KR20240009538A

KR20240009538A - 중공사막 모듈의 세정 방법 및 중공사막 여과 장치

Info

Publication number: KR20240009538A
Application number: KR1020247001088A
Authority: KR
Inventors: 게이지로우 다다
Original assignee: 쿠리타 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2024-01-22
Also published as: US20200171440A1; KR20180122355A; JP2017176966A; WO2017168786A1; CN108883372A; SG11201808323VA; JP6122525B1; TW201733663A

Abstract

중공사막에 부착된 탁질을 구석구석 충분히 제거할 수 있는 중공사막 모듈의 세정 방법 및 중공사막 여과 장치를 제공한다. 중공사막 여과 장치는, 처리수 출구 (5) 및 농축수 출구 (8) 를 갖는 용기 (1) 와, 원수를 투과수와 농축수로 분리하기 위한 중공사막 (2) 으로서, 용기 (1) 내에 상하 방향으로 배치된 복수의 중공사막 (2) 과, 중공사막 (2) 의 상단부를 고정시키고 있고, 용기 (1) 내의 상부에 배치된 상단 고정부 (3) 와, 상단 고정부 (3) 의 상측에 형성되고, 각 중공사막 (2) 의 내부가 연통된 투과수실 (7) 과, 용기 (1) 내에 원수를 공급하는 도수관 (4) 을 갖는 중공사막 모듈을 구비한다. 도수관 (4) 은, 상단 고정부 (3) 의 하측에 상하 방향으로 연장되고, 측둘레면에 원수를 분출하는 복수의 분출공 (4a) 이 형성되어 있다. 도수관 (4) 에 원수 배관 및 기체 도입 수단이 접속되어 있다. 용기 (1) 의 하부에는, 복수의 분출공 (4a) 으로부터 기체를 불어넣는 버블링 세정을 실시할 때의 세정 배수를 배출하는 배수구 (6) 가 형성되어 있다.

Description

중공사막 모듈의 세정 방법 및 중공사막 여과 장치 {METHOD FOR WASHING HOLLOW FIBER MEMBRANE MODULE AND HOLLOW FIBER MEMBRANE FILTRATION DEVICE}

본 발명은 중공사막 모듈의 세정 방법 및 중공사막 여과 장치에 관한 것으로, 특히, 막에 부착된 탁질을 충분히 세정 제거할 수 있는 중공사막 모듈의 세정 방법 및 중공사막 여과 장치에 관한 것이다.

중공사막 모듈은, 탁질 성분이나 유기물을 제거하는 수단으로서, 순수 제조나 배수 회수 분야 등에서 널리 사용되고 있다. 중공사막 모듈의 막에는, 정밀 여과막 (MF 막) 이나 한외 여과막 (UF 막) 등이 분리 대상에 따라 구분하여 사용되고 있고, 전자는 0.1 ㎛ 전후, 후자는 0.005 ∼ 0.5 ㎛ 의 세공이 일반적이다.

중공사막 모듈에 공급하는 현탁수 중에 탁질이나 유기물이 대량으로 함유되어 있는 경우, 막의 로딩이 발생하여, 역세 (逆洗) 빈도, 약품 세정 빈도가 높아질 뿐만 아니라, 막 교환 빈도도 높아진다. 막의 로딩을 방지하기 위해서, 막의 단위 면적당의 통수 (通水) 량을 저하시키는 방법이 일반적이지만, 이 방법에서는 막 설치 개수가 많아진다는 과제가 있었다.

막의 오염을 저감시키기 위해서, 중공사막 모듈의 전단에서 응집 처리 공정을 실시하는 방법이 알려져 있다. 그러나, 응집제에 의한 탁질량 증가에 의해, 막의 탁질 오염이 발생된다. 이와 같은 상황 하, 막의 탁질 제거성을 높이기 위한 막 모듈 구조나, 역세 방법의 확립이 강하게 요구되고 있다.

