JPWO2014087991A1 - 有機性汚水の処理方法および処理装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、有機性汚水、例えば繊維原料または繊維の製造工程から排水される有機性汚水を処理し、工程の用水として再利用するに際し、より高位の水質が得られる有機性汚水の処理方法および処理装置を提供することを課題とする。その解決手段は、有機性汚水を膜分離活性汚泥法により処理した後、その処理水を1段目逆浸透膜で処理し、さらに1段目逆浸透膜で処理して得られた透過水を2段目逆浸透膜で処理することを特徴とする有機性汚水の処理方法である。また、膜分離活性汚泥処理槽と、前記槽から得られた処理水を処理する1段目逆浸透膜モジュールと、前記モジュールから得られた透過水を処理する2段目逆浸透膜モジュールとを備える有機性汚水の処理装置である。
Description
本発明は、有機性汚水の処理方法および処理装置に関する。特に、繊維原料または繊維の製造工程から排出される有機性汚水を膜分離活性汚泥処理法および逆浸透膜法によって処理する方法および処理装置に関する。
繊維原料および繊維の製造工程からの排水を処理し、工程用水として再利用する検討がなされている。
例えば、代表的な繊維素材として広く使用されるポリエステルはエステル結合をもつ高分子である。繊維では高純度テレフタル酸(以下「PTA」と言うことがある。)とエチレングリコールの縮合反応によって得られるポリエチレンテレフタレート(以下「PET」と言うことがある。)が主に使用される。PTAは、繊維、プラスチックの原料として需要が高く、世界各国で生産されている。PTAの製造においては多量の排水が発生し、その排水中には多量の有機物および無機物が含まれるため、工程用水として再利用するためには、これら有機物と無機物を適切に処理することが必要である。
一般的に、製造工程排水を再利用する方法として、排水を生物処理して水中の有機物を分解除去し、更に逆浸透膜によって処理することにより残留する有機物とともに無機物の除去が行われている。
逆浸透膜処理の前に行われる排水処理には、排水を生物処理するとともに分離膜で固液分離する膜分離活性汚泥法が利用される場合がある。膜分離活性汚泥法では、生物処理槽内に浸漬した分離膜で固液分離を行うため、処理水が清澄となり、得られた処理水は直接逆浸透膜処理に供することができるというメリットがある。
例えば特許文献1は、被処理水を生物処理槽内で活性汚泥処理し、活性汚泥処理された水を前記生物処理槽内で膜分離処理し、その後、膜分離処理された水を逆浸透処理する工程を有する水処理方法を開示している。特許文献1では、さらに前記膜分離処理の後、かつ、前記逆浸透処理の前に、紫外線処理を行う方法を開示している。前記方法において、さらに重金属イオンおよび還元剤を添加した後、逆浸透膜処理の直前で還元剤を添加する方法が開示されている。紫外線処理および酸化剤での多段殺菌を行うことにより、殺菌されて微生物の餌となりやすい形態となった有機物の改質を行い、そして逆浸透膜のファウリングを抑制することができる、と説明されている。
特許文献2は、被処理水を生物処理槽内で活性汚泥処理する工程、被処理水と活性汚泥の混合液を前記生物処理槽内または生物処理槽外において精密ろ過膜で膜分離処理する工程、および該膜分離処理後の水を逆浸透処理する工程を有してなる水処理方法を開示している。さらに特許文献2は前記膜分離処理をする工程の後であって前記逆浸透処理をする工程の前に、親水性の有機物を除去するための工程を有する処理プロセスが開示している。そして、親水性の有機物を逆浸透膜の前段で除去することによりファウリングするのを抑制することができると説明されている。
一方で、膜分離活性汚泥処理および逆浸透膜による処理を組み合わせた処理のみでは水質が不十分であり、目的とする水の再利用に適さないことがあった。
本発明の目的は、繊維原料または繊維の製造工程から排水される有機性汚水を処理し、純度の高い水を得るに際し、より高位の水質が得られる方法およびそのための処理装置を提供するものである。
