TW201338851A - 分離膜模組之洗淨方法 - Google Patents

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Keiichi Ikeda
Masayuki Shintani
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Toray Industries
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Abstract

提供一種粉末活性碳與凝結劑結合成的凝結絮狀物容易從膜表面剝離，可排出於分離膜模組系統外之洗淨方法。關於過濾添加有粉末活性碳及凝結劑的混合生水後的分離膜模組之洗淨方法，係於開始過濾時，過濾添加有粉末活性碳的混合生水，接著過濾添加有粉末活性碳及凝結劑的混合生水，結束過濾步驟後，將分離膜模組內之膜一次側的水排出到系統外，接著一面實施反壓洗淨一面排出分離膜模組內的反壓洗淨水，接著實施步驟(a)，使分離膜模組內的膜一次側滿水進行空氣洗淨或步驟(b)，一面供水給分離膜模組內之膜一次側一面進行空氣洗淨，最後將分離膜模組內之膜一次側的水排出到系統外。

Description

分離膜模組之洗淨方法
本發明係關於對生水進行膜過濾之精密濾膜(MF膜)模組或超濾膜(UF膜)模組之洗淨方法。
膜分離法具有節能、省空間以及過濾水質提高等的特長，故擴大應用於各種領域。例如，精密濾膜或超濾膜可舉出：適用於淨水處理，其係從河水或地下水或污水處理水製成工業用水或自來水、或適用於海水淡化逆滲透膜處理步驟的前處理。
再者，在這些膜處理的步驟中生水含有多量色度成分或臭氣物質等的溶解性物質或者油分時，也會有以除去溶解性物質或者油分為目的而在生水中添加粉末活性碳後進行膜過濾的情形(例如參考專利文獻1)。除此之外，添加硫酸鋁或聚氯化鋁等混合之凝結劑，可取得更良好水質的膜過濾水(例如參考日本專利文獻2)。
持續過濾會逐漸在膜表面增加凝結絮狀物的附著量，引起過濾流量下降或者膜過濾差壓上升。因而實際上應用了透過將氣泡導入膜一次側(生水側)，使膜晃動，膜彼此間相接觸，刮落膜表面的附著物質之空氣 洗淨、或將膜過濾水或者清水加壓從膜二次側(過濾水側)朝與膜的過濾方向的反方向灌入膜一次側，排出以附著在膜表面或膜細孔內的污染物質之反壓洗淨等的物理洗淨(例如參考日本專利文獻3、4、5)。但是，粉末活性碳與分離膜的吸附力比高嶺土或皂土等的無機粒子高，在分離膜模組內滿水的狀態下的反壓洗淨難以除去。因而，在粉末活性碳殘留在分離膜模組內持續進行空氣洗淨的情況，粉末活性碳雖從分離膜剝離但會有因剝離的粉末活性碳而引起膜磨擦的問題點。
為了要解決此問題點，日本專利文獻6中提案一種在分離膜模組內之膜一次側的水排出到系統外後，一面實施反壓洗淨一面排出分離膜模組內的反壓洗淨排水，接著使分離膜模組內的膜一次側滿水進行空氣洗淨之物理洗淨。
此物理洗淨方法係一度將膜一次側的水排出到系統外(較佳為將膜一次側的水排出到系統外以使分離膜模組內之膜一次側的水位比分離膜的下端還低)，在膜一次側周圍變成氣體的狀態下實施反壓洗淨。因此，在反壓洗淨，對膜一次側施加水壓之膜一次側周圍比液體的狀態還易於使粉末活性碳從膜表面剝離，並且易於使剝離的粉末活性碳原封不動排出到系統外。然後，在之後藉由實施時間比以往還短的空氣洗淨，使尚未完全從膜表面剝離之剩餘的粉末活性碳大體上完全排出。因此，可大幅減少空氣洗淨的粉末活性碳造成的膜磨擦。另外，接下來過濾步驟時，可抑制膜表面的粉末活性碳 造成的泥餅過濾阻力，在長期間於較低的膜過濾壓差的狀態下穩定運轉。
