JP6191464B2 - Operation method of turbidity removal membrane module - Google Patents
Operation method of turbidity removal membrane module Download PDFInfo
- Publication number
- JP6191464B2 JP6191464B2 JP2013557682A JP2013557682A JP6191464B2 JP 6191464 B2 JP6191464 B2 JP 6191464B2 JP 2013557682 A JP2013557682 A JP 2013557682A JP 2013557682 A JP2013557682 A JP 2013557682A JP 6191464 B2 JP6191464 B2 JP 6191464B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbidity
- water
- membrane
- membrane module
- treated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims description 220
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 50
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 252
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 65
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 claims description 63
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 56
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 43
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 14
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 2
- 239000008155 medical solution Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 12
- 238000004382 potting Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 7
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 4
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 4
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000011086 high cleaning Methods 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229920002493 poly(chlorotrifluoroethylene) Polymers 0.000 description 2
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 239000005023 polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) polymer Substances 0.000 description 2
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDEZRSAOKUGNAJ-UHFFFAOYSA-N C=C.C=C.F.F.F Chemical group C=C.C=C.F.F.F KDEZRSAOKUGNAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N Chloramine Chemical compound ClN QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920001780 ECTFE Polymers 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229920001893 acrylonitrile styrene Polymers 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000009295 crossflow filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene-2,5-diol Chemical compound OC(=C)CCC(O)=C RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920013636 polyphenyl ether polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;styrene Chemical compound C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
- B01D63/021—Manufacturing thereof
- B01D63/022—Encapsulating hollow fibres
- B01D63/0221—Encapsulating hollow fibres using a mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
- B01D63/024—Hollow fibre modules with a single potted end
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
- B01D63/024—Hollow fibre modules with a single potted end
- B01D63/0241—Hollow fibre modules with a single potted end being U-shaped
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/04—Backflushing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/14—Maintenance of water treatment installations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters
Description
本発明は、被処理水(原水)を除濁膜で処理してろ過水を得るために用いられる除濁膜モジュールの運転方法に関する。 The present invention relates to a method for operating a turbidity membrane module used for treating filtered water (raw water) with a turbidity membrane to obtain filtered water.
除濁膜が用いられたろ過装置は、高い除濁・除菌性能、運転や保守の簡便性、省エネルギー、省スペースなどの利点を有するため、地下水や表流水の除濁・除菌による飲料用水や工業用水の製造に広く使用されている。また、除濁膜が用いられたろ過装置は、海水淡水化に用いられる逆浸透膜モジュールの前処理水の製造、あるいは、下廃水の生物処理の後処理水の除濁・除菌や再利用のために用いられる逆浸透膜モジュールの前処理水の製造など様々な分野で、その使用が拡大している。 A filtration device using a turbidity membrane has advantages such as high turbidity and sterilization performance, ease of operation and maintenance, energy saving, and space saving. And widely used in the production of industrial water. In addition, filtration devices using turbidity membranes can be used for the production of pre-treatment water for reverse osmosis membrane modules used for seawater desalination, or for clarification, sterilization and reuse of post-treatment water for biological treatment of sewage wastewater. Its use is expanding in various fields such as the production of pre-treated water for reverse osmosis membrane modules used for manufacturing.
例えば、特許文献1あるいは2には、除濁膜が開示されている。特許文献3、4あるいは5には、除濁膜モジュールが開示されている。特許文献6あるいは7には、除濁膜モジュールを用いた造水装置あるいは造水方法が開示されると共に、除濁膜モジュールの洗浄方法が開示されている。
For example,
除濁膜モジュールは、通常、次のような構造を有している。本発明の除濁膜モジュールの運転方法の実施に使用される除濁膜モジュールも、同様の構造を有している。 A turbidity removal membrane module usually has the following structure. The turbidity membrane module used for carrying out the operation method of the turbidity membrane module of the present invention also has the same structure.
すなわち、 除濁膜モジュールは、通常、ケースと該ケースに収納された除濁膜からなる。前記ケースには、前記除濁膜の被処理水(原水)に接する面を含む被処理水流路に通じる第1の流体流通口と、前記除濁膜のろ過水に接する面を含むろ過水流路に通じる第2の流体流通口が設けられている。前記ケースには、必要に応じて、前記除濁膜の被処理水に接する面を含む空間に通じる第3の流体流通口が設けられている。 That is, the turbidity-eliminating module is usually composed of a case and a turbidity-removing membrane housed in the case. The case includes a first fluid circulation port that communicates with a treated water passage including a surface that contacts the treated water (raw water) of the turbidity removal membrane, and a filtered water passage including a surface that contacts the filtered water of the turbidity removal membrane. A second fluid circulation port leading to is provided. If necessary, the case is provided with a third fluid circulation port that leads to a space including a surface that contacts the water to be treated of the turbidity removal membrane.
この除濁膜モジュールにおいて、前記除濁膜の一方の端部(上側端部)に、前記ろ過水流路の開口を有すると共に、前記被処理水流路と前記ろ過水流路との間の流体の流通を遮断し、かつ、前記除濁膜を前記ケースに固定する除濁膜の支持体により、前記除濁膜の開口端部が形成されている。 In this turbidity membrane module, at one end portion (upper end portion) of the turbidity membrane, an opening of the filtrate water channel is provided, and fluid flows between the treated water channel and the filtrate water channel. The opening end of the turbidity membrane is formed by a support of the turbidity membrane that blocks the turbidity membrane and fixes the turbidity membrane to the case.
更に、前記除濁膜の他方の端部(下側端部)に、前記ろ過水流路の前記開口とは反対側の前記ろ過水流路の端部を封止する封止部材により、前記除濁膜の封止端部が形成されている。 Further, the turbidity is eliminated by a sealing member that seals the end of the filtrate flow path opposite to the opening of the filtrate flow path at the other end (lower end) of the turbidity removal membrane. A sealed end of the film is formed.
被処理水からろ過水を得るろ過工程において、前記第1の流体流通口は、被処理水を前記被処理水流路へと供給するための被処理水供給口として用いられる。また、前記第2の流体流通口は、被処理水が除濁膜を透過することにより得られたろ過水を前記ろ過水流路から排出するためのろ過水排水口として用いられる。この際、ケース内に余剰の被処理水が存在する場合は、第3の流体流通口が、余剰の被処理水を前記被処理水流路から排出するための排水口として用いられる。 In the filtration step of obtaining filtered water from the treated water, the first fluid circulation port is used as a treated water supply port for supplying the treated water to the treated water channel. In addition, the second fluid circulation port is used as a filtrate drainage port for discharging filtrate from the filtrate channel through the treated water passing through the turbidity membrane. At this time, when there is surplus water to be treated in the case, the third fluid circulation port is used as a drain for discharging the surplus water to be treated from the water flow path.
