JP4655643B2

JP4655643B2 - 生物処理水含有水の処理方法及び処理装置

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Publication number: JP4655643B2
Application number: JP2005017087A
Authority: JP
Inventors: 望育野
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2011-03-23
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Description

本発明は、生物処理水含有水の処理方法及び処理装置に係り、詳しくは、廃水の生物処理水を含有する水を逆浸透（ＲＯ）膜により膜分離処理するに際して、ＲＯ膜の透過流束の低下を防止して、長期に亘り、安定な処理を行うことができる生物処理含有水の処理方法と処理装置に関する。

近年、環境基準、水質基準は厳しくなる傾向にあり、放流水についても高度に浄化することが望まれている。一方で、水不足解消の目的から各種の排水を回収して再利用するためにも、高度な水処理が望まれている。

このような状況において、ＲＯ膜分離処理は、水中のイオン類、有機物、微粒子などの不純物を効果的に除去することが可能であることから、近年、多くの分野で使用されるようになってきた。例えば、半導体製造プロセスから排出されるアセトン、イソプロピルアルコールなどを含む高濃度ＴＯＣ或いは低濃度ＴＯＣ排水を回収して再利用する場合、これをまず生物処理してＴＯＣ成分を除去し、生物処理水をＲＯ膜分離処理して浄化する方法が広く採用されている（例えば特許文献１）。

従来、ＲＯ膜分離処理に用いられるＲＯ膜としては、一般に、全芳香族架橋ポリアミド複合膜（ＰＡ膜）や酢酸セルロース酸（ＣＡ膜）などが提供されている。また、ＲＯ膜分離処理においては、透過流束（Ｆｌｕｘ）の低下を防止して安定した処理を行うために、ＲＯ膜分離装置に供給する被処理水（ＲＯ膜分離処理の給水）について基準が設けられており、ＪＩＳＫ３８０２に規定されるファウリングインデックス（ＦＩ）が４以下であることが望まれている。ファウリングインデックスは、その値が小さいほど、ＲＯ膜への負荷が少なく、透過流束の低下が起こり難い。

従来のＲＯ膜のうち、ＰＡ膜は被処理水中に含まれる界面活性剤や糖脂質、蛋白質などの微量のファウリング性物質の吸着により、膜が汚れ、急激に透過流束が低下するために、安定したＲＯ膜分離処理を継続し得ないという欠点がある。ＣＡ膜はＰＡ膜に比べて耐汚染性は良好であるが、脱塩率が低く、また操作圧が高いという問題がある。

近年、膜表面の荷電性をなくし、かつ親水性を向上させることにより膜を汚れにくくしたＲＯ膜として耐汚染膜が開発されたが、このような耐汚染膜であっても、生物処理水のような高分子多糖類（糖脂質）、蛋白質などの比較的粘着性の高い成分を含む水を処理する場合には、その耐汚染効果は低く、やはり経時により透過流束が低下するという問題がある。

従来、屎尿系汚水については、膜の目詰まりが少なく、透過液量をそれ程低下させることなく処理水質を向上させることができ、膜の運転寿命を格段に延長させ得る汚水の処理装置として、屎尿系汚水を脱水する手段、脱水手段からの分離水を生物学的硝化脱窒する手段、硝化脱窒手段からの生物処理液を凝集処理する手段、凝集処理手段からの凝集処理液を固液分離することなくそのまま膜分離する手段からなる屎尿系汚水の処理装置が提案されている（特許文献２）。また、微量の有機物を含有する水をオリゴトロフィックバクテリアによる生物処理と膜分離処理とで処理するにあたり、膜の透過流束の低下を防止して長期に亘り安定かつ効率的な処理を行う方法として、生物反応槽の溶存酸素濃度を２ｍｇ／Ｌ以上に維持する方法が提案されている（特許文献３）。

生物処理含有水のＲＯ膜分離処理における膜の目詰まりを防止するためには、蛋白質や高分子多糖類などの比較的粘着性の高いファウリング性物質を予め濾過して除去することが考えられるが、これらのファウリング性物質は非常に小さいものであるため、重力濾過器、圧力濾過器などの濾過器では捕捉されることがなく、濾過による前処理を行っても、ＲＯ膜分離装置に流入し、膜の目詰まりの原因となる。孔径０．４５μｍ以下の精密濾過膜装置で膜濾過した場合には、得られる膜濾過水のファウリングインデックスは４以下となり、ＲＯ膜への給水条件は満たすものとなるが、この場合でもＲＯ膜の透過流束の低下を抑制することはできないことが近年明らかになってきた。

