JP5024158B2 - Membrane filtration method - Google Patents
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Description
本発明は、塩分を含有する原水をろ過膜モジュールで処理して膜ろ過水を得る膜ろ過方法において、膜ろ過水や淡水を効率的に用いて効果的な逆洗を行う逆洗方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a backwashing method for performing effective backwashing by efficiently using membrane filtered water or fresh water in a membrane filtration method for obtaining membrane filtered water by treating raw water containing salt with a membrane filter module. It is.
海水・かん水からの淡水の生成には、たとえば逆浸透膜モジュールを備えた膜分離装置が用いられる。この種の膜分離装置は、基本的には図1に示すように、原水(海水・かん水)から濁質成分除去等のための前処理を施した後、高圧ポンプ11によって所定の圧力(例えば6.0MPa程度)に高めて逆浸透膜モジュール13に供給し、逆浸透作用により透過した透過水と濃縮水とを得るように構成される。
For the production of fresh water from seawater / brine, for example, a membrane separation device equipped with a reverse osmosis membrane module is used. As shown in FIG. 1, this type of membrane separation apparatus basically performs a pretreatment for removing turbid components from raw water (seawater / brine) and then a predetermined pressure (for example, And is supplied to the reverse
前処理としては、例えば、砂ろ過、活性炭ろ過、膜ろ過などが挙げられ、特に膜ろ過が好ましく用いられる。しかし、この種の膜ろ過装置は、膜ろ過を継続していくと、原水に含まれる濁質や有機物、無機物等の除去対象物が膜面に蓄積し、膜の目詰まりが生じてくる。膜が目詰まりするとろ過膜モジュールの膜ろ過抵抗が上昇し、やがて膜ろ過を継続することができなくなる。そこで膜ろ過を継続するため、膜の洗浄を行う必要がある。膜の洗浄には膜ろ過水を膜の2次側(膜ろ過水側)から1次側(原水側)へ逆流させる逆流洗浄(以下、逆洗と称する)や、気体を膜の1次側に供給して膜の汚れを取る空気洗浄や、薬剤含有水を一定時間膜と接触させて洗浄する薬液洗浄がある。これらの洗浄を有効に行うことが膜ろ過を安定して継続実施するために非常に重要である。 Examples of the pretreatment include sand filtration, activated carbon filtration, and membrane filtration, and membrane filtration is particularly preferably used. However, when this type of membrane filtration device continues the membrane filtration, removal objects such as turbidity, organic matter, and inorganic matter contained in the raw water accumulate on the membrane surface, resulting in clogging of the membrane. When the membrane is clogged, the membrane filtration resistance of the filtration membrane module increases, and it becomes impossible to continue membrane filtration. Therefore, in order to continue membrane filtration, it is necessary to wash the membrane. For membrane cleaning, reverse flow cleaning (hereinafter referred to as backwashing) in which membrane filtered water flows backward from the secondary side (membrane filtered water side) of the membrane to the primary side (raw water side), or gas on the primary side of the membrane There are air cleaning to remove the dirt of the membrane by supplying to the membrane, and chemical cleaning to wash the drug-containing water in contact with the membrane for a certain period of time. It is very important to perform these washings effectively in order to carry out the membrane filtration stably and continuously.
膜の目詰まりの程度は、原水の水質に依存するが、一般的に最も問題となるのが有機物による目詰まりである。この有機物の目詰まりの解消のためには次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤を含む水で逆洗することが有効であり、逆洗に使用する洗浄水としては、膜ろ過水が一般的に使われている。 The degree of clogging of the membrane depends on the quality of the raw water, but generally the most problematic is clogging with organic matter. In order to eliminate this clogging of organic matter, it is effective to backwash with water containing an oxidizing agent such as sodium hypochlorite. As the washing water used for backwashing, membrane filtered water is generally used. It is used.
そこで、特許文献1では、海水・かん水などの塩分を含有する原水を膜ろ過して得られた膜ろ過水を、逆浸透膜モジュールで逆浸透処理して透過水を得る膜分離方法において、膜ろ過水に次亜塩素酸ナトリウムといった酸化剤を添加した水を用いてろ過膜モジュールを逆洗する方法や、透過水を用いてろ過膜モジュールを逆洗する方法が開示されている。しかしながら、この方法のように膜ろ過水に次亜塩素酸ナトリウムを添加すると、膜ろ過水に含まれる高濃度のカルシウム等と反応してカルシウムスケール等が発生し、次亜塩素酸ナトリウム添加配管が詰まったり、ろ過膜モジュールが詰まったりする問題が生じ易い。また、透過水に酸化剤を添加しないで逆洗を行なう場合には、十分な洗浄効果が得られない問題があった。
Therefore, in
一方、特許文献2では、塩分を含有する原水を膜ろ過して得られた膜ろ過水を、第1の逆浸透膜モジュールで逆浸透処理し、さらに第2の逆浸透膜モジュールで逆浸透処理して透過水を得る膜分離方法において、第2の逆浸透膜モジュールで得られた濃縮水に、酸化剤を添加してろ過膜モジュールの逆洗を行う方法が開示されている。しかしながら、この方法では逆浸透膜モジュールを2段に設置した設備でしか適用できない。逆浸透膜モジュールを1段しか設置していない設備では濃縮水の塩分濃度が高すぎるために、濃縮水で逆洗しても効果が却って得られない。また、膜ろ過水を逆洗に用いないで、第2の逆浸透膜モジュールで得られた濃縮水を用いてろ過膜モジュールの逆洗を行っているが、第2の逆浸透膜モジュールの濃縮水は、第1の逆浸透膜モジュールの供給水として還流させるのが一般的であり、その場合に比べて、得られる透過水の回収率が低くなる問題があった。また、第2の逆浸透膜モジュールの濃縮水に含まれる塩分濃度は、原水に比べると減じられているとはいえ、十分には低くないため、期待した洗浄効果が得られない問題もあった。
On the other hand, in
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決し、ろ過膜モジュールに蓄積した濁質や有機物、無機物等の目詰まり原因物質を、膜ろ過水や淡水を効率的に用いて効果的に洗浄除去するための膜ろ過方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and effectively cleans clogging cause substances such as turbidity, organic matter, and inorganic matter accumulated in the filtration membrane module using membrane filtration water and fresh water efficiently. It aims at providing the membrane filtration method for removing.
