TW202200257A - 分離膜之洗淨方法 - Google Patents

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Abstract

一種含矽廢水之處理方法，其係包含在含矽廢水中添加凝集劑而進行凝集處理，使用分離膜將凝集處理後的含矽廢水進行膜分離或者淨化，並以既定的頻率使使用於含矽廢水的膜分離或者淨化之分離膜接觸含有水溶性氟化氫鹽的溶液。

Description

分離膜之洗淨方法
本發明係有關於一種水處理用之分離膜之洗淨方法。更詳而言之，係有關於一種抑制分離膜的性能降低或回復分離膜的性能之洗淨方法，該分離膜係使用於由濕式廢氣處理裝置等所排出的水的淨化處理等，該濕式廢氣處理裝置等則使用於半導體等的製造時所排出之氣體的無害化。
在半導體、液晶面板、太陽能電池等的製造時所進行之清潔或蝕刻等步驟中使用且經排出的氣體包含單矽烷(SiH4 )、二矽烷(Si2 H6 )、二氯矽烷(SiH2 Cl2 )、四乙氧基矽烷(TEOS：Si(OC2 H5 )4 )、三甲基矽烷((CH3 )3 SiH)、四氟化矽(SiF4 )等含矽氣體；CF4 、C2 F6 、C3 F8 、c-C4 F8 、CHF3 、SF6 、NF3 等PFCs氣體等；PFCs氣體其全球暖化潛勢較高。在半導體等的製造時所排出之氣體係藉由濕式廢氣處理裝置，或藉由與燃燒式有害物質去除裝置組合而成的濕式廢氣處理裝置使其無害化，而釋放至大氣中。此濕式廢氣處理裝置中所使用的水係於廢水處理裝置中經淨化後排放至海洋或河川，或者在濕式廢氣處理裝置中再度使用，或是製成純水或超純水而使用於半導體等的製造。此種廢水處理裝置有採用膜分離法者。
膜分離法所使用之MF膜、UF膜及NF膜，常頻繁進行逆洗淨或空氣洗淨等物理洗淨而由膜面去除滯留懸浮物。然而，僅有物理洗淨時，並無法完全去除滯留懸浮物，而使得膜間壓差逐漸增大。對於膜間壓差高達限度以上的分離膜(MF膜、UF膜、NF膜、RO膜等)，則實施化學洗淨，降低膜間壓差而使其性能回復。分離膜的化學洗淨係使用鹼洗淨劑(NaOH、KOH、NH4 OH等)、酸洗淨劑(檸檬酸、草酸、HCI等)、氧化劑(次氯酸鈉等)、還原劑(抗壞血酸、抗壞血酸鈉等)、螯合劑(乙二胺四乙酸之鹽、氮基乙酸等)、有機溶劑、界面活性劑等。
例如專利文獻1揭示一種逆滲透膜之洗淨再生方法，其係至少包含兩個洗淨階段的水處理用分離膜之洗淨再生方法，其特徵為依序進行：第1洗淨階段，其係對水處理用分離膜的膜以酸性溶液加以洗淨；及第2洗淨階段，其係對前述膜以含有福馬林與鹼助劑的鹼性溶液加以洗淨。專利文獻1中，作為可使用於酸性溶液的酸的一種係揭示氟化氫。
專利文獻2揭示一種過濾膜之洗淨方法，其係將使用於超純水製造之UF膜、MF膜、NF膜等的過濾膜，在使用於超純水製造步驟前預先加以洗淨之方法，其特徵為依序具有：酸洗淨步驟，其係以酸劑將前述過濾膜洗淨；高溫純水洗淨步驟，其係以70℃以上的純水加以洗淨；及超純水洗淨步驟，其係以超純水將該過濾膜洗淨；前述高溫純水洗淨步驟係交互重複實施通水洗淨與浸漬洗淨。專利文獻2中，作為酸洗淨步驟中使用之酸劑的一種係揭示氫氟酸。