ところで、一般にＲＯ膜分離処理においては、ＲＯ膜分離装置での微生物の増殖に起因する膜汚染及び膜汚染による透過流束の低下を防止するために、ＲＯ膜給水にスライムコントロール剤を添加することが行われているが、スライムコントロール剤は高価であることから、このようなスライムコントロール剤を添加することなくＲＯ膜分離装置内での微生物の増殖を防止することが望まれる。
特開２００２−３３６８８６号公報特公平７−５５３１８号公報特開２０００−２８８５７８号公報

本発明は、生物処理水を含有する水をＲＯ膜により膜分離処理するに際して、ＲＯ膜の透過流束の低下を防止して、長期に亘り安定した処理を行うことができ、しかも、ＲＯ膜給水へのスライムコントロール剤の添加を不要とすることができる生物処理水含有水の処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。

請求項１の生物処理水含有水の処理方法は、生物処理水を含有する被処理水を、キレート樹脂と接触させて金属イオンを除去した後、ｐＨを９．５以上に調整して逆浸透膜分離処理する生物処理水含有水の処理方法であって、前記被処理水をキレート樹脂と接触させるに先立ち、該被処理水をＮａ型強カチオン交換樹脂と接触させて硬度成分を除去し、前記キレート樹脂で残留する硬度成分の除去と他の多価金属イオンの除去を行うことを特徴とする。

請求項２の生物処理水含有水の処理方法は、生物処理水を含有する被処理水を、キレート樹脂と接触させて金属イオンを除去した後、ｐＨを９．５以上に調整して逆浸透膜分離処理する生物処理水含有水の処理方法であって、前記被処理水をキレート樹脂と接触させるに先立ち、該被処理水に炭酸化合物を添加して硬度成分を除去し、前記キレート樹脂で残留する硬度成分の除去と他の多価金属イオンの除去を行うことを特徴とする。

請求項３の生物処理水含有水の処理装置は、生物処理水を含有する被処理水をキレート樹脂と接触させて金属イオンを除去する金属イオン除去手段と、該金属イオン除去手段の処理水をｐＨ９．５以上に調整するｐＨ調整手段と、該ｐＨ調整手段の処理水が導入される逆浸透膜分離装置とを備えてなる生物処理水含有水の処理装置であって、前記金属イオン除去手段に導入される被処理水をＮａ型強カチオン交換樹脂と接触させて硬度成分を除去する手段を備え、前記金属イオン除去手段で残留する硬度成分の除去と他の多価金属イオンの除去が行われることを特徴とする。

請求項４の生物処理水含有水の処理装置は、生物処理水を含有する被処理水をキレート樹脂と接触させて金属イオンを除去する金属イオン除去手段と、該金属イオン除去手段の処理水をｐＨ９．５以上に調整するｐＨ調整手段と、該ｐＨ調整手段の処理水が導入される逆浸透膜分離装置とを備えてなる生物処理水含有水の処理装置であって、前記金属イオン除去手段に導入される被処理水に炭酸化合物を添加して硬度成分を除去する手段を備え、前記金属イオン除去手段で残留する硬度成分の除去と他の多価金属イオンの除去が行われることを特徴とする。

本発明の生物処理水含有水の処理方法及び処理装置によれば、生物処理水含有水をＲＯ膜分離処理して浄化するに際して、ＲＯ膜の透過流束の低下を防止して、長期に亘り安定した処理を行って高水質の処理水を効率的に得ることができる。また、ＲＯ膜給水への高価なスライムコントロール剤の添加も不要となる。

即ち、前述の如く、ＲＯ膜分離装置のＲＯ膜分離処理に先立ち、濾過処理を行うことにより、ファウリングインデックス４以下のＲＯ給水条件を満たす水を得ることができるが、この場合でも、透過流束の経時低下の問題があった。本発明者らは、この問題の原因について鋭意検討した結果、廃水の生物処理水含有水中に含まれる多価金属イオンが、廃水の生物処理水含有水をＲＯ給水とした時のＲＯ膜閉塞主要因物質である蛋白質や高分子多糖類などの比較的粘着性の高いファウリング性物質に対して、バインダー的要因となり、汚染物質の膜面付着を助長させることが原因となっていることを見出した。