可是，在過濾添加有凝結劑外加粉末活性碳所混合成的生水的情況，即使實施前述洗淨方法的反壓洗淨，粉末活性碳與凝結劑結合的凝結絮狀物仍為黏著質，因而難以從膜表面剝離。再者，之後實施的空氣洗淨也因凝結絮狀物難以排出到分離膜模組的系統外，使得膜表面的凝結絮狀物造成的泥餅過濾阻力逐漸增大，而難以穩定運轉。這些問題成為採用在採用於生水添加粉末活性碳及凝結劑混合之膜處理時的障礙。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本專利特開平10-309567號公報
專利文獻2 日本專利特開2002-336616號公報
專利文獻3 日本專利特開平11-342320號公報
專利文獻4 日本專利特開2000-140585號公報
專利文獻5 日本專利特開2007-289940號公報
專利文獻6 國際公開第2011/122289號
本發明係提供一種過濾添加有粉末活性碳及凝結劑所混合成的生水後的分離膜模組之洗淨方法，其係可使粉末活性碳與凝結劑結合成的凝結絮狀物易於從膜表面剝離，排出到分離膜模組系統外。
為了要解決上述課題，本發明的分離膜模組之洗淨方法具有以下的特徵。
(1)一種分離膜模組之洗淨方法，係過濾添加有粉末活性碳及凝結劑所混合成的生水後的分離膜模組之洗淨方法，其特徵為，當過濾開始時進行過濾添加有粉末活性碳所混合成的生水之粉末活性碳濃縮層形成步驟，接著進行過濾添加有粉末活性碳及凝結劑所混合成的生水過濾之步驟後，將分離膜模組內之膜一次側的水排出到系統外，接著一面實施反壓洗淨一面排出分離膜模組內的反壓洗淨排水，再接著實施以下(a)、(b)中的任何一個步驟，最後將分離膜模組之膜一次側的水排出到系統外。
(a)使分離膜模組內的膜一次側滿水進行空氣洗淨之步驟，(b)一面供水給分離膜模組內的膜一次側一面進行空氣洗淨之步驟。
(2)如(1)項的分離膜模組之洗淨方法，其中，前述粉末活性碳濃縮層形成步驟中，生水的粉末活性碳添加濃度設成A(g/m3)、添加有粉末活性碳所混合成的生水的膜過濾流束設成B(m3/(m2．d))、添加粉末活性碳混合之生水過濾的時間設成C(min)的情況，每單位膜面積的粉末活性碳附著量A×B×C/1440(g/m2)為0.1(g/m2)以上10(g/m2)以下。
(3)如(1)或(2)項的分離膜模組之洗淨方法，其中，在前述(a)步驟，使膜一次側充滿反壓洗淨水及/或生水進行空氣洗淨。
(4)如(1)或(2)項的分離膜模組之洗淨方法，其中，在前述(b)步驟，一面將反壓洗淨水及/或生水供應給膜一次側一面進行空氣洗淨。
(5)如(1)至(4)項中任一項的分離膜模組之洗淨方法，其中，過濾結束後，將分離膜模組內之膜一次側的水排出到系統外，直到分離膜模組內之膜一次側的水位成為至少分離膜長度的1/3以下為止。
(6)如(1)至(4)項中任一項的分離膜模組之洗淨方法，其中，過濾結束後，將分離膜模組內之膜一次側的全容量水排出到系統外。
(7)如(1)至(6)項中任一項的分離膜模組之洗淨方法，其中，當一面實施反壓洗淨一面排出分離膜模組內的反壓洗淨排水時，控制反壓洗淨流量，使分離膜模組內之膜一次側的水位維持至少分離膜長度的1/3以下。
(8)如(1)至(7)項中任一項的分離膜模組之洗淨方法，其中，在前述(a)或(b)的步驟使用的水中添加氧化劑。
本發明的分離膜模組之洗淨方法係以當過濾開始時將添加有粉末活性碳所混合成的生水過濾，在膜表面形成由粉末活性碳形成之粉末活性碳濃縮層，接著 將添加粉末活性碳及凝結劑所混合成的生水過濾，在粉末活性碳濃縮層的外側形成由粉末活性碳及凝結劑形成之凝結絮狀物濃縮層的方式，實施過濾步驟。結束過濾步驟後，在膜一次側周圍變成氣體的狀態下實施反壓洗淨。
