JPH10180008A - 膜分離装置 - Google Patents
膜分離装置Info
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- JPH10180008A JPH10180008A JP34753396A JP34753396A JPH10180008A JP H10180008 A JPH10180008 A JP H10180008A JP 34753396 A JP34753396 A JP 34753396A JP 34753396 A JP34753396 A JP 34753396A JP H10180008 A JPH10180008 A JP H10180008A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 膜による濁質の固液分離に当り、フラックス
の低下を抑え、薬品洗浄頻度を低減する。 【解決手段】 原水に無機凝集剤を添加する手段１と、
無機凝集剤が添加された液に有機高分子凝集剤を添加す
る手段２と、有機高分子凝集剤が添加された液を膜分離
処理する膜モジュール４とを備えてなる膜分離装置。 【効果】 ポリマーを無機凝集剤添加後の液に添加する
ことで、循環ポンプ、撹拌機などによって微細化した粒
子をポリマーの作用で凝集フロック化して粒子径を大き
くし、かつ密度を高め、これによりフラックスの低下を
防止する。
の低下を抑え、薬品洗浄頻度を低減する。 【解決手段】 原水に無機凝集剤を添加する手段１と、
無機凝集剤が添加された液に有機高分子凝集剤を添加す
る手段２と、有機高分子凝集剤が添加された液を膜分離
処理する膜モジュール４とを備えてなる膜分離装置。 【効果】 ポリマーを無機凝集剤添加後の液に添加する
ことで、循環ポンプ、撹拌機などによって微細化した粒
子をポリマーの作用で凝集フロック化して粒子径を大き
くし、かつ密度を高め、これによりフラックスの低下を
防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は膜分離装置に係り、
特に原水に凝集剤を添加して膜分離処理するに当り、透
過流束（フラックス）の低下を防止して薬品洗浄頻度を
低減する膜分離装置に関する。
特に原水に凝集剤を添加して膜分離処理するに当り、透
過流束（フラックス）の低下を防止して薬品洗浄頻度を
低減する膜分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用水や排水の除濁を目的として、
アルミニウム化合物や鉄化合物等の無機凝集剤を添加し
て固液分離する方法が知られている。この固液分離手段
としては、沈澱、濾過、浮上法が用いられてきたが、近
年、精密濾過（ＭＦ）膜や限外濾過（ＵＦ）膜を用いた
膜分離法も適用されるようになった。
アルミニウム化合物や鉄化合物等の無機凝集剤を添加し
て固液分離する方法が知られている。この固液分離手段
としては、沈澱、濾過、浮上法が用いられてきたが、近
年、精密濾過（ＭＦ）膜や限外濾過（ＵＦ）膜を用いた
膜分離法も適用されるようになった。
【０００３】原水にアルミニウム化合物や鉄化合物等の
無機凝集剤を添加して、水中の微細粒子をフロック化し
てＭＦ膜やＵＦ膜で固液分離する場合、膜面にフロック
が付着して膜抵抗が増大するのを防止するために、一定
時間原水を通水した後、処理水（透過水）又は他の清浄
水を膜モジュールの透過水側から逆流させる逆洗を行
い、この通水と逆洗とを交互に繰り返し行うことで運転
を継続している。
無機凝集剤を添加して、水中の微細粒子をフロック化し
てＭＦ膜やＵＦ膜で固液分離する場合、膜面にフロック
が付着して膜抵抗が増大するのを防止するために、一定
時間原水を通水した後、処理水（透過水）又は他の清浄
水を膜モジュールの透過水側から逆流させる逆洗を行
い、この通水と逆洗とを交互に繰り返し行うことで運転
を継続している。
【０００４】なお、固液分離手段として、沈澱、濾過、
浮上法を採用する場合には、固液分離性能の向上のため
に、有機高分子凝集剤（以下「ポリマー」と称する場合
