出する。濃縮水の一部は、配管３５から二次室３２に通水される。一次室３１内は、ポンプ２１の吐出圧が印加されるので、二次室３２内よりも水圧が高い状態となっている。そのため、一次室３１内の廃水からＨ２Ｏ成分が浸透圧補助型逆浸透膜３２を透過して二次室３２に移行し、一次室３１流出水が濃縮水となり、二次室３２流出水が希薄水となる。
＜（４）のフロー＞
（４）のフローでは、バルブ１１，１２が開、バルブ１０が閉とされる。ｐＨ計１８で検出されるアニオン交換塔１４の流出水のｐＨは８超であるが、配管７からｐＨ３未満の原廃水が合流配管２０で合流することにより、合流配管のｐＨが３～８となる。なお、ｐＨ計２２の検出ｐＨが３～８となるように、バルブ１１，１２の開度が制御される。
（４）のフローでは、バルブ１１，１２が開、バルブ１０が閉とされる。ｐＨ計１８で検出されるアニオン交換塔１４の流出水のｐＨは８超であるが、配管７からｐＨ３未満の原廃水が合流配管２０で合流することにより、合流配管のｐＨが３～８となる。なお、ｐＨ計２２の検出ｐＨが３～８となるように、バルブ１１，１２の開度が制御される。
＜（５）のフロー＞
（５）のフローの場合、バルブ１０，１２が閉、バルブ１１が開とされ、原水槽２内のｐＨ３～８の廃水が配管７、合流配管２０、ポンプ２１を介して浸透圧補助型逆浸透装置３０の一次室３１に通水され、濃縮水が配管３４から流出し、希薄水が配管３６から流出する。
（５）のフローの場合、バルブ１０，１２が閉、バルブ１１が開とされ、原水槽２内のｐＨ３～８の廃水が配管７、合流配管２０、ポンプ２１を介して浸透圧補助型逆浸透装置３０の一次室３１に通水され、濃縮水が配管３４から流出し、希薄水が配管３６から流出する。
このように、（１）～（５）のいずれのフローにおいても、浸透圧補助型逆浸透装置３０に通水される廃水のｐＨは３～８であり、浸透圧補助型逆浸透膜３３が酢酸セルロース膜であっても、劣化することなく長期にわたって安定して濃縮処理が行われる。
なお、浸透圧補助型逆浸透膜は酢酸セルロース膜に限定されない。
上記実施の形態において、浸透圧補助型逆浸透装置３０に被処理水を送り込むためのポンプ２１の吐出圧は１～１０ＭＰａ程度、特に３～８ＭＰａ程度が好適である。
上記実施の形態においては第１所定ｐＨ＝８、第２所定ｐＨ＝３であるが、本発明はこれに限定されない。本発明では、第１所定ｐＨは６～８特に７～８、第２所定ｐＨは３～６特に３～５程度であればよい。
図２に示すように、浸透圧補助型逆浸透装置６０，７０を２段直列に設置し、浸透圧補助型逆浸透装置６０からの濃縮水を浸透圧補助型逆浸透装置７０でさらに濃縮するようにした試験用浸透圧補助型逆浸透システムを用いて、ｐＨ１１．２の廃水を濃縮処理した。主な条件は次の通りである。
廃水：電子産業からのＩＰＡ廃水（ｐＨ１１．２、ＩＰＡ濃度１．１ｗｔ％、Ｎａイオン３１ｍｇ／Ｌ）
カチオン交換樹脂塔：カチオン交換樹脂（ＫＲ－ＵＣ１、栗田工業製）１２５ｍＬ充填
浸透圧補助型逆浸透装置：ホロセップミニ（登録商標）ＢＣ膜モジュール（中空糸膜モジュール、膜面積１．１ｍ２、東洋紡製)
原水槽４１の廃水量（通水開始前）：１０Ｌ
ポンプ４３の送水量：１２０ｍＬ／ｍｉｎ
昇圧ポンプ５２の吐出圧：５．５ＭＰａ
二次室２６，７２への導入水量：２０ｍＬ／ｍｉｎ
廃水：電子産業からのＩＰＡ廃水（ｐＨ１１．２、ＩＰＡ濃度１．１ｗｔ％、Ｎａイオン３１ｍｇ／Ｌ）
カチオン交換樹脂塔：カチオン交換樹脂（ＫＲ－ＵＣ１、栗田工業製）１２５ｍＬ充填
浸透圧補助型逆浸透装置：ホロセップミニ（登録商標）ＢＣ膜モジュール（中空糸膜モジュール、膜面積１．１ｍ２、東洋紡製)
