JPH08243361A - 膜分離装置 - Google Patents
膜分離装置Info
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- JPH08243361A JPH08243361A JP4849395A JP4849395A JPH08243361A JP H08243361 A JPH08243361 A JP H08243361A JP 4849395 A JP4849395 A JP 4849395A JP 4849395 A JP4849395 A JP 4849395A JP H08243361 A JPH08243361 A JP H08243361A
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Abstract
廃液の処理を不要とする。 【構成】 膜モジュール4に酸及びアルカリを交互に注
入した後、注入された酸又はアルカリを各々原水室4a
から抜き出す。 【効果】 膜分離装置の原水の水質に応じて、酸洗浄後
アルカリ洗浄、或いは、アルカリ洗浄後酸洗浄を適宜選
択すると共に、各々の薬品濃度を調整して洗浄を行うこ
とにより、効果的な洗浄を行うことができ、希薄濃度の
薬剤で高い洗浄効果を得、膜性能を効果的に回復させる
ことができる。酸とアルカリとを当量使用することによ
り、洗浄廃液の廃水処理が不要となり、別途廃水処理設
備を設けることなく、酸洗浄廃液とアルカリ洗浄廃液と
を混合中和して放流することが可能となる。注入した酸
又はアルカリを原水室側から抜き出すため、透過水室側
の汚染を防止することができる。
Description
に、UF膜(限外濾過膜)、MF膜(精密濾過膜)、R
O膜(逆浸透膜)を用いて水中の懸濁物や、有機・無機
コロイド、有機・無機溶存物を分離除去するための膜分
離装置であって、膜透過流束を高く、安定に維持して効
率的な膜分離処理を行うための膜の洗浄手段を設けた膜
分離装置に関する。
流水や、これらに凝集沈殿処理等の浄水処理を施して得
られる工業用水や上水中の懸濁物や溶存物を分離して、
高度な浄水を得る分野において、或いは、工場や家庭、
下水処理場から排出される排水中の懸濁物や溶存物を分
離して再利用を図る浄化設備等の分野において、広く用
いられている。
ルミニウム等の凝集剤を添加して、凝集・沈殿・濾過等
の固液分離処理を施して得られる分離水を原水として、
膜分離装置で処理する場合、凝集・沈殿・濾過等の固液
分離手段から漏洩した凝集剤由来の微量の水酸化アルミ
ニウム等が膜面に付着して膜分離装置の分離性能を低下
させるという問題がある。
離手段の後段、即ち膜分離装置の前段に、酸を添加して
水酸化アルミニウムを溶解させた後膜分離を行うものが
公知である。
アルミニウムを溶解させた後膜分離装置に流入させるた
め、膜面への水酸化アルミニウムの沈着を防止して、膜
分離の運転継続時間を延長することができるという利点
がある。
うな方法では、MF膜、UF膜などの分離膜を用いた場
合には、アルミニウムが溶存状態で膜を通過することと
なり、膜分離機能が損なわれる。この場合において、膜
透過水を飲用に供するには、透過水の中和処理が必要と
される上に、アルミニウムの除去処理も必要となる。
離処理して溶存イオンを除去することも考えられるが、
この場合においては、RO膜の給水が低pH水であるた
めに、RO膜の塩阻止率が低下するという問題がある。
酸を添加する公知の方法は、膜性能の低下防止に必ずし
も有効な方法とは言えない。
して膜分離処理する場合、或いは、下水の二次処理水の
ようにフミン酸やフルボ酸等の溶存有機成分を多く含む
水を原水として膜分離処理する場合においては、水酸化
アルミニウム以外に、フミン酸やフルボ酸が膜面に吸着
したり、有機コロイドが膜面に沈着して膜の分離性能を
損なうという問題がある。
においては、即ち、膜操作圧が上昇した時点において、
或いは、透過水量が減少した時点において、膜分離装置
の運転を停止して薬品洗浄を実施する必要がある。
装置の透過水側(二次側)から薬品を添加して膜を洗浄
する装置や、処理水槽の水位を検出して薬品洗浄を行う
装置などを提案しているが、洗浄頻度が不定期的である
こともあり、十分な洗浄効果が得られていないのが実状
