WO2004063097A1 - 浄水処理における活性炭の添加方法及び浄水処理方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for adding activated carbon and a method for purifying water in a water purification treatment in which the quality of treated water is improved by an adsorption effect of activated carbon.
- the water to be treated As a water purification device that purifies river water and obtains high-quality water, for example, one using activated carbon as shown in Fig. 2 is known.
- the water to be treated which is sent from the raw water tank 11 for storing raw water a via the raw water pump P1 and the circulation pump P2 through the flow paths 12 and 13 is treated by the membrane module 14 as SS ( The suspended solids are removed and removed as purified water b.
- the water to be treated is configured to be returned and circulated through the channel 15.
- ultrafine-grained activated carbon obtained by previously pulverizing to a particle size of 0.01 m to l0 / ⁇ m by some method is used.
- Fine-grained powdered activated carbon itself easily aggregates and easily forms secondary aggregates, so there was a problem that the effect of carefully selecting ultrafine-grained powder could not be obtained sufficiently.
- the ultrafine powder caused dust in handling.
- the present invention has been made in order to solve the above-described problem.
- a water purification treatment in which the quality of treated water is improved by an adsorption operation of activated carbon, secondary aggregation of activated carbon fine particles is suppressed.
- Active in water purification treatment that can make full use of adsorption performance and prevent activated carbon fine particles from causing dust. It is an object to provide a method for adding charcoal and a method for purifying water. Disclosure of the invention
- the present invention has been made to achieve the above object, and according to the present invention, there is provided a method for adding activated carbon in water purification treatment in which activated carbon is added to treated water to purify the treated water, Addition of activated carbon in the water purification treatment, wherein an aqueous suspension containing activated carbon fine particles having an average particle size of 0.1 m to 10 m obtained by wet milling particles of activated carbon is added to the water to be treated.
- a method is provided.
- a water purification method for purifying water to be treated using activated carbon the activated carbon having an average particle size of 0.1 ⁇ m to 10 m obtained by wet-pulverizing particles of the activated carbon.
- a water purification method is provided, wherein an aqueous suspension containing fine particles is added to the water to be treated, and the obtained water to be treated with activated carbon is further subjected to membrane separation treatment.
- the concentration of activated carbon in the aqueous suspension containing the activated carbon fine particles is preferably 0.1% by mass to 10% by mass.
- a pulverizer is attached to the flow path of the water to be treated or a tank for storing the same, and the activated carbon particles are wet pulverized by the pulverizer.
- the method for adding activated carbon and the method for purifying water in the water purification treatment of the present invention are configured as described above, it is possible to suppress the secondary aggregation of the activated carbon fine particles and make full use of the adsorption performance. It is possible to prevent activated carbon fine particles from causing dust. In addition, inexpensive activated carbon raw materials can be used, and costs can be reduced. Further, the working environment can be improved. Therefore, the present invention has an extremely large industrial value as a method for adding activated carbon and a method for treating water in a water purification treatment which has solved the conventional problems.
- FIG. 1 is a main part flow diagram of a water purification apparatus for explaining the activated carbon adding method of the present invention.
- Fig. 2 is a flow diagram of a conventional water purification treatment device using activated carbon.
- raw water for filtration c is supplied from a raw water tank 11 for storing raw water (water to be treated) a such as river water to a membrane module (not shown) by a raw water pump P 1.
- the activated carbon raw material sent out from the activated carbon tank 21 is charged into the mixing water d and then pulverized by the wet pulverizer 22 to obtain a water suspension containing activated carbon fine particles having an average particle size of 0.1 ⁇ m to 10 m.
- the suspension is added to the raw water tank 11 as a turbid liquid, mixed, and used as raw water for filtration (water to be treated with activated carbon) c.
- the present invention is characterized in that the activated carbon fine particles thus pulverized are used in a state where they do not pass through a dry state and coexist with moisture.
- the average particle size of the activated carbon fine particles used in the present invention means a volume average diameter, which is obtained by measuring using a laser diffraction scattering method.
- the raw water for filtration to which such activated carbon fine particles are added (water to be treated with activated carbon) c is, similarly to the case shown in FIG. 2, subjected to a filtration treatment by a membrane module in a later process to obtain purified water b. It is.
- the water suspension containing the activated carbon fine particles obtained by the wet mill 22 is added to the raw water tank 11, but is directly injected into the supply flow path of the raw water (treated water) a.
- Raw water for filtration (water to be treated with activated carbon) c may be used.
- the average particle size of the activated carbon fine particles used in the present invention is in the range of 0.1 m to 10 m, and preferably in the range of 0.5 im to 10 m.
- the average particle size is less than 0.1 m, for example, when used in combination with MF (Microfiltration) membrane treatment, it becomes difficult to separate activated carbon fine particles by MF membrane treatment.