前記課題を解決するための本発明は、以下の構成を有するものである。
(1)有機性汚水を膜分離活性汚泥法により処理した後、その処理水を1段目逆浸透膜で処理し、さらに1段目逆浸透膜で処理して得られた透過水を2段目逆浸透膜で処理する工程を有する有機性汚水の処理方法。
(2)有機性汚水が繊維原料製造工程または繊維製造工程から排出されたものである前記有機性汚水の処理方法。
(3)2段目逆浸透膜で処理して得られた透過水をさらにイオン交換処理する前記いずれかの有機性汚水の処理方法。
(4)1段目逆浸透膜で処理して得られた透過水を炭酸除去処理してから2段目逆浸透膜で処理する前記いずれかの有機性汚水の処理方法。
(5)炭酸除去処理するための手段が、酸性条件下で曝気を行うものである前記有機性汚水の処理方法。
(6)炭酸除去処理での酸性条件がpH4以上6以下である前記有機性汚水の処理方法。
(7)活性汚泥および膜ユニットを備え膜分離活性汚泥法により有機性汚水を処理する膜分離活性汚泥処理槽と、
膜分離活性汚泥処理槽から得られた処理水を1段目逆浸透膜で処理する1段目逆浸透膜モジュールと、
1段目逆浸透膜モジュールから得られた透過水を2段目逆浸透膜で処理する2段目逆浸透膜モジュールと
を備える有機性汚水の処理装置。
(8)2段目逆浸透膜モジュールから得られた透過水をイオン交換処理するイオン交換処理装置を備える前記有機性汚水の処理装置。
(9)1段目逆浸透膜モジュールから得られた透過水を炭酸除去処理する炭酸除去処理装置を、1段目逆浸透膜モジュールと2段目逆浸透膜モジュールとの間に備える前記いずれかの有機性汚水の処理装置。
(10)炭酸除去処理装置が、酸性条件下で曝気を行う脱炭酸塔である前記有機性汚水の処理装置。
(11)酸性条件がpH4以上6以下である前記有機性汚水の処理装置。
(1)有機性汚水を膜分離活性汚泥法により処理した後、その処理水を1段目逆浸透膜で処理し、さらに1段目逆浸透膜で処理して得られた透過水を2段目逆浸透膜で処理する工程を有する有機性汚水の処理方法。
(2)有機性汚水が繊維原料製造工程または繊維製造工程から排出されたものである前記有機性汚水の処理方法。
(3)2段目逆浸透膜で処理して得られた透過水をさらにイオン交換処理する前記いずれかの有機性汚水の処理方法。
(4)1段目逆浸透膜で処理して得られた透過水を炭酸除去処理してから2段目逆浸透膜で処理する前記いずれかの有機性汚水の処理方法。
(5)炭酸除去処理するための手段が、酸性条件下で曝気を行うものである前記有機性汚水の処理方法。
(6)炭酸除去処理での酸性条件がpH4以上6以下である前記有機性汚水の処理方法。
(7)活性汚泥および膜ユニットを備え膜分離活性汚泥法により有機性汚水を処理する膜分離活性汚泥処理槽と、
膜分離活性汚泥処理槽から得られた処理水を1段目逆浸透膜で処理する1段目逆浸透膜モジュールと、
1段目逆浸透膜モジュールから得られた透過水を2段目逆浸透膜で処理する2段目逆浸透膜モジュールと
を備える有機性汚水の処理装置。
(8)2段目逆浸透膜モジュールから得られた透過水をイオン交換処理するイオン交換処理装置を備える前記有機性汚水の処理装置。
(9)1段目逆浸透膜モジュールから得られた透過水を炭酸除去処理する炭酸除去処理装置を、1段目逆浸透膜モジュールと2段目逆浸透膜モジュールとの間に備える前記いずれかの有機性汚水の処理装置。
(10)炭酸除去処理装置が、酸性条件下で曝気を行う脱炭酸塔である前記有機性汚水の処理装置。
(11)酸性条件がpH4以上6以下である前記有機性汚水の処理装置。
本発明の有機性汚水の処理方法および処理装置によって、繊維原料または繊維の製造工程からの排水を処理するに際し、得られる水の質をより向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態を説明する。「膜分離活性汚泥法」とは排水処理に多用されるものであり、活性汚泥の入った生物処理槽で有機物を微生物により生物処理して分解し、その生物処理槽に膜を装填して有機物の一部または全部が分解された水をろ過することにより、有機物を除去し、活性汚泥による濁質も効率的に除去された水を得る方法である。