除濁膜に付着した濁質を除濁膜から除去するための逆洗工程において、前記第2の流体流通口は、前記ろ過工程において得られたろ過水、あるいは、ろ過水とは別に用意される清澄水、すなわち、洗浄水(逆洗水)を、前記ろ過水流路に供給するための逆洗水供給口として用いられる。逆洗水は、除濁膜の内側(前記ろ過水流路側)から、除濁膜を通過して、除濁膜の外側(前記被処理水流路側)へと流れ、使用済み逆洗水となる。前記第1の流体流通口、あるいは、前記第3の流体流通口は、使用済み逆洗水を排出するための逆洗水排水口として用いられる。なお、逆洗において用いられるろ過水と清澄水は、特別に区別する旨の説明がない限り、同義語として用いられる。 In the backwashing process for removing turbidity adhering to the turbidity membrane from the turbidity film, the second fluid circulation port is prepared separately from the filtered water obtained in the filtration process or the filtered water. Clarified water, that is, wash water (backwash water) is used as a backwash water supply port for supplying the filtrate water flow path. The backwash water passes from the inner side of the turbidity membrane (the filtered water flow path side) through the turbidity membrane to the outer side of the turbidity membrane (the treated water flow path side), and becomes used backwash water. The first fluid circulation port or the third fluid circulation port is used as a backwash water drain port for discharging used backwash water. The filtered water and the clarified water used in backwashing are used as synonyms unless otherwise specified.
除濁膜の気体による洗浄、すなわち、空洗が必要な場合は、通常、前記第1の流体流通口が、気体を前記被処理水流路に供給するための気体供給口として用いられ、前記第3の流体流通口が、洗浄に使用された気体を排出するための気体排出口として用いられる。なお、以下において、空洗用の気体を、最も一般的に用いられる空気を用いて説明する場合がある。 When the turbidity removal membrane needs to be cleaned with gas, that is, when it needs to be washed with air, the first fluid circulation port is normally used as a gas supply port for supplying gas to the treated water flow path. 3 fluid circulation ports are used as gas discharge ports for discharging the gas used for cleaning. In the following, the air washing gas may be described using the most commonly used air.
このような除濁膜モジュールの一例を、図1に示す。図1に示す除濁膜モジュール14aにおいて、除濁膜1は、多数本の中空糸の束により形成された除濁膜である。除濁膜1は、ケース(加圧容器)4に収納されている。除濁膜1の一方の端部(下側端部)に封止端部3が形成され、他方の端部(上側端部)に開口端部2が形成されている。原水を除濁膜1の外側から内側に向かい除濁膜1を透過させて、原水のろ過が行われる。開口端部2から除濁膜1の内側のろ過水が取り出される。この中空糸除濁膜モジュール14aは、外圧式中空糸除濁膜モジュールである。
An example of such a turbidity-eliminating module is shown in FIG. In the turbidity
このような除濁膜モジュール14aの洗浄方法として、ろ過方向とは逆方向に、すなわち、除濁膜1の内側(ろ過水流路側)から除濁膜1の外側(被処理水流路側)に、ろ過水または清澄水などの洗浄水を透過させる逆洗や、気体(一般的には空気)を除濁膜の外側(被処理水流路側)に気泡として導入する空洗が一般的に行われている。
As a cleaning method for such a turbidity
除濁膜モジュールは、空洗の簡便性から、図4に示すように、被処理水(原水)または空気の導入口となる通水口6を有する封止端部3が下側に位置し、ろ過水が流通する開口を有する開口端部2が封止端部3よりも上側に位置する状態で、除濁膜1が、ろ過装置F1に据え付けられることが、一般的である。
As shown in FIG. 4, the turbidity membrane module has a sealed
しかし、このように、開口端部2を上側とした場合、逆洗において、上側の開口端部2の近傍では、除濁膜1の逆洗水が流れるろ過水流路の流路抵抗が小さいため、逆洗水は良く流れるが、その一方、封止端部3の近傍では、除濁膜1の逆洗水が流れるろ過水流路の流路抵抗が大きいため、逆洗水は流れにくい。その結果、封止端部3の近傍の除濁膜1の十分な洗浄効果が得られない問題があった。また、空洗においても、除濁膜1の端部は気体(空気)の流動による振動が小さく、逆洗に空洗を合わせても、封止端部3の近傍において、除濁膜1に濁質が残存して蓄積するという問題があった。
However, when the
本発明の目的は、除濁膜モジュールの洗浄性を改良し、ろ過工程における除濁膜のろ過性能の低下を極力防止することが可能な除濁膜モジュールの運転方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for operating a turbidity membrane module that improves the cleaning properties of the turbidity membrane module and can prevent a decrease in the filtration performance of the turbidity membrane in the filtration step as much as possible.
上記課題を解決するための本発明の除濁膜モジュールの運転方法は、次の通りである。 The operation method of the turbidity removal membrane module of the present invention for solving the above problems is as follows.
第1の態様:
ケースと該ケースに収納された除濁膜からなり、前記除濁膜の一方の端部に、前記除濁膜のろ過水流路が封止されている封止端部を有すると共に、他方の端部に、前記ろ過水流路が開口されている開口端部を有する除濁膜モジュールの運転方法であって、被処理水を、前記除濁膜の外側から内側に向かい前記除濁膜を透過せしめることにより、前記被処理水をろ過し、得られたろ過水を前記開口端部から取り出すろ過工程と、前記ケースの上下方向の水平方向に対する位置を変更することにより、前記封止端部の位置を前記開口端部の位置より高く位置せしめると共に、少なくとも前記封止端部が大気中に露出する状態とし、かつ、前記開口端部が被処理水中に位置する状態にして、前記開口端部から清澄水を供給することにより、前記除濁膜の内側から外側に前記清澄水を押出して、前記除濁膜の逆洗を行う封止端部高位置逆洗工程を有する除濁膜モジュールの運転方法。First aspect:
A case and a turbidity membrane accommodated in the case, and having one end portion of the turbidity membrane having a sealed end portion in which the filtrate water flow path of the turbidity membrane is sealed, and the other end The operation method of the turbidity membrane module having an open end portion in which the filtrate water flow path is opened at the portion, wherein the water to be treated is allowed to permeate the turbidity membrane from the outside to the inside of the turbidity membrane. By filtering the treated water and removing the obtained filtrate from the opening end, and changing the position of the case relative to the horizontal direction in the vertical direction, the position of the sealing end Is positioned higher than the position of the opening end, at least the sealing end is exposed to the atmosphere, and the opening end is positioned in the water to be treated. By supplying clear water, The method of operating dividing Nigomaku modules from inside the clarified water is extruded to the outside, it has a sealing edge height position backwashing step of performing backwash of the removal Nigomaku.
