TWI711587B - 高硬度排水之處理方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之一種態樣的高硬度排水之處理方法，是鈣硬度為100以上的高硬度排水之處理方法，其是具備：對上述高硬度排水添加鹼之工序；利用過濾層對上述添加鹼之工序後的鹼性高硬度排水進行粗過濾之工序；利用以聚四氟乙烯為主成分的精密過濾膜或限外超過濾膜，對上述粗過濾工序後的鹼性高硬度排水進行膜過濾之工序。在上述添加鹼之工序，只要將高硬度排水的pH值調整為8以上且14以下即可。上述粗過濾是利用保留粒子徑為1μm的過濾層來進行即可。
Description
本發明是關於高硬度排水之處理方法。本案主張的優先權是根據2016年3月9日在日本申請專利的特許出願第2016-046038號，因此，是援用上述日本申請案所記載之全部的記載內容。
已知的排水處理方法，係有：在進行過生物處理等的一次處理之後，利用限外超過濾膜或精密過濾膜來將排水進行過濾的方法。藉由使用限外超過濾膜或精密過濾膜來進行過濾，可將排水中的所有浮游物質幾乎都予以除去。然而，溶解在排水中之例如：鈣、鎂等的金屬，則無法藉由過濾予以除去。
因此，有人提出一種處理高硬度水的方法之技術方案，是先添加鹼來使溶解在水中的金屬析出之後，才利用限外超過濾膜或精密過濾膜進行過濾的方法(請參考日本實開平6-72691號公報)。
[專利文獻1]日本實開平6-72691號公報
上述公報所揭示的處理方法，是利用過濾膜來將因為添加了鹼而析出的金屬予以分離，因此，在較短時間內，過濾膜的壓力損失就會增大，必須頻繁地清洗過濾膜。尤其是當水中係有有機物存在的情況下，因為添加鹼而析出的金屬將會吸附有機物而生成浮游物質，將會助長過濾膜的堵塞。
本發明之一種態樣的高硬度排水之處理方法，是鈣硬度為100以上的高硬度排水之處理方法，其是具備：對上述高硬度排水添加鹼之工序；利用過濾層對上述添加鹼之工序後的鹼性高硬度排水進行粗過濾之工序；利用以聚四氟乙烯為主成分的精密過濾膜或限外超過濾膜，對上述粗過濾工序後的鹼性高硬度排水進行膜過濾之工序。
1、11‧‧‧調整槽
2、12‧‧‧鹼添加裝置
3‧‧‧泵浦
4、14‧‧‧過濾塔
5、19‧‧‧膜過濾單元
6、23‧‧‧中和槽
7、24‧‧‧酸添加裝置
13‧‧‧粗過濾泵浦
15‧‧‧粗過濾受水槽
16‧‧‧移送用泵浦
17‧‧‧膜過濾供水槽
18‧‧‧膜過濾泵浦
20‧‧‧膜處理供水槽
21‧‧‧膜處理泵浦
22‧‧‧膜處理單元
25‧‧‧膜清洗水槽
26‧‧‧清洗用泵浦
步驟S1‧‧‧添加鹼之工序
步驟S2‧‧‧粗過濾工序
步驟S3‧‧‧膜過濾工序
步驟S4‧‧‧中和工序
步驟S5‧‧‧膜處理工序
步驟S6‧‧‧中和工序
第1圖是顯示本發明的一種實施方式的高硬度排水之處理方法的步驟之流程圖。
第2圖是顯示使用於第1圖的高硬度排水之處理方法之排水處理裝置的結構之示意圖。
第3圖是顯示與本發明的第1圖不同實施方式的高硬度排水之處理方法的步驟之流程圖。
第4圖是顯示使用於第3圖的高硬度排水之處理方法之排水處理裝置的結構之示意圖。
第5圖是顯示高硬度排水之處理方法的各處理例之精密過濾膜的流束變化之圖表。
第6圖是顯示高硬度排水之處理方法的各處理例之精密過濾膜的流束變化之圖表。
第7圖是顯示高硬度排水之處理方法的各處理例之精密過濾膜的流束變化之圖表。
第8圖是顯示高硬度排水之處理方法的各處理例之精密過濾膜的流束變化之圖表。
本發明的技術課題是要提供：過濾膜的清洗頻度較少的高硬度排水之處理方法。
本發明的高硬度排水之處理方法，係可使過濾膜的清洗頻度變得較少。
本發明之一種態樣的高硬度排水之處理方法，是鈣硬度為100以上的高硬度排水之處理方法，其是具備：對上述高硬度排水添加鹼之工序；利用過濾層對上述添加鹼之工序後的鹼性高硬度排水進行粗過濾之工序；利用以聚四氟乙烯為主成分的精密過濾膜或限外超過濾膜，對上述粗過濾工序後的鹼性高硬度排水進行膜過濾之工序。
該高硬度排水之處理方法，因為是具有上述添加鹼之工序，可預先使溶解在排水中的金屬析出，而可減少在上述膜過濾工序中之溶存於水中的金屬的含量。又，該高硬度排水之處理方法，係在將上述添加鹼之工序後的鹼性高硬度排水(被處理水)利用精密過濾膜或限外超過濾膜進行膜過濾的工序之前，具有：利用過濾層進行粗過濾之工序。在過濾工序之前，預先除去在添加鹼之工序中所析出的金屬析出物，如此一來，可減少過濾膜的網目睹塞，而可使得過濾膜的清洗頻度變得較少。又，該高硬度排水之處理方法，是利用上述膜過濾工序對於粗過濾工序後的鹼性高硬度排水進行膜過濾。如此一來，可利用鹼將例如：蛋白質等的有機物予以溶解，而使得有機物不易附著在精密過濾膜或限外超過濾膜的表面，可更為減少精密過濾膜或限外超過濾膜的網目睹塞。又，該高硬度排水之處理方法，在這個膜過濾工序是使用以聚四氟乙烯為主成分的精密過濾膜或限外超過濾膜，因此即使對鹼性高硬度排水進行過濾，過濾膜的壽命也會比較長。
在上述添加鹼之工序，只要將高硬度排水的
pH值調整為8以上且14以下即可。是以，該高硬度排水之處理方法，在上述添加鹼之工序，係將高硬度排水的pH值調整在上述範圍內，藉此，可使排水中的金屬充分地析出，而抑制其析出在過濾膜上，可更確實地減少過濾膜的清洗頻度。
上述添加鹼之工序，只要將高硬度排水的pH值調整為8以上且10以下即可。是以，該高硬度排水之處理方法，在上述添加鹼之工序，係將高硬度排水的pH值調整在上述範圍內，藉此，可使排水中的金屬更有效地析出，而減少其析出在過濾膜上，可更確實地減少過濾膜的清洗頻度。
上述粗過濾，是利用保留粒子徑為1μm的過濾層來進行即可。該高硬度排水之處理方法，是藉由使用保留粒子徑為1μm的過濾層，可抑制在過濾膜上的析出而可減少過濾膜的清洗頻度。
上述粗過濾，是使用有效直徑為0.4mm以上且0.7mm以下的過濾層來進行即可。該高硬度排水之處理方法，是使用有效直徑為0.4mm以上且0.7mm以下的過濾層，藉此，當在處理硬度較低的排水的情況下，可以過濾處理量為優先考量來進行處理，可更增大處理量。
