JPS5819322B2 - マクブンリホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、有機、無機性物質を含有する液を、マイクロ
ポーラス膜乃至逆浸透膜などの浸透膜を利用して圧力を
分離の駆動力として膜透過液と膜側残留液（濃縮液）と
に分離するに際して、膜汚染に密接に関係する主として
懸濁性物質、コロイド性物質を磁気処理によって除去し
つつ膜分離を行なう方法に関するものである。

膜分離方法によって、有機、無機性物質を含有する液を
処理する際、実際上膜汚染という問題がある。

すなわち被処理液中に含有される懸濁性物質、コロイド
性物質などは勿論のこと、処理中に濃縮されて析出する
物質などが膜面に付着あるいは析出し、その効率を顕著
に低下させることがある。

その対策として、従来、被処理液の前処理をして、被処
理液中の汚染性物質を除去することが行なわれている。

例えば、凝集沈殿、砂濾過、精密濾過、活性炭による吸
着処理などの単位操作を単独に、あるいはいくつか組み
合わせて前処理が行なわれている。

しかしながら、これらの方法は極めて複雑であり、その
ための設備費、ランニングコストも高く、またこれらの
前処理をしたとしてもなお膜汚染を完全に防止すること
はできない。

本発明は、簡単な設備、簡単な操作によって、被処理液
中の懸濁物質、コロイド性物質、その地膜汚染を生じる
物質を除去しつつ同時に膜分離を長期間、効率よく行な
わしめることを目的とするものである。

本発明は、膜処理と同時に、被処理液を磁性体の存在下
に磁気処理を行なうことによって、被処理液中の懸濁物
質、コロイド性物質、濃縮時に析出、生成する膜面汚染
性の有機、無機物質を除去しつつ膜分離を行なうことを
特徴とするものである。

すなわち、被処理液に必要によって鋼、鉄、酸化鉄、特
に磁性酸化鉄、等の粉末磁性体を添加し、必要によって
高分子電解質、加水分解性の金属イオン等の助剤を添加
したのち、これを鋼材、磁性をもつ不錆鋼等の磁界発生
素子を浸透膜装置に内蔵し、該素子により発生した磁界
内を通過させて液中の膜汚染物質を液中の磁性体と共に
付着させながら同時に膜分離を行なうものである。

特に本発明においては、単に被処理液中に元来含有され
ている膜汚染性物質たる懸濁物質、コロイド性物・質を
磁性体の存在下に浸透膜装置内に発生した磁界内を通過
させて上記膜汚染性物質を除去し、膜への汚染負荷を軽
減するばかりでなく、被処理液が膜面を流過する間に析
出、生成する膜面汚染物をも磁界発生素子による乱流励
起作用によって膜・面からの離脱を余儀なくされ、そし
て磁気による付着がおこるために膜への汚染を防止でき
るものである。

被処理液中にすでに磁性体が共存している場合にはとく
に系外から磁性体の添加を必要としないが、不足の場合
には前述のように系外より磁性体を添加しても、あるい
は磁性酸化鉄のごとき磁性体を発生させて磁性体として
利用してもよい。

なお、前記磁界発生素子は、磁界を発生させるために直
流電流を流し、その調節によって磁力の強弱を加減する
ことができ、永久磁石を使用するときは通電の必要はな
いが、直流磁界を加えると磁力はさらに強くなる。

また、磁界発生素子の形状としては、粒子、粉末、網状
、板状、棒状、その他種々のものが使用でき、透過膜装
置の形状に合せて適宜選択する。

例えば、内圧型の管型膜装置を使用するときには、板状
、網状の素子をのりまき状に巻いて管型膜装置の内側に
充填したり、あるいは透過膜装置がスパイラル型膜装置
の場合にはスパイラルに巻く透過膜と透過膜との間に網
状の磁界発生素子を巻き込んで膜間に磁界発生素子を介
在させた透過膜装置が利用できる。

また、他の膜装置として中空糸型膜モジュールも利用で
き、中空糸間に網状あるいは棒状、板状などの素子を設
けることによって、磁気処理と膜分離を同時に進行させ
ることができるが、磁界発生素子に付着した磁性体を定
期的に系外へ排除するときの排除効果は管型膜装置が最
も有効である。

磁界を与える励磁線輪は前型の場合を例にとると外側に
設けても、あるいは管の内側に設は磁界発生素子に連結
せしめるようにしてもよい。

また、上記のように本発明においては、被処理液中に必
要に応じて磁性体を添加するが、油廃水のように液中に
磁性の金属微粉末を含む場合や液中に磁性体を発生させ
る場合には磁性体の添加を必ずしも要せず、とくに油廃
水においてはｐＨ調整、Ｎａ１ｌ 、 ＣａＣｌ２．
Ｎａ２ＳＯ４などの電解質の添加、凝集剤の添加などに
よる油分会合促進を行なうとよいが、そのまま単に磁界
を通過と同時に膜分離せしめることも可能である。