第2の態様:
ケースと該ケースに収納された除濁膜からなり、該除濁膜の一方の端部に、該除濁膜のろ過水流路が封止されている封止端部を有すると共に、他方の端部に、前記ろ過水流路が開口されている開口端部を有する除濁膜モジュールの運転方法であって、前記開口端部の位置が前記封止端部の位置より高い位置にある状態で、被処理水を、前記除濁膜の外側から内側に向かい前記除濁膜を透過せしめることにより、前記被処理水をろ過し、得られたろ過水を、前記開口端部から取り出すろ過工程と、前記開口端部の位置が前記封止端部の位置より高い位置にある状態で、前記開口端部から清澄水を供給することにより、前記除濁膜の内側から外側に清澄水を押出して、前記除濁膜の逆洗を行う開口端部高位置逆洗工程を有する除濁膜モジュールの運転サイクルが、少なくとも1回繰り返された除濁膜モジュールを、前記ケースの上下方向の水平方向に対する位置を変更することにより、前記封止端部の位置を前記開口端部の位置より高く位置せしめると共に、少なくとも前記封止端部が大気中に露出する状態とし、かつ、前記開口端部が水に接した状態にして、前記開口端部から清澄水を供給することにより、前記除濁膜の内側から外側に前記清澄水を押出して前記除濁膜の逆洗を行う封止端部高位置逆洗工程を有する除濁膜モジュールの運転方法。Second aspect:
A turbidity membrane housed in the case, and having one end of the turbidity membrane having a sealed end where the filtrate water flow path of the turbidity membrane is sealed, and the other end In the operation method of the turbidity-removing membrane module having an open end where the filtrate flow path is opened in a part, where the position of the open end is higher than the position of the sealed end, Filtration step of filtering the water to be treated by allowing the water to be treated to permeate the turbidity membrane from the outside to the inside of the turbidity membrane, and removing the obtained filtered water from the opening end, and In a state where the position of the opening end is higher than the position of the sealing end, by supplying clarified water from the opening end, extruding clarified water from the inside of the turbidity removal membrane, The turbidity membrane module having an open end high position backwashing process for backwashing the turbidity membrane. The position of the sealing end is higher than the position of the opening end by changing the position of the turbidity-removing membrane module in which the rolling cycle has been repeated at least once with respect to the horizontal direction of the case in the vertical direction. At the same time, at least the sealing end is exposed to the atmosphere, and the opening end is in contact with water, and clarified water is supplied from the opening end. The operation method of the turbidity membrane module which has the sealing edge part high position backwashing process which extrudes the said clear water from the inner side to the outer side, and backwashes the said turbidity membrane.
前記第2の態様において、前記開口端部高位置逆洗工程の前後、あるいは、前記開口端部高位置逆洗工程と同時に、前記封止端部側から前記除濁膜モジュール内に、気体を導入する空洗工程が行われることが好ましい。 In the second aspect, before and after the opening end portion high position backwashing step, or simultaneously with the opening end portion high position backwashing step, gas is introduced into the turbidity removal membrane module from the sealing end portion side. It is preferable to perform an air washing step to be introduced.
前記第1あるいは第2の態様において、前記封止端部高位置逆洗工程の前に、前記除濁膜を薬液に一定時間接触させることが好ましい。 In the first or second aspect, it is preferable that the turbidity-eliminating film is brought into contact with a chemical solution for a certain period of time before the sealing edge high position backwashing step.
前記第1あるいは第2の態様において、前記封止端部高位置逆洗工程において、前記封止端部から前記除濁膜の長さの1/2未満の部分が、大気中に露出された状態が保持されることが好ましい。 In the first or second aspect, in the sealing end portion high position backwashing step, a portion less than ½ of the length of the turbidity removal film is exposed to the atmosphere from the sealing end portion. It is preferable that the state is maintained.
前記第1あるいは第2の態様において、前記封止端部高位置逆洗工程において、前記ケースから、前記被処理水を排出することにより、前記ケース内における前記除濁膜に対する被処理水の水位を、段階的または連続的に下げながら、前記除濁膜の逆洗が行われることが好ましい。 In the first or second aspect, the water level of the water to be treated with respect to the turbidation membrane in the case by discharging the water to be treated from the case in the sealing edge high position backwashing step. It is preferable that the turbidity-removing membrane is back-washed while lowering stepwise or continuously.
前記第1あるいは第2の態様において、前記除濁膜モジュールが、外圧式加圧型中空糸膜モジュールであることが好ましい。 In the first or second aspect, it is preferable that the turbidity removal membrane module is an external pressure pressurized hollow fiber membrane module.
本発明の除濁膜モジュールの運転方法によれば、封止端部が開口端部よりも高い位置に位置する状態で、かつ、封止端部が大気中に露出し、開口端部が被処理水中に位置する状態で、除濁膜の逆洗が行われるため、すなわち、封止端部高位置逆洗工程により、除濁膜モジュールの洗浄が効率的に行われる。とりわけ、封止端部近くにおける除濁膜に付着している濁質の除去が効率的に行われる。 According to the operation method of the turbidity removal membrane module of the present invention, the sealed end is positioned higher than the open end, the sealed end is exposed to the atmosphere, and the open end is covered. Since the turbidity membrane is backwashed in a state of being located in the treated water, that is, the turbidity membrane module is efficiently washed by the sealing end high position backwashing step. In particular, the turbidity adhering to the turbidity film near the sealing end is efficiently removed.
以下、図面を参照しながら、本発明のいくつかの実施例を説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, several embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to these examples.
本発明の実施においてろ過処理される被処理水(原水)としては、海水、河川水、地下水、下排水処理水など様々な種類の水が挙げられる。 Examples of water to be treated (raw water) subjected to filtration in the practice of the present invention include various types of water such as seawater, river water, ground water, and treated wastewater.
図1、2、および、3を用いて、本発明の実施において用いられる除濁膜モジュールのそれぞれ別の態様を説明する。 1, 2, and 3 will be used to describe different embodiments of the turbidity-removing membrane module used in the practice of the present invention.