亦可又具備：將上述膜過濾工序後的高硬度排水，利用逆滲透膜進行膜處理之工序。是以，該高硬度排水之處理方法，藉由又具備：將上述膜過濾工序後的高硬度排水，利用逆滲透膜進行膜處理之工序，可獲得雜質
更少的清淨的水。
上述膜處理工序，係對於膜過濾工序後的鹼性高硬度排水進行膜處理即可。是以，該高硬度排水之處理方法，係利用上述膜處理工序對於膜過濾工序後的鹼性高硬度排水進行膜處理，藉此，可抑制有機物附著到上述膜處理工序時的逆滲透膜上，可使逆滲透膜的清洗頻度比較少。
此處，在本案中所稱的「鈣硬度」係指：依據日本工業規格JIS-K0101(1998)來測定的數值。又，「精密過濾膜」係指：空孔的平均直徑為高於0.1μm且10μm以下之過濾膜；「限外超過濾膜」係指：空孔的平均直徑為高於0.002μm且0.1μm以下之過濾膜；「逆滲透膜」係指：空孔的平均直徑為2nm以下之過濾膜。此外，空孔的平均直徑係指：在過濾膜的表面的空孔的平均直徑，係可利用：細孔直徑分布測定裝置(例如：Porous Materials公司製造的多孔質材料自動細孔徑分布測定系統)來進行測定。此外，所稱的「主成分」係指：質量含有率最大的成分，優選是含量為90質量%以上的成分。
以下，將佐以圖面詳細說明本發明的高硬度排水之處理方法的實施方式。
該高硬度排水之處理方法，係如第1圖所示，係具備：對於高硬度排水添加鹼之工序<步驟S1：添加鹼之工序>；利用過濾層對於上述添加鹼之工序後的鹼性高硬度排水進行粗過濾之工序<步驟S2：粗過濾工序>；將上述粗過濾工序後的鹼性高硬度排水利用以聚四氟乙烯為主成分的精密過濾膜或限外超過濾膜進行膜過濾之工序<步驟S3：膜過濾工序>；對於上述膜過濾工序後的高硬度排水進行中和之工序<步驟S4：中和工序>。
該高硬度排水之處理方法，係使用於處理鈣硬度為100以上的高硬度排水，尤其是特別適用於鈣硬度為150以上的情況。
可被該高硬度排水之處理方法所處理的高硬度排水，係可舉出例如：自來水(上水)的硬度較高的地域之排放污水(下水)的一次處理排水。換言之，該高硬度排水之處理方法，係可用來針對於排放污水(下水)已經過例如：利用活性污泥法等進行過生物處理後的一次處理排水，做更進一步的高度處理，而生成可作為例如：自來水(上水)、工業用水等來予以再利用的水。
步驟S1的添加鹼之工序，是將鹼添加到高硬度排水內，以使pH值上昇，如此一來，可使得溶存於高硬度排
水中的例如：鈣、鎂等的金屬析出。此時在所生成的金屬析出物中，係可吸附高硬度排水中的有機物。
在這個添加鹼之工序，用來被添加到高硬度排水內的鹼，係可使用例如：氫氧化鈉、氫氧化鉀等，尤其是氫氧化鈉特別適用。氫氧化鈉係可使用例如：粒狀乃至於鱗片狀的水合物，可採用例如：濃度約50質量%程度的水溶液。這種氫氧化鈉水溶液比較低價，而且處理上較為容易，因此被廣泛地使用在工業上。
這個添加鹼之工序，是以可使高硬度排水的pH值落在預先設定範圍的鹼性的方式，來調整鹼的添加量為宜。在這個添加鹼之工序中之鹼添加後的高硬度排水的pH值的下限，是以8為宜，8.5更好。另一方面，鹼添加後的高硬度排水的pH值的上限，是以14為宜，9.5更好。鹼添加後的高硬度排水的pH值低於上述下限的話，無法使高硬度排水中的金屬充分地析出，會有無法充分地抑制金屬析出在過濾膜表面之虞慮。相反地，鹼添加後的高硬度排水的pH值超過上述上限的話，會有過度地消耗鹼之虞慮，還有使得高硬度排水中的鹽類濃度過度增大之虞慮。
步驟S2的粗過濾工序，是將在添加鹼之工序時已經被調整為鹼性而使金屬析出後的高硬度排水，使用過濾層進行過濾而從高硬度排水除去所析出的金屬析出物。
這個粗過濾工序中進行粗過濾的方法，係可採用：在上下具有流路，使高硬度排水通過較上側的流路更上側，並且使用織布、不織布或濾紙作為過濾層，或者將過濾粒子投入具有可阻止粒子通過的支承構件的容器內，使其堆積在支承構件上形成過濾層而作為過濾層來使用，並且是從上側的流路供給高硬度排水，從下側的流路進行排水之下降流式過濾方法。
此外，在這個粗過濾工序中作為過濾層使用的上述粗過濾，如果是在利用保留粒子徑為1μm的過濾層來執行的高硬度排水之處理方法中的話，則是使用：織布、不織布、或者濾紙當作過濾層。不織布，係可採用例如：聚酯、尼龍、聚乙烯、聚丙烯、聚胺酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)。作為高流量處理時，係採用：聚乙烯對苯二甲酸酯之類的聚酯所製作的不織布為宜。此外，在這個粗過濾工序中作為過濾層使用的濾紙，係可舉出具有與無煙煤粒子層近乎同等過濾能力的5C濾紙(日本工業規格JIS-P3801(1995))。
上述粗過濾如果是在利用有效直徑為0.4mm以上且0.7mm以下的過濾層來執行的高硬度排水之處理方法中的話，係可將過濾粒子投入具有可阻止粒子通過的支承構件的容器內，使其堆積在支承構件上形成過濾層而作為過濾層使用。用來形成在這個粗過濾工序中作為過濾層來使用的粒子層之過濾粒子，係可採用：公知的過濾處理用的粒子，係可採用例如：以小石子、天然砂、無機物
粒子、陶瓷、聚合物(高分子化合物)、天然有機素材等作為主成分之粒子，其中，最適合採用比較廉價的天然砂。此處所稱的「主成分」係指：質量含有率最大的成分之意。
上述天然砂，係可舉出例如：無煙煤、石榴子石、錳砂、矽砂等。其中，尤其是以無煙煤特別適用，因為其比較廉價，而且在形狀上比較多稜角，因而具有較大的粒子層的空隙率以及比表面積，從而具有優異的除去有機物所凝集的絮凝物的能力。此外，因為無煙煤的比重較小，在逆清洗時的攪拌效率很優異，因此也具有比較容易逆清洗的優點。此外，這些的天然砂亦可採用單一種或混合兩種以上來使用。其中，尤其是以石英砂與無煙煤的混合物，比較容易形成過濾層，因此特別合宜。
至於上述無機物粒子，基於可比較容易取得粒徑及比重上的差異小的粒子之觀點考量，優選是玻璃彈珠。特別優選的玻璃彈珠，係可舉出例如：含有氧化鋁的球狀玻璃彈珠。