本発明を図面に基づいて説明する。まず、図1には、膜分離活性汚泥法と逆浸透膜処理を組み合わせた従来の処理プロセスのフローを示す。繊維原料等の製造工程からの有機性汚水は一般的に多くの有機物を含んでおり、環境に排出されると富栄養化の原因となる。そのため、繊維原料等の製造工程からの有機性汚水1は、膜分離活性汚泥処理槽3に導入される。有機性汚水1は膜分離活性汚泥処理槽3内で活性汚泥処理され、有機物、濁質が除去される。
有機性汚水1の活性汚泥処理槽3内での滞留時間は通常1時間〜24時間程度であるが、有機性汚水1の不純物濃度等に応じて最適な時間が採択される。また、膜分離活性汚泥処理槽3内でのMixed Liquor Suspended Solids(以下「MLSS」という。汚泥混合液の浮遊物質のこと。)の濃度は概ね5,000mg/L〜15,000mg/L程度である。MLSS濃度を高くすると膜分離活性汚泥処理槽3の容積あたりの処理効率は向上するが、あまりに高くしすぎると活性汚泥混合液の粘度が上昇してしまい適切に膜ろ過できないため、概ね上記の範囲が好ましい。その後、有機性汚水1と活性汚泥の混合液は膜ユニット2によりろ過され、活性汚泥と処理水が固液分離される。膜ユニット2の下部からは、送風機7で圧縮された空気が散気ユニット8から曝気される。曝気エアにより膜ユニット2の膜面は洗浄された状態となり、膜面が清浄な状態で保たれる。ろ過は吸引ポンプ5により行われる。その後処理水4は、1段目逆浸透膜処理原水タンク6に貯水される。
1段目逆浸透膜処理原水タンク6に蓄えられた水は、1段目高圧ポンプ9を介して1段目逆浸透膜モジュール10に供給される。逆浸透膜で処理された水は、1段目透過水11として再利用等に供せられ、1段目濃縮水12は濃縮乾固されたり、放流等されたりする。
1段の逆浸透膜処理により塩の阻止率としては概ね95%〜99%と良好な水質の水が得られるが、再利用する工程によってはさらに水質の高い純水レベルの水が要求される場合がある。
次に、図2に、本発明の一例であって、有機性汚水1を膜分離活性汚泥法で処理した後、その処理水を2段で逆浸透膜処理する態様のフロー図を示す。
図2の処理プロセスは、1段目逆浸透膜モジュール10による処理までは、先述の図1の処理プロセスと同様である。1段目透過水11は、2段目逆浸透膜処理原水タンク13に蓄えられた後、2段目高圧ポンプ14により2段目逆浸透膜モジュール15に供給される。逆浸透膜処理された2段目透過水16は、再利用等の用途に供される。一方、2段目濃縮水17は、1段目濃縮水12と同様、濃縮乾固されたり放流等されたりする。このように1段目逆浸透膜モジュール10で除去できなかった塩などの成分について、2段目の逆浸透膜処理を行うことによりその濃度を低下させることが可能となる。例えば、1段目逆浸透膜モジュール10での脱塩率が95%で2段目逆浸透膜モジュール15での脱塩率が95%であるとすれば、原水の塩分濃度が100mg/Lの際には、1段目透過水の塩分濃度は5mg/Lで、2段目透過水の塩濃度は0.25mg/Lであり、プロセスを通じての脱塩率は99.75%となる。
有機性汚水1とは、一般に活性汚泥処理等の微生物により処理できる。繊維原料もしくは繊維の製造工程、またはプラスチック原料もしくはプラスチック製造工程、特にPTAの製造工程から排水されるものが有効である。
なお、ここで膜分離活性汚泥法に使用される膜ユニットは、浸漬型の膜ユニットであり、ろ過膜の取り扱い性や物理的耐久性を向上させるために、例えばフレームの両面にろ過水流路材を挟んだ上にろ過膜を接着した平膜エレメント構造や中空糸状の膜を束ねた中空糸型構造のものが例示される。ろ過膜の膜構造としては、多孔質膜や、多孔質膜に機能層を複合化した複合膜などが挙げられるが、特に限定されるものではない。
