JP3430598B2 - 膜分離装置 - Google Patents
膜分離装置Info
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- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は膜分離装置に係り、特
に、溶解性マンガンを膜分離処理する膜分離装置であっ
て、二次側での溶解性マンガンの酸化、析出による分離
膜の汚染を防止して、透過流束を高く維持することがで
きる膜分離装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、表流水や地下水を工業用又は飲用
水とするために、表流水や地下水中の濁質や細菌類をＵ
Ｆ（限外濾過）膜や、ＭＦ（精密濾過）膜を用いて除去
する膜分離装置が提供されている。 【０００３】このような膜分離装置において透過流束を
高く維持するためには、膜面の洗浄が重要であり、特に
背圧洗浄（逆洗）を行なうことが効果的である。即ち、
逆洗を行なわない場合には、処理を継続することによ
り、分離膜面上に原水から分離された濁質等が付着、堆
積し、透過流束を著しく低下させ、実用に供し得なくな
る。 【０００４】ところで、分離膜面には原水中の微生物も
付着し、強固な生物付着層を形成するため、これによっ
ても透過流束は著しく低下する。しかも、このような生
物付着層は、逆洗によっても容易に除去することはでき
ず、このため、一旦生物付着層が形成した後は、逆洗に
より透過流束を回復させることは困難である。 【０００５】従来、このような強固な生物付着層の形成
を防止して、透過流束を高く維持するために、 膜モ
ジュールに供給する原水に、塩素を連続的又は間欠的に
添加して膜分離処理時に生物が分離膜面に付着するのを
防止する。或いは、 膜モジュールの二次側（透過水
側）に、塩素を連続的又は間欠的に添加して、逆洗時に
塩素を生物付着層に到達させて、強固な生物付着層の形
成を防止して、逆洗効果を高める。といった方法が採用
されている。なお、逆洗水としては、透過水を用いるの
が一般的である。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の塩素添加による方法では、溶解性マンガンを含む原
水を膜分離処理する際、特に、膜モジュールの二次側に
塩素を添加する場合において、次のような問題がある。 【０００７】即ち、溶解性マンガンは、塩素共存下にお
いて徐々に酸化されて不溶化し、膜分離装置の二次側で
析出するようになる。そして、析出した酸化マンガンの
粒子を含む逆洗水が、逆洗時に二次側から一次側（原水
側）へ分離膜を通過する際に、該酸化マンガンの粒子が
分離膜の二次側の膜面に付着してこれを汚染する。この
ような状態が継続すると、二次側の分離膜面での酸化マ
ンガンの析出が加速され、分離膜の透過流束は著しく低
下する。 【０００８】このため、溶解性マンガンを含む原水の膜
分離処理に際しては、頻繁に分離膜の洗浄を行なうか、
或いは、前処理として原水に過マンガン酸カリウムを添
加して、原水中の溶解性マンガンを予め酸化させるとい
った繁雑な操作が必要となっていた。 【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決し、溶解
性マンガンを含む原水を膜分離処理するに当り、膜モジ
ュールの二次側に塩素を注入する方法において、二次側
での溶解性マンガンの酸化、析出による分離膜の汚染を
防止して、透過流束を高く維持することができる膜分離
装置を提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の膜分離装置は、
溶解性マンガンを含む原水を膜分離処理する膜モジュー
ルと、該膜モジュールの透過水に塩素を注入する手段
と、塩素注入後の透過水からマンガンを除去するマンガ
ン除去手段と、マンガン除去手段の処理水を洗浄水とし
て前記膜モジュールに供給する洗浄手段とを備えてなる
膜分離装置であって、該膜モジュールは、原水槽に膜モ
ジュールを浸漬して処理する浸漬型の膜モジュールであ
ることを特徴とする。 【００１１】 【作用】前述の如く、溶解性マンガンを含む原水を膜分
離処理する際に、透過水に塩素を注入すると酸化マンガ
ンが析出するが、本発明の膜分離装置においては、塩素
添加後の透過水をマンガン除去手段で処理し、マンガン
を除去した水を洗浄水として用いる。 【００１２】このため、洗浄水中には酸化マンガン粒子
が含まれず、従来の酸化マンガン粒子による逆洗時の二
次側分離膜面の汚染は防止される。 【００１３】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の膜分離装置の
実施例について詳細に説明する。 【００１４】図１は本発明の膜分離装置の一実施例を示
す系統図である。 【００１５】図１に示す膜分離装置は、原水槽４に膜モ
