JP3380114B2 - 膜分離装置の逆洗方法 - Google Patents

膜分離装置の逆洗方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、浄水・下排水・埋
立処分場浸出水処理などにおいて被処理水の固液分離に
使用される膜分離装置の逆洗方法に関する。
【0002】
【従来の技術】浄水・下排水・埋立処分場浸出水処理な
どにおいて被処理水の固液分離に使用される膜分離装置
として、たとえば図2に示したような膜モジュールを複
数段積層したものがある。膜モジュール1は、透過水吸
引室2を有するケーシング3の内部に複数本の管状セラ
ミック分離膜4を配列することにより構成されており、
各膜モジュール1の透過水吸引室2に連通して透過水吸
引管(図示せず)が設けられ、積層した膜モジュール1
の下方に散気装置(図示せず)が設けられる。
【0003】このような膜分離装置は、被処理水中に浸
漬した状態で、透過水吸引管,透過水吸引室2を通じて
分離膜4の透過水流路4aに吸引圧を作用させることに
より、分離膜4によって被処理水を固液分離し、膜面を
透過して透過水流路4a内に流入した透過水を透過水吸
引室2,透過水吸引管を通じて槽外へ取り出しつつ、散
気装置からの気泡により生起される気液混合上昇流によ
って分離膜4の表面を洗浄するようにしている。
【0004】そして、分離膜4の表面や内部にスケール
やスライムなどが付着し、濾過性能が低下してきた時
に、分離膜4の透過水流路4aに濾過時とは逆方向に透
過水や薬液を圧送することにより、分離膜4を逆洗する
ようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、膜分離
装置が、溶解性マンガンなどを含んだ被処理水を固液分
離するものである場合、薬液として次亜塩素酸ナトリウ
ム水溶液などの酸化剤溶液を使用すると、分離膜を透過
して透過水流路内に流入していたマンガンイオンが二酸
化マンガンに酸化されるなど、酸化物が生じて析出する
ことがあり、析出した酸化物が薬液とともに圧送されて
分離膜の膜面に付着するため、分離膜の透過性能が低下
するという問題がある。
【0006】本発明は上記問題を解決するもので、酸化
剤を用いた逆洗に起因する分離膜の透過性能低下を防止
できる膜分離装置の逆洗方法を提供することを目的とす
るものである。
【0007】
【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記載の膜分離装置の逆洗方法は、
溶解性マンガンなどを含んだ被処理水を固液分離する膜
分離装置の逆洗方法であって、膜分離装置の分離膜の透
過水流路に濾過時とは逆方向に酸化剤溶液を圧送して、
分離膜に付着した有機物などの付着物を酸化剤により酸
化分解し、その後、前記分離膜の透過水流路に濾過時と
は逆方向に還元剤溶液を圧送して、前記酸化剤の作用に
より析出して分離膜に付着したマンガンなどの酸化物を
還元剤により還元溶解させるようにしたものである。
【0008】請求項2記載の膜分離装置の逆洗方法は、
上記した構成において、酸化剤溶液として、次亜塩素酸
ナトリウム、塩素、または二酸化塩素の水溶液を用い、
還元剤溶液として、重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリ
ウム、チオ硫酸ナトリウム、またはシュウ酸の水溶液を
用いるようにしたものである。
【0009】酸化剤溶液は、有効塩素濃度1〜1000
0mg/lのものを用いることができ、還元剤溶液は、
1〜10000mg/lのものを用いることができる。
還元剤溶液として亜硫酸ナトリウムやチオ硫酸ナトリウ
ムの水溶液を用いる場合は、酸を添加して酸性に調整す
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図1は浄水・下排水・埋立処分場浸
出水処理などを行う水処理装置の全体構成を示し、被処
理水供給管5が上方に開口した処理槽6の内部に、被処
理水7に浸漬して膜分離装置8を設けており、処理槽6
の外部に、膜分離装置8により固液分離した透過水9を
貯留する透過水槽10を設けている。6aは汚泥引抜管
である。
【0011】膜分離装置8は、図2を用いて先に説明し
たような、複数本の管状セラミック分離膜(図示せず)
