TW201945294A - 水處理方法及水處理裝置 - Google Patents

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Abstract

一種水處理方法，其於在被處理水中添加無機凝聚劑進行凝聚處理後利用膜分離裝置進行膜分離，於所述水處理方法中，於在被處理水中添加無機凝聚劑後，添加質量平均分子量10萬～800萬的水溶性的陽離子性聚合物進行凝聚處理，直接利用膜分離裝置對凝聚處理水進行膜分離。

Description

水處理方法及水處理裝置
本發明是有關於一種水處理方法及水處理裝置，於在被處理水中添加無機凝聚劑進行凝聚處理後利用膜分離裝置對凝聚處理水進行膜分離的水處理中，防止膜分離裝置的污染且減少凝聚劑使用量。
作為對工業用水、城市用水、井水、工業排水等被處理水進行處理的方法，有如下方法：於以去除原水中的有機物及渾濁物（Suspended Solids，SS）為目的利用無機凝聚劑進行凝聚處理後，藉由沈澱分離裝置或浮起分離裝置、或利用精密過濾膜（MF（Millipore Filtration）膜）模組或超濾膜（UF（Urtra Filtration）膜）模組的膜分離裝置對凝聚處理水進行固液分離而獲得澄清水。但是，所述方法中，例如於被處理水為高pH或高鹼度的情況下、或含有高濃度的磷或生物代謝物的情況下，由於該些物質使無機凝聚劑分散，因此於僅無機凝聚劑的凝聚處理中需要大量的無機凝聚劑，導致污泥產生量的增加。進而，藉由增加無機凝聚劑濃度，導致固液分離中使用的膜分離裝置的清洗頻率的增加。
對於僅利用無機凝聚劑難以進行凝聚處理的被處理水，有與無機凝聚劑一併使用陽離子性聚合物的方法。例如，專利文獻1中記載了藉由於添加無機凝聚劑前添加陽離子性聚合物而對高pH或高鹼度的被處理水進行凝聚處理的技術。本方法中，原水中的有機物或SS最初與陽離子性聚合物反應，因此陽離子性聚合物的必要添加量多，導致成本增加。
專利文獻2中揭示了於添加無機凝聚劑與高分子凝聚劑進行凝聚處理後，於固液分離前再次添加無機凝聚劑的技術。所述方法中，凝聚劑的添加次數多，裝置複雜，操作繁雜。
專利文獻3中揭示了使用包含實質上不溶解於水的陽離子性聚合物的粒子，於其添加前添加無機凝聚劑的方法。所述方法中，由於包含非水溶性粒子的凝聚絮凝物變得粗大，因此固液分離中使用的膜分離裝置內會引起渾濁物污染。另外，由於不溶解於水的聚合物於靜置狀態下沈降，因此必須於藥品槽內經常攪拌，不僅加藥設備變得複雜，而且設備維持成本亦增大。
專利文獻1：日本專利特開2017-140577號公報
專利文獻2：日本專利特開平11-77062號公報
專利文獻3：日本專利特開2009-240974號公報
本發明的目的在於提供一種水處理方法及水處理裝置，於在被處理水中添加無機凝聚劑進行凝聚處理後，於利用膜分離裝置對凝聚處理水進行膜分離的水處理中，防止膜分離裝置的污染且減少凝聚劑使用量。
本發明者發現藉由於最初使原水中的有機物或SS與無機凝聚劑反應後添加特定分子量的水溶性的陽離子性聚合物，可有效率地使分散的無機凝聚劑膠體或微細絮凝物與陽離子性聚合物反應，即便於添加陽離子性聚合物後直接利用膜分離裝置進行膜分離，亦不會污染膜分離裝置，另外亦可減少凝聚劑使用量。
本發明將如下內容作為主旨。
[1]一種水處理方法，其於在被處理水中添加無機凝聚劑進行凝聚處理後利用膜分離裝置進行膜分離，所述水處理方法的特徵在於，於在被處理水中添加無機凝聚劑後，添加質量平均分子量10萬～800萬的水溶性的陽離子性聚合物進行凝聚處理，直接利用膜分離裝置對凝聚處理水進行膜分離。
[2]如[1]所述的水處理方法，其中所述被處理水是包含磷、生物代謝物、具有螯合效果的有機酸及無機碳中的任一者的工業用水、城市用水、井水、工業排水或排水的生物處理水。
[3]如[1]或[2]所述的水處理方法，其中所述膜分離裝置為精密過濾膜分離裝置或超濾膜分離裝置。
[4]如[1]～[3]中任一項所述的水處理方法，其中對利用所述膜分離裝置所獲得的處理水進一步進行逆滲透膜處理。
[5]如[1]～[4]中任一項所述的水處理方法，其中藉由流動電位法利用所述陽離子性聚合物滴定所述被處理水，藉此求出中和所述被處理水的電荷所需的所述陽離子性聚合物的必要量作為陽離子消耗量A，以所述陽離子消耗量A與所述無機凝聚劑及所述陽離子性聚合物的添加濃度滿足下述關係式（I）的方式控制所述陽離子性聚合物的添加量與所述無機凝聚劑的添加量；

