JP3356928B2 - 浸漬型膜濾過装置を用いた水処理設備の運転方法 - Google Patents

浸漬型膜濾過装置を用いた水処理設備の運転方法

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JP3356928B2 JP10176396A JP10176396A JP3356928B2 JP 3356928 B2 JP3356928 B2 JP 3356928B2 JP 10176396 A JP10176396 A JP 10176396A JP 10176396 A JP10176396 A JP 10176396A JP 3356928 B2 JP3356928 B2 JP 3356928B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、浸漬型膜濾過装置
を用いた水処理設備の運転方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、浄水処理、用水処理、地下水処理
などにおいては、除菌・除濁を目的として凝集沈殿と砂
濾過とを行っており、処理対象物質やその濃度に応じ
て、活性炭処理や生物処理やオゾン処理を組み合わせて
いる。たとえば以下のような処理フローが実施されてい
る。
【0003】A)原水を粉末活性炭処理した後に順次、
凝集沈殿と砂濾過とを行う。 B)原水を生物処理した後に順次、凝集沈殿と砂濾過と
オゾン処理と粒状活性炭処理とを行う。
【0004】C)原水を凝集沈殿した後に順次、砂濾過
とオゾン処理と粒状活性炭処理とを行う。 D)原水を凝集沈殿した後に順次、オゾン処理と砂濾過
と粒状活性炭処理とを行う。
【0005】E)原水を凝集沈殿した後に順次、オゾン
処理と粒状活性炭処理と砂濾過とを行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の処理フローでは、安定した処理水質を維
持するために、原水水質の変動に応じて凝集剤などの薬
品やオゾン注入量の調整等に熟練した技術が必要であ
り、人手がかかるという問題がある。
【0007】また、処理工程が複雑であり、大きな装置
設置スペースが必要であるだけでなく、薬品注入量や電
力消費量が大きく、粒状活性炭を使用する場合は吸着能
力の低下に伴いその再生が必要であるため、処理コスト
が大きくなるという問題がある。
【0008】本発明は上記問題を解決するもので、熟練
した技術者や大きな装置設置スペースを必要とせず、か
つ薬品注入量や電力消費量などを低減して、効率的に処
理対象物を除去できるようにすることを目的とするもの
である。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の請求項1記載の浸漬型膜濾過装置を用いた
水処理設備の運転方法は、水質が変動する原水に予め粉
末活性炭を添加した粉末活性炭混合水を膜濾過槽に流入
させるか、または原水を膜濾過槽に流入させ粉末活性炭
を添加して粉末活性炭混合水となして、原水中の微量有
機物などの処理対象物質を粉末活性炭に吸着させるとと
もに、膜濾過槽内の粉末活性炭混合水を槽内に設置した
浸漬型膜濾過装置により固液分離し、浸漬型膜濾過装置
の膜面を透過した膜濾過水を槽外へ取り出すに際し、
記粉末活性炭の添加量を一定とするとともに、前記膜濾
過槽への流入量に対する膜濾過水の取出量を99%以上
とし流入水量の1%未満を排水することにより、膜濾過
槽内に粉末活性炭を高濃度に保持して処理対象物質の吸
着を促進するようにしたものである。
【0010】請求項2記載の浸漬型膜濾過装置を用いた
水処理設備の運転方法は、上記した構成において、原水
に粉末活性炭を添加するに先立ち、原水をオゾン処理す
るようにしたものである。
【0011】上記した請求項1記載の構成によれば、粉
末活性炭によって、トリハロメタンなどの有機塩素化合
物あるいはその前駆物質、農薬等の微量有害物質、カビ
臭などの異臭味原因物質、および陰イオン界面活性剤な
どの微量有機物質を除去できるとともに、膜濾過槽内で
自然発生し保持される硝化菌などの微生物によって、ア
ンモニア性窒素や有機物質を除去でき、さらに、膜濾過
槽内で濃縮保持される濁質への取り込み等によって、溶
解性マンガンや鉄を除去できる。また、原水中に含まれ
る細菌類や濁質や、添加した粉末活性炭や、自然発生し
た微生物などは膜濾過装置により濾過分離できる。
【0012】このとき、膜濾過槽への流入水量に対する
膜濾過水の取出量を99%以上として、添加した粉末活
性炭を膜濾過槽内に高濃度に保持し、粉末活性炭の能力
を最大限に活用するようにしたことにより、処理対象物
の吸着を促進することができる。その結果、粉末活性炭
の添加量を低減できるとともに、原水水質の変動に幅広