專利文獻3揭示一種分離膜之洗淨暨再生方法，其特徵為藉由分離膜將廢水淨化而再生利用時，使用洗淨液將附著於前述分離膜表面的矽化合物等溶解或去除。此方法中所使用之洗淨液，係揭示添加乙二胺四乙酸四鈉四水合物而將pH調整為鹼性者。專利文獻3中，就結晶性二氧化矽(silica)的去除，有使用氫氟酸的分解暨溶解之手段，惟其中述及，由於氫氟酸會侵蝕高分子等有機物，而無法作為洗淨劑使用。
專利文獻4揭示一種結垢洗淨劑組成物，其含有硼酸、過飽和鈉、硼酸鈉等硼化合物，鹽酸等無機酸與酸性氟化銨、氟化氫、氟化銨等氟化合物。專利文獻4中述及，藉此結垢洗淨劑組成物，可同時去除熱交換器中所生成的二氧化矽結垢與鈣垢。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平10-66972號公報 [專利文獻2]日本特開2010-22935號公報 [專利文獻3]日本特開平11-319518號公報 [專利文獻4]日本特開昭61-34098號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明課題在於提供一種水處理用之分離膜之洗淨方法。本發明課題在於提供一種抑制分離膜的性能降低或回復分離膜的性能之洗淨方法，該分離膜係使用於由濕式廢氣處理裝置等所排出的水的淨化處理等，該濕式廢氣處理裝置等則使用於半導體等的製造時所排出之氣體的無害化。 [解決課題之手段]
本案發明人為解決上述課題而致力研究的結果，終至完成包含下述形態的本發明。
[1] 一種分離膜之洗淨方法，其係包含： 使使用於含矽廢水的淨化之分離膜接觸含有水溶性氟化氫鹽的溶液； 含矽廢水的矽濃度為5mg/L以上50mg/L以下， 分離膜為UF膜或者MF膜。
[2] 如[1]之洗淨方法，其中進一步包含將使用於含矽廢水的淨化之分離膜進行酸洗淨及/或鹼洗淨。
[3] 一種分離膜之洗淨方法，其係包含： 將使用於含矽廢水的淨化之分離膜進行酸洗淨， 使經酸洗淨之分離膜接觸含有水溶性氟化氫鹽的溶液， 將接觸含有水溶性氟化氫鹽的溶液之分離膜進行鹼洗淨； 含矽廢水的矽濃度為5mg/L以上50mg/L以下， 分離膜為UF膜或者MF膜。
[4] 一種分離膜之洗淨方法，其係包含： 將使用於含矽廢水的淨化之分離膜進行酸洗淨， 使經酸洗淨之分離膜接觸含有水溶性氟化氫鹽的溶液， 將接觸含有水溶性氟化氫鹽的溶液之分離膜進行鹼洗淨， 將經鹼洗淨之分離膜進行酸洗淨； 含矽廢水的矽濃度為5mg/L以上50mg/L以下， 分離膜為UF膜或者MF膜。
[5] 一種分離膜之洗淨方法，其係包含使使用於含矽廢水的膜分離之分離膜接觸含有水溶性氟化氫鹽的溶液。
[6] 如[1]～[5]中任一項之洗淨方法，其中含有水溶性氟化氫鹽的溶液係水溶性氟化氫鹽的濃度為1～10%且pH未達5。 [7] 如[1]～[6]中任一項之洗淨方法，其中水溶性氟化氫鹽為氟化銨。
[8] 一種含矽廢水之處理方法，其係包含： 使用分離膜將含矽廢水進行膜分離或者淨化， 並以既定的頻率進行如[1]～[7]中任一項之洗淨方法。
