濾過運転方法
【課題】 安定した濾過性能を維持できる濾過運転方法の提供。
【解決手段】 少なくとも凝集槽における凝集処理工程後に、膜分離槽に浸漬された膜分離モジュールよる膜分離処理工程を有する濾過運転方法であり、前記凝集処理工程が、被処理液のＣＯＤ５００〜１０００ppmに対して、同等以上の量の凝集剤を添加し、攪拌機により、３５０〜５００ｒ／minで、５〜３０分間攪拌しながら凝集処理する工程である、濾過運転方法。
【解決手段】 少なくとも凝集槽における凝集処理工程後に、膜分離槽に浸漬された膜分離モジュールよる膜分離処理工程を有する濾過運転方法であり、前記凝集処理工程が、被処理液のＣＯＤ５００〜１０００ppmに対して、同等以上の量の凝集剤を添加し、攪拌機により、３５０〜５００ｒ／minで、５〜３０分間攪拌しながら凝集処理する工程である、濾過運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種分野の水処理に使用できる、浸漬型膜分離装置及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種分野の水処理において、凝集処理と膜分離処理を併用する方法が採用されている。凝集処理後に膜分離処理を行う方法は、凝集処理液に含まれるフロックにより、膜が閉塞され、濾過性能が低下するおそれもある。
【特許文献１】特開平１１−３３３４８３号公報
【特許文献２】特開２００１−１２９５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、凝集処理と膜分離処理を併用する濾過運転方法であり、膜分離処理の分離能力が高められた濾過運転方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、課題の解決手段として、
少なくとも凝集槽における凝集処理工程後に、膜分離槽に浸漬された膜分離モジュールよる膜分離処理工程を有する濾過運転方法であり、
前記凝集処理工程が、被処理液のＣＯＤ５００〜１０００ppmに対して、同等以上の量の凝集剤を添加し、攪拌機により、３５０〜５００ｒ／minで、５〜３０分間攪拌しながら凝集処理する工程である、濾過運転方法を提供する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の濾過運転方法によれば、安定した濾過性能を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１により、本発明の濾過運転方法を説明する。図１は、本発明の濾過運転方法に適した浸漬型膜分離装置の概念図である。図１中の丸で囲まれたＰは、ポンプを示している。
【０００７】
＜浸漬型膜分離装置＞
原水槽１は、原水ライン２１により供給された原水で満たされており、内部にポンプが浸漬されている。原水槽１は、原水供給ライン２２で凝集槽２に接続されている。
【０００８】
凝集槽２は、所定量の凝集剤を添加するための凝集剤添加装置１１、槽内を攪拌するための攪拌機１２、槽内の被処理水のｐＨを調整するためのｐＨ調整装置１３を備えている。凝集槽２の内部にはポンプが浸漬されている。凝集槽２は、凝集処理水ライン２３で膜分離槽３に接続されている。攪拌機１２は、パドル型、プロペラ型等の攪拌羽根（攪拌翼）を有するものである。
【０００９】
膜分離槽３内は、内部が仕切壁１４により第１槽３ａと第２槽３ｂとに分けられている。第１槽３ａと第２槽３ｂの容積は、同程度であるか、第２槽３ｂの方が大きいことが好ましい。
【００１０】
仕切壁１４は、膜分離槽３の対向する壁面に両側面が固定されており、下面１４ａは膜分離槽３の底面から離れており、上面１４ｂは満水状態のときに水面よりも下に位置するように設定されている。このため、第１槽３ａと第２槽３ｂは、仕切壁１４の上面（上端）１４ｂ側と下面（下端）１４ａ側にて液の流通が可能なように連通されている。
【００１１】
第１槽３ａには、槽内を攪拌するための攪拌機１６が備えられており、第２槽３ｂ内には、膜分離モジュール１５が吊り下げられた状態で浸漬されている。膜分離モジュール１５としては、例えば、公知の中空糸膜モジュール（外圧型又は内圧型であるが、好ましくは外圧型）を用いることができる。
