JP5068727B2 - 水浄化システムの運転方法及び水浄化システム - Google Patents
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Description
本発明の他の目的は、煩雑な操作を必要とせず、また薬品を用いなくても、長期間安定した濾過運転のできる水浄化システムの運転方法及び水浄化システムを提供することにある。
限外又は精密濾過膜モジュールを用いる水浄化システムにおいて、原水が限外又は精密濾過膜モジュールに流入する前に超微細気泡を原水中に混合させつつ膜濾過する水浄化システムの運転方法であって、
超微細気泡の発生源として、環状スリットを備えた超微細気泡発生装置であって、原水中に気体を混入させた気液混合物を前記環状スリットに通過させて噴出させることにより、主に50μm以下のサイズの気泡を液中に発生させる超微細気泡発生装置を用い、
前記環状スリットには、内径側から外径側に向かって間隙最小部から拡大するように設けられた流路拡大部が備えられていることを特徴とする水浄化システムの運転方法を提供する。
原水を限外又は精密濾過膜モジュールに供給する原水供給ポンプと、
限外又は精密濾過膜モジュールと、
環状スリットを備えた超微細気泡発生装置であって、原水が限外又は精密濾過膜モジュールに流入する前に、原水中に気体を混入させた気液混合物を前記環状スリットに通過させて噴出させることにより、液中に超微細気泡を発生させる超微細気泡発生装置とが設けられている水浄化システムであって、
前記環状スリットには、内径側から外径側に向かって間隙最小部から拡大するように設けられた流路拡大部が備えられていることを特徴とする水浄化システムを提供する。
なお、本明細書では、上記発明のほか、
限外又は精密濾過膜モジュールを用いる水浄化システムにおいて、原水が限外又は精密濾過膜モジュールに流入する前に超微細気泡を原水中に混合させつつ膜濾過することを特徴とする水浄化システムの運転方法、及び
原水を限外又は精密濾過膜モジュールに供給する原水供給ポンプと、限外又は精密濾過膜モジュールと、原水が限外又は精密濾過膜モジュールに流入する前に該原水に高速せん断を与えて超微細気泡を発生させる超微細気泡発生装置が設けられていることを特徴とする水浄化システム、についても説明する。
濾過回収率=100×(膜濾過流量−逆洗水量)/膜濾過流量
図1に示す水浄化システム(設備)により、膜濾過運転を行った。原水(揖保川の河川水)を、原水供給ライン11を経て超微細気泡発生装置2の槽(タンク)2aに送液した。プレフィルター8として、セントラルフィルター工業(株)製の製品名「ジュラクリーン」(濾過精度100μm)を用いた。超微細気泡発生装置2で調製された超微細気泡含有原水を、超微細気泡含有原水ライン12から、送水ポンプ13を用いて、縦置きに設置された中空糸膜モジュール3[UF膜、分画分子量:150000(孔径0.01μm)、膜材質:酢酸セルロース、膜形状:内圧型中空系、膜内径:0.8mm、膜外径:1.3mm、有効膜面積:0.13m2]の下端に設けられた超微細気泡含有原水供給口4に供給した。濾過方式は内圧式のクロスフロー方式(クロスフロー速度:0.05m/s)、濾過圧力は0.05MPaである。
超微細気泡発生装置の微細気泡分散撹拌機として回転体226の直径bが90mmφのものを用いたこと以外は実施例1と同様にして、膜濾過運転を行った。
クロスフロー速度を0.16m/sとしたこと以外は実施例1と同様にして、膜濾過運転を行った。
超微細気泡発生装置2を稼働させなかったこと以外は実施例2と同様にして、膜濾過運転を行った。
超微細気泡発生装置2を稼働させず、かつクロスフロー速度を0.16m/sとしたこと以外は実施例1と同様にして、膜濾過運転を行った。