[9] 一種含矽廢水之處理方法，其係包含： 在含矽廢水中添加凝集劑而進行凝集處理， 使用分離膜將凝集處理後的含矽廢水進行膜分離或者淨化， 並以既定的頻率進行如[1]～[7]中任一項之洗淨方法。 [10] 如[9]之處理方法，其中進行凝集處理前的含矽廢水係矽濃度為5mg/L以上50mg/L以下。 [發明之效果]
根據本發明，可將附著於超過濾膜(UF膜)、微濾膜(MF膜)等分離膜的含矽廢水來源物以短時間洗淨、去除。根據本發明之方法，可抑制分離膜的性能的降低抑制或者回復其性能，而長時間進行含矽廢水的膜分離處理(或者淨化處理)。根據本發明，可減少由半導體等的製造時所排出之氣體的無害化所使用之濕式廢氣處理裝置等所排出的水之膜分離處理(或者淨化處理)所使用之分離膜的更換頻率。
[實施發明之形態]
本發明之分離膜之洗淨方法係包含使含有水溶性氟化氫鹽的溶液(以下有稱為氟化氫鹽溶液)接觸分離膜。
洗淨對象之分離膜係使用於含矽廢水的膜分離或者淨化者。因使用於含矽廢水的膜分離或者淨化，分離膜上便附著有各種物質。本發明之洗淨對象之分離膜較佳為附著有含鐵原子物質、含矽原子物質及含氟原子物質者。此外，附著物質的鑑定可藉由SEM-EDS來進行。UF膜或者MF膜不會將單體二氧化矽(SiO2 )等水溶性二氧化矽濃縮而使其通過。附著於UF膜或者MF膜的含矽原子物質，可推測為非水溶性膠體狀二氧化矽或者凝膠狀二氧化矽([H2 SiO3 ]n )或非水溶性矽酸鹽。
含矽廢水只要是含矽化合物的廢水則不特別限定，較佳為由使用於含PFCs氣體的廢氣的無害化之濕式廢氣處理裝置，或由與燃燒式有害物質去除裝置組合而成之濕式廢氣處理裝置所排出的水。含矽廢水的矽濃度較佳為5mg/L以上50mg/L以下，更佳為5mg/L以上35mg/L以下。矽濃度係能以藉由採用ICP發射或原子吸光的週知之水質分析的方法而決定之含矽廢水1L所含Si原子的質量。單體二氧化矽(SiO2 )在水中通常以偏矽酸(H2 SiO3 )或者單矽酸(Si(OH)4 )之形式存在，一般而言可溶解至110mg/L左右。
洗淨對象之分離膜可舉出例如超過濾膜(UF膜)、微濾膜(MF膜)、奈米過濾膜(NF膜)、逆滲透膜(RO膜)等。此等當中，較佳為UF膜或MF膜。 分離膜可舉出例如由聚乙烯(PE)、四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯(PP)、乙酸纖維素(CA)、聚丙烯腈(PAN)、聚醯亞胺(PI)、聚碸(PS)、聚醚碸(PES)等有機材料所構成的膜；以及由氧化鋁(alumina：Al2 O3 )、氧化鋯(zirconia：ZrO2 )、氧化鈦(titania：TiO2 )、不鏽鋼(SUS)等無機材料所構成的膜。
洗淨對象之分離膜較佳組裝於膜模組中。膜模組可舉出套管收納方式之模組與槽浸漬方式之模組。本發明之淨化方法較佳使用套管收納方式之模組。套管收納方式之模組係將分離膜、其支持體與流路材料一體成形的膜元件收納於套管中而成者。套管收納方式之模組可舉出摺疊型模組、螺旋型模組、單塊體型模組、管型模組、中空絲型模組等。此等當中，較佳為中空絲型模組。