がある。）を併用することが一般的に行われているが、
膜分離法を採用する場合には、ポリマーを併用すること
は行われておらず、無機凝集剤のみが用いられている。
即ち、従来においては、固液分離手段として膜分離法を
採用した場合において、ポリマーを併用すると、膜面に
ケーキ抵抗の大きい濁質や残留ポリマー等が付着してフ
ラックスの低下を速める原因となるとされていたため、
膜分離法を採用する場合には、凝集剤にはポリマーを用
いず、主に無機凝集剤のみを使用して膜モジュール内へ
のポリマーの流入を防止している。
浮上法を採用する場合には、固液分離性能の向上のため
に、有機高分子凝集剤（以下「ポリマー」と称する場合
がある。）を併用することが一般的に行われているが、
膜分離法を採用する場合には、ポリマーを併用すること
は行われておらず、無機凝集剤のみが用いられている。
即ち、従来においては、固液分離手段として膜分離法を
採用した場合において、ポリマーを併用すると、膜面に
ケーキ抵抗の大きい濁質や残留ポリマー等が付着してフ
ラックスの低下を速める原因となるとされていたため、
膜分離法を採用する場合には、凝集剤にはポリマーを用
いず、主に無機凝集剤のみを使用して膜モジュール内へ
のポリマーの流入を防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述の如く、膜分離法
による固液分離では、通水と逆洗とを繰り返し行ってい
るが、このように一定時間毎に逆洗を行っても、運転時
間の経過と共に次第に膜抵抗が増大し、一般的には、数
日〜数百日の運転でフラックスが低下し、所定の処理水
量が得られなくなる。この場合には、運転を停止して薬
品による洗浄を行い、膜性能を回復させる必要がある。
による固液分離では、通水と逆洗とを繰り返し行ってい
るが、このように一定時間毎に逆洗を行っても、運転時
間の経過と共に次第に膜抵抗が増大し、一般的には、数
日〜数百日の運転でフラックスが低下し、所定の処理水
量が得られなくなる。この場合には、運転を停止して薬
品による洗浄を行い、膜性能を回復させる必要がある。
【０００６】この薬品洗浄を頻繁に行うことは、薬品コ
ストが高くつく上に、薬品洗浄に当っては運転を停止す
ることから、装置稼働率が低下し、そのため装置が大型
化したり、安定運転に支障をきたしたりするなど多くの
問題がある。
ストが高くつく上に、薬品洗浄に当っては運転を停止す
ることから、装置稼働率が低下し、そのため装置が大型
化したり、安定運転に支障をきたしたりするなど多くの
問題がある。
【０００７】従って、膜分離処理に当っては、この薬品
洗浄頻度を極力少なくすることが重要であるが、原水に
無機凝集剤のみを添加して膜分離処理する従来の方法で
は、フラックスの低下が著しく、薬品洗浄を頻繁に行う
必要があった。
洗浄頻度を極力少なくすることが重要であるが、原水に
無機凝集剤のみを添加して膜分離処理する従来の方法で
は、フラックスの低下が著しく、薬品洗浄を頻繁に行う
必要があった。
【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決し、フラ
ックスの低下を抑え、薬品洗浄頻度の低減が可能な膜分
離装置を提供することを目的とする。
ックスの低下を抑え、薬品洗浄頻度の低減が可能な膜分
離装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の膜分離装置は、
原水に無機凝集剤を添加する手段と、該無機凝集剤が添
加された液に有機高分子凝集剤を添加する手段と、該有
機高分子凝集剤が添加された液を膜分離処理する膜モジ
ュールとを備えてなることを特徴とする。
原水に無機凝集剤を添加する手段と、該無機凝集剤が添
加された液に有機高分子凝集剤を添加する手段と、該有
機高分子凝集剤が添加された液を膜分離処理する膜モジ
ュールとを備えてなることを特徴とする。
【００１０】膜分離法による濁質の固液分離において、
フラックスを安定化する因子としては、膜面積当りのフ
ラックス、逆洗条件、薬品洗浄効果、更に濁質の粒子特
性などがある。このうち、濁質の粒子特性としては、粒
子径が大きく、密度の高いことが望ましい。