図1に示す除濁膜モジュール14aは、ケース(円筒ケース)4とケース4の内方に収納された多数本の中空糸膜の束で形成された除濁膜1からなる。除濁膜1の上端部において、各中空糸膜は、ポッティング材に埋設され、それらの上端部における各中空部は、ポッティング材の上面において、開口されている。ポッティング材の側周面は、ケース4の内周面に固定されている。この状態において、ポッティング材により、除濁膜1の開口端部2が形成されている。この開口端部2からろ過水が取り出される。
The turbidity
除濁膜1の下端部において、各中空糸膜は、ポッティング材に埋設され、それらの下端部における各中空部は、ポッティング材により封止されている。ポッティング材の側周面は、ケース4の内周面に固定されている。この状態において、ポッティング材により、除濁膜1の封止端部3が形成されている。封止端部3を形成しているポッティング材の中央部には、被処理水が流通する通水口6が設けられている。
At the lower end portion of the
除濁膜モジュール14aにおいて、除濁膜1の外側に供給された被処理水は、除濁膜1の外側表面から内側の中空部の表面へと透過することによりろ過され、ろ過水となる。ろ過水は、開口端部2における各中空部の開口から流出する。
In the turbidity
除濁膜モジュール14aは、被処理水を供給する被処理水供給ノズル(被処理水供給口)5、ろ過水を取り出すろ過水排出ノズル(ろ過水排出口)8、および、ケース4内の余剰の水を排出する排水ノズル(排水口)7を有する。
The turbidity
図2に、図1の除濁膜モジュール14aとは別の構造を有する除濁膜モジュール14bを示す。図2において、除濁膜モジュール14bは、除濁膜1をライナー10の周りにU字型に曲げて折り返して両端部のみをポッティング材でポッティングした構造を有する。このポッティング材により、図1の除濁膜モジュール14aにおける開口端部2と同様の開口端部2が形成されている。除濁膜1の折り返し部9は、ライナー10で固定されていてもよい。ライナー10周りの除濁膜1の折り返し部9により、図1の除濁膜モジュール14aにおける封止端部3と同様の機能を有する封止端部が、形成されている。
FIG. 2 shows a
図3に、図1の除濁膜モジュール14aとは更に別の構造を有する除濁膜モジュール14cが示される。図3に示される除濁膜モジュール14cは、図1に示される除濁膜モジュール14aにおける封止端部3の近くにおいて、ケース1に排水ノズル(排水口)11が設けられている点で、図1に示される除濁膜モジュール14aと異なる。
FIG. 3 shows a
図4に、本発明の除濁膜モジュールの運転方法の実施に用いられるろ過装置の一例を示す。図4において、ろ過装置F1は、図1に示した除濁膜モジュール14a、原水タンク12、ろ過水タンク16からなる。原水タンク12と除濁膜モジュール14aは、原水(被処理水)RWが、原水タンク12から除濁膜モジュール14aの原水(被処理水)供給ノズル5に供給されるように、原水供給ラインL1により結合されている。
In FIG. 4, an example of the filtration apparatus used for implementation of the operating method of the turbidity-elimination membrane module of this invention is shown. In FIG. 4, the filtration device F1 includes the turbidity
除濁膜モジュール14aとろ過水タンク16は、ろ過水FWが、除濁膜モジュール14aのろ過水排出ノズル8からろ過水タンク16に供給されるように、ろ過水供給ラインL2により結合されている。除濁膜モジュール14aの排水ノズル7に、ケース4内の水を系外に排出するように、排水ラインL3が結合されている。
The turbidity
原水供給ラインL1には、原水タンク12から原水(被処理水)供給ノズル5に向かい、原水ポンプ13と原水バルブ23が、この順で、設けられている。ろ過水供給ラインL2には、ろ過水バルブ24が設けられている。排水ラインL3には、排水バルブ15が設けられている。
The raw water supply line L1 is provided with a
原水供給ラインL1は、原水バルブ23と原水(被処理水)供給ノズル5との間に、分岐点J1を有する。ろ過水タンク16と分岐点J1は、ろ過水FWが原水供給ラインL1に供給されるように、逆洗水供給ラインLAにより結合されている。逆洗水供給ラインLAには、ろ過水タンク16から分岐点J1に向かい、逆洗ポンプ17と逆洗バルブA25が、この順で、設けられている。
The raw water supply line L1 has a branch point J1 between the
逆洗水供給ラインLAは、逆洗ポンプ17と逆洗バルブA25との間に、分岐点J2を有する。また、ろ過水供給ラインL2は、ろ過水排出ノズル8とろ過水バルブ24との間に、分岐点J3を有する。分岐点J2と分岐点J3は、ろ過水FWがろ過水供給ラインL2に供給されるように、逆洗水供給ラインLBにより結合されている。逆洗水供給ラインLBには、逆洗バルブB18が設けられている。
The backwash water supply line LA has a branch point J2 between the
ろ過水供給ラインL2は、ろ過水排出ノズル8と分岐点J3との間に、分岐点J4を有する。分岐点J4には、ケース4内の空気(気体)が系外に排出されるように、空気排出ラインL4が結合されている。空気排出ラインL4には、空気抜きバルブ19が設けられている。
The filtrate water supply line L2 has a branch point J4 between the
原水供給ラインL1は、分岐点J1と原水(被処理水)供給ノズル5との間に、分岐点J5を有する。分岐点J5には、ケース4内に、空洗のために使用される空気(気体)が供給されるように、空気供給ラインL5が結合されている。空気供給ラインL5には、空気供給バルブ26が設けられている。
The raw water supply line L1 has a branch point J5 between the branch point J1 and the raw water (treated water)
次に、図4に示すろ過装置F1における除濁膜モジュールの運転方法を説明する。 Next, the operation method of the turbidity removal membrane module in the filtration apparatus F1 shown in FIG. 4 will be described.