以往，在從過濾開始時將添加粉末活性碳及凝結劑混合之生水過濾後反壓洗淨的情況，在膜表面直接形成黏著質的凝結絮狀物濃縮層，因而凝結絮狀物濃縮層難以從膜面剝離。對此，本發明則是在膜表面與凝結絮狀物濃縮層之間夾入容易剝離、分散之凝結絮狀物濃縮層，因而凝結絮狀物濃縮層容易剝離並易於排出到分離膜模組系統外。然後，之後藉由實施時間比以往還短的空氣洗淨，尚未從膜表面完全剝離之餘留的凝結絮狀物濃縮層大體上完全排出。因此，接下來的過濾步驟時，可抑制凝結絮狀物濃縮層造成之泥餅過濾阻力，在長期間於較低的膜過濾差壓的狀態下穩定運轉。
藉此，即使是生水中含有多量之色度成分或臭氣物質等的溶解性物質或者油分等的污染物質之生水，仍可使添加粉末活性碳及凝結劑混合之膜過濾變容易，取得良好水質的膜過濾水。
1‧‧‧活性碳漿液貯存槽
2‧‧‧漿液供應泵
3‧‧‧攪拌機
4‧‧‧生水貯存槽
5‧‧‧生水供應泵
6‧‧‧凝結劑貯存槽
7‧‧‧凝結劑供應泵
8‧‧‧攪拌棒
9‧‧‧生水泵
10‧‧‧MF/UF膜模組
11‧‧‧過濾水閥
12‧‧‧過濾水貯存槽
13‧‧‧反壓洗淨泵
14‧‧‧反壓洗淨閥
15‧‧‧氧化劑供應泵
16‧‧‧氧化劑貯存槽
17‧‧‧脫氣閥
18‧‧‧空氣洗淨閥
19‧‧‧鼓風機
20‧‧‧排水閥
第1圖為顯示本發明適用之造水裝置的一個例子之裝置概略流程圖。
〔實施具體例〕
以下，根據圖面所示的具體實施例更詳細說明本發明。此外，本說明書中，選定精密濾膜(MF膜)模組或超濾膜(UF膜)模組作為分離膜模組的適當例子說明該洗淨方法。本發明並不侷限於以下的具體實施例。
以本發明為對象之造水裝置，例如如第1圖所示，設有：粉末活性碳漿液貯存槽1，係貯存粉末活性碳漿液；漿液供應泵2，係將粉末活性碳供應給生水；攪拌機3，係將生水與粉末活性碳混合攪拌；生水貯存槽4，係貯存生水；生水供應泵5，係供應生水；凝結劑貯存槽6，係貯存凝結劑；凝結劑供應泵7，係將凝結劑供應給生水；攪拌棒8，係將生水與凝結劑混合攪拌；生水閥9，係在供應生水時打開；MF/UF膜模組10，係將生水過濾；過濾水閥11，係在膜過濾時打開；過濾水貯存槽12，係貯存藉由MF/UF膜模組10取得的膜過濾水；反壓洗淨泵13，係將膜過濾水供應給MF/UF膜模組10以進行反壓洗淨；反壓洗淨閥14，係在反壓洗淨時打開；氧化劑供應泵15，係將氧化劑供應給當空氣洗淨時充滿膜一次側之水(即作為生水或者反壓洗淨水使用之膜過濾水)；氧化劑貯存槽16、貯存氧化劑；脫氣閥17，在反壓洗淨或空氣洗淨的情況等打開；空氣洗淨閥18，係在將空氣供應給MF/UF膜模組10的下方空氣洗淨的情況打開；鼓風機19，係MF/UF膜模組之進行空氣洗淨的空氣供應源；排水閥20，係在排出MF/UF膜模組10之膜一次側的水的情況打開。
上述的膜過濾造水裝置，在開始過濾時進行粉末活性碳濃縮層形成步驟。粉末活性碳濃縮層形成步驟則是以漿液供應泵2將貯存在粉末活性碳漿液貯存槽1之粉末活性碳漿液供應給生水貯存槽4。利用攪拌機3與粉末活性碳混合攪拌過之生水，經由作動生水供應泵5並將生水閥9打開而被供應至MF/UF膜模組10的膜一次側。再將過濾水閥11打開而開始MF/UF膜模組10的加壓過濾。膜過濾水從膜二次側經過濾水閥11移送到過濾水貯存槽12。在全容量過濾的情況，脫氣閥17、反壓洗淨閥14、空氣洗淨閥18、排水閥20均為關閉。
粉末活性碳濃縮層形成步驟中，從過濾開始持續過濾添加有粉末活性碳所混合成的生水時，會逐漸在膜表面形成由吸附了污染物質的粉末活性碳所構成之粉末活性碳濃縮層。形成粉末活性碳濃縮層後，接著作動凝結劑供應泵7，將貯存在凝結劑貯存槽6之凝結劑供應給與粉末活性碳混合攪拌過之生水，經攪拌棒8混合攪拌後，利用MF/UF膜模組10過濾。藉由此過濾，實施一面在膜表面由粉末活性碳所形成之粉末活性碳濃縮層的更外側形成由粉末活性碳、凝結劑以及污染物質所形成之凝結絮狀物濃縮層，一面從生水取得膜過濾水之過濾步驟。