陽離子消耗量A×α=
陽離子性聚合物添加濃度（mg/L）+無機凝聚劑添加濃度（mg/L）×β ···（I）

α：考慮了水質變動的安全係數
β：將無機凝聚劑的陽離子量換算為陽離子性聚合物的陽離子量的係數。
[6]一種水處理裝置，其特徵在於具有：第一凝聚處理機構，於被處理水中添加無機凝聚劑進行凝聚處理；第二凝聚處理機構，於所述第一凝聚處理機構的凝聚處理水中添加質量平均分子量10萬～800萬的水溶性的陽離子性聚合物進行凝聚處理；以及膜分離裝置，對所述第二凝聚處理機構的凝聚處理水直接進行膜分離。
[7]如[6]所述的水處理裝置，其中所述被處理水是包含磷、生物代謝物、具有螯合作用的有機酸及無機碳中的任一者的工業用水、城市用水、井水、工業排水或排水的生物處理水。
[8]如[6]或[7]所述的水處理裝置，其中所述膜分離裝置為精密過濾膜分離裝置或超濾膜分離裝置。
[9]如[6]～[8]中任一項所述的水處理裝置，其進一步具有對利用所述膜分離裝置所獲得的處理水進行處理的逆滲透膜分離裝置。
[10]如[6]～[9]中任一項所述的水處理裝置，其進一步具有如下機構：藉由流動電位法利用所述陽離子性聚合物滴定所述被處理水，藉此求出中和所述被處理水的電荷所需的所述陽離子性聚合物的必要量作為陽離子消耗量A，以所述無機凝聚劑及所述陽離子性聚合物的添加濃度滿足下述關係式（I）的方式控制所述陽離子性聚合物的添加量與所述無機凝聚劑的添加量；

