JP6688705B2 - Wastewater recycling method and wastewater recycling unit - Google Patents
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Description
本発明は、排水リサイクル方法、及び排水リサイクルユニットに関する。 The present invention relates to a wastewater recycling method and a wastewater recycling unit.
環境負荷低減を目的として節水するために、排水リサイクルのニーズは高まっている。排水をリサイクルするために、様々な水処理技術により循環利用可能な水質まで処理されている。特にRO膜、イオン交換樹脂、電気透析で処理した排水は、良好な水質のリサイクル水が得られるため、幅広い用途に用いることができる。
特許文献1では、排水をRO膜で処理して得られる3次処理水をボイラー用水として再利用する方法が提案されている。
The need for wastewater recycling is increasing in order to save water for the purpose of reducing the environmental load. In order to recycle wastewater, various water treatment technologies are used to treat water that can be recycled. In particular, RO membranes, ion exchange resins, and wastewater treated by electrodialysis can be used in a wide range of applications because recycled water of good quality can be obtained.
しかしながら、特許文献1の方法は処理水をリユース(再利用)することは記載されているが、リサイクル(循環利用)することは提案されていないため、リユースした後の処理水は排水として排出されることになる。そうすると、リユース量相当量の水を系内に補填することになり、充分に節水できない。また、特許文献1の方法では、排水をすべてRO膜で処理しているため、RO膜で除去した成分を含む濃縮水(排出水)が多くなる。排出水は系外へ排出されるため、排出水相当量の水を系内に補填することになり、充分に節水できない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高度に節水できる排水リサイクル方法、及び排水リサイクルユニットを提供することを課題とする。
However, although the method of
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a wastewater recycling method and a wastewater recycling unit that can save water highly.
本発明の排水リサイクル方法、及び排水リサイクルユニットは、以下の態様を有する。
[1]排水から固形分を除去して処理水(A)を得る工程(1)と、
前記処理水(A)の一部からイオンを除去して処理水(B)を得る工程(2)と、
前記処理水(A)の残部を用途(A)として利用し排水(A)を回収する工程(3)と、
前記処理水(B)を用途(B)として利用し排水(B)を回収する工程(4)と、
前記排水(A)と前記排水(B)とを混合して前記排水とする工程(5)と、を含む、排水リサイクル方法。
[2]前記処理水(A)中のイオン濃度が任意の濃度以下になるように、前記工程(2)に供給する前記処理水(A)の量を調節する工程(6)をさらに含む、[1]に記載の排水リサイクル方法。
[3]前記用途(A)が設備洗浄用水であり、
前記用途(B)がボイラー用水又は熱交換器用冷却水である、[1]又は[2]に記載の排水リサイクル方法。
[4]排水から固形分を除去して処理水(A)を得る固形分除去手段と、
前記処理水(A)の一部からイオンを除去して処理水(B)を得るイオン除去手段と、
前記処理水(A)の残部を用途(A)に供給し、前記用途(A)の排水(A)を回収する回収手段(A)と、
前記処理水(B)を用途(B)に供給し、前記用途(B)の排水(B)を回収する回収手段(B)と、
前記排水(A)と前記排水(B)とを混合して前記排水とする排水調製手段と、を備える排水リサイクルユニット。
[5]前記処理水(A)中のイオン濃度が任意の濃度以下になるように、前記イオン除去手段に供給する前記処理水(A)の量を調節する調節手段をさらに備える、[4]に記載の排水リサイクルユニット。
[6]前記用途(A)が設備洗浄用水であり、
前記用途(B)がボイラー用水又は熱交換器用冷却水である、[4]又は[5]に記載の排水リサイクルユニット。
The wastewater recycling method and wastewater recycling unit of the present invention have the following aspects.
[1] a step (1) of removing solids from the waste water to obtain treated water (A),
A step (2) of removing ions from a part of the treated water (A) to obtain treated water (B);
A step (3) of using the rest of the treated water (A) as an application (A) to collect wastewater (A),
A step (4) of collecting the wastewater (B) by using the treated water (B) as an application (B),
A method of recycling wastewater, comprising a step (5) of mixing the wastewater (A) and the wastewater (B) to produce the wastewater.
[2] The method further includes a step (6) of adjusting the amount of the treated water (A) supplied to the step (2) so that the ion concentration in the treated water (A) becomes equal to or lower than an arbitrary concentration. The wastewater recycling method described in [1].
[3] The use (A) is equipment cleaning water,
The wastewater recycling method according to [1] or [2], wherein the use (B) is water for a boiler or cooling water for a heat exchanger.
[4] Solid content removing means for removing the solid content from the waste water to obtain the treated water (A),
Ion removal means for removing ions from a part of the treated water (A) to obtain treated water (B),
A collecting means (A) for supplying the rest of the treated water (A) to the purpose (A) and collecting the wastewater (A) for the purpose (A);
A collection means (B) for supplying the treated water (B) to the purpose (B) and collecting the wastewater (B) for the purpose (B);
A wastewater recycling unit comprising: wastewater preparation means for mixing the wastewater (A) and the wastewater (B) to produce the wastewater.