就上述過濾開始時的粉末活性碳濃縮層形成步驟中在膜表面形成由粉末活性碳所組成之粉末活性碳濃縮層的條件而言，在生水的粉末活性碳添加濃度設成A(g/m3)、添加粉末活性碳混合之生水的膜過濾流束設成 B(m3/(m2．d))、添加粉末活性碳混合之生水過濾的時間設成C(min)的情況，相當於粉末活性碳濃縮層之每單位膜面積的粉末活性碳附著量A×B×C/1440(g/m2)為0.1(g/m2)以上10(g/m2)以下較佳，更佳為0.1(g/m2)以上2(g/m2)以下。每單位膜面積的粉末活性碳附著量在此範圍內的話，只是作動凝結劑供應泵7，開始形成由粉末活性碳及凝結劑形成之凝結絮狀物濃縮層即可。藉由每單位膜面積的粉末活性碳附著量設成0.1(g/m2)以上，可充分達到當膜洗淨時使凝結絮狀物濃縮層剝離的作用。另外，可藉由每單位膜面積的粉末活性碳附著量設成10(g/m2)以下，可抑制過濾步驟之粉末活性碳濃縮層造成之泥餅過濾阻力的上升。
過濾步驟結束後，例如如同以下方式實施膜的洗淨。
首先，將生水閥9及過濾水閥11打開，停止漿液供應泵2、生水供應泵5及凝結劑供應泵7以停止MF/UF膜模組10的過濾步驟。然後，為了要將形成在膜表面之粉末活性碳濃縮層及形成在粉末活性碳濃縮層的外側之凝結絮狀物濃縮層排出到系統外，進行MF/UF膜模組10的洗淨。此時，首先打開脫氣閥17及排水閥20。MF/UF膜模組10內之膜一次側的水從MF/UF膜模組10下方的排水閥20排出到膜模組系統外時，MF/UF膜模組10的水位則會逐漸下降，形成膜一次側周圍變成氣體的狀態。此處，MF/UF膜模組10內的膜一次側是指供應成為過濾對象的生水之側，膜二次側是指用膜過濾生水所 取得的膜過濾水存在之側。MF/UF膜模組10內之膜一次側的水即使餘留亦可，不過至少膜的一半要比水面高並接觸到氣體。較佳為將水排出，直到水位為分離膜的上下方向長度的1/3以下為止，更佳為以膜整體比水面高且膜整體接觸到空氣。
然後，在將脫氣閥17及排水閥20打開的狀態將反壓洗淨閥14打開，作動反壓洗淨泵13，使用過濾水貯存槽12內的膜過濾水進行逆壓洗淨。藉此，進行膜過濾水加壓而從膜二次側朝與膜的過濾方向相反方向灌入膜一次側，從膜一次側的膜表面排除粉末活性碳濃縮層及凝結絮狀物濃縮層之物理洗淨。此時，灌入MF/UF膜模組10內的膜一次側之反壓洗淨排水，從MF/UF膜模組10下方的排水閥20排出。
以往因為開始過濾步驟時將添加粉末活性碳及凝結劑混合之生水過濾，黏著質之粉末活性碳與凝結劑結合之凝結絮狀物濃縮層直接附著在膜表面，故即使在水壓並未施加在膜一次側的狀態下實施反壓洗淨，凝結絮狀物仍難以從膜表面剝離。
對此，本發明則是當開始過濾時將添加粉末活性碳混合之生水過濾，接著將添加粉末活性碳及凝結劑混合之生水過濾，在膜表面形成由粉末活性碳所形成之粉末活性碳濃縮層及在此粉末活性碳濃縮層的外側形成由粉末活性碳及凝結劑所形成之凝結絮狀物濃縮層結束過濾步驟，故會在膜表面與凝結絮狀物濃縮層之間存有易於剝離、分散的粉末活性碳濃縮層，因而伴隨粉末 活性碳濃縮層從膜表面剝離，凝結絮狀物濃縮層也會剝離，一面脫離膜表面，一面從MF/UF膜模組10的下方經由排水閥20原封不動排出到系統外。
當一面排出MF/UF膜模組10內的反壓洗淨排水一面實施反壓洗淨時，反壓洗淨中不繼續使水壓施加到膜一次側，會提高粉末活性碳濃縮層及位於該外側之凝結絮狀物濃縮層的剝離效果，故以MF/UF膜模組10之膜一次側的水位維持至少分離膜長度的1/3以下的方式控制反壓洗淨流量較佳。雖愈提高反壓洗淨流量，粉末活性碳濃縮層及位於該外側之凝結絮狀物濃縮層的剝離效果則愈提高，但從MF/UF膜模組10的下方因自重而排出的排水流量會因為MF/UF膜模組10的排水口大小而有一定限度，會有膜一次側的水位上升而使水壓施加在膜一次側的情形。故依照MF/UF膜模組10的構造適當控制反壓洗淨流量較佳。