ジュール１Ａを浸漬して処理する浸漬型の膜モジュール
１Ａを用いたものである。図１において、２は粒子充填
層２Ａが形成された粒子充填塔、３は処理水槽、Ｐ1 ，
Ｐ 3 ，Ｐ 4 はポンプ、Ｖ 2 ，Ｖ3 はバルブ、１１〜１８
の各符号は配管である。 【００１６】本実施例の膜分離装置においては、原水は
ポンプＰ1 を備える配管１１より原水槽４に導入され
る。原水槽４内の原水はポンプＰ4 により、膜モジュー
ル１Ａの原水側から透過水側へ膜分離処理され、透過水
はバルブＶ2 を備える配管１４より膜モジュール１Ａか
ら抜き出され、配管１５より塩素（Ｃｌ2 ）が注入され
た後、粒子充填塔２に導入される。粒子充填塔２におい
ては、透過水中に塩素の注入で析出した酸化マンガン粒
子が除去され、マンガン除去後の処理水は配管１６、処
理水槽３、配管１７を経て系外へ排出される。 【００１７】この膜モジュール１の逆洗に当っては、ポ
ンプＰ1 ，Ｐ4 を停止、ポンプＰ3を作動し、バルブＶ2
を閉，バルブＶ3 を開として処理水槽３内の処理水を
配管１８，１４を経て膜モジュール１Ａの二次側（透過
水側）に逆洗水として供給する。この逆洗水中には、前
述の如く、塩素注入により析出した酸化マンガン粒子が
含有されていないため、膜モジュール１Ａの分離膜面を
汚染することなく、また、強固な生物付着層の形成を防
止して、良好な逆洗効果を得ることができる。 【００１８】なお、本実施例では、逆洗を例に説明した
が、原水供給側から洗浄水を供給し、膜面を洗浄するも
のでも良いことはいうまでもない。 【００１９】図１に示す膜分離装置において、粒子充填
塔２内に充填される粒子としては、例えば、次の〜
を用いることができる。 【００２０】 濾過砂等、長時間使用している間に自
然にマンガンが水和二酸化マンガンとして付着したも
の。 二酸化マンガン鉱石。 マンガンゼオライ
ト。 濾過砂や、その他濾材担体に水和二酸化マンガ
ンを人工的に被着させたもの。その他、マンガンを吸
着，酸化する粒状触媒。 【００２１】本発明において、マンガン除去手段として
は、何らこのような粒子充填塔に限定されるものではな
いが、このような粒子充填塔を用いた場合には、万一、
膜モジュールからの濁質のリークがあった場合でも、こ
の粒子充填塔で濁質リークを阻止できるため、極めて有
利である。 【００２２】この場合、粒子充填塔の差圧を検出する手
段、例えば圧力計又は差圧計等を設けておくことによ
り、膜モジュールからの濁質のリークが生じたことを粒
子充填塔の差圧上昇として検出することができる。 【００２３】なお、本発明の膜分離装置において、膜モ
ジュールの分離膜としては特に制限はなく、本発明はＵ
Ｆ膜、ＭＦ膜等、各種の分離膜を用いたあらゆる膜分離
装置に適用することができる。 【００２４】 【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の膜分離装置
によれば、溶解性マンガンを含む原水を膜分離処理する
に当り、膜モジュールの二次側に塩素を注入する方法に
おいて、二次側での溶解性マンガンの酸化、析出による
分離膜の汚染を防止して、透過流束を高く維持すること
ができる。
に、溶解性マンガンを膜分離処理する膜分離装置であっ
て、二次側での溶解性マンガンの酸化、析出による分離
膜の汚染を防止して、透過流束を高く維持することがで
きる膜分離装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、表流水や地下水を工業用又は飲用
水とするために、表流水や地下水中の濁質や細菌類をＵ
Ｆ（限外濾過）膜や、ＭＦ（精密濾過）膜を用いて除去
する膜分離装置が提供されている。 【０００３】このような膜分離装置において透過流束を
高く維持するためには、膜面の洗浄が重要であり、特に
背圧洗浄（逆洗）を行なうことが効果的である。即ち、
逆洗を行なわない場合には、処理を継続することによ
り、分離膜面上に原水から分離された濁質等が付着、堆
積し、透過流束を著しく低下させ、実用に供し得なくな
る。 【０００４】ところで、分離膜面には原水中の微生物も
付着し、強固な生物付着層を形成するため、これによっ
ても透過流束は著しく低下する。しかも、このような生
物付着層は、逆洗によっても容易に除去することはでき
ず、このため、一旦生物付着層が形成した後は、逆洗に
より透過流束を回復させることは困難である。 【０００５】従来、このような強固な生物付着層の形成
を防止して、透過流束を高く維持するために、 膜モ
ジュールに供給する原水に、塩素を連続的又は間欠的に
添加して膜分離処理時に生物が分離膜面に付着するのを
防止する。或いは、 膜モジュールの二次側（透過水
側）に、塩素を連続的又は間欠的に添加して、逆洗時に
塩素を生物付着層に到達させて、強固な生物付着層の形
成を防止して、逆洗効果を高める。といった方法が採用
されている。なお、逆洗水としては、透過水を用いるの