氟化氫鹽溶液所使用之溶質的一種為水溶性氟化氫鹽。氟化氫鹽為氟化氫與鹼所構成的鹽。鹼可舉出氨、氫氧化鈉、氫氧化鉀等。水溶性氟化氫鹽之具體例可舉出氟化銨、氟化氫銨、氟化鈉、氟化氫鈉、氟化鉀、氟化氫鉀等，此等當中，較佳為氟化銨。
氟化氫鹽溶液中之水溶性氟化氫鹽的濃度較佳為1～10質量%，更佳為3～7質量%，再更佳為4～6質量%。
氟化氫鹽溶液所使用之溶劑為水或親水性液體，較佳為水。親水性液體可舉出例如甲醇、乙醇等醇、丙酮等酮、***等醚等。水可使用軟水或硬水任一種，較佳為軟水。軟水的硬度較佳為0～120mg/L，更佳為0～60mg/L。此外，硬度係將鈣與鎂的量換算為碳酸鈣量(CaCO3 )者，能以下式算出： 硬度[mg/l]=(鈣量[mg/l]×2.5)+(鎂量[mg/l]×4.1)。
氟化氫鹽溶液其pH較佳為未達6，更佳為未達5。pH的下限不特別限定，較佳為3。當氟化氫鹽溶液處於上述pH範圍時，有常存在於洗淨對象之分離膜的表面之有機物的析出抑制效果較高的傾向。pH的調節可藉由硫酸、鹽酸、硝酸、草酸、檸檬酸等酸，且視需求藉由苛性鈉、苛性鉀等鹼來進行。
分離膜與氟化氫鹽溶液的接觸，就其方法不特別限制。分離膜與氟化氫鹽溶液的接觸，通常在膜分離處理中止的期間進行。 分離膜與氟化氫鹽溶液的接觸，可由水處理裝置卸除分離膜或者膜模組，或在將分離膜或者膜模組安裝於水處理裝置的狀態下進行。 卸除之分離膜或者膜模組，可藉由浸漬於氟化氫鹽溶液、藉由噴灑氟化氫鹽溶液，或者藉由流延氟化氫鹽溶液而使其與氟化氫鹽溶液接觸。安裝狀態之分離膜或者膜模組可藉由中止膜分離處理，並進行使用氟化氫鹽溶液之逆流洗淨、使用氟化氫鹽溶液之沖洗洗淨、使用氟化氫鹽溶液之浸漬置放洗淨等而使其與氟化氫鹽溶液接觸。
在進行分離膜與氟化氫鹽溶液的接觸前或後，較佳將分離膜進行酸洗淨及/或鹼洗淨。酸洗淨可藉由使硫酸、鹽酸、硝酸、檸檬酸溶液、草酸溶液等酸性藥液接觸分離膜來進行。鹼洗淨可藉由使氫氧化鈉溶液等鹼性藥液接觸分離膜來進行。酸性藥液及鹼性藥液所使用之溶劑為水或親水性液體，較佳為水。酸洗淨及/或鹼洗淨可將分離膜或者膜模組由水處理裝置卸除，或在將分離膜或者膜模組安裝於水處理裝置的狀態下進行。藉由酸洗淨，主要可去除附著於分離膜的鐵成分、鋁成分、鈣成分等金屬成分。鐵成分、鋁成分、鈣成分亦包含來自於凝集處理中所使用之無機凝集劑者。藉由鹼洗淨，主要可去除附著於分離膜的有機物。有機物亦包含來自於凝集處理中所使用之有機凝集劑者。
又，在進行分離膜與氟化氫鹽溶液的接觸前或後，亦可視需求使用氧化劑或還原劑進行洗淨。氧化劑可舉出次氯酸鈉等。還原劑可舉出抗壞血酸、抗壞血酸鈉等。
於本發明中，藉由包含：將使用於含矽廢水的膜分離或者淨化之分離膜進行酸洗淨，使經酸洗淨之分離膜接觸氟化氫鹽溶液，將接觸氟化氫鹽溶液之分離膜進行鹼洗淨的方法，較佳為藉由包含：將使用於含矽廢水的膜分離或者淨化之分離膜進行酸洗淨，使經酸洗淨之分離膜接觸氟化氫鹽溶液，將接觸氟化氫鹽溶液之分離膜進行鹼洗淨，將經鹼洗淨之分離膜進行酸洗淨的方法，可進行分離膜的再生。再生之分離膜可再度使用於膜分離。此外，鹼洗淨後所進行之第2次酸洗淨，與最初之酸洗淨相比，由於去除對象之汙染物的量較少，可降低藥液濃度且/或縮短洗淨時間。