原水槽４１の廃水量（通水開始前）：１０Ｌ
ポンプ４３の送水量：１２０ｍＬ／ｍｉｎ
昇圧ポンプ５２の吐出圧：５．５ＭＰａ
二次室２６，７２への導入水量：２０ｍＬ／ｍｉｎ
［実施例１］
バルブ４６，４９を開とし、廃水を配管４２、ポンプ４３から、配管４４，４５の双方に送水した。なお、［配管４４への送水量］／［配管４５への送水量］＝２０／７とした。
バルブ４６，４９を開とし、廃水を配管４２、ポンプ４３から、配管４４，４５の双方に送水した。なお、［配管４４への送水量］／［配管４５への送水量］＝２０／７とした。
カチオン交換塔４７からの配管４８への流出水のｐＨ（ｐＨ計８２検出値）は３．３、Ｎａ濃度は０．２ｍｇ／Ｌ、ＩＰＡ濃度は１．１ｗｔ％（原水ＩＰＡ濃度と同一）であった。
配管５１で合流した合流水のｐＨ（ｐＨ計８３検出値）は４．０であった。この合流水をポンプ５２により浸透圧補助型逆浸透装置６０の一次室６１に供給し、一次室６１からの濃縮水を配管６４により浸透圧補助型逆浸透装置７０の一次室７１に供給した。
一次室７１から配管７４に流出した濃縮水の一部（２０ｍＬ／ｍｉｎ）を分岐配管７６によって二次室７２に通水し、その流出水を配管６６によって浸透圧補助型逆浸透装置６０の二次室６２に通水した。二次室６２から配管６７へ流出した希薄水及び配管７４からの濃縮水の残部を配管７８によって原水槽４１に戻した。
＜結果＞
運転を９日間行ったところ、配管７４からの濃縮水中のＩＰＡ濃度は４日目、８日目において４．６ｗｔ％であった。また、原水槽４１中の酢酸濃度をイオンクロマト分析（装置：ＩＣＳ９００、カラム：ＩｏｎＰａｃＩＣＥ－ＡＳ１（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製））を行ったところ、常に検出限界の０．５ｍｇ／Ｌ未満であった。
運転を９日間行ったところ、配管７４からの濃縮水中のＩＰＡ濃度は４日目、８日目において４．６ｗｔ％であった。また、原水槽４１中の酢酸濃度をイオンクロマト分析（装置：ＩＣＳ９００、カラム：ＩｏｎＰａｃＩＣＥ－ＡＳ１（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製））を行ったところ、常に検出限界の０．５ｍｇ／Ｌ未満であった。
［比較例１］
バルブ４６を閉、バルブ４９を開とし、原水の全量をそのまま浸透圧補助型逆浸透装置６０，７０に通水すること以外は実施例１と同一条件の試験を行った。
バルブ４６を閉、バルブ４９を開とし、原水の全量をそのまま浸透圧補助型逆浸透装置６０，７０に通水すること以外は実施例１と同一条件の試験を行った。
原水槽４１内の酢酸濃度の測定結果を図３に示す。
図３の通り、酢酸濃度が経時的に上昇した。これは、ｐＨ１１．２で運転することにより、ＢＣ膜の材料である酢酸セルロースが加水分解して酢酸が溶出したためであると考えられる。なお、比較例１の４日目における濃縮水ＩＰＡ濃度は３．６ｗｔ％、８日目における濃縮水ＩＰＡ濃度は３．２ｗｔ％であった。
以上の結果より、廃水のＢＣ膜濃縮を行う前にイオン交換樹脂処理し、ｐＨを３～８に調整することにより、安定して濃縮処理が行われることが認められた。
２，４１ 原水槽
１３，４７ カチオン交換塔
１４ アニオン交換塔
３０，６０，７０ 浸透圧補助型逆浸透装置
３３，６３，７３ 浸透圧補助型逆浸透膜
１３，４７ カチオン交換塔
１４ アニオン交換塔
３０，６０，７０ 浸透圧補助型逆浸透装置
３３，６３，７３ 浸透圧補助型逆浸透膜
Claims (10)