ろ過装置F1におけるろ過工程は、原水タンク12に溜められた原水(被処理水)RWが、原水ポンプ13により、封止端部3に設けられている通水口6を経由して、除濁膜モジュール14aに供給され、除濁膜モジュール14aの除濁膜1によって、原水(被処理水)がろ過され、得られたろ過水FWが、開口端部2に形成されている開口を経由して、ろ過水タンク16に溜められることにより行われる。
In the filtration step in the filtration device F1, the raw water (treated water) RW stored in the
このろ過工程において、原水バルブ23、ろ過水バルブ24は、開であり、排水バルブ15、逆洗バルブA25、逆洗バルブB18、空気供給バルブ26は、閉である。なお、空気抜きバルブ19は、開であっても、閉であっても構わない。
In this filtration step, the
このろ過工程は、原水タンク12から原水(被処理水)RWを除濁膜モジュール14aに供給する工程、除濁膜1の原水(被処理水)側からろ過水側に原水(被処理水)RWをろ過する工程、ろ過水FWをろ過水タンク16に供給する工程からなる。ろ過時間は、任意の長さに選定することができる。しかし、除濁膜モジュール14a内の過度な濁質の蓄積を防止する点から、一回のろ過時間は、15分乃至2時間程度であることが望ましい。ろ過工程を終了するときは、原水ポンプ13を停止すると共に、原水バルブ23およびろ過水バルブ24を、閉とする。
This filtration step is a step of supplying raw water (treated water) RW from the
このろ過工程においては、除濁膜1の開口端部2の位置と封止端部3の位置の間の高低関係は何ら制限されない。すなわち、除濁膜1の封止端部3の位置と開口端部2の位置とを同じ高さにした状態で、ろ過工程を実施してもよいし、封止端部3の位置を開口端部2の位置より低くした状態で、ろ過工程を実施してもよいし、あるいは、封止端部3の位置を開口端部2の位置より高くした状態で、ろ過工程を実施してもよい。
In this filtration step, the height relationship between the position of the opening
次に、ろ過装置F1における除濁膜1の洗浄工程を、図5を用いて説明する。
Next, the washing | cleaning process of the
先ず、封止端部3の位置を開口端部2の位置より高く、好ましくは、封止端部3と開口端部2が鉛直に並ぶようにする。前記のろ過工程において、封止端部3の位置を開口端部2の位置より高くしてろ過工程が行われたときは、そのままの状態で、洗浄工程を実施することができる。
First, the position of the sealing
しかし、それ以外のときは、除濁膜モジュール14aの長手方向(上下方向)の向きを回転させ、除濁膜1の封止端部3の位置が開口端部2の位置より高くなるようにする。
However, in other cases, the longitudinal direction (vertical direction) of the turbidity
この場合、図4に示す原水供給ラインL1の下流端の原水(被処理水)供給ノズル5への接合状態を、図5に示すように、原水供給ラインL1の下流端が、ろ過水排出ノズル8に接合するように、接合状態を変更することになる。この接合状態の変更は、人手により行われてもよいが、例えば、向かい合う開口部の一方が、他の開口部と向かい合うように、開口部の位置の自動切り替え手段を利用して、機械的に行われるようにするのが好ましい。
In this case, as shown in FIG. 5, the downstream end of the raw water supply line L1 is connected to the raw water (treated water)
次に、図5に示すように、図4に示す封止端部3と開口端部2との上下関係が完全に反転し、封止端部3が上側に位置し、開口端部2が下側に位置した状態での逆洗工程、すなわち、封止端部高位置逆洗工程について説明する。
Next, as shown in FIG. 5, the vertical relationship between the sealing
この状態において、空気抜きバルブ19、排水バルブ15を、開として、排水ノズル7から除濁膜モジュール14aの原水(被処理水)側の水の少なくとも一部を排水し、除濁膜1の封止端部3が大気中に露出するようにする。
In this state, the
次に、逆洗バルブA25を開とし、逆洗ポンプ17を稼動させ、ろ過水FWを除濁膜1のろ過水側から原水(被処理水)側に透過させることによって、除濁膜1の逆洗が行われる。この逆洗工程が、封止端部高位置逆洗工程である。このとき、原水(被処理水)側に透過した逆洗排水は、排水バルブ15から排水し、除濁膜1の封止端部3が、常に大気中に露出した状態とする。この状態において、逆洗バルブA25、排水バルブ15、空気抜きバルブ19は、開であり、原水バルブ23、ろ過水バルブ24、逆洗バルブB18、空気供給バルブ26は、閉である。
Next, the backwash valve A25 is opened, the
封止端部高位置逆洗工程は、除濁膜1の封止端部3を大気に露出した状態で、ろ過水タンク16からろ過水FWを除濁膜モジュール14aに供給し、除濁膜1のろ過水側から原水(被処理水)側に透過させ、原水(被処理水)側に流出した水を排水ノズル7から排出することにより行われる。
The sealing end high position backwashing step supplies the filtrate FW from the
このとき、封止端部3の近くでは、除濁膜1の原水(被処理水)側が大気中に露出していることにより、水圧による抵抗が無いことから、除濁膜1の大気中の露出している部分から選択的にろ過水が透過するため、その部分における除濁膜1の高い洗浄効果が得られる。
At this time, since the raw water (treated water) side of the
一方、除濁膜1の原水(被処理水)側に水が満たされている開口端部2に近い除濁膜1の下部からその上方の大部分の位置においては、除濁膜1の外側には水圧による抵抗があるため、除濁膜1をろ過水が透過しにくい状態にある。したがって、封止端部高位置逆洗工程により、従来は洗浄されにくかった封止端部3に近い部分の除濁膜1が、集中的に洗浄される状態が形成される。
On the other hand, the outer side of the
封止端部高位置逆洗工程(以下において、この工程を、逆洗工程(A)と云う場合がある)は、一定時間のろ過工程の終了後に、毎回行っても構わないし、別の洗浄方法と組み合わせて、時々行っても構わない。 The sealing edge high position backwashing process (hereinafter, this process may be referred to as the backwashing process (A)) may be performed every time after the filtration process for a certain period of time is completed. It may be done from time to time in combination with the method.
別の洗浄方法と組み合わせて行う場合には、数ヶ月乃至数年運転し、除濁膜モジュールの封止端部に濁質が十分に蓄積した状態となった後、逆洗工程(A)を行ってもよい。この場合、逆洗工程(A)を行ったとき、封止端部に蓄積した濁質が効率的に除去され、従来の洗浄方法に対して、濁質を除去するのに要する時間を短縮することができると共に、清澄水の使用量および薬液の使用量を減少させることができる。 When performing in combination with another cleaning method, it is operated for several months to several years, and after the turbidity is sufficiently accumulated at the sealing end of the turbidity-eliminating membrane module, the backwashing step (A) is performed. You may go. In this case, when the backwashing step (A) is performed, the turbidity accumulated at the sealing end is efficiently removed, and the time required to remove the turbidity is shortened compared to the conventional cleaning method. In addition, the amount of clarified water used and the amount of chemical used can be reduced.
逆洗工程(A)の施行時間は、任意に決定できる。しかし、毎回のろ過工程の終了後、あるいは、ろ過工程と別の洗浄工程を組み合わせて数回実施した後に、逆洗工程(A)を行う場合には、運転稼働率の点から、逆洗工程(A)の施行時間は、10秒乃至60秒であることが望ましい。一方、除濁膜モジュールの封止端部に濁質が十分に蓄積した状態となって、逆洗工程(A)を行う場合には、封止端部の濁質を除くため、逆洗工程(A)の施行時間は、1分乃至15分程度であることが望ましい。 The enforcement time of a backwash process (A) can be determined arbitrarily. However, when the backwashing step (A) is performed after the completion of each filtration step or after several times combining the filtration step and another washing step, the backwashing step is performed from the point of operation availability. The enforcement time of (A) is preferably 10 to 60 seconds. On the other hand, in the case where the turbidity is sufficiently accumulated at the sealed end of the turbidity removal membrane module and the backwashing step (A) is performed, the backwashing step is performed to remove the turbidity at the sealed end. The enforcement time of (A) is desirably about 1 to 15 minutes.