である。また、従来においては、薬品洗浄後の洗浄廃液
の中和処理などの廃水処理のために、別途廃水処理設備
を設ける必要があるという問題もあった。
を効率的に洗浄することができ、また、洗浄廃液の廃水
処理を不要とすることが可能な洗浄手段を備える膜分離
装置を提供することを目的とする。
分離膜により内部が原水室と透過水室とに仕切られた膜
モジュールと、該膜モジュールに酸及びアルカリを交互
に注入した後、注入された酸又はアルカリを各々原水室
から抜き出す膜の洗浄手段とを備えてなることを特徴と
する。
じて酸洗浄とアルカリ洗浄を交互に行える。即ち、膜分
離装置の原水が、ポリ塩化アルミニウムや塩化第二鉄な
どの金属塩よりなる凝集剤で処理されている場合には、
まず、酸を注入して酸洗浄を行い、次に、アルカリを注
入してアルカリ洗浄を行うことにより、膜性能を効果的
に回復させることができる。また、下水の二次処理水等
の溶存有機物成分を含む原水を処理する膜分離装置であ
れば、アルカリ注入を先行して行い、その後、酸注入を
行うことにより、膜性能を効果的に回復させることがで
きる。
ルミニウムを凝集剤として添加した系においては、一定
の時間膜濾過運転を継続すると膜面に水酸化アルミニウ
ムのコロイドが沈着すると共に、水酸化アルミニウムに
凝集捕捉されたコロイド状シリカやフミン酸などが水酸
化アルミニウムをバインダーとして膜面に付着する。こ
のような付着物が膜面に一定量形成された時点で、ま
ず、酸を注入して水酸化アルミニウムを溶解させ、次い
で、アルカリの注入によって、コロイド状シリカやフミ
ン酸を溶解させる。このようにして、付着物を膜面から
効率的に溶解除去し、清浄な膜面を露出させることがで
きる。
理水等のフミン酸態の溶存有機物を多く含む場合には、
膜面にフミン酸、多くの場合は、鉄イオン等の錯体を形
成したフミン酸が沈着、付着する。この場合には、ま
ず、アルカリを注入することにより、フミン酸成分を溶
解し、次に酸を注入してフミン酸と結合していた金属成
分を更に溶解させ、これにより膜面から付着物を効率的
に除去して清浄な膜を露出させることができる。
じて、酸洗浄後アルカリ洗浄、或いは、アルカリ洗浄後
酸洗浄を適宜選択すると共に、各々の薬品濃度を調整し
て洗浄を行うことにより、効果的な洗浄を行うことがで
き、従って、希薄濃度の薬剤で高い洗浄効果を得ること
が可能とされ、膜性能を効果的に回復させることができ
る。
使用することにより、洗浄廃液の廃水処理が不要とな
り、別途廃水処理設備を設けることなく、酸洗浄廃液と
アルカリ洗浄廃液とを混合中和して放流することが可能
となる。
アルカリを原水側から抜き出すため、透過水側の汚染を
防止することができる。
の実施例について詳細に説明する。
一実施例を示す系統図であり、同一機能を奏する部材に
は同一符号を付してある。なお、図2,3においては、
開閉弁は図示を省略してある。
モジュールの原水室側に酸及びアルカリを注入して膜面
を洗浄する手段を設けたものである。なお、図1の膜分
離装置は、循環ポンプP2 で濃縮水を循環させる型式の
ものであるが、全量濾過方式の膜分離装置であれば、こ
の循環ポンプは省略される。
理に当っては、弁V1 ,V2 を開、その他の弁を閉、原
水ポンプP1 及び循環ポンプP2 をオン、その他のポン
プをオフとして、原水を配管1,原水槽2,配管3を経
て膜モジュール4の原水室4aに供給する。膜モジュー
ル4の膜4Aを透過した透過水は透過水室4bから、配
管5を経て抜き出され、逆洗水槽6,配管7を経て処理
水として系外へ排出される。一方、濃縮水は、配管8に
より循環される(濾過工程)。なお、弁V3 を開とし
て、濃縮水の一部を配管10から系外へ排出する場合も
ある。
性能の低下が見られた場合には、弁V4 ,V3 を開、そ
の他の弁を閉、循環ポンプP2 及び逆洗ポンプP3 をオ
ン、その他のポンプをオフとして、逆洗水槽6内の透過
水を、配管9,配管5を経て膜モジュール4の透過水室
4bに供給して逆洗を行う。
着物を剥離させ、更に、原水室4aから循環配管8内を
流れ、循環系内の濁質を押し出し、逆洗排水は配管10
を経て排出される(逆洗工程)。
繰り返して行い、逆洗後も膜性能の顕著な回復が見られ
なくなった場合には、次の洗浄工程に移行する。
入ポンプP4 及び循環ポンプP2 をオン、その他のポン