が一般的である。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の塩素添加による方法では、溶解性マンガンを含む原
水を膜分離処理する際、特に、膜モジュールの二次側に
塩素を添加する場合において、次のような問題がある。 【０００７】即ち、溶解性マンガンは、塩素共存下にお
いて徐々に酸化されて不溶化し、膜分離装置の二次側で
析出するようになる。そして、析出した酸化マンガンの
粒子を含む逆洗水が、逆洗時に二次側から一次側（原水
側）へ分離膜を通過する際に、該酸化マンガンの粒子が
分離膜の二次側の膜面に付着してこれを汚染する。この
ような状態が継続すると、二次側の分離膜面での酸化マ
ンガンの析出が加速され、分離膜の透過流束は著しく低
下する。 【０００８】このため、溶解性マンガンを含む原水の膜
分離処理に際しては、頻繁に分離膜の洗浄を行なうか、
或いは、前処理として原水に過マンガン酸カリウムを添
加して、原水中の溶解性マンガンを予め酸化させるとい
った繁雑な操作が必要となっていた。 【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決し、溶解
性マンガンを含む原水を膜分離処理するに当り、膜モジ
ュールの二次側に塩素を注入する方法において、二次側
での溶解性マンガンの酸化、析出による分離膜の汚染を
防止して、透過流束を高く維持することができる膜分離
装置を提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の膜分離装置は、
溶解性マンガンを含む原水を膜分離処理する膜モジュー
ルと、該膜モジュールの透過水に塩素を注入する手段
と、塩素注入後の透過水からマンガンを除去するマンガ
ン除去手段と、マンガン除去手段の処理水を洗浄水とし
て前記膜モジュールに供給する洗浄手段とを備えてなる
膜分離装置であって、該膜モジュールは、原水槽に膜モ
ジュールを浸漬して処理する浸漬型の膜モジュールであ
ることを特徴とする。 【００１１】 【作用】前述の如く、溶解性マンガンを含む原水を膜分
離処理する際に、透過水に塩素を注入すると酸化マンガ
ンが析出するが、本発明の膜分離装置においては、塩素
添加後の透過水をマンガン除去手段で処理し、マンガン
を除去した水を洗浄水として用いる。 【００１２】このため、洗浄水中には酸化マンガン粒子
が含まれず、従来の酸化マンガン粒子による逆洗時の二
次側分離膜面の汚染は防止される。 【００１３】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の膜分離装置の
実施例について詳細に説明する。 【００１４】図１は本発明の膜分離装置の一実施例を示
す系統図である。 【００１５】図１に示す膜分離装置は、原水槽４に膜モ
ジュール１Ａを浸漬して処理する浸漬型の膜モジュール
１Ａを用いたものである。図１において、２は粒子充填
層２Ａが形成された粒子充填塔、３は処理水槽、Ｐ1 ，
Ｐ 3 ，Ｐ 4 はポンプ、Ｖ 2 ，Ｖ3 はバルブ、１１〜１８
の各符号は配管である。 【００１６】本実施例の膜分離装置においては、原水は
ポンプＰ1 を備える配管１１より原水槽４に導入され
る。原水槽４内の原水はポンプＰ4 により、膜モジュー
ル１Ａの原水側から透過水側へ膜分離処理され、透過水
はバルブＶ2 を備える配管１４より膜モジュール１Ａか
ら抜き出され、配管１５より塩素（Ｃｌ2 ）が注入され
た後、粒子充填塔２に導入される。粒子充填塔２におい
ては、透過水中に塩素の注入で析出した酸化マンガン粒
子が除去され、マンガン除去後の処理水は配管１６、処
理水槽３、配管１７を経て系外へ排出される。 【００１７】この膜モジュール１の逆洗に当っては、ポ
ンプＰ1 ，Ｐ4 を停止、ポンプＰ3を作動し、バルブＶ2
を閉，バルブＶ3 を開として処理水槽３内の処理水を
配管１８，１４を経て膜モジュール１Ａの二次側（透過
水側）に逆洗水として供給する。この逆洗水中には、前
述の如く、塩素注入により析出した酸化マンガン粒子が
含有されていないため、膜モジュール１Ａの分離膜面を
汚染することなく、また、強固な生物付着層の形成を防
止して、良好な逆洗効果を得ることができる。 【００１８】なお、本実施例では、逆洗を例に説明した
が、原水供給側から洗浄水を供給し、膜面を洗浄するも
のでも良いことはいうまでもない。 【００１９】図１に示す膜分離装置において、粒子充填
塔２内に充填される粒子としては、例えば、次の〜
を用いることができる。 【００２０】 濾過砂等、長時間使用している間に自
然にマンガンが水和二酸化マンガンとして付着したも
の。 二酸化マンガン鉱石。 マンガンゼオライ
ト。 濾過砂や、その他濾材担体に水和二酸化マンガ
ンを人工的に被着させたもの。その他、マンガンを吸
着，酸化する粒状触媒。 【００２１】本発明において、マンガン除去手段として
は、何らこのような粒子充填塔に限定されるものではな
いが、このような粒子充填塔を用いた場合には、万一、
膜モジュールからの濁質のリークがあった場合でも、こ