[5] An adjusting unit is further provided for adjusting the amount of the treated water (A) supplied to the ion removing unit so that the ion concentration in the treated water (A) is equal to or lower than an arbitrary concentration. Wastewater recycling unit described in.
[6] The use (A) is water for cleaning equipment,
The wastewater recycling unit according to [4] or [5], wherein the application (B) is boiler water or heat exchanger cooling water.
本発明によれば、高度に節水できる排水リサイクル方法、及び排水リサイクルユニットを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a wastewater recycling method and a wastewater recycling unit capable of highly saving water.
≪排水リサイクル方法≫
図1は本発明のリサイクル方法を示すフロー図である。本発明の排水リサイクル方法は、排水から固形分を除去して処理水(A)を得る工程(1)S1と、前記処理水(A)の一部からイオンを除去して処理水(B)を得る工程(2)S2と、前記処理水(A)の残部を用途(A)として利用し排水(A)を回収する工程(3)S3と、前記処理水(B)を用途(B)として利用し排水(B)を回収する工程(4)S4と、前記排水(A)と前記排水(B)とを混合して前記排水とする工程(5)S5と、を含む。
≪Wastewater recycling method≫
FIG. 1 is a flow chart showing the recycling method of the present invention. The wastewater recycling method of the present invention comprises a step (1) S1 of removing solids from wastewater to obtain treated water (A) and a treated water (B) by removing ions from a part of the treated water (A). (2) S2 for obtaining water, and (3) S3 for collecting wastewater (A) by using the rest of the treated water (A) as the purpose (A), and the treated water (B) for the purpose (B) (4) S4 of recovering the wastewater (B) by using the same as above, and a step (5) S5 of mixing the wastewater (A) and the wastewater (B) to obtain the wastewater.
工程(1)では、生物処理、凝集ろ過処理、及び活性炭処理からなる群から選択される少なくとも1種を用いて、排水中に含まれる固形分を除去することが好ましい。
固形分とは、排水中に含まれる可溶化されない成分を意味する。
生物処理とは、微生物による有機物の分解作用を利用して排水中の有機物を除去する処理である。
凝集ろ過処理とは、粒子を集合させてより大きな凝塊を形成させ、ろ材やフィルタを用いて除去する処理である。ろ材としては、砂、アンスラサイト、繊維状のろ材等が挙げられ、フィルタとしては、UF膜(限外濾過膜)、MF膜(精密濾過膜)等が挙げられる。
活性炭処理とは、粒子を活性炭に吸着させて除去する処理である。
排水中の固形分を除去する方法は、処理水(A)に求められる水質を勘案して決定されれる。
In the step (1), it is preferable to remove the solid content contained in the wastewater by using at least one selected from the group consisting of biological treatment, coagulation filtration treatment, and activated carbon treatment.
The solid content means a non-solubilized component contained in the waste water.
The biological treatment is a treatment for removing organic matter in wastewater by utilizing the decomposition action of organic matter by microorganisms.
The coagulation filtration treatment is a treatment in which particles are aggregated to form a larger agglomerate, which is then removed using a filter medium or a filter. Examples of the filter medium include sand, anthracite, and fibrous filter medium, and examples of the filter include a UF membrane (ultrafiltration membrane) and an MF membrane (microfiltration membrane).
The activated carbon treatment is a treatment for adsorbing particles to activated carbon to remove them.
The method for removing the solid content in the wastewater is determined in consideration of the water quality required for the treated water (A).
工程(2)では、イオン交換樹脂処理、RO膜処理、及び電気透析処理からなる群から選択される少なくとも1種を用いて、処理水(A)中のイオンを除去して処理水(B)を得ることが好ましい。
除去されるイオンとしては、ナトリウムイオン、塩化物イオン、カルシウムイオン等が挙げられる。
例えばナトリウムイオンの場合、得られる処理水(B)中のイオン濃度が200mg/L以下になるように、イオンが除去されることが好ましい。
イオン交換樹脂処理とは、カチオン交換樹脂及び/又はアニオン交換樹脂を用いてイオンを除去する処理である。
RO膜処理とは、RO膜を用いてイオンを除去する処理である。
電気透析処理とは、電気透析によりイオンを除去する処理である。
排水中のイオンを除去する方法は、処理水(B)に求められる水質を勘案して決定される。
除去された成分を含む排出水は、系外に廃棄される。
In the step (2), at least one kind selected from the group consisting of ion exchange resin treatment, RO membrane treatment, and electrodialysis treatment is used to remove ions in the treated water (A) to treat the treated water (B). Is preferably obtained.
Examples of the ions to be removed include sodium ion, chloride ion, calcium ion and the like.
For example, in the case of sodium ions, it is preferable that the ions are removed so that the ion concentration in the resulting treated water (B) is 200 mg / L or less.
The ion exchange resin treatment is a treatment for removing ions using a cation exchange resin and / or an anion exchange resin.
The RO film process is a process of removing ions using the RO film.
The electrodialysis treatment is a treatment for removing ions by electrodialysis.
The method of removing the ions in the wastewater is determined in consideration of the water quality required for the treated water (B).
The discharged water containing the removed components is discarded outside the system.
工程(3)では、処理水(A)の残部を用途(A)として利用し、利用後に排水(A)を回収する。
用途(A)としては、設備洗浄用水等が挙げられ、設備洗浄用水としては、例えばろ材や活性炭、イオン交換樹脂等の洗浄用水等が挙げられる。
工程(4)では、処理水(B)を用途(B)として利用し、利用後に排水(B)を回収する。
用途(B)としては、ボイラー用水又は熱交換器用冷却水等が挙げられる。
処理水(B)はイオンが除去されているため、用途(B)をボイラー用水又は熱交換器用冷却水としても、利用後の排水(B)がイオンで汚染されてもイオンの濃縮がおこらないため、排水(B)中のイオン濃度を低く維持することができる。このようにして得られた排水(B)と排水(A)とを混合して排水を得ることにより、排水を処理して得られる処理水(A)中のイオン濃度を低減することができる。
In the step (3), the rest of the treated water (A) is used as the purpose (A), and the waste water (A) is recovered after the use.
Examples of the application (A) include water for washing equipment, and examples of the water for washing equipment include water for washing filter media, activated carbon, ion exchange resins and the like.
In the step (4), the treated water (B) is used as the purpose (B), and the waste water (B) is recovered after the use.
Examples of the use (B) include water for boilers and cooling water for heat exchangers.
Ions have been removed from the treated water (B), so even if the use (B) is used as boiler water or heat exchanger cooling water, ion concentration will not occur even if the wastewater (B) after use is contaminated with ions. Therefore, the ion concentration in the wastewater (B) can be kept low. By mixing the wastewater (B) and the wastewater (A) thus obtained to obtain the wastewater, the ion concentration in the treated water (A) obtained by treating the wastewater can be reduced.
工程(5)では、排水(A)と排水(B)とを混合して、排水とする。
混合方法は特に限定されず、工程(1)に供給する前に排水(A)と排水(B)とを混合する方法であってもよいし、工程(1)において排水(A)と排水(B)とを混合する方法であってもよい。
工程(5)で得られた排水は、工程(1)の排水として循環利用される。
In the step (5), the wastewater (A) and the wastewater (B) are mixed to produce wastewater.
The mixing method is not particularly limited, and may be a method of mixing the wastewater (A) and the wastewater (B) before supplying to the step (1), or in the step (1) the wastewater (A) and the wastewater ( It may be a method of mixing with B).
The wastewater obtained in the step (5) is recycled as the wastewater in the step (1).
本発明の排水リサイクル方法は、排水から固形分を除去して処理水(A)を得る工程の前に、凝集処理、加圧浮上処理、及び接触酸化処理からなる群から選択される少なくとも1種の予備的工程を含んでいてもよい。この予備的工程を含むことにより、固形物を除去しやすくなる。 The wastewater recycling method of the present invention comprises at least one selected from the group consisting of coagulation treatment, pressure floating treatment, and catalytic oxidation treatment before the step of removing solids from wastewater to obtain treated water (A). The preliminary step of may be included. By including this preliminary step, it becomes easy to remove the solid matter.
本発明の排水リサイクル方法は、排水から固形分を除去して処理水(A)を得る工程の後に、次亜塩素酸塩で処理水(A)を処理する工程を含んでいてもよい。この工程を含むことにより、処理水(A)を殺菌することができる。 The wastewater recycling method of the present invention may include a step of treating the treated water (A) with hypochlorite after the step of removing the solid content from the wastewater to obtain the treated water (A). By including this step, the treated water (A) can be sterilized.
本発明の排水リサイクル方法は、次亜塩素酸塩で処理水(A)を処理する工程を含む場合は、工程(2)の前に、亜硫酸塩を用いて処理水(A)を還元処理する還元処理工程を含んでいてもよい。この工程を含むことにより次亜塩素酸塩による工程(2)で使用されるイオン交換樹脂やRO膜等の器具の劣化を抑制できる。 When the wastewater recycling method of the present invention includes a step of treating the treated water (A) with hypochlorite, the treated water (A) is reduced with a sulfite before the step (2). It may include a reduction treatment step. By including this step, it is possible to suppress deterioration of instruments such as the ion exchange resin and RO membrane used in step (2) due to hypochlorite.
本発明の排水リサイクル方法は、工程(1)と工程(2)との間に、処理水(A)中のイオン濃度が任意の濃度以下になるように、工程(2)に供給する処理水(A)の量を調節する工程(6)を含んでいてもよい。処理水(A)のみでリサイクルを繰り返すと、処理水(A)中に含まれるイオン濃度が高まり、水質が悪化する。そこで、例えば処理水(A)のイオン濃度が任意の値よりも高い場合には、工程(2)に供給する処理水(A)の量を増やして処理水(B)にすることにより、次のサイクルで得られる処理水(A)のイオン濃度を低減し、処理水(A)の水質を維持することができる。例えば処理水(A)のイオン濃度が任意の値よりも低い場合には、工程(2)に供給する処理水(A)の量を減らすことにより、排出水の量を低減することができ、より高度に節水することができる。
工程(6)としては、例えば、処理水(A)を一部採取し、イオンクロマトグラフで分析し、その結果に基づいて、処理水(A)の濃度が任意の濃度以下になるように、工程(2)に供給する処理水(A)の量を調節する方法が挙げられる。
In the wastewater recycling method of the present invention, the treated water supplied to the step (2) between the step (1) and the step (2) so that the ion concentration in the treated water (A) is not more than an arbitrary concentration. It may include a step (6) of adjusting the amount of (A). If the recycling is repeated only with the treated water (A), the concentration of ions contained in the treated water (A) increases and the water quality deteriorates. Therefore, for example, when the ion concentration of the treated water (A) is higher than an arbitrary value, the amount of the treated water (A) supplied to the step (2) is increased to be the treated water (B). It is possible to reduce the ion concentration of the treated water (A) obtained in the above cycle and maintain the water quality of the treated water (A). For example, when the ion concentration of the treated water (A) is lower than an arbitrary value, the amount of the treated water (A) supplied to the step (2) can be reduced to reduce the amount of discharged water. You can save more water.
In the step (6), for example, a part of the treated water (A) is sampled and analyzed by an ion chromatograph, and based on the result, the concentration of the treated water (A) is adjusted to be equal to or lower than an arbitrary concentration, The method of adjusting the quantity of the treated water (A) supplied to a process (2) is mentioned.
本発明の排水リサイクル方法は、既存の排水処理設備を活用した排水リサイクルユニットとしてもよい。既存の排水処理設備を活用する場合は、事前に水質を分析し、循環利用を想定した計算を繰り返して処理水(A)の水質を任意のイオン濃度に維持するための工程(2)に供給する処理水(A)の量を算出することにより、事前に工程(2)のダウンサイジングの予測を可能にする。この計算は、既存の排水処理設備を活用しない場合でも、暫定の数値を代用することでダウンサイジングの予測が可能である。 The wastewater recycling method of the present invention may be a wastewater recycling unit utilizing an existing wastewater treatment facility. When using the existing wastewater treatment equipment, analyze the water quality in advance and repeat the calculation assuming circulation use, and supply it to the process (2) for maintaining the water quality of the treated water (A) at an arbitrary ion concentration. By calculating the amount of treated water (A) to be processed, it is possible to predict the downsizing of the step (2) in advance. In this calculation, even if the existing wastewater treatment facility is not used, it is possible to predict the downsizing by substituting the provisional numerical value.
≪排水リサイクルユニット≫
図2は本発明の排水リサイクルユニットの一例を示す概略構成図である。本発明の排水リサイクルユニット10は、排水から固形分を除去して処理水(A)を得る固形分除去手段1と、前記処理水(A)の一部からイオンを除去して処理水(B)を得るイオン除去手段2と、前記処理水(A)の残部を用途(A)に供給し、前記用途(A)の排水(A)を回収する回収手段(A)3と、前記処理水(B)を用途(B)として供給し、前記用途(B)の排水(B)を回収する回収手段(B)4と、前記排水(A)と前記排水(B)とを混合して前記排水とする排水調製手段5を備える。
≪Drainage recycling unit≫
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of the wastewater recycling unit of the present invention. The waste
排水から固形分を除去して処理水(A)を得る固形分除去手段1としては、例えば生物処理槽、凝集ろ過処理槽、及び活性炭処理槽からなる群から選択される1種が挙げられる。それぞれ、生物処理、凝集ろ過処理、及び活性炭処理を実施するための槽である。これにより排水中に含まれる固形分を除去する。
固形分除去手段1は、処理水(A)に求められる水質を勘案して決定される。
The solid
The solid
処理水(A)の一部からイオンを除去して処理水(B)を得るイオン除去手段2としては、例えばイオン交換樹脂処理槽、RO膜処理槽、及び電気透析処理槽からなる群から選択される少なくとも1種が挙げられる。それぞれ、イオン交換樹脂処理、RO膜処理、及び電気透析処理を実施するための槽である。これにより処理水(A)中に含まれるイオンを除去する。
イオン除去手段2は、処理水(B)に求められる水質を勘案して決定される。
除去された成分を含む排出水6は、系外に廃棄される。
The
The
The discharged
処理水(A)の残部を用途(A)として利用し、用途(A)の排水(A)を回収する回収手段(A)3は、用途(A)に処理水(A)を供給する処理水(A)供給管3a、処理水(A)を用途(A)として利用するための処理水(A)利用装置3b、用途(A)の排水(A)を回収する排水(A)回収手段管3cからなる。処理水(A)利用装置3bとしては、ろ過器、活性炭塔、イオン交換器等が挙げられる。
用途(A)としては上述したものと同様のものが挙げられる。
The recovery means (A) 3 that uses the rest of the treated water (A) as the purpose (A) and collects the wastewater (A) for the purpose (A) is a treatment that supplies the treated water (A) to the purpose (A). Water (A)
Examples of the use (A) include the same as those mentioned above.
処理水(B)を用途(B)として利用し、用途(B)の排水(B)を回収する回収手段(B)4は、用途(B)に処理水(B)を供給する処理水(B)供給管4a、処理水(B)を用途(B)として利用するための処理水(B)利用装置4b、用途(B)の排水(B)を回収する排水(B)回収管4cからなる。処理水(B)利用装置4bとしては、ボイラー、熱交換器等が挙げられる。
用途(B)としては上述したものと同様のものが挙げられる。
The recovery means (B) 4 that uses the treated water (B) as the purpose (B) and collects the wastewater (B) for the purpose (B) is a treated water (B) that supplies the treated water (B) to the purpose (B). B)
Examples of the use (B) include the same as those mentioned above.
排水(A)と排水(B)とを混合して前記排水とする排水調製手段5としては、排水(A)及び排水(B)を貯留するための排水タンクや、排水(A)及び排水(B)を固形物除去手段1に供給するための配管等が挙げられる。
As the wastewater preparation means 5 for mixing the wastewater (A) and the wastewater (B) into the wastewater, a drainage tank for storing the wastewater (A) and the wastewater (B), the wastewater (A) and the wastewater ( A pipe or the like for supplying B) to the solid
本発明の排水リサイクルユニットは、固形分除去手段1の前段に、凝集処理槽、加圧浮上処理槽、及び接触酸化処理槽からなる群から選択される少なくとも1種の予備処理手段を有していてもよい。この手段を含むことにより、固形物を除去しやすくなる。
The wastewater recycling unit of the present invention has at least one pretreatment means selected from the group consisting of a flocculation treatment tank, a pressure flotation treatment tank, and a catalytic oxidation treatment tank before the solid
本発明の排水リサイクルユニットは、固形分除去手段1の後段であってイオン除去手段2の前段に、次亜塩素酸塩で処理するための次亜塩素酸塩処理手段を有していてもよい。次亜塩素酸塩処理手段としては、次亜塩素酸塩処理槽が挙げられる。これは次亜塩素酸塩で処理水(A)を処理するための槽である。次亜塩素酸塩処理手段を有することにより、処理水(A)を殺菌することができる。
The wastewater recycling unit of the present invention may have a hypochlorite treatment means for treating with hypochlorite in the latter stage of the solid
本発明の排水リサイクルユニットは、次亜塩素酸塩で処理水(A)を処理する工程を含む場合には、固形分除去手段1の後段であってイオン除去手段2の前段に、亜硫酸塩で還元処理するための亜硫酸塩還元処理手段を有していてもよい。亜硫酸塩還元処理手段としては、供給配管へ連続的に添加するポンプ、若しくは亜硫酸塩還元処理槽が挙げられる。これは亜硫酸塩で処理水(A)を処理するためのポンプ、若しくは槽である。亜硫酸塩還元処理手段を有することにより、次亜塩素酸塩によるイオン除去手段の劣化を抑制できる。
When the waste water recycling unit of the present invention includes a step of treating the treated water (A) with hypochlorite, the sulphite is added after the solid
本発明の排水リサイクルユニットは、固形物除去手段1とイオン除去手段2との間に、処理水(A)中のイオン濃度が任意の濃度になるように、イオン除去手段2に供給する処理水(A)の量を調節する調節手段を有することが好ましい。
調節手段としては、イオン濃度を測定するためのイオンクロマトグラフと、処理水(A)の量を調節するためのバルブとの組み合わせが挙げられる。
In the wastewater recycling unit of the present invention, the treated water supplied between the solid
Examples of the adjusting means include a combination of an ion chromatograph for measuring the ion concentration and a valve for adjusting the amount of treated water (A).
図3は本発明の排水リサイクルユニットの具体例を示す概略構成図である。当該排水リサイクルユニット100において、供給される工業用水L24は、ろ過器、活性炭塔、イオン交換器31の洗浄用水、ボイラー、熱交換器32の用水等に利用され、利用後の排水(A)L25、排水(B)L26は、排水タンク20内で混合され、排水となる。排水は凝集処理槽21、加圧浮上処理槽22、接触酸化処理槽23の順に浄化処理される。凝集処理槽21、加圧浮上処理槽22、接触酸化処理槽23は上述の予備処理手段に該当する。続いて、凝集ろ過処理槽24、活性炭処理槽25の順に浄化処理される。凝集ろ過処理槽24、活性炭処理槽25は固形分除去手段に該当する。続いて次亜塩素酸塩処理槽26で浄化処理される。得られた処理水(A)L21の一部を亜硫酸塩還元処理槽27、イオン交換樹脂処理槽28、RO膜処理槽29の順に浄化処理し、処理水(B)L22を得る。イオン交換樹脂処理槽28、RO膜処理槽29はイオン除去手段に該当する。RO膜で除去した成分を含む排出水L23は系外へ排出される。前記処理水(A)の残部をろ過器、活性炭塔、イオン交換器31の洗浄用水として利用する。一方で、前記処理水(B)をボイラー、熱交換器32の用水として利用する。このとき排出水L23相当量の工業用水L24を系内に追加する。利用後の排水(A)L25及び排水(B)L26を排水タンク20内で混合し、再び排水とする。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a specific example of the wastewater recycling unit of the present invention. In the waste
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
<ナトリウムイオン濃度の測定方法>
(1)前処理
試料(排水)をろ過した。試料の電気伝導率が10mS/m(100μS/cm)(25℃)以上の場合には、電気伝導率が10mS/m以下になるように、水で一定の割合に薄めた。
(2)分析
1)イオンクロマトグラフを作動できる状態にし、分離カラムに溶離液を一定の流量(例えば、1〜2mL/min)で流しておいた。再生液を必要とするサプレッサー装置では、再生液を一定の流量で流しておいた。
2)ナトリウムイオン混合標準液[Na 10μg](例えば、20〜200μLの一定量)をマイクロシリンジを用いて、イオンクロマトグラフに注入してクロマトグラムを記録しナトリウムイオンの保持時間に相当するピークの位置を確認した。
3)前処理を行った試料の一定量(例えば、20〜200μLの一定量)をマイクロシリンジを用いて、イオンクロマトグラフに注入し、クロマトグラムを記録した。
4)クロマトグラム上のナトリウムイオンに相当するピークについて、指示値を読み取った。
5)試料を薄めた場合には、空試験として試料と同量の水について1)〜4)の操作を行って試料について得た結果を補正した。
6)検量線からナトリウムイオンの濃度を求め、試料中のナトリウムイオンの濃度(mg/L)を算出した。
[測定条件]
測定装置:ICS−90(サーモフィッシャー社製)
分離カラム:IonPac CS12A
ガードカラム:IonPacCG12A
溶離液:10mmol/L メタンスルホン酸
溶離液流量:1.5mL/min
サプレッサー:Dionex ERS 500 電離再生サプレッサー 4mm
ループ容量:200μl
<Method of measuring sodium ion concentration>
(1) Pretreatment The sample (wastewater) was filtered. When the electrical conductivity of the sample was 10 mS / m (100 μS / cm) (25 ° C.) or more, the sample was diluted with water to a certain ratio so that the electrical conductivity was 10 mS / m or less.
(2) Analysis 1) The ion chromatograph was made operable, and the eluent was passed through the separation column at a constant flow rate (for example, 1 to 2 mL / min). In a suppressor device that requires a regenerant, the regenerant was kept flowing at a constant flow rate.
2) Sodium ion mixed standard solution [
3) A fixed amount (for example, 20 to 200 μL of fixed amount) of the pretreated sample was injected into an ion chromatograph using a microsyringe, and a chromatogram was recorded.
4) The indicated value was read for the peak corresponding to sodium ion on the chromatogram.
5) When the sample was diluted, as a blank test, 1) to 4) were performed for the same amount of water as the sample, and the results obtained for the sample were corrected.
6) The sodium ion concentration was determined from the calibration curve, and the sodium ion concentration (mg / L) in the sample was calculated.
[Measurement condition]
Measuring device: ICS-90 (made by Thermo Fisher)
Separation column: IonPac CS12A
Guard column: IonPacCG12A
Eluent: 10 mmol / L methanesulfonic acid Eluent flow rate: 1.5 mL / min
Suppressor: Dionex ERS 500 Ionization regeneration suppressor 4mm
Loop volume: 200 μl
<ナトリウムイオンの計算方法>
図4は、実施例で使用した排水リサイクルユニットを示す概略構成図である。当該排水リサイクルユニット101において、排水L1が排水タンク11から予備処理手段12に移動し、予備処理手段12で浄化処理された予備処理原水L2が、固形物除去手段13で浄化処理されて処理水(A)LAとなる。さらに処理水(A)LAの一部がイオン除去手段14で浄化処理されて処理水(B)LBとなる。処理水(A)LAの残部はろ過器、活性炭塔15の洗浄用水として使用されたのち、排水(A)LEとして排水タンク11に回収される。処理水(B)LBはボイラー16供給水として使用されたのち、排水(B)LFとして排水タンク11に回収される。回収された排水L1は再度浄化されて循環利用される。このときにRO膜(イオン除去手段)で除去した成分を含む排出水LCは系外へ排出され、排出水LC相当量の工業用水LDを補填する。実施例においては、予備処理手段12として、凝集処理槽、加圧浮上処理槽、及び接触酸化処理槽を用いた。
上記<ナトリウムイオン濃度の測定方法>に従い、ろ過器、活性炭塔15の洗浄用水として使用した後の排水(A)LE、ボイラー16供給水として使用した後の排水(B)LF、予備処理原水L2、処理水(A)LA、補填水LDの各ナトリウムイオン濃度を測定した。一部の処理水(A)/全部の処理水(A)の水量比率XとRO膜回収率Yより、一度循環利用した際の処理水(A)の水質Z1と、循環利用を想定して繰り返し計算して、下記式により平衡濃度Zn(n:繰り返し計算回数)を算出した。なお、RO膜回収率Yは、水道水質基準を満たす水を通水するとして89%として算出した。計算結果を表1に示す。
<Calculation method of sodium ion>
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the wastewater recycling unit used in the examples. In the
According to the above <Measurement method of sodium ion concentration>, a filter, drainage (A) LE after using as washing water for the activated
Zn=A1(1−(1−X)×(1−Y))−A3×X+A3−A2+A4
×(1−X)×(1−Y)+A3
=(A4−A1)×(1−X)×(1−Y)+(2−X)×A3+A1−A2
[式中、A1はろ過器、活性炭塔15の洗浄用水として使用された後の排水(A)LEと、ボイラー16供給水として使用された後の排水(B)LFの各ナトリウムイオン濃度を加重平均して算出されるナトリウムイオン濃度であり、A2は予備処理原水L2のナトリウムイオン濃度であり、A3は処理水(A)LAのナトリウムイオン濃度であり、A4は補填水LDのナトリウムイオン濃度であり、Xは一部の処理水(A)/全部の処理水(A)で表される水量比率であり、YはRO膜回収率である。]
Zn = A1 (1- (1-X) * (1-Y))-A3 * X + A3-A2 + A4
× (1-X) × (1-Y) + A3
= (A4-A1) * (1-X) * (1-Y) + (2-X) * A3 + A1-A2
[In the formula, A1 is a filter, each sodium ion concentration of the wastewater (A) LE after being used as washing water for the activated
<排水率の算出方法>
RO膜で除去された成分を含む排出水量に基づき、排水率(%)を下記式により算出した。
排水率=一部の処理水(A)×(1−RO膜回収率)/100
<Calculation method of drainage rate>
The drainage rate (%) was calculated by the following formula based on the amount of discharged water containing the components removed by the RO membrane.
Drainage rate = some treated water (A) x (1-RO membrane recovery rate) / 100
表1に示すとおり、水質分析から得られたナトリウムイオンの量は、残部の処理水(A)/一部の処理水(A)の比率により濃度に差がでる。例えば、残部の処理水(A)/一部の処理水(A)の比率が90/10〜80/20の範囲であると、水道水質基準であるナトリウムイオンの濃度が200mg/L以下を満たさないため処理水(A)の水質を維持できない。一方でナトリウムイオン濃度の計算結果が低い0/100の場合は、処理水(A)全量についてRO膜処理を行うため当然にナトリウムイオン濃度は低くなる。しかしながら、RO膜で除去された成分を含む排出水の量が多くなるため、排水率が高くなり、充分に節水できない。よって水質と節水とを両立するためには、この試料の場合の残部の処理水(A)/一部の処理水(A)の比率は70/30〜30/70が好ましい、ということが判る。 As shown in Table 1, the amount of sodium ions obtained from the water quality analysis varies in concentration depending on the ratio of the remaining treated water (A) / partial treated water (A). For example, when the ratio of the balance of treated water (A) / part of treated water (A) is in the range of 90/10 to 80/20, the concentration of sodium ion, which is the standard for tap water quality, satisfies 200 mg / L or less. The quality of the treated water (A) cannot be maintained because it is not available. On the other hand, when the calculation result of the sodium ion concentration is 0/100, which is low, the RO membrane treatment is performed on all the treated water (A), and thus the sodium ion concentration is naturally low. However, since the amount of discharged water containing the components removed by the RO membrane increases, the drainage rate increases and water cannot be saved sufficiently. Therefore, in order to achieve both water quality and water saving, it is understood that the ratio of the remaining treated water (A) / partial treated water (A) in this sample is preferably 70/30 to 30/70. .
図5は、残部の処理水(A)が60%、一部の処理水(A)が40%となるように設定して処理水(A)及び処理水(B)の循環利用を約150日間にわたり実施したときの、処理水(A)のナトリウムイオン濃度を示したものである。ここで、用途(A)はろ過器、活性炭塔の洗浄用水とし、用途(B)はボイラー供給水とした。図5によれば、リサイクル開始から数日経過後すると、リサイクルによるナトリウムイオンの濃縮が起こることがわかる。ただし、イオンの濃縮は160mg/L付近で頭打ちとなっており、これは表1の計算結果とほぼ同等である。
この結果は、リサイクル初期の処理水(A)中のイオン濃度の分析結果から、イオン分の濃縮度合いを計算することで、実際のリサイクルによるイオン分の濃縮度合いを予測することができるということを意味する。この予測に基づいて、処理水(A)のうち、処理水(B)を得る工程に供給する量を調節し、水質と節水とを両立することができる。
In FIG. 5, the remaining treated water (A) is set to 60% and a part of the treated water (A) is set to 40%, and the recycled use of the treated water (A) and the treated water (B) is about 150. It shows the sodium ion concentration of the treated water (A) when it was carried out for a day. Here, the application (A) was used as a filter and water for washing the activated carbon tower, and the application (B) was used as boiler feed water. According to FIG. 5, after several days have passed from the start of recycling, the concentration of sodium ions by recycling occurs. However, the concentration of ions peaked at around 160 mg / L, which is almost the same as the calculation result in Table 1.
This result shows that it is possible to predict the degree of concentration of the ion content by the actual recycling by calculating the degree of concentration of the ion content from the analysis result of the ion concentration in the treated water (A) at the initial stage of recycling. means. Based on this prediction, the amount of the treated water (A) supplied to the step of obtaining the treated water (B) can be adjusted to achieve both water quality and water saving.
1 固形分除去手段
2 イオン除去手段
3 回収手段(A)
4 回収手段(B)
5 排水調製手段
1 Solid
4 Collection means (B)
5 Wastewater preparation means
Claims (4)
前記処理水(A)の一部からイオンを除去して処理水(B)を得る工程(2)と、
前記処理水(A)の残部を用途(A)として利用し排水(A)を回収する工程(3)と、
前記処理水(B)を用途(B)として利用し排水(B)を回収する工程(4)と、
前記排水(A)と前記排水(B)とを混合して前記排水とする工程(5)と、
前記工程(2)に供給する前記処理水(A)の量を、前記処理水(A)中のイオン濃度が任意の値よりも高い場合には増やすように調整し、前記処理水(A)中のイオン濃度が任意の値よりも低い場合には減らすように調整することにより、前記処理水(A)中のイオン濃度を任意の濃度以下となるようにする工程(6)と、を含む、排水リサイクル方法。 A step (1) of removing solids from the waste water to obtain treated water (A),
A step (2) of removing ions from a part of the treated water (A) to obtain treated water (B);
A step (3) of using the rest of the treated water (A) as an application (A) to collect wastewater (A),
A step (4) of collecting the wastewater (B) by using the treated water (B) as an application (B),
A step (5) of mixing the wastewater (A) and the wastewater (B) to obtain the wastewater;
The amount of the treated water (A) supplied to the step (2) is adjusted so as to be increased when the ion concentration in the treated water (A) is higher than an arbitrary value, and the treated water (A) is adjusted. When the ion concentration in the treated water (A) is lower than an arbitrary value, the ion concentration in the treated water (A) is adjusted to be equal to or lower than an arbitrary concentration (6). , Wastewater recycling method.
前記用途(B)がボイラー用水又は熱交換器用冷却水である、請求項1に記載の排水リサイクル方法。 The use (A) is water for cleaning equipment,
The wastewater recycling method according to claim 1 , wherein the use (B) is boiler water or heat exchanger cooling water.
前記処理水(A)の一部からイオンを除去して処理水(B)を得るイオン除去手段と、
前記処理水(A)の残部を用途(A)に供給し、前記用途(A)の排水(A)を回収する回収手段(A)と、
前記処理水(B)を用途(B)に供給し、前記用途(B)の排水(B)を回収する回収手段(B)と、
前記排水(A)と前記排水(B)とを混合して前記排水とする排水調製手段と、
前記イオン除去手段に供給する前記処理水(A)の量を、前記処理水(A)中のイオン濃度が任意の値よりも高い場合には増やすように調整し、前記処理水(A)中のイオン濃度が任意の値よりも低い場合には減らすように調整することにより、前記処理水(A)中のイオン濃度を任意の濃度以下となるようにする調節手段と、を備える排水リサイクルユニット。 Solid content removing means for removing the solid content from the waste water to obtain the treated water (A),
Ion removal means for removing ions from a part of the treated water (A) to obtain treated water (B),
A collecting means (A) for supplying the rest of the treated water (A) to the purpose (A) and collecting the wastewater (A) for the purpose (A);
A collection means (B) for supplying the treated water (B) to the purpose (B) and collecting the wastewater (B) for the purpose (B);
Wastewater preparation means for mixing the wastewater (A) and the wastewater (B) to produce the wastewater,
In the treated water (A), the amount of the treated water (A) supplied to the ion removing means is adjusted so as to increase when the ion concentration in the treated water (A) is higher than an arbitrary value. When the ion concentration in the treated water (A) is adjusted to be lower than an arbitrary value, the wastewater recycling unit is provided with an adjusting unit for adjusting the ion concentration in the treated water (A) to be an arbitrary concentration or less. .
前記用途(B)がボイラー用水又は熱交換器用冷却水である、請求項3に記載の排水リサイクルユニット。 The use (A) is water for cleaning equipment,
The wastewater recycling unit according to claim 3 , wherein the application (B) is boiler water or heat exchanger cooling water.
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