JP6015841B1 - 水処理システム、水処理方法、無菌水製造方法、抗菌水製造方法および水処理方法の管理方法 - Google Patents
水処理システム、水処理方法、無菌水製造方法、抗菌水製造方法および水処理方法の管理方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
すなわち、従来、排水の処理では新たな法規制値(0.03mg/L未満)までカドミウム含有量を減らさないでよかったので生物処理および/または物理化学処理で十分だった。しかしながら、生物処理および/または物理化学処理で除去されなかったカドミウムを十分に除去する要望が、法基準の変更により生じたことがわかった。
特許文献1には、有機物を含む下水および排水の少なくともいずれかが流入して生物処理された後に固液分離する1次処理手段と、この1次処理手段で処理され発生した1次処理水を限外ろ過膜でろ過する2次処理手段と、この2次処理手段で処理され発生した2次処理水で2次処理手段を逆洗する逆洗手段と、2次処理手段で逆洗されて発生した逆洗排水を1次処理手段に導く逆洗排水流路と、1次処理手段から引抜汚泥を廃棄する汚泥引抜流路とを備え、2次処理手段はこの2次処理手段の被処理水を循環させる循環手段を有する液体処理設備が記載されている。特許文献1によれば、オゾンによる洗浄を定期的に行うことで、2次処理の限外ろ過膜処理が可能であるとしている。
特許文献2には、液体−固体分離ステップと、ステップに続いて少なくとも1つの濾過ステップとを含む水処理方法であって、液体−固体分離ステップが、15m/hを超える速度で実施される沈降ステップを含み、濾過ステップが、少なくとも1つの精密濾過膜または限外濾過膜により直接行われる水処理方法が記載されている。特許文献2によれば、オゾンによる洗浄を行うことで、処理水の目詰まり指数(またはSDI)のより良好な制御を可能にする処理方法を提案すること、すなわち既知の技法によって得られた指数に対してこの指数を低下させることを目的とするなどと記載されている。
上記課題を解決するための具体的な手段である本発明および本発明の好ましい態様は、以下の構成である。
一次処理手段の下流に配置される処理水に無機凝集剤およびキレート剤を添加する手段と、凝集剤とキレート剤を添加する手段の下流に配置される処理水に物理処理を行う手段を有する水処理システム。
[2] [1]に記載の水処理システムは、一次処理手段の下流かつ物理処理を行う手段の上流に、処理水のpHを調整する手段を有することが好ましい。
[3] [1]または[2]に記載の水処理システムは、物理処理が限外ろ過膜を用いたろ過であることが好ましい。
[4] 原水を生物処理を行う手段および物理化学処理を行う手段のうち少なくとも一方を通過させて処理水を得る一次処理工程と、
一次処理工程の下流で処理水に無機凝集剤およびキレート剤を添加する工程と、無機凝集剤およびキレート剤を添加する工程の下流で物理処理を行う工程を有する水処理方法。
[5]
[1]〜[3]のいずれか一つに記載の水処理システムを用いてまたは[4]に記載の水処理方法により原水を処理することにより無菌水を製造する工程を有する無菌水製造方法。
[6]
[5]に記載の無菌水製造方法により得られる無菌水に対して1〜1000ppmの抗菌剤を添加することにより抗菌水を製造する工程を有する抗菌水製造方法。
[7] [1]〜[3]のいずれか一つに記載の水処理システムを管理する、水処理システムの管理方法。
[8] [7]に記載の水処理システムの管理方法は、一次処理手段を通過した処理水のCOD値および/または紫外線吸収量が設定値未満でない場合に処理水の少なくとも一部を一次処理手段に戻す工程を含むことが好ましい。
[9] [7]または[8]に記載の水処理システムの管理方法は、物理処理を行う手段を逆洗する工程を24時間に1回以上の頻度で含むことが好ましい。