【００１２】
膜分離モジュール１５の直下の第２槽３ｂの底面には、散気装置１７が設置されている。膜分離槽３の底面と一方の側面の境界は、図示するように傾斜面３１となっている。攪拌機１６は、パドル型、プロペラ型等の攪拌羽根（攪拌翼）を有するものである。
【００１３】
膜分離槽３は、ポンプを備えた透過水ライン２４で透過水槽４に接続され、散気装置１７は、散気ライン２６で空気供給源に接続されている。
【００１４】
透過水槽４と膜分離槽３内の膜分離モジュール１５の透過水出口は、ポンプを備えた逆圧洗浄ライン２５で接続されている。
【００１５】
膜分離槽３は、傾斜面３１において汚泥引抜ライン２７で汚泥貯留槽５に接続されている。汚泥引抜ライン２７により、膜分離槽３の底面付近に溜まった汚泥を水とともに汚泥含有水として引き抜くことができる。
【００１６】
汚泥貯留槽５内には、図示していない濾過手段（例えば、ＪＩＳ規格で１０メッシュ程度のポリエステルからなる不織布製の濾布が、ステンレス製の枠や籠等の支持体に固定されたもの）が設置されており、汚泥引抜ライン２７から送られた汚泥含有水を汚泥と水に分離する（汚泥を脱水する）。汚泥貯留槽５は、返送ライン２８により、原水槽１に接続されている。
【００１７】
＜浸漬型膜分離装置を用いた濾過運転方法＞
原水が満たされた原水槽１内のポンプを作動させ、原水供給ライン２２から凝集槽２に原水を供給する。
【００１８】
凝集槽２では、攪拌機１２により槽内を攪拌しながら、凝集剤添加装置１１により、所要量の凝集剤を添加する。このとき、必要に応じてｐＨ調整装置１３により、ｐＨ調整剤を添加してｐＨを９〜１０に調整する。
【００１９】
凝集剤の添加量は、原水のＣＯＤ５００〜１０００ppmに対して、凝集剤の種類に拘わらず同等以上の量である。凝集剤は、例えば、吸着剤、凝結剤、高分子凝集剤等を用いることができる。吸着剤としては、珪藻土、モンモリロナイト、活性白土等の油吸着剤、凝結剤としては、硫酸アルミニウム等の無機化合物、高分子凝集剤としては、アニオン系とカチオン系の高分子凝集剤を挙げることができる。
【００２０】
攪拌機１２による攪拌は、３５０〜５００ｒ／minで、５〜３０分間行う。
【００２１】
凝集槽２で凝集処理した処理水は、ポンプを作動させ、ライン２３から膜分離槽３に送る。
【００２２】
次に、膜分離槽３では、第１槽３ａと第２槽３ｂが凝集処理水で満たされた状態で、第１槽３ａでは攪拌機１６で攪拌しながら、第２槽３ｂでは膜分離モジュール１５で濾過する。攪拌機１６による攪拌は、凝集処理工程における攪拌機１２と同様にして行うことが望ましい。
【００２３】
膜分離モジュール１５による濾過時には、膜面を外側から洗浄するため、散気装置１７から散気することができる。また、適当間隔をおいて、逆圧洗浄ライン２５により、逆圧洗浄することができる。
【００２４】
膜分離槽３内の濾過時において、第１槽３ａ内が攪拌機１６で攪拌されているため、第１槽３ａと第２槽３ｂ内の凝集処理水は、仕切壁１４の下面１４ａの下を通り、上面１４ｂを越えて互いに流通する。このため、膜分離槽３内の凝集処理水は、フロックが偏在することなく均一状態になり、分離膜モジュール１５による濾過性能が安定する。
【００２５】
膜分離槽３で濾過した透過水は、透過水ライン２４により、透過水タンク４に送られ、貯水される。透過水タンク４内の透過水は、適宜河川等に放流するほか、膜分離モジュール１５の逆圧洗浄水としても用いられる。
【００２６】
膜分離槽３の底面付近に溜まったフロック（汚泥）は、汚泥引抜ライン２７から引き抜き、汚泥貯留槽５に送る。汚泥貯留槽５では、汚泥を脱水して、水は原水槽１に返送し、汚泥は廃棄する。
【実施例】
【００２７】
実施例１
凝集槽２は、高さ０．８５ｍ、幅０．５５ｍ、奥行き０．３３ｍ（容積０．５ｍ３）を用いた。攪拌機１２は、パドル型の長さ０．２ｍの攪拌羽根を有するものを用いた。
【００２８】
凝集槽２では、ＣＯＤ５２ppm，ｎヘキサン抽出物量７．６mg／Ｌ、濁度５２、ｐＨ７．３の原水（化粧品工場の排水）に対して、凝集剤（商品名メムフロックＵ００２；ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社製）を濃度が８０ppmとなるように添加し、攪拌機１２により、３６０ｒ／minで１０分間、攪拌しながら凝集処理を行った。