至於上述陶瓷，係可採用例如：以氧化矽、氧化鋁、玻璃等作為主成分的陶瓷粒子。至於上述天然有機素材，係可使用將天然有機物經過篩選而湊齊相近的粒子大小的素材，係可舉出例如：核桃的殼、鋸屑、麻之類的天然纖維等。
至於上述聚合物的主成分，係可舉出例如：氟系樹脂、乙烯基樹脂、聚烯烴、聚胺酯、環氧樹脂、丙
烯酸樹脂、聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺、美耐皿樹脂、聚碳酸酯等。這些當中尤其是：耐水性以及耐酸性、耐腐蝕性優異的氟系樹脂、乙烯基樹脂以及聚烯烴為佳，吸附性優異的聚烯烴更好。又，在聚烯烴之中，則是以吸附能力優異的聚丙烯特優。
上述過濾粒子的有效直徑的下限，是以0.5mm為宜，0.7mm更好。另一方面，上述過濾粒子的有效直徑的上限，是以2mm為宜，1.5mm更好。上述過濾粒子的有效直徑低於上述下限的話，粒子層容易堵塞，因此會有必須進行頻繁的逆清洗之虞慮。相反地，上述過濾粒子的有效直徑超過上述上限的話，則會有粒子層無法充分地除去金屬析出物之虞慮。此外，所稱的「有效直徑」係指：使用日本工業規格JIS-Z8801-1(2006)所規定的篩網，從目網較大的篩網依序地進行篩選，來測定通過網目後的粒子的質量比率，在以篩網的通稱網目作為粒徑而作成的粒徑分布中，積算質量達到10%的粒徑之意。
上述過濾粒子的均等係數的下限，是以1.1為宜，1.2更好。另一方面，上述過濾粒子的均等係數的上限，是以1.7為宜，1.5更好。上述過濾粒子的均等係數低於上述下限的話，會有上述過濾粒子的成本過度增大之虞慮。相反地，上述過濾粒子的均等係數超過上述上限的話，粒子層很容易堵塞，因而會有必須頻繁地進行逆清洗之虞慮。此外，所稱的「均等係數」係指：使用日本工業規格JIS-Z8801-1(2006)所規定的篩網，從目網較大的
篩網依序地進行篩選，來測定通過網目後的粒子的質量比率，在以篩網的通稱網目作為粒徑而作成的粒徑分布中，積算質量達到60%的粒徑對上述有效直徑的比值之意。
粒子層的平均厚度的下限，是以10cm為宜，15cm更好。另一方面，粒子層的平均厚度的上限，是以80cm為宜，60cm更好。粒子層的平均厚度低於上述下限的話，會有無法充分去除金屬粒子之虞慮。相反地，粒子層的平均厚度超過上述上限的話，會有設備成本過度增大之虞慮。
步驟S3的膜過濾工序，係使用精密過濾膜或限外超過濾膜，從粗過濾工序後的鹼性高硬度排水中除去在粗過濾工序無法除去之細微的浮游物質。若是使用限外超過濾膜的話，不僅是浮游物質，就連較大的溶質也可以除去。
上述過濾膜的空孔的平均直徑，是可因應例如：後工序的有無、處理後的水的使用目的等因素來做合宜的選擇，可設定為例如：0.005μm以上且0.5μm以下。
精密過濾膜或限外超過濾膜，係使用以對於鹼具有耐受性的聚四氟乙烯為主成分的過濾膜，但是過濾膜亦可含有例如：主成分以外的聚合物、潤滑劑等的添加劑等。又，精密過濾膜或限外超過濾膜，可採用：將以聚四氟乙
烯為主成分的薄片狀材料經過單軸或雙軸延伸處理，而形成有細微的龜裂之多孔性的過濾膜。
上述精密過濾膜或限外超過濾膜的形狀，係可舉出例如：中空紗型、薄片型、螺旋型、中空管型等，基於可將膜模組之每單位容積的膜面積做得比較大的理由，是以中空紗型特別適用。
使用中空紗膜作為精密過濾膜或限外超過濾膜的話，係可使用：具有朝單一方向拉湊整齊的複數支中空紗膜、以及可保持這些複數支中空紗膜的兩端並且具有與各中空紗膜的內腔相連通的流路之一對保持構件的過濾模組。
使用中空紗膜的過濾方式，係可適用例如：對於中空紗膜的外側供給經過加壓的高硬度排水，使其穿透到中空紗膜的內腔之外壓式；將中空紗膜浸泡在未加壓的高硬度排水中，利用浸透壓或內腔側的負壓，使高硬度排水穿透到中空紗膜的內腔之浸泡式；對於中空紗膜的內腔供給經過加壓的高硬度排水，使其穿透到中空紗膜的外側之內壓式等的方式。
步驟S4的中和工序，是對於上述膜過濾工序後的高硬度排水添加酸來進行中和，藉此而獲得例如：可作為工業用水等來使用的水。這個中和工序後的已處理水的pH值係可設定為例如：6.5以上且7.5以下。
這個中和工序所進行添加的酸，係可使用例如：鹽酸、硫酸等。
該高硬度排水之處理方法，係具有添加鹼之工序，如此一來，可預先使溶解在排水中的金屬析出，而可減少在膜過濾工序時溶存於水中的金屬含量。又，該高硬度排水之處理方法，係具有粗過濾工序，如此一來，可在進行膜過濾工序之前，除去在添加鹼之工序中所析出的金屬析出物，藉此，可抑制過濾膜的網目睹塞而可使得過濾膜的清洗頻度變得比較少。又，該高硬度排水之處理方法，是在膜過濾工序中，將粗過濾工序後的鹼性高硬度排水進行過濾，因此可藉由鹼來將例如：蛋白質等的有機物予以溶解，使得有機物不易附著到精密過濾膜或限外超過濾膜的表面，因而可更為抑制精密過濾膜或限外超過濾膜的網目睹塞。又，該高硬度排水之處理方法，在膜過濾工序時，係使用以對於鹼具有耐受性的聚四氟乙烯為主成分之精密過濾膜或限外超過濾膜，因此，即使對於鹼性高硬度排水進行過濾，過濾膜的壽命也是比較長。
第2圖是顯示可用來實施第1圖的高硬度排水之處理方法的排水處理設備之一例。
第2圖的排水處理設備，是具備：被供給處
理對象也就是高硬度排水的調整槽1；用來將鹼投入這個調整槽1之鹼添加裝置2；用來從調整槽1送出高硬度排水之泵浦3；被從泵浦3供給高硬度排水，並且在內部收容著過濾粒子之過濾塔4；用來對於已通過過濾塔4後的高硬度排水，利用精密過濾膜或限外超過濾膜進行膜過濾之膜過濾單元5；用來貯留從膜過濾單元5排出的高硬度排水之中和槽6；以及用來將酸投入中和槽6之酸添加裝置7。
調整槽1，是用來進行該高硬度排水之處理方法的添加鹼之工序的水槽或貯水池。調整槽1是具有可測定其所貯留的高硬度排水的pH值之pH值測定器為宜。
鹼添加裝置2係可製作成具備例如：用來貯留鹼的貯留槽以及可將鹼供給到調整槽1的藥劑供給泵浦之結構。這個鹼添加裝置2，優選是係被控制成可自動的供給鹼，以使得調整槽1內的高硬度排水的pH值成為預先設定的值的鹼性。