本発明の水処理システムは、原水を生物処理を行う手段および物理化学処理を行う手段のうち少なくとも一方を通過させて処理水を得る一次処理手段と、一次処理手段の下流に配置される処理水に無機凝集剤およびキレート剤を添加する手段と、無機凝集剤およびキレート剤を添加する手段の下流に配置される処理水に物理処理を行う手段を有する。
本発明の水処理方法は、原水を生物処理を行う手段および物理化学処理を行う手段のうち少なくとも一方を通過させて処理水を得る一次処理工程と、
一次処理工程の下流で処理水に無機凝集剤およびキレート剤を添加する工程と、
無機凝集剤およびキレート剤を添加する工程の下流で物理処理を行う工程を有する。
これらの構成により、本発明の水処理システムおよび水処理方法は、水から溶存成分を含む不純物成分を十分に除去でき、設備コスト、処理コストおよび管理コストが低い。なお、設備コスト、処理コストおよび管理コストが低いとは、従来の水処理システムおよび水処理方法と同等程度である場合も含まれる。いかなる理由に拘泥するものでもないが、本発明が以上の利点を有する理由は、以下のとおりと推測される。
本発明の水処理システムおよび水処理方法によれば、一次処理手段を通過した処理水に対して物理処理するため、一次処理手段を通過した処理水に対して物理処理を行わない場合よりも、不純物成分の濃度を低くできる。前記不純物には大腸菌などの細菌類も含まれることから、処理水は細菌類が完全に除去された無菌水となる。
本発明の水処理システムおよび水処理方法によれば、物理処理の前に生物処理も物理化学処理も行わない場合よりも、物理処理において少ない面積のろ過膜であっても十分な処理水量(通水量)を維持でき、逆洗の回数を減らせる。そのため、設備コスト、処理コストおよび管理コストを低くすることができる。
本発明の水処理システムおよび水処理方法によれば、一次処理手段を通過した処理水に対して無機凝集剤およびキレート剤を添加して溶存するカドミウムなどの重金属イオンを懸濁物に変え、水に含まれる不純物成分と一緒に無機凝集剤で限外ろ過膜の孔径より大きな大きさまで凝集させ、物理処理する。そのため、一次処理手段を通過した処理水に対して物理処理の前に無機凝集剤およびキレート剤を添加しない場合よりも溶存成分を含む不純物成分の濃度を低くでき、さらに限外ろ過膜の孔内への不純物の進入を防ぐことが出来る。孔内に侵入せず、孔の外に堆積した不純物は、限外膜の外側からの洗浄で容易に除去でき、洗浄時間の短縮効果や膜の延命効果が得られる。
特開2014−61506、特表2009−509737号公報などで、一次処理手段を通過した処理水に対し、物理処理の前に無機凝集剤を添加せずに限外ろ過などの物理処理をしていたことから、微細な懸濁物が物理処理装置の細孔内に詰まることで発生するファウリングの問題で経済性や処理性に大きな問題を抱えていた。本発明の水処理システムの管理方法は、本発明の水処理システムを管理するものである。本発明によれば、この問題は凝集剤が懸濁物を粗大化させ、細孔詰まりを生じず、ファウリングトラブルが発生し難くなることがわかった。さらに、本発明では、一次処理手段を通過した前記処理水(一次処理水)のCODおよび/または紫外線吸収量を設定値未満とする管理を取り入れることで、物理処理でのファウリングを抑制し、逆洗間隔の延長および処理流量の増大を可能とした。すなわち、本発明の水処理システムの管理方法では、一次処理手段を通過した前記処理水のCODおよび/または紫外線吸収量を設定値未満でない場合に前記処理水の少なくとも一部を前記一次処理手段に戻す工程を含むことが好ましい。
特開2014−61506、特表2009−509737号公報の水に凝集剤を加えてから固体と液体を分離する物理化学処理をした処理水に対し、ろ過膜などを用いて物理処理を行って処理水中の固体濃度をさらに減らす方法であるが、溶解している重金属成分を排水から取り除く作用はなかった。本発明は凝集剤の一部に重金属を水に不溶な状態に変えるキレート剤を適切量用いることで、溶存するカドミウムなどの重金属を排水規制値以下にまで除去できる点で優れている。