このような膜の具体例としては、ポリアクリロニトリル多孔質膜、ポリイミド多孔質膜、ポリエーテルスルホン多孔質膜、ポリフェニレンスルフィドスルホン多孔質膜、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜、ポリフッ化ビニリデン多孔質膜、ポリプロピレン多孔質膜、ポリエチレン多孔質膜等の多孔質膜などが挙げられる。中でもポリフッ化ビニリデン多孔質膜やポリテトラフルオロエチレン多孔質膜は耐薬品性が高いため、特に好ましい。さらに、これら多孔質膜に機能層として架橋型シリコーン、ポリブタジエン、ポリアクリロニトリルブタジエン、エチレンプロピレンラバー、ネオプレンゴム等のゴム状高分子を複合化した複合膜も用いることができる。膜の孔径が0.01μmから10μm程度のものが好ましい。この孔の大きさは一般的に分子ふるいによる分離が行われる限外ろ過膜より目が粗いものである。その膜による操作は減圧状態から200kPa以下で運転されるのが普通である。
1段目逆浸透膜モジュール10、2段目逆浸透膜モジュール15は、その組合せによって、濾過水中の溶質や懸濁物質を、再生水として利用可能な濃度にまで低減することができる性能を有していることが好ましい。さらに、溶存有機物が膜面に付着するケミカルファウリング(化学的汚れ)や、溶存有機物を栄養源にして微生物が増殖して膜面に付着するバイオファウリング(生物的汚れ)が起こりにくいことから逆浸透膜が使用される。このような逆浸透膜の例としては、東レ株式会社製TML20、日東電工株式会社製LF10、Hydranautics社製LFC1、LFC3、ダウ社製BW30−365FRなどが挙げられる。1段目逆浸透膜モジュール10と2段目逆浸透膜モジュール15に使用される逆浸透膜モジュールは同じ品種のものであってもよいが、異なる品種を組み合わせることもできる。要求水質、脱塩率、運転費などから、最適なものを選択すればよい。
2段の逆浸透膜処理の後でも目標とする水質を達成できない場合は、2段目透過水をさらにイオン交換処理することで水質の向上を図ることができる。そのフローを図3に示す。
図3の処理フローにおいては、図2に示したフローの後、2段目透過水16がイオン交換処理装置18に供給されてイオン交換処理が行われ、そのイオン交換処理水19は再利用に供することができる。イオン交換処理には、イオン交換樹脂やイオン交換膜などの材料が通常用いられ、目的、コストに合わせ最適な材料を選択することができる。水処理でしばしば用いられるイオン交換樹脂はイオン交換作用を示す物質(イオン交換体)の一種であり、水に不溶性の合成樹脂で、陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂、両性イオン交換樹脂などがある。イオン交換樹脂は、3次元の立体的な構造をもった高分子化合物にイオン交換機能をもった交換基が共有結合で安定に結合し、その交換基が樹脂表面に一様に分布していることが好ましい。なお、高分子化合物としては、スチレンおよびジビニルベンゼンの共重合体などが使用できる。この例のように、本発明では2段の逆浸透膜処理が行われ、イオン交換樹脂に負荷されるイオン成分の濃度が極めて低いレベルとなっていることから、イオン交換樹脂の再生頻度を低く保つことが可能となる。なお、イオン交換樹脂の再生頻度は、イオン交換樹脂に供される水質や要求水質、イオン交換樹脂の量により異なってくる。
本発明では、膜分離活性汚泥処理後の処理水を2段階で逆浸透膜処理を行い、好ましくはさらにイオン交換処理を行うものであるが、原水である有機性汚水1中の有機物が活性汚泥により分解されていることから、その処理水中には炭酸成分が含まれる。
一般に、水中の炭酸成分は、pHによりその形態は変化する。pHと各炭酸成分の組成比との関係図を図4に示す。図4で示す組成比とは炭酸を基準とする当量比である。各炭酸成分は次式のように平衡状態となっている。