泵浦3，是從調整槽1將高硬度排水經由過濾塔4以及膜過濾單元5送出到中和槽6。
過濾塔4，係製作成：在上下具有流路，並且將複數個過濾粒子封入在被這些流路與例如：金屬網之類的支承構件所區劃的內部空間內，將這些過濾粒子堆積在支承構件上而形成過濾層。亦可先將碎石粒堆積在支承構件上，然後在這些碎石粒上堆積過濾粒子來形成過濾層。又，亦可使用織布、不織布或濾紙來取代由過濾粒子所形成的過濾層。此外，過濾塔4的內部空間，是具有較之複數個過濾粒子的虛表體積更為充分夠大的容積為佳，因而能夠當從下側的流路將清洗水進行通水時，可以使得過濾粒子往上浮起飄揚。
膜過濾單元5係製作成：具有精密過濾膜或限外超過濾膜，利用這個精密過濾膜或限外超過濾膜，來將被供給的高硬度排水進行過濾，而將被過濾後的水當作已處理水流出去。舉出一具體例而言，膜過濾單元5係可採用：具有被供給高硬度排水的密閉容器；以及具有被配設在這個密閉容器內的中空紗膜之過濾模組，利用高硬度排水的供給壓力來使其通過中空紗膜之外壓式過濾裝置。
中和槽6，是用來貯留：將高硬度排水利用過濾塔4
以及膜過濾單元5進行過濾後的水之水槽或貯水池。中和槽6是具有用來測定其所貯留的高硬度排水的pH值之pH值測定器為宜。
酸添加裝置7係可製作成具備例如：用來貯留酸的貯留槽以及可將酸供給到中和槽6的藥劑供給泵浦之結構。這個酸添加裝置7，優選是係被控制成可自動的供給酸，以使得貯留在中和槽6內的水變成中性。
該高硬度排水之處理方法，係如第3圖所示，具備：對於高硬度排水添加鹼之工序<步驟S1：添加鹼之工序>；使用過濾層對於上述添加鹼之工序後的鹼性高硬度排水(被處理水)進行粗過濾之工序<步驟S2：粗過濾工序>；使用以聚四氟乙烯為主成分的精密過濾膜或限外超過濾膜，對於上述粗過濾工序後的鹼性高硬度排水進行膜過濾之工序<步驟S3：膜過濾工序>；使用逆滲透膜對於上述膜過濾工序後的鹼性高硬度排水進行膜處理之工序<步驟S5：膜處理工序>；以及對於上述膜處理工序後的高硬度排水進行中和之工序<步驟S6：中和工序>。
第3圖的高硬度排水之處理方法中的添加鹼之工序、粗過濾工序以及膜過濾工序，係與第1圖的高硬度排水之處理方法中的添加鹼之工序、粗過濾工序以及膜
過濾工序相同。又，第3圖的高硬度排水之處理方法中的步驟S6的中和工序之與第1圖的高硬度排水之處理方法中的步驟S4的中和工序不同之處，只有在於進行中和處理的對象的水不同而已，處理內容是相同的。因此，針對於第3圖的高硬度排水之處理方法，將省略有關於添加鹼之工序、粗過濾工序、膜過濾工序以及中和工序的說明。
步驟S5的膜處理工序，係將鹼性的被處理水予以分離成：逆滲透膜的透過水以及溶質等被濃縮後的濃縮水。透過水是被供給到步驟S6的中和工序，而濃縮水則是作為排水被另外進行處理。
逆滲透膜亦可以是：空孔直徑較大的奈米過濾膜。此外，所稱的「奈米過濾膜」係指：在逆滲透膜當中，空孔平均直徑大於1nm的逆滲透膜之意。逆滲透膜當中，空孔平均直徑小於等於1nm的逆滲透膜(未被分類到奈米過濾膜)，其總硬度除去率及通量比較穩定，可獲得較大的總硬度除去率(例如：99%以上)。
逆滲透膜的材質係可舉出例如：聚酰胺系高分子、聚碸系高分子、纖維素系高分子等。
上述逆滲透膜的形狀係可舉出例如：中空紗型、螺旋型，基於具有較大的膜模組之每單位容積的膜面
積之理由考量，是以螺旋型特別適用。
這種逆滲透膜的具體例，係可舉出例如：日東電工公司的「ES-20」、「ESPA2」、「NTR-7400」、「NTR-729HF」以及「NTR-7250」、東麗公司的「SU-710」、「SU-720」、「SU-610」以及「SU-210S」、還有道化學(DOW CHEMICAL)公司的「BW30LE」、「NF-90」以及「NF-70」等。
該高硬度排水之處理方法，因為是具備：將膜過濾工序後的高硬度排水，進一步利用逆滲透膜(包含奈米過濾膜在內)進行膜處理的工序，因此，可獲得雜質更少之清淨的水。
第4圖是顯示用來實施第3圖的高硬度排水之處理方法的排水處理設備之一例。
第4圖的排水處理設備，是具備：被供給處理對象也就是高硬度排水之調整槽11；用來將鹼投入到這個調整槽11之鹼添加裝置12；用來從調整槽11送出高硬度排水之粗過濾泵浦13；被從粗過濾泵浦13供給高硬度排水，並且在內部收容著過濾粒子之過濾塔14；用來回收已通過了過濾塔14之後的高硬度排水之粗過濾受水槽15。又，第4圖的排水處理設備，係具備：從粗過
濾受水槽15送出高硬度排水之移送用泵浦16；用來貯留從移送用泵浦16供給的高硬度排水之膜過濾供水槽17；用來從膜過濾供水槽17送出高硬度排水之膜過濾泵浦18；利用精密過濾膜或限外超過濾膜對於膜過濾泵浦18所供給的高硬度排水進行過濾之膜過濾單元19。又，第4圖的排水處理設備，係具備：用來貯留從膜過濾單元19排出的高硬度排水之膜處理供水槽20；用來從膜處理供水槽20送出高硬度排水之膜處理泵浦21；用來將從膜處理泵浦21所供給的高硬度排水利用逆滲透膜，予以分離成透過水與濃縮水之膜處理單元22；用來貯留從膜處理單元22排出的透過水之中和槽23；以及用來將酸投入中和槽23之酸添加裝置24。此外，第4圖的排水處理設備，係具備：用來選擇性收容從中和槽23與從膜處理單元22所排出的透過水之膜清洗水槽25；將膜清洗水槽25中的已處理水對於膜過濾單元19，朝向來自膜過濾供水槽17的通水方向相反的方向進行供給之清洗用泵浦26。此外，第4圖中以虛線顯示的流程，係代表：用來對於過濾塔14或膜處理單元22進行逆清洗時的高硬度排水的流動方式。具體而言，其中的流路，是除了經過上述膜清洗水槽25的流路之外，也包含了可將移送用泵浦16所吐出的高硬度排水，朝向過濾塔14之與粗過濾泵浦13所執行的通水方向相反的方向進行通水之流路。
第4圖的排水處理設備的調整槽11、鹼添加裝置12、粗過濾泵浦13、過濾塔14、膜過濾單元19、中