陽離子消耗量A×α=
陽離子性聚合物添加濃度（mg/L）+無機凝聚劑添加濃度（mg/L）×β ···（I）

α：考慮了水質變動的安全係數
β：將無機凝聚劑的陽離子量換算為陽離子性聚合物的陽離子量的係數。
[發明的效果]
根據本發明，於對被處理水進行凝聚處理並利用膜分離裝置進行膜分離的水處理中，於防止膜分離裝置的污染的基礎上，可減少凝聚劑使用量。
以下，對本發明的水處理方法及水處理裝置的實施形態進行詳細說明。
本發明的水處理方法的特徵在於，於在被處理水中添加無機凝聚劑進行凝聚處理後利用膜分離裝置進行膜分離的水處理方法中，於在被處理水中添加無機凝聚劑後，添加質量平均分子量10萬～800萬的水溶性的陽離子性聚合物進行凝聚處理，直接利用膜分離裝置對凝聚處理水進行膜分離。
本發明的水處理裝置的特徵在於具有：第一凝聚處理機構，於被處理水中添加無機凝聚劑進行凝聚處理；第二凝聚處理機構，於所述第一凝聚處理機構的凝聚處理水中添加質量平均分子量10萬～800萬的水溶性的陽離子性聚合物進行凝聚處理；以及膜分離裝置，對所述第二凝聚處理機構的凝聚處理水直接進行膜分離。
[機制]
根據本發明，於被處理水中最初添加無機凝聚劑並使被處理水中的有機物或SS與無機凝聚劑反應後添加陽離子性聚合物，因此可有效率地使分散的無機凝聚劑膠體或微細絮凝物與陽離子性聚合物反應，即便於添加陽離子性聚合物後直接利用膜分離裝置進行膜分離，亦不會污染膜分離裝置，另外亦可減少凝聚劑使用量。
假設於無機凝聚劑前添加陽離子性聚合物的情況下，陽離子性聚合物與原水中的SS或有機物等的陰離子成分反應並被消耗。因此，與在無機凝聚劑後添加陽離子性聚合物的情況相比，與分散的無機凝聚劑膠體反應所需的陽離子性聚合物的量增加。於陽離子性聚合物添加量/無機凝聚劑添加量的比例為一定以上的情況下，凝聚絮凝物容易吸附於分離膜，容易污染膜。因此，本發明中，於添加無機凝聚劑後添加陽離子性聚合物。
本發明中使用的陽離子性聚合物的質量平均分子量為10萬以上而較大，因此如後述的實施例所示，凝聚絮凝物難以引起膜堵塞。本發明中使用的陽離子性聚合物的質量平均分子量為800萬以下且為水溶性，因此凝聚絮凝物難以在膜模組內堆積。因此，可防止膜分離裝置內的污染，長期穩定地繼續處理。
本發明中，藉由併用無機凝聚劑與陽離子性聚合物，可減少無機凝聚劑的添加量，此時由於在無機凝聚劑之後添加陽離子性聚合物，因此可減少陽離子性聚合物的必要添加量，結果可減少整體的凝聚劑使用量。
[被處理水]
本發明中進行處理的被處理水並無特別限制，但本發明對於難以僅利用無機凝聚劑獲得充分的凝聚處理效果的包含磷、生物代謝物、具有螯合作用的有機酸或無機碳的工業用水、城市用水、井水、工業排水或排水的生物處理水的處理有效。
作為具有螯合作用的有機酸，可例示檸檬酸、甲酸、琥珀酸、乙酸及丁酸等。該些有機酸例如於半導體製造步驟中的鍍敷步驟等中使用，於處理該排水時作為無機凝聚劑的錯合離子形成劑或分散劑發揮作用。關於含有所述有機酸的排水的凝聚，凝聚pH越高，有機酸的錯合離子形成能力越高，因此凝聚狀態惡化。所謂凝聚pH變高的情況是指例如以Cu或Mn等重金屬處理為目的進行凝聚的情況、或者原水中的總有機碳（Total Organic Carbon，TOC）去除中的最佳凝聚pH為6以上的情況、於無機凝聚劑中使用聚氯化鋁的情況。
[利用無機凝聚劑進行的凝聚處理]
作為被處理水中添加的無機凝聚劑，可較佳地使用可於廣泛的pH範圍內形成絮凝物的鐵系或鋁系的無機凝聚劑。作為鐵系無機凝聚劑，可列舉氯化鐵、硫酸鐵、聚氯化鐵、聚硫酸鐵等。作為鋁系無機凝聚劑，可列舉聚氯化鋁或硫酸鋁。尤其是於凝聚效果與成本方面而言較佳為作為鐵系無機凝聚劑的氯化鐵。該些無機凝聚劑可單獨使用一種，亦可混合使用兩種以上。
被處理水中的無機凝聚劑的添加量根據被處理水的水質或所使用的無機凝聚劑的種類、所要求的處理水水質等而不同，但作為有效成分量，較佳為設為2 mg/L～100 mg/L的範圍。
無機凝聚劑根據其種類存在合適的凝聚處理pH範圍，氯化鐵等鐵系無機凝聚劑中pH較佳為5～6左右，鋁系無機凝聚劑中pH較佳為6～7左右。因此，較佳為視需要添加酸或鹼，將pH調整為合適的pH範圍。