上記目的を達成するための本発明の膜ろ過方法は、次の構成を特徴とするものである。
(1) 塩濃度が1,000mg/L以上の原水をろ過膜モジュールで処理して膜ろ過水を得る膜ろ過方法において、膜ろ過工程の間にろ過膜モジュールの逆洗を行う逆洗工程を有し、該逆洗工程として、酸化剤を含有させていない、前記膜ろ過水を逆浸透処理した塩濃度が500mg/L未満の逆浸透膜透過水を逆洗水に用いて前記ろ過膜モジュールを逆洗し、前記ろ過膜モジュールの原水側の水を排出することを行い、引き続いて、酸化剤を50mg/L以上の濃度で含有させた前記逆浸透膜透過水を逆洗水に用いた酸化剤含有淡水逆洗工程を行い、引き続いて、前記酸化剤を含有する前記逆浸透膜透過水を前記ろ過膜モジュール内で保持させた状態を3〜120分間維持することを行い、かつ、該酸化剤含有淡水逆洗工程の実施頻度を3時間〜10日間に1回とすることを特徴とする膜ろ過方法。
Membrane filtration method of the present invention for achieving the above object is characterized in the following configuration.
(1) In the membrane filtration method by salt concentration processes the above raw water 1,000 mg / L in the filtration membrane module obtaining a membrane filtration water backwash step of performing backwash of the filtration membrane module during the membrane filtration step In the backwashing step , the filtration membrane is obtained by using reverse osmosis membrane permeated water having a salt concentration of less than 500 mg / L as a backwash water. the module backwashing, the make possible to discharge the water in the raw water side of the filtration membrane module, subsequently, the reverse osmosis membrane permeated water an acid agent was contained at a concentration of at least 50 mg / L in the backwash water as was carried out oxidant containing fresh water backwash engineering using performs that subsequently, maintaining the 3 to 120 minutes while being held the reverse osmosis membrane permeated water containing an oxidizing agent in the filtration membrane module, And the frequency of the oxidant-containing fresh water backwashing step is 3 Membrane filtration method characterized in that a once during ~ 10 days.
本発明の膜ろ過方法によると、ろ過膜モジュールに蓄積した濁質や有機物、無機物等の目詰まり原因物質を、膜ろ過水や淡水を効率的に用いて効果的に洗浄除去することが可能となる。 According to the membrane filtration method of the present invention, clogging-causing substances such as turbidity, organic matter, and inorganic matter accumulated in the filtration membrane module can be effectively washed and removed using membrane filtration water and fresh water efficiently. Become.
図2、図3は、それぞれ、本発明の膜ろ過方法の好ましい一実施様態を示す工程概略図である。各々の図において同一符号は同一または同等の構成要素を示す。 FIG. 2 and FIG. 3 are process schematic diagrams respectively showing a preferred embodiment of the membrane filtration method of the present invention. In each drawing, the same reference numerals indicate the same or equivalent components.
図2や図3において、取水された海水・かん水などの塩分を含有する原水は、適宜前処理を施された後、ろ過ポンプ1でもって原水配管2を介してろ過膜モジュール3へと供給され、膜ろ過された膜ろ過水が得られる。膜ろ過水は、ろ過水配管4を介してろ過水槽5に貯留される。本発明では膜ろ過水を得る工程を、膜ろ過工程と称する。ろ過水槽5に貯留された膜ろ過水は、高圧ポンプ11によって逆浸透膜供給配管12を介して逆浸透膜モジュール13へと供給され、逆浸透処理された透過水と、濃縮水が得られる。透過水は透過水配管14を介して取り出され、濃縮水は濃縮水配管15を介して系外に排出される。本発明では逆浸透処理をして透過水を得る工程を、逆浸透処理工程と称する。また、図2では系外から供給される淡水が淡水配管16を介して淡水水槽17に貯留される。図3では、逆浸透膜モジュール13で処理された透過水が淡水として供給され淡水水槽17に貯留される。
In FIG. 2 and FIG. 3, the raw water containing salt such as seawater / brine collected is appropriately pretreated and then supplied to the
ろ過膜モジュール3の膜面に蓄積した濁質や有機物、無機物を洗浄除去するため、所定時間膜ろ過を行った後、ろ過ポンプ1を停止して、当該ろ過膜モジュール3の逆洗が行われる。ろ過水槽5に貯留された膜ろ過水等を逆洗水とする場合は、膜ろ過水を逆洗ポンプ21によって逆洗水配管22を介してろ過膜モジュール3に供給し、膜の2次側(膜ろ過水側)から膜の1次側(原水側)へ逆流させて行われる。本発明では逆洗に用いられる洗浄水を逆洗水と称する。逆洗水は、ろ過膜モジュール3の原水側に流れ出た後、逆洗水排水配管26および/またはドレン排水配管27を介してろ過モジュール3の系外へ排出される。膜ろ過水を用いて逆洗を行う工程を、本発明では通常逆洗工程と称する。所定の時間経過後、逆洗ポンプ21を停止して、再び膜ろ過が行われる。
In order to wash away turbidity, organic matter, and inorganic matter accumulated on the membrane surface of the
また、淡水を逆洗水として用いる場合には、淡水水槽17に貯留された淡水を、淡水逆洗ポンプ31によって淡水逆洗配管32を介してろ過膜モジュール3に供給し、膜の2次側(膜ろ過水側)から膜の1次側(原水側)へ逆流させて行われる。この時に、酸化剤貯槽23に貯留された酸化剤薬液を、酸化剤注入ポンプ24によって酸化剤注入配管25を介して淡水逆洗配管32に注入した場合、酸化剤含有淡水が逆洗水として供給される。逆洗水は、ろ過膜モジュール3の原水側に流れ出た後、逆洗水排水配管26および/またはドレン排水配管27を介してろ過モジュール3の系外へ排出される。所定の時間経過後、淡水逆洗ポンプ31、酸化剤注入ポンプ24を停止して、再び膜ろ過が行われる。本発明では、酸化剤を含有させた淡水を逆洗水に用いて逆洗を行う工程を、酸化剤含有淡水逆洗工程と称する。
In addition, when fresh water is used as backwash water, fresh water stored in the
ここで、淡水とは、イオン類を相当量除去した水で飲用水品質を有するものをいい、例えば蒸発残留物濃度(塩濃度)が500mg/L未満、塩化物イオン濃度が200mg/L未満である水であり、飲料水、蒸留水、逆浸透処理された透過水等を使用できるが、透過水を使用すると、図3に示すように透過水返送配管18を介して淡水水槽17へ容易に導入することができるので好ましい。
Here, fresh water refers to water from which a considerable amount of ions have been removed and having drinking water quality. For example, the evaporation residue concentration (salt concentration) is less than 500 mg / L, and the chloride ion concentration is less than 200 mg / L. Although it is a certain water, drinking water, distilled water, reverse osmosis treated permeated water or the like can be used. However, if permeated water is used, it is easily transferred to the
ところで、海水・かん水などの塩分を高濃度に含有する原水では、原水中に含まれる濁質や有機物、無機物等が塩析により析出、沈殿し易くなっており、これらがろ過膜モジュールの膜面に蓄積し、膜の目詰まりが起こり易くなっている。本発明者の検討によると、原水の塩分濃度と膜の目詰まりの起こり易さの関係は、500mg/L未満であった場合に比べて、1,000mg/L以上になると目詰まりが起こり易くなり始め、10,000mg/Lを超えると目詰まりがより起こり易くなり、30,000mg/Lを超えると目詰まりがさらに起こり易くなることが分かっている。 By the way, in raw water containing a high concentration of salt, such as seawater and brine, turbidity, organic matter, inorganic matter, etc. contained in the raw water are likely to precipitate and precipitate by salting out, and these are the membrane surfaces of the filtration membrane module. The film tends to clog. According to the study of the present inventor, when the relationship between the salinity of raw water and the likelihood of membrane clogging is less than 500 mg / L, clogging is likely to occur at 1,000 mg / L or more. It has been found that clogging is more likely to occur when exceeding 10,000 mg / L, and clogging is more likely to occur when exceeding 30,000 mg / L.