フラックスを安定化する因子としては、膜面積当りのフ
ラックス、逆洗条件、薬品洗浄効果、更に濁質の粒子特
性などがある。このうち、濁質の粒子特性としては、粒
子径が大きく、密度の高いことが望ましい。
【００１１】本発明では、従来法ではその使用が避けら
れていたポリマーを、無機凝集剤添加後の液に添加する
ことで、循環ポンプ、撹拌機などによって微細化した粒
子をポリマーの作用で凝集フロック化して粒子径を大き
くし、かつ密度を高め、これによりフラックスの低下を
防止する。
れていたポリマーを、無機凝集剤添加後の液に添加する
ことで、循環ポンプ、撹拌機などによって微細化した粒
子をポリマーの作用で凝集フロック化して粒子径を大き
くし、かつ密度を高め、これによりフラックスの低下を
防止する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００１３】図１は本発明の膜分離装置の実施の形態を
示す系統図である。
示す系統図である。
【００１４】河川水、地下水、工業用水や排水等の原水
は、第１反応槽１に導入され、アルミニウム化合物や鉄
化合物等の無機凝集剤と、必要に応じてｐＨ調整剤が添
加され、所定のｐＨで凝集処理される。
は、第１反応槽１に導入され、アルミニウム化合物や鉄
化合物等の無機凝集剤と、必要に応じてｐＨ調整剤が添
加され、所定のｐＨで凝集処理される。
【００１５】ここで、無機凝集剤としては、ＰＡＣ（ポ
リ塩化アルミニウム）、硫酸アルミニウム等のアルミニ
ウム化合物、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ3 ・６Ｈ2 Ｏ）、硫
酸第一鉄等の鉄化合物、その他の化合物が排水の水質に
応じて添加される。排水がフッ素含有排水の場合には、
無機凝集剤としてはカルシウム化合物を用いるのが望ま
しい。
リ塩化アルミニウム）、硫酸アルミニウム等のアルミニ
ウム化合物、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ3 ・６Ｈ2 Ｏ）、硫
酸第一鉄等の鉄化合物、その他の化合物が排水の水質に
応じて添加される。排水がフッ素含有排水の場合には、
無機凝集剤としてはカルシウム化合物を用いるのが望ま
しい。
【００１６】また、ｐＨ調整剤としては、ＮａＯＨ、Ｃ
ａ（ＯＨ）2 、ＣａＯ等のアルカリやＨＣｌ、Ｈ2 ＳＯ
4 等の酸が用いられ、排水の水質及び用いる無機凝集剤
の好適ｐＨに応じて適宜添加使用される。
ａ（ＯＨ）2 、ＣａＯ等のアルカリやＨＣｌ、Ｈ2 ＳＯ
4 等の酸が用いられ、排水の水質及び用いる無機凝集剤
の好適ｐＨに応じて適宜添加使用される。
【００１７】ｐＨ調整剤は必ずしも必要とされず、無機
凝集剤のみの添加でも良い。また、酸性排水やアルカリ
性排水の場合には、アルカリ又は酸の添加によるｐＨ調
整剤のみで良い場合もあり、この場合には、アルカリ又
は酸が無機凝集剤となる。無機凝集剤及びｐＨ調整剤は
各々１種を単独で使用しても２種以上を併用しても良
い。
凝集剤のみの添加でも良い。また、酸性排水やアルカリ
性排水の場合には、アルカリ又は酸の添加によるｐＨ調
整剤のみで良い場合もあり、この場合には、アルカリ又
は酸が無機凝集剤となる。無機凝集剤及びｐＨ調整剤は
各々１種を単独で使用しても２種以上を併用しても良
い。
【００１８】第１反応槽１では、通常の場合、排水の水
質や用いた無機凝集剤の種類によっても異なるが、原水
に対して１０〜２０００ｍｇ／Ｌの割合で無機凝集剤が
添加され、ｐＨは６．０〜８．０の中性域に調整され
る。
質や用いた無機凝集剤の種類によっても異なるが、原水
に対して１０〜２０００ｍｇ／Ｌの割合で無機凝集剤が
添加され、ｐＨは６．０〜８．０の中性域に調整され
る。
【００１９】第１反応槽１の凝集処理液は次いで第２反
応槽２に導入してポリマーを添加する。
応槽２に導入してポリマーを添加する。
【００２０】このポリマーとしては、アニオン系、カチ
オン系、ノニオン系等の各種のものが挙げられ、これら
のポリマーは１種を単独で或いは２種以上を併用して使
用することができる。
