JPH09220565A - 浄水処理方法 - Google Patents

浄水処理方法

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JPH09220565A
JPH09220565A JP3064996A JP3064996A JPH09220565A JP H09220565 A JPH09220565 A JP H09220565A JP 3064996 A JP3064996 A JP 3064996A JP 3064996 A JP3064996 A JP 3064996A JP H09220565 A JPH09220565 A JP H09220565A
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Nobuhiro Oda
信博 織田
Shigeki Sawada
繁樹 澤田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ナノ濾過法により浄水のうまみ成分として必
要な硬度成分を適度に除去すると共に、トリハロメタン
前駆物質などの有機物質を高度に除去して、浄水として
良好な水質を有する水を得る。 【解決手段】 操作圧力を、膜による硬度成分の除去率
が圧力依存性を示す圧力範囲であって、かつ、低分子有
機物の除去率が圧力依存性を示さない圧力範囲とする。 【効果】 トリハロメタン前駆物質等の低分子有機物に
ついてはその90%以上を除去し、一方、硬度成分につ
いては、除去率を80%以下に抑えることができ、硬度
成分を適度に残留させて、うまみのある浄水を得ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は浄水処理方法に係
り、特に、低圧の逆浸透膜よりなるナノ濾過膜を用いて
用水から浄水を得る方法において、浄水のうまみ成分と
して必要な硬度成分を適度に除去すると共に、トリハロ
メタン前駆物質などの有機物質を高度に除去し、浄水と
して良好な水質を有する水を得る方法に関する。
【0002】
【従来の技術】淡水、その他の原水から浄水を得るため
には、不純物やトリハロメタン前駆物質等の汚染物質を
高度に除去する一方で、うまみ成分となる硬度成分(ミ
ネラル成分)については、これを適度に(硬度成分が所
要量残るように)除去し、うまみのある水を得ることが
重要となる。
【0003】従来、浄水は、取水源からの水を凝集沈澱
及び砂濾過処理した後、塩素で滅菌処理して製造されて
いる。また、このように処理して得られた水に更に高度
処理としてオゾン処理や活性炭吸着処理或いは生物処理
が行われる場合もある。
【0004】この高度処理として主に採用されている処
理は、活性炭吸着処理であるが、活性炭吸着処理では、
活性炭が破過したときに、その再生操作を必要とすると
いう不具合がある。
【0005】これに対して、膜濾過法であれば、再生処
理を必要とすることなく、効率的な処理を行うことがで
きる。
【0006】特に、浄水処理への適用が有効であると考
えられる膜濾過法として、ナノ濾過法が挙げられる。
【0007】ナノ濾過法は、1ナノメートル(1nm)
前後のサイズをもつ分子を除去する膜濾過法であり、限
外濾過法と逆浸透法の中間に位置し、その除去対象物質
は、分子量最大数百までの低分子有機物質(トリハロメ
タン前駆物質、農薬、臭気物質、合成洗剤など)、カル
シウム・マグネシウムなど硬度成分及び蒸発残留物など
である。
【0008】このナノ濾過法には、低圧の逆浸透膜より
なるナノ濾過膜が用いられ、通常の場合、水回収率を高
くするために、可能な範囲で高い操作圧力で膜濾過が実
施されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、逆浸透
膜よりなるナノ濾過膜を用いてナノ濾過を行った場合、
逆浸透膜は硬度成分の通過を阻止するため、得られる水
はミネラル成分が少なく、うまみが損なわれたものとな
る。例えば、市販の逆浸透膜で、トリハロメタン前駆物
質の除去率が90%以上の膜性能を有するものの多く
は、硬度成分の除去率も80%以上であるため、特に、
軟水を原水として処理した場合には、硬度成分濃度が著
しく低下し、うまみのない水が得られる。
【0010】一方、市販の限外濾過膜であれは、硬度成
分の通過は阻止しないが、トリハロメタン前駆物質の除
去率は30〜50%程度であり、浄水の高度処理には不
適当である。
【0011】本発明は上記従来の実情に鑑みてなされた
ものであって、浄水のうまみ成分として必要な硬度成分
を適度に除去すると共に、トリハロメタン前駆物質など
の有機物質を高度に除去して、浄水として良好な水質を
有する水を得る浄水処理方法を提供することを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の浄水処理方法
は、原水をナノ濾過膜により膜濾過する浄水処理方法に
おいて、膜濾過の操作圧力を、該膜による硬度成分の除
去率が圧力依存性を示す圧力範囲であって、かつ、低分
子有機物の除去率が圧力依存性を示さない圧力範囲とす
ることを特徴とする。
【0013】なお、操作圧力とは、膜差圧、即ち、膜の
原水側の圧力と透過水(濾過水)側の圧力との差であ
る。
【0014】本発明においては、硬度成分に対しては圧
力依存性を示す圧力範囲、即ち、圧力に応じて硬度成分
の除去率が変化する圧力範囲であって、トリハロメタン
前駆物質等の低分子有機物(或いは、その指標となるT
OC)に対しては圧力依存性を示さない圧力範囲、即
ち、圧力が変わっても、除去率が高くほぼ一定に保たれ
る圧力範囲で膜濾過を行う。
【0015】このような圧力範囲で膜濾過を行うことに
より、トリハロメタン前駆物質等の低分子有機物につい
てはその90%以上を除去し、一方、硬度成分について
は、除去率を80%以下に抑えることができ、硬度成分
を適度に残留させて、うまみのある浄水を得ることがで
きる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の浄水処理方法の