さらに、添加した磁性体や磁界発生素子は、使用後付着
物を淡水洗浄、酸洗浄等によって除去して回収し、再使
用することができる。

さらに本発明の実施例を図面について説明すれば、第１
図において、被処理液１に粉末磁性体２および凝集助剤
３を添加したのち、攪拌混合槽Ａ′にて凝集体を形成し
、このスラリー７を加圧ポンプＣによって加圧しつつ磁
界発生素子Ｂ′を高圧側に内設した磁気処理兼膜分離装
置り中に供給して濃縮液５と膜透過液６を得るものであ
る。

なお、攪拌混合槽Ａ′内の液のｐＨは、被処理液中の懸
濁性物質、コロイド性物質など、その成分の性質や添加
する助剤３の性質などによって適当に選定されるもので
、大体２〜１１の範囲である。

また、磁気処理兼膜分離装置りにおける磁界発生素子の
材質として鉄材を使用するときは、液のｐＨ・がアルカ
リ側の方がその消耗は少ない。

しかし一般に磁界発生素子の材質はステンレス鋼が使用
される。

第２図示例は、第１図の磁気処理兼膜分離装置りの一具
体例を示すもので、耐圧性シェルａ内に透水性膜支持体
すを介して膜Ｃが装着され透水性膜支持体すに膜透過水
出口ｄが付設された前型内圧式膜上２ニールであって、
図示しない電源との間の回路に可変抵抗器を介在させた
励磁線輪ｅを外側に設け、内側に板状、あるいは網状の
磁界発生素子ｆを内蔵したものである。

この場合磁界発生素子ｆを膜Ｃに近接して設けることが
望ましい。

また、別の一例として、磁界発生素子ｆに直接連なる励
磁線輪ｅを管内およびまたは管外へ設けることができ、
例えば磁界発生素子ｆを流れ方向に貫通する磁性のシャ
フトに設け、このシャフトに励磁線輪ｅを設けて、磁界
発生素子ｆに磁界を与えることも可能である。

そしてかかる膜モジユール内部を被処理液流入口ｇ１お
よび濃縮液出口りにそれぞれ連結する。

かかる第２図示例の装置を用いて処理を行なった場合の
具体例を示せば次の通りである。

膜Ｃとして単管のアセチルセルローズ限外濾過膜の上に
２．５μのマイクロポーラス膜を装着させアセチルセル
ローズ膜の保護膜とし、内部に鉄製金網をのり巻き状に
した素子ｆを納めたものを使用し、あらかじめｐＨ８，
１の下水二次処理水に磁性酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）の微粉
末を０．１〜０．５ｇ／４と、パン土４００ ｐｐｍ添
加して約１０分間凝集反応させたのち、ｐＨ８〜８．５
に調整した液を内部に通過させた。

このとき励磁線輪ｅに直流磁界１ｋｇａｕｓｓを与えた
結果、膜透過液量の減少は緩和され、２５’Ｃ、１，５
ｋ！９ｆ ／ｃａの加圧下に２５０時間運転したが、初
期膜透過量の１２〜１５％減少にとどまった。

なお、この間２４時間に一度磁界を解して素子ｆを消磁
させ、付着物をフラッシュ洗浄して、洗浄後水を系外へ
排棄した。

本実施例では第２図示例のととき単管構造のものを使用
したが、複数の管が耐圧性シェルａ内に格納された前型
の磁気処理兼膜分離装置も十分に利用できるものである
。

以上述べたように本発明は、浸透膜装置に磁界発生素子
を内蔵して磁界を発生させ、該磁界内を磁性体の存在下
で被処理液を通過させるという簡単な操作によって、被
処理液中に元来含まれている懸濁物質、コロイド性物質
などの膜汚染物質を除去して膜への汚染負荷を軽減する
ばかりでなく、さらに被処理液が膜面を流過する間に析
出、生成する膜面汚染物をも膜面から離脱させて磁界発
生素子へ付着させることができ、膜面汚染を長期間防止
しつつ効率よく膜分離を行なうことができるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統説明図、第２図は
第１図の膜分離装置の一具体例を示す縦断面図である。 １・・・・・・被処理液、２・・・・・・粉末磁性体、
３・・・・・・凝集助剤、５・・・・・・濃縮液、６・
・・・・・膜透過液、７・・・・・・スラリー、Ａ′・
・・・・・攪拌混合槽、Ｂ′・・・・・・磁界発生素子
、Ｃ・・・・・・加圧ポンプ、Ｄ・・・・・・膜分離装
置、ａ・・・・・・耐圧性シェル、ｂ・・・・・・透水
性膜支持体、Ｃ・・・・・・膜、ｄ・・・・・・膜透過
水出口、ｅ・・・・・・励磁線輪、ｆ・・・・・・磁界
発生素子、ｇ・・・・・・被処理液流入口、ｈ・・・・
・・濃縮液流出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 有機、無機性物質を含有する液を、圧力を分離の駆
   動力として浸透膜装置により膜透過液と膜側残留液とに
   膜分離するに際し、該浸透膜装置に磁界発生素子を内蔵
   し該素子により発生した磁界内を磁性体の存在下で被処
   理液を通過させ、磁気処理と膜分離を同時に行なうこと
   を特徴とする膜分離方法。