於本發明之洗淨方法中，在與氟化氫鹽溶液接觸或使用其他藥品進行洗淨前，較佳由分離膜以水或空氣去除滯留懸浮物或夾雜物。又，於本發明之洗淨方法中，在使用氟化氫鹽溶液或其他藥品進行洗淨後，較佳用水洗去殘留於分離膜的氟化氫鹽溶液或其他藥品。殘留藥品等的量能以pH計或導電度計來確認。
本發明之含矽廢水之處理方法係包含使用分離膜將含矽廢水進行膜分離或者淨化，並以既定的頻率進行前述之本發明之洗淨方法。 本發明之含矽廢水之處理方法的其他形態包含在含矽廢水中添加無機凝集劑而進行凝集處理，使用分離膜將凝集處理後的含矽廢水進行膜分離或者淨化，並以既定的頻率進行前述之本發明之洗淨方法。
進行凝集處理前的含矽廢水的矽濃度較佳為5mg/L以上50mg/L以下。 於凝集處理中通常使用凝集劑。凝集劑有無機凝集劑與有機凝集劑。於本發明中，宜使用硫酸鋁、聚合硫酸鐵、聚氯化鋁、氯化鐵等無機凝集劑。此等凝集劑可單獨使用1種或者組合使用2種以上。 凝集劑的添加量可觀察處理對象之含矽廢水的凝集效果來適宜調節，具體而言，較佳為5.0～50質量%/SS，更佳為5.0～30質量%/SS，再更佳為7.0～20質量%/SS。透過使用凝集劑，可提升膜分離或者淨化之效率。另一方面，位於凝集劑添加處之下游的分離膜偶附著有源自凝集劑的金屬成分或有機物。
本發明之含矽廢水之處理方法中所進行的膜分離處理或者淨化處理可採用全部量過濾方式或錯流過濾方式。全部量過濾方式係將廢水的全部量以膜過濾的方式。錯流過濾方式則是藉由形成與膜面平行的液流而抑制廢水中的懸浮物質或膠體堆積於膜面的現象並同時進行過濾的方式。 於膜分離處理或者淨化處理中，較佳以既定的頻率進行膜的物理洗淨。物理洗淨的頻率較佳為例如按膜分離處理或者淨化處理每30秒～60分鐘1次。物理洗淨可藉由逆流洗淨、空氣洗淨(空氣洗滌)等來進行。
本發明之含矽廢水之處理方法中的本發明之洗淨方法的實施頻率可依據分離膜的堵塞(汙積)狀況而適宜設定。在將分離膜安裝於水處理裝置的狀態下實施本發明之洗淨方法時的頻率可設定為例如每0.5日～7日1次。將分離膜由水處理裝置卸除而實施本發明之洗淨方法時的頻率則可設定為例如每1個月～1年1次。
以下示出實驗例說明本發明方法之效果。
(洗淨對象：分離膜) 準備使用於由設置在半導體製造工廠之廢氣無害化用之濕式廢氣處理裝置所排出的水之淨化處理的分離膜(外徑1.4mm，孔徑0.02μm，聚偏二氟乙烯製UF膜，中空絲型模組)。該分離膜藉由SEM-EDS(測定倍率：500倍)進行質量組成分析的結果，含有表1所示元素。驗出Fe、Si、F。
Figure 02_image001
[實驗例1] 由分離膜切出中空絲。中空絲係因Fe而呈茶褐色。將其浸漬於藥液中6小時。觀察浸漬中之中空絲的顏色變化。
藥液係使用： 5質量%硫酸、 5質量%硝酸、 5質量%鹽酸、 5質量%草酸水溶液(下稱「藥液1」)、 5質量%氫氧化鈉與0.5質量%asCl2 次氯酸鈉的水溶液(下稱藥液2」)及 5質量%氟化銨水溶液(下稱「藥液3」)。