プをオフとして、酸貯槽10内の酸を、配管11より循
環配管8に注入する。この酸の注入を所定時間継続した
後、酸の注入を停止し、膜モジュールの原水側(一次
側)、即ち、配管8,3,原水室4aに酸が注入された
状態で所定時間静置保持する。静置後、前述の逆洗工程
に移行し、一次側の酸を逆洗水により、配管10より排
出する(酸洗浄工程)。
閉、アルカリ注入ポンプP5 及び循環ポンプP2 をオ
ン、その他のポンプをオフとして、アルカリ貯槽12内
のアルカリを、配管13より循環配管8に注入する。こ
のアルカリの注入を所定時間継続した後、アルカリの注
入を停止し、膜モジュールの原水側(一次側)にアルカ
リが注入された状態で所定時間静置保持する。静置後、
前述の逆洗工程に移行し、一次側のアルカリを逆洗水に
より、配管10より排出する(アルカリ洗浄工程)。
及びアルカリ注入ポンプP5 は、所定量の薬剤を注入で
きるように、流量制御可能なものである。
し、膜分離処理運転を再開する。
て河川水をポリ塩化アルミニウムにて凝集沈殿させた沈
澱上澄みを膜分離処理するに当り、濾過工程:29分,
逆洗工程:1分の断続的な膜分離処理を46回繰り返
し、膜の透過流束が通水開始初期の90%に低下した
後、酸注入:1分及び酸注入後静置:28分の酸洗浄工
程,逆洗工程:1分,アルカリ注入:1分及びアルカリ
注入後静置:28分のアルカリ洗浄工程,逆洗工程:1
分を順次行ったところ、膜の透過流束は通水開始初期の
値となり、膜性能を良好に回復させることができた。
モジュールの透過水側(二次側)に酸及びアルカリを注
入して膜面を洗浄する手段を設けたものである。即ち、
本発明の膜分離装置は、膜モジュールの原水側(一次
側)に酸及びアルカリを注入するものに限らず、透過水
側(二次側)に酸及びアルカリを注入するものであって
も良い。この場合には、酸又はアルカリの注入後、逆洗
により、酸又はアルカリを原水側へ押し出せば良い。
理に当っては、原水ポンプP1 及び循環ポンプP2 をオ
ン、その他のポンプをオフとして、原水を配管1,原水
槽2,配管3を経て膜モジュール4の原水室4aに供給
する。膜モジュール4の膜4Aを透過した透過水は透過
水室4bから、配管5を経て抜き出され、逆洗水槽6,
配管7を経て処理水として系外へ排出される。一方、濃
縮水は、配管8により循環される(濾過工程)。
性能の低下が見られた場合には、循環ポンプP2 及び逆
洗ポンプP3 をオン、その他のポンプをオフとして、逆
洗水槽6内の透過水を、配管9,配管5を経て膜モジュ
ール4の透過水室4bに供給して逆洗を行う。
流れ、濁質を含む逆洗排水は配管10より押し出される
(逆洗工程)。
繰り返して行い、逆洗後も膜性能の顕著な回復が見られ
なくなった場合には、次の洗浄工程に移行する。
2 をオン、その他のポンプをオフとして、酸貯槽10内
の酸を、配管11,配管9を経て透過水室4bに注入す
る。その後、上記逆洗工程を実施して、酸を含む洗浄水
を膜4Aを透過させて、原水室4a,循環配管8に流入
させる。この状態で所定時間静置保持し、静置後、再び
逆洗を行って、酸を逆洗水により配管10より排出する
(酸洗浄工程)。
び循環ポンプP2 をオン、その他のポンプをオフとし
て、アルカリ貯槽12内のアルカリを、配管13より配
管9に注入する。そして、上記酸洗浄と同様に逆洗によ
りアルカリを原水室4a側に流入させた後、静置保持す
る。静置後、逆洗を行って、アルカリを逆洗水により、
配管10より排出する(アルカリ洗浄工程)。
オン、その他のポンプをオフとして、濾過工程に移行
し、膜分離処理運転を再開する。
ュールを用い、この膜モジュールの透過水室側に酸及び
アルカリを注入して膜面を洗浄する手段を設けたもので
ある。
理に当っては、吸引ポンプP6 をオン、その他のポンプ
をオフとして、配管1から原水槽2に供給された原水
を、吸引ポンプP6 により、膜モジュール4の透過水室
4b側に吸引する。この透過水は、配管5を経て抜き出
され、逆洗水槽6,配管7を経て処理水として系外へ排
出される(濾過工程)。
性能の低下が見られた場合には、逆洗ポンプP3 をオ
ン、その他のポンプをオフとして、逆洗水槽6内の透過
水を、配管9を経て膜モジュール4の透過水室4bに供
給して逆洗を行う。
繰り返して行い、逆洗後も膜性能の顕著な回復が見られ
なくなった場合には、次の洗浄工程に移行する。