オン系、ノニオン系等の各種のものが挙げられ、これら
のポリマーは１種を単独で或いは２種以上を併用して使
用することができる。
【００２１】ポリマーの添加量は通常の場合０．０１〜
２ｍｇ／Ｌ程度とされるが、本発明においては、第１反
応槽内液や循環槽内液を採取して、最適なポリマーの選
定とその添加量を求めた上でポリマーの添加を行うのが
好ましい。
２ｍｇ／Ｌ程度とされるが、本発明においては、第１反
応槽内液や循環槽内液を採取して、最適なポリマーの選
定とその添加量を求めた上でポリマーの添加を行うのが
好ましい。
【００２２】本発明では、このように、無機凝集剤によ
る凝集処理液にポリマーを添加することで、循環ポン
プ、撹拌機などによって微細化した粒子をポリマーの作
用で凝集フロック化して粒子径を大きくし、かつ密度を
高め、これにより膜モジュール４のフラックスの低下を
防止する。
る凝集処理液にポリマーを添加することで、循環ポン
プ、撹拌機などによって微細化した粒子をポリマーの作
用で凝集フロック化して粒子径を大きくし、かつ密度を
高め、これにより膜モジュール４のフラックスの低下を
防止する。
【００２３】ポリマーは第１反応槽１に添加することも
可能であるが、無機凝集剤の析出を完全に行ってからポ
リマーと反応させて、ポリマーによる凝集フロック化を
確実に行うために、図１に示す如く、第２反応槽２を設
け、この第２反応槽２に添加するのが好適である。な
お、第２反応槽２を省略し、ポリマーを循環槽３に添加
しても良い。
可能であるが、無機凝集剤の析出を完全に行ってからポ
リマーと反応させて、ポリマーによる凝集フロック化を
確実に行うために、図１に示す如く、第２反応槽２を設
け、この第２反応槽２に添加するのが好適である。な
お、第２反応槽２を省略し、ポリマーを循環槽３に添加
しても良い。
【００２４】第２反応槽２の凝集処理液は循環槽３を経
て循環ポンプＰで膜モジュール４に送給される。膜モジ
ュール４の膜を透過した透過水は処理水として系外へ排
出される。一方、濃縮水は循環槽３に戻される。
て循環ポンプＰで膜モジュール４に送給される。膜モジ
ュール４の膜を透過した透過水は処理水として系外へ排
出される。一方、濃縮水は循環槽３に戻される。
【００２５】循環槽３内液或いは、この膜モジュール４
からの濃縮水の一部は、系内のＳＳ濃度の上昇を防止す
るために余剰汚泥として連続的又は間欠的に系外に排出
され、脱水等で処分される。
からの濃縮水の一部は、系内のＳＳ濃度の上昇を防止す
るために余剰汚泥として連続的又は間欠的に系外に排出
され、脱水等で処分される。
【００２６】なお、膜モジュール４からの濃縮水の一部
或いは循環槽３内の液の一部は第１反応槽１又は第２反
応槽２に返送しても良い。このように、濃縮水の一部或
いは循環槽内液の一部を第１反応槽１又は第２反応槽２
に返送することで、粒子の凝集フロック化をより一層促
進することができる。
或いは循環槽３内の液の一部は第１反応槽１又は第２反
応槽２に返送しても良い。このように、濃縮水の一部或
いは循環槽内液の一部を第１反応槽１又は第２反応槽２
に返送することで、粒子の凝集フロック化をより一層促
進することができる。
【００２７】本発明において、膜モジュール４の膜とし
ては一般にＵＦ膜又はＭＦ膜が採用され、その型式とし
ては、クロスフロー型、浸漬型など各種の型式のものが
採用される。
ては一般にＵＦ膜又はＭＦ膜が採用され、その型式とし
ては、クロスフロー型、浸漬型など各種の型式のものが
採用される。
【００２８】この膜モジュール４は、前述の如く、数分
〜数百分の透過水採水工程と数秒〜数１０秒の逆洗工程
とを繰り返し行って運転される。
〜数百分の透過水採水工程と数秒〜数１０秒の逆洗工程
とを繰り返し行って運転される。
【００２９】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
り具体的に説明する。
【００３０】実施例１ 河川水（ｐＨ７．５，ＳＳ８．０ｍｇ／Ｌ）を原水とし
て、図１に示す膜分離装置により処理を行った。第１反
応槽１，第２反応槽２及び循環槽３の容量はいずれも２
０Ｌであり、膜モジュール４としては内径５．５ｍｍ，