本発明の水処理システムおよび水処理方法で物理処理の後に最終的に得られる浄化水は、大腸菌などの菌類を含まない清澄な水である。そのため、衛生上の観点から海水の代わりに水道水を使用しているような水産加工分野では、得られた浄化水を水道水に替えて使用できるメリットも期待できる。
以下、本発明の水処理システムおよび水処理方法の好ましい態様について説明する。
本発明の水処理システムの構成の好ましい態様を図面に基づいて説明する。本発明は図面に示された具体的な構成によって限定されるものではない。
図1は、本発明の水処理システムの構成の一例を示す概略図である。図1に示す水処理システムは、原水1を通過させて処理水を得る一次処理手段11と、一次処理手段11の下流に配置される処理水2に無機凝集剤およびキレート剤を添加する手段13と、無機凝集剤およびキレート剤を添加する手段13の下流に配置される処理水2に物理処理を行う手段12を有する。無機凝集剤およびキレート剤の添加量は特に制限はない。処理水の制御手段31で測定した処理水2の水質(例えば、処理水中のカドミウムなどの重金属濃度、COD、BOD、SS濃度、濁度)に応じて無機凝集剤およびキレート剤を添加する手段13から所望の量の無機凝集剤およびキレート剤を処理水2に添加することが好ましい。
図1に示すとおり、本発明の水処理システムは、一次処理手段11の下流かつ物理処理を行う手段12の上流に、処理水のpHを調整する手段14を有することが好ましい。ただし、本発明の水処理システムは、使用する原水と凝集剤の種類などによっては、pHを調整する手段14を有さなくてもよい。処理水のpHを調整する手段14は、処理水の制御手段31で測定した処理水2のpHに応じて、pHを調整する手段14から所望の量のpH調整剤を処理水2に添加することが好ましい。
本発明の水処理システムは、物理処理を行う手段12を下流から上流に向けて逆洗するための逆洗の制御手段32を有することが好ましい。特に、物理処理が限外ろ過膜を用いたろ過である場合、本発明の水処理システムが逆洗の制御手段32を有することが好ましい。逆洗に用いられる逆洗水5は特に制限はないが、本発明の水処理システムからの浄化水3を利用してもよい。
本発明の水処理システムは、処理水2の少なくとも一部を返送処理水4として一次処理手段11に戻す手段(不図示。例えば、任意のポンプなど)を含むことが好ましい。特に、一次処理手段11を通過した処理水2のCODおよび/または紫外線吸収量が設定値未満でない場合に、処理水2の少なくとも一部を返送処理水4として一次処理手段11に戻すことが好ましい。
本発明の水処理システムは、図1に示すとおり一次処理手段11、処理水の制御手段31、物理処理を行う手段12の各手段が、汚泥21を排出できることが好ましい。なお、処理水の制御手段31から汚泥21と返送処理水4を排出する場合、返送処理水4は返送汚泥を含んでいてもよい。
次に、本発明の水処理システムを構成する各手段の好ましい態様について説明する。
本発明の水処理システムは、原水を生物処理を行う手段および物理化学処理を行う手段のうち少なくとも一方を通過させて処理水を得る一次処理手段を含む。
原水中に溶解している成分、例えばカドミウム等の重金属を除去する場合、キレート剤など除去したい溶解成分に適した凝集剤と十分に反応させて水に不溶な懸濁物に変えた後、限外ろ過膜などの物理処理で懸濁物を原水から分離し、前記汚濁成分を含まない水を得ることができる。前記処理方法を鋭意検討する中で、原水中に有機物、とりわけ水産加工排水などに多く含まれるタンパクや油脂が前記物理処理前に添加するキレート剤等の凝集剤との反応を阻害し、凝集剤の必要量が増加すること、さらに前記有機物は限外ろ過膜表面に付着してろ過を妨げたり、原水の粘性を上げて前記限外ろ過膜の通過抵抗を大きくし、膜の逆洗頻度が上昇したり、必要な膜面積が増加するなど種々の阻害要因になることを見出し、一次処理で原水のCOD(マンガン)を160mg/L以下、好ましくは120mg/L以下、もっとも好ましくは80mg/L以下とすることで、前記凝集剤や膜面積を増やすことなく、カドミウム等の水に溶存している物質を確実に除去できることを見出した。一次処理の指標はBODで代替することも可能であり、一次処理で原水のBODは50mg/L以下、望ましくは30mg/L以下、もっとも望ましくは20mg/L以下であった。紫外線吸収量の設定値は濁度または色度の影響を受けることから、CODとの相関を確認して設定する。