ポンプをオフとして、酸貯槽10内の酸を、配管11よ
り配管9に注入する。その後、図2に示す膜分離装置の
場合と同様に、逆洗、静置保持、逆洗を行って、酸洗浄
を終了する。
オン、その他のポンプをオフとして、アルカリ貯槽12
内のアルカリを、配管13より配管9に注入し、その
後、図2に示す膜分離装置の場合と同様に、逆洗、静置
保持、逆洗を行って、アルカリ洗浄を終了する。
し、膜分離処理運転を再開する。
も、酸洗浄とアルカリ洗浄とを行って、良好な洗浄効果
を得ることができる。
洗浄後にアルカリ洗浄を行う場合について示したが、本
発明の膜分離装置では、アルカリ洗浄後、酸洗浄を行う
ことも可能であり、洗浄の順序は、当該膜分離装置の膜
面付着物の性状、即ち、膜分離装置で処理する原水の水
質に応じて適宜決定される。また、このアルカリ洗浄後
酸洗浄、又は、酸洗浄後アルカリ洗浄は膜性能の回復度
合に応じて1回でもよいし、複数回繰り返すこともでき
る。
は、塩酸、硫酸などの無機酸が好ましく、これらの酸に
更に過酸化水素を混合したものであっても良い。酸洗浄
は、膜モジュールの原水室の膜面近傍のpHが1〜5程
度となるような酸濃度で行うのが好ましい。
ては、水酸化ナトリウムが一般的であり、水酸化ナトリ
ウムに更に次亜塩素酸ナトリウムを混合したものであっ
ても良い。アルカリ洗浄は、膜モジュールの原水室の膜
面近傍のpHが9〜13の範囲となるようなアルカリ濃
度で行うのが好ましい。
ものが好ましく、具体的にはポリアクリルニトリル、ポ
リエチレン、ポリスルホンのものが好適である。
ルカリの注入量が当量となるように行うことにより、洗
浄廃液をそのまま混合して中和することができることか
ら、廃水処理が不要となり、工業的に有利である。
びアルカリ洗浄は、酸又はアルカリを原水側に注入ない
し流入させた時点で一定時間静置保持するのが好まし
く、この静置保持時間は特に3〜30分とするのが望ま
しい。
に保持した酸又はアルカリは、洗浄後、逆洗水及び循環
水(原水)により、系外へ排出する。
びアルカリ洗浄は、膜性能に劣化が見られたら行えばよ
いが、通常10〜200時間の濾過運転毎に実施するの
が好ましい。
時間の積算値を測定するための積算計や濾過回数及び逆
洗回数等のカウンターを備え、所定の濾過運転時間後に
濾過を停止して酸注入ポンプ及びアルカリ注入ポンプを
交互に稼働させる電気制御システム、更には、酸注入ポ
ンプやアルカリ注入ポンプの稼働の前後に逆洗ポンプや
原水ポンプの稼働又は停止を行う機能を備える電気制御
システムを設けることにより、濾過、逆洗及び薬品洗浄
を人手を要することなく自動的に実施することができ
る。
によれば、膜面を効率的に洗浄することにより、膜面を
常に高清浄に保つことができる。しかも、希薄濃度の薬
剤で高い洗浄効果を得ることができ、また、洗浄廃液の
廃水処理を不要とすることも可能である上に、洗浄によ
る透過水の汚染の問題もないことから、膜分離効率及び
透過水水質の向上と共に、処理コストの低減が図れ、工
業的に極めて有利である。
ある。
である。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 分離膜により内部が原水室と透過水室と
に仕切られた膜モジュールと、該膜モジュールに酸及び
アルカリを交互に注入した後、注入された酸又はアルカ
リを各々原水室から抜き出す膜の洗浄手段とを備えてな
る膜分離装置。
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JP04849395A JP3735883B2 (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | 膜分離装置及び膜モジュールの洗浄方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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- 1995-03-08 JP JP04849395A patent/JP3735883B2/ja not_active Expired - Fee Related
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