JP5374497B2 - 高硬度原水膜ろ過の前処理装置及び前処理方法 - Google Patents
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Description
HCO3 −⇔H++CO3 2− ・・・・・(I)
Ca2++2HCO3 −⇔Ca(HCO3)2 ・・・・・(II)
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2⇔2CaCO3↓+2H2O ・・・(III)
Ca2++CO3 2−⇔CaCO3↓ ・・・・・(IV)
図3に、本発明の前処理装置および前処理方法の第1の実施形態を示す。本発明にかかる高硬度原水膜ろ過の前処理装置は、精密ろ過膜または限外ろ過膜からなるろ過膜12の前段に二段構造からなるカラム型の晶析反応槽3を配置した高硬度原水膜ろ過用の前処理装置であって、この二段構造からなる晶析反応槽3は、高硬度原水が流入する第1槽1と、その上部に接続され第1槽1の槽内水が底面から注入される上向流式の第2槽2とからなり、第1槽1にはアルカリ注入手段5を設けてアルカリ接触槽とし、第2槽2の上部には凝集剤の注入手段9と撹拌機10とを設け、また第2槽2の下部には上部から沈降してくる沈殿物の集積部と排泥手段11とを設けたものである。そして、この前処理装置の後段には図示しない逆浸透膜が設けられており、前処理装置から流出する処理水は逆浸透膜で処理される。
本発明を構成する二段式晶析反応槽内で行われる前処理工程では、原水中のカルシウムイオン等のスケール成分を完全に除去することは目的としておらず、スケール成分が析出しない程度(過飽和に至らない程度)に残存することは許容しつつ、従来の前処理装置では除去されなかったバイオファウリングの原因物質を有効に除去することも目的としている。したがって、図4に示すように、本発明の第2の実施形態として、第2槽2の上部から排出される処理水中に含まれるカルシウムイオン等のスケール成分を更に除去する工程のための前処理装置を設けることも可能である。
海水からカルシウムイオンを除去する逆浸透膜の前処理装置として、図3の前処理装置を用いて、本発明にかかる前処理方法により、下記条件下で前処理を行ったところ、運転を75日間連続して行った場合にも、逆浸透膜における膜圧上昇や破損などの問題は特に認められなかった。
(運転条件)
被処理水 10m3/日
アルカリ剤注入量 NaOHを50〜100mg/L
凝集剤添加量 FeCl3を1〜6mg/L
透過水量 9m3/日以上
一方、逆浸透膜の前処理装置として、本発明の晶析反応槽の代わりに通常のアルカリ剤による析出沈殿装置(アルカリ剤注入手段と撹拌機とを備える第1槽と、凝集剤注入手段と撹拌機とを備える第2槽と、膜ろ過装置とを順次接続してなる装置)を用いた場合には、精密ろ過膜は14日で100KPaに及ぶ膜差圧の上昇が認められ、また、膜洗浄も困難であった。
Claims (3)
- 高硬度原水の膜ろ過装置の前段に二段構造からなる晶析反応槽を配置した高硬度原水膜ろ過用の前処理装置であって、
この二段構造からなる晶析反応槽は、全硬度濃度が300mg/L以上の高硬度原水が流入する第1槽と、その上部に接続され、且つ、当該第1槽の槽内水が底面から注入される上向流式の第2槽とからなり、
前記第1槽にはアルカリ注入手段を設けてアルカリ接触槽とし、
前記第2槽の上部には凝集剤の注入手段と撹拌機とを設け、また当該第2槽の下部には上部から沈降してくる沈殿物の集積部と排泥手段とを設けたことを特徴とする高硬度原水膜ろ過用の前処理装置。 - 前記第1槽と前記第2槽の間に、当該第2槽内に突出した複数のノズルを備えた仕切り板を備えたことを特徴とする請求項1記載の高硬度原水膜ろ過用の前処理装置。
- 請求項1または2記載の装置を用いた高硬度原水膜ろ過用の前処理方法であって、
pHが8以上であって、全硬度濃度が300mg/L以上の高硬度原水を前記晶析反応槽の前記第1槽に導入して水流撹拌によるアルカリ接触を行う工程と、
前記第1槽でアルカリ接触を行った原水を前記第2槽の下部から導入して当該第2槽の上部で凝集反応を行う工程と、
前記凝集反応で生じた凝集物を晶析核粒子として晶析反応を進行させると共に、凝集物を第2槽の下部に沈降させる晶析工程と、
前記集積部に沈殿した沈殿物を前記第2槽の外部に排泥する工程と、
を有することを特徴とする高硬度原水膜ろ過用の前処理方法。
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