を配列した膜モジュール11を複数段積層しており、各
膜モジュール11の透過水吸引室(図示せず)に連通し
て透過水吸引管12を設け、膜モジュール11の下方
に、槽外のブロワ13に連通する散気装置14を設けて
いる。透過水吸引管12は透過水槽10に導かれてお
り、コントロール弁15および吸引ポンプ16を介装し
ている。
【0012】透過水槽10には、槽内の透過水9を処理
水として取り出す処理水管17と、槽内の透過水9を逆
洗水として膜分離装置8に向けて送る逆洗水供給管18
とを設けており、逆洗水供給管18は、透過水吸引管1
2の管路途中で開口し、コントロール弁19と逆洗ポン
プ20とを介装している。
【0013】逆洗水供給管18の管路には、酸化剤溶液
を入れた薬品槽21から導かれた薬注管22と、還元剤
溶液を入れた薬品槽23から導かれた薬注管24とが開
口している。薬注管22はコントロール弁25と薬注ポ
ンプ26とを介装し、薬注管24はコントロール弁27
と薬注ポンプ28とを介装しており、薬品槽23には、
pH調整のための酸または塩基を添加する薬注管29が
開口している。
【0014】このような水処理装置を濾過運転する時
は、コントロール弁15を開き、コントロール弁19を
閉じ、被処理水供給管5を通じて処理槽6内に被処理水
を導入する状態において、吸引ポンプ16を駆動する。
そして、吸引ポンプ16の吸引圧を透過水吸引管12を
通じて膜分離装置8の分離膜の内側、すなわち透過水流
路に作用させることにより、槽6内の被処理水7を分離
膜によって濾過し、被処理水7中の濁質を槽内に残留さ
せ、分離膜の膜面を透過して透過水流路内に流入した透
過水を透過水吸引管12を通じて取り出し、透過水槽1
0に送る。このとき、ブロワー13より散気装置14を
通じて散気することにより気液混合上昇流を生起し、膜
分離装置8の分離膜の膜面を洗浄する。そして、分離効
率の低下を防止するために適宜、膜分離装置8の逆洗を
行う。
【0015】以下、膜分離装置の逆洗方法を説明する。
被処理水供給管5による被処理水の導入を停止し、コン
トロール弁15を閉じるとともに吸引ポンプ16を停止
させて、膜分離装置8による濾過を停止する。そして、
コントロール弁19を開き、逆洗ポンプ20を駆動し
て、透過水槽10内の透過水9を逆洗水供給管18を通
じて膜分離装置8の分離膜の透過水流路内に圧送し、分
離膜の内側から外側へ(透過水流路側から被処理水側
へ)浸透させつつ、散気により生起される気液混合上昇
流を膜分離装置8の分離膜に供給することにより、膜面
に形成された付着層などを剥離する。
【0016】このようにして、濾過運転の間に透過水9
による逆洗を適宜行いながら、適当洗浄間隔で薬品洗浄
を行う。薬品洗浄を行う時は、逆洗ポンプ20を停止し
た状態において、コントロール弁25を開き、薬注ポン
プ26を駆動して、薬品槽21内の酸化剤溶液を薬注管
22を通じて逆洗水供給管18内に注入することによ
り、酸化剤溶液を逆洗水供給管18を通じて分離膜の透
過水流路内に送り込み、分離膜の内側から外側へ浸透さ
せて、分離膜に付着した有機物などの付着物を酸化剤に
より酸化分解する。
【0017】次いで、コントロール弁25を閉じ、薬注
ポンプ26を停止した状態で、逆洗ポンプ20を駆動し
て、透過水槽10内の透過水9を逆洗水供給管18を通
じて分離膜の透過水流路内に送り込み、分離膜自体およ
び分離膜の透過水流路に残留している酸化剤を外側へ
(被処理水側へ)送り出し、これにより、濾過運転再開
時に酸化剤を高濃度で含んだ処理水が取り出されるのを
防止し、この水処理装置の後段における酸化剤の影響を
排除する。後段での酸化剤の影響を考慮する必要がない
場合は、この透過水逆洗を省略する。
【0018】しかるに、酸化剤溶液によって逆洗する際
に、分離膜を透過して透過水流路内に流入していたマン
ガンイオンが二酸化マンガンとなって析出するなど、酸
化剤により酸化された酸化物が析出し、析出した酸化物
が酸化剤溶液や透過水とともに圧送されて分離膜の膜面
に付着するので、定期的に、または透過水流束などをモ
ニターしながら適当時に、還元剤溶液による逆洗を行っ
て、二酸化マンガンなどの酸化物を還元して溶解させ
る。
【0019】その際には、酸化剤溶液による逆洗と同様
に、逆洗ポンプ20を停止した状態において、コントロ
ール弁27を開き、薬注ポンプ28を駆動して、薬品槽