浸漬於5質量%硫酸、5質量%硝酸、5質量%鹽酸及藥液2的中空絲其顏色無大幅變化。浸漬於藥液1的中空絲轉變為棕色。浸漬於藥液3的中空絲則轉變為淡黃白色。
[實驗例2] 如以下方式組裝如圖2所示之評定用膜分離裝置。 由分離膜切出中空絲11。於兩端以T型接頭14設有分支管15而成的本管12中***中空絲11，將中空絲的其中一端A用灌封材料13固定於本管的其中一端A，並將中空絲11的另一端C以露出於本管12外部的方式用灌封材料13固定於本管的另一端B，而得到膜長度7.5cm、膜面積10.6cm2 的單絲模組10。位於中空絲之一端A的開口係以灌封材料封住。露出於外部之中空絲之一端C的開口連接有處理水管線24。位於本管之一端A的分支管15連接有給水管線21。位於本管之一端B的分支管則連接有廢水管線22。給水管線21與處理水管線24安裝有壓力計。由廢水管線22的中途分支出循環管線23並連接於給水管線21的中途而使液體可循環。
首先，開啟處理水管線的閥門，關閉廢水管線的閥門及循環管線的閥門，由給水管線將純水供給至單絲模組，使液體以Flux4m/day朝處理水管線排出。測定給水管線的壓力與處理水管線的壓力並記錄其差(換算壓差)。
關閉處理水管線的閥門，開啟循環管線的閥門，由給水管線使藥液在單絲模組中循環5分鐘(藥液循環)。 其後，在使藥液滯留於單絲模組內的狀態下放置2小時，使藥液含浸於中空絲(藥液含浸)。 關閉循環管線的閥門，開啟廢水管線的閥門，由給水管線將純水供給至單絲模組，而將中空絲清洗至廢水管線的pH呈中性(純清洗)。 關閉廢水管線的閥門，開啟處理水管線的閥門，由給水管線將純水供給至單絲模組，使液體以Flux4m/day朝處理水管線排出(純水供給)。測定給水管線的壓力與處理水管線的壓力並記錄其差(換算壓差)。 記錄換算壓差後，停止純水的供給。
其次，重複記錄5分鐘的藥液循環、2小時的藥液含浸、使用純水之清洗及純水供給時的換算壓差。
藥液係使用： 5質量%草酸水溶液(pH1.6，「藥液1」)、 5質量%氫氧化鈉與0.5質量%asCl2 次氯酸鈉的水溶液(pH13，「藥液2」)、 5質量%草酸與1質量%抗壞血酸鈉的水溶液(pH2.3，下稱「藥液4」)、 5質量%氟化銨水溶液(pH2.9，「藥液3」)及 1質量%氟化銨水溶液(使用硫酸調整pH，pH3，下稱「藥液5」)。
圖3示出其結果。藥液2因浸漬而使壓差上升。藥液3及5，與藥液1及藥液4相比，於短時間內顯示減少壓差之效果。藥液3與藥液4相比，減少壓差之效果較大。
[實驗例3] 以與實驗例2同樣的方法組裝評定用膜分離裝置。依循圖4所示洗淨排程如以下方式將單絲模組洗淨。
首先，開啟處理水管線的閥門，關閉廢水管線的閥門及循環管線的閥門，由給水管線將純水供給至單絲模組，使液體以Flux4m/day朝處理水管線排出。測定給水管線的壓力與處理水管線的壓力並記錄其差(換算壓差)。