本発明においては、ＲＯ膜分離処理に先立ち、キレート樹脂により多価金属イオンを吸着除去することにより、このような汚染物質の膜面付着の助長を抑制し、これにより、膜の目詰まりによる透過流束の低下を防止することができる。

即ち、キレート樹脂は、多価金属イオンを選択的に吸着して除去することができるものであり、被処理水中に１価カチオンが存在していても、多価金属イオンを効率的に除去することができるので、生物処理水含有水中の、ＲＯ膜閉塞主要因物質である蛋白質や高分子多糖類などの比較的粘着性の高いファウリング性物質に対してバインダー的要因となる多価金属イオンを低レベルまで除去することができる。

特に、Ｎａ型強カチオン交換樹脂や炭酸化合物添加による前処理で硬度成分の大半を除去することにより、キレート樹脂は残留する硬度成分（Ｃａ^２＋イオン、Ｍｇ^２＋イオン等）の除去と他の多価金属イオンの除去を行えば良く、負荷が軽減されるとともに低レベルまで金属イオンの除去することが可能となる。

また、本発明では、このようにして金属イオンを除去した水をｐＨ９．５以上に調整してＲＯ膜給水とするため、次のような効果が奏される。
(1) 微生物はアルカリ性域では生息することができない。そのため、ＲＯ膜給水のｐＨを９．５以上に調整することにより、栄養源はあるが微生物が生息できない環境を作り出すことが可能となり、従来のような高価なスライムコントロール剤の添加は不要となる。
(2) ＲＯ膜閉塞主要因物質である蛋白質や高分子多糖類などの比較的粘着性の高いファウリング性物質は、ｐＨ９．５以上において膜面に付着しにくくなることが知られており、従って、ＲＯ膜給水をｐＨ９．５以上のアルカリ性とすることにより、ＲＯ膜分離装置における膜面閉塞をより一層効果的に抑制することが可能となる。

なお、このような高アルカリ性領域では、ＲＯ膜給水中に微量の多価金属イオンが存在しても、例えばカルシウムイオンであれば炭酸カルシウム或いはリン酸カルシウムなどのカルシウム系スケールがＲＯ膜面で析出することとなるが、本発明では、原水中の多価金属イオンを予めキレート樹脂で極低濃度にまで除去することができるため、このような高アルカリ性領域でのスケールの析出を抑制することが可能となる。

請求項１，３によれば、キレート樹脂による金属イオンの除去に先立ちＮａ型強カチオン交換樹脂で処理することにより、キレート樹脂の負荷を軽減して、キレート樹脂による多価金属イオン吸着効率を高めると共に、再生頻度を低減して長期亘り安定な処理を行うことができる。

即ち、生物処理水中を直接キレート樹脂で処理すると、キレート樹脂は早期に吸着能が飽和するため、頻繁に再生を行うことが必要となる。従って、キレート樹脂による処理に先立ち、Ｎａ型強カチオン交換樹脂で処理して、硬度成分の殆どを予め除去しておくことにより、キレート樹脂による多価金属イオン吸着効率を高め、また、その再生頻度を低減することができる。

請求項２，４によれば、キレート樹脂による処理に先立ち、炭酸化合物を添加して予め硬度成分の殆どを除去し、その後残留する金属イオンをキレート樹脂で除去するようにすることにより、負荷を軽減して、キレート樹脂による多価金属イオン吸着効率を高めると共に、キレート樹脂の再生頻度を低減することができる。

以下に本発明の生物処理水含有水の処理方法及び処理装置の実施の形態を詳細に説明する。

本発明を適用する生物処理水含有水としては、半導体や液晶などの電子機器製造業、自動車や家電などの機械製造業、鉄鋼、セメント、樹脂やフィルムなどの工業材料製造業、清涼飲料、酒、乳製品などの食品加工業等からの廃水を、標準活性汚泥法、嫌気好気性法、循環式硝化脱窒法、オキシデーションディッチ、回分式活性汚泥法などの浮遊生物方式、微生物固定方式、散水濾床方式、回転円板法、接触酸化法、生物濾過法、生物脱臭法などの固定床式などの好気性処理法や、嫌気性消化法などの嫌気性処理により処理して得られる生物処理水や、これらの生物処理水を含有する排水などを挙げることができる。