然後，將排水閥20關閉，使MF/UF膜模組10內的膜一次側滿水，打開空氣洗淨閥18並作動鼓風機19，從MF/UF膜模組10的下方供應氣體，進行空氣洗淨。
就當進行空氣洗淨時使MF/UF膜模組10內的膜一次側滿水的方法而言，可將生水閥9打開後作動生水供應泵5供應生水，亦可將反壓洗淨閥14打開後作動反壓洗淨泵13供應膜過濾水作為反壓洗淨水。此時供應的生水或者膜過濾水(即，當空氣洗淨時充滿MF/UF膜模組10內之一次側的水)，因作動氧化劑供應泵15添 加氧化劑會有將儲存在膜表面或膜細孔內之有機物分解除去的效果故較佳。以往的物理洗淨則是MF/UF膜模組10內的凝結絮狀物濃縮層無法從膜表面充分剝離，因而添加在生水或膜過濾水之氧化劑，在將儲存在膜表面或膜細孔內之有機物分解除去之前幾乎被粉末活性碳所耗盡，對於此點，本發明則是可最大限度活用氧化劑。
空氣洗淨亦可(a)即使在預先使MF/UF膜模組10內的膜一次側滿水的狀態下開始(b)仍一面將水供應給MF/UF膜模組10內的膜一次側(即空氣洗淨中有時將生水供應給MF/UF膜模組10內，有時進行反壓洗淨)一面進行。惟，一面供應水一面進行空氣洗淨會使洗淨效果提高故較佳。
然後，將空氣洗淨閥18關閉並且停止鼓風機19結束空氣洗淨。此外，在空氣洗淨中一面將生水供應給MF/UF膜模組10內一面持續反壓洗淨的情況，生水閥9、反壓洗淨閥14也關閉，生水供應泵5、反壓洗淨泵13、氧化劑供應泵15也停止，生水供應或反壓洗淨也結束較佳。
接著，將排水閥20打開，將從膜面或膜細孔內剝離而在MF/UF膜模組10浮游之懸浮物質排出到系統外。
排水結束後，將排水閥20關閉並將生水閥9打開，作動生水供應泵5進行供水，使MF/UF膜模組10的膜一次側滿水。然後，將脫氣閥17關閉並將過濾水閥11打開的話，MF/UF膜模組10回到過濾步驟，從粉末活性碳濃縮層形成步驟起重複上述步驟可持續造水。
本發明的洗淨方法，可在開始過濾前每次進形粉末活性碳濃縮層形成步驟，亦可與另外的洗淨方法組合偶爾進行。將實施反壓洗淨前從MF/UF膜模組10下方的排水閥20排出之膜一次側的水、或實施反壓洗淨時從MF/UF膜模組10下方的排水閥20排出之反壓洗淨排水、或空氣洗淨實施中或者實施後從MF/UF膜模組10下方的上部的脫氣閥17或從MF/UF膜模組10下方的排水閥20排出的空氣洗淨排水沉澱分離，以該清水作為生水再利用可提高水回收率故較佳。除沉澱分離外其他還可選擇凝聚沉澱分離、加壓浮起分離、離心分離、砂過濾分離、精密濾膜/超濾膜的過濾分膜、濾布的過濾分離、纖維狀過濾器的過濾分離、卡匣過濾器的過濾分離、圓盤過濾器分離、壓濾式脫水機、帶濾式脫水機、真空脫水、多重圓板脫水等的手段，不過排水所含有的懸浮物質是以凝結絮狀物為主體，沉沒性較高故適用沉澱分離。另外，基於設備成本、處理成本等的觀點，還是沉澱分離較佳。
本發明中粉末活性碳的粒子徑，在粉末活性碳的情況，如JIS K 1474：2007所記載，將未達150μ的粒子定義為粒子粉末形狀。其他規格基準之粉末活性碳也是同樣，將未達150μ的粒子定義為粉末形狀。另外，粒子徑愈小則比表面積愈大，吸附能力高提高故較佳。惟，必須是比MF/UF膜模組10之分離膜的孔徑大，以免膜過濾水混入。
就粉末活性碳的原料而言，椰子殼或木屑等的木質類、或泥炭、褐煤、瀝青炭等的石炭系中任何一種亦可。
本發明中的凝結劑具有降低膜過濾中的高分子有機物濃度的效果。就有機系凝結劑而言，可使用二甲胺系或聚丙烯醯胺系的正離子高分子凝結劑等。另一方面，就無機系凝結劑而言，可使用聚氯化鋁或聚硫酸鋁、氯化第二鐵、聚硫酸第二鐵、硫酸第二鐵、聚氧化鋁等。