- the particle size exceeds 10
- general commercial products having an average particle size of more than 10 zm can be used, so that the advantages of the present invention cannot be fully utilized.
- the average particle size is 0.5 ⁇ m or more, it is possible to capture completely on the MF membrane surface and perform efficient membrane filtration without infiltration of activated carbon fine particles into the inside of the membrane. Can be.
- the activated carbon raw material is wet-pulverized, and the obtained activated carbon fine particles are suspended in water. Since it is dispersed in a liquid and added without causing secondary aggregation, it can sufficiently exert an effect of adsorbing organic substances in raw water.
- the activated carbon raw material a general commercial product having an average particle size of 10 HI or more can be used, and there is an advantage that procurement is easy and raw material costs can be reduced.
- activated carbon fine particles are handled as an aqueous suspension, so that they do not cause dust.
- the activated carbon raw material used has a coarse particle size, so that it does not cause dust and the handling is easy. is there.
- the preferred particle size of the activated carbon fine particles used in the present invention is as described above, but it is obtained by adjusting the operating conditions of the wet milling device 22 in accordance with the purification purpose and the filtration size of the filtration membrane of the subsequent membrane module. Adjust the particle size to the most appropriate value (e.g., reduce the particle size when giving priority to adsorptivity, or increase the particle size when seeking biological supportability). There is also an advantage that it can be adjusted.
- membrane separation process membrane module
- a monolith type ceramic membrane can be mentioned as a preferred example.
- the wet pulverizing apparatus used in the present invention is not particularly limited as long as it is capable of pulverizing the activated carbon into the mixing water d and then dispersing the same.
- Pulverizing devices such as a rolling pole mill, a vibrating pole mill, and an ator mill can be mentioned as preferred examples.
- the activated carbon concentration of the aqueous suspension containing the activated carbon fine particles used in the present invention is preferably in the range of 0.1% by mass to 10% by mass. If it is less than 0.1%, the raw water for filtration c is diluted, and the treatment efficiency in the subsequent membrane module may be reduced. If it exceeds 10%, the activated carbon fine particles may be liable to secondary aggregation.
- Table 1 shows examples of the present invention and comparative examples.