本発明は、特に、半導体製造プロセスから排出される有機体炭素（ＴＯＣ）含有水の生物処理水や、この生物処理水が流入する総合排水（生活排水を含む）などの生物処理水含有水に好適に適用することができる。

本発明を適用する生物処理水含有水の水質に特に制限はないが、ＴＯＣ濃度が０．５〜２０ｍｇ／Ｌであることが好ましい。また、生物処理水含有水の多価金属イオン濃度は、１０〜１０００ｍｇ／Ｌ、特に２０ｍｇ／Ｌ以上５００ｍｇ／Ｌ以下で、とりわけ１００ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましい。

なお、ここで多価金属イオン濃度としてはカルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン（溶解性アルミニウム）、鉄イオン（溶存鉄）の総和として代表することができる。

本発明を適用する生物処理水含有水は、多価金属イオンを多量に含み、ＲＯ膜の有機物汚染を顕著に助長する、例えば、塩化カルシウム、ＰＡＣ、塩化鉄等の無機凝集剤を添加して凝集処理を行った無機廃水等を含有することが好ましい。本発明で処理する生物処理水含有水は、特にカルシウムイオン濃度が５０ｍｇ／Ｌ以上、とりわけ１００〜５００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、このようなカルシウムイオン含有生物処理水含有水に対して、本発明を有効に適用することができる。

本発明においては、このような生物処理水含有水のＲＯ膜分離処理に先立ち、キレート樹脂と接触させて、金属イオン、特に多価金属イオンを除去する。

ここで用いるキレート樹脂としては、金属除去用キレート樹脂であれば、任意の樹脂が使用でき、例えば、架橋スチレン基体にイミノジ酢酸基を結合させたキレート樹脂が好適に使用できる。

キレート樹脂と被処理水との接触方法には特に制限はなく、キレート樹脂を充填したキレート樹脂塔に被処理水を通水しても良く、また、後述の図１に示すように、塔内にカチオン交換樹脂とキレート樹脂層とを形成させたイオン交換塔に通水しても良い。この場合、キレート樹脂塔又はイオン交換塔への通水方式は、下向流、上向流のいずれでも良く、また、固定床、流動床など塔型式についても特に制限はない。通水ＳＶは５〜５０ｈｒ^−１が好ましく、特に１０〜３０ｈｒ^−１が好ましい。

生物処理水含有水中の金属イオンをキレート樹脂で吸着除去した水は、次いでＮａＯＨ等のアルカリを添加してｐＨ９．５以上、好ましくはｐＨ１０〜１１に調整した後ＲＯ膜分離装置に通水してＲＯ膜分離処理する。ここで、ＲＯ膜給水中のｐＨが９．５未満では、前述の(1)，(2)の効果を有効に得ることができない。調整ｐＨは過度に高くても、多量のアルカリを要し、また、ＲＯ膜分離処理後のｐＨ調整に多量の酸を要することとなるから、上記範囲とする。

ＲＯ膜分離処理に用いるＲＯ膜としては、ポリエーテルアミド複合膜、ポリビニルアルコール複合膜、芳香族ポリアミド膜などの耐アルカリ性に優れるものであれば良く、特に制限はないが、本発明は、特に、界面活性剤や糖脂質、蛋白質などの微量のファウリング性物質の吸着により膜が汚染され易い、全芳香族架橋ポリアミド複合膜に対して有効である。

ＲＯ膜分離処理は、１機のＲＯ膜分離装置を用いる１段処理に限らず、ＲＯ膜分離装置を２段以上の多段に直列配置し、多段ＲＯ膜分離処理による高度処理を行うことも可能である。

本発明においては、このようなＲＯ膜分離処理に先立ち、キレート樹脂を用いて金属イオンの除去を行うことにより、ＲＯ膜分離装置の給水の全多価金属イオン濃度が１０μｇ／Ｌ以下となるようにすることが好ましい。多価金属イオン濃度がこの範囲より高いとＲＯ膜にスケールを引き起こす可能性がある。