和槽23以及酸添加裝置24，係可採用與第2圖的排水處理設備的調整槽1、鹼添加裝置2、泵浦3、過濾塔4、膜過濾單元5、中和槽6以及酸添加裝置7相同的設備。
粗過濾受水槽15、膜過濾供水槽17、膜處理供水槽20以及膜清洗水槽25是用來貯留高硬度排水的水槽。又，粗過濾泵浦13、移送用泵浦16、膜過濾泵浦18、膜處理泵浦21以及清洗用泵浦26，只要是能夠將水予以壓送的泵浦即可，並未特別限定。
第4圖的排水處理設備，是先將被過濾塔14進行粗過濾後的高硬度排水暫時地貯留在粗過濾受水槽15以及膜過濾供水槽17。因此，過濾塔14與膜過濾單元19係可互相獨立地進行運轉或清洗。又，被貯留在粗過濾受水槽15內的鹼性高硬度排水，係可作為清洗過濾塔14內的過濾粒子之清洗水來使用。換言之，移送用泵浦16也具有對於過濾塔14供給清洗水之泵浦的功能。
又，第4圖的排水處理設備，係製作成：可以將已經過過濾之後的水，分別對於過濾塔14以及膜過濾單元19朝向與其進行過濾時的相反方向通水來做逆清洗，當過濾塔14的粒子層以及膜過濾單元19的過濾膜發生了網目堵塞時，可比較容易將過濾塔14的粒子層以及膜過濾單元19的過濾膜予以清洗而恢復其過濾性能。
本次所揭示的實施方式中的所有各方面，都只是例示
而已，並非只能限制於這種實施方式。本發明的範圍，並不受到上述實施方式的結構的限定，而是涵蓋由申請專利範圍所揭示的內容，以及與申請專利範圍均等的含意以及在該範圍內的所有的變更。
在該高硬度排水之處理方法中，亦可依據所獲得的已處理水的用途，而省略中和工序。
該高硬度排水之處理方法，亦可在添加鹼之工序與粗過濾工序之間，又具有：沉降分離工序。
該高硬度排水之處理方法，如果是具有使用逆滲透膜之膜處理工序的話，則亦可在膜過濾工序與膜處理工序之間，進行中和工序，而可省略在膜處理工序後的中和工序，也可以是在膜處理工序的前後進行中和工序。此外，如果膜處理前的高硬度排水是酸性的話，在透過逆滲透膜之後，其pH值會減少而酸性更強，如果膜處理前的高硬度排水是鹼性的話，在透過逆滲透膜之後，其pH值會增大而鹼性更強。
該高硬度排水之處理方法中，無論是否具有膜處理工序，都可以在每個工序中自由地決定：是否要在各工序間，先暫時將高硬度排水貯留在受水槽或供水槽？或者是否要經由管路連續地執行各工序。
用於該高硬度排水之處理方法的排水處理設備，也可以是將過濾塔、膜過濾單元以及膜處理單元的其中任何一種構成要素，予以做複數個並列配設。並列配設的構成要素，係可以同時並列運轉，亦可只選擇其中一部
進行運轉或者針對休止中的構成要素進行清洗。
又，用於該高硬度排水之處理方法的排水處理設備的清洗水，亦可使用：處理中的高硬度排水以外的水。
以下，將佐以實施例來詳細說明本發明，但並非根據這個實施例的記載內容來限制性的解釋本發明。
為了驗證本發明的效果，乃將自來水(上水)的硬度較高地區的排放污水(下水)已經過了生物處理後的水，當作處理對象之高硬度排水的原水，以燒杯規模(實驗室規模)進行了本發明的處理例1、處理例2以及處理例3的模擬試驗。又，上述高硬度排水的原水之鈣硬度為170，pH值為7.0。
處理例1，係將添加入氫氧化鈉以使pH值調整為9.0的高硬度排水，利用具有與無煙煤粒子層近乎同等的過濾能力之5C濾紙(日本工業規格JIS-P3801(1995))來進行了粗過濾。將所獲得的過濾水，以5psi的壓力，利用直徑為47mm、平均細孔徑為0.1μm的精密過濾膜進行膜過濾，每5分鐘就進行測定過濾水的量，並且計算出時間經過與流束變化之間的關係。此外，經過30分鐘的膜過濾所獲得的過濾水的合計量為800mL。
處理例2，是將高硬度排水的原水，直接以5psi的壓力，利用直徑為47mm、平均細孔徑為0.1μm的精密過濾膜進行膜過濾，每5分鐘就進行測定過濾水的量，並且計算出時間經過與流束變化之間的關係。此外，經過30分鐘的膜過濾所獲得的過濾水的合計量為400mL。
處理例3，是將高硬度排水的原水，利用5C濾紙進行粗過濾，再將所獲得的過濾水，以5psi的壓力，利用直徑為47mm、平均細孔徑為0.1μm的精密過濾膜進行膜過濾，每5分鐘就進行測定過濾水的量，並且計算出時間經過與流束變化之間的關係。此外，經過30分鐘的膜過濾所獲得的過濾水的合計量為430mL。
第5圖係顯示上述處理例1、處理例2及處理例3之隨著時間經過之流束的變化。如圖所示，每一個例子都是在開始進行膜過濾後，隨即流束的降低比較大，約30分鐘後，流束略呈一定。處理例2以及處理例3，30分鐘後之每單位壓力的流束約為6LMH/kPa(L/m2/H/kPa)，相對於此，處理例1之30分鐘後之每單位壓力的流束約為14LMH/kPa，係可發揮兩倍以上的過濾能力。由此結果可以認定：藉由具有添加鹼之工序、粗過濾工序以及膜過濾工序之處理方法，係可使過濾膜的清洗頻
度變得比較少。
將自來水(上水)硬度較高地域的河川水經過實施砂礫間接觸處理後的水，當作處理對象的高硬度排水的原水來使用。此外，上述高硬度排水的原水的鈣硬度為100，pH值為7.4。
處理例4，係將添加了氫氧化鈉以調整pH值為8.5後的上述高硬度排水，使用較之無煙煤粒子層更高粗密性的5C濾紙進行了粗過濾。將所獲得的過濾水，以5psi的壓力，利用直徑為47mm、平均細孔徑為0.1μm的精密過濾膜進行膜過濾，每5分鐘就進行測定過濾水的量，並且計算出時間經過與流束變化之間的關係。此外，經過30分鐘的膜過濾所獲得的過濾水的合計量為1145mL。
處理例5，係將添加了氫氧化鈉以調整pH值為9.5後的上述高硬度排水，使用較之無煙煤粒子層更高粗密性的5C濾紙進行了粗過濾。將所獲得的過濾水，以5psi的壓力，利用直徑為47mm、平均細孔徑為0.1μm的精密過濾膜進行膜過濾，每5分鐘就進行測定過濾水的量，並且計算出時間經過與流束變化之間的關係。此外，經過30分鐘的膜過濾所獲得的過濾水的合計量為1084mL。
處理例6，係將添加了氫氧化鈉以調整pH值為10後的上述高硬度排水，使用較之無煙煤粒子層更高粗密性的5C濾紙進行了粗過濾。將所獲得的過濾水，以