於被處理水中添加無機凝聚劑後，為了使被處理水中的有機物或SS與無機凝聚劑充分反應，較佳為快速攪拌2分鐘～10分鐘左右。
本發明中，所謂快速攪拌是指作為轉速為100 rpm～200 rpm左右，所謂緩速攪拌是指作為轉速為20 rpm～100 rpm左右。
[利用陽離子性聚合物進行的凝聚處理]
本發明中使用的陽離子性聚合物是質量平均分子量為10萬～800萬的水溶性聚合物。
所謂「水溶性」是指對水的溶解度為1 g以上/水100 g（20℃）。
所謂「陽離子性聚合物」表示膠體當量為正值的聚合物，例如膠體當量較佳為1.0 meq/g～6.0 meq/g。膠體當量以1/400 N的PVSK（聚乙烯硫酸鉀）進行滴定，藉由流動電位法測定。
所謂陽離子性聚合物的質量平均分子量是藉由層析法（凝膠滲透層析（Gel Permeation Chromatography，GPC）法）測定的質量平均分子量的值。
若陽離子性聚合物的質量平均分子量未滿10萬，則所形成的凝聚絮凝物變得微細，因此容易引起膜堵塞。若陽離子性聚合物的質量平均分子量超過800萬，則凝聚絮凝物變得過於粗大，容易堆積在膜模組內。因此，本發明中使用的陽離子性聚合物的質量平均分子量為10萬～800萬，較佳為20萬～100萬的範圍。
作為陽離子性聚合物，只要為具有所述質量平均分子量的水溶性的聚合物即可，並無特別限制，可較佳地使用陽離子性單體與丙烯醯胺等非離子性單體的共聚物。
作為陽離子性單體，例如可較佳地使用丙烯酸二甲基胺基乙酯或甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯的酸鹽或其四級銨鹽、二甲基胺基丙基丙烯醯胺或二甲基胺基丙基甲基丙烯醯胺的酸鹽或其四級銨鹽，但並不特別限定。作為四級銨鹽，可使用甲基氯化物或乙基氯化物等四級銨鹽。
陽離子性聚合物可單獨使用一種，亦可混合使用兩種以上。
陽離子性聚合物於利用無機凝聚劑進行的凝聚處理水（以下，有時稱為「無機凝聚處理水」）中的添加量根據被處理水或無機凝聚處理水的水質或所使用的陽離子性聚合物的種類而不同，作為有效成分量，較佳為設為0.1 mg/L～5 mg/L的範圍內。
於在無機凝聚處理水中添加陽離子性聚合物後，為了確保與陽離子性聚合物的反應時間，較佳為進行2分鐘～10分鐘左右的快速攪拌、以及其後的2分鐘～10分鐘左右的緩速攪拌。
[利用膜分離裝置進行的膜分離]
於無機凝聚處理水中添加陽離子性聚合物進行凝聚處理而獲得的凝聚處理水（以下，有時稱為「陽離子凝聚處理水」）直接利用膜分離裝置進行膜分離。
所謂「直接進行膜分離」是指於陽離子凝聚處理水中不進一步添加凝聚劑，不進行利用沈澱槽等進行的固液分離等，直接對膜分離裝置供水。
關於本發明中使用的膜分離裝置，其膜素材、膜形式或構造並無特別限制。作為膜分離裝置，較佳為使用MF膜分離裝置或者UF膜分離裝置。
UF膜、MF膜的孔徑較佳為0.2 μm以下、例如0.1 μm～0.01 μm左右。
利用膜分離裝置的膜分離方式亦無特別限制。於後述的實施例中，利用閉端通水方式進行，亦可為橫流通水方式。
[高度處理]
藉由利用所述膜分離裝置進行的膜分離而獲得的處理水是有機物、SS等被充分去除的高水質的物質，可將其直接作為工業用水使用或放流，但視需要亦可利用逆滲透（Reverse Osmosis，RO）膜分離裝置進行RO膜處理。該情況下，供於RO膜處理的水為充分高的水質，因此不引起RO膜分離裝置的差壓上升等問題，進行穩定且有效率的處理，可獲得高水質的純水。
[凝聚劑添加量的控制]
於對無機凝聚處理水過度添加陽離子性聚合物的情況下，陽離子凝聚處理水中的電荷為正環境，因此結果會使陽離子性聚合物的吸附對象物質（原水中SS、有機物、無機凝聚劑膠體）的去除率降低。因此，測定為了中和被處理水的電荷所需的陽離子消耗量A，較佳為將添加的凝聚劑的總陽離子量調整為被處理水的陽離子消耗量A以下。被處理水的陽離子消耗量A可藉由利用流動電位法並利用使用被處理水的陽離子性聚合物進行滴定而求出。
本發明中，較佳為以所述方式求出被處理水的陽離子消耗量A，以無機凝聚劑與陽離子性聚合物的添加濃度滿足下述關係式（I）的方式控制無機凝聚劑與陽離子性聚合物的添加量。

