JP5636163B2 - 排水処理方法及び排水処理設備 - Google Patents
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Description
前記排水から分離膜によって濃縮水を分離除去する膜分離工程と、熱回収された燃焼排ガスを前記濃縮水の気化熱により前記減温装置で減温させる減温工程とを実施し、
前記膜分離工程では、前記排水を精密ろ過膜(MF膜)によって分離して該精密ろ過膜を透過したMF膜透過水と前記排水が濃縮されたMF膜濃縮水とを調製するMF膜分離工程を実施した後、前記MF膜透過水を逆浸透膜(RO膜)によって分離して該逆浸透膜を透過したRO膜透過水と前記MF膜透過水が濃縮されたRO膜濃縮水とを調製するRO膜分離工程を実施し、
前記減温工程では、前記熱回収された燃焼排ガスを前記MF膜濃縮水及び前記RO膜濃縮水の気化熱により前記減温装置で減温させることを特徴とする。
前記膜分離手段は、前記排水を精密ろ過膜(MF膜)によって分離して該精密ろ過膜を透過したMF膜透過水と前記排水が濃縮されたMF膜濃縮水とを調製するMF膜ユニットと、前記MF膜透過水を逆浸透膜(RO膜)によって分離して該逆浸透膜を透過したRO膜透過水と前記MF膜透過水が濃縮されたRO膜濃縮水とを調製するRO膜ユニットとを有し、
前記減温手段は、前記熱回収された燃焼排ガスを前記MF膜濃縮水及び前記RO膜濃縮水の気化熱により前記減温装置で減温させるべく前記減温装置に前記MF膜濃縮水及び前記RO膜濃縮水を引き込む装置を有することを特徴とする。
前記排水を精密ろ過膜(以下、MF膜ともいう)によって分離して該精密ろ過膜を透過したMF膜透過水と前記排水が濃縮されたMF膜濃縮水とを調製するMF膜分離工程を実施した後、前記MF膜透過水を逆浸透膜(以下、RO膜ともいう)によって分離して該逆浸透膜を透過したRO膜透過水と前記MF膜透過水が濃縮されたRO膜濃縮水とを調製するRO膜分離工程を実施し、前記RO膜分離工程を実施した後に、前記熱回収燃焼排ガスを前記MF膜濃縮水又は前記RO膜濃縮水の気化熱により前記減温装置3で減温させる減温工程を実施する排水処理方法である。
前記排水を精密ろ過膜(MF膜)によって分離して該精密ろ過膜を透過したMF膜透過水と前記排水が濃縮されたMF膜濃縮水とを調製するMF膜分離工程を実施した後、前記MF膜透過水を逆浸透膜(RO膜)によって分離して該逆浸透膜を透過したRO膜透過水と前記MF膜透過水が濃縮されたRO膜濃縮水とを調製するRO膜分離工程を実施し、前記RO膜分離工程を実施した後に、前記熱回収燃焼排ガスを前記MF膜濃縮水又は前記RO膜濃縮水の気化熱により前記減温装置3で減温させる減温工程を実施し、さらに、前記MF膜分離工程の前に前記排水に含まれる浮遊物を減少させる前処理工程と、前記RO膜分離工程の後に前記RO膜を透過した前記RO膜透過水をさらに取り扱う後処理工程とを実施する排水処理方法である。
前記焼却装置1、前記熱回収装置2、及び前記減温装置3の概略図を図1に示す。
なお、前記熱回収燃焼排ガスが前記減温装置によって減温された後のガスの温度は、通常、150〜200℃程度になっている。このガスは、前記濃縮水の水が気化した水蒸気を含んでおり、集塵器等でさらに塵などが取り除かれ、大気中に放出される。
また、前記膜分離工程の前に、前処理工程を実施することにより、前記濃縮水に前記浮遊物が含まれにくくなり、前記濃縮水を前記減温装置に噴射等する後述の減温工程を実施した結果生じ得る、減温装置における前記浮遊物の蓄積等を抑制することができる。さらには、万が一、前記膜分離工程がトラブルに見舞われた場合でも、前処理工程の実施によって前記排水に含まれる浮遊物を減らすことができ、浮遊物が少なくなった後の排水を焼却プラントにおいて各種用途に用いることもできることから、焼却プラント全体の操業を停止する可能性が低くなるという利点がある。
前記膜分離工程においては、前記精密ろ過膜(MF膜)の代わりに、通常、2nm〜200nm程度の孔径を有する限外ろ過膜(UF膜)を用いることもできる。
一方、従来の排水処理方法では、前記減温工程で用いる水が比較的多いため、例えば、前記熱回収燃焼排ガスを前記減温工程によって400℃から150℃、即ち250℃の温度幅で減温するように設定し得る。従って、前記熱回収装置においては、1000℃から400℃、即ち600℃分の熱しか回収できない。
前記後処理工程では、前記膜分離工程において分離膜を透過した透過水をさらに取り扱う。詳しくは、前記MF膜分離工程においてMF膜を透過したMF膜透過水、及び、前記RO膜分離工程においてRO膜を透過したRO膜透過水をさらに取り扱う。
前記排水から分離膜によって濃縮水を分離除去する膜分離手段と、前記熱回収燃焼排ガスを前記濃縮水の気化熱により前記減温装置3で減温させる減温手段とが備えられていることを特徴とする。