특허문헌 1 에는, 막의 탁질 제거성을 향상시키기 위해, 공기와 물을 사용한 역세 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이 방법은, 탁질의 종류, 양에 따라서는, 탁질 제거성이 그다지 향상되지 않는 경우가 있어, 보다 고성능인 역세 방법이 요구되고 있다.

일반적인 공기 세정에서는, 막 모듈 하부로부터 상부로 공기를 흘리지만, 공기의 강도에 상하에서 차이가 발생되기 때문에, 막 모듈 전체에 공기가 고르게 미치지 않아, 세정 부족의 지점이 발생한다. 공기 세정시에 하부 배수하면, 공기가 막 모듈 내부에 침투하지 않고 배출되어 버리기 때문에, 모듈 상부, 예를 들어 순환부로부터밖에 배수할 수 없다. 그 때문에, 공기 세정에 의해 박리된 막 모듈 전체의 탁질이 막의 상부에 부착되어 버리는 경우가 있었다.

상단만 고정시킨 중공사막의 경우, 강한 공기 세정은 막 모듈 하부의 중공사막의 비틀림, 꺾임을 일으켜 버릴 우려가 있었다.

일본 공개특허공보 2005-88008호 일본 공개특허공보 평5-96136호 일본 공개특허공보 2002-204930호

본 발명은, 상기 종래의 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 중공사막에 부착된 탁질을 구석구석 충분히 제거할 수 있는 중공사막 모듈의 세정 방법 및 중공사막 여과 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 중공사막 모듈의 세정 방법은, 처리수 출구 및 농축수 출구를 갖는 용기와, 그 용기 내에 원수를 공급하는 도수관 (導水管) 과, 원수를 투과수와 농축수로 분리하기 위한 중공사막으로서, 그 용기 내에 상하 방향으로 배치된 복수의 중공사막과, 그 중공사막의 상단부를 고정시키고 있고, 그 용기 내의 상부에 배치된 상단 고정부와, 그 상단 고정부의 상측에 형성되고, 각 중공사막의 내부가 연통된 투과수실을 구비하고, 상기 도수관은, 상기 상단 고정부의 하측에 상하 방향으로 연장되고, 측둘레면에 원수를 분출하는 복수의 분출공이 형성되어 있고, 상기 용기의 하부에는, 상기 복수의 분출공으로부터 기체를 불어넣는 버블링 세정을 실시할 때의 세정 배수를 배출하는 배수구가 형성되어 있는 중공사막 모듈의 세정 방법으로서, 상기 복수의 분출공으로부터 기체를 불어넣는 버블링 세정을 실시하고, 세정 배수를 상기 배수구로부터 배출하는 것이다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 상단 고정부에서만 상기 중공사막이 고정되어 있다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 도수관은 상기 용기의 바닥면을 관통하여 상기 용기 내에 연장 형성되어 있다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 배수구는 상기 도수관의 주위에 형성되어 있다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 버블링 세정과 동시에, 상기 처리수 출구로부터 역세수를 공급하는 역세정을 실시한다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 역세수에 약액을 첨가한다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 배수구로부터 세정 배수를 배출하기 전 또는 후에, 상기 용기의 상부에 형성된 상기 농축수 출구로부터 세정 배수를 배출한다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 도수관을 지나는 기체의 유량이 100 ∼ 300 NL/min 이다.

