JP6149626B2 - 半透膜による水処理方法 - Google Patents
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Description
図1に示していないが、被処理水を必要によりまずろ過処理する。このろ過処理は精密膜ろ過膜を用いた濾過器で行い、ろ過膜は、精密ろ過膜として使用されている通常の膜を使用することができる。例えば、酢酸セルロース、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスルホン、ポリ塩化ビニルなどの外、セラミック製の膜や多孔質ガラス製の膜なども利用できる。精密膜ろ過処理では、精密ろ過膜を通過した膜ろ過水と、膜を通過しないで残った膜濃縮水が得られる。
精密膜ろ過のほか、限外膜ろ過、砂ろ過等のろ過処理が用いられる。限外膜ろ過の材質は精密膜ろ過と同様のものが用いられる。
順浸透工程は、ろ過処理した被処理水と、温度感応性物質を水に溶解した高浸透圧の誘引溶液を半透膜を介して接触させ、前記被処理水中の水を前記半透膜を通して前記誘引溶液に移動させ、水で希釈された希釈誘引溶液と膜濃縮水を得る工程である。
順浸透工程で被処理水から水が移動して希釈された希釈誘引溶液を曇点以上の温度まで加温して、温度感応性混合物の少なくとも一部を凝集させる。この凝集は、温度感応性混合物の濃厚溶液が相分離したものである。
前記加温工程で凝集した温度感応性混合物を含む希釈誘引溶液を温度感応性混合物の凝集した下層液と水を主体とする上層液に相分離する。この相分離は曇点以上の液温で相分離槽内で静置することによって行うことができる。その外、重液と軽液に分離するスーパーデカンターのような遠心分離機などを用いて行うこともできる。
前記相分離工程で分離された下層液は前記誘引溶液の曇点より低い温度に冷却することで水に溶解させて誘引溶液に再生する。この温度は広い範囲で採用可能であるが、経済性を考慮すると常温かそれより高い温度が好ましい。この冷却熱源としては、被処理水あるいは順浸透工程において得られた希釈誘引溶液を用いることがエネルギーの効率利用の点で好ましい。
一方、前記相分離工程で分離された上層液は、ナノろ過膜や逆浸透膜などで膜ろ過して、そこに残存している温度感応性混合物を除去する。膜ろ過水は淡水であり、飲料水などに利用できる。膜ろ過されないで残った膜濃縮水は、温度感応性混合物が含まれているので、相分離工程に循環するのがよい。あるいは、濃縮して誘引溶液として順浸透工程に直接返送することもできる。
2 膜濃縮水
3 半透膜
4 誘引溶液
5 希釈誘引溶液
6 上層液
7 下層液
8 膜ろ過水
9 膜濃縮水
10 順浸透膜装置
11 相分離装置
12 膜ろ過装置
13 後処理装置
14 加熱器
15 冷却器
16 熱交換器
Claims (4)
- HLB値が10以上の非イオン性界面活性剤と、前記界面活性剤よりもHLB値が低い非イオン性界面活性剤もしくは脂肪酸もしくはアルコール、またはそれらの混合物とを混合し、平均のHLB値が9〜16である温度感応性混合物を誘引物質に用いることにより曇点を80℃以下に調節した誘引溶液を半透膜を介して被処理水と接触させ、前記被処理水中の水を前記半透膜を通して前記誘引溶液に移動させ、水で希釈された希釈誘引溶液と膜濃縮水を得る順浸透工程と、前記希釈誘引溶液を前記誘引溶液の曇点以上の温度まで加温する加温工程と、前記加温工程で凝集した温度感応性混合物を含む希釈誘引溶液を、温度感応性混合物の凝縮した下層液と水を主体とする上層液とに相分離する相分離工程と、前記相分離工程で分離された下層液を前記誘引溶液の曇点以下の温度まで冷却した後、前記順浸透工程へ循環し、誘引溶液として再使用する冷却工程と、前記相分離工程で分離された上層液を膜処理し、膜ろ過水を得る膜処理工程を有することを特徴とする水処理方法。
- 前記膜処理工程で得られる膜濃縮水を前記相分離工程へ循環することを特徴とする請求項1に記載の水処理方法。
- 相分離工程において分離された分離液の顕熱を加温工程における熱源として使用することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の水処理方法。
- 順浸透工程において得られた希釈誘引溶液を冷却工程における冷熱源として使用することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の水処理方法。
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