また、一般の排水処理方法および排水処理設備において用いられる種々の態様を、本発明の効果を損ねない範囲において、採用することができる。
斯かる事情から、例えば、本実施形態の排水処理方法においては、排水に含まれ前記膜処理工程等によっては減少させにくいアンモニウムイオンを減少させる等の目的で、図7に示すように前処理工程で用いる装置の上流側に生物処理装置を備えさせ、前処理工程を実施する前にアンモニウムイオン等を減少させる生物処理工程を実施することができる。前記前処理工程を実施する前に該生物処理工程を実施することにより、後に実施する膜分離工程等によっても減少させにくいアンモニウムイオンを減少できることから、前記排水に含まれたアンモニウムイオンをより確実に低減できるという利点がある。
前記生物処理工程は、例えば、好気性微生物を利用して硝化工程を実施する硝化槽と、通性嫌気性微生物を利用して脱窒工程を実施する脱窒槽とを備えた生物処理装置を用いて実施できる。該生物処理装置としては、従来一般的に用いられているものを用いることができる。
排水処理設備に備えられている各装置を図5に示したように配置し、排水処理をおこなった。
詳しくは、MF膜のユニットとしてポリフッ化ビニリデン(PVDF)を素材とする公称孔径0.1μmの中空糸膜モジュールを用いた。RO膜ユニットとして合成高分子系のスパイラル型エレメントを用いた。
また、脱塩素水槽においては、酸化還元電位(ORP)が200mV未満となる量の重亜硫酸ソーダをMF膜透過水に対して添加し、重亜硫酸ソーダを含んだ斯かるMF膜透過水に対しては、2.5mg/Lとなる量のスケール防止剤及び10mg/Lとなる量のバイオファウリング抑制剤を添加した。
下記の表1に示す凝集装置及び砂ろ過装置にて処理後の原水を用い、MF膜における透過流束を1.2m/dとし、原水の排水処理を160日間おこなった。
図8に示すように、MF膜の逆圧洗浄に用いる水が逆圧洗浄に用いる水が、次亜塩素酸ナトリウムを含むことにより、MF膜の膜差圧の上昇が抑制された。なお、排水処理中におけるMF膜の回収率は、90%以上であった。
表2より、MF膜濃縮水の量及びRO膜濃縮水の量の合計が、被処理水の量に対して28%となることが認識できる。従って、斯かる試験例では、焼却プラントにおける減温塔に被処理水の全量を噴射等する場合と比較すると、減温塔に噴射等する水の量を28%に削減することが可能となり得る。
2・・・熱回収装置(廃熱ボイラ)
3・・・減温装置(減温塔)
Claims (3)
- 有機物を燃焼させる焼却装置と、該焼却装置から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱回収装置と、該熱回収装置で熱回収された燃焼排ガスをさらに減温させる減温装置とが備えられた焼却プラントから排出される排水の排水処理方法であって、
前記排水から分離膜によって濃縮水を分離除去する膜分離工程と、熱回収された燃焼排ガスを前記濃縮水の気化熱により前記減温装置で減温させる減温工程とを実施し、
前記膜分離工程では、前記排水を精密ろ過膜(MF膜)によって分離して該精密ろ過膜を透過したMF膜透過水と前記排水が濃縮されたMF膜濃縮水とを調製するMF膜分離工程を実施した後、前記MF膜透過水を逆浸透膜(RO膜)によって分離して該逆浸透膜を透過したRO膜透過水と前記MF膜透過水が濃縮されたRO膜濃縮水とを調製するRO膜分離工程を実施し、
前記減温工程では、前記熱回収された燃焼排ガスを前記MF膜濃縮水及び前記RO膜濃縮水の気化熱により前記減温装置で減温させることを特徴とする排水処理方法。 - 前記膜分離工程の前に、前記排水に含まれる浮遊物を減少させる前処理工程を実施する請求項1に記載の排水処理方法。
- 有機物を燃焼させる焼却装置と、該焼却装置から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱回収装置と、該熱回収装置で熱回収された燃焼排ガスをさらに減温させる減温装置とを備えた焼却プラントから排出される排水の排水処理設備であって、
前記排水から分離膜によって濃縮水を分離除去する膜分離手段と、熱回収された燃焼排ガスを前記濃縮水の気化熱により前記減温装置で減温させる減温手段とを備え、
前記膜分離手段は、前記排水を精密ろ過膜(MF膜)によって分離して該精密ろ過膜を透過したMF膜透過水と前記排水が濃縮されたMF膜濃縮水とを調製するMF膜ユニットと、前記MF膜透過水を逆浸透膜(RO膜)によって分離して該逆浸透膜を透過したRO膜透過水と前記MF膜透過水が濃縮されたRO膜濃縮水とを調製するRO膜ユニットとを有し、
前記減温手段は、前記熱回収された燃焼排ガスを前記MF膜濃縮水及び前記RO膜濃縮水の気化熱により前記減温装置で減温させるべく前記減温装置に前記MF膜濃縮水及び前記RO膜濃縮水を引き込む装置を有することを特徴とする排水処理設備。
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