본 발명의 중공사막 여과 장치는, 처리수 출구 및 농축수 출구를 갖는 용기와, 그 용기 내에 원수를 공급하는 도수관과, 원수를 투과수와 농축수로 분리하기 위한 중공사막으로서, 그 용기 내에 상하 방향으로 배치된 복수의 중공사막과, 그 중공사막의 상단부를 고정시키고 있고, 그 용기 내의 상부에 배치된 상단 고정부와, 그 상단 고정부의 상측에 형성되고, 각 중공사막의 내부가 연통된 투과수실을 갖는 중공사막 모듈을 구비하고, 상기 도수관은, 상기 상단 고정부의 하측에 상하 방향으로 연장되고, 측둘레면에 원수를 분출하는 복수의 분출공이 형성되어 있고, 상기 용기의 하부에는, 상기 복수의 분출공으로부터 기체를 불어넣는 버블링 세정을 실시할 때의 세정 배수를 배출하는 배수구가 형성되어 있고, 상기 도수관에 원수 배관 및 기체 도입 수단이 접속되어 있는 것이다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 처리수 출구로부터 역세수를 공급하는 역세수단을 구비한다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 역세수에 약액을 첨가하는 수단을 갖는다.

본 발명의 중공사막 여과 장치에서는, 도수관이 용기 내에 상하 방향으로 연장되고, 도수관에 형성된 복수의 분출공으로부터 기체를 불어넣어 버블링 세정을 실시하도록 되어 있기 때문에, 막 모듈 전체에 공기가 고르게 미쳐, 중공사막에 부착된 탁질을 구석구석 충분히 제거할 수 있다.

도 1 은, 실시형태에 관련된 중공사막 여과 장치의 모식도이다.
도 2 는, 여과 처리시의 중공사막 여과 장치의 모식도이다.
도 3 은, 세정 처리시의 중공사막 여과 장치의 모식도이다.
도 4 는, 세정 처리시의 중공사막 여과 장치의 모식도이다.
도 5 는, 용기 바닥부에 형성된 배수구의 모식도이다.
도 6 은, 다른 실시형태에 관련된 중공사막 여과 장치의 모식도이다.

이하, 도 1 ∼ 도 4 를 참조하여 실시형태에 대해 설명한다.

도 1 은, 본 실시형태에 관련된 중공사막 모듈을 구비한 중공사막 여과 장치의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 모듈은, 원통의 축심선 방향을 상하 방향 (이 실시형태에서는 연직 방향) 으로 하여 배치된 용기 (1) 를 구비하고 있다. 이 용기 (1) 내에, 복수의 중공사막 (2) 이 배치되어 있다.

중공사막 (2) 은, 용기 (1) 의 상부측에 있어서, 고정부로서의 합성 수지제 포팅부 (3) 에 의해 고정되고, 용기 (1) 의 하부측에서는 고정되어 있지 않다. 포팅부 (3) 의 합성 수지로는 예를 들어 에폭시 수지를 사용할 수 있다.

예를 들어, 중공사막 (2) 을 U 자형으로 끼워 넣고, 중공사막의 양 단을 포팅부 (3) 에 의해 고정시킨다. 이 경우, 중공사막 (2) 의 중간부가 용기 (1) 의 하부에 위치한다.

일단이 개구되고, 타단이 봉지된 중공사막 (2) 을 사용하는 경우에는, 개구되어 있는 중공사막 (2) 의 일단측을 포팅부 (3) 에 의해 고정시키고, 봉지된 타단측을 용기 (1) 의 하부에 배치한다.

중공사막 (2) 은, UF 막이나 MF 막 등 중의 어느 것이어도 된다. 중공사막 (2) 은 특별히 제한은 없지만, 통상, 내경 0.2 ∼ 1.0 ㎜, 외경 0.5 ∼ 2.0 ㎜, 유효 길이 300 ∼ 2500 ㎜ 정도의 것이 사용된다. 이와 같은 중공사막 (2) 이 용기 (1) 내에 500 ∼ 70,000 개 장전된 전체 막 면적 5 ∼ 100 ㎡ 정도의 것이 적당하다. 중공사막 (2) 의 막 소재에 대해서도 특별히 제한은 없지만, PVDF (폴리불화비닐리덴), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 사용할 수 있다. 본 실시형태에서는, 중공사막 (2) 을 갖는 중공사막 모듈에 대해 설명하지만, 관상막을 사용한 막 모듈이면 된다.