の粒子充填塔で濁質リークを阻止できるため、極めて有
利である。 【００２２】この場合、粒子充填塔の差圧を検出する手
段、例えば圧力計又は差圧計等を設けておくことによ
り、膜モジュールからの濁質のリークが生じたことを粒
子充填塔の差圧上昇として検出することができる。 【００２３】なお、本発明の膜分離装置において、膜モ
ジュールの分離膜としては特に制限はなく、本発明はＵ
Ｆ膜、ＭＦ膜等、各種の分離膜を用いたあらゆる膜分離
装置に適用することができる。 【００２４】 【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の膜分離装置
によれば、溶解性マンガンを含む原水を膜分離処理する
に当り、膜モジュールの二次側に塩素を注入する方法に
おいて、二次側での溶解性マンガンの酸化、析出による
分離膜の汚染を防止して、透過流束を高く維持すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の膜分離装置の一実施例を示す系統図で
ある。 【符号の説明】 １，１Ａ 膜モジュール ２ 粒子充填塔 ３ 処理水槽 ４ 原水槽
ある。 【符号の説明】 １，１Ａ 膜モジュール ２ 粒子充填塔 ３ 処理水槽 ４ 原水槽
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C02F 1/44
B01D 65/02
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 溶解性マンガンを含む原水を膜分離処理
する膜モジュールと、該膜モジュールの透過水に塩素を
注入する手段と、塩素注入後の透過水からマンガンを除
去するマンガン除去手段と、マンガン除去手段の処理水
を洗浄水として前記膜モジュールに供給する洗浄手段と
を備えてなる膜分離装置であって、該膜モジュールは、
原水槽に膜モジュールを浸漬して処理する浸漬型の膜モ
ジュールであることを特徴とする膜分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32400593A JP3430598B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 膜分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32400593A JP3430598B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 膜分離装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07171567A JPH07171567A (ja) | 1995-07-11 |
| JP3430598B2 true JP3430598B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=18161069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32400593A Expired - Lifetime JP3430598B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 膜分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3430598B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3609470B2 (ja) * | 1994-12-07 | 2005-01-12 | ダイセル化学工業株式会社 | 水の浄化方法および浄化装置 |
| JP4013565B2 (ja) * | 2002-01-30 | 2007-11-28 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | マンガン除去方法および装置 |
| JP4862005B2 (ja) * | 2008-03-10 | 2012-01-25 | メタウォーター株式会社 | 水処理方法および水処理装置 |
| JP6577803B2 (ja) * | 2015-09-28 | 2019-09-18 | オルガノ株式会社 | 膜処理装置、飲料用水製造装置、膜処理方法、及び飲料用水製造方法 |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP32400593A patent/JP3430598B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07171567A (ja) | 1995-07-11 |
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