く対応できるため一定添加量で運転して、安定した処理
水質の膜濾過水を得ることができる。
【0013】請求項2記載の構成によれば、オゾン処理
によって高濃度の臭気物質にも対応できる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照しながら説明する。図1に示した水処理設備は、
原水導入管1と凝集剤注入管2と粉末活性炭注入管3と
が槽上部に開口する処理槽4と、処理槽4から導かれた
活性炭混合水導入管5が槽上部に開口し、膜濾過装置6
を浸漬設置した膜濾過槽7と、膜濾過装置6の透過側に
連通する膜濾過水管8が槽上部に開口する貯水槽9とで
構成されている。膜濾過槽7の下部には排水管10が設
けられ、膜濾過水管8の管路途中には貯水槽9から導か
れた逆洗水管11が開口し、逆洗水管11の管路途中に
は次亜塩素酸ソーダなどの洗浄薬品を添加する薬注管1
2が開口している。13は攪拌装置、14,15,16
は開閉弁、17,18はポンプ、19は膜濾過水取出管
である。
【0015】膜濾過装置6は、図示を省略するが、たと
えば複数本の外圧式管状セラミック膜エレメントを、各
膜エレメントの内部に連通する通液室を備えたケーシン
グの内部に配列することにより構成されていて、ケーシ
ングの通液室に連通して膜濾過水管8が設けられ、膜エ
レメントの下方に散気装置20が設けられている。この
ような構成により、ポンプ17を駆動することによっ
て、膜エレメントにおいて固液分離を行ない、その膜面
を透過した膜濾過水を通液室を通じて膜濾過水管8に流
入させつつ、膜エレメントの膜面を散気装置20を通じ
て供給する気泡流により洗浄するようになっている。
【0016】このような水処理設備においては、原水導
入管1より処理槽4の内部に原水を導入して、攪拌装置
13により攪拌しつつ、凝集剤注入管2よりポリ塩化ア
ルミニウムなどの凝集剤を5〜50ppmとなるように
添加し、次いで粉末活性炭注入管3より粉末活性炭を5
〜50mg/Lとなるように添加する。これにより、原
水中に含まれる細菌類などの微生物や濁質を凝集させる
とともに、トリハロメタンなどの有機塩素化合物あるい
はその前駆物質、農薬等の微量有害物質、カビ臭などの
異臭味原因物質、および陰イオン界面活性剤などの微量
有機物を粉末活性炭に吸着させる。
【0017】そして、処理槽4内の凝集物や粉末活性炭
を含んだ活性炭混合水21を活性炭混合水導入管5を通
じて膜濾過槽7の内部に導入し、膜濾過槽7内の活性炭
混合水22を膜濾過装置6により固液分離し、膜エレメ
ントの膜面を透過して膜濾過水管8に流入した膜濾過水
23を貯水槽9に貯留し、凝集物や粉末活性炭は膜濾過
槽7内に残留させる。その際、膜濾過槽7への活性炭混
合水21の流入水量に対する膜濾過水23の取出量が9
9%以上になるように膜濾過装置6を運転し、流入水量
の1%未満を排水管10を通じて排出することにより、
添加した粉末活性炭を膜濾過槽7内に高濃度に保持し、
残存する未吸着の処理対象物質も吸着させる。
【0018】このとき、活性炭混合水22中に含まれる
アンモニア性窒素は、膜濾過槽7内に自然発生している
硝化菌などの微生物によって酸化・除去され、溶解性の
マンガンや鉄は酸化や濁質への取り込みなどの作用を受
けるため、膜濾過水23はアンモニア性窒素や溶解性の
マンガンや鉄を含まない。
【0019】貯水槽9内の膜濾過水23は処理水として
膜濾過水取出管19を通じて取り出すが、適宜、逆洗水
管11を通じて、必要に応じ薬注管12より洗浄薬品を
注入しながら、膜濾過装置6に送り、膜エレメントを逆
洗する。
【0020】上記した方法によれば、粉末活性炭(およ
び凝集剤)の能力が最大限に活用されるので、粉末活性
炭(および凝集剤)の添加量を低減できるとともに、原
水水質の変動に幅広く対応できるので、一定添加量で運
転して、安定した処理水質の膜濾過水23を得ることが
できる。したがって、省人化、無人自動運転も可能であ
り、電力消費量などを低減できるぶん省エネを図れる。
また、装置構成が簡素かつコンパクトであるため、装置
設置スペースが小さくなる。
【0021】上記した本発明の方法と前述した従来法A
とを比較すると、本発明の方法では、粉末活性炭を10
mg/Lで添加したとき、トリハロメタン前駆物質が6
0〜80%除去され、臭気物質(2−メチルイソボルネ
オール)が500ng/Lから5ng/L以下まで低減
されたのに対し、従来法Aでは、粉末活性炭を100m
g/Lで添加したとき、トリハロメタン前駆物質が50
〜80%除去され、臭気物質(2−メチルイソボルネオ
ール)が200ng/Lから25ng/L以下まで低減
された。この結果から、本発明の方法によれば、従来法
Aの1/5〜1/10の粉末活性炭注入量で同等の除去