- the activated carbon fine particles obtained according to the present invention were used as examples, and the test solution containing a predetermined concentration of organic impurities was set to 100 when the amount of organic impurities contained was removed.
- the same effect was obtained. According to this result, in the case of the present invention, compared to Comparative Examples 1 and 2, the same effect was obtained when the added amount of activated carbon was 67% or 33%, and the effect of miniaturization was sufficiently exhibited. I found that I could do it.
- the present invention is suitably used in various industrial fields in which it is necessary to efficiently purify treated water such as river water and various industrial waters to obtain high-quality water.
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Abstract
原水（被処理水）ａを貯留する原水槽１１から原水ポンプＰ１により、ろ過用原水ｃを膜モジュールに送給する場合、活性炭タンク２１から送り出された活性炭原料を、混合用水ｄとともに湿式粉砕装置２２で粉砕し、平均粒度０.１μｍ～１０μｍの活性炭微粒子を含む水懸濁液として、原水槽１１に添加、混合して、ろ過用原水（活性炭添加被処理水）ｃとする。このろ過用原水（活性炭添加被処理水）ｃを、後工程の膜モジュールで、ろ過処理することによって、浄水ｂを得る。
Description
明 細 書
浄水処理における活性炭の添加方法及び浄水処理方法 技術分野
本発明は、 活性炭の吸着作用によつて処理水質を向上させるようにした浄水処 理における活性炭の添加方法及び浄水処理方法に関する。 背景技術
河川水を浄化して高水質の浄水を得る浄水処理装置として、 例えば、 図 2に示 すような活性炭を利用したものが知られている。 ここに開示された技術において は、 原水 aを貯留する原水槽 1 1から原水ポンプ P 1、 循環ポンプ P 2により流 路 12、 13を経て送給される被処理水は膜モジュール 14で S S (S u s p e n d e d S o l i d s :浮遊物質） が除去され、 浄化水 bとして取り出される 。 図示の例では、 被処理水は流路 15により返送され循環するよう構成されてい る。
そして、 図示の事例では、 粉末活性炭注入手段 16から、 従来用いられてきた 、 粒度 18 zm程度の粉末活性炭に代えて、 粒度 0. 01 ; m〜l 0 の超微 粒状粉末活性炭を添加することにより、 原水 a中の異臭味、 色度、 トリハロメタ ン前駆体などの有機物質を効率よく除去することを開示している。
しかしながら、 このような知られた方法では、 予め何らかの方法で粒度 0. 0 1 m〜l 0 /^mに粉碎して得た超微粒状粉末活性炭を用いることになるが、 こ のような超微粒状粉末活性炭は、 それ自体が凝集しやすく容易に 2次凝集体を形 成してしまうので、 超微粒状粉末を精選した効果が十分に得られないという問題 があった。 さらに、 超微粒状粉末はハンドリングにおいて粉塵発生の原因となる などの不具合もあった。
本発明は、 上記の問題を解決するためになされたものであり、 活性炭の吸着作 用によつて処理水質を向上させるようにした浄水処理において、 活性炭微粒子の 二次凝集を抑制して、 その吸着性能を十分に活用することができるとともに、 活 性炭微粒子が粉塵の原因となるのを防止することができる浄水処理における活性
炭の添加方法及び浄水処理方法を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、 本発明によれば、 被 処理水に活性炭を添加して被処理水を浄化する浄水処理における活性炭の添加方 法であって、 前記活性炭の粒子を湿式粉碎して得られた平均粒度 0 . 1 m〜 l 0 mの活性炭微粒子を含む水懸濁液を前記被処理水に添加することを特徴とす る浄水処理における活性炭の添加方法が提供される。
また、 本発明によれば、 活性炭を用いて被処理水を浄化する浄水処理方法であ つて、 前記活性炭の粒子を湿式粉砕して得られた平均粒度 0 . 1 ^ m〜l 0 m の活性炭微粒子を含む水懸濁液を前記被処理水に添加し、 得られた活性炭添加被 処理水をさらに膜分離処理することを特徴とする浄水処理方法が提供される。 本発明においては、 前記活性炭微粒子を含む水懸濁液の活性炭濃度を 0 . 1質 量％〜1 0質量％とすることが好ましい。
また、 前記被処理水の流路またはそれを貯留する槽に粉砕機を付設し、 その粉 砕機で活性炭粒を湿式粉砕することが好ましい。
本発明の浄水処理における活性炭の添加方法及び浄水処理方法は、 以上説明し たように構成されているので、 活性炭微粒子の二次凝集を抑制して、 その吸着性 能を十分に活用することができるとともに、 活性炭微粒子が粉塵の原因となるの を防止することができる。 また、 安価な活性炭原料を用いることが可能でコスト の低減を図ることができる。 さらに、 作業環境の改善を図ることができる。 従つ て、 本発明は、 従来の問題点を解消した浄水処理における活性炭の添加方法及び 浄水処理方法として、 工業的価値はきわめて大なるものがある。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の活性炭添加方法を説明するための浄水処理装置の要部フロー 図である。
図 2は、 従来の活性炭を用いた浄水処理装置のフロ一図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の浄水処理における活性炭の添加方法及び浄水処理方法を実施す るための最良の形態について、 図面を参照しながら詳細に説明する。