また、海水・かん水を原水とした場合、得られた膜ろ過水は、原水に含まれる濁質や有機物、無機物等の除去対象物が除去されているものの、塩分が含有されたままである。したがって、塩析により析出、沈殿して膜面に蓄積して、膜の目詰まりを発生させた濁質や有機物、無機物等の除去対象物は、膜ろ過水を逆洗水に用いて逆洗した場合、物理的作用によって膜面から剥離させ除去させることが必要である。一方、淡水を逆洗水に用いて逆洗した場合、原水中に含まれる塩濃度による塩析現象によって析出、沈殿した濁質や有機物、無機物等の除去対象物は、低い塩濃度の淡水中では溶解し易く、物理的作用によって膜面から剥離させる効果と、淡水中に溶解させて除去させる効果とによる除去効果が発揮される。このため、淡水を逆洗水に用いて逆洗した方が、洗浄除去の効果が高いので好ましい。 Moreover, when seawater / brine is used as raw water, the obtained membrane filtered water is free from turbidity, organic matter, inorganic matter, and other removal objects contained in the raw water, but still contains salt. Therefore, the object to be removed, such as turbidity, organic matter, and inorganic matter, which has been deposited and precipitated by salting out and accumulated on the membrane surface, causing membrane clogging, is backwashed using membrane filtered water as backwash water. In this case, it is necessary to remove the film from the film surface by physical action. On the other hand, when backwashing is performed using fresh water as backwash water, objects to be removed such as turbidity, organic matter, and inorganic matter that have precipitated and precipitated due to the salting out phenomenon due to the salt concentration contained in the raw water are not suitable for fresh water with low salt concentration. Then, it is easy to dissolve, and the removal effect by the effect of peeling from the film surface by a physical action and the effect of dissolving and removing in fresh water are exhibited. For this reason, it is preferable to use fresh water for backwashing water because it has a high cleaning effect.
このとき、原水と淡水の塩濃度差が大きいほど、膜ろ過工程において塩析によって膜面に析出、沈殿した濁質や有機物、無機物等が、淡水を逆洗水に用いた逆洗によって溶解して除去し易くなる。ここで、淡水は、蒸発残留物濃度が500mg/L未満であることから、原水と淡水の塩濃度差を有意にするためには、原水の塩濃度は少なくとも1,000mg/L以上であることが好ましく、さらには10,000mg/L以上、より好ましくは30,000mg/L以上であることが、原水と淡水との塩濃度差が十分に大きくなるので好ましい。 At this time, the greater the difference in salt concentration between the raw water and fresh water, the more turbidity, organic matter, inorganic matter, etc., precipitated and precipitated on the membrane surface by salting out in the membrane filtration step, dissolved by backwashing using freshwater as backwash water. It becomes easy to remove. Here, since fresh water has an evaporation residue concentration of less than 500 mg / L, the salt concentration of raw water should be at least 1,000 mg / L or more in order to make the salt concentration difference between raw water and fresh water significant. Is more preferably 10,000 mg / L or more, and more preferably 30,000 mg / L or more because the difference in salt concentration between the raw water and fresh water is sufficiently large.
淡水を用いて逆洗を行うためには、予め淡水を準備する必要があり、膜ろ過工程の間に頻繁に行われる毎回逆洗に淡水を使用する場合、本発明による膜ろ過法のランニングコストが高くなるというデメリットが生じる。特に、海水・かん水から淡水である透過水を生成するための前処理として本発明による膜ろ過法を用いる場合では、生成された透過水のうちの多くを逆洗水として消費することになり、透過水の回収率を下げてしまうデメリットが生じる。従って、淡水による逆洗は、逆洗効果は高いものの頻繁に行うことが難しい。 In order to perform backwashing using fresh water, it is necessary to prepare fresh water in advance, and when fresh water is used for backwashing frequently performed during the membrane filtration step, the running cost of the membrane filtration method according to the present invention There is a demerit that becomes higher. In particular, in the case of using the membrane filtration method according to the present invention as a pretreatment for generating permeated water that is fresh water from seawater and brine, most of the generated permeated water will be consumed as backwash water, There is a demerit that lowers the permeate recovery rate. Therefore, backwashing with fresh water is difficult to perform frequently, although the backwashing effect is high.