なお、本発明は、水産加工場より排出される重金属含有排水の処理において、顕著な効果を奏するが、これ以外の原水、例えば、非鉄金属業やメッキ工場、半導体工場等より排出される重金属含有排水の処理に適用することもできる。
以下、原水として重金属含有水を用いる場合を例に挙げて本発明のより好ましい態様を説明するが、本発明は原水として重金属含有水を用いる場合に限定されるものではない。
本発明の無菌水製造方法は、本発明の水処理システムを用いてまたは本発明の水処理方法により原水を処理することにより無菌水を製造する工程を有する。
また、本発明の抗菌水製造方法は、本発明の無菌水製造方法により得られる無菌水に対して1〜1000ppmの抗菌剤を添加することにより抗菌水を製造する工程を有する。すなわち、本発明の水処理システムを用いてまたは本発明の水処理方法により得られる浄化水(本発明の無菌水製造方法で製造される無菌水)に対して、1〜1000ppmの抗菌剤を添加することにより、抗菌水を製造することができる。本発明の無菌水製造方法で製造される無菌水は、有機物を含んでいるため、放置しておくと、該無菌水中で菌が増殖する可能性がある。そのため、無菌水中で菌が増殖しないようにするために、無菌水中に抗菌剤を添加することが好ましい。抗菌剤としては、例えば、次亜塩素酸等の塩素系薬剤を使用することができる。抗菌剤として次亜塩素酸を用いる場合には、無菌水に対して、夏場は10〜1000ppm、冬場は1〜300ppmの濃度で次亜塩素酸塩を添加することができる。
なお、実施例3は参考例である。
水産加工場の排水を原水(被処理水)として用いて下記の処理を行った。まず、水産加工場の排水に対して活性汚泥処理を行った。得られた処理水の紫外線吸収量から換算したCOD濃度は42〜76mg/Lであった。また、この処理水のカドミウム濃度は0.02mg/L〜0.09mg/Lで推移した。この処理水に対して、キレート剤1mg/Lおよび10%PAC50mg/Lを添加した。これを、水酸化ナトリウムでpHを7.0に調整した後、孔径0.02μmの限外ろ過膜で処理した。この方法により得られた浄化水のカドミウム濃度は常に0.03mg/L未満となった。また、この方法により得られた浄化水から大腸菌は検出されなかった。30分に1回の逆洗浄および1日1回の次亜塩素酸ナトリウム溶液洗浄を行うことで、この限外ろ過膜は4か月間に渡って1.0m3/m2・日の透過流量を維持できた。
処理水に対する10%PACの添加量を200mg/Lとした以外は実施例1と同じ条件で処理を行った。実施例1と同一差圧にて1.4m3/m2・日の透過流量を維持できた。この処理により得られた浄化水のカドミウム濃度は常に0.03mg/L未満となった。
COD濃度380mg/Lの水産加工場の(活性汚泥処理などの生物処理も物理化学処理もしていない)排水を原水(被処理水)として用いた。この被処理水のカドミウム濃度は0.12mg/Lであった。この被処理水に対し、キレート剤2mg/Lおよび10%PAC3000mg/Lを添加した。これを、水酸化ナトリウムでpHを7.0に調整した後、孔径0.02μmの限外ろ過膜で処理した。この処理により得られた水のカドミウム濃度は0.027mg/Lであった。限外ろ過膜の透過流量は0.3m3/m2・日であったが、2時間ごとに次亜塩素酸ナトリウム溶液でバイオファウリングを除去することが必要となり、実操業には至らなかった。
水産加工場の排水を活性汚泥処理した処理水を用いて以下の処理を行った。この処理水の紫外線吸収量から換算したCOD濃度は53mg/Lであった。この処理水のカドミウム濃度は0.083mg/Lであった。この処理水に、キレート剤1mg/Lおよび10%PAC50mg/Lを添加した。これを、孔径0.02μmの限外ろ過膜で処理した。限外ろ過膜の透過流量は1.0m3/m2・日で、限外ろ過膜により得られた浄化水のpHは4.2であった。この処理により得られた水のカドミウム濃度は0.048mg/Lであった。
