JP5581669B2 - 水処理方法、水処理部材及び水処理設備 - Google Patents
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Description
化する問題がある。
サン類との親和力のため,主鎖または側鎖にシロキサン構造を含むものも良い。さらに,主鎖や側鎖に含まれる構造は1種類に限らず,複数の構造を含むことによって,吸着効率を向上することができる。
(実施例1)
材料の吸着能力について,以下の方法で検証した。吸着剤表面材質として,m−フェニレンジアミンとテレフタル酸(化1に示す)を重合したポリアミド(化2に示す)を用いた。
(実施例2〜4)
実施例1と同じ方法で,吸着剤表面材質として,m−フェニレンジアミンとベンゾフェノン−4,4’−ジカルボン酸(化4に示す)の組合せを実施例2としてポリアミド(化5に示す)を作製し,吸着量と接触角の測定を行った。
実施例2では吸着量が1.8mg,接触角は49度,実施例3では吸着量が1.4mg,接触角が54度,実施例4は吸着量が1.5mg,接触角が63度となった。
(比較例1)
親水化表面への逆浸透膜の劣化原因有機物の吸着量を評価するため,親水化ポリフッ化ビニリデンのフィルムを用いて,実施例1と同様に吸着量を測定した。その結果,吸着量は0.9mg,接触角は14度であった。図4に示すとおり,実施例1に比べて吸着量が50%以下であり,親水性の高い表面は吸着剤として用いるには吸着量が不十分である。
(実施例5〜7)
吸着材料としてポリイミドを検討した。イミド結合一つ当たりにカルボニル基が二つ含まれており,高い難溶解性有機物の吸着量が期待できるからである。検討した材料は市販のポリイミド前駆体溶液で,日立化成製PIX(登録商標) L110SX(実施例5)と日産化学製サンエバー(登録商標)9441(実施例6)である。また,対照として実施例1と同じポリアミドを実施例7として検討した。
(比較例2)
親水化表面のその他の比較例として,ガラス表面について,実施例7と同様に吸着量を測定した。その結果,吸着量は0.03μg/cm2,接触角は7度であった。
(実施例8)
吸着剤が粒子状の場合の吸着剤表面積やコストを検討した。吸着剤表面の吸着能力が逆浸透膜と同等の場合,同じ表面積の逆浸透膜の前処理に使用可能である。多孔質体でない球状粒子を最密充填の50%つまり空間占有率37%で,逆浸透膜のモジュールと同一サイズに充填したとき,粒子径と表面積の関係は図3のようになる。図3の縦軸は得られた表面積を,モジュール1本あたりの逆浸透膜表面積で規格化して,モジュール本数に換算している。つまり,逆浸透膜モジュールと同一サイズの前処理吸着剤を充填したモジュール1本で処理できる逆浸透膜モジュール本数を表している。
(実施例9)
平均孔径が5μm,厚さが40μmのポリアミド多孔膜を47mmφの円形に切断し,下流側に同じ径のステンレスのパンチングメタルを支持体として設置し,Oリングで固定することにより,前処理吸着剤を作成した。生物処理を行った下水の一次処理水(全有機炭素量3.7mg/L)300mlをこの前処理吸着剤の多孔膜に10分間循環して通過させた後に,全有機炭素量を測定した。別途同様に一次処理水300mlを多孔膜に10分間循環したのちに,通過後の水を100mm角の逆浸透膜表面に接触させて4時間攪拌しながら放置した。このとき,逆浸透膜には加圧せず,水をろ過することはしていない。処理後の水の全有機炭素量を測定した。さらに,比較対照としてポリアミド多孔膜を通過させずに逆浸透膜に接触させた一次処理水の全有機炭素量も測定した。
Claims (17)
- 被処理水を、生物分解処理した後に逆浸透膜処理する水処理方法において、
前記生物分解処理された難分解性有機物が全有機炭素量に換算して5から20mg/Lが含まれる被処理水を、表面材料が前記逆浸透膜処理する逆浸透膜表面と同等の吸着能力を有する吸着材であって前記逆浸透膜の表面積以上の水処理部材に前記被処理水の難分解性有機物を接触させる前処理を行い、前記前処理の後に前記逆浸透膜処理を行うことを特徴とする水処理方法。 - 前記水処理部材は,表面材質の高分子の結合部位にカルボニル基を有する水処理部材であることを特徴とする請求項1に記載の水処理方法。
- 前記水処理部材は,表面の材料が,イミド結合を有するポリイミドであることを特徴とする請求項2に記載の水処理方法。
- 前記水処理部材は,表面の材料が,アミド結合を有するポリアミドであることを特徴とする請求項2に記載の水処理方法。
- 前記水処理部材の表面材質の材料が,その繰り返し単位にアミノ基,芳香環,炭素数4以上のアルキル鎖のいずれかもしくは複数を含むことを特徴とする請求項1に記載の水処理方法。
- 前記水処理部材の表面材質を平板上に形成したとき,その水の接触角が40度〜90度であることを特徴とした請求項1乃至5のいずれかに記載の水処理方法。
- 前記水処理部材は,水が通過可能な連通孔を有する多孔体であり,当該連通孔の平均孔径は5〜200μmであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の水処理方法。
- 前記水処理部材が,前記多孔体と,当該多孔体を支持する支持体とを有することを特徴とする請求項7に記載の水処理方法。
- 水処理部材に前記被処理水を接触させる処理の後に、前記被処理水を、前記水処理部材の表面材質よりも親水性の逆浸透膜を用いて逆浸透膜処理する工程を含むことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の水処理方法。
- 被処理水を、生物分解処理した後に逆浸透膜処理する水処理で、
前記生物分解処理の後であり前記逆浸透膜処理の前に、難分解性有機物が全有機炭素量に換算して5から20mg/Lが含まれる処理された水を、前記被処理水の難分解性有機物に接触させる前処理で用いる水処理部材であって、
表面の材料が前記逆浸透膜処理で用いる逆浸透膜よりも疎水性が高い吸着材であって前記逆浸透膜の表面積以上の表面積を有していることを特徴とする水処理部材。 - 表面の材料の高分子の結合部位にカルボニル基を有する水処理部材であることを特徴とする請求項10に記載の水処理部材。
- 表面の材料が,イミド結合を有するポリイミドであることを特徴とする請求項10に記載の水処理部材。
- 表面の材料が,アミド結合を有するポリアミドであることを特徴とする請求項10に記載の水処理部材。
- 表面の材料が,その繰り返し単位にアミノ基,芳香環,炭素数4以上のアルキル鎖のいずれかもしくは複数を含むことを特徴とする請求項10に記載の水処理部材。
- 前記表面の材料を平板上に形成したとき,その水の接触角が40度〜90度であることを特徴とした請求項10乃至14のいずれかに記載の水処理部材。
- 前記表面の材料が,水が通過可能な連通孔を有し,当該連通孔の平均孔径5〜200μmの多孔体であることを特徴とする請求項10乃至15のいずれかに記載の水処理部材。
- 請求項10乃至16に記載の水処理部材と、
前記水処理部材の表面材質よりも親水性の逆浸透膜を有し、前記水処理部材により処理した被処理水を逆浸透膜処理する逆浸透膜モジュールと、
を備えたことを特徴とする水処理設備。
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