ここで、回収率とは、供給された水量に対する処理水流量の割合であり、例えば、膜ろ過工程にあっては、前処理を施された原水量に対する、逆洗水として使用された分を差し引いた膜ろ過水量の割合である。逆浸透処理工程にあっては、逆浸透膜モジュール13に供給された膜ろ過水量に対する、逆洗水として使用された分を差し引いた透過水量の割合である。また、図2に示されるような膜ろ過工程と逆浸透処理工程を組合せた海水淡水化システムにおいてはろ過膜モジュール3に供給された原水量に対する透過水量(逆洗水としての使用分を除く。)の割合である。
Here, the recovery rate is the ratio of the treated water flow rate to the supplied water amount. For example, in the membrane filtration step, the amount used as backwash water with respect to the pretreated raw water amount. It is the ratio of the amount of membrane filtration water subtracted. In the reverse osmosis treatment step, it is the ratio of the amount of permeated water obtained by subtracting the amount used as backwash water to the amount of membrane filtrate supplied to the reverse
さらに、逆洗水に酸化剤を含有させると、酸化剤による膜の洗浄効果を高めることができるので好ましい。酸化剤としては、次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素、過酸化水素、クロラミン等が使用できるが、使用し易さと、コスト、洗浄効果の観点から次亜塩素酸ナトリウムが好ましい。通常、ろ過膜モジュールの逆洗は、膜ろ過を続ける途中に定期的に行われ、その頻度は、15分〜120分に1回程度である。通常は、膜ろ過水を逆洗水に用いて15分〜120分に1回程度の頻度で逆洗を行い、膜に蓄積した濁質や有機物、無機物等の膜の目詰まり原因物質を洗浄除去する。膜ろ過水を逆洗水に用いた場合、淡水あるいは酸化剤含有淡水を逆洗水に用いた場合よりも洗浄効果が小さいために、洗浄除去しきれなかった濁質や有機物、無機物等の膜の目詰まり原因物質が徐々に蓄積されていく。そこで、3時間に1回〜10日間に1回程度の頻度で、酸化剤含有淡水を逆洗水に用いた逆洗(酸化剤含有淡水逆洗工程)を行い、これによって得られる高い洗浄効果によって、蓄積した濁質や有機物、無機物等の膜の目詰まり原因物質を洗浄除去する。このように、通常逆洗工程と酸化剤含有淡水逆洗とを組合わせて実施することにより、膜の目詰まり原因物質を効果的に除去できると同時に、ろ過膜モジュールの逆洗に使用する淡水量を最小限に抑えることができる。淡水の使用量を減らすことによって、海水淡水化システムにおける回収率を高く維持することができるようになる。 Furthermore, it is preferable to include an oxidizing agent in the backwash water because the cleaning effect of the film by the oxidizing agent can be enhanced. As the oxidizing agent, sodium hypochlorite, chlorine dioxide, hydrogen peroxide, chloramine and the like can be used, but sodium hypochlorite is preferable from the viewpoint of ease of use, cost, and cleaning effect. Usually, the backwashing of the filtration membrane module is periodically performed while continuing the membrane filtration, and the frequency thereof is about once every 15 to 120 minutes. Normally, membrane filtration water is used as backwash water, and backwashing is performed about once every 15 to 120 minutes to clean the substances causing clogging of the membrane such as turbidity, organic matter, and inorganic matter accumulated in the membrane. Remove. When membrane filtered water is used for backwashing water, the cleaning effect is smaller than when using freshwater or fresh water containing an oxidizer for backwashing water. Substances that cause clogging are gradually accumulated. Therefore, the backwashing using the oxidant-containing fresh water as the backwash water (the oxidant-containing freshwater backwash process) is performed once every 3 hours or about once every 10 days. In this way, accumulated substances such as turbidity, organic matter, and inorganic matter are washed and removed. As described above, the normal backwashing step and the oxidant-containing freshwater backwashing are carried out in combination to effectively remove the substances causing the clogging of the membrane, and at the same time, the freshwater used for the backwashing of the filtration membrane module. The amount can be minimized. By reducing the amount of fresh water used, the recovery rate in the seawater desalination system can be maintained high.
また、酸化剤含有淡水を用いた逆洗の頻度を増やすと、逆洗水に含有させる酸化剤のコストと、逆洗水を含む洗浄廃水中の酸化剤を中和するための薬液のコストが高くなる。逆に、その頻度が少なすぎると、ろ過膜モジュールの洗浄が効果的に行われない。これらを勘案すると、酸化剤を含有させた淡水を用いた逆洗は、3時間に1回〜10日間に1回程度の頻度で実施する。6時間に1回〜3日間に1回の頻度で実施することが好ましい。 Moreover, if the frequency of backwashing using oxidant-containing fresh water is increased, the cost of the oxidant contained in the backwash water and the cost of the chemical solution for neutralizing the oxidant in the washing wastewater containing backwash water are reduced. Get higher. Conversely, if the frequency is too low, the filtration membrane module is not effectively cleaned. Taking these into consideration, backwashing using fresh water containing an oxidizing agent is carried out at a frequency of about once every 3 hours to about once every 10 days. It is preferable to carry out the method once every 6 hours to once every 3 days.
酸化剤含有淡水を用いた逆洗を行う時には、その酸化剤含有淡水による逆洗に引き続き、ろ過膜モジュール内に酸化剤含有淡水を保持させた状態を維持する薬液保持工程を設けることが好ましい。薬液保持工程を設けることにより、ろ過膜モジュールの膜と酸化剤との接触時間を長く取ることができ、膜の洗浄効果をさらに高めることが可能となる。 When backwashing using oxidant-containing fresh water, it is preferable to provide a chemical solution holding step for maintaining the state in which the oxidant-containing fresh water is held in the filtration membrane module following the backwashing with the oxidant-containing fresh water. By providing the chemical solution holding step, the contact time between the membrane of the filtration membrane module and the oxidizing agent can be increased, and the membrane cleaning effect can be further enhanced.
薬液保持工程は、次のような具体的方法で実施すればよい。淡水水槽17に貯留された淡水を、淡水逆洗ポンプ31によって淡水逆洗配管32を介してろ過膜モジュール3へと供給する途中で、酸化剤貯槽23に貯留された酸化剤薬液を、酸化剤注入ポンプ24によって酸化剤注入配管25を介して注入して、淡水に酸化剤を添加し、この酸化剤含有淡水を、ろ過膜モジュール3内の膜の2次側(膜ろ過水側)から膜の1次側(原水側)へ逆流させて薬液逆洗工程を行なうと、ろ過膜モジュール3の膜の1次側の水は、ドレン排水配管27を介してろ過膜モジュール外へと排出され、酸化剤含有淡水が、ろ過膜モジュール3の膜の2次側のみを満たした状態となる。この状態で、淡水逆洗ポンプ31、酸化剤注入ポンプ24を停止すると、ろ過膜モジュール3の膜と酸化剤とが接触した状態を保つことができる。
What is necessary is just to implement a chemical | medical solution holding process with the following concrete methods. While supplying the fresh water stored in the
薬液保持工程を行うための別の具体的な実施方法としては、淡水水槽17に貯留された淡水に、淡水逆洗配管32の途中で酸化剤薬液を添加することにより酸化剤含有淡水とし、これをろ過膜モジュール3内に供給し、膜の2次側(膜ろ過水側)から膜の1次側(原水側)へ逆流させて薬液逆洗を行う時に、ドレン排水配管27を閉め切っておき、ろ過膜モジュール3の膜の2次側と膜の1次側の両方が酸化剤含有淡水で満たされた状態とする。この状態で、淡水逆洗ポンプ31、酸化剤注入ポンプ24を停止すると、ろ過膜モジュール3の膜と酸化剤が接触した状態を保つことができる。
As another specific implementation method for performing the chemical solution holding step, the oxidant containing fresh water is obtained by adding the oxidant chemical solution to the fresh water stored in the
この薬液保持工程の時間は3〜120分程度であることが好ましく、さらには10〜30分程度がより好ましい。薬液保持工程の時間が短か過ぎると、膜と酸化剤の接触時間が不十分となって高い洗浄効果が得られなくなり、逆に、薬液保持工程の時間が長過ぎると、装置の停止時間が長くなって稼働率が低下するからである。 The time for this chemical solution holding step is preferably about 3 to 120 minutes, and more preferably about 10 to 30 minutes. If the time of the chemical solution holding process is too short, the contact time between the membrane and the oxidant is insufficient, and a high cleaning effect cannot be obtained. Conversely, if the time of the chemical solution holding process is too long, the stop time of the apparatus is This is because the operating rate decreases as the length increases.