- 浸透圧補助型逆浸透膜で隔てられた一次室及び二次室を有した、浸透圧補助型逆浸透法を行う浸透圧補助型逆浸透装置と、該一次室に被処理水を供給する給水手段とを有する廃水の濃縮装置において、
該給水手段は、イオン交換装置を有することを特徴とする廃水の濃縮装置。 - 前記被処理水のｐＨがアルカリ性であり、前記イオン交換装置がカチオン交換装置である請求項１の廃水の濃縮装置。
- 前記被処理水のｐＨが酸性であり、前記イオン交換装置がアニオン交換装置である請求項１の廃水の濃縮装置。
- 前記給水手段は、前記イオン交換装置の処理水と、イオン交換処理を行っていない被処理水とを混合して前記浸透圧補助型逆浸透装置への給水のｐＨを第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨ（ただし、第１所定ｐＨはアルカリ性のｐＨ、第２所定ｐＨは酸性のｐＨ）とすることが可能に構成されている、請求項１の廃水の濃縮装置。
- 前記給水手段は、
前記イオン交換装置の処理水と、イオン交換処理を行っていない被処理水とを混合して前記浸透圧補助型逆浸透装置への給水のｐＨを第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨ（ただし、第１所定ｐＨはアルカリ性のｐＨ、第２所定ｐＨは酸性のｐＨ）とする流路選択と、
前記イオン交換装置の第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨの処理水を前記浸透圧補助型逆浸透装置に供給する流路選択と
が切り替え可能に構成されている、請求項１の廃水の濃縮装置。 - 前記給水手段は、
前記イオン交換装置の処理水と、イオン交換処理を行っていない被処理水とを混合して前記浸透圧補助型逆浸透装置への給水のｐＨを第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨ（ただし、第１所定ｐＨはアルカリ性のｐＨ、第２所定ｐＨは酸性のｐＨ）とする流路選択と、
前記イオン交換装置からの第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨの処理水を前記浸透圧補助型逆浸透装置に供給する流路選択と、
前記被処理水のｐＨが第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨである場合に該被処理水をそのまま前記浸透圧補助型逆浸透装置に供給する流路選択と
が切り替え可能に構成されている、請求項１の廃水の濃縮装置。 - 浸透圧補助型逆浸透膜の材質が酢酸セルロースである請求項１～６のいずれかの廃水の濃縮装置。
- 浸透圧補助型逆浸透膜で隔てられた一次室及び二次室を有した浸透圧補助型逆浸透装置と、該一次室に被処理水を供給する、イオン交換装置を有する給水手段とを有する廃水の濃縮装置を用いた廃水の濃縮方法であって、
前記浸透圧補助型逆浸透装置への給水のｐＨを、該イオン交換装置への通水によって調整する工程を有する廃水の濃縮方法。 - 前記浸透圧補助型逆浸透装置への給水のｐＨを第１所定ｐＨ～第２所定ｐＨ（ただし、第１所定ｐＨはアルカリ性のｐＨ、第２所定ｐＨは酸性のｐＨ）とする請求項８の廃水の濃縮方法。
- 前記被処理水のｐＨが第１所定ｐＨよりも高いときには、被処理水の少なくとも一部をカチオン交換装置で処理し、
被処理水のｐＨが第２所定ｐＨよりも低いときには、被処理水の少なくとも一部をアニオン交換装置で処理する、請求項９の廃水の濃縮方法。
Priority Applications (2)
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