(氟化氫鹽洗淨) 關閉處理水管線的閥門，開啟循環管線的閥門，由給水管線使藥液3在單絲模組中循環5分鐘。其後，在使藥液3滯留於單絲模組內的狀態下放置6小時，使藥液3含浸於中空絲。 關閉循環管線的閥門，開啟廢水管線的閥門，由給水管線將純水供給至單絲模組，而將中空絲清洗至廢水管線的pH呈中性。 關閉廢水管線的閥門，開啟處理水管線的閥門，由給水管線將純水供給至單絲模組，使液體以Flux4m/day朝處理水管線排出。測定給水管線的壓力與處理水管線的壓力並記錄其差(換算壓差)。 記錄換算壓差後，停止純水的供給。
(第一酸洗淨) 關閉處理水管線的閥門，開啟循環管線的閥門，由給水管線使2質量%草酸與1質量%抗壞血酸的水溶液(下稱「藥液6」)在單絲模組中循環5分鐘。其後，在使藥液6滯留於單絲模組內的狀態下放置2小時，使藥液6含浸於中空絲。 關閉循環管線的閥門，開啟廢水管線的閥門，由給水管線將純水供給至單絲模組，而將中空絲清洗至廢水管線的pH呈中性。 關閉廢水管線的閥門，開啟處理水管線的閥門，由給水管線將純水供給至單絲模組，使液體以Flux4m/day朝處理水管線排出。測定給水管線的壓力與處理水管線的壓力並記錄其差(換算壓差)。 記錄換算壓差後，停止純水的供給。
(鹼洗淨) 關閉處理水管線的閥門，開啟循環管線的閥門，由給水管線使1質量%氫氧化鈉與0.5質量%asCl2 次氯酸鈉的水溶液(下稱「藥液7」)在單絲模組中循環5分鐘。其後，在使藥液7滯留於單絲模組內的狀態下放置15小時，使藥液7含浸於中空絲。 關閉循環管線的閥門，開啟廢水管線的閥門，由給水管線將純水供給至單絲模組，而將中空絲清洗至廢水管線的pH呈中性。 關閉廢水管線的閥門，開啟處理水管線的閥門，由給水管線將純水供給至單絲模組，使液體以Flux4m/day朝處理水管線排出。測定給水管線的壓力與處理水管線的壓力並記錄其差(換算壓差)。 記錄換算壓差後，停止純水的供給。
(第二酸洗淨) 關閉處理水管線的閥門，開啟循環管線的閥門，由給水管線使2質量%草酸水溶液(下稱「藥液8」)在單絲模組中循環5分鐘。其後，在使藥液8滯留於單絲模組內的狀態下放置2小時，使藥液8含浸於中空絲。 關閉循環管線的閥門，開啟廢水管線的閥門，由給水管線將純水供給至單絲模組，而將中空絲清洗至廢水管線的pH呈中性。 關閉廢水管線的閥門，開啟處理水管線的閥門，由給水管線將純水供給至單絲模組，使液體以Flux4m/day朝處理水管線排出。測定給水管線的壓力與處理水管線的壓力並記錄其差(換算壓差)。將結果示於圖5。
(水運作) 記錄換算壓差後，由給水管線將純水供給至單絲模組，使液體以Flux16m/day朝處理水管線排出。測定給水管線的壓力與處理水管線的壓力並記錄其差(換算壓差)。將結果示於圖6。
[實驗例4] 除顛倒6小時的氟化氫鹽洗淨與2小時的第一酸洗淨之順序以外係以與實驗例3同樣的方法記錄換算壓差。將結果示於圖5及圖6。
[實驗例5] 除將6小時的氟化氫鹽洗淨與2小時的第一酸洗淨改為8小時的氟化氫鹽洗淨以外係以與實驗例3同樣的方法記錄換算壓差。將結果示於圖5及圖6。
[實驗例6] 除將第二酸洗淨中使用的藥液8改為藥液6以外係以與實驗例4同樣的方法記錄換算壓差。將結果示於圖5。此外，未進行Flux16m/day下的水運作。