表面積０．０３６ｍ2 のＭＦ膜モジュールを用いた。第
１反応槽１では、無機凝集剤としてＰＡＣを添加し、第
２反応槽２では、ポリマーとしてノニオン系有機高分子
凝集剤（栗田工業（株）製「クリフロックＰＮ−１６
１」）を添加した。各凝集剤の添加量及び処理条件は次
の通りである。
て、図１に示す膜分離装置により処理を行った。第１反
応槽１，第２反応槽２及び循環槽３の容量はいずれも２
０Ｌであり、膜モジュール４としては内径５．５ｍｍ，
表面積０．０３６ｍ2 のＭＦ膜モジュールを用いた。第
１反応槽１では、無機凝集剤としてＰＡＣを添加し、第
２反応槽２では、ポリマーとしてノニオン系有機高分子
凝集剤（栗田工業（株）製「クリフロックＰＮ−１６
１」）を添加した。各凝集剤の添加量及び処理条件は次
の通りである。
【００３１】 原水流量 ：１８０Ｌ／ｄａｙ ＰＡＣ添加量 ：１００ｍｇ／Ｌ 第１反応槽ｐＨ：６．５ ポリマー添加量：０．５ｍｇ／Ｌ 循環槽ＳＳ濃度：１．５〜２．０％ 膜モジュールへの流入水量：２ｍ／ｓ 透過水量 ：５．０ｍ3 ／ｍ2 ・ｄａｙ なお、膜モジュールは１５分に１回の割合で、透過水を
２．０ｋｇ／ｃｍ2 に昇圧して５秒間逆流させる逆洗を
行った。透過水量について循環水側平均圧力と透過水側
圧力との差を０．５ｋｇ／ｃｍ2 に換算し、循環水温度
２５℃に粘性換算して求めたフラックスを基準換算フラ
ックスとし、その経時変化を表１に示した。また、この
基準換算フラックスと運転日数との関係から１日当りの
フラックス低下速度（ｍｄｄ）を求め、結果を表１に併
記した。
２．０ｋｇ／ｃｍ2 に昇圧して５秒間逆流させる逆洗を
行った。透過水量について循環水側平均圧力と透過水側
圧力との差を０．５ｋｇ／ｃｍ2 に換算し、循環水温度
２５℃に粘性換算して求めたフラックスを基準換算フラ
ックスとし、その経時変化を表１に示した。また、この
基準換算フラックスと運転日数との関係から１日当りの
フラックス低下速度（ｍｄｄ）を求め、結果を表１に併
記した。
【００３２】比較例１ 実施例１において、ポリマーの添加を行わなかったこと
以外は同様にして処理を行い、基準換算フラックス及び
フラックス低下速度を求め、結果を表１に示した。
以外は同様にして処理を行い、基準換算フラックス及び
フラックス低下速度を求め、結果を表１に示した。
【００３３】実施例２ 実施例１において、ＰＡＣの代りにＦｅＣｌ3 ・６Ｈ2
Ｏを５００ｍｇ／Ｌ添加したこと以外は同様にして処理
を行い、基準換算フラックス及びフラックス低下速度を
求め、結果を表１に示した。
Ｏを５００ｍｇ／Ｌ添加したこと以外は同様にして処理
を行い、基準換算フラックス及びフラックス低下速度を
求め、結果を表１に示した。
【００３４】比較例２ 実施例２において、ポリマーの添加を行わなかったこと
以外は同様にして処理を行い、基準換算フラックス及び
フラックス低下速度を求め、結果を表１に示した。
以外は同様にして処理を行い、基準換算フラックス及び
フラックス低下速度を求め、結果を表１に示した。
【００３５】
【表１】
【００３６】表１より明かなように、ポリマーを併用し
た実施例１，２ではポリマーを使用していない比較例
１，２に比べて、各々、フラックス低下速度は１／２〜
１／２．５に低減している。この結果、本発明によれば
薬品洗浄に到る運転期間を従来の２．１〜２．５倍に延
長することができ、薬品洗浄頻度は大幅に低減されるこ
とがわかる。
た実施例１，２ではポリマーを使用していない比較例
１，２に比べて、各々、フラックス低下速度は１／２〜
１／２．５に低減している。この結果、本発明によれば
薬品洗浄に到る運転期間を従来の２．１〜２．５倍に延
長することができ、薬品洗浄頻度は大幅に低減されるこ
とがわかる。
【００３７】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の膜分離装置
によれば、膜のフラックスが安定化し、薬品洗浄頻度を
大幅に低減することができる。このため、装置の運転稼
働率が向上し、安定運転を行うと共に、装置の小型化を
図ることが可能となる。
によれば、膜のフラックスが安定化し、薬品洗浄頻度を