また、薬液保持工程を設ける場合は、薬液保持工程中に膜に蓄積した濁質や有機物、無機物等と酸化剤との反応が進んで、酸化剤が消費されていくために、酸化剤濃度が低すぎると薬液保持工程中に酸化剤がすべて消費し尽くされてしまい十分な洗浄効果が得られない場合がある。 In addition, when a chemical solution holding step is provided, the reaction between the turbidity, organic matter, inorganic matter, etc. accumulated in the film during the chemical solution holding step and the oxidizing agent proceeds and the oxidizing agent is consumed. If it is too low, all of the oxidizing agent is consumed during the chemical solution holding step, and a sufficient cleaning effect may not be obtained.
逆洗水に含有させる酸化剤の濃度は、通常、0.1mg/Lから10,000mg/Lの範囲であるが、本発明では50mg/L以上にする。また、薬液保持工程を設けた場合に十分な洗浄効果を得るためには、酸化剤の消費減少分を考慮して濃度を高めにすることが好ましい。このようなことから200mg/L以上にすることが好ましい。また、1,000mg/Lよりも濃度を高めると、逆洗水に含有させる酸化剤のコストと、逆洗水を含む洗浄廃水中の酸化剤を中和するための薬液のコストが高くなり不経済であることから、高くても1,000mg/L以下であることが好ましい。 The concentration of the oxidizing agent contained in the backwash water is usually in the range of 0.1 mg / L to 10,000 mg / L, but is 50 mg / L or more in the present invention. In order to obtain a sufficient cleaning effect when the chemical solution holding step is provided, it is preferable to increase the concentration in consideration of a decrease in consumption of the oxidizing agent. For these reasons, it is preferable to set it to 200 mg / L or more. Further, if the concentration is higher than 1,000 mg / L, the cost of the oxidizing agent contained in the backwashing water and the cost of the chemical solution for neutralizing the oxidizing agent in the washing wastewater containing the backwashing water are increased. In view of economy, it is preferably 1,000 mg / L or less at the highest.
また、酸化剤含有淡水逆洗工程を行うにあたって、酸化剤を含有させない淡水を逆洗水に用いて逆洗を行ってから、酸化剤を含有させた淡水を逆洗水に用いて逆洗を行うことが好ましい。膜ろ過工程においては、塩分を含有した原水をろ過しているために、膜の1次側および膜の2次側は塩分を含有した原水あるいは膜ろ過水で満たされている。この状態で、酸化剤含有淡水を逆洗水に用いて逆洗を開始しても、ろ過膜モジュールの膜の1次側および膜の2次側に残留した塩分を含有した原水あるいは膜ろ過水と混合することによって、逆洗水として供給した酸化剤含有淡水の塩濃度が高くなってしまうために、高い洗浄効果が得られ難いためである。 In addition, when performing the oxidant-containing fresh water backwashing step, the backwashing is performed using fresh water not containing the oxidant as the backwash water, and then backwashing is performed using the fresh water containing the oxidant as the backwash water. Preferably it is done. In the membrane filtration step, since raw water containing salt is filtered, the primary side of the membrane and the secondary side of the membrane are filled with raw water or membrane filtered water containing salt. In this state, even if oxidant-containing fresh water is used as backwash water and backwashing is started, raw water or membrane filtrate containing salt remaining on the primary side of the membrane of the filtration membrane module and the secondary side of the membrane This is because the salt concentration of the oxidant-containing fresh water supplied as the backwash water becomes high by mixing with the water, and it is difficult to obtain a high cleaning effect.
そこで、あらかじめ、酸化剤を含有させない淡水を逆洗水に用いて逆洗を行うことによって、ろ過膜モジュール内に残留している原水および膜ろ過水を淡水に置換し、続いて、酸化剤含有淡水を逆洗水に用いて逆洗を行うと、高い洗浄効果が得ることができる。また、外圧型のろ過膜モジュールを使用する場合、膜の1次側は、膜の2次側よりも容量が大きいので、膜の1次側の原水を淡水に置換するためには多量の淡水が必要となる。そこで、酸化剤を含有させない淡水を逆洗水に用いて逆洗を行う前に、酸化剤を含有させない淡水を逆洗水に用いて逆洗を行っている途中に、または、酸化剤を含有させない淡水を逆洗水に用いて逆洗を行った後に、ドレン排水配管から膜の1次側の水を排出することが、膜の1次側の原水を淡水に置換するための淡水必要量を少なくできるので好ましい。 Therefore, the raw water remaining in the filtration membrane module and the membrane filtrate water are replaced with fresh water by performing backwashing using fresh water that does not contain an oxidizer as the backwash water in advance, and subsequently containing the oxidizer. When backwashing is performed using fresh water as backwashing water, a high cleaning effect can be obtained. When an external pressure type filtration membrane module is used, since the primary side of the membrane has a larger capacity than the secondary side of the membrane, a large amount of fresh water is required to replace the raw water on the primary side of the membrane with fresh water. Is required. Therefore, before performing the backwash using the fresh water not containing the oxidizer for the backwash water, the fresh water not containing the oxidizer is used for the backwash water during the backwash, or the oxidizer is contained. The amount of fresh water required to replace the raw water on the primary side of the membrane with fresh water is to discharge the water on the primary side of the membrane from the drain drain pipe after back washing using unwashed fresh water as backwash water Can be reduced, which is preferable.
さらに、酸化剤含有淡水を逆洗水に用いて逆洗をする前に、酸化剤を含有させない淡水を逆洗水に用いて逆洗を行ない、ろ過膜モジュールの膜に蓄積した濁質や有機物、無機物等を予め除去しておくと、酸化剤含有淡水を用いて逆洗した際に、除去された分の濁質や有機物、無機物等と反応するはずだった酸化剤の消費量を低減できるために、高い洗浄効果を得ることができ、酸化剤のコストを低減できるので好ましい。 Furthermore, before backwashing using oxidant-containing fresh water for backwashing water, backwashing is performed using freshwater not containing oxidant for backwashing water, and turbidity and organic matter accumulated in the membrane of the filtration membrane module. If inorganic substances are removed in advance, it is possible to reduce the consumption of oxidant that should react with turbidity, organic matter, inorganic substances, etc. when removed by using oxidant-containing fresh water. Therefore, it is preferable because a high cleaning effect can be obtained and the cost of the oxidizing agent can be reduced.