ここで、活性汚泥処理に適するpH7の条件下であれば、約85%がHCO3 −、約15%がH2CO3であり、多くがイオンの形態として水に溶解した形となっている。従って、先述した本発明の好ましい態様である、膜分離活性汚泥処理後の処理水を2段階で逆浸透膜処理を行い、さらにイオン交換処理を行う方法では、2段の逆浸透膜で処理をしたとしても除去しきれないHCO3 −が後段のイオン交換樹脂でイオン交換されることとなり、イオン交換樹脂の再生頻度に大きな影響を与えることなる。この問題を解決するため、本発明ではさらに好ましい実施態様として、膜分離活性汚泥処理後、1段目の逆浸透膜処理と2段目の逆浸透膜処理の間に脱炭酸のための炭酸除去処理手段を設けることができる。図5にフローの一例を示すが、1段目透過水11は、脱炭酸塔20に導入され、炭酸成分が除去される。炭酸成分が除去された水は、脱炭酸処理水タンク21に貯水され、その後2段目高圧ポンプ14により2段目逆浸透膜モジュール15に供給されて2段目の逆浸透膜処理に供される。脱炭酸処理にあたり、原水に酸を添加してpHを所定値以下としてCO2(gas)を生成させ、これを気曝することで炭酸成分を除去することが好ましい。ここで、曝気処理を行う際の酸性条件としては、図4に示すとおり、pHが低くなれば、CO2にして除去という観点からは好ましいが、あまりに低すぎるとpH調整のための薬品添加が多くなり、経済的な観点からpH4以上6以下であることが好ましい。
本発明において、炭酸除去処理は1段目の逆浸透膜処理の前で行っても良いが、1段目の逆浸透膜処理の前で炭酸除去処理を行うとpH調整にかかる薬品量が多くなる問題がある。また、1段目逆浸透膜処理の前段階で炭酸除去処理を行っても良いが、水中の各種成分による緩衝作用が働くためpH調整にかかる薬液量が多くなるという問題がある。そのため、1段目の逆浸透膜処理である程度塩濃度を低下させ緩衝作用の可能性をできるだけ取り除いた後に、酸性条件で曝気処理を行って炭酸を除去することが好ましい。
また2段目の逆浸透膜処理後に炭酸除去処理を行うよりも1段目の逆浸透膜処理と2段目逆浸透膜処理の間に炭酸除去処理する方が好ましい理由として、2段の逆浸透膜処理後にpHを酸性条件にするため薬品を添加した場合、炭酸除去処理後にpH調整のために添加された薬品が、イオン交換樹脂に直接負荷されてしまうため、結果としてイオン交換樹脂の再生頻度が高くなってしまうのを防ぐためである。
本発明は有機化合物を含有する汚水であれば有効である。さらに重炭酸イオンを500mg/L以上含むものであれば、特に本発明の効果が顕著である。またPTAに代表される繊維製造工程またはポリエステルの製造工程であれば、繊維のみではなく、プラスチック製造を目的とする工程でも有効である。また、膜分離活性汚泥法の処理の前に前処理、たとえば嫌気性細菌により有機物を分解するメタン発酵などの嫌気処理があっても良い。
(比較例1、実施例1・2)
繊維原料であるTPAの製造工程から排出される有機性汚水の処理を下記3種類の条件で実施した。
(比較例1)膜分離活性汚泥処理→1段目逆浸透膜処理[フローは図1に示すとおり。]
(実施例1)膜分離活性汚泥処理→1段目逆浸透膜処理→2段目逆浸透膜処理[フローは図2に示すとおり。]
(実施例2)膜分離活性汚泥処理→1段目逆浸透膜処理→2段目逆浸透膜処理→イオン交換処理[フローは図3に示すとおり]
被処理水の水質および試験条件を各表に示す。膜分離活性汚泥処理については表1に、逆浸透膜処理(被処理水の水質は1段目)については表2に示す。処理水量については、膜分離活性汚泥処理で100m3/day、逆浸透膜処理は1段目33 m3/day、2段目で30m3/dayとした。膜分離活性汚泥処理後の処理水のTDS(全溶解性物)は、1,000mg/Lであった。なお、表に示すCODは化学的酸素要求量、T−Nは全窒素量、T−Pは全リン量を示す。
繊維原料であるTPAの製造工程から排出される有機性汚水の処理を下記3種類の条件で実施した。
(比較例1)膜分離活性汚泥処理→1段目逆浸透膜処理[フローは図1に示すとおり。]
(実施例1)膜分離活性汚泥処理→1段目逆浸透膜処理→2段目逆浸透膜処理[フローは図2に示すとおり。]