如此等結果所示，本發明之洗淨方法可有效降低膜的壓差。依序進行氟化氫鹽洗淨、第一酸洗淨、鹼洗淨及第二酸洗淨時(實驗例3)或依序進行氟化氫鹽洗淨、鹼洗淨及第二酸洗淨時(實驗例5)，可看出洗淨結束後的水運作使壓差上升的傾向。茲推測此係因未洗盡的汙染物質再度附著於分離膜之故。依序進行第一酸洗淨、氟化氫鹽洗淨、鹼洗淨及第二酸洗淨時(實驗例4及6)，經洗淨結束後的水運作亦未使壓差上升。
1:中空絲 2:本管 3:灌封材料 4:T型接頭 5:分支管 A:原水 B:無法穿透膜的水 C:可穿透膜的水 10:單絲模組 21:給水管線 22:廢水管線 23:循環管線 24:處理水管線 c1~c3:藥液供給口 p:純水供給口
[圖1]為表示單絲模組之一例的示意圖。 [圖2]為表示實驗例中使用之評定用膜分離裝置的示意圖。 [圖3]為表示使用各種藥液進行洗淨時之單絲模組的換算壓差變化的圖。 [圖4]為表示分離膜之洗淨排程之一例的圖。 [圖5]為表示進行圖4所示洗淨排程時之單絲模組的換算壓差變化的圖。 [圖6]為表示洗淨後的水運作時之單絲模組的換算壓差變化的圖。

Claims (10)

  1. 一種分離膜之洗淨方法，其係包含： 使使用於含矽廢水的淨化之分離膜接觸含有水溶性氟化氫鹽的溶液； 含矽廢水的矽濃度為5mg/L以上50mg/L以下， 分離膜為UF膜或者MF膜。
  2. 如請求項1之洗淨方法，其中進一步包含將使用於含矽廢水的淨化之分離膜進行酸洗淨及/或鹼洗淨。
  3. 一種分離膜之洗淨方法，其係包含： 將使用於含矽廢水的淨化之分離膜進行酸洗淨， 使經酸洗淨之分離膜接觸含有水溶性氟化氫鹽的溶液， 將接觸含有水溶性氟化氫鹽的溶液之分離膜進行鹼洗淨； 含矽廢水的矽濃度為5mg/L以上50mg/L以下， 分離膜為UF膜或者MF膜。
  4. 一種分離膜之洗淨方法，其係包含： 將使用於含矽廢水的淨化之分離膜進行酸洗淨， 使經酸洗淨之分離膜接觸含有水溶性氟化氫鹽的溶液， 將接觸含有水溶性氟化氫鹽的溶液之分離膜進行鹼洗淨， 將經鹼洗淨之分離膜進行酸洗淨； 含矽廢水的矽濃度為5mg/L以上50mg/L以下， 分離膜為UF膜或者MF膜。
  5. 一種分離膜之洗淨方法，其係包含使使用於含矽廢水的膜分離之分離膜接觸含有水溶性氟化氫鹽的溶液。
  6. 如請求項1～5中任一項之洗淨方法，其中含有水溶性氟化氫鹽的溶液係水溶性氟化氫鹽的濃度為1～10%且pH未達5。
  7. 如請求項1～5中任一項之洗淨方法，其中水溶性氟化氫鹽為氟化銨。
  8. 一種含矽廢水之處理方法，其係包含： 使用分離膜將含矽廢水進行膜分離或者淨化， 並以既定的頻率進行如請求項1～7中任一項之洗淨方法。
  9. 一種含矽廢水之處理方法，其係包含： 在含矽廢水中添加凝集劑而進行凝集處理， 使用分離膜將凝集處理後的含矽廢水進行膜分離或者淨化， 並以既定的頻率進行如請求項1～7中任一項之洗淨方法。
  10. 如請求項9之方法，其中進行凝集處理前的含矽廢水係矽濃度為5mg/L以上50mg/L以下。
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