なお、逆洗工程(A)をより効果的に実施するため、逆洗工程(A)において、排水バルブ15または逆洗バルブA25の開度を調整する、あるいは、逆洗ポンプ17の出力を調整することにより、除濁膜1の封止端部3から除濁膜1の長さの1/2未満の部分が大気中に露出され、残りの部分には水が満たされた状態となるように、除濁膜モジュール内部の水位20(図5参照)を保持することが好ましい。
In order to carry out the backwashing step (A) more effectively, the opening degree of the
一方、除濁膜1の全体を効率的に洗浄するため、段階的または連続的に被処理水の水位を下げながら、逆洗工程(A)行うことも有益である。また、一定時間液面を保持した後、水位を下げても良い。
On the other hand, in order to efficiently wash the entire
液面を保持するか、水位を下げるかは、濁質の蓄積している箇所やその程度に応じて、任意に選択できる。濁質が膜全体に蓄積している場合には、水位を下げながら行う方が望ましい。他方、除濁膜モジュールの封止端部3に濁質が集中して蓄積している場合には、水位を維持して、徹底して封止端部3の近傍の濁質を除去することが望ましい。
Whether the liquid level is maintained or the water level is lowered can be arbitrarily selected according to the location where the turbidity is accumulated and the degree thereof. If turbidity accumulates throughout the membrane, it is desirable to perform while lowering the water level. On the other hand, if turbidity is concentrated and accumulated at the sealing
次に、図3に示す除濁膜モジュール14cを用いた図6に示すろ過装置F2における除濁膜モジュールの運転方法を説明する。
Next, an operation method of the turbidity membrane module in the filtration device F2 shown in FIG. 6 using the
図6に示すように、封止端部3の近くに排水ノズル11を備えている除濁膜モジュール14cの場合には、空気抜きバルブ19を、開にして、大気に開放し、排水バルブ22を、開にして、下部の排水バルブ15は、閉にして、除濁膜モジュール内部の水位21で示すように、除濁膜モジュール14c上部が、大気中に露出されるようにし、かつ、それ以下の部分を水で満たした状態として、逆洗工程(A)が実施される。次いで、下部の排水バルブ15を、開にしつつ、除濁膜1の全体が大気中に露出されるようにしながら、逆洗を継続することで、除濁膜1の全体の逆洗が行われる。
As shown in FIG. 6, in the case of the turbidity
なお、図6に示すろ過装置F2における水および気体(空気)が流通するラインの構成は、図4に示すろ過装置F1におけるライン構成と同じライン構成に加え、ケース4内の水を系外に排出するように、除濁膜モジュール14cの排水ノズル11に結合された排水ラインL6を有する。この排水ラインL6に、排水バルブ22が設けられている。
In addition, in addition to the same line structure as the line structure in the filtration apparatus F1 shown in FIG. 4, the structure of the line through which water and gas (air) in the filtration apparatus F2 shown in FIG. 6 distribute | circulate the water in case 4 outside the system. It has a drainage line L6 coupled to the
次に、更に有効な本発明の除濁膜モジュールの運転方法の実施態様を説明する。 Next, an embodiment of a more effective operation method of the turbidity-eliminating membrane module of the present invention will be described.
先ず、図4に示すように、開口端部2を上にした状態で、上記のろ過工程を行った後、開口端部2を上にしたままの状態で、原水バルブ23、ろ過水バルブ24を、閉とし、逆洗バルブB18および排水バルブ15を、開として、逆洗ポンプ17を稼動し、開口端部2から清澄水を供給し、除濁膜1の内側から外側に清澄水を押し出す開口端部高位置逆洗工程(以下において、この工程を、逆洗工程(B)と云う場合がある)を行う。これらのろ過工程と逆洗工程(B)からなる運転サイクルを繰り返し実施する。
First, as shown in FIG. 4, after performing the above-described filtration step with the
このとき、逆洗工程(B)においては、除濁膜1の内部の流路抵抗により、除濁膜1の開口端部2に近い上部の方が、封止端部3に近い下部に比べて、除濁膜1を透過する水量が大きくなるため、除濁膜1の開口端部2に近い部分が、封止端部3に近い部分に比べて、洗浄効果が高くなる。したがって、ろ過工程と逆洗工程(B)からなる運転サイクルを複数回行った場合には、次第に、除濁膜1の封止端部3の付近に濁質が蓄積する。
At this time, in the backwashing step (B), due to the flow path resistance inside the
ここで、除濁モジュール14aの長手方向の向きを回転させ、図5に示すように、除濁膜モジュール14aの封止端部3が開口端部2より上に位置する状態として、上記逆洗工程(A)を行う。このことにより、封止端部3に蓄積した濁質を除濁膜1から除去することが可能となる。
Here, the longitudinal direction of the
更に、逆洗工程(B)の前後に、あるいは、逆洗工程(B)と同時に、空気供給バルブ26を、開として、通水口6を経由して、除濁膜モジュール14aに空気(気体)を供給する空洗工程を行っても良い。この空洗工程を行うことにより、空気(気体)が上昇することによるせん断力と除濁膜1の激しい揺れにより、除濁膜1の濁質の除去効果が更に高まる。
Further, before or after the backwashing step (B) or simultaneously with the backwashing step (B), the
ただし、除濁膜1の両端部近傍では、除濁膜1が開口端部2および封止端部3により固定されているため、除濁膜1の揺れは小さく、空洗による洗浄効果が小さくなる。その結果、封止端部3には、濁質が更に選択的に蓄積されやすかった。この問題が、逆洗工程(A)を行うことにより解決される。すなわち、逆洗工程(A)を行うことにより、封止端部3に蓄積した濁質を除濁膜1から除去することが可能となる。
However, in the vicinity of both end portions of the
逆洗工程(A)の前に、除濁膜1を薬液と一定時間接触させることで、逆洗工程(A)における濁質の除去効果を更に高めることができる。
Prior to the backwashing step (A), the turbidity removal effect in the backwashing step (A) can be further enhanced by bringing the
薬液は、除濁膜が劣化しない程度の濃度および接触時間を適宜選択した上で、選択される。次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素、クロラミン、過酸化水素、オゾンなどを少なくとも1つ含有した薬液が、有機物を含んだ濁質に対しての洗浄効果が高くなるので、好ましく用いられる。また、塩酸、硫酸、硝酸、クエン酸、シュウ酸などを少なくとも1つ含有した薬液が、アルミニウム、鉄、マンガンなどに対しての洗浄効果が高くなるので、好ましく用いられる。 The chemical solution is selected after appropriately selecting a concentration and a contact time that do not deteriorate the turbidity removal membrane. A chemical solution containing at least one of sodium hypochlorite, chlorine dioxide, chloramine, hydrogen peroxide, ozone and the like is preferably used because it has a high cleaning effect on turbid substances containing organic substances. In addition, a chemical solution containing at least one of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, citric acid, oxalic acid, and the like is preferably used because it has a high cleaning effect on aluminum, iron, manganese, and the like.