5psi的壓力，利用直徑為47mm、平均細孔徑為0.1μm的精密過濾膜進行膜過濾，每5分鐘就進行測定過濾水的量，並且計算出時間經過與流束變化之間的關係。此外，經過30分鐘的膜過濾所獲得的過濾水的合計量為1086mL。
處理例7，係將高硬度排水的原水使用5C濾紙進行粗過濾，將所獲得的過濾水，以5psi的壓力，利用直徑為47mm、平均細孔徑為0.1μm的精密過濾膜進行膜過濾，每5分鐘就進行測定過濾水的量，並且計算出時間經過與流束變化之間的關係。此外，經過30分鐘的膜過濾所獲得的過濾水的合計量為146mL。
第6圖係顯示上述處理例4、處理例5、處理例6、以及處理例7之隨著時間經過之流束的變化。上述處理例4，初期的流束是68LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、3分鐘後的流束是45LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、5分鐘後的流束是45LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、10分鐘後的流束是36LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、15分鐘後的流束是31LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、20分鐘後的流束是28LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、25分鐘後的流束是25LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、30分鐘後的流束是23LMH/kPa(L/m2/H/kPa)。上述處理例5，初期的流束是46LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、3分鐘後的流束是45LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、5分鐘後的流束是41LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、10分鐘後
的流束是35LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、15分鐘後的流束是32LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、20分鐘後的流束是29LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、25分鐘後的流束是26LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、30分鐘後的流束是26LMH/kPa(L/m2/H/kPa)。上述處理例6，初期的流束是50LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、3分鐘後的流束是46LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、5分鐘後的流束是43LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、10分鐘後的流束是39LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、15分鐘後的流束是36LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、20分鐘後的流束是33LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、25分鐘後的流束是30LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、30分鐘後的流束是27LMH/kPa(L/m2/H/kPa)。上述處理例7，初期的流束是12LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、3分鐘後的流束是11LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、5分鐘後的流束是7LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、10分鐘後的流束是2LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、15分鐘後的流束是1LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、20分鐘後的流束是1LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、25分鐘後的流束是1LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、30分鐘後的流束是1LMH/kPa(L/m2/H/kPa)。是以，每一個例子都是在開始進行膜過濾後隨即流束的降低比較大。處理例7之30分鐘後之每單位壓力的流束為約1LMH/kPa(L/m2/H/kPa)，相對於此，處理例4、處理例5以及處理例
6之30分鐘後之每單位壓力的流束都是20LMH/kPa，係可發揮20倍以上的過濾能力。由此結果也可以認定：藉由具有添加鹼之工序、粗過濾工序以及膜過濾工序之處理方法，係可使過濾膜的清洗頻度變得比較少。