【００２９】
膜分離槽３（図１に示す傾斜面３１を有している）は、高さ１．３５ｍ、幅０．６３ｍ、奥行き０．８６ｍ（容積０．８１ｍ３）で、幅方向１／３〜１／２の位置に、高さ１ｍの仕切壁が、上側に０．３５ｍ、下側に０．２５ｍの隙間を空けて、槽の壁に固定されたものを用いた。
【００３０】
膜分離槽３では、攪拌機１６（攪拌機１２と同じもの）により３６０ｒ／minで攪拌しながら、膜分離モジュール（ポリエーテルスルホン中空糸膜を充填したケーシングフリーの浸漬型中空糸膜エレメント〔有効膜面積２．２ｍ２〕を８ユニット組み合わせたもの）により、吸引濾過した。
【００３１】
濾過運転は、散気管１７（パールコン；ダイセン・メンブレン・システムズ社製，PMD-T06）により散気しながら行った。濾過運転３０分ごとに４５秒間の逆圧洗浄をした。
【００３２】
濾過運転１時間経過時の透過水は、ＣＯＤ３８ppm、ｎヘキサン抽出物量０．６mg／Ｌ以下、濁度０．２であり、そのまま河川放流ができるものであった。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の浸漬型膜分離装置の概念図。
【符号の説明】
【００３４】
１ 原水槽
２ 凝集槽
３ 膜分離槽
３ａ 第１槽
３ｂ 第２槽
４ 透過水槽
５ 汚泥貯留槽
１１ 凝集剤添加装置
１２ 攪拌機
１４ 仕切壁
１５ 膜分離モジュール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種分野の水処理に使用できる、浸漬型膜分離装置及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種分野の水処理において、凝集処理と膜分離処理を併用する方法が採用されている。凝集処理後に膜分離処理を行う方法は、凝集処理液に含まれるフロックにより、膜が閉塞され、濾過性能が低下するおそれもある。
【特許文献１】特開平１１−３３３４８３号公報
【特許文献２】特開２００１−１２９５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、凝集処理と膜分離処理を併用する濾過運転方法であり、膜分離処理の分離能力が高められた濾過運転方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、課題の解決手段として、
少なくとも凝集槽における凝集処理工程後に、膜分離槽に浸漬された膜分離モジュールよる膜分離処理工程を有する濾過運転方法であり、
前記凝集処理工程が、被処理液のＣＯＤ５００〜１０００ppmに対して、同等以上の量の凝集剤を添加し、攪拌機により、３５０〜５００ｒ／minで、５〜３０分間攪拌しながら凝集処理する工程である、濾過運転方法を提供する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の濾過運転方法によれば、安定した濾過性能を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１により、本発明の濾過運転方法を説明する。図１は、本発明の濾過運転方法に適した浸漬型膜分離装置の概念図である。図１中の丸で囲まれたＰは、ポンプを示している。
【０００７】
＜浸漬型膜分離装置＞
原水槽１は、原水ライン２１により供給された原水で満たされており、内部にポンプが浸漬されている。原水槽１は、原水供給ライン２２で凝集槽２に接続されている。
【０００８】
凝集槽２は、所定量の凝集剤を添加するための凝集剤添加装置１１、槽内を攪拌するための攪拌機１２、槽内の被処理水のｐＨを調整するためのｐＨ調整装置１３を備えている。凝集槽２の内部にはポンプが浸漬されている。凝集槽２は、凝集処理水ライン２３で膜分離槽３に接続されている。攪拌機１２は、パドル型、プロペラ型等の攪拌羽根（攪拌翼）を有するものである。
【０００９】