就MF/UF膜模組10而言，外壓式或內壓式皆無礙，不過基於前處理簡便度的觀點，外壓式較佳。另外，就膜過濾方式而言，全量過濾型模組或交叉流過濾型模組皆無礙，不過基於耗能較少的觀點，全容量過濾型模組較佳。再者加壓型膜組或浸泡型模組皆無礙，不過基於可高流束的觀點，加壓型模組較佳。
就MF/UF膜模組10使用之分離膜而言，只要是多孔質的話，並沒有特別的限定，不過依據所期望處理水的水質或水量，有時使用MF膜(精密濾膜)，有時使用UF膜(超濾膜)，或者兩者併用。例如，在欲除去濁質成分、大腸菌、隱孢子蟲等的情況，使用MF膜或UF膜皆可。在病毒或高分子有機物等也欲除去的情況，使用UF膜較佳。
就分離膜的形狀而言，具有中空纖維膜、平膜、管狀膜等，任何一種皆可。
就分離膜的材質而言，含有從聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)以及三氟氯乙烯-乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚碸(PSF)、醋酸纖維素、聚乙烯醇(PVA)以及聚醚(PES)等所組成族群選出的至少1種較佳，基於濾膜強度或耐藥劑性的這點聚偏二氟乙烯(PVDF)更佳，基於親水性高且耐污性強的這點聚丙烯腈更佳。此外，上述之有機高分子樹脂製的分離膜，硬度比粉末活性碳低，因而本發明的分離膜模組之洗淨方法可加以使用。
就過濾運轉的控制方法而言，定流量過濾或定壓過濾均可，不過基於取得一定的處理水量並且整體的控制容易的這點，定流量過濾較佳。
就空氣洗淨時供應給充滿膜一次側的水之氧化劑而言，在適當設定不致使膜劣化程度的濃度的狀態下，從次氯酸鈉、二氧化氯、氯胺、過氧化氫、臭氧等選出至少含有1個較佳。
以上，依據本發明，可抑制凝結絮狀物濃縮層造成的泥餅過濾阻力，在長期間於較低的膜過濾壓差的狀態下穩定運轉。惟，凝結絮狀物濃縮層或粉末活性碳無法完全吸附，難以完全除去附著在膜表面之生水造成的有機物，會有因為氧化劑而氧化的鐵或錳等漸漸析出到膜面的情形。因此，在膜過濾差壓到達MF/UF膜模組10的耐壓極限附近的情況，實施高濃度的藥劑洗淨較佳。
就用於該洗淨的藥劑而言，可在膜不致劣化程度的濃度及保持時間下作適當選擇，不過因至少含有次氯酸鈉、二氧化氯、過氧化氫、臭氧等其中一個，對有機物的洗淨效果提高故較佳。另外，因至少含有鹽酸、硫酸、硝酸、檸檬酸、草酸等其中一個，對鋁、鐵、錳等的洗淨效果提高故較佳。
[實施例] (實施例1)
第1圖所示的裝置中，MF/UF膜模組10使用1個東麗股份有限公司製的外壓式PVDF超中空纖維膜模組HFU-2020(膜面積72m2)。首先，將生水閥9及過濾水閥11打開，作動漿液供應泵2及生水供應泵5，使用在生水貯存槽4內將粉末活性碳的添加濃度調整成30g/m3之河水開始膜過濾流束1.5m3/(m2．d)的定流量過濾。從開始定流量過濾經5分鐘後作動凝結劑供應泵7，將聚氯化鋁的添加濃度調整成1g-Al/m3及將粉末活性碳的添加濃度調整成30g/m3之河水以膜過濾流束1.5m3/(m2．d)經25分鐘定流量過濾，實施總共30分鐘的定流量過濾。相當於此時的粉末活性碳濃縮層之每單位面積的粉末活性碳附著量為30×1.5×5/1440=0.156g/m2。從開始定流量過濾經30分鐘後將生水閥9及過濾水閥11關閉，停止漿液供應泵2、生水供應泵5、凝結劑供應泵7後，停止MF/UF膜模組10的過濾步驟後，將通氣閥17及排水閥20打開，排出MF/UF膜模組10內之膜一次側的全容量水。然後，在脫氣閥17及排水閥 打開的狀況下，打開反壓洗淨閥14，作動反壓洗淨泵13，實施流束2m3/(m2．