陽離子消耗量A×α=
陽離子性聚合物添加濃度（mg/L）+無機凝聚劑添加濃度（mg/L）×β ···（I）
α為考慮了水質變動的安全係數，通常為0.6～0.9左右。
β是將所使用的無機凝聚劑的陽離子量換算為陽離子性聚合物的陽離子量的係數，藉由使用流動電流計的滴定而求出。
所述陽離子性聚合物與無機凝聚劑的添加量的控制可藉由輸入預先求出的被處理水的陽離子消耗量A與所使用的無機凝聚劑的換算係數β以及預先設定的安全係數α的控制機構，利用自動控制進行。
[實施例]
以下列舉實施例對本發明進行更具體的說明。
以下的實施例及比較例中使用的無機凝聚劑及陽離子性聚合物如下所示。
無機凝聚劑：氯化鐵
陽離子性聚合物：質量平均分子量5萬、10萬、20萬、70萬、100萬、800萬或1000萬的丙烯酸二甲基胺基乙酯·甲基氯化物四級鹽/丙烯醯胺共聚物（膠體當量2.5 meq/g～3.0 meq/g）
作為試驗裝置，使用圖1（a）、（b）所示的外壓式微型模組試驗裝置（外壓式中空絲UF膜、孔徑：0.02 μm、膜長：7.5 cm、膜面積：10.6 cm2 、膜素材聚偏二氟乙烯）。
圖1（a）中，1為中空絲膜，2為灌封劑，3為原水導入口，4為排水口。5為模組殼體，內部裝填了中空絲膜1。原水從導入口3導入殼體5內，透過中空絲膜1的透過水從中空絲膜1的膜內取出至殼體5外。
於外壓式中空絲微型模組10中如圖1（b）連接配管，作為外壓式微型模組試驗裝置。所述試驗裝置中，利用如下閉端通水方式進行膜分離：於處理原水時，關閉閥門V1 、閥門V2 、閥門V3 ，使泵P工作，從供水槽6經由配管11，將原水導入外壓式微型模組10中，將透過水經由配管13供給至處理水槽7。於進行膜的逆清洗時，停止泵P，關閉閥門V1 ，打開V2 、V3 ，藉由配管13A將空氣送入配管13，使配管13內的水從中空絲膜1的內側（2次側）透過至外側（1次側）。於排水時，於停止泵P的狀態下，打開閥門V1 、閥門V2 ，關閉閥門V3 ，從配管11A向配管11送氣，藉由配管12排出模組10內的水。來自配管11A、配管13A的空氣以0.15 MPa送氣。於充水時，打開閥門V2 ，關閉閥門V1 、閥門V3 ，使泵P工作，將供水槽6內的水導入模組10內。PI為壓力計。
[實施例1～實施例5、比較例1～比較例2]
一面以150 rpm對液晶工廠排水的生物處理水（SS濃度：40 mg/L、TOC：2 mg/L～2.5 mg/L）進行快速攪拌，一面添加100 mg/L的作為38%水溶液的無機凝聚劑（氯化鐵），
繼而使用pH調整劑（氫氧化鈉）而調整為pH5.5。進而於快速攪拌5分鐘後，繼續一面以150 rpm快速攪拌，一面如表1所示分別添加質量平均分子量不同的陽離子性聚合物0.6 mg/L並使其反應5分鐘後，以50 rpm進而緩速攪拌5分鐘並進行凝聚處理。
將所獲得的凝聚處理水於圖1（a）、（b）所示的外壓式微型模組試驗裝置中通水48小時。於通水中，通量4 m3 /m2 /d的過濾每隔28分鐘進行逆清洗（30秒），繼而進行排水（30秒），其後進行充水（30秒），調查利用配管11中設置的壓力計Pl測定的膜間差壓的上升速度。
另外，測定供水（供於膜分離處理的凝聚處理水）的SS濃度與48小時的通水中所獲得的排水中的SS量，藉由以下式算出模組內的SS殘留率。
[數1]