逆洗工程(A)、または、逆洗工程(B)に用いる清澄水としては、除濁膜にてろ過されて得られたろ過水に限らず、水道水、純水、超純水などの水を用いることができる。また、洗浄効果を高めるため、用いる清澄水は、上記のような薬液を含むことも有益である。 The clarified water used in the backwashing step (A) or the backwashing step (B) is not limited to filtered water obtained by filtration through a turbidity membrane, but may be tap water, pure water, ultrapure water, or the like. Water can be used. In addition, in order to enhance the cleaning effect, it is beneficial that the clear water used contains the above chemical solution.
除濁膜1の形態としては、中空糸膜型、平膜型、スパイラル型、または、チューブラー型を用いることができる。本発明の実施によりもたらされる洗浄効果の点から、中空糸膜型が好ましく、また、コスト低減の点からも、中空糸膜型が好ましい。また、膜ろ過方式としては、全量ろ過型モジュールでもクロスフローろ過型モジュールであっても差し支えない。
As a form of the
しかし、エネルギー消費量が少ないという点から、全量ろ過型モジュールが好ましい。なお、除濁膜モジュールは、高圧にて送液することで、多量の造水が可能となる、耐圧性を有するケース内に除濁膜を装填してなるいわゆる「加圧型」が好ましく用いられる。 However, the total amount filtration type module is preferable from the viewpoint of low energy consumption. The so-called “pressurization type” in which the turbidity membrane module is loaded with a turbidity membrane in a pressure-resistant case that can produce a large amount of water by feeding at a high pressure is preferably used. .
中空糸膜モジュールのろ過方式としては、中空糸膜の外側から内側にろ過を行う外圧式が、好ましく用いられる。 As the filtration method of the hollow fiber membrane module, an external pressure method of performing filtration from the outside to the inside of the hollow fiber membrane is preferably used.
排水ノズル7の位置は、特に限定されないが、逆洗工程(A)において、除濁膜モジュール内部の原水(被処理水)および洗浄水(逆洗水)をできるだけ排水できるよう、排水ノズル7は、除濁膜1の開口端部2の近くに設けられていることが好ましい。
The position of the
除濁膜1は、粒径が0.1μm以上の粒子や高分子を阻止することができる精密ろ過膜や、粒径が2nm以上0.1μm未満の粒子や高分子を阻止することができる限外ろ過膜であることが好ましい。
The
除濁ろ過膜に用いられる精密ろ過膜および/または限外ろ過膜の素材としては、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、セルロース、酢酸セルロース、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレンなどや、これらの複合素材を例示することができる。 The material of the microfiltration membrane and / or the ultrafiltration membrane used for the turbidity filtration membrane includes polysulfone, polyethersulfone, polyacrylonitrile, polyimide, polyetherimide, polyamide, polyetherketone, polyetheretherketone, polyethylene, Examples thereof include polypropylene, ethylene-vinyl alcohol copolymer, cellulose, cellulose acetate, polyvinylidene fluoride, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, polytetrafluoroethylene, and composite materials thereof.
なかでも、ポリフッ化ビニリデンは、耐薬品性に優れているため、精密ろ過膜および/または限外ろ過膜を定期的に薬品洗浄することで精密ろ過膜および/または限外ろ過膜のろ過機能が回復し、前処理膜モジュールの長寿命化につながるので、好ましく用いられる。 In particular, polyvinylidene fluoride has excellent chemical resistance, and therefore the filtration function of the microfiltration membrane and / or ultrafiltration membrane can be improved by periodically cleaning the microfiltration membrane and / or ultrafiltration membrane with chemicals. It is preferably used because it recovers and extends the life of the pretreatment membrane module.
除濁膜ろ過モジュールのケース4は、材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィンや、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー(PFA)、フッ化エチレンポリプロピレンコポリマー(FEP)、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、三フッ化塩化エチレン−エチレンコポリマー(ECTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等のフッ素系樹脂、そして、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩素樹脂、更にポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアリルスルホン樹脂、ポリフェニルエーテル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂(ABS)、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂などが単独または混合して用いられる。また、樹脂以外では、アルミニウム、ステンレス鋼などが好ましく、更に、樹脂と金属の複合体や、ガラス繊維強化樹脂、炭素繊維強化樹脂などの複合材料であっても構わない。 The case 4 of the turbidity membrane filtration module is made of, for example, polyolefin such as polyethylene, polypropylene, polybutene, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), fluorinated ethylene. Fluorine-based resins such as polypropylene copolymer (FEP), ethylenetetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), ethylene trifluoride-ethylene copolymer (ECTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), and Chlorine resins such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride, polysulfone resins, polyether sulfone resins, polyallyl sulfone resins, polyphenyl ether resins, acrylonitrile Tajien - styrene copolymer resin (ABS), acrylonitrile - styrene copolymer resin, polyphenylene sulfide resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyether ketone resin, polyether ether ketone resin is used alone or in combination. Other than the resin, aluminum, stainless steel, and the like are preferable, and a composite material such as a resin-metal composite, a glass fiber reinforced resin, and a carbon fiber reinforced resin may be used.
本発明の除濁膜モジュールの運転方法によれば、封止端部が開口端部よりも高い位置に位置する状態で、かつ、封止端部が大気中に露出し、開口端部が被処理水中に位置する状態で、除濁膜の逆洗が行われるため、すなわち、封止端部高位置逆洗工程により、除濁膜モジュールの洗浄が効率的に行われる。とりわけ、封止端部近くにおける除濁膜に付着している濁質の除去が効率的に行われる。 According to the operation method of the turbidity removal membrane module of the present invention, the sealed end is positioned higher than the open end, the sealed end is exposed to the atmosphere, and the open end is covered. Since the turbidity membrane is backwashed in a state of being located in the treated water, that is, the turbidity membrane module is efficiently washed by the sealing end high position backwashing step. In particular, the turbidity adhering to the turbidity film near the sealing end is efficiently removed.