また、ＲＯ膜分離装置の水回収率を高くすると多価金属イオンと有機性のファウリング性物質とが濃縮されて、両者の結合と膜への付着が起こり易くなることから、ＲＯ膜分離装置は水回収率８０重量％以下、例えば６０〜８０重量％で運転することが好ましい。

本発明においては、キレート樹脂による金属イオンの除去に先立ち、カチオン交換樹脂により金属イオンを除去しても良い。このカチオン交換樹脂としては、Ｎａ型強カチオン交換樹脂が好適に用いられる。

Ｎａ型強カチオン交換樹脂で処理した後キレート剤で処理することによる利点は次の通りである。

即ち、Ｈ型強カチオン交換樹脂ではその処理水は酸性となるため、後段でＲＯ膜給水のｐＨを９．５以上に調整するためのアルカリ注入量が多くなる。また、生物処理水含有水中には、多くの場合、多量のナトリウムイオンが含まれているため、Ｈ型強カチオン交換樹脂を用いると、ナトリウムイオンのために、スケール生成要因物質であるカルシウムまたはマグネシウムといった硬度成分の吸着量は低減し、再生工程を頻繁に実施しなければならない。これに対して、Ｎａ型強カチオン交換樹脂を用いた場合、処理水ｐＨは中性となり、また、ナトリウムイオンによる硬度成分吸着量の低減の問題もない。

しかし、カチオン交換樹脂により処理を行っても、常時数百μｇ／Ｌ〜数ｍｇ／Ｌ程度の硬度成分がリークしてしまう。そこで、Ｎａ型強カチオン交換樹脂で処理した後、多価金属イオンの硬度除去のために多価金属イオンに対する選択的吸着性能に優れたキレート樹脂に通水することにより、生物処理水含有水から多価金属イオンを限りなく低いレベルにまで低減することが可能となる。

Ｈ型強カチオン交換樹脂で処理した後、キレート樹脂で処理することも可能ではあるが、キレート樹脂は酸性側では硬度成分の吸着能力が低下するため、Ｎａ型強カチオンを用いる場合に比べ再生頻度は多くなる。

なお、これら樹脂への通水方法はＮａ型強カチオン樹脂が充填された充填塔に通水した後、キレート樹脂が充填された充填塔に通水する方法、又は充填塔内に集水板を設け、同じ充填塔内に２種類の樹脂を充填して通水する方法が挙げられる。このような充填塔への通水ＳＶは５〜５０ｈｒ^−１が好ましく、１０〜３０ｈｒ^−１が更に好ましい。また、通水方法は下向流、上向流、固定床、流動床など特に限定はしない。

また、この場合の樹脂の再生方法は、次の通りである。

Ｎａ型強カチオン交換樹脂に通水した後、キレート樹脂に通水する方法においては、ＮａＣｌ水溶液を用いてキレート樹脂、Ｎａ型強カチオン交換樹脂の順に順次再生或いは個別に再生する方式；キレート樹脂、Ｎａ型強カチオン交換樹脂の順に酸を用い順次Ｈ型に再生させた後、ＮａＣｌ又はＮａＯＨを用いＮａ型に変換させる方式；或いは、キレート樹脂のみを酸を用いて再生させた後、キレート樹脂、Ｎａ型強カチオン交換樹脂の順にＮａＣｌ又はＮａＯＨを用いてＮａ型に変換させる方式などが挙げられる。

再生方法としては、並流再生又は向流再生が挙げられるが、再生効率が高いことから向流再生を採用することが好ましい。

また、本発明においては、キレート樹脂による金属イオンの除去に先立ち、生物処理水含有水に炭酸化合物を添加して、硬度成分の除去を行っても良い。即ち、生物処理水含有水に炭酸化合物を添加して、カルシウム等の硬度成分を炭酸塩として析出させ、これを分離しても良い。

この場合には、生物処理水含有水に炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸塩を添加するか、炭酸ガスを吹き込みことにより、炭酸カルシウム等の炭酸金属塩を析出させる。析出した炭酸金属塩は、例えば砂濾過、精密濾過、限外濾過、ナノ濾過等の濾過装置で除去する。この濾過装置は２以上を組み合わせて行っても良い。このような炭酸塩析出と濾過除去により、生物処理水含有水中のＴＯＣ成分をも除去することができる。なお、炭酸化合物の添加量は、除去対象となる金属イオンの当量〜３倍当量が適当であるが、多価金属イオンのキレート剤や分散剤が混入している場合は、使用量を増やす必要がある。この炭酸金属塩の濾過後は、更に必要に応じて、ｐＨ調整（ｐＨ５〜６．５）及び／又は曝気等により残留炭酸成分の除去を行っても良い。