COD濃度370mg/Lの水産加工場の(活性汚泥処理などの生物処理も物理化学処理もしていない)排水を原水(被処理水)として用いた。この被処理水のカドミウム濃度は0.11mg/Lであった。この被処理水に、キレート剤2mg/Lおよび10%PAC50mg/Lを添加した。これを、水酸化ナトリウムでpHを7.0に調整した後、孔径0.02μmの限外ろ過膜で処理した。限外ろ過膜の透過流量は0.2m3/m2・日であった。この処理により得られた水のカドミウム濃度は0.098mg/Lであった。
キレート剤を添加しなかったこと以外は実施例1と同じ条件で処理を行った。この条件で処理することによって得られた水のカドミウム濃度は0.081mg/Lであった。
10%PACを添加しなかったこと以外は実施例1と同じ条件で処理を行った。洗浄による差圧の回復が不十分となり、3日後に通水不能となった。
実施例1で得た浄化水に対して遊離残留塩素濃度が1ppmとなるように次亜塩素酸ナトリウムを添加することにより抗菌水を得た。この抗菌水を2m3の貯留槽に室温(25℃)で1週間放置した。放置された抗菌水から大腸菌は検出されなかった。
実施例1で得た浄化水をそのまま2m3の貯留槽に室温(25℃)で1週間放置した。放置された抗菌水から10000個/mLの大腸菌群が検出された。
COD濃度が63mg/Lの水産加工排水に0.1mg/L相当の塩化カドミウムを添加した試験水を処理水とした以外は実施例1と同じ条件で処理を行った。この処理により得られた浄化水のカドミウム濃度は0.03mg/L未満となった。
2 処理水
3 浄化水
4 返送処理水
5 逆洗水
11 一次処理手段
12 物理処理を行う手段
13 無機凝集剤およびキレート剤を添加する手段
14 pHを調整する手段
21 汚泥
31 処理水の制御手段
32 逆洗の制御手段
Claims (10)
- 水産加工排水である原水を生物処理することによりCODが160mg/L以下の処理水を得る一次処理手段と、
前記一次処理手段の下流に配置される前記処理水に無機凝集剤およびキレート剤を添加する手段と、
前記無機凝集剤およびキレート剤を添加する手段の下流に配置される前記処理水に対して精密ろ過膜又は限外ろ過膜を用いたろ過である物理処理を行う手段を有し、
前記一次処理手段の下流かつ前記物理処理を行う手段の上流に、前記処理水のpHを6から8に調整する手段を有する水処理システム。 - 前記無機凝集剤の添加量が、一次処理した原水に対し前記無機凝集剤の酸化物固形量換算で100mg/L未満であり、前記キレート剤の添加量が、一次処理した原水に対して10mg/L未満である請求項1に記載の水処理システム。
- 前記原水がカドミウムを含有する請求項1または2に記載の水処理システム。
- 前記物理処理後の浄化水のカドミウム濃度が0.03mg/L以下である請求項3に記載の水処理システム。
- 水産加工排水である原水を生物処理することによりCODが160mg/L以下の処理水を得る一次処理工程と、
前記一次処理工程の下流で前記処理水に無機凝集剤およびキレート剤を添加する工程と、
前記無機凝集剤およびキレート剤を添加する工程の下流で精密ろ過膜又は限外ろ過膜を用いたろ過である物理処理を行う工程を有し、
前記一次処理工程の下流かつ前記物理処理を行う工程の上流に、前記処理水のpHを6〜8に調整する工程を有する水処理方法。 - 前記原水がカドミウムを含有し、前記物理処理後の浄化水のカドミウム濃度が0.03mg/L以下である請求項5に記載の水処理方法。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の水処理システムを用いてまたは請求項5および6のいずれか一項に記載の水処理方法により原水を処理することにより無菌水を製造する工程を有する無菌水製造方法。