大幅に低減することができる。このため、装置の運転稼
働率が向上し、安定運転を行うと共に、装置の小型化を
図ることが可能となる。
【図１】本発明の膜分離装置の実施の形態を示す系統図
である。
である。
１ 第１反応槽 ２ 第２反応槽 ３ 循環槽 ４ 膜モジュール
Claims (1)
- 【請求項１】 原水に無機凝集剤を添加する手段と、該
無機凝集剤が添加された液に有機高分子凝集剤を添加す
る手段と、該有機高分子凝集剤が添加された液を膜分離
処理する膜モジュールとを備えてなる膜分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34753396A JPH10180008A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 膜分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34753396A JPH10180008A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 膜分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10180008A true JPH10180008A (ja) | 1998-07-07 |
Family
ID=18390876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34753396A Pending JPH10180008A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 膜分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10180008A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1042231A1 (en) * | 1997-11-06 | 2000-10-11 | Microbar Incorporated | Process for removing silica from wastewater |
| JP2007253111A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Daiyanitorikkusu Kk | 水処理方法 |
| WO2010113589A1 (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 水処理装置および水処理方法 |
| JP2010253424A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Nishimatsu Constr Co Ltd | 濁水浄化処理システム |
| CN102229451A (zh) * | 2010-07-30 | 2011-11-02 | 鞍钢集团矿业公司 | 高浊度赤铁矿选矿污水处理工艺 |
| KR101185223B1 (ko) | 2012-07-17 | 2012-09-21 | 엘지전자 주식회사 | 순환유로를 구비한 수처리장치 및 그를 이용한 수처리방법 |
| KR20160043474A (ko) * | 2014-10-13 | 2016-04-21 | 주식회사 포스코건설 | 막여과 장치 및 이를 이용한 막여과 방법 |
| WO2019208532A1 (ja) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | 栗田工業株式会社 | 水処理方法及び水処理装置 |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP34753396A patent/JPH10180008A/ja active Pending
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