このようにして、生物処理水含有水中の金属イオンを炭酸塩として析出させ、析出物を除去しても、通常、処理水の多価金属イオン濃度は数ｍｇ／Ｌ〜数十ｍｇ／Ｌ程度と高いため、ＲＯ膜分離装置におけるスケール生成を完全に抑制するためには、その後のキレート樹脂による処理が必要となる。

本発明方法においては、これらの金属イオン除去手段の前段で圧力濾過、重力濾過、精密濾過、限外濾過、加圧浮上、沈殿などの処理を施して、原水中に含まれる懸濁物質を除去する前処理を行っても良く、これにより、キレート樹脂充填塔での差圧上昇を抑制することができる。また、活性炭塔を設置して有機物を吸着除去し、キレート樹脂充填塔、ＲＯ膜分離装置に流入する水のＴＯＣ濃度を低下させるようにしても良い。

図１に、本発明の生物処理水含有水の処理装置の実施の形態の一例を示す。図１において、生物処理水含有水はイオン交換塔１に送られ、イオン交換塔１において、カチオン交換樹脂１Ａ、キレート樹脂１Ｂで順次処理されて生物処理水含有水に含まれる金属イオンが除去される。イオン交換塔１の処理水はタンク２を経て、ＮａＯＨ等のアルカリが添加され、ｐＨ９．５以上に調整された後、ポンプＰによりＲＯ膜分離装置３に導入されてＲＯ膜分離処理される。ＲＯ膜分離装置３の透過水は最終処理水として取り出され、濃縮水は蒸発濃縮処理されたり、水質に応じて活性炭処理などを施した後、河川や下水に放流される。

図１は本発明の実施の形態の一例を示すものであり、本発明はその要旨を超えない限り、何ら図示のものに限定されるものではない。即ち、前述の如く、イオン交換塔の前段に濾過装置や活性炭塔等の前処理手段を設けても良く、また、ＲＯ膜分離装置は２段以上の多段に設けても良い。更に、カチオン交換樹脂とキレート樹脂とを充填したイオン交換塔の代りにキレート樹脂塔を設け、このキレート樹脂塔の前段に硬度成分除去手段として、生物処理水含有水に炭酸塩又は炭酸ガスを添加して金属の炭酸塩を析出させる攪拌槽と、攪拌槽から流出する水を濾過する濾過装置とを設けても良い。

以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例により何ら限定されるものではない。

実施例１
生物処理水含有水として、半導体工場から排出される有機系現像排水を生物濾過装置で処理した処理水とフッ酸含有排水の凝集処理水が合流した総合排水を用い、図１に示す装置で処理を行った。この総合排水のＴＯＣ濃度は５ｍｇ／Ｌ、全硬度は３００ｍｇ／ＬａｓＣａＣＯ_３、Ｎａ^＋濃度は２００ｍｇ／Ｌ、多価金属イオン濃度は３２０ｍｇ／Ｌであった。この総合排水をＮａ型強カチオン交換樹脂（三菱化学（株）製「ＳＫＩＢ」）層及びイミノジ酢酸系キレート樹脂（三菱化学（株）製「ＣＲ１１」）層に通水ＳＶ３０ｈ^−１で順次通水した。

得られた処理水の水質は表１に示す通りであった。この処理水にＮａＯＨを添加し、ｐＨを１０．５に調整した後、ＲＯ膜分離装置（日東電工（株）製「ＥＳ−２０」）を用いて、操作圧力０．７５ＭＰａ、水回収率８０％の条件でＲＯ膜分離処理した。

このときのＲＯ膜分離装置の透過流束（Ｆｌｕｘ）の経時変化を調べ、結果を図２に示した。なお、ＲＯ膜の透過水及び濃縮水の水質は表１に示す通りであった。

比較例１
ＲＯ膜給水の調整ｐＨを７とし、スライムコントロール剤（栗田工業（株）製「ＥＣ−５０３」）を３ｍｇ／Ｌ添加したこと以外は実施例１と同条件でＲＯ膜分離処理し、このときのＲＯ膜分離装置の透過流束の経時変化を調べ、結果を図２に示した。