超微細気泡発生装置として気液せん断方式のマイクロバブル発生器(泡多郎 品番BL12AA−12−R4、ニッタ・ムアー株式会社製)を用いて、図1と同様の膜濾過装置を用いて膜濾過[クロスフロー速度0.1m/s、濾過圧力0.05MPa、逆洗圧力0.1MPa、逆洗頻度60分に1回、逆洗時間30秒、濾過回収率95%]を行った。用いた中空糸膜モジュールは、膜材質が酢酸セルロースおよびポリエーテルスルホンの2種類であり、それぞれの膜モジュールの分画分子量は15万、膜形状は内圧型中空系、膜内径は0.8mm、膜外径は1.3mm、有効膜面積は0.13m2であった。膜濾過速度(フラックス[m/日])の経日変化を図6に示す。膜濾過開始から120日までは超微細気泡発生装置を稼動させず、120日から130日の間は超微細気泡発生装置を稼動させた。120日以降、両中空糸膜モジュールともにフラックスが急激に増加し、超微細気泡による効果的な膜洗浄が行われた。なお、このマイクロバブル発生器を用いた場合の微細気泡の発生個数(パーティクルカウンタで測定;25℃)は、気泡径2〜5μmの気泡:0個/mL、気泡径2〜50μmの気泡:2717個/mLである(ニッタ・ムアー株式会社のカタログ「気液せん断方式マイクロバブル発生器 泡多郎 AWATARO CATA−10070A−01」より)。
2 超微細気泡発生装置
2a 槽
2b 微細気泡分散撹拌機
2b1 微細気泡分散撹拌機の本体部
2b2 微細気泡分散撹拌機のモーター部
2c 台
2d 空気供給ライン
3 膜モジュール
4 超微細気泡含有原水供給口
5a,5b 透過水取り出し口
6 濃縮液排出口
7 透過水タンク
8 プレフィルター
10 原水供給ライン
11 原水供給ライン
12 超微細気泡含有原水供給ライン
13 送水ポンプ
14 濃縮液排出ライン
15a,15b 透過水ライン
16 透過水取り出しライン
17 逆洗用ポンプ
18 逆圧洗浄ライン
19 逆圧洗浄排水ライン
20,21,22,23,24 バルブ
221 回転軸
222 気泡形成ガス(空気)経路
223 ボルト
224 孔部
225 液流入口
226 回転体
226a 円盤
226b 遠心翼
227 ステータ部(上部ステータ部)
228 ステータ部(下部ステータ部)
229 環状スリット
229a 流路縮小部
229b 間隙最小部
229c 流路拡大部
230 流路
Claims (7)
- 限外又は精密濾過膜モジュールを用いる水浄化システムにおいて、原水が限外又は精密濾過膜モジュールに流入する前に超微細気泡を原水中に混合させつつ膜濾過する水浄化システムの運転方法であって、
超微細気泡の発生源として、環状スリットを備えた超微細気泡発生装置であって、原水中に気体を混入させた気液混合物を前記環状スリットに通過させて噴出させることにより、主に50μm以下のサイズの気泡を液中に発生させる超微細気泡発生装置を用い、
前記環状スリットには、内径側から外径側に向かって間隙最小部から拡大するように設けられた流路拡大部が備えられていることを特徴とする水浄化システムの運転方法。 - 限外又は精密濾過膜モジュールが中空糸型濾過膜モジュールである請求項1記載の水浄化システムの運転方法。
- 限外又は精密濾過膜モジュールにおける膜濾過方式が内圧式のクロスフロー濾過方式である請求項1又は2に記載の水浄化システムの運転方法。
- 限外又は精密濾過膜モジュールに対し、該濾過膜モジュールからの透過水又は別途供給される清浄水により、間欠的な逆洗を施す請求項1〜3のいずれかの項に記載の水浄化システムの運転方法。
- 原水を限外又は精密濾過膜モジュールに供給する原水供給ポンプと、
限外又は精密濾過膜モジュールと、
環状スリットを備えた超微細気泡発生装置であって、原水が限外又は精密濾過膜モジュールに流入する前に、原水中に気体を混入させた気液混合物を前記環状スリットに通過させて噴出させることにより、液中に超微細気泡を発生させる超微細気泡発生装置とが設けられている水浄化システムであって、
前記環状スリットには、内径側から外径側に向かって間隙最小部から拡大するように設けられた流路拡大部が備えられていることを特徴とする水浄化システム。 - さらに、限外又は精密濾過膜モジュールを間欠的に逆洗する洗浄手段が備えられている請求項5記載の水浄化システム。
- さらに、原水の夾雑物を除去するプレフィルターが備えられており、前記プレフィルターを透過した原水に高速せん断を与えて超微細気泡を発生させる超微細気泡発生装置が、限外又は精密濾過膜モジュールに流入する前に設けられている請求項5又は6記載の水浄化システム。
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