JP5287908B2 - 水処理装置 - Google Patents
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
LSI=pH−pHs (1)
pHs=9.3+A値+B値−C値−D値 (2)
(1)原水のシリカ濃度は、原水の種類によっては水源の地質的事情により安定していることがある。この場合、季節変化等、原水のシリカ濃度が変動する事情がない限り、水処理装置1を作動させる毎に原水のシリカ濃度を測定し、その測定値を入力する必要性は低い。このような場合、上述の水処理装置1は、最初の始動時に操作者が入力したシリカ濃度を制御装置50で記憶し、以後の始動時には動作プログラムのステップS1からステップS3を省略して動作させることもできる。
電気伝導率159mS/m、硬度414mgCaCO3/L、シリカ濃度44mgSiO2/L、総アルカリ度90mgCaCO3/LおよびpH7.6の水質に調整された試験用の供給水を調製し、この供給水をタンクに貯留した。そして、タンクから延びる供給経路を通じ、この供給水を逆浸透膜エレメント(ウンジン・ケミカル社の型式名「RE8040−BLF」)を1本装填した逆浸透膜モジュールへ加圧ポンプにより加圧しながら連続的に供給し、透過水流量1000L/h、回収率75%および温度25℃の条件で運転した。透過水流量は、加圧ポンプの回転数の調節により制御した。逆浸透膜モジュールへの通水はクロスフロー方式とし、透過水流量に対して系内の循環流量が5倍となるように、濃縮水の一部を供給経路へ循環させた。このような供給水の処理運転中において、濃縮水の一部を定期的にサンプルとして採取し、濃縮水のシリカ濃度が概ね135〜150mgSiO2/Lに、また、濃縮水の電気伝導率が概ね510〜530mS/mに維持されていることを確認した。
供給水への硫酸添加を調整することで濃縮水のランゲリア指数を0.5に制御した点を除き、実施例1〜3と同様の条件で供給水を処理した。
供給水への硫酸添加による濃縮水のランゲリア指数の制御をしなかった点を除き、実施例1〜3と同様の条件で供給水を処理した。
供給水への硫酸添加を調整することで濃縮水のランゲリア指数を0.2に制御し、かつ、回収率を増加させて濃縮水のシリカ濃度を170mgSiO2/L程度にまで高めた点を除き、実施例1〜3と同様の条件で供給水を処理した。
供給水へのスケール分散剤の添加をしなかった点を除き、ランゲリア指数を0.3に制御した実施例3と同様の条件で供給水を処理した。
供給水への硫酸添加による濃縮水のランゲリア指数の制御、および、供給水へのスケール分散剤の添加をしなかった点を除き、実施例1〜3と同様の条件で供給水を処理した。
実施例1〜3および比較例1〜5のそれぞれにおいて、水処理運転中の逆浸透膜エレメントの有効圧力の変化を経時的に測定した。そして、有効圧力の測定値、透過水流量の設定値および逆浸透膜エレメントの有効膜面積から透過水の水透過係数を所定時間経過時に算出した。なお、初期状態の水透過係数は、逆浸透膜エレメントの個体差により多少のばらつきがあるため、水処理運転の開始から1時間経過時点の数値を初期値とした。また、水処理運転の開始から24時間経過時点での透過水の電気伝導率を測定した。電気伝導率は、透過水の水質を示す指標であり、数値が低いほど透過水にイオン成分(夾雑成分)が少ないこと、すなわち、水質が良好なことを表している。結果を表1に示す。なお、比較例5は、120時間経過時点の水透過係数が初期値の15%未満まで低下したため、この時点で水処理運転を中止した。表1には、濃縮水のランゲリア指数、シリカ濃度および電気伝導率を表示しているが、表示の数値は水処理運転中での平均値である。
10 供給経路
20 逆浸透膜装置
22 第1添加装置
23 第2添加装置
30 処理水路
40 排水路
42 水質検査装置
50 制御装置
Claims (9)
- シリカおよび硬度成分を含む原水をろ過するための水処理装置であって、
前記原水の供給経路と、
前記供給経路からの前記原水をろ過して透過水と濃縮水とに分離するための逆浸透膜装置と、
前記逆浸透膜装置から前記透過水を排出するための処理水路と、
前記逆浸透膜装置から前記濃縮水を排出するための排水路と、
前記供給経路に設けられた、前記原水のpHを調整するための第1調整手段と、
前記逆浸透膜装置での前記透過水の回収率を調整するための第2調整手段と、
前記供給経路に設けられた、前記原水へスケール分散剤を添加するための添加装置と、
前記排水路を通じて排出される前記濃縮水の水質を検査するための水質検査装置と、
前記水質検査装置により検査された前記水質に基づいて、前記濃縮水のランゲリア指数を算出するための演算手段と、
前記ランゲリア指数が0.3以下に維持されるよう、かつ、前記濃縮水のシリカ濃度が150mgSiO2/L以下に維持されるよう、前記第1調整手段と前記第2調整手段とを制御する水質制御手段と、
を備えた水処理装置。 - 前記水質制御手段は、前記ランゲリア指数が0以上に維持されるよう前記第1調整手段を制御する、請求項1に記載の水処理装置。
- 前記第1調整手段は、pH調整剤を前記原水へ注入するための注入装置である、請求項1または2に記載の水処理装置。
- 前記pH調整剤は、前記原水のpHを低下させる酸性薬剤および前記原水のpHを高めるアルカリ性薬剤のうちの少なくとも一つである、請求項3に記載の水処理装置。
- 前記スケール分散剤としてポリカルボン酸とホスホン酸とを含むものを用いる、請求項1から4のいずれかに記載の水処理装置。
- シリカおよび硬度成分を含む原水を逆浸透膜装置を用いてろ過する水処理方法であって、
スケール分散剤を添加した前記原水を前記逆浸透膜装置へ供給し、透過水と濃縮水とに分離する工程を含み、
前記濃縮水のランゲリア指数を0.3以下に、かつ、シリカ濃度を150mgSiO2/L以下に維持する、
水処理方法。 - 前記ランゲリア指数を0以上に維持する、請求項6に記載の水処理方法。
- 前記原水のpHを調整することで前記ランゲリア指数を制御し、かつ、前記逆浸透膜装置での前記透過水の回収率を調整することで前記シリカ濃度を制御する、請求項6または7に記載の水処理方法。
- 前記スケール分散剤がポリカルボン酸とホスホン酸とを含む、請求項6から8のいずれかに記載の水処理方法。
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