比較例２
キレート樹脂による処理を行わなかったこと以外は実施例１と同条件でＲＯ膜分離処理し、このときのＲＯ膜分離装置の透過流束の経時変化を調べ、結果を図２に示した。

比較例３
上記総合排水にスライムコントロール剤（栗田工業（株）製「ＥＣ−５０３」）３ｍｇ／Ｌとヘキサメタリン酸系スケール分散剤（栗田工業（株）製「ミズクリーンＬ４０１」）１０ｍｇ／Ｌを添加し、ｐＨ７に調整した水をＲＯ膜給水として実施例１と同条件でＲＯ膜分離処理した。このときのＲＯ膜分離装置の透過流束の経時変化を調べ、結果を図２に示した。

図２より明らかなように、金属イオンを除去した後高ｐＨ条件でＲＯ膜分離処理した実施例１においては、比較例１〜３に比べ透過流束の低下は緩やかであり、通水開始６０時間後において、比較例１〜３に対して０．２〜０．４ｍ^３／ｍ^２・ｄ程度の透過流束の差が見られた。

なお、通水後のＲＯ膜表面には、比較例１ではゲル状の有機物と炭酸カルシウムスケールが付着しており、比較例２では炭酸カルシウムスケールが付着しており、また、比較例３ではゲル状の有機物が付着していたが、実施例１ではＲＯ膜表面に付着物は殆ど観測されなかった。

本発明の生物処理水含有水の処理装置の実施の形態を示す系統図である。実施例１及び比較例１〜３におけるＲＯ膜分離装置の透過流束の経時変化を示すグラフである。

１イオン交換塔
１Ａカチオン交換樹脂
１Ｂキレート樹脂
２タンク
３ＲＯ膜分離装置

Claims

生物処理水を含有する被処理水を、キレート樹脂と接触させて金属イオンを除去した後、ｐＨを９．５以上に調整して逆浸透膜分離処理する生物処理水含有水の処理方法であって、前記被処理水をキレート樹脂と接触させるに先立ち、該被処理水をＮａ型強カチオン交換樹脂と接触させて硬度成分を除去し、前記キレート樹脂で残留する硬度成分の除去と他の多価金属イオンの除去を行うことを特徴とする生物処理水含有水の処理方法。
生物処理水を含有する被処理水を、キレート樹脂と接触させて金属イオンを除去した後、ｐＨを９．５以上に調整して逆浸透膜分離処理する生物処理水含有水の処理方法であって、前記被処理水をキレート樹脂と接触させるに先立ち、該被処理水に炭酸化合物を添加して硬度成分を除去し、前記キレート樹脂で残留する硬度成分の除去と他の多価金属イオンの除去を行うことを特徴とする生物処理水含有水の処理方法。
生物処理水を含有する被処理水をキレート樹脂と接触させて金属イオンを除去する金属イオン除去手段と、該金属イオン除去手段の処理水をｐＨ９．５以上に調整するｐＨ調整手段と、該ｐＨ調整手段の処理水が導入される逆浸透膜分離装置とを備えてなる生物処理水含有水の処理装置であって、前記金属イオン除去手段に導入される被処理水をＮａ型強カチオン交換樹脂と接触させて硬度成分を除去する手段を備え、前記金属イオン除去手段で残留する硬度成分の除去と他の多価金属イオンの除去が行われることを特徴とする生物処理水含有水の処理装置。
生物処理水を含有する被処理水をキレート樹脂と接触させて金属イオンを除去する金属イオン除去手段と、該金属イオン除去手段の処理水をｐＨ９．５以上に調整するｐＨ調整手段と、該ｐＨ調整手段の処理水が導入される逆浸透膜分離装置とを備えてなる生物処理水含有水の処理装置であって、前記金属イオン除去手段に導入される被処理水に炭酸化合物を添加して硬度成分を除去する手段を備え、前記金属イオン除去手段で残留する硬度成分の除去と他の多価金属イオンの除去が行われることを特徴とする生物処理水含有水の処理装置。