実施の形態を詳細に説明する。
【0017】本発明方法で用いられるナノ濾過膜として
は、操作圧力2kgf/cm2 のときのトリハロメタン
前駆物質の除去率が85〜95%であり、且つCa2+
オンの除去率が50〜80%の分離膜が好ましい。
【0018】本発明の浄水処理方法においては、ナノ濾
過の操作圧力を、膜による硬度成分の除去率が圧力依存
性を示す圧力範囲であって、かつ、低分子有機物の除去
率が圧力依存性を示さない圧力範囲とする。即ち、この
ような圧力範囲において、膜による硬度成分の除去率
が、例えば70%以下と小さく、低分子有機物の除去率
が、90%以上と大きい操作圧力を設定して、ナノ濾過
を実施する。
【0019】本発明で採用する操作圧力は、用いる膜の
性能等によっても異なるが、通常の場合、1〜3kgf
/cm2 程度の低圧とするのが好ましい。このような低
圧の条件で操作することにより、膜の汚染が軽減し、高
圧で操作する場合に比べて、長期に亘り安定した運転を
継続することも可能となる。
【0020】本発明の浄水処理方法は、このようにナノ
濾過の操作圧力を、膜による硬度成分の除去率が圧力依
存性を示す圧力範囲であって、かつ、低分子有機物の除
去率が圧力依存性を示さない圧力範囲とすること以外
は、常法に従って実施することができる。
【0021】本発明に係るナノ濾過は、一般的には、通
常の浄水処理における砂濾過の後段で実施される。即
ち、凝集沈澱槽及び砂濾過槽の後段に、加圧ポンプを介
してナノ濾過エレメントを装填したベッセルを設け、透
過水を塩素により減菌処理して浄水を得る。この場合、
更に、オゾン処理や活性炭吸着処理などの高度処理を行
っても良く、また、この高度処理は省略しても良い。ま
た、本発明に係るナノ濾過は通常の浄水処理で得られた
浄水に対して行っても良い。
【0022】なお、加圧ポンプとしては、揚程が30m
2 0程度までの汎用の渦巻きポンプを用いることが
できる。
【0023】膜モジュールの形態としては、スパイラル
型のものが好適であるが、他の形態のものであっても良
い。
【0024】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
【0025】実施例1 下記仕様の低圧逆浸透膜エレメントを用いて、表1に示
す水質の相模湖水を原水として膜濾過を行った。
【0026】低圧逆浸透膜エレメント 米国Fluidsystems社製のスパイラル低圧逆
浸透膜エレメント「TFC4921S」 直 径:4インチ 長 さ:1m 有効圧力 :24kgf/cm2 以下 食塩脱塩率:操作圧力5.5kgf/cm2 で85% 操作圧力2kgf/cm2 のときのトリハロメタン前駆
物質の除去率:95% 操作圧力2kgf/cm2 のときのCa2+イオンの除去
率:70% トリハロメタン前駆物質の除去率が圧力依存性を示さな
い圧力範囲:1.0kgf/cm2 以上 Ca2+の除去率が圧力依存性を示す圧力範囲:7kgf
/cm2 以下 平均操作圧力を2.5kgf/cm2 とし、水回収率7
5%に設定して膜濾過を行った。透過水量は平均2.5
3 /本/日であった。透過水水質と、初期透過水量及
び1ヶ月経過後の透過水量とを表1に示す。
【0027】実施例2,3、比較例1〜3 平均操作圧力を表1の通りとしたこと以外は、実施例1
と同様にして相模湖水の膜濾過を行った。透過水水質及
び透過水量を表1に示す。
【0028】
【表1】
【0029】実施例4、比較例4 厚木市の水道水を分画分子量50,000のスパイラル
限外濾過膜に通し、次いで、重亜硫酸ナトリウムを連続
的に注入して水道水中の残留塩素を還元させて原水とし
た。この原水を実施例1で用いたものと同様のスパイラ
ル低圧逆浸透膜「エレメントTFC4921S」を装填
した圧力ベッセルに操作圧力を変えて通水した。
【0030】その結果を表2に示す。
【0031】
【表2】
【0032】表2の通り、操作圧力を2.5kgf/c
2 に設定した条件では、透過水量は2.5m3 /本/
日で1ヶ月安定であったが、操作圧力を8kgf/cm
2 に設定した条件では、透過水量は初期8.0m3 /本
/日であったが、通水日数が経過するとともに低下し、
1ヶ月後には2.8m3 /本/日と著しく低下した。
【0033】表1、2から明らかな通り、本発明によれ
ば、硬度成分を適度に含み、且つ有機物質濃度がきわめ
て低い水を、長期に亘り安定に得ることができることが
わかる。
【0034】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の浄水処理方
法によれば、ナノ濾過法により浄水のうまみ成分として
必要な硬度成分を適度に除去すると共に、トリハロメタ
ン前駆物質などの有機物質を高度に除去して、浄水とし
て良好な水質を有する水を得ることができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原水をナノ濾過膜により膜濾過する浄水
    処理方法において、膜濾過の操作圧力を、該膜による硬
    度成分の除去率が圧力依存性を示す圧力範囲であって、
    かつ、低分子有機物の除去率が圧力依存性を示さない圧
    力範囲とすることを特徴とする浄水処理方法。
  2. 【請求項2】 請求項1の方法において、操作圧力を1
    〜3kgf/cm2とすることを特徴とする浄水処理方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1313546A2 (en) * 2000-08-25 2003-05-28 United States Filter Corporation Process and apparatus for blending product liquid from different thin film composite membranes

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