d)的反壓洗淨1分鐘。然後，將反壓洗淨閥14及排水閥20關閉，停止反壓洗淨泵13的同時將生水閥9及空氣洗淨閥18打開，作動生水供應泵5及鼓風機19，實施對MF/UF膜模組10的膜一次側一面供應75L/min的生水一面供應空氣流量100L/min的空氣之空氣洗淨1分鐘。然後，關閉生水閥9及空氣洗淨閥18，停止生水供應泵5及鼓風機19的同時打開排水閥20，排出MF/UF膜模組10內之膜一次側的全容量水。然後，關閉排水閥20的同時打開生水閥9，作動漿液供應泵2及生水供應泵5，含有粉末活性碳的生水充滿MF/UF膜模組10內的膜一次側後，將過濾水閥11打開，將脫氣閥17關閉，回到過濾步驟，重複上述步驟。
其結果，MF/UF膜模組10的膜過濾差壓，相對於運轉開始後18 kPa，4個月後為43 kPa仍可穩定進行運轉。
(比較例1)
第1圖所示的裝置中，MF/UF膜模組10使用1個東麗股份有限公司製的外壓式PVDF超中空纖維膜模組HFU-2020(膜面積72m2)，打開生水閥9及過濾水閥11，作動漿液供應泵2及生水供應泵5及凝結劑供應泵7，將聚氯化鋁的添加濃度調整成1g-Al/m3及粉末活性碳的添加濃度調整成30g/m3之河水以膜過濾流束1.5m3/(m2．d)經30分鐘定流量過濾，除未形成粉末活性碳濃縮層只形成凝結絮狀物濃縮層之外，與實施例1完全相同。
其結果，MF/UF膜模組10的膜過濾差壓，相對於運轉開始後18 kPa，83日後急遽上升到120 kPa。
1‧‧‧粉末活性碳漿液貯存槽
2‧‧‧漿液供應泵
3‧‧‧攪拌機
4‧‧‧生水貯存槽
5‧‧‧生水供應泵
6‧‧‧凝結劑貯存槽
7‧‧‧凝結劑供應泵
8‧‧‧攪拌棒
9‧‧‧生水閥
10‧‧‧MF/UF膜模組
11‧‧‧過濾水閥
12‧‧‧過濾水貯存槽
13‧‧‧反壓洗淨泵
14‧‧‧反壓洗淨閥
15‧‧‧氧化劑供應泵
16‧‧‧氧化劑貯存槽
17‧‧‧脫氣閥
18‧‧‧空氣洗淨閥
19‧‧‧鼓風機
20‧‧‧排水閥

Claims (8)

  1. 一種分離膜模組之洗淨方法，係為過濾添加有粉末活性碳及凝結劑所混合成的生水後的分離膜模組之洗淨方法，其特徵為，在過濾開始時進行過濾添加有粉末活性碳所混合成的生水的粉末活性碳濃縮層形成步驟，接著過濾添加有粉末活性碳及凝結劑所混合成的生水，結束過濾步驟後，將分離膜模組內之膜一次側的水排出到系統外，接著一面實施反壓洗淨一面排出分離膜模組內的反壓洗淨排水，再接著實施以下(a)、(b)中任何一個步驟，最後將分離膜模組之膜一次側的水排出到系統外；(a)使分離膜模組內的膜一次側滿水進行空氣洗淨之步驟，(b)一面供水給分離膜模組內的膜一次側一面進行空氣洗淨之步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項的分離膜模組之洗淨方法，其中，前述粉末活性碳濃縮層形成步驟中，生水的粉末活性碳添加濃度設成A(g/m3)、添加粉末活性碳混合之生水的膜過濾流束設成B(m3/(m2．d))、添加粉末活性碳混合之生水過濾的時間設成C(min)的情況，每單位膜面積的粉末活性碳附著量A×B×C/1440(g/m2)為0.1(g/m2)以上10(g/m2)以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的分離膜模組之洗淨方法，其中，在前述(a)步驟，以反壓洗淨水及/或生水充滿膜一次側而進行空氣洗淨。