포팅부 (3) 의 상측에는 처리수실 (7) 이 구획 형성되어 있다. 중공사막 (2) 의 상단측은 포팅부 (3) 를 관통하고 있고, 그 상단의 개구는 처리수실 (7) 을 향하고, 중공사막 (2) 의 내부는 처리수실 (7) 에 연통되어 있다. 중공사막 (2) 을 U 자형으로 끼워 넣는 경우에는, 중공사막 (2) 의 양 단이 포팅부 (3) 를 관통한다.

포팅부 (3) 는 예를 들어 원반상이고, 그 외주면 또는 외주 가장자리부가 용기 (1) 의 내면에 수밀적 (水密的) 으로 접하고 있다.

용기 (1) 의 내부에는, 도수관 (4) 이 대략 연직 방향 (용기 (1) 의 축 방향) 으로 연장되어 있다. 도수관 (4) 은, 예를 들어 용기 (1) 의 중심축을 따라 배치되어 있다. 도수관 (4) 은 선단 (상단) 이 닫힌 원관이고, 측둘레면에는 상하에 걸쳐, 또한 둘레 방향으로, 간격을 두고 복수의 분출공 (4a) 이 전체적으로 형성되어 있다. 분출공 (4a) 의 수는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 5 ∼ 50 개 정도이다.

도수관 (4) 의 높이 (상하 방향의 길이) 는 특별히 한정되지 않지만, 도수관 (4) 의 상단이 포팅부 (3) 의 하면 근방에 위치하고 있는 것이 바람직하다. 분출공 (4a) 의 크기나 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 구경 5 ∼ 50 ㎜의 원형이다. 도수관 (4) 의 내경은 예를 들어 10 ∼ 100 ㎜ 정도이다. 또, 도수관의 상단이 포팅부 (3) 에 매설되어 있어도 된다.

도수관 (4) 의 하부는, 용기 (1) 의 바닥면을 관통하여 연장 형성되고, 용기 (1) 의 외부로까지 연장되어 있다. 도수관 (4) 에는 원수 배관 (L1) 이 접속되고, 원수 배관 (L1) 에는 펌프 (P1) 및 밸브 (V1) 가 형성되어 있다. 원수 배관 (L1) 으로부터는 공기 도입용 배관 (L2) 이 분기되어 있고, 공기 도입용 배관 (L2) 에는 밸브 (V2) 가 형성되어 있다.

밸브 (V1) 와 밸브 (V2) 의 개폐를 전환함으로써, 용기 (1) 로의 원수/공기의 공급을 전환할 수 있다. 밸브 (V1) 를 개방, 밸브 (V2) 를 폐쇄로 하여, 펌프 (P1) 에 의해 원수 배관 (L1) 을 통하여 원수를 송출함으로써, 도수관 (4) 의 분출공 (4a) 으로부터 방사 방향으로 원수를 분출시켜, 용기 (1) 내에 원수를 공급할 수 있다.

밸브 (V1) 를 폐쇄, 밸브 (V2) 를 개방으로 하여, 공기 도입용 배관 (L2) 으로부터 공기를 공급함으로써, 도수관 (4) 의 분출공 (4a) 으로부터 방사 방향으로 기포를 분출시켜, 버블링 세정을 실시할 수 있다. 밸브 (V1 및 V2) 를 개방으로 하여, 분출공 (4a) 으로부터 기액 혼합류를 분출시킬 수도 있다.

용기 (1) 의 정상부에는 처리수 (막 투과수) 의 출구 (5) 가 형성되어 있다. 또, 용기 (1) 의 측면의 상부에는 농축수 출구 (8) 가 형성되어 있다. 농축수 출구 (8) 는 포팅부 (3) 의 하면 근방에 형성되어 있다. 포팅부 (3) 로부터 농축수 출구 (8) 의 상측 가장자리까지의 거리는 0 ∼ 30 ㎜, 특히 0 ∼ 10 ㎜ 정도가 바람직하다. 농축수 출구 (8) 에는 배관 (L5) 이 접속되고, 배관 (L5) 에는 밸브 (V5) 가 형성되어 있다.