供水SS濃度及排水中SS量是作為利用直徑47 mm、孔徑1 μm的玻璃濾紙對該些水進行過濾時所獲得的濾取物的乾燥重量進行測定。結果如表1所示。
[表1]

由表1可知如下內容。
若使用低分子量的質量平均分子量，則顯示如下傾向：由於絮凝物變得細微，因此容易產生膜堵塞，差壓上升速度變大（比較例1）。若陽離子性聚合物的分子量變大，則由於絮凝物變得粗大，因此容易於模組內堆積，SS殘留率增加（比較例2）。根據該些結果可知，就膜污染性的觀點而言，陽離子性聚合物的適當質量平均分子量為10萬～800萬，理想的是20萬～100萬。
[實驗例I]
使用以下的無機凝聚劑與陽離子性聚合物，進行對無機凝聚劑與陽離子性聚合物的添加順序所帶來的效果進行調查的實驗。
無機凝聚劑：氯化鐵
陽離子性聚合物：質量平均分子量20萬的聚二烯丙基二甲基氯化銨（膠體當量5.9 meq/g、固有黏度0.75 dg/L）
試驗水：使用在國內工業用水中以成為6 mg/L asP的方式添加了磷酸（磷酸以使無機凝聚劑分散為目的而添加）的模型水。
試驗方法如下所述。
於試驗水中添加75 mg/L的作為38%水溶液的無機凝聚劑（氯化鐵）並添加陽離子性聚合物0.6 mg/L（以純度計），使用pH調整劑（氫氧化鈉）而調整為pH5.5進行凝聚處理，將所獲得的凝聚處理水利用No.5A濾紙過濾後，使用f25 mm、孔徑0.45 μm的乙酸纖維素薄膜過濾器以-500 mmHg對濾液進行減壓過濾。此時，將過濾最初的150 mL所需的時間設為T1（秒），將過濾下一個150 mL所需的時間設為T2（秒），利用MFF=T2/T1進行處理水的評價。
MFF的值越小是指水質越良好。
利用無機凝聚劑及陽離子性聚合物進行的凝聚處理順序針對各例子為如下所述。
實驗例I-1（添加無機凝聚劑後添加陽離子性聚合物）：一面以150 rpm對試驗水進行快速攪拌，一面添加無機凝聚劑，繼而使用pH調整劑而調整為pH5.5，進而快速攪拌5分鐘，一面快速攪拌，一面添加陽離子性聚合物並使其反應5分鐘，其後以50 rpm進而緩速攪拌5分鐘並進行凝聚處理。
實驗例I-2（添加陽離子性聚合物後添加無機凝聚劑）：一面以150 rpm對試驗水進行快速攪拌，一面添加陽離子性聚合物，繼而於添加無機凝聚劑後使用pH調整劑而調整為pH5.5，進而快速攪拌5分鐘。其後以50 rpm進而緩速攪拌5分鐘並進行凝聚處理。
實驗例I-3（同時添加陽離子性聚合物及無機凝聚劑）：一面以150 rpm對試驗水進行快速攪拌，一面同時添加無機凝聚劑及陽離子性聚合物，繼而使用pH調整劑而調整為pH5.5，以50 rpm進而緩速攪拌5分鐘並進行凝聚處理。
結果如圖2所示。
由圖2可知以下情況。
實驗例I-2、實驗例I-3相較於添加無機凝聚劑後添加陽離子性聚合物的實驗例I-1而言MFF均大，凝聚不良。其原因在於：原水中的陰離子成分與陽離子性聚合物發生反應，與分散的無機凝聚劑膠體未完全反應。根據該結果可知，於以捕捉分散的無機凝聚劑為目的使用陽離子性聚合物的情況下，於無機凝聚劑後添加陽離子性聚合物的情況可效率良好地使用陽離子性聚合物，因此可以少量的添加量獲得充分的凝聚效果。
[實驗例II]
使用與實驗例I中使用的無機凝聚劑及陽離子性聚合物相同的無機凝聚劑及陽離子性聚合物，進行調查陽離子性聚合物對於包含具有螯合效果的有機酸的排水的效果的實驗。
作為試驗水，使用國內半導體工廠的鍍敷工程排水（包含有機酸的溶存有機物濃度10 mg/L～20 mg/L，銅濃度6 mg/L）。
試驗方法如下所述。
以去除試驗水中的銅為目的實施凝聚處理。一面以150 rpm對試驗水進行快速攪拌，一面添加50 mg/L的作為38%水溶液的無機凝聚劑（氯化鐵），繼而使用pH調整劑（氫氧化鈉）而調整為pH9。進而於快速攪拌5分鐘後，一面快速攪拌，一面添加陽離子性聚合物0 mg/L～5 mg/L（以純度計為表2所示的添加量）並使其反應5分鐘。其後以50 rpm進而緩速攪拌5分鐘使絮凝物成長。利用No.5A濾紙過濾所得的凝聚處理水後，測定濾液中的銅離子濃度。
銅離子濃度越低，是指凝聚處理越有效地實施，凝聚狀態越良好。
結果如表2所示。
[表2]
根據表2可知，隨著陽離子性聚合物的添加量的增加，濾液的銅離子濃度降低，凝聚狀態得到改善。
使用特定的態樣對本發明進行詳細的說明，但對於所屬技術領域中具有通常知識者而言明確可不脫離本發明的意圖與範圍而進行各種變更。
本申請案基於2018年4月25日提出申請的日本專利申請2018-084264，將其整體藉由引用而援用。
1‧‧‧中空絲膜
2‧‧‧灌封劑
3‧‧‧原水導入口
4‧‧‧排水口
5‧‧‧模組殼體
6‧‧‧供水槽
7‧‧‧處理水槽
10‧‧‧外壓式中空絲微型模組
11、11A、12、13、13A‧‧‧配管
V1、V2、V3‧‧‧閥門
P‧‧‧泵
PI‧‧‧壓力計
圖1（a）、圖1（b）是表示實施例中使用的外壓式微型模組試驗裝置的構成圖。
圖2是表示實驗例I中的陽離子性聚合物與無機凝聚劑的添加順序對凝聚處理水質（MFF）造成的影響的圖表。