ここで、取水された海水・かん水などの塩分含有原水が、ろ過膜モジュール3によって膜ろ過される前に施される前処理としては、例えば、凝集、沈殿、砂ろ過、加圧浮上、活性炭ろ過、生物処理、pH調整、殺菌剤添加、酸化等が採用できるが、適宜選択すればよい。
Here, examples of the pretreatment to be performed before the salt-containing raw water such as seawater / brine taken is subjected to membrane filtration by the
ここでろ過膜モジュール3としては、外圧式でも内圧式であっても差し支えはないが、前処理の簡便さの観点から外圧式である方が好ましい。また膜ろ過方式としては全量ろ過型モジュールでもクロスフローろ過型モジュールであっても差し支えはないが、エネルギー消費量が少ないという点から全量ろ過型モジュールである方が好ましい。さらに加圧型モジュールであっても浸漬型モジュールであっても差し支えはないが、高流速運転が可能であるという点から加圧型モジュールである方が好ましい。
Here, the
また、ろ過膜モジュール3の形態としては、中空糸型、平膜型、スパイラル型、またはチューブラー型を用いることができるが、コスト低減の点から中空糸型が好ましい。
Moreover, as a form of the
ここで、ろ過膜モジュール3を構成する膜としては、多孔質の膜であれば特に限定しないが、セラミック等の無機素材、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、酢酸セルロース、ポリビニルアルコール、ポリエーテルスルホン、塩化ビニールからなる群から選ばれる少なくとも1種類からなる膜であることが好ましい。さらに膜強度や耐薬品性の点からはポリフッ化ビニリデン(PVDF)製の膜がより好ましい。また、親水性が高く耐汚れ性が強いという点からはポリアクリロニトリル製の膜がより好ましい。膜表面の細孔径については特に限定されず、精密ろ過膜であっても限外ろ過膜であってもかまわないが、0.001μm〜10μmの範囲内で便宜選択することができる。
Here, the membrane constituting the
また、中空糸型のろ過膜モジュールを使用する場合、中空糸膜の外径は特に限定されないが、洗浄時における中空糸膜の振動性が高く、洗浄性に優れるため250μm〜2000μmの範囲内であることが好ましい。 Moreover, when using a hollow fiber type filtration membrane module, the outer diameter of the hollow fiber membrane is not particularly limited, but the vibration property of the hollow fiber membrane at the time of washing is high and the washing property is excellent, so that it is within the range of 250 μm to 2000 μm. Preferably there is.
ここで膜ろ過工程におけるろ過流量の制御方法としては、定流量ろ過であっても定圧ろ過であっても差し支えはないが、ろ過水の生産水量の制御のし易さの点から定流量ろ過である方が好ましい。 Here, as a control method of the filtration flow rate in the membrane filtration step, there is no problem whether it is constant flow filtration or constant pressure filtration, but constant flow filtration is used from the viewpoint of easy control of the production amount of filtrate water. Some are preferred.
逆浸透膜モジュール13を構成する逆浸透膜については、例えば、素材としては、ポリアミド系、ポリピペラジンアミド系、ポリエステルアミド系、あるいは水溶性のビニルポリマーを架橋したものなどを使用することができ、その膜構造としては、膜の少なくとも片面に緻密層を持ち、緻密層から膜内部あるいはもう片面の膜に向けて徐々に大きな孔径の微細孔を有するもの(非対称膜)や、このような非対称膜の緻密層の上に別の素材で形成された非常に薄い分離機能層を有するもの(複合膜)などを使用することができる。しかしながら、低圧運転時における高造水量のためには複合膜であることが好ましく、中でも、透過水量、耐薬品性等の点からポリアミド系複合膜が、さらにはピペラジンポリアミド系複合膜が好ましい。
For the reverse osmosis membrane constituting the reverse
また、逆浸透膜モジュール13は、平膜状の膜を集水管の周囲に巻囲したスパイラル型エレメントや、プレート型支持板の両面に平膜を張ったものをスペーサーを介して一定の間隔で積層してモジュール化したプレート・アンド・フレーム型エレメント、さらには、管状膜を用いたチューブラー型エレメント、中空糸膜を束ねてケースに収納した中空糸膜エレメントを、耐圧容器に単数もしくは複数個直列に接続して収容して構成される。エレメントの形態としては、いずれの形態であってもよいが、操作性や互換性の観点からはスパイラル型エレメントを使用するのが好ましい。なお、エレメント本数は、膜性能に応じて任意に設定することができる。スパイラル型エレメントを用いた場合、1つのモジュールに装填するエレメントの本数は、直列に1本から8本程度に配列することが好ましい。また、逆浸透膜モジュール13を複数本並列に配置しても構わない。
The reverse
<実施例1>
外圧式PVDF中空糸精密ろ過膜モジュールHFS−2020(東レ(株)製)を1本、ろ過膜モジュール3として用い、スパイラル型逆浸透膜エレメントSU−810(東レ(株)製)を6本装填した逆浸透膜モジュール13を使用して、図4に示したフローにて以下の条件で実験を行った。
<Example 1>
One external pressure type PVDF hollow fiber microfiltration membrane module HFS-2020 (manufactured by Toray Industries, Inc.) is used as the
海水を原水とし、ろ過流束2.0m3/(m2・d)、全量ろ過方式かつ定流量ろ過方式で、膜ろ過工程を30分間行った後、続いて、膜ろ過水を逆洗水に用いた通常逆洗工程を30秒間行い、空気洗浄を行い、ろ過膜モジュール内の原水側の水を全量排出し、ろ過膜モジュール内の原水側を原水で満たす順序で洗浄を行い、再び膜ろ過工程に戻る操作を繰り返した。さらに、1日に1回の頻度で、通常逆洗工程を行う代わりに、逆浸透膜透過水を用いた酸化剤含有淡水逆洗工程を120秒間行い、薬液保持工程を20分間行い、酸化剤を含有しない逆浸透膜透過水を逆洗水に用いた淡水逆洗工程(薬剤リンス工程)を120秒間行い、ろ過膜モジュール内の原水側の水を全量排出し、ろ過膜モジュール内の原水側を原水で満水とする順序で酸化剤含有淡水による逆洗を行い、膜ろ過工程に戻る操作を行った。 Seawater is used as raw water, and the membrane filtration process is performed for 30 minutes using a filtration flux of 2.0 m 3 / (m 2 · d), a total filtration method and a constant flow filtration method, and then the membrane filtration water is backwashed. The normal backwashing process used for 30 seconds is performed, air cleaning is performed, the raw water side in the filtration membrane module is completely discharged, the raw water side in the filtration membrane module is filled with raw water, and the membrane is washed again. The operation of returning to the filtration step was repeated. Furthermore, instead of performing the normal backwashing process once a day, the oxidizing agent-containing fresh water backwashing process using reverse osmosis membrane permeated water is performed for 120 seconds, the chemical solution holding process is performed for 20 minutes, and the oxidizing agent A fresh water backwash process (drug rinsing process) using reverse osmosis membrane permeated water that does not contain water for 120 seconds, discharges all of the water on the raw water side in the filtration membrane module, and the raw water side in the filtration membrane module Were backwashed with oxidant-containing fresh water in the order of filling the raw water with water, and the operation to return to the membrane filtration step was performed.