効果が得られることがわかる。
【0022】これは、膜濾過槽7への活性炭混合水21
の流入水量に対する膜濾過水23の取出量を99〜9
9.8%とした場合、添加した粉末活性炭は槽内で10
0〜500倍に濃縮され、たとえば10mg/Lで注入
したときには1,000〜5,000mg/Lに濃縮さ
れ、それが槽内に蓄積して高濃度に保持されるからであ
る。
【0023】上記した本発明の方法と前述した従来法B
〜Eを比較すると、本発明の方法は装置構成が簡素かつ
コンパクトになり、装置の設置スペースが40〜50%
に低減される。
【0024】図は本発明の他の実施形態を示し、この
水処理設備は、図1に示した水処理設備とほぼ同様に構
成されているが、処理槽4の前段に、オゾン発生器24
を備えたオゾン接触塔25が設けられており、原水は原
水導入管1によりオゾン接触塔25に導入されてオゾン
発生器24より供給されるオゾンにより処理され、オゾ
ン処理水がオゾン処理水導入管26を通じて処理槽4に
導入されるようになっている。この構成によれば、オゾ
ン処理によって高濃度の臭気物質に対応できるので、よ
り良好な処理水質が得られる。
【0025】なお、上記したような、原水に予め凝集剤
と粉末活性炭とを添加した粉末活性炭混合水を膜濾過槽
に流入させる構成に代えて、原水を膜濾過槽に流入させ
た後に凝集剤と粉末活性炭を添加するようにしても、上
記と同様に、粉末活性炭(および凝集剤)の能力を最大
限に活用できる。
【0026】また、膜濾過装置の構成は上記したものに
限定されず、MF膜、UF膜など、種々の材質の膜を用
いることができる。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、活性炭混
合水を膜濾過装置により固液分離するに際し、膜濾過槽
への流入水量に対する膜濾過水の取出量を99%以上と
して、添加した粉末活性炭を膜濾過槽内に高濃度に保持
するようにしたことにより、従来より少ない一定量の粉
末活性炭の添加で安定した処理水質を確保することがで
き、省人化さらには無人自動運転が可能であるととも
に、粉末活性炭などの薬品の注入量や電力消費量などを
低減した省エネルギー運転が可能である。また、装置構
成が簡単なので、設置スペースを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態で運転される水処理設備の
全体構成を示した説明図である。
【図2】本発明の他の実施形態で運転される水処理設備
の全体構成を示した説明図である。
【符号の説明】
3 粉末活性炭注入管 6 膜濾過装置 7 膜濾過槽 8 膜濾過水管 21,22 活性炭混合水 23 膜濾過水 25 オゾン接触塔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川西 敏雄 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目2番47 号 株式会社クボタ内 (56)参考文献 特開 平5−154470(JP,A) 特開 平7−961(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/28 C02F 1/44

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水質が変動する原水に予め粉末活性炭を
    添加した粉末活性炭混合水を膜濾過槽に流入させるか、
    または原水を膜濾過槽に流入させ粉末活性炭を添加して
    粉末活性炭混合水となして、原水中の微量有機物などの
    処理対象物質を粉末活性炭に吸着させるとともに、膜濾
    過槽内の粉末活性炭混合水を槽内に設置した浸漬型膜濾
    過装置により固液分離し、浸漬型膜濾過装置の膜面を透
    過した膜濾過水を槽外へ取り出すに際し、前記粉末活性
    炭の添加量を一定とするとともに、前記膜濾過槽への流
    入量に対する膜濾過水の取出量を99%以上とし流入水
    量の1%未満を排水することにより、膜濾過槽内に粉末
    活性炭を高濃度に保持して処理対象物質の吸着を促進す
    ることを特徴とする浸漬型膜濾過装置を用いた水処理設
    備の運転方法。
  2. 【請求項2】 原水に粉末活性炭を添加するに先立ち、
    原水をオゾン処理することを特徴とする請求項1記載の
    浸漬型膜濾過装置を用いた水処理設備の運転方法。
JP10176396A 1996-04-24 1996-04-24 浸漬型膜濾過装置を用いた水処理設備の運転方法 Expired - Lifetime JP3356928B2 (ja)

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