용기 (1) 의 측면의 하부에는 배수구 (6) 가 형성되어 있다. 배수구 (6) 는, 용기 (1) 의 바닥면 근방에 형성되어 있다. 배수구 (6) 에는 배관 (L6) 이 접속되고, 배관 (L6) 에는 밸브 (V6) 가 형성되어 있다.

처리수 출구 (5) 에는 처리수 취출 배관 (L3) 이 접속되어 있고, 처리수 취출 배관 (L3) 을 통하여 처리수 (막 투과수) 가 배출된다. 처리수는 처리수 탱크 (9) 에 저류된다.

처리수 취출 배관 (L3) 에는, 처리수 취출 배관 (L3) 에 형성된 밸브 (V3) 와 처리수 출구 (5) 사이의 위치에 역세수 배관 (L4) 이 접속되어 있다. 역세수 배관 (L4) 에는 밸브 (V4) 가 형성되고, 밸브 (V3) 를 폐쇄, 밸브 (V4) 를 개방으로 하여, 펌프 (P2) 에 의해 역세수 배관 (L4) 을 통하여 처리수 출구 (5) 로부터 용기 (1) 에 역세수를 흘림으로써, 중공사막 (2) 의 역세를 실시할 수 있다. 도 1 은, 역세수 배관 (L4) 을 처리수 탱크 (9) 에 접속하여, 역세수에 처리수를 사용하는 구성을 나타내고 있지만, 역세수는 원수여도 된다.

세정에 수반되는 배수는, 배수구 (6) 로부터 배관 (L6) 을 통하여 배출해도 되고, 농축수 출구 (8) 로부터 배관 (L5) 을 통하여 배출해도 된다. 배수구 (6) 로부터의 배출과 농축수 출구 (8) 로부터의 배출을 순서대로 (교대로) 실시해도 된다.

역세수 배관 (L4) 을 흐르는 역세수에 약액을 첨가하는 약액 첨가 수단 (도 시 생략) 이 형성되어 있어도 된다. 첨가하는 약액은, 차아염소산나트륨, 강 알칼리성제, 강산성제 등이고, 막 부착물에 따라 선택된다. 예를 들어, 막 부착물이 유기물, 유기물을 함유하는 탁질 등인 경우, 차아염소산나트륨이 0.05 ∼ 0.3 mgCl₂/ℓ 잔류하도록 첨가하는 것이 바람직하다.

이 중공사막 여과 장치에 의한 여과 처리에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 밸브 (V1, V3, V5) 를 개방, 밸브 (V2, V4, V6) 를 폐쇄로 하고, 펌프 (P1) 를 작동시켜, 도수관 (4) 으로부터 원수를 공급한다. 도수관 (4) 으로부터 공급된 원수 중, 중공사막 (2) 을 투과한 투과수가 처리수로서 처리수 출구 (5) 로부터 취출되고, 처리수 취출 배관 (L3) 을 통하여 처리수 탱크 (9) 에 저류된다.

중공사막 (2) 을 투과하지 않았던 농축수는, 농축수 출구 (8) 로부터 배관 (L5) 을 통하여 배출된다. 배출된 농축수를 원수와 혼합하여 용기 (1) 에 공급하도록 순환시켜도 된다.

도 1 에 나타내는 중공사막 여과 장치는, 중공사막 (2) 의 외측에 원수를 크로스 플로 방식으로 통수하는 외압식으로 여과 처리한다.

이 여과 처리를 계속해서 실시하면, 중공사막 (2) 에 탁질이 축적되어 온다. 그래서, 여과 처리를 소정 시간 실시한 후, 또는 처리수량이 감소되어 온 경우, 중공사막 (2) 에 포착된 탁질을 세정하는 세정 처리를 실시한다.