酸化剤含有淡水逆洗工程においては、酸化剤濃度が300mg/Lとなるように次亜塩素酸ナトリウム水溶液(12%)を注入した。また、逆浸透処理工程では、逆浸透膜供給水に対する逆浸透膜透過水の割合を45%にして実験を行った。 In the oxidizing agent-containing fresh water backwashing step, an aqueous sodium hypochlorite solution (12%) was injected so that the oxidizing agent concentration was 300 mg / L. In the reverse osmosis treatment step, the experiment was conducted with the ratio of the reverse osmosis membrane permeated water to the reverse osmosis membrane feed water being 45%.
運転初期の膜差圧は25℃温度補正差圧で20kPaであり、1ヶ月間運転を行った後の膜差圧は25℃温度補正差圧で40kPaであった。また、原水量に対する、逆洗水として使用された分を差し引いた透過水量の割合は41.6%であった。なお、実験期間中の原水である海水の平均塩濃度は34,000mg/L、通常逆洗に用いた膜ろ過水の平均塩濃度は34,000mg/L、酸化剤含有淡水逆洗に用いた逆浸透膜透過水の平均塩濃度は200mg/Lであった。 The film differential pressure at the initial stage of operation was 20 kPa at 25 ° C. temperature corrected differential pressure, and the film differential pressure after one month operation was 40 kPa at 25 ° C. temperature corrected differential pressure. Moreover, the ratio of the amount of permeate which subtracted the part used as backwash water with respect to the amount of raw water was 41.6%. In addition, the average salt concentration of seawater, which is the raw water during the experiment period, was 34,000 mg / L, the average salt concentration of membrane filtration water normally used for backwashing was 34,000 mg / L, and used for backwashing with fresh water containing oxidizing agent. The average salt concentration of reverse osmosis membrane permeated water was 200 mg / L.
<比較例1>
膜ろ過方法を図1のフローに変更し、酸化剤含有水による逆洗を以下の条件に変更した以外は、実施例1と同様に実験を行った。
1日に1回の頻度で行った酸化剤含有水による逆洗では、酸化剤を含有させた膜ろ過水を逆洗水に用いた酸化剤含有ろ過水逆洗工程を120秒間行い、薬液保持工程を20分間行い、酸化剤を含有しない膜ろ過水を逆洗水に用いた通常逆洗工程(薬剤リンス工程)を120秒間行い、ろ過膜モジュール内の原水側の水を全量排出し、ろ過膜モジュール内の原水側を原水で満水とする順序で行い、膜ろ過工程に戻る操作を行った。
<Comparative Example 1>
Experiments were conducted in the same manner as in Example 1 except that the membrane filtration method was changed to the flow of FIG. 1 and the backwashing with the oxidizing agent-containing water was changed to the following conditions.
In backwashing with oxidant-containing water performed once a day, the oxidant-containing filtered water backwashing process using membrane filtered water containing oxidant as backwash water is performed for 120 seconds, and the chemical solution is retained. The process is performed for 20 minutes, a normal backwashing process (medicine rinsing process) using membrane filtered water containing no oxidizing agent for backwashing water is performed for 120 seconds, and the raw water side of the filtration membrane module is completely discharged and filtered. The raw water side in the membrane module was filled with raw water in order, and the operation to return to the membrane filtration step was performed.
酸化剤含有ろ過水逆洗工程においては、酸化剤濃度が300mg/Lとなるように次亜塩素酸ナトリウム水溶液(12%)を注入した。また、逆浸透処理工程では、逆浸透膜供給水に対する逆浸透膜透過水の割合を45%にして実験を行った。 In the oxidizing agent-containing filtered water backwashing step, an aqueous sodium hypochlorite solution (12%) was injected so that the oxidizing agent concentration was 300 mg / L. In the reverse osmosis treatment step, the experiment was conducted with the ratio of the reverse osmosis membrane permeated water to the reverse osmosis membrane feed water being 45%.
運転初期の膜差圧は25℃温度補正差圧で20kPaであり、1ヶ月間運転を行った後の膜差圧は25℃温度補正差圧で60kPaと洗浄効果が不十分であった。また、原水量に対する、逆洗水として使用された分を差し引いた透過水量の割合は41.8%であった。なお、実験期間中の原水である海水の平均塩濃度、逆洗水に使用した膜ろ過水の平均塩濃度は実施例1の場合と同じであった。 The membrane differential pressure at the initial stage of operation was 20 kPa at 25 ° C. temperature correction differential pressure, and the membrane differential pressure after one month operation was 60 kPa at 25 ° C. temperature correction differential pressure, and the cleaning effect was insufficient. Moreover, the ratio of the amount of permeate which subtracted the part used as backwash water with respect to the amount of raw water was 41.8%. In addition, the average salt concentration of seawater which is raw water during the experiment period and the average salt concentration of membrane filtration water used for backwash water were the same as those in Example 1.
<比較例2>
膜ろ過方法を図6のフローに変更し、膜ろ過工程と膜ろ過工程との間に行う通常逆洗工程を、以下の条件に変更した以外は、実施例1と同様に実験を行った。
膜ろ過工程を30分間行った後、続いて、逆浸透膜透過水を逆洗水に用いた逆洗工程を30秒間行い、空気洗浄を行い、ろ過膜モジュール内の原水側の水を全量排出し、ろ過膜モジュール内の原水側を原水で満たす順序で洗浄を行い、再び膜ろ過工程に戻る操作を繰り返した。
<Comparative example 2>
Experiments were conducted in the same manner as in Example 1 except that the membrane filtration method was changed to the flow of FIG. 6 and the normal backwashing step performed between the membrane filtration step and the membrane filtration step was changed to the following conditions.
After performing the membrane filtration process for 30 minutes, subsequently, the backwash process using reverse osmosis membrane permeated water as backwash water is performed for 30 seconds, air washing is performed, and the water on the raw water side in the filtration membrane module is completely discharged. Then, washing was performed in the order of filling the raw water side in the filtration membrane module with the raw water, and the operation of returning to the membrane filtration step was repeated.
運転初期の膜差圧は25℃温度補正差圧で20kPaであり、1ヶ月間運転を行った後の膜差圧は25℃温度補正差圧で37kPaであった。また、原水量に対する、逆洗水として使用された分を差し引いた透過水量の割合は40.6%と低下した。なお、実験期間中の原水である海水の平均塩濃度、逆洗水に使用した逆浸透膜透過水の平均塩濃度は実施例1の場合と同じであった。 The membrane differential pressure at the initial stage of operation was 20 kPa at 25 ° C. temperature correction differential pressure, and the membrane differential pressure after one month operation was 37 kPa at 25 ° C. temperature correction differential pressure. Moreover, the ratio of the amount of permeated water which subtracted the part used as backwash water with respect to the amount of raw water fell with 40.6%. In addition, the average salt concentration of the seawater which is the raw water during the experiment period and the average salt concentration of the reverse osmosis membrane permeated water used for the backwash water were the same as those in Example 1.