(実施例2)膜分離活性汚泥処理→1段目逆浸透膜処理→2段目逆浸透膜処理→イオン交換処理[フローは図3に示すとおり]
被処理水の水質および試験条件を各表に示す。膜分離活性汚泥処理については表1に、逆浸透膜処理(被処理水の水質は1段目)については表2に示す。処理水量については、膜分離活性汚泥処理で100m3/day、逆浸透膜処理は1段目33 m3/day、2段目で30m3/dayとした。膜分離活性汚泥処理後の処理水のTDS(全溶解性物)は、1,000mg/Lであった。なお、表に示すCODは化学的酸素要求量、T−Nは全窒素量、T−Pは全リン量を示す。
1段目逆浸透膜モジュール、2段目逆浸透膜モジュールとも、東レ(株)社製SU-710(4インチタイプ)を使用し、1段目の透過水回収率は80%、2段目の透過水回収率は90%で運転を行った。
処理水の水質試験結果を表3に示す。ここで、処理水とは、比較例1においては1段目逆浸透膜処理後の透過水、実施例1においては2段目逆浸透膜処理後の透過水、実施例2においてはイオン交換処理後の処理水のことを指す。なお、イオン交換処理では、オルガノ社販売のイオン交換樹脂(製品名:アンバーライト(登録商標)精製イオン交換樹脂MB-1)を使用した。
表3のとおり、1段目逆浸透膜原水では、TDS濃度が1,000mg/Lであったが、比較例1の処理水では50mg/L、実施例1の処理水では3.0mg/L、実施例2の処理水では0.1mg/Lとなった。このように逆浸透膜処理を行うに際し、逆浸透膜処理を2段階で行うことにより大幅に処理水のTDS濃度を低下させることができ、さらに後段でイオン交換処理を行うことにより処理水のTDS濃度をさらに大幅に下げることができた。このように、逆浸透膜処理を2段階で行うことにより、有機性汚水から純水レベルの水が得られることを示した。
(実施例3〜5)
以下の実施例3〜5は、膜分離活性汚泥法で有機性汚水を処理後、1段目の逆浸透膜処理と2段目の逆浸透膜処理の間に、炭酸除去処理を行った。効果の検証は、実施例3〜5のパイロット試験を実施した際のイオン交換樹脂の再生までの期間(以下「再生交換期間」)を比較することにより行った。イオン交換樹脂の再生方法としては、塩酸と水酸化ナトリウムを通水することにより行った。
以下の実施例3〜5は、膜分離活性汚泥法で有機性汚水を処理後、1段目の逆浸透膜処理と2段目の逆浸透膜処理の間に、炭酸除去処理を行った。効果の検証は、実施例3〜5のパイロット試験を実施した際のイオン交換樹脂の再生までの期間(以下「再生交換期間」)を比較することにより行った。イオン交換樹脂の再生方法としては、塩酸と水酸化ナトリウムを通水することにより行った。
(実施例3)膜分離活性汚泥処理→1段目逆浸透膜処理→2段目逆浸透膜処理→イオン交換処理[図3]
(実施例4)膜分離活性汚泥処理→1段目逆浸透膜処理→2段目逆浸透膜処理→(pH調整)→炭酸除去処理→(pH調整)→イオン交換処理
(実施例5)膜分離活性汚泥処理→1段目逆浸透膜処理→(pH調整)→炭酸除去処理→(pH調整)→2段目逆浸透膜処理→イオン交換処理[図5]
実施例3〜5について、比較例1および実施例1,2と同条件でパイロット試験を実施した結果、実施例3のイオン交換樹脂の再生交換期間は14日、実施例4のイオン交換樹脂の再生交換期間は28日、実施例5のイオン交換樹脂の再生交換期間は37日であった。
(実施例4)膜分離活性汚泥処理→1段目逆浸透膜処理→2段目逆浸透膜処理→(pH調整)→炭酸除去処理→(pH調整)→イオン交換処理
(実施例5)膜分離活性汚泥処理→1段目逆浸透膜処理→(pH調整)→炭酸除去処理→(pH調整)→2段目逆浸透膜処理→イオン交換処理[図5]
実施例3〜5について、比較例1および実施例1,2と同条件でパイロット試験を実施した結果、実施例3のイオン交換樹脂の再生交換期間は14日、実施例4のイオン交換樹脂の再生交換期間は28日、実施例5のイオン交換樹脂の再生交換期間は37日であった。