膜分離槽３内は、内部が仕切壁１４により第１槽３ａと第２槽３ｂとに分けられている。第１槽３ａと第２槽３ｂの容積は、同程度であるか、第２槽３ｂの方が大きいことが好ましい。
【００１０】
仕切壁１４は、膜分離槽３の対向する壁面に両側面が固定されており、下面１４ａは膜分離槽３の底面から離れており、上面１４ｂは満水状態のときに水面よりも下に位置するように設定されている。このため、第１槽３ａと第２槽３ｂは、仕切壁１４の上面（上端）１４ｂ側と下面（下端）１４ａ側にて液の流通が可能なように連通されている。
【００１１】
第１槽３ａには、槽内を攪拌するための攪拌機１６が備えられており、第２槽３ｂ内には、膜分離モジュール１５が吊り下げられた状態で浸漬されている。膜分離モジュール１５としては、例えば、公知の中空糸膜モジュール（外圧型又は内圧型であるが、好ましくは外圧型）を用いることができる。
【００１２】
膜分離モジュール１５の直下の第２槽３ｂの底面には、散気装置１７が設置されている。膜分離槽３の底面と一方の側面の境界は、図示するように傾斜面３１となっている。攪拌機１６は、パドル型、プロペラ型等の攪拌羽根（攪拌翼）を有するものである。
【００１３】
膜分離槽３は、ポンプを備えた透過水ライン２４で透過水槽４に接続され、散気装置１７は、散気ライン２６で空気供給源に接続されている。
【００１４】
透過水槽４と膜分離槽３内の膜分離モジュール１５の透過水出口は、ポンプを備えた逆圧洗浄ライン２５で接続されている。
【００１５】
膜分離槽３は、傾斜面３１において汚泥引抜ライン２７で汚泥貯留槽５に接続されている。汚泥引抜ライン２７により、膜分離槽３の底面付近に溜まった汚泥を水とともに汚泥含有水として引き抜くことができる。
【００１６】
汚泥貯留槽５内には、図示していない濾過手段（例えば、ＪＩＳ規格で１０メッシュ程度のポリエステルからなる不織布製の濾布が、ステンレス製の枠や籠等の支持体に固定されたもの）が設置されており、汚泥引抜ライン２７から送られた汚泥含有水を汚泥と水に分離する（汚泥を脱水する）。汚泥貯留槽５は、返送ライン２８により、原水槽１に接続されている。
【００１７】
＜浸漬型膜分離装置を用いた濾過運転方法＞
原水が満たされた原水槽１内のポンプを作動させ、原水供給ライン２２から凝集槽２に原水を供給する。
【００１８】
凝集槽２では、攪拌機１２により槽内を攪拌しながら、凝集剤添加装置１１により、所要量の凝集剤を添加する。このとき、必要に応じてｐＨ調整装置１３により、ｐＨ調整剤を添加してｐＨを９〜１０に調整する。
【００１９】
凝集剤の添加量は、原水のＣＯＤ５００〜１０００ppmに対して、凝集剤の種類に拘わらず同等以上の量である。凝集剤は、例えば、吸着剤、凝結剤、高分子凝集剤等を用いることができる。吸着剤としては、珪藻土、モンモリロナイト、活性白土等の油吸着剤、凝結剤としては、硫酸アルミニウム等の無機化合物、高分子凝集剤としては、アニオン系とカチオン系の高分子凝集剤を挙げることができる。
【００２０】
攪拌機１２による攪拌は、３５０〜５００ｒ／minで、５〜３０分間行う。
【００２１】
凝集槽２で凝集処理した処理水は、ポンプを作動させ、ライン２３から膜分離槽３に送る。
【００２２】
次に、膜分離槽３では、第１槽３ａと第２槽３ｂが凝集処理水で満たされた状態で、第１槽３ａでは攪拌機１６で攪拌しながら、第２槽３ｂでは膜分離モジュール１５で濾過する。攪拌機１６による攪拌は、凝集処理工程における攪拌機１２と同様にして行うことが望ましい。
【００２３】
膜分離モジュール１５による濾過時には、膜面を外側から洗浄するため、散気装置１７から散気することができる。また、適当間隔をおいて、逆圧洗浄ライン２５により、逆圧洗浄することができる。
【００２４】
膜分離槽３内の濾過時において、第１槽３ａ内が攪拌機１６で攪拌されているため、第１槽３ａと第２槽３ｂ内の凝集処理水は、仕切壁１４の下面１４ａの下を通り、上面１４ｂを越えて互いに流通する。このため、膜分離槽３内の凝集処理水は、フロックが偏在することなく均一状態になり、分離膜モジュール１５による濾過性能が安定する。
【００２５】
膜分離槽３で濾過した透過水は、透過水ライン２４により、透過水タンク４に送られ、貯水される。透過水タンク４内の透過水は、適宜河川等に放流するほか、膜分離モジュール１５の逆圧洗浄水としても用いられる。