1:除濁膜
2:開口端部
3:封止端部
4:ケース(円筒ケース)
5:原水(被処理水)供給ノズル(被処理水供給口)
6:通水口
7:排水ノズル(排水口)
8:ろ過水排出ノズル(ろ過水排出口)
9:除濁膜の折り返し部
10:ライナー
11:排水ノズル(排水口)
12:原水タンク
13:原水ポンプ
14a、14b、14c:除濁膜モジュール
15:排水バルブ
16:ろ過水タンク
17:逆洗ポンプ
18:逆洗バルブB
19:空気抜きバルブ
20:除濁膜モジュール内部の水位
21:除濁膜モジュール内部の水位
22:排水バルブ
23:原水バルブ
24:ろ過水バルブ
25:逆洗バルブA
26:空気供給バルブ
F1、F2:ろ過装置
FW:ろ過水
J1、J2、J3、J4、J5:分岐点
L1:原水供給ライン
L2:ろ過水供給ライン
L3:排水ライン
L4:空気排出ライン
L5:空気供給ライン
L6:排水ライン
LA、LB:逆洗水供給ライン
RW:原水(被処理水)1: Turbidity membrane 2: Open end 3: Sealed end 4: Case (cylindrical case)
5: Raw water (treated water) supply nozzle (treated water supply port)
6: Water outlet 7: Drain nozzle (drain)
8: Filtrated water discharge nozzle (filtrated water discharge port)
9: Folding part of the turbidity removal membrane 10: Liner 11: Drain nozzle (drain port)
12: Raw water tank 13:
19: Air vent valve 20: Water level inside the turbidity membrane module 21: Water level inside the turbidity membrane module 22: Drain valve 23: Raw water valve 24: Filtration water valve 25: Backwash valve A
26: Air supply valve F1, F2: Filtration device FW: Filtration water J1, J2, J3, J4, J5: Branch point L1: Raw water supply line L2: Filtration water supply line L3: Drain line L4: Air discharge line L5: Air Supply line L6: Drainage line LA, LB: Backwash water supply line RW: Raw water (treated water)
Claims (7)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012240574 | 2012-10-31 | ||
JP2012240574 | 2012-10-31 | ||
PCT/JP2013/078685 WO2014069300A1 (en) | 2012-10-31 | 2013-10-23 | Operating method for clarifying membrane module |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2014069300A1 JPWO2014069300A1 (en) | 2016-09-08 |
JP6191464B2 true JP6191464B2 (en) | 2017-09-06 |
Family
ID=50627210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013557682A Expired - Fee Related JP6191464B2 (en) | 2012-10-31 | 2013-10-23 | Operation method of turbidity removal membrane module |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6191464B2 (en) |
KR (1) | KR20150080515A (en) |
CN (1) | CN104755156B (en) |
WO (1) | WO2014069300A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6405596B2 (en) * | 2015-11-18 | 2018-10-17 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | Membrane module and water treatment system |
KR102274763B1 (en) * | 2016-06-24 | 2021-07-08 | 도레이 카부시키가이샤 | Operation method of composite porous hollow fiber membrane, composite porous hollow fiber membrane module, and composite porous hollow fiber membrane module |
CN109414658B (en) * | 2016-06-24 | 2021-08-03 | 东丽株式会社 | Composite porous hollow fiber membrane, preparation method thereof, membrane module and operation method |
US20220001335A1 (en) * | 2018-11-15 | 2022-01-06 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Method of filtration using porous membranes |
CN114681993B (en) * | 2022-06-02 | 2023-05-16 | 江苏云天新材料制造有限公司 | Tangential flow self-cleaning wastewater filtering treatment device |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05184884A (en) * | 1992-01-08 | 1993-07-27 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Method for backwashing hollow fiber membrane module |
JPH09892A (en) * | 1995-06-19 | 1997-01-07 | Nok Corp | Method for cleaning filtration membrane |
JP2000246068A (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-12 | Daicel Chem Ind Ltd | Operation method of solid-liquid separation apparatus |
JP3984145B2 (en) * | 2002-10-22 | 2007-10-03 | 前澤工業株式会社 | Cleaning method for solid-liquid separator |
AU2006349072B2 (en) * | 2006-10-03 | 2011-03-10 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Method of operating membrane separator |
EP2335814B1 (en) * | 2008-09-26 | 2016-12-28 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Use of porous hollow-fiber membrane for producing clarified biomedical culture medium |
EP2554245A4 (en) * | 2010-03-30 | 2014-05-28 | Toray Industries | Method for cleaning separation membrane module, and method for fresh water generation |
-
2013
- 2013-10-23 JP JP2013557682A patent/JP6191464B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-10-23 WO PCT/JP2013/078685 patent/WO2014069300A1/en active Application Filing
- 2013-10-23 KR KR1020157012829A patent/KR20150080515A/en active IP Right Grant
- 2013-10-23 CN CN201380056541.XA patent/CN104755156B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104755156B (en) | 2016-08-24 |
WO2014069300A1 (en) | 2014-05-08 |
CN104755156A (en) | 2015-07-01 |
JPWO2014069300A1 (en) | 2016-09-08 |
KR20150080515A (en) | 2015-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5821838B2 (en) | Hollow fiber membrane filtration device and method for cleaning hollow fiber membrane module | |
JP6020168B2 (en) | Membrane filtration method and membrane filtration apparatus | |
JP4923428B2 (en) | Membrane separation method and membrane separation apparatus | |
JP6191464B2 (en) | Operation method of turbidity removal membrane module | |
JP2000271460A (en) | Treating system and treatment method using spiral type membrane module | |
KR20140031874A (en) | Method for cleaning membrane module | |
WO2013176145A1 (en) | Cleaning method for separation membrane module | |
JPWO2011016410A1 (en) | Water treatment apparatus and water treatment method | |
WO2013111826A1 (en) | Desalination method and desalination device | |
JP6492658B2 (en) | Cleaning method for hollow fiber membrane module | |
US20160346739A1 (en) | Filtration apparatus | |
JP5962513B2 (en) | Fresh water production apparatus and fresh water production method | |
JP2006247540A (en) | Hollow fiber membrane module and its operation method | |
JP2006272135A (en) | Membrane separation method and membrane separation device | |
JP2016068046A (en) | Vertically-arranged external pressure type hollow fiber membrane module and method of operating the same | |
JP5874866B1 (en) | Operation method of turbidity removal membrane module | |
KR101569529B1 (en) | Hollow Fiber Membrane Module and Filtering System Comprising The Same | |
WO2016181942A1 (en) | On-board fresh water generating device | |
KR101692689B1 (en) | System and Method for Filtering Using Positive Pressure Type Module | |
JP2015182054A (en) | Fresh water production apparatus and method of cleaning reverse osmosis membrane unit | |
JP2014195775A (en) | Hollow fiber membrane module | |
KR101914955B1 (en) | Seawater desalination system and seawater desalination process using pressurized positive osmosis module | |
JP2011212542A (en) | Method for backwashing filter treatment means and water treatment apparatus therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161018 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170711 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170724 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6191464 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |