JP7472070B2 - 浄水処理用のろ過膜の膜閉塞速度の予測方法および浄水処理原水の膜ろ過処理方法 - Google Patents
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Description
(1)膜閉塞モデルが、以下の数式(1)
本発明は、浄水処理用のろ過膜の膜閉塞速度の予測方法であって、ろ過膜の初期閉塞を表現する第一数式項と、初期閉塞に次いで生じる二次閉塞を表現する第二数式項と、を有する膜閉塞モデルを用いてろ過膜の膜閉塞速度を予測することを特徴とする。
本発明は、浄水処理用のろ過膜の膜閉塞速度の予測方法であるから、ろ過膜に供される膜供給水は浄水処理に供される水道原水であり、例えば、河川水、地下水、ダム湖水、湖沼水、伏流水が挙げられる。
[ろ過膜]
本発明で使用されるろ過膜はどのようなものであってもよいが、浄水処理の目的から精密ろ過膜(MF膜)または限外ろ過膜(UF膜)が用いられることが好ましい。その材質も高分子膜、無機膜のいずれの場合でも構わないが、高濁度原水への対応や材質の強度の観点から、浸漬型膜モジュールが使用できる高分子膜、特に、物理的にも化学的にも強いPVDFを材質とする膜が好ましく、また処理効率の観点からMF膜が好ましい。ろ過膜を含む膜ろ過装置の構造は、ケーシング型でも槽浸漬型でもよい。
次に膜閉塞モデルについて説明する。従来の膜閉塞モデルでは、膜表面は平面と仮定しているが、実際の膜は膜孔径と同程度の凹凸があり、しいて表現すれば、膜表面ではなく、“膜表層”と言える。
本発明の浄水処理原水の膜ろ過処理方法は、本発明の浄水処理用のろ過膜の膜閉塞速度の予測方法によって得られたろ過膜の膜閉塞速度により膜ろ過の条件を決定する。
パイロットスケール規模の膜ろ過試験を約4か月程度行い、結果を本発明の浄水処理用のろ過膜の膜閉塞速度の予測方法の膜閉塞モデルを用いて解析した。
2.膜ろ過試験の結果への本発明の膜閉塞モデルのフィッティング
上記数式(1)で表される膜閉塞モデルに、以下の表1に示す4つの定数(Kp、Kpi、KsおよびKsi)の条件をRun1からRun4の順に入力していき、膜ろ過試験の結果をより正確に表現できる4つの定数を決定した。なお、数式(1)は、表計算ソフトを用いて計算し、膜ろ過試験の結果と比較した。
Claims (4)
- 浄水処理用のろ過膜の膜閉塞速度の予測方法であって、
前記ろ過膜にみかけのケーキ層が形成されることを主要因とする初期閉塞を表現する第一数式項と、前記初期閉塞に次いで生じる、みかけのケーキ層の空隙に汚染物質が堆積することを主要因とする二次閉塞を表現する第二数式項と、を有する膜閉塞モデルを用いて前記ろ過膜の膜閉塞速度を予測することを特徴とする、浄水処理用のろ過膜の膜閉塞速度の予測方法。 - 前記初期閉塞は、バイオポリマーを主成分とした有機物を主な閉塞物質とし、
前記二次閉塞は、前記初期閉塞の原因となるバイオポリマーよりも小さいバイオポリマーやフミン物質のような有機性のナノ粒子および残留する凝集剤に由来するアルミニウムナノ粒子に起因することを特徴とする、請求項1に記載の浄水処理用のろ過膜の膜閉塞速度の予測方法。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載の浄水処理用のろ過膜の膜閉塞速度の予測方法によって得られたろ過膜の膜閉塞速度により膜ろ過の条件を決定することを特徴とする浄水処理原水の膜ろ過処理方法。
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