- 請求項7に記載の無菌水製造方法により得られる無菌水に対して1〜1000ppmの抗菌剤を添加することにより抗菌水を製造する工程を有する抗菌水製造方法。
- 水産加工排水である原水を生物処理することによって処理水を得る一次処理手段と、
前記一次処理手段の下流に配置される前記処理水に無機凝集剤およびキレート剤を添加する手段と、
前記無機凝集剤およびキレート剤を添加する手段の下流に配置される前記処理水に対して精密ろ過膜又は限外ろ過膜を用いたろ過である物理処理を行う手段を有し、
前記一次処理手段の下流かつ前記物理処理を行う手段の上流に、前記処理水のpHを6〜8に調整する手段を有する水処理システムの管理方法であって、
前記一次処理手段において、生物処理された水のCODを求め、前記CODが160mg/L以下ではないと判定をした場合に、前記生物処理された水の少なくとも一部をさらに生物処理することにより、前記一次処理手段を通過した処理水のCODが160mg/L以下となるように管理する、水処理システムの管理方法。 - 前記物理処理を行う手段を逆洗する工程を24時間に1回以上の頻度で行うように制御する請求項9に記載の水処理システムの管理方法。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0515879A (ja) * | 1991-07-15 | 1993-01-26 | Suntory Ltd | 循環使用水処理装置 |
JPH09192675A (ja) * | 1996-01-25 | 1997-07-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 廃水の処理方法 |
JPH1076279A (ja) * | 1996-09-03 | 1998-03-24 | Ebara Corp | 重金属含有排水の処理方法 |
JPH10118664A (ja) * | 1996-10-24 | 1998-05-12 | Kansai Electric Power Co Inc:The | シアン化合物及び有機物を含有する排水の処理方法 |
JPH11262799A (ja) * | 1998-03-17 | 1999-09-28 | Hitachi Zosen Corp | 排水処理方法 |
JP2002011498A (ja) * | 2000-06-28 | 2002-01-15 | Atlas:Kk | 浸出水の処理装置 |
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Patent Citations (7)
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---|---|---|---|---|
JPH0515879A (ja) * | 1991-07-15 | 1993-01-26 | Suntory Ltd | 循環使用水処理装置 |
JPH09192675A (ja) * | 1996-01-25 | 1997-07-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 廃水の処理方法 |
JPH1076279A (ja) * | 1996-09-03 | 1998-03-24 | Ebara Corp | 重金属含有排水の処理方法 |
JPH10118664A (ja) * | 1996-10-24 | 1998-05-12 | Kansai Electric Power Co Inc:The | シアン化合物及び有機物を含有する排水の処理方法 |
JPH11262799A (ja) * | 1998-03-17 | 1999-09-28 | Hitachi Zosen Corp | 排水処理方法 |
JP2002011498A (ja) * | 2000-06-28 | 2002-01-15 | Atlas:Kk | 浸出水の処理装置 |
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