Claims (10)

  1. 一種水處理方法，其於在被處理水中添加無機凝聚劑進行凝聚處理後利用膜分離裝置進行膜分離，所述水處理方法的特徵在於，於在被處理水中添加無機凝聚劑後，添加質量平均分子量10萬～800萬的水溶性的陽離子性聚合物進行凝聚處理，直接利用膜分離裝置對凝聚處理水進行膜分離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的水處理方法，其中所述被處理水是包含磷、生物代謝物、具有螯合作用的有機酸及無機碳中的任一者的工業用水、城市用水、井水、工業排水或排水的生物處理水。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的水處理方法，其中所述膜分離裝置為精密過濾膜分離裝置或超濾膜分離裝置。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的水處理方法，其中對利用所述膜分離裝置所獲得的處理水進一步進行逆滲透膜處理。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的水處理方法，其中藉由流動電位法利用所述陽離子性聚合物滴定所述被處理水，藉此求出中和所述被處理水的電荷所需的所述陽離子性聚合物的必要量作為陽離子消耗量A，以所述陽離子消耗量A與所述無機凝聚劑及所述陽離子性聚合物的添加濃度滿足下述關係式（I）的方式控制所述陽離子性聚合物的添加量與所述無機凝聚劑的添加量； 陽離子消耗量A×α= 陽離子性聚合物添加濃度（mg/L）+無機凝聚劑添加濃度（mg/L）×β ···（I） α：考慮了水質變動的安全係數 β：將無機凝聚劑的陽離子量換算為陽離子性聚合物的陽離子量的係數。
  6. 一種水處理裝置，其特徵在於具有：第一凝聚處理機構，於被處理水中添加無機凝聚劑進行凝聚處理；第二凝聚處理機構，於所述第一凝聚處理機構的凝聚處理水中添加質量平均分子量10萬～800萬的水溶性的陽離子性聚合物進行凝聚處理；以及膜分離裝置，對所述第二凝聚處理機構的凝聚處理水直接進行膜分離。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的水處理裝置，其中所述被處理水是包含磷、生物代謝物、具有螯合作用的有機酸及無機碳中的任一者的工業用水、城市用水、井水、工業排水或排水的生物及包含無機碳中的任一者的工業用水、城市用水、井水、工業排水或排水的生物處理水。
  8. 如申請專利範圍第6項或第7項所述的水處理裝置，其中所述膜分離裝置為精密過濾膜分離裝置或超濾膜分離裝置。
  9. 如申請專利範圍第6項至第8項中任一項所述的水處理裝置，其進一步具有對利用所述膜分離裝置所獲得的處理水進行處理的逆滲透膜分離裝置。
  10. 如申請專利範圍第6項至第9項中任一項所述的水處理裝置，其進一步具有如下機構：藉由流動電位法利用所述陽離子性聚合物滴定所述被處理水，藉此求出中和所述被處理水的電荷所需的所述陽離子性聚合物的必要量作為陽離子消耗量A，以所述無機凝聚劑及所述陽離子性聚合物的添加濃度滿足下述關係式（I）的方式控制所述陽離子性聚合物的添加量與所述無機凝聚劑的添加量； 陽離子消耗量A×α= 陽離子性聚合物添加濃度（mg/L）+無機凝聚劑添加濃度（mg/L）×β ···（I） α：考慮了水質變動的安全係數 β：將無機凝聚劑的陽離子量換算為陽離子性聚合物的陽離子量的係數。
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