図 1に示すように、 本発明においては、 河川水などの原水 （被処理水） aを貯 留する原水槽 1 1から原水ポンプ P 1により、 ろ過用原水 cを膜モジュール （図 示せず） に送給する場合、 活性炭タンク 21から送り出された活性炭原料は、 混 合用水 dに投入された後、 湿式粉砕装置 22で粉砕され、 平均粒度 0.1 ^m〜 10 mの活性炭微粒子を含む水懸濁液として、 原水槽 1 1に添加、 混合され、 ろ過用原水 （活性炭添加被処理水） cとされる。 本発明は、 このように粉砕され た活性炭微粒子が、 乾燥状態を経ることなく水分と共存した状態で用いられる点 に特徴がある。
ここで、 本発明に用いられる活性炭微粒子の平均粒度とは、 体積平均径を意味 し、 レーザー回折散乱法を用いて測定することによって得られるものである。 このような活性炭微粒子を添加されたろ過用原水 （活性炭添加被処理水） cは 、 図 2に示す場合に同じく、 後工程の膜モジュールによって、 ろ過処理され、 浄 水 bを得ることができるものである。 この事例では、 湿式粉砕装置 22で得られ た活性炭微粒子を含む水懸濁液は、 原水槽 11に添加されているが、 原水 （被処 理水） aの供給流路に直接注入して、 ろ過用原水 （活性炭添加被処理水） cとす るようにしてもよい。
本発明に用いられる活性炭微粒子の平均粒度は、 上述のように、 0.1 ^m〜 10 mの範囲内にあり、 0. 5 im〜l 0 mの範囲内にあることが好ましい 。 平均粒度が 0,1 m未満の場合は、 例えば、 MF (M i c r o f i 1 t r a t i on ：精密ろ過） 膜処理と組み合わせて用いる場合、 MF膜処理による活性 炭微粒子の分離が困難になり、 また、 平均粒度が 10 を超える場合は、 平均 粒度が 10 zmを超える一般市販品を用いることができるため本発明の利点を十 全に生かすことができない。 さらに、 平均粒度が 0. 5 ^m以上の場合は、 MF 膜表面で完全に捕捉することが可能であり、 膜内部への活性炭微粒子の侵入が起 こらず効率的な膜ろ過を実施することができる。
本発明によれば、 活性炭原料は湿式粉砕され、 得られた活性炭微粒子は水懸濁
液中に分散され、 二次凝集を生じない状態で添加されるので、 原水中の有機物な どの吸着効果を十分に発揮させることができる。 そして、 活性炭原料としては、 平均粒度 1 0 HI以上の一般市販品を利用することができ、 調達が容易で原料コ ストが安く済むという利点がある。 また、 本発明で活性炭微粒子は水懸濁液とし て取り扱われるので粉塵の原因とはならないことに加え、 用いられる活性炭原料 も、 粒度が粗なので粉塵の原因とならず取り扱いも楽になるという利点もある。 本発明において用いられる活性炭微粒子の好ましい粒度は、 上記の通りである が、 浄化目的や後段の膜モジュールの、 ろ過膜のろ過サイズに応じて、 湿式粉碎 装置 2 2の運転条件を調整して得られる粒度を最も適する値に適宜調整する （例 えば、 吸着性を優先する場合は粒径を小に、 生物担持性を求める場合は粒径を大 き目にするなど、 使用対象や目的に応じて調整する） ことが可能であるという利 点もある。
なお、 本発明に用いられる膜分離処理 （膜モジュール） としては、 例えば、 モ ノリス型のセラミツク膜を好適例として挙げることができる。
また、 本発明に用いられる湿式粉砕装置としては、 混合用水 d中に活性炭を投 入して分散させた後、 粉碎することが可能な機種であれば特に限定されないが、 ポールやロッドを粉碎メディアとした転動ポールミル、 振動ポールミル、 ァトラ イタ一ミルなどの微粉砕装置を好適例として挙げることができる。
さらに、 本発明に用いられる活性炭微粒子を含む水懸濁液の活性炭濃度は、 0 . 1質量％〜 1 0質量％の範囲内にあることが好ましい。 0 . 1 %未満の場合は、 ろ過用原水 cが希釈され、 後段の膜モジュールでの処理効率が低下することがあ る。 また、 1 0 %を超える場合は、 活性炭微粒子が二次凝集し易くなることがあ る。 実施例
以下、 表 1に本発明の実施例と比較例を示す。 表 1では、 本発明によって得ら れた活性炭微粒子を実施例とし、 所定濃度の有機不純物を含む試験液につき、 含 有有機不純物を除去できたときの添加量を 1 0 0として、 それぞれ比較例 1、 2 の活性炭を用いたときに、 同一効果が得られた活性炭の添加量を比較値で示した
この結果によれば、 本発明の場合、 比較例 1、 2に比較して、 活性炭の添加量 は 6 7 %、 3 3 %で同等の効果が得られ、 微細化の効果を十分に発揮することが できることがわかった。
(表 1 )
本発明は、 河川水、 各種工業用水等の被処理水を効率的に浄化して、 高水質の 浄水を得ることが必要な各種産業分野において好適に利用される。
Claims
1 . 被処理水に活性炭を添加して被処理水を浄化する浄水処理における活性炭 の添加方法であって、 前記活性炭の粒子を湿式粉砕して得られた平均粒度 0 . 1 x m〜l 0 mの活性炭微粒子を含む水懸濁液を前記被処理水に添加することを 特徴とする浄水処理における活性炭の添加方法。
2 . 前記活性炭微粒子を含む水懸濁液の活性炭濃度を 0 . 1質量％〜 1 0質量 %とする請求項 1に記載の浄水処理における活性炭の添加方法。
3 . 前記被処理水の流路またはそれを貯留する槽に粉砕機を付設し、 その粉碎 機で活性炭粒を湿式粉碎する請求項 1又は 2に記載の浄水処理における活性炭の 添加方法。
4 . 活性炭を用いて被処理水を浄化する浄水処理方法であって、 前記活性炭の 粒子を湿式粉砕して得られた平均粒度 0 . 1 m〜l 0； mの活性炭微粒子を含 む水懸濁液を前記被処理水に添加し、 得られた活性炭添加被処理水をさらに膜分 離処理することを特徴とする浄水処理方法。
5 . 前記活性炭微粒子を含む水懸濁液の活性炭濃度を 0 . 1質量％〜 1 0質量 %とする請求項 4に記載の浄水処理方法。
6 . 前記被処理水の流路またはそれを貯留する槽に粉砕機を付設し、 その粉砕 機で活性炭粒を湿式粉砕する請求項 4又は 5に記載の浄水処理方法。
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