23内の還元剤溶液を薬注管24を通じて逆洗水供給管
18内に注入することにより、還元剤溶液を逆洗水供給
管18を通じて分離膜の透過水流路内に送り込み、分離
膜の内側から外側へ浸透させる。酸化剤逆洗の直後に還
元剤逆洗を行う時は、分離膜自体や透過水流路に残留し
ている酸化剤は還元剤の作用で失活するので、透過水に
よる逆洗を省略できる。
【0020】酸化剤溶液としては、次亜塩素酸ナトリウ
ム、塩素、または二酸化塩素などを用いて、有効塩素濃
度約1〜10000mg/lの水溶液を調製し、還元剤
溶液としては、重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウ
ム、チオ硫酸ナトリウム、シュウ酸などを用いて、約1
〜10000mg/lの水溶液を調製しておく。亜硫酸
ナトリウムまたはチオ硫酸ナトリウムを用いるときは、
薬注管29より酸を添加することにより、還元剤として
作用させるのに適当な酸性側pHに調整しておく。
【0021】しかしながら、薬品槽21,23内に高濃
度の酸化剤または還元剤の溶液を入れておき、逆洗水供
給管18内を圧送される透過水に薬品槽21,23内の
酸化剤または還元剤の溶液を注入することにより、逆洗
水供給管18内で適当濃度の水溶液を調製してもよい。
【0022】また、上記においては、管状セラミック分
離膜により構成した外圧型膜分離装置8の逆洗を例示し
たが、この逆洗方法を平膜型膜分離装置や内圧型膜分離
装置に適用することもできる。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、有機物な
どの付着物は酸化剤を用いて逆洗することにより除去で
き、逆洗に用いた酸化剤に起因する酸化物結晶などの付
着、蓄積物は還元剤を用いて逆洗することにより除去で
きるので、被処理水中に溶解性マンガンなどが含まれて
いる場合でも、分離膜の透過性能の悪化を防止できる。
これにより、膜面汚染の進行を小さくすることができ、
濾過継続時間の長期化、および薬品洗浄頻度の低減を図
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態において膜分離装置の逆洗
方法が行われる水処理装置の全体構成を示した説明図で
ある。
【図2】従来より用いられている膜モジュールの構成を
示した断面図である。
【符号の説明】
7 被処理水 8 膜分離装置 12 透過水吸引管 18 逆洗水供給管 25 薬注管(酸化剤) 27 薬注管(還元剤)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 俊也 大阪府大阪市西淀川区西島2丁目1番地 6号 株式会社クボタ 新淀川工場内 (72)発明者 井原 浩 大阪府大阪市西淀川区西島2丁目1番地 6号 株式会社クボタ 新淀川工場内 (56)参考文献 特開 昭58−180203(JP,A) 特開 平8−99025(JP,A) 特開 平7−171567(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 65/06,65/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶解性マンガンなどを含んだ被処理水を
    固液分離する膜分離装置の逆洗方法であって、膜分離装
    置の分離膜の透過水流路に濾過時とは逆方向に酸化剤溶
    液を圧送して、分離膜に付着した有機物などの付着物を
    酸化剤により酸化分解し、その後、前記分離膜の透過水
    流路に濾過時とは逆方向に還元剤溶液を圧送して、前記
    酸化剤の作用により析出して分離膜に付着したマンガン
    などの酸化物を還元剤により還元溶解させることを特徴
    とする膜分離装置の逆洗方法。
  2. 【請求項2】 酸化剤溶液として、次亜塩素酸ナトリウ
    ム、塩素、または二酸化塩素の水溶液を用い、還元剤溶
    液として、重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、チ
    オ硫酸ナトリウム、またはシュウ酸の水溶液を用いるこ
    とを特徴とする請求項1記載の膜分離装置の逆洗方法。
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