【００２６】
膜分離槽３の底面付近に溜まったフロック（汚泥）は、汚泥引抜ライン２７から引き抜き、汚泥貯留槽５に送る。汚泥貯留槽５では、汚泥を脱水して、水は原水槽１に返送し、汚泥は廃棄する。
【実施例】
【００２７】
実施例１
凝集槽２は、高さ０．８５ｍ、幅０．５５ｍ、奥行き０．３３ｍ（容積０．５ｍ３）を用いた。攪拌機１２は、パドル型の長さ０．２ｍの攪拌羽根を有するものを用いた。
【００２８】
凝集槽２では、ＣＯＤ５２ppm，ｎヘキサン抽出物量７．６mg／Ｌ、濁度５２、ｐＨ７．３の原水（化粧品工場の排水）に対して、凝集剤（商品名メムフロックＵ００２；ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社製）を濃度が８０ppmとなるように添加し、攪拌機１２により、３６０ｒ／minで１０分間、攪拌しながら凝集処理を行った。
【００２９】
膜分離槽３（図１に示す傾斜面３１を有している）は、高さ１．３５ｍ、幅０．６３ｍ、奥行き０．８６ｍ（容積０．８１ｍ３）で、幅方向１／３〜１／２の位置に、高さ１ｍの仕切壁が、上側に０．３５ｍ、下側に０．２５ｍの隙間を空けて、槽の壁に固定されたものを用いた。
【００３０】
膜分離槽３では、攪拌機１６（攪拌機１２と同じもの）により３６０ｒ／minで攪拌しながら、膜分離モジュール（ポリエーテルスルホン中空糸膜を充填したケーシングフリーの浸漬型中空糸膜エレメント〔有効膜面積２．２ｍ２〕を８ユニット組み合わせたもの）により、吸引濾過した。
【００３１】
濾過運転は、散気管１７（パールコン；ダイセン・メンブレン・システムズ社製，PMD-T06）により散気しながら行った。濾過運転３０分ごとに４５秒間の逆圧洗浄をした。
【００３２】
濾過運転１時間経過時の透過水は、ＣＯＤ３８ppm、ｎヘキサン抽出物量０．６mg／Ｌ以下、濁度０．２であり、そのまま河川放流ができるものであった。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の浸漬型膜分離装置の概念図。
【符号の説明】
【００３４】
１ 原水槽
２ 凝集槽
３ 膜分離槽
３ａ 第１槽
３ｂ 第２槽
４ 透過水槽
５ 汚泥貯留槽
１１ 凝集剤添加装置
１２ 攪拌機
１４ 仕切壁
１５ 膜分離モジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも凝集槽における凝集処理工程後に、膜分離槽に浸漬された膜分離モジュールよる膜分離処理工程を有する濾過運転方法であり、
前記凝集処理工程が、被処理液のＣＯＤ５００〜１０００ppmに対して、同等以上の量の凝集剤を添加し、攪拌機により、３５０〜５００ｒ／minで、５〜３０分間攪拌しながら凝集処理する工程である、濾過運転方法。
【請求項１】
少なくとも凝集槽における凝集処理工程後に、膜分離槽に浸漬された膜分離モジュールよる膜分離処理工程を有する濾過運転方法であり、
前記凝集処理工程が、被処理液のＣＯＤ５００〜１０００ppmに対して、同等以上の量の凝集剤を添加し、攪拌機により、３５０〜５００ｒ／minで、５〜３０分間攪拌しながら凝集処理する工程である、濾過運転方法。
【図１】
【公開番号】特開２００９−２８６１３（Ｐ２００９−２８６１３Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９４０７４（Ｐ２００７−１９４０７４）
【出願日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【出願人】（５９４１５２６２０）ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 (104)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【出願人】（５９４１５２６２０）ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 (104)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]