<実施例2>
浸漬型PVDF中空糸限外ろ過膜モジュールCFU−1015V(東レ(株)製)を1本、ろ過膜モジュール3として用い、スパイラル型逆浸透膜エレメントSU−810(東レ(株)製)を6本装填した逆浸透膜モジュール13を使用して、図5に示したフローにて以下の条件で実験を行った。
<Example 2>
One immersion type PVDF hollow fiber ultrafiltration membrane module CFU-1015V (manufactured by Toray Industries, Inc.) is used as the
海水を原水とし、ろ過流束1.7m3/(m2・d)、全量ろ過方式かつ定流量ろ過方式で、膜ろ過工程を30分間行った後、続いて、膜ろ過水を逆洗水に用いた通常逆洗工程を30秒間行い、空気洗浄を行い、ろ過膜モジュール内の原水側の水を全量排出し、ろ過膜モジュール内の原水側を原水で満水とする順序で洗浄を行い、再び膜ろ過工程に戻る操作を繰り返した。さらに、1日に1回の頻度で、通常逆洗工程を行う代わりに、逆浸透膜透過水を用いた酸化剤含有淡水逆洗工程を120秒間行い、薬液保持工程を20分間行い、酸化剤を含有しない逆浸透膜透過水を逆洗水に用いた淡水逆洗工程(薬剤リンス工程)を120秒間行い、ろ過膜モジュール内の原水側の水を全量排出し、ろ過膜モジュール内の原水側を原水で満水とする順序で酸化剤含有淡水による逆洗を行い、膜ろ過工程に戻る操作を行った。 Seawater is used as raw water, and the membrane filtration process is performed for 30 minutes using a filtration flux of 1.7 m 3 / (m 2 · d), a total filtration method and a constant flow filtration method, and then the membrane filtration water is backwashed. The normal backwashing process used for 30 seconds is performed, air cleaning is performed, the raw water side in the filtration membrane module is discharged in its entirety, and the raw water side in the filtration membrane module is fully filled with raw water for cleaning. The operation of returning to the membrane filtration step was repeated. Furthermore, instead of performing the normal backwashing process once a day, the oxidizing agent-containing fresh water backwashing process using reverse osmosis membrane permeated water is performed for 120 seconds, the chemical solution holding process is performed for 20 minutes, and the oxidizing agent A fresh water backwash process (drug rinsing process) using reverse osmosis membrane permeated water that does not contain water for 120 seconds, discharges all of the water on the raw water side in the filtration membrane module, and the raw water side in the filtration membrane module Were backwashed with oxidant-containing fresh water in the order of filling the raw water with water, and the operation to return to the membrane filtration step was performed.
酸化剤含有淡水逆洗工程においては、酸化剤濃度が300mg/Lとなるように次亜塩素酸ナトリウム水溶液(12%)を注入した。また、逆浸透処理工程では、逆浸透膜供給水に対する逆浸透膜透過水の割合を45%にして実験を行った。 In the oxidizing agent-containing fresh water backwashing step, an aqueous sodium hypochlorite solution (12%) was injected so that the oxidizing agent concentration was 300 mg / L. In the reverse osmosis treatment step, the experiment was conducted with the ratio of the reverse osmosis membrane permeated water to the reverse osmosis membrane feed water being 45%.
運転初期の膜差圧は25℃温度補正差圧で18kPaであり、1ヶ月間運転を行った後の膜差圧は25℃温度補正差圧で35kPaであった。また、原水量に対する、逆洗水として使用された分を差し引いた透過水量の割合は42.9%であった。なお、実験期間中の原水である海水の平均塩濃度、通常逆洗に用いた膜ろ過水の平均塩濃度、酸化剤含有逆洗に用いた逆浸透膜透過水の平均塩濃度は、実施例1の場合と同じであった。 The film differential pressure at the initial stage of operation was 18 kPa at 25 ° C. temperature correction differential pressure, and the film differential pressure after one month operation was 35 kPa at 25 ° C. temperature correction differential pressure. Moreover, the ratio of the amount of permeate which subtracted the part used as backwash water with respect to the amount of raw water was 42.9%. The average salt concentration of seawater, which is the raw water during the experimental period, the average salt concentration of membrane filtration water used for normal backwashing, and the average salt concentration of reverse osmosis membrane permeated water used for oxidant-containing backwashing are shown in Examples. It was the same as the case of 1.
以上の実施例及び比較例より、本発明法の膜ろ過方法によると、酸化剤を含有させた淡水を逆洗水に用いた逆洗を時々行うことにより、膜差圧の上昇を抑制でき、さらに、通常逆洗では膜ろ過水を逆洗水に用いることにより、水の回収率を高く維持できる。 From the above examples and comparative examples, according to the membrane filtration method of the present invention, by performing backwashing using fresh water containing oxidant in backwashing water from time to time, it is possible to suppress an increase in membrane differential pressure, Furthermore, in normal backwashing, the rate of water recovery can be maintained high by using membrane filtrate for backwashing water.
1:ろ過ポンプ
2:原水配管
3:ろ過膜モジュール
4:ろ過水配管
5:ろ過水槽
6:浸漬槽
7:原水供給ポンプ
11:高圧ポンプ
12:逆浸透膜供給配管
13:逆浸透膜モジュール
14:透過水配管
15:濃縮水配管
16:淡水配管
17:淡水水槽
18:透過水返送配管
21:逆洗ポンプ
22:逆洗水配管
23:酸化剤貯槽
24:酸化剤注入ポンプ
25:酸化剤注入配管
26:逆洗水排水配管
27:ドレン排水配管
31:淡水逆洗ポンプ
32:淡水逆洗配管
33:膜ろ過水逆洗弁
34:淡水逆洗弁
1: Filtration pump 2: Raw water pipe 3: Filtration membrane module 4: Filtration water pipe 5: Filtration water tank 6: Immersion tank 7: Raw water supply pump 11: High pressure pump 12: Reverse osmosis membrane supply pipe 13: Reverse osmosis membrane module 14: Permeated water pipe 15: Concentrated water pipe 16: Fresh water pipe 17: Fresh water tank 18: Permeated water return pipe 21: Backwash pump 22: Backwash water pipe 23: Oxidant storage tank 24: Oxidant injection pump 25: Oxidant injection pipe 26: Backwash water drain pipe 27: Drain drain pipe 31: Fresh water back wash pump 32: Fresh water back wash pipe 33: Membrane filtrate backwash valve 34: Fresh water backwash valve
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