處理例8，係將添加了鹽酸以調整pH值為6.0後的上述高硬度排水，使用較之無煙煤粒子層更高粗密性的5C濾紙進行了粗過濾。將所獲得的過濾水，以5psi的壓力，利用直徑為47mm、平均細孔徑為0.1μm的精密過濾膜進行膜過濾，每5分鐘就進行測定過濾水的量，並且計算出時間經過與流束變化之間的關係。此外，經過15分鐘的膜過濾所獲得的過濾水的合計量為230mL。
處理例9，係將添加了鹽酸以調整pH值為4.0後的上述高硬度排水，使用較之無煙煤粒子層更高粗密性的5C濾紙進行了粗過濾。將所獲得的過濾水，以5psi的壓力，利用直徑為47mm、平均細孔徑為0.1μm的精密過濾膜進行膜過濾，每5分鐘就進行測定過濾水的量，並且計算出時間經過與流束變化之間的關係。此外，經過15分鐘的膜過濾所獲得的過濾水的合計量為190mL。
第7圖係顯示上述處理例8、處理例9、以及pH值無調整例之隨著時間經過之流束的變化。由此結果可以得知：即使為了抑制硬度的析出而降低pH值之後才進行膜過濾，其過濾性也是不佳。因此，可以證實添加鹼
才具有提昇膜過濾性的效果。
為了證實本發明的效果，乃將上述高硬度的河川水先經過砂礫間接觸處理後的水，使用日量為100m3的急速過濾裝置，進行了實證試驗。
處理例10，係將添加了氫氧化鈉以調整pH值為8.6後的上述原水，藉由使用了粗密性較之5C濾紙(保留粒子徑為1μm)更低之有效直徑0.5mm的石英砂之急速過濾裝置來進行過濾(石英砂的有效直徑是以0.4~0.7mm為宜，更好的有效直徑是0.5~0.6mm。)。將所獲得的過濾水，以5psi的壓力，利用直徑為47mm、平均細孔徑為0.1μm的精密過濾膜進行膜過濾，每5分鐘就進行測定過濾水的量，並且計算出時間經過與流束變化之間的關係。此外，經過30分鐘的膜過濾所獲得的過濾水的合計量為728mL。
處理例11，係將添加了氫氧化鈉以調整pH值為8.7後的上述原水，藉由使用了粗密性較之5C濾紙(保留粒子徑為1μm)更低之有效直徑0.5mm的石英砂之急速過濾裝置來進行過濾(石英砂的有效直徑是以0.4~0.7mm為宜，更好的有效直徑是0.5~0.6mm。)。將所獲得的過濾水，以5psi的壓力，利用直徑為47mm、平均細孔徑為0.1μm的精密過濾膜進行膜過濾，每5分鐘就進行測定過濾水的量，並且計算出時間經過與流束變化之間的關係。此外，經過30分鐘的膜過濾所獲得的過濾水的合計量為702mL。
第8圖係顯示上述處理例10、處理例11、以及將高硬度排水的原水使用5C濾紙進行粗過濾後的處理例7之隨著時間經過之流束的變化。上述處理例10，初期的流束是60LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、3分鐘後的流束是37LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、5分鐘後的流束是32LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、10分鐘後的流束是22LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、15分鐘後的流束是19LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、20分鐘後的流束是18LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、25分鐘後的流束是16LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、30分鐘後的流束是16LMH/kPa(L/m2/H/kPa)。上述處理例11，初期的流束是63LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、3分鐘後的流束是31LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、5分鐘後的流束是25LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、10分鐘後的流束是19LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、15分鐘後的流束是17LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、20分鐘後的流束是15LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、25分鐘後的流束是14LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、30分鐘後的流束是14LMH/kPa(L/m2/H/kPa)。上述處理例7，初期的流束是12LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、3分鐘後的流束是11LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、5分鐘後的流束是7LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、10分鐘後的流束是2LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、15分鐘後的流束是1LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、20分鐘後的流束是
1LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、25分鐘後的流束是1LMH/kPa(L/m2/H/kPa)、30分鐘後的流束是1LMH/kPa(L/m2/H/kPa)。是以，每一個例子都是在開始進行膜過濾後隨即流束的降低比較大。處理例7之30分鐘後之每單位壓力的流束為約1LMH/kPa(L/m2/H/kPa)，相對於此，處理例10以及處理例11之30分鐘後之每單位壓力的流束都是15LMH/kPa，係可發揮15倍以上的過濾能力。由此結果可以認為：利用添加鹼之工序、以及藉由使用了有效直徑為0.5mm的石英砂之急速過濾裝置來進行粗過濾工序來進行處理的話，係與利用添加鹼之工序、以及藉由濾紙來進行粗過濾工序的方法同樣地，都是可以改善膜過濾工序的過濾性，減少過濾膜的污染，可使清洗頻度變得比較少。
Claims (6)
- 一種高硬度排水之處理方法，是鈣硬度為100mg/L以上的高硬度排水之處理方法，其是具備：對於上述高硬度排水添加鹼之工序；使用過濾層對於上述添加鹼之工序後的鹼性高硬度排水進行粗過濾之工序；以及使用以聚四氟乙烯為主成分的精密過濾膜或限外超過濾膜，對於上述粗過濾工序後的鹼性高硬度排水進行膜過濾之工序，上述粗過濾，是使用有效直徑為0.4mm以上且0.7mm以下的過濾層來進行的。
- 如請求項1所述的高硬度排水之處理方法，其中，上述添加鹼之工序，是將高硬度排水的pH值調整為8以上且14以下。
- 如請求項1所述的高硬度排水之處理方法，其中，上述添加鹼之工序，是將高硬度排水的pH值調整為8以上且10以下。
- 如請求項1所述的高硬度排水之處理方法，其中，上述粗過濾，是使用保留粒子徑為1μm的過濾層來進行的。
- 如請求項1至請求項4之任一項所述的高硬度排水之處理方法，其中，還具有：使用逆滲透膜，對於上述膜過濾工序後的高硬度排水進行膜處理之工序。
- 如請求項5所述的高硬度排水之處理方法，其 中，上述膜處理工序，是對於膜過濾工序後的鹼性高硬度排水進行膜處理。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2009119300A1 (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-01 | メタウォーター株式会社 | 被処理水の逆浸透膜による分離のための前処理方法 |
| US20120118824A1 (en) * | 2009-08-06 | 2012-05-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Water treatment apparatus and water treatment method |
Family Cites Families (10)
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|---|---|---|---|---|
| JP2009165928A (ja) * | 2008-01-15 | 2009-07-30 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 水処理装置および水処理方法 |
| JP5636163B2 (ja) * | 2008-09-11 | 2014-12-03 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 排水処理方法及び排水処理設備 |
| CN101643253A (zh) * | 2009-08-25 | 2010-02-10 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 高硬度污水处理中超滤系统反洗方法 |
| JP2012187467A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Kurita Water Ind Ltd | 膜分離方法及び膜分離装置 |
| JP2013137279A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 水質評価方法、水処理システムの制御方法、および、水処理システム |
| JP2013169511A (ja) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Toshiba Corp | 膜ろ過システム |
| JP2014034006A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 排水処理方法及び排水処理装置 |
| CN103539288B (zh) * | 2013-10-31 | 2015-07-08 | 神华集团有限责任公司 | 工业废水的回收方法及废水回收系统 |
| CN103833172B (zh) * | 2014-03-13 | 2016-01-06 | 郭强 | 一种含盐废水的处理方法 |
| JP2015174018A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 栗田工業株式会社 | スケール防止方法及びスケール防止剤 |
-
2017
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009119300A1 (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-01 | メタウォーター株式会社 | 被処理水の逆浸透膜による分離のための前処理方法 |
| US20120118824A1 (en) * | 2009-08-06 | 2012-05-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Water treatment apparatus and water treatment method |
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