중공사막 여과 장치의 세정 처리에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 밸브 (V1, V3, V6) 를 폐쇄, 밸브 (V2, V4, V5) 를 개방으로 하여, 도수관 (4) 으로부터 공기를 용기 (1) 에 불어넣어 버블링을 실시함과 함께, 펌프 (P2) 를 작동시켜, 처리수실 (7) 을 통하여 역세수를 중공사막 (2) 내에 보내어, 역세정을 실시한다. 도수관 (4) 으로부터 공급하는 공기량은 30 ∼ 500 NL/min 정도, 특히 100 ∼ 300 NL/min 인 것이 바람직하다. 역세수에는 약액이 첨가되어 있어도 된다. 세정 배수는, 농축수 출구 (8) 로부터 배관 (L5) 을 통하여 계 외로 배출된다. 이 세정 처리에서는, 버블링 세정과 역세정을 동시에 실시한다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 세정 처리시에 밸브 (V6) 를 개방, 밸브 (V5) 를 폐쇄로 해도 된다. 이 경우, 세정 배수는 배수구 (6) 로부터 배출된다. 도 4 에서는, 도수관 (4) 으로부터 분출된 공기가, 역세수와 함께 배수구 (6) 로부터 배출되는 흐름을 화살표로 나타내고 있다.

도 4 에 나타내는 배수구 (6) 로부터의 역세수의 배출을 소정 시간 실시한 후, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 밸브 (V6) 를 폐쇄, 밸브 (V5) 를 개방으로 하여 농축수 출구 (8) 로부터 역세수를 배출하도록 해도 된다.

도수관 (4) 에는 상하 방향의 전체에 걸쳐 다수의 분출공 (4a) 이 형성되어 있기 때문에, 중공사막 (2) 의 상단 고정부 근방 (포팅부 (3) 근방) 도 포함하여 중공사막 (2) 의 전체에 기포를 분사하고, 탁질을 구석구석 충분히 세정하여, 제거할 수 있다. 버블링 세정시의 공기량을 많게 해도, 모듈 하부로부터 상부로 공기를 흘리는 방식과 비교하여, 중공사막 (2) 의 비틀림이나 꺾임을 방지할 수 있다.

배수구 (6) 로부터의 역세수의 배출과, 농축수 출구 (8) 로부터의 역세수의 배출을 순서대로 실시함으로써, 중공사막 (2) 으로부터 박리된 탁질을 효율적으로 배출할 수 있다.

배수구 (6) 는, 용기 (1) 의 바닥부에 형성되어 있어도 된다. 예를 들어, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 용기 (1) 의 바닥부에 있어서, 도수관 (4) 의 주위가 배수구 (6) 가 된다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 (2) 의 상하 양 단을 고정시켜도 된다. 중공사막 (2) 의 하단은, 포팅부 (3A) 내에 매설되어 봉지되어 있다. 포팅부 (3A) 의 중심부에는, 도수관 (4) 이 관통하는 관통공이 형성되어 있다.

역세정은, 수역세가 아니고, 공기 역세여도 된다. 버블링 세정에서는, 도수관 (4) 으로부터 공기가 아니고 기액 혼합류를 공급해도 된다.

상기 실시형태는 본 발명의 일례이고, 본 발명은 도시 이외의 형태로 되어도 된다.

실시예

[실시예 1]

도 1 에 나타내는 중공사막 모듈을 구비한 중공사막 여과 장치에, 도수관 (4) 을 통하여 원수를 30 분간 통수하여 여과 처리를 실시하였다. 원수조에 수돗물을 저수 (貯水) 하여 벤토나이트를 10 mg/ℓ, 부식산나트륨을 5 mg/ℓ 첨가한 후에, 키시다 화학 제조 탄산수소나트륨, 키시다 화학 제조 황산에 의해 pH 를 8.0 으로 조제하였다. 원수조로부터 펌프에 의해 응집조에 송수하고, 체류 시간을 10 분으로 하였다. 응집조 전에 공업용 염화 제2철 (농도 38 ％) 을 100 mg/ℓ 첨가한 것을 원수로서 사용하였다. 중공사막 모듈의 구성은 다음과 같다.