実施例3と実施例4,5とを比較すると、実施例4,5では炭酸除去処理が組み込まれているために実施例3と比較して、イオン交換樹脂の再生交換期間が長くなっている。次に実施例4と実施例5とを比較すると、炭酸除去処理を1段目逆浸透膜処理と2段目逆浸透膜処理の間に組み込むことにより、2段目逆浸透膜処理の後段で炭酸除去処理を実施する場合と比較して、イオン交換樹脂の再生交換再生期間を長くすることが可能となった。2段の逆浸透膜処理後にpHを酸性条件にするため薬品を添加した場合、炭酸除去処理後にpH調整のために添加された薬品が、イオン交換樹脂に直接負荷されてしまったため、交換再生期間が短くなったためと推定される。
実施例5のように、1段目の逆浸透膜処理と2段目の逆浸透膜処理の間に、炭酸除去処理を組み込むことにより、2段目の逆浸透膜処理の後段で行うイオン交換処理におけるイオン交換樹脂の再生交換期間を延ばすことができ、トータルの再利用コストを低く抑えることができる。
本発明は、有機性汚水を処理し、水質の高い水が得られることから、水を使用するすべての産業分野に利用できる。
1:有機性汚水
2:膜ユニット
3:膜分離活性汚泥処理槽
4:処理水
5:吸引ポンプ
6:1段目逆浸透膜処理原水タンク
7:送風機
8:散気ユニット
9:1段目高圧ポンプ
10:1段目逆浸透膜モジュール
11:1段目透過水
12:1段目濃縮水
13:2段目逆浸透膜処理原水タンク
14:2段目高圧ポンプ
15:2段目逆浸透膜モジュール
16:2段目透過水
17:2段目濃縮水
18:イオン交換処理装置
19:イオン交換処理水
20:脱炭酸塔
21:脱炭酸処理水タンク
2:膜ユニット
3:膜分離活性汚泥処理槽
4:処理水
5:吸引ポンプ
6:1段目逆浸透膜処理原水タンク
7:送風機
8:散気ユニット
9:1段目高圧ポンプ
10:1段目逆浸透膜モジュール
11:1段目透過水
12:1段目濃縮水
13:2段目逆浸透膜処理原水タンク
14:2段目高圧ポンプ
15:2段目逆浸透膜モジュール
16:2段目透過水
17:2段目濃縮水
18:イオン交換処理装置
19:イオン交換処理水
20:脱炭酸塔
21:脱炭酸処理水タンク
Claims (11)
- 有機性汚水を膜分離活性汚泥法により処理した後、その処理水を1段目逆浸透膜で処理し、さらに1段目逆浸透膜で処理して得られた透過水を2段目逆浸透膜で処理する工程を有する有機性汚水の処理方法。
- 有機性汚水が繊維原料製造工程または繊維製造工程から排出されたものである請求項1記載の有機性汚水の処理方法。
- 2段目逆浸透膜で処理して得られた透過水をさらにイオン交換処理する請求項1または2に記載の有機性汚水の処理方法。
- 1段目逆浸透膜で処理して得られた透過水を炭酸除去処理してから2段目逆浸透膜で処理する請求項1〜3いずれかに記載の有機性汚水の処理方法。
- 炭酸除去処理するための手段が、酸性条件下で曝気を行うものである請求項4に記載の有機性汚水の処理方法。
- 炭酸除去処理での酸性条件がpH4以上6以下である請求項5に記載の有機性汚水の処理方法。
- 活性汚泥および膜ユニットを備え膜分離活性汚泥法により有機性汚水を処理する膜分離活性汚泥処理槽と、
膜分離活性汚泥処理槽から得られた処理水を1段目逆浸透膜で処理する1段目逆浸透膜モジュールと、
1段目逆浸透膜モジュールから得られた透過水を2段目逆浸透膜で処理する2段目逆浸透膜モジュールと
を備える有機性汚水の処理装置。 - 2段目逆浸透膜モジュールから得られた透過水をイオン交換処理するイオン交換処理装置を備える請求項7に記載の有機性汚水の処理装置。
- 1段目逆浸透膜モジュールから得られた透過水を炭酸除去処理する炭酸除去処理装置を、1段目逆浸透膜モジュールと2段目逆浸透膜モジュールとの間に備える請求項7または8に記載の有機性汚水の処理装置。
- 炭酸除去処理装置が、酸性条件下で曝気を行う脱炭酸塔である請求項9に記載の有機性汚水の処理装置。
- 酸性条件がpH4以上6以下である請求項10に記載の有機性汚水の処理装置。
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