  4. 如申請專利範圍第1或2項的分離膜模組之洗淨方法，其中，在前述(b)步驟，一面將反壓洗淨水及/或生水供應給膜一次側一面進行空氣洗淨。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項的分離膜模組之洗淨方法，其中，過濾結束後，直到分離膜模組內之膜一次側的水位成為至少分離膜長度的1/3以下為止，將分離膜模組內之膜一次側的水排出到系統外。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項的分離膜模組之洗淨方法，其中，過濾結束後，將分離膜模組內之膜一次側的全容量水排出到系統外。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項的分離膜模組之洗淨方法，其中，當一面實施反壓洗淨一面排出分離膜模組內的反壓洗淨排水時，控制反壓洗淨流量，使分離膜模組內之膜一次側的水位維持至少分離膜長度的1/3以下。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項的分離膜模組之洗淨方法，其中，其中，在前述(a)或(b)的步驟使用的水中添加氧化劑。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6693804B2 (ja) * 2016-05-10 2020-05-13 オルガノ株式会社 排水回収システムおよび排水回収方法
CN106698593A (zh) * 2016-09-13 2017-05-24 龙吉林 一种净水机的更新水箱水质的方法
DE102016125482A1 (de) * 2016-12-22 2018-06-28 Strecker Wassertechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Filtern eines eine Verschmutzung enthaltenden Rohfluids mittels mindestens einer Membranfiltereinheit sowie eine Verwendung hierzu
CN110921780A (zh) * 2019-11-22 2020-03-27 河海大学 一种含表面活性剂废水的净化系统及净化方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04114722A (ja) * 1990-09-04 1992-04-15 Asahi Chem Ind Co Ltd 有機物を含む液の濾過方法
JPH05212374A (ja) * 1992-01-31 1993-08-24 Toshiba Corp 界面活性剤除去装置
JPH0957292A (ja) * 1995-08-24 1997-03-04 Mitsubishi Rayon Co Ltd 廃水処理装置
JP3142792B2 (ja) * 1997-03-14 2001-03-07 川崎重工業株式会社 炭素系吸着剤を用いる廃水処理方法
JP2006223921A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Toray Ind Inc 水処理方法
JP2009101981A (ja) * 2007-10-02 2009-05-14 Osumo:Kk 洗車方法及び洗車装置
SG184107A1 (en) * 2010-03-30 2012-10-30 Toray Industries Method for cleaning separation membrane module, and method for fresh water generation

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