용기 (1) : 내경 200 ㎜, 높이 1300 ㎜

중공사 : 내경 0.75 ㎜, 외경 1.25 ㎜, 유효 길이 990 ㎜ 의 폴리불화비닐리덴제 UF 막, 막 면적 30 ㎡

도수관 (4) : 용기 (1) 내에 연장되는 길이 1000 ㎜, 내경 20 ㎜, 외경 25 ㎜

분출공 (4a) : 구경 10 ㎜, 10 개

여과 처리 후, 도수관 (4) 으로부터 공기를 공급하여 버블링 세정을 실시함과 함께 역세정을 실시하였다. 세정 처리는 1 분간 실시하였다. 역세수는 농축수 출구 (8) 로부터 배출하였다. 버블링용 공기의 공급량은 80 NL/min 로 하였다. 역세정의 급수량을 80 ℓ/min 로 하고, 역세정의 급수로는 여과 처리수를 사용하였다.

여과 처리 및 세정 처리를 교대로 각각 5 회 실시하였다. 사이클마다 배출되는 역세수를 채취하고, 역세수 중의 탁질량을 계측하였다. 5 사이클 중에서 공급한 전체 탁질량에 대한 역세에 의해 배출된 탁질량 (탁질 제거율) 을 표 1 에 나타낸다.

[실시예 2]

역세수를 배수구 (6) 로부터 배출한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 처리를 실시하였다. 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.

[실시예 3]

역세수를 배수구 (6) 로부터 배출한 후, 농축수 출구 (8) 로부터 배출한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 처리를 실시하였다. 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.

[실시예 4]

버블링용 공기의 공급량을 150 NL/min 로 한 것 이외에는 실시예 3 과 동일한 처리를 실시하였다. 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.

[실시예 5]

역세수에 차아염소산나트륨을 300 mgCl₂/ℓ 가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 4 와 동일한 처리를 실시하였다. 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.

[비교예 1]

도수관 (4) 이 형성되어 있지 않은 중공사막 모듈을 사용하여, 버블링 세정을 생략한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 처리를 실시하였다. 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.

[비교예 2]

역세정시에 중공사막 모듈의 용기 하부로부터 버블링용 공기를 80 NL/min 공급한 것 이외에는 비교예 1 과 동일한 처리를 실시하였다. 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.

[비교예 3]

중공사막의 하단을 포팅부에 매설하여 고정시킨 것 이외에는 비교예 2 와 동일한 처리를 실시하였다. 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.

실시예 1 에서는, 도수관 (4) 을 설치하지 않은 비교예 1 과 비교하여, 탁질 제거율이 높았다.

비교예 2 와 같이 중공사막 모듈의 용기 하부로부터 공기를 도입한 경우보다, 도수관 (4) 으로부터 공기를 도입한 실시예 1 쪽이, 탁질 제거율이 높았다.

용기 (1) 하부의 배수구 (6) 로부터 역세수를 배출하는 실시예 2 는, 용기 (1) 상부의 농축수 출구 (8) 로부터 역세수를 배출하는 실시예 1 보다 탁질 제거성이 높았다.

배수구 (6) 로부터의 역세수의 배출과, 농축수 출구 (8) 로부터의 역세수의 배출을 순서대로 실시하는 실시예 3 은, 실시예 1, 2 보다 탁질 제거성이 높았다.

실시예 4 로부터, 버블링용 공기의 공급량을 증대시킴으로써, 탁질 제거성이 향상되는 것이 확인되었다.

실시예 5 로부터, 차아염소산나트륨을 역세수에 첨가함으로써, 탁질 제거성이 향상되는 것이 확인되었다.

중공사막의 상하 양 단을 고정시킨 비교예 3 보다, 상단만 고정시킨 비교예 2 쪽이 높은 탁질 제거성을 나타내는 것이 확인되었다.

본 발명을 특정한 양태를 사용하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나지 않고 여러가지 변경이 가능한 것은 당업자에게 분명하다.

본 출원은, 2016년 3월 29일자로 출원된 일본 특허출원 2016-066000 에 기초하고 있고, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.

1 : 용기
2 : 중공사막
3 : 포팅부
4 : 도수관
5 : 처리수 출구
6 : 배수구
7 : 처리수실
8 : 농축수 출구
9 : 처리수 탱크

Claims

처리수 출구 및 농축수 출구를 갖는 용기와,
그 용기 내에 원수를 공급하는 도수관과,
원수를 투과수와 농축수로 분리하기 위한 중공사막으로서, 그 용기 내에 상하 방향으로 배치된 복수의 중공사막과,
그 중공사막의 상단부를 고정시키고 있고, 그 용기 내의 상부에 배치된 상단 고정부와,
그 상단 고정부의 상측에 형성되고, 각 중공사막의 내부가 연통된 투과수실을 구비하고,
상기 도수관은, 상기 상단 고정부의 하측에 상하 방향으로 연장되고, 측둘레면에 원수를 분출하는 복수의 분출공이 형성되어 있고,
상기 용기의 하부에는, 상기 복수의 분출공으로부터 기체를 불어넣는 버블링 세정을 실시할 때의 세정 배수를 배출하는 배수구가 형성되어 있는 중공사막 모듈의 세정 방법으로서,
상기 복수의 분출공으로부터 기체를 불어넣는 버블링 세정을 실시하고, 세정 배수를 상기 배수구로부터 배출하는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 세정 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 상단 고정부에서만 상기 중공사막이 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 세정 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도수관은 상기 용기의 바닥면을 관통하여 상기 용기 내에 연장 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 세정 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 배수구는 상기 도수관의 주위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 세정 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버블링 세정과 동시에, 상기 처리수 출구로부터 역세수를 공급하는 역세정을 실시하는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 세정 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 역세수에 약액을 첨가하는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 세정 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배수구로부터 세정 배수를 배출하기 전 또는 후에, 상기 용기의 상부에 형성된 상기 농축수 출구로부터 세정 배수를 배출하는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 세정 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도수관을 지나는 기체의 유량이 100 ∼ 300 NL/min 인 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 세정 방법.
처리수 출구 및 농축수 출구를 갖는 용기와,
그 용기 내에 원수를 공급하는 도수관과,
원수를 투과수와 농축수로 분리하기 위한 중공사막으로서, 그 용기 내에 상하 방향으로 배치된 복수의 중공사막과,
그 중공사막의 상단부를 고정시키고 있고, 그 용기 내의 상부에 배치된 상단 고정부와,
그 상단 고정부의 상측에 형성되고, 각 중공사막의 내부가 연통된 투과수실을 갖는 중공사막 모듈을 구비하고,
상기 도수관은, 상기 상단 고정부의 하측에 상하 방향으로 연장되고, 측둘레면에 원수를 분출하는 복수의 분출공이 형성되어 있고,
상기 용기의 하부에는, 상기 복수의 분출공으로부터 기체를 불어넣는 버블링 세정을 실시할 때의 세정 배수를 배출하는 배수구가 형성되어 있고,
상기 도수관에 원수 배관 및 기체 도입 수단이 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 중공사막 여과 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 상단 고정부에서만 상기 중공사막이 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 중공사막 여과 장치.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 도수관은 상기 용기의 바닥면을 관통하여 상기 용기 내에 연장 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중공사막 여과 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 배수구는 상기 도수관의 주위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중공사막 여과 장치.
제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리수 출구로부터 역세수를 공급하는 역세 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 중공사막 여과 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 역세수에 약액을 첨가하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 중공사막 여과 장치.